Address for correspondence : Seung-Kuk Baek, MD, Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Korea University College of Medicine, 73 Inchon-ro, Seongbuk-gu, Seoul 136-075, Korea
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서론

CO₂ 레이저는 1972년 처음으로 후두수술에 사용된 이래 많은 이비인후과 분야 수술에서 다양하게 사용되고 있다.¹⁾ 최근 레이저 기술의 발달과 함께 CO₂ 레이저는 초점거리 조절을 통해 종물 제거 및 조직응고가 가능하고 섬세한 절제가 가능해지면서 후두미세수술에 많이 사용되고 있다.
일반적으로 결절, 유경성 용종(pedunculated polyp)과 같이 고유층(lamina propria)의 표면이나 점막에 국한된 병변의 제거에 레이저가 유용하며, 낭종, 광기(廣基)성 용종(broad-based vocal polyp), 폴립양 성대변성 등의 점막 하 병변은 고식적인 후두미세수술이 유용한 것으로 알려져 있다.²⁾ 이는 초창기 CO₂ 레이저가 병변과 그 주변 조직에 열 손상을 가할 가능성과 이로 인한 성대에 반흔을 형성할 가능성이 있었기 때문이다.³⁾
하지만 CO₂ 레이저의 micromanipulator의 발전으로 빔의 초점 직경이 점차 줄어들어 동반되는 주변 조직의 열 손상을 줄일 수 있게 되었다.^4,5) 또한 최근에 개발된 컴퓨터 유도 스캐너 기술이 CO₂ 레이저에 적용되면서, 레이저 빔이 점막 표면에서 매우 빠른 속도로 미끄러지듯 움직이는 효과를 통해 수술시 빔이 조사되는 길이와 깊이를 micron 단위까지 조절할 수 있으며, 절개 모양을 직선 또는 곡선으로 선택할 수 있게 되었다.⁶⁾
수술시 광기성 용종의 경우 혈관이 풍부하기 때문에 출혈의 위험이 있으며, 이런 출혈경향 때문에 후두미세수술용 겸자로 잡아서 견인하기도 어렵다. 또한 절제면이 넓어질 수 있어 주의를 요한다. 고식적인 후두미세수술(conventional phonomicrosurgery using cold instrument)에 비해 절개와 동시에 지혈이 가능하며 빔이 조사되는 깊이를 조절하여 성대의 손상을 최소화 할 수 있는 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저(CO₂ laser with computer-guided scanner)를 이용한 후두미세수술을 시행할 때 광기성 용종 수술에 도움이 될 것으로 여겨지나 현재 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
이에 본 연구에서 저자들은 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저를 이용한 후두미세수술 전후의 음성분석과 음성장애지수변화를 조사하였고 고식적인 후두미세수술과 비교하여 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저를 이용한 후두미세수술의 유용성을 알아보았다.

대상 및 방법

연구 대상
2010년 6월부터 2012년 12월까지 쉰 목소리를 주소로 본원 이비인후과를 방문하여 성대 용종으로 진단받고 후두미세수술을 시행 받은 환자 중 20세 이상이며, 술 후 8주 이상 추적관찰이 가능하였던 환자는 117명이었다. 이 중 음성분석과 음성장애지수변화 기록이 없는 경우, 광기성 용종이 아닌 경우, 양측 성대 용종을 가지거나 반대측에 성대결절, 레인케씨 부종이 있는 경우를 제외한 41명의 환자를 연구 대상으로 하였다. 그 중 20명은 컴퓨터 유도 스캐너를 이용한 CO₂ 레이저 후두미세수술을 시행받았고, 21명은 고식적인 후두미세수술(conventional phonomicrosurgery using cold instrument)을 시행받았다.

연구 방법

수술, 음성재활
수술은 전신마취 하에 시행되었으며, 한 술자는 레이저 수술을, 다른 술자는 고식적인 후두미세수술을 시행하였다. 수술은 성대의 상피세포층(epithelium)과 고유층을 최대한 보존하는 방식으로 진행되었다. 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저(CO₂ laser with computer-guided scanner, Acublade^TM system; Lumenis, Santa Clara, CA, USA)를 이용한 후두미세수술을 받은 군에서 레이저는 beam length 2 mm, penetration 200 μm, repeated pulse mode의 superpulsed wave로 설정하였으며 성대인대의 손상을 막기 위해 미세후두수술용 겸자로 병변을 내측방향으로 팽팽히 잡아당긴 상태로 성대의 자유연을 확인하고 곡선모양의 절개선(curved incision)을 넣었다(Fig. 1). 고식적 후두미세수술을 받은 군은 후두미세수술용 가위, 칼과 겸자를 이용하여 수술을 시행했다. 모든 환자는 술 후 1주간 절대음성안정을 취했으며 술 후 2주에서 3주간 점차적으로 발성을 진행하도록 교육받았다.

음성치료
대상 환자는 모두 수술 후 4주에 약 30분으로 이루어진 음성 치료를 2회 시행받았으며, 음성 안정(voice rest), 적절한 수분섭취(adequate hydration), 후두 자극제 줄이기 및 제거(reduction/elimination of laryngeal irritants), 음성남용 줄이기(reduction of vocal abuse), 심한 성대 접촉 줄이기(reduction of hard glottal attacks), 음량과 말하는 속도 줄이기(reduction of vocal loudness and speech rate), 만성 목청소와 기침 금지(elimination of chronic throat clearing and coughing)를 포함하는 일반적인 음성 위생 교육을 시행받았다. 또한 경부와 어깨의 근골격계 이완을 위해 콧노래(humming)와 이완운동법이 교육되었다.

음성분석
대상에 대한 음성 검사는 수술 전과 술 후 8주 시행하였으며 CSL Model 4500(Computerized Speech Lab., KayPENTAX, Lincoln Park, NJ, USA)의 Multi-Dimensional Voice Program을 이용하여 측정하였다. 평가항목은 공기역학적 검사를 통해 평균호기율(mean flow rate), 최대발성지속시간(maximal phonation time), 성문하압(subglottic pressure), 후두효율(laryngeal efficiency)을 측정하였고 음성음향학적분석 및 전기성문파형검사를 통해 기본주파수(fundamental frequency), jitter, shimmer, 신호대잡음비(Noise harmonic ratio, NHR)를 측정하였다. 또한 청지각적 평가는 GRBAS scale (grade, breathiness, roughness, strain, asthenicity, aphonia)을 이용하였고,⁷⁾ 음성장애지수(voice handicap index)를 이용하여 환자가 느끼는 주관적 장애정도를 평가하였다. 음성장애지수는 기능적(functional), 물리적(physical), 감성적(emotional) 영역으로 구분되는 30가지 질문으로 구성되어 있으며 각각의 질문에 대해 환자는 0(전혀 느끼지 않음)부터 4(항상 느낌)까지 점수를 매기고 120점이 최고 점수 이며 이에 가까울수록 음성문제로 인해 보다 심각한 장애를 느끼는 지표가 된다.

통계 분석
Paired t-test를 사용하여 수술 전후의 음성장애지수와 음성음향학적 분석 변수들의 차이에 대한 유의성을 분석하였고, 두 군 간의 비교는 independent t-test를 이용하여 검정하였다. 프로그램은 SPSS version 20.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였고, p값이 0.05 미만인 경우를 통계학적으로 의미 있다고 해석하였다.

결과

연령, 성별분포 및 직업분포
대상 환자의 성별 분포는 남자 22명, 여자 19명이었고 평균나이는 44.3세였다. 선생님, 상담직, 판매사원과 같이 음성남용 직업과 그렇지 않은 직업으로 구분하였고, 두 군 간의 직업군 차이는 없었으며, 성별 및 나이 또한 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 1).

음성음향학적 분석
레이저 군에서 수술 전후에 평균호기율이 256.00±133.43에서 149.00±47.18, 최대발성지속시간이 11.82±4.90에서 17.44±5.86, 성문하압이 12.70±5.86에서 10.38±4.61, 후두효율이 106.25±138.79에서 190.04±220.29, jitter(%)가 2.04±2.06에서 0.84±0.56, shimmer(%)가 5.54±3.87에서 2.62±0.98로 통계적으로 유의한 차이를 보였고 기본주파수와 신호대잡음비는 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2).
고식적 수술 군에서는 평균호기율이 238.57±103.07에서 143.33±61.75, 최대발성지속시간이 11.25±5.07에서 16.67±5.37, 후두효율이 73.89±54.44에서 119.42±74.31, jitter(%)가 2.68±1.85에서 0.89±0.57, shimmer(%)가 7.44±6.24에서 3.24±1.98, 신호대잡음비가 0.18±0.11에서 0.12±0.03로 통계적으로 유의한 차이를 보였고 성문하압과 기본주파수는 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2). 고식적 수술군과 레이저 수술군의 치료 효과비교를 위한 수술 전후의 공기역학적, 음성음향학적 수치의 변화는 두 군 간의 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 3).

음성장애지수
레이저 군에서 수술 전후 음성장애지수의 기능적 지수는 6.15±6.09에서 2.80±3.99, 물리적 지수는 16.85±9.66에서 5.60±7.16, 감정적 지수는 7.05±6.94에서 2.05±4.02, 총점 또한 30.05±20.70에서 10.45±13.69로 통계적으로 유의하게 호전되었으며, 고식적 수술 군에서도 기능적 지수는 7.52±3.03에서 4.29±4.55, 물리적 지수는 14.76±3.65에서 6.62±6.24, 감정적 지수는 8.81±5.26에서 2.62±3.76, 총점 31.10±8.82에서 13.52±13.22로 통계적으로 유의하게 호전되었다(Table 2). 고식적 수술군과 레이저 수술군의 수술 전후의 음성장애지수 수치의 변화는 두 군 간의 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 3).

고찰

컴퓨터 유도 스캐너를 이용한 CO₂ 레이저 후두미세수술을 광기성 성대용종에서 시행했을 때 술 전과 비교하여 기본주파수와 신호대잡음비를 제외한 모든 공기역학검사와 음성음향학적 검사 지표에서 호전양상을 보였고 고식적 수술을 시행 받은 군과 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 음성장애지수도 고식적 수술을 시행 받은 군과 유의한 차이를 보이지 않았고 수술 전에 비해 수술 후 유의하게 호전된 소견을 보였다.
후두미세수술 후 음성 기능 회복에는 여러 가지가 관여하나, 성대 기능 호전에는 성대 점막의 진폭(amplitude)과 점막 파동(mucosal wave)의 회복이 가장 중요한 요소이며, 점막 진동 기능의 회복이 주된 기전으로 알려져 있다.⁸⁾ 후두의 양성 점막 질환 중 광기성 용종은 작은 성대 결절이나 유경성 용종에 비하여 수술시 보다 많은 점막이 손실될 수 있다. 또한 보다 넓은 절제면과 풍부한 혈관 때문에 많은 출혈이 발생하여 수술 시야를 방해할 수 있다. 그러므로, 광기성 용종을 수술 할 때는 무혈 시야에서 최대한 상피세포층과 고유층을 보존하며 수술하는 것이 중요하며 이런 경우에 CO₂ 레이저가 유용할 것으로 생각된다.
CO₂ 레이저는 10.600 μm의 파장을 지닌 전자기에너지(electromagnetic energy)로 거울울 통해 그 에너지를 전달하며 수분에 잘 흡수된다. 초점의 직경은 micromanipulator를 사용하여 400 mm 초점거리에서 250 μm까지 줄일 수 있으며, 조직의 섬세한 절제가 가능하여 후두미세수술에 유용하게 사용할 수 있다. 그러나, 기존 single pulse를 사용하는 레이저는 CO₂ 레이저의 직진성(rectilinear propagation)으로 후두미세수술용 가위와 같은 일정한 절개선을 얻을 수 없으며 절개의 깊이 또한 조절할 수 없다는 단점이 있다.^4,5,9)
하지만 회전 거울을 이용한 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저는 매우 빠른 속도로 레이저 빔을 점막표면에서 미끄러지듯 움직여 micron 단위까지 절개 깊이를 조절할 수 있고 절개면을 직선 또는 곡선으로 그리는 것이 가능하다.^10,11) 이는 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저가 무혈시야에서 정확한 절개를 통해 최대한 점막을 보존해야 하는 광기성 성대 용종 수술에서 유용하게 쓰일 수 있게 하였다.
국내의 후두양성질환에서 CO₂ 레이저를 이용한 후두미세수술의 성적에 관한 연구는 보고되었으나,^12,13,14) 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저를 이용한 수술 성적 보고는 본 연구가 최초이다. 또한, 다른 후두양성질환에서 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저를 이용한 후두미세수술의 성적에 대한 연구도 현재까지 거의 없다. 최근 성대내낭종(Intracordal cyst) 환자 49명을 대상으로 컴퓨터 유도 스캐너 하 CO₂ 레이저를 이용하여 수술한 결과 발성장애(dysphonia), 음성장애지수 그리고 최대발성지속시간에서 통계적으로 유의한 호전을 보였다고 보고하였다.¹⁵⁾ 본 연구에서도 레이저를 이용한 20명에서 다른 합병증 없이 대부분의 공기역학검사와 음성음향학적 검사에서 호전을 보였으며 음성장애지수 또한 호전을 보였다.

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