만성비염을 위한 냉동 소작술(극저온 차단술) (Cryoablation for chronic rhinitis)

1970년대부터 사용되었던 만성비염의 코막힘과 콧물을 호전시키기 위한 냉동치료는 정맥동(venous sinusoid)과 점막 하 분비선(submucosal gland)이 풍부하여 코막힘과 비루 등의 증상을 유발할 수 있는 하비갑개 전 부분 및 중비갑개의 하부 점막를 목표로 하여 소작을 하였다. 이후 재생된 점막은 정상 점막에 비해서 혈관이나 점액선의 분포가 유의하게 적어지게 되어서 증상을 호전시키는 것으로 생각되었다[11].

최근 소개된 Clarifix (Stryker)를 사용한 냉동 소작술은 직접적인 하비갑개의 점막의 소작 및 재생이 주목적이 아닌 후비신경 신경을 선택적 소작하여 비강 점막에서의 부교감신경의 기능을 저하하는 치료법이다. 기존의 내시경 신경 절제술과는 달리 전신 마취가 필요없고 시술이 간단하여 진료실에서도 시행할 수 있다는 장점이 있다[12]. 또한 비디안 신경절제술과 달리 후비신경을 타켓으로 함으로서 비디안 신경절제술 환자의 절반에서 관찰되는 합병증인 수술 후 안구 건조증의 합병증이 줄일 수 있게 되었다[13,14]. 2017년도 첫 보고 연구에서 코막힘의 유무와는 상관없이 3개월 이상의 약물 치료에 반응하지 않는 비루를 호소하는 환자를 대상으로 하여 Clarifix을 이용한 후비신경 냉동치료를 시행하였고, 1년간 경과 관찰을 하여 콧물 뿐만 아니라 코막힘, 재채기 및 가려움 증상들 모두 호전되었을 뿐만 아니라 알레르기 비염 및 비알레르기 비염 환자들에서 효과적이였다[12]. 이후에 Clarifix을 비염 치료에 사용했던 연구 논문 7편을 바탕으로 시행한 메타분석에서 알레르기 반응 여부에 상관없이 증상이 유의하게 호전되었으며, 특히 비알레르기 비염에서 보다 효과가 정도가 더 높게 나타났다[14,15].

냉동 요법을 통한 병변의 조직 파괴는 1960년대 초반부터 이용된 치료 방법으로 냉동치료는 액체 질소를 이용해 종양 혹은 조직을 파괴하며, 극저온을 통해 얼음 결정이 형성되고 세포 수축을 유도해 결국 세포 용해를 일으킨다. 정밀한 연조직 절제 및 신경 전도 차단 유도, 냉동 손상 침투 깊이 조절, 공급 동맥 혈관의 보존을 통한 괴사 위험 감소와 같은 장점을 가지고 있다[16].

특히 열 손상을 통해서 직접적으로 조직을 응고 및 괴사 시키는 전기소작(450℃-600℃)이나 레이저(300℃-600℃) 등과 다르게, 세포 내에 얼음 결정 형성을 통한 세포를 용해하는 기전으로 작용하기 때문에 영구적인 조직 구조 형태의 변화가 없는 특징이 있다. 이와 같은 작용 기전은 특히 신경과 혈관의 영구적 손상의 예방 및 주변 조직을 손상을 최소화 할 수 있다. 저온 정도에 따른 신경손상을 보면, 섭씨 -100도 이하의 온도에서 신경은 축삭 재성장이 억제되며 돌이킬 수 없는 손상(신경절단, neurotmesis)을 받게 된다. 하지만, 냉동 소작술에 사용되는 기체인 아산화질소(nitrous oxide)는 끓는점이 -89도로 높아서 조직 혹은 신경에 사용시 축삭단절(axonotmesis)을 유도하는 데 필요한 -20도에서 -100도 사이의 온도 범위 내에 머무르게 된다. 이로 인해서 신경 축삭(axon)에는 손상이 있지만 주변의 결합조직 층(신경외막(epineurium), 신경주막(perineurium), 신경내막(endoneurium)은 보존된 상태로, 손상된 축삭은 손상되지 않은 결합조직을 지지 구조물(scaffold)로 삼아 재생할 수 있어 영구적인 신경 손상을 예방한다(Table 1) [17].

Table 1.

Nerve injuries according to temperature

또한 혈류를 공급하는 큰 혈관 및 주변 조직은 냉동치료에 상당한 저항성을 가지고 있다. 이는 열 싱크(thermal sink)를 통해서 설명할 수 있는데, 혈관 안에 흐르는 따뜻한 혈액이 극저온의 전달을 줄이기 때문에, 치명적인 수준까지 온도가 떨어지는 것을 방지할 수 있어 혈관 주위 조직은 충분히 얼지 않고 손상도 적게 입는다[18]. 이와 같은 특성으로 냉동 치료의 비강 점막에 적용시 시술 후 5-7일 내 점막 상피가 재생되고, 28일 내 섬모 기능도 회복되는 것으로 보고되고 있다[19].

냉동치료에 대한 국내 상황과 실질적인 적용 방법

만성 비염을 치료하기 위한 냉동치료(만성 비염 냉동치료[Cryoablation for Chronic Rhinitis])는 2024년 제 9차 및 제 10차 보건복지부 신의료기술평가위원회에서 신의료기술로서 안전성, 유효성에 대해서 심의되었고, 평가결과는 2025년 2월 18일 고시(보건복지부고시 제2025-28호)되었다. 여기서 언급되는 신의료기술평가제도는 국민의 건강권을 보호하기 위해서 새로운 의료기술(치료법, 검사법 등 의료행위)의 안전성 및 임상적 유효성 평가하는 2007년에 도입된 제도로, 검증을 통해서 새로운 의료기술의 임상 적용을 위해서 시행되고 있다. 이 고시에서 ‘만성 비염 냉동치료’는 만성 비염 성인 환자에서 비염 증상 개선을 위한 기술로 정의하였고, 시행 방법은 비내시경(nasal endoscopy)하에 냉동 탐침(probe)을 후비신경이 위치하는 중비도 후방(posterior middle meatus) 또는 하비도 후방(posterior inferior meatus)에 접근시켜서 한 부위당 30-60초간 동결을 하여 조직 파괴를 하게 된다[12,20]. 신의료 기술 평가위원회는 “만성 비염 냉동치료는 중재시술로 인해 발생 가능한 합병증 등이 보고되었으나 냉동요법과 무관하게 발생할 수 있는 합병증이며, 대부분이 자연치유 되거나 경미하여 안전성은 수용 가능한 수준”임을 바탕으로 안전한 기술로 평가하였다. 또한 “거짓치료(sham)와 비교한 비교 연구 및 단일군 연구에서 비염 증상이 유의하게 개선되었고, 약물 사용량이 감소하여 유효한 기술”로 판단하였다. 이를 바탕으로 만성 비염 냉동치료는 신의료기술로 인정받게 되어 국내에서도 환자에게 적용할 수 있게 되었다.

이러한 냉동치료를 위해서 액화 질소를 냉매로 사용하는 ClariFix cryotherapy 시스템을 사용할 수 있다. ClariFix는 극저온 유체(cryogen)인 아산화질소가스(N2O)가 담겨있는 캐니스터(canister)와 캐뉼라(cannula) 말단에 벌룬(ballon)이 붙어있는 건(gun) 모양의 본체로 이루어져 있다. 벌룬은 조직에 접하여 아산화질소가스(N2O)를 분출하여 주변 조직을 동결시키는 기능을 한다. 이 부분은 원형으로 직경은 약 15-20 mm이고, 아산화질소가스(N2O)가 전부 방출되는 시간은 50-70초 사이이다. 동결 깊이는 배출 시간으로 조절할 수 있는데 평균 1 mm/17초씩 깊어져 최대 6 mm까지 일어날 수 있다(Fig. 1).

Fig. 1.

The exterior of the cryotherapy device (Clarifix). A: Cryoprobe. It is designed to improve flexibility and reduce effort to place cryoprobe against the lateral wall. B: Valve on/off button. It is a switch for on/off control to enable the flow of cryogen with a single f inger. C: Cryogen canister. Consolidated cryogen canisters are easily loaded into the device handle.

만성 비염 치료 시 Clarifix 냉동수술기의 조작방법은 첫 번째, Cryogen 캐니스터를 탐침 핸들에 장전한 뒤 on/off 밸브 버튼으로 한제(Cryogen)의 흐름을 활성화시킨다. 두 번째, 타겟 병변은 접형구개공(sphenopalatine foreman) 바로 아래에 있는 중비갑개 혹은 하비갑개 후방의 측면 벽을 따라 후비신경의 신경절후 분지(postganglionic branches)를 포함하는 조직과 점막하 부위를 동결하는 것으로, 비내시경을 통해 냉동 탐침(probe)을 전진시키고 치료 부위 위에 풍선을 배치하고 벌룬과 표적 조직이 단단히 붙었는지 확인한다. 세 번째, 밸브를 열게 되면 아산화질소가 탐침을 통해 풍선으로 흘러 들어가고, 얼음이 형성되며 한제의 흐름으로 인해 풍선 표면이 반투명한 상태에서 흰색으로 변하게 된다. 밸브를 닫게 되면 아산화질소 흐름이 중단되면 풍선의 얼음 결정은 녹게 된다. 병변 조직으로부터 풍선을 떼어낼 때 저항이 느껴진다면 30초 정도 기다려 얼음이 더 녹은 뒤에 풍선을 제거한다[12].

2024년 Clarifix를 이용하여 치료 효과를 분석한 7편의 논문을 바탕으로 시행한 메타분석에서 전체 비증상 점수(total nasal symptom score)가 치료 후에 유의하게 호전되었고 이러한 효과는 12개월까지 유지되었다[14,15]. 또한 개별 증상 점수에서도 코막힘, 콧물과 같은 만성 비염의 주요 증상을 효율적으로 조절하였다. 특히 Ow 등[21]은 수술 후 2년까지 알레르기 여부와 상관없이 비염 관련 증상과 비염 관련 삶의 질의 호전도 유의하게 유지된다고 보고한 바 있어서 비염 치료 효과는 2년 정도 장기간 유지된다고 생각된다. 초기 연구에서는 약물 치료에 반응하지 않는 콧물을 호소하는 환자를 대상으로 하였지만, 이후 연구들에서 콧물을 포함한 만성 비염증상이 있는 알레르기 비염 및 비알레르기 비염 환자들로 적응증을 넓혔다. 이와 같은 연구들을 고려하여 냉동치료를 시행할 수 있는 환자군을 선별할 수 있을 것으로 생각된다.

Clarifix와 유사한 방법으로 고주파 기기(radiofrequency)를 사용한 후비신경의 신경절후 분지(postganglionic branches)의 소작술도 아직 국내에는 시행이 되지는 않았지만 외국에서는 시행이 되고 있다. 직접적으로 두 방법의 효과를 분석했던 연구 논문은 없었으나 Clarifix 관련 6편, 고주파 기기 관련 4편 논문을 포함에서 간접적으로 효과를 분석했던 메타분석에서 두 가지 기구 모두 1년까지 효과적으로 비염 관련 증상을 조절하였으나 고주파 기기에서 보다 효과가 높게 나타났다[22]. 하지만 해당 비교 논문은 직접적인 치료 효과의 비교가 아닌 통계학적인 방법을 이용한 간접 비교이기 때문에 효과의 우월성 해석에 제한점이 있으며 차후 직접 비교 연구가 필요하다.

부작용의 보고에서는 수술 후에 약 40% (146/368) 환자에서 술기와 관련 부작용을 경험했고, 중대한 부작용의 보고로 1명은 공황 발작을 호소했지만 그 외의 나머지 환자들이 경험했던 증상들은 경증의 일시적인 부작용이었다. 가장 흔한 부작용은 수술 후 통증 혹은 불편감 및 두통이였고, 이와 같은 두통 혹은 수술 후 통증 혹은 불편감 및 두통의 발생 기전에 대해서 명확한 기전은 알려져 있지는 않다. 하지만 Clarifix 치료 중에 발생하는 냉자극이 부교감 신경을 활성화시켜 유발하는 것으로 추정이 되며 국소 마취제, 점막하 주사, 그리고 경구 진통제(예: 아세트아미노펜, 이부프로펜, 항불안제, 마약성 진통제 등)를 사용하여 쉽게 조절이 가능한 것으로 알려져 있다[23]. 보고된 다른 부작용으로는 두통, 코막힘, 구개 감각 마비, 부비동염, 부비동 통증, 코피, 눈 건조증, 안압, 귀 불편감, 미주신경 반응 등이 있다[15].