만성기도질환에서 호기말 흉부 CT를 이용한 기관협착에 관한 연구 document_id A220517035384

기관과 기관지와 같은 대기도는 호기시에 어느 정도의 협착이 정상적으로도 발생하게 된다. 이와 같은 호시기 대기도의 협착이 만성 기도질환에서 정상인과 차이가 있는지에 대하여는 알려진 바가 많지 않다. 따라서 저자들은 만성 기도질환으로 흉부 CT 촬영을 하였던 환자에서 호기말 CT 영상을 이용한 기관협착 양상을 알아보고자 하였다. 만성 기도질환으로 흉부 고해상 CT와 폐활량검사를 시행받았던 모든 경우에서 호기말 scan을 확인할 수 있었던 환자 45명과 정상 대조군 22명을 대상으로 하였다. 호기말 CT에서 대동맥궁 위치의 스캔을 선택하고 흡기말 스캔 중 같은 위치의 스캔을 선정하여 의료용 영상 프로그램 내 측정도구로 각각의 기관내부 면적과 전후 직경을 측정하였고, 측정된 기관내부 면적과 전후 직경의 호기시에 줄어드는 정도를 백분율로 표시하여 이를 폐활량 검사 등의 임상지표와 비교분석 하였다. 호기말 평균 기관내부 면적 감소율은 환자군에서 13.3%, 정상 대조군에서 9.0%이었으며, 호기말 기관 전후직경 감소율은 각각 11.8%와 9.6%였다. 기관내부 면적 감소율은 기관지확장증에서 평균 14.3%로 가장 많았으나 질환군에 따른 호기시 기관내부 면적 감소율에 유의한 차이는 없었다. 기관내부 면적 감소율 28% 이상의 협착소견이 있었던 경우는 3명이었으며 이들의 기저질환은 만성폐쇄성폐질환이 2명, 기관지확장증이 1명이었다. 환자군과 정상 대조군을 포함하는 전체인원을 대상으로 하여 분석하였을 때 기관내부 면적 감소율은 강제폐활량 예측치 %, 1초간 강제날숨량 예측치 %와 상관관계를 보였으나, 전후직경 감소율은 폐활량지표와 의미있는 관련성을 보이지 않았다. 흉부 CT를 이용하여 측정된 호기말 기관 내부면적의 감소는 만성 기도질환에서 정상군에 비하여 심하였으며 이는 폐기능과 관련이 있었다. 기관과 기관지는 정상적으로 유연성과 탄력성을 가지고 있어 정상 호흡시에 내경의 변화가 발생하게 된다. 흡기시에 기도는 확장되고 길이가 길어지며, 호기시에는 좁아지면서 길이는 짧아지게 된다. 기도벽의 약화는 이러한 변동을 증폭시키게 되며 내경의 과도한 변화는 기관의 일부 혹은 전체 또는 주 기관지의 변형을 초래하게 된다. 이러한 변형은 강제 호기시에 심화되는 역동적인 것으로 통상적인 전후 흉부촬영이나 측면촬영으로는 확인되지 않는다. 따라서 이를 확인할 수 있는 가장 확실한 방법은 호흡 또는 강제 호기시에 대기도가 좁아지는 것을 직접 확인하는 것이므로 기관지내시경 검사로 호기시의 기도협착을 관찰하는 것이 가장 좋은 것으로 되어 있다. 호기시의 기도협착이 심한 경우를 기관연화증 또는 기관기관지연화증이라 하는데, 기관지내시경 검사로 관찰하였을 때 흡기시와 강제호기 또는 기침 시의 기도 전후 직경을 직접 비교하여 50% 이상이 좁아지는 경우로 정의한다. 기관기관지연화증에서는 통상 기관연골의 약화가 동반되는 데에 비하여, 기관연골의 약화가 없이 기도 후벽을 구성하는 막성벽만의 과도한 이완에 의하여 호기시 기도협착이 발생하는 경우를 역동적 기도폐쇄라고 하여 서로 다른 질환으로 구별하여 부르기도 한다. 기관, 주기관지, 엽기관지와 같은 대기도에서 발생하는 기도폐쇄 또는 기류제한은 기관지 종양, 기관 기관지 결핵, 다발연골염, 결핵 치료 후 또는 기관삽관 후 발생하는 기관협착 등과 같은 대기도 질환에서 주된 관심 사항이었으나, 후천성 획득성 기관기관지연화증에 대한 연구 등을 통하여 밝혀진 바에 의하면 만성폐쇄성폐질환, 기관지천식과 같은 소기도 질환에서도 정도의 차이는 다양하겠으나 호기시 대기도 협착이 드물지 않게 동반되어 있다고 하였다. Jokinen 등은 만성기관지염의 과거력이 있는 환자에서 기관지내시경 검사를 하였을 때 214명의 환자 중 50명에서 기관연화증을 확인할 수 있었다고 하였으며, Herzog 등은 여러 이유로 기관지내시경 검사를 시행받았던 환자 1,500명 중 16명에서 기관기관지연화증이 동반되어 있었다고 하였다. 굴곡성 기관지내시경을 이용할 수 있었던 가장 최근의 연구로는 1992년에 보고된 일본의 연구에서는 폐질환으로 내시경을 시행받았던 환자 중 50% 이상의 기도폐쇄가 4,283명 중 542명에서 발생하였다고 하였다. 본 연구는 이와 같은 만성 기도질환에서 호기시 발생하는 대기도 협착을 호기말 CT를 통하여 확인하였던 것으로, 호기시 기관협착이 폐기능과 관련이 있음을 알 수 있었다. 호기시 기류 제한은 주로 소기도에서 발생한다는 점과 1초간 강제날숨량과 같은 폐쇄성 지표가 감소될수록 호기시 흉강내압의 증가폭이 크다는 점을 상기한다면, 폐기능이 좋지 않을수록 대기도가 더 많이 좁아졌다는 결과는 예상하였던 바와 같았다라고 할 수 있겠으나 이는 전체적인 경향성을 나타내는 것으로 개별적 결과를 살펴보면 몇 가지 특징적인 점들이 있었다. 첫째, 호기시 대동맥궁 수준의 기관내부 면적의 감소가 28% 이상이었던 환자가 45명 중 3명이었다. 이들 3명의 환자는 만성폐쇄성폐질환 2명, 기관지확장증이 1명으로 1초간 강제날숨량 예측치 %는 모두 70% 이하로 낮았던 환자들이었다. Aquino 등은 호기말 CT를 이용하였을 때 대동맥궁 수준의 기관내부 면적의 감소 28%를 결정점으로 하면 기관연화증 진단의 민감도와 특이도가 각각 99%와 97%이었다고 하였는데, 이들의 연구를 근거로 한다면 이번 연구에서 기관내부 면적감소가 28% 이상이었던 3명의 환자에서는 기관연화증이 동반되었을 가능성이 높다고 할 수 있다. 이와 같은 경우 기존질환에 대한 통상적인 치료에 반응하지 않는다면, 호기말에 측정된 기관내부 면적 감소소견은 기관기관지연화증을 감별하기 위하여 기관지내시경 검사를 추가적인 검사로 고려해 볼 수 있는 근거가 될 수 있다. 둘째, 기도 내부면적 감소율과 전후직경 감소율을 비교해보면, 대조군에서는 내부면적 변화율이 9.0%, 전후직경 변화율이 9.6%, 만성폐쇄성폐질환에서는 각각 13.7%, 12.1%, 기관지천식에서는 12.3%, 12.5%로 서로 비슷하였던 것에 비하면 기관지확장증에서는 각각 14.3%와 6.0%로 전후직경 감소율이 상대적으로 낮았다. 호기시 기관내경이 좁아지는 방식에 따른 유형은 기관 연골의 약화가 주된 변화인지 또는 기관 후벽의 유연성의 증가가 주된 변화인지에 따라 과도한 역동적 기도폐쇄, 초승달 형 기관기관지연화증, 칼집 형 기관기관지연화증, 그리고 둘레 기관기관지연화증으로 분류할 수 있다. 이 중에서 기관 전후직경의 감소가 가장 두드러지는 유형은 과도한 역동적 기도폐쇄의 경우라는 점을 상기한다면, 기관지확장증에서 전후직경 감소율이 다른 질환에 비하여 상대적으로 낮았던 점은 기관 막성 후벽의 유연성 증가 보다는 기관연골의 약화가 보다 더 심하였기 때문이었던 것으로 사료된다. 이 점은 역동적 호기영상을 이용하면 보다 정확한 것을 알 수 있을 것으로 생각한다. 셋째, 기관내부 면적의 감소율은 폐기능과 관련이 있었던 반면, 기관내 전후직경의 변화는 폐기능 검사결과와 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 폐기능의 감소와 전후직경의 변화간의 상호관련성이 높지 않았다는 것은 환자들에서의 호기시 기관협착의 유형이 과도한 역동적 기도폐쇄는 아니었던 것이라 추정하게 한다. 이는 만성 기도질환과 같이 기도에 만성적인 염증이 있는 경우 기관 후벽의 약화뿐만 아니라 기관연골의 약화가 대부분에서 동반되고 있다고 추론해 볼 수 있겠으나 이에 대한 직접적인 근거는 미약하다. 호기시 기관협착과 폐기능과의 관련성이 만성 기도질환 환자군만을 대상으로 하였을 때는 관찰되지 않았는데 이는 폐활량의 차이에 따른 기도 협착율을 증명할 수 있을 만큼 환자간의 폐활량의 차이가 크지 않았기 때문이었던 것으로 생각되며, 추후보다 다양한 중증도의 만성 기도질환을 대상으로 한 연구에서 확인되어야 할 것으로 사료된다. 이상과 같은 연구에서 확인되는 바와 같이 통상 소기도 질환으로 알려져 있는 만성 기도질환에서는 드물지 않게 의미있는 정도의 호기시 기관, 기관지와 같은 대기도의 협착이 발생하고 있으나 이들 환자에서 기침, 객담, 호흡곤란과 같은 증상발생에 호기시 대기도 협착이 어느 정도나 기여하고 있는지는 정확히 알 수 없다. 기관기관지연화증의 진단기준인 기관지내시경 검사에서 호기시에 기관의 전후직경이 50% 이상 감소하여야 한다는 것은 증상 발생과 관련하여 결정된 임상적인 것이라기 보다는 임의적 기준이므로 호기시 50%의 전후직경의 협착이 있다고 하여 반드시 만성 기도질환에서 대기도의 호기시 협착이 실질적인 의미를 갖는다고는 할 수 없다. 내시경적으로 진단된 기관기관지연화증 환자의 치료에 있어 우선 기존의 폐질환을 충분히 치료하였음에도 기대한 만큼의 증상 또는 폐기능 검사상의 개선이 나타나지 않는 경우에 지속성 기도양압이나 덧대 삽입 등 과 같은 기관기관지연화증에 특이적인 치료를 시도해 볼 수 있는 것으로 되어있는 것과 같이 여러가지 방법으로 확인된 대기도의 호기시 기도폐쇄 정도만을 놓고 환자의 증상발생과 관련성 여부 또는 대기도 폐쇄에 대한 치료여부를 판단할 수는 없다. 이와 관련하여 Loring 등은 획득성 기관기관지연화증에서 중심기도의 협착을 정량화하고 이를 호기시의 기류제한 정도와 비교하는 연구를 통하여 중심기도의 협착 정도와 기류제한과의 연관성이 약하다고 하여, 호기시 중심기도 협착이 발생하는 만성 기류제한 환자에서 중심기도 협착에 대한 치료를 고려할 때 신중할 필요가 있다고 하였다. 본 연구는 다양한 질환군이 포함되었으며 각 질환군의 인원수가 충분하지 않아 통계적 분석에 한계가 있었다. 전체 환자군과 정상대조군 간에 성별, 연령에 차이가 있었다는 점도 제한점으로서 추후 인구학적 변수가 통제된 대상에서의 연구가 필요할 것으로 사료된다. 결론적으로 이번 연구를 통하여 만성 기도질환에서 호기시 기관 내부면적의 감소는 정상인보다 심하고, 폐기능과 관련되어 있음을 알 수 있었다. 만성 호흡기 질환 특히 기도질환에서 통상적인 치료를 하였음에도 증상개선이 예상에 미치지 못하거나 폐기능에 비하여 심한 증상을 호소하는 환자에 있어 호기시 대기도 협착의 가능성을 고려해 볼 수 있겠다. 또한 이에 대한 검사법으로 비침습적인 검사인 호기말 스캔을 포함한 흉부 CT를 우선 이용해 볼 수 있을 것으로 사료된다.