교신저자：박찬순, 480-717 경기도 의정부시 금오동 65-1  가톨릭대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   대표적인 부비강 중 하나인 상악동은 그 성장형태가 개체나 연령에 따라 다양하며 같은 개체에서도 양측이 다를 수 있다.
   이런 다양한 상악동의 형태 및 성장에 따른 유형의 파악은 해부학적은 물론 인류학적으로 흥미로울 뿐 아니라 외형적으로는 안면 윤곽을 형성하는 데 있어 중요한 역할을 하므로 외상, 수술 등 상악동의 형태적 변화를 유발할 수 있는 경우 앞으로의 성장과 형태 변화를 고려하는 것이 중요하다. 또한 상악동은 부비동염 등 감염의 빈도가 높으며 여러 부비동 중 악성종양의 발생빈도가 가장 높아 임상적으로도 중요하다.
   태생 및 소아들을 대상으로 한 이제까지의 상악동 성장과 발달에 대한 연구는 부검이나 단순 방사선촬영 및 자기공명영상 등 많은 연구를 통해 이루어져 왔으나 성장기 이후의 상악동 변화에 대한 연구는 제한되어 있는 실정이다. 특히 접형동 혹은 유양동 등 두경부내의 함기골인 인접 유사 구조들이 최대 성장 후 연령에 따라 그 크기가 감소하는 경향이 보고된 바 있어 상악동도 그와 유사한 변화가 있는지 알아보고자 하였다.
   저자들은 정확한 용적의 측정을 위해 기존에 2차원적인 계측 방법이 아닌 고해상도 CT를 이용한 3차원 재건 영상을 이용하였고 이를 전 연령대에 적용하여 연령에 따른 상악동 체적의 변화와 형태학적인 변화양상을 알아보고자 본 연구를 계획하였다.

대상 및 방법

   2000년 12월부터 2003년 11월까지 수술 및 진단 목적으로 시행한 비부비강 컴퓨터 단층 촬영상 점막의 비후나 저류액의 침착 등이 없는 양측 혹은 일측의 정상 상악동을 지난 환자 173명 238예(남자 109예, 여자 129예)를 대상으로 하였다. 병력 상에서 악안면 외상과 부비동 수술의 과거력이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 고해상도 전산화 단층촬영은 120 kV, 180 mAs의 조건 하에서 2.5 mm 절편 간격으로 1초의 scanning time으로 연속 촬영하였다. 3차원 재구성은 CyberMed사의 Vworks^TM을 사용하였다. 상악동 용적을 구하기 위한 3차원 재건 영상 합성은 공기 음영의 역치를 -1024 HU로 설정한 후 surface-rendering 방법을 이용하여 용적을 구하였다. 용적은 성별, 연령별로 분류하였고 비강저와 상악동 기저부간의 거리는 계측하여 연령에 따른 하강정도를 구하였다.
   3차원 재건 영상에서 수평 최장선을 그은 후 상악동 기저부까지 수선을 그은 다음 수선의 절반이 되는 지점에서 다시 수평선을 그린 후 이 두 수평선 간의 비율로써 하방 성장에 따른 형태의 변화를 간접적으로 추정하였다(Fig. 4).
   모든 수치는 평균±표준편차로 표시하였고, 통계분석은 SPSS for windows(version 10.0, SPSS Inc., Chicago, IL)를 이용하여 연령대별로 10세군으로 나누어 최대성장기까지와 그 이후를 비교하여 연령증가에 따른 상악동 용적의 변화를 Mann-Whitney test로 통계처리 하였으며 성별에 따른 상악동 용적의 차이는 ANCOVA test로 통계처리 하여, p<0.05인 경우에 통계적 유의성이 있는 것으로 간주하였다.

결     과

   상악동의 함기화는 남자에서는 20대까지, 여자에서는 10대까지 급격히 증가하다가 그 이후 감소하는 추세를 보였다. 각 연령대별 최대, 최소치의 폭은 다음과 같이 측정되었다(Table 1, Fig. 1).
   연령대별 체적의 변화에 대해 남녀간의 차이는 통계적인 의의가 있었다(p<0.05).
   남녀 각각 인접한 두 연령대간의 변화 비교에서 최대성장기까지는 통계적으로 유의하였으나 최대 성장시점 이후에서는 그래프상으로는 감소 추세를 보였지만 통계적으로는 유의하지 않았다.
   상악동의 하방전위와 비강저와의 관계는 5~10세 사이에 비강저에 도달하고 그 이후에 계속 성장하여 최종적으로 21~30세에 비강저 아래로 7.02±2.87 mm까지 성장하였다(Table 2, Fig. 2).
   상악동의 수평 최장선과 이에 절반 위치의 수평선의 비를 통한 형태적인 변화를 추정에서 그 비가 0~10세에 0.7959으로 측정되었고 31~40세 사이에서만 일시 증가한 것을 제외하고는 연령증가에 따라 지속적으로 감소하는 양상을 보였다(Table 2, Fig. 3).

고     찰

   태생 3개월에 부비동 중 가장 먼저 발생하는 상악동은 출생시 체적이 6~8 mm³으로 전후경이 가장 크며 출생 후 외측과 하방으로 성장이 진행된다.
   외측 성장은 1세 말경에 내측 안와벽 아래를 지나 4세경에 하안와 신경관을 거쳐 9세경에 상악골에 이른다.¹⁾ 하방 성장은 9세 경에 경구개에 이르며 영구치의 발생 이후 상악 치조골의 함기화와 더불어 지속적으로 하방성장을 하여 12세 경에 비강저에 도달하며 최종적으로 상악동의 저부가 비강저 하부 4~5 mm까지 다다르는 것으로 알려져 있다.¹⁾
   상악동의 성장속도는 나이에 따라 차이가 있으며 출생 후부터 3세, 7세에서 12세까지는 빠른 성장을 보이나 3세에서 7세까지는 그 속도가 느린 것으로 알려져 있다.²⁾ 그러나 12세 이후 상악동이 성장하여 최대크기에 도달하는 시기는 문헌마다 다른데 14세부터 영구치열이 완성될 때인 25세까지 다양하다.³⁾⁴⁾
   이러한 연령에 따른 상악동의 성장을 평가함에 있어 많은 저자들이 상악동의 체적을 통해 그 성장 유형을 규명하려는 노력들이 있어 왔다.
   상악동 체적을 측정하는 방식은 그 동안의 의료 기술과 더불어 변화되어 왔는데 크게 일반 방사선, 전산화 단층촬영, 자기공명영상,³⁾ 사체나 건조 두개골을 이용하는 방법으로 나눌 수 있다. 사체나 건조 두개골을 이용하는 방식은 그 표본의 나이나 정보의 부정확성, 그리고 상악동 내의 점막등 연부조직이 소실되어 그 크기가 생존시보다 크게 측정되는 단점이 있다.⁴⁾
   일반 방사선을 이용하는 방식의 경우 촬영된 상이 실제 크기와 차이가 있을 수 있고 그 상이 주위 구조물과 겹쳐 보이므로 그 경계를 정확히 정할 수 없는 단점이 있다. 전산화 단층 촬영은 주위 연조직 및 구조물과 상악동을 구분하는데 우수하며 해상력도 높아 현재 부비동 질환을 진단, 치료를 계획함에 있어 가장 중요한 위치를 차지하고 있으며 상악동의 체적을 구하는데 현재 가장 많이 사용되고 있다.^4)5)6)9)10) 그러나 지금까지의 연구는 2차원적인 상만을 이용하여 체적을 계산하여 복잡한 구조를 가진 상악동의 체적을 정확히 산출하는데 있어 한계점이 있으며 연구 대상 또한 제한되어 있어 전 연령에 따른 상악동의 크기 변화를 정확히 반영하지 못하였다.
   본 연구에서는 고해상도의 부비동 전산화 단층 촬영으로 촬영한 영상을 개인용 컴퓨터에서 3차원 영상 재건시킨 후 이를 이용하여 체적을 산출함으로써 기존 방식들의 단점들을 줄일 수 있었다.
   물론 본 연구가 한 개체를 대상으로 하여 장기간에 걸쳐 변화양상을 관찰한 것이 아니라 전 연령대별로 측정한 수치를 통해 그 성장 유형을 파악한 것이라는 단점이 있을 수 있으나 전체적인 성장양상을 파악하는데는 청소년기까지의 성장을 평가하거나³⁾⁵⁾ 성인만을 대상으로 한 기존의 연구보다⁶⁾ 상악동의 성장과 그 변화 추이를 잘 반영하고 있다고 저자들은 생각하였다.
   기존의 연구 결과에서는 최대성장 시점이 14세부터 25세까지로 저자마다 차이가 있었으나 본 연구 결과에서는 남자에서 20대(21~30세), 여자에서는 10대(11~20세)에 최대로 성장하고 그 이후에서는 체적이 감소하는 추세를 보였다. 이러한 결과는 기존의 연구 결과와 어느정도 부합하는 것으로 생각된다. 따라서 상악동의 성장이 최대치에 이르는 남자에서 20대, 여자에서는 10대까지는 상악동 수술에 따른 상악동 손상으로 안면골의 비대칭등 수술 합병증이 일어날 수 있음을 의미한다.
   연령대별 체적의 변화에 있어서 남녀간의 차이, 남녀 각각에서 최대성장기까지 연령대별 체적의 변화는 통계적인 의의가 있었으나 남녀 모두에서 최대 성장기 이후 연령증가에 따른 인접 연령군간의 상악동 체적 변화는 통계적으로 유의하지 않았다. 이러한 결과는 인접한 두 연령군간의 변화는 적지만 점진적으로 그리고 지속적으로 변화가 일어남을 시사해 주었다.
   본 연구에서는 남자 70~80대에서 일시적으로 체적이 증가한 것을 제외하고는 최대 성장기 이후 남녀 모두에서 상악동 체적이 감소하는 경향을 보였으며 이러한 경향의 이유로 연령 증가에 따라 전신 골격계의 미네랄 성분의 소실이 일어나 골결손이 일어날 때 상악동을 둘러싼 모든 골격에서 동시간적으로 골기질의 소실이 일어나므로 전체적으로 골격구조의 수축 등을 통해 상악동 체적이 감소되었다고 생각해 볼 수 있었다.⁷⁾⁸⁾ 남자 70~80대에서 일시적으로 체적이 증가한 것은 이 연령대의 표본수가 적어서 생긴 오차로 생각되었다.
   하방성장은 5~10 사이에 비강저에 도달하고 그 이후에 계속되어 최종적으로 21~30세에 7.02±2.87 mm까지 성장함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 상악동의 하방성장은 9세 경에 경구개, 12세에 비강저 부위까지 성장하며 최종적으로 비강저 하부 4~5 mm까지 이른다는 종래의 연구와 최종 하방전위치에서는 약간의 차이를 보였지만 그 변화 양상은 유사하였다.
   연령에 따른 형태의 변화를 간접적으로 추정하기 위해 저자들은 앞에서 기술한 바와 같이 측정하였으며 그 비가 0에 가까울수록 역피라미드, 1에 가까울수록 구형에 가깝다고 볼 수 있다.
   본 연구에서 상악동의 체적은 남자는 20대, 여자는 10대, 하방성장은 10대에 최대치를 나타내고 그 이후로는 연령증가에 따라 감소되는 추세를 보이며 상악동의 형태변화를 나타내는 비는 30~40대를 제외하고는 연령에 따라 지속적으로 감소하는 양상을 보여 그 형태가 역피라미드 형태로 바뀌어가는 것을 알 수 있었다(Fig. 5). 이는 기존의 연구결과에서 알려진 바와 같이 단지 하방성장에 따른 변화만이 아니라 상악골 주위 골격이 연령증가에 따라 골격성분의 감소하여 전체적으로 골격이 수축되어 이러한 상악동의 형태적 변화를 일으키는 것으로 본다.
   Fig. 4에서 기술한 방식대로 측정한 상악동의 수평 대 수직 비율이 30~40대에서 일시 증가한 것은 본 연구가 동일개체를 시간에 따라 장기간 비교분석 한 것이 아니라 동일 시간대에서 여러 개체를 연령군별로 나누어 연구한 것이므로 일부 연령군에서 개체간의 차이로 인해 그 비율이 일부 증가한 것으로 생각되며 이를 본 연구의 한계점으로 생각할 수 있으나 30~40대를 제외한 전 연령에서 나타나는 일관적인 비율의 감소 경향을 부정할 수는 없다고 저자들은 생각하였다.
   이러한 결과는 상악동의 체적을 구하는데 있어 이러한 형태의 변화를 수용할 수 있는 방식이 필요함을 시사하는 것으로 저자들이 이용한 고해상도 CT의 3차원 재건영상을 통한 방식¹²⁾¹³⁾이 이러한 변화를 잘 반영할 수 있는 방법이라고 생각된다.

결     론

   고해상도 CT를 이용한 연령별 상악동 용적의 분석에서 남자는 30세까지, 여자는 20세까지 최대로 성장하였으나 그 이후 연령증가에 따른 용적 감소는 통계적으로 유의하지 않았다. 그러나 상악동 형태의 변화를 분석한 결과는 40대이후 연령증가에 따라 그 형태가 역피라미드 형태로 변화함을 알 수 있었다. 
   이러한 결과는 연령대에 따라 상악동의 크기와 형태의 차이, 성장 유형을 예측할 수 있어 상악동 수술의 시기와 방법을 결정함에 있어 도움을 주리라 생각된다.

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