1914년에 Lothrop은 전두동 질환의 치료로서 두개의 비전두관(nasofrontal duct)을 하나의 공통 개구부로 만들기 위해 상부 비중격, 전두동 바닥, 전두동 중격(interfrontal septum)을 제거하는 방법을 시도하였다[1]. 그러나 합병증과 안전상의 문제로 그 후에 전두동 수술로 도입되지는 않았다.

내시경 전두동 수술이 소개되기 전까지 만성 전두동 질환에 골성형전두동수술(osteoplastic flap, OPF)과 같은 외부 접근법이 보편적으로 사용되어 왔는데 두피절개을 통해 전두동에 접근하며 전두동 병변과 점막을 제거한 후 복부절개를 통한 얻은 지방조직을 채우는 술식이다[2].

1985년 내시경 부비동 수술이 도입되면서 부비동 질환의 수술치료에 대한 큰 발전이 일어났다. 내시경과 수술기구들의 지속적인 개발과 항법 장치의 도입으로 내시경 부비동 수술 기법은 현재까지도 계속 발전하고 있다[3].

Lothrop가 시도한 술식이 다시 각광받은 이유로는 내시경 부비동 수술의 소개와 수술 기구들의 발전에 기인하였다[4-6]. 1985년 Gross 등[4]은 Lothrop에 의해 처음 기술된 술식을 내시경으로만 시도하여 내시경적 변형 Lothrop 수술(endoscopic modified Lothrop procedure, EMLP)이란 명칭으로 처음 소개하였다. 1991년 Draf [7]는 수술 현미경과 내시경을 사용하여 Lothrop의 술식을 시행하였으며 현재 Draf III로 널리 알려져 있다. EMLP는 OPF에 비해 외부 접근에 따른 두피의 절개 및 이마부위의 외형적 변화와 같은 외부 접근에 따른 문제를 피할 수 있을 뿐만 아니라 수술 후 병변 부위의 관찰을 용이하게 하는 장점이 있다[4,8]. EMLP는 내시경적 접근 부위가 뇌 기저부의 앞쪽과 매우 근접하고 있어서 안전하고 성공적인 수술을 진행하기 위해서는 전두동과 주변 구조물의 해부학적 이해가 필수적이다[9].

Gross와 Harrison2)은 그들의 연구에서 정중시상(midsagittal)에서의 전두동 바닥의 전후 길이가 최소 1.5 cm 이상 되어야 EMLP에서의 안전한 드릴사용이 가능하다고 하였다. EMLP에서의 용이한 접근을 위해 코 부리 두께(nasal beak thickness, NBT)가 1 cm 미만인 경우를 권장하는데 그 이유로는 두꺼운 코 부리를 제거하는 과정에서 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 좁은 공간에서의 드릴사용으로 인해 뇌 기저부의 손상 위험성이 증가할 수 있다[10].

Farhat 등[9]은 수술 전 영상 해부학적 측정을 통해 EMLP를 위한 환자 선택의 기준에 세 가지 매개 변수가 중요하다고 하였다. 정중시상에서 NBT가 10 mm 미만, 방시상(parasagittal)에서 전두오목(frontal recess)에 접근 가능한 전후 길이(accessible dimension, AD)가 5 mm보다 커야 하고, 전두동의 전후 길이 혹은 깊이(distance/depth of the frontal sinus, DFS)가 7 mm보다 커야 한다.

본 연구에서는 대규모의 한국인을 대상으로 하여 영상 해부학적 측정을 통해 Farhat 등9)이 제시한 세 가지 매개 변수를 측정하여 EMLP에 대한 실행가능성을 분석하고자 하였다.

233명의 연구대상군에서 축상면 부비동 단층촬영을 시행하였다. 단층촬영은 Somatom Definition Flash 256-slice CT scanners (Simens Healthineers, Forchheim, Germany)를 이용하여 1 mm 두께로 축상면을 측정하였으며, 관상면과 시상면은 Wizard Workstation (Simens Healthineers)을 통해 2 mm 두께로 재구성되었다. 좌, 우측을 포함한 총 466측을 분석하였다. 본 연구는 원광대학교병원 기관심의위원회의 승인(2022-08-011)을 받고 수행되었다.

본 연구는 Farhat 등[9]과 Burkart과 Zimmer [11]의 측정 방법을 참조하여 계측하였다. 부비동 CT의 관상(coronal)영상에서 비극(nasal spine)과 연결되는 비중격에 3차원 커서를 적용한 후(Fig. 1), 그 지점에 해당되는 정중시상에서 다음과 같은 2가지 거리를 측정하였다. 정중시상에서 뇌 기저부의 접선과 코 부리에서 그의 평행선을 만든 후 두 접선과 수직이 되는 거리 즉, 코 부리 후방에서 뇌 기저부의 전방까지의 거리(distance from the posterior margin of nasal beak to the anterior margin of skull base, DNBSB)를 측정하였고, DNBSB의 연장선상에서 코 부리의 전면과 후면사이의 거리인 NBT를 측정하였다(Fig. 2). NBT가 10 mm 미만이면 EMLP에 대한 영상 해부학적 접근이 용이한 것으로 판단하기 때문에 Fig. 2A의 NBT가 6.31 mm로 EMLP에 대한 영상 해부학적 접근이 용이한 경우이고, Fig. 2B의 NBT는 11.52 mm로 용이하지 않은 경우이다.

관상면에서 좌우 각각의 전두오목의 중점(midpoint)을 기준으로 3차원 커서를 적용한 후 그 지점에 해당되는 방시상에서 다음과 같은 2가지 거리를 측정하였다. 전두오목에 접근 가능한 전후 길이인 AD를 측정하고, 전두동 내에서 AD와 평행한 가장 큰 거리 즉, DFS를 측정하였다(Fig. 3). AD와 DFS가 각각 5 mm, 7 mm보다 크면, EMLP에 대한 영상 해부학적 접근이 용이한 것으로 판단하기 때문에 Fig. 3A의 AD와 DFS가 각각 4.49 mm, 6.83 mm로 EMLP에 대한 영상 해부학적 접근이 용이하지 않은 경우이고, Fig. 3B의 AD와 DFS가 각각 7.26 mm, 10.74 mm로 용이한 경우이다.

Farhat 등[9]에 의해 제시된 EMLP의 환자 선택의 세 가지 매개 변수인 NBT, AD, 그리고 DFS를 각각 NBT가 10 mm 미만이면 I, 10 mm 이상이면 II로 하였다. AD가 5 mm 이하이면 I, 5 mm보다 크면 II, DFS가 7 mm 이하이면 I, 7 mm보다 크면 II로 분류하였다. 전체 연구대상자에서 NBT와 AD 그리고 DFS의 I, II 빈도와 각각 남녀에서 NBT와 AD 그리고 DFS의 I, II 빈도 차이를 분석하였다. 그리고 EMLP의 영상 해부학적 적합가능성을 분석하기 위해 NBT (＜10 mm), AD (＞5 mm), DFS (＞7 mm)에 전부 만족한 경우를 전체 연구대상자 그리고 각각 남녀에서 빈도를 조사하였다.

전두동 천공술, 골형성 전두동 수술, 내시경 전두동 수술 및 EMLP을 포함하여 전두동 질환에 대한 다양한 수술적 치료법들이 발전해 왔다. EMLP의 초기에는 주로 ESS와 같은 적절한 치료에도 개선되지 않는 전두동 부비동염에서 시행되었다[12]. 최근에는 전두동의 점액낭종, 반전성 유두종, 골종 또는 뇌척수액 누출, 전두동 골절과 같은 병변들까지도 적응증이 확대되고 있다[2].

EMLP의 선택은 안와판, 비루관, 전사골동, 뇌 기저부와 같은 중요한 구조물들이 근접해 있기 때문에 합병증을 예방하기를 위해 해부학적 파악이 필요하다. 또한, 전두동의 전후부 길이, 전두동의 전체 크기, 코 부리의 두께, 뇌 기저부의 전방 위치에 대한 이해가 중요하다. 특히, 뒤쪽으로 뇌 기저부가 있어 뇌척수액 유출을 방지하기 위해서 드릴과 미세절삭기 사용때 매우 주의가 요한다[2].

Farhat 등[9]이 제시한 EMLP의 환자 선택 기준은 방시상에서 AD가 5 mm, DFS가 7 mm보다 각각 커야 한다. AD는 전두동 개구부를 확장하고 전두동 바닥을 제거하기 위해 수술기구와 드릴을 안전하게 사용할 수 있는 공간이다. DFS는 전두동 개구부를 확장하는 동안 드릴의 끝이 전두동내에 안전하게 놓일 수 있는 공간으로 수술 전에 컴퓨터 단층 촬영을 통해 평가되어야 한다.

본 연구의 6개 계측값과 Burkart 등[11]의 연구결과와 비교하면 남자와 여자의 계측값 모두에서 Burkart 등의 수치가 컸다(Table 2). 본 연구에서는 6개의 계측값에 대한 남자와 여자의 비교에서 DNBSB를 제외한 5개의 값에서 여자에 비해 남자에서 컸으며 유의한 차이를 보였다. Burkart 등[11]의 연구는 DNBSB와 NBT를 제외한 4개의 계측값에서 여자에 비해 남자에서 컸으며 유의한 차이를 보였는데 본 연구결과와 유사하였다.

전두동 발달은 인종, 성별에 따라 차이를 보일 수 있다. 양측 전두동의 무형성은 연구자에 따라 1.3%-43.0%까지 다양하게 보고되었다. 알래스카 에스키모인[13]의 경우 남성에서 25%, 여성에서 36%, 캐나다 에스키모인[14]의 경우 남성에서 43%, 여성에서 40%였다. Ikeda [15]는 일본인 남성에서 13%, 여성에서 23%로 보고하였고, 튀르키예인[16]의 경우 남성 1.3%, 여성 5.1%로 보고되었다. 일측성 전두동 무형성은 연구자에 따라 1.0%-14.3%까지 다양하게 보고되었다. Yoshino 등[17]은 일본인 남성 14.3%, 여성 7.1%, Aydinho˘glu 등[16]은 튀르키예인 남성 3.8%, 여성 5.9%, Schuller [18]는 전체적으로 1%로 보고하였다. Kulich 등[19]은 아시아인, 흑인/아프리카계, 히스패닉, 백인을 대상으로 할러 세포, 오노디 세포, 상악동 중격, 접형동 외측 함요, 전상돌기(anterior clinoid process) 함기화 그리고 내경동맥 피열과 같은 비부비동의 해부학적 연구를 통해 인종에 따른 차이를 보고하였다. 그에 대한 결과로 아시아인에서 히스패닉에 비해 할러세포의 발생률이 높았고, 백인과 비교해서는 아시아인에서 오노디 세포의 발생률이 높았다. 위의 연구들을 근거로 하여 본 연구와 Burkart 등[11]의 연구결과의 차이는 인종간의 차이일 가능성으로 추정된다.

연구의 계측값 간의 상관성을 살펴보면 NBT가 클수록 DNBSB의 길이가 적어져 NBT가 EMLP의 접근에 중요한 인자임을 알 수 있다. AD와 DFS는 양적인 높은 상관성을 보여 두 계측값이 클수록 EMLP 접근이 원활할 수 있음을 시사한다. NBT와 AD는 양적인 상관성(r=0.093)을 보였으나 미비한 연관성으로 서로 간의 영향은 매우 적을 것으로 판단된다. Burkart 등[11]의 결과에서도 NBT와 AD 사이의 상관관계는 관찰되지 않아 본 연구와 유사하였다. 그리고 AD와 DFS는 양적인 상관관계가 있어 본 연구결과와 같았다.

Farhat 등[9]이 언급한 EMLP 환자 선택 기준인 세 가지 매개 변수에 전부 적합한 경우는 본 연구의 남자/여자/전체(75.36%/57.89%/68.24%)보다 Burkart 등[11]의 연구(56%/43%/48%)에서 보다 낮았다. 그 이유로는 AD와 DFS는 Burkart 등[11]의 결과가 본 연구보다 계측값이 커서 EMLP의 해부학적 접근에 용이한 반면, NBT 증가는 EMLP의 접근에 어려움을 줄 수 있어 종합적으로 본 연구보다 낮았던 것으로 추정된다. 본 연구와 같이 Burkart 등[11]의 연구에서도 여자에 비해 남자가 EMLP에 적합한 비율이 높아 성별에서 EMLP의 해부학적 접근 용이성에 차이가 있음을 확인할 수 있다.

Fahrat 등[9]의 연구에서는 7개의 카데바 표본 중 3개의 표본에서 EMLP에 대한 해부학적 구조에 적합하지 않아 전체적으로는 57%에서 적합한 것으로 보고하였는데, 본 연구의 68.24%보다는 적고, Burkart 등[11]의 48%보다는 많았다. 그러나 너무 적은 카데바 표본수로 일반적인 모집단을 대표할 수 없다는 단점이 있다.

본 연구의 강점으로 한국인을 대상으로 한 처음 연구로, 233명, 총 466측에 대한 비교적 대규모 연구이다. 그러나 본 연구의 제한점으로 첫째, 본 연구는 EMLP의 해부학적 적합 가능성에 대한 여부만을 제공한 연구로 EMLP의 성공 여부를 판단하는 연구는 아니다. EMLP의 성공 여부는 해부학적 적합성이 있더라도 전두동 병변 상태, 수술 기왕력 등 다양한 요인들과 술자의 경험이 무엇보다 가장 중요할 수 있다. 둘째, 연구대상군의 선정기준에 대한 제한점이다. 본 연구에서는 부비동 단층촬영을 통한 영상학적 계측에 혼돈을 줄 수 있는 전두동의 병변을 가진 환자들을 제외하였다. 그러나 약물 치료와 더불어 ESS에 반응하지 않는 전두동염이거나 ESS 접근으로 해결하기 어려운 전두동 병변이 있는 경우에 EMLP가 필요하다.

앞으로의 EMLP를 위한 환자 선택의 기준은 훨씬 작고 다양한 모양으로의 새로운 드릴 개발로 보다 완화될 수 있으리라 예상된다.