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만성 부비동염 환자에서 중비도, 사골동, 상악동의 배양균주의 연관성
부산대학교 의과대학 이비인후과학교실
조규섭·김태원·이현순·노환중
Correlation of Middle Meatus, Ethmoid Sinus and Maxillary Sinus Microbiology in Patients with Chronic Sinusitis
Kyu-Sup Cho, MD, Tae-Won Kim, MD, Hyun-Sun Lee, MD and Hwan-Jung Roh, MD Department of Otolaryngology, College of Medicine, Pusan National University, Busan, Korea
ABSTRACT
Background and Objectives：The bacteriology of chronic sinusitis helps us to understand sinusitis and plays an important role in selecting appropriate antibiotics. In recent studies, a good correlation was found between middle meatus and maxillary sinus cultures. We correlate middle meatus, ethmoid sinus and maxillary sinus microbiology in patients with chronic sinusitis and try to determine whether middle meatus cultures can replace maxillary sinus and ethmoid sinus cultures as noninvasive alternative methods. Study Design：Prospective study. Patients and Methods：32 patients with chronic sinusitis who didn’t respond to medical therapy and received endoscopic sinus surgery were selected. Intraoperative middle meatus, anterior ethmoid and maxillary sinus samples from 32 patients under endoscopic visualization using sterile cotton swabs (BBL Culture Swab®, BBL, USA) were collected. Results：The overall correlation rate of middle meatus and ethmoid sinus cultures was estimated to be 84.4%.
The overall correlation rate of middle meatus and maxillary sinus cultures was estimated to be 84.4%. The most frequently isolated bacteria were coagulase negative Staphylococci in middle meatus and Staphylococcus aureus in ant. Ethmoid and ma- xillary sinus. Conclusion：This study demonstrates that middle meatus cultures correlate well with anterior ethmoid and maxillary sinus cultures and can be used to guide antibiotics selection in chronic sinusitis.
KEY WORDS：Sinusitis·Bacteriology·Ethmoid sinus·Maxillary sinus.
서 론
만성 부비동염의 병인과 치료에 있어서 원인 균의 감별이 중요한 역할을 하므로 만성부비동염의 내과적 치료에서 항 생제의 선택은 매우 중요하다. 외래환자의 부비동으로부터 배양 검체를 채취하기는 어렵고 때때로 불가능하여 대부분 경 험적인 광범위 항생제 처방이 이루어지고 있지만 광범위 항 생제의 무분별한 사용이 균 내성을 증가시킬 수 있다.1)
만성 부비동염에서 균주의 확인은 적절한 항생제를 선택
하는 데 중요하다.2)3) 상악동 천자는 상악동에서 검체를 얻 는데 가장 좋은 방법이지만 침습적이고 순응도가 떨어지는 단점이 있고, 반면 중비도에서의 검체 채취는 통증이 적고 합 병증이 적어 순응도가 높지만 오염율이 높아 정확한 원인 균 주를 찾기가 어렵다.4) 최근 내시경의 발달과 조작이 숙련됨 에 따라 내시경을 이용한 중비도에서의 배양검사는 상악동의 배양검사 결과와 높은 상관관계를 보이므로 간편하고 비침 습적인 중비도에서의 균배양검사가 상악동 천자나 수술 등의 침습적인 검사를 대체할 수 있다는 보고가 있다.5-7) 한편 사 골동은 부비동 염증질환의 중심이 되는 부비동으로서 만성 사 골동염의 세균학에 대한 관심이 증가되고 있지만,6) 국내에 서는 아직 이에 대한 연구가 시행된 적이 없다.
이에 저자들은 내시경을 이용하여 중비도에서의 균 배양 검사결과와 상악동 및 사골동에서의 검사결과를 비교하고 연
본 연구는 2006년도 부산대학교병원 임상연구비 지원으로 이루어졌음.
심사완료일：2006년 4월 27일
교신저자：노환중, 602-739 부산광역시 서구 아미동 1가 10번지 부산대학교 의과대학 이비인후과학교실
전화：(051) 240-7333·전송：(051) 248-1248 E-mail：[email protected]
관성을 분석하여 상악동 천자와 같은 침습적인 배양검사를 간 편하고 비침습적인 중비도 균 배양 검사로 대체 가능한지 알 아보고자 하였다.
대상 및 방법
대 상
2002년 8월부터 2004년 8월까지 부산대학교병원에서 만 성 부비동염으로 6주간 약물치료에 호전을 보이지 않으며, 지 속적인 증상을 호소하여 부비동 내시경수술을 시행하였던 32 예를 대상으로 하였고 연구목적으로 수술을 하기 최소 2주 전에는 경구 항생제의 투여를 중단하였다. 면역 결핍증이나 이전에 수술 기왕력이 있는 경우, 수술전 2주이내 약을 복용 한 경우, 심한 양측성 비용종이 있는 경우는 대상에서 제외 하였다. 남자 22명, 여자 10명이었고, 평균연령은 43세(18~
75세)였다.
방 법
검체채취 과정에서 생길 수 있는 오염을 방지하기 위해 수 술 전 비모를 제거하였으며 수술실에서 마취 후 povidone iodine액으로 비전정 부위를 충분히 닦고 완전히 말렸다. 배 양검사는 1：100,000 epinephrine을 적신 cottonoid로 비 점막을 충분히 수축시킨 후 비 내시경으로 분비물을 확인하 고 비 내시경하에 비전정과 비강 점막에 접촉되지 않도록 주 의하여 가늘고 긴 소독면봉(BBL CultureSwab®, BBL, USA) 을 이용하여 중비도에서 채취하였다. 사골동과 상악동 배양 검사는 수술 중 시행하였고, 사골포(ethmoid bulla) 절제술 과 구상돌기 절제술 후 사골동 분비물과 상악동 분비물을 중 비도 검사와 마찬가지로 비전정 부위를 povidone iodine 액 으로 소독 후 동일한 소독면봉을 이용하여 채취하였다.
배양 방법
중비도, 전사골동, 상악동에서 얻어진 각각의 배양검체 32 개는 모두 호기성 및 혐기성 배양을 시행하였다. 검체는 Amies (Modfied Stuart transport medium, Micromedia, Korea) 운반 배지에 담아서 즉시 진단검사의학과 미생물 검사실로 보냈다. 호기성 배양은 Blood agar와 MacConkey agar에, 혐 기성배양은 Thioglycolate medium에서 실시하였으며, 온도 37℃, CO2 5%, 습도 70~90% 조건에서 18시간이상 24시간 까지 배양하였다. 배양된 세균군락의 수의 따라 극소수(few), 소수(some), 다수(many)로 구분하고 소수이상 배양된 경우 만을 양성으로 간주하였고, 극소수로 배양된 경우는 대상에 서 제외하였다. 소수 이상 배양된 경우에 세균 군락을 채취
하여 전통적인 생화학적 방법으로 균종을 동정하였으며, 생 화학적 방법으로 균종이 동정되지 않는 경우는 Vitek card (bioMerieux Vitek Inc., Hazelwood, Mo, USA)로 동정을 확인하였다.
결 과
중비도, 전사골동, 상악동의 배양균주 비교
총 32명 환자의 중비도, 전사골동, 상악동에서 얻어진 96 개의 배양검체 모두에서 한 개 이상의 균주가 배양되었다.
중비도에서 배양된 32개의 검체 중 23개에서 단일균주가 배 양되었고, 9개에서 두 개 이상의 균주가 배양되었다. 전사 골동에서 배양된 균주는 30개에서 단일 균주가 배양되었고, 2개에서 복합균주가 배양되었으며, 상악동에서 배양된 균주 는 28개에서 단일균주가 배양되었고, 4개에서 복합균주가 배 양되어 세 군데 검사 모두에서 단일균주의 배양율이 높았다.
중비도, 전사골동, 상악동의 배양균주의 종류
배양되어 동정된 균주 중 Staphylococcus aureus와 coagu- lase-negative Staphylococcus가 가장 많이 배양되었다. 부위 별로 배양된 균주를 보면, 중비도에서는 coagulase-negative Staphylococcus가 가장 많이 배양되었고, 전사골동과 상악동 에서는 Staphylococcus aureus가 가장 많이 배양되었다. 혐 기성 균은 모든 검체에서 배양되지 않았다(Table 1).
배양균주의 연관성
수술 중 시행한 중비도에서의 균배양 검사결과와 전사골 동에서 시행한 균배양 검사결과에서 한 균주 이상 동일하였
Table 1. The number of the bacterial isolates in the middle mea- tus, the anterior ethmoid sinus and the maxillary sinus
Bacterial isolates MM AES MS
Staphylococcus aureus 11 11 11
CoNS 14 10 09
Enterobacter cloacae 03 03 03
Enterobacter aerogenes 03 03 03
Pseudomonas aeruginosa 01 01 01
Klebsiella oxytoca 01 01 01
Klebsiella pneumonia 01 01 01
Streptococcus pneumonia 03 03 03
Serratia marcescens 01 02 02
α-hemolytic streptococcus 02 01 01
Streptococcus viridans 01 00 01
Anaerobes 00 00 00
AES：anterior ethmoid sinus, CoNS：coagulase negative Staphy- lococcus, MM：middle meatus, MS：maxillary sinus
Table 2. Culture results of the middle meatus, the anterior ethmoid sinus and the maxillary sinus secretions
Isolated bacteria Correlation
Patient No.
MM AES MS MM/AES MM/MS AES/MS
1 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
2 α-hemolytic Str. E. aerogenes E. aerogenes - - +
S. aureus S. aureus
3 CoNS CoNS CoNS + + +
4 E. cloacae E. cloacae E. cloacae ± ± +
S. pneumoniae
5 E. aerogenes E. aerogenes E. aerogenes + + +
6 S. aureus S. aureus S. aureus + ± ±
CoNS
7 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
8 CoNS CoNS CoNS + + +
9 P. aeruginosa P. aeruginosa P. aeruginosa ± ± +
S. aureus
10 S. marcescens S. marcescens S. marcescens + + +
11 CoNS CoNS CoNS + + +
12 CoNS CoNS CoNS + + +
13 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
14 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
15 S. pneumoniae S. pneumoniae S. pneumoniae ± ± +
CoNS
16 S. aureus S. aureus S. aureus ± ± +
CoNS
17 K. oxytoca K. oxytoca K. oxytoca ± ± +
S. pneumoniae
18 CoNS S. pneumoniae S. pneumoniae - - +
19 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
20 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
21 K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae ± ± +
CoNS
22 CoNS CoNS CoNS + + +
α-hemolytic Str. α-hemolytic Str. α-hemolytic Str.
E. cloacae E. cloacae E. cloacae
23 CoNS CoNS CoNS + + +
24 E. cloacae E. cloacae E. cloacae + + +
25 CoNS S. marcescens S. marcescens - - +
26 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
27 E. aerogenes CoNS CoNS - - ±
S. viridans
28 E. aerogenes E. aerogenes E. aerogenes + + +
29 CoNS S. pneumoniae S. pneumoniae - - +
S. viridans
30 CoNS CoNS CoNS + + +
31 CoNS CoNS CoNS + + +
32 S. aureus S. aureus S. aureus + + +
AES：anterior ethmoid sinus, α-hemolytic Str.：α-hemolytic Streptococcus, CoNS：Coagulase negative Staphylococcus, E. aeroge- nes：Enterobacter aerogenes, E. cloacae：Enterobacter cloacae, K. oxytoca：Klebsiella oxytoca, K. pneumoniae：Klebsiella pneu- monia, MM：middle meatus, MS：maxillary sinus, P. aeruginosa：Pseudomonas aeruginosa, S. aureus：Staphylococcus aureus, S. mar- cescens：Serratia marcescens, S. pneumoniae：Streptococcus pneumonia, S. viridans：Streptococcus viridans, ±：partially corre- lated, +：correlated, -：not correlated
던 예는 32예의 환자 중 27예로 84.4%에서 일치하여 높은 연관성을 보였는데, 21예는 배양된 균주가 모두 같아 완전일 치 되었던 경우이고, 6예는 한 균주가 동일하여 부분일치 되 었던 경우였다. 중비도와 상악동의 균배양 검사결과에서 일 치율은 84.4%이었으며, 완전일치가 20예이고, 부분일치가 7 예였다. 전사골동과 상악동의 균배양 검사결과는 100%의 일 치율을 보였으며, 이 중 완전일치가 30예이고, 부분일치가 2 예였다(Table 2).
고 찰
만성 부비동염의 치료는 약물요법과 수술요법으로 나눌 수 있으며, 항생제 치료는 약물요법의 근간을 이루고 있다. 부 비동염에서 병원균의 동정은 가끔 기술적으로 어렵고 침습 적인 방법을 필요로 하므로 경험적인 항생제 처방이 주로 이 루어지고 있으나 경험적인 치료에 반응하지 않는 부비동염 의 치료를 위해서는 병원균의 동정이 아주 중요하다.
검체의 종류, 채취 방법, 채취 부위 등이 병원균 동정의 결 과에 영향을 미칠 수 있는데 과거에 상악동은 쉽게 접근이 가능하고, 만성 부비동염의 주요 병소로 생각되어 세균 동정 에 있어 가장 많이 연구되었다.8) 상악동 천자는 부비동 병원 균 동정의 좋은 방법이지만 통증이 있고 침습적인 검사이므 로 환자가 좀 더 만족할 수 있는 검사방법이 필요하였다.9) 중 비도는 상악동, 전두동과 전사골봉소군이 개구하는 부위로 내 시경의 도움 없이 중비도에서 얻어진 검체와 상악동에서의 검 체에 대한 배양은 검체 채취 과정에서 생긴 오염 때문에 일 치율이 높지 않았지만,10) 최근에 내시경이 도입되면서 상악 동 천자에서 얻은 배양결과와 많은 연관성이 있는 것으로 보 고되고 있다.9) Brook 등11)은 상악동의 세균동정에 있어 상악 동근치술(Caldwell-Luc operation)시 상악동 흡인과 내시경 하 면봉에 의한 배양검사결과의 비교에서 내시경하 검체 채 취의 유용성을 보고하였다. 전체적으로 상악동 천자와 내시 경을 이용한 중비도의 배양검사에서 균주가 일치할 확률은 80~86%로 보고되고 있다.5)6)12)
최근에 사골동이 만성 부비동염의 원인과 치료에서 가장 중 요한 부위로 생각되어지고 내시경 부비동 수술이 대중화되 면서 이전보다 사골동에서의 직접적인 검체 채취가 더 쉽게 됨에 따라 사골동의 균주 배양에 대한 연구가 많이 이루어 지고 있다. Ozcan 등1)은 중비도와 사골동 절제술후 내시경 을 이용한 배양검사에서 91.2%의 일치율을 보고하였다.
본 연구에서 중비도와 전사골동, 중비도와 상악동 균주의 일치율은 84.4%로 다른 연구와 유사한 결과를 보였으며 특 히, 전사골동과 상악동은 100%의 일치율을 보였다. 가장 흔
한 원인균은 Staphylococcus aureus로 다른 연구와 일치하 는 결과를 보였다.5)12) 만성 부비동염에서 혐기성 균의 배양 은 연구자들에 따라 0%에서 100%로 다양하게 보고되고 있
다.3)8)11) 이는 검체 채취 방법, 환자의 나이, 질병의 진행 상
태, 술전 항생제 사용, 검체 채취 장소, 운송 방법, 검체 채 취와 배양까지의 시간 등 많은 요인과 연관이 있을 것으로 생각된다.3) 본 연구에서도 혐기성 균주는 배양되지 않았는데, 이는 검체가 채취되는 과정에서 중비도라는 호기성 환경에 노출된 이후에 얻어졌을 가능성, 검체운송이 혐기성균에 적 합하지 않았을 가능성 및 배양방법의 문제에 기인했을 것이 라 생각된다. 만성 부비동염의 주 원인균으로 알려진 Haemo- philus influenzae, Moraxella catarrhalis도 본 연구에서는 배 양되지 않았는데, 이는 일반적인 배양검사나 Vitek card로 상 기 균주 배양의 어려움과 배양 방법의 문제에 기인했을 것 이라 생각된다.
Streptococcus viridans, Staphylococcus epidermidis는 검 체 채취과정에서 생긴 오염의 결과라고 생각되며 이러한 오 염을 피할 수 있는 방법이 연구되었는데, Jiang 등2)은 내시 경하에 사골동내로 삽입관을 유치시키고 삽입관내로 소독면 봉을 통과시켜 비전정과 비점막에 닿지 않고 검체를 채취할 수 있었고 검체오염율을 줄일 수 있다고 하였다. Ozcan 등1) 은 양측 비전정 부위를 povidone iodine액으로 닦고 마를 때 까지 1분 이상을 기다린 후 검체를 채취하였다. 하지만 Tan- tilipikorn 등13)은 내시경하 소독면봉을 이용한 흡기방법이 오 염율이나 검체분리능력에 있어 의미 있는 차이를 보이지 않았다 고 보고하였다. 저자들은 오염의 결과라고 생각되는 Strep- tococcus viridans가 중비도와 상악동에서 각각 한 균주씩만 배양되었는데, 이는 비전정부위와 비강의 검체채취 전 철저 한 소독, 충분한 콧털의 면도, 가늘고 긴 소독면봉과 비내시 경을 이용한 세심한 채취과정이 오염을 최소한으로 줄일 수 있었기 때문이라고 생각된다.
검체 채취 과정 중 생길 수 있는 이차오염의 문제가 해결 된다면 비내시경 하에 가늘고 긴 면봉을 이용한 중비도에서 의 배양검사가 부비동염의 원인균주를 찾는데 있어 유용한 검사라고 생각되지만 만성 부비동염에서 혐기성균의 존재와 역할에 대한 규명을 위한 검체의 채취 및 운송은 반드시 혐 기성 환경에서 이루어져야 할 것으로 생각된다.
결 론
비내시경 하에 가는 면봉을 이용한 중비도 분비물에 대한 배양검사는 부비동염, 특히 상악동염, 전사골동염의 원인균 을 비교적 정확히 반영하고 외래에서 비교적 간단히 시행할
수 있는 비침습적인 검사법이다. 따라서 이 방법은 적절한 항생제의 선택과 치료평가에 있어 비침습적인 검사로 환자 의 거부감 없이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
중심 단어：부비동염·세균 배양·사골동·상악동.
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