안와 내 지방 비율에 따른 내시경적 안와감압술 전후 임상적 비교
Association of the Preoperative Fat-to-ratio on the Outcome of Endoscopic Orbital Decompression
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Abstract
목적
갑상샘눈병증 환자에서 내시경적 안와감압술의 결과를 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율을 통해 예측해보고자 하였다.
대상과 방법
2021년 1월부터 2022년 12월까지 본원 안과에서 내시경적 안와감압술을 시행받은 갑상샘눈병증 환자 36명의 72안을 대상으로 2차원 얼굴 전산화단층촬영을 이용한 수술 전 안와 내 지방 비율을 계산하였고, 수술 전후 안구돌출계 검사와 프리즘사시검사 등을 시행하였다. 이항 로지스틱 회귀분석을 시행하여 안와 내 지방 비율과 수술 후 합병증(복시, 사시, 눈꺼풀뒤당김) 발생의 관련성을 평가하였고, 단순선형회귀분석을 시행하여 안와 내 지방 비율과 안구돌출값의 변화의 관련성을 평가하였다.
결과
이항 로지스틱 회귀분석에서 수술 후 발생한 사시로 사시수술까지 이르게 된 경우(β=-0.123, p=0.009), 제1안위에서 복시가 발생한 경우(β=-0.098, p=0.029), 눈꺼풀뒤당김으로 눈꺼풀수술까지 이르게 된 경우(β=-0.188, p=0.002)가 모두 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율과 연관된 것으로 확인되었다.
결론
내시경적 안와감압술 전 환자의 안와 내 지방 비율이 낮을수록, 안와감압술 후 사시교정술 및 눈꺼풀뒤당김 교정술을 시행하는 비율과 복시 발생률 등 합병증 발생 가능성이 높았다. 이를 토대로 갑상샘눈병증 환자들에서 내시경적 안와감압술을 계획할 때 수술 후 합병증 발생 및 결과를 예측하는 지표로 고려해볼 수 있을 것이다.
Trans Abstract
Purpose
To investigate the association of the preoperative fat-to-orbit ratio on the outcome of endoscopic orbital decompression in patients with thyroid-associated orbitopathy (TAO).
Methods
Between January 2021 and December 2022, 36 patients with TAO, 72 eyes in total, underwent endoscopic orbital decompression at our hospital’s ophthalmology department. We calculated fat-to-orbit ratios using two-dimensional facial computed tomography scans, and conducted both preoperative and postoperative measurements of proptosis and the prism cover test. We used binominal logistic regression analysis to examine the correlation between the ratios and postoperative complications (diplopia, strabismus, lid retraction) following the surgery. Furthermore, simple linear regression analysis was used to assess the relationship between the ratios and change in exophthalmos.
Results
The regression indicated significant associations between the ratio and the onset of postoperative complications such as new-onset postoperative diplopia (NOPD) (β = -0.098, p = 0.029), postoperative strabismus (β = -0.123, p = 0.009), and eyelid retraction (β = -0.188, p = 0.002), particularly in cases requiring subsequent strabismus or eyelid retraction surgery after the initial procedure.
Conclusions
The preoperative fat-to-orbit ratio is a significant predictor of postoperative complications such as NOPD, strabismus surgery and eyelid retraction surgery in patients undergoing endoscopic orbital decompression for thyroid eye disease. Therefore, it should be considered a valuable indicator of surgical outcomes and complications in such patients.
갑상샘눈병증은 갑상샘 질환과 연관되어 발생하는 안와질환으로, 경미한 눈꺼풀뒤당김만 나타나기도 하지만, 안구돌출, 외안근 비대, 제한성근병증과 복시 등의 미용 및 기능적인 문제뿐만 아니라 압박시신경병증으로 인한 시력 소실도 초래할 수 있다.1-3 정확한 발병 기전은 아직 밝혀지지 않았으나, 갑상샘기능항진에 따르는 이차적인 변화라기보다는 체액면역과 세포면역을 포함한 자가면역 반응에 의하여 일어나며, 그 과정에서 안와섬유모세포가 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있다.4 국내의 경우 갑상샘기능이상 환자의 18.7%에서 눈병증이 진단되었으며, 이 중 약 1/3이 중등도 이상의 임상 양상을 보였다.5
갑상샘눈병증의 염증성 시기가 지나가고, 6개월 이상 안구돌출, 외안근의 기능, 눈꺼풀의 모양 등에 변화가 없이 안정된 경우에 안와감압술 수술을 생각해볼 수 있다.6,7 접근 방법에 따라 결막구석접근법, 눈물언덕접근법, 내시경을 이용한 코경유법 등이 있으며, 내시경을 이용한 코경유법은 수술 중 출혈이 적고 재원 기간이 짧으며 안와첨부의 시야 확보가 용이하여 현재까지 널리 사용되고 있다.8,9 하지만 수술 중 감압을 위해 안와내벽 또는 하벽을 분리 및 제거하고 안와 연부조직을 탈출시기기 때문에 수술 후 복시, 사시, 눈꺼풀뒤당김 등의 합병증이 새로 발생하거나 악화되는 경우가 흔하게 나타난다.10-12 현재 갑상샘눈병증 환자에서 안와감압술 후 합병증 발생률과 안구돌출의 교정 정도를 예측하기 위한 정확한 지표는 없으며 이를 예측하기 위해 안와 길이, 안구 길이, 안와 길이의 비, 안와첨부 각도, 사골동 깊이, 안와내벽의 길이 등 다양한 연구가 진행되었다.13-16 최근 한 연구에서 수술 전 안와 내 지방 비율과 수술 후 새로 발생한 복시와의 상관성을 보여주었다.17
이에 본 연구에서는 수술 전 상담과 수술 후 예후 예측 모델을 제공하는 것을 목표로, 수술 전 안와 내 지방 비율과 수술 후 합병증 발생 및 안구돌출값의 변화를 비교해보았다.
대상과 방법
2021년 1월부터 2022년 12월까지 본원 안과에서 갑상샘눈병증으로 진단받고 내시경적 안와감압술을 시행 후 6개월 이상 추적 관찰한 환자 36명의 72안을 대상으로 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 본 연구는 헬싱키선언을 준수하였고 본원 임상시험윤리위원회(Institutional Review Board, IRB)의 승인을 받았다(승인번호: 2023-08-019). 모든 내시경적 안와감압술과 임상적인 평가는 단일 술자(S.M.K)에 의해 이루어졌다.
내시경적 안와감압술 적응증은 모두 안구돌출에 대한 미용적 목적이었으며 안와감압술 시행 후 경과 관찰 기간이 6개월 미만이거나 이전에 안와감압술 및 사시수술 등 안구 수술을 받은 환자, 정면 주시 시 복시가 있는 환자, 압박시신경병증으로 안와감압술을 시행받은 환자, 단안에만 안와감압술을 시행한 환자는 제외하였다. 모든 환자에서 성별, 나이, 갑상샘 질환 유병 기간, 흡연력, 수술력에 대해 문진하고, 갑상샘자극호르몬수용체 항체(thyroid stimulating hormone receptor antibody, TRAb), 항티로글로불린 항체(thyroglobulin antibody, TgAb) 검사를 시행하고 Clinical Activity Score (CAS)를 평가하였다. 주시안검사, 안구돌출 정도 역시 측정하였으며 모든 환자에서 수술 전, 후 2차원 facial computed tomography (CT)를 시행하였다.
안와감압술 후 3개월 뒤 10프리즘 이상의 사시가 관찰되며 복시를 호소하는 경우 사시수술을 시행하였으며, 6개월 뒤 눈꺼풀뒤당김으로 인한 미용적 문제가 관찰되면 눈꺼풀뒤당김 교정술을 시행하였다. 복시는 안와감압술 후 3개월 뒤 기본 주시 방향에 따라 정면 주시 시 복시를 기준으로 평가하였으며 주변부 복시(제2안위, 제3안위에서의 복시), 간헐적 복시는 제외하였다. 안구돌출의 정도는 Hertel 안구돌출계(Hertel Exophthalmometer SKU:52400, Oculus, Arlington, VA, USA)로 측정하였다.
모든 2차원 facial CT 영상 분석 및 측정은 INFINITT PACS® software (INFINITT Healthcare, Seoul, Korea)를 이용하였다. 2차원 facial CT의 축영상(axial scan) 중 수정체 음영이 관찰되는 단면에서 위눈확틈새(superior orbital fissure)의 전방 경계를 초기 기준점으로 삼았다. 기준점으로부터 15 ± 2 mm의 지점에 수평선을 그었고 이에 상응하는 관상영상(coronal scan)의 단면에서 안와의 전체 용적과 외안근, 시신경의 용적을 PACS 프로그램 내의 ROI-free draw 기능을 통해 손으로 각각 측정하였다. 안와의 전체 용적에서 외안근, 시신경의 용적을 뺀 값을 지방의 용적으로 계산하여 안와 내 지방 비율을 계산하였다(Fig. 1).17
How to measure fat-to-orbit ratio. Axial and coronal images of computed tomography soft tissue are linked within the viewer. In the axial plane, the initial reference point is determined as the anterior border of the superior orbital fissure (SOF) (A, horizontal green line). Next, we located a point 15 ± 2 mm anterior to the SOF in the axial plane (B, horizontal green line). In the corresponding coronal image, the orbit, extraocular muscles (EOMs) and optic nerves were manually traced by using the ‘ROI-free draw’ function for various fat-to-orbit ratios. (C) 33% (D) 69%. All measurements were done using INFINITT PACS® software (INFINITT Healthcare, Seoul, Korea).
모든 환자에서 수술은 전신마취 하에 내시경을 이용하여 코경유 내벽 단독 감압수술로(1 wall decompression) 혹은 내시경을 이용한 코경유 내벽 및 하벽 복합 감압수술(2 wall decompression) 방법으로 시행하였다. 내시경을 이용한 코경유 내벽 감압수술은 충혈제거제(oxymetazoline)를 적신 거즈를 비강 내에 넣어 코 안쪽 혈관을 수축시키고 1:100,000 에피네프린이 섞인 리도카인을 갈고리돌기(uncinated process)에 주사한 후, 내시경적 코안 갈고리돌기제거술을 시행하였다. 안와첨부까지 최대한 안와내벽을 노출시키고 microcurette와 free elevator를 이용하여 내벽을 분리시키고 제거한 뒤, 노출된 안와골막에 sharp knife로 절개를 가하고 안와 연부조직을 사골동(ethmoid sinus)으로 탈출시켜 안와 내벽을 감압하였다(Fig. 2).13-15,18,19 내벽 및 하벽 복합 감압 수술의 경우 제거된 갈고리돌기의 아래코선반(inferior turbinate) 부착부를 따라 위턱굴개구(maxillary ostium)를 찾아서 확인한 뒤 집게나 microdebrider를 이용하여 위턱굴개구를 확장하여 뒤로는 위턱굴 후벽, 앞으로는 위턱뼈의 이마돌기 전까지 제거하였다.
Surgical procedure of the endoscopic orbital decompression. (A) Incision of the uncinate process. (B) Uncinectomy. (C) Anterior ethmoidectomy. (D) Posterior ethmoidectomy & maxillary osteotomy. (E) Incision of periorbita. (F) Orbital tissue prolapse into the ethmoid sinus.
통계 분석은 SPSS statistics ver. 18.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하였다. 이항 로지스틱 회귀분석을 시행하여 안와 내 지방 비율과 수술 후 합병증(복시, 사시, 눈꺼풀 후퇴) 발생의 관련성을 평가하였고, 단순선형회귀분석을 시행하여 안와 내 지방 비율과 안구돌출값의 변화의 관련성을 평가하였다. 내벽 단독 감압술을 시행받은 환자군과 내벽 및 하벽 복합 감압술을 시행받은 환자군의 범주형 변수를 비교하기 위해서는 chi-square test를 사용하였고, 연속형 변수를 비교하기 위해서 Mann-Whitney U-test를 사용하였다. p값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다.
결 과
내시경적 안와감압술을 시행받은 총 36명(72안)을 대상으로 하였으며 남성이 17명, 여성이 19명이었다. 평균 연령은 39.00 ± 12.60세였다. 내벽 단독 감압술(1 wall decompression)을 시행한 환자는 26명, 내벽 및 하벽 복합 감압술(2 wall decompression)을 시행한 환자는 10명이었다. 수술 후 발생한 10프리즘 이상의 사시로 사시수술을 받은 환자는 6명, 복시가 새로 발생한 환자는 5명, 눈꺼풀뒤당김으로 눈꺼풀뒤당김 교정술을 받은 환자는 11명이었다. 수술 전 평균 안구돌출값은 21.39 mm였으며 수술 전후 안구돌출값은 평균 2.83 mm 감소하였다. 내벽 단독 감압술군과 내벽 및 하벽 복합 감압술군 사이에 나이, 성별, TRAb, TgAb는 유의한 차이가 관찰되지 않았으나, 내벽 및 하벽 복합 감압술군에서 CAS가 높은 경향을 보였고(p=0.100) 수술 전 안구돌출 정도(p<0.001)와 수술 후 감압의 정도(p=0.005)가 유의미하게 높았다(Table 1, 2).
Baseline characteristics of patients
Postoperative characteristics of patients
이항 로지스틱 회귀분석에서 수술 후 발생한 10프리즘 이상의 사시로 사시수술을 시행받은 경우(β=-0.123, p=0.009), 제1안위에서 복시가 새로 발생한 경우(β=-0.098, p=0.029)와 수술 후 발생한 눈꺼풀뒤당김으로 눈꺼풀수술을 시행받은 경우(β=-0.188, p=0.002) 모두 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율과 유의한 연관성이 있는 것으로 확인되었다. 즉, 안와 내 지방 비율이 낮을수록 수술 후 합병증(복시, 사시, 눈꺼풀뒤당김) 발생률이 더 높았다. 내벽 단독 감압술과 내벽 및 하벽 복합 감압술을 시행받은 환자군을 나누어 비교해 보았을 때, 내벽 단독 감압술을 시행받은 환자군에서는 안와 내 지방 비율이 낮을수록 수술 후 합병증 발생률이 더 높았지만 내벽 및 하벽 복합 감압술을 시행받은 환자군에서는 통계적 유의성이 보이지 않았다(Table 3).
Binominal logistic regression analysis of associations between postoperative complications and fat-to-orbit ratio
단순선형회귀분석에서 수술 후 안구돌출값의 변화는 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율과(β=-0.050, p=0.005) 음의 상관관계가 있는 것으로 확인되었으나 내벽 단독 감압술과 내벽 및 하벽 복합 감압술을 시행받은 환자군을 나누어 비교하면 통계적 유의성이 관찰되지 않았다(Fig. 3).
The relationship between exophthalmos changes and fat-to-orbit ratio by linear regression analysis. (A) 1 wall decompression group (p = 0.239). (B) 2 wall decompression group (p = 0.500). There is no statistically significant difference between exophthalmos changes and fat-to-orbit ratio in both groups.
고 찰
안와감압술은 갑상샘눈병증으로 인해 발생한 안구돌출로 미용 및 기능적인 문제를 겪게 되는 환자들에게서 좋은 치료 방법이다. 특히나 절개를 최소화할 수 있는 내시경적 안와감압술이 선호되고 있다. 하지만 수술 후 복시, 사시, 눈꺼풀 후퇴 등의 다양한 합병증 발생 가능성이 있으며, 안구돌출값의 변화는 지방조직의 강성, 외안근의 비대한 정도, 안와첨부 각도가 영향을 미칠 수 있다고 알려져 있으나 결과를 예측하는 것이 쉽지 않다.8,15,20,21 개개인마다 수술 후 결과 및 합병증 발생을 예측할 수 있는 지표가 명확히 존재하지 않기 때문에, 갑상샘눈병증 환자들은 수술을 결정하는 데 어려움이 있으며 의료진 역시 수술 전 상담에 어려움을 겪고 있다.
Nair et al17은 수술 전 안와 내 지방 비율을 포함하여 나이, 성별, 흡연 등의 개개인별 특징을 바탕으로 안와감압술 후 발생하는 복시를 예측할 수 있는 모델을 만들었다. 하지만 수술 후 복시 발생 확률 추정치만 제공하며, 변수 중에는 수술 중의 요소(strut preservation)도 포함되어 있기에 우리는 수술 전 상담과 수술 예후 예측 모델을 제공하는 것을 목표로, 수술 전 안와 내 지방 비율과 수술 후 합병증 발생 및 안구돌출값의 변화를 비교해보았다.
수술의 결과에는, 수술을 시행하는 목적, 방법, 술자 등 다양한 변수가 영향을 미친다. 이를 최소화하고자 본 연구에서는 압박시신경병증으로 내시경적 안와감압술을 시행받은 환자, 갑상샘기능이 정상인 안구돌출 환자, 정면 주시시 복시가 있는 환자들을 제외하였고 연구에 참여된 모든 환자는 단일 술자(S.M.K)에 의해 수술과 임상적인 평가를 시행하였다. 수술 중 감압을 더 앞쪽으로 많이 하였거나 strut를 제거한 경우 역시 감압 효과에 영향을 주기 때문에, 이러한 변수를 최소화하고자 수술 방법을 최대한 일치시켰다. 1 wall에서는 strut는 모두 preservation하였으며, 2 wall은 strut를 모두 제거하였다. 하벽 감압의 경우에도 내벽감압술과 마찬가지로 내시경을 사용하여 접근하였다. 안와감압술 후 3개월 뒤 10프리즘 이상의 사시가 관찰되며 복시를 호소하는 경우 사시수술을 시행하였으며, 6개월 뒤 눈꺼풀뒤당김으로 인한 미용적 문제가 관찰되면 눈꺼풀뒤당김 교정술을 시행하였고 새로 생긴 복시는 정면 주시 시 환자가 호소하는 복시를 기준으로 하였다. 안와 내 지방 비율의 경우 2차원 얼굴 전산화단층촬영에서 INFINITT PACS® software를 통해 같은 단면에서 같은 방식을 통해 계산되었다. PACS의 ROI-free draw 기능 같은 경우, 면적을 계산할 때 사용자의 마우스 조작으로 이루어지기 때문에 오차가 발생할 수 있으나 이를 최소화하고자 단일 인물(T.Y.P)에 의해 안와 내 지방의 비율이 계산되었다.
내시경적 안와감압술 후 발생할 수 있는 복시, 사시, 눈꺼풀뒤당김 등의 합병증은 사시수술, 눈꺼풀뒤당김 교정술 등의 수술적인 치료에 의해 치료가 가능하지만 미용적 목적으로 수술을 받았던 환자들의 삶의 질과 수술 후 만족도에 부정적인 영향을 미친다. 그들에게 있어 수술이 필수적이지는 않기 때문에, 수술 후 발생할 수 있는 합병증의 가능성과 감압 정도에 따라 수술을 결정하고자 하는 경우가 종종 있다. 수술 전 상담에 있어 이를 예측하는 모델의 필요성을 느끼나 우리가 아는 한, 상용되는 모델이 존재하지 않다. 본 연구에서는 내시경적 안와감압술 후 사시수술 및 눈꺼풀뒤당김 교정술을 시행하는 비율과 복시 발생률이 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율과 음의 상관관계가 있음을 확인하였다.
내벽 단독 감압술을 받은 환자군과 내벽 및 하벽 복합 감압술을 받은 환자군을 나누어 비교해 보았을 때, 내벽 및 하벽 복합 감압술을 받은 환자군에서는 수술 후 합병증과 안와 내 지방 비율의 통계적 유의성이 보이지 않았지만 이는 복합 감압술을 받은 대상자의 수가 특히 적다는 본 연구의 한계로 인함으로 사료된다. 안구돌출값의 변화는 기존 연구와 다르게 수술 전 환자의 안와 내 지방 비율과 통계적 유의성을 보이지 않았다. 수술 방법을 단일 술자에 의해 최대한 일치시켜도 안와 길이, 안구 길이, 안와 길이의 비, 안와첨부 각도, 사골동 깊이, 안와내벽의 길이 등 다양한 변수가 감압 정도에 영향을 주었기 때문이라고 사료된다.
본 연구는 내시경적 안와감압술을 시행한 갑상샘눈병증 환자만을 대상으로 하였기 때문에 대상자의 수가 적다. 특히 내벽 및 하벽 복합 감압술을 받은 환자는 10명에 불과하다. 대상자의 수가 적어 신뢰도 측면에서 추후 더 많은 환자를 대상으로 한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 본 논문은 후향적으로 의무기록을 검토하여 시행한 연구로 의무기록에 누락되어 있거나 부정확한 결과가 포함되어 있을 수 있다는 점에서 한계가 있다. 마지막으로 안와내 지방 비율을 계산하는 방식으로 사용된 ROI-free draw의 경우 오차를 최소화하고자 단일 인물이 수행하였지만, 결국 사용자의 마우스 조작으로 이루어지기 때문에 오차가 발생할 수 있다는 한계가 있다. 하지만 본 연구는 안와감압술에 영향을 줄 수 있는 많은 변수들을 최대한 통제하고, 수술 전 확인하기 용이한 단일변수인 안와 내 지방 비율과 수술 후 합병증 발생률의 연관성을 보여준 것에 큰 의의가 있다고 생각한다.
결론적으로 본 연구를 통해 갑상샘눈병증 환자들에서 내시경적 안와감압술을 계획할 때 수술 후 합병증 발생 및 결과를 예측하는 지표로 안와 내 지방 비율을 고려해볼 수 있을 것이다. 안와 내 지방 비율을 통해 수술 전 환자의 수술 결과를 예측하는 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대되며, 미용적인 문제로 수술을 고민 중인 안와 내 지방 비율이 낮은 환자에게서 수술 후 합병증 발생 가능성이 높다는 정보를 줄 수 있을 것으로 생각된다.
Notes
Conflicts of Interest
The authors have no conflicts to disclose.
References
Biography
박태영 / Tae Young Park
Department of Ophthalmology, Inha University School of Medicine