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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 44(2); 2001 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2001;44(2): 163-167.
Biologic changes of implants and grafts in rhinoplasty.
Dong Hak Jung, Sun Ki Park, Cheol Woo Lee, Yong Jai Kim, Tae Young Jang, Soo Gee Min
1Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Inha University College of Medicine, Sungnam, Korea. rhinojdh@MDhouse.com
2Department of anatomical pathology, Inha University College of Medicine, Sungnam, Korea.
코성형술시 사용된 삽입물의 생태학적 변화
정동학1 · 박선기1 · 이철우1 · 김용재1 · 이명택1 · 장태영1 · 민수기2
인하대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실1;해부병리학교실2;
주제어: 코성형술삽입물자가연골Gore-Tex<sup>®</sup>Alloderm<sup>®</sup>.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
An array of materials have been used for rhinoplasty, however, the fate of these materials after rhinoplasty is not all clear. This study was performed to find post-operative gross and microscopic changes of the implants and grafts (cartilage, Gore-Tex , and Alloderm), and to guide selection of implants and graft.
MATERIALS AND METHODS:
We took the implants and grafts out from nine patients who underwent revision rhinoplasty for cosmetic problems, and studied gross and microscopic charaterizations.
RESULTS:
Autologous cartilages showed minor volume reduction and remodeling in gross examination, and mild degeneration, peripheral fibrosis, and fibroblast in-growth without inflammation under microscopic examination. Gore-Tex , which was a little difficulty to remove, had good volume preservation with focal in-growth of fibroblasts and inflammatory cells. A gross examination of Alloderm showed preserved volume, but thin, soft and weak appearance. A microscopic examination of Alloderm showed well preserved collagen materials without inflammation. CONCLUSIONS: Cartilages have good biocompatibility and stabilization, but it is necessary to study absorption and remodeling. We found that Gore-Tex is a good volume filler for dorsal augmentation, whereas Alloderm is a good material for camouflage.
Keywords: RhinoplastyImplants and GraftscartilageGore-TexAlloderm

교신저자:정동학, 461-190 경기도 성남시 수정구 태평동 3309-327 인하대학교 의과대학 성남인하병원 이비인후-두경부외과학교실
                  전화:(031) 720-5241,5244 · 전송:(031) 720-5240 · E-mail:rhinojdh@MDhouse.com

서     론


   코성형술은 사회경제적 호전에 따라 그 추세가 증가하고 있으며, 특히 동양인에서 융비술은 많이 시행되고 있는 미용 수술중의 하나이다.
   성공적인 코성형술을 위하여 여러 다양한 방법 및 재료들이 사용되어 왔으나, 아직까지 코의 해부학적, 생리적 기능에 완전히 적합한 이상적인 물질은 알려져 있지 않다.
   현재 코성형술에 가장 선호되는 물질은 자가연골이나 자가골이지만,1)2) 상황에 따라서 합성물질들의 사용이 빈번하게 된다.3) 특히 실리콘은 간편하게 사용할 수 있고, 조직에 의해서 변성되지 않으며, 수술시간을 단축시킬 수 있다는 장점으로 많이 사용되고 있으나 여러 합병증과 제한점이 있으므로,4)5)6) 여러 다양한 물질들이 개발되고 있고,3) 최근 Expanded polytetrafluoroethylene(Gore-Tex®, WL Gore, Phoenix, Arizona)나 Acellular human dermal allograft(Alloderm®, Life-Cell corporation, The Woodlands, Tex)등의 물질들이 코성형술에 이용되고 있다.
   이렇듯 코성형술의 새로운 삽입물에 많은 발전이 있으며, 이러한 물질의 삽입후 변화에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 저자들은 자가연골, Alloderm®, Gore-Tex®등의 수술 후 육안적 및 병리학적 변화를 파악하여, 이와 같은 삽입물을 사용시 유의해야할 점을 알려고 하였다.

재료 및 방법

   1999년 2월부터 2000년 7월까지 인하대학교 의과대학 성남 인하병원에서 코 성형술 및 재건술을 시행받은 환자중 미용적 이유로 이차수술을 시행받은 9명을 대상으로 하였다. 대상환자는 남자 4명과 여자 5명이었으며, 19세부터 56세까지 평균 연령은 31세 였다. 9명의 환자중 8명은 미용을 목적으로 코 성형술을 시행받았고, 나머지 한 환자는 코에 생긴 악성 흑색종의 광범위 절제술후 코재건술을 위하여 수술한 경우였다.
   8명의 코성형술을 시행받은 환자에게 삽입물로 자가 연골(이개연골, 비중격연골), Gore-Tex®, Alloderm®이 사용되었는데, 이중 Gore-Tex®와 Alloderm®은 융비술에만 사용되었고, 이개연골과 비중격연골은 융비술과 비첨성형술을 위한 재료로써 사용되었다. 코재건술을 시행받은 환자에게서는 늑연골이 비중격의 재건과 strut으로 사용되었다(Table 1).
  
이차수술은 모든 경우에서 미용적인 이유로 시행되었으며, 이차수술인 경우 첫 수술시행 6개월 정도 후에 시행하려하였으나, 환자의 요구와 정기적 외래 관찰기간의 차이로 그 기간은 다양하여, 일차수술과 이차수술과의 기간은 3개월부터 14개월까지였고, 평균 기간은 7개월이었다. 재수술은 모든 경우에서 부분마취로 시행되었으며, 수술중 일차수술에서 삽입하였던 물질의 강도와 모양의 유지, 주변조직과의 유착등 육안적 소견을 수술장내에서 관찰하였으며, 이들의 현미경적 변화를 알기 위해서 8명의 환자에서는 조직의 일부를 제거하였고, 비배부의 과교정(overcorrection)을 호소한 한 환자에서는 삽입물 전체를 제거하였다. 이렇게 하여 얻어진 총 12개의 조직을 hematoxylin and eosin(H & E) 염색후 광학현미경으로 정상 조직과 비교하였다(Table 2).

결     과

   자가연골은 비중격 연골 7예, 이개 연골과 늑연골이 각 1예등 총 9예에서 조직학적 표본을 얻을 수 있었다. 육안적 소견상 자가연골은 전반적으로 잘 살아있었으며, 정상 연골과 비교하였을 때 부드러워졌으며 두께의 부분적 감소 소견과 함께, 주변조직과 유착이 있어 보였다(Fig. 1). 육안적 소견상 삽입된 연골의 가장 큰 변화는 연골의 강도 저하가 심하여 상당히 부드럽게 느껴졌다.
   현미경학적 소견상 모든 조직에서 염증소견은 보이지 않았으나, 연골세포의 감소와 괴사등 약간의 degeneration소견이 각 환자에서 얻어진 조직 모두에서 관찰되었다(Fig. 2). 또한, 만연부의 섬유화와 주변 조직의 섬유세포가 연골조직으로 자라나는 소견이 관찰되었다.
   Gore-Tex
®는 2명의 환자에서 조직을 얻었으며, 생체내 기간은 각 6개월과 7개월이었으나 두 조직의 차이는 없었다. 육안적으로 그 두께는 수술전 상태와 비교하여 차이가 없었고, 전체 모양도 술전과 차이가 없었으나, 약간 노랗게 색깔의 변화가 있었으며, 제거시에 실리콘보다는 못하지만 어려움 없이 잘 제거되었다. 조직학적으로는 matrix는 잘 유지되었고 만연부에 섬유화, 국소적인 염증세포와 섬유세포들이 보였으나 전반적으로 염증소견은 보이지 않았다(Fig. 3).
   Alloderm
®은 한 환자에서 얻을 수 있었으며 생체내 기간은 7개월이었다. 육안적으로 염증소견 없이 모양이 잘 유지되어 있었으나 두께는 술전과 비교하여 줄어들어 있었다. 조직학적 소견상 교원질이 잘 유지되어 있었으며, 염증소견은 보이지 않았다(Fig. 4).

고     찰 

   코성형을 위하여 많은 재료들이 과거부터 사용되어 왔으며, 조각된 상아, 플라스틱, 금속편으로부터 동종 또는 자가의 골이나 연골등을 사용하여 왔으나 아직까지 이상적인 삽입물질은 없었다. 이상적인 삽입물질이 갖추어야 할 조건은 간편하게 사용될 수 있어야 하고, 물리적, 화학적으로 안정성이 있어 신체적으로 이물반응이 없어야 한다. 또한 모양이나 크기의 변화가 없고 조직과 유착을 일으키지 않아 원치 않을 때는 쉽게 제거할 수 있어야 한다.4)6)
   자가이식물(autograft)은 환자의 몸에서 얻어지는 이식재료로 자가연골이나 자가골등이 이에 속하며, 동종이식물(homograft)은 같은 종(species)의 다른 제공자(donor)로부터 얻어진 것으로 Alloderm
®이 이에 속한다. 이종이식물(xenograft)은 다른 종에서 얻어진 것으로 현재 코성형술이나 재건술에는 사용되고 있지 않다. 인공성형물질은 반합성(semisynthetic)이나 합성(synthetic)된 물질로서 실리콘과 Gore-Tex®가 이에 속한다.6)
   자가 연골은 코성형술이나 코재건술에 가장 선호되는 물질로서,3)4)5)6)7) 생체역학적으로 가장 좋으며, 감염이나 탈출의 위험이 가장 낮고, 다른 자가조직보다는 흡수율이 적으며, 대사 필요량이 적어서 생존율이 높고,8) 다루기가 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 얻기 위하여 또 다른 수술이 필요하고, 공여 부위에 이상이 생길 수 있으며, 시간이 지나면서 흡수되거나 모양이 변할 수 있다는 단점도 가지고 있다.4)5)6) 특히, 자가 연골의 흡수에 대해서 여러 연구가 되어 있어서, 비중격 연골인 경우 흡수율은 12%에서 50%정도라고 보고되고 있으며,9) 이 흡수되는 정도가 연골막의 유무5) 및 주변 근육이나 장력에 영향을 받는 정도,10) crushing정도11)등에 영향을 받는다는 보고가 있다.
   본 연구에서도 연골조직은 육안적으로 잘 살아있었으며, 안정성을 가지고 있었고, 염증반응의 소견은 관찰되지 않았다. 이는 조직학적으로 면역반응이 발견되지 않고 연골세포가 살아있는 것과 일치하는 소견으로 보여진다. 그러나, 육안적으로 정상 연골과 비교시 부분적 두께와 강도의 감소가 관찰되었는데, 이는 현미경적으로 관찰된 연골세포의 감소와 부분적인 괴사소견, 그리고 섬유세포들이 연골조직으로 자라나면서 생기는 소견에 기인할 것이라 여겨진다. 그러므로, 연골조직을 이용할 경우 과교정을 시행하거나, 코성형술을 시행받는 환자와 보호자에게 연골 조직의 흡수(absorption)과 변형(remodeling)에 대하여 수술 전에 충분한 설명이 필요하겠다.
   자가 연골은 이런 장단점에도 가장 선호되는 물질이나 그 양에서 제한을 받게 되어 많은 합성물질이 사용되게 되었다. 동양인에서는 실리콘이 많이 사용되었으나 여러 가지 부작용으로 현재 사용이 감소되고 있다. 
  
Gore-Tex®는 expanded polytetrafluoroethylene의 상품명으로 중합체의 일종이다. 과거 20여년 동안 혈관수술에 많이 사용되어 그 안정성이 확인된 것으로, 1993년 미국 FDA에서 융비술을 포함한 미용수술에 사용을 인정받아 사용되는 물질이다.3)6) Gore-Tex®는 부드럽고 연하기 때문에, 모양을 만들고, 봉합하기 용이하며, 쉽게 움직이지 않도록 주변 조직과 충분히 고정되어 있어, 다른 합성물질보다 감염이나 탈출의 위험은 적은 것으로 알려져 있다.3)5)6) Godin등은 미용수술에 사용된 Gore-Tex®에 대한 연구를 통해, 900예중 합병증은 20예에서만 있을 정도로 매우 적었다고 보고하였다.3)
   저자들의 연구에서도 두께 및 모양이 술전과 변화가 없이 잘 유지되었고, 제거시에도 용이하였다. 조직학적으로도 matrix의 변형이 없이 잘 유지되었고, 국소적인 염증세포와 섬유세포들이 관찰되었으나 연골조직보다 섬유세포의 ingrowth가 적어서 제거시 용이한 것으로 여겨진다. 이는 Maas등이 뉴질랜드 백토끼에서 시행한 연구결과12)와 같은 결과로서 Gore-Tex
®가 좋은 삽입물질임을 보여준다.
   비록, Gore-Tex
®가 고가이긴 하지만, 모양이 잘 유지되고, 제거등의 용이성으로 융비술의 재료로는 매우 좋을 것으로 여겨진다. 하지만 염증세포들과 감염을 포함한 염증반응에 대한 주의가 필요하고, Mendelsohn등이 언급한 것13)처럼 만연부의 섬유화에 의한 over-augmentation이 일어날 수 있으므로, 연골조직처럼 과교정은 피해야 겠다.
   Alloderm
®은 acellular dermis로, 화상환자에서 피부의 대용물로 사용되어온 물질로서 융비술시에는 비배부의 요철등을 가리는데 도움을 주는 물질로 이용되어 왔다.6) 본 연구에서도 염증 반응 없이 collagen이 잘 유지되었으나, 육안적 소견상 얇아지고, 약해졌으므로, 어느 정도의 흡수가 있는 것으로 생각되어 진다.
   이번 연구에서는 본 저자들의 육안적 변화에 대한 주관적인 평가와 조직학적 변화 또한 전체 조직이 아닌 일부에서의 변화를 보였다는 것에 이 논문의 제한이 있지만, 이는 임상적 연구의 제한으로서, 임상적으로 삽입물에 대한 변화를 처음으로 보였다는 것에 대해 이 논문의 의의가 있다 하겠다. 연골의 종류와 코성형술의 방법, 연골의 위치에 따른 흡수 및 생태학적 차이에 대해서는 알 수 없었으며 앞으로 이에 대한 정량적인 연구가 더 필요할 것으로 보이며, Gore-Tex
®나 Alloderm®의 경우도 기간에 따른 생체학적 변화에 대한 연구도 앞으로 더 필요하겠다.

결     론

   코성형술에 사용된 이식물과 삽입물의 생태학적 변화에 대한 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
   자가 연골은 모양은 잘 유지되었으나 일정 부분 흡수가 일어나며 강도의 저하가 심하므로 일정 부분 과교정이 필요할 것으로 생각되고, 향후 흡수정도에 따른 추가연구가 필요하겠다. Gore-Tex®는 전반적인 염증소견이 보이지 않았으나 조직의 ingrowth가 보여 제거 시에는 주의가 필요할 것으로 사료되었다. Alloderm®은 염증 반응 없이 잘 유지되었으나, 부피 자체가 현격히 줄어 volume filler로의 사용에는 한계가 있을 것으로 생각되었다.


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