컴퓨터 영상 분석법을 이용한 경화부종의 교원섬유 및 탄력섬유의 비율

Abstract

경화부종(scleredema)은 비교적 드문 결합조직 질환으로, 주로 후경부와 상배부가 경화되고 비함요성 부종을 보이며, 조직학적으로 교원섬유의 비후, 개창(fenestration) 및 하부 진피에 산성 점액다당류(acid mucopolysaccharide)의 침착을 보인다. 경화부종 피부에서 교원섬유의 합성이 증가되어 있다는 사실은 알려져 있으나 탄력섬유의 변화에 대해서는 아직 연구된 바가 없다. 이에 연구자는 임상 및 조직학적 소견으로 확진된 경화부종 환자의 생검 조직과 이에 대응하는 정상 대조군 조직을 사용하여 두 그룹간의 교원섬유 및 탄력섬유의 차이를 알아보고자 하였다. 이를 위해 생검 조직의 교원섬유와 탄력섬유에 대한 염색을 시행한 후 컴퓨터 영상 분석법(computerized image analysis)을 이용하여 교원섬유와 탄력섬유의 비율을 측정하였다. 컴퓨터 영상 분석법은 분석을 하고자 하는 세포 또는 구획의 색채를 컴퓨터가 선택적으로 인식하여 염색된 부분이 차지하는 면적을 측정하는 방법으로, 경화부종 피부와 정상 피부의 진피에서 교원섬유와 탄력섬유가 차지하는 비율을 각각 측정하고 교원섬유에 대한 탄력섬유의 비율도 측정하였다. 연구결과 경화부종 진피에서 교원섬유의 비율은 54.67±8.07%로 대조군의 43.15±8.23%에 비해 통계학적으로 유의하게 높았으며, 탄력섬유의 비율은 경화부종 진피에서 3.59±1.67%, 대조군에서는 5.70±1.86%로 경화부종 환자에서 유의하게 낮았다. 또한 교원섬유에 대한 탄력섬유의 비율도 경화부종 환자군에서 6.72±3.30%로 대조군의 13.41±4.04%에 비해 유의하게 낮았다(p<0.05). 이상의 결과로 경화부종에서는 교원섬유와 탄력섬유가 모두 증가하지는 않고 오히려 탄력섬유는 감소하면서 결합조직의 재배치를 보인다는 사실을 관찰하였다. 컴퓨터 영상 분석법은 이러한 결합조직의 변화를 정량적으로 측정하기에 적합하며 비교적 간단한 방법으로, 앞으로도 여러 질환들의 특성을 이해하는데 있어 널리 이용될 수 있을 것으로 보인다.;Scleredema is a rare connective tissue disorder of unknown cause, clinically characterized by induration of the nape, shoulder and upper back region. Histopathologically it shows thickened dermal collagen with a mild infiltration of mucin in the deeper dermis. It is well known that collagen synthesis is increased in scleredema skin, but there has been no study on the change of elastic fibers. In this study, we compared the changes of collagen and elastic fibers in scleredema and normal skin. The biopsy specimens of 10 patients diagnosed with scleredema were retrospectively reviewed. The control group was selected by matching each scleredema case with same site and similar ages from the biopsy specimens which showed normal dermis. Computerized image analysis was used to measure the fraction of collagen and elastic fibers and calculate the ratio of elastic fibers to collagen fibers in each group. The result shows that the skin of scleredema was found to have a significant increase in the percentage of collagen fibers in the dermis compared to the control group. On the other hand, the percentage of elastic fibers was significantly decreased in the scleredema group. Also the ratio of elastic fibers to collagen fibers was significantly decreased in the scleredema group (p<0.05). In contrast to scleroderma which shows an increase in dermal elastic fibers and collagen fibers, we concluded that there is a decrease of elastic fibers in scleredema and that the pathogenesis and molecular involvement are different in the two diseases. We also found that the computerized image analysis can be a useful tool in the measurement of connective tissue components.