중증 천식환자에서 기도개형에 영향을 미치는 인자와 임상적 특성에 관한 연구

Abstract

Bronchial asthma is classically defined as a reversible obstruction and hyperrresponsiveness of the airway attributed to an inflammatory process. However, some individuals with asthma show an irreversible component of airflow obstruction. It may be associated with structural changes in the airway resulting from severe or longstanding airway inflammation and remodeling. Corticosteroids are widely used for bronchial asthma for their antiinflammatory action and improve in the late response or bronchial hyperreactivity by the effect on airway smooth muscle. Also, corticosteroids alter the immunologic properties by the mechanism which effects on the blood cells and their chemical mediators. A retrospective clinical study was done on 119 patients with severe bronchial asthma, who had been admitted to Ewha Womans University Mokdong Hospital from April 1994 to March 1997. The patients were evaluated on their clinical, laboratory, and radiologic findings. The current study was undertaken to compare the clinical characteristics of patient according to the duration of asthma and evaluate airway remodeling according to the duration of asthma and evaluate the effectiveness of steroid therapy. The results were as follows : 1. The mean age of the patients was 65±14 years, with a range from 22 to 87 years. The highest incidence was found in the 8th decade. The male to female ratio was 1:1.2. 2. The chief complaints consisted of dyspnea in 105 cases(88.2%), cough in 86 cases(72.3%), wheezing in 82 cases(68.9%), sputum in 80 cases(67.2%), dyspnea on exertion in 53 cases(44.5%), orthopnea in 22 cases(18.5%), tachypnea in 15 cases(12.6%), and palpitation in 10 cases(8.4%) in the respective order. 3. The past history of pulmonary tuberculosis in 35 cases(29.4%), hypertension in 23 cases(19.3%), diabetes mellitus in 8 cases(6.7%), others in 41 cases(34.5%), and none in 37 cases(31.1%) were noted. 4. The total eosinophil count, associated with inflammatory pathogenesis of bronchial asthma, was 183±387/㎣ and serum IgE level, an indicator of immunologic pathogenesis, was 515±1031 IU/ml. 5. Atopy was noted in 32 cases(44.4%) by a skin test. Those reactive to Dermatophagoides farinae, Dermatophagoides pteronyssinus, dog or cat hair, weeds or trees were 24 cases(20.2%), 14 cases(11.8%), 21 cases(17.6%), and 24 cases(20.2%) respectively. 6. After steroid therapy pulmonary function was improved. The percent of predicted FEV_(1), FVC, FEF_(25-75%) were significantly increased from 59±25% to 67±26%, from 73±20% to 82±19%, from 28±21% to 39±22%, respectively. The absolute value of FEV_(1), FVC and FEF_(25-75%) were significantly increased from 1.23±0.69L to 1.70±0.81L, from 2.07±0.91L to 2.54±0.98L, from 0.68±0.54L to 0.96±0.49L, respectively. After therapy, the rate of FEV_(1)/FVC was significantly increased from 58% to 65%. FEV_(1), FVC, FEF_(25-75%) all decreased with increasing duration of disease. Especially the group of more than 5 years of duration showed significantly decreased FEV_(1) compared with the group of less than 1 year. After steroid therapy the pulmonary function was improved regardless of disease duration, and there was no significant difference in the level of change according to the disease duration. 7. The followings were noted in high resolution computed tomographic finding(49 cases), normal finding in 10 cases(21.3%), cylindric bronchiectasis in 21 cases(44.7%), centrilobular emphysema in 10 cases(21.3%), mixed form of emphysema in 7 cases(14.9%), cystic bronchiectasis, bullous emphysema, paraseptal emphysema in 3 cases(6.4%), separately, varicose bronchiectasis in 1 case(2.1%). The mean value of inner diameter of segmental and subsegmental bronchi was 1.99±1.19 (range; 0.25-7.60)mm which was larger than normal range, 1.5-3mm but did not have statistical significance. Bronchial wall thickness was significantly increased from normal range, 0.2-1.5mm to 1.23±0.41 (range; 0.40-2.35)mm. 8. The clinical findings were evaluated according to the duration of asthma. The patients were grouped as less than 1 year, 1-5 year, and more than 5 years of having recieved treatment. The duration of hospitalization was longest in the group of 1-5 year of asthma (19±13 days). The total eosinophil count was highest in the group of more than 5 years of asthma (229±357/㎣). The rate of positive finding of atopic test was lowest in the group of more than 5 years of asthma (38.9%). 9. When high resolution computed tomographic findings were evaluated according to the duration of asthma the inner diameter of the bronchi and the thickness of the bronchial wall at the level of segmental and subsegmental bronchi increased significantly with the duration of asthma (less than 1 year, 1.58±0.69mm, 1.12±0.37mm, more than 5 years, 2.73±1.84mm, 1.48±0.44mm). These findings showed that airway remodeling was more extensive in patients with longer duration of disease resulting in decreased pulmonary function. These facts suggested that early anti-inflammatory therapy would be helpful for the prevention of airway remodeling. Futher studies about the comparison of inflammatory cells, their products such as total eosinophil count and eosinophil cationic protein, and pathologic findings before and after steroid therapy would be required for the better understanding of pathogenesis of airway remodeling in bronchial asthma.;기관지 천식은 가역적인 기관지의 만성 반복적 폐쇄성 병변으로 다양한 자극에 대해 기관지 협착, 부종 및 분비과다 등으로 반응하며 기도의 염증반응 및 기도 평활근의 광범위한 연축에 의한 기관지의 과민성이 중요한 병인이다. 일반적으로 이러한 증상 및 반응은 자연히 혹은 치료에 의해 가역적으로 호전되는 것이 특징이나 일부 기관지천식 환자에서는 폐기능이 원상태로 회복되지 않는 비가역적인 요소가 관찰되었으며 이로 인해 만성적인 천식증상으로 이행되어 점차 악화되기도 한다. 최근 이러한 비가역적인 기도폐색의 원인은 기도개형(remodeling)임이 밝혀졌다. 기도개형은 지속되는 기관지 염증으로 인한 기도파괴와 기도벽의 비후 같은 기관지의 구조적인 결함 때문이라고 생각하나 아직 확실한 원인기전 및 인자에 대하여서는 논란이 많다. 그러므로 본 연구에서는 기관지 천식의 기도개형의 기전 및 주요인자를 밝히고자 천식으로 입원한 병력에 있는 중증 환자의 유병기간이 기도개형에 미치는 영향과 그에 따른 임상적 특성을 규명하고자 하였다. 본 연구는 기관지천식 환자의 기도개형에 유병기간이 중요한 요인이라는 가설하에 이화의대 부속 목동병원 내과에 입원한 중증 기관지 천식 환자 119명을 대상으로 임상적, 생화학적, 방사선학적 특성을 파악하고 유병기간 및 스테로이드 치료에 따른 변화를 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 연령 분포는 22세부터 87세까지이고 평균 연령은 65±14세이고, 70대가 42예(35.3%)로 가장 많았다. 남녀 비는 1 : 1.2였다. 2. 입원 당시 천식의 임상 증상은 호흡곤란이 105예(88.2%)로 가장 많았고 그 다음으로 기침 86예(72.3%), 천명 82예(68.9%), 객담 80예(67.2%), 노작성 호흡곤란 53예(44.5%), 기좌호흡 22예(18.5%), 빈호흡 15예(12.6%), 심계 항진 10예(8.4%)의 순이었다. 3. 과거력상에서는 특별한 과거 병력이 없는 경우가 37예(31.1%), 폐결핵이 35예(29.4%)였고 고혈압이나 당뇨 등 비호흡계질환의 과거력을 갖는 환자는 72예(60.5%))였다. 4. 혈청 총 호산구수는 평균 183±387/㎣였고, IgE 항체는 평균 515±1031IU/㎖ 였다. 5. 피부 반응 시험상 한가지 이상의 공기증 알레르겐에 양성을 보인 아토피가 32예(44.4%)였고 이 중 아메리카 집먼지 진드기에 대한 양성반응은 24예(20.2%), 유럽 집먼지 진드기에 대한 양성 반응은 14예(11.8%)였고 개나 고양이의 털에 대한 양성은 21예(17.6%), 잔디나 나무에 대한 양성은 24예(20.2%)였다. 6. 폐기능 검사상 입원당시 FEV_(1), FVC, FEF_(25-75%)의 정상예측치의 %는 각 59±25%, 73±20%, 28±21%였으며 스테로이드 및 교감신경 β_(2)자극제로 치료후 각각 67±26%, 82±19%, 39±22%로 유의있게 증가하였다. 또한 FEV_(1), FVC, FEF_(25-75%)의 절대값도 각각 1.23±0.69L에서 1.70±0.81L로 2.07±0.91L에서 2.54±0.98L로, 그리고 0.68±0.54L에서 0.96±0.49L로 치료 후 유의있게 증가하였다. FEV_(1)/FVC도 치료전에는 58%에서 치료후에는 65%로 유의있게 증가하였다. 유병기간에 1년 미만인 군, 1년에서 5년 사이인 군, 5년 이사인 군으로 나누어 보았을 때 유병기간이 증가할수록 FEV_(1), FEF_(25-75%), FVC는 감소하였는데 특히 5년 이상인 군이 1년 미만인 군에 비하여 FEV_(1)의 값이 유의있게 낮았다. 또한 유병기간에 상관없이 천식 치료후 폐기능이 개선되었으나 유병기간에 따른 .치료전후의 FEV_(1)의 변화는 관찰되지 않았다. 7. 전체 119명의 환자중 49례에서 흉부 고해상 컴퓨터 단층촬영을 시행하였는데 정상 소견은 10예(21.3%)였으며 원주상 기관지확장이 21예(44.7%)였고, 소엽중심성(centrilobular) 폐기종은 10예(21.3%), 복합 형태의 폐기종 소견은 7예(14.9%), 낭포성 기관지 확장증, 수포성 기종, 중격주위 기종이 각각 3예(6.4%), 염주형(varicose) 기관지확장증 1예(2.1%)였다. 분절과 분절하 기관지의 내경은 1.99±1.19 (범위, 0.25-7.76)㎜로 정상치의 범위인 1.5-3㎜보다 증가하였으나 통계적 유의성은 없었고 기관지벽 두께는 1.23±0.41 (범위, 0.40-2.35)㎜로 정상치의 범위인 0.2-1.5㎜보다 유의있게 증가하였다. 8. 유병기간에 따라 1년 미만인 A군(48예), 1년에서 5년 사이인 B군(30예), 5년 이상인 C군(41예)으로 나누어 보았을 때 입원기간은 B군이 가장 길어서 평균 19±13일이었고 혈중 총 호산구수는 C군이 B군에 비해 유의있게 높아서 229±357/㎣이었으며 아토피 검사의 양성률는 C군이 가장 낮아서 38.9%였다. 9. 흉부 고해상 컴퓨터 단층촬영 소견에서 기관지 내경 및 기관지벽의 두께를 분절과 분절하 기관지의 수준에서 측정하였을때 유병기간이 1년 미만인 군에서는 1.58±0.69㎜, 1.12±0.37㎜, 1년에서 5년 사이의 군에서는 2.13±0.75㎜, 1.21±0.36㎜, 5년 이상인 군에서는 2.73±1.84㎜, 1.48±㎜로 유병기간에 증가할수록 유의있게 증가하였다. 이상의 결과에 의하면 유병기간이 증가할수록 폐기능은 저하하였고 기관지 내경이 증가되고 기관지벽이 두꺼워지는 등 구조적 변화가 있었으며 혈중 총 호산구수가 증가하였고 스테로이드 치료후 폐기능이 유의있게 개선되었다. 유병기간이 증가할수록 기도개형의 정도가 심해지고 이로 인해 폐기능이 저하되어 임상증상을 유발시킨다. 이러한 기도개형은 정기간의 유병기간에 의해 축적된 염증반응의 결과일 것이다. 따라서 스테로이드같은 항염증 치료제를 조기에 사용하여 염증반응을 억제함으로써 기도개형을 방지할 수 있고 폐기능이 저하되는 것을 완화시킬 수 있을 것으로 생각된다. 앞으로 스테로이드 치료 전후의 호산구수을 비롯한 염증반응과 관련된 인자들의 비교 및 기관지내경과 기관지벽의 두께를 비교 분석하고 기도 점막의 병리소견 등을 제시함으로써 기관지천식에서 염증에 의한 기도개형(airway remodeling)에 미치는 스테로이드의 역할 및 기전을 밝힐 수 있으리라 생각된다.