| Effects of External Nasal Dilators on Nasal Respiration and Patency in HealthyKorean Adults: An Acoustic Rhinometric Study. |
| Soon Kwan Hong, Mu Seong Choi, Chun Dong Kim, Sung Wan Byun, Sang Il Park, Jae Yeun Lee, Yun Joung Kim, Yoon Hee Cho |
| Department of Otolaryngology, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. soonkwan@unitel.co.kr |
| 정상 한국성인에서 외비확장구가 비호흡 및 비개존성에미치는 영향：음향비강통기도검사에 의한 연구 |
| 홍순관 · 최무성 · 김춘동 · 변성완 · 박상일 · 이재연 · 김윤정 · 조윤희 |
| 이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
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| 주제어:
외비확장구ㆍ비호흡ㆍ비개존성ㆍ한국인ㆍ음향비강통기도검사. |
| ABSTRACT |
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Although physiological effects of external nasal dilators (ENDs) were recently reported on white and black people, there are no available data on Asians. Nasal geometry is affected by many factors such as race, age, or sex. The aim of this study is to evaluate the effects of ENDs on nasal respiration and patency in healthy Korean adults.
MATERIALS AND METHODS:
One hundred healthy Korean adults (50 females and 50 males, aged 20 to 39 years) without nasal complaints, history of sinonasal surgery, nor major structural abnormalities of the nose were recruited. All subjects were required to assess their own sensation of nasal respiration on a 100 mm visual analog scale. Minimal cross-sectional areas (MCAs) and volumes from 0 cm to 5 cm from the nostril (V5s) of both nasal cavities were measured by acoustic rhinometry and added together to obtain the total MCA and V5, respectively. All measurements before application of an END were compared with those 5 minutes after application.
RESULTS:
The sensation of nasal respiration improved significantly after application of an END in both female and male. The END increased MCA and V5 significantly in both sexes. These acoustic rhinometric changes resulted in 21.1% (male) and 20.5% (female) increment in MCA and 10.0% (male) and 12.5% (female) increment in V5, respectively. However, there were no significant correlations between changes in the subjective and objective parameters.
CONCLUSION:
ENDs significantly improve the subjective sensation of nasal respiration and increase MCA and nasal cavity volume in healthy Korean adults. However, this improvement in nasal patency does not always coincide with the improvement in the subjective feeling of nasal respiration. |
| Keywords:
External nasal dilatorㆍNasal respirationㆍNasal patencyㆍKoreanㆍAcoustic rhinometry |
서론
많은 운동선수들이 외비확장구(external nasal dilator)를 착용하고 운동하는 모습을 종종 보게 된다. 외비확장구는, 비강의 가장 좁은 부위이기 때문에 호흡에 중요한 역할을 담당하고1) 또한 휴식 상태의 호흡시에는 전 호흡기 공기저항의 반을 차지하는2) 비발브부위를 확장시키므로써 호흡을 개선시키고자 개발되었다. 외비확장구의 원리는, 그 끈적거리는 내면이 콧등의 피부에 부착되고 외측의 탄력있는 플라스틱 조각이 펴지려고 하므로써 기계적으로 비발브부위를 확장시킨다는 것이다.2)3) 한 제조회사의 주장4)에 따르면, 이때 작용하는 힘은 약 25 그람정도이고 비저항을 31% 감소시킨다고 한다. 최근 백인과 흑인에 관하여는 외비확장구가 비강단면적, 용적 및 저항에 미치는 영향이 보고되었고,2)5)6) 또한 운동중에 미치는 영향에 대해서도 일부 연구되었다.3)5) 비강의 기하학적 구조(nasal geometry)는 성과 연령7)외에 인종8)9)10)에 따라서도 차이가 있으므로, 외비확장구가 미치는 이러한 영향이 동양인에 대해서도 연구될 필요가 있다고 생각되지만 아직 동양인에 대한 연구보고는 없다.
본 연구의 목적은 정상 한국성인에 있어서 외비확장구가 비호흡과 비개존성에 미치는 영향 및 이들간의 상관관계를 밝히고자 하는 것이다.
대상 및 방법
대상
비폐색 증상, 비강 혹은 부비동수술의 병력, 최근 혹은 장기간 비강 스테로이드제재, 비혈관수축제, 항히스타민제 혹은 혈압강하제의 투약 병력, 최근 3개월내 상기도염의 병력, 전비경검사상 비중격만곡과 같은 비강의 구조적 이상 등이 없는 20∼39세의 한국 성인 100명(남녀 각 50명)을 연구대상으로 하였다.
방법
외비확장구(Breathe Right nasal strips；CNS, Inc., Chanhassen, Minnesota) 착용전과 착용 5분 후에 비호흡에 대한 주관적 느낌 및 음향비강통기도검사상의 비강 최소단면적(minimal crosssectional area, 이하 MCA라 함), 비공으로부터 후방 5 cm까지의 비강용적(이하 V5라 함)을 구하였다. 피부의 불순물 등을 제거하기 위하여 알콜솜으로 콧등을 깨끗하게 닦고 잘 말린 뒤 외비확장구 하연이 비익주름에 놓이도록 붙였다(Fig. 1).
비호흡에 대한 주관적 느낌은 100 mm visual analog scale(이하 VAS라 함)을 이용하여 구하였다. 종이에 그려진 100 mm 선을 피검자에게 보여주고 비호흡의 편안함을 느끼는 정도에 있어서 0 mm는 완전히 코가 막힌 상태, 100 mm는 전혀 막히지 않은 상태라고 피검자에게 상상케 한 후, 피검자의 비호흡 느낌을 직접 연필로 100 mm 선상에 표시하게 한 다음 0 mm에서 그 표시점까지의 거리를 자로 측정함으로써 구하였고, 단위는 편의상 mm대신 점으로 나타내었다.
음향비강통기도검사는 Eccovision Acoustic Rhinometer(Model AR-1003, Hood Laboratories, Pembroke, Massachusetts)를 이용하여, 피검자를 편안한 상태에서 의자에 바르게 앉게 하고 피검자 몸과 nosepiece의 장축이 약 15도 정도를 유지하게 한 후 호흡을 멈춘 상태에서 검사하였다. Nosepiece를 비전정부에 밀착하되 비전정부가 찌그러지지는 않도록 주의하였다. 좌우 비강의 MCA와 V 5를 각각 측정한 후 양측의 합을 구하였다.
100 mm VAS로 구한 비호흡의 주관적 느낌, 음향비강통기도검사로 구한 MCA와 V 5, 이상 3가지 변수에 대하여 외비확장구 착용 전과 착용 5분 후 간에 유의한 차이가 있는지를 알기 위하여 5% 유의수준에서 paired t-test로 검증하였다. 이러한 통계분석은 남녀에서 각각 시행하였고 3가지 변수의 변화정도에 있어서 남녀간에 유의한 차이가 있는지에 대하여는 t-test로 검증하였다. 또한 주관적 변수(비호흡의 주관적 느낌)와 객관적 변수(MCA, V 5)의 변화정도간에 상관관계가 있는지를 알기 위하여 5% 유의수준에서 부분상관관계분석을 남녀 각각에서 시행하였다.
결과
비호흡에 대한 주관적 느낌
남자에서는 외비확장구 착용 전에 72.0±23.6점, 착용 후 83.7±20.5점으로 11.7±13.1점만큼 개선되었고 여자에서는 각각 75.3±17.3점, 86.1±17.1점으로 10.7±12.1점만큼 개선되었으며 이 착용전후의 차이는 남녀 모두에서 통계학적으로 유의하였다(p<0.05, paired t-test)(Table 1). 그러나 남녀간에는 그 개선된 정도에 있어서 유의한 차이는 없었다(p>0.05, t-test).
음향비강통기도검사상의 MCA와 V 5
Fig. 2는 본 연구의 전형적인 음향비강통기도검사 결과를 보여주는 그래프로써 외비확장구 착용 전에 비해 착용 후에 MCA와 V 5가 증가한 것을 볼 수 있다.
MCA의 값은, 남자에서는 착용 전 1.47±0.31 cm 2, 착용 후 1.74±0.28 cm 2로 0.27±0.22 cm 2만큼 증가하여 약 21.1%의 증가율을 보였고 여자에서는 각각 1.28±0.32 cm 2, 1.49±0.27 cm 2로 0.22±0.20 cm 2만큼 증가하여 약 20.5%의 증가율을 보였으며 이 착용전후의 차이는 남녀 모두에서 통계학적으로 유의하였다(p<0.05, paired t-test)(Table 1). 그러나 그 증가된 정도에 있어서 남녀간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05, t-test).
V 5의 값은, 남자에서는 착용 전 13.39±4.54 cm 3, 착용 후 14.43±4.28 cm 3로 1.05±2.51 cm 3만큼 증가하여 약 10.0%의 증가율을 보였고 여자에서는 각각 11.02±3.24 cm 3, 12.04±2.73 cm 3로 1.02±1.84 cm 3만큼 증가하여 약 12.5%의 증가율을 보였으며 이 착용전후의 차이는 남녀 모두에서 통계학적으로 유의하였다(p<0.05, paired t-test)(Table 1). 그러나 그 증가된 정도에 있어서 남녀간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05, t-test).
주관적 변수와 객관적 변수의 변화정도 간의 상관관계
비호흡의 주관적 느낌의 개선정도와 MCA의 증가정도, 비호흡의 주관적 느낌의 개선정도와 V 5의 증가정도간에는 남녀모두에서 유의한 상관관계가 없었다(p>0.05, partial correlation analysis)(Table 2).
고찰
외비확장구는 처음에는 코골음과 비폐색 증상의 감소목적으로 제작되고 판매되기 시작하였는데 최근에는 운동선수들이 경기 중에 비호흡을 개선시키려는 목적으로 더 많이 사용되고 있다.5)
캐나다 성인을 대상으로 한 연구2)를 보면 비혈관수축제와 외비확장구는 모두 비기압계검사상 비저항을 감소시키지만, 음향비강통기도검사에서는 전자는 제 2절흔의 단면적, 비공에서 4 cm까지의 비강용적, 4∼8 cm의 용적을 증가시키는데 반하여 후자는 제 1 및 제2절흔의 단면적, 비공에서 4 cm까지의 비강용적을 증가시키므로써, 이 외비확장구는 주로 비강의 앞 부위, 특히 비발브부위를 넓게하는 효과를 나타내는 것을 볼 수 있다. 또한 같은 연구2)에서 외비확장구 착용 후 비호흡의 주관적 느낌이 유의하게 개선되었다고 보고하였는데, 본 연구에서도 비호흡의 주관적 느낌 및 비공에서 5 cm까지의 비강용적에 있어서 매우 비슷한 개선결과를 볼 수 있어서 외비확장구의 이같은 효과는 한국인에서도 마찬가지로 적용되는 것을 알 수 있었다. 비호흡의 주관적 느낌이 개선되는 것은 외비확장구 착용 후 비발브부위의 저항이 감소하여 와류(turbulent flow)보다 층류(laminar flow)가 증가하기 때문으로 생각한다.3) 한편 본 연구에서는 비강용적의 계측을 5 cm까지 시행하고 그 이후는 계측하지 않았는데 그 이유는, 5 cm까지 측정하는 것이 상기도 개존성 평가를 위한 Toronto System에서 권장하는 기준이며 그 이후의 측정치는 음향비강통기도검사의 특성상 정확도가 떨어지기 때문이다.11) 즉 음향비강통기도검사 결과는 비강의 뒤쪽으로 갈수록, 또한 앞쪽의 공간이 좁을수록 그 뒷부분에 대한 정확도가 떨어지며11) 갑작스런 공간변화가 있을 때 그 뒷부분에 대한 자료는 매우 신뢰성이 결여된다12)는 특성을 갖고 있다. 본 연구결과의 Fig. 2에서 외비확장구가 주로 영향을 미치는 비강의 앞 부위, 즉 비공에서 약 3∼4 cm지점 부위 이후에서도 단면적과 용적이 증가된 것처럼 보이는 것은, 이러한 음향비강통기도검사의 특성에서 초래된 것이라고 생각한다. 비록 Roithmann 등2)은 4∼8 cm에서의 비강용적도 측정하여 비교하였지만 이 5 cm이후의 수치에 대해서는 큰 의미를 두지 않는 것이 좋다고 생각한다.
한편 백인과 흑인 성인을 대상으로 한 연구5)에서, 이 외비확장구는 음향비강통기도검사상의 MCA와 전비기압계로 측정된 비저항을 감소시키는 효과가 있으며 이 효과는 휴식시 및 운동시에 모두 나타난다고 하였다. 다만 흑인에 있어서 흡기시의 비저항은 의미있는 변화를 보여주지 못했는데 이들5)은 그 이유를 인종간 및 개인간의 해부학적 차이에 기인할 것이라고 추정하였다. 또한 운동시 자연적으로 나타나는 비혈관수축효과 및 이에 의한 비저항의 감소효과13)14)와는 상관없이 이러한 외비확장구의 영향이 나타난다고 하였다. 백인 성인을 대상으로 한 Gosepath 등6)의 연구에서도 외비확장구는 비강을 통한 공기량 및 MCA를 개선시키는 것으로 보고하였다. 또한 Griffin 등3)의 연구에서도, 이 외비확장구에 의한 MCA의 증가폭이 백인에서는 0.36 cm 2(32.6%), 흑인에서는 0.20 cm 2(13.4%)로써 유의하게 증가되었고 백인과 흑인간에도 유의한 차이가 있었으나 남녀간에는 차이가 없었다고 보고하였다. 본 연구에서도 외비확장구 착용 후 MCA가 남자에서 0.27 cm 2(21.1%), 여자에서 0.22 cm 2(20.5%)만큼 유의하게 증가하였으나 남녀간에는 차이가 없는 비슷한 결과를 볼 수 있었다. 흥미로운 것은, 20.5∼21.1%의 MCA 증가율이 백인(32.6%)과 흑인(13.4%)의 중간 정도에 해당된다는 것으로, 이것은 동양인의 외비형태가 백인과 흑인의 중간에 해당되기 때문일 것으로 생각된다. 즉, 비익에서의 외비폭을 외비의 높이로 나눈 횡적 비지수(transverse nasal index)가 흑인은 크고(1.01) 백인은 작으며(0.75) 동양인은 그 중간(0.91)에 해당된다는 점10)15)과, 외비확장구는 그 하연이 비익주름에 놓이도록 붙여져서 탄력을 가진 플라스틱 조각에 의해 비발브부위를 확장시킨다는 점을 고려해볼 때, 이 외비확장구는 흑인과 같이 폭이 넓은 코보다는 백인과 같이 오뚝한 코에서 더 비강을 넓히는 효과가 클 것이고 동양인은 그 중간쯤이 될 것이며, MCA에 관한 본 연구결과는 이러한 추정을 뒷받침한다고 생각한다. 본 연구에서는 비강 단면적을 측정할 때, 제 1 및 제2절흔을 구별하지 않고 단지 MCA만을 측정하였다. 그 이유는, 2개의 절흔이 모두 관찰되는 대상도 있지만 하나의 절흔만이 관찰되는 대상도 종종 있기 때문이다. Grymer 등16)은 정상 성인군에서 주로 하나의 절흔만이 관찰되어 이것을 MCA라고 불렀고 Toronto System 11)에서도 절흔의 구별없이 MCA를 측정하였다. 한편 본 연구에서는 비기압계검사를 시행하지 않았기 때문에 비저항에 대한 고찰은 할 수 없고 이 부분은 추후 수행될 필요가 있다.
한편 운동능력과 관련되어서 Griffin 등3)은, 외비확장구착용시 산소소모량, 심박동수, 호흡횟수가 감소되므로써 운동효율이 증가되어 운동의 유지에는 유리할 것으로 생각되지만 최대운동능력에도 유리할 것인지에 대하여는 언급할 수 없다고 하였다. 외비확장구가 운동능력에 미치는 효과에 대하여는 아직 이견이 있지만, 운동부하가 증가하여 구강 및 비강호흡을 동시에 하게 될 때 이 외비확장구가 비호흡 성분을 증강시키므로써, 특히 미식축구, 권투, 아이스하키와 같이 구강보호구(mouthguard)를 착용하는 운동에는 매우 효과적일 것이라고 보고하였다.6)
본 연구에서 비호흡의 주관적 느낌의 개선정도와 음향비강통기도검사상의 객관적 변수인 MCA 및 V 5의 증가정도간에는 유의한 상관관계가 없었다. 이것은 외비확장구 착용 후 MCA 혹은 V 5가 증가되더라도 비호흡의 주관적 느낌은 개선되지 않을 수도 있고, 또한 그 역도 성립한다는 것을 의미한다. 따라서 외비확장구 착용 후 객관적 변수가 증가된 사람에게서 비호흡의 주관적 느낌이 개선되었기를 항상 기대할 수는 없다는 점이 임상적으로 의미를 갖는다고 생각한다. 이같은 결과는, 정상 성인에서 비혈관수축제 분무 후 음향비강통기도검사상의 변화와 비호흡의 주관적 느낌의 변화사이에는 상관관계가 없다는 연구보고17)와 비슷한 결과이다. 즉 이러한 결과들은 비강의 이학적 소견을 포함하여 객관적인 검사소견과 주관적 증상정도와는 항상 일치하지 않을 수도 있다는 점을 시사한다. 그러나 이와 반대로 정상 성인에서도 이러한 상관관계가 있으며, 특히 점막질환환자가 아닌 비중격만곡증환자에서는 상관관계가 좀더 강하다는 연구결과18)도 있으므로 이점에 대하여는 좀더 연구되어야 할 것이다.
앞으로 한국인에 있어서 외비확장구 착용 후 정상인의 운동시 변화에 대한 연구 및 비강질환이 있는 환자, 코골음 혹은 수면무호흡증후군이 있는 환자에 대한 연구가 비기압계검사와 병행되어 필요할 것으로 생각한다.
결론
정상 한국성인에 있어서 외비확장구는 비호흡의 주관적 느낌을 유의하게 개선시키고 비강의 최소단면적 및 그 용적을 유의하게 증가시키나 이러한 비호흡의 개선정도와 비개존성의 변화가 반드시 일치하지는 않는다.
REFERENCES
1) Cole P, Roithmann R. The nasal valve and current technology. Am J Rhinol 1996;10:23-31.
2) Roithmann R, Chapnik J, Zamel N, Barreto SM, Cole P. Acoustic rhinometric assessment of the nasal valve. Am J Rhinol 1997;11:379-85.
3) Griffin JW, Hunter G, Ferguson D, Sillers MJ. Physiologic effects of an external nasal dilator. Laryngoscope 1997;107:1235-8.
4) Breathe-Right Nasal Strips. Chanhassen, Minnesota: CNS;1994(package insert).
5) Portugal LG, Mehta RH, Smith BE, Sabnani JB, Matava MJ. Objective assessment of the Breathe-Right device during exercise in adult males. Am J Rhinol 1997;11:393-7.
6) Gosepath J, Mann WJ, Amedee RG. Effects of the Breathe Right nasal strips on nasal ventilation. Am J Rhinol 1997;11:399-402.
7) Kim Y-K, Ro Y-S, Kang J-H, Kim J-T, Kwon D-H. The change of nasal resistance according to the age and sex in Koreans. Korean J Otolaryngol 1995;38:711-7.
8) Calhoun KH, House W, Hokanson JA, Quinn FB. Normal nasal airway resistance in noses of different sizes and shapes. Otolaryngol Head Neck Surg 1990;103:605-9.
9) Gurr P, Diver J, Morgan N, MacGregor F, Lund V. Acoustic rhinometry of the Indian and Anglosaxon nose. Rhinology 1996;34:156-9.
10) Morgan NJ, MacGregor FB, Birchall MA, Lund VJ, Sittampalam Y. Racial differences in nasal fossa dimensions determined by acoustic rhinometry. Rhinology 1995;33:224-8.
11) Cole P, Roithmann R, Roth Y, Chapnik JS. Measurement of airway patency. A manual for users of the Toronto Systems and others interested in nasal patency measurement. Ann Otol Rhinol Laryngol 1997;106(Supple 171):1-23.
12) Tomkinson A, Phil M, Eccles R. The identification of the potential limitations of acoustic rhinometry using computer-generated, three-dimensional reconstructions of simple models. Am J Rhinol 1996;10:77-82.
13) Olson LG, Strohl KP. The response of the nasal airway to exercise. Am Rev Respir Dis 1987;135:356-9.
14) Benninger MS, Sarpa JR, Ansari T, Ward J. Nasal patency, aerobic capacity, and athletic performance. Otolaryngol Head Neck Surg 1992;107:101-4.
15) Hollinshead WH. Anatomy for surgeons: Volume 1. The head and neck. 3rd ed. Philadelphia: Harper & Row Publishers;1982. p.223.
16) Grymer LF, Hilberger O, Pederson OF, Rasmussen TR. Acoustic rhinometry: Values from adults with subjective normal nasal patency. Rhinology 1991;29:35-47.
17) Tomkinson A, Eccles R. Comparison of the relative abilities of acoustic rhinometry, rhinomanometry, and the visual analogue scale in detecting change in the nasal cavity in a healthy adult population. Am J Rhinol 1996;10:161-5.
18) Roithmann R, Chapnik J, Cole P, Szalai J, Zamel N. Role of the external nasal dilators in the management of nasal obstruction. Laryngoscope 1998;108:712-5.
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