고압 산소 치료 (HBOT)는 대기압보다 2~3배 가량 높은 고압 산소를 주입해 체내 혈액 속에 녹아들게 하는 치료로, 2기압 이상의 압력이 가해진 챔버 안에서 100%에 가까운 산소로 호흡하게 되면 일반 대기압 상태와 비교해 산소 농도는 10배, 산소 투과율은 3배 증가하게 된다. 몸 곳곳으로 고농도 산소가 공급되고 신체조직 내 산소 부족으로 유발된 질환들이 개선되는 것이다.

HBOT가 일반적으로 일산화탄소 중독이나 잠수병 등에 사용되는 것으로 알려져 있으나, 최근 들어서는 당뇨발이나 뇌농양, 난치성 골수염, 방사선치료 후 발생한 조직괴사 등 다양한 질환에서의 치료에도 널리 이용되고 있다. 고압 산소 치료는 항 허혈 효과 (anti-ischemic effects), 감염을 억제하는 효과 (anti-infectious effects; bacteriostasis, improved leukocyte phagocytosis bactericidal activity and optimization of antibiotic therapy), 그리고 상처 치유 효과 (wound-healing effects; stimulation of granulation tissue formation and stabilization)의 개념으로 이용되고 있다.

2016년 한 저널[1]에서 이비인후과 영역에서 활용할 수 있는 HBOT에 대해 리뷰하였고, 돌발성 난청과 mandible의 방사선으로 인한 골괴사, 이비인후과 영역에서 유리피판 (free flap)의 문제, 두경부 영역에서 심각한 혐기성 감염, 잠수병 등으로 인한 내이 손상에 대해 소개한 바 있다. 필자가 근무하고 있는 한림대 동탄성심병원에서는 2020년 경기 남부지역의 고압산소 치료 센터를 개소하였고, 이에 이비인후과 영역에서도 적극적으로 고압산소치료를 활용할 수 있게 되어 그에 대한 내용을 소개하고자 한다.

Fig. 1. 1인용 챔버에서의 고압산소 치료 장면. 별도 마스크 착용 없이 챔버 안에 고농도 산소가 채워져 있다.

1. 돌발성 난청 (SSNHL)

이비인후과 영역에서 HBOT가 대표적으로 가장 많이 사용되고 많이 알려진 것은 돌발성 난청, SSNHL일 것이다. 1970년 perilymphatic fluid의 산소 농도 증가 및 inner ear의 microcirculation 향상의 목적으로 idiopathic SSNHL의 치료에 처음으로 사용된 이후, 여러 연구를 통해 HBOT의 효과가 발표되었다. 2018년 메타 분석[2]에서는 HBOT가 약물만 주입한 그룹에 비해 유의한 차이를 보이지는 않았지만, 심도 (severe, profound hearing impairment)의 SSNHL 환자에서는 유의미한 효과가 있음을 보고하였다. 또한, 2022년 보고된 다른 메타분석[3]에서도 HBOT가 다른 약물치료와 병행하였을 때 청력 개선에 유의한 개선이 있음을 발표하였다.

대표적으로 본원에서 고압산소 치료를 효과적으로 사용하였던 case를 소개하자면, 56세 남환이 처음 방문 시 PTA 상 102dB으로 청력 저하와 함께 전정기능 저하가 온 uncontrolled DM 환자에서, intratympanic steroid 치료와 고압 산소 치료 이후 청력 역치가 30dB으로 개선되었고, 두 달 이후 원래 청력까지 회복된 예이다. 본원에서 시행한 1,000여 건이 넘는 고압산소치료 중 400건 이상이 SSNHL 환자로, 초기 청력 역치가 80dB 이상이었던 SSNHL 환자들을 대상으로 고압산소치료 이후 회복률을 비교한 결과, 고압산소치료가 도입되기 전인 2017~2019년의 회복률(31.8%)보다 고압산소치료를 함께 시행한 기간인 2020~2021년의 돌발성난청 회복률(36.2%)이 더욱 증가한 것으로 나타났다.

고압산소 치료는 한 질환에 최대 14회까지만 건보 적용이 된다. 실제 질병에 따라서 14번 이상 치료가 요구되는 경우가 많지만 비용 문제로 중단되기도 하며, 보험이 안될 시에 1회 치료에 21만원 정도를 기본적으로 부담해야 한다. 현재 돌발성 난청의 경우, 80dB 이상 고, 심도일 경우에만 보험 혜택을 받을 수 있다.

Fig. 2. 다인용 챔버에서의 고압산소 치료 장면. 최대 10명까지 들어가 치료를 받을 수 있으며
환자들은 산소공급용 마스크를 1시간 30분~2시간 쓴 채 머물러야 한다.

2. 방사선으로 인한 골괴사 (Radionecrosis)

두경부 암의 치료에 방사선 치료가 적극적으로 사용됨에 따라, 두경부 영역에서도 방사선 골괴사(osteoradionecrosis, ORN)의 문제가 종종 발생하곤 한다. ORN은 높은 용량의 방사선 치료 이후 뼈에 괴사가 일어나는 증상으로, 종양의 재발과 관련 없이 3개월 이상 호전되지 않는 증상을 말한다. HBOT의 사용은 hypoxic tissue에 산소를 공급함으로써 fibroblast proliferation, angiogenesis 와 collagen formation을 위함으로, 2010년 systemic review [4]에서 HBOT가 다양한 결과 (19-93%)를 보고하였고, 2016년 Cochrane review에서는 선별된 경우에서 사용할 수 있다고 하지만, 그 동안 발표된 논문들이 제대로 된 RCT가 없어 그 효능에 대해서는 controversy가 있었다. 2022년 발표된 논문 [5]에서, 유럽의 여러 국가에서 multicenter clinical trial을 시행하였고 수술적 치료+HBOT와, 수술적 치료 only group으로 나누어 1년 뒤 치료 성적을 비교하였다. 1년 뒤 수술 그룹에서 51%에서 호전을 보인데 비해, 수술+HBOT 그룹에서 70% 환자에서 호전을 보였으나, smoking, ORN grade 등을 적용한 multivariate analysis에서 통계적으로 유의한 결과를 보이지 않았다. 하지만 방사선 이후 발생된 xerostomia나 dysphagia 등에서 유리한 점을 보였다고 보고하였다. ORN에서 HBOT의 치료 결과가 아직은 명확하지 않으나, conservative management가 도움이 되지 않을 때, 수술과 병합하여 사용한다면 하나의 유용한 치료 option이 될 수 있을 것으로 기대된다.

3. Severe anaerobic infections

악성 외이도염(Malignant otitis externa)은 외이도의 연조직이 괴사를 일으키며 주변 조직을 빠르게 침투하여 뇌기저부의 골수염을 일으키는 질환으로, 항생제의 사용에도 불구하고 높은 morbidity와 mortality를 보이는 질환이다. 악성 외이도염에서 수술 혹은 항생제 치료에 실패하였을 때, HBOT 치료를 시도한 논문들이 발표된 바 있었고, 2020년 한 리뷰 저널 [6]에서 92%라는 높은 치료 성적을 발표한 바 있으나, 연구 그룹의 heterogeneity 때문에 아직까지는 그 치료 효과에 대해서는 조금 더 연구가 필요한 실정이다.

두경부 영역에서 necrotizing soft tissue infection은 mortality가 높아 항생제 치료 및 수술적 치료가 필요한 질환으로, HBOT는 neutrophilic granulocytes의 기능을 높이고 조직의 부종을 낮춤으로써 경과에 도움을 줄 것으로 생각되며, reactive oxygen species (ROS) 가 aerobe와 anaerobe에 bacteriocidal/bacteriostatic effect를 주는 역할을 한다. 그간 여러 기관에서의 연구 결과는 controversy가 있으며, 2022년 한 연구 [7]에서는 192명의 환자를 후향적으로 분석하여 critically ill patients에서 HBOT의 병합 치료가 효과적이었음을 발표하였다.

그 외에도 피판술 이후 graft의 문제가 있을 시, xerostomia 등 여러 분야에서 HBOT의 사용에 대한 보고들이 있었다. HBOT는 이렇듯 여러 분야에서 사용될 수 있으며, 걱정될 수 있는 부작용으로 barotrauma가 있지만 평생 지속되지 않으며 유병률이 높지 않아, 적절한 프로토콜로 사용된다면 상대적으로 안전한 치료법으로 이비인후과의 여러 분야에서 유용하게 환자들의 치료에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 원고는 한림대동탄성심병원 이비인후과 김성균 교수님의 도움을 받아 작성하였습니다.

• References
• 1. P. Germonpre1 , P. Levie2,3, C. Dehalleux2,3 and D. Caer. ENT indications for Hyperbaric Oxygen Therapy. B-ENT, 2016, 12, Suppl. 26/1, 87-106
• 2. Eryigit B, Ziylan F, Yaz F, Thomeer HGXM. The effectiveness of hyperbaric oxygen in patients with idiopathic sudden sensorineural hearing loss: a systematic review. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2018;275(12):2893-2904.
• 3. Joshua TG, Ayub A, Wijesinghe P, Nunez DA. Hyperbaric Oxygen Therapy for Patients with Sudden Sensorineural Hearing Loss: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. 2022;148(1):5-11. doi:10.1001/jamaoto.2021.2685
• 4.  Peterson DE, Doerr W, Hovan A, et al. Osteoradionecrosis in cancer patients: the evidence base for treatment-dependent frequency, current management strategies, and future studies. Support Care Cancer 2010; 18:1089–1098.
• 5. Forner, L. E., Dieleman, F. J., Shaw, R. J., Kanatas, A., Butterworth, C. J., Kjeller, G., Alsner, J., Overgaard, J., Hillerup, S., Hyldegaard, O., Arnell, P., von Buchwald, C., Kaanders, J. H. A. M., Smeele, L. E., Specht, L., Johansen, J., Witjes, M. J. H., Merkx, M. A. W., & Jansen, E. C. (2022). Hyperbaric oxygen treatment of mandibular osteoradionecrosis: Combined data from the two randomized clinical trials DAHANCA-21 and NWHHT2009-1. Radiotherapy and oncology : journal of the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology, 166, 137–144.
• 6. Byun, Y. J., Patel, J., Nguyen, S. A., & Lambert, P. R. (2020). Hyperbaric oxygen therapy in malignant otitis externa: A systematic review of the literature. World journal of otorhinolaryngology - head and neck surgery, 7(4), 296–302.
• 7. Mladenov, Assen, et al. "Outcome of necrotizing fasciitis and Fournier's gangrene with and without hyperbaric oxygen therapy: a retrospective analysis over 10 years." World Journal of Emergency Surgery 17.1 (2022): 1-16.