Clinical Characteristics of Hypospadias and Its Association with Very Low Birth Weight Infants with Small for Gestational Age
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Abstract
Purpose
To investigate the risk factors associated with hypospadias in very low birth weight (VLBW) infants (VLBWIs).
Methods
We retrospectively analyzed 729 infants born at ≥24 weeks of gestational age and weighing <1,500 g from January 2012 to December 2022. We assessed the prevalence of hypospadias by birth weight percentiles and also compared the demographics and placental histopathology of the infants with hypospadias (n=52) and those without hypospadias (n=677).
Results
Of the 729 patients analysed, hypospadias was recorded in 26 (20.3%), 14 (26.9%), and 12 (2.5%) infants in the <3rd, ≥3rd–<10th, and ≥10th–<90th percentiles, respectively. Of all of the patients with hypospadias, 50% had birth weights <3rd percentile (p<0.001). The hypospadias group demonstrated a longer mean gestational age (30.1 weeks vs. 27.9 weeks, p<0.001), lower incidence of maternal pregnancy-induced hypertension (48.1% vs. 17.3%, p<0.001), lower incidence of premature rupture of membrane (11.5% vs. 27.1%, p=0.013), lower acute chorioamniotic maternal response (9.1% vs. 35.2%, p<0.001), and higher maternal underperfusion (95.5% vs. 71.9%, p<0.001).
Conclusion
The frequency of hypospadias was found to be the highest among VBLWIs <3rd percentile, who were severely small for their gestational age (SGA). Additionally, the incidence increased with a decreasing birth weight. Physical examination is necessary at birth for VLBWIs classified as SGA. Moreover, the data on the incidence of hypospadias among VLBWIs in neonatal intensive care units can assist in tracking counseling from the prenatal to the postnatal period for patients born <3rd percentile.
서론
요도하열은 남아에서 발생하는 선천성 비뇨기계 기형 중 가장 흔한 질병 중 하나로 그 유병률은 0.2%–0.5% 정도로 알려져 있다[1]. 미국, 일본 등에서는 요도하열의 유병률이 점점 증가되고 있는 추세이다[1-4]. 국내에서는 요도하열의 유병률에 대한 연구가 부족하나 2000년부터 2005년까지 비 산업화된 지역인 춘천과 석유화학단지인 여천, 울산 지역을 대상으로 한 연구에서는 증가되고 있는 추세를 확인할 수 있으며, 이는 환경적 요인 중 석유화학 물질들과 요도하열의 잠재적 연관성을 시사하는 연구이다[5]. 요도하열의 원인과 기전들 중 성분화 과정에서의 성염색체, 성선 발달의 문제, 유전적, 내분비학적, 환경적 요인 등 다요인적 원인에 대한 연구들이 있으며 최근에는 자궁 내 성장 지연과 부당 경량아, 태반 기능 부전이 요도하열과 관련되어 있다는 연구들이 이루어져 왔다[6,7]. 신생아집중치료실에 입원한 부당 경량아의 요도하열 발생률은 일반 인구에 보고된 발생률보다 10배 이상 높다는 연구도 있으며 자궁 내 성장 지연과의 상관관계에 대한 연구들도 다수 있다[3,8-11]. 2002년 Hussain 등[12]은 절대적인 출생체중보다 자궁 내 성장 지연이 요도하열의 중요한 위험 요인이며 이로 인해 출생체중이 작은 영아에서 요도하열이 증가되는 것을 입증하였다. 요도하열의 위험인자로 미숙아 여부에 대한 연구도 있으나 출생 시 임신 나이보다 부당 경량아 여부와 연관이 있다는 연구들이 많다. 국내의 신생아 집중 치료와 인공 생식 기술의 발전으로 미숙아 및 극소 저체중출생아가 증가하고 있다[13]. 한편 부당 경량아도 증가하고 있는 추세이며 이 중 요도하열을 가진 환자의 발병률이 증가하고 있을 것으로 예상된다[14]. 극소 저체중출생아의 생존율 증가와 함께 삶의 질이 중요한 상황에서 요도하열은 추후 의료적 추적 관찰과 치료에 있어 보건 사회적 부담을 가중시킬 수 있다. 그러나 초기 신체검진만으로 진단하기 어려운 극소 저체중출생아에서의 요도하열의 발생 빈도와 그에 대한 위험 인자에 대한 국내 연구는 아직 이루어진 바가 없다.
이에 저자들은 출생체중 1,500 g 미만 극소 저체중출생아에서 요도하열의 유병률을 조사하였으며, 요도하열이 있는 영아군과 대조군을 비교하여 요도하열과 연관 있는 인자들을 분석하고자 하였다. 또한 출생체중에 따른 요도하열 분포를 알아보고 산모 인자 및 태반 조직 병리 검사 결과를 이용하여 부당 경량아에서 발생하는 요도하열의 위험인자를 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
1. 연구 대상 및 디자인
2012년 1월부터 2022년 12월까지 삼성서울병원에서 출생하여 신생아집중치료실에 입원한 임신 나이 24주 이상, 출생체중 1,500 g 미만의 남아 736명 중 선천 증후군 또는 염색체 이상이 있는 7명을 제외하고(Figure 1) 총 729명의 남아를 대상군으로 하였고 이들의 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 요도하열은 남아에서 요도구가 음경 귀두의 원위부에 위치하지 않고 음경의 아래쪽에 위치하는 것으로 정의하였다[7]. 생후 1–2일 이내의 신체검진을 통해 요도하열로 의심된 경우 비뇨기과에 협진 의뢰되어 입원 기간 중 진단되고 이후 치료 및 추적 관찰을 하고 있는 환아를 대상으로 하였다. 52명의 요도하열이 있는 요도하열군과 677명의 요도하열이 없는 대조군으로 나누어 이들의 인구학적 특성, 모체학적 특성, 태반 조직 병리 소견을 비교 분석하였으며 요도하열과 연관된 인자에 대해 분석하였다. 본 연구는 후향적 연구로써 동의서 취득이 면제되었으며 삼성서울병원 임상시험 심사위원회의 승인(IRB No. 2024-01-101-001)을 받았다.
Flow diagram of study population. Abbreviation: GA, gestational age.
2. 수집 데이터 항목 및 정의
신생아집중치료실에 입원한 임신 나이 24주 이상, 출생체중 1,500 g 미만 극소 저제중출생아 729명 남아에 대한 인구통계학적 특성과 이들 태반 조직병리학적 소견에 대하여 조사하였다. 인구 통계학적 특성 및 모체학적 특성으로는 임신 나이, 다태아 여부, 다회 임신 여부, 성별, 분만 방식, 출생체중, 부당 경량아(small for gestational age; 출생체중 10백분위수 미만), 심한 부당 경량아(임신 나이에 따른 출생체중이 3백분위수 미만), 1분 및 5분 Apgar 점수, 조직학적 융모양막염, 조기 양막 파수, 양수 과소증 여부, 산모의 당뇨병, 산모의 고혈압, 산전 스테로이드 사용, 산전 항생제의 사용, 산전 마그네슘의 사용 등에 대하여 조사하였다. 출생체중은 신생아 집중치료실 내 인큐베이터의 자동 전자저울을 사용하여 측정하였다. 부당 경량아의 정의를 위한 출생체중의 백분위수는 2014년 Lim 등[15]의 연구 결과의 주수, 성별에 따른 백분위수 기준을 참고로 하였으며 부당 경량아는 임신 나이에 따른 출생체중이 10백분위 미만 또는 평균의 2표준편차 이상 작은 것으로 정의하였고, 심한 부당 경량아는 3백분위수 미만인 경우로 정의하였다[13]. 부당 경량아의 정도에 따른 요도하열 발생률을 비교하기 위해 729명의 대상 환자들을 출생체중 기준으로 3백분위수 미만, 3백분위수 이상부터 10백분위수 미만, 10백분위수 이상부터 90백분위수 미만, 90백분위수 이상의 아군 4군으로 나누어 각 군의 요도하열의 발생률을 비교하였다. 조기 양막 파수 여부는 18시간 이상을 기준으로 하였다. 태반 조직 병리학적 소견은 Redline에 의하여 제시된 분류에 따라 모체 및 태아의 급성 염증성 반응 소견, 만성 융모양막염 소견, 모성 태반 관류 부족, 태아 혈전 폐쇄증 소견의 다섯 가지 항목으로 분류하였다[16-18].
3. 통계
요도하열군과 대조군 간의 비교에서 연속변수들은 먼저 정규성 검정을 실시하여 정규성을 따른 경우 Student t-test와 Wilcoxon rank sum test를 사용하여 분석하였으며 P 값이 0.05 미만인 경우를 통계학적으로 의미가 있다고 판단하였다. 범주형 변수들은 카이 제곱 검정과 피셔 검정을 사용하였다. 요도하열에 영향을 미치는 독립 위험인자 규명을 위해 이항 로지스틱 회귀분석을 사용하였다. 통계학적인 분석을 위해 SPSS software version 29.0 for Window (IBM Corp.)를 사용하였다.
결과
전체 대상군 729명 중 52명에서 요도하열이 발생하여 전체 빈도는 7.1%였다. 대상군을 출생체중 백분위에 따라 나눈 네 개의 군에서의 요도하열 발생빈도는 다음과 같았다. 3백분위수 미만, 3백분위수 이상부터 10백분위수 미만, 10백분위수 이상부터 90백분위수 미만, 90백분위수 이상의 각 군에서 요도하열 환자의 빈도수는 26명(20.3%), 14명(13.6%), 12명(2.5%), 0명(0%)으로 전체 요도하열 환자의 50% (26/52)에 해당하는 환자가 출생체중 대비 3백분위수 미만군에 분포하였다(P<0.001) (Figure 2).
Incidence of hypospadias according to birth weight percentile in infants weighing less than 1,500 g.
요도하열군과 대조군의 인구학적 특성과 모체학적 특성을 비교 분석하였을 때 요도하열군의 임신 나이가 많았으며(30.1 weeks vs. 27.9 weeks, P<0.001) 조기 양막 파수의 비율이 대조군보다 낮았고(6/52 [11.5%] vs. 182/672 [27.1%], P<0.001) 임신성 고혈압의 비율은 더 높았다(25/52 [48.1%] vs. 117/677 [17.3%], P<0.001). 두 군 간의 1점 Apgar 점수, 5점 Apgar 점수, 출생체중, 산모의 나이, 분만 방식, 체외수정 여부, 다태 임신 여부, 단태정보, 양수 과소증, 산전 스테로이드를 비롯한 항생제와 마그네슘 사용 여부, 임신성 당뇨 및 임신성 고혈압, 조직학적 융모양막염 여부는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(Table 1).
Comparison between Very Low Birth Weight Infants with Hypospadias and without Hypospadias
요도하열군과 대조군의 태반 병리 조직 검사의 비교에 있어서 요도하열군에서 양수 감염에 따른 산모 측 융모양막의 급성 염증반응의 비율이 낮았으며(9.1% vs. 35.2%) 요도하열군의 대부분은 산모 측 태반 관류 부족 소견이 있었다(95.5%). 태아측 융모양막의 급성 염증반응과 태반의 태아 혈전성 혈관병증 소견은 두 군 간의 차이가 없었다(Table 2).
Comparison of Abnormal Histologic Findings of the Placental Pathology between the Patients with Hypospadias and without Hypospadias
인구학적 특성과 모체학적 특성 및 태반 조직병리학적 소견에 대한 분석 결과를 토대로 독립변수들의 영향을 통제한 후 요도하열 여부에 영향을 미치는 인자를 비교하였으며 로지스틱 회귀분석을 하였다. 고려한 변수들로는 단일 분석에서 유의한 항목들로 재태 연령, 임신성 고혈압 유무, 조기 양막 파수 유무, 산모 측 융모양막의 급성 염증반응 유무, 출생체중 3백분위수 미만 여부 등으로 하였다. 출생체중 3백분위수 미만의 부당 경량아일 경우 요도하열의 위험이 가장 크게 증가하였으며(odds ratio [OR], 5.235; 95% confidence interval [CI], 2.30–11.93; P<0.001) 3백분위 이상 10백분위 미만의 부당 경량아에서도 요도하열의 위험이 증가되었다(OR, 4.945; 95% CI, 1.95–12.532; P<0.001). 임신 나이, 임신성 고혈압, 조직학적 융모양막염의 급성 산모 측 염증반응 여부와 산모 측 태반 관류 부족, 조기 양막 파수는 요도하열에 미치는 영향이 유의하지 않았다(Table 3).
The Result of Binary Logistic Regression Analysis of the Association Factors with Hypospadias
고찰
본 연구에서 조사한 요도하열의 유병률은 7%로, 기존 연구 결과에서 보고된 요도하열 유병률보다 더 높은 수준임을 확인하였다. 이는 연구 대상을 1,500 g 미만의 극소 저체중출생아로 한 점에서 설명 가능하다. 극소 저체중출생아가 요도하열의 독립적인 위험인자로 나타난 연구 결과들을 통해 확인할 수 있다. Chong 등[19]의 연구에서 전체 연구대상군 6,358명의 요도하열 유병률은 0.4%였으나 1,500 g 미만의 극소 저체중출생아에서 1.4%로 3.5배 증가되는 것을 관찰하였으며, 본 연구와 동일한 대상인 1,500 g 미만의 극소 저체중출생아 104명을 대상으로 한 Fujimoto 등[20]의 연구의 요도하열 유병률은 남성 만삭아 3,959명 대상으로 0.3%인 반면 극소 저체중출생아에서는 15.3%로 높았다. 또한, Nissen 등[9]의 연구에서도 극소저체중출생아에서의 유병률이 일반 만삭아에 비해 3배가량 높은 것을 확인하였다. 이러한 다양한 연구 결과와 본 연구 결과를 종합하여 볼 때 극소 저체중출생아에서 만삭아에 비해 요도하열 빈도가 높음을 알 수 있다.
본 연구를 통해서 저자들은 임신 나이 대비 출생체중이 3백분위수 미만일 경우 요도하열의 발생빈도가 약 20.3% 정도임을 확인하였으며 전체 요도하열 환자의 50%가 3백분위수 미만군에 분포하는 것을 알 수 있었다. 임신 나이, 임신성고혈압, 조기 양막 파수, 모체 태반 관류 부전 등의 인자들을 보정한 위험인자 분석에서 3백분위수 미만의 부당 경량아 즉, 자궁 내 성장 지연 가능성이 높은 출생체중 3백분위수 미만의 심한 부당 경량아[21]에서는 요도하열 발생률이 5.2배 증가됨을 알 수 있었다. Yinon 등[22]은 출생체중 3백분위수 미만의 요도하열이 진단된 부당 경량아를 대상으로 초기에 발생하는 자궁 내 성장 지연을 초음파와 도플러로 확인하였다. 이 연구는 다학제적 팀에 의해 관리되는 요도하열이 있는 부당 경량아 30명을 대상으로 한 전향적 연구 방법으로 5년간 이루어졌으며 임신 나이 21주에 초음파로 자궁 내 성장 지연을 확인하면서 제대 동맥의 이완기 말 혈류를 동시에 확인하였다. 이들은 출생체중 3백분위수 미만의 심한 자궁 내 성장 지연 환아에서 요도하열의 심각도 또한 증가함을 확인하였다. Hussain 등[12]의 연구에서는 출생체중과 신장, 머리둘레가 작을수록 요도하열 유병률이 증가되었으며 10백분위수 미만의 부당 경량아에서의 유병률은 3.8%로 정상체중아의 1.1%에 비해 높았다. Ghirri 등[10]에 의해 이탈리아의 15개 병원을 대상으로 한 요도하열 발생률 연구에서도 부당 경량아는 요도하열의 위험요인으로 10백분위수 미만 부당 경량아에서의 발병률은 1,000명당 6.25로 전체 발병률 3.06보다 높음을 알 수 있다.
이처럼 요도하열은 자궁 내 성장 지연과 깊은 관련이 있다[19,23]. 그 원인으로 태반 관류 부족과 기능부전에 대한 연구들이 있으며 이는 태반의 병리조직을 통해서도 확인할 수 있다[16,24]. 대규모 코호트 연구인 Jensen 등[25]의 연구에서 요도하열군은 대조군에 비해 임신 나이 대비 출생체중이 유의하게 작고 태반의 무게가 작았다. 본 연구에서는 태반 조직병리학적 소견의 단일 비교 분석 결과 요도하열군에서 대조군보다 산모 측 태반 관류 부족 소견이 많이 관찰되었으나 교란변수를 보정한 로지스틱 회귀분석에서는 통계적으로 유의한 연관성이 나오지 않았다. 이에 대해 추후 케이스 수를 증가시켜 연구를 진행해 볼 필요가 있다.
요도하열과 모성인자에 대한 연구들 중 Akre 등[26]은 산모의 식이를 분석하였으며 임신 기간 동안 생선과 고기류가 부족한 식단을 유지한 경우 요도하열이 증가한 것을 확인하였다. 이 연구에서는 산모의 나이, 교육 수준, 흡연 여부, 혈압, 체질량지수, 임신 나이에 따른 출생체중 등을 측정하였으며 임신성 고혈압이 요도하열의 위험 요인임을 확인하였다. 본 연구의 단일 비교분석에서도 요도하열군에서의 임신성 고혈압 비율이 대조군 보다 높았으나 임신성 고혈압으로 인한 태반 관류 부전 및 자궁 내 성장 지연 등 인자들의 상관성으로 로지스틱 회귀분석에서는 의미 있는 위험인자로 나오지는 않았다.
Gatti 등[3]은 출생체중 10백분위수 미만의 부당 경량아 환아를 대상으로 신생아집중치료실에서 요도하열의 발생률이 증가되는 것에 대한 연구를 하였으며 요도하열의 심각도는 미숙아의 정도나, 임신 나이, 출생체중과는 관계가 없었다. 반면 Tannenbaum [27]의 연구는 미숙아와 요도하열 중증도 간의 관련성을 연구한 논문으로 미숙아와 만삭아를 비교하였으며 미숙아에서 요도하열의 유병률과 심각도가 증가되었다. 초극소 저체중출생아를 대상으로 한 Chong 등[19]의 연구에서는 7년간 6,538명의 신생아집중치료실에 입원한 남아를 대상으로 27명의 요도하열군과 6,511명의 대조군으로 나누어 요도하열의 위험인자를 분석하였다. 단일 변량 통계분석에서는 요도하열군과 대조군에서 미숙아의 비율(59.3% vs. 12.9%, P<0.001)이 요도하열군에서 의미 있게 높았으나 다중 로지스틱 회귀분석을 통한 주산기 위험 요인으로 미숙아의 여부는 연관성이 없었으며, 부당 경량아, 초극소 저체중출생아, 모성 전자간증을 위험 요인으로 확인하였다. 본 연구는 요도하열 위험인자로 부당 경량아와 부당 경량아 정도에 따른 연관성을 확인할 수 있었다.
요도하열은 요도구의 위치에 따라 분류가 되며 요도부 입구에서 고환 쪽으로 갈수록 정도가 심해진다[28]. 임신 나이 7주부터 14주 사이에 요도 주름의 불완전한 융합으로 인해 발생한 요도구 위치의 이상으로 진단 이후 추적 관찰 기간과 치료 기간이 6개월 이상에서 청소년기까지 긴 성장 기간을 포함한다. 단계적 수술의 성공률은 90%에 가까울 정도로 높아지고 있지만 수술 치료 이후에 발생할 수 있는 합병증과 성기능 장애 및 심리적 문제에 대한 추적 관찰이 필요한 질환이다[7]. 요도하열이 있었던 남아들에 대한 부작용 및 심리 사회적 특성을 분석한 연구에 의하면 남성 외부 생식기 기형의 미용적, 기능적인 문제로 인한 정서적 문제가 발생할 확률이 일반 정상 외부 생식기를 가진 남아에 비해서 높았다[29]. 요도하열에 대한 수술적 치료법은 점차 발전 중이지만 그에 대한 원인과 메커니즘은 여전히 명확하지 않다.
본 연구 결과를 토대로 극소 저체중출생아 남아의 경우 출생체중이 3백분위수 미만의 심한 부당 경량아는 5명중 1명이, 3–10백분위수 미만인 부당 경량아는 약 7–8명 중 1명에서 요도하열이 발생함을 알 수 있었다. 또한 대상군을 출생체중으로 세분화하고 이에 대한 요도하열 분포 경향을 확인하여 출생체중이 작을수록 요도하열 발생률이 높음을 통계적으로 확인하였다. 특히 자궁 내 성장 지연의 가능성이 있는 심한 부당 경량아로 출생하는 극소 저체중출생 남아에서는 요도하열 여부를 확인하는 것이 필요하며 이때 출생 후의 태반 병리조직에 대한 검사 결과를 참고할 수 있다. 본 연구는 단일 기관의 후향적 연구로 신생아집중치료실에서 획득 가능한 위험요인 중 출생체중과 산모 인자, 태반 조직 병리 검사 결과를 분석에 이용하였으나 요도하열과 자궁 내 성장 지연 및 부당 경량아와 관련 있는 호르몬 인자, 유전자 요인 등 메커니즘에 대한 인자에 대한 평가는 제외하였으며, 생식기계의 기형과의 관계성에 대한 연구가 부족하다는 한계가 있다. 추후 자궁 내 환경에서부터 지속적으로 추적 관찰한 산전 정보와 산모 인자들에 대한 정보의 구축이 필요하며, 이를 통한 추가 연구를 통해 부당 경량아와 관련 있는 자궁 내 성장 지연에 대한 체계적 진단과 평가 및 요도하열의 위험인자와 예측인자들에 대한 연구가 필요하다.
Notes
Ethical statement
This study was approved by the Institutional Review Board of Samsung Medical Center (IRB No.2024-01-101-001). The IRB waived the need for informed consent for this retrospective study.
Conflicts of interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Author contributions
Conception or design: Y.S.C., H.K.
Acquisition, analysis, or interpretation of data: S.N.K., Y.S.C., H.K.
Drafting the work or revising: S.N.K., Y.S.C., H.K.
Final approval of the manuscript: All authors read and approved the final manuscript.
Funding
None
Acknowledgements
None