결막 스크래핑 세포진 검사 및 배양 검사(감염 및 알레르기 검사)

이 검사의 요점

• 결막 찰과물 세포진과 배양검사는 감염성 안질환의 원인균 동정, 약제 감수성 검사, 알레르기성 결막질환의 확진을 목적으로 한다
• 도말 현미경 검사 양성률은 58.173.7%, 배양 양성률은 37.674.3%이며, 항균제 투여 전에 검체를 채취하면 양성률에 큰 영향을 준다¹⁾
• 염색법은 5가지(기믹사, 그람, Fungiflora Y®, 형광항체법, 한셀 염색) 중 목적에 따라 선택한다
• 호산구 검사(한셀 염색)는 호산구 1개만 확인해도 알레르기성 결막질환의 확진이 된다²⁾
• 키무라 스패튤라 또는 골프 칼로 병변 부위와 정상 조직의 경계 부위를 긁어내고, 합성섬유 면봉으로 검체를 채취한다
• 배양이 양성이어도 원인균이라고 단정할 수 없는 경우가 있다. 도말 소견, 눈 소견, 약제 감수성, 치료 반응을 종합해 판단한다
• 감염성 각막염 진단에서는 도말 현미경 검사와 배양검사를 강하게 권고한다(근거 수준 C)¹⁾

1. 결막 찰과물 세포진·배양검사란

결막 찰과물의 세포진과 미생물 배양검사는 감염성 안질환에서 원인균을 동정하고 약제 감수성 검사를 시행하며, 알레르기성 결막질환에서 호산구를 확인해 확진하기 위한 검사이다. 원인균을 조기에 확인하고 효과적인 항균제를 선택하면 감염 소견의 개선을 기대할 수 있다.

감염성 각막염 진료 가이드라인(제3판)에서는 감염성 각막염이 의심될 때 도말 현미경 검사와 배양검사를 시행할 것을 강하게 권고한다(근거 수준 C)¹⁾. 특히 긴급한 각막염·안내염, 또는 특수 원인균이 의심되는 경우에는 필수 검사로 여겨진다.

알레르기성 결막질환 진료 가이드라인(제3판)에서는 호산구 검사(한셀 염색)가 확진의 근거로 명시되어 있으며, 임상 진단을 확진으로 올리는 데 꼭 필요한 검사법이다²⁾.

적응증

감염성 질환이 의심될 때

• 세균성 각막염·결막염(특히 응급성 있음)
• 임균성 결막염(각막 천공을 일으킬 수 있어 조기 진단이 중요)
• 아칸토아메바 각막염(일반 기관에서는 배양이 어려워 현미경 검사를 권장)
• 진균성 각막염
• 특수 원인균이 의심되는 경우(난치성·치료 저항성 각막염 등)

알레르기성 안질환의 확진

• 알레르기성 결막염(호산구 검사로 확진)
• 봄철 각결막염(vernal keratoconjunctivitis: VKC)
• 아토피 각결막염(atopic keratoconjunctivitis: AKC)

Q 결막 찰과 검사는 어떤 경우에 시행하나?

A

주로 두 가지 목적을 위해 시행한다. 첫째, 감염성 각막염이나 결막염이 의심될 때이며, 특히 각막염·안내염 같은 응급성이 높은 감염이나 임균·아칸토아메바·진균 같은 특수 원인균이 의심되는 경우에는 필수 검사이다. 둘째, 알레르기성 결막질환의 확진을 위한 것으로, Hansel 염색에서 호산구가 1개라도 확인되면 확진이 된다. 임상 소견만으로는 임상 진단에 그치므로, 확진이 필요할 때 호산구 검사를 시행한다.

2. 검체 채취 방법

검체 채취는 원인균이 있을 것으로 의심되는 부위에서 충분히 채취하는 것이 원칙이다. 채취 시점은 양성률에 큰 영향을 준다. 항균제 투여 전의 배양 양성률은 77.3%인 반면, 투여 후에는 37.8%로 떨어진다고 한다 ¹⁾. 항균제를 투여하기 전에 반드시 채취해야 한다.

준비와 절차

• 마취: 점안 마취를 사용한다. 방부제가 없는 제제가 바람직하다(방부제가 미생물에 미치는 영향을 피하기 위해)
• 채취 도구: 키무라 스파튤라 또는 골프 나이프(결막·각막 긁어내기용). 또는 화학섬유 면봉
• 채취 부위: 병변부와 정상 조직의 경계 부위를 긁어낸다. 염증 부위와 정상 각막의 경계에 균이 존재하므로 그 경계 부위가 가장 적합하다
• 건조 방지: 면봉으로 채취할 때는 미리 멸균 생리식염수로 면봉을 적셔 둔다. 건조하면 검체의 질이 떨어진다
• 면봉 소재: 화학섬유 제품을 사용한다. 천연 소재는 미생물 증식이나 검사 방법에 영향을 줄 수 있다

주의사항

• 병변 부위가 매우 취약한 경우도 있다. 무리하게 긁어내지 않는다
• 면봉으로 병변을 긁어낸 경우의 배양 양성률은 약 50%, 23G 바늘에서는 35%라는 보고가 있다 ¹⁾
• 채취량이 적은 경우 검사 우선순위를 검사실에 명시한다

Q 검체 채취 시 주의점은?

A

가장 중요한 것은 항균제 투여 전에 채취하는 것이다. 항균제 투여 후에는 배양 양성률이 77.3%에서 37.8%로 크게 떨어진다. 채취 부위는 병변과 정상 조직의 경계 부위이며, 염증 중심이 아니라 경계부를 긁어낸다. 면봉은 미리 멸균 생리식염수로 적셔 건조를 방지한다. 채취 기구는 합성섬유 면봉 또는 Kimura spatula, golf knife를 사용하며, 점안마취 하에 시행한다. 병변이 취약한 경우 무리하게 긁어내지 않는다.

3. 도말·현미경 검사(염색법과 판정)

결막 인상세포학(PAS-헤마톡실린 염색)에 의한 배상세포 밀도 평가

Usuba FS, de Medeiros-Ribeiro AC, Novaes P, et al. Dry eye in rheumatoid arthritis patients under TNF-inhibitors: conjunctival goblet cell as an early ocular biomarker. Sci Rep. 2020;10:14054. Figure 2. PMCID: PMC7441175. License: CC BY.

PAS-헤마톡실린 염색에 의한 결막 인상세포학(IC)의 대표 영상. (A) 기저: Nelson 분류 2등급(100–350 cells/mm², 이상), (B) TNF 억제제 12개월 투여 후: 0등급(>500 cells/mm², 정상)을 보여준다. 본문 ‘3. 도말·현미경 검사(염색법과 판정)’ 항에서 다루는 Giemsa 염색을 포함한 도말·현미경 검사에서 평가되는 결막 상피세포와 배상세포의 형태 변화에 해당한다.

채취한 검체를 슬라이드 글라스에 도말하고 염색한 뒤 광학 현미경으로 관찰한다. 도말 현미경 검사의 양성률은 58.1~73.7%로 보고된다¹⁾.

표본 제작 절차

1. 슬라이드 글라스를 알코올로 닦고, 검체 도말 부위를 뒷면에서 다이아몬드 펜슬 또는 매직으로 둥글게 표시한다
2. 스패튤라는 가볍게 펼치듯 얇게 도말한다. 면봉은 검체량이 적으면 도장을 찍듯이, 어느 정도 있으면 굴리듯이 도말한다
3. 메틸알코올 또는 불꽃으로 고정한다

염색법의 선택

목적에 따라 5가지 염색법 중에서 선택한다.

• Giemsa 염색(Diff-Quik™): 감염성 및 비감염성을 포함한 선별검사에 사용하는 다목적 염색법이다. 신속 염색 키트(Diff-Quik™)를 사용하면 약 15초라는 짧은 시간에 기존 방법과 같은 수준의 염색을 얻을 수 있다. 모든 미생물은 파란색으로 염색되지만, 그람양성균과 그람음성균은 구별할 수 없다¹⁾
• 그람 염색: 세균 감염에 특화된 염색법이다. 그람양성균과 그람음성균을 구분할 수 있고 세균의 형태(구균·간균)를 확인할 수 있다. Faver G(닛스이제약)를 사용하면 약 3분 만에 끝낼 수 있다¹⁾
• FungiFloraY® 염색: 스틸벤설폰산계 형광 염료이다. β-결합 다당류(키틴, 셀룰로오스)를 특이적으로 염색하며, 진균(균사와 효모)과 아칸토아메바의 낭포를 민감하게 검출한다. 형광현미경으로 관찰해야 한다¹⁾
• 면역형광법: HSV(단순 헤르페스바이러스), VZV(수두-대상포진바이러스) 등의 바이러스 항원을 직접 증명한다¹⁾
• Hansel 염색: 알레르기성 결막 질환에서 호산구를 검출하는 데 사용하는 전용 염색법

현미경 관찰 배율

• 400배: 염증세포의 종류를 확인한다(호중구의 지름은 약 12~15μm). 세균 감염에서는 호중구가 우세하고, 바이러스 감염에서는 림프구가 우세하다
• 1000배 유침: 균체를 관찰한다(세균의 지름은 약 1.0μm)

병원체별 염색법과 특징적 소견

의심되는 병원체	권장 염색법	특징적 소견
세균(일반)	그람염색	그람양성/음성 구균 및 간균
임균	Diff-Quik™	커피콩 모양 쌍구균; 호중구 내
진균	Fungiflora Y®	균사와 분생포자(형광)
아칸토아메바	Fungiflora Y®	이중벽 낭포(약 10×10 μm)
바이러스(HSV 등)	형광항체법	감염 세포의 특이 형광
호산구(알레르기)	한셀 염색	호산구가 1개만 있어도 양성

4. 배양 검사

배양 검사에서는 원인 미생물을 배지에서 증식시켜 동정과 약제 감수성 검사가 가능해진다. 배양 양성률은 기관과 조건에 따라 37.6~74.3%로 차이가 있다 ¹⁾. 외안부에는 상재균이 존재하므로 분리된 균이 반드시 원인균이라고 할 수는 없다. 현미경 소견, 안과 소견, 약제 감수성, 치료 효과를 종합해 판단한다.

주요 배지 종류

배지	대상 미생물	배양 조건
혈액한천배지	일반 세균(용혈 판정 가능)	37℃, 호기성
초콜릿 한천배지	헤모필루스속·임균(V인자, X인자 함유)	37℃, CO2
사브로/감자포도당배지	진균	37℃와 실온의 두 조건에서 배양
1.5% NN 한천 평판	아칸토아메바	30℃
운반 배지(Seed Swab®, Transwab® 등)	일반 세균(시설에 고형 배지가 없는 경우)	상온 운송(양성률 50~69%)1)

검체 보관

검사 기관으로 보내는 데 시간이 걸릴 경우의 보관 방법은 원인균의 종류에 따라 다르다.

• 일반 세균: 4°C(냉장고)에서 보관
• 임균·수막구균: 저온에 약하고 쉽게 사멸하므로 상온에서 보관
• 편성 혐기성균이 의심되는 경우: 혐기 운반 용기에 넣어 보관

검사 의뢰 시 포인트

• 의뢰서에 임상 소견과 표적 미생물을 명기한다. 선택 배지를 추가하면 검출률이 향상된다
• 채취량이 적을 경우 검사 우선순위(예: 배양>현미경 검사, 세균>진균)를 적는다

약제 감수성 검사 해석

약제 감수성 검사에서는 S(sensitive)로 판정된 약물 중 MIC(최소 발육 억제 농도)가 낮은 약을 선택하는 경우가 많다. 다만 R(resistant)로 판정되더라도 임상적으로 유효한 경우가 있으므로 종합적인 평가가 필요하다. 진균과 가시아메바의 약제 감수성 검사는 판정 기준이 확립되어 있지 않다는 점에 유의한다¹⁾.

Q 배양 검사에서 균이 검출되지 않으면 어떻게 판단하는가?

A

배양 양성률은 37.6–74.3%이며, 음성이라고 해서 감염을 배제할 수는 없다. 가장 큰 영향을 주는 요인은 검체 채취 시점이며, 항균제 투여 후에 채취하면 양성률이 약 절반으로 떨어진다. 또한 도말 음성인 증례의 배양 양성률은 42.7–47.1%, 도말 양성인 증례는 57.1–82.4%로, 두 검사를 함께 시행하면 진단 정확도가 높아진다. 가시아메바는 일반 기관에서 분리 배양이 어렵기 때문에, 낭의 이중벽 구조를 확인하기 위해 Diff-Quik™ 염색을 이용한 현미경 검사를 우선한다.

5. 호산구 검사(알레르기성 결막 질환의 확진)

알레르기성 결막염 결막 조직의 Giemsa 염색(호산구 침윤)

Kimura M, Ando T, Kume Y, et al. A nerve-goblet cell association promotes allergic conjunctivitis through rapid antigen passage. JCI Insight. 2023;8(21):e168596. Figure 1. PMCID: PMC10721269. License: CC BY.

알레르기성 결막염 모델에서의 결막 조직 Giemsa 염색(×200배). 화살표 끝은 호산구를 가리키며, 확대 이미지(눈금 10 μm)에서는 이중엽 핵과 호산성 과립을 가진 특징적인 세포 형태를 확인할 수 있다. 이는 본문 5절의 알레르기성 결막 질환의 호산구 검출에 해당한다.

알레르기성 결막 질환의 확진에는 결막 긁개 도말 표본의 한젤 염색에서 호산구를 검출해야 한다²⁾.

채취 방법

1. 점안 마취 후 위눈꺼풀을 뒤집는다
2. 유리막대로 눈꺼풀 결막을 가볍게 마사지하고, 결막 표면에 고인 점액을 핀셋 또는 스파튤라로 채취한다
3. 슬라이드에 도말한 뒤 한젤 염색을 시행하고, 광학 현미경으로 관찰한다

판정

현미경으로 적어도 호산구 1개가 확인되면 양성으로 판정하며, 알레르기 결막 질환의 확진이 된다²⁾. 채취 중 출혈이 보이면 혈액 속 호산구가 섞일 수 있으므로 다른 눈에서 다시 검사한다.

알레르기 결막 질환의 진단 체계

알레르기 결막 질환 진료 가이드라인(제3판)에 따른 진단의 3단계는 다음과 같다²⁾.

진단 구분	필요 조건
임상 진단	임상 소견만(알레르기 증상·소견)
임상적 확진	임상 소견 + 알레르기 소인 확인(눈물 총 IgE 양성·피부 검사·혈청 항원 특이 IgE 양성)
확진	임상 소견 + 호산구 검사 양성(눈 국소 알레르기 반응 확인)

임상적 확진은 전신적인 알레르기 소인만 확인할 뿐, 눈 국소의 알레르기 반응을 직접 증명하는 것은 아니다. 호산구 검사로 눈 국소의 알레르기 반응이 직접 증명되어야 비로소 확진이 된다²⁾.

6. 검사 결과의 해석과 종합 판단

염증 세포의 종류에 따른 병원체 추정

균체가 보이지 않더라도 염증 세포의 종류가 병원체를 추정하는 단서가 된다.

• 호중구 우세 → 세균 감염을 시사
• 림프구 우세 → 바이러스 감염을 시사
• 호산구 우세 → 알레르기성·기생충 감염을 시사

원인균에 대한 종합 판단

분리된 균이 원인균인지 여부는 종합적으로 판단한다.

• 현미경 소견과 배양 분리균의 동일성(현미경에서 본 균과 배양에서 자란 균이 일치하는지)
• 안과 소견과의 일치성(병변 부위에서 채취한 검체인지)
• 약제 감수성 시험 결과와 실제 치료 효과의 일치성

특수한 병원체에 주의

• 임균: 건조와 온도 변화에 약해 쉽게 사멸합니다. 채취 직후 처리가 필수입니다. 냉장 보관은 부적절합니다(실온 보관)
• 아칸토아메바: 일반 시설에서는 분리 배양이 어렵습니다. Dif-Quik™ 염색에서는 이중벽을 가진 낭포의 확인을 우선합니다

도말 현미경 검사와 배양 검사의 병용

도말 현미경 검사에서 음성인 경우에도 배양 양성률은 42.747.1%에 이릅니다¹⁾. 한편 도말 양성인 경우의 배양 양성률은 57.182.4%이며, 두 검사를 동시에 시행하면 민감도가 높아집니다. PCR 검사는 도말 현미경 검사와 배양 검사의 보조로 유용하지만, PCR만으로 세균성 각막염을 진단하는 것은 권장되지 않습니다¹⁾.

7. 최신 연구와 향후 전망

주의: 다음 내용은 연구 단계의 정보입니다

다음 내용은 현재 연구 단계이거나 시험 중인 것으로, 일반 병원에서 받을 수 있는 표준 검사는 아닙니다. 앞으로의 의료 발전에 대한 전문가용 참고 정보입니다.

• 메타게놈 분석(차세대 시퀀싱): 배양할 수 없는 미생물을 포함해 안구 표면 마이크로바이옴을 종합적으로 분석할 수 있게 되고 있습니다. 기존 배양 검사로는 동정할 수 없는 병원체의 검출이 기대됩니다
• 멀티플렉스 PCR: 여러 병원체(세균, 진균, 바이러스, 아칸토아메바)를 한 번의 검사로 동시에 신속 검출하는 시스템의 개발이 진행되고 있습니다. 감염성 각막염의 진단 정확도와 속도 향상이 기대됩니다³⁾
• MALDI-TOF 질량 분석법: 배양한 균을 불과 몇 분 만에 동정할 수 있는 질량 분석 기술입니다. 기존 생화학적 동정법에 비해 시간을 크게 줄일 수 있어, 안과 감염증에의 응용이 연구되고 있습니다⁴⁾
• 호산구 검사 민감도·특이도 정밀화: 전자현미경과 형광 표지 항체를 이용한 호산구의 고감도 검출법 개발이 진행되고 있습니다. 기존 Hansel 염색은 검출 민감도에 한계가 있으며, 더 높은 민감도의 검출법이 확립되면 진단 정확도가 향상될 가능성이 있습니다

8. 참고문헌

1. 日本眼感染症学会感染性角膜炎診療ガイドライン第3版作成委員会. 感染性角膜炎診療ガイドライン(第3版). 日眼会誌. 2023;127(10):859-895.
2. 日本眼科アレルギー学会診療ガイドライン作成委員会. アレルギー性結膜疾患診療ガイドライン（第3版）. 日眼会誌. 2021;125(8):741-785.
3. Liu HY, Hopping GC, Vaidyanathan U, Ronquillo YC, Hoopes PC, Moshirfar M. Polymerase Chain Reaction and Its Application in the Diagnosis of Infectious Keratitis. Med Hypothesis Discov Innov Ophthalmol. 2019;8(3):152-155. PMID:31598517; PMCID:PMC6778471.
4. Taravati P, Lam D, Van Gelder RN. Role of molecular diagnostics in ocular microbiology. Curr Ophthalmol Rep. 2013;1(4):170-178.