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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 51(3); 2008 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2008;51(3): 217-220.
Long Term Changes of Electrical Stimulation Levels in Children with Cochlear Implant.
Soo Hee Oh, Min Ah Lee, Jong Woo Chung, Tae Hyun Yoon, Kwang Sun Lee
Department of Otolaryngology, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea. kslee2@amc.seoul.kr
인공와우 이식 아동의 전기자극 수준 변화에 대한 장기 추적 연구
오수희 · 이민아 · 정종우 · 윤태현 · 이광선
울산대학교 의과대학 서울아산병원 이비인후과학교실
주제어: 와우이식최소 가청역치최적 가청역치역동범위.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The goal of mapping after cochlear implantation (CI) is to find a proper range of acoustic signals for the implantees. In young children or infants, however, it is more difficult to obtain reliable responses during mapping procedure. The purpose of this study was to observe the changes of the proper electrical stimulation levels (threshold levels, comfortable levels and dynamic range) in children with the Nucleus 24 cochlear implant system by analyzing postoperative mapping results.
SUBJECTS AND METHOD:
The maps of 23 children with normal inner ear who received CI were examined at 7 time intervals (1, 6, 12, 24, 36, 48 and 60 months post-connection).
RESULTS:
The mean value of C levels and DR of 23 children gradually increased according to time from 1 month to 60 months post-connection. The value of T level increased up to 6 months post-connection and then stabilized.
CONCLUSION:
This study emphasized the need for frequent mapping in the first 6 months of implant use in children. Protocol for regular mapping schedule from 1 year to 5 year post-connection would be necessary.
Keywords: Cochlear implantationThresholdsComfortable levelsDynamic range

교신저자:이광선, 138-736 서울 송파구 풍납2동 388-1  울산대학교 의과대학 서울아산병원 이비인후과학교실
교신저자:전화:(02) 3010-3710 · 전송:(02) 489-2773 · E-mail:kslee2@amc.seoul.kr

서     론


  
인공와우를 이식한 아동의 조율(mapping)은 성인에 비해 더 복잡하다. 그 이유는 첫째, 아동이 장시간 동안 집중하여 조율에 협조하기 어렵고, 둘째, 조율 시 필요한 검사를 수행하기에 아동의 인지 능력이 부족하며, 셋째, 수술 전 청각 자극에 대한 경험의 부재로 소리 크기에 대한 정확한 판단이 어려워 검사 시 비일관적인 반응을 보일 수 있기 때문이다.1) 이러한 이유로 최적의 조율상태를 통해 인공와우를 이식한 아동의 듣기 상태를 최대화하는 것은 검사자와의 지속적인 상호 관계 속에서 이루어진다고 할 수 있다.
   그동안 아동의 시간 변화에 따른 전기 자극 수준 변화에 대한 여러 연구들이 보고되었다.1,2,3,4,5) 행동반응 최소 가청역치(threshold level, T level)의 경우 술 후 1년 까지 증가하거나1) 술 후 1년 동안 증가와 감소를 반복한 경우2)도 있었고 술 후 3개월 이후부터 안정적인 T level을 보여준 연구4)도 있었다. 대체적으로 술 후 1년까지 변화하다가 그 이후 안정적인 T level을 보여 주는 경우가 많았다. 이에 비해 최적 가청역치(comfortable level, C level)는 2년까지 증가1,4)하였고 C level과 비교했을 때 T level이 보다 일찍 안정화되는 경향을 보여주었다.
   Kawano 등6)은 와우 내부상태와 환자의 T level, C level과 환자의 가청 범위(dynamic range, DR)와의 관계를 알아보기 위해 시행한 연구에서, T level은 와우 내부의 fibrous tissue와 골화 여부와 관련이 있고 C level과 DR은 Spiral ganglion cell의 생존과 관련이 있음을 보고하였다. Hughes 등은3) 인공와우 환자의 전기량 변화 이유를, 전기 자극에 대한 아동의 비일관적인 반응, 인공와우에 적응하기 위한 시간의 필요성과 시간에 따라 점차적으로 안정되는 T level의 물리적 특징으로 설명하였다.
   본 연구에서는 인공와우 이식 아동의 술 후 장기간 전기 자극 수준 변화를 연구하여 인공와우 이식 아동의 전기 자극 변화 특성을 파악하고 조율기간을 결정하는 데 도움이 되고자 한다.

대상 및 방법

대  상
   1999년에서 2005년 사이에 본원에서 Nucleus CI24(Cochlear Limited, Lane Cove, Australia) 인공와우를 이식한 환자 370명 중 동일 자극 조건을 사용하여 비교가 가능하고 내이 기형이 없는 선천성 난청 아동 23명(여자 10명, 남자 13명)의 조율 결과를 후향 분석하였다. 아동 모두 장비를 5년 이상(평균 5.5년) 착용하였으며 수술 시 평균 연령은 5세(2
~9세)였다. 아동의 프로그램은 단극 자극형(monopolar stimulation)의 ACE(Advanced Combined Encoder) 어음 처리기법과 25 us의 pulse width를 사용하고 있었으며 720 Hz와 900 Hz의 자극률과 8~10 maxima를 사용하였고 수술 시 22개 전극 모두 삽입되었다.

조  율
  
첫 조율 시 임피던스 원격 측정법(Impedance Telemetry)검사를 시행하여 각 전극의 이상 여부를 파악한 뒤 임피던스가 정상인 전극을 사용하였고 이후에도 정기적으로 임피던스 검사를 시행하여 전극의 이상 여부를 파악하였다. 모든 전극의 임피던스는 연구 기간 동안 정상 범주에 있었으며 Esprit 3G 어음 처리기를 사용하여 전극 2개를 사용할 수 없는 경우를 제외하고 22개 전극을 모두 사용하였다.
   청능훈련이 가능한 아동은 놀이검사를 통해 T level을 측정하였고 아동이 소리 크기에 대한 판단과 표현이 가능한 경우에는 아동의 반응을 참고하여 C level을 측정하였다. C level 측정이 가능하지 않은 경우에는 T level을 기준으로 검사자가 10
~20 Current Level(CL) 정도 아동의 반응을 관찰하면서 전기자극을 증가하였으며 술 중에 시행한 신경반응 원격 측정법(Neural Response Telemetry, NRT) 역치를 참고하였다. 또한 청능 훈련이 가능하지 않은 경우에는 행동 관찰법으로 T와 C level을 결정하였고 시간 경과 후 아동이 훈련을 통해 놀이 검사가 가능하게 되었을 때 놀이 검사 방법으로 검사하였다. 조율 시 부모나 언어 치료사의 보고를 참고로 하여 소리 자극에 대한 반응 여부를 지속적으로 확인하였으며, 특히 말소리에 반응을 보이는지 혹은 큰소리에 불쾌 반응을 나타내는지 등을 상세히 관찰하여 아동의 소리에 대한 반응이 부재하거나 불쾌감을 나타내는 경우 T와 C level을 재조정하였다.7)

분석방법 
   아동의 1개월, 6개월, 1년, 2년, 3년, 4년, 그리고 5년의 기간 동안 변화된 22개 전극의 T level, C level과 DR의 평균을 비교하였다. 통계방법은 One-Way ANOVA의 Post Hoc Turkey 검증을 사용하였다.

결     과

   대상 아동의 1개월, 6개월, 1년에서 5년 동안 변화된 T와 C level, DR의 평균 변화를 각 기간별로 분석한 결과(Fig. 1, Table 1) T level은 술 후 1개월에서 6개월 사이에 의미 있게 증가하였고(p<0.005) 6개월 이후부터 T level이 안정되어 5년까지는 의미 있는 평균 변화를 보이지 않았다. C level 평균은 5년 동안 184.3 CL에서 206 CL로 점차 증가하였으나 술 후 1개월에서 6개월과 3년에서 4년 동안만 유의하게 증가하였다(Table 1, p< 0.005). DR 평균은 5년 동안 39.2 CL에서 53.9 CL로 점차 증가하였고 2년에서 3년을 제외하고 술 후 1개월에서 5년까지 각 기간 동안 통계적으로 유의한 차이를 보이면서 변화하였다(p<0.005).

고     찰

   본 연구에서 인공와우를 이식한 아동의 T level은 6개월까지 유의하게 변화하였는데 Kwano 등6)은 이러한 변화가 와우 내부의 상태와 관련되어 있음을 보고하였고 Hughes 등3)은 전극의 임피던스와 전기적으로 유발된 청신경 활동전위(Electrically evoked Compound Action Potential, ECAP) 역치도 술 후 8개월 이후에 안정적이었음을 보고하였다. 또한 Pfingst8)는 동물 실험에서 술 후 처음 몇 주 후 T level이 변화하였으며 2년 이후에도 8년까지 느리게 T level이 증가하였음을 보고하였고 이는 수술 초기의 T level 변화가 전극 주변의 물리적 변화와 관련이 있을 수 있음을 뒷받침한다.
   성인의 경우 T level이 술 후 몇 주와 1년 동안 안정화 되었다는 보고가 있으며9,10,11) Waltzman 등12)은 T level과 DR이 1년과 5년 동안 의미 있는 변화가 없었으나 성인 5명을 대상으로 한 1년 동안 연구13)에서 3명은 T level이 증가하고 한 명은 감소하였으며 1명은 변화가 없었음을 보고하였다. Dorman 등14)은 성인의 초기 T level 변화와 관련하여 임피던스가 술 후 몇 개월 이내에 안정화 됨을 보고하였고 성인의 경우에도 술 후 전극 주변의 변화와 T level이 관련이 있음을 제시하였다.
   성인의 C level은 1년 이후에 안정적이었음이 연구된 바 있으며3,9,15) Kubo9)는 DR이 성인의 경우 1년까지 증가하였음을 보고하였다. 아동의 경우 술 후 2년까지 C level과 DR이 증가하였는데 이를 아동의 전기자극 적응과 재활 훈련효과로 설명하고 있으며4) Brown 등16)은 EABR 역치와 전기자극 수준 변화와 관련된 연구에서, 5년 동안 개인차이는 있었지만 EABR 역치와 T level의 상승 혹은 DR감소와 같은 유의한 변화가 없었고 이를 통해 인공와우 이식 후 수년 동안 청각 기관이 손상되지 않았음을 알 수 있다고 보고하였다.
   상기의 여러 연구자들 의견을 종합해볼 때 T level은 성인과 유·소아의 경우 술 후 1년 정도 이후에 안정적이었고 C level과 DR은 성인의 경우 1년, 아동의 경우 1년과 2년 기간 동안 안정되는 것으로 보여 C level의 안정화기간이 유·소아가 성인보다 좀 더 길어짐을 알 수 있었다. Yale 등1)은 T level이 C level보다 일찍 안정화되는 이유로 T level 검사 방법이 C level보다 단순하고 훈련하기 쉽기 때문에 더 빨리 검사 방법을 습득할 수 있는데 비해 C level은 특히 유 소아가 이해하기 어렵기 때문에 연령이 어릴수록 행동관찰법에 근거하여 C level을 측정하는 경우가 많은 것으로 설명하고 있고 다른 연구에서도11) C level 검사를 위한 훈련이 필요함을 언급한 바 있다. 본 연구에서도 선행 연구와 비슷하게 T level은 6개월 이후에 안정되었으며 또한 C level의 안정화 기간은 T level의 안정화 기간보다 길었다. 특히 DR은 술 후 5년 기간까지 약간의 증가와 감소를 반복하면서 유의한 변화를 보였기 때문에 술 후 장기간에 걸친 조율은 지속되어야 하고 T level이 안정화되는 초기 6개월까지의 기간 동안에는 세심한 조율과 관찰이 필요할 것으로 생각된다. 본 연구와 관련하여 앞으로 아동의 장기간에 걸친 전기자극 수준 변화에 대한 장기 추적연구와 이와 관련된 청각체계의 손상16) 문제 등에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

결     론

   인공와우를 이식한 아동은 T와 C level이 유의하게 변하는 술 후 최소 6개월 이내에 집중적 조율을 시행하여 안정적인 T level을 유지해야 하며 1년에서 5년 기간까지도 DR의 변화가 있기 때문에 술 후 장기간 동안 정기적이고 지속적인 조율을 시행하여 아동이 적합한 전기 자극을 통해 언어 재활을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.


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