교신저자：차창일, 130-702 서울 동대문구 회기동 1  경희대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   큰 소리 자극으로 어지러움이 유발될 수 있다는 사실을 Tullio가 주장한 이후, Bickford는 매우 강한 음성 자극으로 경부 근육에서 근전위 반응이 나타남을 보고하였으며,¹⁾ 1989년 Didier는 이 반응이 구형낭에서 기원한다고 추정하였다.²⁾³⁾ 이후 여러 학자에 의해 이 반응은 기원이 전정기관임이 밝혀졌으며,⁴⁾⁵⁾ 전정유발근전위(vestibular evoked myogenic potential, VEMP)로 명명되었다. 본 교실에서도 돌발성 감각신경성 난청환자 및 전형적인 말초성 전정기능 장애 환자에서 전정유발 근전위를 측정하여 이것이 와우가 아닌 전정기관 유래의 반응임을 확인한 바 있으며, 이 반응이 온도 안진 검사 결과와 일치함을 증명한 바 있다.⁶⁾
   임상적으로 클릭음 자극에 의한 흉쇄유돌근(sternocleidomastoid muscle, SCM m.)의 근전위는 전정척수반사(vestibulospinal reflex, VSR)에 대한 임상적 검사 및 전정기능검사(vestibular function test, VFT)상 명확 하지 않은 온도안진검사(caloric test)로 병변 부위를 구별하기 어려울 때 이용되어 왔으나,⁶⁾ 이에 대한 명확한 진단 기준이 모호하므로 제한적으로 사용되어 왔던 것이 사실이다. 이에 본 저자들은 건강한 정상 성인 및 일측성 말초 전정신경병증 환자에 대해 전정유발근전위를 측정하고 이들의 결과를 각 항목별로 비교하여 진단적 가치를 명확히 하였으며, 궁극적으로는 전정유발근전위의 임상적 유용성의 확대에 대해 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   대조군으로는 정상 청력에 이과적으로 특별한 증상이나 과거력 등의 문제가 없는 젊은 성인 14명을 대상으로 하였으며 남녀 비는 7：7로 같았고 평균 연령은 30.2세(26~35세)였다. 실험군은 2001년 9월부터 2002년 9월까지 이비인후과에 어지러움을 호소하며 입원 또는 외래를 방문한 환자 중 전정기능검사상 일측성 전정신경병증을 보인 환자 35명을 대상으로 하였으며, 남녀 비는 10：25로 여자가 많았고, 평균 연령은 43.9세(18~67세)였다.
   이들은 모두 단일온도안진검사(monothermal caloric test, 5°C ice water)상 전형적인 일측의 말초성 전정신경병증으로 진단된 환자였으며, 전정기능 검사상 진단이 불확실하거나 양측성 전정 질환, 중추성 현훈증, 메니에르병, 양성 발작성 체위변환성 현훈증, 청신경 종양인 경우와 극심한 현훈 및 고령 등으로 협조가 불가능한 경우는 검사 대상에서 제외하였다. 실험군 환자의 청력은 모두 정상 범주내였고, 역시 만성 중이염이나 난청 등 이과적 병력은 없었다. 증상 시작부터 검사일 까지는 평균 3.2일이었다.

검사 방법
   전정유발근전위는 흉쇄유돌근에서 측정하였으며, 자극으로는 100 dB NHL(normal hearing level. 0 dB NHL≒45 SPL)의 클릭 자극음을 1초당 5회, 0.1 msec 동안 주었고, 검사 반대측 귀는 45 dB의 연속 잡음으로 차폐하였다.
   Nicolet Viking Ⅱ(SpiritTM, Madisen, WI, USA) 기종을 이용해 근전위를 측정하였으며, 분석 시간은 100 msec, 민감도는 200 μV/division, 신호는 20 Hz에서 2000 Hz로 filter하였으며, 256회 이상의 반응을 평균하여 기록하였다.

결과 분석
   대상들에서 자극 이후 처음 나오는 양성파(positive peak) p13과 두 번째로 나오는 음성파(negative peak) n23 및 이들 두 peak 사이의 근전위 차이인 진폭(amplitude)을 기록하였다(Fig. 1). 각각의 peak까지의 시간을 잠복기(latency)라 하고 msec 단위로 기록하였으며, 진폭(amplitude)은 μV 단위로 기록하였고, 두 peak 사이의 잠복기 차이를 잠복기차(interlatency)라 하고 역시 msec 단위로 계산하였다. 이렇게 하여 좌우 양측을 각각 측정하였다.
   이렇게 기록된 전정유발근전위 결과를 아래와 같이 양성 반응으로 정의하였다. 첫째, p13-n23 파형을 육안으로 확인할 수 없고 peak나 amplitude를 구할 수 없었던 경우를 전정유발근전위 미형성(absent VEMP formation)이라고 판정하였다.⁷⁾ 둘째, 정상 대조군의 좌우 각각 p13과 n23의 평균 잠복기를 구하고, 95% 신뢰구간에 의해 이보다 2표준편차(2SD, standard deviation) 이상 연장된 환자를 연장된 잠복기(prolonged latency, PL)로 판정하였으며, 셋째, 정상 대조군의 평균 잠복기차(interlatency)를 구하고 이보다 2표준편차 이하를 보인 경우, 감소된 잠복기차(shor-tened interlatency, SIL)로 간주하였다. 진폭(Amplitude)은 청력 역치나 연령, 근긴장도 등에 의해 개인별로 절대치가 크게 변동될 가능성이 있기 때문에 좌우 양쪽 진폭을 비교한 전정유발근전위 비대칭성(VEMP asymmetry, VA)을 이용하였다. 즉 VA란 좌우 진폭의 차를 그 합으로 나눈 값에 대한 백분율로 양쪽이 어느 정도 비대칭한지의 정도를 나타낸 값이 되겠다(VA：[Ar-Al/Ar+Al]×100%, Ar：Amplitude of Right side, Al：Amplitude of Left side).⁸⁾ 이렇게 계산된 정상 대조군의 평균 전정유발근전위 비대칭도에 대해 환자가 2표준편차 이상 큰 경우, 비대칭 정도는 증가되었음을 의미하고, 그 만큼 병변측의 진폭이 감소하였음을 의미한다고 할 수 있겠다. 이렇게 각각의 항목들에 대한 양성 진단율을 구하고 전체 환자에서 차지하는 비율을 비교함으로써 각 항목들의 진단적 가치를 판단하였다.

결     과

   정상 대조군의 청력역치는 우측 15.3±2.1/12.6±2.0 dB(기도/골도), 좌측 15.0±3.9/14.1±3.0 dB이었다. 실험군(일측성 전정신경병증 환자군)의 청력 역치는 우측 22.9±8.3/20.6±7.1 dB, 좌측 25.3±8.6/23.6±7.0 dB이었으며, 병변 좌우측비는 16：19로 우측이 약간 많은 편이었다.
   정상 대조군의 좌우측 peak에 대한 잠복기(latency)는 n23이 p13에 비해 약 2배의 값을 보였으며, 잠복기차(interlatency)는 좌우 약 8~9 msec 정도를 보였다. 전정유발근전위 비대칭도를 통해 알아본 진폭(amplitude)은 양쪽이 약 11% 정도의 비대칭성을 보였는데, 2 표준편차를 합한 값인 23%까지는 정상 범주로 간주하였다(Table 1).
   실험군에서 전정기능검사상 일측성 전정신경병증으로 진단되었음에도 불구하고 정상적인 전정유발근전위 형성을 보인 환자는 전체 중 24.1%를 보인 반면, 전정유발근전위 미형성, 연장된 잠복기, 감소된 잠복기차 및 전정유발근전위 비대칭의 증가 등, 비정상적인 전정유발근전위 결과를 보인 환자는 전체의 75.9%를 차지해 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Fig. 2).
   비정상적인 결과를 보인 환자군에서 각각의 항목들이 비정상적인 소견을 보인 비율을 살펴보면, 우선 peak 및 진폭을 구할 수 없었던 전정유발근전위 미형성을 보인 경우가 40.9%, 잠복기가 대조군에 비해 연장된 경우가 50%, 진폭의 감소로 전정유발근전위 비대칭 정도가 대조군에 비해 증가된 경우가 45.5%를 보여, 이 3가지는 진단적 가치가 있는 것으로 판명되었다. 반면, 잠복기차가 정상 대조군에 비해 의미있게 감소한 경우는 9.1%로 진단적 가치가 떨어지는 것으로 나타났다(Fig. 3). 이로써 전정유발근전위 미형성만으로 진단 내렸을 때보다, 잠복기의 연장 및 전정유발근전위 비대칭 증가를 추가함으로써 양성 진단율을 높일 수 있음을 의미한다고 하겠다.
   잠복기가 의미있게 연장된 환자는 모두 11명으로, 그 중에 p13 단독으로 연장된 환자는 8명으로 대부분을 차지하였고, n23 단독으로 연장된 환자는 없었으며, 3명의 환자에서는 p13 및 n23이 동시에 연장된 것으로 나타났다(Fig. 4).

고     찰

   전정계는 말초전정신경계, 중추전정신경계를 거쳐 전정안반사(vestibulo-ocular reflex, VOR)와 전정척수반사(vestibulo-spinal reflex, VSR)로 구성되는 효과기(effector organ)로 이루어져 있다. 특히 전정척수반사는 개체의 신체자세를 유지하기 위한 중요한 반응으로 이를 이용하여 근육의 긴장 상태를 조절하는 것으로 알려져 있다.⁶⁾⁹⁾
   그러나 현재까지 이런 전정기능 평가에 회전의자검사 및 온도안진검사 등이 이용되어 왔으나, 이들은 모두 수평반고리관의 기능을 검사하는 것이다. 구형낭등 이석기관에 대한 검사는 Sinusoidal sideward linear acceleration, OVAR (Off-Vertical axis rotation test), ECR(Eccentric rotation test) 등이 있으나, 검사장비 및 거대한 검사 공간의 확보 등의 어려움으로 임상보다는 기초 연구에 특수하게 이용되어 왔던 것이 사실이다.¹⁰⁾ 1964년 Bickford는 강한 음자극에 의해 경부에서 근전위가 발생함을 발견한 이래,¹⁾ 이 반응의 기원 및 경로와 임상적 의미, 또한 이런반응을 유발하는 자극의 종류와 강도, 성격 등에 대한 연구가 있어 왔다. 그리하여 1992년 Colebatch는 이것이 전정기관 기원의 근전위로 보고하였으며,⁵⁾ Chung 등은 이를 메니에르 환자등에 적용하였으며,¹¹⁾ Didier는 이것이 구형낭 기원임을 밝히기도 하였다.³⁾
   많은 연구들을 통하여 전정유발근전위 반응은 구형낭에서 하전정신경(inferior vestibular nerve)을 거쳐 전정신경핵을 경유하여 경부의 근육으로 향하는 전정척수로(vestibulospinal tract)를 통한다고 밝혀졌다.¹²⁾ 전정유발 근전위에서 나타나는 파형은 전, 후기 반응으로 구별할 수 있는데, Bickford 등에 의하면 전기 반응은 여러 연구들을 통해서 일정한 잠복기(latency)와 진폭(amplitude)을 갖는데 반해서,¹⁾ Colebatch 등에 의하면 후기에 나타나는 파형은 더 큰 변동성을 가지며 기원에 있어서도 와우성분(cochlea)에서 유래한다고 추정하였다.¹³⁾ 본 연구에서도 개체 변동값이 큰 후기 파형은 연구의 대상에서 제외하여 초기 반응을 중심으로 연구를 진행하였다.
   이후 전정유발근전위는 전정척수로의 드문 임상적 검사 및 미확정적인 온도안진검사의 보완 검사로서 이용되어 왔다. 그러나, 전정유발근전위에서 나타나는 파형의 진폭(amplitude)은 개인간, 검사간 변동성을 보여 자극음의 강도, 장비 및 전극, 반응측정 부위, 근육의 강도, 검사 조건의 차이에 따라 다양한 결과를 보여^9)13)14) 이에 대한 명확한 진단 기준의 미비등으로 제한적으로 사용되어 왔다. 이에 Murofushi 등은 단일측의 진폭에 대한 검사보다는 건측 및 환측의 비교를 통해 전정유발근전위 비대칭성(VEMP asymmetry, VA)를 구하여 안정된 결과를 도출할 수 있음을 제안하였으나,⁸⁾ 국내에서는 이에 대한 체계적 적용이 없었으며, 특히 잠복기 및 파형간의 잠복기차로 구성되는 전정유발근전위 각각의 항목에 대한 임상적 적용례는 전무했다.
   전정유발 근전위의 초기 양·음 파형의 잠복기에 대하여 Chung 등은 개체간 차이가 없음을 보고하였고,¹¹⁾ Murofushi 등은 청신경 종양 환자의 일부와 다발성 경화증(Multiple sclerosis) 환자에서 그 값이 연장되는 것을 보고하여 잠복기의 연장이 후미로성 병변(retrovestibular lesion) 특히 전정척수로(vestibulospinal tract)의 이상 시 나타날 수 있다고 하였다.⁸⁾¹⁵⁾ 그러나, 본 연구에서는 양성 파형 p13의 잠복기 경우에 약 반수에서 정상 대조군에 비해 의미있는 정도로 연장되었는데 이것은 온도안진 검사상 반응이 없거나 거의 나오지 않는 환자의 대부분에서 이 같은 결과가 나와, 이는 반응의 기원이 다르다 하더라고 완전히 별개의 장소가 아니고, 전체 전정기능이 손실된 것을 의미하며 더 확대하여 전정기능 소실이 하전정신경을 경유하는 전정척수로에 까지 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.⁶⁾ 또한 양성 파형 p13의 잠복기만이 의미있는 비율로 연장된 것으로 나타나, p13에 비해 음성 파형 n23의 잠복기 연장은 전정유발근전위의 분석에 있어 양성 판정 기준으로는 적합하지 않을 것으로 생각된다. 이것은 이 두 파형의 기원에 대한 더 많은 신경생리학적 연구를 통하여 밝혀내야 할 것으로 생각된다.
   전정유발근전위 파형의 크기에 대해서는 Sheykholeslami 등은 흉쇄유돌근 중간 부위에서 가장 잘 반응이 나타나며,¹⁶⁾¹⁷⁾ Wu 등은 자극음이 5회/sec일 때 가장 잘 반응하며,¹⁸⁾ Colebatch 등은 95 dB NHL 이상 음에서 규칙적으로 반응이 나타남을 제안해,¹³⁾ 본 연구에서도 100 dB NHL에서 일정한 강도로 흉쇄유돌근에서 측정하였고, Murofushi 등이 제안한 전정유발근전위의 좌우 양측의 비대칭도를 이용한 VEMP asymmetry⁸⁾를 이용하여 정상 대조군에서 비교적 안정된 결과를 얻을 수 있었고, 이를 환자와 비교하여 의미있는 비율의 환자에서 전정유발근전위의 비대칭성을 확인할 수 있었다.
   전정유발근전위시 측정되는 또 하나의 parameter인 양, 음 두 파형의 잠복기간차(interlatency)가 있는데, Colebatch 등에 의하면 다발성 경화증 환자와 같은 명확한 중추성 전정척수로의 장애가 있는 경우, 잠복기의 연장뿐만 아니라, 잠복기간차(interlatency)에 있어서도 의미있는 정도로 감소된 소견을 보고하여 후미로성 병변을 반영한다고 하였는데,⁵⁾ 본 연구에서 말초성 전정신경병증 환자에서는 잠복기간차가 의미있게 감소한 비율이 작게 나타나 말초성 환자의 전정유발 근전위의 양성진단 기준에는 부적합한 것으로 판명되었다. 그러나, 중추성 전정신경병증 환자 분석을 통해 잠복기간차에 대한 의미 및 해석 등에 대해서 더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.

결     론

   본 연구에서 전정기능검사상 일측의 전정신경병증을 보인 모든 환자가 전정유발근전위에서 비정상 소견을 보인 것은 아니지만, 3/4의 환자에서 전정유발근전위 미형성, latency의 연장, amplitude의 감소로 인한 비대칭의 증가 등 비정상적 소견을 보였다. 이로써 전정유발근전위는 전정기능검사를 보완할 수 있는 진단 방법으로 제시할 수 있으며, 이를 분석함에 있어서 잠복기의 연장 및 전정유발근전위의 비대칭 정도를 포함한다면 진단적으로 더욱 가치가 있을 것으로 생각된다. 향후 다양한 질병군과 연령층에 대한 전정유발근전위 분석을 통해 민감도와 재현성을 높일 수 있을 것으로 생각된다.

1. Bickford RG, Jacobson JL, Cody DTR. Nature of averaged evoked potentials to sound and other stimuli in man. Ann NY Acad Sci 1964;112:204-23.

2. Murofushi T, Curthoys IS, Topple AN, Colebatch JG. Responses of guinea pig primary vestibular neurons to clicks. Exp Brain Res 1995;103:174-8.

3. Didier A, Cazzals Y. Acoustic responses recorded from the saccular bundle on the eighth nerve of the guinea pig. Hear Res 1989;37:123-8.

4. Ferber-Viart C, Dubreuil C, Duclaux R. Vestibular evoked myogenic potentials in humans: A review. Acta Otolaryngol 1999;119:6-15.

5. Colebatch JG, Halmagyi GM. Vestibular evoked potentials in human neck muscles before and after unilateral vestibular deafferentiation. Neurology 1992;42:1635-6.

6. Park SH, Cha CI, Kim KH, Kim H, Hwang MG, Hong NP. Clinical significance of vestibular evoked myogenic potential evoked by click sound. Korean J Otolaryngol 2001;44:1253-8.

7. Murofushi T, Halmagyi M, Yavor R, Colebatch JG. Absent vestibular evoked myogenic potentials in vestibular neurolabyrinthitis. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1996;122:845-8.

8. Murofushi T, Shimizu K, Takegoshi H, Cheng PW. Diagnostic value of prolonged latencies in the vestibular evoked myogenic potential. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2001;127:1069-72.

9. Kim KS, Kim BY, Choi SH, Lee JW, Seo SY. Click evoked vestibular myogenic potentials in normal subjects. J Clinical Otolaryngol 2002;13:73-7.

10. Halmagyi GM, Colebatch JG. Vestibular evoked myogenic potentials in the sternocleidomastoid muscle are not of lateral canal origin. Acta Otolaryngol(Stockh) 1995;(suppl 520):1-3.

11. Chung WK, Lee WS, Kwon OH, Park SI. Click evoked myogenic potentials in vestibulocollic reflex. Korean J Otolaryngol 1997;40:537-44.

12. Robertson DD, Ireland DJ. Vestibular evoked myogenic potentials. J Otolaryngol 1995;24:3-8.

13. Colebatch JG, Halmagyi GM, Skuse NF. Myogenic potentials generated by a click-evoked vestibulocollic reflex. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1994;57:190-7.

14. Ochi K, Ohashi T, Nishino H. Variance of vestibular-evoked myogenic potentials. Laryngoscope 2001;111:522-7.

15. Murofushi T, Matsuzaki M, Mizuno M. Vestibular evoked myogenic potentials in patients with acoustic neuromas. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1998;124:509-12.

16. Murofushi T, Matsuzaki M, Wu CH. Short tone burst-evoked myogenic potentials on the sternocleidomastoid muscle: Are these potentials also of vestibular origin? Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1999;125:660-4.

17. Sheykholeslami K, Murofushi T, Kaga K. The effect of sternocleidomastoid electrode location on vestibular evoked myogenic potential. Auris Nasus Larynx 2001;28:41-3.

18. Wu CH, Murofushi T. The effect of click repetition rate on vestibular evoked myogenic potential. Acta Otolaryngol(Stockh) 1999;119:29-32.