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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(12): 1536-1539. |
| Test / Retest Reliability of DPOAE and TEOAE. |
| Hoon Young Woo, Young Min Kim, In Bum Kim, Jong Yeop Lee, Hyuk Ki Jang, Sang Hwa Urm |
1Department of Otolaryngology, Sanggye Paik Hospital, College of Medicine, Inje University, Seoul, Korea. tut1128@Unitel.co.kr
2Department of Preventive, Sanggye Paik Hospital, College of Medicine, Inje University, Seoul, Korea. |
| 이음향방사에서의 검사/재검사 신뢰도분석 |
| 우훈영1 · 김영민1 · 김인범1 · 이종엽1 · 장혁기1 · 엄상화2 |
| 인제대학교 의과대학 상계백병원 이비인후과학교실1;예방의학교실2; |
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| 주제어:
클릭음유발이음향방사ㆍ변조이음향방사ㆍ신뢰도. |
| ABSTRACT |
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Otoacoustic emissions (OAEs) are the objective and noninvasive methods to assess cochlear function. The purpose of the present study is to determine the short-term and long-term test/retest reliability of the distortion-product otoacoustic emissions (DPOAEs) and transient-evoked otoacoustic emissions (TEOAEs).
MATHODS: The short-and long-term reliability of DPOAE and TEOAE were examined in 11 normally hearing adults. DPOAE were collected in two basic forms consisting of audiograms and input/output (I/O) functions and reliabilities for TEOAE level, reproducibility index and peak stimulus level were calculated.
RESULTS:
The result of this study showed that the reliability of DPOAE and TEOAE was generally excellent.
CONCLUSIONS: The DPOAE and TEOAE are highly reliable and useful tests to monitor the cochlear function for the purpose of study or clinical use in combination with other standard tests of audiometric function. |
| Keywords:
OAEsㆍDPOAEsㆍTEOAEsㆍReliability |
서론
이음향방사는 와우외유모세포의 능동적 미세기계 진동에 의해 생성되어 이소골과 고막을 거쳐 외이도에서 나타나는 것으로 1978년 Kemp1)에 의한 보고이후 많은 연구가 있어 왔다. 이음향방사는 이를 일으키는 자극의 종류에 따라 아무런 자극 없이 외이도에서 감지되는 자발이음향방사와 음자극을 가한 후 생기는 유발이음향방사가 있다.2)
변조이음향방사는 두 가지의 다른 주파수(F 1,F 2)와 강도를 가진 순음자극을 동시에 주었을 때 발생하게 되고 2F 1-F 2의 주파수에서 두드러진다고 알려져 있고,3) 클릭음유발이음향사는 클릭음과 같은 간단한 음자극을 가한 후 나타나는 것으로 몇 개의 주파수대(frequency band)로 이루어져 있으며 이음향방사중 특히 변조이음향방사와 클릭음유발이음향방사가 임상적으로 이용되고 있다.4)5)
이음향방사의 측정은 빠르고 객관적이면서 비침습적인 청력검사의 한 방법으로서 신생아 청력검사,6)7) 소음성 난청,8) 메니에르병,9) 그리고 난청의 감별진단10)에 이용가능하고 최근에 선별검사 혹은 역치검사로서 청각검사의 일원이 되고 있으며 그 유용성이 커지고 있다.
이음향방사가 와우기능의 측정도구가 되기 위해서는 동일대상에 대한 반복검사시 변화가 없는 안정적인 값을 보여야 임상적 유용성을 인정할 수 있다. 국내에 이음향방사의 임상적 측정의 보고는 많으나11-14) 아직 검사/재검사 신뢰도에 대한 보고는 없다. 이에 저자들은 정상청력을 가진 11명, 22귀를 대상으로 변조이음향방사와 클릭음유발이음향방사검사를 일정기간 반복검사한 후 검사/재검사 신뢰도를 구하여 향후 임상적 이용의 기초자료로 삼기로 하였다.
대상 및 방법
대 상
대상으로는 과거력상 이과질환의 병력이 없는 21세에서 28세 사이의 성인 11명으로 남 7명, 여 4명이었고 평균연령은 25세였다. 피검자는 모두 고막검사상 정상소견을 보이며 순음청력검사상 20dB 이하의 정상청력으로 임피던스 검사상 tympanogram type A형이었다.
검사방법
이음향방사의 측정은 주위 소음이 15 dB이하인 무음향 방음실(IAC, USA type 5)에서 피검자가 안정한 각성상태에서 고감도의 마이크로폰과 두 개의 각각 다른 자극음을 낼 수 있는 소형스피커로 이루어진 probe(Knowles BP 1712)를 외이도에 적절히 밀착시킨 후 시행하였다. 변조이음향방사와 클릭음유발이음향방사에 대하여 연속된 4일간의 단기일간검사와 연속된 4주간의 장기주간검사로 시행되었으며 ILO 92 Otodynamic analyzer를 사용하였다. 변조이음향방사의 측정은 D-P gram과 input/output(I/O) functions의 두 가지 형태로 시행하였는데 D-P gram은 f2/f1＝1.22, L 1＝L 2에서 세 가지 자극강도(55, 65, 75 dB SPL)로 1 kHz에서 6 kHz의 주파수범위에서 측정하였다. I/O functions은 1 kHz에서 6 kHz의 주파수범위에서 35 dB에서 5 dB씩 자극강도를 높여가면서 75 dB까지 측정하였으며 측정 각 주파수마다 9개의 primary tone level에대한 반응을 얻었고 변조이음향방사의 존재여부는 각 주파수의 noise floor보다 2SD(standard deviation)이상의 반응만을 취하였다. 클릭음유발이음향방사를 측정할 때 클릭음의 지속시간은 80 μsec, 클릭음 사이의 잠복기는 20 msec이었고 비선형 mode로 사용하였다. 변조이음향방사와는 달리 클릭음유발이음향방사는 임상적으로 주파수별 반응보다는 TEOAE level과 reproducibility index, peak stimulus level을 이용하므로 클릭음유발이음향방사분석에서 주파수별 분석은 시행하지 않았다.
통계처리
신뢰도는 개체내 평균평방(within subjects mean squ-are, MS W)을 개체간 평균평방(between subjects mean square, MS B)으로 나눈 값을 1에서 뺀 값으로 표현된다. 이렇게 구한 신뢰도는 편위(biased) 추정값이기 때문에 불편(unbiased) 추정량을 구하는 공식15)을 사용하여 신뢰성을 구하였다. 이를 위해 SAS for windows(release 6.12) 프로그램에서 반복측정 분산분석을 시행하여 MS W와 MS B를 구하였다.
불편추정량을 구하는 공식은 다음과 같다.
{ gamma sub k sup ＇\}= κ d
1＋κ d
d＝ MS B-mMS W, m＝ n(κ-1)
κmMS W n(κ-1)-2
{ gamma sub k sup ＇\}＝unbiased estimators of reliability
κ＝number of group
n＝number of subject
결과
변조이음향방사의 D-P gram 측정에서는 연속 4일간의 단기일간검사와 연속 4주간의 장기주간검사에서의 신뢰도가 세 가지의 자극강도(55, 65, 75 dB)와 모든 주파수범위에서 0.9이상으로 높게 나타났으며 자극강도의 크기가 증가할수록 신뢰도가 높게 나타나는 경향을 보였다(Figs. 1 and 2).
변조이음향방사의 I/O functions의 신뢰도는 55 dB에서 75 dB까지의 자극강도에서 대부분 주파수범위에서 0.9이상이었으나 단기와 장기검사에서 35 dB SPL의 자극강도에서는 신뢰도가 낮은 경향을 보였다(Figs. 3 and 4).
클릭음유발이음향방사에서 TEOAE(echo) level, peak stimulus level, reproducibility에 대하여 계산한 신뢰도는 모두 0.9이상으로 나타났고 단기와 장기검사에서 신뢰도의 의의있는 차이도 나타나지는 않았다(Table 1).
고찰
이음향방사는 그 이용분야가 초기의 연구목적에서 임상적 청각 검사도구로 바뀌고 있다. 임상적으로 유용한 검사이기 위해서는 동일조건하에서 같은 대상의 반복측정시 측정값의 변동이 적어야 한다. 즉 검사/재검사 신뢰도가 높아야만 검사결과의 변동이 측정오류가 아닌 실질적인 기능변화에 기인한 것으로 추정될 수 있다. 신뢰도를 구하는 방법은 다양하고 그에 따라 다른 값을 보일 수 있다. 본 실험과 유사한 방법으로 시행된 Franklin의 보고는 1962년 Winer의 ANOVA를 이용하여 주파수별 변조이음향방사의 값이 2 kHz∼8 kHz에서, 유발이음향방사의 경우 1 kHz∼3 kHz에서 0.9이상의 좋은 신뢰도 반응을 보고하였고16) Ma-rshall은 반복된 유발이음향방사 측정에서 표준편차만으로 신뢰도를 구하여 표준편차가 적을수록 더 신뢰할 수 있다고 하였으나17) 저자들은 Winer가 1971년 발표한 불편추정량을 구하는 공식을 이용하여 개체간의 변동성을 측정하여 실질적인 신뢰도값을 구하였으며 아직까지 이 방법이 신뢰도측정에 가장 엄격한 방법으로 알려져 있다.15) 유발이음향방사에대한 개체간(between subject) 변동성(variability)은 높으며 이는 개체간의 차이뿐 아니라 검사시의 probe fitting이 문제가 되며18)19) probe fitting만 안정적으로 유지되면 개체내(within subject) 변동성은 낮은 것으로 알려져 있다.5)9)
한 개인에게서 얻는 이음향방사의 값은 측정오차가 없는 방사만의 값인 참값과 probe fitting같은 측정 방법에서의 문제에 따른 오차값의 두 가지로 구성된다. 각 개인의 이음향방사의 참값은 일정하고 측정값은 참값에 측정오류를 더한 것으로 개체내 반복측정의 변동성은 반복측정오차의 변동성에 의한 것이고 개체간 변동성은 참값의 분산(variance)에 측정오차의 분산도 포함되므로 참값의 분산은 개체간의 분산에서 개체내의 분산을 뺀 값이다. 검사신뢰도(test reliability)는 참값의 분산을 측정치의 분산으로 나눈 비율의 개념이므로 측정오류의 변동성이 0이면 신뢰도는 1이 된다. 즉 동일인에서 반복된 동일검사의 신뢰도가 높으면 그 반복된 검사치는 높은 연관성을 가진 것을 의미하며 일반적으로 0.85이상의 값을 가지는 검사법은 좋은 신뢰도를 가졌다 한다.16)
Test reliability ＝ variance of true score / variance of observed score
＝ between subject variance-within subject variance/ between subject variance
＝1- within subject variance / between subject variance
이음향방사는 그 비선형성(non-linearity)때문에 dynamic range가 좁고, 적은 amplitude의 reverse transmission에 의한 크기감소 등이 개체간의 측정치를 다양하게 만든다. 그러나 이런 단점에도 불구하고 이음향방사는 와우의 미세구조운동의 유일한 측정방법이다.
하루중 측정시간에 따른 측정치의 변화유무를 알기 위해 Cacace는 20) 하루 24시간동안 2시간 간격으로 변조이음향방사를 12번 측정하였으나 측정치의 변화는 없었으므로 저자들은 일간, 주간검사만을 실시하였다.
본 결과에서 일간 D-P gram에서 55dB SPL 자극시 4 kHz에서 주간검사보다 낮은 신뢰도를 보인 것은(Fig. 1) 외이도에 probe를 삽입할 때 불완전한 폐쇄시 4 kHz 주위에서 자극음이 손실된다는 보고로 18) 보아 probe fitting의 문제로 생각된다. 변조이음향방사의 주간 D-P gram에서 1 kHz의 신뢰도가 낮은 것은(Fig. 2) 환자의 호흡 등 주위 소음에 의한 것으로 생각되며 16) 변조이음향방사의 I/O function에서 35 dB SPL의 낮은 자극에서는 3 kHz 이하 주파수에서 0.85이하의 낮은 신뢰도를 보였으나 45 dB SPL로 자극강도 증가후에는 높은 신뢰도를 보였다(Figs. 3 and 4). 그러므로 probe fitting의 문제에 주의하면서 너무 낮지 않은 자극강도를 사용하면 동일개체내 반복측정은 높은 신뢰도를 보이므로 신생아의 선별검사나 외유모세포의 손상에 기인하는 와우 독성의 추적검사에 대한 객관적 검사로 이음향방사의 임상적 이용이 가능하다.
결론
변조이음향방사와 클릭음유발이음향방사의 단기일간 및 장기주간검사에서 모두 높은 신뢰도를 나타내어 이음향방사가 청력장애의 진단에서 정확한 손상부위를 파악하고 와우의 기능을평가하는 검사로서 유용성을 가지고 있다.
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