Voice and Stroboscopic Analysis of Sulcus Vocalis.

Nam, Soon Yuhl; Han, Kyung Yuhl

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(11); 1998 > Article

Original Article

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(11): 1464-1467.

Voice and Stroboscopic Analysis of Sulcus Vocalis.

Soon Yuhl Nam, Kyung Yuhl Han

Department of Otolaryngology, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea. synam@www.amc.seoul.kr

성대구증의 음성 및 화상분석

남순열 · 한경열

울산대학교 의과대학 서울중앙병원 이비인후과학교실

주제어: 성대구증.

ABSTRACT

OBJECTIVES:
We aimed to describe objectively the voice features of sulcus vocalis, thereby setting up some useful guidelines for its treatment.
MATERIALS AND METHODS:
The voices of thirty-seven sulcus vocalis pateints were analyzed.
RESULTS:
In the acoustic analysis, the fundamental frequency, jitter, and shimmer were significantly increased. Noise to harmonic ratio was also increased although it was not statistically significant. In the aerodynamic study, we found that maximal phonation time was decreased, whereas the mean air flow rate and subglottic pressure were increased. The glottic insuffiency on phonation, small vibratory mucosal wave and amplitude were frequently observed by videostroboscopy.
CONCLUSION:
The bowing of vocal fold edge results in an incomplete glottic closure during vibratory cycles. The increase in stiffness of the vocal fold edge during phonation results in small mucosal wave and small vibratory amplitude. Glottic insufficiency and stiffness of vibratory movement contribute to dysphonia of sulcus vocalis.

Keywords: Sulcus vocalis

서론 최근 이용이 증가하기 시작한 fiberoscope, telescope, vi-deostroboscope 등을 통한 후두의 미세병변의 관찰이 용이해짐에 따라, 그 동안 간과하기 쉬웠던 성대질환들에 대한 관심이 증가하게 되었다. 성대구증도 그중 하나로, 성대의 유리연을 따라 평행하게 나있는 선상의 홈을 가지면서 발성장애를 호소하는 질환이다. 성대구증의 빈도는 보고자마다 다양한데 조사자와 조사기관이나 본증에 대한 검사자의 주의력 등에 따라서 차이가 있으나 실제 임상에서 본 빈도는 그리 적지 않는 편이다. 이러한 성대구증의 빈도에 비하여 음성분석을 이용하여 성대구증환자가 호소하는 발성장애를 다룬 자료는 드문편으로, 최근 음성외과학의 발전에 따라 다양한 방법으로 시도되어온 치료의 효과를 객관적으로 평가하기에 어려운 점이 있었다. 본 연구에서는 성대구증의 음성분석을 통하여 성대구증에서 나타나는 발성장애의 특성을 객관적으로 기술하고 이에 대한 지표를 얻어 치료방침의 선택 및 치료효과를 판정하는데 도움이 되고자 하였다. 대상 및 방법 대상 1996년 11월부터 1997년 12월까지 음성장애를 주소로 서울중앙병원 이비인후과 외래를 방문한 환자들 중 간접후두경 및 fiberoscope, videostroboscope를 통해 성대구증으로 진단되었으면서 다른 동반병변을 가지지않는 32명의 환자를 대상으로 하였다. 37명의 환자중 남자는 22명 여자는 15명으로 남자가 많았고, 연령별 분포를 보면 20대가 12명으로 가장 많았으며, 30대가 8명, 40대가 10명, 50대가 5명, 60대가 2명이었다. 성대구의 부위는 일측성인 경우가 9명, 양측성인 경우가 28명으로 양측성인 경우가 더 많았다(Table 1). 방법 37명의 환자를 대상으로 음향분석(acoustic analysis), 공기역학적 검사(aerodynamic study), videostroboscope를 실시하였다. 음향분석에는 CSL 4300B(Computerize speech lab., KAY elementric Corps., Lincoln Park. NJ) 및 MDVP(multidimensional voice program)를 이용하여 기본 단모음 ‘/a/아’를 5초이상 발성케 하여 가장 안정되고 편안하게 발성된 소리를 선택한 후 fundamental frequency(Fo), jitter, shimmer, noise to harmonic ratio(NTH)를 측정하였고, 공기역학적 검사에서는 Aerophone II(Voice function analyzer, KAY elementric Corps., Lincoln Park. NJ)를 이용하여 역시 기본 단모음 ‘/a/아’를 5초이상 발성케 하여 가장 안정되고 편안하게 발성된 소리를 선택한후 maximum phonation time(MPT), mean flow rate(MFR)를 측정하였으며, 어음재료 ‘/ipipi/이피피’를 수회 반복하게 발성시킨후 가장 안정된 소리를 선택하여 mean subglottic pressure를 측정하였다. 음향분석과 공기역학적 검사의 대조군으로는 음성장애의 증상을 호소하지 않는 건강한 25명(남자 13명, 여자 12명)의 성인으로 정하였는데, 성대구증 환자들과 대조군의 각 항목에 대한 통계적 유의성 검증은 Student's t-test를 이용하였다. Videostroboscopes은 RLS(rhinolaryngostroboscope. KAY Elemetrics Corp., Lincoln Park, NJ)를 통하여 발성시 성역(vocal range)을 측정하고, 성대진동의 대칭성(symmetry), 주기성(regularity), 성문폐쇄(glottic closure)의 여부, 진폭(amplitude), 점막파동(wave)을 관찰하였다. 결과 음향분석(acoustic analysis)(Table 2)：Fo의 경우 남자 환자군에서는 110 Hz에서 228 Hz 영역의 결과가 나왔고 평균치는 173 Hz로서 정상대조군보다 유의한 증가가 있었으며(p< 0.05), 여자 환자군에서는 180 Hz에서 290 Hz의 영역에 걸쳐 있었으며 평균치는 221 Hz로서 역시 정상 대조군보다 유의한 증가를 보였다(p<0.05). Jitter의 경우 환자군에서는 0.626%서 4.301%의 영역이였으며 평균치는 1.917%로서 정상대조군보다 유의한 증가를 보였다(p<0.05). Shimmer값은 1.775%에서 8.100%의 영역으로 3.282%의 평균치를 보여 통계적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.05). NTH는 평균 0.128의 값으로 환자군에서 대조군보다는 증가되어 있었으나 통계적 유의성은 없었다(p＝0.073). 공기역학적 검사(aerodynamic study)(Table 3) MPT의 경우 3.6초에서 21.6초사이로 측정되었으며 평균 11.5초로 정상대조군보다 유의한 감소가 있었다(p 0.05). MFR는 60 ml/sec에서 809 ml/sec사이로 측정되었으며 평균236 ml/sec의 값으로 정상대조군보다 유의한 증가를 보였다(p 0.05). Mean subglottic pressure는 4.98 cmH 2O에서 25.7 cmH 2O사이로 측정되었으며 평균 23.5 cmH 2O로서 유의한 증가를 보였다(p< 0.05). Videostroboscopy(Table 4) Videostroboscopy 소견은 Table 4와 같다. 28명에서 발성시 성문의 폐쇄부전을 보인 것이 특징적이며, 대부분의 환자에 있어서 성대의 진동은 대칭적(symmetric)이고 규칙적인 주기성(regular)을 나타내었으나, 감소된 진폭(amplitude)과 점막파동(mucosal wave)을 보였다. 고찰 Hirano(1975)는 성대의 유리연을 따라 평행하게 홈이 나 있는 것을 성대구(sulcus)라 하며, 이로 인하여 음성장애가 발생하는 것을 성대구증(sulcus vocalis)이라 하였다.1) 이러한 성대구는 Sulcus vergeture, vocal furrow, double vocal cords 등의 다양한 이름으로 불려왔으며, 아직도 그 정의, 명명, 분류가 통일이 되어있지 않은 상태이다. 성대구증은 그리 흔한 질환이 아니나, 최근들어 후두의 관찰하는데 fiberoscope, telescope, videostroboscope, microscope 등을 이용하게 되면서 자주 접하게 되었다. 발생빈도는 보고자에 따라 다르나, 남자에서 더 많으며(Hirano 1975；Shin 1976；Kim 등 1983；Cho 등, 1994) 40대 이후에 많은데, 남자들에게서 더 많은 점은 저자들의 결과와 일치한다.1-6) 병태생리적인 관점에서 보면, 성대구증의 특징은1) 궁형으로 휘어진 성대유리연,2) 성대진동 조직의 경도(stiffness)증가,3) 성대의 해부하적 병변인 성대구 자체로 요약될 수 있으며, 조직학적으로는 대개 성대고유층의 천층이나 성대유리연의 Reinke 공간에 위치하면서 주위에 교원섬유가 증가한다.1)7)8) 성대구증의 발생원인으로는 선천적인 원인과 후천적인 원인일 것이라는 가설이 병존하고 있는데, 선천적일 것이라는 가설은 유년기에 음성장애가 발생하는 환자군이 존재한다는 것과, 성대구증과 상피성 낭종과의 연관성, 한 가족중에 여러명이 성대구를 가지는 경우에 근거를 하며, 후천적인 원인에 대한 가설은 다수의 환자에서 음성장애가 나타나는 연령이 중년기 이후라는 역학적인 조사가 뒷받침하고 있는데, 어느 한 가설만으로는 성대구증의 발생원인에 대한 충분한 설명이 되지 않으며 저자들의 경우 발생율이 20대에 오히려 높았고 선행되는 특별한 질환이 없는 경우가 대부분이어서 어느 한가설로 설명하기 어려웠다.9) 이러한 성대구증의 발생에 대해, 전자 현미경적으로는 maculae flavae에서의 fibroblast의 기능장애에 의한 비정상적인 교원섬유(collagen fiber) 및 탄력섬유(elastic fiber)의 생성에 의해 성대고유층의 천층이 엷어지고 이것이 성대의 bowing 및 성대폐쇄부전의 유발과 연관이 있으며, 증가된 성대점막의 경도는 성대점막의 교원섬유 및 탄력섬유의 형태학적인 변화에 의한 것이라는 가설이 제시되었다.10) 음향분석상 저자들의 결과에서 Fo의 증가가 통계적으로 유의하였는데, 이것은 성대구증에서 실제로 성문폐쇄부전이 심하지는 않으며, 발성시 경도가 증가된 성문의 작은 폐쇄부전이 고음의 잡음(high frequency noise)을 유발하는 것과 관계있다는 보고와 연관이 있다.6) Pontes는 실제로 남자 환자군에서의 Fo의 증가는 청취자에게, 환자의 목소리가 어리거나, 의존적이라든가, 여자와의 성적구별이 어려운 인상을 주게 되어, 일부의 환자들에게는 대중앞에서 적극적으로 말하는 것을 심리적으로 거북하게 만드는 일면이 있다고 하며, Fo는 음성재활 및 수술로서 호전될수 있는 가능성이 가장 높은 parameter라고 하였다.11) Jitter과 shimmer는 대조군에 비해 의미있는 결과를 보였는데 이는 호기되는 공기흐름의 와류에 의해 유발되는 것으로 생각되며 NTR이 증가는 하였으나 대부분 양측 성대가 대칭적이고 규칙적인 경우가 많아서 유의하지 않는 것으로 생각된다. 공기역학적 검사에서는 MPT의 감소 및 MFR의 증가가 나타나는데 이것은 stroboscopy 소견에서 보이는 성문의 폐쇄부전에 기인한다고 할 수 있으며, 성대구증 환자에게서 청각심리학적으로 나타나는 breathy한 음성과 연관이 있다. Mean subglottic pressure의 증가는 성대 자체의 경도 증가에 기인하는데, 이러한 성대의 경도 증가는 정상적인 발성을 가능하게 하는데 중요한 성대근육위에서 점막의 운동을 어렵게 하며, stroboscopy상에서는 저자들의 결과와 같이 성대진동진폭의 감소 및 점막파동의 감소와 성대구를 넘어선 점막파동의 진행의 장애로 나타난다.12) 따라서, 성대구증을 효과적으로 치료할 수 있는 방법이 가져야할 조건은 발성시 나타나는 성대의 폐쇄부전과 성대의 경도증가를 동시에 개선시킬 수 있는 방법이어야 하며, 현재까지 음성재활 및 수술을 포함하는 몇 가지 치료방법이 제시되어 왔다. 음성재활 치료 자체만은 성대의 부적절한 보상기전을 향상시키는 데는 성과가 있었다고 알려졌으나, 음성의 질을 향상시키는 데는 한계가 있음이 보고되었다. 수술적인 방법으로서는 teflon, fat, liquid silicone 등의 성대내 주입을 통하여 성문 폐쇄부전의 교정하기 위한 시도가 있었고 실제적으로 성문 폐쇄부전의 교정에 효과가 있었으나 음성의 질 향상은 만족스럽지 못하였으며, sulcussectomy, sliding down technique, partial sulcussectomy와 음성재활 치료의 병행, slicing mucosa technique 등을 통하여 경화된 성대점막 자체를 제거한후 성대점막파동을 회복하려는 시도의 결과도 만족스럽지 못하여, 현재까지는 성문폐쇄부전의 개선에는 어느정도의 성과가 있었으나 경도증가의 개선에는 어려움이 있는 상태이다.1)11) 성대구증환자에서 환자의 주관적으로 느끼는 증상과 음성분석 및 성대화상의 여러지표를 기준삼아 정확한 진단후 치료시 꼭 결과가 만족한 것만은 아니란걸 환자와 충분히 상의후에 치료를 시작하는 것이 중요하겠다. 결론 성대구증으로 진단받은 환자 37명(남자 22명, 여자 15명)을 대상으로 음성분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 음향분석(acoutic analysis)상에서는 Fo, Jitter, Shimmer의 통계적으로 유의한 증가가 있었으며 공기역학적 검사(Aerodynamic study)상에서는 MFR, subglottic pressure의 증가 및 MPT의 감소가 통계적으로 유의하게 나타났다. Videostroboscopy에서는 다수의 환자에서 발성시 성문의 폐쇄부전, 성대진동 진폭의 감소, 감소된 점막파동이 나타났다. 이상으로 성대구증은 성문폐쇄부전 및 성대면의 딱딱함이 주병인으로 작용한다.
REFERENCES
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