교신저자：남순열, 138-736 서울 송파구 풍납동 388-1  울산대학교 의과대학 서울아산병원 이비인후과학교실
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서     론

   후두 양성 병변인 성대 용종, 성대 결절, 성대 낭, 라인케씨 부종 등은 음성치료 및 후두 미세 수술을 통해 음성 기능의 호전을 기대할 수 있는 질환들이다. 치료에 대한 효과는 주관적인 방법과 객관적인 방법을 통해 평가할 수 있다. 주관적인 방법인 음성장애지수(voice handicap index)는 음성 질환에 의해 환자가 느끼는 주관적인 장애 정도를 치료 전후에 수치화하여 나타내는 것으로, 이를 이용하여 치료 효과를 평가할 수 있다.¹⁾ 객관적 방법인 음향분석(acoustic analysis)과 공기역학적 검사(aerodynamic study)를 통해 객관적인 지표들의 치료 전후의 변화를 분석하여 치료 효과를 분석할 수 있다. 현재까지 주관적인 방법과 객관적인 방법에 의한 치료 효과의 평가는 이루어져 왔으나 환자의 주관적인 평가를 반영해줄 객관적인 지표는 제시되지 못하고 있는 상황이다.²⁾ 본 연구에서 저자들은 후두 미세 수술 전후에 후두 양성 병변 환자의 음성분석과 음성장애지수 변화 및 각각의 변수들간의 상관간계를 조사하였고 주관적인 평가를 반영해줄 객관적인 지표를 찾아보고자 하였다.

재료 및 방법

   2002년 1월부터 2003년 12월까지 음성장애를 주소로 서울아산병원 이비인후과를 방문하여 성대 용종, 성대 결절, 성대 낭, 라인케씨 부종 등으로 진단된 환자들 중 후두 미세 수술을 시행 받은 76명의 환자를 대상으로 하였다. 남녀 비율은 2：1이고 평균 나이는 46세(20~73)였다. 성대 용종 환자는 48명(29~73세, 평균 45세), 성대 결절 환자는 18명(20~72세, 평균 48세), 성대 낭 환자는 8명(33~61세, 평균 49세), 라인케씨 부종은 2명(평균 47세)이었다. 이들 모두에게 수술 전후 음성장애지수 설문지를 작성하게 하였고 32명에서 음성음향학적 분석을 시행하였다. 수술 후 최소 10주(평균 13주) 이후에 음성음향학적 분석과 음성장애지수 설문지를 작성하게 하였다. 후두 미세 수술 전후에 주관적인 평가를 반영해줄 객관적인 지표를 찾아보고자 하였기 때문에 질병에 따른 분류는 시행하지 않았다.
   음성장애지수는 음성 질환에 의해 환자가 느끼는 주관적 장애 정도를 수술 전후에 수치화함으로써 질병에 대한 치료효과를 평가한다.¹⁾ 음성장애지수는 기능적(functional), 물리적(physical), 감성적(emotional) 영역으로 구분되는 30가지 질문으로 구성되어 있고 각각의 질문에 대해 환자는 장애 정도를 0(전혀 느끼지 않음)에서 4(항상 느낌)까지의 숫자를 선택하게 된다.
   음성음향학적 분석은 32명의 환자에서 음향분석과 공기역학적 검사를 통해 시행하였다. 음향분석은 CSL 4300B (Computerized speech lab., KAY elemetric Corps., Lincoln Park. NJ)의 MDVP(multidimensional voice program)를 이용하여 마이크에서 10 cm 떨어진 거리에서 가장 편안한 높이와 크기의 목소리로 2~3초간 /a/ '아'의 발성을 3회 반복하도록 하였다. 발성된 음성은 25 KHz의 sampling rate로 채취하였고 3회 측정한 음성 표본 중에서 가장 안정된 것을 골라 jitter가 가장 낮은 수치를 보이는 연속된 500 msec 구간을 분석하였다. 음향 변수로는 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio을 선택하였다. 공기역학적 검사에서는 Aerophone Ⅱ(Voice function analyzer, KAY elemetric Corps., Lincoln Park. NJ)를 이용하여 기본 단모음 /a/ '아'를 발성하도록 하여 가장 안정되고 편안하게 발성된 소리를 선택한 후 최장발성지속시간(maximum phonation time), 평균호기류율(mean flow rate)을 측정하였으며 어음 재료 /ipipi/ '이피피'를 수회 반복하여 발성시킨 후 가장 안정된 소리를 선택하여 평균성문하압(mean subglottic pressure)을 측정하였다.
   통계학적 분석은 t-test를 사용하여 수술 전후의 음성장애지수와 음성음향학적 분석 변수들의 차이에 대한 유의성을 밝혔고, Pearson's correlation을 이용하여 변수들 사이의 상관관계를 분석하였다. p-value가 0.05 이하인 경우 통계적인 의미가 있는 것으로 판단하였다.

결     과

수술 전후 경과 비교
   음성장애지수는 수술 전후에 물리적 지수가 20.6점에서 7.8점, 기능적 지수가 14.7점에서 5.9점, 감성적 지수가 12.5점에서 4.2점, 총점이 47.8점에서 17.9점으로 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05)(Table 1). 음성음향학적 분석은 수술 전후에 jitter(%)가 2.4±1.7에서 1.5±1.3, shimmer(%)가 7.1±4.2에서 4.4±3.1, noise to harmonic ratio이 0.17±0.06에서 0.14±0.05, maximum phonation time(sec)이 8.2±3.7에서 12.7±6.9초로 통계적으로 유의한 차이를 보였고, mean flow rate(ml/sec)과 mean subglottic pressure(cmH2O)은 각각 268.7±179.6에서 275.9±185.8, 2.93±1.33에서 2.57±0.88로 유의한 차이를 보이지 않았다(p<0.05)(Table 2).

음성장애지수 지수간의 상관관계
   수술 전 물리적 지수(P)에 대한 기능적 지수(F), 감성적 지수(E), 총점(T)의 Pearson's r은 0.703, 0.689, 0.883(p<0.01), 기능적 지수에 대한 감성적 지수, 총합의 Pearson's r은 0.851, 0.931(p<0.01), 감성적 지수에 대한 총합의 Pearson's r은 0.921(p<0.01)이었다. 수술 후 물리적 지수에 대한 기능적 지수, 감성적 지수, 총점의 Pearson's r은 0.483, 0.809, 0.912(p<0.01), 기능적 지수에 대한 감성적 지수, 총합의 Pearson's r은 0.521, 0.747 (p<0.01), 감성적 지수에 대한 총합의 Pearson's r은 0.914(p<0.01)이었다(Table 3). 수술 전후에 시행한 음성장애지수에서 각각의 지수들 사이에 강한 상관관계가 나타났다(p<0.01). 음성 장애 환자에서 물리적, 기능적, 정서적 요소들이 통합적으로 환자의 생활에 다양하게 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

음성음향학적 분석 지표간의 상관관계
   수술 전 jitter에 대한 shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.587, 0.731, 0.551, 0.177, -0.342(p<0.01), shimmer에 대한 noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.697, -0.247, 0.345, -0.179(p<0.01), noise to harmonic ratio에 대한 maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 -0.320, 0.208, -0.246 (p<0.01), maximum phonation time에 대한 mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 -0.185, 0.217(p<0.01), mean flow rate에 대한 mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.029(p<0.01)이었다. 수술 후 jitter에 대한 shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.700, 0.668, -0.283, -0.017, -0.155(p<0.01), shimmer에 대한 noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.766, -0.220, 0.283, -0.193(p<0.01), noise to harmonic ratio에 대한 maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 -0.320, 0.206, 0.019 (p<0.01), maximum phonation time에 대한 mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 -0.203, 0.119(p<0.01), mean flow rate에 대한 mean subglottic pressure의 Pearson's r은 -0.475(p<0.01)이었다(Table 4). 수술 전후에 시행한 음성음향학적 분석에서 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio 사이에는 강한 상관관계가 나타났으나 maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure등의 지표들과는 강한 상관관계가 나타나지 않았다(p<0.01).

음성장애지수와 음성분석 지표간의 상관관계
   수술 전 물리적 지수(P)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.596(p=0.001), 0.484(p=0.012), 0.391(p=0.048), -0.269 (p=0.184), 0.283(p=0.181), -0.568(p=0.004), 기능적 지수(F)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.436(p=0.026), 0.569(p=0.002), 0.397(p=0.045), -0.002(p=0.993), 0.209(p=0.327), -0.378(p=0.068), 감성적 지수(E)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.546(p=0.004), 0.559(p=0.003), 0.495(p=0.010), -0.027(p=0.896), 0.243(p=0.252), -0.414(p=0.045), 총합(T)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.579 (p=0.002), 0.587(p=0.002), 0.467(p=0.016), -0.116 (p=0.573), 0.270(p=0.201), -0.503(p=0.012)였다. 수술 후 물리적 지수(P)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.398(p=0.044), 0.256(p=0.206), 0.367(p=0.066), -0.052(p=0.802), 0.030(p=0.888), 0.043(p=0.837), 기능적 지수(F)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.323(p=0.108), 0.290 (p=0.151), 0.216(p=0.290), -0.011(p=0.958), 0.324 (p=0.114), -0.185(p=0.376), 감성적 지수(E)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.366(p=0.066), 0.292(p=0.148), 0.288(p=0.153), 0.048(p=0.815), 0.012(p=0.953), 0.043(p=0.838), 총합(T)에 대한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure의 Pearson's r은 0.421 (p=0.032), 0.320(p=0.111), 0.343(p=0.087), -0.003 (p=0.987), 0.111(p=0.598), -0.016(p=0.941)이었다(Table 5). 수술 전 maximum phonation time과 mean flow rate을 제외한 음성음향학적 분석 지표들과 음성장애지수 사이에 강한 상관관계가 나타났으나(p<0.01), 수술 후에는 각 지표들 사이에 상관관계가 빈약하게 나타났다(p> 0.05).

고     찰

   후두 미세 수술의 목표는 음성 기능의 회복이다. 술 후 음성 기능의 회복에는 여러 가지 기전이 관여하나, 가장 공통된 기전은 점막 진동 기능의 회복이라고 알려져 있으며, 이것은 성대 점막의 진폭(amplitude)과 점막 파동(mucosal wave)의 회복이 성대 기능의 호전을 위해 가장 중요한 요소가 되기 때문이다.³⁾
   수술을 시행한 의사들 뿐만 아니라 수술을 시행 받은 환자들도 음성의 회복에 많은 관심을 갖고 있기 때문에 음성에 대한 객관적인 평가가 요구된다. 컴퓨터를 이용한 음향학적, 공기역학적 음성분석은 음성의 변화를 수량적으로 측정하여 치료 효과의 평가에 매우 유용하지만 환자들의 주관적인 음성장애의 정도를 반영해주지 못하고 있다.²⁾⁴⁾ 음성장애지수는 환자들이 느끼는 주관적 음성장애 정도를 정서적, 기능적, 물리적 요소로 구분하고, 치료 전후에 수치화하여 치료 효과를 평가할 수 있다.¹⁾
   본 연구에서 음성장애지수는 수술 전후에 유의하게 감소하였고 각각의 지수들 사이에도 강한 상관관계를 나타냈다(p<0.01). 음성장애가 환자 생활에 정서적, 기능적, 물리적, 경제적 측면에서 다양하게 영향을 미치고 있음을 나타내주고 있다. 음성장애 질환을 갖고 있는 환자들이 일상 생활에서 음성 변화 뿐만 아니라 일상 업무 수행 능력의 제약, 사회 생활의 제약, 경제 활동의 제약, 정서적인 위축과 스트레스 등의 다양한 문제들과 직면하고 있음을 보여주고 있다.
   컴퓨터를 이용한 음성 분석시 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time, mean flow rate, mean subglottic pressure 등은 수술 전후의 환자 상태를 평가하기 위해 측정되는 지표들이다. jitter와 shimmer는 주로 성대의 안정성(vocal stability)을 살펴보는 지표이다. jitter와 shimmer는 성대간의 비대칭성, 공기 흐름의 장애, 성대내 점액질의 작용, 모세혈관의 분포 등에 의해 생기는 것으로 추정되며 병적인 상태에서 값이 증가된다.⁵⁾ Noise to harmonic ratio은 성대의 종괴나 긴장도의 변화, 생체역학적인 특징을 평가해 준다. Maximum phonation time은 호흡 기능 조절, 성문효율(glottic efficiency), 후두의 조절 능력에 대한 정보를 제공해준다.⁶⁾
   Jitter, shimmer, noise to harmonic ratio, maximum phonation time은 수술 전후에 유의한 차이를 나타냈다. 이 지표들 가운데 maximum phonation time을 제외한 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio은 수술 전후에 강한 상관관계를 나타냈다(p<0.01). 성대 양성 병변 환자에서 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio이 수술 전후 음성 기능의 개선 정도를 민감하게 반영해주는 지표로 생각된다.
   수술 전 maximum phonation time과 mean flow rate을 제외한 음성음향학적 분석 지표들과 음성장애지수 사이에 강한 상관관계가 나타났으나(p<0.01), 수술 후에는 각 지표들 사이에 상관관계가 빈약하게 나타났다(p>0.05). 이는 환자의 주관적 음성장애 정도를 객관적인 측정 방법으로 평가하기가 어렵다는 것을 보여주고 있다. 흔히 볼 수 있는 예로 음성분석 지표 결과가 좋게 나왔음에도 불구하고 치료에 만족하지 못하는 환자들이 있다. 
   Hsiung 등⁷⁾은 수술전 성대 양성 병변 환자에서 시행한 음성장애지수와 음성음향학적 지표들간의 상관관계 연구에서 각각의 지표들간의 상관관계가 빈약하여 객관적 지표들이 환자의 주관적 감정을 효과적으로 반영해주지 못하고 있다고 하였다.
   Glicklich 등⁸⁾은 편측 성대마비 환자에서 치료 과정에 설문조사와 음성검사를 접목시킴으로써 치료 효과 판정에 유용함을 주장하기도 하였다. 5가지 항목의 설문조사에서 첫 번째는 음성의 질에 대한 평가였고 나머지 항목들은 음성문제에 의해 대화가 필요한 일상 활동에서 발생하는 제한점과 사회활동 및 직업과 관련된 활동에서의 제한점을 평가하였으나 음성장애 환자를 다양한 측면에서 평가할 수 없었다.

결     론

   본 연구에서 성대 양성 병변 환자의 후두 미세 수술 전후에 음성장애지수와 음성분석 지표들 사이의 상관관계를 평가하였다. 수술 전에는 두 지표들 사이에 상관관계가 나타났으나, 수술 후에는 상관관계가 나타나지 않았다. 음성장애 환자의 주관적 지표의 변화를 반영해 줄 객관적인 지표를 찾지는 못하였다. 앞으로 수술한 환자들의 주관적인 음성 만족도를 좀더 객관적으로 나타낼 수 있는 음성음향학적 검사가 필요할 것이다.

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2. Murry T, Rosen CA. Outcome measurements and quality of life in voice disorders. Otolaryngol Clin North Am 2000;33:905-16.

3. Woo P, Casper J, Colton R, Brewer D. Aerodynamic and stroboscopic findings before and after microlaryngeal phonosurgery. J Voice 1994; 8:186-94.

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5. Hirano M. Clinical examination of voice. Vienna Newyork. Springer; 1981. p.56-64.

6. Colton RH, Casper JK. Understanding voice problems: A physiologic perspective for diagnosis and treatment. Baltimore. Williams & Wilkins; 1990. p.199-201.

7. Hsiung MW, Pai L, Wang HW. Correlation between voice handicap index and voice laboratory measurements in dysphonic patients. Eur Arch Otorhinolaryngol 2002;259:97-9.

8. Gliklich RE, Glovsky RM, Montgomery WW. Validation of a voice outcome survey for unilateral vocal cord paralysis. Otolaryngol Head Neck Surg 1999;120:152-8.