교신저자：윤준호, 602-739 부산광역시 동구 초량3동 31-3  부산 성분도병원 이비인후과
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서     론

   진단적 영역에서 널리 사용되어지는 MRI는 영상촬영에 필요한 자기장의 확보를 위해 자기장 영역을 둘러싼 큰 gradient coil을 사용하게 되는데,¹⁾ 이는 진동을 야기하게 되고, 이에 의해 MRI 검사시 피검자가 불편해 할 정도의 소음을 생성하게 된다. 이러한 소음은 임상적으로 중요한 의미를 가진다.²⁾³⁾⁴⁾
   Huwitz 등¹⁾은 MRI 촬영시 발생하는 소음을 MR기기 내부에서 측정하기를 시도하였으며, Goldman 등⁵⁾은 소음방지장치를 이용하여 소음을 줄이려는 시도를 한 바 있다.
   1997년 Counter 등⁶⁾은 MRI에서 사용되는 large gradient coil 이 청력에 영향을 미치는 높은 강도의 소음을 생성함을 발표하였으며, 또한 McJury 등⁷⁾은 MRI에서 발생되는 이러한 소음이 안전을 위협할 뿐만 아니라 피검자와의 적절한 대화를 방해한다고 주장하고, 이에 따라 피검자주위의 소음을 감쇄시킬 방법들을 제시하였다.

   Cho 등⁸⁾⁹⁾은 각각 MRI에 의해 야기되는 소음이 특히 뇌 MRI 촬영시에 미세한 변화를 일으켜 판독을 모호하게 할수도 있다고 주장한 바 있고, Talavage¹⁰⁾와 Shah 등¹¹⁾이 이를 뒷받침하였다. 
   하지만 피검자의 위치에서의 실제적 소음의 측정 및 피검자의 청력변화에 대한 연구는 미흡한 실정이며, MRI에서 발생하는 소음의 음향학적 분석에 대한 시도는 없었다.
   이에 저자는 MRI 검사시 발생하는 실제 소음을 측정하여 소음의 강도와 주파수를 분석하고, MRI 검사전후의 청력검사를 통하여 MRI 검사시 발생하는 소음에 의한 청력의 변화유무, 정도, 그리고 형태에 대해 알아보았다.

연구대상 및 방법

연구대상
   대상은 2001년 3월부터 7월까지 MRI검사를 시행받은 53명(106귀)의 피검자를 대상으로 하였고, 검사 시행전 검사목적에 대하여 충분히 주지시켰다. 또한 이경검사를 통하여 외이도의 폐쇄유무를 확인하였고, 청력에 영향을 주는 기존의 질환을 가진 이들은 검사에서 제외시켰다. 대상 피검자들의 연령은 20세에서 73세까지로 평균 연령은 38.3세였고, MRI 검사시간은 27분에서 47분으로 43분이었다.남녀비는 남자 32명, 여자 21명이었고, MRI 기종은 1.0 tesla(T)의 자기장 발생기종(Ticker VISTA 1.0T)이었으며, 검사시 귀보호구는 착용하지 않았다.

방  법

MRI검사시의 소음측정
   MRI 촬영 중 Digital Impulse Sound Level Meter(CEL 254)를 이용하여 MRI 실내의 소음의 강도를 측정하였다. 소음의 강도는 자기장 형성전의 소음(ambient)과 T1-weighted period(T1), 그리고 T2-weighted period(T2)로 나누어서 측정하였고, 측정은 피검자의 머리부위와 MRI 기기로부터 2 m 떨어진 지점에서 각각 시행하였다. 
   Digital Audio Tape(DAT)를 사용하여 MRI실내의 소음을 녹음하였고, T1과 T2로 나누어서 Computerized Speech Lab(CSL KAY 4400)을 이용하여 주파수를 분석하였다. 자기장의 영향으로 인한 측정기기의 오작동 등의 가능성으로 소음의 녹음은 MRI 실외부에 위치한 스피커로부터의 음으로 대체되었고, CSL 분석시 여과기능을 사용하였다.

MRI촬영전후의 순음청력측정
   모든 피검자를 대상으로 MRI 촬영전과 직후 Portable audiometer(Diagnostic audiometer AD25)를 이용하여 순음기도청력검사를 시행하였다. 청력검사는 250, 500, 1000, 2000, 4000 그리고 8000 Hz의 주파수에서 5 dB 단위로 측정하였고, 4분법으로 청력손실 정도를 측정하였다.
   검사전후의 청력검사상 평균 6 dB 이상의 청력감소를 보인 피검자를 대상으로 2일후 1회의 순음기도청력검사를 추가로 시행하였다. 
   소음의 노출시간은 각각의 영상화 단계의 구분없이 총 검사시간으로 대체하였다.
   전체 피검자를 대상으로 일과성의 역치상승의 빈도를 구하고 피검자를 연령별로 구분하여 각 연령별 일과성 역치상승의 빈도를 산출하여 비교하였다.
   소음의 강도에 대한 통계적 처리는 Wilcoxon-rank sum test(SPSSV Ver.10.0)를 이용하였으며 p-value 0.05미만인 것을 통계적으로 유의한 것으로 하였다.

결     과

MRI검사시의 소음의강도 및 음향학적 특성

소음의 강도
   MRI 실내의 소음강도는 2 m거리와 피검자의 머리부위에서 측정한 결과는 자기장 형성전에는 머리위에서 66.7 dB, 2 m 지점에서 62.9 dB, T1에서 머리위 80.3 dB, 2 m 지점에서 71.9 dB, T2에서는 머리위 86.0 dB, 2 m 지점 75.9 dB로 모든 조건에서 머리위에서의 소음이 의미있게 강하였고(p<0.05), 자기장 형성전, T1, T2 간에는 자기장 형성전보다 T1이, T1보다는 T2가 유의하게 소음이 강하였다(p<0.05)(Table 1).

음향학적 특성
   CSL로 분석한 소음은 연속적인 주파수를 가지는 소음이 아니라, 일정 주파수 범위를 가지는 단속음의 형태로 나타났다. 또한 T1 영상시는 평균 최대 2501 Hz, T2 영상시는 2095 Hz로 주파수범위가 차이가 있었는데 최대주파수에 있어서 T1 영상시 높았다(Fig. 1).

MRI검사 전후의 청력변화

빈  도
   피검자 106귀중 9귀(8.4%)에서 10 dB이상의 일시적 청력손실을 보였다(Table 2). 
   연령별로는 60대에서 50%로 가장 높았고, 20, 30, 40대에서는 약 6%였다(Table 3).

청력변화의 특성
   전체 106귀중 10 dB 이상의 청력감소를 보인 9귀를 대상으로 연령별, 노출시간별 그리고 주파수별로 구분하였다.
   노출시간별로는 40분 이하가 4귀, 41분 이상이 5귀로 통계적 의의는 없으나, 소음노출시간이 많을수록 청력손실례가 많았다. 그리고 소음노출시간이 짧을수록 청력손실치가 적은 반면, 노출시간이 길수록 청력손실치가 많았다(Table 4).
   주파수대별 청력손실의 예는 모두 11예로 중복되는 주파수로 인해 9귀보다 많았으며 4000 Hz에서 가장 많은 6예로 나타났다(Table 5).
   청력손실이 있었던 9귀에서 2일후 시행한 순음청력검사는 전례에서 MRI촬영 이전의 청력으로 회복되었다.

고     찰

   MRI는 질병의 진단에 많은 도움을 주는 기기이지만 몇 가지 단점을 가지고 있다. 그중 하나가 촬영중 발생하는 심각한 소음이다.¹⁾⁵⁾ 실제로 MRI 촬영을 받는 환자들은 소음에 대한 불편을 호소할 뿐 아니라 이명이 있는 환자들은 이명이 더 심해졌다고 호소하기도 한다. 개인적으로 차이는 있지만 일반적으로 소음은 청력소실, 심박동수와 혈압등의 생리적 변화 뿐만 아니라 작업능률의 변화를 야기한다. 또한 일반적으로 MRI는 밀폐된 공간에서 꽤 긴 시간동안 검사가 이루어지는 환경으로 특히 어린이들은 정신적인 공포감을 유발하기도 한다. 소음은 청력에 아주 중대한 영향을 미치는데 소음에 노출된 후 짧은 기간 동안 발생하는 일과성 역치상승(temporary threshold shift, TTS)과 소음에 오래 폭로되어 초래되는 지속성 청력장애(permanat threshold shift, PTS) 및 폭발음이나 총성 같은 강대음에 단시간 폭로되어 유발되는 음향외상(acoustic trauma)의 세가지로 나눌 수 있다. 본 연구의 결과를 분석해 보면 MRI측정시 발생하는 소음은 gradient coil에서 생성되는 약 86 dB크기의 일과성 소음으로, 피검자의 16%에서 평균 10.7 dB의 청력소실을 보였으며 전례에서 청력이 원래 상태대로 회복된 TTS로 볼 수 있었다. Brummett 등¹²⁾은 귀보호구를 하지 않은 피검자 약 43%에서 TTS를 보였다고 보고 하였는데 이는 본 연구의 결과보다 소음에 노출된 시간이 길었고, MRI 기종에 기인한다고 사료된다. 
   MRI에서 발생되는 소음을 측정하는 것은 상당한 제약이 따른다. 일반적으로 MRI에서 발생되는 소음은 기기 주위의 자장(magnetic field)의 강도에 의해 소음측정기가 파괴될 정도로서, 실제 피검자에게 그대로 노출되면 소음외상을 일으킬 수 있어 실제로 측정되는 소음은 원래의 소음보다 낮은 강도이다. 본 연구에서도 직접적인 측정보다 스피커를 통해 측정하는 간접적인 방법을 사용하였다. 또한 위치를 달리하여 측정함으로써 간접적 측정의 제한점을 극복하고자 하였다. Hurwitz 등¹⁾은 마이크를 통한 소음강도 측정을 시도하였으며, 이러한 간접적인 측정이 임상적으로 소음의 강도 측정에 별 다른 문제가 없음을 지적하였다. 
   소음의 특성은 발생되는 소음의 강도(dB), 주파수, 노출 시간이 중요한 변수이며, 이중 가장 큰 영향력을 미치는 것은 노출 시간이다.¹³⁾ 본 연구에서는 전체 MRI 촬영시간을 노출시간으로 대체하였지만 MRI의 경우 일정한 강도로 소음을 발생하는 것이 아니라 영상을 측정하는 시간과 잠시 멈추는 시간이 반복되므로 정확한 노출 시간을 측정하기 위해서는 기술적인 어려움이 따른다. 그러나 실제적으로 gradient coil이 돌아가는 시간과 멈추는 시간을 정확히 계산하여 총 노출 시간에 산술적으로 계산하여야 한다.
   PTS는 일단 발생되면 회복되지 않는 것으로 음향외상이나^13)14)15) 산업근로자등과 같은 직업성 난청에서 볼 수 있는 것¹⁶⁾으로 본 연구 대상에서는 그 예가 발견되지 않았다. MRI 측정시 발생하는 TTS는 정상인을 대상으로 한 본 연구나 다른 연구에서는 심한 청력장애를 주지 못하지만 소음에 민감한 개인이나, 이과적인 질환을 가진 피검자, 장기간 여러번 MRI를 촬영해야 하는 피검자, 또한 이독성 약물을 투여 받는 환자에서는 일시적인 TTS가 PTS로 전환될 가능성이 있음을 유의해야 한다.
   소음성 난청이 청력장애를 일으키는 원인은 Corti씨 기관의 손상에 의한 것이라는 사실은 많은 연구들에 의해 밝혀졌고,¹⁷⁾¹⁸⁾ 형태학적 변화에 선행하는 병태생리는 내이로의 미세혈류의 감소, 혈관 수축, 혈관 투과성의 증가, 내이의 국소 부종, 허혈 및 재관류로 인한 oxygen free radical의 생성에 의한 조직의 손상 등으로 이해되고 있다. 이러한 병태생리를 기초로 약제를 사용하여 소음성 난청을 치료하려는 많은 실험적 시도가 있었으나¹⁹⁾ 아직까지 소음성 난청의 치료에 대해서 뚜렷이 알려진 방법이 없으며 따라서 예방 및 조기진단이 강조되고 있다.²⁰⁾ 특히 소음사업장 취업 전에는 소음에 대한 개인의 감수성(individual susceptability)검사를 강조하기도 하며 이는 MRI 촬영으로 발생되는 TTS에서도 중요한 의미를 가진다. Brummett 등¹²⁾은 실험적으로 귀보호구를 장착한 군과 하지않은 군의 비교에서 통계적으로 TTS의 발생율을 저하시킴을 보고하고 귀보호구가 이러한 TTS의 위험을 줄인다고 하였다. 
   Goldman 등⁵⁾은 MRI 촬영시 Antinoise(active sound cancellation)를 사용하여 소음을 줄이고자 하였다. 저자의 연구에서 검사대상 병원 6곳 중 3곳 만이 귀보호구를 착용시켰으며, 검사 전 청력장애의 유무를 묻는 병원은 한곳도 없어 예방에 대한 관심이 필요하리라 생각된다. 또한 보호장구 칙용이나 MRI 촬영에 대한 기술적인 문제를 고려하여 예방할 수 있는 방법에 대한 제시가 이루어져야 한다고 생각된다.

결     론

   MRI 촬영시 발생하는 소음을 측정, 분석한 결과 MRI 촬영시 발생하는 주파수는 최저 60 Hz에서 최고 2500 Hz의 범위를 가진 주파수대이고, 최대 강도는 86 dB의 소음이 발생하였고, MRI 촬영을 시행받은 53명(106귀)에 대한 순음기도 청력검사를 통해 조사한 결과 피검자 53명, 106귀 중 9귀(7.5%)에서 10 dB이상의 일시적인 청력손실을 보였으며, 주파수별로는 4000 Hz에서 가장 많은 청력손실의 예를 나타냈고, 노출시간이 증가할수록 청력손실의 예가 의의있게 증가하였다. 

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