교신저자：우훈영, 139-701 서울 노원구 상계7동 761-1  인제대학교 의과대학 상계백병원 이비인후과학교실
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서     론

   이음향방사(otoacoustic emission)는 외유모세포의 능동적 증폭작용의 부산물로 이해되고 있으며 유발음의 유무에 따라 자발이음향방사와 유발이음향방사로 나누어지고 임상적으로 선별청력검사, 이독성의 추적관찰 등에 이용되고 있다.
   와우의 외유모세포와 내유모세포는 올리브와우 신경계(olivocochlear bundle)의 지배를 받으며 내측신경계(medial olivocochlear bundle)는 원심신경계로 외유모세포를, 외측신경계(lateral olivocochlear bundle)는 구심신경계로 내유모세포를 지배한다는 것은 알려진 사실이다.¹⁾ 
   1956년 Galambos²⁾가 내측원심신경계가 지나는 제 4 뇌실 바닥을 전기적으로 자극해 와우의 활동전압이 감소하는 것을 보고한 것을 시작으로, 1989년 Mott 등³⁾은 순음자극하에 자발이음향방사의 감소를 처음으로 보s고하였고, 1990년 Collet 등⁴⁾에 의해 교차소음자극에 의한 유발이음향방사 반응의 감소가 발표되었으며 전기생리학적 연구로 내측원심신경계가 와우 외유모세포에 억제작용을 하는 것이 증명되었다. 이러한 억제작용을 확인하는 비침습적인 방법으로 교차소음자극에 의해 유발이음향방사의 감소가 일어나는 것을 확인하는 방법이 있고 억제작용이 일어나는 것은 반대측 와우에서 검사측 와우로 연결되는 신경경로가 정상적이라는 것을 뜻한다.
   교차소음자극에 의한 유발이음향방사의 억제 검사시 문제점은 억제의 정도가 매우 작아 프로브(probe)를 통한 fitting의 사소한 변화도 결과에 영향을 미칠 수 있는 것이다. 저자들은 이의 해결을 위해 교대자극법(alternating technique)을 이용하였다.
   본 연구에서는 교대자극법과 기존의 방법을 모두 이용하여 정상인에서 교차소음자극에 의한 유발이음향방사의 억제가 일어나는지 확인하였다. 또한 향후 이명, 이독성 약물에 의한 외유모세포 손상의 추적관찰, 중추신경경로에 영향을 주는 병적인 상태와의 비교를 위한 기준자료를 얻고 측정방법으로서 교대자극법의 유용성을 확인하려 하였다.

대상 및 방법

대  상
   순음청력검사와 임피던스 청력검사를 통해 정상청력으로 확인된 12명, 24귀를 대상으로 하였다. 남자 7명, 여자 5명으로 구성되었으며 모두 외이도와 중이에 특이소견이 관찰되지 않았다. 또한 등골근 반사에 의한 영향을 배제하기 위해 등골근 반사 역치가 70 dB 이상인 사람들로 하였다.

검사방법

기존 방법
   외부와 차단되어 방음장치가 된 청력검사실에서 피검자를 편안히 앉힌 뒤 피검자의 한쪽 귀에는 프로브(probe)를 삽입하고 반대쪽 귀에는 청력기(audiometer)와 연결된 이어폰을 착용시켰다. 환자가 잡음을 내거나 움직이지 않도록 한 뒤 검사를 시행하였다.
   ILO 92 dual channel OAE analyser를 사용하여 먼저 검사측 귀에 유발음 자극을 주고 유발이음향방사를 측정하였다. 유발음은 non-linear click sound로 강도는 78.6±1.2 dBSPL이었으며 지속시간은 40 μs, 빈도는 50/s이었다. 자극 스윕(sweep)은 4번의 유발음 자극 후 3 ms의 휴지기를 주고 다시 4번의 유발음 자극을 주는 식으로 진행하였고 매 5번의 스윕마다 클릭음 극성을 반전시켜 기계음에 의한 영향을 최소화 하였다. 교차소음자극은 청력기를 이용하여 반대쪽 귀에 대역잡음 40, 50, 60 dBSPL을 TEOAE를 측정하는 동안 주게 하였다.
   유발이음향방사의 억제정도는 교차소음자극을 주지 않고 측정한 유발이음향방사값과 자극을 주면서 측정한 값의 차로 하였다.
   반대측 귀를 검사할 때는 프로브를 교환하고 이어폰을 바꾸어 시행하였다.

교대자극법
   기존방법과 동일하게 외부와 차단되어 방음장치가 된 청력검사실에서 피검자를 앉힌 뒤 피검자의 양쪽 귀에 프로브를 삽입하고 잡음을 내거나 움직이지 않도록 한 뒤 검사를 시행하였다.
   ILO 92 dual channel OAE analyser를 사용하였고 한쪽 채널에서는 유발음이 나오고 이에 대한 유발이음향방사가 측정되며 다른 채널에서는 반대쪽 귀에 대역잡음을 주게 하였다. 검사측 귀의 유발음의 종류와 강도는 기존의 방법과 동일하였다.
   반대쪽 귀에 가해지는 교차음자극은 대역잡음을 사용하였고 80 ms의 자극을 주고 3 ms의 휴지기를 주어 기존방법과는 다른 형태로 자극하였다. 음자극 강도는 40, 50, 60 dBSPL로 점차적으로 높여 사용하였다.
   검사는 처음 10개의 스윕동안 교차소음자극을 주면서 유발이음향방사가 측정되고 다음 10개의 스윕은 교차소음자극을 주지 않으면서 측정된다.⁵⁾ 모두 600개의 스윕이 측정되며 교차소음자극이 주어진 300개의 스윕은 buffer A에 모아지고 자극이 주어지지 않은 300개의 스윕은 buffer B에 모아져 이 두 반응의 차이가 내측원심신경계에 의한 반대편 와우로의 억제정도를 나타내게 된다(Fig. 1).⁶⁾ 
   반대쪽 귀를 검사할 때도 프로브의 교환은 필요치 않으며 환자도 자세의 변화나 불필요한 동작을 취할 필요가 없었다.

통계분석
   통계는 paired t-test로 각 검사별 유발이음향방사의 억제정도를 검증하였으며 기존 방법과 교대자극법 사이의 통계적 검증은 Wilcoxon signed rank test를 사용하였고 p값은 0.05이하일 때 유의하다고 하였다.

결     과

   교대자극법으로 검사한 결과 교차소음자극 40 dBSPL에서 자극이 주어진 유발이음향방사 반응이 13.7±4.4 dBSPL로 자극이 주어지지 않은 14.4±5.0 dBSPL보다 반응이 억제되었으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 교차소음자극 50 dBSPL에서도 자극이 주어진 반응이 13.7±3.6 dBSPL, 자극이 주어지지 않은 반응이 14.8±3.7 dBSPL이었으나 역시 유의한 차이를 보이지 않았다. 교차소음자극 60 dBSPL에서는 자극이 주어진 반응이 13.1±3.8 dBSPL, 자극이 주어지지 않은 반응이 14.6±3.8 dBSPL로 유의한 감소를 나타내었다(p<0.05)(Table 1).
   기존 방법으로 검사한 결과는 교차소음자극 40 dBSPL에서 자극이 주어진 반응이 12.9±3.1 dBSPL, 자극이 주어지지 않은 반응이 13.5±3.2 dBSPL로 나타났고 교차소음자극 50 dBSPL에서는 자극이 주어졌을 때 12.3±3.0 dBSPL, 주어지지 않았을 때 13.4±3.4 dBSPL로 두 경우 모두 반응의 억제가 나타났으나 통계적으로 유의하진 않았다. 한편, 교차소음 자극 60 dBSPL에서는 자극이 주어진 반응이 11.9±3.2 dBSPL, 자극이 주어지지 않은 반응이 13.8±3.0 dBSPL로 통계적으로 유의한 감소를 보였다(p<0.05)(Table 2).
   기존 방법과 교대자극법을 비교하였을 때는 교차소음자극 40, 50, 60 dBSPL 모두에서 두 검사결과 사이에 통계적으로 유의한 결과의 차이는 없었다(Table 3).
   교차소음자극 40, 50, 60 dBSPL로 자극 크기를 바꾸면서 유발이음향방사의 억제정도를 측정하는데 소요되는 검사 시간은 교대자극법이 약 6분, 기존의 방법이 약 10분의 시간이 소요되었다.

고     찰

   Kemp⁷⁾가 외이도에 설치된 마이크로 폰을 사용하여 이음향방사의 존재를 기술한 이후로 이음향방사는 와우의 상태를 비침습적으로 평가할 수 있는 검사로 아직도 임상적으로 이용되고있다. 이음향방사는 와우의 외유모세포에서 발생된다고 생각하는데 그 이론적 배경은 청신경이 차단되거나 절단되었을 때도 나타난다는 점, 소음이나 이독성 약물에 외유모세포가 영향을 받듯이 이음향방사도 이러한 것의 영향을 받는다는 점이다.⁸⁾ 
   와우의 코티기관은 상올리브복합체(superior olivary complex)의 지배를 받는다. 상올리브복합체의 앞쪽에 두개의 하부조직이 존재하는데 하나는 외측하부조직으로 외측상올리브핵(lateral superior olivary nuclei)에 세포체가 존재하는 무수화신경원(unmyelinated neuron)으로 구성되어 있고 동측의 와우 내유모세포에서 나오는 구심신경의 수상돌기와 연결되어있다. 또 하나는 내측하부조직으로 상올리브복합체의 내측핵에서 기원하는 큰 유수화신경원(myel-inated neuron)들로 구성되어있다. 내측하부조직은 제 4 뇌실의 바닥을 가로질러 반대측 와우 외유모세포의 외측과 바닥에 직접 축삭을 낸다.⁹⁾ 
   와우의 외유모세포는 내측올리브와우삭(medial olivocochlear bundle)에 의한 억제적 자극을 받는다. 이는 동물실험에서 뇌간의 직접적 전기자극으로 와우의 활동전압이 감소한다는 보고로 확인되었고,¹⁰⁾ 사람에서도 한쪽 귀에 음자극을 주면 올리브와우 원심신경계(olivocochlear efferent system)가 자극받아 반대쪽 귀의 유발이음향방사가 억제되는 것을 확인할 수 있다.⁴⁾ 이러한 기전은 내측올리브와우삭이 외유모세포를 과분극시켜 외유모세포의 길이가 길어지게 함으로써 와우 기저막의 움직임을 감소시켜 일어나는 것으로 알려져 있다.
   본 연구에서 교차소음자극으로 대역잡음을 준 것은 억제효과가 가장 큰 것이 대역잡음이라 알려져 있기 때문이다. 클릭음과 톤(tone)음이 대역잡음 다음으로 억제효과가 있다.¹⁰⁾ 
   또한 교차소음자극에 의해 유발이음향방사의 감소에 중이근의 수축이 영향을 미치지 않은지에 대해서는 논란이 많다. 저자들의 실험에서는 등골근 반사 역치가 70 dB 이상인 사람들로 검사하여 이러한 영향을 배제하고자 하였다.
   한편, Veiluet 등⁹⁾이 이경화증 수술로 등골근이 잘려진 환자에서 유발이음향방사의 감소가 일어난 예를 보고하였고, Berlin 등¹¹⁾은 Bell's palsy환자에서도 유발이음향방사의 감소를 보고한 바가 있는 것으로 보아 중이의 상태가 이음향방사에는 영향을 미치나 교차소음자극에 의한 유발이음향방사의 감소에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 이는 교차소음자극에 의한 유발이음향방사의 감소가 와우 외유모세포에 영향을 주는 신경경로의 이상과 후미로성 병변(retrocochlear lesion)을 검사하는데 특이적으로 이용될 수 있음을 뜻한다.
   이처럼 유용한 검사를 시행하는 데 있어 문제점은 저자들의 연구에서 나왔듯이 반응의 감소정도가 0.6-1.9 dBSPL정도로 매우 작아 프로브의 fitting이나 환자의 움직임에도 결과가 영향을 받는다는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 교대자극법을 도입하여 만족할 만한 결과를 얻었다는 보고가 있어¹²⁾ 이 방법을 도입하였고 기존의 방법과 비교함으로써 유용성을 확인하려 하였다.
   교대자극법과 기존 방법 모두에서 교차소음자극 60 dBSPL에서만 통계적으로 유의한 감소가 일어나기는 했으나 40, 50 dBSPL에서도 반응의 감소가 나타난다. 유의한 감소를 보인 교차소음자극 60 dBSPL에서의 감소정도는 교대자극법에서 1.4±0.7 dBSPL, 기존 방법에서 1.9±0.7 dBSPL로 차이가 있었으나 두 검사의 감소정도 사이에 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다.
   교대자극법을 사용할 때에는 기존방법과 달리 한쪽 귀를 검사한 뒤 다른 쪽 귀를 검사할 때 프로브의 교환이나 환자의 자세변화는 필요치 않은 장점이 있었으며 총 검사시간 또한 교대자극법은 약 6분, 기존 방법은 약 10분이 소요되어 검사시간도 줄임으로서 검사의 외부요인에 의한 간섭의 기회가 적어질 수 있다.
   저자들의 연구에서 교대자극법을 이용하여 교차소음자극에 의한 유발이음향방사 억제를 검사하여 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었고 검사시 외부요인에 의한 영향을 배제할 수 있는 방법임도 확인하였다. 향후 이 방법을 사용하여 외유모세포에 손상을 주는 질환이나 청각경로를 침범하는 질환에 대해 정상과 비정상을 구별하는 임상적 이용이 가능하리라 생각한다.

결     론

   교대자극법은 fitting의 변화나 환자의 움직임 같은 외부요인에 영향을 받지 않으면서 교차소음자극에 의한 유발이음향방사의 억제를 측정하는 방법으로 기존의 방법과 차이를 보이지 않는 유용한 방법임을 알 수 있었다.

1. Kajawa S, Fallon M, Bobbin RP. Intracochlear application of acetylcholine alters sound-induced mechanical events within the cochlear partition. [Abstract] Assoc Res Otolaryngol 1991.

2. Galambos R. Suppression of auditory nerve activity by stimulation of efferent fibers to cochlear. J Neurophysiol 1956;19:424-37.

3. Mott JB, Norton SJ, Neely ST, Warr WB. Changes in spontaneous otoacoustic emission produced by acoustic stimulation of the contralateral ear. Hear Res 1989;38:229-42.

4. Collet L, Kemp DT, Venillet E, Duclaux R, Moulin A. Effects of contralateral auditory stimuli on active cochlear micromechanical properties in human subjecs. Hear Res 1990;43:251-62.

5. Ryan S, Kemp DT. The influence of evoking stimulus level on the neural suppression of transient evoked otoacoustic emissions. Hear Res 1996;94:140-7.

6. Graham RL, Hanzell JWP. Contrallateral suppression of transient evoked otoacoustic emission: intra-individual variability in tinnitus and normal subjects. Br J Audiol 1994;28:235-45.

7. Kemp DT. Stimulated acoustic emissions from within the human auditory system. J Acousti Soc Am 1978;64:1386-91.

8. Chang SO, Jang YJ. Clinical application of otoacoustic emissions. Clinical Otology 1996;7:294-307.

9. Venillet E, Collet L, Ducloux R. Effect of contralateral auditory stimulation on active cochlear micromechanical properties in human subjects: dependence on stimulus variable. J Neurophysiol 1991;65:724-35.

10. Berlin CI, Hood LJ, Szabo P, Cecola RP, Rigby P, Jackson DF. Contralaeral suppression of non-linear click-evoked otoacoustic emissions. Hear Res 1993;71:1-11.

11. Berlin CI, Hood LJ, Cecola RP, Jackson DF, Szabo P. Does type I afferent neuron dysfuction reveal itself through lack of efferent suppression? Hear Res 1993;65:40-50.

12. Ryan S, Kemp DT, Hinchcliffe R. The influence of contralateral acoustic stimulation on click-evoked otoacoustic emission in humans. Br J Audiol 1991;25:391-7.