교신저자：안철민, 463-050 경기도 성남시 분당구 서현동 255-2 대진의료재단 분당제생병원 이비인후과 음성언어연구실
              전화：(031) 779-0694 · 전송：(031) 779-0265 · E-mail：cmahn@dmc.or.kr

서     론

   음성변화를 호소하는 환자의 원인은 대부분이 양성 성대질환이고, 그 중에서도 주로 발성 방법에 문제가 있는 기능성 음성질환이 대부분이다. 기능성 음성질환 중 성대결절은 가장 흔한 질환으로 병인은 아직도 정확하게 증명되지는 않았지만, 발성시 양측 성대 점막에 지나치게 강한 충돌이나 마찰이 지속적으로 일어날 때 발생한다.¹⁾²⁾ 하지만 폐로부터 나오는 호기에 의한 성대 점막 진동의 결과로 음성이 생성된다는 것을 고려할 때, 어느 정도 강한 힘의 호기가 있어야 질환이 발생되는지, 성대 점막이 얼마나 강하게 충돌해야 병이 발생되는지, 그리고 얼마나 많은 횟수를 마찰해야 병이 발생되는지 등을 정확하게 알 수는 없다. 또한 실제로 그러한 결절을 만들어 내는 지도 증명할 방법이 없었다. 특히 양측 성대가 서로 동일한 힘으로, 동일한 위치에서 진동한다면 이러한 변화는 더욱 확인하기가 어려울 것으로 생각된다. 정상적인 음성은 이론상 양측 성대가 동일한 높이와 위치 그리고 동일한 힘과 용적을 가진 상태에서 대칭적이고 균일한 움직임을 가질 때 나타난다. 하지만 높이의 차이, 강도의 차이 및 모양의 차이 등 양측이 서로 다른 조건을 가진다면, 양측이 같이 충돌을 하더라도 충돌이 되는 부분 중에서 양측의 차이에 의해 어느 곳은 더 강한 충돌이 일어날 것이고, 또 다른 부분은 충돌이 덜 일어나게 되어 더 강한 충돌시 질환의 발생 가능성이 많을 것으로 생각된다. 이러한 조건은 후두나 후두 주변의 비대칭 움직임에서 볼 수 있지만 실제로 비대칭적인 후두 움직임이 성대 질환에 어떤 영향을 주는지에 대한 연구는 미미한 형편이다.
   이에 저자들은 후두의 비대칭 움직임이 성대질환과 관계가 있는지 확인하기 위하여 후두 움직임의 변화를 확인할 수 있는 /이/ 발성 인두조영술과 화상회선경술을 이용하여 성대결절과 정상군에서 후두운동의 비대칭 차이를 알아보고자 하였다.

대상과 방법

   대상은 음성변화를 주소로 본원 이비인후과 음성 언어 클리닉을 내원한 양측 성대결절 30명을 대상으로 하였고, 평균연령은 39.7세, 남녀비는 1：1.1이었다. 정상군은 과거력 및 현재 병력상 호흡기, 후두, 조음기관 및 비부비동, 청각기관 등에 이상이 없는 성인 30명을 선택하였고, 평균 연령은 33.3세, 남녀비는 1：2.3이었다.
   후두 질환을 진단하기 위하여 화상회선경술(RLS 9100, Kay elemetrics Corp, Lincoln Park, NJ, USA) 검사를 시행하였다. 이 때 진성대 막양부 전방 1/3위치에 색조 변성이 없으면서 좁쌀모양으로 약간 융기된 대칭성 질환이 확인되고, 발성시 모래시계 모양의 성대 닫침을 보이면서 열린 시간이 길어지고 성대 점막진동이 감소하였을 때 성대결절로 진단하였다.
   또한 정상군과 성대결절군을 객관적으로 구분하기 위하여 음향 분석을 시행하였다. 음성표본은 unidirectional dynamic microphone(Model SM 48, SHURE Corp, Ecanstone, IL, USA)에서 약 10 cm 떨어져 가장 편안한 목소리로 지속모음 /이/를 세 번 내었을 때 그 중 가장 안정되게 발성한 것을 사용하였다. 이 때 CSL model 4300 B(Kay elemetrics Corp, Lincoln Park, NJ, USA)를 사용하여 jitter, shimmer, noise to harmonic ratio를 측정하여 비교하였다. 그리고, 두 군간에 발성 효율의 차이를 비교하기 위하여 최대 발성 지속시간을 측정 비교하였다.
   다음으로 후두의 비대칭 움직임을 관찰하기 위하여 비교적 생리적인 검사로 생각되는 일측 비강을 통한 후두섬유경(Olympus ENF type P, Tokyo, Japan)과 화상회선경술로 각각 발성시 후두 움직임을 관찰하였다. 대상은 안정시 편안한 호흡을 하고 있는 상태에서 지속모음 /이/를 한번은 길게 내면서 관찰하였고, 다음은 짧게 /이/ /이/ /이/ 하였을 때 움직임을 관찰하였다. 이 때 나타난 소견은 화상회선경술의 카메라에 연결하여 화면으로 관찰하였고, 각 결과는 비데오 카세트 레코더에 녹화한 후, 필요한 곳은 느린 동작으로 보면서 자세하게 관찰하였다. 이때 저자들은 후두섬유경과 화상회선경술 사이에서 후두 움직임의 차이를 예상하였으나 전례에서 두 검사간에 특별한 차이를 발견할 수가 없었다. 따라서 비교적 화상이 선명한 화상회선경술의 소견을 토대로 결과를 분석하였다. 정상인의 경우 피열 연골 움직임이 대칭이었고, 양측 성대 점막이 동일한 넓이와 높이에서 대칭을 이루면서 진동하고 하인두 외벽이 대칭으로 확장되어 양측 이상와가 전체적으로 잘 관찰되었다(Fig. 1A).
   이런 대칭적인 움직임에 반해서 비대칭적인 움직임으로 호흡시에는 대칭의 형태로 관찰되던 양측 피열 연골이 발성시에 일측 피열 연골만 내측으로 밀려들어가는 경우(Fig. 1B), 가성대가 내측으로 밀려들어와 진성대 넓이가 비대칭인 경우(Fig. 1C), 일측 성대가 반대쪽 보다 높은 위치에서 발성 되는 경우(Fig. 1D)그리고 하인두 외벽에서 갑상연골 상각이 돌출되어 이상와를 전체적으로 볼 수 없게 하는 경우를 관찰하였다(Fig. 1E). 이들 중 일측 성대가 높은 위치에서 발성되는 것은 평면사진에서 정확한 확인이 어려워서 videokymogram을 시행하였고 이러한 소견들을 두 군간에 비교하였다(Fig. 2).
   또한 저자들은 이상과 같은 화상회선경술 검사 외에 보다 생리적이며 비침습적 검사인 /이/ 발성 인두조영술을 이용하여 후두의 움직임을 관찰하였다. 검사자는 대상이 조영제를 삼키는 순간 조영제가 인두로 넘어가는 것을 방사선기계 화면을 통하여 관찰하였고, 이 때 조영제가 하인두벽에 묻어 후두 주변의 윤곽이 관찰될 때 다음과 같이 촬영하였다. 즉, 방사선 촬영 전후면상에서 비강호흡을 하였을 때 성대가 열려있는 것이 확인되는 순간에 촬영하였으며, 이 후에 바로 지속모음 /이/를 낼 때 성대가 닫혀서 발성되는 순간을 촬영하였다. 촬영된 영상은 LAN(local area network)을 통하여 외래의 컴퓨터로 전송된다. 전송된 영상을 외래의 컴퓨터를 통하여 화면에 띄우고, 컴퓨터의 PACS(picture archiving and communication system)을 이용하여 화면의 선명도를 조절하면서 정확한 영상을 관찰한다. 이 때 발성 시 양측 이상와 모양의 비대칭, 양측 이상와 첨부의 높이 차이, 진성대 높이 차이, 성대 성문하 모양 등을 관찰하여 비교하였다(Fig. 3).
   두 군간의 통계학적 검증은 student t-test를 사용하였으며, 유의수준은 p<0.05로 하였다.

결     과

   음향학적 검사에서 평균 jitter는 정상군이 1.42%, 성대결절군이 1.64%였고, 평균 shimmer는 정상군이 2.91%, 성대결절군이 4.01%이었다. 평균 noise to harmonic ratio는 정상군이 0.12, 성대결절군이 0.13으로 성대결절군에서 모두 수치가 증가된 소견을 보였다. 평균 최장 발성 지속시간은 정상군이 29.1초, 성대결절군이 19.1초로 성대 결절군에서 더 짧게 나타났다(Table 1).
   화상회선경술 검사에서 양측 피열 연골의 비대칭은 정상군이 6.7%에서 나타났고, 성대결절군이 40%에서 나타났다. 진성대 넓이의 비대칭은 정상군이 20%에서 나타난 반면, 성대결절군은 56.7%에서 나타났다. 진성대 높이 차이와 갑상 연골 상각의 내측 돌출은 정상군에서는 발견되지 않았으나, 성대결절군에서는 10%에서 관찰되어 성대결절군에서 현저하게 많은 빈도를 나타냈다(Table 2).
   /이/ 발성 인두조영술 결과 저자들이 관찰하고자 하였던 모든 측면에서 육안적인 차이는 있었지만 양측 이상와 첨부의 비대칭과 진성대의 높이 차에서 유의할 만한 수준을 보였다. 즉, 양측 이상와 첨부의 비대칭은 정상군에서는 3.3%에서 관찰되었고, 성대결절군에서는 50.1%에서 관찰되었으며, 진성대 높이 차이는 정상군에서 관찰이 안된 반면, 성대 결절군에서는 36.7%에서 관찰되어 역시 성대결절군에서 더 많이 나타났다(Table 3).

고     찰

   후두 운동의 관찰은 성대 질환의 병인을 확인하거나 진단 및 치료에 중요한 관건이 된다. 그러나, 기존에 알고 있던 많은 지식들은 성대 점막에 생긴 질환 자체에만 주된 관심을 갖고 연구가 이루어져 왔다. 하지만 성대 점막에 생기는 질환의 대부분은 기능성 질환의 일부로 발성 방법의 부조화에 의해서 양측 성대의 접촉이나 진동에 영향을 주어 이차적으로 질환이 발생하게 되는 경우가 많다. 이러한 경우 발성 시 성대 상부가 전후좌우로 다양하게 그리고 심하게 수축하는 경우를 볼 수 있으며 성대 진동에도 영향을 미치게 되고, 결국 성대 점막에도 영향을 주어 성대결절, 성대발적, 성대부종, 성대용종 등과 같은 기질적 질환을 유발시키기도 한다.²⁾³⁾⁴⁾
   지금까지의 연구에서 후두 주변의 운동이 성대와 가성대에 영향을 주어 그로 인해 성대질환을 일으킨다는 것은 단지 추정일 뿐 확실히 입증되지는 않았다. 본 연구에서는 후두운동의 비대칭이 성대의 기질적 질환의 한 원인이 될 수 있다는 전제하에 음성변화를 일으키는 원인으로 후두의 비대칭 움직임이 어떤 영향을 주는지에 대해 연구한 결과 성대 결절군에서 정상군에 비하여 음향학적으로 현저한 차이가 있음을 알 수 있었다.
   화상회선경술은 발성하는 성대뿐만 아니라 후두내부의 모습을 전체적으로 볼 수 있어 성대 주위의 비대칭 움직임을 육안적으로 쉽게 알 수 있는 방법이다. 그러나, 이 방법은 검사를 하는데 있어 혀를 잡아 당겨야 하고 검사 중 구역반사를 일으키는 등 비생리적인 검사 방법이라는 단점이 있다. 반면에 일측 비강을 통한 후두 섬유경은 보다 생리적인 검사일 수 있다. 그러나, 이것도 이물감이나 통증 등으로 인하여 완전한 생리적인 검사는 될 수가 없다. 그러나, 저자들은 일측 비강을 통한 후두섬유경술이 비교적 생리적인 방법이라고 생각되어 화상회선경술과 후두섬유경의 소견상 차이가 있을 것으로 추측하였다. 그러나 실제 결과에서는 전례에서 상후두 움직임은 동일한 소견을 보였다. 물론 발성시 두 검사를 동시에 사용할 수가 없어서 동일한 조건에서 시행된 검사는 아니지만, 가능한 동일한 조건을 만들고자 하였으며 두 검사에서 동일한 결과를 볼 수 있었다. 후두 섬유경의 화상이 선명하지 않아서 진성대 점막의 미세한 운동의 비교까지는 어려웠지만 상후두의 전체적인 운동의 관찰은 가능하였다. 따라서 발성시 상후두의 운동을 관찰하기 위해서 생리적인 면을 강조한 후두 섬유경 검사를 많이 시행하지만 화상회선경술과 결과에서 차이가 없음을 알 수 있었다. 이에 비하여 /이/발성 인두조영술은 경제적이면서 환자가 편안한 상태에서 쉽게 검사할 수 있으며, 후두의 전후 좌우의 모습뿐만 아니라, 후두 주변의 구조물(예, 경추의 만곡 정도 등)들의 위치관계도 알 수 있는 장점이 있고 보다 생리적이며 비침습적인 방법이라 할 수 있다. 생리적이고 비침습적인 검사는 이 외에도 초음파를 이용한 검사 등 몇 가지가 있지만 그것은 선명도가 현저히 떨어지고 전체의 윤곽을 볼 수 없었다.⁵⁾⁶⁾⁷⁾ 그러나, 저자들의 /이/ 발성 인두조영술은 발성시 후두주변의 전체적인 모양을 전후좌우에서 선명하게 보여준다는 장점이 있다.
   화상회선경술을 통해 일측 피열연골이 내측으로 밀려 들어오는 모습을 관찰하였는데(Fig. 1B) 이는 피열연골이 내측으로 밀려 들어옴으로서 갑상피열근의 수축과 같은 효과를 나타내서 반대측 성대보다 짧아지고 또 두께가 두꺼워져서 발성시 양측 성대간의 진동에 비대칭을 나타낼 수 있고 이것은 이차적인 성대결절을 유발시킬 수도 있을 것이다. 두번째로 가성대가 내측으로 수축하여 발성하는 경우를 볼 수 있었다(Fig. 1C). 저자들은 가성대를 이와 유사한 형태로 발성하였을 때 경부근의 표면 근전도가 증가하는 것을 관찰하여 경부근육의 움직임과 가성대의 움직임, 음성 발생들이 서로 연관될 수 있음을 발표한 적이 있다.¹⁾ 이러한 상후두의 움직임은 발성시 성대사이에 간격이 있을 때 이를 붙이기 위한 과보상을 나타내거나 성대 부종이 생길 정도로 강한 발성을 할 때 나타난다고 생각할 수 있다. 세번째로 성대 점막의 높이 차이를 볼 수 있었다. 즉, 성대근의 긴장시 양측 성대간에 긴장되어 접촉하는 위치가 서로 달라서 성대점막이 서로 다른 높이에서 진동을 하는 경우(Fig. 1D)로 이런 경우에는 일측 성대를 통과하는 공기 흐름에 영향을 주게 되어 양측 성대간에 서로 다른 진동을 이끌게 된다. 그러나, 이런 성대 점막의 높이 차이는 화상회선경술로 구별하기 힘든 경우가 있었고 이런 경우 videokymography를 통하여 더욱 명확히 알 수 있었다.^8)9)10)
   이상과 같은 화상회선경술상 관찰되는 비대칭적인 후두 주변의 움직임은 성대 결절군에서 유의하게 많이 나타나는 것을 알 수 있었다. /이/발성 인두조영술은 화상회선경술 보다는 생리적인 검사로 저자들은 이 검사를 시행하여 발성시 후두의 상하 움직임 변화, 좌우 하인두벽의 변화를 전후좌우면에서 같이 관찰하여 보고자 하였으나, 상하움직임의 변화는 두 군간에 너무 미미하여 그 차이를 볼 수가 없었다. 또한 하인두 외벽의 모양 변화도 정확한 관찰이 어려웠다. 이것은 전후면을 촬영할 때 대상과 촬영기계가 항상 수직으로 일정하게 촬영되는 것이 어려웠기 때문이다. 즉 약간 돌아서 찍혔을 때 이것이 수축되어 나타난 모양인지 아닌지를 확인할 방법이 없었다. 따라서 저자들은 이러한 변수에 영향을 받지 않는 상하의 변화만을 관찰하였고, 성대결절군에서 이상와 첨부의 비대칭과 성대의 높이 차이가 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이상와 첨부의 비대칭은 그곳에 조영제가 안 고일 정도로 수축이 되었다는 것으로 발성시 양측 이상와 부위, 즉 후두외측의 근육운동이 양측에서 다르게 나타난다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 하인두 외벽의 모양변화에 대해 비교하지 않았으나, 실제로 성대결절의 많은 예에서 좌우 비대칭의 하인두 외벽 모양을 보였다. 따라서 항상 일정하게 촬영할 수 있는 기준을 정해 놓고 전후면을 촬영한다면 하인두 외벽 모양의 변화를 관찰하는 것도 하나의 요소가 될 수 있을 것으로 생각되었다.
   이상과 같이 저자들이 후두 섬유경검사 혹은 화상회선경술과 /이/ 발성 인두조영술을 통하여 관찰한 소견을 볼 때 후두 전체의 비대칭적인 움직임은 성대 및 가성대에 영향을 줄 수 있고 음성에도 어떤 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 이와 같은 후두 운동과 음성과의 관계 그리고, 발성기능에 변화를 초래할 수 있는 후두운동에 관한 생리는 최근 여러 저자들에 의하여 계속 연구되고 있다. 저자들에 따라서는 후두 움직임에서 나타나는 변화가 정상의 한 소견이라고 말하는 것과 비정상 소견이라고 말하는 극단적인 결과로 나뉘어 말해지고 있지만,^{1)2)11)12)13)14)} 저자들은 후두 주변의 비대칭 움직임은 성대 양측에 비대칭 움직임을 만들어 줄 수 있다고 생각하였다. 후두 주변의 비대칭 움직임은 근육의 운동 방향이 달라지게 하거나 성대근의 긴장정도가 달라지게 해서 성대 점막이 진동할 때 양측이 서로 다른 강도와 움직임으로 만나게 한다. 이것은 양측이 접촉하여 진동을 만들어내는 순간에 대칭적인 요소로 만나는 경우보다 비효율적인 진동이 나타나게 되고 결국 더 강한 마찰력을 나타내는 것이다. 이러한 요인은 성대의 질환을 유발하거나, 질환이 있는 경우 더욱 나쁜 쪽으로 이끄는 현상이 나타나게 할 수 있을 것이다.

결     론

   저자들은 후두의 비대칭 움직임이 성대 결절군에서 더 많이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 음성질환 환자에 있어 후두 섬유경이나 화상회선경술 그리고 /이/ 발성 인두조영술 등을 이용한 후두 주변의 비대칭 움직임 관찰은 진단 및 치료에 도움을 줄 것으로 사료된다.

1. Ahn CM, Jang H, Lee BS. The study of supraglottic movements and surface laryngeal EMG. Korean J Otolaryngol 1998;41:1047-53.

2. Morrison MD, Rammage LA. Muscle misuse voice disorders: Description and classification. Acta Otolaryngol (Stock) 1993;113:428-34.

3. Ahn CM, Moon KJ, Shin JG, Lee GS. The correlation of tongue position with voice. Korean J Otolaryngol 2000;43:1237-40.

4. Ahn CM, Kwon KH. Videostrobolaryngoscopic findings in functional dysphonia. Korean J Otolaryngol 1996;39:1472-76.

5. Ahn CM, Jo YH, An HS, Son HR, Choi HJ. Availability of Ultrasonographic study in Larynx. Korean J Otolaryngol 1999;42:1025-30.

6. Raghavendra BN, Horii SC, Reede DL, Rumancik WM, Persky M, Fredman EM. Role of ultrasound in the assessment of vocal cord function in infants and children. Ann Otol Rhinol Laryngol 1997;106:199-209.

7. Raghavendra BN, Horii SC, Reede DL, Rumancik WM, Persky M, Bergeron RT. Sonographic anatomy of the larynx, with particular reference to the vocal cords. J Ultrasound Med 1988;6:225-30.

8. Ahn CM, Chung DH. A study of the availability and parameters of videokymography. Korean J Otolaryngol 2000;43:758-64.

9. Svec JG, Schutte HK. Videokymography: High-speed line scanning of vocal fold vibration. J Voice 1996;2:201-5.

10. Schette HK, Svec JG, Sram F. First results of clinical application of videokymography. Laryngoscope 1998;108:1206-10.

11. Koufman JA, Blalock PD. Functional voice disorders. Otolaryngol Clin Nor Am 1991;24:1059-72.

12. Pemberton C, Russell A, Priestley J, havas T, Hooper J, Clark P. Characteristics of normal larynges under flexible fiberscopic and stroboscopic examination: an australian perspectrive. J Voice 1993;7:382-9.

13. Casper JK, Brewer DW, Colton RH. Variations in normal human laryngeal anatomy and physiology as viewed fiberscopicaaly. J Voice 1987;1:180-5.

14. Elice ME, Sataloff RT, Rosen DC, Heuer RJ, Spiegel JR. Normal strobovideolaryngoscopy; variability in healthy singers. J Voice 1997;11:104-7.