교신저자：남의철, 200-093 강원도 춘천시 효자3동 17-1번지 강원대학교 의과대학 이비인후과학교실
                  전화：(033) 258-2311 · 전송：(033) 251-0374 · E-mail：birdynec@hotmail.com 

서     론

   일정수준이상의 소음에 폭로되면 일과성 역치상승(temporary threshold shift；TTS)이 나타나는 것은 생리적인 현상이며 영구적인 소음성 난청의 발생전에 경험하게 되는 필연적인 단계로 이해되고 있다.¹⁾
   전기와우도검사(electrocochleography)는 와우전위(cochlear potential)의 측정을 통하여 와우의 기능을 검사할 수 있는 방법으로서 최근에는 외이도형의 전극을 이용하여 환자에게 고통이 없는 간편한 검사가 가능하여졌다.²⁾ 전기와우도검사의 summating potential(SP)은 유모세포에서 기원하며, 고실계와 전정계간의 직류전압차이를 일으키는 기저막의 비대칭이 발생하면 SP의 진폭이 변화한다. 기저막이 고실계로 전이되면 SP 진폭이 증가하여 SP/AP ratio도 증가하게 된다고 알려져 있고,³⁾⁴⁾ SP의 진폭 증가가 유모세포의 손상에 의한 것이라는 주장⁵⁾도 있으나 정확한 기전은 아직 알려져 있지 않다.
   소음성 난청이 발생하는 경우 와우의 외유모세포의 손상이 가장 먼저 발생하므로 이음향방사검사를 통한 조기발견이 가능하며⁶⁾ 청력의 회복기에 있어서도 조직학적 회복에 선행하여 이음향방사의 크기가 회복된다고 한다.⁷⁾ 저자는 이음향방사뿐만아니라 전기와우도검사의 SP/AP ratio도 또한 와우내상태를 반영하는 훌륭한 지표가 될 수 있을 것으로 생각하였고 소음폭로에 의한 일과성 역치상승의 발생과 회복기의 전기와우도의 변화를 조사함으로써 소음성난청의 조기진단과 진행경과의 추적관찰검사로써 전기와우도검사의 사용 가능성을 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   연구대상은 이전에 소음환경에 지속적으로 폭로된 경험이나, 난청의 병력이 없고 이경검사상 이과적 질환이 없는 22~40(평균 26.9±5.7)세의 정상인 10명(남자 8명, 여자 2명), 20귀였다.

방  법
   피검자들은 동일한 전자오락실에서 순차적으로 3시간동안 전자오락기의 소음에 폭로되도록 하였으며, 소음의 크기는 정밀음향측정계(precision sound level meter)인 NL-18(RION Co., Japan)로 측정하였다. 소음측정기를 오락실 피검자의 귀높이에 위치시켜 측정하였고, 폭로되는 3시간중 10분동안의 소음 sample을 녹음하여, Cool Edit Pro(Syntrillium Software Co., USA)프로그램을 사용하여 분석하였다.
   피검자를 대상으로 소음폭로전에, 3시간동안의 소음폭로후 15분이내에, 그리고 소음폭로가 종료된 24시간후에 순음청력검사와 전기와우도검사를 각각 실시하였다.
   순음청력검사는 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz의 주파수별 청력역치와 (500 Hz＋1 kHz＋2 kHz＋4 kHz)/4의 평균역치를 조사하였고, 전기와우도검사를 통해서 SP, AP의 진폭과 SP/AP ratio의 변화를 알아보았다.
   전기와우도검사(Bio-Logic Co., Navigator SE, USA)는 외이도형 disposable electrode로 goldenfoil wrapped polyurethane foam tip을 사용하였고, 자극음은 90 dB의 alternating click sound였으며, 차폐음은 자극음강도보다 40 dB가 작은 크기의 백색잡음을 사용하였다. 자극빈도는 7.0 pulse/sec, ECoG 파형의 분석기간은 자극시작으로부터 5 msec로 하였다.
   검사결과의 수치는 (평균±표준편차)로 표시하였고, 통계학적 분석은 Student t-test(paired)를 시행하여 비교하였다.

결     과

소음폭로 수준
   폭로기간중 측정한 소음의 크기는 90.3~105.0(평균 91.5±4.5) dB였고, 소음의 성격은 500 Hz이하의 성분이 많으면서 전체적으로는 넓은 주파수대에 걸쳐있는 광대역음이었다(Fig. 1).

순음청력검사역치의 변화(Table 1)

소음폭로전 청력역치
   소음폭로전에 측정한 피검자들의 청력은 평균 6.1±2.6 dB의 역치를 나타냈다.

소음폭로직후의 청력
   소음에 폭로된 후 15분이내에 측정한 청력은 평균 12.0±3.2 dB의 역치를 보였고 폭로전에 비해 5.8±2.8 dB의 역치상승(threshold shift)을 보였다. 검사를 시행한 20귀중 5~10 dB의 평균 역치 증가를 보인 경우가 11귀(55%)로 가장 많았고, 10 dB 이상의 증가를 보인 경우는 4귀(20%), 나머지 5귀(25%)는 3~5 dB의 증가를 보여 모든 귀에서 역치의 상승이 관찰되었다.
   주파수별로는 4 kHz가 평균 8.5±4.6 dB로 가장 큰 역치상승폭을 보였다.
   순음청력검사상 폭로전과 폭로직후의 청력은 주파수별역치와 평균역치 모두에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05, Fig. 2).

폭로24시간후의 청력
   순음청력검사에서 피검자들은 평균 5.5±2.4 dB의 청력 역치를 나타내어 폭로직후의 결과에 비해 7.9±3.2 dB의 역치회복을 보였다(Fig. 2). 8귀(40%)는 폭로전과 같은 수준의 청력 역치로 회복되었고, 9귀(45%)는 폭로전보다 평균 2.2±1.4 dB 감소된 청력역치를 나타냈다. 3귀(15%)는 폭로직후에 비해 역치가 회복되기는 했지만 폭로전보다는 0.8±1.4 dB 증가된 역치를 나타냈다.
   폭로24시간후의 청력역치는 폭로직후에 비해 유의한 차이를 보이며 회복되었고(p<0.05), 폭로전의 역치와는 의미있는 차이가 없을 정도로 회복되어 소음폭로에 의해 발생하였던 일과성 역치상승이 회복되었음을 알 수 있었다.

전기와우도검사(Table 2)

폭로전의 전기와우도
   SP의 진폭은 평균 0.15±0.13 μV였고 AP는 0.72±0.44 μV였다. SP/AP ratio는 평균 0.23±0.17이었다.

폭로직후의 전기와우도
   SP의 진폭은 0.34±0.28 μV였고 AP는 0.74±0.48 μV였다. SP/AP ratio는 0.43±0.16이었다. SP/AP ratio가 0.3을 초과하는 경우는 17귀(85%)였고 0.4를 초과하는 경우가 12귀(60%)였다. SP의 진폭은 폭로전에 비해 유의하게 증가하였으나(p<0.05), AP는 의미있는 차이를 보이지 않았다. SP/AP ratio는 폭로전보다 평균 0.26±0.15의 증가를 보였고 이는 통계적으로 의미있는 변화였다(p<0.05, Fig. 3).

폭로24시간후의 전기와우도
   SP의 진폭은 0.13±0.11 μV였고 AP는 0.65±0.34 μV였다. SP/AP ratio는 0.24±0.18였다. SP의 진폭은 폭로직후에 비해 유의하게 감소하였고(p<0.05), 폭로전과 유사한 크기로 회복되었다. AP는 폭로전이나 폭로직후와 의미있는 차이를 보이지 않았다. SP/AP ratio는 폭로직후보다 평균 0.24±0.18의 의미있는 감소를 보이며(p<0.05) 폭로전 수준을 회복하였다(Fig. 3).

고     찰

   일과성 역치상승은 소음원의 주파수와 무관하게 약 70 dB이상의 소음에 폭로될 때 발생하며 소음의 크기가 1 dB 증가하면 약 1.6 dB 역치상승을 보인다고 하고,⁸⁾⁹⁾ 또 다른 연구에서는 일과성 역치상승에 필요한 부하음의 강도는 위험강도인 역치상 90 dB가 타당하다는 주장도 있다.¹⁰⁾
   실제로 77~102 dB 정도의 사업장 소음에 8시간 폭로된 후 14.5~20.2 dB의 역치상승을 보인 근로자들이 14~16시간후에 정상청력으로 회복되었다는 Cho 등¹¹⁾의 보고가 있고, 30 dB 정도의 TTS에서 회복되는데는 최소 24시간이 필요하다고 한다.⁸⁾ 본연구에서는 90~105 dB에 3시간동안 폭로된 후 평균 5.8 dB의 역치상승을 보여 Cho 등¹¹⁾의 연구에서보다 역치상승폭이 작게 나타났다. 그 원인은 소음폭로시간이 짧았던 것, 그리고 사업장의 환경소음이 지속적인 데 비해 전자오락실의 소음은 더 단속적 성격인 것과 관련이 있을 것으로 추측되며, 연구대상이 지속적으로 소음에 폭로되어왔던 근로자들이었던 것에 비해 본연구에서는 지속적인 소음폭로력이 전혀 없는 대상이므로 소음폭로에 대한 감수성의 차이가 있을 것으로 생각된다.
   Lee 등¹²⁾에 의하면 고막외적 전기와우도 검사의 성인의 정상치는 SP의 진폭이 평균 0.29±0.23 μV, AP는 1.30±0.55 μV, SP/AP ratio는 0.27±0.22로 본연구의 폭로전 결과인 SP진폭 0.15±0.13 μV, AP진폭 0.72±0.44 μV, 그리고 SP/AP ratio 0.23±0.17와 비교해서 SP, AP의 진폭이 더 큰 값을 보였으나, SP나 AP의 진폭은 개체간의 차이, 전극의 위치 그리고 자극음의 종류에 따라 차이가 있다¹²⁾고 하므로 절대값의 비교는 큰 의미가 없다.
   일과성 역치상승의 발생직후 SP/AP ratio가 0.43±0.16으로 증가하였는데, 전기와우도의 임상적 의미에 대한 연구들^13)14)15)에서 “비정상”의 기준이 0.3~0.5임을 생각하면 TTS의 발생시에 SP/AP ratio는 비정상적인 증가를 보인다고 할 수 있다. 또한 회복기에는 다시 폭로전과 유사한 정도로 회복되므로 소음폭로에 의한 일시적인 유모세포의 손상과 회복을 예민하게 반영한다고 추측된다. Gibson 등¹⁶⁾에 의하면 메니에르병환자에서 청력이 70 dB이하에서는 오히려 SP/AP ratio가 감소하는 경향을 보이며, Goh¹³⁾도 경도나 중등도난청의 메니에르병환자가 55 dB이상의 난청이 있는 경우보다 양성률이 높다고 하였다. 이러한 소견은 SP/AP ratio의 증가와 회복이 일시적이고 가역적인 손상을 반영하고 있는 본연구의 결과와 부합하는 소견이다.
   SP/AP ratio의 증가가 SP 진폭의 증가에서 비롯하는 것인지 혹은 AP 진폭의 감소가 원인인지에 대해서는 논란이 있다.^13)14)17) 본연구에서 AP는 통계적으로 의미있는 변화를 보이지 않았으나 SP의 진폭은 폭로직후 유의한 증가를 보였다. 그러나 Fig. 4B에서 보는 것처럼 AP의 모양이 넓어지면서(broadening), 진폭이 작아지는 예들이 있었으므로 AP진폭의 감소와 SP/AP ratio의 증가가 무관하다고 단정할 수 없다. 또 다른 문제로서 SP와 AP의 진폭측정에 있어 고려해야 할 사항은 기준선(BSL；baseline)의 결정이다. 예를들어 Fig. 4A의 경우 기준선을 “BSL”로 표시된 곳이 아니라 더 좌측의 평평한 부위에 정한다면 SP의 진폭은 0에 가깝게 될 것이다. 본연구에서는 SP부위 이전의 파형에서 가장 높은 위치를 기준선으로 정하였다. 메니에르병환자에서와 같이 돌발성난청환자에서 전기와우도검사의 역치가 증가하면서 AP의 모양이 넓어지는 현상(broadening)이 관찰된 바 있다.¹⁸⁾ AP의 모양은 자극음의 주파수가 높을수록 가파르게 된다¹²⁾고 하였으므로 AP의 broadening이 와우의 sharp tuning 기능의 저하와 관련이 있을 것으로 추측된다.
   Filipo 등¹⁹⁾은 돌발성난청환자에서 SP/AP ratio가 증가한 것에 대해 돌발성난청의 병리기전이 내림프수종임을 시사한다고 하였고, Manabe 등²⁰⁾도 소음성난청환자중에서 어지럼증을 호소하는 군이 그렇지 않은 군에 비해 SP/AP ratio의 증가빈도가 높다고 하여 그 원인이 내림프수종의 일시적 발생에 있다고 하였다. 그러나 본연구의 소음폭로후의 일시적역치상승에서 관찰된 SP/AP ratio의 증가가 내림프수종의 기전으로 인한 것인지 혹은 그와 관계없는 유모세포의 일시적 손상인지를 밝히기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.
   본 연구에서 소음폭로직후 상승한 순음청력검사의 역치는 평균 12.0±3.2 dB로 거의 정상범위이내였지만 SP/AP ratio는 정상범위를 초과하는 증가를 보였다. 이는 전기와우도검사가 순음청력검사에 비해 소음성난청의 조기진단에 더욱 큰 유용성을 보이는 소견으로 생각되며, 이음향방사검사가 50 dB이상의 청력손실이 있는 경우에는 도움을 줄 수 없는 한계가 있는 데 비해, 전기와우도검사는 뇌간유발반응검사의 검사한계청력까지 검사가 가능하므로 추적관찰검사로서 더 유리한 사용가능범위를 갖는다고 하겠다.

1. Melnick W. Human temporary threshold shift and damage risk. J Acoustic Soc Am 1991;90:147-54.

2. Noguchi Y, Nishida H, Komotsuzaki A. A comparison of extratympanic versus transtympanic recordings in electrocochleography. Audio 1999;38:135-40.

3. Durrant JD, Dallos P. On the derivative relationship between stapes movement and cochlear microphonic. J Acoustic Soc Am 1972;52:1263-5.

4. Van Deelen GW, Ruding PRJW, Smoorenberg GF. Electrocochleographic changes in relation to cochlear histopathology in experimental endolymphatic hydrops. Acta Otolaryngol 1988;105:193-201.

5. Davis H, Deatherage BH, Eldredge DH. Summating potentials of the cochlea. AM J Physiol 1957;195:251-61.

6. Sutton LA, Lonsbury-Martin BL, Martin GK, Whitehead ML. Sensitivity of distortion-product otoacoustic emissions in humans to tonal over-exposure: time course of recovery and effects of lowering L2. Hear Res 1994;75:161-74.

7. Subramaniam M, Salvi RJ, Spongr VP, Henderson D, Powers NL. Changes in distortion-product otoacoustic emissions and outer hair cells following interrupted noise exposures. Hear Res 1994;74:204-16.

8. Clark WW. Recent studies of temporary threshold shift and permanent threshold shift in animals. J Acoust coustic Soc Am 1991;90:155-63.

9. Henderson D, Subramaniam M, Papazian M, Spongr VP. The role of middle ear muscles in the development of resistance to noise induced hearing loss. Hear Res 1994;74:22-8.

10. Park HS, Choi HS, Goh EK, Wang SK, Jun KM, Lee JD. Noise-induced temporary threshold shift in noise-induced hearing loss. Korean J Otolaryngol 1986;29:448-58.

11. Cho SH, Ha MN, Han SH, Joo YS, Sung JH, Kang JW, et al. Noise-induced temporary threshold shift and its recovery in industry. Korean J Occup Med 1996;8:320-9.

12. Lee HK, Lee WS, Shim YJ, Lee HK. Extratympanic electrocochleography: I. Normal values of summating potential, action potential and SP/AP. Korean J Otolaryngol 1992;35:681-7.

13. Goh EK. Clinical significance of SP/AP ratio of electrocochleography in Meniere's disease-transtympanic method. Korean J Otolaryngol 1994;37:885-9.

14. Cho SL, Yoon TH, Chung JW, Lee KS. Clinical significance of the extratympanic electrocochleography. Korean J Otolaryngol 1997;40:531-6.

15. Campbell KCM, Harker LA, Abbas PJ. Interpretation of electrocochleography in Meniere's disease and normal subjects. Ann Otol Laryngol 1992;101:496-500.

16. Gibson WPR. The use of electrocochleography in the diagnosis of Meniere's disease. Acta Otolaryngol Suppl 1991;485:46-52.

17. Ohashi T, Takeyama I. Clinical significance of SP/AP ratio in inner ear diseases. ORL 1989;51:235-45.

18. Ota Y, Oda N. Lesion site in sudden deafness: study with electroco-chleography and transiently evoked otoacoustic emission. Acta Laryngol 1999;119:33-41.

19. Filipo R, Cordier A, Barbara M, Bertoli GA. Electrocochleographic findings: Meniere's disease versus sudden sensorineural hearing loss. Acta Oto-Laryngol Suppl 1997;526:21-3.

20. Manabe Y, Kurokawa T, Saito T, Saito H. Vestibular dysfunction in noise induced hearing loss. Acta Oto-Laryngol Suppl 1995;519:262-4.