교신저자：양경헌, 150-950 서울 영등포구 대림 1동 948-1 한림대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실
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서     론

   Odorant confusion matrix 후각인지검사(이하 OCM 후각인지검사)¹⁾는 인공합성향을 사용하여 후각역치 이상의 농도로 환자에게 맡게 하여 후각인지능력을 측정하는 방법이다. 검사는 10개의 후각물질을 환자에게 무작위로 주고 검사에 쓰이는 10가지 후각물질로 이루어진 보기 중에서 하나를 선택하도록 하며 무슨 냄새인지 모르더라도 선택하게 한다. 이런 방법으로 10개의 후각물질에 대한 검사를 11번 반복한 다음, 처음 한번의 결과는 제외하고 나머지 열 번의 결과를 평균하여 백분율로 표시한다. 이 검사방법은 특별한 신경의 이상으로 발생할 수 있는 이상후각(dysosmia)을 알아볼 수 있는 장점이 있으나, 여러 번 반복하여야 하므로 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
   저자들은 이 검사를 한번만 시행하여 정상인과 환자의 감별에 사용할 수 있는 지를 보고, 그 결과가 얼마나 후각역치와 상관관계가 있는 지를 보기 위하여, 한국인에게 친숙한 합성향 열가지를 선택하여 OCM 후각인지검사를 시행하였다.

재료 및 방법

대  상
   검사는 40명의 정상인과 32명의 후각장애환자를 대상으로 하였다. 정상인은 20대, 30대의 남자, 여자 각각 10명씩 총 40명을 검사하였으며, 나이분포는 21세에서 34세, 평균나이는 28.3세이었다. 정상 피검자들은 본 병원에 근무하는 직원과 수련의들을 대상으로 하였으며 과거력 상으로나 현재 후각이상을 일으키는 질환이 없는 정상 후각능력을 가진 사람들로 전비경검사상 비루, 비중격만곡 등 비, 부비동 질환이 없는 사람으로 하였다.
   32명의 후각장애환자들은 후각장애를 주소로 본원 외래에서 통원 치료를 받고 있는 17명의 남자환자와 15명의 여자환자를 대상으로 하였으며, 나이분포는 18세에서 72세, 평균나이는 45.8세이었다. 후각장애환자 중 비, 부비동 질환으로 인하여 후각장애가 발생한 경우는 제외하였다. 환자의 후각장애를 일으킨 원인질환들은 두부외상 16예, 상기도감염 9예, 원인을 모르는 경우 7예 등이었다.

방  법

후각역치검사
   정상인과 환자의 후각역치는 modified ascending method of limits(CCCRC test)²⁾를 사용하여 측정하였다. 검사용액은 탈이온수(deionized water)에 희석한 60 ml의 1-butanol(Sigma, USA) 용액을 250 ml 플라스틱 병에 넣어 사용하였으며 탈이온수만 60 ml 들어 있는 병을 대조군으로 사용하였다. 검사용액은 3배수로 희석하였으며, 가장 농도가 높은 4% butanol을 step 0으로 하고 계속적으로 3배수로 희석하여 step 12(7.5E-06%)까지 13 step을 만들어 가장 낮은 농도인 step 12부터 시작하였다.
   검사는 피검자가 두 개의 병(한 병은 희석된 butanol 용액이 들어 있는 병이며 다른 병은 탈이온수가 들어 있는 대조군)의 냄새를 맡고 둘 중에서 butanol이 들어 있는 병을 후각자극이 있다고 옳은 선택을 하면 같은 농도의 butanol 용액과 대조군을 다시 시도하였다. 만일 피검자가 같은 농도에서 다섯 번을 계속해서 후각자극이 들어 있는 옳은 선택을 하면 그때의 농도를 역치로 하였다. 그러나 다섯 번을 맞추기 전에 틀린 선택을 하면 한 단계 높은 농도의 자극을 하여 피검자가 계속 같은 농도에서 다섯 번을 맞출 때까지 혹은 용액의 가장 높은 농도에 이를 때까지 반복하였다.³⁾

OCM 후각인지검사
   자연향에 가깝게 화학적으로 합성된 합성향 10가지를 사용하였으며 이 후각물질들은 90% 이상의 인지확률을 보이는 물질로 선택하였다(Table 1).⁴⁾ 90 ml 용량의 후추통에 합성향들을 5 ml씩 넣은 후, 이를 250 ml 용량의 플라스틱 통에 넣고 후추통과 플라스틱 통 사이를 솜으로 막아 시각에 의한 정보를 얻지 못하도록 하였다.
   검사는 검사자가 후각물질이 담긴 통을 무작위로 선택하여 뚜껑을 연 후 피검자에게 주면 피검자는 플라스틱 통을 코 밑 1 cm 정도에 위치하고 한번만 흡입한 후 주어진 10개의 보기 중에서 후각물질이 무엇인지 알아내도록 하였다. 피검자가 냄새를 지각하지 못하거나 무슨 냄새인지 모르더라도 무조건 하나를 선택하도록 하였다. 주어지는 10개의 보기는 사용된 10가지의 합성향의 이름을 사용하였다.
   인지검사의 결과는 좌측에 자극한 후각물질을 쓰고 우측에 반응을 기록하도록 하여 차트(Fig. 1)에 표시를 하였으며(예를 들면 간장을 자극으로 주었을 때 환자가 고른 답을 표시), 최종적으로 피검자가 냄새를 알아낸 탐지확률(percentcorrect)을 구하였다.
   정상인에서는 같은 검사를 일주일 이내에 다시 시행하여, 검사-재검사(test-retest) 간의 상관관계를 구하여 검사의 신뢰성을 알아보았다.

통계학적 분석
   정상군과 환자군의 비교는 student t-test를 사용하였으며, 남녀의 비교나 20대와 30대의 비교에는 Mann-Whitney U test를 사용하였고 상관관계는 Pearson correlation test를 사용하였다.

결     과

정상인과 후각장애환자의 CCCRC test를 이용한 후각역치
   40명의 정상성인과 32명의 후각장애환자에서 CCCRC test를 사용하여 후각역치검사를 시행한 결과 정상인은 8.11±1.9 step으로 후각장애환자의 2.88±2.4 step보다 통계학적으로 의미있게 높았다(p<0.001, student t-test).

정상인과 후각장애환자의 OCM를 이용한 후각인지역치
   정상인의 후각인지역치는 89.5±9.6%로 20대와 30대(p＝0.937), 남녀(p＝0.13)에 따라서는 차이가 없었다. 그러나 30대의 경우 남자와 여자사이에는 통계학적으로 차이를 보였다(p＝0.02, Mann-Whitney U test)(Table 2).
   정상인을 대상으로 한 검사-재검사의 상관관계는 r＝0.44 로 높지는 않았으나 통계학적으로 의미는 있었다(p＝0.004, Pearson correlation test)(Table 3).
   10가지 합성향의 OCM 후각인지검사 탐지확률의 평균값은 정상인의 경우 89.5±9.6%, 후각장애환자의 경우 20.6 ±16%로 정상인과 환자사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.001, student t-test)(Fig. 2).
   정상인과 후각장애환자 전체 72명의 후각역치와 후각인지검사 사이에는 y＝0.073x＋1.47(least-square linear regression test, y는 CCCRC 후각역치검사의 1-butanol의 희석 step, x는 OCM 후각인지검사의 탐지확률)의 관계가 있었으며, 상관계수(r)가 0.77로 서로 상관관계가 높았다(Fig. 3).

10가지 합성향에서의 정상인과 후각장애환자의 비교
   합성향의 종류에 따른 비교에서는 모든 합성향의 경우에서 후각장애환자의 탐지확률이 정상인보다 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.001, student t-test)(Fig. 4).
   정상인 40명의 OCM 후각인지검사의 결과를 보면 껌과 파스의 경우 모두 정답이었으며, 간장의 경우 30명(75%), 카레의 경우 31명(77.5%)의 정답을 보여 낮은 탐지확률을 보였다. 특히 간장을 오징어로(7명), 한약을 간장으로(6명), 카레를 한약으로(6명) 잘못 대답한 경우가 많았다.
   후각장애환자 32명의 OCM 후각인지검사의 결과에서는 비누의 경우가 가장 많은 정답이 나왔으며(12명), 껌을 계피로(15명), 오징어를 라면스프로(10명), 카레를 비누로(10명) 잘못 대답한 경우가 많았다.

고     찰

   Wright(1987)가 처음 고안한 OCM 후각인지검사는 50명의 정상인에게서 80%이상의 탐지확률을 보이는 암모니아, 락스, 감초, 좀약(나프탈렌), 박하, 장미, 송진, 바닐라, 빅스(파스냄새), 식초 등 열가지의 합성향을 이용하여, 냄새가 없는 propylene glycol에 녹인 후 용액 15 ml를 40 ml 시료채취병에 넣어 검사에 사용하였다. 검사의 결과는 10개의 합성향을 11번 반복하여 검사한 후에 처음 1회의 결과를 버리고 나머지 10번의 탐지확률을 평균하여 80%이상이면 정상으로 판독하였다. 합성향 중에서 장미향과 바닐라향은 후각신경을, 암모니아, 락스 및 식초는 삼차신경을 주로 자극할 목적으로 선택하였다.¹⁾
   OCM 후각인지검사의 특징은 제시되는 보기들이 실제 검사에 쓰이는 후각물질로 구성되어 있어 검사에 쓰이지 않는 후각물질의 이름이 보기에 들어가 있는 UPSIT⁵⁾이나 CCCRC 후각인지검사²⁾와는 다르다. 그러므로, 사용되는 물질들의 향이 비슷하면 환자는 보기 중에서 고르기가 어렵게 되며, 향이 서로 많이 다르면 고르기가 쉽게 된다.
   후각물질의 인지는 후각신경 뿐만 아니라 삼차신경, 설인신경, 미주신경 등에 의하여 영향을 받으므로, 이 신경들 중 하나에 이상이 있으면 후각인지의 변화가 일어나 어떤 냄새를 다른 냄새로 느끼는 후각의 왜곡(distortion)현상이 일어나게 된다. 이를 역으로 이용하여 OCM 후각인지검사에서 후각물질에 대한 후각의 왜곡을 찾아내면 어떤 신경에 이상이 있는지 감별할 수 있을 것으로 생각하였다.¹⁾ 본 연구에서는 원래 OCM 후각인지검사의 목적과는 다르지만 실제로 검사에 쓰이는 후각물질들을 보기로 합성향에 대한 OCM 후각인지검사를 1회만 시행하여 보고 이런 방법이 정상인과 후각이상 환자를 감별할 수 있고 외래에서 간편하게 검사할 수 있는지에 목적을 두고 연구를 하였다.
   본 실험에서는 한국인에게 익숙한 10가지의 합성향을 선택하였으며(Table 1), 이 후각물질들은 정상인에게서 90% 이상의 탐지확률을 갖는 것으로 나타났으나,⁴⁾ 실제의 검사에서는 89.5%로 예상보다 낮은 값을 나타내었다. 특히 간장은 75.0%, 카레는 77.5%의 낮은 탐지확률을 보였는데 이는 전 실험의 경우에는 4개의 보기를 주고 선택하도록 하였으나 이번 실험에서는 10개의 보기 중에서 선택하였기 때문에 탐지확률이 떨어진 것으로 생각된다. 그러나 Wright가 기술한 것과 같이 전체 탐지확률이 80%가 넘을 때에는 정상으로 본다라는 기준으로 볼 때에는 한번의 OCM 후각인지검사로 89.5%의 결과를 얻은 것은 간장과 카레의 낮은 수치로 볼 때, 상당히 양호한 결과로 보이며 후각에 이상이 있는 환자와의 감별에는 문제가 없을 것으로 생각된다. 또한 이 80%라는 수치는 OCM 후각인지검사와 UPSIT과의 상관관계가 매우 높은 것(r＝0.94, p<0.01)을 이용하여 OCM 후각인지검사의 정상범위를 80% 이상으로 설정하였으나,¹⁾ 이는 정상 피검자의 숫자를 늘려 다시 정상치를 구하여야 할 것으로 생각된다.
   나이나 성별에 따른 OCM 후각인지검사의 결과에는 차이가 없었지만 30대의 경우 여자가 남자보다 통계학적으로 의미있게 탐지확률이 높았다(Table 2). CCCRC 후각인지검사⁶⁾와 UPSIT⁷⁾의 경우에도 여자가 남자보다 더 높은 탐지확률을 보였으며, 본 연구의 경우 OCM 후각인지검사를 1회만 실시하였고 피검자의 수가 적어 남녀의 탐지확률을 비교하기에는 어려움이 있었다.
   본 검사의 검사-재검사 상관관계는 r＝0.44로 낮게 나와 신뢰도가 다른 검사에 비해 떨어지는 것으로 나타났으며, 40개의 항목을 사용하는 UPSIT는 0.918,⁵⁾ 12개의 항목을 사용하는 CC-SIT는 0.71,⁸⁾ 7가지 항목을 사용하는 sniffin' sticks test는 0.73으로⁹⁾ 본 검사보다 높은 검사-재검사 상관관계를 보였다. 역치검사와 인지검사 사이의 상관관계도 CCCRC 역치검사와 CCCRC 인지검사 사이에는 상관계수가 0.90으로 상관관계가 높게 나왔으며,¹⁰⁾ UPSIT와 phenyl ethyl alcohol을 이용한 후각역치검사는 -0.794였으며,⁵⁾ 16항목의 자연향을 이용한 후각인지검사와 1-butanol을 이용한 후각역치검사 사이에는 0.87로,¹¹⁾ 본 실험의 상관계수 0.77보다 높게 나왔다.
   이렇게 검사-재검사 상관관계나 역치검사와 인지검사 사이의 상관관계가 다른 검사에 비하여 떨어지는 이유는 본 검사의 경우 10개의 보기를 사용함으로써 4개의 보기를 사용한 다른 검사들 보다 탐지확률이 떨어지게 나타나며, 자연향에 가까우며 좀 더 높은 탐지확률을 보일 수 있는 합성향을 찾아내면 상관계수를 높일 수 있을 것이라고 생각된다. 그러나 탐지확률의 평균값은 정상인의 경우 89.5±9.6%, 후각장애환자의 경우 20.6±16%로 정상인과 환자사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 있어(p<0.001), 정상인과 환자의 감별에는 문제가 없는 것으로 나타났다.
   OCM 후각인지검사에 사용된 각각의 후각물질들을 분석하여 보면, 간장과 카레의 경우 정상인에 있어서 각각 75.0% 및 77.5%의 탐지확률을 보여 상대적으로 낮은 수치를 보였다. 간장의 경우 10명이 맞추지 못하였으며, 그 중 7명이 오징어라고 답하였으며, 한약의 경우 6명이 맞추지 못하였고 모두 간장이라고 답하였다. 카레의 경우 9명이 맞추지 못하였으며, 그 중 6명이 한약이라고 답하였으나 한약을 카레라고 답한 정상인은 없었다. 즉, 서로 혼동될 수 있는 항목으로는 간장-오징어(7명), 오징어-간장(3명), 한약-간장(6명), 간장-한약(2명), 카레-한약(6명)으로 간장, 카레, 한약이 서로 혼동을 일으키고 인지확률을 떨어뜨리는 것으로 분석되었다. 그러므로, 탐지확률이 떨어지는 간장과 카레를 제외시키고, 다른 후각물질로 교체하는 것이 필요할 것으로 생각되었다. 혼동을 일으키는 한약과 오징어는 정상인의 탐지확률이 각각 90% 및 85%로 비교적 높고, 환자의 탐지확률은 12.5%로 낮아 정상인과 환자를 감별하는데 도움이 될 수 있고, 혼동을 일으키는 상대물질인 간장과 카레를 제외시키면 해결될 수 있다.

결     론

   저자들은 40명의 정상인과 32명의 후각장애환자를 대상으로 합성향 10가지를 사용하여 1회의 OCM 후각인지검사를 시행한 결과, 정상인과 환자사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 있었으며, 후각역치와 후각인지역치 사이에는 상관관계가 높았다. OCM 후각인지검사를 1회만 시행하여도 정상인과 환자의 감별에는 문제가 없었으며, 시간이 짧게 걸리므로 외래에서 간편하게 사용하는데 적당하였다.

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