교신저자：고의경, 602-739 부산광역시 서구 아미동 1-10 부산대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   와우는 수동적인 청각의 감수기관으로 알려져 왔으나 1978년 Kemp는 처음으로 이음향방사(otoacoustic emissions, OAEs)를 보고하여 와우 내에 능동적인 미세에너지가 존재하고 이것이 역으로 중이와 외이로 투영되어 전달된다고 하였다.¹⁾ 이후 실험에서 이음향방사가 와우의 기능을 반영한다는 것이 밝혀졌고, 검사가 비침습적이고, 조작이 간편하며 검사시간이 짧고, 검사시 진정제의 투여가 필요 없으며, 결과가 비교적 안정되고 재현성이 좋을 뿐만 아니라 주파수 특이성 등의 장점으로 검사시 협조가 어려운 소아에서 집단선별청력검사(auditory screening test)로서 그 유용성이 있음이 알려져 있다.²⁾³⁾
   이음향방사는 중이의 전음구조를 거쳐야 하고 만약 중이 내에 어떤 장애가 있다면 이음향방사는 변형된다. 난청 이외에 이음향방사의 측정에 영향을 주는 요인들은 외이도 폐쇄, 중이내 삼출액 저류, 중이내 압력의 변화, 이소골의 강직성, 연령의 증가 등이 있다. 그러므로 특히 중이질환에 이환되기 쉬운 소아에서 이음향방사 검사의 유용성 평가 및 결과의 해석에 대한 주의가 필요하다.^{2)3)4)5)6)7)8)}
   본 연구는 중이의 상태가 이음향방사에 미치는 영향을 알기 위해 표준순음청력검사상 25 dB HL 이하의 청력역치를 가진 귀를 대상으로 중이의 상태를 나타낼 수 있는 고막운동성계측(tympanometry)의 결과에 따라 이음향방사의 출현율을 비교하고, 특히 일과성 이음향방사(transiently evoked OAEs, 이하 TEOAEs로 약함) 및 변조 이음향방사(distortion product OAEs, 이하 DPOAEs로 약함) 검사를 모두 시행하여 두 가지 정보가 종합되었을 때의 진단적 유용성을 평가하였다.

대상 및 방법

대  상
   1998년 3월부터 1999년 3월까지 이통이나 이충만감 등의 중이 증상으로 청력의 선별검사를 받기 위해 부산대학교병원 이비인후과에 내원한 환자 중 각 500, 1000, 2000 Hz의 기도청력 역치가 모두 25 dB HL 이하로 정상청력을 가진 12세 이하의 학동전기 및 학동기 소아 42명(68귀)을 대상으로 하였다. 남자 21명, 여자 21명이었으며 평균연령은 7.8세(5~12세)였다.

방  법
   피검자들은 이음향방사를 측정하기 전에 이경으로 고막소견을 관찰하여 천공이 없음을 확인하고 외이도를 청결히 하여 귀지와 같이 외이도 폐쇄에 의해 이음향방사에 영향을 줄 수 있는 조건을 배제하였다.⁹⁾
   먼저 단일음조(single tone, 226 Hz, 85 dB SPL)의 고막운동성계측과 표준순음청력검사를 실시하였는데 고막운동성계측은 중이분석기(Middle ear analyzer GSI 33), 순음청력검사는 청력검사기(Clinical Audiometer AC 40)를 사용하였다. 고막운동성계측도의 유형에 따라 피검자들을 A형, B형, C형으로 분류하였다.
   이음향방사는 주위소음이 15 dB 이하인 방음실에서 TEOAEs와 DPOAEs 검사를 실시하였으며, 검사기계는 이음향방사분석기(Otoacoustic emission analyzer, Otodynamic Ltd. Hatfield, England)를 이용하였다. 이때 software는 TEOAEs를 위해 ILO-88 V 4.20B, DPOAEs를 위해 ILO-92를 사용하였다.
   TEOAEs의 측정은 click음을 사용하였으며 자극음의 주파수 범위는 0~6 kHz, 지속시간은 80 μs, 반복주기는 20 msec로 하였다. 측정방법은 8 mPa(52 dB SPL)의 소음허용치를 정한 후 그 소음허용치 이하에서 집음된 방사음을 260회 평균가산하였고 window 설정은 2.5~20 ms로 하였다. 자극음은 평균 80 dB SPL로 주고 방사음의 진폭(amplitude), 재현율(reproducibility), 자극음 안정도(stimulus stability), 대역 재현율(band reproducibility), 방사음의 진폭과 배경소음(noise floor)과의 차이(signal to noise ratio, 이하 SNR로 약함)를 측정하였다.
   DPOAEs는 probe 안에 들어 있는 한 쌍의 소형스피커를 통해 서로 다른 두 주파수의 음자극 f1, f2(f110) 본 연구에서는 두 자극음의 강도를 모두 70 dB SPL로 동일하게 하였고(L1＝L2), 주파수 비율은 F2：F1＝1.221：1로 일정하게 유지하였다. F1과 F2, 두 주파수의 기하학적 평균이 순음청력검사의 주파수(1, 1.5, 2, 3, 4, 6 kHz)와 일치하게 하였고 2F1-F2 배경소음강도는 평균화과정동안 ‘평균배경소음＋2 표준편차’로 정의하였다.¹¹⁾
   TEOAEs의 결과는 양성(normal), 감소(reduced), 음성(absent)으로 분류하였으며, 양성은 재현율이 50% 이상, 자극음 안정도가 70% 이상, SNR이 5 dB 이상이며, 1~4 kHz 사이에서 각 1 kHz 영역에 대하여 500 Hz이상의 범위를 가지는 방사음 스펙트럼이 뚜렷이 확인된 경우로 하였다. 음성은 재현율, 자극음 안정도, SNR 중 어느 하나라도 위와 같은 조건을 만족시키지 못한 경우로 하였고, 감소는 재현율과 자극음 안정도의 조건을 만족하면서 SNR이 5 dB 이하이며 1~4 kHz 사이에서 적어도 하나 이상 1 kHz-width band의 확실한 방사음이 나타난 경우이다.³⁾¹²⁾
   DPOAEs의 결과도 양성, 감소, 음성으로 분류하였는데, 양성은 DP audiogram 상 1~6 kHz의 전 범위에서 방사음의 주파수보다 50 Hz 높은 주파수(DPOAEs＋50 Hz)에서의 SNR이 3 dB 이상인 경우로 하였으며, 음성은 방사음의 진폭(amplitude)이 배경소음과 동일할 때를, 감소는 1~6 kHz 범위의 3 octave 주파수 중에서 적어도 하나 이상의 주파수에서 SNR이 3 dB 이상인 경우이다.³⁾¹²⁾
   TEOAEs와 DPOAEs는 모두 최대 3회를 시행하여 가장 양호한 결과를 최종 선택하였으며 3회 모두 이음향방사가 음성이면 최종적으로 음성으로 판정하였다. 이음향방사의 출현율(pass rate)은 전체 대상에 대한 ‘양성’의 비율, 소실율(fail rate)은 전체 대상에 대한 ‘감소’와 ‘음성’의 비율로 하였다.
   통계처리는 Pearson's χ² test를 이용하였다.

결     과

   고막운동성계측상 A형군의 표준순음청력검사상 평균 기도청력은 19.1 dB로서 B형군 21.6 dB, C형군 20.5 dB과 비교하여 차이가 없었다. 또 A형군의 평균 골도청력은 8.9 dB, B형군 10.5 dB, C형군 10 dB로 기골도차(airbone gap)의 의미있는 차이는 없었다(Table 1).
   TEOAEs 출현율은 A형군이 95%로 B형군 12%, C형군 27.3%에 비하여 높게 나타났다(Table 2). DPOAEs 출현율도 A형군이 90%로 B형군 12%, C형군 13.6%에 비하여 역시 높게 나타났다(Table 3). 또한 TEOAEs와 DPOAEs 중 어느 하나라도 양성이 나온 경우는 A형군 95%, B형군 20%, C형군 27.3%로 각각 측정시보다 B형군에서 출현율이 향상되었다(Table 4).
   TEOAEs의 평균 대역 재현율은 A형군의 경우 5 kHz를 제외한 모든 주파수에서 50% 이상의 재현율을 보이고 있어 B형군 또는 C형군과는 의미있는 차이를 나타내었다(Fig. 1). 또한 B형군 보다는 C형군이 다소 높은 재현율을 보였으나 통계적 의미는 없었다. TEOAEs의 평균 SNR을 주파수별로 보면 A형군은 5 kHz를 제외한 전 주파수에서 5 dB 이상이었으나 B형군, C형군은 전 주파수에서 5 dB 이하를 나타내었다(Fig. 2).
   이음향방사의 결과를 양성, 감소, 음성으로 분류하여 분석할 때 TEOAEs와 DPOAEs는 그 결과가 다르게 나타나는 경우가 있었다(Table 5 and 6). 실제로 B형군에서 TEAOEs와 DPOAEs의 결과가 달랐던 3예중 TEOAEs에서는 이음향방사가 나타나지 않았던 2예에서 DPOAEs상 양성 또는 감소로 나타났다. 반대로 TEOAEs상 양성이던 1예에서 DPOAEs상 감소로 나타났다. C형군은 결과가 다른 8예중 TEOAEs에서는 이음향방사가 나타나지 않았던 5예가 DPOAEs상 감소로 나타났으며, TEOAEs상 양성인 3예에서 DPOAEs상 감소로 나타났다. A형군에서는 TEOAEs상 양성인 1예에서 DPOAEs상 감소로 나타났다. 주목할 점은 TEOAEs와 DPOAEs의 결과가 다른 경우에 DPOAEs가 나타나지 않은 경우는 없었다.

고     찰

   이음향방사 검사는 외유모세포 단계에서 청각기능에 대한 유용한 정보를 제공하지만 이음향방사가 청각로를 통과하는 과정중 중이내의 활동성 감염과 이관기능이 불량한 경우 객관적 청력검사로서 가치가 떨어진다.²⁾¹³⁾ 중이 전음기구의 장애가 이음향방사의 측정에 부정적인 영향을 미치는 것은 확실하지만 그 영향은 단순한 비례관계에 있지 않으며 중이내 음압의 정도,¹⁴⁾ 또는 고막운동성계측의 결과에 따른 연관성을 쉽게 찾을 수 없다.²⁾⁴⁾ 하지만 최근의 연구에 의하면 기도와 골도의 청력차가 심할수록 이음향방사의 반응이 감소하는 사실은 중이상태와 이음향방사의 발현율 사이에 보다 직접적인 관계가 있음을 시사한다.²⁾¹⁴⁾
   유발이음향방사가 발현되기 위해서는 먼저 자극음이 음원에서 외이도, 이소골을 통한 정상적인 청각로를 거쳐 와우에 전달되어야 하고, 와우에서는 자극음의 주파수에 최대로 동조하는 코르티기관(Corti organ)의 한 부위를 활성화시켜야 한다. 그 후 발생한 진동신호는 역으로 이소골을 거쳐 고막에서 음향에너지로 전환되어 외이도에서 측정되게 된다. 그러므로 신뢰성 있는 이음향방사가 외이도에서 기록되기 위해서는 중이 전음기구의 정상적인 기능이 필수적이다.^3)14)18)
   이음향방사 소견의 해석에 대한 표준화된 기준은 아직 없으며 학자들마다 다른 기준으로 정상 대조군과 비교, 해석하고 있는 실정이다.⁹⁾¹⁴⁾ 저자는 보다 구체적인 진단기준을 설정한 Owens 등³⁾의 분류를 이용하였다.
   본 연구에서는 대상자들이 25 dB 이내의 청력역치를 가짐에도 불구하고 중이의 조건에 따른 변화인 A형군과 B 또는 C형군간에 TEOAEs와 DPOAEs의 양성률에 있어서 의미있는 차이를 보였다.
   중이내 전음기전에 장애가 없다고 생각되는 A형군에서도 TEOAEs와 DPOAEs를 시행한 결과 각각 5%와 10%는 이음향방사가 양성으로 나타나지 않았다. 그 이유는 협조가 어려운 경우로 검사가 잘못되었거나 피검자들이 경한 중이내 병변을 가지고 있었으나 고막운동성계측상 A형으로 측정되었던 경우라고 추측된다. B형군의 경우는 비록 모든 피검자에서 25 dB 이내의 청력을 가지더라도 이음향방사의 출현율은 TEOAEs 12%, DPOAEs 12%에 불과하여 중이내 전음기능의 부전이 이음향방사의 발현에 결정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있다. C형군의 경우, 이음향방사의 출현율은 TEOAEs 27.3%, DPOAEs 13.6%로 B형군보다 약간 높은 출현율을 나타내었다.
   중이내 전음기전의 장애가 있는 B 또는 C형군에서 이음향방사의 출현유무는 중이내의 삼출액 존재여부 또는 삼출액의 밀도 등과도 관계된다는 보고가 있고 중이내의 삼출액 저류시 이음향방사가 전혀 발현되지 않았다는 보고도 있다. 또한 중이내의 삼출액 저류, 중이내의 음압 등에 의해 이음향방사가 측정되지 않더라도 연속적인 이음향방사의 측정으로 정상수준의 이음향방사를 확인하는 것이 가능하며 이는 중이질환의 치료 효과를 알 수 있는 객관적인 자료가 될 수 있다고 하였다.^{3)4)14)15)16)17)}
   정상 청력을 가지고 있다는 것은 와우의 기능도 정상적임을 의미함에도 불구하고 와우 이외의 다른 이유로 인해 이음향방사가 발현되지 않을 수 있다. TEOAEs와 DPOAEs중 어느 하나라도 발현되는 경우는 정상적인 와우 기능을 가졌다고 할 수 있을 것이다. 특히 B형군의 경우 TEOAEs와 DPOAEs 각각의 양성률은 12%이나 둘 중 어느 하나라도 발현된 경우는 20%로 증가하였다. 비록 중이내의 병변을 시사하는 증상을 가진 환자이지만 중이강내 음전도에 장애가 없다고 판단되는 A형군의 경우에는 이음향방사가 높은 민감도를 가진 검사가 될 수 있으나, 음전도에 장애가 있을 것으로 생각되는 B 또는 C형군에서는 이음향방사가 의미있는 검사가 될 수 없음을 알 수 있다(Table 4). 소아는 이러한 검사에 협조가 충분하지 못하며, B 또는 C형인 경우는 민감도가 상당히 낮으므로 TEOAEs, DPOAEs 두가지 검사를 모두 시행하여 이음향방사 검사의 민감도를 높이는 것이 필요하다고 생각된다.
   Owens 등³⁾의 연구에 따르면 B형의 경우 TEOAEs, DPOAEs 모두에서 양성은 전혀 나타나지 않았으며 단지 TEOAEs의 5%, DPOAEs의 30%에서 감소로 나타났다. 이는 TEOAEs와 DPOAEs에서 각각 12%의 양성을 보인 저자의 연구와는 다소 차이를 보였으나 음성의 비율이 의미있게 높은 점에서는 일치하였다. C형의 경우, Owens 등³⁾은 TEOAEs의 33%, DPOAEs 78%에서 양성을 나타내었으나 본 연구에서는 각각 27.3%와 13.6%로 일치하지 않는 소견을 보였다. Sutton 등⁶⁾의 보고에서와 같이 이러한 결과는 비록 고막운동성계측에서 C형을 보였더라도 중이내 음압이 더욱 높은 경우는 이음향방사의 출현에 결정적인 장애를 초래할 수 있을 것으로 추정된다.
   흔히 임상에서는 이음향방사의 측정시 중이내의 삼출액 유무나 다른 전도장애를 초래하는 병변을 직접 확인하지 못한 상태에서 이음향방사를 먼저 실시하게 된다. 이러한 경우 고막운동성계측에 따른 이음향방사의 출현율에 대한 정보는 임상의가 이음향방사의 결과를 해석하는데 있어서 필수적인 것이 된다.

결     론

   중이내의 전도장애를 초래하는 여러 가지 상태가 이음향방사에 미치는 영향을 알기 위하여 표준순음청력검사상 25 dB HL 이하의 청력역치를 가진 귀를 대상으로 중이의 상태를 나타내는 고막운동성계측의 결과에 따른 TEAOEs와 DPOAEs의 변화를 비교하였다. 고막운동성계측상 A형인 경우 이음향방사는 높은 출현율을 보여 민감도가 높은 검사로 나타났으나 B 또는 C형일 경우 출현율은 모두 현저히 감소하여 민감도가 낮았다. TEOAEs와 DPOAEs 중 어느 하나라도 출현하는 경우도 A형군이 95%로 B형군, C형군의 20%와 27.3%에 비해 매우 높았다. TEOAEs의 재현율, 각 주파수별 SNR도 A형군은 B 또는 C형군보다 의미있게 높이 나타났다.
   이상의 결과에서 이음향방사는 단독으로 유용성을 갖는 검사가 아니라 이음향방사의 신뢰성을 평가하는 고막운동성계측과 함께 사용됨으로써 와우내 외유모세포의 생화학적 활동성을 검사하는 청각에 대한 선별검사의 수단으로서 그 가치를 인정받을 수 있다. 이음향방사를 검사하기 전에 고막운동성계측은 필수적인 단계이며 TEOAEs와 DPOAEs를 동시에 시행함으로써 이음향방사 검사의 민감도를 더욱 높일 수 있을 것으로 생각된다.

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