교신저자：조양선, 135-230 서울 강남구 일원동 50 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 이비인후과학교실
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서     론

   만성적인 고막천공은 한국인에서 약 2%의 빈도로 조사되고 있으며¹⁾ 만성중이염에 수반되는 전음성 난청 이외에도 다양한 정도의 감각신경성난청을 보이는 것으로 보고되고 있는데 이러한 원인은 정원창 등을 통해 독성물질이 내이로 들어가서 초래하는 것으로 사료된다.²⁾ 실제로 임상에서 보청기가 필요한 중고등도 난청 환자들 중 고막 천공을 동반한 경우를 드물지 않게 발견할 수 있다.
   외이도 공명(external ear resonance, EER)은 이개와 외이도의 구조에 의해 고주파를 증폭시킴으로써 소리를 자연스럽게 인지할 수 있도록 한다. 그러므로 외이도 공명은 보청기를 처방할 때 real ear measurements(REM)를 시행하면서 고려해야 할 중요한 요소이며, 이득과 주파수의 그래프로 나타낼 수 있다. 외이도 공명에는 정상적으로 제 1 정점과 제 2 정점이 있는데(Fig. 1) 평균적으로 제 1 정점은 2620 Hz에서 18.6 dB, 제 2 정점은 4210 Hz에서 18.2 dB이라고 연구된 바 있다.³⁾ 외이도의 구조(길이, 직경, 형태)나 고막의 상태에 따라서 다양하게 나타날 수 있는데, 나이에 따른 차이⁴⁾⁵⁾⁶⁾ 장액성 중이염⁷⁾⁸⁾ 중이 환기관을 삽입한 경우⁹⁾¹⁰⁾의 외이도 공명의 변화에 대해서는 많이 알려져 있다. 고막 천공이 있으면 외이도에서 발생하는 공명을 중이강으로 탈출시키는 효과가 있으므로, 공명 이득을 감소시킬 것이며 고막성형술을 하고 나면 회복이 될 것으로 추론할 수 있다.
   실제적으로 고막 천공이 있는 환자에서 보청기 처방을 하기 위해 insertion gain과 관련된 측정을 할 때 고막 천공에 의한 외이도 공명의 변화를 고려해야 한다. 그러나 어느 주파수에서 얼마나 이득이 감소하는지, 또한 고막 천공의 크기에 따른 차이에 관한 연구는 많지 않으며,¹¹⁾¹²⁾ 특히 고막성형술 후의 변화에 관한 연구는 거의 없었다.
   본 연구의 목적은 만성 중이염환자에서 수술 전, 후의 외이도 공명을 정상군과 비교하고 수술 후 시간 경과에 따른 공명의 특성을 규명하여 궁극적으로는 보청기가 필요한 고막 천공 환자에서 수술전후에 보청기를 처방할 때 필요한 지표로 삼기 위함이다.

대상 및 방법

대  상
   만성 중이염 환자 중 고막 천공이 있는 130명의 135귀를 대상으로 외이도 공명을 측정하였는데, 남자는 51명, 여자는 79명이었으며 연령분포는 9세에서 69세로 평균 연령은 39.3세였으며 진주종이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 수술 전에 측정한 군은 56귀, 수술 후에 측정한 군은 102귀이며 이 중 23귀는 수술 전과 후에 모두 측정하였다. 수술 전 군은 고막 천공이 있는 경우로 고막 천공의 크기에 따라 I, II군으로 분류하였는데, 천공의 지름이 고막 긴장부 지름의 50%보다 큰 I군 30귀와 50%보다 작은 II군 26귀로 분류하였다. 수술 후 군은 수술 후 경과된 기간에 따라 3개월, 6개월, 9개월, 12개월, 15개월 이상으로 분류하여 측정하였는데, 각각 38귀, 36귀, 12귀, 13귀, 22귀이었다. 대조군은 외이도와 고막에 병변이 없는 성인 96귀를 측정한 자료를 분석하여 사용하였다.³⁾

외이도 공명의 측정
   외이도 공명의 측정은 real ear analyzer(Fonix 6500-CX with Quik-Probe II, Frye Inc., USA)를 이용하였고, 음원은 피검자의 외이로부터 약 30 cm의 거리, 방위각(azimuth) 45°에 위치하였으며, reference microphone은 Velcro headband를 이용하여 이개 위에 지면과 평행하게 부착시켰다. 외이도의 이루를 깨끗이 제거한 후 probe tip을 외이도 입구에서 약 17 mm 안쪽에 위치하도록 하였다. 자극 신호는 70 dB SPL의 speech frequency-weighted composite signal(125~8000 Hz)을 1~2초간 주었고, reference microphone과 probe tube microphone의 출력을 실시간으로 동시에 측정하여, 두 값의 차이가 각 주파수(kHz)에서의 이득(dB)으로 그래프에 표시되었다(Fig. 1). 외이도 공명 주파수-이득 곡선에서 제 2 정점은 개인별 변화가 많고 대개 4 kHz 이상의 고주파에서 나타나서 실제 보청기 처방에는 크게 고려하지 않아도 되므로, 본 연구에서는 제 1 정점만을 측정하고 비교하였다.

통계 분석
   통계 처리는 SPSS 7.5^® for Windows^®(version 7.5, SPSS Inc., Chicago, USA) 통계 프로그램을 이용하여 Student's t-test, paired t-test, one-way ANOVA with multiple comparison(Duncan analysis)을 시행하여 분석하였다.

결     과

수술전 군과 대조군의 외이도 공명
   수술전 군(N＝56)은 평균 이득이 19.3 dB이며 공명 주파수는 2.6 kHz였다. 이 중 26귀에서 저주파에서의 negative peak를 관찰할 수 있었는데 평균 1.3 kHz에서 -6.0 dB 정도였다(Table 1). 고막 천공의 크기에 따라 분류하여 주파수와 이득을 측정하였을 때 제 I 군은 평균 2.4 kHz에서 19.9 dB였고 제 II 군은 평균 2.7 kHz에서 18.7 dB이었다. 대조군(N＝96)의 이득은 평균 18.6 dB, 공명 주파수는 2.6 kHz였으며 수술전군과 대조군을 비교하였을 때에 평균 이득은 군간에 유의한 차이가 없었으나, 주파수는 고막천공의 크기가 큰 천공을 가진 제 I 군이 대조군 및 제 II 군에 비해 유의하게 낮았다(ANOVA, p<0.05)(Table 2).
   Negative peak는 제 I 군에서 40%, 제 II 군에서 54%에서 나타났으며, 주파수는 유의한 차이가 없었으나, 평균이득은 제 I 군이 -7.7 dB, 제 II 군이 -4.6 dB로 고막천공의 크기가 클수록 이득이 크게 나타났다(t-test, p<0.05)(Table 2).

수술 후의 외이도 공명의 변화
   수술 후 측정한 외이도 공명의 제 1 정점은 평균 2.7 kHz에서 23.3 dB이었으며, 수술 전에 관찰된 negative peak는 소실되었다(N＝102)(Fig. 1). 수술 전과 수술 후 군을 대조군과 비교하였을 때 주파수는 유의한 차이가 없었으나 수술 후 이득은 의미있게 증가하였다(p<0.05)(Table 1). 수술 후 시간에 따른 이득의 변화는 3개월에 2.8 kHz에서 24.3 dB, 6개월에 2.7 kHz에서 23.4 dB, 9개월에 2.8 kHz에서 24.1 dB, 12개월에 2.7 kHz에서 23.5 dB, 15개월 이상은 2.7 kHz에서 21.5 dB였으며 주파수의 변화는 관찰되지 않았다. 공명이득도 수술 후 12개월까지는 비슷하게 유지되다가 15개월 이후 감소하였으나(ANOVA, p<0.05), 수술 후 15개월이 경과하여도 정상 대조군의 공명이득과는 유의한 차이가 있었으며 정상대조군의 범위로 회복되지는 않았다(t-test, p<0.05)(Table 3).

고     찰

   수술 후 청력이 변화하는 원인으로는 고막의 재생, 이소골의 재건 또는 내이의 손상에 의한 변화가 주된 요인이지만 이외에도 외이도 공명의 변화에 의해 회화영역에서 청력에 미치는 영향도 고려하여야 한다.¹³⁾ 외이도 공명은 이개, 외이도와 고막을 포함한 외이의 해부학적인 구조에 영향을 받으며 구조의 변화에 따라 변화하게 된다. 따라서 고막의 천공을 동반한 만성중이염은 정상적인 외이도 공명을 변화시켜 소리를 자연스럽게 감지하는데 영향을 미칠 것으로 생각된다. 또한 수술로서 정상적인 구조를 복원하는 것이 외이도 공명을 회복시킴으로서 청력을 정상에 가깝게 만드는데 도움을 줄 것으로 예상할 수 있다.¹⁴⁾ 본 연구에서는 이런 추론 하에 고막천공이 외이도 공명에 미치는 영향을 분석하고 고막 천공을 수술로서 교정하였을 때 정상적인 외이도 공명으로 회복이 되는지를 확인하려고 하였다. 연구방법으로는 고막 천공이 있는 경우를 두가지 군으로 나누어 정상군과 외이도 공명을 비교하였으며, 또한 수술로 고막 천공이 회복된 후 외이도 공명의 변화를 관찰하였다.
   고막에 천공이 있는 경우 외이도 공명의 변화는 측두골을 이용하여 연구되어 왔다. Goode 등¹⁵⁾은 한 개의 사체 측두골에 고막 천공을 만들어서 외이도 공명을 측정하였다. 0.75 mm, 1.5 mm, 2 mm 크기의 천공을 만들었는데, 0.75 mm에서는 변화가 없다가 1.5 mm와 2.0 mm에서는 3~4 dB 정도의 이득 감소가 있었다. 그러나 이 실험은 한 개의 측두골을 대상으로 하였기 때문에 객관성이 부족할 것으로 생각된다. 한편 Browning 등¹⁶⁾은 6개의 사체 측두골을 이용하여 고막 천공의 크기를 달리 하면서 공명의 변화를 관찰하였는데, 정점이 저주파로 이동하거나 이중 공명이 나타나기도 했으나, 천공의 크기나 위치에 따른 연관성은 찾기 어렵다고 하였다.
   사람을 대상으로 한 고막 천공과 외이도 공명의 상관관계에 대한 연구에서는 천공의 크기는 외이도 공명 이득과 특별한 상관관계가 없다고 보고하고 있으며,¹¹⁾¹²⁾ 본 연구에서도 이와 비슷한 결과를 보이고 있다. 그러나 이들의 연구와 현저한 차이를 보이는 점은 저주파 영역에서 나타나는 negative peak로 56귀 중 26귀(46%)에서 관찰할 수 있었다. Liu와 Hsu는 고막 천공이 있을 때에는 고막의 admittance가 증가하여 더 많은 저주파음이 전달되면서 천공을 통해서 중이강으로 빠져나가기 때문에 negative peak이 생긴다고 하였다.¹¹⁾ Negative peak은 50% 이상의 천공일 경우는 40%에서 나타났으며 외이도 공명의 평균은 -7.7 dB로, 50% 이하 천공일 때는 54%에서 나타났으며 외이도 공명의 평균은 -4.6 dB로서 음이득은 천공의 크기와 유의한 관계가 있지만 발생빈도는 천공의 크기와 비례하지 않았다.
   제 1 정점을 분석할 때 제 I 군과 제 II 군을 대조군과 비교할 때에는 평균 이득은 세 군간에 유의한 차이가 없었으나, 주파수는 큰 천공을 가진 I군이 대조군 및 작은 천공을 가진 II군에 비하여 유의하게 낮았다. 이는 작은 천공을 가지고 있는 경우에는 저주파에서만 음 에너지가 중이강으로 빠져나감으로서 negative peak를 만드는데 영향을 받을 뿐이고 제 1 정점이 나타나는 고주파에서의 영향은 작다고 해석할 수 있다. 그러나 천공이 큰 제 I 군에서는 고막의 음전달 기능이 거의 없는 상태로 중이강까지 포함하여 공명관 자체가 길어지는 효과를 나타내어 주파수가 낮아졌으며, 천공이 작은 제 II 군에 비하여 상대적으로 중이점막의 부종이 심하고 이관의 기능도 좋지 않아 유양봉소가 외이도 공명에 미치는 영향이 적으므로 negative peak의 빈도도 적게 나타난 것으로 생각된다. 이러한 결과는 작은 천공에 비해 큰 천공에서 negative peak(bimodal response)를 더 많이 관찰할 수 있었다는 Moryl 등의 연구¹²⁾와는 다른 의미를 가진다. 그러나 이 연구는 대상의 숫자가 작고(13명) 큰 천공과 작은 천공의 기준을 3 mm로 하여 고막의 긴장부 지름의 50%(4~5 mm)를 기준으로 한 본 연구와 기준이 달라 직접적인 비교는 어렵다고 생각된다. 또한 고막 천공이 있는 모든 환자에서 negative peak가 항상 나타나는 것은 아니므로 이러한 경향을 일반화 하기는 어렵다고 생각한다.
   이와 같은 연구 결과 고막이 천공된 중이염 환자에서 보청기를 처방할 때에는 1000~1500 Hz 정도의 주파수에서 발생할 수 있는 공명 손실을 보정해 줄 필요가 있을 것이다.
   중이염 수술 후에는 본 연구에서처럼 폐쇄형 유양동삭개술을 실시한 경우에서도 고막천공이 회복되고 외이도의 구조가 일부 변화하므로 외이도 공명이 변화할 것이라고 예상할 수 있다. 그러나 외이도 공명의 수술 후 변화에 대한 연구는 드문데 Moryl 등¹²⁾은 수술 후에 negative peak는 소실되었지만 정점의 이득이나 주파수가 별 변화가 없었다고 하였다. 이러한 결과는 본 연구와는 다르지만, 이들의 결과가 단순히 3명의 수술 후 변화를 기술한 것이고 통계 처리가 되어 있지 않으므로 객관적으로 판단하기는 어렵다고 생각한다.
   본 연구에서 고실 성형술 후에는 수술 전에 보이던 negative peak는 없어졌으나 외이도 공명의 이득이 현저히 증가하였는데, 이는 고막 성형술에 사용되었던 측두근막과 치유과정에서 나타나는 외이도 조직의 섬유화에 의한 것으로 생각된다. 즉, 수술 후에는 측두근막이 원래의 고막보다는 impedance가 클 것으로 생각되며, impedance가 증가할수록 공명 정점이 높아지고 좁아지기 때문으로 사료된다. 수술 후 시간 경과에 따라 공명 이득을 측정하였을 때 3개월에서 12개월까지는 측두근막이 차츰 없어지면서 감소할 것으로 예상되었으나 의미 있는 변화를 관찰할 수 없었다. 15개월 이상이 지났을 때에는 공명 이득이 유의하게 감소하였으나 15개월이 지나도 정상군에 비해서는 유의하게 높은 이득을 보이고 있었다. 따라서 수술 후 측두근막이 점차 얇아져 1년 이상이 경과한 후에야 의미 있는 외이도 공명의 변화가 관찰되나, 정상 고막과는 다른 공명 성질을 가지고 있는 것으로 사료된다.

결     론

   만성중이염 환자들에서 수술 후 청력의 변화를 일으키는 원인 중 외이도 공명의 변화도 중요한 원인이 될 수 있으며 본 연구에서는 수술 전후에서 외이도 공명의 변화를 관찰할 수 있었다. 보청기가 필요한 만성 중이염 환자에서 수술 전후 외이도 공명의 변화를 고려하여 보청기를 조절해야 할 것으로 생각된다.

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