The Simultaneous Binaural Bithermal Caloric Test.

Chung, Woon Kyo; Moon, Sung Kyun; Koh, Yoon Woo; Lee, Hae Sung; Lee, Ju Hyoung; Yoon, Hae Jin

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(9); 1998 > Article

Original Article

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(9): 1122-1126.

The Simultaneous Binaural Bithermal Caloric Test.

Woon Kyo Chung, Sung Kyun Moon, Yoon Woo Koh, Hae Sung Lee, Ju Hyoung Lee, Hae Jin Yoon

¹Department of Otorhinolaryngology, Yonsei University College of Medicine, Seoul, Korea. wkchung@yumc.yonsei.ac.kr
²Department of Otorhinolaryngology, Ewha Womans University College of Medicine, Seoul, Korea.

동시 자극 온도 안진 검사의 유용성

정운교¹ · 문성균¹ · 고윤우¹ · 이해성¹ · 이주형¹ · 윤혜진²

연세대학교 의과대학 이비인후과학교실1;이화여자대학교 의과대학 이비인후과교실2;

주제어: 온도안진검사ㆍ동시자극ㆍ반규관 마비.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The simultaneous binaural bithermal caloric test is performed by stimulating both ear canals with the water of same temperature at the same time. There are some reports that the simultaneous binaural bithermal caloric test appears to be more sensitive than the alternative bithermal caloric test in detecting caloric vestibular abnormalities. However, it is not well known yet what effect simultaneous binaural bithermal caloric test has on the vestibulo-ocular reflex. We attempted to verify the clinical usefulness of the simultaneous binaural bithermal caloric test.
MATERIALS AND METHODS:
Otoneurologically normal subjects (n=20) and patients who have complaints of dizziness (n=141) were tested. The regular bithermal caloric test was performed, using Life-Tech water irrigator and the water of temperatures 30degreesC and 44degreesC. The simultaneous binaural bithermal test was performed using Brooker-Grams closed loop irrigator with 27degreesC and 44degreesC water. The irrigation time was 40 seconds and nystagmus was detected for more than 120 seconds by electronystagmography. We divided the test response into six types with the reference value of canal paresis (CP) of the regular bithermal caloric test.
RESULTS:
The distribution of nystagmus type did not show regular pattern in the normal controls. The distribution of type I and II was 77.4% when CP was more than 25% in patients, 50.6% when CP was less than 25% in patients, and 42.5% in the normal group. The maximal velocity of slow component increased in the unilateral canal paresis patients (CP>25%), compared with the normal controls and no unilateral canal paresis patients (Cp<0.05).
CONCLUSION:
We observed that the simultaneous binaural bithermal caloric test has advantages of being less time-consuming and more comfortable. When the maximal velocity of slow component is more than 22.6 deg/sec with type I or II response, we could predict canal paresis; however, further studies should be made for abnormal response of simultaneous caloric response on the central nervous ststem.

Keywords: Caloric testㆍBinaural stimulationㆍCanal paresis

서론 동시자극온도안진검사(simultaneous binaural bithermal caloric test)는 양측 외이도에 온수나 냉수를 동시에 주입한 뒤에 나타나는 안진을 측정하는 방법이다. 양측 귀를 동시에 자극하기 때문에 일반적인 온도 안진 검사에서 편측 귀의 온도 자극으로 발생하는 심한 어지러움을 피할 수 있다. 반응이 나타나는 전달 경로는 냉온교대온도안진검사와는 달리 말초 전정계의 온도 자극이 전정신경을 통하여 중추 신경계로 전달되어 안구 운동으로 나타나기 때문에 중추 신경계의 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있다.1) 그러나 아직 이에 대한 연구가 부족한 상태이며 동시자극온도안진검사가 냉온교대온도안진검사보다 검사 시간이 짧고 병변의 감별에 더 예민하다는 보고가2)3) 있어 저자들은 동시자극온도안진검사가 평형 기능 검사로서의 유용성과 정상인과 어지러움증 환자에서 발현 양상을 알아보고자 본 연구를 하였다. 대상 및 방법 이신경학적으로 정상인 20명과 어지러움을 주소로 내원하여 병력 및 청각 검사, 이신경학 검사와 평형기능 검사, 방사선 검사후 말초성 어지러움으로 진단받은 환자 141명을 대상으로 냉온교대온도안진검사와 동시자극온도안진검사를 시행하였다. 대상 환자는 암실에서 개안 상태에서 검사를 시행하였으며 전기안진기를 이용하여 안구 운동을 측정하였다. 냉온교대온도자극은 Life-tech사의 개방회로 온도 안진기를 이용하였으며 냉수는 30도, 온수는 44도의 온도로 각각의 귀를 교대로 자극하여 안진의 최대 완서상 안구운동 속도를 측정하여 Jongnkee의 공식으로 편측마비가 25% 이상과 미만인 군으로 나누었다. 냉온교대온도자극시에 발현되는 최대 완서상 안구 운동 속도가 15도/초 이하인 경우는 반응저하(hyporesponse), 80도/초 이상인 경우를 과반응(hyperresponse)으로 구분하였다. 동시 온도 자극은 Brookler사의 폐쇄회로 온도 자극기를 이용하여 44도의 온수를 250ml/분의 속도로 양측 귀에 동시에 40초간 자극한 뒤에 암시야하에서 120초간 전기안진기를 이용하여 최대 완서상 안구운동 속도와 안진의 방향을 기록하였으며 10분후에 냉수 27도를 이용하여 같은 방법으로 측정하였다. 동시자극온도안진반응은 냉온교대온도안진검사에서 Jongkees 공식에 맞추어 반규관 마비값이 좌측인지 우측인지의 여부에 따라 다음과 같이 6개의 군으로 분류하였다. 우측 귀에 반규관 마비가 있는 경우 반규관 마비값의 정도에 관계없이, 유형 I은 온수 동시 자극시에 좌측으로 향하는 안진과 냉수자극시에는 우측으로 향하는 안진이 발현되는 경우이며, 유형 II는 냉수나 온수로 동시 자극시에 한가지 온도에서 유형 I과 같은 방향의 안진이 발현되지만 나머지 다른 온도에서는 안진이 발현되지 않는 경우로 구분하였으며, 유형 III은 냉수나 온수 모두에서 동시자극시에 안진이 발현되지 않는 경우이고, 유형 IV는 유형 I에서 발현되는 안진의 방향이 모두 반대로 바뀌어 나오는 경우이고, 유형 V는 온수 자극시에 안진이 우측으로 발현되고 냉수 자극시에 안진이 발현되지 않거나, 냉수 자극시에 안진이 좌측으로 발현되고 온수 자극시에는 안진이 발현되지 않는 경우이며, 유형 VI은 냉 자극과 온 자극에서 모두 좌측으로 향하는 안진이거나, 모두 우측으로 향하는 안진이 발현되는 경우로 구분하였으며(Table 1), 좌측 반규관 마비가 있는 경우는 우측 반규관 마비가 있게 나타난 안진의 방향과 모두 반대로 바뀌어 나타나는 경우로 구분하였다. 정상인과 환자군에서 반규관 마비값이 정상범위(25%) 이내에 있는 군과 비정상 범위에 있는 군간에 동시 온도 자극시에 발현되는 안진 유형의 분포를 비교하였으며, 안진의 유형 분석을 위한 통계 분석은 Fisher’s exact test를 이용하였으며, 이때 발현되는 안진의 최대 완서상 안구운동 속도의 값을 분석하여 비교하였다. 최대 완서상 안구운동 속도의 각 유형간의 통계 분석은 Wilcoxon rank sum test를 이용하였다. 결과 정상인(n＝20)에서 동시 온도 자극시에 발현되는 안진의 유형은 처음 검사시에 유형 I인 경우가 6례(30%)이었으며 유형 II는 2례(10%)로 측별 반규관 마비에 대하여 올바른 방향으로 발현되는 안진(유형 I과 유형 II)은 8례(40%)이었다. 냉온자극 모두에 대하여 안진이 발현되지 않는 경우는 유형 III으로 3례(15%)이었으며 그외 유형 VI인 경우도 6례(30%) 발현되었으나 재검사에서 이들 안진의 유형 분포는 일관성 없이 다양한 분포를 보였다(Table 2). 어지러움증 환자군(n＝141)중 양측 전정기능 소실 환자 5명을 제외한 136명에서 반규관 마비가 25% 이상인 경우는 53례로 이중 유형 I이 30례(56.6%)이었으며, 유형 II는 11례(20.8%)로 반규관 마비값에 따라 올바른 방향으로 안진이 발현되는 유형 I과 II는 41례(77.4%)이었다. 반규관 마비가 25% 이내로 정상 범위에 속하는 경우는 83례로 이중 유형 I이 18례(21.7%), 유형 II가 24례(28.9%)로 총 42례(50.6%)에 해당하였으며, 정상군(n＝20)의 경우 검사-재검사의 분포(n＝40)는, 유형 I은 9례(22.5%), 유형 II는 8례(20%)를 차지하여 반규관 마비가 25% 이상인 환자군에서의 유형 I의 분포는 정상군과 반규관 마비가 25% 이내인 군에 비하여 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(Table 3). 동시 온도 자극시에 발현되는 안진의 최대 완서상 안구운동 속도는 유형 I의 경우 정상군과 반규관 마비가 없는 환자군에서 각각 14.9도/초와 14.9도/초이었으며, 반규관 마비가 25% 이상인 경우는 22.6도/초로 통계학적으로 의의있는 차이를 보였다(p<0.05). 그러나 다른 유형의 경우 정상군과 환자군에서 반규관 마비의 유무에 따른 유의한 차이는 없었다(p>0.05)(Table 4, Fig. 1). 반규관 마비가 25% 이상인 환자군에서 냉수나 온수 자극에 안진이 발현되지 않은 유형 III은 5명(9.4%)이었고 이들의 냉온교대온도안진검사에서 1명은 4가지의 자극에서, 2명은 3가지의 자극에서 나머지 2명은 2가지의 자극에서 최대 완서상 안구운동 속도가 15도/초 이내의 반응저하를 보였으며, 이는 정상인과 25% 이내의 반규관마비를 보인 환자군과 비교할 때 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 고찰 인체의 평형 기능을 평가하려는 검사법이 기계 및 전산화 방법의 발달로 급격한 발전을 하였음에도 불구하고 아직까지 온도 안진 검사의 전정안반사를 이용한 평형 검사를 대체할 수 있는 방법이 없다.4)5) 온도 안진 검사는 말초 전정기관인 외측 세반고리관의 내림프액의 흐름을 온도 변화로 유발하여, 전정안반사에 의한 안구운동을 측정하는 방법으로 내이의 전정계를 자극하는 방법에 따라 여러 가지 방법으로 나누어지며6)7) 그중에 가장 고전적인 방법은 양측 외이도에 체온과 7도의 차이가 있는 30도와 44도의 냉수와 온수를 번갈아 자극하여 전정안반사를 유발하여 안진의 최대 완서상 안구운동의 속도를 비교하는 방법이다. 이 방법은 한쪽 전정계의 자극으로 각각의 전정기능을 측정하며, 방향 우위성과 반규관 마비를 쉽게 판별할 수 있는 매우 좋은 방법이나 실제 많은 환자에서 검사시 매우 심한 안진 및 어지러움을 호소하여 검사를 못하는 경우가 많으며, 외이도 및 중이의 이상이 있는 경우는 검사의 시행 및 결과 분석에 제한이 있다.2)7) 동시자극온도안진검사란 고전적인 냉온교대안진검사와 달리 양측 귀에 온수나 냉수를 동시에 주입한 뒤에 나타나는 안진을 검사하는 방법으로 1937년 Aubry와 Ombredanne8)이 양쪽 귀를 동시에 10 ml 정도의 25℃의 물로 자극하여 정상인에서는 안진이 발생하지 않으나 편측전정기능소실 환자에서는 안진이 나타난다고 처음 기술하였다. 그 이후 Brookler2)는 동시자극온도안진검사가 전정계 이상을 감별하는데 냉온교대온도안진검사보다 검사 시간이 짧고 편안하며 오히려 예민도가 더 높다고 보고한 반면 Joseph 등1)은 동시에 귀를 자극해야 하므로 시행이 어려워 오차가 많고 안진의 발현에 중추 신경계 특히 뇌간이 관여하지만 이에 대한 물리적인 효과를 알 수 없으므로 임상적으로 의의가 없다고 하였다. Aubry와 Ombredann8)은 이론적으로 환자의 양측 전정 기능이 정상이라면 이 자극에 반응하지 않을 것이라고 했으나 1/4의 경우 동시 자극에 의해 안진이 유발됨을 보고하였는데, 본 연구에서는 정상인이나 말초성 어지러움 환자중에 반규관 마비가 25% 이내에 속하는 경우, 특정 형태의 동시 자극 온도 안진이 발현되지 않고 여러 가지 형태로 나옴을 알 수 있으며 특히 정상인의 경우 검사-재검사의 결과에서 특정 안진의 형태가 일관성 없게 발현되었다. 이에 대한 가능한 이유로는 첫째 25% 이내의 반규관 마비는 실제 냉온교대온도검사에서 일부 온도자극값에 대하여 과반응이 나오거나 실험 오류에 의하여 반규관 마비값의 좌우측 값이 정상 허용 범위내에서 변화되므로 이를 기준으로 한 본 연구에서는 안진의 유형이 크게 변화할 수 밖에 없으며, 둘째 양측 전정계가 정상 범위라도 반규관 마비값이 정확히 좌우 동일한 값을 지니지 않고 어느 정도 허용 범위에서 좌우 차이가 있어 안진이 발현될 수 있다고 생각된다. 셋째로는 동시 온도 자극시에 좌우 외이도에 각각 다른 자극 조건에 의하여 안진이 발현될 수 있는 자극방법의 오류와, 넷째 정상적으로 측두골이 온도자극에 대한 예민도에 좌우 차이가 있을 수 있다고 생각된다. 또한 본 연구는 동시자극온도안진검사를 보고한 다른 연구자와 달리 냉수 동시 자극을 27도의 물을 이용하였는데 이는 27도의 자극이 폐쇄 회로 온도 자극시에 발현되는 안진의 강도가 44도의 자극에서 발현되는 안진의 강도가 비슷하다는 Jung 등7)의 결과를 바탕으로 하였기 때문일 것으로 추측할 수 있다. Brookler3)에 의하면 동시 온도 자극에 의한 반응을 4가지로 구분하였는데 1군은 본 연구의 유형 III에 해당하는 것으로 안진이 나타나지 않는 이유에 대해 활동적인 전정반응이 정상이거나 대칭적으로 반응저하이거나 과반응인 것으로 설명하였다. 2군은 냉온 반응에 대하여 서로 반대 방향으로 반응하는 것으로 일측의 전정기능이 저하된 미로를 의미한다고 하였다. 이는 본 연구의 유형 I에 해당하는 경우로 반규관 마비가 25% 이상인 환자군에서는 56.6% 분포하고 정상군에서는 22.5%, 반규관 마비가 25% 이내인 경우는 21.7%로 통계적으로 차이있는 분포를 하였다. 이와 반대의 경우인 유형 IV의 경우도 반규관마비가 있는 환자에서 3.8% 분포를 하였는데, 이는 Brookler가 분류한 동시 온도 자극 반응의 유형에 없는 것으로 이론적으로 반규관 마비가 25% 이상인 경우 온수 동시 자극시 반규관 마비쪽으로 향하는 안진의 발현이나 냉수 동시 자극시 반규관 마비 반대쪽으로 향하는 안진의 원리는 해석이 안된다. 그러나 본 연구에서 반규관 마비가 25% 이상인 환자에서 유형 IV에 해당하는 환자의 실제 냉온교대안진검사의 반응이 실제 반규관 마비가 되었다고 판단하기 힘들 정도로 과반응이 된 경우가 있다. 이러한 이유로는 실제 냉온교대온도안진검사시에 온도 자극의 오류로 반규관 마비 계산의 오류일 가능성, 중추 신경계의 아직 밝혀지지 않은 영향, 특정 온도에 대한 말초 전정계의 예민도 차이 등을 고려할 수 있으나 이에 대한 연구는 앞으로 필요하다. Brookler6)가 분류한 3군은 온도와 관계 없이 안진의 방향이 같은 것으로 전정 기능의 이상을 의미하나 병소의 국소적 징후는 없는 것으로 해석을 하였는데 이는 본 연구의 유형 VI에 해당하는 경우로 정상인에서 22.5%, 환자군에서 반규관 마비와 관계없이 7% 정도의 분포를 보였다. 이론적으로 반규관 마비가 25% 이상되는 군에서 온수 동시 자극시에는 병변 반대로 냉수 자극시에는 병변쪽으로 향하는 안진의 발현이 되어야 하지만 본 연구의 유형 VI가 발현된 반규관 마비 25%이상 환자 4명중 2명은 한 온도의 자극시에 특히 감소된 반응 저하를 보여 반규관 마비가 있게 계산이 되었던 환자였다. 이는 특정 온도에 대한 좌우측 귀의 반응도의 차이로 인한 경우를 고려할 수 있다. 하지만 정상군과 반규관 마비가 25% 이내인 경우 냉온교대온도안진검사에서 반응 이상이 없음에도 유형 VI로 발현된 것에 대한 연구는 앞으로 필요하다고 사료된다. Blooker4)가 분류한 4군은 한 온도에는 안진이 있고 다른 온도에는 안진이 없는 것으로 전정기능의 이상을 의미하나 비병소 국소적 징후를 의미하지는 않는다고 하였다. 이는 본 연구의 유형 II와 유형 V의 경우로 반규관 마비가 25% 이상있는 환자에서 유형 II는 편측 마비시에 한가지의 동시 자극에서 전정 기능의 좌우 측별 차이에 맞추어 안진이 발현된 경우는 쉽게 이해할 수 있다. 그러나 다른 한가지의 자극시 안진이 발현되지 않는 경우에 대한 해석은 아직 숙제로 남아 있다. 특히 유형 V는 반규관 마비의 측별 구분과 정반대의 안진 반응을 보인 경우로 2명(3.8%)이 유형 V이었다. 이중에 1명은 냉온교대온도안진검사에서 모두 반응저하를 보인 경우로 편측 반규관 마비라기 보다 양측 반규관 마비일 가능성이 높았다. 그러나 나머지 환자 1명에서 유형 V가 발현된 것은 일반적인 논리로 해석을 할 수 없다. 이는 Joseph1)이 말한 대로 실제로 냉온교대검사와 동시자극온도안진검사와의 결과가 정상인과 전정기능 이상 환자에서 서로의 상관 관계가 없이 다양하게 나타난다고 보고하는 것과 일치한다. 그러나 편측 반규관마비값이 25% 이상인 환자군에서 정상군과 반규관마비값이 25% 이내인 환자에 비하여 유형 I의 안진이 통계적으로 유의한 차이를 보인 것은 일반적으로 좌우 동시 온도 자극시에 마비가 된 쪽의 자극에 대한 반응 감소가 직접 전정안반사를 유발하여 발현되는 안진으로 이해할 수 있다. 동시자극온도안진검사의 장점에 대하여는 양측 귀를 동시에 자극함으로써 심한 어지러움이 유발되지 않아 검사를 시행못하는 문제가 없고, 검사 시간이 적게 걸리고 피검사자가 좀 더 편안해 하며, 전정핵과 중추신경계와의 연관에 대하여 냉온교대검사에 비하여 더 잘 나타난다고 보고되었으며3), 더욱이 하전정신경종이 있는 환자에서 진단율이 Ronald10)에 의하면 93%까지 된다고 하였다. 그러나 단점으로는 수직 안진의 경우는 잘 측정되지 않으며 측두골의 함기화를 잘 반영하지 못하는 단점이 있으며 말초 전정기능의 평가만을 할 수 없이 중추 신경계의 작용이 함께 영향을 주기 때문에 검사 결과의 판독에 어려움이 있다고 하였다.1) 본 연구에서 반규관 마비가 25% 이상있는 환자군에서 동시 온도 자극시에 유형 I의 경우에 발현되는 최대 완서상 안구운동 속도는 다른 군이나 다른 형태에서 발현되는 안진의 안구운동 속도에 비하여 통계학적으로 유의하게 큰 22.6도/초의 값을 보였다. 그러므로 동시자극온도안진검사는 유형 I의 경우로 최대 완서상 안구운동 속도가 평균 22.6도/초로 나오는 경우 반규관 마비를 추측할 수 있다고 사료되지만, 다른 연구자들이 주장하는 중추 신경계의 기능에 의한 영향을 배제할 수는 없다고 사료된다. 결론 동시자극온도안진검사는 냉온교대온도검사시에 발생하는 심한 어지러움을 피할 수 있으며, 검사시간을 줄일 수 있는 장점이 있고, 반규관 마비의 측별 구분에 도움을 줄 수 있는 검사이다. 편측 전정 기능 마비의 경우(CP>25%) 동시 온도 자극시에 유형 I의 안진이 발현되고 이때 최대 완서상 안구운동 속도가 평균 22.6도/초로 마비가 없는 경우보다 통계적 의의있는 차이를 보이지만, 중추 신경계의 영향 및 다른 형태의 안진 유형에 대한 이해를 위하여 앞으로 많은 연구가 필요하다고 사료된다.
REFERENCES
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