An Analysis on the Vestibular Function Test Findings of Head Trauma Patients with Dizziness.

Park, Hyun Min; Chung, Sang Yong; Rhee, Chung Ku

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(3); 1998 > Article

Original Article

Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(3): 301-306.

An Analysis on the Vestibular Function Test Findings of Head Trauma Patients with Dizziness.

Hyun Min Park, Sang Yong Chung, Chung Ku Rhee

Department of Otolaryngology, College of Medicine, Dankook University, Cheonan, Korea. dkuhent@unitel.co.kr

어지럼증을 호소하는 두경부 외상 환자들의 전정기능 분석

박현민 · 정상용 · 이정구

단국대학교 의과대학 이비인후과학교실

주제어: 두경부외상ㆍ전정기능.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The incidence of head trauma is increasing, with vertigo or dysequilibrium being the major disability when returning to normal activities. However, the lack of understanding of and appropriate diagnostic methods for dizziness inhibits effective treatment and rehabilitation. We identified the vestibular status of the head trauma patients complaining of dizziness. MATERIAL AND METHODS: We performed electronystagmography battery, rotational chair test and posturography on 79 patients who previously had had head trauma. The patients were then divided according to the five types of head trauma. RESULT: The results of the vestibular function tests(VFT) of the 79 patients were analyzed to give five distinct types: 23 central types(29.1%), 21 peripheral types(26.6%), 5 mixed types(6.3%), 14 non-localizing types(17.7%), and 16 normal types(20.3%). The most common VFT finding of the intracranial lesion group was the central type(70.6%), whereas that of the temporal bone fracture group was the peripheral type(45%). The combined lesion group did not show any single predominant VFT finding. The normal type(33.3%) was the most common fingding in the inapparent head trauma group.
CONCLUSION:
Although there is some tendency that the vestibular function status of head trauma patients corresponds to the clinical presentations, it did not coincide with many of the patients in this study. This means that the vestibular function tests should be thoroughly performed in head trauma patients complaining of dizziness, so that the patients may be evaluated more accurately and treated better.

Keywords: DizzinessㆍHead traumaㆍVestibular function test

서론 두경부 외상은 산업 발달과 교통사고, 스포츠 인구의 증가 등으로 인하여 그 수가 점차 더 증가하고 있으며, 이중 어지럼증을 호소하는 환자들도 점차 쉽게 접하게 된다. 이러한 두경부 외상후 어지럼증을 호소하는 환자들의 빈도는 25%에서 90%까지 보고되고 있으며,1)2) 증상이 2년이상 지속되는 경우가 18% 정도로 보고되고 있다.3) 두경부 외상후 어지럼증의 원인으로는 외상으로 인한 전정미로진탕증, 전정기능에 관여하는 뇌간이나 소뇌 등 중추신경계의 손상, 정신적 충격에 의한 원인, 또는 이차적 이득(secondary gain)효과 등이 제시되고 있다. 그러나 아직 두경부 외상 환자에 대한 어지럼증의 체계적인 전정기능 분석은 거의 없으며, 이러한 두경부 외상 환자에 있어 어지럼증이 외상 이전의 정상적인 생활로의 복귀에 큰 장해요인이 되고 있음에도 불구하고 어지럼증에 대한 이해와 적절한 진단 방법의 부족으로 효과적인 치료 및 재활이 실시되지 않고 있다. 두경부 외상 환자들이 어지럼증을 호소하는 경우 대체적으로 방사선 검사를 기초로 진단적 이해를 하려는 경향이 있다. 예를 들면 두개내의 출혈이 발견되는 경우 당연히 중추성 전정장애로 추측하고, 측두골 골절만 있고 두개내 병변이 없는 경우는 말초성 전정장애를 일차적으로 생각하는 경우를 말한다. 이와 같은 경향은 대개 환자의 평가에 있어 방사선 검사가 초기에 시행되며 진단명이 대부분 방사선 검사를 토대로 한 형태학적 변화를 언급하기 때문이다. 또한 환자가 어떤 진료과에 입원하는가에 따라서도 영향을 받을 수 있을 것이다. 본 연구에서는 임상에서 흔히 보는 두경부 외상환자의 임상적 및 방사선 검사에 기초를 둔 형태학적 변화의 유형별로 특별한 전정기능의 변화 형태를 파악하여 두경부 외상으로 인한 어지럼증과 평형장애를 호소하는 환자에 대한 올바른 이해와 치료를 위한 기초적 자료를 구하고자 하였다. 재료 및 방법 연구대상은 1994년 5월부터 1997년 5월까지 단국대학교병원에 입원하였던 두경부 외상 환자 중 어지럼증을 호소하는 환자 79명을 대상으로 하였다. 성별은 남자가 50명, 여자가 29명이었으며, 연령은 8세에서 73세까지 비교적 균등하게 분포하였고(Table 1) 평균 40.3±18.1세였다. 어지럼증이 시작되고 전정기능검사를 받은 시기까지의 기간은 3일부터 36개월까지 분포하였으며, 1년 미만의 기간을 가진 71명의 평균 기간은 34.3±50.9일이었다. 후향적인 임상기록의 검토를 통하여 정보를 얻었으며, 두경부 외상 유형별로 두개내 병변군, 측두골 골절군, 두개내 병변 및 측두골 골절이 있는 군, 경부 외상군, 불현성 두경부 외상군의 5군으로 나누어 분석을 시도하였다. 두개내 병변군은 전산화단층촬영으로 확인되는, 두개내에 외상으로 인한 경뇌막외 출혈, 경뇌막하 출혈, 지주막하 출혈 또는 대뇌좌상 등 측두골 골절은 없고 두개내 출혈이나 병변이 있을때로 전체 79명중 17명(21.5%)이었고, 측두골 골절군은 두개내 병변은 없으면서 측두골에 골절이 있는 군으로 20명(25.3%)이었다. 두개내 병변 및 측두골 골절이 있는 군은 두 경우가 같이 동반된 경우로 13명(16.5%)이었고, 경부 외상군은 경부 염좌, 경추골절 등으로 신경외과에서 진단받은 환자로 2명(2.5%)이었다. 그외 이학적 검사나 전산화단층촬영에서 기질적 병변이 발견되지 않는 환자를 불현성 두경부 외상군으로 분류하였으며 27명(34.2%)이었다. 두경부 외상 환자들의 원인별 분포는 전체 79명중 교통사고로 인한 경우가 62명(78.5%)으로 가장 많았으며, 낙상 12명(15.1%), 그외 둔기손상 등이 5명(6.4%) 이었다. 환자들의 전정기능을 평가하기 위하여 전기안진검사(electronystagmography, ENG), 회전의자검사(rotating chair test) 및 체위기록검사(posturography)를 시행하였다. 전기안진검사에서는 Micromedical Technologies사의 ultra ENG system(Micromedical Technologies, Inc. U.S.A)을 이용하여 단속운동, 시추적운동, 체위성 안진(positional nystagmus), 체위변환성안진(positioning nystagmus), 시운동성안진(optokinetic nystagmus)과 온도안진검사(caloric test) 및 주시고정(visual fixation)을 측정하였다. 단속운동, 시추적운동 및 시운동성안진 검사는 회전의자검사의 booth 내에서 실시하였다. 단속운동 검사는 fixed와 random 단속운동 검사를 시행하였고, 상하좌우로 향하는 안구운동의 잠복기(latency), 정확도(accuracy) 및 속도(velocity)를 구하여 이중 한가지라도 정상 범주에서 벗어나는 경우 비정상으로 판정하였다. 분석과정은 수동으로 조작이 가능하여 자동으로 분석된 결과가 적절치 않은 경우는 해당되는 단속운동을 대상에서 제외하였다. 시추적운동 검사는 0.1 Hz, 0.2 Hz, 0.4 Hz에서 시행하였으며, 자료의 분석은 각 주파수에서 좌우로 향하는 gain의 평균치가 하나라도 정상범위에서 벗어나는 경우 비정상으로 판정하였다. 시운동성안진 검사는 역시 회전의자검사의 booth 안에서 light bar를 시계방향, 반시계방향으로 최고속도 40도/초, 0.05 Hz의 주파수로 회전시키며 시행하였으며, 양방향으로의 gain을 역시 자동으로 얻었다. 체위성안진은 최대완서상 안구운동 속도가 4도/초 이상인 경우에서만 비정상으로 판정하였다. 온도안진검사는 17℃ 수돗물을 이용한 단일온도안진검사를 시행하여 최대 완서상 안구운동 속도차가 10도/초 이상인 경우나 일측의 반응이 8도/초 이하인 경우를 일측의 전정기능 약화로 진단하였다.4) 주시고정은 안진이 최고속도를 보인 직후 시행하였으며 fixation index가 70% 이상인 경우 억제실패로 판정하였다. 회전의자검사는 Micromedical Technologies사의 회전의자를 이용하여 암실 상태에서 검사를 하였고, 최고속도 60도/초로 0.01 Hz, 0.02 Hz, 0.04 Hz, 0.08 Hz, 0.16 HZ, 0.32 Hz의 주파수에서 정현파회전운동검사(sinusoidal harmonic acceleration)를 시행하였다. 각 주파수에서의 gain, phase, symmetry를 구하여 각각 적어도 두개의 주파수에서 정상 범위를 벗어난 경우를 비정상으로 판정하였다. 시각전정안반사(visual-vestibulao-ocular reflex) 검사는 시운동성안진 검사의 light bar를 켜서 고정시킨 상태에서 0.04 Hz의 정현파회전운동검사를 시행하였으며, VFX(vestibulo-ocular reflex with fixation) 검사는 회전의자와 함께 움직이는 한 점을 주시시킨 상태에서 역시 0.04 Hz의 정현파회전운동검사를 시행하였다. 정상은 gain이 각각 0.8 이상, 0.2 이하를 기준으로 하였다. 체위기록검사는 NeuroCom사의 EquiTest(NeuroCom International, Inc. U.S.A)를 이용하여 sensory organi-zation test(SOT)와 motor control test(MCT)를 시행하였다. SOT에서는 전정기능장애의 정도를, MCT에서는 잠복기를 기준으로 평가하였다. 전정기능검사 결과의 해석은 중추성(central, C), 말초성(peripheral, P), 혼합성(mixed, M), 비국소성(nonlocalizing, L) 전정장애 및 정상(normal, N)의 다섯가지 유형으로 구분하였다. 중추성 전정장애는 단속운동, 시추적운동, 시운동성안진 검사 또는 주시고정이나 VFX 또는 시각전정안반사 검사에서 비정상적인 소견을 보이는 경우를 기준으로 선정하였고, 말초성 전정장애는 상기한 검사에서 정상소견을 보이며 온도안진검사, 정현파회전운동검사에서 일측성 또는 양측성 전정장애의 소견을 보이거나4)5) 체위변환성안진을 보이는 경우를 기준으로 판정하였다. 이외에 중추성 전정장애와 말초성 전정장애의 소견을 동시에 보이는 경우는 혼합성 전정장애로 판정하였다. 상기한 검사에서 모두 정상소견을 보이지만 체위성안진을 보이거나 체위기록검사에서 SOT 또는 MCT의 비정상적 소견을 보이는 경우 비국소성 전정장애로 판정하였고, 시행한 모든 검사에서 정상의 소견을 보이는 경우를 정상으로 판정하였다. 결과 전정기능 유형별 분포는 중추성이 23명(29.1%), 말초성이 21명(26.6%), 혼합성이 5명(6.3%), 비국소성 전정기능장애가 14명(17.7%), 정상이 16명(20.3%)이었다(Fig. 1). 병변의 유형에 따른 전정기능 소견의 분포를 보면, 두개내 병변이 있는 환자 17명중 중추성이 12명(70.6%), 말초성 3명(17.6%), 혼합성 1명(5.9%), 정상이 1명(5.9%)으로 중추성이 가장 많았고 비국소성소견으로 나온 예는 없었다(Fig. 2). 측두골 골절군 20명 중에는 중추성이 2명(10%), 말초성 9명(45%), 혼합성 2명(10%), 비국소성 3명(15%), 정상이 4명(20%)으로 말초성이 가장 많았다(Fig. 3). 두개내 병변 및 측두골 골절이 동반된 13명 중에는 중추성이 2명(15.4%), 말초성 4명(30.8%), 혼합성 1명(7.7%), 비국소성 5명(38.5%), 정상이 1명(7.7%)으로 일정한 유형이 많이 분포하지는 않았다(Fig. 4). 2명의 경부 외상군에서는 말초성 전정기능장애가 1명, 정상이 1명이었다(Fig. 5). 불현성 두경부 외상군 27명중 중추성이 7명(25.9%), 말초성 4명(14.8%), 혼합성 1명(3.7%), 비국소성 6명(22.2%), 정상이 9명(33.3%)이었다(Fig. 6). 전정기능검사상 정상소견을 보인 환자 15명의 두경부 병변의 유형에 따른 분포를 보면, 불현성 두경부외상 환자가 8명으로 가장 많았으며, 측두골 골절이 4명, 두개내 병변군 1명, 두개내 병변 및 측두골 골절이 있는 군 1명, 경부 외상군이 1명이었다(Fig. 7). 말초성 전정기능장애 21명을 임상 진단별로 분류한 결과 발작성체위변환성현훈이 12명(57.1%)으로 가장 많았으며, 어지럼증과 고음역의 난청이 동반되지만 측두골 전산화단층촬영상 특별한 내이의 골절이 관찰되지 않는 전정미로진탕증 3명, 측두골횡골절에 동반된 내이골절 2명, 온도안진검사 및 회전의자검사에서 판명된 양측성 전정기능장애가 4명이었다(Table 2). 전정기능검사에서 이상소견을 보인 경우는 단속운동 검사가 25명(32%), 시추적운동 검사 11명(14%), 체위성안진 20명(25%), 체위변환성안진 15명(19%), 시운동성안진 8명(10%), 온도안진검사 19명(24%), 주시고정 및 VFX 3명(4%), 정현파회전운동검사 18명(23%), 체위기록검사의 SOT 47명(59%), MCT 24명(30%)로 SOT가 가장 높은 양성률을 보였다(Fig. 8). 고찰 두경부 외상 후 어지럼증은 외상 후 일상 생활 및 작업으로의 복귀에 가장 큰 장해 요인이며,6) 이러한 어지럼증 환자의 많은 수가 5년내 외상 전과 같은 작업 능력으로 돌아가지 못한다.7) 본 연구에서도 1년 이상 증상이 지속된 8명은 차치하고라도 1년 미만의 증상 기간을 가진 71명에서 평균 검사까지의 기간이 34일이었다는 사실은 외상 후에 생기는 어지럼증 및 평형장애가 이들에게서 급성기의 치료후 아급성 또는 만성적으로 행동에 제한을 줄가능성이 있다는 것을 의미한다. 두경부 외상후 어지럼증은 관통성 두부외상이나 둔한 두부외상, 급가속 및 감속에 의한 경부 외상, 압력상해로 인한 내이의 손상, 8번 뇌신경의 손상, 전정기능에 관계하는 뇌간이나 소뇌 등의 중추신경계의 손상, 정신적 요인 등을 생각할 수 있다. 관통성 두경부 외상의 원인으로는 총상이 많지만 우리나라에는 흔하지 않으며 둔한 두부외상이 두경부 외상후 어지럼증의 가장 흔한 원인이 된다. 둔한 두부외상의 원인은 본 연구에서는 교통사고가 대다수(78.5%)를 차지했으며 이는 향후 교통수단의 증가와 더불어 계속 증가할 것이다. 두경부 외상후 어지럼증을 호소하는 환자의 전정기능검사는 본 연구의 결과에서 중추성(29.1%) 및 말초성(26.6%)전정장애 소견은 물론 정상소견(20.3%)까지 다양한 결과를 보인다. 이는 외상의 유형이나 상황이 중추성이든 말초성이든 또는 복합적이든 전정기관에서 다양한 병변을 유발할 수 있으므로 두부외상 환자를 대할 때 이런 여러가지 가능성을 염두에 두어야 함을 의미한다. 두경부 외상후 어지럼증의 말초성 원인으로 측두골 골절에서 내이 골절이 동반된 경우는 어지럼증 및 청력 손실의 내이 증상이 생기는 것은 당연하지만 내이 골절이 동반되지 않은 경우에도 어지럼증을 호소하는 경우가 많다. 1995년 Davies와 Luxon은 골절이 동반되지 않은 둔한 두부 외상의 환자에 있어 순음청력검사상 양측 고음감각신경성난청이 종종 발견되며 이때 전정미로진탕증을 시사한다고 하였고, 이들에게서 나타나는 어지럼증으로는 발작성체위변환성현훈이 가장 많다고 보고하였다.8) 또한 1964년 Barber는 측두골의 횡골절환자의 47%에서, 골절을 동반하지 않은 두부외상 환자의 21%에서 외상으로 인한 전정미로진탕증의 결과로 발작성체위변환성현훈이 올 수 있다고 하였으며, 이런 결과가 보인다고 하였다.9) 1951년 Schuknecht는 실험적으로 중이와 중추신경계 손상없이 두부외상을 준 고양이에서 외모세포와 내모세포의 결손 및 편평화(flattening)를 보이는 코르티기관의 변성을 관찰하였고,10) 1969년에 이러한 골절이 동반되지 않은 청력소실 및 전정기능 증상을 보이는 두부 외상 환자에 있어서 전정미로진탕증으로 기술하였으며 이들의 와우와 전정기내에서 미세 출혈 소견을 관찰하였다.11) 1968년 Parker등은 동물실험에서 선가속 또는 회전에 의하여 쉽게 이석(otoconia)이 떨어져 나오는 것을 확인하였고, 이것이 후반규관에 모여 있어 두부가 움직일때 어지럼증을 유발하는 발작성체위변환성현훈의 원인이라고 하였다.12) 본 연구에서는 말초성 전정장애의 원인을 고음역의 난청을 동반하는 전정미로진탕증과 발작성체위변환성현훈으로 편의상 구분한 결과 발작성체위변환성현훈이 12명(57.1%)으로 가장 많았고, 전정미로진탕증은 3명(14.3%)이었다. 양측성 전정장애를 보인 4명중 2명은 외상후 치료과정에서 사용된 약물에 의한 이독성 전정장애로 밝혀졌으며 나머지 2명은 정확한 기전을 확인할 수 없었다. 어지럼증을 호소하는 두경부 외상환자의 중추성 원인으로 1967년 Nakamura는 동물 실험에서 경한 두경부 외상으로 인하여 뇌간이나 전정핵에 점상 출혈이 나타나는 것을 발견하였고, 이를 외상후 어지럼증의 원인으로 생각하였다.13) 본 연구에서 불현성 외상군이나 측두골 골절군 중에서 중추성 전정기능장애를 보이는 환자들은 이러한 원인의 어지럼증이 있을 것으로 생각된다. 또한 본 연구 결과에서 방사선 검사에서 보이는 병변부와 전정기능검사의 이상소견 부위의 일치율을 보면 두개내 병변이 있는 환자 중 전정기능 검사상 중추성 이상이 70.6%로 병변부와 전정기능검사소견이 비교적 잘 일치하는 소견을 보였으나 측두골 골절군에서는 말초성이 45%로 비교적 낮았다. 이러한 병변부와 일치하지 않은 전정기능의 이상소견과 이학적 검사나 방사선학적 검사 등의 이상소견이 발견되지 않은 불현성 두경부 외상군에서 중추성, 말초성 등의 이상소견이 발견되는 것은 검사상으로 밝혀지지 않는 전정미로진탕증이나 뇌간이나 전정핵 등의 점상출혈 등을 원인으로 생각할 수 있다. 이외에 두개내 병변을 보이는 환자군중 말초성 전정장애를 보인 3명은 발작성체위변환성현훈 2명과 미로진탕증 1명으로 진단이 내려졌다. 경부의 외상으로 인한 어지럼증의 기전은 대부분 whiplash 손상에 의한다. Whiplash 손상에 의해 어지럼증이 오는 이유는 경부의 고유감각의 유입과정의 변화,14) 이석기관에서 갑작스런 가속 및 감속에 의한 이석의 탈락,15) 직접적인 뇌간의 손상 및 혈관의 손상에 의한 허혈16) 등이 제시되었다. 어지럼증 및 평형장애는 whiplash 손상후 지속되는 증세중 가장 많은 것중의 하나로 알려져 있지만 본 연구에서는 2명의 환자만이 포함되었으며 전정기능적 진단은 발작성체위변환성현훈 1명과 정상 1명이었다. 이렇게 경부외상 환자가 적은 이유는 아마도 환자들 대부분이 상당한 기간동안 경부에 collar나 splint를 착용하게 되어 전정기능검사가 불가능하였기 때문이었을 것으로 생각된다. 또한 전정기능검사상 정상소견을 보인 15명중 7명에서는 골절등의 뚜렷한 두경부 외상이 있었으나 8명에서는 뚜렷한 외상의 흔적이 없었다. 그 이유로는 일시적인 전정기능의 변화, 예를 들면 증세가 매우 경미한 발작성체위성현훈이 단기간 동안 지속된 경우 일정 기간 후에는 이를 유발하는 검사에서 정상적인 소견을 보였을 가능성이 있다. 이외에도 전정기능검사가 각 개체의 모든 전정기관의 기능을 평가하는 것이 아니고 피검자의 전정기능 상태를 완벽히 반영하지 못한다는 점도 이유가 될 수 있으며, 또 다른 이유는 정신적 요인이나 이차적 이득 효과를 노리는 경우도 생각할 수 있다. 그러나 전정기능검사상 정상인 이상 이들을 구별하기는 쉽지 않다. 어지럼증을 호소하는 두경부 외상 환자의 전정기능검사소견은 일반적으로 체위성안진이 가장 높은 이상소견을 보이는 것으로 알려져 있으며,8)16) 그 이외에 1972년 Toglia는 33%에서 전정안구반사의 이상소견을 보임을 보고하였다.17) 본 연구에서는 체위기록검사의 sensory organization test(SOT)가 47명(59%)으로 가장 높은 양성율을 보였으며 체위성안진은 25%로 다른 저자들의 문헌에서 보고한 것에 비해서는 적은 이상소견을 보였다. 이는 체위기록검사 특히 SOT가 전정기관의 기능적 변화를 예민하게 반영하는 검사라는 보고와 일치하는 결과이다.18) 말초성 전정장애의 일부는 이독성약제에 의한 양측 전정기능의 소실이다. 이는 두경부외상 자체 또는 동반되는 외상의 치료과정에서 장기간 투여된 아미노글라이코사이드계 약물에 의한 것으로 사료되며 향후 이비인후과 의사들이 앞장서서 해결해야 할 문제중의 하나일 것이다. 결론 두경부 외상에 동반되는 어지럼증은 내이와 중추의 병변이 단독으로 또는 복합적으로 원인이 되는 것으로, 환자 증상과 검사소견이 다양하여 진단이 어렵고 전정기능검사 소견이 방사선 검사적 병변 부위와 일치하지 않는 소견을 보인다. 그러므로 어지럼증을 호소하는 두경부 외상 환자를 평가할 때는 포괄적인 전정기능검사를 시행하여 기능적 변화를 이해해야 함은 물론이고 환자의 이과적, 신경과적 그리고 정신과적 문제점을 종합적으로 파악해야만 정확한 진단이 가능하며, 이후 적절한 치료를 통해 조기 사회복귀가 가능할 것이다.
REFERENCES
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