|
|
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1997;40(8): 1205-1211. |
| Clinical Applications of Multifrequency Tympanometry. |
| Young Il Seo, Tae Hyun Yoon, Jae Jin Lee, Jong Woo Chung, Kwang Sun Lee |
| Department of Otolaryngology, Asan Medical Center University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea. |
| Multifrequency Tympanometry의 임상적 유용성 |
| 서영일 · 윤태현 · 이재진 · 정종우 · 이광선 |
| 울산대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
|
|
|
|
|
| ABSTRACT |
BACKGROUND:
Multifrequency tumpanograms for normal ears are expected to exhibit an orderly progression that were described by Vanhuyse. Middle ear pathologies alter tympanometric shapes at high frequencies and shift the resonance frequency of the middle ear transmission system.
OBJECTIVE: The aims of this study were to obtain the normative data of the multifrequency tympanometry for adults and children, to evaluate the efficiency in diagnosing stapes fixation and to access the resonance properities of middle ears undergoing stapedotomy.
MATERIAL AND METHODS: Multifrequency tympanometry was performed in 36 ears of normal adults, 24 ears of normal children and 8 ears with stapes fixation using computer-controlled acoustic immittance system(Virtual model 310).
RESULTS:
1) In normal ears, as probe frequency increases, tympanometric patterns progressed through an orderly progression of shape, consistent with the Vanhuyse model. 2) Resonance frequeny was 1195+/-260 Hz for normal adults, and 1167+/-217 Hz for normal children. There was no significant different between two groups. 3) Resonance frequency was higher in cases of stapes fixation(1431+/-323 Hz) than the normal value and was lower in cases of post-stapedotomy(721+/-130 Hz) than the normal value.
CONCLUSION:
Measurement of multifrequency tympanometry could give additional information for the evaluation of ossicular fixation. |
| Keywords:
Multifrequency tympanometryㆍResonance frequencyㆍVanhuyse modelㆍStapes fixationㆍStapedotomy |
서론
임상적으로 주로 이용되는 low frequency, 즉 226Hz의 single frequency tympanometry는 삼출성 중이염, 비정상적 중이압력 등의 중이병변이나 고막의 반흔, 함몰, 천공, 이관기능 장애 등에 대한 유용한 정보를 제공하지만 이소골의 병변에 있어서는 연결이나 고정상태를 정확하게 반영하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 여러 주파수에서 시행하는 multifrequency tympanometry(이하 MFT로 기록)는 1976년 Colletti1)가 여러 중이질환을 가진 환자들에게 처음 적용한 이래 이러한 문제점을 보완할 수 있는 임상적으로 유용한 청력검사의 하나로 알려져 있다. Vanhuyse등2)은 probe tone 주파수가 증가하면서 나타나는 tympanometry의 모양을 1B1G 에서 3B1G, 3B3G 그리고 5B3G까지의 4가지 범주로 분류하였는데 이러한 Vanhuyse pattern사이의 변화주파수를 측정함으로써 중이기능을 기술할 수 있는 지표를 얻을 수 있다.
MFT에서 얻을 수 있는 가장 유용한 측정치의 하나인 공명주파수(resonance frequency)는 중이계의 질량(mass)과 경직성(stiffness)의 효과가 서로 상쇄되는 주파수로 susceptance가 가장 낮아지는 값이며 probe tone 주파수가 공명주파수에 가까울 때 모든 중이 질환에 가장 민감한 반응을 나타나게 된다. 중이계의 경직성이 증가하면 공명주파수가 증가하며 질량이 증가하는 경우 공명주파수는 감소하게 된다.
저자들은 정상 청력을 가진 성인 18명의 36귀와 소아 10명의 24귀를 대상으로 250Hz에서부터 2000Hz까지의 주파수 변화에 따른 MFT를 시행하여 Vanhuyse pattern사이의 변화주파수를 구하였으며, positive tail method를 이용한 공명주파수를 측정하여 우리나라 정상성인과 소아의 정상범위를 구하고 두군의 값을 비교하였다. 또한 수술시 중이의 경직성이 증가되어 있는 등골고정이 확인된 환자에서 술전 및 술후 공명주파수를 측정하여 정상인과 비교함으로서 전음성 난청환자에서 이소골의 고정상태를 알기위한 진단기구로서의 MFT의 유용성을 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
대상군은 정상 청력을 갖는 19세에서 58세까지의 성인 18명의 양측 36귀와, 5세에서 13세까지의 소아 12명의 양측 24귀에서 MFT를 시행하였다. 이들은 성인의 경우 만성중이염, 두부외상, 또는 지속적인 이명증의 과거력이 없고 정상고막소견을 보인경우에 한하였으며, 소아의 경우 반복되는 삼출성 중이염의 과거력이 없고 정상고막소견을 갖는 경우에 한하였다. 등골고정환자는 수술전 등골고정이 의심되어 MFT을 시행한 환자중 수술시 등골고정이 확인된 8명의 환자만을 대상으로 하였고, 이중 추적관찰이 가능한 5명과 술전 측정되지 않았던 2명의 환자를 포함한 총7명에서 등골절개술 2개월이후의 변화를 관찰하였다. 측정기구는 computer-controlled acoustic immittance system(Virtual model 310)을 사용하였다. 먼저 226Hz의 single frequency tympanometry를 측정한 후, probe tone의 주파수를 250Hz에서 2000Hz까지 1/6 octave 간격으로 변화시키면서 각각의 tympanometry를 기록하는 sweep frequency 방법을 사용하였으며 압력변화는 초당 125 daPa의 속도로 음압에서 양압으로 변화시켰다. Vanhuyse model과 각 pattern사이의 변화주파수를 측정하기 위하여 admittance tympanogram을 susceptance와 conductance tympanogram으로 변환시켰고 여기에서 구한 tympanogram상에서 susceptance B, conductance G형태의 notch의 개수에 따라 1B1G 에서 3B1G, 3B3G 그리고 5B3G까지의 4가지 범주로 분류하였다(Fig. 1).
공명주파수의 측정은 MFT의 결과를 얻은 후 각 주파수별 susceptance graph의 변화를 관찰하여 중간 notch값이 최초로 200daPa의 값보다 낮아지는 주파수를 공명주파수로 결정하는 positive tail method(Fig. 2)를 사용하였다. 1인의 환자당 양측귀의 MFT의 측정은 15분 정도가 소요되었다.
결과
1. Vanhuyse pattern사이의 변화주파수(Table 1)
1) 3B1G
1B1G에서 3B1G로의 변화주파수는 정상 성인에서는 710Hz에서 1400Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1172±287Hz였으며 정상 소아에서는 800Hz에서 1600Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1136±219Hz였다. 이들 두 군 사이에서 3B1G로의 변화주파수는 유의한 차이를 보이지 않았다.
2) 3B3G
3B1G에서 3B3G로의 변화주파수는 성인에서 900Hz에서 1800Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1499±369Hz였으며 소아에서는 900Hz에서 1800Hz에 걸쳐 나타났고 평균 및 표준편차는 1448±281Hz였다. 이들 두 군 사이에서 3B3G로의 변화주파수에는 유의한 차이를 보이지 않았다.
3) 5B3G
3B3G에서 5B3G로의 변화주파수는 성인 및 소아의 모든 대상에서 나타나지는 않았으며 성인의 경우 36귀 중 14귀(40%), 소아의 경우 24귀 중 19귀(79%)에서만 나타났다. 성인에서는 1000Hz에서 1800Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1593±319Hz였으며 소아에서는 1120Hz에서 1800Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1691±244Hz였다.
2. 공명주파수
1) 정상 성인과 소아
성인에서 공명주파수는 710Hz에서 1800Hz에 걸쳐 나타났고 평균치 및 표준편차는 1195±260Hz였으며, 소아에서는 800Hz에서 1600Hz사이에 나타났고 평균치 및 표준편차는 1167±217Hz였다(Fig. 3). 이들 두 군사이에서 공명주파수는 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 연령별 공명주파수의 비교에서도 유의한 차이를 보이지 않았다. 동일인에서 좌, 우측귀의 비교는 성인의 경우 상관계수 0.61, 소아는 0.86으로 유의한 상관관계를 보였다(Fig. 4).
2) 등골 고정 환자
수술시 등골고정이 확인된 환자의 공명주파수는 800Hz와 1800Hz사이의 넓은 측정범위를 보였으나 평균값 1465Hz로 정상인의 평균값보다 높게 측정되었다. 등골절개술후 공명주파수의 평균값은 721Hz로 술 전 공명주파수보다 낮아졌으며 이값은 정상인의 평균값보다 낮은 값이었다(Fig. 3).
3) 증례
술 전 40dB 전음성 난청을 보이는 47세 여자환자에서 공명주파수는 1600Hz에서 측정되었고(Fig. 5A) 술 후 air-bone gap은 감소하고 static compliance는 증가하였고 공명주파수는 710Hz로 감소하였다(Fig. 5B).
고찰
226Hz의 순음을 사용한 고막운동도는 고막의 경직(stiffness) 정도를 통해 고막과 이관기능에 관련된 중이병변을 확인하는데 비교적 유용한 정보를 제공하지만 static compliance의 정상범위가 다양하기 때문에 고막과 이소골을 포함한 중이 비정상을 확인하기에는 한계를 지니고 있다. MFT는 1969년 Liden3)에 의하여 고주파수 tympanogram에서 보이는 두개 이상의 정점이 고막, 또는 이소골 연쇄이상의 지표가 될 수 있음을 처음으로 보고한 이후, Colleti1)가 mass와 stiffness disorder의 감별에 있어 MFT의 tympanometric pattern이 서로 상이함을 밝혔으나 computer software의 뒷받침이 생긴 1990년대에 와서야 임상에 이용되게 되었다.
Vanhuyse등2)은 678Hz 자극음으로 얻은 susceptance(B), conductance(G)의 고막운동도와 위상각(phase angle, φ)을 고려하여 굴곡의 개수에 따라 1B1G 에서 3B1G, 3B3G 그리고 5B3G까지의 4가지 범주로 분류하였다. Susceptance와 conductance는 admittance의 수직성분으로 각각 중이계의 질량성분과 경직성의 대수적인 합과 마찰 성분을 의미한다. 1B1G형은 susceptance tympanogram상 1개의 정점과 conductance tympanogram 상에서 1개의 정점을, 3B1G형은 3개의 susceptance 정점과 1개의 conductance 정점을 가지고 있음을 의미하며, 나머지 3B3G, 5B3G형에서도 같은 방식으로 기술하였고 굴곡의 정점간의 압력의 차이가 100daPa이상이거나 굴곡이 susceptance에서 5B, conductance에서 3G 이상일 때 비정상인 것으로 간주하였다.2) Margolis등4)은 10명의 정상성인에서 시행한 MFT결과로 주파수를 증가시키면 순차적으로 4가지의 Vanhuyse pattern이 나타남을 관찰하였다. 본 연구의 결과에서도 성인과 소아모두에서 이러한 형태의 변화가 관찰되었으나 3B3G에서 5B3G로의 변환은 성인의 경우 40%, 소아의 경우 79%에서만 나타남으로서, 모든 정상인에서 이러한 형태의 변환이 일어나지는 않는 것을 확인하였다. 이러한 결과에 대한 분석에는 1회 측정의 오차와 함께 측정범위를 넘어선 2000Hz이상의 주파수에 대한 고려가 필요하다고 판단된다.
226Hz의 tympanogram은 단일정점을 갖게 되므로 static admittance의 측정만이 가능하나 고주파수에서는 굴곡의 갯수가 많아지므로 static admittance보다는 tympanometric pattern의 변화와 중이 공명주파수의 측정이 보다 유용한 변수가 된다.4)5)
MFT의 임상적 이용은 공명주파수를 측정함으로서 이소골탈구증과 같은 저공명주파수 병변과 이소골경화증과 같은 고공명주파수 병변을 판별하는데 유용하다. 공명주파수의 측정방법으로는 admittance tympanogram상 처음으로 W형의 notch가 나타나는 주파수, 1B1G에서 3B1G로 변환되는 주파수, susceptance tympanogram에서 central notch가 negative tail이나 positive tail보다 낮아지는 주파수, phase angle이 0이 되는 주파수 등 몇가지 방법이 있으나5)6)7)8) 이중 positive tail method가 artifact가 적고 Vanhuyse pattern을 볼 수 있으며 측정률이 높다는 장점을 지니고 있어5)8) 본 연구에서는 이 방법을 사용하였다. 또한 공명주파수의 측정방법외에도 MFT의 검사 방법, 즉 일정한 압력하에서 주파수를 변화시키는 sweep frequency method, 일정한 주파수에서 압력을 변화시키는 sweep pressure method, 압력변화의 방향(상승법, 하강법), 압력변화의 속도에 따라 동일인에서 상이한 값을 보일수 있으므로 일정한 검사방법을 유지하는 것이 중요하다.9) 정상인의 공명주파수에 대한 연구는 Colletti1)가 600∼1340Hz범위로 평균 1000Hz정도로 Shanks 7)는 800∼1200Hz로 보고하였으며 채등10)은 우리나라 성인 32명에서 1000Hz와 1120Hz에서 최빈치를 보인다고 하였다. 본 연구의 결과는 성인에서 1195±260Hz, 소아에서 1167±217Hz의 평균치와 표준편차를 보여 측정방법의 차이를 감안할 때 기존의 보고와 일치되며 소아와 성인사이의 유의한 차이는 보이지 않아 연령변화에 따를 차이를 볼 수 없었던 Hank등11)의 보고와도 부합되는 소견이였다. 동일인의 우측과 좌측의 공명주파수 비교에서 정상성인과 소아모두 유의한 차이가 없었으나 일부에서 400Hz이상의 차이를 보인 경우가 있어 이는 일시적인 이관기능의 부전이나 검사 중 대상의 움직임, 침삼킴 등에 의한 것으로, 이러한 경우 2회 이상의 반복측정이 필요하리라 판단된다.
정상 이경소견을 보이는 전음성난청환자에서 등골근 반사가 없고 고막운동도상 As나 Ad형을 보일 때 이소골의 병변을 의심할 수 있으나 이러한 고막운동도 검사는 이소골관련 진단에는 예외가 많아 활용이 어렵다. 저자들의 경우에도 등골고정 환자 8례모두 static compliance 0.2cc이하를 As 형으로 설정한 Jeger12)의 분류에 들지않는 A형을 보였다. Van Camp등13)은 이경화증 환자에서 220Hz에서는 차이를 보이지 않지만 660Hz에서의 위상각이 정상인보다 높게 측정됨을 관찰하였고 Colletti1)는 등골고정환자에서 W형의 notch가 정상인보다 약간 높은 주파수대에서 보인다고 보고하였으나 이에 반해 이경화증환자와 정상인 사이에 차이점을 볼 수 없다고 한 Hunter등5)의 보고도 있다. Valvik등14)은 정상인과 이경화증, 등골 수술후 환자의 공명주파수를 측정하여 각각 1049Hz, 1238Hz, 892Hz의 평균치로 각각의 차이가 통계적 유의성이 있으며 이를 수술 후의 경직성의 감소나 질량의 증가로 설명하였다. 또한 Colletti등15)은 정상인의 공명주파수의 상한선을 1120Hz로 가정한 후 공명주파수를 이용한 이경화증환자의 진단에서 가음성과 가양성이 각각 5%, 64%로 80%의 진단적 유용성을 지닌다고 보고하였다. 본 연구의 결과에서도 등골고정환자에서 공명주파수가 높게 측정되었으나 공명주파수의 측정범위가 정상인과 등골고정환자에서 개인간 편차가 넓어4)5) 진단적 특이성은 낮은 것으로 사료되며 또한 등골고정환자에서도 등골을 제외한 고막, 추골과 침골의 운동성이 고막운동도에 차지하는 비율이 클 경우 공명주파수가 정상범위로 측정될 수 있을 것으로 예측된다.
따라서 이소골 고정이 의심되는 전음성난청환자에서 이학적검사와 순음청력검사등 다른검사와 일치여부를 확인한 후 MFT를 시행 비교하면 기존의 진단 방법에 부가적인 정보를 줄 수 있을 것으로 판단된다.
MFT는 이소골 병변에 대한 진단외에도 소아중이염의 치료효과 및 경과 추적이나 ABR이나 OAE 등의 선별검사에 실패한 신생아에 삼출성 중이염의 진단 등에 있어 유용하다는 보고5)와 더불어 향후 이에 대한 연구도 고려되야 될 것으로 사료된다.
결론
이소골 병변이 의심되는 환자에서 multifrequency tympanometry를 이용한 공명주파수의 측정이 병력과 이학적검사, 순음청력검사, static compliance값과 더불어 진단에 도움을 줄 수 있다.
REFERENCES
1) Colletti V：Tympanometry from 200 to 2000Hz probe tone. Audiology 1976；16：278-287
2) Vanhuyse V, Creten W, Van Camp K：On the Wnotching of tympanograms. Scand Audiol. 1975；4：45-50
3) Liden G：The scope and application of current audiometric tests. J Laryngol Otol. 1969；83：507-520
4) Margolis RH, Goycoolea HG：Multifrequency tympanometry in normal adults. Ear & Hearing. 1993；14：408-413
5) Hunter LL, Margolis RH：Multifrequency tympanometry, current clinical application. Am J Audiol. 1992；7：33-43
6) Shanks JE, Lilly D：An evaluation of tympanometric estimates of ear canal volume. J Speech Hear Res. 1981；24：557-566
7) Shanks JE, Wilson RH, Cambron NK：Multiple frequency tympanometry：effects of ear canal volume compensation on static acoustic admittance and estimates of middle ear resonance. J Speech Hear Res. 1993；36：178-185
8) Margolis RH, Van Camp KJ, Wilson RH, Creten WF：Multifrequency tympanometry in normal ears. Audiology. 1985；24：44-53
9) Shanks JE, Wilson RH：Effects of direction and rate of ear-canal pressure changes on tympanometric measure. J Speech Hear Res. 1986；29：11-19
10) Chae SW, Lee KS：The change of tympanometry in different frequency probe tone. Korean J Otolaryngol. 1993；36(6)：1124-1133
11) Hanks WD, Rose KJ：Middle ear resonance and acoustic immittance measures in children. J Speech Hear Res. 1993；36：218-222
12) Jerger J：Handbook of clinical impedance audiometry. Dobbs Ferry, N.Y.：American Electromedics Corporation, 1975
13) Van Camp KJ, Vogeleer M：Normative multifrequency tympanometric data on otosclerosis. Scand Audiol. 1986；15：187-190
14) Valvik BR, Johnsen M, Laukli E：Multifrequency tympanometry：preliminary experiences with a commercially available middle ear analyzer. Audiology. 1994；33：245-253
15) Colletti V, Fiorino FG, Sittoni V, Policante Z：Mechanics of the ear in otosclerosis and stapedoplasty. Acta Otolaryngol(Stockh). 1993；113：637-641
|
|
|
|
PDF Links
Full text via DOI 
Download Citation 
