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Hearing sciences, Electrophysiology, Auditory and vestibular disorders
Korean Journal of Audiology 2010;14(2):110-114.
Comparison of Pure-Tone Thresholds and Click-Evoked Auditory Brain Stem Response Thresholds in Noise-Induced Hearing Loss
Jae Suk Lee1, Beom Gyu Kim1, Il Seok Park1, Yong Bok Kim1, Tae-Won Jang2, Sang Yong Oh2
1Department of Otolaryngology-Head & Neck Surgery
2Occupational & Enviromental Medicine, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea
소음성난청에서 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치의 비교
이재석1, 김범규1, 박일석1, 김용복1, 장태원2, 오상용2
1한림대학교 의과대학 이비인후과학교실
2산업의학과
Abstract

Background and Objectives
The present study aims were to compare the pure-tone thresholds and click-evoked auditory brain stem response (C-ABR) thresholds in 73 ears with noise-induced hearing loss. 


Subjects and Methods
The mean of the pure-tone threshold and C-ABR threshold results were analyzed for 73 ears with noise-induced hearing loss: the mean of pure-tone thresholds of 1, 2, 3, and 4 kHz, the mean of pure-tone thres-holds of 1, 2, and 3 kHz, the mean of pure-tone thresholds of 1, 2, and 4 kHz, and the mean of pure-tone threshold of 2, 3, and 4 kHz. 


Results
Results revealed significant findings in the mean of the pure-tone threshold and C-ABR threshold. The correlation coefficients were 0.810 (1, 2, 3, and 4 kHz), 0.848 (1, 2, and 3 kHz), 0.820 (1, 2, and 4 kHz), and 0.793 (2, 3, and 4 kHz) for each of the means of the pure-tone thresholds and C-ABR thresholds. The threshold differences between the mean of the pure-tone thresholds and C-ABR thresholds were -6.9 dB (1, 2, 3, and 4 kHz), -10.2 dB (1, 2, and 3 kHz), -9.5 dB (1, 2, and 4 kHz), and -3.2 dB (2, 3, and 4 kHz). 


Conclusions
We have shown a higher relationship between pure-tone thresholds and C-ABR thresholds in noise induced hearing loss. Also, the threshold differences between the mean of the pure-tone thresholds and C-ABR thresholds were estimated to be approximately 3-10 dB. 

Keywords: Noise-induced hearing loss;Pure tone audiometry;Auditory brain stem;evoked response.

Address for correspondence : Beom Gyu Kim, MD, Department of Otolaryngology-Head & Neck Surgery, Hallym University College of Medicine, 94-200 Youngdeungpo-dong 2 ga, Youngdeungpo-gu, Seoul 150-719, Korea
Tel : +82-2-2639-5480, Fax : +82-2-2637-5480, E-mail : kbyu@hallym.or.kr


서     론

순음청력검사는 일반적으로 사람들의 청력을 평가하는 방법 중에서 가장보편적인 검사방법이면서 객관적 청력검사와 마찬가지로 난청의 유형과 정도를 파악하여 정확한 진단, 예방, 치료 및 재활의 기본적인 자료를 제공한다. 순음청력검사는 검사의 정확성과 신뢰성을 확보하지 못하면 가장 신뢰할 수 없는 검사방법이 될 수 있지만, 검사에 대해 정확성과 신뢰성을 확보할 수 있다면 난청의 유형과 정도를 가장 잘 파악할 수 있는 검사 방법 중에 하나이다. 이런 주관적 청력검사의 정확성과 신뢰성으로 인해 정확한 진단과 확인이 불가능한 경우에는 객관적인 청력검사가 필요하다.
객관적 청력검사 중 청성뇌간반응(auditory brain stem responses: ABR)검사는 음향자극 후 신경전기적 반응을 기록하여 간접적으로 청력역치를 측정할 수 있고 신경학적 진단이 가능한 검사이다. 그리고 클릭청성뇌간반응(click-evoked auditory brain stem responses: C-ABRs)검사는 1
~4 kHz의 모든 주파수를 자극하기 때문에 주파수의 특이성은 없지만 0.1 msec의 짧은 자극지속시간으로 많은 양의 청신경 뉴런을 동시다발적으로 자극하여 진폭(amplitude)이 큰 전기반응을 얻을 수 있다. 따라서 클릭청성뇌간반응검사는 임상학적으로 난청을 진단하고 확인하며, 역치는 난청의 크기를 평가하는 데 폭 넓게 사용되고 있다.1,2,3,4) 특히 클릭청성뇌간반응검사는 검사가 어려운 사람이나 신생아의 청력역치평가와 수술 중 모니터링, 미로성과 후미로성의 병변 구별 등에 가장 효과적으로 이용되고 있다.4,5,6) 연구2,3,4)에 의하면 2~4 kHz의 주파수대에서 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치가 가장 좋은 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 또한 소음성난청은 정상청력에 비해 청성뇌간반응의 잠복기와 파간 잠복기가 길어지고 청성뇌간반응의 I번 파가 결여되거나 I번 파와 III번 파가 결여되는 비정상적인 파(wave)형태를 보이는 것으로 나타났다.6,7,8) 그리고 이전 연구1,2,3)에 의하면 청력역치의 여러 주파수를 조합하여 클릭청성뇌간반응역치와 비교 분석했더니 2~4 kHz, 1-2-4 kHz의 주파수대에서 좋은 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 
본 연구에서는 소음성난청이라는 특정 대상을 통해 여러 주파수를 조합하여 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치사이의 상관성과 역치차이를 비교 분석하여 검토하고자 하였다. 

대상 및 방법

한림대학교 한강성심병원 산업의학센터에 내원한 소음성난청자 총 39명의 남성 중 이독성 약물이나 유전적 청력손실이 없으면서 이과적 질환이 없는 감각신경성난청을 대상으로 73귀를 선정하였다. 중이 검사에서 고실도는 대상자 모두 A형이었다. 소음성난청자의 평균연령은 47.2±7.6세였고 소음노출기간은 조사되지 않았다. 대상자는 0.25
~8 kHz의 주파수에서 기도와 골도 청력검사를 실시하였고 순음청력검사 결과 대상자들은 영구적 소음성난청을 보였다.
클릭청성뇌간반응(C-ABRs)검사는 Bio-logic사 Navigator Pro(Ver 7.0)에 삽입형이어폰(ER-3A)을 통해 13.3/ s의 alternating click음을 사용하여 자극하였고 차폐가 필요할 때에는 차폐음으로 백색잡음(white noise)을 사용하였다. 클릭청성뇌간전위반응검사의 측정방법은 가장 보편적으로 사용되는 전극배열방식으로 좌우 유양돌기와 정수리 그리고 이마를 Omniprep으로 깨끗이 닦아낸 후 Goldcup전극을 부착 시키고 전극박스(electrode box)에 연결시켜 전기저항을 점검하였다. 모든 전기저항은 5 KΩ 이하로 하되 항상 2 KΩ 이하를 유지하였고 평균 자극수는 2024, window는 10.66 ms를 사용하였다. 여과(filtering)는 전기적 배경소음 속에서 클릭청성뇌간전위반응의 신호탐지를 향상시키기 위한 기술로 여과 방식은 100
~3,000 Hz의 band-pass filtering을 사용하였다. 클릭청성뇌간전위반응검사는 처음 고강도 90 dBnHL에서 시작하여 역치에 가까워질 때까지 10 dB이나 20 dB 자극강도로 증가시키거나 감소시키면서 역치를 찾아 갔으며, 클릭청성뇌간전위반응역치는 V번 파의 반복성이 관찰되는 가장 낮은 자극강도를 역치로 정의하였고 역치자극강도는 10 dB단위를 사용하였다. 그리고 순음청력검사와 뇌간반응검사는 검사의 일관성을 유지하기 위하여 동일 검사자가 검사를 실시하였다.
통계분석은 SPSS Version 12.1(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)의 대응표본(Paired) T-test 검정을 통해 각 주파수에 따른 평균 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치의 차이를 비교분석하였고 상관분석을 통해 상관관계 및 단순회귀분석을 실시하였다. 상관성은 Pearson 상관계수를 통해보았고 유의수준 5%로 하였다.

결     과

클릭청성뇌간반응역치와 평균 순음청력역치사이의 차이를 비교분석한 결과 1-2-3-4 kHz, 1-2-3 kHz, 1-2-4 kHz, 2-3-4 kHz의 주파수에서 모두 유의한 역치차이가 있는 것으로 나타났고(p<0.001) 이들의 역치차이는 -6.9 dB, -10.2 dB, -9.5 dB, -3.2 dB의 차이를 보였다(Table 1). 클릭청성뇌간반응역치와 평균 순음청력역치차이의 크기는 1-2-3 kHz, 1-2-4 kHz, 1-2-3-4 kHz, 2-3-4 kHz 순으로 나타났으며, 1-2-3 kHz의 주파수에서 가장 큰 역치 차이를 보였고 2-3-4 kHz의 주파수에서는 가장 작은 역치 차이를 보였다(p<0.001). 특히 클릭청성뇌간 반응역치와 평균 순음청력역치사이의 차이는 고주파수대에서 작은 것으로 나타났고 클릭청성뇌간반응역치가 평균 순음청력역치보다 더 높게 나타났다(Table 1). 클릭청성뇌간반응역치와 평균 순음청력역치사이의 상관관계(Correlation Coefficient, Pearson)는 1-2-3-4 kHz, 1-2-3 kHz, 1-2-4 kHz, 2-3-4 kHz의 주파수에서 모두 통계학적으로 유의한 상관관계가 관찰되었다(p<0.001). 상관계수는 0.810, 0.848, 0.820, 0.793으로 모두 강한 상관성을 보이는 것으로 나타났다(Table 1). 그리고 각 주파수에 대한 소음성난청의 평균 순음청력역치를 보았으며(Fig. 1), 상관분석을 통해 1-2 -3-4 kHz, 1-2-3 kHz, 1-2-4 kHz, 2-3-4 kHz의 평균 순음청력역치에 따른 클릭청성뇌간반응역치의 상관관계 및 단순회귀분석을 실시하여 보았다(Fig. 2). 

고     찰

객관적이면서 간접적으로 청력역치를 측정하는 데 사용되고 있는 클릭청성뇌간반응검사는 순음청력역치와 높은 상관성을 갖고 있기 때문에 가장 폭넓게 사용되는 유발전위검사중의 하나이다.1,2,3,4,5) 이 전기 생리학적 방법의 청성뇌간반응검사는 음향학적 자극에 의해 활성화된 두피에서 신경활동을 반영한 것으로 청력이 아니라 전기 생리학적 역치라고 할 수 있으며3) 청력은 소리의 지각과 같은 심리음향학의 지각을 말한다. 청성뇌간반응역치는 심리음향학 청력역치와 아주 밀접하기 때문에 협조가 되지 않는 피검자에 대해서 객관적이면서 정확한 역치평가가 필요할 때 적용할 수 있다. 특히 주관적인 순음청력검사에 대해서 신뢰할만한 반응을 제공하지 못하는 사람의 경우에는 정확한 청력역치 예측을 위해 전기 생리학적 방법의 청성뇌간반응검사법이 필요하다. 
본 연구는 소음성난청자를 대상으로 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치를 비교분석하여 상관성과 역치차이를 보고자 하였다. van der Drift 등3)의 연구에 의하면 상관계수는 2-4 kHz와 1-2-4 kHz의 주파수에서 0.93과 0.92를 보였으며 역치차이는 -1.9 dB와 3.3 dB의 결과를 보였다. 본 연구에 비해 높은 상관성과 역치차이를 보였으며 이런 결과는 van der Drift 등3)의 연구에서는 청성뇌간반응역치를 결정할 때 5 dB 단위를 사용하였지만 본 연구에서는 클릭청성뇌간반응역치를 결정할 때 10 dB단위를 사용하였기 때문이라고 사료된다. 또 다른 연구4)에서는 순음청력역치와 청성뇌간반응역치의 차이가 20 dB이내인 것으로 나타났다.
그리고 Jerger와 Mauldin 연구1)에 의하면 클릭청성뇌간반응역치는 1-2-4 kHz의 주파수에서 가장 좋은 청력도 예측 결과를 보이는 것으로 나타났다. 이 연구에 의하면 1-2-4 kHz의 주파수에 대한 순음청력역치의 평균은 상수 0.6에 C-ABR 역치를 곱했을 때 가장 정확한 예측성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 C-ABRs 역치결과를 이 공식에 적용할 경우 0.6×45.2=27.1 dBHL의 평균 순음청력역치의 결과를 보였지만 실제 본 연구의 경우 1-2-4 kHz의 주파수에서평균 순음청력역치는 35.7 dBHL로 8.6 dBHL의 차이를 보였다. 따라서 각 연구마다 보이는 결과의 차이는 검사자, 검사방법, 피검자, 클릭청성뇌간반응검사장비, 역치자극강도 등에 기인하는 것으로 사료된다. 
감각성 난청에서 고강도의 click음에서는 I번 파의 절대 잠복기는 길어지고 V번 파의 절대 잠복기는 비교적 정상으로 나타나며 강도가 낮아질수록 I번 파는 소멸되거나 V번 파의 절대 잠복기는 길어진다. 이런 이유는 I번 파는 와우의 기저부(basal)(고주파수 영역)에 의존적인 반면에 V번 파는 기저막(basilar membrane)전체에 의존적이기 때문이라고 사료된다. 그리고 V번 파의 절대 잠복기가 청력도에 비해 정상적으로 나타날 수 있는 또 다른 이유는 청각누가현상(auditory recruitment) 때문이라고 사료된다. 본 연구에서도 클릭청성뇌간반응파형은 다른 연구6,7,8)와 마찬가지로 클릭청성뇌간반응의 I번 파가 결여되거나 I번 파와 III번 파가 결여되기도 하였다. 그리고 Bauch와 Olesn5)는 2, 3, 4 kHz의 청력역치가 대부분 클릭청성뇌간반응의 파형에 영향을 주는 것으로 나타났고 이 중 3 kHz의 주파수가 파형에 영향을 더 미치는 것으로 보고하고 있다. 이것은 임상에서 주로 사용되는 클릭청성뇌간반응검사가 1-4 kHz의 주파수 순음청력역치의 평균과 높은 상관성을 가진 반면에 1 kHz 이하의 저주파수에서는 강한 상관성을 갖지 못하기 때문이라고 사료된다. 특히 만성적 소음에 의한 소음성난청의 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치가 상당히 일치할 수 있는 것은 중저주파수대 보다는 고주파수대에서 청력손실이 더 큰 가파른 청력도(sloping configuration)를 갖기 때문이라고 사료된다. 그리고 Gorga 등2)의 연구에서도 청력역치의 여러 주파수를 조합하여 비교한 결과 2-4 kHz의 평균청력역치가 클릭청성뇌간반응역치와 가장 일치하는 것으로 나타났고, 수년간 소음에 노출된 사람과 정상인을 비교했을 때 청성뇌간반응의 잠복기와 진폭에서도 의미 있는 변화를 보이는 것으로 보고하고 있다.6,7,8)
본 연구에서도 여러 주파수를 조합하여 비교분석한 결과 평균 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치차이는 1-2-3-4, 1-2-3, 1-2-4, 2-3-4 kHz의 주파수에서 -6.9, -10.2, -9.5, -3.2 dB의 역치차이를 보이는 것으로 나타났고, 두 역치 간의 상관계수도 0.810, 0.848, 0.820, 0.793으로 강한 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 이것은 각각의 주파수 조합에 따른 결과로 사료된다. 그리고 본 연구는 고주파수 청력손실이 특징인 소음성난청이라는 특정 대상을 한정해서 보았기 때문에 1-4 kHz의 모든 주파수 조합에서 클릭청성뇌간반응검사와 강한 상관성을 보일 수 있었던 것으로 사료된다. 그리고 소음성난청의 청각학적 평가에서 순음청력역치와 클릭청성뇌간반응역치간의 역치차이가 약 3
~10 dB 정도로 신뢰할만한 반응을 보이지 않는 경우에는 클릭청성뇌간반응검사가 객관적 검사방법으로 청력역치를 예측하는데도 유용할 것으로 사료된다. 

결     론

소음성난청자를 대상으로 한 본 연구결과는 순음청력역치와 클릭청성뇌간 반응역치가 높은 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 두 역치 간의 차이는 클릭청성뇌간반응역치가 순음청력역치보다 약 3
~10 dB 정도 더 높은 것으로 나타났다. 


REFERENCES
  1. Jerger J, Mauldin L. Prediction of sensorineural hearing level from the brain stem evoked response. Arch Otolaryngol 1978;104:456-61.

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  4. Gorga MP, Johnson TA, Kaminski JR, Beauchaine KL, Garner CA, Neely ST. Using a combination of click and tone burst-evoked auditory brain stem response measurements to estimate pure-tone thresholds. Ear Hearing 2006;27:60-74.

  5. Bauch CD, Olesn WO. The effect of 2000-4000 Hz hearing sensitivity on ABR results. Ear Hearing 1986;7:314-7.

  6. Almadori G, Ottaviani F, Paludetti G, Rosignoli M, Gallucci L, D' Alatri L, et al. Auditory brainstem responses in noise-induced permanent hearing loss. Audiology 1988;27:36-41.

  7. Noorhassim I, Kaga K, Nishimura K. Pure-tone audiometry and auditory brain stem responses in noise-induced deafness. Am J Otolaryngol 1996;17:31-5.

  8. Attias J, Pratt H. Auditory evoked potentials and audiological follow-up of subjects developing noise-induced permanent threshold shift. Audiology 1984;23:498-508.



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