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Implanted Medical Devices
Korean Journal of Audiology 1997;1(1):33-47.
Cochlear Implant(Re) Habilitation
Lee-Suk Kim, Soo-Jin Kim
Department of Otolaryngology-Head Neck Surgery, ong-A University College of Medicine, Pusan, Korea
인공와우 이식 환자를 위한 재활
김리석, 김수진
동아대학교 의과대학 이비인후과학교실
서론 1957년 Djourno와 Eyries1)가 단채널의 인공와우를 인체에 시술한 첫 보고 이후 이에 대한 많은 연구가 이루어 졌으며 특히 근래에 와서 급진적으로 괄목할 만한 발전을 해왔다. 이러한 인공와우의 발달은 보청기의 도움을 받지 못하는 많은 고도 난청자에게 청각 기능(auditory capacity)을 제공하여 청각 재활을 가능하게 하고 있다. 가장 최근의 speech processing strategy를 사용하는 언어 습득후 농이 된 성인들의 경우 문장 검사에서 인공와우만으로 평균 80%이상의 말인지(speech perception)가 가능하며 독화를 보충한다면 90∼100%정도까지의 말인지가 가능하다.2) 인공와우 이식을 위한 대상자 선정, 수술, 재활 과정 등에서의 어려움은 있으나 인공와우 이식 환자는 성인에서 소아에 이르기까지 급속히 증가하고 있다. 현재 우리나라에서 사용되는 호주 Cochlear사의 Nucleus 인공와우 이식 환자 수는 전세계적으로 성인 8,676명, 소아 6,863명에 이르며(1997, 4 현재), 우리 나라의 경우 성인 122명, 소아 61명에 이른다(1997, 7 현재). 인공와우 이식 환자들이 인공와우로부터 최대한의 도움을 받을 수 있도록 하는 데에는 술전 상담에서부터 술후 추적 관찰에 이르는 장기간의 재활은 매우 중요한 역할을 한다. 인공와우 이식 환자를 위한 재활은 각 분야의 전문가들로 구성된 cochlear implant program team(otologists, audiologists, speech pathologists, educators of the deaf, psychologists, child psychiatrists, social workers 등)에 의해 이루어지며 이 팀의 구성원들은 인공와우 프로그램의 전 과정을 통해 환자뿐만 아니라 환자의 가족들을 위하여 각자의 역할을 담당하게 된다.3) 인공와우 프로그램은 술전 평가와 청각 재활, 상담, 수술, MAPping, 술후 평가와 청각 재활로 구성되어 있다.4) 본 연구의 목적은 인공와우 이식 환자들을 위한 재활 프로그램에 참여하는 임상가들에게 인공와우 재활 프로그램에 대한 기초 자료를 제공하기 위함이다. 수술전의 의학적 평가와 수술을 제외한 각 재활 프로그램 과정에서 임상가가 다루어야 할 수술전후의 환자 관리, Nucleus 24 system의 새로운 기능들을 포함한 MAPping 방법, 수술전후의 평가 도구들 및 청각 재활에서 고려되어야 할 사항들을 중점으로 논의하였다. 술전 평가 및 청각 재활 청각장애로 난청 클리닉을 방문한 환자들 중 잔청이 남아 있는 환자에게 가장 적합한 보청기를 선정하여 fitting하고 환자가 보청기를 통해 어느 정도의 말소리(speech signal)를 들을 수 있는 지를 평가한다. 그러나 중고도 난청자에게 적합한 보청기 선정, tube 등의 design과 fitting은 쉬운 일이 아니며 특히 아동의 경우엔 더욱 복잡하다. 소아에서의 보청기 fitting에 대한 평가는 아동의 aided 및 unaided 청력역치와 말소리의 감지와 인지에 대한 보청기 효과를 알아보는 것으로 성인의 경우와 거의 같은 원리(aided testing, 말인지 검사)로 이루어진다. 그러나 아동의 요구(needs)에 적합한 보청기의 fitting을 위해선 정기적인 추적 관찰이 필요하며 특히 부모와 전문가들의 관찰은 보청기 fitting에 가치 있는 정보를 제공하므로 중요하다. 아동의 청력역치와 말소리의 변별력은 말인지 및 발음의 발달과 밀접한 관계가 있으며 수용 언어와 표현 언어에 영향을 미친다. 그러므로 말-언어 평가는 아동의 말인지력을 포함하여 대화 능력을 알아 볼 수 있는 모든 면에서 이루어지며, 평가 결과는 인공와우 대상자 선정을 위한 참고 자료가 될 뿐만 아니라 청각 재활에서 다루어질 목표와 과제를 결정하는 기초 자료가 된다. 말-언어 평가를 위한 검사 도구는 술후 평가에서 더 자세히 다룰 것이다. 보청기의 효과를 알아보기 위하여 최소 3∼6개월간의 청능 훈련을 해야 하며 이를 통해 아동의 청각 기능을 재평가한다. 아동이 보청기로 어느 정도의 말소리를 감지하고 인지하는가에 따라 인공와우 대상자 선정이 결정된다. 최근엔 보청기 착용상태에서의 청력역치(aided threshold)를 대상자 선정에 활용하려는 시도도 있다. 상담 및 안내 상담은 환자에게 인공와우 프로그램의 수술전후 전 과정에 대한 정보를 지속적으로 제공함은 물론 환자와 환자 가족들의 정서에 대한 상담까지도 포함한다. 인공와우 팀의 구성원 모두가 상담자 역할을 하고 인공와우 이식의 제한점과 용이점, 인공와우 이식 환자들의 최근 결과와 결과에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 요소들(환자의 동기, 농의 발생 연령, 농기간, 언어능력 등)에 대하여 상세히 설명해야 한다. 이러한 설명은 환자와 환자 가족들에게 술후 재활의 중요성을 인식시키고 인공와우에 대하여 가지는 기대치를 조절함으로써 술후 경험할 수 있는 실망이나 혼란을 줄일 수 있고 재활의 참여도를 높일 수 있다. 또한 환자와 가족들은 전문가들과의 상담뿐만 아니라 인공와우 이식술을 받은 다른 환자의 가족을 만나 실제 경험과 친분을 나누도록 하는 것이 좋다. 특히 아동의 경우 수술전에 인공와우 이식을 받은 또래 아동과 만나게 하여 인공와우를 착용하는 것이 특이한 일이 아님을 인식시켜 주고, 인공와우를 착용했을 때 어떤 모습인지 쉽게 받아들일 수 있는 기회를 제공하여야 한다. 이외에도 입원, 수술, 통증, 특히 술전에 머리를 깎아야 하는 것 등에 대하여 준비할 수 있도록 환자에게 상담과 지원을 제공하는 일은 수술후 아동의 심적 부담과 자아의식에 미치는 영향을 줄일 수 있으므로 소홀히 해서는 안될 부분이다. 술후재활 술후 재활은 speech processor를 프로그램하는 MAPping 과정, 술전의 보청기 효과에 이어 술후 인공와우의 효과를 알아보기 위한 공식적 평가, 실제 경험하는 소리의 질에 대한 상담과 인공와우기의 관리 등을 포함한 청각 재활과 의학적 추적 관찰로 이루어진다. 술후 약 3∼4주 인공와우 이식 환자가 인공와우의 프로그래밍을 위해 다시 클리닉을 방문하면서 술후 재활은 본격적으로 시작된다. 인공와우 이식 환자는 인공와우의 프로그래밍을 통하여 비로소 말소리뿐만 아니라 환경음을 감지할 수 있게 되며 일상 대화 환경으로 유입될 수 있도록 말소리에 대한 청능 훈련을 받게 된다. 여기서는 우리 나라에서 현재 사용되고 있는 Cochlear사의 Nucleus system을 위주로 언급하였다. 인공와우 프로그래밍 프로그래밍의 목적은 환자에게 최대한의 음향 정보와 알아들을 수 있는 형태의 말소리를 제공하기 위한 것이다. 이러한 목적에 따라 프로그래밍은 먼저 환자가 외부 착용 부분인 headset과 speech processor를 편안하게 착용할 수 있게 한 후, 전극에 전달될 신호를 결정하는 speech processor의 자극 변수를 조정하고 ascending approach를 사용하여 자극의 역치(threshold)인 T levels와 최대 쾌청치(maximum comfortable level:MCL)인 C levels에 따라 각각의 전극을 프로그램5)한다. 이렇게 program하는 과정을 MAPping이라 하며 각 전극의 역치와 쾌청치의 data를 MAP이라 한다.6) Nucleus 22 system에서 자극의 수치는 1-239로 되어 있으며, Nucleus 24 system에서는 1-255로 되어 있다. T level과 C level은 전극마다 다르며 neural survival과 current spread에 따라 환자마다 다르다. MAP은 환자로부터 얻어진 psychophysical information을 바탕으로 만들어지며 MAPping에 사용되는 전극의 수는 고실계 내에 삽입된 전극의 수와 자극방법에 따라 결정된다. 모든 levels를 MAP으로 만들기 전에 coding strategy를 결정하는데 현재 Nucleus 22 system에서는 speech processor의 종류에 따라 MPEAK이나 SPEAK을 사용하고 Nucleus 24 system에서는 SPEAK을 사용 중이나 곧 CIS(Continuous Interleaved Sampling)7)와 ACE(Advanced Combination Encoders)를 SPEAK에 더하여 복합적으로 사용할 것이다. 자극 방법 MAPping을 시작하기 위하여 와우 내에 삽입된 전극의 수에 따라 자극 방법을 결정한다. 자극 방법은 활성 전극과 기준 전극의 설정에 따라 분류하는데 한 전극에 자극을 주면 나머지 전극 전부가 기준 전극을 형성하는 common ground(CG) mode와 활성 전극에 바로 인접된 전극을 기준 전극으로 사용하는 bipolar(BP) mode가 있다. BP mode는 활성 전극과 기준 전극 사이의 전극 수에 따라 BP+1, BP+2, BP+3, BP+4, BP+5로 나누어진다. 이외에 Nucleus 22 system에서는 전극이 부분 삽입되었을 경우 와우 내에 삽입된 전극(intracochlear electrode)을 활성 전극으로 하고 와우 밖에 남아 있는 전극(extracochlear electrode)을 기준 전극으로 하는 pseudomonopolar mode가 있다. 이 방법은 골화된 와우(ossified cochlear)로 인하여 와우 내에 삽입된 전극의 수가 적은 경우와 전극이 부분 삽입되고 BP mode에서 T와 C levels가 매우 높은 경우에 사용할 수 있다. Nucleus 24 system에서는 와우 내에 삽입된 전극(intracochlear electrode)을 활성 전극으로 하고 측두근 속에 놓여진 ball electrode(MP1)와 receiver/stimulator(MP2)에 들어 있는 titanium can을 각각 기준 전극으로 하는 monopolar(MP) mode가 첨가되어 주로 사용된다.8)9) Loudness balancing 환자로부터 각 전극의 T와 C levels를 얻은 후 전극간의 자극 크기를 조절하여 말소리를 고르게 들을 수 있도록 한다. 3∼4개의 인접한 전극들의 자극 소리를 환자에게 제시하고 그 중 자극 소리의 크기가 다른 전극이 있는 지를 물어 자극 소리의 크기가 다른 전극을 찾아서 와우 내에 삽입된 전극들간의 자극 소리의 크기를 조정한다. 그러나 전극간의 소리 크기의 차이를 비교하기란 언어 습득후 농이 된 성인에게도 어려울 수 있으며 소아들에겐 더욱 어렵다.10) Pitch 환자에게 두 개의 전극 소리를 각각 제시하고 와우의 정점(apical end)에서 기저점(basal end)에 이르는 전극의 주파수를 변별하도록 하여 와우의 tonotopic organization에 따라 와우의 기저점 근처에 놓여진 전극은 고주파수 범위를 나타내고 정점에 가까이 있는 전극은 저주파수 범위를 나타내도록 프로그램 한다.11) 문제 전극의 제외 전극의 부분 삽입으로 인하여 와우 밖에 남아 있는 전극이 중이와 접촉되어 불유쾌한 느낌이나 통증을 유발할 수 있으며 와우의 정점 가까이 있는 전극들에 의해 facial twitch를 일으킬 수도 있다. 이외에도 손상된 전극은 청감을 일으키지 않거나 불쾌한 소리를 유발시킬 수 있으므로 이러한 문제의 전극들을 찾아 MAPping에서 제외시킨다.12) Nucleus 24 system에서는 종전의 Nucleus 22 system에 없었던 객관적 검사 기능인 telemetry가 첨가되어 1 MOhm까지의 impedance 측정과 각 전극에 대한 compliance를 측정하여 부적당한 voltage compliance를 가진 문제의 전극을 쉽게 찾아 준다. 소아 MAPping 소아의 경우 Nucleus 22 system에서는 주로 CG mode를 사용한다. CG mode는 손상된 전극으로 발생되는 불유쾌하게 큰 소리를 막을 수 있고 문제의 전극을 BP mode보다 쉽게 찾을 수 있으며 와우 내에 넓게 퍼지는 current에 의해 MAPping level을 예견할 수 있는 가능성이 높은 장점을 가지고 있다. 그러나 전극이 부분 삽입되었을 경우 CG mode는 부적합하므로 BP나 pseudomonopolar 방법을 사용한다. Nucleus 24 system에서는 high stimulation rate와 더 많은 전극을 MAPping에 포함시킬 수 있는 monopolar(MP1) 방법을 주로 사용한다. 첫 MAPping 현재로선 술전에 청감을 일으키는 current의 양을 예견할 수 있는 인정된 방법이 없기 때문에 소아의 MAPping은 세심한 주의를 요한다. 각 전극의 T level을 찾기 위해서는 일반적인 놀이 검사(play audiometry) 기법이 적용된다. 조용한 가운데 아동을 놀게 하고 와우의 정점(apical end) 근처의 전극에 강도를 점차적으로 높이면서 아동의 행동 반응을 관찰한다. 아동들은 소리의 크기에 대한 개념이 부족하고 개념이 있다 하더라도 자극의 크기에 대한 표현 언어가 없기 때문에 C level의 측정은 매우 어렵다. 2∼4세의 소아에서는 Aural Palpebral Reflex(APR)를 보이는 loudness discomfort level(LDL)을 찾아서 그보다 약간 아래에 MCL을 설정한다. 아동들은 LDL에서 주로 귀와 목의 통증을 표현하나 최고 level의 자극에서도 행동 반응을 보이지 않을 수 있기 때문에 본 교실에서는 술후 Implant EABR(Evoked Auditory Brainstem Response)의 결과를 전극의 작동 여부와 T와 C levels의 설정에 참고하고 있다.13)14) Loudness balancing 역시 선천성 농아동에게는 매우 어려운 과제임으로 약 5세부터 자극 소리의 크기에 대해 변별 훈련하여 언어 발달에 따라 8∼9세에 적용한다. 정기적 관찰 첫 MAPping후 몇 주 동안은 전기 자극에 대한 생리적 및 지각적 조절(physiological and perceptual adjustments)에 의해 T와 C levels의 변화가 있을 수 있다. 아동의 경우 C levels를 정확히 측정하기 어려우므로 와우 내의 생리적 변화(intracochlear physiological change)는 주로 T level의 변화로 알아본다. Waltzman 등(1991)15)의 연구에 의하면 인공와우 이식 성인들의 T levels는 첫 자극후 약 3개월에서 12개월 사이에 상당히 안정되었다. 중이의 병변이나 약물 복용 등의 원인이 없으면서 dynamic range가 25%이상 변화할 때는 T와 C levels에 대한 정기적 관찰과 의학적 조언이 필요하다.10) Nucleus 24 system의 새로운 기능인 Neural Response Telemetry 측정은 자극에 대한 각 전극의 반응을 알려줌으로써 특히 소아 환자에게 가장 적합한 speech coding strategies를 선택할 수 있는 정보를 주고 자동적인 MAPping이 가능하도록 도움을 줄 것으로 기대된다. 소아의 기계 작동 검사 아동의 경우 인공와우기기들이 잘 작동되는지에 대한 전반적인 프로그래밍 문제를 알아보기 위해서는 발달 단계에 맞는 간단한 말인지 검사(음운 감지 혹은 음운 모방 등)를 실시한다. 아동이 말소리에 대한 반응이 줄어들 때, 말소리 모방이 부정확하고 발음 명료도가 이전보다 떨어질 때, 음성에서의 변화가 나타날 때는 MAPping을 다시 하도록 한다. Sensitivity setting, microphone등 모든 것이 알맞게 잘 작동한다면 아동은 전체 말소리의 spectrum을 충분히 들어 낼 수 있다. 그리고 FM system을 사용하는 아동들의 경우 speech processor와 FM system이 바르게 연결되어 있는지, 말소리의 전달에 문제는 없는지에 대하여 부모, 임상가, 교사들은 착용전후 및 일과 중에 수시로 조사하여야 한다. 본 교실에서는 Ling sound test(Ling 1976, 19 89),16)17) 자극모방력(stimulability) 검사, aided audiogram을 실시하고 있다. 평가 평가의 목적은 청능 훈련을 위한 목표 설정과 청각 재활전후 말인지력의 향상에 대한 구체적인 정보를 얻기 위함이다. 특히 시간이 경과함에 따라 환자가 인공와우의 도움을 어느 정도 받고 있는지 알아보기 위해 평가는 필수적이다. 이것은 환자에게 인공와우로부터 받는 도움에 대한 정보를 제공하여 인공와우를 계속 사용하도록 권장할 수 있으며 비교 대상에 대한 기초선을 제시하고 speech processing의 개선을 요구하는 데 사용될 수 있다. 성인 평가 청능 훈련 프로그램에서 환자의 말인지 수준(level)을 파악하고 훈련 시작 부분을 대략적으로 결정하기 위해 screening test18)를 사용할 수 있다. 분석적인 해석이 요구되는 말인지 검사는 보기가 제시되는 검사와 제시되지 않는 일음절단어 검사와 이음절단어 검사, 그리고 자음과 모음 검사인 confusion 검사 등이 있으며 종합적인 해석이 요구되는 CID(Central Institute for the Deaf) 문장 검사 등이 많이 사용된다. 이 검사들은 듣기와 독화, 듣기, 독화의 조건에서 실행될 수 있다. 인공와우 이식 환자의 말인지력을 평가하기 위하여 개발된 MAC(Minimum Auditory Capabilities) battery19)는 위에서 언급한 거의 모든 부분을 포함하고 있다. 인공와우의 효과에 대한 평가에서 빼놓을 수 없는 부분은 말소리 자질(features)의 분석이다. 이에 대한 정보는 앞으로 개선되어야 할 speech coding strategy, speech processor의 조정, 재활 방법이나 목표 설정에 도움을 준다. 특히 자모음 검사의 결과 분석은 특정한 음소나 말소리 자질 중 인지되는 것과 되지 않는 것에 대하여 알려주므로, 어떤 음소들이 치료 목표가 되어야 하며 문장 내용에서 단어 인지를 증진시키기 위해 강조를 두고 사용되어야 하는지도 알려 준다. 앞에서 언급한 평가 도구는 각 환자의 수행력에 따라 선택할 수 있으며 조건을 달리 하여 사용할 수도 있다. 우리 나라에서 성인의 말인지력을 평가할 수 있는 표준화된 검사 도구는 아직 없다. 본 교실에서는 영어권 검사 도구를 편역하거나 개발한 검사 도구들을 주로 사용하고 있으며 이들 검사 도구들에 대한 연구가 필요하다. 본 교실의 성인 검사 도구는 다음과 같다.20) 술전(보청기 사용) Unaided+aided audiograms Screening test:보기가 제시되는 항목과 제시되지 않는 항목(L+HA, HA, L) 일음절단어 검사:보기가 제시되지 않는 항목(HA) 이음절단어 검사:보기가 제시되지 않는 항목(HA) CID 문장 검사:보기가 제시되지 않는 항목(HA) 술후(인공와우기 사용) 술전 검사와 동일한 내용으로 첫 MAPping이후 1개월, 6개월 1년, 2년… 간격으로 재검사(L+SP, SP, L) 자모음 검사(Confusion test)(L+SP, SP, L) 재활 인공와우기의 기능 검사를 위한 Ling 6 sound test MAPping후 confusion test와 aided audiogram(SP) Speech tracking(L+SP, SP, L) 그 외 한국어 발음 검사 *L-lipreading, HA-hearing aid, SP-speech processor 소아 평가 아동의 말인지력은 발음, 언어, 인지 발달에 영향을 주므로 인공와우 이식 아동들의 말인지력에 대한 평가는 매우 중요하다. 언어 습득후 농이된 성인의 경우와는 대조적으로 난청 아동의 평가는 발달에 미치는 여러 요소들 예를 들면, 농의 원인, 농기간, 농 발생 연령, 교육 프로그램, 부모 및 아동의 동기 등에 따라 매우 복잡하다. Boothroyd(1991)21)는 인공와우 대상 아동의 연령이 낮아지면서 난청 아동들의 말인지력을 평가할 수 있는 효과적이고 세부적이면서도 신뢰성 있는 검사 도구가 필요함을 강조했다. 성인에서와 마찬가지로 우리 나라에서 난청 아동들의 말인지력을 평가할 수 있는 표준화된 검사 도구는 없으며 현재 사용되는 도구들도 대부분 영어권의 검사 도구를 한국어의 자모음 자질에 맞추어 개작한 도구들이 대부분이다. 청각 재활 프로그램의 확립과 한국어의 말소리를 정확히 전달해 줄 수 있는 speech coding strategy의 개발을 위해서 인공와우 이식 아동의 말인지력을 평가할 수 있는 검사 도구의 개발과 연구가 절실하다. 청능 훈련에 들어가기 전에 아동의 말인지 수준(level)을 파악하기 위하여 주로 사용되는 검사는 Glendonald Auditory Screening Procedure,22) Early Speech Perception tests,23) Discrimination After Training,24) Placement test25) 등이 있다. 다른 공식적 검사 도구를 적용하기 어려운 아주 어린 아동(2∼3세)의 경우 신체 부분 확인 검사를 사용할 수 있다. 영어권 나라에서 널리 사용되는 말인지 검사들을 Table 1 26)에서 각 검사 분야별로 제시하였다. 앞에서 제시한 검사들은 독화와 듣기, 듣기, 독화의 조건에서 실행할 수 있다. 말인지 검사 외에 발화, 음성, 명료도 등의 평가를 포함한 발음 검사,17)27)28) 수용과 표현 언어의 평가,29) 그리고 어린 아동과 성인의 상호작용에 대한 video 녹화 분석30)31) 등은 치료 목표에 중요한 정보를 제공한다. 이러한 평가들은 아동이 재활 목표에 도달할 때까지 장기간 지속적으로 이루어져야 한다. 어린 아동을 대상으로 하여 위에서 제시한 검사 도구를 사용할 때 검사자는 세심한 주의를 요한다. 검사자는 아동의 어휘, 문법적 구조, 언어의 한계를 넘지 않는 검사 도구를 선택하여야 하며 평가의 자극을 제시할 때는 자연스런 말소리를 사용하여 음성이나 녹음으로 제시하고 아동의 인지력, 운동력, 집중력 등을 고려하여 아동의 능력을 최대한 발휘할 수 있도록 하여야 한다. 평가 도구의 부족으로 신뢰성 있는 검사 도구를 찾기가 쉽지 않기 때문에 평가의 신뢰도를 유지하기 위하여 많은 항목의 수와 낮은 chance level을 유지함이 좋다. 그러나 이것은 집중력이 짧은 어린 아동들에게는 매우 불리함을 염두해 두어야 한다. 말소리는 매우 복잡한 청각적 신호일 뿐만 아니라 발화시 음운 습득력에 따라 매우 복잡해진다. 특히 보기가 제시되지 않는 검사에서 아동에게 자극을 단순히 반복하게 하여 검사자가 아동의 발음을 전사(phonetic transcriptions)할 경우 많은 어려움이 따른다. 다음은 본 교실에서 사용하는 소아 검사 도구들이며 수행 능력에 따라 듣기 혹은 듣기와 독화의 조건에서 검사한다. 괄호 속의 검사 도구와 같은 형식으로 검사 도구를 구성하였다. 5세이하(술전과 술후 6개월 간격으로 재검사) 보기가 제시되는 말인지 검사 -형태, 이음절단어 검사(ESP:low verbal version) -신체 부분 확인 검사 -자모음 모방 검사(Confusion test) 6세이상(술전과 술후 6개월 간격으로 재검사) 보기가 제시되는 말인지 검사 -형태, 이음절단어, 일음절단어 검사(ESP:standard version) -그림 말인지 검사(NU-CHIPS) -이음절단어 4지 선다 검사 -자모음 모방 검사(Confusion test) -받침(7 종성) 검사 보기가 제시되지 않는 말인지 검사 -일음절어 단어 검사 -이음절단어 검사 -일상 생활 문장 검사(GASP:sentence) 수용 및 표현 언어 검사와 발음 검사(6개월∼1년 간격으로 재검사) - 그림어휘검사(Peabody Picture Vocabulary Test-Revised) - 표현단단어그림어휘검사(Expressive One-Word Picture Vocabulary Test) -취학전 아동의 수용-표현 언어 검사(Preschool Language Scale) -초기 언어 발달 검사(Test of Language Development-Primary) -한국어 발음 검사 등 청각 재활 청각 재활 program Speech processor의 첫 MAPping이 끝남과 동시에 청각 재활은 시작된다. 술후 재활 프로그램의 목적은 인공와우 이식 환자들이 매일의 생활 속으로 인공와우를 잘 융화시킬 수 있도록 도와주는 것이다. 청각 재활 프로그램은 주로 말인지, 발음, 언어 훈련, 인공와우 기재에 대한 교육, 대화 훈련과 가족 구성원의 참여 등으로 이루어진다. 인공와우의 청각 재활에서 임상가는 환자뿐만 아니라 그 가족에게도 교육과 상담을 제공해야 할 책임을 가진다. 이것은 가족 구성원들이 환자가 어떻게 말소리를 인지할 수 있는 지를 배우고 대화로 이루어지는 일상 생활에서 환자를 도울 수 있도록 하기 위함이다. 환자는 일상적인 대화 활동에 참여함으로써 청각적 신호를 사용할 수 있는 능력을 향상시키고 일상 대화에서 자신감을 증가시킬 수 있도록 한다. 또한 임상가는 환자가 기계 사용에 대한 지시를 잘 이행하는 지를 검사하고 규칙적으로 MAP을 조사하여 듣기를 극대화시키고 유효한 청각적 단서를 활용할 수 있도록 하며 인공와우와 잘 적응할 수 있도록 사회적, 정서적 도움을 제공해야 한다. 훈련기간은 환자의 수행력에 따라 달라질 수 있는 데 성인의 훈련기간은 여러 연구에서 의견을 달리하고 있으며 특히 소아의 훈련기간에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하다. 몇몇 연구들32)33)에 의하면 성인들의 말인지력은 술후 1년동안 특히 향상되었음을 보고하므로 이 기간 동안 집중적인 훈련이 필요함을 알 수 있다. 성인의 경우 술후 3주부터 speech processor의 프로그램과 청능 훈련에 최소한 3∼6개월 정도 매주 1시간에서 1시간 30분정도의 시간을 규칙적으로 할애할 수 있도록 한다. 다음은 치료 회기(session)동안 다루어져야 할 내용이다.4) 토론 및 상담(Discussion and counselling) 소리의 질, 기대치 조절, 인공와우의 한계점, 인공와우기 작동법, 환자의 진전에 대한 보호자의 관찰, 인공와우기에 대한 책임감 등에 대하여 상세히 토론할 시간을 충분히 가져야 한다. 청능 훈련(Auditory training) 대화에 자신감을 갖게 하고 청각적 인지를 강조한다. ① 청각적 인지:감지, 변별, 확인과 인지, 이해로 분류되는 4단계를 기초로 하여 듣기만으로 과제를 수행하도록 하고 듣기로 실패한 경우에 독화를 보충한다. ② 전화 훈련(Telephone training):최소한 긴급한 상황에서 전화를 사용할 수 있도록 자신감을 준다. ③ 듣기 전략(Hearing tactics) a. 이해하기 위해 주의를 집중하는 전략(Listening tactics):말을 이해할 수 있도록 개인의 능력을 향상시키기 b. 단순히 듣는 전략(Hearing tactics):다양한 대화 상황 속에서 환자가 잘 대응할 수 있도록 하기 c. 독화(Speech reading):청각적 단서와 함께 시각적 단서를 이용하기 추적 관찰(Follow-up) 재활 기간 마지막 단계에서 환자가 아직 더 필요로 하는 지원에 대해 상의하고 매 6개월에서 12개월 간격으로 의학적 및 청각적 추적 관찰을 계속한다. 청능 훈련 목표와 과제 구성 인공와우는 음향신호(acoustic signal)를 전달하는 것이 아니기 때문에 acoustic feedback의 문제가 있는 보청기와는 달리 비록 소음에서 어려움이 있긴 하지만 작은 말소리도 들을 수 있는 장점이 있다. 성인과 소아에서의 청능 훈련은 전기 신호를 말소리와 연관지어 해독하는 능력을 기르는 데 주목적을 두고 있다. 언어 습득후의 난청 성인의 청각 재활은 환자의 농기간에 따라 달라질 수 있으나 말소리에 대한 기억을 일깨우는 과정일 수 있으며 언어 습득전의 난청 아동의 청각 재활은 말소리를 나타내는 전기 신호를 해석할 수 있는 언어 지식(linguistic knowledge)이 없으므로 인공와우가 제공하는 말소리를 습득하는 과정이라 할 수 있다. 이러한 점을 염두에 두고 임상가는 청능 훈련을 제공하기에 앞서 훈련의 목적과 과제가 포함된 프로그램을 제작할 때 다음과 같은 사항을 고려해야 한다. 인공와우의 design 인공와우는 고주파수 영역의 말소리까지도 전달할 수 있다. 즉 말소리를 전달함에 있어서 말소리의 전 주파수 영역 내에서는 제한이 없다.34) 1994년부터 Nucleus 인공와우는 SPEAK strategy를 사용하고 있는데 SPEAK에서는 진폭 변조(amplitude modulation)로 제시되는 말소리의 신호를 아주 빠른 속도로 sampling하여 전달한다. SPEAK은 종전의 MPEAK보다 고주파수의 에너지를 더 자세히 전달할 뿐만 아니라 아주 빠른 속도로 자극할 수 있는 장점이 있다. 이러한 정보는 훈련 활동을 쉬운 과제에서 어려운 과제로 나아가는 데 도움이 된다. 예를 들어, 제 1 포만트는 같고 제 2 포만트가 다른 /i/ 와 /u/의 모음 변별과 고주파수 영역의 자음 변별 등의 훈련 과제를 환자에게 곧바로 제시할 수 있다. 35)36) Speech processor의 프로그램 방법 인공와우는 input sound levels의 범위를 자극 역치와 최대쾌청치 내(dynamic range)에서만 존재하도록 설계되어 있다. 최근엔 보청기 fitting에 이 방법을 이용하려는 시도를 보일 정도로 dynamic range의 제한은 인공와우를 언급할 때 빼놓을 수 없는 장점이다. 각 전극들의 역치와 최대쾌청치, dynamic range, 그리고 주파수 범위를 알려주는 MAP의 정보는 훈련 목표를 정하는 데 도움을 준다. Nucleus 24 system에서는 Nucleus 22 system에서 사용하는 고주파수를 일부 제거한 주파수 범위를 사용하고 있다. 37) 듣기 기술의 발달 단계와 음향적 측면 청능 훈련 프로그램은 듣기 기술의 발달 단계에 따라 구성되어야 한다. 환자의 수행 수준(level)에 따라 훈련 목표와 과제는 Table 2 38)에 제시된 바와 같이 일련의 중복되는 4단계로 나아갈 수 있도록 구성되어야 한다. 훈련 과제는 듣기를 중점으로 진행되어야 하며 우선 듣기만으로 말소리들을 변별하도록 아동의 주의를 집중시키는 연습 후 독화가 필요하다면 보충될 수 있다. 이러한 말소리의 변별 훈련은 아동의 이해력과 발화를 증진시키는 데 중요한 역할을 한다.39) 앞에서 언급한 4단계로 나아갈 때 음향적 측면에 중점을 둔 훈련 활동에서 정상 수준에 가까운 대화 방식인 덜 중점을 두는 훈련 활동으로 발전시킬 수 있어야 한다. Table 3 40)은 훈련 활동에 적용할 수 있는 음향적 측면에서 고려되어야 할 목록이다. 인공와우 환자들의 말인지력 인공와우 이식술을 받은 환자들의 말인지력에 대한 정보는 청능 훈련의 목표와 과제를 단계별로 설정하는 데 도움이 된다. Speech processing strategies의 계속적인 기술 향상으로 인하여 인공와우 이식 환자들의 말인지력은 많이 향상되었다. Nucleus 22 System의 speechprocessing 발달10)을 보면 1982년에 WSP(Wearable System Processor)는 말소리의 amplitude, F0, F2을 전달하는 F0F2 방법을 사용하였다. 1985년에 WSPIII는 F0F2에 F1을 더한 F0F1F2 방법을 사용하였다. 1989년에 MSP(Miniature Speech Processor)는 F0F1F2에 3개의 고주파 band-pass filter의 정보를 더한 MPEAK을 사용하였으며 1994년부터 Spectra 22 speech processor는 6∼10개의 가장 큰 spectral maxima를 지정하여 말소리를 암호화하는 SPEAK 방법을 사용하고 있다. ① 성인 Hollow 등(1995) 41)은 speech coding strategies의 변화에 따른 말인지력의 비교 연구에서 술후 3∼6개월간 인공와우를 사용한 언어 습득후 농이된 성인을 대상으로 말인지력을 검사하였다. CNC(Consonant-Nucleus-Consonant), AB(Arthur Boothroyd) 단어, CID(Central Institute for the Deaf) 문장 검사에서 얻은 결과는 다음의 Table 4와 같다. 초기 F0F2 strategy의 평균 문장 점수(15.9%)와 평균 음소 점수(15.9%)에서 가장 최근의 strategy인 SPEAK의 평균 문장 점수(82%)와 평균 음소 점수(69.3%)의 차이는 speech coding strategy의 발달에 의한 말인지력의 향상을 잘 말해 준다. 이 연구에서는 SPEAK의 사용자 수도 적고 초기 사용 단계의 결과들이었으나 이를 뒷받침해 주는 다른 비교 연구들을 좀 더 살펴보면 MPEAK보다 SPEAK을 사용한 말인지 점수가 더 높았고 특히 SPEAK을 사용한 경우 소음에서의 문장 인지에 상당한 향상을 보였다.42)43) SPEAK 방법이 소음 환경에서 대화의 어려움을 어느 정도 감소시켰음에도 불구하고 여전히 인공와우 이식 환자들은 소음 속에서 말인지의 어려움을 호소하고 있다. Tye-Murray와 Fryauf-Bertschy(1992)44)는 대부분의 성인들이 유성자음을 잘 인지하였고 마찰음과 비마찰자음의 변별에 어려움을 보이며 특히 발음 위치가 다른 자음들의 정보를 얻는 데 가장 어려움을 보이므로 훈련 목표를 정할 때 이를 적용하여 쉬운 과제에서 어려운 과제로 배열할 것을 지적하였다. 심(1992)45)의 한국어 자모음 변별에 관한 연구에서 인공와우만 사용할 경우 파열음 이외의 초성자음, 단모음, 이중모음, 종성자음, 초성파열음 순으로 변별이 잘 되었다. ② 소아 소아의 말인지력과 발음은 성인과는 달리 장기간의 추적을 통해서만이 인공와우의 효과에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있으므로 추적 기간에 초점을 맞추어 해석해야 할 것이다. Cowan등(1995)46)의 MPEAK과 SPEAK에 대한 비교 연구에서 1년이상 MPEAK을 사용한 후 8개월간 SPEAK을 사용한 아동들이 CNC 일음절어와 Speech Intelligibility 검사의 문장에서 상당히 높은 점수를 보였으며 1명을 제외한 모든 아동이 24주후 꾸준한 향상을 보였다. MPEAK와 SPEAK의 비교 연구에서 소아들도 성인들과 마찬가지로 소음에서 MPEAK보다 SPEAK을 사용한 경우에 검사 점수가 더 높았다. Tyler 등(1997)47)은 아동의 말인지력을 4년동안 추적 연구하였다. 술후 아동들의 말인지력이 보기가 제시되는 검사와 보기가 제시되지 않는 단어 검사에서 꾸준히 향상되었으나 36∼48개월 사이에서의 보기가 제시되지 않는 단어 검사 점수는 향상되지 않았다. 그러나 이러한 결과가 연구의 제한점에 기인한 것일 수도 있으며 무엇보다도 개인간의 차가 매우 컸음을 이 연구는 강조했다. Waltzman 등(1997)48)은 3년동안 시간 경과에 따른 아동의 말인지력과 언어 발달에 관하여 연구하였다. 5세이전에 수술한 38명의 선천성 농아동들은 듣기만으로 실시한 단어와 문장 검사에서 꾸준한 향상을 보였다. 5세이전에 수술한 아동의 술후 3년간의 수용 어휘(Peabody Picture Vocabulary Test)의 평균 발달은 33개월이었으며 표현 어휘(Expressive One Word Picture Vocabulary Test)의 평균 발달은 48개월이었다. 그리고 2세이전에 수술한 아동들의 표현 어휘의 평균 발달은 53개월이었으며, 이 아동들은 동사시제와 문법적 요소를 포함한 간단한 문장을 구사할 수 있었다. CID Phonetic Inventory Samples를 사용한 술후 3년째 검사에서 초분절음은 90%(술전 32%), 모음의 발화는 88%(술전 24%), 자음의 발화는 69%(술전 8%)의 향상을 보였다. Miyamoto 등(1997)49)은 언어 습득전에 농이 된 인공와우 이식 아동과 보청기(HA) 사용 아동의 말인지와 발음명료도를 비교하였다. 술후 6개월째 인공와우 사용 아동들의 말인지 점수는 bronze HA(110dB HL이상) 사용 아동의 점수보다 높았으며 4년간 인공와우를 사용한 아동의 말인지력은 silver HA(101-110dB HL) 사용 아동보다 높고 gold HA(90-100dB HL) 사용 아동과 유사하였다. 수술 당시 5세이전이었던 아동과 이후였던 아동의 말인지력의 비교에서 단음절 단어와 음소 인지의 평균 점수는 각각 40% 대 29%, 60% 대 48%였으며, 다음절 단어와 음소 인지의 평균 점수는 56% 대 40%, 70% 대 53%로 5세이전에 수술한 아동의 말인지 점수가 높았다. 인공와우를 3년 6개월 이상 사용한 아동의 발음명료도는 silver HA 사용 아동의 점수보다 두배 높았으며 몇몇 인공와우 사용 아동의 점수는 gold HA 사용 아동의 점수와 비슷하였다. 인공와우 이식 아동들의 발음 명료도는 느린 향상을 보였다. 이 연구에서는 보청기 사용 아동들의 보청기 사용 기간이 명시되어 있지 않았다. 인공와우 사용 아동과 보청기 사용 아동의 비교 연구들49)50)에서 보청기 사용 아동들이 더 높은 점수를 얻는 것은 보청기 사용 아동들이 인공와우 사용 아동들보다 조기에 보청기를 착용한 영향일 수도 있으므로 이와 같은 비교 연구를 참고 할 때는 인공와우 사용 기간과 보청기 사용 기간에 주목해서 해석해야 할 것이다. Tye-Murry 등(1995) 51)은 2년이상 인공와우를 사용한 언어 습득전에 농이 된 아동들의 말소리 인지와 발음의 관계를 연구하였다. 이 연구에서 아동들은 발음 위치가 다른 자음들을 비교적 정확히 발음한데 비해 유성음과 마찰음은 정확하지 못했으며 유성음과 무성음의 변별에 어려움을 보였다. 발음 위치가 다른 자음, 비음, 그리고 유성음들을 잘 듣는 아동들이 정확하게 말할 수 있었으며 시간이 경과함에 따라 발음도 향상되었다. Grogan 등(1995)52)은 20명의 인공와우 이식 아동들의 술전과 술후 음성 및 음운 변화(phonetic and phonological changes)에 관하여 연구하였다. 술후 아동들의 모음 변화에서 이중모음의 사용이 증가되긴 하였으나 단모음의 사용이 더 빈번하였으며 술전 단모음의 중설모음화와 하설모음화 경향이 술후에는 정상 아동들의 모음과 같이 전설모음과 상설모음으로 바뀌었다. 술전의 자음은 주로 양순음과 파열음의 발음이 지배적이었으나 술후에는 측음, 치조음, 무성 마찰음 다음으로 파열음과 연구개음이 증가되었다. 초성 자음이 중성 자음보다 정확하게 발음되었으며 종성 자음이 가장 어려웠다. 술후의 음운 과정에서는 모음의 연장, 비음화, 단모음화, 그리고 자음의 생략, 유성음화, 파열음화, 자음군 축약 등이 주로 나타났다. 인공와우 아동들에 대한 연구 결과의 공통점은 수술 당시의 나이가 많은 아동일수록 조기에 수술한 아동들보다 발음의 향상력이 떨어졌음을 강조했다. NIH Consensus(1995)2)에 의하면 구화 교육을 받은 아동들이 TC(Total Communication) 방법으로 교육받은 아동들보다 높은 발음 명료도를 보였다고 한다. Staller 등(1991)53)은 142명의 인공와우 이식 아동들 중 보기가 제시되지 않는 검사를 수행할 수 있었던 많은 아동들이 구화 교육과 통합 교육을 받았음을 보고했다. 이 연구의 결과는 재활에 참여하는 임상가들에게 많은 것을 시사하나 우리의 교육 현장에 적용하기에는 무리가 있음을 기억해야 할 것이다. 앞에 제시한 연구 결과들은 실제 임상에서 인공와우 이식 아동들의 수행력과 비교할 수 있는 data를 제공해 주고 재활 목표와 활동들을 재조정하는 데 상당한 도움을 준다. 말인지에 영향을 주는 요인들 앞에서 언급한 많은 연구들이 말인지력에 영향을 주는 요인들,2) 즉 농이 시작된 나이, 이식 당시의 나이, 농의 기간, 잔청 및 보청기 사용, ganglion cell과 central auditory neurons, 인공와우기기 등에 의하여 아동들간에 개인차가 많았음을 보고하였다. 언어 습득후 농이 된 아동들의 말인지력은 언어 습득전에 농이 된 아동의 말인지력보다 훨씬 좋았으며54)은 2세이전에 수술을 받은 어린 아동들의 말인지력이 2세이후에 수술받은 아동보다 높았다.48) 인공와우의 수술 연령이 2세 이하까지 낮아지면서 이에 대한 비판과 함께 이를 지지하는 이론의 소리도 크다. 이들 중 아동의 언어 발달과 auditory plasticity에 대한 연구들이 대표적이다. Gibson 등(1997)55)은 7세 이전에 듣기 경험이 없는 사람에게는 neural survival plasticity가 남아 있지 않아 Primary auditory cortex에서 Secondary associated areas로 소리가 전달될 수 없음을 지적하였다. 이것은 언어 습득전에 농이 된 인공와우 이식 성인들에서 말인지력의 낮은 향상을 잘 설명해 준다. 또한 술전 보청기 사용이 술후 말인지력에 영향을 주는 중요한 요인 중에 하나임을 여러 연구들56)57)58)이 지적하고 있으며 이것은 술전 보청기 사용과 청각 재활의 중요성을 재인식시켜 준다. 이에 더하여 인공와우가 이식되지 않은 귀에 보청기를 착용함으로 해서 말인지에 도움을 받을 뿐만 아니라 auditory deprivation을 막아 발전하는 과학 기술을 통해 미래에 이식되지 않은 귀를 활용할 수 있도록 해야 한다고 주장한다.59) 이 외에 Nucleus의 최근의 speech processor인 Spectra를 사용하는 환자들의 말인지력이 특히 소음 환경에서의 말인지력이 향상되었음을 앞에서 언급한 연구들42)43)46)의 결과에서 잘 알 수 있었다. 그러므로 인공와우 대상자들이 최고의 인공와우를 선택할 수 있도록 임상가들은 다양해지는 인공와우의 최신 정보와 지식을 제공할 수 있어야 한다. 그러나 Nucleus 인공와우 외에 Clarion60)이나 MED-EL Combi40 61) 등과 같은 다른 인공와우를 사용하는 환자들의 말인지력에 관한(상업상의 이유가 아닌 솔직하고 정확한) 비교 연구의 부족으로 인공와우 대상자들에게 가장 효과적인 인공와우를 선택할 수 있는 기회를 제공하는 데에 아직 어려움이 있다. 앞에서 언급한 요인들 외에 청각 재활을 이끌어 가는 임상가와 교사들의 재활 기술 또한 중요한 요인으로 등장하고 있다. 특히 인공와우 이식 아동의 청각 재활에 참여하는 임상가와 교사들의 인공와우기에 대한 음성적(phonetic) 지식뿐만 아니라 청각 장애 아동들의 음성 및 음운 발달(phonetic and phonological development)을 위한 전략16)17)의 전문성도 요구된다. 또한 유능한 임상가, 교사와 함께, 헌신적인 부모, 아동의 동기와 풍부한 경험들은 성공적인 재활 결과를 확신할 수 있는 기본 자원들이다. 결론 인공와우 이식 환자를 위한 재활은 인공와우 대상자 선정에서부터 술후 재활에 이르기까지 여러 분야의 전문가들에 의해 이루어진다. 전문가들의 적극적 참여와 협조, 가족들의 후원 그리고 무엇보다도 난청자 자신의 열성과 동기 등에 의하여 재활 프로그램은 원활히 지속될 수 있다. 인공와우 프로그램을 구성하는 각 절차들에서 살펴본 기본 원리는 재활에 참여하는 전문가들이 재활 전과정을 이해하고 환자에게 더 나은 재활 프로그램을 제공하는데 도움이 될 것이다. 인공와우 이식 환자를 위한 재활 절차들은 각기 다음 절차에 지대한 영향을 주므로 그 어느 절차도 소홀히 다루어서는 안된다. 보청기의 효과를 알아보는 술전 재활에서 인공와우의 효과를 알아보는 술후 재활로 이어지는 청각 재활 프로그램은 환자들이 가장 많은 시간을 할애하며 인공와우의 효과를 극대화하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 이러한 역할을 충실히 담당하기 위해서는 가능한 짧은 기간의 가장 효과적인 청각 재활 프로그램이 확립되어야 할 것이다. 효과적인 청각 재활 프로그램의 확립은 우리 나라 인공와우 이식 환자들의 말인지와 발음을 정확히 평가할 수 있는 검사 도구의 개발과 연구에 의해 이루어질 수 있을 것이다.
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