| Auditory Brainstem Responses with Hearing Aids |
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Soo Hee Oh1, Jin Sook Kim1, Moon Suh Park2, Jung Hak Lee2 |
1Department of Rehabilitation, Graduate School of Social Welfare, Hallym University, Seoul
2Department of Otolaryngology, College of Medicine, Hallym University, Seoul, Korea |
| 보청기 착용후의 뇌간유발반응검사 |
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오수희1, 김진숙1, 박문서2, 이정학2 |
1한림대학교 사회복지대학원 재활학과
2한림대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
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| Abstract |
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As subjective hearing aid selection is difficult in young nonverbal children, objective selection procedures are helpful. The purpose of this study is to examine if aided auditory brainstem responses (ABRs) are the useful indicator of hearing aid benefit measurement of very young children or uncooperative hearing impaired patients. 8 normal subjects were tested by the 2-channel Biologic ABR equipment. The test procedure was consisted of three steps. The first, the ABR was tested at the level of 70-30 dBnHL using the headphone at the earlobe. The second, the ABR was tested at of 90-50 dBnHL in 8 cm distance from the ear without the hearing aid. The third, the ABR was tested at the level of 70-30 dBnHL with the hearing aid in 8 cm distance from the earlobe. Significant differences were observed at both latencies and amplitudes of the aided versus unaided ABRs. The mean latency difference of step 2 and 3 was 0.7 ms. The mean amplitude difference of step 2 and 3 was 0.13 v. The aided ABRs showed shorter latencies and larger amplitudes than the unaided ABRs. The investigation to the clinical use of aided ABR should be continued in selecting and adjusting hearing aids.
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| Keywords:
Auditory brainstem response (ABR);Hearing aid;Latency;Amplitude. |
서론
청력 손실이 있는 유 소아의 재활에서 적합한 증폭기의 선택은 중요하다. 그러나 언어 습득기 이전 아동의 보청기 선택에서 사용될 수 있는 객관적 검사와, 처방된 보청기가 적합한 증폭효과를 아동에게 제공하고 있는지를 증명할 수 있는 표준화된 방법은 미비하다.1)2) 일반적으로 보청기 처방법은 어음 분별법(speech discrimination methods)과 처방적 방법(prescriptive methods)으로 분류되는데, 그 두 방법은 모두 어음을 반복적으로 따라 하거나 쾌적 역치와 불쾌 역치를 언어로 반응하여야 하기 때문에 언어 습득기 이전의 아동에게는 응용할 수 없다.1) 그러므로 유 소아의 보청기 처방 및 검사법은 어려운 과제중의 하나이고, 보청기 처방과 재활 계획에서 아동의 발달 단계가 반드시 고려되어야 하며, 어느 한가지 방법만으로 만족한 결과를 얻을 수 없다. 유 소아의 보청기 처방에서 근본적인 문제는 바로 비언어적 자료를 근거로 결정을 해야 한다는데 있다.2)
보청기 착용전과 후를 비교하여 보청기의 효과를 알아보고자 하는 방법은 다양한 음향 자극을 주고 난청자가 직접 반응하도록 하는 주관적 측정법과 프로브 마이크로폰(probe microphone)을 이용하여 외이도에서 전기음향학적 에너지를 비교하는 객관적인 측정법이 있다. 특히 객관적인 측정법은 직접 반응하는 검사와 달리 역치를 반복적으로 검사하지 않아도 되기 때문에 단시간에 여러 보청기를 검사 해볼 수도 있다. 그 이외에 불쾌 역치를 구하는데 사용되는 보청기 착용후의 등골근 반사 검사법과 보청기 처방과 선택에 이용 되어질 수 있는 뇌간유발반응 검사법 등이 대표적이다.1-4)
유 소아에게 청력손실의 위험성이 있는 경우 가능한 빠른 진단과 재활이 필요하고 적합하지 않은 보청기로 인한 이차적 청력손실의 위험요소가 제거되어야 하기 때문에 정확한 진단과 적합한 처방이 요구된다.5) 그러나 주관적 검사는 유 소아에서 주파수별 청력도를 파악하기 어렵기 때문에 특히 보청기 처방 후 유 소아가 보청기를 착용한 상태에서 증폭효과를 측정할 수 있는 객관적인 검사가 필요하다. 그러한 객관적 검사 중 하나로 뇌간유발반응검사는 직접검사를 시행할 수 없는 환자들의 청력손실의 정도와 병변을 진단하는데 사용될 수 있다.6) 더욱이 이 검사는 약물이나 수면상태 등에 영향 받지 않으며, 검사 시 환자의 반응을 요구하지 않기 때문에 직접검사가 어려운 유 소아, 정신지체인 또는 혼수상태인 환자의 경우 보청기평가 방법으로 유용하다.
Mahoney2)는 보청기의 마이크로폰과 헤드폰과의 거리를 8 cm로 하고 검사를 시행 하였을 때 적절한 자극의 증폭을 허용하면서도 방사로 인한 에너지의 손실을 감소시킬 수 있다고 하였다. 즉 헤드폰을 이개에 착용 했을 때와 비교해서 약 0.25 ms의 시간차가 발생하는데 이때 클릭 강도를 20 dB증가시키면 8 cm 거리로 인한 소리에너지의 손실을 보상할 수 있다고 설명하고 있다.
본 연구에서는 보청기를 착용했을 때와 착용하지 않았을 때의 뇌간유발반응검사를 체계적으로 시행하여, 제 V 파의 잠복기와 진폭의 관점에서 직접검사가 어려운 난청인 보청기 증폭효과에 대한 객관적인 평가방법으로서의 유용성을 알아보고자 하였다.
연구방법
이과적 질환이나 병력이 없는 성인 8명(8~40세)을 대상으로 순음청력검사와 중이검사를 실시하였다. 순음청력검사는 청력검사기(Nicolet, Aurora)를 사용하여 250~8000 Hz의 전주파수에서 시행하였고, 중이검사는 중이분석기(Grason-Stadler, GSI 33)를 사용하여 고막운동성 계측검사와 등골근 반사검사를 시행하였다.
희박상의 클릭음 자극으로 2-채널 BioLogic 기종에서 뇌간유발반응검사를 시행하였다. 고음대역 통과필터는 3000 Hz저음대역 통과필터는 100 Hz로 설정하고 자극 반복 횟수는 1024번으로 자극의 속도는 13.1 Hz로 고정하며 자극의 전달은 TDH-39 헤드폰을 사용하였다. 전극의 배열은 전두 중정부에 활성전극을 좌우 유양돌기에 기준전극을 부착하고 ground는 전두피판에 부착하였다. 선형적 증폭방법인 귀걸이형 보청기(Maico, C50)를 사용하였으며 실험시 평균 증폭량을 32.9 dB로 하였다. 또한 보청기 분석기(Frye Electronics, Fonix 6500 CX)를 이용하여 각 주파수별 증폭정도, 최대 출력치, 음의 왜곡정도 등을 구한 후(Fig. 1) 실험은 다음의 3단계로 진행하였다.
1단계：헤드폰을 이개에 착용한 뒤 70 dBnHL의 자극음에 대해 뇌간유발반응검사를 시행하였다. 강도를 10 dB 간격으로 줄여 가면서 30 dBnHL까지 뇌간유발반응을 관찰하였다.
2단계：검사대상자가 보청기를 착용하지 않은 상태에서 헤드폰을 대상자 이개와 수평으로 8 cm 거리로 유지하고 헤드폰은 수직으로 고정한 뒤 90~50 dBnHL의 클릭음을 10 dB간격으로 주고 뇌간유발반응을 관찰하였다.
3단계：대상자에게 보청기를 착용시킨 뒤, 헤드폰을 통해 70~30 dBnHL의 클릭음을 10 dB 간격으로 전달하며, 뇌간 유발 반응을 관찰하였다. 이때 보청기의 마이크로폰과 헤드폰 사이의 거리를 8 cm로 유지하고 2단계와 동일한 방법으로 고정하였다.
1단계와 2단계에서 ABR의 잠복기와 진폭을 비교했을때 8 cm거리로 인한 20 dB의 강도차를 고려할 수 있는지를 살펴보고자 하였다. 2단계와 3단계에서는 대상자와 자극간의 거리를 8 cm로 유지한 상태에서 보청기 착용전 후의 반응을 비교하였다. 각 단계의 기록시간은 15 ms로 하였다.
결과
1단계, 즉 헤드폰을 이개에 착용하고 70 dBnHL 부터 30 dBnHL까지의 자극음 강도에서 제 5 파의 잠복기와 2단계, 즉 헤드폰이 8 cm 떨어져 있는 상태에서 자극음 강도를 각각 20 dB증가시켜 90 dBnHL 부터 50 dBnHL까지의 잠복기를 비교하였을 때(Fig. 2), 각 강도에서 통계적으로 의미 있는 차이가 보이지 않았다(paired t-test, p>0.05). 또한 동일 조건에서 제 5 파의 진폭을 비교하였는데(Fig. 3), 전체적인 비교에서는 유의한 차이를 보이지 않았지만(paired t-test, p>0.05), 1단계 70 dBnHL과 2단계 90 dBnHL의 결과에서는 상당한 차이를 보였다.
Fig. 4는 2단계(보청기 착용 전)와 3단계(보청기 착용 후)에서 자극음강도가 70 dBnHL에서 30 dBnHL로 변하였을 때, 제 V 파의 잠복기 변화를 비교한 것이다. 동일한 강도에서 보청기를 착용한 상태에서의 잠복기가, 착용하지 않았을 때보다 단축되었음을 보여준다. 2단계 잠복기의 평균은 7.04 ms, 표준편차는 0.98 ms이며, 3단계에서는 평균 6.32 ms, 표준편차 0.59 ms인데 통계적으로 유의한 차이를 보였다((paired t-test, p<0.05).
Fig. 5에서는 두 단계의 평균 진폭을 비교하였는데 보청기 착용 후의 진폭이 착용하지 않았을 때의 반응보다 각 강도에서 증가되는 현상을 나타내고 있다. 2단계 진폭의 평균은 0.13, 표준편차는 0.11을, 3단계의 평균은 0.25, 표준편차는 0.22의 값을 보였으며 두 단계의 차이가 통계적으로 유의하였다(paired t-test, p<0.05).
Fig. 6은 보청기를 착용한 상태와 착용하지 않은 상태에서의 뇌간유발반응 검사를 실시한 후의 예이다. 보청기를 착용한 상태에서 단축된 잠복기와 증가된 진폭반응 그리고 안정되고 명확한 제 V 파의 파형을 보여준다. 그러므로 역치의 추적이 더 용이할 것으로 사료되나 본 연구에서는 파형과 역치에 대한 연구는 시행하지 않았다.
고찰
1982년 Kissling7)은 뇌간유발반응검사를 이용하여 보청기를 처방했을 때의 그 장점으로 첫째, 누가현상이 나타나는 청력에서 보청기 착용후의 강도측정에 뇌간유발반응검사가 응용될 수 있고 둘째, 보청기의 기본적 사항인 보청기의 이득, 압축요소, 압축시간의 결정에 영향을 줄 수 있으며 셋째, 등골근반사검사와 비교하였을 때 중이질환의 경우에도 사용되어질 수 있고, 나이 또는 의식여부와 관계없이 마취, 진정, 수면상태에서도 직접검사가 어려운 환자를 대상으로 검사를 시행할 수 있다고 언급하였다. 검사의 한계로 뇌간유발반응 검사는 고도난청의 경우, 잠복기와 진폭의 기능을 결정하기 어렵기 때문에 보청기 처방에 응용되어질 수 없고 보청기 압축장치와 대등한 자극의 조절이 어려우며 주파수 특이성을 파악하기 어렵다는 점을 지적하고 있다.
한편 보청기를 착용한 뒤 검사할 수 있는 다른 검사법의 한계를 고찰해보면 Serpanos 등9)은 음향자극에 직접 반응하는 검사법은 단지 보청기 착용후의 역치 만을 반영한다는 단점이 있고, 프로브 마이크로폰을 이용하여 보청기를 착용한 뒤 검사하는 방법은 어른의 경우에는 효과적이지만 유 소아의 경우에는 마이크로폰의 삽입을 거부하거나 검사기간 동안 조용히 앉아있기 어렵다는 점을 지적하고 있다. Mahoney2)는 보청기 착용효과에 사용될 수 있는 등골근반사 검사법의 한계는 첫째, 보청기가 필요한 아동의 50% 이하에서만이 등골근반사반응이 나타난다는 점과, 둘째, 반사반응이 있는 경우도 정상귀의 반응과 와우의 누가현상으로 인한 반응을 구별하기 어려우며, 셋째, 등골근반사역치와 불쾌역치와의 관련성에 대해서 많은 논란의 여지가 있다는 점이다.1-4) 보청기 착용후의 뇌간유발반응의 검사의 한계는 주파수특이성의 결여, 뇌간유발반응이 나타나지 않는 고도 난청자에게 검사적용의 어려움1)8) 보청기 착용 후 뇌간유발반응 검사와 관련된 기술적 한계들이 있는데, 특히 압축회로가 내장된 보청기를 검사에 사용하였을 때 자극시간이 1 ms이내인 클릭음이 자극시간이 3 ms이상인 압축시간보다 짧기 때문에 결과에 영향을 줄 수 있다.5)7)
검사 시 고려해야 할 사항으로, 검사실의 상태가 결과에 영향을 줄 수 있기 때문에 소음이 차단된 방음실에서 검사하는 것이 바람직하고, 자극 음의 종류와, 자극음 전달체와 보청기 마이크로폰과의 거리에 따라 반응 결과가 달라질 수 있으므로 주의하여야 한다. 또한 음향에너지가 전기에너지로, 전기에너지가 음향에너지로 전환되는 과정에서 에너지가 방사되기 때문에 헤드폰과 검사 대상자 사이에 적절한 거리를 두어야 하며, 특히 보청기 착용시 보청기의 증폭기가 기록전극에 인접해 있어 에너지가 손실될 수 있기 때문에 손실을 최소화 하기 위하여 전극의 부착위치를 조정하는 등의 배려가 필요하다.2)
그러나 이러한 한계점들에도 불구하고 보청기 착용 후 뇌간유발반응 검사가 어린 유아와 검사하기 어려운 환자에게 유용함은 여러 연구 결과를 통하여 제시되고 있다.7)12-14) 본 연구에서 보청기를 착용하기 전과 후의 진폭과 잠복기를 분석한 결과에서는 모두 통계적으로 의미 있는 차이를 보이고 있다. 이는 보청기 착용 후의 뇌간유발반응검사는 보청기 착용 후의 증폭효과를 측정 할 수 있는 검사법으로 응용될 수 있는 점을 시사한다. 특히 제 V 파의 잠복기 관찰은 직접검사가 어려운 유 소아의 보청기효과 측정과 재활에 많은 기여를 할 수 있으리라 사료된다. Hecox11)는 보청기 착용후의 잠복기를 비교한 연구에서 효과적인 증폭은 정상과 비정상의 주파수 대역의 잠복기 감소에 차이가 있어야 되며, 강도와 잠복기의 기능 곡선이 경사질수록 압축보청기가 선형적 방식의 보청기보다 더 유리하며, 중추신경에만 장애가 있는 경우 단순한 증폭은 의사소통을 향상시키지 못한다고 주장하고 있다.
진폭에 대한 연구에서 Kiesseling7)8)은 정상 진폭과 강도 곡선을 누가현상이 있는 귀의 진폭강도 곡선에 적응시켜 보청기의 이득과 압축요소를 결정하는데 이용하였다. 이때 인식하는 음 강도와 뇌간유발반응에서 진폭의 크기와 관련하여 Kiessling의 가정을 뒷받침하는 연구로 Davidson 등1)은 직접 실험을 통하여 둘의 관계를 증명해보고자 했다. 뇌간유발반응에서의 진폭은 단 한번의 시도로는 자극강도와 유의한 관계가 나타나지 않았고 여러 번 반복해서 반응을 발췌했을 때만 유의한 관계가 나타났음을 보고하였으나 본 실험에서는 보청기 착용 후 실시한 뇌간유발반응검사에서 자극강도가 증가함에 따라 진폭이 증가되었음을 보여주었다. 본 실험에서는 헤드폰과 이개와의 거리를 8 cm로 고정하고 검사를 시행했을 때와 헤드폰을 이개에 부착하였을 때를 20 dB의 강도차를 주고 비교해 보았는데 잠복기나 진폭에서 통계적으로 유의하게 다르지 않은 결과를 나타내었다. 그러므로 이러한 결과를 보청기 착용 후의 역치를 측정하는데 헤드폰과 이개와의 거리에 따른 보정수치로 적용할 수 있을 것으로 생각된다.
앞으로 청력손실이 있는 유 소아들에게 까지 대상범위를 적용시켜 보청기 착용후의 뇌간유발반응검사가 보청기의 선택과 재활에 이용 되어질 수 있도록 잠복기와 진폭 뿐만이 아니라 파형과 역치 그리고 자극강도와의 관계 등에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 생각한다.
결론
보청기 착용후의 뇌간유발반응검사를 시행한 본 실험에서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫째, 동일 조건 하에서, 보청기 착용후의 뇌간유발반응과 보청기를 착용하지 않은 상태에서의 반응을 비교했을 때 잠복기와 진폭 모두에서 유의한 차이를 보였다.
둘째, 보청기 착용 후 헤드폰과 이개와의 거리를 8 cm 하고 검사를 시행한 뇌간유발반응검사 결과에서는 거리로 인한 20 dB정도의 강도 감소를 고려해야 하고 이것은 보청기 착용후의 역치를 추정하는데 응용되어질 수 있을 것으로 사료된다.
셋째, 뇌간유발반응검사는 보청기를 착용하는 유,소아에게 보청기 착용효과를 객관적으로 제시할 수 있는 검사로 활성화될 가능성이 있다.
REFERENCES
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