Comparison of the Effects of Internal versus External CROS Hearing Aid Fittings

Lee, Junghak; Lee, Kyoungwon

Original Article

Hearing aids

Korean Journal of Audiology 2000;4(2):163-169.

Comparison of the Effects of Internal versus External CROS Hearing Aid Fittings

¹Department of Otorhinolaryngology, Hangang Sacred Heart Hospital, Hallym University, Seoul
²Department of Rehabilitation, Graduate School of Social Welfare, Hallym University, Seoul, Korea

내부 크로스(Internal CROS)와 외부 크로스(External CROS) 보청기의 착용효과 비교

이정학^¹^, 이경원^²

^¹한림대학교 한강성심병원 이비인후과
^²한림대학교 사회복지대학원 재활학과

Abstract

This experiment intended to analyze the effects of internal versus external CROS (contralateral routing of signal) hearing instruments in three experimental conditions on unilaterally hearing-impaired people. Subjects were three females and three males over 35 years old who had no middle ear disease. They had an average hearing ability of 35 dB HL or below in three frequencies；500Hz, 1000Hz, and 2000Hz in one ear and severe-to-profound hearing losses in the other. The results were as follows；1) Both internal and external CROS hearing instruments improved hearing thresholds. Particularly, external instruments showed better thresholds by overcomming head shadow effects than internal instruments. 2) For the ability to understand whispering sounds, external CROS hearing instruments were more effective than internal instruments. 3) Without the period for acclimatization, neither external nor internal CROS hearing instruments generated significant assistance in directional discrimination. These results suggest that participants undergo a certain period of acclimatization for hearing instruments in order to compare the two systems more precisely. In addition, other factors such as duration of hearing loss and motivation should be considered.

Keywords: Internal CORS hearing aid;External CROS hearing aid;Directional discrimination.

교신저자：이정학, 150-020 서울 영등포구 영등포동 94-200
전화) (02) 2639-5480, 전송) (02) 3446-2479, E-mail) leejh@sun.hallym.ac.kr

서 론

한쪽 귀에 고도 및 심도의 일측성(편측성) 감음 신경성 난청을 가진 사람은 양쪽에 모두 청력 손실이 있는 사람보다 언어의 소통, 청취 등 실생활에 있어서 어려움을 덜 느끼지만, 양이 모두 정상 청력을 갖고 있는 사람에 비해서는 언어의 이해, 환자가 느끼는 소리의 크기 및 방향을 구분하는 능력에 있어서는 많은 어려움을 느끼고 있다.^1-3) 일측성 환자는 보청기를 통해서 듣는 소리가 울려서 들리거나, 기계 음으로 들리고, 때로는 보청기를 통해서 듣는 소리가 오히려 좋은 귀의 달팽이관을 혼란시켜, 좋은 귀의 어음 청취마저 방해하기 때문에 보청기의 착용 효과가 크지 않다. 그래서 청각 전문가가 일측성 난청자에게 보청기를 추천하기가 매우 어렵다.^4-5) 이러한 일측성 고도 및 심도난청 환자에게 의사 소통과 방향 분별에서 도움을 주기 위하여 크로스(contralateral routing of signals：CROS)방식의 보청기가 1965년 Harford와 Barry⁶⁾에 의해서 소개되었다. 크로스 방식의 보청기는 외부 크로스(external CROS) 방식과 내부 크로스(internal CROS 또는 transcranial CROS) 방식의 두 가지로 나누어진다. 외부 크로스 보청기는 수화기를 청력이 좋은 쪽에, 송화기는 심도 또는 고도의 청력 손실이 있는 나쁜 쪽에 착용하여, 청력이 나쁜 쪽의 신호를 무선 또는 유선으로 반대편의 좋은 쪽 귀로 신호를 전달하고, 이 신호를 좋은 쪽 달팽이관을 통하여 듣게 하는 방식이다. 내부 크로스 보청기는 주로 출력이 강하고, 이득이 높은 보청기를 사용하며, 수화기와 송화기가 분리되지 않은 귓속형 또는 귀걸이형을 이용한다. 나쁜 쪽 귀에서 소리를 충분히 증폭하면, 이 소리를 골 전도(bone conduction)를 통해 반대편의 좋은 측 달팽이관으로 신호를 전달할 수 있는데, 이를 청신경을 통하여 뇌로 전달하게 하는 방식이다.
이러한 크로스 방식의 보청기를 사용하여, 일측성 난청 환자들에게 도움을 주기 위해, 여러 가지 시도가 이루어져 왔으며, 그 결과도 다양하였다. Chartrand⁵⁾는 내부 크로스와 외부 크로스의 선택과 보청기 적합(fitting) 방법 및 재활에 대한 방법을 제시하였다. 이러한 노력으로 청각 전문가는 그 동안 보청기 사용이 거의 불가능하다고 생각하였던 일측성 청력을 가진 사람들에게도 도움을 줄 수 있게 되었다.
그러나 Hable 외⁷⁾의 연구에 의하면, 크로스 방식의 보청기가 일측성 난청자들에게 도움을 주고 있는 것은 사실이나, 보청기의 미용적인 측면과 소리의 크기 및 음의 왜곡으로 인하여, 아직도 많은 크로스 보청기 착용자들이 일상 생활에서 어음을 청취하는 데에는 상당한 불편함을 호소하였다. 또한 Valente 외⁸⁾의 연구에서는 보청기 착용 경험이 있는 일측성 난청자들을 대상으로 내부 크로스와 외부 크로스의 선호도를 조사하였는데, 8명 중 3명이 내부 크로스를, 그리고 4명이 외부 크로스를 선호하여, 크로스 보청기가 어느 정도의 효과를 보고 있으나, 실험 대상자들의 청각 손실의 유형이 같았음에도 불구하고, 외부 크로스 또는 내부 크로스 방식의 보청기가 실험 대상자 모두를 만족시키기엔 미흡한 점이 있었다.
이 연구에서는 일측성 고도 및 심도 난청을 가진 사람들을 대상으로 내부 크로스와 외부 크로스 보청기의 착용효과를 세 가지 측면에서 비교하였다.
첫째, 두 가지 방식의 보청기에서 나쁜 쪽 귀의 역치(threshold)는 어느 정도 개선되는지, 둘째, 속삭이는 소리와 일상 대화에서 크로스 보청기가 어느 정도 효과가 있으며, 어떠한 방식이 더 효과가 있는지, 셋째, 방향분별(directional discrimination)에서 어느 방식이 더욱 효과적인지 알아보고자 하였다.

연구방법

연구 대상

연구 대상은 35세 이상의 성인으로 중이 질환이 없고, 한쪽의 청력은 세 주파수(500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz)의 평균이 35 dBHL이하의 청력을 갖고 있으며, 다른 한쪽의 청력은 고도 및 심도의 감음 신경성 난청인 사람으로, 평균나이 48세(연령범위：36~54세)의 남자 3명, 여자 3명이었다. 좋은 귀의 청각 역치는 검사주파수에 따라서 평균 11.6~35.8 dBHL이었으며, 나쁜 귀의 차폐 전 역치는 평균 75.0~90.0 dBHL, 차폐 후는 평균 95.7~104.2 dBHL 이었다(Table 1).

검사 방법 및 절차

순음 청각 역치(Pure tone threshold) 검사
청각 검사기(GSI 61 clinical audiometer)와 외이도 삽입형 이어폰(ear tone-3A)을 사용하여 좌 우측의 각 주파수별 기도 청각 역치 (air conduction threshold)와 골도 청각 역치(bone conduction threshold)를 구하였다. 좋은 귀와 나쁜 귀의 역치 차이가 50 dB 이상일 때, 각 주파수에 해당하는 좁은 대역의 잡음(narrow band noise)으로 좋은 귀를 차폐(masking)한 다음, 나쁜 귀의 청각 역치를 다시 구하였다.

방음실(Sound field)에서의 청각 역치 검사
방음실에서 주파수 변조음(frequency modulated tone)을 이용하여, 보청기를 착용하지 않은 상태, 내부 크로스 및 외부 크로스 방식의 보청기를 착용한 상태에서 각각의 역치를 구했다. 이때, 외부 스피커의 위치는 나쁜 쪽 귀가 있는 방향이며, 얼굴과 스피커의 방위각은 90도, 스피커와 나쁜 쪽 귀 사이의 거리는 1 m이었다.
이때 사용된 보청기 중 외부 크로스 방식은 Telex사에서 개발된 귀걸이형 Tele-CROS 보청기이다. 이 보청기는 송화기 부분과 수화기 부분으로 나누어지는데, 송화기로 들어온 신호를 반대편의 수화기가 달린 보청기로 신호를 무선으로 전달해 준다. 제조사에서 제시한 이 보청기의 특성은 최대 출력이 1100 Hz에서 117.5 dBSPL이고, 고주파수 평균 최대 출력은 111.3 dB-SPL이다. 이득(gain)은 고주파수 평균이 60 dB 입력 시 38.8 dB이며, 유효 주파수 범위는 656 Hz부터 5900 Hz이다.
내부 크로스 방식의 경우, Siemens사 제품의 귀걸이 형이며, 최대 출력과 이득이 높은, 선형 증폭 방식(linear amplification system)인 684P-AO 모델이다. 제조사에서 제시한 이 보청기의 특성은 최대 출력이 900 Hz에서 143.5 dBSPL이고, 고주파수 평균 최대 출력은 136.0 dBSPL, 이득은 60 dBSPL 입력 시 고주파수 평균이 71.3 dB이며, 유효 주파수 범위는 253 Hz부터 5900 Hz이다.
사용 보청기의 볼륨 위치는 내부 크로스 방식의 경우, 피드백(feedback)이 발생하지 않고, 환자의 불쾌 수준(the uncomfortable level：UCL)을 넘지 않는 범위 내에서 최대로 올리고, 외부 크로스의 경우는 환자의 쾌적 수준(the most comfortable level：MCL) 즉, 환자가 편안히 들을 수 있는 수준에 맞추었다(Fig. 1).

어음이해도(Word recognition score：WRS) 검사
방음실에서 보청기를 착용하지 않은 상태, 내부 크로스 및 외부 크로스 방식의 보청기를 착용한 상태에서, 외부 스피커를 이용하여 어음 이해도를 구하였다. 이때, 스피커의 위치는 나쁜 쪽 귀가 있는 방향이며, 스피커와 나쁜 쪽 귀 사이의 거리는 일직선상의 1m이고, 방위각은 90도였다. 보청기기의 볼륨은 청각 역치 검사 때와 마찬가지로 하였다. 사용하는 음절의 수는 환자의 지루함을 피하기 위하여 20개의 단음절어를 사용했으며, 맞은 숫자를 백분율(%)로 구하였다.

방음실에서의 방향분별력(Directional discrimination) 검사
환자를 중심으로 사방에 8개의 스피커를 45° 각도로 설치하고 환자가 소리나는 스피커의 번호를 말하도록 하였다. 이때, 스피커와 환자의 귀까지의 거리는 1 m로 하며, 귀의 위치는 스피커의 높이와 맞추었다. 사용되는 신호는 음성잡음(speech noise)이었다. 검사 후 효과 판독은, 정확하게 맞추었을 경우를 0°로 하고, 실제 신호가 발생한 스피커에서 좌 또는 우로 한 개씩 차이가 날 때마다 45°, 90°, 135°, 180°까지의 방향분별력을 부여하여 평균을 구하였다. 따라서 방향분별력은 수치가 작을수록 정확하다고 할 수 있다. 보청기 볼륨의 위치는 방음실에서 어음이해도를 구할 때와 마찬가지로 하였다.

결 과

방음실에서의 청각 역치

외부 크로스 보청기를 착용했을 때의 청각 역치가 1000 Hz, 2000 Hz 그리고 4000 Hz에서 보청기를 착용하지 않은 상태보다 10 dB 이상 청력 개선의 효과가 있었으며, 통계적으로도 유의하였다(paired t-test, p<0.05)(Fig. 2). 이것은 외부 크로스의 경우, 어떤 신호가 한 쪽 귀의 방향으로 들어올 때, 머리의 영향으로 신호가 반대편의 귀로 넘어 가면서 신호의 강도가 감소하는 두영 효과(head shadow effect)⁹⁾를 극복한 것으로 보인다. 하지만 내부 크로스 방식의 청각 역치는 보청기를 착용하지 않은 경우와의 비교에서 약간의 역치 개선은 있었지만 통계적으로 유의하지는 않았다.
500 Hz와 8000 Hz에서는 내부 크로스와 외부 크로스 모두가, 보청기를 착용하지 않은 상태와 비교하여 청각 역치에서 유의한 차이가 없었다. 500 Hz에서는 저주파수 영역이 두영 효과를 크게 받지 않아서 보청기를 착용하지 않은 상태에서도 잘 들을 수 있기 때문이라고 본다. 또한 8000 Hz에서는 두 종류의 보청기 모두 유효 주파수 범위가 6000 Hz 미만으로, 8000 Hz에서는 보청기를 통한 증폭이 충분하지 않기 때문이라고 생각한다.
어음을 이해하는데 가장 중요한 세 주파수 500 Hz, 1000 Hz와 2000 Hz의 평균에서는, 외부 크로스 보청기를 착용했을 때와 보청기를 착용하지 않았을 때의 두 상태간에 유의한 차이가 있었으며(paired t-test, p<0.05), 외부 크로스 보청기를 착용했을 때와 내부 크로스 보청기를 착용했을 때의 상호간의 비교에서도 유의한 차이가 있었다(paired t-test, p<0.05). 그러나 내부 크로스 보청기를 착용했을 때와 보청기를 착용하지 않았을 때의 비교에서는 유의한 차이가 없었다.

어음 이해도(Word recognition score：WRS)

보통의 대화 음인 45 dBHL에서는 세 가지 실험조건의 각 평균이 96.1%, 97.0%, 99.3%로써 유의한 차이는 없었다(ANOVA, p>0.05)(Table 2). 이는 보통의 대화 음을 좋은 쪽 귀를 통해서 들을 수 있었다고 생각한다. 속삭이는 소리인 25dB HL에서는 외부 크로스 방식의 어음 이해도(96.0%)는 보청기를 착용하지 않은 상태(75.6%)에 비해 20.4% 개선되었으며, 통계적으로 유의하였다(paired t-test, p<0.05). 그러나 내부 크로스 보청기의 경우(78.3%)는 보청기를 착용하지 않은 상태(75.6%)와 비교했을 때 유의한 차이가 없었으며(p>0.05), 외부 크로스와의 비교에서는 유의한 차이가 있었다(p<0.05).

방향 분별력(Directional discrimination)

보청기를 착용하지 않은 상태에서는 평균방향분별력이 76.8°였으며, 내부크로스 보청기 착용시에는 75.9°, 외부크로스 보청기 착용시에는 85.3°로써 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(ANOVA, p>0.05). 개개인의 방향 분별력을 살펴보면, 두 가지 크로스 방식 모두에서 신호가 여러 곳으로 바뀜에도 불구하고, 어느 특정한 한 방향만을 가르치는 경우도 있었고, 방향분별력이 오히려 커지는 경우도 있었다. 따라서 어떠한 크로스 보청기도 방향 분별에 도움을 주고 있다고 보기가 어려웠다(Table 3).

고 찰

본 연구에서는 어음 이해도와 방향 분별력에 있어서, 내부 크로스와 외부 크로스 보청기가, 일측성 청력 손실을 가진 사람들에게 어느 정도의 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 대상자들의 청각 역치는 대체로, 좋은 쪽의 청각 역치와 나쁜 쪽의 차폐 전 청각 역치의 차이가 큰 사람들이었다. 연구결과에 의하면, 전반적으로 나쁜 쪽 귀의 청력 개선은 외부 크로스가 두영 효과를 극복할 수 있어서, 내부 크로스보다 효과가 좋았다. 어음 이해도에서 속삭이는 대화 음에서는 외부 크로스의 결과가 더 좋았으나, 보통 대화음에서는 두 방식간에 차이가 없었으며, 방향 분별력에서는 두 방식 모두 보청기를 착용하지 않은 상태보다 향상되지 않았다.
Valente 외⁸⁾의 연구에서는 보청기를 60일간 사용 후, 내부 크로스와 외부 크로스의 선호도를 비교하였는데, 8명 중 3명은 내부 크로스 보청기를, 4명은 외부 크로스 방식의 보청기를 각각 선호하였다. 또 다른 연구⁵⁾에서는 크로스 보청기 적합의 성패를 보청기 처방자의 능력과 환자가 그 보청기를 사용해야 하는 동기, 환자의 노력 등에 두고 있다. 그러나 본 연구에서는 모든 대상자들이 보청기를 처음 착용하는 사람들로, 보청기의 착용과 보청기를 통하여 소리를 듣는데 익숙하지 못하여, 어음 이해도 및 방향 분별력 검사 시 어려움이 있었으며, 특히, 내부 크로스 착용의 경우, 보청기의 높은 출력으로 인하여 두통과 어지러움을 호소하는 경우도 있었다. 이는 보청기를 통해서 증폭된 소리에 중추 신경계가 아직 순응(acclimatization)이 되질 않았기 때문이라고 생각된다.
따라서 일측성 난청 자에게 좀 더 알맞은 크로스 방식의 보청기를 찾기 위해서는, 일정한 기간동안 보청기를 착용하여, 중추 신경계가 어느 정도 순응한 다음, 재검사를 통해서 결정하는 것이 바람직할 것이다. 또한 순응 과정과 더불어, 일측성 난청 자들의 청각학적 요구에 맞는 보청기 적합(fitting)이 이루어지고, 크로스 보청기의 필요성을 충분히 인식시킨다면, 어음 이해도와 방향 분별력의 효과 면에서 더 나은 결과가 나올 수 있고, 실생활에서도 도움을 줄 수 있다고 생각한다.
외국의 연구들이 환자들에게 보청기를 일정 기간 착용하고 적합한 다음 환자가 원하는 것을 조사하였다면, 본 연구에서는 순응 과정을 거치지 않은 상태에서, 선호도보다는 역치의 개선, 어음 이해도와 방향 분별력에 있어서 어느 방식이 더 효과적인지를 비교 조사하였다. 그 이유로는 연구에 참여한 모든 난청자가 현재의 상태 즉, 한쪽 귀만으로도 어느 정도의 정상적인 생활을 유지할 수 있고, 미용 적인 측면을 고려하여 난청자가 보청기를 원하지 않았기 때문이다.
특히, 이번 실험에 참가한 대상 모두가 보청기를 처음 착용한 사람들이어서, 아직 보청기에 대해 익숙하지 못하고, 보청기의 필요성을 느끼지 못하는 경향이 있었다. 또한 한 쪽 귀로 듣는 것이 실 생활에 있어서 조금 불편하다 하더라도 그냥 참고, 그 불편함을 감수하는 것이 거추장스럽고, 불편하고, 경제적으로도 부담이 되는 보청기를 착용하는 것보다 낫다고 생각했다. 특히 남의 눈에 뜨일 염려가 있는 보청기를 착용한다는 것은 그들로서는 어려운 일이었다.
따라서 내부 크로스 보청기와 외부 크로스 보청기의 효과에 대해 좀 더 확실한 연구가 이루어지기 위해서는 Chartrand⁵⁾도 지적했듯이 청각 손실의 정도뿐만 아니라, 난청 기간, 보청기의 사용 기간, 보청기의 필요성, 환자의 작업 환경 및 환자의 노력 등이 고려되어야 하겠다. 또한, 실험 환경을 실생활과 비슷하게 만들기 위하여, 잡음 등의 요소를 추가하고, 더 많은 대상자 숫자를 포함해서 연구하는 것이 바람직하겠고, 특히 서양인보다 보청기의 착용을 더 꺼려하는 한국인들의 정서로 보아 보청기에 착용에 대한 적극성과 사회적 인식 등의 요소를 포함하는 것도 필요하다고 생각한다.

요약 및 결론

본 연구의 목적은 일측성 고도 및 심도 난청 자들을 위하여, 내부 크로스 방식과 외부 크로스 방식의 보청기가 어음 이해도와 방향의 분별력에서 어느 정도 효과가 있는지를 알아보고자 했다. 연구 대상들은 모두 보청기의 경험이 전혀 없는 경우이었으며, 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 내부 크로스와 외부 크로스 방식의 보청기 모두 역치 개선의 효과가 있었다. 특히, 외부 크로스 보청기의 경우 두영 효과를 극복할 수 있어서, 더 효과적이었으며, 내부 크로스 보청기의 경우는 두영 효과를 극복하기에는 미흡하였다.
2) 속삭이는 대화 음을 이해하는데는 내부 크로스 보청기도 어느 정도 도움을 주기는 하지만, 외부 크로스 보청기가 더 효과적이었다. 내부 크로스의 경우, 속삭이는 대화를 위해 비선형 증폭기의 사용이 바람직하다고 생각된다. 보통의 대화 음에서는 두 방식간에 차이가 없었다.
3) 보청기 순응 기간을 거치지 않은 상태에서는 외부 크로스 방식과 내부 크로스 방식의 보청기 모두가 특정한 사람을 제외하고는 방향을 분별하는 능력에 있어서 도움을 주지 못하였다.
상기의 결과로 미루어 볼 때, 크로스 보청기에 대해 보다 효과적인 연구를 위해서는 보청기를 착용하고 일정한 기간이 경과하여 보청기 증폭 소리에 대한 거부감이 없어진 후, 어음 이해도와 방향 분별력을 검사하는 것이 바람직하다고 생각한다. 또한 난청 기간, 보청기 착용 기간, 보청기의 필요성에 대한 인식 그리고 선형 또는 비선형의 적절한 증폭기 선택과 실생활과 유사한 실험 환경 등도 고려하면 더욱 유용한 결과를 얻을 수 있다고 본다.

REFERENCES

Fishbein H. The best-kept secret: Fitting a dead ear. Hear J 1990;43:3.
McSpaden JB. One approach to a unilateral “dead” ear. Audecibel 1990;38:10-14.
McSpaden JB, McSpaden CH. A method for evaluating the efficacy and effectiveness of transcranial CROS fittings. Audecibel 1989;38:10-4.
Sullivan RF. Transcranial ITE CROS. Hear Inst 1988;39:11-2 & 54.
Chartrand MS. Transcranial or internal CROS fittings: Evaluations and validation protocol. Hear J 1991;44:24-8.
Harford E, Barry JA. Rehabilitative approach to the problem of unilateral hearing impairment: Contralateral routing of signals (CROS). J Speech Hear Dis 1965;30:121-38.
Hable LA, Gudmundsen GI. CROS-PLUS: A physical CROS system. Hear Inst 1990;41:19.
Valente M, Potts LM, Valente M, Goebel J. Wireless CROS versus transcranial CROS for unilateral hearing loss. Amer J Audiol 1995;4:320-8.
Zwislocki J. Acoustic attenuation between the ears. J Acous Soc Amer 1953;25:752-9.