A Comparison between 1cc Coupler Gain and Real Ear Aided Gain for Completely-in-the-Canal Hearing Aids in Adults

Lee, Mi So; Lee, Jung Hak; Kim, Jin Sook; Hong, Sung Hwa

Original Article

Hearing aids

Korean Journal of Audiology 2002;6(2):136-141.

A Comparison between 1cc Coupler Gain and Real Ear Aided Gain for Completely-in-the-Canal Hearing Aids in Adults

Mi So Lee¹, Jung Hak Lee², Jin Sook Kim³, Sung Hwa Hong³

¹Department of Otolaryngology, School of Medicine, Sungkyunkwan University, Seoul
²Department of Otolaryngology, College of Medicine, Hallym University, Anyang
³Department of Speech Pathology Audiology, College of Natural Sciences, Hallym Univers

성인의 외이도형 보청기 착용 시 실이착용이득과 1cc 커플러이득의 비교

이미소^¹^, 이정학^²^, 김진숙^³^, 홍성화^³

^¹성균관대학교 의과대학 이비인후과학교실
^²한림대학교 의과대학 이비인후과학교실
^³한림대학교 자연과학대학 언어청각학부

Abstract

Acompletely-in-the-canal (CIC) type of instruments offer many potential benefits in hearing aid fittings. Both real ear measurements and coupler measurements are used to verify the CIC instrument performances. To be convenient, however, the transformation values of the real-ear-to-coupler differences (RECDs) can be applied to predict the real ear performances from the coupler data. The purpose of this study was to obtain the RECDs for CIC hearing aids in adults. The subjects were 24 (16 male, 8 female) adults with mild-to-severe sensorineural hearing losses. They were all wearing CIC hearing instruments with nonlinear amplification systems. A probe-microphone system was used for measuring both the real-ear aided gain (REAG) and 1cc coupler gain. The mean value of RECDs were -6.26 dB at 250 Hz, -4.82 dB at 500 Hz, -4.87 dB at 1000 Hz, -1.02 dB at 2000 Hz, -0.48 dB at 3000 Hz, 5.48 dB at 4000 Hz. These results can be applied to estimate the REAG for adults wearing the CIC hearing aids from the 1cc coupler gain.

Keywords: Completely-in-the-canal(CIC) hearing aids;REAG;Couper gain;RECD.

교신저자：이미소, 135-710 서울 강남구 일원동 50번지
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서 론

1980년대 후반 고막형 보청기(completely-in-the-canal, CIC)가 등장한 이래로 보청기는 외형적으로나 이득 면에 있어서 많은 이점을 낳았다. 특히, 중등도의 청력 손실이 있는 사람들에게 있어 고막형 보청기는 외형상 미용적 이점을 제공하는 동시에 깊숙한 삽입으로 인해 폐쇄효과(occlusion effect)를 줄일 수 있으며, 또한 외이도와 보청기 사이에서 발생할 수 있는 되울림(feedback)현상을 감소시킬 수 있었다.¹⁾
고막형 보청기의 착용 효과를 객관적으로 평가하기 위해 두 가지 방법이 주로 사용되고 있다. 첫째는 외 이도에 탐침관(probe tube)을 삽입하는 실이측정(real ear measurements)이 있으며, 둘째는 커플러(coupler)를 사용하는 커플러측정(coupler measurements)이다.
실이측정은 1945년 Filler에 의해 탐침송화기(Probe tube microphone)를 사용하여 외이도 측정이 처음 발표된 이래로 1970년대까지는 그다지 임상적으로 유용하게 사용하지 않았으나 탐침관이 발달함에 따라 보청기 이득을 평가하는 중요한 방법으로 고려되어왔다.⁴⁾⁵⁾ 실이측정은 보청기를 실제 착용하였을 때 중이와 외이가 보청기 이득에 어떠한 영향을 미치는 지를 간단하고 빠르게 보여주므로 보청기 수행평가에 있어 유용하게 사용된다. 실이측정의 장점은 피험자의 집중을 요하지 않으면서 간단하게 측정가능하며, 또한 검사 시 여러 주파수를 동시에 짧은 시간 내에 보청기 이득을 평가 할 수 있다는 것이다. 하지만 고막형 보청기에서는 외이도의 직경이 작거나, 환기구가 좁을 때 측정이 곤란할 때가 자주 있다.
커플러 측정은 보청기를 평가하기 위해서 2cc 커플 러나 외이도와 중이의 기능을 보다 세밀하게 반영한 Zwislocki 커플러 등을 사용하여 보청기 분석기(hearing aid analyzer)로 주파수 이득(coupler gain)을 측정한다. 또한 보청기 착용자가 없어도 검사가 가능하며 보청기 성능을 예측할 수 있고 정확도와 반복성이 높다.²⁾ 그러나 커플러 이득은 실제로 보청기를 착용할 때 발생하는 회절효과(diffraction effect)와 마이크로 폰의 위치에 따른 효과 등을 고려하지 않았으며 보청기와 고막사이의 공간이 2cc보다 작기 때문에 실이 측정 또는 음장측정과는 다른 결과를 보인다.³⁾ 이러한 개개인의 외이도 특성을 고려하지 않고 평균값에 의해 측정하는 커플러이득에 대안하여 실제 귀에 탐침관 시스템을 사용한 실이측정이 활발히 이루어졌다.
커플러측정은 전통적으로 2cc 커플러를 사용한다. 이 때 사용되는 커플러는 외이도 용적과 저항의 평균을 고 려하여 제작되었지만 실제로 귀에 보청기를 착용하였을 때 개개인의 측정값과는 다르다. 이러한 차이를 실이와 커플러 차이(real ear to coupler difference, RECD)라 하며, 평균 개인 교정수치로 실이 측정을 실시 할 수 없는 경우나 보청기 평가에서 한정된 시간 내에 평가를 수행해야 할 때 커플러 측정을 한 후 간단하게 RECD를 이용하여 목표 실이이득을 예측할 수 있다.
이러한 실이착용이득과 커플러이득 사이의 차이를 줄이는 방법으로 2cc 커플러 대신 평균 외이도의 특성을 보다 세밀하게 반영한 Zwislocki 커플러를 사용하는 것이 권유되나 가격이 비싸고 쉽게 파손될 우려가 있어 임상에서 쉽고 간단하게 사용하기가 어렵다. 보청기의 크기가 점차 작아짐에 따라 이에 적합한 커플러가 필요하게 되었고 고막형 보청기의 등장으로 인해 CIC용 1cc 커플러가 만들어졌다.⁶⁾ 1cc 커플러는 아직 표준으로 규정되지 않았기 때문에 연구가 활발하지 않으나 임상에서 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 국내에서는 고막형 보청기의 실이착용이득과 커플러이득 차이가 연구된 바가 없어 이에 이 연구에서는 첫째, 성인을 대상으로 1cc 커플러를 이용하여 측정한 커플러이득과 실이(real ear)를 통한 실이착용이득을 알아보며, 둘째, 이 두 이득간의 차이를 비교하여 고막형 보청기 착용 시 성인의 RECD를 구하고자 하였다.

연구방법

연구 대상

이 연구에 참여한 피검자들은 평균 연령 52.4세, 범위는 18~85세인 성인(남자 16명 16귀, 여자 8명 8귀) 24명을 대상으로 하였다. 과거 중이에 병력이 없는 감각신경성 난청으로 경도부터 심도 범위의 청력손실을 가지고 있는 대상자로 보청기 평가를 하였다

검사 장비와 절차

개인의 청력 역치와 피험자의 선호도 및 기타 여러 선택요건에 따라 고막형 보청기를 처방하였으며, 처방 후 보청기를 착용하기 위해 방문한 날에 커플러이득를 측정한 후 실이착용이득 검사를 실시하였다. 커플러 이득은 목표이득을 설정한 적합 이득을 측정하는데, 1cc CIC(Frye Electronics, INC) 커플러를 이용하여 보청기 분석기(Frye Electronic, Fonix 6500-CX)로 측정하였다. 입력음 60 dBSPL composite test signal을 주어 이에 대한 출력곡선을 얻은 후 테이터를 구했다.
실이착용이득은 보청기 실이 분석기(Frye Electronic, Fonix 6500-CX real ear analyzer)를 사용하였으며 검사음은 어음대역의 특성과 유사한 복합음(wideband, speech-weighted composite test signal)을 제시하 였다. 자극 강도는 커플러 이득 측정 시 사용되었던 동일한 강도, 60 dBSPL로 주었다. 검사 시 외부스피커(loudspeaker)의 위치는 귀와 수평으로 45℃를 유지하고 검사 귀와의 거리는 일정하게 30 cm를 유지하도록 하였다. 보청기 착용하기 전의 외이도의 실이공명이득(real ear unaided gain, REUG)을 구한 후 보청기를 삽입하여 실이착용이득(real ear aided gain, REAG)을 측정하였다. 측정에 사용된 보청기는 피험자가 소지한 것으로 비선형 고막형이 사용되었다. 측정오차를 줄이기 위하여 검사 시 피험자가 되도록 움직이지 않도록 하며 외이도에 보청기를 삽입할 때 탐침송화기의 전달관이 눌리는 것을 방지하기 위해 환기구를 사용하였다.
분석하고자 하는 대상으로는 1) 외이도의 실이공명 이득의 평균과 표준편차, 2) 1cc 커플러이득과 실이착 용이득의 평균과 표준편차, 3) 두 이득 사이의 차이 등을 분석하였다. 통계 방법으로 실이착용이득과 커플러이득 차이는 paired-sample t-test를 이용하였고, 유의수준은 0.05로 하였으며 SPSS 10.0 소프트웨어 통계를 사용하였다.

연구결과

실이공명이득(Real ear unaided gain, REUG)

실이공명이득은 외이와 중이의 영향으로 인해 음압이 증폭되어 나타난 것으로 주파수별 평균 실이공명이득은 250 Hz 1.50 dB, 500 Hz 3.30 dB, 1000 Hz 4.43 dB, 2000 Hz 12.01 dB, 3000 Hz 16.71 dB, 4000 Hz 14.54 dB로 저주파수에서 고주파수로 갈수록 증폭이 크게 증가함을 보인다. 또한 주파수에 따른 표준편차는 250 Hz 1.44 dB, 500 Hz 0.80 dB, 1000 Hz 3.43 dB, 2000 Hz 2.90 dB, 3000 Hz 3.17 dB, 4000 Hz 5.09 dB로 나타났다.

1cc 커플러이득(Coupler gain)과 실이착용이득(REAG)

CIC용 커플러를 사용하여 측정한 커플러이득은 250 Hz에서부터 3000 Hz까지 9.71 dB에서 31.92 dB로 이득이 증가하다 4000 Hz에서는 20.97 dB로 감소하였다(Fig. 1). 실이착용이득은 실제 귀 안에서 외이도형 보청기를 착용하여 이득을 측정한 것으로 커플러이득에서 나타나는 것과 비슷하게 250 Hz에서부터 3000 Hz까지는 3.46 dB에서 31.44 dB로 이득이 증가하였으며, 4000 Hz에서는 26.45 dB로 감소하였다(Fig. 2).

실이착용이득과 커플러이득의 차이(RECD)

실이착용이득과 커플러이득의 차이를 비교한 것으로 측정값이 음으로 나타나는 것은 1cc 커플러로 측정한 이득이 실이 착용이득보다 크다는 것을 의미한다. 평균은 250 Hz-6.25 dB, 500 Hz-4.82 dB,1000 Hz-4.87 dB, 2000 Hz-1.02 dB, 3000 Hz-0.48 dB, 4000 Hz 5.48 dB로 나타났으며 3000 Hz에서는 0 dB에 가깝게 차이가 났다. paired sample t-test 결과 2000 Hz와 3000 Hz를 제외하고 유의한 차이를 보였다(p≤0.05). 4000 Hz에서는 5.48 dB로 실이착용이득이 커플러 이득보다 크게 나타났다(Table 1).

고 찰

보청기 평가와 선택에 있어서 커플러 측정과 실이 측정은 유용하게 사용되어왔다. 커플러 측정은 실이 측정이 이루어지기 전에 객관적으로 보청기 성능을 쉽게 예측할 수 있게 하였다. 그러나 실제 귀에 보청기를 착용하여 측정한 평가에서는 주파수별 커플러이득과 차이를 보이는데 이는 개인의 외이도와 중이의 특성 및 마이크로폰의 위치에 따른 영향으로 커플러이득과 차이가 난다.⁷⁾ 이러한 커플러이득과 실이착용이득 차이를 고려하여 보다 개인의 특성을 살려 적합한 목표이득을 예측하기 위한 변형식 들이 등장하였다. 즉, 커플러이득에 마이크로폰의 위치 영향과 실이와 커플러이득의 차이(RECD)를 더해 목표 실이착용이득(target REAG)을 예상할 수 있으며 반대로 실이착용이득에서 차이 값을 빼어 커플러이득을 예측할 수 있는 변형이 가능하게 되었다.⁸⁾⁹⁾ 본 연구에서는 성인의 고막형 보청기 착용 시 실이착용이득을 구하고 이를 1cc 커플러로 구한 이득과 비교하여 개인의 이득차가 얼마나 나는지를 알아보고자 하였다.
Bentler 등⁸⁾은 귀걸이형 보청기(behind-the-ear, BTE)를 사용하여 커플러이득을 비교하거나 이어폰을 사용하여 측정하므로 고막형 보청기를 사용한 본 연구와는 이득차이에서 많은 차이를 보인다. 이는 고막형 보청기와 귀걸이형 보청기의 마이크로폰 위치에 따라 그 영향 정도가 실이착용이득에 반영하여 나타난 차이로 보인다.¹¹⁾ 즉, 마이크로폰의 위치에 따라 이개와 이개강의 공명으로 고주파수 부근에서 이득차이가 발생하는 것으로 여겨진다.
귀걸이형, 귓속형(in-the-ear, ITE), 고막형 이 세 가지 보청기를 대상으로 이개의 영향을 비교한 Chasin¹⁾ 연구에 따르면 1000 Hz이하에서는 거의 차이를 보이지 않다가 4000 Hz 부근에서는 고막형 보청기가 귀걸이형 보청기에 비해 약 8 dB 정도 크게 차이를 보이며 귓속형 보청기와는 5 dB 정도 이득이 크게 나타났다. 고막형 보청기를 사용한 본 연구에서 만약 2cc 커플러를 사용하여 실이와 커플러 이득을 비교하였다면 귀걸이형 보청기를 사용하여 측정한 위의 연구들과는 이득 차이가 크게 나타날 것으로 예상된다.
Bentler¹¹⁾는 고막형 보청기로 2cc 커플러를 사용하여 커플러이득과 실이착용이득을 비교하였는데, 1000 Hz 까지는 6 dB 정도 실이착용이득이 크게 나타났으며, 4000 Hz에서는 26.3 dB로 주파수가 증가함에 따라 차이가 증가함을 보였다. 비슷한 결과로 Gudmundsen¹²⁾의 보고에 의하면 1000 Hz에서 10.5 dB로 차이를 보이다 8000 Hz에서는 26.5 dB로 실이착용이득이 크게 나타난다고 하였다. 본 연구에서는 이들의 결과와는 다르게 1000 Hz까지 5 dB 정도 커플러이득이 크게 나타나고, 3000 Hz까지는 거의 비슷한 이득을 보이다가 4000 Hz에서는 5 dB 정도 실이착용이득이 크게 나타났다. 이는 1cc CIC 커플러를 사용하여 측정하였기 때문에 2cc 커플러 보다 잔존 체적이 작아 커플러이득 이 실이착용이득과 거의 비슷하게 나타난 것으로 생각 된다. 1cc CIC 커플러의 경우 2cc 커플러에 비해 주 파수에 따라 약 12~14 dB 정도 이득이 크게 나타나 는데 이러한 차이가 RECD에 영향을 미치는 것으로 생각된다.
1.3cc 커플러(Fonix MZ-1)를 사용하여 RECD를 측정한 Chasin1)에 의하면 두 이득 차가 1000 Hz 이하에서는 거의 비슷하게 나타났으며 2000 Hz에서 실이착용이득이 커플러이득보다 6 dB 정도 크며, 2cc 커플러로 측정한 값과 비교는 위의 기술한 연구들과 거의 비슷한 결과를 보였다. 이와 비슷한 연구로 Nelson Barlow¹³⁾는 귀걸이형 보청기에 1.3cc 커플러와 2cc 커플러를 사용하여 실이착용이득과 비교하였다. 1.3cc 커플러를 사용하여 측정한 결과 1600 Hz 이하에서는 실이착용이득보다 5 dB이상 크게 나타나며 3000 Hz 부근에서는 3 dB 정도 실이착용이득이 더 크게 나타 났고, 2cc 커플러를 사용한 커플러이득과는 12.5 dB 정도 더 크게 나타났다. 1cc 커플러를 사용한 본 연구의 경우 Chasin¹⁾과 Nelson-Barlow¹³⁾의 측정과 비슷하게 나타남을 알 수 있다. 1000 Hz이하의 저주파수에서는 환기구의 영향과 보청기와 탐침관 사이의 음향 누출로 인해 실제 보청기를 착용하였을 때 발생한 이득이 커 플러로 측정한 이득보다 작게 나타난 것으로 생각되며, 4000 Hz에서는 실이착용이득이 커플러이득보다 크게 나타나는데 이는 고막형 보청기 착용으로 인한 이개강 (concha)의 공명현상으로 커플러이득보다 크게 나타난 것으로 여겨진다.
커플러이득을 이용하여 보청기의 실제 착용이득을 예 측할 때에는 RECD를 감안하고 또한 마이크로폰 위치 에 따른 회절 효과와 환기구 효과 등을 적용하면 보청 기마다의 적절한 실이착용이득을 예상할 수 있을 것 이다. 보청기 주문 전이나 보청기 적합 시에 RECD를 적절히 이용하여 보다 효과적인 보청기 처방을 할 수 있을 것으로 사료된다. 향후 고막형 보청기에서의 실이 착용이득의 검사 재 검사간의 신뢰도를 높이고, 2cc 커 플러와 1cc 커플러의 이득차이에 대한 더 많은 데이터 를 수집하여 이들을 표준화시킨다면 임상에 있어 보청 기 수행 평가를 할 때 보다 정확하고 빠르게 목표 이득을 예측할 수 있을 것이다.

REFERENCES

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