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Implanted medical devices, electrophysiology
Korean Journal of Audiology 2003;7(2):131-135.
Comparison of the Neural Responses and the Thresholds Plus the Comfortable Levels between the Normal and Inner Ear Malformation
Shi-Chan Kim
Department of Otolaryngology, Soonchunhyang University, College of Medicine, Bucheon, Korea
정상 내이와 내이 기형 농 환자사이의 인공와우이식 전후의 신경 반응 역치, 최소 가청 역치, 최적 가청 역치의 비교
김시찬
순천향대학교 의과대학 이비인후과학교실
Abstract

The cochlear implantation has been a useful rehabilitation method to improve the hearing and the speech abilities. Especially, in children, it is hard to adjust the thresholds and comfortable levels during the programming. The status of the cochlear nerve activation can be evaluated with the neural response telemetry (NRT) intraoperatively and postoperatively. According to the status of the inner ear malformations, the neural response can be shown as the various thresholds. We reviewed the thresholds of the neural responses and the thresholds plus the comfortable levels in the normal and abnormal inner ear.

Keywords: Cochlear implantation;Telemetry.

교신저자:김시찬, 420-021 경기도 부천시 원미구 중동 1174
            전화) (032) 621-5439, 전송) (032) 621-5018, E-mail:drsckim@schbc.ac.kr

서     론


인공 와우 이식은 다양한 원인에 의해 농이 된 경우에 소리를 듣게 해주고 그에 따른 언어 능력을 증진시킬 수 있는 수술로 알려져 있다. 이식 수술 후에는 조율(mapping)이라는 프로그래밍 과정이 필요한데 이 때 환자의 협조가 있어야 가능하다. 그러나 유소아의 경우에 환자의 협조가 어렵고, 자극에 대한 반응을 객관적으로 알아볼 수 있는 방법이 없어 프로그래밍 시에 어려움이 있어왔다. 최근 신경반응 원격측정법(neural response telemetry:NRT)을 이용하여 전기 자극에 대한 청신경의 복합 활성 전위(compound action potential)를 측정하고 이를 바탕으로 프로그래밍을 하고, 환자의 행동에 기초한 프로그래밍과 서로 비교하여 더욱 조율을 원활하게 할 수 있게 되었다.
저자는 수술 중과 수술 후에 시행한 청신경에 대한 신경반응 원격측정법을 통해 인공 와우 이식 수술을 받은 환자들의 내이 기형의 유무에 따른 청신경반응의 역치와 그에 따른 프로그래밍 시의 최소 가청 역치(threshold level:T-level) 및 최적 가청 역치(comfortable level:C-level)를 비교 분석하고, 이러한 역치 들의 크기가 실제 수술 후 청각 능력의 발달에 영향을 미치는 지 등의 관계를 살펴보고자 한다.

대상 및 방법

환자들은 2002년 12월부터 2003년 8월까지 순천향대학교 부속 부천병원 이비인후과에서 인공 와우 이식을 시행 받은 환자 11명을 대상으로 하였다. 남자는 7명, 여자는 4명이었다. 환자들의 평균 연령은 27.3개월이었다. 모든 예에서 Cochlear사의 Nucleus 24 contour(Melbourne, Australia) 이식기를 사용하였다.
11명의 환자 중 내이의 기형을 가진 환자는 총 4명으로 그 중 2명은 전정 수도관 확장증(large vestibular aqueduct syndrome)이었고, 1명은 전정수도관 확장증과 함께 몬디니 기형이었으며, 나머지 한명은 내이도 협착증이었다. 그 외 7명은 정상 와우를 가져 정상 와우군으로 분류하였다.
환자들은 수술 중과 수술 후 1개월째와 수술 후 6개월째 조율 시에 신경반응 원격측정법(neural response telemetry)으로 청신경 반응을 관찰하였다. 청신경반응은 신경반응 원격측정법의 기본 전극으로 정해진 4번, 5번, 14번과 15번 전극에서 시행하였다. 전기자극을 250 헤르츠(Hz)로 단극 자극(monopolar stimulation)으로 시행하였으며, 증폭 이득(amplifier gain)과 지연 시간(delay time)은 전기 자극에 대한 반응의 성장 곡선이 가장 잘 나타날 수 있게 적절하게 조절하여 시행하였다. 청신경 반응을 얻기 위해 각각의 전극은 170
~250 current level의 범위에서 10 currrent level씩 순차적으로 자극을 주어 그 반응을 관찰하였다.
환자들은 수술 후 1개월과 6개월째에 환자들의 조율시의 최소 가청 역치와 최적 가청 역치를 검사하여 두 환자 군 사이의 역치를 비교하였고, 이러한 검사와 함께 수술 전과 수술 후 6개월째에 영유아의 청각통합능력검사인 IT-MAIS(infant-toddler meaningful auditory integration scale)를 이용하여 소리에 대한 청각통합능력을 부모 면담을 통해 조사하여 인공 와우 이식 수술 전후의 청각능력에 대해 알아보고 내이 기형 유무에 따라 차이가 있는 지를 알아 보았다.

결     과

수술 중, 수술 후 1개월과 6개월째 시행한 신경반응 원격측정법을 통한 신경반응 역치는 내이 기형이 있는 환자 군에서 정상 내이를 가진 환자들보다 높은 수치를 보여주었다. 이러한 경향은 4번, 5번, 14번, 15번 전극 모두에서 관찰할 수 있었다(Fig. 1). 수술 후 첫 조율과 수술 후 6개월째의 조율에서의 최소 가청 역치(T-level)와 최적 가청 역치(C-level) 값은 내이 기형이 있는 환자 군에서 정상 와우를 갖는 환자 군보다 높은 값을 보였다. 이러한 결과는 4번, 5번, 14번, 15번 전극 모두에서 같은 경향을 보였다(Fig. 2). 영 유아 청각통합능력검사를 이용한 수술 전과 수술 후 청각능력의 변화는 신경 반응의 역치가 높았던 내이 기형 환자 군에서 더 나쁠 것이라는 예상과 달리 양쪽 군에서 비슷한 결과를 보였다(Fig. 3).

고     찰

인공와우 이식기는 소리신호를 전기신호로 바꾸어 나선 신경절을 자극하여 소리를 듣게 하는 원리로 고안되었으나, 각 전극이 충분히 기능을 함에도 불구하고 각 환자들마다의 결과가 예측할 수 없는 경우가 있어 이식기 내의 전극들 사이에 전기자극을 주어 발생한 청신경 활동전위를 가지고 전기 자극에 따른 청신경반응을 알 수 있는 신경반응 원격측정법(NRT)이라는 방법이 고안되었다.1) 그 원리는 검사 시 잡음을 줄이고 신호를 선명하게 하기 위해 공제(subtraction) 방법을 이용한 것으로,2) 청각 신경의 상태를 알아 보기 위해 수술 중과 수술 후에 간단히 시행할 수 있다. 따라서 수술 후 환자와 협조가 되지 않는 경우, 특히 영 유아에서 유용하게 사용되어질 수 있다.
신경반응 원격측정법은 환자가 수면 여부와 상관없이 가능하고, 청신경 기능을 직접 측정할 수 있고, 그 반응의 크기가 전기유발 청성 뇌간반응 검사(electrically evoked auditory brainstem response)시의 것보다 상대적으로 커서 빠른 시간 내에 적은 자극 횟수만 필요로 하는 등의 장점이 있다.3)
실제 신경반응 원격측정법에 의한 신경 반응 역치와 매핑에서의 최소 가청 역치 및 최적 가청 역치를 비교해 보았을 때 신경 반응 역치가 매핑에서의 최소 가청 역치와 최적 가청 역치 사이의 범위, 즉 가청 범위(dynamic range)안에 놓인다고 알려졌다.4) 또한 이러한 신경반응 원격측정법을 이용하여 최소 가청 역치와 최적 가청 역치를 예측한 값과 실제 행동에 의한 프로그래밍 결과가 거의 일치하는 것을 알 수 있다.5)6) 그러나 이러한 신경반응 원격측정법을 이용한 방법을 인공와우이식을 받은 언어습득기후 농인 환자를 대상으로 행동에 근거한 전통적인 매핑과 비교하였을 때는 행동에 근거한 매핑인 경우 언어 인지도가 더 놓았으나 통계적으로 두 군 사이에 의미 있는 차이는 없었으며, 영 유아에게 적용할 수 있다고 제안되었다.7)
신경반응 원격측정법으로 측정한 신경반응 역치가 내이 기형이 있는 환자 군과 정상 와우를 갖은 군을 비교 하였을 때, 수술 중과 수술 후 1개월, 6개월 모두에서 내이 기형이 있는 환자 군에서 정상 와우를 갖는 환자군 보다 모두 높은 신경반응 역치를 보였고, 매핑 시에도 높은 전류량을 필요로 하였다. 내이 기형군의 청신경 반응 파형을 살펴보면 성장 곡선(growth function)은 청신경이 반응을 보인 경우에는 그 모양이 정상군과는 큰 차이는 없었다.
내이 기형군에서 매핑 시에 정상 와우 군보다 높은 전류량이 필요한 이유 중 하나로 수술 중과 수술 후에 시행한 신경반응 원격측정의 역치가 정상 와우 군보다 높다는 사실로 뒷받침된다. 그러나 청각통합능력검사를 통한 두 환자 군들 사이의 청각능력의 차이는 수술 후 6개월째에 큰 차이를 보이지 않았는데, 이것은 내이 기형 환자 군에서 인공와우를 통한 소리에 대한 반응을 보이기 위해 더 많은 전류량을 필요로 하며, 매핑을 통해서 적절히 조절될 수 있다는 것을 보여준다.

결     론

내이 기형뿐 아니라 정상 와우를 가진 환자들 중 특히 수술 후에 협조가 어려울 것으로 생각되는 환자들은 수술 중과 수술 후의 신경반응 원격측정법을 시행하여 매핑에 보다 많은 도움을 받을 수 있고, 내이 기형이 청력 증진을 위한 전기 자극을 정상 와우 군보다 더 많이 필요로 하지만 소리에 대한 청각통합능력은 수술 후 모두 증진되는 것을 알 수 있다. 그러나 향후 이러한 소리에 대한 반응이 실제로 두 군 사이에 언어능력 또한 유의한 차이가 없는 지는 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.


REFERENCES

  1. Dillier N, Lai WK, Almqvist B, Frohne C, Muller-Deile J, Stecker M, et al. Measurement of the electrically evoked compound action potential via a neural response telemetry system. Ann Otol Rhinol Laryngol 2002;111:407-14.

  2. Abbas PJ, Brown CJ, Hughes ML, Gantz BJ, Wolaver AA, Gervais JP, et al. Electrically evoked compound action potentials recorded from subjects who use the nucleus CI24M device. Ann Otol Rhinol laryngol Suppl 2000;185: 6-9.

  3. Hughes ML, Abbas PJ, Brown CJ, Gantz BJ. Using electrically evoked compound action potential thresholds to facilitate creating MAPs for children with the nucleus CI24M. Adv Otorhinolaryngol 2000;57:260-5.

  4. Thai-Van H, Chanal J, couder C, Veuillet E, Truy E, Collet L. Relationship between NRT measurements and behavioral levels in children with the Nucleus 24 cochlear implant may change over time: preliminary report. Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol 2001;58:153-62.

  5. Franck KH. A model of a nucleus 24 cochlear implant fitting protocol based on the electrically evoked whole nerve action potential. Ear Hearing 2002;23:67S-71S.

  6. Franck KH, Norton SJ. Estimation of psychophysical levels using the electrically evoked compound action potential measured with the neural response telemetry capabilities of cochlear corporation's CI24M device. Ear Hearing 2001;22(4):289-99.

  7. Seyle K, Brown CJ. Speech perception using maps based on neural response telemetry measures. Ear Hearing 2002; 23:72S-9S.

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