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Electrophysiology
Korean Journal of Audiology 2007;11(1):40-44.
Age-Related Changes of Parameters in Vestibular Evoked Myogenic Potentials
Hi Boong Kwak, Jae Yoon Ahn, Ga Hyun Park, Yong Soo Chung, Yeo Jin Lee, Soo Hee Han, Eun Jung Ha, Jung Eun Shin, Hong Ju Park
Department of Otorhinolaryngology-Head Neck Surgery, Konkuk University School of Medicine, Seoul, Korea
나이에 따른 전정유발근전위의 변화
곽희붕, 안재윤, 박가현, 정용수, 이여진, 한수희, 하은정, 신정은, 박홍주
건국대학교 의과대학원 이비인후과학교실
Abstract

Background and Objectives:The aim of this study was to investigate the effect of the aging on the vestibular evoked myogenic potentials (VEMP) parameters;amplitude, latency and threshold.

Materials and Methods:VEMP responses to sound stimulation (500 Hz tone burst) were studied in 322 patients with binaural responses at 95 dB nHL stimulation. VEMP from the ear with the larger amplitude were evaluated based on the assumption that the majority of the tested patients probably had normal vestibular function in that ear. Subjects pushed with their jaw against the hand-held inflated cuff to generate cuff pressures of 40 mmHg and sequential stimulation intensities were applied. The intensities of the sound stimulation decreased from 95 dB nHL to the threshold level by 5 dB difference at each cuff pressure. Thresholds, amplitudes, latencies were calculated.

Results:VEMP amplitude was negatively correlated with age and patients older than 60 years showed significant decreased amplitudes compared to those in patients younger than 60 years. VEMP threshold was positively correlated with age and patients older than 60 years showed significant increased thresholds. There was no significant difference in between age groups of 10 to 40s. P1 and N1 latencies had no significant correlation with age.

Conclusion:These findings might suggest that aging could deteriorate the saccular and corresponding neural functions, beginning in fifties. However, latencies do not change over time. Because aging could affect VEMP responses, it is important to get different reference values according to age. 

Keywords: Vestibular evoked myogenic potential;Aging;Sacculocollic reflex.

교신저자:박홍주, 143-701 서울 광진구 화양동 1번지  건국대학교 의과대학원 이비인후과학교실
교신저자:전화:+82-2-2030-7663, 전송:+82-2-2030-7749, E-mail:hpark@kuh.ac.kr

서     론


전정유발근전위(vestibular evoked myogenic potential, VEMP) 검사는 구형낭의 기능을 검사하는 것으로 알려져 있으며, 반복적인 강한 소리 자극에 대해 구형낭이 반응하여 하전정 신경, 전정 척수로를 거쳐 수축하고 있는 흉쇄유돌근(sternocleidomastoidmuscle, SCM)에서 소리 자극에 의해 발생되는 억제성의 근전위를 측정하는 검사이다.1) 이러한 검사의 지표로는 P1 및 N1 잠복기의 연장이나 P1 및 N1 파형 간의 진폭의 차이(peak-to-peak amplitude of P1 and N1) 등이 있다.2,3,4) P1 및 N1 파형 간의 진폭의 차이는 흉쇄유돌근의 수축 정도에 많은 영향을 받는 것으로 보고되며,2) Vanspauwen 등5)은 혈압계를 이용하여 흉쇄유돌근의 수축 정도를 조절 및 유지할 수 있음을 보고하였으며, 흉쇄유돌근의 수축 정도에 따라 VEMP 진폭이 선형적으로 증가하고 흉쇄유돌근의 수축 정도에 따라 P1 파형의 잠복기 연장은 관찰되지 않았으나 N1 파형의 잠복기가 30 mmHg에서 40이나 50 mmHg와 비교하여 연장됨을 보고하였다.5,6) 또한, 나이에 따라 VEMP 반응의 변화함이 보고되어 흉쇄유돌근의 수축 뿐 아니라 나이에 따라 반응이 변화할 수 있다.7,8,9) 따라서, 본 연구에서는 정상인에서 혈압계를 이용하여 흉쇄유돌근의 수축 정도를 일정하게 조절한 상태에서 나이에 따라 진폭의 변화, 역치값의 변화 및 잠복기 변화를 확인하고자 하였다.

대상 및 방법

어지럼증의 주소로 VEMP 검사를 시행한 환자 중 정상 고막을 가진 외래환자 916명 중 양측 VEMP 반응을 보인 정상인 322명(남 124명, 여 198명)을 대상으로 결과를 분석하였다. VEMP의 진폭(Amplitude)이 큰 쪽이 정상쪽을 대변한다는 가정10)하에 진폭이 큰 쪽에서의 진폭, 역치값, P1 잠복기, N1 잠복기를 계산하였다. VEMP 검사는 Navigator Pro기기(Bio-logic Systems Corp., IL, USA)를 이용하였다. 활성전극(active electrode)은 고개를 좌우로 돌린 후 관찰되는 흉쇄유돌근의 상부 1/3 부위와 가운데 1/3 부위의 경계에 부착하였으며, 기준 전극(reference electrode)은 흉골의 상부에 부착하였고, 접지 전극(ground electrode)은 이마에 부착하였다. 전극을 부착하기 전에 저항을 억제하는 젤(impedance lowering gel)로 피부를 마찰한 후 전극을 부착하였으며, 피부의 저항은 5 kΩ 이내였다.

VEMP 검사
소리 자극은 귀속 삽입용 earphone을 이용하여 500 Hz의 tone burst 자극을 주었으며, rise/fall time은 1 msec, plateau time은 2 msec, repetition time은 5 Hz였다. 유발되는 VEMP 파형은 증폭되고(1,000배), 구간여과(30
~1,500 Hz)되었으며, 각 조건에서 128회 반복하여 측정되었다.
혈압계를 이용하여 흉쇄유돌근의 수축 정도를 조절하였으며, Vanspauwen 등5)이 보고한 방법을 사용하였다. 피검자는 의자에 앉아 머리를 약 30도 숙인 후 좌측으로 회전한 상태에서 왼손으로 혈압계(Welch-Allyn, SkaneatelesFalls, NY, USA)의 cuff를 이용하여 턱을 우측으로 밀면서 혈압계의 눈금이 40 mmHg가 유지되도록 하였다. 이때 머리의 회전성 움직임(yaw plane)으로 압력을 유지하였으며, 좌우나 갸우뚱 평면(roll plane)으로의 움직임으로 압력을 유지하지 않도록 주의를 주었다. 이처럼 우측 흉쇄유돌근을 수축시킨 상태에서 소리 자극을 주어 VEMP 검사를 시행하였다. 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65 dB nHL의 순서로 파형이 관찰되지 않을 때까지 VEMP 검사를 시행하였다. 자극의 강도가 약해짐에 따라 P1과 N1이 사라지는 성향을 관찰하여 P1과 N1이 구별되는 가장 낮은 자극 강도를 역치로 판단하였다. 진폭과 P1 잠복기와 N1 잠복기는 95 dB nHL의 소리 자극에 대한 반응에서 관찰되는 값을 사용하였다.

통계학적 분석
통계적인 처리는 SPSS 13.0(SPSS Software, SPSS Inc., Chigaco, IL, USA)을 이용하였으며, 연령에 따른 진폭, 역치값, 잠복기의 관계를 확인하기 위해 GLM univariate ANOVA 검사를 시행하였으며, 변화 정도의 연관성을 확인하기 위해 선형회귀분석(linear regression analysis)을 시행하였다. 유의수준은 0.05 이하를 의미 있는 것으로 해석하였다.

결     과

P1-N1 진폭의 변화
나이가 듦에 따라 진폭의 크기가 감소하였으며(p<0.001, R-sq=0.11, linear regression, Fig. 1, Table 1), 10대에서 40대에 이르기 까지는 진폭의 차이가 관찰되지 않았으나, 50대의 경우 10대에 비해 진폭이 감소되었으며, 60대와 70대에서의 진폭은 40대 이하의 연령군의 진폭과 비교하여 의미 있게 감소되었다(Post hoc Bonferroni tests, ANOVA).

P1, N1 잠복기의 변화
나이에 따른 P1, N1 잠복기의 의미 있는 변화는 관찰되지 않았다(p>0.05, Figs. 2 and 3, Table 1). 

역치의 변화
나이가 듦에 따라 역치값이 증가하였으며(p<0.001, R-sq=0.18, linear regression, Fig. 4, Table 1), 10대에서 40대에 이르기 까지는 역치값의 차이가 관찰되지 않았으나, 50대의 경우 20대와 30대에 비해 역치값이 증가하였으며, 60대와 70대에서의 역치값은 40대 이하의 연령군의 역치값과 비교하여 의미 있게 증가하였다(Post hoc Bonferroni tests, ANOVA).

고     찰

나이와 VEMP 진폭과의 관계
본 연구에서는 혈압계를 이용하여 일정한 압력으로 흉쇄유돌근의 수축 정도를 일정한 수준으로 유지시켜 흉쇄유돌근의 수축 정도 따른 영향을 최소화하여 나이에 따른 VEMP 진폭의 상관관계를 선형회귀분석을 시행하였다. 본 연구에서는 일정한 압력으로 40 mmHg의 압력을 사용하였는데, 이는 최소한의 잠복기의 좌우 차이를 얻을 수 있음과 동시에 환자가 어렵지 않게 압력을 유지할 수 있는 40 mmHg의 압력이 적절함이 보고되었다.5,11) 본 연구에서는 나이가 증가함에 따라 진폭의 크기가 감소하였으며, 특히 40대까지는 크게 차이를 보이지 않다가 50대에 감소하는 경향을 보이고, 60대 이후로는 의미 있게 감소함이 관찰되었다. 이러한 나이가 증가함에 따른 VEMP 진폭의 감소는 이미 많이 보고되었으며, VEMP의 진폭에 관여하는 지각 및 신경 구조물의 기능적 변화에 기인한다.7,8,9) 나이가 듦에 따라 구형낭으로부터 하전정 신경(inferior vestibular nerve), 전정핵(vestibular necleus), 측전정-척수로(lateral vestibulospinal tract)를 거쳐 흉쇄유돌근까지의 경로의 기능적 변화가 촉진된다.10) Welgampola 등7)은 나이에 따라 흉쇄유돌근의 수축 정도의 차이를 보이지 않아 이러한 진폭의 감소가 흉쇄유돌근의 수축 정도의 감소에 의한 것이기보다는 다른 원인에 의해 발생할 것으로 보고하였다. 조직학적인 연구에서 인간의 말초 전정기관의 유모세포의 밀도는 나이가 들면서 감소하는 것으로 보고되며 이러한 조직학적 변화는 전정신경 경로의 기능적 활동성을 감소시킬 것으로 추정된다.12) 이외에도 VEMP 진폭에 영향을 주는 요인으로는 근육의 해부학적 특징, 피하지방층, 피부의 저항, 활성전극의 위치 등이 보고된다.8,13,14)

나이와 P1 및 N1 잠복기와의 관계
   Welgampola 등7)은 나이가 증가함에 따라 잠복기가 연장됨을 보고하였으며, Su 등9)은 VEMP 잠복기는 중심성 전도(central transmission)의 기능을 나타내며, 잠복기의 연장은 말초전정신경 기능의 저하보다는 이석기관신호(otolithic signals)의 중추신경계 처리(central nervous system’s processing)의 변화로 발생한다고 기술하였다. 뇌간 청각유발 전위(brainstem auditory evoked potentials)에서도 이러한 나이와 관련된 잠복기 연장 현상이 보고된다.15) 하지만 본 연구에서는 나이와 P1 및 N1 잠복기는 상관 관계가 없었다. Su 등9)의 연구에서도 P1 잠복기는 나이에 따라 변화하지 않았다. 본 연구에서 잠복기의 연장이 보이지 않은 원인으로는 본 연구의 대상으로 양측에서 반응을 보이는 정상쪽 귀를 대상으로 한 점이 가능성 있는 이유로 생각될 수 있겠다. 일반적으로 나이가 듦에 따라 VEMP 반응이 소실되나,7) 본 연구에서는 양쪽 모두에서 반응이 있는 환자만을 대상으로 하였기 때문에 노인 환자에서 일측에서만 반응을 보이는 환자가 제외되어 잠복기의 연장이 관찰되지 않았을 수도 있으리라 생각된다. 하지만, 본 연구의 결과 반응이 잘 나타나는 환자의 경우에는 잠복기의 연장이 관찰되지 않아 임상적으로 노인 환자의 진료 중 잠복기의 연장이 관찰될 경우 보다 자세한 추가 검사가 필요할 것으로 생각된다.

나이와 역치의 관계
본 연구에서는 나이가 증가하면서 VEMP의 역치도 증가하는 소견을 보였다. Ochi 등8)의 연구에서도 나이가 증가하면서 VEMP의 역치도 증가하는 소견을 보였는데, 이는 전정신경로의 활동성의 감소로 인한 것으로 생각되며, VEMP 진폭 감소의 이유와 같은 맥락으로 이해할 수 있다. 본 연구에서도 진폭의 변화와 유사하게 나이가 증가함에 따라 역치값이 증가하였으며, 특히 40대까지는 크게 차이를 보이지 않다가 50대에 증가하는 경향을 보이고, 60대 이후로는 의미 있게 증가함이 관찰되었다.

결     론

본 연구의 결과 나이가 증가함에 따라 VEMP 진폭은 감소하며, VEMP 잠복기는 나이에 의해 크게 영향을 받지 않으며, VEMP의 역치값은 증가하였다. 진폭의 감소와 역치값의 증가는 50대 이후 발생하여 60대 이후 의미 있게 증가하는데, 이는 노화로 인한 구형낭 및 이와 연관된 신경기능의 저하로 인함을 추정할 수 있다. 따라서 VEMP 결과를 해석할 때 나이가 VEMP 반응에 영향을 미칠 수 있다는 것을 유념해야 한다. 잠복기의 경우에는 나이에 따라 변화를 보이지 않아 노인에서라도 잠복기가 연장될 경우에는 원인을 확인하기 위한 추가 검사가 필요할 것으로 생각되며, 아울러 일관된 조건에서 연령에 따른 진폭, 잠복기, 역치값 등의 정상 범위를 얻는 것이 중요할 것으로 생각된다.


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