Address for correspondence : Hyo-Jeong Lee, MD, PhD, Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Hallym University College of Medicine, Hallym University Sacred Heart Hospital, 896 Pyeongchon-dong, Dongan-gu, Anyang 431-070, Korea
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서     론

   1964년 Bickford 등¹⁾이 경부 근육에 가해진 음자극에 의해 전정유발근전위(vestibular evoked myogenic potentials, VEMPs)가 관찰되는 사실을 처음으로 소개하였고, 1994년 Colebatch 등²⁾이 이를 임상에 처음으로 적용한 이후 VEMPs 검사는 이석기관에서 하전정신경에 이르는 전정경반사(vestibulocollic reflex)를 평가할 수 있는 새로운 개념의 신경생리학적 이석기능검사임이 증명되었고, 메니에르병의 발생 초기나 상반고리관 결손 증후군에서 진단을 위한 선별검사로서 중요한 역할을 하고 있다. 또한, 전정신경염, 전정신경초종 등의 질환에서도 병의 국소화나 예후를 판단하기 위한 검사로서 응용되고 있다.³⁾ 그러나 최대 자극을 얻기 위해 경부 근육의 지속적인 수축이 필요하여 환자가 불편함을 느끼는 경우가 많고 근육의 수축 정도에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문에 정확한 검사를 위해 혈압기를 사용하여 근육 수축을 일정하게 유지하게 하거나 근전도검사 등을 사용하여 근육의 수축 정도를 보정하여 사용하여야 하는 단점이 있다.⁴⁾
   최근에 경부 근육뿐 아니라 외안근에 가해진 소리 자극에 의해서도 전정유발근전위(ocular VEMPs, oVEMPs)가 관찰된다는 사실이 발표되었고, 경부근육 자극에 의해 유발되는 전정유발근전위(cervical VEMPs, cVEMPs)와는 다른 경로를 거쳐 유발되는 것이 확인되면서 임상적 주목을 받고 있다.^5,6) 그러나 oVEMPs의 특성 등에 대한 기초적인 자료가 극히 제한되어 있어 이를 임상에 적용하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 건강한 정상인에게서 기도음에 의해 유발되는 oVEMPs를 cVEMPs와 비교 분석하여 그 특성을 확인하고 검사의 주관적인 불편함에 대한 설문조사를 시행하여 oVEMPs 검사의 임상적 적용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

대상 및 방법 

   정상청력(순음청력검사에서 우측 7.3±3.9 dB HL, 좌측 7.8±3.7 dB HL)과 정상고막 소견을 보이며, 전정 질환이나 이과 수술의 병력이 없는 정상인 20명(남자 14명, 여자 6명, 나이 범위 20~34세, 평균 나이 26.2세), 총 40귀를 대상으로 하였다. 

자극 조건과 역치의 판정 
   소리 자극은 Navigator Pro II 기기(Bio-logic Systems Corp, Mundelein, IL, USA)를 이용하여 귀속 삽입용 수화기(Etymotic Research, Elk Grove Village, IL, USA)를 삽입하여 500 Hz 톤버스트의 자극을 주었으며, 생성/소멸 시간(rise/fall time)은 각각 1 msec, 자극 유지시간(plateau time)은 1.5 msec, 그리고 5.1 Hz의 간격으로, 128회 자극을 주었다. 유발되는 파형은 증폭되고(cVEMPs: 5,000배, oVEMPs: 10,000배), 구간여과(cVEMPs: 30~1,500 Hz, oVEMPs: 10~500 Hz)되었다. 전극을 부착하기 전에 피부 저항을 줄여주는 젤(Nuprep, D.O. Weaver and Company, Colorado, USA)을 바른 후, 전극을 부착하여 피부저항을 5 kΩ 이내로 하였다. 역치를 측정하기 위하여 95, 85, 75, 65 dB nHL의 순서로 강도를 10 dB nHL씩 낮추며 자극음을 주었고, 3회의 시도 중 최소 2회의 재현성이 관찰된 최소의 자극 강도를 역치로 판정하였다.

경부 전정유발근전위(cVEMPs) 검사방법 
   바로 누운 자세에서 흉쇄유돌근에서 유발된 전위를 기록하기 위한 활성전극(active electrode)은 자극음이 들어오는 방향의 흉쇄교차점(sternoclavicular junction)에, 기준전극(reference electrode)은 자극음의 동측 흉쇄유돌근 중간 지점, 접지전극(ground electrode)은 반대측 흉쇄유돌근의 중간 지점에 각각 부착하는 단채널 방법을 사용하였다. 이 때 환자의 자세는 검사가 진행되는 동안 흉쇄유돌근을 수축시키기 위해 수평면으로부터 머리를 약 10 cm 들고, 고개를 검사측 반대로 돌리고 시선은 반대쪽 어깨를 바라보게 한 후, 이 자세를 검사가 끝날 때까지 유지하게 하였다. 그리고 각 조건에서 1회 검사 후 3분간 휴식하고 다시 검사하였다. 동일한 검사 조건에서 2회 이상 반복하고 재현성이 없으면 3회 실시하여 확인하였다. 

외안근 전정유발근전위(oVEMPs) 검사방법 
   바로 누운 자세에서 전위를 기록하기 위한 활성 전극은 자극음이 제시되는 방향과 동측 안구의 1~2 cm 아래에, 기준전극은 동측 유양돌기에, 접지전극은 이마에 부착하였다. 그리고 검사가 진행되는 동안 환자는 눈동자만 돌려서 위를 보도록 하게 하였다(ipsilateral oVEMPs, ipsi-oVEMPs). 또한 contra-oVEMPs(contralteral oVEMPs)는 ipsi-oVEMPs와 같은 자세에서 활성전극을 자극음의 반대쪽 안구 아래에 위치시켜 측정하였다. cVEMPs에서와 같이 동일한 검사 조건에서 2회 이상 반복하고 재현성이 없으면 3회 실시하여 확인하였다. 

검사에 따른 주관적 불편감 
   VEMPs 검사를 위해서 경부 근육을 지속적으로 수축해야 하는 cVEMPs 검사와 앙와위 자세에서 상측을 주시하는 oVEMPs 검사의 주관적 불편감을 비교하기 위해서, 각 검사를 1회 측정 후, cVEMPs에 비하여 oVEMPs의 불편감이 어느 정도 되는지를 다섯 가지 항목 [① 매우 더 편하다, ② 약간 더 편하다, ③ 비슷하다, ④ 약간 더 힘들다, ⑤ 매우 더 힘들다] 중 하나를 선택하도록 하였다. 

검사 결과의 수집 
   전기반응의 임상지표로써, 유발근전위가 발생하는 가장 작은 음자극의 크기를 역치로 정의하였다. 또한 각 측정방법에서 첫 번째 파형(1^st peak)의 잠복기와 두 번째 파형(2^nd peak)의 잠복기(cVEMPs: P1/N1, oVEMPs: N1/ P1), 파간잠복기(interpeak latency, IL), 파간진폭(interpeak amplitude, IA)과 좌우 최대 진폭의 차이를 좌우 진폭의 합으로 나눈 양이간진폭차비(interaural amplitude difference ratio, IAD ratio)를 95 dB nHL의 자극음에서 나타난 유발근전위로부터 수집하였다. 

통계학적 분석 
   통계 처리는 마이크로소프트 윈도우운영체제용 SAS Enterprise Guide 4.1 version(SAS Institute, Inc, Cary, NC, USA)을 이용하여 시행하였다. cVEMPs, ipsi-oVEMPs 및 contra-oVEMPs의 잠복기, 파간잠복기, 진폭, 파간진폭, 역치를 변수로 설정하고, 무작위효과 모델을 이용하여 각 검사의 평균의 차이를 검정하고 다중비교로 Turkey방법을 사용하였다. 그리고 p값은 0.05 이하를 통계학적으로 유의한 것으로 해석하였다. 

결     과

발현율
   cVEMPs가 100%(40/40), contra-oVEMPs가 85%(34/40), ipsi-oVEMPs가 67.5%(27/40)의 발현율을 보여, cVEMPs가 oVEMPs보다 높은 발현율을 보였고, contra-oVEMPs가 ipsi-oVEMPs보다 더 높은 발현율을 보였다(Table 1).

역치의 비교 
   cVEMPs 역치와 ipsi-oVEMPs 역치, cVEMPs 역치와 contra-oVEMPs 역치를 각각 통계적으로 비교하였을 때, ipsi-oVEMPs의 역치(89.8±7.0 dB nHL, n=27 ears)가 cVEMPs(84.0±7.1 dB nHL, n=40 ears)와 contra-oVEMPs(83.8±3.7 dB nHL, n=34 ears)보다 높은 역치가 측정되었고(p<0.001), contra-oVEMPs와 cVEMPs 사이에 역치값의 통계적 차이는 없었다(p=0.903)(Fig. 1).

파간잠복기의 비교
   첫 번째 파형과 두 번째 파형의 잠복기는 cVEMPs(14.8±1.2 ms, 21.7±1.7 ms)가 contra-oVEMPs(12.1±2.0 ms, 17.3±2.6 ms)와 ipsi-oVEMPs의 잠복기(12.5±3.0 ms, 17.6±3.2 ms)보다 연장되어 있었고(p<0.001), con-tra-oVEMPs와 ipsi-oVEMPs 사이에 잠복기 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.842, p=0.952). 
   N1-P1 파간잠복기 또한, cVEMPs(6.8±1.6 ms)가 contra-oVEMPs(5.2±1.3 ms)와 ipsi-oVEMPs(5.1±1.2 ms)의 파간잠복기보다 더 연장되었으나(p<0.001), contra-oVEMPs와 ipsi-oVEMPs 사이의 파간잠복기 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.965)(Table 1).

파간진폭의 비교 
   cVEMPs(117.0±55.5 μV)에서 contra-oVEMPs(20.0 ±14.7 μV)와 ipsi-oVEMPs(9.7±6.4 μV)보다 파간진폭이 크고(p<0.001), contra-oVEMPs와 ipsi-oVEMPs 사이의 파간진폭의 값은 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=0.630)(Table 1).

양이간진폭차비
   cVEMPs, ipsi-oVEMPs, contra-oVEMPs의 양이간진폭차비(interaural amplitude difference ratio, IAD ratio)는 cVEMPs가 18.6±13.5%, ipsi-oVEMPs가 16.7±13.5%, contra-oVEMPs가 20.5±12.7%로 측정되었다. 이 결과로 본 검사실의 경우 각각의 VEMPs 측정의 양이간진폭차비 정상치의 상한선을 45.6%, 43.7%, 45.9%(평균±2 표준편차)로 계산할 수 있었다. 

검사에 따른 주관적 불편감 
   cVEMPs와 비교하여 oVEMPs의 주관적 불편감을 설문으로 조사하였을 때, 총 20명 중 9명의 대상자는 "매우 더 편하다", 3명의 대상자는 "약간 더 편하다", 그리고 6명의 대상자는 "비슷하다"라고 응답하였고, "약간 더 힘들다"라고 대답한 경우는 없었으나 "매우 더 힘들다"라고 답한 대상자가 2명이 있었다(Fig. 2).

고     찰

   강한 음자극에 의해 경부에서 근전위가 발생함을 발견한 이후,¹⁾ 이 근전위의 기원 및 경로와 임상적 의미, 그리고 반응을 유발하는 자극의 종류와 강도, 성격 등에 대한 연구가 있었다. 많은 연구들을 통하여 전정유발근전위 반응은 구형낭에서 하전정신경을 거쳐 전정신경핵을 경유하여 경부의 근육으로 향하는 전정척수로에 의해 유발됨이 밝혀졌다.²⁾ 이후 전정유발근전위는 상전전신경의 상태를 반영하는 온도안진검사의 보완검사나 상반고리관증후군의 진단이나 초기 메니에르병의 진단에 임상적으로 이용되어 왔다.
   최근 외안근에서도 소리자극에 의해 전정유발근전위가 측정됨이 밝혀졌고, 기존의 cVEMPs가 동측의 구형낭-척수경로(ipsilateral sacculo-collic pathway)를 반영하는 검사에 반하여 oVEMPs는 난형낭-안구경로(utriculo-ocular pathway)를 포함한 반대측 이석-안구경로(contralateral otolith-ocular pathway)까지 반영하는 것이 밝혀지면서, cVEMPs를 보완하는 검사로서 역할이 인정되고 있다.^7,8,9) 따라서 두 반응의 결과에 따라 상행 전정-연수 경로(ascending vestibular-brainstem pathway)와 하행 전정-연수 경로의 연속성에 관련한 정보를 얻을 수 있을 것이다.^5,6) 그러나 cVEMPs와는 달리 oVEMPs에 대한 임상적 사용에 대해서는 아직 경험이 적고 특히 우리나라의 경우 이를 실제로 임상에 적용한 연구는 없는 실정이다. 
   본 연구에서는 500 Hz 톤버스트의 자극음을 주었을 때, cVEMPs, ipsi-oVEMPs, contra-oVEMPs에서 각각 100%(40/40), 67.5%(27/40), 85%(34/40)의 발현율을 보였으나 본 연구와 비슷한 조건에서 연구를 수행하였던 Chihara 등¹⁰⁾의 연구에서는 각각 90%(18/20), 45%(9/20), 90%(18/20)의 발현율을 보였다. 
   500 Hz 톤버스트 자극을 이용한 역치값의 측정에서는 ipsi-oVEMPs 역치가 contra-oVEMPs 역치보다 더 높은 값을 보였고 통계적인 유의성은 없었지만 contra-oVEMPs 역치가 cVEMPs의 역치보다 76.5%(26/34)에서 같거나 높은 값을 보였다. Chihara 등¹⁰⁾의 연구에서도 0.1 ms click과 500 Hz 톤버스트의 자극음을 주었을 때, 각각 70%(7/10), 94%(17/18)에서 contra-oVEMPs 역치가 cVEMPs 역치보다 같거나 높은 값을 보여 이와 일치하는 결과를 보여 주었다. ipsi-oVEMPs과 비교하여 contra-oVEMPs가 더 낮은 역치값을 보이는 것은 자극음이 교차된 이석-안구경로(crossed otolith-ocular pathway) 통해 전달되므로, 자극이 주요 경로인 반대측 하사근으로 주로 전달되기 때문에 ipsi-oVEMPs과 비교하여 contra-oVEMPs가 더 큰 전위와 높은 발현율, 그리고 낮은 역치값을 보이는 것으로 생각된다.^10,11) 또한, cVEMPs가 oVEMPs보다 높은 발현율과 낮은 역치값을 보이는 것은 경부와 외안근의 수축력의 차이에 의해 발생한 전위의 크기 차이 때문일 것으로 생각된다. 
   Ipsi-oVEMPs와 contra-oVEMPs에서의 첫 번째 파형과 두 번째 파형의 잠복기 즉, N1-P1 파간잠복기가 cVEMPs의 잠복기보다 짧게 나타나는데, 이는 난형낭과 구형낭의 이석 수용기의 자극에 의하여 반대측 하사근에 흥분을 일으키는 과정 중, 안구운동핵까지 희소연접 연결(oligosynaptic connection)에 의한 경로로 이루어져 있어, 삼연접 연결(trisynaptic connection)에 의한 cVEMPs에 비하여 oVEMPs가 짧은 잠복기를 나타내는 것으로 생각된다.^5,6)
   본 연구에서 cVEMPs, ipsi-oVEMPs, contra-oVEMPs의 양이간진폭차비(interaural amplitude difference ratio, IAD ratio)가 Chihara 등의 연구의 양이간진폭차비(cVEMPs: 11.4±11.5%, contra-oVEMPs: 19.3±8.0%)에 비하여 큰 값을 보였는데, 이 차이는 연구대상의 나이나 측정방법 등에 의해 달라졌을 것으로 생각된다. 또, cVEMPs 검사와 마찬가지로 oVEMPs 경우에도 근전위의 크기가 전극의 위치, 두개골의 특성, 안구의 주시 위치 등의 여러 변수에 의하여 달라질 수 있음이 이미 알려진 바 있어,^9,12,13,14) 검사 기준을 적용함에 있어 어떤 절대적인 기준을 따르는 것이 아니라 각 검사실마다 검사 결과의 정상치를 알고 임상에 적용하는 것이 필요하다 하겠다. 특히 나이가 증가함에 따라 전정유발근전위의 역치가 증가하게 되고, 잠복기가 연장되며 진폭은 감소하는 것으로 알려져 있어서 이에 대한 차이를 반드시 고려해야 한다.^15,16)
   cVEMPs와 oVEMPs를 1회 시행하는 데 대상자가 느끼는 주관적인 불편함의 정도를 측정한 조사에서, oVEMPs가 cVEMPs보다 불편하다고 답한 대상자는 2명이 있었고, 20명 중 12명의 대상자들이 cVEMPs에 비하여 oVEMPs가 검사하는 데 편하다고 대답하였다. cVEMPs와 oVEMPs가 유발되는 반응의 형태가 다르기 때문에 cVEMPs와 oVEMPs의 파형을 각각 다른 조건 하에서 확인할 수 있는데, cVEMPs의 첫 번째 파형인 P1 peak는 억제 반응이기 때문에 반응이 나타날 수 있도록 적절한 근육의 수축이 필요하지만, oVEMPs의 첫 번째 파형인 N1 peak는 흥분 반응이므로 반응 자체를 확인하면 되므로, 검사의 피로도가 적다. 특히 노인이나 경부 손상이 있는 경우 cVEMPs 측정은 매우 피로감을 줄 수 있는 반면에 oVEMPs는 피로도가 적기 때문에 검사 사이에 짧은 휴지기간으로 검사를 시행할 수 있는 장점이 있다.⁹⁾ 따라서 반복측정이 필요한 cVEMPs 역치검사 시행 시, oVEMPs 역치를 먼저 측정하여 cVEMPs 역치검사의 시작 자극강도로 사용한다면 환자의 순응도를 높이는 데 도움이 될 것으로 생각된다.
   oVEMPs는 검사시간이 짧고 대상자가 느끼는 주관적 불편감에 대한 조사에서도 10%의 대상자만이 oVEMPs를 cVEMPs보다 불편하게 느꼈다고 응답한 것을 고려하면, 반복측정이 필요한 역치검사에서 특히 환자의 순응도를 높일 수 있을 것이다. 그러나 각각의 검사가 반영하는 경로가 서로 다름을 주지해야 하며 임상적인 적용을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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