교신저자：박홍주, 143-914 서울 광진구 화양동 1번지  건국대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실
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서     론

   전정기관은 반고리관과 이석기관으로 구성되어 있으며, 안정 시나 이동 시 몸의 균형 유지, 전정안반사 등을 유지하는데 중요한 기관이다. 전정기관의 이상 유무를 확인하기 위해서는 자세한 병력 청취와 이학적 검사가 중요하지만, 반고리관과 난형낭 및 구형낭으로 이루어진 이석기관의 각각의 기능을 검사하는 것도 중요하다. 두부충동검사(head thrust test)나 칼로리검사(caloric test)를 통하여 반고리관의 기능을 검사할 수 있으며, 전정유발근전위검사(vestibular evoked myogenic potentials)를 통하여 구형낭의 기능을 검사할 수 있다.
   난형낭의 기능을 검사하기 위한 방법으로 머리의 경사(tilt)나 회전운동에 대한 이석안반사(otolith-ocular response, OOR)나 주관적 시각수직(subjective visual vertical, SVV) 등의 변화를 확인하는 방법이 있다.¹⁾²⁾ 특히, 일반적으로 시행되는 회전검사와 달리 회전축이 머리의 중심을 통과하지 않고 한쪽의 난형낭을 통과하는 축으로 회전을 함으로써(off-center yaw axis rotation) 회전축에 있는 난형낭을 최소한으로 자극하면서 반대쪽의 난형낭을 선택적으로 자극하여 OOR이나 SVV의 변화를 확인하여 한쪽의 난형낭의 기능을 검사할 수 있는 회전축편측전위검사(unilateral centrifugation test)를 이용한 연구가 시도되고 있다.^2)3)4)5) 이러한 검사를 시행하는 데 있어서 머리의 중심으로부터 난형낭까지의 거리를 알아야만 한쪽의 난형낭을 최소한으로 자극함과 동시에 반대쪽의 난형낭을 최대한으로 자극할 수 있다. 일반적으로 양측 난형낭 사이의 거리(난형낭간 간격, interuticular distance, IUD)는 7~8 cm로 알려져 있으며,^4)5)6)7) 이러한 IUD가 머리의 좌우크기와 연관을 보인다고 알려져 있다.⁷⁾ 본 연구에서도 이러한 연관관계를 이용하여 MRI를 통해 한국인에서의 IUD 값의 분포와 외부에서 쉽게 측정할 수 있는 머리의 좌우크기(유양동간 간격, intermastoid distance, IMD)와의 상관관계를 확인하고, 난형낭의 기능검사를 위한 효과적인 자극 방법을 결정하는 데 있어서 여러 방법의 차이를 고찰고자 한다. 또한 이미 보고된 서양인의 결과⁷⁾와 비교하여 인종 간의 차이를 확인하고자 한다.

대상 및 방법

대  상
   본 연구는 여러 가지 원인으로 MRI를 시행한 177명을 대상으로 하였다. 남자는 72명, 여자는 105명이었으며, 평균 연령은 47.2세(9~83세, 47±16세)였다. MRI를 시행하게 된 원인으로는 어지럼증이 주요 원인 증상이었으며(81%), 그 외에 감각신경성 난청과 안면신경질환, 측두골 골절 등이 있었다. 모든 환자에서 중이의 염증성 병변은 없었다.

방  법
   SIGNA EXCITE HD(GE Medical System, Milwaukee：1.5T) 자기공명영상기기(MRI)를 사용하여 앙와위에서 3D FIESTA(TR 6.2, TE 1.71, 1 mm slice thickness, 179×179 field of view, 512×256 matrix), T1 (TR 550, TE 12, 2 mm slice thickness, 179×179 fi-eld of view, 320×192 matrix)영상을 얻었으며, 모든 환자는 동일한 프로토콜에 의해서 영상을 얻었다. 영상은 뇌의 관상면(coronal section)에서 양쪽 측두엽의 하연을 잇는 수평선을 기준으로 평행하게 촬영하였다.
   난형낭은 전정(vestibule) 안에 있는 난형와(elliptical recess)에 위치하며, 전정의 내측 후방에 위치하는 것으로 보고되므로,⁸⁾ IUD는 3D FIESTA 수평면(axial) 영상에서 가쪽반고리관이 보이는 영상면에서 양쪽 전정의 내측 벽 사이의 거리로 측정하였다(PiViewSTAR software 5.0.6.1, Infinitt Co., LTD, 2003). 또한, 코의 중앙부와 내후두융기(internal occipital protuberance)를 연결하는 머리의 중앙선에서 각각의 난형낭까지의 거리를 측정하여 좌우 거리의 차이를 확인하였다(Fig. 1). 유양돌기간 간격(IMD)을 측정하기 위해서는 실제적으로 응용하기 쉽도록 수평면 영상 중 양측 외이도가 보이는 영상면에서 측정하였으며, 이러한 외이도 높이에서 이개의 후면의 피부와 유양돌기 부위의 피부가 만나는 경계를 기준으로 양쪽의 거리를 측정하였다(Fig. 2).

통계학적 분석
   남성과 여성에 있어서 IUD와 IMD의 차이를 확인하기 위해 Mann-Whitney test를 시행하였으며, 나이에 따른 차이의 유무를 ANOVA를 이용하여 확인하였다. IUD와 IMD의 상관관계를 확인하기 위해서 선형회귀분석을 이용하였으며, IMD에 따라 IUD의 변하는 정도의 성별에 따른 차이와 이미 보고된 서양인과의 차이를 확인하기 위해 ANCOVA 를 이용하였다. 머리의 중앙선으로부터 좌, 우의 난형낭까지의 거리의 차이를 확인하기 위해 paired t-test를 사용하였다(Minitab R 11.21.Minitab Inc. State College, PA).

결     과

IUD와 IMD의 분포
   IUD는 7.33±0.42 cm의 분포를 보였으며, 남성의 경우 7.57±0.38 cm, 여성의 경우 7.17±0.38 cm의 분포를 보였다(Table 1). IUD의 최소값은 6.03 cm, 최대값은 8.75 cm로, 최소값과 최대값의 차이는 2.72 cm였다. 남성의 IUD가 여성에 비해 의미 있게 컸다(p<0.0001).
   IMD는 13.92±0.71 cm의 분포를 보였으며, 남성의 경우 14.45±0.61 cm, 여성의 경우 13.56±0.53 cm의 분포를 보였다. 남성의 IMD가 여성에 비해 의미 있게 컸다(p<0.0001).
   머리의 중앙선으로부터 난형낭까지의 거리는 우측 난형낭의 경우 3.66±0.23 cm, 좌측 난형낭의 경우 3.67±0.24 cm로, 양측의 차이는 0.01±0.2 cm로 의미 있는 차이를 보이지 않았다(p=0.46). 또한, 20대부터 60대에 이르기까지 각 연령대에서 나이가 젊을수록 IUD가 증가하는 경향을 보였지만, 나이에 따라 IUD나 IMD의 값은 통계적으로 의미 있는 차이를 보이지 않았다(Table 2, p>0.05).

IUD와 IMD의 상관관계
   남성과 여성에 있어서 IUD와 IMD는 서로 의미 있는 상관관계를 보였으나, IMD에 따라 IUD의 변하는 정도(slope)가 성별에 따른 차이가 없음을 알 수 있었다(p=0.24, Fig. 3). 따라서, IUD와 IMD의 상관관계를 고려할 경우 남성이 여성보다 IMD가 크기 때문에 마찬가지로 남성이 여성보다 IUD가 클 수 있음을 유추할 수 있다. 따라서, 남녀 모두의 결과를 이용하여 IUD와 IMD의 다음과 같은 회귀식을 구할 수 있었다(R-Sq=56.7%).
   IUD(cm)=1.04+0.452(IMD(cm))
   이러한 결과를 Nowe 등⁷⁾의 결과와 비교할 때 서양인에서의 IUD와 IMD의 상관관계와 차이가 없었다(slope：p=0.26, intercept：p=0.13). 

IUD 추정값과 실측값의 오차
   본 연구에서 얻어진 회귀선을 이용하여 IUD를 추정할 경우나 IUD를 7 cm로 고정할 경우에서 MRI를 통해 실제 측정된 IUD와의 차이의 분포를 확인하였다(Fig. 4). 본 연구의 회귀식을 이용하여 얻어진 IUD와 MRI를 통해 실제 측정된 IUD와의 오차는 0.002±0.28 cm이었으며, 95% 신뢰도구간으로 -0.56~0.56 cm이었다. 분산은 0.08이었으며, 하위 25%와 상위 25%의 값은 각각 -0.19 cm, 0.19 cm였다. IUD를 7 cm로 고정할 경우에는 실제 측정된 IUD와의 오차는 0.331±0.42 cm, 95% 신뢰도구간으로 -0.53~1.19 cm이었고, 분산은 0.18이었으며, 하위 25%와 상위 25%의 값은 각각 0.06 cm, 0.60 cm였다.
   IUD 추정의 오차를 다른 방법으로 비교하기 위하여 본 연구에서 얻어진 회귀선을 이용하여 IUD를 추정할 경우나 IUD를 7 cm 또는 7.4 cm로 고정할 경우 MRI를 통해 실제 측정된 IUD값과의 차이를 모두 합한 오차 절대치의 합을 구하였다. 본 연구의 회귀선을 이용하여 IUD를 추정할 경우 각 개인(n=177)에서 관찰된 오차 절대치의 합은 총 39.50 cm이었다. 이러한 오차 절대치의 합은 IUD를 7 cm로 고정할 경우에는 77.04 cm(195.0%, 77.04/39.50×100)로 증가하였으며, IUD를 7.4 cm로 고정할 경우에는 59.62 cm(150.9%, 59.62/39.50×100)로 증가하였다.

고     찰

   일측 전정기능 손상 환자에서 정적인 상태인 앉은 자세에서의 SVV상 병변의 초기에는 주관적 시각수직선이 병변측으로의 기울어 지지만, 전정보상기전에 의해 수 주에 걸쳐 서서히 정상화되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 회전축을 머리의 중심에서 벗어나게 하여 회전을 할 경우, 이처럼 보상된 환자에서도 정상인과 다르게 회전축이 정상 쪽(병변의 반대쪽)의 전정기관으로 편위될 경우에 SVV의 편위가 없게 되는 이상소견이 지속됨이 보고되었다.^2)4)5)9) 회전축이 머리의 중심축과 일치할 경우에는 정상인에서는 양쪽의 난형낭의 자극이 서로 상쇄되어 SVV의 편위가 발생되지 않지만, 한쪽의 난형낭이 손상될 경우에는 손상되지 않은 난형낭의 자극에 의해 편위가 발생하게 되는 것이다. 또한 손상되지 않은 정상 쪽의 난형낭의 축과 회전축이 일치하도록 편위될 경우에는 SVV의 편위가 발생하지 않게 된다. 따라서, 이러한 회전축편측전위검사는 전정질환을 가진 환자의 평가에 있어서 이석기관, 특히 난형낭의 손상 여부를 알 수 있는 중요한 검사로 생각된다.^2)6)10)
   회전축편측전위검사는 머리의 중심축을 의자의 회전축에서 3.5~4 cm 정도 옆으로 비켜나게 한 상태에서 일정한 속도로 회전을 함으로써 한쪽의 이석기관(난형낭)에 선택적으로 자극을 주는 검사로, 자극에 대한 눈동자의 움직임(utriculo-ocular response)이나 SVV의 변화를 통하여 난형낭의 이상 유무를 확인하는 검사이다.^3)6)11) 따라서, 한쪽의 난형낭을 회전축에 두고 다른 난형낭을 자극할 경우 보다 정확한 검사 결과를 기대할 수 있을 것이며, 이를 위해서는 환자 개개인에 따른 난형낭 사이의 거리를 확인하는 것이 중요한 관건이다. 난형낭은 전정 안에 있는 난형와에 위치하며, 전정의 내측 후방에 위치하므로,⁸⁾ 양측 전정의 내측 벽 사이의 거리는 난형낭의 거리를 잘 반영하리라 생각된다.⁷⁾ MRI를 이용한 본 연구의 결과 한국인에 있어서 IUD는 7.33±0.42 cm 이었으며, 최소값은 6.03 cm, 최대값은 8.75 cm로, 최소값과 최대값의 차이는 2.73 cm였다. 따라서, 회전축편측전위검사를 시행할 경우 환자의 IUD에 따라 3.0~4.4 cm 좌우로 전위되어야 함을 알 수 있다. 본 연구 결과는 IUD는 성별, 나이에 관계없이 IMD에 따라 비례적으로 증가하였다. 또한, 서양에서의 보고와 비교하여 이러한 상관관계는 다르지 않았다. 따라서, 본 연구에서 얻어진 회귀선을 이용하여 IMD를 측정함으로써 IUD를 추정하고 회전축편측전위검사를 시행할 경우 이를 통해 개개인에 따라 축의 움직임 정도를 보정할 수 있겠다.
   Clarke 등⁶⁾은 회전축편측전위검사를 시행할 때 회전축의 이동을 3.5 cm로 일정하게 하였다. 만일 IUD가 본 연구에서의 최소값인 6.03 cm일 경우 이론적으로 최적의 회전축의 이동은 3.02 cm가 될 것이다. 이 경우 머리의 크기를 고려하지 않고 평균값인 3.5 cm의 회전축의 이동을 이용하여 검사를 시행할 경우에는 회전축에서 멀리 있는 난형낭에 작용하는 원심력의 강도가 8.0((3.5-3.02)/6.03×100)% 증가한다(원심력의 크기 F＝mrω², m：질량, ω：각속도의 크기, r：회전축에서 난형낭까지의 거리). 또한, 회전축에 가까이 있는 난형낭에 작용하는 원심력은 회전축 상에 난형낭이 존재할 경우 0이어야 하지만 이 경우 회전축에서 멀리 있는 난형낭에 작용하는 원심력과 같은 방향으로 원심력이 작용하게 되어 부가적인 작용을 한다고 가정한다면 최대 16.0%의 오차가 발생할 수 있다. 반대로 IUD가 본 연구에서의 최대값인 8.75 cm일 경우 3.5 cm의 회전축의 이동을 이용하여 검사를 시행할 경우에는 10.1~20.2%의 오차가 발생할 수 있다. 이처럼 3.5 cm의 고정된 회전축 이동을 이용하여 회전축편측전위검사를 시행할 때에는 IUD의 차이에 따라 오류가 발생할 수 있고(IUD를 보정할 경우의 오차와 비교하여 195%로 증가), Fig. 4에서 볼 수 있듯이 대부분의 경우(78.5%)에서 정도는 다르지만 IUD를 과소평가한 후자와 비슷한 결과를 얻게 된다. 만일, 한국인의 평균값인 3.7 cm로 회전축을 이동한다면 이러한 오차가 좀 더 감소할 수 있으나(IUD를 보정할 경우의 오차와 비교하여 150.9%로 증가), 개개인에 따른 IUD의 보정을 한 경우가 보정을 하지 않고 고정된 값을 사용하는 경우보다 분산 값이 더 작아 보다 정확한 검사를 할 수 있다. 이러한 오차는 전정신경원으로부터의 정보 입력의 비대칭뿐 아니라 전정신경핵에서의 비대칭적인 정보 처리에 의해 달라질 수도 있다.⁹⁾¹²⁾
   따라서, 유양돌기 간격은 난형낭간 거리를 예측하는 데 유용하게 사용될 수 있으며, 회전축편측전위검사를 시행할 때 축의 이동을 고정하는 것보다는 개개인의 난형낭간 거리에 따라 축의 이동 범위를 결정한다면 보다 정확한 결과를 얻을 수 있으리라 생각된다.

결     론

   한국인에 있어서 난형낭간 거리는 7.33±0.42 cm이었으며, 난형낭간 거리는 개인에 따라 차이를 보였다. 난형낭간 거리와 유양돌기 간격은 유의한 상관 관계를 보이므로 유양돌기 간격을 이용하여 난형낭간 거리를 추정함으로써 회전축편측전위검사를 시행할 때 축의 이동을 개인에 따라 보정하게 된다면 보다 정확한 결과를 얻을 수 있으리라 생각된다.

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