교신저자：이세영, 156-755 서울 동작구 흑석동 224-1  중앙대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실
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서     론

   후두의 편평세포암은 두경부에 발생하는 편평세포암 중 가장 흔한 암종으로 이중 초기병변인 T1a 성문암의 치료법은 수술적 치료와 방사선 치료로 나눌 수 있다. 현재까지의 연구들에 의하면 이들 치료법들간에 성적의 차이가 없는 것으로 알려져 있어¹⁾²⁾ 치료법을 선택하는데 있어 치료성적보다는 치료 후 음성의 보존이 중요한 요소로 여겨지고 있다. 방사선 치료 후 음성에 대한 연구들은 대부분의 환자에서 음성의 장애가 없다는 보고들과³⁾⁴⁾ 많은 수의 환자에서 음성의 장애가 남았다는 보고까지⁵⁾⁶⁾ 그 결과가 다양하다. 이러한 다양성의 원인 중 하나를 음성검사방법에서 찾을 수 있다. 즉, 음성의 질을 판단하기 위한 객관적이고 통일된 검사법이 부족하기 때문에 연구자들마다 다양한 검사법을 사용하여 결과의 편차가 발생하고 성대기능검사(vocal function test)와 음질검사(voice quality measurement)간의 결과가 일치하지 않는 경우가 있어 음성을 객관적이고 정확하게 판단하는데 어려움이 있다.⁷⁾
   T1a 성문암에서 치료 후의 음성변화는 성대의 구조변화에 의한 것이기 때문에 음성검사 중 성대의 움직임에 대한 정확한 검사가 필요하다. 성대의 움직임을 측정하는 검사로 널리 사용되는 후두스트로보스코피(laryngeal stroboscopy)는 비교적 간편하며 성대진동을 눈으로 볼 수 있지만 실제의 성대진동 숫자에 비하여 감소된 성대진동을 관찰하므로 성대운동에 대한 생리학적인 검사법으로는 적절하지 못하며 검사결과가 주관적 판단에 의한다는 단점이 있다. 이에 비해 전기성문파형검사(electroglottography)는 갑상연골 양측 피부에 부착시킨 전극을 통해 성대의 움직임에 따른 전기의 저항(impedance)을 측정하여 특정한 그래프(성문파형)를 얻게 되는 검사로 다른 검사법에 비해 비교적 간단한 조작만으로도 생리적인 상황하에서 성대의 진동파형을 그래프화할 수 있다.⁸⁾ 특히, 본 연구에서 사용된 Lx speech studio(Laryngograph Ltd., London, UK)를 이용한 전기성문파형검사는 단 모음 연장 발성뿐 아니라 문단 읽기를 통한 연결 발화시의 성대 진동 양상을 측정할 수 있으며 발성 중 특정한 구간을 선택하는 것이 아니라 측정된 모든 파형을 분석할 수 있으므로 좀 더 실제 음성에 가까운 조건에서 음성을 객관적으로 평가할 수 있는 장점이 있다.
   본 연구에서는 방사선 치료 전후 성대의 구조 변화에 따른 음성의 변화를 측정하기 위해 현재 임상에서 많이 사용되고 있는 성대기능검사, 음질검사와 함께 새로운 검사법인 Lx Speech Studio를 이용한 전기성문파형검사를 실시하여 검사의 유용성과 방사선 치료 후 성대 구조 변화에 따른 음성의 변화를 종합적으로 분석하고자 하였다.

대상 및 방법

   2002년 2월부터 2004년 10월까지 세브란스 병원에서 후두의 편평세포암을 진단 받은 환자 중 초치료로 방사선 치료를 받았으며 방사선 치료 전후 본원 음성언어의학연구소에서 음성언어검사를 실시한 10예를 대상으로 하였고 정상 대조군은 후두에 아무 이상이 없으며 나이가 환자들의 나이 범위 안에 있는 성인 남자 10명을 대상으로 하였다. 환자들은 모두 남자로 평균 나이는 58.8세(범위, 45~69세)이었고 병기는 모두 T1aN0M0이었으며(AJCC classification, 2002) 병변이 우측인 경우가 6예, 좌측인 경우가 4예이었다. 이들은 조직학적 진단을 위해 후두미세수술을 시행 받았으며 조직검사는 punch biopsy를 시행하였다. 환자들은 모두 본원 방사선종양학과에서 초치료로 방사선 치료를 받았으며 4메가볼트 Linear Accelerator를 사용하였다. 방사선양은 6400 cGy에서 6600 cGy로 32회 또는 33회에 걸쳐 1주일에 5회씩 방사선 치료를 시행하였다. 치료 중 특별한 합병증이 발생한 경우는 없었으며 치료종료 후 모든 예에서 종양이 완전 관해된 상태였다.

음성언어검사
   음성언어검사는 방사선 치료 직전과 치료 종결 후 1년에 시행하였다. 사용된 검사법은 성대기능검사로서 후두스트로보스코피와 공기역학검사(aerodynamic study), 전기성문파형검사를 시행하였으며 음질검사로는 청각심리검사(perceptual evaluation)와 음향분석(acoustic analysis)을 시행하였다. 이들 각각의 검사방법들은 다음과 같다.

청각심리검사
   앉은 자세에서 자연스러운 크기와 음높이로 '산책'이라는 문단을 읽게 한 후 GRBAS scale을 이용하여 애성의 정도(grade), 조황성(rough), 기식성(breathy), 무력성(asthenic), 노력성(strained)등의 5가지 항목을 측정하였다. 각 항목에 대한 정도는 0, 1, 2, 3의 4단계로 나누어 평가하였으며 목소리가 나쁠수록 단계를 높게 했다.

음향분석
   앉은 자세에서 2회에 걸쳐 자연스러운 크기로 /a/음을 약 3초 이상 내게 한 후 음의 강도와 주파수가 일정한 구간을 선택하여 검사하였다. 검사에 사용된 장비는 Lx Speech Studio이었고 마이크는 갑상연골 하방 12 cm에 일정하게 위치하도록 하였다. 측정한 항목은 기본 주파수, jitter, shimmer, HNR 등이었다.

공기역학검사
   앉은 자세에서 자연스러운 강도로 /o/음을 내게 하다가 공기의 흐름을 막고 소리를 계속 내게 한 후 평균호기류율(mean flow rate, MFR)과 성문하압(subglottic pressure)을 측정하였고 최대발성지속시간(maximum phonation time, MPT)은 편안한 강도로 최대한 길게 /a/음을 내게 한 후 시간을 측정하였다. 사용된 기계는 Phonatory function analyzer(Nagashima Ltd. Model PS 77H, Tokyo, Japan)이었다.

후두스트로보스코피
   환자를 의자에 앉힌 후 자연스러운 크기와 음높이로 /i/음을 내게 한 후 내시경을 통하여 continuous light로 성대의 전반적인 모습을 관찰한 후 섬광으로 성대의 진동양상을 관찰하였다. 관찰자는 이비인후과 의사였으며 관찰항목은symmetry, regularity, glottic closure, amplitude, wave, non-vibrating portion 등이었다.⁹⁾

전기성문파형검사
   검사법으로 Lx Speech Studio의 SPEAD(Speech Pattern Element Acquisition and Display) 프로그램을 이용하였다. 앉은 자세에서 전극을 갑상연골의 양쪽에 고정시킨 후 편안한 크기로 '산책'이라는 문단을 읽게 하였다. 관찰항목은 주파수와 음량(amplitude)의 %irregularity (%Fx와 %Ax)와 성문폐쇄율(전체 성대주기 중 폐쇄기의 시간 비율, contact quotient, Qx)이었다.¹⁰⁾¹¹⁾

통계처리
   각각의 검사에서 방사선 치료 전후 검사 결과가 의미 있는 차이인지를 보기 위해 비모수검사 중 Wilcoxson signed ranks test를 사용하였고 방사선 치료 후의 값과 정상인의 값과 비교하기 위해 T-test를 사용하였으며 p 값이 0.05 이하인 경우를 의미가 있다고 판정하였다.

결     과

청각심리검사
   청각심리검사에서는 5가지 항목에 대해 각각 측정한 후 애성의 정도를 방사선 치료 전후에 비교하였다. 방사선 치료전의 평균값은 1.7이었으며 치료 후의 평균값은 0.8로 통계학적으로 유의 있는 차이를 보였으며 치료 후 3예에서 grade가 1 이상으로 나와 30%에서 음성의 장애가 남았음을 확인할 수 있었다.

음향분석
   음향분석에서 측정한 항목 중 방사선 치료 전후에 의미 있게 변화가 있는 것은 기본 주파수, jitter, shimmer이었으며 HNR은 치료 전후 값의 변화가 없었다. 그리고 방사선 치료 후의 값과 정상인의 값을 비교한 결과 기본 주파수, shimmer, HNR은 통계학적으로 유의하였고 jitter는 통계학적으로 유의하지 않았다(Table 1).

공기역학검사
   공기역학적검사에서는 방사선 치료 전후에 통계학적으로 의미 있게 값의 변화가 있는 항목은 없었으며 방사선 치료 후의 값과 정상인의 값을 비교한 결과 성문하압과 평균호기류율은 정상 범위에 있었으나 최대발성지속시간은 정상보다 짧게 나왔다(Table 2).

후두스트로보스코피
   후두스트로보스코피에서는 측정결과를 정상과 비정상으로 나눠 각 항목의 정상예의 수를 방사선 치료 전후에 비교하였다. 그 결과 6가지 항목 중 glottic closure와 wave, non-vibrating portion에서 통계학적으로 의미 있는 변화가 있었고 나머지 3항목의 변화는 통계학적으로 의미가 없었다. 그리고 방사선 치료 후 약 80%에서 후두스트로보스코피상 정상 소견을 보였다(Table 3).

전기성문파형검사
   전기성문파형검사에서 방사선 치료 전후에 의미 있게 값의 변화가 있었던 것은 %Fx와 Qx였고 %Ax는 변화가 없었다. 그리고 방사선 치료 후의 값과 정상인의 값을 비교한 결과 Qx와 %Ax는 통계학적으로 유의하였고 %Fx는 통계학적으로 유의하지 않았다(Fig. 1, Table 4).

고     찰

   음성은 T1 성문암의 치료법을 선택하는데 있어 중요한 요소 중 하나로 여겨지며, 이에 따라 치료 전후 음성의 변화에 대한 많은 연구들이 있어왔다. 현재까지의 연구들에 의하면 방사선 치료 후 보존된 음성의 대부분이 정상이라는 연구부터 약 50%만이 정상이라는 연구도 있고 어떤 경우에는 대부분이 비정상이라는 연구까지 다양한 결과가 있는 실정이다.^3)4)5)6) 이러한 연구결과들의 다양성의 원인으로 몇가지 사항을 고려해 볼 수 있다.
   첫째, 연구 방법상의 문제이다. 과거 초기에 시행되었던 연구들은 주로 방사선 치료 전과 후의 음성만을 비교하였고 그 결과 거의 모든 예에서 음성의 호전되었다고 하였다. 하지만 그 후의 연구에서 검사방법의 발전과 더불어 방사선 치료 후의 음성과 정상인의 음성을 비교했을 때는 상당수가 다양한 정도의 비정상적인 음성을 가지고 있다는 결과가 나왔다. 따라서 요즈음은 방사선 치료 후에 음성의 호전은 분명히 있고 대부분이 기능적 음성(functional voice)이지만 상당수가 정상인에 비해 비정상적인 음성을 가지게 된다는 것이 주류를 이루게 되었다.⁵⁾ 또한 음성 검사방법이 빠른 속도로 발전하고 바뀌어 과거 연구들의 결과와 현재의 연구를 직접적으로 비교하기가 어려워 많은 연구들이 충분한 수의 대상환자를 확보하지 못한 채 진행되고 있는 실정이다.
   둘째, 음성에 대한 검사방법이 다양하다는 점이다.⁷⁾ Hirano등이 음성은 복합 현상(complex phenomenon)이라고 했듯이 음성을 어느 한가지 방법만으로 평가하기는 어려우며 각각의 검사방법들이 장단점을 가지고 있어 여러 가지 방법들을 같이 사용하는 것이 필요하다. 현재 많이 사용되고 있는 검사방법들을 살펴보면 정확한 음성의 판단을 위해서는 객관적인 수치로 음성의 질을 표현해야 하지만 청각심리검사와 후두스트로보스코피의 경우 주관적인 판단에 의존하고 있고 공기역학검사의 경우 피검사자의 노력 여하에 따라 결과가 달라질 수 있으며 후두스트로보스코피는 모음으로만 검사하기 때문에 실제 생활에서 사용하는 음성과는 다소 차이가 있을 수 있다. 이러한 이유들로 인해 좀더 정확한 검사를 위한 여러 방법들이 빠른 속도로 개발되었고 이에 따라 연구마다 사용한 방법들이 제각각 이어서 그 결과 다양한 연구결과들이 나오게 되었다.
   셋째, 방사선 치료에 의한 성대의 변화가 개인마다 다르다는 점이다. 일반적으로 방사선 치료 후 병변 쪽의 성대에는 방사성 섬유화에 의한 경화현상이 일어나고 정상성대에는 부종이 발생하며 이에 따라 성대의 탄력성이 파괴되고 성대의 진동에 영향을 주어 음성의 변화가 일어나게 된다.¹²⁾¹³⁾ 이러한 성대의 변화는 누구에게나 일정한 것이 아니라 개인마다 차이가 있는데 그 원인으로는 환자의 나이, 조직검사방법, 방사선 치료 전후 흡연여부 등이 있다.¹⁴⁾¹⁷⁾
   본 연구에서는 방사선 치료 전후와 함께 정상인과의 비교를 통해 보존된 음성의 질을 다각도로 분석하였으며 비록 대상환자 수는 적으나 전향적 연구를 통한 longitudinal study를 시행하여 결과의 객관화를 도모하였고 사용한 음성검사방법도 다양한 방법들 중 흔히 사용되는 방법들을 위주로 하였다.
   결과들을 분석해보면 청각심리검사는 주관적인 검사방법이라는 단점이 있지만 실제 생활에서 사용하는 음성을 종합적으로 판단한다는 장점이 있어 거의 모든 연구에서 사용되고 있으며 본 연구에서도 방사선 치료 전 모든 예에서 비정상적인 소견이 관찰되었고 치료 후 의미 있는 변화를 보여 이 검사방법이 의미가 있음을 알 수 있었다. 음향분석의 경우 기본 주파수와 jitter, shimmer 등이 방사선 치료 전후에 의미 있게 변했으며 이중 기본 주파수와 shimmer는 방사선 치료 후 정상으로 돌아와 방사선 치료에 의한 섬유화와 부종의 영향이 크지 않았음을 알 수 있었고 jitter가 정상보다 큰 것으로 보아 음성 발생 시 후두 근육의 과도한 긴장은 해소되지 않았음을 알 수 있었다.¹⁵⁾¹⁶⁾ 이는 다른 연구들과 큰 차이가 없는 것으로 음성 분석에 있어 음향분석이 중요한 의미를 가진다는 것을 보여준다.¹⁵⁾ 반면 공기역학검사는 방사선 치료 전후 의미 있게 값의 변화를 보인 항목이 없었으며 특히 성문하압와 평균호기류율은 방사선 치료 전후의 값이 모두 정상 범위 안에 있었다. 이와 함께 공기역학검사가 음질검사와의 연관성이 부족하다는 연구결과들을 종합해 볼 때 이 검사방법은 방사선 치료 전후 음성에 대한 연구방법으로는 부적절하다고 사료되었다.⁷⁾ 후두스트로보스코피는 검사시 환자에게 불편감을 줄 수 있고 모음으로만 검사한다는 단점에도 불구하고 성대의 움직임을 실제로 볼 수 있다는 것과 음질검사와 연관성이 높다는 장점으로 인해 많은 연구에서 사용되고 있는 검사방법으로 glottic closure와 wave, non-vibrating portion 등이 방사선 치료 전후에 의미 있게 변화하였다. 이는 방사선 치료에 의해 종괴가 사라졌음을 보여주고 있다. 마지막으로 Lx Speech Studio를 이용한 전기성문파형검사는 처음으로 방사선 치료 전후 음성분석에 사용되는 방법으로 성대의 움직임을 직접 측정할 수 있고 실제 생활에서 사용되는 음성을 이용하며 피검사자에게 불편감을 주지 않을 뿐 아니라 피검사자의 노력 여하에 영향을 받을 가능성이 낮고 그 결과가 객관적 수치로 표현되는 등 여러 가지 장점을 가진 검사방법으로¹⁸⁾¹⁹⁾ 본 연구에서는 방사선 치료 전후 %Fx와 Qx가 의미 있게 변화하였고 이중 Qx가 정상값으로 회복되었다. 이는 방사선 치료 후 성대의 진동에 있어 종괴가 사라진 효과(Qx)와 방사선에 의한 성대 자체의 변화(%Fx)를 잘 반영하는 결과로 전기성문파형검사가 방사선 치료 전후 음성분석에 있어 의미가 있음을 알 수 있었다.

결     론

   본 연구의 결과를 종합하면 방사선 치료 후 음성이 치료 전보다는 의미 있게 호전되었으며 70%에서 음성이 정상으로 회복되었다. 또한 음성의 질에 대한 분석에 있어 각각의 검사방법들이 나름대로의 의미를 지닌 것으로 보아 어느 한가지 검사방법을 사용하기보다는 여러 가지 방법을 이용한 multidimensional analysis가 필요하리라 사료되었다. 그리고 방사선 치료 전후 음성분석에 있어 현재 사용되고 있는 다양한 검사방법 중 청각심리검사와 음향분석, 후두스트로보스코피 등이 의미가 있음을 알 수 있었고 공기역학검사는 타당하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻기에는 한계가 있는 검사방법임을 알 수 있었다. 전기성문파형검사의 경우 앞으로 더 많은 연구가 있어야겠지만 이런 연구에 새롭게 시도된 방법으로 본 연구결과 다른 음성언어 검사방법들의 단점을 보완할 수 있는 성대기능검사로 사료되었고 향후 음성검사에 있어 기본적인 검사방법으로 사용될 가능성이 있음을 알 수 있었다.

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