교신저자：변성완, 158-710 서울 양천구 목동 911-1  이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   Fitzgerald와 Hallpike에 의한 냉온교대온도안진검사(alternative binaural bithermal caloric test)¹⁾는 현재 표준적으로 쓰이는 온도안진검사방법으로 반규관마비 CP(canal paresis)와 방향우위성 DP(directional preponderance)를 판별할 수 있는 좋은 방법이다. 그러나, 검사 시 어지러움 및 구토, 구역감 등으로 불편함을 느끼는 환자가 많고 시간이 많이 소요되는 단점이 있어, 냉자극 혹은 온자극만 시행하는 단일온도안진검사로 이를 대체하고자 하는 연구가 있었다. 연구자에 따라서 단일온도안진검사로 냉온교대온도안진검사를 대체할 수 있다는 주장과²⁾³⁾⁴⁾ 엄밀한 조건하에서 대체할 수 있다는 주장과⁵⁾ 대체할 수 없다는 주장이^8)9)10)11) 있었다. 본 연구에서는 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 값(CP)과 냉자극 혹은 온자극 성분만의 반규관마비 값(CP_mono, 냉자극은 CP_cold, 온자극은 CP_warm)의 상관관계를 구하고자 하였다. 또한 냉온교대온도안진검사 CP의 경계 값을 CP_mono에도 적용하는 것이 타당한지 알아보고자 하였다. 이를 위해 여러 경계 값 조건하에서 민감도와 특이도를 비교하였다. 추가로 자발안진이 있는 경우를 제외할 때 단일온도안진검사와의 상관관계에 어떠한 영향을 미치는가도 알아보고자 하였다.

대상 및 검사방법

대  상
   1997년 1월에서 1999년 12월까지 3년간 어지러움증을 주소로 이비인후과에 내원한 환자를 대상으로 시행한 690건의 완결된 냉온교대온도안진검사 결과를 이용하여 후향적으로 연구하였다. 검사 대상은 남자 226명, 여자 464명이었고 연령은 10세에서 84세로 평균연령은 47.2세였다. 

냉온교대온도안진검사의 방법
   냉온교대온도안진검사는 시고정에 의한 반응의 억제를 피하기 위하여 암시야에서 개안 상태로 시행하였다. 피검자를 바르게 앉힌 자세에서 머리를 뒤쪽으로 60도 젖혀 수평반규관이 수직위치에 오도록 하고 검사 중에는 100에서 7씩을 감산하는 계산을 시켜 환자의 각성상태를 유지하도록 하였다. 우측 외이도에 30℃의 물 250 ml를 6.2 ml/sec의 속도로 40초간 관주(irrigation)하면서 전기안진기(electronystagmography, SPIRIT, Nicolet)를 이용하여 3분간 안진의 방향과 최대 완서상 안구운동 속도(maximum slow phase eye velocity)를 기록하였다. 그리고 5분 후 다시 안구운동속도를 보정(calibration)하고 좌측 외이도에 30℃의 물을 같은 방법으로 주입하여 기록하였다. 10분 후 우측 외이도에 44℃, 5분 후 좌측 외이도에 44℃순서로 같은 작업을 반복하였다.

반규관마비 값(CP)의 계산
   Jongkees의⁶⁾ 공식에 의해 다음과 같이 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 값을 구하였다. 단일온도안진검사의 반규관마비 값은 냉온교대온도안진검사의 냉자극, 온자극 성분으로 다음의 공식을 이용하여 구하였다. 

   CP= (RW+RC)-(LW+LC)
   CP= ------------ ×100(%)
   CP=   RW+RC+LW+LC
   CP_warm=  RW-LW 
   CP_warm= -----×100(%)
   CP_warm= RW+LW
   CP_cold= RC-LC 
   CP_cold=  RC-LC 
   CP_cold= ----- ×100(%)
   CP_cold=  RC+LC

   CP：canal paresis of bithermal caloric test(%)
   CP_warm：canal paresis of warm monothermal caloric test(%)
   CP_cold：canal paresis of cold monothermal caloric test(%)
   RW：우측 온자극시 최대 완서상 안구운동속도(deg/sec)
   LW：좌측 온자극시 최대 완서상 안구운동속도(deg/sec)
   RC：우측 냉자극시 최대 완서상 안구운동속도(deg/sec)
   LC：좌측 냉자극시 최대 완서상 안구운동속도(deg/sec)

통계처리
   전체 690건에 대한 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 값과, 냉온교대온도안진검사 결과에서 냉자극 또는 온자극만으로 구한 반규관마비 값의 상관관계 및 Pearson correlation coefficient를 구하였다. 또 자발안진이 있는 경우를 제외한 553건에 대해서도 같은 처리를 하였다. 

냉온교대온도안진검사의 반규반마비 경계 값에 따른 단일온도안진검사의 민감도와 특이도의 변화
   냉온교대온도안진검사 CP의 경계 값으로 검사실에서 흔히 선택되는 20~30% 범위의 값 중 22%, 25%, 28%를 선정하고, 단일온도안진검사의 CP_mono 경계 값을 16%에서 28%까지 1%간격으로 13단계로 변화시켜 각각의 CP, CP_mono 경계 값 조합에 대하여 민감도, 특이도, 위양성률, 위음성률을 전체 690건에 대하여 구하였고, 자발안진이 있는 경우를 제외한 553건에 대하여 같은 처리를 하였다.
   CP와 CP_mono는 모두 음수나 양수 값이 나오느냐에 따라 좌우 어느 쪽에 반규관마비가 있는지 결정되는 것이므로 좌우측의 방향을 적절히 예측하는지에 대해, 위양성, 위음성에 대하여 다음과 같은 고려가 필요하였다. 냉온교대온도안진검사와 단일온도안진검사의 반규관마비의 값의 분포를 나타낸 표에서(Table 1A) 단일온도안진검사(CP_mono)의 정상 범위 부분은 b, e, h이고 이 부분을 벗어난 부분 중 양수 값을 가지는 부분(c, f, i)이 좌측에 CP가 있다고 단일온도안진검사에서 판단하는 부분이고, 경계 값을 음수 쪽으로 벗어난 부분(a, d, g)은 우측에 CP가 있다고 판단하는 부분이다. 냉온교대온도안진검사(CP)에서 d, e, f는 정상범위의 부분이고 경계 값을 벗어난 부분 중 양수 값을 가지는 부분(a, b, c)은 좌측에 병변이 있는 부분, 반대로 음수 값을 가지며 경계 값을 벗어난 부분(g, h, i)은 냉온교대온도안진검사에서 우측에 병변이 있다고 판단되는 부분이다. 각각의 항목은 민감도와 특이도를 구하기 위한 표(Table 1B)에 재배치할 때 e의 경우 진단, 즉 냉온교대온도안진검사와 검사, 즉 단일온도안진검사가 모두 음성인 부분이고, 양수 값을 나타내는 부분 c와 우측 반규관마비를 나타내는 음수 값 부분 g의 경우도 같은 방향으로 경계 값을 벗어나 진단이 양성일 때 검사도 양성이므로 단일온도안진검사의 결과로 냉온교대온도안진검사의 결과를 바르게 예측할 수 있는 부분이다. a와 i부분은 진단과 검사 모두 경계 값을 벗어나 양성(비정상)으로 판정 할 수 있으나 a부분의 경우 좌측 반규관 마비(양수 값)를 우측 반규관 마비(음수 값)로 잘못 예측하였고 i부분은 반대로 우측(음수 값)을 좌측(양수 값)으로 잘못 예측한 측별 구분의 오류가 있어 위양성으로 취급해야 하는 부분이다. b와 h 부분은 냉온교대온도안진검사에서 양성이나 단일온도안진검사에서는 음성인 부분으로 위음성인 부분이다. 거꾸로 d와 f부분은 냉온교대온도안진검사에서는 음성이나 단일온도안진검사에서 양성으로 위양성인 부분이다. 이 Table 1A를 위양성인 부분(a, d, f, i)과 위음성인 부분(b, h)을 각각 더해 변환하여(Table 1B) 단일온도안진검사의 냉온교대온도안진검사에 대한 민감도, 특이도, 위양성률과 위음성률을 구하는 작업을 하였다. 

결     과

냉온교대온도안진검사와 단일온도안진검사의 상관관계
   냉온교대온도안진검사의 반규관마비와 온자극 단일온도안진검사의 반규반마비와의 상관계수는 0.86, 냉온교대온도안진검사의 반규반마비와 냉자극 단일온도안진검사의 반규관마비와의 상관계수는 0.55로 온자극성분 결과가 냉자극성분의 결과보다 더 냉온교대온도안진검사 결과와 상관관계가 있었다(Fig. 1). 자발안진이 있는 경우를 제외할 때(n=553) 냉자극과의 상관계수가 0.55에서 0.75로 높아졌으나 온자극일 경우인 0.87보다 낮았다(Fig. 2). 

냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값에 따른 단일온도안진검사의 민감도와 특이도의 변화
   냉온교대온도안진검사와 단일온도안진검사와의 민감도와 특이도의 분석의 결과는 각각 다음과 같았다. 상관관계에서와 유사한 결과로 냉자극보다는 온자극에서 민감도와 특이도가 높아져 위양성률과 위음성률을 더 최소화 할 수 있으며, 자발안진이 있는 경우를 제외할 때(n=553) 온자극과 냉자극 모두 민감도의 증가가 관찰되었으나 특이도는 큰 변화가 없었다.

전체연구대상(n=690)(Fig. 3)
   1) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 22%이고 냉자극과 온자극 각각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬 때 온자극 반규관마비의 값이 19% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성률이 30%이상이었다. 
   2) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 25%이고 냉자극과 온자극 각 각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬 때
온자극 반규관마비의 값이 27% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성율이 20%이상이었다. 
   3) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 28%이고 냉자극과 온자극 각 각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬 때
   온자극 반규관마비의 값이 28% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성율이 20%이상이었다. 냉자극의 경우 냉온교대온도안진검사의 반규반마비 값이 높아짐에 따라 민감도가 높아지나 80%를 넘지 못했다. 또 온자극과 냉자극 모두 특이도가 90%를 넘는 경우는 없었다.

자발안진이 있는 경우를 제외한 경우(n=553)(Fig. 4) 
   1) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 22%이고 냉자극과 온자극 각 각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬때
온자극 반규관마비의 값이 18% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성율이 30%이상이었다. 
   2) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 25%이고 냉자극과 온자극 각 각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬 때
온자극 반규관마비의 값이 23% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성율이 18%이상이었다. 
   3) 냉온교대온도안진검사의 반규관마비 경계 값이 28%이고 냉자극과 온자극 각 각에 의한 단일온도안진검사의 경계 값을 16~28%까지 변화시킬 때 
   온자극 반규관마비의 값이 27% 이하일 때 민감도는 90%이상이나 위 양성율이 18%이상이었다. 냉자극의 경우 역시 냉온교대온도안진검사의 반규반마비 값이 높아짐에 따라 민감도가 높아지나 가장 높은 경우 82%였으며, 온자극과 냉자극 모두 특이도가 90%를 넘는 경우는 없었다.

고     찰

   Fitzgerald와 Hallpike가 처음 기술한 냉온교대온도안진검사¹⁾시 불편함을 느끼는 환자가 많고 시간이 많이 소요되며 사용하는 물의 온도를 일정하게 유지하기 위한 노력이나 장비가 필요하다는 단점을 극복하고자 냉자극 혹은 온자극만 시행하는 단일온도안진검사가 다양하게 시도되어왔다. 
   Hart²⁾와 Bernstein³⁾은 처음으로 44℃의 온수를 이용한 단일온도안진검사를 선별검사로 사용하여 Frenzel 안경이나 혹은 육안으로 나타나는 안진의 반응 기간을 비교하여 온자극 단일온도안진검사가 냉온교대 안진검사를 대치할 수 있다고 하였고 이에 Hinchcliffe⁷⁾가 전기안진기를 이용하여 이 검사 결과를 뒷받침하였다. 이 후 Barber⁴⁾가 온자극 검사 상 양쪽차가 25%이상의 반규관 있는 것으로 간주할 때 4.8%의 위양성율이 있다고 하였고 이 경우 최대 완서상 안구속도가 11 deg/sec 이하의 기준을 적용하면 위양성율을 0.7%까지 낮출 수 있어 냉온교대온도안진검사를 대신할 수 있다고 하였으나 Becker⁸⁾는 Barber의 기준을 적용했을 때 온자극 검사와 냉자극 검사의 위음성율이 각각 13%, 18%라고 하여 선별검사로써 단일온도안진검사의 부적절함을 보고하였다. Jacobson⁵⁾ 등은 40초간 총 250 ml의 30℃ 냉자극과 44℃의 온자극을 이용하여 130명을 대상으로 한 단일온도안진검사를 시행하였는데 여기서 온수를 사용한 경우 위음성율은 반규관마비 값을 29.5% 이상으로 잡을 때 위음성율은 25%이나 최대 완서상 안구속도가 11 deg/sec이하일 때를 기준으로 포함시킬 경우 5%로 위음성률이 감소하였으며 전기안진검사의 기본종목에 단속운동검사, 주시검사, 시운동성안진검사, 시추적검사를 더하면 위음성율이 3%로 감소하는 것을 보여 주었다. 반면 냉수를 사용하는 경우에는 각각의 기준에서 39%, 13%, 11%의 위음성율을 보여 위음성율이 온자극일 때보다 높았다. 또 Dayal,⁹⁾ Norre¹⁰⁾와 Keith¹¹⁾는 높은 위음성율과 위양성율로 온자극 또는 냉자극의 선별검사가 부적절하다 하였는데 Hamid¹²⁾는 오히려 냉온교대온도안진검사의 결과를 산출할 때 변수를 가감하는 과정에서 결과의 변동성(variability)이 증가할 수 있다고 주장하기도 하였다. 이와 같이 단일온도안진검사는 환자에게 불편함을 줄이고 시간을 줄일 수 있는 장점에도 불구하고 위음성율이 높은 문제점이 있으며 이는 반규관마비의 경계 값에 따라 많은 차이를 보이고 있다. 상기의 연구에서는 특정 경계 값의 조건에 대한 민감도, 특이도를 구하였지만 본 연구에서는 수백건의 자료에 대해 그리고 임상적으로 선택 가능한 거의 모든 경계 값의 조합에 대한 민감도와 특이도를 비교하여, 말초전정기능장애 환자의 선별검사방법으로 단일온도안진검사의 적용 가능성에 대하여 평가해 보았다. 
   본 연구에서도 다른 연구^4)5)11)와 유사하게 냉자극 보다는 온자극에서 냉온교대온도안진검사의 값과 상관관계가 높았다. 자발안진이 있는 경우를 제외한 경우에 냉자극의 상관계수가 0.55에서 0.75로 높아졌으나 온자극의 상관계수가 0.87로 역시 온자극이 더 많은 상관관계가 있었다. 민감도와 특이도 역시 냉자극보다는 온자극에서 높았으며 전체 690건을 대상으로, 온자극이고 냉온교대온도안진검사의 반규관마비의 값이 22%, 25%, 28% 일 때 민감도가 90%이상인 지점은 단일온도안진검사의 값이 각각 19%, 27%, 28%이하였다. 냉자극의 경우 냉온교대온도안진검사의 반규반마비 값이 높아짐에 따라 민감도가 높아지나 80%를 넘는 지점은 없었다. 단일온도안진검사를 임상적인 선별검사로 사용하기 위해서는 민감도와 특이도가 높고 위양성율과 위음성율이 낮아야 하는데, 온자극에서 민감도를 90%이상으로 했을 때 각 경우의 위양성율은 30%, 20%, 20%으로 높은 결과를 보였다. 자발안진을 제외한 553건의 경우 냉자극, 온자극 모두에서 민감도의 상승이 있어, 온자극이고 냉온교대온도안진검사의 반규관마비의 값이 22%, 25%, 28% 일 때 민감도가 90%이상인 지점은 단일온도안진검사의 값이 각각 18%, 23%, 27%이하였다. 이 때 경우의 위양성율은 30%, 18%, 18%으로 여전히 높은 결과를 보였다. 냉자극의 경우 역시 냉온교대온도안진검사의 반규반마비 값이 높아짐에 따라 민감도가 높아지나 가장 높은 경우 82%였으며, 온자극과 냉자극 모두 특이도가 90%를 넘는 경우는 없었고 자발안진이 있을 때와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았다. 정리해보면 가장 만족할 만한 조건인 자발안진이 없고 온자극인 경우, 민감도가 90%이상일 때 위양성율이 약 20%이상으로 높아져 온자극 단일온도안진검사만으로는 정확한 진단이 어려워므로 선별검사로 사용할 수 없다는 결론을 얻었다. 단 단일온도안진검사가 선별검사로서 냉온교대온도안진검사를 완전히 대체할 수 없으나 전신적 상태가 양호하지 않은 경우, 단일온도안진검사를 사용하기 위해 선택한다면 44℃의 온자극이 30℃의 냉자극보다 유용할 것이다. 또한 실제적인 냉온교대온도안진검사의 적용에 있어서도 ‘냉자극→온자극’의 순서보다는 ‘온자극 후 검사 중지’ 또는 ‘온자극→냉자극’의 순서를 택하는 것이 합리적인 것으로 보인다. 다만 이 연구의 결론은 냉자극을 30℃로 온자극을 44℃로 사용한 냉온교대온도안진검사의 결과만으로 한정해야하며, 0℃나¹³⁾¹⁴⁾ 20℃^15)16)17)18)와 같이 다른 온도의 자극을 사용하는 단일온도안진검사의 적용 가능성에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다. 

결     론 

   선별검사는 어느 정도 이상의 높은 정확도가 있을 때 임상적인 유용성을 가지며, 그러기 위해선 위음성과 위양성의 조건을 최소화해야 한다. 본 연구에서 장 만족할 만한 조건인 자발안진이 없고 온자극인 경우, 민감도가 90%이상일 때 위양성율이 약 20%이상으로 높아져 온자극 단일온도안진검사만으로는 정확한 진단이 어려워므로 선별검사로 사용할 수 없다는 결론을 얻었다. 다만, 단일온도안진검사가 선별검사로서 냉온교대온도안진검사를 완전히 대치할 수 없으나 전신적 상태가 양호하지 않은 경우, 단일온도안진검사를 사용하기 위해 선택한다면 44℃의 온자극이 30℃의 냉자극보다 유용할 것이다.

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