서     론

   오랫동안 냉온검사(caloric test)는 일측 전정기관만을 자극하고, 회전의자검사는 양측 전정기관을 동시에 자극한다고 믿어왔다. 일측 외반규관이 자극되는 경우(ampullo-petal endolymph flow) 동측 전정핵의 type I 세포가 활성화되고, 이 type I 세포는 반대측 전정핵의 type II 세포를 활성화한다. 이렇게 활성화된 type II  세포는 같은 전정핵 내의 type II  세포를 억제한다. 결국 일측 외반규관을 자극하는 것은 동측 전정핵의 활성화와 반대측 전정핵의 억제를 동시에 일으키며, 이같이 양측 전정핵을 포함하는 자가 조절 회로는 안정 상태에서는 양측 전정핵의 활성도를 같은 수준으로 유지시키는 데 기여한다.¹⁾ 즉, 이러한 사실은 냉온검사에서 일측 외반규관을 검사하는 선행 조건이 반대측 전정기관을 검사하는 후속조건에도 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 또한, 다수의 연구에서 냉온검사를 반복 시행할 때 반응이 감소하는 습성화(habituation)를 보고하고 있으며,^2-4) 심지어는 냉온검사를 반복하였을 때 3개월 후까지도 감소된 반응이 나타난다는 보고도 있다.⁴⁾
   따라서, 같은 날 현실적으로 조건 간의 시간 간격이 크지 않은 상태에서 검사하게 되는 binaural bithermal caloric test에서 좌우측의 순서, 냉온자극의 순서에 따라 선행 검사가 후속 검사에 영향을 미치는 것을 예상할 수 있다.
   본 연구에서는 이러한 순서가 냉온 안진 반응의 크기에 미치는 영향과 이를 최소화할 수 있는 순서의 조건을 알아보고자 하였다.

재료 및 방법

   1998년 12월 1일부터 1999년 12월 31일까지 본 병원 이비인후과에 어지러움증을 주소로 내원하여 binaural bithermal caloric test를 시행한 환자 중 검사를 완료한 102명의 환자(연령 10~74세, 평균 44.5세, 남녀비＝17：85)를 대상으로 하였다. 좌측 온자극(LW, Left Warm), 우측 온자극(RW, Right Warm), 좌측 냉자극(LC, Left Cold), 우측 냉자극(RC, Right Cold)의 순서를 무작위화(rando-mize)하여 전향적(prospective)으로 연구를 진행하였다. 각 자극간의 시간 간격은 10분이었다.
   암실 개안상태에서 검사를 시행하였고, 개방회로 온도관류기를 이용하여 외이도에 43°C 온수/30°C 냉수를 분당 250 ml의 속도로 40초간 관주한 후 전기안진기를 이용하여 180초간 측정하였다.
   각 환자 및 LW, RW, LC, RC 조건별로 완서상 최대 안구 운동 속도(maximum slow phase eye velocity, 이하 각각 SPV_LW, SPV_RW, SPV_LC, SPV_RC)를 기록하였고, 4가지 SPV 값 중 가장 선행한 검사의 값을 SPV₁, 그 다음 검사를 SPV₂로 하였다. SPV₁과 SPV₂에 대해서 paired t-test로 통계적인 유의성을 검증하였다(Table 1). 그리고, (1) Warm → Warm → Cold → Cold(이하 WWCC) 조건, (2) Cold → Cold → Warm → Warm(이하 CCWW) 조건, (3) Warm → Cold(안진이 이전의 Warm과 반대 방향opposing) → Any → Any(이하 WC_opp) 조건, (4) Warm → Cold(안진이 이전의Cold와 같은 방향 enhancing) → Any → Any(이하 WC_enh) 조건, (5) Cold → Warm(안진이 이전의 Cold와 반대 방향) → Any → Any(이하 CW_opp) 조건, (6) Cold → Warm(안진이 이전의Cold와 같은 방향) → Any → Any(이하 CW_enh) 조건으로 구분하여 각각을 비교하여 보았다(Table 2).

결     과

   대상 전체의 Canal Paresis(CP) 평균과 Directional Preponderance(DP)평균은 각각 좌측1.7%, 좌측으로 4.3 %로 좌우 특정방향으로의 치우침(20~30%이상의 차이)은 없었다. 또한, 각 군별로도 특정방향으로의 치우침은 없었다(Table 3).
   전체적으로 SPV_LW와 SPV_RW는 유의한 차이가 없었으며, SPV_LC와 SPV_RC도 마찬가지였다(Table 1). 온자극에 의한 SPV_WARM이 냉자극에 의한 SPV_COLD보다 강한 반응을 보였다(paired t-test, p＝0.0047). 전체적으로 SPV₁보다 SPV₂에서 다소 감소된 반응을 보였지만 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Table 1).
   군별로 구분한 비교 결과에서는 WWCC(SPV₁>SPV₂, p＝0.0875), WC_opp(SPV₁>SPV₂, p＝0.0160), CW_enh(SPV₁2, p＝0.0994) 조건에서 통계적으로 유의하거나(statistically significant, p<0.05), 통계학적으로 의미있는 경향이 있었다(statistically suggestive, 0.05
고     찰

   순서에 의한 반응의 차이가 어떤 신경학적인 기전으로 혹은 물리적인 기전으로 매개되는지는 불분명하지만, 첫 자극에 의한 안진과 내림프액 흐름의 방향성을 정(positive)의 방향으로 할 때, 다음 자극에 의한 안진과 내림프액 흐름의 방향성이 정(positive)의 방향이냐 부(negative)의 방향이냐에 따라 증강되거나 감소될 수 있을 것으로 생각하여 6개군으로 구분하였을 때 조건에 따라 통계적으로 유의하거나, 통계학적으로 의미있는 경향이 있었다. 이러한 선행 조건의 방향성에 따라 후속 조건의 반응이 증강(후속 조건의 방향성이 선행 조건과 같은 방향)되거나 감소(후속 조건의 방향성이 선행 조건과 반대 방향)될 수 있다는 개념으로 기존의 관련된 문헌을 고찰하여 보았다.
   연속하여 3일간 정상인 30명에 냉온검사를 시행한 결과, 1일과 2일 사이, 2일과 3일 사이에서는 통계적(paired t-test)으로 유의한 차이가 없었지만, 1일과 3일 사이의 LW, LC,(LW＋LC)/2에는 유의한(p＝0.02) 차이가 있다는 보고가 있다.²⁾ 이 보고에서 사용한 냉온자극 4조건의 순서는 RW RC LW LC였고, 온자극에 대한 반응이 냉자극에 대한 반응보다 1.30배 컸으며, RC와 LC사이에는 6.6%의 유의한(RC>LC, p<0.02) 차이가 있고, RW와 LW사이에는 유의한 순서효과가 없었음이 기술되어 있다. 온자극에 대한 반응이 냉자극에 대한 반응보다 강하다는 내용은 전체적인 본 연구의 결과와도 일치하는 점이며, 보다 정확하게는 본 연구의 WC_opp 조건과 부합한다. 본 연구의 WC_opp 조건 완서상 안구 운동 속도(SPV) 평균값의 비(Warm/Cold) 32.2/24.8＝1.30와 p값(p＝0.0160)은 이와 일치하는 결과를 보여주었다. 이에 사용한 조건의 방향성 순서는 첫 조건의 방향을 정방향으로 할 때, 정(RW) → 부(RC) → 부(LW) → 정(LC)이 되며, LW 반응이 증강되어 RW 반응보다 유의하게 작아지지 않았을 가능성이 있다. RC와 LC간에는 모두 선행 조건에 반대 방향이므로 같은 조건하에 비교하면 순서 효과에 의해 유의한 차이를 보였을 수 있다. 그리고, 온자극에 대한 반응이 냉자극에 대한 반응보다 강하다는 결과는 ampullopetal endolymph flow에 의한 안진 반응이 ampullofugal endolymph flow에 의한 반응보다 강하다는 Ewald의 제 2 법칙⁵⁾과도 잘 부합하는 소견이다.
   또 순서에 의한 효과에 대한 Furman의 연구에서 정상인과 환자군에게 LC → RC → LW → RW의 순서로 폐쇄회로(closed loop)로 실험한 바에 의하면, 좌 → 우 순서의 영향을 받아 5%의 우측 전정반응 감소(RVR：reduced vestibular response)가 있으며, 이는 우측 반응저하(hypo-function)를 좌측 반응저하보다 2.4배 더 진단하는 bias가 생길 수 있음을 지적하였다.³⁾ 아울러 Jongkees' formula⁶⁾를 정확히 계산하려면 이를 반영하여, 다음과 같이 식을 수정하여야 함을 주장하였다. LC → RC → LW → RW의 고정된 순서를 사용할 때,
   RVR(canal paresis)＝((RC＋RW)­(LC＋LW))/(LC＋RC＋LW＋RW)
   Corrected RVR＝(obtained RVR)＋5.16(%)
   우측 반응이 5.16% 작게 나오는 것은 순서에 의한 효과이므로, 이를 보정하여야 함을 주장한 것이다.
   반면에, Noaksson의 연구에서는 환자군을 대상으로 실험하였을 때 첫 자극을 냉자극으로 택하는 것이 온자극을 택하는 것보다 순서에 의한 영향을 덜 받음을 보고하여, 본 연구의 주장과 잘 부합하는 결과를 보였다.7) 이 연구에서는 위 연구와 달리 Jongkee's formula에는 큰 영향이 없음을 주장하였다.
   수정된 식³⁾과 원래의 식⁶⁾을 이용하여 본 연구의 자료를 처리해 본 결과 R → L → R → L의 경우 CP＝우측 5.2%, L → R → L → R의 경우 CP＝우측 2.6%로 전자는 Furman의 주장을 지지하나, 후자는 그렇지 않으므로 Jongkees' formula의 수정에 대해서는 유보적인 입장이 타당할 것으로 생각한다.
   끝으로, 한쪽에 unilateral weakness가 있을 때, 이 unilateral weakness가 우연히 SPV₁과 SPV₂로 불균형하게 분포함으로써 생기는 통계상의 유의성이 아닌가 하는 우려를 고려하여, unilateral weakness가 있는(CP>22%) 사람(29명)을 제외한 자료(73명)를 다시 처리해 본 결과, 통계적 유의성이 더 좋아지는 결과를 얻었다(Table 4). 이는 Table 3의 결과가 unilateral weakness의 불균형한 분포에 의한 우연한 통계적 유의성이 아님을 강력하게 시사한다.
   결론적으로, 순서에 의한 효과나 이전 자극의 영향을 줄이기 위해서는 냉온 검사의 순서를 냉자극 → 냉자극 → 온자극 → 온자극으로 하는 것이 좋을 것이다. 본 연구의 결과에서처럼 CW_enh 조건에서도 통계적으로 의미있는 차이가 있을 수 있으므로, 냉자극 → 온자극의 경우 CW_opp 조건을 사용하여, 전체적으로는 LC → RC → RW → LW 또는 RC → LC → LW → RW의 순서가 가장 좋을 것으로 판단되나, 첫번째와 두번째 자극을 비교한 본 연구의 결과를 두번째와 세번째 자극에 적용하는 것이 다소 조심스러워야 하겠고, 이를 확실히 하기 위해서는 두번째와 세번째 자극의 비교를 주 대상으로 하는 다른 전향적인 무작위 연구가 필요할 것이다.

결     론

   냉온검사의 결과는 냉자극에서보다 온자극에서 더 강한 반응을 보였으며, 좌우, 냉온 자극 순서에 따라 안진 반응이 영향을 받았다. 이러한 영향은 온자극 → 온자극, 온자극 → 냉자극(선행조건과 반대 방향의 안진)의 경우 두번째 자극에 반응이 더 감소하고, 냉자극 → 온자극(선행조건과 같은 방향의 안진)의 경우 두번째 자극에 반응이 더 증가하는 경향을 보였다. 따라서, 순서에 의한 효과를 최소화하기 위해서는 냉자극 → 냉자극 → 온자극(선행조건과 반대 방향의 안진) → 온자극의 순서로 검사를 하는 것이 가장 좋을 것이다.

1. Fluur E. Intervestibular integration and its clinical consequences. Acta Otolaryngol (Stockh) 1985;99:577-87.

2. Proctor L, Glackin R, Shimizu H, Smith C, Lietman P. Reference values for serial vestibular testing. Ann Otol Rhinol Laryngol 1986;95:83-90.

3. Furman JM, Jacob RG. Jongkees' formula reevaluated: Order effects in the response to alternate binaural bithermal caloric stimulation using closed-loop irrigation. Acta Otolaryngol (Stockh) 1993;113:3-10.

4. Davey PG, Harpur ES, Jabeen F, Shannon D, Shenoi PM. Variability and habituation of nystagmic responses to hot caloric stimulation of normal subjects. Evidence that this test may be inapplicable to monitoring drugin-duced vestibular toxicity. J Laryngol Otol 1982;96:599-612.

5. Baloh RW, Honrubia V, Konrad HR. Ewald's second law re-evaluated. Acta Otolaryngol (Stockh) 1977;83:475-9.

6. Jongkees LBW, Maas JPM, Philipszoon AJ. Clinical nystagmography: A detailed study of electronystagmography in 341 patients with vertigo. Pract Otorhinolaryngol 1962;24:65-93.

7. Noaksson L, Schulin M, Kovacsovics B, Ledin T. Temperature Order Effects in the Caloric Reaction. Int Tinnitus J 1998;4:71-3.