서     론

   소아의 재발성 급성중이염은 상기도 면역이 감소되있는 경우나 알레르기가 있는 경우 흔하게 발생한다. 급성 화농성 중이염이 일측에 발생하는 경우 초기에 일측 고막에 충혈을 보이게 되는데 이때 통증은 심하지 않으나 더 경과되어 고막이 팽창할 때 통증이 현저히 나타날 수 있다. 상기도 감염에 노출시 대개는 재발하는 경향이 있는데 이때 초기에 진단이 가능하다면 보다 빨리 조기 치료를 시행할 수 있다.
   최근들어 발달되기 시작한 thermoscan 온도측정기(Braun Co., Germany)는 고막의 온도를 효과적으로 측정 가능케하였으나 thermoscan 온도측정기보다 더 정확한 온도 측정이 가능하며 thermopile 감지기(sensor)를 내장한 적외선고막온도측정기(infrared tympanic membrane thermometer)가 개발되어 소아과 영역에서 구강이나 직장 체온 측정을 대신하며 사용하는 경우가 증가되고 있으며,^1-4) 또한 중환자실에서 체온 측정에 사용되고 있다.⁵⁾ 급성 화농성 중이염에서 고막 온도의 진단적 의의는 Fisch 등,⁶⁾ Weir 등,⁷⁾ Jolin 등⁸⁾에 의한 연구들 뿐이며 국내에서는 보고된 바 없다. 그러나 이들의 연구 결과가 일치하지 않으며, Fisch 등⁶⁾은 고막에 직접 접촉하는 고막온도측정기를 사용하였기 때문에 오차가 많으며 Weir 등⁷⁾과 Jolin 등⁷⁾은 thermoscan을 사용하여 측정하였다.
   본 연구의 목적은 thermoscan보다 더 정확한 측정이 가능하고 thermopile 감지기가 내장된 적외선고막온도측정기를 사용하여 고막의 충혈과 고막의 온도가 밀접한 관계가 있는지를 알아보고, 고막 온도의 변화가 급성 화농성 중이염의 보조적, 진단적 가치가 있는지 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

   고막의 온도 측정은 적외선고막온도측정기(Omron MC-500, Satt Co., Japan)를 사용하였다. 고막의 온도 측정은 외이도를 청소한 다음 적외선고막온도측정기 첨부(tip)를 외이도 입구에 고정하고 측정 버튼을 눌러 발생된 적외선의 고막 반사 정도를 3초간 측정하였다(Fig. 1). 1999년 5월부터 1999년 10월까지 본원 외래에 내원하여 이경검사상 진단된 소아 일측성 화농성 중이염 환자중 병력상 발병된지 2일 이내로 약물을 복용하지 않은 환자 40명을 대상으로 병변측과 정상측의 고막 온도를 측정하여 비교하였다. 환자의 연령은 7개월부터 11세까지였으며 평균 연령은 5.4세였다. 또한 정상측과의 비교를 보충하기 위하여 6개월에서부터 12세까지의 정상 소아 20명을 대조군으로 하였다.
   병변측과 정상측의 온도비교와 대조군과의 비교는 paired t-test를 사용하였으며 통계학적 유의성은 p<0.05일때 의미있는 것으로 하였다.

결     과

   일측성 화농성 중이염의 병변측의 고막 온도는 37.1°C에서 38.5°C였으며 평균온도는 37.92°C였다. 이중 24명(60%)이 38°C 이상이었다. 이때 이경검사상 병변측은 전형적인 진홍색 충혈을 보였다. 정상측의 고막온도는 36.5°C에서 37.00°C였으며 평균 36.64°C였다. 병변측과 정상측의 평균온도차이는 1.28°C로 통계학적으로 유의하였다(p<0.05, Table 1).
   대조군의 고막 온도는 35.5°C 에서 36.9°C 였으며 평균 36.34°C 였다. 일측성 화농성 중이염의 병변측 고막 온도와 대조군의 고막온도의 평균온도 차이는 1.58°C로써 통계학적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였다(Table 2).

고     찰

   체온을 측정하는데 있어서 기존의 수은 온도계는 3~5분정도의 시간이 소요되며 구강내로 측정하는 경우 항상 소독이 되어 있어야하는 단점이 있고 깨질 경우 수은에 노출되기 때문에 디지털 체온기가 사용되기 시작하였다. 그러나 디지털 체온기는 60초의 측정시간이 필요하며 발한, 호흡 등에 영향을 받기 때문에 고막의 온도를 측정하는 thermoscan 온도측정기가 개발되었다. thermoscan 온도측정기는 pile-electric 감지기를 내장한것으로 이 기기는 온도측정시간이 1초여서 시간이 짧은 장점이 있지만 오랜시간 사용할 때 감지기의 안정성이 문제가 될 수 있다. 일반적으로 표준 온도 측정 기술은 센서의 온도를 측정하며 물체의 온도를 측정하는 것은 아니다. 센서는 온도를 측정하고자 하는 환자와 같은 온도가 되도록 장시간 접촉을 해야한다. 하지만 적외선 온도계는 물체의 실제 온도에 비례하는 방출된 에너지를 접촉한다. 적외선 고막 온도 감시 시스템은 0.1초 정도의 반응시간과 약 0.1°C의 정확도를 가진다.
   같은 온도, 같은 기준 접합을 가진 여러개의 열전쌍을 직렬로 연결하면 감도를 높일 수 있다. 다중 접합열전쌍의 배열을 thermopile이라 하며 빠른 반응 시간, 소형 제작의 간편성(12 um까지 가능), 제작의 간편성, 장기 안전성 같은 장점을 가지고 있다.⁹⁾¹⁰⁾
   적외선고막온도측정기는 thermopile 감지기를 내장하고 있으며 자동으로 측정이 시작이 된다. 또한 thermoscan 온도측정기에 비해 정확도가 높으며 dimension이 길어서 온도측정 가능한 범위는 32.0~42.0°C이다. 단점으로는 thermoscan 온도측정기에 비해 가격이 비싸다.
   Shinozaki 등¹¹⁾은 개심술시에 폐동맥 카테터에 부착된 thermistor tip으로 측정한 체온과 적외선고막온도측정기로 측정한 체온을 비교한 결과 상관계수 0.98로 측정이 정확하였다고 보고하였으며, 또한 Edge 등¹²⁾도 관상동맥 우회수술시 cooling과 rewarming phase시에 체온을 적외선 고막 온도측정기와 Elab thermocouple 온도측정기로 비교한 결과 적외선 고막 온도측정기는 정확하고 측정시간이 빠르다고 보고하였다.
   고막의 혈관 분포는 피부층에 분포하는 외혈관망(outer vascular web)과 점막층에 분포하는 내혈관망(internal vascular web)이 있다. 외혈관망은 내악동맥의 분지인 심이개동맥과 외이도 후상방에서 추골병의 후연을 따라 제(umbo)를 향하는 외병동맥이 분포하고 또 고막 긴장부 변연에서 고막 중심부를 향하는 혈관륜(corona vascularis)을 형성하는 변연동맥이 있다. 내혈관망은 내악동맥의 분지인 전고실동맥과 후이개동맥의 분지인 경유돌동맥이 있으며 이 내외혈관망은 서로 문합한다. 외이도염이 있든가 외이도를 가볍게 자극 했을때에도 고막은 쉽게 충혈된다. 이와같은 외부에서의 자극 또는 중이염때에 먼저 충혈되는 것은 추골파병혈관이며 다음으로 변연동맥, 방사선세지 순서이다. 이들이 모두 충혈되면 고막 전체가 진홍으로 변한다. 위의 순서에 따라 고막의 충혈을 제 1 도에서 3도까지 나누기도 한다.¹³⁾ 급성 화농성 중이염의 가장 초기 병변으로는 이관, 고실, 봉소점막의 발적을 일으키며 이관이 부어서 서서히 막히게 되면 고실내는 음압상태가 되고 이충만감을 호소하며 전음성 난청이 오게된다. 이때 고막을 보면 고막이 진홍색으로 충혈되어 있는 것을 볼 수 있다. 이는 점막과 고막에 분포되어 있는 혈관들의 국소혈류 증가로 인해 혈관들의 충혈이 일어나기 때문이다. 결국 이러한 혈관들의 충혈은 거대식세포와 면역학적으로 중요한 염증반응 세포들과 물질들이 감염된 부위로 모여 삼출을 일으키게 된다. 염증이 있는 경우 단핵구나 거대식세포로부터 내재성 발열물질로 알려진 endogenous pyrogen, interleukin-1 등이 유리된다. 이들 발열 물질은 시상하부의 온도 감수기에 작용하여 이들의 활동을 변화시키는 것으로 추측되며 이 과정에 프로스타글란딘이 관여하는 것으로 알려져 있다.¹⁴⁾
   고막의 충혈에 관여하는 물질들은 주로 혈류확장을 조절하는 neuropeptide Y, substance P, enkephalin 등이 Uddman 등¹⁵⁾에 의해 면역조직학적으로 밝혀진바 있다. 고막의 확장된 혈관들은 고막의 섬유층내로 확산되어 심한 충혈을 이경 관찰시 볼 수 있으며 고실 내에 농이 축적되면 고막의 팽창을 볼 수 있다. 이 때 고막의 팽창으로 인한 이통을 초래하게 된다. 일반적으로 재발성 급성 중이염 유소아들은 면역 기능이 저하되어 있어 상기도 감염에 노출시 급성중이염이 재발되는 경향이 있다.¹⁶⁾ 재발성 급성 중이염의 환자들은 대다수 1~3세 사이에 빈번하게 발생한다. 또한 대다수의 보호자들은 환아들의 상기도 감염에 노출시 급성 중이염의 재발에 예민하기 때문에 외래로 내원하게 된다. 재발성 급성 중이염의 초기 진단은 빠를수록 약물치료의 기간을 단축시킬 수 있다.
   적외선고막온도측정기는 간단하게 고막의 충혈에 비례하는 고막의 온도를 측정하는데 시행방법이 단순하다. 본 연구에서 사용한 적외선고막온도측정기는 적외선이 고막에 방사되어 고막의 온도를 측정하며 이 고막의 온도는 Kenney 등⁴⁾은 소아 환자에서 유용하다고 하였으며 Terndrup 등¹⁷⁾은 응급실에서 소아 환자 진단에 도움이 된다고 보고하였다. 유소아의 고막의 혈관들은 외이도벽의 자극이나 유아가 울기만 하여도 고막의 충혈이 올 수 있다. 이러한 경우 경험이 적은 관찰자의 경우 급성 중이염에 의한 고막의 충혈인지 자극에 의한 충혈인지 구별하기가 힘들다. 이때 고막의 온도 측정은 고실도와 함께 진단에 도움이 된다. Fisch 등⁶⁾은 chinchilla에서 streptococcus pneumoniae로 일측성 급성 중이염을 일으켜 정상측과 중이염측의 고막 온도를 비교하여 통계학적으로 의미있는 차이가 없었다고 보고하였다. 그러나 이들이 사용했던 고막 온도 측정 방법은 thermistor probe를 고막에 직접 대고 측정하였기 때문에 고막과 접촉면적에 따른 오차가 심하다. 따라서 현재는 고막에 직접 접촉하여 온도를 측정하는 thermistor probe는 사용되지 않고 있다. Weir 등⁷⁾은 고막 온도 측정 결과 급성 중이염에서 고막의 충혈은 실제로 고막 온도 상승이 일어남을 보고하였고 Jolin 등⁸⁾도 Weir 등⁷⁾과 같은 결과를 얻었으며 일측성 중이염에서 병변측과 정상측의 온도 차이는 임상적으로 의의있다고 보고하였다. 본 연구에서도 의의있는 차이를 보여 Jolin 등⁸⁾의 결과와 일치하였다. Weir 등⁷⁾이나 Jolin 등⁸⁾은 지적하지 않았으나 일측성 급성 화농성 중이염에서 발병 2~3일 지난 경우나 특히 약물을 복용한 경우는 전형적인 진홍색 충혈이 옅어진 양상을 보였으며 이때 정상측 고막과 온도차이는 0.65°C로 의미가 없었다. 따라서 본 연구의 대상환자는 발병 2일 이내였으며 약물을 복용하지 않았던 환자들로 국한하였다.

결     론

   급성 화농성 중이염에서 고막온도의 측정은 이경 소견과 고실도와 함께 진단에 도움이 되리라 생각되며 고막온도의 측정은 발병 초기에 도움이 된다.

1. Barber N, Kilmon CA. Reactions to tympanic temperature measurement in an ambulatory setting. Pediatr Nurs 1989;15:477-81.

2. Alexander D, Kelly B. Responses of children, parents and nurses to tympanic thermometry in the pediatric office. Clin Pediatr 1991;(Suppl)30:53-6.

3. Green MM, Danzl DF, Praszkier H. Infrared tympanic thermography in the emergency department. J Emerg Med 1989;7:437-40.

4. Kenney RD, Fortenberry JD, Surratt SS, Ribbeck BM, Thomas WJ. Evaluation of an infrared tympanic membrane thermometer in pediatric patients. Pediatr 1990;85:854-8.

5. Amoateng-Adjepong Y, Del Mundo J, Manthous CA. Accuracy of an infrared tympanic thermometer. Chest 1999;115:1002-5.

6. Fisch RO, Eaton BG, Geibink GS. Tympanic membrane temperature during experimental otitis media due to Streptococcus pnuemoniae in chinchillas. Lab Anim Sci 1982;32:278-9.

7. Weir MR, Weir TE. Are “hot” ears really hot? Am J Dis Child 1989;143:763-4.

8. Jolin SW, Howell JM, Milzman DP, Stair TO, Butzin CA. Infrared emission detection tympanic thermometery may be useful in diagnosing acute otitis media. Am J Emerg Med 1995;13:6-8.

9. Carr KL. Thermography. In: JG Webster, editor. Encyclopedia of medical devices and instumentation. New York: Wiley;1988. p.2746-59.

10. Fraden J. Noncontact temperature measurements in medcine. In: DL Wise editor, Bioinstrumentation and biosensors. New York: Dekker;1991. p.511-50.

11. Shinozaki T, Deane R, Perkins FM. Infrared tympanic thermometer: Evaluation of a new clinical thermometer. Crit Care Med 1988;16:148-50.

12. Edge G, Morgan M. The genius infrared tympanic thermometer. An evaluation for clinical use. Anesthesia 1993;48:604-7.

13. MK Paik. Otology, Rhinology and Laryngology. 2nd ed. Seoul Ilchokak;1987. p.72.

14. Sung HK, Kim KH, Eum YE, Lee JH, KIm JS. Physiolosy. 6th ed Seoul. Wihak Co.;1989. p.314-5.

15. Uddman R, Kitajiri M, Sundler F. Autonomic innervation of the middle ear. Ann Otol Rhinol Laryngol 1983;92:151-4.

16. Bernstein JM, Ballow M, Xiang S, O'Neil K. Th1/Th2 cytokine profiles in the nasopharyngeal lymphoid tissues of children with recurrent otitis media. Ann Otol Rhinol Laryngol 1998;107:22-7.

17. Terndrup TE, Milewski A. The performance of two tympanic thermometers in a pediatric emergency department. Clin Pediatr 1991;(suppl)30:10-23.