서     론

   신생아 난청의 조기 발견과 재활 치료는 환아의 언어, 인지 발달과 향후 사회 적응에 있어서 중요하다. 신생아 난청의 선별검사에 대한 지침이 Joint Committee on Infant Hearing(JCIH)과 National Institutes of Health(NIH)에 의해 제시되었으나¹⁾²⁾ 이상적인 검사방법은 아직 정의되지 못한 상태이다.³⁾
   이음향방사는 빠른 검사시간과 비침습성, 객관성으로 신생아 난청의 선별검사 방법으로 많이 시도되고 있다. 클릭이음향방사가 30 dB 이상의 청력손실이 있는 경우는 반응이 나타나지 않고 주파수에 따른 반응을 관찰하기 어려운 단점이 있는 반면, 변조이음향방사는 변조이음향방사청력도(distortion product audiogram, DP audiogram)에서 자극음의 주파수를 변화시킴으로써 각 주파수별 반응을 관찰할 수 있으며, 입/출력곡선(input/output curve, I/O curve)을 통해 특정 주파수에서의 청력 역치를 예측할 수 있는 장점이 있어서 신생아 내이기능에 대한 선별검사로서의 임상적 잠재성이 높다.^3-6) 이에 신생아의 청력에 대한 선별검사로서 변조이음향방사에 대한 연구가 필요하리라 판단된다.
   이음향방사는 성별, 연령별로 발생률, 양상에 차이가 있다고 알려져 있으나,^7-9) 유, 소아 및 신생아에서의 자발이음향방사와 변조이음향방사에 대한 국내 연구는 아직 드문 상태이다.
   본 연구는 건강한 한국인 신생아들의 자발이음향방사 및 변조이음향방사의 특징을 파악하고 그 결과를 분석하여 신생아 난청의 선별검사로서의 가능성을 알아보기 위하여 시행되었다.

대상 및 방법

   1999년 7월부터 9월까지 서울대학교병원 신생아실에 입원한 신생아 72명을 대상으로 하였다. 남아가 40명, 여아가 32명이었고, 생후 1~3일의 환아를 대상으로 하였다.
   1994년 JCIH의 감각신경성 난청의 위험 인자²⁾를 가진 아이들은 연구에서 제외하였다.
   전례에서 양측 귀의 변조이음향방사청력도와 3 kHz에서 입/출력 곡선, 자발이음향방사(spontaneous otoacoustic emission, SOAE)를 측정하였다. Virtual Model 330 Instrument version 1.9 for Macintosh(Virtual Corporation, Fortland, Oregon)를 이용하였고, 신생아가 편안히 잠자고 있는 상황에서 측정하였다. Virtual OAE 프로브에 마이크로폰을 연결하여 측정하였다.
   자발이음향방사와 변조이음향방사의 측정은 프로브의 거치에 따른 변동을 방지하기 위하여 프로브를 빼지 않고 연속해서 측정하였다.
   자극음(primary tone) f1과 f2의 강도는 75 dB SPL을 주었고, f2와 f1의 주파수 비는 1.21로 설정하였다. f1과 f2의 기하평균 (Fe＝√f1×f2)을 x축으로 변조산물(distortion product)의 진폭(amplitude)을 y축으로 그래프에 플로팅(plotting)하였다.
   변조이음향방사의 판정은 변조산물의 진폭이 소음수준보다 3 dB이상 클 때로 판정하였다.⁴⁾¹⁰⁾
   3 kHz 입/출력곡선은 f1은 2720 Hz, f2는 3300 Hz에서 30 dB에서 5 dB씩 증가시켜 75 dB까지 주며 변조산물의 진폭을 측정하여 f1과 f2의 기하평균을 x축으로 하여 플로팅 하였으며 변조산물의 진폭과 주변소음의 진폭과 비교하여 역치를 구하였다.
   변조이음향방사청력도에서의 진폭의 크기로 역치를 유추할 수 있는지를 알기 위해서 변조이음향방사청력도의 3 kHz에서의 변조산물의 진폭과 입출력곡선에서 3 kHz의 역치를 비교하였고, 각 주파수별 변조이음향방사와 주변소음을 분석하여 선별검사의 기준을 제시하였다.
   남녀와 좌우측 귀의 자발이음향방사의 양성률을 구하여 한국인 신생아의 자발이음향방사의 자료를 구하였다.
   Paired t-test, Student t-test, Wilcoxon rank sum test, Spearman correlation analysis로 통계 분석을 하였고 p-value<0.05 경우 통계적으로 유의하다고 판정하였다. 모든 통계 분석은 SAS for Windows version 6.12(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하였다.

결     과

변조이음향방사

   각 주파수에서의 변조이음향방사의 진폭과 주변소음의 진폭의 평균값과 표준편차는 Fig. 1과 같다. 변조이음향방사는 3 kHz와 6 kHz 근방에서 2개의 정점을 갖고 양극의 주파수와 중앙 주파수에서는 낮은 값을 보였다. 2개의 정점을 제외한 주파수들에서는 기저소음의 진폭보다 유의하게 높은 진폭을 보여주지 못하였다. 기저소음보다 3 dB 이상의 진폭을 보이는 경우를 변조이음향방사청력도의 양성으로 판정하였을 때 각 주파수에서 변조산물의 양성률을 구하였다(Fig. 2). f1과 f2의 기하평균(이하 Fe) 2.25, 2.52, 2.83, 3.17, 3.56, 6.35 kHz에서 변조산물의 양성률이 95%이상이었다.
   이같은 결과를 기초로 2.25에서 3.56 kHz 사이의 5개 주파수에서 변조이음향방사반응(distortion product response)의 근평균제곱(root mean square, RMS)과 기저소음의 근평균제곱의 차이를 몇 dB로 하느냐를 통과­탈락(pass-or-fail)의 기준으로 정하였고, 본 연구에서 통과­탈락기준을 5 dB로 하였을 때 99%, 10 dB에서 97%, 15 dB에서는 144귀 중 137귀(95%)에서 변조이음향방사청력도를 통과하였다.
   신생아 귀에 프로브를 장착하고 추가적으로 입/출력곡선을 구하는데 걸린 시간은 각 귀에서 30초 내외였고, 1분 이상 걸린 경우는 없었다. 3 kHz 입/출력곡선의 역치의 중간값은 40 dB이었다. 변조이음향방사청력도에서 통과­탈락기준을 15 dB로 하였을 때 탈락한 7귀의 전례에서 입/출력곡선의 역치를 구할 수 있었고, 통과한 집단과 탈락한 집단의 역치의 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p＝0.70)(Fig. 3). 이들 7귀 중 5귀를 1달 후 재검사하였고 5귀 모두 변조이음향방사청력도의 15 dB 통과­탈락기준을 통과하였다.
   변조이음향방사청력도의 3 kHz에서의 변조산물의 진폭과 입출력곡선에서 3 kHz의 역치 사이에는 상관관계(Spearman correlation coefficient, SCC＝­0.039)나 통계적 유의성이 없었다(p＝0.65)(Fig. 4).

자발이음향방사

   자발이음향방사는 전체 144귀 중 65귀(45%)에서 양성률을 보였고, 여아에서 53%(34/64), 남아에서 39%(31/80)의 양성률을 보였으며, 우측 귀에서 51%(37/72), 좌측 귀에서 38%(28/72)의 양성률을 보였다. 2개 이상의 주파수의 자발이음향방사를 보인 경우는 25%(16/65)였다. 대부분의 자발이음향방사는 1~3 kHz에서 발현되었다.
   자발이음향방사가 양성인 모든 귀에서 변조이음향방사청력도의 15 dB 통과­탈락기준을 통과하였다.

고     찰

   본 연구에서는 난청의 위험성이 없는 신생아들의 변조이음향방사의 특징을 살펴서 선별 검사로서 이용에 참고가 되고자 하였다. 각 개인의 반응에는 주파수별 차이가 있었으나 144귀의 변조산물과 소음수준을 플로팅한 그래프에서 3 kHz와 6 kHz 근방에서 2개의 정점을 보였으며 정점의 고, 저주파수와 중간 주파수에서는 낮은 변조산물의 값을 보였다. 이는 기존 문헌들^4)5)11)과 일치하는 결과였으며 저자들은 이 결과를 토대로 하여 선별검사에 이 주파수들을 이용하고자 하였다.
   2.25, 2.52, 2.83, 3.17, 3.56, 6.35 kHz에서 변조산물의 양성률이 95%이상이었고, 2.83 kHz와 3.17 kHz에서 변조산물은 100%에서 양성이었기 때문에 2.25 kHz에서 3.56 kHz의 5개 주파수를 선정하였다. 2 kHz 이하의 주파수에서의 높은 잡음 강도와 4 kHz 이상에서의 기기적인 차이 때문에 해석에 있어서 포함시키기 어려웠으며³⁾ 이번 연구에서도 이 주파수에서는 변조산물의 진폭도 소음과 차이가 없었다.
   변조산물과 소음의 근평균제곱 값을 다음과 같이 계산하였다. 반응수준은 로그값인 dB SPL이므로 선형값인 음압진폭(sound pressure amplitude)으로 바꾸어 계산하였다. P＝(20 μPa)(10^L/20)이며, L은 반응의 dB SPL 값이다. 각 주파수에서의 음압진폭을 Xn으로 했을 때 근평균제곱은 RMS＝[(X₁²＋X₂²＋ … ＋X₅²)/5]^1/2이고, 이 값을 다시 SPL로 바꾸기 위해서 L＝20Log(P/20)으로 계산하였고 반응과 소음의 차이를 각 개인에서 계산하였다. 이 반응과 소음의 근평균제곱의 차이를 몇 dB을 기준으로 하여 통과-탈락기준을 결정할 것인가를 정하였고,³⁾ 본 연구에서는 5 dB로 정하였을 때 99%, 10 dB로 정하였을 때는 97%, 15 dB로 정하였을 때는 144귀 중 7귀를 제외한 137귀에서 통과하였다.
   본 연구에서 자극음이 25쌍이었으나 정상 신생아에서의 이 같은 결과를 토대로 하여 선별검사의 목적만 이라면 0.5 kHz에서 8 kHz까지 모든 쌍을 검사할 필요는 없고, 몇몇 주파수만을 선정한다면 검사의 시간을 줄일 수 있고, 미리 프로그램 된 계산을 기기가 수행하여 통과­탈락 여부를 표시하게 한다면 숙련된 청력사가 없이도 작은 규모의 병원에서도 선별검사가 가능할 것이라는 가능성을 제시한다.
   2 kHz 이하에서는 높은 소음수준을 보였고 이는 본 연구가 청력검사부스가 아닌 신생아실에서 측정하였기 때문일 것으로 판단된다. 클릭이음향방사와 마찬가지로 비록 저음역에서의 정보를 얻을 수는 없었지만 선별검사 목적으로는 모든 신생아를 청력검사실에서 검사할 수는 없는 점을 고려할 때 이는 어쩔 수 없는 것으로 판단되며, 선별검사에서 탈락한 신생아를 추후 검사할 때는 소음이 차폐된 공간에서 검사함으로써 검사의 신뢰성을 높일 수 있을 것이다.
   본 연구에서는 신생아에서의 입/출력곡선을 구하여 이를 선별 검사로 이용하려고 하였다. 이 점이 기존의 연구들과 다른 점으로 우리의 지식으로는 아직 변조이음향방사의 입/출력곡선을 선별검사로 이용한 연구는 없었다. 본 연구에서는 입/출력곡선을 3 kHz만 측정하였는데 이는 소음차폐가 되지 않은 공간에서 2~4 kHz를 제외하고는 소음과 기계적인 요인에 영향을 받기 때문이다. 변조이음향방사는 주변 소음보다 3 dB 높을 때 의미 있다고 하였으며,^4)10)12) 본 연구의 변조이음향방사청력도에서 통과한 137귀에서 Fe＝3 kHz 근방(2.86, 3.14 kHz)에서의 변조산물은 100%에서 주변소음수준보다 3 dB 이상의 반응을 보여 3 kHz가 유용한 정보를 줄 것이라는 당초의 의도와 일치하였다.
   본 연구에서 3 kHz 입/출력곡선에서의 역치는 양측 귀 모두 중간값이 40 dB이었다. 신생아가 프로브를 귀에 거치하고 있는 상태에서 변조이음향방사청력도를 측정한 후 입/출력곡선을 추가로 얻는데 걸리는 시간은 한 귀에서 30초 내외였고 1분 이내였다. 검사시간이 대개 신생아를 안정시켜서 준비하는데 걸리는 시간이 많고 실제 검사에 걸리는 시간이 많지 않음을 생각하면 이 시간은 선별검사시 추가로 약 1분 내외가 더 걸리므로 선별검사에 이용할 때 장애가 되지는 않을 것으로 판단된다.
    변조이음향방사청력도에서 탈락한 7귀에서 모두 3 kHz의 입출력곡선과 역치를 구할 수 있었고, 변조이음향방사청력도를 통과한 137귀와 탈락한 7귀의 입/출력곡선의 역치는 통계적으로 차이가 없었다. 본 연구에서 변조이음향방사청력도를 통과했던 7귀 중 5귀를 1개월 후 재검하였다. 재검 시에는 소음차폐가 된 청력검사부스에서 측정하였고, 탈락한 5 귀 모두에서 통과하였다. 이 5귀 모두 입/출력곡선과 역치를 구할 수 있어서 변조이음향방사청력도 외에 입/출력곡선을 추가함으로써 선별검사의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 추정할 수 있으나 신생아에서의 순음청력역치의 참값을 구할 수는 없기 때문에 이에 대한 추가의 연구가 필요할 것으로 보인다.
   만약 변조이음향방사청력도에서의 3 kHz에서의 변조산물의 진폭의 크기로 청력역치를 유추할 수 있다면 입/출력곡선의 필요성은 낮아질 것이다. 이에 본 연구에서는 3 kHz 입/출력곡선의 역치와 변조이음향방사청력도에서 3.14 kHz에서의 진폭을 짝지은 값으로 비교하여 연관성을 분석하였으나 둘 간에는 연관성도, 통계적 유의성도 없었다. 즉 변조산물의 진폭만으로 입/출력곡선의 역치를 유추할 수는 없고 이점은 입/출력곡선의 유용성을 강조하는 것이다. 아직 신생아에서의 입/출력곡선의 선별검사로서의 유용성, 민감도, 특이도 등에 대한 연구는 보고된 바 없으며 이에 대한 연구가 요구된다.
   정상적인 변조이음향방사의 발현은 정상 와우 기능 및 중이, 외이의 정상 기능을 의미하는 것이다. Lafreniere 등은 정상 신생아의 삼출액이 없는 모든 귀에서 변조이음향방사를 기록할 수 있었다고 하였다.5) Smurzynski 등은 변조이음향방사를 뇌간청력유발검사와 비교한 연구에서 민감도와 특이도를 각각 100%, 78%라고 하였다.11) 신생아에서의 청력역치를 알 수 없기 때문에 뇌간청력유발검사를 참값으로 한 연구들이 많았다.^3)11)13) 본 연구에서는 참값으로 어떤 결과들과 비교하지 않았기 때문에 검사의 민감도와 특이도를 알 수는 없었으나 난청의 위험성이 없는 신생아의 자료에서 선별검사로서의 가능성이 있는 자료를 얻으려고 하였다.
   변조이음향방사를 선별검사로서 이용하고자 할 때 여러 제한점이 있을 것이다. 첫째, 중이 병변이 있을 경우 이는 이음향방사에 영향을 미칠 것이다. 그러나 생후 2개월 이내에는 중이염의 빈도는 극히 낮고, 또한 이 경우는 1개월 후 재검 시에 이경검사, 임피던스를 추가함으로써 교정할 수 있을 것으로 판단된다. 둘째, 중추 신경계의 이상에 의한 난청이 있을 경우 이음향방사는 정상으로 나올 수 있다. 그러므로 중추신경계의 이상이 의심되는 신생아에서는 이음향방사 외에 뇌간청력유발검사를 추가해야 할 것이다.
   자발이음향방사의 양성률은 문헌마다 차이가 있으나 신생아에서는 64~78%에서 나타나고 성인에서보다는 높은 양성률을 보이는 것으로 알려져 있다.⁸⁾ 여성에서 높은 양성률을 보인다고 알려져 있으나⁹⁾¹⁴⁾ 성별간의 차이가 없다는 연구도 있다.⁸⁾ 각 개인에서 이음향방사가 나타나는 주파수는 각 개인별로 고정되어 있고 시간이 지나도 변동은 매우 적은 것으로 알려져 있다. 특히, 짧은 기간 내에는 매우 안정적이다. 대개 1~5 kHz 내에서 발생되고 우측 귀에서 13 %정도 더 양성률을 보인다. 한 개인에서 여러 주파수에서 자발이음향방사를 보이는 경우도 있고 이런 경우는 여성에서 더욱 많은 것으로 알려져 있다.¹⁴⁾ 이번 연구에서 전체 144귀에서 45%의 양성률을 보였고, 여아에서 53%, 남아에서 39%의 양성률을 보였으며, 우측 귀에서 51%, 좌측 귀에서 38%의 양성률을 보였다. 2개 이상의 주파수에서 자발이음향방사를 보인 경우는 25%이었다. 이런 수치들은 기존 문헌들과 비슷하지만 국내의 자료를 얻었다는 점에서 의의가 있다고 판단하였다.
   자발이음향방사의 임상적인 의의는 제한적이고 자발이음향방사가 없는 것은 임상적으로 중요한 것이 아니지만, 이것이 존재함은 방사가 나타난 주파수대역을 중심으로 외유모세포의 기능이 정상임을 의미한다.¹⁴⁾
   본 연구에서도 자발이음향방사는 낮은 발현률을 보여 선별검사로 단독으로 사용하는 것은 제한점이 있다고 판단되었다. 그러나 자발이음향방사가 발현된 모든 경우에서 변조이음향방사청력도의 선별 검사를 통과하여, 자발이음향방사가 없는 것은 임상적인 의미가 없으나 자발이음향방사가 발현된 경우에는 와우의 기능이 정상적일 수 있음을 암시하는 것이라는 정보는 얻을 수 있었다.

결     론

   신생아실과 같이 소음이 제거되지 않은 환경에서 변조이음향방사 역시 저음역에서 한계를 보였지만 3 kHz와 6 kHz 부근에서는 높은 양성률을 보여 선별검사 목적의 프로토콜에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단되며, 특정 주파수들을 선별검사에서 제외함으로써 검사시간을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
   변조이음향방사청력도에서의 진폭으로 역치를 유추할 수는 없으며 변조이음향방사청력도에 덧붙여 입/출력곡선을 추가함으로써 비교적 검사 시간을 많이 늘이지 않고도 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 판단되며 이상의 결과로서 신생아 난청의 선별검사로서 변조이음향방사의 잠재력을 확인할 수 있었다.
   자발이음향방사가 없는 것이 임상적으로 중요하지는 않지만 자발이음향방사의 존재는 정상적인 와우기능을 암시할 것으로 판단된다. 그러나, 자발이음향방사는 단독 검사로는 신생아 난청의 선별검사로서 제한점이 있을 것으로 사료된다.

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