서     론

   편측성대마비에서 성대폐쇄부전의 감소를 통하여 음성발성을 향상시키기 위한 많은 노력은 여러 가지 방법 및 술식에 의해 시행되어 왔다. 제 1 형 갑상성형술은 1970년대에 Isshiki 등¹⁾에 의하여 보고된 이래로 편측성대마비환자의 수술적 치료로서 가장 보편화되어 있는 방법이며 술자들에 따라 재료 및 술기의 변형을 가하여 시행되고 있으며 이외 적응증에 따라 피열연골내전술(arytenoid adduction)이나 성대내 이물주입술 등이 시행되어 왔다. 이제까지 편측성대마비에 대한 폐쇄부전교정 후 음성발성의 향상과 관련된 결과분석에 있어서 과거에는 환자들의 주관적 만족도와 굴곡내시경을 이용한 성문틈의 감소를 알아보는 방법이 주를 이루어 왔다. 근래에 음성외과학의 발전에 따라 보다 객관적인 지표로서 음향분석(acoustic analysis)의 MDVP(multidimensional voice program)을 통하여 알 수 있는 기본 주파수(Fo, fundamental frequency), jitter, shimmer, NHR(noise to harmonics ratio), 공기역학적 검사(aerodynamic study)를 통하여 알 수 있는 maximum phonation time(MPT), mean flow rate(MFR), mean subglottic pressure(MSP)와 성문틈에 대한 비디오화상분석을 통하여 수술전과 후의 변화에 관한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 이에 저자들은 제 1 형 갑상성형술을 받은 편측성대마비 환자 20명에서 수술 전후에 이러한 객관적인 지표들의 변화를 분석하여 치료효과를 판정하는데 도움이 되고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   1997년 1월부터 1998년 4월까지 편측 성대마비로 제 1 형 갑상성형술을 시행한 22~74세(평균 49.6세)의 환자 20명을 대상으로 하였으며 남자 12명, 여자 8명으로 남녀 비율은 3：2였다. 성문틈의 크기가 4 mm 이상이거나 피열연골높이가 다른 경우는 제외하고 제 1 형 갑상성형술을 시행하였고 술전 및 술후 6개월에 검사 비교하였다. 편측성 성대마비의 원인으로는 특발성이 12예, 결핵 2예, 종양 2예, 수술적손상, 비수술적외상, 중추성, 기관내삽관과 방사선 치료가 각 1예씩이었다.

방법 및 분석

   수술 전과 수술 6개월후에 음향분석(acoustic analysis), 공기역학적 검사(aerodynamic study), videostroboscopy를 실시하였다. 음향분석은 CSL 4300B(Computerized speech lab., KAY elemetric Corps., Lincoln Park. NJ)의 MDVP(multidimensional voice program)를 이용하여 기본 주파수(Fo, fundamental frequency), jitter, shimmer, NHR(noise to harmonics ratio)을 측정하였으며 음성발성은 피검자들로 하여금 가장 편안한 높이와 크기의 목소리로 2~3초간 /a/ ‘아’의 발성을 3회 반복하도록 하였다. 3회 측정한 음성표본에서 가장 안정된 것을 골라 jitter가 가장 낮은 수치를 보이는 연속된 500 msec구간을 분석하였으며 발성의 시작과 종료에 의한 영향을 배제하기 위하여 시작과 끝은 포함된 구간에서 제외하였다.
   공기역학적 검사에서는 Aerophone II(Voice function analyzer, KAY elementric Corps., Lincoln Park. NJ)를 이용하여 기본 단모음 /a/ ‘아’를 발성하도록 하여 가장 안정되고 편안하게 발성된 소리를 선택한 후 최장발성지속시간(maximum phonation time, MPT), 평균호기류율(mean flow rate, MFR)를 측정하였으며 어음재료 /ipipi/ ‘이피피’를 수회 반복하여 발성시킨 후 가장 안정된 소리를 선택하여 평균성문하압(mean subglottic pressure, MSP)을 측정하였다.
   비디오화상분석은 Omori 등²⁾의 방법을 이용하였는데, Image Pro Plus(version 1.3, Media Cybernetics)를 사용하여 pixel을 세어 성문틈 면적을 측정하였으며 상대적인 성문틈면적의 차이를 알아보기 위하여 막성대부의 길이(membranous vocal fold length)를 전연합으로부터 성대돌기까지 측정한 후 아래와 같은 noramlized glottal gap area(units)를 산출하였다(Fig. 1).
   Normalized glottal gap area(units)
   ＝glottal gap area(pixels×pixels)/(membranous vocal fold length)²(pixels×pixels)×100
   통계학적 분석은 paired t-test를 시행하였으며, p-value가 0.05이하인 경우 통계적인 의미가 있는 것으로 판단하였다.

수술방법

   국소마취하에 환자를 앙와위로 하고 굴곡내시경을 준비하였다. 갑상연골의 중간부위에서 성대마비가 있는 쪽으로 조금 더 연장하여 5~6 cm정도로 피부절개를 가하여 피부절개선 위와 아래의 피판은 광경근 아래면으로 들어올리고 피대근을 정중선에서 분리하여 정중선에서 갑상절흔부터 갑상연골의 하연까지를 노출시킨 후 피대근을 외측으로 당기며 환측 갑상연골을 창을 만들 수 있을 정도로 충분히 노출한 후 갑상연골의 외측 연골막을 들어올려 갑상연골을 노출시켰다. 창에 삽입될 silastic block은 수술 전에 미리 만들어 소독하였으며 Nettervielle 등³⁾이 사용하였던 형태를 이용하였다(Fig. 2). 창을 만들 때 창의 상연은 갑상절흔과 갑상연골하연의 중간부위로, 하연은 갑상연골의 하연으로부터 3 mm위에 평행하게 위치시키며 창의 앞쪽 세로연은 정중선으로부터 남자는 7 mm, 여자는 5 mm정도 후방에 위치하도록 하며 6×13 mm로 만들었다(Fig. 2). 창의 위치를 결정한 후 갑상연골을 제거하고 내측 연골막과 연골을 분리하였다. 충분히 분리한 후 창에 맞추어 내측연골막의 상연, 후연과 하연을 절개하여 전연에 기반을 둔 내측연골막피판을 만든다. 그 후 준비된 silastic block을 삽입하기 용이하도록 두 조각으로 나누어 삽입하였다. 굴곡내시경을 이용하여 silastic block을 삽입 전과 삽입 후 성대폐쇄부전의 감소유무 및 발성을 확인하여 성대가 내측으로 밀려있는 정도와 silastic block이 제 위치에 잘 고정되어 있는지 여부를 확인하였다. 굴곡내시경으로 확인 후 silastic block이 제 위치에 잘 고정되어 있으면 피대근을 봉합하고 층별로 맞추어 절개부위를 봉합하였다.

결     과

음향분석(acoustic analysis)(Fig. 3)

   기본 주파수(Fo, fundamental frequency)의 경우 술전 182.8(±71.4) Hz, 술후168.0(±55.7) Hz 이었고 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). Jitter는 술전 5.05(±4.33)%, 술후 2.26(±1.70)%를 보였으며 통계학적으로 유의하게 감소하였다(p<0.05). Shimmer는 술전 7.67(±6.62)%, 술후 4.10(±2.54)%의 소견을 보였으며 통계학적으로 유의한 감소를 보였다(p<0.05). NHR은 술전 0.198±0.116, 술후 0.188±0.100의 소견을 보였으며 통계학적으로 유의한 변화를 보이지 않았다(p>0.05).

공기역학적 검사(aerodynamic study)(Fig. 4)

   최장발성지속시간은 술전 7.11(±4.73) sec, 술후 10.38(±2.93) sec로 통계적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 평균호기류율은 술전 361.4(±130.5) ml/sec, 술후 229.3(±76.9) ml/sec로 통계적으로 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 평균성문하압은 술전 16.88(±7.41) cmH₂O, 술후 20.70(±9.91) cmH₂O로 통계적으로 유의한 증가를 보였다(p<0.05).

비디오화상분석(Fig. 5)
   Normailized glottal gap area는 술전 7.46(±2.94) unit, 술후 3.25(±1.11) unit로 통계적으로 유의한 감소를 보였다(p<0.05).

고     찰

   편측 성대마비의 수술적 치료로서 제 1 형 갑상성형술의 목표는 음성기능의 회복이다. 제 1 형 갑상성형술을 시행할 때 술자와 환자모두 음성의 회복에 관심을 갖게되므로 이에 대한 객관적인 평가와 분석이 요구된다.
   현재까지 음성의 질을 객관적으로 측정할 수 있는 방법에 대한 연구들이 많이 있어 왔는데 많은 연구자들이^4-6) 음성장애의 정도를 나타내는 음향변수로 Fo, jitter, shimmer, NHR 등을 선택하였고 Colton 등⁷⁾은 편측 성대마비에서 발성시간감소, pitch range의 변화, 성문하압의 감소 등을 보고하였으며, Choi 등⁸⁾은 제 1 형 갑상성형술과 피열연골내전술의 술후 판정을 위하여 최장발성지속시간, jitter, shimmer, SNR(signal to noise ratio)를 비교하였다. Sasaki 등⁹⁾은 편측성대마비 환자에서 제 1 형 갑상성형술후 결과를 기본주파수, 강도, 최장발성지속시간 등을 통하여 분석하였다. LaBlance 등¹⁰⁾은 갑상성형술후 음향특징을 기본주파수, pitch range, 최장발성지속시간, s/z 비, pitch perturbation(jitter), amplitude perturbation(shimmer) 등을 통하여 분석하였다.
   이러한 연구 결과들을 고려하여 저자들은 제 1 형 갑상성형술 후 음성 기능의 개선 정도를 파악하기 위한 변수로 음향분석의 MDVP를 통하여 알 수 있는 기본 주파수, jitter, shimmer, NHR 등과 공기역학적 검사를 통하여 본 연구에서는 기본주파수는 감소하였지만 통계적으로 유의하지는 않았는데 Leder 등¹¹⁾과 Sasaki 등⁹⁾은 제 1 형 갑상성형술후 통계적으로 의미 있게 기본주파수가 상승함을 보고하였고, LaBlance 등¹⁰⁾과 Lu 등¹²⁾은 변화 없음을 보고하여 본 연구와 비슷한 결과를 보였다. 그러므로 기본 주파수와 성문틈의 변화는 일정한 관계를 가지지는 않는 것으로 생각된다. 반면 jitter와 shimmer는 주로 성대의 안정성을 살펴보는 변수인데 성대간의 비대칭성, 공기흐름의 장애, 성대내 점액질의 작용, 모세혈관의 분포 등에 의해 생기는 것으로 추정되며 병적인 상태에서 값이 증가된다. Choi 등⁸⁾은 제 1 형 갑상성형술과 피열연골내전술을 동시에 시행한 경우 jitter, shimmer와 SNR이 모두 감소하지만 피연연골내전술만 시행한 경우 jitter와 shimmer는 변화가 없고 SNR만이 호전됨을 관찰하여, jitter와 shimmer는 세밀한 성대막성부의 진동운동에 영향을 받는 반면 SNR은 음성효율 및 성문틈의 크기에 주로 영향을 받으며 특히 후방성문틈의 교정에 영향을 많이 받음을 보고하였다. LaBlance 등¹⁰⁾도 표본크기가 작아서 통계처리를 하지는 않았지만 수술 후 jitter와 shimmer가 감소함을 보고하였다. 본 연구의 경우 제 1 형 갑상성형술만 시행하였기 때문에 후방성문틈의 교정이 이루어지지 않아 성대막성부를 반영하는 jitter와 shimmer는 감소하였지만 후방 성문틈의 크기에 영향을 받는 NHR은 유의한 변화가 없었던 것으로 생각된다. 수술 후 jitter, shimmer가 대부분의 연구들에서 호전되는 것은 성대막성부를 건드리지 않고(즉 갑상피열근과 그 위의 점막사이의 관계는 변화가 없다) 내측으로 전위만 시키는 술기이므로 양측 성대 진동의 대칭성과 진폭이 향상되기 때문일 것으로 생각된다.
   공기역학적 검사에서 최장발성지속시간과 평균성문하압은 유의하게 증가하였고 평균호기류율은 유의한 감소를 보였다. 이는 이전의 여러 연구와 일치하는 소견이다.^8-10)12) La-Blance 등은 수술후 s/z ratio가 감소함을 관찰하여 최장발성지속시간의 증가는 성대의 내측 전위에 의한 성대저항증가와 후두의 밸브기능향상의 결과라고 분석하였다.
   비디오화상분석에서 normalized glottal gap area가 술후 유의하게 감소하였는데 이는 Omori 등²⁾의 결과와 일치하며 제1형 갑상성형술의 목적인 전방성문틈의 감소가 이루어졌음을 의미한다. 성문틈의 크기와 가장 관계가 있는 음성학적 변수는 음향 분석에서는 NHR, 공기역학적 검사에서는 평균호기류율일 것으로 생각되는데²⁾ 이러한 변수들은 성대 점막의 진동을 정확히 반영하지 못하므로 수술후 정확한 내측화의 정도를 평가하려면 비디오화상분석을 통한 직접 관찰이 필요할 것으로 생각된다. 성문틈의 측정 방법은 직접 후두경의 각도와 성대로부터의 거리 등에 따라 면적이 달라져서 생기는 검사의 오차를 최대한 없애기 위해서 본 연구에서와 같은 normalized glottal gap area 측정법이 적당할 것으로 생각된다.

결     론

   선별된 편측 성대마비 환자에서 수술 전후의 객관적 평가를 위해서 음성 및 비디오화상분석의 여러 지표가 유용하였고 제 1 형 갑상성형술후 만족할 만한 결과를 얻어 이 술식이 유용함을 알 수 있었다.

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