| Clinical Significance of the Extratympanic Electrocochleography. |
| Song Lae Cho, Tae Hyun Yoon, Jong Woo Chung, Kwang Sun Lee |
| Departepartment of Otolaryngology, Head and Neck Surgery, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea. |
| 고막외적 유도법을 통한 전기와우도 검사의 임상적 유용성 |
| 조성래 · 윤태현 · 정종우 · 이광선 |
| 울산대학교 서울중앙병원 이비인후과학교실 |
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| ABSTRACT |
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Electrocochleography(ECoG) is used to evaluate the cochlear function in patients with Meniere's disease. Endolymphatic hydrops is widely accepted as the underlying pathological finding in Meniere's disease and may cause the elevation of the ratio of summating potential amplitude to action potential amplitude. So, SP/AP amplitude ratio has been suggested as a diagnostic indicator for Meniere's disease. A variety of electrode locations have been employed to record the precise cochlear potentials better. In this study, we peformed extratympanic ECoG with an electrode(TIP trode(R)) that was placed in contact with the ear canal wall in normal subjects and Meniere's patients. The SP/AP amplitude ratio and the SP amplitude measured in the ears of patients with bilateral Meniere's disease and in the involved ear of patients with unilateral Meniere's disease were significantly larger than in the ears of normal subjects. In the contralateral ear of patients with unilateral Meniere's disease, the SP/AP amplitude ratio was significantly larger than in the ears of normal subjects; however, it was below the level for the diagnostic criteria of endolymphatic hydrops in Meniere's disease. This study suggests that ECoG can be a useful tool for the diagnosis of Meniere's disease and the early detection of incipient Meniere's disease in the contralateral ear of a patient with unilateral Meniere's disease. |
서론
메니에르병에서의 청각증상은 와우의 병변인 내림프수종에 의해 나타난다고 알려져 있는데, 와우의 기능을 측정하는 전기와우도(electrocochleography, ECoG)는 메니에르병의 진단 및 치료방침 결정에 유용하다. 메니에르병의 진단에 이용되는 전기와우도의 요소는 summating potential(SP)과 action potential(AP)의 비(SP/AP amplitude ratio)로서 일반적으로 SP/AP 비의 증가는 메니에르병을 시사한고 알려져 있다.1)2)12)14)
임상적으로 전기와우도의 측정방법은 활성전극의 위치에 따라 경고막 유도법(transtympanic recording), 고막 유도법(tympanic recording) 및 고막외적 유도법(extratympanic recording)으로 크게 나누어진다. 경고막 유도법은 가까운 곳에서 와우전위를 측정하기 때문에 고막외 방법보다 높은 전위를 얻을 수 있으나, 마취가 필요하고 일정부위의 전극고정에 어려움이 있어 test-retest의 신빙성이 떨어지고 polarity에 변화가 올 수 있는 단점이 있다.19) 고막 유도법과 고막외적 유도법은 비침습적이고 근래에 새로운 전극과 고정방법이 개발되어 측정이 용이하게 되었으며, 임상적으로 널리 이용되고 있다.6)17)20)
본 연구에서는 정상성인군과 임상적으로 메니에르병으로 진단받은 환자군에서 고막외적 유도법을 통해 전기와우도를 측정하여 SP/AP비를 비교하여 보았다. 저자들은 이번 연구결과를 기초자료로 하여 메니에르병 환자의 진단에 있어, 향후 보다 객관적이고 신뢰성이 높은 전기와우도 검사상의 지표를 알아보고자 한다.
연구대상 및 방법
정상군은 청력장애, 평형장애, 이명, 이충만감 등 이과적 질환이 없고 정상적인 고막을 가지고 있으며 양측이의 기도청력이 순음청력검사상 500Hz, 1KHz, 2KHz에서의 산술평균치가 20dB이내인 건강한 지원자 26명으로 남녀비는 18：8 이었고 연령분포는 19세에서 35세였다. 환자군은 발작적으로 생기는 회전성 현훈, 이명 및 난청등의 메니에르병의 특징적인 증상을 호소한 40명으로 남녀비는 18：22였고 연령분포는 14세에서 64세까지로 평균연령은 41세였으며 이환된 귀의 순음청력 검사상 청력역치는 평균 43.6dB이었다. 이들 메니에르 환자군은 양측귀의 질환이 있는 10명(20귀)과 일측귀에 질환이 있는 30명(30귀)으로 모두 50귀를 대상으로 하였다.
연구에 사용된 전극은 Nicolet사의 gold TIPtrode였다(Fig. 1). 자극음의 음강도는 95dB였고, 100msec(30 ∼3000Hz)동안의 음을 반복하여 자극하는 alternating polarity click음을 사용하였고, 자극회수는 1000회였다.
계측은 기준선(base line)에서 AP 극점의 최대 굴곡이 되는 점까지를 AP의 진폭으로, AP의 상향곡선의 굴곡점(notch)까지를 SP의 진폭으로 하였고, 기준선으로부터 SP, AP가 나타나는 점까지의 경과시간(latency)을 측정하였다(Fig. 2).
결과
1. 정상인에서의 전기와우도(Table 1)
정상인에서 SP/AP비는 0.19±0.10으로, 남자군(0.19±0.10)과 여자군(0.20±0.11) 사이에서 유의한 차이가 없었다(p>0.1). SP 및 AP의 진폭은 각각 0.10±0.08μV, 0.47±0.20μV이었고, 잠복기는 각각 1.80±0.30 msec, 2.27±0.38msec 이었는데, 남녀군의 차이는 없었다(p>0.1).
2. 메니에르 환자군에서의 전기와우도(Table 2)
양측성 메니에르 환자군에서 SP/AP비는 0.44±0.11 이었으며, SP 및 AP의 진폭은 각각 0.23±0.13μV, 0.55±0.23μV이었고, 잠복기는 각각 1.89±0.14msec, 2.39±0.27msec 이었다.
일측성 메니에르 환자군의 환측귀에서 측정한 SP/AP비는 0.45±0.16이었으며, SP 및 AP의 진폭은 각각 0.28±0.23μV, 0.47±0.30μV 이었고, 잠복기는 각각 1.95±0.21msec, 2.40±0.27msec 이었으며, 건측귀에서 측정한 SP/AP비는 0.33±0.15 였으며, SP 및 AP의 진폭은 각각 0.17±0.13μV, 0.50±0.13μV이었고, 잠복기는 각각 1.89±0.37msec, 2.37±0.41msec 이었다.
양측 메니에르군과 일측성 메니에르군의 환측귀와 건측귀에서 측정한 SP와 AP의 잠복기 및 AP의 진폭은 정상인과 유의한 차이가 없었으나, SP/AP비 및 SP의 진폭은 정상인에 비하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 그러나 일측성 메니에르군의 건측귀에서 측정한 SP/AP비 및 SP의 진폭은 환측귀에서의 측정과 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
3. 정상인과 메니에르 환자군에서의 SP/AP의 비교(Table 3)
정상인에서 95% 한계구간 이내의 SP/AP비는 16.54 %에서 22.30%였으며, SP/AP비(%)가 30% 이상으로 나타난 사람은 7명(14%)였으나 41%이상으로 나타난 사람은 없었다. 메니에르군에서 95% 한계구간의 하한선은 41.49%였고 SP/AP비(%)가 41% 이상으로 나타난 귀는 30귀(60%)였다.
고찰
동물실험 및 인간모델에서 전기와우도 활성전극의 위치는 다양하다. 동물모델에서는 와우나 정원창 또는 8번 뇌신경에 직접 위치하고, 인간모델에서는 전극을 와우에 위치하는 경고막 유도법과 고막에 부착하는 고막 유도법 그리고 외이도에 위치하는 고막외적 유도법 등으로 측정하는데, 일반적으로 와우에서 거리가 멀어질수록 전위가 감소하게 된다.6) 경고막 유도법은 측정시간이 짧고 안정된 파형의 전기와우도를 얻을 수 있는 장점이 있는데, 고막의 마취가 필요하며 현미경 하에서 시행되기 때문에 수술중 청신경관측 등에서 제한적으로 사용된다.24) 고막 유도법은 비침습적이며 마취가 필요없는 유도법으로 Cullen등9)에 의해 소아의 hearing sensitivity 측정에 처음 도입되었다. Ruth등25)은 메니에르병 환자에서 경고막 유도법 및 고막 유도법을 비교 연구한 바, 고막 유도법이 경고막 유도법에 비해 진폭이 6∼7배 작게 나타나나 전반적인 waveform quality 및 전기와우도의 요소인 SP, AP 등을 확인하는데 있어서는 비슷한 결과를 얻을 수 있다고 보고하였다.
외이도에 전극을 위치하는 고막외적 방법은 통증 및 불편이 적고, 마취가 필요없으며 현미경 없이 용이하게 전극을 삽입할 수 있다는 장점이 있으나, 전위가 낮은 단점이 있다.11)17) 근래 임상적으로 유용한 비침습적인 전기와우도 측정을 위한 다양한 종류의 전극이 개발되었는데, Coat8)에 의해 고안된 “eartrode”는 silver-ball, leaf electrode로서 플라스틱 leaf의 압력에 의해 ball tip이 외이도에 고정되어 고막에서 3∼4mm 이내에 위치하게 되는데, 고막에 가까울수록 반응강도가 증가되나 고막 및 외이도 손상의 위험도가 높아질 수 있다. 최근에는 현미경 없이 장착할 수 있는 “Enhancer I” 등의 disposable foam earplug 전극이 개발된 바 현재 상업적으로 시판되고 있다.10) 본 연구에서 사용된 전극은 Enhancer I의 진보된 형태인 TIPtrode(Nicolet 사)로 얇은 금박으로 싸여진 compressible foam earptip과 flexible silicon tube로 구성되는데 음자극과 기록이 하나의 단위로 구성되어 있다(Fig. 1). Bauch 4)의 연구에 의하면 TIPtrode의 경우 Enhancer I과 비슷한 감도를 갖는다고 보고하였다.
전기와우도 검사에서 SP 및 AP의 진폭은 개체간 및 측정전극의 위치 및 종류에 따라 달리 나타날 수 있기 때문에 SP/AP비가 메니에르병의 진단의 객관적 지표로 비교적 널리 사용된다.7) 정상인에서 SP/AP비의 평균은 자극음의 종류, 강도, interstimulus level 등의 측정환경, 전극의 종류, 측정부위 등에 따라 다른데, Gibson11)은 0.21, Arenberg등3)은 0.25, Gibson등13)은 0.25, Kumagami등16)은 0.22, 고1)는 0.26 로 보고하였는데, 본 연구에서는 0.19로 다른 학자들의 연구보다 다소 낮았다. 메니에르병에서 내임파수종을 진단하는 판정기준은 저자에 따라 차이가 있으나 SP/AP비(%)는 대략 30∼50% 정도로 보고되고 있다.5)6)12)14) 본 연구에서는 메니에르군에서 SP/AP비가 95% 한계구간의 하한선인 42%이상으로 나온 경우가 정상군에서는 나타나지 않았기에 내임파수종의 진단적인 판정기준으로 하는 것이 타당하다고 하겠다.
Ohashi등22)은 메니에르병에서 SP/AP 비의 증가는 SP 진폭의 증가보다는 AP진폭의 감소에 기인한다고 보고한 반면 고1), Gibson11)은 SP/AP비의 증가가 SP 진폭의 증가 때문이라고 보고하였다. 본 연구에서는 SP/AP비가 양측성 메니에르병 환자군에서 0.44로 정상인의 0.19에 비해 증가되에 나타났는데, AP의 진폭은 정상인과 환자군에서 차이가 없는반면 SP의 진폭은 정상인과 환자군에서 유의한 차를 보여고1), Gibson11)의 연구결과와 유사한 결과를 보였다.
메니에르병이 양측귀에 발생하는 빈도에 대하여는 보고자에 따라 차이가 있으며, 일측성 메니에르병 환자에서 진단후 시간이 경과함에 따라 양측귀 이환율이 증가한다고 알려져 있다.18) Morrison21), Paparella와 Griebie23)는 2년 경과후 15∼16%의 환자에서 양측성 질환을 나타난다고 보고하였고, Jongkee15)에 의하면 20년 이상 된 경우 60%에서 양측성으로 진행된다고 보고하였다. 전기와우도를 이용하여 일측성 메니에르병 환자에서 무증상의 반대측 귀의 상태를 초기에 파악할 경우 메니에르병의 치료방침 결정에 큰 도움이 될 수 있다. 본 연구에서 측정한 일측 메니에르병 환자의 건측귀의 SP/AP비(%)는 33%로 정상인에 비해 유의하게 높게 나타났는데 이러한 결과는 Gibson등12), Kumagami등16)이 SP/AP비(%)가 30%이상일 경우 내림프수종의 조기진단의 지표가 된다는 연구보고와 유사한 소견이었다.
최근에 메니에르병 및 감각 신경성 난청등에서 전기와우도 검사를 시행하여 SP/AP비를 이용한 진단 유용성에 관한 보고가 많아지고 있다는 점에서 고막외적 유도법을 통한 전기와우도의 계측은 임상에서 쉽게 이용할 수 있는 비침습적인 방법으로 사료되나, 아직도 보다 장착이 쉽고 감도가 높은 장치의 개발이 요구된다.
요약 및 결론
정상인과 메니에르병 환자에서 고막외적 유도법을 통한 전기와우도 검사를 시행하여 다음의 결과를 얻었다.
1) SP와 AP의 잠복기 및 AP의 진폭은 정상인과 메니에르 환자군에서 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, SP의 진폭은 메니에르 환자군에서 정상인에 비하여 통계적으로 유의하게 높았다.
2) SP/AP 진폭비는 메니에르 환자군에서 정상인에 비하여 통계적으로 유의하게 증가되었다.
3) 일측성 메니에르병 환자의 건측귀에서 나타난 SP/AP 진폭비는 정상인에 비하여 증가되었으나 메니에르병에서 내림프수종을 진단하는 객관적 판정기준에는 미치지 못하였다.
이상의 결과를 요약하면 고막외적 유도법을 통한 전기와우도 검사는 메니에르병의 진단 및 일측성 메니에르 환자의 향후 경과관찰에 있어 반대측 건측귀의 상태를 초기에 파악하는데 임상적으로 유용하게 응용될 수 있는 검사로 사료된다.
REFERENCES
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