| Spontaneous Otoacoustic Emissions in the Subjects with Tinnitus and/or Sensorineural Hearing Loss |
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Sun O Chang, Ha Won Jung, Yong Ju Jang, Chun Dong Kim, Hong-Ju Park, Chong Sun Kim |
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Department of Otorhinolaryngology-Head Neck Surgery, College of Medicine, Seoul National University, Seoul, Korea |
| 이명 또는 감각신경성난청을 가진 환자군에서의 자발이음향방사 |
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장선오, 정하원, 장용주, 김춘동, 박홍주, 김종선 |
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서울대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
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| Abstract |
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The relationship between tinnitus and generation of spontaneous otoacoustic emissions (SOAEs) has long been a controversial subject. We performed this study to investigate the causal relationship between tinnitus and SOAEs. One hundred and thirty ears of 65 subjects were analyzed and the studied ears were allocated into four；49 ears of nomal group, 22 ears of sensorineural hearing loss group, 27 ears of tinnitus group, aand 32ears of sensorineural hearing loss group with tinnitus. Measurement of SOAEs and tinnitogram and pure tone audiometry were undertaken for all the subjects. Most of the emissions are centered on specific frequency location of 1 to 2 kHz region. The incidence of SOAEs with respect to the allocated groups are 22.4% for normal group, 0% for sensorineural hearing loss group, 59.2% for tinnitus only group, and 9.4% for ears with sensorineural hearing loss with concurrent tinnitus. In the tinnitus only group, frequency of tinnitus measured by tinnitogram is not consistent with that in SOAEs. This study demonstrates that the incidence of SOAEs is higher in the ears with tinnitus than in normal ears.
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| Keywords:
Spontaneous otoacoustic emission;Tinnitus;Sensorineural hearing loss. |
서론
이음향방사는 최초로 발견되었을 때에는 중이에서 발생되는 소음으로 생각되었으나 현재는 와우의 외유모세포의 능동적인 진동에 의해 발생되리라 생각된다. 이러한 이음향방사를 임상적으로 응용하려는 노력이 지속되어 왔으며, 대부분의 연구는 자발적으로 발생하는 이음향방사를 이용하기 보다는 인공적인 자극을 주어 유발된 이음향방사를 이용하여 진행되어 왔다. 자발이음향방사는 외부의 자극없이 발생하는 음파로 와우의 병태생리학적인 연구의 수단으로 주로 사용되어 왔으며 최근에는 임상적인 응용을 위한 많은 연구가 진행 중이다.
본 연구에서는 이명이나 감각신경성난청의 유무에 따라 4군으로 구분하여 각각의 군에서 자발이음향방사를 측정하였다. 이러한 자발이음향방사를 이용하여 와우병변을 진단하는데 도움을 줄 수 있는 기초자료를 얻고자 하였으며, 각 군에서의 자발이음향방사의 특징이나 차이, 이명을 가진 환자군에서 이명도검사(tinnitogram)의 결과와 자발이음향방사의 연관성을 확인하여 임상적인 응용의 가능성에 대해 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
본 연구는 1995년 8월부터 11월까지 서울대학병원 이비인후과 외래에 내원한 환자 중 과거력상 이질환이 없으며 소음이나 이독성 물질에 노출되거나 전신적인 질환이 없으며 고막소견이 정상인 환자를 대상으로 하였다. 모든 환자는 방사선학적 검사, 청성뇌간유발전위 검사, 순음청력검사를 시행하였다.
환자는 이명이 없으며 골도청력역치가 20 dB이내인 정상대조군(49귀), 골도청력역치가 20 dB이내이며 이명을 호소하는 이명군(27귀), 이명이 없으며 골도청력역치가 30 dB이상인 감각신경성난청군(22귀), 골도청력역치가 30 dB이상인 감각신경성난청과 이명을 모두 호소하는 군(32귀)으로 총 4군으로 구분하였다. 각 환자군에서 자발이음향방사를 측정하였으며 각 군의 특징을 분석하였다. 환자군의 연령은 17세에서 79세로 평균연령은 41세이었으며 정상대조군에서는 평균 32세, 이명군에서는 43세, 감각신경성난청군에서는 45세, 이명과 감각신경성난청을 모두 가진 군에서는 49세였다. 성별은 남성에서 69귀, 여성에서 61귀를 대상으로 하였다. 환자는 편안한 자세로 누워 각성상태에서 ILO 88 ver 3.92를 이용하여 자발이음향방사를 측정하였다. 자발이음향방사를 측정하는데 가장 중요한 점은 이소식자(ear probe)를 외이도에 잘 위치하도록 해야 하며, 이소식자는 microearphone(Knowles BP 712)과 microphone(Knowles EA 1843)으로 이루어져 있으며 증폭기와 단말기에 연결되어 결과의 분석과 저장이 가능하다. 이 소식자가 제대로 위치하지 않을 경우 주변의 소음으로 인해 이음향방사의 부정확하게 측정될 수 있다. 자발이음향방사는 이음향방사음을 260회 누가하여 확인하였으며 자발이음향방사가 발견되는 경우 재검사를 하여 이를 재확인하였다. 이명을 가진 환자군의 경우에는 이명의 주파수와 자발이음향방사의 주파수를 비교하였다.
결과
성별, 연령별, 각 환자군에 따른 자발이음향방사
자발이음향방사는 남성에서는 24.6%(17귀/69귀), 여성에서는 21%(13귀/61귀)의 발현율을 보였다. 연령에 따른 자발이음향방사의 발현율을 살펴보면 10대에서는 0%(0귀/2귀), 20대에서는 26.8%(11귀/41귀), 30 대에서는 15.6%(5귀/32귀), 40대에서는 42.3%(11귀/26귀), 50대에서는 9.5%(2귀/21귀), 60대에는 12.5%(1귀/8귀)의 발현율을 보였다.
정상대조군에서는 22.4%에서 자발이음향방사가 측정되었으며, 이명군에서는 59.2%, 감각신경성난청군에서는 0%, 이명과 감각신경성난청을 가진 군에서는 9.4 %에서 자발이음향방사가 측정되었다(Table 1).
감각신경성난청과 자발이음향방사
자발이음향방사는 골도청력역치가 30 dB이상인 환자군에서는 관찰되지 않았으나(0귀/22귀), 이명을 동반하는 감각신경성난청군에서는 9.4%(3귀/32귀)에서 자발이음향방사가 측정되었다. 이러한 자발이음향방사가 측정된 이명을 동반하는 감각신경성난청군 중 3귀는 저음역에서는 정상범위의 역치를 보였으나 2 kHz이상에서는 중등도 이상의 난청을 보였다(Table 1).
이명과 자발이음향방사
이명군에서의 측정가능한 자발이음향방사의 발현율(59.2%)은 정상대조군에서의 발현율(22.4%)에 비해 높았다. 그러나, 이명도검사에서 측정된 이명의 주파수와 자발이음향방사의 주파수의 연관성은 관찰되지 않았다(Fig. 1).
자발이음향방사의 주파수(frequency)와 진폭(amplitude)
자발이음향방사는 0.5 kHz에서 6 kHz의 주파수를 가지고 있으며 주로 1∼2 kHz에서 측정되었다. 이러한 자발이음향방사가 측정될 경우 재검을 실시하였는데 이 때는 주파수는 일정하였으나 진폭은 약간의 변화가 있었다. 진폭은 -23.9 dB SPL에서 2.8 dB SPL의 범위를 가지고 있으며 평균진폭은 정상대조군에서는 -15.42 dB SPL, 이명군에서는 -13.24 dB SPL, 이명과 감각신경성난청을 가진 군에서는 -21.95 dB SPL이었다. 자발이음향방사의 정점(peak)의 수는 12귀에서 1개, 11귀에서 2회, 6귀에서 3개, 1귀에서 4개의 정점을 가지고 있었으며 평균 1.87개의 정점을 가지고 있었다.
고찰
자발이음향방사는 외부자극없이 발생되는 좁은 주파수대(narrow-band)의 음파로서 외이도에서의 소음, 혈류, 호흡, 근운동, 저작에 의한 소음은 제거되어야 한다(high-pass filters). 자발이음향방사의 존재는 1947년 Gold에 의해 “regenerative receiver”의 개념으로 이론적으로 예측되었으며,1) 이후 Kemp에 의한 증례보고가 있었으며, Zurek은 자발이음향방사를 보이는 큰 규모의 환자군을 통해 이를 보고하였다.2)3) 정상인에서의 자발이음향방사의 발현빈도는 13%에서 44%로 다양하게 보고되고 있었으며,3)4)5) 평균 약 30%에서 발현된다. 본 연구의 결과는 정상대조군에서 22.4%의 발현율을 보였다.
자발이음향방사는 주관적인 증상인 이명과 연관되는 객관적인 소견이 될 수 있다. 그러나 Penner와 Burns6)는 이명과 자발이음향방사를 서로 영향없이 차폐(masking)가 가능함을 보고하였다. 본 연구의 결과 고유의 주파수영역을 보이는 자발이음향방사가 이명군에서는 59.2%에서 측정되었고 이명이 없는 정상대조군에서는 22.4%에서 측정되었다. 이러한 결과는 특정 주파수를 나타내는 기저막(basilar membrane)의 특정부위에서 외유모세포의 능동적인 진동의 항진으로 자발이음향방사가 발생한다는 것을 시사한다. 이명과 자발이음향방사의 주파수를 측정할 수 있었던 8례의 경우 양자간의 주파수대의 연관성을 관찰할 수 없어 이명과 자발이음향방사의 원인이 다를 것이라는 추측을 할 수 있다(Fig. 1).
자발이음향방사는 골도청력역치가 30 dB이상인 감각신경성난청군에서는 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 청력의 평가에 있어 자발이음향방사의 임상적인 유용성을 보여준다고 생각된다.
자발이음향방사는 여성의 경우 보다 많이 측정된다는 보고3)가 있으며, 전반적으로 여성의 경우 남성보다 두 배 호발한다고 알려져 있다. 이러한 차이의 원인은 잘 알려져 있지는 않으나 Strickland 등7)이 소아와 신생아에서 유사한 결과를 보고한 이후, 여성의 경우 와우의 크기가 남성보다 작아 와우유모세포의 배열이 불규칙적으로 되어 자발이음향방사의 발생이 증가한다는 가설이 있다. 그러나 이러한 결과와 반대되는 보고도 있으며, 5) 본 연구의 결과에서도 성별의 차이를 관찰할 수 없었다.
연령에 따른 발현율은 신생아의 경우 낮은 발현율을 보인다는 보고도 있으며,7) 오히려 성인과 비교하여 보다 높은 발현율을 보인다는 보고도 있다.8) 본 연구는 신생아를 대상으로 하지 않았지만 40대에서 높은 발현율을 보였다.
자발이음향방사의 전형적인 진폭은 -10 dB SPL에서 20 dB SPL로 보고되고 있으며, 이러한 진폭은 시간에 따라 변화를 보인다.9) 이러한 진폭의 불안정성의 원인은 알려져 있지 않으나 중이의 압력변화를 통한 음파전이의 과정에서의 변화로서 이를 설명하고자 하는 노력이 있다.10) 본 연구의 경우 자발이음향방사의 진폭은 -23.9 dB SPL에서 2.8 dB SPL로 다른 저자들에 의한 보고보다 낮은 결과를 보였으며 이는 이소식자의 외이도내의 위치변화에 기인할 것으로 사료된다.
자발이음향방사의 전형적인 주파수는 0.5 kHz에서 6 kHz의 분포를 보이며, 대부분의 보고에 의하면 성인의 경우 1∼2 kHz에서 가장 측정이 잘된다.11) 이는 중이의 역행적인 음파전이과정(retrograde transfer function of middle ear)이 이러한 주파수대에서 가장 효과적으로 이루어져 발생된다고 생각되며,12) 이는 또한 자발이음향방사가 기저막의 특정부위에서 발생함을 시사한다.
자발이음향방사는 비침습적으로 쉽게 측정할 수 있는 객관적인 청력검사로서 자발이음향방사가 측정될 경우 순음청력역치가 20 dB이내일 가능성이 높음을 추측할 수 있으며, 이러한 자발이음향방사는 와우내의 미세역학적인 기능을 측정할 수 있는 객관적인 수단으로서 생리학적인 관점에서나 병태생리학적인 관점에서의 이를 통한 보다 깊은 연구가 필요하리라 생각된다.
REFERENCES
1) Gold T. Hearing II. The physical basis of the action of the cochlea. Proc R Soc Lond B Biol Sci 1948;135:492-8.
2) Kemp DT. Evidence of mechanical nonlinearity and frequency selective wave amplification in the cochlea. Arch Otorhinolaryngol 1979;224:37-45.
3) Zurek PM. Spontaneous narrow-band acoustic signals emitted by human ear. J Acoust Soc Am 1981;69:514-23.
4) Tyler RS, Conrad-Armes D. Spontaneous acoustic cochlear emissions and sensorineural tinnitus. Br J Audiol 1982;16:193-4.
5) Probst R, Coats AC, Martin GK, Lonsbury-Martin BL. Spontaneous, click-, and tone burst-evoked otoacoustic emissions from normal ears. Hear Res 1986;21:261-75.
6) Penner MJ, Burns EM. The dissociation of SOAEs and tinnitus. J Speech Hear Res 1987;30:396-403.
7) Strickland AE, Burns EM, Tubis A. Incidence of spontaneous otoacoustic emission in children and infants. J Acoust Soc Am 1985;78:931-5.
8) Bonfils P, Uziel A, Narcy P. The properties of the spontaneous and evoked otoacoustic emission. Arch Otolaryngol 1988;114:887-90.
9) Schloth E. Relation between spectral composition of spontaneous otoacoustic emission and fine structure of threshold in quiet. Acoustica 1983;53:250-6.
10) Schloth E, Zwicker E. Mechanical and acoustical influences on spontaneous otoacoustic emission. Hear Res 1983;11:285-94.
11) Frick LR, Matties ML. Effects of external stimuli on spontaneous otoacoustic emission. Hear Res 1988;9:190-7.
12) Wilson JP. Evidence for a cochlear origin for acoustic re-emissions, threshold fine-structure and tonal tinnitus. Hear Res 1980;2:233-52.
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