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Electrophysiology
Korean Journal of Audiology 2002;6(1):18-22.
Automated Auditory Brainstem Response(AABR) for Universal Newborn Hearing Screening
Sung Hwa Hong
Department of Otolaryngology, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea
신생아 청력 선별을 위한 자동화 뇌간유발반응 검사
홍성화
성균관대학교 의과대학 이비인후과학교실

교신저자:홍성화, 135-710 서울 강남구 일원동 50번지
            전화) (02) 3410-3579 · 전송) (02) 3410-3879 · E-mail:shhong@smc.samsung.co.kr

신생아 청력 선별 검사의 배경


미국의 유아청력에 관한 공동위원회(Joint Committee on Infant Hearing, JCIH)는 2000년에 성명서를 통하여 1) 의원 또는 병원에서 태어난 신생아들은 퇴원 전에 청력에 대한 선별 검사를 받아야 하며, 2) 집 또는 다른 의료 기관에서 태어난 신생아들은 생후 1개월 이내에 검사를 받아야 하며, 3) 신생아 중환자실에 입원하였던 모든 신생아 또는 유아들도 퇴원 전에 검사를 받도록 유도하고 있으며, 이런 신생아들 중 선별 검사를 통과하지 못한 유아 들은 적어도 생후 3개월 이내에 청력 손실에 대한 확진을 받고 생후 6개월 이전부터 중재 프로그램에 포함되어야 한다고 강조하고 있다. JCIH는 청력에 대한 선별검사를 통해 언어 인지에 중요한 주파수인 약 500
~4000 Hz에서 30~40 dB 이상의 청력 손실이 있는지를 확인하고, 청력 손실의 일측성 또는 양측성 여부와 감각신경성 또는 전음성 난청 여부를 확인하도록 요구하고 있다. 이렇게 신생아 청력 선별검사를 추진하고 조기 중재를 강조하는 목적은 30~40 dB 이상의 청력 손실이 지속되면 대화의 장애를 초래하고 행동과 정서 발달에 장애를 가지고 옴으로써 학습능력의 저하 등을 야기하기 때문이며 이러한 경우에도 생후 6개월 이내에 적절한 중재를 시행하게 되면 생후 6개월 이후에 중재를 시작된 아이들보다 결과적으로 훨씬 우수한 언어 발달을 보이기 때문이다.1)

신생아 청력 선별을 위한 뇌간유발반응 검사

1970년 Jewett과 Williston 등에 의해 처음 소개된 뇌간유발반응검사(auditory brainstem response, ABR)는 와우, 청신경과 청성 뇌간 회로의 활동성을 객관적으로 반영한 것으로 이음향방사가 소개되기 전까지인 1980년대 신생아 또는 유아들의 청력 측정에 많이 이용되었다. 당시 선별 목적으로 사용한 ABR은 25
~40 dB의 클릭음으로 자극하여 나타난 파형들을 숙련된 전문가, 청각사 또는 의사 등에 의해 육안으로 판정하는 방법을 이용하였기 때문에 상대적으로 비용이 많이 들었으며, 검사 시간이 길고, 숙련된 검사자가 필요하다는 단점이 있었다. 따라서 이음향방사를 이용한 청력 선별이 소개된 후로는 다소 선별 검사법으로의 기능이 줄어들고 소뇌교각부의 병변을 진단하는 목적으로 많이 사용되었다. 
그러나, 이음향방사를 이용해서는 진단할 수 없는 청신경증(auditory neuropathy)이라는 새로운 질병에 대한 선별을 위해 ABR의 필요성이 대두되었으며 기술의 발달로 일련의 뇌간유발반응검사를 자동화할 수 있게 되어 청력 선별 검사로 다시 소개되기 시작하였다.1) 이와 같이 자동화된 뇌간유발반응검사는 기존의 ABR과 구분하기 위하여 자동화 뇌간유발반응검사(automated auditory brainstem response, AABR)이라고 부른다. AABR은 청각사 또는 의사 등 숙련된 전문가 외에 충분한 교육을 마친 비전문가에 의해서도 검사가 가능하게 되어 선별 검사로서의 용이함이 추가되었으며, 기계 자체의 알고리즘을 이용한 틀에 따라 빠른 시간 내에 "통과" 또는 "의뢰"라는 형태로 판독되기 때문에 판독하는 사람의 편견이 들어가지 않게 되고 훨씬 쉽고 빠르게 일정한 검사 결과를 기대할 수 있게 되었다. 
또한 AABR은 기본적으로 반복적인 자극에 대한 일정한 반응을 얻는 방법을 이용하기 때문에 주위에 잡음에 대해 덜 예민하여 기기 등 주위 잡음이 많고 청신경 또는 뇌간의 청성회로에 병변을 가지고 있을 가능성이 비교적 많은 신생아 중환자실의 신생아들에 대한 청력 선별에 가장 적합한 검사법으로 이용되고 있다.

자동화 뇌간유발반응검사(Automated Auditory Brainstem Response, AABR)

청력의 선별을 위하여 고도의 자동화되고 획일적인 방법으로 ABR의 파형을 얻어 분석하여 기기에 내장되어 있는 알고리즘을 이용하여 단순히 "통과" 또는 "의뢰" 판정을 내릴 수 있는 방법을 AABR이라고 한다. 이상적인 AABR은 작동이 간단하고 용이해야 하며, 휴대가 간편하여 장소 이동이 용이해야 하며, 예민도와 특이도가 높아야 하며, 각 귀에 대한 "통과" 또는 "의뢰" 결과가 객관적이어야 한다. 또한 인쇄가 가능하거나 기기 내 저장이 가능한 것이 좋다.
AABR은 작동이 용이하고 간단하고 비침습적이며 아이가 자고 있는 동안엔 2
~3분이면 검사를 마칠 수 있기 때문에 교육받은 자원봉사자, 일반기사, 간호사들도 생후 12~24시간 내에서 성공적으로 수행될 수 있다. 휴대가 간편하여 한 사람의 검사자가 여러 지역을 병원들을 돌아다니면서 선별 검사를 할 수 있기 때문에 집에서 태어난 아이들이나 시골에서 태어난 아이들에게도 선별 검사를 시행할 수 있다.

장비와 측정법

처음으로 소개된 AABR을 이용한 청력 선별 검사기기는 1985년에 출시된 Natus Medical Incorporated (Foster City, CA, USA)의 ALGO-1이며 현재에는 여러 회사에서 같은 목적을 가진 기기를 개발하여 보급하고 있다. 현재 알려진 AABR 기기는 Bio-logic Systems Corp의 ABaer, Grason-Stadler Inc의 Audioscreener, Intelligent Hearing Systems의 Smart Screener, Natus Medical Inc의 ALGO 2e, SLE의 SABRe, SonaMed Corp의 Clarity 등이 있다. 
AABR은 자극과 기록 방법에 대해서 ABR과 약간의 차이가 있다. AABR의 경우 신속한 검사를 위하여 약 30
~50 Hz의 비교적 빠른 자극 빈도를 이용하며 JCIH의 청력 선별에 대한 조건 중 하나인 30~40 dB 이상의 청력 손실의 발견을 만족시키기 위하여 대부분 35 dB nHL의 클릭 음을 이용하여 일정한 자극 강도를 사용하지만 필요에 따라서는 강도를 변경할 수도 있다. 대개의 경우 주위의 잡음을 줄이기 위해 귀를 감싸는 형태의 송화기를 통해 소리를 전달하게 된다. 파형을 측정하는 시간도 자극 후 약 20~25 ms이며 전극은 ABR과 같은 장소에 부착하기도 하나 대개 이마, 목, 어깨 등에 위치하도록 한다. 
"통과" 및 "의뢰"의 기준을 정하는 방법은 기기마다 자체적인 알고리즘이 있다. 예를 들어 ALGO 시리즈의 경우에는 정상 신생아 35명으로부터 얻은 표준 틀과 검사 중인 신생아에게 일정 수의 자극을 주고 얻은 파형을 서로 비교하여 likelihood ratio(LR)를 구하여 일정 값(160)에 도달하게 된 경우 "통과"라고 보고하며 15000번 이상의 자극에 대해서도 일정 값에 도달하지 못하면 "의뢰"라고 보고하게 된다. ABaer의 경우에는 모든 ABR 파형에는 배경 잡음과 충분히 큰 자극에 대해 반응하는 청신경의 파형이 합해져 있다는 사실을 바탕으로 만든 Fsp 방법을 개선한 POVR(point optimized variance ratio) 방법을 이용하여 일정 수의 자극을 주고 POVR의 값이 기준 값(3.1)에 도달하면 "통과" 판정을 내도록 되어 있다.2) 최근 시판되고 있는 기기들은 검사 후 파형을 저장 또는 인쇄할 수 있는 기능이 있어 추후에 전문가의 재검토가 가능하도록 하였다.
의뢰 판정은 신생아가 청력 손실이 있다는 것을 직접 의미하는 것이 아니고 반드시 추가적으로 선별검사를 시행하거나 정확한 진단적 검사를 시행해야 한다는 뜻임을 잘 이해해야 하겠다.

타당성 연구

AABR이 처음 상품화된 것이 ALGO 시리즈이기 때문에 대부분의 타당성 연구는 ALGO 시리즈를 이용하였으며 그 결과는 다음 Table 1과 같다. 
예를 들어 Herrmann 등은 효율성과 정확성을 평가하기 위해 ALGO-1이 개발되는 동안 세 연구 결과를 발표하였다. 첫 실험에서 3차 병원 NICU의 451명 신생아들을 대상으로 ABR을 시행하여 청력 선별 검사로서의 ABR이 안정적이라고 하였으며 두 번째 실험에서는 ALGO-1의 prototype으로 153명의 신생아들을 대상으로 선별을 시행하여 AABR에 통과한 신생아들은 모두 ABR을 이용한 선별 검사를 통과하였으며 AABR에서 의뢰 판정을 받은 4명만 ABR에서 통과 판정을 받아 기기의 상품화에 대한 기초 자료가 되었다. 세 번째 실험에서는 393명의 신생아 중환자실에 있는 신생아들을 대상으로 유발반응 검사에 경험이 많지 않은 청각사들이 상용화된 ALGO-1으로 선별 검사를 시행하여 신생아 중환자실과 같은 환경에서 AABR이 정확한 결과를 보여주며 경험이 많지 않은 검사자도 선별 검사를 시행할 수 있다는 근거를 제시하였다. 
Chen 등은 난청의 위험 군에 포함되는 260명의 신생아를 ALGO-1을 이용하여 선별 검사를 시행하고 ABR과 비교하여 15%의 의뢰 판정 결과를 얻었으며 ALGO-1을 통과한 모든 신생아들이 ABR을 통과하여 ALGO-1을 사용한 경우 93%의 예민도, 78%의 특이도를 보고하였다.
van Staaten 등은 청각학에 대한 배경이 없는 3명의 의과 대학생에게 의뢰하여 난청 위험 군 250명을 대상으로 ALGO-1 plus를 이용하여 두 단계의 선별을 시행하였다. 첫 번째 선별에서 8%의 의뢰 판정이 나왔으며 두 번째 선별이 끝난 후 전체적으로 2%의 의뢰 판정을 얻어 100%의 예민도와 94%의 특이도를 보고하였다.
Doyle 등은 116명의 건강한 신생아 232 귀를 대상으로 ALGO-2를 이용하여 선별 검사를 시행하여 ALGO-1을 이용하였을 때보다 높은 통과 판정(92%)을 얻을 수가 있었음을 보고하였다.
이러한 통계들은 AABR의 유용성을 뒷받침해주는 근거이며 JCIH에서 2000년에 발표한 성명서에서는 이러한 통계를 바탕으로 각 병원은 선별 검사를 시작한 후 1년 이내에 의뢰 비율이 4% 이하가 되어 과도한 의뢰 현상을 방지하도록 선별 검사 체계가 잘 유지되어야 한다고 제시한 것을 유의하여야 한다. 

결     론

ABR의 단점을 극복하여 보다 간단하고 쉽게 시행할 수 있는 AABR의 개발은 이음향방사와 더불어 모든 신생아의 청력 선별을 매우 용이하게 시행할 수 있도록 하여 간단한 교육을 통해 청각학에 대해 비전문가들까지도 선별 검사에 참여할 수 있게 되었다. 따라서 외국의 경우와 같이 신생아 중환자실의 간호사 또는 신생아실의 간호사들을 대상으로 하는 선별 검사에 대한 교육을 시행한다면 국내에서 극히 일부 병원에서만 체계적으로 진행되고 있는 신생아의 청력 선별의 보편화를 앞당길 수 있을 것이다. 


REFERENCES

  1. Joint committee on infant hearing year 2000 position statement. principles and guidelines for early hearing detection and intervention programs. http://www.aap.org/policy/jcihyr 2000.pdf. 

  2. Sininger YS, Cone-Wesson B, Folsom RC, Gorga MP, Vohr BR, Widen JE, et al. Identification of neonatal hearing impairment: auditory brainstem responses in the perinatal period. Ear Hear 2000;21(5):383-99.

  3. Herrmann BS, Thornton AR, Joseph JM. Automated infant hearing screening using the ABR: development and validation. Am J Aud 1995;4:6-14.

  4. Kileny PR. New insights on infant ABR screening. Scand Audiol Suppl 1988;30:81-8.

  5. Jacobson JT, Jacobson CA, Spahr RC. Automated and conventional ABR screening techniques in high-risk infants. J Am Acad Audiology 1990;1(4):187-95.

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  9. Forte J, Brown J. Newborn hearing screening with volunteers in the intensive care nursery: the packard experience. Neonatal Intensive Care 1996;January/Febuary:22-3, 52.

  10. Doyle KJ, Burggraaff B, Fujikawa S, Kim J, MacArthur CJ. Neonatal hearing screening with otoscopy, auditory brain stem response, and otoacoustic emissions. Otolaryngol Head Neck Surg 1997;116(6 Pt 1):597-603.

  11. Doyle KJ, Fujikawa S, Rogers P, Newman E. Comparison of newborn hearing screening by transient otoacoustic emissions and auditory brainstem response using ALGO-2. Int J Pediatr Otorhinolarygol 1998;43:207-11.

  12. Salata JA, Jacobson JT, Strasnick B. Distortion-product otoacoustic emissions hearing screening in high-risk newborns. Otolaryngol Head Neck Surg 1998;118(1):37-43.



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