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Electrophysiology, Hearing Sciences
Korean Journal of Audiology 2004;8(2):120-124.
Test-Retest Reliability of Auditory Steady-State Responses
Dong Jin Lee, Jung Hak Lee, Hyung-Jong Kim
Department of Otolaryngology-Head & Nect Surgery, College of Medicine, Hallym University, Chuncheon, Korea
청성지속반응의 검사-재검사 신뢰도
이동진, 이정학, 김형종
한림대학교 의과대학 이비인후과학교실
Abstract

ObjectiveThis study was to determine the clinical usefulness of test-retest correlation coefficient of auditory steady state responses (ASSRs).

Method:Data were obtained from 24 ears with normal hearing and 20 ears with sensorineural hearing loss. The modulation frequency varied from 82 to 99 Hz and the carrier frequencies were 500, 1000, 2000 and 4000 Hz. All procedures for measuring ASSRs were repeated within 2 weeks.

Results:First, ASSRs between test and retest were highly correlated at most test frequency for both the normal hearing and sensorineural hearing impaird groups. Second, The correlation coefficient was highest at 2000 Hz for both groups.

Conclusion:The results suggest that ASSRs can be applied to estimate hearing thresholds with reliable accuracy in sensorineural hearing impairments.

Keywords: ASSR;Test-retest reliability.

교신저자:이정학, 431-070 경기도 안양시 동안구 평촌동 896
교신저자:전화) (031) 380-3792, 전송) (031) 380-3794, E-mail:leejh@hallym.ac.kr

서     론


청력평가를 통해 조기에 난청을 발견하는 것은 언어발달이나 재활의 측면에 있어 아주 중요하다. 하지만 협조가 어려운 아동의 경우 청력을 정확히 평가하는것은 많은 어려움이 따른다. 특히 선천성 난청의 유소아인 경우 주관적 검사만으로 정확한 순음청력역치를 측정하기 어렵기 때문에 객관적 검사가 필요하다.
객관적 검사로써 현재 많이 사용되고 있는 청성뇌간반응(auditory brainstem responses, ABR)은 초기반응의 한 종류로 직접적으로 주관적 검사를 실시할 수 없는 신생아 및 어린이나 성인을 대상으로 청력을 예측하거나 와우 혹은 청신경의 병변 여부를 결정하는데 이용되고 있다. 또한 각성수준에 영향을 받지 않고 재현성이 높아 신뢰성 있는 검사로 1970년대 이후 널리 이용되어 왔다.
하지만 청성뇌간반응 검사는 몇 가지 제한점이 있는데 주로 클릭 자극음을 사용하기 때문에 1000 Hz 이하의 저주파수 정보를 얻을 수 없다는 것과 검사 특성상 청각전문가의 주관적인 판단이 작용하므로 결과분석에 상당한 영향을 줄 수 있다는 것이다. 또한 청성뇌간반응의 자극강도가 보통 90 dB nHL까지만 가능하기 때문에 고심도 난청환자의 역치를 측정하기가 곤란하다. 이러한 청성뇌간반응의 한계점을 보완하기 위한 방법 중의 하나로써 최근 청성지속반응(auditory steady state responses, ASSRs) 검사가 다른 청력검사에 비해 주파수 특이성이 높고, 더 높은 강도의 자극음으로 검사를 시행할 수 있기 때문에 임상적으로 많은 연구가 되고 있다. 그러나 아직까지는 임상적 보고가 적고 청성뇌간반응처럼 임상에서 보편화되지는 않은 상태여서 객관적인 검사로 인정받기에는 아직 부족하다.
그렇지만 청성지속반응은 신생아의 선별검사 및 와우이식 대상자들의 잔존청력 측정, 고심도 난청인의 객관적 청력역치측정에 유용하게 이용되고 있어 앞으로 계속적으로 임상에서 그 이용도가 높아질 것이다. 이에 본 연구는 상대적으로 연구가 미미한 청성지속반응의 검사-재검사 신뢰도를 살펴보고 임상적 유용에 도움이 되고자 한다.

연구방법

연구대상

본 연구에 참여한 사람은 정상인의 경우 중이에 질병이 없으며 고막운동성계측(tympanometry)에서 A형이고, 순음청력검사 상 500
~4000 Hz의 순음평균역치(4분법)가 20 dB HL 이하인 12명(24귀, 남 5, 여 7)을 대상으로 하였다. 평균연령은 25세, 연령범위는 21~29세, 평균청력은 2.27±1.67 dB HL이었다.
감각신경성 난청인의 경우 역시 중이에 질병이 없거나 고막운동성계측에서 A형인 10명(20귀, 남 6, 여 4)을 대상으로 하였다. 평균연령은 15세, 연령범위는 8
~19세, 평균청력은 107.44±3.72 dB HL인 양측성 난청이었다.

연구장비

순음청력검사는 Interacoustics사의 AC33 Audiometer와 TDH-39 headphone을 사용하여 측정하였고, 중이검사는 Welch Allyn사의 Microtymp2를 이용하여 측정하였다. 청성지속반응은 전기잡음에 민감하므로 전기적으로 보호가 된 방음실에서 실시하였으며 측정기기는 Bio-logic사의 Navigator-Pro system(version 2.01)을 사용하였다.

연구 방법

검사절차는 첫째, 실험에 참여한 대상자들의 귀 질환력, 약물 복용 여부, 알코올 섭취 여부 등을 조사하고 검사대상자에게 실험목적과 개요를 설명한 뒤에 동의를 구하고 검사를 진행하였다. 둘째, 순음청력검사는 청력이 좋은 쪽 먼저 1000 Hz에서 시작하여 1000, 2000, 4000, 500 Hz 순서로 수정상승법(modified method of limits)을 사용하여 측정하였다. 셋째, 청성지속반응은 조용한 방음실에 피검자를 편안하게 한 후 활성전극(active electrode)은 앞이마(forehead), 기준전극(reference electrode)은 목 뒷부분(nape of the neck)에, 접지전극(ground electrode)은 어깨부분(shoulder)에 부착하는 1 channel 전극을 사용하였다. 저항은 모두 5 kohm 이하로 전극간 저항차이가 2 kohm 이하가 되도록 조정하였다.
전달주파수(carrier frequency, CF)는 500, 1000, 2000, 4000 Hz로 하고, 변조주파수(modulation frequency, MF)를 82
~99 Hz로 주파수마다 달리하여 정상인의 경우 4개의 주파수음을 동시에 양측 귀에 제시하여 검사하였다. 감각신경성 난청인의 경우 대부분의 청력손실이 80 dB HL 이상이므로 귀에 불편을 초래할 수 있기 때문에 주파수를 1개씩 선정하여 검사하였다.
청성지속반응의 재검사는 14일 이내에 모든 피검자에게 동일한 환경과 과정으로 실행하였다.

분석방법

통계분석은 윈도우용 SPSS(Version 11.5) 프로그램을 사용하여 정상인과 감각신경성난청에서 주파수별 청성지속반응역치를 비교분석하였다. 모든 피검자의 청성지속반응역치 비교시에는 검사 결과와 재검사 결과의 상관관계 분석을 위하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 시행하였다.

결     과

전체 연구 대상자의 각주파수별 청성지속반응 검사와 재검사를 통해 평균역치와 표준편차를 비교하였다(Fig. 1). 그 결과 모든 주파수에서 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으며 검사, 재검사 사이의 상관계수는 모든 주파수에서 0.62 이상(p<0.01)으로 2000 Hz에서 가장 높게 나타났다(Table 1).
전체 대상자중 정상인의 각주파수별 청성지속반응 검사와 재검사를 통해 평균역치와 표준편차를 비교하였다(Fig. 2). 그 결과 모든 주파수에서 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으며 검사, 재검사 사이의 상관계수는 모든 주파수에서 0.59 이상(p<0.01)으로 나타났고 2000 Hz에서 가장 높은 상관관계를 보였다(Table 2).
전체대상자 중 감각신경성난청인의 각주파수별 청성지속반응 검사와 재검사를 통해 평균역치와 표준편차를 비교하였다(Fig. 3). 그 결과 모든 주파수에서 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으며 검사, 재검사 사이의 상관계수는 모든 주파수에서 0.69 이상(p<0.01)으로 나타났고 2000 Hz에서 가장 높은 상관관계를 보였다(Table 3).

고     찰

청력 손실을 지닌 아동에게 있어 이른 시기에 청력역치를 정확하게 측정하는 것은 아동의 언어발달측면에 있어 아주 중요하다. 하지만 기존의 순음청력검사와 청성유발반응만을 가지고는 고심도 난청을 가지고 있는 유소아의 청력역치를 측정하는데 어느 정도 한계가 있다. 이는 협조가 어려운 고심도 난청을 가지고 있는 아동의 경우 청성뇌간반응만으로는 90 dB nHL까지 밖에 검사가 되지 않기 때문이다.
이러한 점을 보안해 나온 청성지속반응검사는 120 dB nHL까지 검사가 가능하므로 90 dB nHL 이상의 역치를 가지고 있는 유소아 청력을 객관적으로 측정할 수 있기 때문에 신생아와 와우 이식대상자들의 잔존청력을 측정하는 방법 및 신생아 선별검사에도 유용하게 이용될 수 있다고 본다. 하지만 아직 청성지속반응은 임상적으로나 학술적으로 신뢰성 있는 검사라고 판단하기에는 이르다고 할 수 있다.
최근 이러한 점 때문에 국내외에서 청성지속반응이 신뢰성 있는 검사인가를 평가하기 위하여 임상적, 학술적으로 여러 연구가 실행되고 있다. 특히 이미 임상적으로 검증된 청성유발반응, 순음청력검사와의 상관관계를 통한 연구가 많이 발표되었다.
1995년 Rance 등1)은 청성지속반응을 사용하여 중고도 감각신경성 난청인을 대상으로 측정한 결과 주관적 검사인 순음역치와 고주파수에서 높은 상관관계를 보였다. 또한 1998년 Rance 등2)은 100 dB nHL의 클릭음을 사용한 청성유발반응에서 반응이 없는 유소아를 상대로 청성지속반응을 이용하여 잔존청력을 측정하는데 이용할 수 있음을 증명하였다.
최근 순음역치와 tone-burst ABR과 ASSR의 역치를 비교한 Stueve & O'Rourke(2003)3)의 연구는 76명의 아동을 대상으로 하여 높은 상관관계와 신뢰성을 증명하였다.
   우리나라에서는 이상흔(2003)4)이 정상성인 20명과 유소아 감각신경성난청자 20명을 대상으로 ASSR을 측정한 결과 1000 Hz에서 순음역치검사와 높은 상관관계를 보여 주었으며 Click ABR과도 어느 정도의 상관관계를 보여주었다. 또한 조수진(2003) 등5)의 연구에서는 정상성인과 감각신경성 난청을 가지고 있는 유소아에서 ABR과 ASSR을 비교하였을 때 전체 대상자를 분석한 결과 ASSR 역치는 2000 Hz에서 가장 높은 상관관계를 보였고 감각신경성 난청인의 경우 1000 Hz에서 더 높은 상관관계를 나타냈다.
이러한 연구들을 살펴보면, 청성지속반응과 청성뇌간유발반응, 순음청력검사간의 주파수별 역치비교와 상관성에 중점을 두고 이제까지 많은 연구가 되어 왔다는 것을 알 수 있다. 하지만 청성유발반응, 순음청력검사, 어음검사와 같이 검사, 재검사를 통한 상관관계를 분석한 청성지속반응의 연구는 아직 보고되지 않았다. 이에 본 연구에서는 정상인과 심도 감각신경성 난청인을 대상으로 청성지속반응의 검사, 재검사의 평균역치를 통해 상관관계를 알아보고 이 검사가 객관적으로 임상에서 신뢰성 있는 검사인지를 평가하고자 하였다.
현재 청성뇌간반응과 더불어 객관적 검사로 가장 많이 사용되는 이음향방사(otoacoustic emissions, OAEs)의 경우 각주파수별 검사, 재검사를 통한 연구가 많이 진행되어 왔다. Harris(1991) 등6)에 의하면 클릭이음향방사(Click evoked otoacoustic emissions, CEOAEs)로 10명의 정상성인을 대상으로 3일 간격으로 재검사를 실시한 결과 0.7 kHz에서 평균 2 dB의 가장 큰 차이를 보였으며 2.4 kHz에서 평균 0.8 dB의 가장 작은 차이를 보였다. 또한 Rosita(2000) 등7)의 보고에 따르면 정상성인 15명을 대상으로 1, 1.5, 2, 4 kHz를 tone-burst 이음향방사(Tone-burst evoked otoacoustic emissions, TBOAEs)로 검사, 재검사를 실험한 결과 1.5와 2 kHz에서 가장 높은 신뢰도를 보여주었다.
이처럼 여러 보고를 통해 이음향방사는 2 kHz 영역이 검사, 재검사에서 신뢰도가 가장 높다고 보고되고 있다. 이러한 이음향방사의 연구보고는 본 연구인 청성지속반응의 검사, 재검사 신뢰도가 2 kHz에서 가장 높다는 것과 일치하는 것을 볼 수 있다.
본 연구를 통해 청성지속반응 검사와 재검사의 역치평균값을 비교한 결과 정상군, 감각신경성 난청군 모두 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 그리고 검사, 재검사시 정상군과 감각신경성 난청군 모두 2000 Hz에서 가장 신뢰도가 높고 500 Hz에서 가장 낮은 신뢰도를 보였다. 또한 본 연구에서는 정상군보다는 감각신경성 난청군의 청성지속반응의 역치 차이가 적게 나타났는데 이러한 결과는 두 가지 원인으로 사료된다. 첫째, 감각신경성 난청군의 대부분이 90 dB HL 이상의 심도난청이므로 청력손실이 클수록 자극강도, 반응진폭이 증가하여 누가현상(recruitment)의 영향을 받을 것이다. 둘째, 자극음이 고주파수보다는 상대적으로 저주파수일 때 배경소음에 더 많은 영향을 받기 때문이다.

요약 및 결론

정상청력을 가진 성인 12명(24귀, 남 5, 여 7)과 고심도 감각신경성 난청인 10명(20귀, 남 6, 여 4)을 대상으로 동일한 조건에서 실시한 청성지속반응의 검사-재검사 신뢰도 결과를 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 모든 대상자군 22명(44귀)에서 나타난 청성지속반응의 검사-재검사의 상관관계가 높게 나타났다. 상관계수가 500 Hz에서는 0.62, 1000 Hz에서는 0.68, 2000 Hz에서는 0.78, 4000 Hz에서는 0.70 이상이었다(p<0.01).
둘째, 정상 청력군 12명(22귀)에서 나타난 청성지속반응의 검사-재검사의 상관관계가 높게 나타났다. 상관계수가 500 Hz에서는 0.59, 1000 Hz에서는 0.73, 2000 Hz에서는 0.83, 4000 Hz에서는 0.76 이상이었다(p<0.01).
셋째, 감각신경성 난청군 12명(20귀)에서 나타난 청성지속반응의 검사-재검사의 상관관계는 높게 나타났다. 상관계수가 500 Hz에서는 0.69, 1000 Hz에서는 0.73, 2000 Hz에서는 0.84, 4000 Hz에서는 0.79 이상이었다(p<0.01).
이상의 결과에서 얻어진 결론은 청성지속반응을 이용한 신뢰도에 있어서 전반적으로 검사-재검사 간의 상관계수가 높고 역치평균편차가 적다. 따라서 청성지속반응을 1회만 시행하여도 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있다고 생각한다.


REFERENCES

  1. Rance G, Rickards FW, Cohen LT, De Vidi S, Clark GM. The automated prediction of hearing thresholds in sleeping subjects using auditory steady-state evoked potentials, Ear Hear 1995;16:499-507.

  2. Rance G, Dowell RC, Rickards FW, Beer DE, Clark GM. Steady-state evoked potential and behavioral hearing thresholds in a group of children with absent click-evoked brainstem response, Ear Hear 1998;19:48-61.

  3. Stueve M, O'Rourke C. "Estimation of hearing loss in children: Comparison of auditory steady-state response, auditory brainstem response, and behavioral test methods". AJA 2003;12(2):125-36.

  4. Lee SH. Auditory steady-state evoked response, Korean J Otolaryngol 2003;46:621-26.

  5. Cho SJ, Lee JH, Kim JS, Kim HJ. A comparison of auditory steady-state response to pure ton thresholds in person with normal hearing and sensorineural hearing loss, Korean J Audiol 2003;7(1):57-62.

  6. Harris F, Probst, Wenger R. Repeatability of transiently evoked otoacoustic emissions in normally hearing human, Audiology 1991;30:135-41.

  7. Chan RH, McPherson B. Test-retest reliability of tone-burst-evoked otoacoustic emissions, Acta Otolaryngol 2000;120:825-34.
     



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