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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 47(9); 2004 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2004;47(9): 827-832.
Normative Measurements of the Inner Ear Structures on Temporal Bone CT Images Using PACS.
Eui Kyung Goh, Sung Hwan Park, Bit Na Yoon, Il Woo Lee, Hwan Jung Roh, Kyong Myong Chon, Hak Jin Kim
1Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, Pusan National University College of Medicine, Busan, Korea. ekgoh@pusan.ac.kr
2Department of Radiology, Pusan National University College of Medicine, Busan, Korea.
정상 측두골 전산화 단층사진상 내이 구조물의 계측
고의경1 · 박성환1 · 윤빛나1 · 이일우1 · 노환중1 · 전경명1 · 김학진2
부산대학교 의과대학 이비인후과학교실1;진단방사선과학교실2;
주제어: 측두골미로전산화단층촬영계측.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The reports of normative measurements for inner ear structure using computer-based programs are rare. The purpose of this study was to measure the normative data of the Korean inner ear structures and establish the basic data for diagnosis of congenital inner ear anomaly.
SUBJECTS AND METHOD:
Temporal bone CT of 38 patients (16 men and 22 women) without apparent disease of middle and inner ear, fractures or major disorder such as seizure or tumor were retrospectively reviewed. Fifteen dimensions on axial views and 9 dimensions on coronal views were measured in PACS using pi-view program. The slice thickness of CT was 0.6 mm.
RESULTS:
From the axial view, the canal diameter of SSCC was 1.09+/-0.15 mm, the bony island width was 5.70+/-0.50 mm, the bony island width of LSCC was 3.99+/-0.58 mm, the cochlear upper turn width & height were each 5.63+/-1.07 and 3.03+/-0.65 mm. The vestibular aqueduct were observed 95.3%. From the coronal view, the cochlear height was 5.14+/-0.36 mm. The length of IAC was significantly longer in male than female (p<0.05) and the opening site of IAC was significantly wider in the left than the right (p<0.05). The upper turn of cochlea in good bone conduction (< or =10 B) had larger width and smaller height than those in poor bone conduction (>10 dB).
CONCLUSION:
We established the Korean normative measurements of the inner ear structures, which can be used for further diagnosis of the inner ear anomaly.
Keywords: Temporal boneLabyrinthX ray computed tomographyMeasurement

교신저자:고의경, 602-739 부산광역시 서구 아미동 1가 10번지  부산대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(051) 240-7332 · 전송:(051) 246-8668 · E-mail:ekgoh@pusan.ac.kr

서     론


  
측두골 전산화 단층촬영(computed tomography of temporal bone, TBCT), 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MR) 등의 영상 진단은 중이 질환 뿐 아니라 내이 기형의 진단에 필수적인 방법이다. 중이와 유양동의 구조물에 대한 계측의 연구는 국내에서도 다수 발표되어 있으나, 대부분이 필름상에서 캘리퍼를 사용하여 수동으로 계측한 것으로1)2)3) 오차가 클 것으로 생각된다. 또한 내이도 및 메니에르병에서의 내림프관(endolymphatic duct) 및 내림프낭(endolymphatic sac)에 대한 MR 및 CT의 계측에 대한 연구는 있으나4)5)6)7) 내이기형을 알기 위한 와우 및 전정계의 정량적 계측은 거의 없는 형편이다.
   Purcell 등8)은 PACS(picture archiving and communications systems)를 이용하여 와우 및 전정계 구조물을 정량적으로 계측하여 보고하면서, 와우형성부전(cochlear hypoplasia)이나 반규관 이상(semicircular canal dysplasia)과 같이 경도의 기형은 정량적 계측치가 없는 경우에는 임상의의 경험 부족 등으로 오진하는 경우가 있다고 하여 정량적 계측의 중요성을 언급하였으며, 특히 관상 스캔에서 와우의 높이, 축상 스캔에서 반규관의 계측을 강조하였다.
   국내에서 Lee 등9)은 한국인의 고도 난청과 관련된 내이기형의 빈도에 대한 연구에서 불완전분할(incomplete partition)과 이와 동반된 반규관 및 전정도수관의 기형이 가장 흔하다고 보고하였으며, 중이 진주종 환자의 외반규관 이형성증을 보고한 또 다른 국내 보고10)에서도 CT 계측치를 비교한 연구가 아니고 방사선과 의사의 통상적인 판독에 의한 것이었다.
   이에 본 연구는 내이 기형의 진단에 자료를 제공하고자 정상인의 TBCT에서 내이 구조물을 파이뷰 프로그램을 이용하여 계측하고, 그 계측치를 성별, 골도 청력 역치, 좌우측에 따라 분석하였고 그 결과를 보고하고자 하였다.

대상 및 방법

   2002년 8월에서 2003년 3월까지 부산대학교병원에서 촬영한 TBCT(Lightspeed Qx/i, GE, Milwaukee) 38예, 43귀에서 내이 구조물을 계측하였다. 주요한 외상이나 신경과적인 질환이 없으며 이비인후과적으로 중이염이나 외이 기형 등이 발견되지 않았고 방사선과 전문의에 의해 내이, 중이, 소뇌교각부 등에서 명백한 구조적 이상이 발견되지 않는 정상적인 TBCT를 대상으로 하였다.
   남자 19귀, 여자 24귀이었으며, 좌측 22귀와 우측 21귀이었다. 평균 나이는 38.8세(8
~72세)이었으며, 500, 1000, 2000, 3000 Hz의 4분법 평균 청력에서 10 dB 이내의 골도 청력군이 32귀, 10 dB를 초과하는 골도 청력 저하군이 11귀이었다. 내이 기형으로 감각신경성 난청이 유발될 수 있으나 중이질환에 의한 전음성 난청이 동반될 수 있으므로 골도 청력을 기준으로 분석하였다.
   TBCT의 디지털 이미지를 파이뷰 프로그램(π-view 4.0 software, Mediface Co. Korea)상에서 와우 및 전정계를 중심으로 Table 1과 같이 축상 스캔(axial scan)에서 15가지, 관상 스캔(coronal scan)에서 9가지를 계측하였다. CT 이미지는 확대 배율 500%, window level 350 HU, window width 3000 HU의 동일 조건하에서 한 사람의 의사가 계측하였다. 통상적인 TBCT는 1 mm slice로 측정하나 본 연구에서는 정확도를 높이기 위하여 0.6 mm slice section으로 한정하였다. 축상 스캔은 두개기저선(Reid’s base line, infraorbitomeatal line)에 평행하도록, 관상 스캔은 두개기저선의 수직면을 기준으로 하였다.
   TBCT 이미지에서 내이 구조물들은 Figs. 1 and 2와 같이 계측하였다. 내이도의 계측은 골능(bony crest)에서 내이도 입구부까지의 최대 길이를 기준으로 하였다. 안면신경의 미로 분절이 명백히 확인이 되는 부위에서 계측하였으며, 내이도 입구부의 직경은 내이도 골벽의 선이 후두와로 연결될 때 급격히 꺾이는 부위를 기준으로 하였다. 축상 스캔에서 반규관의 길이는 bony island의 최대 길이를 계측하였으며, 후반규관은 명백한 내관 사이의 관찰이 곤란한 경우가 많아 내관의 최대 길이로 하였다.
   와우골관은 축상 스캔상에서 기저회전(basal turn)과 상부회전(upper turn)으로 나누어 계측하였다. 와우골관 기전회전의 최대 폭과 높이는 난원창이 관찰되는 slice에서 계측하였으며, 상부회전이 포함된 와우골관은 기전회전 이후에 중간(middle) 및 최상(apical)의 회전이 평형을 이루며 내이도에서 전정 및 와우 분지가 동시에 관찰되는 부위에서 계측하였다. 전정 도수관은 중간부위에서 그 폭을 계측하였다.
   계측치를 성별, 골도 청력 역치, 좌우에 따라 t-test를 사용하여 비교하였으며 p값이 0.05 이하일 때 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.

결     과

축상 스캔에서의 계측치
  
축상 스캔에서 각 구조물의 계측치를 Table 1에서 보면 상반규관의 내경은 1.09 mm, 후반규관의 내경은 1.05 mm이었으며, bony island의 폭은 상반규관이 5.70 mm이었다. 후반규관의 길이는 6.74 mm로, 계측 기준이 달라 상반규관과 직접 비교는 곤란하였다. 외반규관의 내경은 부위에 따른 차이가 심하고 동일한 부위에서의 계측이 곤란하여 이는 제외하였다. 외반규관으로 둘러싸인 bony island의 폭은 3.99 mm로 계측되었다.
   난원창이 시작되는 부위에서 측정한 와우골관의 기저 폭과 높이는 각각 7.21 mm와 2.02 mm이었다. 내이도에서 전정 및 와우분지가 동시에 관찰되는 부위에서 계측한 상부회전이 포함된 와우골관의 폭과 높이는 5.63 mm와 3.03 mm이었다.
   내이도 입구부 직경은 7.01 mm, 길이는 11.54 mm이었다. 전정도수관은 43귀 중에서 41예, 95.3%에서 관찰이 가능하였고 평균 0.89 mm를 보였으며, 1.5 mm 이상의 전정도수관 확장(enlarged vestibular aqueduct syndrome)을 보인 경우는 1예도 관찰되지 않았다. 전정도수관이 관찰되지 않는 남녀 각 1명에서 골도 청력 역치가 1예는 정상, 1예는 경도 난청을 보였다.

관상 스캔에서의 계측치
  
관상 스캔에서 계측 결과는 와우골관의 최대 높이를 계측하였을 때 평균 5.14 mm, 내이도의 길이는 11.90 mm, 내이도 입구부 직경은 5.05 mm를 보였다(Table 1).

내이 구조물의 성별차
  
성별에 따른 내이 구조물의 크기를 비교하였을 때, 내이도의 길이가 관상 스캔상 남자에서 12.72 mm로, 여자의 11.24 mm보다 약간 큰 값을 나타내었다(p=0.022, Table 2). 다른 계측치는 통계적 차이를 보이지 않았다.

청력 역치에 따른 계측치의 비교
  
골도 청력을 기준으로 분석하였을 때, 다른 계측치는 통계적 의의가 없었으나 축상 스캔상 와우골관의 상부회전에서 차이를 보였다(Table 3). 즉 0.5, 1, 2, 3 KHz에서 평균 10 dB 이내의 골도 청력을 보이는 32귀와 10 dB을 초과하는 11귀를 비교하였을 때, 상부회전의 폭이 골도 청력저하를 보이는 군에서 유의하게 적은 값을 보였고(p=0.031), 상부회전의 높이는 반대 경향을 보였다(p=0.045).

좌우 측정치 비교
  
좌우를 비교하였을 때 관상 스캔에서 좌측 귀의 내이도 입구부 직경이 우측에 비하여 크게 측정되었다(p=0.027, Table 4).

고     찰

   내이 구조물에는 선천적 기형이 많이 발견되며 이러한 기형은 난청의 원인이 되기도 한다. 따라서 내이 기형의 발견은 난청의 진단 및 와우 이식 등 치료에 중요하다.
   지금까지 중이 및 유양동, 안면신경 등의 측두골 단층 촬영은 국내외적으로 많이 연구하여 내이 기형을 진단하는데 많은 공헌을 하였으나 PACS를 이용한 파이뷰 프로그램과 0.6 mm slice에 대해 기술한 보고는 국내에서는 전무한 실정이다. 파이뷰 프로그램은 PACS에 이용되는 프로그램의 일환으로 디지털 이미지에서 전자 캘리퍼(electronic caliper)를 이용하여 마우스 클릭으로 1/100 mm까지 계측할 수 있다.
   Purcell 등8)은 30명, 60귀의 측두골 스캔에서 구조물을 계측하였는데 진주종, 중이염, 외이도염, 비인두암을 포함된 연구이었다. 이 중 정상 청력을 가진 15명에서 반규관의 내경은 1.25
~1.27 mm로 본 연구에서의 1.05~1.09 mm 보다 크게 계측된 반면, 상반규관의 bony island 폭은 4.89 mm로 본 연구에서 계측된 5.70 mm보다 작게 측정되었다. 이는 인종에 따른 차이, 관찰자에 따른 주관적 편차, 관찰 방법 및 window 조건의 차이 등을 그 이유로 생각할 수 있다.
   내이도는 그 주행경로가 다양하여 통일된 기준으로 계측하기가 곤란하다.8) 본 연구에서는 일정한 기준으로 계측하기 위하여 안면신경 분지가 명백히 확인되는 slice에서 골능으로부터 내이도 입구부까지의 최대 길이로 계측하였다. 내이도 입구부의 폭은 내이도 길이를 측정한 slice에서 내이도 골벽이 후두와로 연결되는 도중 둔각을 이루며 꺾이는 점을 기준으로 하였으나 이 부위가 내이도 입구부의 최대 폭을 의미하는 것은 아니다.
   Purcell 등8)의 연구에 의하면 정량적 계측없이 CT를 판독하였을 때 와우형성부전(cochlear hypoplasia)과 반규관이형성증(semicircular canal dysplasia)이 진단에서 누락될 수 있다고 하였다. 난청을 동반하는 내이기형으로 거대 전정도수관이 방사선학적으로 흔히 관찰되고,11)12) 그 외 외반규관의 이상이 발견되는 빈도가 높기 때문에10)13)14)15) 임상적으로 내이기형의 스크리닝을 위하여 측두골의 축상 스캔에서 외반규관 bony island의 폭을, 관상 스캔에서 와우의 높이를 계측할 것을 추천하였다.
   본 연구에서 축상스캔에서 내이도 길이가 남녀 간에 의미 있게 차이가 있었고 측별에서도 좌측 내이도 입구부 직경이 의미 있게 넓었다. 내이의 경로가 매우 다양하여 남녀 차이 및 좌우의 차이로 나타났을 것으로 생각된다.
   골도 청력을 기준으로 내이의 구조물의 계측치를 비교하였을 때, 축상 스캔상 와우골관의 상부회전 이외에 통계적 차이를 보이는 것은 없었다. 상부회전을 포함한 와우골관의 높이 3.03 mm는 기전회전의 높이 2.02 mm보다 크며 그 두 배수인 4.04 mm 보다는 작은 것으로 골성 와우가 상부로 갈수록 좁아지는 것을 고려할 때 합당한 소견으로 생각된다. 관상 스캔상의 와우골관 최대 높이는 골도 청력 저하에 따른 차이를 보이지 않았다.
  
골도 청력 10 dB 이하군(n=32)이 10 dB를 초과하는 군(n=11)에 비하여 와우골관 상부회전의 폭이 큰 값을 보였으며(p=.031) 상부회전의 높이는 반대로 작게 나타났다(Table 3).
   본 연구에서 내이 기형으로 진단된 예는 대상에서 제외하였기 때문에 와우 상부회전의 계측치가 청력에 따라 차이가 없을 것으로 생각되나, 실제 계측에서는 상부회전이 포함된 와우골관의 폭과 높이가 골도 청력저하에 따라 차이를 보였다. 그 이유로 생각해 볼 수 있는 것은, 첫째 계측 오차를 생각할 수 있다. 통계적 유의성이 있다고 하나 상부회전 높이의 차이가 불과 0.5 mm로서 정상 청력군과 청력저하군을 비교하는 것은 무리이며, 청력 저하군이 11귀로 대상이 적은 것도 고려하여야 한다. 두 번째의 가능성으로 내이의 청력이 저하된 경우에 상부회전의 폭이 실제로 작아지는 것을 생각해야 한다. 본 연구에서 회전수가 정상에 비하여 적은 명확한 기형은 배제되었다 하더라도 감각신경성 난청이 동반된 경우에 와우가 덜 발육되었을 가능성은 있었을 것으로 생각된다. 대조군에 비하여 감각신경성 난청을 동반한 경우에 와우신경을 위한 골관(bony canal)의 길이 및 폭이 유의하게 작았다는 보고도 있다.4)
   다른 구조물과 다르게 전정도수관은 축상스캔상 41예에서만 관찰이 가능하였으며 폭은 평균 0.89 mm를 보였다. 전정도수관의 확장은 방사선 영상에서 가장 흔히 발견할 수 있는 선천적 감각신경성 난청의 원인이다.11)12) 1.5 mm 이상의 폭을 가진 거대전정도수관증후군(enlarged vestibular aqueduct syndrome)은 1예도 발견되지 않았는데 이는 TBCT에서 이미 정상으로 판독된 것을 대상으로 하였기 때문으로 생각된다.

요     약

   0.6 mm slice로 촬영된 TBCT에서 38예 43귀를 파이뷰 프로그램을 이용하여 축상 스캔에서 15가지, 관상 스캔에서 9가지의 내이 구조물을 계측하여 다음과 같이 요약한다.
   1) 파이뷰 프로그램을 이용한 계측이 필름상에서 캘리퍼를 이용하여 계측하는 것보다 더욱 정밀하게 측정할 수 있었다.
   2) 내이도의 관상 스캔에서 남성이 여성보다 유의하게 그 길이가 길었고, 내이도 입구부 직경이 좌측이 우측보다 유의하게 넓었다.
   3) 와우 상부회전이 포함된 와우골관의 폭은 골도 청력이 정상인 예에서, 그 높이는 골도 청력이 저하된 예에서 통계적으로 유의하게 큰 계측치를 보였다.
   이상에서 파이뷰 프로그램을 이용한 측두골 계측이 내이 기형의 진단에 유용한 기초적 자료를 제공할 것으로 사료되며, 추후 많은 예에서 깊은 연구가 필요하리라 생각된다.


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