교신저자：장선오, 110-744 서울 종로구 연건동 28번지  서울대학교 의과대학 이비인후과학교실
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서     론

   고도 난청을 가진 신생아는 대략 700~1100명 중의 한 명 정도로 추정되고 있다.¹⁾²⁾ 신생아집중치료실(neonatal intensive care units)에 있었거나 난청의 위험 요인이 있는 신생아의 경우 난청의 유병율은 2~5%까지 보고가 되고 있다.³⁾ 1990년에 Joint Committee on Infant Hearing(JCIH)에서는 난청의 위험 인자가 있는 신생아들에 있어서 신생아 난청의 선별 검사를 시행하여 난청이 발견될 경우 늦어도 생후 6개월이 되기 이전에 재활 치료를 시작하여야 한다고 지침을 내렸으나⁴⁾ 여전히 상당수의 난청 신생아들이 제대로 선별이 되지 않고 있는 실정이다.⁵⁾
   이음향 방사(otoacoustic emission；OAE)는 빠른 검사 시간과 비침습성, 객관성으로 신생아 난청의 선별검사 방법으로 많이 시도되고 있다. 그 중에서도 변조이음향방사(distortion product otoacoustic emission；DPOAE)는 변조이음향방사청력도(DP audiogram)를 통해서 각 주파수별 반응을 관찰할 수 있으며, 입/출력곡선(input/output curve, I/O curve)을 통해서는 특정 주파수에서의 청력 역치를 예측할 수 있는 장점이 있어서 신생아 청력에 대한 선별 검사로서의 임상적 잠재성이 높다.
   변조이음향방사청력도에서 각 주파수별 변조이음향방사청력도상에서 반응의 진폭과 주변소음의 진폭의 차이를 이용하여 통과-탈락 기준을 정한 선별 검사에 대해서는 여러 보고가 많이 있다. 하지만 입/출력곡선을 이용한 신생아 선별 검사에 대해서는 국내에서 아직 보고된 바가 없다.
   저자들의 선행 연구에 의하면 변조이음향방사청력도에서의 특정 주파수에서의 진폭과 입/출력곡선의 청력 역치 사이에는 상관 관계가 없었고⁶⁾ 외국의 한 연구는 입/출력곡선의 역치가 79%에 있어서 실제 청력 역치를 예측하는데 도움을 주었다고 보고하였다.⁷⁾ 이에 저자들은 난청의 빈도가 상대적으로 높아 연구하기에 유리한 신생아중환자실의 신생아를 대상으로 입/출력곡선을 이용하여 신생아 선별검사를 시행하였으며 입/출력곡선을 통하여 구한 역치와 변조이음향방사청력도에서의 진폭과 주변소음의 진폭의 차이, 그리고 실제 청력 역치와의 상관 관계를 분석하여 입/출력 곡선의 유용성에 대하여 검증하여 보았다.

대상 및 방법

   2000년 4월부터 2001년 3월까지 서울대학교병원 신생아중환자실에 입원한 신생아 36명(69귀)을 대상으로 하였다. 남아가 16명, 여아가 20명이었다.
   전례 69귀에서 양측 귀의 변조이음향방사청력도와 3 kHz에서 입/출력 곡선이 생후 1달 이내에 측정되었고, 이 신생아들을 추적 관찰하여 생후 6개월이 되던 때에 청성뇌간반응검사(auditory brainstem response；ABR)를 시행하여 필터된 클릭음에 의한 3 kHz에서의 청력 역치를 구하였다. 본 연구에서는 6개월 때의 청성뇌간반응검사를 통해서 얻어진 청력 역치를 실제 청력 역치로 생각하였다.
   변조이음향방사의 측정은 Virtual Model 330 Instrument version 1.9 for Macintosh(Virtual Corporation. Fortland. Oregon)를 이용하여 신생아가 편안히 잠자고 있는 상황에서 측정하였다 자극음(primary tone) f1과 f2의 강도는 75 dB SPL을 주었고, f2와 f1의 주파수의 비는1.21로 설정하였다. f1과 f2의 기하평균(Fe＝(f1×f2)^1/2)을 x축으로 변조산물(distortion product)의 진폭(amplitude)을 y축으로 변조이음향방사청력도를 작성하였다. 청력도상의 2.25~3.56 kHz 사이의 5개 주파수에서의 변조이음향방사반응의 근평균제곱(root mean square, RMS)과 기저 소음의 근평균제곱의 차이를 몇 dB로 하느냐를 통과-탈락(pass-or-fail)의 기준으로 정하였다.⁸⁾ 3 kHz 입/출력 곡선은 f1은 2720 Hz, f2는 3300 Hz에서 음의 강도를 30 dB에서 5 dB씩 증가시켜 75 dB까지 주며 변조산물의 진폭을 측정하여 f과 f2의 기하평균을 x축으로 하여 플로팅하였으며 변조산물의 진폭과 주변소음의 진폭을 비교하여 변조산물의 진폭이 주변소음 수준보다 3 dB 이상 커지는 최소자극치를 역치로 계산하였다.
   생후 6개월째 시행한 청성뇌간반응검사 전위는 피부전극을 두정부와 동측 유양동 부위에 부착하여 측정하였으며, 청각자극은 헤드폰을 통하여 필터된 클릭음을 주었다. 청력 역치는 3 kHz 주파수에서 청성뇌간반응검사상에서 인지 가능한 형태의 wave V를 보이는 최저 자극치로 정하였으며 3 kHz의 최저 자극치를 청각 역치로 채택하였다.
   본 연구에서는 40 dB이상의 중등도(moderate) 이상의 난청 환아를 선별하였으며, 전기적 역치가 실제 청력 역치보다 10~20 dB 가량 높게 나오는 것을 감안하여⁹⁾ 입/출력곡선과 청성뇌간유발 반응의 역치는 60 dB를 기준으로 정하였다.
   입/출력곡선의 역치 60 dB이상 나온 경우를 검사-양성(test-positive)으로 하고 변조이음향방사청력도에서 2.25에서 3.56 kHz 사이의 5개 주파수에서의 변조이음향방사반응(DP response)의 근평균제곱(root mean square, RMS)과 기저 소음의 근평균제곱의 차이가 5 dB, 10 dB 그리고 15 dB를 기준으로 각각 기준보다 작은 경우를 검사-양성으로 하였다.⁸⁾ 2 kHz이하의 주파수에서의 높은 잡음 강도와 4kHz이상에서의 기기적인 차이 때문에 해석에 있어서 포함시키기 어려웠다. 본 연구에서 입/출력곡선을 3 kHz만 측정하였는데 이도 같은 이유에서였다.
   변조산물과 소음의 근평균제곱값은 Salata 등⁸⁾의 방식대로 계산하였다. 반응수준은 로그값인 dB SPL이므로 선형값인 음압진폭(sound pressure amplitude)로 바꾸어서 계산하였다. L이 반응의 dB SPL값일 때 p＝(20 Pa)(10^L/20)이며, 각 주파수에서의 음압진폭(sound pressure amplitude)을 Xn으로 했을 때 근평균제곱은 RMS＝[(X1²＋X2²＋X3²＋X4²＋X5²)/5]^1/2이고, 이 값을 다시 SPL로 바꾸기 위해 L＝20 Log(P/20)으로 계산하였고 반응과 소음의 차이를 각 개인에서 계산하였다. 반응과 소음의 근평균제곱의 차이를 5 dB, 10 dB, 15 dB를 기준으로 하여 통과-탈락 기준을 정하였다.
   청성뇌간유발반응에서의 청각 역치가 60 dB 이상 나온 경우를 질환-양성(disease-positive)으로 하여 입/출력곡선과 변조이음향방사반응을 이용한 선별 검사의 민감도와 특이도를 각각 구하였다. 또한 입/출력곡선의 역치와 변조산물의 진폭, 그리고 청성뇌간유발반응검사의 역치(ABR threshold)간의 상호간의 상관관계를 구하여 입/출력곡선의 역치(I/O threshold)로 실제 청력 역치를 예측할 수 있는지 살펴보았다. 통계처리는 SPSS 10.0 for windows를 사용하여 Spearmann's 상관관계분석을 하였다.

결     과

   신생아중환자실(NICU)의 대상 환아 69귀 중 청성뇌간반응검사(ABR)에서 60 dB이상의 역치를 보여 중등도 이상의 난청을 보인 귀는 모두 4귀로 중등도 이상의 난청의 유병율은 5.79%였다.
  JCIH(Joint Committee on Infant Hearing)에서 1994년 제시한 고위험난청군⁹⁾의 위험인자 중 본 연구 대상인 NICU 환아들에게서는 Table 1과 같은 순서로 고위험난청군의 위험인자가 확인되었다. 69귀 중 24귀(34.8%)가 출생시 체중 1500 gm 미만인 경우였다. 5일 이상 기계 호흡(mechanical ventilation)을 한 경우와 교환수혈이 필요할 정도의 과빌리루빈혈증의 병력은 20귀(28.9%), 8귀(11.6%)에서 각각 발견되었다. 본 연구에서 청성뇌간반응검사에서의 청각 역치가 60 dB 이상인 환아는 모두 출생시 체중이 1500 gm미만인 환아로 출생시 체중이 1500 gm미만인 경우, 그 이상인 경우에 비하여, ABR에서 60 dB이상의 역치를 가질 확률이 통계적으로 유의하게 높았다(p＝0.045)(Table 2).
   고위험난청군인 대상 환아에서의 입/출력곡선을 통하여 구한 I/O threshold의 평균값(mean)은 56.80 dB였고 중간값은 55 dB였다(Fig. 1). 정상신생아를 대상으로 한 저자의 연구에서 구한 I/O threshold의 중간값(40 dB)과 비교해 볼 때⁶⁾ 중간값은 통계적으로 유의하게 차이가 있었다(p<.05).
   I/O threshold를 이용한 난청 선별검사의 민감도와 특이도는 100%와 63.1%로 각각 나타났다(Table 3).
   변조이음향방사청력도의 변조산물의 진폭을 이용한 선별 검사에서는 5개 주파수에서의 변조산물의 RMS와 기저 소음의 RMS의 차이를 통과-탈락 기준으로 정하였는데 그 기준을 5, 10 그리고 15 dB로 정하였을때 각각에서의 민감도와 특이도를 신출하였다. 세 경우 민감도는 모두 100%였으나 특이도는 15 dB에서 12.30%, 10 dB에서는 18.46%, 그리고 5 dB에서는 24.6%로 기준에 따라 2배 가까운 차이를 보였다. 본 연구에서 통과-탈락 기준을 5 dB로 하였을 때 16귀(23.1%), 10 dB에서 12귀(17.4%), 15 dB에서는 69귀 중 8귀(11.6%)에서만 DP audiogram에서 통과하였다. 10 dB를 기준으로 하였을 때 변조이음향방사청력도에서 탈락한 57귀 중29귀(50.8%)에서 60 dB미만의 I/O threshold를 보였으며 이들 29귀는 6개월 후 모두 60 dB미만의 정상적인 ABR threshold를 보였다.
   변조산물의 진폭, I/O threshold, 그리고 ABR threshold와의 상관관계에 대해서 살펴보았는데 우선 변조산물의 진폭과 I/O threshold와의 상관관계를 보면 r＝-0.211이고 p＝0.323으로 약한 음의 상관관계가 있는 것처럼 보이나 통계적인 유의성은 없었다(Fig. 2). 또한 변조산물의 진폭(5주파수에서의 RMS와 주변소음의 RMS의 차)과 ABR threshold 사이에는 아무런 상관관계가 없었다(Fig. 3).
   반면 I/O threshold와 ABR threshold 사이에는 r＝0.400, p＝0.036으로 통계적으로 유의한 상관관계가 존재하였다(Fig. 4).

고     찰

   본 연구에서는 고위험 난청군인 신생아중환자실 환아를 대상으로 변조산물의 진폭, I/O threshold 등을 이용하여 선별 검사로서의 효용성 등을 살펴보았다. 고도 난청(70 dB 이상)의 빈도는 대략 750~1000명 중의 1명 정도로 그 빈도가 이처럼 낮기 때문에 정상 신생아를 대상으로 하여 각종 선별 검사의 민감도, 특이도를 구하는 것은 쉽지 않다. 또한 변조산물의 진폭, I/O threshold, 그리고 ABR threshold 간의 상관관계를 살펴보기 위해서는 다양한 스펙트럼의 청력을 가진 집단이 적합할 것으로 여겨진다. 따라서 본 연구에서는 2~5% 정도로 정상 신생아보다 난청의 유병율이 훨씬 높은 고위험난청군인 신생아중환자실 환아를 대상으로 하였다.
   서울대병원 신생아중환자실의 연구기간 1년 동안 중등도 이상의 난청의 기간 유병율(interval prevalence)은 5.76%로 기존의 알려져 있는 유병율과 크게 다르지 않았다.
   이렇게 난청의 위험 인자를 가지고 있는 신생아를 중심으로 하는 선별 검사 덕분에 난청의 발견은 빨라졌다. 하지만 고위험난청군만을 대상으로 하는 선별 검사로는 중증 이상의 난청을 가지고 있는 신생아의 대략 50% 정도 밖에 발견할 수 없는 것으로 보고되고 있으며, 미국에서조차 난청이 발견되는 평균 연령은 만 3세에 이른다고 알려져 있다.¹⁰⁾ 따라서 현재 JCIH는 모든 신생아를 대상으로 하는 난청 선별 검사를 추천하고 있다. 이런 추세에 모든 신생아를 대상으로 하는 난청 선별 검사는 시행하기 쉽고, 타당하면서도 비용도 저렴하여야 하는 것이다. 이음향방사를 이용한 신생아 난청 선별 검사는 그런 면에서 국내외에서 최근에 활발히 연구되어 지고 있다.
   본 연구에서 I/O threshold를 이용한 난청 선별 검사의 민감도와 특이도는 100%와 63.1%였다. 이에 반하여 변조산물의 진폭을 이용한 선별 검사의 민감도는 100%였으나 특이도는 기준에 따라 5 dB, 10 dB,그리고 15 dB일 때 각각 24.6%, 18.46% 그리고 12.30%로 I/O threshold를 이용한 선별 검사에 비해 특이도면에서 많이 떨어지는 결과를 보였다. 이는 변조산물의 진폭을 이용한 다른 외국의 여러 연구의 경우와 비교해 볼 때도 특히 특이도에 있어서 다소 떨어지는 수치이다. 대부분의 고위험난청군을 대상으로 하는 청력 선별 검사의 연구들에서 민감도는 50~100%였고 특이도는 13~74%로 다양하였다.¹¹⁾¹²⁾ 다양한 민감도와 특이도는 통과-탈락 기준이 유동적인 면과 밀접한 관련이 있는 것으로 여겨지는데 변조산물과 소음의 진폭의 차이를 15 dB로 기준을 엄격하게 적용하게 한 연구에서 특이도가 13%에 불과했으나¹¹⁾ 변조산물과 소음의 진폭의 차이가 6주파수 중 4주파수 이상에서 3 dB 이상 될 경우 통과로 판정했던 다른 연구에서 74%의 특이도를 보인 것이 이를 잘 설명해주고 있다.¹²⁾ 즉 보다 민감도를 높이기 위하여 통과-탈락 기준을 엄격하게 잡은 것이 특이도를 낮게 한 것이다. 본 연구에서의 통과-탈락의 기준과 동일한 기준을 썼던 Salata 등의 연구는 통과-탈락의 기준으로서 10 dB를 적용할 때 민감도를 크게 낮게 하지 않으면서도 특이도를 어느 정도 수준으로 유지할 수 있다고 보고하였다.⁸⁾
   저자의 정상신생아에 대한 연구⁶⁾에서 위의 5개 주파수의 변조산물과 소음의 근평균제곱의 차이가 3 dB 이상 되는 경우는 전체의 95% 이상이었는데 반하여 본 연구의 고위험 난청군에서는 불과 38.4%로 전반적으로 변조산물의 진폭이 많이 감소한 것을 알 수 있다. 변조 산물의 진폭 뿐만 아니라 I/O threshold의 중간값도 두 군에 있어서 통계적으로 유의하게 차이가 있었다.
   본 연구의 변조산물의 진폭을 이용한 선별 검사의 특이도가 다소 떨어지는 원인을 위의 사실과 결부하여 생각해 볼 때 우선 고위험난청군인 미숙아에 있어서의 삼출성 중이염의 영향을 생각해 볼 수 있다. 중이의 문제는 정상 만삭 신생아에 있어서는 매우 드물다고 보고되고 있다.¹³⁾ 하지만 신생아중환자실환아를 대상으로한 한 연구는 30%의 환아에서 중이에 삼출성 중이염이 있었고 비기관삽관(nasotracheal intubation)이 있는 경우에 특히 그러한 경향이 두드러졌다고 보고하였다.¹⁴⁾ 실제로 본 연구에서 이음향방사의 측정시 중이 내의 삼출액 유무나 다른 전도장애를 초래하는 병변을 직접 확인하지 못한 상태에서 이음향방사를 실시한 경우가 대부분이었다. 국내의 한 연구에 의하면 25 dB 이내의 청력 역치를 가짐에도 불구하고 중이의 조건에 따른 변화인 임피던스 A형군과 B또는 C형 군간에 DPOAE의 양성율에 있어서 의미있는 차이가 있었는데 A형군에서는 90%의 양성율이었던 것에 반하여 B형의 경우는 12%, 그리고 C형의 경우는 13.6%의 낮은 양성율을 보였다.¹⁵⁾ 결국 중이 삼출액의 영향으로 인한 가양성(false positive)의 증가로 특이도가 상당 부분 낮아졌다고 볼 수 있다.
   중이의 문제와 더불어 외이도의 각종 이구 등의 영향도 생각해 볼 수 있다. 정상 만삭신생아를 대상으로한 한 연구는 대상 환아의 43%에서 외이도가 이구로 부분적 혹은 전체적으로 막혀 있었으며, 폐색의 정도가 심할수록 변조이음향방사 검사에서 탈락의 비율이 높았다고 보고하였다.¹⁶⁾ 본 연구의 대상인 신생아중환자실환아의 경우도 크게 다르지 않을 것이라고 생각할 수 있겠다.
   이렇게 가양성이 많아질 수 있는 조건에서도 I/O threshold를 이용한 선별 검사의 특이도는 63.1%로 변조산물과 소음의 근평균제곱의 차이 10 dB를 통과-탈락의 기준으로 하였을 때의 특이도 18.46%와 비교해서 변조산물의 진폭을 이용한 검사보다 훨씬 높게 나와 변조산물의 진폭을 이용한 검사에서 탈락이 되었을 때, I/O threshold를 반영하면 가양성을 줄일 수 있음을 알 수 있다.
   변조이음향방사청력도에서의 변조산물의 진폭의 크기가 실제 청력 역치를 어느 정도 예측할 수 있는지에 대해서는 여러 연구가 있다. 대체적으로 고주파수에서 매우 큰 자극음을 주었을 경우에는 청력 역치에 비례하여 DP response는 감소하는 것으로 알려져 있으나 저주파수에 있어서 이러한 상관관계는 뚜렷하지 않은 것으로 되어 있다.¹⁷⁾¹⁸⁾
   본 연구에서는 입/출력곡선의 역치와 변조산물에서의 진폭, 그리고 ABR threshold간의 상호간의 상관관계를 구하여 입/출력곡선의 역치(I/O threshold)로 실제 청력 역치를 예측할 수 있는지 살펴보았다. 입/출력곡선의 역치와 변조산물에서의 진폭, 그리고 ABR threshold 사이에 서로 상관관계가 존재하였던 것은 입/출력곡선의 역치와 ABR threshold의 관계 뿐이었으며 이 상관관계는 양(positive)의 상관관계이므로(r＝0.400) 이로써 입/출력곡선의 역치로 ABR threshold를 어느 정도 예측할 수 있음을 알 수 있다. 특히 본 연구에서 변조산물의 진폭과 ABR threshold간에는 아무런 상관관계가 존재하지 않아 상대적으로 입/출력곡선의 유용성을 알 수 있었다.

결     론

   본 연구에서 고위험난청군인 신생아중환자실환아의 중등도 이상의 난청의 기간 유병율은 5.79%였다. 입/출력곡선의 역치를 이용한 선별검사는 민감도 100% 특이도 63.1%로 향후 신생아 선별 검사에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다. 입/출력곡선을 이용한 선별검사는 변조산물의 진폭을 이용한 선별검사에 비하여 높은 특이도를 보였으며, 입/출력곡선을 이용하여 얻은 청력역치와 ABR threshold간에 양의 상관관계가 존재하여 입/출력곡선의 역치로 어느 정도 실제 청력역치를 예측할 수 있는 등 많은 장점이 있었다.
   또한 신생아 선별 검사시 중이와 외이의 상태를 함께 평가함으로써 검사 결과를 해석할 때 잘못된 해석을 피하게 하고, 입/출력곡선이나 변조산물의 진폭을 이용한 선별 검사 모두에서 특이도를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

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