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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 44(11); 2001 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2001;44(11): 1187-1191.
The Clinical Application of Voice Analysis in Identifying the Presence of Laryngopharyngeal Reflux in Patients with Pharyngeal Neurosis.
Seong Cheol Heo, Seok Joong Hong, Yong Jin Song, Seung Joo Yoo, Sang Yoon Kim, Soon Yuhl Nam
Department of Otolaryngology, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea.
인후두이상감증 환자들에서 인후두역류의 확인에 있어 음성검사의 임상적 적용
허성철 · 홍석중 · 송용진 · 유승주 · 김상윤 · 남순열
울산대학교 의과대학 서울중앙병원 이비인후과학교실
주제어: 인후두이상감증인후두역류24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사음성 분석.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Pharyngeal neurosis is a common problem in the otolaryngology clinic. Laryngopharyngeal reflux is suggested as one of the etiologic factors in pharyngeal neurosis. The purpose of this study was to find usefulness of voice analysis in diagnosis of pharyngeal neurosis and correlation between voice analysis and 24-hour ambulatory double-probe pH monitoring.
MATERIALS AND METHODS:
42 patients with pharyngeal neurosis underwent fiberoptic laryngoscopy, voice analysis, and 24-hour ambulatory double-probe monitoring. The authors used a computerized acoustic analysis pr-ogram (CSL-MDVP) to measure fundamental frequency, jitter, shimmer, and noise to harmonics ratio.
RESULTS:
There was a significant difference between the positive group and negative group during 24-hour ambulatory pH monitoring regarding jitter and shimmer. Correlation results were good between voice analysis and 24-hour ambulatory double-probe pH monitoring, poor between fiberoptic laryngoscopy and 24-hour ambulatory double-probe pH monitoring.
CONCLUSION:
This study showed that when abnormal results in voice analysis were found in patients of pharyngeal neurosis, the probability that 24-hour ambulatory double-probe pH monitoring would be abnormal was high.
Keywords: Pharyngeal neurosisLaryngopharyngeal reflux24-Hour ambulatory double-probe pH monitoringVoice analysis

교신저자:남순열, 138-736 서울 송파구 풍납동 388-1 울산대학교 의과대학 서울중앙병원 이비인후과학교실
              전화:(02) 2224-3710 · 전송:(02) 489-2773 · E-mail:synam@www.amc.seoul.kr

서     론


   인후두이상감증은 이비인후과에서 흔히 접하게 되는 증상으로 2000여 년전 히포크라테스는 여성의 몸 안에 떠다니는 구가 목에 걸리므로 발병한다고 생각하여 처음으로 인두신경증(globus hystericus)이라고 기술하였다.1) 애초에 히스테리 경향이 있는 사람들에게 잘 발병하는 것으로 인식되어 왔던 이 병의 진단은 이학적 검사나 방사선 검사 등을 통해 다른 원인일 가능성이 있는 질병을 배제하고 나서 정신적이라고 추정될 때 내려졌다.
   지난 수 십 년간 인후두이상감증이 단순한 정신적인 원인의 발현이 아니고 내재한 기질적 원인에 의한 것이라는 보고가 계속되어 왔으며 예로서 경부골성증식, 부비동염, 악관절기능이상, 설편도비대증, 인후두역류증, 종양성 병변 등이 제시되어 왔다.2) 최근에 인후두역류증과 인후두이상감증의 연관성을 증명하는 보고가 증가하고 있으며 이에 대하여 과거부터 많은 연구가 되어 왔지만 아직도 진단에 있어서 검사방법의 침습성 등의 이유로 어려움이 있다. 인후두역류증의 확진에는 후두 내시경 소견과 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사를 하게 되는데 후두 내시경 검사는 이비인후과 외래에서 쉽게 시행 가능하지만 진단에 결정적인 검사가 아니며 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사는 환자에게 그 시행과정이 다소 침습적이기에 이비인후과 영역에서의 인후두이상감증 환자에서 통상적으로 시행되지는 않고 있다.
   인후두역류증 환자에서 후두의 미세한 병변(피열연골 후상반부의 발적이나 이상 증식증 또는 피열연골의 성대돌기부위에 발적 소견)을 흔하게 볼 수 있다. 이러한 환자들이 음성검사 상에서 후두에 어떤 병변도 없는 경우와는 차이를 보일 수 있다는 점에 착안하여 인후두이상감증을 주소로 내원한 환자들을 대상으로 음성검사, 후두화이버스코피, 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사를 시행하였다. 이를 바탕으로 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사에서 양성인 환자군에서의 음성검사 결과가 대조군(인후두이상감증이 있으나 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 결과가 음성인 군) 그리고 정상군과 비교하여 유의한 차이를 보이는지 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

   2000년 1월부터 2000년 10월까지 이비인후과 혹은 내과 외래에 인후두이상감증, 즉 목에 무언가 걸린 듯한 느낌, 목에 가래가 계속 걸려있는 듯하여 계속 헛기침을 하는 것을 주소로 내원한 42명의 환자를 대상으로 하였다. 이들 환자들의 남녀비는 20:22였으며 연령분포는 28세에서 67세까지 평균 41.9세였다. 임상 증상은 인후두이물감, 만성기침, 애성, 인후통 등의 순이었다. 정상군은 과거력상 후두에 질환이 없고 후두화이버스코피를 실시하여 이비인후과적 검사상 정상인 남자 11명, 여자 9명을 대상으로 하였다. 정상군의 연령 분포는 25세에서 62세까지이며 평균 연령은 45.6세였다.
   42명의 인후두이상감증 환자에 대해 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사을 시행하였다. 인후두이상감증이 있으면서 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 양성인 11명의 환자군과 인후두이상감증은 있지만 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사에서는 음성인 31명의 대조군으로 분류하여 비교 분석하였다. 24시간 이중 식도내 산도 검사는 Microcrystant antimony전극(Synectic Medical, Stockholm, Sweden)을 calibration한 후 기준 전극은 흉부에 부착하여 고정하였다. 식도 내에는 20 cm 간격으로 2개의 탐침이 있는 이중 탐침을 사용하였으며, 도관은 비강을 통하여 삽입한 후 상부식도전극은 식도 내압 검사로 결정한 상부식도괄약근의 부위에 위치시켰다. 기록은 Digitrapper MK III(Synectic medical)에 연결하여 24시간 동안 기록하였으며 Esophagogram Analysis Software, Version 5.51C3(Gastrosoft Inc)을 이용하여 분석하였다. 하부식도전극에서는 pH가 4 이하인 경우가 전체 24시간중 3.4% 이상일 때 양성으로 진단하였다. 상부식도전극에서는 Bowmann Gray대학의 정의에 따라 한 번이라도 pH가 4 이하로 내려가면 양성으로 판정하였다.3)
   후두화이버스코피는 피열연골의 후상부의 발적, 성대돌기 부위의 발적, 부종, 혹은 피열연골간의 pachyderma 소견 중에서 한가지라도 있는 경우에는 양성으로 판정하였으며 상기 소견이 한가지도 존재하지 않는 경우에는 음성으로 판정하였다.
음성검사 방법은 인후두이상감증을 호소하는 환자에서 음성 채취를 위해 조용한 병실에서 digital audiotaperecorder (Sony Corp.)를 이용하여 마이크로부터 10 cm 떨어진 거리에서 가장 편안한 높이와 크기의 목소리로 3초 이상 /a/의 발성을 3회 이상 반복하게 하였으며, 발성된 음성은 25 KHz의 sampling rate로 채취하였고 3회 측정한 음성 표본 중에서 가장 안정된 것을 골라 jitter가 가장 낮은 수치를 보이는 연속된 500 msec 구간을 분석하였다.4) 발성의 시작과 종료에 의해 jitter와 shimmer 값이 영향을 받지 않도록 발성의 중간부분을 선택하였다. 녹음된 음성은 CSL 4300B(KAY elemetrics Corp.)의 MDVP(multidimensional voice program)를 이용하여 jitter, shimmer, 기본주파수(Fo), NHR 등 4가지 항목에 대하여 음성검사를 시행하였다.
   음성검사 결과의 통계처리는 환자군(11명), 대조군(31명) 그리고 정상군(20명)으로 3개 그룹으로 나눈 후 4가지의 음성검사 지표(jitter, shimmer, Fo, NHR)을 이용하여 각 군간에 음성검사 지표의 차이를 알아보았으며 paired t-test를 이용하여 통계학적으로 검증하였으며 p 값이 0.05이하일 때 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.
   후두화이버스코피와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사간의 결과 일치도 그리고 음성검사와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사간의 결과 일치도를 알아보기 위해 kappa치를 이용하였다.

결     과

24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사와 후두화이버스코피간의 결과(Table 1)
   24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 양성군 11명에서의 후두화이버스코피 결과는 8명이 양성, 3명이 음성 소견을 보였으며, 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 음성군 31명에서 22명이 경비섬유광후두경 검사에서 음성, 9명이 양성 소견을 나타내어 경비섬유광후두경 검사의 민감도(sensitivity)는 0.73이고 특이도(specifity)는 0.71이다.

24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사에 기초한 환자군, 대조군과 정 상군에서의 음성검사 지표의 각 항목당 결과

Jitter(%)(Table 2)
   환자군에서 남성이 1.34±0.121, 여성이 1.71±1.061이며, 대조군에서 남성이 0.926±0.112, 여성이 1.109±0.175였으며 환자군이 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 증가된 소견을 보였다(p<0.05).

Shimmer(dB)(Table 3)
   환자군에서 남성이 1.379±0.211, 여성이 1.215±0.154, 대조군에서는 남성이 0.385±0.031, 여성이 0.417±0.067로 환자군이 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가 소견을 보였다(p<0.05).

Fundamental frequency(Hz)(Table 4)
   환자군에서 남성이 120.46±13.32, 여성이 204.01±23.11, 대조군에서는 남성이 121±13.59, 여성이 210±25.01로 환자군이 대조군에 비해 감소하는 양상을 보이나 통계적으로는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).

NHR(noise-to-harmonic ratio)(Table 5)
   환자군에서 남성이 0.1487±0.019, 여성이 0.123±0.016, 대조군에서는 남성이 0.144±0.020, 여성이 0.125±0.011로 환자군에서 증가하는 양상을 보이나 통계적으로는 의미가 없었다(p>0.05).
   대조군과 정상군 사이에서의 음성지표는 4가지 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).

24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 결과, 후두화이버스코피 결과 그리고 음성검사 결과간의 상호 일치도
   24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 결과에 대한 후두화이버스코피 그리고 음성검사간의 결과의 일치도는 경비섬유광후두경검사에 대해서 kappa는 0.38로 두 검사간에 결과 일치도는 낮게(poor) 나왔으며 음성검사에 kappa는 0.74로 일치도는 좋게(fair or good) 나왔다.

고     찰

   인후두이상감증이란 환자의 병력과 문진상의 특징적인 증상 즉 환자의 목부분에 이물감이나 가래가 걸린 듯한 느낌 또는 목이 뻐근하거나 건조함같은 증상을 계속 호소하면서 이학적 검사에서 비정상적인 소견을 배제함으로써 진단할 수 있다. 이학적 검사에서 관찰할 수 있는 가장 흔한 소견은 후두 부종, 후방부 발적, 미만성 발적 등이나 정상 후두경 소견을 보이는 경우도 있을 수 있으며, 인후두역류의 특징적인 후두경 소견은 없다는 Feehs 등5)의 주장도 있다. 인후두역류증과 인후두 질환 사이의 상관 관계에 대해서는 1960년대 후반부터 주장되어 왔다. 특히, 인후두이상감증과 인후두역류의 관계는 Malcomsen6)이 acid barium esophagogram을 이용한 연구에서 인후두이상감증 환자의 63%가 인후두역류를 가지고 있었다고 주장한 이후 인후두역류를 인후두이상감증의 원인으로서 연구가 많이 이루어지고 있다. 인후두역류가 인후두이상감증의 한 원인 인자로써의 역할에 대해서는 아직 논란이 많지만 대부분의 학자들에 의해 받아들여지고 있는 추세이다. 최근에는 인후두이상감증 환자에서 위산역류억제약물을 사용했을 때 42%의 환자에서 증상의 호전을 보았다고 하는 보고1)가 있었으며 Lorenz 등7)은 인후두이상감증환자의 67%에서 식도질환이 발견된다고 하여 인후두역류가 인후두이상감증을 일으킬 수 있는 원인의 하나라고 생각하였다. Moloy,8) Freeland9) 등도 인후두역류를 치료함으로써 인후두이상감증 환자의 증상 호전 및 완치가 74%와 77%에서 각각 있었다고 하였다. 비록 약물의 위약 효과를 고려한 조절된 연구는 시행되지 않았지만 인후두역류 치료로써 인후두이상감증이 유의하게 호전된다는 여러 임상 연구 결과는 인후두역류가 인후두이상감증을 유발하는 여러 원인 중 최소한 중요한 한가지 요인임을 입증한다고 생각한다.
   인후두 역류에 의한 인후두이상감증 유발기전으로는 첫째, 역류된 위산이 직접 하인두나 성대후반부에 노출되어 점막을 자극함으로써 실제적으로 인두와 후두의 급성 염증과 종창 때문에 목에 이상감을 야기시킬 수도 있으며 둘째, 인후두역류에 의한 상부식도괄약근의 반사적인 긴장의 증가로 후두부위의 이상감을 느낄 수도 있다. 셋째, 인두 혹은 후두가 역류물질에 노출됨이 없이 식도염으로부터 이물감이 전달되어 나타날 수 있다고 설명되고 있다.10) 이러한 인후두역류에 의해서 발생할 수 있는 후두 부위의 해부학적 변화는 음성 변화를 야기할 수 있으며 이는 후두 부위의 거시적(macroscopic) 변화 이전의 현미경학적(microscopic) 변화에 의해서도 가능하다. 따라서 이러한 변화에 의해 음성 검사시의 음성 지표의 변화를 가져올 수 있다.
  
음성지표 중 jitter는 성대 진동의 주기마다 주파수의 불규칙한 정도를 의미하며, shimmer는 성대 진동의 주기마다 강도의 불규칙성을 나타낸다. 기본 주파수(Fo)는 편안한 발성시 음의 높이를 의미하며, NHR은 harmonic component에 대한 noise component의 음향 에너지 비율을 뜻한다. Wolfe 등11)은 음성 장애의 정도를 나타내는 음향 변수로 jitter, shimmer, Fo, NHR을 선택하였다. Jitter와 shimmer는 주로 성대 안정성을 살펴보는 것으로 성대간의 비대칭성, 공기 흐름의 장애, 성대내 점액질의 작용, 모세혈관의 분포 등에 의해 생기는 것으로 추정되며 병적인 상태에서 값이 증가된다.12) 본 연구 결과에서는 대조군과 정상군간의 음성 지표간의 차이는 통계적으로 유의성이 없었으나 대조군과 환자군간의 음성 지표는 jitter와 shimmer에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였다.
   경비섬유광후두경 검사의 민감도가 0.73, 특이도가 0.71로 비교적 높게 나왔지만 경비섬유광후두경 검사와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사간의 kappa 값이 0.38로 두 검사 결과간의 일치도는 낮았다. 이것은 경비섬유광후두경 검사의 위양성률과 위음성율이 각 각 0.27, 0.29이었으며, 이러한 부분들이 전체적으로 검사간 결과의 일치도에 영향을 주어 나타난 것으로 생각된다. 이러한 결과는 인후두역류와 인후두이상감증 환자에서의 후두경 소견과 24시간 산도 검사간의 연관성에 대한 Woo 등13)의 연구 결과와 동일하였다. 반면에 음성검사와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사간의 kappa 값은 0.74로 일치도가 좋게 나왔다.
   이러한 결과들을 고려하면, 인후두이상감증을 호소하는 환자에서 이비인후과 외래에서 흔히 시행되는 경비섬유광후두경 검사를 통한 이학적 검사는 전형적인 인후두역류 때 볼 수 있는 소견을 나타내는 일부의 경우를 제외하고는 인후두역류 진단에 침습적인 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사의 결과를 어느정도 예측할 수 있는 pre-evaluation의 단일 검사로는 적절하지 않다고 생각된다. 이에 반해 음성 지표들을 통한 음성분석은 인후두이상감증 환자에 있어서 인후두역류가 의심되는 경우 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 시행 전에 pre-evaluation 검사로 시행하여 인후두역류 유무를 좀더 정확히 예측하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 또한, 후두내 미세손상을 비교적 잘 반영하는 객관적이고 비침습적인 방법이라 생각된다.

결     론

   본 연구에서 인후두이상감증을 가진 환자에서 경비섬유광후두경 검사와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사 그리고 음성검사를 실시한 결과, 경비섬유광후두경 검사와 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사간의 correlation을 나타내는 kappa 값은 0.38이었다. 이에 반해 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사와 음성검사 사이의 kappa 값은 0.74로 검사 결과간 일치도가 보다 높게 나왔다. 따라서 위식도역류 환자에서 jitter, shimmer의 결과가 유의하여 인후두이상감증을 호소하는 인후두역류 환자에서 음성검사상 이상 소견이 있으면 24시간 이중 탐침 식도내 산도 검사에서 이상 소견이 보일 확률이 높다고 할 수 있다.


REFERENCES

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  12. Nam SY, Park JH, Jeon HG, Kim SY. Acoustic analysis of benign vocal cord lesions: before and after microlaryngeal surgery. Korean J Otolaryngol 1998;41:925-8.

  13. Woo P, Noordzij P, Ross JA. Association of esophageal reflux and globus symptom: comparision of laryngoscopy and 24-hour pH manometry. Otolaryngol Head Neck Surg 1996;115:502-7.

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