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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 54(9); 2011 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2011;54(9): 603-609.
doi: https://doi.org/10.3342/kjorl-hns.2011.54.9.603
Estimate Hearing Recovery Rate Using Statistical Analysis of Sudden Sensorineural Hearing Loss.
Dong Sik Chang, Soo Wan Park, Jae Young Choi, Ah Yong Kim, Kyung You Park, Chin Saeng Cho, Young Jin Choi
1Department of Otorhinolaryngology-Head & Neck Surgery, College of Medicine, Eulji University, Daejeon, Korea. cds8922@naver.com
2Department of Hospital Management, Eulji University, Daejeon, Korea.
통계적 분석을 통한 돌발성 난청 환자의 청력 회복률 추정
장동식1 · 박수완1 · 최재영1 · 김아영1 · 박경유1 · 조진생1 · 최영진2
을지대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실1;을지대학교 의료경영학과2;
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Sudden deafness is not rare but its pathophysiology has not been fully determined and treatment is controversial at present. There is much debate regarding the prognostic factors in sudden deafness patients. Various studies have been done to find out factors concerned with the recovery of sudden deafness, but there are still many unknown components as the probability of recovery from sudden deafness depends on many factors. The aim of this study is to identify an expectation of recovery by regression formula.
SUBJECTS AND METHOD:
We reviewed the records of 241 patients who were admitted for treatment between 2002 and 2005 under the initial diagnosis of idiopathic sudden hearing loss. The patients were treated with steroid, vasodilator and plasma expander. Improvement of hearing was measured by Siegel's criteria and correcting rate. Prognostic factors that might be associated with the degree of hearing recovery were classified and analyzed by the optimal scale regression analysis method using SPSS ver. 12.0.
RESULTS:
Siegel's criteria and correcting rate have statistical correlation with respect to age, initial hearing level, patterns of pure tone audiogram and duration of initial treatment from onset to hearing improvement after treatment. Vertigo is not associated with hearing improvement.
CONCLUSION:
The initial hearing level, patterns of pure tone audiogram and duration of initial treatment from onset are associated with the degree of hearing recovery. We produced a calculating model of hearing improvement based on factors affecting hearing improvement.
Keywords: Sudden hearing lossCalculating modelPrognosis

Address for correspondence : Chin-Saeng Cho, MD, Department of Otorhinolaryngology-Head & Neck Surgery, College of Medicine, Eulji University, 1306 Dunsan-2 dong, Seo-gu, Daejeon 302-799, Korea
Tel : +82-42-611-3133, Fax : +82-42-611-3136, E-mail : cds8922@naver.com

서     론


  
돌발성 난청은 순음청력 검사에서 3개 이상의 연속된 주파수에서 30 dB 이상의 감각신경성 청력 손실이 3일 이내에 발생한 경우를 의미한다.1,2) 돌발성 난청은 임상적으로 드물지 않게 볼 수 있는 질환으로 1944년 De Kleyn3)이 처음 보고한 이래 현재까지 그 정확한 병리기전과 원인이 확실하게 밝혀져 있지 않다. 바이러스 감염설, 순환 장애설, 내이막 파열설, 자가면역성 질환, 청신경 종양, 외상, 이독성 약물, 선천성 기형 등 여러 원인과 발생기전이 제시되고 있으며4,5,6,7) 이러한 학설들에 기초한 치료법으로는 혈관확장제, 항응고제, 고압산소 요법, carbogen 흡입, 성상신경 차단술, 스테로이드, 항바이러스제 등이 있다. 또한 돌발성 난청은 여러 인자가 치료 예후에 영향을 미치고 있다고 알려져 있다. 현재 알려진 치료 예후에 관련된 인자 중 발병 초기 청력소실의 정도, 치료시작 시기, 나이, 어지럼 및 이명의 동반유무, 청력도 유형 등이 영향을 주는 인자로 보고되고 있고8,9,10,11,12) 그 외에도 많은 인자들이 치료 예후에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 
   본 연구는 기존의 알려진 예후인자들을 통계학적으로 재 검증하고, 각 예후인자가 청력회복에 미치는 기여도를 수치화 하고 돌발성 난청 환자의 초기 진단시 청력 회복에 영향을 미치는 예후 인자를 분석하여 치료 후 예측되는 청력 회복치를 추정할 수 있는 추정식을 산출해 보고자 하였다.

대상 및 방법

   2002년 1월부터 2005년 12월까지 본원 이비인후과에서 돌발성 난청으로 진단되어 입원치료를 받은 238명의 환자를 대상으로 후향적으로 의무기록을 분석하였다. 피험자의 선정 기준은 뚜렷한 원인 없이 순음청력 검사상 3일 이내에 3개의 연속된 주파수에서 30 dB 이상의 감각신경성 난청이 있는 환자를 대상으로 하였으며 이과적 질환의 과거력이 있거나 외상이나 뇌 병변에 의한 신경학적 이상소견을 보인 환자, 양측성 감각신경성 난청환자는 대상에서 제외하였다. 모든 환자는 7일간 입원하여 절대 안정하였으며 prednisolone을 처음 6일간 하루 60 mg 투여 후 4일에 걸쳐 감량하였으며 혈류 개선제(dextran)을 투여하였고 치료 후 3개월간 추적 관찰하였다. 치료 예후 인자를 나이, 초진시 환측 청력, 청력도의 유형, 어지러움의 유무, 치료시작 시기로 설정하여 의무기록을 토대로 분석하였다. 
   난청의 정도는 경도(mild, 26
~40 dB), 중등도(moderate, 41~55 dB), 중등고도(moderately severe, 56~70 dB), 고도(severe, 71~90 dB), 그리고 농(profound, 91 dB 이상)으로 분류하였다. 청력도 유형은 순음 청력 역치가 고음역이 저음역 보다 낮은 경우를 상승형, 전음역에서 역치가 비슷한 경우를 수평형, 저음역이 고음역보다 낮은 경우를 하강형, 고음역과 저음역에 비해서 중간음역이 뚜렷이 낮은 경우를 농형으로 정의하였다. 치료 후 청력 회복의 기준은 시겔 분류와 청력 개선율을 사용하여 청력 회복 정도를 판정하였다(Table 1 and 2). 청력 개선율 산출시 통계적 처리를 위해 청력 개선율에 따라 75% 이상을 1군, 50%에서 75%까지를 2군, 25%에서 50%까지를 3군, 25% 이하를 4군으로 분류하였다. 시겔 분류는 환자의 발병 전 청력 상태를 반영하지 않고 개선된 청력만을 의미하는 단점이 있고 청력 개선율은 건측 청력을 기준으로 발병 전 청력을 추정하여 개선된 청력을 계산하므로 건측 청력이 정상이 아닐시 표본으로 활용할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 방법 각각에 대한 표본추출과 분석을 진행하였다. 
   시겔 분류군에서는 총 238개의 표본에서 청력 개선율이 극단적으로 큰 1개의 데이터를 제거한 후 237개의 표본을 분석에 사용하였다. 환자들 중 남자는 98명으로 전체의 41%이고 여자는 139명으로 59%의 분포를 보이고 있었다. 또한 연령대별 환자분포를 살펴보면 9세 이하의 소아도 3명 존재하나, 40대가 53명(22.4%), 50대 46명(19.4%), 60세 이상 62명(26.2%)으로 장·노년층의 비율이 높았다. 또한 환자를 어지럼 동반 유무로 구분하면, 84.8%에 해당하는 201명이 어지럼이 없었으며, 청력도 유형은 상승형이 23명(9.7%), 수평형이 124명(52.3%), 하강형이 66명(27.8%), 농형이 24명(10.1%)을 차지하고 있었다. 환자의 난청 정도는 경도 129명(54.4%), 중등도 28명(11.8%), 중등고도 24명(10.1%), 고도 29명(12.2%), 농 27명(11.4%)의 분포를 나타내었고 치료시작 시기는 7일 이내가 202명(85.2%), 7일 이후가 35명(14.8%)이었다(Table 3). 시겔 분류군의 분포는 type I이 72명(30.4%), type II가 30명(12.7%), type III가 26명(11.0%), type IV가 109명(46.0%)으로 나타났다(Fig. 1).
   개선율 군에서는 건측의 청력이 정상이 아닌 환자를 제외한 184개의 표본 중 청력 개선율이 극단적으로 큰 1개의 데이터를 제거한 후 183개의 표본을 사용하였다. 성별 분포는 183명 중 남자가 75명(41%) 여자가 108명(59%)이었고 연령대별 환자분포를 살펴보면 9세 이하의 소아도 3명이 존재하나 40대가 45명(24.6%), 50대가 34명(18.6%), 60세 이상이 40명(21.9%)으로 장·노년층의 비율이 높았다. 또한 환자를 어지럼 유무로 구분하면, 83%에 해당하는 152명이 어지럼이 없으며 청력도 유형은 수평형이 96명(52.5%)으로 절반이상이고, 하강형이 46명(25.1%), 상승형이 20명(10.9%), 농형(V-type)이 21명(11.4%)을 차지하고 있었다. 환자 난청 정도는 경도 29명(15.8%), 중등도 33명(18.0%), 중등고도 32명(17.5%), 고도 42명(23.0%), 농 47명(25.7%)으로 그룹별로 비교적 고른 분포를 보였다. 치료시작 시기는 7일 이내가 160명(88.9%) 7일 이후가 23명(12.8%)을 차지하고 있다(Table 4). 개선율 군 그룹의 분포를 보면 1군 67명(36.4%), 2군 25명(14.1%), 3군 29명(15.2%), 4군 62명(34.2%)으로 나타났다(Fig. 2).
   본 연구에서 사용된 독립변수와 종속변수는 모두 범주화된 변수로서 독립변수는 순서형, 명목형 범주형 변수가 혼재하며 종속변수는 순서형 범주형 변수이다. 여러가지 범주형 독립변수들을 통해 하나의 범주형 종속변수와의 상관관계를 예측하고 최적의 자료 분석을 가능하게 하기 위해 다양한 통계기법 중 optimal scale regression을 이용하였다. 본 저자들은 이 통계기법을 이용하여 예후인자와 치료 종결시 청력과의 관계를 분석하여 치료 후 예측되는 청력 추정식을 산출하였다.

결     과

시겔 분류군
  
시겔 분류에 따른 청력회복 기준에 어떠한 예후 인자들이 영향을 주는지를 검증하기 위하여 회귀분석을 실시하였다. 종속변수를 시겔 분류로, 독립변수를 어지럼증의 유무, 청력도 유형, 성별, 초진시 환측청력, 치료시작 시기, 나이로 정하였다. 특히 본 연구에서는 나이, 청력과 같은 순서형 변수와 어지럼증의 유무, 청력도 유형과 같은 명목형 변수들이 함께 사용됨에 따라 SPSS 12.0의 optimal scale regression을 사용하여, 변수를 수치화하여 분석하였다. 본 연구에서 사용된 변수와 변수 간의 상관관계는 연령과 청력도 유형이 -0.178로 가장 큰 값을 나타내고 있어 변수간의 다중공선성은 낮을 것으로 판단된다(Table 5). 연구모형의 적합성을 검증한 결과, 검정통계량(F)이 4.146으로 본 연구에서 설정한 회귀식이 적합하다는 것을 알 수 있다. 또한 본 연구모형의 설명력이(R Square: 0.220) 22%로 연구영역을 고려할 때 의미 있는 수준으로 여겨진다(Table 6).
   시겔 분류는 치료 시작일이 빠를수록, 연령이 낮을수록, 초진시 환측 청력이 좋을수록 시겔 분류체계에 의한 청력 호전이 높은 것으로 나타났다. 또한 청력도의 유형에 따라 상승형의 경우 비상승형보다 청력 호전이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 표준화 계수(standardized coefficients)와 변수 중요도(variable importance)를 산출한 결과 연령과 청력도의 유형이 시겔 분류에 의한 개선에 높은 영향을 주고, 치료시작 시기, 초진시 환측 청력이 유의한 영향을 주는 것으로 파악되었다. 그러나 어지럼증의 유무는 시겔 분류에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 최종적으로 다음과 같은 회귀식을 산출하였다(Table 6).
   Y=-0.204χ1+0.147χ2+0.285χ3-0.142χ4
   Y: 시겔 분류
   χ1: 청력도 유형(0: 비상승형, 1: 상승형)
   χ2: 치료시작일(1: 7일 이내, 2: 7일 이후)
   χ3: 연령(1: 1
~9세, 2: 10대, 3: 20대, 4: 30대, 5: 40대, 6: 50대, 7: 60세 이상)
   χ4: 초진시 환측청력(1: profound, 2: severe, 3: moder-ately severe, 4: moderate, 5: mild)

개선율군
  
개선율군에 따른 청력회복 기준에 어떠한 예후 인자들이 영향을 미치는지 분석하였다. 본 연구에서 사용된 변수와 변수간의 상관관계는 연령과 청력도 유형이 -0.281로 가장 큰 값을 나타내고 있어 변수간의 다중공선성은 낮을 것으로 판단된다(Table 7). 연구모형의 적합성을 검증한 결과, 검정통계량(F)이 3.200으로 본 연구에서 설정한 회귀식이 적합하다는 것을 알 수 있다. 또한 본 연구모형의 설명력이(R Square: 0.211) 21%로 연구영역을 고려할 때, 의미 있는 수준으로 여겨진다(Table 8). 청력 개선율은 치료 시작이 빠를수록, 연령이 낮을수록, 그리고 초진시 환측 청력이 좋을수록 청력 개선 효과가 높은 것으로 나타났다. 또한 청력도의 유형에 따라 상승형의 경우 비상승형보다 청력호전이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 표준화 계수(standardized coefficients)와 변수 중요도(variable importance)를 산출한 결과 청력도의 유형과 초진시 환측 청력이 청력개선에 높은 영향을 미치고, 치료 시작일, 연령이 유의한 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 그러나 어지럼증 유무는 청력 개선율에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 최종적으로 다음과 같은 회귀식을 산출하였다(Table 8).
   Y=-0.210χ1+0.216χ2+0.154χ3-0.204χ4 
   Y: 개선율군
   χ1: 청력도 유형(0: 비상승형, 1: 상승형)
   χ2: 치료시작일(1: 7일 이내, 2: 7일 이후)
   χ3: 연령(1: 1
~9세, 2: 10대, 3: 20대, 4: 30대, 5: 40대, 6: 50대, 7: 60세 이상)
   χ4: 초진시 환측청력(1: profound, 2: severe, 3: moderately severe, 4: moderate, 5: mild)

고     찰

   돌발성 난청은 전 세계적으로 매년 1만 5천 예 정도가 보고되고 있으며8) 한국에서도 10만 명당 10명 이상 발병하는 것으로 보고된다.13) 돌발성 난청은 수 시간 내지 수일 사이에 걸쳐 돌발적으로 발생하는 원인 불명의 감각신경성난청으로 De Kleyn3)이 처음 보고하였고 Wilson 등1)에 의하면 순음청력검사에서 3개 이상의 연속된 주파수에서 30 dB 이상의 감각신경성 청력손실이 3일 내에 발생한 경우로 정의하였다. 이후 많은 연구들이 이루어졌으나 아직 그 병인이나 치료 방법 조차 확실히 밝혀내지 못한 실정이다. 현재까지 연구에 의하면 바이러스 감염과 혈관장애가 주된 발병 기전으로 생각되나 대부분 원인 불명인 경우가 많다. 치료는 추정되는 병인이 다양하므로 스테로이드, 혈액순환 개선제, 혈관확장제, 항바이러스제, 이뇨제를 사용할 수 있으며 Wilson 등1)은 중증도 청력 소실이 있는 돌발성 난청의 경우에는 스테로이드가 가장 효과적인 치료제라고 하였다.
   돌발성 난청의 예후와 관계되는 인자로는 환자의 나이, 치료시작 시기, 어지럼의 동반 유무, 초기 청력 소실의 정도, 청력도 유형, 동반된 기저질환 등이 보고되고 있다.8,9,10,11,12) 나이와 예후와의 관계에 대해서는 많은 보고자들이 어린 연령과 고령에서 불량한 청력 회복률을 보고하였으나 Mattox와 Simmon,14) Siegel15)은 아주 고령인 경우를 제외하고는 나이와 예후는 무관하다고 보고하였다. 본 연구에서는 회귀분석을 통해 산출한 나이 표준화 계수(standardized coefficients)절대값이 시겔 분류군에서 0.285 개선율 군에서 0.154로 산출되어 고령일수록 나이가 청력회복에 불량한 예후 인자로 작용한다는 것을 알 수 있었다(p<0.05).
   발병 후 치료시작 시기와 예후와의 관계에 대해서 Sheehy,16) Mattox와 Simmon,14) Byl8) 등 대부분의 연구자들이 조기 치료함으로써 예후가 양호하다고 하였으나 Siegel15)은 치료시작 시기와 예후와는 무관하다고 보고하였다. 본 연구에서는 발병 후 7일 이내에 치료를 시작한 경우 그렇지 않은 군에 비해 회복율이 유의하게 높았으며 치료 시작 시기 표준화 계수(standardized coefficients) 절대값이 시겔 분류 군에서 0.147 개선율 군에서 0.216으로 산출되어 조기에 치료를 시작하는 것이 청력회복에 양성 예후 인자로 작용한다는 것을 알 수 있었다(p<0.05). 
   어지럼 유무와 예후와의 관계에서 Sheehy,16) Byl8) 등 많은 연구자들이 어지럼이 동반될 경우 동반되지 않은 군에서보다 회복율이 불량한 것으로 보고하였고 Nakashima와 Yanagita17)의 연구에서도 같은 정도의 고도난청을 보이는 환자라도 어지럼을 동반한 경우 더 예후가 좋지 않다고 보고하였다. Mattox와 Simmon14)은 회전성 어지럼이 있는 경우 비회전성 어지럼이 있는 경우보다 예후가 나쁘다고 보고하였다. 본 연구에서 어지럼을 호소한 환자는 개선율 군에서는 16.9%, 시겔 분류 군에서는 15.2%였고 어지럼 유무 표준화 계수(standardized coefficients) 절대값이 시겔 분류 군에서 0.008 개선율 군에서 0.070으로 측정되어 청력 회복에 미치는 영향이 매우 낮다는 것을 알 수 있었고 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). Ahn 등18)에 의하면 어지럼을 동반한 군에서는 그렇지 않은 군에 비하여 초기 청력 역치가 유의하게 높았으며 어지럼을 동반한 환자에서 어지럼과 더불어 초기 청력 역치가 높기 때문에 치료 후 예후가 불량할 것이라 보고하였다. 여러 연구에서 각기 다른 결과를 보고하였으며 이는 좀더 많은 증례와 세분화 된 통계분석이 필요할 것이라 생각된다.
  
초기 청력소실의 정도와 예후에 대한 이전의 연구에서 Sheehy16)는 500~2,000 Hz의 평균 청력손실이 45 dB 이내는 예후가 양호하다고 하였고, Byl8)은 초기 청력소실이 클수록 예후는 불량한 것으로 보고하였다. 그러나 Kwon 등19)은 낮은 회복률을 보이는 고도난청인 경우를 제외하고는 청력소실의 정도에 따른 회복률의 차이는 없었다고 보고하였고 Wilson 등1)은 중증도와 중증고도의 청력손실이 있는 경우 스테로이드 등에 의해 회복이 잘 된다고 보고하였다. Siegel18)은 청력소실의 정도는 예후와 무관하다는 의견을 보였다. 저자들은 본 연구를 통해 초기 청력소실의 정도 표준화 계수(standardized coefficients) 절대값이 시겔 분류 군에서 0.142, 개선율 군에서 0.204로 측정되어 초기 청력소실의 정도에 따라 청력 회복에 불량한 예후 인자로 작용한다는 것을 알 수 있었다(p<0.05).
   청력도 유형과 예후와의 관계에 대해서 Mattox와 Simmon14)은 수평형이나 상승형이 하강형이나 농형에 비해 치료 예후가 좋다고 보고하였고 Sheehy16)는 저음역 난청일수록 빠른 청력 회복을 나타내었다고 하였다. Kwon 등19)은 하강형의 경우에서도 스테로이드 치료에 반응을 보였다고 보고하고 있으며 Chon과 Roh20)는 농형을 제외하고 각 청력도 유형 간에 유의한 차이가 없다고 보고하였다. 본 연구에서는 청력도 유형 표준화 계수(standardized coefficients) 절대값이 시겔 분류 군에서 0.204, 개선율 군에서 0.210로 측정되어 상승형이 비상승형보다 청력 회복에 양성 예후 인자로 작용한다는 것을 알 수 있었다(p<0.05).
   변수 중요도(variable importance)를 통해 시겔 분류 군과 개선율 군에서 각각의 예후 인자들이 청력 회복률에 미치는 영향을 분석하였을 때 시겔 분류 군에서는 나이, 청력도 유형, 초기 청력소실의 정도, 치료시작 시기 순으로 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났고 개선율 군에서는 청력도 유형, 초기 청력소실의 정도, 치료시작 시기, 나이 순으로 예후에 중요한 영향을 미친다고 나타났다. 어지럼 유무는 두 군에서 모두 결과에 유의한 차이를 보이지 않았다. 두 군에서 변수 중요도(variable importance) 값이 차이가 나는 이유는 분석 대상 모집단의 차이와 종속변수 분류기준의 차이 때문일 것으로 생각되나 두 군에서 모두 예후인자 중 나이, 치료시작 시기, 초기 청력소실의 정도, 청력도의 유형이 중요한 영향을 미침을 알 수 있었다. 특히 시겔 분류는 반대측 청력을 고려하지 않기 때문에 저자들은 반대편 청력을 기준으로 한 청력 개선률을 청력회복의 기준으로 사용하였고 전체 환자 중 반대측 청력이 정상이 아닌 환자를 제외한 184명을 대상으로 청력 개선율을 분석하여 노령에 따른 청력저하 요인을 최소화하였다. 
   Byl8)은 나이, 청력도 유형, 건측의 청력, 적혈구 침강반응 등의 예후 인자를 변수로 하여 청력 회복을 예측하는 예후 판정표를 보고한 바 있으나 완전 회복에 대한 예측치만 표시하였다. Laird와 Wilson21)의 보고에서는 예후 인자가 개별적으로 청력회복에 미치는 영향만을 포함하여 예측표를 제시하였으나 이 표를 이용할 경우에는 각각의 예후 인자가 청력 회복에 미치는 영향을 일일이 계산하여야 하는 번거로움이 있었다. 본 연구에서는 기존의 알려진 예후 인자들을 통계학적으로 재검증하고 회귀 분석을 통해 치료 후 예측되는 청력 회복치를 추정할 수 있는 계산 방식을 산출하였다. 그 동안의 연구에 사용된 예후 인자의 통계분석법을 살펴보면 t-test, Chi-square test, Ordinal regression test, Logistic regression 등을 사용하였다. 이러한 이전의 통계분석법으로는 치료 후 청력을 예측할 수 있는 특별한 추정식을 만들기가 쉽지 않았다. 선형회귀분석(linear regression) 상관분석을 통해 연속형 변수간의 선형적인 상관성을 추정하는 분석기법이며 로지스틱 회귀분석(logistic regression)은 일반적으로 이분형 범주형 종속변수와 독립변수들과의 상관관계를 분석할 때 사용한다. 본 연구에 사용된 optimal scale regression은 회귀분석의 한 방법으로 순서형 범주형 변수와 명목형 범주형 변수를 동시에 분석하여 종속변수와의 관계를 예측하는 통계기법으로 그 동안 사용했던 선형회귀분석이나 로지스틱 회귀분석 등이 가지고 있는 한계를 극복하여 더욱 정확한 통계분석이 가능했다.


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