서     론

   1980년대 이후에 과거의 경험적 또는 주관적으로 이루어져 왔던 전정기능 검사가 전산화 회전검사를 통해 객관화, 정량화하는 방법들로 대치되어 수평 전정안구반사(horizontal vestibuloocular reflex：h-VOR)를 기초로, 측정이 용이하고 반응이 일정한 양상을 보이는, 측 반고리관과 시-전정상호작용(vestibular visual interaction)이 전정기능검사로 주로 이용되어 왔다.¹⁾
   Ewald 등²⁾이 측-수직 반고리관 사이의 전기적 자극에 대한 반응의 차이를 발견한 이후로 수직 반고리관의 팽대부에 직접 전기자극을 주는 실험을 통해 수직 안진이 발생됨을 밝혀냈으나 수직 반고리관의 낮은 흥분율(firing rate)과 상반된 분극성(polarity)을 지닌 기능짝의 특성과 수직 반고리관이 측두골 깊이 위치하여 자극이 어려운 문제로 인하여 임상 검사법의 개발이 느렸다.³⁾ 전정재활치료(canalolith repositioning procedure：CRP)의 부작용으로 정상 반고리관에 추가적인 병변이나 복합적인 병변을 유발시킬 수 있음이 밝혀지고,⁴⁾ 반고리관 폐쇄술 전후 평가의 방법 및 예후 예측인자의 필요성에 의해 수직 반고리관의 특성을 이해하는 것이 필요하게 되었다.⁵⁾
   정신-물리적(psychophysical) 측정법은 응답에 대한 객관화와 통계처리가 어렵다는 문제가 있었고⁶⁾ Cremer 등⁷⁾이 제시한 Head impulse test와 Brevern 등⁶⁾이 제시한 Self rotation test는 객관화는 가능하였으나 정량화는 되지 못하였다.
   Jung 등²⁾은 비둘기(Colomba domestica)를 이용하여 직접 폴리에틸렌 튜브를 수직 반고리관에 삽입하는 연구 모델을 통해 온도 자극으로 해리성 수직 안진이 유발되며 수직 안진의 서상(느린 성분) 안구운동속도는 온도차이에 비례하고 수직 반고리관이 수평이 되도록 두부를 고정할 때 수직 안진이 사라지는 것을 관찰함으로써 수직 반고리관도 측 반고리관처럼 Ewald 제 2 법칙에 합당한 회전 자극이 가능함을 관찰하였다. Iida 등⁷⁾⁸⁾은 체위성 현훈이 있는 환자 6 명을 대상으로 두부가 60도 거상된 앙와위로 회전 검사를 시행함으로써 임상적 사용가능성을 시사하였다. 따라서 본 저자는 수직 반고리관에 대한 회전검사로 기능짝에 대한 정량화를 통한 비교우위를 정함으로써 수직 반고리관에 발생한 질환의 진단에 이용하고자 본 연구를 시행하였다.

재료 및 방법

   80개 문항으로 구성된 표준화 설문지와 인터뷰를 통해 두부의 외상과 중이염의 병력이 없으며 내과적 질환의 병력이 없고 신체검사에서 특이한 소견이 없으며 정신적, 경제적으로도 안정된 직장인 중에, 2인의 이비인후과 의사의 안진 관찰과 정적, 동적 평형검사를 포함한 이학적 검진상에서 정상소견을 보이는 30명(37.8±12.8세：23~65세, 남자 15명, 여자 15명)의 지원자를 대상으로 공복 상태에서 오전 9시부터 정오까지 검사를 시행하였다.
   방의 조도(10룩스 이하)와 온도(섭씨 20~24도), 습도(60%), 소음(30 데시벨 이하)을 수시로 조사하여 일정하게 유지되도록 하였다.
   표면전극(직경 5 mm AgCl with silver line, 30 cm, Tonnies, Wurzburg Germany, 1998)은 피부의 각질을 제거한 후에 우측 안구의 상, 하와 양측 관골부에 부착하였고 양측의 임피던스가 5 K ohm이하가 되도록 준비한 후에 4평 규모의 빛이 완전히 차단된 암실에서 개안상태로 15분 대기후에 회전의자 주변 1미터 이내에는 회전시 부딪칠 만한 물건이 없도록 하고 발광물질은 모두 제거하였다.
   안구의 회전방향을 측정하기 위해, 자체 제작한 적외선 비디오 안진 분석기를 좌안에 장착하여 모니터상에 동공이 중앙에 오도록 조정하고 일반 VHS 비디오 테이프를 이용하여 녹화하였다(Fig. 1). 안구의 회전은 환자의 주관적 관점에서 동공의 중점과 중심와(fovea)의 축을 중심으로 시계방향과 반시계 방향으로 정의하여 측정하였다. 녹화된 비디오는 MPEG-I(moving picture experts group layer I) 파일로 전환하여 저장(Snazzi：Dazzle multimedia, California, USA)하였으며 비디오 편집프로그램(Media studio pro 5.2：Ulead system, California, USA)을 이용하여 임의의 1초 동안의 회전 방향을 측정하였다. 안구 회전성분이 불명확한 경우는 자체 제작한 23 다이옵터의 프란젤 안경을 이용하여 육안으로 확인하였다.
   회전 의자(Nystagliner OKN advance, Jaeger-Toennies, Wurzburg, Germany, 1998)는 수평계로 수평을 맞추고 환자의 전치골부와 의자 회전축이 수직선상에 놓이도록 앙와위로 하여 하지와 상체에 안전벨트를 착용 시키고, 두부를 45도 좌-우 일측으로 고정하고 경부에 15센티 높이의 받침대를 고여 경부근육의 긴장을 차단하였다(Fig. 2). 검사도중에는 대화하지 않도록 주의시키고 각성상태를 유지하기 위해 전신을 화상감시하였다.
   회전 자극(torsion swing mode＝pendular sinusoidal rotation test)은 0.05 Hz, 0.1 Hz의 회전 주기로 검사간 신뢰도를 높이기 위해 좌-우 3회전이상씩, 최고 각속도 50°/sec로 회전시켜 검사간 일치율(coherence rate)을 0.80 이상으로, 일치 타당도(coherance validity)가 0에 가깝도록 하였다. 결과의 데이터의 적합성여부와 판독은 교육된 기사와 이비인후과 전문의가 동시에 시행하였다.
   전산화 전기 안진검사(computerized electronystagmography：ENG, Jaeger-Toennies, Wurzburg, Germany, 1998)로 수직 안진에 대한 서상 안구속도(slow component of eye velocity：SCEV：°/sec)와 이득(서상 안구속도/의자 최대 자극속도：Gain), 위상(최대 자극 속도점과 최대 안구 속도점의 차이：Phase：degree), 방향 우위성(directional preponderance＝nystagmus preponderance：Dp：%)을 다음과 같은 공식을 통해 구하였다.

      (우측으로 회전시 수직 서상안진속도­좌측으로 회전시 수직 서상안진속도)   

    ------------------------------------------------------- ×100

     (우측으로 회전시 수직 서상안진속도＋좌측으로 회전시 수직 서상안진속도)

   통계처리는 SPSS(version 7.52 평가용, SPSS Korea, Seoul, Korea)를 사용하여 기술통계, 다변량분석(Dunnett test)을 시행하였고 모든 유의 수준은 95%로 하였다.

결     과

   안구 회전방향은, 두부를 우측으로 고정하여 의자의 회전방향이 우측인 경우는 상향­반 시계방향으로, 의자 회전 방향이 좌측인 경우는 하향­시계방향으로 안구가 회전하였으며, 두부를 좌측으로 고정하여 의자 회전방향이 우측인 경우는 하향­반 시계방향으로, 의자회전 방향이 좌측인 경우는 상향­시계방향으로 회전하였다.
   서상 안구속도는 회전주기가 증가함에 따라 증가했으며(p<0.05) 두부의 위치나 회전 방향에 따른 차이는 없었다(Fig. 3).
   이득은 회전주기가 증가함에 따라 증가했으며(p<0.05) 두부의 위치에 따른 차이는 없었고(Fig. 4), 위상은 0.05 Hz보다 0.1 Hz에서 서로 유의하게 감소하는 양상을 보였고(p<0.05) 두부위치에 따른 유의한 차이가 없었다(Fig. 5).
   방향우위성은 두부의 위치나 회전주기에 따른 유의한 차이는 없고 표본분산이 20.64이상의 큰 값을 보여주었다(Fig. 6).

고     찰

   Sato 등⁹⁾이 3차원 영상 재조합을 통해 얻은 반고리관 상호각도는, 상-측 반고리관사이에서 78.7±10.0도, 상-후 반고리관사이에서 107.9±5.5도, 후-측 반고리관사이에서 87.3±6.9도였다. 안진의 속도는 반고리관의 회전면의 크기에 영향을 받아, 상 반고리관이 후 반고리관 보다 큰 수직 안진을 유발한다고 주장하였다. 이러한 비대칭성은 상 반고리관이 중두와(middle cranial fossa)로 저항없이 성장한다는 발생학적 측면에 기초한 해부학적 차이가 대상환자군 사이에 존재할 수 있음을 시사하기도 한다. 본 연구에 의하면 동일한 회전주기에서 두부의 위치와 의자 회전방향에 따른 서상 안구속도와 이득에서 유의한 차이는 관찰되지 않아, 상 반고리관과 후 반고리관 사이의 비대칭성을 관찰하기가 어려웠던 바, 이는 Sato 등⁹⁾도 지적한 것처럼 반고리관의 감수성(sensitivity)과 같은 요소에 의한 영향이라고 사료된다.
   Cremer 등³⁾의 Head impulse test에 관한 연구에 의하면 RALP면(right anterior semicircular canal, left posterior semicircular canal exciting plane), LARP면(left anterior semicircular canal, right posterior semicircular canal exciting plane)의 회전 자극을 줄 때, RALP면에서의 벡터는 우측 상 반고리관이 0.993, 좌측 후 반고리관이 0.932로 가장 큰 영향을 받는 것으로 측정되었고, 안구근육에 대한 벡터도 RALP면에서는 상, 하사근이 0.981, LARP면에서는 상, 하직근이 0.940으로 나타나 향후 검사시 안구를 RALP면에서는 안구의 내고정, LARP면에서는 외고정하는 과정이 필요하리라 사료된다. 그러나 Cremer 등²⁾도 지적한 바대로, RALP면이나 LARP면으로 자극시, 두부의 고정위치정도에 따라 자극량이 일정하지 않을 수 있음을 고려하여야 한다.
   Jung 등2)이 관찰한 바, 양측에 동일한 칼로릭 검사를 동시에 시행한 경우 자극이 가장 크게 입력되는 반고리관의 반응이 안구운동으로 표현됨을 관찰하여 회전자극에서도 비교우위로서의 회전운동검사의 가능성을 확인하였다. Iida 등⁷⁾은 체위성 현훈 환자를 대상으로 앙와위에서 상체를 60도 거상상 상태에서 적외선 비디오 안진 분석기(videooculo-graphy：VOG)를 이용한 진자양 회전검사(pendular roation test)를 시행하여 안구회전 방향과 체위성 현훈에서 수직 안진의 비대칭성을 증명하였으나 대상환자가 적고, 병적인 경우만을 분석함으로써 수직 반고리관의 속성을 파악하는 데는 한계가 있었다.
   Kanayama 등⁵⁾은 후 반고리관 발작성 체위성 현훈이 있는 환자를 대상으로 청평환(gimbal)을 메트로늄의 박자에 맞춰 수동으로 RALP면과 LARP면으로 진자양 회전을 시켜(0.55 Hz) Search coil system을 이용하여 측정함으로써 안구회전(eyeball torsional movement)과 수직 안진을 측정하여 양측의 수직 안진의 비대칭성을 통해 수직 전정안구반사(vertical vestibuloocular reflex：v-VOR)에서 수직 반고리관의 역할과 안구회전속도의 넓은 변이성(variability)을 관찰하기도 하였다. 본 연구에서도 안구 회전의 방향은 일정하게 관찰할 수 있었으나 안구회전속도는 역시 다양한 변이성을 보였다.
   Brevern 등⁶⁾은 정상인과 반고리관 폐쇄술을 시행받은 환자를 대상으로 수직 좌위(sitting position)에서 경부를 90도 전굴시켜 두부를 45도 좌우로 돌린 상태로, 5개의 회전 주기에서 진자양 회전검사를 시행하여 전산화 전기 안진검사를 분석한 결과, 낮은 회전주기에서 수직 유발 안진의 시간상수(time constant in v-VOR)가 수평 유발 안진(time constant in h-VOR)의 시간상수보다 짧고, 기능 저하시에 회복도 늦은 것을 보고하면서 검사에 적당한 회전주기는 0.17 Hz에서 0.5 Hz로 제시하였다. 본 연구에 사용한 회전의자는 최대 토크가 1200 Kgm/rpm이지만, 일차검사에서 0.02 Hz는 검사간 일치율이 0.70 이하로 측정되고 검사간 신뢰도가 떨어져 분석에서 제외하였으며, 0.2 Hz에서는 최고 회전 각속도가 크므로 환자에게 불쾌감을 유발하고, 회전 의자의 과부하로 검사가 중지되는 등의 문제점으로 인해 판독에서 제외하였다.
   수직 반고리관에서 발생된 전기적 신호를 조합, 분석하는 중추에 대한 연구는, 소뇌가 제거된 고양이를 수직으로 전신 회전시키는 실험을 통해 측전정핵(Deiters'vestibular nucleus)과 하전정핵(rostral desending vestibular nucleus)으로 조사되었으며 이들 전정핵은 수직 반고리관과 이석 기관으로부터 흥분성 신호를 받으며 두부를 45도 좌-우 고정시 강해지고 수평이 되면 사라지는 것으로 조사되었다.¹⁰⁾ RALP면과 LARP면의 회전시 이석 기관의 영향을 살피기 위해 연구된 결과를 분류해 보면 반고리관 형태(canal type)와 이석 기관 형태(otolith type：utricle), 혼합형으로 분류되는 바, 기울임 속도(tilt velocity)나 회전주기에 비례하고 위상차가 90도 이상인 경우는 반고리관 형태로, 이득, 위상차가 일정한 경우는 이석 기관 형태로, 높은 회전주기에서는 반고리관 형태를, 낮은 회전주기에서는 이석 기관 형태를 보이는 경우는 혼합형으로 분류되는 바, 본 연구에서 나타난 결과를 종합하여 보면 0.05 Hz와 0.1 Hz의 회전자극에 의해서도 수직 반고리관의 형태로 결과치를 도출해낼 수 있음을 알 수 있었다.

결     론

   기존의 체위성 검사로 수직 반고리관의 병리를 추정할 수 있으나 정량화 비교를 하지 못하는 단점이 있어 이를 보완하는 방법으로, 수직 반고리관에서 회전 검사법을 통해 유발된 수직 안진의 속성을 파악하였다. 이를 통해, 수직 반고리관에 대한 일정한 회전 주기 자극에서 기능짝의 정량화된 비교를 통해 병변의 위치를 감별진단하는데 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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