|
|
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1999;42(12): 1501-1504. |
| The Effect on Acoustic Characteristics of Surgical Modification of the External Ear. |
| Chul Ho Jang, Jin Su Lee |
| Department of Otolaryngology, Wonkwang Medical School, Iksan, Korea. chul@wonnms.wonkwang.ac.kr |
| 유양동 폐쇄술이 외이도 공명주파수에 미치는 영향 |
| 장철호 · 이진수 |
| 원광대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
|
|
|
|
|
| 주제어:
외이도 공명 주파수ㆍ개방형 유양동 삭개술ㆍ유양동 폐쇄술. |
| ABSTRACT |
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The peak resonance corresponds to the fundamental frequency whose wavelength is approxi-mately four times the canal length and is between 2 and 3 kHz in a normal ear canal. The possibility that creation of an open cavity mastoid alters the acoustical characteristics of the external ear has been suggested. The aim of this study was to ascertain the acoustical changes in the external auditory canal occasioned by the open cavity mastoidectomy, and compare it with the mastoid obliteration.
MATERIALS AND METHODS:
We measured the external ear resonance (EER) characteristics in 40 normal ears, 20 ears with open cavity mastoid and 40 ears with obliterated mastoids. The EER characteristics were measured using 6500 hearing aid test system.
RESULTS:
The means of the peak resonant frequency and the peak amplitude at open cavity mastoids (2350 Hz, 18.5 dB) showed significant differences (p<0.1) when compared with those at normal mastoids. However, the means at obliterated mastoids (2850 Hz, 20.5 dB) recovered to the near normal state.
CONCLUSION:
While the open cavity mastoidectomy can affect the resonance frequency, the mastoid obliteration may help anatomical reconstruction as well as acoustical recovery. |
| Keywords:
External ear resonanceㆍOpen cavity mastoidectomyㆍMastoid obliteration |
서론
만성 중이염의 수술적 치료의 하나의 개방형 유양동 삭개술은 지속적인 가피의 형성과 이차적인 감염에 의해 이루가 형성되며 미로자극으로 인한 calori 반응 때문에 정기적인 관찰과 국소치료를 요하게 된다. 이러한 정기적인 국소 치료를 시행하지 않고 지속적인 이루를 방치할 경우 Jang 등1)의 측두골조직 연구에 의하면 유양동의 골염을 일으켜 수술시에는 없었던 미로누공까지도 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 유야동 폐쇄술이 시도되어 왔으며 여러 가지의 이식방법들이 보고된 바 있으며 최근에는 비교적 흡수가 적어 외이도를 잘 유지하는 hydroxyapatite granule들의 사용이 국내외적으로 보고되어 있다.2-5)
개방형 유양동 삭개술은 외이도의 크기를 증가 시키며 외이도의 공명 주파수의 변화를 일으키므로 수술후 청각학적인 측면에서 폐쇄형 유양동 삭개술에 비해 불리함이 Brown등6)에 의해 연구된 바 있다. 또한 골도 청력이 떨어져 있는 만성 중이염이나 만성 유착성 중이염등에서는 청각 개선을 위해 보청기를 사용해야 하는 경우가 있다. 개방형 유양동 폐쇄술을 시행하였던 환자에서 술후 귓속형 보청기를 사용할 경우 보청기 주형 제작에 어려움이 있으며 외이도 공명주파수의 변화가 발생하기 때문에 문제가 된다. 유양동 폐쇄술은 이런 문제를 해결하는데 도움을 줄것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 개방형 유양동 삭개술과 유양동 폐쇄술을 함께 시행하였을 때 외이도 공명주파수가 개방형 유양동 삭개술만을 시행한 경우에 비하여 어느 정도 회복되는지 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
만성 중이염으로 개방형 유양동 삭개술만을 받았던 환자들 중에서 20귀와 개방형 유양동 삭개술 및 유양동 폐쇄술을 받았던 환자들 40귀를 대상으로하였으며 대조군으로 이들 환자들중 20명의 반대측 정상측 20귀를 대상으로 하였다. 환자들의 연령분포는 20∼40대였으며 평균연령은 31.5 세였다. 남녀비는 남자 20귀 여자 60귀로 1：3이었으며, 추적기간은 최초 수술 받은후 1년이 경과한 환자를 대상으로 하였다. 유양동 폐쇄술군은 측두근과 hydroxyapatite granule을 사용하였던 환자들을 선정하였다. 유양동 폐쇄술의 방법은 Jang 등5)의 방법을 따랐다.
외이도 공명 주파수의 측정은 Fornix 6500 real time hearing aid test system(Frey Inc., USA)을 사용하였다. 우선 외이도를 청소한 후 길이를 표시한 silicone tube로 길이를 측정하여 외이도 입구로부터 17 mm 지점에 probe microphone을 이경을 사용하여 고정시켰다. Reference microphone은 두개밴드에 부착하였으며 이개 바로 위에 위치시키고, 이개와 스피커의 거리는 30 cm, 각도는 Killion과 Monser7)의 방법을 적용하여 45°로 하였다. Loud 스피커(Realistic No. 40∼1996 B)를 사용하였으며 스피커에서는 125 Hz에서 8000 Hz 사이의 70 dB SPL의 광역잡음(broad band noise)이 나오도록 조정하였다. 노출시간은 2초로하였다. 시행은 3번씩 반복 측정하여 변이계수를 계산하고 개방형 유양동 삭개술을 받았던 환자들과 유양동 폐쇄술을 시행했던 환자들과의 결과를 비교하기 위하여 Mann-Whitney test를 이용하였고 통계학적 유의 수준은 0.05 이하로 하였다.
결과
정상 외이도군에서 평균 외이도 최대 공명 주파수는 2590 ±107 Hz였으며 증폭음압은 18.5±2.5 dB였다. 개방형 유양동군에서의 평균 외이도 최대 공명 주파수는 2350±201 Hz였으며 증폭음압은 22.5±1.7 dB였으며 최대공명주파수와 증폭음압은 정상군에 비해 통계적으로 의의있는 차이를 보였다(p<0.01). 유양동 폐쇄술을 받았던 환자들에서 평균 최대공명 주파수로는 2750±199 Hz였으며 증폭음압은 20.5±1.9 dB로 정상군에 근접하였으며 최대공명주파수와 증폭음압은 개방형유양동군에 비해 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 유양동 폐쇄술군과 정상군과는 최대공명주파수나 증폭음압은 통계학적인 유의성을 보이지 않았다(Table 1, Fig. 1).
고찰
외이도는 외이도 입구에서 보다 고막쪽에서 음의 강도를 만드는 오르간의 파이프와 비슷한 공명기관으로써 입구의 모양은 난원형이다. 외이도의 공명 주파수는 외이도의 길이에 반비례하며 외이도 길이이 4배에 해당되는 파장에 해당되는 주파수에서 공명을 일으키며 2∼3 kHz 사이에서 공명이 일어나 음원의 크기보다 증폭된 소리를 고막에 전달하게 된다. Shaw8)에 의하면 정상 성인의 외이도의 평균 길이는 26 mm, 직경 7 mm 용적 1 cm3이라고 한다. 그러나 이는 동양인과 서양인의 차이가 있을 수 있다. 외이도의 공명에 영향을 미치는 인자들로는 이러한 외이도의 길이나 직경, 용적이외에 음원의 각도, probe tip의 위치가 있다. 음원의 각도와 외이도 공명효과의 관계는 기존의 연구 9-11)에 의하면 45°가 가장 이상적이라고 하고 0°는 반복성에 문제가 있기 때문에 잘 사용되지 않는다. 본 연구에서는 45°를 사용하여 음자극을 주었다. Probe tip의 일정한 위치는 검사결과에 상당한 영향을 미친다. Chan등12)의 연구에 의하면 probe tip과 고막의 거리가 2∼12 mm였을 때 증폭된 응압의 최대치가 6∼25 dB 사이로 변화가 심하였다고 지적하였다. Hawkins13)는 probe tip과 고막이 거리는 검사의 오차에 영향을 주기 때문에 외이도에 probe tip을 일정하게 유치시키는 것은 중요하다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 미리 준비된 cutdown tube에 길이를 표시하여 probe tip을 외이도입구에서 17 mm 지점에 위치시키고 종이반창고로 고정시켰다. Valente등14)은 이주연골 사이점에서 25∼27 mm 안쪽에 probe를 유치하였다. 어떤 방법을 사용하든지 probe tip은 고막에서 6 mm 이내에 위치하여야 한다. 이외에 방법 15)이 소개된 바 있으나 사용방법이 복잡하여 아직 널리 쓰이지 않고 있다.
Shaw8)는 음원과의 각도와 거리 및 측정 방법등에 의한 오차를 교정한 후 재분석하여 외이도 공명 주파수를 측정한 결과 2700 Hz에서 20 dB, 2500 Hz에서 12 dB에서 최대치를 보인다고 하였다. 개방형 유양동 삭개술을 시행하였을 경우 외이도 크기가 증가하기 때문에 외이도 공명주파수에 변화가 오며 증폭된 음압의 크기도 변화가 일어 난다. 이러한 변화는 개방형 유양동 삭개술이 폐쇄형에 비해 술후 청력 개선에 불리한 이유중이 하나가 된다. 이외에 개방형 유양동 삭개술시 중이강은 폐쇄형에 비해 작아진 환기 용적, 고막 후방부위의 진동의 감소, 고막의 임피던스가 정상보다 증가 등으로 인한 중이의 원인들이 있다.
Hong 등16)에 의하면 외이도 용적은 공명과 유의한 관계가 없고 공명의 변화를 예측하는데 좋은 지표가 되지 않는다고 하여 본 연구에서는 외이도의 용적을 측정하지 않았다. Evans 등17)의 연구에 의하면 개방형유양동에서 외이도 공명 주파수를 측정한 결과 정상측 외이도 공명 주파수인 2500 Hz에서 2200 Hz로 이동됨을 보고하였다. 외이도 공명 주파수치가 본 연구와 약간의 차이를 보인 것은 서양인과의 차이로 생각된다. 개방형 유양동에서는 정상 혹은 유양동 폐쇄군보다 낮은 주파수에서 외이도 최대공명이 일어나는 이유는 외이도 용적의 증가로 공명 주파수는 용적의 제곱근에 반비례하기 때문에 저주파로 외이도 공명주파수의 편위가 일어나며, 고막의 임피던스 증가로 외이도에서 생시는 정상파의 파장이 길어지기 때문이라는 Gilman 등18)의 보고와 대다수 개방형 유양동 삭개술시 고실의 높이가 낮아지기 때문에 외이도의 길이가 폐쇄형 유양동에 비해 증가 등으로 설명된다. 또한 언어 인지력면에서 저주파인 모음보다는 고주파인 자음의 역할이 더 중요하여 개방형 유양동 삭개술을 시행하면 저주파로 편위된 외이도 공명 주파수가 발생하여 자음의 인지도가 떨어질 것으로 사료된다.
정상적인 중이강에서는 고주파 음역에서 음을 내이에 전달하는 능력이 저주파 음역에 비해 저하되어 있으나 정상 외이도에서 최대공명주파수와 함께 15∼20 dB 정도의 증폭음압이 고주파인 2∼4 kHz에서 발생하여 정상 중이강의 단점을 보완하는 것으로 알려져 있다. 그러나 개방형 유양동을 시행하면 최대공명주파수가 변화하고 증폭음압도 변화하여 6% 정도의 어음인지도가 감소한다고 알려져 있다.19) 따라서 개방형 유양동에서 발생하는 어음인지도 감소와 수술로 작아진 중이강으로 인한 청력 감소를 유양동 폐쇄술을 시행하면 술후 청력에 도움을 줄 것으로 사료된다. 정상에 근접한 최대공명주파수와 증폭음압 외에도 상고실이 폐쇄되기 때문에 중이강의 높이가 개방형에 비해 증가되어 중이강의 용적이 증가 되기 때문이다.
개방형 유양동 환자들에서 넓어진 외이도는 보청기 착용을 위한 molding에 어려움이 있다. 또한 유양동 폐쇄술은 개방형 유양동의 가피형성과 이차감염등의 문제 해결과 보청기 착용시 molding을 쉽게 할 수 있는 장점이 있다. 최근에는 귓속형 보청기(completely-in-the-canal)가 발달되어 사용이 증가되고 있으며 이러한 보청기는 다른 형태의 보청기에 비해 외이도내에 고막에 근접하여 위치하므로 이개와 외이도에 의한 음전도상의 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다. 폐쇄된 유양동이 지속적으로 형태를 유지하려면 유양동 폐쇄를 hydroxyapatite granule로 사용하는것이 효과적이다. 단순히 측두근 피판만을 사용할 때 술후 6개월에서 1년내에 흡수되어 개방형 유양동과 비슷한 형태로 될 수 있다. Yung 등4)은 유양동 전체를 hydroxyapatite granule로 채우고 Koener 피판으로 덮었으나, 이 경우 hydroxyapatite granule이 외이도내로 일부 나올수 있다고 하였다. 저자들은 이러한 문제점을 극복하고자 Koener 피판뒤에 측두근 피판을 사용하여 hydroxyapatite granule을 덮었다. Jahn20)은 hydroxylapatite granule을 동물실험한 결과 유양동에서 흡수된 소견을 관찰할 수 없었다고 지적하였듯이, 저자들은 1년이상 경과했을 때 유양동의 골과 결합이 되지 않아 들뜨게 되는 동종이식의 문제점은 발견할 수 없었다.
결론
유양동을 폐쇄하였을 때는 외이도 공명 주파수의 복원과 외이도 형태의 복원으로 귓속형 보청기를 사용하기가 개방형 유양동에 비해 용이해 진다.
유양동 폐쇄술을 시행하면 공명주파수가 정상에 가깝게 복원될 수 있다.
REFERENCES
1) Jang CH, Merchant SN. Histopathology of labyrinthine fistulae in chronic otitis media with clinical implication. Am J Otol 1997;18:15-25.
2) Takahashi S, Nakano Y. Tympanoplasty with mastoid obliteration using hydroxyapatite granule. In Yanagihara N, Suzuki J, eds. Transplants and implants in otology Ⅱ. Amsterdam: Kurgler publications;1992. p.159-63.
3) Corlieu P, D'Arc B, Daculsi G, Sterkers JM. Mastoid cavity obliteration by hydroxyapatite-tricalsium phosphate granules. In: Tos M, Thomsen J, Peitersen E, eds. Cholesteatoma and mastoid surgery. Amsterdam: Kurgler publications;1988. p.935-8.
4) Yung MM, Karia KR. Mastoid obliteration with hydroxyapatite-the value of high resolution CT scanning in detecting recurrent cholesteatoma. Clin Otolaryngol 1997;22:553-7.
5) Jang CH, Kim JK, Choi TW, Kim JO. Mastoid obliteration using hydroxyapatite, cartilage and Schuknecht flap. Korean J Audiol 1997;1:190-5.
6) Brown JS. A ten year statistical follow-up of 1142 consecutive cases of cholesteatoma: The closed vs. the open technique. Laryngoscope 1982;92:390-6.
7) Killion MC, Monser EL. Coupler response for flat insertion gain in: Studebaker GA, Hochberg Ⅰ, eds. Acoustical factors affecting hearing aid performance. Baltimore University park press;1980. p.149-68.
8) Shaw EA. Transformation of sound pressure level from the free field to the eardrum in the horizontal plane. J Acoust Soc Am 1974;56:1848-61.
9) Killion MC, Revit LJ. Insertion gain repeatability versus loudspeaker location: You want me to put my loud speaker where? Ear Hear 1987;8(5 suppl):68-73.
10) McElveen JT, Goode RL, Miller C, Falk SA. Effect of mastoid cavity modification on middle ear sound transmission. Ann Otol Rhinol Laryngol 1982;91:526-32.
11) Chandler JR. Partial occulsion of the external auditory meatus: Its effect upon air and bone conduction hearing acuity. Laryngoscope 1964;74:22-54.
12) Chan JC, Geisler CD. Estimation of eardrum acoustic pressure and ear canal length from remote points in the canal. J Acoust Soc Am 1990;87:1237-47.
13) Hawkins DB, Montgomery AA, Prosek RA, Walden BE. Examination of two issues concerning functional gain measurements. J Speech Hear Disord 1987;52:56-63.
14) Valente M, Valente M, Goebel J. Reliability and intersubject variability of the real ear unaided response. Ear Hear 1991;12:216-20.
15) Dirks DD, Ahlstrom JB, Eisenberg LS. Effects of probe insertion depth on real ear measurements. Otolaryngol Head Neck Surg 1994;110:64-74.
16) Hong SH, Woo HC, Cho YS, Koh SJ, Shin MH. REUR (Real ear unaided response) performed before hearing and fitting. Korean J Audiol 1997;1:64-9.
17) Evans RA, Day GA, Browing GG. Open cavity mastoid surgery: Its effects on the acoustics of the external ear canal. Clin Otolaryngol 1989;14:317-21.
18) Gilman S, Dirks DD. Acoustics of ear canal measurement of eardrum SPL in simulators. J Acoust Soc Am 1986;80:783-93.
19) Goode RL. Aoustical aspects of chronic ear surgery. 2nd ed. In Otolaryngology self-instructed package American Academy of Otolaryngol Head Neck Surg Foundation;1987. p.40-50.
20) Jahn AF. Experimental applications of porous (coralline) hydroxylapatite in middle ear and mastoid reconstruction. Laryngoscope 1992;102:289-99.
|
|
|
|
PDF Links
Full text via DOI 
Download Citation 
