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는 것을 보여주었다(Goldstein, 1967, Plomp, 1965, Wenner, 1968, Zwicker, 1955). 심리음향학자인 Goldstein(1967)은 기저막(basilar membrane)이 변조를 유발하는 과정의 요인이라고 최초로 제의하였고, 일과성이음향방사를 입증한 직후(Kemp, 1978) 인간의 귀에 대한 변조이음향방사가 제의되었다(Kemp, 1979).
변조이음향방사는 외이도에 존재하는 신호음의 스펙트럼(spectrum)에서 감지해 낼 수 있는 특정 주파수를 갖는 음향에너지로 구성되어 있다. 변조산출(distortion product)에 있어서 두 유발자극음의 주파수 f1, f2(f1<f2)는 통상적으로 주주파수(primary frequencies) 또는 주음(primary tones)이라 부른다. 많은 동물류의 귀에서뿐만 아니라 인간의 귀에서도 변조산출은 2f1-f2의 주파수에서 가장 두드러진 반응을 나타낸다. 많은 연구에서 2f1-f2 변조이음향방사의 발현 높이는 주자극음의 강도에 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 인간의 귀에 있어서 변조이음향방사를 측정하기 위해 가장 널리 사용되는 자극음의 주파수
f2/f1의 비는 약 1.2 1.3이다.
인간의 귀에 있어서 변조이음향방사를 연구하는데 따른 어려움은 자극음의 강도에 비해 변조이음향방사의 발현높이가 매우 낮기 때문에 측정 가능한 변조이음향방사를 유발시키기 위해 조정해야 하는 변수들이 많다는 것이다. 이들 변수에는 정확한 주주파수와 상대적인 강도, 측정하고자 하는 변조산출 주파수(2f1-f2, 2f2-f1 등), 주주파수의 비율 등이 있다. 그러나, 이 변수들의 복합성에도 불구하고 최근 수년간의 연구에서 인간의 귀에 대한 변조이음향방사의 체계적인 측정이 진보되고 있는 것으로 보고되고 있다(Harris et al., 1989, Kemp et al., 1986).
변조이음향방사를 측정하는데 많은 변수들의 영향을 받음에도 불구하고 활발히 연구되어지고 있는 것은, 첫째 주자극음이 분리된 2개의 순음으로 와우의 기저막에서 특정 반응장소를 갖는 주파수 특이성(frequency specificity) 또는 장소 특이성(place specificity)을 갖는다는 것과, 다른 이음향방사보다 민감도(sensitivity)가 좋아 청력손실이 큰 경우 50 dBHL까지도 와우의 기능을 측정할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.
검사반대측귀의 음향학적 자극은 청각신경의 도출체계(efferent system)에 의해 이음향방사와 외유모세포의 활동특성을 변화시킨다. 즉, 제4뇌실의 기저부를 지나 검사측 올리브 와우각속(olivo-cochlear bundle)의 원심성 섬유에 의해 외유모세포의 활동을 억제시킨다. Mountain(1980)은 기니피그에 있어서 도출성 자극을 주는 동안 변조이음향방사가 감소한다고 발표하였고, Seigel & Kim (1982)은 4번 뇌실을 전기자극하는 동안 변조이음향방사가 감소하는 것을 부분적으로 증명하였다. 또 Puel & Rebillard(1990)는 기니피그의 반대측귀를 광대역 소음(Broad-band Noise: BBN)으로 자극함으로써 2f1-f2의 변조이음향방사의 발현 높이가 감소한다는 것을 증명하였다.
변조이음향방사의 연구는 발현높이와 잠복기(latency) 두가지 방향에서 연구 및 측정되고 있으며, 최근의 연구들은 상당수가 발현높이에 비중을 두고 있다. 주자극음의 강도가 약할 수록, 청력이 나쁠 수록 변조이음향방사의 발현높이가 낮아진다는 보고가 많이 있지만 차폐음(masking tone)과 발현높이의 관계는 명확히 정립되어 있지 않은 상황이다.
본 연구에서는 정상청력을 가진 인간의 귀에서 검사반대측귀에 차폐음(contralateral masking tone)을 가했을 때 차폐음의 강도가 검사귀에서 변조이음향방사의 발현높이에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 즉, (1) 차폐음의 종류에 따라 발현유형과 높이의 차이 (2) 차폐음의 강도에 따른 억제효과(suppression effect) (3) 남녀간의 성별에 의한 차이 (4) 주파수별 특성 등에 대하여 알아보고자 한다.
Ⅱ. 실험 및 방법
1. 연구 대상
연구 대상은 이과질환의 병력이 없는 건강한 성인으로서 고막운동성검사(tympanometry)와 순음 공기전도 청력검사결과가 정상인 자로, 나이에 따르는 영향을 최소화하기 위하여 19세에서 만22세(평균 19.9)까지의 성인 20명(남 10명, 여 10명)으로 하였다. 정상청력의 기준은 순음 공기전도 청력역치(pure tone air conduction threshold)가 250 Hz에서 8,000 Hz까지 전 음역에서 20 dBHL 이하이고, 고막운동성검사 결과, 정상을 표기하는 A형을 보이는 경우로 하였다.
2. 검사장비
변조이음향방사를 측정하기 위해 방음벽이 설치된 방음실에서 ILO 92 (Otodynamics Ltd.) 이음향방사 분석기를 사용하였으며, 두 개의 자극음(f1, f2)을 전달하는 스피커와 이음향방사를 측정하는 마이크로폰이 하나로 결합된 형태의 탐침(probe)을 사용하여 외이도에서 변조이음향방사를 측정하였다.
정상청력 여부를 가려내기 위한 순음 공기전도 청력역치는 GSI 61(Garson- Stadler Co.) 청각검사기, 팀파노그램(tympanogram)은 GSI 33(Garson-Stadler Co.) 중이 분석기로 측정하였다.
3. 검사 절차
먼저 고막운동성 검사를 실시하여 팀파노그램이 A형이고 순응도(compliance)가 0.3 1.5 cc 범위 내에 드는 사람을 대상으로 순음 공기전도 청력검사를 실시하였으며, 250 Hz에서 8,000 Hz까지 전 음역에서 청력역치가 20 dBHL 이하인 사람을 대상으로 변조이음향방사를 측정하였다.
변조이음향방사를 측정하기 위한 두 자극음의 주파수 비율(f2/f1)은 1.20으로 하고, 측정은 옥타브당 2군데(2 points/octave)로 하였으며, 주파수별 36회로 하여 평균값을 구하였다.
변조이음향방사의 측정은 앞에서 가한 자극음의 잔류 영향을 최소화하기 위하여 주자극음과 차폐음의 강도를 낮은데서 높은 쪽으로 올려가며 검사를 수행하였고, 주자극음의 강도나 차폐음을 변경하는 경우에는 약 10분간의 휴식기를 두었다. 즉, 먼저 주자극음의 강도가 50/40 dBSPL인 경우의 차폐음이 없는 정상상태에서 검사한 후 반대측귀에 순음 차폐음을 20 dBSPL에서부터 80 dBSPL까지 10 dB 간격으로 올려가며 각각의 차폐음 강도에서 변조이음향방사를 측정하였다. 10분간 휴식을 취한 후 차폐음을 백색소음(white noise)으로 변경하여 다시 20 dBSPL에서 80 dBSPL까지 10 dB 간격으로 올려가며 각각의 차폐음 강도에 대한 변조이음향방사를 측정하였다. 다시 10분간 휴식을 취한 후 주자극음을 70/60 dBSPL로 바꾸어 50/40 dBSPL에서와 동일한 과정으로 변조이음향방사를 측정하였으며, 1인당 32 set(주자극음 강도 2종류, 차폐음 2종류, 차폐음 강도 8종류)의 측정자료를 수집하였다(표 1).
주자극강도
성별
주파수
(kHz)
순음 차폐강도(dBSPL)
백색소음 차폐강도(dBSPL)
0
20
30
40
50
60
70
80
0
20
30
40
50
60
70
80
70/60
dBSPL
남
1
1.5
2
3
4
5
6
여
1
1.5
2
3
4
5
6
50/40
dBSPL
남
1
1.5
2
3
4
5
6
여
1
1.5
2
3
4
5
6
표 1. 반대측귀 차폐음이 검사측귀 변조이음향방사에 미치는 영향을 측정하기
위한 실험설계
Ⅲ. 결 과
검사 결과에서 차폐음을 주지 않은 정상상태에서는 주자극음의 강도에 따라 측정한 변조이음향방사의 발현높이를 비교해 보면 주자극음의 강도가 높을 때 발현높이도 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다(그림 1).
반대측귀에 1,000 Hz의 순음을 차폐음으로 사용한 경우보다 백색소음을 사용한 경우에 발현높이 억제효과가 크게 나타
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d using the frequency ratio of f2/f1=1.2 and the intensity ratio of L1/L2=70/60 and 50/40 dBSPL, respectively.
The masking stimuli were presented at frequencies ranging from 1 to 6 kHz and the levels were increased from 20 to 80 dBSPL by 10 dB step, using 1 kHz pure tone and white noise. For each value of 2f1-f2 DPOAEs, the analysis of variance and paired t-test were used for statistical analysis.
Results indicated that the amplitude of DPOAE was suppressed by increasing the intensity of masking stimulus at and below 5 kHz. The effect of suppression was larger at low frequencies and with white noise masking. In addition, the saturation frequency was observed at 5 kHz. And in case of the low intensity of primary tone, a sudden drop was occurred at 4 kHz for male.
If the characteristics of DPOAE in the intensity of primary tones are more thoroughly studied and confirmed, DPOAE would be a useful tool for the research and diagnosis of cochlear function as well as efferent auditory system.