메니에르병에서 진동유발안진의 임상적 의의 · 2016. 8. 4. · AAO-HNS)의 기준에 따르면 환자의 주관적인 임상 양상과 함께 객관적인 검사

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Research in Vestibular Science Vol. 10, No. 4, December 2011

Review pISSN 2092-8882, eISSN 2093-5501

메니에르병에서 진동유발안진의 임상적 의의울산대학교 의과대학 서울아산병원 이비인후과학교실

임현우, 박홍주

Clinical Significance of Vibration-induced Nystagmus in Meniere’s DiseaseHyun Woo Lim, MD, Hong Ju Park, MD, PhD

Department of Otolaryngology, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea

⋅Received Nov 15, 2011Accepted Nov 15, 2011

⋅Corresponding Author: Hong Ju Park, MD, PhD Department of Otolaryngology, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, 86 Asanbyeongwon-gil, Songpa-gu, Seoul 138-736, KoreaTel: +82-2-3010-3700 Fax: +82-2-489-2773E-mail: [email protected]

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서 론

메니에르병은 반복적인 자발 현훈, 변동성 난청, 이충만감, 이명을 특징으로 하지만 환자에 따라 그 증상의 정도와 경과의 편차가 큰 질환이다. 내림프의 압력 증가에 의한 막성 미로의 팽창과 파열을 가져오는 내림프수종은 메니에르

병의 핵심적인 병태생리로서 여겨지고 있다.1,2 현재 사용되는 메니에르병의 진단 기준인 1995년 미국 이비인후과학회(American Academy of Otolaryngology-Head & Neck Surgery, AAO-HNS)의 기준에 따르면 환자의 주관적인 임상 양상과 함께 객관적인 검사 도구로 순음청력검사를 사용하도록 되

어 있다.3 AAO-HNS의 진단 기준에서 내림프수종의 병리 소견을 환자에게서 직접 확인하는 것이 확실한 것(certain)임을 명시하고 있다는 점은 환자가 생존해 있는 동안의 진

단은 임상적인 추정에 근거할 수 밖에 없다는 한계를 역으

로 보여주고 있다. 또한 환자의 임상 양상이 다양하고 변화가 심하며 청력 감소의 정도와 형태 또한 다양하게 나타날

수 있기 때문에 객관적 검사로서의 순음청력검사의 역할

에도 한계가 있다.4 전정기능의 이상에 의한 어지럼의 발생도 발작적으로 발생하며, 온도안진검사 등을 통해 이상을 확인할 수 없는 경우도 많아 메니에르병의 객관적인 진단을

위해 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 등을 이용한 영상의학적 진단 방법,5 전기와우도검사,6 전정유발근전위검사7 등이 활발히 연구되고 있다.

메니에르병 환자의 측두골을 사후 분석해보면 내림프수

종이 와우부에서는 항상 발견되고 구형낭, 난형낭, 반고리관 팽대부의 순서로 흔하게 발견된다고 한다.8 구형낭의 기능을 검사하는 전정유발근전위검사를 제외한 대부분의 전

정기능검사는 반고리관으로부터의 전정안구반사를 이용하

여 전정기능의 상태를 평가하는 검사법으로, 메니에르병 환자의 전반적인 내이기능에 대한 보다 자세한 정보를 제공한

다. 이러한 반고리관-안반사의 이상 여부를 확인할 수 있는 전정기능검사는 메니에르병 환자에서의 전정기능의 이상

여부를 확인하는 데 도움을 줄 수 있을 뿐 아니라, 환자의 현재 전정기능의 상태를 평가하고 치료경과를 판단하거나

치료방법을 결정하는데 도움을 주는 검사라고 할 수 있다.대부분의 전정질환에서와 마찬가지로 메니에르병 환자에

서 한가지의 전정기능검사로 환자의 상태를 정확히 설명하

기는 어렵고, 다양한 전정기능검사를 이용하여 종합적으로 환자의 상태를 판단하는 것이 중요하다. 진동유발안진(vibration-induced nystagmus)은 진동에 의해 유발되는 안진을 관찰함으로써 유무나 병변의 방향을 확인하고, 전정기

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RM

RS

LM

LS

A B

Figure 1. Vibration-induced nystagmus in a normal subject (A) and a patient with right vestibular neuritis (B). (A) The slow-phase eye movement was directed toward the vibrated side in a normal subject. The amplitudes of slow-phase eye velocities (SPVs) were -4.4°/sec,which were smaller than those in a patient with vestibular neuritis. (B) The left-beating horizontal nystagmus showed increase of SPVs (-20.5°/sec) with abrupt onset and offset response to the vibration on both sides and various sites. RM, vibration on the right mastoid; LM, vibration on the left mastoid; RS, vibration on the right sternocleidomastoid muscle (SCM); LS, vibration on the left SCM.

능이상의 변화를 추적할 수 있는 검사법으로 임상적 유용성

이 기대되고 있다. 따라서, 저자들은 진동유발안진에 대한 현재까지의 연구 결과와 더불어 메니에르병에서 기대되는

임상적 의의에 대해 기술하고자 한다.

진동유발안진의 검사 방법

진동 자극은 정해진 진동 주기의 진동을 발생시키는 진동

자극기를 유양돌기 또는 흉쇄유양돌기근에 밀착하여 전달

한다. 유양돌기를 자극하는 경우는 외이도의 높이에서 유양돌기에 진동을 주고 흉쇄유양돌기근을 자극하는 경우는 유

양돌기 꼭지(mastoid process tip)의 25 mm 아래의 흉쇄유양돌기근에 진동을 가한다. 상품화된 진동자극기는 30 Hz, 60 Hz, 100 Hz의 진동 주기를 고정적으로 발생시킬 수 있으며 대개 100 Hz의 진동 주기와 1 mm의 진폭을 가한다. 환자는 암시야에서 시야를 정면을 향하게 하고 10-20초간의 진동 자극을 가하며 이때 발생하는 안구의 운동은 비디

오 안진기록기(video nystagmography)를 이용하여 기록한다. 기록된 안진을 분석하여 보고치로서 안진의 방향과 안진의 최대 완서상 성분 안구운동속도(maximum slow-phase

eye movement velocity)를 구한다(Figure 1). 보고자에 따라 양측 흉쇄유양돌기근에 진동을 가하거나, 양측 유양돌기 및 후경부 근육에 진동을 가하면서 안진 반응을 기록한다.

진동유발안진의 발생기전

두경부에 진동성 자극을 가했을 때 다양한 전정 질환 환

자에서 안진이 유발되었다는 것이 보고된 후9,10 진동 자극 후에 발생하는 안진의 임상적 유용성에 대한 연구가 이루어

져왔다. 80 Hz 이상의 진동 주기를 갖는 진동 자극을 머리에 가했을 때 반고리관과 이석기의 구심신경에 흥분성 자극

이 발생함을 동물실험을 통해 관찰하였으며, 진동 자극에 의해 전정신경이 자극되는 기전은 물리적인 진동 자극이 내

이로 전달되어 전정수용세포의 흥분과 억제를 반복하게 되

면 결국에는 흥분성 효과(excitatory net effect)를 일으키는 것으로 추정된다.11,12

Yagi와 Ohyama9는 일측성 전정기능 장애 환자에서 등쪽 경부 부위에 진동을 가함으로써 수평, 수직, 회전 성분의 안진이 발생하는 것을 발견하였으며 이 때 발생한 안진 중 수

평 성분 안진이 두드러짐을 관찰하였다. 또한 Popov 등13은

15.3°/sec

16.6°/sec

1.8°/sec

2.5°/sec

-1.4°/sec

7.2°/sec

20.5°/sec-4.4°/sec

임현우 외 1인. 메니에르병에서의 진동유발안진

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p

Res Vestibul Sci Vol. 10, No. 4, Dec. 2011

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전에 동반되는 경부-안구 반사(cervical ocular reflex)로 설명된다. 경부-안구 반사는 전정-안구 반사와 더불어 머리의 움직임에 따르는 망막 미끄러짐(retinal slip)을 보상하기 위한 반사 작용으로, 경부 근육과 경추 추간판관절에 반사의 고유감각 수용체가 존재하며 머리의 회전과 반대 방향의 안

구운동을 유발한다.24 근육으로 전달된 진동은 진동측의 근육이 신전되는 가상의 회전 움직임으로 인식된다.25 따라서 정상인의 진동 자극측으로의 완서상 성분 안구운동은 반대

측으로의 가상의 머리 회전에 경부-안구 반사가 대응하는 것으로 생각할 수 있다. 등쪽 경부 근육(inferior oblique muscles)이 목 회전운동을 담당하는 주요 근육으로 생각되며, 진동 자극에 의해 동측 하복사근의 신전(진동 반대측으로의 머리의 움직임)으로 인식되어 진동측으로의 완서상 성분 안구운동을 유발하는 것으로 생각된다.22 Jung 등23은 40대 이상의 연령층에서는 일부에서 진동 반대측으로의 완서

상 성분 안구운동이 관찰될 수 있음을 보고하였으며 이는

연령의 증가에 따라 머리 회전의 주된 근육이 서로 반대되

는 방향성을 가지는 동측 하복사근에서 흉쇄유양돌기근으

로 변화하기 때문으로 설명하였다.따라서, 진동유발안진을 임상적으로 사용하기 위해서는

일측 자극을 통해서보다는 양측을 각각 따로 자극하고, 유양돌기 만을 자극하는 것보다는 유양돌기와 흉쇄유양돌기

근을 자극하여 각각의 반응의 양상을 확인하는 것이 전정기

능 이상 여부를 확인하는 데 도움을 주며, 정상인의 경우에는 진동유발안진의 크기가 전정질환 환자에서의 진동유발

안진의 크기에 비해 작은 경향을 가져 이러한 특징도 전정

기능 이상 여부의 확인에 도움이 된다.23

진동유발안진의 임상적 적용

진동유발안진의 임상적인 적용이 가장 많이 이루어진 전

정기능장애 질환은 전정신경염이다. 전정신경염으로 인한 일측성 전정기능장애 환자의 66-95%에서 진동유발안진이 관찰되며 안진의 방향은 거의 대부분의 경우 정상측으로 향

한다.13,15,26-28 전정보상과정에 의해 일반적으로 급성기에만 관찰할 수 있는 자발안진과 달리, 회복기에서도 다른 전정기능검사에 비해 간단히 안진을 유발시킬 수 있으므로 병변

측의 판단에 도움을 줄 수 있다. 또한 반고리관 기능 평가에 가장 널리 사용되고 있는 온도안진검사 결과와의 높은 연관

성도 지속적으로 보고되었다.15,26-28

진동유발안진검사는검사의 타당성을 알아보기 위해 비교

적 쉽게 시행할 수 있는 검사이며, 진동유발검사(head shaking nystagmus)보다 기존에 더 많은 연구가 진행된 두진안진검사와의 비교 연구들이 보고되었다. Park 등27은 전정신경염 환자를 대상으로 급성기와 회복기에 걸쳐 두진안진검사와

진동유발안진검사를 시행하였다. 전정신경염의 증상 발생 8일 이내의 급성기에 모든 환자에서의 정상측 두진안진과 95%의 환자에서의 정상측 진동유발안진을 관찰하였으며, 회복기에 시행된검사에서는 77%에서 정상측으로의 두진안진을, 86%에서 정상측 진동유발안진을 확인하였다. 특징적인 점은 온도안진검사에서 확인된 반고리관 마비와 유의한

연관성을 보이는 것은 진동유발안진의 안구운동속도이며, 두진후안진은 반고리관 마비 정도와 연관관계를 보이지 않

았다는 점이다. 따라서, 말초의 전정기능 비대칭 정도를 확인하는 데는 진동유발안진이 더 유용하며, 두진안진검사는 양측 전정 속도저장계의 비대칭을 의미하는 것으로 생각된

다. Koo 등26도 급성 전정기능장애 환자에서 진동유발안진, 두진안진검사, 온도안진검사, 등속운동검사(step velocity)를 비교분석하였는데, 진동유발안진이 두진안진에 비해 기존의 측반고리관 검사들과 더 우월한 연관성을 보였다. 반면 Mandala 등29은 전정신경염 환자의 온도안진검사, 두진안진검사, 진동유발안진 등을 1년간 추적관찰한 결과 두진안진검사와는 달리 진동유발안진은 온도안진검사의 변화를 유

의하게 반영하지 못함을 보고하였다. 이들은 이러한 현상의 원인을 전정보상과정이 두진안진이 반영하는 더 생리적인

0.1 Hz에서 10 Hz의 중간 주파수 영역에 집중되기 때문으로 추측하였다.30 또한 전정신경염의 비급성기에 일부 환자들에서 안진의 방향이 바뀌어 병변측으로의 진동유발안진

(정상측으로의 완서상 성분 안구운동)이 관찰됨이 보고되었다.26-28 이것은 말초 전정기관과 경부 근육의 고유감각계에서 일어나는 보상과정에 기인하는 것으로 보이나 정

확한 인과관계에 대해서는 추가적인 검증이 필요한 것으로

생각된다.한편 Manzari 등31과 White 등32은 상반고리관 결손 환자

들에서도 진동유발안진이 유발됨을 보고하였다. Manzari 등31은 16명의 환자에서 100 Hz, 40초간의 진동을 유양돌기에 주었을 때 어느 쪽을 자극하는가에 관계없이 모든 환자에서

안진이 유발됨을 관찰하였다. 또한 이때 유발되는 안진은 수평 성분보다는 수직 성분과 회전 성분이 두드러지는 특성

을 가지며 대부분의 경우 이환된 측 상반고리관의 흥분에

합당하는 안진을 나타내었고, 그 기전으로는 진동으로 인한 뇌척수액의 파동이 결손부를 통과하여 상반고리관 팽대부

임현우 외 1인. 메니에르병에서의 진동유발안진

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(˚/sec)

Figure 3. Gain asymmetry (GA) in head thrust test (HTT) and slow-phase velocities (SPVs) of vibration-induced nystagmus (VIN) as a function of canal paresis (CP) in Meniere's disease and vestibular neuritis. (A) Pathologic (GA; >5.8%) during (HTTs) in patients with unilateral Meniere's disease (MD) was less frequent and the values were smaller than those for patients with vestibular neuritis. Meniere's disease (MD) may differentially affect the low-frequency sensitivity of the canals. (B) In patients with Meniere’s disease, the direction of the slow-phase eye movements of VIN is not always toward the lesioned side, but the slow-phase velocity of VIN increases as a function of CP in caloric tests, which is similar to vestibular neuritis. There is no significant difference in the regression lines between Meniere’sdisease and vestibular neuritis.36

릉정의 편위를 유발함을 제시하였다.

메니에르병 환자에서의 진동유발안진

메니에르병의 발작이 반복적으로 발생하면 전정기능의

마비와 중추성 보상 및 말초성 회복 과정 역시 반복되고 병

의 진행에 따라 전정기능의 소실로 이어질 수 있다. 일측성 전정기능장애 환자에서 정상측으로의 진동유발안진이 일관

되게 관찰되며 안진의 크기가 온도안진검사에서의 반고리

관 마비 정도와 높은 상관관계를 보인다는 점을 고려할 때, 진동유발안진 또한 메니에르병 환자의 변화하는 경과 속에

서 전정기능의 비대칭성을 객관적으로 평가하는데 도움을

줄 것으로 기대된다.Ohki 등15은 41명의 일측성 메니에르 환자에서 진동자극

에 의해 34%의 정상측으로의 안진과 24%의 환측으로의 안진이 유발되고 이와는 달리 전정신경염과 청신경초종 환자

에서는 진동유발안진이 일관되게 정상측으로 향하는 것을

보고한 바 있다. Hong 등33의 연구에서도 52명의 일측성 메니에르 환자의 71%인 37명에서 진동유발안진을 관찰하였고, 이들 중 10명에서 환측으로의 안진이 나타났으며 반고리관 마비의 정도가 적은 군에서 이러한 환측으로의 안진의

빈도가 유의하게 높음을 보고하였다. 이들은 일부 환자에서 관찰되는 환측으로의 안진을 전정기능의 기능적 보유고

(functional reservoir)의 회복기에 일어나는 과보상(over-com-pensation)의 결과물로 설명하였다. 초기 메니에르병의 경우 전정기관에서 일어나는 말초성 회복 과정이 중추성 보상과

더불어 일시적으로 과도한 보상을 가져올 수 있다고 하였으

며 이로 인한 환측 우위의 비대칭성을 진동유발검사상의 환

측방향 안진의 기전으로 제시하였다. 따라서 현훈 환자에서 환측방향 진동유발안진이 관찰되는 경우 메니에르병과 같

이 전정기능의 기능적 보유고의 변동성을 가지는 변동성 전

정병증에서의 회복기일 가능성을 시사한다고 하였다. Park 등34의 연구에서도 이러한 환측 방향의 진동유발안

진을 관찰하였으며 24명의 일측성 메니에르병 환자에서 현훈이 없는 발작간 시기(interictal period)에서의 진동유발안진 양상을 보고하였다. 이 연구에서 63%의 환자가 정상측으로의 진동유발안진을 보였고 33%의 환자는 환측으로의 안진을 나타내었으며 진동자극의 방향에 따른 안구운동진폭의

차이는 없었다. 흥미로운 점은 환측방향의 진동유발안진을 보인 환자의 상당수가 정상측의 반고리관 마비 소견을 보였

으며 이들을 포함한 선형회귀분석에서 진동유발안진의 안

구운동속도는 반고리관 마비의 정도와의 유의한 상관관계

를 나타내었다는 것이다(Figure 3B). 즉 진동유발안진이 환측우위의 전정기능 비대칭성을 지시하는 경우 온도안진검

사 역시 유사한 환측우위 비대칭성을 나타낸다는 것이며, 반고리관 마비가 적은 초기 메니에르병 환자에서 환측으로

A B

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의 과보상에 의해 온도안진검사와 진동유발안진검사에서

과보상에 의한 안진이 관찰되는 것으로 보인다.33,36 또한 전정신경염 환자에서 이미 잘 알려진 두검사간의 건측우위의

비대칭성에서의 높은 상관관계를 고려할 때 다양한 전정질

환에서의 진동유발안진의 양상이 일관되게 온도안진검사와

유사한 결과를 보임을 시사하며, 이는 진동유발안진검사의 높은 진동자극 주파수에도 불구하고 실제 전정기관에 주어

지는 자극은 온도안진검사와 비슷한 저주파수의 자극일 수

도 있다는 가정을 가능케 한다.34

한편 Dumas 등28은 진동유발검사가 전정기능이상을 확인하는데 전정신경염이나 청신경초종 환자에서보다 메니에르

병 환자에서 상대적으로 더 민감도가 높음을 보고하였다. 39명의 메니에르병 환자를 포함한 이 연구에서 전정신경염과 청신경초종 환자의 전정기능이상을 진단하는데 가장 민

감도가 높은 방법은 온도안진검사인 반면, 메니에르병 환자의 경우 진동유발안진검사가 온도안진검사와 두진안진검사

보다 더 높은 민감도를 보였다. 또한 다른 검사의 결과가 정상 범위이거나 반대 방향의 이상을 나타내는 경우에 진동유

발안진이 유일하게 병변측과 부합되는 경우도 있었다. 이러한 결과는 향후 메니에르병 환자의 현훈에 대한 평가와 치

료 경과 판정에 있어서 온도안진검사 및 두진안진검사와 더

불어 진동유발안진검사가 보완적인 역할을 수행할 수 있음

을 시사한다.

진동유발안진검사의 임상적 장점

진동유발안진검사는 온도안진검사, 두진안진검사, 두부충동검사(head impulse test) 등 다른 전정기능검사와 상호보완적으로 사용될 수 있다. 온도안진검사와 두진안진검사는 각각 -0.003 Hz 이하와 2 Hz의 자극에 대한 측반고리관의 기능을 평가하며, 두부충동검사는 3-6 Hz의 자극에 대한 반고리관의 기능을 평가한다.35 진동유발안진은 30-100 Hz의 높은 진동주파수를 이용하여 전정기능을 평가할 수 있기 때

문에 기존의검사 도구들과 상호 보완적으로 환자의 전정기

능에 대해 보다 폭넓은 정보를 얻을 수 있다. 그러나, -100 Hz까지의 높은 주파수의 자극을 사용하지만 실질적으로는 전정기관의 역동범위(dynamic range)와 진동자극에 따른 전정기관의 반응양상(net stimulation effect)을 고려할 때 지속적인 자극을 주는 온도안진검사와 유사한 낮은 주파수의 자

극에 대한 측반고리관의 반응으로 생각되며, 온도안진검사 결과와 상관관계를 보인다는 점에서도 진동유발안진검사는

낮은 주파수의 자극에 대한 전정기능의 이상 여부를 확인하

는 검사로 생각된다.22

메니에르병 환자에서 고주파수의 머리회전자극을 이용한

두부충동검사를 이용하여 전정신경염 환자에서의 결과와

비교를 한 연구에 의하면, 메니에르병 환자에서 전정신경염 환자에 비하여 상대적으로 고주파수의 머리 회전자극에 대

한 반응은 보다 잘 보존되어 있어, 메니에르병에서 전정신경염과 달리 보다 저주파수에 대한 전정기능의 손실이 특징

적인 병태생리임이 보고되었다(Figure 3A).36 그러나, 진동유발안진과 온도안진검사를 두 질환에서 비교한 보고에 따

르면 이러한 차이가 발견되지 않아 진동유발안진과 온도안

진검사 모두 유사한 상관관계를 보여 진동유발검사 또한 저

주파수의 전정기능을 평가하는 온도안진검사와 유사하게

저주파수의 전정기능을 평가하는 도구로 생각된다(Figure 3B).34

진동유발안진검사는 두진안진검사나 두부충동검사와 같이, 환자에 따라서는 과도할 수 있는 움직임을 유발하지 않기

때문에 고령의 환자나 관절 또는 경부 혈관의 문제가 있는

환자에서 안전하게 사용될 수 있으며, 고막 천공이 있는 경우에도 온도안진검사 대신 진동유발안진이 감염의 가능성

이 없이 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다.37

결 론

메니에르병에서 발견되는 전정기능의 비대칭성은 역동적

으로 변화하는 것으로 생각되며 메니에르병 전정병증의 원

인과 병태생리를 알기 위해서 여전히 더 많은 연구가 필요

한 실정이다. 진동유발안진은 새로운 전정기능검사로서 다양한 전정기능장애에의 임상적 적용이 시도되고 있는데 검

사가 비교적 용이하다는 장점이 있으며 기존의 전정기능검

사와 상호 보완적으로 해석하여 전정기능을 평가하는데 도

움을 주는 것으로 보인다. 메니에르병에서 진동유발안진검사는 온도안진검사, 두진안진검사 및 전정유발근전위검사 등과 더불어 사용될 경우 다양한 주파수의 자극에 대한 전

정기능을 평가할 수 있게 되어, 향후 메니에르병의 전정기능의 손상 범위와 정도를 더 자세하게 이해하는데 역할을

할 수 있을 것으로 기대된다.

중심 단어: 메니에르병, 진동, 안진, 전정기능검사

임현우 외 1인. 메니에르병에서의 진동유발안진

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