청성안정유발반응(ASSR)/기능성 자기 공명영상/확산 텐서 영상

<STYLE>P{margin-top:2px;margin-bottom:2px;}</STYLE>   Recent advances in eval‎uation of profound sensorineural hearing loss 이상흔 (경북대학교 의과대학 이비인후과학교실) 최근 인공와우 이식술이 활성화되고 이식환자가 급속히 증가함에 따라 그 결과도 개개인에 다라 많은 차이를 나타내어 아직도 수술 후의 양호한 예후를 나타낼 수 있는 사전 검사 방법들이 한계가 있다. 지금까지의 일반적인 수술 전 검사 방법으로는 청력검사 언어검사 정신의학적 검사 내과적 검사 전기 생리반응 방사선 영상 검사와 핵의학적 검사들이 시행되고 있다. 최근에 시도되고 있는 청성 안정 유발 반응과 기능성자기공명 확산 텐서 영상 기법을 이용한 청신경계와 뇌기능검사법을 소개한다. 1. 청성안정유발반응(ASSR) ASSR은 유발반응 중 중기반응(?)의 특수한 형태로 지속적이거나 규칙적인 소리의 자극에 대한 뇌의 반응이라고 할 수 있는데 소리자극에 대하여 내이의 탈분극이 청신경에 활동 전위를 유발하는데 모든 유모세포를 자극하는 것이 아니라 특정한 주파수에 해당하는 부위만을 자극하고 그것이 청신경 섬유를 자극하게 된다. 만약 복합적인 자극이 내이에 주어진다면 각각의 주파수 특이성에 따라서 동시에 여러 부분의 유모세포가 자극될 수 있고 이때 변조주파수를 주파수마다 다르게 해준다면 각각의 주파수 특이성에 따른 반응을 동시에 측정하는 것이 가능하다. ASSR은 ABR 보다 여러 장점이 많은데 특히 유소아에서 주파수 특이성을 가지고 120dB 정도까지의 역치도 측정이 가능하여 고도난청자의 정확한 주파수별 역치 판정과 보청기 처방과 인공와우 전후의 판정에 도움을 준다. 정상 청력자와 고도 난청자를 대상으로 측정한 결과 정상청력자의 경우 순음 청력검사와 10-30dB의 차이를 나타내었으며 개인차가 차가 많았으며 고도 난청자의 경우 ABR과 ASSR의 역치 사이에는 통계적으로 유의한 상관관계가 있었고 난청 정도가 심할수록 폭이 좁았다. 2. 기능성 자기 공명영상(Functional MRI) 기능적 자기 공명 영상은 소리의 자극에 대한 뇌의 반응이라는 점에서 ASSR과 같지만 생리학적 근원은 다르다. 즉 ASSR의 경우 활동 전위의 유발에 따른 전기생리학적 원리를 이용하는 반면 기능적 자기공명영상은 PET에서와 같이 뇌혈류량의 변화를 이용하는 반면 기능적 자기 공명영상은 PET에서와 같이 뇌혈류량의 변화를 이용하여 뇌성의 활성화를 관측하게 된다. 기능적 자기 공명 영상의 경우 PET과는 달리 방사선 약제의 투여없이 비침습적이고 반복 시행이 가능하다는 점 그리고 영상의 해상도가 훨씬 우수하다는 점으로 새로운 뇌지도화(Brain mapping) 기법으로 각광받고 있다. 청각에 대한 기능적 자기 공명 영상은 먼저 특정주파수의 청각자극을 주면서 초급속 영상 기법을 이용하여 국소적인 뇌혈류량의 변화를 측정하고 이를 다시 통계적으로 처리하여 통계적으로 유의하게 뇌혈류량의 변화가 관측된 화소(pixel)만을 골라내어 이를 고해상도의 해부학적 MRI 영상 위에 중첩시킴으로서 뇌활성화 지도를 만들게 된다. 그러나 청각에 대한 기능적 자기 공명영상은 영상 측정시 발생하는 기계적인 소음(100dB)에 따른 문제점을 극복하여야 하는데 일어한 기계적인 소음을 해결하는 방법으로는 특수하게 제작된  소음 상쇄 장치를 이용하는 방법과 영상 측정 소프트웨어를 변형하여 기계적인 소음을 최소화하는 두 가지 방법이 있다. 청각에 대한 기능적 자기 공명영상의 또 다른 장점으로는 우수한 공간적인 해상도를 바탕으로 뇌의 어느 부위가 어떤 주파수의 청각자극에 대해 반응하는지 여부 동일 주파수에 대해 정상인과 고도 난청 환자의 뇌 활성화 영역의 차이 등을 구별할 수 있어 매우 유익한 정보를 제공한다. 3. 확산 텐서 영상(Diffusion Tensor Imaging) 확산 텐서 영상은 가장 최근에 개발된 뇌신경계 진단 기법으로 세포내의 물분자들의 확산(diffusion) 정도를 측정하여 이를 영상화하는 첨단 기법으로 기존의 MRI 영상 혹은 CT 영상 등과 같은 진단 기법으로는 불가능하였던 신경로의 보존성 등에 대한 진단적 정보를 제공한다는 점 때문에 임상적 유용성이 매우 높다고 보고되고 있다. 세포 내에서 물분자의 확산은 3차원적인 운동이고 이러한 3차원적 확산 운동은 텐서(tensor)라는 수학적인 양으로 표시된다. MRI를 이용하여 확산 텐서를 구하기 위해서는 초고속 영상기법인 Spin -Echo EPI(Echo Plannar Imaging) 기법에 확산경사자장(b=1000)을 인가하고 이러한 확산 경사 자장의 방향을 최소 6개의 다른 방향으로 인가한 후 각 영상을 취합하여 물분자의 학산 방향을 찾게되는데 본 교실에서는 좀더 정확한 확산 방향을 찾기 위해 25개의 다른 방향으로 확산 경사 자장을 인가한 후 영상 후 처리 과정을 거쳐 정확한 확산 방향을 찾고 있다. 이렇게 획득한 확산 텐서 영상으로부터 영상후처리과정(post-processing)을 거쳐 청각 신경로의 보존성(integrity), 연결성(connectivity) 및 방향성(orientation)에 대한 영상을 재구성할 수도 잇다. 확산텐서영상에서 환자군의 경우 청각과 관련된 주요 신경로 상의 신경 다발의 보존성이 정상군에 비해 떨어지는 결과를 흔히 나타내게 되는데 환자에 따라 이러한 보존성이 소실된 위치에는 차이가 있다. 이러한 결과는 개개 환자에 있어서 손상된 신경로에 차이가 있음을 보여주는 것으로 여겨진다. 확산텐서영상 역시 기존의 MRI 촬용과 동일하게 비침습적이어서 유소아 고도 난청아에게도 쉽게 적용할 수 잇다. 결론적으로 기능적 자기공명영상과 확산텐서 영상은 기존의 검사 방법들이 제공하지 못했던 청신경 경로에 대한 기능적인 정보를 제공할 수 잇다는 점 그리고 청각 중추의 기능을 판별할 수 있다는 점 등을 고려할 때 인공와우 이식환자군의 선별, 수술 후의 예후 판정 에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 예견된다.