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Research in Vestibular Science Vol. 8, No. 2 Suppl. 1, December 2009

Symposium ISSN 2092-8882

반고리관 기능의 이학적 검사고려대학교 의과대학 이비인후과학교실

채성원

Laboratory Tests for Semicircular Canal FunctionSung Won Chae, MD

Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Korea University College of Medicine, Seoul, Korea

⋅Corresponding Author: Sung Won Chae, MDDepartment of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, University Guro Hospital, 97 Gurodong-gil, Guro-gu, Seoul 152-703, KoreaTel: +82-2-2626-3186Fax: +82-2-868-0475E-mail: schae@kumc.or.kr

⋅Copyrightⓒ 2009 by The Korean Balance Society. All rights reserved.

The semicircular canals sense angular acceleration and are arranged in roughly parallel pairs. The vestibuloocular reflex (VOR) is responsible for maintaining binocular fixation and stabilizing binocular foveal images during head move-ments. The VORs are divided into two types: angular and linear. Angular re-flexes are initiated by activation of the semicircular canals. There are several kinds of test for semicircular canal function such as caloric test, rotation test, and pulse step sine test. Caloric testing remains the most useful laboratory test in determining the responsiveness of a labyrinth. It is one of the few tests that allow one labyrinth to be studied independently of the other. The stimulus can be applied relatively easily with techniques that are commonly available. Caloric testing relies on stimulating or cooling the vestibular system by alter-nately heating and cooling the external auditory canal with water or air. Rotational tests analyze the responses of both labyrinths together. They require a high-torque motor-driven chair and relatively advanced software to analyze the results. Rotatory chair testing is useful in assessing vestibular function in patients with suspected bilateral vestibular hypofunction and children. Step changes in head velocity can be used instead of sinusoidal rotations to identify vestibular hypofunction. Time constant are determined by the time after onset of the stimulus at which slow phase eye velocity has decreased by 67% of its initial value. The use of a novel “pulse-step-sine” (PSS) rotational stimulus can identify abnormal function of the horizontal semicircular canals in human sub-jects with unilateral and bilateral vestibular deficits.

Research in Vestibular Science 2009;8(2 suppl 1):S22-S30

Key Words: Semicircular canal; Caloric test; Rotational test

서 론

말초 전정기관은 머리의 회전 또는 선형 가속도를 감지한

다. 난형낭반과 구형난반은 선형가속도와 중력의 변화를 감

지하며 반고리관 내의 팽 부릉은 각 방향의 회전각가속도

를 감지하여 이들 정보를 전정신경으로 전달한다.

반고리관에 의한 전정안반사는 반고리관 평면상의 안구

움직임을 유발하게 되며,1,2 이러한 전정안반사는 머리의 회

전, 내림프액의 움직임, 팽 부릉정의 편위, 말초전정신경의

활동변화, 동안신경원의 활동변화, 외안근의 수축 및 이완, 안구의 움직임 등을 통해 작용한다.3,4

머리의 회전속도와 관련된 정보가 동안신경원(ocular mo-

채성원. 반고리관 기능의 이학적 검사

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Figure 1. Convective flow mechanism of the caloric response. For the warm caloric irrigation shown in this diagram, ampullopetal deflection of the cupula results from this flow of endolymph. Vestibular-nerve afferents innervating the horizontal semicircular are excited, and a horizontal nystagmus with slow phase compo-nents directed toward the opposite ear is produced. A cold caloric stimulus results in an oppositely directed response with ampullo-fugal deflection to the cupula.

tor neuron)으로 전달되며 안구의 움직임이 유발되며 이러

한 속도정보를 이용한 안구의 반응은 세 개의 신경원궁을

거쳐 전정안반사로를 통해 나타난다. 반고리관의 자극에 의

한 안구와 머리의 움직임은 반고리관의 자극방향과 내림프

액의 흐름방향으로 일어나며 부동모와 운동모의 해부학적

위치에 따라 수평반고리관에서는 팽 지향성(ampullopetal) 내림프액 흐름에 따라 일어나며 수직반고리관에는 이와는

반 로 팽 반지향성(ampullofugal) 방향의 내림프액 흐름

에 의해 자극반응이 나타난다.5,6 좌우측 반고리관은 측두골내에서 해부학적 위치상 서로

쌍을 이루므로 한 쪽 반고리관의 자극시 반 쪽 반고리관은

억제반응이 일어나는 형태를 갖게 된다. 머리회전운동이 끝

나면 안구의 위치가 고정되어야 하며 이를 위해서는 안구위

치에 한 정보가 필요한데 이는 머리 회전속도 정보로부터

수학적인 적분에 의해 수평성 안구운동에 있어서는 내측전

정핵과에서 일어나며 이를 신경적분체(neural integrator)라

한다.7,8

반고리관 기능의 검사의 종류

다양하고 정밀한 검사가 반고리관의 기능을 진단하기 위

해 이용되고 있으며 어지럼증 환자에서 반고리관의 이학적

검사는 환자의 증상을 객관적으로 증명하며 병변의 방향성

을 알려주고 치료를 계획하며 경과를 파악하기 위해 시행된

다. 반고리관의 기능을 측정하기 위해서는 흔히 사용되는

검사에는 온도안진검사, 회전검사 등이 있으며 반고리관의

전정안반사를 측정한다.9

1. 온도안진검사(Caloric test)

온도안진검사는 체온보다 높거나 낮은 온도의 물 혹은 공

기를 외이도에 주입하여 안진을 유발 후 이를 측정하여 전

정기능을 평가하는 검사이다. 귀의 양쪽을 독립적으로 자극

할 수 있어 병변의 국소화가 가능한 검사로서 평형기능검사

중 제일 중요한 검사 중 하나이나 일상생활에서 경험하지

못하는 0.002~0.004 Hz 정도의 낮은 주파수의 자극으로 일

상생활에서 경험하는 모든 주파수의 전정기능을 파악하지

는 못한다.10,11

냉온수의 양온자극을 사용하는 방법으로는 양온교 안진

검사(alternate binaural bithermal caloric test), 동시자극온도

안진검사(simultaneous binaural bithermal caloric test), 진자

양양온안진검사(sinusoidal bithermal caloric test) 등이 있으

며, 단일온도자극을 사용하는 방법으로는 Kobrak ice water test, minimal ice water test, monothermal differential calo-ric test 등이 있다.

1) 검사원리

온도안진검사의 원리는 내림프액의 류, 온도에 따른 내

림프액의 부피변화, 전정신경에 한 직접적인 온도자극 등

으로 설명되고 있다. 류설은 체온보다 높은 온자극이 외

이도에 가해지는 경우 외이도에 가장 가까운 수평반고리관

의 중간 부위의 내림프액이 온도가 높아지고 이로 인해 팽

창한 내림프액은 밀도가 낮아져 위쪽(팽 부쪽)으로의 흐름

이 일어나며 반 로 체온보다 낮은 냉자극이 가해지는 경우

에는 아래쪽(팽 부 반 쪽)으로 내림프액의 흐름이 유발된

다는 가설이다(Figure 1). 하지만 가쪽반고리관의 팽 부가

아래로 향하는 역위에서 온도안진의 강도는 정상적인 위치

Res Vestibul Sci Vol. 8, No. 2 Suppl. 1, Dec. 2009

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Figure 2. Average slow phase eye velocity in response to warm (44°C) and cold (30°C) irrigations with subjects oriented in dif-ferent bed positions. Caloric responses in the face-up positions are consistently greater in intensity than those in the face-down positions. “Face-up” responses cover a larger segment of the 360-degree arc than the “face-down” responses. The curves ap-pear to approximate a sine function. (4) The findings are similar for warm and cold irrigations.

에서의 온도안진의 강도보다 약함이 관찰되었고, 머리의 위

치를 시상면에서 연속적으로 변화시킬 경우에 관찰되는 온

도 안진의 강도와 방향의 변화는 체로 sine 곡선을 따르

지만, 강도가 비 칭으로 나타남을 보고되어 류요인이외

에도 비 류적인 요인들이 있음이 증명되었다(Figure 2). 비류적인 요인에 한 가설은 온도에 따른 내림프액의 부피

변화는 온자극 시에는 수평반고리관 내림프액의 부피팽창

에 의해 팽 부릉정의 난형낭 방향으로의 변위를 유발하

고,12 냉자극에는 반 로 반고리관 방향으로 변위를 유발한

다는 가설과 전정신경에 한 직접적인 온도자극은 냉자극

은 전정신경의 억제를, 온자극은 전정신경의 흥분을 유발한

다는 가설이 있다. 이러한 온도자극에 의한 반고리관 반응

기전들 중 내림프액의 류에 의한 영향이 약 75%를 차지

하고 있는 것으로 추정된다.13

2) 검사방법

(1) 양온교 온도안진검사

검사는 누운 상태에서 머리를 30° 올린 자세나 앉은 자세

에서 머리를 뒤로 60° 누운 자세로 시행하게 된다. 온도자

극은 양온 자극을 좌우측 귀에 교 로 가하는 방법으로 우

측 온자극(right warm, RW), 좌측 온자극(left warm, LW), 우측 냉자극(right cold, RC), 좌측 냉자극(left cold, LC)과

같은 순서로 시행한다. 온도 자극하는 방법으로는 개방 회

로법(open loop system)과 폐쇄 회로법(closed loop system)으로 구분할 수 있다. 개방 회로법은 자극매체로 물이나 공

기를 사용하며, 외이도에 주입된 자극매체가 다시 외이도를

통해 밖으로 흘러나오는 방법으로 물을 이용한 개방 회로법

이 가장 검사간 변동이 적어 안정적이다.14 물을 이용하는

경우 250 mL의 냉수(30℃) 또는 온수(44℃)를 외이도에 40초간 주입한다. 공기를 이용하는 경우 냉자극공기(24℃)와

온자극공기(50℃) 8리터를 60초간 주입하나 이는 표준화

된 방법은 아니며 검사실 조건에 따라 자극의 조건을 변화

하여 사용할 수도 있다. 폐쇄 회로법은 외이도염, 고막 천공, 중이염과 같이 외이도나 중이에 직접 자극매체가 닿으면 안

되는 상황에서 사용되는 방법으로 외이도에 들어가는 폐쇄

회로를 만들어 자극매체가 직접 환자의 외이도나 고막에 닿

지 않게 하는 방법이나 물을 이용한 개방 회로법에 비해 자

극의 강도가 일정하지 않아 검사간 변동성이 큰 단점이 있

다. 폐쇄 회로법에서는 26℃의 자극과 44℃의 자극으로 40초간 자극하는 것이 일반적인 방법이며 세 가지 자극방법에

의한 반응 강도는 서로 유사하다.안진의 기록은 전기안진기나 영상안진기를 이용하며 자

극 시작부터 안진이 소실될 때까지 약 3분간 기록하게 된다. 시고정의 영향이 없는 상태에서 기록하여야 하며 자극과 자

극 간에는 직전 자극에 의한 영향을 배제하기 위해 검사 사

이에 5분 이상의 간격을 주어야 하며 전기안진기를 이용하

는 경우 각 검사 시마다 보정을 하여야 한다.15 시고정에 의

한 전정-시각상호작용을 검사하기 위해서는 온도자극에 의

한 안진의 강도(완서상속도)가 최 인 시점이 지난 직후 시

각적 목표점을 응시하게 한 상태에서 안진을 기록한다.

(2) 기타 온도 안진검사자극법

- 빙수 자극법(Ice water test)얼음물 5 mL를 귀에 넣어 자극하는 방법으로 온도를 일

정하게 유지하는 장치가 필요 없으나 자극이 매우 커서 정

상전정기능을 가진 환자에서는 심한 현훈을 일으킨다는 단

점이 있다. 냉온교 온도안진검사로 반응이 나타나지 않는

환자를 상으로 얼음물 2 mL를 이용하여 전정기능이 소실

되었음을 확인하는 검사법도 있다.16 - 단일온도자극 안진검사

검사 중 유발되는 오심, 구토 등의 증상을 줄이기 위해

27℃의 물 5~10 mL를 이용하여 자극하는 법과 40℃ 온수

채성원. 반고리관 기능의 이학적 검사

S25

Figure 3. Bithermal caloric test in right unilateral vestibular neu-ritis patient. In acute phase, right side canal weakness is accom-panied by directional preponderance to the left due to right beat-ing spontaneous nystagmus.

250 mL나 30℃ 냉수 250 mL를 이용하는 단일온도자극법

등이 있다. 냉온교 자극법에 비해 환자의 불편함이 적고

검사시간은 절약되지만 위음성률이 높다는 문제점이 있다.17

- 동시자극 온도안진검사

양쪽 외이도에 동시에 같은 온도의 냉수나 온수를 넣어

자극하는 방법이다. 한쪽 귀의 자극으로 발생하는 심한 어

지럼을 피하고 시간을 절약할 수 있으나 아직 표준온도자극

검사를 체하기에는 보완이 필요하다.

3) 검사의 해석 및 임상적용

온도 안진검사에서 측정되는 정량적 변수는 안진의 지속

시간, 횟수, 안구 운동 속도 등이 있다. 그 중에 가장 간단한

방법은 발현된 안진의 지속 시간을 측정하는 방법이며 느린

성분 안구운동 속도가 가장 안정적인 변수로 전정 기능 손

상을 예민하게 반영한다.18 온도안진검사에서 측정되는 느

린 성분 안구운동속도는 95% 유의수준에서 정상 범위가

5°~75°/sec 로 사람마다 개인차가 커서 절 적인 수치로 정

상과 비정상을 판별하기 어려운 문제가 있었다. 이에 개인

차를 없애는 방법으로 Jongkees에 의해 개발된 공식이 가장

널리 사용되고 있다. 가장 많이 시행되는 표준적인 양온교

온도안진검사에서는 RW, RC, LW, LC의 값을 아래의

Jongkees의 공식에 넣어 반고리관마비(Canal Paresis, CP) 값과 방향 우위(Directional Preponderance, DP) 값을 계산

한다. 과거에는 네 개의 변수에 각각 발현된 안진의 지속 시

간을 입하였지만 현재는 느린 성분 최 안구 운동 속도

를 입하고 있다.

CP (%)=(LW+ LC)-(RW+ RC)/(LW+ LC)+(RW+ RC)×100

DP (%)=(LW+RC)-(RW+LC)/(LW+LC)+(RW+RC)×100

CP (%)는 ‘좌측 귀의 반응’과 ‘우측 귀의 반응’의 차이를

‘전체 반응의 합’에 하여 비율로 나타낸 것으로 그 수치

가 작을수록 양측 귀의 반응에 차이가 없음을 의미한다. 이

차이가 20~30% 이하면 정상(좌우 칭), 그 이상이면 비정

상(좌우 비 칭, 한쪽의 가쪽 반고리관 기능 저하)으로 판정

하지만 검사기관마다 CP의 판정기준에 차이가 있다. DP (%)의 공식은 ‘좌측으로 향하는 안진의 반응(LW와 RC)’과

‘우측으로 향하는 안진의 반응(RW와 LC)’의 차이를 ‘전체

반응의 합’에 하여 비율로 나타낸 것으로 그 수치가 작을

수록 양측으로 향하는 안진의 강도가 칭적임을 의미한다. 이 차이는 30~40% 이하면 정상, 그 이상이면 비정상으로

판정한다. 비정상의 경우 개 자발안진이나 두위 안진이

반영된 것이 많다고 하나, 임상적인 의미는 아직 불분명하

다. 비정상적인 방향우위성은 주로 자발안진이나 검사자세

에서의 두위안진을 의미하나, 자발안진 없이 방향 우위성만

을 보이는 경우 중추성병변을 의심할 수도 있다. 하지만 아

직까지 그 의미는 확실히 알려져 있지 않다.19

반고리관마비가 20~30% 이상인 경우, 일측 말초성 반고

리관기능의 저하 또는 일측 전정신경 기능저하를 의미하나

(Figure 3), 8번 중추신경근부위의 중추성 병변시에도 나타

난다. 또한 반고리관마비는 양측 반응의 상 적 비율로 나

타나는 값이므로 양측반응의 절 값을 같이 비교 확인하여

야 한다. 즉 반 측의 과잉반응에 의해 상 적으로 반고리

관마비를 보일 수 있으며, 양측반응의 절 값이 정상 이하

인 경우에도 상 적으로 일측 반고리관마비로 잘못 해석할

수 있다.반고리관마비는 병변측 말초전정기능의 회복이 없는 한

중추성 전정보상 후에도 지속적으로 비정상 소견을 나타낸

다.20 따라서 어지럼증 환자의 온도안진검사의 판독에는 과

거 전정기능장애에 한 병력을 참고하여 해석하는 것이 바

람직하다.양측 온자극과 냉자극에 한 반응 시 최 완서상속도의

합이 각각 11°/sec와 6°/sec보다 작거나, 양측 냉온자극 모두

에 한 반응의 합이 22°/sec보다 작은 경우, 양측성 수평반

고리관 기능저하로 판정한다. 냉온자극에 안진이 나타나지

않는 경우에는 얼음물로 자극하는 Kobrak ice water test로

확인하며, 얼음물에 반응을 보이지 않는 경우 반고리관 기

Res Vestibul Sci Vol. 8, No. 2 Suppl. 1, Dec. 2009

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Figure 4. Visual fixation of caloric test. The slow-phase velocities in each time period are averaged to determine the intensity of nys-tagmus for both before and after fixation conditions. The fixation suppression test is quantified by calculating a Fixation Index.

능소실로 판단하게 된다. 그러나 양온교 안진검사상 양측

성 반고리관 마비를 보이나 얼음물자극에 정상 반응인 최

완서상속도가 40°~50°/sec 이상인 경우에는 양온교 안진검

사의 온도자극이 불충분하였거나 환자의 각성 상태가 부족

했을 가능성을 고려하여야 한다. 온도안진검사는 매우 낮은

자극주파수에 의한 반응이므로 얼음물 자극에 반응을 보이

지 않는 경우에도 보다 높은 자극주파수의 회전자극에는 반

응을 보이는 경우가 있으므로 반고리관 기능소실을 판정하

기 위해서는 회전검사를 통해 반응여부를 확인하는 것이 필

요하다.일측 온수와 냉수에 의한 안진의 최 완서상속도가 각각

80°/sec와 50°/sec를 초과하는 경우, 온수와 냉수에 의한 양

측 반응이 각각 221°/sec와 146°/sec를 초과하는 경우에는

중추성 병변을 의심하나, 측두골의 해부학적 변형이나 피검

자의 긴장상태에 의해서도 나타날 수 있다.21

검사 중에 시고정을 시키면 반응이 억제되는데 이를 지수

로 나타내어 중추성 병변을 감별하는데 이용하기도 한다

(Figure 4). 시고정 지수(fixation index)와 시고정 억제지수

(fixation suppression index)를 측정하는 공식은 다음과 같다.

Fixation index=Maximum SPEV with fixation/Maximum SPEV without fixation×100

SPEV=slow phase eye velocityFixation suppression index=100-Fixation index

시고정 지수가 70% 이상일 때는 시고정 억제실패라고 하

며 소뇌병변의 가능성을 고려한다. 수평반고리관의 온도자극에 의해 수평성 안진 신 수직

성 안진이 나오는 경우를 caloric perversion이라 하며, 안진

의 완서상속도의 변화 없이 안진마다 안진의 크기에 변동이

있는 경우를 dysrhythmia, 냉자극과 온자극에 한 안진의

방향이 서로 바뀌어 나오는 경우를 caloric inversion, 안진

의 방향이 온도자극 후 반응초기에 반 방향으로 바뀌는 경

우를 caloric reversal이라 하며 중추성 병변을 시사한다.

2. 회전검사(Rotation test)

회전검사는 전정안반사의 보상을 관찰할 수 있으며 온도

안진을 시행 못하는 유아나 소아에게 유용하며 시간이 절약

된다. 하지만 고가의 장비가 필요하며 양측이 동시에 자극

을 받으므로 전정기능장애의 방향성을 알기는 어렵고 강한

머리운동을 측정 못하는 단점이 있다. 회전검사는 머리 회전의 주체에 따라 피동회전검사와 능

동회전검사로 구분할 수 있으며 회전축에 따라 수평반고리

관을 검사하는 수직축 수평회전검사 방법과, 탈수직축 회전

검사(off vertical rotation test)와 편심성 회전검사(eccentric rotation test) 등이 있다. 이러한 회전검사는 임상적으로 중

저회전 주파수(0.01~1 Hz) 영역의 반응을 검사하게 되며 고

주파수 영역의 전정안반사를 검사하는 방법으로는 고주파

머리회전검사법(high frequency head rotation test)과 역동적

시력검사법(dynamic visual acuity test) 등이 있다.

1) 검사원리

회전자극의 경우, 수직축에 의한 수평면상에서 시계방향

의 회전 시에는 우측 수평반고리관의 흥분성 자극과 좌측

수평반고리관의 억제성 자극에 의해 우향성 수평성 안진이

유발된다(Figure 5). 정현파 회전운동 시에는 우향성 회전에

의한 우향성 안진과, 좌향성 회전에 의한 좌향성 안진이 나

타난다.22 머리회전과 반고리관 반응과의 관계를 보면, 머리

회전력은 머리회전가속도에 비례하며 이는 관성에 의한 내

림프액의 상 적 이동에 따른 팽 부릉정 움직임의 가속도

에 비례한 힘, 팽 부릉정 속도에 비례하는 팽 부릉정과

내림프액의 마찰에 의한 힘, 팽 부릉정의 움직임 정도에

비례하는 팽 부릉정 탄성에 의한 힘 등과 상반된다.23 이러

채성원. 반고리관 기능의 이학적 검사

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Figure 6. Slow harmonic acceleration test. The gain is the ratio of slow-component eye velocity to the head velocity, which repre-sents the response capability of the vestibular system through the frequencies tested. The phase demonstrates a timing relationship between the head velocity and the slow-component eye velocity through the frequencies tested. The difference between the two is defined as the phase angle and is expressed in a measure of degrees. Symmetry data demonstrates whether slow-component eye velocities are equal on both sides.

Figure 5. Velocity of horizontal slow-phase components of nystagmus. Chair rotations in the counterclockwise (CCW) direc-tion evoke slow phases to the right, whereas rotation in the clock-wise (CW) direction evokes slow phases to the left. Gain is de-termined from the responses by dividing the velocity of the first slow phase in response to the stimulus by the head velocity. Gain measures approximately 0.80 in these data and is symmetric for clockwise and counterclockwise rotations.

한 관계에 의한 경우 정현파형 회전 시 머리회전 주파수에

따른 이득과 위상으로 표현되는 머리회전과 안구의 움직임

과의 관계있다. 전정안반사는 0.1~5 Hz 회전 주파수 영역에

서 작용하게 되나, 임상적 검사에서는 회전의자, 머리고정

등의 문제로 1 Hz 이하의 회전 주파수 영역에서 검사를 시

행한다.24

등속도 회전운동 시에는 회전자극에 해 팽 부릉정은

편위되며 이때 팽 부릉정의 최 편위의 37%까지의 편위

에 걸리는 시간을 팽 부릉정의 시간상수(time constant)라

한다. 지속적인 등속도 운동 시 구심성 전정신경 반응시간 보다

안진은 길게 나타나게 되는데, 중추 신경계에서 말초 전정

감수기로부터의 반응을 저장하였다가 방출함으로서 저주파

수 회전이나 등속도 회전자극에 한 반응 시간을 연장시키

는 작용을 하게 되는데 이를 속도저장이라 한다. 속도저장

유발에는 내측전정핵으로부터의 교차섬유(crossing commis-sural fiber)가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 속도저장은 전정안반사에서 반고리관 뿐만 아니라 이석기관

의 자극에 의해서도 나타나며, 시운동계에서는 시운동 후

안진으로 나타나고 체감각기 자극에 의해서도 유발된다.25

2) 검사방법

(1) 정현파회전검사(slow harmonic acceleration test)임상에서 가장 많이 이용되는 회전검사 방법으로 속도와

방향을 제어할 수 있는 토크 모터로 움직이는 의자에 피검

자를 앉히고 여러 단계의 속도로 회전자극을 주어 나타나는

전정 안반사의 반응을 통해 전정기능의 상태를 검사한다. 검사는 빛과 소리가 차단된 원통 안에 설치된 의자에 앉아

실시한다.26 수평반고리관이 회전하는 면에 오도록 피검자

의 머리를 30° 전방으로 굴전시킨 상태에서 의자에 앉히고

정현파 진동으로 의자를 회전시킨다. 주파수는 0.01, 0.02, 0.04, 0.08, 0.16, 0.32, 0.64 Hz로 점점 빨리 자극하며, 최

각속도는 50°/sec이다. 전극을 부착하여 안구운동을 기록하

고 컴퓨터는 안구위치의 신호 중에서 안진의 빠른 성분을

제거하고 느린 성분의 안구 속도만을 그려서 분석한다.

(2) 등속회전검사(velocity step test)의자를 회전시켜 나타나는 회전 중 안진과 갑자기 회전을

중지시킨 후 나타나는 회전 후 안진을 분석하는 검사이다. 예를 들어 1초간 100°/sec2로 급격히 가속 회전시킨 후

100°/sec로 등속 회전시킨다. 급격히 가속시키면 안진이 나

타나기 시작하며 점점 안구운동의 속도가 빨라져서 최 의

초기안진속도(initial slow component eye velocity)를 가진

안구운동이 나타나고, 등속운동 중에는 점차 안진의 크기가

감소하여 1~2분 전후에 안진이 소실된다. 안진이 없어진 후

등속 운동을 하고 있는 회전의자를 갑자기 멈추면 반 방향

으로 회전 후 안진이 발생한다.27 의자의 회전방향이 시계방

향이면 회전 중 안진은 우측으로, 회전 후 안진은 좌측으로

나타난다. 반시계 방향이면 회전 중 안진은 좌측으로, 회전

Res Vestibul Sci Vol. 8, No. 2 Suppl. 1, Dec. 2009

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Figure 7. Vestibulo-Ocular reflex to sinusoidal harmonic rotation in right unilateral vestibular neuritis patient. In acute phase, asymmetry shows directional preponderance to the left and phase lead is observed in test frequency.

Figure 8. Time constant of right unilateral vestibular neuritis patient. Time constant is determined by the time after onset of the stimulus at which slow phase eye velocity has decreased by 67% of its initial value.

후 안진은 우측으로 나타난다.

3) 검사의 해석 및 임상적용

정현파 회전검사의 검사 결과의 지표로 위상(Phase), 이득(gain), 칭 등이 있다(Figure 6). 위상은 최고자극속도와

안구운동의 느린 성분의 최고속도와의 각 차이이다. 정상에

서 안구운동의 속도는 회전하는 의자의 자극 속도보다 빨리

나타나는데 이를 위상차 선행(phase lead)이라고 한다. 이득

은 회전자극의 최고속도와 자극의 결과 나타나는 안진의 느

린 성분의 최고속도와의 비율이며 이 속도가 같으면 그 값

은 1이 되고 안구운동이 없으면 0이 된다.28 이득은 피검자

의 각성상태와 관련이 많아 검사 시에 각성 상태를 잘 유지

해야 한다. 이득이 0.1 이하일 때 신호 잡음비가 낮아 위

상과 칭의 계산은 의미가 없다. 칭(symmetry)은 좌측

회전으로 나타나는 안구운동의 느린 성분과 우측 회전으로

나타나는 느린 성분의 최고속도의 비율이다. 중추 혹은 말

초전정질환에서는 위상차 선행이 정상보다 더 많이 나타나

며, 비정상이라도 병변의 위치는 알 수 없다.29 이득의 감소

는 한 쪽의 말초 병변임을 암시하며 비정상적인 이득의 증

가는 전정억제가 감소되는 소뇌 병변임을 의미한다(Figure 7). 어느 쪽에 병변이 있는지를 칭 단독으로 판정할 수 있

는가에 해서 논란이 있으며 칭을 통해 전정기능의 회복

의 정도를 알 수 있다.시계방향 회전의 회전 중 안진과 반시계방향 회전의 회전

후 안진은 우측 수평반고리관 기능을 나타내며, 반시계방향

회전의 회전 중 안진과 시계방향 회전의 회전 후 안진은 좌

측 수평반고리관의 기능을 나타낸다. 임상적으로 신뢰성이

있어 많이 이용되는 지표는 시간상수이며, 좌·우측 시간상

수를 비교하여 감소가 있으면 말초전정기능의 이상으로 생

각한다(Figure 8).

3. Pulse step sine test

평형감각의 이상이 발견된 환자들의 말초 전정기관의 기

채성원. 반고리관 기능의 이학적 검사

S29

Figure 9. Pulse-step-sine (PSS) stimulus. The time course of the pulse, step, and sine rotational acceleration components of the PSS stimulus are shown separately and combined. The PSS acceleration waveform is integrated, the mean velocity is subtracted, and the velocity waveform is shifted in time to form a PSS rotational ve-locity waveform that begins at zero velocity.

능이상 여부 확인과 병변 부위의 결정은 매우 중요한 과정

이다. 현재까지는 앞서 설명한 두 가지 검사방법, 즉 온도안

진검사와 회전검사가 전정안반사에 기초하는 전정기능의

정량적 검사방법이었다. 그러나 두 검사 모두 전정기능검사

의 두 가지 목적인 말초 전정기관의 이상 여부를 확인하는

것과 방향을 결정하는 것을 충족시키지는 못한다. 이에 최

근에 소개된 두부충돌검사(head impulse test)는 위 두 가지

목적을 모두 충족시키는 검사법으로 빠르게 일반화 되어가

고 있지만, 특정한 실험환경을 제외하고는 검사 시 정량적

인 안구 움직임의 기록이 어렵다. 이러한 두부충돌검사의

한계를 극복하기 위하여 두부충돌검사의 정성적 평가방법

이 개발되었고 이는 평형기능의 감소가 있는 쪽을 찾아내는

매우 정확한 방법으로 생각된다.두부의 회전움직임은 움직이지 않을 때의 방전 횟수와 자

극 시의 방전 횟수의 차이에 의하여 뇌에 각인된다. 만약 억

제방향으로 충분히 강한 회전움직임을 받는다면 억제자극

을 받는 쪽의 신경활성도는 완전히 사라지게 되는데 이렇게

한번 완전히 신경활성도를 잃게 되면 더 이상 회전 자극을

뇌로 각인시킬 수 없게 된다. 양쪽 세반고리관이 정상기능

이라면 회전움직임은 신경활성도가 최고조에 이르기 전까

지 350~400 spikes/sec의 높은 방전횟수로 올라가게 되고

양쪽 세반고리관의 차이는 방향성을 갖는 움직임으로 뇌에

각인시킬 수 있다(Figure 9). 그러나 한쪽 세반고리관이 손

상되었다면 손상된 쪽으로의 회전 시 정상 쪽의 신경활성도

는 감소되고 신경활성도를 잃게 된다. 반 로 정상기능을

가진 쪽으로 회전자극을 주면 회전 움직임은 정확히 뇌로

각인될 수 있다.임상적으로 두 가지 요소를 갖는 주기적 회전 자극이 평

형기관의 병변측을 찾아내는데 사용된다. 첫 번째 요소를

bias component, 두 번째 요소를 probe component라고 하는

데 bias component는 더 낮은 빈도와 더 높은 진폭으로 회

전 움직임으로 주기적으로 방향을 크게 바꾸어 신경 활성도

를 잃게 만드는 역할을 하며 probe component는 bias com-ponent한 주기의 서로 다른 구간 동안 평형기관의 민감도를

측정한다. 이러한 두 요소를 주는 방법은 다양할 수 있으나

pulse-step-sine 자극은 방향성을 결정하는데 적합하다.30

요 약

반고리관의 기능을 측정하기 위해 흔히 사용되는 온도안

진검사는 병변의 방향성을 알려주나 검사 시간이 오래 걸리

고 환자에게 심한 어지럼증을 유발한다. 회전검사는 온도안

진검사보다 생리적인 검사이나 양쪽이 동시에 자극을 받기

때문에 방향성에 한 정보를 주지 못한다. Pulse step sine test는 환자에게 어지럼증, 오심 같은 검사상의 괴로움이 적

고 방향성을 알 수 있는 검사이다. 반고리관 기능검사를 올

바르게 이해하고 임상적으로 적절히 해석하는 것은 어지럼

증 환자의 진단과 치료 및 예후 관찰에 매우 중요하다.

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