Technique of BAEP - 청각유발전위 검사법

청각유발전위(brainstem auditory evoked potentials, BAEP)는 청각자극을 이용한 유발전위 검사의 한 종류로 클릭음(click sound) 또는 돌발음파(tone burst)로 자극하여 파형을 얻을 수 있습니다.

 

 

잠복기(latency)에 따른 청각유발전위의 분류

 

① Short latency AEP 10ms 이내

② Middle latency AEP 10 ~ 50ms 

③ Long latency AEP 50ms 이상 - N100, P200, P300

 

현재 임상에서 가장 많이 활용되는 검사는 10ms 이내에 짧은 잠복기를 갖는 BAEP입니다. I~V 파형 까지를 측정하여 분석하며 신경의 말단(end organ)부터 청신경(cochlear nerve), 하부뇌간(lower brainstem), 상부뇌간(upper brainstem)으로 구분하여 판독합니다. 중간잠복기(MLAEP) 반응은 뇌의 피질 영역에서 신경성 전위(neurogenic potential)인 N20, P30, N40을 기록할 수 있고, 50ms 이상의 long latency를 갖는 것은 인지기능의 영역으로 대표적인 검사에는 P300 검사가 있습니다.

 

검사준비

 

 

본격적으로 검사에 앞서 몇 가지 검사를 위한 준비사항이 있는데 skin pep, paste, 면봉, 플라스터(반창고) 그리고 전극이 기본적으로 필요합니다. 

skin prep을 면봉에 묻혀 전극을 붙이고자 하는 위치에 문질러 피부저항을 낮춰야 합니다. 그래야 검사가 원활하게 잘 측정될 수 있습니다. 기본적으로 유발전위 검사는 뇌파를 비롯한 배경파들이 있기 때문에 이런 것들을 제거하고, 검사의 재현성을 확인하기 위해 수십 번 혹은 수천번에 이르는 평균화(averaging) 작업을 통해 파형을 기록합니다. 마이크로볼트(㎶) 단위의 미세한 전위를 기록하기 위한 검사인 만큼 유발전위검사를 준비하고 시행하는데 있어서 전극 부착 시 피부저항을 최소화하고, 검사가 진행되는 동안 환자가 긴장하거나 몸이 불편하여 움직이거나 뒤척이지 않도록 편안한 환경을 만들어 주는 것이 중요합니다. 

 

검사순서

 

 

 

 

전극 부착(electrode attachment)

↓

임피던스 측정(impedance check)

↓

역치 측정(hearing threshold)

↓

소리자극 방식 선택(alternating, rarefaction, condensation)

↓

검사

 

전극부착

A1, A2 - 활성전극으로 환자를 똑바로 편하게 눕힌 상태에서 양쪽 유양돌기에 부착

Cz - 기준전극

Fpz - 접지전극

 

임피던스 측정

임피던스는 5㏀ 이하로 유지해야 합니다. 임피던스는 낮을수록 잡파의 혼입이 적기 때문인데 그것 보다 BAEP의 파형 자체가 워낙에 작은 파형이기 때문에 조금의 외부적인 영향에도 검사에 방해가 되기 때문입니다. 5㏀ 이상인 경우에도 검사는 가능하지만 잡파의 혼입이 심해서 파형의 재현성이 떨어지고 검사시간 또한 길어집니다. 

 

역치 측정

예를들어 환자가 55dB에서는 소리를 들을 수 있고 50dB에서는 소리를 듣지 못한다면 이 환자의 청력 역치는 50과 55의 중간인 52.5dB입니다. 하지만 검사에서는 55 dB을 기준으로 하고 여기에 60dB을 더한 115dB로 자극을 합니다.

 

소리자극의 세기

120dB SPL(sound pressure level) 또는 90dB nHL(normal hearing level)을 최대 자극세기로 합니다. 자극하는 반대편 귀는 자극이 골전도 혹은 음전도 되어 동측의 자극이 반대편까지 넘어오는 것을 방지하기 위해 masking noise라는 마치 라디오의 주파수를 맞출 때 나는 백색소음을 자극세기보다 40dB 낮은 세기로 흘려보내 줍니다. 위의 예시에서는 115dB로 자극했다면 masking noise는 75dB입니다.

 

자극기

 

소리 자극은 헤드폰(headphone) 또는 삽입형 이어폰(tubal insert phone)을 사용합니다. 헤드폰을 사용할 수 없는 수술실에서 주로 삽입형 이어폰을 사용합니다. 일반적으로는 헤드폰을 사용하고 대부분 설정이 좌측이 파란색 우측이 빨간색으로 설정되어 있습니다. 자극의 설정 시 유의사항은 헤드폰은 스피커에서 바로 소리전달이 되고 삽입형 이어폰의 경우는 소리가 고무관을 타고 가서 귀로 전달되기 때문에 같은 소리여도 고무관의 길이만큼의 연장이 있는데 이 설정을 잘 못할 경우 파형의 잠복기가 달라지므로 주의해야 합니다.

 

자극의 종류는 alternating, rarefaction, condensation으로 

alternating(교대상): condensation과 rarefaction이 교대로 자극되는 방식으로 이어폰으로부터 나오는 magnetic radiation에서 발생하는 잡파(artifact)를 감소시키는 효과가 있습니다. 또한 rarefaction과 condensation의 중간. VI 파형과 V파형이 융합(complex)되어 나타나는 경우도 있습니다.

 

rarefaction(희박상):공기압이 낮아 고막이 당겨짐. 초기 양성파, 자극 시 구심성 청각신경은 내이의 기저막 운동방향을 전정계방향으로 향하게 함으로써 흥분성 유모세포의 활성을 보입니다.

 

condensation(압축상): 공기압이 높아 고막이 밀림. 초기음성파, 자극 시 구심성 청각신경은 내이의 기저막의 운동을 고실계 방향으로 향하게 함으로써 억제성 유모세포의 활성을 보입니다. 이런 이유로 rarefaction보다 1/2의 latency 지연을 보이게 되며, condensation의 단독 사용은 신경병증의 이상소견이 없는 경우에도 latency delay 및 진폭의 왜곡현상으로 위양성을 나타낼 수 있습니다.

 

검사세팅

 

Stimulator	headphone, tubal insert phone
Ipsilateral sound	frequency: 1 kHz (가청주파수)
Contralateral sound	Masking noise
Click sound	alternating, rarefaction, condensation
Rate(Hz)	15.1(possible adjusting)
Filter setting	Low frequency filter: 500 Hz, High frequency filter: 2 kHz
Notch filter	Off
Number of trials to be averaged	1000~2000 trials
민감도, 시간축	sensitivity: 0.2 ㎶/div, timebase: 1 ms/div
Maker	I, II, III, IV, V, I', V' - ipsilateral
	II-C, III-C, IV-C, V-C, V'-C - contralateral

 

파형의 기록

 

자극세기는 고막손상을 우려하여 120dB을 넘지 않게 합니다. 신호의 평균화는 최소 500~2000회의 자극으로 충분히 파형을 기록할 수 있는데 검사자는 평균적으로 500회 정도의 평균화가 되는 동안 현재 기록되고 있는 파형을 계속 기록하여 환자의 데이터로 쓸지 아니면 처음부터 검사를 다시 할지를 판단하여 기록합니다. 평균적으로 1000회 이상 평균화를 마친 파형은 배경파나 잡파가 거의 사라진 상태이기 때문에 파형의 변화가 거의 나타나지 않습니다. 분석시간(sweep duration)은 정상인에서는 10 msec 이면 충분하지만, 정상이 아닌 환자에서는 파형의 잠복기가 연장되어 나타나는 경우 10~20 msec 정도까지 연장해서 기록해야 합니다.

 

소리자극은 alternating 방식으로 설정해서 검사할 경우 잡파의 혼입이 적습니다. 소리자극이 고막을 칠 대 첫 반응이 고막을 밀어 중이 공간을 압박하게 되는 자극이나 고막을 잡아당겨 중이 공간이 희박하게 되는 자극은 모두 자극에 의한 자극잡파가 포함됩니다. 압박자극은 와우 밑에 위치하는 고주파를 흥분시키게 되는데 비해 자극은 와우의 대부분을 자극합니다. 따라서 고주파 난청이 의심되는 환자의 경우 희박 자극을 사용하는 것이 좋습니다. 만일 I파형을 확인하기 위해서는 자극에 의한 잡파를 제거해야 합니다. 이때는 alternating 방식을 이용합니다.

또한 검사의 한 가지 팁을 드리자면 검사할 때 장비에 내장된 스피커를 반드시 켜고 검사해야 합니다. 그래야 혼입 되는 잡파를 쉽게 파악할 수 있고, 특히 청각유발전위 검사의 경우 유발전위 검사 중 가장 작은 전위로 전위의 진폭이 0.1~1.0 ㎶ 사이로 매우 작기 때문에 작은 움직이나 떨림, 하품이나 뒤척임, 소변마려움 등과 같은 증상에도 검사에 큰 영향을 받아 검사를 처음부터 다시 해야 하기 때문에 이런 사항들을 검사자가 빠르게 인지해야 검사시간을 줄이고 정확하게 검사할 수 있습니다. 

 

BAEP의 정상파형

I~V까지의 파형을 의미있게 관찰하는데 검사한 같은 세트(set)의 검사 화면에 I, II, III, IV, V파형의 정점(peak)에 각각 표시하고 I파형과 V파형은 진폭을 분석하므로 마커를 I과 Ia, V파의 경우 V와 Va로 표시하여 진폭(amplitude)이 표현되도록 설정하고 table data를 확인합니다. I-III, III-V, I-V의 파간잠복기(inter peak latency)를 비교합니다.

 

Lt. vestibular schwannoma환자에서 BAEP파형 (좌측 파형소실)

 

파형의 분석

 

제 I파형은 청신경의 원위부에서 기원한다고 알려져 있고 파형의 파간잠복기(interpeak latency)를 보는데 중요한 기준점이 되므로 정확하게 찾아서 표시하는 것이 중요합니다.

제 II파형은 청신경의 근위부 및 청각신경핵에서 기원한다고 알려져 있습니다.

제 III파형은 상부올리브핵(superior olivary complex)에서 기원한다고 알려져 있고 두정부(vertex)에서 최대의 진폭을 갖습니다.

제 IV파와 V파는 상부뇌교(upper pons)및 중뇌(mindbrain)에서 기원한다고 알려져 있으며 특히 V파형은 청각신경이 상태를 진단하는 가장 중요한 지표로 사용됩니다.

 

파형을 기록할 때 자극이 들어가는 검사의 동측(ipsilateral)과 반대측(contralateral)을 동시에 기록하게 되는데 이는 파형의 동측에서 기록될 때 참고할 만한 기준점이 명확하게 되지 않을 때 이를 판단할 수 있게 하는 기준점이 되기 때문입니다.

일반적으로 A1-Cz, A2-Cz의 채널로 검사를 하지만 I파형을 잘 보기 위한 방법으로 A1-A2의 채널을 추가하는 방법도 있습니다. 채널 수에 제약이 없는 장비라면 시도해 보시길 바랍니다.

 

결과분석

 

I, III, V파의 절대 잠복기

I-III, III-V, I-V의 파간 잠복기

I과 V의 진폭 측정

V/I의 진폭비

각 파와 파간 잠복기의 양측비교 등을 분석합니다.

 

이를 위해 각 검사실에서 표준화된 검사법에 의해 2-~30명의 정상인에서 시행한 자료를 분석해 파형의 절대잠복기와 파간잠복기 및 진폭의 평균치와 표준편차를 구해 평균치의 +2~2.5 표준편차를 정상 상한치로하여 기준을 삼는 것이 좋습니다. 대부분의 말단기관 이상의 경우 I파형이 관찰되지 않으나 좌우의 진폭차이가 나타날 수 있습니다. I-III파형의 분석으로 하부뇌간(lower brainstem), III-V파형의 분석으로 상부뇌간(upper brainstem)의 장애를 구분하여 분석할 수 있습니다.