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문제 정의
- 이번 연구는 음성장애 환자에서 시행되는 객관적인 평가 항목들과 주관적인 평가 항목들 사이의 연관성을 알아보고자 시행되었다.
- 2-4) 하지만 아직 객관적인 음성평가 항목들과 주관적임 음성평가 항목들 간의 전체적인 연관성을 분석한 보고는 없으며 동일환 환자군에서 이러한 분석을 통해 검사들 사이의 연관성을 밝혀낼 수 있다면 좀 더 임상적인 의미를 둘 수 있을 것으로 판단된다. 이에 저자들은 발성장애 환자들에서 주관적 평가와 객관적 평가 사이의 전체적인 연관성을 분석하여 질환별로 의미 있는 평가 요소들을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 6) 주관적 검사인 GRBAS 척도 그리고 음성장애지수와 객관적 검사 항목인 켑스트럴최대융기-연장 모음발성(CPP-a), 켑스트럴최대융기-연속발화(CPP-s), 기본 주파수, 주파수변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성시간, 평균호기류율, 성문하압 사이의 연관성을 측정하였다.
- 청지각적검사는 GRBAS 척도를 사용하였으며 숙련된 음성치료사 1인이 환자의 음성을 청취한 후 판단하였다. 각각의 음성에 대해서 전체음질(grade, G), 거친음(roughness, R), 기식음(breathiness, B), 무력음(asthenia, A), 긴장음(strain, S) 등에 대해서 정상인 0점에서 가장 나쁜 3점까지 측정하였다.
- 공기역학적 검사는 Phonatory Aerodynamic System(Model 6600, Kay Elemetrics)을 사용하여, 최대발성시간, 평균호기류율, 성문하압을 측정하였다. 편안한 자세에서 편안한 목소리로 마스크를 착용하여 평균 3회 정도 실시하였다.
- 음향학적 검사는 Computerized Speech Lab(CSL, Kay Elemetrics, Montvale, NJ, USA)의 프로그램인 다면음성프로그램(Multi-Dimensional Voice Program, MDVP)을 사용하여 기본주파수, 주파수변동율, 진폭변동율, NHR을 측정하였다. 마이크를 입에서 3~5 cm 간격을 두고 편안한 자세에서 환자가 평소 사용하는 편안한 목소리로 /아/ 발성을 5초 이상, 평균 3회 정도 반복하여 측정하였다. 또한 음성분석 프로그램에 저장된 환자의 음성파일을 이용하여 Hillenbrand 등5)의 방법 에 따라 켑스트럴최대융기-연장모음발성(CPP-/a/, CPP-a)과 켑스트럴최대융기-연속발화(CPP-speech, CPP-s) 분석을 시행하였다.
- 후두 스트로보스코피를 이용하여 성대 병변을 확인하였다. 모든 환자들에 대하여 GRBAS 척도를 이용한 청지각적검사, 음성장애지수검사, 음향학적검사, 공기역학적 검사를 시행하였다. 음향검사로는 기본주파수(fundamental frequency), 주파수변동율(jitter), 진폭변동율(shimmer), 잡음 대 배음비(noise to harmonic ratio, NHR), 켑스트럴 최대융기(cepstral peak prominence, CPP)가 시행되었다.
- 모든 환자들에 대하여 GRBAS 척도를 이용한 청지각적검사, 음성장애지수검사, 음향학적검사, 공기역학적 검사를 시행하였다. 음향검사로는 기본주파수(fundamental frequency), 주파수변동율(jitter), 진폭변동율(shimmer), 잡음 대 배음비(noise to harmonic ratio, NHR), 켑스트럴 최대융기(cepstral peak prominence, CPP)가 시행되었다. 공기역학적 검사로는 최대발성시간(maximal phonation time), 평균호기류율(mean flow rate), 성문하압(subglottic pressure)이 사용되었다.
- 음향학적 검사는 Computerized Speech Lab(CSL, Kay Elemetrics, Montvale, NJ, USA)의 프로그램인 다면음성프로그램(Multi-Dimensional Voice Program, MDVP)을 사용하여 기본주파수, 주파수변동율, 진폭변동율, NHR을 측정하였다. 마이크를 입에서 3~5 cm 간격을 두고 편안한 자세에서 환자가 평소 사용하는 편안한 목소리로 /아/ 발성을 5초 이상, 평균 3회 정도 반복하여 측정하였다.
- 공기역학적 검사는 Phonatory Aerodynamic System(Model 6600, Kay Elemetrics)을 사용하여, 최대발성시간, 평균호기류율, 성문하압을 측정하였다. 편안한 자세에서 편안한 목소리로 마스크를 착용하여 평균 3회 정도 실시하였다.
- 2017년 5월~2018년 5월까지 발성장애로 가천대 길병원에 내원하여 음성검사를 시행한 환자들을 대상으로 하였고, 연구는 가천대 길병원 임상연구윤리센터의 허가를 받아 진행되었다(GFIRB2019-424). 후두 스트로보스코피를 이용하여 성대 병변을 확인하였다. 모든 환자들에 대하여 GRBAS 척도를 이용한 청지각적검사, 음성장애지수검사, 음향학적검사, 공기역학적 검사를 시행하였다.
대상 데이터
- 2017년 5월~2018년 5월까지 발성장애로 가천대 길병원에 내원하여 음성검사를 시행한 환자들을 대상으로 하였고, 연구는 가천대 길병원 임상연구윤리센터의 허가를 받아 진행되었다(GFIRB2019-424). 후두 스트로보스코피를 이용하여 성대 병변을 확인하였다.
- 344명의 환자가 평가 기간 동안 음성검사를 시행받았으며 그중 이전에 음성질환으로 치료를 받은 병력이 있는 22명을 제외한 322명의 환자가 평가에 포함되었다. 남자는 149명이었으며 여자는 173명이었다.
- 344명의 환자가 평가 기간 동안 음성검사를 시행받았으며 그중 이전에 음성질환으로 치료를 받은 병력이 있는 22명을 제외한 322명의 환자가 평가에 포함되었다. 남자는 149명이었으며 여자는 173명이었다. 질환별로 구분하였을 때 성대용종과 성대구증 환자들이 각각 69명으로 가장 많았으며 그 뒤를 이어서 성대결절 환자가 58명, 일측성 성대마비 환자가 30명 이었다(Table 1).
데이터처리
- GraphPad Prism 5(GarphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA) 프로그램의 Pearson correlation test를 이용하여 각 항목들간의 연관성을 측정하였다. 양방향 상관관계 분석에 서 p＜0.
이론/모형
- 음향검사로는 기본주파수(fundamental frequency), 주파수변동율(jitter), 진폭변동율(shimmer), 잡음 대 배음비(noise to harmonic ratio, NHR), 켑스트럴 최대융기(cepstral peak prominence, CPP)가 시행되었다. 공기역학적 검사로는 최대발성시간(maximal phonation time), 평균호기류율(mean flow rate), 성문하압(subglottic pressure)이 사용되었다.
- 마이크를 입에서 3~5 cm 간격을 두고 편안한 자세에서 환자가 평소 사용하는 편안한 목소리로 /아/ 발성을 5초 이상, 평균 3회 정도 반복하여 측정하였다. 또한 음성분석 프로그램에 저장된 환자의 음성파일을 이용하여 Hillenbrand 등5)의 방법 에 따라 켑스트럴최대융기-연장모음발성(CPP-/a/, CPP-a)과 켑스트럴최대융기-연속발화(CPP-speech, CPP-s) 분석을 시행하였다.
- 음성장애지수(Voice Handicap Index)는 한국어판 음성장애지수를 사용하였다.6) 주관적 검사인 GRBAS 척도 그리고 음성장애지수와 객관적 검사 항목인 켑스트럴최대융기-연장 모음발성(CPP-a), 켑스트럴최대융기-연속발화(CPP-s), 기본 주파수, 주파수변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성시간, 평균호기류율, 성문하압 사이의 연관성을 측정하였다.
- 청지각적검사는 GRBAS 척도를 사용하였으며 숙련된 음성치료사 1인이 환자의 음성을 청취한 후 판단하였다. 각각의 음성에 대해서 전체음질(grade, G), 거친음(roughness, R), 기식음(breathiness, B), 무력음(asthenia, A), 긴장음(strain, S) 등에 대해서 정상인 0점에서 가장 나쁜 3점까지 측정하였다.
성능/효과
- 17) 음향학적 평가 중 주파수변동율, 진폭변동율 등은 기본주파수의 주기성(periodicity)에 영향을 받기 때문에 성대진동의 불규칙성에 의해 나타나는 거친음을 표현한다고 할 수 있다.18) 본 연구에서는 성대구증에서 진폭 변동율, 그리고 성대결절에서 주파수변동율 및 진폭변동율이 중등도의 상관관계를 보였다. 성대점막에 발생한 성대결절이 나 성대구증에 의해 성대진동이 방해를 받아 거친음이 발생한 것으로 판단된다.
- 30명의 일측성 성대마비 환자를 분석하였을 때 전체음질은 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간과 높은 연관성을 보였으며 주파수변동율, 진폭변동율, NHR과 중등도의 연관성을 보였다. 기식음은 CPP-s와 높은 연관성을 보였으며 CPP-a, 주파수 변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성시간, 평균호기류율 등과 중등도의 연관성을 보였다.
- 69명의 성대구증 환자들에서는 전체음질과 기식음에서 동일하게 CPP-a, CPP-s, 그리고 주파수변동율에서 중등도의 연관성을 보였으며, 전체음질과 거친음에서 진폭변동율와 중등도의 연관성을 보였다(Table 4). 58명의 성대결절 환자들을 분석하였을 때 전체음질과 기식음은 CPP-a, CPP-s와 중등도의 연관성을 보였으며 전체음질과 거친음은 주파수변동율, 진폭변동율과 중등도의 연관성을 보였다(Table 5).
- 성대점막 질환별로 구분해서 살펴보면 69명의 성대용종 환자들을 분석하였을 때 전체음질은 주파수변동율과 중등도의 연관성이 있었고 긴장음은 진폭변동율과 중등도의 연관성이 있었다(Table 3). 69명의 성대구증 환자들에서는 전체음질과 기식음에서 동일하게 CPP-a, CPP-s, 그리고 주파수변동율에서 중등도의 연관성을 보였으며, 전체음질과 거친음에서 진폭변동율와 중등도의 연관성을 보였다(Table 4). 58명의 성대결절 환자들을 분석하였을 때 전체음질과 기식음은 CPP-a, CPP-s와 중등도의 연관성을 보였으며 전체음질과 거친음은 주파수변동율, 진폭변동율과 중등도의 연관성을 보였다(Table 5).
- 7) 반면 메타 분석에서 청지각적평가와 가장 유의미한 연관성을 보였던 객관적 음성평가인 CPP는 음성장애지수와는 중간 또는 낮은 정도의 연관성을 보였다.20) 본 연구에서는 어떠한 객관적인 평가 항목과도 유의한 관계를 보이지 않았다.
- 공기역학적검사는 주관적인 평가 항목들과 다양한 연관성을 보여주지는 못했지만 예상대로 전체음질, 기식음와 연관성이 있는 것으로 나타났으며 특히 성대마비 환자에서 최대발성 시간이 높은 연관성을 보여주었다.
- 30명의 일측성 성대마비 환자를 분석하였을 때 전체음질은 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간과 높은 연관성을 보였으며 주파수변동율, 진폭변동율, NHR과 중등도의 연관성을 보였다. 기식음은 CPP-s와 높은 연관성을 보였으며 CPP-a, 주파수 변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성시간, 평균호기류율 등과 중등도의 연관성을 보였다. 무력음도 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간 등과 중등도의 연관성을 보였으며 긴장음은 NHR과 중등도의 연관성을 보였다(Table 6).
- 기식음은 CPP-s와 높은 연관성을 보였으며 CPP-a, 주파수 변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성시간, 평균호기류율 등과 중등도의 연관성을 보였다. 무력음도 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간 등과 중등도의 연관성을 보였으며 긴장음은 NHR과 중등도의 연관성을 보였다(Table 6).
- 발성장애 환자에서 주관적인 음성평가와 객관적인 음성평가 항목들 간의 연관성을 분석하였을 때 CPP-a, CPP-s, 주파수변동율, 진폭변동율 등이 전체음질(G)과 기식음(B)을 반영하는 것으로 나타났다. 특히 일측성 성대마비에서는 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간 등이 음성변화의 상태를 잘 반영하는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 기식음은 성대결절, 성대구증에서 CPP와 연관성을 보였으며 특히 성대마비에서는 높은 연관성을 보였다. 성대마비 환자에서 주된 음성장애는 성문폐쇄부전으로 인한 기식음으로 알려져 있다.
- 13-15) 성문폐쇄부전에 의한 기식음은 일측성 성대마비 뿐만 아니라 성대결절이나 성대구증에서도 나타나는 일반적인 병태생리이지만 성대마비만큼 전형적인 것은 아니므로 연관성은 성대마비에 비해 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 성대마비와 성대결절 그리고 정상인의 CPP값을 비교한 연구에서 정상인에 비해 성대마비, 성대결절 모두 유의하게 낮은 값을 보였고 성대마비는 성대결절보다 더 낮은 값을 보였다.16)
- 성대점막 질환별로 구분해서 살펴보면 69명의 성대용종 환자들을 분석하였을 때 전체음질은 주파수변동율과 중등도의 연관성이 있었고 긴장음은 진폭변동율과 중등도의 연관성이 있었다(Table 3). 69명의 성대구증 환자들에서는 전체음질과 기식음에서 동일하게 CPP-a, CPP-s, 그리고 주파수변동율에서 중등도의 연관성을 보였으며, 전체음질과 거친음에서 진폭변동율와 중등도의 연관성을 보였다(Table 4).
- 음성장애지수와 객관적인 음성평가의 상관관계를 분석한 기존 연구에서는 기능적 음성장애와 성대용종 환자에서 음성 장애지수와 최대발성시간 사이에 연관성이 있으며, 성대마비 환자는 주파수변동율, 성대결절은 주파수변동율과 진폭변동율 그리고 NHR 등과 연관성이 있는 것으로 나타났다.7) 반면 메타 분석에서 청지각적평가와 가장 유의미한 연관성을 보였던 객관적 음성평가인 CPP는 음성장애지수와는 중간 또는 낮은 정도의 연관성을 보였다.
- 전체 환자를 대상으로 한 분석에서 음성장애지수는 객관적인 평가 항목들과 연관성이 없었으나 전체음질과 기식음은 CPP-a, CPP-s, 주파수변동율, 진폭변동율, NHR, 최대발성 시간 등과 중등도의 연관성을 보였다(Table 2).
- 전체음질(G)은 전체 환자에서뿐만 아니라 질환별로 분석하였을 때도 가장 많은 객관적 평가 항목들과 연관성을 보이고 있으며 특히 GRBAS 척도의 다른 항목과 객관적 평가 항목 사이에 연관성에 있는 경우에 대부분의 경우에 전체음질과 동시에 연관성이 있는 것으로 나타나 전체음질이 전반적인 청지각적 음성 상태를 반영한다고 판단된다.19)
- 남자는 149명이었으며 여자는 173명이었다. 질환별로 구분하였을 때 성대용종과 성대구증 환자들이 각각 69명으로 가장 많았으며 그 뒤를 이어서 성대결절 환자가 58명, 일측성 성대마비 환자가 30명 이었다(Table 1).
- 발성장애 환자에서 주관적인 음성평가와 객관적인 음성평가 항목들 간의 연관성을 분석하였을 때 CPP-a, CPP-s, 주파수변동율, 진폭변동율 등이 전체음질(G)과 기식음(B)을 반영하는 것으로 나타났다. 특히 일측성 성대마비에서는 CPP-a, CPP-s, 최대발성시간 등이 음성변화의 상태를 잘 반영하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 예전부터 많은 연구에서 객관적 검사들과 주관적 검사들 간의 연관성을 찾고자 하는 노력이 있었다.2-4) 하지만 아직 객관적인 음성평가 항목들과 주관적임 음성평가 항목들 간의 전체적인 연관성을 분석한 보고는 없으며 동일환 환자군에서 이러한 분석을 통해 검사들 사이의 연관성을 밝혀낼 수 있다면 좀 더 임상적인 의미를 둘 수 있을 것으로 판단된다. 이에 저자들은 발성장애 환자들에서 주관적 평가와 객관적 평가 사이의 전체적인 연관성을 분석하여 질환별로 의미 있는 평가 요소들을 알아보고자 하였다.
- 하지만 비대칭적인 성대진동을 유발시킬 것으로 생각되는 성대용종에서는 연관성이 낮게 나타났는데 이는 성대용종이 성대결절이나 성대구증에 비해 점막물결에 대한 영향이 제한적일 가능성을 시사한다. 따라서 각 질환들의 진동 분석을 포함한 더 많은 증례에 대한 연관성 분석이 필요할 것으로 판단된다.
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