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Audiology and Speech Research > Volume 19(1); 2023 > Article
Lee, Kim, and Jang: Eustachian Tube Function Test of Normal Ear in Patients with Unilateral Chronic Otitis Media

Abstract

Purpose

The aim of this study is to observe the importance of normal ear Eustachian Tube Function Test (ETFT) for unilateral Chronic Otitis Media (COM) and essential date on ETFT through Williams test (Y-266 Hz).

Methods

Williams test Y-226 Hz is a test that can evaluate the function of the Eustachian tube only by controlling the pressure, and we retrospectively analyzed 182 otitis media patients who underwent surgery in Pusan National University Hospital. Three results obtained through the Williams test (Y-226 Hz) were classified according to categories and descriptive analysis was performed.

Results

In the 182 subjects, 89 did not show changes in static compliance (SC) or had result bias. 1~5 daPa change in 6 (3.3%), 6~10 daPa change 17 (9.3%), 11~15 daPa change 18 (9.9%), 16~20 daPa change 22 (12.1%), 21~25 daPa change 5 (2.7%), 26~30 daPa change 5 (2.7%), 31~40 daPa change 4 (2.2%), 41~50 daPa change 6 (3.3%), 51~100 daPa change changes in 6 (3.3%) and the remaining 4 (2.2%) showed a change greater than 100 daPa. The mean standard SC value of 93 subjects with change was -4.9 daPa, and the mean value measured at positive pressure +400 daPa was -27.4 daPa. Additionally, the mean value measured at negative pressure -400 daPa was +22.9 daPa.

Conclusion

Even if the contralateral eardrum appeared normal in the subjects who underwent COM, there were more cases of problems with the Eustachian tube. Normal ear ETFT is necessary for unilateral COM patients, and the Williams test is suitable as a criterion-referenced assessment.

INTRODUCTION

중이염은 발병 원인과 병리기전을 불문하고 중이 및 유양동에 염증이 있는 상태를 말한다(Bluestone & Jo, 2003). 특히 외이와 중이의 구조적인 이유로 유아기에 양측으로 빈번하게 발생하다가 연령이 증가할수록 일측성 중이염의 비율이 늘어나는 경향을 보이며, 성인기가 되면 편측 중이염(85.5%)이, 양측 중이염(14.5%)에 비해 매우 빈번하게 나타난다(Kim et al., 2014).
최근 중이염의 원인으로 이관 기능의 장애와 미생물에 의한 감염이 매우 중요한 요소로 대두되고 있으며, 특히 비인강과 중이강을 연결해주는 이관의 자연스러운 개방-폐쇄 작용에 장기간 문제가 발생한 경우 중이염 유발에 큰 영향을 미친다고 한다(Kong, 2009). 이관 기능의 구조적, 기능적 문제가 중이병리의 발병 원인 중 하나라는 연구는 과거부터 있어왔으며(Jang et al., 1982), 이관은 비인강의 상부와 중이강을 연결하는 뼈(상부 1/3)와 연골(하부 2/3)로 구성된 약 3.5 cm의 관으로서, 구개긴장근과 구개거근의 수축에 의한 개폐 운동을 통하여 주기적으로 0.4 sec의 짧은 시간 동안 열리고 닫힌다. 이때, 중이 또는 유양동의 점막의 분비물을 비인강으로 내보내는 이물질 배출 작용과 외이도의 압력(대기)과 중이강 내 압력의 균형을 유지하기 위한 환기 작용이 일어나고, 비인강에서 중이강으로 오물이나 염증, 비정상적인 압력이 역류되는 것을 막아주는 역할을 한다.
건강한 이관의 경우에는 중이강 내 압력이 -50 daPa 이하로 떨어지는 것을 불수의적인 개폐를 통해 막아주며 중이강 내 생리가 정상적으로 유지될 수 있도록 도와주는 역할을 하지만 이관 기능의 문제로 중이강 내 생리가 정상적으로 유지되지 않아 발생하는 중이염의 유병률은 2.85%까지라고 국내 연구에서 보고하고 있다(Kim et al., 1993). 또한 이관의 기능이 좋을수록 중이염 수술 후 예후가 좋은 것으로 보고되기도 하였다(Oh et al., 2010). 이처럼 이관의 기능과 중이염의 발생 빈도에는 높은 연관성이 있다고 볼 수 있다.
이관의 기능을 평가하기 위한 다양한 방법이 존재한다. Valsalva, Toynbee, Frenzel 등의 전통적인 기법, 카테터법, 내시경을 이용한 방법 등의 이학적인 방법이 대표적이며, 청각학적 접근법으로는 고막운동계측기(Impedance audiometer)로 측정 가능한 Indirect method 또는 Williams method (G660 Hz), Direct method 또는 Inflation-Deflation test가 주로 사용되고 있다(Heo & Yoo, 2004). 특히 이 중 Williams method (G-660 Hz)는 Bluestone의 9 step test를 변형시킨 것으로, 비침습적인 간편한 방법으로 정상 고막의 이관의 개폐 여부와 개폐 정도를 유추할 수 있는 방법으로 널리 사용되고 있다.
Williams method (G-660 Hz)는 인지 상의 문제만 없다면 Tympanometry를 통해 손쉽게 측정할 수 있으며(Williams, 1975), 5분 이내의 짧은 검사시간이 소요된다. 또한 이학적 검사와 더불어 비침습적인 방법으로 외이도 및 고막과 중이강의 생리를 검증할 수 있는 방법으로 이과적 진단의 신뢰도를 높여준다. 본원에서는 중이염 수술을 위해 입원한 환자들 전원에게 건측과 병측의 이관 기능 평가를 시행하고 있으며, 그중 환측은 Miller의 부하음압평형검사(Deflation test)를 건측은 Williams method (G-660 Hz)를 변형한 Williams test (Y-226 Hz)를 시행하고 있다. Williams method에서 660 Hz를 사용하여 발생할 수 있는 이소골 병리 감별의 문제를 보완하기 위해, 동일한 방식에서 자극 주파수만 226 Hz로 변형한 Williams test (Y-226 Hz)를 사용하였다(Heo & Yoo, 2004).
본 연구에서는 Williams test (Y-226 Hz)를 통해 일측성 만성 중이염을 진단받은 대상자들의 건측의 이관 기능을 확인하여, 일측성 중이염 환자의 건측 이관 기능 평가의 중요성과 Williams test (Y-226 Hz)를 통한 이관 기능검사에 대한 기초 자료가 되고자 한다.

MATERIALS AND METHODS

연구 대상

본 연구는 2021년 부산대학교병원 임상연구심의위원회의 승인(2104-006-101)을 받고 진행하였다. 2019년 본원 이비인후과에서 편측 중이염 진단을 받고 수술을 받은 229명 중, 건측 고막운동성검사에서 A type(정적탄성 0.6~2.0 mL, 정적탄성 압력의 정점 범위 -100~+100 daPa), 순음청력검사의 골기도 차이가 10 dB HL 이하, 과거 중이염 병력 및 다른 이과, 비과적 질환이 없는 182명을 후행적으로 분석하였다. 이 중 남성은 70명(38.4%), 여성은 112명(61.6%)이었으며, 대상자의 연령은 만 10세부터 82세까지 분포되어 있고, 평균 연령은 만 53.5세였다.
본원에서는 이관의 성장, 검사의 수행력을 고려하여 취학아동 이상 연령의 수술 예정자에게만 이관 기능검사를 시행하고 있으며 적정 연령이라고 하더라도 검사 이해력 및 수행력이 부족한 환자에게는 시행하고 있지 않았다. 따라서 본원에서 의사의 소견에 따라 수술이 필요하다고 판단되어 수술을 진행한 일측성 만성 중이염 환자(삼출성, 화농성, 진주종성, 유착성 등) 중 반대측 중이에 문제가 없다고 판단되는 대상만 후향적으로 선별하여 대상군으로 분류하였다.

연구 절차

본원에서는 Typmstarpro (GSI, Eden Prairie, MN, USA)로 Williams test (Y-226 Hz)를 시행하였으며, test sound 226 Hz, 75 dB SPL, sweep rate 50 daPa/sec로 검사를 진행하였다. 검사 방법은 Williams method (G-660 Hz)에 준하여, 우선 편안한 상태에서 고막운동성계측(Tympanometry)을 측정한 후(① in Figure 1), 외이도에 양압 +400 daPa을 제시한 상태에서 마른침을 두 번 삼키게 한 뒤 고막운동도를 재측정하였고(② in Figure 1), 마지막으로 외이도에 음압 -400 daPa를 제시한 상태에서 마른침을 두 번 삼키게 한 뒤 고막운동도를 측정하였다(③ in Figure 1).
총 세 번의 계측에서 측정된 각 정적탄성 피크점(static compliance peak point)을 Eustachian Tube Function Test (ETFT) (①), ETFT 양압(②), ETFT 음압(③)으로 명명하여(daPa), ① - ② (daPa), ③ - ① (daPa) 두 가지 수치(shift)를 산출하고, 두 수치의 값을 더한 후 2로 나누어, 범주에 따라 분류하고 기술적 분석을 시행하였다.

RESULTS

대상자들의 건측의 Williams test (Y-226 Hz) 결과, 전체 대상자 182명 중, 89명(48.9%)은 정적탄성 압력 피크점의 차이가 전혀 없거나 음압 또는 양압 편측으로 편향되어 나타났고, 나머지 93명(51.1%)의 대상자들은 양압을 제시한 경우에는 음압으로, 음압을 제시한 경우에는 양압으로의 압력 피크점의 변화를 보였다.
변화의 정도를 범주에 따라 나누어보면, 1~5 daPa 변화 6명(3.3%), 6~10 daPa 변화 17명(9.3%), 11~15 daPa 변화 18명(9.9%), 16~20 daPa 변화 22명(12.1%), 21~25 daPa 변화 5명(2.7%), 26~30 daPa 변화 5명(2.7%), 31~40 daPa 변화 4명(2.2%), 41~50 daPa 변화 6명(3.3%), 51~100 daPa 변화 6명(3.3%), 나머지 4명(2.2%)은 100 daPa 초과의 변화를 보였다(Table 1).
외이도에 제시하는 압력에 따라 적절한 고막 움직임을 보인 93명의 정적탄성 피크점의 평균값(static compliance peak average)은 -4.9 daPa (standard)이었으며, 외이도에 양압 +400 daPa을 가한 후 측정한 평균값은 -27.4 daPa (postive pressure), 반대로 음압 -400 daPa을 외이도에 가한 후 측정한 값의 평균은 +22.9 daPa (negative pressure)이었다(Table 2).

DISCUSSIONS

일반적으로 중이염이 발생된 병측의 이관 기능은 높은 확률로 저하되어 있을 것이라 생각하며, 이미 많은 선행 연구들이 이를 증명하고 있다(Kang, 2008; Min et al., 2011). 하지만 본 연구에서는 편측 중이염 환자의 건측 이관 기능에 중점을 두었다. 서로 다른 두 개의 이관이지만, 같은 비강과 연결이 되어있고 그로 인해 비염-이관염-중이염 순으로 발생되는 중이염의 경우 건측 이관에도 영향을 주었을 가능성이 있을 것이라 판단하였기 때문이다. 하지만 현재까지는 일측성 중이염 환자의 건측 이관의 기능을 평가한 연구는 부족한 실정이다. 또한 Williams test (Y226 Hz)를 통한 이관 기능검사는 임상에서 널리 사용되고 있는 반면, 연구에 많이 적용되고 있지 않다.
기존의 Williams method (G-660 Hz)에서 정상 이관에서는 ± 25 daPa에서 최대 피크점을 보였는데, 본 연구(Y-226 Hz)에서도 압력의 일정한 변화를 보였던 93명(51.1%)은 평균적으로 ± 25 daPa의 변화를 보여, 각 연구에서 사용된 소리의 차이가 있음에도 유사한 결과를 보였다. 하지만 양성 판단 기준을 ± 25 daPa로 정해둔 정확한 근거는 찾을 수 없었으며, 주관적인 견해로, 1~5 daPa의 변화는 이관의 정상적인 개방-폐쇄 기능이 아닌 프로브의 미세한 움직임으로도 생길 수 있기에 양성 판단 기준에서 제외하는 것이 적합할 것 같다.
대상자 중 89명(48.9%)은 술 전 검사로 시행된 이관 기능 평가에서 정적탄성 피크의 변화가 없거나, 편향된 위치로 변화하였다. Williams의 선행 연구(1975)에 따르면, 고막운동도가 A type이더라도 중이 질환이 있는 일부의 귀에서 중이강 압력 변화가 없었다고 보고하였다. 본 연구에서도 A type 고막운동도를 우선적으로 선별하였지만, 절반에 가까운 귀에서는 압력의 일관적 변화가 관찰되지 않았다.
또한 선행 연구에서 회복성 고막천공이 있는 일부 귀에서 평균 변화 범위가 25~30 daPa로 나타났다고 보고하였고, 본 연구에서도 25명(13.7%)의 대상자에서 ± 25 daPa를 초과하는 움직임을 보였다. 위 그룹에서 회복성 고막천공이 없다고 단정할 수는 없으나, 대상자의 정적탄성이 2 mL 이내에 위치한 A type만을 선별하였기에 가능성이 낮고, 변화가 1~10 daPa였던 그룹과 50 daPa를 초과한 그룹으로 나누어 두 그룹의 정적탄성 평균치를 비교하였지만 통계적 유의성을 찾을 수 없었다. 하지만 일측성 중이염 환자들의 건측 이관의 기능과 상고실-이관 사이의 환기 경로가 감소된다는 선행 연구(Min et al., 2011)를 참고하였을 때, 건측일지라도 고막에 문제가 있을 수 있다고 판단할 수 있다.
선행 연구에서 사용한 양성 판단 기준 ± 25 daPa를 본 연구에서도 적용한다면, 대상자 182명 중 68명(37.4%)이 양성으로 판정된다. 이는 18세 남자군을 대상으로 Bluestone의 9 step Inflation-Deflation test를 시행했던 연구(Yoon et al., 1993)의 팽창-수축 양성 비율(38%)과 매우 유사한 결과이며, 일측성 중이염 환자의 건측 귀의 상태를 측두골 전산화단층촬영(computed tomography)을 통해 분석한 연구(Kang, 2008)에서 제시한 문제가 없는 건측 비율(40.4%)과도 유사한 결과를 보였다. 즉, 편측에 만성 중이염이 있는 환자는 반대측 귀에 이학적인 진단으로 큰 문제가 없어 보인다고 할지라도 이관의 문제점을 높은 비중으로 가지고 있을 수 있다는 점을 시사해주는 결과라 볼 수 있다.
임상에서의 시간적 효율을 위해 Williams test (Y-226 Hz)를 사용하고 있긴 하지만, 환자가 주관적 반응으로 침삼킴을 통한 이관의 개-폐를 수의적으로 수행하기 어려움을 보이는 경우가 종종 발생한다. 따라서 고막운동성계측(Tympanometry)에서 A type으로 나온 대상자에게서도 매우 낮은 양성 비율이 나타나는 것으로 생각한다. 따라서 이경을 통한 이학적 평가와 더불어, 초음파이관계측법(Sonotubometry), 이관고실공기역학조영술(tubo tympano aerodynamic graphy, TTAG)과 같은 평가를 추가로 시행하는 것이 이관의 정확한 기능을 평가하는 데 도움이 될 것이다.
따라서 본 연구를 종합하면, 편측 중이염 환자일지라도 건측의 이관 기능을 평가할 필요성이 있으며, Williams test (Y-226 Hz)는 특이도와 민감도가 높다고 볼 수는 없으나, 비교적 짧은 시간 동안 비침습적인 방법으로 이관의 기능을 확인할 수 있는 검사이기에 임상에서 사용하기에 적합하다. 하지만 아직은 명확한 양성 판단 규준이 없어, 준거 참조용으로 사용하는 것이 적합하며, 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.

Notes

Ethical Statement

This study was approved by the Institutional Review Board of Pusan National University Hospital (2104-006-101).

Declaration of Conflicting Interests

There is no conflict of interests

Funding

N/A

Author Contributions

Conceptualization: Dong Hoon Lee, Min Sung Kim, Mi Hyeon Jang. Data curation: Dong Hoon Lee, Min Sung Kim, Mi Hyeon Jang. Formal analysis: Dong Hoon Lee, Min Sung Kim. Supervision: Min Sung Kim. Writing—original draft: Dong Hoon Lee. Writing—review & editing: Min Sung Kim. Approval of final manuscript: All authors.

Acknowledgments

We are grateful to Professor Soo-Keun Kong for his advice.

Figure 1.
Williams test Y-226Hz normal result.
asr-220072f1.jpg
Table 1.
Williams test Y-226Hz on normal ear, degree of change in static compliance peak point
Value
No change, result bias 89 (48.9)
1~5 daPa 6 (3.3)
6 ~10 daPa 17 (9.3)
11~15 daPa 18 (9.9)
16~20 daPa 22 (12.1)
21~25 daPa 5 (2.7)
26~30 daPa 5 (2.7)
31~40 daPa 4 (2.2)
41~50 daPa 6 (3.3)
51~100 daPa 6 (3.3)
101~ daPa 4 (2.2)
Total 182 (100.0)

Values are presented as number (%)

Table 2.
Williams test Y-226 Hz on normal ear, static compliance peak average
Postive pressure Standard Negative pressure
Normal ear static compliance peak average -27.4 daPa -4.9 daPa +22.9 daPa

REFERENCES

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