Auditory Training in Children Wearing Hearing Aids and/or Cochlear Implants: A Scoping Review Mapping the Diversity of Intervention Types and Outcome Measures
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Abstract
Purpose
This study conducted a scoping review to examine trends and characteristics of auditory training for children with hearing loss using hearing aids and/or cochlear implants. Using the PCC (population, concept, context) framework, 12 relevant studies were selected to identify key concepts, intervention types, outcome measures, and current evidence characteristics.
Methods
The review followed four stages: identification, screening, eligibility, and inclusion. From 3,279 initial records across Google Scholar, PubMed, ProQuest, and Web of Science, 2,934 remained after removing duplicates. After title and abstract screening, 275 studies were identified, and 16 full-text articles were reviewed based on inclusion criteria. Finally, 12 studies were selected by consensus of two reviewers.
Results
The 12 studies included speech-in-noise, working memory, hierarchical auditory skills, prosody, spatial hearing, and audiovisual training. Outcome measures were grouped into three categories: behavioral, electrophysiological, and parent-reported. Despite methodological variation, most studies reported positive post-training outcomes in speech perception and broader cognitive and neurophysiological areas.
Conclusion
Auditory training is a critical element in the rehabilitation of children with hearing loss, offering benefits that go beyond device use. It enhances not only auditory skills but also language, cognitive, and neurophysiological development, emphasizing its essential role in holistic and inclusive intervention.
INTRODUCTION
전 세계적으로 약 4억 6,000만 명이 청력손실을 겪고 있으며 이 중 약 3,400만 명은 아동으로 보고되었다(World Health Organization, 2021). 이러한 아동의 청력손실은 말, 언어 발달에 심각한 영향을 초래하고 이는 사회정서발달, 학업 성취 등 여러 측면에서의 제약으로 이어질 수 있기 때문에 난청 중재를 위한 청각기기의 착용과 재활의 중요성이 크게 부각되었다.
보청기(hearing aid, HA)와 인공와우(cochlear implant, CI) 등 청각 보조기기의 착용은 조용한 환경에서 난청 아동의 듣기 능력을 크게 향상시켰으며 경우에 따라서는 건청 아동과 유사한 수준에 도달할 정도로 듣기 능력이 개선되기도 했다. 그러나 소음이 많은 환경, 특히 여러 사람이 동시에 말을 하는 교실이나 혼잡한 장소에서는 난청 아동이 말소리를 이해하는 데 여전히 큰 어려움을 겪고 있으며(Torkildsen et al., 2019). 난청으로 인한 어려움은 아동의 학습 및 사회정서발달에 부정적인 영향을 미칠 수 있다(Michael et al., 2019).
청능훈련(auditory training) 또는 청각 지각 훈련(auditory perceptual training)은 체계적인 듣기 학습을 통해 다양한 상황에서 난청 아동의 청취 능력을 향상시키기 위한 재활 방법이다. 청능훈련은 크게 전체적인 의미 이해를 목표로 하는 종합적인 합성훈련(synthethic training)과 음향적인 패턴 및 특징 감지 향상을 목표로 하는 분석훈련(analytic training) 방법으로 구분한다. 두 개 접근법 모두 청능훈련을 통한 말소리 인지에 효과적이고 합성훈련과 분석훈련을 모두 실시하는 경우에도 훈련 효과가 있는 것으로 나타났다(Rayes et al., 2019).
선행 연구에서는 난청 아동을 대상으로 한 다양한 청능훈련 방법이 진행되었다. Rayes et al.(2019)의 체계적 문헌 고찰에서는 CI를 사용하는 난청 아동을 대상으로 한 청능훈련 96편 중 population, intervention comparison, outcome, study design (PICOS; Amir-Behghadami & Janati, 2020; Brown et al., 2006) 기준에 부합하는 9편을 선정하였다. Nanjundaswamy et al.(2018)의 컴퓨터 기반 청능훈련 프로그램에 대한 스코핑 리뷰(Arksey & O'malley, 2005)에서는 120편 중 단 1편만이 PICOS 기준을 충족한 것으로 나타나 난청 아동의 청능훈련 방법과 효과를 검증하는 데 있어 보다 체계적이고 근거 기반의 연구 수행이 필요함을 강조하였다. 아울러 조용한 환경에서의 청능훈련 효과에 대한 연구는 이미 많이 이루어진 반면 난청 아동의 소음 환경에서의 청능훈련에 대한 연구는 여전히 부족하며 연구 방법론 역시 상당히 다양하다.
이러한 배경에서 본 연구는 난청 아동을 대상으로 한 다양한 청능훈련 선행 연구를 바탕으로 아동 청능훈련의 전반적인 경향과 특징을 파악할 수 있는 스코핑 리뷰(Arksey & O'malley, 2005)를 시행하였다. 문헌 선정 기준으로 population, concept, context (PCC) 프레임워크를 적용하였고(Tricco et al., 2018), HA 또는 CI를 착용한 아동의 청능훈련 연구 12편(Choi & Lee, 2023; Estrella-Castillo et al., 2021; Hidalgo et al., 2019; Ingvalson et al., 2014; Jarollahi et al., 2018; Mishra & Boddupally, 2018; Muck et al., 2023; Nassar et al., 2022; Roman et al., 2016; Talebi et al., 2015; Tye-Murray et al., 2022; Zhang et al., 2021)을 선정하였다. 이때 대규모 무작위 대조군 시험 연구는 매우 드물었으며 대조군 연구 수행의 현실적인 어려움을 고려하여 대조군이 없거나 무작위 선정이 아닌 연구도 포함하였다.
또한 본 연구에서 선정한 12편의 연구는 훈련 효과 측정 방법이 매우 다양하고 이질적임을 보여주었다. 예를 들어 소음하 어음인지 평가(Zhang et al., 2021), 청각융합 평가 및 음향 변화 복합감지역치(Nassar et al., 2022), 언어 발달 척도(Ingvalson et al., 2014), 작업기억력(Mishra & Boddupally, 2018), 리듬 적응 능력(Hidalgo et al., 2019) 및 meaningful auditory integration scale (MAIS; Robbins et al., 1991), speech, spatial and qualities of hearing scale for parents (SSQ-P; Killan et al., 2020), auditory behavior in everyday life (ABEL; Purdy et al., 2002)를 포함하는 다양한 부모 보고 설문지(Choi & Lee, 2023; Nassar et al., 2022, Muck et al., 2023) 등 행동적, 전기생리학적, 주관적 설문지 등의 측정 방법이 활용되었다. 이러한 높은 이질성은 전통적인 체계적 문헌 고찰에서 정량적 통합을 수행하는 데 어려움을 초래한다.
본 연구에서는 HA 및 CI 착용 아동을 대상으로 한 청능훈련 연구를 체계적으로 매핑하고 식별하는 데 중점을 두고 스코핑 리뷰를 시행하였으며 구체적인 목적은 다음과 같다. 첫째, 선별된 12편의 문헌에서 제시한 다양한 아동 청능훈련 중재의 유형 및 훈련 접근 방식을 탐색한다. 둘째, 청능훈련의 효과를 평가하기 위한 결과 측정 방법과 평가 내용이 무엇인지를 종합적으로 정리한다. 마지막으로 포함된 12편 연구의 주요 방법론적 특성과 한계점을 식별한다. 본 스코핑 리뷰는 난청 아동 대상의 청능 훈련에 대한 이해를 도모하고 효과적인 임상 중재 개발과 후속 연구 설계에 기초가 되는 자료를 제시하고자 한다.
MATERIALS AND METHODS
본 연구는 HA 혹은 CI를 착용한 난청 아동의 청능훈련 분야에서 수행된 연구들, 주요 핵심 개념, 중재 유형, 청능훈련 효과를 측정하기 위한 방법, 현존하는 증거의 특징을 전반적으로 파악하여, 향후 연구 방향을 제시하는 데 목적이 있다(Munn et al., 2022). 스코핑 리뷰를 통해 아동 청능훈련 분야의 현황을 파악하고 광범위하고 다양한 연구 현황을 매핑하고 정리하는 데 초점을 맞추었으며 연구 질문과 문헌 선정 기준으로 스코핑 리뷰의 문헌 선택 기준인 PCC 프레임워크를 적용하였다(Tricco et al., 2018). 구체적인 연구 절차는 다음과 같다.
1. 연구 질문 도출(identifying the research question): HA 및/또는 CI를 착용하는 아동을 위한 청능훈련에서 적용된 중재 유형은 무엇이며 그 효과를 평가하기 위해 활용된 주요 결과 측정 방법은 어떠한가?
2. 관련 연구 확인(identifying relevant research): 설정된 연구 질문에 부합하는 관련 문헌을 Google Scholar, PubMed, ProQuest, Web of Science에서 문헌 검색과 추출을 수행하였다. 지난 10간의 동향을 파악하기 위하여 2014~2024년 동안의 논문을 검색하였다. 검색어는 [“Auditory Training” AND(Child* OR Preschool OR Pediatric) Not “Adult”]을 사용하였다.
3. 연구의 선정(study selection): HA 및 CI를 착용한 난청 아동의 청능훈련 연구를 선정하기 위하여 PCC 프레임워크 기반의 문헌 포함 기준을 설정하였다. 구체적인 사항은 다음과 같다.
1) 대상자(population): 청각 보조기기 사용
HA 및/그리고 CI 착용 난청 아동. 연령: 학령전기 및 학령기 아동. 청력손실의 정도: 다양한 유형 및 정도의 청력손실을 가진 아동을 포함함.
2) 핵심 개념(concept): 중재 및 결과 측정
중재(intervention) 방법은 종합적 혹은 분석적 접근법을 근거로 듣기 집중 듣기 훈련을 수행한 청능훈련을 포함함. 결과 측정(outcome measures) 방법은 행동 측정, 전기생리학적 측정 및 부모 보고와 같은 설문지를 모두 포함함.
3) 환경(context): 연구 수행 환경
연구 수행 환경은 센터 등의 방문, 컴퓨터 게임 등을 이용한 방법, 학교 등 난청 아동의 청능훈련이 이루어지는 다양한 사회적, 환경적 맥락을 고려하고 포함함.
검색된 문헌의 선정 과정은 PRISMA flow diagram (Figure 1; Page et al., 2021)에 제시하였다. 선정 과정은 크게 확인 추출(identification), 선별(screening), 적격성(eligibility), 포함(inclusion)의 4단계로 진행하였다. Google Scholar, PubMed, ProQuest, Web of Science 4개 검색 사이트에서 키워드를 적용하여 총 3,279개의 문헌을 확인하였고 이중 중복 문헌을 제외한 총 2,934개의 문헌을 대상으로 하였다. 제목과 초록을 검토하여 아동 청능훈련과 관련된 연구 275개를 1차로 선별하였다. 2차 검토 과정에서는 논문의 본문 내용을 검토하였고 청능훈련의 시행, 아동 대상, 연구 논문, 영어 또는 한국어 연구, 결과 측정, 사례 연구 등의 기준에 근거하여 16개의 논문을 추출하였고 2명의 연구자가 최종 합의한 12개의 관련 연구를 선정하였다(Figure 1).
PRISMA flow diagram of states of data selection process. HL: hearing loss, CAPD: central auditory processing disorders, PRISMA: Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses.
4. 데이터 기록(charting the data)
최종 선정된 연구는 연구의 질문과 관련된 주요 항목들을 기록하기 위해 출판 연도, 저자, 연구 설계 및 표본, 표본 특성, 청능훈련의 방법, 훈련 기간, 결과의 측정, 연구 주요 결과, 연구의 한계점 등으로 구분하여 작성하였다. 데이터 추출 과정에서 연구자들은 각 연구를 검토, 합의하여 결정하였으며 Microsoft Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA)을 사용하여 데이터를 정리하였다.
5. 분석, 결과 요약 및 보고(collating, summarizing and reporting the results)
최종 포함한 연구 논문을 분석하기 위하여 다음과 같이 표로 정리하여 연구의 전반적인 동향을 요약하였다. 연구는 총 6개의 항목으로 나누어 표에 요약 정리하였다(Table 1).
Summary of auditory training studies in children with hearing loss
RESULTS
본 스코핑 리뷰에서는 HA 및 CI를 사용하는 아동의 청능훈련을 주제로 최종 선정된 12개 논문을 분석하여(Table 1) 청능훈련 프로그램의 유형과 방법 및 청능훈련 효과 측정 방법을 확인하였다.
훈련 프로그램의 유형 및 방법
소음 환경에서의 어음인지 훈련
난청 아동에게 어려운 의사소통 환경인 소음하 청능훈련 관련 연구는 총 3개로 확인되었다(Choi & Lee 2023; Tye-Murray et al., 2022; Zhang et al., 2021). Zhang et al.(2021)의 연구에서는 다화자 소음 속에서 목표 단어 및 문장 핵심 단어를 인식하는 훈련을 통해 소음하 상황에서 문맥적 단서(contextual cue)를 활용하는 훈련을 진행하였다. 훈련은 총 16회, 각 15분으로 비교적 짧은 시간 훈련을 진행하였음에도 HA와 CI 착용 아동 모두 소음하 단어, 문장 인식 능력의 향상을 보였다.
Choi & Lee(2023)의 연구에서는 실생활 환경 소음(학교, 식당, 도로 소음 등 10가지)을 사용하였으며 훈련은 공간적으로 분리된 상황과 그렇지 않은 상황 모두에서 8주간 주 40분 실시하였다. 13명의 아동(양이 HA, 양이 CI, 바이모달)이 참여하였으며 청각 보조기기 착용 후 4fPTA (500, 1,000, 2,000, 4,000 Hz puretone threshold average)는 30.29 dB HL이었다. 훈련 결과 소음하 문장 인지도가 증가하였으며 이 결과는 1개월 후까지 유지되었다. 부모의 주관적 평가(ABEL)을 실시한 결과에서도 청각 행동 전반에 걸쳐 유의미한 긍정적 변화가 나타났다.
마지막으로 Tye-Murray et al.(2022)의 연구에서는 세 그룹을 청능훈련, 청시각 훈련, 두 가지 훈련을 통합한 통합 훈련 그룹으로 나누고 총 16시간 동안(주 1~4회, 45분~60분 세션) 컴퓨터 기반의 게임화된 훈련을 실시하였다. 훈련 중 5개의 게임에서 4명 화자 배블(babble) 소음을 적용하여 훈련하였고 정반응률 70% 유지하도록 하였다. 훈련 결과 혼합 훈련 그룹에서 가장 높은 향상을 보였다.
분석적 청능훈련(analytic auditory training)
5개의 논문에서 음운인지, 음소변별 등의 훈련 방법을 적용한 분석적 청능훈련의 방법을 사용하였다(Estrella-Castillo et al., 2021; Ingvalson et al., 2014; Roman et al., 2016; Talebi et al., 2015; Zhang et al., 2021).
Ingvalson et al.(2014)의 연구에서는 4~7세의 언어 습득 전 난청 아동을 대상으로 음운론적 기술(phonological skills)과 청각 작업기억(auditory working memory)을 결합한 훈련을 시행하고 훈련 후 언어 수행 능력의 향상으로 이어지는지 살펴보았다. 4주 동안 운율(rhyme), 음성 혼합(sound blending), 소리 변별(sound discrimination) 등이 포함된 컴퓨터 기반의 게임 훈련을 진행하였고 훈련 후 표현 언어(expressive language)와 종합 언어(composite language)의 향상을 보고하였다. 연구자들은 아동의 구어 능력의 향상을 위해서 음운인지 기술을 촉진하는 훈련이 반드시 필요하다고 강조하였다.
Talebi et al.(2015) 의 연구에서는 모음 청능훈련(vowel auditory training)이 난청 아동의 동시 어음 분리 능력(concurrent speech segregation)에 미치는 효과를 확인하기 위해 전기생리학적 방법으로 측정하였다. 모음 청능훈련에서 F0와 F1 대비와 같은 음성학적 단서에 기반한 동시 어음 분리 능력을 개선하는 것을 목표로 하였다. 15명의 실험군 아동은 무의미 음절(nonsense syllables)을 사용하여 5가지 페르시아어 모음을 훈련하였고 청취 후 아동은 음절을 구두로 확인(identification)하고 발성하도록 하였다. 6개월 후 훈련군의 변별능력 점수의 향상은 물론 반응 시간(reaction time)도 감소하였으며 N1-P2의 진폭이 증가함을 보고하여 훈련 효과가 유의미함을 보고하였다.
Roman et al. (2016)은 언어 습득 전 난청 아동 중 편측 CI 착용자를 대상으로 변별(discrimination), 확인(identification), auditory scene analysis, 청각 기억(auditory memory)의 4 가지의 주요 청각인지 처리 과정을 자극하고 훈련하였다. 20주 동안 30분씩 총 10시간을 훈련하였으며 소리 자극은 환경음, 음악, 음성, 추상적인 소리 등의 4가지 유형의 소리를 사용하였다. 훈련 후 음성학적 변별 검사(phonetic discrimination test)에서 유의미한 증가를 보고하였다.
Zhang et al.(2021)은 앞서 언급한 소음하 어음인지 훈련과 함께 단음절 변별 훈련(예를 들어 can, man, pan hand, sand, fan 등)을 함께 실시하였다. 훈련 결과 소음하 단어 인지 및 문장 인지의 향상을 보고 하였다.
마지막으로 Estrella-Castillo et al.(2021)은 양측 심도 난청인 HA 사용자들 대상으로 아동의 수준에 맞게 맞춤형으로 청각 언어 치료(auditory language therapy)를 실시하였다. 이 치료의 하위 척도에는 청각 분석(auditory analysis)를 포함하였으면 청각 분석 훈련에서는 음성 메시지에 포함된 소음 및 음소(phoneme)을 확인하는 훈련을 실시하여 유의미한 향상이 있었음을 보고하였다.
작업기억 훈련
청각 작업기억(auditory working memory) 혹은 청각 기억(auditory memory)을 주 훈련 목표로 한 연구는 Ingvalson et al.(2014), Mishra & Boddupally(2018), Roman et al.(2016)이었다. Invalson et al.(2014)의 연구에서는 언어 습득 전 난청 아동을 대상으로 분석적 접근법인 음운론적 기술 훈련과 청각 작업기억 훈련을 결합한 청각-인지 훈련을 실시하였다. 훈련은 앞서 언급하였듯이 컴퓨터 기반 훈련 프로그램으로 시행하였으며 작업기억은 Karloon’s balloons 게임과 Rapa-Tap-Tap 게임을 통해 환경음 및 어음의 시퀀스를 회상하고 순서를 파악하는 청각 작업기억 과제를 수행하였다. 훈련 결과 표현 언어 및 종합 언어 점수에서 유의미한 향상을 보였다.
Mishra & Boddupally(2018)의 연구에서는 작업기억 훈련이 직접적인 소음하 어음인지 능력으로 전이되는지 보고자 하였다. 훈련은 5주 동안 주 5일, 하루 약 40분 동안 가정에서 실시하였으며 숫자 폭 과제(digit span task)를 그룹별로 한 그룹은 순방향(forward)으로 다른 그룹은 역방향(backward)으로 훈련을 진행하였다. 그 결과 모두 숫자 폭 과제의 수행 능력이 유의미하게 증가하였으나 소음하 어음인지역치(speech recognition in noise threshold)에서는 훈련 효과를 보이지 않았다. 이는 작업기억 훈련이 소음하 어음인지의 향상까지 원거리 전이(fartransfer) 를 이끌어 내지 못함을 시사한다.
Roman et al.(2016)는 20주 동안 주 1회 30분씩 놀이 기반 환경에서 훈련을 진행하였다. 이때 청각 기억 과제는 건반을 사용하여 소리의 시퀀스(sequence of two sounds)를 듣고 정확한 순서로 재현하는 능력을 평가하였다. 그 결과 청각 기억 과제를 포함하여 훈련된 과제에서 모두 유의미한 향상을 보였고 아동의 작업기억 결함과 낮은 소리 부호화(low sound encoding)간의 연관성을 보고 하였다. 낮은 소리 부호화는 청각 정보가 수집되어 중추 신경계로 전달되고 처리되는 일련의 기초적인 감각 처리 과정이 손상되거나 비효율적임을 의미한다. 즉 HA 혹은 CI에서 처리하는 소리의 부호화의 결함으로 시간적, 스펙트럼적 세부 정보가 불완전하게 처리되어 뇌에서의 처리가 제대로 되지 않음을 뜻한다.
Tye-Murray et al.(2022)은 청각 기억 향상을 목표로 하는 2개의 청능훈련 게임이 포함된 7가지 청능훈련 게임을 실시하였고 훈련 이후 어음인지 능력에 유의미한 증가를 보였다.
청각 기술 발달 단계별 훈련
사실 모든 청각 기술 발달 단계는 청능훈련에서 기본적으로 고려되는 방법이다. Jarollahi et al.(2018)은 3~4세 고심도(severe-to-profound) 감각 신경성 아동을 대상으로 Erber method (Erber, 1982), 즉 탐지(detection), 변별(discrimination), 확인(identification), 이해(understanding)의 기술을 발달시키는 연구를 진행하였다. 첫 3개월은 HA를 착용하고 언어 치료(language therapy)를 실시하였으며 이후 6개월은 Erber method를 사용하여 훈련하였다. “Tavana” (Jarollahi et al., 2010) 테스트를 사용하여 3개월마다 총 7회에 거쳐서 위의 4단계의 기술 향상을 평가하였고 유의미한 향상을 보고하였다.
운율 훈련(rhythmic training)
Hidalgo et al.(2019)은 리듬 청능훈련이 난청 아동의 언어 상호작용에서 시간적 예측 및 적응 능력에 어떤 영향을 미치는지에 대해 행동 및 전기생리학적으로 평가하였다. HA와 CI를 착용한 6~10세 아동이 훈련에 참여하였으며, 박자 따라가기, 박자를 미터로 구성하기, 새로운 리듬 배우기, 미터 변화 따라가기, 신체 박자 맞추기, 비트 박싱과 같이 신체 움직임 및 감각 운동 동기화(sensorimotor synchronization)를 포함하는 능동적 활동을 포함하였다. 연구 결과 리듬 청능훈련은 난청 아동이 갑작스러운 시간적 맥락 변화에서의 좀 더 유연한 행동적 적응을 돕는 것으로 나타났다. 또한 전기생리학적 측정 결과에서도 청능훈련만 시행한 경우보다 리듬 청능훈련을 시행한 그룹이 발화의 시간적 변화에 대한 진폭 반응의 차이가 크게 나타나 리듬 청능훈련이 시 간적 편차에 대한 예측적 적응적 처리 능력을 개선할 수 있음을 보여주었다.
공간 청능훈련(auditory spatial training)
Choi & Lee(2023)는 실생활 환경 소음을 사용하여 공간 청능훈련을 시행하였다. 두 개의 라우드스피커를 아동의 좌우측(± 45 azimuth)에 배치하고 목표 어음과 소음을 두 개의 라우드스피커에서 무작위로 제시하였다. 연구 결과 공간이 분리된 조건과 그렇지 않은 조건 모두 소음하 어음인지도가 유의하게 향상되었다.
Muck et al.(2023)은 편측 난청 아동(single side deafness)에게 발생하는 공간 청취의 어려움을 해결하기 위한 간접적인 훈련 접근 방식으로 스트리밍(AudioLink)을 활용하여 건청 귀의 도움 없이 직접적으로 청각 능력을 향상시키는 방법을 모색하였다. 5~12세 아동 12명이 참여하였으며 Med-EL 사의 직접 스트리밍 장치를 통하여 디지털 훈련 게임을 CI 착용 귀로 스트리밍하여 1개월 동안 매일 10분간 자가 훈련하였다. 훈련 결과 부모 보고 설문(SSQ-P)에서 청취 품질(quality of hearing) 차원에서 유의미한 개선이 있었고 아동의 듣기 전반에 걸쳐 훈련 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 짧은 훈련 기간에도 훈련 효과가 나타나 일상생활의 청취 상황으로 전이되었음을 보고하였다.
청시각 훈련(audiovisual training)
Tye-Murray et al.(2022)의 연구에서는 전이 적절 처리(transfer appropriate processing) 이론(Morris et al., 1977)을 바탕으로 훈련을 실시하였다. 앞서 언급한 바와 같이 소음 상황에서 청능훈련, 청시각 훈련, 그리고 두 가지 훈련을 통합한 통합훈련의 3개 그룹 중 2개 그룹은 얼굴 영상과 청각 자극이 동시에 제공되는 청시각 훈련을 실시하였으며 이러한 훈련은 구화(speechreading) 능력뿐만 아니라 청취 능력에서도 유의미한 향상을 보였고 혼합 훈련 그룹에서 가장 높은 향상을 보였다.
청능훈련 효과 측정 방법
12편의 논문을 분석한 결과 난청 아동의 청능훈련 효과는 객관적 행동 수행 능력, 전기생리학적 변화, 주관적 설문을 통해 측정된 것으로 나타났다.
객관적인 행동 수행 능력(objective behavioral outcome performance)
청각적 처리 능력 및 기본 기술(auditory processing and basic skills)
Roman et al.(2016)은 청각인지 훈련을 실시하고 변별(discrimination)과 확인(identification) 뿐만 아니라 소리의 순서 재현을 요구하는 청각 기억(auditory memory)을 측정하였다. Talebi et al.,(2015)의 연구에서는 모음 확인(vowel identification) 점수와 반응 시간(reaction time)을 측정하였고 Jarollahi et al.(2018)은 소리 탐지, 변별, 이해를 평가하였다. Estrella-Castillo et al.(2021)은 소음 및 소리 블록(noise and sound block)에서 변별, 확인, 청각 연합 척도를 청능훈련 효과 측정에 사용하였다.
시간적 처리 능력(temporal processing)
Nassar et al.(2022)는 컴퓨터 기반 청능훈련을 실시하고 청각융합역치(auditory fusion threshold, AFT)와 시간순서역치(temporal order threshold, TOT)를 측정하여 시간적 처리 능력의 향상을 훈련 그룹에서 확인하였다. AFT는 청각 시스템이 두 개의 연속된 자극(예를 들어 1,000 Hz 의 순음 혹은 소음)을 하나로 융합하지 않고 별개의 자극으로 인지하는데 필요한 최소한의 시간 간격(역치)을 측정한다. TOT는 시간적으로 제시된 두 개 이상의 자극(예를 들어 음 높이나 주파수가 다른 두 개의 소리)의 순서를 정확하게 파악하는 데 필요한 최소한의 시간 간격(역치)을 측정하는 검사이다.
작업기억 및 인지 능력(working memory and cognitive skills)
Mishra & Boddupally(2018)은 작업기억 향상을 위한 청능 훈련을 실시하고 순방향 숫자폭(forward digit span)과 역방향 숫자폭(backward digit span)으로 작업기억력을 측정하였다.
언어 및 의사소통 능력(language and communication skills)
Ingvalson et al.(2014)의 연구에서는 청각-인지 훈련을 실시하고 표현 언어와 종합 언어 능력을 측정하여 청능훈련 효과를 측정하였다. Estrella-Castillo et al.(2021)은 언어적 소리(lingustic sound)의 지각 능력과 관련된 다양한 하위기술을 평가하는 언어블록을 측정하였다. 언어블록의 하위척도에는 청각 인식(auditory recognition), 청각 변별(auditory discrimination), 청각 배경 대비 어음(auditory figure and background), 청각 분석(auditory analysis), 청각 합성(auditory synthesis), 청각 종결(auditory closure), 초분절적 특징(suprasegmental geatures), 예를 들어 리듬, 억양, 강세 등의 인지 능력을 측정한다. 연구 결과 청능훈련 후 언어블록의 전체적인 점수 향상을 보고하였다. Jarollahi et al.(2018)은 언어 이해(speech comprehension) 능력을 측정하여 청능훈련 효과를 측정하였다.
조용한 환경 및 소음하 에서의 어음인지(speech recognition in quiet)
Muck et al.(2023)는 청능훈련 후 조용한 환경에서 문장 어음인지를 측정하였다. Zhang et al.(2021)은 소음하 단음절 단어와 문장인지역치를 측정하였으며 Choi & Lee(2023)은 한국어 Matrix 소음하 문장인지 검사를 공각적으로 분리된 조건과 분리되지 않은 조건에서 측정하였다. Mishra & Boddupally(2018)은 소음하 숫자 세 쌍 인지역치(digit triplets in noise threshold)를 측정하였다. Tye-Murray et al.(2022)는 4화자 배블 소음에서 단어, 구, 문장 인지 평가를 사용하여 청각, 청시각 훈련의 효과를 비교하였다.
객관적인 전기생리학적 측정(objective electrophysiological measures)
청각 변화 복합 (acoustic change complex) 전위
Nassar et al.(2022)는 컴퓨터 기반 청능훈련 프로그램을 실시하고 청능훈련의 효과를 청각 변화 복합 전위를 측정하였다. 청각 변화 복합 전위는 central auditory evoked potential의 한 검사로서 시작 반응(onset response)과 P1와 N2의 잠복기와 진폭을 측정한다. 연구에서 5~200 msec 사이의 다양한 갭을 가진 1,000 Hz 순음을 사용하여 탐지역치를 측정하였다. 진폭의 증가, 시작 반응 시간의 감소는 청각 활동의 개선을 의미하며 특히, 연구 결과 AFT와 유의미한 상관관계를 보였으며 심리 음향학적 시간 해상도(psychophysical temporal resolution) 를 예측할 수 있었다.
청각 후기 반응(auditory late response, ALR)의 N1-P2 복합체 진폭
Talebi et al.(2015)는 모음 지각 청능훈련 후 ALR의 N1-P2 진폭을 측정하였다. 자극은 이중합성모음(double synthetic vowels)을 사용하고 한 모음의 F0는 100 Hz, 다른 모음의 F0는 반음 높게 설정하였다. 청능훈련 후 진폭이 유의미하게 증가하였고 청능훈련이 신경 반응 향상과 관련 있음을 뒷받침하였다.
사건 관련 전위를 사용한 mismatch negativity (MMN)-like 효과
Hidalgo et al.(2019)는 리듬 훈련이 언어 상호작용 중 시간적 예측 및 적응 능력을 개선하는지 확인하기 위해 MMN-like 효과를 측정하였다. MMN은 반복되는 규칙적인 청각 흐름(regular auditory stream) 속에 일탈적 자극(deviant stimulus)이 제시될 때 유발된다. MMN 전위를 활성 시키는 청각 체계가 입력 자극음의 예측에 실패하여 예측 오류를 감지하는 것으로 해석할 수 있다. Hidalgo et al.(2019)의 MMN-like 측정법을 활용한 연구에서 아동이 가상 파트너와 교대로 그림 이름을 대는 과제(picture-naming task in alternation)를 수행하는 동안 electroencephalogram을 측정하였다. 연구에서는 턴 교대 시간을 규칙적인 턴 조건과 불규칙적인 턴 조건으로 조작하였다. 불규칙한 턴은 규칙적인 턴에 비해 희귀하거나 일탈적인 시도로 간주되었으며 불규칙 턴이 유발하는 전기생리학적 반응과 규칙 턴이 유발하는 반응 간의 차이를 MMN-like 효과로 해석하였다. 결과는 청각 시스템의 시간 구조 처리 민감도가 구두 상호작용 중 시간적 예측 및 적응 능력과 밀접하게 관련되어 있다고 해석할 수 있다.
주관적 부모 보고 측정(subjective parent-reported measures)
Choi & Lee(2023)의 연구에서는 ABEL설문(Purdy et al., 2002)을 사용하였다. 설문의 목적은 청각장애 아동의 부모가 아동의 청각 행동을 평가하는 것으로 아동의 일상생활 청각 행동뿐만 아니라 청각 경험에 따른 심리 사회적 영역까지 평가하는 장점이 있다. 문항은 총 24문항으로 구성되어 있다. Muck et al.(2023)은 SSQ-P (Killan et al., 2020) 설문을 사용하였다. 설문의 목적은 주관적 영역(subjective dimension)과 일상생활의 어려움(daily challenges)을 조사하는 것이며 문항은 어음(speech), 공간(spatial), 청취 품질(quality of hearing)의 세 영역으로 구성된다. Nassar et al.(2022)의 연구에서는 MAIS(Robbins et al., 1991) 설문을 사용하였다. 설문의 목적은 청각 장애 아동이 일상생활에서 소리에 대한 유의미한 반응을 평가하는 부모 보고이다. 세 연구에서 평가한 ABEL 설문, SSQ-P 설문, MAIS 설문 결과 청능훈련 후 유의미한 향상을 보고하였다.
DISCUSSIONS
본 스코핑 리뷰는 문헌 고찰을 통해 난청 아동 대상의 청능훈련 연구 경향을 파악하고 광범위하고 다양한 청능훈련의 유형, 방법, 결과, 및 효과 측정 방법을 매핑하고 정리하고자 하였다. 선정된 총 12편의 아동 청능훈련 연구를 분석한 결과 훈련 프로그램의 유형과 방법은 소음하 훈련, 작업기억, 청각 기술 발달 단계별 훈련, 운율 훈련, 공간 청능훈련, 청시각 훈련 등의 유형을 확인하였고 청능훈련 효과 측정 방법은 객관적인 행동 수행 능력, 객관적인 전기생리학적 측정, 주관적 부모 보고 측정의 3가지로 구분할 수 있었다. 난청 아동 대상의 청능훈련 방법과 효과 측정 방법은 연구에 따라 상당히 차이가 있었고 다양했으나 거의 모든 연구에서 훈련 후 향상된 결과를 보였다. 이는 다양한 청능훈련의 시행이 청각 보조기기의 기기적 착용 혜택을 넘어서 언어, 인지, 신경생리학적 영역에 걸쳐 광범위한 개선 효과를 제공함을 명확히 뒷받침한다. 또한 청능훈련은 단순히 보조적 수단이 아닌 난청 아동의 성공적인 재활과 통합적 교육을 위한 필수적인 요소임을 확인할 수 있었다. 본 스코핑 리뷰 결과를 근거로 다음 몇 가지 사항을 논의하고자 한다.
먼저, 난청 아동 대상의 소음 하 청능훈련 프로그램 개발의 필요성이다. HA와 CI 같은 보조기기의 착용은 신호 처리의 한계, 주파수 선택성의 저하, 낮은 시간 해상도, 난청 아동의 부적절한 음의 단서 활용 등 다양한 이유로 기기적 활용에서의 제약과 다양한 청취 상황에서의 어려움을 여전히 초래할 수 있다. 특히 소음 환경에의 어려움은 대부분의 청각기기 착용 대상자가 보고하는 어려움이다.
최근 청각기기의 발달과 그 효과로 인해 대부분의 청각기기 착용 난청 아동은 청각장애 학교가 아닌 일반 통합 교육 환경에 교육을 받는다. 통합 교육에서는 교실 내에서 청각적 정보를 정확하게 수신하고 이를 통해 학습할 수 있는 능력이 더욱 요구된다. 소음하 청능훈련 후 소음하 어음인지력의 증가는 보청기 및 인공와우 착용 아동에게 있어서 2~4 dB signal to noise ratio 의 증가를 보였다(Zhang et al., 2021). 이는 학교 생활을 하는 데 있어서 난청 아동에게 실질적 이득을 보이는 수치이다. 청각 보조기기를 사용하는 아동에게 있어서 비교적 시끄러운 학교 환경에서 청각적 신호, 주로 어음, 등에 집중하기 위해서는 다양한 소음 상황에서의 소음 하 청능훈련이 필요하고 매우 효과적임을 뒷받침한다.
이외에도 시간적 해상도의 개선은 소음하 어음인지에 있어서도 매우 중요한 요소이다. 컴퓨터 기반 청능훈련 프로그램에서 실시한 시간 해상도를 향상시키는 훈련(Tye-Murray et al., 2023)은 실질적인 청각융합 테스트역치(auditory fusion test threshold)를 향상시키는 결과를 보였다. 또한 이러한 훈련 이후 N1-P2 잠복기의 감소 및 진폭의 유의한 증가는 신경 동기화(neural synchrony)가 훈련을 통해 증가하였음을 보여준다. 이처럼 청능훈련은 직접적인 어음인지력의 증가 뿐만 아니라 신경 활동의 증가(Hidalgo et al., 2019; Nassar et al., 2022; Talebi et al., 2015)로 이어지는 효과가 있음을 보여준다.
난청 아동의 필요와 상황 및 개별 능력에 따른 다양한 청능훈련 프로그램의 활용 또한 고려되어야 한다. 청능훈련은 소음하 어음인지 뿐 아니라 언어, 인지 기능, 시간 처리 능력 등 다각적인 영역에서 유의미한 향상을 보임을 본 연구들을 통해 확인하였다. 예를 들어 난청 아동이 어려운 듣기 환경에서의 분석적 정보(analytic information)와 종합적 정보(synthetic information)를 사용하는 능력이 부족할 경우 학교에서 듣기, 읽기, 학습에 추가적인 부담을 겪을 수 있다. 이때 분석적 정보(analytic information)와 종합적 정보(synthetic information)에 근거한 청능훈련을 통해 중추 청각 시스템의 발달과 재조직화(plascticity) 촉진에 기여할 수 있다. 또한 음운 인식(phonological awareness) 훈련과 작업기억(auditory training) 훈련은 표현 언어 및 종합적인 언어 점수를 증가시키는 데 있어 효과가 있었으며 이는 분석적 훈련법이 난청 아동의 언어 능력 향상에 기여하는 중요한 방법임을 뒷받침한다(Ingvalson et al., 2014). 향후 본 리뷰에서 보고한 다양한 청능훈련의 개별적 적용과 활용을 통해 난청 아동에게 필요한 맞춤형 청능훈련 프로그램의 제공을 고려해 볼 수 있다.
청능훈련 효과의 지속성에 대한 장기 추적 연구가 좀 더 필요할 것으로 보인다. 본 리뷰에서 청능훈련 후 훈련 효과의 유지를 장기적으로 측정한 추적 관찰 연구는 찾을 수 없었다. Choi & Lee(2023)의 연구에서는 공간 청능훈련 종료 후 1개월 후에 실시한 평가에서 소음하 문장 인지도의 향상 효과가 유지되었음을 보고하였고 작업기억 훈련을 실시한 연구에서도 작업기억이 최소 5주 동안 안정되었음을 보고하였다(Mishra & Boddupally, 2018). 컴퓨터 기반으로 청능훈련을 한 Tye-Murray et al.(2023)의 연구에서는 3개월과 6개월 후에도 시간 해상도의 증가가 유지되었다. 결론적으로 본 3편의 연구 결과를 통해 청능훈련 후 최소 1개월에서 6개월 기간 동안 훈련 효과가 유지됨을 확인하였으나 보다 고차원적인 청각 기술의 완벽한 습득을 위해서는 장기간에 걸친 지속적인 중재가 필요할 것으로 보이며 훈련 효과의 장기적인 유지 기간을 확인하는 장기 추적 연구 또한 필요하다.
효과적인 청능훈련 프로그램을 설계하기 위해서는 훈련 일정, 내용, 훈련 전달 매체 등의 선택이 중요하며 이와 관련된 좀 더 체계적인 근거가 마련되어야 할 것이다. 본 리뷰에서 살펴본 연구에서는 비교적 다양한 훈련 일정으로 진행하였다. 예를 들어 짧게는 총 4시간 훈련으로 8~12주에 걸쳐 하루에 15분씩 실시하는 스케줄을 시행함에도 청능훈련 효과를 보였으며(Zhang et al., 2021) 구체적인 시간을 제시하지 않았지만 18개월, 즉 언어 치료 3개월, 청능훈련 6개월을 반복한 연구에서도 청각 기술의 발달을 보였다(Jarollahi et al., 2018). 이는 훈련을 실시함에 있어 꾸준하게 집중적으로 실시하는 것이 중요함을 보여준다. 청능훈련에서 집중 시간, 총 훈련 시간 등과 난청 아동의 수행 능력의 향상 관계는 연구 방법 등의 상이함으로 비교 분석하지는 못했지만 총 훈련 시간이 최소 4시간만으로도 훈련 효과가 나타났다는 점은 매우 고무적이다. 이는 절대적인 훈련 시간의 양을 고려하는 대신 실행 가능한 훈련 스케줄로 집중적 청능훈련을 실시한다면 난청 아동의 수행력 향상을 기대할 수 있음을 보여준다. 그러나 청각 기술 수준이 높은 이해의 단계에서는 좀 더 긴 시간이 필요할 것으로 생각되며 관련 연구에 대한 보고가 거의 이루어지지 않아 청각 기술 수준에 따른 청능훈련 시간에 대한 연구 또한 필요할 것이다.
청능훈련 효과를 극대화하기 위해서는 훈련의 접근성과 효율성을 동시에 확보해야 하며 이를 위해서는 다양한 기술적인 매체의 활용이 매우 중요하다. 본 스코핑 연구에서는 컴퓨터 기반 청능훈련을 개발하여 가정 내 기기를 활용하여 청능훈련을 실시하였다. 이때 게임화(gamification) 요소를 도입하여 아동들의 동기부여를 증가시킬 수 있었다(Tye-Murray et al., 2022). 또한 편측성 난청으로 CI를 한쪽만 이용하는 아동들에게는 오디오 스트리밍 장치를 통해 Tiptoi 디지털 학습 게임을 연결하여 CI 착용 귀에 직접 음성 자극(direct auditory input)을 전달하는 방식을 이용하였다(Muck et al.,2023). 이 방법은 건청 귀의 간섭 없이 CI를 착용한 귀만 효과적으로 자극한다는 점에 있어 유일한 방법이며 12명 아동 모두 4주간의 훈련을 완료하였다. 한편 이러한 가정 기반 청능훈련은 참여하기 매우 용이하다는 장점이 있지만 이를 지속하는 데 있어서 임상적인 재활을 할 수 없다는 제약이 따르기 때문에 가정 내 부모의 자가 훈련 지도와 관리가 필수적이다.
결론적으로 본 리뷰를 통해 HA와 CI를 사용하는 청각장애 아동의 재활 과정에 있어 청능훈련은 필수 불가결한 요소이며 청능재활 효과가 명확히 나타남을 확인할 수 있었다. 본 12편의 논문 결과들은 청능훈련이 어음인지도 향상이라는 직접적인 이득 이외에도 광범위한 인지적인, 신경 생리학적 개선을 유도한다는 점을 시사하였고 이는 청능훈련이 단순한 청각적 집중과 기술의 습득을 넘어서 언어, 인지, 신경생리학적 영역으로 그 효과가 확장됨을 보여주었다. 청능훈련 효과를 측정하기 위해서는 객관적인 행동 수행 능력, 전기생리학적 측정, 주관적인 부모 보고 방법을 모두 고려하여 활용하는 것이 필요하다. 전기생리학적 측정이 어려운 경우 부모 보고 설문을 병행하는 것이 훈련 효과를 평가하는 데 유용하다. 이러한 다양한 방법들은 훈련 효과를 보다 정확하고 종합적으로 평가하는 데 기여할 수 있을 것이다.
본 연구는 청능훈련의 중요성을 확고히 하였으나 몇 가지 제안점이 있다. 첫째, 연구 설계에 있어 보다 체계적이고 강화된 훈련 및 연구 방법과 평가 기준이 필요하다. 본 연구는 비교적 작은 표본 크기와 무작위 통제군의 부재, 훈련 이득의 장기적 효과 측정 부재 등 몇 가지 한계를 가지고 있으며 후속 연구에서 이러한 측면을 보완할 필요가 있다. 둘째, 훈련 효과의 타당성에 대한 평가가 부족하다. 본 연구에서는 다양한 방법으로 훈련 효과를 측정하였으나 실제 아동들이 일상생활에서 훈련 효과를 얼마나 잘 전이 받았는지에 대한 객관적인 평가는 이루어지지 않았다. 후속 연구에서는 아동 부모의 보고, 난청 아동의 자기 보고, 객관적 평가 등을 통해 훈련 효과의 전이에 대한 보다 구체적인 결과가 필요할 것이다.
Notes
Ethical Statement
N/A
Acknowledgements
N/A
Declaration of Conflicting Interests
The authors have no conflicts of interest to declare.
Funding
This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2024S1A5A2A01024677).
Author Contributions
Conceptualization: Junghwa Bahng, Gyu Been Hwang. Data curation: Gyu Been Hwang. Investigation: Soo Hee Oh, Junghwa Bahng, Gyu Been Hwang. Validation: Soo Hee Oh, Junghwa Bahng. Writing—original draft: Soo Hee Oh, Junghwa Bahng. Writing—review & editing: Soo Hee Oh, Junghwa Bahng. Approval of final manuscript: Junghwa Bahng, Gyu Been Hwang, Soo Hee Oh.