본 연구는 메니에르병(MD), 감각신경성 난청 동반 어지럼증(SSHL-V) 및 전정신경염(VN)의 다차원적 vHIT 특징을 규명하고, 연령의 혼란 변수 효과가 없는 상태에서 보상성 단정적 안구운동(compensatory saccades)과 초기 고주파수 전정 기능 장애 사이의 잠재적 관계를 탐색합니다.
방법 논문
말초성 전정 질환에서 다차원 비디오 두부 충동 검사 파라미터의 질환 특이적 패턴
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
비디오 두부 충동 검사(vHIT)의 다차원적 파라미터인 전정안반사(VOR) 이득, 이득 비대칭성(GA) 및 보상성 사카드(CS)는 말초 전정 기능 장애를 평가하는 핵심 지표입니다. vHIT와 칼로릭 검사를 병용하면 다양한 현훈 증후군의 감별 진단이 용이해집니다. 본 후향적 연구에서는 일측성 말초 전정 질환이 있는 성인 환자 310명을 대상으로 했으며, 여기에는 메니에르병(MD) 170례, 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL‑V) 110례, 전정신경염(VN) 30례가 포함되었습니다. 모든 참가자는 치료적 개입 전, 증상 발현 후 72시간 이내에 vHIT와 칼로릭 검사를 받았습니다. vHIT 지표 분석 결과, 세 가지 질환에서 뚜렷한 손상 패턴이 나타났습니다. 메니에르병은 주로 외측 반고리관(SCC)의 CS 이상이 특징적이었으며, 이득 감소율은 낮았습니다. 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청은 외측 및 후측 SCC 모두에 영향을 미치는 다평면적 손상을 보였습니다. 전정신경염은 외측 SCC에서 VOR 이득과 보상성 사카드의 이상이 동시에 나타났습니다. VOR 이득이 정상인 환자의 경우, 대부분의 반고리관에서 CS 양성 그룹의 일측성 약화(UW) 수치가 유의하게 높았습니다. 연령별 층화 분석 결과, 연령은 VOR 이득이나 CS에 뚜렷한 혼란 효과를 주지 않는 것으로 나타났습니다. 본 연구는 세 가지 흔한 말초 전정 질환의 뚜렷한 vHIT 파라미터 프로필을 체계적으로 기술하고, 보상성 사카드와 초기 고주파 전정 기능 장애 사이의 가능한 관계를 탐구하며, 이들과 칼로릭 검사 결과 간의 관계를 조사하였습니다.
서론
어지럼증은 흔하고 복잡한 임상 증상이며, 사례의 약 60%는 말초 전정 기관 장애로 인해 발생합니다1. 이러한 장애는 전정 기관이나 전정 신경의 병적 손상으로 인해 발생하며, 이는 비정상적인 전정-안구 반사(VOR) 기능으로 이어집니다. 전정 기능을 정확하게 평가하려면 고주파 VOR 기능을 평가하기 위한 비디오 두부 충동 검사(vHIT)와 저주파 기능을 평가하기 위한 온도 자극 검사(caloric test)를 병행하여 사용해야 합니다.
메니에르병(MD), 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V), 그리고 전정신경염(VN)은 서로 다른 기저 병태생리를 가진 세 가지 흔한 말초 전정 질환입니다. MD는 주로 내림프 수종을 특징으로 합니다. MD 환자는 온도자극검사에서 반응이 감소함에도 불구하고 vHIT 이득(gain) 값은 정상으로 나타나는 경우가 빈번하다고 보고되었습니다2. 하지만 내림프 수종으로 인한 반고리관 직경의 변화가 vHIT의 보상성 단속운동(CS) 발생에 영향을 미치는지 여부는 여전히 불분명합니다. SSHL-V는 주로 내이의 미세혈관 순환 장애나 바이러스 감염으로 인해 발생하며, 달팽이관과 전정기관 모두에 영향을 미치지만, 반고리관 침범의 패턴과 정도에 대해서는 여전히 논란이 있습니다3,4. VN은 전정신경의 선택적 염증으로 인해 발생합니다. Lee 등5은 VN 환자의 80.56%가 정상 vHIT 이득 값을 가졌다고 보고한 반면, Molnar 등6은 vHIT와 온도자극검사 결과 사이에 동기화된 이상 소견을 관찰했습니다. 이러한 병태생리학적 차이는 vHIT 파라미터 이상 소견의 뚜렷한 패턴으로 이어질 수 있으나, 이 세 가지 질환 전반에 걸친 다차원적 vHIT 프로필의 체계적인 특성 분석은 여전히 부족한 실정입니다.
vHIT는 VOR 이득(G), 이득 비대칭성(GA), 보상성 사카드(CS)를 포함하여 반고리관 기능을 평가하기 위한 여러 파라미터를 제공합니다. VOR 이득은 직접적인 전정-안구 반사 호의 기능을 반영하는 반면, CS는 중추적으로 매개되는 보상 기전을 나타냅니다. 그러나 기존의 대부분 연구는 VOR 이득만을 유일한 평가 지표로 활용해 왔으며, 이득은 정상이지만 사카드가 비정상인 환자들은 비정상 여부를 결정하는 기준에서 제외되는 경우가 많았습니다. 또한, vHIT 파라미터의 민감도와 특이도에 관한 보고는 상당한 차이를 보입니다. 한 메타 분석에서는 민감도 31%–36%, 특이도 83%–98%라고 보고한 반면, 또 다른 연구에서는 민감도 54%–90%, 특이도 46%–90%라고 보고했습니다7,8. 이러한 변동성은 평가 파라미터의 선택 및 해석 기준의 표준화 부족과 밀접한 관련이 있을 수 있습니다. VOR 이득의 정상 범위와 관련하여, 서로 다른 연구들이 다양한 임계값을 제시해 왔습니다9,10,11,12,13. Nicolas 등은 >0.6을, MacDougall 등은 >0.7을 제안했으며, Isaac과 Alexander 등은 >0.8을 제시했습니다. 이러한 불일치는 전정 기능을 종합적으로 평가하는 데 있어 단일 이득 지표에만 의존하는 것이 불충분할 수 있음을 시사합니다.
따라서 본 연구의 목적은 (1) 세 가지 흔한 말초 전정 질환인 메니에르병(MD), 어지럼증을 동반한 돌발성 난청(SSHL-V), 전정신경염(VN)에서 vHIT 다차원 파라미터(G, GA, CS)의 이질적인 패턴을 탐색하고, (2) vHIT 이득(gain)이 정상인 환자에서 CS 상태와 온도안진검사 결과 사이의 관계를 평가하며, (3) vHIT 파라미터에 대한 연령의 잠재적 혼란 효과를 평가하는 것이었습니다. 이러한 질환들에 걸쳐 vHIT 파라미터 패턴을 체계적으로 분석함으로써, 임상 실무에서 vHIT 이상 소견을 해석하고 다양한 진단 시나리오에서 개별 파라미터의 강점을 식별하기 위한 참조 프레임워크를 개발하였습니다.
프로토콜
본 연구는 중산대학교 중산기념병원의 윤리심의위원회(No. SYSKY-2025-572-01)로부터 승인을 받았습니다. 본 연구의 회고적 성격으로 인해 서면 동의서는 면제되었습니다.
환자 선정
2020년 4월부터 2025년 2월 사이에 일측성 말초성 현기증이 있는 성인 환자 총 310명을 후향적으로 모집하였다. 코호트는 남성 137명, 여성 173명으로 구성되었으며, 평균 연령은 51.05 ± 14.05세였다. 기 설정된 국제 진단 기준14,15,16에 따라, 170명의 환자는 메니에르병(MD), 110명은 현기증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V), 30명은 전정신경염(VN)으로 진단되었다. 164명의 환자는 왼쪽 귀에, 146명의 환자는 오른쪽 귀에 증상이 나타났다.
적격 환자는 완전한 병력 기록과 종합적인 임상 검사 데이터를 보유하고 있으며 MD, SSHL-V 또는 VN의 확립된 진단 기준을 충족한 환자들이었다. 병력 또는 검사 기록이 불완전하거나, 어지럼증의 진단이 불분명한 경우 또는 중추성 어지럼증인 환자, 그리고 전정 기능 검사 전 24시간 이내에 중추신경계 흥분성 또는 억제 기능에 영향을 주는 약물을 복용한 환자는 제외되었다.
모든 환자는 증상 발생 후 72시간 이내에, 그리고 어떠한 치료를 받기 전 동일한 날에 칼로릭 검사와 비디오 두부 충동 검사(vHIT)를 받았습니다. 검사 전, 모든 참여자는 검사의 목적과 필요한 주의 사항에 관한 표준화된 정보를 제공받았습니다.
온도안진검사
온도안진검사는 적외선 비디오 안진 검사 시스템을 사용하여 수행되었습니다. 환자는 외측 반고리관(SCCs)을 수직으로 정렬하기 위해 머리를 30° 들어 올린 앙와위 상태로 배치되었습니다. 검사 전, 전기 이경을 사용하여 외이도를 검사하였습니다. 시스템 보정 후 안대를 착용시켰으며, 다음 순서에 따라 각 귀에 차가운 공기(24 °C)와 따뜻한 공기(50 °C)를 순차적으로 주입하였습니다: 우측 냉공기(RC), 좌측 냉공기(LC), 우측 온공기(RW), 좌측 온공기(LW). 각 주입은 60 s 동안 지속되었으며, 이 기간 동안 안진 반응을 기록하였습니다. 주입 사이에는 2–3 min의 간격을 유지하였으며, 안진과 어지럼증 증상이 완전히 사라진 후에만 다음 자극을 시작하였습니다.
피크 열자극 반응에 해당하는 10초 간격 동안 서파 속도(SPV)를 측정하였다. 일측성 약화(UW)는 Jongkees 공식을 사용하여 계산하였으며, UW 값이 25% 이상인 경우를 비정상으로 간주하였다17.
비디오 두부 충동 검사
vHIT는 전용 전정 데이터 수집 및 분석 소프트웨어가 포함된 비디오 안구 운동 기록 기반의 두부 충동 검사 시스템을 사용하여 수행되었습니다. 참가자들은 고속 비디오 카메라와 머리 움직임 센서가 장착된 가벼운 고글을 착용한 상태로, 눈높이에 위치한 고정된 시각 표적에서 약 1.5 m 떨어진 곳에 앉았습니다. 제조사의 지침에 따라 표준 보정을 수행하였습니다. 검사자는 각 참가자의 뒤에 서서 고글의 변위를 최소화하기 위해 목 뒷부분 근처에 한 손을 대어 머리를 고정하였습니다.
대상 반고리관(SCC)의 평면을 따라 사전 예고 없이 빠르고 예측 불가능하며 진폭이 낮은(15°–20°) 두부 충격을 가했습니다. 테스트에는 우측 및 좌측 외측 SCC(RL-LL 평면)를 위한 수평 충격과 우측 전방-좌측 후방(RA-LP) 및 우측 후방-좌측 전방(RP-LA) 반고리관 평면을 위한 수직 충격이 포함되었습니다. 각 반고리관에 대해 최소 20개의 아티팩트가 없는 반응이 얻어질 때까지 150–300°/s의 속도로 두부 충격을 가했습니다.
평가된 vHIT 파라미터에는 전정안반사(VOR) 이득, 이득 비대칭성(GA) 및 병적 보상성 단속운동(CS)이 포함되었습니다. 이득 비대칭성은 GA = (R − L)/(R + L) 공식을 사용하여 계산하였으며, 여기서 R과 L은 각각 해당 우측 및 좌측 SCC 평면의 VOR 이득 값을 나타냅니다. 비정상 VOR 이득은 외측 SCC의 경우 <0.8, 수직(전 및 후) SCC의 경우 <0.7로 정의하였습니다. 병적 CS는 머리 충격의 50% 이상에서 발생하는 보상성 단속운동으로서, 정점 단속 속도가 해당 정점 머리 속도의 1/2을 초과하고 VOR과 일관된 방향으로 발생하는 경우로 정의하였습니다18. 모든 vHIT 기록은 환측 귀와 관계없이 좌측 카메라를 사용하여 획득하였습니다. 모든 검사는 데이터 획득 과정 전반에 걸쳐 환자의 임상 진단명을 알지 못하는 동일한 숙련된 기술자에 의해 수행되었습니다.
통계 분석
통계 분석은 R 소프트웨어(버전 4.2.1)를 사용하여 수행되었습니다. vHIT 파라미터에 대한 연령의 잠재적인 혼란 효과를 평가하기 위해, 환자들을 세계보건기구(World Health Organization) 연령 분류에 따라 청년층(18–44세, n = 100), 중년층(45–64세, n = 154), 노년층(≥65세, n = 56) 그룹으로 층화하였습니다. 정규 분포를 보이는 연속 변수는 평균 ± 표준 편차로 나타냈으며, 비정규 분포를 보이는 변수는 중앙값과 사분위수 범위(Q1, Q3)로 표현하였습니다. 범주형 변수는 빈도와 백분율[n (%)]로 보고하였습니다. 비정규 분포 데이터를 가진 여러 그룹을 비교하기 위해 Kruskal-Wallis 검정을 사용하였습니다. 범주형 변수는 카이제곱 검정 또는 Fisher의 정확 검정을 사용하여 비교하였습니다.
각 질환 군 내 및 군 간 비교에서, 세 가지 SCC 간의 이득 감소 및 병적 CS 빈도를 비교하기 위해 카이제곱 검정과 McNemar 검정을 사용하였다. VOR 이득이 정상인 환자에서 CS 양성 그룹과 CS 음성 그룹 간의 UW 중앙값을 비교하기 위해 Mann–Whitney U 검정을 사용하였다. 칼로릭 UW 상태에 대한 외측 SCC VOR 이득 및 우측 외측-좌측 외측 SCC 이득 비대칭성(RL-LL GA)의 판별 성능을 평가하기 위해 각 질환 군 내에서 수신자 조작 특성(ROC) 곡선 분석을 별도로 수행하였다. 최적의 ROC 컷오프 값은 최대 Youden 지수를 사용하여 결정하였으며, ROC 곡선 아래 면적은 DeLong 검정을 사용하여 비교하였다. 병적 CS의 진단 성능을 평가하기 위해 2 × 2 분할표를 작성하였으며, 민감도, 특이도, 양성 예측도 및 음성 예측도에 대한 95% 신뢰 구간은 Clopper–Pearson 정확법을 사용하여 계산하였다. 모든 검정은 양측 검정으로 수행되었으며, P < 0.05인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다. 다중 비교를 보정하기 위해 Bonferroni 교정을 적용하였다.
결과
vHIT 파라미터의 연령층별 분석
세 연령 그룹의 기저 특성은 표 1에 요약되어 있다. 성별 분포는 그룹 간에 유사했으나 (P = 0.906), 질환 유형의 분포는 유의미하게 달랐으며 (P = 0.0003), 중년 그룹에서는 메니에르병(MD) 환자의 비율이 더 높았고 젊은 그룹에서는 전정신경염(VN) 환자의 비율이 더 높았다.
연령별로 층화 분석한 vHIT 파라미터의 결과는 표 2에 제시되어 있습니다. 외측 반고리관(SCC) (H = 1.376, P = 0.503), 전반고리관 (H = 3.788, P = 0.150), 또는 후반고리관 (H = 0.145, P = 0.930) 모두 연령 집단 간에 전정안반사(VOR) 이득에서 유의미한 차이가 관찰되지 않았습니다. 마찬가지로, 세 가지 SCC 모두에서 병적 보상성 단속운동(CS)의 발생률 또한 연령 집단 간에 유의미한 차이를 보이지 않았습니다 (모두 P > 0.05). 이러한 결과는 본 통합 코호트에서 관찰된 vHIT 이상 소견이 연령과 유의미한 연관성이 없음을 시사합니다.
다양한 질환군 내 연령대별 vHIT 파라미터 비교
각 질환군 내의 연령층별 분석 결과는 다음의 내용으로 요약됩니다. 표 3MD 및 VN 그룹에서 성별, 측성 및 모든 vHIT 파라미터는 연령대 간에 유의미한 차이를 보이지 않았습니다 (모든 P > 0.05). SSHL-V 군에서 외반고리관의 비정상적 CS 비율은 세 연령대 그룹 간에 유의미한 차이를 보였다 (P < 0.001)이었으며, 중년 집단이 청년 집단(P = 0.003)과 노년 집단(P = 0.003) 모두보다 유의하게 높게 나타나 비선형적 분포를 보였다. 그 외의 반고리관 파라미터에서는 연령에 따른 차이가 관찰되지 않았다.P > (0.05). SSHL-V 환자의 외측 반고리관(SCC) cupula(CS) 이상률에서 나타난 이러한 연령별 차이는 단독적이고 비선형적인 결과로 보이며, 모든 비교 항목 중 유일하게 유의미한 결과였다. 그 양상은 중년층에서 가장 높은 비율을 보이고 청년층과 노년층에서는 상대적으로 낮은 비율을 보이는 특징이 있었다. 이러한 양상은 전형적인 교란 변수에서 기대되는 단조적인 용량-반응 관계(dose-response relationship)와 일치하지 않으며, 따라서 이 관찰 결과가 vHIT 파라미터에 대한 연령의 체계적인 교란 효과를 반영했을 가능성은 낮음을 시사한다.
각 질환 군 내 반고리관별 VOR 이득 감소 및 보상성 단정적 안구운동의 비교
각 SCC에서 VOR 이득 감소와 병적 CS의 빈도가 그림 1에 나타나 있다. MD 환자들 사이에서, CS 양성률은 외측 SCC(37.6%)에서 후측(17.0%) 및 전측(10.0%) SCC보다 유의하게 높았다(두 군 모두 P < 0.001). 또한, CS 양성률은 외측 및 후측 SCC에서 그에 대응하는 VOR 이득 감소율보다 더 높았다(외측: 37.6% vs. 10.0%, P < 0.001; 후측: 17.0% vs. 5.9%, P < 0.001). 이와 대조적으로, 세 가지 SCC 간의 VOR 이득 감소 빈도에서는 유의미한 차이가 관찰되지 않았다(P > 0.05).
현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V) 환자에서, 외측 반고리관(lateral SCC)의 VOR 이득 감소 빈도(20.0%)와 CS 양성률(49.0%) 모두 전측 반고리관(anterior SCC)보다 유의하게 높았다(각각 2.7% 및 8.1%; 모두 P < 0.001). 그러나 두 파라미터 모두 외측 및 후측 반고리관(posterior SCC) 사이에서는 유의한 차이가 없었다(각각 16.4% 및 36.3%; P > 0.05). 또한, 외측(49.0%), 후측(36.3%), 전측(8.1%) 반고리관의 CS 양성률은 각각의 VOR 이득 감소 빈도(각각 20.0%, 16.4%, 2.7%)보다 유의하게 높았다(P < 0.001, P < 0.001, P = 0.031).
VN 환자들 중, VOR gain 감소 빈도(43.3%)와 CS 양성률(63.3%) 모두 외측 SCC에서 후측 SCC(각각 13.3% 및 16.7%)와 전측 SCC(각각 10.0% 및 33.3%)보다 유의하게 높게 나타났다(모두 P < 0.05). 또한 CS 양성률은 외측 SCC(63.3% vs. 43.3%, P = 0.031)와 전측 SCC(33.3% vs. 10.0%, P = 0.039)에서 VOR gain 감소 빈도보다 높았으나, 후측 SCC(16.7% vs. 13.3%, P = 1.000)에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
세 질환군 간 vHIT 다차원 파라미터의 그룹 간 비교
vHIT 다차원 파라미터의 그룹 간 비교 결과는 Table 4에 요약되어 있다. 외측 SCC에서 VOR 이득 감소율은 VN이 MD 및 SSHL-V 모두보다 유의하게 높았으나 (P < 0.001; P = 0.009), MD와 SSHL-V 사이에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다 (P = 0.018). 병적 CS의 경우, MD와 VN 사이에서만 유의한 차이가 발견되었다 (P = 0.008). 외측 SCC의 G + CS 결합 파라미터에서 VN은 MD 및 SSHL-V 모두와 유의하게 달랐다 (P < 0.001; P = 0.006). 외측 SCC 파라미터의 세 그룹 간 다른 유의한 차이는 관찰되지 않았다 (P > 0.0167).
후반고리관(posterior SCC)에서, 세 가지 모든 파라미터에 걸쳐 메니에르병(MD)과 전정신경염-감각신경성 난청(SSHL-V) 사이에 유의미한 차이가 확인되었습니다: VOR 이득 감소(P = 0.004), 병적 CS (P < 0.001), 그리고 G + CS 복합(P = 0.004). 모든 후방 반고리관(SCC) 파라미터에 대해 MD와 VN 사이, 또는 SSHL-V와 VN 사이에 유의미한 차이는 발견되지 않았다(P > 0.0167).
전방 SCC의 경우, CS 하위 그룹 내에서만 VN의 병적 CS 비율이 MD 및 SSHL-V보다 유의하게 높았습니다 (P = 0.002; P = 0.001). 전방 SCC 파라미터의 다른 모든 쌍별 비교는 통계적 유의성에 도달하지 않았습니다 (P > 0.05 또는 P > 0.0167).
정상 VOR gain 환자에서 CS 양성 그룹과 CS 음성 그룹 간의 일측 약화 비교
정상 VOR gain 환자에서 CS 양성 그룹과 CS 음성 그룹 간의 칼로릭 일측 약화(UW) 비교 결과가 그림 2에 제시되어 있습니다. MD 환자 중 CS 양성 그룹의 UW 중앙값은 외측 SCC [42.81 (21.91, 63.53) vs. 27.27 (13.23, 47.55)], 후측 SCC [60.63 (33.50, 70.73) vs. 30.73 (16.88, 55.92)], 그리고 전측 SCC [54.23 (38.17, 70.68) vs. 31.25 (16.32, 57.35); 모두 P < 0.05]에서 CS 음성 그룹보다 유의하게 높았습니다.
마찬가지로, SSHL-V 환자군에서 후측 SCC의 UW 중앙값은 CS 양성 그룹이 CS 음성 그룹보다 유의하게 높았으며 [46.16 (17.94, 61.97) vs. 22.15 (9.83, 49.37)], 전측 SCC에서도 마찬가지로 유의하게 높게 나타났습니다 [60.18 (35.12, 84.56) vs. 31.03 (11.36, 55.69)] (모두 P < 0.05). VN 환자의 경우, 측측 SCC [58.01 (29.79, 71.93) vs. 24.10 (10.92, 33.13)]와 전측 SCC [60.37 (51.34, 69.93) vs. 34.06 (23.40, 56.20)]에서 UW 중앙값이 CS 양성 그룹이 CS 음성 그룹보다 유의하게 높았습니다 (모두 P < 0.05). 그러나 후측 SCC [77.03 (77.03, 77.03) vs. 38.98 (23.75, 63.68)]에서는 두 그룹 간에 유의미한 차이가 관찰되지 않았습니다 (P > 0.05).
대표적인 사례가 그림 3에 제시되어 있습니다. 이 그림은 병적 보상성 saccade가 나타남에도 불구하고 우측 후반고리관의 VOR gain이 정상 범위 내로 유지된 SSHL-V 진단 43세 여성의 사례를 보여줍니다. 이 사례는 설명을 돕기 위한 예시일 뿐이며, 전체 연구 모집단을 대표하는 것은 아닙니다.
각 질환군 내에서 칼로릭 단측 약화를 식별하기 위한 vHIT 파라미터의 진단 성능
수신자 조작 특성(ROC) 분석을 통해 각 질환군 내에서 칼로릭 단측 약화를 판별하는 vHIT 파라미터의 능력을 평가하였습니다. ROC 곡선은 그림 4에 제시되어 있으며, 병적 CS의 진단 성능은 표 5에 요약되어 있습니다.
MD 환자들 중, 외측 SCC VOR 이득의 ROC 곡선 아래 면적(AUC)은 0.598(95% CI: 0.509–0.687, P = 0.034)이었다. ROC 기반 최적 컷오프 값은 1.265였으며, 이는 80.7%의 민감도와 39.3%의 특이도를 나타냈다. 우측 외측-좌측 외측 SCC 이득 비대칭성(RL-LL GA)의 AUC는 0.672(95% CI: 0.590–0.754, P < 0.001)였으며, 최적 컷오프 값은 4.55%로, 이에 해당하는 민감도는 54.1%, 특이도는 77.0%였다(그림 4A,B). DeLong 검정을 사용하여 두 ROC 곡선을 비교한 결과, AUC 간에 유의미한 차이는 없었다(Z = 1.72, P = 0.085). 외측 SCC CS는 45.0%(95% CI: 36.0%–55.0%)의 민감도, 75.4%(95% CI: 62.0%–85.0%)의 특이도, 76.6%(95% CI: 64.0%–86.0%)의 양성 예측도(PPV), 그리고 43.4%(95% CI: 34.0%–53.0%)의 음성 예측도(NPV)를 보였다(표 5).
SSHL-V 환자들 사이에서, 외측 SCC VOR gain의 AUC는 0.721(95% CI: 0.625–0.816, P < 0.001)이었다. ROC 유도 최적 컷오프 값은 0.95였으며, 이에 따른 민감도는 47.7%, 특이도는 95.6%였다. RL-LL GA의 AUC는 0.712(95% CI: 0.615–0.809, P < 0.001)였으며, 최적 컷오프 값은 8.5%로, 이는 49.2%의 민감도와 91.1%의 특이도에 해당하였다(Figure 4C,D). DeLong 검사 결과, 두 AUC 간에 유의미한 차이는 없었다(Z = 0.32, P = 0.749). 외측 SCC CS는 민감도 61.5%(95% CI: 49.0%–73.0%), 특이도 68.9%(95% CI: 53.0%–81.0%), PPV 74.1%(95% CI: 60.0%–85.0%), 그리고 NPV 55.4%(95% CI: 42.0%–68.0%)를 나타냈다(Table 5).
VN 환자들 중 외측 SCC VOR gain의 AUC는 0.857(95% CI: 0.716–0.998, P = 0.005)였으며, ROC 기반 최적 컷오프 값은 0.815로 민감도 60.9% 및 특이도 100.0%에 해당했다. RL-LL GA의 AUC는 0.720(95% CI: 0.520–0.921, P = 0.082)이었으며 통계적 유의성에 도달하지 않았다(그림 4E,F). 외측 SCC CS는 민감도 78.3%(95% CI: 56.0%–92.0%), 특이도 85.7%(95% CI: 42.0%–99.0%), PPV 94.7%(95% CI: 72.0%–100.0%), 그리고 NPV 54.6%(95% CI: 25.0%–82.0%)를 나타냈다(표 5).
ROC 기반 컷오프 값은 VOR gain <0.8이라는 사전 정의된 비정상 임계값과 차이가 있었다는 점에 유의해야 합니다. 사전 정의된 임계값은 개별 테스트 결과를 정상 또는 비정상으로 분류하기 위해 제조사 권장 사항 및 이전 문헌을 기반으로 설정된 임상적 기준을 나타냅니다18. 이와 대조적으로, ROC 기반 컷오프 값은 각 질환 그룹 내에서 칼로리 UW 상태를 판별하기 위해 Youden 지수를 최대화한 통계적 임계값이며, 임상적 진단 임계값으로 사용되도록 의도된 것은 아닙니다.
데이터 가용성:
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그림 1: 각 질환군 내 반고리관별 VOR 이득 감소 및 병적 보상성 단조운동의 비교. 각 질환군 내 외측, 후측 및 전측 반고리관(SCCs)에서 전정안반사(VOR) 이득 감소와 병적 보상성 단조운동(CS)의 빈도를 비교함. (A) 메니에르병(MD). (B) 현훈을 동반한 돌발성 난청(SSHL-V). (C) 전정신경염(VN). 통계적 비교는 반고리관 간, 그리고 각 반고리관 내에서 VOR 이득 감소와 CS 양성 여부 간에 수행됨. 유의미한 차이는 P 값으로 표시됨. 약어: VOR = 전정안반사; CS = 보상성 단조운동; SCC = 반고리관; MD = 메니에르병; SSHL-V = 현훈을 동반한 돌발성 난청; VN = 전정신경염. 여기를 클릭하여 이 그림의 확대 버전을 확인하십시오.
그림 2: VOR 이득이 정상인 환자에서 CS 양성 그룹과 CS 음성 그룹 간의 온열 자극 단측 약화 비교. VOR 이득이 정상인 환자 중 CS 양성 그룹과 CS 음성 그룹 간의 온열 자극 단측 약화(UW) 비교. UW 값은 중앙값과 제1 및 제3 사분위수(Q1, Q3)로 표시되었다. (A) 메니에르병(MD). (B) 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V). (C) 전정신경염(VN). 수평선은 중앙값을, 상자는 사분위 범위(interquartile range)를, 수염(whiskers)은 데이터 범위를 나타낸다. 그룹 간 통계적 유의성은 P 값으로 표시되었다. 약어: UW = 단측 약화; CS = 보상성 단사각 운동; VOR = 전정안반사; MD = 메니에르병; SSHL-V = 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청; VN = 전정신경염; Q1 = 제1 사분위수; Q3 = 제3 사분위수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청 환자의 대표적인 vHIT 결과.어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V) 진단을 받은 43세 여성 환자로부터 얻은 대표적인 비디오 두부 충동 검사(vHIT) 기록입니다. 우측 후반고리관은 병적인 보상성 단조운동(CS)이 나타났음에도 불구하고 정상적인 전정안반사(VOR) 이득을 보여주었으며, 이는 VOR 이득의 감소 없이도 병적인 CS가 발생할 수 있음을 보여줍니다. 이 이미지는 대표적인 예시로 제시되었으며, 연구 코호트의 통계적 대표성을 띠지 않습니다. 약어: vHIT = 비디오 두부 충동 검사; VOR = 전정안반사; CS = 보상성 단조운동; SSHL-V = 어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4각 질환군 내에서 칼로릭 단측 약화를 식별하기 위한 vHIT 파라미터의 수신자 조작 특성 분석. 각 질환군 내에서 칼로릭 일측 약화(UW) 상태를 판별하는 외측 반고리관(SCC) 전정안반사(VOR) 이득 및 우측 외측-좌측 외측 SCC 이득 비대칭(RL-LL GA)의 성능을 보여주는 수신자 조작 특성(ROC) 곡선.A메니에르병(MD) 환자의 외측 반고리관(Lateral SCC) VOR 이득.B) MD에서의 RL-LL 이득 비대칭성. (C) 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V)에서의 외측 반고리관-안구 반사(VOR) 이득. (D) SSHL-V의 RL-LL 이득 비대칭성. (E전정신경염(VN)에서의 외측 반고리관 VOR 이득.F) 전정신경(VN)의 RL-LL 이득 비대칭성. 최적의 ROC 유도 컷오프 값은 요든 지수(Youden index)를 최대화하여 결정되었다. 약어: ROC = 수신자 조작 특성; AUC = 곡선 아래 면적; VOR = 전정-안구 반사; SCC = 반고리관; GA = 이득 비대칭; RL-LL = 우측 외측-좌측 외측; UW = 일측성 약화; MD = 메니에르병; SSHH-V = 어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청; VN = 전정신경염. 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
| 특성 | 청년층 (18–44세, n = 100) | 중년층(45–64세, n = 154) | 고령자(≥65세, n = 56) | 통계학 | P 값 |
| 성별 | χ²= 0.198 | 0.906 | |||
| 남성 [n (%)] | 43 (43.0) | 70 (45.5) | 24 (42.9) | ||
| 여성 [n (%)] | 57(57.0) | 84 (54.5) | 32 (57.1) | ||
| 질환 유형 | χ² = 21.228 | 0.0003 | |||
| MD [n (%)] | 40 (40.0) | 98 (63.6) | 32 (57.1) | ||
| SSHL-V [n (%)] | 41 (41.0) | 49 (31.8) | 20 (35.7) | ||
| VN [n (%)] | 19 (19.0) | 7(4.5) | 4 (7.1) |
표 1: 연령대별 기초 특성. 청년층(18–44세, n = 100), 중년층(45–64세, n = 154), 고령층(≥65세, n = 56)으로 연령별로 층화한 참여자의 기초 인구통계학적 및 질환 특성. 성별 및 질환 유형 분포는 숫자(백분율)로 표시하였으며, 카이제곱(χ2) 검정을 사용하여 연령대 간의 차이를 비교하였다. 약어: MD = 메니에르병; SSHH-V = 어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청; VN = 전정신경염. 굵게 표시된 P 값은 통계적으로 유의미한 차이(P < 0.05)를 나타낸다.
| 매개변수 | 청년층 (18–44세, n = 100) | 중년층 (45–64세, n = 154) | 노년층 (≥65세, n = 56) | 통계량 | P 값 |
| VOR 이득 [중앙값 (Q1, Q3)] | |||||
| 외측 SCC | 1.060 (0.875,1.205) | 1.090 (0.940,1.228) | 1.130 (0.920,1.272) | H = 1.376 | 0.503 |
| 후측 SCC | 1.140 (0.877,1.312) | 1.070 (0.883,1.308) | 1.170 (0.860,1.333) | H = 0.145 | 0.93 |
| 전측 SCC | 1.205 (1.030,1.402) | 1.170 (0.962,1.380) | 1.300 (1.040,1.500) | H = 3.788 | 0.15 |
| CS 양성 [n (%)] | |||||
| 외측 SCC | 43 (43.0) | 73 (47.4) | 21 (37.5) | χ² = 1.718 | 0.424 |
| 후측 SCC | 24 (24.0) | 37 (24.0) | 13 (23.2) | χ² = 0.016 | 0.992 |
| 전측 SCC | 13 (13.0) | 18 (11.7) | 5 (8.9) | χ² = 0.581 | 0.748 |
표 2: 연령 그룹별 vHIT 파라미터 비교. 청년층(18–44세, n = 100), 중년층(45–64세, n = 154), 노년층(≥65세, n = 56) 참가자 간의 비디오 두부 충격 검사(vHIT) 파라미터 비교. 전정안반사(VOR) 이득은 중앙값(Q1, Q3)으로 표시하였으며, 보상성 사카드(CS) 양성률은 수(백분율)로 표시하였다. VOR 이득은 Kruskal–Wallis 검사(H 통계량)를 사용하여 비교하였고, 범주형 변수는 카이제곱(χ2) 검사를 사용하여 비교하였다. 약어: VOR = 전정안반사; vHIT = 비디오 두부 충격 검사; SCC = 반고리관; CS = 보상성 사카드; Q1 = 제1사분위수; Q3 = 제3사분위수. P 값 < 0.05를 통계적으로 유의미한 것으로 간주하였다.
| 매개변수 | 청년층 (18–44세) | 중년층 (45–64세) | 노년층 (≥65세) | 통계치 | P 값 |
| MD(N = 170) | n = 40 | n = 98 | n = 32 | ||
| 성별 | χ² = 0.241 | 0.887 | |||
| 남성 [n (%)] | 17 (42.5) | 46 (46.9) | 15 (46.9) | ||
| 여성 [n (%)] | 23(57.5) | 52(53.1) | 17(53.1) | ||
| 측면 | χ² = 0.503 | 0.778 | |||
| 좌측 [n (%)] | 19(47.5) | 53(54.1) | 17(53.1) | ||
| 우측 [n (%)] | 21 (52.5) | 45 (45.9) | 15 (46.9) | ||
| VOR gain [중앙값 (Q1, Q3)] | |||||
| 외측 반고리관 | 1.110 (0.975, 1.270) | 1.155 (0.980, 1.270) | 1.135 (0.900, 1.275) | H = 0.357 | 0.836 |
| 후반고리관 | 1.155 (0.900, 1.330) | 1.120 (0.910, 1.400) | 1.140 (0.875, 1.345) | H = 0.165 | 0.921 |
| 전반고리관 | 1.180 (1.000, 1.360) | 1.210 (1.030, 1.400) | 1.315 (1.075, 1.630) | H = 3.089 | 0.213 |
| CS 양성 [n (%)] | |||||
| 외측 반고리관 | 17 (42.5%) | 34 (34.7%) | 13 (40.6%) | χ² = 0.886 | 0.642 |
| 후반고리관 | 8 (20.0%) | 15 (15.3%) | 6 (18.8%) | χ² = 0.522 | 0.770 |
| 전반고리관 | 5 (12.5%) | 9 (9.2%) | 3 (9.4%) | - | 0.887 |
| SSHL-V(N = 110) | n = 41 | n = 49 | n = 20 | ||
| 성별 | |||||
| 남성 [n (%)] | 14(34.1) | 20(40.8) | 8(40.0) | χ² = 0.455 | 0.797 |
| 여성 [n (%)] | 27 | 29 | 12 | ||
| 측면 | χ² = 2.430 | 0.297 | |||
| 좌측 [n (%)] | 23(56.1) | 25(51.0) | 7(35.0) | ||
| 우측 [n (%)] | 18(43.9) | 24(49.1) | 13(65.0) | ||
| VOR gain [중앙값 (Q1, Q3)] | |||||
| 외측 반고리관 | 1.06 (0.94, 1.22) | 1.04 (0.77, 1.20) | 1.16 (0.96, 1.25) | H = 2.691 | 0.261 |
| 후반고리관 | 1.14 (0.87, 1.28) | 1.03 (0.83, 1.23) | 1.17 (0.78, 1.30) | H = 1.895 | 0.388 |
| 전반고리관 | 1.34 (1.10, 1.47) | 1.15 (0.94, 1.36) | 1.29 (0.94, 1.47) | H = 4.811 | 0.090 |
| CS 양성 [n (%)] | |||||
| 외측 반고리관 | 14 (34.1) | 35 (71.4) | 5 (25.0) | χ² = 18.092 | <0.001* |
| 후반고리관 | 14 (34.1) | 21 (42.9) | 5 (25.0) | χ² = 2.096 | 0.351 |
| 전반고리관 | 2 (4.9) | 6 (12.2) | 1 (5.0) | - | 0.379 |
| VN(N = 30) | n = 19 | n = 7 | n = 4 | ||
| 성별 | 0.421 | ||||
| 남성 [n (%)] | 12 (63.2) | 4 (57.1) | 1 (25.0) | ||
| 여성 [n (%)] | 7(36.8) | 3(42.9) | 3(75.0) | ||
| 측면 | 0.284 | ||||
| 좌측 [n (%)] | 11(57.9) | 5(71.4) | 4(100.0) | ||
| 우측 [n (%)] | 8 (42.1) | 2 (28.6) | 0 (0.0) | ||
| VOR gain [중앙값 (Q1, Q3)] | |||||
| 외측 반고리관 | 0.88 (0.66, 1.06) | 0.82 (0.44, 1.10) | 0.79 (0.45, 1.24) | H = 0.151 | 0.928 |
| 후반고리관 | 1.11 (0.76, 1.22) | 0.89 (0.76, 1.24) | 1.01 (0.65, 1.39) | H = 0.129 | 0.938 |
| 전반고리관 | 1.14 (0.96, 1.30) | 0.89 (0.72, 0.95) | 1.27 (1.13, 1.39) | H = 4.543 | 0.103 |
| CS 양성 [n (%)] | |||||
| 외측 반고리관 | 12 (63.2) | 4 (57.1) | 3 (75.0) | - | 1.000 |
| 후반고리관 | 2 (10.5) | 1 (14.3) | 2 (50.0) | - | 0.185 |
| 전반고리관 | 6 (31.6) | 3 (42.9) | 1 (25.0) | - | 0.859 |
표 3: 질환 유형별 연령대 간 vHIT 파라미터 비교.
메니에르병(MD), 어지럼증을 동반한 돌발성 난청(SSHL-V) 및 전정신경염(VN) 환자를 대상으로 비디오 두부 충동 검사(vHIT) 파라미터의 연령별 차이를 각각 평가하였다. 각 질환군의 참가자는 청년층(18–44세), 중년층(45–64세), 노년층(≥65세)으로 층화하였다. 성별, 환측, 전정-안구 반사(VOR) 이득 및 보상성 단조 운동(CS) 양성 여부를 보고하였다. VOR 이득은 중앙값(Q1, Q3)으로, 범주형 변수는 빈도(백분율)로 표시하였다. 연속형 변수는 크루스칼-월리스 검정(H 통계량)을 사용하여 비교하였으며, 범주형 변수는 해당되는 경우 카이제곱(χ2) 검정을 통해 분석하였다. 약어: SCC = 반고리관; Q1 = 제1사분위수; Q3 = 제3사분위수. P < 0.05는 통계적 유의성을 나타낸다.
| 반고리관 | 매개변수 | MD(n = 170) | SSHL-V(n = 110) | VN(n = 30) | χ² | P |
| 측면 SCC[n (%)] | G | 17 (10.0) | 22 (20.0) | 13 (43.3) | 21.57 | <0.001* |
| 컴퓨터 과학 | 64 (37.6) | 54 (49.0) | 19 (63.3) | 8.48 | 0.014* | |
| G+CS | 16 (9.4) | 21 (19.1) | 13 (43.3) | 22.796 | <0.001* | |
| 후방 SCC[n (%)] | G | 10 (5.9) | 18 (16.4) | 4 (13.3) | 8.251 | 0.016* |
| CS | 29 (17.0) | 40 (36.3) | 5 (16.7) | 14.645 | <0.001* | |
| G+CS | 8 (4.7) | 16 (14.6) | 4 (13.3) | 8.617 | 0.013* | |
| 전방 SCC[n (%)] | G | 8 (4.7) | 3 (2.7) | 3 (10.0) | 2.923 | 0.232 |
| CS | 17 (10.0) | 9 (8.1) | 10 (33.3) | 15.481 | <0.001* | |
| G+CS | 3 (1.8) | 3 (2.7) | 2 (6.7) | - | 0.202 |
표 4: 세 가지 질환군 간의 다차원 vHIT 파라미터 비교. 메니에르병(MD; n = 170), 어지럼증을 동반한 돌발성 난청(SSHL-V; n = 110), 및 전정신경염(VN; n = 30) 환자들 사이의 비정상적인 비디오 두부 충동 검사(vHIT) 결과 비교. 전정안반사 이득(G), 보상성 사카드(CS), 그리고 비정상적 이득과 보상성 사카드의 조합(G + CS)의 이상 여부를 외측, 후측 및 전측 반고리관(SCCs)에 대해 숫자(백분율)로 표시함. 군 간의 차이는 해당하는 경우 카이제곱(χ2) 검정을 사용하여 평가함. 굵은 글씨의 P 값은 통계적으로 유의미한 차이(P < 0.05)를 나타냄. 모든 통계적으로 유의미한 결과에 대해 Bonferroni 보정을 사용한 사후 쌍별 비교를 수행함(조정된 α = 0.05/3 = 0.0167).
| 질환 | 온도 검사 | 측방 SCCs CS (+) | 측방 SCCs CS (-) | 합계 |
| MD | UW (+) | 49 | 60 | 109 |
| UW (-) | 15 | 46 | 61 | |
| SSHL-V | UW (+) | 40 | 25 | 65 |
| UW (-) | 14 | 31 | 45 | |
| VN | UW (+) | 18 | 5 | 23 |
| UW (-) | 1 | 6 | 7 |
표 5: 전정 질환 환자의 칼로릭 검사 결과와 vHIT 상의 외측 반고리관 보상성 단속운동 간의 관계 메니에르병(MD), 어지럼증을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V) 및 전정신경염(VN) 환자의 비디오 두부 충동 검사(vHIT)상 외측 반고리관의 병적 보상성 단속운동(CS) 유무에 따른 온도안진검사 결과 분포. UW (+)는 온도안진검사상 25% 이상의 일측성 약화를 나타내며, UW (−)는 일측성 약화가 없음을 나타냄. <25%. 외측 반고리관 CS (+)는 외측 반고리관의 병적 보상성 단속운동을 나타내며, 외측 반고리관 CS (−)는 정상 보상성 단속운동을 나타낸다. 약어: SCC = 반고리관; CS = 보상성 단속운동; UW = 일측성 약화.
보충 파일 1: 참가자 인구통계, 질환 유형, 환측, UW (%), 반고리관 (SCC) 이득 및 후측, 외측, 전측 SCC의 보상성 단조운동 (CS) 상태를 나타내는 원시 데이터 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
토론
본 연구에서는 2020년 4월부터 2025년 2월 사이에 말초 전정 질환(메니에르병, 현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청, 전정신경염) 환자 310명을 모집하였으며, 이는 동일 연구팀에서 이전에 발표한 5년 retrospective 연구(Zhang et al., Clin Otolaryngol, 2025; 모집 기간: 2018년 10월~2024년 7월)의 모집 기간 및 환자 코호트와 일부 중복됩니다. 추정 중복 비율은 본 코호트의 약 32.9%입니다. 이전 연구와 달리, 본 분석에서는 VOR gain에 관계없이 vHIT 상에서 병적 보상성 단속운동(compensatory saccades)이 나타난 환자들을 포함함으로써, 이전 연구에서 분석되지 않았던 단독 CS 이상 여부를 평가할 수 있도록 하였습니다.
이러한 중첩에도 불구하고, 두 연구는 분석 관점과 주요 결과에서 근본적인 차이가 있습니다. 이전 연구는 일측성 온열 자극 약화의 중증도를 층화하는 데 집중하여, 서로 다른 UW 수준에 따른 vHIT 이상 패턴과 위험 연관성을 조사했습니다. 반면, 본 연구는 질환별 층화 접근 방식을 채택하여 이전 조사에서 수행되지 않은 다음과 같은 새로운 분석을 실시했습니다: (a) 세 가지 일반적인 말초 전정 질환에 걸쳐 다차원 vHIT 파라미터(VOR gain, gain asymmetry, 보상성 saccades)의 질환 특이적 패턴을 규명함; (b) VOR gain이 정상인 환자에서 CS 상태와 온열 UW 사이의 관계를 평가함; (c) vHIT 파라미터에 미치는 연령의 잠재적 교란 효과를 평가함.
따라서 두 연구 모두 동일 기관의 회고적 데이터를 기반으로 하였으나, 본 연구는 질환 특이적인 vHIT 파라미터 프로파일을 규명하고 보상성 단속운동이 초기 고주파 전정 기능 장애와 관련이 있을 가능성을 탐구함으로써 독립적인 기여를 합니다.
비디오 두부 충동 검사(vHIT)는 반고리관(SCC) 이득, 이득 비대칭성(GA) 및 보상성 저크(CS)에 대한 정량적 측정을 통해 고주파 전정-안구 반사(VOR) 기능을 평가하는 핵심 기술입니다. 이전 연구들은 주로 특정 전정 질환에서의 개별 vHIT 매개변수에 집중해 왔습니다. 반면, 본 연구에서는 동일한 검사 프로토콜을 사용하여 세 가지 일반적인 말초 전정 질환 전반의 다차원적 vHIT 프로파일을 체계적으로 특성화하였습니다. 연구 결과, vHIT 이상은 주로 병적 CS로 나타났으며, 세 질환군 간에 뚜렷한 패턴 차이를 보였는데, 이는 기저 병태생리의 차이를 반영하는 것으로 보입니다.
메니에르병(MD) 환자에서 외측 반고리관(SCC)의 CS 양성률(37.6%)은 후측 및 전측 반고리관보다 유의하게 높았으며(P < 0.001), 반면 비정상적인 VOR 이득률은 10.0%에 불과했다. 병적 CS가 나타난 64명의 환자 중 VOR 이득 감소를 보인 환자는 25.0%뿐이었다. 이러한 결과는 MD의 급성기 동안 발생하는 고주파 전정 기능 장애가 외측 반고리관 이득은 정상이며 병적 CS를 동반하는 경우가 많음을 시사한다. 이러한 패턴은 MD의 전형적인 병리적 특징인 내림프 수종과 관련이 있을 수 있다. 내림프 수종은 VOR 이득의 측정 가능한 감소를 일으키지 않으면서 반고리관 팽대부능 내 유모세포의 기계적 민감도를 감소시킬 수 있다19. 그럼에도 불구하고, 결과적으로 나타나는 전정 기능 손상은 시선 안정성을 유지하기 위한 중추 기전으로서 보상성 단정적 안구운동(compensatory saccades)을 유발하기에 충분할 수 있다. 이러한 상황에서 CS는 미세한 전정 기능 장애 맥락에서 이득 측정 이상의 추가적인 정보를 제공하는 관련 소견으로 활용될 수 있다.
현훈을 동반한 돌발성 감각신경성 난청(SSHL-V) 환자들은 외측 및 후측 반고리관(SCC) 모두의 침범을 보였습니다. 이러한 분포는 내이 미세혈류 장애로 인한 여러 전정 말단 기관의 허혈성 손상을 반영하는 것일 수 있습니다20. 미세혈류 장애로 인한 산화 스트레스는 유모세포 손상을 더욱 악화시켜, 관찰된 병적 진폭의 증가에 기여할 수 있습니다. 결과적으로, 전정안반사(VOR) 이득이 일반적인 이상 임계값 아래로 감소하기 전에도 전정 기능 장애와 연관된 진폭이 관찰될 수 있습니다.
전정신경염(VN)에서 외측 반고리관의 CS 양성률은 63.3%에 달한 반면, VOR 이득 이상률은 43.3%였습니다. 두 측정값 모두 수직 반고리관에서 관찰된 값보다 유의하게 높았습니다(P < 0.05). 이러한 패턴은 전정신경의 선택적 염증 또는 바이러스 감염과 더불어 외측 반고리관의 해부학적 취약성과 일치합니다21. 이러한 손상은 탈수초화 및 축삭 손상을 유발하여 고주파 VOR 기능의 현저한 저하를 초래할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 중추성 보상이 VOR 대칭성을 회복시키기에 불충분할 수 있으며, 그 결과 이득 감소와 함께 다량의 병적 CS가 나타납니다. 이러한 조합은 급성 VN의 특징으로 보이는 이득 감소와 병적 CS의 동시 발생 패턴을 나타냅니다.
그룹 내 분석에서 관찰된 질환 특이적 패턴을 추가로 검증하기 위해, 세 질환 그룹 간 vHIT 다차원 파라미터의 직접적인 쌍별 비교를 수행하였습니다. 외측 반고리관(lateral SCC)에서, VN의 VOR 이득 감소율은 MD 및 SSHL-V 모두보다 유의하게 높았습니다(P < 0.0167). 통합 G+CS 파라미터 또한 VN과 나머지 두 그룹 사이에 유의한 차이를 보였으며(P < 0.0167), 이는 외측 반고리관에서의 이득 감소와 병적 CS의 공존이 급성 VN의 특징적인 요소로 작용할 수 있음을 시사합니다. 후측 반고리관(posterior SCC)에서는, SSHL-V의 VOR 이득 감소, 병적 CS 및 통합 G+CS 이상률이 모두 MD보다 유의하게 높았으며(P < 0.0167), 이는 후측 반고리관의 침범이 MD와 SSHL-V를 구분하는 핵심 차별점일 수 있음을 나타냅니다. 이러한 결과는 SSHL-V가 외측 및 후측 반고리관의 다평면 침범을 보인 반면, MD의 이상은 주로 외측 반고리관에 국한되었다는 그룹 내 관찰 결과와 일치합니다. 전측 반고리관(anterior SCC)의 경우, CS 양성 하위 그룹 내에서만 VN과 나머지 두 그룹 사이에 유의한 차이가 관찰되었으나, VN 그룹의 표본 크기가 상대적으로 작다는 점을 고려할 때 이 결과는 추가적인 검증이 필요합니다.
CS 양성 그룹에서 관찰된 더 높은 열량 반응의 일측성 약화(UW) 값은 병적 CS와 고주파 전정 기능 장애 사이의 연관성을 더욱 뒷받침합니다. 건강한 개인에게서 생리적인 "미세 단사향성 안구운동(microsaccades)"이 나타날 수 있으나, Xu 등22은 이것이 전정 질환에서 관찰되는 병적 보상성 단사향성 안구운동과 다르다는 것을 입증했습니다. 본 연구에서 CS는 확립된 병적 기준을 사용하여 식별되었습니다. 말초 전정 기능 장애는 반고리관(SCC)의 반응성을 감소시키고 전정안반사(VOR)의 효율성을 저해하여, 빠른 머리 움직임 동안 시각적 고정을 유지하기 위한 보상성 단사향성 안구운동을 필요로 하게 할 수 있습니다. 이득(gain) 측정만으로 평가하는 것과 비교하여, CS는 고주파 VOR의 동적 손상을 감지하는 데 더 민감할 수 있으며, 따라서 미세한 전정 기능 장애에 관한 보완적인 정보를 제공할 수 있습니다. Kabaya 등23은 경미한 일측성 외측 SCC 기능 장애조차 vHIT 도중 병적 CS를 유발할 수 있음을 보여주었습니다. 본 연구 결과는 CS가 수직 SCC와 관련된 기능 장애 또한 반영할 수 있음을 시사합니다. 결과적으로, 정상 VOR 이득과 병적 CS의 조합은 특히 전통적인 이득 측정값이 정상 범위 내에 있을 때, 급성 메니에르병(MD) 및 초기 감각신경성 난청 동반 전정 장애(SSHL-V) 환자의 고주파 전정 기능 장애와 연관될 수 있습니다. 또한, CS 양성과 UW 증가 사이의 정적 상관관계는 병적 CS가 열량 반응 약화의 중증도에 관한 보완적 정보를 제공할 수 있음을 시사합니다. 이러한 관찰 결과는 최소 50%의 열량 UW 값이 이득 감소 및 병적 CS를 포함한 전반적인 vHIT 이상을 효과적으로 예측한다는 이전 연구 결과24를 확장하는 것입니다. 본 연구에서는 경증에서 중등도의 열량 반응 약화를 보인 환자들에게서도 병적 CS가 관찰되었으며, 이는 CS가 전정 손상의 다양한 단계에 걸쳐 고주파 전정 기능과 관련하여 열량 검사에 대한 보완적인 정보를 제공할 수 있음을 시사합니다.
온도안진검사는 저주파 전정 기능을 평가하는 표준 검사법으로 널리 인정받고 있다25. 외측 반고리관-전정신경 경로의 열 자극을 통해 전정 불균형을 평가하며, UW ≥25%는 임상적으로 유의미한 일측성 약화를 나타낸다17,26. 본 연구에서는 각 질환군 내에서 다차원 vHIT 파라미터와 온도안진검사 결과 사이의 관계를 체계적으로 평가하였다. 메니에르병(MD) 환자의 경우, 외측 반고리관 VOR gain은 온도안진 UW에 대해 제한적인 판별 능력을 보였으며(AUC = 0.598, P = 0.034), 민감도는 높았으나(80.7%) 특이도는 낮았다(39.3%). 이와 대조적으로, GA는 더 높은 AUC(0.672, P < 0.001)와 향상된 특이도(77.0%)를 보였으며, 병적 CS는 75.4%의 특이도와 76.6%의 양성 예측도를 달성하였다. 이러한 결과는 내림프 수종이 고주파 VOR gain은 보존하면서 저주파 전정 기능에 우선적으로 영향을 미칠 수 있는 MD에서, GA와 CS가 gain 단독 측정보다 잠재적인 전정 기능 장애를 더 잘 반영할 수 있음을 시사한다. 따라서 여러 vHIT 파라미터를 함께 평가하면 MD에서의 전정 기능 저하에 대한 과소평가를 줄일 수 있을 것이다. 이러한 해석과 일치하게, ROC 분석으로 도출된 최적 gain 컷오프 값(1.265)은 사전 정의된 비정상 임계값인 0.8보다 상당히 높았으며, 이는 VOR gain이 보존된 상태에서도 온도안진검사 상의 이상이 나타날 수 있음을 시사한다.
SSHL-V에서 VOR gain과 GA 모두 칼로릭 검사 결과와 중간 정도의 일치도를 보였습니다. 외측 SCC gain은 AUC 0.721 (P < 0.001)과 높은 특이도(95.6%)를 나타낸 반면, GA는 AUC 0.712 (P < 0.001)와 91.1%의 특이도를 보였습니다. VOR gain은 매우 우수한 특이도를 보였으나, 민감도는 제한적이었습니다(47.7%). 이에 비해 병적 CS는 더 높은 민감도(61.5%)와 중간 정도의 특이도(68.9%)를 나타냈습니다. 이러한 양상은 SSHL-V에서 관찰되는 CS 이상 소견의 우세함과 일치하며, 측정 가능한 gain 감소가 나타나기 전 미세한 전정 기능 장애와 관련하여 CS가 나타날 수 있음을 시사합니다. 따라서 VOR gain과 CS를 종합적으로 해석함으로써 SSHL-V의 전정 기능 평가를 개선할 수 있습니다. ROC 기반의 최적 gain 컷오프 값인 0.95는, 이 환자군에서 정상 범위의 하한값에 가까운 gain 수치만으로도 이미 칼로릭 이상과 관련이 있을 수 있음을 시사합니다.
VN 환자들 중, 외측 SCC VOR gain은 caloric test 결과와 가장 강한 일치도를 보였으며, ROC 기반 최적 컷오프 값인 0.815에서 AUC 0.857 (P = 0.005) 및 특이도 100%를 나타냈습니다. 이러한 결과는 고주파수 VOR gain의 상당한 감소를 유발하는 VN 특유의 심각하고 급성인 전정신경 손상과 일치합니다. 반면, GA는 통계적 유의성을 확보하지 못했으며(AUC = 0.720, P = 0.082), 이는 심각한 일측성 전정 기능 소실로 인해 판별 가치가 감소했기 때문일 가능성이 있습니다. 병적 CS는 민감도 78.3%, 특이도 85.7%, 양성 예측도 94.7%를 보였습니다. 그러나 VN 하위 그룹의 표본 수가 상대적으로 적어(n = 30) 신뢰 구간이 넓고 불확실성이 크기 때문에, 이러한 추정치는 주의해서 해석해야 합니다. 이 환자군에서 진단 성능의 더 정확한 추정치를 얻기 위해서는 더 대규모의 연구가 필요합니다. 특히, ROC로 도출된 gain 컷오프 값 0.815는 미리 정의된 이상치 임계값인 0.8과 유사했으며, 이는 급성 VN에서 관찰되는 뚜렷한 gain 감소와 일치합니다. 종합적으로, VN에서 gain 감소와 병적 CS가 공존하는 점은 이 질환을 MD 및 SSHL-V와 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 후측 SCC의 선택적 침범은 SSHL-V를 MD와 구분 짓게 하며, 이는 말초 전정 질환의 감별 진단에서 다중 파라미터 vHIT 평가의 중요성을 강조합니다.
몇 가지 제한 사항을 인정해야 합니다. 첫째, VN 환자 수가 상대적으로 적어 통계적 검정력이 감소했을 수 있으며, 이는 진단 성능 추정치에서 관찰된 넓은 신뢰 구간의 원인이 되었을 수 있습니다. 둘째, 회고적 단면 연구 설계로 인해 전정 기능의 시간적 변화를 평가할 수 없었으며, 병리적 CS가 VOR gain의 감소보다 선행하는지 여부를 결정할 수 없었습니다. 셋째, 통합 연령 분석에서는 연령과 vHIT 파라미터 사이의 유의미한 연관성이 확인되지 않았으나, 연령대별로 질환 분포가 크게 달랐습니다. 따라서 질환 특이적인 연령 효과를 배제할 수 없으며, 더 큰 코호트에서 조사가 필요합니다.
결론적으로, 병적 보상성 단속운동(pathological compensatory saccades)은 말초 전정 질환 전반에서 빈번하게 관찰되었으며, 전통적인 VOR 이득(gain) 측정 이상의 상호 보완적인 정보를 제공하였습니다. 세 가지 질환군 간에 뚜렷한 다차원적 vHIT 패턴이 관찰되었는데, 메니에르병(MD)은 주로 보존된 이득과 함께 병적 CS가 나타나는 것이 특징이었고, 감각신경성 난청을 동반한 전정 기능 저하(SSHL-V)는 여러 반고리관(SCC)의 침범과 함께 두드러진 CS 이상을 보였으며, 전정신경염(VN)은 VOR 이득의 감소와 병적 CS가 동시에 나타났습니다. VOR 이득, 이득 비대칭성 및 보상성 단속운동을 종합적으로 평가함으로써 전정 기능 장애의 특성화 능력을 향상시키고, 말초성 어지럼증 환자의 평가에서 칼로릭 검사를 보완할 수 있을 것입니다.
공개 사항
저자들은 본 논문에 대해 이해상충이 없음을 선언합니다. 모든 저자는 연구 및 원고 작성 과정 전반에 걸쳐 데이터 분석, 원고 초안 작성, 그림 생성/제작 또는 결과 해석의 어떤 구성 요소에도 생성형 인공지능(AI) 또는 대규모 언어 모델(LLM) 도구가 사용되지 않았음을 확인합니다. 제시된 모든 데이터, 텍스트 내용 및 그래픽 자료는 AI의 도움 없이 저자들이 독립적으로 제작하였습니다.
감사의 글
본 연구는 Guangdong 과학기술 프로젝트(No. 2014A020212097)와 중국의학회 임상연구 프로젝트(No. 07030480056)의 지원을 받아 수행되었습니다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 비디오 두부 충동 검사기 | Interacoustics | EyeSeeCam 1.1 | 전정안반사(VOR)의 신속하고 객관적인 정량화를 위해 설계된 비디오 두부 충동 검사(vHIT) 시스템으로, 어지럼증 환자의 전정 기능 장애 평가가 가능합니다. 고속 카메라를 통해 머리와 눈의 움직임을 실시간으로 캡처하여 전정 기능을 평가하고, 잠복 및 현성 사카드를 검출하며, 6개 반고리관 평면 전체에 대한 전정 기능 검사를 지원합니다. 가벼운 미끄럼 방지 안대(eye mask)가 장착되어 있어 검사 정확도와 환자의 편안함을 모두 보장합니다. |
| 비디오 안진 검사 시스템 | ZEHNIT Medical Technology | VertiGoggles-M system | 고속 적외선 쌍안 카메라를 통합하여 암실 조건에서도 안구 및 두부 움직임의 고정밀 3D 추적이 가능하며, 수평, 수직 및 회전 안구 운동의 실시간 기록을 지원합니다. 어지럼증, 현훈 및 균형 장애의 진단 평가에 사용됩니다. 플러그 앤 플레이 방식의 USB 연결을 지원하며 모든 표준 온도 자극 검사 프로토콜과 호환됩니다. |
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