삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 황우섭 a 하승희 b, 황수진 a a 한림대학교대학원언어청각학과언어병리학전공 b 한림대학교언어청각학부, 청각언어연구소 교신저자하승희한림대학교언어청각학부교수강원도춘천시옥천동한림대학길 39 e-mail: shha@hallym.ac.kr tel.: 033-248-2215 배경및목적 : 설골의이동범위는후두덮개의이동, 후두의상승, 그리고반지인두근의열림에영향을미치며흡인을예측하기위한중요한지표로보고되고있다. 현재까지많은선행연구에서설골의전방이동, 상승이동, 전방 - 상승이동으로다양한설골의이동범위를보고하였다. 본연구는현재까지보고되고있는세가지정량화된측정방법을가지고삼킴장애를보이는뇌졸중환자들을대상으로정상삼킴, 침습, 흡인삼킴에따라설골의이동범위가차이를나타내는지를살펴보고자하였다. 또한어떠한측정방법이삼킴유형에따른차이를가장잘설명할수있는지를살펴보았다. 방법 : 연구대상은삼킴장애를보이는뇌졸중환자 30 명을대상으로 5cc 액체를 2 회씩평가하였다. 그러나첫번째삼킴에흡인을보였을경우안정상의이유로 1 회만평가하도록하였다. 각대상자에게서얻어진총삼킴횟수는 58 개이며각삼킴은정상삼킴 25 개, 침습 18 개, 흡인 15 개의삼킴유형으로평가되었다. 침습및흡인의시기는설골의이동과연관을짓기위해삼킴도중및삼킴후로제한하였다. 설골의이동패턴을고려하여 (1) 최대전방이동범위, (2) 최대상승이동범위, (3) 최대전방 - 상승이동범위를측정하였다. 결과 : 설골의최대전방이동범위와최대상승이동범위는삼킴유형간 ( 정상삼킴, 침습, 흡인 ) 차이를보이지않았다. 그러나설골의최대전방 - 상승이동범위는정상삼킴이흡인시보다큰설골의이동범위를보였다. 논의및결론 : 본연구결과는설골의움직임범위가작을수록흡인이일어날확률이높음을지지하고있다. 또한설골의최대전방이동범위와최대상승이동범위를각각측정하는것보다전방과상승이동을동시에나타내는설골의최대전방 - 상승이동범위를측정하는것이흡인을예견할수있는지표로보다적절함을제안하였다. 또한설골이동범위의정량화된측정은환자의치료전과후를비교할때에도객관적인정보를제공할수있을것임을제안하고있다. 언어청각장애연구, 2011;16:372-387. 핵심어 : 삼킴장애, 설골, 흡인, 침습, 뇌졸중, 비디오투시조영검사 Ⅰ. 서론 혈관성질환인뇌졸중은한국인의사망원인 2위를기록할만큼 ( 통계청, 2009) 위험성이높은질환이며, 삼킴장애는뇌졸중이후환자들이가장흔하게경험하는어려움중의하나이다. 국외연구에서는발병 7일이내에선별된뇌졸중환자중 43~67% 에게서삼킴장애 (dysphagia) 가나타났다고보고하였다 (Mann, Hankey & Cameron, 1999; Perry & Love, 2001). 또한음식덩이 (bolus) 가기도로넘어가는흡인증상 (aspiration) 은수일내에자연회복이가능할수도 있으나, 20% 이상은 6개월이지난후에도흡인이지속된다고하였다 (Mann et al., 1999). 외부적으로나타나는기침과같은증상이없는무증상흡인 (silent aspiration) 의경우도급성기뇌졸중환자에게서는 2 25%, 아급성기 ( 뇌졸중발생후 2 3주부터 2 3개월사이 ) 뇌졸중환자에게서는 15 39% 가나타난다고하였다 (Ramsey, Smithard & Kalra, 2005). 이러한삼킴장애는환자에게기도막힘 (airway obstruction), 영양결핍 (malnutrition), 그리고흡인성폐렴 (aspiration pneumonia) 을유발할수있으므로정확하고타당하게평가하여더큰문제를일으키지않도록적 게재신청일 : 2011 년 7 월 15 일 최종수정일 : 2011 년 8 월 30 일 게재확정일 : 2011 년 9 월 5 일 c 2011 한국언어청각임상학회 http://www.kasa1986.or.kr 372
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 절하게대처하고치료하는것이중요하다 (Perry & Love, 2001). 흡인은음식덩이가기도로들어가성대의아래까지들어가는것을말하며침습은기도입구에서성대위까지음식덩이가들어가는경우로흡인을예측하는주요요인으로뽑힌다 (Friedman & Frazier, 2000). 침습과흡인은삼킴의 4단계 ( 구강준비단계, 구강단계, 인두단계, 식도단계 ) 중인두단계에서주로발생한다. 인두단계에서는호흡이정지되고음식덩이가혀의뒷부분으로들어가게되는순간부터인두삼킴이유발된다. 또한, 연구개가상승되고, 설골 (hyoid bone) 과후두 (larynx) 가상승및전방으로이동되고, 후두의진성대 (true vocal folds) 와가성대 (false vocal folds) 가내전되고, 후두덮개가접혀기도를보호하고, 반지인두조임근 (cricopharyngeal sphincter) 이열리고인두수축근의연동운동에의해음식덩이가식도로들어가게된다. 이러한인두구조들의동시적이거나일련적인운동과정은안정적인삼킴이일어나게하는데중요하다 (Dodds et al., 1989; Lang, 2009; Leonard & Kendall, 2008; Logemann, 1998). 삼킴은같은사람과사람마다또는같은사람내에서도매번다를수있다 (Rosenbeck et al., 1996). 그이유는삼킴의생리현상이항상기계적으로완전히정형화 (stereotype) 가되어있지않으며, 구강과인두단계에서빠르게이동하는물이나음료와같은액체의특성에영향을받고그양이많을수록쉽게일어나기때문이다. 이러한음식의특징외에도호흡이나자세등의다양한변인들에의해영향을받을수있다. 특히삼킴문제를동반한뇌졸중환자에게서는침습이나흡인이더빈번하게나타나므로흡인성폐렴이일어날가능성이크다 (Friedman & Frazier, 2000). 이것은인두근육의불협응및약화 (weakness/incoordination of pharyngeal musculature), 감소된인두감각 (reduced pharyngeal sensation), 그리고의식의정도 (conscious level) 가복합적으로작용하여발생할수있다. 심지어정상인에게도무증상흡인 (silent aspiration) 이일어나기도하는데이것은수면중에무의식적인상태에서미량의흡인이나타나는것으로알려져있다 (Gleeson, Eggli & Maxwell, 1997; Ramsey, Smithard & Kalra, 2005). 그러나이러한흡인이건강에영향을미치는정도또한다양하다. 개개인의건강정도와인지, 흡인되는물질의유형에따라다르다 (Rosenbeck et al., 1996). 즉건강및인지능력이떨어지거나흡인 되는물질이고형제와같은것들이라면폐렴의위험성이더커진다는것을의미한다. 흡인을보이는환자들또한같은물질, 같은크기의음식덩이에서항상흡인을보이는것은아니므로개별적인대상자내에서도성공적인삼킴을보였을때와침습이나흡인의삼킴을보였을때인두구조물들의변화는달라질수있을것이다. 설골의이동은다른인두구조들과함께흡인을예측할수있는요인중하나로보고되고있다. Perlman, Booth & Grayhack (1994) 에의하면감소된설골상승 (reduced hyoid elevation), 후두계곡의잔여물 (vallecular stasis), 후두덮개의기능결함 (deviant epiglottic function), 하인두잔여물 (diffuse hypopharyngeal stasis), 조롱박굴잔여물 (pyriform sinus stasis), 감소된후두상승 (reduced laryngeal elevation), 그리고지연된인두삼킴 (delayed initiation of the pharyngeal stage of swallow) 이모두흡인과높은상관관계가있다고하였다. 더나아가 7가지요인중감소된설골상승, 지연된인두삼킴, 하인두잔여물, 후두계곡잔여물, 그리고후두덮개의기능결함이흡인을보다더강하게예측하는요인임을제안하였다. 이중설골의상승은후두상승과높은상관을나타냈고후두덮개의기능결함과밀접한관련이있는것으로나타났다 (Perlman, Booth & Grayhack, 1994). 즉, 설골의상승을담당하는근육과후두덮개 (epiglottis) 를움직이는근육이같음으로써설골의전방과상승움직임이기도보호를위해아래로내려가면서후두입구를덮는후두덮개의움직임 (downfolding) 과반지인두근의열림에도중요한역할을한다고할수있다 (Cook et al., 1989; Ekberg & Sigurjonsson, 1982; Ishida, Palmer & Hiiemae, 2002; Perlman, Vandeale & Otterbacher, 1995; Van Daele, Perlman & Cassell, 1995). 설골은아래턱 (mandible) 과후두 (larynx) 사이에위치해있으며설골상근 (suprahyoid muscles) 과설골하근 (infrahyoid muscles) 들에의해고정되어있다. 삼킴시설골의운동은 (movement of the hyoid) 삼차신경 (Ⅴ), 안면신경 (Ⅶ), 설하신경 (Ⅻ) 이 3개의뇌신경으로부터신경자극을받는두힘살근 (digastric muscle), 턱설골근 (mylohyoid muscle), 경상설골근 (stylohyoid muscle), 턱끝설골근 (geniohyoid muscle) 에의해위쪽으로상승한후전방으로당겨지게된다. 이와같은움직임은후두의상승과후두덮개의움직임을일으켜흡인을막고, 인두식도조임근 (pharyngoesopharyngeal 373
언어청각장애연구 2011;16:372-387 sphincter: PES) 이열리도록촉진시킨다. 이러한설골의이동범위는삼킨음식덩이의부피 (volume) 에따라달라지게되는데이는구강 (oral) 과인두단계 (pharyngeal phase) 에서삼킴을발생시키는뇌간 (brainstem) 에서의신경학적프로그램이정형화 (stereotype) 된것이아니며감각역입 (sensory feedback) 에의존한음식덩이의부피에의해변화되는것이다. 즉, 설골의운동범위는음식덩이의부피와관련이깊으며이러한음식덩이의부피의정도는구심성피드백 (afferent feedback) 에의해전달되어설골의운동범위정도에관여한다 (Dodds et al., 1988; Logemann, 1998). 설골의제한적인움직임은기도입구가완전히폐쇄되지못하여음식덩이가기도로들어가거나인두구조에여전히남아있게되는증상을초래한다 (Perlman, Vandeale & Otterbacher, 1995). Kellen et al. (2009) 은흡인을보이는환자와흡인을보이지않는환자의설골의움직임에는차이가있다고주장하였으며, Perlman, Booth & Grayhack (1994) 또한감소된설골상승을보이는환자중 71% 가흡인을보였음을보고하였다. 그러나 Kim & McCullough (2010) 의연구는뇌졸중환자에게서나타나는정상삼킴과흡인을보이는삼킴간에는설골의전방이나상승으로의이동범위에는차이가없었다고보고하였다. 이러한결과는선행연구와다소상이한결과를나타냈다. 그이유에대해생각해보면첫번째로삼킴의전과도중흡인을보이는삼킴을흡인군에포함시킨것을들수있다. 삼킴전의흡인은설골의이동전에일어나는흡인이다. 인두삼킴반사가일어남과동시에설골또한이동하게되는데인두삼킴반사가지연될경우음식덩이는그대로열려있는기도로흐르게된다. 즉설골의이동이일어나기전에흡인과의관계가포함되어있다. 두번째로는이미지상의실제척도를조정하기위해경추 3번의앞면의길이 ( 약 15mm) 를기준으로하여좌표값을구하였다. 그러나경추의길이가사람의성별및키에따라달라질수있으므로사람마다보다정확한측정을하기위한지표가필요하다. 마지막으로그룹간표본수의차이가컸다. 비흡인그룹의표본수는 117개인반면흡인그룹의표본수는 19개였다. 따라서이러한제한점을보완하여삼킴의시기를삼킴중흡인과삼킴후흡인으로제한하고, 설골의이동범위를측정하고보다정밀하고정확한측정을위해턱밑지표를활용한측정이필요하다. 그리고, 표본의크기 또한비슷하게맞추어설골의이동범위와흡인간의관계를살펴볼필요가있다. 임상적으로비디오투시조영검사를이용한설골이동평가는주로가시적인관찰을통해서설골의움직임이제한적인지또는정상인지를판단하고있다. 그러나이러한평가방법은검사자의주관적인판단에따라평가결과가달라질수있으며, 이를보완하기위해국내외다수의연구에서는객관화된측정치에대한모색과개발이이루어져왔다 ( 김상준 이건재, 2006; 김영선 박영학, 2008; Dodds et al., 1988; Ishida, Palmer & Hiiemae, 2002; Kim & McCullough, 2008; 2010; Leonard & Kendall, 2008; Perlman, Vandeale & Otterbacher, 1995). 예를들어, Dodds et al. (1988) 는측정방법을자세히소개하지는않았지만경추를회전시켜 x와 y좌표값을활용하여설골의전방과상승이동범위를각각측정하여액체의양이점차증가할수록각각의이동범위도커진다는것을설명하였다. Kim & McCullough (2010) 는경추 4번을기준으로 x좌표와 y좌표를활용하여 Pauloski (2005)(Kim & McCullough (2010) 에서재인용 ) 가제안한공식에대입하여전방과상승각각의이동범위를측정하였다. 또한흡인을보인삼킴과보이지않는삼킴간에어느방향에서더큰차이를보이는지를찾고자하였다. 반면 Leonard & Kendall (2008) 은설골의최대전방-상승한이동범위를턱밑지표를활용하여실제이동범위를사선으로그어측정할수있는간편한방법을사용하여설골의이동범위가얼마나이동하는지를설명하고자하였다. 설골의이동범위는삼킴유형인침습및흡인, 그리고정상삼킴 ( 비침습및흡인 ) 에따라달라질수있을것이다. 또한위에서설명한바와같이많은선행연구에서측정방향을최대전방, 최대상승, 최대전방-상승세가지측정방법을활용하여보고하고있으나각방향이삼킴유형에따른차이를살펴본연구는없는실정이다. 본연구의목적은삼킴장애를보이는뇌졸중환자를대상으로삼킴유형 ( 정상삼킴, 침습, 흡인 ) 에초점을맞추어설골의이동범위가어떻게달라지는지객관적인측정방법인최대상승이동범위, 최대전방이동범위, 최대전방-상승이동범위를이용하여살펴보고자하였다. 또한어떠한측정방법이삼킴유형에따른차이를가장잘설명할수있는지를살펴보았다. 374
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상연구대상은 2008년 3월부터 2010년 11월까지 K 재활병원재활의학과에삼킴장애를주호소로하여비디오투시조영검사를받은성인뇌졸중환자남자 13명, 여자 17명으로총 30명을대상으로하였다. 연령범위는남자 64.8세 ( 범위 : 46 80세 ), 여자 69.8세 ( 범위 : 44 83세 ) 이며전체연령은평균 67.6세였다. 본연구는뇌졸중환자의특성에초점을맞춘것이아니라삼킴유형 ( 정상삼킴, 침습, 흡인 ) 에따라설골의이동범위를살펴보고이동방향에따른삼킴유형간의차이를살펴보는것이므로뇌졸중발생시기는평균 10개월로 1개월된환자부터 68개월된환자까지다양하였다. 또한 Terk, Leder & Burrell (2007) 에의하면기관절개튜브가설골의이동범위에영향을미치지않는다고보고하였으므로기관절개튜브환자 (6명) 와섭식관 (feeding tube) 착용환자 (2명) 를포함시켰다. 삼킴은뇌졸중이발생한후시간이지남에따라삼킴의생리적특성이달라질수있으므로 2회이상평가한환자들의비디오투시검사자료를개별적으로취급하였다. 또한, 삼킴과관련된특징이사람마다또는같은사람내에서도매번다를수있기 (Rosenbeck et al., 1996) 때문에각뇌졸중환자에게서수집된삼킴자료를개별적으로취급해정상삼킴, 침습, 흡인에따른설골움직임을살펴보았다. 각대상자들의평가된횟수는 1회평가한환자 26명, 2회평가한환자 3명, 3회평가한환자 1명으로각평가에서 5cc 액체를 2회씩평가를하였으나첫번째 5cc 액체에서많은양의흡인을보인경우대상자의안전상의문제로두번째시도는하지않았다. 대상자정보는다음과같다 (< 표 -1> 참고 ). 2. 평가절차본연구에쓰인삼킴평가프로토콜의평가영상은병원의동의하에평가자료를얻어분석하였다. 병원의평가절차는측면촬영후앞-뒤촬영을실시하고있었으며환자에게 100원짜리동전을턱과식도를가리지않게왼쪽경부에부착하여설골의이동범위를분석할때측정지표 (calibration) 로활용하고있었다. 본연구에서는설골의위치와움직임을파악하기 적합한측면촬영영상으로분석하였다. 또한설골의움직임범위는음식덩이의유형 (bolus type) 과양 (volume) 에따라변하기쉬우므로병원의삼킴평가프로토콜평가영상중 2회씩평가한 5cc 액체만선택하여분석하였다. 3. 분석절차대상자에게서 5cc 액체를 2회씩평가한영상을각삼킴별로삼킴의문제여부 ( 정상삼킴, 침습, 흡인 ) 에따라평가한후다음세가지의측정치를구하였다. 설골이동범위의측정치는설골이휴지시상태에서최대전방으로이동한 (1) 최대전방이동범위 (maximal anterior displacement) 와설골이휴지시상태에서최대로상승한 (2) 최대상승이동범위 (maximal superior displacement) 를측정하였다. 마지막으로설골이휴지시상태에서전방으로최대상승한 (3) 최대전방- 상승이동범위 (maximal anterior-superior displacement) 를측정하였다. 먼저침습또는흡인여부에대한평가를위해비디오이미지분석프로그램인 Kinovea 0.8.7을사용하여각프레임별 (30frames/sec) 로분석하였다. 침습과흡인의기준은 Rosenbek et al.(1996) 의침습-흡인 8점척도를기준으로하였다 (< 표 -2>). 침습은음식덩이가기도입구로들어갔으나진성대아래로는통과하지않은것으로침습-흡인 8점척도에서 2 5점에해당하며, 흡인은음식덩이가성대의아래로지나가는것으로 6 8점에해당하는것으로삼킴유형을나누었다 (Logemann, 1998; Rosenbek et al., 1996). 침습및흡인의시기는삼킴도중또는삼킴후로제한하였다. 삼킴도중은삼킴반사가일어나고음식물이식도로들어갈때까지이며, 삼킴후는삼킴반사가끝난후 20초동안관찰하여인두구조에남은잔여물이기도입구로흘러들어간경우로분류하였다. 수집된자료영상중에서삼킴전에침습이나흡인을보인경우 1개와영상이희미하거나평가중자세변화가심해서분석이어려운경우 3개를제외한총 58개의삼킴을분석하였다. 침습과흡인여부를평가하여정상삼킴 ( 비침습및흡인삼킴 ) 25개, 흡인 15개, 그리고침습 18개 ( 삼킴후침습1개포함 ) 의삼킴으로분석하였다. 이중기관절개튜브환자 (6명) 에게서얻어낸삼킴수는총 9개로정상삼킴 4개, 침습 3개, 흡인 2개가포함되었다. 또한섭식관착용환자 (2명) 에게서얻어낸삼 375
언어청각장애연구 2011;16:372-387 < 표 - 1> 연구대상정보 성별 No. 연령뇌졸중유형 남성 여성 평가횟수 분석된삼킴수 뇌졸중발생후평가시기 ( 개월 ) 기관절개튜브착용유무 섭식관착용유무 1 80 cerebral infarction 1 1 37 2 73 cerebral infarction 1 2 8 3 77 cerebral infarction 1 2 2 4 65 cerebral infarction 1 2 2 5 46 cerebral infarction 1 1 23 6 58 cerebral infarction 1 2 2 7 61 cerebral infarction 2 3 1, 3 8 58 cerebral infarction 1 2 5 9 69 intracerebral hemorrhage 1 2 68 10 46 intracerebral hemorrhage 1 1 15 11 80 spontaneous intracerebral hemorrhage 1 2 3 12 53 subarachnoid hemorrhage 1 2 4 13 77 subarachnoid hemorrhage 1 2 18 14 44 cerebral infarction 3 3 5, 10, 7 15 72 cerebral infarction 1 1 3 16 74 cerebral infarction 1 2 11 17 72 cerebral infarction 1 2 3 18 55 cerebral infarction 1 2 12 19 75 cerebral infarction 1 2 3 20 67 cerebral infarction 1 2 9 21 63 cerebral infarction 1 2 3 22 74 cerebral infarction 1 1 5 23 83 cerebral infarction 1 2 1 24 80 cerebral infarction 1 2 3 25 78 cerebral infarction 1 1 24 26 73 cerebral infarction 2 4 2, 4 27 73 cerebral infarction 2 3 4, 6 28 75 intracerebral hemorrhage 1 1 5 29 55 intracerebral hemorrhage 1 2 6 30 73 subarachnoid hemorrhage 1 2 27 총 35 58 평균 10개월 6명 2명 < 표 - 2> 침습 - 흡인 8 점척도 척도 음식덩이의상태 1 기도로들어가지않음 2 기도로들어가성대위쪽에남아있다가기도밖으로제거됨 3 기도로들어가성대위쪽에남아있고기도밖으로제거되지않음 4 기도로들어가성대까지접촉하였으나기도밖으로제거됨 5 기도로들어가성대까지접촉하였으며기도밖으로제거되지않음 6 기도로들어가성대아래까지들어갔으나후두또는기도밖으로제거됨 7 기도로들어가성대아래까지들어가서제거하기위한노력이있음에도기도로부터제거되지않음 8 기도로들어가성대아래까지들어갔음에도제거하려는어떠한반응도없음출처 : Rosenbek et al. (1996) 376
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 킴수는총 3개로침습 2개, 흡인 1개가포함되었다. 이중삼킴후흡인은관찰되지않았으며삼킴후침습은 1개관찰되었다. 삼킴후침습은 5cc 액체를평가한영상으로후두계곡에서흘러내린잔여물이기도입구부위에남아있는것으로확인되었다. 다음으로설골이휴지시 (resting position) 상태에서얼마나이동하였는지를분석하기위해각삼킴의모든영상자료를프레임별로살펴본후설골의휴지시프레임과설골의최대전방-상승위치시 (maximum position) 프레임 2개를선택하였다. 휴지시프레임은인두삼킴이유발되어설골이상승하기전으로음식덩이의머리부분이닫혀있는혀뒷부분과연구개가열리기시작하는바로전프레임으로선택하였다 (< 그림 -1>)(Kim & McCullough, 2008; Perlman, Vandeale & Otterbacher, 1995). 설골의최대전방- 상승프레임은설골이최대전방으로이동한위치에서가장상승된프레임으로선택하였다 (< 그림 -2>) (Leonard & Kendall, 2008; Logemann et al., 2002; Perlman, Vandeale & Otterbacher, 1995). 일반적으로설골이동패턴은앞-위쪽으로최대한으로이동한다. 그러나사람마다설골의이동패턴이다를수있는데최대위쪽으로상승한후다시앞쪽으로이동할때는상승지점이떨어지는경우가있다. 이와같은경우에는최대상승한지점을따로선택하였다. 휴지시위치와최대위치의프레임을선택한후에는각위치사이의이동범위를분석하였다. (1) 설골의최대전방이동범위는설골이전방으로이동한정도를의미하며, 설골의휴지시위치에서최대전 방으로이동한위치인수평선길이를측정하였다. (2) 최대상승이동범위는설골이상승한정도를의미하며, 설골의휴지시위치에서최대로상승한위치인수직선길이를측정하였다. 마지막으로 (3) 최대전방-상승이동범위는설골이전방및상승한정도를의미하며, 설골의휴지시위치에서최대로전방-상승한위치까지의대각선길이를측정하였다. 4. 자료분석최대전방-상승이동범위의측정은 Leonard & Kendall (2008) 이제안한분석법을활용하여 ImageJ 1.37v로설골의최대전방-상승이동, 전방, 그리고상승으로의최대이동범위를측정하였다. 먼저휴지시프레임을불러온후경추 3번의앞-위의꼭지점과경추 4번의앞-아래의꼭지점이직선이되게한후 (< 그림 -3>) 그선을기준으로 90 의수직선을이루도록하였다 (< 그림 -4>). 다음설골의앞-위꼭지점을표시하고 (< 그림 -5>) 표시된설골과 90도의각을이루는윗선과아랫선의직각부분을차례로묶은후최대위치의프레임에서참조하기위해그림을오려냈다 (< 그림 -6>). 다음으로최대위치프레임파일을열고턱에부착되어있는 100원짜리동전의실제크기 ( 약 2.4cm) 를 ImageJ 1.37v 프로그램에입력하여이미지상의실제길이의척도를조정하였다 (< 그림 -7>). 휴지시프레임과마찬가지로최대위치프레임에서도 < 그림 - 1> 설골 (H) 의휴지시프레임 < 그림 - 2> 설골 (H) 의최대전방 - 상승프레임 377
언어청각장애연구 2011;16:372-387 < 그림 - 3> C3 의위 - 앞꼭지점 (1) 과 C4 의앞 - 아래의꼭지점을연결한선 (2) < 그림 - 4> C3 의위 - 앞꼭지점과 C4 의앞 - 아래꼭지점연결선과 90 를이루는선 < 그림 - 5> 설골의위치를표시 (H1) < 그림 - 6> 설골의위치와 C3 와 C4 의선을묶은후오려냄 < 그림 - 7> 최대위치의프레임을불러온후턱밑의동전의실제길이로이미지상의척도를조정 (1) < 그림 - 8> 최대위치의프레임에서 C3 의위 - 앞꼭지점과 C4 의앞 - 아래꼭지점이 90 가되게한후설골의위치 (H2) 표시 378
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 < 그림 - 9> 안정적인위치와동일한각도를위해프레임을회전시킴 < 그림 - 10> 최대위치프레임에안정적인위치에서의불러온이미지가정확히일치시킨후두설골간 (H1, H2) 의이동범위를측정 경추 3번의앞-아래의꼭지점과경추 4번의앞-아래꼭지점의직선과 90 인수직선을이룬후설골의위치를표시한다 (< 그림 -8>). 그후삼킬때환자의자세가변하여고개를뒤로젖히는경우가있으므로휴지시상태와동일시하기위해최대위치프레임을회전시킨다 (< 그림 -9>). 이때안정된위치에서오래내온이미지를불러온후최대위치프레임에경추 3번과 4번의위치를일치시키도록겹치면두설골간의최대전방-상승이동범위를측정할수있다 (< 그림 - 10>). 설골의최대전방이동범위와최대상승이동범위의측정은전방또는상승의정도가적을경우마우스커서로미세하게이동하는데어려움이있으므로보다정확한측정을위해좌표값을알때거리를구하는공식을이용하였다. 공식에대입한값과마우스로이동하여측정한값을비교하면서로같은값이나왔다. 측정방법은설골의휴지시프레임과최대전방-상승시프레임을놓고설골의최대상승이동범위와최대전방이동범위를측정하였다. 먼저설골의최대전방-상승위치 x좌표와설골의휴지시 y좌표가동일한곳에점 (edge) 을찍는다 (< 그림 -11>). 그러면세꼭지점을이루는삼각형이형성되며각꼭지점의좌표를다음공식에대입하면각변의길이를구할수있었다. 공식은다음과같다. 최대상승이동범위 = ² ² 최대전방이동범위 = ² ² 최대전방 - 상승이동범위 = ² ² H1 : 설골의휴지시위치, H2 : 설골의최대위치, x : x 좌표값, y : y 좌표값, E : H1 의 x 좌표와 H2 의 y 좌표값이만나는지점 H1 : 설골의안정적인위치, H2 : 설골의최대위치, E : 설골의안정적인위치 (H1) 의 x좌표와설골의최대위치 (H2) y좌표가만나는위치. < 그림 - 11> H2의 x좌표와 H1의 y좌표와동일한곳에표시를함 (E) 379
언어청각장애연구 2011;16:372-387 5. 신뢰도총 58개의삼킴중 20% 인 12개의삼킴을무작위로뽑아삼킴유형 ( 정상삼킴, 침습, 흡인 ) 과각측정치 ( 설골의최대전방- 상승이동, 최대전방이동, 최대상승이동 ) 의신뢰도를평가하였다. 검사자간신뢰도는현재임상경력 6년으로 K재활병원에서재직중인언어치료사와비교하였다. 자료분석을위해 6개월간한달에두번씩정기적인연구미팅을가졌으며대략 150 시간동안측정방법에대한논의및연습을실시하였다. 또한, 신뢰도측정전 30분간함께논의및연습을한후독립적으로분석하였다. 신뢰도유의성검정은 Pearson 상관분석을유의수준 0.01에서실시하였다. 가. 삼킴유형신뢰도삼킴유형은정상, 흡인, 침습 3개의유형으로만분류하였으며삼킴유형분류에관한검사자간신뢰도는 100%(12/12), 검사자내신뢰도는 100%(12/12) 로나타났다. 나. 각측정치신뢰도최대전방-상승설골이동의검사자간신뢰도는 Pearson 상관계수범위 r =0.948(p <.01), 검사자내측정신뢰도는 r = 0.905 (p <.01) 로나타났으며, 최대전방이동범위의검사자간신뢰도는 r =0.867 (p <.01), 검사자내측정신뢰도는 r = 0.872 (p <.01) 로나타났다. 마지막으로최대상승이동범위의검사자간신뢰도는 r =0.885(p <.01), 검사자내신뢰도는 r =0.941(p <.01) 로나타났다. 6. 통계처리세삼킴유형 ( 비침습및흡인, 침습, 흡인 ) 간설골의이동범위가통계적으로유의미한가를알아보기위해각이동방향 ( 최대전방이동, 최대상승이동, 최대전방-상승이동 ) 별로 PASW (version 18.0) 를활용하여일요인분산분석 (one-way ANOVA) 을실시하였다. 집단간동질성분산분석을실시하여분산이같을경우분산분석으로, 집단간분산이다를경우 Welch의평균의동질성검정결과를통해집단간차이를살펴보았다. 집단간유의한차이를보인경우 Dunnett T3 사후검정을실시하여삼킴유형간 차이를살펴보았다. Ⅲ. 연구결과 1. 삼킴유형간설골의최대전방이동범위의차이 세가지삼킴유형간설골의최대전방이동범위의기술통계결과는 < 표 -3> 과같다. < 표 - 3> 삼킴유형간평균최대전방이동범위의기술통계결과 삼킴유형 (n) 평균 (cm) 표준편차최소값최대값 비침습및흡인 (25) 1.17.40.47 1.78 흡인 (15).92.34.21 1.44 침습 (18) 1.02.33.40 1.53 합계 (58) 1.06.37.21 1.78 삼킴유형간분산분석을위해분산의동질성검정을실시하였고유의확률 0.277로삼킴유형간분산이동일함을가정하였으므로분산분석을실시하였다. 분산분석결과설골의최대전방이동범위는삼킴유형간유의한차이를보이지않는것으로나타났다. 2. 삼킴유형간설골의최대상승이동범위의차이 세가지삼킴유형간설골의최대상승이동범위의기술통계결과는 < 표 -4> 와같다. < 표 - 4> 삼킴유형간평균최대상승이동범위의기술통계결과 삼킴유형 (n) 평균 (cm) 표준편차최소값최대값 비침습및흡인 (25) 1.19.88.14 3.14 흡인 (15).75.41.14 1.52 침습 (18).99.53.25 2.40 합계 (58) 1.01.70.14 3.14 삼킴유형간분산분석을위해분산의동질성검정을실시하였고유의확률 0.025로삼킴유형간분산이다르므로 Welch의평균의동질성검정을실시하였다. Welch검정결과통계량 2.551, 유의확률 0.92로설골의최대상승이동범위는삼킴유형간유의한차 380
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 이를보이지않는것으로나타났다. < 표 - 6> 삼킴유형간 Dunnett T3 사후검정결과 3. 삼킴유형간설골의최대전방-상승이동범위의차이 세가지삼킴유형간설골의최대전방-상승이동범위의기술통계결과는 < 표 -5> 와 < 그림 - 12> 와같다. < 표 - 5> 삼킴유형간평균최대전방 - 상승이동범위의기술통계결과 설골의최대전방 - 상승이동 * p <0.05 비침습및흡인 흡인 * 침습 Ⅳ. 논의및결론 1. 설골의최대전방이동범위 흡인 삼킴유형 (n) 평균 (cm) 표준편차최소값최대값 비침습및흡인 (25) 1.61.67.77 3.19 흡인 (15) 1.22.28.78 1.81 침습 (18) 1.39.49.78 2.64 합계 (58) 1.44.55.77 3.19 < 그림 - 12> 삼킴유형간최대전방 - 상승이동의평균및표준편차 삼킴유형간분산분석을위해분산의동질성검정을실시하였고유의확률 0.01로삼킴유형간분산이다르므로 Welch의평균의동질성검정을실시하였다. Welch검정결과 Welch 통계량 3.368, 유의확률 0.46으로설골의최대전방-상승이동범위는집단간유의한차이를보이는것으로나타났다. 따라서등분산을가정하지않는 Dunnett T3 사후검정을실시한결과, 비침습및흡인삼킴과흡인삼킴사이에서유의한차이가나타났다 (< 표 -6>). 설골의최대전방-상승이동범위는흡인삼킴시보다정상삼킴시에서더큰이동거리를갖는것으로나타났다. 본연구와관련선행연구들의결과를비교하기위해 < 표 -7> 에정상인또는뇌졸중환자를대상으로설골의이동범위를살펴본연구의기본정보, 측정치및중요연구결과를정리하였다. 여러선행연구중본연구와대상자들의연령대와측정방법이비슷하고액체의양이같은 Kim & McCullough (2008) 의연구를참고하였을때본연구에서뇌졸중환자의정상삼킴 ( 비침습및흡인 ) 시에는정상인의삼킴과설골의최대전방이동범위가유사한것으로나타났다. 뇌졸중환자를대상으로설골의최대전방이동범위를분석한 Kim & McCllough (2010) 는정상삼킴시 1.15 (±0.62)cm, 흡인삼킴시 1.07 (±0.54)cm로두삼킴유형간차이가유의미하지않게나타났다고보고하였으며본연구결과와일치하였다. 본연구와 Kim & McCllough (2010) 연구에서는설골의최대전방이동범위가통계적으로차이는없었지만흡인군이비흡인군보다이동범위가짧게나타났으므로설골의전방이동이기도를보호하는데기여한다고할수있다. 그러나유의미한차이를보이지않는것에대해생각해보면설골은상승하면서부터거의동시에후두덮개는내려가고후두는어느정도상승한다. 그리고전방으로이동하기시작하면서부터이미내려간후두덮개와후두의상승은더욱견고해지고반지인두근도이때열린다. 따라서설골의최대전방이동범위는설골이가장전방으로이동한범위로써음식덩이가식도를통과할때까지이미제기능을하고있는후두덮개와후두구조그리고반지인두근의역할을유지하는데중요한의미를갖게된다. 그러므로설골의전방이동은최대에도달하지않고조금만움직여도흡인을방지하는데충분한역할을수행할수있음을시사한다. 만일설골의최대전방이동위치의유지시간이짧다면인두구조의잔여물이나타날수있고턱 381
언어청각장애연구 2011;16:372-387 끝설골근의힘이저하될수있을것임을시사하며이는후두닫힘지속시간과관련이있을수있다. 2. 설골의최대상승이동범위 < 표 -7> 의설골의이동범위에대한선행연구중본연구와대상자들의연령대와측정방법이비슷하고액체의양이같은 Kim & McCullough (2008) 의연구를참고하였을때본연구에서뇌졸중환자의정상삼킴 ( 비침습및흡인 ) 시에는정상인의삼킴과설골의최대상승이동범위는유사한것으로나타났다. 뇌졸중환자를대상으로설골의최대상승이동범위를분석한 Kim & McCullough (2010) 의연구에서는정상삼킴시 1.49 (±0.78)cm, 흡인삼킴시1.89 (±0.57)cm로흡인삼킴에서의설골의상승은정상인보다도컸다. 그러나본연구에서는뇌졸중환자들의흡인삼킴에서설골의최대상승이동범위는 0.75 (±0.41)cm로선행연구에서보고한정상인의평균과비교해제한된이동범위를보였다. Kim & McCullough (2010) 은인두로빠르게흘러가는액체의특성을반영하기위해흡인의시기를삼킴전과삼킴도중으로제한하였다. 이러한삼킴전의흡인은인두삼킴이지연되는것을의미하며설골이움직이는타이밍과연관이있다고하였다. 그러나설골의이동범위와흡인간의관계를설명하기위해서는인두삼킴이유발된후설골의이동범위를측정해야하므로삼킴전흡인의경우에는설골의이동범위와연관을짓기어렵다. 이러한점을보완하여본연구에서는삼킴도중과삼킴후로제한하였다. 삼킴전흡인을보이는뇌졸중환자의경우인두감각의손실로인해지연된삼킴을보이는것을나타낸다. 삼킴도중이나삼킴후의흡인을보이는뇌졸중환자의경우인두감각손실로지연된삼킴을나타내기도하지만기도로음식덩이가들어가기전에는인두삼킴반사가일어남을의미한다. 또한삼킴중에기도를보호하는메커니즘의결함으로흡인이일어나거나삼킴후에제한된인두구조들의기능으로후두계곡 (valleculae), 인두벽 (pharyngeal wall), 그리고조롱박굴 (pyriform sinus) 에남아있는 < 표 - 7> 정상인과뇌졸중환자의설골이동범위 정상인의설골이동범위 뇌졸중환자의정상삼킴 뇌졸중환자의흡인삼킴 대상 Dodds et al. (1998) Kim & McCullough (2008) Logemann et al. (2000) Logemann et al. (2002) Kim & McCullough (2010) 본연구 Kim & McCullough (2010) 본연구 액체의양 5cc 5cc 1, 10cc 1, 10cc 5cc 5cc 5cc 5cc 연령범위 ( 평균 ±SD) 20-82 (39±19) 21-51( 젊은성인 ) (29.85±9.52) 70-87( 노인 ) (77.2±6.85) 80-94( 노인남성 ) ( 평균, SD 값기술안됨 ) 80-93( 노인여성 ) ( 평균, SD 값기술안됨 ) 범위기술안됨 67.8 세 ( 표준편차기술안됨 ) 44-83 (67.6±11) 삼킴전및삼킴도중흡인 삼킴도중및삼킴후침습 - 흡인 전방이동상승이동연구결과 1.45(±0.5) 1.33(±0.4) 식이의양에따라설골의이동범위가증가한다고함. 1.62(±0.44) 1.58(±0.69) 전방이동에서만연령간차이가나타남. 1.17(±0.55) 1.45(±0.66) 0.85(±0.11) 1.46(±0.15) 1.5(±0.2) 1(±0.08) 1.15(±0.62) 1.49(±0.78) 1.17(±0.4) 1.2(±0.88) 1.07(±0.54) 1.89(±0.57) 0.92(±0.34) 0.75(±0.41) ( 단위 : cm) 노인남성은전방과상승이동모두젊은남성보다적은이동범위를보이며식이의양이증가할수록상승범위도커진다고함. 젊은여성보다노인여성에서전방이동과상승이동모두더큰이동범위를보이며식이의양이증가함에따라이동범위도커지는결과를보임. 382
황우섭 하승희 황수진 / 삼킴장애를보이는뇌졸중환자의침습및흡인에따른설골이동범위특성 잔여물이기도로들어가게된다. 따라서이러한차이는뇌졸중환자를대상으로한 Kim & McCullough (2010) 의연구와본연구간흡인시기의차이로인해설골의최대상승이동범위가달라질수있음을추정해볼수있으며흡인시기를고려하여설골의이동범위를측정한다면흡인과설골의움직임범위및패턴과의관계이해에보다더적절할것으로생각된다. 3. 설골의최대전방-상승이동범위설골의최대전방-상승이동범위는세삼킴유형에서정상삼킴, 침습, 흡인의순으로이동범위가점점작아지는모습을보였고통계적으로유의미한차이를보이는것으로나타났다. 사후검정결과, 흡인삼킴이정상삼킴과비교해통계적으로유의미하게설골의최대전방-상승이동범위가작은것으로나타났다. 정상인 60명 (18 73세) 을대상으로 3cc액체에서설골의최대전방-상승이동범위를측정한 Leonard et al. (2000) 는 1.86 (±0.6)cm로보고하였다. 본연구에서는정상삼킴시최대전방-상승이동범위가 1.61 (±0.67)cm로나타났으며대상자의연령대와액체의양이달라비교하기에는어려운점이있었다. 뇌졸중환자의설골의최대전방-상승이동범위는설골의최대전방, 상승이동을독립적으로평가한측정치와달리삼킴도중과삼킴후에흡인을보이는삼킴과비흡인삼킴과유의미한차이가있는것으로나타났다. 이는흡인을예측할수있는요인으로설골의전방과상승움직임을동시에고려하는측정치를이용하는것이더적절함을제안한다고할수있다. 정상인에게서상대적으로설골의전방으로의움직임이상승보다활발한경우또는그반대의패턴을보이는경우가있듯이설골의움직임패턴이개인마다다르고개인내에서도약간씩달라질수있으므로설골의전방움직임과상승범위에대한정보가모두포함된측정치가보다효율적일수있다. 또한, 선행연구 Perlman, Vandeale & Otterbacher (1995) 과 Ekberg & Sigurijonsson (1982) 에서는설골의전방이동과후두의상승이후두덮개의기능과밀접한연관이있으며설골의충분하지못한움직임으로인해후두덮개가완전한기도보호역할을하지못하여흡인이일어난다고보고하였다. 또한반지인두근을여는데도중요한역할을한다고보고하였다. 이를위해서는충분한설골의전방및상승이동이요구되어진다. 즉, 설골의최대상승이동 범위나최대전방이동범위를각각측정하기보다는두움직임범위를동시에반영하는최대전방-상승이동한범위가흡인을예측하는데중요한요인임을나타냈다. 이러한결과는다양한신경학적손상으로삼킴장애가있는환자를대상으로한 Perlman, Booth & Grayhack (1994) 의주장과일치하였다. 그들은감소된설골이동범위를보이는환자 62명중 71% 가흡인을보인다고하였다. 또한감소된설골의이동범위는기도를보호하는데기여하는후두덮개의결함, 반지인두근의열림정도, 감소된후두의상승과밀접한관계가있음을설명하였다. 그러나그들의연구에서는두평가자가영상을통해설골의움직이는패턴을보고운동범위가제한적이라고동의한경우였으므로본연구에서의객관적인측정치를제안함으로써 Perlman, Booth & Grayhack (1994) 의연구결과를보다타당하고정확한방법으로지지한다고할수있다. 비록통계적으로유의하지는않았지만본연구에서살펴본세가지측정치모두에서침습시설골의이동범위는정상삼킴시와흡인삼킴시의중간정도인것으로나타났다. 이러한결과는설골의움직임이제한될수록음식덩이가기도로들어가성대밑으로지나갈확률이높을수있다는즉, 설골전방, 상승, 전방-상승이동범위에따라삼킴문제와심각도가두드러짐을시사한다. 추후연구에서는보다많은수의세삼킴유형자료를바탕으로설골의이동범위와삼킴문제유형과심각도간의관계를살펴보면흥미로울것으로생각된다. 본연구의제한점으로서삼킴장애를가장빈번하게보이는질병인뇌졸중환자들을대상으로하였지만, 뇌졸중환자의특성이아닌침습및흡인유무에초점을맞추어설골이동범위에대해연구를실시하여대상자그룹이다양한특성을보이는뇌졸중환자들로구성되었다. 후속연구에서는대상자연령, 뇌졸중발생시기, 병변위치등에서보다동질적인특성을보이는뇌졸중환자를대상으로설골움직임의특징을살펴볼필요가있다. 그리고본연구에서는삼킴의생리현상이항상기계적으로완전히정형화 (stereotype) 가되어있지않아삼킴과관련된특징이사람마다또는같은사람내에서도매번다를수있기 (Rosenbeck et al., 1996) 때문에뇌졸중환자에게서수집된삼킴자료를개별적으로취급해정상삼킴, 침습, 흡인에따른설골움직임을살펴보았다. 이러한연구방법은삼킴문제여부와설골움직임과의관계를살펴보는장점이있지만, 여러개의 383
언어청각장애연구 2011;16:372-387 삼킴시도상에정상삼킴, 침습, 흡인을동시에보이는환자의전반적인삼킴능력이해에는제한적일수있다. 또한본연구에서는비교적적은연구대상자및삼킴자료로인해결과의일반화에주의할필요가있다. 후속연구에서는더많은자료를바탕으로비침습및흡인, 침습, 흡인에따른세측정치에대한본연구의결과와일치하는지를살펴볼필요가있다. 본연구는삼킴장애를보이는뇌졸중환자를대상으로정상삼킴, 침습, 흡인에따라설골의이동범위가어떻게달라지는지객관적인측정방법인최대상승이동범위, 최대전방이동범위, 최대전방-상승이동범위를이용하여살펴봄으로써설골의움직임범위와흡인과의관계를알아보고자하였다. 흡인삼킴시에는설골의전방-상승이동범위가유의미하게작다는본연구결과는설골의움직임이기도보호의주요메커니즘인후두, 후두덮개, 반지인두근의움직임과연결되어, 즉설골의제한적인전방-상승움직임은제한된후두상승과후두덮개의기도입구폐쇄, 부적절한반지인두근의열림과연결되어흡인이일어날수있음을지지하고있다. 하지만, 본연구에서는설골의이동범위와삼킴유형간의관계만을살펴보았으므로흡인의원인에대해보다더정확한이해를위해서는삼킴과관련된다른기관의움직임과의관계와움직임의시간적인정보를동시에고려하여좀더포괄적으로살펴볼필요가있다. 본연구에서사용된측정치는설골의움직임을비교적손쉽게측정할수있는방법으로현재임상에서주로시행되고있는설골의상승및전방이동에대한주관적이고이분법적인 ( 예 : 충분, 불충분 ) 평가를보완하는객관적인평가법이라는점이라는데의의가있다. 객관적인측정치는흡인의위험성을예견하고환자에게필요한치료를결정하는데있어중요한정보를줄것이다. 치료를계획할때삼킴의시기또한중요한정보가될수있을것이다. 삼킴전흡인의경우인두삼킴유발을일으킬수있는치료를먼저고려해야할것이며, 삼킴도중이나삼킴후흡인의경우감소된설골의이동범위를증진시킬수있는, 설골주변근육의강화와움직임을촉진하는치료법을고려할수있을것이다. 마지막으로설골움직임의정량화된측정치로환자의치료전후를비교할때에도치료효과를나타낼수있는유용한정보가될것이다. 참고문헌 김상준 이건재 (2006). 정상성인과노인에서인후부연하시설골의움직임의비교, 대한재활의학회 30(5), 485-490. 김영선 박영학 (2008). 삼킴시목뿔뼈상승운동의생체역학적측정 : 예비연구, 언어청각장애연구, 13(3), 503-512. 통계청 (2009). 사망원인통계연보. 서울. Available From: http://kostat.go.kr/portal/korea/index.action. Cook, I. J., Dodds, W. J., Dantas, R. O., Kern, M. K., Massey, B. T., Shaker, R., & Hogan, W. J. (1989). Timing of videofluoroscopic, manometric events, and bolus transit during the oral and pharyngeal phases of swallowing. Dysphagia, 4, 8-15. Dodds, W. J., Man, K. M., Cook, I. J., Kahrilas, P. J., Stewart, E. T., & Kern, M. K. (1988). Influence of bolus volume on swallow- induced hyoid movement in normal subjects. American Journal of Roentgenology, 150(6), 1307-1309. Ekberg, O., & Sigurjonsson, S. V. (1982). Movement of the epiglottis during deglutition. Gastrointestinal Radiology, 7, 101-107. Friedman, B., & Frazier, J. A. (2000). Deep laryngeal penetration as a predictor of aspiration. Dysphagia, 15, 153-158. Gleeson, K., Eggli, D. F., & Maxwell, S. L. (1997). Quantitative aspiration during sleep in normal subjects. Chest, 111, 1266-1272. Ishida, R., Palmer, J, B., & Hiiemae, K, M. (2002). Hyoid motion during swallowing: Factors affecting forward and upward displacement. Dysphagia, 17(4), 262-272. Kellen, P. M., Becker, D. L., Reinhardt, J. M., & Van Daele, D. J. (2009). Computer-assisted assessment of hyoid bone motion from videofluoroscopic swallow studies. Dysphagia, 25(4), 298-306. Kim, Y., & McCullough, G. H. (2008). Maximum hyoid displacement in normal swallowing. Dysphagia, 23, 274-279. Kim, Y., & McCullough, G. H. (2010). Maximal hyoid excursion in poststroke patients. Dysphagia, 25, 20-25. Lang, I. M. (2009). Brain stem control of the phases of swallowing. Dysphagia, 24, 333-348. Logemann, J. A. (1998). Evaluation and treatment of swallowing disorders (2nd ed). Austin, TX: Pro-Ed. Logemann, J. A., Pauloski, B. R., Rademaker, A. W., Colangelo, L. A., Kahrilas, P. J., & Smith, C. H. (2000). Temporal and biomechanical characteristics of oropharyngeal swallow in younger and older men. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 43(5), 1264-1274. Logemann, J. A., Pauloski, B. R., Rademaker, A. W., & Kahrilas, P. J. (2002). Oropharyngeal swallow in younger and older women: Videofluoroscopic analysis. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 45, 434-445. Leonard, R., Kendall, K., McKenzie, S., Goncalves, M. I., & Walker, A. (2000). Structural displacements in normal swallowing: A videofluoroscopic study. Dysphagia, 15, 384
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Korean Journal of Communication Disorders 2011;16:372-387 ABSTRACT Displacement of the Hyoid Bone among Normal, Aspirated, and Penetrated Swallows in Post-Stroke Patients with Dysphagia Wooseop Hwang a Seunghee Ha b, Sujin Hwang a a Interdisciplinary program of Speech Pathology & Audiology, Hallym University, Chuncheon, Korea b Division of Speech Pathology and Audiology, Audiology and Speech Pathology Research Institute, Hallym University, Chuncheon, Korea Correspondence to Prof. Seunghee Ha, PhD, Division of Speech Pathology and Audiology, Hallym University, Hallymdaehakgil 39, Okcheon-dong, Chuncheon, Kangwon-do, Korea e-mail: shha@hallym.ac.kr tel.: + 82 33 248 2215 Background & Objectives: Displacement of the hyoid bone is important for predicting aspiration as it influences epiglottic inversion, laryngeal elevation, and cricopharyngeal muscle opening. The purpose of this study was to investigate whether there are differences in the displacement of the hyoid bone among normal, aspirated, and penetrated swallows in post-stroke patients with dysphagia using an objective and quantitative assessment method. Also, the study aimed to explore which quantitative measures best explained the differences among normal, aspirated, and penetrated swallows. Methods: Thirty post-stroke patients showing dysphagia received videofluoroscopic swallow assessment. Subjects performed two swallows of a 5cc bolus of liquid barium. Subjects who showed aspiration during the first swallow did not proceed to the next swallow for safety reasons. Fifty-eight swallows from 30 patients were divided into 25 normal swallows (non-penetration and aspiration), 15 aspirations, and 18 penetrations. Three measurements reflecting the movement patterns of the hyoid bone, (1) maximum anterior displacement of hyoid bone, (2) maximum superior displacement, and (3) maximum anterior-superior displacement, were obtained. Results: Maximum anterior displacement and maximum superior displacement of the hyoid bone did not show significant differences among the three types (penetration, aspiration, non-penetration and aspiration). However, maximum anterior-superior displacement in non-penetration and aspiration was significantly larger than that in aspiration. Discussion & Conclusions: The results of this study support the finding that the limited displacement of the hyoid bone increases the risk of aspiration during and after swallows. This study also suggests that maximum anterior-superior displacement, which reflects simultaneous anterior and superior displacement of the hyoid bone, might be a more appropriate predictor of aspiration. In addition, this study suggests that the quantitative measurement of the displacement of hyoid bone can be used to objectively evaluate patients swallowing abilities and the effectiveness of treatments. (Korean Journal of Communication Disorders 2011;16:372-387) Key Words: dysphagia, hyoid bone, aspiration, penetration, stroke, videofluoroscopy REFERENCES Cook, I. J., Dodds, W. J., Dantas, R. O., Kern, M. K., Massey, B. T., Shaker, R., & Hogan, W. J. (1989). Timing of videofluoroscopic, manometric events, and bolus transit during the oral and pharyngeal phases of swallowing. Dysphagia, 4, 8-15. Dodds, W. J., Man, K. M., Cook, I. J., Kahrilas, P. J., Stewart, E. T., & Kern, M. K. (1988). Influence of bolus volume on swallow- induced hyoid movement in normal subjects. American Journal of Roentgenology, 150(6), 1307-1309. Ekberg, O., & Sigurjonsson, S. V. (1982). Movement of the epiglottis during deglutition. Gastrointestinal Radiology, 7, 101-107. Friedman, B., & Frazier, J. A. (2000). Deep laryngeal penetration as a predictor of aspiration. Dysphagia, 15, 153-158. Gleeson, K., Eggli, D. F., & Maxwell, S. L. (1997). Quantitative aspiration during sleep in normal subjects. Chest, 111, 1266-1272. Received, July 15, 2011 Final revision received, August 30, 2011 Accepted, September 5, 2011. c 2011 The Korean Academy of Speech-Language Pathology and Audiology http://www.kasa1986.or.kr 386
Hwang, Ha & Hwang / Displacement of the Hyoid Bone among Normal, Aspirated, and Penetrated Swallows in Post-Stroke Patients with Dysphagia Ishida, R., Palmer, J, B., & Hiiemae, K, M. (2002). Hyoid motion during swallowing: Factors affecting forward and upward displacement. Dysphagia, 17(4), 262-272. Kellen, P. M., Becker, D. L., Reinhardt, J. M., & Van Daele, D. J. (2009). Computer-assisted assessment of hyoid bone motion from videofluoroscopic swallow studies. Dysphagia, 25(4), 298-306. Kim, S. J., & Lee, K. J. (2006). Hyoid displacement during pharyngeal swallows in normal younger and older individuals. Journal of Korean Rehabilitation Medicine, 30(5), 485-490. Kim, Y., & McCullough, G. H. (2008). Maximum hyoid displacement in normal swallowing. Dysphagia, 23, 274-279. Kim, Y., & McCullough, G. H. (2010). Maximal hyoid excursion in poststroke patients. Dysphagia, 25, 20-25. Kim, Y., & Park, Y. (2008). Biomechanical measurement of hyoid excursion during the swallow: A pilot study. Korean Journal of Communication Disorders, 13, 503-512. Korea National Statistical Office (2009). A statistical year report about the cause of death. Seoul. Available from: http://kostat.go.kr/portal/ korea/index.action. Lang, I. M. (2009). Brain stem control of the phases of swallowing. Dysphagia, 24, 333-348. Leonard, R., & Kendall, K. (2008). Dysphagia assessment and treatment planning: A team approach (2nd ed.) San Diego, CA: Plural Publishing. Leonard, R., Kendall, K., McKenzie, S., Goncalves, M. I., & Walker, A. (2000). Structural displacements in normal swallowing: A videofluoroscopic study. Dysphagia, 15, 146-152. Logemann, J. A. (1998). Evaluation and treatment of swallowing disorders (2nd ed). Austin, TX: Pro-Ed. Logemann, J. A., Pauloski, B. R., Rademaker, A. W., & Kahrilas, P. J. (2002). Oropharyngeal swallow in younger and older women: Videofluoroscopic analysis. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 45, 434-445. Logemann, J. A., Pauloski, B. R., Rademaker, A. W., Colangelo, L. A., Kahrilas, P. J., & Smith, C. H. (2000). Temporal and biomechanical characteristics of oropharyngeal swallow in younger and older men. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 43(5), 1264-1274. Mann, G., Hankey, G. J., & Cameron, D. (1999). Swallowing function after stroke: Prognosis and prognostic factors at 6 months. Stroke, 30, 744-748. Perlman, A. L., Booth, B. M., & Grayhack, J. P. (1994). Videofluoroscopic predictors of aspiration in patients with oropharyngeal dysphagia. Dysphagia, 9, 90-95. Perlman, A. L., Vandeale, D. J., & Otterbacher, M. S. (1995). Quantitative assessment of hyoid bone displacement from video images during swallowing. Dysphagia, 38, 579-585. Perry, L., & Love, C. P. (2001). Screening for dysphagia and aspiration in acute stroke: A systematic review. Dyphagia, 16(1), 7-18. Ramsey, D., Smithard, D., & Kalra, L. (2005). Silent aspiration: What do we know? Dysphagia, 20, 218-225. Rosenbeck, J. C., Robbins, J. A., Roecker, E. B., Coyle, J. L., & Wodd, J. L. (1996). A penetration-aspiration scale. Dysphagia, 11, 93-98. Terk, A. R., Leder, S. B., & Burrell, M. I. (2007). Hyoid bone and laryngeal movement dependent upon presence of a tracheotomy tube. Dysphagia, 22, 89-93. Van Daele, D. J., Perlman, A. L., & Cassell, M. D. (1995). Intrinsic fibre architecture and attachments of the human epiglottis and their contribution to the mechanism of deglutition. Journal of Anatomy. 186, 1-15. * This paper was summarized from the master s thesis of the first author (2011). 387