AUDIOLOGY 청능재활 CLINICAL CASE 15;11(1):63-69 ISSN 1738-9399 Copyright c 15 Korean Academy of Audiology 감각신경성난청인의비선형주파수압축보청기착용효과 : 사례보고 Effects of Non-linear Frequency Compression Hearing Aids for Subjects with Sensorineural Hearing Loss: Case Report 1 한림대학교일반대학원언어병리청각학과, 2 한림국제대학원대학교청각학과 주연미 1 이경원 2 Yeonmi Joo 1 and Kyoung Won Lee 2 1 Department of Speech Pathology and Audiology, Graduate School, Hallym University, Chuncheon, Korea 2 Department of Audiology, Hallym University of Graduate Studies, Seoul, Korea ABSTRACT The purpose of this study was to report three cases about how aided hearing threshold levels, word recognition score (WRS) and subjective responses changed when the frequency compression (FC) function was deactivated or activated in non-linear frequency compression hearing aid. Three subjects (6 ears) with sensorineural hearing loss bilaterally and with no history of wearing hearing aids before participated in this study. All the participants wore receiver-in-the canal type digital hearing aids with channels. After the FC function was activated, the results showed better aided hearing threshold levels by 5 ~ db and improved WRS by 6 ~ 14% mostly in high frequency range compared to those of non-frequency compression (NFC). Their subjective responses of sound qualities showed positively better compared to those of the NFC. This study strongly suggests that in case of people whose hearing loss is severe in the high frequency range, FC hearing aids can help to result in better WRS. However, the future study to accurately evaluate an effect of FC hearing aid used for subjects with sensorineural hearing loss will need more elaborate design and to evaluate the changes of gain in both psychosocial and listening-environmental aspects by using other questionnaires. Key words : Frequency lowering, Frequency compression, Hearing aid, Frequency compression threshold, Frequency Compression ratio, Sensorineural hearing loss 논문접수일 : 14 년 12 월 2 일논문수정일 : 15 년 1 월 16 일게재확정일 : 15 년 1 월 19 일교신저자 : 이경원, 서울시강남구대치동역삼로 427 한림국제대학원대학교청각학과 Tel: (02) 51-4951, Fax: (02) 3453-6618 E-mail: leekw@hallym.ac.kr INTRODUCTION 저주파수에비해고주파수대역의청력손실이심한난청인이기도보청기를착용했을때음향피드백으로인해이득을높이기가어려우며음질에나쁜영향을줄수있다 (Baker et al., 01). 또한청력역치 63
64 AUDIOLOGY 청능재활 15;11(1):63-69 (hearing threshold level) 또는단어인지도 (word recognition score) 의개선이어려우며이로인해의사소통에많은지장을초래할수있다. 고주파수대역에심한청력손실을가진난청인의경우인공와우의시술을생각해볼수있으나수술에대한부담이있기때문에고주파수대역의정보를잔존청력이많이남아있는주파수대역으로압축또는이동하여듣게하는주파수압축보청기 (frequency compression hearing aid) 의착용을고려할수있다. Simpson (09) 에따르면현재사용하고있는주파수압축보청기는고주파수의정보를저주파수대역으로이동하여저주파수와같이듣게하는주파수전위 (frequency transposition), 전주파수대역을일정한비율로압축하는선형주파수압축 (linear frequency compression), 특정주파수대역이상의주파수만비선형적으로압축하는비선형주파수압축 (non-linear frequency compression) 보청기등으로구분하고있다. 이외에도주파수압축보청기는고주파수의정보를복사하여잔존청력에붙여넣는주파수이동 (frequency shift), 고주파수의필요한정보만을추출하여잔존청력으로이동하여듣게하는방법등이있다. 주파수압축보청기와관련하여 00 년대이후의연구를살펴보면성인의경우비선형압축방식을사용하였을때 Simpson et al.(05) 는 6% 의음소인지도가개선되었으며, Reed et al.(06) 은뚜렷한단어인지도의개선을나타내지않았다고보고하였다. 그리고 Kuk(07), Robinson et al.(07) 의경우는주파수이동방식을이용했을때마찰음등단어인지도가 17 ~ % 정도개선되었다고보고하였다. 국내의연구로는주현민외 (12) 의사례에서고주파수의정보를복사하여잔존청력에붙여넣는방식 (Spectral iq) 의기능을활성화했을때증폭역치 (aided hearing threshold level) 및단어인지도가개선되었다고보고하였다. 선행연구에서살펴보았듯이주파수압축보청기에의한어음인지도의개선효과는다양하게나타났다. 그러나영어에비해서자음의수가적으며, 어음스펙트럼이다른한국어 ( 이경원외, 08; Von Hapsburg & Bahng, 06) 를사용하는난청인의경우주파수압축 (frequency compression, FC) 기능이증폭역치와단어인지도및음질의개선에어느정도효과가있는지에대한연구는부족한편이다. 본사례보고에서는보청기를착용한경험이없는감각신경성난청인이비선형주파수압축보청기를착용한후 FC 기능을활성화했을때증폭역치, 단어인지도및음질에대한개선이어떻게변화하는지를살펴보았다. MATERIALS & METHODS 1. 연구대상본연구에는육안검사시외이도및고막에이상이없으며, 기골도차 (air-bone gap) 가 db 이내로 대연령의감각신경성난청인 3명의 6귀를대상으로하였다. 모든대상자는과거에보청기를착용한경험이없었으며, 개채널의개방형 (RIC type) 디지털보청기를양측에착용하였다. 대상자의순음기도청력은 Table 1과같다. Table 1. 대상자의옥타브밴드주파수별순음기도청력 () Subjects side Frequency (Hz) 2 0 1,000 2,000 3,000 4,000 8,000 R 15 25 55 95 L 15 75 1 0 R 25 55 85 L 35 65 85 R 15 55 95 L 65 85 85
Y Joo & K Lee: Effects of Non-linear Frequency Compression 65 2. 연구장비보청기착용전순음기도및골도청력그리고단어인지도검사는 Siemens 사의 Unity2 와 TDH-39 헤드폰을사용하였다. 보청기착용후의증폭역치와단어인지도는방음실에서보정을실시한스피커에서측정하였으며, 단어인지도는한국산업표준성인용단음절어표 ( 김진숙외, 08; 한국산업표준, 09) 를사용하였다. 3. 보청기적합절차보청기는순음기도및골도청력을보청기적합소프트웨어에입력한후제조사의보청기적합공식을방식 (Adaptive Phonak Digital) 을사용하여적합하였다. 1, 2회차의보청기적합은비주파수압축 (nonfrequency compression, NFC) 으로하였으며, 4주후 3회차부터 FC 기능을활성화하였다. 그리고 4회차이후부터는피검자의방문시음질에별다른차이를느끼지못할때압축을시작하는주파수즉, 주파수압축역치 (frequency compression threshold = cut off frequency) 그리고비압축과압축시의주파수범위의비율을나타내는주파수압축비 (frequency compression ratio) 는대상자가선호하는반응을토대로조절하였다. 보청기의이득과주파수반응곡선, 최대출력, 압축역치와압축비율등의전기음향적특성은최초보청기적합시의상태를그대로유지하였고 8주동안 2주간격의사후조정 (follow-up) 을총 5회실시하였다. 방문회차에따른보청기의주파수압축역치및주파수압축비는 Table 2와같으며, 주파수압축역치및주파수압축비는보청기적합소프트웨어에나타난값을표기하였다. Table 2. 보청기착용시주파수압축비의변화 대상자 착용귀 1, 2 회차 방문회차 3 회차 4 회차 5 회차 FCT (khz)/fcr FCT (khz)/fcr FCT (khz)/fcr R NFC 3.3 / 1.7:1 2.4 / 1.8:1 2.3 / 1.9:1 L NFC 2.7 / 1.7:1 2.3 / 1.8:1 1.7 / 1.9:1 R NFC 3.3 / 2.2:1 2.8 / 2.1:1 2.0 / 1.9:1 L NFC 3.3 / 2.2:1 2.8 / 2.1:1 2.4 / 2.0:1 R NFC 2.7 / 2.0:1 2.3 / 1.9:1 1.7 / 1.8:1 L NFC 2.7 / 2.0:1 2.3 / 1.9:1 1.7 / 1.8:1 *Note. NFC; 비주파수압축 (non-frequency compression), FCT; 주파수압축역치 (cut-off frequency), FCR; 주파수압축비 (frequency compression ratio) 4. 보청기착용효과의평가보청기착용후증폭역치와단어인지도는방음실에서음향보정을실시한외부스피커를이용하여한쪽씩각각측정하였다. 청력역치가비교적좋은저주파수의증폭역치를측정할때의비검사귀는협대역잡음을이용하여차폐하였으나단어인지도측정시에는차폐를하지않았다. 그리고보청기착용후의단어인지도는 CD에기록된성인용단음절어표의목록 4개를무작위로사용하였으며, 제시어음의강도는평균대화 음의강도인 45 (65 db SPL) 로제시하였다. 대상자의주관적인반응은조용한곳또는소음이있는곳등다양한환경에서의음질또는의사소통에대한소감을말하게하여기록한후정리하였다. RESULTS 1. 증폭역치의변화 Figure 1에서 FC 기능을활성화했을때의증폭
66 AUDIOLOGY 청능재활 15;11(1):63-69 역치는 과 의경우 2,000 Hz 이상에서, 의경우는 0 Hz 또는 1,000 Hz 이상에서부터 NFC에비해개선이있었다. FC 기능을활성화했을때대상자 와 는 3,000 Hz 이상의주파수에서 ~ db의증폭역치의개선이있었으나 의경우는 5 ~ db로 FC의기능을활성화했을때 와 에비해상대적으로증폭역치의개선이적은편이었다. 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz Right 0 1 2 0 00 00 00 00 00 Hz Left Figure 1. 대상자의보청기미착용청력역치그리고보청기착용후주파수압축기능을비활성및활성화했을때방음실의스피커앞에서측정한증폭역치. Unaided HTL; 보청기를착용하지않았을때의청력역치, Aided HTL (NFC); 보청기를착용한후주파수압축기능을비활성화했을때의증폭역치, Aided HTL (FC); 보청기를착용한후주파수압축 (FC) 기능을활성화했을때의증폭역치.
Y Joo & K Lee: Effects of Non-linear Frequency Compression 67 2. 단어인지도의변화 Table 3에서 FC 기능을비활성화했을때 (2회차 ) 와활성화했을때 (5회차) 의차이즉, 단어인지도의 개선은 14% 로대상자 과 의우측귀에서나타났다. 그리고단어인지도의개선은 6% 로대상자 의우측귀, 의양측귀에서나타났다. Table 3. 방음실의스피커에서단음절어를 45 로제시하고주파수압축기능을비활성화 (NFC) 및활성화 (FC) 했을때회차별로측정한단어인지도 (%) 그리고 5 회차와 2 회차의단어인지도의차 (FC-NFC) Subjects side 미착용 NFC 1 회차 2 회차 3 회차 4 회차 5 회차 FC FC-NFC R 32 54 56 58 68 14 L 36 58 52 62 64 6 R 66 68 72 68 74 78 6 L 64 68 72 76 6 R 54 58 62 68 74 14 L 62 64 68 64 78 *Note. FC; frequency compression( 주파수압축 ), NFC; non-frequency compression( 비주파수압축 ) 3. 대상자가보고한주관적반응 FC의기능을활성화했을때피검자의주관적인반응은 NFC에비해서대부분의긍정적인방향으로청취능력이개선되었다. Table 4에서피검자 은 NFC에서소리가퍼져서들리거나먼곳의잡음이크게들렸으나 FC 기능을활성화했을때가까운곳의말소리가좀더집중적으로잘들린다고하였다. 는 NFC에서전화통화시소리가퍼져서들리거나주 변잡음때문에말소리를구분하기힘들었으나 FC 기능을활성화했을때전화기의수화기에서나오는소리가무겁게들렸으나퍼지지않았으며주변잡음이덜들린다고하였다. 그리고 는 NFC에서말소리가울려서들리거나주변잡음으로인해서대화에지장을받았으나 FC 기능을활성화했을때말소리가집중된느낌을받는다고하였다. 그러나말소리가조금은답답하다고호소하였다. Table 4. 대상자가보고한보청기의음질및말소리의명료도 Subjects NFC FC 소리가퍼져서들림 먼곳의잡음이잘들림 전화통화시수화기의소리가퍼지는느낌 말소리가주변잡음과섞어서분간하기힘듬 큰강당에있는것처럼말소리가울려서들림 주변잡음때문에정신이없음 가까운곳의말소리가좀더집중적으로잘들림 전화통화시수화기의소리가무겁고크게들림 ( 퍼지지는않음 ) 주변잡음이덜들림 말소리가모아져서집중된느낌 말소리고조금답답한느낌
68 AUDIOLOGY 청능재활 15;11(1):63-69 DISCUSSIONS & CONCLUSIONS 본고에서는감각신경성난청인이비선형의주파수압축보청기를착용한후 FC 기능을비활성화및활성화했을때증폭역치와단어인지도의개선그리고대상자의주관적인반응을보고하고자하였다. 주파수압축보청기의 FC 기능을활성화했을때의증폭역치를 NFC와비교해보면대상자 와 의경우 2,000 Hz 이상에서 ~ db의개선이있었으나 에서좌측귀의경우 2,000 ~ 4,000 Hz 에서 5 db가개선되어 와 에비해상대적으로증폭역치의개선이적은편이었다. 고주파수대역에서증폭역치의개선정도는고주파수대역의정보를압축하여저주파수대역으로이동했을때저주파수대역의청력역치와주파수압축비에의해서결정된다. 그러나대상자 좌측귀의경우 2,000 Hz와 3,000 Hz의청력역치가 75 과 로비교적나빴으며, 주파수압축비는 3,000 ~ 8,000 Hz의주파수대역을 1,0 Hz 부근으로압축함에도불구하고주파수압축비가 1.9:1로비교적낮았기때문이다. 본사례에서 FC 기능을활성화했을때단어인지도는 NFC에비해최소 6% 에서최대 14% 가개선되었다. 이는 Reed et al.(06) 은고음급추형의청력손실자가비선형의주파수압축보청기를 3 ~ 4주간착용하였을때뚜렷한단어인지도의개선이없었다고하였으며, Simpson et al.(05) 은중도에서심도의난청인이 4 ~ 5주간주파수압축보청기를사용하였을때 6% 의음소인지도가상승하였다고보고하여본사례와비슷한결과를나타냈다. 고주파수의정보를복사하여저주파수대역에붙여넣는방식 (Spectral iq) 의연구에서 Galster et al.(11) 과한국어를제시하여단어인지도를구한주현민외 (12) 는 13% 와 9% 의단어인지도의개선이있었다고하여본연구와비교할만한가치를가지고있다. 본연구의결과에서증폭역치의뚜렷한개선에도불구하고단어인지도는소폭증가하였는데이는청력역치또는역동범위 (dynamic range) 의개선이반드시단어인지도를개선하지않는다는 Boike & Souza(01), Keidser & Grant(01), 이경원 (14) 등의연구결과와관련성을지을수있다. 대상자가주관적으로표현한반응의결과에서 NFC 상황에서소리가퍼져서들리거나주변의잡음을호소하였으나 FC 기능을활성화하였을때에는소리가집중된느낌또는잡음이덜하다고반응하였다. FC 기능을활성화한후잡음이감소하고말소리에집중할수있는이유는 NFC의경우고주파수의정보가차단됨으로인해저주파수성분의소리를잘듣기때문에잡음이어음의청취에방해가되었으며, FC 기능을활성화하면고주파수의정보를들을수있기때문에말소리에좀더집중할수있었던것으로풀이할수있다 (Friesen et al., 03; Glista et al., 09). 본사례에서대상자의주파수압축역치는 3회차에서 FC 기능을활성화했을때 2,0 Hz 또는 3,0 Hz이었으나 4회차에서 2,0 ~ 2,0 Hz, 5회차에서는 1,0 ~ 2,0 Hz로점차낮아지는경향이있었다. 이는대상자의청력역치가 2,000 Hz 이상에서급격하게증가하기때문에고주파수의정보를청력역치가비교적좋은주파수대역에서효과적으로청취하기위한것으로생각할수있다. 그리고주파수압축비율은대상자 의두귀를제외한 와 의경우 3회차에서 2.0 ~ 2.2:1, 5회차에서 1.8 ~ 2.0:1로낮아지는경향이있었다. 이는주파수압축비가지나치게상승하는경우와우의음조체계 (tonotopic organization) 에문제가생기기때문이다. 본사례에서는보청기적합을실시할때대상자모두처음에 NFC 를실시하였으며 4주가경과한후에 FC를실시하였다. 이로인해단어인지도의개선이순응 (acclimatization) 과 FC 기능중어떠한요소가영향을많이주었는지확인할수는없었다. 따라서순응효과를배제하고주파수압축보청기의효과를객관적으로평가하기위해서는보다세밀한연구방법의디자인이필요하며, 설문지를이용한심리사회적및청취환경적인측면에서의이득의변화도살펴야한다. 아울러다양한청력손실형태에대해서도 FC 기능이어떠한영향을미치는지에대해서도규명하여야난청인의의
Y Joo & K Lee: Effects of Non-linear Frequency Compression 69 사소통능력의향상에도움을줄수있다. 그리고향후에는한국어를사용하는난청인이착용하는주파수압축보청기의효과를극대화하기위하여효과적인주파수압축역치및주파수압축비의산출에대한연구가필요하다. 중심단어 : 주파수하강, 주파수압축, 보청기, 주파수압축역치, 주파수압축비, 감각신경성난청 REFERENCES 김진숙, 임덕환, 홍하나, 신현욱, 이기도, 홍빛나외. (08). 한국표준일반용단음절어표개발. 청능재활, 4(2), 126-1. 이경원. (14). 비선형보청기의전기음향적조절에따른역동범위, 신호대잡음비및자모음비의변화와적합. 청능재활, (3), 1-197. 이경원, 이재희, & 이정학. (08). 한국어음을이용한다화자잡음의개발시안. 청능재활, 4(1), 24-27. 주현민, 김형재, & 임덕환. (12). 주파수이동기능보청기적합이고주파수영역청력손실자의한국어단어인지도에미치는영향에대한사례. 청능재활, 8(2), 249-251. 한국산업표준. (09). KS I ISO 8253-3. 음향학- 청력검사방법-제3 부 : 어음청각검사. 지식경제부기술표준원. Barker, C., Dillon, H., & Newall, P. (01). Fitting low ratio compression to people with severe and profound hearing losses. Ear and Hearing, 22, 1-141. Boike, K. T. & Souza, P. E. (01). Effect of compression ratio on speech recognition and speech-quality ratings with wide dynamic range compression amplification. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 43, 456-468. Friesen, L. M., Shannon, R. V., Baskent, D., & Wang, X. (03). Speech recognition in noise as a function of the number of spectral channels: Comparison of acoustic hearing and cochlear implants. Journal of the Acoustical Society of America, 1, 11-1163. Galster, J. A., Valentine, S., Dundas, J. A., & Fitz, K. (11). Spectral iq: Audibly improving access to high-frequency sounds. Starkey Laboratories. Glista, D., Scollie, S., Bagatto M., Seewald, R., Parsa, V., & Johnson, A. (09). Evaluation of non-linear frequency compression: Clinical outcomes. International Journal of Audiology, 48, 632-644. Keidser, G. & Grant, F. (01). The preferred number of channels (one, two, or four) in NAL-NL1 prescribed wide dynamic range compression (WDRC) devices. Ear and Hearing, 22, 516-527. Kuk, F. (07). Critical factors in ensuring efficacy of frequency transposition. Part 1: Individualizing the start frequency. Hearing Review, 14, -67. Reed, C. M., Schultz, K. I., Braida, L. D., & Durlach, N. I. (1985). Discrimination and identification of frequency lowered speech in listeners with highfrequency hearing impairment. Journal of the Acoustical Society of America, 78, 2139-2141. Robinson, J. D., Baer, T., & Moore, B. C. (07). Using transposition to improve consonant discrimination and detection for listeners with severe high-frequency hearing loss. International Journal of Audiology, 46, 293-8. Simpson, A., Hersbach, A. A., & McDermott, H. J. (05). Improvements in speech perception with an experimental nonlinear frequency-compression hearing device. International Journal of Audiology, 44, 281-292. Von Hapsburg, D. & Bahng, J. (06). Acceptance of background noise levels in bilingual (Korean- English) listeners. Journal of the American Academy of Audiology, 17, 649-658.