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2006년11월27일 00시00분
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인공와우(1,2)
아주대병원 정연훈 교수

 

소리 듣게 도와주는 첨단 전자공학과 현대 의학의 결정체

인공와우란 무엇인가?

인공와우는 고도난청이나 농 상태의 청력장애자의 와우(달팽이관)에 이식되어 소리를 감지할 수 있도록 해주는 전기장치다. 달팽이관 내의 청각세포(hair cell)는 소리를 감지하는 데 있어 중요한 역할을 하는 특수한 세포로서 대부분의 감각신경성 난청은 이 세포가 파괴되어 발생한다.

인공와우는 파괴된 청각세포를 대신하여 소리를 전기신호로 변화하여 직접 청신경섬유를 자극함으로써 청각 장애자가 소리를 감지하도록 도와주는 장치로 첨단 전자공학과 현대 의학의 결정체라 할 수 있다.
보청기는 외부의 소리를 크게 증폭시키는 기능을 갖는다면, 인공와우는 달팽이관안의 청각신경섬유를 직접 자극하여 소리를 인식하게 만드는 것이다.

인공와우를 통해 어떻게 소리를 듣는가?

인공와우는 크게 체외부분과 체내 부분으로 나뉜다. 몸 밖에 설치된 체외부는 마이크로폰(송화기), 어음처리기(언어합성기), 송신용 안테나(발신기)로 되어 있고, 이 때 마이크로폰과 송신용 안테나를 합쳐서 헤드셋이라고 한다. 몸 안에 이식되는 체내부에는 수용/자극기(수화기), 전극으로 구성되어 있다.

인공와우를 통해 소리를 듣는 과정은 다음과 같다.

소리는 귀 뒤에 걸린 헤드셋에 설치된 작은 마이크로폰(송화기)에 의해 감지
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마이크로폰으로 전달된 소리는 얇은 전선을 따라 강력한 소형 컴퓨터인 언어합성기로 전달
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언어합성기는 소리를 거르고 분석하여 부호화된 디지털 신호로 바꿈
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이 신호는 언어합성기로부터 전선을 통해 송신용 안테나(발신기)로 보내짐
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송신용 안테나는 신호를 피부를 통해 피부내의 와우이식체인 수용/자극기(수화기)로 보냄
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수용/자극기는 적절한 전기적 에너지를 와우에 삽입되어진 일정한 배열을 가진 전극으로 전달
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자극받은 자극은 달팽이관(와우)내의 살아 있는 청신경섬유를 자극
 ↓
결과적으로 전기적인 소리정보는 청신경을 통해 대뇌로 전달


인공와우 이식술의 대상자와 수술법

인공와우는 모든 청력장애자에서 도움이 되는 것이 아니고 특별한 선별기준을 가지고 수술대상자를 선정하게 된다. 미국 FDA에서 시술이 공인된 인공와우기기를 중심으로 선별 기준을 쉽게 설명하면 다음과 같다.

양쪽 귀에 고도의 감각신경성 난청이 있는 12개월 이상의 청각장애자가 잠정적인 수술대상이다. 18세 이상 성인의 경우, 언어를 습득한 후 양측에 고도의 감각신경성 청각장애가 발생한 장애자 중 보청기로 청각 재활효과가 없고 다른 전신질환이 없을 때 이식술의 대상이 된다.
17세 이하 소아의 경우, 나이가 12개월 이상이 되어야 하고 양측에 고도의 감각신경성 난청이 있고, 보청기 재활을 적어도 3개월 이상 시도하였으나 청각 재활효과가 없을 때 이식술의 대상이 된다. 소아나 성인 모두 장애자와 보호자의 강한 재활 욕구와 수술후 재활치료가 가능한 환경도 필수적인 선별기준이다.
선별기준에 해당되어도 심각한 전신질환이나 정신병 또는 정신지체가 동반된 경우에는 이식술 대상에서 제외되기도 한다.

한편, 최근 인공와우 기기의 발달과 재활훈련의 체계화로, 신생아의 경우 이식 가능한 연령이 12개월 이내로 점점 낮아지는 추세이며, 노인성 난청에서 보청기로 효과를 못 보는 경우에 많이 시술되는 추세이다. 한편, 심한 와우기형 및 와우결손 환자 등으로 확대되고, 신경섬유초종 2형에서처럼 양측 청신경 손상이 모두 있는 환자에서는 인공와우를 직접 뇌간에 이식하는 수술이 시도되고 있다.


인공와우 이식술 전 검사

순음청력검사, 등골근 반사검사, 뇌간유발반응검사, 와우전기반응검사 등을 포함한 청력검사와 측두골 컴퓨터 단층촬영이 필요하다. 이외에 전신마취를 위한 수술전 검사도 필요하다.

인공와우 이식술의 수술법

3시간이 소요되며, 중이염 수술에 비해 크게 복잡한 것은 아니나 이식기 자체가 고가이고 이식술 후 약 5% 내외에서 크고 작은 합병증이 발생할 수 있기 때문에 세심한 주의가 필요하다.
수술법은 먼저 귀 뒤의 피부를 절개하여 측두골을 노출시킨다. 보통의 중이염 수술처럼 유양동을 갈아낸 후 이식기 전극이 삽입될 달팽이관의 정원청을 노출시키고 이식기의 몸체가 들어갈 부위를 마련한다. 이식기 몸체를 고정하고 전극을 달팽이관 내로 삽입한다. 이식기가 정상적으로 작동하는 지 간단한 검사를 한 후 절개한 피부를 봉합한다.

인공와우 수술 후 매핑과정

수술후 약 4주가 경고한 후 수술부위가 완전히 아물면 인공와우의 외부 이식기를 착용하게 되고 이 중 어음처리기에 프로그래밍을 하는 과정인 매핑이 필요하다. 이 과정은 삽입된 전극이 편안하고 적절한 음 자극을 청신경으로 직접 전달할 수 있도록 여러 가지 변수를 조절하고 이들 정보를 어음처리기에 저장하기 위해서이다.
삽입된 전극은 각각 일정한 범위의 주파수의 소리를 받아들이게 되며, 각각의 전극이 담당하는 주파수 범위에서 역치 수준과 쾌적 수준을 찾아서 프로그래밍을 해 주어야 하며, 이러한 과정을 매핑이라고 한다. 매핑은 수술후 2개월까지는 주 1회씩, 1개월, 2개월, 3개월, 6개월 단위로 1회씩 병원을 방문해 시행한다.

인공와우 이식술후 언어재활

- 인공와우 수술을 하면 바로 정상인처럼 들을 수 있나요?
신생아가 태어나자마자 모든 말소리를 듣고 구분하지 못하고, 약 1년 이상이 지난후 엄마, 아빠 등의 첫 단어를 하는 것처럼 인공와우 이식술후 2~3년 이상 소리자극에 대한 듣기 발달 단계를 거친다.

- 소리를 듣는 것과 변별하는 것은 다른가요?
듣기 발달 순서는 크게 약 4가지 단계로 나뉜다. 소리에 대한 감지와 구별, 확인, 이해이다. 소리에 대해 ‘무엇인가 들린다'는 즉각적인 반응을 감지라고 한다면 단순히 듣는 차원을 넘어 소리의 차이가 의미의 차이를 가져온다는 것을 아는 것이 소리를 변별하는 것이다. 즉, 비슷한 말소리지만 엄마와 맘마는 다른 소리이며 다른 뜻을 가진다는 것을 알게 되는 과정이 말소리를 변별한다는 것이다.

- 어느 곳에서 어떤 재활을 받아야 하나요?
일반적으로 인공와우를 이식 받은 아동은 수술을 받은 병원의 언어치료실에서 언어재활을 받게 된다. 그러나 부득이하게 로컬 언어치료실과 같은 다른 기관으로 언어치료를 받아야할 경우 인공와우에 대한 지식을 갖추고 있는 전문가에게 재활을 받아야 한다. 수술 후 특수학교에서 기본적인 교육을 받은 후에 일반 유치원이나 일반 학교로 통합하는 것이 바람직하다. 보통, 언어재활을 시작한후 3년동안은 재활, 평가 및 상담이 집중적으로 이뤄지며, 이 기간동안 급격한 언어능력의 증가를 보이게 된다.

- 언어재활은 어떻게 이뤄지나요?
인공와우 이식술후 초기에는 말소리 보다는 주변 환경음에 주의를 잘 기울인다. 환경음을 악기소리나 장난감 소리로 자극을 주어 소리가 즐겁다는 것을 느끼게 한다. 아동이 일단 소리에 대해서 감지 능력을 보이기 시작하면 주로 모음이나 비음으로 이뤄진 감탄사나 의성어, 의태어 종류와 같은 말소리들을 들려주는 것부터 시작한다. 듣기 훈련이 진행됨에 따라 점차 사물의 이름이나 단순한 동작어 같은 한 낱말로 된 언어자극을 들려준다. 이해하는 낱말이 어느 정도 생기게 되면 본격적인 듣기 훈련에 들어간다. 이러한 훈련과 함께 아동이 구화에 의한 기본적인 의사소통 능력을 갖출 수 있도록 어휘력 및 언어이해와 언어표현을 촉진해 주면서 의사소통 훈련을 실시한다.

- 인공와우 이식후 어느 정도 언어능력을 습득할 수 있나요?
언어 수행력을 ▲ 이해하고 있는 단어나 표현할 수 있는 단어가 아직 하나도 없음 ▲ 상대방이 이해할 수 있는 단어나 짧은 어구를 사용하기 시작함 ▲ 다양한 상황에서 언어 체계를 가지고 자발적으로 언어를 사용할 수 있음 등을 나눌 수 있는데, 적절한 재활이 이뤄진 경우 다양한 상황에서 언어 체계를 가지고 자발적으로 언어를 사용할 수 있는 단계까지 기대할 수 있다.

수술후 언어재활에 영향을 미칠 수 있는 요인들

- 언어 습득 후 난청이 온 경우 그렇지 않은 경우보다 더 큰 효과를 얻을 수 있다.
- 수술전 난청으로 지냈던 기간이 짧을 수록 인공와우의 효과가 크며, 재활기간 짧아진다.
- 만 5세 이전에 이식을 받아야 최대한의 효과를 얻을 수 있다.
- 수술 전 언어능력이 좋을수록 수술후 재활기간이 짧아진다.
- 아동의 지적인 능력이 좋을수록 예후는 좋아진다.
- 가정에서도 충분한 재활훈련이 이뤄져야 한다.
- 언어습득에는 매우 오랜 시간이 걸리며 개인차가 크기 때문에 언어재활의 기간은 미리 정해놓을 수 없다. 일반적으로 이식후 4,5년 동안은 계속적으로 언어능력의 증가가 나타난다.


아주대병원 아주난청센터, 인공와우 이식술 100례 돌파

아주난청센터는 지난 2002년 경기도에서 처음으로 인공와우 이식술을 성공한 이래 약 4년만에 100례를 넘겼다.

인공와우 이식술은 국내에서는 연세대에서 지난 1988년 처음 시작된 이후 서울대, 경북대, 동아대 및 울산대도 동참하여 현재 1800례 정도 시술됐다.

아주난청센터는 많은 경험과 실력을 갖춘 의료진 뿐만 아니라 음성언어치료실, 청력검사실, 인공와우 매핑실을 운영하여, 인공와우 이식술후 길게는 3~4년간 걸리는 언어재활치료 및 기타 치료에 완벽을 기하고 있다.

지역의 특수학교 및 에바다 농아원과 긴밀한 협조를 하고 있으며, 청력 장애자 보호자나 특수학교 선생님의 교육과 홍보를 위해 난청재활교실을 운영 중이며, 소식지를 정기적으로 발송하고 있다. 이외에도 홈페이지(http://www.ajou.ac.kr/~ent/ent/firstpage.htm)를 통해 정보를 제공하고 있다. 매주 화요일 오전에 운영되는 보청기 및 난청재활클리닉을 통해 인공와우 이식술 대상자를 미리 선정하여 추적 치료하고 있다.

특히, 아주난청센터는 1998년부터 국내에서 처음으로 아주대병원에서 태어나는 모든 신생아를 대상으로 ‘난청검사'를 실시하여 선천성 난청의 조기 발견에 앞장서고 있다. 그 결과 국내에서도 1천명 당 1명씩 원인을 알 수 없는 선천성 난청이 생기는 것을 확인했으며, 그동안 20명의 신생아 난청을 발견하여 조기 치료를 실시했다.

또 2006년부터는 수원시로부터 ‘수원시 팔달구 보건소 신생아 청력선발검사 사업'의 위탁기관으로 지정받아 지역사회 신생아 난청의 조기 발견에 더욱 박차를 가하고 있다. 아주난청센터는 지방자치단체와의 긴밀한 협조로 지역사회 청각장애자의 인공와우 이식술 시행을 더욱 활발히 전개해 나갈 예정이다.

 

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조현진 (bktimes.net) 기자 
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