말초성 안면신경 마비 환자에서 House-Brackmann 단계와 전기진단학적 소견의 연관성
서울대학교 의과대학 재활의학교실
김원석∙홍준범∙정세희∙김원원∙한태륜
– Abstract –
Relation between House-Brackmann Grading Scale and Electrophysiologic Findings in Peripheral Facial Nerve Palsy
Won-Seok Kim, M.D., Joon Beom Hong, M.D., Se Hee Jung, M.D., Won Kim, M.D., Tai Ryoon Han, M.D.
Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University, College of Medicine
Objectives: To examine the relation between House-Brackmann (H-B) grading scale and electrophysio- logic findings in peripheral facial nerve palsy and evaluate the relevance of that H-B grading scale in point of electrophysiologic finding.
Methods: 74 patients with peripheral facial nerve palsy who visted the Seoul National University Hospi- tal from January 2000 to October 2004 were enrolled. Physiatrists classified the patients by H-B grading scale. Other physiatrist who was blind to the result of H-B grading did the nerve conduction study (NCS) and needle electromyography on the frontalis, orbicularis oculi, nasalis and orbicularis oris.
Results: There is a significant difference of compound muscle action potential (CMAP) amplitude in NCS findings as H-B grading scale in frontalis, orbicularis oculi, nasalis. The abnormal spontaneous activity and interference pattern of facial motor unit action potential have significant correlation for H-B grading scale. There is no significant difference in electrophysiologic findings between H-B grade III and IV.
Conclusion: The difference between H-B grade III and IV is ambiguous and subjective. And it is difficult to assess the patients with differential function along the branches of the facial nerve by the H-B grading scale.
Key Words: House-Brackmann grading, Nerve conduction study, Needle electromyography, Electro- physiologic finding
Address reprint requests to Tai Ryoon Han, M.D.
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서 론
안면신경은 타 뇌신경에 비해 주행이 길고, 좁은 골 관을 지나는 경로를 가지므로 다양한 원인에 의해 쉽게 손상을 받을 수 있다.1 이에 뇌신경병증 중 가장 흔한
질환으로 보고되고 있으며, 외관상 매우 중요한 안면 부위의 마비를 일으킨다는 점에서 그 증세가 환자에게 미치는 육체적, 심리적 영향이 심각하다고 할 수 있다.2 이러한 안면신경 마비 환자에서 기능 상태를 정확히 평가하여 기술하는 것이 추후 기능 회복의 정도를 비교
하고, 나아가 안면신경 마비의 연구에도 중요하며, 이 에 몇몇 안면신경의 기능을 평가하기 위한 임상적 척도 들이 제시되었지만 현재 가장 널리 사용되고 있는 척도 는 House-Brackmann (H-B) 분류법이라고 할 수 있 다. H-B 분류법은 1985년도에 제시된 안면신경 회복 의 정도를 평가하기 위한 도구로, 타 분류법에 비해 사 용이 쉽고 전반적인 안면신경 기능의 정도를 잘 반영한 다는 장점이 있으나,3 몇가지 문제점들을 가지고 있다.
첫 번째 문제점은 3단계와 4단계의 구분의 모호함이 다. House는 기존의 5단계로 구성된 척도에 H-B 4단 계(moderately severe)를 추가하여 총 6단계로 구성 된 H-B 척도를 제시하였으며, 이는 중등도의 기능 이 상군을 좀더 세분화하여 관찰자간 신뢰도(interob- server reliability)를 높이기 위함이었다.4 하지만 Smith 등5이 다른 기능 척도와 H-B 분류법을 비교하 였을 때 관찰자간 신뢰도의 유의한 향상은 관찰되지 않 았다. 이는 H-B 3단계와 4단계의 구분이 실제적으로 어려움을 시사하고, 나아가 이러한 세분화가 임상적으 로 도움이 되는지에 대한 의문을 가지게 한다.
두 번째 문제점은 다양한 안면신경분지 개개의 기능 을 반영하지 못하고, 전체적인 기능만을 반영한다는 것 이다. Yen 등3은 H-B 단계는 주로 눈의 기능에 의해 결정된다고 주장하였다. Yen의 연구 결과를 고려했을 때 현재의 H-B 단계는 어느 한 부분의 안면 기능에 의 해 결정될 가능성이 크며, 다른 신경분지의 기능을 적 절히 반영하지 못할 가능성이 있을 것으로 생각된다.
상기 문제점들은 H-B 척도를 다른 임상 평가 도구 및 H-B의 국소 척도와 비교하여 제시된 것으로 좀더 정량적인 검사로 생각되는 전기진단학적 검사 결과와의 비교가 이루어진 적은 없었다. 또한 안면신경 마비 환 자에서 H-B 분류 및 전기진단학적 검사가 함께 시행되 는 경우가 많지만 두 가지 평가 도구의 연관성에 대해
평가한 연구는 없었다.
따라서 본 연구에서는 다양한 원인을 가진 안면신경 마비 환자들을 대상으로 H-B 단계의 평가 및 전기진단 학적 검사를 시행하여 두 가지 평가 도구의 연관성을 살펴보고, 나아가 H-B 척도의 문제점을 확인하고자 하였다.
연구대상 및 방법
1. 연구대상
2000년 1월부터 2004년 10월까지 서울대학교병원 재 활의학과에 말초성 안면신경 마비 증상으로 의뢰되어 전기진단학적 검사를 시행한 환자 74명을 대상으로 하 였다. 환자들의 평균 연령은 39.7±29.6세였고, 남자 가 38명, 여자가 36명이었다. 안면신경 마비의 원인으 로는 미상이 34명(45.9%)으로 가장 많았고, 다음으로 종양이 25명(33.8%), 외상, 만성중이염과 동반된 경 우, 바이러스성 감염에 의한 경우가 각각 3(4%)명이었 다(Table 1).
2. 연구방법
1) 임상적 평가
검사실 내원 당시 전기진단학적 검사 시행 전 재활의 학과 의사가 H-B 분류법을 기준으로 마비의 정도를 6 단계로 평가하였다(Table 2).
2) 전기진단학적 평가
H-B 단계를 평가하고 난 직후, 검사실에서 평가된 H-B 단계를 모르는 다른 재활의학과 의사가 전기진단 학적 검사를 한 차례 시행하였다. 발병 후 근전도 검사 시행까지의 평균 기간은 28.5±50.5개월이었다. 우선 병변측에서 복합근 활동전위(Compound muscle action potential, CMAP)의 진폭을 평가하였고, 안 면신경의 각 분지별로 측두분지(temporal branch)는 전두근(Frontalis), 관골분지(Zygomatic branch)는 안윤근(Orbicularis oculi) 및 비근(nasalis), 협근지 (Buccal branch)는 구윤근(Orbicularis oris)에 기록 전극을 위치하였고, 표면 전극을 사용하여 양 귀볼 바 로 아래 부위에서 전기 자극을 가하였다. 복합근 활동 전위의 진폭은 기저선과 음성 정점 사이의 것(baseline to negative peak)으로 정의하였다. 또한 상기 근육 의 침 근전도 검사를 통해 비정상 자발전위의 존재 여 부 및 정도와, 간섭양식을 평가하였다. 비정상 자발전 위의 정도는 양성예파 및 섬유자발전위 각각에 대해 0 단계부터 4단계까지의 5단계로 구분하였고, 스윕 Table 1. Etiology of Facial Nerve Palsy
Etiology No. of cases (%)
Unknown 34 (45.9)
Tumor 25 (33.8)
Schwannoma 17 (23.0)
Brain stem tumor 12 (12.7)
Hemangioma 12 (12.7)
Others 14 (15.4)
Trauma 13 (14.0)
Chronic otitis media 13 (14.0)
Viral infection 13 (14.0)
Others 16 (18.1)
Total 74 (100)
(sweep)은 10 ms/div, 민감도(sensitivity)는 100 μV/div으로 하여 분석하였다. 0단계는 비정상 자발전 위가 관찰되지 않는 경우, 1단계는 적어도 2개 이상의 근육 구역(muscle area)에서 소량(rare)의 비정상 자 발전위가 관찰되는 경우, 2단계는 중등도의 비정상 자 발전위가 3개 이상의 근육 구역에서 관찰되는 경우, 3 단계는 모든 근육 구역에서 많은 양의 비정상 자발전위 가 관찰되는 경우, 4단계는 모든 근육 구역에서 기저선 을 확인하지 못할 정도의 비정상 자발전위가 관찰되는 경우로 정의하였다.
간섭양식의 정도는 0부터 4단계까지의 5단계로 구분 하였다. 침이 삽입된 상태에서 최대 자발 근수축을 하 도록 하고, 스윕(sweep)은 10 ms/div, 민감도(sensi- tivity)는 500 μV/div으로 하여 분석하였다. 0단계는 MUAP (motor unit action potential, 운동단위 활 동전위)가 전혀 보이지 않는 경우, 1단계는 MUAP가 1~2개 보이는 경우, 2단계는 MUAP들이 겹치지 않아
개개의 MUAP들을 전부 구별해 낼 수 있는 경우, 3단 계는 MUAP들이 겹쳐서 개개의 확인이 불가능한 MUAP들이 있으나, 몇몇의 MUAP들은 구별이 가능 한 경우, 4단계는 모든 MUAP들이 서로 겹쳐 개개의 MUAP의 확인이 전혀 불가능한 경우로 정의하였다.
3. 결과 분석
통계적 분석은 H-B 2단계에서 5단계의 총 4개군 사 이에, 검사한 안면 근육별로 CMAP의 진폭이 유의한 차이가 있는지를 확인하기 위해 일원배치 분산 분석 (One-way ANOVA)을 실시하였다. H-B 분류 척도 와 각 안면 근육에서 관찰된 비정상 자발전위의 정도, 간섭양식의 정도 사이의 상관관계를 알아보기 Spear- man의 순위 상관 분석을 시행하여 Spearman의 순위 상관계수(Spearman’s rank correlation coeffi- cient)를 구하였다. 마지막으로 H-B 분류 3단계와 4단 Table 2. House-Brackmann (H-B) Facial Nerve Grading System4
Grade Description Characteristics
I Normal Normal facial function demonstrated in all areas
II Mild dysfunction Gross Inspection: Slight weakness noted
Possible mild synkinesis
At rest: Normal symmetry and tone
Volition: Forehead: moderate to good
Eye: complete closure with minimum effort Mouth: slight asymmetry
III Moderate Dysfunction Gross Inspection: Obvious but not disfiguring side-to-side differences Noticeable but not severe synkinesis
Contracture and/of hemifacial spasm
At rest: Normal symmetry and tone
Volition: Forehead: slight to moderate movement Eye: complete closure with effort
Mouth: mild weakness with maximal effort IV Moderately severe dysfunction Gross Inspection: Obvious weakness and/or disfiguring asymmetry
At rest: Normal symmetry and tone
Volition: Forehead: no motion
Eye: incomplete closure
Mouth: asymmetric with maximal effort V Severe dysfunction Gross Inspection: Barely perceptible motion
At rest: Asymmetry
Volition: Forehead: no movement
Eye: incomplete closure Mouth: slight movement
VI Total paralysis No movement in any area
계 사이에 CMAP의 진폭, 비정상 자발전위의 정도, 간섭양식의 정도에 유의한 차이가 있는지 분석하기 위 해 Mann-Whitney 검정법을 사용하였다. 상기 통계 분석은 SPSS 12.0 통계 프로그램을 사용하였으며, 모 든 통계 방법의 유의수준은 p<0.05로 하였다.
결 과
1. House-Brackmann 단계
연구대상 74명 중 H-B 분류법에서 2단계에 해당하는 환자가 7명(9.5%), 3단계가 14명(18.9%), 4단계가 27명(36.5%), 5단계가 24명(32.4%), 6단계가 2명 (2.7%)에 해당하였다(Table 3).
2. House-Brackmann 단계와 환측의 CMAP 진폭 과의 비교
통계적 분석 결과 전두근, 안윤근, 비근에서 H-B 단 계에 따른 CMAP의 진폭의 변화가 유의하였다. 구윤 근에서는 유의한 변화가 관찰되지 않았다. H-B 2단계 에서 전두근, 안윤근, 비근, 구윤근에서 기록한 CMAP의 진폭의 평균이 각각 1.35±1.58, 1.77±
1.38, 2.47±2.71, 1.44±1.20 mV로 다른 H-B 단
계와 비교해 가장 큰 진폭을 보여주었고, H-B 단계가 증가함에 따라 진폭의 크기도 감소하는 양상을 보였다.
HB 3단계와 4단계에서의 CMAP의 진폭의 평균치가 근육마다 각각 전두근에서는 0.41±0.19, 0.48±0.24 mV, 안윤근에서는 0.70±0.52, 0.62±0.19 mV, 비 근에서는 0.50±0.66, 0.55±0.29 mV, 구윤근에서는 0.50±0.42, 0.52±0.23 mV로 그 평균의 차이가 미 미하였다(Fig. 1).
3. House-Brackmann 단계와 환측의 침 근전도 소견과의 상관관계
섬유자발전위(Fibrillation potential)은 전두근을 제외하고 안윤근, 비근, 구윤근에서 H-B 단계와 유의
Table 4. Correlation Coefficients between H-B Grading Scale and Needle Electromyography Finding in Facial Nerve Palsy
Fibs1 PSW2 Interference Pattern
C.C.3 p-value C.C. p-value C.C. p-value
Frontalis 0.288 0.210 0.298 0.017 -0.440 <0.001
O. Oculi4 0.312 0.009 0.268 0.026 -0.479 <0.001
Nasalis 0.456 0.005 0.457 0.007 -0.613 <0.002
O. Oris5 0.329 0.005 0.321 0.007 -0.421 <0.001
1. Fibs: Fibrillation potentials, 2. PSW: Positive sharp wave,
3. C.C.: Correlation coefficients between H-B grade and needle electromyography findings, 4. O. Oculi: Orbicularis oculi, 5. O. Oris: Orbicularis oris
Table 3. Patient Number according to H-B Grading Scale
H-B Grade No. of Patients (%)
II 17 (19.5)
III 14 (18.9)
IV 27 (36.5)
V 24 (32.4)
VI 12 (12.7)
Total 74 (100)
Fig. 1. Compound muscle action potential (CMAP) amplitude according to the H-B Grade. In frontalis, orbicularis oculi and nasalis muscle, the changes of CMAP ampli- tude according to the H-B grade are statistically signifi- cant. In frontalis and nasalis muscle, the CMAP ampli- tude difference between H-B grade II and IV, the differ- ence between H-B grade II and V are significant. But the CMAP amplitude difference between H-B grade III and IV is not significant. 1. H-B Grade: House-Brack- mann grade
한 양의 상관관계를 보였다. 양성예파(positive sharp wave)의 양(amount)은 네 개의 근육 모두에서 H-B 단계와 유의한 양의 상관관계를 보였다. 간섭양상은 네 개의 근육 모두에서 H-B grade와 유의한 음의 상관관 계를 보였다(Table 4).
4. House-Brackmann 3단계와 4단계에서의 전기 진단학적 소견의 비교
H-B 3단계와 4단계에 해당하는 환자들만을 대상으로 분석을 실시하였다. H-B 3단계에 해당하는 환자들에서 신경전도 검사에서의 CMAP의 잠시와 진폭, 침 근전 도에서 섬유자발전위, 양성예파의 정도와 간섭양상을 H-B 4단계에 해당하는 환자들의 것과 비교하였을 때 안윤근에서의 간섭패턴만이 두 군에서 유의한 차이를 보였고, 다른 모든 척도들에서는 두 군간의 유의한 차 이가 관찰되지 않았다(Table 5).
고 찰
1983년도에 House6는 당시의 안면신경 기능 평가 시 스템들을 평가하여, 총 6개의 단계로 구성된 새로운 주 관적인 평가 도구를 제안하였다. Botman 등에 의해 제안된 척도와 유사하였지만, 중등도의 기능이상을 좀 더 세분하여 4단계(moderately severe)를 추가하였 다.4 이는 Brackmann, House7에 의해 다시 수정되었 고, 1984년에 American Academy of Otolaryngol- ogy-Head and Neck Surgery에 의해 보편적인 기준 으로 받아들여지게 되었다. 이후 그 사용의 용이성과 전반적인 안면신경의 기능을 잘 반영한다는 장점으로 안면신경 기능의 평가에 널리 이용되고 있다.
다양한 원인에 의한 안면신경 마비에서 전기진단학적 검사는 진단적 유용성 및 예후에 관한 정보를 제공할
수 있다는 측면에서 그 가치가 있으며8 많은 경우 통상 적으로 시행되고 있는 검사이다. H-B 분류법과 비교시 신경전도 검사와 침 근전도 검사로 구성된 전기진단학 적 검사는 좀더 정량적인 평가 도구라고 할 수 있다.
H-B 분류법은 그 유용성에 비해 몇 가지 단점이 지적 되고 있으며, 임상적인 기능 상태를 평가하는 H-B 단 계를 좀더 정량적인 검사로 생각되는 전기진단학적 검 사의 척도와 비교하는 것이 H-B 분류법의 문제점을 파 악하고 개선하는데 도움이 될 수 있겠다.
본 연구에서는 H-B 단계의 변화에 따른 CMAP의 진폭의 변화가 유의하였다(Fig. 1). 이주강 등9은 CMAP의 진폭이 다른 지표들보다 근수축력을 우수하 게 반영한다고 하였다. H-B 단계에서의 기능의 호전이 간접적으로 안면 근육의 근수축력의 호전을 반영한다고 생각했을 때 H-B 단계가 호전됨에 따라 CMAP의 진 폭이 증가하는 양상은 전반적으로 H-B 분류법이 안면 신경의 기능을 잘 대변하고 있다는 것을 보여주고 있다 하겠다. 하지만 H-B 3단계와 4단계에서의 전기진단학 적 검사 척도 비교시 유의한 차이가 관찰되지 않았으 며, 이는 Smith 등5의 H-B 3단계와 4단계의 구분이 모호하고, H-B 척도의 신뢰도의 향상에 도움을 주지 못한다는 보고와 부합하는 결과이다. 따라서 현재 통상 적으로 H-B 3단계와 4단계를 구분하여 평가하고 있지 만 본 연구 결과를 고려시 임상적으로 의미가 떨어진다 생각되며, 3단계와 4단계를 구분하기 이전의 H-B 척도 가 신뢰도에 문제를 주지 않으면서도 좀더 간편한 평가 도구로서 의미를 가질 수 있을 것으로 판단된다.
H-B 척도의 또 하나의 단점으로 지적되고 있는 것이 다양한 안면신경분지 개개의 기능을 반영하지 못한다는 것이다. 이는 본 연구에서 H-B 척도가 구윤근의 CMAP의 진폭의 변화를 잘 반영하지 못하고 있는 결 과(Fig. 1)에서 다시 한번 확인되고 있다. 따라서 H-B 단계에서의 국소 척도(regional scale)를 적극적으로 사용하는 것이 이러한 단점을 극복하는데 도움이 될 수
Table 5. Comparison of Electrophysiologic Findings between H-B Grade III and IV
p-value Nerve Conduction Study Needle Electromyography
Latency Amplitude Fibs1 PSW2 IP3
Frontalis 0.918 0.488 0.176 0.186 0.297*
O. Oculi4 0.846 0.368 0.058 0.110 0.036*
Nasalis 0.301 0.645 0.260 0.148 0.385*
O. Oris5 0.528 0.374 0.055 0.179 0.506*
Values are p-value by Mann-Whitney test.
*p<0.05, Mann-Whitney test.
1. Fibs: Fibrillation potentials, 2. PSW: Positive sharp wave, 3. IP: Interferential pattern, 4. O. Oculi: Orbicularis oculi, 5. O. Oris: Orbicularis oris
있을 것으로 생각된다.
침 근전도 소견과 H-B 단계의 상관 분석에서 간섭양 상과 H-B 단계간에는 유의한 음의 상관관계를 보였다 (Table 4). 최대 자발 근수축(maximal voluntary contraction)시에 나타나는 간섭양상의 정도는 대략적 이기는 하나 해당 근육의 근력을 간접적으로 나타낸다 고 볼 수 있다. 따라서 H-B 단계의 호전에 따른 간섭 양상의 호전은 위 개념에 부합하는 결과라고 할 수 있다.
양성예파와 섬유자발전위는 신경학적 손상 뒤에 막불 안정성(membrane instability)에 의해 나타난다.10 이러한 양성예파 및 섬유자발전위의 정도는 해당 근육 의 근력 및 기능의 정도를 반영한다고 볼 수는 없으며, 따라서 안면신경의 기능을 평가한다고 알려진 H-B 단 계와 유의한 상관관계를 가진다고 가정할 수 없을 것이 다. 하지만 본 연구에서는 유의한 양의 상관관계를 보 였다(Table 4). 이러한 결과는 신경 손상 후 검사를 하 는데까지 걸린 시간, 동반된 수초탈락(demyelination) 의 여부 등에 따라 다른 결과를 가져올 수 있을 것이며 따라서 비정상 자발전위와 H-B 단계와의 상관관계를 보기 위해서는 상기 조건들을 고려한 연구 설계가 필요 할 것이다. 하지만 본 연구에서는 그러한 조건들을 고 려하지 않아 해석에 무리가 있을 것으로 생각된다.
결 론
H-B scale의 변화에 따른 CMAP 진폭의 변화가 전 두근, 안윤근, 비근에서 유의하게 나타났으며, 구윤근 에서는 그러한 변화가 유의하지 않았다. 간섭양식과 H-B 단계는 유의한 음의 상관관계를 나타내었다. 양성 예파 및 섬유자발전위의 정도와 H-B 단계는 유의한 양 의 상관관계를 보였다. H-B 3단계와 4단계 사이에 전 기진단학적 검사 척도(CMAP의 진폭, 최대 근수축시 의 간섭양식, 양성예파 및 섬유자발전위의 정도)의 차 이는 유의하지 않았다.
본 연구는 H-B 척도와 전기진단학적 검사 척도간의 관계를 살펴보기 위한 연구로서 좀더 정량적인 전기진 단학적 척도와의 비교를 통해 H-B 3단계와 4단계의 구 분의 모호함 및 안면신경 개개의 분지의 기능을 반영하 는데 있어서의 한계를 보여주고 있다 생각된다. 따라서
H-B 3단계와 4단계를 하나의 척도로 통합하여도 현재 의 H-B 척도의 신뢰도에 영향을 주지 않으면서 좀더 간편한 도구로서 의미를 가질 수 있을 것으로 판단되며 임상에서 안면신경 개개의 분지의 기능을 좀더 잘 반영 하기 위해 H-B 척도의 국소 척도(regional scale)를 적극적으로 사용하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
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