인공와우 (Cochlear Implant)

소개글

인공와우 (Cochlear Implant)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 인공와우의 소개
　1.1. 인공와우란 무엇인가?

2. 인공와우의 발명
　2.1. 볼타
　2.2. Djourno와 Eyries
　2.3. 그래엄 클라크

3. 인공와우의 기작
　3.1. 귀의 구조와 역할
　3.2. 소리의 개요
　3.3. 소리 전달 과정
　　3.3.1. 청각 과정
　　3.3.2. 유모세포의 진동전달 과정
　　3.3.3. 청각 경로
　3.4. 청각 감수성
　3.5. 인공와우의 구성요소
　3.6. 인공와우의 기작
　　3.6.1. 인공와우의 기작
　　3.6.2. 인공와우의 자극방식
　　3.6.3. 어음처리기법

4. 인공와우의 효과

5. 인공와우의 한계와 전망
　5.1. 인공와우의 한계점
　5.2. 인공와우의 전망

6. 참고문헌

본문내용

위치하며 둘 사이의 나선신경절세포가 자극을 받는 방식이다. 자극 형태에 따라 자극 거리를 가깝게 하거나 멀게 조절할 수 있다.
자극 거리가 짧을수록: T와 C레벨에 도달하기 위해 더 많은 자극 전류가 필요하며, 배터리의 사용 용량이 증가하므로 T와 C레벨이 너무 높거나 정할 수 없으면, 자극거리가 넓은 것을 선택하는 것이 좋다.
자극 거리가 넓을수록: 많은 양의 청신경을 자극하여 자극 전류를 낮출 수 있지만, channel 수가 적어지고 단조로운 spectral(주파수) 자극이 될 수 있다. 그러므로 가장 적절한 BP방식은 가장 짧은 자극 거리에서 충분한 청각 자극을 주는 것이다.
공통접지자극: 정해진 활성 전극에서 다른 모든 전극으로 전류가 흐르는 방식이다. 즉, 활성전극을 뺀 모든 전극이 기준전극이 된다. 이 방법은 와우 밖 전극은 전혀 사용하지 않으며, 와우 안에 있는 전극만 사용되기 때문에 와우 내 삽입된 전극의 자가 점검(이상 유무)를 진다할 수 있는 유용한 방법이다. 22개의 모든 채널을 활성 전극으로 설정할 수 으며 BP방식보다 T와 C레벨이 낮게 설정되기 때문에 적은 전류량으로 청신경을 자극할 수 있다. 각 전극을 활성화하여 그 외 전극의 연결 관계를 알 수 있으므로 전극의 자가 점검으로 유용하게 쓰이며, 이 방법으로 와우 안에 삽입된 전극의 저항값을 측정하는 임피던스 측정(Impedance telemetry)에서 와우 내 전극 중 문제의 전극 유무를 파악할 수 있다.
3) 어음처리기법
어음처리기법이란 인공와우 시스템의 어음처리기에서 사용되고 있는 음성 신호 처리 방식을 의미한다. 어음을 처리하는 방법에 따라 전체 파형을 나타내는지, 파형에 포함되어있는 일부 특징을 추출하는지에 따라서 여러 가지 방식이 사용되고 있다. 자극 형태와 마찬가지로 난청자의 특성에 맞는 어음처리방식이 선정되어야 하며, 이는 제조회사마다 약간씩 다르며, 다양하게 개발되어 있다. 어음처리방식은 다음과 같다.
SPEAK(spectral peak): 소리의 주파수 단서, 와우의 위치에 따른 주파수 선택능력에 근거한다. 되도록 많은 수의 와우 내 전극이 필요하며, 주로 CG와 MP방식을 사용한다.
CIS(continuous interleaved sampling): 음향자극의 빠른 시간 변화에 근거하므로 채널숫자가 적어도 효과적으로 작용할 수 있고 SPEAK기법보다 빠른 속도로 전극을 자극한다.
ACE(advanced combination encoder): SPEAK과 CIS기법의 조합으로 음향자극의 주파수와 시간변화에 근거하며, 주로 MP방식을 사용한다.
SAS(simultaneous analog stimulation): 자극 파형이 모든 전극에 동시에 전달되며 주로 BP방식을 사용한다.
HiResolution: 2~3배의 넓은 범위의 소리를 받아들이고, 빠른 속도로 청신경을 자극시켜서 입력된 소리를 모두 처리하는 방식이다.
인공와우의 효과
우리는 인공와우를 통해 몇 가지 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 심각한 청각장애를 타고 나는 신생아는 생후 18개월 이전에 인공와우를 통해 적절한 치료를 받으면 나이에 맞는 언어 습득 및 정상교육이 가능하다. 둘째, 보청기를 써도 도움을 받지 못하는 양측 고도난청 환자들에게 유용한 청력을 제공한다. 셋째, 인공와우 이식 수술은 현재까지 개발된 신경 보조 장치 중 가장 성공적인 장치이다. 마지막으로, 소리를 전기 신호로 바꿔줌으로써 뇌가 소리를 인식할 수 있게 한다.
인공와우의 한계와 전망
1. 인공와우의 한계점
현재의 기술로는 대중적이고 불편함이 없는 인공와우를 만드는데 한계가 있다. 앞으로 상용화가 되기 위해서는 무엇보다 기술 계발이 우선되어야 하며, 이를 위한 지원과 관심이 필요하다. 기술적 한계는 다음과 같다.
인공와우를 이식한 후 바로 소리가 들리는 것이 아니라 4주 이상 지난 후 6개월가량의 청각 재활치료를 필요로 한다.
모든 소리를 들을 수는 없으며, 자연음과 차이가 있으므로 인공와우의 소리에 적응하는 훈련이 필요하다.
인공와우는 전자기기이므로 물에 닿아서는 안 된다.
건조한 겨울철, 정전기에 의해 인공와우의 작동이 멈출 수 있다.
또한 인공와우를 이식함으로써 부작용이 발생하는데, 여기에는 이식기 고장, 자석 이동, 안면신경마비, 피판 괴사, 환부 감염, 전극위치 불량, 전극노출, 뇌막염, 혈종, 이식기 노출, 알레르기 반응, 두 개내 출혈, 뇌척수액 누출, 이식기 이동 등이 있으며, 일반적으로 주요 합병증의 유병률은 5%내외이다.
2. 인공와우의 전망
완전이식형 인공와우: 완전이식형 인공와우는 언어처리기와 마이크로폰도 체내에 이식하는 형태의 인공와우를 말하는데 중이 내에 이식된 평감지기를 이용하여 고막의 파동을 감지하고 이를 이용하여 나선신경절을 자극하게 된다. 모든 기기는 중이와 유양돌기를 비롯한 측두골에 이식되며 현재 연구가 진행 중이다.
Elecrtoacoustic Stimulation: 저음역의 청력은 남아있는 반면 고음역에는 심한 난청이 있어 기존의 보청기로 만족스러운 어음분별력을 가지기 어려운 경우 6 ~ 10mm의 짧은 전극을 이용하여 인공와우 이식수술을 시행하고 보청기를 함께 사용하는 경우가 있는데 이를 electroacoustic stimulation (EAS)라고 하며 현재 외국에서 일부 시술이 이루어지고 있다.
뇌간이식: 뇌간이식은 청신경을 거치지 않고 뇌간의 와우핵을 직접 자극하는 술식으로 제 2형 신경섬유종증으로 인한 양측성 전정신경초종 절제로 인하여 양측 전이 된 경우 시행이 가능하다. 아직까지 인공와우에 비하여 수행능력이 낮은 것으로 알려져 있으나 독순술 등의 방법을 함께 사용하는 경우 소리의 인지와 나아가 의사사통을 가능하게 할 수 있다.
참고문헌
석동일 외 (2007). 청각학개론. 대구대구학교출판부
대한이비인후과학회 (2005). 이비인후과학. 일조각
대학청각학회 (2008). 청각검사지침. 학지사
송재준 (2007). 인공와우이식. 대한의사협회지
Graeme Clark(2003). Cochlear Implants: Fundamentals and Applications. AIPPress

키워드

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