BAEPs는 음향 신호를 생성하는 트랜스듀서에 100 msec의 전기 펄스를 전달하여 발생하는 클릭 자극에 의해 유발된다. 자극세기는 명확한 BAEPs를 생성하기에 충분히 높게 설정해야 하지만, 청각 손상을 일으킬 정도로 높게 설정할 수 없다. 일반적으로 100 dB sound pressure level (SPL) 또는 60-70 dB hearing level (HL)의 자극세기가 이용되고, 교차반응(crossover responses)를 막기 위해 검사를 행할 때 반대측 귀에는 검사측 귀보다 30-40 dB 정도 낮은 60 dB SPL 또는 30-35 dB HL의 백색소음(white noise)을 적용한다.¹⁰ 자극 방식은 트랜스듀서 다이어프램의 초기 움직임에 따라 응축(condensation)과 희석(rarefaction)이라는 2가지 방식이 가능한데, IONM 에서는 자극 잡파를 최소화하는 것이 중요하므로 응축과 희석을 번갈아 사용하는 교대극성 (alternating polarity) 자극 방식이 선호된다.

우리가 일반적으로 신경생리검사에서 사용되는 BAEPs는 한번의 자극으로 얻어진 하나의 BAEP 파형이 아니라, 여러 번의 자극으로 얻어진 복수의 BAEP 파형을 합쳐서 얻어지는 것이다. 그렇기에, 활용 가능한 BAEPs를 얻을 때, 검사자가 조작할 수 있는 주요한 변수 2 가지가 있는데, 이는 자극빈도(stimulus rate)와 평균화횟수 (averaging trials)이다. 2006년 미국임상신경생리학회 (American Clinical Neurophysiology Society, ACNS)는 BAEPs 검사를 시행할 때,¹⁰ Hz 이상의 자극은 BAEPs 파형의 진폭을 감소시킬 우려가 있어서 8-10 Hz의 낮은 자극빈도를 권장했다.^11,12 또한 ACNS에서는 해석 가능하고 재현성 있는 BAEPs를 얻기 위해, 1000-4000회의 높은 평균화 횟수가 필요하다고 제시했다. 만일 하나의 해석가능한 BAEPs를 얻는데, 10 Hz의 자극빈도와 1000회의 평균화횟수를 적용한다면, 한번의 BAEPs의 파형을 얻는데 100초의 시간이 소요된다. 외래검사와 같이 질환의 유무를 확인하기 위해 시행하는 검사라면, 오랜 시간이 걸려도 정확한 파형을 얻는 것이 보다 좋은 검사방법이다. 하지만, IONM에서는 수술 중 발생할 수 있는 신경손상 유무를 빨리 확인하고 이를 막아야 하기 때문에, 상대적으로 오랜 시간이 걸린다면 이는 유용한 검사방법이라고 말하기 어렵다. 해석가능한 BAEPs를 얻는데 상대적으로 오랜 시간이 걸릴 경우, 이는 신경손상 여부를 늦게 발견하여 청력 소실을 막을 수 있는 적정시기를 놓칠 가능성이 있기 때문이다 (Fig. 1). 하지만, 과거와 달리 IONM 장비의 발전으로 신호-잡음 비 (signal to noise ratio)가 개선되었고, 고빈도 (high frequency) 자극이 가능할 뿐 아니라, 고빈도 자극시 발생하던 신호 왜곡 문제가 크게 개선되었다. 실제로, 2016년 저자를 포함한 국내 연구진은 43.9 Hz의 자극빈도와 400회의 평균횟수를 적용하였을 때, 신뢰할 수 있는 BAEPs를 지속적으로 얻는 것이 가능한 것으로 제시하였고, 하나의 해석 가능한 BAEPs 얻는데 걸리는 시간을 10초 미만으로 단축시켰다.¹³ 더 나아가, BAEPs 측정의 새로운 방식을 적용하였을 때, 이전 방식과 비교시에 수술 후 청력 소실을 크게 감소시킬 수 있음을 증명하였다. (4.02% vs 0.39%, p=0.002) (Table 1)

BAEPs의 IONM을 사용할 때, BAEPs의 여러 파형 중 주로 파형 V이 이용된다. 이는 파형 V이 중간뇌 (midbrain)에서 얻어진 파형 임에도 불구하고, 다른 파형에 비해 상대적으로 진폭이 크고 분명하며, 또한 수술 중 적용되는 마취에 대해서도 상대적으로 영향을 덜 받기 때문이다. 지난 40년간 BAEPs를 이용한 IONM 적용할 경우, MVD 중 수술 후 청력 소실을 예방할 수 있다는 분명한 증거들이 많이 있었다. 하지만, 여전히 수술 후 청력 소실을 예측하는 BAEPs의 경계 기준 (Warning criteria)에 대한 합의가 이루어지지 않았다.¹⁴ 과거, Polo 등은 파형 V의 잠복기가 0.6 msec 연장되는 것이 수술 후 청력 소실과 연관성이 높다고 제시하였다.¹⁵ Grundy 둥은 wave V의 잠복기가 1.5 msec 연장될 경우를 경계 기준으로 사용해야한다고 제시했다.¹⁶ 반대로, Hatayama와 Møller 등은 파형 V의 잠복기 연장은 항상 파형 V의 진폭 감소와 동반되고, 수술 후 청력 소실을 보였던 환자에서 파형 V 진폭 감소가 잠복기 연장보다 보다 유의한 차이를 보였기에, 파형 V의 진폭 감소가 보다 유용한 경계 기준이라고 주장하였다.¹⁷ 최근, Thirumala 등은 파형 V의 잠복기 연장 혹은 진폭의 감소보다는 파형 V가 일시적 혹은 영구적으로 소실된 경우가 수술 후 청력 소실과 직접적인 연관성이 있다고 보고하였다.¹⁸ 그들은 파형 V의 잠복기 5 msec 연장 혹은 진폭의 50% 감소를 보인 환자 중 10.2%, 일시적인 파형 소실을 보인 환자는 25%, 그리고 영구적인 소실을 보인 환자들 중 60%가 청력 소실로 이어졌다고 보고하였다. 위와 같이 과거 유용한 경계 기준에 대한 많은 연구가 있음에도 불구하고, 이에 대한 공통된 기준이 부재했었다. 여전히 많은 연구자들은 경험적으로 2회 연속 BAEPs 상 파형 V의 잠복기 1mec 연장 혹은 진폭 50% 감소를 알람 기준으로 사용하였다.^11,12

하지만, 부정확한 경계 기준은 매우 심각한 문제이다. 경계 기준이 부정확할 경우, 이를 확인하고 교정하기 위해 불필요하게 수술시간이 지연되고, 더 나아가 불필요한 조작으로 수술 중 합병증을 유도할 우려가 있기 때문이다. 이에 대해 국내에서 수술 후 청력 소실과 연관된 경계 기준을 확립하기 위해, 932명의 HFS 환자를 대상으로 시행된 MVD 중 기록된 BAEPs와 수술 후 청력 소실과의 연관성을 분석하였다. 그들은 해석가능한 하나의 BAEPs를 얻기 위해 43.9 Hz 자극 빈도와 400회의 평균횟수를 시행하여 약 9.1초 만에 BAEPs 파형을 얻었고, 이를 적용했을 경우 총 932명의 환자 중 11 명 (1.2 %)의 환자에서 수술 후 청력 소실이 관찰되었다.¹³ 수술 중 BAEPs 의 최대 변화를 기준으로 분석하였을 때, 파형 V의 영구적인 소실을 보인 환자가 11명이었는데, 이중 6명 (54.5%)이 수술 후 청력 소실을 보였고, 파형 V의 일시적인 소실을 보인 환자 27명 중 2명 (7.4%), 그리고 파형 V의 잠복기 1msec 연장 혹은 진폭 50% 감소를 보인 환자 96명 중 2명 (2.0%)의 환자가 청력 소실로 이어졌다 (Table 2).¹⁹ 반면, 파형 V의 진폭 감소 없이 잠복기만 1 msec 이상 연장 된 환자는 총 194명이었는데, 모두 수술 후 청력 소실로 이어지지 않았다. 심지어 이 중 30명의 환자는 2 msec 이상의 잠복기 연장으로 보였으나, 모든 환자가 수술 후 청력 소실로 이어지지 않았다. 그들은 MVD 중 수술 후 청력 소실을 예측하기 위한 BAEPs 경계 기준의 타당성을 계산하였고, 파형 V의 영구적인 소실은 99.4%의 높은 특이도를 보였고, 일시적인 소실은 96.7%, 진폭 50% 감소를 동반한 잠복기 1 msec 연장은 86.5%의 특이도를 보였다. 이런 연구 결과를 바탕으로, 그들은 현재 통용되고 있는 파형 V의 잠복기 1 msec 이상 연장 혹은 진폭 50% 이상 감소의 알람 기준은 수술 후 청력 소실을 예방하는데 부적절하다고 주장하였다. 그리고, 더 나아가 MVD 중 수술 후 청력 소실을 예방하기 위한 경계 기준에 대해 다음과 같은 ‘단계적 등급 (Sliding scale)’이 보다 적절하다고 제안하였다 (Table 3). ¹) 관찰 징후 (Observation sign): 파형 V의 진폭 50% 감소 없이 잠복기만 1 msec 이상 연장; 2) 경계 징후 (Warning sign): 파형 V의 진폭 50% 이상 감소와 함께, 잠복기 1 msec 이상 연장; 3) 위험 징후 (Critical sign): 파형 V의 소실. MVD 수술 중 관찰 징후 (observation sign)가 관찰될 경우, 검사자는 이를 집도의에게 바로 알리나, 집도의가 이에 반응하여 교정하기 위해 조치를 취하기 않는다. 하지만 경계 징후 (Warning sign) 혹은 위험 징후 (Critical sign)가 발생시에는 검사가 이를 바로 집도의에게 전달하고, 집도의는 이에 반응하여, 진행 중인 수술을 중단하고, 이를 교정하기 위해 조치를 취하는 것을 제안하였다.

LSR은 하나의 얼굴신경 분지를 자극하였을 때, 그 신경에서 지배받는 근육 뿐 아니라, 같은 쪽 얼굴의 다른 얼굴신경 분지로부터 지배받는 근육에서 유발되는 파형을 말한다. 이는 HFS의 매우 특징적인 전기생리학적 이상 반응이고, HFS를 대상으로 한 기존의 많은 연구에서 MVD 중 LSR의 소실은 offending vessel 의 적절한 감압 및 수술 후 좋은 예후와 연관성이 높다고 알려져 있다.^20,21 이런 이유로, HFS 에 대한 MVD 중 LSR의 소실 혹은 진폭의 감소는 얼굴신경에 대한 offending vessel의 적절한 감압이 이루어졌음을 나타내는 지표로 사용되고 있다.^21-24 하지만, 몇몇 환자들은 MVD 중 offending vessel를 감압하기 전에 이미 LSR 이 소실되거나, 혹은 offending vessel을 충분히 감압 했음에도, LSR이 사라지지 않고 지속되는 경우가 있음을 보고하였고, 이런 이유로 적절한 감압이 이루어졌음을 의미하는 지표로서 LSR의 실제적인 가치에 대해 여전히 논란이 있다.^21,25,26

Z-L 반응 (ZLR)은 HFS에 MVD 수술을 할 때, LSR 과 더불어 offending vessel을 확인 및 감압 여부를 확인하는 검사방법으로, 이는 offending vessel의 벽을 전기로 자극할 때 유발되는 반응이다.^34,35 ZLR은 REZ에 위치한 offending vessel의 벽을 자극하여, 인접한 얼굴신경이 함께 자극되어 유발되는 근전도 반응이기에, offending vessel의 감압이 성공적으로 이루어졌을 경우, 바로 소실된다. 앞부분에서 언급했듯이, 일부 HFS 환자에서는 LSR이 offending vessel을 감압하기 전에 소실되거나, 반대로 충분한 감압이 시행했음에도 LSR이 지속적으로 관찰될 경우가 있다. 이런 경우 LSR만 단독으로 의존할 경우 IONM를 시행할 경우 offending 확인하거나, 충분한 감압 여부를 판단하는데 한계가 있다. 또한 일부 환자는 offending vessel이 1개 아닌 2개 이상일 수 있다. 이처럼 LSR를 이용하는데 한계가 있을 경우, MVD 시 ZLR를 병합하면, offending vessel를 보다 확실하게 확인하고, 감압을 시행할 수 있게 된다.