Background and Objectives : The etiology and pathophysiology of spasmodic dysphonia is yet unknown. This study was performed to determine if any laryngeal aerodynamic parameter distinguish the voice of patient diagnosed as having adductor spasmodic dysphonia from individuals with normal voice produc...
Background and Objectives : The etiology and pathophysiology of spasmodic dysphonia is yet unknown. This study was performed to determine if any laryngeal aerodynamic parameter distinguish the voice of patient diagnosed as having adductor spasmodic dysphonia from individuals with normal voice production and to investigate the pathophysiology of spasmodic dysphonia. Materials and Methods : fifteen women diagnosed as having adductor spasmodic dysphonia and fifteen normal control women participitated in this study Maximum phonation time, mean air flow rate, subglottic pressure, vocal efficiency, Vfo, NHR, VTI, FTRI, ATRI, Jitter percent, Shimmer percent were obtained from the participants using 'MDVP(multi-dimensional voice program)' of CSL(Computerized Speech lab, Kay Elemetrics, Co., Model No. 4300), and 'maximum sustained phonation' and 'IPIPI test' of AP II(Aerophone II, Kay Elemetrics, Co., Model 6800). Results : T-test statistical analysis revealed statistically different values for vocal efficiency, Vfo, NHR, MPT, litter percent, Shimmer percent between the spasmodic dysphonia group and the control group. Conclusions : Spasmodic dysphonia affects the ability of the laryngeal mechanism to function effectively. Results from our study demonstrate that certain aerodynamic and acoustic parameters distinguish adductor spasmodic dysphonia from normal voice.
Background and Objectives : The etiology and pathophysiology of spasmodic dysphonia is yet unknown. This study was performed to determine if any laryngeal aerodynamic parameter distinguish the voice of patient diagnosed as having adductor spasmodic dysphonia from individuals with normal voice production and to investigate the pathophysiology of spasmodic dysphonia. Materials and Methods : fifteen women diagnosed as having adductor spasmodic dysphonia and fifteen normal control women participitated in this study Maximum phonation time, mean air flow rate, subglottic pressure, vocal efficiency, Vfo, NHR, VTI, FTRI, ATRI, Jitter percent, Shimmer percent were obtained from the participants using 'MDVP(multi-dimensional voice program)' of CSL(Computerized Speech lab, Kay Elemetrics, Co., Model No. 4300), and 'maximum sustained phonation' and 'IPIPI test' of AP II(Aerophone II, Kay Elemetrics, Co., Model 6800). Results : T-test statistical analysis revealed statistically different values for vocal efficiency, Vfo, NHR, MPT, litter percent, Shimmer percent between the spasmodic dysphonia group and the control group. Conclusions : Spasmodic dysphonia affects the ability of the laryngeal mechanism to function effectively. Results from our study demonstrate that certain aerodynamic and acoustic parameters distinguish adductor spasmodic dysphonia from normal voice.
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문제 정의
이에 저자 등은 정상대조군과 연축성 발성장애 환자에 있어서 후두 공기역학적 양상을 조사, 비교하여 연축성 발성장애의 병태생리와 음성학적 특성을 규명하고자 하였다.
제안 방법
AP II(Aerophone II, Kay Elemetrics, Co., Model 6800)의 'IPIPI test'를 이용하여 정상대조군과 연축성 발성장애 환자군에서 /이피피 (ipipi)/를 평상시에 내는 것과 같은 높이와 크기, 작은 높이와 크기, 큰 높이와 크기에서 각각 발성하게 하여 mean airflow rate, subglottic pressure, mean air pressure, mean power, vocal efficiency의 값을 각각 측정하였다. 측정을 위해서는 압력감지 센서가 부착되어 있는 실리콘 튜브가 사용되었다(Fig.
Aerophone II의 maximum sustained phonation 검사를 통하여 발성시의 공기사용 측면을 분석하였다. 이를 위하여 채취된 발화 중 가장 지속시간이 길었던 시기의 발화를 선택하여 분석하였는데, 이때 자체 분석 프로그램을 통하여 최장발성지속시간(maximum phonation time, MPT)을 측정하였다.
그 후, 평상시의 발음으로 /이피피/를 약 1초간의 간격을 두어 발화하도록 하였으며, 이는 각 발성법마다(작은 높이와 크기, 정상높이와 크기 , 큰 높이와 크기) 2회씩 실시되었다. Maximum sustained phonation 검사시에는 같은 기기를 이용하여 숨을 충분히 들이마신 후 마스크를 얼굴에 밀착시키고 /아/를 최대한 길게 발성하도록 하였는데, 이는 동일한 방법으로 시행하였다. Fundamental frequency, noise to harmonic ratio (NHR), voice turbulence index(VTI), jitter, shimmer의 측정을 위하여 CSL (Computerized Speech Lab, Kay Elemetrics, Co.
2). 그 후, 평상시의 발음으로 /이피피/를 약 1초간의 간격을 두어 발화하도록 하였으며, 이는 각 발성법마다(작은 높이와 크기, 정상높이와 크기 , 큰 높이와 크기) 2회씩 실시되었다. Maximum sustained phonation 검사시에는 같은 기기를 이용하여 숨을 충분히 들이마신 후 마스크를 얼굴에 밀착시키고 /아/를 최대한 길게 발성하도록 하였는데, 이는 동일한 방법으로 시행하였다.
1). 마스크 안에 이 튜브를 삽입한 후 마스크를 얼굴에 밀착시키도록 하면서 센서가 부착되어 있는 튜브의 끝 부분이 입안의 가운데 빈 공간에 위치해 있도록 하였다(Fig. 2). 그 후, 평상시의 발음으로 /이피피/를 약 1초간의 간격을 두어 발화하도록 하였으며, 이는 각 발성법마다(작은 높이와 크기, 정상높이와 크기 , 큰 높이와 크기) 2회씩 실시되었다.
Aerophone II의 maximum sustained phonation 검사를 통하여 발성시의 공기사용 측면을 분석하였다. 이를 위하여 채취된 발화 중 가장 지속시간이 길었던 시기의 발화를 선택하여 분석하였는데, 이때 자체 분석 프로그램을 통하여 최장발성지속시간(maximum phonation time, MPT)을 측정하였다. 그리고, Aerophone II의 'IPIPI test'에서 자체 분석 프로그램을 통하여 각 발성시에 나타나는 평균 성문하압(mean subglottic pressure), 평균 호기류율(mean flow rate, MFR), 측정된 음의 강도(mean power), 평균 발성효율 (mean vocal efficiency), 평균압(mean air pressure, MAP)을 각각 측정하였다.
대상 데이터
검사의 대상이 된 환자군은 15명의 여성 연축성 발성장애 환자(나이 : 22〜35세)로 모두 신경질환, 정신질환, 구음장애 등의 병력이 없었고 수술적 치료나 이전에 보툴리눔독소 성대내 주입술을 시행받지 않은 사람으로 언어병리사와 이비인후과 전문의에 의해 videolaryngoscopy 또는 videostroboscopic examination을 이용해 내전형 연축성 발성장애로 진단받은 환자이며 정상대조군은 모두 15명의 여성으로(나이 : 21~33세) 병적인 성대 형태와 기능장애가 없는 사람을 대상으로 하였다.
, Model 6800)의 'IPIPI test'를 이용하여 정상대조군과 연축성 발성장애 환자군에서 /이피피 (ipipi)/를 평상시에 내는 것과 같은 높이와 크기, 작은 높이와 크기, 큰 높이와 크기에서 각각 발성하게 하여 mean airflow rate, subglottic pressure, mean air pressure, mean power, vocal efficiency의 값을 각각 측정하였다. 측정을 위해서는 압력감지 센서가 부착되어 있는 실리콘 튜브가 사용되었다(Fig. 1). 마스크 안에 이 튜브를 삽입한 후 마스크를 얼굴에 밀착시키도록 하면서 센서가 부착되어 있는 튜브의 끝 부분이 입안의 가운데 빈 공간에 위치해 있도록 하였다(Fig.
데이터처리
각각의 시도에 대한 연축성 발성장애 환자군과 정상인군의 평균과 표준편차를 구하였다. Paired t-test를 이용하여 연축성 발성장애 환자군과 정상인군의 독립된 변수 간의 차이를 구하였고 유의수준은 95%로하여 검증하였다.
각각의 시도에 대한 연축성 발성장애 환자군과 정상인군의 평균과 표준편차를 구하였다. Paired t-test를 이용하여 연축성 발성장애 환자군과 정상인군의 독립된 변수 간의 차이를 구하였고 유의수준은 95%로하여 검증하였다.
이를 위하여 채취된 발화 중 가장 지속시간이 길었던 시기의 발화를 선택하여 분석하였는데, 이때 자체 분석 프로그램을 통하여 최장발성지속시간(maximum phonation time, MPT)을 측정하였다. 그리고, Aerophone II의 'IPIPI test'에서 자체 분석 프로그램을 통하여 각 발성시에 나타나는 평균 성문하압(mean subglottic pressure), 평균 호기류율(mean flow rate, MFR), 측정된 음의 강도(mean power), 평균 발성효율 (mean vocal efficiency), 평균압(mean air pressure, MAP)을 각각 측정하였다.
음향학적 측면의 분석 중 음질에 대한 분석은 CSL의 MDVP의 자체 분석 프로그램을 이용하여 이루어졌다. 분석을 통하여 발성법이 나타내는 기본 주파수에 대한표준편차(standanrd deviation of fundamental frequency, VFo)와, 음도 변이율을 나타내는 jitter, 강도 변이를 나타내는 shimmer, 그리고 정상음-잡음 비율을 나타내는 NHR, VTI를 측정할 수 있었다.
이론/모형
Maximum sustained phonation 검사시에는 같은 기기를 이용하여 숨을 충분히 들이마신 후 마스크를 얼굴에 밀착시키고 /아/를 최대한 길게 발성하도록 하였는데, 이는 동일한 방법으로 시행하였다. Fundamental frequency, noise to harmonic ratio (NHR), voice turbulence index(VTI), jitter, shimmer의 측정을 위하여 CSL (Computerized Speech Lab, Kay Elemetrics, Co., Model No. 4300)의 'MDVP(Multidimensional Voice Program)'을 이용하였다. 모든 대상의 자료를 얻는 과정은 모두 조용한 방에서 편한 자세로 앉은 상태에서 실시하였다.
성능/효과
1) 아직까지 그 원인을 정확히 밝혀내지 못하고 있으며 과거에는 경직성 발성장애(spastic dysphonia)라고 불리어왔으나, 실제로 이 병을 가지고 있는 환자에서는 신경의 신경핵 상부의 병변에 의한 근육의 경직성(rigidity or spasticity)은 잘 볼 수 없고 근전도 검사상 추체장애와는 차이가 있으므로, 연축성(spasmodic)이라는 표현이 더 적절하다고 한다.2) 연축성 발성장애는 세 종류로 나뉘어지는데, 성대의 불수의적인 과내전(hyperadduction)에 의해 수시로 음성이 끊어지고 목을 조이는 듯한 거친 목소리가 나타나는 내전형(adductor type)과 성대의 불수의적인 과외전(hyperabduction)에 의해 간헐적으로 바람이 새는 듯한 쉰 목소리를 나타내는 외전형(abductor type) 그리고 혼합형(mixed type)으로 구분된다.
1) 아직까지 그 원인을 정확히 밝혀내지 못하고 있으며 과거에는 경직성 발성장애(spastic dysphonia)라고 불리어왔으나, 실제로 이 병을 가지고 있는 환자에서는 신경의 신경핵 상부의 병변에 의한 근육의 경직성(rigidity or spasticity)은 잘 볼 수 없고 근전도 검사상 추체장애와는 차이가 있으므로, 연축성(spasmodic)이라는 표현이 더 적절하다고 한다.2) 연축성 발성장애는 세 종류로 나뉘어지는데, 성대의 불수의적인 과내전(hyperadduction)에 의해 수시로 음성이 끊어지고 목을 조이는 듯한 거친 목소리가 나타나는 내전형(adductor type)과 성대의 불수의적인 과외전(hyperabduction)에 의해 간헐적으로 바람이 새는 듯한 쉰 목소리를 나타내는 외전형(abductor type) 그리고 혼합형(mixed type)으로 구분된다.3) 대부분의 환자가 내전형에 속하며, 내전형 연축성 발성장애는 발성 시에 성대가 너무 강하게 내전되어서 원활한 발성이 잘 안되고 음성의 크기를 조절하는데 어려움을 느끼며, pitch의 편향, hoarseness, strain을 가지는 질환이다.
2) 연축성 발성장애는 세 종류로 나뉘어지는데, 성대의 불수의적인 과내전(hyperadduction)에 의해 수시로 음성이 끊어지고 목을 조이는 듯한 거친 목소리가 나타나는 내전형(adductor type)과 성대의 불수의적인 과외전(hyperabduction)에 의해 간헐적으로 바람이 새는 듯한 쉰 목소리를 나타내는 외전형(abductor type) 그리고 혼합형(mixed type)으로 구분된다.3) 대부분의 환자가 내전형에 속하며, 내전형 연축성 발성장애는 발성 시에 성대가 너무 강하게 내전되어서 원활한 발성이 잘 안되고 음성의 크기를 조절하는데 어려움을 느끼며, pitch의 편향, hoarseness, strain을 가지는 질환이다.4)
평균압에 있어서도 역시 두 군간에 유의한 차이가 없었으며 이는 Woo 등4)의 보고와 같다. Vocal efficiency에 있어서는 정상인군에서 연축성 발성장애 환자군보다 유의 있게 높은 수치를 보였다. Vocal efficiency는 acoustic power와 aerodynamic power의 비로써 Schutte18)에 의하면 이는 'Acoustic power/average air flow * subglottic pressure'이다.
음향학적 측면의 분석 중 음질에 대한 분석은 CSL의 MDVP의 자체 분석 프로그램을 이용하여 이루어졌다. 분석을 통하여 발성법이 나타내는 기본 주파수에 대한표준편차(standanrd deviation of fundamental frequency, VFo)와, 음도 변이율을 나타내는 jitter, 강도 변이를 나타내는 shimmer, 그리고 정상음-잡음 비율을 나타내는 NHR, VTI를 측정할 수 있었다.
작은 크기의 /이피피/ 발성시의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency의 AP II 분석에 의한 음질 비교에서는 분석된 MFR, MAP, mean power는 양군에서 모두 정상크기의 /이피피/ 발성시의 수치보다 낮은 수치를 보였다. 여기서 분석된 연축성 발성장애 환자의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency 모두 정상인군과 의미 있는 차이를 보이지 않았다(p<0.05, Table 2). 여기서 특이할만한 결과는 적은 크기에서의 연축성 발성장애 환자군의 vocal efficiency가 정상 크기에서의 vocal efficiency보다 높으며 정상인군의 vocal efficiency와 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다는 것이다.
큰 크기의 /이피피/ 발성시의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency의 Aerophone II 분석에 의한 음질 비교에서는 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency 정상인군과 연축성 발성장애군 모두 정상크기의 /이피피/의 결과보다 높은 수치를 보였다. 여기서 분석된 연축성 발성장애 환자의 MFR, MAP, mean power는 정상크기의 분석결과와 같이 정상인군과 의미 있는 차이를 보이지 않았으나(p>0.05) 정상인군의 vocal efficiency는 연축성 발성장애 환자군의 것보다 높은 수치를 나타내었다(p<0.05, Table 3)
05, Table 2). 여기서 특이할만한 결과는 적은 크기에서의 연축성 발성장애 환자군의 vocal efficiency가 정상 크기에서의 vocal efficiency보다 높으며 정상인군의 vocal efficiency와 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다는 것이다. 이는 아마도 연축성 발성장애 환자가 증상 경감을 위하여 작은 크기의 목소리를 사용하는 것6)과 임상 연관시킬 수 있을 것이다
연축성 발성장애 환자와 정상대조군에서 음성언어분석 결과를 비교상 vocal efficiency, VFo, NHR, jitter, shimmer에서는 통계학적으로 유의한 차이를 보였으며 이러한 지표들은 연축성 발성장애 환자의 치료 후 기능적 추적검사와 병리생태를 규명하는데 있어서 유용할 것이다.
05). 음의 strainedness를 나타내는 지표인 VFo와 음의 roughness를 나타내는 지표인 NHR의 경우 연축성 발성장애의 경우 각각 18.32, 0.2523으로 정상인군의 1.24, 0.1244보다 의미 있는 높은 수치를 보였다(p〈0.05). VTI의 경우는 두 군간의 의미 있는 차이를 보이지는 않았다(p>0.
이번 실험의 결과로 정상인과 연축성 발성장애 환자의 발성의 음성학 검사상(vocal efficiency, VFo, NHR, jitter, shimmer)의 차이를 볼 수 있었다. 그러나 다른 음성학 검사상의 결과(mean flow rate, mean air pressure, mean power, MPT, VTRI, FTRI, VTI)에서는 통계학적으로 차이를 보이지 않았다.
에 의하면 air flow rate는 정상범위보다 낮은것으로 되어 있다고 보고되었다. 이번 연구에 있어서의 연축성 발성장애 환자의 air flow rate는 정상인군보다 낮은 것으로 나타났으나 통계학적으로는 의미가 없었다. Randall 등17)에 의하면 성문하압과 성문저항은 연축성 발성장애의 병의 중증 정도를 나타내는 중요한 지표로서(Glottic resistance=Subglottic pressure/Air flow), 연축성 발성장애 환자에 있어 이를 직접적인 방법으로 측정하여 이 지표들이 증가되어 있음을 실험적으로 증명하였다.
작은 크기의 /이피피/ 발성시의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency의 AP II 분석에 의한 음질 비교에서는 분석된 MFR, MAP, mean power는 양군에서 모두 정상크기의 /이피피/ 발성시의 수치보다 낮은 수치를 보였다. 여기서 분석된 연축성 발성장애 환자의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency 모두 정상인군과 의미 있는 차이를 보이지 않았다(p<0.
정상인군과 연축성 발성장애군에서의 'MDVP'를 이용한 공기역학적, 음성학적 분석 결과에서는 분석된 연축성 발성장애의 MPT가 평균 15.08초이었고, 정상인군은 평균 20.30초로 정상인군에서 긴 수치를 보였으나 통계학적으로 의미 없었다(p>0.05). 음의 strainedness를 나타내는 지표인 VFo와 음의 roughness를 나타내는 지표인 NHR의 경우 연축성 발성장애의 경우 각각 18.
정상크기의 /이피피/ 발성시의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency의 AP II 분석에 의한 음질 비교결과, 여기서 분석된 연축성 발성장애 환자의 MFR, MAP, mean power는 정상인군과 의미 있는 차이를 보이지 않았으나 정상인군의 vocal efficiency는 연축성 발성장애 환자군의 것보다 통계학적으로 유의 있게 높은 수치를 나타내었다(p<0.05, Table 1).
큰 크기의 /이피피/ 발성시의 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency의 Aerophone II 분석에 의한 음질 비교에서는 MFR, MAP, mean power, vocal efficiency 정상인군과 연축성 발성장애군 모두 정상크기의 /이피피/의 결과보다 높은 수치를 보였다. 여기서 분석된 연축성 발성장애 환자의 MFR, MAP, mean power는 정상크기의 분석결과와 같이 정상인군과 의미 있는 차이를 보이지 않았으나(p>0.
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