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문제 정의
- 본 연구에서는 경직형 마비말장애 환자들의 조음기관의 운동 협응 능력과 호흡과 후두의 조절 능력을 알아보기 위하여 음절의 교대 운동과 모음의 연장발성을 컴퓨터 음향분석기를 사용하여 정량적으로 평가하였으며, 그 결과를 경직형 마비말장애의 말 운동 조절 능력과 중증도에 관한 진단적인 정보로 제공하고 적절한 치료 계획의 수립과 치료 중재에 도움이 되는 기초 자료 수집에 목적이 있다.
제안 방법
- MSP의 Diadochokinetic rate을 사용하여 음절의 교대운동속도(DDKavr)와 음절 반복의 규칙성을 나타내는 교대운동 주기의 표준 편차(DDKsdp), 음절을 반복하는 주기 동안 일정한 속도를 유지할 수 있는지를 평가하는 교대운동 주기의 변화(DDKjit), 음절 강도(DDKsla)와 강도의 표준 편차 (DDKsdi)를 구하였다. 음절 길이(syllable duration)와 에너지를 분석하기 위해서는 MSP로 저장된 무의미 음절(CV: /pa/)을 Multi-Speech model 3700의 광대역 스펙트로그램 창에서 첫 음절이 관찰되는 부분을 시작으로 2 초 동안 반복한 음절 중 중간 부분 5개 각각의 음절 길이를 측정한 후 음절의 평균값과 에너지를 구하였다.
- 최대 발성 시간은 안정 된 자세에서 모음 /a/를 최대한 길게 발성하게 하여 3 회에 걸쳐 반복 측정하였으며, 음질의 평가는 연장 모음 /a/를 발화하도록 하였다. 녹음 환경은 조용한 방에서 콘덴서 마이크(GnS, Model GP-1000)의 위치를 대상자의 입으로부터 측면 아래쪽 15 cm 떨어진 곳에 고정하여 녹음하였다.
- 20)이였다. 마비말장애의 중증도를 결정하기 위해 3 년 이상의 임상 경험이 있는 2 명의 언어치료사가 문장 읽기나 자발화를 녹음한 말 샘플을 듣고 전사하게 하였다. 명료도의 정도를 결정하기 위해 전체 발화한 음절수로 정확하게 전사한 음절을 나누어 명료도가 60%-80%인 중증도 대상자로 선정하였으며 마비말장애 환자의 특성은 다음과 같다(<표 1>).
- 본 연구는 모음의 연장 발성과 교대 운동의 음향학적인 분석을 통해 경직형 마비말장애 환자의 조음기관 운동의 협응 능력, 호흡과 후두의 조절 능력에 관한 음향학적인 특징을 비교 분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- MSP의 Diadochokinetic rate을 사용하여 음절의 교대운동속도(DDKavr)와 음절 반복의 규칙성을 나타내는 교대운동 주기의 표준 편차(DDKsdp), 음절을 반복하는 주기 동안 일정한 속도를 유지할 수 있는지를 평가하는 교대운동 주기의 변화(DDKjit), 음절 강도(DDKsla)와 강도의 표준 편차 (DDKsdi)를 구하였다. 음절 길이(syllable duration)와 에너지를 분석하기 위해서는 MSP로 저장된 무의미 음절(CV: /pa/)을 Multi-Speech model 3700의 광대역 스펙트로그램 창에서 첫 음절이 관찰되는 부분을 시작으로 2 초 동안 반복한 음절 중 중간 부분 5개 각각의 음절 길이를 측정한 후 음절의 평균값과 에너지를 구하였다. 음절의 길이는 폐쇄의 터짐이 시작되는 부분에서 모음의 포먼트가 끝나는 부분까지를 측정하였다(<그림 1>).
- 음절의 길이는 폐쇄의 터짐이 시작되는 부분에서 모음의 포먼트가 끝나는 부분까지를 측정하였다().
- 교대운동(alternate motion)을 측정하기 위해서는 녹음 전 3 회의 반복 훈련을 실시 한 후 8 초동안 /pa/를 최대한 빠른 속도로 반복하게 하였다. 최대 발성 시간은 안정 된 자세에서 모음 /a/를 최대한 길게 발성하게 하여 3 회에 걸쳐 반복 측정하였으며, 음질의 평가는 연장 모음 /a/를 발화하도록 하였다. 녹음 환경은 조용한 방에서 콘덴서 마이크(GnS, Model GP-1000)의 위치를 대상자의 입으로부터 측면 아래쪽 15 cm 떨어진 곳에 고정하여 녹음하였다.
- 최대발성시간(maximum phonation time)은 모음/a/를 최대한 길게 발성한 수행시간을 대상자의 산출 능력으로 측정하였으며, 음질의 평가는 MDVP로 발성의 강도가 관찰되는 시작과 끝부분 중 안정화된 중간 부분의 3초 구간을 정하여 음성 값으로 분석하였다. 측정 변수는 기본 주파수(Fo)와 기본 주파수의 표준 편차(sdFo), 기본 주파수의 최소-최대 범위, 단기간 기본 주파수 변이인 jitter 와 기본 주파수의 상대적인 표준 편차를 나타내는 장기간 기본 주파수 변이인 vFo, 단기간 강도 변이인 shimmer와 음성 강도변이에 대한 상대적인 표준 편차를 나타내는 장기간 강도 변이인 vAm, 소음 관련 파라미터인 NHR과 VTI, SPI를 구하였다.
- 최대발성시간(maximum phonation time)은 모음/a/를 최대한 길게 발성한 수행시간을 대상자의 산출 능력으로 측정하였으며, 음질의 평가는 MDVP로 발성의 강도가 관찰되는 시작과 끝부분 중 안정화된 중간 부분의 3초 구간을 정하여 음성 값으로 분석하였다. 측정 변수는 기본 주파수(Fo)와 기본 주파수의 표준 편차(sdFo), 기본 주파수의 최소-최대 범위, 단기간 기본 주파수 변이인 jitter 와 기본 주파수의 상대적인 표준 편차를 나타내는 장기간 기본 주파수 변이인 vFo, 단기간 강도 변이인 shimmer와 음성 강도변이에 대한 상대적인 표준 편차를 나타내는 장기간 강도 변이인 vAm, 소음 관련 파라미터인 NHR과 VTI, SPI를 구하였다.
대상 데이터
- 대조군으로는 신경계 질환, 후두 질환, 조음기관 관련 질환 등의 과거 병력이 없는 비슷한 연령대의 정상 성인 15 명(평균 연령: 57.4±5.56)으로 남자 8 명(평균 연령:56.7±5.28)과 여자 7 명(평균 연령: 58.1±6.20)이였다.
- 명료도의 정도를 결정하기 위해 전체 발화한 음절수로 정확하게 전사한 음절을 나누어 명료도가 60%-80%인 중증도 대상자로 선정하였으며 마비말장애 환자의 특성은 다음과 같다().
- 연구 대상은 뇌손상의 발병이 6 개월 이상 경과하고 MMSE 검사에서 25/30 점 이상의 점수와, 말 실행증 및 실어증이 없고 언어치료를 받은 경험이 없는 자로 임상의에 의해 경직형 마비말장애로 진단 받은 환자 10 명(평균 연령: 58.5±7.04)으로 남자 6 명(평균 연령: 58.5±6.15)과 여자 4 명 (평균 연령: 58.5±9.25)이였다.
데이터처리
- 자료의 통계 처리는 SPSS통계 프로그램(Version 12.0)을 이용하여 분석하였으며 두 집단 간, 동일한 성별의 두 집단 간의 유의 검정은 비모수 맨 휘트니 U의 검정(Mann-Whitney U-test)방법을 사용하여 비교하였다. 통계처리는 0.
이론/모형
- 교대운동은 Motor Speech Profile model 5141의 Diadochokinetic rate을 사용하여 정량적인 분석을 하였으며, 발성 및 호흡 능력의 평가는 Multi-Speech model 3700을 사용하였다. 음질의 평가는 MDVP model 5105(Kay Elemetrics, USA, 1993)를 사용하여 다항목적 분석을 하였으며, 표본율은 각각 11025 Hz 및 44100 Hz로 선택 한 후 음성 파일로 저장하였다.
- 교대운동은 Motor Speech Profile model 5141의 Diadochokinetic rate을 사용하여 정량적인 분석을 하였으며, 발성 및 호흡 능력의 평가는 Multi-Speech model 3700을 사용하였다. 음질의 평가는 MDVP model 5105(Kay Elemetrics, USA, 1993)를 사용하여 다항목적 분석을 하였으며, 표본율은 각각 11025 Hz 및 44100 Hz로 선택 한 후 음성 파일로 저장하였다.
성능/효과
- DDKavr와 DDKsdp, DDKjit는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .05).
- DDKavr은 경직형 집단이 초당 3.75 회로 정상 집단의 6.12 회보다 느렸으며, DDKsdp와 DDKjit는 경직형 집단이 정상 집단에 비해 높았다. DDKavr와 DDKsdp, DDKjit는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .
- 05). 기본 주파수의 최소-최대 범위는 경직형 집단이 130～175 Hz로 정상 집단의 156～179 Hz에 비해 차이가 크게 나타났다. 단기간 주파수 변이인 jitter는 정상 집단이 0.
- 넷째, SdFo와 주파수 변이인 jitter, vFo는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.
- 다섯째, 강도 변이인 shimmer, vAm과 소음 관련 파라미터인 NHR은 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.
- 단기간 강도 변이인 shimmer는 정상 집단에서 2.81%, 경직형 집단은 7.69%로 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다. 장기간 강도 변이인 vAm은 정상 집단에서 11.
- 두 집단 간의 음절 길이는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .05).
- 둘째, 경직형 집단의 음절 길이는 길었고, 평균 에너지는 작았으며 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.셋째, 최대발성시간은 경직형 집단이 짧았으며, 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.
- 4 Hz에 비해 차이가 크게 나타났으며, sdFo는 정상 집단에 비해 유의미하게 높았다. 또한 jitter와 vFo도 경직형 집단이 3.49%, 4.71%로 정상 집단에 비해 유의미하게 높았으며, MDVP 메뉴얼(Kay Elemetrics, 1993)에서 제시하는 정상 수치 1.04%, 1.10%보다 높았다. 이러한 결과는 연장 발성 동안 기본 주파수의 불안정성이 증가되었다는 것을 나타내며, 음도 조절의 어려움과 관계가 있다.
- 본 연구에서도 음절 반복의 규칙성을 나타내는 DDKsdp의 값은 정상 집단보다 높아 불규칙성이 비정상적으로 증가하였으며, DDKjit도 정상 집단 보다 유의미하게 높아 음절을 반복하는 동안 불규칙적인 속도의 변화를 나타냈다. 또한 음절 반복 동안의 음절 강도는 경직형 집단이 약 2.5 dB 정도 낮았고, DDKsdi는 정상 집단보다 유의미하게 높아 강도의 변화가 증가하였다. 이와 같이 음절의 반복 속도와 규칙성은 발성과 호흡 그리고 조음 기관의 협응을 필요로 하는데 경직형 마비말장애는 말 산출 관련 근육의 약화나 위축으로 말 운동 속도가 저하되었다는 것을 알 수 있었다.
- 그러나 Kent 등(2003)에 의하면 파킨슨 질환과 같은 저운동형 마비말장애에서는 NHR, VTI, SPI의 값이 비정상적인 경우는 드물다고 하며, 일측성 상부 운동 신경형 마비말장애의 경우도 소음 관련 파라미터에서 비정상적인 변화가 없었다고 한다. 본 연구에서 NHR은 경직형 집단이 0.21로 MDVP 메뉴얼에서 제시하는 정상 수치 0.19보다 높았다. 이러한 결과에서 경직형 마비말장애는 호흡과 후두 조절 능력에 어려움이 있다는 것을 알 수 있었다.
- 음성 강도의 규칙성을 평가하는 shimmer는 기식성과 상관관계가 있다(Dejonckere et al, 1998; Wendahl, 1966). 본 연구에서 shimmer와 vAm은 경직형 집단이 7.69%, 20.73%으로 정상 집단의 2.81%, 11.75%에 비해 유의미하게 높았으며, MDVP에서 제시한 shimmer 정상 수치인 3.81%보다 높았다. 이와 같이 강도는 호흡 기관과 후두 조절의 협응에 의해 이루어지는데 경직형 마비말장애는 신경계의 손상으로 호흡근의 조절이 어려워 호흡의 약화와 후두 근육의 불협응에 의해 소리를 내므로 불규칙성이 비정상적으로 높게 나타난 것으로 보인다.
- 0% 이하라고 하였다. 본 연구에서 기본 주파수 범위는 경직형 집단이 130.19 Hz～175.9 Hz로, 정상 집단의 156.48 Hz～179.4 Hz에 비해 차이가 크게 나타났으며, sdFo는 정상 집단에 비해 유의미하게 높았다. 또한 jitter와 vFo도 경직형 집단이 3.
- , 2004)에 의하면 마비말장애의 평균 반복 속도는 정상보다 느리다고 하였다. 본 연구에서는 경직형 집단과 정상 집단의 교대 운동을 비교한 결과, 경직형 집단의 교대 운동의 평균 반복 속도는 3.83회로 정상 집단의 6.15 회보다 느렸으며 이러한 결과는 선행 연구 결과와 일치하였다.
- 최대발성시간은 호흡 및 발성 체계의 이상을 평가하는 것으로 발성 지속의 최대 수행 능력을 측정하며 성문 호기가 효율적으로 음성의 음원으로 변환되는가를 정량적으로 추정 할 수 있다 (Sawashima, 1966). 본 연구에서는 경직형 집단이 4.80 초로 정상 집단의 11.2 초에 비해 짧고, 두 집단 간에 유의한 차이가 있었는데 이는 호흡 근육의 약화나 경직으로 말을 산출하는데 필요한 호흡의 공급이 감소되어 나타난 것으로 보인다. 이러한 결과는 정상 집단에 비해 경직형 마비말장애의 최대발성시간이 짧았다는 선행 연구(Wit et al, 1993, 1994) 결과와 일치한다.
- Tjaden & Watling(2003)에 의하면 마비말장애 그룹의 평균 최대 에너지와 최소 에너지는 정상 그룹보다 작아 유의한 차이가 있으며, 교대운동속도 과제의 에너지는 정상 집단으로부터 마비말장애 집단을 구별하는데 유용하다고 하였다. 본 연구에서도 마비말장애 집단의 평균 에너지는 43.81 dB로 정상 집단의 50.87 dB보다 작았으며, 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다. 또한 최대 에너지와 최소 에너지는 정상 집단보다 작았으며, 이들 사이의 범위도 경직형 집단은 24.
- 또한 음절의 강도에서도 유의미하게 감소하였으며, 음절 반복 동안의 음절 강도의 변화(DDKsdi)도 증가하였다고 한다. 본 연구에서도 음절 반복의 규칙성을 나타내는 DDKsdp의 값은 정상 집단보다 높아 불규칙성이 비정상적으로 증가하였으며, DDKjit도 정상 집단 보다 유의미하게 높아 음절을 반복하는 동안 불규칙적인 속도의 변화를 나타냈다. 또한 음절 반복 동안의 음절 강도는 경직형 집단이 약 2.
- , 2004; Ziegler & von Cramon, 1986)에서도 정상 집단에 비해 마비말장애 그룹이 더 길었다고 하였다. 본 연구에서도 정상 집단에 대한 평균 음절 길이(75.8 ms)보다 경직형 마비말장애 집단에서의 평균 음절 길이(146.2 ms)가 유의미하게 길었으며, 경직형 집단의 음절 길이는 최대 241.85 ms에서 최소 78.19 ms까지 차이가 크게 나타났다. 이와 같이 음절의 길이가 길다는 것은 조음기관의 조절이 느리다는 것을 알 수 있으며, 이러한 음절 길이의 분석을 통해 청지각적인 평가에서 얻을 수 없는 정보를 제공 받을 수 있을 것이다.
- 둘째, 경직형 집단의 음절 길이는 길었고, 평균 에너지는 작았으며 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.셋째, 최대발성시간은 경직형 집단이 짧았으며, 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.
- 소음 관련 파라미터인 NHR은 정상 집단이 0.12, 경직형 집단이 0.21로 두 집단 간에 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 경직형 여자 집단과 정상 여자 집단을 비교한 결과에서도 유의한 차이가 있었다(p < .05).
- 음절 길이를 비교한 결과, 경직형 집단은 146.2 ms로 정상 집단의 75.8 ms에 비해 길었다. 두 집단 간의 음절 길이는 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .
- 5 ms 더 길었다. 음절에 대한 평균 에너지는 경직형 집단이 43.8 dB로 정상 집단의 50.8 dB 보다 낮았으며, 최소 에너지는 경직형 집단이 24.51 dB로 정상 집단의 33.31 dB에 보다 낮았다. 평균 에너지와 최소 에너지는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .
- 19보다 높았다. 이러한 결과에서 경직형 마비말장애는 호흡과 후두 조절 능력에 어려움이 있다는 것을 알 수 있었다.
- 이상의 결과를 종합해 보면 경직형 마비말장애는 조음기관의 운동 협응 능력이 떨어져 교대운동 속도가 느리고 불규칙적이며, 음절의 길이가 길었다. 또한 호흡과 후두의 조절 능력의 저하로 에너지의 감소와 음질의 변화가 있었다.
- 5 dB 정도 낮았고, DDKsdi는 정상 집단보다 유의미하게 높아 강도의 변화가 증가하였다. 이와 같이 음절의 반복 속도와 규칙성은 발성과 호흡 그리고 조음 기관의 협응을 필요로 하는데 경직형 마비말장애는 말 산출 관련 근육의 약화나 위축으로 말 운동 속도가 저하되었다는 것을 알 수 있었다.
- 첫째, 음절의 교대운동 속도(DDKavr), 교대운동 주기의 표준 편차(DDKsdp)와 교대운동 주기의 변화(DDKjit), 음절 강도(DDKsla)와 강도의 표준 편차(DDKsdi)는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었다.
- 최대발성시간은 경직형 집단이 4.8 초로 정상 집단의 11.2 초에 비해 짧았으며, 두 집단을 비교한 결과 통계적으로 유의한 차이가 있었고, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p< .05).
- 평균 에너지와 최소 에너지는 두 집단 간에 유의한 차이가 있었으며, 동일한 성별의 두 집단 간에도 유의한 차이가 있었다(p < .05).
후속연구
- 또한 호흡과 후두의 조절 능력의 저하로 에너지의 감소와 음질의 변화가 있었다. 따라서 교대 운동과 발성에 관한 음향학적 파라미터들의 평가는 경직형 마비말장애의 말 특성을 반영하는데 유용하며 중증도와 치료 프로그램을 결정하는데 많은 정보를 줄 것이다.
- 향후 연구에서는 경직형 마비말장애 연구 결과의 타당성을 위해 많은 수를 대상으로 하여 정량적인 지침을 만들어야 할 것이며, 다른 유형의 마비말장애와 구별할 수 있도록 여러 유형의 마비말장애와 비교 분석하는 것이 필요하다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.