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문제 정의
- 8) 몇몇 연구에서 스펙트로그램에서 두 질환간의 특징적인 차이가 보고되었으며,9) 그 특성으로 갑작스런 음성의 끊김(abrupt voicebreaks), 불규칙하고 넓은 수직적 간격(irregular wide spacedvertical striations), 선명한 포먼트(well defined formants), 고주파수 대역의 스펙트럼 잡음(high frequency spectralnoise)에서 나타났다고 보고하였다.8,10) 이에 저자들은 ADSD와 MTD를 진단할 때 스펙트로그램 분석이 시각적이고 세부적인 정보를 제공하여 보다 정확하고 세부적인 정보를 제공해줄 수 있는지 알아보고자 ADSD와 MTD로 진단 받은 환자들을 대상으로 그 특성을 살펴 보았다.
제안 방법
- 고주파수의 대역의 스펙트럼 잡음 정도는 쉰 소리로 인하여 고주파수 대역에서 잡음이 형성된 것을 의미한다.10) 이러한 정의를 기준으로 4가지 항목에 대해 스펙트로그램을 통해 평가를 실시하였다(Figs, 1, 2). 수집된 자료는 통계분석 프로그램 Statistical package for the socialsciences(SPSS, version12.
- ADSD는 청지각적 특징으로 음성일탈과 쥐어짜는 음질, 일시적으로 정상적인 음성을 보이거나 비구어적인 발성 또는 고음에서 개선된 음질을 보이는 경우에 진단하였다.11) MTD는 비구어 발성 또는 높은 음도로 발성 할 때 음질의 개선이 없으며 짧은 기간의 음성치료로 음질의 개선을 보이고 과도한 후두긴장을 동반한 경우로 진단하였다. 대상자중 ADSD군은 17명이며 평균 나이는 45.
- 2015년 1월부터 2017년 6월까지 본원 이비인후과를 내원하여 전반적인 음성평가를 통해 이비인후과 전문의와 음성언어 치료사에 의해 ADSD와 MTD로 진단받은 총 37명을 대상으로 하였다. ADSD는 청지각적 특징으로 음성일탈과 쥐어짜는 음질, 일시적으로 정상적인 음성을 보이거나 비구어적인 발성 또는 고음에서 개선된 음질을 보이는 경우에 진단하였다.11) MTD는 비구어 발성 또는 높은 음도로 발성 할 때 음질의 개선이 없으며 짧은 기간의 음성치료로 음질의 개선을 보이고 과도한 후두긴장을 동반한 경우로 진단하였다.
- 음향학적 평가는 Computerized Speech Lab(Model 4500 ; Kaypentax, USA)의 MDVP(Multi-dimensional Voice Program)을 이용하여 실시하였으며 Jitter, Shimmer 값을 평가 하였다. 대상자의 입과 마이크의 거리를 약 10 cm로 조정하고 최대한 안정된 자세에서 /a/ 모음을 5초동안 연장 발성하여 안정된 구간 1.5 초를 잘라 분석하였다.
- 두 질환의 특성을 살펴보는 방법 중 스펙트로그램 분석이 있으며 청지각적 평가나 임상적 평가에서 두 질환을 변별하기에 충분치 않은 경우에 중요한 정보를 제공해준다.8) 몇몇 연구에서 스펙트로그램에서 두 질환간의 특징적인 차이가 보고되었으며,9) 그 특성으로 갑작스런 음성의 끊김(abrupt voicebreaks), 불규칙하고 넓은 수직적 간격(irregular wide spacedvertical striations), 선명한 포먼트(well defined formants), 고주파수 대역의 스펙트럼 잡음(high frequency spectralnoise)에서 나타났다고 보고하였다.
- 스펙트로그램 자료 수집은 Computerized Speech Lab을 이용하였고 환자들에게 /a/ 모음을 발성하게 하여 광역대 스펙트로그램(11,250 Hz)으로 분석하였으며 2명의 언어치료사가 blind test로 평가하였다. 스펙트로그램 평가는 4점 척도(0~3점)로 갑작스런 음성 끊김, 불규칙하고 넓은 수직간격, 고주파수 대역의 스펙트럼 잡음 정도는 ‘0점 : clear, 1점 : mild, 2점 : moderate, 3점 : severe’로, 선명한 포먼트는 ‘0점 : absent, 1점 : mild, 2점 : well-defined, 3점 : excessive’로 평가하였다.
- 스펙트로그램 평가는 4점 척도(0~3점)로 갑작스런 음성 끊김, 불규칙하고 넓은 수직간격, 고주파수 대역의 스펙트럼 잡음 정도는 ‘0점 : clear, 1점 : mild, 2점 : moderate, 3점 : severe’로, 선명한 포먼트는 ‘0점 : absent, 1점 : mild, 2점 : well-defined, 3점 : excessive’로 평가하였다.
- 스펙트로그램 평가는 4점 척도(0~3점)로 갑작스런 음성 끊김, 불규칙하고 넓은 수직간격, 고주파수 대역의 스펙트럼 잡음 정도는 ‘0점 : clear, 1점 : mild, 2점 : moderate, 3점 : severe’로, 선명한 포먼트는 ‘0점 : absent, 1점 : mild, 2점 : well-defined, 3점 : excessive’로 평가하였다. 평가자에게는 4가지 항목에 대한 정의와 기준에 대한 교육을 실시하였고 예시를 제공하여 실험 전 충분한 예비평가를 진행하였다.
대상 데이터
- 2015년 1월부터 2017년 6월까지 본원 이비인후과를 내원하여 전반적인 음성평가를 통해 이비인후과 전문의와 음성언어 치료사에 의해 ADSD와 MTD로 진단받은 총 37명을 대상으로 하였다. ADSD는 청지각적 특징으로 음성일탈과 쥐어짜는 음질, 일시적으로 정상적인 음성을 보이거나 비구어적인 발성 또는 고음에서 개선된 음질을 보이는 경우에 진단하였다.
- 11) MTD는 비구어 발성 또는 높은 음도로 발성 할 때 음질의 개선이 없으며 짧은 기간의 음성치료로 음질의 개선을 보이고 과도한 후두긴장을 동반한 경우로 진단하였다. 대상자중 ADSD군은 17명이며 평균 나이는 45.5세로 모두 여자였으며, MTD군은 20명으로 여자는 8명, 남자는 12명으로 평균나이는 54.6세였다(Table 1).
데이터처리
- 0, Chicago, IL)로 분석하였다. 각 항목에 대하여 두 집단 간의 차이는 독립 표본 t-검증(independent sample t-test)을 실시하였고 통계 검정상 p-value＜0.05를 유의한 것으로 간주하였다. 평가자간-내 신뢰도를 측정하기 위해 피어슨 상관계수(pearson r correlation)로 분석하였다.
- 두 환자군에서 청지각적 평가는 GRBAS scale을 이용하여 2인의 언어 치료사가 0점에서 3점까지 4점 척도(0 : clear, 1 : mild, 2 : moderate, 3 : severe)로 평가하였고, 점수가 높을수록 음성장애의 문제가 심한 정도를 의미한다. 음향학적 평가는 Computerized Speech Lab(Model 4500 ; Kaypentax, USA)의 MDVP(Multi-dimensional Voice Program)을 이용하여 실시하였으며 Jitter, Shimmer 값을 평가 하였다.
- 10) 이러한 정의를 기준으로 4가지 항목에 대해 스펙트로그램을 통해 평가를 실시하였다(Figs, 1, 2). 수집된 자료는 통계분석 프로그램 Statistical package for the socialsciences(SPSS, version12.0, Chicago, IL)로 분석하였다. 각 항목에 대하여 두 집단 간의 차이는 독립 표본 t-검증(independent sample t-test)을 실시하였고 통계 검정상 p-value＜0.
- 두 환자군에서 청지각적 평가는 GRBAS scale을 이용하여 2인의 언어 치료사가 0점에서 3점까지 4점 척도(0 : clear, 1 : mild, 2 : moderate, 3 : severe)로 평가하였고, 점수가 높을수록 음성장애의 문제가 심한 정도를 의미한다. 음향학적 평가는 Computerized Speech Lab(Model 4500 ; Kaypentax, USA)의 MDVP(Multi-dimensional Voice Program)을 이용하여 실시하였으며 Jitter, Shimmer 값을 평가 하였다. 대상자의 입과 마이크의 거리를 약 10 cm로 조정하고 최대한 안정된 자세에서 /a/ 모음을 5초동안 연장 발성하여 안정된 구간 1.
- 05를 유의한 것으로 간주하였다. 평가자간-내 신뢰도를 측정하기 위해 피어슨 상관계수(pearson r correlation)로 분석하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 두 집단의 청지각적 평가는 Hirano13)가 도입한 GRBAS scale 을 이용하였으며 음향학적 평가로 Jitter와 Shimmer를 측정하였다. 성대 진동 시 주기와 주기 사이의 기간이나 주기와 주기 사이의 강도의 변이성을 가질 수 있는데 시간 측면에서 주기간 길이의 변동을 Jitter, 연속적인 성대 진동시 주기간 강도의 변동을 Shimmer이라고 하며14) 성대 진동이 얼마나 비주기적인지 정도를 객관적으로 측정할 수 있다.
성능/효과
- 1,2) 연축성 발성 장애는 세 종류로 나뉘어지는데 성대의 불수의적인 과내전에 의해 수시로 음성이 끊어지고 목을 조이는 듯한 거친 목소리가 나타나는 내전형과 성대의 불수의적인 과외전에 의해 간헐적으로 바람이 새는 듯한 목소리를 나타내는 외전형 그리고 혼합형으로 구분 된다.5) 대부분의 환자가 내전형에 속하며 내전형 연축성 발성 장애는 발성 시에 성대가 너무 강하게 내전되어서 원활한 발성이 잘 안되고 음성의 크기를 조절하는데 어려움을 느끼며 음성단절과 노력성 음성(strained voice), pitch의 편향, 애성(hoarseness) 등의 특징적인 음성을 보인다.
- 5) 주로 음성의 오용과 남용으로 인하여 발생하며4) 해부학적이나 신경학적인 후두 구조는 정상이지만 지나친 근긴장으로 병리적인 음성이 나타나고,4,5) 치료는 후두 마사지와 음성 치료가 근간이 된다.
- 8) 스펙트로그램 분석을 통하여 ADSD와 MTD의 특성을 ‘갑작스런 음성의 끊김’, ‘불규칙하고 넓은 수직적 간격’, ‘선명한 포먼트’, ‘고주파수 대역의 스펙트럼 잡음’ 정도를 기준으로 구분할 수 있다.
- ADSD 군에서 평가한 Jitter, Shimmer 값의 평균은 각각 2.09±1.40점, 6.6±3.39점이며 MTD 군에서의 평가한 Jitter, Shimmer 값의 평균은 각각 6.6±3.39점, 5.88±3.28점으로 두 집단간 유의한 통계적 차이는 없었다(P=0.625, p=0.516)(Table 2).
- ADSD군에서 평가한 GRBAS scale의 평균은 1.94±0.392점이며 MTD 군에서의 평균은 2.05±0.34점이었다.
- 스펙트로그램 분석에서 두 집단 모두 ‘갑작스런 음성 끊김’을 관찰할 수 있었고 ADSD군이 MTD군에 비해 높은 결과를 보였으며 통계적으로도 유의한 차이가 있었다. 따라서 두 질환을 구분할 때 주요한 기준이 되는 특징이 음성 끊김(phonatory breaks)이며, 이를 스펙트로그램 상에서도 시각적으로 확인 할 수 있었다. Roy 등10)의 연구에서는 ADSD보다는 적지만 MTD에서도 문장 산출 동안 음성 끊김을 보였다고 하였다.
- 내전근 경련(adductor spasm)으로 인한 쥐어짜고 조이는 발성(strained strangled voice)과 관련 지을 수 있는 부분으로 MTD군에 비해 ADSD군에서 더 저명하게 관찰 되었다. 따라서 청지각적으로 힘을 주고 조이는 발성양상이 스펙트로그램에서는 수직적 간격이 넓고 비주기적인 형태로 관찰된다는 것을 알 수 있었다.
- 또한, ‘고주파수의 대역의 잡음 정도’ 항목에서는 평균점수가 ADSD군 1.206±0.687점, MTD군 1.85±0.864점으로 MTD군에서 통계적으로 유의하게 더 높은 결과를 보였다(p＜0.001)(Table 3).
- 마지막으로 스펙트로그램을 통해 살펴본 항목 중 ‘고주파수 대역에서의 잡음’은 ADSD군에 비해 MTD군에서 통계적으로 유의하게 높은 점수를 보였다. 고주파수 대역에서의 잡음은 과도한 후두 내외근육의 긴장으로 인한 공명의 붕괴와 성대 진동의 감소 그리고 불완전한 성대내전으로 인한 쉰목소리에 의해 발생 할 수 있다.
- Roy 등10)의 연구에서는 ADSD보다는 적지만 MTD에서도 문장 산출 동안 음성 끊김을 보였다고 하였다. 본 연구에서도 MTD군에서도 음성 끊김이 관찰되었으며, 그 정도는 ADSD군에 비해 낮은 결과를 보였다. 또한 일부 연구에서는 두 질환을 진단할 때 다양한 발화과제상황에서 살펴보기도 하는데, ADSD는 ‘과제의존도(task-specific)’가 높아 모음연장발성에서는 음성 끊김이 관찰되지 않을 수 있지만 문장산출 동안에 끊김을 보인다고 하였고, 유성음과 무성음에 따른 변화가 큰 반면, MTD는 과제에 따른 특성차이가 거의 없다고 하였다.
- 스펙트로그램 분석에서 두 집단 모두 ‘갑작스런 음성 끊김’을 관찰할 수 있었고 ADSD군이 MTD군에 비해 높은 결과를 보였으며 통계적으로도 유의한 차이가 있었다.
- 위와 같은 스펙트로그램 분석을 통해 ADSD는 음성 단절과 불규칙하고 넓은 수직적 간격(vertical striation)이 관찰되고 MTD는 음성 단절과 고주파수 대역에서의 잡음이 발생하는 특징이 관찰되었다. 이러한 스펙트로그램 분석은 청지각적 평가나 임상적 평가에서 두 질환을 변별하기 충분하지 않은경우 감별 진단 검사로 적합하며 유용성을 확인하였다.
- 위와 같은 스펙트로그램 분석을 통해 ADSD는 음성 단절과 불규칙하고 넓은 수직적 간격(vertical striation)이 관찰되고 MTD는 음성 단절과 고주파수 대역에서의 잡음이 발생하는 특징이 관찰되었다. 이러한 스펙트로그램 분석은 청지각적 평가나 임상적 평가에서 두 질환을 변별하기 충분하지 않은경우 감별 진단 검사로 적합하며 유용성을 확인하였다. 향후 좀더 많은 대상자를 확보 하고 연령이나 성별 차이 등을 고려하여 음성 효율 및 관련 특성간의 상관관계에 대한 연구가 필요할 것으로 사료 된다.
후속연구
- 이러한 스펙트로그램 분석은 청지각적 평가나 임상적 평가에서 두 질환을 변별하기 충분하지 않은경우 감별 진단 검사로 적합하며 유용성을 확인하였다. 향후 좀더 많은 대상자를 확보 하고 연령이나 성별 차이 등을 고려하여 음성 효율 및 관련 특성간의 상관관계에 대한 연구가 필요할 것으로 사료 된다.
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