본 연구의 목적은 정상 집단과 성대결절 집단의 음성을 음향학적 측정(AVQI), 청지각적 평가(GRBAS, CAPE-V)를 수행하여 그 차이와 상관관계를 조사하는 것이다. 이를 위해 성대결절 환자 335명의 음성 샘플을 음향학적으로 분석하고, 3명의 평가자를 통해서 청지각적 평가를 실시하였다. 연구결과, 정상 집단의 AVQI, grade(G), overall severity(OS) 점수는 성대결절 집단의 점수보다 낮게 평가되었다. 청지각적 척도간의 상관관계에서는 GRBAS의 G 척도와 CAPE-V의 OS 척도는 상관관계가 높은 것으로 나타났고, 음향학적 측정 AVQI와 G, OS 간의 상관관계도 높은 것으로 확인되었다. 두 집단 간의 AVQI, G, OS를 감별하는 역치값은 각각 ${\leq}4.06$, ${\leq}1$, ${\leq}26$ 였으며, 예측진단력은 0.840, 0.860,0.848이었다. 결론적으로 AVQI와 청지각적 평가를 통하여 성대결절 음성에 대한 선별 가능성을 높일 수 있고, 음성장애의 진단 및 치료 계획수립에 도움을 줄 것으로 사료된다.
본 연구의 목적은 정상 집단과 성대결절 집단의 음성을 음향학적 측정(AVQI), 청지각적 평가(GRBAS, CAPE-V)를 수행하여 그 차이와 상관관계를 조사하는 것이다. 이를 위해 성대결절 환자 335명의 음성 샘플을 음향학적으로 분석하고, 3명의 평가자를 통해서 청지각적 평가를 실시하였다. 연구결과, 정상 집단의 AVQI, grade(G), overall severity(OS) 점수는 성대결절 집단의 점수보다 낮게 평가되었다. 청지각적 척도간의 상관관계에서는 GRBAS의 G 척도와 CAPE-V의 OS 척도는 상관관계가 높은 것으로 나타났고, 음향학적 측정 AVQI와 G, OS 간의 상관관계도 높은 것으로 확인되었다. 두 집단 간의 AVQI, G, OS를 감별하는 역치값은 각각 ${\leq}4.06$, ${\leq}1$, ${\leq}26$ 였으며, 예측진단력은 0.840, 0.860,0.848이었다. 결론적으로 AVQI와 청지각적 평가를 통하여 성대결절 음성에 대한 선별 가능성을 높일 수 있고, 음성장애의 진단 및 치료 계획수립에 도움을 줄 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to investigate the relationship between the differences in the acoustic measurements (AVQI) and the auditory-perceptual assessments (GRBAS, CAPE-V) of the normal and vocal fold nodules. For this purpose, Total 335 voice samples were analyzed acoustically and three rater...
The purpose of this study was to investigate the relationship between the differences in the acoustic measurements (AVQI) and the auditory-perceptual assessments (GRBAS, CAPE-V) of the normal and vocal fold nodules. For this purpose, Total 335 voice samples were analyzed acoustically and three raters performed auditory-perceptual assessments. in the results, AVQI, G, and OS scores of the normal group were lower than those of the vocal fold nodules group. The correlations between the G scale and the OS scale were highly correlated, and the correlation between the AVQI, and auditory-perceptual results (G and OS) was also high value. The threshold values for discriminating AVQI, G, and OS between the two groups were ${\leq}4.06$, ${\leq}1$, and ${\leq}26$, respectively, and the predictive diagnostic power was 0.840, 0.860, and 0.848. In conclusion, AVQI and auditory-perceptual evaluation can improve potentiality the screening of vocal fold nodules and help to determine the diagnosis and treatment plan of voice disorders.
The purpose of this study was to investigate the relationship between the differences in the acoustic measurements (AVQI) and the auditory-perceptual assessments (GRBAS, CAPE-V) of the normal and vocal fold nodules. For this purpose, Total 335 voice samples were analyzed acoustically and three raters performed auditory-perceptual assessments. in the results, AVQI, G, and OS scores of the normal group were lower than those of the vocal fold nodules group. The correlations between the G scale and the OS scale were highly correlated, and the correlation between the AVQI, and auditory-perceptual results (G and OS) was also high value. The threshold values for discriminating AVQI, G, and OS between the two groups were ${\leq}4.06$, ${\leq}1$, and ${\leq}26$, respectively, and the predictive diagnostic power was 0.840, 0.860, and 0.848. In conclusion, AVQI and auditory-perceptual evaluation can improve potentiality the screening of vocal fold nodules and help to determine the diagnosis and treatment plan of voice disorders.
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문제 정의
성대결절 음성에 대한 청지각적 평가를 G, OS 두 척도로 확인하였다. 두 청지각적 평가 간에 어떠한 상관관계가 있는지 살펴보았다. 피어슨 상관분석을 실시한 결과, 두 청지각적 평가 간에는 통계적으로 유의미한 것으로 확인되었다 (r=0.
본 연구는 정상집단과 성대결절 집단의 음향학적 평가(AVQI) 및 청지각적 평가(GRBAS, OS)의 차이 및 상관관계를 확인하고자 함이며, 구체적 목적은 다음과 같다.
본 연구에서는 성대결절 환자의 음성평가 시 사용되는 음향학적 측정과 청지각적 평가와의 상관관계를 파악하고자 하였다.
본 연구에서는 음성장애 환자 중에서 가장 많은 비율을 차지하고 있는 성대결절의 음성을 정량화하고 청지각적 평가와의 상관관계를 보고하고자 한다. 이를 통해 한국어에서의 AVQI 신뢰도를 확인하고 강인함을 제고하고자 한다.
본 연구에서는 음성장애 환자 중에서 가장 많은 비율을 차지하고 있는 성대결절의 음성을 정량화하고 청지각적 평가와의 상관관계를 보고하고자 한다. 이를 통해 한국어에서의 AVQI 신뢰도를 확인하고 강인함을 제고하고자 한다.
제안 방법
언어재활사가 음성 검사실 내에 위치한 방음 부스 안에서 Computerized Speech Lab 4500 (Kay Electronic, USA)과 단일지향성 다이나믹 마이크인 Shure SM48(Shure Inc, USA)을 이용하여 모음 연장발성과 연속발화의 음성샘플을 수집하였다. /아/ 연장 모음의 시작과 종료 부분을 제외한 안정 구간 2초를 편집하였고, 연속발화는 산책문단 중 2개의 문단을 편안한 속도로 읽은 내용을 편집하였다. 표본 추출률(sampling rate) 44.
G 척도를 정상음성과 성대결절 음성의 음질 문제에 대한 감별 진단적 가능성을 확인하기 위해서 AVQI, OS에 대한 ROC (receiver operating characteristics) 분석을 실시하였다. Youden index를 구하고 변수의 유효성 평가와 각 변수에 대한 최적의 절단값(cutoff) point 및 진단예측력을 확인하였다.
둘째, AVQI와 청지각적 평가(GRBAS, OS)의 상관관계를 확인한다.
본 연구에서 사용된 음향학적 측정은 문단읽기 샘플의 유성음 부분에서만 유효한 분석이 이루어지기 때문에, Maryn 등에 의해서 제시된 Praat 스크립트를 통해서 유성음 부분의 자동 탐지, 분리, 합성이 이루어졌다[11]. 모음의 안정구간 2초 구간이 연속발화 샘플의 앞부분에 합성되고, 결과적으로 하나의 음성샘플이 생성되었다.
성대결절 음성에 대한 음향학적 측정 AVQI의 값과 청지각적 평가 G, OS 간의 어떠한 상관관계가 있는 지 확인하였다. 피어슨 상관분석을 실시한 결과, AVQI는G (r=0.
정상집단과 성대결절 집단에 대한 AVQI, G, OS의 산점도는 [그림 1]에 제시하였다. 성대결절 음성에 대한 청지각적 평가를 G, OS 두 척도로 확인하였다. 두 청지각적 평가 간에 어떠한 상관관계가 있는지 살펴보았다.
셋째, 정상집단과 성대결절 집단을 구분할 수 있는 절단값(cutoff) 및 진단예측력을 확인한다.
셋째, 집단에 따른 AVQI, G, OS의 절단값과 진단예측력을 확인하였다. AVQI는 음성장애가 심할수록 더 높은 값을 도출하며 정상 집단은 성대결절 집단보다 더 낮은 AVQI 값을 나타냈다.
신호 대 잡음비(signal to noise ratio; SNR)를 측정하기 위해서 모음과 연속발화의 합성 샘플로부터 쉼, 비구어의 소리 강도는 추출되었다. 선행 연구에서 SNR이 42dB 이상이면 분석 연구에 최적합, 30dB 이상이면 적합, 30dB 이하이면 부적합이라고 하였다[18][19].
집단에 따른 AVQI, G, OS 값을 제시하고, 두 집단을 구분할 수 있는 절단값과 진단예측력을 [표 2]에 제시하였다.
평가자들은 대상자들에 대한 사전 정보 제공 없이 평가를 진행하였다. 청지각적 평가를 위해서 합성 음성샘플을 무작위로 제시하였다. GRBAS 척도 중 G (grade)는 4점 척도(0: 정상, 1: 경도, 2: 중도, 3:심도)로 평가하였다.
대상 데이터
결과적으로 회귀식에 따라 AVQI는 계산되며, 회귀 식은 다음과 같다. 본 연구에서 사용된 Praat 스크립트는 [부록 1]에 제시하였다.
본 연구의 대상이 된 성대결절 환자군은 2013년 5월부터 2016년 5월까지 OO 지역 종합병원의 이비인후과를 통해 내원한 환자들 중 성대결절로 진단된 환자 335명(남:여 = 120명:215명)이었다. 환자의 차트리뷰, 후두내시경, 후두스트로보스코피를 통해서 성대결절로 진단된 환자들을 포함하였다.
언어재활사가 음성 검사실 내에 위치한 방음 부스 안에서 Computerized Speech Lab 4500 (Kay Electronic, USA)과 단일지향성 다이나믹 마이크인 Shure SM48(Shure Inc, USA)을 이용하여 모음 연장발성과 연속발화의 음성샘플을 수집하였다. /아/ 연장 모음의 시작과 종료 부분을 제외한 안정 구간 2초를 편집하였고, 연속발화는 산책문단 중 2개의 문단을 편안한 속도로 읽은 내용을 편집하였다.
음성평가와 음성치료 경력이 7년 이상인 언어재활사 3명이 음성샘플을 평가하였다. 평가자들은 대상자들에 대한 사전 정보 제공 없이 평가를 진행하였다.
환자의 차트리뷰, 후두내시경, 후두스트로보스코피를 통해서 성대결절로 진단된 환자들을 포함하였다. 정상집단은 95명(남:여 = 37명:58명)이며, 후두내시경 및 후두스트로보스코피 상에서 병변이 관찰되지 않고 음성장애를 호소하지 않는 환자들을 대상으로 하였다. 두 집단의 연령 및 비율은 [표 1]과 같다.
본 연구의 대상이 된 성대결절 환자군은 2013년 5월부터 2016년 5월까지 OO 지역 종합병원의 이비인후과를 통해 내원한 환자들 중 성대결절로 진단된 환자 335명(남:여 = 120명:215명)이었다. 환자의 차트리뷰, 후두내시경, 후두스트로보스코피를 통해서 성대결절로 진단된 환자들을 포함하였다. 정상집단은 95명(남:여 = 37명:58명)이며, 후두내시경 및 후두스트로보스코피 상에서 병변이 관찰되지 않고 음성장애를 호소하지 않는 환자들을 대상으로 하였다.
데이터처리
AVQI, G, OS 간의 상관분석은 피어슨 상관분석을 통해서 검증하였고 유의수준은 95%였다. G 척도를 정상음성과 성대결절 음성의 음질 문제에 대한 감별 진단적 가능성을 확인하기 위해서 AVQI, OS에 대한 ROC (receiver operating characteristics) 분석을 실시하였다. Youden index를 구하고 변수의 유효성 평가와 각 변수에 대한 최적의 절단값(cutoff) point 및 진단예측력을 확인하였다.
0)로 수행되었다. 집단 간 AVQI, 청지각적 평가(G, OS)의 차이는 독립표본 t-검정을 통해 유의성을 검증하였다. AVQI, G, OS 간의 상관분석은 피어슨 상관분석을 통해서 검증하였고 유의수준은 95%였다.
이론/모형
음질의 객관적 측정은 Maryn과 Weenink가 제시한 방법에 따라 연쇄된 음성 샘플의 AVQI를 결정하는 것으로 구성된다[20]. AVQI는 음향학적 표지(acoustic marker)를 구성하는 다중 변수들로 구축이 된다.
최근 한국인 56명을 대상으로 AVQI와 청지각적 평가 결과를 보고하였으며[17] 청지각적 평가는 GRBAS 및 CAPE-V의 overall severity (OS)를 이용하였다. 다른 연구들에 비해 적은 수의 대상자이지만 높은 신뢰성의 결과를 도출하였다.
성능/효과
집단 간 AVQI, 청지각적 평가(G, OS)의 차이는 독립표본 t-검정을 통해 유의성을 검증하였다. AVQI, G, OS 간의 상관분석은 피어슨 상관분석을 통해서 검증하였고 유의수준은 95%였다. G 척도를 정상음성과 성대결절 음성의 음질 문제에 대한 감별 진단적 가능성을 확인하기 위해서 AVQI, OS에 대한 ROC (receiver operating characteristics) 분석을 실시하였다.
두 집단을 감별할 수 있는 기준은 ≤0 이며, 이 때의 진단예측력은 86.0%였고, 민감도 84.2, 특이도 88.4였다.
둘째, 음향학적 측정인 AVQI는 청지각적 평가 G, OS의 평가 결과들과 높은 상관관계를 보였다. 많은 언어권에서 AVQI와 청지각적 평가 G, OS와의 상관관계에 대한 연구를 보고하였다[11-14][17][26-28].
CAPE-V의 OS는 시각적 분석 척도(visual analysis scale)이며, 0(정상)-100(매우 심함)의 평가방식으로 제시되며 심한 정도를 체크하였다. 이에 따른 평가자 간 신뢰도는 88%였으며, 평가자 내 신뢰도 분석을 위하여 전체 대상자 중 20%에 해당하는 67명의 음성샘플을 무작위로 선택하여 첫 평가 후 2주 내에 동일한 평가자가 재평가를 실시하였다. 이에 따른 평가자 내 신뢰도는 90%로 나타났다.
본 연구결과를 통해서 다음과 같은 연구의 의의를 얻을 수 있었다. 첫째, 숙련된 평가자의 청지각적 평가 능력은 다양한 평가 도구를 사용하더라도 신뢰도 높은 평가 결과를 얻을 수 있었다. 다양한 나라에서 청지각적평가 G, OS 간의 상관관계를 보고하였으며, 독일어(r=0.
피어슨 상관분석을 실시한 결과, AVQI는G (r=0.882, p<.05), OS (r=0.874, p<.05)으로 두 청지각적 평가들과 모두 유의미한 상관관계가 있는 것으로 확인되었다.
피어슨 상관분석을 실시한 결과, 두 청지각적 평가 간에는 통계적으로 유의미한 것으로 확인되었다 (r=0.840, p<.05).
후속연구
실제 임상 현장에서 환자 대면 시 먼저 평가하게 되는 부분이 청지각적인 평가이며 기본이 되는 훈련임에도 불구하고 훈련의 중요성에 대한 인식은 낮은 편이다. 본 연구 결과를 통해 다양한 청지각적 평가도구를 이용한 훈련 및 수련이 필요하며, 이를 위해 표준화 된 훈련 프로그램, 웹 기반 콘텐츠 등의 개발이 이루어져야 함을 알 수 있었다.
본 연구의 결과는 음성평가 훈련 시에 참고 자료로 제공될 수 있고 음성장애의 정도를 평가할 때 음향학적 측정과 함께 청지각적 평가도 함께 고려되어야 함을 의미한다. 양적인 정상음성의 규준 자료가 제시된다면 음성장애의 진단에 참고할 수 있다[32].
이상의 결과를 종합해 보면, AVQI와 청지각적 평가를 통하여 성대결절 음성에 대한 선별 가능성을 높이고, 다른 여러 검사들과 함께 종합적으로 판단하고 진단하여 치료 계획 수립에 도움을 줄 것으로 사료된다. Praat의 스크립트를 이용하여 병리적인 음성에 대한 정량적인 수치를 제시할 수 있어 많은 임상가들이 손쉽게 접근하고 사용하여 음성 평가의 효율을 높일 수 있을 것이다.
후속 연구에서는 청지각적으로 매우 심한 음성장애를 대상으로 하여 본 연구와 같이 높은 상관관계를 나타내는지 확인해야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
성대결절이란 무엇인가?
성대결절은 성대의 남용, 오용으로 인해 발생하는 음성장애 질환이며 보통 만성적으로 진행된 상태에서 내원하는 경우가 많다[1-3]. 성대결절의 진행 상태에 따라서 쉰 목소리 및 거친 목소리를 동반한다.
음성평가는 어떻게 구성되어 있는가?
그러나 청지각적 평가의 주관적인 평가 결과는 평가자의 경험과 음성장애의 노출 정도에 따라서 달라지며 평가 결과의 신뢰도가 저하되었다. 일반적으로 음성평가를 위해서 수행되는 과업은 모음의 편안한 연장발성 및 문장 읽기 혹은 독백 등으로 구성된다. 평가 내용의 구성에 따라 다양한 음성평가 결과들을 도출하게 된다[8-10].
성대결절을 치료하기 위한 진단 및 평가 방법에는 어떤 것들이 있는가?
청지각적 평가 및 음향학적 분석 방법은 쉽고 간단하며 비침습적인 평가 방법이다[4][5]. 환자의 음성을 평가자가 직접 듣고 평가하는 청지각적 평가와 음성 녹음을 한 후 음성분석 소프트웨어에서 음성장애 측정 변수들의 값을 확인하는 과정이 필수적이다. 청지각적 평가는 평가자의 주관적인 평가 결과이며 음향학적 평가는 음성 신호의 객관적인 평가 결과이다.
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