성대폴립, 성대낭종 환자들의 Laryngeal Micro Surgery 수술 전, 후 공기역학적 비교: Running Speech 중심으로 Aerodynamic Characteristics of Voice Disorders (Polyp, Cyst) before and after Laryngeal Micro Surgery: Focus on Running Speech원문보기
Background and Objectives For patients with polyps and cysts, glottal gaps resulting from their lesions have negative respiratory effects when they vocalize. Phonatory Aerodynamic System is clinically used, but is often limited in the measurement of vowels. So the researchers attempted to verify the...
Background and Objectives For patients with polyps and cysts, glottal gaps resulting from their lesions have negative respiratory effects when they vocalize. Phonatory Aerodynamic System is clinically used, but is often limited in the measurement of vowels. So the researchers attempted to verify the usefulness of Phonatory Aerodynamic System by comparing differences in respiratory characteristics and patterns which can be measured by the level of connected speech. Materials and Method Among the subjects who were diagnosed through a stroboscopy, there were 33 patients with polyps and 23 patients with cysts. Then, 36 subjects who were found to have no specific findings through a stroboscopy and perceptual test were selected to the normal group. We compared respiratory characteristics and patterns. And compared vocal polyps and cysts before and after laryngeal micro surgery (LMS). Results First, difference in respiratory patterns between the normal group and the patients with polyps and cysts were examined to show that breath groups, breath group syllables, and expiratory·inspiratory volume were significantly higher in the polyp/cyst group than those in the normal group, indicating that precision was lowered during the conversation, due to reduction in speech intelligibility and interruption of communication. Second, there were significant differences in maximum phonation time, mean flow rate, and subglottal pressure among respiratory characteristics, breath groups, breath group syllables, and inspiratory volume before and after LMS, which appeared to be similar to the normal group. Conclusion The understanding of respiratory characteristics and patterns produced by patients in connected speech which is most similar to natural speech was found to be the objective and useful method for examining characteristics of the subjects.
Background and Objectives For patients with polyps and cysts, glottal gaps resulting from their lesions have negative respiratory effects when they vocalize. Phonatory Aerodynamic System is clinically used, but is often limited in the measurement of vowels. So the researchers attempted to verify the usefulness of Phonatory Aerodynamic System by comparing differences in respiratory characteristics and patterns which can be measured by the level of connected speech. Materials and Method Among the subjects who were diagnosed through a stroboscopy, there were 33 patients with polyps and 23 patients with cysts. Then, 36 subjects who were found to have no specific findings through a stroboscopy and perceptual test were selected to the normal group. We compared respiratory characteristics and patterns. And compared vocal polyps and cysts before and after laryngeal micro surgery (LMS). Results First, difference in respiratory patterns between the normal group and the patients with polyps and cysts were examined to show that breath groups, breath group syllables, and expiratory·inspiratory volume were significantly higher in the polyp/cyst group than those in the normal group, indicating that precision was lowered during the conversation, due to reduction in speech intelligibility and interruption of communication. Second, there were significant differences in maximum phonation time, mean flow rate, and subglottal pressure among respiratory characteristics, breath groups, breath group syllables, and inspiratory volume before and after LMS, which appeared to be similar to the normal group. Conclusion The understanding of respiratory characteristics and patterns produced by patients in connected speech which is most similar to natural speech was found to be the objective and useful method for examining characteristics of the subjects.
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문제 정의
따라서 본 연구자는 생리적 측정 방법을 사용한 PAS 프로토콜 중 running speech를 통해 현재 임상에서 사용되고 있는 공기역학적 검사의 한계점인 음절 수준에서의 검사가 아닌, 연속발화 상황에서의 정상 화자, 양성병변 화자의 호흡특성을 살펴보고, 이후 후두미세수술(laryngeal micro surgery, LMS) 전/후 연속발화에서 호흡특성을 비교하여 효과적이며 효율적인 평가를 할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 하였다.
본 연구는 음성장애 환자의 수술 전·후 호흡특성을 새로 운 파라미터를 통해 살펴보고자 하였다.
제안 방법
대상자들은 검사하기 전 검사 방법 및 내용을 숙지하였으며 호흡패턴 검사 시 읽기 오류를 방지하기 위해 ‘산책’ 문단을 2번 반복하여 읽은 후 실시하였다.
따라서 본 연구자는 비교를 위해 우선 정상 그룹과 성대폴립, 성대낭종 그룹의 호흡특성을 비교하여 차이를 알아보았으며, LMS 수술 전/후 성대폴립과 성대낭종 그룹의 호흡특성 및 호흡패턴의 차이를 비교하였다.
성 문하압(Psub, 단위: cm H2O)은 입술과 입술 사이에 튜브를 위치시키고 편안한 음으로 ‘파’를 5번 유도한 뒤 3회 반복 측정하였다.
대상자들은 검사하기 전 검사 방법 및 내용을 숙지하였으며 호흡패턴 검사 시 읽기 오류를 방지하기 위해 ‘산책’ 문단을 2번 반복하여 읽은 후 실시하였다. 성대폴립, 성대낭종 그룹의 경우 수술 전 running speech를 통해 호흡패턴을 측정 한 후 LMS 수술을 통해 성대병변을 제거한 뒤 평균 4주 동 안 음성휴식 기간을 거친 후 다시 방문하여 동일한 검사를 실시하였다.
0을 기준으로 +값은 호기량, -값은 흡기량이며 이러한 값들은 직접 계산하지 않고 파라미터 수치로 제공되 어 진다. 이러한 파라미터들을 통해 연속발화 상황에서의 호흡패턴을 살펴보았다.
최대연장 발성시간(MPT, 단위: sec)은 최대한 공기를 들이 마시고 편안한 음으로 ‘아’를 최대한 길게 발성하도록 유도하 였다. 총 3회 반복 측정을 통해 가장 길게 발성한 값을 선택하였다. 평균호기류율(MFR, 단위: mL/sec)은 최대연장 발성시간 측정 중 안정된 구간 5초를 설정하여 값을 선택하였다.
총 3회 반복 측정을 통해 가장 길게 발성한 값을 선택하였다. 평균호기류율(MFR, 단위: mL/sec)은 최대연장 발성시간 측정 중 안정된 구간 5초를 설정하여 값을 선택하였다. 성 문하압(Psub, 단위: cm H2O)은 입술과 입술 사이에 튜브를 위치시키고 편안한 음으로 ‘파’를 5번 유도한 뒤 3회 반복 측정하였다.
호흡 검사는 PAS를 사용하여 진행하였다. 호흡특성 검사로는 최대연장 발성시간(maximum phonation time, MPT), 평균호기류율(mean flow rate, MFR), 성문 하압(subglottal pressure, Psub), 음성효율(voice efficiency)을 측정하였다.
호흡단락당 음절수는 총 음절수에 호흡단락이 나타난 갯수를 나누어 하나의 호흡단락에서 나타나는 평균 음절수를 측정하였다. Fig.
호흡단락당 음절수는 총 음절수에 호흡단락이 나타난 갯수를 나누어 하나의 호흡단락에서 나타나는 평균 음절수를 측정하였다. Fig.
호흡 검사는 PAS를 사용하여 진행하였다. 호흡특성 검사로는 최대연장 발성시간(maximum phonation time, MPT), 평균호기류율(mean flow rate, MFR), 성문 하압(subglottal pressure, Psub), 음성효율(voice efficiency)을 측정하였다.
대상 데이터
연구 대상
대상자는 2018년 3~7월까지 서울성모병원 이비인후과에 내원하여 후두내시경을 통해 이비인후과 전문의에 의해 성대폴립, 성대낭종으로 진단받고 후두미세수술이 예정된 대상자로 성대폴립 33명, 성대낭종 23명을 선정하였다. 정상 그룹은 음성장애의 평가 및 치료 경력이 10년 이상인 숙련된 음성치료 전문가 2명이 grade, rough, breathy, asthenic, strained(GRBAS)척도를 통해 평정치가 0(정상)으로 판단되었으며 후두내시경을 통해 특이소견이 없는 36명을 선정하였다.
본 연구에 참여한 참여자들은 성대폴립, 성대낭종 수술이 예정된 환자로 발화 시 성대폐쇄부전을 동반한 환자들이었다. 따라서 정상 그룹에 비해 유의한 차이를 보이는 호흡특성을 보였다.
대상자는 2018년 3~7월까지 서울성모병원 이비인후과에 내원하여 후두내시경을 통해 이비인후과 전문의에 의해 성대폴립, 성대낭종으로 진단받고 후두미세수술이 예정된 대상자로 성대폴립 33명, 성대낭종 23명을 선정하였다. 정상 그룹은 음성장애의 평가 및 치료 경력이 10년 이상인 숙련된 음성치료 전문가 2명이 grade, rough, breathy, asthenic, strained(GRBAS)척도를 통해 평정치가 0(정상)으로 판단되었으며 후두내시경을 통해 특이소견이 없는 36명을 선정하였다. 이들은 후두내시경을 통해 전문의에게 급성 후두염, 역류성 식도염, 알레르기 비염을 진단받지 않았으며 다른 말·언어 산출에 어려움을 보이지 않는 대상자로 선정하였다.
데이터처리
정상 그룹, 성대폴립, 성대낭종 그룹의 평균 유의한 차 이를 보이는지 알아보기 위해 일원분산분석(one-way analysis of variance)을 사용하였고 어떠한 그룹에서 유의한 차이 를 나타났는지를 살펴보기 위해 투키-사후 검정(Tukey posthoc)을 실시하였다. 그리고 성대폴립, 성대낭종 그룹의 LMS 전/후 호흡특성, 호흡패턴을 비교하기 위하여 대응표본 t-검 정(paried t-test)을 사용하여 분석하였다.
, Armonk, NY, USA)을 사용 하였다. 정상 그룹, 성대폴립, 성대낭종 그룹의 평균 유의한 차 이를 보이는지 알아보기 위해 일원분산분석(one-way analysis of variance)을 사용하였고 어떠한 그룹에서 유의한 차이 를 나타났는지를 살펴보기 위해 투키-사후 검정(Tukey posthoc)을 실시하였다. 그리고 성대폴립, 성대낭종 그룹의 LMS 전/후 호흡특성, 호흡패턴을 비교하기 위하여 대응표본 t-검 정(paried t-test)을 사용하여 분석하였다.
성능/효과
호흡은 발성을 위한 첫 단계이며 성대를 진동시키기 위한 에너 지원이 된다. 1) 이처럼 호흡과 발성은 복잡한 협응으로 이루어지며 호흡과 발성, 후두의 밸브작용과 관련된 메커니즘을 평가하여 발성의 특징도 알 수 있고 정상음성과 음성장애를 진단할 수 있다.
성대폐쇄부전으로 인해 기류 손실이 많아 평균 호기 류율은 상승하게 되며 최대연장 발성시간과 성대를 통과하여 나오는 기류인 성문하압은 감소하게 되는 특징을 보이게 된다. 6) 반면 본 연구에서는 성대폴립, 성대낭종 환자들이 정상 그룹에 비해 높은 성문하압을 보였다. 이는 성대폴립, 성대낭 종 환자들이 부적절한 호흡과 발성을 보완하기 위해 성대를 평상시에 사용하는 것보다 강한 강도나 음도로 사용하여7) 높은 성문하압과 증가된 기류 속도로 성문폐쇄기의 비율을 크게 만들어 성대 과내전을 발생시키는 보상 전략의 특성으로 생각 된다.
LMS 수술 전/후 최대연장 발성시간, 호기류율, 성문하압에서 유의한 차이를 보였으며 기식음 없이 정상 수치에 유사한 결과값을 보였다(p＜0.05, p＜0.01)(Table 4).
LMS 수술 전/후 호흡특성에서 최대연장 발성시간, 평균 호 기류율, 성문하압에서 유의한 차이를 보였다. 수술 후 증가된 최대연장 발성시간, 감소된 평균 호기류율, 성문하압을 보이게 되었다.
running speech 결과 LMS 수술 전/후 호흡단락, 호흡단락당 음절수, 호기 총량 에서 유의한 차이를 보여 정상 그룹 수치와 유사한 결과 값으 로 나타났다(p＜0.05, p＜0.01)(Table 5).
본 연구는 음성장애 환자의 수술 전·후 호흡특성을 새로 운 파라미터를 통해 살펴보고자 하였다. 그 결과, 정상 그룹과 성대폴립, 성대낭종 그룹의 수술 전 기존 파라미터인 최대연 장 발성시간, 호기류율, 성문하압에서 기존의 선행 연구와 동일하게 유의한 차이를 보였으며, running speech를 이용한 새로운 파라미터들에서는 호흡단락, 호흡단락당 음절수, 흡 기 총량, 호기 총량에서 유의한 차이를 보였다.
본 연구에 참여한 참여자들은 성대폴립, 성대낭종 수술이 예정된 환자로 발화 시 성대폐쇄부전을 동반한 환자들이었다. 따라서 정상 그룹에 비해 유의한 차이를 보이는 호흡특성을 보였다. 성대폐쇄부전으로 인해 기류 손실이 많아 평균 호기 류율은 상승하게 되며 최대연장 발성시간과 성대를 통과하여 나오는 기류인 성문하압은 감소하게 되는 특징을 보이게 된다.
본 연구 결과에서 보듯이 성대폴립, 성대낭종 환자와 정상 그룹은 다른 호흡단락의 특성을 보였다. 연속발화 산출 시 호흡단락 횟수, 호흡단락당 음절수, 필요한 공기의 양, 소비되는 공기의 양에서 다른 특성을 보여주었다.
이들은 후두내시경을 통해 전문의에게 급성 후두염, 역류성 식도염, 알레르기 비염을 진단받지 않았으며 다른 말·언어 산출에 어려움을 보이지 않는 대상자로 선정하였다. 세 그룹 간 성별, 연령에는 유의한 차이를 보이지 않았으며 호흡단락의 특성은 체형(bodytype)에 영향을 받지 않아 고려하지 않았다.
LMS 수술 전/후 호흡특성에서 최대연장 발성시간, 평균 호 기류율, 성문하압에서 유의한 차이를 보였다. 수술 후 증가된 최대연장 발성시간, 감소된 평균 호기류율, 성문하압을 보이게 되었다. 성문하압의 경우 높게 측정되는 성대폴립, 성대낭종 그룹 모두 수술 전 정상 범주에 벗어났다.
본 연구 결과에서 보듯이 성대폴립, 성대낭종 환자와 정상 그룹은 다른 호흡단락의 특성을 보였다. 연속발화 산출 시 호흡단락 횟수, 호흡단락당 음절수, 필요한 공기의 양, 소비되는 공기의 양에서 다른 특성을 보여주었다. 이는 running speech 프로토콜을 이용하여 화자의 자연스러운 발화상황과 가장 비슷한 연속발화 산출 시 특성을 파악하는 데 객관적이고 유용한 방법임을 알 수 있었다.
연속발화 산출 시 호흡단락 횟수, 호흡단락당 음절수, 필요한 공기의 양, 소비되는 공기의 양에서 다른 특성을 보여주었다. 이는 running speech 프로토콜을 이용하여 화자의 자연스러운 발화상황과 가장 비슷한 연속발화 산출 시 특성을 파악하는 데 객관적이고 유용한 방법임을 알 수 있었다.
정상 그룹과 성대폴립, 성대낭종 그룹 간 호흡단락, 호흡단 락당 음절수, 총 호기 용량, 총 흡기 용량에서 유의한 차이를 보여 부적절한 휴지와 정상 그룹보다 더 많은 용량의 공기가 필요한 것으로 나타났다(p＜0.01)(Table 3).
정상 그룹과 성대폴립, 성대낭종 그룹 간 호흡특성 결과 정상 그룹과 성대폴립, 성대낭종 그룹 간 최대연장 발성시간 (MPT), 평균호기류율(MFR), 성문하압(Psub)에서 유의한 차 이를 보여 정상 그룹보다 비정상적인 성문 틈으로 인해 기류 손실이 나타나 기식성 음성을 산출하는 것으로 나타났다(p＜ 0.01)(Table 2).
후속연구
9) 연구 참여자 중 여성의 비중이 높았으며 폐경기 후 성대 노화로 인하 여 호흡 기능과 호흡 문제가 발생한다고 보고하고 있으며 추후 성대 노화가 진행되는 연령인 50세를 기준으로 그룹을 나누어 연구를 진행하는 것을 제언한다. 10,11) 또한 신경학적 음성 장애 환자군 중 호흡에 문제를 보이는 성대마비, 연축성 발성 장애(spasmodic dysphonia), 성문 틈(gap)을 보이는 환자들을 포함하여 전반적인 호흡특성을 살펴보는 후속 연구가 이루어져야 할 필요가 있다.
그러나 본 연구에서는 성대의 근육의 부피가 줄어들고 탄 력도를 감소하게 되는 성대 노화를 고려하지 않았다. 9) 연구 참여자 중 여성의 비중이 높았으며 폐경기 후 성대 노화로 인하 여 호흡 기능과 호흡 문제가 발생한다고 보고하고 있으며 추후 성대 노화가 진행되는 연령인 50세를 기준으로 그룹을 나누어 연구를 진행하는 것을 제언한다. 10,11) 또한 신경학적 음성 장애 환자군 중 호흡에 문제를 보이는 성대마비, 연축성 발성 장애(spasmodic dysphonia), 성문 틈(gap)을 보이는 환자들을 포함하여 전반적인 호흡특성을 살펴보는 후속 연구가 이루어져야 할 필요가 있다.
호흡과 발성, 후두의 밸브작용과 관련된 메커니즘을 통한 평가에서 정상음성과 음성장애 진단이 어려운 환자는?
이런 양성병변 음성장애 환자들은 성대병변으로 인해 비정상적인 틈이 생기게 되어 발성 시 호흡특성에 악영향을 주게되어 다양한 음성 검사와 함께 호흡 검사가 요구된다. 현재 임상에서 주로 사용되는 호흡 검사로는 Phonatory Aerodynamic System(PAS, Model No.
재 임상에서 주로 사용되는 호흡 검사에 해당하는 것은?
이런 양성병변 음성장애 환자들은 성대병변으로 인해 비정상적인 틈이 생기게 되어 발성 시 호흡특성에 악영향을 주게되어 다양한 음성 검사와 함께 호흡 검사가 요구된다. 현재 임상에서 주로 사용되는 호흡 검사로는 Phonatory Aerodynamic System(PAS, Model No.6600, KayPENTAX Corp., Lincoln Park, NJ, USA)이 있으며 주로 음절 수준과 단모음을 이용하여 화자의 호흡과 발성의 메커니즘을 평가하게 된다. 하지만 최근 기존 검사들의 경우 음절 수준에서 진행되고 있으며 이는 자연스러운 발화가 아니라는 한계점으로 인해 연속발화에 대한 연구가 주목되고 있으며 이에 최근 음향학적 검사에서도 analysis of dysphonia in speech and voice, linear predicative coding 같이 연속발화 상황에서의 검사가 활발하게 진행되는 실정이다.
참고문헌 (11)
Titze IR, Wong D, Milder MA, Hensley SR, Ramig LO. Comparison between clinician-assisted and fully automated procedures for obtaining a voice range profile. J Speech Hear Res 1995;38(3):526-35.
Wang YT, Nip IS, Green JR, Kent RD, Kent JF, Ullman C. Accuracy of perceptual and acoustic methods for the detection of inspiratory loci in spontaneous speech. Behav Res Methods 2012;44(4):1121-8.
Pyo HY, Kim SY, Baek SK. A comparison study of breath groups during reading paragraph tasks in normal adults and adult patients with voice disorders: a preliminary study. Phonetics and Speech Sciences 2014;6(4):181-7.
Seo JS, Song SY, Kwon OC, Kim JW, Lee HK, Jeong OR. Mean Value of Aerodynamic Study in Normal Korean. J Korean Laryngol Phonia 1997;8(1):27-32.
Kim JO. Aerodynamic characteristics, vocal efficiency, and closed quotient differences according to fundamental frequency fixation. Phonetics and Speech Sciences 2013;5(1):19-26.
Wang SG. Larynx examinations in otorhinolaryngology clinic about voice problems focusing on diagnosis & evaluation of voice disorders. Cogito 2010;68(68):27-65.
Park IS. Histopathologic and physiologic features of the aging larynx. J Korean Laryngol Phonia 2014;25(1):20-3.
Songur N, Aydin ZD, Ozturk O, Sahin U, Khayri U, Bircan A, et al. Respiratory symptoms, pulmonary function, and reproductive history: isparta menopause and health study. J Womens Health (Larchmt) 2010;19(6):1145-54.
Benninger MS, Jacobson BH, Johnson AF. Vocal arts medicine: the care and prevention of professional voice disorders. New York, NY: Thieme Medical Publishers, Inc.;1994.
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