Analiza widma glosu w ocenie procesu rehabilitacji glosu i mowy u

DOKTORATY / DOCTORS THESES
71
Analiza widma głosu w ocenie procesu rehabilitacji głosu i mowy
u chorych po usunięciu krtani
Analysis of voice spectrum in the estimation of speech and voice rehabilitation
in patients after laryngectomy
Marta Michalska
Rozprawa na stopień doktora nauk medycznych
Łódź, 06. 05. 2008 r.
Oddział Laryngologii Szpitala im. Pirogowa w Łodzi
Ordynator:
dr n. med. A. Lipka-Kociszewska
Promotor:
dr hab. n. med. W. Konopka, prof. nadzw. UM
Recenzenci:
prof. dr hab. n. med. B. Rydzewski
prof. dr hab. n. med. K. Buczyłko
Hasła indeksowe: analiza głosu, usunięcie krtani
Key words: voice analysis, laryngectomy
Wykształcenie zastępczej mowy przełykowej u osób
po całkowitym usunięciu krtani warunkuje powrót do
normalnego życia. Dotychczas nie prowadzono rehabilitacji gło su chorych po laryngektomii za pomocą
programu zapewniającego choremu możliwość samooceny podczas ćwiczeń.
Cel pracy
1. Analiza czasowo-częstotliwościowa widma głosu
u osób po laryngektomii, z zastosowaniem programu AVW (Audio Video Works). 2. Ocena możliwości
zastosowania techniki wideo w procesie rehabilitacji
mowy zastępczej. 3. Ocena wpływu ekspresji ruchów
ust i mimiki twarzy na wybrane parametry widma
głosu u osób po usunięciu krtani oraz porównanie
obiektywnych właściwości sygnałów z subiektywną
oceną postępu rehabilitacji pacjenta.
Materiał
Badaniem objęto 50 osób (12 kobiet i 38 mężczyzn) po
całkowitym usunięciu krtani w wieku 44-83, średnia
wieku wynosiła 63 lata. Grupę porównawczą stanowiło
20 zdrowych osób w wieku 40–60 lat.
Metodyka
Rejestracji głosu, ruchu ust i mimiki twarzy dokonano
za pomocą cyfrowej kamery z podłączonym zewnętrznym mikrofonem w odpowiednio wyciszonym pomieszczeniu. Sygnał wraz z obrazem został zapisywany na
cyfrowym nośniku DV SD. Materiał lingwistyczny
stanowiły wybrane słowa jednosylabowe i dwusylabowe. Wykonano analizę czasowo-częstotliwościową
O t o l a r y ngo l og i a Po l sk a t o m 6 3 , nr 1, s t yc ze ń – l u t y 2 0 0 9
widma nagranego głosu z oceną m.in. czasu fonacji
i częstotliwości formantów F1i F2 z zastosowaniem
techniki predykcji liniowej oraz autorskiego programu
komputerowego AVW (Instytut Systemów Elektronicznych Politechniki Warszawskiej). Jednoczasowa analiza widma głosu i obrazu twarzy widoczna była dla
pacjenta, a nagranie z kamery miało wspomóc naukę
emisji głosu zastępczego. Przeprowadzono ćwiczenia
mówienia laryngektomowanych z zastosowaniem zarejestrowanych wcześniej obrazów wideo i nagranej
mowy przełykowej. Cykl ćwiczeń obejmował 10 sesji
ćwiczeniowych, w których trakciechory wypowiadał
samogłoski, słowa i zdania z ekspresją mięśni ust
i twarzy (maksymalnym zaangażowaniu mięśni twarzy w czynności mówienia). Rejestrowane wypowiedzi
były odtwarzane podczas sesji, chory miał możliwość
samooceny i dostosowania ruchów ust i twarzy tak,
aby jego wypowiedzi stały się bardziej zrozumiałe.
Uzyskane dane poddano analizie statystycznej, stosując test t-Studenta oraz test t2-Hotellinga z poprawką
Bonferroniego.
Wyniki
Zbiór głosek mowy zastępczej różnił się znamiennie statystycznie od zbioru głosek mowy naturalnej
(p<0,02). Z poszczególnych głosek znamiennie statystycznie różnią się głoski „o” (p<0,002), „u” (p<0,01)
oraz „a” (p<0,02). Głoska „y” jest zróżnicowana na
granicy poziomu istotności. Głoski „i” oraz „e” nie
różnią się znamiennie statystycznie w mowie zastępczej i naturalnej. Dla głoski „o” zaobserwowano znamienną statystycznie różnicę zarówno w pierwszym
(p<0,001), jak i w drugim formancie (p<0,01). Dla
głoski „u” zaobserwowano znamienną statystycznie
Otolaryngol Pol 2009;
63 (1): 71-72
©by Towarzystwo
Otorynolaryngologów –
Chirurgów Głowy i Szyi
Otrzymano/Received:
10.08.2008
Zaakceptowano do
druku/Accepted:
13.08.2008
Miejsca pracy autorów
Oddział Laryngologii
Szpitala im. Pirogowa
w Łodzi
Wkład pracy autorów/
Authors contribution:
Marta Michalska 100%
Konflikt interesu/
Conflicts of interest:
Autor pracy nie zgłasza
konfliktu interesów
Adres do korespondencji/
Address for
correspondence:
imię i nazwisko:
Marta Michalska
adres pocztowy:
ul. Strażacka 11 m. 28
93-318 Łódź
tel. 042 6393 580
fax 042 6393 583
72
DOKTORATY / DOCTORS THESES
różnicę tylko w drugim formancie (p<0,0005). Dla
głoski „a” zaobserwowano znamienną statystycznie
różnicę zarówno w pierwszym (p<0,05), jak i w drugim
formancie (p<0,01). Głoska „y” w mowie zastępczej
różni się od mowy naturalnej na granicy poziomu
istotności. Wnioski. 1. Zastosowany autorski program analizy widma głosu znajduje praktyczne zastosowanie w ocenie jakości głosu u osób po zabiegu
operacyjnym usunięcia krtani. 2. Badane częstotliwości formantów F1 i F2 we wszystkich grupach po
laryngektomii charakteryzowały się większymi wartościami częstotliwości niż w grupie porównawczej. 3.
Największe statystyczne różnice dotyczyły formantu
F1 głoski „o” oraz częstotliwości formantu F2 głoski
„u” w grupie osób po usunięciu krtani w porównaniu
z grupą porównawczą. 4. W grupie osób rehabilitowanych z zastosowaniem ćwiczeń ekspresji mowy
zarejestrowano parametry czasowo-częstotliwościowe
widma głosu o wartościach zbliżonych w grupie osób
z dobrze wykształcona mową przełykową. 5. Zastosowanie techniki audio-wideo pozwala na analizę
korelacji pomiędzy mimiką a wyrazistością mowy
przełykowej, co może mieć zastosowanie praktyczne
procesie rehabilitacji mowy zastępczej. 6. Graficzne
przedstawienie nagrań obrazu twarzy z zastosowaniem analiz matematycznych pozwala obiektywnie
ocenić wyniki rehabilitacji mowy.
O t o l a r y ngo l og i a Po l sk a t o m 6 3 , nr 1, s t yc ze ń – l u t y 2 0 0 9