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4. Dreiländertagung D-A-CH
35. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP)

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

20.09. - 23.09.2018, Innsbruck, Österreich

Abhängigkeiten und Aussagekraft von Stimmanalyse-Parametern

keine Präferenz

  • corresponding author presenting/speaker Patrick Schlegel - Hals-, Nasen- und Ohrenklinik, Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • author Michael Stingl - Department Mathematik, Angewandte Mathematik 2, FAU Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland
  • author Melda Kunduk - Department of Communication Sciences and Disorders, Louisiana State University, Baton Rouge, USA
  • author Stefan Kniesburges - Hals-, Nasen- und Ohrenklinik, Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • author Christopher Bohr - Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Universitätsklinikum Regensburg, Regensburg, Deutschland
  • author Marion Semmler - Hals-, Nasen- und Ohrenklinik, Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • author Michael Döllinger - Hals-, Nasen- und Ohrenklinik, Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. Sektion Phoniatrie der Österreichischen Gesellschaft für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie. Schweizerische Gesellschaft für Phoniatrie. 4. Dreiländertagung D-A-CH, 35. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP). Innsbruck, Österreich, 20.-23.09.2018. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2018. DocV38

doi: 10.3205/18dgpp53, urn:nbn:de:0183-18dgpp537

Veröffentlicht: 14. September 2018

© 2018 Schlegel et al.
Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung). Lizenz-Angaben siehe http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.


Zusammenfassung

Hintergrund: Um die Eigenschaften des akustischen Signals und der Stimmlippenvibrationen während gehaltener Phonation zu bestimmen, wurden bereits viele Parameter vorgeschlagen. Einige dieser Parameter haben jedoch starke mathematische Abhängigkeiten zueinander und andere sind schlecht konzipiert. Der Zweck dieser Studie ist es, mathematische Abhängigkeiten zwischen diesen Parametern zu identifizieren, ihre Anzahl zu reduzieren und eine Empfehlung zu geben, welche dieser Parameter die Eigenschaften der glottalen Flächenfunktion (GAW) und des akustischen Signals am besten wiedergeben.

Material und Methoden: In dieser Voruntersuchung werden 20 häufig verwendete Parameter behandelt: 10 Parameter, die ausschließlich für die GAW definiert sind, und 10 Parameter für GAW und akustische Signale. Alle Parameter wurden bezüglich ihres mathematischen Verhaltens und ihrer Abhängigkeiten zueinander auf Auffälligkeiten hin untersucht.

Ergebnisse: Die Ergebnisse legen nahe, dass 13 Parameter aufgrund mathematischer Abhängigkeiten vernachlässigt werden können. Zusätzlich zeigen 9 dieser Parameter problematische Merkmale, die von unerwartetem Verhalten bis hin zu unzureichender Definition reichen.

Diskussion: Welche der Parameter verworfen und welche beibehalten werden sollten, ist nicht immer unumstritten. Um unsere Vorschläge zu untermauern, wurden verschiedene Eigenschaften unterschiedlicher Parameter herausgearbeitet, wobei einige dieser Merkmale auf schwerwiegende Designprobleme hinweisen. Der klinischen Forschung müssen diese Mängel der Parameter bekannt sein, damit sichergestellt ist, dass diese Parameter zur Vorhersage von Behandlungseffekten verwendet werden können und von einer Aufnahme zur nächsten vergleichbar sind.

Fazit: Ein kleiner Satz standardisierter Parameter stellt einen wichtigen Schritt für einen verbesserten Informationsaustausch in der Forschung dar und wird dazu beitragen die Aussagekraft der ausgewerteten Daten im klinischen Umfeld zu erhöhen. Die Redundanz bei anderen häufig verwendeten Parametern in Stimmforschung und klinischer Anwendung wird in zukünftigen Studien untersucht werden.


Text

Hintergrund

Um die Eigenschaften des akustischen Signals und der Stimmlippenvibrationen während anhaltender Phonation zu bestimmen, wurden bereits viele Formeln und Parameter vorgeschlagen. Einige dieser Parameter haben jedoch starke mathematische Abhängigkeiten zueinander und einige sind schlecht konzipiert. Der Zweck dieser Studie ist es, mathematische Abhängigkeiten zwischen diesen Parametern mit dem Ziel zu identifizieren, ihre Anzahl zu reduzieren und abzuschätzen, welche dieser Parameter die Eigenschaften der GAW und des akustischen Signals am besten wiedergeben.

Methoden

In dieser Voruntersuchung werden 20 häufig verwendete Parameter behandelt: 10 GAW exklusive und 10 Parameter für GAW und akustische Signale. Alle Parameter wurden bezüglich ihres mathematischen Verhaltens und bezüglich mathematischer Abhängigkeiten zueinander auf Auffälligkeiten hin untersucht.

Ergebnisse

Die Ergebnisse legen nahe, dass 13 Parameter aufgrund mathematischer Abhängigkeiten vernachlässigt werden können. Zusätzlich zeigen 9 dieser Parameter problematische Merkmale, die von unerwartetem Verhalten bis hin zu schlechter Definition reichen. Tabelle 1 [Tab. 1].

Diskussion

Welche der Parameter verworfen und welche beibehalten werden sollten, ist nicht immer unumstritten. Um unsere Vorschläge zu unterstützen, wurden verschiedene subtile Eigenschaften unterschiedlicher Parameter herausgearbeitet, wobei einige dieser Merkmale auf schwerwiegende Designprobleme hinweisen. Dem Anwender sollten diese Mängel der in dieser Arbeit diskutierten GAW- und akustischen Parameter bekannt sein um vor Fehlinterpretation zu schützen [1].

Fazit

Ein überschaubarer Standardparametersatz stellt einen wichtigen Schritt für einen verbesserten Informationsaustausch in der Forschung dar und wird dazu beitragen, die Aussagekraft der ausgewerteten Daten im klinischen Umfeld zu erhöhen. Das Vorhandensein von Redundanz bei weiteren häufig verwendeten Parametern in Stimmforschung und klinischer Anwendung wird in zukünftigen Studien untersucht werden.

Danksagung

Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter Projekt DO1247/8-1, BO4399/2-1 (Nr. 323308998) unterstützt.


Literatur

1.
Schlegel P, Stingl M, Kunduk M, Kniesburges S, Bohr C, Döllinger M. Dependencies and Ill-designed Parameters Within High-speed Videoendoscopy and Acoustic Signal Analysis. J Voice. 2018 May 31. pii: S0892-1997(18)30016-X. DOI: 10.1016/j.jvoice.2018.04.011 Externer Link