Effects of Deep Brain Stimulation (DBS) on Speech and Voice in Parkinson’s Disease

• 영문명: 파킨슨씨병 환자의 뇌심부자극술에 대한 말음성 효과: 섭동적 분석과 비선형 역동적 분석을 이용한 연장 발성과 연속 발화 모음의 음향학적 분석
• 발행기관: 한국언어청각임상학회
• 저자명: 최성희(Seong Hee Choi)
• 간행물 정보: 『Communication Sciences & Disorders』언어청각장애연구 제17권 제1호, 143~155쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.03.31

국문 초록

배경 및 목적: 시상이나 기저핵의 뇌심부자극술은 증상이 중심도로 진행된 파킨슨씨병 환자의 가장 안정되고 장기간 효과를 가지는 신경외과 치료 방법 중 하나로 간주되고 있다. 하지만, 말과 음성 개선에 대한 뇌심부자극술의 효과는 연구마다 일치하지 않거나 역효과가 보고되기도 하였다. 본 연구는 연장 발성과 연속 발화의 모음을 이용하여 전통적인 섭동적 분석과 비선형 역동적 분석을 통해 뇌심부자극술에 대한 말음성의 개선 효과를 조사하는 데 목적을 두고 있다. 방법: 3~5 H & Y 단계에 있는 뇌심부자극술-시상핵 자극을 받은 19명의 파킨슨씨병 환자와 뇌심부 자극술-시상핵 자극을 받지 않은 10명의 파킨슨씨병 환자를 각각 치료군과 통제군으로 할당하였다. 파킨슨씨병 환자들은 모두 음성과 발화를 녹음하기 전 밤 사이 12시간 동안 약을 복용하지 않았고, 시상핵에 뇌심부자극술을 받은 환자군은 최소한 12시간 동안 자극을 받았고, 30분 동안 휴지기를 가졌다. 뇌심부자극술을 받지 않은 통제군과 뇌심부자극술을 받은 환자군으로 연장발성과 연속 발화에서 모음을 채취하여 percent jitter, shimmer, SNR과 비선형 역동적 분석인 D₂값을 얻었고 통계학적으로 분석되었다. 결과: 뇌심부자극술을 받은 파킨슨씨병 환자군은 통제군에 비해 모음 연장 발성과 연속 발화에서 모두 유의미하게 낮은 D₂값을 보였으나(p ＜ 0.001). 섭동적 분석에서는 모음 연장 발성과 연속 발화의 모음에서 percent jitter, shimmer, SNR가 모두 뇌심부자극술 후 개선을 보이지 않았다. 논의 및 결론: 비선형 역동적 분석은 뇌심부자극술의 말음성 개선 치료 효과를 보여주었다. 게다가, 연속 발화는 짧은 음성 신호 길이와 높은 소음치를 가지기 때문에 연속 발화를 평가할 때, 비선형 역동적 분석은 섭동적 분석 방법을 대치할 수 있는 음향학적 측정 방법임을 제시하였다. 이러한 결과들은 비선형 역동적 분석이 중심도로 질병이 진행된 파킨슨씨병 환자의 말음성에 대한 치료 효과를 평가하는 데 유용하게 사용될 수 있음을 보여주었다.

영문 초록

Background & Objectives: Deep brain stimulation (DBS) of the thalamus or basal ganglia has been considered one of the most stable and long-term effective neurosurgical therapeutic interventions for Parkinson’s Disease (PD). Evidence of a surgical approach with DBS in PD with regard to voice and speech is still lacking. The present study aims to investigate if nonlinear dynamic analysis with vowels from sustained phonation and running speech can be used to investigate the effects of electrode implantation and stimulation of the thalamic nucleus (STN) on patients’ voice and speech in advanced stages of PD. Methods: Nineteen idiopathic PD patients that received DBS-STN surgery and ten idiopathic PD patients that did not receive DBS-STN surgery participated in the present study. Participants did not receive medication for 12 hours overnight prior to the recording session. For surgical patients, recordings were taken with the stimulator on (for at least 12 hours) and off (for 30 minutes). The sustained and running vowel segments were used to analyze the perturbation including percent jitter, shimmer, signal-to-noise ratio (SNR) values, and nonlinear dynamic method of correlation dimension (D2). Results: Results showed that the mean D2 value of the surgical group was significantly lower than the mean D2 value of the non-surgical group for sustained and running vowels. The perturbation results failed to achieve significance with DBS, contradicting the results of nonlinear dynamic analysis. Discussion & Conclusion: Nonlinear dynamic analysis showed effects of DBS on PD patients’ voice and speech and may be a useful substitute for perturbation analysis in the evaluation of running speech because of the short signal length and high noise level. The results indicate that nonlinear dynamic analysis may be useful to evaluate the treatment effect in PD patients with severe voice and speech disorders.

목차

Ⅰ. Introduction

Ⅱ. Method

Ⅲ. Results

Ⅳ. Discussion and Conclusion

REFERENCES

키워드

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