I. Subsystem Analyser 1. Andningsskydd delsystem / Andning för tal Den respiratoriska delsystemet är utvärderas med Phonatory aerodynamiska systemet (PAS). Systemet möjliggör samtidig inspelning av muntliga tryck, luftflöde, och akustik tal (se tabell 1 för en förteckning över utrustning och tillverkare). En disponibel ansiktsmask och en disponibel tryck avkänning tuben är nödvändiga för inspelningar. Innan inspelningen, är flöde och tryck kanaler kalibreras enligt tillverkarens specifikationer. Vitalkapacitet (VC) är den maximala volym luft som andas ut efter maximal inandning. VC utvärderas med hjälp av en disponibel ansiktsmask som är ansluten till pneumotachograph. PAS "vitalkapacitet" protokoll har valts för inspelning. Deltagaren instrueras att andas in så maximalt som möjligt och andas ut maximalt i masken, uppgiften upprepas tre gånger. Maximal utandningsvolym härleds med hjälp PAS programvara. Subglottal tryck (PS) är lufttrycket som finns i lungorna för produktion av "tryck" konsonanter. Ps bedöms indirekt genom att mäta topptryck i munnen under produktionen av en stavelse tåg 2,3. PAS "ge uttryck Efficiency" protokoll har valts för inspelning. För att spela in de muntliga trycket under / PA / är trycket avkänning röret placeras inne i munnen på tungan ytan. Näsgångarna är blockerad med en näsklämma för att eliminera eventuella nasala fly luftflöde. Deltagaren instrueras att andas in ungefär två gånger sin normala storlek och säga / PA / i ansiktsmask. Stavelsen / PA / upprepas sju gånger på en utandning, samtidigt som konsekvent tonhöjd och ljudstyrka. Räntan hålls på 1,5 stavelser per sekund. Peak muntliga trycket mäts i fem (mitten) upprepningar av / PA /. Ett genomsnitt av dessa fem produktioner fås att representera Ps under tal. Eftersom Ps samvarierar med ljudtrycksnivå (SPL) 4,5, är SPL också samlas in för varje stavelse. Det används sedan som kovariat under analyser. Tal andning är utvärderas under sammanhängande tal samtidigt som deltagarna läste en standard 60-ordet punkt (Bilaga 1) som utvecklats speciellt för noggrann, automatisk paus-gränsen upptäckt 6. PAS "Maximal fonation" protokoll har valts för inspelning. Luftflödet signal samlas in med en disponibel mask som passar runt ansiktet. Deltagaren instrueras att läsa punkt på normal bekväm med att prata hastighet och ljudstyrka. Luftflöde spår som exporteras till en skräddarsydd Tal-Paus Analysis (SPA) 7 program i Matlab. I det här programmet, pauser i sammanhängande tal identifieras. Programmet beräknar, bland andra åtgärder procent pausa tiden, vilket är ett mått på tid pausa under läsning av en passage. 2. Phonatory delsystem Den phonatory delsystem utvärderas via röstinspelningar med hjälp av högkvalitativ utrustning akustisk inspelning (tabell 1). Mikrofonen är placerad cirka 15 cm från munnen. En nasal klipp används för att eliminera den potentiella effekten av velopharyngeal brister på kvaliteten i fonation. Deltagaren uppmanas att producera "Maximum fonation". Han eller hon instrueras att andas in den maximala mängden luft och sedan till phonate / en / på en normal tonhöjd och ljudstyrka så länge som möjligt. Denna uppgift övas minst en gång före inspelningen. Vikten av att kunna prestera maximal insats betonas. Maximal fonation varaktighet mäts i sekunder med hjälp av akustisk vågform. Den digitaliserade akustiska vågformen laddas i Multidimensional röstprofil (MDVP) programvara för analys. Medelvärde och variabilitet av grundläggande frekvens (F0), buller till harmoniska förhållande (NHR) och procent jitter, bland andra, erhålls för mitt fem sekunder av fonation intervallet. 3. Resonatory delsystem Den resonatory delsystem utvärderas med hjälp Nasometer. Denna enhet består av ett headset med en baffel plåt, som är placerad under näsan och separerar de muntliga och näshålan. Två mikrofoner som upptäcker den orala och nasala akustiska signaler är kopplade till olika sidor av plattan. Enheten kalibreras före varje inspelning. Headsetet är placerad på huvudet med baffel plåten vilar ovanför överläppen och placeras parallellt med grounD. Deltagaren uppmanas att upprepa ett "nasal" (t.ex., mamma gjorde några citron sylt) och en "icke-nasala" (t.ex. köpa Bobby en valp) meningen tre gånger på ett stadigvarande talhastigheten och ljudstyrka. Den uppmätta intensiteten hos den tonande delen av orala och nasala akustiska signaler omvandlas till en nasalance poäng, vilket definieras som förhållandet mellan nasala / nasala + muntligt akustisk energi, och uttrycks i procent. Den nasalance betyget reflekterar den relativa andelen av nasal till oral akustisk energi i ett tal ström 8. Den Nasometer mjukvara beräknar många beskrivande statistik från nasalance vågform. Nasalance avstånd, som kommer genom att subtrahera medelvärdet nasalance beräknas över muntliga meningar (BBP) från medelvärdet nasalance för nasala meningar (MMJ) 9, kan också användas som ett index på velopharyngeal njurfunktion. 4. Artikulatoriska delsystem: Face Facial (läpp och käke) rörelser registreras i 3D med hjälp av en hög upplösning, optisk motion capture-system 10. Den infraröda digitala videokameror fånga positioner 15 reflekterande markörer som är kopplade till varje deltagares huvud och ansikte vid specifika anatomiska landmärken. En akustisk talsignalen spelas in samtidigt med tal kinematik. Systemet är kalibrerat innan inspelningarna enligt tillverkarens specifikationer. Fyra markörer är anslutna till panna deltagaren med hjälp av ett pannband. Markörer förknippas också med vänster och höger ögonbryn, bron och spetsen på näsan, Vermilion gränsen mellan övre och undre läppen, vänster och höger hörn i munnen, och till tre olika platser på hakan. Detta är den typiska markör array används i detta protokoll, men ett obegränsat antal markörer kan användas med detta system. Deltagaren uppmanas att läsa meningar och fraser (se tabell 2) på sin vanliga talhastigheten och ljudstyrka. En "vila" spelas in erhålls och används i post-behandling för att normalisera för skillnader i markör placering mellan sessioner och på nytt uttryck för uppgifter i förhållande till konsekventa anatomiskt koordinatsystemet som behövs. Vid efterbearbetning, är rörelser i ansiktet markörer kontrolleras för att spåra fel och huvud-korrigerade baserad på subtraktion av både translationell och roterande komponenter huvudrörelser. Uppgifterna laddas in SMASH, ett Matlab baserat program som utvecklats i vårt laboratorium. Inom SMASH, är data filtreras och analyseras. Peak rörelsehastighet kommer från varje spår och används som den primära indikatorn på artikulatoriska funktion för käke och läppar. 3D hastigheten beräknas som den första ordningens derivata av varje artikulator är Euclidian avstånd gången historia i smash. 5. Artikulatoriska delsystem: Tongue Tongue spårning sker med hjälp av en anordning elektromagnetisk spårning (WAVE), som registrerar position och rotation av sensorer som är knutna till tungan. Till skillnad från den optiska motion tracking som används för att spela in externa, ansikts strukturer ger elektromagnetiska tekniken ett sätt att exakt spåra tunga rörelser under talet 11. Systemet använder en kombination av 5 och 6-graders-of-frihet (5DOF och 6DOF) sensorer för att spela in artikulatoriska rörelser i en kalibrerad volym (30 x 30 x 30 cm). Rörelse data och akustiska data förvärvas samtidigt. Två sensorer är anslutna till articulators med tandvård lim (PeriAcryl Parodontal lim). En referens är knuten till näsryggen för att registrera huvudrörelser. Ett litet 5DOF sensorn (3D-läge och 2D vinkel mätningar) är kopplad till tungan på mittlinjen, ca 2 cm posteriort om tungspets. För att få tunga rörelser som är oberoende av den underliggande käken, är varje deltagare försedd med en pre-made 5 mm bitblocket. Den bitblock är tillverkad av giftfria kondens spackel (Henry Schein). Den bitblock placeras mellan kindtänderna på sidan av munnen. En sträng fäst vid bitblocket är säkrad till deltagarens ansikte för att förhindra att de sväljer bitblocket. Deltagaren uppmanas att läsa meningar och fraser (se tabell 2). Tunga förflyttningar registreras i förhållande till huvudets ställning. Efter förvärvet, är data överförs till SMASH, där det är låg-pass filtrerad, tolkas på det vertikala rörelsen spåra och används för att beräkna 3D hastighet. Den genomsnittliga och maximala hastigheten i rörelsen under varje yttrande redovisas som ett index av sjukdomsrelaterade förändringar av denna artikulator. II. Systemnivå Assessment Förutom de delsystem nivå variabler, är taluppfattbarhet och talhastigheten mätas. Dessa MEAder är viktiga eftersom de är aktuella kliniska "mål standarder" som kännetecknar bulbär tal prestanda. De ger en indikation på den funktionella status tal produktionen som helhet och kvantifiera graden av talsvårigheter. Dessa åtgärder är erhålls med hjälp av Test Mening begriplighet (SIT) 12. Före inspelning är en slumpmässig lista med 10 meningar av ökande längd (från 5 till 15 ord) som genereras av SIT programvaran. En mikrofon placeras på huvudet, ca 15 cm från munnen. Deltagaren uppmanas att läsa listan i sin vanliga talhastigheten och ljudstyrka. Meningarna är digitalt inspelad på 44,1 k med en 16 bitars upplösning. Flera utbildade domare som är obekanta för deltagaren transkribera de meningar orthographically och mäta meningen löptider. Med SIT-programmet beräknar automatiskt taluppfattbarhet, som redovisas som procent av ord korrekt transkriberad av det totala antalet producerade ord. Talhastigheten uppges också antalet ord läsa per minut. Subsystem Utrustning / programvara Signal Förvärv Inställningar Andningsskydd Phonatory Aerodynamiska System (PAS), KayPENTAX, Lincoln Park, NJ, USA Akustisk, tryck och flöde Samplingsfrekvens = 200 Hz, låg-pass filtrerad = 30Hz Phonatory Compact flash-spelare (T.ex. PMD660) Professionell kvalitet mikrofon, SPL-mätare, Extech Instruments Programvara: MDVP, KAYPentax Akustisk Samplingsfrekvens = 44,01 kHz, 16 bitars linjärt PCM Resonatory Nasometer, 6400 modell, KAYPentax Akustisk Samplingsfrekvens = 11.025 Hz Artikulatoriska: Face Eagle digitalt system, Motion Analysis Corp Kinematisk och akustisk Samplingshastighet = 120Hz, Lågpass filtrerad = 10Hz Artikulatoriska: Tongue WAVE, Norra Digital Inc, Kanada Kinematisk och akustisk Samplingshastighet = 100Hz, lågpassfiltrerad = 20Hz Tabell 1: Instrumentering och förvärv inställningar för delsystem datainsamling Nivå Uppgift Mått Referenser och normer Andningsskydd VC Maximal expiratorisk lungvolym 13 / PA / x 7 Subglottal trycket 2, 3 Bamboo passage % Paustid 6, 7, 14 Phonatory Maximal fonation / a / Maximal fonation varaktighet, menar F0, jitter, SNR 15, 16, 17, 3 Resonatory Mamma gjorde några citron sylt, köpa Bobby en valp Nasalance 18, 19 Artikulatoriska: Face Köp Bobby en valp, säg _ igen (BAT, tidvatten, hålla, verktyg) Rörelsehastighet 20, 21 Artikulatoriska: Tongue / TA / x 5, Säg tallriksunderlägg igen På systemnivå SIT, Meningar Taluppfattbarhet och talhastigheten 12 Tabell 2: Mätningar som erhålls för varje delsystem och uppgift Bilaga 1: Bamboo passage Bambu väggar får vara mycket populär. De är starka, lätt att använda och snygg. De ger en bra bakgrund och skapa stämning i japanska trädgårdar. Bambu är ett gräs, och är en av de snabbast växande gräs i världen. Många sorter av bambu odlas i Asien, även om det också odlas i Amerika. Förra året köpte vi ett nytt hem och har arbetat på blomman trädgårdar. I några dagar kommer vi att göras med bambu väggen i en av våra trädgårdar. Vi har verkligen njutit av projektet.