• Klinická foniatrie
  
  Úloha :
  Analýza souboru parametrů získaných aplikací funkčních akustických a popisných vyšetřovacích
  metod v oboru klinické foniatrie.
  Cílem je včasná diagnostika závažných onemocnění hlasového orgánu
  [ kromě toho se zabýváme diagnostikou paresis nervus laryngeus recurrens ].
  
  Používané vyšetřovací metody:
  
  •  analýza hlasového pole ...   VRP   (Voice Range Profile)
      funkční akustická vyšetřovací metoda, kvantitativní parametry
      princip metody:
       »   měření základní hlasivkové frekvence Fo [Hz]
       »   výpočet hodnoty akustického tlaku SPL [dB]
       »   stanovení dvojice hodnot měření (Fo,SPL) při fonaci vokálu "a"
       »   záznam a zobrazení naměřené dvojice (Fo,SPL) do hlasového pole
       »   opakování měření pro minimální a maximální dosažitelnou intenzitu a frekvenční rozsah
       »   výpočet parametrů hlasového pole
      základní sledované parametry:
       «   rozsah hlasového pole ... Fmin, Fmax, Frange, SPLmin, SPLmax, DSPL
       «   obvod a obsah plochy hlasového pole ... Avrp, Akvx, Amax, Pvrp, Pkvx, Pmax
       «   tvarové charakteristiky hlasového pole ... DFel, DSPLel, Fel-T, SPTel-T, |AB|el, |CD|el, ael
       «   statistické parametry ... Fm, SPLm, aVRP
       používané prostředky:
       »   vlastní SW aplikace, viz phonetogram.pdf  
   
  
   
  •  multidimenzionální analýza ...   MDVA   (Multi-Dimensional Voice Analysis)
      funkční akustická vyšetřovací metoda, kvalitativní parametry
      princip metody:
       »   frekvenční analýza signálu - dlouhodobé fonace vokálu "a"
       »   výpočet hodnoty akustického tlaku SPL [dB]
      základní sledované parametry:
       «   frekvenční kolísání ... DSH
       «   tremor ... ATRI
       «   stupeň neznělých ... DUV
       «   šumové parametry ... SPI, VPI
       «   frekvenční kolísání ... Jitt, Jitta
       «   amlitudové kolísání ... Shim, ShdB
       používané prostředky:
       »   komerční SW aplikace, viz kay-pentaxmedical.com, kay-mdva.pdf, mdvp-video
       »   vlastní SW aplikace pro analýzu naměřených parametrů
   
  
   
  •  analýza záznamů z vysokorychlostní kamery ...   LHSV   (Laryngeal High-Speed Video Endoscopy)
      funkční a popisná vyšetřovací metoda, analýza dynamiky a kinematiky hlasivek
      princip metody:
       »   videosekvence se záznamem kmitání hlasivek
       »   4000 snímků/s, 512 x 512, resp. 256 x 256 obrazových bodů/snímek
       »   zpracování jednotlivých snímků, automatická detekce štěrbiny
       »   výpočet a analýza parametrů
      základní typy sledovaných parametrů:
       –   parametry jedné periody
            «   velikost plochy štěrbiny ... Amax, Amin, Aright, Aleft, Ar, Ad
            «   obvod štěrbiny ... P, Rright, Pleft, Pr
            «   členitost obvodu štěrbiny ... S, Sright, Sleft
            «   Fourierova analýza hraniční čáry štěrbiny ... He, We, Oe, Ce, Dex, Dey
            «   těžiště štěrbiny ... C, Dx, Dy
       –   parametry celé sekvence
            «   doba otevírání a zavírání ... To, Tc
            «   rychlostní kvocient ... SQ
            «   kvocient otevření ... OQ
       používané prostředky:
       »   komerční zařízení LHSV, viz richard-wolf.com, kay-pentaxmedical.com,
             hres_endocam.pdf,   kay-chsv.pdf   
       »   vlastní SW aplikace pro analýzu snímků, automatickou detekci štěrbiny, měření a výpočet sledovaných parametrů,
            viz lhsv analysis.pdf, lhsv analysis-poster.pdf, lhsv analysis-rigo.pdf  
       »   současné systémy LHSV, např.: diagnova.eu, wevosys.com      
   
  
   
   •  videokymografie ...   VKG   (VideoKymoGraphy)
      funkční a popisná vyšetřovací metoda, analýza dynamiky a kinematiky hlasivek
      kymografická metoda analýzy odvozená z videosekvence snímků hlasivek, viz LHSV
  
  
  
   

  •  frekvenční analýza kmitů glottis ...   FPA   (Frequency Point and Area Analysis)
      funkční a popisná vyšetřovací metoda dynamiky a kinematiky hlasivek, která se zaměřuje na využití metod frekvenční
      analýzy průběhu extrahovaného jasového signálu ze zvoleného obrazového bodu napříč snímky z videozáznamu LHSV,
      tzv. FFT Point Analysis, FFT Area Analysis.
      používané prostředky:
       »   vlastní SW aplikace pro frekvenční analýzu kmitů glottis, výpočet, analýza, vizualizace, viz  dp-baierova   
  

  

  

  
  •  analýza jednoho kmitu hlasivek ... metoda   SCORE
      funkční akustická vyšetřovací metoda pro hodnocení kvality závěru glottis
      princip metody:
       »   hodnocení kvality závěru glottis na základě analýzy přechodového děje, který vzniká v okamžiku uzavření proudu vzduchu
       »   detekce fáze otevření a uzavření
       »   Fourierova analýza signálu jednoho kmitu
       »   výpočet SCORE funkce na základě známkování kvality závěru glottis expertem ORL
      základní typy sledovaných parametrů:
       «   SCORE jednoho kmitu hlasivek
       «   SCORE fáze uzavírání hlasivek
       «   SCORE fáze otevírání hlasivek
       používané prostředky:
       »   vlastní SW aplikace pro analýzu SCORE a výpočet sledovaných parametrů, score analysis.pdf,  score analysis-poster.pdf 
       »   demo programu - score-demo.zip   
  
  
   
  •  zátěžové hlasové testy ...  STRESS test
      funkční akustická vyšetřovací metoda
      princip metody:
       »    zátěž hlasového orgánu je vyvolána opakující se dlouhodobou fonací vokálu "a"
       »    počet dílčích fonací ... 10 až 20 podle onemocnění
       »    detekce začátku a konce dílčí fonace
       »    detekce jednoho kmitu hlasivek v dílčí fonaci pro výpočet hodnoty SCORE
      základní typy sledovaných parametrů:
       «   doba trvání dílčí fonace (salvy) ... Tfi
       «   délka pauzy mezi dvěma salvami ... Tpi
       «   základní hlasivková frekvence salvy ... Foi
       «   energie dlouhodobé fonace a jedné salvy ... Ef, Efi
       «   frekvenční a amplitudové kolísání v salvě ... Jitti, Shimi
       «   útlum salvy ... ai
       «   vektor hodnot SCORE v salvě ... SCRi
       používané prostředky:
       »   vlastní SW aplikace pro měření hlasového záznamu, výpočet a analýzu sledovaných parametrů, stress analysis.pdf 
  
  
  
   •  aerodynamická vyšetření hlasivek ...  AERODYN  (AeroDynamic)
      funkční akustická vyšetřovací metoda
      princip metody:
       »   stálá fonace vokálu "a" na hladině intenzity 75dB při konstantní frekvenci Fo
       »   fonace slabiky "pa, ..., pa"
      základní sledované parametry:
       «   aerodynamický odpor ... ARES
       «   hlasová účinnost ... AEFF
       «   střední hodnota intenzity fonace ... MAEDB
       «   další aerodynamické parametry ... MAXDB, PHODB, MEAP, RANP, ...
       používané prostředky:
       »   komerční zařízení, viz kay-pentaxmedical.com, kay-pas.pdf 
       »   vlastní SW aplikace pro analýzu naměřených parametrů,  aerodynamic.pdf,  aerodynamic-bcp.pdf
  
  
   
  •  detekce nestandardního kmitu hlasivek ...   AOD   (Abnormal Oscillation Detection)
      funkční akustická vyšetřovací metoda spojená s popisnou vyšetřovací metodou LHSV
      princip metody:
       »    záznam MIC fonace vokálu " i " a signálu EGG během vyšetření LHSV
       »    určení Fo podle MIC a EGG, časová synchronizace obou signálů
       »    detekce jednotlivých kmitů hlasivek
       »    výpočet referenčního kmitu v záznamu MIC
       »    detekce nestandardního kmitu v záznamu MIC
       »    označení nestandardního kmitu ve videosekvenci LHSV podle kriteriální funkce
      základní metody výpočtu referenčního kmitu:
       «   časová oblast
            - aritmetický průměr vzorků
            - medián hodnot vzorků
       «   frekvenční oblast
            - minimální Eukleidovská vzdálenost od mediánu amplitudového spektra
            - skóre četnosti výskytu hodnot amplitudového spektra
      metody výpočtu nestandardního kmitu:
       «   časová oblast
            - průměrná odchylka vzorků jednoho kmitu
            - Eukleidovská vzdálenost vzorků jednoho kmitu
            - skóre vzorků jednoho kmitu mimo pásma σ, 2σ, 3σ
       «   frekvenční oblast
            - Fourierův rozvoj - amplitudové spektrum
            - maximální Eukleidovská vzdálenost amplitudových spekter kmitů
            - Fourier Descriptors
       používané prostředky:
       »   integrovaný systém vyšetření LHSV s EGG záznamem, richard-wolf.com, hres_endocam.pdf 
       »   vlastní SW aplikace pro analýzu hlasového záznamu MIC, signálu EGG, výpočet Fo, stanovení referenčního a nestandardního kmitu,
            výběr snímků ve videosekvenci LHSV, viz abnormal oscillation.pdf, abnormal oscillation-poster.pdf
  
  
                     
       
                  
  
  
  
  Publikace:

• Ettler, T., Nový, P.: Analysis of Laryngeal High-Speed Videoendoscopy Recordings - ROI Detection.
  Biomedical Signal Processing and Control, Volume 78, ISSN 1746-8094, 2022.
  https://doi.org/10.1016/j.bspc.2022.103854.

• Ettler, T., Nový, P.: Using Cluster Analysis for Image Processing in High Speed Video Laryngoscopy.
  25th 2020 International Conference on Applied Electronics, Proceedings, ISBN 978-80-261-0891-7,
  Department of Applied Electronics and Telecommunications, University of West Bohemia, Pilsen, 2020.
   AE 2020-Ettler

• Ettler. T., Nový, P.: Diagnostic meaning of correlation relationchip.
  19th Conference on Applied Mathematics Aplimat 2020, Proceedings, ISBN 978-80-227-4983-1, Institute of Mathematics and Physics,
  Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology in Bratislava, Bratislava, 2020.
   APLIMAT 2020-Ettler

• Kroupa, L., Vávra, F., Nový, P.: Statistic of Quasi-periodic Signal with Random Period - First Application on Vocal Cords Oscillation
  (Statistika kvazi-periodického signálu s náhodnou periodou - první aplikace na kmitání hlasivek).
  16th Conference on Applied Mathematics Aplimat 2017, Proceedings, ISBN 978-80-227-4650-2, Institute of Mathematics and Physics,
  Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology in Bratislava, Bratislava, 2017.
   APLIMAT 2017-Kroupa

• Ettler, T., Nový, P.: The parameters of the Center of gravity glottis during phonation
  (Parametry polohy těžiště hlasivkové štěrbiny v průběhu fonace). XVI. Česko-slovenský kongres mladých otorinolaryngologů,
  poster section, ISBN 978-80-87562-57-4, Česká lékařská společnost Jana Evangelisty Purkyně, Rožnov pod Radhoštěm, 2016.
   ORL-ettler-2016,  ORL-ettler-2016-en,  ORL-sbornik abstrakt   

• Kroupa, L., Nový, P.: Detection of abnormal vocal folds oscillation in HSV recording
  (Detekce anomálií v chování hlasivek ve videosekvenci). XVI. Česko-slovenský kongres mladých otorinolaryngologů,
  poster section, ISBN 978-80-87562-57-4, Česká lékařská společnost Jana Evangelisty Purkyně, Rožnov pod Radhoštěm, 2016.
   ORL-kroupa-2016,   ORL-sbornik abstrakt       

• Pešta, J., Slípka, J., Vohlídková. M., Ettler. T., Nový, P., Vávra, F.:
  Vocal Cord Kinematics - New Evaluation Parameters (Kinematika hlasivek - nové parametry hodnocení),
  Otorinolaryngologie a foniatrie, Vol. 65, Issue 2, Pages 88-96, ISSN 1210-7867, Česká lékařská společnost Jana Evangelisty Purkyně,
  Praha, 2016. http://www.prolekare.cz/otorinolaryngologie-foniatrie-clanek/kinematika-hlasivek-nove-parametry-hodnoceni-58651.

• Pešta, J., Vohlídková, M., Slípka, J., Nový, P.: Aerodynamická vyšetření ve foniatrické praxi,  
  XXII. celostátní foniatrické dny Evy Sedláčkové, 9. česko-slovenský foniatrický kongres, Plzeň, 2011.

• Pešta, J., Slípka, J., Nový, P., Vávra, F.: Evaluating the Quality of the Glottis Closure (Hodnocení kvality závěru glottis),
  Otorinolaryngologie a foniatrie, Vol. 59, Issue 4, Pages 190-196, ISSN 1210-7867, Česká lékařská společnost Jana Evangelisty Purkyně,
  Praha, 2010. http://www.prolekare.cz/otorinolaryngologie-foniatrie-clanek?id=33927.

• Vohlídková, M., Pešta, J., Slípka, J., Nový, P., Markuzziová, H.: Využití vysokorychlostní kamery při sledování poruchy hlasu,   orl-olomouc08
  71. kongres České společnosti otorinolaryngologie a chirurgie hlavy a krku, Poster section, Olomouc, 2008.

• Vohlídková, M., Pešta, J., Slípka, J., Nový, P.: Využití vysokorychlostní kamery při sledování poruchy hlasu,
  XIX. celostátní foniatrické dny Evy Sedláčkové, 6. česko-slovenský foniatrický kongres, Pardubice, 2008.

• Nový, P., Vávra, F., Pešta, J., Marek, P.: Parameters Identification from Phoniatrical Examinations,   datastat06-1

  Summer School DATASTAT 06, Proceedings, (221-234), ISBN 978-80-210-4493-7, Brno: Masaryk University, 2007.

• Vohlídková, M., Pešta, J., Slípka, J., Nový, P., Vávra, F.:   foniatr07
  Hodnocení kvality hlasu u pacientů s jednostrannou obrnou zvratného nervu během hlasové rehabilitace,
  XVIII. celostátní foniatrické dny Evy Sedláčkové, 5. česko-slovenský foniatrický kongres, Praha, 2007.

• Nový, P., Vávra, F., Kotlíková, M.: Voice range profile examination method and its applications,  datastat03-1
  Summer School DATASTAT 03, Proceedings, Folia Fac. Sci. Nat. Univ. Masaryk. Brunensis, Mathematica 15,
  ISBN - 80-210-3564-1, Svratka, 2003.

• Vávra, F., Nový, P., Mašková, H.: Voice range profile and problem of fundamental frequency,  datastat03-2
  Summer School DATASTAT 03, Proceedings, Folia Fac. Sci. Nat. Univ. Masaryk. Brunensis, Mathematica 15,
  ISBN - 80-210-3564-1, Svratka, 2003.
   

Řešitelé :

Datum poslední úpravy stránek :  03.11.2023
Autor : Pavel Nový