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Validierung einer automatischen Analyse der Sprechproben von Kindern mit isolierter Gaumenspalte

Validation of an automatic speech analysis in children with isolated cleft palate

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Zusammenfassung

Hintergrund

Nach dem operativen Verschluss der Lippen-Kiefer-Gaumen(LKG)-Spalten stellen Hörvermögen und Sprachentwicklung der betroffenen Kinder und Jugendlichen einen Untersuchungsschwerpunkt in der ärztlichen Sprechstunde dar. Die Diagnostik soll durch das selbst entwickelte PEAKS (Programm für die Evaluation und Analyse kindlicher Sprechstörungen) verkürzt werden, das die Sprechverständlichkeit automatisch analysiert. PEAKS basiert auf einem Spracherkenner und wurde um ein Sprechermodell erweitert. PEAKS wurde in dieser Arbeit anhand isolierter Gaumenspalten validiert.

Methode

99 Wortproduktionen von jedem der untersuchten 39 Kinder und Jugendlichen mit isolierter Gaumenspalte (3;1–14;5 Jahre) wurden digital aufgenommen und analysiert, einmal „subjektiv“ von 5 Experten und 5 Laien, einmal „objektiv“ mittels PEAKS.

Ergebnisse

Die automatische Spracherkennung und die Experten kommen zu einem ähnlichen Ergebnis bei der Analyse der Sprechverständlichkeit. Die Urteile der Experten und Laien weichen signifikant voneinander ab. Innerhalb der Laiengruppe zeigt eine schwache Interraterreliabilität die Unsicherheit der Beurteilung.

Schlussfolgerungen

PEAKS liefert repräsentative und zuverlässige Ergebnisse bei der Messung der Sprechverständlichkeit von Kindern und Jugendlichen mit isolierter Gaumenspalte. Die automatisierte Messung der Sprechverständlichkeit von Kindern und Jugendlichen mit isolierter Gaumenspalte ist möglich.

Abstract

Background

Following surgical repair of cleft lip and palate, hearing and speech and language development are important issues for the continued care of affected childhood and adolescent patients. Therefore, PEAKS (Program for Evaluation and Analysis of all Kinds of Speech Disorders) was developed in order to rate speech intelligibility automatically and reduce the time required for diagnostics. PEAKS is based on a speech recognition system and was extended to incorporate a speaker model. This investigation validated PEAKS for isolated cleft palate.

Methods

From each of the 39 children with isolated cleft palate (3.1–14.5years), 99 word productions were recorded digitally and analyzed—once “subjectively” by five experts and five nonexperts; once “objectively” using PEAKS.

Results

The automatic speech recognition system and the experts arrive at similar results with regard to speech intelligibility. The expert and nonexpert ratings differ significantly from each other. Within the group of nonexperts, a weak interrater reliability demonstrates the uncertainty associated with their ratings.

Conclusion

PEAKS delivers reliable and representative results with regard to speech intelligibility among children and adolescents with isolated cleft palate. The automatic measurement of speech quality in children and adolescents with isolated cleft palate is possible.

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Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. A. Schulz, T. Bocklet, U. Eysholdt, C. Bohr, M. Döllinger und A. Ziethe geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Alle im vorliegenden Manuskript beschriebenen Untersuchungen am Menschen wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Patienten liegt eine Einverständniserklärung vor.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Abteilung für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Bohlenplatz 21, 91054, Erlangen, Deutschland

    A. Schulz, U. Eysholdt, M. Döllinger &  A. Ziethe

  2. Lehrstuhl für Mustererkennung, Technische Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Deutschland

    T. Bocklet

  3. Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland

    C. Bohr

Authors
  1. A. Schulz
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  2. T. Bocklet
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  3. U. Eysholdt
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  4. C. Bohr
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  5. M. Döllinger
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  6. A. Ziethe
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Schulz, A., Bocklet, T., Eysholdt, U. et al. Validierung einer automatischen Analyse der Sprechproben von Kindern mit isolierter Gaumenspalte. HNO 62, 525–529 (2014). https://doi.org/10.1007/s00106-013-2825-x

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00106-013-2825-x

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