远程治疗对语音治疗提出了挑战
波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员敦促,由于声学测量的差异,在评估电话会议平台上的语音障碍时要谨慎。
吉娜·曼蒂卡,gmantica@bu.edu
在过去的一年里,世界各地的人们了解了像Zoom这样的远程会议平台是如何帮助人们保持联系的——和朋友一起玩游戏,举办虚拟婚礼,甚至去看医生。但语音疗法在虚拟世界中面临着独特的挑战。临床医生依靠录音来评估治疗的有效性,许多电话会议平台在努力消除背景噪音时扭曲了声音。

Hasini Weerathunge是哈里里澳门威尼斯人注册网站研究所的澳门威尼斯人注册网站研究生,也是生物医学工程的博士候选人,她在波士顿大学健康与康复科学学院萨金特学院教授卡拉·斯特普的实验室工作,澳门威尼斯人注册网站研究符合hipaa的电话会议平台是否能够足够准确地捕捉声音,以便对患有声音和语言障碍的患者进行语音治疗评估。这项澳门威尼斯人注册网站研究最近发表在《言语、语言和听力澳门威尼斯人注册网站研究》杂志上。
在大流行之前,语音治疗师与患者进行了远程练习,但检查治疗有效性的澳门威尼斯人注册网站研究都是亲自进行的——他们的评估程序的准确性从未在网上进行过检查。通常情况下,患者进入实验室进行治疗评估,坐在一个配有录音设备的隔音隔间里。病人重复持续的元音,如“aaa”或“ooo”,或者阅读“彩虹段落”——一段澳门威尼斯人注册彩虹的科学和历史的短文,反映了英语语言中各种各样的声音和口型。然后通过测量声学特性的算法对患者的声音录音进行评估,包括感知到的声音的音调和响度的声学相关性。
去年,由于新冠肺炎大流行,这种面对面的评估停止了。Weerathunge看到了一个帮助语音治疗社区的机会,通过调查哪种远程实践平台最适合这类评估。她说:“临床医生在尝试转向远程治疗方面没有达成共识,我们想确定他们通过远程治疗可以获得的声学测量的准确性。”

Weerathunge和波士顿大学的一个澳门威尼斯人注册网站研究小组测试了五种不同的符合hipaa的电话会议平台:思科WebEx、微软Teams和Doxy。我,VSee Messenger和Zoom。澳门威尼斯人注册网站研究小组在隔音室中记录了29名年龄在18岁至82岁之间的患者的声音样本,这些患者有各种语言或声音诊断。然后,这些录音通过远程会议平台上的外部扬声器播放给澳门威尼斯人注册网站研究人员,模拟远程练习对话。
团队很快了解到每个平台都有自己的音频增强算法来影响声音的质量。Zoom是唯一一个允许用户关闭这些音频增强功能的平台,允许澳门威尼斯人注册网站研究人员测试平台的原始音频。
尽管声音很奇怪,但澳门威尼斯人注册网站研究人员预测,声音基本频率(即音调的声学相关性)和声音强度(即响度的声学相关性)的标准测量不会受到显着影响。Weerathunge说:“无论录音中加入多少噪音,你都应该能够测量出音高和响度相关的声学平均值。”与他们的假设一致,澳门威尼斯人注册网站研究小组发现,电话会议平台对平均声乐基本频率的测量没有统计学上的显著影响。

然而,Weerathunge发现,所有的电话会议平台在获取准确和有临床意义的语音评估所需的许多其他测量数据方面做得很差。Weerathunge说:“微软团队表现最好,因为我们所有的语音指标在该平台上受到的影响最小。”但是,与真实录音相比,所有虚拟平台上的人声基频变化很大。这可能是由于互联网连接或带宽问题影响了声音通过平台的传输方式和时间。
令人惊讶的是,远程练习中测量的声音强度的动态范围与现场录音非常不同。“这对我们来说是最大的惊喜,”Weerathunge说,“平台的音频增强改变了信号的幅度。”即使在Zoom中也是如此,澳门威尼斯人注册网站研究人员可以关闭音频增强功能。
由于从虚拟平台收集的许多语音指标在临床上与亲自收集的有显著差异,Weerathunge和团队敦促使用远程实践的临床医生谨慎行事。澳门威尼斯人注册网站研究人员建议患者提前记录他们的评估,而不是在远程治疗中进行评估,或者临床医生在评估患者时保持灵活。Stepp说:“尽管新冠肺炎危机似乎正在消退,但远程医疗的普及程度仍将持续下去。这项工作可能会对临床实践产生重大影响,为这些远程医疗平台对临床语音评估的影响提供重要信息。”
这项工作得到了国家耳聋和其他交流障碍澳门威尼斯人注册网站研究所的R01 DC015570拨款、波士顿大学临床和转化科学澳门威尼斯人注册网站研究所国家推进转化科学中心的COVID-19试点拨款UL1 TR001430,以及Rafik B. Hariri计算和计算科学与工程澳门威尼斯人注册网站研究所的澳门威尼斯人注册网站研究生奖学金的支持。