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Phoniatrie und Pädaudiologie

Sprachcharakteristika von Cochlea-Implantat-Trägern

Gutes Hören ist für die Sprachentwicklung und die eigene Kontrolle des Sprechens notwendig. Bei angeborener Schwerhörigkeit kann die Sprachentwicklung verhindert werden; eine spätere langen anhaltende Schwerhörigkeit kann zum Abbau sprachlicher Präzision führen mit Auswirkungen auf die Artikulation, Stimme, Prosodie, Satzbildung und narrative Fähigkeiten.

Die Erfassung dieser Auffälligkeiten mit herkömmlichen Mitteln ist sehr aufwändig. Neue Methoden basierend auf der automatischen Sprachanalyse bieten präzise, objektive und umfassende Möglichkeiten der Analyse. Insbesondere ertaubte Erwachsene leiden darunter. Das Hören ist mittels Cochlea Implantat-Versorgung rehabilitierbar; zum Sprechen liegen bislang wenig Daten vor.

Der Abgleich mit der Vorgeschichte der Schwerhörigkeit, der Versorgung und der Ergebnisse der Cochlea Implantat-Versorgung ermöglichen uns, die Ursachen und adäquate Versorgung dieser Patienten zu erfassen und in das rehabilitative Konzept in Zukunft einzubeziehen.

 

Mitarbeiter

Romy Butz-Müller

Dr. med. Katharina Eder

Sandra Gollwitzer, M.A.

Valerie Grave

Daniel Polterauer, M. Sc.

Prof. Dr. med. Maria Schuster

Sebastian Semmelbauer, M. Sc.

Caroline Wagner-Krön

Anne Wittemann

 

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Kooperationen

Prof. Dr.-Ing. Elmar Nöth, Lehrstuhl für Mustererkennung, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Prof. Dr.-Ing. Juan Rafael Orozco Arroyave, Universidad de Antioquia Medellín, Colombia

Institut für Phonetik und Sprachverarbeitung, LMU

 

Methoden

automatisierte Spracherkennung

perzeptive Sprachevaluation

audiometrische Evaluation

 

Differenzierung von Stimmlippenveränderungen mittels narrow band-imaging und highspeed-Endoskopie

Auffälligkeiten der Stimmlippen sind nicht immer eindeutig allein mit der herkömmlichen Endoskopie identifizierbar. Von besonderer Bedeutung ist dabei die frühe Erkennung von malignen Veränderungen. Neue endoskopische Techniken können dazu beitragen, gutartige von dringlich operationswürdigen Veränderungen zu differenzieren auch ohne aufwändige Untersuchung und Narkose. Mittels narrow band imaging können auffällige Gefäßstrukturen auch am wachen Patienten erkannt werden, wie sie kennzeichnend sind für entartetes Gewebe Zudem führen bösartige Veränderungen zu Einschränkungen der Schwingungsfähigkeit der betroffenen Stimmlippe, die mittels highspeed-Endoskopie erfasst werden können.

In einem mehrdimensionalen Ansatz sollen beide Methoden an Patienten mit Stimmlippenauffälligkeiten eingesetzt werden. Dies wird dann abgeglichen mit der aktuell noch notwendigen Diagnostik und histologischen Untersuchung des auffälligen Gewebes.

 

Arbeitsschwerpunkte

endoskopische Aufnahmen von auffälligen Stimmlippen mittels herkömmlicher Weißlicht-Endoskopie, narrow band-imaging, highspeed-Endoskopie und anschließende herkömmliche Diagnostik mittels Probenentnahme und histologischer Untersuchung

automatisierte Analyse der Aufnahmen mittels narrow band-imaging nach manueller Kennzeichnung auffälliger Bereiche

Auswertung der highspeed-Aufnahmen mittels Phonovibrogrammen und Analyse der Schwingungscharakteristika

Abgleich der Ergebnisse und Entwicklung eines Algorithmus zur Bewertung der Methoden

 

Mitarbeiter

Hanan Al-Muzaini

Dr. med. Katharina Eder

Prof. Dr. med. Maria Schuster

Dr. med. Veronika Volgger

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Kooperationen

Prof. Dr.-Ing. Jörg Lohscheller, Hochschule Trier, Medizininformatik

Prof. Dr. med. Christian Betz, Universitätsklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Tübingen

Prof. Dr. med. Christoph Arens, Hals-Nasen-Ohrenklinik des Universitätsklinikums Magdeburg

 

Methoden

narrow band-imaging

highspeed-Endoskopie

rechnerunterstützte Auswertung

 

Drittmittel

H2020-MSCA-ITN-pathologic speech, Nr. 766287, Training Network on Automatic Processing of PAthological Speech, TAPAS Wilhelm Sander Stiftung

Friedrich-Baur-Stiftung

Förderung Forschung und Lehre der LMU

 

Publikationen

Maier A, Hönig F, Bocklet T, Nöth E, Stelzle F, Nkenke E, Schuster M. Automatic detection of articulation disorders in children with cleft lip and palate. J Acoust Soc Am. 2009 Nov;126(5):2589-602.

Schuster M, Stelzle F. Outcome measurements after oral cancer treatment: Speech and speech related aspects. J Oral Maxillofac Surg 2012 Sep;16(3): 291-8.

Unger J, Schuster M, Hecker DJ, Schick B, Lohscheller J. A multiscale product approach for an automatic classification of voice disorders from endoscopic high-speed videos. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2013:7360-7363

Unger J, Hecker D, Kunduk M, Schuster M, Schick B, Lohscheller J. Quantifying spatiotemporal Properties of Vocal Fold Dynamics based on a Multiscale Analysis of Phonovibrograms. IEEE Trans Biomed Eng. 2014 Sep;61(9):2422-33

Unger J, Lohscheller J, Reiter M, Eder K, Betz C, Schuster M. Disparity of vocal fold dynamics between T1a carcinoma and precancerous lesions shown by endoscopic high-speed videos. Cancer Research, 2015 Jan 1;75(1):31-9.

Unger J, Schuster M, Hecker DJ, Schick B, Lohscheller J. A generalized procedure for analyzing sustained and dynamic vocal fold vibrations from laryngeal high-speed videos using phonovibrograms. Artif Intell Med. 2016 Jan;66:15-28

Volgger V, Felicio A, Lohscheller J, Englhard AS, Al-Muzaini H, Betz CS, Schuster M. Evaluation of the combined use of narrow band imaging and high-speed imaging to discriminate laryngeal lesions. Lasers Surg Med. 2017 Feb 23.

Ruff S, BockletT, Nöth E, Müller J, Schuster M. Speech Production Quality of Cochlear Implant Users with Respect to Duration and Onset of Hearing Loss. ORL, im Druck