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26. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

11.09. - 13.09.2009, Leipzig

Perzeptive und akustische Analyse der spasmodischen Dysphonie mit IINFVo und AMPEX: ein neues multidimensionales Diagnostikinstrument

Vortrag

  • corresponding author presenting/speaker Denise Siemons-Lühring - Therapieteam Borghorst, Steinfurt, Deutschland
  • author Mieke Moerman - Institute of Phoniatrics, Universiteit Utrecht, Utrecht, Niederlande
  • author Jean-Pierre Martens - Electronics and Information Systems (ELIS), Ghent University, Gent, Belgien
  • author Dirk Deuster - Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • author Frank Müller - Klinik und Poliklinik für Hör-, Stimm- und Sprachheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Deutschland
  • author Philippe Dejonckere - Institute of Phoniatrics, Universiteit Utrecht, Utrecht, Niederlande

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. 26. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP). Leipzig, 11.-13.09.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgppV29

DOI: 10.3205/09dgpp42, URN: urn:nbn:de:0183-09dgpp428

Published: September 7, 2009

© 2009 Siemons-Lühring et al.
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Zusammenfassung

Zur sicheren Diagnose der spasmodische Dysphonie vom Adduktortyp (AdSD) fehlt bis heute ein Goldstandard. Die GRBAS-Skala (Grade, Roughness, Breathiness, Aesthenia, Strain) kann leichte Besserungen schwerer Stimmstörungen nicht differenzieren. IINFVo (Impression, Intelligibility, Noise, Fluency, Voicing) wurde zur perzeptiven Beurteilung schwerer Stimmstörungen wie Ösophagusersatzstimmen entwickelt. Das akustische Analyseprogramm AMPEX (Auditory Model based Pitch Extractor) zeigte sich geeignet für stark unregelmäßige Stimmsignale. Diese Pilotstudie untersuchte die Validität von IINFVo und AMPEX für die Beurteilung der AdSD.

Stimmaufnahmen von 12 Patienten mit AdSD wurden von 3 professionellen Ratern mittels IINFVo beurteilt. Zur Ermittlung der Intrarater-Konsistenz erfolgte nach 3 Monaten ein Re-Rating durch einen Rater. Zusätzlich wurde die akustische Analyse mit AMPEX durchgeführt.

Interrater- und Intrarater-Konsistenz zeigten bis auf den Parameter „Noise“ signifikant hohe Korrelationen für die IINFVo (Pearson Correlation; 0.827–0.950 bzw. 0.863–0.943). AMPEX konnte Vokale und Text valide analysieren. Die Korrelationen zwischen IINFVo und AMPEX betrugen 0.608 bis 0.818, ausgenommen „Noise“.

IINFVo und AMPEX bilden valide Instrumente zur Beurteilung der Stimmqualität der AdSD. Der Parameter „Noise“ sollte erneut überprüft und ggf. neu definiert werden. In weiteren Studien könnten IINFVo und AMPEX benutzt werden, um entscheidende Kriterien zur Diagnose einer AdSD festzulegen.


Text

Hintergrund

Die spasmodische Dysphonie ist eine schwere neurogene Stimmstörung. Die häufigste Form ist die Adduktor-Form (AdSD). Die derzeitige Behandlung besteht in der Regel aus Injektionen mit Botulinum-Toxin. Zur sicheren Diagnose fehlt bis heute ein Goldstandard. Die GRBAS (Skala zur perzeptiven Beurteilung von Stimmqualität: Grade, Roughness, Breathiness, Aesthenia, Strain) bietet zu geringe Differenzierungsmöglichkeiten, um leichte Besserungen einer schweren Störung anzuzeigen, die Beurteilung würde immer beim Maximum 3 liegen. Auch akustische Stimmanalysen, zum Beispiel durch das Multi-Dimensional Voice Program (MDVP, KayPENTAX, NJ, USA), sind durch das stark unregelmäßige Signal nicht immer durchführbar. Die IINFVo (Skala zur perzeptiven Beurteilung von Stimmqualität: Impression, Intelligibility, Noise, Fluency and Voicing) wurde für die perzeptive Beurteilung schwerer Stimmstörungen, wie Oesophagusersatzstimmen, entwickelt [1]. Die Beurteilung erfolgt für jedes der 5 Kriterien auf einer Likert-Skala von 0 (schlecht) bis 10 (gut). Auch das akustische Analyseprogramm AMPEX (Auditory Model based Pitch Extractor) zeigte sich als geeignet für dieses stark unregelmäßige Stimmsignal. Diese Pilotstudie untersuchte die Validität von IINFVo und AMPEX für die Beurteilung der AdSD.

Material und Methode

Innerhalb von 5 Monaten wurden Tonaufnahmen von 12 Patienten mit spasmodischer Dysphonie, die sich regelmäßig einer Behandlung mit Botulinum-Toxin A unterziehen, jeweils vor einer Botulinum-Toxin-Injektion angefertigt. Aufgenommen wurden gehaltene Vokale (/a/, /i/, /u/), Silben (Vokal-Konsonant-Ketten), Zahlenreihen (Zählen von 1–10) und ein Text ("Der Nordwind und die Sonne"). Die Aufnahmen wurden von 3 professionellen Ratern (2 Phoniater und 1 Logopäde) mittels IINFVo perzeptiv beurteilt. Zur Ermittlung der Intrarater-Konsistenz erfolgte nach 3 Monaten ein Re-Rating durch einen der Rater. Die Patienten waren den Juroren nicht bekannt.

Zusätzlich wurde die akustische Analyse mittels AMPEX durchgeführt. Die Audiodateien wurden hierfür vorher manuell mittels der Software PRAAT vorverarbeitet. Folgende Parameter wurden mit AMPEX analysiert:

  • PVF (Percentage of voiced frames) und PVS (Percentage of voiced speech frames)
  • AVE (Average voicing evidence)
  • Jit (Jitter), Jc (Jitter corrected) und PUVF (Percentage of frames with unreliable F0)
  • VL90 (Voicing length).

Da die perzeptiven Parameter der IINFVo ordinal sind, wurde ein Spearman’s Ranking Correlation Coefficient zum Vergleich der perzeptiven Evaluation mit der akustischen Analyse mittels AMPEX berechnet.

Statistische Analyse

Die statistische Analyse wurde mittels SPSS 15.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) durchgeführt. Statistische Tests nach Kolmogorov-Smirnov und der Q-Q-Plot zeigten eine Normalverteilung. Eine multiple Regressionsanalyse der AMPEX- und IINFVo-Daten war aufgrund der geringen Patientenzahl nicht möglich. Bis auf den Parameter Intelligibility (n=0.031) zeigten die Mittelwerte der professionellen Rater eine Normalverteilung (Impression p=0.200, Noise p=0.130, Fluency p=0.077 und Voicing p=0.200). Der Q-Q-Plot zeigte ebenfalls eine Normalverteilung in diesen Parametern, weswegen für die weiteren Analysen die Korrelation nach Pearson und alternativ Kendall’s tau verwendet wurden. Eine Korrelation von >0.8 wurde als stark, eine zwischen 0.6 und 0.8 als moderat eingeschätzt.

Ergebnisse

Die Interrater- und Intrarater-Konsistenz zeigten bis auf den Parameter Noise signifikant hohe Korrelationen (0.827 bis 0.950, respektive 0.863 bis 0.943) für die IINFVo. AMPEX konnte Vokale und Text valide analysieren: Korrelationen zwischen IINFVo und AMPEX variierten von 0.608 bis 0.818, ausgenommen für Noise (0.043–0.205).

Der Spearman’s Ranking Correlation Coefficient zeigte signifikante Werte für die Parameter VL90, PUVF, PVF, Jc, Jitter und PVS für mehrere Parameter der IINFVo bei Silben, Vokalen und/oder Text.

Diskussion

Alle Stimmaufnahmen konnten mit AMPEX analysiert werden. Auch die perzeptive Beurteilung der Stimmqualität konnte mit IINFVo durchgeführt werden. Die Korrelationen zeigten signifikante Werte für alle Parameter bis auf Noise. Dieser Parameter sollte bei einer weiteren Untersuchung genauer definiert werden bzw. die Juroren sollten diesbezüglich intensiv geschult werden. Der Vergleich mit Normalwerten [2] zeigt eine interessante Gegebenheit. Roy et al. [3] berichteten über klinische Beobachtungen, die eine so genannte task-specifity vermuten lassen: Sätze mit ausschließlich stimmhaften Konsonanten würden Patienten mit spasmodischer Dysphonie mehr Schwierigkeiten bereiten als Sätze mit ausschließlich stimmlosen Konsonanten. Diese Studie impliziert im Vergleich mit den Normalwerten das Gegenteil. Der Wechsel zwischen stimmhaften Konsonanten und den stimmhaften Vokalen schien den Patienten größere Schwierigkeiten zu bereiten. Hier besteht weiterer Forschungsbedarf.

Diese Studie zeigt, dass die multidimensionale Stimmbeurteilung mit IINFVo und AMPEX valide Instrumente für die Beurteilung der Stimmqualität der spasmodischen Dysphonie bilden. Der Parameter Noise sollte jedoch nochmal überprüft und ggf. neu definiert werden. In weiteren Studien könnten IINFVo und AMPEX benutzt werden, um entscheidende Merkmale für die Diagnosestellung von AdSD festzulegen. Diese Studie bestätigt eine bestimmte task-specificity, deutet jedoch auf größere Probleme mit dem Wechsel von stimmhaften und stimmlosen Phonemen hin. Dieser Sachverhalt sollte in weiteren Studien untersucht werden.


Literatur

1.
Moerman MBJ, Martens JP, Van der Borgt MJ, Peleman M, Gillis M, Dejonckere PH. Perceptual evaluation of substitution voices: development and evaluation of the (I)INFVo rating scale. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2006;263:183-7.
2.
Moerman M, Martens JP, Crevier-Buchman L, de Haan E, Grand St, Tessier Chr, Woisard V, Dejonckere PH. The IINFVo perceptual rating scale for substitution voicing: development and reliability. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2006;263:435-9.
3.
Roy N, Mauszycke SC, Merrill RM, Gouse M, Smith ME. Toward Improved Differential Diagnosis of Adductor Spasmodic Dysphonia and Muscle Tension Dysphonia. Folia Phoniatrica et Logopaedica 2007;59:83-90.