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

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie e. V.

21.09. - 23.09.2012, Bonn

Spatiotemporale Analyse der Stimmlippenbewegungen von Kindern

Vortrag

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  • corresponding author presenting/speaker Denis Dubrovskiy - Abt. f. Phoniatrie & Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • author Michael Döllinger - Abt. f. Phoniatrie & Pädaudiologie, Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen, Deutschland
  • author Rita Patel - Department of Rehabilitation Sciences, University of Kentucky, Kentucky, Vereinigte Staaten

Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie. 29. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP). Bonn, 21.-23.09.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12dgppV7

doi: 10.3205/12dgpp08, urn:nbn:de:0183-12dgpp087

Published: September 6, 2012

© 2012 Dubrovskiy et al.
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Zusammenfassung

Hintergrund: Ziel der Studie war es mittels spatio-temporaler Parameter die Stimmlippenbewegungen präpubertärer, normal entwickelter Kinder mit gesunden Erwachsenen zu vergleichen: Gibt es Unterschiede hinsichtlich der Stimmlippenschwingungen und wenn ja welche?

Material und Methoden: Es wurde eine prospektive Studie, die auf der Analyse der Stimmlippenbewegungen von 66 Probanden (31 Kinder, 35 Erwachsenen) basiert, durchgeführt. Die spatio-temporalen Parameter wurden aus dem Phonovibrogramm (PVG) berechnet, welches aus Hochgeschwindigkeitsaufnahmen (70°-Endoskop, 4000 Fps) der Stimmlippenbewegungen bei gehaltener Phonation des Vokals /i/ mittels der Software „Glottis Analyse Tools“ erstellt wird. Die räumlichen (spatio-) Parameter beschreiben das Öffnen und Schließen der Stimmlippen im anterioren und posterioren Bereich und deren links-rechts Symmetrie. Die Variabilität der räumlichen Parameter zwischen den Schwingungszyklen stellt die zeitlichen (temporalen-) Parameter dar. Die Unterschiede zwischen den drei Gruppen (Männer, Frauen und Kinder) bezüglich der Parameter wurden statistisch untersucht.

Ergebnisse: Aus statistischer Sicht waren die Unterschiede zwischen den Gruppen durch die zeitlichen Parameter im Vergleich zu den räumlichen deutlicher ausgeprägt. Die Kinder zeigen eine größere Aperiodizität als Erwachsene. Die größten Unterschiede zwischen den Kindern und Erwachsenen wiesen die zeitlichen Parameter längs des anterioren Bereiches der Glottis beim Schließen auf. Alle Gruppen wiesen eine ähnliche Links-rechts Phasensymmetrie auf. Deutliche Unterschiede der spatio-temporalen Parameter zeigen sich insbesondere zwischen Kindern und Männer, weniger zwischen Kindern und Frauen.

Diskussion: Die Ergebnisse deuten auf eine größere Instabilität der Phonation bei Kindern als bei Erwachsenen hin; es tritt eine ausgeprägtere Aperiodizität auf. Die Kinder zeigen eine größere Phasenverschiebung als Erwachsene beim Öffnen der Glottis im anterioren/posterioren- und medio-lateralen Bereich. Diese vorläufigen Daten sollen die Grundlage zur Differenzierung regulärer und pathologischer Schwingungsmerkmalen bei Kindern bilden.


Text

Hintergrund

Die Darstellung der Stimmlippenschwingungen ist wichtig für eine angemessene Beurteilung und Behandlung der meisten Stimmstörungen. Der Larynx eines Kindes stellt keine Miniaturversion vom Larynx eines Erwachsenen dar. Es existieren nicht nur anatomische sondern auch funktionelle Unterschiede. Die quantitativen Bewertungen von den mit dem Wachstum und der Entwicklung der Kinder verbundenen Änderungen der Stimmlippenbewegungen sind noch mangelhaft untersucht. Um ein altersspezifisches Modell zu entwickeln, das die klinische Unterscheidung von gesunder und pathologischer Stimmfunktionalität ermöglicht, ist es bedeutsam die spatio-temporalen Unterschiede der Stimmlippenschwingungen eines normal entwickelten Kindes objektiv zu quantifizieren. Bisherige Studien zu den spatio-temporalen Unterschieden haben sich mit den Erwachsenen befasst. Ziel dieser prospektiven Studie ist es mittels spatio-temporaler Parameter die Stimmlippenbewegungen präpubertärer, normal entwickelter Kinder mit gesunden Erwachsenen zu vergleichen: Gibt es Unterschiede hinsichtlich der Stimmlippenschwingungen und wenn ja welche?

Material und Methoden

Es wurde insgesamt 66 Probanden untersucht, davon 31 Kinder im Altersbereich von 5–11 Jahren und 35 Erwachsene im Altersbereich von 21–45 Jahren. Die Stimmlippenbewegungen wurden mit einem an einer Hochgeschwindigkeits-Videokamera „KayPentax 9710“ (4000 fps, 512x256 pixel) gekoppelten 70°-Endoskop bei gehaltener Phonation des Vokals /i/ aufgezeichnet. Für jeden Proband wurden 3 Versuche mit der Maximaldauer von 4,094 Sekunden durchgeführt, von denen nur eine Hochgeschwindigkeitsaufnahme (HG-Aufnahme) je Proband für die weitere Analyse verwendet wurde. Die HG-Aufnahmen wurden mittels der Software „Glottis Analyse Tools“ segmentiert und zum Phonovibrogramm (PVG) erfasst. Die spatio-temporalen Parameter wurden aus dem PVG für jeweils 50 Schwingungszyklen berechnet, was abhängig von der Grundfrequenz (110–310 Hz) einer Phonationsdauer von 160–460 ms entspricht. Die räumlichen (spatio-) Parameter beschreiben das Öffnen (O) und Schließen (C) der Stimmlippen im anterioren (A) und posterioren (P) Bereich und deren links-rechts Symmetrie (Ratio). Die Variabilität der räumlichen Parameter zwischen den Schwingungszyklen stellen die zeitlichen (temporalen-) Parameter (gekennzeichnet mit „s“) dar (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Alle Parameter wurden mittels der Software „IBM SPSS Satistics 19.0“ statistisch untersucht. Dabei wurden zuerst die Parameter mit Hilfe des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung geprüft, danach die Unterschiede zwischen den drei Gruppen (Männer, Frauen und Kinder) bezüglich der Parameter ermittelt (für die normalverteilte Parameter wurde ANOVA, für alle andere Kruskal-Wallis U angewendet). Anschließend wurde eine Lineare Diskriminanzanalyse für die sich als signifikant ergebenen Parameter durchgeführt.

Ergebnisse

Aus statistischer Sicht waren die Unterschiede zwischen den Gruppen durch die zeitlichen Parameter im Vergleich zu den räumlichen deutlicher ausgeprägt. Die Kinder zeigten eine größere Aperiodizität als Erwachsene. Die größten Unterschiede zwischen den Kindern und Erwachsenen wiesen die zeitlichen Parameter längs des anterioren Bereiches der Glottis beim Schließen auf. Alle Gruppen wiesen eine ähnlich gute links-rechts Phasensymmetrie auf. Deutliche Unterschiede der spatio-temporalen Parameter zeigen sich insbesondere zwischen Kindern und Männer, weniger zwischen Kindern und Frauen (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Diskussion

Die Ergebnisse deuten auf eine größere Instabilität der Phonation bei Kindern als bei Erwachsenen hin. Es tritt eine ausgeprägtere Aperiodizität auf. Die Kinder zeigen eine größere Phasenverschiebung als Erwachsene beim Öffnen der Glottis im anterioren/posterioren- und medio-lateralen Bereich. Diese vorläufigen Daten sollen die Grundlage zur Differenzierung regulärer und pathologischer Schwingungsmerkmalen bei Kindern bilden.


Literatur

1.
Wilson DK. Voice problems in children. Baltimore: Williams and Wilkins: Bal; 1987.
2.
Hirano M, Kurita S, Nakashima T. Growth, Development, and Aging of Human Vocal Fold. In: Bless DM, Abbs JH, eds. Vocal Physiology contemporary research and clinical issues. 1983. p. 22-43.
3.
Inwald EC, Döllinger M, Schuster M, Eysholdt U, Bohr C. Multiparametric analysis of vocal fold vibrations in healthy and disordered voices in high-speed imaging. J Voice. 2011 Sep;25(5):576-90. DOI: 10.1016/j.jvoice.2010.04.004 External link