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Analyse der Stimmlippendynamik bei älteren Menschen mittels High-Speed-Videolaryngoskopie
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Authors
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Anne Schützenberger
- Univ.-HNO-Klinik Erlangen, Erlangen, Deutschland
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Tobias Schraut
- Univ.-HNO-Klinik Erlangen, Erlangen, Deutschland
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Stephan Dürr
- Univ.-HNO-Klinik Erlangen, Erlangen, Deutschland
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Marion Semmler
- Univ.-HNO-Klinik Erlangen, Erlangen, Deutschland
| Published: | September 26, 2022 |
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Zusammenfassung
Hintergrund: Bei älteren Menschen verändert sich die Stimme. In der Regel wird sie schlechter. Sie verliert an Dynamik, Umfang, und Belastungsfähigkeit.
Zurückzuführen ist dies u.a. auf veränderte phonatorische Funktionen, biochemische Veränderungen des Kehlkopfes und anatomisch-degenerative Veränderungen des Kehlkopfes und des Ansatzrohres im Sinne einer Altersatrophie der Muskulatur sowie des Bindegewebes.
High-Speed-Videoendoskopische (HSV) Aufnahmen ermöglichen die Berechnung objektiver Parameter, welche eine Aussage über das Schwingungsverhalten der Stimmlippen während der Phonation machen. Zwei dieser Parameter werden mit der „Elastizität“ der Stimmlippen in Verbindung gebracht („Stiffness“ und „Amplitude-to-Length-Ratio“).
Material und Methoden: Die HSV-Aufnahmen wurden mit einer Bildfrequenz von 4000 Hz aufgezeichnet. Es wurden Aufnahmen von 30 älteren Menschen (SEN, Alter ≥ 55) und von 30 stimmgesunden Freiwilligen (CON, Alter < 30) mit dem Glottis-Analysis-Tool (GAT) ausgewertet und objektive Parameter zu den charakteristischen Merkmalen berechnet.
Hierbei handelt es sich um Parameter, welche die glottale Dynamik vor allem hinsichtlich des Glottisschluss, der Periodizität und der Symmetrie beschreiben.
Und es sind Parameter, die Rückschlüsse auf die Gewebeeigenschaften der Stimmlippen, wie Steifigkeit und Spannung ermöglichen könnten.
Ergebnisse: Wir erwarten, dass einige der typischerweise mit der Dynamik assoziierten HSV-Parameter (z.B. Glottal Gap Index, Amplituden- und Phasenperiodizität) einen Unterschied der beiden Gruppen zeigen. Wir gehen auch davon aus, dass weitere HSV-Parameter auf eine veränderte Elastizität der Stimmlippen zwischen SEN und CON hinweisen.
Diskussion: Die Studienergebnisse zeigen, inwiefern das Schwingungsverhalten während der Phonation bei älteren Menschen verändert ist. Zusätzlich stellen die erhobenen Daten ein altersgerechtes Kollektiv für weitere Studien dar, insbesondere für die Unterscheidung von altersphysiologischer und funktioneller Dysphonie.
Fazit: Die HSV-Parameter tragen dazu bei, die altersphysiologischen Veränderungen des stimmbildenden Organs zu verstehen und zu objektivieren.
Text
Hintergrund
Bei älteren Menschen verändert sich die Stimme. In der Regel wird sie schlechter. Sie verliert an Dynamik, Umfang und Belastungsfähigkeit.
Zurückzuführen ist dies unter anderem auf veränderte phonatorische Funktionen, biochemische Veränderungen der Stimmlippen und anatomisch-degenerative Veränderungen des Kehlkopfes, sowie des Resonanzkörpers im Sinne einer Altersatrophie der Muskulatur sowie des Bindegewebes.
Zudem sind die Eigenschaften der Schleimhäute verändert.
High-Speed-Videoendoskopische (HSV) Aufnahmen ermöglichen die Berechnung objektiver Parameter, welche eine Aussage über das Schwingungsverhalten der Stimmlippen während der Phonation machen.
Dabei kann die Glottis während der Phonation mit dem so genannten „Glottis-Analysis-Tool“ (GAT), einer in unserer Abteilung entwickelten Software automatisch detektiert werden und deren Veränderung in Pixel als Kurve dargestellt werden. Anhand dieser Kurve können verschiedene Parameter berechnet werden, die diese Kurve charakterisieren. Dies sind Parameter, die z.B. die Regularität beschreiben, den Glottisschluss oder das Öffnungs- und das Schließverhalten.
Abbildung 1 [Abb. 1]
Zwei dieser Parameter werden mit der „Elastizität“ der Stimmlippen in Verbindung gebracht („Stiffness“ und „Amplitude-to-Length-Ratio“).
Amplitude-Length-Ratio = 
Stiffness = 
- Ti – duration of the ith cycle in ms,
- Ai – dynamic range (max–min) of the ith cycle,
- Li – mean glottis length (distance between anterior- and posterior-points for ith cycle,
- s(t) – absolute magnitude of the 1st derivative of the considered signal for ith cycle (t
Ti)
Material und Methoden
Die HSV-Aufnahmen wurden mit einer Bildfrequenz von 4.000 Hz aufgezeichnet. Es wurden Aufnahmen von 30 älteren Menschen (SEN, Alter ≥55) und von 30 stimmgesunden Freiwilligen (CON, Alter <30) mit dem Glottis-Analysis-Tool (GAT) ausgewertet und objektive Parameter zu den charakteristischen Merkmalen berechnet.
Hierbei handelt es sich um Parameter, welche die glottale Dynamik vor allem hinsichtlich des Glottisschluss, der Periodizität und der Symmetrie beschreiben.
Und es sind Parameter, die Rückschlüsse auf die Gewebeeigenschaften der Stimmlippen, wie Steifigkeit und Spannung ermöglichen könnten.
Ergebnisse
Wir erwarten, dass einige der typischerweise mit der Dynamik assoziierten HSV-Parameter (z.B. Glottal Gap Index, Amplituden- und Phasenperiodizität) einen Unterschied der beiden Gruppen zeigen. Wir gehen auch davon aus, dass weitere HSV-Parameter auf eine veränderte Elastizität der Stimmlippen zwischen SEN und CON hinweisen.
Diskussion
Die Studienergebnisse zeigen, inwiefern das Schwingungsverhalten während der Phonation bei älteren Menschen verändert ist. Zusätzlich stellen die erhobenen Daten ein altersgerechtes Kollektiv für weitere Studien dar, insbesondere für die Unterscheidung von altersphysiologischer und funktioneller Dysphonie.
Fazit
Die HSV-Parameter tragen dazu bei, die altersphysiologischen Veränderungen des stimmbildenden Organs zu verstehen und zu objektivieren.
