Aplicación del Laboratorio Computarizado de la Voz en la Evaluación y Control de Distintas Patologías Laríngeas

Dr. Prof. Juan Carlos Arauz – Dr. Luis Andonegui
Técnico: Marcelo Ortega

Fundación Arauz – Laboratorio de la Voz – Pte. Peron 2238 (1040) – Bs. As.

Destacamos en una primera parte (1) el valor de el uso del fibroscopio y de las ópticas con grabaciones en videotape(6).
Habíamos mencionado la electroglotografia que ahora analizamos con mas detalle y agregamos el estudio acústico de la voz que se hace con la computadora, con su software y hardware de aplicación, dándonos información y parámetros pre y pos tratamiento que por ser objetivos evitan la posible subjetividad del profesional.
Los casos incluidos en esta publicación fueron analizados con un equipo de análisis de la voz computarizado “Voice Explorer”, desarrollado íntegramente en la Fundación Arauz, en estrecha colaboración con los autores de este trabajo.
En principio, haremos una breve descripción sobre las diferentes variables numéricas y gráficos analizados y sus significados.a) Gráficos:
– Onda Electroglotográfica (EGG).
– Energía.
– Pitch.
– Espectrogramas (SPG) de distintos anchos de banda .
b) Numéricas:
– Jitter.(4)
– Shimmer.
– Armónicos versus ruido.
– Cruces por cero.
a) Onda EGG:
La onda electroglotográfica se obtiene a partir de dos electrodos, bañados en plata de aproximadamente 3 x 2 cm c/u, situados a ambos lados del cartílago tiroideo, por donde se hace circular una corriente alterna de baja intensidad y alta frecuencia.
La morfología(7)(8)(9) de la onda responde específicamente al movimiento complejo de las cuerdas vocales, de manera independiente a la respuesta final acústica del tracto vocal.
Como es una medida dependiente del contacto entre las cuerdas la EGG se convierte en un método concreto de evaluación del estado, movimiento y grado de contacto entre las mismas(2). También se realizan cálculos sobre la velocidad de cierre, velocidad de apertura, coeficiente de apertura que serán analizados en una segunda etapa.
En la figura 2 vemos una onda EGG normal y los números se corresponden con el cierre y apertura glótica que ilustra la figura 1.

Fig. 1
Fig. 2

Observando las cuerdas al fonar, con el estroboscopio, se ve una onda que se produce porque las cuerdas, en cada ciclo, comienzan a juntarse por su borde inferior, luego hacen contacto pleno y se separan en el mismo orden. La figura 2 ilustra como es una onda y su representación en la EGG.
El primer análisis es la comparación visual de la gráfica del electroglotograma obtenido con el normal. Luego para confirmar su estado se controlan diferentes tiempos(3).
Los tiempos y trazados a tomar en cuenta., cada uno asociado al instante del movimiento, deben mantenerse siguiendo ciertos patrones.
Estos son:
– Relación entre tiempo de cierre y tiempo de apertura. (Tc; Ta)
– Tiempo del ciclo de cierre.( Cc)
– Tiempo del ciclo de apertura. (Ca)
– Trazado del ciclo de cierre.
– Trazado del ciclo de apertura.
Energía: Medida de la energía de la emisión a lo largo del registro.
Pitch: Medida de la frecuencia fundamental de excitación del tracto vocal.
Espectrograma: Medida (5)de la distribución de energía del registro en función del tiempo en un gráfico de tres dimensiones. Estas son definidas como: tiempo en el eje horizontal, frecuencia en el eje vertical y energía en tonalidades de grises. Cuanto mas oscura es la tonalidad, mas energía existe en el punto observado.
Normalmente se realizan de distintos anchos de banda, para obtener diferentes análisis.
b)
Jitter: Medida objetiva de la variación ciclo a ciclo del periodo glotico(4).
Shimmer: Medida objetiva de la variación ciclo a ciclo de la amplitud de la emisión.
Armónicos versus ruido: Medida objetiva del ruido existente en una emisión. Da idea de calidad sonora y pérdida de aire.
Cruces por cero: Medida de cantidad de cruces de la señal por el nivel de referencia, utilizado típicamente para estudiar zonas de emisión ausentes de frecuencia fundamental.

CASOS ESTUDIADOSCASO 1

Sexo masculino, 55 años.Polipo de 1/3 anterior de cuerda vocal izq., con el estroboscopio se ve que la CV izq tiene menos vibración y que el contacto es irregular. Se observa una diferencia importante entre el pre y pos operatorio.

En la EGG previa existe una alteración clara del patrón EGG, viéndose como en el momento de abrirse las cuerdas aparece un pico debido a la lesión.

 

En la EGG posterior (1 mes después) vemos la modificación en el registro donde el tiempo del ciclo de apertura, el del cierre y la relación apertura-cierre se ha normalizado.

Espectrografias de banda ancha (440 Hz), vocal /a/ .Se observa en al ventana izq. la ausencia de simetría en la observación de los pulsos glóticos debido a la presencia de pérdida de aire, reflejada como una nube gris en la banda de frecuencias medias. En la ventana derecha se ve el pos operatorio (1 mes después) donde se recupera la simetría y se ven claramente los pulsos glóticos.(escala vertical de frecuencias entre 0 y 10000 Hz, lineal).

CASO 2

Sexo femenino, 63 años. Desde hace 10 años disartria con espasticidad. Por el aspecto de la laringe y el cese de la espasticidad al anestesiar un nervio laríngeo inferior se diagnostica disfonía espástica y se propone hacer toxina botulinica.

 

Espectrogramas de banda angosta (50 Hz), vocal /a/.Lo que exclusivamente deseamos demostrar, con este espectrograma, es la falta de regularidad en la distribucion de los armonicos. Estos estan representados por las lineas horizontales. La representacion en forma curvada respecto a la horizontal demuestra una variacion importante de la frecuencia fundamental. ( La escala de la izquierda expresada en Hz)

Luego del tratamiento la distribucion de los armonicos y de la fundamental, se presenta estable en frecuencia.(1 mes después)

CASO 3

21 años , profesora de música, hace esfuerzo vocal. El cierre es malo y hay escape de aire.

  

La EGG previa muestra que el tiempo de apertura esta disminuido, y el ciclo del cierre y el de apertura en forma y tiempos están iguales.

 
La EGG posterior indica que los tiempos se normalizan y el cierre y apertura se acercan a lo normal.

En la espectrografías de banda angosta (25 Hz), vocal /i/ vemos: en la ventana izq. se ve la ausencia parcial de los armónicos (tendrían que verse como líneas horizontales múltiplos de la F0) pero si se observa la energía como nube gris atribuida a la pérdida de aire. En la ventana derecha se ve con mas claridad los armónicos y la ausencia de la energía atribuida al soplido o pérdida de aire.(escala vertical de frecuencias entre 0 y 5500 Hz, lineal).

CASO 4

Sexo masculino, edad 40 años operado de aneurisma de aorta torácica hace 12 meses desde entonces afonía. Hay parálisis de CV izq. con mal cierre glótico. Se trato con un implante de teflón.

La EGG previa muestra un pobre cierre glótico con el tiempo de apertura aumentado. Igual velocidad de ascenso que de descenso.

 

En la EGG posterior se normalizaron los tiempos en el trazado. (1 mes después).

En las espectrografías de banda ancha (220 Hz), vocal /a/, se ve que en la ventana de la izq. existe una irregularidad en la distribución de energía.En la ventana de la derecha se observa como luego de la cirugía se normaliza. (escala vertical de frecuencias entre 0 y 5500 Hz, lineal).

CASO 5

Sexo masculino, edad 40, con una disfonía de años de evolución con una imagen videofibroscopica que muestra un engrosamiento cordal bilateral, con un aparente hipotonismo cordal.

Paciente Normal
Los Espectrogramas de banda ancha (220 Hz), vocal /a/ muestran a modo ilustrativo la comparación de la voz del paciente contra uno normal. En la banda de 4000 a 5500 Hz vemos una energía irregular, asociada a la patología.(Escala de frecuencias en el eje vertical entre 0 y 5500 Hz, lineal).


Variables numéricas de los registros pre y pos de los pacientes estudiados:

CASOS Jitter Pre Jitter post Shimmer pre Shimmer pos H/N pre H/N pos F0 pre y pos
1 1.3 % .0.9 % 4.97 % 2.96 % 4.5 dB 7 dB 122 – 137 Hz
2 0.39 % 0.4 % 7.41 % 5.3 % 4 dB 12.2 dB 225 – 237 Hz
3 1.01 % 0.8 % 5.3 % 2.5 % 10.6 dB 14.1 dB 204 – 200 Hz
4 0.66 % 0.51 % 5.75 % 3.6 % 9.5 dB 12.5 dB 126 – 131 Hz
5 0.6 % 0.35 % 6.21 % 1.7 % 6.35 dB 12.2 dB 156 – 117 Hz

Valores normales aceptados para cada variable:
Jitter: entre 0.3 % y 1 %.
Shimmer: entre 0.3 % y 2.5 %.
Relación armónica – ruido (H/N): Mayor que 7 dB.

La frecuencia fundamental normal, en adultos, depende de ciertos criterios, nosotros aceptamos como normal en las mujeres alrededor de 220 Hz y en los hombres alrededor de 110 Hz.

Conclusiones:
Con la ayuda de las pruebas realizadas en estos 5 casos ilustramos objetivamente las diferencias entre el pre y pos análisis.(donde nosotros creemos que nos fueron de gran utilidad.)Referencias:
1 – Arauz J. C. – Laboratorio de voz – Otolaringologica – 1995 17 pag 17.
2 – Raymond H. Colton & Conture E. – Problems and Pitfalls of Electroglottography. – Journal of Voice – 1990 -Vol. 4 Pag 10 – 24.
3 – Kitzing Peter – Clinical Aplications of Electroglottography. Journal of Voice – 1990 – Vol. 4 Pag 238 – 249.
4 – Brown – Morris – Michel – Vocal Jitter in Young Adult and Aged Female Voices. Journal of Voice – 1989 Vol. 3 pag 113 – 119.
5 – Open and Covered Singing as Studied by Means of Fiberoptics, Inverse Filtering, And Spectral Analysis. Journal of Voice – 1990 Vol. 4 Pag 220 – 230.
6 – Anastaplo S. Karnell P. – Synchronized videostroboscopic and electroglottographic examination of glotal opening. J. Acoust. soc. Am. 83 (5) May 1988.
7 – Ingo R. Titze – Interpretation of the Electroglottographic Signal. Journal of Voice – 1990 Vol. 4 Pag 1-9.
8 – Martin Rothemberg – A Multichannel EGG. Journal of Voice – 1992 – Vol. 6 Pag 36 – 42.
9 – C. Dromey – Vocal Function at Multiple Intensities. – Journal of Voice – 1992 – Vol. 6 Pag 44 – 54.