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Änderung der Schwingungsdynamik der Stimmlippen durch Kopfdrehung bei stimmgesunden Frauen
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Authors
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Maria Schuster
- Universität München, München, Deutschland
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Jakob Unger
- Hochschule Trier, Trier, Deutschland
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Hanan Al-Muzaini
- Universität München, München, Deutschland
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Elisabeth Köhler
- Universität München, München, Deutschland
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Jörg Lohscheller
- Hochschule Trier, Trier, Deutschland
| Published: | September 2, 2014 |
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Outline
Zusammenfassung
Hintergrund: Frühere Untersuchungen wiesen bereits auf einen Einfluss der Körper- und Kopfhaltung auf die Stimmfunktion hin. In dieser Arbeit wird der Einfluss von axialen Änderungen der Kopfposition auf die Schwingungsdynamik der Stimmlippen an stimmgesunden Frauen mittels Hochgeschwindigkeitsendoskopie untersucht.
Material und Methoden: Hochgeschwindigkeitsaufnahmen wurden von 15 Probandinnen (Alter 19 bis 45 Jahre) bei stationärer Phonation in entspannter Stimmlage durchgeführt. Vor der endoskopischen Untersuchung erfolgte eine auditive Stimmbewertung, um stimmauffällige Probandinnen auszuschließen. Die Stimmlippendynamik wurde mit Hilfe einer waveletbasierten Analyse von Phonovibrogrammen präzise quantifiziert (IEEE Unger et al. 2014). Hierbei erfolgt eine objektive Graduierung des Glottisschlusses bezüglich Weite und Form, der Symmetrie zwischen beiden Stimmlippen und der Schwingungsphasen. Für jede Kopfposition (gerade, je 60° nach links und rechts gedreht) wurden 3 Aufnahmen angefertigt. Gruppenvergleiche erfolgten mit dem Wilcoxon Rangsummentest.
Ergebnisse: Es zeigen sich interindividuell Unterschiede der Schwingungsformen und auch bei gerader Kopfhaltung leichte Variationen der Schwingungssymmetrie. Beim Vergleich der drei Kopfpositionen zeigt sich ein signifikanter Unterschied bezüglich Schwingungsphasen und Glottisform bei rechtsgedrehtem Kopf zur geraden Kopfhaltung. Bei linksgedrehtem Kopf zeigen sich keine signifikanten Unterschiede zur geraden Kopfhaltung.
Diskussion: Die Kopfhaltung hat bei stimmgesunden Frauen einen Einfluss auf die Schwingungsdynamik der Stimmlippen. Dies konnte in dieser Studie bei rechtsgedrehter Kopfposition nachgewiesen werden. Eine Ausweitung der Studie auf eine größere Probandenzahl soll klären, inwieweit diese Beobachtung auch auf die linke Kopfposition übertragbar ist oder ob eine Richtungsabhängigkeit auf grundsätzlichen Asymmetrie des Kehlkopfs beruht.
Fazit: Das Ergebnis ist insbesondere für Berufssprecher oder Sänger wichtig und sollte auch bei der endoskopischen Diagnostik beachtet werden.
Text
Hintergrund
Symmetrische Stimmlippenschwingungen und ein periodischer Schluss der Glottis werden als Voraussetzung für eine normale Stimmfunktion angenommen. Aktuelle Untersuchungen weisen aber auch bei jungen gesunden Sprechern geringe Asymmetrien der Stimmlippenschwingungen nach [1], [2]. Aber auch die Haltung kann einen Einfluss auf die Stimmfunktion haben [3].
Probanden und Methoden
Bei 15 stimmgesunden Probandinnen (Alter 19 bis 45 Jahre) wurden Hochgeschwindigkeitsaufnahmen durchgeführt bei stationärer Phonation in entspannter Stimmlage. Für die Aufnahmen wurde das Kamerasystem HRES Endocam von Wolf verwendet mit einem 70° Lupenlaryngoskop. Die Aufnahmen wurden mit einer Aufnahmefrequenz von 4000 Bildern/Sekunde durchgeführt. Vor der endoskopischen Untersuchung erfolgte eine auditive Stimmbewertung, um stimmauffällige Probandinnen auszuschließen. Zur Evaluation des Einflusses axialer Änderungen der Kopfposition wurden die Probandinnen in 3 Positionen jeweils mindestens 3mal aufgezeichnet: bei gerader Kopfposition, mit ca. 60° nach rechts und 60° nach links gedrehtem Kopf.
Die Stimmlippendynamik wurde mit Hilfe einer waveletbasierten Analyse von Phonovibrogrammen präzise quantifiziert [4], [5]. Hierbei erfolgt eine objektive Graduierung des Glottisschlusses bezüglich Weite und Form, der Symmetrie zwischen beiden Stimmlippen und der Schwingungsphasen. Gruppenvergleiche erfolgten mit dem Wilcoxon Rangsummentest.
Ergebnisse
Es zeigen sich interindividuell Unterschiede der Schwingungsformen und auch bei gerader Kopfhaltung leichte Variationen der Schwingungssymmetrie. Beim Vergleich der drei Kopfpositionen zeigt sich ein signifikanter Unterschied bezüglich Schwingungsphasen und Glottisform bei linksgedrehtem Kopf zur geraden Kopfhaltung (jeweils p<0,05). Bei rechtsgedrehtem Kopf zeigen sich keine signifikanten Unterschiede zur geraden Kopfhaltung.
Diskussion
Die Kopfhaltung hat bei stimmgesunden Frauen einen Einfluss auf die Schwingungsdynamik der Stimmlippen. Dies konnte in dieser Studie bei linksgedrehter Kopfposition nachgewiesen werden. Eine Ausweitung der Studie auf eine größere Probandenzahl soll klären, inwieweit diese Beobachtung auch auf die rechte Kopfposition übertragbar ist oder ob eine Richtungsabhängigkeit auf grundsätzlichen Asymmetrie des Kehlkopfs [6] bzw der Luftwege beruht.
Fazit
Das Ergebnis ist insbesondere für Berufssprecher oder Sänger wichtig. Inwiefern die Schwingungsasymmetrien bei gedrehtem Kopf Einfluss auf die Stimmfunktion hat, konnte mit diesem Studiendesign noch nicht geklärt werden. Bei der endoskopischen Diagnostik sollte der Einfluss der Kopfposition auf die Schwingungsfunktion beachtet werden.
Literatur
- 1.
- Lohscheller J, Svec JG, Döllinger M. Vocal fold vibration amplitude, open quotient, speed quotient and their variability along glottal length: kymographic data from normal subjects. Logoped Phoniatr Vocol. 2013 Dec;38(4):182-92. DOI: 10.3109/14015439.2012.731083
- 2.
- Kunduk M, Doellinger M, McWhorter AJ, Lohscheller J. Assessment of the variability of vocal fold dynamics within and between recordings with high-speed imaging and by phonovibrogram. Laryngoscope. 2010 May;120(5):981-7. DOI: 10.1002/lary.20832
- 3.
- Hoit JD. Influence of body position on breathing and its implications for the evaluation and treatment of speech and voice disorders. J Voice. 1995;9:341-7. DOI: 10.1016/S0892-1997(05)80196-1
- 4.
- Lohscheller J, Eysholdt U, Toy H, Dollinger M. Phonovibrography: mapping high-speed movies of vocal fold vibrations into 2-D diagrams for visualizing and analyzing the underlying laryngeal dynamics. IEEE Trans Med Imaging. 2008 Mar;27(3):300-9. DOI: 10.1109/TMI.2007.903690
- 5.
- 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 Apr. DOI: 10.1109/TBME.2014.2318774
- 6.
- Hirano M, Kurita S, Yukizane K, Hibi S. Asymmetry of the laryngeal framework: a morphologic study of cadaver larynges. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1989 Feb;98(2):135-40.
