Experimentelle Untersuchungen zum neuen objektiven Stimmumfangsmaß bei Stimmgesunden und stimmerkrankten Patienten

Abstract

This cumulative doctoral thesis presents experimental investigations on the development, clinical validation and integration of the Vocal Extent Measure (VEM) into voice function diagnostics in vocally healthy and impaired patients. The VEM quantifies for the first time the graphically represented voice range profile (VRP) in an interval-scaled value and thus objectifies the previously existing descriptive VRP interpretation. The recording of the VRP is possible in a standardized procedure with different registration programs; however, deviations in the measured values are noticeable in clinical routine when comparing the two established programs DiVAS (XION GmbH, Berlin) and LingWAVES (WEVOSYS, Forchheim). The aim of the first study was to statistically evaluate the observed deviations under standardized conditions, to calculate the newly developed parameter VEM from the data of both programs and to investigate influencing factors. Two experienced examiners simultaneously recorded the VRP of 97 subjects with different voice disorders in both registration programs mentioned above. Direct comparison revealed that 9 out of 13 parameters varied at different levels of significance. The maximum phonation time (MPT), the lowest tone (F0low), the dysphonia severity index (DSI) and the VEM remained unaffected by the program used. A significant gender-specific influence on the DSI was evident in the DiVAS recording. The VEM, in contrast to the DSI, was less affected by the influencing factors gender and registration program. In a second study to assess the VEM in healthy young adults without voice complaints, initial reference ranges were captured. In 52 males and 99 females aged between 18 and 39 years the mean VEM scores (men 123±13 vs. women 114±13; p<0.001) and 95% reference ranges (men 99–148 vs. women 88–141; p<0.05) differed significantly between the genders. In a third study, the influence of organic and functional dysphonia on the VEM was analyzed in 994 subjects aged 18-86 years. For this purpose, the total cohort was divided into 6 pathology subgroups and a control group of healthy subjects. The VEM differed significantly between all study groups (p<0.001) and correlated with the corresponding DSI values. Healthy voices (control group) were reliably distinguished from impaired voices based on the VEM (p<0.001). With regard to the 9-item Voice Handicap Index (VHI-9i), the VEM reflected the subjectively perceived impairment better than the DSI. The VEM proved to be a comprehensible and user-friendly parameter for objective VRP evaluation in humans with professionally trained, normal and impaired voices.

Diese kumulative Dissertation präsentiert experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung, klinischen Validierung und Integration des Stimmumfangsmaßes (SUM) in die Stimmfunktionsdiagnostik bei stimmgesunden und -erkrankten Patienten. Das SUM quantifiziert erstmalig das graphisch dargestellte Stimmumfangsprofil (SUP) in einer intervallskalierten Zahl und objektiviert damit die Interpretation des vorher in Worten beschriebenen Stimmfeldes. Die Erhebung des SUP ist in einem standardisierten Ablauf mit verschiedenen Aufzeichnungsprogrammen möglich, wobei im klinischen Alltag Messwert-Abweichungen beim Vergleich der beiden etablierten Programme DiVAS (XION GmbH, Berlin) und LingWAVES (WEVOSYS, Forchheim) auffallen. Das Ziel der ersten Untersuchung bestand darin, die beobachteten Abweichungen unter Studienbedingungen statistisch auszuwerten, sowie den neu entwickelten Parameter SUM aus den Daten beider Programme zu berechnen und auf Einflussfaktoren zu überprüfen. Zwei erfahrene Untersucher zeichneten dazu die SUP von 97 Probanden mit verschiedenen Stimmstörungen in beiden o.g. Registrierungsprogrammen simultan auf. Im direkten Vergleich unterschieden sich 9 von 13 Parametern auf verschiedenen Signifikanzniveaus. Unbeeinflusst vom genutzten Programm blieben die maximale Phonationsdauer (MPT), der niedrigste Ton (F0low), der Dysphonie-Schweregrad-Index (DSI) und das SUM. Ein signifikanter geschlechtsspezifischer Einfluss auf den DSI zeigte sich bei der Aufzeichnung in DiVAS. Das SUM war im Unterschied zum DSI weniger von den Einflussfaktoren Geschlecht und Registrierungsprogramm betroffen. In einer zweiten Studie zur Bewertung des SUM bei gesunden jungen Erwachsenen ohne Stimmbeschwerden wurden erste Referenzbereiche erfasst. Bei 52 Männern und 99 Frauen im Alter zwischen 18 und 39 Jahren unterschieden sich die Mittelwerte des SUM (Männer 123±13 vs. Frauen 114±13; p<0,001) sowie die 95%-Referenzbereiche (Männer 99–148 vs. Frauen 88–141; p<0,05) signifikant zwischen den Geschlechtern. In einer dritten Studie an 994 Probanden im Alter von 18 bis 86 Jahren wurde der Einfluss organischer und funktioneller Dysphonien auf das SUM analysiert. Dazu wurde die Gesamtkohorte in 6 Pathologie-Gruppen und eine Kontrollgruppe gesunder Probanden unterteilt. Das SUM unterschied sich signifikant zwischen allen Studiengruppen (p<0,001) und korrelierte mit den entsprechenden DSI-Werten. Gesunde Stimmen (Kontrollgruppe) konnten anhand des SUM klar von erkrankten Stimmen unterschieden werden (p<0,001). In Bezug auf den 9-item Voice Handicap Index (VHI-9i) spiegelte das SUM die subjektiv empfundene Beeinträchtigung besser wider als der DSI. Das SUM erwies sich als verständlicher und benutzerfreundlicher Parameter zur objektiven Bewertung des SUP bei Menschen mit professionell trainierten, normalen sowie beeinträchtigten Stimmen.