Vztah mezi parametry hlasového pole a percepčním hodnocením poruchy hlasu u mužů

Overview

Měření hlasového pole (VRP) je základní akustická metoda pro hodnocení dynamického a výškového rozsahu hlasu. Společně se subjektivním poslechovým hodnocením vlastností hlasu by měla patřit k základním vyšetřovacím metodám ve foniatrii. V této studii jsou hledány vzájemné vztahy mezi subjektivním hodnocením na Hiranových GRBAS škálách a parametry naměřených hlasových polí u 25 mužů s různým stupněm a etiologií poruch hlasu. Percepčního hodnocení se zúčastnili 4 hodnotící ve vícenásobném posouzení pomocí škálovacích a také seřaďovacích poslechových testů. Výsledky ukazují významnou shodu při hodnocení, s vysokou mírou korelace u vlastností GRB a střední u AS. Faktorova analýza výsledků percepčního hodnocení ukázala dva zásadní patologické faktory v uvedené skupině mužů – převládající dyšné a astenické hlasy nejvíce ovlivňující celkovou poruchu hlasu a pak chraplavé a spastické hlasy. Parametrizace hlasových polí mluvního habituálního hlasu (SRP) ukázala jenom trendové vztahy s percepčním hodnocením, kde výška kladně souvisela s napětím a intenzita hlasu negativné s dyšností a astenií. V zpěvním hlasovém poli a při volání byly nalezeny významné negativní vztahy zejména s maximální intenzitou hlasu a hodnocením GBA škál. U zpěvního hlasového pole byly parametry celkový dynamický rozsah a plocha VRP, významně negativně ovlivněné celkovou poruchou hlasu a dyšností. Faktorová analýza parametrů hlasových polí a korelace SPL a výškových kontur s GRBAS hodnocením ukázaly významné kritické oblasti ovlivněné jednotlivými poruchami kvality hlasu. Mnohonásobná lineární regrese faktorů měření hlasových polí také odhalila významné omezení schopnosti tvořit falzet s celkovou poruchou hlasu a zejména při zvýrazněné dyšnosti hlasu. Studie ukazuje, že měření hlasového pole souvisí nejenom s percepčními vlastnostmi, ale je dobrou metodou pro hodnocení funkčního stavu hlasu. Pro specifické potřeby diferenciální diagnostiky poruch hlasu tuto studii bude nutno doplnit ještě dalším výzkumem.

Klíčová slova:
voice range profile, profil rozsahu hlasu, percepční hodnocení, GRBAS, patologický hlas

ÚVOD

Vyšetření hlasového pole a percepční hodnocení poruchy hlasu patří mezi základní metody pro popis vlastností hlasu pacientů. V literatuře (přehled viz předchozí práce) se setkáme s velkým počtem odborných publikací popisující normativní hlasové pole, studií porovnávající různé skupiny trénovaných a netrénovaných osob nebo se snažící se ukázat efekt terapie hlasu pomocí měření hlasového pole. Je jenom málo studií, které se snaží přiblížit diagnostický význam (diferenciální diagnostiku) vyšetření hlasového pole nebo jej propojují s hodnocením kvalitativních vlastností hlasu pacienta.

Percepční hodnocení hlasu pacienta vyšetřujícím je další metodou hodnocení vlastností hlasu. Přehled doporučených způsobů je uvedený v předchozí studii (4). Zde uvedený přehled vnímaných vlastností hlasu je zúžen jen na souvislosti percipovaných vlastností a parametrů hlasového pole u skupiny patologických hlasů.

Cílem této studie je hledání globálních vztahů mezi parametrizací řečových a zpěvních hlasových polí s percepčním hodnocením kvality hlasu na GRBAS škálách na diagnostických nahrávkách mužských hlasů s různou etiologií a stupněm poruchy hlasu.

MATERIÁL A METODY

Nahrávky hlasu

Pro experiment byly vybrány komplexní nahrávky hlasů 25 dospělých mužů z databáze hlasových záznamů projektu EUREKA E! 2614 NEWVOICE s různou etiologií a stupněm poruchy hlasu s cílem co nejširšího záběru patologických vlastností hlasu. Diagnózy byly odečteny z databáze videolaryngoskopických a videokymografických záznamů uvedeného projektu, které byly stanoveny hlavním řešitele projektu doc. MUDr. Františkem Šramem, CSc. (tab. 2).

Nahrávky byly pořízeny v laboratoři hlasové analýzy v MedicalHealthcom, s.r.o., hlavním autorem této studie v letech 2003 - 2005. Nahrávky byly provedeny ve speciálně upravené místnosti s minimální dobou dozvuku pomocí standardního elektretového mikrofonu (vzdálenost od úst 10 cm) a standardní zvukové karty (44100 Hz vzorkovací frekvence, 16 bit rozlišení). Kalibrace systému proběhla nepřímou metodou – nahrávkou kalibračního signálu pomocí použitého mikrofonu a komparací naměřené hladiny s měřením pomoci zvukoměru.

Všechny nahrávky obsahovaly úkoly, které byly dále zpracovány ve studii:

1. habituální hlas - čtení standardního textu „Podzim na starém bělidle“ v přirozené výšce a hlasitosti hlasu;
2. záznam „zpěvního hlasového pole“ (singing) – prodloužená fonace na slabiku „má“ v celém tónovém a dynamickém rozsahu hlasu subjektu;
3. habituální promluva a zvolání věty „Podejte mi pásku“ – jako úloha simulující maximální volání (Shouting).

Analýza hlasu

Analýza zvukové nahrávky se uskutečnila v post-processingu pomocí systému RealVoiceLab (3), který analyzoval parametry hlasového pole kaž-dého úkolu (základní frekvenci převedenou na půltónovou midi stupnici, hladinu akustického tlaku a z nich odvozené parametry: tónový, dynamický rozsah a plochu hlasového pole). Pro segmentaci mluvních i zpěvních hlasových úkolů bylo použito časové okno šířky 30 ms s posunem 10 ms. Z parametrů F0 (převedeného na midi půltóny) a SPL (v dB) byly vypočteny SPL a výškové kontury hlasových polí jednotlivých úkolů. SPL kontury představují spodní a horní dynamickou křivku ohraničující hlasové pole jako nalezenou minimální a maximální SPL pro konkrétní výškovou část. Výškové kontury označují hlubokou a vysokou výškovou hraniční křivku nalezenou jako minimální, resp. maximální výšku dosaženou pro konkrétní hladinu akustického tlaku.

Poslechové testy

Poslechové testy byly provedeny v Laboratoři experimentální psychoakustiky Výzkumného centra hudební akustiky HAMU v Praze, v tiché, akusticky upravené poslechové místnosti. Poslechové hodnocení probíhalo stereofonně pomocí sluchátek (Sennheiser HD 580 precision). Testu ze zúčastnili 4 posluchači, z toho 2 se středně až dlouhodobými zkušenostmi v hodnocení patologických vlastností hlasu (měli testové a retestové hodnocení) a 2 posluchači bez výraznějších zkušeností (každý 3 hodnocení). Hodnocení habituálního hlasu probíhalo na vybrané sekvenci 5 vět, bylo prováděno na 10bodové vizuální škále s možným posunem 0,5 dílku (obr. 1). Hodnoceny byly vlastnosti hybridního protokolu Hiranovy GRBAS (6) škály a CAPE-V protokolu (1, 7): celková porucha (G), chraplavost (R), dyšnost (B), napětí (S), hlasová slabost (A), abnormalita výšky a hlasitosti.

Nácvikový test měl podobu seřaďovacího testu a byly v něm hodnoceny jenom 2 vlastnosti - chraplavost a dyšnost, z  důvodů časové náročnosti byly hodnoceny sekvence obsahující jenom první větu z celkové sekvence. S ohledem na základní dimenze barvy hudebních zvuků (14) byly provedeny i seřaďovací testy pro hodnocení dimenzí tmavost a šířka.

Podrobnější popis vlastností zpěvního hlasu se zaměřeními přechod mezi hlasovými rejstříky prováděl jenom jeden z autorů na základě popisu zpěvního hlasového pole a poslechu přechodových částí.

Vyhodnocení poslechových testů

Data byla zpracována v statistickém programu SPSS Statistic 17.0. Pro hodnocení intra-rater reliability byla použita Pearsonova korelace, pro hodnocení inter-rater reliability byla použita metóda Intraclas correlation (ICC). Vyhodnocování dat seřaďovacích testů bylo provedeno pomocí Spearmanové pořadové korelaci.

Při zjišťování korelačních vztahů mezi výsledky škálovacích poslechových testů a parametry hlasových polí byla použita Pearsonova korelace na hladině významnosti p<0,05 a p<0,01, ale protože byly testovány vztahy více parametrů, byla použita jednoduchá Bonferroniho korekce s úpravou hladin významnosti dle počtu sledovaných parametrů (při korelaci výsledků šalovacích testů s výsledky jednotlivých hlasových polí p<0,05/9 a p<0,01/9).

K nalezení souvislostí parametrů hlasových polí s percepčními hodnoceními hlasu byla použita faktorová analýza a mnohonásobná lineární regrese, obě ve statistickém programu Statistica 6.0. Faktorova analýza je statistická metoda, která pozorované proměnné vyjadřuje pomocí zvoleného menšího množství proměnných - faktorů. Metoda hledá takové faktory, které nejlépe vystihují celkovou variabilitu hodnocených dat. Mnohonásobná lineární regrese je statistická metoda umožňující predikovat hodnoty jediné závisle proměnné pomocí kombinace hodnot více nezávislých proměnných. Metoda hledá takovou nejlepší kombinaci (rovnici přímky), při které je součet čtverců rozdílů jednotlivých hodnot závisle proměnné a předikovaných hodnot nejmenší.

Jednotlivé parametry hlasových polí tak byly vyjádřeny jako kombinace faktorů a seskupeny dle podobnosti na základě míry souvislosti jednotlivých faktorů s danou proměnnou (parametrem). Nalezené faktory tvoří ortogonální systém, takže hodnoty jednotlivých parametrů hlasových polí v tomto faktorovém systému (hodnoty nezávisle proměnných) již bylo možné použít v mnohonásobné lineární regresi k hledání vztahů s jednotlivými škálovanými GRBAS veličinami (hodnoty jednotlivých závisle proměnných).

Korelace kontur minimální a maximální SPL hlasových polí s percepčními vlastnostmi byla prováděna 2 způsoby: 1. v absolutních naměřených hodnotách; 2. při normalizaci na průměrnou výšku a SPL habituálního hlasu. Tzn. od naměřených hodnot výšek hlasu byly odečteny hodnoty průměrné výšky habituálního hlasu a od naměřených hodnot SPL byly odečteny průměrné hodnoty SPL při habituálním hlasu. Tímto způsobem byly tedy porovnávány relativní hodnoty výšky a SPL u jednotlivých subjektů vzhledem k jejich habituální výšce a intenzitě hlasu.

VÝSLEDKY

Výsledky poslechových testů

Hodnoty Pearsonova korelačního koeficientu (tab. 1) ukazují, že test-retest hodnocení škálovacích testů celkové poruchy hlasu (G), chraplavosti (R) a dyšnosti (B) dosahovaly vysokou míru korelace (|r| > 0,7) a jejich průměrné hodnocení bylo podstatně konzistentnější než hodnocení napětí (S) a hlasové slabosti (A), které dosahovaly střední míru korelace (0,3 < |r| < 0,7). Shoda mezi hodnotiteli (inter-rater reliabilita) u všech vlastností dosahovala vysoké korelace (|r| > 0,9), a proto uvedená data celkově vykazují vysokou míru spolehlivosti a je možné pro další analýzu použít jejich průměrné hodnoty.

Při hodnotě rozptylu dat větším než 2 (z 10stupňové škály) bylo hodnocení konkrétního parametru uvedeného stimulu vyhodnocené jako nejednoznačné. V tabulce 2 jsou taková data označená šikmým písmem. U devíti stimulů byly jednoznačně hodnoceny všechny sledované parametry, u ostatních stimulů se vyskytnul minimálně jeden nejednoznačně hodnocený parametr. Celková míra poruchy hlasu (G) byla hodnocená nejjednoznačněji, naopak parametr napětí byl nejméně jednoznačně hodnocený.

Spearmanova pořadová korelace mezi výsledky hodnocení škálovacího testu a seřaďovacího testu ukázala, že u dyšnosti byla korelace mezi uvedenými typy testů v průměru vyšší a konzistentnější než u chraplavosti.

Sledování různých hlasových rejstříků a jejich vzájemného přechodu není kvantitativně ohodnotitelné, ale na základě pozorování se ukazuje, že zjevná nepřítomnost falzetu (pozorovánav 5 z 25 případů) byla spojena zejména s těžkými poruchami hlasu a diagnózami postihující povrch hlasivek. V 8 případech bylo pozorováno frekvenční oddělení falzetu a v naprosté většině případů, když byl subjekt schopen tvořit falzet, byly pozorovány problémy v přechodové oblasti nebo extrémní změny kvality hlasu po přechodu do falzetu.

Nodulární objekty na hlasivkách ukazovaly problémy s přechodem do falzetového rejstříku zejména v tišší poloze hlasu, většinou i zvýrazněné nestabilitou kvality a zvýšením chraplavosti v přechodové oblasti v hlasitějších projevech. U paréz byly pozorovány jak výrazné změny kvality hlasu mezi modálním a falzetovým rejstříkem, tak i nemožnost odlišit falzet od modálu (vzhledem na velmi dyšný a nejednoznačný modál) (tab. 3).

Vzájemná Pearsonova korelace výsledků mezi hodnoceními jednotlivých vlastností ukazuje, že věk jenom minimálně (po Bonferroniho korekci jemon trendově) koreloval se stupněm chraplavosti. Percepční vlastnosti poruchy hlasu ale vzájemně korelovaly. Nejvýznamnější vzájemné korelace byly s celkovou poruchou hlasu, ta nejvíce korelovala s dyšnosti, pak s astenií, napětím a nakonec chraplavostí. Chraplavost korelovala jenom s napětím hlasu, dyšnost jak s astenií, tak i s napětím. Astenie a napětí korelovaly nevýznamně.

Spearmanova korelace výsledků hodnocení tmavosti a šířky na základě seřaďovacích testů ukázala neshodu mezi hodnotiteli, proto jejich výsledky nebyly dále zpracovávány.

Na základě faktorové analýzy bylo možné průměrná data hodnocení GRBAS rozdělit na 2 základní faktory při hodnocení poruch hlasu, které společně vysvětlovaly 95,2 % variability: faktor 1) celková porucha, dyšnost a slabost hlasu, faktor 2) chraplavost a napětí hlasu.

Vztah parametrů hlasových polí s patologickými vlastnostmi hlasu (tab. 4)

Korelace mezi parametry habituálního hlasového pole a percipovanými vlastnostmi patologie hlasu ukázala jenom slabé korelace s hladinou významnosti p<0,05, zjištěná kladná korelace mezi výškou hlasu (průměrná, minimální i maximální) a napětím hlasu ale nevyhovuje Bonferroniho korekci. Hladina akustického tlaku výrazněji (p<0,01) záporně korelovala s dyšností a slabě s astenií, ale v obou případech také nevyhověla Bonferroniho korekci.

Vztah mezi GRBAS a VRP parametry

Parametry celkového (zpěvního) hlasového pole, na rozdíl od habituálního, i po použití Bonferroniho korekce významně záporně korelují s celkovou poruchou hlasu a dyšností u maximální dosažené hodnoty SPL, dynamického rozsahu a celkové plochy VRP. Ostatní korelace také nevyhověly Bonferoniho korekci, a tedy jejich výsledky jenom naznačují trendy:

• nejnižší výška se zvyšuje s napětím;
• maximální výška se snižuje s dyšností a astenií;
• tónový rozsah se zmenšuje s dyšností, astenií i s celkovou poruchou;
• maximální hlasitost, dynamický rozsah a celková plocha hlasového pole navíc se zmenšují s chraplavostí a astenii.

Zajímavý trend parametrizace celkového hlasového pole ukázala plocha hlasového pole nad polohou maximální výšky u volání (předpokládaná maximální poloha modálního rejstříku). Tento parametr se zmenšoval s celkovou poruchou hlasu, chraplavostí a dyšností.

U volání se jako zásadní parametry projevily jenom dynamický rozsah a maximální SPL, které obě významně záporně korelovaly s celkovou poruchou a dyšností (s astenií jen maximální SPL). Nízká míra korelace u maximální výšky hlasu a tónového rozsahu při volání nedovoluje konstatovat významnou souvislost, ale pouze naznačuje trend souvislosti s dyšností a astenií a u plochy hlasového pole při volání i s celkovou poruchou. Jiný zajímavý trend byl u sklonu horní SPL kontury při volání, který záporně koreloval s hlasovou slabostí a intercept (posun počátku) regresní přímky záporně koreloval s napětím. Jinými slovy, s nárůstem astenie se oplošťuje horní obrys hlasového pole volání – tedy snižuje se dosažitelné maximum SPL ve vysokých tónech, ale při zvyšování napětí se celá křivka posouvá směrem dolů, tedy v oblasti běžné intenzity mluvního hlasového pole směrem k vyšším frekvencím.

Po normalizaci zpěvního hlasového pole a volání vzhledem k průměrné výšce hlasu a SPL u habituálního hlasu se ukázalo, že čím více pacient dokázal zvýšit SPL hlasu u zpěvu nad svou průměrnou SPL u habituální řeči, tím menší mírou poruchy hlasu trpěl. U volání byla podobná závislost. Nepřímá úměra byla pozorována i u dyšnosti a astenie. Podobně plocha hlasového pole nad polohou habituálního hlasu významně záporně korelovala s celkovou poruchou a dyšností. Méně významné trendy se ukázaly i u maximální výšky a minimální SPL (tab. 5).

Variabilita 25 naměřených parametrů hlasových polí byla analyzována pomocí faktorové analýzy metodou s rotací faktorů „varimax normalized“. Na základě zlomu v zobrazení vlastních hodnot (eigenvalues) bylo nalezeno 5 nezávislých faktorů, které společně vysvětlují 84,66 % variability parametrů hlasových polí:

1. faktor tónového rozsahu, celkové plochy a plochy nad maximální výškou volání u zpěvního (celkového) VRP;
2. faktor výšky habituálního hlasu a minimální výšky zpěvního VRP;
3. faktor tónového rozsahu a plochy VRP habi-tuálního hlasu;
4. faktor minimální SPL habituálního hlasu a maximální výšky hlasu při volání;
5. faktor maximální dynamiky celkového VRP a volání.

Měřené parametry hlasových polí jednotlivých pacientů byly přepočteny na hodnoty koeficientů uvedených 5 faktorů, a do takto vzniklého prostoru byly pomocí mnohonásobné lineární regrese vnořeny hodnoty hodnocení GRBAS škál (průměrované přes všechny respondenty). Výsledky ukazují, že hodnocení celkové poruchy hlasu záporně korelovalo s prvním a pátým faktorem, chraplavost nebyla vysvětlitelná žádnou kombinací uvedených faktorů, dyšnost záporně s prvním, druhým a pátým, astenie záporně s prvním a pátým, napětí záporně jenom s pátým faktorem.

Uvedené výsledky je možné interpretovat následovně:

• Stupeň celkové poruchy a dyšnost zejména snižují celkový tónový rozsah, plochu zpěvního VRP, plochu VRP nad maximem volání (tedy plochu předpokládaného falzetového rejstříku), maximální intenzity a dynamické rozsahy habituálního, zpěvního hlasového pole i volání.
• Chraplavost se projevuje různými kombinacemi měřených parametrů hlasových polí, proto nemohla být interpretovatelná pomocí přímky mnohonásobné lineární regrese.
• Dyšnost, na rozdíl od celkové poruchy, ještě snižuje minimální SPL habituálního hlasu a maximální výšku hlasu při volání.
• Astenie se projevovala podobně jako celková porucha.
• Napětí se na rozdíl od astenie a celkové poruchy projevovalo pouze snížením maximální SPL habituálního hlasu, zpěvního VRP i při volání.

Výsledky korelace SPL a výškových kontur habituálního hlasového pole s percepčními vlastnostmi (obr. 2)

Poloha průměrných SPL a výškových kontur, při porovnání s průměry normalizovaných SPL kontur, vzhledem na průměrnou výšku a SPL habituálního hlasu, ukazují velkou dynamickou i výškovou variabilitu naměřených hlasových polí. Samotná korelace měřených kontur však nepřinesla významné vztahy s percepčními vlastnostmi, kromě zeslabení nižší části horní a vyšší části spodní SPL kontury s narůstající dyšností hlasu (trendově i s nárůstem astenie hlasu).

Výsledky korelace SPL a výškových kontur celkového (zpěvního) hlasového pole s percepčními vlastnostmi (obr. 3)

Celková porucha hlasu se projevila v absolutních měřeních zeslabením horní SPL kontury (forte kontury) v rozsahu cca F – d´ a trendově i zvýšením polohy hluboké výškové kontury. Normalizace SPL kontur k průměrné výšce a SPL habituálního hlasu ale ukazuje, že celkově se stupeň poruchy hlasu projeví zeslabením dosahovaných maxim SPL v oblasti jenom kolem jedné oktávy nad průměrnou výškou hlasu a neschopností zeslabovat hlas téměř v celé jedné oktávě nad průměrnou polohou habituálního hlasu.

Chraplavost nejméně souvisela s tvarem hlasového pole a statisticky významně se projevil vztah jenom zeslabením horní absolutní SPL kontury v oblasti c´ (C4).

Dyšnost se projevovala podobně jako celková porucha, s tím rozdílem, že statisticky významně zvyšovala polohu absolutní hluboké výškové kontury v oblasti 75-85 dB. Snížení normalizovaných SPL kontur je v oblasti zeslabení horní SPL kontury v oblasti jedné oktávy nad průměrnou výškou habituálního hlasu jenom trendové.

Astenie se projevovala velmi podobně jako dyšnost, s tím rozdílem, že zeslabení absolutní horní SPL kontury bylo významné jenom v oblasti F – f (F2-F3).

Zvýšené napětí hlasu se významně projevovalo snižováním horní SPL kontury v oblasti G – c (G2-C3), trendově posunem hluboké výškové kontury směrem do vyšších poloh a u normalizovaných SPL kontur jenom snížením horní SPL kontury v oblasti průměrné výšky habituálního hlasu.

Výsledky korelace SPL a výškových kontur hlasového pole při volání s percepčními vlastnostmi

Pro vyhodnocování hlasového pole při volání jsou interpretovány vztahy jenom u horní (forte) SPL kontury a hluboké výškové kontury, protože při tomto vyšetření se sleduje gradace nárůstu SPL a výšky hlasu (piano kontura a horní výšková kontura nezachycují sledovaný jev).

Vztah mezi uvedenými konturami hlasového pole při volání s percipovanými vlastnostmi ukazuje obdobné vztahy jako celkové zpěvní hlasové pole.

Nová informace byla nalezena zejména ve vztahu hluboké výškové kontury s percepčními vlastnostmi, kde se ukázaly zajímavé dvě oblasti. Oblast v okolí 80 dB a pak oblast nad 90 dB. Oblast v okolí 80 dB souvisí s horní hranicí SPL pro habituální hlas a zvýšení její polohy souviselo s nárůstem celkové poruchy hlasu, dyšnosti a napětí hlasu, trendově však i s chraplavostí a astenií. Z polohy nad 90 dB u hluboké výškové kontury vyšlo, že jenom asi 50 % z 25 subjektů dokázalo tvořit hlas v této intenzitě. Potvrdilo se tak, že významným parametrem v diagnostice poruch hlasu je i schopnost tvořit hlas nad 90 dB. U hlasů, které dokázaly vytvořit hlas nad 90 dB, se ukázal trendový posun hluboké výškové kontury k vyšším polohám u všech patologických vlastností (obr. 4).

DISKUSE

Porovnání výsledků inter a intra rater korelací a počtu nejednoznačných hodnocení u škálovacího hodnocení patologických vlastností ukázalo vyšší míru shody pro vlastnosti GRB a střední míru korelace pro A a S parametry. Uvedený výsledek souhlasí i s pozorováním jiných studií (8, 9, 17) a je možné jej interpretovat tak, že vzájemná shoda hodnotitelů je vyšší u GRB než u AS. Seřaďovací testy ukázaly významnou vysokou míru intra-rater Spearmanovy korelace jenom u vlastnosti dyšnost. Chraplavost byla u jednoho hodnotícího opakovaně vyhodnocována nekonzistentně a celkově dosahovala jenom středně vysokou korelaci. Porovnání výsledků škálovacího testu s výsledky seřaďovacího testu ukázalo vyšší korelaci při hodnocení dyšnosti než u chraplavosti. Uvedený výsledek může souviset s tím, že při seřaďovacím testu, kvůli časové náročnosti, byly hodnoceny podstatně kratší úseky, ve kterých se uvedené vlastnosti projevovaly v jiné míře než při hodnocení celkových ukázek. Na základě výsledku je možno ale také diskutovat, že dyšnost byla jednoznačněji ohodnotitelná, naopak při hodnocení chraplavosti pravděpodobně sehrál úlohu i vliv percepce různých typů hlasové drsnosti a nejednoznačné posouzení jejich míry. Protože v naší studii byly použity seřaďovací testy i jako nácvikové, je možno uvedený výsledek interpretovat i jako následek tréninku, kde se zvýšení inter rater korelace u R, B vlastností mohlo týkat jejich nácviku, a dále, že postoj hodnotících se výrazněji změnil při hodnocení chraplavosti než u dyšnosti.

Neshody hodnotitelů v seřaďovacích testech u vlastností tmavost a šířka naznačují, že by uvedené vlastnosti nemusely být konzistentně hodnotitelné při nahrávkách s poruchou hlasu.

Korelace mezi celkovou poruchou hlasu a jednotlivými pozorovanými vlastnostmi ukazuje, že hlas ve vybrané skupině pacientů byl poškozený ve všech hodnocených parametrech. Výsledky faktorové analýzy ale dokumentují, že uvedenou skupinu pacientů je možno na základě percepčního hodnocení popsat dvěma nezávislými faktory. První zahrnuje astenii hlasu, dyšnost a celkovou poruchu, druhý slučuje chraplavost a napětí hlasu. Uvedený výsledek je v souladu s tím, že se v této studii společně projevovaly dyšné a astenické hlasy, které převládaly při hodnocení celkové poruchy hlasu, nezávisle na skupině chraplavých a zároveň spastických hlasů.

Výsledky korelační analýzy percepčních vlastností s parametry naměřených hlasových polí a jejich obrysů, spolu s výsledky mnohonásobné lineární regrese percepčních vlastností s faktory z měření hlasových polí, společně umožnily upřesnit význam a interpretovat informace obsažené v individuálních hlasových polích.

Pearsonova korelace výsledků percepčních hodnocení s naměřenými parametry hlasového pole ukázala některé významné souvislosti. U habituálního hlasu však ani jeden z parametrů nevyhověl Bonferroniho korekci, a proto výsledné korelace jenom naznačují trendy, kde napětí hlasu souvisí s nárůstem výšky a naopak astenie se projevuje neschopností tvořit hlas nahlas a s větším tónovým rozsahem.

Parametry zpěvního hlasového pole se ukázaly jako dominantní při korelaci mezi škálami percepce poruchy hlasu (zejména parametry celková porucha hlasu, maximální SPL a dynamický rozsah). Uvedené parametry se významně snižují s nárůstem celkové poruchy hlasu a dyšnosti a trendově i při zvyšování slabosti hlasu. Toto pozorování je ve shodě s předešlými studiemi (7, 8, 13, 19). Faktorová analýza ale doplnila i parametry celkový tónový rozsah VRP a plochu VRP nad maximální výškou při volání, které jsou sníženy s nárůstem poruchy a dyšnosti. Maximální výška hlasu při volání a minimální SPL habituálního hlasu se snižovaly při dyšnosti.

Celkový tónový rozsah je ovlivněn zejména pěveckou trénovaností, ale samozřejmě bylo popsáno snížení tónového rozsahu při poruše hlasu (12, 17). Tato studie ale ukazuje i jiné zásadní zjištění, že porucha hlasu se projeví zejména postižením schopnosti tvořit hlas ve vyšším rejstříku (falzetu). Uvedené zjištění bylo potvrzeno faktorovou analýzou a jako trendové se ukázalo při klasické korelaci, kde chraplavost a dyšnost (jako předpokládané projevy organického postižení) byly odlišitelné od astenie a napětí zejména plochou hlasového pole tvořenou nad nejvyšší polohou hlasového pole při volání (pravděpodobně odpovídající nejvyšší poloze modálního M1 - kmitání hlasivek). Jinými slovy, při dyšnosti a chraplavosti je zejména omezena schopnost tvořit hlas ve vyšším modu kmitání (falzet, nebo spíše mód kmitání hlasivek M2 dle (5)), vyžadující ztenčení a prodloužení hlasivek. Zmenšení tónového rozsahu ve falzetu bylo při poruše hlasu dětí pozorováno u chlapců i dívek v (16) a u netrénovaných žen v hlasité dynamice (10).

Normalizace parametrů celkového VRP i jeho kontur vzhledem k průměrné výšce a SPL habituálního hlasu zvýraznila vztahy mezi měřenými parametry a percepcí poruchy hlasu. Ukázala výraznější změny na obrysech měřeného hlasového pole. Signifikantní korelace se soustředila hlavně na maximální intenzitu celkového VRP i volání (vzhledem na průměrnou SPL habituálního hlasu), které u VRP záporně korelují s celkovou poruchou a dyšností a u volání i s astenií.

Ostatní korelace parametrů normalizovaných hlasových polí vykazovaly jenom trendové vztahy, ale sledování normalizovaných křivek maximální a minimální intenzity celkového VRP a volání vztahy statisticky potvrdily a ukázaly dominantně postižené oblasti hlasového pole. Jako zásadní se ukazuje maximální naměřená hladina akustického tlaku při volání v oblasti jednu oktávu nad průměrnou habituální výškou a křivka minimální SPL celkového VRP zejména v oblasti polohy mluvního hlasu a trendově i v celé oktávě nad průměrným habituálním hlasem. Snížení maximálních hladin volání a zvýšení křivky minimální SPL se ukazují jako zásadní pro hodnocení hlasové slabosti a celkové poruchy, trendově i dyšnosti.

Uvedená zjištění společně s trendem snížení sklonu „řečové křivky“ výrazně podporují studie (11-13), kde byla neschopnost dosáhnout hladinu 90 dB při volání považována za znak hypotonie hlasu. V předkládané studii je uvedený jev upřesněn: při hlasové slabosti klesá schopnost tvořit hlas intenzivně zejména v oblasti jednu oktávu nad průměrnou výškou hlasu. Výsledky trendu nižší průměrné, minimální i maximální SPL habituálního hlasu při astenii se na první pohled zdají jako protichůdné k zjištění nárůstu minimální SPL normalizovaného celkového VRP. Uvedené výsledky ale nutno interpretovat tak, že astenie hlasu celkově snižuje naměřenou hladinu SPL habituálního hlasu, ale při měření celkového VRP se projeví neschopností zeslabovat hlas při prodloužené fonaci vzhledem na průměrnou SPL habituálního hlasu, tzn. pacienti s astenii tvoří hlas blízko své minimální SPL a následně již nejsou schopni hlas ztišovat.

Evropská laryngologická společnost (2) doporučila mezi základní akustická vyšetření hlasu zařadit měření tzv. 3bodobého hlasového pole (nejvyšší základní frekvenci hlasu, nejtišší intenzitu hlasu (v dBA) – odpovídající prahu fonačního tlaku a nejhlubší dosažitelnou základní frekvenci hlasu). Percepční hodnocení kvality mluvního hlasu doporučila na škálách celková porucha (ekvivalent G Hiranovy škály), dyšnost (ekvivalent B škály) a drsnost/chrapot (ekvivalent R škály). Uvedená měření zohledňují měření parametru „dysphonia severity index“ (DSI) (15), který nejlépe odpovídá celkové poruše hlasu. Naše studie potvrzuje, že tónový rozsah hlasu je jeden z významných parametrů hlasového pole, nejtišší intenzita se však ukázala jako zásadní jenom při relativním pohledu normalizovaných hlasových polí, tedy při hodnocení schopnosti pacienta hlas zeslabit. Naopak při měření absolutního celkového (zpěvního) hlasového pole (ale i při volání) se jako zásadní ukazuje křivka maximální hlasitosti v oblasti H-c´ (H2-C3) odpovídající maximální intenzitě v průběhu celého modálního rejstříku. Tuto hodnotu možno substituovat jednoduchým měřením maximální intenzity při volání (intenzita se významně snižuje s narůstající poruchou hlasu, dyšností a astenií; dále u křivek maximálních hlasitostí zpěvního VRP i se spasticitou).

ZÁVĚR

Ve studii byly porovnány parametry vyšetření mluvního i celkového hlasového pole s percepčními parametry hodnocení patologického hlasu (GRBAS). Výsledky ukazují, že způsob i míra hodnocení jednotlivých patologických vlastností souvisí s měřenými parametry hlasového pole. Souhrnně jsou tyto vztahy vyjádřeny na obrázku 5.

Habituální hlas ukázal významný vztah jenom u snižování průměrné (bod A na obrázku 5) a maximální (bod B) intenzity s narůstající dyšností. Jinak byly zjištěny trendy mezi minimální, průměrnou a maximální výškou hlasu, které se zvyšují s napětím, a dále mezi celkovou intenzitou hlasu a tónovým rozsahem, které se snižují se slabostí.

Měření hlasového pole při volání odhalilo nejvýznamnější parametry: maximální hladinu akustického tlaku (bod C), která se výrazně snižuje s nárůstem dyšnosti, slabosti a celkové poruchy hlasu; dynamický rozsah (úsečka C-D), který se snižuje s nárůstem dyšnosti a poruchy hlasu. Ostatní parametry mají jenom charakter trendů: maximální výška se snižuje s dyšností a slabostí; plocha hlasového pole volání (vymezeno černou čárou) se snižuje i s celkovou poruchou.

Celkové (zpěvní) hlasové pole určují 3 zásadní parametry, které se zmenšují při celkové poruše hlasu a dyšnosti: celková plocha VRP (suma plochy modálního rejstříku -E a plochy falzetového rejstříku - F a šrafovaná část), dynamický rozsah (úsečka H-G) a maximální dosažitelná SPL (H). Ostatní parametry ukázaly jenom trendové vztahy, ze kterých za nejvýznamnější lze považovat zmenšení plochy hlasového pole nad maximální výškou hlasu při volání (tedy v předpokládaném falzetovém rejstříku hlasu – šrafovaná část), což souvisí s chraplavostí a dyšností (hlavními projevy organických poruch hlasu). Zmenšení tónového rozsahu, a tím snížení maximální výšky hlasu, souvisí s dyšností a astenii. Nárůst minimální výšky hlasu se ukázal, podobně jako u habituálního hlasu, jako projev hlasového napětí.

Normalizace hlasového pole vzhledem k průměrné výšce a SPL habituálního hlasu lépe vysvětluje, které oblasti frekvenčního rozsahu pacienta při měření hlasového pole jsou nejvíce citlivé (ve smyslu ovlivnění dynamiky hlasu). Na křivce maximální intenzit se projeví celková porucha hlasu snížením SPL asi oktávu nad základní polohou hlasu, a to jak u celkového VRP, tak při měření volání (1).Uvedený jev pravděpodobně souvisí s fyzio-logickým přechodem do vyššího rejstříku ve vyšší poloze, kde, jak bylo ukázáno, je tato schopnost výrazně omezena při vážnějších poruchách hlasu. Normalizovaná křivka minimální intenzity hlasu je nejcitlivější právě v oblasti základní polohy hlasu (J), která se zvyšuje (subjekt není schopen zeslabovat hlas) při dyšnosti, astenii a tedy i celkové poruše hlasu.

Celková porucha se v našem experimentu ukázala jako vlastnost, která je ovlivněna všemi percipovanými typy poruch, na hlase se projeví ve snížení všech měřených parametrů, kromě výšky hlasu, nejvíce se však projevuje zmenšením plochy celkového hlasového pole.

Dyšnost i chraplavost se projevují podobně, ale od napětí a astenie se odlišují tím, že omezují schopnost tvořit falzet (F). Dyšnost hlasu se však zásadně odlišuje od chraplavosti tím, že s jejím nárůstem se kromě dynamiky a maxima hlasitosti ztrácí schopnost tvorby vysokých tónů. Astenie v našich měřeních byla souběžným projevem dyšnosti hlasu. Hlasové napětí nejméně korelovalo s parametry hlasových polí, zato jako jediné se trendově projevovalo s nárůstem výšky hlasu.

Hodnocení patologických vlastností bylo nejvíce konzistentní u hodnocení celkové míry poruchy, následně u dyšnosti a chraplavosti, napětí a slabost dosahovaly střední míru korelace. Chraplavost ukázala vysokou míru konzistence hodnocení pomocí škálovacího testu, ale v seřaďovacím testu dosahovala podstatně nižší míry konzistence.

Jako zásadní výstup uvedeného experimentu autoři považují vytvoření zácvikových testů a primárních standardů pro hodnocení základních patologických vlastností hlasu. Poslechové testy i ukázky budou zveřejněny v rámci řešení projektu Fondu rozvoje CESNET 465R1/2012 „Interaktivní výzkumné a vzdělávací psychoakustické analýzy se zaměřením na hlas“, viz průběžné informace nahttp://zvuk.hamu.cz/vyzkum/hlas.php.

Poděkování

Studie vznikla na Akademii múzických umění v Praze z prostředků Institucionální podpory na dlouhodobý koncepční rozvoj výzkumné organizace a podpory projektů Fondu rozvoje CESNET 465R/2012.

Adresa ke korespondenci:

RNDr. Marek Frič

Výzkumné centrum hudební akustiky

HAMU

Malostranské nám. 13

118 00 Praha 1

e-mail: marekfric@centrum.cz