Breathing, swallowing and voice in laryngeal disorsers

The aim of this work was to examine how breathing, swallowing and voicing are affected in different laryngeal disorders. For this purpose, we examined four different patient groups: patients who had undergone total laryngectomy, anterior cervical decompression (ACD), or injection laryngoplasty with autologous fascia (ILAF), and patients with dyspnea during exercise. We studied the problems and benefits related to the automatic speech valve used for the rehabilitation of speech in laryngectomized patients. The device was given to 14 total laryngectomized patients who used the traditional valve especially well. The usefulness of voice and intelligibility of speech were assessed by speech pathologists. The results demonstrated better performance with the traditional valve in both dimensions. Most of the patients considered the automatic valve a helpful additional device but because of heavier breathing and the greater work needed for speech production, it was not suitable as a sole device in speech rehabilitation. Dysphonia and dysphagia are known complications of ACD. These symptoms are caused due to the stretching of tissue needed during the surgery, but the extent and the recovery from them was not well known before our study. We studied two patient groups, an early group with 50 patients who were examined immediately before and after the surgery and a late group with 64 patients who were examined 3 9 months postoperatively. Altogether, 60% reported dysphonia and 69% dysphagia immediately after the operation. Even though dysphagia and dysphonia often appeared after surgery, permanent problems seldom occurred. Six (12 %) cases of transient and two (3 %) permanent vocal cord paresis were detected. In our third study, the long-term results of ILAF in 43 patients with unilateral vocal cord paralysis were examined. The mean follow-up was 5.8 years (range 3 10). Perceptual evaluation demonstrated improved results for voice quality, and videostroboscopy revealed complete or partial glottal closure in 83% of the patients. Fascia showed to be a stable injection material with good vocal results. In our final study we developed a new diagnostic method for exertional laryngeal dyspnea by combining a cardiovascular exercise test with simultaneous fiberoptic observation of the larynx. With this method, it is possible to visualize paradoxal closure of the vocal cords during inspiration, which is a diagnostic criterion for vocal cord dysfunction (VCD). We examined 30 patients referred to our hospital because of suspicion of exercise-induced vocal cord dysfunction (EIVCD). Twenty seven out of thirty patients were able to perform the test. Dyspnea was induced in 15 patients, and of them five had EIVCD and four high suspicion of EIVCD. With our test it is possible to set an accurate diagnosis for exertional laryngeal dyspnea. Moreover, the often seen unnecessary use of asthma drugs among these patients can be avoided.Hengityksen, äänentuoton ja nielemisen häiriintymättömän toiminnan kannalta kurkunpään merkitys on keskeinen. Tässä kurkunpään sairauksia käsittelevässä väitöskirjatyössä tutkittiin näitä toimintoja neljässä eri potilasryhmässä. Kurkunpään poistoleikkauksessa (laryngektomia) ääntä tuottavat rakenteet poistetaan, ja potilaalle tehdään hengitysavanne. Ääni tuotetaan leikkauksen jälkeen henkitorven ja ruokatorven väliin asetetun ääniproteesin avulla. Perinteinen ääniproteesi vaatii toimiakseen hengitysavanteen sulun sormin. Äänen tuoton apuvälineeksi on kehitetty automaattinen puheläppä, joka mahdollistaa puheen ilman sormisulkua. Laitteen käyttökelpoisuudesta puheen kuntoutuksessa ei ole aiemmin ollut riittävästi tietoa. Tutkimuksessamme automaattinen puheläppä annettiin 14 potilaalle, jotka käyttivät perinteistä puheläppää ongelmitta. Automaattinen puheläppä osoittautui hyödylliseksi puheentuoton apuvälineeksi, mutta jopa näiden valikoitujen potilaiden mukaan hengitys ja puhuminen oli raskaampaa automaattisella puheläpällä kuin perinteisellä puheläpällä. Kaularankaleikkaus on yleinen toimenpide välilevypullistuman ja nikamasiirtymän hoidossa. Recurrens- hermon vaurio on tunnettu kaularankakirurgian komplikaatio, joka aiheuttaa käheyttä ja nielemisvaikeutta. Tarkkoja tietoja sen yleisyydestä, vaurion pysyvyydestä tai potilaalle aiheutuvasta haitasta ei ole aiemmin tunnettu. Lähes 70 %:lla potilaista oli ääni- ja nielemisvaikeuksia heti leikkauksen jälkeen, mutta melkein kaikki potilaat toipuivat 3kk seurannan aikana. Ohimeneviä äänihuulihalvauksia todettiin 12 %:lla ja pysyviä halvauksia 3 %:lla potilaista. Tutkimustulosten perusteella potilaille voidaan kertoa odotettavissa olevista ääni- ja nielemisvaikeuksista sekä niistä toipumisesta aiempaa tarkemmin. Äänihuulihalvaus syntyy recurrens- hermon vaurioituessa esimerkiksi kirurgisen komplikaation seurauksena, ja osa potilaista tarvitsee äänikirurgiaa vaikean käheyden korjaamiseksi. Leikkauksessa halvaantunut äänihuuli yleensä medialisoidaan eli tuodaan keskiviivaan, jolloin liikkuva äänihuuli saa siihen taas kontaktin ja soinnikas ääni palautuu. Faskiainjektiossa reiden fascia latasta irrotettava lihaskalvo (faskia) pilkotaan massaksi, joka ruiskutetaan mikroskooppitarkkailussa halvaantuneeseen äänihuulilihakseen sen medialisoimiseksi. Tutkimuksessamme äänihuulten täydellinen tai osittainen sulku voitiin todeta 83 %:lla potilaista, ja 56 % heistä ilmoitti äänen olevan normaali tai lähes normaali kun faskiainjektiosta oli kulunut 3-10 vuotta. Tulokset osoittivat faskiainjektion turvalliseksi, käyttökelpoiseksi ja pysyväksi lievien ja keskivaikeiden äänihuulihalvausten kirurgiseksi hoitomenetelmäksi. Toiminnallisella äänihuulisalpauksella tarkoitetaan kurkunpään toimintahäiriötä, jossa äänihuulet paradoksaalisesti lähentyvät toisiaan sisäänhengityksen aikana. Tämä aiheuttaa sisäänhengitysvaikeutta ja hengityksen vinkunaa. Rasituksessa oireilevat potilaat voidaan tutkia kehittämämme menetelmän, rasituslaryngoskopian, avulla. Siinä ergometrirasitus yhdistetään taipuisan tähystimen avulla nenän kautta tehtävään kurkunpään tarkkailuun. Hengenahdistus ilmaantui testin aikana viidelletoista (56%) potilaalle ja heistä viidellä (33 %) todettiin toiminnallinen äänihuulihalvaus ja neljällä (27 %) vahva epäilys siitä. Testin avulla rasitushengenahdistusoireita voidaan diagnosoida entistä tarkemmin. Toiminnallinen äänihuulisalpaus sekoitetaan helposti rasitusastmaan, joten parantunut diagnostiikka auttaa välttämään turhaa astmalääkitystä

Auditory- Perceptual and Pupillometric Evaluations of Dysphonic Voices

Background: This thesis reports the findings of three projects that included pupillometric and auditory-perceptual evaluation of three voice quality features (strain, roughness, and breathiness, respectively), and measurement of perceived listening effort. Methods: In the first study, speech samples from individuals with adductor spasmodic dysphonia (AdSD) were perceptually evaluated by both naïve and experienced listeners on the feature of vocal strain and listening effort. In the second project, speech samples of postlaryngectomy tracheoesophageal (TE) speakers were rated by two groups of naïve listeners on vocal roughness and listening effort; one group was provided with audio anchors, the other without. The final study focused on perceptual evaluation of breathiness and listening effort in talkers with vocal fold paralysis (VFP). The VFP speech samples were rated by two groups (with and without audio anchors). In all three studies, listeners’ pupillary responses also were collected (EyeLink 1000) while listening to and perceptually rating voice stimuli. Findings: Data obtained from the pupillary assessment, peak pupil dilation (PPD), may indicate a listener’s cognitive load when perceptually evaluating disordered voices. Results revealed high correlations between each of the voice dimensions and listening effort. Also, various degrees of correlations were observed between perceptual ratings and PPD. In the first study, high correlations were found between PPD and perceptual ratings for naïve listeners. A listener’s previous exposure and training evoked different pupillary behavior when compared to naïve listeners. In the second study, moderate correlations were found between perceptual dimensions and PPD values of the with–anchor group; extra cognitive load was attributed to the inclusion of anchors. Anchors also improved interrater reliability for this listener group. In the third project, again correlation was observed between perceptual ratings and PPD. The inclusion of anchor did not improve reliability over the no-anchor group. Similar to the second study, PPD measures of the with-anchor group were impacted by the use of anchors. 2 Conclusions: Overall, our data offer valuable insights into auditory- perceptual evaluation of voice quality, the influence of listener experience, previous exposure to dysphonic voices, inclusion/exclusion of audio anchors, and voice features and the potential physiological or cognitive responses to dysphonic voices