Confronto dell’indice di variabilità EGG nella voce eufonica e patologica.
Riassunto: In un recente lavoro abbiamo presentato un nuovo approccio allo studio del tracciato elettroglottografico; il metodo di studio si basava sulla valutazione della variazione del segnale EGG e della sua derivata prima, mediante un nuovo software ideato dalla scuola foniatrica pisana. Tale software permette di ottenere indici quantitativi relativi alle fasi di contatto e decontatto delle corde vocali durante la fonazione, mediante lo studio della variabilità combinata dell’ampiezza e della velocità di vibrazione (derivata prima del segnale EGG). La voce patologica presenta un segnale EGG più variabile rispetto alla voce normale: la vibrazione cordale è resa irregolare dalla presenza di patologia del piano glottico. Al fine di dimostrare differenze tra voce normale e patologica relative alla variabilità combinata tra ampiezza e velocità di vibrazione, abbiamo introdotto un nuovo parametro quantitativo denominato “variability index, VI”. Abbiamo studiato 95 soggetti (35 normali e 60 con voce patologica); tra i patologici, 15 mostravano disfonia disfunzionale e 45 disfonia organica. I soggetti affetti da disfonia organica presentavano: 15 noduli vocali bilaterali, 15 polipi unilaterali e 15 cisti unilaterali. Tutti i soggetti venivano studiati con videolaringostroboscopia, i parametri elettroacustici della voce venivano analizzati attraverso il sistema KayPENTAX CSL (Model 4500). L’esame EGG veniva effettuato attraverso il KAY Model 6103 collegato al sistema CSL. Il nuovo software di analisi del segnale EGG permette non solo di ottenere un VI totale (VI-total) relativo alla variabilità durante tutta la registrazione, ma anche VI parziali relativi alle varie fasi del ciclo glottico. Applicando la variazione di ampiezza e della derivata prima su un grafico di Lissajous, è possibile dividere l’intero ciclo glottico in 4 fasi (rappresentate da 4 quadranti nel grafico): la fase iniziale di contatto delle corde vocali (VI-Q1), la fase finale di contatto delle corde vocali (VI-Q2), la fase iniziale di de-contatto delle corde vocali (VI-Q3) e la fase finale, fino al completo de-contatto delle corde vocali (VI-Q4). Per ciascun quadrante, inoltre, è possibile calcolare l’indice di variabilità percentuale. Comparando gli indici di variabilità nei gruppi normali e patologici, abbiamo ottenuto i seguenti risultati: il VI totale era significativamente maggiore nel gruppo di soggetti patologici (0,25 vs 0,18; p = 0,01); il valore assoluto di VI in 3 quadranti era maggiore nei patologici anche se non in maniera statisticamente significativa (VI-Q2, 0,041 vs 0,029; VI-Q3, 0,065 vs 0,058; VI-Q4, 0,054 vs 0,052). La variabilità percentuale del quadrante Q2 (VI-Q2%), era significativamente più elevata nei soggetti patologici rispetto ai normali (0,22 vs 0,16) (p = 0,01). I risultati di questo studio hanno confermato che il nostro nuovo software di analisi del tracciato EGG permette di distinguere la voce normale da quella patologica sulla base di un nuovo parametro quantitativo, il VI. Lo studio mette in evidenza come la fase che più caratterizza la differenza tra voce normale e patologica è quella relativa alla fase finale di contatto delle corde vocali, che presenta una maggiore variabilità di ampiezza e velocità di vibrazione. Ulteriori studi, con un numero maggiore di soggetti, saranno necessari per confermare questi risultati e per dimostrare eventuali differenze di variabilità del segnale EGG nelle diverse patologie delle corde vocali.
Keywords: DEGG; EGG; EGG variability; Electroglottography; Glottal cycle; Vocal fold dynamics.
In a recent study we introduced a new approach for analysis of the electroglottographic (ECG) signal. This method is based on the evaluation of variation of the EGG signal and its first derivative, through new software developed by the Pisan phoniatric school. This software is designed to extract quantitative indices related to the contacting and decontacting phases of the vocal folds during phonation. The software allows us to study the combined variability of vibration amplitude and velocity (i.e. the first derivative of the EGG signal). Pathological voices show a much more variable EGG signal compared to normal voices, since cordal vibration is made irregular due to the presence of glottis plane pathologies. With the aim of demonstrating the differences between normal and pathological voices relevant to combined vibration amplitude and velocity variability, we have introduced a new quantitative parameter named “variability index, VI”. We studied 95 subjects (35 normal and 60 with pathological voice); among pathologic subjects, 15 showed functional dysphonia and 45 showed organic dysphonia. Subjects affected by organic dysphonia presented: 15 bilateral vocal nodules, 15 unilateral polyps and 15 unilateral cysts. All subjects were studied with videolaryngostroboscopy; electro-acoustic parameters of the voice were analysed with the KayPENTAX CSL (Model 4500) system. The EGG signal was recorded using KAY Model 6103 connected to the CSL system. The new software for the analysis of the EGG signal allows us to obtain not only a VI total value relevant to variability during all the recording, but also partial VI values relevant to the different glottis cycle phases. In fact, plotting the amplitude variation and its first derivative on a Lissajous graph, it is possible to divide the whole glottis cycle into four phases (each represented by four quadrants on the graph): the initial vocal folds contacting activity (VI-Q1), the last phase of vocal folds contacting (VI-Q2), the first phase of vocal folds decontacting (VI-Q3) and the last phase, up to the complete decontacting of vocal folds (VI-Q4). For each quadrant, it is also possible to work out the percent variability index. By comparing the variability indices in the normal and pathological groups, we obtained the following results: the total VI was significantly higher in the pathological subjects (0.25 vs 0.18; p = 0.01); the absolute value of VI was higher in pathological subjects, although the difference was not significant (VI-Q2, 0.041 vs 0.029; VI-Q3, 0.065 vs 0.058; VI-Q4, 0.054 vs 0.052). The percent variability in the Q2 quadrant (VI-Q2%) was significantly higher in pathological subjects compared to normal subjects (0.22 vs 0.16) (p = 0.01). The results of this study confirm that our new software for analysis of EGG signal can distinguish normal voice from pathological voice based on the new quantitative parameter VI. Moreover, this study emphasises that the final contact phase of vocal folds is the most representative of the difference between the normal and pathological voice and shows a wider variability in terms of amplitude and vibration velocity. Further studies on larger groups of subjects will be required to confirm these results and assess differences in the EGG signal among the various vocal fold pathologies.