Desempenho auditivo e acústica da voz de crianças com implante coclear

Desempenho auditivo e acústica da voz de crianças com implante coclear

Autores:

Ana Cristina Coelho,
Alcione Ghedino Brasolotto,
Maria Cecília Bevilacqua,
Adriane Lima Mortari Moret,
Fayez Bahmad Júnior

ARTIGO ORIGINAL

Brazilian Journal of Otorhinolaryngology

versão impressa ISSN 1808-8694versão On-line ISSN 1808-8686

Braz. j. otorhinolaryngol. vol.82 no.1 São Paulo jan./fev. 2016

http://dx.doi.org/10.1016/j.bjorl.2015.11.002

Introdução

O comportamento vocal de crianças pode variar consideravelmente, e parâmetros como ressonância, pitch e loudness são essenciais para a determinação desse desempenho e identificam anormalidades na voz. 1 O padrão vocal esperado na infância inclui frequência fundamental acima de 250 Hertz, pitch agudo, intensidade moderada a elevada e ataque vocal brusco. Discreta nasalidade, rouquidão e soprosidade podem ser observadas. 2

Na criança com deficiência auditiva, em especial na pré-lingual, existe uma falha no monitoramento auditivo da voz, ocasionando diversos desvios da produção vocal, uma vez que, além do controle neuromuscular, ela é fundamental para um bom desempenho na comunicação oral, devido à capacidade do sistema auditivo de regular os parâmetros vocais de intensidade, extensão e frequência. 3,4 As alterações vocais mais comuns em deficientes auditivos incluem, entre outras características, qualidade desagradável, tensão, desequilíbrio ressonantal, frequência elevada, padrão respiratório alterado e emissão com excessiva variação. 5-7

O implante coclear representa o mais importante avanço no tratamento de crianças com deficiência auditiva pré-lingual, especialmente quando realizado nos primeiros anos de vida, sendo que crianças alcançam melhor percepção auditiva dos sons da fala, apropriação incidental da linguagem oral, melhor inteligibilidade de fala e produção vocal. 8,9 Entretanto, mesmo com as melhorias acentuadas após o implante, é possível que os usuários destes dispositivos apresentem uma qualidade de voz abaixo do ideal. 10 Assim, compreender os processos fisiológicos envolvidos no controle da voz de usuários de IC é um grande desafio para os especialistas que trabalham nesta área. 11

Sabe-se que os resultados com implante coclear estão intimamente relacionados à idade em que a criança recebeu o dispositivo. 12 Além disso, o acompanhamento dessas crianças monitora o desempenho de audição, linguagem e fala, nos contextos clínico e cotidiano, sendo que a avaliação do desempenho permite a obtenção de escores sensíveis para delimitar com mais precisão a capacidade auditiva de cada criança, 4 bem como sua comunicação oral, no que se refere a voz e fala.

Neste estudo, questionamos se as características vocais de crianças com implante coclear são relacionadas a outras características demográficas e de desempenho auditivo. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi verificar a existência de correlação entre idade, tempo de uso do dispositivo, limiar de detecção de voz, escore da categoria de audição 13 e escore da categoria de linguagem 14 com dados acústicos de vozes de crianças com implante coclear.

Método

Este estudo recebeu aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da instituição onde foi realizado, com processo de nº 131/2010. Todos os pais/responsáveis assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

Participaram 51 crianças com deficiência auditiva pré-lingual, usuárias dos implantes cocleares Nucleus 24 Contour, Nucleus Freedom Contour , PulsarCI100e SonataTI,100unilateralmente.

Os critérios de inclusão para participação na pesquisa foram perda auditiva neurossensorial congênita de grau severo ou profundo bilateral, ausência de comprometimentos de natureza intelectual ou emocional, participação da criança em programa de habilitação auditiva na cidade de origem, ter sido implantada até os 36 meses de idade com inserção total dos eletrodos e ser usuária de IC há mais de um ano.

Considerando o objetivo do estudo, foram coletadas amostras de fala dos participantes, constituídas pela emissão da vogal /a/ três vezes, fala encadeada (contagem de números de 1-5) e conversa espontânea para posterior análise acústica. O programa de gravação utilizado foi o Sony Sound Forge (Sony Pictures Digital Inc 8.0), com taxa de amostragem de 44.100 Hz, 16 Bit, Canal Mono. O participante permaneceu sentado, durante a gravação, em cabine audiométrica acusticamente tratada. Foi utilizada a placa de som m-audio fast track pro e microfone de cabeça AKG C512 posicionado a 45° e com distância de 3 cm da boca.

A análise acústica foi realizada com os programas Multi Dimensional Voice Program , modelo 5105, versão 2.5.2, Kay Elemetrics e Real Time Pitch , modelo 5121, versão 2.5.2, Kay Elemetrics . Os parâmetros acústicos selecionados para análise da vogal sustentada foram:

  • Medidas de frequência: média da frequência fundamental (f0) de desvio padrão;

  • Medidas de perturbação da frequência em longo e curto prazos: coeficiente de variação da f0(vF0) e jitter;

  • Medidas de perturbação da amplitude em longo e curto prazos: coeficiente de variação da amplitude (vAm) e shimmer; e

  • Medidas de ruído: índice de turbulência vocal (VTI), índice de fonação suave (SPI), proporção harmônico-ruído (NHR) e índice de sub-harmônico (DSH).

Os parâmetros selecionados para análise das amostras de fala encadeada e conversa espontânea foram as medidas de frequência: média da frequência, extensão da frequência medida em Hertz (Hz), frequência mínima, frequência máxima, desvio padrão da frequência e extensão da frequência medida em semitons.

Os dados referentes a idade, tempo de uso do IC, limiar de detecção de voz (LDV) em campo livre, escore da categoria de audição e escore da categoria de linguagem foram coletados no mesmo dia da gravação de voz, resultante das avaliações realizadas rotineiramente pelas fonoaudiólogas do serviço de implante coclear da instituição onde o estudo foi realizado.

As variáveis selecionadas são contínuas e com distribuição normal. Portanto, o teste estatístico utilizado foi a correlação de Pearson, com nível de significância de 5%. Foi adotada uma escala de classificações, na qual a correlação de 0%-20% é considerada péssima, 20%-40% ruim, 40%-60% regular, 60%-80% boa e 80%-100% ótima.

Resultados

Este estudo verificou a existência de correlação entre idade, tempo de uso, limiar de detecção de voz, escore da categoria de audição e escore da categoria de linguagem com dados acústicos de vozes de crianças com implante coclear. Os dados que caracterizam a população estudada são apresentados na tabela 1 . Os resultados médios da análise acústica dos sinais de voz dos participantes são apresentados na tabela 2 . Como nem todas as crianças conseguiram realizar as três emissões, houve uma pequena variação no número total de cada emissão.

Tabela 1 Caracterização da amostra quanto aos dados pesquisados 

Dado Média (± Desvio padrão)
Idade (meses) 48,38 (± 8,01)
Tempo de uso do implante coclear (meses) 24 (± 8,03)
Limiar de Detecção de Voz (dB) 24,23 (± 4,94)
Categoria de audição 3,55 (±1,3)
Categoria de linguagem 3,14 (±1,8)

DP, desvio padrão; dB, Decibel.

Tabela 2 Média e desvio padrão dos dados acústicos da vogal sustentada (n = 46), fala encadeada (n = 45) e conversa espontânea (n = 47) 

Parâmetro Vogal sustentada Fala encadeada Conversa espontânea
Média (±DP) Média (±DP) Média (±DP)
Média F0(Hz) 293,53 (± 55,5)
Dp F (Hz) 7,78 (±4,08)
vF0(%) 278 (±1,48)
Jitter (%) 1,3 (± 1,02)
vAm (%) 16,09 (± 5,84)
Shimmer (%) 3,19 (±1,17)
VTI (%) 0,07 (± 0,07)
SPI (%) 5,61 (±4,69)
NHR (%) 0,13 (± 0,02)
DSH (%) 2,16 (± 3,12)
Média Freq (Hz) 296,14 (± 24,39) 304,70 (± 31,10)
Extensão (Hz) 165,83 (± 50,35) 168,32 (± 43,72)
Freq Mín (Hz) 213,24 (± 24,87) 209,20 (± 27,47)
Freq Máx (Hz) 372,23 (± 28,99) 377,54 (± 33,25)
DP Freq (Hz) 34,04 (± 15,27) 38 (± 15,99)
Extensão (semitons) 9,69 (± 2,79) 10,19 (± 2,67)

Média F0, média da frequência fundamental; DP F0, desvio padrão da frequência fundamental; vF0, coeficiente de variação da f0, coeficiente de variação da amplitude; VTI, índice de turbulência vocal; SPI, índice de fonação suave; NHR, proporção harmônico-ruído; DSH, índice de sub-harmônico; Média Freq, média da frequência; Freq Mín: frequência mínima; Freq Máx, frequência máxima; Dp Freq, desvio padrão da frequência; Hz, Hertz.

Os resultados considerados para discussão foram aqueles com correlação ≥ 40%, englobando as correlações regulares, boas e ótimas. Dessa forma, foi encontrado que, à medida que o limiar de detecção de voz aumenta, ou seja, piora, a média de f0na vogal sustentada (p ≤ 0,001) e na conversa espontânea (p ≤ 0,005) aumenta ( tabelas 3 a 5 ).

Tabela 3 Correlação dos dados acústicos da vogal sustentada com a idade, o tempo de uso, o limiar de detecção de voz, A categoria de audição e A categoria de linguagem 

Parâmetro Idade Tempo de uso LDV Categoria audição Categoria linguagem
Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor
Média F0(Hz) −30,70% 0,036 −17,90% 0,23 53,80%a 0,001b −12,80% 0,391 −14,90% 0,317
Dp F0(Hz) 5,60% 0,708 19,70% 0,185 23,20% 0,174 −1,00% 0,947 −9,80% 0,513
vF0(%) 13,80% 0,354 21,80% 0,141 2,90% 0,868 19,10% 0,198 0,20% 0,989
27,10% 0,066 33,70% 0,021 −1,10% 0,949 26,50% 0,072 10,40% 0,486
vAmp (%) 9,10% 0,544 2,60% 0,862 −38,20% 0,022 −18,90% 0,202 −5,10% 0,734
Shim (%) 32,10% 0,028 38,10% 0,008 −11,60% 0,499 27,10% 0,065 15,80% 0,288
VTI (%) −11,80% 0,43 3,50% 0,813 35,60% 0,033 −3,60% 0,81 1,00% 0,946
SPI (%) 16,20% 0,277 −3,80% 0,802 −12,20% 0,479 2,50% 0,867 4,50% 0,764
NHR (%) 18,60% 0,211 25,70% 0,081 −11,70% 0,496 25,70% 0,081 16,80% 0,259
DSH (%) 10,60% 0,48 8,90% 0,55 −11,30% 0,513 4,00% 0,792 −0,40% 0,979

Média F0, média da frequência fundamental; DP F0, desvio padrão da frequência fundamental; vF0, coeficiente de variação da f0, coeficiente de variação da amplitude; VTI, índice de turbulência vocal; SPI, índice de fonação suave; NHR, proporção harmônico-ruído; DSH, índice de sub-harmônico; Hz, Hertz.

aCorr ≥ 40%.

bp > 0,05.

Tabela 4 Correlação dos dados acústicos fala encadeada com a idade, o tempo de uso, o limiar de detecção de voz, a categoria de audição e a categoria de linguagem 

Parâmetro Idade Tempo de uso LDV Categoria audição Categoria linguagem
Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor
Média Freq (Hz) −33,20% 0,026 −19,00% 0,212 26,00% 0,125 −20,20% 0,184 −17,10% 0,26
Extensão (Hz) −11,50% 0,451 −14,30% 0,349 −2,20% 0,898 0,90% 0,953 −4,20% 0,783
Freq Mín (Hz) −4,10% 0,787 8,30% 0,588 9,10% 0,598 −7,30% 0,634 3,80% 0,806
Freq Máx (Hz) −24,90% 0,099 −23,50% 0,12 10,40% 0,545 −3,80% 0,805 −12,50% 0,412
DP Freq (Hz) −15,40% 0,319 −17,20% 0,264 7,60% 0,664 −9,70% 0,532 −23,60% 0,123
Extensão semitons −12,20% 0,425 −20,70% 0,173 2,40% 0,887 0,20% 0,989 −11,80% 0,438

Média Freq, média da frequência; Freq Mín, frequência mínima; Freq Máx, frequência máxima; Dp Freq, desvio padrão da frequência; Hz, Hertz.

Tabela 5 Correlação dos dados acústicos da conversa espontânea com a idade, o tempo de uso, o limiar de detecção de voz, a categoria de audição e a categoria de linguagem 

Parâmetro Idade Tempo de uso LDV Categoria audição Categoria linguagem
Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor Corr p-valor
Média Freq (Hz) −13,40% 0,366 −5,50% 0,711 44,90%a 0,005b −3,80% 0,796 −2,90% 0,846
Extensão (Hz) 2,70% 0,857 7,00% 0,635 7,90% 0,642 26,10% 0,073 16,60% 0,26
Freq Min (Hz) −13,20% 0,371 −18,60% 0,206 13,30% 0,433 −20,60% 0,16 −16,10% 0,273
Freq Max (Hz) −7,40% 0,615 −6,10% 0,681 19,70% 0,243 17,20% 0,241 8,40% 0,569
DP Freq (Hz) −5,40% 0,715 8,10% 0,584 13,40% 0,429 19,60% 0,182 12,50% 0,398
Extensão semitons 4,60% 0,755 10,00% 0,497 5,00% 0,767 25,00% 0,086 18,10% 0,218

Média Freq, média da frequência; Freq Mín, frequência mínima; Freq Máx, frequência máxima; Dp Freq, desvio padrão da frequência; Hz, Hertz.

aCorr ≥ 40%.

bp > 0,05.

Discussão

A análise acústica quantifica o sinal sonoro e oferece documentação suficiente para traçar a linha de base da voz do indivíduo, sendo que parâmetros acústicos de frequência fundamental e seus índices de perturbação, bem como medidas de ruído, têm importantes implicações clínicas. 2 Dentre todos os parâmetros acústicos analisados, apenas a frequência fundamental apresentou correlação com os aspectos demográficos e auditivos estudados. Ainda que moderada, essa correlação se destaca quando considerado o valor de p.

Entre outras características, a literatura aponta uma tendência na qual indivíduos com deficiência auditiva apresentam vozes agudas, sendo essa a correlação perceptiva da frequência fundamental elevada, o que é ocasionado pela falta do feedback auditivo da própria voz, uma vez que o controle da frequência é afetado quando funções auditivas estão comprometidas. 4,15,16

A frequência fundamental é dada pelos números de ciclos glóticos em uma unidade de tempo (segundos). Seus fatores determinantes são comprimento natural das pregas vocais, alongamento, massa em vibração e tensão envolvida. 17 Uma frequência fundamental elevada reflete um pobre controle laríngeo, traduzido também por elevação da laringe, maior esforço fonatório e inabilidade no controle da tensão das pregas vocais e da pressão subglótica. 6

É possível que a falta de monitoramento auditivo por limiares rebaixados cause aumento de tensão no ciclo glótico6e falta de controle da musculatura laríngea, elevando, assim, os valores da frequência fundamental. Porém, à medida que diversos autores referem que os deficientes auditivos frequentemente apresentam dificuldades no controle da função laríngea, 5-7,11,16 não foram encontrados na literatura estudos que avaliassem o comportamento laríngeo de deficientes auditivos, o que poderia representar uma compreensão muito mais clara das características e ajustes do aparelho fonador que causam as alterações vocais descritas nessa população.

Neste estudo, observou-se que, tanto na vogal sustentada quanto na conversa espontânea, os participantes com pior limiar de detecção de voz apresentaram frequência mais aguda. À medida que uma perda auditiva aumenta ou que um limiar auditivo obtido com uma prótese piora, os parâmetros de voz tendem a ser mais desviados. 18 Entretanto, resultados de outros estudos que analisaram a frequência fundamental de usuários de IC 5,11,19-23 são controversos. Assim, observa-se a importância de se conhecer todos os aspectos que possam ter impacto nas características vocais de usuários de implante coclear.

Um estudo prévio 24 encontrou correlação entre valores de frequência fundamental e o resultado de um teste de percepção da fala. Também já foi encontrada correlação entre tempo de reabilitação e idade na cirurgia com valores de frequência. 11 Uma pesquisa sobre a variabilidade da frequência fundamental 4 mostrou que, à medida que o limiar auditivo piora, a variabilidade da frequência fundamental aumenta, devido à diminuição de pistas auditivas para o monitoramento da produção vocal. Estudos realizados com idosos também mostraram que, conforme os limiares tonais pioram, a f0aumenta. 3,25

O impacto da piora do limiar auditivo nas medidas de frequência fundamental também foi demonstrado em estudos que avaliaram a produção vocal imediatamente após a retirada do monitoramento auditivo proporcionado pelo IC. 15

As demais medidas acústicas, que incluem perturbações do sinal de voz, nível de ruído da emissão e estabilidade, não se correlacionaram com os dados estudados. Avaliações acústicas de usuários de implante coclear demostraram medidas de perturbação de frequência e amplitude em curto prazo e medidas de ruído dentro dos padrões de normalidade, e medidas de estabilidade alteradas, 11,20,23 sendo os resultados sempre associados ao monitoramento auditivo.

A compreensão dos processos fisiológicos que contribuem para o desenvolvimento da voz de crianças com implante coclear permite o entendimento das estratégias de produção de fala dessa população para o estabelecimento de objetivos para uma produção de fala adequada. 26 É o feedback auditivo que regula a musculatura laríngea e as posturas do trato vocal para uma fonação adequada. 20 Portanto, a obtenção de limiares audiométricos dentro da faixa de normalidade para os usuários de implante coclear é fundamental para o controle da produção vocal.

O presente estudo demonstrou a importância de se conhecer não somente as características vocais de usuários de implante coclear, mas também com quais fatores essas características se relacionam. Essa informação é de grande valia para que clínicos possam assegurar, cada vez mais, uma adequada intervenção no que se diz respeito à produção vocal do usuário de IC.

Conclusão

Para as crianças com implante coclear avaliadas, houve correlação entre os limiares de detecção de voz com os valores de frequência na vogal sustentada e também na conversa espontânea, o que permite afirmar que, quanto pior o limiar de detecção, mais aguda é a voz das crianças. Outros parâmetros acústicos não se correlacionaram com as demais variáveis estudadas.

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