A CLINICAL METHOD FOR ESTIMATING LARYNGEAL AIRWAY RESISTANCE DURING VOWEL PRODUCTION

JUDITH H. SMITHERRAN – THOMAS J. HIXON UNIVERSITY OF

ARIZONA, TUCSON, ARIZONA

Método clínico para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal.

Se describe un método clínico no invasivo para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. La resistencia se calcula desde la relación entre la presión translaríngea y el flujo translaríngeo, la primera determinada por la medición de la presión oral y el segundo a partir de la medición del flujo de la abertura de las vías respiratorias hecha durante la producción de una expresión especialmente diseñada. La aplicación del método para el estudio de las vocales reflejó una resistencia de la vía respiratoria laríngea promedio calculada de 35,7 cm de H2O / LPS de 15 hombres adultos normales. Este valor de resistencia es muy similar a los valores promedio obtenidos en una investigación previa utilizando métodos experimentales invasivos complejos. El uso clínico del método se demuestra en estudios de casos que destacan los dos potenciales de evaluación y de gestión. Se concluye que el método propuesto es clínicamente práctico, que los datos que proporciona son válidos y fiables, y que el método se potencia con gran promesa de convertirse en una herramienta clínica de rutina para la medición de la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal.

La laringe es una válvula mecánica situada entre las vías respiratorias bajas y las vías respiratorias altas. Se puede inferir mucho acerca de la función de esta válvula durante la producción vocal a partir del conocimiento de la magnitud de acoplamiento de los permisos de laringe entre la tráquea y la faringe. Tal conocimiento puede obtenerse de diferentes formas pero relacionadas entre sí, siendo una de las más pertinentes la extensión en la que la laringe ofrece oposición al flujo de aire a través de esta misma. En lenguaje técnico, esta oposición se denomina resistencia de vía respiratoria laríngea (Rlaw). La resistencia de la vía respiratoria laríngea no se puede medir, sino que debe calcularse a partir de la relación entre la presión translaríngea (Ptl) (la diferencia entre las presiones traqueales y faríngeas) y translaríngea de flujo (Vtl) (el flujo a través de la laringe). Replanteado es: Rlaw = Ptl / Vtl.

La relevancia de la información sobre la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal es clara por tres esfuerzos clínicos: (1) la comprensión de función de trastornos desordenada; (2) la evaluación de función de trastornos; y (3) la gestión de función de trastornos. Desafortunadamente, la tecnología clínica actual no permite una fácil adquisición de datos sobre la resistencia de la vía respiratoria. Claramente, la mayor dificultad en este asunto tiene que ver con el hecho de que para obtener los datos de presión translaríngea necesarios para calcular la resistencia, la presión en la tráquea debe ser conocida. El registro directo continuo o estimación indirecta continua de esta presión requiere uno de los siguientes: (1) que una sonda de detección (catéter, transductor miniatura, o una aguja hipodérmica) se coloque dentro de la tráquea; (2) que una sonda de detección (catéter-balón o transductor en miniatura) se coloque en el esófago; o (3) que el paciente sea encerrado en una cámara de cuerpo entero. Las sondas para tráquea y esófago son invasivas, causan molestias, producen riesgos físicos, y requieren de la asistencia de un

médico. Las cámaras de cuerpo entero requieren sistemas pletismográficos que son escasos, engorrosos, requieren sofisticación técnica, y demandan maniobras de calibración complejas por el paciente.

En este artículo se presenta el desarrollo y pruebas de un nuevo método clínico, sencillo y no invasivo, para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. En este método se elude la necesidad de fundamentar las determinaciones de resistencia en los datos que incluyen registro directo continuo o estimación indirecta continua de la presión traqueal. En las siguientes secciones, se tiene en cuenta el desarrollo conceptual del método, las características más destacadas del método, los datos obtenidos a partir de la utilización del método en un grupo de pacientes de habla normal, y las implicaciones relativas a la aplicación clínica general del método.

DESARROLLO CONCEPTUAL

El desarrollo conceptual del presente método tiene sus raíces en la teoría general de la dinámica de fluidos. Esta teoría predice que en muchos sistemas llenos de líquido, ciertas combinaciones de ajustes de válvula permiten estimaciones de eventos de presión-flujo superiores desde mediciones de eventos de presión-flujo realizadas en sitios sustancialmente inferiores a los sitios de medición de interés. Tras la aplicación de esta misma teoría a los pasajes respiratorios llenos de aire, se hace evidente que ciertas combinaciones de ajustes valvulares de la laringe, velofaringe, y segmento bucal permiten estimaciones de la presión traqueal, la presión faríngea, y el flujo translaríngeo a partir de mediciones de eventos de presión-flujo realizados en la inferior de la tráquea, la faringe y la laringe. Además, al ver la producción del habla desde esta perspectiva, se hace evidente que estas mismas combinaciones de ajustes de válvula se producen de forma natural en el esquema aeromecánico asociado a la producción de determinados subconjuntos del habla y el sonido del idioma Inglés.

Dados estos hechos aeromecánicos y fonéticos, se concluyó que estas dos áreas de conocimiento se podrían combinar de una manera que permita la determinación no invasiva de la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. La clave de esta combinación es la construcción de una expresión que, cuando el paciente la obtenga, se reproduzca y ordene en una serie varias combinaciones de ajustes valvulares, lo que convierte en posible hacer estimaciones discontinuas de la presión traqueal, la presión faríngea, y el flujo translaríngeo asociados con los elementos de vocales en la expresión de los registros simultáneos y continuos de los eventos relevantes de presión-flujo descendentes.

La expresión más simple en esta materia es la que alterna repetidamente vocales mudas oclusivas- plosivas y vocales sonoras. Estos dos tipos de segmentos involucran diferentes combinaciones de ajustes de válvula. Para las mudas oclusivas-plosivas, se producen dos conjuntos de ajustes: uno que constituye una fase de "cerrado" y uno que constituye una fase de "liberación". La fase cerrada encuentra la válvula de laringe abierta y las válvula velofaríngea y orales cerradas. La fase de liberación, por el contrario, mantiene la válvula de la laringe abierta y la válvula velofaríngea cerrada, pero incluye una apertura brusca de la válvula oral. Para las vocales, se produce un conjunto único de ajustes en el cual la válvula de la laringe se cierra relativamente alto al promedio (a través de la apertura y cierre repetidos de la glotis), la válvula velofaríngea está cerrada, y la válvula oral está abierta de tal manera que la vía respiratoria oral no está relativamente cerrada.

Cuando se produce este tipo de expresiones, dos variables de presión inferiores -presión oral y flujo de apertura de las vías respiratorias- se pueden utilizar como sustitutos de medición para la

presión previa traqueal, la presión faríngea, y el flujo translaríngeo. La presión oral puede ser utilizada para obtener estimados discontinuos de la presión traqueal y presión faríngea en diferentes momentos durante una expresión, y el flujo de las vías respiratorias abiertas puede ser utilizado para obtener un estimado discontinuo del flujo translaríngeo.

Una estimación de la presión traqueal puede obtenerse a partir de la medición de la presión oral, teniendo en cuenta lo siguiente: por un momento durante la producción de un sonido mudo oclusivo-plosivo, la presión oral y traqueal son idénticas. Esta correspondencia se produce durante la fase de cerrado de los sonidos mudos oclusivos-plosivos, cuando la vía respiratoria superior se sella herméticamente, excepto por su entrada laríngea. Durante la última parte de la fase cerrada, la presión dentro de la cavidad oral, detrás del lugar de oclusión de la vía respiratoria, se equilibra con la presión dentro de las vías respiratorias inferiores, incluida la tráquea. Más específicamente, este momento de equilibrio de la presión orotraqueal es coincidente con el alcance del peak de presión oral asociado a los sonidos sordos oclusivos-plosivos (Netsell, 1969; Shipp, 1973). Por lo tanto, el peak de presión oral durante la producción de un sonido mudo oclusivo-plosivo puede ser considerado como una estimación de la presión traqueal existente en el momento correspondiente. Basado en evidencia para el tipo de expresión mencionado anteriormente, uno que alterna repetidamente entre mudas de oclusivas-plosivas y vocales sonoras, es posible utilizar los datos de peaks de presión oral sucesivos para inferir el contorno de la presunta presión traqueal para la expresión. Esto se puede hacer interpolando linealmente la presión entre la presión oral adyacente máxima y luego construyendo un contorno subyacente de las interpolaciones lineales sucesivas. Posteriormente, es posible estimar la presión traqueal asociada con los segmentos de vocales sonoras que se producen entre pares adyacentes de las mudas oclusivas-plosivas.

Volviendo a la presión oral como una estimación de la presión faríngea, la atención se centra en un momento diferente durante la producción del tipo de expresiones discutidas. Específicamente, una estimación de la presión faríngea asociada con cada producción vocal puede obtenerse de la medición de la presión oral hecha durante cada vocal. La sustitución directa de la presión oral para la presión faríngea es posible porque la presión que cae entre la faringe y la cavidad oral es esencialmente nula durante vocales sonoras, la vía respiratoria oral siendo relativamente contraída y su flujo a través de ella es relativamente bajo. De hecho, en la mayoría de circunstancias de producciones vocales sonoras normales, donde fluye a través de la vía respiratoria superior son relativamente bajas, poca precisión se perdería en el cálculo de la resistencia de la vía respiratoria laríngea, y se asumen en cero la presión faríngea y la presión oral.

El uso de flujo de las vías respiratorias de apertura como una estimación discontinua de flujo translaríngeo durante la producción vocal sonora es posible debido a la continuidad del flujo de masa a través de la vía respiratoria superior cuando la boca está abierta. Los desplazamientos estructurales de la vía respiratoria superior (es decir, los movimientos articulatorios) generan pequeños flujos durante la producción vocal, pero estos son triviales, y se pueden despreciar, en comparación con el flujo en relacionado con el desplazamiento de aire a través de la laringe. En cualquier caso, la contribución de tales flujos en las "vías respiratorias" es cero si las mediciones de flujo de las vías respiratorias de apertura se realizan durante momentos en los que la vía respiratoria está en un estado cuasi-estático, tal como prevalece durante la parte media de las vocales producidas en el tipo de expresión considerado aquí.

MÉTODO

Este método se desarrolló de una extensa investigación piloto que considera diferentes expresiones, matrices de equipos, procedimientos de prueba y análisis de datos. Siete adultos varones de habla normal sirvieron como pacientes experimentales en una o más de las áreas consideradas. En las siguientes subsecciones, se expone un protocolo clínico plenamente desarrollado. En su caso, este protocolo se justifica con testimonios experimentales. Los pacientes descritos en las siguientes subsecciones son aquellos para los cuales sus datos se presentan en la sección Resultados, y en los cuales se puso a prueba el protocolo.

Pacientes

Quince hombres adultos sirvieron como pacientes de prueba. Estos individuos tienen edades que oscilan entre los 21 años, 10 meses, a 40 años, seis meses. Las edades fueron distribuidas de manera relativamente uniforme dentro de este rango. Los pacientes cumplían los siguientes criterios: habla y voz normal, reporte de audición normal, sin trastornos estructurales o neurológicos diagnosticados, y sin infecciones respiratorias diagnosticadas o alergias al momento de las pruebas. Todos los pacientes eran monolingües, blancos, y de anglo parlantes. La elección del grupo de pacientes fue motivada por el deseo de inferir la validez del presente método a través de la comparación de datos de los pacientes actuales con pacientes estudiados previamente por otros con métodos experimentales.

Diseño de las expresiones

El diseño de las expresiones fue guiado por el deseo de proporcionar una tarea que cumpliese con lo siguiente: (1) cumplir con las restricciones impuestas por la teoría subyacente; (2) que para los pacientes fuese sencillo de realizar y que pudiese tener una aplicación amplia en otros pacientes, entre ellos niños, individuos con dificultad para ser evaluados, personas con trastornos estructurales o neuromusculares del aparato del habla; (3) que fuese de carácter similar al habla coloquial pero controlable para las variables que podrían influir en la resistencia; (4) que produzcan datos que podrían analizarse con facilidad y rapidez en un entorno clínico; (5) minimizar posibles artefactos de medición; y (6) minimizar la complejidad de la interfaz paciente- equipos.

La expresión empleada fue la sílaba / pi / repetida en tres secuencias separadas de siete producciones cada una. Para cada secuencia, se les ordenó a los pacientes tomar un respiro de dos veces la profundidad normal y producir las siete producciones en una sola expiración continua de volumen normal, tono y calidad, con igual énfasis en cada sílaba, con cada una de las siete vocales de la secuencia prolongada ligeramente, y a una tasa de emisión de 1,5 sílabas/seg. (Ritmo como se estableció de forma externa). La justificación de la selección de estas características particulares de pronunciación se indica a continuación.

A nivel segmental, las mudas oclusivas-plosivas / p / y la vocal sonora / i / se eligieron para la inclusión. La consonante / p / ofreció los siguientes méritos para la selección de entre los tres candidatas mudas oclusivas-plosivas en el idioma Inglés (/ p, t, k /): (1) se ha demostrado empíricamente que la presión oral y la presión traqueal se equilibra al momento del peak de presión oral durante la producción de / p / (Shipp, 1973), de modo que / p / satisface una de las limitaciones importantes de la base teórica del método; (2) se ha demostrado empíricamente que

/ p / es la primera de las mudas oclusivas-plosivas en aparecer en la secuencia del desarrollo del habla y el sonido (Prather, Hedrick, y Kern, 1975), por lo que podría tener un amplio potencial de aplicabilidad en las pruebas con pacientes; (3) el lugar de producción de / p / es el más anterior de las tres mudas oclusivas-plosivas en el idioma Inglés, por lo que la medición de la presión oral puede realizarse con el menor grado de inserción de una sonda de detección, con el trayecto menos complejo de inserción para la sonda, con la menor probabilidad de grabar con artefacto de bloqueo de una sonda por la saliva, y con la menor probabilidad de grabar la interferencia articulatorio con la sonda; (4) el elasticidad de compresión entre las estructuras oclusivas de las vías respiratorias (es decir, los dos labios) en el lugar de producción de / p / es mayor que la de las otras mudas oclusivas-plosivas en el idioma Inglés, por lo que en la inserción por vía oral de una sonda de detección existe la mayor probabilidad de un sello hermético que se forme alrededor de la sonda de detección durante las consonante de fases cerradas, y es la menor probabilidad de impedimento al proceso articulatorio normal, y (5) la idoneidad de cierre del segmento oral, una necesidad en la aplicación del método, se determina con mayor facilidad en los labios en la producción de / p / que en otras mudas oclusivas-plosivas en personas con trastornos estructurales o neuromusculares.

La / i /, una vocal alta, frontal, no redondeada, ofreció los siguientes méritos para la selección de entre los muchos candidatos vocales: (1) se ha demostrado empíricamente que el cierre velofaríngeo es hermético durante / i / y otras vocales altas producidas en contextos fonéticos no nasales (Thompson y Hixon, 1979), de modo que / i / satisface una de las limitaciones importantes de la base teórica del método; (2) el lugar frontal de producción de / i /, en combinación con / p /, pone el foco de la actividad articulatoria para una expresión en una sola región (anterior) de la vía respiratoria superior, de modo que la tarea de rendimiento se simplifica para los pacientes de habla normal y para aquellas personas que tienen discapacidad neuromuscular y que pueden tener dificultades para realizar un conjunto más exigente de gestos; (3) la producción de / i / no implica labio-redondeo o movimientos extensos de la lengua ni la mandíbula, por lo que los artefactos de flujo (aunque minúsculos) relacionados con los movimientos articulatorios se reducen al mínimo; y (4) la producción de / i / no involucra movimientos articulatorios extensos en la región facial, por lo que hay poca probabilidad de una fuga de aire alrededor del borde de la máscara oronasal (ver Equipos) debido a problemas de interfaz paciente-máscara.

Por último, en el diseño de las expresiones también se tomaron consideraciones de carácter supra-segmentario. A través de la instrucción al paciente se intentó influir en la forma de respiración que usó el grupo. Es decir, diciéndole al paciente que tome un respiro de dos veces la profundidad normal antes de emitir la expresión y que lo emitieran en una sola expiración continua, se dedujo que las condiciones respiración del grupo serían similares a los de habla conversacional. Durante el discurso, los pacientes hacen inspiraciones “pre-expresión” a aproximadamente el 60% de la capacidad vital y luego producen enunciados en expiraciones ininterrumpidas que se extienden a través de la gama media de la capacidad vital (Hixon, Goldman, y Mead, 1973). Se intentó que los pacientes emitieran enunciados a volumen normal, tono y calidad con el fin de establecer condiciones que eran rutinariamente naturales para los pacientes y muy cercanas a su manera "normal" de usar la laringe durante la producción vocal. La elección de la sílaba como unidad fundamental de la expresión fue motivada por su sencillez desde el punto de vista de rendimiento del paciente y la facilidad con la que podía ser controlado por

tensión lingüística y la velocidad de expresión. Con respecto a lo anterior, se deseaba que el estrés fuese el mismo en cada sílaba para maximizar la consistencia de la unidad proporcionada a la laringe y las vías respiratorias superiores por el aparato respiratorio (es decir, para mantener un contorno de la presión traqueal relativamente plana) y para maximizar la consistencia del ajuste laríngeo asociado con vocales sucesivas en la secuencia vocal. Con respecto a esto último, se consideró importante controlar la velocidad de expresión para maximizar la consistencia del ajuste laringe asociado con vocales sucesivas y para proporcionar producciones vocales de duración suficiente para que la laringe asuma resistencias cuasi-estáticas durante sus puntos medios. La selección de la velocidad de repetición de 1,5 sílabas/seg. fue influenciada por un compromiso entre los puntos antes mencionados y la necesidad de asegurar que el cierre velofaríngeo hermético se mantendría durante la muestra de la expresión. Se ha demostrado empíricamente que la velocidad de emisión de expresiones por debajo de 1,5 sílabas / seg. suelen acompañarse de aberturas velofaríngeas intermitentes (Thompson y Hixon, 1979), lo que sería inaceptable en donde fuese deseable realizar mediciones con el método actual.

Equipos

Se registraron dos aspectos: la presión de aire oral (en adelante denominado presión) y el flujo de las vías respiratorias de apertura (en adelante denominado flujo).

La presión fue intervenida y transmitida a través de un catéter de polietileno (1.5mm de diámetro interior, 20.0 cm de largo) con el extremo proximal posicionado en la cavidad oral (véase Procedimiento) y con el extremo distal acoplado a un transductor de presión de aire diferencial. La señal de salida del transductor pasó a un amplificador portador en la que se amplificó y se filtró a baja velocidad de tal manera que los componentes sobre 30 Hz se atenuaron notablemente. La presión analógica resultante se muestra en un canal de los dos de almacenamiento que posee el osciloscopio para el monitoreo, y en un canal de los dos que posee el grabador térmico para registro permanente.i Este último se hizo funcionar a una velocidad de papel de 20 mm/seg. La calibración del sistema se realizó con un manómetro de agua de tubo en U ubicados paralelamente con el catéter de polietileno.

El flujo se canalizó a través de una máscara grande de anestesia de goma dura colocada sobre la boca y la nariz. El flujo de la máscara fue detectado por el neumotacómetro tipo Silverman de doble cono de una pulgada cuadrada acoplado a un segundo transductor de presión de aire diferencial unido al utilizado para detectar la presión oral.ii La señal de salida de este transductor se acondicionó (amplificó y filtró) a través de un segundo amplificador portador del mismo modo que para la presión. El flujo analógico resultante se controló y registró de forma permanente en los canales restantes del osciloscopio de almacenamiento y el grabador térmico, respectivamente.

i Durante el estudio piloto, se utilizó una grabadora térmica de tres canales para poder registrar simultáneamente el audio de la voz, la presión y el flujo. La grabación se llevó a cabo con un equipo de tres componentes de ajuste: (1) un micrófono de contacto para la garganta; (2) un amplificador de DC; y (3) un canal de la grabadora térmica. Se pretendía que el audio de voz su usara como ayuda para la segmentación temporal de los eventos fonéticos. El uso de estas grabaciones fue descartado porque los puntos de interés de medición en las grabaciones de presión y flujo demostraron validez y fiabilidad de identificación de los datos de presión y flujo por sí solos.ii La resistencia ofrecida por el flujo de canalización y el equipo de detección se midió como menos de 5 cm de H20 / LPSsobre el rango de flujos observados en el presente estudio. Este valor es insignificante en comparación con las

resistencias medidas en las expresiones de los pacientes, y eso desestima los ewuipos de resistencia en todas sus consideraciones.

La calibración del sistema se realizó con una bomba de aire de paletas, continuamente variable, cuya salida fue dirigida a través de un rotámetro de aire ordenado en series con el neumotacómetro. Se utilizó un metrónomo electrónico para ayudar a los pacientes en el ritmo de sus expresiones. Este metrónomo se hizo funcionar a una velocidad de 1,5 latidos/seg. y proporcionó un destello de luz sincrónica y clic audible para guiar a los pacientes.

Procedimiento

Cada paciente se sentó erguido y de tal forma que los sistemas de monitoreo y grabación estuviesen fuera de su campo visual. A continuación, la máscara de la anestesia fue puesta sobre la boca y nariz de los pacientes a fin de formar un sello hermético cómodo y entre ésta y la cara del paciente. Luego, se insertó el catéter de detección de presión a través de una pequeña abertura en el costado de la máscara, y su extremo proximal se colocó en la línea media de la cavidad oral de aproximadamente 1,0 cm detrás de los incisivos centrales. Después de esto, se le informó al paciente acerca de la naturaleza de la tarea a realizar y se le ordenó modelar sus acciones después de las generadas por el investigador. Las expresiones emitidas por cada paciente debían cumplir con los criterios previamente mencionados. No se aceptaron copias del modelo propuesto consideraras inapropiadas por el investigador, y se tomaron muestras adicionales hasta que se obtuvieron las copias correspondientes. Se solicitó a los pacientes repetir las expresiones hasta obtener 3 secuencias de silabas correctas, las cuales cumpliendo con el criterio, eran seleccionadas de las grabaciones térmicas permanentes para el análisis.

Análisis de registros

La Figura 1 es un ejemplo de los registros de presión-flujo obtenidos. En la parte superior e inferior de la figura se muestran la presión oral y flujo de las vías respiratorias de apertura, respectivamente.

La séptima máxima en la parte superior de la figura corresponden al peak de presión oral obtenido durante los siete segmentos /p/ de una expresión. Estos peaks son relativamente consistentes y oscilan entre 7.0 cm H2O en el promedio. El aumento de la presión a cada máximo es rápida y comienza cerca del cierre de la vía respiratoria oral en los labios. La disminución de la presión de cada máximo también es rápida y comienza cerca de la liberación del cierre de la vía respiratoria oral. Los mínimos de la séptima presión en los segmentos / p / siguientes de la Figura 1 corresponden a la presiones asociadas con los siete segmentos / i / de la expresión. Estos mínimos se encuentran en forma de nivel de presión que son altamente consistentes y de una magnitud de menos de 0.1 cm H2O.

FIGURA 1. Ejemplos de los registros de presión-flujo obtenidos, P0= presión oral y Vao= Flujo de apertura de las vías respiratorias.

Los siete porciones de estabilización del registro en la parte inferior de la Figura 1 corresponden a los flujos obtenidos durante los mismos siete segmentos / i /que acabamos de mencionar. Estos flujos son relativamente consistentes y de una magnitud aproximada de 0.19 LPS sobre la media. El mínimo de flujo entre los segmentos vocales representados en la figura 1 están en cero y coinciden con el cierre de la vía respiratoria oral. Los extremadamente rápidos aumentos en el flujo siguientes estos momentos de flujo cero están asociados con la apertura de la vía respiratoria oral después de la liberación plosiva. Los máximos de flujo asociados con estas liberaciones son mayores que las que se muestran en los casos en que el trazado alcanza su limitación de grabación de registro más allá de la escala total de bloqueo.

Los registros fueron analizados de la siguiente manera: En primer lugar, para evitar los efectos finales del rendimiento de las pruebas, se descartaron los dos primeros y los dos últimos segmentos de vocales en cada secuencia de sílabas y sólo se consideraron las 3 secuencias de la mitad. A continuación, se determinó una estimación de la presión traqueal en el punto medio de cada vocal. Se identificó el peak de presión oral en la tercera, cuarta, quinta y sexta producción de/p/ y se interconectaron con las de sus compañeros adyacentes mediante líneas rectas. La figura formada como resultado de esta interpolación lineal entre los cuatro peaks de presión oral fue tomada para representar la presión traqueal predominante asociado con la parte media de la secuencia de silabas. Luego, se identificaron entre los registros los puntos de tiempo medio entre los peaks de presión designados y se indicaron las presiones interpoladas correspondientes. De este modo, se proporcionó una estimación independiente de la presión traqueal para cada una de los tres vocales analizadas. En la Figura 1, se indican los puntos de medición para estos tres vocales mediante las flechas numeradas. Las presiones se expresaron en cm H2O.

Se determinó una estimación de la presión de la faringe en el punto medio aproximado de cada vocal observando la magnitud de la presión oral coincidente con los momentos de estimación de

la presión traqueal. De este modo, se proporcionó una estimación independiente de la presión faríngea para cada una de las tres vocales de interés. Las presiones se expresaron en cm H2O.

Se determinó una estimación del flujo translaríngeo en el punto medio aproximado de cada vocal observando la magnitud de las vías respiratorias de apertura coincidentes con los momentos de presión traqueal y la estimación de la presión faríngea. De este modo, se proporcionó una estimación independiente del flujo translaríngeo para cada una de las tres vocales estudiadas. Los flujos se expresaron en LPS.

Se calculó la resistencia de la vía respiratoria laríngea para cada vocal estudiada: se determinó la presión translaríngea como la diferencia entre los estimados de presión traqueal y faríngea; Esta diferencia se dividió por el flujo translaríngeo medido. El cálculo arrojó un valor de resistencia por separado, expresado en cm H2O / LPS, para las tres vocales estudiadas en las tres secuencias de sílabas analizados para cada paciente. (En la Figura 1, los tres valores de resistencia son 37.4, 37.9, y 36.8 cm de H2O / LPS para las vocales 1, 2 y 3, respectivamente.) La resistencia media se determinó para cada secuencia de sílabas (para los tres vocales en la Figura 1, este valor es 37.4 cm H2O / LPS), y la gran media, la media de las tres medias, se determinó entonces como el criterio de puntuación para cada paciente en las expresiones.

RESULTADOS

La fiabilidad de las puntuaciones de criterio

Se determinó la fiabilidad de las puntuaciones de criterio para las expresiones mediante la técnica de correlación intraclase. El coeficiente de fiabilidad obtenido asociado con los datos derivados de la media de tres representaciones de expresiones realizadas por los pacientes fue de 96. Un coeficiente de esta magnitud indica que la media de tres determinaciones es una estimación altamente fiable del valor real para las resistencias de interés.

Criterio de puntuaciones

La Tabla 1 presenta el criterio de puntuación obtenido para los 15 pacientes estudiados, quienes se enumeran extraoficialmente con el fin de aumentar la edad cronológica. Los valores de resistencia para el grupo de pacientes arrojó una media de 35.7 cm H2O/LPS, con un rango de30.0 cm de H2O/LPS a 43.1cm H2O/LPS, y una desviación estándar de 3.3 cm H2O/LPS. La inspección de los datos de la Tabla 1 sugiere que no existe relación entre la edad cronológica y la magnitud de la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. Esta impresión es corroborada estadísticamente a través del cálculo de un coeficiente de orden de rango de Spearman de 16 entre los dos conjuntos de datos.

TABLA 1. Identidad, edad y criterio de puntuación de los pacientes.

DISCUSIÓN

Adecuación del método

Los datos presentados respaldan fuertemente la fiabilidad y validación del método clínico propuesto para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. Un estimado de fiabilidad, evaluado estadísticamente a través de la técnica de correlación intraclase, se traduce en un coeficiente muy satisfactorio basado en la media de tres conjuntos de medición en tres repeticiones de las expresiones. Su validación se deduce de la magnitud de la resistencia de la vía respiratoria calculada, la baja variabilidad interindividual en los valores de resistencia, la medida en que los datos están de acuerdo con la base teórica para el método en sí, y la estrecha concordancia entre los datos obtenidos en los pacientes del presente estudio y los pacientes de reportes anteriores en donde se utilizaron procedimientos experimentales invasivos. La resistencia promedio de la vía respiratoria laríngea calculada para los 15 hombres adultos del presente estudio fue de 35.7 cm H2O/LPS. Varias investigaciones incluyen datos promedios que permiten una comparación razonable con los datos actuales en términos de comparación entre paciente y muestras de expresiones. Las tres investigaciones más completas incluyen trabajo de Kunze (1962), Sant & Logemann (1970), y Shipp & McGlone (1971). Cada una de estas investigaciones emplearon perforación en la tráquea con agujas hipodérmicas para obtener registros de la presión traqueal. También utilizaron mascara de anestesia oronasal para intervenir el flujo de apertura de la vía respiratoria. En el estudio de Kunze, el flujo fue derivado de los registros de un respirometro acoplado a la máscara, mientras que en el de Sant & Longemann y Shipp & McGlone el flujo fue determinado a través del uso de un neumotacómetro acoplado a la máscara. Cada una de estas investigaciones estuvieron basadas en el estudio de un grupo considerable de pacientes adultos masculinos produciendo vocales prolongadas. Para comparar con los hallazgos recientes, se consideraron los siguientes datos: De Kunze (1962) –los datos de 10 pacientes produciendo las vocales /ᴂ, α, o, u, i/ al 50% de su de intensidad vocal y al 30% de su frecuencia fundamental vocal; De Sant & Logemann (1970) –los datos de 18 pacientes produciendo la vocal /Ɔ/ al punto “medio” de su nivel de presión sonora vocal y al 25% de su

frecuencia fundamental vocal; y de Shipp and McGlone (1971) –los datos de 14 pacientes produciendo la vocal /α/en un promedio presunto del 50% del nivel de presión sonora vocal (los datos colapsaron cerca del nivel de 25% y 75%) y a un 30% de su frecuencia fundamental vocal.Los datos de este estudio y de los tres anteriormente mencionados se muestran en la Figura 2. Los datos expuestos son promedios de resistencia de la vía respiratoria laríngea (expresadas en cm H2O/LPS) calculados de los datos proporcionados en varios informes. La resistencia promedio obtenida con el método clínico presente es notablemente similar a las resistencias promedios obtenidas en investigaciones invasivas previas. De hecho, los datos promedios del este estudio son comparados con los datos promedio ponderados de las tres investigaciones previas indicadas en la Figura 2, los dos conjuntos de datos (el presente por 15 pacientes y el previo por 42 pacientes) difieren sólo por 1.5 cm H2O/LPS. La cercanía en el valor de los datos actuales con los proporcionados por procedimientos invasivos se vale con fuerza en validez del presente método y sugiere fuertemente que es totalmente adecuado como medio para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal.

FIGURA 2. Representación gráfica del promedio de resistencia de la vía respiratoria laríngea obtenida en el presente estudio e investigaciones previas.

El método como herramienta clínica de rutina

Los resultados del presente estudio son muy alentadores con el respecto al posible uso del presente método como una herramienta clínica de rutina. Un aspecto importante de los datos de resistencia reportados es la baja variabilidad interindividual (es decir, la pequeña desviación estándar). A la espera de más investigaciones necesarias sobre grupos grandes de pacientes de habla normales y en pacientes con problemas demostrados de control de la resistencia de la vía

respiratoria faríngea durante el habla, esta baja variabilidad interindividual sugiere que debería ser posible utilizar el presente método para obtener datos que diferencien individuos con la función laríngea normal con aquellos con trastornos en la función laríngea.Un segundo aspecto importante acerca de los datos de resistencia de este informe es que un criterio de puntuación altamente estable (es decir, una alta fiabilidad del intrasujeto) es el resultado de los análisis realizados en sólo tres ejecuciones de la expresión especificada en el protocolo. Esto significa que el presente método es clínicamente práctico con respecto a los tiempos requeridos para la reunir la información necesaria de presión-flujo, para analizar los registros, y para calcular la resistencia de las vías respiratorias entregada por la laringe. Más específicamente, una vez que el examinador se familiariza profundamente con el método, el tiempo requerido para obtener un criterio de puntuación suele ser de sólo cinco minutos. Más allá del presente estudio, parecería una tarea relativamente sencilla computarizar el método de tal manera que los valores de presión-flujo podrían ser leídos por una máquina y los cálculos de resistencia realizados automáticamente. Esta modificación del método reduciría su tiempo de ejecución para fundamentalmente recopilar los datos para las tres expresiones consideradas aceptables.Existen otros aspectos prácticos del método. La expresión requerida del sujeto es simple y fácil de realizar, que implica solamente la repetición de una sola sílaba una y otra vez de la misma manera. Aunque el presente estudio se limitó sólo a hombres adultos, parece razonable suponer que incluso los niños pequeños y personas con dificultad para evaluar serían capaces de emitir las expresiones que se piden en el método. El presente método no causa molestias al paciente durante la recopilación de datos y debe considerarse esencialmente no invasivo. Además, la dificultad del uso del método con el proceso normal de producción del habla parece ser mínima, y el paciente no corre riesgos físicos en ningún momento.Desde el punto de vista del examinador, se incluyen importantes aspectos prácticos como que no es necesario un médico para supervisar la protección durante la recolección de datos. Además, no hay consideraciones de carácter ético especiales con las cuales lidiar más allá de lo que se asocia normalmente con la práctica de la patología del habla-lenguaje. Para éste método se puede capacitar fácil y rápido a examinadores con muy poca experiencia en el uso de equipos clínicos. Afortunadamente, el método, como se ha descrito, aprovecha la tecnología de medición que está disponible actualmente en muchas clínicas de patología del habla y el lenguaje, sobre todo las que se encuentran en entornos hospitalarios. Con respecto al material específico utilizado, si el método lo exige, se usa y sólo de gasto moderado y cuando se configura apropiadamente es razonablemente portátil. Una amplia variedad de trastornos clínicos basado en la laringe pueden ser estudiados con éste método (ver siguiente sección) y el mismo equipamiento básico requerido por éste método puede ser utilizado para tanto para evaluar y tratar los trastornos que se manifiestan en el parámetro de resistencia. El método no sólo proporciona datos precisos sobre la resistencia de la vía respiratoria laríngea, también proporciona registros permanentes de la comportamiento aeromecánico de la laringe que se pueden utilizar para seguimiento del estado del parámetro de resistencia. Estos datos se pueden utilizar para documentar y tabular cambios en la función, para hacer comparaciones numéricas entre la ejecución del ejercicio del paciente y normas de referencia, para comparar valores entre la población con trastornos, para comparar los valores de clínica a clínica, y para cuantificar el éxito de varios programas de manejo mecánico (por ejemplo, la inyección de Teflón en una cuerda vocal paralizada). Los datos proporcionados por el presente método también complementan los datos obtenidos por otros métodos de observación con los que la mayoría de los médicos ya están familiarizados. En resumen, como herramienta clínica, el presente método parece ser muy potente, útil, y bienvenido.

Para cerrar esta sección de la discusión, es importante considerar ejemplos de la utilización a la que el método se ha puesto posterior a su estandarización. Mientras se escribe este documento, el método se ha utilizado clínicamente con seis pacientes que han manifestado disfunciones orales. Se escogieron para exhibir dos de estos pacientes, uno presenta valores por encima y uno por debajo de los valores presuntos de resistencia de la vía respiratoria laríngea normales continúa.

BT, una mujer de 21 años de edad, saludable, estudiante universitaria fue remitido por disfonía funcional. Ella exhibió una voz de tono bajo, áspera, entrecortada, calidad la cual se ha convertido en inaceptable para ella. Un examen laringoscópico indirecto reveló nódulos en sus cuerdas vocales bilaterales. La información en su historial clínico sugiere abuso de la voz como la causa probable de sus nódulos, y a su vez, de la presentación de la disfonía. Un horario vocal excesivamente pesado como un estudiante de teatro, una vida social activa en ambientes ruidosos, y continuando con espectáculos nocturnos como cantante en musicales de teatro, fueron juzgados los principales factores agravantes asociados con su disfonía. Como parte de la evaluación de la función laríngea de BT durante la producción de voz, se utilizó el presente método para determinar su resistencia de la vía respiratoria laríngea en vocales. La resistencia se calculó en 22,9 cm H2O/LPS. Este valor es un 35,9% menor que el valor promedio obtenido para el grupo de pacientes estudiados aquí y un 23.7% menor que el valor obtenido por el paciente con menor resistencia en el mismo grupo. Parecía razonable suponer que la baja resistencia de la vía respiratoria de BT se relaciona con la presencia de los nódulos en sus cuerdas vocales bilaterales y la probabilidad de que estos le impidieran alcanzar una aproximación firme de las cuerdas vocales a lo largo de toda su longitud. Con BT se utilizó un programa de terapia intensiva de. Este programa fue convencional con respecto a la identificación y eliminación de sus comportamientos abusivos laríngeos y con respecto a la utilización de los procedimientos de modificación de voz sintomáticos para elevar su tono vocal y reducir su dureza y respiración dificultosa. Junto con estos procedimientos estándar, BT recibió capacitación en el uso del presente método como un medio de retroalimentación de obtención de información relativa a su resistencia de vía respiratoria laríngea durante la producción vocal. Esta información fue registrada en la pantalla de la grabadora térmica. (El osciloscopio con almacenamiento de dos canales es también conveniente para este propósito.) Aproximadamente tres meses después de la evaluación inicial de resistencia de la vía respiratoria, con su resultado de 22.9 cm H20/LPS, BT fue dada de alta de la terapia y se reubicó en un programa de auto monitoreo vocal/higiene. En ese momento, el examen laringoscópico indirecta reveló que los nódulos de las cuerdas vocales bilaterales ya no estaban presentes. La determinación de la resistencia de la vía respiratoria laríngea al momento del alta de la terapia reveló un valor de 34.3 cm de H2O/LPS, una resistencia de aproximadamente la magnitud media para el grupo de pacientes de éste estudio y un aumento en BT de33.2% en la magnitud de su resistencia de la vía respiratoria desde el momento de su evaluación inicial.

El caso de BT es importante por al menos dos razones. Ella es el primer individuo a quien se le ha podido documentar un cambio en la resistencia de la vía respiratoria laríngea en respuesta un programa de gestión y el primer individuo en usar la resistencia de la vía respiratoria laríngea en modo de retroalimentación como parte de un programa de rehabilitación. De este caso incluso, está claro que el presente método puede desempeñar un papel importante en la evaluación y gestión de disfonías que tienen bases funcionales.

LD, un varón de 57 años de edad que había tenido varios accidentes, bilaterales, cerebro -vasculares, dos años antes, fue remitido para la evaluación de sus capacidades de producción del habla. El estudio reveló que LD tenía una disartria mixta con correlatos perceptuales que incluyeron hipernasalidad, imprecisión articulatoria, frases cortas, y una calidad de voz tensa-ronca marcada. Esta última fue juzgado como la característica desviada más prominente de su comportamiento lingüístico. Dentro de una batería de exámenes fisiológicos para evaluar la integridad del motor-discurso, se incluye el presente método para estimar la resistencia de la vía respiratoria laríngea de 66.0 cm H2O/LPS para expresiones vocales. Este valor

es 84.9% mayor que la resistencia promedio determinada para hombres adultos en este estudio y un 53.1% superior a la obtenida para el paciente con la resistencia calculada más alta. La alta resistencia determinada para LD fue consistente con su notoria calidad de la voz tensa-ronca y se asumió la relación con un componente espástico probable de su problema de control de la laringe. Se logró una notable mejora en la calidad de la voz de LD cuando él elevó su nivel de frecuencia fundamental, rotó la cabeza hacia atrás, o inició su expresión a un volumen pulmonar alto. La determinación de la resistencia de la vía respiratoria laríngea bajo estas tres condiciones revelaron valores que eran más bajos de lo habitual para LD, la mejora más notoria fue la disminución en la resistencia a 52.0 cm H2O/LPS cuando iniciaba su expresión a un volumen pulmonar alto. Se suponía que esta mejora estaba relacionada con la abducción pasiva de las cuerdas vocales producidos por el estiramiento traqueal asociado con la posición inferior del diafragma a un volumen pulmonar alto. En el caso de LD, se recomendó que participe en un programa de modificación de voz para conducta, y que el presente método se utilice como un medio para revelar las condiciones que puedan reducir de forma óptima resistencia de la vía respiratoria laríngea durante el habla.

El caso de LD ilustra el valor del presente método en la evaluación detallada de individuos con disartria de origen laríngeo y el grado en que la especificación de la resistencia de la vía respiratoria laríngea puede ser utilizada como una ayuda para determinar fructíferas formas de tratamiento.

CONSIDERACIONES FUTURAS

El presente estudio fue metodológico y exploratorio. El estudio de resistencia de la vía respiratoria laríngea a los 15 hombres adultos usados como pacientes tenía la intención de determinar la validez de este procedimiento y de presentar un pequeño grupo inicial de datos en beneficio de otras investigaciones en el futuro. Se necesitan datos adicionales de resistencia de las vías respiratorias laríngeas adicionales para establecer la eficacia del presente método como herramienta clínica de rutina para la cuantificación de la función laríngea.

Específicamente, sigue existiendo la necesidad de determinar la tendencia de rango y tendencia central de los valores de resistencia de la vía respiratoria laríngea exhibidos por la amplia variedad de pacientes de habla normal. Este estudio requiere la recopilación de información normativa de grandes grupos de hombres y mujeres que abarquen todos los rangos de edad. Con la compilación de estos datos, con el control de resistencia debería ser posible diferenciar entre aquellos individuos con la función laríngea normal y aquellos con trastornos. Para este propósito, varios tipos de trastornos de la voz requieren un estudio sistemático con el presente método con el propósito de descubrir cómo el parámetro de resistencia está influenciado por los trastornos de producción de la voz y de la evaluación de cambios con asesoría. En este contexto, algunas de las áreas más obvias del estudio incluyen los denominados trastornos de la voz hiperfuncionales y hipofuncionales sin origen orgánico, trastornos de la voz de origen neurológico, y los problemas de control de voz asociados con trastornos como el de deterioro profundo de la audición. La última esperanza es lograr establecer una puntuación mínima aproximada del rango normal de valores de resistencia de la vía respiratoria laríngea durante la producción vocal, por debajo y por encima del cual se podría suponer una disfunción en el control de la resistencia de la vía respiratoria laríngea. Sobre esto, eventualmente podría incluso ser posible designar de manera más eficiente los individuos con habilidades de control de resistencia límite.

Otro grupo de estudios que se podría hacer utilizando el presente método implica observaciones de los cambios en la resistencia de la vía respiratoria laríngea bajo una amplia variedad de condiciones de sonoridad. Por ejemplo, el presente método proporciona una herramienta útil y sencilla para el estudio de los factores que se cree influyen la resistencia de la vía respiratoria laríngea, como el nivel de presión del sonido vocal, la frecuencia fundamental vocal, la calidad de voz, y los susurros. Así, los estudios de los mecanismos de control normales son aparentemente más fáciles de alcanzar para el investigador de lo que ha sido en los casos con procedimientos invasivos.

Aquellos que desean utilizar el presente método en un entorno clínico de forma rutinaria bien podrían considerar varios factores que amplían la universalidad del método. Primero, la máscara oronasal de anestesia utilizada en el presente estudio proporciona un ajuste adecuado para los pacientes elegidos para este estudio, pero no para todos. Aquellos que desean utilizar el método con mujeres, niños o personas con diversos trastornos orofaciales deberían conseguir máscaras similares a la utilizada en el presente estudio, pero de diferentes tamaños.

Un segundo punto a considerar para extender la aplicabilidad general del método se refiere una ejecución útil de la técnica en aquellas personas con incompetencia de válvula ya sea en el velofaringe o de los labios. Recordemos que los sellos herméticos deben hacerse en estos dos sitios coincidentes con la abertura laríngea para permitir un momento de presión equilibrada para una estimación precisa de la presión traqueal.

El incumplimiento de este requisito concluye en una estimación de la presión traqueal menor que la real, de modo que el valor de resistencia calculado será menor que la resistencia real. En cualquier caso, ya sea la velofaringe o los labios, se manifiesta la incapacidad de la válvula en los registros obtenidos con el presente método por el flujo que no vuelve a cero durante la fase cerrada de producción de las mudas oclusivas-plosivas. En el caso de la velofaringe, el problema es fácil de resolver poniendo un clip en la nariz del paciente antes de cubrir su boca y nariz con la máscara. Esta modificación crea una resistencia infinita a lo largo de la vía nasal, excluyendo el flujo que escapa a través de la válvula velofaríngea incompetente. En el caso de LD, los datos fueron obtenidos de esta manera para contrarrestar una fuga velofaríngea que fue un factor contribuyente a su trastorno del habla. En el caso de la incapacidad de válvula de los labios alrededor del tubo sensor de presión, se debe considerar la opción de seleccionar una muda oclusiva-plosiva con una ubicación más posterior en la vía respiratoria oral y posicionar el tubo de detección de presión por otras vías. La colocación en la línea media de la cavidad orofaríngea a través de inserción a pernasal o a través de inserción a lo largo del surco bucogingival son dos alternativas. Si bien estas dos opciones son mucho más invasivas y difíciles que simplemente ubicar el tubo sensor de presión detrás de los labios para /p/, igualmente proporcionan los datos que se requieren para hacer los cálculos útiles de resistencia de la vía respiratorio laríngea.

Una tercera área a considerar para extender la aplicabilidad del método implica clínicamente un compromiso con el método propuesto, pero que parece aceptable teniendo en cuenta que una razonable aproximación de la verdadera resistencia es mejor que nada. Experiencia clínica con uso del método ha demostrado que las mediciones simultáneas de presión oral y de flujo de apertura

de las vías respiratorias son difíciles de lograr en un pequeño número de pacientes. Este es el caso ocasiona con un paciente muy joven con un paciente que muestra un grado substancial de participación neuromuscular en la región orofacial. Como una alternativa para abandonar la recopilación de datos, se ha considerado útil registrar la presión oral y flujo de las vías respiratorias de apertura durante las repeticiones individuales de la tarea de las expresiones. Los registros de las dos variables se miden a partir de los registros individuales y se combinan para determinar un valor aproximado de resistencia de la vía respiratoria laríngea. En estas circunstancias, parece recomendable promediar un mayor número de cálculos de resistencia en un mayor número de repeticiones de sílabas en un intento de estimar con mayor precisión el promedio de un paciente respecto a la resistencia de la vía respiratoria laríngea.