Classificação de sinais de vozes saudáveis e patológicas por meio da combinação entre medidas da análise dinâmica não linear e codificação preditiva linear / Healthy and pathological voice assessment by means of nonlinear dynamic analysis measures and linear predictive coding

Análise acústica tem sido sugerida como uma ferramenta auxiliar não invasiva e de baixo custo ao diagnóstico de patologias laríngeas. Diversas são as técnicas empregadas, entre as quais técnicas baseadas no modelo linear de produção da fala e na análise dinâmica não linear de sinais de vozes. O primeiro método é baseado na Teoria fonte-filtro, em que a fonte é a laringe e o filtro é o trato vocal. Nesse modelo, os sons surdos são modelados por uma fonte de ruído aleatório e os sons sonoros por um trem de impulsos na frequência fundamental do locutor. Na abordagem não linear são considerados aspectos da voz humana, não explorados no modelo linear, tais como: variação temporal da forma do trato vocal, as ressonâncias associadas à sua fisiologia, as perdas devido ao atrito nas paredes internas do trato vocal, a radiação do som nos lábios, o acoplamento nasal e o comportamento dinâmico associado à vibração das pregas vocais. Neste trabalho são associadas as duas abordagens e avaliado o desempenho na classificação com as características, de forma individual, e a partir da combinação das mesmas. São empregadas oito medidas oriundas da análise dinâmica não linear (dimensão de correlação, quatro medidas de entropia, expoente de Hurst, maior expoente de Lyapunov e o primeiro mínimo da função de informação mútua), além de coeficientes LPC, obtidos a partir da análise preditiva linear. Os resultados sugerem a viabilidade da técnica empregada para a discriminação entre vozes saudáveis e patológicas em geral, como também entre vozes afetadas por patologias laríngeas distintas como edema, nódulos e paralisia nas pregas vocais.

Acoustic analysis has been suggested as a noninvasive aiding and low cost tool for laryngeal disease diagnosis. Several techniques are employed using either the linear model of speech production, or the nonlinear dynamic analysis of voice signals. The first method is based on source-filter theory, in which the source is the larynx and the filter is the vocal tract. In this model, the unvoiced sounds are modeled by a random noise source and the voiced ones by impulse train at the speaker fundamental frequency. In nonlinear approach, aspects of the human voice are considered, not explored in the linear model, such as temporal variation of the vocal tract shape, resonances associated with its physiology, losses due to friction in the vocal tract inner walls, sound radiation in the lips, nose coupling and dynamic behavior associated with vocal fold vibration. This work combines the two approaches and evaluates the performance in classifying the features individually, and from their combination. Eight measures are employed derived from the nonlinear dynamic analysis (correlation dimension, four entropy measures, Hurst exponent, the largest Lyapunov exponent and the first minimum of mutual information function), besides LPC coefficients obtained from linear predictive analysis. The results suggest the feasibility of the employed technique to discriminate between healthy and pathological voices in general, but also among specific laryngeal diseases as vocal fold edema, nodules and paralysis.

Injeção de corticosteróide em patologias vocais inflamatórias crônicas, revisão da literatura / Steroid injection in chronic inflammatory vocal fold disorders, literature review

Os corticosteróides são potentes inibidores da inflamação e da cicatrização. Administração local de esteróides diretamente na laringe tem sido relatada em diversas patologias laríngeas. OBJETIVO: O objetivo desse estudo é realizar uma revisão da literatura sobre o uso de infiltração de corticosteróide em pregas vocais, em pacientes com patologias vocais benignas, inflamatórias e crônicas de laringe. METODOLOGIA: Realizou-se uma busca eletrônica na base de dados Medline, selecionando-se estudos clínicos que utilizavam corticosteróides em patologias benignas da laringe. RESULTADOS: Os corticosteróides são indicados nas seguintes situações: 1) doenças inflamatórias agudas, principalmente naquelas relacionadas a edema que comprometa a via aérea; 2) doenças auto-imunes com alterações laríngeas; 3) estenose laríngea; 4) em lesões benignas inflamatórias das pregas vocais, como nódulos, pólipos e edema de Reinke, para diminuir o processo inflamatório pré-cirúrgico ou na tentativa de se evitar uma intervenção cirúrgica; 5) em fonocirurgia, com o objetivo de reduzir a formação de cicatriz. Seu uso pode ser profilático, visando à prevenção da formação de cicatriz ou terapêutico em uma cicatriz já formada. CONCLUSÃO: Os corticosteróides podem ser considerados uma opção terapêutica importante no manejo de várias patologias, principalmente aquelas de origem inflamatória que causam alterações vocais.

Steroids are potent inhibitors of inflammation and wound repair. Local administration of steroids directly into the larynx has been reported in many laryngeal diseases. AIM: The purpose of this study is to review related literature about the use of steroid injection in patients with benign, inflammatory and chronic vocal disease. METHODOLOGY: We performed an electronic survey in Medline database and selected clinical trials regarding steroid use in benign laryngeal diseases. RESULTS: Steroids are indicated in these situations: 1) acute inflammatory diseases, mainly when edema compromises the airways; 2) auto- immune disease with laryngeal involvement; 3) laryngeal stenosis; 4) benign lesions of the vocal folds, e.g., nodules, polyps and Reinke's edema, to reduce the inflammatory reactions before phonosurgery or in an attempt to avoid surgery; 5) In phonosurgery, aiming to reduce scarring. In this case, it could be used as a preventive measure in vocal fold scarring, or for scar treatment. CONCLUSION: Steroids may be considered an important therapeutic option in the management of many diseases, specially the inflammatory ones, associated with vocal changes.