Alterations in deglutition in children with congenital Zika virus syndrome / Alterações na deglutição em crianças com síndrome congênita do vírus Zika

ABSTRACT Purpose To characterize swallowing in children with congenital Zika virus syndrome in comparison to typical children. Methods This cross-sectional study enrolled 45 children diagnosed with congenital Zika virus syndrome and 45 others with typical development. Swallowing was evaluated through clinical feeding evaluations Protocolo de Avaliação Clínica da Disfagia Pediátrica and using acoustic swallowing parameters (Doppler sonar). Results The mean age of children with congenital Zika virus syndrome was 26.69 ± 4.46 months and the mean head circumference was 29.20 ± 1.98 cm. Moderate/severe oropharyngeal dysphagia was found in 32(71.1%) of the children with congenital Zika virus syndrome. Significant differences were found between the groups on clinical evaluation: Children with congenital Zika virus syndrome presented insufficient lip closure 42(93.3%) and altered tonus of the tongue 35(77.8%) and cheeks 34(75.6%). In the children in the comparison group, only 6(13.3%) presented insufficient lip closure and 1(2.2%) had inadequate tongue posture. Changes during swallowing with liquid and spoonable food were not observed in the comparison group. When liquid/food was offered, affected children presented difficulties in sipping movements 14(77.8%) and lip/spoon contact 35(75%). The presence of residual food in the oral cavity after swallowing 38(86.4%) and clinical signs indicative of laryngotracheal penetration/aspiration, such as coughing, gagging and/or labored breathing, were also notable. No differences were found between the groups with regard to the acoustic parameters evaluated instrumentally. Conclusion Children with congenital Zika virus syndrome present alterations in the oral phase of swallowing, as well as clinical signs indicative of pharyngeal phase impairment.

RESUMO Objetivo Caracterizar a deglutição das crianças com síndrome congênita do Zika vírus e comparar com crianças típicas. Método Estudo de delineamento transversal, com 45 crianças diagnosticadas com síndrome congênita do Zika vírus e 45 típicas. A deglutição foi avaliada por meio de avaliações clínicas da alimentação através do Protocolo de Avaliação Clínica da Disfagia Pediátrica e dos parâmetros acústicos da deglutição (sonar Doppler). Resultados A idade média das crianças com síndrome congênita do vírus Zika foi de 26,69 ± 4,46 meses e o perímetro cefálico médio foi de 29,20 ± 1,98 cm. Disfagia orofaríngea de moderada a grave foi observada em 32(71,1%) das crianças com síndrome congênita do Zika vírus, ao contrário do grupo comparação que não revelou alterações na deglutição. Nas crianças com síndrome congênita do Zika vírus foram verificados lábios entreabertos 42(93,3%) e tônus alterado em língua 35(77,8%) e bochechas 34(75,6%). Nas crianças do grupo comparação apenas 6(13,3%) apresentaram fechamento labial insuficiente e 1(2,2%) postura de língua inadequada. Alterações durante a deglutição com líquido e alimento pastoso não foram observadas no grupo comparação. Durante a oferta do alimento ocorreram dificuldades no movimento de sorver 14(77,8%), na captação da colher 35(75%), resíduo em cavidade oral 38(86,4%) e sinais clínicos indicativos de penetração/aspiração laringotraqueal como tosse, engasgo e respiração com esforço. Não foram encontradas diferenças nos parâmetros acústicos da avaliação instrumental. Conclusão as crianças com síndrome congênita do Zika vírus têm alterações nas fases oral e faríngea da deglutição, com sinais clínicos indicativos de penetração/aspiração laringotraqueal quando comparadas a crianças típicas.

Caracterización y Clasificación de Señales de Auscultación Cervical Adquiridas con Estetoscopio para Detección Automática de Sonidos Deglutorios / Characterization and Classification of Cervical Auscultation Signals Acquired with Stethoscope for Automatic Detection of Swallowing Sound

Resumen: La evaluación automática de sonidos de auscultación cervical (AC) es una herramienta no invasiva para evaluación de la deglución. Sin embargo, los eventos deglutorios pueden verse enmascarados por fuentes de ruido. Este trabajo propone una metodología de caracterización y clasificación de señales de AC con alta resolución temporal a partir de estetoscopio, para discriminar entre sonidos deglutorios y asociados a ruido. Se adquirieron señales de AC en 10 sujetos sanos durante tres pruebas: toma de líquido, pronunciación del fonema /a/ y aclaramiento de garganta. Se extrajeron características de la señal de AC basadas en coeficientes cepstrales en la escala Mel, transformada wavelet discreta y entropía de Shannon. Las características con mayor relevancia fueron utilizadas como entrada a una máquina de vectores de soporte. Utilizando ventanas de 60 ms - alta resolución temporal - y validación cruzada, se obtuvieron exactitudes del 97.7% para detección de eventos acústicos y 91.7% para sonidos deglutorios. El método propuesto permite clasificación de sonidos deglutorios utilizando estetoscopio -dispositivo común en la práctica clínica- con exactitud comparable a otros trabajos que tienen menor resolución temporal o que utilizan otro tipo de sensores. Este trabajo constituye una primera etapa en el desarrollo de un algoritmo robusto para clasificación de sonidos deglutorios asociados a desórdenes de la deglución, a partir de auscultación cervical, para fines de diagnóstico automático.

Abstract: Automatic evaluation of cervical auscultation sounds (AC) is a non-invasive tool for swallowing assessment. However, the swallowing events could be perturbed by acoustic noise. This paper proposes a methodology of characterization and classification of AC signals acquired by stethoscope with high temporal resolution, in order to discriminate between swallowing sounds and other acoustic noise. AC signals from 10 healthy individuals were acquired with stethoscope during three tasks: liquid ingestion, phoneme /a/ pronunciation and throat clearing. Features based in Mel frequency cepstral coefficients, discrete wavelet transform and Shannon entropy, were extracted. Features with highest Fisher's discriminant ratio were used as input of a support vector machine. By application of 60 ms windows and cross validation, the obtained accuracies were 97.7% for acoustic event detection and 91.7% for swallowing sound detection. The proposed method allows classification swallowing sounds with higher temporal resolution­ than other works but with comparable accuracy. Furthermore, the use of stethoscope could lead to better acceptation than other sensors by physicians, because it is a common device in clinical practice. This work is a first stage in the development of a robust classification algorithm for sounds in swallowing disorders, oriented to automatic diagnosis.