Model of laryngeal resonance and its use in improving voice quality through surgery

Abstract

GIRTLAK TINLAMASININ MODELİ VE BUNUN SES NİTELİĞİNİN CERRAHİ OLARAK İYİLEŞTİRİLMESİNDE KULLANILMASI ÖZET Sesin üretilmesi göğüs, gırtlak ve glotis üstü boşlukların işbirliği sonucu ortaya çıkan bir etkinliktir; bu etkinlikteki anormallikler sonucu algılanan ses kalitesi halk tarafından `doğal değil` ve hatta `tuhaf' olarak sınıflandırılabilinir ve bu da bu sese sahip kişinin sosyal yaşantısında çok ciddi sorunlara yol açabilir. Bozulan sesi, ses kıvrımlarını ve ilgili yapılan ustalıkla kullanıp anormal titreşimlere neden olan şekil bozukluklarını yok ederek, hastalıklı bölgeleri çıkartarak, bunların kütlelerini ve/veya uzunluklarım değiştirerek, titreme niteliklerini dolaylı olarak etkileyen ses kıvrımlarının yanındaki çerçeve yapılan kullanıp bunların uzunluklarını, gerginliklerini değiştirerek düzeltebiliriz. Ancak bu işlemlerin uzun-zaman cerrahi etkileri her zaman doyurucu değildir; bunun nedeni ameliyat sırasında dokularda oluşan şişmeler, ses kıvrımlarında gerilime bağlı yanıltıcı gevşemeler, uygunsuz tınlama uyum özellikleri ve kullanılan işlemlerin kendi frekans kısıtlamaları, v.b., olabilir. Bu tez çalışmasında ses yollarının tınlama özellikleri, tarafımızdan geliştirilen özel bir tınlayıcı yardımıyla dış uyanlar verilerek incelenmiştir. Çeşitli ses kullanma yöntemleri, ses perdesini değiştirme cerrahisi ve ilgili ameliyat yöntemleri yeni bir bakış açısından tekrar değerlendirilmiş; perde değiştirme ameliyatı olan hastalar yeniden dikkatlice incelenmiştir. (1) Gırtlak tınlaması özelliklerinin büyük ölçüde konuşulan sesin rengini ve niteliğini belirlediği ve (2) dil kemiği bölgesinin gırtlak çıkış frekansında anahtar rol oynadığı gözlemlenmiştir. Bu nedenle bu anatomik bölge gırtlak tınlamasını ve dolayısı ile ses niteliğini değiştirmek için en uygun bölge olarak seçilmiş ve burası için `hyoidoplasti` olarak adlandırdığımız yeni bir cerrahi yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntem ses boşluğunda gerekli daralmayı sağlamakta, ve ana frekansı artırdığından ses niteliğini artırmaktadır. `Hyoidoplasti` ve ek olarak iki yeni değiştirilmiş laringoplastik yöntem bir küme hastada uygulanmış ve doyurucu sonuçlar elde edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Ses cerrahisi, gırtlak akustiği, havayolu tınlayıcısı, laringoplasti, hyoidoplasti.

IV MODEL OF LARYNGEAL RESONANCE AND ITS USE IN IMPROVING VOICE QUALITY THROUGH SURGERY ABSTRACT Voice production is the coordinated activity of thorax, larynx and the supraglottic cavities; abnormalities in this activity inevitably results in a change of perceived voice quality which may be classified by the public as `unnatural` or even `funny` that may lead to serious problems in one's social life. The disordered voice can be corrected by manipulating the vocal folds and related structures to remove the pathologies or deformations that cause abnormal vocal fold vibrations by changing their mass and/or length or by manipulating the framework structures in the vicinity of the vocal folds that indirectly affect the vibration quality, by changing their length, stiffness etc. Unfortunately, long-term surgical outcomes of these procedures are not always satisfactory due to a number of reasons including intraoperative vocal evaluation problems accentuated due to presence of intraoperative edema, paradoxical stress relaxation of vocal folds, inadequate resonance matching characteristics and limited frequency ranges of the procedures used etc. In the present thesis work the resonance characteristics of the vocal tract has been studied by means of external stimulation applied using a new resonator developed by us for this specific purpose. Various acoustic manipulation techniques, pitch altering surgery and relevant operative techniques have been reevaluated from a new point of view and patients who have undergone pitch altering surgeries have been carefully reexamined. It has been observed that (1) the laryngeal resonance characteristics largely determines the timbre and the quality of the speaking voice and (2) the hyoid region plays a key role on the laryngeal outlet resonance. Therefore, we have selected this particular anatomical site for modifying the laryngeal resonance and hence voice quality; we have developed a new surgical technique that we call `hyoidoplasty` for this region. This technique provides the necessary constriction and increases the first formant frequency, resulting in better voice quality. We have tried `hyoidoplasty` and two new modified laryngoplastic techniques developed on a group of patients with satisfactory results. Keywords: Voice surgery, laryngeal acoustics, airway resonator, laryngoplasty, hyoidoplasty