Analysis of the Vocal Box State in Healthy Individuals and Patients with Functional Dysphonia Using the Developed Mobile Application
Authors: Криштопова М.А. , Ивашнёва Э.Е. , Казаков В.Е. , Мартова Е.А. , Петрова Л.Г. 
Published: June 2023

Цель. Повысить эффективность диагностики пациентов с заболеваниями голосового аппарата путем разработки мобильного приложения «Контроль здоровья голоса» для врача и пациентов для анализа функционального состояния голосового аппарата. Материалы и методы. В исследовании участвовало 90 добровольцев (средний возраст 44,2±13,9 года), из них 45 здоровых лиц (средний возраст 36,7±13,3 года) и 45 пациентов с нарушением голоса (средний возраст 47±13,1 года). Голос испытуемых был записан в тихой комнате, где уровень шума не превышал 50 дБ. Оценка приложения «Контроль здоровья голоса» проводилась для изучения чувствительности и специфичности. Результаты исследования сравнивались с результатами Praat – одного из наиболее часто используемых инструментов оценки голоса в клинической практике. Качество голоса разработанным мобильным приложением «Контроль здоровья голоса» оценивалось математически при помощи следующей формулы: DSI = 0,13 × MPT + 0,053 × F(0)-High – 0,26 × I-Low – 1,18 × Jitter (%) + 12,4, где MPT – время максимальной фонации, F(0)-High – самая высокая частота основного тона, I-Low – самая низкая интенсивность (обозначается как I-Low), Jitter – дрожание. Чтобы продемонстрировать, что результаты теста не меняются для разных устройств и версий Android, мы протестировали одного испытуемого с четырьмя разными устройствами: Samsung S4 (версия Android 5.0.1), Huawei Mate 10 Lite (версия Android 7.0.0), Asus Zenfone 3 (версия Android 8.0.0) и One Plus One (версия Android 8.0.0). Результаты. Результат оценки голоса приложением «Контроль здоровья голоса» был положителен у 45 из 45 пациентов из исследуемой группы и, следовательно, имеет чувствительность 0,1 (также значение выражается как 100%). Результат оценки голоса приложением «Контроль здоровья голоса» был отрицателен у 44 из 45 исследуемых контрольной группы, где отсутствовали жалобы на изменения голоса, и, следовательно, имеет специфичность 0,9 (или 90%). Приложение «Контроль здоровья голоса» позволяет получить одинаковый итоговый индекс выраженности дисфонии при повторной записи голоса – численные значения акустических параметров совпадали на 82%. Числовые акустические значения и итоговый индекс, рассчитанные разными устройствами, были похожи, случаев несоответствия не наблюдалось. Результаты оценки голоса с помощью приложения «Контроль здоровья голоса» сравнивали с результатами, полученными с помощью Praat, показатели точности составляли около 77%. Заключение. Приложение «Контроль здоровья голоса» является эффективным для выявления лиц, которым следует пройти дальнейшую диагностику для определения характера нарушения голоса; рекомендует обратиться к врачу-оториноларингологу максимально рано при первых признаках изменения голоса; позволяет выполнять самостоятельный скрининг здоровых лиц и лиц, входящих в группу риска, поскольку многие нарушения голоса могут быть успешно вылечены при раннем обнаружении. Приложение «Контроль здоровья голоса» оценивает DSI, который является наиболее комплексным для выявления изменений голоса и по этой причине используется в клинической практике.

Purpose. To improve the efficiency of diagnosing patients with voice disorders by developing a mobile application that should be helpful in voice quality monitoring. Materials and methods. Voices of 45 healthy subjects (mean age 36.7±13.3 years) and 45 dysphonic patients (mean age 47±13.1 years) were recorded in a quiet room with environment noise below 50 dB. The evaluation of VoiceControl app was made in terms of recognizing healthy or pathological voices. To demonstrate that the test results were not changed for different Android devices and versions, we tested one subject with four different devices: Samsung S4 (Android version 5.0.1), Huawei Mate 10 Lite (Android version 7.0.0), Asus Zenfone 3 (Android version 8.0.0) and One Plus One (Android version 8.0.0). The results of voice assessment using the app were compared with the results obtained using Praat. Results. The VoiceControl application allows getting the identical final index of dysphonia severity in repeated voice recordings. The values of the acoustic parameters were identical in 82%. The numerical acoustic values and the final index calculated by the devices were similar, no discrepancies were observed. App voice assessment was just as effective as Praat, particularly in analysing the main acoustic measures. Accuracy rates were about 77%. Conclusion. The developed application is effective; it allows saving the history of tests helping a subject to control the improvement/worsening of dysphonia symptoms. The developed application can be used as a screening test, but does not allow making a diagnosis. The application may recommend a consultation with a specialist for an accurate assessment of voice impairment. Additional examinations, such as laryngoscopy, are necessary to make the correct diagnosis. Moreover, VoiceControl app evaluates the fundamental frequency, highest frequency, lowest intensity, maximum phonation time, and jitter that are the most comprehensive parameters for detecting voice changes and is useful in clinical practice.