EGG

El electroglotógrafo o electrolaringografía es un aparato que genera una pequeña corriente eléctrica de alta frecuencia que pasa entre dos electrodos colocados externamente alrededor de la nuez tiroidea mediante una banda ajustable (ver Figura 1). Mide, de una manera no invasiva, los patrones de contacto de los pliegues vocales (Baken, 1992; Gilbert, Potter & Hoodin, 1984; Abberton, Howard & Fourcin, 1989). El contacto de los pliegues vocales, se monitoriza a través de la medida de las diferencias en este flujo de corriente (Howard, 1995). Este instrumento se desarrolló basándose en el hecho de que los tejidos orgánicos tienden a ser buenos conductores de la electricidad (Baken, 1992).  

La interpretación de las ondas electroglotográficas nos dan de una manera indirecta, una idea de las complejas vibraciones tridimensionales de los pliegues vocales (Fourcin, 2000); permite comprender que los movimientos de apertura y cierre de los segmentos superior e inferior de los pliegues vocales normales son regulares, se correlacionan, son cuasiperiódicos e independientes entre ellos. Además, los pliegues vocales no suelen abrirse o cerrarse al mismo tiempo en el plano horizontal, sino que suelen mostrar un movimiento similar al de una cremallera (Baken & Orlikoff, 2000).  

La corriente eléctrica entre los dos electrodos, medida como una función del tiempo, se convierte en un voltaje que varía en proporción al área de contacto (ver Figura 2). Muestra un cambio positivo en el eje vertical cuando la corriente eléctrica aumenta como consecuencia del contacto de los pliegues vocales, es decir, cuando los pliegues vocales están en contacto, la señal es mayor que cuando están separados (Abberton, Howard & Fourcin, 1989). La forma de onda es cuasiperiódica, ya que los pliegues vocales se juntan y separan muchas veces por segundo (Gilbert, Potter & Hoodin, 1984).  

Las ondas electroglotográficas se pueden caracterizar por varias métricas, la más conocida es la del cociente de contacto. Como puede verse en la Figura 2, la parte del ciclo vibratorio que se emplea en el contacto puede cuantificarse como el cociente de contacto (CQ), y la parte sin contacto como el cociente de apertura (OQ). Dependiendo del programa informático, se pueden obtener diferentes cocientes de contacto y apertura del mismo par de pliegues vocales vibrando en las mismas condiciones de vibración. Esto es porque la mayoría de programas informáticos de análisis de onda electroglotográfica aplican diferentes criterios para definir dónde comienza el contacto (Herbst & Tersntröm, 2009; Lã & Sundberg, 2015; Herbst, 2020). La que se muestra en la Figura 2 está configurada en 3/7s desde el pico máximo como inicio del contacto de los pliegues vocales (Lã, 2012). 

Programas más modernos como Wavegrams (de Christian T. Herbst) o FonaDyn (de Sten Ternström) calculan el cociente de contacto sin la necesidad de establecer un criterio de inicio del contacto. En el primer caso (ver Figura 3), después de normalizar las consecutivas ondas electroglotográficas, estas son transformadas en información monocromática y representadas en tiras horizontales que luego se rotan 90  ̊en el sentido contrario a las agujas del reloj y se muestran gráficamente formando el Wavegram. Esta visualización es particularmente interesante para mostrar cambios repentinos del patrón vibratorio de los pliegues vocales, como interrupciones durante las transiciones de registro.

FonaDyn tampoco aplica criterios para definir el cociente de contacto, considerándose como tal toda el área que queda bajo la forma de onda (ver Figure 4). FonaDyn permite el estudio de diferentes formas de onda electroglotográficas a diferentes frecuencias fundamentales y niveles de sonido, produciendo así ricos conjuntos de datos de diferentes formas de onda representadas juntas en todo el rango vocal (Ternström, Johansson & Selamtzis, 2018).

Es una herramienta útil para la investigación en voz, ya que no solo permite hacer comparaciones de varias medidas dentro de la misma voz y entre voces diferentes, también de los efectos de un determinado enfoque en habilitación y rehabilitación de la voz (Lã & Ternström, 2020). Se puede leer más sobre FonaDyn y voice mapping para la medida y exploración de la voz en la pestaña “Voice maps”.  

El visor a tiempo a real de la forma de onda electroglotográfica y de las diferentes formas de onda electoglotográficas producidas, constituyen una excelente forma de retroalimentación para usarse en clases de educación vocal (Herbst, Howard & Schlömicher-Their, 2010; Lã, 2012).  

Independientemente de qué herramienta se use para ver la forma de onda electroglotográfica, el beneficio está en que se trata de una técnica no invasiva para la evaluación indirecta del patrón de contacto de los pliegues vocales. Normalmente, los métodos directos requieren de técnicas invasivas, como la inserción de un laringoscopio rígido o flexible. El análisis de la forma de onda electroglotográfica permite la obtención de medidas relacionadas con el área de contacto de los pliegues vocales, la regularidad del patrón de vibración de los pliegues vocales, y medidas precisas de la frecuencia fundamental (f_o) (Baken, 1992; Howard, 1995). La señal electroglotográfica, que es una señal electromecánica en lugar de acústica, proporciona información indirecta de las diferentes activaciones que determinan la calidad de la voz que es producida. Cuando una voz es “normal” o “modal” (Figura 5, panel inferior), la forma de onda presenta una rápida fase de cierre y una fase más lenta de apertura, lo cual generalmente se asocia a una buena activación acústica del tracto vocal para un tono bien definido. Durante una voz en “falsetto” (Figura 5, panel superior), los pliegues vocales están estirados y delgados, y vibran con frecuencias fundamentales más altas. Solo una parte de los bordes superiores de los pliegues vocales están en contacto, por lo que la cantidad de masa en vibración y su amplitud son más pequeñas.  La forma de onda muestra que las fases de apertura y cierre son más parecidas, por lo que la forma de onda es más simple y sinusoidal (Fourcin, 2000). 

Durante el “vocal fry”, los pliegues vocales se engrosan y destensan y hay una tasa de flujo de aire inferior. La forma de onda muestra un cierre rápido y una apertura extremadamente lenta. No hay ciclos regulares porque hay alteraciones en la duración y la amplitud de los ciclos (Abberton & Fourcin, 1984; Howard, 1998). Una voz “áspera” muestra una fase de apertura más corta y un contacto de la superficie de los pliegues vocales menos dinámico (Howard, 1998). Una voz “susurrada” implica el estrechamiento de la glotis, pero no hay vibración vocal, por lo que la forma de onda no es observable. Durante la voz “presionada”, solo vibra la superficie anterior medial (Scherer, 1995) (Figura 6, panel izquierdo) y presenta una forma de onda más corta en comparación con una voz “fluida” (Figura 6, panel del medio). En este último caso, podemos ver el máximo flujo de aire con el cierre glótico completo (Sundberg, 1987; Gauffin & Sundberg, 1989), indicando un mayor contacto dinámico de la superficie de los pliegues vocales. Una voz “con aire” (Figura 6, panel derecho) muestra picos altos en la forma de onda que corresponden a una mayor área de contacto de los pliegues vocales; sin embargo, puesto que la glotis está abierta durante un periodo más largo en comparación con una voz “normal” la longitud de base de la forma de onda de la Lx es mayor (Baken, 1987). Edemas, nódulos, pólipos, y otras alteraciones también son observables a través del análisis de los resultados electroglotográficos (Altuzarra & Martin, 1996). Por ejemplo, los pólipos y los nódulos causan un segmento plano más largo del borde ascendente, ya que estas anomalías de los pliegues pueden incrementar o mantener la fase de cierre del ciclo vibratorio durante un periodo de tiempo más largo (Childers et al., 1986). 

Aunque la electroglotografía es útil para el estudio de las voces normales y patológicas, tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, el área máxima de contacto no debe considerarse como el cierre glótico máximo, puesto que el cierre glótico puede no darse cuando hay contacto de los márgenes superiores de los pliegues vocales (Baken, 1992).  El flujo de aire se mide mediante el filtro inverso, y la forma de onda será el resultado de la cantidad de aire pasando a través de los pliegues vocales cuando estos están abiertos. Cuando la glotis está completamente cerrada, el aire no sale de la glotis y el tiempo relativo en el que esto tiene lugar, por ciclo, es a lo que llamamos cociente de cierre. Por lo tanto, el cociente de contacto y el cociente de cierre, aunque están relacionados, son medidas diferentes. Como puede verse en la Figura 7, el flujo de aire transglótico empieza antes de que el contacto de los pliegues vocales cese, como confirma la derivada de la forma de onda electroglotográfica.  

Por otra parte, la amplitud de la forma de onda electroglotográfica no puede correlacionarse directamente con la intensidad vocal, y hay algunas conclusiones a las que no pueden llegarse sobre determinadas características específicas de las vibraciones de los pliegues vocales (Baken, 1992). Además, la forma de onda no permite interpretaciones sobre el engrosamiento o el movimiento de los pliegues vocales durante la fase de apertura del ciclo glótico. En este caso, el EGG complementa a la endoscopia dando información sobre lo que está pasando mientras la glotis, vista desde arriba, parece estar cerrada. Hay que tener en cuenta también que un electroglotograma legible es difícil de obtener en laringes pequeñas o cuellos grandes que estén rodeados de tejido graso, porque este es peor conductor de la electricidad (Howard, 1988; Baken, 1987; Laver, Hiller & Beck, 1992). La corriente eléctrica se distribuye no solo entre los electrodos; también sigue varios patrones alrededor de los pliegues vocales, por lo que solo una pequeña parte del flujo de corriente total se ve afectada por los cambios en el contacto de los pliegues vocales (Baken, 1987). El cuello actúa como conductor del volumen, por lo que los pequeños flujos de corriente eléctrica de alta frecuencia no van directos de un electrodo a otro, sino que se distribuyen en varias direcciones. Por lo tanto, el electrolaringógrafo mide la impedancia no solo de los pliegues vocales, también de las estructuras del cuello cercanas a los electrodos. Un cambio en cualquiera de estas estructuras se verá reflejado en la señal de EGG (Altuzarra & Martin, 1996; Baken, 1992). La posición de los electrodos, además, puede cambiar durante la fonación debido a los movimientos de la laringe. Si cambia la posición relativa de los pliegues vocales en el paso de la corriente, puede haber variaciones de la señal electroglotográfica que no serán debidos al movimiento de los pliegues vocales (Altazurra & Martin, 1996; Baken, 1987; Baken, 1992). Es también bastante común ver el latido del corazón en la señal de EGG, puesto que las variaciones de presión sanguínea también pueden afectar a la conductividad de los tejidos. Con todo ello, las variaciones en la conductancia causados por el contacto cambiante de los pliegues vocales, solo representa del 1% al 2% de la variación total de la señal de EGG – sin embargo, pueden aislarse, gracias al rango de frecuencia de la fonación, que es mucho mayor que esas otras variaciones fisiológicas. Finalmente, el moco faríngeo también puede llevar a interpretaciones poco precisas de la forma de onda. Si existe un filamento de mucosa, la corriente eléctrica pasará por ese lugar, y la forma de onda se calculará como si fueran los pliegues vocales en contacto, causando una lectura incorrecta del contacto real de los pliegues vocales (Childers et al., 1986; Baken, 1987).  

A pesar de las limitaciones, el electroglotograma/electrolaringógrafo: (i) permite el estudio del contacto de los pliegues vocales sin dejar a un lado las estructuras supraglóticas, es decir, sin distorsionar la voz; (ii) es no invasiva, por lo que es perfecto para el estudio de la voz durante el canto; (iii) permite el estudio de gran cantidad de datos, lo cual es ideal para el estudio de la fonación durante la interpretación del repertorio; (iv) y mide el área de contacto de los pliegues vocales, por lo que pueden detectarse los cambios fisiológicos en los pliegues vocales. 

Lecturas adicionales: 

1. Abberton, E. & Fourcin, A. (1984). Electrolaryngography. In C. Code & M. Ball (Eds.) Experimental Clinical Phonetics. San Diego: Croom Helm Ltd.
2. Abberton, E. R. M., Howard, D. M. & Fourcin, A. J. (1989). Laryngographic assessment of normal voice: a tutorial. Clinical Linguistics & Phonetics, 3: 281-296.
3. Altuzarra, A. N. & Martin, R. E. S. (1996). Electrografia. In R. G.T. Urrutia & I. C. Marco (Eds.). Diagnostico Y Tratamiento de los Trastornos de la Voz. (pp. 163-176). Madrid: Editorial Garsi, S. A. Sociedad Española de Otorrinolaringología y Patología Cérvico-Facial.
4. Baken, R. J. (1987). Clinical measurement of speech and voice. London: Taylor & Francis Ltd.
5. Baken, R. J. (1992). Electroglottography. Journal of Voice, 6: 98-110.
6. Baken, R. J. & Orlikoff, R.F. (2000). Clinical Measurement of Speech and Voice. 2^nd Edition. San Diego: Singular Publishing Group.
7. Childers, D. G., Hicks, D. M., Moore, G. P. & Alsaka, Y. A. (1986). A model for vocal vibratory motion, contact area, and the electroglottogram. Journal of the Acoustical Society of America, 80: 1309-1320.
8. Fourcin, A. (1986). Electrolaryngographic assessment of vocal folds function. Journal of Phonetics, 14: 435-442.
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10. Gilbert, H. R., Potter, C. R. & Hoodin, R. (1984). Laryngograph as a measure of vocal fold contact area. American Speech-Language-Hearing Association, 27: 178-182.
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13. Herbst, C.T. (2020). Electroglottography – An Update. Journal of Voice, 34(4): 503-526.
14. Herbst, C.T., Fitch, W. T. S. & Švec, Jan G. (2010). Electroglottographic wavegrams: a technique for visualizing vocal fold dynamics noninvasively. Journal of the Acoustical Society of America, 118: 3070.
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22. Lã, F.M.B. & Ternström, S. (2020). Flow ball-assisted voice training: Immediate effects on vocal fold contacting. Biomedical Signal Processing and Control. 62: 102064.
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29. Titze, I. R. (1984). Parameterization of the glottal area, glottal flow, and vocal fold contact area. Journal of the Acoustical Society of America, 75: 570-580.