Effekter på talförståelighet som en följd av djup hjärnstimulering i caudala zona incerta vid Parkinsons sjukdom

Transkript

1 Effekter på talförståelighet som en följd av djup hjärnstimulering i caudala zona incerta vid Parkinsons sjukdom Louise Johansson och Sofia Möller Johansson & Möller Ht 2012 Examensarbete, 30 hp Logopedprogrammet, 240 hp

2

3 Effekter på talförståelighet som en följd av djup hjärnstimulering i caudala zona incerta vid Parkinsons sjukdom 72 Louise Johansson och Sofia Möller Handledare: Fredrik Karlsson Ht 2012 Examensarbete, 30 hp Logopedprogrammet, 240 hp

4

5 Sammanfattning: Bakgrund. Parkinsons sjukdom (PS) behandlas bland annat med djup hjärnstimulering (DBS). Ett relativt outforskat område för stimulering är caudala zona incerta (czi). Man har med denna metod sett förbättringar när det gäller rörelsehindrande symtom men viss försämring av talet har påvisats. Syfte. Denna studie syftade till att undersöka om czi-dbs vid PS påverkar talförståeligheten samt om förståeligheten av talet påverkas vid tillagt bakgrundsljud. Metod. Talmaterial med lästa ord från 10 patienter med PS, pre- och postoperativt samlades in. Dessa ord spelades upp för 32 lyssnare från allmänheten som ortografiskt transkriberade dessa. På en del av talmaterialet lades ett bakgrundsljud till som kan liknas vid ett bibliotek. Lyssnarnas transkriptioner poängsattes och statistiska beräkningar genomfördes. Resultat. Totalpoängen var signifikant lägre med påslagen stimulering jämfört med avslagen stimulering, oavsett bakgrundsljud. I blocket utan bakgrundsljud fanns även signifikanta skillnader som visade lägre totalpoäng när stimuleringen var påslagen jämfört med innan operation. Resultaten var genomgående signifikant lägre vid tillagt bakgrundsljud jämfört med utan. Slutsatser. Det har skett en försämring av talförståelighet vid stimulering av czi. Dessa fynd är värdefulla för all vårdpersonal som jobbar med personer som har PS och de som ska genomgå/har genomgått czi-dbs. Det är viktigt att hitta en balans mellan förbättrad motorisk förmåga och försämrad talförståelighet för att varje individ ska uppnå en så bra livskvalitet som möjligt. Nyckelord. Parkinsons sjukdom, DBS, czi, talförståelighet, bakgrundsljud

6 Abstract Background. Parkinson s disease (PD) can be treated with deep brain stimulation (DBS). A relatively unexplored region of the brain for stimulation is caudal zona incerta (czi). This method has been found to improve motor symptoms but results in some worsening of speech. Aim. This study aimed to investigate if czi-dbs in PD affects speech intelligibility and how speech intelligibility is affected in a simulated everyday background noise situation. Method. Speech material was collected from 10 PD patients pre- and post czi-dbs. The material contained words from a reading task and theses were orthographically transcribed by 32 people from the general public. Some words contained background noise simulating a library. The intelligibility assessment was conducted under two conditions: with and without background noise. The listeners transcriptions were scored and statistical comparisons between conditions were performed. Results. The total score was significantly lower for stimulation on compared to stimulation off, regardless of condition. When there was no background noise significant differences were also found between stimulation on and the pre-surgical condition, with lower score with stimulation on. The results were always significantly lower with background noise than without. Conclusions. A decrease in speech intelligibility was found when stimulating czi. These findings are valuable for health professionals and those who are going to have or have had czi-dbs. To reach a good quality of life it is important to find a balance between improvements in motor symptoms and reduced in speech intelligibility. Keywords. Parkinson s disease, DBS, czi, speech intelligibility, background noise

7 Etiska överväganden Detta projekt genomfördes som en del av studien "Röst- tal- och sväljfunktion vid djup hjärnsstimulering av caudala zona incerta (czi) och nucleus pedunculopontinus (PPN) vid Parkinsons sjukdom: en jämförelse med stimulering i nucleus subthalamicus (STN). Studien har godkänts av regionala etikprövningsnämnden i Umeå, Dnr: M ( ). Resultaten från denna studie kommer inte att påverka patientens eventuella fortsatta behandling och patienterna erhåller heller inga fördelar genom att delta i denna studie. Patienterna har givit sitt samtycke att delta i undersökningarna samt godkänt att insamlad data får användas i projektet. Ethics statement This project was conducted as part of the study Speech, voice and swallowing outcomes after deep brain stimulation of the zona incerta and the pedunculopontine nucleus in Parkinson s disease: Comparison with stimulation of subthalamic nucleus. The study was approved by the regional ethics committee in Umeå, Dnr: M ( ). Results from this study will not affect any further treatment of the patients, and they will not receive any benefits by participating in this study. Patients have given their consent to participate in the studies and approved that the collected data may be used in the project.

8 Tack! Vi vill börja med att tacka alla patienter och lyssnare för ert engagemang och er hjälpsamhet! Ett stort tack till vår handledare Fredrik Karlsson för delgivande av kunskap, goda råd och värdefulla kommentarer. Tack till forskningsingenjör Anders Asplund för all teknisk hjälp och support. Ett speciellt tack även till Stina Sundstedt som peppat, kommenterat och varit en räddare i nöden. Sist men inte minst vill vi tacka våra underbara familjer och vänner för all peppning och stöttning genom arbetet och hela utbildningen. Ni är guld värda!

9 Innehållsförteckning Introduktion... 1 Bakgrund... 1 Talförståelighet... 1 Röst... 2 Behandling... 2 Effekter på talet av DBS... 3 Syfte och mål... 4 Frågeställningar... 4 Signifikans... 4 Metod... 4 Deltagare... 4 Patienter med Parkinsons sjukdom... 4 Lyssnare... 5 Talmaterial... 5 Genomförande... 6 Dataanalys... 6 Reliabilitet... 6 Resultat... 6 Diskussion... 8 Slutsatser Referenser Bilagor Bilaga 1: Information till deltagare i studien Bilaga 2: Talmaterial

10 Introduktion Djup hjärnstimulering (DBS) är en behandling som ges till personer med Parkinsons sjukdom där vanliga symtom bland annat är tremor, rigiditet, akinesi och bradykinesi (Brodal, 2010). Behandlingen har visat goda resultat när det gäller att förbättra den motoriska funktionen (Deuschl et al., 2006). DBS kan utföras på olika lokalisationer i hjärnan och ett relativt outforskat område är caudala zona incerta (czi) (Plaha, Ben- Shlomo, Patel & Gill, 2006). Trots förbättringar av de motoriska symtomen har man sett att talet kan försämras av behandlingen vid denna lokalisation (Karlsson et al., 2011). Denna studie undersöker om talförståeligheten påverkas hos personer med PS som genomgått czi-dbs. Detta undersöks både med och utan tillagt bakgrundsljud. Bakgrund Parkinsons sjukdom (PS) är en neurodegenerativ sjukdom (Lang & Lozano, 1998). Prevalensen i Sverige är 115 per invånare, att jämföra med 75,7 per i resten av Europa (Fall, Axelson, Fredriksson, Hansson, Lindvall, Olsson & Granérus, 1996). Medelåldern för insjuknande är 65;6 år (år; månader, SD= 11;3 år) och den vanligaste åldern för insjuknande är år (Fall et al., 1996). Med tanke på den ökade åldern i den generella populationen så kommer prevalensen av sjukdomen sannolikt att öka i framtiden (Lang & Lozano, 1998). PS beror på att nervceller belägna i substantia nigra och stratium, vilka är delar av de basala ganglierna försämras. Nervcellerna har till uppgift att styra frisättningen av signalsubstansen dopamin (Sunvisson, 1994). I en studie av Bernheimer, Birkmayer, Hornykiewicz, Jellinger & Seitelberger (1973) sågs att personer med PS hade en minskad koncentration av dopamin i striatum än normalt. Underskott av dopamin medför symtom som tremor, rigiditet, akinesi samt bradykinesi (Brodal, 2010). Vidare får personer med PS ofta påverkad ansiktsmimik som yttrar sig i bl.a. svårigheter att visa känslouttryck (Duffy, 2005). Hos 70 % av de insjuknade påverkas även delar av tal och röst i form av hypokinetisk dysartri (Hartelius, 2008). Detta sker oftast i den senare delen av sjukdomsförloppet (Mutch, Strudwick, Roy & Downie, 1986). Hypokinetisk dysartri karaktäriseras av nedsatt tonhöjdsvariation, korta fraslängder, oprecisa konsonanter och läckande/skrovlig röst (Rosenbeck & Jones, 2009; Hartelius, 2008). Talförståelighet Dysartri bidrar ofta till nedsatt förståelighet av talet (Kent, Weismer, Kent & Rosenbek, 1989). Talförståelighet kan definieras som matchningen mellan talarens intention och lyssnarens perceptuella uppfattning av yttrandet (Schiavetti, 1992). Begreppet är en av flera delar inom tal som ingår i paraplybegreppet kommunikativ kompetens. Talförståelighet anses vara ett viktigt mått på den kommunikativa förmågan i stort och används ofta vid bedömning av talsvårigheter (Kent, et al., 1989). Inom begreppet talförståelighet ingår i sin tur många delar. En av dessa är överföring av information (Beukelman & Yorkston, 1979). Sämre talförståelighet leder till att lyssnaren uppfattar mindre information. Studier som jämfört spontantal och högläsning vid dysartri har sett att talförståeligheten är sämre vid spontana yttranden (Frearson, 1985; Kempler & Van Lancker, 2002). Eftersom vardaglig kommunikation till största del består av spontantal innebär detta sannolikt svårigheter för personer med dysartri att överföra information i sin vardag. En annan del som ingår i talförståelighet är artikulation av konsonanter vilket Lessac (1967) uttryckt spelar stor roll för talförståelighet. Vidare korrelerar även kontroll av finmotorik med talförståelighet där man sett att nedsatt oralmotorisk förmåga i läppar, käke och tunga bidrar till minskad talförståelighet (Barlow & Abbs, 1986). 1

11 Oavsett förekomst eller avsaknad av dysartri finns det andra aspekter som påverkar talförståeligheten. Talets ljudstyrka, avstånd mellan talare och lyssnare, lyssnarens hörsel och bakgrundsljudet är ytterligare faktorer som kan påverka talförståeligheten (Nilsson & Eriksson, 2009). Förhållandet mellan bakgrundsljudets och talsignalens amplitud är en avgörande faktor för om talet hörs eller om det maskeras. För att undvika maskering av talet och för att tolkning av talsignalen ska vara möjlig bör talsignalen vara minst 15 db högre än bakgrundsljudet (Nilsson & Eriksson, 2009). Vid ett ökat bakgrundsljud är det därför mycket viktigt att kunna öka röststyrkan tillräckligt för att den ska höras. Detta ställer krav på att talaren kan anpassa sin röst beroende på i vilket bakgrundsljud han eller hon befinner sig. Röst Studier har sett att röstintensitet och grundtonsfrekvens förändras beroende på bakgrundsljudets amplitud, den så kallade lombardeffekten (Amazi & Garber, 1982; Södersten, Granqvist, Hammarberg & Szabo, 2002). Dock har man vid PS hittat avvikelser i bröstkorgsrörelser (Vincken, Gauthier, Dollfuss, Hanson, Darauay & Cosio, 1984) samt ett nedsatt intraoralt luftflöde (Solomon & Hixon, 1993), vilket sannolikt påverkar röstintensiteten. Nedsättningarna har visat sig medföra oprecis artikulation av konsonanter och vokaler vilket är utmärkande för talet hos personer med PS (Solomon & Hixon, 1993). Det beskrivs vidare i litteraturen att personer med PS har en lägre röststyrka än personer utan PS (Fox & Olson Ramig, 1997). Ho et al. (1999) har undersökt hur personer med PS klarar att anpassa sin röst beroende på bakgrundsljud och jämfört detta med kontrollpersoner. Den visade att personerna med PS överlag talade med lägre volym än kontrollpersonerna samt att personerna med PS inte klarade av att anpassa rösten i samma utsträckning som kontrollpersonerna då bakgrundsljud fanns. Däremot klarade personerna med PS att tala med högre amplitud då de fick instruktioner att göra det, men den starkare rösten behölls endast då de var tillsagda att tänka på det (Ho et al., 1999). Rösten hos personer med PS kan även påverkas på liknande sätt som de andra motoriska rörelserna. Exempelvis kan dessa personer ha laryngeal tremor vilket uppkommer tidigt i sjukdomsstadiet (Perez, Olson Ramig, Smith & Dromey, 1996) och som påverkar talarens röst. Behandling Det finns inget botemedel mot PS, men däremot kan de rörelsehindrande symtomen behandlas medicinskt med Levodopa (L-dopa) (Hornykiewicz, 2010). L-dopa omvandlas i kroppen till dopamin och förnyar därmed dopaminnivån i hjärnan (Brodal, 2010). Medicineringen är särskilt effektfull i det tidigare skedet av sjukdomen. Då man medicinerats en längre tid uppstår dock ofta sidoeffekter i form av motorfluktuationer och dyskinesier (Rajput et al., 2002). Redan efter 4-6 år av L-dopa behandling har patienterna 40% risk att få dessa sidoeffekter (Ahlskog & Muenter, 2001), vilka har visat sig kunna ha en större negativ inverkan på livskvalité än sjukdomen i sig själv (Sydow, 2008). Vissa patienter som har PS behandlas även med DBS, där man med hjälp av inplanterade elektroder stimulerar djupa strukturer i hjärnan, se Bild 1 (Benabid, Chabardes, Mitrofanis & Pollak, 2009; Kitagawa, Murata, Uesugi, Kikuchi, Saito, Tashiro & Sawamura, 2005). En lokalisation för DBS är subthalamic nucleus (STN) (Lanotte, Rizzone, Bergamasco, Faccani, Melcarne & Lopiano, 2002; Yelnik et al., 2003). STN är beläget mellan dorsala zona incerta och ventrala carebral peduncle (Parent & Hazrati, 1995) och beskrivs som en kontrollstruktur i de basala ganglierna (Parent & Hazrati, 1995). Ännu ett område som man har börjat stimulera i är czi (Plaha et al., 2006). Detta område beskrevs för första gången 1877 av Auguste Forel som en region där inget säkert kan sägas (Mitrofanis, 2005). CZi är djupt belägen i cerebrum, ventralt om thalamus. Man vet idag att kärnan bland annat har en viktig funktion när det gäller att upprätthålla hållning och rörelse (Mitrofanis, 2005). 2

12 Bild 1 Sagittal MRI-bild där DBS-elektrod, STN samt czi syns 1. Genom att behandla med DBS har man sett förbättringar av tremor (Plaha, Khan & Gill, 2008) rigiditet och bradykinesi (Benabid et al., 2009; Kitagawa et al., 2005; Plaha et al., 2006). Man har även sett minskning av L-dopas sidoeffekter eftersom medicineringen har kunnat minskas (Sydow, 2008). Forskning som jämfört motoriska effekter av stimulering vid czi och STN har sett störst förbättring vid czi-dbs än vid STN-DBS när det gäller kontralateral rigiditet, handmotorik och tremor (Plaha et al., 2006). Effekter på talet av DBS Vid DBS förekommer förändringar i talet (Karlson et al., 2011; Rousseaux, Krystkowiak, Kozlowski, Özsancak, Blond & Destée, 2004). Karlsson et al. (2011) har jämfört STN-DBS med czi-dbs och såg förbättring av artikulation vid stimulering i STN när det gäller diadochokinetiska artikulationsuppgifter. Samma studie såg försämring av artikulation vid stimulering i czi. Då artikulation av konsonanter har betydelse för talförståelighet (Lessac, 1967) kan detta innebära att personer med PS som genomgått czi-dbs försämras i sin talförståelighet. Det finns dessutom forskning som sett att röstintensiteten försämrades vid högläsning som en följd av czi-dbs (Lundgren et al., 2011). Sammantaget att både PS i sig och czi-dbs påverkar rösten negativt (Ho et al., 1999; Lundgren et al., 2011) uppstår det sannolikt en högre risk för maskering av dessa personers tal i vardagen med bakgrundsljud. Vad gäller STN-DBS har man sett att talförståeligheten försämras (Rousseaux et al., 2004; Tripoliti et al., 2011), samt att dessa personer själva upplever nedsatt talförståelighet (Ahlberg, Laakso & Hartelius, 2011). Motsvarande forskning vid czi-dbs saknas för närvarande i litteraturen. 1 Användande av bilden har godkänts av Steven Gill, Spire Bristol Hospital. 3

13 Syfte och mål Syftet med denna studie var att undersöka om czi-dbs vid PS påverkar talförståeligheten. Studien undersökte även om förståeligheten av talet hos dessa patienter påverkades när ett bakgrundsljud var tillagt jämfört med utan bakgrundsljud. Frågeställningar Den huvudsakliga frågeställningen var om förståeligheten av enstaka ord producerade av czi-dbs patienter med PS förändrades mellan påslagen stimulering och avslagen stimulering, vid 2 olika situationer. En med tillagt bakgrundsljud och en utan. Studiens forskningsfrågor var: (a) Finns skillnad i talförståelighet på ordnivå postoperativt mellan påslagen och avslagen stimulering? (b) Finns skillnad i talförståelighet på ordnivå mellan preoperativt och postoperativt med påslagen stimulering? (c) Finns skillnad i talförståelighet på ordnivå mellan preoperativt och postoperativt med avslagen stimulering? (d) Finns skillnad i talförståelighet på ordnivå vid de olika kontexterna med och utan tillagt bakgrundsljud? Signifikans Detta är den första studie som undersökt effekter på talförståelighet vid czi-dbs hos personer med PS samt undersökt eventuella skillnader i talförståeligheten då ett bakgrundsljud var tillagt jämfört med utan bakgrundsljud. Det är betydelsefullt för både vårdpersonal och patienter att få ökad kunskap om eventuella bieffekter av czi-dbs. Denna kunskap är viktig för att kunna ta ställning till val av behandling samt att kunna förbereda sig på troliga bieffekter och därmed ha möjligheten att påverka dessa så snart som möjligt. Metod Deltagare Patienter med Parkinsons sjukdom Deltagarna bestod av 10 patienter med PS som valts ut enlig kliniskt fastställda inklusionsoch exklusionskriterier inför czi-dbs (Defer, Widner, Marié, Rémy & Levivier, 1999). Dessa patienter ingick i den pågående studien vid Umeå Universitet; Röst- tal- och sväljfunktion vid djuphjärnsstimulering av caudala zona incerta (czi) och nucleus pedunculopontinus (PPN) vid Parkinsons sjukdom: en jämförelse med stimulering i nucleus subthalamicus (STN). Patienterna gav sitt skriftliga godkännande till att delta i studien. Data för patienterna ses i tabell 1. 4

14 TABELL 1 Data för patienter med PS Karaktäristika czi patienter (n=10) Ålder (pre-op), år 60;4 (49;0-71;4) Män/Kvinnor 8/2 Unilateral/bilateral 10 bilateral Varaktighet sedan diagnos, år 6;3 (2-10) Lyssnare Den perceptuella lyssnarbedömningen gjordes av personer från allmänheten. Personerna rekryterades via studiens ansvarigas kontaktnät och hade svenska som modersmål, inga erfarenheter av PS eller talstörningar samt ingen hörselnedsättning. Inklusions- och exklusionskriterierna bekräftades muntligt innan deltagandet i studien påbörjades. Lyssnarna var 32 till antalet och hade en medelålder på 24;16 år (SD= 1;90). De var 22 kvinnor och 10 män. Information gällande studiens innehåll och syfte gavs både skriftligt och muntligt. Informationen innefattade vad deltagarnas uppgift var, uppskattad tidsåtgång, anonymitet, lagring av material samt kontaktuppgifter till studiens ansvariga (se Bilaga 1). Samtycke till deltagande i studien gavs i form av underskrift. Lyssnarna kodades och denna kod hölls sedan skild från lyssnarens namn. Talmaterial Talmaterialet bestod av ord urklippta från en uppläst svensk standardtext ett svårt fall som patienten uppmanades att läsa så normalt som möjligt. Inspelningarna av denna text skedde i en ljudbehandlad miljö med en huvudburen Sennheiser MKE 2 P-C mikrofon med ett avstånd på 15 cm mellan mun och mikrofon. De gjordes på en Marantz Professional modell PMD 660, med samplingsfrekvens Hz och lagrades som WAV-fil. Inledningsvis i varje inspelning spelades en kalibrerad referenston in på 80 db, 1kHz. Inspelningarna som användes i studien spelades in vid tre tillfällen, pre- och postoperativt. Det första tillfället spelades in innan operation (PRE) då talarna hade 1.5 gånger högre dos av L-dopa än normalt. Det andra tillfället spelades in 12 månader efter operation med avslagen stimulering (soff) sedan 12 timmar tillbaka. Det tredje tillfället spelades in 1.5 timme senare samma dag, då med påslagen stimulering (son). Vid de båda postoperativa tillfällena hade talarna sin normala dos av L-dopa. För att undvika takeffekter och påföljande typ 2 fel undersöktes talförståeligheten med ett bakgrundsljud tillagt på orden, vilket jämfördes med identifiering av orden utan bakgrundsljud. Bakgrundsljudet mättes på ett bibliotek, detta med talanalysprogrammet Praat (Boersma & Weenink, 2009). Den totala durationen för mätningen var 3,3 min, inledningsvis spelades en referenssignal in. Denna referenssignal spelades sedan in i en ljudbehandlad miljö enligt tidigare beskriven inspelningsprocedur. Bakgrundsljudsinspelningen och referenstonen kalibrerades mot varandra. Ett inspelat sorl där inga specifika ord kunde urskiljas 2 användes sedan som bakgrundsljud. Detta för att lyssnaren inte skulle kunna uppfatta ord som inte ingick i talmaterialet från patienterna, samt för att simulera en mer realistisk vardaglig situation för lyssnaren än vad vitt brus skulle göra. Detta sorl kalibrerades mot inspelningen så att bakgrundsljudet motsvarade ljudnivån som uppmätts i biblioteksmiljön. En ram-mening, jag sa producerad av en manlig talare spelades in för att användas vid uppspelningen av orden. Denna gjordes i en ljudbehandlad miljö enligt tidigare inspelningsprocedur. Ljudfilen klipptes i Praat (Boersma & Weenink, 2009). 2 Inspelningen har gjorts tillgänglig för denna studie av Rice University. 5

15 Textläsningsfilerna redigerades i Praat (Boersma & Weenink, 2009) där en-, tvåoch trestaviga ord klipptes ut. Alla talare fick tre individuella ord som användes vid de tre situationerna (PRE, soff, son) för att underlätta jämförelser. Nio talare hade ett enstavigt, ett tvåstavigt och ett trestavigt ord. En talare hade ett enstavigt och två tvåstaviga ord. Detta på grund av det begränsade urvalet av ord från textläsningen. Totalt klipptes 30 ord ut ur textläsningen. Då studien jämförde talförståelighet vid tre olika situationer ingick 90 ord i materialet, 30 enstaviga, 33 tvåstaviga och 27 trestaviga (se bilaga 2). Ordens intensitet mättes. Därefter sänktes samtliga ord med 6 db, för att motsvara ett avstånd på en meter mellan talare och lyssnare. Detta beräknades enligt inverse square law. Varje ord sattes ihop med ram-meningen med en paus på 0,5 sek däremellan. Genomförande Uppspelningarna skedde på två bärbara PC i programmet Alvin (Hillenbrand & Gayvert, 2007). Lyssnarna ombads att på tangentbord ortografiskt transkribera vad de hörde. I de fall då det inte gick att urskilja vilket ord som sades uppmanades lyssnarna att skriva vet ej som svar. Varje ord kunde endast avlyssnas en gång. Isolerade hörlurar Bynetonnet HP 40, utan aktiv brusreducering och ett frekvensomfång på 20Hz-20000Hz användes. Samstämmigheten mellan datorernas uppspelningsvolym kontrollerades med ljudnivåmätare Cirrus CR:831A. Uppspelningen bestod av två block. Samtliga ord spelades upp i de båda blocken i en randomiserad ordning inom blocken. Skillnaden mellan blocken var att i block 1 fanns bakgrundsljudsfilen tillagd på ljudfilerna. Block 2 spelades upp utan bakgrundsljud. Vid uppspelningarna föregick block 1 alltid block 2 för att motverka risken för igenkänning av orden. Tre övningsord spelades inledningsvis upp för varje lyssnare men inkluderades inte i resultatet. Dataanalys De transkriberade orden graderades på en 0-2 gradig skala. 0 poäng gavs då transkriberingen innebar ett annat ord eller vet ej, 1 poäng gavs då böjnings- eller avledningssuffixet var fel, 2 poäng gavs då transkriberingen var helt korrekt eller endast stavfel fanns. Därefter räknades en totalpoäng ut för varje talare vid samtliga sex situationer som användes vid statistisk analys. Maximalt kunde samtliga talare få 192 poäng (2 poäng x 3 ord x 32 lyssnare) vid samtliga tre situationer i båda blocken. Friedmans ickeparametriska test utfördes för att se om det fanns skillnader vid de olika situationerna. Wilcoxon tvåsidiga signifikansprövning utfördes för att undersöka mellan vilka variabler skillnaderna fanns. Signifikansvärdet sattes till,05. Där signifikanta skillnader fanns beräknades även effektstorlek (r) på z-värdet enligt formeln r=z/ n. Värden över 0,8 antogs som stor effekt, värden 0,8-0,5 antogs som medelstor effekt samt värden under 0,2 antogs som liten effekt. Totalpoängen i medelvärde på gruppnivå räknades även om till procent (faktiskt poäng/maximal möjlig poäng), vilka presenteras i figur 1 i resultatet. Reliabilitet Graderingen av de transkriberade orden gjordes i konsensus mellan studiens författare. Graderingen var konsekvent och skedde utan tveksamheter. 6

16 Resultat Tabell 2 visar signifikansnivå och effektstorlek för skillnader mellan de olika stimuleringssituationerna samt mellan förhållandena med och utan bakgrundsljud. Totalpoängen på gruppnivå är signifikant lägre son jämfört med soff, oavsett bakgrundsljud. Skillnaderna har medelstor till stor effektstorlek. I blocket utan bakgrundsljud finns även signifikanta skillnader som visar lägre totalpoäng för son jämfört med PRE. Där är effektstorleken stor. Inga andra kontraster uppvisar några signifikanta skillnader. TABELL 2 Talarnas individuella totalpoäng (max 192) samt centralmått på gruppnivå vid PRE, soff och son samt med och utan bakgrundsljud. Även resultat från Friedmans test, Wilcoxons signifikansprövning samt effektstorleksberäkning av Z-värden presenteras Med bakgrundsljud Utan bakgrundsljud Talare PRE soff son PRE soff son Friedman test (n=10) Min Fr p Max ,1,00 Median 119 * *** 151 ** S.D * soff - son jämförelse ( Z =-2,193; p=,028) effektstorlek r =,69 ** soff - son jämförelse ( Z =-2,599; p=,009) effektstorlek r =,82 *** PRE - son jämförelse ( Z =-2,803; p =,005) effektstorlek r =,89 Totalpoängen är lägre i blocket med bakgrundsljud än i blocket utan, detta vid jämförelse mellan samma stimuleringssituation. Signifikanta skillnader finns och de har alla stor effektstorlek, PRE-PRE (Z=-2,805; p=,005) effektstorlek r=,89, soff-soff (Z=-2,803; p=,005) effektstorlek r=,89 samt son-son (Z =-2,701; p=,007) effektstorlek r=,85. I figur 1 kan man se att totalpoängen minskar vid stimulering samt att poängen i blocket med bakgrundsljud är lägre än vid blocket utan bakgrundsljud. 7

17 FIGUR 1 Samband mellan totalpoäng och situation. Resultat från block med och utan bakgrundsljud visas. Totalpoängen anges på gruppnivå i procent baserade på medelvärde. Diskussion Denna studie syftade till att undersöka om talförståeligheten på ordnivå påverkas av czi- DBS. Detta undersöktes både med bakgrundsljud tillagt på orden och utan bakgrundsljud. Förståeligheten av talet mättes genom att lyssnare från allmänheten som saknade kunskap inom området ortografiskt transkriberade enstaka ord producerade av patienterna. För att undersöka effekten av DBS-behandlingen användes inspelningar från tre tillfällen: preoperativt samt postoperativt med på- och avslagen stimulering. Resultaten från denna studie visar att totalpoängen är signifikant lägre med påslagen stimulering jämfört med avslagen stimulering, detta vid båda blocken. Resultaten visar också att totalpoängen i blocket utan bakgrundsljud är lägre vid påslagen stimulering jämfört med innan operation. Fynden som påvisar en minskad talförståelighet vid stimulering kan kopplas till annan forskning gällande czi-dbs där Karlsson et al. (2011) såg att artikulatorisk kontroll minskade vid påslagen stimulering jämfört med vid avslagen stimulering. Detta medförde att artikulation av vissa klusiler blev mer oprecisa. Lessac (1967) beskriver att oprecis artikulation av konsonanter är en orsak till minskad talförståelighet. Detta kan vara en bidragande faktor till varför talförståeligheten försämras av czi-dbs. Forskning som undersökt påverkan på talförståelighet på meningsnivå vid STN-DBS har också sett en försämring postoperativ (Tripoliti et al., 2011). Då det finns en korrelation mellan överföring av information och talförståelighet (Beukelman & Yorkston, 1979) kan detta innebära att dessa patienter har svårare att överföra samma mängd information då stimuleringen är påslagen jämfört med avslagen. Detta kan sannolikt bidra till begränsningar i vardagen. Denna studie undersökte även om det fanns skillnader i talförståelighet preoperativt jämfört med postoperativt utan stimulering. Resultaten visar inga signifikanta skillnader. Detta kan indikera att varken det progressiva sjukdomsförloppet eller införandet av elektroden påverkat talförståeligheten. Dessa resultat stämmer överrens med Karlsson et al. (2011) där man inte hittade några signifikanta skillnader preoperativt jämfört med postoperativt utan stimulering när det gäller artikulation. Om talförståeligheten hos czi-dbs patienter med PS förändras då bakgrundsljud finns tillagt på talet jämfört med utan bakgrundsljud undersöktes även i denna studie. Resultaten visar att patienternas tal är signifikant mer svårförståeligt vid tillagt 8

18 bakgrundsljud än i en tyst situation. Detta oberoende av om inspelningen skett preoperativt eller postoperativt med påslagen eller avslagen stimulering. Dessa fynd är inte specifika för de patienter som ingick i denna studie utan är troligtvis resultat som motsvarar den generella populationen. I bakgrundsljud maskeras talet då diskrepansen mellan talsignalens och bakgrundsljudets amplitud är 15 db eller mindre (Nilsson & Eriksson, 2009). Något som bör tas i beaktande är att patienterna i denna studie spelades in i en tyst miljö med instruktioner att tala så normalt som möjligt. Inget bakgrundsljud fanns varpå lombardeffekten att öka sin röststyrka i förhållande till bakgrundsljudet inte tillämpades. Ett observandum är ändå att Ho et al. (1999) har sett att personer med PS inte klarar att anpassa sin röst efter bakgrundsljud lika adekvat som personer utan PS. Därmed finns större risk för talmaskering hos personer med PS än hos personer utan PS. Studier har även visat att personer med PS talar med lägre volym (Ho et al., 1999) och lägre talstyrka (Fox & Ramig Olson, 1997) än kontrollpersoner. Detta kan innebära svårigheter att få rösten att höras vid ett bakgrundsljud. Vidare har Lundgren et al. (2011) sett att röstintensiteten hos PS patienter som genomgått czi-dbs minskar vid påslagen stimulering jämfört med avslagen, vilket sannolikt skulle kunna göra det svårare att höras i vardagen då stimuleringen är påslagen. Talmaterialet i denna studie består av ord urklippta från en textläsning. Studier som undersökt skillnader i talförståelighet mellan olika talsituationer hos personer med dysartri visar att talet är mindre förståeligt vid spontantal än vid högläsning (Frearson, 1985; Kempler & Van Lancker, 2002). Detta skulle kunna innebära att de patienter som deltagit i denna studie har ett ännu mer svårförståeligt tal i sin vardag än vid inspelningen. Man bör dock ta i beaktande att om vår studie undersökt talförståelighet på meningsnivå, vilket mer motsvarar vardagligt tal då lyssnaren fått hjälp av semantik och kontext, skulle totalpoängen troligtvis blivit högre. Att vår studie innehåller ord som är urklippta från en textläsning kan göra att identifieringen försvårades jämfört med om patienterna blivit ombedda att producera enstaka ord. Koartikulationens påverkan bör därför tas i beaktande vid tolkning av totalpoängen. Resultaten från denna studie om försämrad talförståelighet på ordnivå hos patienter med PS som genomgått czi-dbs är tydliga. Resultaten är baserade på gruppnivå men man kan se att ett fåtal av deltagarna inte påverkas nämnvärt av stimuleringen. Vad detta beror på är något som framtida forskning skulle kunna undersöka. Om det beror på grad av stimulering, könsskillnader, ålder eller sjukdomsvaraktighet är några möjliga faktorer som skulle kunna förklara detta och som kräver fler deltagare än vad denna studie omfattar. I framtida forskning vore det även av värde att undersöka om patienter själva upplever en förändring av talförståeligheten som en följd av czi-dbs, samt hur den eventuella självupplevda förändringen påverkar deras vardag. Detta vore intressant då man vid STN-DBS har sett att patienterna själva upplever en nedsatt talförståelighet (Ahlberg, Laakso & Hartelius, 2011). Patienterna i den studien beskrev att nedsättningarna i talförståelighet bidrog till sociala svårigheter (Ahlberg, Laakso & Hartelius, 2011). Det skulle även vara betydelsefullt att undersöka czi-dbs patienters upplevelse av förbättringen av tremor, rigiditet, akinesi och bradykinesi i relation till den försämrade talförståeligheten som en följd av behandlingen. Då talsvårigheterna förvärras vid czi-dbs är det av stor vikt att dessa patienter erbjuds logopedkontakt för att lära sig strategier om hur denna försämring av talförståeligheten ska bli så omärkbar som möjligt. I takt med att PS ökar i populationen (Lang & Lozano, 1998) och att sannolikt fler personer kommer att genomgå czi-dbs i framtiden är det av stor vikt att få ökad kunskap om eventuella bieffekter samt att patienterna i förväg får veta risker med behandlingen. 9

19 Slutsatser Denna studie visar att czi-dbs försämrar talförståeligheten på ordnivå hos patienter med PS. Studiens resultat visar även att talförståeligheten försämras då tillagt bakgrundsljud finns jämfört med i en tyst situation. Dessa fynd är värdefulla för all vårdpersonal som jobbar med personer som har PS och för de som ska genomgå samt har genomgått czi- DBS. Patienterna bör informeras om troliga bieffekter för att ha möjlighet att tillsammans med kunnig vårdpersonal ta beslut om lämpligaste behandling. Det är viktigt att för varje individ hitta en balans i livskvalitet mellan en förbättrad motorisk förmåga och en försämring av talförståelighet. 10

20 Referenser Ahlberg, E., Laakso, K., & Hartelius, L. (2011). Perceived Changes in Communication as an Effect of STN Surgery in Parkinson s disease: A Qualitative Interview Study. Parkinson s disease, Ahlskog, E.J., & Muenter, M.D. (2001). Frequency of Levodopa-Related Dyskinesias and Motor Fluctuations as Estimated From the Cumulative Literature. Movement Disorders, 16(3), Amazi, D.K., & Garber, S.R. (1982). The Lombard sign as a function of age and task. Journal of Speech and Hearing Research, 25(4), Barlow, S.M., & Abbs, J. H. (1986). Fine force and position control of select orofacial structures in the upper motor neuron syndrome. Experimental Neurology, 94(3), Benabid, A. L., Chabardes, S., Mitrofanis, J., & Pollak, P. (2009). Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus for the treatment of Parkinson s disease. Lancet neurology, 8(1), Bernheimer, H., Birkmayer, W., Hornykiewicz, O., Jellinger, K., & Seitelberger, F. (1973). Brain dopamine and the syndromes of Parkinson and Huntington Clinical, morphological and neurochemical correlations. Journal of the Neurological Sciences, 20(4), Beukelman, D.R., & Yorkston, K. M. (1979). The relationship between information transfer and speech intelligibility of dysarthric speakers. Journal of Communication Disorders, 12(3), Boersma, P., & Weenink, D. (2009). Praat: Praat: doing phonetics by computer (Version ) [Computer software]. Tillgänglig 1 maj, 2012, från Brodal, P. (2010) The Central Nervous System: structure and function. New York: Oxford University Press. Defer, G-L., Widner, H., Marié, R-M., Rémy, P., & Levivier, M. (1999). Core Assessment Program for Surgical Interventional Therapies in Parkinson s Disease ( CAPSIT-PD ), Movement disorders, 14(4), Deuschl, G., Schade-Brittinger, C., Krack, P., Volkmann, J., Schäfer, H., Bötzel, K., Voges, J. (2006). A Randomized Trial of Deep-Brain Stimulation for Parkinson's Disease. The New England Journal of Medicine, 355, Duffy, J.R. (2005). Motor Speech Disorders: Substrates, differential diagnosis and management (2 uppl.). St. Louis: Elsevier health sciences. Fall, P-A., Axelson, O., Fredriksson, M., Hansson, G., Lindvall, B., Olsson, J-E., & Granérus, A-K. (1996). Age-Standardized Incidence and Prevalence of Parkinson s Disease in a Swedish Community, Journal of clinical epidermiology, 49(6),

21 Fox, C.M., & Ramig Olson, L. (1997). Vocal Sound Pressure Level and Self-Perception of Speech and Voice in Men and Women with Idiopathic Parkinson Disease. American Journal of Speech-Language Pathology, 6, Frearson, B. (1985). A comparison of the AIDS sentence list and spontaneous speech intelligibility scores for dysarthric speech. Australian journal of human communication disorders, 13, Hartelius, L. (2008). Neurologiskt betingade talstörningar hos vuxna. I L. Hartelius, U. Nettelbladt, & B. Hammarberg (Red.), Logopedi ( ). Lund: Studentlitteratur. Hillenbrand, J. M., & Gayvert, R. T. (2007). Alvin experiment control software (Version 1.27) [Computer software]. Tillgänglig 1 maj, 2012, från Ho, A. K., Bradshaw, J. L., Iansek, R., & Alfredson, R. (1999). Speech volume regulation in Parkinson s disease: effects of implicit cues and explicit instructions, Neuropsychologica, 37, Hornykiewicz, O. (2010). A brief history of levodopa. Journal of neurology, 257, Karlsson, F., Unger, E., Wahlgren, S., Blomstedt, P., Linder, J., Nordh, E., van Doorn, J. (2011). Deep brain stimulation of caudal zona incerta and subthalamic nucleus in patients with Parkinson s disease: Effects on diadochokinetic rate. Parkinson s disease, Kempler, D., & Van Lancker, D. (2002). Effect of speech task on intelligibility in dysarthria: a case study of Parkinson s disease. Brain and language, 80(3), Kent, R.D., Weismer, G., Kent, J. F., & Rosenbek, J. C. (1989). Toward phonetic intelligibility testing in dysarthria. The Journal of speech and hearing disorders, 54(4), Kitagawa, M., Murata, J-I., Uesugi, H., Kikuchi, S., Saito, H., Tashiro, K., & Sawamura, Y. (2005). Two-year follow-up of chronic stimulation of the posterior subthalamic white matter for tremor-dominant Parkinson s disease. Neurosurgery, 56(2), ; Lang, A.E., & Lozano, A.M. (1998). Parkinson s disease: First of Two Parts. The New England Journal of Medicine, 339, Lanotte, M.M., Rizzone, M., Bergamasco, B., Faccani, G., Melcarne, A., Lopiano, L, (2002) Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus: anatomical, neurophysiological, and outcome correlations with the effects of stimulation. Journal of neurology, neurosurgery and psychiatry, 72, Lessac. A. (1967). The Use and Training of the Human Voice. New York: Drama Book Publishers. Lundgren, S., Saeys, T., Karlsson, F., Olofsson, K., Blomstedt, P., Linder, J., van Doorn, J. (2011). Deep brain stimulation of caudal zona incerta and subthalamic nucleus in patients with Parkinson s disease: Effects on voice intensity. Parkinson s disease,

22 Mitrofanis, J. (2005). Some certainty for the zone of uncertainty? Exploring the function of the zona incerta. Neuroscience, 130(1), Mutch, W. J., Strudwick, A., Roy, S. K., & Downie, A. W. (1986). Parkinson s disease: disability, review, and management. Brittish Medical Journal, 293, Nilsson, M., & Eriksson, C. (2009). Miljöhälsorapport 2009 Socialstyrelsen. Västerås: Edita Västra Aros. Parent, A., & Hazrati, L-N. (1995). Functional anatomy of the basal ganglia. II. The place of subthalamic nucleus and external pallidum in basal ganglia circuitry. Brain Research Reviews 20, Perez, K. S., Olson Ramig, L., Smith, M. E., & Dromey, C. (1996). The Parkinson larynx: tremor and videostroboscopic findings. Journal of voice, 10(4), Plaha, P., Ben-Shlomo, Y., Patel, N. K., & Gill, S. S. (2006). Stimulation of the caudal zona incerta is superior to stimulation of the subthalamic nucleus in improving contralateral parkinsonism. Brain, 129, Plaha, P., Khan, S., & Gill, S.S. (2008). Bilateral stimulation of the caudal zona incerta nucleus for tremor control. Journal of neurology, neurosurgery & psychiatry, 79, Rajput, A.H., Fenton, M.E., Birdi, S., Macaulay, R., George, D., Rozdilsky, B, Hornykiewicz, O. (2002) Clinical Pathological Study of Levodopa Complications. Movement Disorders, 17(2), Rosenbeck, J.C. & Jones, H.M. (2009). The role of the speech-language pathologist/therapist. In D.G. Grosset, K.A. Grosset, M.S. Okun & H.H. Fernandez (Ed.), Parkinson s disease: Clinician s desk reference ( ). London: Manson Publishing. Rousseaux, M., Krystkowiak, P., Kozlowski, O., Özsancak, C., Blond, S., & Destée, A. (2004). Effects of subthalamic nucleus stimulation on parkinsonian dysarthria and speech intelligibility. Journal of neurology, 251(3), Schiavetti, N. (1992). Scaling procedures for the measurement of speech intelligibility. In R.D. Kent (Ed.), Intelligibility in Speech Disorders: Theory, Measurement, and Management (s ). Amsterdam: John Benjamins Publishing Co. Solomon, N. P., & Hixon, T.J. (1993). Speech breathing in Parkinson s disease. Journal of Speech and Hearing Research, 36(2), Sunvisson, H. (1994). Att leva med Parkinson: vård och egenvård. Stockholm: Hagman. Sydow, O. (2008). Parkinson s disease: recent development in therapies for advanced disease with a focus on deep brain stimulation (DBS) and duodenal levodopa infusion. FEBS Journal, 275(7), Södersten, M., Granqvist, S., Hammarberg, B., & Szabo, A. (2002). Vocal behavior and vocal loading factors for preschool teachers at work studied with binaural DAT recordings. Journal of voice, 16(3),

23 Tripoliti, E., Zrinzo, L., Martinez-Torres, I., Frost, E., Pinto, S., Foltynie, T, Limousin, P. (2011). Effects of subthalamic stimulation on speech of consecutive patients with Parkinson disease. Neurology, 76 (1), Vincken, W. G., Gauthier, S. G., Dollfuss, R.E., Hanson, R.E., Darauay, C.M., & Cosio, M. G. (1984). Involvement of upper-airway muscles in extrapyramidal disorders. A cause of airflow limitation. The New England journal of medicine, 311(7), Yelnik, J., Damier, P., Demeret, S., Gervais, D., Bardinet, E., Bejjani, B-P, Agid, Y. (2003). Localization of stimulating electrodes in patients with Parkinson disease by using a three-dimensional atlas magnetic resonance imaging coregistration method. Journal of Neurosurgery, 99(1),

24 BILAGA 1 Informationsbrev till deltagare i studien Informationsbrev till deltagare i studien Effekter på förståelighet av talet vid Parkinsons sjukdom som en följd av DBS i Caudala Zona Incerta. Bakgrund och syfte Vi är två logopedstudenter vid Umeå universitet som skriver vår magisteruppsats. Vår studie handlar om en behandlingsform till Parkinsons sjukdom som innebär elektrisk stimulering av vissa delar i hjärnan. Tack vare denna behandling minskar de typiska symtomen som exempelvis ofrivilliga skakningar hos dessa personer. Det vår studie fokuserar på är hur behandlingen påverkar talet, närmare bestämt om behandlingen på något sätt ändrar lyssnares förmåga att uppfatta vad personen med Parkinsons sjukdom säger. Hur går studien till Du kommer att få lyssna på ljudfiler som innehåller meningar. Varje mening har ett ord som skiljer de andra meningarna åt, det ordet vill vi att du skriver ner. Det kommer att finnas ett bakgrundsljud vid varje mening för att simulera vardagliga situationer, varpå det ibland kan vara svårt att urskilja vissa ord. Skriv det du hör, oavsett om du tycker att det är ett riktigt ord eller inte. Tidsåtgång Du kommer att höra på ljudfilerna i 45 minuter med paus för fika. Vill du själv ta en paus utöver det är det möjligt att pausa uppspelningen. Hantering av data och sekretess Dina svar hanteras anonymt och kommer att kodas med en siffra. Materialet kommer att förvaras i Umeå Universitets arkiv under 10 års tid och kan endast tillträdas av behörig personal till denna studie. Frivillighet Deltagandet är frivilligt och kan när som helst avbrytas, utan att förklara varför. Risker Några risker med att delta i denna studie finns inte. Ersättning Vid deltagande i studien utgår ingen ekonomisk ersättning. Ansvariga för studien: Louise Johansson, logopedstudent Umeå universitet Sofia Möller, logopedstudent Umeå universitet Handledare: Fredrik Karlsson, universitetslektor Umeå universitet

25 Namn: Ålder: Kön: Man Kvinna Svar Jag har tagit del av informationsbladet om studien Effekter på förståelighet av talet vid Parkinsons sjukdom som en följd av DBS i Caudala Zona Incerta, via Umeå universitet. Jag är intresserad och vill delta i studien Jag vill först få mer information, var god kontakta mig via: Jag vill inte delta i studien Datum, Ort Underskrift Namnförtydligande Ansvariga för studien: Louise Johansson, logopedstudent Umeå universitet Sofia Möller, logopedstudent Umeå universitet Handledare: Fredrik Karlsson, universitetslektor Umeå universitet

26 BILAGA 2 Talmaterial Pat. Block 1 Block 2 PRE son soff PRE son soff 1 Dag Dag Dag Dag Dag Dag Före Före Före Före Före Före Förtvivlad Förtvivlad Förtvivlad Förtvivlad Förtvivlad Förtvivlad 2 Då Då Då Då Då Då Gräva Gräva Gräva Gräva Gräva Gräva Därifrån Därifrån Därifrån Därifrån Därifrån Därifrån 3 Att Att Att Att Att Att Svaret Svaret Svaret Svaret Svaret Svaret Måste Måste Måste Måste Måste Måste 4 Din Din Din Din Din Din Bonden Bonden Bonden Bonden Bonden Bonden Behöver Behöver Behöver Behöver Behöver Behöver 5 Bror Bror Bror Bror Bror Bror Före Före Före Före Före Före Svarade Svarade Svarade Svarade Svarade Svarade 6 Blev Blev Blev Blev Blev Blev Förstår Förstår Förstår Förstår Förstår Förstår Frågade Frågade Frågade Frågade Frågade Frågade 7 Gå Gå Gå Gå Gå Gå Kunde Kunde Kunde Kunde Kunde Kunde Huvudet Huvudet Huvudet Huvudet Huvudet Huvudet 8 Såg Såg Såg Såg Såg Såg Skulle Skulle Skulle Skulle Skulle Skulle Ramlade Ramlade Ramlade Ramlade Ramlade Ramlade 9 Ut Ut Ut Ut Ut Ut Pojken Pojken Pojken Pojken Pojken Pojken Undrade Undrade Undrade Undrade Undrade Undrade 10 Hjälp Hjälp Hjälp Hjälp Hjälp Hjälp Utan Utan Utan Utan Utan Utan Vristerna Vristerna Vristerna Vristerna Vristerna Vristerna