Die vorliegende Arbeit analysiert vorsprachliche Lautäußerungen des zweiten und dritten Lebensmonates von 19 Säuglingen mit oro-fazialen Spaltbildungen und 24 gesunden Säuglingen als Referenzgruppe erstmalig unter dem Aspekt des Einflusses einer erfolgten kieferorthopädischen Frühbehandlung. Die Untersuchungen konzentrierten sich dabei auf die Grundfrequenz und die Länge der Einzelvokalisationen sowie auf verschiedene Stimmstabilitätsparameter (Jitter, Shimmer, PPQ). Für die Grundfrequenz der Lautäußerungen konnten weder deutliche Unterschiede zwischen Säuglingen mit oro-fazialen Spaltbildungen und den gesunden Gleichaltrigen festgestellt werden, noch konnte ein maßgeblicher Einfluss der Oberkieferplatte auf die mittlere Grundfrequenz vorsprachlicher Vokalisationen gezeigt werden. Die Tatsache, dass bei nahezu allen Analysen der Stimmstabilität ein positiver Effekt der Oberkieferplatte zu verzeichnen war, spricht stark dafür, dass sich diese kieferorthopädische Maßnahme positiv auf die Stabilität der Phonation auswirkt. Die hier durchgeführten Analysen zeigen vor allem signifikante Unterschiede zwischen der Kontrollgruppe und der Gruppe mit rechtsseitiger LKGS-Spalte. Inwieweit dieser Befund tatsächlich Bestand hat, müssen weiterführende Studien zeigen, in denen insbesondere ein stärkeres Augenmerk auf adäquate begleitende pädaudiologische Untersuchungen gelegt werden sollte. / The present paper analyses spontaneous cries during the second and third month of life of 19 infants with cleft lip and palate compared to 24 non-cleft infants as a reference group. Research has been performed in the light of the influence of pre-orthodontic treatment for the first time. Tests have been focused on fundamental frequency (F0), length of the infant cries and on different parameters of the F0 stability (Jitter, Shimmer, PPQ). No significant varieties have been found between infants with cleft lip and palate and the non-cleft contemporaries. A decisive impact of the intra-oral plate on fundamental frequency of pre-linguistic vocalization has not been found either. Almost all tests have shown a positive effect of the pre-orthodontic treatment on voice stability. This strongly suggests that the orthodontic measure has a favourable impact on the stability of Phonation. The current tests show significant differences in particular between the non-cleft group and the group with unilateral cleft lip and palate. Whether these findings will be confirmed or not has to be shown by future research that is preferably focused on appropriate paediatric audiology investigations / examinations.

In der vorliegenden Arbeit wurden akustische Eigenschaften von Komfortvokalisationen von Säuglingen im Alter von fünf bis sieben Monaten mit und ohne einseitigem lagebedingtem Plagiocephalus untersucht. Alle hier untersuchten Probanden wurden aus dem Projekt „Dreidimensionale stereophotogrammetrische Diagnostik des Schädels und Evaluierung der Therapie bei Kindern mit kraniofazialen Fehlbildungen“ am Uniklinikum Würzburg rekrutiert. Die lagebedingte einseitige Abflachung des Hinterkopfes aufgrund von externen Kräften ist die am häufigsten auftretende Kopfasymmetrie im Säuglingsalter. In der Literatur wird vereinzelt ein erhöhtes Risiko für Entwicklungsstörungen bzw. Besonderheiten in der neuromotorischen-physiologischen Entwicklung betroffener Säuglinge beschrieben. Dennoch bleibt unklar ob und wenn ja in welchem Maße ein lagebedingter Plagiocephalus mit einer Entwicklungsverzögerung verbunden bzw. Ursache dieser ist. Ziel dieser Arbeit war es, akustische Eigenschaften spontan geäußerter Komfortvokalisationen vergleichend quantitativ zu untersuchen und zu charakterisieren und somit Rückschlüsse auf mögliche neuro-motorische Entwicklungsstörungen zu schließen. Der Ursprung zu diesem Untersuchungsansatz findet sich in der klassischen Schreiforschung. Die hier untersuchten Lauteigenschaften reflektieren die „Quelle“ der Lautproduktion am Larynx. Sie reflektieren also unmittelbar die neurophysiologischen Mechanismen, die der Lautproduktion zugrunde liegen. Es wurden 1941 Vokalisationen von 18 konsekutiv rekrutierten Säuglingen mit Lagerungsplagiocephalus (Alter: 183,6 ± 19) und von 17 Kontrollkindern (Alter: 189,7 ± 12,7) nach Vorverarbeitung der Rohdaten hinsichtlich der spektralen, melodischen und rhythmischen Eigenschaften analysiert. Es zeigten sich keine inhaltlich relevanten signifikanten Gruppenunterschiede in den akustischen Eigenschaften der Komfortvokalisationen. Die Werte der „Plagio“- und Kontrollgruppe verhielten sich eher wie ein Gesamtkollektiv. Es konnten keine Hinweise auf neurophysiologische Dysfunktionen der der Phonation zugrunde liegenden Mechanismen gefunden werden. / The present dissertation analyzes acoustic features of comfort vocalizations in 18 infants with unilateral positional plagiocephaly (age: 183,6 ± 19) compared to 17 healthy infants (age: 189,7 ± 12,7) as a reference group at the age of approximately 6 months (5-7 months). All infants took part in the project “Three-dimensional stereophotogrammatic diagnosis of the infant head and evaluation of the therapy of infants with craniofacial asymmetries” at the University Hospital of Würzburg. The unilateral positional plagiocephaly is the most common deformity of the head in infants. Though considered a medically benign condition, preliminary reports suggest that unilateral positional plagiocephaly may be associated with developmental problems. However, mechanisms to account for this association have not been hypothesized or empirically tested. Therefore, in this dissertation spontaneous comfort vocalizations of the “plagio group” and a control group were analyzed comparatively. Studies in the field of cry diagnosis have concentrated on the fundamental frequency and related parameters as suitable predictors for an at-risk status of the infant for CNS dysfunction. Cry analysis can be seen as a noninvasive tool for early detection of an at-risk status for neuromuscular development. Analyses of 1941 comfort vocalizations were made based on existing routines at the „Zentrum für vorsprachliche Entwicklung und Entwicklungsstörungen“ (Center for Pre-speech Development and Developmental Disorders) of the University of Würzburg. Different vocalization parameters of fundamental frequency and vocalization duration were analyzed. No differences of cry parameters were found between the patients with positional plagiocephaly and the control group. No evidence could be found for neurophysiological dysfunction of the mechanisms underlying phonation.

Die Grundfrequenz (F0) galt in der bisherigen klinisch orientierten Untersuchung von Säuglingsvokalisationen (Schreiforschung) als besonders sensible Größe zum Nachweis neurophysiologischer Dysfunktionen bei der Phonation. Sie wurde in Verbindung mit diversen endokrinen und metabolischen Störungen, verschiedenen Syndromen wie auch bei Sauerstoffmangelzuständen und ZNS-Schäden des Neugeborenen als verändert beschrieben. In der vorliegenden Dissertationsschrift wurden vorsprachliche Laute der ersten 90 Lebenstage von 46 Säuglingen mit orofazialen Spalten analysiert. Das Ziel der Arbeit bestand darin, zu prüfen ob sich diese Säuglinge von gesunden Gleichaltrigen in ihren Lauteigenschaften unterscheiden. Zur Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren auf die mittlere Grundfrequenz und deren Variabilitätsbereich wurden die Probanden in folgende Untergruppen eingeteilt: (1) Säuglinge mit nicht-syndromaler Spaltbildung, (2) Frühgeborene, (3) Small-for-gestational-age-Säuglinge, (4) Säuglinge mit nicht-spontanem Geburtsmodus, (5) Säuglinge mit perinatalen Risikofaktoren sowie (6) Säuglinge mit syndromaler Spaltbildung. Die hier durchgeführte Analyse der mittleren Grundfrequenz der frühen vorsprachlichen Vokalisationen lieferte neben einer hohen, altersunabhängigen Stabilität keinen Unterschied zwischen gesunden Neugeborenen und Säuglingen mit orofazialen Spalten (Ausnahme: Frühgeborene und Säuglinge mit perinatalen Risikofaktoren) über den gesamten Untersuchungszeitraum. Auch die errechneten Werte der Einzellautlänge der Spontanlaute stimmten mit Ergebnissen bei unauffälligen Säuglingen in Studien anderer Autoren überein. In der vorliegenden Arbeit wurden erstmalig spezifische Grundfrequenz-Perzentilkurven für Säuglinge mit orofazialen Spalten erstellt. Diese sollen eine einheitliche Klassifizierung anhand der mittleren F0 ermöglichen sowie eventuelle Risikokinder für Entwicklungsstörungen bereits in den ersten Lebenswochen identifizieren helfen. Dabei konnte eine entwicklungsspezifische Variabilitätsverteilung der mittleren Grundfrequenz in drei charakteristischen Zeitintervallen ermittelt werden, die durch Adaptationsvorgänge in den ersten zehn Tagen, durch vorrübergehende Stabilisierung neurophysiologischer Mechanismen von der zweiten bis hin zur siebten Woche und das Einsetzen von Regressionsphasen ab der achten bis hin zur dreizehnten Woche geprägt sind. / In the previous clinical-oriented research concerning infant vocalizations (cry diagnosis), fundamental frequency (F0) was found to be a suitable entity to evaluate neurophysiological dysfunctions underlying phonation. Fundamental frequency properties were reported to be affected by endocrine and metabolic conditions, in the case of different syndromes and also by an oxygen deficiency and following damage of the central nerve system of a newborn infant. The dissertation investigated pre-linguistic sounds of 46 infants with orofacial clefts within the first 90 days of life. The aim was to examine, whether the fundamental frequency and temporal features of these infants differ from those reported from healthy, unaffected infants. The probands were subdivided into different groups in order to consider relevant influences on the medium fundamental frequency and its variability. These subgroups were: (1) infants with non-syndromic clefts (2) preterm infants (3) small-for-gestational-age-infants (4) infants with non-spontaneous delivery mode (5) infants with perinatal risk factors (6) infants with syndromic clefts. The present analysis of the medium fundamental frequency of early pre-linguistic vocalizations demonstrated a relatively high stability across the observation period and no marked differences of the mean F0 (excluding preterm infants and infants exhibiting perinatal risk factors) and mean cry duration in comparison to data in healthy infants reported in previous studies by other researchers. For the first time, specific percentile curves for the developmental distribution of mean fundamental frequency were calculated and corresponding graphs displayed. These curves will help to develop a standardized classification of cries based on mean F0 and may help to identify potential at-risk infants for a developmental language disorder. Furthermore, three developmental periods could be identified that are characterized by different degrees of F0 variability. The first period exhibits a high variability caused by adaption processes in about the first ten days. The second period (2nd to 7th week) exhibits a period of a temporal stabilization of neurophysiological mechanisms and a low F0 variability, whereas the third period again demonstrated a higher F0 variability caused by the influence of maturation of higher neurophysiological control mechanisms starting at about eight weeks.

Techn. Universiẗat, Diss.--Cottbus, 2007.

Zugl.: Cottbus, Techn. Universiẗat, Diss., 2007.