26dgpp09 10.3205/26dgpp09 urn:nbn:de:0183-26dgpp096 Vortrag Stritt Stritt F. F

Freiburger Institut für Musikermedizin, Hochschule für Musik Freiburg, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburger Forschungs- und Lehrzentrum Musik, Freiburg, DeutschlandFreiburger Institut für Musikermedizin, Hochschule für Musik Freiburg, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburger Forschungs- und Lehrzentrum Musik, Freiburg, DeutschlandMedizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland

fiona.stritt@uniklinik-freiburg.de author Jordan Jordan P. P

Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland Klinik für Radiologie, Institut für Medizinphysik, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland

author Fischer Fischer J. J

Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland Klinik für Radiologie, Institut für Medizinphysik, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland

author Rummel Rummel S. S

Institut Rummel, Frankfurt, Deutschland

author Daferner Daferner L. L

Freiburger Institut für Musikermedizin, Hochschule für Musik Freiburg, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburger Forschungs- und Lehrzentrum Musik, Freiburg, Deutschland Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland

author Bock Bock M. M

Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland Klinik für Radiologie, Institut für Medizinphysik, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland

author Richter Richter B. B

Freiburger Institut für Musikermedizin, Hochschule für Musik Freiburg, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburger Forschungs- und Lehrzentrum Musik, Freiburg, Deutschland Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland

author Traser Traser L. L

Freiburger Institut für Musikermedizin, Hochschule für Musik Freiburg, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburger Forschungs- und Lehrzentrum Musik, Freiburg, Deutschland Medizinische Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland

author German Medical Science GMS Publishing House

Düsseldorf

610 20260826 germ This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License. Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung). M0654 09 Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie 42. Wissenschaftliche Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP) Stimme: Stimmphysiologie Starnberg 20260916 20260919 V07 Hintergrund: Die Positionierung der Taschenfalten (TF) gilt als relevanter Faktor für die aerodynamisch-akustische Übertragung im Vokaltrakt. Simulationsbasierte Daten zeigen, dass geringe TF-Adduktion die Stimmlippen(SL)-oszillation durch Impedanzanpassung begünstigen kann, während stärkere Adduktion zunehmend Doppeloszillationen und gepresste Phonation fördert. Klinische Relevanz erlangt dies bei malregulativer Dysphonie und TF-stimme; das Estill Voice Training® (EVT®) setzt die TF-Position gezielt pädagogisch ein. Die Endoskopie erlaubt eine qualitative Beurteilung, quantitative Aussagen und die vertikale SL-Bewegung bleiben ihr jedoch weitgehend verborgen. Mittels 3D-ZTE-MRT ist seit Kurzem eine Quantifizierung der SL-Schwingung möglich; eine Pilotstudie lieferte erste Hinweise auf Kovariation zwischen TF-Adduktionsgrad, medialer SL-Dicke und transglottischer Volumina. Material und Methode: Die vorliegende Studie untersucht den Einfluss der TF-Position auf die SL-Oszillation. 4 professionelle Sänger:innen (2♂, 2♀) wurden mittels dynamischer 3D-ZTE-MRT bei 9 Phonationsbedingungen untersucht – (SL-Konfigurationen („thick“, „thin“, „stiff“) kombiniert mit TF-Positionen („retract“, „mid“, „constrict“) gemäß EVT®). Quantifiziert wurden laryngeale Maße/Volumina, die dreidimensionale SL-Konfiguration und die mediale SL-Dicke im zeitlichen Verlauf sowie Kontaktflächenänderungen und SL-Auslenkungen. Ergebnisse: Bei allen Proband:innen ging eine TF-Retraktion mit größeren Volumina, geringerer SL-Dicke und kleinerer Kontaktfläche einher; Konstriktion verstärkte gegenteilige Tendenzen. Der Effekt war bei „thick“ ausgeprägter als bei „thin“. Für „stiff“ war die Assoziation weniger eindeutig – möglicherweise reduziert die Abduktionsstellung der Aryknorpel den TF-Einfluss; die SL-Dicke scheint stärker durch die Balance zwischen M. thyroarytaenoideus und M. cricothyroideus mitbestimmt werden. Die Morphometrie spiegelte anatomische Geschlechterunterschiede wider, während die Schwingungsmuster vergleichbare Tendenzen erkennen ließen.Schlussfolgerung: Insgesamt kovariieren TF und SL in ihrer Konfiguration, wobei intrinsische Larynxmuskeln eine zusätzliche Steuerungsebene erlauben. Diese Interaktion ist für stimmtherapeutische Ansätze relevant und weist darauf hin, dass über eine differenzierte TF-Positionierung direkte Auswirkungen auf die SL-Oszillation erzielt werden können. Die dynamische 3D-MRT erweist sich als vielversprechendes Verfahren mit Potenzial für Diagnostik, Forschung und moderne Stimmbildung. TextHintergrundBildgebende Standardverfahren der klinischen Stimmdiagnostik basierend auf Endoskopie, sind auf die zweidimensionale Aufsicht der Stimmlippen (SL) beschränkt sodass die vertikale Schwingungsdynamik unzugänglich bleibt. Simulationen und ex vivo-Studien , belegen jedoch, dass vertikale SL-Dicke und Glottisgeometrie wesentliche Determinanten für Glottisschlussmuster, aerodynamische Effizienz und Stimmqualität sind. Zusätzlich beeinflusst die Taschenfalten(TF)-Position die Stabilität des Glottisjets und die aerodynamisch-akustische Übertragung im Vokaltrakt ; ihre klinische Relevanz – etwa bei malregulativer Dysphonie oder supraglottaler Ersatzstimme – ist dennoch unzureichend erforscht. Eine proof-of-concept-Studie mittels 3D-ZTE-MRT zeigte erstmals in vivo, dass supraglottale Konfiguration und SL-Geometrie systematisch kovariieren und supraglottische Strukturen als eigenständige Dimension laryngealer Steuerung zu verstehen sind. Die vorliegende Pilotstudie erweitert diesen Ansatz auf vier professionelle Sänger:innen und liefert erste Hinweise auf laryngeale Konfigurationsmuster bei unterschiedlichen Phonationsarten mit Fokus auf TF-Position und SL-Dicke.MethodenVier Sänger:innen (2♂, 2♀) wurden mittels dynamischer 3D-ZTE-MRT unter neun phonatorischen Bedingungen untersucht. Nach der Nomenklatur von Estill Voice Training® wurden SL-Figuren („thick“, „thin“, „stiff“) mit TF-Figuren („constrict“, „mid“, „retract“) auf Vokal [i:] auf 180 Hz kombiniert. Die SL-Figuren beziehen sich auf die angestrebte Masse der SL: „thick“ entspricht dabei einem M1-Mechanismus mit vorwiegender Aktivierung des M. thyroarytaenoideus (TA), während „thin“ einem M2-Mechanismus mit überwiegender Aktivierung des M. cricothyroideus (CT) ähnelt. „stiff“ hingegen beschreibt ein Schwingungsmuster, bei dem die SL gespannt und leicht abduziert sind, wodurch eine behauchte Phonation entsteht. Die TF-Parameter bilden ein Kontinuum ab, das von der lateralsten Abduktionsstellung der TF – bezeichnet als „retract“ – bis hin zu deren medialster Stellung reicht. Letztere wird „constrict“ genannt und lässt sich mit einer gepressten Phonation vergleichen.Der Schwingungszyklus wurde in 10 Bewegungsphasen rekonstruiert und laryngeale Maße und Volumina wurden mittels 3D-Slicer quantifiziert (vgl. Abbildung 1 ). Von den erhobenen Messungen mussten aufgrund starker Bewegungsartefakte 5 der 36 Datensätze von der Auswertung ausgeschlossen werden.Ergebnisse & DiskussionBei allen vier Sänger:innen nahm die TF-Distanz kontinuierlich von „retract“ über „mid“ bis „constrict“ ab (Abbildung 2 ). Unabhängig davon verringerte sich die SL-Dicke konsistent von „thick“ zu „thin“ – über alle TF-Konfigurationen hinweg – (mit einer Ausnahme: F1 „thick retract“ zu „thin retract“), was eine bewusste Steuerbarkeit der SL-Dicke über eine medio-inferiore Vorwölbung durch Kontraktion des TA nahelegt . Diese Annahme wird unterstützt durch qualitative visuelle Analysen des zeitlichen Verlaufs der SL-Dicke sowie der Kontaktflächenänderung. Gleichzeitig bestand eine wechselseitige Kovariation von SL-Dicke und TF-Position: Mediolaterale Konstriktion der TF ging mit einer erhöhten, Retraktion mit einer verringerten SL-Dicke einher. Dieser Effekt war in „thick“ ausgeprägter als in „thin“. Da der M. thyroarytaenoideus sowohl Anteile der Taschenfalten- als auch der Stimmlippenmuskulatur bildet, lässt sich hypothetisieren, dass eine Adduktion der TF über eine mechanische Mitaktivierung dieses gemeinsamen Muskelkomplexes auf den M. vocalis rückwirkt und so indirekt zur inferior-medialen Vorwölbung und Verdickung der SL beiträgt. Als anatomische Grundlage werden dabei gemeinsame Fasern des M. vocalis, des lateralen M. thyroarytaenoideus sowie des M. ventricularis angenommen , zumal rein aerodynamische Erklärungen diesen Effekt nicht hinreichend abbilden, da mechanische Kopplungen in entsprechenden Modellen bislang nicht berücksichtigt sind .In der „stiff“-Konfiguration zeigte sich eine größere interindividuelle Variabilität der SL-Dicke ohne klare Abhängigkeit von der TF-Position. Die Abduktionsstellung der Aryknorpel reduziert hierbei vermutlich den mechanischen Kopplungseffekt; die SL-Dicke scheint hier stärker durch das TA/CT-Gleichgewicht bestimmt zu werden. Abgesehen von erwartungsgemäßen anatomischen Geschlechterunterschieden in den absoluten Maßen zeigten die qualitativen Trends keine geschlechtsspezifischen Unterschiede.Schlussfolgerung & AusblickDie Befunde liefern erste Hinweise auf eine Generalisierbarkeit der Einzelfallergebnisse auf vier Sänger:innen: TF-Position und SL-Dicke kovariieren im Sinne einer mechanisch gekoppelten, überwiegend willentlich steuerbaren laryngealen Konfiguration. Supraglottisch-glottische Wechselwirkungen stellen damit eine eigenständige Dimension phonatorischer Steuerung dar – mit direkter Relevanz für Stimmphysiologie, klinische Diagnostik und pädagogische Praxis.Die vorliegenden Daten weisen dabei eine hohe interne Konsistenz auf, sind jedoch abhängig vom gewählten Messbereich. Zudem besitzt ein einzelner Messwert der SL-Dicke innerhalb eines dynamischen Schwingungssystems nur eine begrenzte Aussagekraft: Im zeitlichen Verlauf über den Schwingungszyklus lassen sich charakteristische Muster erkennen, deren systematische Erfassung im nächsten Schritt jedoch geeigneterer Analysemethoden bedarf. Die Methode ist darüber hinaus bislang auf trainierte Stimmen beschränkt. Die Übertragbarkeit auf klinische Populationen sowie die Entwicklung automatisierter Auswertungsverfahren bleiben daher Gegenstand künftiger Forschung. Zhang Z Vocal Fold Vertical Thickness in Human Voice Production and Control: A Review 2025 J Voice 1183-91 Zhang Z. Vocal Fold Vertical Thickness in Human Voice Production and Control: A Review. J Voice. 2025 Sep;39(5):1183-91. DOI: 10.1016/j.jvoice.2023.02.021 https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2023.02.021 Khosla S Oren L Ying J Gutmark E Direct simultaneous measurement of intraglottal geometry and velocity fields in excised larynges 2014 Laryngoscope S1-13 Khosla S, Oren L, Ying J, Gutmark E. Direct simultaneous measurement of intraglottal geometry and velocity fields in excised larynges. Laryngoscope. 2014 Apr;124 Suppl 2(Suppl 2):S1-13. DOI: 10.1002/lary.24512 https://doi.org/10.1002/lary.24512 Zhang Z Chhetri DK Effect of changes in medial surface shape on voice production in excised human larynges 2019 J Acoust Soc Am EL412 Zhang Z, Chhetri DK. Effect of changes in medial surface shape on voice production in excised human larynges. J Acoust Soc Am. 2019 Nov;146(5):EL412. DOI: 10.1121/1.5131044 https://doi.org/10.1121/1.5131044 Oren L Khosla S Farbos de Luzan C Gutmark E Effects of False Vocal Folds on Intraglottal Velocity Fields 2021 J Voice 695-702 Oren L, Khosla S, Farbos de Luzan C, Gutmark E. Effects of False Vocal Folds on Intraglottal Velocity Fields. J Voice. 2021 Sep;35(5):695-702. DOI: 10.1016/j.jvoice.2020.02.001 https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2020.02.001 Kniesburges S Birk V Lodermeyer A Schützenberger A Bohr C Becker S Effect of the ventricular folds in a synthetic larynx model 2017 J Biomech 128-33 Kniesburges S, Birk V, Lodermeyer A, Schützenberger A, Bohr C, Becker S. Effect of the ventricular folds in a synthetic larynx model. J Biomech. 2017 Apr 11;55:128-33. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.02.021 https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2017.02.021 Traser L Stritt F Jordan PL Köberlein M Kirsch J Rummel S Zhang Z Richter B Bock M Fischer J Echternach M Dynamic 3D MRI of vocal fold oscillations: In vivo assessment of vocal fold thickness, contact area, and glottal area waveform across phonation types in comparison with high-speed imaging 2026 J Acoust Soc Am 4325-40 Traser L, Stritt F, Jordan PL, Köberlein M, Kirsch J, Rummel S, Zhang Z, Richter B, Bock M, Fischer J, Echternach M. Dynamic 3D MRI of vocal fold oscillations: In vivo assessment of vocal fold thickness, contact area, and glottal area waveform across phonation types in comparison with high-speed imaging. J Acoust Soc Am. 2026 May 1;159(5):4325-40. DOI: 10.1121/10.0043582 https://doi.org/10.1121/10.0043582 Fischer J Jordan PL Stritt F Richter B Traser L Bock M Dynamic 3D MRI for vocal fold oscillation measurements 2026 Z Med Phys S0939388926000048 Fischer J, Jordan PL, Stritt F, Richter B, Traser L, Bock M. Dynamic 3D MRI for vocal fold oscillation measurements. Z Med Phys. 2026:S0939388926000048. DOI: 10.1016/j.zemedi.2026.01.005 https://doi.org/10.1016/j.zemedi.2026.01.005 Steinhauer K McDonald Klimek M Estill J 2017 The Estill Voice Model: Theory & Translation Steinhauer K, McDonald Klimek M, Estill J. The Estill Voice Model: Theory & Translation. Pittsburgh: Estill Voice International; 2017. Roubeau B Henrich N Castellengo M Laryngeal vibratory mechanisms: the notion of vocal register revisited 2009 J Voice 425-38 Roubeau B, Henrich N, Castellengo M. Laryngeal vibratory mechanisms: the notion of vocal register revisited. J Voice. 2009 Jul;23(4):425-38. DOI: 10.1016/j.jvoice.2007.10.014 https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2007.10.014 Fedorov A Beichel R Kalpathy-Cramer J Finet J Fillion-Robin JC Pujol S Bauer C Jennings D Fennessy F Sonka M Buatti J Aylward S Miller JV Pieper S Kikinis R 3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network 2012 Magn Reson Imaging 1323-41 Fedorov A, Beichel R, Kalpathy-Cramer J, Finet J, Fillion-Robin JC, Pujol S, Bauer C, Jennings D, Fennessy F, Sonka M, Buatti J, Aylward S, Miller JV, Pieper S, Kikinis R. 3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network. Magn Reson Imaging. 2012 Nov;30(9):1323-41. DOI: 10.1016/j.mri.2012.05.001 https://doi.org/10.1016/j.mri.2012.05.001 Gocht A Lüers G Schumacher U Amount and spatial arrangement of muscle fibers in the human laryngeal Musculus ventricularis 2023 Clin Anat 1138-46 Gocht A, Lüers G, Schumacher U. Amount and spatial arrangement of muscle fibers in the human laryngeal Musculus ventricularis. Clin Anat. 2023 Nov;36(8):1138-46. DOI: 10.1002/ca.24050 https://doi.org/10.1002/ca.24050 Yoshinaga T Zhang Z Effects of false vocal fold adduction and aryepiglottic sphincter narrowing on the voice source in a three-dimensional voice production model 2025 J Acoust Soc Am 2408-21 Yoshinaga T, Zhang Z. Effects of false vocal fold adduction and aryepiglottic sphincter narrowing on the voice source in a three-dimensional voice production model. J Acoust Soc Am. 2025 Apr 1;157(4):2408-21. DOI: 10.1121/10.0036359 https://doi.org/10.1121/10.0036359 Hamdan AL Khalifee E Ziade G Semaan S Sexual Dimorphism in Laryngeal Volumetric Measurements Using Magnetic Resonance Imaging 2020 Ear Nose Throat J 132-6 Hamdan AL, Khalifee E, Ziade G, Semaan S. Sexual Dimorphism in Laryngeal Volumetric Measurements Using Magnetic Resonance Imaging. Ear Nose Throat J. 2020 Feb;99(2):132-6. DOI: 10.1177/0145561319840568 https://doi.org/10.1177/0145561319840568 0

1 1 Abbildung 1: Geometrische Messparameter in der a) midkoronaren Ebene. b) Bestimmung der TF-Distanz (TF-Umschlagsfalte, bei maximaler SL-Auslenkung). c) Bestimmung der SL-Dicke, rechts & links: 0,5 mm lateral des medialen SL-Randes (bei maximalem SL-Kontakt).

2 2 Abbildung 2: Mittlere SL-Dicke und TF-Distanz der vier Sänger:innen im Vergleich über neun Phonationsarten. Dargestellt sind ausschließlich auswertbare Messungen.

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