Изучение фонации в настоящее время проводится с помощью субъективных и объективных методов исследования. Голос характеризуется высотой, громкостью или силой, тоновым диапазоном, окраской и тембром [1, 2]. Из субъективных методов исследования звучности голоса известны различные шкалы и карты [1]. Они дают возможность оценить качество голоса, но зависят как от обследуемого, так и от квалификации исследователя.
Из объективных методов исследования «золотым стандартом» является эндоскопия гортани, включающая непрямую ларингоскопию, фибро- или ригидную ларингоскопию. Использование видеокамеры при этом повышает качество оценки изображения благодаря возможности «покадровой эндоскопии» [3]. Стробоскопия позволяет получить сведения о характере вибрации и смыкания голосовых складок. Необходимое условие для ее проведения — качественная и длительная фонация [4]. При этом количественно можно измерить частоту голоса, а скорость и амплитуду колебаний складок — качественно [5]. Высокоскоростная съемка гортани, несмотря на свою высокую информативность в отношении количественного анализа вибраторного цикла голосовых складок, не нашла еще широкого применения [6]. Объективизирует параметры фонации акустический анализ голоса [7, 8]. При этом на амплитуду и высоту голоса влияют тип микрофона и его размещение. Параметры речи можно изучать с помощью математических методов [9]. Пока они не внедрены в клиническую практику.
Объективным методом диагностики голосовой функции является электроглоттография [10]. Она позволяет количественно исследовать процесс смыкания голосовых складок при помощи измерения сопротивления токов ультравысокой частоты, подаваемых на гортань, но зависит от изменений в жировой ткани шеи, сокращения мышц, сужения и расширения сосудов, размещения электродов, что может привести к ошибкам в измерении.
В отличие от эндоскопических методов исследования ультразвуковое сканирование гортани (УЗС), производимое снаружи, неинвазивно, безболезненно, доступно пациентам почти во всех амбулаторно-поликлинических учреждениях. УЗС в режиме реального времени позволяет выявлять объемные образования голосовых складок (опухоли) у детей в виде эхогенных образований, нарушение подвижности складок, но просвет голосовой щели в норме не визуализируется, голосовые складки определяются как гипоэхогенные структуры [11—13]. Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) используется чаще для исследования кровотока в сосудистом русле. Существует несколько основных режимов допплерографии: постоянноволновой (CW) и импульсный (PW), а также цветовое допплеровское картирование и дуплексное допплеровское сканирование [14]. В постоянноволновом режиме движение регистрируется на всю глубину проникновения ультразвуковой волны, в импульсном — на заданном с помощью курсора расстоянии от датчика. Цветовое допплеровское картирование отображает распределение и направление движения потоков в двухмерном изображении, при этом различные скорости кодируются различным цветом. Более информативными являются комбинации различных методов, к ним относят дуплексное сканирование, представляющее собой сочетание допплеровского ультразвукового сканирования с традиционным ультразвуковым исследованием в B-режиме [14]. Противопоказаний к его проведению нет. Оно широко используется для оценки сосудов головы и шеи, безболезненно для пациента. Комбинация В-режима с допплерографией в режиме цветового картирования позволяла лучше выявлять рубцовые сужения дыхательных путей в передних отделах и нарушение подвижности складок благодаря их окрашиванию движущимся воздухом при дыхании и фонации [15, 16]. С помощью допплерографии гортани смогли определить механизм фонации при вокализации на частоте 4 кГц [17]. УЗДГ, основанная на регистрации сдвига частоты сигнала, получающегося при взаимодействии с движущимися структурами, позволяет измерить скорость колебаний голосовых складок. При этом измеряется не абсолютная скорость движения голосовых складок, а результат сдвига частот. Первые такие попытки были проведены в 1968 г. F. Minifie и соавт., J. Beach и C. Kelsey [18, 19]. Проведя серию экспериментов на препаратах гортани и фантоме, исследователи обнаружили, что у людей результаты таких измерений не всегда совпадали с данными одновременно снимаемого при ларингоскопии высокоскоростного фильма. Эти неудачи были объяснены тем, что in vivo во время фонации складки совершают комплексные движения в трех плоскостях. В дальнейшем с помощью допплеровских ультразвуковых исследований лучше выявляли параличи гортани, чем при обычном сканировании [20], измеряли скорость движения голосовых складок при дыхании у собак — этот показатель был меньше 0,1 м/с [21]. У здоровых людей скорость колебаний голосовых складок во время фонации при исследовании допплером составила от 2,1 до 10 м/с у мужчин при пении на частотах от 85 до 310 Гц и 5— 6,5 м/с у женщин — при частоте голоса от 180 до 480 Гц [22]. Другое исследование выявило значительно меньшую скорость голосовой складки во время фонации звука частотой 98±12 Гц и громкостью 55—65 дБ у 10 здоровых мужчин — 68±10 см/с [23]. При удобной высоте пения скорость движения здоровых голосовых складок была в пределах 65—140 см/с, во время дыхания 8—17 см/с, при парезе гортани — до 30 см/с [24]. Использование УЗДГ позволяет количественно оценивать параметры фонационной функции гортани, но величины этих показателей не идентичны у разных исследователей. Цель нашего исследования: с помощью ультразвукового дуплексного сканирования определить скорость движения голосовых складок у здоровых людей при дыхании, разговоре и фонации, а также ее зависимость от высоты и громкости фонируемого звука.
Пациенты и методы
Проведено дуплексное сканирование гортани в поперечном направлении у 20 здоровых добровольцев, обучавшихся пению (медиана возраста 22 года, женского пола — 18, мужского — 2) на аппаратах Aloka SSD 1700 и Logic7 датчиком линейного сканирования частотой 10 МГц. Всем обследуемым проводили непрямую ларингоскопию для исключения патологии гортани, затем ультразвуковое исследование гортани в поперечной плоскости, устанавливая датчик в области нижней трети щитовидного хряща соответственно проекции голосовых складок (рис. 1),
Результаты и обсуждение
При спокойном дыхании во время вдоха определялись движения голосовых складок в виде равномерных пилообразных сигналов со скоростью 5—16 см/с у всех обследуемых, пауза между дыхательными движениями не давала никаких сигналов на экране прибора. При произнесении слов сигнал давали только гласные и звонкие согласные звуки. Длительность произнесения гласных звуков отображалась на приборе пилообразным сигналом (см. рис. 2), который можно было измерить в секундах. При разговоре и пении звуков разной высоты (от низкого до высокого) и громкости (от 28 до 60 дБ) скорость движения голосовых складок колебалась от 9 до 110 см/с. Во время фонации низких тонов она была 50—110 см/с, при фонации высоких звуков снижалась до 15—50 см/с. Амплитуда полученного сигнала прямо пропорционально увеличивалась с громкостью фонируемого тона (рис. 3).
1. Дуплексное допплеровское сканирование гортани позволяет измерить скорость движений голосовых складок при дыхании, разговоре и фонации.
2. Скорость движения здоровых голосовых складок увеличивается с повышением громкости фонируемого звука и снижается с повышением высоты. Проведение подобных измерений может быть полезно для раннего выявления нарушений подвижности складок.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
The author declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Субботина М.В. — e-mail: lor-igmu@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-3663-3577
Автор, ответственный за переписку: Субботина М.В. — e-mail: lor-igmu@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-3663-3577
Субботина М.В. Оценка скорости движения голосовых складок с помощью дуплексного допплеровского сканирования. Вестник оториноларингологии. 2019;84(5):38-43. https://doi.org/10.17116/otorino201984051