Оценка результатов лечения пациентов с функциональной дисфонией с помощью кепстрального теста

Читать метаданные

С целью оценки эффективности проводимого лечения у пациентов с функциональной дисфонией использован кепстральный тест. Под наблюдением находились 20 женщин с этим диагнозом в возрасте 18—47 лет. Контрольную группу составили 20 здоровых женщин. Пациенткам проведено 5—7 сеансов электростимуляции мышц гортани в сочетании с фонопедическими упражнениями. После этого у всех отмечалось полное восстановление голоса. Использованы клиническая программа Praat, установленная на ноутбук Hewlett-Packard 630 (Pentium B960, 2,2 ГГц), и конденсаторный микрофон SHURE SM94. У пациенток контрольной группы результаты были следующими: M=7,49 (SD=1,26) дБ. У пациенток основной группы до лечения: M=5,00 (SD=1,07) дБ, после лечения: M=7,95 (SD=1,34) дБ. Различия величин кепстрального теста в основной группе до и после лечения (5,00 дБ и 7,95 дБ соответственно) были статистически значимыми (p<0,0001). Различия величин кепстрального теста до лечения у пациенток основной группы (5,00 дБ) и контрольной группы (7,49 дБ) были статистически значимыми (p<0,0001). Различия величин кепстрального теста после лечения у пациенток основной группы (7,95 дБ) и контрольной группы (7,49 дБ) были статистически незначимыми (p>0,05). Исследование показало высокую чувствительность метода. Величины кепстрального теста после лечения были статистически значимо выше величин до лечения и не отличались от контрольных. Сделан вывод о том, что тест является высокочувствительным методом оценки степени периодичности акустического сигнала и может применяться для определения эффективности проводимого лечения у пациентов с функциональной дисфонией.

Ключевые слова:

функциональная дисфония

акустический анализ голоса

кепстральный тест

Авторы:

Чернобельский С.И.

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный институт искусств им. Дмитрия Хворостовского» Минкультуры России

ORCID: 0000-0001-6251-5905

Петрова И.А.

ООО «Доктор ЛОР»

Дата поступления:

12.01.2023

Дата принятия в печать:

13.04.2023

Список литературы:

Степанова Ю.Е., Артюшкин С.А., Готовяхина Т.В. Заболевания гортани у лиц голосоречевых профессий. СПб: Полифорум; 2018.
Roy N. Functional dysphonia. Current Opinion in Otolaryngology and Head and Neck Surgery. 2003;11(3):144-148. https://doi.org/10.1097/00020840-200306000-00002
Schalen L, Andersson K. Differential diagnosis and treatment of psychogenic voice disorder. Clinical otolaryngology and allied sciences. 1992;17(3):225-230. https://doi.org/10.1111/j.1365-2273.1992.tb01832.x
Василенко Ю.С. Функциональные дисфонии и их лечение у профессионалов голоса. Методические рекомендации. М. 1978.
Shneider B, Wendler J, Seidner W. The relevance of stroboscopy in functional dysphonia. Folia Phoniatrica et Logopaedica. 2002;54(1):44-54. https://doi.org/10.1159/000048595
Dejonckere PH, Bradley P, Clemente P, Cornut G, Crevier-Buchman L, Friedrich G, Van De Heyning P, Remacle M, Woisard V; Committee on Phoniatrics of the European Laryngological Society (ELS). A basic protocol for functional assessment of voice pathology, especially for investigating the efficacy of (phonosurgical) treatments and evaluating new assessment techniques: Guideline elaborated by the Committee on Phoniatrics of the European Laryngological Society (ELS). European Archives of Otorhinolaryngology. 2001;258(2):77-82. https://doi.org/10.1007/s004050000299
Titze IR. Workshop on Acoustic Voice Analysis: Summary Statement. National Center for Voice and Speech. The University of Iowa, Ames, IA; 1995.
Hillenbrand J, Houde RA. Acoustic correlates of breathy vocal quality: dysphonic voices and continuous speech. Journal of Speech and Hearing Research. 1996;39(2):311-321. https://doi.org/10.1044/jshr.3902.311
Awan SN, Roy N. Toward the development of an objective index of dysphonia severity: a four-factor acoustic model. Clinical Linguistics and Phonetics. 2006;20(1):35-49. https://doi.org/10.1080/02699200400008353
Watts CR. The effect of CAPE-V sentences on cepstral/spectral acoustic measures in dysphonic speakers. Folia Phoniatrica et Logopaedica. 2015;67(1):15-20. https://doi.org/10.1159/000371656
Phadke KV, Laukkanen AM, Ilomäki I, Kankare E, Geneid A, Švec JG. Cepstral and perceptual investigations in female teachers with functionally healthy voice. Journal of Voice. 2020;34(3):485.e33-485.e43. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2018.09.010
Чойнзонов Е.Л., Кононова Л.А., Красавина Е.А., Кульбакин Д.Е., Мухина В.И. Валидация акустического индекса качества голоса (the Acoustic Voice Quality Index) для русского языка. Вестник оториноларингологии. 2022;87(5):34-38. https://doi.org/10.17116/otorino20228705134
Latoszek B, Lehnert B, Janotte January B. Validation of the acoustic voice quality index version 03.01 and acoustic breathiness index in German. Journal of Voice. 2020;34(1):157.e17-157.e25. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2018.07.026
Delgado-Hernández J, León-Gómez NM, Izquierdo-Arteaga LM, Lianos-Fumero Y. Cepstral analysis of normal and pathological voice in Spanish adults. Smoothed cepstral peak prominence in sustained vowels versus connected speech. Acta Otorrinolaringológica Española. 2018;69(3):134-140. https://doi.org/10.1016/j.otorri.2017.05.006
Awan SN. Analysis of Dysphonia in Speech and Voice (ADSV): An Application Guide. Montvale, NJ: Pentax Medical; 2011.
Heman-Ackah YD, Sataloff RT, Laureyns G, Lurie D, Michael DD, Heuer R, Rubin A, Eller R, Chandran S, Abaza M, Lyons K, Divi V, Lott J, Johnson J, Hillenbrand J. Quantifying the cepstral peak prominence, a measure of dysphonia. Journal of Voice. 2014;28(6):783-788. https://doi.org/10.1016/j.jvoice
Maryn Y, Weenink D. Objective dysphonia measures in the program Praat: smoothed cepstral peak prominence and acoustic voice quality index. Journal of Voice. 2015;29(1):35-43. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2014.06.015
Bonne DR, McFarlane SC. The Voice and Voice Therapy. Ed. 6. Englewood Cliffs. NJ: Prentice Hall; 2000.
Morrison MD, Rammage LA. The Management of Voice Disorders. San Diego: Singular Publishing Group; 1994.

Закрыть метаданные

Введение

Функциональная дисфония (ФД) является частым нарушением голоса. От 10% до 40% пациентов фониатра составляют именно такие случаи [1, 2]. ФД появляется преимущественно у женщин после респираторных заболеваний или стрессов. ФД и функциональная афония считаются достаточно серьезными заболеваниями. При афонии пациент говорит шепотом. При дисфонии речь сохранена, но нарушается по качеству, громкости и частоте основного тона [3]. Ранее ФД делили на гипотонусную, гипертонусную и гипогипертонусную формы [4]. B. Shneider и соавт. указали на то, что только повышенный или только пониженный тонус мышц гортани встречаются редко. Авторы предложили к диагнозу ФД добавлять термин о преобладании гипо- или гипертонуса гортанных мышц [5]. Восстановление голоса требует большого мастерства и проводится с помощью фонопедических упражнений. В фониатрических клиниках мониторинг объективных изменений голоса во время лечения является обязательным условием.

Наиболее подходящим методом для этой цели является акустический анализ голоса, имеющий длинную историю. Неинвазивность и относительная легкость в использовании способствуют его широкому применению. Метод рекомендован как часть европейского стандартного протокола обследования голоса [6]. I.R. Titze предложено выделять три типа голосового сигнала. Первый представляет собой почти периодический сигнал с четко определяемыми на спектрограмме гармониками, второй содержит модуляции (субгармоники), а третий является непериодическим. Измерение акустической нестабильности частоты основного тона голоса (Jitter, Shimmer) можно проводить только для первого типа сигнала. Голос при ФД относится ко второму типу или к третьему типу, поэтому измерение нестабильности дает некорректные результаты [7].

Относительно недавно исследователи начали уделять большое внимание спектральному анализу голоса с помощью кепстрального теста (КТ), отличающегося высокой чувствительностью даже при очень непериодических сигналах [8]. Слово «кепструм» (cepstrum) является анаграммой (то есть перестановкой букв) слова «спектрум» (spectrum). Измерение КТ основано на том, что периодические сигналы демонстрируют заметный гармонический пик в спектре голоса [9]. КТ измеряет степень периодичности голосового сигнала. Чем сигнал периодичнее, тем выше значения КТ. Метод подходит не только для измерения гласных, но и для разговорной речи [10].

КТ является главным фактором в многопараметровом индексе акустического качества голоса (Acoustic Voice Quality Index). С учетом существенных фонетических особенностей языков проводится сравнительная оценка теста в разных странах [11—14]. Тест имеет высокую чувствительность и специфичность при определении отличия нормальных голосов от патологических и особенно полезен в документировании изменений голоса в процессе лечения [8]. Периодический сигнал показывает отчетливый пик с высокой амплитудой (то есть с более высокой энергией гармоник) и высокие значения КТ, соответствующие четко определенной основной частоте и гармонической структуре. Дисфоничные сигналы с нарушенной периодичностью демонстрируют пик уменьшенной амплитуды (то есть с более низкой энергией гармоник) и более низкие значения КТ [15].

Две известные программы позволяют получить данные КТ. Это Analysis of Dysphonia in Speech and Voice (ADSV, PENTAX Medical, Montvale, NJ) и Praat (Paul Boersma & David Weenink, Institute of Phonetic Sciences, University of Amsterdam, The Netherlands). Обе программы рекомендованы к применению в клинических исследованиях. Между тем они имеют различные алгоритмы получения КТ, поэтому данные могут существенно различаться [16, 17].

Цель исследования — проверить предположение о том, что КТ можно применять для оценки эффективности проводимого лечения у пациентов с ФД.

Материал и методы

Под наблюдением находились 20 женщин в возрасте от 18 до 47 лет с диагнозом ФД, имевшие жалобы на нарушения голоса длительностью от 7 дней до 6 мес (основная группа); из них 15 отмечали появление жалоб после острых респираторных заболеваний, остальные 5 — после стресса. Контрольную группу составили 20 женщин такого же возраста невокальных профессий без патологии гортани. Обследуемые участницы обеих групп не курили.

Пациентки основной группы жаловались на охриплость и прерывающийся голос. При ларингоскопии с помощью гортанных зеркал и жесткого эндоскопа во время фонации у 18 пациенток между голосовыми складками отмечалась узкая щель вытянутой овальной формы. Ларингостробоскопию проводили при негромкой фонации (60—65 дБ) на низких звуках грудного регистра с помощью видеостробоскопа Pulsar II («Karl Storz SE & Co. KG», Германия). При этом выявлялись асимметричные нерегулярные колебания голосовых складок уменьшенной амплитуды со смещением слизистой оболочки краев складок уменьшенного размера и укороченной фазой контакта голосовых складок. Устанавливали диагноз ФД (гипотонусный тип). У двух больных помимо наличия овальной щели несколько повышалась активность вестибулярных складок, не участвующих в процессе фонации. При ларингостробоскопии у них выявлены асимметричные нерегулярные колебания голосовых складок. Размеры амплитуды и смещения слизистой оболочки свободного края голосовых складок были снижены. Фаза контакта голосовых складок уменьшена. В этих случаях устанавливали диагноз ФД по гипогипертонусному типу.

Лица, составившие контрольную группу, обследованы с применением ларингоскопии и ларингостробоскопии. Патология гортани ни у кого не обнаружена.

Всем субъектам предлагалось пройти акустическое обследование: прочитать короткий текст (5—6 с) с громкостью около 70 дБ на комфортной частоте. Использовался конденсаторный кардиоидный микрофон SHURE SM94 («SHURE», КНР) с частотой восприятия 40—16 000 Гц, располагавшийся на расстоянии 10 см от губ пациента. Между микрофоном и компьютером находилась наружная миксерная звуковая карта. Образцы звуковых сигналов оцифровывались со скоростью 44,1 кГц и разрешением 16 бит с использованием клинической программы Praat (версия 6.1.55, 25.10.21, Нидерланды), установленной на ноутбук Hewlett-Packard 630 (Pentium B960, 2,2 ГГц). Полученные файлы сохранялись в WAV-формате. Обследование проводилось в помещении с окружающим шумом не выше 40 дБ.

Данные КТ статистически обработаны с помощью t-теста Стьюдента. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты

Лечение назначалось в соответствии с рекомендациями Ю.С. Василенко [4]. Пациентам с гипотонусной формой ФД назначалась электростимуляция мыщц гортани синусоидальными модулированными токами. Во время процедуры проводилась речевая терапия, направленная на повышение тонуса голосовых складок. При гипогипертонусной форме лечение было аналогичным, но предварительно проводилась поверхностная анестезия гортани раствором лидокаина 2% и анемизация вестибулярных складок раствором адреналина 0,1%. Через 5—7 сеансов у всех пациенток отмечалось полное восстановление голоса. При ларингоскопии ни у кого не было отклонений от нормы. При ларингостробоскопии отмечались симметричные регулярные колебания голосовых складок обычной амплитуды со смещением слизистой оболочки обычных размеров и выраженной фазой контакта голосовых складок.

У пациенток контрольной группы результаты КТ были следующими: M=7,49 (SD=1,26) дБ, границы вариант 6,00—9,21. У пациенток основной группы до лечения: M=5,00 (SD=1,07) дБ, границы вариант 3,25—6,80; после лечения: M=7,95 (SD=1,34) дБ, границы вариант 6,40—9,46. Различия показателей КТ у пациенток основной группы до и после лечения (5,00 дБ и 7,95 дБ соответственно) были статистически значимыми (p<0,0001). Различия значений КТ до лечения у пациенток основной группы (5,00 дБ) и контрольной группы (7,49 дБ) были статистически значимыми (p<0,0001). Различия величин КТ после лечения у пациенток основной группы (7,95 дБ) и контрольной группы (7,49 дБ) были статистически незначимыми (p>0,05).

Обсуждение

К возникновению ФД приводит плохо регулируемая активность внутренних и наружных мышц гортани. Но причина этого явления полностью не установлена [2]. В последние годы для того, чтобы подчеркнуть роль нарушения регуляции гортанной и глоточной мышечной активности при ФД, введен термин «дисфония мышечного напряжения» (muscle tension dysphonia) [18]. Проявление повышенного тонуса мышц гортани заключается в медиолатеральном и передне-заднем сокращении мышц на уровне голосовых складок и выше, а также в неполном закрытии голосовой щели в ее задних отделах [19]. Голосовая терапия, проводимая опытным фонопедом, в большинстве случаев остается единственным эффективным методом лечения ФД.

Проведенное исследование показало высокую чувствительность метода при оценке эффективности проводимого лечения у пациентов с ФД. Данные КТ после лечения были статистически значимо выше, чем до лечения, и не отличались от контрольных. Важными преимуществами метода явились следующие: звуковыми образцами могли служить не только гласные, но и обычная речь; уровень окружающего шума в помещении, в котором проводилось обследование, мог составлять около 40 дБ, что не требовало особых условий звукоизоляции.

Заключение

Кепстральный тест является высокочувствительным и надежным методом объективной оценки степени периодичности акустического сигнала (голоса) и может применяться для определения эффективности проводимого лечения у пациентов с функциональной дисфонией.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.