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        VSK評估聲帶振動狀態的應用價值

        來源:臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志 作者:杜晨,閆燕,王麗,鹿培
        發布于:2021-01-05 共5704字

          摘    要: 目的:探討動態喉鏡記波掃描圖在評估聲帶術后聲帶振動精細特征方面的價值。方法:對7例喉顯微鏡下CO2激光聲帶腫物切除術后嗓音參數進行分析,同時動態喉鏡檢查生成動態喉鏡記波掃描圖,分析聲帶振動特征。結果:2例患者嗓音參數均較術前升高;2例患者嗓音參數較術前部分升高(其中1例Jitter較術前下降,其余參數較術前升高,另1例Shimmer較術前下降,其余參數較術前升高);其余患者嗓音參數均較術前下降。動態喉鏡檢查除1例復發外,其余病例聲帶表面光滑,未見明確新生物。進一步動態喉鏡記波掃描圖顯示,嗓音參數升高的患者分別存在聲帶振動傳遞障礙、振動部分缺失、振動軸偏斜及振動相位差等異常。結論:通過動態喉鏡記波掃描圖可以發現動態喉鏡視頻影像中不易發現的微小改變,從而更精確地分析聲帶黏膜振動特性。

          關鍵詞: 動態喉鏡; 喉記波掃描; 嗓音; 顯微外科手術;

          Abstract: Objective: To elucidate the value of videostrobokymography in the evaluation of the characteristics of vocal cord vibration after the surgery. Methods: To analyze the spectrum of the voice before and after the microsurgery of the vocal folds. Using the videostrobokymography to reveal the changes of vibration, especially in the cases with poor spectrum elevation but without obvious recurrence. Results: Two patients were with elevated vocal parameters; 2 patients were with partially elevated vocal parameters(one with Jitter decreased while others elevated; one with Shimmer decreased while others elevated); the other 3 patients were with decreased vocal parameters. The videostrobokynmography showed the recurrence in 1 patient, but not in others. In 4 cases with elevated vocal parameters, the videostrobokymography showed cycle-to-cycle variability of the amplitude, absence of vibration of vocal fold, glottal axis shift and phase difference.Conclusion: There are certain value of videostrobokymography in analyzing the minor changes of characteristic of vibration of vocal fold.

          Keyword: videostroboscopy; kymography; voice; microsurgery;

          聲帶振動是一個復雜且精細的過程,往往一些細微變化也會改變聲帶黏膜的振動狀態,進而影響嗓音質量。聲帶微創手術是針對聲帶病變的重要手術方式,如何精確評估術前術后聲帶振動的變化是咽喉科醫生不斷追求的目標。動態喉鏡檢查通過視覺殘留定律(Talbot定律)獲得聲帶緩慢運動的假象,以便于肉眼觀察聲帶的振動特征[1]。但在一些情況下,某些細微特征仍難以被觀察到,例如對于聲門閉合和垂直平面的特點評估和聲音的快速的不規律的變化評估是比較困難的[2]。為解決這一問題,Sung等[3]基于記波掃描攝像(videokymography,VKG)的原理,運用計算機技術圖像檢測方法提出動態喉鏡記波圖(videostrobokymography,VSK)。它是以連續的動態喉鏡圖像為基礎,選擇聲帶上某一位點,通過計算機提取此位點上每一幀的圖像信息,并將這些信息自上而下逐行排列,合成為一幅VSK。通過VSK可以進一步對動態喉鏡圖像進行分析,從而獲得與聲帶振動有關的特征。本研究對我院于2017年10月—2018年2月間進行的7例喉顯微鏡下CO2激光聲帶腫物切除術患者復查,分析其VSK,旨在探討VSK評估聲帶振動狀態的應用價值。
         

        VSK評估聲帶振動狀態的應用價值
         

          1 、資料與方法

          1.1 、臨床資料

          7例患者中,男3例,女4例;年齡37~61歲,平均46.7歲。聲帶息肉4例,聲帶小結2例,聲帶白斑1例。隨訪時間為3~7個月,平均4.7個月,除1例(病例1)復發外,其余均未見復發。另外,例1和例5患者均為雙側聲帶小結患者,經長期保守治療癥狀無明顯緩解,故采取手術治療。7例患者一般情況見表1,2。

          1.2 、方法

          1.2.1、 動態喉鏡檢查

          應用高清動態喉鏡系統(EV-NE)、DIVAS視頻分析軟件進行檢查。1%丁卡因表面麻醉鼻腔、咽喉部黏膜后,取坐位,經鼻插入電子纖維喉鏡并置于咽部,與聲帶平行。囑患者以胸聲區舒適音強發元音[a]。每次發聲持續至少4 s以上,重復4~5次,攝錄聲帶發聲振動視頻。

          1.2.2 、嗓音頻譜分析

          檢查應用MDVP軟件(Ver2.4)對患者術前后嗓音進行頻譜分析。檢查于隔聲室中進行,麥克風距離患者口唇30 cm。囑患者以胸聲區舒適音強發長元音[a]3次。記錄并分析其頻率微擾(Jitter)、振幅微擾(Shimmer)及噪諧比(noise to harmonic ratio,NHR)。正常值:Jitter<0.5%,Shimmer<3%,NHR:成年女性0.112±0.009,成年男性0.122±0.014。

          1.2.3 、動態喉鏡記波掃描檢查

          通過動態喉鏡記錄聲帶振動視頻后,在回放模式下,分別選擇聲帶前、中、后1/3及病變區域為觀察點,各選擇一段畫面穩定并持續4 s以上的視頻,合成相應的記波掃描圖。并對動態喉鏡記波掃描所顯示的的聲帶振動特征進行分析。

          表1 7例患者一般情況
        表1 7例患者一般情況

          表2 7例病變類型、側別、大小及隨訪時間
        表2 7例病變類型、側別、大小及隨訪時間

          2 、結果

          隨訪復查時,例1、4、5患者訴自覺嗓音較術前改善,例2、3、6、7患者訴嗓音較術前無明顯變化。以元音[a]為例,1例復發患者(例1),但嗓音頻譜分析參數數值較前下降;其余6例未復發,2例嗓音參數數值較前下降(例4、5),2例數值較前升高(例3、6),2例較前部分升高部分下降,其中例2患者Jitter下降、其余升高,例7患者Shimmer下降、其余升高。動態喉鏡記波掃描分析顯示,2例嗓音參數升高者,其中1例為黏膜波傳導受阻(例6),1例為閉合相振動軸偏斜(例3);2例嗓音參數部分升高者,其中1例為聲帶部分振動不良(例2),1例為存在雙側聲帶振動相位差(例7)。見表3。

          3 、典型病例報告

          3.1 、嗓音參數升高者

          例6 患者,女,59歲。術后病理診斷為雙側聲帶前中1/3息肉。術后7個月復查,自覺聲音較前改善不明顯,嗓音頻譜分析提示Jitter、Shimmer及NHR均較術前增加(術前Jitter 0.55%,Shimmer 2.46%,NHR 0.14,術后Jitter 1.27%,Shimmer 3.41%,NHR 0.148),但復查動態喉鏡顯示雙側聲帶未見明顯腫物,表面光滑。進一步行動態喉鏡記波掃描檢查,發現術后雙側聲帶振動對稱性和黏膜波較術前雖然有所改善,但仍然存在黏膜波傳遞受阻的現象。黏膜波自聲帶下表面向上傳遞,但未達到上表面時閉合相已結束。見圖1。

          表3 術前后嗓音聲學參數對比
        表3 術前后嗓音聲學參數對比

          例3 患者,女,46歲。術后病理診斷為左側聲帶前1/3息肉。術后6個月自覺聲音較術前無明顯變化,頻譜分析提示Jitter、Shimmer及NHR均較術前增加(術前Jitter 1.38%,Shimmer 5.61%,NHR 0.154,術后Jitter 3.07%,Shimmer 6.37%,NHR 0.182)。復查動態喉鏡顯示雙側聲帶均未見明顯腫物,表面光滑。進一步行動態喉鏡記波掃描,聲帶病變區術后雙側黏膜波較術前有明顯改善,但雙側聲帶振幅并非完全對稱,右側較左側振幅增大,閉合相軸位偏斜。見圖2。

          圖1 例6患者病例資料
        圖1 例6患者病例資料

          1a:術前喉鏡示雙側聲帶前中1/3息肉;1b:術后7個月喉鏡示雙側聲帶未見明顯腫物,表面光滑;1c:術前喉記波掃描圖示雙側聲帶振動幅度減小,黏膜波明顯減弱,右側較左側顯著;1d:術后喉記波掃描圖示雙側聲帶黏膜波自聲帶下表面向上傳遞,但未達到上表面時閉合相已結束(黃色箭頭所示);

          圖2 例3患者病例資料
        圖2 例3患者病例資料

          2a:術前喉鏡示左側聲帶前1/3息肉;2b:術后6個月喉鏡示雙側聲帶表面光滑;2c:術前喉記波掃描圖示雙側聲帶黏膜波減弱;2d:術后喉記波掃描圖示術后雙側黏膜波較術前有明顯改善,但雙側聲帶振幅不完全對稱,右側較左側增大,閉合相軸位偏斜。

          3.2、 嗓音參數部分升高者

          例2 患者,男,59歲。術前診斷右側聲帶前1/3病變,術后病理為輕度不典型增生。術后4個月復查,自覺聲音較術前無明顯變化,嗓音頻譜分析提示Jitter較術前下降,但Shimmer、NHR較術前增加(術前Jitter 1.05%,Shimmer 3.65%,NHR 0.12,術后Jitter 1.03%,Shimmer 4.55%,NHR 0.148)。復查動態喉鏡未見病變復發。進一步行喉記波掃描,術后雙側室帶代償性收縮較術前明顯改善,可觀察到顯著聲帶黏膜波,但右側聲帶振動出現異常,開放相可觀察到聲帶下緣振動不良,黏膜波產生于聲帶中部并向上表面傳遞。見圖3。

          例7 患者,男,39歲。術前診斷右側聲帶前1/3病變,術后病理為聲帶息肉。術后3個月復查,自覺聲音較術前無明顯變化,嗓音頻譜分析提示Shimmer較術前下降但Jitter及NHR升高(術前Jitter 1.36%,Shimmer 8.75%,NHR 0.167,術后Jitter 2.64%,Shimmer 7.26%,NHR 0.179)。復查動態喉鏡未見病變復發。進一步行動態喉鏡記波掃描,可觀察到雙側聲帶黏膜波,但聲帶振動幅度達到最大值的時間并不一致,存在相位差。見圖4。

          4 、討論

          目前,動態喉鏡的評估主要從主觀和客觀兩方面出發?陀^評估包括發聲相聲門面積、聲帶長度、寬度等[1,4],但這些參數無法全面反映聲帶振動特性。除應用主觀評估方法外,近年來VSK常被用來客觀定量分析聲帶振動狀態。VSK脫胎于高速攝影VKG。VKG雖然能夠精確地反映聲帶振動狀態,但是由于高速攝影設備昂貴、生成數據量大、檢查時噪聲較大等缺點,使其主要用于實驗室研究,而很難在臨床工作中應用[5,6]。因此,VSK在動態喉鏡及高速攝影VKG的基礎上被發展出來,它雖然不是聲帶運動的真實圖像,但可以基本反映聲帶某個平面在振動時的形態特征,而記錄下來的數據量又不是很大,使臨床醫生能夠方便、快捷地在多個興趣點上創建記波圖,從而評價聲帶的精細振動特性。同時,也正是由于VSK以動態喉鏡之影像為基礎,使其不可避免地具有動態喉鏡的固有缺陷:即由多張不同周期的圖像疊加而成的聲帶“慢動作”振動,其成功合成依賴良好的振動周期性。但即使如此,VSK仍是精細分析聲帶振動的良好工具。

          圖3 例2患者病例資料
        圖3 例2患者病例資料

          3a:術前喉鏡示右側聲帶前1/3黏膜增厚;3b:術后4個月喉鏡示雙側聲帶肥厚,未見明確病變復發;3c:術前喉記波掃描圖示雙側室帶代償性收縮,遮擋聲帶運動;3d:術后喉記波掃描圖示聲帶下緣振動不良,黏膜波產生于聲帶中部并向上表面傳遞(黃色箭頭所示);

          圖4 例7患者病例資料
        圖4 例7患者病例資料

          4a:術前喉鏡示右側聲帶前中1/3光滑息肉樣新生物;4b:術前VSK示病變處雙側均無明顯黏膜波;4c:例7術后喉鏡示雙側聲帶表面光滑;4d:術后VSK示雙側聲帶振動存在相位差(黃色箭頭所示)。

          目前,常用的定量分析參數包括開放商(open quotient)、速度商(speedquotient)、相位對稱指數(phaseasymmetryindex)及側峰角等[7,8]。通過引入這些定量參數,可以應用計算機進行自動化客觀分析[7],從而更全面地對動態喉鏡圖像進行分析。當然,在臨床工作中,VSK仍會包含一些無法客觀量化的信息,如振動周期變異性、雙振動峰的存在以及振動軸偏移等。

          在對例6患者的研究中,通過VSK捕捉到黏膜波在一個振動周期中無法從聲帶下表面傳遞至上表面的情形。雖然VSK無法像VKG一樣反映真實的聲帶振動狀態,因為VSK是相鄰不同周期截取片段的合成[9],但這并不代表VSK無法顯示聲帶振動周期的異常,反而由于它們能夠被VSK捕捉到,說明這種異常并不是偶然現象。

          例2患者體現的聲帶振動異常為部分聲帶振動缺失[10],這往往提示聲帶僵硬度增加或瘢痕形成,常見于聲帶癌、乳頭狀瘤術后。術前動態喉鏡檢查提示除右側聲帶游離緣上表面前中1/3白斑樣病變外,也顯示聲帶游離緣下表面較上表面腫脹,存在假聲帶溝。術后復查喉鏡,雖然白斑病變未見復發,但游離緣下表面腫脹仍未緩解,因此,聲音質量未得到明顯改善。

          例3患者雖然左側聲帶息肉切除術后復查喉鏡顯示雙側聲帶表面光滑,但存在閉合相振動軸向左側傾斜的問題。Isshiki等(1977)將此現象總結為Ⅰ型聲帶振動不對稱,即由于雙側聲帶張力存在輕微差異,發聲時張力較高的一側頻率稍高于張力較低的一側,造成閉合相張力較高側聲帶相對早地結束離開,使張力較低側聲帶被動向對側移動,從而使振動軸傾斜;同時,由于這種頻率差異很小,在經過閉合相雙側聲帶接觸摩擦后,使頻率再次同步,因此,往往不伴有顯著聲音嘶啞[11]。對于此類患者,傳統動態喉鏡僅能顯示雙側聲帶表面光滑,無法進一步提供聲帶振動的精細特征。如果不進行VSK檢查,很難發現雙側聲帶的張力存在差異。

          另外,往往與振動軸傾斜伴隨出現的異常是相位差[10]。如病例7所示,手術側(右側)聲帶振動相位提前于健側。這種現象通常是由雙側聲帶振動速度不對稱所導致的,振動速度快的一側會首先達到振幅最大值。聲帶的振動速度與其張力及質量等因素存在關系。本例患者術后3個月手術側聲帶振動相位提前于健側,考慮可能與術后局部瘢痕形成所導致的聲帶張力、質量不對稱有關。

          綜上所述,通過VSK檢查可以發現動態喉鏡視頻影像中所不易觀察到的聲帶振動精細特征,這是準確評價聲帶振動特性的一個重要補充手段。

          參考文獻

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        作者單位:北京大學第三醫院耳鼻咽喉頭頸外科
        原文出處:杜晨,閆燕,王麗,鹿培泉. 聲帶術后動態喉鏡記波掃描的價值[J]. 臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2021,35(01):20-24.
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