CC BY
33
В.В. Войтенко
МОЖЛИВОСТ1 СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛ1ЗУ ГОЛОСУ ДЛЯ Д1АГНОСТИКИ ПОШКОДЖЕННЯ ЗОВН1ШНЬО1 Г1ЛКИ ВЕРХНЬОГО ГОРТАННОГО НЕРВА У ТИРЕО1ДНШ Х1РУРГП
Украгнський науково-практичний центр ендокринног х1рургИ, трансплантацп ендокринних оргатв 7 тканин МОЗ Украгни, Кигв
ВСТУП
Голос - уыкальне явище не лише фiзiологiчне або акустичне, але й со^альне, зааб не лише спiлкувaння, але й реалiзацieT професiйних можли-востей для людей рiзноманiтних професiй (педагогiв, акторiв, полiтичних дiячiв тощо) [1]. Порушення голосовой функцГТ залишаеться актуальною проблемою у хiрургп щитоподiбноT залози (ЩЗ). Основною причиною порушень шнервацп гортанi е травми поворотного та верхнього гортан-них нервiв пщ час операцiй на ЩЗ. Якщо травма поворотного гортанного нерва викликае зазвичай очевидн змiни дихання та голосу (аж до цтковитоТ афонп та асфшсп за двобiчного ураження), то пошкодження зовнiшньоT гiлки верхнього гортанного нерва (ЗГВГН) може деякий час по операцп не викликати занепокоення л^аря та патента. Але згодом змiни якостi голосу та зовышнього дихання можуть стати перешкодою для повного профе-сшного та соцiального вiдновлення. Залишаеться проблемою фшсащя порушень пiсля травматизацп ЗГВГН, адже «золотий стандарт» дiагностики -вщеоларингоскотя - не дозволяе об'ективно оцiнити порушення ЗГВГН. Метод спектрального аналiзу дае змогу об'ективiзувати розумшня проце-су. Для об'ективiзацiT та оцшки порушень пiд час спектрального аналiзу голосу у дослiдженнi функцп ЗГВГН використовують поняття «частота основного тону гортанi» та «висота тону гортанi». Цi термiни часто використовують в одному й тому ж сена, про-те слiд |'х розрiзняти. Висота тону - це поняття суб'ективне, яке оцшюеться за допомогою слуховой системи людини. Частота основного тону Р0, за виз-наченням, це об'ективна характеристика, яку визна-чають за допомогою спектроаналiзатора, яка вiдображае змiни довжини та натягнення голосо-вих складок.
Для глибшого розумшня мехаызму керування висотою тону доцтьно розглянути будову голосо-вих складок, якi сформовано рiзними видами тканин, що мають особливi бiомеханiчнi властивостi.
Епiтелiй, який тонким шаром вкривае поверхню голосових складок, е пухким i не здатен забезпечу-вати напружений стан складок. Глибшi тканини голосових складок - колагеновi волокна, еластин i м'язи - чинять певний отр натягу, тобто, здатн забезпечити Тх жорстккть.
Одним з основних показниюв, що Тх характери-зуе F0, е натяг голосових складок, який забезпечу-еться скороченням або розтягненням голосових складок за допомогою перснещитоподiбного та щиточерпалоподiбного м'язiв, якi розтягують голосовi складки виштовхуванням щитоподiбного хряща та скорочують голосовi складки вщповщно. Iннервацiя цих м'язiв здiйснюеться зовшшньоТ гiлкою верхнього гортанного нерва, ризик пошкодження якого пщ час хiрургiчного лiкування захво-рювань ЩЗ залежить вщ геометричних розмiрiв верхнього полюсу залози.
Вщповщно до загальноприйнятоТ класифкацп C.R. Cernea [5], ЗГВГН мае три анатомiчних варiанти проходження повз верхнiй полюс частки ЩЗ (рис. 1). Варiант I мае мкце у 40-50% випадюв, IIA -у 20-25%, 11Б - у 30-35%. Варiанти IIA та, надто, 11Б несуть високий ризик пошкодження ЗГВГН у ходi моб^зацп верхнiх полюсiв часток ЩЗ.
Серед патологи ЩЗ, що вимагае оперативного л^ування, найчаспшими е вузловий зоб великих розмiрiв, дифузний токсичний зоб, рак ЩЗ. У бтьшосп випадюв данi захворювання переб^ають без iстотних змiн голосовоТ функцп горташ, за винятком поширено швазшних форм раку ЩЗ. Частота ятрогенного пошкодження ЗГВГН коливаеться вщ 0,5% до 58% [5]. Цю розбiжнiсть, можливо, пов'язано з вiдсутнiстю ч^ких об'ективних дiагностичних критерпв пiд час операцп та на пооперацшному етапк
Дослiдження голосовоТ функцп гортанi може здшснюватися за допомогою рiзноманiтних методик. Спектральний аналТз голосу за допомогою звукозаписноТ апаратури та програмного забезпе-чення з метою обробки та аналТзу даних е
Рис. Анатом'мн вар'1анти проходження зовн'1шньо)'глки верхнього гортанного нерва повз верхнiй полюс частки щитопод'бнв! залози.
нешвазшним методом, не вимагае значних економ1чних витрат I може виконуватись у закладах, де обстежуються та л1куються хвор1 з патоло-г1ею ЩЗ. Необх1дн1сть удосконалення голосу, виправлення його набутих вад спонукае науковц1в р1зних фах1в вивчати голосову функц1ю, Т'Т виз-начальш характеристики, можливост1 та особ-ливосп.
Мета дослiдження - провести спектральний анал1з голосу пац1ент1в 1з х1рург1чною патолог1ею ЩЗ на перед- та пооперацшному етапах, визначити зм1ни спектральних показник1в, найб1льш характер-них для пошкодження ЗГВГН.
МАТЕР1АЛИ ТА МЕТОДИ
Дослщження проведено на баз1 х1рург1чного в1дд1лення УкраТнського науково-практичного центру ендокринноТ х1рургГТ, трансплантацГТ ендокрин-них орган1в I тканин МОЗ УкраТни 1з залученням 40 пац1ент1в-ж1нок I 40 пац1ент1в-чолов1к1в в1ком в1д 20 до 50 рок1в 1з х1рурпчною патолог1ею ЩЗ напередодн1 та пкля оперативного втручання на ЩЗ. Пац1енти перебували в евтиреоТдному стан1. Уах пац1ент1в обов'язково оглядав отоларинголог на перед- I пооперацмному етапах за допомогою в1деоларингоскопа - патолог1чних змш, пов'язаних 1з травмою поворотних гортанних нерв1в, п1д час обстеження виявлено не було.
Для дослщження голосовоТ функцГТ гортан1 проводили запис голосу патента. На передоперацй ному етап1 пац1ент називав 1м'я, по-батьков1 та пр1звище, дату народження та дату дослщження, а пот1м вимовляв протяжно голосний «I» у звичному
для себе дiапазонi частот, на наступному eTani дослщження патент вимовляв протяжно голосний «i» у ширшому дiaпaзонi частот - вiд найнижчих до найвищих. У поопeрaцiйний перюд дослiджeння проводили повторно з порiвняльним aнaлiзом. Для обстеження використовували звукозаписний пристрш (мiкрофон i3 дiaпaзоном 8-22000 Гц) i програмне забезпечення «Praat» (вeрсiя 2013 р.), призначене для запису, вщтворення та aнaлiзу акустичного сигналу. Критeрiем оцiнки були таю показники: F0 - частота основного тону горташ, AF0 - рiзниця мiж максимальним (Max pitch) i м^мальним (Min pitch) значеннями F0, МЧФ - мак-симальний час фонацп.
Для оцiнки стати стич но''' значущост вщмшно-стей застосовували параметричний (t-критерш Стьюдента) та непараметричний (Т-критeрiй Вткоксона) критерп залежно вiд того, вщповщали або нi нормальному розподiлу числовi ряди, якi вивчались.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Пащетчв розподiлили на 2 групи. Першу групу складали пафенти без вщхилень основних покaзникiв голосу вщ нормальних нaпeрeдоднi та пiсля хiрургiчного лiкувaння. Хворi друго''' групи мали пкля хiрургiчного втручання нeзнaчнi суб'ек-тивнi скарги на змiни голосу, а саме: огрубшня та ослаблення голосу, першшня, кашель, але суп^ об'ективнi вiдхилeння деяких пaрaмeтрiв голосу, а саме: зниження частоти основного тону гортан F0 у середньому на 60-80 Гц, зниження частотного дiaпaзону у середньому на 150-200 Гц i суттевi
Таблиця
OcHOBHi показники голосу хворих напередоднi та пiсля xipypri4Horo лiкування
патологи щитоподiбноí залози
Показник I група - жшки (n=20) II група - жiнки (n=20) I група - чоловши (n=20) II група - чоловши (n=20)
F0, ГЦ 243,8±2,3 159,5±2,5** 172,3±2,3 114,1±1,5**
МЧФ, с 20,5±0,5 20,1±0,5 18,5±0,4 17,9±0,3
Max pitch, Гц 393,5±2,9 177,1±2,1** 297,9±2,9 125,1±1,5**
Min pitch, Гц 190,2±1,6 124,9±1,5** 104,4±1,7 95,6±1,4*
A F0, Гц 203,5±1,8 53,2±1,6 193,8±2,1 30,5±1,3
Примтки: * - в'рог'дна р'вниця з показником I групи (p<0,01); ** - в'рог'дна р'вниця з показником у жНок (p<0,001).
змши AF0. Максимальний час фонацп був практично незмшеним (таблиця).
За результатами проведеного дослщження виявлено, що у II rpyni пацieнтiв (жiнок i чолов^в) мало мiсце зниження основного тону гортани про що свiдчать змши F0, AF0, Max pitch, Min pitch пiсля проведення спектрального аналiзy голосу. Сутте-вим було зниження Max pitch, Min pitch i частотного дiапазонy AF0 у II груп як у чолов^в, так i у жiнок, а максимальний час фонацп суттево не змшився. Пщ час вiдеоларингоскопiчного дослщження заф^сованих порушень у рухомих частинах гортан не виявлено.
ВИСНОВКИ
1. Застосування методики спектрального аналiзy голосу дозволяе об'ективiзyвати стyпiнь i вид голосових порушень у пооперацмний перiод та здiйснювати '''х мошторинг впродовж лiкyвання та реаб^тацГ''.
2. Метод реестрацГ'' змiн спектральних показниюв голосу е простим у використаны, не вимагае значних економiчних витрат i пiсля подальшого дослiдження може використовуватися для дiагностики пошкодження ЗГВГН.
Л1ТЕРАТУРА
1. Лаврова Е.В. Логопедия. Основы фонопедии. М., 2007. - С. 3, 12.
2. Barczynski M., Konturek A., Stopa M. et al. Randomized controlled trial of visualization versus neuromonitoring of the external branch of the superior laryngeal nerve during thyroidectomy // World J. Surg. - 2012. - Vol. 6. - P. 1340-1347.
3. Kotaro Fukui, Yuma Ishikawa, Eiji Shintaku, Keisuke Ohno, Nana Sakakibara, Atsuo Takanishi, Masaaki Honda. Vocal Cord Model to Control Various Voices for Anthropomorphic Talking Robot // Proc. of 8th International Seminar on Speech Production, 2008. -
P. 341-344.
4. Adachi S., Yu J. Two-dimensional model of vocal fold vibration for sound synthesis of voice and soprano singing // Journal of the Acoustical Society of America. - 2005. - Vol. 117, № 5. - P. 3213-3224.
5. Cernea C.R., Ferraz A.R., Furlani J. et al. Identification of theexternal branch of the superior laryngeal nerve during thyroidectomy // Am. J. Surg. - 1992. - Vol. 6. -P. 634-639.
РЕЗЮМЕ
Можливосл спектрального аналiзу голосу для дiагностики пошкодження зовшшньоТ плки верхнього гортанного нерва у тиреоТдшй х1рургГТ В.В. Войтенко
Мета роботи - провести спектральний аналiз голосу пащет1в iз хiрургiчною патолопею ЩЗ на перед- та пооперацмному етапах, визначити змши спектральних показниюв, найбтьш характерних для пошкодження ЗГВГН.
Матерiали таi методи. Дослщження спектрального аналiзу голосу проведено у 40 па^ен^в-жшок i 40 па^ен^в-чолов^в вком вщ 20 до 50 роюв iз хiрургiчною патолопею ЩЗ. Ус па^енти були в евтирео'щному стан та обов'язково огляда-лися на перед- i пооперацшному етапах отоларингологом iз використанням вщеоларингоскопп -патолопчних змш, характерних для пошкодження поворотних гортанних нервiв, не виявлено. Проводили запис голосу патента, який називав iм'я, по-батьковi та прiзвище, дату народження та дату дослщження, по™ вимовляв протяжно голос-ний «¡» звичним для себе голосом, по™ звук «¡» в ширшому дiапазонi частот - вщ низьких до високих. По операци дослщження проводили повторно й аналiзували отриман данi. Критерiем оцiнки були Р0, ЛР0, МЧФ.
Результати та обговорення. Пацiентiв роз-подiлили на 2 групи. У першш групi вiдхилень вщ основних показникiв не виявлено. Пащенти друго''' групи пред'являли скарги на огрубшня та посла-блення голосу, першшня, кашель i мали ктоты змiни у показниках спектрального аналiзу голосу: зниження Р0 у середньому на 60-80 Гц, зниження частотного дiапазону у середньому на 150-200 Гц та ктоты змши ЛР0.
Висновки. Використання методу спектрального аналiзу голосу дозволяе об'ективiзувати ступшь i вид голосових порушень по операцП' та здiйснювати 'х подальший монiторинг у ходi лiкувальних заходiв i реабЫтацп.
Ключовi слова: голос, зовышня гiлка верхньо-го гортанного нерва, частота основного тону, висо-та основного тону гортани спектральний аналiз голосу, щитоподiбна залоза, тирео'дна хiрургiя.
РЕЗЮМЕ
Возможности спектрального анализа голоса для диагностики повреждения наружной ветви верхнего гортанного нерва в тиреоидной хирургии В.В. Войтенко
Цель работы - провести анализ спектрального анализа голоса пациентов с хирургической патологией ЩЖ на до- и послеоперационном этапах, определить изменения спектральных показателей, наиболее характерных для повреждения наружной ветви верхнего гортанного нерва.
Материалы и методы. Исследование спектрального анализа голоса проведено у 40 пациентов-женщин и 40 пациентов-мужчин в возрасте от 20 до 50 лет с хирургической патологией ЩЖ. Все пациенты находились в эутиреоидном состоянии и проходили обязательный осмотр на до- и послеоперационном этапе отоларингологом с использованием видеоларингоскопии - патологических изменений, характерных для повреждения возвратных гортанных нервов, не выявлено. Проводили запись голоса пациента, который называл имя, отчество и фамилию, дату рождения и дату исследования, затем произносил протяжно гласный «и» обычным для себя голосом, потом звук «и» в более широком диапазоне частот - от низких до высоких. После операции исследование проводили повторно и анализировали полученные данные. Критерием оценки были Р0, ЛР0, МВФ.
Результаты и обсуждение. Пациенты были разделены на 2 группы. В первой группе отклонений от основных показателей не выявлено.
Пациенты второй группы предъявляли жалобы на огрубение и ослабление голоса, першение, кашель и имели существенные изменения показателей спектрального анализа голоса: снижение F0 в среднем на 60-80 Гц, снижение частотного диапазона в среднем на 150-200 Гц и существенное изменение
Выводы. Использование метода спектрального анализа голоса позволяет объективизировать степень и вид голосовых нарушений после операции и осуществлять их мониторинг во время и после лечебных мероприятий и реабилитации. Метод прост в использовании, не требует значительных затрат и после дальнейших дополнительных исследований может применяться для диагностики повреждения НВВГН.
Ключевые слова: голос, наружная ветвь верхнего гортанного нерва, частота основного тона, высота основного тона гортани, спектральный анализ голоса, щитовидная железа, тиреоидная хирургия.
SUMMARY
Opportunity of voice spectrology for diagnostics of damage of external branch of superior laryngeal nerve in thyroid surgery V. Voitenko
Purpose. Analysis of voice spectrology of patients with surgical pathology of thyroid on pre- and postoperative stages for determination of damage of external branch of superior laryngeal nerve (EBSLN).
Materials and methods. Study of voice spectral analysis was performed in 40 female-patients and 40 male patients aged from 20 till 50. All patients were euthyroid and have undergone thyroidectomy. ENT-examination was obligatory prior and after operation using videolaryngoscopy - for revealing pathological changes of recurrent laryngeal nerves. The record of patient's voice had been made, while he or she said their names, date of birth and present date, the vowel of "e-e-e" pronounced prolonged by ordinary voice, then sound of "e-e-e" in the wide range of frequencies from low to high. After the operation study was conducted again. The data had been analyzed. The criterion of estimation were next indexes of spectral analysis of voice: F0, AF0, IMF.
Results and discussion. Patients were divided into 2 groups. In the first group patients did not had any deviations from basic indexes. The patients of the second group had complaints for rough and or weak voice, cough, and they had substantial changes of spectrum : decline of F0 on the average on 60-80 Hz,
decline of frequency range on the average on 150-200 Hz and substantial change A F0.
Conclusions. Use of method of spectral analysis of voice allows to objectify the degree and type of vocal violations after the operation and perform monitoring during treatment and rehabilitation.
Offered method is simple in the use, does not require considerable expenses, and after further
additional researches can be used for diagnostics of damage of EBSLN.
Key words: voice, laryngeal nerve, frequency of basic tone, height of basic tone , spectral analysis of voice, thyroid surgery.
flama HadxodxeHHn do pedaKU,ii22.12.2014 p.
