频闪观测法

更新日期:2018年8月09日
  • 作者:Paul C Bryson, MD;主编:Arlen D Meyers,医学博士,MBA更多…
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概述

概述

在过去的三十年中,扩大声带解剖和生理学的知识已经彻底改变了喉科学的临床和外科手术。自6世纪70年代人声带的分层微观结构的原始描述以来, [1]越来越复杂的诊断和外科技术已经发展到更精确地处理和保存发声。创新的诊断模式已经发展出对声带柔韧性对声音生产的关键重要性的理解。声腔镜已经发展成为最实用和有用的技术,以临床评估的黏弹性特性的发音黏膜。 [2]

喉部解剖及其机械功能的视频文件是一个无痛的,以办公室为基础的程序局部麻醉是人类最先进管理的关键语音障碍.视频喉镜和频闪镜是评价喉黏膜、声带运动生物力学和黏膜振动的基本诊断程序。 [3.4.]这些是用于检测和评估病理学的关键要素,以及确定对语音和气道功能的影响。

频闪是一种用于可视化声乐折叠振动的特殊方法。 [5.]它使用同步闪烁的光通过一个柔性或刚性望远镜。频闪仪发出的闪光与声带振动以稍慢的速度同步,让主考人以慢动作观察声音产生过程中的声带振动。

这个慢动作的画面是一个错觉,因为实际的声带振动的速度并没有被频闪镜改变。这种特殊的观察使语音护理团队可以在声带振动周期的不同阶段评估每个声带的振动特性。因为声带振动是如此的快,慢动作的观点实际上是派生自许多连续的振动周期。从频闪镜检查声带获得的信息对于计划有效的语音显微手术(增强语音功能的内窥镜手术)至关重要。最佳的人类声音产生依赖于最佳的声带振动。这需要有空气动力学能力的关闭声带和柔软的发声粘膜。

语音视频检查满足了一个完整的办公室语音检查的几个重要要求。它提供有关振动性质的有用的实时信息,检测声带病理的图像,以及检查的永久性视频记录。与这些方面一样重要的是,频闪镜大大提高了细微喉部诊断的灵敏度,优于连续的非频闪镜光源技术(如刚性或柔性经鼻喉镜)。

相关解剖学

声带,也被称为声带,位于气管顶部的喉部(也通俗地称为声匣)内。它们在吸入时打开,在吞咽和发声时闭合。当声带闭合时,它会振动并调节肺部排出的气流,从而产生说话和唱歌的能力。有关相关解剖的更多信息,请参见声带和语音盒解剖喉部解剖学

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背景及手术原理

频闪镜的概念并不新鲜。几个世纪以来,通过闪烁光源产生的频闪图像一直被用来创造运动的幻觉,以供娱乐。从19世纪早期开始,就有几个例子说明了电影和光学玩具以及科学仪器的发明。维也纳科学家斯坦普弗(Stampfer)发明了一种利用旋转圆盘观察表观运动的设备,叫做频闪仪。这个术语今天仍然用来指任何为观察运动而设计的脉动产生光的装置。

使用频闪光源来检查喉源的历史几乎只要连续光源,它在1855年通过Manuel Garcia追溯到引入喉镜的引入。1874年,Oertel构思了喉头筛查,但可行性在引入电力之后,该器件直到1895年才意识到。他的装置由穿孔轮组成,穿孔轮,中断用于照亮声带的光,从而可以感知声带振动。频闪光源的应用允许观察者在被捕或明显的慢动作中观察振动声折,允许在开放或关闭位置的结构的详细观察。由于照明的局限性,精确控制闪光频率,图像质量,科学界的成员没有接受这种技术。

在20世纪初到20世纪初,高原近100年首先建议使用间歇火花来照亮移动物体以产生静止模式,以便学习,H.E.Edgerton和Associates开发了用于频闪的气体排放管。它们使用振荡器来控制放电频率和闪光速率。现代频闪装置的许多原则从这种早期仪器演变出来。

现代锻炼的先驱包括J.W.博士。格罗宁根大学的van den berg,汉堡大学罗尔夫·蒂姆博士,加州大学汉斯·冯莱登博士,埃尔兰格博士·埃尔兰德博士,他在喉镜上探查了第一本明确的书籍在1960年。随着音频和视频记录技术的随后改进,并且在光学图像分辨率和光纤光源强度的持续进步,现代视频单元现在可以产生清晰,明亮的照明,放大的图像。 [6.7.]

塔尔博特定律考虑了这样一个物理现实:曝光后,人类视网膜上的图像会停留0.2秒(视觉持续性)。因此,间隔小于0.2秒的连续图像会产生连续图像的错觉。这种理解,连同对应的概念(对代表运动物体的序列图像的相应部分的解释),允许在快速产生的静止图像出现时产生运动错觉。最后,视觉系统的一个特点是,通过填充帧间的间隙,完成连续运动的错觉,可以解释一系列轻微改变的静止图像。

频闪喉镜检查利用了这些原理,通过产生与声带振动频率密切相关的间歇性闪光。麦克风采集考生持续声音的频率,触发频闪镜光源。根据声音振动是周期性的规定,当闪光频率与声音频率相等时,就会产生振动周期中相同部分的清晰、静止图像。

当闪光的频率略小于声带的振动时,它导致照明的每个振动循环的部分中的延迟,并且获得慢动作的错觉。然而,在所有健康的人类中,声带振动都是非周期性到更大或更小的程度。因此,稳定性镜检查没有表现出每个单独的振动循环的细节;相反,它显示了在许多连续的非纪念周期上平均的模式。从这个意义上讲,它是真正振动性质的不太完美的插图。

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仪器

频闪镜装置由频闪镜光源、麦克风、摄像机、内窥镜和录像机组成。频闪镜可以使用刚性或柔性内窥镜进行;每一种都有自己的优点和缺点。

标准70度刚性稳压镜。 标准70度刚性稳压镜。
相机附件与安装的麦克风。 相机附件与安装的麦克风。

虽然柔性内窥镜对于从不同角度观察未改变的喉部行为和通过狭窄的声门上孔观察声门是理想的,但它存在通过长纤维束到狭窄内窥镜顶端的低强度光的问题。使用标准内窥镜时,被观察物体反射的光必须沿着内窥镜的长度移动到摄像机或操作者的眼睛中才能被检测到。

远端芯片技术引入柔性内窥镜,其中相机放置在范围的远端,有效地减少了柔性喉镜的缺点轮廓。具有改善的照明的增强的数字图像质量极大地提高了跨鼻喉扫描的质量和分辨率。

远端芯片柔性喉镜。 远端芯片柔性喉镜。

由于其放大后的明亮图像,刚性内窥镜能产生最佳的图像来评估发音粘膜的柔韧性;然而,在整个检查过程中,它需要将患者的舌头向前抽出,这就扭曲了咽喉和咽部的自然发声姿势。此外,病人必须有合适的解剖结构和身体耐受性(咽反射),以便临床医生能看到整个声门。

此外,刚性内窥镜需要更多的患者配合和可靠的患者解剖,以成功显示喉部。最近的研究表明,Mallampati分类系统的应用有助于预测经口刚性喉镜下频闪镜暴露是否足够。 [8.]

Mallampati分类。 Mallampati分类。
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临床应用

在频闪检查过程中可以评估几个参数。 [9.]

  • 基波频率:通过使用选通单元测量基频,用于设置灯闪光的频率。频闪灯通常以频率的频率产生比声乐频率慢,以产生慢动作振动周期的错觉。在锁定模式中发射相同的频率,该锁定模式产生振动周期的单个部分的静止图像。

  • 周期性:周期性是指连续的声音振动周期的规律性。正常的振动活动是有规律和周期性的。

  • 振幅:振幅是指声带在振动时偏离中线时的侧向偏移。它高度依赖于音高频率(声带张力)和响度(声门下肺压)。振幅一般分为正常、小于正常或大于正常。

  • 对称性:在柔性或刚性伸缩式喉镜下评估杓状软骨的正常运动(外展和内收),在频闪式喉镜下评估发音粘膜的振动特征。

  • 喇叭封闭:在一个健康的人中,在振动循环期间,声带的肌肉内膜部分完全关闭。后毛虫光泽可能在一些健康的人中部分开放(后声道)。 [2]

  • 黏膜波:黏膜波的传播反映了发声粘膜(上皮和浅层固有层)在特定发声任务中的流变特性。大多数声音嘶哑是由于疾病(急性和慢性)、良性和恶性病变、过度使用和一般长期使用(嗓音老化)导致的发音粘膜柔韧性降低。粘膜波的局灶性异常有助于定位声带的病理,并指导处理缺陷的策略。

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技术

刚性strobolaryngoscopy

请看下面的列表:

  1. VideoStrobolaryngoscopy通过在考试椅上坐在考试椅上的患者对审查员的高度开始。患者向前倾斜,颈部向前弯曲,头部在Atlo-枕枕(Kirstein位置)延伸。

  2. 一旦采用适当的位置,将局部麻醉(通常,鲸曲遗布喷雾)施加到前舌头的后部以及后腹部的后面,通常有助于。考官应确保麦克风适当校准,并使患者将喉膜置于甲状腺薄膜上。

  3. 检查者张大嘴巴,伸出舌头,将舌头前侧收回,小心地放入刚性望远镜。最佳的检查取决于考官的注意力,以达到适当的焦点声带。正确的病灶显示声带上皮下的血管。为了避免在望远镜上凝结,在开始检查之前,将望远镜的尖端浸入热水中。

    刚性频闪喉镜的描绘。 刚性频闪喉镜的描绘。
    刚性稳压镜检查。
  4. 随着声乐折叠在清晰的焦点中,审查员可以使用“EE”声音通过许多声音任务来服用患者。这应该在低,中档和高频音高以及不同的卷处完成。软光门发作和偏移(低分布压力),尤其是高间距频率,也可以用于帮助定义一些较小的病变。审查员还能够评论Arytenoid和声带移动性,喇叭闭合图案,粘膜波和柔韧性。也可以观察到溃疡性病变或肿块。

    评估该患者的嘶哑。频道显示粘膜浪潮仅与患者努力。Vijay Ramakrishnan,MD的视频提供。

灵活strobolaryngoscopy

请看下面的列表:

  1. 病人的体位如上所示。鼻和鼻咽部通常使用雾化器用0.25%苯肾上腺素和2-3%利多卡因的混合物进行麻醉和解充血。

  2. 在给予足够的时间去充血后,可伸缩的窥镜通过鼻子插入,并进入喉上方的位置。然后可以进行上述检查。

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诊断结果

通过提高振动模式的照明和评估,透视镜检查大大增加了喉科诊断的敏感性。 [10.]尽管病变的大小、并发的声带病理和代偿性发声行为会导致不同的变化,但可以概括出随特定真实声带病理而出现的频闪检查结果。最常见的喉部良性病变及其典型的频闪镜表现如下所述。

声襞囊肿

声襞囊肿位于声带固有浅层的囊化球状病变,含有粘液或角蛋白。角蛋白囊肿可能是先天性的,粘液囊肿可能是后天获得的。它们通常是单侧的,尽管在诊断时也可能出现一些。在频闪镜下,由于粘膜波不能正常通过囊肿区域传播,囊肿区域的柔韧性减弱。粘膜波缺陷的确切特征取决于囊肿的大小和位置。小的上表面囊肿对发声功能的影响很小,这说明了这一点。

声襞息肉

声襞息肉可能是单侧的或双侧的。这些病变是由于碰撞力和固有浅层的剪切应力造成的声部创伤病理。它们可以是任何稠度,从凝胶状到纤维状。声门闭合可能受到损害,在最大闭合时病变前后留下间隙。2声带的振动模式是不对称的,病变附近的振动减弱。内表面息肉在闭合过程中也会扰乱对侧声带的振动模式。

声带结节

声带结节双侧纤维血管病变,大致对称,大小约2-7毫米,位于肌膜区中心,位于上覆上皮和下覆固有浅表层之间的基膜区。声门关闭受到损害,特别是在高音频率。粘膜波通常在双侧保留,但在结节区域的弯曲度和偏移幅度降低。

沟vocalis

沟vocalis指的是一个声部黏膜振动缺陷的频谱,其中频闪镜表现为黏膜柔韧性减弱的区域。频闪镜下的表面观察反映了该区域表层固有层粘弹性特性的减弱。

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未来的应用程序

虽然电视听诊镜大大提高了办公室喉镜某些方面(发声粘膜波振动)的诊断灵敏度,但其解释取决于临床医生执行研究(如要求的发声任务)的技能和经验,特别是诊断口译员的技能和经验。采集图像的质量直接关系到操作人员的操作技能。此外,研究表明频闪观测解释是一个难以推广的研究度量。 [3.]即使在最有经验的口译者中,评价者之间的相关性在判断特定参数时也是适中的(kappa = 0.61-0.81)。虽然增加频闪检查结果的经验似乎对临床医生的评分内部可靠性有一定的积极影响,但在一组经验相似的检查人员中,它不一定改善评分内部相关性。

已经开发了几种技术来改进振动和粘膜波振幅的客观测量。开发了测量声门区域波形(GAW)的软件,这是一个具有代表性的振动周期(取自频闪图像)中声门区域与声门开启和关闭时间的关系图。根据这些信息,计算出声门开闭率。这些测量被认为与声带柔韧性相关,并且在术前和术后声带良性病变的状态有统计学差异。 [11.12.]

承认频闪图像的限制是声带振动必须相对周期性,以可视化声音循环的慢动作表示。延长喉镜镜检查的敏感性以在流域和非周期性模式中掺入振动的变化的努力产生了新的技术。 [13.]

通过高速成像克服了在相对周期性的发声期间能够揭示在相对周期性的发声期间的高度平均复合视图的施力。 [13.]用于进行喉高速数字视频内窥镜记录的系统已经有十年的历史了,但是直到最近,这些系统都受到限制,只能以黑白图像的速度进行成像,这只能满足相对低音调的发声(每秒2000张图像)。数字高速视频(HSV)摄像技术的最新进展已经使临床系统能够以更高的速率(每秒4000张图像)生成彩色图像。

尽管HSV提供了比频闪镜更详细的关于声带发声功能的信息,但最终将其纳入标准临床实践将取决于在多大程度上能够满足现有的实用性、技术性和方法学上的挑战。这些挑战包括相对较高的HSV系统的成本,HSV录音产生的大型计算机文件的管理,在HSV录音的短暂时间内获得的声音行为的抽样限制,缺乏可靠的临床研究表明HSV能显著改善发声障碍的诊断和管理 [14.](即受控临床试验)。

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