Министерство здравоохранения Российской Федерации

ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский

медицинский университет имени Н.И. Пирогова»

На правах рукописи

Дегтярева Дарья Витальевна

Объективные неинвазивные методы исследования

голосовой функции у детей

14.01.03 –– болезни уха, горла и носа

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

д.м.н. Радциг Е.Ю.

Москва–2014 2 Оглавление Список сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Морфофункциональное развитие голосового аппарата у ребенка........ 1.2. Субъективные методы исследования голосовой функции у детей....... 1.3. Развитие объективных неинвазивных методов исследования голосовой функции у детей

1.3.1. Эндоскопическое исследование

1.3.2. Акустический анализ голоса

1.3.3. Электроглоттографическое исследование

Резюме к главе 1

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Общая характеристика пациентов

2.2. Методы исследования

2.2.1. Анамнестический метод исследования

2.2.2. Инструментальный осмотр ЛОР-органов

2.2.3. Оптическая эндоскопия гортани

2.2.4. Акустический анализ голоса

2.3.5 Электроглоттография

2.4. Статистический анализ данных

Резюме к главе 2

Глава 3. Нормативные данные показателей акустического анализа голоса и электроглоттографии в различные периоды становления голоса у детей и подростков

3.1. Акустические параметры голоса у здоровых детей в домутационном периоде

3.2. Акустические параметры голоса у здоровых детей в мутационном периоде

3.3. Акустические параметры голоса у здоровых детей 16–18 лет............... 3.4. Особенности качества голоса у здоровых детей по данным электроглоттографии. Средние возрастные показатели

Резюме к главе 3

Глава 4. Значимость методов акустического анализа голоса и электроглоттографии в комплексном обследовании детей и подростков с дисфонией различного генеза

4.1. Характеристика электроглоттографических и акустических параметров голоса у детей с острым ларингитом

4.2. Характеристика электроглоттографических и акустических параметров голоса у детей с хроническим ларингитом

4.3. Характеристика электроглоттографических и акустических параметров голоса у детей с узелками голосовых складок

4.4. Характеристика электроглоттографических и акустических параметров голоса у детей с гипотонусной дисфонией

4.5. Характеристика электроглоттографических и акустических параметров голоса у детей с травмой гортани

Резюме к главе 4

Заключение

Выводы

Практические рекомендации

Список литературы

ААГ –– акустический анализ голоса ВМФ –– время максимальной фонации ГС –– голосовая складка ГЭРБ –– гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь.

НО –– надскладковый отдел гортани УГС –– узелки голосовых складок ЧОТ –– частота основного тона ЭГГ –– электроглоттография CQ –– коэффициент контакта DSI –– индекс выраженности дисфонии (Dysphonia Severity Index) F0 –– частота основного тона Fdelta –– частотный диапазон Fmax –– максимальная частота голоса Fmin –– минимальная частота голоса GNE –– соотношение сигнал/шум IQ –– индекс контакта Irregularity –– нерегулярность Jitter –– вариабельность по частоте Lx –– электроглоттографическая волна Mpt (ВМФ) –– время максимальной фонации (Maximal phonation time) Noise –– шум OQ –– коэффициент открытой фазы Overall Severity –– показатель огрубления QC ––коэффициент закрытия Qх –– коэффициент закрытия Ratio –– коэффициент Shimmer –– вариабельность по амплитуде Sp –– речевой сигнал SPLdelta –– силовой диапазон SPLmax –– максимальная сила голоса SPLmin –– минимальная сила голоса Актуальность проблемы межличностного общения [48]. Проблема его диагностики, лечения и гигиены особенно значима в процессе социальной адаптации, развития и становления личности [102]. Растущий процент различных нарушений голоса (от 6% до 49%), особенно среди детей и подростков, делает проблему повышения качества и доступности диагностики голосовых расстройств особенно актуальной [4, 6, 9, 44, 46, 49, 56, 59, 75, 105].

Длительное или стойкое нарушение голоса может приводить к длительной потере трудоспособности, повлечь за собой стойкую нетрудоспособность вплоть до инвалидизации. Нарушения голоса довольно часто возникают и у детей, хотя процент обращения за медицинской помощью выше у взрослых [3, 7]. Дисфония не сопровождается резким повышением температуры тела и болью в горле (за исключением ситуаций, когда они входят в симптомокомплекс острых воспалительных заболеваний гортани), что снижает мотивацию обращения за помощью к специалисту [51, 54, 55]. Это ведет к поздней диагностике и, как следствие, –– к медикосоциальным потерям, удлинению и увеличению кратности курса лечений, увеличению количества койко-дней, проведенных в стационаре, пропуску занятий детьми и подростками в школе, в институте, выплатам пособий по уходу за ребенком родителям [3, 13, 24, 47].

Нарушения голоса снижают качество жизни пациентов, напрямую влияя на социальную и коммуникативную сферу их жизни [1, 15, 40, 58].

Для ребенка в процессе роста и развития крайне важно взаимодействовать с окружающим миром, а ведущим способом с определенного этапа является общение, основанное на речевых и навыках [42, 44].

Нарушение голоса –– междисциплинарная проблема, с которой сталкиваются не только врачи-оториноларингологи, но и представители других специальностей (логопеды, фониатры, фонопедагоги, акустики). На сегодняшний день в отечественной медицине отсутствуют четкие стандарты диагностики голосовых расстройств у детей, что способствует позднему выявлению и хронизации данной патологии. В настоящее время сохраняется необходимость в улучшении диагностики и лечения различных нарушений голоса у детей. Состояние голосовой функции — одна из наименее изученных областей оториноларингологии. Сведения о характере и частоте нарушений голоса у детей немногочисленны и достаточно противоречивы.

Существует ряд заболеваний и состояний, таких как ушиб, парез и паралич гортани, мутационная дисфония, требующих особого тщательного подхода в проведении дифференциального диагноза. Высказываются различные взгляды на тактику ведения таких пациентов. Особую значимость в педиатрической практике приобретают объективные неинвазивные методы исследования голосовой функции [11].

Объективная оценка нарушений голосовой функции с учетом её особенностей в разных периодах детства, а также изменение этих данных в динамике позволяют не только заподозрить отклонение от нормы, но и судить об эффективности проводимого лечения. Она позволяет расширить и углубить теоретические представления о деятельности функциональной системы голосообразования.

Применение современных объективных методов исследования функционального состояния голосового аппарата, таких как акустический анализ голоса и электроглоттография (ААГ, ЭГГ) дает возможность выявлять даже незначительные изменения, которые невозможно интерпретировать без учета возрастной нормы.

нормативные показатели голосовой функции у детей по данным ЭГГ.

Сведения о значениях ААГ в литературе встречаются, но для детей и подростков, обучающихся в специализированных музыкальных образовательных учреждениях [37, 61].

Данных по нормативным показателям ААГ для детей раннего и младшего возраста нами в доступной литературе не найдено.

Все это и определяет интерес к проблеме улучшения и объективизации диагностики у детей с дисфонией различного генеза.

Цель исследования –– оценить значимость объективных методов исследования голосовой функции у детей в диагностике голосовых расстройств.

Задачи исследования 1. Определить нормативные показатели голоса у детей в зависимости от пола и возраста по данным ЭГГ и ААГ.

2. Оценить наличие или отсутствие изменений показателей ЭГГ и ААГ при дисфонии различного генеза.

3. Оценить значимость и достоверность методов ААГ и ЭГГ для диагностики и оценки эффективности проводимого лечения у детей с дисфонией различного генеза.

Объекты и методы исследования В исследование включено 473 ребенка в возрасте 4–18 лет. Для определения нормативных показателей ЭГГ и ААГ обследованы 394 здоровых ребенка (I группа). Для определения эффективности методов ЭГГ и ААГ при оценке качества проводимого лечения обследованы 79 детей с жалобами на дисфонию (II группа).

Для обследования детей всех групп нами использованы клинические (сбор анамнеза, общий осмотр врача оториноларинголога) и клиникоинструментальные (оптическая эндоскопия гортани, эндовидеоларингостробоскопия, ААГ и ЭГГ) методы.

Научная новизна Впервые установлены нормативные показатели голосовой функции у детей разных возрастных групп по данным электроглоттографического исследования.

Приведены собственные данные показателей ААГ и ЭГГ у детей разных возрастных групп.

Впервые оценена достоверность и значимость метода ЭГГ в диагностике и оценке эффективности лечения голосовых расстройств у детей.

Проведен сравнительный анализ различных методов исследования голосового аппарата у детей разных возрастных групп, что позволило установить диагностическую ценность каждого метода и его информативность в процессе лечения.

Практическая значимость работы Определены нормативные показатели ЭГГ для каждого из периодов становления голоса с учетом пола пациента.

Показана значимость различных методов обследования в диагностике голосовых расстройств у детей.

Приведены показатели ААГ и ЭГГ у детей с различной органической патологией в динамике (до, во время и после лечения).

Внедрение в практику Полученные данные апробированы и внедрены в ЛОР-отделении ГБУЗ МДГКБ ДЗМ, ЛОР-отделении Тушинской ДКБ. Методы обследования больных используются при обучении студентов IV и V курсов, ординаторов кафедры болезней уха, горла и носа педиатрического факультета ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России.

Основные положения и результаты работы доложены на II-м Петербургском форуме оториноларингологов (Санкт-Петербург, 2013).

Апробация работы Апробация диссертационной работы состоялась на заседании сотрудников кафедры болезней уха, горла и носа педиатрического факультета ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России 21.10.2013 г. (протокол №96/110).

Публикации По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 4 –– в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ.

Личный вклад автора Автором лично сформирована программа исследования, разработаны первичные учетные документы и проведено специальное клиникоинструментальное и эндоскопическое обследование детей. Участие автора составляет: сбор первичных материалов –– 95%; клиническое обследование пациентов и анализ результатов –– 95%. Анализ и обобщение материалов по всем направлениям исследования проведены лично автором (100%).

Объем и структура работы Диссертационная работа изложена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 110 библиографических источников, в том числе 64 работы отечественных и 46 –– зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 45 рисунками и 34 таблицами.

Основные положения, выносимые на защиту 1. Нормативные показатели электроглоттографии и акустического анализа голоса у детей и подростков в разных возрастных периодах.

2. ЭГГ –– объективный неинвазивный метод скрининг-диагностики голосовых нарушений у детей и подростков, который может применяться различными специалистами (оториноларингологами, педиатрами, фонопедагогами).

3. Отклонение от нормативных показателей ЭГГ является показанием для проведения дополнительного эндоскопического обследования.

4. Использование данных ЭГГ в практике врача оториноларинголога Глава 1. Обзор литературы 1.1. Морфофункциональное развитие голосового аппарата у ребенка Голос (его параметры и характеристики) меняется по мере роста и взросления ребенка, что должно учитываться при оценке его качества [36, 50, 62]. Это связано с изменением структур гортани в процессе филогенеза.

Оценивая качество голоса, необходимо четко представлять возрастное морфофункциональное состояние голосового аппарата в целом [37, 53, 69, 79, 81].

Каждому этапу онтогенеза свойственны определенный уровень адаптации, конкретные возрастные особенности обмена, структуры и функции организма. Все это определяет возрастную специфику функционирования различных систем организма, в том числе системы голосообразования, имеющей обширные и многочисленные связи с важнейшими органами и системами.

Голос появляется у человека с момента рождения как врожденный безусловный защитный рефлекс, и его функциональная система формируется еще внутриутробно [8, 18, 21, 52].

Ряд авторов указывают, что гортань новорожденных относительно больше, чем у взрослых, а трахея –– меньше. У детей надгортанник стоит прямо, он длиннее, чем у взрослого, и имеет подковообразную форму [10, 64]. Другие исследования свидетельствуют о том, что уровень расположения гортани по отношению к мягкому небу у человека с возрастом меняется в сторону опускания гортани –– отдаления надгортанника от мягкого неба [64]. У 32-недельного плода надгортанник находится на уровне хоан. У годовалого ребенка он касается корня языка, а иногда находится и выше. С возрастом гортань опускается, благодаря чему создаются благоприятные условия для модуляции голоса и последующего формирования речи. У взрослого человека функциональная связь мягкого неба с гортанью –– это рефлекторная связь. Когда язычок мягкого неба, имеющийся только у человека, соприкасается с задней стенкой, возникают импульсы, рефлекторно вызывающие перестройку голосовых складок и изменение уровня стояния гортани. Считается, что язычок мягкого неба является пусковой зоной для возникновения рефлекторной регуляции актов дыхания, глотания и фонации [2].

постепенно она увеличивается до 5,5 мм к концу первого года. В течение детства она доходит до 6–8 мм без различий между мальчиками и девочками, а в пубертатный период длина составляет приблизительно 12–15 мм. Ширина голосовой щели в покое после 1-го года жизни составляет 3,0 мм, а при максимальном расширении –– 6,0 мм. В пубертатный период эти два размера составляют 5,0 и 12,0 мм соответственно [71]. С увеличением длины голосовых складок увеличивается мышечная стабильность и развивается корковый контроль. Особенности развития мышц гортани, более позднее оформление голосовой мышцы обусловливают фальцетный механизм голосообразования в первые 10 лет жизни ребенка, когда голосовой складкой управляет в основном перстнещитовидная мышца. Разницы в устройстве голосового аппарата у мальчиков и девочек в этом возрасте не отмечается.

последовательного становления, перестройки и угасания всех систем организма, в том числе и голосового аппарата. К.В. Судаков (1987), называя процесс возрастным системогенезом, разделяет его на три основных периода [60]:

становление функциональной системы в онтогенезе, происходящее до половозрелого возраста;

зрелое состояние;

угасание и деструкция функциональной системы при старении В отличие от К.В. Судакова, A.E. Aronson (1990) рассматривает следующие периоды развития голоса у детей: пренатальный (до момента рождения), младенчество (от рождения до 2 лет), ранний детский возраст (2– 5 лет), средний детский возраст (5–9 лет), позднее детство (от 9 лет до начала пубертатного периода), ранний взрослый период, или пубертат (обычно 12– 15 лет), средний взрослый период (15–18 лет) и окончательное взросление (19–21 год) [66].

Ю.Е. Степанова (2005) разделяет детей по возрастам на пять групп: 1) до 7 лет; 2) 8–10 лет; 3) предмутационный период (11–12 лет); 4) период мутации (13–14 лет); 5) постмутационный период (15–16 лет) [57].

Л.Б. Дмитриев и соавт. (1990) выделяют четыре периода в развитии голоса у детей: дошкольный (до 7 лет), домутационный (7–13 лет), мутационный (13–15 лет) и постмутационный (15–17 лет) [30].

Ряд зарубежных авторов особое внимание уделяет становлению голоса у детей до года, изучая голос детей начиная с периода новорожденности.

Используют такие объективные показатели как изменение диапазона (физиологического, фонационного); частота основного тона (ЧОТ); время максимальной фонации (ВМФ); скорость воздушного потока [67, 76]. Изучая голос грудных детей, Starl (1978) выделил следующие возрастные периоды [65]:

I –– 0–8 нед –– рефлекторная вокализация;

II –– 8–12 нед –– стадия воркования;

III –– 16–30 нед –– стадия вокальной игры.

Большое влияние на формирование голосового аппарата, особенно в период мутации, оказывают половые гормоны [80]. Это влияние и обеспечивает, вероятно, неравномерный рост голосового аппарата. В гортани под влиянием особого трофического действия гонад отмечаются морфологические изменения не только её скелета, но также и мускулатуры, слизистой оболочки, кровоснабжения и иннервации. В предмутационный и мутационный периодах происходит выброс в кровь половых гормонов: у мальчиков тестостерона (максимальный уровень его достигает 4,5– 5,21 ммоль/л), у девочек –– фоллитропина до максимального уровня 3,26– 4,85 ммоль/л. Под влиянием гормонов на основе морфологических изменений происходят и заметные изменения: голос мальчиков понижается на одну октаву, девочек –– приблизительно на одну терцию. Н.Д. Орлова (1966) в своей классификации в большей степени конкретизирует понятие «домутационного периода» (12–13 лет), который является важным подготовительным этапом перед мутацией голоса, когда оформляется нервно-мышечная система голосового аппарата и начинается более интенсивный рост гортани [43]. В этот период появляются первые признаки приближающейся мутации: отмечается сужение диапазона голоса, утрачиваются высокие ноты, появляется быстрая утомляемость. Голос становится жестче, напряженнее. При ларингоскопии можно наблюдать повышенную инъецированность сосудов, скопление слизи на голосовых складках.

Мутационный период развития голоса или период мутации (от лат.

mutatio –– изменение, перемена) подразумевает в своей основе принципиальные изменения физического и эмоционального статуса, которые происходят под влиянием возрастной эндокринной перестройки [70, 72].

Спокойно протекающая мутация –– физиологический процесс, который не требует никакой терапии, кроме охранительного голосового режима.

По мнению A.Е. Aronson (2009), мутации голоса способствуют следующие физиологические процессы [65]:

значительное увеличение жизненной емкости легких, развивающееся вторично с увеличением размера и длины грудной мускулатуры;

увеличение длины и ширины шеи;

опущение гортани, за счет чего увеличивается длина и ширина глотки и, соответственно, резонаторной системы.

Основные отличия роста гортани во время мутации в зависимости от пола –– его интенсивность и направление. Рост гортани у мальчиков проходит как в продольном, так и поперечном направлениях. Увеличиваются в размерах все хрящи, однако наиболее заметным является рост щитовидного хряща с образованием на передней поверхности шеи «адамова яблока». В процессе роста голосовые складки у мальчиков удлиняются приблизительно на 10 мм и достигают 20–25 мм, что соответствует их 1,5-кратному увеличению. Мутационная перестройка у девочек наступает обычно на год раньше, чем у мальчиков, с появлением первых менструаций. При этом рост гортани происходит гораздо медленнее и осуществляется за счет щитовидного, перстневидного и черпаловидного хрящей. Женская гортань более низкая, углы ее более округлены. В процессе роста голосовые складки у девочек удлиняются примерно на 4 мм, достигая размеров 15–17 мм, что соответствует их увеличению на одну треть [89].

Изменения голоса в пубертатном периоде в зависимости от пола также имеют существенные отличия. По истечении периода мутации высота голоса у мальчиков понижается приблизительно на октаву, у девочек –– только на 3–4 полутона [96]. Меняется и механизм голосообразования: на смену фальцетному, характеризующемуся натяжением и смыканием краев голосовых складок и головным резонированием, формируется новый способ голосообразования, при котором фонация осуществляется всей массой голосовых складок. Данный процесс наиболее заметен у мальчиков, проявляясь снижением основной частоты до 100 Гц [85, 90].

мутационного периода как у мальчиков, так и у девочек индивидуален.

Процесс мутации может сопровождаться изменениями общего состояния:

наблюдаются повышенная нервная возбудимость, функциональная лабильность нервной системы, быстрая психическая и физическая утомляемость [91, 94, 99].

Н.Д. Орлова (I966) указывает, что «между возрастными периодами нет точных границ, мы не можем эти границы определить одинаково для каждого ребенка. Поэтому и требуется тщательное, постоянное наблюдение за изменениями в голосе детей, особенно, после 10 лет, когда постепенно начинают выявляться возрастные изменения, отражающиеся на качестве голоса»[43].

В классической анатомии гортани есть утверждение, что возвратный гортанный нерв отвечает за двигательную иннервацию собственных мышц гортани (за исключением крикотиреоидной мышцы) и чувствительную иннервацию над- и подскладочного пространств [26, 27, 28]. Это традиционное представление об иннервации гортани эволюционировало в более современную модель в результате проведенных исследований с использованием микроскопии срезов, специальной техники прокрашивания нервов и внимательного изучения анатомических взаимоотношений нервов во время операций на щитовидной железе. Эти изыскания выявили взаимосвязь между четырьмя нервами, иннервирующими гортань. Теперь кажется не столь явным представление о раздельном влиянии на верхний и нижний уровни иннервации в самой голосовой щели и подскладковом пространстве. У верхних и нижних гортанных нервов имеется значительно больше соединений, чем в хорошо известном анастомозе Галена. Таким образом, гортань иннервируется комплексом взаимосвязанных между собой сплетений с большим разнообразием двигательных и чувствительных волокон, происходящих из двух верхних и двух нижних гортанных нервов.

Наличие этих многочисленных анастомозов между возвратным гортанным нервом и верхним гортанным нервом, также как и левой и правой сторонами, помогло расширить современное представление о функциональной активности гортани [76].

Понимание физиологии гортани, периодов становления голоса, ее нейроанатомии крайне важно в диагностике и лечении патологических состояний, сопровождающихся дисфонией [14,16, 77, 78].

Начиная с 1980-х годов появилось большое количество работ, посвященных различным методам диагностики голосовой функции у взрослых и детей [29, 31, 33, 34, 38]. На сегодняшний день золотой стандарт диагностики ––диагностическая эндоскопия гортани. Однако большинство авторов сходятся во мнении, что только одна лишь диагностическая эндоскопия гортани не дает полного представления о состоянии голосового аппарата [93, 95, 100].

1.2. Субъективные методы исследования голосовой функции у детей Методы оценки голосовой функции принято подразделять на субъективные и объективные. В настоящее время среди субъективных методов исследования наиболее известны шкалы N. Yanagihara и GRBAS [12, 17, 108].

Шкала N. Yanagihara оценивает только один симптом –– выраженность дисфонии, т.е. расстройство звучности голоса. Автором предложено оценивать голос в баллах от 0 до 5, где 0 баллов –– нормальный голос, 1 балл –– глухой голос, 2 балла –– легкая охриплость, 3 балла –– охриплость средней степени выраженности, 4 балла –– афония. Шкала N. Yanagihara нашла широкое применение в фониатрии [68, 101].

В соответствии со шкалой GRBAS качество голоса определяют по пяти параметрам, оцениваемым в баллах (от 0 до 5): выраженность охриплости, грубость голоса, нарушение дыхания, слабость и напряжение голоса. Шкала GRBAS наиболее удобна и точна, так как имеет несколько параметров и оценочных категорий [103]. Данная шкала нашла свое широкое применение в практике фониатров [92]. GRBAS применяют в детской практике при обследовании детей, страдающих узелками голосовых складок, парезом гортани, отечным ларингитом. Однако необходимо отметить, что данные методики не дают полной и точной оценки голоса. Они зависят от личностных характеристик испытуемого, и результаты могут варьировать в широком диапазоне [84, 86].

Один из недостатков субъективных методов оценки голосовой функции –– возможность отсутствия контакта и взаимопонимания между врачом и пациентом. Особенно это актуально для педиатрической практики.

Дети младшего возраста с большим трудом фиксируют свое внимание на процедуре, стесняются и замыкаются в себе; все это может повлечь за собою искажение результатов. Кроме того, человеческое ухо не всегда способно уловить все изменения голоса. Зачастую, родители даже и не подозревают о наличии возможного нарушения голоса у их ребенка. В связи с вышеизложенным наиболее актуальными становятся объективные методы оценки голосовой функции.

1.3. Развитие объективных неинвазивных методов исследования голосовой функции у детей 1.3.1. Эндоскопическое исследование Попытки создать метод медицинского исследования, позволяющий проводить осмотр гортани, предпринимались еще в начале XX в. Первый прототип эндоскопа был создан Bozzini в 1806 г. во Франкфурте, однако этим несовершенным прибором вряд ли можно было рассмотреть гортань.

Английский врач Babington (1829) сконструировал прибор для осмотра глотки с использованием углового зеркала. Возможно, ему и удавалось рассмотреть гортань, но никаких сообщений по этому поводу от него не поступало. В 1837 г. было опубликовано сообщение знаменитого шотландского хирурга Роберта Листона о том, что в нескольких случаях ему приходилось с помощью зеркала наблюдать патологические изменения в гортани [82].

Приоритет в открытии метода непрямой ларингоскопии посредством гортанного специального зеркала по общепризнанному мнению принадлежит Мануэлю Гарсиа младшему. Как вокальный педагог он очень интересовался проблемами физиологии человеческого голоса, что привело его к изобретению метода непрямой ларингоскопии в 1855 г. Turk и Chermak (1875) стали применять для этой процедуры искусственное освещение [76].

Однако зеркальная эндоскопия, широко используемая для оценки состояния гортани и на сегодняшний день, не может дать полную оценку процесса фонации.

На смену зеркальной непрямой ларингоскопии пришла оптоволоконная аппаратура. На сегодняшний день эндоскопическое исследование является рутинным методом диагностики заболеваний гортани, позволяя получить четкое представление о всех структурах гортани, визуализировать в режиме реального времени ее работу [5, 19, 25, 35]. Для осмотра гортани можно использовать жесткие эндоскопы с углами зрения 70, 90 и 120, а также гибкие торцевые эндоскопы различного диаметра. Применяют различные модификации эндоларингоскопии (с использованием гибкой или ригидной оптики), обсуждают достоинства и недостатки различных методик. Для повышения качества эндовидеоизображения была предложена методика «покадровой эндоскопии», позволяющая разнести по времени процесс получения и оценки видеоизображения [49]. Это позволило более широко использовать ригидную оптическую систему различных углов зрения и диаметров в диагностике патологии гортани, в том числе у детей грудного и раннего возраста.

Не позволяя изучить все особенности физиологии и патологии гортани, эндоскопия дополняется проведением стробоскопического исследования.

исследования быстрых периодических движений тел, применяемый в технике, открытый почти одновременно Plateau (1829) и Stampfer (1833) [107]. С помощью стробоскопии можно получить сведения о направлении вибрации и скольжении краев голосовых складок. Это движение наблюдается в виде двойного контура края голосовой складки (движения при открытии голосовой щели направлены в сторону голосовой щели, а при закрытии — в подскладковое пространство).

Необходимое условие для проведения данных исследований –– качественная и длительная фонация и спокойная реакция со стороны ребенка на проведение этих исследований [20, 22, 23]. В связи с этим детей раннего и младшего возраста, а также у детей с различными психическими отклонениями могут возникнуть трудности при проведении данных исследований.

Диагностическая эндоскопия гортани не дает полного представления о качестве голоса. Появилась необходимость в разработке методов, позволяющих объективно оценить именно качество голоса [45].

1.3.2. Акустический анализ голоса В 1969 г C. Siegert сконструировал и внедрил в фониатрическую практику воксфункциограф, позволяющий регистрировать интенсивность звукового давления и частоту основного тона голоса. В последствие данный метод получил название акустический анализ голоса. A. Rauhut и W. Seidner в 1979 г. разработали методику автоматизированного определения голосового поля [97]. В 1981 г. на Собрании Европейских Фониатров данный регистрируемые при ААГ, позволили, с одной стороны, исследователям более детально описывать голосовое поле в норме и при патологии, а с другой, –– дали возможность клиницистам осуществлять контроль за эффективностью проводимого лечения голосовых расстройств [74].

Поначалу полученные цифровые данные необходимо было самостоятельно обрабатывать и заносить в специальные сводные таблицы. Кроме того, испытуемому предлагалось пропевать предложенные ноты сначала как можно мягче и тише, затем как можно громче. Все это делало процесс записи фонетограмм крайне длительным и неудобным как для врача, так и для усовершенствованный акустический аппарат, поддерживаемый компьютером [88]. После проведения сравнения с ранее разработанными аппаратами A. Rauhut и W. Seidner, было установлено, что полученные данные совпадают на 96%. [87]. Резкий переход к компьютеризованным аппаратам ААГ хорошо прослеживается в литературных источниках. После ряда публикаций по старой системе записи фонетограмм, появилось множество данных по использованию компьютерной цифровой обработки [41, 84, 85, 93, 99].

Это дало ряд преимуществ в обработке полученных данных. В частности, стало возможным получить «среднюю фонетограмму» от нескольких испытуемых, что было необходимо для статистической обработки информации [73, 81]. Современный технический прогресс позволил довести до совершенства методики акустического анализа голоса. В компьютерные программы –– Multi-dimensional Voice Program, Evaluation Vocal Assistee, Computerized Speech Laboratory, Phonetogram» и др. Преимущество их состоит в том, что они позволяют провести мультипараметровый анализ голоса [73].

изображение звуков путем разложения их на составляющие –– обертоны. В литературе метод спектрального анализа голоса описывается в основном по отношению к взрослым профессиональным вокалистам [67, 98]. В отечественной литературе есть ряд работ, посвященных изучению особенностей акустических параметров голоса у здоровых поющих детей до мутации, а также в период мутации с учётом возраста и пола [63]. Особое внимание уделено применению ААГ при функциональной дисфонии, а также исследованию голоса у здоровых детей в период мутации [61].

Однако необходимо отметить, что все вышеупомянутые авторы в своих работах не уделяют должного внимания акустическим параметрам голоса у здоровых не занимающихся вокалом детей в различные периоды становления голоса.

По данным литературы, при проведении акустического анализа голоса в основном описывают стандартные параметры, такие как ЧОТ (Fo), ВМФ, пертурбация по частоте и ряд других показателей. Однако на сегодняшний день существует ряд различных программ и их модификаций, позволяющих получить более широкое представление о характеристиках голоса [72, 73].

Ряд работ зарубежных авторов отдельно посвящен вопросам техники проведения записи голоса и ее влиянию на результаты исследования [86, 90].

Большинство специалистов сходятся во мнении, что высокое качество голосового сигнала –– важный фактор для обеспечения правильной интерпретации полученных данных и, следовательно, оценки голоса.

Качество записи голоса и последующий его анализ зависят от разных факторов. Было установлено, что на амплитуду и высоту влияют тип микрофона и его размещение. Погрешности, возникающие при несоблюдении техники записи голоса, могут привести к неправильной трактовке полученных данных.

Зачастую при сравнении двух последовательных записей голоса одного пациента возможны отклонения показателей. Перед компьютерной обработкой показателей необходимо вырезать участок, который и будет анализироваться. Согласно исследованиям Titze (1995), акустический анализ необходимо применять только к периодическим волнам, и это зависит от того участка записи, который будет выбран [66]. Таким образом, было установлено, что выбор наиболее стабильного участка записи голоса обеспечивает качественную и объективную диагностику. В настоящее время, большинство исследователей считают, что максимально нестабильные звуковые волны регистрируются в начале и конце записи вследствие изменения аэродинамических и нейромышечных параметров, возникающих в начале и конце фонации. Это приводит к искажению показателей амплитуды и частоты благодаря быстро меняющейся частоте основного тона.

Неправильная трактовка полученных результатов может привести к гипоили гипердиагностике и повлиять на тактику ведения пациента. С учетом этого рекомендовано брать средний участок записи для последующего его анализа.

1.3.3. Электроглоттографическое исследование Другой объективный неинвазивный метод диагностики голосовой функции –– электроглоттография (ЭГГ). Данный метод был предложен Smith (1954) и Fabre (1957) [32]. В 1960 г. Abberton изобрел прибор, назвав его распространения и в последующем был назван электроглоттографом, тем самым более точно отображая суть применяемого метода [82]. ЭГГ –– это метод оценки функции голосовых складок во время фонации. Ткани человека –– хороший проводник электричества. Низкий электрический ток проходит между голосовыми складками через пару поверхностных электродов, расположенных по обе стороны щитовидного хряща. По мере открытия и закрытия голосовых складок происходят изменения в электрическом импедансе. Сопротивление повышается, когда голосовая щель открывается, и падает при ее закрытии. Эти изменения в электрическом сопротивлении отображаются на графике в форме волны гортанного цикла.

Как известно, ЭГГ не только позволяет определять индивидуальную вибрацию голосовых складок, но может также использоваться для точной регистрации основной частоты разговорной речи. Была разработана компьютерная программа, в которой этот параметр может вычисляться из 2000 электроглоттографических циклов. Исследование проводилось во время чтения вслух отрывка текста («Северный Ветер и Солнце»), взятого из базы данных Международной Фонетической Ассоциации (1964), который был корректно переведен на датский язык. Среднее значение измерялось в герцах.

Тональный диапазон разговорной речи может определяться как стандартное отклонение в полутонах, поэтому сигналы были разделены на полутональные промежутки от 60 до 684 Гц [104].

Разработанное электроглоттографическое программное обеспечение было представлено в работе Kitzing (1987) и использовано для анализа основной частот разговорной речи [83]. Roubeau с соавт. (1987) впервые использовали электроглоттографию для анализа основной частоты разговорной речи у неврологических больных [106]. Разница основной частоты при симультанном анализе гистограмм была проанализирована Fourchin и Abberton (1971) с позиции фонетики и Kitzing (1979) с позиции фониатрии [87].

Анализ методов измерения основной частоты показал, что даже 10– 15 лет назад также применяли методы оценки электроглоттографии вручную для научных исследований [109]. Точный частотный анализ, который осуществлялся при помощи компьютера, был впервые выполнен Askenfelt в 1980 г. Суть метода и продолжительность самого исследования также обсуждались в работах Karnell (1991) [98]. При помощи регистрации нервных импульсов возникает возможность определения взаимосвязи между ЧОТ и кровотоком в головном мозге [88]. Исходя из результатов проведенных исследований возможно будет достичь лучшего понимания механизма центрального контроля голоса.

Электроглоттографическая волна, также известная как Lx (гортанное возбуждения) сигнал, показывает длительность, координацию голосовых складок относительно гортанного цикла (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Схематичное изображение Lx-волны в зависимости от фаз вибрационного цикла (Estella P.-M. Ma. Handbook of Voice Assessments) На сигнал не влияют окружающие шумы или работа всех мышц гортани в целом. Верхняя точка волны указывает на замкнутый этап вибрационного цикла, где есть максимальный контакт голосовых складок и, следовательно, максимальное проведение тока. «Провал» показывает открытую фазу цикла и минимальную проводимость тока. Тем не менее, ориентация Lx-сигнала является несколько условной. Некоторые производители используют перевернутые, зеркальные, Lx-сигналы [110].

Информация о вибрации голосовых складок может быть соотнесена с Lx циклом. Lx волна имеет следующие основные характеристики:

крутой передний фронт, который соответствует закрытию голосовых складок;

максимальный пик, что соответствует максимальному закрытию голосовых складок;

задний фронт, который соответствует открытию голосовых складок;

«провал» –– фаза открытия голосовых складок.

Данный метод имеет свои ограничения. Например, изменения в жировой ткани шеи, сокращение внешних мышц, сужение и расширение сосудов, размещение электродов –– все это может привести к ошибкам в измерении. Было установлено, что использование высоких частот, фильтрация исходного сигнала ЭГГ или двухканальная ЭГГ могут уменьшить некоторые ошибки в измерении.

Большой вклад в развитие ЭГГ внес американский ученый J.B. Baken.

В его работах не только подробно описаны все электроглоттографические приборы, но также дана их сравнительная характеристика [87]. ЭГГ может быть интерпретирована в зависимости от оценки геометрической формы волны ЭГГ. Так, в 1992 г. Baken описал взаимосвязь формы Lx-волны с ее количественными характеристиками. Такие параметры как длительность гортанного цикла (связанная с формой волны, по которой судят о частотных характеристиках), фазы открытия и закрытия голосовых складок, коэффициент закрытия (соотношение между двумя фазами) рассчитывают с использованием цифровых методов обработки сигналов. Эти данные дали врачам информацию о степени дисфонии и качестве голосовых регистров. В дополнение к Lx-сигналу в анализе ЭГГ отображается также речевой (Sp) сигнал с рядом дополнительных параметров –– амплитуда, спектрограммы.

Коэффициент закрытия (Qх), также описанный как коэффициент контакта (CQ), расчитывается из Lx-сигнала и представляет собой долю времени, в течение которого голосовая щель считается закрытой. Форма и длина различных фаз может изменяться с изменениями качества голоса [65].

Нормальная волна, регистрируемая в удобной для испытуемого тональности, имеет крутой подъем (передний фронт), выраженное «колено» (особенно у мужчин), плавно опускающийся задний фронт и открытую фазу –– «провал».Девиантные формы волны (как при охриплости) характеризуются небольшими коленом, пиками, более симметричными, чем при нормальном голосе.

Данные ЭГГ также характеризуются с точки зрения фазы контакта, во время которой происходит соприкосновение двух голосовых складок. Она отображает увеличивающуюся или уменьшающуюся степень контакта складок. Некоторые качественные характеристики были разработаны на основе этих данных. Коэффициент контакта –– это соотношение фазы контакта к основному периоду колебания. Он косвенно отображает степень смыкания голосовых складок и в норме составляет от 0,4 до 0,6 как для женщин, так и для мужчин. Индекс контакта, равный разнице между увеличивающейся и уменьшающейся фазами контакта, поделенной на суммарную длительность контакта голосовых складок, характеризует симметричность смыкания голосовых складок. В модальном регистре индекс варьирует от 0,4 до 0,6 вне зависимости от пола [65].

В настоящее время спорным остается вопрос, какие же параметры ЭГГ брать за основные для оценки функции голоса. Ряд авторов придерживается мнения, что единственными объективными параметрами являются, параметры фазы закрытия [71, 81, 100.]. Авторы утверждают, что ввиду физических особенностей данного метода исследования наибольшей достоверностью обладают те параметры, которые были получены во время смыкания голосовых складок. В то же время, Baken в своих работах утверждает, что при необходимости можно использовать параметры, характеризующие не только фазу закрытия, но и фазу открытия. По его мнению, это дает более полное представление об электрофизиологических процессах, протекающих в гортани. Он также утверждает, что числовые характеристики Lx-волны являются универсальным источником для получения такого важного параметра как частота основного тона [87].

В отечественной литературе в настоящее время незначительное количество работ посвящено ЭГГ. Нами не найдено нормативных значений ЭГГ в детском возрасте, хотя частично эти вопросы затрагиваются в работе Т.В. Лепехиной (1993 ) [39]. Автор подчеркивает, что полученные результаты зависят от приборов, используемых в работе. Однако в работе представлена только часть описываемых параметров. Отсутствуют данные о ЧОТ, параметрах изменения по частоте и амплитуде и ряде других показателей.

Понимание физиологии гортани, периодов становления голоса, ее нейроанатомии крайне важно в диагностике и лечении патологических состояний, сопровождающихся дисфонией.

Начиная с 1980-х годов появилось большое количество работ, посвященных различным методам диагностики голосовой функции у взрослых и детей. На сегодняшний день золотой стандарт диагностики –– диагностическая эндоскопия гортани. Однако большинство авторов сходятся во мнении, что только одна лишь диагностическая эндоскопия гортани не дает полного представления о состоянии голосового аппарата. В связи с этим наиболее актуальными становятся объективные методы оценки голосовой функции.

В отечественной литературе в настоящее время незначительное количество работ посвящено ЭГГ. В отечественной литературе отсутствуют электроглоттографического исследования. В ряде работ подробно описаны такие объективные методы исследования как акустический анализ голоса, особенно у поющих детей или в период мутации, однако нормативные показатели ЭГГ во всех периодах становления голоса до сих пор являются предметом изысканий Все вышеизложенное и определило интерес к данной проблеме.

Определение нормативных показателей ААГ и ЭГГ, активное их использование в практике различных специалистов обеспечит более качественный уровень диагностики и лечения дисфонии различного генеза у детей.

Глава 2. Материалы и методы исследования 2.1. Общая характеристика пациентов В исследование вошли 473 ребенка в возрасте 4–18 лет. Следует отметить, что в данную работу не были включены дети до 4-х лет, что связано с техническими сложностями, возникающими при проведении диагностических исследований. Дети более младшего возраста не могут адекватно реагировать на процедуру исследования, правильно выполнять просьбы врача. Также учитывались анатомические особенности пациентов, поскольку как проведение ЭГГ было затруднено с точки зрения правильного наложения электродов из-за небольшого размера передней поверхности шеи.

Все это, в свою очередь, могло повлиять на достоверность полученных результатов.

Для определения нормативных показателей ЭГГ и ААГ обследованы 394 здоровых ребенка (I группа). Для определения эффективности методов ЭГГ и ААГ при оценке качества проводимого лечения обследованы 79 детей с жалобами на дисфонию (II группа). Критериями включения детей в I группу работы явились:

возраст старше 4-х лет;

отсутствие жалоб на дисфонию отсутствие заболеваний со стороны уха, горла, носа;

соматически здоровый ребенок (первая группа здоровья).

Все дети I группы были разделены на возрастные подгруппы в соответствии с возрастной периодизацией E. Aronson (1990) (табл. 2.1) [66].

Распределение обследованных здоровых детей на группы по возрасту и Возрастная Возрастной Средний Распределение по полу Перед осмотром каждого ребенка проводили субъективную оценку голоса, обращали внимание на пять основных характеристик нормального голоса (Вильсон Д.К., 1990) [14]:

отсутствие охриплости, огрубелости, придыхания;

громкость;

соответствие голоса возрасту, полу и физическим параметрам ребенка;

баланс ротового и носового резонанса (отсутствие гнусавости);

правильность произнесения слов (главным образом, интонация и ударение, отсутствие грубых нарушений речи).

Непосредственно перед процедурой проводили беседы с родителями, им подробно разъясняли ход проводимого исследования, и только после получения их согласия врач приступал к общению непосредственно с ребенком.

Дети были разделены на две группы.

I группа (394 ребенка) –– практически здоровые мальчики и девочки, не имеющие изменений или отклонений от нормального голоса. Ни у кого из обследованных не было жалоб на стойкое нарушение голосовой функции. В анамнезе этих детей также не было выявлено заболеваний голосового аппарата. Обращалось внимание на отсутствие у них клинических проявлений каких-либо неврологических и соматических заболеваний.

II группа –– 79 детей и подростков в возрасте 4–18 лет, находящихся на лечении в стационаре или обратившихся амбулаторно для проведения диагностической эндоскопии по поводу различных заболеваний гортани, а также пациенты, у которых патология гортани была выявлена при проведении планового диагностического осмотра ЛОР-органов. В данную группу вошло 40 (51%) мальчиков и 39 (49%) девочек (табл. 2.2).

Частота встречаемости патологии гортани во II группе Возраст- Возраст- Сред- Распреде- Нозологические формы заболеваний группа группа группа группа группа патология:

– узелки голосовых складок –– у 32 (41%) пациентов;

– острый ларингит –– у 18 (23%) пациентов;

– хронический ларингит –– у 16 (21%) пациентов;

– ушиб горла –– у 11 (14%) пациентов;

– гипотонусная дисфония –– у 2 (5%) пациентов.

Таким образом, на первом месте по заболеваемости у детей были узелки голосовых складок, далее –– острый и хронический ларингит. В распределении по возрастным подгруппам обращает на себя внимание повышение частоты встречаемости узелков голосовых складок у детей в возрасте 4–9 лет. Это, по-видимому, связано с посещением детьми детских садов и школ, что, в свою очередь, ведет к повышению нагрузки на голосовой аппарат ребенка. В анамнезе эти дети были часто болеющими, среди них в основном были лидеры коллективов, активные и любящие петь и кричать.

Причиной острого ларингита была вирусная инфекция. Причинами хронического ларингита, как и нодозных образований, чаще были предшествующие острые ларингиты, а также простудные заболевания в анамнезе детей.

2.2. Методы исследования Используемые нами в работе методы исследования подразделены на:

оториноларинголога);

эндовидеоларингостробоскопия, ААГ и ЭГГ).

2.2.1. Анамнестический метод исследования При сборе анамнеза уделяли внимание неблагоприятному течению беременности у матери (токсикозы первой и второй половины, гипотония, анемия, угроза прерывания беременности, наличие резус-конфликта, применение медикаментов, заболевания и др.) и родов (продолжительность, применения пособий, осложнения и др.). Оценивали особенности психомоторного и физического развития ребенка в раннем возрасте, перенесенные заболевания (инфекционные, болезни легких и ЛОР-органов), учитывали наличие сопутствующих заболеваний других органов и систем.

Тщательно собирали семейный анамнез, в частности, количество детей в семье. Просили родителей описать поведение ребенка дома, в школе или детском саду. Особое внимание обращали на наличие (отсутствие) в анамнезе различных (единичных, кратковременных) эпизодов нарушения голосообразования, ложных крупов, аллергических заболеваний. Оценивали заболеваемость простудными заболеваниями. Обращали внимание на давность заболевания у ребенка, наличие причин, с которыми пациент или родители связывали возникновение клинических проявлений, а также симптомов, характерных для заболевания, на фоне которого они появились.

2.2.2. Инструментальный осмотр ЛОР-органов При передней риноскопии оценивали расположение перегородки носа, состояние общих носовых ходов, выявляли аномалии строения носовых раковин, определяли характер носового секрета, количество и его локализация, состояние носового клапана. Одновременно при передней риноскопии оценивали состояние слизистой оболочки носовых раковин.

Орофарингоскопия позволяла оценить состояние слизистой оболочки полости рта, десен, наличие кариозных процессов зубов. Стекание патологического отделяемого по задней стенке глотки расценивали как косвенный признак аденоидита.

Отоскопию проводили при помощи диагностического отоскопа, а также с использованием отоэндоскопа фирмы «Karl Storz» с углом зрения 0.

При отоскопическом исследовании обращали внимание на цвет барабанной перепонки, выраженность ее контуров.

Исследование слуха проводили при необходимости в аудиологическом кабинете на базе отделения отоларингологии Морозовской ДГКБ. Тональную пороговую аудиометрию проводили на аудиометре Interacoustics Clinical Audiometr AC40. Акустическую импедансометрию (АИ) (тимпанометрию и измерение порога акустического рефлекса) проводили при помощи акустического импедансометра Interacoustics Impedance Audiometr At235h (Дания), использовали зондирующий сигнал с частотой 220 Гц. При проведении тимпанометрии измерение давления в наружном слуховом проходе проводили от –600 до +300 daРа, скорость измерения давления min — 50 daPa/s, а для акустической рефлексометрии предъявляли стимулы с частотами 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8 кГц и интенсивностью до 115 дБ. Для интерпретации полученных результатов использовали классификацию показаниям данное обследование было проведено 12 детям.

2.2.3. Оптическая эндоскопия гортани Данное исследование проводили в положении сидя с помощью жесткой оптики фирмы «Karl Storz» (Германия) с диаметром оптической трубки 4 мм (углы зрения –– 70). При необходимости использовали фиброларингоскоп оптической трубки 2,4 мм.

Непосредственно перед манипуляцией ребенку в доступной форме психологическая подготовка позволяла максимально уменьшить страх перед исследованием и избежать негативных реакций со стороны ребенка. Заранее весь ход процедуры описывали родителям и после получения согласия приступали к самой процедуре. Анемизацию и местную анестезию слизистой оболочки полости носа проводили путем распыления раствора адреналина в концентрации 1:100 000 и 2% раствора лидокаина. При повышенном глоточном рефлексе проводили дополнительную анестезию задней стенки глотки.

Фиброринофаринголарингоскоп вводили по нижнему носовому ходу через анатомически более широкую половину носа и продвигали его к устьям слуховых труб. Затем с помощью рычага объектива изменяли угол отклонения дистального конца эндоскопа и медленно продвигали его в гортаноглотку до уровня, оптимального для осмотра гортани. При проведении эндоскопии с помощью жесткой оптики ребенка просили открыть рот, поверхностно и часто дышать. Зафиксировав язык, проводили эндоскоп в ротовую полость, не касаясь никаких структур для избежания рвотного рефлекса.

Оценивали цвет слизистой оболочки гортаноглотки и всех отделов гортани, осматривали валекулы. Обращали внимание на форму и подвижность надгортанника, симметричность и подвижность голосовых складок, их тонус, состояние свободного края голосовых складок, наличие на них нодозных образований. Оценивали форму голосовой щели, состояние вестибулярных складок и их участие в фонации.

2.2.4. Акустический анализ голоса В настоящем исследовании акустический анализ голоса проводили с использованием программы lingWAVES Voice Diagnostic Center (VDC) Set, Forchheim Germany. В доступной нам отечественной и зарубежной литературе данных по параметрам этой программы не получено. Данное программное обеспечение позволяет исследовать профиль речевого и певческого голоса, производить спектрографию и частотный анализ голоса в реальном времени. Голос записывали при помощи прилагаемого к анализатору измерителя шума Sound Level Meter («ATMOS», Германия), имеющего встроенный микрофон и позволяющего регистрировать уровень шумовых эффектов в помещении. Оптимальным режимом для записи голоса считался уровень шума не более 40 дБ.

Для успешного проведения исследования испытуемому заранее объясняли ход процедуры. При беседе с ребенком и его родителями очень важно подчеркнуть, что это неинвазивный метод, необходимый для диагностики и контроля лечения заболевания. Следует попросить соблюдать тишину, отключить все посторонние источники звука. Особенные трудности возникают при работе с детьми младшего возраста. Заранее желательно наладить контакт между ребенком и врачом, описать ход процедуры в игровой форме (рис. 2.1).

Если в кабинете присутствовали родители, сначала ААГ проводили им, а затем уже ребенку. Микрофон располагали на расстоянии 30 см от испытуемого, после чего просили, чтобы он «потянул» на выдохе букву «а» в течение 5 с без прерывания в удобной для него тональности, не напрягая голосовой аппарат.

Рис. 2.1. Техника проведения акустического анализа голоса Затем просили произвести аналогичные действия, но с буквой «и». При этом автоматически регистрировалась кривая с определением ЧОТ (рис 2.2).

В конце исследования пациенту предлагалось прочитать небольшой текст сначала удобным, комфортным для него голосом с обычной интенсивностью, затем тихим голосом, но не шепотом, а потом громким голосом, но не крича.

Если ребенок еще не мог прочитать текст, в таком случае его просили продекларировать любое стихотворение.

Рис. 2.2. Регистрация голосовой волны ААГ Компьютерная программа автоматически определяла следующие акустические параметры голоса ребенка:

– Fmax –– максимальная частота голоса (в Гц);

– Fmin –– минимальная частота голоса (в Гц);

– Fdelta –– разница между максимальной и минимальной частотой тона, или частотный диапазон (в Гц);

– SPLmax –– максимальная сила голоса (в дБ);

– SPLmin –– минимальная сила голоса (в дБ);

– SPLdelta –– разница между максимальной и минимальной силой голоса, или динамический диапазон.

Для трактовки данных ААГ следует понимать физический смысл параметров данного метода исследования.

Частота вибрации голосовых складок измеряется как число вибраций в секунду. Время, в течение которого происходит один вибрационный цикл голосовых складок, называется периодом. Таким образом, частота вибрации –– это число периодов в секунду и измеряется в герцах.

Человеческая речь в основном варьирует в переделах 100–10 000 Гц. Частота воспринимается человеческим ухом как высота голоса и зависит от возраста пола. Таким образом, чем выше частота, тем выше голос, и наоборот (рис. 2.3).

Рис 2.3. Схематичное изображение вибрационного цикла параметры в объективной и неинвазивной диагностике голосовых расстройств следующие.

Частота (jitter ) –– мера, характеризующая вариабельность по частоте, показывающая незначительные непроизвольные изменения в частоте смежных вибрационных циклов голосовых складок. По-сути, это мера частотной вариабельности по отношению с частотой основного тона.

Амплитуда (shimmer) –– мера, характеризующая изменения, вариабельность амплитуды голосовых нот. Часто в литературе она обозначается как амплитудная пертрубация. Таким образом, это показатель, описывающий интенсивность смежных вибрационных циклов.

Соотношение сигнал/шум (НNR). Звук, образующийся во время колебаний голосовых складок, –– это совокупность периодических (регулярных и повторяющихся) и апериодических (иррегулярных и неповторяющихся) звуковых волн. Последние являются случайным шумом, возникающим вследствие несимметричного закрытия голосовых складок.

Шум ухудшает чистоту звука, и при высокой степени его выраженности диагностируется охриплость. Соотношение периодических и апериодических волн выражается в соотношении сигнал/шум (рис. 2.4).

Частота основного тона (SF0, Гц): вибрационный период/с.

Частотный диапазон (Fdelta) –– разница между Fmax и Fmin, выражающаяся в Гц.

Рис. 2.4. Схематичное изображение параметров ААГ Наряду с показателями вариабельности по частоте и амплитуде мы оценивали следующие акустические параметры дисфонии.

Коэффициент соотношения сигнал/шум (signal-to-noise-ratios) –– это мера, характеризующая количество апериодичных колебаний голосовых складок.

Нерегулярность (Irregularity) –– количество апериодичных колебаний голосовых складок в единицу времени.

Шум (Noise) –– характеризует степень охриплости, возникающей при неполном смыкании голосовых складок.

выраженности дисфонии.

Следует отметить, что в настоящее время в отечественной литературе отсутствует точный аналоговый перевод данных показателей. В связи с этим мы использовали английский вариант с четкой расшифровкой их значения.

результаты сравнивали со средними («нормативными») значениями ВМФ, определенными Д.К. Вильсон в зависимости от возраста и пола ребенка (табл. 2.3).

Значения ВМФ в зависимости от возраста и пола (Wilson D.K.,1990) 2.3.5 Электроглоттография Данное исследование дает представление об электрофизических процессах, возникающих в голосовых складках во время их контакта, в режиме реального времени. Основной принцип метода состоит в том, что электрическое сопротивление, возникающее в области шеи, систематично меняется в зависимости от степени смыкания голосовых складок. Так, полное их смыкание характеризуется снижением сопротивления и прямым током в голосовой щели. По мере открытия голосовой щели высокое сопротивление воздуха вызывает смену направления течения тока в голосовой щели и снижение вольтажа тока в тканях с повышением сопротивления. Процесс изменения импеданса голосовой щели и служит основой для регистрации сигнала контакта голосовых складок –– электроглоттографии. Как было отмечено, сигнал ЭГГ отображает изменения в области контакта голосовых складок как функцию времени (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схематическое изображение электроглоттографической волны (по вертикали) в зависимости от времени (по горизонтали) Понимание физических процессов, протекающих между двумя голосовыми складками, дает более глубокое представление и о результирующих числовых коэффициентах данного исследования. Полное закрытие голосовой щели приводит к снижению сопротивления тока до минимальных значений, при этом регистрируется максимальный коэффициент контакта (см. ниже). Сопротивление тока зависит от площади соприкасаемых поверхностей, в данном случае –– от площади голосовых складок. Чем больше площадь, тем меньше сопротивление; при уменьшении площади контакта возникает воздушная прослойка между голосовыми складками, которая увеличивает сопротивление и тем самым уменьшает коэффициент контакта. Таким образом, минимальное сопротивление соответствует полному закрытию щели; чем больше площадь –– тем выше коэффициент контакта, чем меньше площадь –– тем ниже коэффициент контакта.

Так, при гипертрофическом хроническом ларингите увеличивается площадь контакта, т.е. увеличивается коэффициент контакта. При узелках голосовых складок площадь контакта уменьшена, что ведет к некоторому снижению показателей коэффициента контакта. При ушибе гортани, парезе голосовых складок коэффициент контакта может быть ниже своего минимального значения. Это свидетельствует о том, что голосовые складки не смыкаются; при сниженных значениях коэффициента контакта можно предполагать наличие смыкания голосовых складок. Данное разделение весьма условно, однако некоторым образом дает представление о работе голосовых складок и степени их смыкания.

Необходимо отметить, что на сигнал ЭГГ влияет множество других факторов помимо самого главного –– воздуха в голосовой щели.

Работа мышц гортани, подвижность гортанного аппарата в целом, расширение и сокращение сосудов гортани –– все это увеличивает регистрируемое сопротивление. Повышенное количество жировой ткани также искажает процесс регистрации сигнала. Наличие мостиков слизи в голосовой щели может формировать основу для прямого течения тока между голосовыми складками, тем самым создавая эффект их смыкания.

Через электроды подается ток частотой 300 кГц и напряжением 0,5 В.

Изменения импеданса, возникающие в токе на пути от электрода до передней поверхности шеи, регистрируются в виде волн (Lx), описывая процессы, проходящие в голосовой щели. Lx-волна –– результат суммарных изменений импеданса токов на передней поверхности шеи и голосовой щели.

Исходя из вышеизложенного становится ясно, что ЭГГ информативна только в отношении одной фазы гортанного цикла –– фазы контакта голосовых складок. При этом данный метод не позволяет уточнить место контакта голосовых складок и определить именно момент смыкания или открытия голосовых складок. Таком образом, ЭГГ более целесообразно описывать с точки зрения фазы контакта (отражающей только увеличение и снижение импеданса) и фазы минимального контакта (т.е. отсутствие смыкания голосовых складок). Основываясь на таком разграничении, был разработан ряд следующих показателей ЭГГ.

Коэффициент контакта (CQ) –– время, в течение которого голосовая щель закрыта –– отношение длительности фазы контакта к основному периоду (т.е. гортанному циклу). У взрослых мужчин и женщин он составляет 0,4 и 0,6 соответственно и косвенно свидетельствует о силе приведения голосовых складками мышцами.

Коэффициент закрытия (QC) –– время (выражается в процентном соотношении), в течение которого голосовые складки колеблются совместно в фазе контакта.

Коэффициент открытия –– время (выражается в процентном соотношении), в течение которого голосовые складки колеблются отдельно друг от друга в фазе контакта.

Индекс контакта (IQ) –– разница между увеличивающейся и уменьшающейся длительностью контакта голосовых складок, поделенная на суммарную длительность фазы контакта. Данный параметр характеризует уровень симметричности смыкания голосовых складок и в идеале равен 0. У взрослых женщин и мужчин этот индекс варьирует в пределах 0,4–0,6.

Коэффициент открытой фазы( OQ) –– отношение времени, в течение которого голосовая щель открыта, ко всему вибрационному циклу.

Вышеперечисленные показатели регистрируются автоматически и являются производным Lx-волны. Эти данные в клинической практике дают представление о степени нарушения фонации, т.е. о степени дисфонии.

Помимо Lx-волны в ходе исследования регистрируется также речевая волна (Sp), при цифровой обработке которой получают ряд дополнительных параметров:

– ЭГГ пертурбация по частоте (коэффициент);

– ЭГГ Fo –– частота основного тона;

– ЭГГ пертурбация по амплитуде (коэффициент);

– ЭГГ GNE (glottal-to-noise extencio) –– электроглоттографический аналог акустического параметра соотношения сигнал/шум (signal-to-noiseratios);

– ЭГГ коэффициент апериодичности.

Данные параметры по своей физической основе –– полные аналоги таковых акустического анализа голоса. Однако, учитывая тот факт, что они являются производными из речевой волны, т.е. формируются косвенно, в результате получается коэффициент акустического параметра –– среднее отклонение, регистрируемое в двух смежных вибрационных циклах. Таким образом, цифровые значения ААГ и ЭГГ не имеют никакой взаимосвязи и являются независимыми количественными параметрами. Считается, что на регистрацию данных показателей влияет целый ряд дополнительных структур гортани, вследствие чего эти данные могут являться неточными.

Однако мы считаем, что благодаря автоматической фильтрации и компьютерной обработке данных, погрешности данного метода сведены к минимуму и являются объективными.

Электроглоттографию проводили при помощи аппарата Laryngograph EGG-A100. До начала проведения процедуры проводили беседу с родителями о целях данного исследования, поясняли отличия данного метода от ААГ, что и обусловливало целесообразность проведения данного метода.

Затем ход процедуры подробно объясняли ребенку.

Перед проведением исследования проводили обезжиривание электродов, а также обрабатывали переднюю поверхность шеи 0,9% физиологическим раствором. Поместив два электрода на шею в области щитовидного хряща, пациента просили произнести звук «а» в удобной для него тональности в течение трех секунд (рис. 2.6) Эту гласную обычно используют в связи с нейтральной вокальной конфигурацией голосового тракта. При необходимости могут быть использованы и другие гласные. На компьютере регистрировались Lx-волна, а также акустические параметры голоса.

Рис. 2.6. Расположение электродов на передней поверхности шеи Помимо количественных данных в ходе исследования специалист имеет возможность оценить качественные характеристики Lx-волны, поскольку как геометрическая форма отражает изменения, происходящие в голосовых складках.

Нормальная волна, регистрируемая в удобной для испытуемого тональности, имеет крутой подъем (передний фронт, фаза увеличения контакта), выраженное «колено», плавно опускающийся задний фронт (фаза снижения контакта) и открытую фазу –– «провал» (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Качественные изменения Lx-волны в зависимости от колебания голосовых складок Расширение пика волны возникает при увеличении силы приведения голосовых складок наряду с увеличением коэффициента контакта. Угловое смещение пика отражает увеличение степени контакта в сравнении с замедлением скорости смыкания голосовых складок, которое является следствием разных вибраторных фаз в передних и задних отделах голосовых складок. Наличие более выпуклого колена в фазах увеличения и снижения контакта связано с физиологической «выпуклостью» в области медиального края голосовых складок. И, наконец, изменение формы пика, по форме напоминающее треугольника, связано с увеличением амплитуды сигнала.

Девиантные формы волны, встречающиеся при различных нарушениях, характеризуются небольшими коленом, более симметричными пиками, уменьшением коэффициента контакта, наличием дополнительных зубцов (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Графическое изображение Lx-волны: А –– при нормальном голосе;

Б –– при охриплости Следует отметить, что в ходе проведения ЭГГ у пациентов с нарушением голоса возникают трудности при сравнении полученных данных с нормативной базой, поскольку как настоящее время в отечественной литературе таковая база данных не представлена.

2.4. Статистический анализ данных Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась на IBM PC совместимом компьютере с помощью программ STATISTICA (Data analysis software system, StatSoft, Inc. 2007) версии 8.0. При сравнении исследуемых групп достоверными считались различия, если полученное значение p для сравниваемого критерия было ниже критического уровня значимости =0,05. Все данные были оформлены в виде таблиц, в строках которых перечислялись объекты исследования, а в столбцах –– исследуемые признаки.

В исследование включены 473 ребенка в возрасте 4–18 лет.

Дети были разделены на две группы.

I группа (для определения нормативных показателей ЭГГ и ААГ) –– 394 ребенка, практически здоровые мальчики и девочки, не имеющие изменений или отклонений от нормального голоса. Ни у кого из обследованных не было жалоб на стойкое нарушение голосовой функции. В анамнезе этих детей также не было выявлено заболеваний голосового аппарата. Обращалось внимание на отсутствие у них клинических проявлений каких-либо неврологических и соматических заболеваний.

II группа (для определения эффективности методов ЭГГ и ААГ при оценке качества проводимого лечения) –– 79 детей и подростков в возрасте 4–18 лет, находящихся на лечении в стационаре или обратившихся амбулаторно для проведения диагностической эндоскопии по поводу различных заболеваний гортани, а также пациенты, у которых патология гортани была выявлена при проведении планового диагностического осмотра ЛОР-органов. В данную группу вошло 40 (51%) мальчиков и 39 (49%) девочек.

Все дети I группы были разделены на пять возрастных подгрупп в соответствии с возрастной периодизацией E. Aronson (1990) [66].

На первом месте по заболеваемости у детей были узелки голосовых складок, далее –– острый и хронический ларингит.

Использованы клинические (сбор анамнеза, общий осмотр врача оториноларинголога) и клинико-инструментальные (оптическая эндоскопия гортани, эндовидеоларингостробоскопия, ААГ и ЭГГ) методы исследования.

Глава 3. Нормативные данные показателей акустического анализа голоса и электроглоттографии в различные периоды становления голоса у детей и подростков 3.1. Акустические параметры голоса у здоровых детей в домутационном периоде В ходе данной работы было обследовано 248 детей в возрасте 4–12 лет, 133 мальчика и 115 девочек.

Всем детям проводили запись голоса и его последующую обработку с помощью компьютерной программы «lingWAVES VDC». Диагностическую эндоскопию гортани проводили с добровольного согласия родителей.

Патологии со стороны голосообразующего аппарата выявлено не было (рис. 3.1). Распределение детей по возрастным подгруппам, оцениваемые показатели и их средние значения представлены в табл. 3.1.

Рис. 3.1. Результаты ААГ, мальчик Г., 9 лет Акустические параметры голоса здоровых детей домутационного Частота основного тона варьировала в пределах 210,7–394,2 Гц, среднее значение составило 310,8±52,7 Гц. Максимум ВМФ составил 17,1 с, среднее значение –– 10±2,3 с (р0,05). У 198 (80%) человек полученные данные вариабельности по частоте не превышали 2% (рис. 3.2) (р0,05).

Однако у 60 (20%) человек данный показатель варьировал в пределах 2–3% (р0,05).

домутационном периоде Значения вариабельности по амплитуде менялись в пределах 5–15% и в среднем составили 5,5% в 1 подгруппе, 6,4% во 2 подгруппе, 8,89% в 3 подгруппе (рис. 3.3). Внутри каждой из подгрупп статистически значимых различий показателей по полу выявлено не было. Отмечался стабильный прирост показателя с возрастом, и в старшей возрастной подгруппе данный параметр практически вдвое превышал таковой у детей в возрасте 4–5 лет (р0,05).

При анализе параметров дисфонии (нерегулярность, огрубление, шум) был выявлен ряд особенностей. Данные параметры в среднем не превышали 2%, за исключением параметра нерегулярности, который превысил данный порог у 53 (21%) детей. В целом отмечалось снижение значений данных параметров с возрастом, при этом по полу внутри подгрупп значимой разницы выявлено не было.

3.2. Акустические параметры голоса у здоровых детей в мутационном периоде В исследовании включено 87 человек в возрасте от 12 до 15 лет, 48 мальчиков и 37 девочек. Средний возраст мальчиков составил 14,1±1,4 лет, девочек –– 13,4±1,3 года, различия по возрасту недостоверны (р=0,1).

Перед проведением обследования у всех пациентов тщательно выясняли жалобы, связанные с характерными признаками мутационного периода (табл. 3.2). Также оценивали наличие вторичных половых признаков у детей, по возможности узнавали у родителей о наступлении менархе у девочек.

Основной жалобой было нарушение тембра голоса (этот симптом обнаружен у всех обследованных). Нестабильность голоса чаще наблюдалась у мальчиков (23,6%), чем у девочек (19,2%). Чрезвычайно редкими жалобами были ощущение дискомфорта в гортани (4% наблюдений), кашель и диплофония (по 2% случаев).

Ларингоскопическая картина при мутации не отличалась особым разнообразием. В основном наблюдались небольшой отек голосовых складок, инъецированность слизистой оболочки, наличие в задних отделах голосовых складок во время фонации так называемого «мутационного треугольника». У мальчиков вышеперечисленные признаки выявлены в 92% случаев. У девочек голосовая щель во время фонации чаще имела линейную форму (87,1% случаев). Отек голосовых складок у них наблюдался в 80,6% случаев, легкая гиперемия за счет инъекции кровеносными 12,9% наблюдений.

Изменение тембра дискомфорта в Существенных различий между ВМФ мальчиков и девочек выявленно не было. В большинстве случаев данный показатель не превышал 14 с и в среднем у мальчиков составил 16,1±3,7 с, у девочек –– 15,9±3,4 с. (p0,05).

Следует отметить, что у мальчиков фиксировалось смещение ЧОТ в 334,6±110,3 Гц, в то время как у девочек частота основного тона составляла 242,1±15,09 Гц, Fmax –– 663,1±211,65 Гц. В целом диапазон голоса у девочек по сравнению с мальчиками был шире более чем в два раза –– 421,4±236,4 Гц