СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГОЛОСОВЫХ СКЛАДОК У БОЛЬНЫХ СО ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫМИ НОВООБРАЗОВАНИЯМИ ГОРТАНИ Российский патент 1997 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, а именно оториноларингологии. В ЛОР онкологии наиболее актуальной задачей является раннее выявление злокачественных новообразований гортани.

В настоящее время 60 80% больных раком гортани поступают на лечение в III-IV стадиях, что существенно сказывается на онкологических и функциональных результатах. При таком распространении процесса приходится наиболее часто прибегать к полному удалению гортани, тем самым значительный контингент пациентов становятся стойкими инвалидами вследствие потери голоса после хирургической травмы.

В последнее время наибольший интерес представляют технические средства изучения речи и механики процессов артикуляции и управления артикуляционными движениями у человека. Результаты речевых исследований используются для диагностики профессиональных и воспалительных заболеваний гортани, доказана возможность диагностики асфиксии, мозговых повреждений, гипербиллирубина и синдрома Дауна по крику новорожденных с использованием спектрографических и других данных. Фирмой AB Special Instrument (Швеция) разработан так называемый анализатор крика, предназначенный для ранней диагностики патологических отклонений у новорожденных. Прибор автоматически измеряет и регистрирует длительность и высоту основного тона крика, а также дополнительно частоту пульса и дыхания. При отклонении какого-либо параметра за установленные пределы включается звуковая и световая сигнализация.

Существует ряд методов регистрации голосовых складок. Известно много типов датчиков, пригодных для регистрации голосовых складок в момент фонации, в том числе акустические, радиочастотные ультразвуковые, механические, электронную стробоскопию. Работу акустического и радиочастотного (РД) можно проверить путем осциллографирования сигнала на выходе усилителя при произнесении лицами гласных или стандартной фразы. Форма импульсов ларингофона при мужском голосе близка к треугольной, а при женской другая. При спектральном анализе импульсов, полученных на выходе ларингофона, установлено, что средний диапазон для мужских и женских голосов составляет 19 Дб, а с учетом разброса уровней около 30 Дб. Для формирования сигнала основного тона (ОТ) достаточно определить положение основных максимумов.

В качестве прототипа взят один из акустических методов регистрации голосовых складок. Данный способ предназначен для акустического исследования голоса у больных со злокачественными и доброкачественными опухолями одной голосовой складки. Специальный текст записывается в течение 45 с, который затем обрабатывается с помощью динамического анализатора сигналов. Отмечено, что при поражении голосовой складки меняется спектральный состав речи в диапазоне 4 6 КГц. При злокачественных образованиях выражен относительный избыток акустической энергии в этой области. Однако, по мнению автора, этот способ ненадежен и представляет лишь теоретический интерес.

Согласно имеющимся данным частота основного тона голоса является обратной величиной длительности Т_о одного цикла работы голосовых складок F_о=1/Т_о.

Частотные характеристики основного тона у мужчин и женщин пола индивидуальны и колеблются в пределах 70 240 Гц со средней частотой 129 Гц для мужских голосов и в пределах 140 450 Гц со средней частотой 256 Гц для женских голосов. Среднее квадратичное отклонение 30 50 Гц соответственно. Нарушение цикла голосовой складки, т.е. амплитуды движения, вызванном начальным опухолевым или другим процессом, приводит к изменению динамики частоты основного тона за счет Т_о.

Цель настоящего изобретения раннее установление фиксации голосовой складки по частоте основного тона у больных со злокачественными образованиями гортани.

Для достижения поставленной цели надо было решить две задачи:
1) определить динамику частоты основного тона при фонации у здоровых людей;
2) изучить динамику Т_о у больных злокачественными образованиями голосовых складок путем записи гласных звуков на магнитофонную ленту с последующим спектральным анализом.

Методика записи гласных звуков проводилась на магнитофонную ленту с последующим спектральным анализом. Сигнал пропускается через частотный анализатор, имеющий полосовой фильтр с полосой пропускания 1% с автоматической разверсткой в диапазоне 63 6300 Гц. Выход анализатора записывали на синхронизированную с ним регистратором уровня в виде графической записи на калибровочной ленте. Анализировались гласные звуки А, О, У, И, Э, Я.

Указанная цель достигается: У здоровых лиц для каждой гласной разброс частоты основного тона колебалась от 10 до 40 Гц, что согласуется с данными других авторов. У больных с поражением голосовой складки опухолевым процессом в тех же условиях выявлено при всех фонируемых гласных частота основного тона практически не меняется. После удаления опухолевого очага вновь появляется флуктуация, т.е. разброс частоты основного тона для тех же гласных.

Таким образом, следует отметить, что фиксация опухолевым процессом голосовых складок приводит к стабилизации длительности цикла работы складки (Т_о) и является диагностическим тестом выявления опухолевого процесса.

В качестве примера приводим спектрограммы больных (фиг.1 и 2).

На фиг. 1 представлена спектрограмма больного раком гортани до хирургического лечения. Частота основного тона голоса, воспроизводимая испытуемым всех гласных звуков речи стабильная и составляет 120 Гц. Это указывает на фиксацию голосовых складок. На фиг.2 показана спектрограмма того же больного после удаления опухолевого очага. Вновь появляется динамика разброса частоты основного тона для тех же гласных звуков в диапазоне 105 - 130 Гц.

Предлагаемый способ определения состояния голосовых складок у больных со злокачественными новообразованиями гортани предназначен для раннего выявления злокачественных новообразований гортани. Сущность: акустическое выявление фиксации голосовой складки, включающий фонирование испытуемым гласных звуков речи с последующим их спектральным анализом. Спектральный анализ заключается в определении разности между частотами основного тона голоса для каждой воспроизводимой обследуемым гласной фонемы. Обрабатываемый акустический сигнал пропускается через полосовые фильтры с полосой пропускания не более 1%. В случае злокачественного новообразования гортани эта разность будет существенно отличаться от данных нормы. 2 ил.

Способ определения состояния голосовых складок у больных со злокачественными новообразованиями гортани, включающий фонирование испытуемым гласных, звуков речи, отличающийся тем, что спектральный анализ осуществляют путем определения разности между частотами основного тона голоса в норме для каждой воспроизводимой гласной фонемы, при разности 0 5 Гц в абсолютных значениях частоты основного тона в патологии определяют наличие фиксации голосовой складки, при этом акустический сигнал обрабатывают через фильтры с полосой пропускания не более 1%