VlDEOKYMOGRAFIE: nová vysokofrekvencní Dletoda vyšetrování

VlDEOKYMOGRAFIE: nová vysokofrekvencní Dletoda vyšetrování klllitu hlasivek Švec J.

G., Šram F., Schutte H. K.*

Centrum péce o nemocné s poruchallU hlasu, reci a vadami sluchu, Medical Healthcom, s2°1.s r.o., Praha, reditel doc. MUDr. F. Sram, CSc. Groningen Voice Research Lab; Department ofBiomedical Engineering; University of Groningen, Nizozemsko, vedoucí prof. dr. H. K. Schutte* s o u h r n: Videokymografie je nová vysokofrekvencní opÍická metoda registrace kmitu, která byla vyvinuta zejména za úcelem vyšetrování kmitu hlasivek. Jádrem videokymografie je speciálne upravená ccn videokamera, která je schopna pracovat dvema ruznými zpusoby: standardne a vysokofrekvencne. Ve standardním modu se kamera chová jako bežná videokamera, pracuje s frekvencí 25 snímku (50 prokládaných pulsnímku) za sekundu a poskytuje známý pohled na hrtan a hlasivky. Ve vysokofrekvencním modu je zaznamenáván obraz pouze z jednoho vybraného rádku kamery, s frekvencí témer 8 tisíc rádkových snímku za sekundu. Tyto snímky skládá kamera jeden po druhém za sebe a vytvárí z nich nový, vysokofrekvencní obraz znázornující zpusob kmitání vybrané cásti hlasivek. Mezi standardním a videokymografickým modem lze okamžite prepínat pomocí nožního pedálu. Pro vyšetrení hlasivek je používáno bežné laryngoskopické vybavení s vysokovýkonným endoskopickým zdrojem spojitého svetla. Standar9ní i videokymografický obraz je možno zaznamenávat na libovolný komercní videomagnetofon. Clánek predstavuje základní parametry kmitu hlasivek znázornených pri videokymografii, provádí základní porovnání videokymografie a stroboskopie a na príkladech patologických nálezu demonstruje diagnostické možnosti kombinace techto dvou vyšetrovacích metod. K I í c o v á s lov a: videokymografie, vysokofrekvencní obrazový záznam, kmitání hlasivek, laryngoskopie, laryngostroboskopie. Otorinolaryngol. / Prague /,48, 1999, C.3, s. 155 - 162. Švec J. G., Šram F., Schutte H. K.: Videokymography: a New High-Speed Method for the Examination of Vocal-Fold Vibrations S u m m ary: Videokymography is a new optical high-speed method for investigation ofvibrations which was developed especially for examination ofvocal-fold vibrations. Videokymography is ba.sed on a modified ccn video camera, which is able to work in two different modes: standard an high speed. In the standard mode the camera works as a normal commercial video camera providing 25 images (50 interlaced fields) per second. In the high-speed mode the camera delivers images from a single selected line with frequency of almost 8000 line images/s. The successive line images are put below each other, creating a new videokymographic image monitoringvibration ofthe selected part of the vocal folds in time. A foot switch makes it possible to change instantaneously between the standard and high-speed modes. Ordinary videolaryngoscopic equipment with a powerful endoscopic continuous-light source is used for the videokymographic examination of the vocal folds. Bo~ the standard as well as high-speed images can be recorded by means of a normal video recorder, which makes the technique cost-friendly. The method is able to objectively evaluate important parameters of the vocal-fold vibration, such as the open, opening, closing and clo~ed phases ofthe vibratory cycle, propagation ofmucosal waves, left-right differences in phase or amplitude, etc. Videokymography provides more detailed information on voice disorders and considerably enriches laryngostroboscopy. There is no problem for videokymography to evaluate hoarse or unstable voices in which laryngostroboscopy fails. Also, the method is able to reveal structural irregularities on the medial surface ofthe vocal fold (e.g., sulcus glottidis) which can easily be overlooked in laryngostroboscopy. It is demonstrated how combination of a few laryngostroboscopic and videokymographic images can shortly and efficiently summarize important anatomical, physiological/pathological and vibrational properties of the laryngeal tissues in various patients. Ke y w o r d s: videokymography, high-speed imaging, vocal folds, vocal-fold vibration, laryngoscopy,laryngostroboscopy. . Otorinolaryngol. / Prague /,48, 1999, No. 3, pp. 155 - 162.

ÚVOD Kmitání hlasivek zásadne ovlivnuje kvalitu hla. su, a proto je jeho objektivní posuzování jedním z duležitých úkolu laryngologie a foniatrie. Kmity hlasivek jsou príliš rychlé na to, aby je bylo možno pozorovat lidským okem (za normálních okolností

kmitají v rozmezí od cca 70 do 1000 Hz) a ani nemohou být zachyceny normální kamerou, nebot ta pracuje

pomaleji

-s

frekvencí

pouze

50 snímku

(presneji pulsnímku) za vterinu. Pro zviditelnení kmitu hlasivek se nejcasteji používá stroboskopického svetla, které VYtvárí iluzi pomalých kmitu hlasivek. 155

Stroboskopii využil poprvé ke sledování kmitu hlasivek M. J. Oertel v roce 1878 (11). Od té doby prinesla laryngostroboskopie cenné informace o mechanismu hlasivkových kmitu a postupne se stala dnes již nepostradatelnou rutinní metodou klinického vyšetrení hlasu. V Ceskoslovensku se o rozvoj a využití této metody zasloužil vedle M. Seemana a E. Sedláckové zejména M. Sovák, který v roce 1945 publikoval dodnes platnou dvousvazkovou ucebnici laryngostroboskopie (17, 18). [Pozn.: Bohužel, tato významná kniha nebyla z ceštiný preložena a zustala ve svete ne právem prehlédnuta. Jako historicky první ucelená kniha o laryngostroboskopii je svetovými autory uvádena publikace E. Schonharla (14), která vyšla až o 15 let pozdeji (7)]. Dnešní moderní laryngostroboskopy využívají videokameru k dokumentaci stroboskopických záznamu. Nejnovejší posun ve vyhodnocování a kvantifikaci kmitu hlasivek nastal v poslední dobe se zavedením pocítacove-integrovaných stroboskopických systému, jež umožnují pocítacovou analýzu obrazových dat (9, 10, 12, 13, 24). Nevýhodou laryngostroboskopické metody je, že presné posouzení pohybu hlasivek je vázáno na podmínkujejich pravidelného, periodického kmitání. V prípade výrazneji poškozených hlasu, chraptivosti nebo dyšnosti tato podmínka splnena není a presné stroboskopické vyšetrení sekvence pohybu hlasivek je problematické, stejne jako u pacientu, kterí nej sou schopni udržet stabilní tón. Vznikají zde iluzorní, ryze stroboskopické efekty, které mohou vést k mylnému posouzení zpusobu hlasivkových kmitu (7). Tyto duvody vedly k hledání laryngoskopických metod, které by nebyly limitovány periodicitou hlasového signálu. Nemecký foniatr V. Gall navrhnul metodu fotokymografii (2, 3), která využívala pro registraci obrazu fotografickou kameru, do jejíhož zorného pole byla umístena tenká šterbina. Tato šterbina se v dobe expozice pohybovala odshora dolu, což umožnilo registrovat hlasivkové kmity na fotografii. I když fotografické snímky porízené fotokymografickým systémem se ukazovaly pro použití v diagnostice jako velmi slibné, systém se potýkal s technickými problémy a nakonec nikdy neprekrocil stadium prototypu. Nejvýkonnej ší laryngoskopické systémy, které nejsou limitovány periodicitou kmitu hlasivek, využívají vysokofrekvencních kamer, které jsou schopny registrovat více než 1000 snímku za sekundu. První vysokofrekvencní systém, který byl použit pro pozorování hlasivkových vibrací, byl vyvinut ve 30. letech v Bell Telephone Laboratories v USA (1). Vysokofrekvencní kamery byly využity mnoha odborníky pro podrobné studie hlasivkových kmitu [podrobný prehled literatury lze nalézt ,napr. v monografii M. Hirana z roku 1981 (6)]. V soucasnosti jsou klasické vysokofrekvencní filmové kamery nahrazovány digitálními vysokofrekvencními systémy (4, 5, 8, 23), které dnes predstavují nejvýkonnejší metody pro sledování a vyhodnocování hlasivkových vibrací. Tyto systémy jsou 156

ovšem dosud znacne nákladné i pro bohaté nemocnice a laboratore, takže jsou využívány pouze J)a nekolika málo specializovaných pracovištích ve svete.

VlDEOKYMOGRAFIE V roce 1994 probíhal pod vedením prof. H. K. Schutte na Univerzite v Groningenu v Nizozemí výzkum, jehož cílem bylo nalezení metody, jež by umožnila objektivní sledování všech druhu kmitu hlasivek a ,zároven byla relativne financne dostupná i pro rutinní klinické použití. V rámci tohoto výzkumu byla J. Švecem navržena a ve spolupráci s H. K. Schuttem a nizozemskou firmou Lambert lnstruments BV realizována nová optická metoda pro sledování

kmitu

- videokymografie

(16, 20-22).

Jádrem systému je upravená cernobílá CCD videokamera, kterou lze pomocí nožního pedálu prepínat mezi dvema ruznými mody (zpusoby fungování) kamery - standardním a vysokofrekvencním. Princip je znázornen na obr. 1.

t i

V1J:zÝ! ! ~x~

~x~

Obr. 1. Dva zpusoby (mody) cinnosti videokymografické kamery. A) obraz hlasivek v normálním modu. Obraz je komponován z horizontálních rádku. Ve videokymografickém modu (B) kamera vysokou rychlostí registruje obraz pouze z jednoho rádku a tyto rádkové obrazy skládá pod sebe. Výsledný videokymografický obraz znázornuje zpusob kmitu hlasivek v míste vybraného rádku.

Ve standardním modu kamera pracuje stejne jako normální komercní kamera (s frekvencí snímání 50 pulsnímku/s pod.le normy PAL) a poskytuje známý pohled na hrtan a hlasivky. Princip vysokofrekvencního, tzv. videokymografického, modu kamery spocívá v prepnutí snímacího režimu kamery z plošného do rádkového modu. Ve vysokofrekvencním modu kamera registruje snímky pouze z jednoho vybraného horizontálního rádku kamery (obr. 1 vlevo). To umožnuje podstatne zrychlit. frekvenci snímání kamery na úkor vypuštené prostorové informace. Ve videokymografickém modu dosahuje kamera frekvence témer 8 000 (presne 7 812.5, což je v souladu s televizní normou CCIR!P AL) rádkových snímku za sekundu. Obrazy z vybraného rádku kamery jsou skládány za sebe a poskytují informaci o zpusobu chvení hlasivek v daném vybraném míste (obr. 1 vpravo). Každý jeden videokymografický snímek (presneji pulsnímek, v technickém smyslu) obsahuje cca 140 po sobe jdoucích rádkových obrazu, repreze:ptujících dohromady casový interval cca 18 ms.

Standardní a videokymografický mód kamery jsou s výhodou požívány alternativne. V praxi je standardní obraz využíván pro nalezení a zamerení místa (rádku) pro videokymografický záznam. Po zamerení požadovaného místaje kamera pomocí nožního pedálu okamžite prepnuta do vysokofrekvencního rádkového režimu. Videokymografie používá standardní moderní laryngoskopické usporádání (laryngoskop, vysokovýkonný endoskopický zdroj svetla, kamera, TV monitor). Hlasivky jsou osvetlovány spojitým (neprerušovaným) svetlem. Video signál, jak standardní tak videokymografický, je zaznamenáván na libovolný komercní videomagnetofon (pro prohlížení záznamu je, stejne jako u videostrQboskopie, výhodné použít videomagnetofon, který umí staticky zobrazovat oba pulsnímky obrazu oddelene).

tak, aby co nejlépe charakterizovaly nález pacienta. Tyto snímky byly digitalizovány a prevedeny do PC za pomocí videokarty AV Master (firma FAST). Sekvence po sobe následujících videokymografických snímku byly digitalizovány a retezeny pomocí

.videokarty ZOB3 a software OBR v.3.5 (forma VIDIS Praha). Pomocí software COREL DRAW! byly z techto snímku vytvoreny kompozice (obr. 5-8).

MATERIÁL A METODY VYŠETROVÁNÍ

.

Testovací fáze videokymografie probíhala v roce 1994 v Groningen Voice Research Lab na Univerzite v Groningenu v Nizozemí. Dva mužské subjekty bez hlasových obtíží produkovaly ruzné druhy fonací (normální, dyšnou, tlacenou apod.), jež byly registrovány postuPlle jak stroboskopicky, tak videokymograficky (21). Cernobílá videokymografická CCD kamera (Lambert Instruments BV, NL) byla napojena na 90° rigidní laryngoskop (typu von Stuckrad firmy R. Wolf) pomocí adaptéru se zoom objektivem (zn. RIWO). Stroboskopický svetelný zdroj zn. Briiel & Kjaer (typ 4914) byl využit pro stroboskopická vyšetrování, spojitý vysokovýkonný zdroj (AUTO-TCP-Lichtprojektor 5108 firmy R. Wolf) pro videokymografii. Obrazový signál byl zaznamenáván pomocí Betamax video magnetofonu (SONY model SL-C9ES). Krome kmitu hlasivek byl systém testován i na kmitech houslových strun (20, 22) a na kmitech šterbiny membrány pri proudení vzduchu. Od roku 1996 probíhá na pracovišti Centra péce o nemocné s poruchami hlasu, reci a vadami sluchu spolecnosti Medical Healthcom v Praze 8 klinická studie metody. Dosud bylo vyšetreno více jak 900 pacientu ze stavu fyziologických i patologických. Pred videokymografickým vyšetrením bylo provedeno podrobné kompletní foniatrické vyšetrení, vcetne zvukového záznamu hlasu a reci, vyšetrení hlasového pole a videolaryngostroboskopie. Pri videokymografickém vyšetrení byla videokymografická kamera (Lambert Instruments BV, Leutingewolde, NL) napojena na 90° rigidní laryngoskop (von Stickrad firmy R. Wolf, Knittlingen, SRN) pomocí adaptéru s objektivem (Atmos). Vysokovýkonný xenonový zdroj spojitého svetla (R. Wolf Auto LP 5130 nebo Auto LPIFLASH 5135) byl použit pro osvetlení hlasivek. Pro stroboskopická vyšetrení byl použit stroboskopický svetelný zdroj (R. Wolf 5021 nebo Kay Elemetrics 9106), barevná endoskopická CCD kamera (Atmos KP-C250AE nebo Panasonic GP-US502) a rigidní laryngoskop (90° Lupenlaryngoskop R. Wolf 4450.47 nebo 70° Kay Elemetrics 9106) s objektivem. Obrazový signál byl u obou typu vyšetrení zaznamenáván pomocí video magnetofonu (s-VHS PanasonicAG 7355). Z videozáznamu byly vybrány laryngoskopické, stroboskopické a videokymografické snímky

Obr. 2. Stroboskopický snímek mužských hlasivek v normálním modu kamery. Horizontální cára ukazuje pozici aktivního rádku vybranou pri videokymografickém záznamu, který je na obr. 3. (Z publikace Švec, J. G., Schutte, H. K.: Videokymography: high-speed line scanning ofvocal fold vibration. J. Voice, 10, 1996, s. 201-205, použito se souhlasem vydavatele).

Obr. 3. Videokymogram kmitu hlasivek zaznamenaný v míste oznaceném carou na obr. 2 (celkový zobrazený cas cca 18 ms). Lze sledovat otevírací pohyb hlasivek následovaný posunem hrany - sliznicní vlnou. Behem fáze uzavírání hlasivekje videt pohyb jak horního tak dolního okraje hlasivek. Viz schematická ilustrace na obr. 4.

157

-

VÝSLEDKY Osoby bez hlasových obtíží: Na obr. 2 je stroboskopický

snímek hlasivek

muže bez subjektivních hlasových obtíží. Na pravé hlasivce je patrná zduštelá krevní cévka, hemangiom, který nepusobil zrejmé potíže pri fonaci. Cára na obr. 2 ukazuje místo, kter~ bylo sledováno ve videokymografickém modu znázorneném na obr. 3. Na videokymogramu lze jasne rozeznat fáze otevrení a uzavrení glottis, jsou videt sliznicní vlny (posun hrany) navazující na otevírací pohyb horních okraju hlasivek a šírící se po povrchu hlasivek laterálne. Behem uzavírací fáze glottis lze pozorovat pohyb jak horního, tak spodního okraje hlasivek. Obrázek 4 prehledne ilustruje nejduležitejší rysy normálních kmitu hlasivek v porovnání se stroboskopií a videokymografií. Frontální rez hlasivkami behem fonacního cyklu

~~[l]~~l8Jla~

mmrnrnmlmm VYbranémlS~ co

1 - pocátek rozevlránl spodnl cásti

glollis

2 - pocátek rozevlránl hornl cásti glottis

3 4 5

-spodnl i hornl cásti glottis se rozšllujl -spodnl cást glollls maximálne otevlena -hornl cást glottis maximálne otevlena,

'"co

!

spodnl cást glottis se zužuje a spodnl okraje hlasivek jsou shora viditelné 6 - spodnl i hornl cásti glollis se zužuji, po povrchu hlasivek se šili sliznlcnl vlna 7 uzáver spodnl cásti glottis

-

8 - uzáver hornl cásti glottis

Obr. 4. Schematické znázornení

charakteristických rysu normálních kmitu hlasivek v porovnání se stroboskopií a videokymografií.

Osoby s poruchami

hlasu:

Pro názornost uvádíme príklady dokumentace laryngologického vyšetrení u vybraných pacientu, vcetne laryngoskopických, laryngostroboskopických a videokymografických snímku, které charakterizují stav hrtanu pacienta. Pacient c. 1 (obr. 5): žena, 69 let. Dg.: Laryngotracheitis chronica, susp. cástecná porucha inervace hrtanu vlevo s lehkou atrofií levé hlasivky a kompenzacní hypertrofií levé ventrikulární rasy, s tendencí ke spastické tvorbe hlasu. Potíže vznikly po zánetu pred tremi lety. Vyšetrení: hlas byl percepcne hodnocen jako 'lechce chraptivý a tlacený. Laryngoskopie (obr. 5C) ukázala hlasivky šedoružové, lehce prosáklé, hladkého lesklého povrchu. Pravá hlasivka byla bez známek atrofie, levá hlasivka byla užší, tencího okraje. Hrubá pohyblivost hrtanu byla zachována. 158

Obr. 5. Laryngoskopický,

stroboskopický

a videokymo-

grafický nález pacientky c. 1 s lehkou chraptivostí a spastickou složkou hlasu. A) fáze záveru glottis pri fonaci. B) maximální otevrení glottis pri fonaci. Amplituda hlasivek je zkrácena oboustranne, zretelné je vyklenutí levé ventrikulární rasy. C) dýchání, levá hlasivka je užší a jeví známky atrofie. D) videokymogram fonace na frekvenci cca 200 Hz (pozice viz A, celkový zobrazený cas cca 18 ms). Je videt prodloužená fáze záveru glottis (cca 70% cyklu, naznacující spasticitu) se zretelným "S-tvarem". Sliznicní vlny (posun hrany) se šírí po povrchu hlasivek oboustranne, vlevo se v prubehu zavírání objevuje spodní okraj hlasivky.

Pri stroboskopii kmitaly obe hlasivky v celém rozsahu, amplituda kmitu byla oboustranne zkrácena (o poznání vetší amplituda byla vlevo), posun hrany prítomen, kmity se jevily jako nestabilní. V zadní tretine glottis zustávala trojúhelníková šterbina (obr. 5A). Levá ventrikulární rasa se pri fonaci vyklenovala do paramediálního postavení (obr. 5B). Videokymografie (obr. 5D) ukázala prodlouženou fázi záveru glottis (cca 70% cyklu) j ako známku spasticity. Dále byl zjišten "S-tvar" záveru glottis, který lze interpretovat jako vzájemné pretlacování hlasivek ze strany na stranu behem fáze záveru, a který svedcí o fázové asymetrii pohybu hlasivek. Další videokymografické rysy potvrzují stroboskopický nález: amplituda kmituje viditelne zkrácena, amplituda levé hlasivky (zejména horního okraje) je ponekud vetší než u hlasivky pravé, posun hrany na horní ploše je zretelný u obou hlasivek. Na levé

Obr. 6. Laryngoskopický, stroboskopický a videokymografický nález pacientky c. 2 s lehkou chraptivostí. A) fáze maximálního záveru glottis pri fonací. Zustává šterbina v blanité cásti a v zadní cásti glottis. Je patrný chronický edém ve strední tretine blanité cásti levé hlasivky. B) hlasivky pri fonaci behem fáze uzavírání, šipky oznacují úzkou podélnou rýhu (sulcus glottidis) na mediálním okraji pravé hlasivky. V zadní cásti, na kaudální ploše levé hlasivky, je patrný drobný polyp. C) dýchání, je viditelná exkavace pravé hlasivky a polyp hlasivky levé. D) videokymogram fonace na frekvenci cca 250 Hz (poziCe viz A kamera zde byla lehce pootocena, tak aby vyšetrovací místo bylo približne kolmé na osu glottis; celkový zobrazený cas cca 18 ms). Fáze záveru je výrazne zkrácena (hlasivky se dotýkají pouze na okamžik), svetelné reflexy ve forme diagonálních car na horní ploše hlasivek odrážejí šírení sliznicních vln oboustranne. Šipky oznacují dvojitý vrchol, který potvrzuje prítomnost rýhy na mediálním okraji pravé hlasivky.

Obr. 7. Laryngoskopický, stroboskopický a videokymografický nález pacienta c. 3 s výraznou dyšností a chraptivostí. A) dýchání, obe hlasivky atrofické s naznacenými podélnými rýžkami, synechie v prední cásti, levý arytenoidní hrbolek sklopený ventro-mediálne pres strední cáru. B) fáze maximálmno záveru pri fonaci, se širokou insuficiencí glottis. Šipka oznacuje rýhu na okraji pravé hlasivky laterálne ohranicující kmitající úzký sliznicní lem. C) videokymogram kmitu zadní cásti hlasivek (pozice viz B). Kmitá pouze levá hlasivka s frekvencí cca 120 Hz, mezi hlasivkami zustává široká šterbina. D) videokymogram kmitu strední cásti hlasivek (pozice viz B, fonace odlišná od C). Zustává široká hlasová šterbina, vpravo nepravidelne kmitá mediální lem, levá hlasivka kmitá na frekvenci cca 150 Hz, náznak záchvevu pravé ventrikulární rasy. Šipka oznacuje hranici vibrujícího sliznicního lemu. (Celkový zobrazený cas videokymogramu CaD cca 18 ms.)

atrofické hlasivce se behem uzavíracího pohybu objevuje její spodní okraj. U pacientky byl pozorován náznak pretahování mekkého patra doprava (jako známka cástecné poruchy inervace mekkého patra vlevo). Laryngostroboskopický a videokymografický nález (zejména vyklenování levé ventrikulární rasy a vetší amplituda a vertikální složka kmitu levé hlasivky, jako známka jejího sníženého napetí) dává podezrení na cástecnou poruchu inervace hrtanu vlevo. Pacient c. 2 (obr. 6): žena, 40 let. Dg: Laryngotracheitis chronica, stav po snesení chronického edému pravé hlasivky a polypu hlasivky levé pred dvema lety. Vyšetrení: hlas byl percepcne hodnocen jako chraptivý s lehkou dyšnou prímesí. Laryngoskopie

(obr. 6C): sliznice laryngotracheální byla lehce chronicky zarudlá, prosáklá. Hlasivky byly šedoružové s nastríknutými cévkami, pravá tenkého exkavovaného okraje, levá lehce vretenovite zt1uštelá vlivem rezidua chronického edému, který byllokaHzován na horní ploše blanité cásti. Na kaudální ploše na mediálním okraji vlevo, na rozhraní zadní a strední tretiny, byl drobný polyp (obr. 6B, C). Hrubá pohyblivost hlasivek byla zachována. V prední tretine byla asi 3 mm široká synechie. Pri stroboskopii kmitaly obe hlasivky v celém rozsahu, amplituda kmitu byla oboustranne zkrácena. Ve fázi zavrení byla polomesícitá insuficience glottis ve strední tretine blanité cásti a trojúhelníkovitá v zadní tretine délky glottis (obr. 6A). 159

Videokymografie na obr. 6D ukazuje zpusob kmitání hlasivek v míste oznaceném carou na obr. 6A. Hlasivky jsou na obr. 6D po vetšinu casu kmitání otevrené a dotknou se pouze na okamžik, což potvrzuje insuficienci glottis (zpusobující lehkou dyšnou prímes hlasu), svetelné reflexy ve forme diagonálních car na horní cásti obou hlasivek prozrazují šírení sliznicních vln oboustranne. Zdvojení vrcholu pravé hlasivky v mediální poloze (šipky na obr. 6D) odhaluje podélnou rýhu na mediálním okraji pravé hlasivky (sulcus glottidis). Zpetnou podrobnou inspekcí byla tato rýha objevena i ve stroboskopii (šipky na obr. 6B). Pacient c. 3 (obr. 7): muž, 70 let. Dg: Cástecná ankylóza cricoarytenoidního kloubu vpravo a hluboké zjizvení pravé hlasivky (následek zánetlivé komplikace po operaci cysty pravé ventrikulární rasy pred 30 lety). Porucha inervace hrtanu vlevo provázená ankylózou cricoarytenoidního kloubu a poruchou senzitivní inervace sliznice laryngeálního vchodu (po viróze pred rokem, provázena dysfagií pri poJykání tekutin). . Vyšetrení: hlas byl percepcne hodnocen jako chraptivý, dyšný až afonický. Laryngoskopie (obr. 7A) ukázala pravý arytenoidní hrbolek pohyblivý z laterálního do paramediálního postavení. Levý arytenoidní hrbolek byl nepohyblivý, sklopen ventromediálne, pres strední cáru. Pravá ventrikulání rasa byla pohyblivá do paramediálního postavení, levá atrofická, nepohyblivá. Mezi hlasivkami byla cca 5 mm široká synechie v prední tretine. Hlasivky byly šedoružové, lehce prosáklé, tenkých exkavovaných okraju s naznacenými rýžkami oboustranne. Pravá hlasivka byla v prední polovine lehce difuzne zduštelá a pohybovala se pouze v dorsální polovine v omezeném rozsahu z laterálního do paramediálního postavení. Levá atrofická hlasivka byla nepohyblivá, tenkého exkavovaného okraje, v intermediálním postavení. Pri stroboskopickém vyšetrení kmital vpravo, ve strední tretine blanité cásti hlasivky, pouze úzký mediální sliznicní lem. Kmity byly nepravidelné, o krátké amplitude. Levá hlasivka kmitala v celém rozsahu blanité cásti, dorsálne od synechie. Amplituda kmitu hlasivky byla zkrácena, posun hrany byl patrný ve strední tretine blanité cásti. Ve fázi zavrení zustávala mezi hlasivkami široká, vretenovitá, dorsálne otevrená šterbina (obr. 7B). Videokymografie fonace na obr. 7C byla provedena v zadní cásti glottis. Pravá hlasivka v této cásti nekmitá, kmity o frekvenci cca 120 Hz jsou viditelné na levé hlasivce. Mezi hlasivkami zustává široká šterbina. Na obr. 7D je videokymogram provedený približne ve stredu blanité cásti hlasivek pri další fonaci. Vpravo kmitá tenký mediální lem s nepravidelnou frekvencí, zretelne vyšší oproti hlasivce levé, která kmitá frekvencí cca 150 Hz.

S malou

amplitudou

se zde objevuje

i nepravidelné

chvení pravé ventrikulární rasy. Rozdílnosti frekvence kmitu obou hlasivek a jejich nepravidelnosti odhalují prícinu chraptivosti hlasu, neprítomnost záveru glottis souvisí se silnou dyšnou složkou. 160

Obr. 8. Laryngoskopický, stroboskopický a videokymografický nález pacienta c. 4 s ventrikulárním hlasem. A) dýchání, viditelná pravá hlasivka s rozšírenými cévkami, vlevo stav po chordektomii. Ventrikulární rasy jsou hypertrofické. B) fonace, fáze uzavrení, ventrikulární rasy se dotýkají. Carouje oznacena pozice pro videokymogramy C, D (kamera byla lehce pootocena tak, aby aktivní rádek byl približne kolmý na podélnou osu pseudoglottis). C) epizoda kvalitního ventrikulárního hlasu (na frekvenci cca 120 Hz) s velkou amplitudou kmitu a mohutnými sliznicními vlnami (celkový zobrazený cas cca 18 ms). D) epizoda chraptivého ventrikulárního hlasu s nepravidelnými kmity o malé amplitude.

Pacient c. 4 (obr. 8): muž, 69 let. Dg: Stav po chordektomii vlevo a hlubokém postradiacním zjizvení pravé hlasivky pred 10 lety, po úspešném zvládnutí ventrikulárního hlasu. Vyšetrení: hlas byl percepcne hodnocen jako hluboký s promenlivým stupnem chraptivosti byly zaznamenány obcasné afonické sekvence, fonace silne chraptivé s dyšnou složkou, jakož i fonace s mírným stupnem chraptivosti. Laryngoskopie (obr. 8A) ukázala pravou hlasivku s hladkým sliznicním povrchem a rozšírenými krevními cévkami. Hrubá pohyblivost hlasivky byla zachována do paramediálního postavení. Vlevo stav po chordektomii. Ventrikulární rasy byly hypertrofické, konkávne vyklenuté v mediálním smeru. Behem fonace (obr. 8B) se ventrikulární rasy sbližovaly, dosahovaly kompletní fáze záveru a nepravidelne kmitaly. Na povrchu ventrikulárních ras byly pozorovány známky sliznicního pohybu. Videokymogram na obr. 8C znázornuje kvalitní ventrikulární hlas behem jedné z nejlepších (nejméne chraptivých) a relativne vysoko položených fonací (frekvence cca 120 Hz). Je zde výrazná velká amplituda rozkmitu a mohutné sliznicní vlny na povrchu ventrikulárních ras. Méne kvalitní, chraptivá fonace je znázornena na sekvenci necelých ctyr

-

po sobe následujících videokymografických snímku na obr. 8D se zretelnými nepravidelnostmi kmitu ventrikulárních ras o malé amplitude.

DISKUSE A ZÁVER

Kombinace stroboskopických a videokymografických snímku, tak jak jsou znázorneny na obr. 5-8, podává komplexní obraz anatomických zmen a funkcního stavu hlasivek a umožnuje hloubeji pochopit mechanismus hlasové poruchy. Jednou z nejvýraznejších predností techto vyšetrení je jednoduchost a názornost obrazové dokumentace, která má velkou vypovídací schopnost. Obrazová dokumentace vybraných snímku obou vyšetrovacích metod umožnuje hodnotit vývoj morfologických zmen v casovém sledu, zpresnit diagnostiku poruch hlasu a posoudit výsledky lécby. Umožnuje podrobnejší zjištení minimálních patologických zmen na hlasivkáchj ak organkkých tak funkcních. Videokymografie se díky uvedeným prednostem stává významnou vyšetrovací metodou nejen laryngologické praxe (16, 19), ale i základního výzkumu hlasu. Nezanedbatelnou predností videokymografie je príznivá cena, nebot kamera nevyžaduje nestandardní záznamová média a záznam je možno provést napr. na bežne dostupný videomagnetofon.

Navržený a realizovaný systém umožnuje snadno a rychle opticky registrovat kmity hlasivek. Z výsledných videokymogramu lze odecíst duležité parametry, jež jsou používány pro hodnocení kmitu hlasivek a jejich další analýzu (napr. frekvenci, amplitudu kmitu, jejich nepravidelnosti, pravo-Ievou asymetrii, trvání jednotlivých fází cyklu -otevrení, otevírání, zavírání a uzavrení glottis a šírení sliznicních vln). Tyto parametry, jež napovídají o fyziologickém ci patologickém stavu hlasivek, nebylo možno pomocí dosavadních bežne dostupných laryngoskopických vyšetrovacích metod (laryngoskopie, laryngostroboskopie) objektivne posuzovat. V klinické praxi videokymografie významne rozširuje diagnostické možnosti stroboskopie. StroPodekovánía poznámky Návrh a vývoj videokymografické metody byl boskopie podává informaci o pohyblivosti a vzhledu kmitajících tkání hrtanu a umožnuje kvalitativrealizován v roce 1994 behem pobytu J. Švece na Univerzite v Groningenu v Nizozemí v Groningen ní hodnocení kmitu pri fonaci (pravidelnost, tvar Voice Research Lab a v Centre for Biomedical Techzáveru glottis atd.). Videokymografie je zde doplnkovou vyšetrovací metodou. Podrobne odhaluje dynology. Pobyt byl cástecne podporen z prostredku Centre for Biomedical Technology a z prostredku namiku chování hlasivek pri fonaci a muže být programu TEMPUS JEP 1941. Autori dekují firpoužita pro kvantifikaci parametru kmitání hlasime Lambert lnstruments, BV za technickou realivek. Výhoda vysokofrekvencního obrazového záznamu videokymografie se projevuj zejména v prízaci videokymografické kamery. Dekujeme firme pade vyšetrování nepravidelných kmitu hlasivek, Hospimed, spol. s r.o. v Praze za zapujcení svetelnapr. u težkých chraptivostí, kdy stroboskopie selných zdroju firmy R. Wolf (Auto LP 5130 a Auto hává. Videokymografie také pomáhá odhalit LP / FLASH 5135 xenon). Podekování patrí též firdetaily, které mohou být snadno prehlédnutelné me Kay Elemetrics Corp, USA, za pretrvávající ve stroboskopii, jako napr. nepravidelnosti medizájem o rozvoj videokymografie. Od roku 1996 je álního povrchu hlasivek (obr. 6D - sulcus glottivýzkum využití videokymografie soucástí projektu dis). EUREKA EU 723 Artificial Larynx. LITERATURA

1. Farnsworth, D. W.: High-speed motion pictures of the human vocal cords. Bell Lab. Record, 18, 1940, s. 203-208. 2. Gall, V., Gall, D., Hanson, J.: Larynx-Fotokymografie.Arch. Idin. exp. Ohr.-, Nas-, u. Kehlk. Heilk., 200, 1971,s. 34-41. 3. Gross, M.: Endoskopische Larynx-Fotokymografie. Bingen, Germany. Renate Gross Verlag, 1988. 4. Hertegard, S., Lindestad, P.-A.: Vocal fold vibrations studied during phonation with high-speed video imaging. Karolinska Institute, Huddinge University Hospital Phoniatric and Logopedic Progress Report, 9, 1994, s. 33-40. 5. Hess, M. M., Herzel, H., Koster, O., Scheurich, F., Gross, M.: Endoskopische Darstellung von Stimmplippenschwingungen. Digitale Hochgeschwindingkeitsaufnahmen mit verschiedenen Systemem. HNO, 44, 1996,s. 685-693. 6. Hirano, M.: Clinical examination ofvoice. Wien: SpringerVerlag, 1981.

7. Hirano, M., Bless, D. M.: Videostroboscopic examination of the larynx. San Diego, CA: Singular Publishing Group, 1993. 8. Honda, K., Kiritani, S.,Imagawa, H., Hirose, H.: Highspeed digital recording ofvocal foldvibration using a solidstate image, sensor. In T. Baer, C. Sasaki" K. S. Harris (Eds.) Laryngeal function in phonation and respiration, Bostontroronto/San Diego: A College-Hill Press, Little, Brown and Co., 1987, s. 485-491. 9. Isogai, Y.: Laryngostrobography by the newly developed strobo-motion-analyzer. Larynx Jpn., 6, 1994, s. 91-96. 10\ Isogai, Y.: Analysis of the vocal fold vibration by the laryngo-strobography - improvements of the analytic function. Larynx Jpn., 8, 1996, s. 27-32. 11. Oertel, M. J.: Uber eine neue "laryngostroboskopische" Untersuchungsmethode des Kehlkopfes. Zbl. Med. Wissensch., 16, 1878, s. 81-82.

161

12. Rosen, S., Fourcin, A, Faulkner, A, Hazan, V., Miller, D.: Development in phonetics for the ENT profession. ENT News, 5, 1996, s. 18-19. 13. Saadah, A. K., Galatsanos, N. P., Inagi, K., Bless, D.: Deformation analysis in studying the effect of Botulinum Toxin to rat vocal folds. In T. Wittenberg, P. Mergell, M. Tigges, U. Eysholdt (Eds.) Advances in quantitative laryngoscopy: procedings of the 2nd Round Table Advances in quantitative laryngoscopy using motion-, image- and signal analysis, Erlangen 1997. (ss. 39-50). Gottingen: Universitats-HNO-Klinik Gottingen, 1997. 14. Schonharl, E.: Die Stroboskopie in der praktischen Laryngologie. Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 1960. 15. Schutte, H. K, Švec, J. G., Šram, F.: Videokymography:

18. Sovák, M.: Stroboskopický výzkum hlasové pathoJogie. Studie o poruchách fonacního mechanismu. Praha, Ceská akademie ved a umení, 1945. 19. Šram, F., Schutte, H. K., Švec, J. G.: Clinical applications ofvideokymography. In G. McCafferty, W. Coman, R. Carroll (Eds.) XVI. World Congres ofOtorhinolaryngology Head and Neck Surgery, Sydney '97: Proceedings, 2, s. 1681-1684. Bologna: Monduzzi Editore, 1997. 20. Švec, J.: Studium mechanicko-akustických vlastností lidského hlasu. (Dizertacní práce.) Olomouc, Univerzita Palackého, Prí!,odovedecká fakulta, Katedra experimentální fyziky, 1996. 21. Svec, J. G., Schutte, H. K: Videokymography: high-speedline scanning ofvocal fold vibration. J. Voice, 10, 1996, s. 201-205. 22. Švec, J. G., Schutte, H. K, Šram, F.: Introduction to video-

research and c1inical issues. Log. Phon. Vocol., 22, 1997, s. 152156. 16. S~hutte, H. K., Švec, J. G., Šram, F.: First results of clinical application of videokymography. Laryngoscope, 108, 1998,s. 1206-1210. 17. Sovák, M.: Kmitání hlasivek ve svetle laryngostroboskopie. Praha, Ceská akademie ved a umení, 1945.

23. Wittenberg, T., Moser, M., Tigges, M., Eysholdt, U.: Recording, processing, and analysis of digital high-speed sequences in glottography. Machine Vision and Applications,8,1995,s.399-404. 24. Woo, P.: Quantification of videostroboscopic findings measurement of the normal glottal cycle. Laryngoscope, 106 (suppl. 79), 1996, s. 1-27.

Došlo 15. 2. 1999

kymography.

(Video film). Praha:

Medical

Healthcom,

Dr. Jan Švec Centrum péce o nemocné s poruchami hlasu, reci a vadami sluchu Medical Healthcom, spol. s r.o. Rešovská 10 /491 181 00 Praha 8 E-mail: [email protected]

Histologická studie spánkové kosti u plodu s trizoDlií 18. chroDlozoDlU Chrobokv., Šimáková E.*, Jiittnerová v.** ORL oddelení Nemocnice Pardubice, prednosta prof. MUDr. A. Pellant, DrSc. Fingerlanduv ústav patol~ie FN Hradec Králové, predsnota prof. MUDr. I. Steiner, CSc. * Oddelení genetiky Fakultní nemocnice Hradec Králové, prednosta MUDr. V. Jiittnerová**

S o u h r n: Autori v práci hodnotí histologické nálezy u 17 spánkových kostí jedincu s trizomií 18. chromozomu (Edwardsuv syndrom). U 13 (76 %) spánkových kostí byla nalezena patologie v oblasti zevního nebo stredního ucha. Jednalo se predevším o retardaci vývoje celého ucha, stenózu zevního zvukovodu, malformace stredoušních kustech a svalu. Zmeny ve vnitrním uchu byly diagnostikovány u 12 (71 %) spánkových kostí. Mezi patologické nálezy patril krátký a široký vnitrní zvukovod, scala communis, endolymfatický hydrops, rozšírení laterální polokruhovité chodbicky. Naše pozorování je srovnáváno s nálezy v literárních sdeleních. U jedincu s Edwardsovým syndromem nelze urcit charakteristické zmeny sluchove rovnovážného orgánu. K I í c o v á s lov a: spánková kost, histologie, trizomie 18, Edwardsuv syndrom. Otorinolaryngol. / Prague /,48, 1999, C.3, s. 162 - 164. Chrobok V., Šimáková E., Jiittnerová V.: Histological Investigation ofthe Temporal Bone in Foetuses with Trisomy of the 18th Chromosome S u m m ary: The authors evaluate histological findings in 17 temp oral bones of subjects with trisomy of the 18th chromosome (Edwards syndrome). In 13 (76 %) tem,poral bones pathological findings were detected in the area of the external or middle ear. In particular retardation of the whole ear was involved, stenosis of the external auditory meatus, malformation of the ossicles and ofthe middle ear and muscles. Changes in the inner ear were diagnosed in 12 (71 %) temp oral bones. Pathological findings included a short and wide inner auditory meatus, scala communis, endolymphatic hydrops, widening of the lateral semicircular canaI. The authors compare their observation with data in the literature. In subjects with Edwards syndrome typical changes in the hearingand vestibular organ cannot be assessed. K e y w o r d s: temporal bone, histology, trisomy 18, Edwards syndrome.

Otorinolaryngol. / Prague /,48, 1999, No. 3, pp. 162 -164.

162

1997.