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编号:10279974
喉发声功能的检查
http://www.100md.com 《听力学及言语疾病杂志》 1999年第2期
     作者:杨式麟

    单位:中国医科大学附二医院耳鼻咽喉科(沈阳 110003)

    关键词:

    听力学及言语疾病杂志990223 喉检查是多方面的,包括病史、周身和发声动力器官、发声器官、共鸣器官的检查,声带振动、声学、喉肌电、空气动力学的检查。

    现仅就发声器官的声带振动,发声声学,发声的喉肌电位及发声的空气动力学检测方法的临床应用及应用评价作一介绍。

    第一章 声带振动的检查

    声带振动检查主要有三种方法:①喉动态镜检查;②声门图检查;③喉高速摄影。但主要是前两者,后者不仅检查麻烦而且价格昂贵,尚未广范应用于临床。

    第一节 动态频闪喉镜检查(laryngostroboscopy)
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    1 喉动态镜频闪原理

    人发声时频率较高,声带振动较快,用肉眼难以看到声带振动的详细情况,人眼所看到的声带振动只是一个模糊的影像,要详细观察声带振动的详细情况,需借助于某种方法,使声带的快速振动相对的缓慢下来,这种方法就是喉动态镜的检查方法,它是基于两个原理来实现的:①Talbot原理:任何物体在视网膜上成像于外界物体消失后仍存在0.2秒,这就是所谓的视觉暂留原则,也就是说视网膜受物理刺激后产生的生理作用较原生理刺激长0.2秒;②先后间断放映在视网膜的图像,如间隔的时间小于0.2秒,则人的视力不能辨认出间断的图像。喉动态镜具有将声带高速连续振动转换为较慢的连续振动或转换为相对的静止状态。例如一个有规律的振动体振动时和照射它的闪光频率完全一致,并每次闪光的照射点都落在相同的位相上出现的图像为静止相;如闪光频率与声带振动频率存在差异,每次闪光照射在声带振动的不同相位上,则出现缓慢的运动假像,称为动像。若把声带自然高速振动称为声像,而把缓慢运动称为假像,那么这种缓慢的假像基本可以反映声带振动的详细情况。为了使闪光镜下所见的图像清晰,闪光时间必须充分的缩短,闪光时间应占振动周期的较小部分,否则视线就模糊不清。这种闪光的持续时间随闪光的种类有所不同,大约介于5~10 μs,如此短暂的时间只有用气体放电才可以实现。目前一般用氙(Xeon)高压闪光照明。发声的基频信号通过喉经麦克风、声频放大器、差频发生器最后传至氙灯,氙灯按同样的频率发射间断的光线,这样就保证了闪光频率始终与声带振动频率的一致性或有一定的频率差值。在患者失声时闪光的频率可直接由频率发生器产生。
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    差频发声器将产生0~2 Hz的差频,即光差频>0时(一般是1Hz)观察的为动相,当差频=0时观察的为静相。脚踏开关可以提供改变声脉冲与闪光脉冲的相位角。从0~360度连续可调,从而获得声带振动过程中任何瞬间的静止相位。

    直管放大喉镜可以直接观察或与摄像机相连进行录像,也可以与手术显微镜相连,以提高手术的精确度和质量。

    喉动态镜实际上是对声门图的采样,但不能满足高度精确采样的原则,这主要是由于声带振动是一个准周期,不仅振动周期不稳,而每个振动周期的方式也有差异,同时仪器本身也可能存在精确度的误差,因此借助于动态镜观察的“静相”或“动相”,是由许多的周期结合而变慢的图像,与实际振动每个周期图像仍存在一定微小差异。故仍不能象高速摄影那样反映声带每个振动周期的真实情况。但这种失真对临床分析的影响极小,也可以说几乎是没有影响的,故喉动态镜目前已广泛应用于临床,而高速摄影不仅是价格昂贵,而且用起来十分不便,目前仍未能纳入临床检查。
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    2 喉动态镜发展史

    喉动态镜检查已是目前喉检查不可缺少的检查手段,它可以观察声带的振动规律,是唯一能看到声带粘膜移动方式的仪器。对声带癌的早期诊断以及声带手术前后的观念和术中的判断提供客观依据,它在喉科学、病理嗓音、艺术嗓音和语言病理学方面都占有重要地位,它已有百余年的历史,可分为机械动态镜阶段和电子动态镜阶段。

    2.1 机械式动态喉镜

    此种装置最初由物理学家Platean(1829年)发明,用以观察物体有规律的快速周期性活动的仪器,即工业用的闪光测速仪至今仍在延用,Stampfer(1833年)发明了喉动态镜。Doppler(1866年)指出它能用于医学范围。Ortel(1878年)发明第一台快速转盘式喉动态镜用以检查声带的活动。随后有许多科学工作者作了大量的改进但仍有较多的缺点。我国宋牧(1957年)制作一机械式闪光镜,用一电动机带动圆盘旋转。张华(1957~1959年)亦制作一机械式闪光镜。但仍存在很多缺点,使用起来较不便,故长期以来未能在临床上普遍使用。
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    2.2 电子式动态喉镜

    自将高压气体电光管用作闪光镜的光源以来,喉频闪镜的发展进入了一个新的阶段。用气体放电光管作光源的频闪镜称电子喉频闪镜或称电子喉动态镜。Kaller发明了频闪电子管原理观察声带。Smith(1954年)制成了电子动态镜,Leden(1961年)介绍了具有拾音器、光源、电控制组合和脚踏开关四部分的Timck式电子喉镜。在我国钟子良(1975年)首次制成第一代电子喉动态镜并应用于临床,为我国喉动态镜检查作出了贡献。电子频闪镜不仅没有机械频闪镜的缺点,而且优点很多:①闪光时间短促,在高频下看到的喉图像很清楚;②在人整个音域以内,光亮度恒定;③借拾音器使音频和光频保持一致,可随意延长时间观察动像,并可随意移动相位观察静像。

    最初曾采用氖灯和水银灯频闪镜的光源,但它们的缺点是光线有色并且亮度不够。现在用高压氙灯作光源,光线无色而亮度很强。近10多年来,动态镜得到进一步的发展和完善,首先改进了喉镜,采用了直管放大喉镜,它可将图像放大3~5倍,在直管的前端有一镜片与喉呈90度角,也有呈60度或120度者,暴露喉头较充分,直管放大喉镜与闪光喉镜冷光源通过光导纤维联接,观察声带比用间接喉镜观察清楚得多。新型频闪喉镜闪光频率,强度和频差稳定,保证了成像的质量。摄像系统在直管放大喉镜的目镜端,这样可以将声带实际振动状态记录下来,然后经过录像重放,可以细微研究声带振动的病变情况,并可长期保存录像材料。
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    在直管放大喉镜下作喉部手术,如声带息肉、声带小结等,比普通光源的间接喉镜下手术明显优越,其主要优点:亮度强、能放大可显示粘膜波动、暴露范围大和确定深度较准确,故可提高手术质量。

    Barth(1976年)把喉动态镜与手术显微镜,支撑喉镜相连,进行喉显微外科手术,使喉显微外科得到快速的发展。

    最近日本学者FuKula等人用放射线球管作闪光射管来研究声带振动的过程,进一步发展了喉动态镜。杨宝琦(1990年)把动态喉镜录制的声带振动图像输入电子计算机,一幅一幅分析录制的照片,可量化录制的图像,进一步发展了动态镜检查的作用。常捷燕等(1996年)通过电子计算机多媒体技术开发声门图分析处理系统JTM-1,通过电视喉频闪镜(ATMOS-Ⅱ型)录取图像,将声门各解剖部位进行了量化。显著提高了频闪喉镜的作用。

    3 检查方法

    3.1 喉动态镜检查方法与间接镜检查法基本相同。其不同点是:①光源为间断的闪光光源。②检查时在喉外相当于甲状骨板皮肤处放一拾音器。为了消除检查时恶心,可于检查前用1%地卡因喷咽部进行表面麻醉。麻醉后将拾音器先放于甲状软骨板外侧后将喉镜放入口腔,注意镜面不要接触口腔或咽后壁,以免引起恶心,显像不清。由于所用闪光镜类型不同,使用的方法也不尽相同。检查要调好焦距,对准目标调到清晰后再进行检查,检查时按临床需要检查动像、静像及0~360度的相位以及真声、假声、低调、高调、弱音、强音的声带振动形态。按临床需要的情况进行录像。录像结束后检查录像是否清楚,是否达到临床要求,如果认为还需补充应进一步再次检查并作录像。
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    3.2 正常声带振动

    在动态喉镜下声带振动有两个相位,即闭合相和开放相,观察的次序是由声门闭合开始,继而开放再回到闭合,这叫作一个振动周期。声带开始开放时,先由中线前部或后部开始分开,由中间开始少见,随之向前向后并向外继续扩大,以完成开放,接着又开始闭合。由于单眼观察,感觉双声带只是在一个水平面往返对碰,但事实上声带振动是由水平和垂直两个振动方面组成,这两个振动成为基本振动。按粘膜肌弹力及空气动力学原理,声带振动是粘膜肌弹力和Bernoulli效应相互作用的结果。于发声时声门闭合对气流产生阻力,此时声门下压逐渐增加,当声门下压超过声门阻力时,声带下缘首先分开,为声门逐渐开相(closed opening phase,COP)的开始,然后分开区逐渐上移至上缘,再向外移至声带表面的中部,形成粘膜波,此时声带已完全分开,呈开放相(open phase,OP)。由于声带弹力的回缩和Bernoulli效应作用,当声带上缘仍处于开放状态时,下缘已开始回缩为声门渐闭相(closed closing phase,CCP)的开始,此种回缩由下向上逐渐伸展,直至声带完全闭合呈闭合相(closed phase,CP)。由渐开相(COP)至声带完全闭合(CP),这是声带振动的一个周期。这个振动周期在正常情况下也有微小的差异,故声带振动周期是以准周期的方式重复进行。
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    检查时应注意振幅的大小,是否对称;周期性如何,粘膜波动的大小,是否减弱或消失,是局部性或整体性的消失或减弱。在正常情况下声带振动与粘膜波动都是对称的并且是有规律的,真声时粘膜波动明显,假声时粘膜波动减弱,甚至消失。

    熟悉并掌握正常的声带振动规律,是识别病理性声带振动的基础。由于频闪镜下正常和病理性的振动可先后轮换出现,在这种情况下,两者要严格区分,且不能相互混淆。检查病理性振动,应注意以下各点:

    (1)声带振动的规律性:正常时声带是有规律振动的,如振动失去规律性即意味着是病理性振动。

    (2)振动振幅:在正常情况下发声时两侧声带的振幅大小是相等的,也就是在同一时间内声带振动远近与声门中线的距离是相等的,如果振幅不等应认为是病态。声带振幅的大小与音强、音高、声区、声带张力及声带长度均有关系,所以振幅大小没有绝对值,它在较大的程度上还要凭检查者的经验来判断。不正常的振幅(变大或变小);可出现于单侧,也可出现于双侧。出现于双侧者也可一侧变大,另一侧变小。
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    (3)振动消失:在频闪镜下,可见一侧声带没有任何活动,亦即振幅幅度等于零者,称为一侧振动消失。在动像中,一侧声带停止振动,往往与其振幅变小不易区别,但将相位移动在静相的位置上再看就容易区别。有人将振动消失分为两类:一是在间接喉镜下,声带活动正常,用频闪镜检查其整个音域都看不到声带振动者,称为发声性振动消失。二是在间接喉镜下,看不见内收外展活动,在频闪镜下检查其整体音域,也看不见声带振动的细微活动者称为振动完全消失。声带原位癌或T1肿瘤可出现发声振动消失;声带癌T3可出现声带完全振动消失。还有一种值得提出的是声带全长振动受限,也可称部分振动消失,在声带癌T2或功能亢进性发音障碍可出现此种现象。

    (4)粘膜波动:粘膜波动与声带振动的振幅一样,它与音强、音高、音区、声带紧张度和长度有关,其波动的大小目前尚无绝对的数据,较大程度上仍取决于检查者的经验。在正常情况下其波动是对称的,有规律的。病态的粘膜波动可分为增强型、减弱型和波动消失。粘膜波动大小与声带振动是一致的,但声带疾患往往是粘膜波动消失在先,振动消失在后,如原位癌、癌前病变、结核或声带瘢痕都可出现粘膜波动减弱、消失或振动减弱消失。但也有粘膜波动的程度与振动振幅的大小并非一致,如一侧声带麻痹的患者,可出现振动振幅变大,但粘膜波动变小或消失。
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    粘膜波动的组织学基础;Hirano将声带分为三层:外层为包膜层(cover)、中层为过度层(transition)和深层为体层(body)。包膜层包括上皮层和固有浅层,上皮层由7~8层的复层鳞状上皮组成,厚0.5 mm,固有浅层为疏松的结缔组织组成,厚0.3 mm中央较两端厚;过度层为胶原纤维和弹力纤维组成;体层是由喉内肌组成,主要是甲杓肌。由于三层的结构不同,其僵硬度存在差异。固有浅层为疏松的结缔组织,有形成分很少,几乎成为胶冻状形成一定的空间,即通称为Reinkes间隙,因此此层的僵硬度很小;过度层为弹力纤维层及胶原组织,僵硬度较大;体层基本是肌肉层,故僵硬度更大。当声带振动发声时甲杓肌收缩,使中、深层的僵硬度明显增高,固有浅层内似胶冻粘膜疏松组织,以中、深层僵硬度较强的底为基础,在其上出现滚动式的波纹即粘膜波动。

    临床上有两种情况影响粘膜波动,第一种情况是上皮层及固有浅层的结构上的变化,第二种情况声带紧张度发生变化。属于第一种情况是上皮增生或上皮出现浸润性变化,致固有浅层的空间受挤压变窄或消失,声带振动时粘膜波动亦随之减弱或消失。同时由于上皮的增生或浸润,推动固有浅层的振动波纹也难以使肥厚的上皮形成滚动式粘膜波纹。如肥厚性喉炎、喉角化症、白斑症、原位癌和喉结核等疾病,粘膜波动皆呈不同程度的减弱或消失;第二种情况是声带紧张度发生变化,如声带麻痹,紧张度降低,体层的僵硬度与固有浅层相等或相差很小,使固有层失去了以深层为基础的较强的僵硬度,在声带振动时两者僵硬度变化几乎一致,在固有浅层内难以形成波纹,此时声带几乎形成摆动,但粘膜波动减弱或消失。声带过度紧张也使粘膜波动减弱,甚至消失,如假声发声,频度越高,则粘膜波动越小,这是由于此时声带拉长变薄,固有浅层的空间变窄,音调越高变窄越重,使疏松的胶冻状物难以形成波纹或波纹消失。在检查粘膜波时,应用胸声,假声,不同的音调及音强来检查,粘膜波动大小都是不同的。只有对正常不同情况下粘膜波动有深刻的认识才能分辨异常粘膜波动,因为粘膜波动的大小,尚未有确切的客观指标。
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    (5)声门闭合:在发声的过程中,如两声带内振闭合相或外振开放相有规律的进行时,在两声带内振终止时双声带是闭合的,如双声带失振动时,尤其当一侧声带内振而他侧外振,则声门出现一侧裂隙,在中线两侧来回摆动,出现声门闭合不严。声门闭合不严的原因:①一侧或两侧声带弓型不直;②声带边缘肥厚不齐或有小的新生物如息肉、肿瘤等;③两声带张力不等,两声带或一侧声带位置异常如声带麻痹。

    (6)动像中周期性音频不稳:动像时由于人声带在一段长时间发声不能保持一定的频率不变,所以常见频率不稳,这种频率不稳是由于声带振动不规律,振动时快时慢,频闪镜下可以看出这种不规律的特点而作出判断。有些病例往往有短促的周期性频率不稳,其表现是声带突然闪动或震颤,并可重复出现。这种微小频率不稳,人眼是难以分辨的。

    在这种声带闪动和震颤的活动过程中,声带振动的振幅似乎不甚完整,因而此时总是看不到声门闭合相。这是一种假像,其原因是声带振动频率与闪光频率不同步,实际上声门是可以闭合,但它的真像显示不出来,相反在静相中就没有此现象出现。
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    (7)静像颤动:静像中有振颤具体表现,看起来模糊不清,其原因是声带振动变化不定,大小不一,所以在频闪镜下看见相同的相位各个形像都有所不同,因而在频闪喉镜下静像中产生急冲式的活动,或其轮廓模糊不清。这种现象既可出现于各种位相时,也可孤立出现于一定的位相中,例如只出现于开放相或闭合相。但在许多情况下,这种现象只是极短的振动过程中分散于各种位相。

    4 临床应用

    在动像中如果见到声门闭合不严,应在静像中证明方为可靠,因为动像的声门闭合不严可能是由发声频率不稳所引起。

    4.1 喉炎的检查 频闪镜与普通喉镜检查所得的结果几乎一致。但在急性喉炎时出现振幅变小,粘膜波动减弱或消失,这说明功能亢进是喉炎初期的表现;如振幅较大,粘膜增厚,是功能减弱的表现,是喉炎晚期的表现。慢性喉炎时声带振动和粘膜波动均正常,这意味着是卡他性喉炎;如振动正常而一侧或双侧粘膜波动减弱或消失则意味着肥厚性喉炎。
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    4.2 声带小结和和息肉的检查 在频闪镜下声带小结可按根基的深浅划分。浅在者称软性小节,深在者称硬性小节,软性小结其局部振动和粘膜波动正常,而硬性小节局部振动和粘膜波动减弱或消失。声带息肉在频闪喉镜下检查时其蒂部位置及范围较间接喉镜清楚,尤其检查术后局部创面的愈合情况更为优越。对癌前期病变的检查,判断其好转或恶化,是目前最好的检查手段,如癌前期病变声带角化、白斑或红斑粘膜波动正常,则可判定其病变是浅在的,实属声带表层的病变,恶变的可能性较小,可不必作病理检查,但一定要定期随诊。如果粘膜波动由正常变为减弱或消失,但声带振动正常,这表明其病变有所进展,表示未有恶变,仍可不作病理检查但须定期复查。如果粘膜波动消失声带振动亦消失,表明病变向深部发展,此时一定要作病理检查,不能有丝毫的放松。这种检查方法对癌前病变有无恶变的判断是目前唯一无创伤检查手段。上述现象如反方向发展,则表明病情好转,如首次粘膜波动消失,再次检查粘膜波动出现,表现其病变好转。

    4.3 喉癌的检查 对原位癌、声带癌T1或T2,虽声带内收外层运动正常,但频闪镜检查则可以发现一侧或双侧声带的局部或全长的粘膜波动和振动消失。这时无论其声带粘膜表面光滑与否或是否突出,都应及时作病理检查,以免误诊影响治疗。
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    声带原位癌、声带癌T1或T2放射治疗后的动态观察,对发现肿瘤是否复发或判断治疗效果是很好的检查方法。因为无论是原位癌或T1或T2肿瘤放疗后粘膜波动和振动两者皆出现即表示放疗后治愈。如两者未见出现,尤其是振动仍不出现,即应严密观察局部病变发展情况。如放射治疗后粘膜波动及声带振动都出现,但以后复查时再度消失,此时一定要作病理检查,一旦发现及时治疗。

    4.4 喉结核的检查 目前喉结核的特征与过去有所不同,主要表现之一是由溃疡型转为增殖型,在临床上的声带结核往往以肥厚性喉炎的形式出现,即一侧或双侧声带表现为充血性肥厚。由于结核是深层呈浸润状态,它的粘膜波动或声带振动消失,但慢性喉炎时声带粘膜波动和声带振动是正常的。故一侧声带充血肥厚,粘膜波动和振动消失时切不要忽略有声带结核的可能性,此时应作胸部X光照像,喉部应作病理检查。

    4.5 喉创伤及声带麻痹的检查 对喉的创伤尤其是挫伤,无论其声带内收外展如何,如声带振动消失,表明其创伤已累及深部,并可根据振幅的大小及粘膜波动的程度来推断创伤轻重程度。
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    麻痹声带振动与健侧的比较,不是变大就是变小,这与气流冲击及声带紧张度改变有关。无论声带振动变大或变小声带常无粘膜波动或粘膜波动变小。若声带粘膜波动从无到有或由小到大,说明声带由完全麻痹转入恢复期或有恢复的表现。由于临床遇到的患者,完全麻痹是很少见的,占10%左右,而部分麻痹占90%左右,所以粘膜波动完全消失者是很少见的,大部分声带麻痹者粘膜波动是减弱的。

    4.6 变声期的检查 男性变声期由于声带紧张度尚在重新调节之中,发声可忽高忽低或出现嘶哑,声带后1/3闭合不良,常称为变声期三角。频闪镜下所见的喉图像因人而异,如声带振动不规律,振幅常变小,粘膜波动减弱或消失都可出现,其中多数有周期性频率变化,这说明与功能性发声障碍有关。

    4.7 功能性发声障碍的诊断 功能性发声障碍的表现形式分二类,即功能过亢进发声障碍与功能低下性发声障碍。在间接喉镜下区别此两种发声障碍较为困难。但在频闪镜下可根据其振幅改变及粘膜波动情况即可确定。功能亢进性发声障碍表现是振幅变小,粘膜波动减弱,功能低下性发声障碍振幅常变大,粘膜波动明显或声门闭合不严。功能性发声障碍在频闪镜下常有周期性频率改变,每次频闪镜检查所具有的声带振动形态常有不同的差别,令其改变音高或音强时所见的差别更为明显。由于这类患者声带振动周期不稳定而无规律,故静像看时亦呈颤动,即轮廓不清,如出现这种现象应首先考虑是功能性发音障碍。
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    5 动态电视喉镜的分类

    目前闪光电视喉镜的种类较多,但总的情况是两种,一种是纤维电视频闪喉镜,一种是硬管电视频闪喉镜。纤维电视频闪喉镜是以纤维喉镜和频闪光源为基础配以摄像机、录像机和显示器,硬管电视频闪喉镜是一个直的金属硬管,具有望远及放大作用,以它和频闪光源为基础并配以摄像机、录像机和显示系统。两种电视喉镜,各有其优点,检查者可以按患者不同情况选择其中任何一种。

    6 频闪纤维电视喉镜与频闪硬管电视喉镜的优缺点

    6.1 频闪纤维电视喉镜的优点

    6.1.1 操作简便,易耐受,小儿及咽反射敏感者适合。

    6.1.2 对会厌畸形及声门上有阻塞者较合适。

    6.1.3 镜的远端可接近声带暴露较大的视野。
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    6.1.4 喉处于正常位置,可获得正常音调的发音检查。

    6.1.5 可直视喉室及声门下病变。

    6.1.6 可观察舌根及下咽部的全部图像。

    6.2 频闪纤维电视喉镜的缺点

    6.2.1 显视器上的影像较小。

    6.2.2 由于鼻中隔关系,喉镜偏离中线,图像也随之偏离。

    6.2.3 由于视野较小,较硬管镜相对难以发现较小的病变。

    6.2.4 远端不易固定。

    6.2.5 光线比硬管镜弱,电视记录较难。
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    6.3 硬管频闪电视喉镜的优点

    6.3.1 光源亮,影像大,影色和分辨率高,能更精确的分析声带振动和粘膜波动。

    6.3.2 可早期发现较小的肿瘤及浸润性病变。

    6.3.3 影像失真情况较小。

    6.3.4 电视记录容易,图像质量高。

    6.3.5 可改善纤维喉镜所遇到的假声带收缩或阻塞的现象。

    6.4 硬管频闪电视喉镜的缺点

    6.4.1 对小儿,会厌畸形及恶心患者较困难。

    6.4.2 病人处于不正常头位和口腔位置干扰正常发音。

    6.4.3 镜远端可呈雾状,使成像不清。

    6.5 频闪电视喉镜的缺点

    严重嘶哑患者难以录像,原因是这类患者发声周期不稳定、颤动、失音和声时短。录像时必须有相对稳定周期性发声,其发声频率周期必须与闪光速度相同步,否则成像不清。故严重的非周期性嘶哑录像效果必将受到不同程度的干扰,临床上这种现象是十分罕见的,这是频闪喉镜的最主要的缺点。

    (待续), 百拇医药