استروبوسکوپی

دهان ، حلق و بینی

17 اردیبهشت 1399

بدون دیدگاه

استروبوسکوپی چیست؟ طی سه دهه گذشته، توسعه دانش آناتومی و فیزیولوژی چین خوردگی های صوتی، باعث ایجاد انقلابی در بخش بالینی و جراحی حنجره شناسی شده است.

روش تشخیصی نوآورانه ویدئو استروبوسکوپی کارآمدترین تکنیک برای ارزیابی حنجره است و درک بهتری را از تولید صوت در حنجره ایجاد کرده است.

در این مقاله به بررسی استروبوسکوپی یا تصویربرداری رنگی از حنجره خواهیم پرداخت.

از زمان توصیف اولیه هیرانو از میکروساختار لایه ای چین خوردگی های صوتی انسان در دهه 1970، تکنیک های تشخیصی و جراحی پیچیده ای ابداع شده است تا به طور دقیق تری تولید صوت را تشریح کند.

ابعاد تشخیصی نوآورانه، باعث بهبود درک اهمیت قابلیت انعطاف چین خوردگی های صوتی در تولید صوت شده اند.

ویدئواستروبوسکوپی، خود را به عنوان کارآمدترین و مفیدترین تکنیک برای ارزیابی بالینی ویژگی های ویسکوالاستیک مخاط صوتی نشان داده است.

ثبت ویدئویی آناتومی حنجره به همراه عملکرد مکانیکی آن، یک فرآیند بدون درد است که تحت بی حسی موضعی انجام می شود و برای مدیریت اختلالات صوتی در انسان ضروری است.

بررسی ویدئویی حنجره به همراه استروبوسکوپی، فرآیند تشخیصی ضروری برای ارزیابی مخاط حنجره، بیومکانیک حرکت چین های صوتی و ارتعاش مخاطی است.

این ها، اجزای کلیدی در شناسایی و ارزیابی پاتولوژی و تعیین تاثیر آن بر روی صوت و عملکرد مسیر هوایی است.

استروبوسکوپی، روشی مخصوص است که برای مشاهده ارتعاش چین های صوتی به کار می رود

این روش از یک نور چشمک زن و هم زمان شده استفاده می کند. که از درون یک تلسکوپ منعطف یا سخت عبور داده شده است.

فلاش های نور حاصل از استروبوسکوپ، با ارتعاش چین های صوتی، با سرعت اندکی کمتر، هم زمان می شوند. و به فرد آزمایشگر اجازه می دهد ارتعاش چین های صوتی را طی فرآیند تولید صدا، به صورت حرکت آهسته ببیند.

این حرکت آهسته، در واقع یک توهم است. زیرا سرعت ارتعاش چین های صوتی از طریق استروبوسکوپی تغییر داده نشده است.

این تصویرسازی به خصوص به تیم مراقبتی اجازه می دهد ویژگی های ارتعاشی هز چین صوتی را در طول فازهای مختلف چرخه ارتعاش چین صوتی ارزیابی کند.

از آنجا که ارتعاش چین صوتی بسیار سریع است، تصویر حرکت آهسته، در واقع از چرخه های ارتعاشی بسیاری ناشی شده است.

اطلاعات به دست آمده از تست استروبوسکوپی چین های صوتی، برای برنامه ریزی انجام جراحی موثر برای افزایش عملکرد صوتی ضروری است.

تولید بهینه صوت در انسان، به ارتعاش بهینه چین صوتی بستگی دارد. این امر نیازمند بسته شدن مناسب چین های صوتی از نظر ایرودینامیکی به همراه مخاط صوتی انعطاف پذیر است.

ویدئو استروبوسکوپی، بسیاری از ملزومات مهم یک معاینه کامل صوتی در مطب را برآورده می کند.

اطلاعات مفیدی را در مورد ماهیت ارتعاش، تصویری برای شناسایی پاتولوژی صوتی و ضبط ویدوئویی دائمی از آزمایش را در اختیار قرار می دهد.

همانند هر یک از این جنبه ها، استروبوسکوپی، به میزان قابل توجهی حساسیت تشخیص های حنجره ای دقیق را نسبت به تکنیک های بر پایه ی منابع نوری غیر استروبوسکوپی پیوسته (مانند تست حنجره سخت یا انعطاف پذیر از طریق بینی)، بهبود می بخشد.

آناتومی حنجره

چین های صوتی، که تارهای صوتی نیز نامیده می شوند، در داخل حنجره در بالای نای قرار گرفته اند.

این ها در طول تنفس باز هستند. و هنگام بلع و ایجاد صدا به یکدیگر نزدیک می شوند تا بسته شوند.

هنگام بسته بودن، ممکن است چین های صوتی ارتعاش کنند. و از جریان هوای خروجی از ریه ها برای تولید کلام و آواز خواندن استفاده کنند.

سابقه و اصول جراحی

مفهوم استروبوسکوپی جدید نیست. از قرن ها پیش، تصاویر استروبوسکوپی حاصل از به کارگیری یک منبع نوری چشمک زن برای ایجاد توهم حرکت برای سرگرمی استفاده می شده است.

از اوایل قرن 19، نمونه های بسیار، ایجاد تصاویر متحرک و اسباب بازی های نوری و ابزارهای علمی را نشان می دهد.

ابزاری که از دیسک های چرخان برای مشاهده حرکت ظاهری استفاده می کرد و توسط یک دانشمند ونیزی به نام استامپفر ابداع شده بود، استروبوسکوپ نامیده شد.

امروزه از این عبارت همچنان برای اشاره به هرگونه ابزار ضربانی تولیدکننده نور که برای مشاهده حرکت طراحی شده است، به کار می رود.

تاریخچه استفاده از منبع نوری استروبوسکوپی برای معاینه حنجره، به زمان معرفی آینه حنجره توسط مانوئل گارسیا در سال 1855 بر می گردد.

در 1874، اورتل، مفهوم استروبوسکوپی حنجره را درک کرد اما امکان استفاده از ابزار تا سال 1895، پس از ابداع الکتریسیته محقق نشده بود.

ابزار او از یک چرخ سوراخ دار ساخته شده بود. که نور به کار رفته برای روشن کردن چین های صوتی را قطع می کرد. تا ارتعاش چین صوتی قابل درک باشد.

استفاده از منبع نوری استروبوسکوپ، به ناظر اجازه می داد چین های صوتی در حال ارتعاش را به صورت حرکت آهسته ببیند. و امکان مشاهده دقیق ساختار آن ها در موقعیت باز یا بسته را فراهم می کرد.

به خاطر محدودیت های روشن سازی، کنترل دقیق فرکانس چشمک زنی و کیفیت عکس، اعضای جامعه علمی از این تکنیک استقبال نکردند.

در اوایل تا اواسط دهه 1900، تقریبا 100 سال پس از اینکه پلاتو برای اولین بار استفاده از جرقه متناوب را برای روشن کردن اشیای در حال حرکت، به منظور ایجاد یک الگوی ایستا پیشنهاد کرد، اچ.ای. ادگرتون و همکارانش، لوله های تخلیه گاز را برای استروبوسکوپی ابداع کردند.

آن ها از یک نوسان ساز برای کنترل فرکانس تخلیه و نرخ چشمک زنی استفاده کردند. بسیاری از اصول ابزارهای استروبوسکوپی مدرن، از این تجهیزات اولیه ناشی شدند.

پیشگامان عرصه استروبوسکوپی حنجره شامل دکتر ون دن برگ در دانشگاه گرونینگن، دکتر رالف تیمک در دانشگاه هامبورگ، دکتر هانس وان لدن در دانشگاه کالیفرنیا و دکتر الیمار شانهارل در ارلانگر هستند. که اولین کتاب را در مورد معاینه استروبوسکوپی حنجره در سال 1960 تالیف کرده اند.

با پیشرفت های بعدی در تکنولوژی ثبت صوتی و ویدئویی و با پیشرفت های مداوم در قدرت تفکیک تصویر و شدت منبع نوری، واحد ویدئواستروبوسکوپی اکنون می تواند تصویری بزرگ و روشن ایجاد کند.

قانون تالبوت، از این واقعیت فیزیکی بهره می گیرد که تصاویر روی شبکیه چشم انسان، پس از در معرض قرار گرفتن، 0.2 ثانیه تاخیر دارند.

بنابراین، تصاویر متوالی تولید شده در فواصل کمتر از 0.2 ثانیه، توهم یک تصویر پیوسته را ایجاد می کنند.

این مفهوم، به همراه مفهوم تطابق، اجازه ایجاد تصور موهومی حرکت را در زمانی می دهد. که تصاویر ثابت تولید شده، نشان داده می شوند.

در نهایت، یک ویژگی سیستم بصری، اجازه تفسیر مجموعه ای از تصاویر ثابت را با پرکردن فواصل بین فریم ها و تکمیل تصور حرکت پیوسته می دهد.

استروبوسکوپی حنجره با تولید تشعشعات نوری نزدیک به فرکانس ارتعاش چین صوتی، از این اصول بهره می برد.

یک میکروفون، فرکانس صدای فرد مورد آزمایش، که منبع نوری استروبوسکوپ را تحریک می کند را بر می دارد.

با این قید که ارتعاشات صوتی، دوره ای هستند، فرکانسی از تشعشعات نور که مساوی با فرکانس صوتی است، تصویری ثابت و واضح از همان بخش از چرخه ارتعاشی تولید می کند.

زمانی که فرکانس تشعشعات، کمی پایین تر از ارتعاش چین صوتی باشد، باعث ایجاد تاخیری در همان بخش از چرخه ارتعاشی روشن شده می شود و تصور حرکت اهسته حاصل می شود.

اگرچه، در تمام انسان های سالم، ارتعاشات چین صوتی، نامتناوب هستند.

بنابراین، استروبوسکوپی حنجره، جزئیات دقیقی از هر یک از چرخه های ارتعاشی نشان نمی دهد. بلکه، الگویی را نشان می دهد که میانگینی از چرخه های فراوان، غیر یکسان و موفقیت آمیز است.

در این حالت، تصویر ایجاد شده، نسبت به ماهیت ارتعاشی حقیقی، ناکامل تر است.

تجهیزات

یک واحد استروبوسکوپی از یک منبع نوری و میکروفون، یک دوربین ویدئویی، یک اندوسکوپ و یک ضبط کننده ویدئویی تشکیل شده است.

استروبوسکوپی می تواند با استفاده از اندوسکوپ های سخت یا منعطف انجام شود. که هر کدام، مزایا و معایب به خصوص خود را دارد.

اندوسکوپی منعطف برای مشاهده رفتار حنجره از زوایای مختلف و مشاهده گلوتیس از میان یک روزنه فوق گلوتیس، ایده آل است. اما مشکل این روش، شدت پایین نور عبوری از دسته طویل فایبراپتیکی به سمت نوک اندوسکوپ باریک است.

در اندوسکوپ های استاندارد، نور منعکس شده از اشیای مشاهده شده، باید طول اندوسکوپ را به سمت دوربین یا چشم اپراتور به عقب برگردد تا شناسایی شود.

افزوده شدن تکنولوژی دوربردی به اندوسکوپ های منعطف، که در آن، دوربین در انتهای اندوسکوپ قرار می گیرد، به طور موثری معایب آن ها را کاهش داد.

افزایش کیفیت تصویر دیجیتال و بهبود نوردهی، به میزان زیادی کیفیت و قابلیت تفکیک استروبوسکوپی حنجره ای از طریق بینی را بهبود بخشیده است.

اندوسکوپی تلسکوپی سخت از طریق بینی، به خاطر تصویر روشن و بزرگنمایی شده اش، تصویر بهینه را برای ارزیابی قابلیت انعطاف مخاطی تولید می کند. اگرچه، این کار مستلزم بیرون آوردن زبان بیمار در طول آزمایش است. که طرز قرارگیری طبیعی حلق و حنجره را منحرف می کند.

به علاوه، بیمار باید آناتومی و تحمل فیزیکی مناسبی داشته باشد. تا به متخصص بالینی اجازه دهد گلوتیس را به طور کامل ببیند.

اندوسکوپی سخت، علاوه بر این برای مشاهده موفقیت آمیز حنجره، نیازمند همکاری مضاعف بیمار و آناتومی منعطف بیمار است.

تحقیقات اخیر نشان می دهد استفاده از سیستم طبقه بندی مالامپاتی برای پیش بینی مناسب بودن انجام تست حنجره سخت از طریق دهان برای استروبوسکوپی مفید است.

کاربرد بالینی استروبوسکوپی

پارامترهای مختلفی ممکن است طی آزمایش استروبوسکوپی ارزیابی شود.

فرکانس اصلی

فرکانس اصلی، با استفاده از واحد استروب اندازه گیری می شود. و برای تنظیم فرکانس تشعشعات نوری به کار می رود.

نور استروب معمولا در فرکانسی به میزان چندین هرتز آهسته تر از فرکانس صوتی تولید می شود. تا تصور چرخه ارتعاشی با حرکت آهسته ایجاد شود.

فرکانس مشابهی در حالت قفل شده منتشر می شود که تصویری ثابت از بخشی از چرخه ارتعاشی تولید می کند.

دوره تناوب

دوره تناوب به نظم و ترتیب چرخه های ارتعاشی صوتی متوالی اشاره می کند. فعالیت ارتعاشی طبیعی، منظم و دوره ای است.

دامنه

دامنه، به گردش جانبی چین های صوتی در طول جابجایی آن ها به سمت خارج از خط میانی در طول نوسان اشاره دارد.

این امر به میزان زیادی به فرکانس و بلندی صدا بستگی دارد. دامنه به طور کلی به صورت طبیعی، کمتر از طبیعی یا بالاتر از طبیعی درجه بندی می شود.

تقارن

حرکت طبیعی غضروف های آریتنویید طی تست حنجره تلسکوپی منعطف یا سخت ارزیابی می شود. و ویژ گی های ارتعاشی مخاط صوتی طی استروبوسکوپی ارزیابی می شود.

بسته شدن گلوتیس

در یک فرد سالم، بخش عضلانی-غشایی چین های صوتی طی چرخه ارتعاشی به طور کامل بسته می شود.

ممکن است گلوتیس غضروفی خلفی، در برخی افراد سالم نسبتا باز بماند.

موج مخاطی

انتشار موج مخاطی، خواص رئولوژیکی مخاط صوتی را در طول یک کار صوتی به خصوص منعکس می کند.

اغلب گرفتگی های صدا به خاطر از بین رفتن انعطاف پذیری مخاط صوتی ناشی از بیماری، زخم های خوش خیم و بدخیم، استفاده بیش از حد و استفاده طولانی مدت است.

ناهنجاری های کانونی موج مخاطی، به متمرکز کردن پاتولوژی در چین صوتی و استراتژی های مستقیم برای مدیریت نقص کمک می کنند.

تکنیک های استروبوسکوپی

استروبوسکوپی سخت حنجره

1. استروبوسکوپی ویدئویی حنجره با نشستن بیمار روی صندلی معاینه در ارتفاعی مناسب آغاز می شود.

بیمار در حالی که گردن خود را خم کرده و سر خود در محل مفصل اطلسی-پس سری خم کرده است، به جلو خم می شود.

2. زمانی که در موقعیت مناسب قرار گرفت، اغلب اوقات استفاده از بیهوشی موضعی در بخش خلفی زبان پیشین و بخش دهانی و خلفی حلق مفید واقع خواهد شد.

فرد آزمایش کننده، باید مطمئن شود که میکروفون به درستی کالیبره شده است. و از بیمار بخواهد دیافگرام حنجره را در مقابل تیغه تیروئید نگه دارد.

3. در حالی که دهان باز است و زبان بیرون است، آزمایش گر، زبان را جمع می کند. و با دقت تلسکوپ سخت را قرار می دهد.

آزمایش بهینه، منوط به توجه آزمایش کننده به دستیابی به تمرکز مناسب چین های صوتی است. تمرکز مناسب، تجسم واضح بافت عروقی زیر اپی تلیالی چین صوتی را نشان می دهد.

برای جلوگیری از انباشتگی در اسکوپ، نوک تلسکوپ، پیش از شروع آزمایش در آب گرم غوطه ور می شود.

4. زمانی که چین های صوتی در نقطه کانونی قرار گرفتند، آزمایش گر می تواند از بیمار بخواهد چند کار صوتی را انجام دهد.

این کار باید در فرکانس های پایین، متوسط و بالا و با بلندی صدای مختلف انجام شود.

استروبوسکوپی انعطاف پذیر حنجره

1. بیمار مشابه بالا قرار می گیرد. معمولا بینی و حلق بی حس می شوند. و گرفتگی آن ها با مخلوطی از فنیل افرین 0.25% و لیدوکایین 2-3% رفع می شود.

2. پس از گذشت زمانی برای رفع گرفتگی، اسکوپ انعطاف پذیر از بینی وارد شده و در بالای حنجره قرار می گیرد. سپس آزمایش مذکور در بالا می تواند اجرا شود.

یافته های تشخیصی با استروبوسکوپی

با افزایش شفافیت و ارزیابی الگوهای ارتعاشی، ویدئواستروبوسکوپی به میزان زیادی حساسیت تشخیص های حنجره ای را افزایش داده است.

با وجود تغییرات مربوط به اندازه زخم، پاتولوژی های صوتی هم زمان و رفتارهای تصحیحی صوتی، تعمیم هایی را می توان در مورد یافته های استروبوسکوپی به همراه پاتولوژی حقیقی چین صوتی انجام داد.

شایع ترین زخم های خوش خیم حنجره ای و یافته های استروبوسکوپی آن ها در زیر آورده شده است.

کیست چین صوتی

کیست های چین صوتی، ضایعه های کروی و کپسولی حاوی مخاط یا کراتین هستند که در لایه همبندی سطحی مخاط چین صوتی هستند.

کیست های کراتینی، مادرزادی و کیست های مخاطی، اکتسابی هستند. طی استروبوسکوپی، ناحیه کیست، انعطاف پذیری کمی نشان می دهد. زیرا موج مخاطی به طور طبیعی در ناحیه کیست، منتشر نمی شود.

ویژگی های دقیق نقص مخاطی-موجی به اندازه و موقعیت کیست بستگی دارد.

این امر از این طریق نشان داده می شود که کیست های سطحی کوچک، به میزان حداقلی عملکرد صوتی را تحت تاثیر قرار می دهد.

پلیپ چین صوتی

پلیپ چین صوتی ممکن است یک طرفه یا دو طرفه باشد. این ضایعه ها، پاتولوژی آسیب تارهای صوتی ناشی از نیروهای ضربه ای و استرس برشی در لایه همبندی سطحی مخاط را نشان می دهد.

آن ها می توانند هرگونه بافتی، از ژلاتینی گرفته تا رشته ای، داشته باشند.

ممکن است بسته شدن گلوتیس تحت تاثیر قرار گرفته و در حالت بسته شدن حداکثری باعث ایجاد شکاف هایی در بخش قدامی و خلفی ضایعه شود.

الگوهای ارتعاشی 2 چین صوتی، نامتقارن هستند و ارتعاش در نزدیکی ضایعه، کاهش یافته است. معمولا پلیپ میانی-سطحی، در زمان بسته بودن، در الگوی ارتعاشی چین صوتی مقابل اختلال ایجاد می کند.

گره چین صوتی

گره های چین صوتی، ضایعه های فیبری-عروقی دوطرفه هستند که توده های نسبتا متقارنی هستند. اندازه آن ها تقریبا 2-7 میلی متر است. و در مرکز بخش عضلانی-غشایی، بین اپی تلیوم بالایی و لایه همبند مخاطی زیرین قرار گرفته است.

بسته شدن گلوتیس، خصوصا در فرکانس های بالا تحت تاثیر قرار می گیرد. موج مخاطی معمولا به صورت دوطرفه نگه داشته می شود. اگرچه انعطاف پذیری و دامنه گردش، در ناحیه گره کاهش یافته است.

سولکوس وکالیس

سولکوس وکالیس، به طیفی از نقص های ارتعاشی صوتی مخاطی اشاره می کند که در آن، یافته های استروبوسکوپی، نواحی را نشان می دهد که انعطاف پذیری مخاطی کاهش یافته است.

این بررسی سطح در طول استروبوسکوپی، کاهش خواص ویسکوالاستیک لایه همبند مخاطی در آن ناحیه را آشکار می کند.

کاربردهای آتی

ویدئواستروبوسکوپی به میزان زیادی حساسیت تشخیصی برخی جنبه های حنجره شناسی را توسعه می بخشد. اما تفسیر آن به مهارت و تجربه متخصص بالینی و خصوصا مهارت و تجربه مفسر تشخیصی بستگی دارد.

کیفیت تصاویر به دست آمده، مستقیما به مهارت اپراتور مرتبط است. به علاوه، تحقیقات نشان می دهد که تفسیر استروبوسکوپی، معیار تحقیقی با قابلیت تعمیم ضعیف است.

اگرچه به نظر می رسد بالا رفتن تجربه در بررسی نتایج استروبوسکوپی، تاثیر مثبت کمی روی پایایی متخصص بالینی دارد، لزوما همبستگی را در گروهی از آزمایش گرهای دارای تجربه مشابه بهبود نمی بخشد.

تکنولژی های بسیاری برای بهبود اندازه گیری های عینی دامنه ارتعاش و موج مخاطی ابداع شده است.

نرم افزارهایی برای اندازه گیری شکل موجی ناحیه گلوتیس، نموداری از سطح گلوتیس در مقابل زمان باز شدن و بسته شدن گلوتیس در طول یک چرخه ارتعاشی، ابداع شده اند.

مطابق این اطلاعات، نرخ باز و بسته شدن گلوتیس محاسبه می شود.

این اندازه گیری ها، به انعطاف پذیری چین صوتی وابسته هستند. و از نظر آماری، پیش از عمل و بعد از عمل برای ضایعه های خوش خیم چین صوتی، متفاوت هستند.

یکی از محدودیت های تصویر استروبوسکوپی، این است که ارتعاش چین صوتی باید نسبتا دوره ای باشد تا تصویری با حرکت آهسته از چرخه صوتی نشان داده شود.

تلاش ها در جهت افزایش حساسیت حنجره شناسی برای تلفیق ویژگی های مختلف موجی در گلوتیس و در الگوهای غیر دوره ای ارتعاش، منجر به تکنیک های جدید شده است.

حدود یک دهه است که سیستم های ثبت ویدئواستروبوسکوپی دیجیتال حنجره ای با سرعت بالا، وجود دارد. اما تا همین اواخر به تصویربرداری سایه و سفید محدود بوده است. که سرعت آن تنها برای صداهای با فرکانس نسبتا پایین کافی بوده است.

پیشرفت های اخیر در تکنولوژی دوربین ویدئویی دیجیتال با سرعت بالا (HSV) ، منجر به سیستم های بالینی شده است که می توانند تصاویر رنگی با سرعت های بالاتر تولید کنند.

حتی با اینکه HSV، اطلاعات بسیار مفصل تری را نسبت به استروبوسکوپی در مورد عملکرد صوتی چین صوتی در اختیار قرار می دهد، سازگاری نهایی آن با کاربردهای بالینی استاندارد، به میزان کارایی آن در حل چالش های عملی، تکنیکی و روش شناختی باقیمانده بستگی خواهد داشت.

این چالش ها شامل هزینه ی نسبتا بالای سیستم های HSV، مدیریت فایل های کامپیوتری بزرگی که HSV تولید می کنند، محدودیت های نمونه برداری از رفتارهای صوتی به دست آمده در طول زمان کوتاه ضبط HSV و تعداد معدودی از تحقیقات بالینی نشان می دهد که HSV به میزان قابل توجهی تشخیص و مدیریت اختلالات صوتی را بهبود می بخشد.