DD96396B1 - Einrichtung zur analyse und aufzeichnung von stimmlippenschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Analyse und Aufzeichnung von Schwingungen der Stimralippen, insbesondere der Stimmlippenschleimhaut, mit Hilfe stroboskopischer Beleuchtung.

Schwingungsgrößen der Stimmlippen, wie Frequenz-, Amplitudenwid Phasenverhältnisse, liefern wichtige Informationen über die Punktion des Glottisgenerators»

Sowohl für die Einschätzung der physiologischen Variabilität als auch für die Diagnostik pathologischer Veränderungen kommt dem Schwingungsablauf der Stimmlippen eine zentrale Bedeutung zu.

Eine bekannte Anordnung zur Analyse von Stimralippenschwingungen benutzt den stroboskopisch^ Effekt bei periodischer Beleuchtung der Mundpartien. Sie liefert mit geringem Aufwand Aussagen, die die Möglichkeiten der einfachen Laryngoskopie v/eit übertreffen.

Nachteilig ist bei dieser Anordnung jedoch, daß immer nur der augenblickliche und subjektiv bedingte Eindruck des Untersuchenden während einer Beobachtung wiedergegeben v/erden kann. Außerdem kann der von den Ergebnissen anderer Anordnungen her bekannte Formenreichtum dor Stimmlippenschwingungen mit dieser einfachen stroboskopischen Anordnung nicht erfaßt werden.

Eine weitere bekannte Anordnung arbeitet mit Hilfe der Hochfr equenz-Kinematografie mit Bildfrequenzen von 3OOO bis 10 000 Bildern/s. Diese Anordnung gestattet zwar das Erfassen der Fläche zwischen den Stіштііррѳпгändern, v/as zum Vergleich mit der glottischon Volumengeschwindigkeit wichtig ist, sowie das Speichern und Auswerten der Ergebnisse mit Digitalrechnern, erfordert aber einen außerordentlich hohen Aufwand an

Geräten und sehr hohe Betriebskosten.

Mit der bekannten Kombination von stroboskopisch^ Beleuchtung und IIochfrequenz-Kinematografie ist eine Simultanauf zeichnung von Stimmlippenschwingungen und Stimmton infolge der starken Geräusche der Aufnahmekamera nicht möglich.

Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, bei der Hochfrequenzströme (etwa 200 kHz) mit geringer Intensität über beidseitig am Schildknorpel aufgesetzte Elektroden durch den Kehlkopf geleitet werden« Diese, als elektrische Glottografie bezeichnete Ilethode benutzt die Größe des Stromflusses, die sich aus der Phasenlage der Stinmlippen und der damit verbundenen Größe des gesamten elektrischen Widerstandes ergibt, zur Registrierung der dadurch entstehenden amplitudenmodulierten Schwingung. Dem Vorteil dieser Anordnung, daß die Untersuchung der Stimmlippenschwingungen unter physiologischen Verhältnissen ohne Spiegel durchgeführt werden kann, steht der schwerschv/ingende Nachteil gegenüber, daß sich damit keine SeitcndiffGrenzen erfassen lassen.

In einer -weiteren bekannten Anordnung für die optische Glottografie v/ird oberhalb des Sternuas eine starke Lichtquelle auf die Haut aufgesetzt, so daß das Licht in die Trachea einfällt. Sine in die Hypopharynx eingebrachte Fotozelle liefert dann Spannungen, deren Verläufe dem Lichtstrom entsprochen, der von den Stiimlippen je nach Phase freigegeben oder vorlegt wird. Auch hier ist nach Verstärkung eine Registrierung möglich, jedoch ist diese optische Glottografie im Gegensatz zur elektrischen Variante nicht unter physiologischen Plionosationsbedingungen durchführbar und immer mit einer Belästigung des Patienten verbunden. Auch hiermit lassen sich keine Seitendifferenzen erfassen.

Eine weitere bekanntgewordene Anordnung verwendet Ultraochallschwingungen und stellt den Schwingungsablauf der Stianlippen

unter Ausnutzung des Dopplereffekts dar. Diese Ultraschallmethode erlaubt eine kontinuierliche Registrierung der Stimmlippenschwingungen in Form von definierten oszillografischen Kurvenverläufen ohne daß artikulatorische Bewegungen der Zunge und des Unterkiefers beeinflußt werden. Gegenwärtig besteht jedoch noch keine Klarheit über die genaue Zuordnung der Ultraschallsignale zu funktioneilen Zustandsbildern der Stimralippen.

In einer vor kurzem bekanntgewordenen Anordnung zur Larynxfotokymografie läuft der Schlitzverschluß einer Kamera mit vorgegebener, langsamer Geschwindigkeit ab, so daß die Schwingungsform der Stinalippen durch wellenförmige Aufzeichnungen ihrer Ränder verdeutlicht wird. Den mit geringem Aufwand erhaltenen Aussagen über Frequenz, Amplituden- und Riasenbeziehungen steht als Nachteil gegenüber, daß nur wenige Schwingungsperioden ( Ц- bis 8) erfaßt werden können.

Eine weitere bekannte Anordnung stellt die Stimmlippengrundschwinsungon nach entsprechender Filterung der über praetrachealen Schallab™riff gewonnenen Ausgangsgröße eines Korporschallmikrofons dar. Die Auswertung der Autokorrelationsfunktion der Einhüllenden der Maximalwerte der Grundschwingungen mit Hilfe von Digitalrechnern liefert Aussagen über pathologische Erscheinungen, erfordert aber einen außerordentlichen gerätemäßigen und zeitlichen Aufwand.

Der Zweck der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und den technischen Aufwand gering zu halten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die Feinheiten ia Schwingungsablauf der Stimmlippen, insbesondere der Stiimlippenschleimhaut, erfaßt und analysiert sowie eine Simultanaufzeichnung von Stimmlippenschwingungen und Stimaton speichert, wobei eine einfache und aussagekräftige Auswertung der Ergebnisse gewährleistet sein soll.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem Operationsmikroskop eine zur Tonfrequenz synchronisierte stroboskopisch^ Beleuchtung, eine an einer zusätzlichen Einblicköffnung des Mikroskopes angeordnete Fernsehkamera, die ihrerseits mit einem Fernsehbildempfänger und/oder zusammen mit einer die Tonfrequenz aufzeichnenden Einrichtung mit einer Videospeichereinrichtung verbunden ist, und eine optische Einrichtung, z.B„ eine Vorsatzoptik, zugeordnet sind, wobei an sich bekannte LIittel zur Analyse der Beobachtungsergebnisse auf dem Bildempfänger vorgesehen sind. Durch Verbinden eines am Hals des Patienten angeordneten Mikrofons mit der Einspeisung des Generators der stroboskopischen Beleuchtung Hißt sich auf einfache Weise eine Synchronisation zwischen stroboskopisch^ Beleuchtung und Tonfrequenz erreichen.

Die Analyse der Beobachtungsergebnisse erfolgt zweckmäßig durch oszillo~rafische Auswertung des erzeugten Fernsehsignals, z.B. durch dem Fernsehsignal zugeordnete elektronische Ließmarkensignale definierten Abstandes oder durch auf den Fernsehbildempfänger auflegbare Heßschablonen. Um den relativ geringen, normalen Arbeitsabstand des Operationsmikroskopes ".u vergrößern, wird es mit einer entsprechenden optischen Einrichtung, z.B. einer Vorsatzoptik, versehen.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung sind eine Präzisierung der Stimmlippenfunktionsdiagnostik, eine Objektivierung der Befunde, die Voraussetzungen für eine automatische Meßwerterfassung, eine Demonstrationsmöglichkeit hoch spezialisierter Diagnostik und Therapie sowie eine Möglichkeit zur Berücksichtigung funktioneller Gesichtspunkte im mikroskopischen Bereich bei operativen Eingriffen zur Stimmverbesserung gegeben.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Einrichtung.

Der Kehlkopf 10 des Patienten 1 wird mittels der Gasentladungslampe 5 synchron zur Tonfrequenz über den Arztspiegel 9 stroboskopisch beleuchtet. Die Synchronisation wird z.B. dadurch erreicht, daß die Frequenzregelung δ dos Blitzgenorators 6 von einem am Hals des Patienten 1 angeordneten Mikrofon 7 abhängig ist.

Die Schwingungen der Stimmlippen, insbesondere der StiamlippenSchleimhaut, sowie indirekte mikrochirurgische Eingriffe an den Stimmlippen unter besonderer Berücksichtigung funktioneller Gegebenheiten können vom Arzt 2 direkt über das Mikroskop 3, dem eine Vorsatzoptik 4 zugeordnet ist, um den Arbeitsabstand zwischen Mikroskop 3 und Patient 1 zu erhöhen, und/oder von einem größeren Hörerkreis über den Fernsehbildempfänger 12 beobachtet werden. An einer zusätzlichen Öffnung des Mikroskopes 3 ist eine Fernsehkamera 11 angeordnet, die Videosignale für den Fernsehbildempfanger 12 und/oder die Videospeichereinrichtung 13 erzeugt. Mittels der Videospeichereinrichtung I3 im Zusammenwirken mit einer die Tonfrequenz aufzeichnenden Einrichtung ist eine Speicherung und spätere Auswertung der Simultanaufzeichnung von Stimmlippenschwingungen und Stimmton möglich.

Die Analyse der Beobachtungsergebnisse erfolgt zweckmäßig durch oszillografische Auswertung des erzeugten Fernsehsignals, z.B. durch dem Videosignal zugeordnete, mittels des Heßimpulügenerators 14 erzeugte, elektronische Ließmarkensignale definierten Abstandes.

Claims (4)

1. Patentansprüche :

   1. Einrichtung zur Analyse und Aufzeichnung von Schwingungen der Stimailippen, insbesondere der Stimmlippenschleiahaut, mit Hilfe stroboskopischer Beleuchtung, dadurch gekennzeichnet, daß einem Operationsmikroskop (3) eine zur Tonfrequenz synchronisierte stroboskopische Beleuchtung, eine an einer zusätzlichen Sinblicköffnung angeordnete Fernsehkamera (11), die ihrerseits mit einem Fernsehbildempfänger (12) und/oder zusammen mit einer die Tonfrequenz aufzeichnenden Einrichtung mit einer Videospeichereinrichtung (13) verbunden ist, und eine optische Einrichtung, z.B. eine Vorsatzoptik (4·), zugeordnet sind, wobei an sich bekannte LIittel zur Analyse der Beobaclitungsergebnisse auf dem Bildeapfanger vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Hals des Patienten(1)angeordnetes Uikrofon (7) mit der Einspeisung des Generators(6)der stroboskopie chen Beleuchtung verbunden ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem von der Fernsehkamera (11) erzeugten Fernsehsignal elektronische Lleßoarkensiönale definierten Abstandes zugeordnet sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Fernsehbildempfänger (12) auflegbare Heßschablonen vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen