Use of the airway interruption method for evaluating aerodynamic conditions in phonation Masayuki Sawashima, Kiyoshi Honda* and Yukio Aoki** Abstract : For the purpose of clinical evaluation of aerodynamic conditions in phonation, we developed a system to measure expiratory lung pressure using the airway interruption method, combined with measurements of the air flow rate, vocal pitch and intensity. In this system, an air shutter is connected to the mouthpiece of a PS-77, made by the Nagashima Medical Instrument Co., which measures the air flow rate simultaneously with the vocal pitch and intensity. The expiratory air flow during sustained phonation is momentrarily interrupted by closing the shutter when the subject holds the mouthpiece airtight with his lips. The air pressure at the shutter is measured at the moment when it reaches equilibrium with the subject's lung pressure. The output signals of the four parameters are sampled by microcomputer. Time curves Research Institute of Logopedics and Phoniatrics, University of Tokyo : 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113, Japan *Dept. Electroengineering, Kanazawa Institute of Technology : 7-1 Ogigaoka, Nonoichi, Kanazawa minami-kyoku, Ishikawa, 921, Japan **Nagashima Medical Insrtument Co: 5-24-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113, Japan
of the parameters and sample values at the time point of measurement are displayed on a CRT screen. Data can also be printed out on a recording sheet or stored in a mini-floppy disc. This method is non-invasive and easy for the patient to perform. Our clinical experience has shown this method to be very practical and useful for evaluating aerodynamic conditions in phonation. Key words : Airway interruption method, aerodynamic conditions, vocal function, glottal efficiency, expiratory lung pressure
260 音 声言 語 医学 図4持 続 発 声中 の 気 流阻 止 に よる シ ャ ッタ ー 手 前 の圧 力 変 化(ア ナ ログ記 録) 要 が あ る.一 方 気 流 阻 止 を続 け る と,喉 頭 や 呼 気 送 出 系 に 何 らか の 反 応 が お こ り,は 化 す る こ と が 考 え ら れ る.こ じ め の発 声 の 条 件 が 変 図5は 決 定 し た.こ の 験 的 に採 用 さ れ た もの で あ る. の を 用 い た.マ 多 くの 例 で は,数 回 の 練 習 で,安 ウ ス ピ ー ス は 鍔 つ き の シ リ コ ンの も ウ ス ピー ス と流 速 トラ ン ス ジ ュ ー サ の 開 口端 との 間 の 白 い 箱 が シ ャ ッ タ ー 部 分 で あ る.ト ラ 測 定 は,検 者 が モ ニ タ ー に 画 か れ る4チ で,強 さ,基 本 周 期,流 率が 安定 した時点 で気 流阻 止 の シ ャ ッ タ ー を 押 す.シ ャ ッ タ ー パ ル ス に よ り,そ の 前 後 各2秒 は,PS-77と 理 想 的 な 例 で は,シ して あ る. III.測 定 の 実 際 測 定 は 防 音 室 内 で 行 う.被 検 者 に は,マ の 鍔 が 口 唇 と歯 の 間,つ う に,マ い て,歯 唇 をマ ウス ピー が 洩 れ な い よ う に す る.顎 は 少 し開 は マ ウ ス ピ ー ス の 突 起 部 に軽 くあ て る.口 形 と し て は,円 る.気 ま り口腔 前 庭 に は ま り込 む よ ウ ス ピー ス を くわ え さ せ,口 ス に 密 着 させ,息 ウス ピー ス 唇 の u ま た は o に 近 い つ も りで あ 流 阻 止 の 瞬 間 に 急 速 に 上 昇 す る 口腔 内 圧 に対 抗 す る よ う に,口 唇 と頬 を 緊 張 さ せ る.ま た,鼻 か らの ャン ネルの 時 間 カ ー ブ を 観 察 しな が ら行 う.発 声 開 始 後1 2秒 ン ス ジ ュ ー サ の 開 口 端 か ら マ イ ク ロ ホ ン まで の 距 離 同 じ20cmと 定 した 気 流 阻 止 が 可 能 に な る. 検 出 部 の 写 真 で あ る.口 唇 か らの 呼 気 の 洩 れ が な い よ う に,マ 検 出 部 に気 流 シ ャ ッタ ー を組 込 んだ 装 置 の 外観 れ ら の 事 を 勘 案 の 結 果, シ ャ ッ タ ー の 閉 鎖 時 間 を400msecと 値 は,経 図5PS-77の 間 の 時 間 カ ー ブ が モ ニ タ ー上 に 停 止 す る. ャ ッタ ー 閉 鎖 と と も に,強 さ,呼 気 流 率,基 本 周 期 の 時 間 カ ー ブ は 急 速 に 基 線 の レベ ル に下 り,ほ と ん ど同 時 に圧 力 の カ ー ブ が 急 激 に 立 上 り 次 い で 水 平 線 を 画 く.シ ャ ッ タ ー の 開 放 に よ り圧 力 カ ー ブ は 急 激 に 基 線 に戻 り,圧 力 カ ー ブ は 全 体 と し て 台 形 とな る.一 立 上 り,も さ,基 本 周 期,呼 気 流 率 は急速 に との レ ベ ル を持 続 す る.こ 方,強 の際 呼気 流率 に は 一 時 的 な オ ー バ ー シ ュ ー トが み られ る. 停 止 画 像 上 で,各 デ ー タ が 不 安 定 で あ っ た り,声 の 停 止 が な か っ た り,圧 力 カ ー ブ が 台 形 か ら著 し く変 形 し て い る 時 は,プ ロ グ ラ ム を戻 し て,同 じ測 定 を や り 息 洩れ を防 ぐため に呼吸 機能 検査 用 の ノー ズク リップ な お す.測 定 の 手 順 は キ ー ボ ー ドの 操 作 で 進 め て ゆ く. を 用 い る か,発 現 在 の シ ス テ ム で は,い は,ノ 声 の 時 に 自 分 で鼻 を つ ま ませ る.著 者 ー ス ク リ ッ プ で よ り も 自 分 で 鼻 を つ ま ませ た 方 が 患 者 に と っ て や りや す い と思 う. ま ず,こ の 状 態 で2 3秒 ャ ッ タ ー で 呼 気 が 止 り,声 す る よ う に指 示 し,数 測 定 は行 わ ず,気 わ ゆ る 楽 な 発 声 で2回,声 高 さ と強 さ を代 え て4回,合 計6回 の の測 定 を一組 と し て プ ロ グ ラ ム が 作 られ て い る. の 持 続 発 声 を 行 わ せ,シ が 止 っ て もそ の 状 態 を持 続 回 の 練 習 を 行 う.こ の 時 は圧 力 流 阻 止 に よ っ て 直 ち に 声 が 止 り,シ 順 次 モ ニ タ ー を し な が ら6回 の 測 定 を 終 る と,プ グ ラ ム は プ リ ン トア ウ トに 進 む.こ 回 目 か ら6回 の 段 階 で,再 ロ び1 目 ま で の 測 定 デ ー タ を順 に 呼 び 出 し,最 終 的 な 計 測 を行 う.す な わ ち,静 止 した4チ ャンネル ャ ッ タ ー の 開 放 に よ っ て 直 ち に も と の 声 が 戻 る こ とが の 時 間 カ ー ブ の 計 測 時 点 を カ ー ソル で 指 定 す る と,そ 確 実 に再 現 され る こ と を た しか め る.息 洩 れ が あ っ た の 時 点 の 数 値 が 画 面 に表 示 さ れ る,声 り,声 道 の 形 が 気 圧 に よ っ て あ る程 度 以 上 変 形 し た り 期,呼 す る と,声 前 の 安 定 した 部 分 を 指 定 す る.各 は 急 激 に は 止 ら な い.ま た,気 流阻 止の 直 気 流 率 は,同 の 強 さ,基 本 周 一 の カ ー ソ ル を用 い,気 流 阻止 直 パ ラメ ー タの表示 の 後 に 呼 気 動 作 を止 め た り,声 門 の 状 態 を 変 化 させ る と, 単 位 は,dBSPL,Hz,ml/secで あ る.呼 気 圧 の 計 測 シ ャ ッ タ ー 開 放 後 直 ち に も との 声 に 戻 る こ とが な い. 時 点 は,別 上 った圧 が水 平方 向 の カ ー ソル を 用 い,立
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