РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА

Исследование речедвижений проводилось при помощи рентгенологической методики. Прежде всего производилась статическая рентгенография произнесения гласных. В Институте рентгенологии и радиологии в Москве доктором медицинских наук В. Г. Гинзбургом разработана методика и сконструирован специальный станок для рентгенографии органов речи от гортани до губ. Нами был собран материал при непосредственном участии и консультации В. Г. Гинзбурга. По идее В. Г. Гинзбурга при съемке применяются лучи повышенной жесткости—до 100 k W при сравнительно малом ампераже—20 тА. В этих условиях при применении рассеивающей решетки и экспозиции до 0,2 секунды получаются очень четкие изображения как костного скелета, так и всех мягких тканей разной плотности. Особенно хорошо видны «воздушные полости», т. е. уменьшение плотности мягких тканей при растяжении их воздухом.

Съемка производилась следующим образом. Произносящий удобно помещался на стуле, прислонив висок к станку, в котором _чнаходилась кассета. Нижний край кассеты плотно упирался в плечо так, чтобы ha пленке получалось изображение не только гипофарингса, но и гортани в боковой проекции. Это достигалось также дополнительно и тем, чпго произносящий несколько вытягивал шею и слегка запрокидывал голову назад. Для сравнения разных снимков особенное внимание обращалось на тождество положения головы в разных экспозициях. Для этого голова устанавливалась в положение по отметкам на доске и мягко поддерживалась затылочным фиксатором. Испытуемый после данного ему сигнала о готовности аппаратуры произносил исследуемый звук и сам нажатием кнопки включал рентгеновскую трубку. Съемка производилась на пленке размером 18X24 см_л

Статическая рентгенография надставной трубки дает хорошее представление о способах образования гласных. Наблюдения же за образованием согласных, слогов, слов и фраз требуют применения кинорентгеносъемки. Поставленная нами проблема нуждалась именно в этой методике. Для производства кинорентгеносъемки было достаточно соблюсти* следующие условия. Нагрузка на трубку с вращающимся анодом (мощность 10 kW] 92 k\V и 95 — 80 mA, при расстоянии трубка — объект 65 см. Количество падающей на объект энергии ретгеновских лучей измерялось с тем, чтобы определить толерантную дозу и установить время облучения. В выбранных нами условиях время облучения ограничивалось двумя сеансами, около 5 сек. каждый. После этого данное лицо больше не подвергалось облучению и заменялось другим.

Киноаппарат помещался на линии трубка—объект—экран—киноаппарат и экранировался от рентгеновских лучей. Съемка производилась с одного и того же расстояния через свинцовое стекло. Перед каждой отдельной пятисекундной съемкой проверялась наводка обьектива на фокус. Предварительно точно устанавливалось положение головы в кадре, так, чтобы туда входила вся исследуемая надставная трубка. Нижняя рамка экрана, укрепленного* на штативе, плотно прилегала к плечу объекта съемки. Для увеличения площади нижней части кадра соответствующая часть рамки экрана суживалась до 2—3 мм. Применялся экран Патерсона, обладающий достаточной светосилой и малой инертностью, по расчетным данным 0,02 секунды. Надо заметить, что 'инертность экрана при кинорентгеносъемке имеет большое значение. Остаточное изображение, сливаясь с изображением предшествующего кадра, может привести к значительной нечеткости всего заснятого за 5 секунд куска. Так как съемка производилась со скоростью 24 кадра в секунду, то инертность экрана в 0,02 секунды была вполне допустимой. При проверке оказалось, что на следующем кадре негатива после выключения рентгеновской трубки все же остается едва заметный контур профиля объекта. Плотность

тени настолько незначительна, что практически это обстоятельство не имело значения.

Съемка производилась на аппарате «Акилей», дающем возможность широкого раскрытия щели обтюратора; объектив со светосилой 0,95 («Astro»), пленка РФ-3, обладающая повышенной чувствительностью к левой части спектра. Материал проявлялся ручным способом небольшими порциями. Было снято 29 кусков длительностью 4—5 секунд, каждый, в общей сложности больше 3 тысяч кадров. Съемка производилась в Институте рентгенологии и радиологии при консультации В. Г. Гинзбурга, В. В. Дмаховского и при участии Б. Н. Мельникова; оператор П. П. Петров. Съемочная аппаратура и пленка были предоставлены Московской киностудией научно-популярных фильмов.

Проблема измерения рентгенограмм в области глоточного резонатора является новой, поэтому следует остановиться на этом вопросе. На рис. 3 представлена схема взаимного расположения полостей носа, рта, глотки и гортани. Полость глотки делят на три части. Первая часть — носоглотка (эпифарингс, 4), простирается от свода глотки до мягкого нёба (8). Вторая, средняя ротовая часть (мезофарингс, 5), начинается от уровня мягкого нёба и доходит до входа в гортань. Третья часть, гортанная (гипофарингс, 6) залегает позади гортани до уровня нижнего края перстневидного хряща гортани, далее переходя в пищевод. На передней стенке средней части глотки находится зев, сообщающий её с полостью рта.

Fades tatyngea *

Рис. 3. Схема расположения полостей носа, рта, глотки и гортани

Рис. 4. Надгортанный хрящ

Таким образом, к интересующей нас области глоточного резонатора должна быть отнесена средняя глотка, где происходят основные резонансные модуляции, и нижняя часть гложи. В дальнейшем обе эти часта вместе будут обозначаться термином «глоточный резонатор», или просто «глотка». Носоглотка и полости носа включаются в резонанс лишь в результате изменения положения мягкого нёба, а собственными модуляциями не обладают.

Надгортанник (на рис. 3 обозначен цифрой 10} представляет собой непарный эластический хрящ. Имеет форму древесного листа (рис. 4),

Узкая часть называется стебельком (petiolus), который при помощи связки прикреплен к щитовидному хрящу гортани. В боковых рентгенограммах надгортанник отчетливо заметен в виде светлой (в негативе) или темной (в позитиве) тени, при этом верхняя часть лепестка то загибается крючком вперед, к корню языка, то выпрямляется и значительно отходит кзади. На представленных в этой работе схемах надгортанник изображен в виде белой полоски, на рентгенограммах — в виде темной тени (позитив). Перпендикулярно надгортаннику, т. е. по горизонтали рентгенограммы, видна подъязычная кость. Надгортанник связан с подъязычной костью при помощи подъязычно-надгортанной связки. Кроме того, надгортанник связан с корнем языка при помощи трех складок слизистой оболочки — средней и двух боковых. Между этими складками образуются парные надгортанные углубления — валлекулы (valleculae epïglotticae). Рентгенологи валлекулой называют воздушный просвет между краем надгортанника и корнем языка. В процессе произнесения звуков речи этот просвет все время меняется по форме и величине. Учет этих изменений имеет большое значение для понимания рентгенограмм. Понятно', что в негативной рентгенограмме (и в представленных ниже схемах) валлекула име^т вид темной тени, в позитивной — заметна по просветлению.

Для учета динамики изменения глоточной трубки нами производилось 10 промеров, где определялись:

I.Размеры глот очной т рубки. 1) Ширина трубки в области зева от корня языка до превертебральной тени. Превертебральная тень, образуемая глубокими мышцами шеи, четко просматривается (вдоль 'хода позвонков в виде белой линии на негативе и темной в позитиве. Эта линия не смещается и может служить точкой отсчета для всех поперечных измерений. 2) Ширина глоточной трубки вместе с валлекулой по линии, пересекающей надгортанник посередине, т. е. от крайнего переднего положения корня языка до превертебральной тени. Это измерение двойное, так как надо знать как общую.величину поперечника по этой линии, так и составляющие, а именно: а) величину валлекулы и б) величину от валлекулы до превертебральной тени. Соотношение этих величин в общей сумме бывает разным при разных произнесениях. 3) Ширина глоточной трубки (измеряется в самом низу, у края гортани). 4) Величина и форма валлекулы. Это измерение также двойное, оно производится по двум взаимно перпендикулярным линиям, одна из которых проходит вдоль валлекулы, другая поперек. Наклон валлекулы по отношению к превертебральной тени может быть учтен в градусах угла. 5) Длина глоточной трубки определяется менее точно. Для отсчета может быть выбрана какая-либо неподвижная точка, например на уровне твердого нёба. Длину трубки все же удобнее измерять по уровню позвонков, лучше всего третьего. Трудность измерения состоит в том, что нижний край воздушной полости трубки приобретает не только разную форму, но и различен по фотометрической плотности. При сравнении 'измерение следует производить о*г указанных выше неподвижных точек до однозначно соответствующей точки нижнего края глотки в сравниваемых рентгенограммах.

II. Положение надгортанника при произнесении звуков речи все время меняется. Три необходимых здесь измерения исключительно важны для понимания всего процесса. 6) Положение верхней части надгортанника определяется до превертебральной тени. 7) Положение средней части определяется так же. 8) Высота стояния ' надгортанника может быть определена от верхней его точки до любой другой неподвиж-¹ ной точки лицевого скелета или по уровню позвонков.

III.'Положение подъязычной кости. Она все время колеблется в процессе произнесения вверх и вниз. 9) Эти колебания могут быть определены расстоянием от определенной точки лицевого скелета или по уровню позвонков. Рога подъязычной кости могут принимать разные положения. Иногда один рог далеко отходит от другого, иногда они

сближаются, иногда, возможно, вибрируют. Поведение рогов подъязычной кости в процессе фонации представляет особую проблему, требующую специального изучения.

IV. Контур корня языка. Это измерение указано выше, однако целесообразно особо, в отдельной графе, учесть этот контур, так как отношение корня и спинки языка весьма своеобразно, о чем будет сказано в дальнейшем. 10) Необходимо измерить расстояние от края корня языка до превертебральной линии и всегда обращать внимание на форму линии по корню языка до его спинки. Все эти измерения при статической рентгенографии следует проводить по негативу на негатоскопе л-ря размере пленки 18X24. В этих условиях точность измерения может доходить

до 1 мм.

При измерении кадров кинорентгеносъемки можно пользоваться лроекционным фо-нарем, поместив его на всегда определенное расстояние от разграфленного в сетку экрана. Однако на экране контуры измеряемых частей глотки будут размыты, что значительно затруднит и снизит точность измерений. Для измерения можно применять обычный флюороскоп, увеличивающий кадр в 2,5 раза. На окошечко флюороскопа следует вделать (или приклеить) прозрачную пленку с делениями по вертикали и горизонтали. Передвигая заснятый материал кадр за кадром по этой шкале, можно получить достаточно точные измерения интересующих величин.

В зависимости от проблемы исследования может возникнуть необходимость определения размеров глоточного и ротового резонаторов в абсолютных, числах, имея в виду их натуральную величину при произнесении разных звуков речи. Для этого надо учесть, что в рентгенограмме изображение увеличено на определенную величину вследствие расхождения пучка рентгеновских лучей. Однако- по рентгенограмме точный учет объема глоточной трубки затруднителен. Глотка имеет воронкообразную форму, обращена широким концом вверх и сплющена спереди назад. Кроме того, полость глотки занята телом надгортанника и подъязычной кости, внутри глотки имеется много складок и углублений. Все это затрудняет точное вычисление объема по данным плоской рентгенографической проекции. В большинстве случаев все же различия в величине и форме глоточного резонатора при разных артикуляциях настолько велики и характерны, что даже по внешнему их виду и с учетом указанных параметров измерения можно сделать ряд важнейших, принципиальных выводов о механизме словопроизнееения..

Так как в задачу методики входило исследование взаимодействия всех органов речи, то ограничиться наблюдениями за функциями только надставной трубки было нельзя. Для изучения речевого дыхания был применен также рентгенологический метод. Широкие возможности для этого представляет применение рентгенокимографии.

Первый рентгенокимограф был сконструирован в 1911г. русским врачом В. Саббатом. В дальнейшем аналогичные приборы стали применяться и за границей. Однако у нас 'распространение рентгенокимогра-фия получила лишь в 30-х годах ¹. Появилась новая модель рентгеноки-мографа В. Г. Гинзбурга, и; было произведено мнаго научных исследований, заставивших пересмотреть прежние представления о процессе так на-, зываемого внешнего дыхания (Шик, Гринберг, Голонзко, Крестовников,! Цибульский, Соколов, Ротермель, Жученко, Соболев и др.). Ни в одной из этих работ во<прос о речевом дыхании не ставился. Вместе с тем полученные на речевом материале результаты для лиц, специально разрабатывающих методику рентгенокимографии и познакомившихся с этими результатами, оказались совершенно неожиданными. Это объясняется спе~

¹ Историю рентгенокимографии, ее. применение к изучению физиологии дыхания и технику расчетов можно найти в хорошем изложении в книге В. И. Соболева «Основы рентгенокимографии легочного' дыхания», 1948, изд-во Военно-морской медицинской академии.

167

цифическими и совершенно неисследованными особенностями речевого дыхания.

Принципы устройства рентгенокимографа состоят в следующем. В деревянный остов футляра вмонтированы решетка и рама для кассеты с пленкой. Решетка состоит из 24 свинцовых пластин шириной по 12 -мм~ Между пластинами образованы щели в 1 мм. Таким образом, рентгеновские лучи проходят только через щели и не проходят через пластины. Решетка или кассета могут скользить по специальным пазам в футляре и могут быть попеременно связаны с масляным тормозом для регулировки скорости хода или скольжения. Таким образом, может двигаться или только решетка, или только кассета. Два контакта, расставленные на ширину пластины решетки (12 мм), позволяют включать и выключать рентгеновскую трубку. В первый момент движения решетки или кассеты включается первый контакт, вследствие чего трубка начинает работать; пройдя 12 мм, решетка или кассета встречают второй контакт, который выключает трубку. Таким образом, съемка происходит только во время движения кассеты или решетки.

При неподвижности решетки на двигающейся в кассете пленке записываются колебания одной точки объекта, видимой через щель между пластинами. В результате получится так называемая ступенчатая рентге-нокимограмма. При подвижной решетке на пленке будет непрерывно фиксироваться, при ее прохождении за щелью, весь путь и соответствующие колебания объекта на этом пути в 12 мм. Это так называемая скользящая рентгенокимограмма.

Рентгенокимограф устанавливается на штативе по линии трубка —* объект—решетка—пленка. Тянущим механизмом является пружина, которая взводится перед началом съемки. Кимограф устанавливается так,, чтобы решетка и соответственно ее щели шли параллельно главному компоненту движения объекта. При исследовании дыхания основным объектом наблюдения является диафрагма, мощная система мышц которой поглощает рентгеновские лучи больше, чем легочная ткань, поэтому на рентгенограмме отчетливо выделяется ее краевой контур. Так же хорошо проецируются и ребра, особенно пятое. Так как главный компонент движения диафрагмы вертикальный, то и рентгенокимограф устанавливается так, чтобы его пластины имели вертикальное направление. Движение ребер происходит по дугам разного радиуса, поэтому проекция амплитуд их колебаний меньше отражает реальное движение и более сглажена/ В наших наблюдениях целесообразно было сосредоточить главное внимание на движениях диафрагмы, имея в виду, что ее экскурсии совершенно синхронны реберным. При этом, конечно, следует учитывать тип дыхания.

По наблюдениям В. С. Соболева *, максимальные колебания диафрагмы приходятся на ее задние отделы, соответствующие поясничной части. В большинстве случаев эта часть диафрагмы и является краеоб-разующей. Колебания убывают в направлении к центральным отделам куполов диафрагмы и сходят на нет или даже инвертируются в самых передних отделах вследствие интерференции противоположных сил. Этиг наблюдения В. И. Соболев производил при боковой проекции диафрагмы. Для решения нашей задачи было достаточно ограничиться фронтальной проекцией, наиболее демонстративной, вследствие возможности обозрения всех разделов по фронту обоих куполов диафрагмы. Однако приведенное наблюдение В. И. Соболева должно быть принято во внимание, учитывая, что различие амплитуд движений задних и передних отделов диафрагмы при фронтальных съемках может быть иногда обнаружено по разной плотности проецируемого края группы диафрагмальных мышц.

Рентгенограмма читается в зависимости от способа съемки. При скользящей рентгенокимограмме она читается в направлении движения*

¹ См. указанную выше работу. 168

решетки, при ступенчатой (т. е. при движении кассеты) — в направлении, обратном движению кассеты. Под рентгенокимограммой всегда стрелкой'показано направление ее чтения, т. е. начало произнесения того или другого речевого звука. На рисунке 5 представлена скользящая рентгенр-кимограмма нормального дыхания. Каждая отдельная полоса соответствует движению одной щели решетки за 3 секунды. За это время на каждом из участков диафрагмы, проецирующихся в полосах, происходил один и тот же процесс — вдох, выдох, вдох. Опускание диафрагмы соответствует вдоху, подъем — выдоху. Получается треугольник, в котором одна сторона отражает вдох, другая — выдох.

Кроме многощелевого рентгенокимографд, применяется однощелевой, в котором вместо решетки имеется лишь одна щель в 1 мм. Однощелевая рентгенокимограмма отмечает движение одной точки диафрагмы на большем пространстве пленки, чем ступенчатая многощелевая, но не дает возможности широкого обзора движений всех точек объекта. Для предварительного исследования такого неизученного явления, как речевое дыхание, целесообразно прежде всего получение обзорной, многощелевои скользящей рент^ генокимограммы. Кроме того, речевой звук длится очень короткое время, а скорость движения пленки ограничена (10 мм/сек.). Таким образом, нет прямой необходимости в этих условиях растягивать линию записи.

Нами были получены материалы как на одноще-левом, так скользящие и ступенчатые кимограммы на многощелевом рентгенокимографе. Практически для наблюдения за диафрагмой различие между ступенчатой и скользящей кимограммами ничтожно и заметно только в движениях ребер. В дальнейшем будет приводиться материал преимущественно скользящих многощелевых рентгенокимограмм. Однощелевой рентге-нокимограф мы применяли в том случае, когда заметили различие в амплитудах движений правого и левого куполов диафрагмы. Для уточнения движений правого купола, который иногда у некоторых лиц колеблется в процессе произнесения речевых звуков с меньшей амплитудой, чем левый,, мы производили съемку одной точки этого правого купола на однощеле-вом рентгенокимографе.

Рентгенокимографическая методика для изучения дыхания, и тем более речевого, является несравненно более точной, чем пнеймографиче-ская, широко применяемая в физиологии и психологии. Пнеймографы, в том числе и электрические, помещаемые в разных частях тела, дают косвенные и суммарные данные о механизме внешнего дыхания. Рентгеноки--мография дает возможность прямого наблюдения и точной регистрации движений диафрагмы, как одного из основных индикаторов механизма в системе дыхательных мышц. В предшествующей главе приводились наблюдения Я. Л. Шика, из которых ясно видно преимущество рентгеноки-мографа по сравнению с пнеймографической методикой.

Рентгеиокимография речевого дыхания производилась нами в рентгеновском кабинете Института переливания крови при консультации И. Б. Гуревича и в рентгеновском кабинете Московского педиатрического института РСФСР при консультации проф. Н. А. Панова.

По ходу исследования обнаружились такие явления в движении диафрагмы при речевой фонации, которые потребовали дополнительных наблюдений за процессами, происходящими в трахеобронхиальном дереве. Механизм речи не может быть установлен без изучения всего процесса речевого дыхания. Для исследования перистальтики бронхов во время

Рис. 5. Общая схема движения диафрагмы в процессе свободного дыхания:

1 — вдох;

2 — выдох;

3 — вдох

речи была применена бро-нхокимография. Лицу, произносящему слова, после анестезии верхних дыхательных путей, в один из бронхов назально вводилось контрастное вещество. После этого на ступенчатом рентгено-кимографе производилась регистрация бронхиальной перистальтики при произнесении звуков речи и при свободном дыхании. По понятным причинам бронхография не производится на здоровых лицах, поэтому в качестве объектов съемки были выбраны такие больные, которым показана эта процедура для соответствующих диагностических целей. Это обстоятельство не отразилось на наших наблюдениях, так как больные отбирались из подконтрольной группы после /проведенного лечения. Контрастное вещество вливалось в здоровую половину легкого. Фактически у отобранных лиц патологических изменений в бронхиальном дереве не было обнаружено. Затруднения состояли только в том, что приходилось дожидаться случаев для отбора таких лиц. Рентгенокимобронхография производилась доктором И. В. Макаровым при консультации проф. Н. А. Панова в Московском педиатрическом институте РСФСР.