Erdal SEREN RİNOLOJİDE YENİ BİR TEŞHİS METODU: NAZAL SES ANALİZİ ARAŞTIRMA / RESEARCH Türk Rinoloji Dergisi 2008 Rinolojide Yeni Bir Teşhis Metodu: Nazal Ses Analizi A New Diagnostic Method in Rhinology: Nasal Sound Analysis Dr. Erdal SERENa a KBB Kliniği, Giresun Devlet Hastanesi, GİRESUN Özet Abstract “Odiosoft-Rhino” adlı kendi geliştirdiğim yazılım ile nazal kavitedeki sesin spektral analizi bize nazal kavitedeki hava akım hızı, akım özellikleri, nazal kavitedeki darlık şiddeti hakkında bilgiler sunar. I have developed a new software program (odiosoft-rhino) for analyzing of the nasal sound spectral analysis in nasal cavity. The software presents nasal airflow pattern, nasal airflow velocity and severity of nasal obstruction. Anahtar Kelimeler: Nazal ses analizi, Odiosoft-rhino Key Words: Nasal sound analysis,Odiosoft-rhino Turkish J Rhinology 2008, 1:10-12 H ava yollarındaki baskın olan respiratuar hava akımı, laminar ve türbülan akımları içeren mikst tip hava akımıdır. Nazal hava akımı burun yapısı ve geometrik yapısıyla çok yakından ilişiklidir. Laminer akım, çapı üniform olan ve içinde hiçbir tıkanıklık bulunmayan bir tüp içinde gazın düzgün bir şekilde çok küçük yön değişiklikleri ile akmasıdır. Bu akım türü düzenli ve sessiz bir karakterdedir. Havayollarındaki türbülan akım ise, akım yönünün ani değişiklikleri ve havayolu çapının ani daralmaları sonucu ortaya çıkar.1 Nazal ekspiriyum sırasında nazal solunum sesleri mikrofon ile kaydedilerek. Bilgisayarda dijital ses örneklemleri halinde kaydedildi. Kendi geliştirdiğim ve programladığım “Odiosoft-rhino” adlı program ile bu dijital ses örneklemlerinin Fast Fourier Transform (FFT) ile frekans analizleri yapıldı. FFT analizi, zaman domain bazındaki fonksiyonların frekans domain bazındaki fonksiyonlara dönüşmesini sağlayan bir integral transformasyonudur. Gereç ve Yöntemler Sesin Bilgisayara Aktarılması 18 mm çapında mikrofon (frekans aralığı 50 Hz20kHz) içeren pleksiglas’ dan yapılmış nazal prob, buru- Yazışma Adresi/Correspondence: Dr. Erdal SEREN Giresun Devlet Hastanesi, KBB Kliniği, GİRESUN eseren@yahoo.com Copyright © 2008 by Türk Rinoloji Derneği 10 nun 1 cm uzağından tutularak ekspiriyum sırasındaki nazal sesler kaydedildi. Kaydedilen analog ses sinyalleri minumum 16-bit ses kartı içeren bilgisayara aktarıldı. Böylece nazal ekspiratuar sesler ses kartı aracılığıyla dijital ses örneklemleri haline getirildi. Nazal ses örneklemlerin kaydedilmesi sırasında izlenen prosedürler; 1. Hasta istirahat halindeyken ses kayıtları alındı. Kayıtdan önce hastanın nazal muayenesi yapılarak burun içerisinde nazal sesi etkileyecek olan kabuklanmalar ve akıntılar temizlendi. 2. Ses kayıt sırasındaki odanın gürültüsüz olmasına dikkat edildi. Kayıt sırasındaki dış sesler (mikrofon kablolarının sesleri,bilgisayar fan gürültüsü, hard disk çalışma sesi gibi) Odiosoft-rhino yazılımında bulunan özellikler sayesinde nazal ses spektrogramda bulunup, temizlendi. Ayrıca her nazal ses kayıtı 3 kez yapılarak, teknik olarak en uygunları spektrogramda seçilerek FFT analizleri yapıldı. 3. Sağ nazal kavitedeki sesi analiz ederken, sol elin başparmağıyla sol nazal vestibuluma bası ile sol burun nostrili kapatıldı. Sağ elde tututlan nazal prob burun nostrilinden yaklaşık 1 cm. uzakta tutulup, hastaya rahat bir şekilde nefes alması söylenip nefesi tutturuldu. Sonra hastanın nefesinin yavaşça burundan dışarıya doğru verirken ortaya çıkan nazal sesler yazılım ile kayıt edilmeye başlanır. Eğer hasta çok hızlı nefes verdiği zaman veya oldukça yavaş nefes verdiği zaman program kendisi kayıt sırasında nazal ses örnekleminin FFT analizi için uygun Turkish J Rhinology 2008, 1 RİNOLOJİDE YENİ BİR TEŞHİS METODU: NAZAL SES ANALİZİ aralıklarda olmadığı konusunda uyarı yaparak ses kayıtının tekrar yapılması konusunda uyarı mesajı veriyor. Yazılım (Odiosoft-rhino) Yazılım Microsoft Visual 6.0 programlama dili kullanılarak tarafımdan yapıldı. “Odiosoft-rhino” olarak adlandırılan bu yazılım, dijital ses örneklemlerini FFT metoduyla analiz edip, nazal kavitedeki darlıklar, nazal hava akım özellikleri ve nazal kavitedeki darlık şiddeti hakkında bilgiler sunmaktadır. Nazal hava akımının analizinde nazal ses spektrasında yeni parametreler tanımladık. Bu parametreler; Düşük Frekanslar (Df); 500-1000 Hz, Orta Frekanslar (Of); 1-2 kHz, Yüksek Frekanslar (Yf); 2-6 kHz Ekspiriyumdaki Nazal Seslerin Analizi Nazal sesin FFT metoduyla yapılan spektral analiz örnekleri laminar ve türbülan akımda farklı özellikler içermektedir. Laminar akımda nazal ses şiddeti çok düşük frekanslar (200-500 Hz) ile düşük frekanslar (500-1000 Erdal SEREN Hz) arasında artış gösterirken, türbülan akımda yüksek frekanslarda (2000-6000 Hz) arasında artışlar görülmektedir (Şekil 1).2 Nazal Kavitedeki Darlıkların Burun Hava Akımına Etkileri Nasal septal deviyasyon, konka hipertrofisi ve nazal polip gibi nazal kavitede daralmalar yapan patolojiler enine kesit alanında azalmalar oluştururlar. Nazal hava akımı bu daralmış alandan geçerken akım hızı artar (hız α1/r2). Sonuçta Reynolds sayısında artar. Hava akımının laminer mi yoksa türbülan özellikler demi olacağını Reynolds sayısı belirtir. Matematiksel olarak Reynolds sayısı 2000 den daha büyükse türbülan akımdır. Reynold sayısı, visköz ve inertiyal (hava veya sıvının kütlesel eylemsizliği) parametreler arasındaki oranıdır. Türbülan akım işitilebilir nazal sesleri ortaya çıkarır. Ortaya çıkan bu nazal sesler laminar akımdaki nazal seslere göre daha gürültülüdür ve yüksek frekanslara doğru ses spektral analizinde şiftler göstermektedir.3 Sonuç olarak nazal kavitedeki anatomik Şekil 1. Nazal ekspiratuar sesin spektral analiz örneklerinde normalde nazal ses şiddeti çok düşük frekanslar (200-500 Hz) ile düşük frekanslar (500-1000 Hz) arasında artış gösterirken, septal deviyasyonlu hastalarda yüksek frekanslarda (2000-6000 Hz) artışlar görülmektedir. Turkish J Rhinology 2008, 1 11 Erdal SEREN RİNOLOJİDE YENİ BİR TEŞHİS METODU: NAZAL SES ANALİZİ Table 1. Normal ve nazal kavitede darlıkları olan vakaların ses frekanslarındaki ses şiddet düzeyleri. Normal ekspirium Nazal kavitede darlıklar Çok düşük frekanslar (200-500 Hz) 25 dB üzerinde 20 dB altında Düşük frekanslar (500-1000 Hz) 20 dB üzerinde 20 dB altında Orta frekanslar (1-2 kHz) 16 dB üzerinde 20 dB altında Yüksek frekanslar (2-6 kHz) 16 dB altında 20 dB üstünde obstrüksiyonun derecesiyle orantılı olarak düşük ve orta frekanslardaki ses şiddetinin azaldığını buna karşılık yüksek frekanslardaki ses şiddetinin arttığını gözlemledik. (Tablo 1). “Odiosoft –Rhino” ile nazal kavitedeki sesin spektral analizi bize nazal kavitedeki hava akım hızı, akım özellikleri, nazal kavitedeki darlık şiddeti hakkında bilgiler sunar. Bu metodun yeni bir tanı yöntemi olarak avantajları şunlardır; -Nazal ses kayıtlarının web üzerinden transfer edilebilmesi nedeniyle Tele tıp uygulamalarında rahatça uygulanabilir teşhis metodudur. 4 - Akustik rinometriyle yapılan karşılaştırmalı çalışmalarda nazal kavitedeki akımın değerlendirilmesinde uyumlu sonuçlar vermektedir.5 KAYNAKLAR 1. Cole P: Biophysics of nasal airflow: a review. Am J Rhinol 2000;14: 245-9. 2. Seren E. Frequency spectra of normal expiratory nasal sound. Am J Rhinol 2005;19:257-61. 3. Charbonneau G, Sudraud M, Soufflet G. Method for the evaluation of flow rate from pulmonary sounds. Bull Eur Physiopathol Respir 1987;23: 265–70. 4. Seren E. Web based analysis of nasal sound spectra. Telemedicine Journal and e-Health 2005;11:613-7. 5. Tahamiler R, Edizer DT, Canakcıoğlu S. Nasal expiratory sound analysis in healthy people. Otolaryngol Head Neck Surg 2006;134:605-8. - Kolay uygulanabilmesi, noninvazif olması 2 - Ekspirasyon sırasındaki hava akımı analiziyle, nazal pasajda darlık yapan anatomik obstruksiyonların değerlendirilmesinde önemlidir. 4 - Ucuz olması, ek bir ekipman gerektirmemesi - Hızlı analiz yapabilmesi, dijitalize edilmiş nazal seslerin wav dosyası olarak kaydedilmesi, - Testin tekrar dinlenebilmesi ve saklanabilmesidir. 12 Turkish J Rhinology 2008, 1