二次スペックルパターンによる声帯振動の非接触光学センシング

Non-contact optical sensing of vocal fold vibrations by secondary speckle patterns.

• Doron Duadi
• Nisan Ozana
• Nadav Shabairou
• Michael Wolf
• Zeev Zalevsky
• Adi Primov-Fever

抄録

声帯病変の診断には内視鏡ストロボスコープを使用するのが一般的です。しかし、声帯振動のストロボ画像は臨床医の主観的・定性的な評価であり、技術的な制約から、健常部位と病変部位を正確に区別することができない。本論文では、二次スペックルパターンの反射空間分布の時間的追跡に基づいて、外部または内部レーザー照明のいずれかを使用して、声帯振動を客観的に感知するための2つの光学的アプローチを提案する。外部構成（首）は非侵襲的であり、内部構成（喉頭）は声帯上の複数の部位からのデータを同時に抽出することができる。本論文では、健康なヒトを対象とした測定結果を紹介する。声帯の振動パラメータを定量的かつ正確に測定することで、隠れた病態をよりよく理解し、診断と治療を最適化することが可能になります。

Vocal folds lesions are commonly diagnosed using an endoscopic-stroboscope. However, the stroboscopic picture of the vocal folds vibrations is subjectively and qualitatively evaluated by the clinician and, due to technical limitations, is unable to accurately distinguish between healthy and pathologic regions. In this paper, we propose two optical approaches for objectively sensing the vocal folds vibrations, using either external or internal laser illumination, based on temporal tracking of the reflected spatial distribution of secondary speckle patterns. The external configuration (the neck) is noninvasive and the internal configuration (the larynx) allows simultaneous extraction of data from multiple sites on the vocal folds. In this paper, we present measurements of healthy human subjects. Quantitative and precise measurements of vibration parameters of the vocal folds will enable a better understanding of hidden pathologies and optimize the diagnosis and treatment.