聲帶小結患者顯微手術前后嗓音聲學分析

許倩 陳磊 趙運華 黃永望

目前客觀嗓音聲學分析已逐步應用于臨床,采用基頻、音強、諧噪比、頻率微擾、振幅微擾、共振峰等指標可對嗓音進行客觀聲學評估[1]。存在聲帶病變患者的各項聲學指標(如jitter、shimmer等)與正常嗓音者之間有著明顯差異[2]。嗓音障礙嚴重程度指數(dysphonia severity index,DSI)是通過最高基頻、最長聲時、最小音量、 基頻微擾等相關聲學指標計算而得，因此可被規范化、標準化，是多個指標綜合分析的結果，有一定的可靠性和可應用性。本研究以聲帶小結患者為研究對象，探討支撐喉鏡下顯微手術前后嗓音聲學分析指標的變化，旨在為臨床應用嗓音聲學分析定量評估聲帶小結患者術后嗓音改善情況提供參考。

1 資料與方法

1.1研究對象 選擇2009年9月～2011年6月在天津醫科大學第二醫院耳鼻咽喉科經支撐喉鏡下顯微手術治療并有完整嗓音分析隨訪資料的聲帶小結患者45例為研究對象(患者組)，均為女性，年齡17～58歲，平均31.16±9.74歲，均經保守治療效果欠佳且為硬性小結，病史3個月到1年不等，均經過動態喉鏡或電子喉鏡檢查進行初步診斷，術后均經病理檢查確診。全部患者術后嚴格禁聲2周[3]。

隨機選擇發聲正常、無嗓音障礙病史、無咽喉疾病、無呼吸系統及神經系統疾病、無吸煙史、經動態喉鏡或電子喉鏡檢查聲帶外觀及運動正常的45例成年女性作為正常對照組，年齡20～42歲，平均29.58±5.57歲。

1.2測試方法 采用德國Xion聲學分析軟件對正常對照組及聲帶小結患者術前1天及術后第1周、第2周、第3周進行嗓音聲學分析。檢查時，受試者坐于安靜的檢查室內,話筒與口距離30 cm，發平穩舒適的胸聲區元音/a/,持續3 s, 記錄基頻微擾(jitter)及振幅微擾(shimmer)；之后，對受試者進行音域測試，獲得最高基頻和最小音量值，在音域測量的基礎上，測試受試者最長發聲時間(MPT)，DSI值在測試結束后經計算自動獲得，其計算公式為：DSI = 0.005 3 × 最高基頻(F0max) +0.13 × 最長聲時(MPT)-0.26×最小音量(SPLmin)-1.18 × 基頻微擾(jitter) + 12.4。

1.3統計學方法 采用配對t檢驗及兩獨立樣本t檢驗的統計方法，使用SPSS15.0統計軟件進行統計學處理。

2 結果

聲帶小結患者術前1天jitter、shimmer值明顯高于正常對照組，DSI較正常人群偏低，差異均具有顯著統計學意義(t1=11.31，t2=9.08，t3=9.82，P<0.01)；術后一周聲帶小結患者jitter、shimmer值及DSI較術前均有一定程度改善，shimmer值改善明顯，與術前相比差異具有統計學意義(t=2.08，P=0.04，P<0.05)；術后2周患者jitter、shimmer及DSI較術前相比差異均有統計學意義(t1=4.39，t2=3.86，t3=7.87，P<0.05)，且與對照組相比較，差異無統計學意義(P>0.05)；術后第2周各聲學指標與術后第3周相比，差異無統計學意義(P>0.05)(表1)。

表1 對照組及患者組術前1天、術后1周、2周、3周嗓音分析結果比較

注：*與對照組相比，P<0.01；▲與術前相比，P<0.05

3 討論

Jitter及shimmer是嗓音信號相鄰周期之間基頻和振幅的微小變化，主要反映嗓音粗糙及嘶啞的程度[4]。 正常發聲時， 聲帶在氣流動力及喉的神經肌肉協調作用下節律性地開閉、振動，嗓音聲學性質相對穩定，當聲帶發生病理改變影響其節律性運動時，嗓音的聲學性質將發生紊亂并摻入噪聲成分[1]，上述聲學指標將發生相應變化。一般認為聲嘶程度越重，jitter、shimmer值越大。本研究顯示，患者組術前的基頻微擾值、振幅微擾值均高于正常對照組，可見由于聲帶小結的病理改變導致了聲帶的不規律性振動增加。

DSI的概念是由西方著名言語學家Wuyts提出，是進行嗓音聲學檢測的一項新型指標，近年來才開始在德國等西方國家得到普遍應用，可以客觀、定量的評估嗓音的質量，主要與嗓音最高音基頻、最長聲時等因素相關[5]。基頻主要與聲帶的彈性、形狀、黏膜硬度、濕度等因素有關，因為聲帶小結多為雙側聲帶前、中1/3交界處對稱性結節狀隆起，中晚期小結有上皮黏膜增厚及纖維化甚至角化改變，導致聲帶部分黏膜硬度增加，聲帶彈性減弱，從而使患者最高音基頻值降低。Solomon等[6]通過研究證實最長聲時與喉及氣道阻力負相關，聲帶兩側對稱性結節狀突起導致發聲時聲門阻力增加，從而使最長聲時縮短；楊寶琦[7]的研究表明最長聲時與平均氣流率呈反比,而Courey等[8]研究顯示，聲帶小結患者平均氣流率為265～275 ml/s，較正常人稍高；另外，Martin等[9]認為任何一種呼吸及喉部疾病或呼吸與發音不協調均可能縮短最長聲時，上述原因均可使聲帶小結患者的最長聲時較正常人群縮短。由于聲帶小結患者最高基頻、最長聲時均較正常值偏低，且基頻微擾數值增加，最終導致DSI降低。從文中結果看，患者組術后第1周小結切除后，影響聲音嘶啞的主要原因已去除，故shimmer值改善明顯，但手術后的聲帶充血、腫脹仍然存在，聲門仍然不能完全閉合，導致嗓音粗糙的因素仍然存在，故jitter值仍然異常，且由于聲帶充血腫脹明顯，聲帶質量增加，聲帶振動固有周期延長，故最高基頻值降低，同時氣流經過聲門時阻力仍相對較大，致使最長聲時改善不顯著，故DSI仍較正常值偏低。術后2周時，患者聲帶充血、腫脹現象基本消失，上述jitter、DSI異常的原因去除，故jitter及DSI均基本恢復正常，說明聲帶小結患者顯微支撐喉鏡術后2周，嗓音基本恢復正常。術后3周的jitter、shimmer及DSI值與術后2周相比均無統計學差異，說明自術后2周起患者的嗓音質量已趨于穩定。

雖然喉顯微手術微創切除聲帶小結術式先進，但以往對其療效的判定只有通過醫師的主觀經驗和患者的主觀感受,缺乏客觀的標準。嗓音聲學分析作為一種無創傷性的檢查手段,通過比較聲帶小結患者手術前后嗓音聲學指標的變化，能定量地客觀評估患者嗓音改善情況，從而客觀地評價療效。采用DSI對嗓音質量進行分析，優點在于它集合了基頻、最長聲時、最小音量、 基頻微擾等各項基本指標，既包含了聲學指標，又包含了空氣動力學指標，可從多維角度綜合分析評估嗓音質量，能夠更加客觀、準確的對嗓音質量進行測量和評估。

4 參考文獻

1 彭策.嗓音分析在疾病診斷中的應用[J].生物醫學工程學雜志, 2007, 24∶1 419.

2 劉雄光. 嗓音聲學檢測中的常用指標及意義[J].廣西中醫學院學報, 2004, 7:80.

3 葉青,楊毓梅,趙舒薇. 支撐喉鏡聲帶息肉術后嗓音恢復的聲學觀察[J].臨床耳鼻咽喉科雜志,2004,16:172.

4 Childer DG.Assessment of the acoustics of voice production[J].NIH Monograph, 1991,5:63.

5 Ruotsalainen J, Sellman J, Lehto L, et al. Systematic review of the treatment of functional dysphonia and prevention of voice disorders[J]. Otolaryngology Head and Neck Surgery，2008,2:557.

6 Solomon NP, Garlitz SJ, Milbrath RL. Respiratory and laryngeal contributions to maximum phonation duration [J]. J Voice,2000,14:331.

7 楊寶琦,程俊萍.空氣動力學在測試呼吸與發聲關系中的臨床應用[J].聽力學及言語疾病雜志,2000,8:152.

8 Courey MS, Shohet JA, Scott MA etal. Immunohistochemical characterization Of benign laryngeal lesions[J].Ann Otol Rhinol Laryngol,1996(105):525.

9 Martin D,Fitch J,Wolfe V.Pathologic voice type and the acoustic prediction of severity [J].Speech Hear Res,1995,38:765.