嗓音功能評估的現狀及研究進展

李永湘+++張武寧

[摘要] 隨著社會的發展，人們對嗓音質量的認知及要求更高，噪音醫學對嗓音功能的評估手段也不斷更新發展。本文就嗓音障礙指數的自我評估及電聲門圖測試、嗓音聲學分析、空氣動力學測定、嗓音障礙嚴重指數的客觀測定作一綜述。

[關鍵詞] 嗓音障礙指數；自我評估；嗓音聲學分析；嗓音障礙嚴重指數

[中圖分類號] R767.92 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2016）34-0165-04

Current situation and research progress of voice function evaluation

LI Yongxiang ZHANG Wuning

Department of Otorhinolaryngology， the 6th Affiliated Hospital of Guangxi Medical University， Yulin First People's Hospital， Yulin 537000， China

[Abstract] With the development of society， people's awareness level and requirements of voice quality is higher， and the means of noise medicine in assessing on the voice function is also constantly updated and developing. In this paper， the self-assessment of the voice handicap index， the electroglottography test， the voice acoustic analysis， the aerodynamic measurement and the dysphonia severity index were reviewed.

[Key words] Voice handicap index； Self-assessment； Voice acoustic analysis； Dysphonia severity index

隨著社會的發展，人們對嗓音質量的認知及要求更高。噪音醫學對嗓音功能的評估手段也不斷更新發展，嗓音功能的評估檢測方法從主觀、客觀再到現在主客觀相結合的多參數評估。主觀評估常用方法有醫生對其聲嘶程度的判斷和喉鏡檢查，還有患者的嗓音障礙指數的自我評估，而客觀方法有電聲門圖測試、嗓音聲學分析、空氣動力學測定、嗓音障礙嚴重指數的客觀測定等。本文就嗓音障礙指數的自我評估及電聲門圖測試、嗓音聲學分析、空氣動力學測定、嗓音障礙嚴重指數的客觀測定作一綜述。

1電聲門圖測試

電聲門圖（electroglottography，EGG）是對聲帶振動模式的測量，為無創性觀察聲帶振動模式的方法，是通過監測聲帶振動時的阻抗檢測聲帶接觸分開的情況，反映聲帶接觸面積的變化及聲帶振動的規律。具體測量采用放置在受試者頸前兩側甲狀軟骨板、相當于兩側聲帶的相應位置表面皮膚上的金屬電極抬音，獲得EGG信號，在體表描計出聲門開閉的曲線，檢測聲帶接觸分開的情況，從而判斷聲帶的質量、振動規律，反映聲帶的張力、聲門開閉速度、聲帶接觸的面積及時間等改變。正常的EGG曲線周期由接觸相（CP）和開放相（OP）組成，CP和OP過高或過低均能反映一定的病理情況。過低表示聲接觸不佳，過高表示聲門下氣流沖開困難，均反映聲帶病理振動表現。臨床常用分析參數為基頻（F0）、基頻微擾（jitter）、振幅微擾（shimmer）、噪聲能量（NNE）、諧噪比（HNR）以及接觸率（CQ）、接觸率微擾（CQP）、接觸冪（CI）、接觸冪微擾（CIP）等。其中基頻（F0）反映嗓音的音調高低；jitter、shimmer分別反映聲帶振動的基頻和振幅的穩定性，可表現聲帶振動的不規則性，體現聲音嘶啞、粗糙程度；NNE和HNR反映聲門不完全閉合的程度；CQ和CQP為閉合相占振動周期的比例及變化，可提供聲帶覆蓋體重疊狀態的特征；CI及CIP為潛閉相與潛開相之間的函數變化[1]。根據上述參數的變化，可以判斷聲帶振動的穩定性及聲門的閉合程度，初步判斷病變的范圍，有一定的靈敏度，可用于病變的篩選、療效評估、隨訪，可作為炎癥恢復的觀察指標，但EGG具有一定局限性，缺乏直觀性，無法提供病變的具體部位、大小、形態等，故臨床上常與動態喉鏡檢查等配合應用，方能較全面地反映聲帶病變情況[2-4]。

2 嗓音聲學分析

嗓音聲學分析是對嗓音質量的定量描述，也是客觀評價發聲質量的無創檢測方式。常采用美國Kay公司的Multi Dimensional Voice Program（MDVP，4150）聲學分析軟件和德國XION聲學分析軟件及國內常用的上海泰億公司的Dr Speech for Windows 聲學軟件，在一般噪音小于30～40 dB的安靜環境下進行聲學信號采樣，通過軟件自動得到基頻（F0）、諧噪比（HNR）、基頻微擾（jitter）、振幅微擾（shimmer）、標準化噪聲能量（NNE）等指標對嗓音進行客觀評估，存在病變者與正常嗓音者有著明顯差異[5]；嗓音疾病特別是聲帶病變，其振動和氣流不穩可導致聲學信號頻率和振幅的改變，引起jitter、shimmer的增大，同時聲帶閉合不良引起NNE的增大，可造成聲門氣流使嗓音的噪聲成分增多，諧波減少，HNR值減少[6]。同時，jitter、shimmer和NNE有強相關性，提示這些參數敏感性高，而且這些參數的變化能夠客觀地區別出正常嗓音和異常嗓音及反映出嗓音障礙的不同程度。

聲學分析作為對嗓音質量進行的客觀評價方法之一，臨床可對療效進行跟蹤評估，對其發聲矯正也有價值。雖然與電聲門圖比較提供基本相同的參數，但研究表明，EGG參數的測試易受肥胖等非嗓音因素的影響，兩種分析方法參數值的變化趨勢均可以反映嗓音障礙程度，但基頻反映的是振動體的固有頻率，不受檢測方法影響，嗓音聲學分析敏感性和可靠性高于電聲門圖，同等條件下首選嗓音分析[7]。二者在實際應用中互為補充，均可作為客觀評價發聲質量的有效檢測方式。

3 Lyapunov 系數測定

Lyapunov系數是法國地中海大學馬賽醫學院聽力-嗓音研究室通過引入非線性動態系統理論，借助相位技術開發出反映聲帶振動系統穩定的參數[8]，使用法國EVA（SQ-Lab，Marseille French）嗓音工作站采集聲信號得出，通過與jitter比較，認為jitter只能夠反映一個相對穩定的聲信號中兩兩相鄰周期之間的變化性，而Lyapunov系數則反映整個振動系統的穩定性，也是一個客觀的嗓音評估指標，但該方法在國內并未廣泛推廣。

4 嗓音障礙指數（the voice handicap index，VHI）的自我評估

嗓音是一種易受主觀因素影響的功能，故學者們提出以患者主觀感受為中心的VHI自我評估，是由Jacobson提出、目前廣泛應用于臨床的嗓音自我評估方法，是反映患者對嗓音障礙主觀感知的一種簡便、經濟、有效手段[9]。VHI是由功能（function，F）、生理（physical，P）、情感（emotion，E）三部分組成，每部分有10個條目，每個條目有5個等級，分別計為0～4分，0分從未出現，1分幾乎沒有，2分有時出現，3分幾乎經常出現，4分經常出現。分別計算各部分得分，然后總分相加，受試者按要求回答，得分越高，表示嗓音障礙越重。這是由患者自己評估嗓音障礙的程度，能了解嗓音疾病對患者生活質量、生理功能、社會適應性、情感變化的影響，也是評估嗓音嚴重程度和療效的重要部分，是聲學檢查的補充，其實用性強，重復性好，被認為是當前評估嗓音疾病患者主觀感受的最佳方法[10]，是了解嗓音疾病對患者生理、社會及心理功能影響的一種有效手段。VHI量表中文版經過信度和效度檢測，證明在中文環境下亦具有較高的臨床應用價值，為評估嗓音疾病患者生活質量特點提供了良好的方法[11]，并與客觀多參數模型評估結果達到較好的一致性。但高潔等[12]及李曉雨等[13]認為VHI量表與嗓音聲學分析結果無明顯的相關性，患者對嗓音障礙的主觀感知不能用客觀的檢測替代。VHI自我評估是獲得患者全面信息的重要手段，它是客觀檢測的有效補充，因為嗓音功能是多維的，無論是主觀感知或是用客觀的檢測方法只能評估嗓音功能的某一方面。臨床上將患者的自我評估和客觀檢測相結合，全面了解患者的嗓音障礙情況，能夠綜合評估患者嗓音疾病手術前后的臨床主客觀嗓音障礙[14]，可動態觀察疾病的發展和轉化，并隨訪觀察。

5 喉空氣動力學檢查

喉空氣動力學是通過測量發音時喉部的呼吸氣流動力相關參數間接評估嗓音功能，是嗓音功能評估的重要檢查方式[15]。聲門下氣流和壓力是喉空氣動力學的基本因素。目前常用的與發聲相關的空氣動力學參數包括聲門下壓（subglottal pressure，SGP）、發聲閥壓（phonation threshold pressure，PTP）、發聲閥氣流（phonation threshold flow，PTF）、平均氣流率（mean phonation flow rate，MFR）、發聲閥能（phonation threshold power，PTPw）、發聲效率（vocal efficiency，VE）、聲門阻力（glottal resistance）、 最長發聲時間 （maximum phonation time，MPT）等。SGP指發聲過程中聲門下方區域內肺供給的氣流量的壓力，能反映喉功能，在性別、年齡間無明顯差異，與音頻及音強有關，在其他各項參數一定的情況下，聲門下壓越高，基頻越高[16]。MFR是用氣流速度描記儀檢測發聲時單位時間內通過聲門的氣流量，可間接反映聲門開閉及聲帶振動狀態，MFR值較高提示聲門關閉功能下降，反之MFR值降低則提示喉功能亢進、喉阻塞或喉氣力不足。聲門阻力和VE是SGP和MFR換算后的指標[17]，均可反映喉的功能。PTPw是發聲閥壓與發聲閥流的乘積，是用于表示發聲難易的另一參數，它通過測量空氣動力能轉化為聲能表達喉功能，能反映聲帶的厚度、黏膜波速度、組織粘滯性、聲道慣性等聲帶生物學特性[18]。正常人發聲時發聲是低效的，而聲帶病變時PTP相對增大，發聲效能通過增加音調和響度實現，最終加重聲帶的損傷。PTF是引起發聲的最小氣流量，也可反映發聲的難易度，而PTF比PTP更敏感。

喉空氣動力學檢查方法主要圍繞氣壓與氣流的測量，最初的方法是有創的如通過氣道穿刺直接測量SGP，隨后發展為直接將壓力探測器置于聲門測量跨聲門壓，或通過食管內的氣囊間接測量聲道內氣壓，但這兩種方法均已淘汰。目前常用于臨床檢查的是唇音中斷法，是通過受試者利用嘴唇發爆破音/pi/或/pa/時，聲道與口腔的氣流相延續，聲門下氣管壓力快速上升使口氣壓力也上升，其中有時段兩者壓力一致，而通過測量口腔內壓推測SGP，這種方法得到了證實[17]。不完全氣流中斷法也可測量發聲時的SGP，它是通過肺阻力計與 “Y”型管道和氣囊充氣交替阻斷分叉管道的方式進行測量，最后通過數學方程求解壓力，該方法解決了完全阻斷法對受試者因閉合雙唇而導致的聲門變化的影響，更敏感，特異性更高[19]。

隨著測量方法的改進，越來越多的嗓音疾病被發現與氣流、氣壓變化有關，雖然喉空氣動力學檢查既可以提示聲帶的器質性改變，也可以作為發聲系統（聲門下、聲門、聲門上平面系統）整體功能的評估手段，準確反映治療過程中嗓音功能的變化[20]。但仍有一些影響因素，如氣體含水量、氣體體積、渦流、湍流等，均可對發聲空氣動力學產生不能忽視的影響，是未來進一步研究和探討的方向。

6 嗓音障礙嚴重指數（Dysphonia Severity Index，DSI）的檢測

DSI結合嗓音客觀參數測試結果與主觀聽感知評估結果，從而建立的嗓音客觀評估方法。它是由Wuyts首次提出，是進行嗓音聲學檢查的新型指標，是多個指標綜合的結果，在西方發達國家普遍使用作為評估嗓音疾病的客觀標準[21，22]。近幾年來國內也不斷有學者使用DSI評估嗓音功能報道[23-25]。檢查測試條件在環境噪聲45 dB以下隔音室進行，受檢查者舒適端坐位，口距麥克風30 cm，采用聲音分析及音域分析模塊分別按各自標準采集聲樣并分析，評估參數包括基頻（F0）、最長發聲時間、基頻微擾、振幅微擾及聲音嘶啞程度指數等，采用德國XION公司的DIVAS嗓音聲學分析軟件自動生成DSI，Wuyts等[21]從試驗中得出正常嗓音的DSI 值為+5，最嚴重嗓音障礙的DSI為-5。國內周舟等[26]報道也在此范圍。DSI值負值越大，其聲音嘶啞程度越重；反之，DSI值正值越大，其聲音嘶啞程度越輕，聲音越接近正常。

與常用的jitter及shimmer一樣，它具有客觀性，并能對嗓音質量進行量化，DSI越低，嗓音障礙越重，能對嗓音障礙患者的發聲功能進行評估。其中MPT是深吸氣后最長持續發音時間，是反映喉動力學改變的客觀指標，它與喉及氣道阻力相關，當聲帶閉合不全時將降低[27]，既反映聲帶的病理狀態，又間接體現嗓音粗糙和嘶啞的程度，客觀地反映嗓音的質量，從Wuyts等[21]的研究得到證實。音域測定時，對高音及低音調節能力較強者，能對聲音進行自我矯正，如音樂老師或歌唱家，提示其與患者生活質量、生活的相關程度、教育程度、認知能力及工作、社會地位有關，故與VHI一樣，DSI也受上述因素影響，有一定的主觀性，而且提示VHI與DSI一樣有客觀相關性。由于音域測定時能了解患者發音調節能力，故在DSI測定時有利于指導患者改變不良的發聲習慣，有助于治療。

綜上所述，盡管目前對嗓音質量進行評估的手段多樣，臨床上常用的方法如電聲門圖測試、嗓音聲學分析、空氣動力學測定、嗓音障礙嚴重指數的客觀測定及嗓音障礙指數的自我評估等均有優缺點，其中嗓音障礙嚴重指數不失為一個綜合指標，但嗓音具有復雜性及多維性的物理生理特點，因此，嗓音的評估應該是多參數的[28，29]。如何綜合各種檢測參數來評估和量化嗓音質量，既要全面客觀，又要重視患者的主觀感受，臨床上如何研究出更全面的方法，構建更客觀多參數評估模式，使嗓音評估更具客觀性、科學性，同時又能指導臨床矯正治療，還需進一步探討。

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（收稿日期：2016-09-02）