腦卒中構音障礙患者元音產出特征與言語清晰度的相關性

葛勝男，王勇麗，尹敏敏，萬勤，錢紅，黃昭鳴

1.華東師范大學中國言語聽覺康復科學與ICF應用研究院，上海市 200333；2.華東師范大學教育學部康復科學系，上海市 200333；3.杭州師范大學教育學院特殊教育系，浙江杭州市 311121；4.上海市第五康復醫院康復醫學科，上海市201600

腦卒中是一組由于腦部血管破裂或阻塞而引起腦組織損傷的急性腦血管疾病[1]，是導致中老年人殘疾甚至死亡的主要原因之一[2]。腦卒中常繼發構音障礙或失語癥等語言功能障礙[3]。構音障礙也有學者稱為“神經性言語障礙”[4]。根據《國際功能、殘疾和健康分類》的定義，構音功能是指產生言語聲的功能，包括發音、音素構音功能；痙攣、共濟失調、弛緩性構音困難；口吃等。構音障礙反映言語產生的呼吸、發聲、共鳴、構音或韻律方面所需要運動的力量、速度、范圍/幅度、穩定性或準確性出現異常。《國際疾病分類第十一次修訂本》將構音障礙歸屬于MA80 言語障礙(speech disturbances)。相對其他疾病，如帕金森病的構音障礙，腦卒中患者言語清晰度下降的可能性更大，主要包括構音運動范圍和準確性下降、元音產出缺陷和輔音構音不準確等[5-6]。正常的元音產出是保證構音準確的前提[7]。目前通常使用客觀聲學參數判斷構音障礙患者的元音產出特征[8]，包括構音運動類參數、元音集中類參數、元音穩定類參數等。普通話中，輔音與言語清晰度相關[9]。本研究探究腦卒中后構音障礙患者的元音產出特征，及其與言語清晰度的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2019 年10 月至2020 年1 月，選取上海市第五康復醫院的住院腦卒中患者19 例為腦卒中組，均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》 的診斷標準[10]。

腦卒中組納入標準：①現存構音障礙；②排除其他類型或器質性言語語言障礙，如失語癥、言語失用癥等；③簡易精神狀態檢查評分≥24 分；④視力正常，可進行文字閱讀；⑤無聽力損傷史，雙耳0.5 kHz、2 kHz、4 kHz 頻段下平均聽閾均≤40 dB HL)；⑥識字，會說普通話。

腦卒中組排除標準：①存在其他神經系統或精神疾病；②長期酗酒或吸煙史；③近2 周內有咳嗽、流涕現象和感冒史。

同期于上海老年大學普陀分校納入健康人18例為對照組。

對照組納入標準：①無現存神經系統疾病或精神障礙；②語言功能正常；③聽力和視力正常；④認知功能正常；⑤識字，會說普通話。

對照組排除標準：①長期酗酒或吸煙史；②近2周內有咳嗽、流涕現象和感冒史。

兩組年齡和性別無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

兩組均長期居住上海，會說普通話，正式試驗前均對研究目的和過程知情。本研究取得華東師范大學人體實驗倫理委員會批準(No.HR 249-2019)。

1.2 方法

1.2.1 測試語料及采集過程

選取華東師范大學言語聽覺康復科學專業設計的語音均衡式短文“超市篇”作為測試語料[11]，該語料適用于成人在日常生活中的常見場景，貼近自然言語狀態。

每位受試者用普通話，以自然語速和適當響度朗讀測試語料。施測前，每位受試者可默讀熟悉短文。采集過程由一名專業言語治療師在安靜環境下完成，環境噪聲<45 dB SPL。采用數字音頻處理軟件Sound Forge 9.0進行錄音和音頻剪輯，單通道，16 bit，采樣頻率44.1 kHz。

1.2.2 元音產出特征

選擇目標音節/da,ta,ba,yi,di,ni,shu,bu,fu/，提取單元音/a,i,u/，采用言語障礙測量儀(上海慧敏醫療器械有限公司)分析每個單元音的第一共振峰(F1)和第二共振峰(F2)，計算元音聲學參數，包括表達元音運動范圍的參數下頜距、舌距和F2i/F2u，表達元音集中程度的參數元音空間面積(vowel space area,VSA)和元音清晰度指數(vowel articulation index,VAI)，表達元音穩定性的參數F1 變異性和F2 變異性。其中，F2i/F2u 為元音/i/的F2與元音/u/的F2的比值[12]；F1、F2變異性為各元音共振峰標準差的平均值[13]。其余參數計算公式如下：

下頜距(△F1)=F1a-F1i[14]

舌距(△F2)=F2i-F2u[14]

VSA=|[F1i× (F2a-F2u) +F1a× (F2u-F2i) +F1u×(F2i-F2a)]/2|[15]

VAI=(F2i+F1a)/(F1i+F1u+F2u+F2a)[16]

1.2.3 言語清晰度

由兩名有經驗的言語康復專業研究生，根據主觀聽感，判斷受試者朗讀的短文中正確的字數，計算言語清晰度[17]。

1.3 統計學分析

采用SPSS 23.0 統計軟件處理。所有數據均符合正態分布，計量資料采用(±s)表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。腦卒中組元音產出特征與言語清晰度間的相關性采用Spearman相關性分析。顯著性水平α=0.05。

2 結果

腦卒中組舌距、F2i/F2u、VSA、VAI 和言語清晰度小于對照組(P< 0.05)，F2 變異性大于對照組(P<0.05)。見表1。

腦卒中組F2i/F2u、VAI、F2變異性與言語清晰度相關(P<0.05)。見表2。

3 討論

構音障礙患者的元音產出缺陷通常表現為構音運動范圍減小、元音發音位置不準確；各元音間距離縮短，呈集中趨勢；元音發音不穩定等[18]。可使用客觀聲學參數直觀反映元音缺陷，包括構音運動類參數、元音集中類參數、元音穩定類參數等。

元音相關的客觀聲學參數多根據元音共振峰計算而來，F1反映下頜的垂直運動，下頜距反映構音器官上下運動時的變化范圍[19]；F2反映舌的水平運動，舌距則反映構音器官前后運動時的變化范圍[14]。本研究顯示，腦卒中患者舌距減小，下頜距無顯著變化，與萬勤等[14]對學齡唐氏綜合征兒童的研究結果一致。

Sapir等[12]認為，使用比值的形式能夠更準確反映構音器官的運動范圍，由于/i/和/u/的F2最易受到舌的前后運動、唇的圓展運動影響，因此選用F2i/F2u 反映構音運動程度的變化，F2i/F2u減小反映構音運動不足(articulatory undershoot)。本研究顯示，腦卒中患者F2i/F2u減小，構音運動受限。Sapir等[12]和Moura等[20]對帕金森病患者和唐氏綜合征兒童的研究顯示，F2i/F2u 能顯著區分患者和與之年齡、性別匹配的健康人。

表1 兩組一般資料、元音產出特征參數和言語清晰度比較

表2 腦卒中組元音產出特征參數與言語清晰度的相關性分析

下頜距、舌距、F2i/F2u可反映構音運動的方向和程度。本研究結果表明，腦卒中后構音障礙患者構音運動范圍減小，以舌水平方向的運動減少為主，構音器官難以到達目標位置，元音發音不清。

構音障礙患者的元音集中程度可通過VSA[15]和VAI[16]測量。VSA 和VAI 均隨元音的集中逐漸減小。本研究顯示，腦卒中患者VSA 和VAI減小，與此前研究結果一致[21-22]。Mou 等[21]發現，腦卒中構音障礙患者VSA 減小；丁馨[22]則發現，帕金森病患者VAI 減小。由于構音障礙患者構音運動幅度和準確度下降，元音之間的距離縮小，呈集中趨勢，難以保證較高的言語清晰度。

Kim 等[13]指出，F1、F2 變異性可判斷元音發音穩定性，元音越穩定，F1、F2 變異性越小。本研究顯示，腦卒中患者F2 穩定性較差，F1 穩定性尚可。這是由于正常情況下，各元音F2 范圍遠大于F1 范圍，當某些元音共振峰出現異常時，極易導致F2 變異增大，F1受到的影響相對較少。

言語清晰度是評估構音障礙患者言語功能的主要參數之一，治療師可根據言語清晰度制訂治療計劃，評價治療效果。龐子建等[23]對構音障礙的言語清晰度評估進行總結，列舉了不同形式下的清晰度評估方法。本研究主要考察腦卒中患者在連續語音下的言語清晰度，故選擇字清晰度作為指標進行分析。結果顯示，腦卒中患者言語清晰度顯著下降，與梁峻波[24]對腦癱后構音障礙患者的研究結果一致。造成言語清晰度下降的原因之一可能是構音運動不足而引起的元音產出缺陷。

本研究顯示，F2i/F2u、VAI和F2變異性與言語清晰度相關，說明元音產出的不同維度特征，如元音的構音運動、元音集中程度和元音穩定性會對言語清晰度產生影響。普通話的音節結構由輔音和元音組合而成，原則上輔音和元音均會不同程度影響整體言語清晰度。周璇等[25]對學齡前腦癱患兒的研究發現，患兒的元音特征與構音清晰度顯著相關，但由于腦癱兒童的語言能力有限，僅考察了單字下的構音清晰度，未探討連續語音下的言語清晰度與元音產出的相關性。Tasko 等[26]通過實驗證明雙元音與言語清晰度相關。本研究進一步證實，元音產出與言語清晰度相關，腦卒中患者元音產出對連續語音下的言語清晰度產生影響，元音發音越集中、越不準確、越不穩定，言語清晰度越低。

總之，腦卒中后構音障礙患者存在元音產出缺陷，主要表現為構音位置不準確、元音運動范圍受限、元音間距減小、元音穩定性降低等方面。元音產出特征與言語清晰度相關，元音產出缺陷會降低患者的言語清晰度。F2i/F2u、VAI、F2 變異性分別代表構音運動類參數、元音集中類參數和元音穩定類參數，腦卒中后構音障礙患者上述參數均與健康人存在差異，且均與言語清晰度相關，可能比其他參數更具代表性。

本研究選擇了上海的腦卒中患者和健康成人，后續可以擴大受試者的地域范圍，探究普通話下的腦卒中元音產出特征。

本研究使用聲學參數客觀反映腦卒中的元音產出特征，具有一定的理論意義。臨床工作者可參考此類參數判斷腦卒中患者的元音產出，輔助制定康復方案。

未來研究可進一步探討腦卒中后構音障礙的具體類型和嚴重程度對元音產出特征的影響，明確不同類型或嚴重程度腦卒中患者的元音產出特征，并建立關于元音產出特征的參考標準。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。