声带小结患者显微手术前后嗓音声学分析
2012-01-11许倩陈磊赵运华黄永望
许倩 陈磊 赵运华 黄永望
目前客观嗓音声学分析已逐步应用于临床,采用基频、音强、谐噪比、频率微扰、振幅微扰、共振峰等指标可对嗓音进行客观声学评估[1]。存在声带病变患者的各项声学指标(如jitter、shimmer等)与正常嗓音者之间有着明显差异[2]。嗓音障碍严重程度指数(dysphonia severity index,DSI)是通过最高基频、最长声时、最小音量、 基频微扰等相关声学指标计算而得,因此可被规范化、标准化,是多个指标综合分析的结果,有一定的可靠性和可应用性。本研究以声带小结患者为研究对象,探讨支撑喉镜下显微手术前后嗓音声学分析指标的变化,旨在为临床应用嗓音声学分析定量评估声带小结患者术后嗓音改善情况提供参考。
1 资料与方法
1.1研究对象 选择2009年9月~2011年6月在天津医科大学第二医院耳鼻咽喉科经支撑喉镜下显微手术治疗并有完整嗓音分析随访资料的声带小结患者45例为研究对象(患者组),均为女性,年龄17~58岁,平均31.16±9.74岁,均经保守治疗效果欠佳且为硬性小结,病史3个月到1年不等,均经过动态喉镜或电子喉镜检查进行初步诊断,术后均经病理检查确诊。全部患者术后严格禁声2周[3]。
随机选择发声正常、无嗓音障碍病史、无咽喉疾病、无呼吸系统及神经系统疾病、无吸烟史、经动态喉镜或电子喉镜检查声带外观及运动正常的45例成年女性作为正常对照组,年龄20~42岁,平均29.58±5.57岁。
1.2测试方法 采用德国Xion声学分析软件对正常对照组及声带小结患者术前1天及术后第1周、第2周、第3周进行嗓音声学分析。检查时,受试者坐于安静的检查室内,话筒与口距离30 cm,发平稳舒适的胸声区元音/a/,持续3 s, 记录基频微扰(jitter)及振幅微扰(shimmer);之后,对受试者进行音域测试,获得最高基频和最小音量值,在音域测量的基础上,测试受试者最长发声时间(MPT),DSI值在测试结束后经计算自动获得,其计算公式为:DSI = 0.005 3 × 最高基频(F0max) +0.13 × 最长声时(MPT)-0.26×最小音量(SPLmin)-1.18 × 基频微扰(jitter) + 12.4。
1.3统计学方法 采用配对t检验及两独立样本t检验的统计方法,使用SPSS15.0统计软件进行统计学处理。
2 结果
声带小结患者术前1天jitter、shimmer值明显高于正常对照组,DSI较正常人群偏低,差异均具有显著统计学意义(t1=11.31,t2=9.08,t3=9.82,P<0.01);术后一周声带小结患者jitter、shimmer值及DSI较术前均有一定程度改善,shimmer值改善明显,与术前相比差异具有统计学意义(t=2.08,P=0.04,P<0.05);术后2周患者jitter、shimmer及DSI较术前相比差异均有统计学意义(t1=4.39,t2=3.86,t3=7.87,P<0.05),且与对照组相比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后第2周各声学指标与术后第3周相比,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
表1 对照组及患者组术前1天、术后1周、2周、3周嗓音分析结果比较
注:*与对照组相比,P<0.01;▲与术前相比,P<0.05
3 讨论
Jitter及shimmer是嗓音信号相邻周期之间基频和振幅的微小变化,主要反映嗓音粗糙及嘶哑的程度[4]。 正常发声时, 声带在气流动力及喉的神经肌肉协调作用下节律性地开闭、振动,嗓音声学性质相对稳定,当声带发生病理改变影响其节律性运动时,嗓音的声学性质将发生紊乱并掺入噪声成分[1],上述声学指标将发生相应变化。一般认为声嘶程度越重,jitter、shimmer值越大。本研究显示,患者组术前的基频微扰值、振幅微扰值均高于正常对照组,可见由于声带小结的病理改变导致了声带的不规律性振动增加。
DSI的概念是由西方著名言语学家Wuyts提出,是进行嗓音声学检测的一项新型指标,近年来才开始在德国等西方国家得到普遍应用,可以客观、定量的评估嗓音的质量,主要与嗓音最高音基频、最长声时等因素相关[5]。基频主要与声带的弹性、形状、黏膜硬度、湿度等因素有关,因为声带小结多为双侧声带前、中1/3交界处对称性结节状隆起,中晚期小结有上皮黏膜增厚及纤维化甚至角化改变,导致声带部分黏膜硬度增加,声带弹性减弱,从而使患者最高音基频值降低。Solomon等[6]通过研究证实最长声时与喉及气道阻力负相关,声带两侧对称性结节状突起导致发声时声门阻力增加,从而使最长声时缩短;杨宝琦[7]的研究表明最长声时与平均气流率呈反比,而Courey等[8]研究显示,声带小结患者平均气流率为265~275 ml/s,较正常人稍高;另外,Martin等[9]认为任何一种呼吸及喉部疾病或呼吸与发音不协调均可能缩短最长声时,上述原因均可使声带小结患者的最长声时较正常人群缩短。由于声带小结患者最高基频、最长声时均较正常值偏低,且基频微扰数值增加,最终导致DSI降低。从文中结果看,患者组术后第1周小结切除后,影响声音嘶哑的主要原因已去除,故shimmer值改善明显,但手术后的声带充血、肿胀仍然存在,声门仍然不能完全闭合,导致嗓音粗糙的因素仍然存在,故jitter值仍然异常,且由于声带充血肿胀明显,声带质量增加,声带振动固有周期延长,故最高基频值降低,同时气流经过声门时阻力仍相对较大,致使最长声时改善不显著,故DSI仍较正常值偏低。术后2周时,患者声带充血、肿胀现象基本消失,上述jitter、DSI异常的原因去除,故jitter及DSI均基本恢复正常,说明声带小结患者显微支撑喉镜术后2周,嗓音基本恢复正常。术后3周的jitter、shimmer及DSI值与术后2周相比均无统计学差异,说明自术后2周起患者的嗓音质量已趋于稳定。
虽然喉显微手术微创切除声带小结术式先进,但以往对其疗效的判定只有通过医师的主观经验和患者的主观感受,缺乏客观的标准。嗓音声学分析作为一种无创伤性的检查手段,通过比较声带小结患者手术前后嗓音声学指标的变化,能定量地客观评估患者嗓音改善情况,从而客观地评价疗效。采用DSI对嗓音质量进行分析,优点在于它集合了基频、最长声时、最小音量、 基频微扰等各项基本指标,既包含了声学指标,又包含了空气动力学指标,可从多维角度综合分析评估嗓音质量,能够更加客观、准确的对嗓音质量进行测量和评估。
4 参考文献
1 彭策.嗓音分析在疾病诊断中的应用[J].生物医学工程学杂志, 2007, 24∶1 419.
2 刘雄光. 嗓音声学检测中的常用指标及意义[J].广西中医学院学报, 2004, 7:80.
3 叶青,杨毓梅,赵舒薇. 支撑喉镜声带息肉术后嗓音恢复的声学观察[J].临床耳鼻咽喉科杂志,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 杨宝琦,程俊萍.空气动力学在测试呼吸与发声关系中的临床应用[J].听力学及言语疾病杂志,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.