嗓音功能评估的现状及研究进展

李永湘+++张武宁

[摘要] 随着社会的发展，人们对嗓音质量的认知及要求更高，噪音医学对嗓音功能的评估手段也不断更新发展。本文就嗓音障碍指数的自我评估及电声门图测试、嗓音声学分析、空气动力学测定、嗓音障碍严重指数的客观测定作一综述。

[关键词] 嗓音障碍指数；自我评估；嗓音声学分析；嗓音障碍严重指数

[中图分类号] R767.92 [文献标识码] A [文章编号] 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

随着社会的发展，人们对嗓音质量的认知及要求更高。噪音医学对嗓音功能的评估手段也不断更新发展，嗓音功能的评估检测方法从主观、客观再到现在主客观相结合的多参数评估。主观评估常用方法有医生对其声嘶程度的判断和喉镜检查，还有患者的嗓音障碍指数的自我评估，而客观方法有电声门图测试、嗓音声学分析、空气动力学测定、嗓音障碍严重指数的客观测定等。本文就嗓音障碍指数的自我评估及电声门图测试、嗓音声学分析、空气动力学测定、嗓音障碍严重指数的客观测定作一综述。

1电声门图测试

电声门图（electroglottography，EGG）是对声带振动模式的测量，为无创性观察声带振动模式的方法，是通过监测声带振动时的阻抗检测声带接触分开的情况，反映声带接触面积的变化及声带振动的规律。具体测量采用放置在受试者颈前两侧甲状软骨板、相当于两侧声带的相应位置表面皮肤上的金属电极抬音，获得EGG信号，在体表描计出声门开闭的曲线，检测声带接触分开的情况，从而判断声带的质量、振动规律，反映声带的张力、声门开闭速度、声带接触的面积及时间等改变。正常的EGG曲线周期由接触相（CP）和开放相（OP）组成，CP和OP过高或过低均能反映一定的病理情况。过低表示声接触不佳，过高表示声门下气流冲开困难，均反映声带病理振動表现。临床常用分析参数为基频（F0）、基频微扰（jitter）、振幅微扰（shimmer）、噪声能量（NNE）、谐噪比（HNR）以及接触率（CQ）、接触率微扰（CQP）、接触幂（CI）、接触幂微扰（CIP）等。其中基频（F0）反映嗓音的音调高低；jitter、shimmer分别反映声带振动的基频和振幅的稳定性，可表现声带振动的不规则性，体现声音嘶哑、粗糙程度；NNE和HNR反映声门不完全闭合的程度；CQ和CQP为闭合相占振动周期的比例及变化，可提供声带覆盖体重叠状态的特征；CI及CIP为潜闭相与潜开相之间的函数变化[1]。根据上述参数的变化，可以判断声带振动的稳定性及声门的闭合程度，初步判断病变的范围，有一定的灵敏度，可用于病变的筛选、疗效评估、随访，可作为炎症恢复的观察指标，但EGG具有一定局限性，缺乏直观性，无法提供病变的具体部位、大小、形态等，故临床上常与动态喉镜检查等配合应用，方能较全面地反映声带病变情况[2-4]。

2 嗓音声学分析

嗓音声学分析是对嗓音质量的定量描述，也是客观评价发声质量的无创检测方式。常采用美国Kay公司的Multi Dimensional Voice Program（MDVP，4150）声学分析软件和德国XION声学分析软件及国内常用的上海泰亿公司的Dr Speech for Windows 声学软件，在一般噪音小于30～40 dB的安静环境下进行声学信号采样，通过软件自动得到基频（F0）、谐噪比（HNR）、基频微扰（jitter）、振幅微扰（shimmer）、标准化噪声能量（NNE）等指标对嗓音进行客观评估，存在病变者与正常嗓音者有着明显差异[5]；嗓音疾病特别是声带病变，其振动和气流不稳可导致声学信号频率和振幅的改变，引起jitter、shimmer的增大，同时声带闭合不良引起NNE的增大，可造成声门气流使嗓音的噪声成分增多，谐波减少，HNR值减少[6]。同时，jitter、shimmer和NNE有强相关性，提示这些参数敏感性高，而且这些参数的变化能够客观地区别出正常嗓音和异常嗓音及反映出嗓音障碍的不同程度。

声学分析作为对嗓音质量进行的客观评价方法之一，临床可对疗效进行跟踪评估，对其发声矫正也有价值。虽然与电声门图比较提供基本相同的参数，但研究表明，EGG参数的测试易受肥胖等非嗓音因素的影响，两种分析方法参数值的变化趋势均可以反映嗓音障碍程度，但基频反映的是振动体的固有频率，不受检测方法影响，嗓音声学分析敏感性和可靠性高于电声门图，同等条件下首选嗓音分析[7]。二者在实际应用中互为补充，均可作为客观评价发声质量的有效检测方式。

3 Lyapunov 系数测定

Lyapunov系数是法国地中海大学马赛医学院听力-嗓音研究室通过引入非线性动态系统理论，借助相位技术开发出反映声带振动系统稳定的参数[8]，使用法国EVA（SQ-Lab，Marseille French）嗓音工作站采集声信号得出，通过与jitter比较，认为jitter只能够反映一个相对稳定的声信号中两两相邻周期之间的变化性，而Lyapunov系数则反映整个振动系统的稳定性，也是一个客观的嗓音评估指标，但该方法在国内并未广泛推广。

4 嗓音障碍指数（the voice handicap index，VHI）的自我评估

嗓音是一种易受主观因素影响的功能，故学者们提出以患者主观感受为中心的VHI自我评估，是由Jacobson提出、目前广泛应用于临床的嗓音自我评估方法，是反映患者对嗓音障碍主观感知的一种简便、经济、有效手段[9]。VHI是由功能（function，F）、生理（physical，P）、情感（emotion，E）三部分组成，每部分有10个条目，每个条目有5个等级，分别计为0～4分，0分从未出现，1分几乎没有，2分有时出现，3分几乎经常出现，4分经常出现。分别计算各部分得分，然后总分相加，受试者按要求回答，得分越高，表示嗓音障碍越重。这是由患者自己评估嗓音障碍的程度，能了解嗓音疾病对患者生活质量、生理功能、社会适应性、情感变化的影响，也是评估嗓音严重程度和疗效的重要部分，是声学检查的补充，其实用性强，重复性好，被认为是当前评估嗓音疾病患者主观感受的最佳方法[10]，是了解嗓音疾病对患者生理、社会及心理功能影响的一种有效手段。VHI量表中文版经过信度和效度检测，证明在中文环境下亦具有较高的临床应用价值，为评估嗓音疾病患者生活质量特点提供了良好的方法[11]，并与客观多参数模型评估结果达到较好的一致性。但高洁等[12]及李晓雨等[13]认为VHI量表与嗓音声学分析结果无明显的相关性，患者对嗓音障碍的主观感知不能用客观的检测替代。VHI自我评估是获得患者全面信息的重要手段，它是客观检测的有效补充，因为嗓音功能是多维的，无论是主观感知或是用客观的检测方法只能评估嗓音功能的某一方面。临床上将患者的自我评估和客观检测相结合，全面了解患者的嗓音障碍情况，能够综合评估患者嗓音疾病手术前后的临床主客观嗓音障碍[14]，可动态观察疾病的发展和转化，并随访观察。

5 喉空气动力学检查

喉空气动力学是通过测量发音时喉部的呼吸气流动力相关参数间接评估嗓音功能，是嗓音功能评估的重要检查方式[15]。声门下气流和压力是喉空气动力学的基本因素。目前常用的与发声相关的空气动力学参数包括声门下压（subglottal pressure，SGP）、發声阀压（phonation threshold pressure，PTP）、发声阀气流（phonation threshold flow，PTF）、平均气流率（mean phonation flow rate，MFR）、发声阀能（phonation threshold power，PTPw）、发声效率（vocal efficiency，VE）、声门阻力（glottal resistance）、 最长发声时间 （maximum phonation time，MPT）等。SGP指发声过程中声门下方区域内肺供给的气流量的压力，能反映喉功能，在性别、年龄间无明显差异，与音频及音强有关，在其他各项参数一定的情况下，声门下压越高，基频越高[16]。MFR是用气流速度描记仪检测发声时单位时间内通过声门的气流量，可间接反映声门开闭及声带振动状态，MFR值较高提示声门关闭功能下降，反之MFR值降低则提示喉功能亢进、喉阻塞或喉气力不足。声门阻力和VE是SGP和MFR换算后的指标[17]，均可反映喉的功能。PTPw是发声阀压与发声阀流的乘积，是用于表示发声难易的另一参数，它通过测量空气动力能转化为声能表达喉功能，能反映声带的厚度、黏膜波速度、组织粘滞性、声道惯性等声带生物学特性[18]。正常人发声时发声是低效的，而声带病变时PTP相对增大，发声效能通过增加音调和响度实现，最终加重声带的损伤。PTF是引起发声的最小气流量，也可反映发声的难易度，而PTF比PTP更敏感。

喉空气动力学检查方法主要围绕气压与气流的测量，最初的方法是有创的如通过气道穿刺直接测量SGP，随后发展为直接将压力探测器置于声门测量跨声门压，或通过食管内的气囊间接测量声道内气压，但这两种方法均已淘汰。目前常用于临床检查的是唇音中断法，是通过受试者利用嘴唇发爆破音/pi/或/pa/时，声道与口腔的气流相延续，声门下气管压力快速上升使口气压力也上升，其中有时段两者压力一致，而通过测量口腔内压推测SGP，这种方法得到了证实[17]。不完全气流中断法也可测量发声时的SGP，它是通过肺阻力计与 “Y”型管道和气囊充气交替阻断分叉管道的方式进行测量，最后通过数学方程求解压力，该方法解决了完全阻断法对受试者因闭合双唇而导致的声门变化的影响，更敏感，特异性更高[19]。

随着测量方法的改进，越来越多的嗓音疾病被发现与气流、气压变化有关，虽然喉空气动力学检查既可以提示声带的器质性改变，也可以作为发声系统（声门下、声门、声门上平面系统）整体功能的评估手段，准确反映治疗过程中嗓音功能的变化[20]。但仍有一些影响因素，如气体含水量、气体体积、涡流、湍流等，均可对发声空气动力学产生不能忽视的影响，是未来进一步研究和探讨的方向。

6 嗓音障碍严重指数（Dysphonia Severity Index，DSI）的检测

DSI结合嗓音客观参数测试结果与主观听感知评估结果，从而建立的嗓音客观评估方法。它是由Wuyts首次提出，是进行嗓音声学检查的新型指标，是多个指标综合的结果，在西方发达国家普遍使用作为评估嗓音疾病的客观标准[21，22]。近几年来国内也不断有学者使用DSI评估嗓音功能报道[23-25]。检查测试条件在环境噪声45 dB以下隔音室进行，受检查者舒适端坐位，口距麦克风30 cm，采用声音分析及音域分析模块分别按各自标准采集声样并分析，评估参数包括基频（F0）、最长发声时间、基频微扰、振幅微扰及声音嘶哑程度指数等，采用德国XION公司的DIVAS嗓音声学分析软件自动生成DSI，Wuyts等[21]从试验中得出正常嗓音的DSI 值为+5，最严重嗓音障碍的DSI为-5。国内周舟等[26]报道也在此范围。DSI值负值越大，其声音嘶哑程度越重；反之，DSI值正值越大，其声音嘶哑程度越轻，声音越接近正常。

与常用的jitter及shimmer一样，它具有客观性，并能对嗓音质量进行量化，DSI越低，嗓音障碍越重，能对嗓音障碍患者的发声功能进行评估。其中MPT是深吸气后最长持续发音时间，是反映喉动力学改变的客观指标，它与喉及气道阻力相关，当声带闭合不全时将降低[27]，既反映声带的病理状态，又间接体现嗓音粗糙和嘶哑的程度，客观地反映嗓音的质量，从Wuyts等[21]的研究得到证实。音域测定时，对高音及低音调节能力较强者，能对声音进行自我矫正，如音乐老师或歌唱家，提示其与患者生活质量、生活的相关程度、教育程度、认知能力及工作、社会地位有关，故与VHI一样，DSI也受上述因素影响，有一定的主观性，而且提示VHI与DSI一样有客观相关性。由于音域测定时能了解患者发音调节能力，故在DSI测定时有利于指导患者改变不良的发声习惯，有助于治疗。

综上所述，尽管目前对嗓音质量进行评估的手段多样，临床上常用的方法如电声门图测试、嗓音声学分析、空气动力学测定、嗓音障碍严重指数的客观测定及嗓音障碍指数的自我评估等均有优缺点，其中嗓音障碍严重指数不失为一个综合指标，但嗓音具有复杂性及多维性的物理生理特点，因此，嗓音的评估应该是多参数的[28，29]。如何综合各种检测参数来评估和量化嗓音质量，既要全面客观，又要重视患者的主观感受，临床上如何研究出更全面的方法，构建更客观多参数评估模式，使嗓音评估更具客观性、科学性，同时又能指导临床矫正治疗，还需进一步探讨。

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（收稿日期：2016-09-02）