语音评测手机应用对腭裂术后语音不清患者生物反馈治疗的效果观察

王守一，李大鲁， 刘昆，王新宇，李斐，董丽，张玮

1 济南市口腔医院口腔颌面外科，山东济南250001；2 山东医学高等专科学校社科部

语音不清是腭裂术后患者最常见的功能异常，临床发生率为30%～50%［1］。造成发音问题的原因，除解剖结构异常（如腭咽闭合不全或口鼻腔瘘）及代偿性发音习惯之外，还有一部分患者临床表现类似腭咽闭合不全，如存在过高鼻音、鼻漏气等问题。但是，在使用鼻咽纤维镜对患者进行检查时，发现他们虽然不能做到连续的、理想的腭咽闭合，个别发音却出现了非常接近甚至偶然的完全性腭咽闭合，即具有腭咽闭合潜力，这类患者被称为“腭咽闭合协调异常”［2］。针对解剖结构异常和代偿性发音造成的语音不清，临床上可分别采用外科手术和语音训练的方法予以治疗和纠正。由于腭咽闭合协调异常发生的部位深在，无法直接从外部感知和纠正，如何采用非手术的方法治疗此类语音问题，国内外口腔颌面外科及康复专业学者们做了多方面的尝试，而生物反馈治疗无疑是最有效的方法之一［3］。语音生物反馈治疗有多种不同的实现形式，如触觉反馈、听觉反馈等。采用鼻咽纤维镜开展视觉反馈治疗，被认为是当前最直观有效的形式［4］。但使用鼻咽纤维镜训练属于侵入性操作，患者有一定的不适感，特别对于低龄或敏感的患者来说，难以取得充分配合。本研究开发语音评测手机应用，结合视觉与听觉进行生物反馈治疗，并与传统语音治疗进行比较以验证其治疗效果。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取本院2020年1月—2022年12月诊断腭裂术后或腭裂二期咽成形术后因腭咽闭合协调异常导致语音障碍患者64例，男31例，女33例，年龄4岁5个月～23岁；腭裂术后或咽成形术后时间为3个月～5年。患者可耐受鼻咽纤维镜检查，能够配合语音训练，同时具备以下特点：①语音表现：间断性过高鼻音、间断性鼻漏气、压力性辅音变弱，无代偿性发音或经过初期训练代偿性发音已得到有效纠正；②鼻咽纤维镜表现：连续性非鼻音性语音过程中呈间断性腭咽闭合、边缘性腭咽闭合。将64例患者按照年龄从小到大排序，生成并赋予随机数字，然后按照年龄顺序两两配对，每对随机数字较大者进入观察组，随机数字较小者进入对照组，两组各32例。本研究获医院伦理委员会批准实施（批号：20180104），患者或家属对本研究内容知情同意。

1.2 语音评测手机应用的开发 选择发音质量以体现腭咽闭合情况的汉语普通话音节“pa”、“ba”、“si”、“yi”作为目标音。课题组中的软件工程师基于科大讯飞开放平台中的语音测评功能开发Android语音评估手机应用，该应用程序包括以下功能：①可录入患者的目标音发音，将数据在线上传到科大讯飞开放平台服务器与目标音的标准普通话发音模型进行比对，并返回百分制的质量评价得分。为了方便患者直观了解自己的发音质量，本研究将得分转换为“五星制”评价方式（每20分为一阶，分别对应☆～☆☆☆☆☆）；②可播放预先录制的标准发音和患者本人的发音，以便患者对照并进行听觉反馈训练。应用程序开发完成后，由发音正常的志愿者和存在结构性腭咽闭合不全的患者分别在鼻咽纤维镜直视下进行应用程序评分合理性验证，证实其得分高低与腭咽闭合完全程度存在相关性。

1.3 训练方法 两组患者由本院富有临床经验的语音治疗师团队按照统一标准进行训练指导，本院语音治疗师均接受过北京大学口腔医院唇腭裂治疗中心的规范化培训。①观察组训练方法：先参照本院语音训练课程进行标准化训练，按“单音素—音节（单字）—词组—连续句子”顺序逐步深入；随后教会患者使用安装有语音评测应用的手机（患者自备，具备Android系统或Harmony OS，由课题组成员协助安装语音评测应用程序）开展训练。嘱患者端坐、放松，反复练习发靶音，同时患者从手机屏幕上看着自己发音时的星级评价，结合录音反馈，通过自身不断调节软腭等肌肉运动，使闭合较差的靶音逐渐形成良好的腭咽闭合。待患者掌握反馈性训练方法后，可嘱其课外自行训练。②对照组训练方法：不使用安装有语音评测应用的手机，采用与观察组相同的“单音素—音节（单字）—词组—连续句子”顺序进行常规语音训练。两组每天训练2次，每次30 min，每周训练5 d，根据训练效果确定终止时间。以下两种情况均可结束训练：①符合训练有效的要求；②训练效果差，且连续2周训练腭咽闭合不全无明显改善。

1.4 训练有效判定标准 发辅音及其音节时形成良好腭咽闭合为训练有效，即压力性辅音组成的词组80%以上闭合，同时短句时可见到持续性闭合。具体评价方法如下：①主观评价：由语音训练师根据患者课堂表现决定测试时机，由受试者朗读《普通话语音测试表》（北京大学口腔医院唇腭裂治疗中心版），语音训练师对其中压力性辅音发音准确率进行评价打分，正确率大于80%者判定为训练合格。②客观评价：对于主观评价训练合格患者，进一步行鼻咽纤维镜检查，观察其发出压力性辅音时腭咽闭合的发生率，以及说短句时能否出现连续性腭咽闭合（在鼻咽纤维镜直视下观察，软腭充分上抬后与咽侧壁及咽后壁之间无异常缝隙可被认定为实现了腭咽闭合）。压力性辅音腭咽闭合发生率≥80%，同时在说短句时，短句内目标音连续出现腭咽闭合者判定训练有效。

1.5 统计学方法 采用SPSS26.0统计软件。计量资料符合正态分布以表示，组间比较采用t检验；计数资料以例数或百分比表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

对照组有效训练时间为2～5周（3.6 ± 0.92）周，4例患者训练无效；其中2例经2周训练，发音正确率无明显改善，训练终止；另2例前2周有所进步，但经过4周训练，压力性辅音正确率仍未达80%的标准；训练有效率为87.50%。观察组有效训练时间为2～ 4周（2.73 ± 0.79）周；仅1例在训练2周后无明显进展，经进一步检查及基因检测，诊断“腭心面综合征”，退出本次研究，改为专项强化训练；训练有效率为96.88%。观察组有效训练时间较对照组缩短，训练有效率高于对照组，差异均有统计学意义（P均<0.05）。鼻咽纤维镜下可见训练有效患者在发出目标音时呈现了完全的腭咽闭合。患者训练前后“ba”、“pa”发音鼻咽纤维镜下表现见图1、图2。

图1 腭咽闭合协调异常患者训练前“ba”、“pa”发音鼻咽纤维镜下表现（可见患者在发出目标音时呈现腭咽闭合不全）

图2 腭咽闭合协调异常患者训练后“ba”、“pa”发音鼻咽纤维镜下表现（可见患者在发出目标音时呈现完全腭咽闭合）

3 讨论

腭裂术后异常语音主要有以下4种表现类型：声音共振异常（如过高鼻音、过低鼻音等）、鼻漏气、口辅音压力减弱、代偿性发音（声门塞音、咽擦音等）［5-6］。其中有些是腭咽闭合不全、口鼻腔瘘等结构异常导致的，有些是不良发音习惯等功能异常造成的，两者都有较为固定的治疗模式。例如，结构异常需要咽成形术、瘘口修补术等外科方法治疗。功能性语音障碍分类较为复杂，需要分别采用不同的有针对性的语音训练加以纠正。而腭咽闭合协调异常作为一种相对特殊的语音障碍类型，腭咽功能处于结构异常与功能异常的边缘，约占有腭咽闭合不全表现患者数量的16.7%。常规语音训练对此类患者只能收到事倍功半的效果，但如果实施咽成形手术，则有过度治疗之虞。

生物反馈治疗是利用患者的视、听、触觉等感觉，借助灵敏的电子仪器或设备及时将测到的患者生理和形态变化信息显示给患者，指导患者学会在某种程度上自我调节控制这些机能，以达治疗的目的。视觉反馈治疗（镜子实验）和听觉反馈治疗最早被应用于临床实践。随着科技的进步，电子设备的使用为生物反馈治疗开辟了新的途径。鼻咽纤维镜可以通过实时视频让患者在显示屏上直观的看到自己腭咽闭合的状态，是最为直接的反馈方式。基于鼻气流量的鼻流量计以及基于鼻音声强的鼻音计也已作为间接反馈方式应用于训练，但这几种方法局限性也非常明显。鼻咽纤维镜检查作为侵入性操作使得患者无法长时间坚持训练，鼻流量计和鼻音计作为较精密的电子仪器，仅适用于在机构内由专业人员操作使用。能否寻求一种方法，既能让患者感觉舒适易于接受，也能让患者随时随地开展训练，成为我们研究的目标。早在20世纪八十年代中后期，有学者即通过实验证实，腭咽间隙越大，“b”、“g”等辅音清晰度越低，两者呈现反比关系［7］。在早期，语音清晰度的评价主要依靠人工判听，即便最有经验的语言教育工作者，在评价时也难免存在主观倾向，而电子计算机语音识别技术的出现为我们客观化评价语音质量提供了有效的工具。通过评价对象声谱图与目标音标准声谱图对比，即可通过特征相符率得出语音质量评分［8］。作为语音及语言信息处理国家工程研究中心［9］，科大讯飞股份有限公司提供了包括语音评测功能的开放平台，已被国内多家单位作为技术组件成功开发出了语音及语言教学应用程序［10］，这也大大降低了开发腭裂术后语音评测应用程序的难度。本研究开发语音评测手机应用，结合视觉与听觉进行生物反馈治疗腭裂术后语音不清患者，并与传统语音治疗进行比较，结果显示观察组有效训练时间较对照组缩短，训练有效率高于对照组，差异均有统计学意义。鼻咽纤维镜下可见训练有效患者在发出目标音时呈现了完全的腭咽闭合。

综上所述，本研究开发的语音评测手机应用可明显缩短腭裂术后语音不清患者达到有效训练目标的时间，提高训练的有效率，具备一定的推广价值。但是，当前应用程序的界面设计仍过于简单，功能较为单一，未来我们计划通过软件升级和功能拓展进一步实现以下功能目标：①将星级评分转化为虚拟的腭咽闭合图像，或将二者结合，以帮助患者直观地了解其腭咽闭合程度，更有效地指导反馈训练；②增加目标音，最终能实现对词语甚至句子的发音评价及训练，并尝试对代偿性发音等其他语音不清患者进行反馈训练；③可以真实记录患者每天训练的时间、内容、完成度及训练效果，在线传输给指导老师，以便实施掌握学员的训练进度，开展评价与分析、指导；④拓展适用范围，最终应用到各种类型的腭裂术后语音不清患者的语音训练之中。