嗓音功能評(píng)估的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

李永湘+++張武寧

[摘要] 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)嗓音質(zhì)量的認(rèn)知及要求更高，噪音醫(yī)學(xué)對(duì)嗓音功能的評(píng)估手段也不斷更新發(fā)展。本文就嗓音障礙指數(shù)的自我評(píng)估及電聲門圖測(cè)試、嗓音聲學(xué)分析、空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)定、嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)的客觀測(cè)定作一綜述。

[關(guān)鍵詞] 嗓音障礙指數(shù)；自我評(píng)估；嗓音聲學(xué)分析；嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)

[中圖分類號(hào)] R767.92 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 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(huì)的發(fā)展，人們對(duì)嗓音質(zhì)量的認(rèn)知及要求更高。噪音醫(yī)學(xué)對(duì)嗓音功能的評(píng)估手段也不斷更新發(fā)展，嗓音功能的評(píng)估檢測(cè)方法從主觀、客觀再到現(xiàn)在主客觀相結(jié)合的多參數(shù)評(píng)估。主觀評(píng)估常用方法有醫(yī)生對(duì)其聲嘶程度的判斷和喉鏡檢查，還有患者的嗓音障礙指數(shù)的自我評(píng)估，而客觀方法有電聲門圖測(cè)試、嗓音聲學(xué)分析、空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)定、嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)的客觀測(cè)定等。本文就嗓音障礙指數(shù)的自我評(píng)估及電聲門圖測(cè)試、嗓音聲學(xué)分析、空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)定、嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)的客觀測(cè)定作一綜述。

1電聲門圖測(cè)試

電聲門圖（electroglottography，EGG）是對(duì)聲帶振動(dòng)模式的測(cè)量，為無創(chuàng)性觀察聲帶振動(dòng)模式的方法，是通過監(jiān)測(cè)聲帶振動(dòng)時(shí)的阻抗檢測(cè)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(dòng)的規(guī)律。具體測(cè)量采用放置在受試者頸前兩側(cè)甲狀軟骨板、相當(dāng)于兩側(cè)聲帶的相應(yīng)位置表面皮膚上的金屬電極抬音，獲得EGG信號(hào)，在體表描計(jì)出聲門開閉的曲線，檢測(cè)聲帶接觸分開的情況，從而判斷聲帶的質(zhì)量、振動(dòng)規(guī)律，反映聲帶的張力、聲門開閉速度、聲帶接觸的面積及時(shí)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(dòng)表現(xiàn)。臨床常用分析參數(shù)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(diào)高低；jitter、shimmer分別反映聲帶振動(dòng)的基頻和振幅的穩(wěn)定性，可表現(xiàn)聲帶振動(dòng)的不規(guī)則性，體現(xiàn)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(dòng)周期的比例及變化，可提供聲帶覆蓋體重疊狀態(tài)的特征；CI及CIP為潛閉相與潛開相之間的函數(shù)變化[1]。根據(jù)上述參數(shù)的變化，可以判斷聲帶振動(dòng)的穩(wěn)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(píng)估、隨訪，可作為炎癥恢復(fù)的觀察指標(biāo)，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(tài)等，故臨床上常與動(dòng)態(tài)喉鏡檢查等配合應(yīng)用，方能較全面地反映聲帶病變情況[2-4]。

2 嗓音聲學(xué)分析

嗓音聲學(xué)分析是對(duì)嗓音質(zhì)量的定量描述，也是客觀評(píng)價(jià)發(fā)聲質(zhì)量的無創(chuàng)檢測(cè)方式。常采用美國(guó)Kay公司的Multi Dimensional Voice Program（MDVP，4150）聲學(xué)分析軟件和德國(guó)XION聲學(xué)分析軟件及國(guó)內(nèi)常用的上海泰億公司的Dr Speech for Windows 聲學(xué)軟件，在一般噪音小于30～40 dB的安靜環(huán)境下進(jìn)行聲學(xué)信號(hào)采樣，通過軟件自動(dòng)得到基頻（F0）、諧噪比（HNR）、基頻微擾（jitter）、振幅微擾（shimmer）、標(biāo)準(zhǔn)化噪聲能量（NNE）等指標(biāo)對(duì)嗓音進(jìn)行客觀評(píng)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(dòng)和氣流不穩(wěn)可導(dǎo)致聲學(xué)信號(hào)頻率和振幅的改變，引起jitter、shimmer的增大，同時(shí)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(shí)，jitter、shimmer和NNE有強(qiáng)相關(guān)性，提示這些參數(shù)敏感性高，而且這些參數(shù)的變化能夠客觀地區(qū)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(xué)分析作為對(duì)嗓音質(zhì)量進(jìn)行的客觀評(píng)價(jià)方法之一，臨床可對(duì)療效進(jìn)行跟蹤評(píng)估，對(duì)其發(fā)聲矯正也有價(jià)值。雖然與電聲門圖比較提供基本相同的參數(shù)，但研究表明，EGG參數(shù)的測(cè)試易受肥胖等非嗓音因素的影響，兩種分析方法參數(shù)值的變化趨勢(shì)均可以反映嗓音障礙程度，但基頻反映的是振動(dòng)體的固有頻率，不受檢測(cè)方法影響，嗓音聲學(xué)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(shí)際應(yīng)用中互為補(bǔ)充，均可作為客觀評(píng)價(jià)發(fā)聲質(zhì)量的有效檢測(cè)方式。

3 Lyapunov 系數(shù)測(cè)定

Lyapunov系數(shù)是法國(guó)地中海大學(xué)馬賽醫(yī)學(xué)院聽力-嗓音研究室通過引入非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論，借助相位技術(shù)開發(fā)出反映聲帶振動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)[8]，使用法國(guó)EVA（SQ-Lab，Marseille French）嗓音工作站采集聲信號(hào)得出，通過與jitter比較，認(rèn)為jitter只能夠反映一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的聲信號(hào)中兩兩相鄰周期之間的變化性，而Lyapunov系數(shù)則反映整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也是一個(gè)客觀的嗓音評(píng)估指標(biāo)，但該方法在國(guó)內(nèi)并未廣泛推廣。

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

嗓音是一種易受主觀因素影響的功能，故學(xué)者們提出以患者主觀感受為中心的VHI自我評(píng)估，是由Jacobson提出、目前廣泛應(yīng)用于臨床的嗓音自我評(píng)估方法，是反映患者對(duì)嗓音障礙主觀感知的一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、有效手段[9]。VHI是由功能（function，F(xiàn)）、生理（physical，P）、情感（emotion，E）三部分組成，每部分有10個(gè)條目，每個(gè)條目有5個(gè)等級(jí)，分別計(jì)為0～4分，0分從未出現(xiàn)，1分幾乎沒有，2分有時(shí)出現(xiàn)，3分幾乎經(jīng)常出現(xiàn)，4分經(jīng)常出現(xiàn)。分別計(jì)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(píng)估嗓音障礙的程度，能了解嗓音疾病對(duì)患者生活質(zhì)量、生理功能、社會(huì)適應(yīng)性、情感變化的影響，也是評(píng)估嗓音嚴(yán)重程度和療效的重要部分，是聲學(xué)檢查的補(bǔ)充，其實(shí)用性強(qiáng)，重復(fù)性好，被認(rèn)為是當(dāng)前評(píng)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(duì)患者生理、社會(huì)及心理功能影響的一種有效手段。VHI量表中文版經(jīng)過信度和效度檢測(cè)，證明在中文環(huán)境下亦具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，為評(píng)估嗓音疾病患者生活質(zhì)量特點(diǎn)提供了良好的方法[11]，并與客觀多參數(shù)模型評(píng)估結(jié)果達(dá)到較好的一致性。但高潔等[12]及李曉雨等[13]認(rèn)為VHI量表與嗓音聲學(xué)分析結(jié)果無明顯的相關(guān)性，患者對(duì)嗓音障礙的主觀感知不能用客觀的檢測(cè)替代。VHI自我評(píng)估是獲得患者全面信息的重要手段，它是客觀檢測(cè)的有效補(bǔ)充，因?yàn)樯ひ艄δ苁嵌嗑S的，無論是主觀感知或是用客觀的檢測(cè)方法只能評(píng)估嗓音功能的某一方面。臨床上將患者的自我評(píng)估和客觀檢測(cè)相結(jié)合，全面了解患者的嗓音障礙情況，能夠綜合評(píng)估患者嗓音疾病手術(shù)前后的臨床主客觀嗓音障礙[14]，可動(dòng)態(tài)觀察疾病的發(fā)展和轉(zhuǎn)化，并隨訪觀察。

5 喉空氣動(dòng)力學(xué)檢查

喉空氣動(dòng)力學(xué)是通過測(cè)量發(fā)音時(shí)喉部的呼吸氣流動(dòng)力相關(guān)參數(shù)間接評(píng)估嗓音功能，是嗓音功能評(píng)估的重要檢查方式[15]。聲門下氣流和壓力是喉空氣動(dòng)力學(xué)的基本因素。目前常用的與發(fā)聲相關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)包括聲門下壓（subglottal pressure，SGP）、發(fā)聲閥壓（phonation threshold pressure，PTP）、發(fā)聲閥氣流（phonation threshold flow，PTF）、平均氣流率（mean phonation flow rate，MFR）、發(fā)聲閥能（phonation threshold power，PTPw）、發(fā)聲效率（vocal efficiency，VE）、聲門阻力（glottal resistance）、 最長(zhǎng)發(fā)聲時(shí)間 （maximum phonation time，MPT）等。SGP指發(fā)聲過程中聲門下方區(qū)域內(nèi)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(qiáng)有關(guān)，在其他各項(xiàng)參數(shù)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(cè)發(fā)聲時(shí)單位時(shí)間內(nèi)通過聲門的氣流量，可間接反映聲門開閉及聲帶振動(dòng)狀態(tài)，MFR值較高提示聲門關(guān)閉功能下降，反之MFR值降低則提示喉功能亢進(jìn)、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(biāo)[17]，均可反映喉的功能。PTPw是發(fā)聲閥壓與發(fā)聲閥流的乘積，是用于表示發(fā)聲難易的另一參數(shù)，它通過測(cè)量空氣動(dòng)力能轉(zhuǎn)化為聲能表達(dá)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(xué)特性[18]。正常人發(fā)聲時(shí)發(fā)聲是低效的，而聲帶病變時(shí)PTP相對(duì)增大，發(fā)聲效能通過增加音調(diào)和響度實(shí)現(xiàn)，最終加重聲帶的損傷。PTF是引起發(fā)聲的最小氣流量，也可反映發(fā)聲的難易度，而PTF比PTP更敏感。

喉空氣動(dòng)力學(xué)檢查方法主要圍繞氣壓與氣流的測(cè)量，最初的方法是有創(chuàng)的如通過氣道穿刺直接測(cè)量SGP，隨后發(fā)展為直接將壓力探測(cè)器置于聲門測(cè)量跨聲門壓，或通過食管內(nèi)的氣囊間接測(cè)量聲道內(nèi)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(fā)爆破音/pi/或/pa/時(shí)，聲道與口腔的氣流相延續(xù)，聲門下氣管壓力快速上升使口氣壓力也上升，其中有時(shí)段兩者壓力一致，而通過測(cè)量口腔內(nèi)壓推測(cè)SGP，這種方法得到了證實(shí)[17]。不完全氣流中斷法也可測(cè)量發(fā)聲時(shí)的SGP，它是通過肺阻力計(jì)與 “Y”型管道和氣囊充氣交替阻斷分叉管道的方式進(jìn)行測(cè)量，最后通過數(shù)學(xué)方程求解壓力，該方法解決了完全阻斷法對(duì)受試者因閉合雙唇而導(dǎo)致的聲門變化的影響，更敏感，特異性更高[19]。

隨著測(cè)量方法的改進(jìn)，越來越多的嗓音疾病被發(fā)現(xiàn)與氣流、氣壓變化有關(guān)，雖然喉空氣動(dòng)力學(xué)檢查既可以提示聲帶的器質(zhì)性改變，也可以作為發(fā)聲系統(tǒng)（聲門下、聲門、聲門上平面系統(tǒng)）整體功能的評(píng)估手段，準(zhǔn)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(duì)發(fā)聲空氣動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生不能忽視的影響，是未來進(jìn)一步研究和探討的方向。

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

DSI結(jié)合嗓音客觀參數(shù)測(cè)試結(jié)果與主觀聽感知評(píng)估結(jié)果，從而建立的嗓音客觀評(píng)估方法。它是由Wuyts首次提出，是進(jìn)行嗓音聲學(xué)檢查的新型指標(biāo)，是多個(gè)指標(biāo)綜合的結(jié)果，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家普遍使用作為評(píng)估嗓音疾病的客觀標(biāo)準(zhǔn)[21，22]。近幾年來國(guó)內(nèi)也不斷有學(xué)者使用DSI評(píng)估嗓音功能報(bào)道[23-25]。檢查測(cè)試條件在環(huán)境噪聲45 dB以下隔音室進(jìn)行，受檢查者舒適端坐位，口距麥克風(fēng)30 cm，采用聲音分析及音域分析模塊分別按各自標(biāo)準(zhǔn)采集聲樣并分析，評(píng)估參數(shù)包括基頻（F0）、最長(zhǎng)發(fā)聲時(shí)間、基頻微擾、振幅微擾及聲音嘶啞程度指數(shù)等，采用德國(guó)XION公司的DIVAS嗓音聲學(xué)分析軟件自動(dòng)生成DSI，Wuyts等[21]從試驗(yàn)中得出正常嗓音的DSI 值為+5，最嚴(yán)重嗓音障礙的DSI為-5。國(guó)內(nèi)周舟等[26]報(bào)道也在此范圍。DSI值負(fù)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(duì)嗓音質(zhì)量進(jìn)行量化，DSI越低，嗓音障礙越重，能對(duì)嗓音障礙患者的發(fā)聲功能進(jìn)行評(píng)估。其中MPT是深吸氣后最長(zhǎng)持續(xù)發(fā)音時(shí)間，是反映喉動(dòng)力學(xué)改變的客觀指標(biāo)，它與喉及氣道阻力相關(guān)，當(dāng)聲帶閉合不全時(shí)將降低[27]，既反映聲帶的病理狀態(tài)，又間接體現(xiàn)嗓音粗糙和嘶啞的程度，客觀地反映嗓音的質(zhì)量，從Wuyts等[21]的研究得到證實(shí)。音域測(cè)定時(shí)，對(duì)高音及低音調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)者，能對(duì)聲音進(jìn)行自我矯正，如音樂老師或歌唱家，提示其與患者生活質(zhì)量、生活的相關(guān)程度、教育程度、認(rèn)知能力及工作、社會(huì)地位有關(guān)，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(guān)性。由于音域測(cè)定時(shí)能了解患者發(fā)音調(diào)節(jié)能力，故在DSI測(cè)定時(shí)有利于指導(dǎo)患者改變不良的發(fā)聲習(xí)慣，有助于治療。

綜上所述，盡管目前對(duì)嗓音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的手段多樣，臨床上常用的方法如電聲門圖測(cè)試、嗓音聲學(xué)分析、空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)定、嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)的客觀測(cè)定及嗓音障礙指數(shù)的自我評(píng)估等均有優(yōu)缺點(diǎn)，其中嗓音障礙嚴(yán)重指數(shù)不失為一個(gè)綜合指標(biāo)，但嗓音具有復(fù)雜性及多維性的物理生理特點(diǎn)，因此，嗓音的評(píng)估應(yīng)該是多參數(shù)的[28，29]。如何綜合各種檢測(cè)參數(shù)來評(píng)估和量化嗓音質(zhì)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(gòu)建更客觀多參數(shù)評(píng)估模式，使嗓音評(píng)估更具客觀性、科學(xué)性，同時(shí)又能指導(dǎo)臨床矯正治療，還需進(jìn)一步探討。

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（收稿日期：2016-09-02）