1～3期帕金森病患者的嗓音特征研究

劉杰 李利 余波 黃昭鳴

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一種老年人常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，有較高的發(fā)病率、患病率和致殘率。PD患者不僅有典型的運(yùn)動癥狀如靜止性震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩和姿勢平衡障礙等，還有感覺、睡眠障礙、自主神經(jīng)功能障礙和精神障礙等非運(yùn)動癥狀，二者都對患者的日常生活能力造成一定的影響[1]。既往研究指出PD患者具有明顯的的言語障礙(包括嗓音障礙)，近90%的帕金森患者有不同程度的嗓音障礙[2]。研究者對帕金森病患者的嗓音從主觀和客觀測量的角度都進(jìn)行了一定的研究，但結(jié)果不盡相同。故本研究擬通過對1～3期(即偏早期)帕金森病患者的嗓音分別進(jìn)行主觀評估和客觀分析，以進(jìn)一步探討該病患者嗓音障礙的特征。

1 資料與方法

1.1研究對象及分組 以年齡在60～69歲的30例無嗓音障礙主訴的PD患者(PD組，男女各15例，左右側(cè)各15例)為研究對象，以與之年齡匹配的28例健康人為正常對照組(男女各14例)，PD組入選標(biāo)準(zhǔn)：①診斷符合《中國帕金森病的診斷標(biāo)準(zhǔn)(2016版)》；②H-Y分期為1～3期；③未受過專業(yè)發(fā)聲或歌唱訓(xùn)練及言語治療；④無鼻炎、鼻竇炎等呼吸系統(tǒng)疾病史，無反流性食管炎、咽喉炎等消化系統(tǒng)疾病史；⑤近5年內(nèi)無吸煙、酗酒史；⑥無認(rèn)知功能障礙；⑦無PD引起的喉麻痹以外的其他喉部病變及嗓音疾病史，無與發(fā)聲系統(tǒng)有關(guān)的外傷及手術(shù)史。對照組入選標(biāo)準(zhǔn)同PD組的③～⑦項。所有研究對象均簽署了知情同意書。

1.2研究方法 所有研究對象在正式實(shí)驗(yàn)的前一天及當(dāng)天避免攝入辛辣刺激性食物，適度飲水，注意休聲，避免熬夜。PD患者在嗓音檢測前停藥12小時[3]?；颊呦刃须娮颖茄屎礴R(奧林巴斯，型號：ENF-VT2)檢查以排除PD引起聲帶麻痹以外的其他喉部病變；對照者明確無鏡下病變。

1.2.1嗓音障礙指數(shù)(voice handicap index,VHI)評估 研究者與研究對象以交談的方式完成VHI評分[4]，分?jǐn)?shù)越高，表示受試者發(fā)聲障礙主觀評估越嚴(yán)重。

1.2.2嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測 在測試室(背景噪聲低于45 dB A)內(nèi)，嗓音聲學(xué)信號和電聲門信號通過兩套設(shè)備同步采集。聲學(xué)信號采集選用單向麥克風(fēng)(SHURE，型號：SV100C)，前置低通濾波放大器(泰億格，型號：LA01)設(shè)置采樣頻率為44 100 Hz，采樣位數(shù)為16位，麥克風(fēng)放大選擇為25 dB，濾波選擇為20 kHz，由嗓音功能檢測儀(泰億格，型號：Dr.Voice-1)和筆記本電腦(Acer，型號：KALG0)實(shí)施，測試時研究對象面向麥克風(fēng)，嘴唇與麥克風(fēng)距離10 cm，麥克風(fēng)頂端對準(zhǔn)嘴唇且與身體矢狀面成45°，研究對象坐姿端正，盡可能平穩(wěn)且氣息均勻、響度均勻、音調(diào)自然地發(fā)3～5秒的/ɑ/音，采集3次，每次間隔1分鐘。電聲門信號采集時外接電極置于甲狀軟骨兩側(cè)聲帶振動處，接另一套配置相同的前置低通濾波放大器(設(shè)置采樣頻率為44 100 Hz,采樣位數(shù)為16位,EGG放大選擇為低檔)，嗓音功能檢測儀和筆記本電腦。

將聲學(xué)信號導(dǎo)入實(shí)時言語測量儀(泰億格，型號：Dr.Speech-1c)對信號的響度進(jìn)行分析；將嗓音聲學(xué)信號和電聲門信號分別導(dǎo)入嗓音功能檢測儀對信號的音調(diào)、音質(zhì)以及聲帶振動功能進(jìn)行分析。對實(shí)時言語測量儀分析報告的平均強(qiáng)度、最大強(qiáng)度和最小強(qiáng)度三個值進(jìn)行實(shí)際強(qiáng)度校準(zhǔn)。使用聲級計(愛華，型號：AWA6291)Z計權(quán)對實(shí)施言語測量儀平均強(qiáng)度參數(shù)的報告值進(jìn)行校準(zhǔn)。將每例研究對象的3次嗓音聲學(xué)信號分析結(jié)果及3個電聲門信號分析結(jié)果分別計算平均值，作為該例研究對象的最終分析結(jié)果。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS Statistics 23分析數(shù)據(jù)，對所有數(shù)據(jù)先行正態(tài)分布檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)，對同時符合正態(tài)分布和方差齊性的數(shù)據(jù)行單因素方差分析，不符合正態(tài)分布或者方差不齊的數(shù)據(jù)將進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)。均采用雙側(cè)檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組VHI評分結(jié)果 兩組VHI評分結(jié)果不符合正態(tài)分布，采用百分位數(shù)(P25，P75)表示，PD組為(1.75，30.00分)，對照組為(0.00，11.50分)；PD組中，有5例(16.67%，5/30)VHI評分為0分。曼-惠特尼U檢驗(yàn)結(jié)果表明，PD組與對照組VHI評分的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。

2.2嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測結(jié)果 實(shí)時言語測量儀報告平均強(qiáng)度為66 dB SPL，聲級計報告的平均聲壓級為92 dB(Z)SPL。兩組嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測結(jié)果見表1～4。

表1 兩組符合正態(tài)分布的主要嗓音聲學(xué)分析指標(biāo)檢測結(jié)果

表2 兩組不符合正態(tài)分布的主要嗓音聲學(xué)分析指標(biāo)檢測結(jié)果(P25，P75)

表3 兩組符合正態(tài)分布的主要電聲門圖指標(biāo)檢測結(jié)果

嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測結(jié)果中符合正態(tài)分布和方差齊性的檢驗(yàn)結(jié)果表明，PD組和對照組聲學(xué)測量結(jié)果中的基頻震顫和振幅震顫的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，PD組高于對照組(P=0.024<0.05，P=0.015<0.05)。對不符合正態(tài)分布或方差不齊的嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測結(jié)果進(jìn)行曼-惠特尼U檢驗(yàn)，PD組和對照組的基頻標(biāo)準(zhǔn)差差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.031<0.05)，而兩組電聲門圖各項檢測結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表4 兩組不符合正態(tài)分布的主要電聲門圖指標(biāo)檢測結(jié)果(P25，P75)

3 討論

由于皮質(zhì)-基底節(jié)-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路受損、認(rèn)知功能損害和運(yùn)動障礙等原因，PD患者具有明顯的言語障礙。PD患者的嗓音障礙是由于整個發(fā)聲系統(tǒng)，包括：神經(jīng)(喉上神經(jīng)、喉返神經(jīng)、舌下神經(jīng)、面神經(jīng)等)、肌肉(呼吸肌群、聲帶運(yùn)動肌群、口唇舌運(yùn)動肌群等)以及氣道彈性及張力的異常改變導(dǎo)致。從文中結(jié)果看，PD患者的VHI評分顯著高于正常對照組，提示患者存在明顯的嗓音障礙，且患者對自身嗓音障礙有較強(qiáng)的主觀感受，這與Bauer[5]的研究結(jié)果相同。

基頻震顫和振幅震顫是從嗓音信號中獲得的1～15 Hz的調(diào)制信號，它們是聲帶神經(jīng)源或神經(jīng)病學(xué)因素和生物力學(xué)因素相互作用的結(jié)果?；l標(biāo)準(zhǔn)差是基頻偏差量的測量值，反映發(fā)聲時各基頻值的離散程度，可衡量基頻的總體穩(wěn)定性，整體反映聲帶振動的穩(wěn)定性?；l標(biāo)準(zhǔn)差精細(xì)地反映了發(fā)聲者對聲帶的控制能力?？傮w來說，基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差的大小隨嗓音障礙程度的加重而增大。文中結(jié)果顯示PD患者的嗓音基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差顯著高于正常對照組，驗(yàn)證了PD患者的確存在因聲帶神經(jīng)源性損傷而造成的的嗓音障礙。但本研究結(jié)果與張玉海等[6]的研究結(jié)果不同，其結(jié)果顯示PD組嗓音頻率微擾高于對照組，可能與研究對象的個體差異有關(guān)，本組對象的選擇對年齡段和病情嚴(yán)重程度進(jìn)行了限定，這可能也影響了與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可比性。值得注意的是，本文PD組中有5例(16.67%，5/30)患者VHI評分為0，表明這5例患者并未意識到自身存在嗓音障礙，而客觀測量的結(jié)果卻提示已存在基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差的異常；而這5例患者的H-Y分期為1期3例，2期2例；基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差的異常提示這幾例患者可能已存在潛在的嗓音障礙。當(dāng)PD患者出現(xiàn)軀體運(yùn)動癥狀時，其腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元已經(jīng)大量變性死亡，丟失已達(dá)60%～70%，多巴胺遞質(zhì)嚴(yán)重耗竭，其含量已下降80%以上[7]；言語障礙作為PD的癥狀之一，其早期發(fā)現(xiàn)和診斷對于PD的早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療有重要的臨床意義，國內(nèi)應(yīng)用患者語音特征進(jìn)行PD早期輔助診斷的研究也在日益增多[8，9]，而本研究應(yīng)用基頻震顫、振幅震顫、基頻標(biāo)準(zhǔn)差等嗓音聲學(xué)分析指標(biāo)作為PD患者語音異常的早期診斷方法，可為PD的早期診斷提供借鑒。

于萍等[10]比較嗓音聲學(xué)分析和電聲門圖檢測在嗓音障礙患者客觀測量中的意義，結(jié)果顯示基頻、基頻震顫和振幅震顫的聲學(xué)測試和電聲門圖測試之間沒有明顯的差異。而文中PD組嗓音聲學(xué)分析顯示基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差與對照組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，電聲門圖檢測結(jié)果PD組與對照組無差異，是否不同原因造成的嗓音障礙上述兩種檢測方式所獲得的結(jié)果可能存在差異值得進(jìn)一步探討。

綜上所述，PD患者嗓音基頻震顫、振幅震顫和基頻標(biāo)準(zhǔn)差顯著增高，應(yīng)用嗓音聲學(xué)分析可以作為診斷PD患者的輔助檢查項目之一。今后將進(jìn)一步對PD患者的嗓音特征性客觀指標(biāo)與嗓音主觀聽覺評估進(jìn)行相關(guān)性研究，探索PD患者嗓音障礙的特征。