唱音音域和話音音域在聲帶息肉患者術(shù)后療效評估中的應(yīng)用

樸美蘭 王小琴 魏凡竣

人類的嗓音與樂器一樣，有音域范圍，2000年歐洲喉學(xué)會(ELS)聲醫(yī)學(xué)委員會的語音病理功能評估的基本方案中提出對病理嗓音制定多維測量方法，其中音域圖為聲學(xué)指標(biāo)之一[1]。音域圖能夠測量受試者發(fā)聲功能的極限范圍(Dejonckere, 2001)，音域圖有兩種形式，即唱音音域(voice range profile，VRP)和話音音域(speech range profile，SRP)。VRP是表示嗓音頻率和聲壓級強(qiáng)度范圍的二維圖形，通過受試者發(fā)出舒適而持續(xù)的元音而獲取[1]。VRP能反映嗓音發(fā)聲功能的極限，也稱之為嗓音生理極限[2]，其作為嗓音疾病損傷嚴(yán)重程度變化的量化指標(biāo)，目前被國內(nèi)外多數(shù)研究選用[3,4]。SRP是通過受試者日常話音的嗓音頻率和聲壓級范圍而獲取，能更好地反映患者真實(shí)的嗓音言語功能，不需要音樂基礎(chǔ)，比VRP信號穩(wěn)定，在實(shí)際臨床工作中實(shí)用性強(qiáng)[1,2,5]。對于正常嗓音來說，唱音音域代表嗓音的生理極限，比日常的話音音域范圍廣[6]。嗓音功能障礙具有音域變窄的特點(diǎn)，在音域圖中表現(xiàn)為低頻區(qū)域的最低頻率及聲壓級增高，高頻區(qū)域的最高頻率及聲壓級降低[7]。聲帶息肉是常見的嗓音疾病，主要病理改變是聲帶固有層間質(zhì)充血水腫、血管增生、炎癥[2,8]，其主要治療方式為顯微鏡下聲帶息肉切除及術(shù)后嗓音訓(xùn)練[9]。聲帶息肉患者因聲帶的質(zhì)量變化及不規(guī)則的運(yùn)動使低氣流發(fā)聲的聲帶黏膜振動受到限制，很難發(fā)出持續(xù)而穩(wěn)定的嗓音信號，導(dǎo)致頻率及聲壓級范圍變小[8]。聲帶息肉患者手術(shù)前后的音域圖測量不僅能評估手術(shù)治療效果，也可為術(shù)后的嗓音訓(xùn)練提供依據(jù)；故本研究通過應(yīng)用VRP和SRP評估比較聲帶息肉患者手術(shù)前后的發(fā)聲功能，分析VRP與SRP各指標(biāo)之間的相關(guān)性及臨床價值。

1 資料與方法

1.1研究對象及分組 以2018年2月至2019年9月良鄉(xiāng)醫(yī)院耳鼻喉科確診并行手術(shù)治療的28例聲帶息肉患者為研究對象(聲帶息肉組)，男12例，女16例，年齡25～49歲，平均41.68±7.68歲；均為廣基息肉，單側(cè)23例，雙側(cè)5例。均于全身麻醉支撐喉鏡聯(lián)合顯微鏡下行聲帶息肉摘除術(shù)，術(shù)后病理明確為聲帶息肉。術(shù)后3天內(nèi)用布地奈德霧化吸入治療，術(shù)后嚴(yán)格禁聲1周，相對禁聲1個月。術(shù)后1個月復(fù)查頻閃喉鏡，28例均痊愈。所有對象既往未經(jīng)過專業(yè)的嗓音訓(xùn)練，自愿并積極配合各項(xiàng)檢查，簽署知情同意書并送醫(yī)院倫理委員會備案。排除了合并聲帶任克氏水腫、喉腫瘤、有頭頸部手術(shù)史、聽力障礙、有呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)等全身疾病者；排除有功能性發(fā)音障礙、有專業(yè)嗓音訓(xùn)練史、無法配合音域檢測的患者。隨機(jī)選取未經(jīng)嗓音訓(xùn)練且嗓音正常的健康成人30例為對照組，男15例，女15例，年齡18～50歲，平均38.47±8.32歲。

1.2VRP和SRP檢查方法 聲帶息肉組患者分別在手術(shù)前1～2天及術(shù)后1個月進(jìn)行VRP和SRP測試，正常對照組僅測試1次。采用德國XION 公司的DiVAS 嗓音分析系統(tǒng)，測試環(huán)境噪聲小于40 dB，用內(nèi)置聲卡的頭戴式麥克風(fēng)進(jìn)行嗓音錄制。麥克風(fēng)傾斜向下45°，距口30 cm，測試前先對患者講解測試方法并進(jìn)行指導(dǎo)，先行三次音調(diào)上下滑動練習(xí)，使受試者能夠充分配合檢查。每個受試者分別測試VRP與SRP，測試中區(qū)分胸聲和假聲發(fā)音，當(dāng)出現(xiàn)高音部分頻率明顯升高而聲壓級及共振波明顯降低時，可視為假聲發(fā)音。在不引起受試者咽喉不適的情況下激勵他們發(fā)揮最大能力，對于發(fā)聲困難的音調(diào)，重復(fù)測試三次，排除假聲發(fā)音及不穩(wěn)定嗓音，確保能夠獲取穩(wěn)定的胸聲區(qū)發(fā)音的真聲。

1.2.1VRP測試方法 首先，使受試者隨意唱出舒適元音“啊(/a/)”，在鋼琴鍵上找出相應(yīng)的音調(diào)，在這同一音調(diào)頻率下逐步降低聲壓級至最低音，持續(xù)發(fā)出3秒鐘，得出此頻率中的最低聲壓點(diǎn)，由計算機(jī)記錄。然后，從鋼琴鍵上找出降低1～2個半音的鋼琴聲音調(diào)，給予提示，使受試者發(fā)出相應(yīng)音調(diào)下逐漸降低聲壓級強(qiáng)度，記錄最低聲壓級；同樣依次降低音調(diào)，至最低頻率，得出每個音的最低聲壓點(diǎn)。之后逐步升高頻率至最高頻率，測出最小聲歌唱時的最小聲壓級下限值及頻率范圍，將得出的標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行連線。同樣方法，以舒適元音“啊(/a/)”的音調(diào)為基準(zhǔn)點(diǎn)，提高聲壓級，記錄此頻率段的最高聲壓級。繼續(xù)先降低頻率至最低頻率，之后逐步升高頻率至最高頻率，測出每個音調(diào)頻率中的最大聲壓級，進(jìn)行連線。測試過程中對最低音調(diào)和最高音調(diào)需要反復(fù)測量，選取持續(xù)而穩(wěn)定嗓音信號的極點(diǎn)。

1.2.2SRP測試方法 選胸聲區(qū)言語音的四種模式，即言語音的輕聲最小音、正常舒適音、大聲演講音、最大聲喊叫的真聲最大音，使受試者發(fā)出不帶感情色彩的“十一、十二、十三……”音，在頻率及聲強(qiáng)的二維圖上得出四種發(fā)音模式的平均言語音的頻率及聲壓級四個點(diǎn)，得出話音中的最低頻率及最高頻率、最低聲強(qiáng)及最高聲強(qiáng)，即話音嗓音的極限值。

1.2.3觀察指標(biāo) VRP:①唱音最高頻率(VF-max):即大聲歌唱的最高頻率，以Hz表示；②唱音最低頻率(VF-min)：即輕聲歌唱的最低頻率，以Hz表示；③唱音音調(diào)范圍(I-V)：即最高頻率與最低頻率之間的距離，以國際上通用的半音(st)表示；④唱音最大聲壓級(VI-max)：即大聲歌唱最大聲壓級，以dB表示；⑤唱音最小聲壓級(VI-min)：即輕聲歌唱最小聲壓級，以dB表示；⑥唱音聲壓級范圍(VI max-min)：即歌唱時的聲壓級范圍。SRP:①話音最高頻率(SF-max)：即最大聲喊叫的最高頻率，以Hz表示；②話音最低頻率(SF-min)：即最小聲說話的最低頻率，以Hz表示；③話音音調(diào)范圍(I-S)：輕聲說話和大聲喊叫頻率之間的距離，以半音(st)表示；④話音最大聲壓級(SI-max)：即大聲喊叫聲壓級，以dB表示；⑤話音最小聲壓級(SI-min)：即輕聲說話的聲壓級，以dB表示；⑥話音聲壓級范圍(SI max-min)：以dB表示。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。對照組和聲帶息肉組之間VRP及SRP指標(biāo)的比較采用Mann-WhitneyU秩和檢驗(yàn)；聲帶息肉組手術(shù)前后VRP及SRP各指標(biāo)的比較采用配對樣本的t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。VRP與SRP各指標(biāo)間采用pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，得出pearson線性相關(guān)系數(shù)r，-1

2 結(jié)果

2.1聲帶息肉組術(shù)前與對照組音域圖測試比 VRP與SRP兩種音域圖均顯示，與對照組相比較，聲帶息肉組平均最高頻率(VF-max、SF-max)、平均最高聲壓級(VI-max、SI-max)、音調(diào)頻率范圍(I-V、I-S)、聲壓級范圍(VI max-min、SI-max-min)均降低；平均最低頻率(VF-min、SF-min)、平均最小聲壓級(VI-min、SI-min)增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表1、2)。

表1 聲帶息肉組術(shù)前與對照組VRP音域圖各指標(biāo)的比較

2.2聲帶息肉組手術(shù)前后嗓音音域測試比較 與術(shù)前VRP比較，術(shù)后平均最高頻率(VF-max)、平均最大聲壓級(VI-max)、音調(diào)頻率范圍(I-V)、聲壓級范圍(VI max-min)均增高；平均最低頻率(VF-min)、平均最小聲壓級(VI-min)減小，音域變寬，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表3)。與術(shù)前SRP比較，術(shù)后平均最高頻率(SF-max)、平均最高聲壓級(SI-max)、頻率范圍(I-S)、聲壓級范圍(SI-max-min)均增高，平均最小聲壓級(SI-min)減小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。平均最低頻率(SF-min)均值由術(shù)前163.07±46.881Hz減小為術(shù)后157.11±43.081 Hz，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(表4)。

表2 聲帶息肉組術(shù)前與對照組SRP音域圖各指標(biāo)的比較

表3 聲帶息肉患者手術(shù)前后VRP各指標(biāo)比較

表4 聲帶息肉患者手術(shù)前后SRP各指標(biāo)比較

圖1為一例女性聲帶息肉患者手術(shù)前后的音域圖變化，結(jié)果顯示患者術(shù)后VRP與SRP音域范圍較術(shù)前變大。

圖1 一例女性聲帶息肉患者手術(shù)前(a)和手術(shù)后(b)的音域圖變化 藍(lán)線與黑線之間為VRP，綠色線為SRP

2.3聲帶息肉組的VRP與SRP相關(guān)性分析 相關(guān)性分析顯示，聲帶息肉患者手術(shù)前后VRP與SRP之間的6個指標(biāo)均存在正性線性相關(guān)。手術(shù)前：VF-max與 SF-max、VI-max與SI-max高度相關(guān)；I-V與I-S、VI-min與SI-min、VI max-min 與SI max-min中度相關(guān)；VF-min與SF-min低度相關(guān)。手術(shù)后：VF-max與 SF-max、VF-min與SF-min、VI-min與SI-min高度相關(guān)；I-V與I-S、VI max-min 與SI max-min中度相關(guān)；VI-max與SI-max低度相關(guān)(表5)。

表5 聲帶息肉組手術(shù)前后VRP與SRP的pearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

3 討論

音域圖能測量受試者發(fā)聲能力的極限，嗓音疾病早期可能表現(xiàn)為嗓音極限值的改變。目前國內(nèi)外研究用音域圖評價嗓音訓(xùn)練的治療效果[10～12]，或研究嗓音疾病組和正常對照組的VRP和SRP的差別[1，2]，而將VRP和SRP用于嗓音疾病外科治療效果的評估較少。因每個人的音域存在不同的個體差異，所以音域圖在反映個體的治療效果方面有較好臨床意義。

多年來VRP不僅用在音樂專業(yè)的嗓音分類上，在非專業(yè)的嗓音功能障礙的評估方面也被廣泛使用，可作為比較治療前后嗓音變化的有用工具[13]。因?yàn)閂RP能測量嗓音的輪廓范圍及極限值，能反映個人嗓音的生理發(fā)音能力的極限[14]。嚴(yán)重聲帶病變患者的VRP形狀可能與正常聲音有很大的差異，能顯示嗓音疾病的嚴(yán)重程度(Speyer,2003)。Tuomi等[15]用VRP來評估喉癌患者術(shù)后嗓音的恢復(fù)情況，強(qiáng)調(diào)了VRP測量在手術(shù)療效評估中的臨床應(yīng)用價值。有研究報告聲帶息肉患者術(shù)后嗓音的VRP較術(shù)前有顯著改善，強(qiáng)調(diào)VRP能作為評估嗓音功能的有效測量工具[4，10，16]。目前大多研究中的嗓音音域圖測量方式選取的是單音節(jié)元音的唱音音域，并非實(shí)際語音的話音音域。Dalatri等[2]認(rèn)為VRP是受試者通過發(fā)出元音獲得的唱音音域，并不能反映日常真正的語音范圍；而嗓音疾病患者大部分為非音樂專業(yè)人士，用VRP測量嗓音極限值時經(jīng)常會遇到唱音走調(diào)等不穩(wěn)定因素，很難獲取持續(xù)穩(wěn)定的聲音信號。在胸聲區(qū)，隨著聲音頻率的升高聲壓級逐漸增大，而輕聲講話或大聲喊叫時能達(dá)到發(fā)聲能力的上、下界限，兩者關(guān)系圖顯示了發(fā)聲的上限和下限，該界限之間的區(qū)域稱之為SRP[17]。有學(xué)者認(rèn)為SRP是一個簡單有用的工具，話音音域范圍擴(kuò)大表明語音能力得到改善，與VRP一樣，可用于嗓音疾病治療效果的評估[2]。因此本研究采用VRP和SRP這兩種音域圖，分析其對聲帶息肉患者手術(shù)療效評估的應(yīng)用價值，并分析兩者的相關(guān)性。

當(dāng)胸聲區(qū)的最高音轉(zhuǎn)為假聲的最高音時,雖然頻率顯著升高,而聲壓級反而下降,說明真假聲的發(fā)音機(jī)理是有差異的[18]。故本研究分辨出真聲和假聲，選取胸聲區(qū)的真聲范圍進(jìn)行研究。目前國內(nèi)外測量SRP是通過數(shù)數(shù)或朗讀等方式來獲得SRP的頻率和聲壓級的二維圖[1，2，6]。本研究采取數(shù)數(shù)的方式，從輕聲逐步遞增強(qiáng)度，即經(jīng)過舒適語音和大聲語音的兩次梯度，最終達(dá)到喊叫的言語音，獲得輕聲嗓音的最低頻率及最小聲壓級，喊叫嗓音的最高頻率及最大聲壓級，從而得出了話音音域的極限值。從文中結(jié)果看，聲帶息肉患者的VRP與SRP音域范圍均小于正常對照組，說明VRP與SRP音域圖均能體現(xiàn)出聲帶息肉患者音域變窄的特征，表明其發(fā)聲功能減退。Hacki(1996)報道喉部疾病患者的VRP及SRP均顯示音域減小，本研究結(jié)果與其相符。另外，本研究通過聲帶息肉患者手術(shù)前后嗓音音域圖的對比，結(jié)果顯示術(shù)后VRP與SRP頻率范圍和聲壓級范圍均變大，說明患者術(shù)后發(fā)聲功能得到改善；VRP與SRP相關(guān)性研究顯示兩者之間6個指標(biāo)均存在正相關(guān)關(guān)系，說明VRP與SRP測量均能很好評估聲帶息肉患者手術(shù)治療的效果。

Dalatri等[2]報告正常嗓音VRP與SRP結(jié)果無統(tǒng)計學(xué)差異。文中結(jié)果顯示，聲帶息肉患者術(shù)后的VRP與SRP的最高頻率相關(guān)系數(shù)r=0.851，為高度相關(guān)，而最低頻率的相關(guān)系數(shù)r=0.380，為低度相關(guān)，與聲帶息肉術(shù)前及術(shù)后SRP的最高頻率變化有統(tǒng)計學(xué)差異、最低頻率變化無明顯差異的結(jié)果相一致；說明聲帶息肉患者SRP的最高頻率值對嗓音疾病造成的嗓音損傷比較敏感，而最低頻率值并不能很好反映低頻區(qū)言語功能的損傷；進(jìn)一步說明VRP作為反映生理音域的重要測量工具，準(zhǔn)確性更高。Ma等[1]研究得出在預(yù)測嗓音疾病方面，雖然SRP實(shí)用性強(qiáng)，能作為一種有價值的臨床工具，但其精確度低于VRP(VRP96%，SRP93.6%)，與本文結(jié)果相似。

綜上所述，對于未經(jīng)過嗓音訓(xùn)練的聲帶息肉患者，VRP與SRP均能作為嗓音聲學(xué)分析領(lǐng)域中的客觀量化指標(biāo)，能反映術(shù)后嗓音音域的恢復(fù)情況，也可為術(shù)后嗓音訓(xùn)練提供依據(jù)；VRP的測量雖然過程繁瑣，但測量嗓音極限的準(zhǔn)確性優(yōu)于SRP；音域圖有明顯的個體差異，今后還需要大量的臨床研究來提供數(shù)據(jù)。