声带沟患者最小声门面积与嗓音声学指标的特征及相关性研究△

王晓雨 彭鑫 杜建群 李丽 林鹏 张圣池 杨宝琦 王桂萍 吕倩

声带沟可引起不同程度的声门闭合不良及声带振动异常，导致不同程度的发声障碍。嗓音声学分析已成为客观评估声带沟患者发声质量的主要方法[1]。声门面积可反映声门闭合程度[2]，了解声带沟患者发声时的最小声门面积(minimum glittal area,MGA)与发声质量的关系，对于其诊断及疗效观察有一定临床意义。因此，本研究拟通过检测声带沟患者发声时的最小声门面积，同时对其嗓音声学指标进行测量，探讨其声门面积与发声质量的相关性。

1 资料与方法

1.1测试对象 患者组：2011年5月～2013年2月就诊于天津市第一中心医院耳鼻咽喉头颈外科门诊、临床诊断为声带沟的患者62例，男33例，女29例，年龄20～60岁，平均40±10.87岁。按Ford等[3]方法分型，均为病理型(Ⅱ型、Ⅲ型)声带沟，均有不同程度的声嘶，在频闪喉镜下均可见双侧声带边缘有明显的纵向沟样凹陷，发声时声门闭合不全，黏膜波减弱或消失。既往均无声带麻痹、声带小结、声带息肉等病史及声带手术史。

对照组：发声正常的成年人60例，男、女各30例，年龄18～62岁，平均35±8.45岁，频闪喉镜检查声带外观及活动均正常，无声嘶、呼吸困难及声带手术史。

1.2测试方法

1.2.1最小声门面积检测 采用美国KAYPENTAX(凯益-宾得)公司生产的9100B型频闪喉镜进行喉部检查，均用90度硬管喉镜，受试者取坐位，伸舌并固定，嘱其以尽量长的声音发/i:/音，录制视频，声强控制在65 dB SPL左右，检查三次，取发音最平稳段留用，选取图像清晰的声带振动周期的图像，用美国KAYPENTAX kips(Kay，s image processing software 7105)制作视频剪辑，用GAW(glottal area waveform analysis)从一系列的声带振动周期图像中，根据声带连续振动时声门面积的动态变化，计算发声时最小声门面积。

1.2.2嗓音声学分析 采用上海泰亿格电子有限公司的Dr. Speech Science for Windows进行嗓音声学分析，环境噪声在45 dB A 以下。受试者坐位, 口距话筒5～10 cm，发元音/i:/，持续3～5秒。嗓音信号经话筒输入、放大、A/D转换后显示声波。选中间平稳段声样经放大输入计算机,检测三次，取平均值，分析基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅微扰(shimmer)、标准化噪声能量(NNE)、喈噪比(HNR)、信噪比(SNR)、最长声时(MPT，为深吸气后尽可能长时间发/i:/音3次，取其最大持续时间)。

1.3统计学方法 采用SPSS 17. 0 统计软件进行统计学分析，患者组和对照组嗓音声学指标应用两个独立样本t检验，患者组MGA与各嗓音声学指标进行Pearson相关分析。

2 结果

2.1男性声带沟组与正常对照组发声时最小声门面积、嗓音声学分析结果 男性声带沟患者MGA较正常组明显增大(P<0.05)，F0、jitter、shimmer、NNE均大于正常组(P<0.05)，HNR、SNR、MPT均小于正常组(P<0.05)(表1)。

2.2女性声带沟组与正常对照组发声时最小声门面积、嗓音声学分析结果 女性声带沟患者MGA较正常组明显增大(P<0.05)，F0、jitter、shimmer、NNE均大于正常组(P<0.05)，HNR、SNR、MPT均小于正常组(P<0.05)(表2) 。

2.3男性、女性声带沟组发声时MGA与各嗓音声学指标的相关性 经过Pearson相关分析，男性及女性患者组发声时MGA与F0、jitter、shimmer及NNE呈正相关关系，与SNR,HNR及MPT呈负相关关系(表3)。

表1 男性声带沟组和正常组最小声门面积与嗓音声学分析结果

表2 女性声带沟组和正常组最小声门面积与嗓音声学参数比较

表3 男、女性声带沟组最小声门面积与嗓音声学指标相关性比较

3 讨论

声带沟的病因具有争议性，Bouchayer等[4]认为是先天性的遗传，Hirano等[5]认为是后天的继发炎症或声带萎缩造成的。Ford等[3]将沟状声带分为三型，I型为生理型，在频闪喉镜下可观察与声带游离缘平行的粘膜沟，可见于无任何症状者及某些老年性喉炎患者； II型为裂线型，即可见与声带游离缘相平行且成裂线状的声带沟；Ⅲ型为局凹型，声带游离缘可见局部凹陷较深的声带沟，可扩展到声韧带和甲杓肌；后两型为病理型声带沟。本组患者均有不同程度的声嘶，频闪喉镜下均可观察到典型的病理型声带沟,发声时声门闭合不全、声带黏膜波减弱或消失。

随着计算机嗓音分析技术的应用越来越广泛，其与喉的发声功能和喉科疾病的关系也得到更深入的研究[6,7]。声带沟主要可引起患者声门闭合不全、声带振动不规则而导致其发声质量的改变。据秦贺等[8]和徐文等[1]报道，声带沟患者发声时其各项声学指标均有不同程度的变化；Remacle等[9]研究认为声带沟患者嗓音声学分析中的微扰值较频闪喉镜观察声带粘膜波及振动更能敏锐发现声带非周期的振动。从文中结果看声带沟患者嗓音的基频、基频微扰、振幅微扰、噪声能量均高于正常组，谐噪比、信噪比、最长声时均小于正常组，且差异具有显著性。说明声带沟患者发声质量较差，声音粗糙，嘶哑程度严重，为了代偿发音，其基频升高；而因沟状声带不规律性振动增加，导致基频微扰和振幅微扰增加，由于声门闭合不全，气体过多从裂隙溢出，产生的噪声能量增加，使声门噪声能量增大，且最长声时减小，患者的发音效率减低，发声易疲劳；同时，因患者发声时噪音成分相对增多，谐波成分相对减少，导致其信噪比和谐噪比数值较正常发声时降低。

最小声门面积反映声门的闭合程度[10]，文中患者组男性和女性发声时MGA均较正常组明显增大，提示其声门闭合不全，进一步分析发现患者组的最小声门面积与基频、基频微扰、振幅微扰和声门的噪声能量成正相关，提示声门闭合越不严，声带振动越不规律，产生的噪声成分越多，患者声嘶程度越重；MGA与信噪比及谐噪比呈负相关，说明最小声门面积越大，发声时噪声成分相对越多而谐波成分相对越少，故信噪比和谐噪比越小。当然，由于检查过程中喉镜与声带的距离无法固定，喉腔暴露程度不同，导致声门面积数值差异较大，因此检查方式还有待精确化。

综上所述，病理型声带沟患者发声时最小声门面积增大，基频、基频微扰、振幅微扰和声门噪声能量随之增大，而信噪比、谐噪比及最长声时随之减小。

4 参考文献

1 徐文，韩德民，侯丽珍，等.声带沟的临床特点[J].耳鼻咽喉头颈外科杂志，2001，8：153.

2 Jiang JJ．Tao C．The minimum glottal airflow to initiate vocal fold oscillation[J]．J Acoust Soc Am，2007，121：2 873．

3 Ford C，Bless D，Zeitels S,et al．Sulcus voealis：rational analytical approach to diagnosis and management[J]．Ann Otol Rhinol Laryngol，1996，105:189.

4 Bouchayer M, Cornut G, Witzig E,et al. Epidermoid cyst, sulci, and mucosal bridges of thetrue vocal cord: a report of 157 cases[J]. Laryngoscope,1995(9):1 087.

5 Hirano M, Yoshida T, Tanaka S, et al. Functional aspects[J]. Ann Otol Rhinol Laryngol，1990，99:679.

6 Zielińska H, Pietkiewicz P, Mioński J,et al.Acoustic and capacity analysis of voice acade -mic teachers with diagnosed hyperfunctional dysphonia by using DiagnoScope Specialist software[J]. Otolaryngol Pol,2013,67:144.

7 魏春生，王薇，陈小玲．计算机图像处理技术对声门图像参数的检测及临床意义[J]．临床耳鼻咽喉科杂志，2000，14：540.

8 秦贺，黄金中，唐乔，等.沟状声带嗓音定量分析[J].实用医学杂志，2007,23:1 480.

9 Remacle M，Lawson G，Degols J，et al．Microsurgery of sulcus vergeture with carbon dioxide laser and injectable collagen[J]．Ann Otol Rhinol Laryngol，2000，109：141.

10 张圣池，林鹏，杜建群，等.声带息肉及小结患者最小声门面积与声学及空气动力学指标的相关性研究[J].听力学及言语疾病杂志，2012,20：20.