功能性内镜鼻窦手术前后Ⅱ型慢性鼻窦炎患者鼻腔共鸣特性分析

黄海云 黄永望 傅德慧 陈磊

正常语音的元音/a/、/i/及辅音/n/、/m/、/g/的发音需鼻腔共鸣，若鼻腔或鼻窦患有疾病或解剖结构发生变化时，发音时鼻部正常的共鸣作用将会受到不同程度的影响。功能性内镜鼻窦手术(funetiond endoscopic sinus surgery,FESS)在去除鼻腔、鼻窦病变的基础上，在一定程度上改变了其共鸣结构。研究证明鼻腔在构音方面具有重要的作用，且对嗓音的共鸣有重要影响[1]。为探讨FESS对Ⅱ型慢性鼻窦炎患者鼻腔共鸣功能的影响，本研究对Ⅱ型慢性鼻窦炎患者FESS手术前后共鸣腔共鸣能量的变化进行了初步研究，报告如下。

1 资料与方法

1.1对象及分组 以天津医科大学第二医院耳鼻咽喉科2012年1月至2013年1月期间就诊的慢性鼻窦炎患者中，符合诊断标准[2]且经多通道语言分析系统记录完整并符合本研究要求的50例成人Ⅱ型慢性鼻窦炎患者作为患者组，其中男31例，女19例，年龄31～57岁，平均40.1±5.7岁；所有患者均无咽腔及喉部其他疾患，且均行鼻内镜、鼻窦CT检查，明确鼻腔内病变情况。双侧上颌窦病变11例，双侧上颌窦、筛窦病变21例，全组鼻窦病变18例；合并鼻中隔偏曲41例。

随机选择50例正常人作为对照组，均发声正常，无嗓音障碍、咽喉疾病及吸烟饮酒史，无鼻堵、鼻涕增多等病史；经鼻内镜检查鼻腔结构正常，无明显鼻中隔偏曲，其中，男24例，女26例，年龄28～55岁，平均43.7±4.1岁。

1.2方法

1.2.1FESS手术方式 依据患者病变累及范围制定手术方案，双侧上颌窦病变者行双侧上颌窦口扩大；双侧上颌窦及筛窦病变者行双侧前筛切除+上颌窦口扩大；全组鼻窦病变者行双侧前后组筛窦切除+蝶窦、上颌窦口扩大；均同时行鼻息肉切除，鼻中隔矫正31例，下鼻甲部分切除39例。

1.2.2嗓音共鸣检测仪器与测试方法 采用天津医科大学生物医学工程系及我科共同研制的“多通道语音分析系统”测量头、口、喉、胸四部位的嗓音共鸣频谱-能量分布[3]。对照组测试一次，鼻窦炎组FESS术前、术后三个月各测一次。测试均在隔声室内进行，采用频响80～13 000 Hz麦克风和4个80～13 000 Hz振动传感器，将4个传感器分别放置于头(前额正中)、口、喉(一侧甲状软骨板)、胸(胸骨上切迹以下、胸骨角以上部位)部位，除口以外其余三个传感器均紧贴测试部位，口正对麦克风15 cm左右[3]。嘱患者发/i/音，收集嗓音资料，共检测3次，取共鸣能量的平均值作为检测结果。正常组及患者术前检测前行鼻内镜下鼻腔分泌物清理，患者组术后检测前均行鼻腔冲洗，清理干痂。

1.2.3嗓音共鸣能量-频率分析 选择发声最平稳时间段内的能量-频率分布，将功率谱的频率轴分为四部分，即频率范围为0～999 Hz为FR1( frequency range) ，1 000～1 999 Hz为 FR2，2 000～2 999为FR3，3 000～3 999 Hz为FR4，依次计算FR1、FR2、FR3和FR4各部分能量占总能量的百分数，对两组头、口、喉和胸各频率范围的能量百分比进行比较分析。

1.3统计学方法 采用SPSS18. 0软件进行数据处理，计量资料均采用均数±标准差表示，两个符合正态分布的连续性资料比较采用t检验，分别进行患者术前、术后与正常人对比及患者自身术前术后对比，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1对照组及患者组的头、口、喉及胸部的共鸣能量范围 对照组的头、口、喉及胸腔嗓音共鸣能量分布范围约为：FR1为50%～82%，FR2为6%～38%，FR3为3%～15%，FR4为2%～10%；患者组术前头、口、喉、胸腔嗓音共鸣能量分布范围为：FR1为59.5%～82%，FR2为7%～34.5%，FR3为3.2～13%，FR4为1.5%～9%，其术后的头、口、喉、胸腔嗓音共鸣能量分布：FR1为56.5%～83.5%，FR2为6.1%～33%，FR3为4.5%～10.5%，FR4为1.4%～10.5%。对照组在1 000 Hz以内及2 000～4 000 Hz之间为头腔共鸣能量集中带；口腔共鸣最强频带在1 000 Hz左右，次强频带在1 000～2 000 Hz；喉、胸腔共鸣在1 000 Hz频率范围内能量最强。患者组与对照组发声时头腔FR1、FR2、FR3及FR4共鸣有明显差异，而除口腔的FR3、FR4，术后喉腔的FR4及术前胸部FR4外，其他各频段共鸣能量差异无统计学意义(均为P>0.05)(表1)。

表1 对照组与患者组FESS术前及术后头、口、喉及胸腔共鸣各频段能量分布

注：▲与对照组比较，P<0.05；*与术前比较，P<0.05

2.2患者组术前及术后与正常组发音时头腔共鸣频率-能量比较 由表1可见，患者组术前头腔嗓音共鸣的频率-能量分布与正常组比较，FR1、FR2升高，FR3及FR4下降，差异均有显著统计学意义(t值分别为-4.937、-2.404、6.901及6.002，均为P<0.001)，可见，高频的共振能量下降，而低频能量增高，呈现高频FR3和FR4向低频FR1和FR2转移。患者组术后三月高频能量(FR3、FR4)较术前略有提高，但仍低于正常组，低频能量(FR1、FR2)较术前有所下降，但仍高于对照组，仍呈现出低频略高，高频低，差异有统计学意义(t值分别为-2.105、-0.677、3.918及1.861，P<0.05)；患者术前与术后相比，其头腔的FR1、FR2、FR3及FR4四频段的共鸣能量差异均有统计学意义(t值分别为-87.050、36.965、 -17.970及-11.239，P<0.001)。

3 讨论

嗓音共鸣系统由固有腔体和可变腔体组成，既有固有特性又有多变特性。人发声时喉咽腔主管胸腔共鸣(低声区)，口咽腔主管口腔共鸣(中声区)，鼻咽腔主管头腔共鸣(高声区)。鼻腔、鼻窦属固有腔体，体积大，发声时气流进入腔内冲击和回旋产生共鸣效应，其共鸣效果受自身及周围解剖结构[4]及组织形态[5]的影响。Masuda等[6]认为鼻窦的容积及窦口的大小在一定程度上影响鼻音的共振频率和频谱。由于鼻腔及鼻窦病变改变了正常的组织结构，原有的空腔状态被病变组织填塞而呈实性状态，从而导致进入鼻腔的气流量及形式[7]改变及腔体共振频率、频率敏感度降低。

鼻部作为头腔的主要共鸣腔体，发高音时共鸣尤为明显，从文中结果可见，对照组头腔共鸣频率-能量中FR1、FR2、FR3及FR4四频段分别为56.85%±3.72%、24.54%±5.65%、10.79%±2.27%及7.18%±1.99%。而Ⅱ型慢性鼻窦炎患者各鼻窦及鼻腔不同程度堵塞，导致其共鸣减弱，表现为患者组术前鼻部FR1、FR2升高，FR3、FR4降低。Proctor等[8]证明鼻窦内注水对共鸣频谱的影响，表现为低频共鸣能量显著增加，说明鼻窦的空或实状态对共鸣影响较大，这也可解释一些患者诉其发音有沉闷感。而口腔主司中声区共鸣，其结构与鼻部的解剖结构密切相关，共鸣特性不同程度的受鼻腔的影响，鼻腔结构特性的改变不可避免引起其共鸣改变，故本组对象中患者组与正常组相比，患者组术前口腔共鸣也表现为高频(FR3、FR4)降低。以往关于FESS术后鼻腔功能(阻力、共鸣及鼻音率)的研究[9～11]均提出鼻腔及鼻窦局部解剖的改变不可避免地会引起上述功能的变化，但具体原因仍不明确。从本组患者术后三个月的回访及嗓音共鸣能量-频率分析，可见FESS术后，患者术侧鼻腔通畅，各窦口明显扩大，前筛大部切除，后筛及蝶窦开放充分，且无病变组织残留及复发，这在很大程度上改变了原有共鸣腔体的结构，导致其鼻-鼻窦腔体内气流形式及量的改变，从文中结果看，患者组术后头腔嗓音共鸣的其共振特性也发生了改变，高频能量较术前略有提高，而低频降低，呈现出低频向高频转移，但与对照组相比其高频的共振能量仍较低，进一步说明鼻部共鸣特征与其解剖结构存在密切的关系，同时也表明FESS明显提高了慢性鼻窦炎患者鼻腔高频区的共鸣能量。因此鼻腔及鼻窦组织形态结构及性质的改变，会导致其共鸣特征的改变。

总之，对嗓音要求较高的慢性鼻窦炎患者，应向其交代手术对嗓音的影响。如何制定更合适的FESS手术方案，以便有效的保留鼻腔的共鸣结构，尽可能地保护鼻腔及鼻窦的功能，有待进一步研究。

4 参考文献

1 黄永旺, 孙胜兰, 刘莉雅，等. 共鸣特征的多通道语音分析[J]. 中国中西医结合耳鼻咽喉科杂志, 2004, 14:383.

2 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志编委会，中华医学会耳鼻咽喉头颈外科学分会鼻科学组. 慢性鼻-鼻窦炎诊断和治疗指南(2008年，南昌)[J]. 中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2009，44：6.

3 黄永旺, 孙胜兰, 李若泊，等. 不同声部发声共鸣特点分析[J]. 听力学及言语疾病杂志，2006，14:10.

4 Kummer AW, Myer CM 3rd, Smith ME, et al. Changes in nasal resonance secondary to adenotonsillectomy[J]. Am J Otolaryngol,1993.14:285.

5 丁国玉, 于红. 鼻腔共鸣作用的初步研究[J]. 临床耳鼻咽喉科杂志，1999,13:51.

6 Masuda S. Role of the maxillary sinus as a resonant cavity[J]. Nihon Jibiinkoka Gakkai Kaiho,1992,95:71.

7 Sandeau J, Katz I, Fodil R, et al. CDF Simulation of particle deposition in a reconstructed human oral extrathoracic airway for air and helium-oxygen mixtures[J]. J Aerosol Sci, 2010, 41: 281.

8 Proctor DF, Anderson IB. The nose upper airway physiology and the Atmospheric environment[M]. New York: Elsevier Science Publishing Company Inc, 1982. 148～148.

9 Xiong G, Zhan J, Zuo K, et al. Numerical flow simulation in the post-endoscopic sinus surgery nasal cavity[J]. Med Biol Eng Comput,2008,46:1 161.

10 Jiang RS, Huang HT. Changes in nasal resonance after functional endoscopic sinus surgery[J]. Am J Rhinol,2006,20:432.

11 乐建新, 孔维佳, 檀慧芳,等. 慢性鼻窦炎I型患者鼻内镜术后鼻音及鼻腔通气程度的变化[J]. 听力学及言语疾病杂志,2007,15:289.