重度感音神经性聋儿童的多维嗓音分析

娄丹　单春光　徐鸥　王静妙



重度感音神经性聋儿童的多维嗓音分析

娄丹1单春光1徐鸥1王静妙1

【摘要】目的分析不同性别正常儿童及重度感音神经性聋儿童嗓音的声学特点和差异。方法以130例6～12岁无嗓音相关疾病的正常儿童(男65例，女65例)为正常组；以71例6～12岁先天性重度至极重度感音神经性聋儿童(男34例，女37例)为耳聋组；采用美国Kay公司的计算机多维嗓音分析软件MDVP，比较各组儿童发长元音/a：/的基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅微扰(shimmer)、基频变量(vF0)、峰值振幅变量(vAm)、振幅扰动商(APQ)、噪/谐比(NHR)。结果正常组儿童不同性别间各指标值差异均无统计学意义(均为P>0.05)；耳聋组vF0、vAm分别为2.61%±1.15%和23.57%±8.29%，显著高于正常组(1.77%±1.01%和16.31%±7.75%)(P<0.01)。两组F0、jitter、shimmer、APQ、NHR差异均无统计学意义(均为P>0.05)。结论6～12岁正常儿童的嗓音客观声学分析无性别差异，重度及以上听力损失患儿在持续平稳发声时不能对代表长时频率变化的基频变量(vF0)和长时振幅变化的峰值振幅变量(vAm)有良好的控制能力，vF0和vAm可作为评估人工耳蜗植入术后其嗓音和言语能力有无提高的参考指标。

【关键词】感音神经性聋；儿童；多维嗓音分析

网络出版时间：2015-12-2815：12

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1391.R.20151228.1512.008.html

1河北医科大学第二医院耳鼻咽喉科(石家庄050000)

正常嗓音和言语需要正常的动力、振动等发声器官、完整的中枢神经系统、有效的听力感知和反馈系统及健康的心理状态等经过复杂的传导和反馈共同协作产生，上述条件缺一不可。重度或极重度感音神经性聋儿童听觉系统感受、分辨和理解各种声音信号的能力降低[1]，听觉感知和反馈功能下降或缺失，不能识别异常的发声，进而导致大脑不能即时精细的调节各发声器官运动，从而可出现异常的嗓音和言语。

目前随着人工耳蜗植入等听力补偿设备逐步应用推广，极重度聋或全聋儿童嗓音和言语能力的康复受到广泛关注。本研究旨在通过分析正常儿童及重度感音神经性聋儿童的嗓音声学特点及差异，为探讨极重度聋或全聋儿童人工耳蜗植入术后嗓音和言语能力康复效果的评估提供参考。

1资料与方法

1.1研究对象及分组随机选取河北石家庄某小学的130例6～12岁的正常男女儿童为正常儿童组，平均年龄8.88±1.94岁，其中男65例，平均年龄8.75±1.78岁，女65例,平均年龄9.00±2.09岁；均无嗓音相关疾病史、无咽喉疾病史、近期无呼吸系统疾病史及无中枢神经系统疾病史等，并且经电子喉镜检查双侧声带的外观和运动均正常。耳聋儿童组为在石家庄特殊教育学校学习的71例(男34例，女37例)6～12岁重度至极重度听力障碍儿童，平均年龄8.93±1.91岁，均为双耳听力损失在81 dB HL以上且配戴助听器无效或帮助不大的重度至极重度感音神经性聋儿童。排除标准：①过去或现在有喉部及嗓音疾病病史；②喉镜检查显示有声带小结、声带息肉、声带麻痹等疾病；③近期有呼吸系统疾病史；④不能持续发声(至少4秒)。

1.2多维嗓音声学分析测试时所有受试者均不使用助听器，并进行呼吸和喉肌紧张度的评估。在嗓音测试时，由同一位嗓音医师采用美国Kay公司的多维嗓音分析系统MDVP对两组受试者分别进行嗓音声学分析。鼓励受试者测试前练习，测试在环境噪声小于45 dB的高保真隔声室内完成，受试者口距麦克风约15 cm(麦克风自带固定标尺，测试时鼻部紧贴标尺)，取自然舒适坐位，以平稳舒适音调发长元音/a：/，至少持续4秒，连续测3次，取平均值。记录并分析基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅微扰(shimmer)、基频变量(vF0)、峰值幅值变量(vAm)、振幅扰动商(APQ)和噪/谐比(NHR)。

1.3统计学方法采用SPSS19.0统计软件对数据进行两样本t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

正常儿童不同性别间的嗓音声学分析结果见表1，可见男、女儿童F0、jitter、shimmer、vF0、vAm、APQ和NHR的差异均无统计学意义(P>0.05)。

耳聋儿童与正常儿童嗓音声学分析结果比较见图1和表2，除耳聋组vF0和vAm明显高于正常组(P<0.01)外，其余各指标两组间差异均无统计学意义(P>0.05)。

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3讨论

嗓音和言语的产生受神经系统的控制协调[2]，当人体收到一个声音信号时，经听觉系统的加工处理传递给大脑，再由大脑的高级听觉言语中枢综合分析后发出神经冲动传递及肌肉运动指令，进而使发音及构语器官协调有序运动，最终发出正常的嗓音和言语[3]。其间大脑发出的神经冲动还受到听觉、触觉、视觉等反馈调节，从而使发声器官的运动更精确，呈现不同的音调、响度和音质[4]；其中听觉系统通过听觉-嗓音反馈形式对大脑进行的即时、精细的调控和校准最为重要，如：当人们听到自己发出了一个错误的音调时，就会对大脑实时反馈，进而对音调做出正确调整。总之，听觉对声音的感知和反馈在调控正常嗓音和言语的形成中具有重要作用。

图1　耳聋组与正常组儿童的MDVP极性图

因长元音/a:/具有最容易被持续发出、重复性好且可在多个语种中通用等特点，应用计算机多维可见每一个参数作为一条直线从中央向外延伸，与浅绿色圈相交的每一个点代表每个参数的正常值；“圈”内深绿色部分表示正常值,超出的红色部分表示超标值嗓音分析系统对受试者发持续长元音/a:/的声音信号样本进行检测分析可得到多种反映声带振动模式的嗓音客观声学指标。

频率为声带每秒钟振动的次数，基频F0为声带周期性振动的最低固有频率，其主要与声带的长度、张力和质量等本身的物理特性有关。成人嗓音会因男女性别差异而有显著不同[5]；周丽娟等[6]研究发现4~7岁正常儿童不同性别间F0无显著性差异；本研究结果显示6~12岁正常儿童不同性别间的F0差异无统计学意义，可能与该年龄段不同性别儿童的性激素水平无明显差异有关。jitter、shimmer、APQ代表声带振动的相邻周期中频率和振幅出现的细微变化，NHR主要用于评估声音嘶哑的程度。张铁松等[7]认为学龄前期(4~6岁)及学龄期(7~8岁)儿童的jitter、shimmer、NHR在不同性别及年龄段间均无明显差异。本研究结果显示6~12岁正常儿童的jitter、shimmer、APQ和NHR不同性别间无明显差异，考虑微扰值变化和噪谐比仅与声带振动的特性有关，与声带振动的频率无关，且在儿童阶段，不同性别儿童其发声系统的生理结构、体内性激素水平及全身各系统功能结构等方面无明显差别，声带均可稳定地有节律性地开放闭合，所以本组不同性别儿童的上述嗓音声学分析指标差异均无统计意义。vF0代表长时间内频率的变化，vAm代表长时间内峰值振幅的变化，毛华东等[8]测得6~12岁正常儿童的vF0为1.51%±0.51%，vAm为12.49%±8.48%，未比较不同性别间vF0和vAm的差异。本组正常儿童的vF0和vAm值与上述结果基本一致，且男女儿童之间无明显差异，故认为6~12岁儿童vF0和vAm不受性别因素的影响。

万萍等[9]研究认为健听组儿童、裸耳听障组儿童及配戴助听器听障组儿童的F0、jitter、shimmer、NHR均无显著差异；Horga等[10]也认为不同的听力补偿设备对嗓音音质不会产生很大的影响。本研究结果显示除vF0和vAm外，其余嗓音声学分析指标在耳聋儿童与正常儿童间差异无统计学意义(P>0.05)，与上述研究一致，分析其原因可能是因为声带振动的基频、微扰变化值和噪谐比主要受声带本身状态的影响，而长期听觉反馈调节的缺如对基频、基频微扰、振幅微扰及噪谐比影响不大，且对于同年龄段的听障儿童与健听儿童，其声带长度、张力和质量等本身物理特性差别不大，体内性激素水平无明显差别。Elliott和Niemoeller的研究显示[11]，当听觉反馈去除时，将不能维持嗓音稳定的基频。从文中结果看，耳聋组儿童长时频率变化(vF0)和长时振幅变化(vAm)值均明显高于正常组儿童，说明听觉反馈缺失使耳聋儿童的嗓音难以维持稳定状态，从而导致vF0和vAm值升高。

综上所述，6~12岁正常儿童的嗓音声学分析指标无性别差异，该年龄段儿童可不分性别进行嗓音声学分析。vF0和vAm是听觉障碍儿童与听力正常儿童有明显差异的嗓音声学分析指标，说明听觉反馈影响耳聋儿童对嗓音的控制能力，vF0和vAm可作为判断人工耳蜗植入患儿在听觉反馈重新建立后其对嗓音控制能力是否提高的客观指标。

参考文献4

1Nipark JK, 王直中. 人工耳蜗植入原理与实践[M]. 北京：人民卫生出版社，2003.38~40.

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3钟世镇,徐达传.系统解剖学[M].北京：高等教育出版社,2003.363~364.

4Donath TM, Natke U, Kalveram KT. Effects of frequency-shifted auditory feedback on voice F0 contours in syllables[J]. Journal of the Acoustical Society of America, 2002, 111:357.

5杨强,李焦兰,黄治物.国人嗓音与性激素的关系[J].听力学及言语疾病杂志,1994,2:1.

6周丽娟,赵生全,张铁松.儿童嗓音基频正常值检测分析[J].听力学及言语疾病杂志,2006,14:67.

7张铁松,林建云,赵生全.4~8岁儿童嗓音声学参数结果分析[J].听力学及言语疾病杂志,2001,9:235.

8毛华东,屈季宁．正常儿童多维嗓音分析的重测信度研究[J]．武汉大学学报(医学版),2009,30：800.

9万萍,黄昭鸣,高娟娟．人工耳蜗与助听器对听障儿童嗓音音质的影响研究[J]．临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2009，23：874.

10Horga D, Liker M. Voice and pronunciation of cochlear implant speakers[J]. Clinical Linguistics & Phonetics, 2006, 20: 211.

11Elliott LL，Niemoeller AF．The role of hearing in controlling voice fundamental frequency[J]．International Journal of Audiology，1970，9：47.

(2015-05-19收稿)

(本文编辑周涛)

·临床研究·

Multi-Dimensional Voice Analysis in Children with Severe to

Profound Sensorineural Hearing Loss

Lou Dan， Shan Chunguang, Xu Ou， Wang Jingmiao

(Department of Otolaryngology & Neck and Head Surgery, the Second Hospital of

Hebei Medical University, Shijiazhuang, 050000, China)

【Abstract】ObjectiveTo analyze the voice characteristics of normal children with different genders and the voice characteristics and differences between the profoundly deaf children and the normal children, and to study acoustic parameters in deaf children.MethodsThe normal children group contained 130 subjects with no history of voice disorders, 65 were males and 65 females aged from 6 to 12 years old. The deaf group jududed 71children with severe to profound sensorineural hearing loss, 34 males and 37 females aged from 6 to 12 years old. The objective parameters, including fundamental frequency (F0), jitter, shimmer, fundamental frequency variation(vF0), peak amplitude variation (vAm), amplitude perturbation (APQ), and noise to harmonic ratio (NHR) were measured mainly on a sustained phonation of the vowel /a：/ by using the Multi-Dimensional Voice Program (MDVP).ResultsAll parameter values in normal children with different genders had no statistical differences (P>0.05). In deaf children, only the parameter values of vF0and vAm had statistical differences (P<0.01). The noticeable features of the acoustic analysis were statistically significant elevations in vF0(2.61%) and vAm(23.57%). ConclusionThe objective acoustic assessment of voice in children during 6~12 years old can be made regardless of genders. Auditory deprivation results of the poor long-term control of frequency and amplitude during sustained phonation, vF0 and vAm are obviously objective indicators, so they can be used as reference indicators to judge whether a cochlear implantation can improve the voice.

【Key words】Sensorineural hearing loss; Children; Multi-dimensional voice analysis

通讯作者：单春光(Email:shanchunguang@163.com)

作者简介：娄丹，女，满族，河北人，硕士研究生，主要研究方向为嗓音医学。

【中图分类号】R767．92

【文献标识码】A

【文章编号】1006-7299(2016)01-0020-04

DOI：10.3969/j.issn.1006-7299.2016.01.005