喉环状软骨上部分切除环舌骨会厌固定术后患者发声功能评估及其影响因素分析

赵峰 黄小英 赵冲 苏纪平

随着对肿瘤学研究的深入和手术技巧的提高，在根治性切除肿瘤的前提下，保留或重建喉功能的喉部分切除术已成为当代喉癌外科治疗的主导。喉环状软骨上部分切除术(supracricoid partial laryngectomy，SCPL)是众多喉功能保全性手术中的一种， 喉环状软骨上部分切除环舌骨会厌固定术(supracricoid partial laryngectomy with cricohyoidoepiglottopexy,SCPL-CHEP)是其中的一种术式，其适应证较广泛，因而最常应用[1,2]，众多研究报道该术式亦适用于T1b期声门型喉癌[3～6]。以往关于SCPL-CHEP术后患者嗓音质量的研究较少，尤其缺少相关影响因素研究的报道[7～9]；本研究拟通过客观嗓音声学分析的方法评估SCPL-CHEP术后患者的嗓音质量，同时结合患者临床资料，探讨影响其嗓音质量的相关因素。

1 资料与方法

1.1研究对象及分组 选取2009年6月至2014年12月经广西医科大学第一附属医院耳鼻咽喉头颈外科确诊并行SCPL-CHEP手术后的46例喉癌患者为研究对象。纳入标准：患者随访时已拔除气管套管，并能正常经口进食。排除标准：有局部复发征象；既往或术后有慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)病史。46例患者均为男性，年龄46～75.2岁，中位年龄62岁；术后时间1.5～68个月，中位时间为11.5个月。病理类型均为鳞状细胞癌；喉癌的TNM分期(AJCC 2010，第7版)：T1b期13例，T2期27例，T3期6例；声门癌37例，声门下癌9例；术中保留双侧环杓单位完整的29例，术中保留一侧环杓单位17例；术中进行披裂重建15例；术后接受辅助性放疗5例。另选取20例正常成年男性作为对照组，年龄为35～76岁，中位年龄61.5岁，与喉癌组患者年龄差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2研究方法

1.2.1临床资料的采集 通过查阅病例资料，记录姓名、年龄、性别、病理类型、TNM分期、肿瘤分型(声门型、声门下型)、手术日期、手术方式、术后放疗、随访时间等。

1.2.2手术方法 SCPL-CHEP的适应证为[10～13]：①T1b期声门型喉癌：双侧声带癌；②T2声门型喉癌：向上侵及喉室、室带和前联合，但未累及会厌根部及会厌前间隙，向下侵犯声门下区前中部分未超过1 cm，喉部未超过0.5 cm; ③部分经过选择的T3声门型喉癌：如一侧声带固定的声门型喉癌，肿瘤范围未超过适应证。46例喉癌患者的手术方法分为常规术式和改良术式，其中13例T1b期声门癌均采用常规术式，在保留双侧环杓单位完整性和足够安全切缘的前提下，最大限度保留正常声带组织，遵循经典的SCPL-CHEP的手术步骤实施手术；其余33例分别根据T分期采用上述常规术式和改良术式。常规术式是遵循经典的SCPL-CHEP术式[14,15]，主要步骤包括：①颈前横切口，正中分离带状肌，切开环甲膜；②于甲状软骨上缘进入咽腔，在直视下于病变轻侧向前下切开，至与环甲膜处切口汇合，正中切开甲状软骨板，直视下切除肿瘤；③最大切除范围：上界达会厌谷水平，下界抵环状软骨上缘，外界为一侧杓状软骨、双侧喉旁间隙及完整的甲状软骨；④前倾固定杓状软骨和重建梨状窝；⑤上提环状软骨，与会厌及舌骨吻合。改良术式：在常规术式上进行三种改变，即保留部分甲状软骨翼板后1/3、垫高已切除的杓状软骨位置和肌瓣骨膜重建声门。

1.2.3嗓音声学分析 对两组对象均进行嗓音声学分析，喉癌组患者的测试时间为术后1.5～68个月(中位时间11.5个月)。嗓音声学分析设备采用德国XiON公司生产的DiVAS-VOICE ANALYSIS系统，采样频率设置为10～44 100 Hz，测试环境噪声低于45 dB；在测试前，对受试者进行短时间的正确发声训练，以保证足够平稳的发声；测试时受试者端坐于靠背椅，口距麦克风约15 cm，且稍下压；嘱受试者以平缓、舒适音调持续发元音/i:/，发声时间尽量延长，至少持续3秒以上；以同样方法重复发声三次及以上，取中间平稳段声样约1 s进行分析，分别记录基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅微扰(shimmer)；同时，嘱受试者稍休息后，一次性深呼吸后持续发元音/a:/，直至无法发音即停止，同样方法重复发声三次及以上，记录最长发声时间(maximum phonation time，MPT)。

1.3统计学方法 用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析，两样本比较采用t检验，以Spearman’s检验来测算各个嗓音声学指标与年龄、T分期、肿瘤分型、保留杓状软骨个数、术中需要重建披裂、术后时间、术后放疗等临床资料的相关性，以各个嗓音声学指标作为Y值，其余参数赋值如下：术后时间(X1)：末次行SCPL-CHEP术后至随访时的时间间隔，精确到月。年龄(X2)：纳入研究的各个患者的年龄精确到年。T分期(X3)：按2010年AJCC的TNM分期标准，分别赋值：“1”为T1b期；“2”为T2期；“3”为T3期；“4”为T4期。术后放疗(X4)：按患者术后是否接受放疗，分别赋值为：“0”为术后未接受放疗；“1”为术后接受放疗。保留的完整环杓单位个数(X5)：按术中所保留的完整环杓单位个数，分别赋值：“1”为保留一侧环杓单位；“2”保留双侧环杓单位。术中重建披裂(X6)：按术中是否进行披裂重建，分别赋值：“0”为未重建披裂；“1”为重建披裂。肿瘤分型(X7)：按术中所见肿瘤部位分型，分别赋值：“0”为声门型癌；“1”为声门下型癌。

2 结果

2.1两组的嗓音声学分析结果比较 46例患者术后均能通过新喉发音，讲话时虽然声音比较低沉，有明显嘶哑表现，但是基本能满足日常生活需要，其各嗓音声学分析指标与正常对照组比较见表1，可见，SCPL-CHEP术后患者F0、MPT均低于正常同龄人(P<0.05)，jitter、shimmer均高于正常同龄人(P<0.05)，总体嗓音质量较正常人差。

表1 喉癌组术后与对照组嗓音声学分析结果比较

注：*与对照组比较，P<0.05

2.2影响SCPL-CHEP术后患者发声功能相关因素分析 喉癌组患者术后嗓音声学分析各项指标与各项临床资料的Spearman’s相关性检验见表2。可见，F0与T分期、术中重建披裂、肿瘤分型的Spearman’s相关系数分别为-0.307、-0.390、-0.291，P值分别为0.038、0.007、0.050，即F0与这三个因素呈负相关，表明T分期越高，或术中需要重建披裂，或声门下型癌患者，术后F0可能越低；Jitter与术后放疗的Spearman’s相关系数为-0.329，P=0.026，即jitter与术后放疗呈负相关，表明术后接受放疗有可能导致jitter测量值下降；shimmer与术后时间、肿瘤部位分型的Spearman’s相关系数分别为0.332、-0.332，P值分别为0.024、0.024，即shimmer与术后时间呈正相关，与肿瘤部位分型呈负相关，表明随着术后时间延长，或声门下型癌患者，其shimmer测量值可能越高；MPT与术后时间的Spearman’s相关系数为0.296，P=0.046，即MPT与术后时间呈正相关，表明随着术后时间延长，患者最长发音时间延长。

表2 喉癌组患者术后嗓音声学分析各项指标与各临床资料的Spearman's相关性检验(n=46)

注：*表示两者在0.05(双尾)水平相关；**表示两者在0.01(双尾)水平显著相关

3 讨论

SCPL是一种以术中至少保留一侧环杓单位(包括杓状软骨、环状软骨、完整的环杓关节、环杓侧肌、环杓后肌、喉上神经和喉返神经)的完整性为前提的喉功能保全性手术，术后患者5年总体生存率达80.8%～93.9%，拔管率99.1～100%，总体生活质量明显高于全喉切除术[16, 17]。SCPL-CHEP是SCPL的基本术式之一，其适用于声门癌T1b～T4期病变及部分声门上癌、声门下癌、贯声门癌[10～13]，由于该术式术中切除范围较广，可达近全喉切除，术后喉组织剩余少，其形态及解剖结构明显改变，因而改变了患者发声方式并会影响其发音质量。以往对于T1b期声门型喉癌有采用经直达喉镜激光肿瘤切除等其他更加保守之术式，但是其存在前联合病灶切除不彻底或安全切缘不足等弊端，故本组对象中13例T1b期声门型喉癌患者也采用了SCP-CHEP术式，术后均获得良好安全切缘距离。

嗓音是衡量喉癌患者治疗后生活质量的一个重要方面，目前国内外用于喉部分切除术后患者嗓音质量的评估方式多样[18, 19]，大致可分为主观感知评估、心理学评估和客观物理评估三大类。主观感知评估或心理学评估有操作方便、省时及患者依从性高等优点，但由于各评估人员和受试者对评估标准的理解和执行难免存在差异，因而客观性和可比性较差。研究证实[20～22]，客观物理评估方式中的嗓音的声学分析指标与嗓音感知判断指标显著相关，其中嗓音音调与F0有关，嘶哑度与jitter、shimmer、NNE(声门噪声能量)等有关，粗糙度与jitter有关，气息度主要与NNE有关，jitter、shimmer和NNE可用于手术前后疗效的评估；MPT则代表了持续发音的能力，与无力度有关。由于嗓音具有多维性, 仅用一个声学指标不足以全面反映嗓音质量, 而采用多个声学指标的多维分析在描述病理嗓音时更为准确。对于喉癌术后患者而言，其发音能力和音调是影响日常言语交流的主要因素，其次才是声音的粗糙和嘶哑程度；故本研究选择了F0、jitter、shimmer和MPT四个最常用且最具代表性的嗓音学分析指标评估SCPL-CHEP术后患者的嗓音质量，其中F0及MPT是重点关注的指标。

SCPL-CHEP术后患者总体嗓音质量下降，患者多诉日常生活中难以于噪声环境进行言语交流；Bron等[23]和Makeieff等[7]报道，SCPL-CHEP术后55%～58.3%患者停止工作或更换工作岗位，本组病例中，喉癌组患者术后嗓音声学分析显示F0和MPT低于正常同龄男性(P<0.05)，而jitter和shimmer则显著高于正常同龄男性(P<0.01)，说明术后患者总体嗓音质量较正常人差，该结果与患者术后的嗓音表现及过去的多项研究结果[2，24～28]一致。杜月赞等[29]报道SCPL-CHEP术后患者的嗓音MPT、谐噪比(harmonic to noise ratio，HNR)明显低于扩大喉垂直部分切除术后患者，总嘶哑度、气息度则明显升高(P<0.05)；朱静等[30]对36例各种喉癌功能性外科术后的患者进行嗓音声学分析，结果SCPL术后组患者的jitter、shimmer和NNE均高于喉裂开声带切除术、喉垂直部分切除术、声门上水平半喉切除术和垂直半喉切除术后患者；So等[8]、Dworkin等[9]和Schindle等[31]的研究显示全喉切除术后发音管植入患者的嗓音质量也明显优于SCPL-CHEP术后患者；可见，由于SCPL-CHEP术式喉近全切除的范围以及简单的重建方法改变了患者术后的发声振动系统，导致了其术后嗓音质量差，是该术式需要改进的不足之处。

F0反映了发声共振体的固有频率，正常人发声时的F0除了与声带本身的物理特性(长度、张力、质量)有关外，还与声带弹性、形状、粘膜的黏液特性、黏膜硬度、湿度有关[32]。在自然音域范围内,声带振动的速率越大,音调则越高；声带振动速率越小,音调则越低。而音调的改变主要表现在声带张力的变化，即以环甲肌收缩为主，同时环杓后肌和甲杓肌进行拮抗性收缩，使声带张力增大，从而提高音调。本研究显示，SCPL-CHEP术后患者嗓音F0较正常同龄人明显下降，与术后发音结构(粘膜)缺乏张力调节，且发声振动体质量大有关。另外，文中结果显示T分期、肿瘤分型、术中重建披裂是影响喉癌组患者术后嗓音F0的相关因素，这可能是因为T分期越高，或术中需要进行披裂重建，或声门下癌患者，术中切除喉组织范围越广，导致新喉组织剩余越少，致使术后发声时参与发音的结构增加，质量更大；同时，切除范围越广，术后越容易出现声门关闭不全，气体漏出率增加，导致作用于有限发声振动体的声门下压无法有效维持，振动频率下降，故表现为F0下降。因此，SCPL-CHEP术中注意尽量保留喉发音结构，或重建发音结构时选取张力大、菲薄的肌瓣，重建新喉时，新声门横截面积尽可能小且又不至于影响呼吸功能，则可能有助于提高患者术后嗓音的F0。

Jitter反映了嗓音信号相邻周期间基频的微小变异，用于分析声样中音调的变异率，其值越高，说明嗓音嘶哑度和粗糙度越高。Hocevar-Boltezar等[33]报道发音时出现声门上结构振动可导致HNR下降，根据HNR与jitter成反比的原理[21]，即发音时出现声门上结构振动(非周期性振动)的患者jitter值升高。本组喉癌患者SCPL-CHEP术后jitter明显升高，表明新发声共振体振动频率变异率大，说明SCPL-CHEP术后患者发音的振动结构已非声带结构，从而导致jitter值的增大。此外，本研究显示，术后接受放疗者较术后未行放疗者的jitter值下降，分析原因可能是术后放疗使喉部软组织纤维化，其张力增大，非随意运动减少，导致发声振动体周期性和对称性运动增加，表现为jitter下降，使患者发音嘶哑度和粗糙度下降。

Shimmer反映了相邻周期间振动幅度的微小变异，用于评估声样中振幅的峰-峰变化程度，测量值越高，说明嗓音越嘶哑。从文中结果看，SCPL-CHEP术后患者的shimmer值明显高于正常对照组，说明新发声共振体振动幅度变异率大；与jitter相似，新声门的多个结构参与振动是导致shimmer升高的主要原因；但随着术后时间延长，喉癌组患者shimmer值逐渐升高，这可能是因为随着术后时间延长 ，水肿消退，术区疤痕软化，杓区软组织代偿性增生，非周期性运动增多，相邻周期间振动幅度变化增大。与声门型癌患者相比，声门下型癌患者术后shimmer值明显下降(P<0.05)，这是因为声门下型癌患者术后更容易出现声门关闭不全，而新声门关闭不全时作用于新发声共振体的气流压力减少，振动幅度减弱，其振动幅度的变异率自然会减低。Hocevar-Boltezar等[33]发现，在声门型癌放疗后的患者中，发声时若出现声门上结构振动(非周期性运动)可导致shimmer升高，该结果也与本研究上述关于新喉非周期性运动对shimmer的影响这一推测相符，声门上结构振动可能与重建声门时多余的肌瓣、保留环杓关节侧的杓粘膜皱襞代偿性增生有关。

MPT反映了持续发声能力，测量值越高，说明新喉发声能力越强。在正常人中，MPT受呼吸气流动力、肺活量、呼吸控制力、呼吸与发音协调性、声门闭合等因素影响。从文中结果看，SCPL-CHEP术后喉癌组患者MPT比正常同龄人短，但随着术后时间延长，其MPT会逐渐延长，这可能是因为随着术后时间延长，新喉代偿能力增强，新声门关闭状况得到改善，使声门下压力得以维持。提示，SCPL-CHEP手术中重建声门时，新声门横截面积应尽可能小但又不至于导致呼吸困难，有利于术后提高MPT值。

综上所述，SCPL-CHEP术后喉癌患者嗓音质量差，且术前病变范围越广，患者术后发音时F0下降、shimmer升高越明显，表现为音调低沉、声音嘶哑程度高；术后放疗可降低jitter，表现为声音嘶哑度和粗糙度降低；随着术后时间的延长，患者持续发声能力得到提高，MTP延长。为保留好的发声功能，对喉癌患者进行SCPL-CHEP手术中应尽量保留喉发音结构，选取张力及质量合适的组织用于重建发音结构，使新声门横截面积尽可能小且又不至于影响呼吸功能。