环状软骨上喉部分切除术后新喉形态和发声功能初步研究△

杜晓辉 代伟林# 张鄂 刘逸远 裴青娴 陈沛

环状软骨上喉部分切除术(supracricoid partial laryngectomy，SCPL)除可作为声门型和声门上型喉癌的功能性外科手术方法，也可用于喉癌放疗失败以及术后喉狭窄的病例;除环状软骨舌骨会厌固定术(cricohyoidoepiglottopexy, CHEP)和环状软骨舌骨固定术(cricohyoidopexy，CHP)外[1～4]，会厌喉成形术(Tucker术式)也属于此术式范畴[5～7]。SCPL在根治肿瘤同时保留环杓单位和相应的喉部血管神经，在很大程度上保留了喉的发声和呼吸功能，但因喉体组织切除和修复会改变发声振动结构，且为提高拔管率也需使喉腔宽敞，术后多数患者虽可言语交流，但发声粗糙或沙哑、甚至漏气。保留良好的发声功能对于SCPL术后确保患者良好的生活质量十分重要，一些SCPL术后患者因言语交流问题而影响日常生活和职业[8～10]。本研究拟通过对SCPL术后一年患者的发声功能进行主客观评估，并经动态喉镜观察新喉结构和发声运动表现，初步探讨不同SCPL术式术后新喉形态和发声特点，为兼顾呼吸吞咽功能的同时更好地改善SCPL术后患者发声功能提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取2016年5月～2017年5月经武汉市第一医院耳鼻咽喉科确诊并进行了SCPL手术后的13例男性喉癌患者为研究对象，年龄47～73岁，平均59±7.7岁；其中行CHP术式3例(均保留单侧杓状软骨)，CHEP术式5例(3例保留单侧杓状软骨，2例保留双侧杓状软骨)及Tucker术式5例(1例保留单侧杓状软骨，4例保留双侧杓状软骨)。术后鼻饲管拔除时间为7～39天，平均19.1±9.5天；术后气管套管拔除时间6～51天，平均16.2±15.5天。全部病例既往均无听力损失和言语功能障碍。

1.2研究方法 所有病例均于术后1年随访时进行嗓音质量评估及动态喉镜检查。

1.2.1嗓音主观听感知评估 采用日本言语医学和嗓音医学学会提出的GRBAS分级方法中的总嘶哑度(grade, G)和气息声(breathiness, B)两个指标进行发声质量评估，为消除不同词句和发音所造成的干扰，患者均朗读三个相同语句，例如：“他去黑龙江”、“我爱北京天安门”、“我喜欢当教师有许多原因”等，由三名咽喉科医师分别对每一个声样给予分级：0级为正常、1级为轻度异常、2级为中度异常，3级为重度异常，记录三位医师评估的平均值。

聆听并评分言语可理解性：在环境噪声<45 dB A的安静环境下，用同一套录播设备录取患者随机朗读的多个简单句子后为模拟日常社交环境，由3位非嗓音专业医生在相同离耳距离和音量下聆听并评分。随机选取3个含有4个词的短语或句子依次播放，每个句子可播放1～3遍，根据朗读的清晰度和可理解度评分：Ⅰ级(7～10分)，完整句子可被理解，如果播放一遍即可被听测者准确复述，则评为10分，为最佳；Ⅱ级(3～6分)，听测者无法复述句子，只有部分词语被理解；Ⅲ级(0～2分)，听测者只能辨别个别字或完全不能辨别，0分为最差；记录三位医生评分的平均值。

1.2.2嗓音声学分析 采用XION DIVAS 2.7嗓音分析软件进行嗓音声学分析，环境噪声<45 dB A，被检查者头戴麦克风、取站位，采音器距口约30厘米，患者自然舒适的发出音调元音/a:/[11,12]，电脑系统自动采集，人工选取一段约1～2秒的平稳声样分析，分别记录基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅微扰(shimmer)及语谱图；再以此发声为基准，分别发出更高和更低的音，电脑自动识别记录，进行音域检测；深吸气后再发出尽量长的/a/音，选取3次中时间最长的一次作为最长发声时间(MPT)。

1.2.3频闪喉镜检查 采用德国XION Endostrob D型频闪电子鼻咽喉镜进行喉部检查，患者取坐位，颈部保持自然放松状态，经鼻腔导入镜体达喉部，嘱患者保持发长元音/i/3秒以上，电脑全程录像记录，观察SCPL术后新喉的形态结构、发声运动表现以及发声时黏膜接触振动情况。

2 结果

2.1嗓音主观听感知评估结果 全部SCPL术后患者言语交流均可被理解，评分均在7～9.6分之间(1级)(表1)。GRBAS评估可见，保留单侧杓状软骨的CHP术后患者的G和B分级均属于轻中度异常，保留单侧杓状软骨的CHEP或Tucker术式术后患者的G、B分级均为中重度异常，而保留双侧杓状软骨的CHEP或Tucker术式术后患者的G、B分级均为重度异常(表1)。

2.2嗓音声学分析结果 3例保留单侧杓状软骨的CHP术后患者F0平均值均在正常男性正常范围80～294 Hz内，音域范围极窄甚至只有一个音调，高频区域也有信号;发/a/音时，jitter值高于正常值(0.5%)，而shimmer值小于(3%)正常范围;患者语谱图明暗区别较明显、条纹较清晰(图1a); MPT最长，接近正常值(>15 s)。其余保留会厌的5例CHEP术后、5例Tucker术后患者未测得F0，音域测试仅在高频区域有信号，未能记录到有意义的jitter及shimmer值;患者语谱图条纹影不明显，明暗区别不大，无规则乱纹多(代表摩擦音或者发声的送气部分) (图1b～e)，患者发/a/音时均发为/ha/音，MPT值较小明显低于正常值(表1)。

表1 13例患者SCPL术式声学分析及嗓音听感知评估结果

2.3频闪喉镜检查结果

2.3.1保留单侧杓状软骨的CHP术后患者频闪喉镜检查结果 新喉喉腔形态结构变化明显，会厌缺失，新声门多沿长轴方向呈倒三角型、弧形、梭形或不规则型；发声时杓状软骨保留侧杓区和舌根的黏膜组织分别向前、向后运动、接触关闭喉腔；接触处黏膜的振动幅度相似，可见较对称的黏膜波运动形态(图2a)。

2.3.2保留单侧杓状软骨的CHEP(图2b)、Tucker术式(图2c)术后患者频闪喉镜检查结果 可见会厌位置明显下降，与杓状软骨保留侧的杓区基本在相同高度，且后者的会厌偏转下移并构成新喉腔部分侧壁，新声门多呈不规则形；发声时杓状软骨保留侧杓区和杓会厌襞黏膜组织向前运动，与向后运动的会厌喉面或会厌根部游离缘接触，仍无法完成喉腔关闭，发声时漏气较明显；发声时可见杓区黏膜有运动幅度较大的黏膜抖动，会厌边缘可见无明显规律的黏膜颤动，而会厌喉几乎无肉眼可见的黏肉眼可见的黏膜运动。

2.3.3保留双侧杓状软骨的CHEP和Tucker术式术后患者的频闪喉镜检查结果 保留双侧杓状软骨的CHEP(图2d)和Tucker术式(图2e)术后，会厌喉面构成了新喉的前壁，声门多呈倒三角形或四边形表现。新喉发声时双侧杓状软骨呈现强弱不等的内收运动，最终在杓间近中线处互相接触，同时也形成了互相抵触，各自限制了对方进一步的代偿运动，虽杓区略有向前移动的趋势，但新喉喉腔在矢状方向和冠状方向均不能形成关闭状态，发声明显漏气，发声时，会厌喉面观察不到黏膜运动，仅可见双侧杓状软骨表面黏膜有低频率或较大幅度的黏膜大方抖动。

图1 SCPL术后患者发/a/元音时宽带语谱图和窄带语谱图 a为保留单侧杓状软骨的CHP患者语谱图,可见明暗区别较明显、条纹清晰,b、c、d、e为保留会厌的CHEP和Tucker术式患者术后语谱图,可见条纹影不明显,明暗区别不大,代表摩擦音或者发声的送气部分的无规则乱纹多 注:s表示单侧杓状软骨保留; b表示双侧杓状软骨保留

图2 SCPL术后新喉呼吸和发声时频闪喉镜图(上图为呼吸时,下图为发声时) 保留单侧杓状软骨的CHP患者会厌结构消失,发声时杓区和舌根部黏膜接触形成较对称的黏膜波动(a),保留单侧杓状软骨的CHEP和Tucker术式患者(b、c)和保留双侧杓状软骨的CHEP和Tucker术式患者(d、e)喉腔结构变化明显,新声门形态多样,发声时保留的杓区和杓会厌襞黏膜组织与向后运动的会厌喉面或会厌根部游离缘接触关闭不全,仅形成无明显规律的黏膜振动或较大幅度黏膜抖动。而会厌喉面均未形成可视范围内的黏膜运动。另外,从图上看,病例b、c较病例d、e在新声门发声时,漏气的截面积显得更小。注:s表示单侧杓状软骨保留; b表示双侧杓状软骨保留;→代表粘膜波动;⇒代表黏膜抖动或颤动;▷无黏膜运动

3 讨论

在正常情况下，喉发声时，双侧声带以前连合为圆心向内旋转闭合喉腔，继而形成声门上下压力差，声门下气流驱动柔软的声带浅层形成有规律的黏膜波动，从而将空气动能转化为声能形成声响，再由构语和共鸣器官转变成言语[13,14]。本研究初步观察发现，保留单侧环杓单位的CHP术后患者较其他病例在发声时，舌根和杓区互相接触的局部组织形成了新的声门结构，此结构表面组织质地柔软，可构成有相似质量、劲度和黏滞度的发声振动体，更容易产生有规律的粘膜振动，形成较为对称的黏膜波，此黏膜波振幅程度适中、周期性较好，基本具备正常粘膜波嗓音学特征，形成有效振动声源，能够参与发音并构成言语，说话交流时虽仍可能会带有部分气息音，但言语含义较其他病例更容易被听者所理解。

本研究结果显示SCPL术后新喉在发声时，保留单侧环杓单位的病例相较于保留双侧环杓单位的病例，在杓状软骨的运动中，可以更加容易形成跨声门中线的代偿运动，也更加容易形成前向的代偿运动，最终使得残余的环杓单位和杓区可以更加紧密的接触到重建的新喉前壁与侧壁，为形成新声门上下压力差和有规律的黏膜振动创造形态学条件。而保留会厌的CHEP和Tucker术后患者，处于杓区和舌根之间的会厌结构参与了新声门的构成，由于有会厌软骨的支撑，使得不同患者保持有不同的会厌外形，也使得会厌本体及会厌表面黏膜在组织变形能力和发声代偿能力上均明显不足。本研究的这几例患者术后新喉在发声时，会厌结构既导致新声门难以关闭严密，漏气明显，难以形成良好的新声门上下压力差，同时，经过会厌的气流也难以驱动会厌平面处的黏膜形成振动，仅能在会厌边缘及环杓单位表面处见到黏膜不规则颤动或抖动样表现[13,15]，最终无法形成能有效参与构音及言语的振动声源。国内赵峰等[15]也报道了CHEP术后黏膜波范围不定，呈现不对称性和缺乏周期性的特征。还有不同研究发现[15～17]在双侧杓状软骨表面之间有黏膜振动，或者保留双侧环杓状单位却看不到黏膜振动。

关于SCPL术后新喉声带运动或黏膜振动特性的研究也表明，嗓音声学分析中的jitter和shimer值与GRBAS分级主观评估的总嘶哑度及气息声之间有明确关联[15～19]。So等[16]在研究中就弃用了jitter、shimmer、F0和音域等与振动声源有关的嗓音声学分析指标，仅使用MPT、最大响度(ML)以及其它言语评估手段分析SCPL术后患者的嗓音质量，其报道的MPT值与本研究中保留会厌的CHEP和Tucker术式术后患者的MPT值(4.56±0.35秒和2.45±0.95秒)接近[16]。但本研究检测时，这两类手术后患者发元音/a/时，实际发出的为/ha/音，而MPT值的记录应是来源于发元音/a/时，因此，发/ha/、/a/音时测得的MPT是否有相同的代表意义尚需要进一步探讨。

在对患者进行元音/a/的音域测试中发现，那些被电脑软件识别为明显高于男性正常参考值的高频信号出现的时间与患者发出的气息音/ha/的时间是一致的，因此推测，这些高频信号应该就是对患者气息音的信号记录；而只有当患者真正发出由振动声源参与的元音/a/时，才能被声学软件识别在正常男性音域范围内，但患者无论怎样去尝试着发出音调更高或更低的元音/a/时，结果显示此音域范围均极窄甚至只有一个频率信号被记录，这也说明了SCPL术后新喉即便形成了发声振动体，但在人为控制音调变化的能力上仍远不如正常声带。

国内外研究均表明，SCPL术后即使永久性发声嘶哑，也可获得满意的言语交流效果[8～10,17,20]。本研究中13例SCPL术后患者嗓音主观评估得分不一，但言语可理解性相似；可见，SCPL术后患者虽然振动声源和发音模式改变，但构音和共鸣器官结构正常，故仍可通过气息摩擦音形成言语。Webster等[21]使用呼吸控制释放和改变喉腔压力等嗓音训练方法，可以减少发声疲惫感、增加声音响度和音调;SCPL术后还会因肿胀消退、瘢痕软化以及环杓关节活动度代偿增强等，使重建的新喉发声振动体经过约半年至3年达到功能稳定[15,18]。当然，SCPL术后患者发音的气息声、嘶哑度、言语停顿以及疲劳感均会降低言语交流质量，影响患者主观交流愿望和社交心理自信[15,16],曾有关于SCPL术后患者因声音沙哑而放弃职业活动的报道，且这些不利影响往往因重点关注肿瘤或疾病本身而被低估[10];因此，在类似研究中可考虑加入阅读段落能力、阅读连续性、生活质量调查表等评估手段，全面反映SCPL术后患者的嗓音及言语交流效果[16]。

本研究中13例SCPL术后喉腔结构和功能的多样化特点，受手术操作、修复方法、治疗过程、和杓状软骨保留数量及能否运动等因素影响。So等[16]报道过度电凝和分离环甲关节等可能损伤喉返神经或环杓关节；舌根后移和杓状软骨向前提吊的效果会影响喉腔闭合；杓状软骨或杓会厌襞黏膜切除过多会导致术后没有足够黏膜产生振动。有研究发现，杓状软骨切除侧的黏膜因缺少软骨支撑而更易水肿，从而造成喉腔堵塞和狭窄[22]。本研究也观察到病变较重、切除组织多或手术操作较多的一侧，多见杓状软骨活动变弱；此外，放疗后早期僵硬的喉腔黏膜、稠厚的涎水、减弱的肌肉力量协同以及手术后粘膜疤痕，也影响新喉发声振动体的组织质地[23]。但也有研究认为放疗导致的喉部软组织纤维化，可以增加声门上结构的张力而减少喉腔结构的异常振动，且不影响MPT、言语连贯性和嗓音障碍指数(VHI)等嗓音评估指标[15,16]。

本研究为单一手术团队SCPL术后病例的初步总结，样本量偏小，若今后能扩大样本量，开展针对此类患者嗓音检测科学性、振动声源有效性以及全面言语功能评估的多中心观察研究，将有助于挖掘规律、形成共识，为改进SCPL手术技巧和术后患者发声质量提供有价值参考；但仍应强调以根治肿瘤和考虑呼吸和吞咽功能为前提，避免造成因喉狭窄、严重误呛和拔除气管套管困难等情况而影响患者生存质量。