女性教师声带息肉患者喉显微手术前后嗓音声学分析

女性教师声带息肉患者喉显微手术前后嗓音声学分析

王盼盼, 陈玉赞通讯作者

安庆市立医院 安徽安庆 246000

[摘要] 目的探讨女性教师声带息肉患者支撑喉镜下显微手术前后嗓音声学参数的变化及其在手术疗效评估中的应用。方法采用XION声学分析软件对31例女性教师声带息肉患者和29例女性非教师声带息肉患者进行嗓音声学分析，并以同期30例嗓音正常健康女性作为对照组。选取基频（F0）、声压级（SPL）、基频微扰（Jitter）、振幅微扰（Shimmer）、噪谐比（NHR）、声门噪音能量（NNE）、嗓音障碍指数（DSI）多个参数，对测得的参数进行定量评估以判断患者术后嗓音恢复情况。结果①31例教师声带息肉患者及29例非教师声带息肉术前1天基频微扰、振幅微扰、噪谐比、声门噪音能量高于正常对照组，嗓音障碍指数低于正常对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；②术后1周教师组及非教师组声带息肉患者嗓音声学参数值对比无统计学意义（P＞0.05），2组与正常对照组相比有统计学意义（P＜0.05）；③术后2周非教师组声带息肉患者嗓音声学参数值与正常组对比无统计学意义（P＞0.05），教师组基频、基频微扰、声压级无统计学意义（P＞0.05），振幅微扰、噪谐比、声门噪音能量及嗓音障碍指数有统计学意义（P＜0.05）；④术后1月教师组、非教师组及正常对照组相比，各项声学参数指标差异均无统计学意义（P＞0.05），嗓音基本恢复正常。结论教师声带息肉患者与非教师声带息肉患者实施显微支撑喉镜手术后各阶段嗓音恢复程度不同，可选用基频、声压级、声门噪音能量、基频微扰、振幅微扰、噪谐比、嗓音障碍指数等嗓音声学参数作为敏感指标，动态评估教师声带息肉患者手术疗效及嗓音功能恢复情况，其中基频微扰、振幅微扰、噪谐比、声门噪音能量、嗓音障碍指数具有较大意义和价值。

[关键词] 教师；声带；息肉；显微手术；声学分析

Voice acoustic analysis of female teachers with vocal fold polyps before and after laryngeal microsurgery

Wang Panpan , Chen Yuzan

[Abstract] Objective To investigate the changes in voice acoustic parameters before and after laryngoscopic microsurgery in female teachers with vocal cord polyps and their application in the assessment of surgical efficacy. Methods 31 female teachers with vocal fold polyps and 29 female non-teacher patients with vocal fold polyps were analyzed for voice acoustics using XION acoustic analysis software, and 30 healthy females with normal voices during the same period were used as the control group. The parameters of F0, SPL, Jitter, Shimmer, NHR, NNE, and DSI were selected, and the measured parameters were quantitatively evaluated to determine the patients' postoperative voice recovery. Results ①31 teachers with vocal fold polyps and 29 non-teachers with vocal fold polyps had higher fundamental Jitter, Shimmer, NHR, andNNE than normal control group before surgery, and lower DSI than normal control group, and the differences were statistically significant (P < 0.05); ②There was no statistically significant comparison between the values of acoustic parameters of the voice of patients with vocal fold polyps in the teacher and non-teacher groups 1 week after surgery (P > 0.05), and there was a statistically significant comparison between the 2 groups and the normal control group (P < 0.05);

③The values of acoustic parameters of voice in the non-teacher group with vocal fold polyps at 2 weeks postoperatively were not statistically significant compared with the normal group (P>0.05), while the F0, Jitter, SPL were not statistically significant in the teacher group (P>0.05), the Shimmer, NHR, NNE, and DSI were statistically significant (P<0.05); ④Compared with the teacher group, the non-teacher group and the normal control group at 1 month after surgery, the differences in all acoustic parameters were not statistically significant (P > 0.05), and the voices basically returned to normal. Conclusions The voice acoustic parameters such as F0, SPL, Jitter, Shimmer, NHR, NNE, and DSI can be used as sensitive indexes to dynamically evaluate the surgical efficacy and voice function recovery of teachers with vocal fold polyps and non-teacher patients with vocal fold polyps after laryngoscopy microsurgery, Among them, Jitter, Shimmer, NHR, NNE, and DSI have greater significance and value.

[key words] Teachers; Vocal cords; polyps; microsurgery; acoustic analysis.

随着社会的发展，人们对语言交流的要求提高，尤其是教师等长期用嗓职业，声带息肉疾病的发生严重影响到日常工作及社会交往。利用计算机嗓音分析软件对声带息肉患者进行声学分析作为嗓音评估方法之一，具有客观、非侵入性等特点。目前客观嗓音声学分析已逐步应用于临床，采用基频、音强、噪谐比、频率微扰、振幅微扰、共振峰、噪音能量等指标可对嗓音进行客观声学评估[1]。而发音障碍严重程度指数[2]（dysphonia severity index，DSI），近年来被国内很多学者作为衡量发音障碍严重程度的一个可靠客观参数[3-4]。本研究以女性教师声带息肉患者为研究对象，通过对此类患者支撑喉镜下显微手术前后的嗓音功能的动态检测，了解嗓音声学分析指标的变化，旨在为临床应用嗓音声学分析定量评估教师声带息肉患者手术疗效及嗓音功能恢复情况提供参考。

1  资料与方法

1.1  一般资料  选取本院2021年3月至2022年3月内收治的均具有完整的嗓音分析随访资料60例声带息肉患者为研究对象，均为女性，病程3月～1年不等，纳入标准：①主诉为声音嘶哑。②选取首次发病，经保守治疗3月无效患者。③经间接喉镜、电子纤维喉镜确诊声带息肉存在，并于术后确定病理性质。④声带息肉均为单侧，且息肉位于声带的前中1／3交界处边缘。⑤均予以显微支撑喉镜手术治疗，手术由同一医师团队完成。⑥既往无喉部疾患史，心理听觉评价嗓音均正常。其中女性教师声带息肉患者31例（教师组），均为在职教师，工龄≥2年，年龄25～60岁，平均（32.5±9.74）岁，女性非教师声带息肉患者（非教师组）29例，均为非职业用嗓者，年龄27～59岁，平均（33.6±1.74）岁。

另选取同期女性健康志愿者作为对照组（n=30），年龄21～58岁，平均（33.57±8.76）岁。教师组、非教师组与对照组患者在年龄及性别等一般资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，纳入标准：①发声正常、无嗓音障碍病史、无咽喉疾病，②经电子纤维喉镜检查声带外观及运动正常。

1.2  手术方法   采用全身静脉麻醉，经口气管插管满意后，取平卧头仰位。放置好护胸板，将支撑喉镜沿气管插管缓慢置入喉腔，边观察边进入，调整到可观察清声门和息肉后再固定支撑喉镜以及显微镜，将显微镜焦距调整好后在显微镜观察下用声带息肉钳摘除息肉。手术严格参照相关规范进行，保证手术效果。术中注意操作手法轻柔，保证息肉彻底切除，尽可能避免声带撕脱。术后相关处理：予以地塞米松5mg静脉滴注2d，1次/d，吸入用布地奈德1mg雾化吸入2d，2次/d，并嘱禁声1周。

1.3  嗓音数据采集   嗓音测试采用德国XION-pAS系统，受试者在环境噪声小于45dB的室内，口与话筒保持约20cm的距离，以舒适、自然声强及声调发国际音标/a:/稳态元音（70～85dB)声样，持续3s以上。录音前受试者先行发声训练，直至能发出较长而又平稳的声音时开始录音。截取中间平稳段作为分析声样，连续测试3次，结果取每个参数3次测试的平均值，记录相关嗓音数据之后，对受试者进行音域测试，记录最高基频（F0max）和最小音量值（SPLmin），测试受试者最长发声时间（MPT），DSI值在测试结束后经计算自动获得，其计算公式为：DSI＝0.13×MPT＋0.0053×F0max－0.26×SPLmin－1.18×Jitter＋12.4。对教师组、非教师组及正常对照组患者在术前1天、术后1周、术后2周及术后1月进行嗓音声学分析。

1.4  统计学方法   采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析，计量资料使用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2   结果

31例教师声带息肉患者及29例非教师声带息肉术前1天基频微扰、振幅微扰、噪谐比、声门噪音能量高于正常对照组，嗓音障碍指数低于正常对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；术后1周教师组及非教师组声带息肉患者嗓音声学参数值对比无统计学意义（P＞0.05），2组与正常对照组相比有统计学意义（P＜0.05）；术后2周非教师组声带息肉患者嗓音声学参数值与正常组对比无统计学意义（P＞0.05），教师组基频、基频微扰、声压级无统计学意义（P＞0.05），振幅微扰、噪谐比、声门噪音能量及嗓音障碍指数有统计学意义（P＜0.05）；术后1月教师组、非教师组及正常对照组相比，各项声学参数指标差异均无统计学意义（P＞0.05），嗓音基本恢复正常。（见表1、2、3）。

表1  30例对照组与29例非教师息肉组手术前后嗓音声学参数分析结果比较（）

注：*与对照组比较，P＜0.05

表2  30例对照组与31例教师息肉组手术前后嗓音声学参数分析结果比较（）

注：*与对照组比较，P＜0.05

表3  31例教师息肉组与29例非教师息肉组手术前后嗓音声学参数分析结果比较（）

注：△与非教师息肉组比较，P＜0.05

3   讨论

声带息肉是发生于声带固有层浅层的良性增生性病变，声带膜部边缘皮下间隙内会积聚组织液，导致局部水肿的出现，逐渐发展至纤维增生或水肿样玻璃样变性，最终形成声带息肉，是引起声嘶的最常见疾病之一[5]。手术是临床上治疗声带息肉的首选方案，纤维喉镜下手术方式及支撑喉镜下手术方式是临床上治疗声带息肉的常用术式[6]。因此本研究对于教师组及非教师组选择显微支撑喉镜手术方式，创伤小，手术精准，可控性强。

Jitter和shimmer是嗓音声学分析中最基本的声学参数，反映的是嗓音信号相邻周期之间基频和振幅的微小变化，主要反映嗓音粗糙及嘶哑的程度[7]。一般认为Jitter和shimmer值越大，声嘶程度越重。本研究显示，由于声带息肉的病理改变，声带闭合不良，振动稳定性降低，教师组及非教师组术前1天的Jitter和shimmer值明显高于正常对照组。NHR 为嗓音声学分析的重要评估指标，是噪声成分与谐波成分的比值，有效反映声门闭合情况[8]，其值越高说明噪音成分越多，因此教师组及非教师组术前1天NHR值高于对照组。标准化噪声能量(NNE) 是在发音过程中声门漏气而产生的扰动噪声的程度, 反映了声门的闭合程度[9] ，声带息肉的发生导致声门闭合不全，所以教师组及非教师组术前1天NNE值高于对照组，其值往往存在性别差异，在样本采集中发现女性教师声带息肉患者数量远多于男性教师，因此本研究仅采用女性教师。

DSI指数是综合多个嗓音参数计算而得，可以定量评估嗓音的质量，是描述嗓音障碍的重要参数之一，能够对功能性嗓音疾病和声带器质性病变疾病进行区别。根据DSI的计算公式，其中最长发声时间（MPT）属于多维的嗓音分析方法，是空气动力学评估范畴内的相关参数，基频微扰（Jitter）、最高基频（F0max）和最小音量值（SPLmin）属于声学分析相关参数[10]。F0是声带振动的最低固有频率，与声带本身的长度 、质量和张力有关[11]，声带息肉是发生在声带固有层的局部炎性水肿，加重了声带的质量，因此导致F0max降低；通过研究证实MPT与气道阻力呈负相关，声带息肉可导致发声时声门阻力增加，从而使MPT减低[12]；综合可知声带息肉患者由于F0max及MPT值均减低，而Jitter值增加，则计算分析可得其DSI值减低。本研究显示，教师组及非教师组术前1天的DSI值明显低于正常对照组。术后2周声带息肉患者术后声带创面基本恢复正常，由于声带充血水肿等因素的去除，声带的质量降低，非教师组Jitter、shimmer、NHR、DSI、NNE值接近正常且与正常对照组无统计学差异，说明术后2周嗓音恢复趋于稳定，教师组除了Jitter接近正常，shimmer、NHR、DSI、NNE与非教师组及正常对照组仍有统计学差异，由于教师职业的特殊性，术后相对禁声条件不理想（①用嗓频率高、持续时间长；②缺乏科学的发声方法[13]；③教学环境污染重，如吸入粉尘等），教师作为职业用嗓者，喉内肌、喉外肌及呼吸肌超负荷工作，声带在疲劳的情况下继续互相剧烈撞击，加重原有的机械性损伤[14]，导致教师组术后嗓音恢复较非教师组差，而Jitter接近正常，可能由于基频微扰受声带深层病变影响较大，声带息肉主要发生于声带浅层，术后恢复较快。术后1月教师组及非教师组Jitter、shimmer、NHR、DSI、NNE值与正常对照组均无统计学差异，说明教师组此时嗓音已恢复正常。

综上所述，通过对两组声带息肉患者支撑喉镜下显微手术前后嗓音参数（Jitter、shimmer、NHR、DSI、NNE）的动态检测，论证了教师声带息肉患者与非教师声带息肉患者手术后各阶段嗓音恢复程度不同，为临床应用嗓音声学分析定量评估教师声带息肉患者手术疗效及嗓音功能恢复情况提供参考，并探讨了为不同人群术后制定相应休声时间及科学指导发声的必要性。

参考文献

[1]彭策,万柏坤.嗓音分析在疾病诊断中的应用[J].生物医学工程学杂志,2007(06):1419-1422.

[2]Wuyts F L,De Bodt M S,Molenberghs G,Remacle M,Heylen L,Millet B,Van Lierde K,Raes J,Van de Heyning P H. The dysphonia severity index: an objective measure of vocal quality based on a multiparameter approach.[J]. Journal of speech, language, and hearing research : JSLHR,2000,43(3).

[3]张武宁,唐安洲,徐志文,吴铖林,李永湘,钟晖,毛海燕.声带息肉患者手术前后VHI量表主观评估和DSI嗓音检测结果分析[J].听力学及言语疾病杂志,2013,21(05):494-496.

[4]韩仲明.嗓音声学检测分析[J].中国耳鼻咽喉头颈外科,2006(05):351-353.

[5]冯炜,倪晓光.窄带成像内镜在声带息肉样病变中的鉴别诊断作用[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2017,52(02):157-158.

[6]张明,杨志远,李云霞等.显微喉镜与纤维喉镜下声带息肉切除术疗效及预后分析[J].临床心身疾病杂志,2019,25(2):145-146,153.

[7]许倩,陈磊,赵运华等.声带小结患者显微手术前后嗓音声学分析[J].听力学及言语疾病杂志,2012,20(2):113-115.

[8]刘思维,邵骏.嗓音声学分析方法的研究现状[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2022,36(12):966-970+976.

[9]Ping Yu,Maurice Ouaknine,Joana Revis,Antoine Giovanni. Objective Voice Analysis for Dysphonic Patients[J]. Journal of Voice,2001,15(4).

[10]黄永望,傅德慧.嗓音的声学分析[J].中国听力语言康复科学杂志,2016,14(05):351-355.

[11]彭静,谭洁,谢文亮,邹密.教师声带息肉患者的嗓音声学分析与嗓音障碍指数相关性研究[J].听力学及言语疾病杂志,2021,29(02):173-176.

[12]Nancy Pearl Solomon,Shannon J. Garlitz,Rochelle L. Milbrath. Respiratory and laryngeal contributions to maximum phonation duration[J]. Journal of Voice,2000,14(3).

[13]Simberg Susanna,Sala Eeva,Vehmas Kirsti,Laine Anneli. Changes in the prevalence of vocal symptoms among teachers during a twelve-year period.[J]. Journal of voice : official journal of the Voice Foundation,2005,19(1).

[14]汤苏成,王跃建,陈伟雄,朱肇峰,罗素玲,庞艺施.声带息肉和小结术后发声障碍患者嗓音训练疗效观察[J].听力学及言语疾病杂志,2017,25(02):200-202.

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