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儿童声带小结嗓音声学参数分析及非手术治疗效果评估

边艳蕊1,郝 芳1,申红江2,单春光1,谷 雨3,张玉波1*

(1.河北医科大学第二医院耳鼻喉一科,河北 石家庄 050000;2.河北省沙河市人民医院耳鼻喉科,河北 石家庄 054100;3.河北医科大学第二医院医务处,河北 石家庄 050000)

[摘要]目的研究儿童声带小结的客观声学参数值,分析儿童声带小结治疗前后的嗓音声学特点及差异,为临床应用嗓音参数定量评价声带小结患儿治疗后嗓音改善情况提供理论依据。方法选择经频闪喉镜确诊的声带小结患儿45例作为治疗组,正常儿童45例作为对照组。应用计算机语音工作站4150B 型言语分析系统进行多维嗓音分析。结果声带小结患儿非手术治疗2周后治愈26例,有效11例,好转8例。治疗组治疗前后基频(fundamental frequency,Fo)、最高基频(highest fundamental frequency,Fhi)、绝对音调微扰(Jita)、基频微扰(Jitter)、振幅微扰(Shimmer)、振幅扰动商(amplitude perturbation quotient,APQ)、噪声/谐和比(noise to harmonic ratio,NHR)均高于对照组,治疗组治疗后Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR均低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。结论计算机嗓音声学检测得出儿童声带小结的各项声学参数值可为儿童声带小结治疗效果作出客观评价。声带小结患儿的嗓音声学参数与正常儿童嗓音相比有明显差异。对声带小结患儿进行发声训练及嗓音康复指导可改善患儿嗓音质量,有重要意义,将嗓音训练与药物治疗相结合,能够改善患儿的发音功能,值得推广。

[关键词]声带小结;喉镜检查;治疗结果

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2017.11.017

语言是人类社会沟通和交流的重要方式,而嗓音是语言交流的基础,影响人类交流的水平和日常生活质量。经过流行病学抽样调查,普通人群一生曾经被嗓音疾患困扰的比例约为27%,而在教师队伍中曾患有嗓音疾病的人群比例高达58%[1]。儿童嗓音疾病问题的差异非常大,为4%~30%[2-4]。在儿童嗓音疾病中,儿童声带小结的发病率为3%~26%[5],是引起儿童长期声音嘶哑最常见的原因,占引起儿童声音嘶哑疾病的38%~78%[6-7]。学龄儿童嗓音疾患以声带小结为主,男生较女生多见,符合男孩好大声喊叫、发声不当的性格特点[8-9]。男孩精力充沛旺盛,一般较女孩好动,喜欢大喊大叫,故声带小结又叫“喊叫小结”[10]。嗓音声学分析为声带良恶性病变所致的声音嘶哑提供了高质量的客观评估信息[11]。本研究对嗓音障碍儿童进行主客观声学多参数的测定,旨在建立儿童声带小结的客观评估指标并观察在医疗干预下嗓音恢复情况,以期指导临床医师对儿童声带小结的诊断与治疗。

1 资 料 与 方 法

1.1 一般资料 选取2013年1—10月就诊于河北医科大学第二医院耳鼻喉科且有完整嗓音随访资料的声带小结患儿45例为治疗组。其中男性28例,女性17例,年龄6~11岁,平均(8.4±1.4)岁。病史为2~9个月不等,均经频闪喉镜或电子喉镜检查初步诊断为儿童声带小结。对照组45例随机选自河北省石家庄市某小学学生,均发育及发声正常,无嗓音障碍病史,无咽喉疾病病史,无呼吸及神经系统病史,且均经频闪喉镜或电子喉镜检查为声带外观及运动正常无咽喉疾病者。其中男性25例,女性20例,年龄6~10岁,平均(8.0±1.3)岁。2组一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 药物治疗与嗓音训练 以往国内外研究显示大部分儿童声带小结会在青春期时缩小或消退[12-14]。然而近年来有部分学者提出了质疑,认为声带小结的恢复比想象的要慢。本研究采用的治疗是给予声带小结患儿金嗓散结丸,30~45粒/次,口服,2次/d;吸入用布地奈德混悬液2 mL+乳糖酸阿奇霉素0.025 g雾化吸入治疗,2次/d;并对患儿及家属进行必要的发声训练前宣教[15-16];辅以休声及嗓音训练2周。

1.3 实验器材 本研究应用的计算机语音工作站 Computer Speech Laboratory(CSL)是由美国 Kay 公司研制开发的 4150B 型言语分析系统。频闪喉镜又称动态喉镜,应用德国 Stoze 频闪光源(201400 20 型),喉镜为 70℃硬管喉镜(8706 型)。

1.4 主观听感知评估及嗓音采集 嗓音的主观听感知评估是依靠专业人员通过听觉来评估嗓音的障碍程度或分析嗓音质量。全部的声音样本均在环境噪声低于45 dB 高保真的隔音室内进行。通过主观听感知评估声带小结患儿声音嘶哑程度。

本研究嗓音的客观测试均应用美国 Kay 公司研制开发的多维嗓音分析软件,即Mulit-Dimensional Voice Program(MDVP),在进行计算机声学检测前由测试人员统一对受试儿童进行培训。在环境噪声低于 45 dB 的高保真隔音室内对受试儿童进行声样采集(采样频率为 44.1 kHz)。受试儿童采取自然、舒适的端坐位,口距麦克风 15 cm(仪器自带标尺),嘱受试儿童平稳发长元音/a:/,连续 3 次,每次至少持续 4 s,由主系统录入声样。为了获得稳定真实的声音样本,本研究去除了声音样本中起始和结尾的相对不稳定部分,截取声样中间的平稳段进行分析和研究。最后取连续 3 次检测的平均值作为声音样本的最终参数值进行分析。

1.5 主要嗓音分析参数 基频(fundamental frequency,Fo):是声带作周期性振动的频率,即1秒钟声带振动的次数,单位是赫兹(Hz),其反映的是听感知上音调的高低。最高基频(highest fundamental frequency,Fhi): 是声带作周期性振动时的最大频率,单位赫兹(Hz)。最低基频(lowest fundamental frequency,Flo):是声带作周期性振动时的最低频率,单位赫兹(Hz)。绝对音调微扰(Jita):反映相邻声波周期间的音调变化,单位 μs 。基频微扰(Jitter):是声带振动周期间在时间上(不规则性)差异的量度,又称音调扰动,用频率微扰百分数(%)表示。振幅微扰(Shimmer):是声带振动周期间在声强上(不规则性)差异的量度,反映振幅的变化率,用振幅微扰百分数(%)表示。振幅扰动商(amplitude perturbation quotient,APQ):是相邻声带振动周期间振幅的变化,是对振幅微扰的测量,用(%)来表示。噪声/谐和比(noise to harmonic ratio,NHR):简称噪谐比,是噪音成分与谐声成分的比值。

1.6 喉镜检查 检查项目主要包括声带运动情况、声带色泽和边缘光滑度、声门闭合情况以及发声主观感觉。治愈:双侧声带色泽正常、边缘光滑,声门闭合良好,发声主观感觉正常;好转:双侧声带色泽基本正常,声带小结较前缩小,声门闭合稍差,发声主观感觉改善;无效:双侧声带色泽基本正常,声带小结较前无明显变化,声门闭合差,发声主观感觉无改善。

1.7 统计学方法 应用 SPSS 13.0 统计软件分析数据。计量资料比较分别采用F检验和q检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 喉镜检查结果分析 声带小结患儿非手术治疗2周后复查电子喉镜或频闪喉镜。26例患儿的双侧声带色泽正常,声带小结消失,声门闭合良好,发声主观感觉基本正常;11例患儿的双侧声带色泽基本正常,声带小结较前缩小,声门闭合稍差,发声主观感觉有改善;8例患儿的双侧声带色泽基本正常,声带小结较前无明显变化,声门闭合差,发声主观感觉无明显改善。总体有效率为82.2%(34/45)。

2.2 主观听感知评估结果 对正常对照组及治疗组儿童分别进行主观听感知评估:正常对照组儿童GRBAS分级均为0级;治疗组儿童GRBAS分级2例为1级,18例为2级,25例为3级。

2.3 3组嗓音参数分析 治疗组治疗前后Fo、Fhi、Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR均高于正常对照组,治疗组治疗后Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR均低于治疗前,差异有统计学意义(P>0.05),见表1。

1 3组噪音参数比较
Table1Thevoiceparametersoutcomeamong3groups

组别Fo(Hz)Fhi(Hz)Flo(Hz)Jita(μs)Jitter(%)Shimmer(%)APQ(%)NHR正常对照组 265.47±19.67324.62±48.94231.05±28.9230.95±13.270.77±0.465.60±2.173.99±1.490.14±0.03治疗组治疗前291.57±49.12∗355.99±77.65∗236.08±59.6572.44±33.03∗2.34±1.13∗8.60±3.42∗6.07±2.36∗0.18±0.06∗治疗组治疗后292.22±42.30∗362.71±65.26∗237.55±55.6458.18±28.73∗#1.83±0.92∗#7.06±2.54∗#5.18±1.76∗#0.16±0.04∗#F 6.8514.3990.20928.66937.08713.29213.5058.853P 0.0020.0140.8110.0000.0000.0000.0000.002

*P<0.05与正常对照组比较 #P<0.05与治疗组治疗前比较(q检验)

3 讨 论

声带是发声器官的主要组成部分,位于喉腔中部,室带下方,由声带肌、声带韧带和黏膜三部分组成,左右对称。声带结构可分为5层[17],其由浅至深依次为:①上皮层;②固有层浅层;③固有层中层;④固有层深层;⑤肌肉层。声带特有的5层组织结构,有着不同的物理特性:外4层本身有喉肌被动的控制拉紧、松弛,第5层声带肌除本身能够主动收缩、放松外,还被环甲肌被动拉紧。因此,声带在进行发声运动时构成分层结构振动体[5]。长期用声过度或用声不当常可发病,因发声时随频率上升,声带张力逐渐增强,声带肌过度紧张而相互挤压、撞击引起。一般声带前中1/3交界处损害严重,因此处黏膜局限性水肿,增生,角化,间质纤维化而形成对称性针尖或粟米大小的结节,即为声带小结。

声带小结外观呈现灰白色小隆起,其病理改变主要在声带的上皮层。声带小结可以使发音时声带关闭不全,导致声音嘶哑,并且由于声带重量增加,导致发音疲劳。初起的小结柔软而带红色,覆以正常的鳞状上皮,基质呈水肿状,并有血管增生,血管扩张。中期的小结则较坚实,有纤维化和透明样变性。晚期小结呈苍白色,上皮增厚和角化,也有棘细胞层增厚和不全角化。频闪喉镜检查可见声带游离缘前、中1/3交界处有小结样隆起,小结一般对称,也有一侧较大,对侧较小或单侧者,早期的小结如红色柔软的息肉样变,并有水肿。病程长者,呈苍白小突起,半透时,表面光滑,基底可见少数小血管,发音时两侧小结相贴而妨碍声带闭合。

计算机嗓音声学检测系统主要是对嗓音多种客观声学参数进行检测分析,目前较常应用的研究参数包括Fo、Fhi、Flo、Jitter、Shimmer、Jita、APQ、NHR等。嗓音客观参数可反映声带的振动模式,其Jitter、Shimmer、NHR等参数的可靠性和敏感性均高于电声门图[18]。另外,嗓音客观多参数评估模型与主观听感知结果有较好的一致性,可更全面地反映喉的生理功能状况。

本研究声带小结患儿非手术治疗2周后复查电子喉镜或频闪喉镜显示:26例患儿双侧声带色泽正常,声带小结消失,声门闭合良好,发声主观感觉基本正常;11例患儿双侧声带色泽基本正常,声带小结较前缩小,声门闭合稍差,发声主观感觉有改善;8例患儿双侧声带色泽基本正常,声带小结较前无明显变化,声门闭合差,发声主观感觉无明显改善。总体有效率为82.2%(37/45)。表明声带小结患儿就诊时,可对其进行医疗干预,缩短自然病程,促进疾病恢复。

本研究治疗组治疗前后Fo、Fhi、Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR均高于正常对照组,治疗组治疗后Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR均低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。客观声学检测显示,声带小结患儿嗓音参数虽然与正常儿童相比,音调变化、振动周期及声强有明显差异,但经过2周非手术治疗后Jita、Jitter、Shimmer、APQ、NHR还是有一定程度的改善。

近年来,儿童声带小结的发病率有上升趋势,但有关儿童声带小结的嗓音声学参数特点的文献报道较少。本研究通过计算机嗓音声学检测得出儿童声带小结的各项声学参数值,并通过对儿童声带小结治疗前后嗓音的变化进行监测,旨在为临床嗓音工作者提供指导,为评价儿童声带小结治疗效果提供客观参考。结果显示声带小结患儿的嗓音声学参数与正常儿童嗓音相比有明显差异,但经过治疗后均有一定程度的改善。表明Jita、Jilter、Shimmer、APQ、NHR可以作为评价儿童声带小结治疗效果的敏感指标,嗓音声学分析可以动态检测儿童声带小结的治疗效果及患儿嗓音功能恢复、改善情况。对声带小结患儿进行发声训练及嗓音康复指导可改善患儿嗓音质量,有重要意义,将嗓音训练与药物治疗相结合,能够改善患儿的发音功能,值得推广。

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Acousticparameteranalysisofvocalnodulesinchildrenandevaluationoftheeffectofnon-surgicaltreatment

BIAN Yan-rui1, HAO Fang1, SHEN Hong-jiang2, SHAN Chun-guang1, GU Yu3, ZHANG Yu-bo1*

(1.TheFirstDepartmentofE.N.T,theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,China; 2.DepartmentofE.N.TShahePeoplesHospital,HebeiProvinceShahe054100,China; 3.DepartmentofMedicalService,theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,China)

[Abstract]ObjectiveTo study acoustic parameters of children′s vocal nodules, to analyze the acoustic characteristics and differences of children′s vocal nodules before and after treatment and to provide theoretical basis for the quantitative evaluation of voice improvement in children with vocal nodules after treatment by using voice parameters.MethodsForty-five cases of vocal nodules diagnosed by stroboscopic laryngoscope were selected as the treatment group, and 45 normal children as control group. Multidimensional speech analysis was carried out by computer speech station 4150B type speech analysis system.ResultsAmong children with vocal nodules after 2 weeks′ non-surgical treatment,26 cases were cured, 11 cases got better, 8 patients were improved. In treatment group before and after treatment, fundamental frequency(Fo), highest fundamental frequency(Fhi), Jita, Jitter, Shimmer, amplitude perturbation quotient(APQ), noise to harmonic ratio(NHR) were higher than that in the control group. In treatment group after treatment, Jita, Jitter, Shimmer, APQ, NHR were lower than the group before treatment, the difference was statistically significant(P<0.05).ConclusionThe acoustic parameters of vocal nodules in children can be evaluated objectively by computer voice acoustic testing, which can be used to evaluate the therapeutic effect of vocal nodules in children. The voice acoustic parameters of children with vocal nodules are significantly different from those of normal children. Children with vocal nodules of vocal training and voice rehabilitation is of great significance to improve children's voice quality, training and drug treatment combined with voice can improve the patient′s pronunciation function, which is worthy of promotion.

[Key words]vocal nodules; laryngoscopy; treatment outcome

[收稿日期]2017-08-30;

[修回日期]2017-09-26

[作者简介]边艳蕊(1987-),女,河北任丘人,河北医科大学第二医院主治医师,医学硕士,从事耳鼻咽喉疾病诊治研究。

[中图分类号]R767.92

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2017)11-1315-04

(本文编辑:刘斯静)