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喉全切除术后不同发声器的声学特性对比

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2014-05-21 共3453字
论文标题

  喉全切除术是治疗晚期喉癌的主要方法。喉全切除术后发音问题是患者关注的重点之一。本文将食管音助发声器、电子喉与机械喉分别应用于喉全切除术后患者,并采用计算机声学测试方法对其声学特性进行比较分析,现报道如下。

  1资料与方法

  随机选取喉癌行喉全切除术后患者88例,术后应用国内高建中研制的一种简易食管音助发声器〔1〕和上海坚坤电子有限公司生产的希望牌电子喉与机械喉,采用食管音助发声器发音者30例(A组),电子喉发音者28例(B组)、机械喉发音者30例(C组),同时选取正常发音健康人(无嗓音疾病)24例作为对照组(D组),均为男性,年龄50~79岁,平均63岁;病程2个月~2.3年。所选患者均已拔除气管套筒,造瘘口无感染。全部患者经过正规发音训练,均对手术及测试项目知情同意。同时选取24例年龄、性别基本匹配的无嗓音疾病的正常人作为对照组。
  发音声学分析:在环境噪声小于45dB SPL的检查室内,食管音助发声器发音组、电子喉组、机械喉组及对照组分别发自然舒适元音/a/,发音时话筒距口唇10cm。采样频44 100Hz,通过前置放大器将声音 信号输入计 算机。应 用Dr.Speech的Voice Assessment 4.0软件,进行声音频谱分析。
  评估参数有声时、声强、一口气节数、基频(F0)、基频微扰(jitter)、振幅、振幅微扰(shimmer)、标准化噪声能量(normalized noise energy,NNE)和谐噪比(harmonics-to-noise ratio,HNR)。
  所有数据以珚x±s表示,采用SPSS 16.0统计软件进行数据处理分析。应用单因素方差分析方法进行组间差异的显着性检验,当组间差异具有统计学意义时,采用q检验进行两组间差异的显着性检验。当P<0.05时,差异在统计学上具有显着性意义。
各组声学参数比较图
  2结果

  2.1参与者数量分析

  参加试验88例患者均进入结果分析,无脱落。

  2.2发音声学分析

  声时、最大声强、一口气节数、F0和振幅在4组之间差异无统计学意义(P>0.05);jitter、shim-mer、NNE和HNR 4组之间不同(P<0.05),有显着性差异(表1)。对组间存在差异的参数进行两两组间比较时发现:
  B组与C组差异无统计学意义(P>0.05),A组与B、C组差异有统计学意义(P<0.05),D组与B、C组 差 异 有 统 计 学 意 义 (P<0.05),而A组与D组差异无统计学意义 (P>0.05),说明A组的效果接近于D组。

  3讨论

  喉癌患者喉全切除术后言语康复的关键是重建振动器官。本研究采用食管音助发声器由气管造瘘口罩、鼻外连接管及鼻内导管组成。将鼻内导管由鼻腔导入到食管入口下方发音最佳位置,由食管音助发声器的气管造瘘口罩将呼出气流由鼻外连接管和鼻内导管引入食管内,气流振动食管上部的黏膜而产生声音〔4〕。电子喉和机械喉均由肺气流作为发音动力,然后通过气管瘘口导出气流,再通过体外发音装置。机械喉采用外源性振动源重建言语功能,它是由两截导管中间连接一个膜片装置而成,当导管中气流通过装置中膜片处时,膜片产生振动而发音。当患者欲说话时,其导管的一端呈漏斗状,盖在气管造口处,借助呼出的气流吹动膜片产生振动,并发出声音;导管的另一端含在嘴里,发出的声音传入口腔,经构音器官构音调制而转化为言语。电子喉需寻找最佳传音点,使电子喉振动膜端放置于同侧颈部下颌骨下方,一般位于胸锁乳突肌上段前缘与下颌角至颏中线的中点向下引线的交叉点,通常该部位最薄弱、柔软且平坦,利于将电子喉发出的声音导入口咽或喉咽腔。
  食管音助发声器组、电子喉组和机械喉组的声时、声强、一口气节数、F0均差异无统计学意义,与正常组相比较,也差异无统计学意义。电子喉组和机械喉组的声时、声强较接近,但低于食管音助发声器组和正常组,表明患者虽能完全自如运用声音进行交流,但因喉全切除术后患者丧失了正常的呼吸道功能,再加上许多患者大多有多年的吸烟史,这在不同程度上影响了肺功能。
  3组F0、振幅值相接近,表明食管音助发声器组、电子喉组、机械喉组声带振动频率相接近,其发音音调较接近自然。但三组F0值波动范围较大,说明音调在个体间差异较大。
  jitter与shimmer均是发音系统稳定性的短期指标,两值的增高与声音的粗糙程度有关〔6-7〕。B组和C组jitter、shimmer值相接近,但与正常组差异较大,A组虽接近于正常组,但仍说明电子喉组、机械喉组和正常组嗓音相比,其振动的周期性、规律性及稳定性仍然差于精致复杂的正常声带运动。
  HNR和NNE是用来分析噪声中的噪声成分,其值越低,说明噪声成分越多,电子喉组和机械喉组的此两组值均远低于正常组,电子喉组更甚。这可能因为喉全切除术后失去正常的声带振动,尤其电子喉组患者欲发音时,需通过开关控制同产生言语的开始和结束同步化。也就是说,患者说话时,电子喉开关打开,在标点或长句中需停顿时,电子喉应关闭,因有些患者控制不好,再加上患者在刚开始应用电子喉发音时,常借助腹部及胸部用力,导致肺部气体从气管瘘口大量呼出,形成气管瘘口噪声。而A组嗓声成分,远优于B、C两组,说明食管音助发声器发音更易于将肺内空气引入食道声门下潜在的空腔内,但仍低于正常。
  本文通过对喉全切除术后应用食管音助发声器、电子喉与机械喉患者的声学参数比较的客观评价,表明电子喉与机械喉组发音的发音强度、音调、音质、音色等较接近,较食管音助发声器差,但仍差于正常喉音。食管音助发声器、电子喉和机械喉虽有肺作为发音动力,呼气气流相对比较稳定,但发音装置无法与正常人相比,但三者仍不失为患者应选择的发音辅助工具。三组发声器均具有发音方法简单、轻巧美观、使用方便、易学易懂、重新发音讲话成功率高等优点,是目前较为可靠的发音康复方法。电子喉在使用上较机械喉更为方便,且清洁卫生,但其音调、音色较机械喉差,且价格昂贵。
  而机械喉的不足之处是,需经常清洗,口腔内导管常影响唇、舌的活动,故少数患者构语较困难。年老体弱及肺功能不良的患者,因呼吸气流不足,使用这种机械喉较为困难。而食管音助发声器各参数指标均优于电子喉和机械喉,完全能够自如地运用声音进行日常交流,对于无喉患者来说,尤其是发声重建安装发音管发音失败的患者无疑是一种较好的选择。交谈完毕后,鼻内导管可取出或留置,但鼻内导管应定时清洗保持导管通畅,其不足之处是咽反射敏感者不适宜。
  本研究只对受试者发舒适自然音调和音强的单一元音/a/的声学参数进行了测量和对比统计。单纯的声学参数检测难免带有一定的片面性和局限性,如果将声学参数与主观听觉测试有结合起来,就会更准确、更全面的反映嗓音功能。

  参考文献
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