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嗓音聲學(xué)檢測臨床應(yīng)用進(jìn)展綜述論文
語言（Language）是人類進(jìn)行交流的重要工具，言語（Speech）是語言的外殼和載體，是以語音為代碼，通過發(fā)音-傳遞，并被對方聽取、感知的系統(tǒng)，是將語言變化為聲音的轉(zhuǎn)變過程[1]。
嗓音醫(yī)學(xué)(Phonetics)是耳鼻咽喉科學(xué)和語言病理學(xué)共同關(guān)注的一個新型的學(xué)科分支，治療的對象包括嗓音疾病、言語疾病和語言疾病。
目前對喉發(fā)聲功能和嗓音進(jìn)行聲學(xué)檢測有主觀評價和客觀檢測兩種方法：
1 主觀評價
以往是依靠聽覺來判定嗓音障礙的情況及嘶啞的程度，有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生通過耳聽患者的發(fā)聲情況，大致可判斷喉部的病變情況。目前最常用的主觀評價方法有“日本音聲言語醫(yī)學(xué)會”制定的GRBAS評價標(biāo)準(zhǔn)[2]。另外，還有用心理聽覺評價Isshiki（1966）標(biāo)準(zhǔn) [3]，也有采用患者自我評估法：嗓音障礙指數(shù)、嗓音相關(guān)生活質(zhì)量檢測、嗓音結(jié)果調(diào)查，與嗓音聲學(xué)分析進(jìn)行比較[4,5]。
主觀聽覺評價存在著主觀、名詞概念不一、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的缺陷，近半個世紀(jì)以來，客觀嗓音檢測方法已逐步應(yīng)用于臨床。
2 客觀檢測
隨著科學(xué)技術(shù)尤其是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，客觀檢測嗓音已越來越多的應(yīng)用于臨床，通過電子儀器可以將嗓音檢測分析結(jié)果以圖形和數(shù)值形式表達(dá)。檢測的儀器主要有四種：語圖儀、頻譜儀、具有語圖及頻譜雙重功能的儀器和電聲門圖儀。
2.1 語圖儀
語圖儀（Sonograph）[3]是將分析的結(jié)果以兩種圖形顯示在熒光屏或?qū)Ｓ糜涗浖埳希阂环N是頻率、時間和強(qiáng)度的三維聲譜圖形，縱坐標(biāo)表示頻率，橫坐標(biāo)表示時間，灰度表示聲強(qiáng)；另一種是某一時間斷面上瞬間信號的三維圖形，能較客觀的估計(jì)發(fā)聲質(zhì)量。
2.2 聲紋
聲紋（voice print）是聲學(xué)檢查中的另一種手段，又稱為顯示輪廓的聲譜圖或稱輪廓聲譜圖，具有識別語言的特征，在法律上相當(dāng)于指紋。
目前語圖儀及聲紋儀臨床應(yīng)用較少。
2.3 頻譜和電子計(jì)算機(jī)
頻譜（Frequency）：收集嗓音聲樣提取頻率和聲強(qiáng)得到峰樣線圖稱為頻譜。主要使用電子計(jì)算機(jī)及頻譜分析儀采集、分析、統(tǒng)計(jì)嗓音聲樣，對嗓音進(jìn)行聲學(xué)分析。目前在臨床上廣泛采用的語音頻譜分析系統(tǒng)有兩種：國產(chǎn)USSA語音頻譜分析系統(tǒng)和美國Tiger Electronics(上海)公司生產(chǎn)的Dr. Speech Science語音分析系統(tǒng)。
2.3.1 國產(chǎn)USSA語音頻譜分析系統(tǒng)
USSA（Univera Signa Sectrum Analysis System）語音頻譜分析系統(tǒng)是北京郵電大學(xué)與北京陽宸電子技術(shù)公司聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品，該系統(tǒng)硬件由微型計(jì)算機(jī)和采用TMS320專用語音處理芯片的BYDSP25E聲譜圖采音卡，軟件由北京郵電大學(xué)自行開發(fā)的DSP語言信號譜處理系統(tǒng)，可以對嗓音及言語疾病進(jìn)行客觀檢查，動態(tài)追蹤及治療前后聲學(xué)參數(shù)的對比、判斷病態(tài)的轉(zhuǎn)歸及治療效果，并且可以客觀的評價科研成果 [6～7]。
USSA系統(tǒng)對嗓音進(jìn)行分析的參數(shù)為：用快速付里葉轉(zhuǎn)換（FFT）和線性預(yù)測分析（LPC），以二維曲線和數(shù)字形式顯示基頻（F0）、第一共振峰（F1）、第二共振峰（F2）、第三共振峰（F3）；用嗓音分析軟件分析聲樣，顯示有臨床意義的：平均微擾、頻率微擾商、振幅微擾商、諧噪比（H/N）、音調(diào)微擾系數(shù)等5個參數(shù)。
2.3.2 美國Tiger Electronics(上海)公司生產(chǎn)的Dr. Speech Science語音分析系統(tǒng)
目前國內(nèi)各研究部門及醫(yī)院比較普遍的應(yīng)用Dr. Speech Science軟件對正常嗓音及病態(tài)嗓音進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)分析[8,9]：基頻（F0）、頻率微擾（Jitter）、振幅微擾（Shimmer）、規(guī)范化噪聲能量（NNE）、基頻標(biāo)準(zhǔn)差（SDF0），可量化發(fā)聲質(zhì)量，客觀評價治療效果、手術(shù)質(zhì)量及病變的發(fā)展情況，成為喉功能檢查的重要手段之一。
以上兩種語音分析系統(tǒng)聲樣采集均在環(huán)境噪音小于45dB SPL的空調(diào)室內(nèi)，受檢者口距麥克風(fēng)10cm，自然舒適平穩(wěn)發(fā)元音/a/、/i/各3～5秒各1次，聲強(qiáng)控制在80dB SPL左右，通過A/D轉(zhuǎn)換，輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行嗓音聲學(xué)參數(shù)分析。
2.3.3 嗓音頻譜分析參數(shù)的臨床意義[10]
2.3.3.1基頻（F0）：反映嗓音的音調(diào)高低，與聲帶振動部分的長度、聲帶組織的張力和聲帶質(zhì)量的大小有關(guān)，兒童的基頻高于成人，溝狀聲帶的基頻比較高，聲帶息肉、聲帶小結(jié)基頻較低，基頻對男聲女調(diào)的確診及治療效果評價，也具有特殊的重要意義；
2.3.3.2頻率微擾（Jitter）是描述相鄰周期之間聲波基本頻率的變化，主要反映粗糙聲程度，其次是嘶啞聲程度；
2.3.3.3 振幅微擾（Shimmer）是描述相鄰周期之間聲波幅度的變化，主要反映嘶啞聲程度；
2.3.3.4 規(guī)范化噪聲能量（NNE）主要計(jì)算發(fā)聲時由于聲門非完全關(guān)閉引起的聲門噪聲的能量，主要反映氣息聲程度，其次是嘶啞聲程度，一定程度上反映聲門的關(guān)閉程度，對由于聲帶器質(zhì)性或功能性病變而產(chǎn)生的病理嗓音的分析很有價值；
2.3.3.5 諧噪比（H/N）是檢測病態(tài)嗓音和評價嗓音素質(zhì)的一個客觀指標(biāo)，能有效地反映聲門閉合情況，對發(fā)現(xiàn)疾病、判定療效有重要意義。
大多學(xué)者認(rèn)為：聲帶息肉、聲帶小結(jié)、聲帶麻痹以及聲帶癌等病態(tài)嗓音的聲學(xué)特征為Jitter及Shimmer增加，噪聲成分增加，NNE增加，周期諧波成分相對減少，H/N降低，當(dāng)進(jìn)行治療或手術(shù)后相應(yīng)聲學(xué)參數(shù)值與正常組相近[11～12]。因此，聲譜圖聲學(xué)分析可以發(fā)現(xiàn)病人的早期聲嘶，以及嘶啞程度，多種參數(shù)綜合分析可用于治療前后的對比、手術(shù)療效的評估。
2.4 電聲門圖
電聲門圖(Electroglottography, EGG)是一種無創(chuàng)性喉功能檢測手段，彌補(bǔ)喉內(nèi)鏡檢查的不足[13]。目前臨床上應(yīng)用的電聲門圖檢測系統(tǒng)多采用美國Tiger Electronics(上海)公司生產(chǎn)的Tiger DRS. Inc電聲門圖儀進(jìn)行測試，采用Dr. Speech Science for windows 4.0軟件進(jìn)行分析。
檢測時將金屬電極板放置于雙側(cè)甲狀軟骨板上，受檢者發(fā)自然胸聲區(qū)穩(wěn)態(tài)元音///i/，持續(xù)3秒，記錄受聲帶振動調(diào)節(jié)的電極間阻抗變化，在體表描記出聲門開閉曲線，可描記閉合相（CP）、開放相（OP），閉合相又分為漸閉相（CCP）、漸開相（COP），OP相反映聲帶振動時被聲門下氣流吹開的瞬間，CCP、COP、與OP三者有周期性的銜接，正常電聲門圖波形呈規(guī)律性正弦曲線。
EGG可測量的參數(shù)及臨床意義：
2.4.1接觸率（CQ）：測量聲帶振動時聲門閉合程度，即接觸時間與周期之比，主要反映聲帶水平方向上的開閉，發(fā)聲頻率提高，聲帶被拉長，雙側(cè)聲帶接觸面積減小，閉合度降低，CQ值下降；
2.4.2 接觸冪（CI）：測量聲帶振動時漸閉相與漸開相的對稱度，在一定程度上體現(xiàn)了聲帶開閉運(yùn)動在垂直面上相位差，該參數(shù)對聲帶麻痹非常敏感；
2.4.3 接觸商微擾（CQP）：測量相鄰振動周期間CQ振動度；
2.4.4 接觸冪微擾（CIP）：測量相鄰振動周期間CI擾動度。
如果聲帶的關(guān)閉和開放有規(guī)律，微擾量就低，即接觸率微擾和接觸冪微擾的值較��； 2.4.5 測試聲帶粘膜波的接觸性，反映粘膜波運(yùn)動是否規(guī)則；
2.4.6 測試方便無創(chuàng)，不受上氣道干擾，更符合聲帶振動測量的要求，適合兒童等各種不宜做喉鏡檢查的病人；
2.4.7 電聲門圖波形異常的類型與聲帶病變的位置和大小有關(guān)，通過與正常波形進(jìn)行比較之后，能客觀地獲得病人聲帶的信息，特別能夠捕捉間接喉鏡檢查時易遺漏的聲帶下緣或前聯(lián)合的病變，尤其能夠提供聲帶麻痹的證據(jù)。
有不少研究者將嗓音頻譜分析與電聲門圖同步對嗓音進(jìn)行測試與分析[14,15]，對同一受檢者同時檢測頻譜圖參數(shù)和電聲門圖參數(shù)，以期獲得更具相關(guān)性的研究結(jié)果。
另外，目前也有應(yīng)用西安交通大學(xué)信控系生物醫(yī)學(xué)工程研究室與西安醫(yī)科大學(xué)喉病研究室共同研制的多功能電聲門圖儀[16]。
2.5 聲門圖
由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對動態(tài)喉鏡記錄的圖像進(jìn)行精確、客觀的量化分析也成為可能，運(yùn)用Tiger Electronics(上海)公司開發(fā)的內(nèi)鏡診察儀（Scope View）對動態(tài)喉鏡記錄的圖像經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)，測量發(fā)聲時的聲門面積和聲門長度[17～18]。
常捷燕[19]等運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，對動態(tài)喉鏡記錄的聲門圖像的聲帶長、寬度、面積，假聲帶面積，聲門裂面積及夾角，聲帶位移、環(huán)杓位移，環(huán)杓區(qū)面積等參數(shù)進(jìn)行測量，對聲門圖像的各解剖單元進(jìn)行量化分析。
3 結(jié)語
發(fā)聲是喉的主要功能之一，喉發(fā)聲功能和嗓音具有多維性，檢測的各種參數(shù)還存在一些不確定因素，而且各個參數(shù)之間也存在著相互干擾、相互制約，不可能期望用單一方法來評定喉發(fā)聲的總體功能，需要綜合各種檢測方法、多種檢測參數(shù)，針對不同的病變情況，側(cè)重采用某一種或幾種檢測方法對喉發(fā)聲功能和嗓音進(jìn)行檢測和判斷，還應(yīng)結(jié)合臨床病史、癥狀、體征及喉鏡、CT、MRI等手段綜合分析。
隨著聲學(xué)檢測技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，嗓音聲學(xué)檢測的各項(xiàng)技術(shù)和方法也將會不斷完善和發(fā)展，使喉功能和嗓音檢測技術(shù)更好地為臨床服務(wù)，造福于廣大患者。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳鋒.有關(guān)嗓音醫(yī)學(xué)幾個詞匯的管見[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2001,9(1)：43.
[2] 日本音聲言語醫(yī)學(xué)（編）.聲の查法.醫(yī)齒藥出版,1979：181.
[3] 郭玉祥主編.聲圖及其在喉科的臨床應(yīng)用[M].上海;上海醫(yī)科大學(xué)出版社,1991：79～148.
[4] Norman D, Hogikyan ND, Clark A, et al .A review of outcome measurements for voice disorders[J]. Otolaryngol Head Neck Surg ,2002, 126：562.
[5] 黃冬雁、于萍、楊偉炎等.患者自我評估與嗓音聲學(xué)分析的比較[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志.2005,13(2)：94～97.
[6] 楊式麟.嗓音的聲學(xué)檢測[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2001,9(4)：255～258.
[7] 王雙樂,周濤,何佳莉等.成人嗓音計(jì)算機(jī)檢測及分析[J].臨床耳鼻咽喉科雜志,1998,12(10)：448～450.
[8] 龔齊、沈偉、黃昭嗚等。896例成人嗓音聲學(xué)參數(shù)的計(jì)算機(jī)采集分析[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志.2000,8(1)：34～36.
[9] 于萍、韓冰、楊偉炎等.不同性別嗓音客觀檢測參數(shù)的對比分析[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2004,12(6)：390～403.
[10]黃鶴年主編.現(xiàn)代耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)[M].上海,復(fù)旦大學(xué)出版社,2003：301～310.
[11]王明方,常捷燕,李寧.聲帶息肉,小結(jié)患者聲譜圖參數(shù)測試[J].臨床耳鼻咽喉科雜志,1997,11(7)：319～320.
[12]徐文,韓德民,侯麗珍等.喉良性增生性病變的嗓音學(xué)特點(diǎn)及治療轉(zhuǎn)歸[J].臨床耳鼻咽喉科雜志.2004,18(9)：526～529.
[13]楊旭,雷科,龔靜蓉等.正常人電聲門圖曲線特征的探討[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,2003,11(1)：16～17.
[14]魏春生,王薇,陳小玲.電聲門圖測試在聲帶振動體病變中的應(yīng)用價值[J].中華耳鼻咽喉科雜志,2002,37(3)：227～228.
[15]蔡青,楊強(qiáng),周濤等.嗓音聲學(xué)分析與電聲門圖檢查的相關(guān)關(guān)系研究[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志.2003,11(4)：275～276.
[16]王建設(shè),張全忠,盧廣鋒.電聲門圖波形的研究[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,1996,4(1)：4～6.
[17]魏春生、王薇、陳小玲等.動態(tài)喉鏡圖像定量分析技術(shù)的應(yīng)用[J].聽力學(xué)及言語疾病雜志,1999,7(3)：133～135.
[18]黃昭鳴,黃鶴年.Colin Watson.喉內(nèi)窺鏡計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)的臨床應(yīng)用價值[J]. 臨床耳鼻咽喉科雜志,2001,15(8)： 346～347.
[19]常捷燕,王明方,周小林等.聲門圖相的量化分析[J].臨床耳鼻咽喉科雜志,1996,10(2)：77～78.
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