歐陽杰 黃永望 李超 傅德慧 牛俊濤

人類所發(fā)出的各種聲音都是由聲帶振動產(chǎn)生,然后由人體共鳴腔(頭腔、口腔、喉腔、胸腔)傳輸,最后經(jīng)過唇端輻射而形成[1]，其中頭腔共鳴也稱為上腔共鳴，胸腔共鳴也稱為下腔共鳴。共鳴腔對聲音起到了加工潤色的作用，是嗓音聲學研究領域的一個重要組成部分。目前，國內(nèi)外嗓音工作者對發(fā)聲生理及嗓音聲學分析做了大量工作[2,3]，有關共鳴腔及周圍組織的共振對發(fā)聲影響的報道，大多涉及職業(yè)用嗓者[4,5]，懸雍垂腭咽成形術(uvulopalatopharyngoplasty,UPPP)解除了阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)患者上氣道的阻塞，該手術是否影響其發(fā)聲時的共鳴特征值得關注。為此，本研究對OSAHS患者手術前后各共鳴腔的共鳴特征進行分析，并與正常男性相比較，探討UPPP手術對OSAHS患者共鳴特征的影響。

1 資料與方法

1.1研究對象 選擇2012年8月～ 2013年3月在天津醫(yī)科大學第二醫(yī)院就診的OSAHS患者36例為研究對象(OSAHS組)，均為男性，年齡23～ 57 歲, 平均42.68±9.79歲，體重指數(shù)(body mess index,BMI)28.13～ 36.67 kg/m2，平均31.48±2.13 kg/m2，病程2～10年。入選標準：①經(jīng)多導睡眠檢查,根據(jù)OSAHS的診斷和外科治療指南[6]診斷為OSAHS；②呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea-hypopnea index,AHI)>30次/小時,最低動脈血氧飽和度(lowest arterial oxygen saturation,LSaO2)<85%;③經(jīng)動態(tài)喉鏡、纖維鼻咽鏡檢查排除了鼻部、咽部其它病變；④無嗓音及言語障礙，無呼吸系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)疾病；⑤無血液病、心臟病、糖尿病等全身系統(tǒng)疾病及其它手術禁忌癥；⑥經(jīng)鼻竇CT檢查排除了鼻竇病變；⑦所有受試者未受過專業(yè)發(fā)聲或歌唱訓練。所有患者入院后均由同一名醫(yī)師經(jīng)氣管插管全麻下行UPPP手術，術后治療方案基本相同，術后第七天拆線、出院。

選擇36例正常成年男性為對照組, 年齡26～55 歲, 平均40.33±11. 87 歲。均發(fā)育正常, 無長期吸煙史及慢性咽喉疾病史, 夜間睡眠無打鼾或有輕微鼾聲但無憋氣現(xiàn)象, 未受過正規(guī)嗓音訓練, 發(fā)聲、構音、共鳴、言語及聽力均正常。

1.2研究方法

1.2.1實驗用儀器 本實驗主要使用的儀器是多通道語音分析系統(tǒng)[5]，可通過多通道方式分別測量頭、口、喉、胸各共鳴腔發(fā)聲時的頻譜能量分布, 了解各部位的共振頻率特征。

1.2.2測試方法 測試在隔聲室內(nèi)進行。 采用的傳感器是一個頻響80～13 000 Hz的麥克風和3個80～13 000 Hz的振動傳感器, 將四個傳感器分別放在被測試者的頭(前額正中)、口、喉(一側的甲狀軟骨板)、胸(胸骨上切跡以下，胸骨角以上)部位, 除口以外其余三個傳感器均緊貼測試部位, 使其振動信號高保真?zhèn)魅虢邮障到y(tǒng)。所有被測試者口距麥克風15 cm，自然持續(xù)發(fā)/a:/音4秒以上。OSAHS組患者手術前一天及術后一個月分別測試1次，正常對照組測試1次。

將頻率譜設定為0～4 000 Hz，分為FR1(frequency range)(0～999 Hz)、FR2(1 000～1 999 Hz)、FR3(2 000～2 999 Hz)、FR4(3 000～4 000 Hz)四部分,選擇發(fā)聲最平穩(wěn)的時間段隨頻率而變化的能量作為統(tǒng)計指標, 將頻譜包絡面積值計為總能量，用直方圖來描述各通道的能量在不同的頻段分布的百分比。計算公式如下：

1.3統(tǒng)計學方法 以SPSS19.0統(tǒng)計軟件包對數(shù)據(jù)進行分析，符合正態(tài)分布的連續(xù)性資料的比較采用t檢驗。

2 結果

OSAHS組UPPP手術前后及正常對照組頭、口、喉、胸腔的多通道語音分析結果見表1?？梢?，對照組各共鳴腔在1 000 Hz以內(nèi)能量分布較高，尤其是喉腔和胸腔，均在70%以上，頭腔和口腔在FR2也有較高的能量分布。

表1 OSAHS患者UPPP手術前后及正常男性頭、口、喉、胸腔的能量分布

注：▲與正常男性比較，P<0.05；*與術前比較，P<0.05

OSAHS組手術前后比較：術前頭、口、喉、胸腔的共鳴能量主要集中在1 000 Hz以內(nèi)，各共鳴腔FR2、FR3、FR4能量依次遞減；術后頭腔和口腔FR1能量較術前降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，F(xiàn)R2能量值較術前提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。有5例患者感覺術后說話聲音較術前響亮，其術后頭、口腔FR2、FR3能量都在26%以上，較術前明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

OSAHS組與對照組比較：UPPP手術前后，OSAHS組的喉腔和胸腔FR1、FR2、FR3、FR4能量值的變化均不明顯(P>0.05)；但術后OSAHS組頭、口及胸腔FR1能量仍高于正常對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，術后頭腔(FR2、FR3、FR4)、口腔(FR2、FR3)、胸腔(FR2)各頻段能量值低于正常對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；OSAHS組術后喉腔FR1、FR2、FR3、FR4能量值較正常對照組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

3 討論

聲音的產(chǎn)生是一個復雜的過程，有賴于動力器官、振動器官、共鳴器官和構音器官及神經(jīng)系統(tǒng)等整合協(xié)同才能完成。其中聲帶振動產(chǎn)生的只是一些較弱的單調(diào)的基音，通過調(diào)節(jié)聲道的長度、形狀，使這些基音中的一些音加強、一些音削弱后形成悅耳的聲音[8]。這些起共鳴作用的聲道即為共鳴腔。

發(fā)聲系統(tǒng)的共鳴腔由固有腔體和可變腔體組成，固有腔體包括胸腔、鼻腔、頭腔(頭顱內(nèi)各竇，如上頜竇、蝶竇、額竇、篩竇等)，共鳴使嗓音變得“渾厚”，鼻腔和頭腔是產(chǎn)生高音的關鍵?？勺兦惑w包括咽腔、喉腔、口腔及大氣管等，其中口腔是決定語音音色的主要共鳴腔，其大小和形狀能不斷地調(diào)整；咽腔的肌肉可張可縮、可長可短，咽腔與聲帶的配合程度決定了發(fā)聲的效率和音色的好壞；胸腔內(nèi)的大氣管會隨著喉的上下移動而有不同程度的微變[1]。因此人發(fā)聲系統(tǒng)的共鳴腔是固有腔體和可變腔體相結合的綜合共鳴體，共鳴系統(tǒng)組織結構的異常改變都將對其共鳴特征產(chǎn)生一定程度的影響。

OSAHS患者存在上氣道結構異常, 主要表現(xiàn)為軟腭肥厚、松弛, 咽側壁肥厚及順應性增大,或 雙側扁桃體下極肥大, 舌根淋巴組織增生等。本研究結果顯示，在頻譜能量分布圖上，OSAHS組術前各共鳴腔的能量主要集中在1 000 Hz以內(nèi)，F(xiàn)R2、FR3、FR4能量分布均較正常對照組少，說明以上這些解剖結構的異常會導致聲道共鳴腔的共鳴特征改變,即以喉腔和胸腔的低頻共振為主，頭部高頻共振較弱。UPPP手術是治療OSAHS的經(jīng)典術式，常規(guī)切除部分肥厚軟腭組織、懸雍垂、多余的咽側壁軟組織及肥大的腭扁桃體，擴大咽腔，解除患者口、鼻咽腔平面的阻塞[9]。本組OSAHS患者術后的各共鳴腔共鳴頻譜能量分布表明頭腔及口腔的FR1能量降低，F(xiàn)R2能量升高，說明UPPP手術解除口、鼻咽腔平面的阻塞后，氣流能順利經(jīng)軟腭進入鼻咽腔，使得頭腔和口腔的高頻共振加強；喉腔和胸腔FR1、FR2、FR3、FR4能量手術前后差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。說明由于UPPP手術未改變喉部和胸部的生理結構，因此其共振特征手術前后變化不明顯；但口咽腔的擴大使聲音的共鳴能上下貫通, 產(chǎn)生相似的共鳴頻率，使聲音達到最大的強度[7]。有研究表明，OSAHS患者UPPP術后，隨著口咽腔的擴大，其音質(zhì)雖無明顯改變，但音高和音強有一定提高[10]。本研究中5例患者感覺術后說話聲音較術前響亮，這些患者術后頭、口腔FR2、FR3能量較術前有明顯提高，與該研究結果一致。

雖然OSAHS患者術后頭腔和口腔的FR1、FR2能量值較術前變化顯著，但頭腔FR2、FR3、FR4能量值及口腔FR2、FR3能量值仍低于正常男性(P<0.05)，說明UPPP手術雖然解決了上氣道阻塞問題，使口咽腔擴大，頭腔和口腔的高頻共振加強，但患者共鳴腔結構仍未恢復到正常水平。OSAHS患者與正常人相比存在5個特點：①舌和軟腭明顯增大；②舌骨向下移位；③下頜骨的大小和位置可正常，但由于下頜體向下移位，使面部增長；④上頜骨位置偏后并且硬腭增長；⑤鼻咽部正常，但口咽和喉咽水平的氣道平均縮小25%，因而引起或加重OSAHS[11]。對于舌體肥厚、舌骨移位、硬腭增長、喉咽水平的氣道縮小等這些解剖結構上的變異，UPPP手術是不能完全解決的，因此，UPPP手術不能使OSAHS患者發(fā)聲的共振特征完全恢復達正常水平。

由于本研究僅觀察到術后一個月，口咽腔的瘢痕形成最長可達半年左右，UPPP手術恢復后期咽腔等部位瘢痕完全定形后對發(fā)聲共鳴特征的影響如何還有待進一步觀察研究。

4 參考文獻

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