|
“嗓音”（voice）是指人的發(fā)音器官發(fā)出的聲音，廣義的嗓音包括言語聲、歌唱聲、笑聲、哭聲、咳嗽聲等。作為一種聲波，嗓音具有頻率、波長、聲強、相位等物理學(xué)特征，對應(yīng)的嗓音聲學(xué)特征是音調(diào)、音域、響度和音色。嗓音的產(chǎn)生是由聲門上下壓力差推動聲帶振動，產(chǎn)生喉基音，再經(jīng)過構(gòu)音和共鳴器官的加工和美化，最終形成嗓音。嗓音醫(yī)學(xué)是研究嗓音如何產(chǎn)生及其影響因素，提高生理性嗓音質(zhì)量，病理性嗓音的產(chǎn)生機制，評價病理嗓音程度和影響，發(fā)展診斷和治療策略的一門學(xué)科。 1 嗓音醫(yī)學(xué)研究 嗓音醫(yī)學(xué)研究內(nèi)容包括嗓音的產(chǎn)生機制、影響因素、嗓音的分析評價、藝術(shù)嗓音分析和提高、嗓音疾病診斷治療等多方面，涉及醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生理學(xué)、材料學(xué)、組織工程學(xué)、計算機圖像處理，生物工程學(xué)等多個學(xué)科。 1.1 計算機模擬分析 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和與各學(xué)科間的融合，計算機模擬喉功能提供了技術(shù)手段。2016年美國威斯康黃辛州大學(xué)醫(yī)院舉辦的嗓音會議上，有學(xué)者報道計算機模擬皮質(zhì)類固醇激素霧化吸入在喉部的流體力學(xué)分析，計算機模擬聲帶炎癥和修復(fù)過程，光纖用凝膠有限元模型虛擬嗓音手術(shù)等。計算機模擬技術(shù)能夠再現(xiàn)人體和動物實驗無法實現(xiàn)的情況，但其局限性是模擬計算和人體實際仍有差異。 1.2 成人聲帶小結(jié)的病因研究 以聲帶小結(jié)為代表的聲帶良性病變，如聲帶小結(jié)、息肉、任克氏水腫，最核心的致病因素是用聲損傷。導(dǎo)致聲帶小結(jié)病因的研究包括以下方面：①用聲損傷導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的分子改變；②咽喉反流因素。有研究認(rèn)為，咽喉反流影響了聲帶粘膜的上皮化，和聲帶息肉和任克氏水腫術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān)，術(shù)前經(jīng)過抗酸治療的患者手術(shù)效果好于未治療患者。③個性因素和心理特征是聲帶小結(jié)的重要病因，喜歡社會活動，攻擊性和沖動性的個性更容易患聲帶小結(jié)。④生物機械模型研究。離體喉生物模型顯示，在功能過強性發(fā)聲時，聲帶膜部中點受到的應(yīng)力最大；在正常發(fā)聲時，膜部中點的應(yīng)力最小而在韌帶附著處最大。 1.3 聲帶瘢痕研究 聲帶瘢痕研究是嗓音醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點，其基于對聲帶顯微結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和聲帶損傷后顯微生理學(xué)研究。富有細(xì)胞的黃斑區(qū)是聲帶的細(xì)胞庫，這些區(qū)域在聲帶的生長和急性、慢性炎癥過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，通常情況下是不被激活的。最新研究顯示在黃斑區(qū)域發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞，在鼠的實驗研究發(fā)現(xiàn)，聲帶損傷后干細(xì) 胞從黃斑區(qū)域遷移到病變部位，在5～7天達(dá)到頂峰。膠原的聚集是聲帶損傷后的重要特征，損傷后膠原形態(tài)發(fā)生變化，且膠原前體，即前膠原的數(shù)量增多，III型膠原被I型膠原代替。目前臨床上對聲帶瘢痕的治療包括聲帶內(nèi)移、聲帶注射填充，對于血管生成性的瘢痕還可以采用消除血管的激光。聲帶瘢痕治療的研究熱點是組織工程學(xué)修復(fù)，集中在種子細(xì)胞的選擇，支架材料的改進(jìn)，延長種子細(xì)胞在體內(nèi)生存，使其更好地發(fā)揮作用，修復(fù)聲帶的組織學(xué)和功能評估，生長因子對瘢痕的修復(fù)作用等方面。干細(xì)胞是最常用的種子細(xì)胞，日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)人腭扁桃體間充質(zhì)干細(xì)胞可能作為一種潛在的干細(xì)胞來源。 1.4 職業(yè)用嗓者的嗓音研究和保護(hù) 職業(yè)用嗓者，包括教師、歌唱家的嗓音研究和保護(hù)一直是嗓音醫(yī)學(xué)的重要內(nèi)容，包括嗓音的聲學(xué)分析，喉形態(tài)學(xué)研究，聲樂教師的教學(xué)方法研究，言語病理師的行為治療和嗓音訓(xùn)練方法研究等內(nèi)容。新的技術(shù)方法也被用于歌唱嗓音的研究，Daryush DM等用3D-激光三角成像精確測量歌唱期間聲帶絕對長度和伸長長度。Cara ES等在歌唱家歌唱時做高分辨率CT掃描，并進(jìn)行三維重建，通過分析聲帶、杓狀軟骨的位置，研究歌唱時的生物力學(xué)變化。 1.5 痙攣性發(fā)音障礙的機制和治療 痙攣性發(fā)音障礙多發(fā)生在中年，表現(xiàn)為僅在言語時喉肌痙攣性運動，導(dǎo)致語句不連續(xù)，而呼吸、咳嗽、笑聲正常。內(nèi)收性痙攣發(fā)音主要是發(fā)元音時的喉肌自發(fā)痙攣，外展性痙攣發(fā)音的紊亂發(fā)生在不發(fā)音輔音后面的元音。目前該病發(fā)病機制仍不明確，認(rèn)為是一種慢性言語時喉肌運動神經(jīng)調(diào)節(jié)失常。最近的研究在尸檢發(fā)現(xiàn)，腦干實質(zhì)和周圍的血管區(qū)有簇聚并伴有炎癥反應(yīng)。還有幾例發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因THAP1單一突變，可能有微弱的遺傳因素導(dǎo)致喉運動神經(jīng)控制非進(jìn)行性異常，而不影響嗓音的情感表達(dá)。痙攣性發(fā)音障礙的治療包括嗓音治療、肉毒素注射治療及手術(shù)治療。嗓音治療有效率并不高，肉毒素治療維持時間較短。日本學(xué)者采用甲狀軟骨成形術(shù)Ⅱ治療，術(shù)后1個月、3個月、6個月12個月和24個月的VHI-10評分和術(shù)前相比明顯下降并能夠維持穩(wěn)定，說明長期效果較好。 2 嗓音疾病的診斷 2.1 嗓音質(zhì)量評估 歐洲喉科學(xué)會對嗓音質(zhì)量評估包括視覺模擬評估、聽感知評估、空氣動力學(xué)、客觀聲學(xué)分析和患者自我評價5個維度。 2.1.1視覺模擬評估經(jīng)常用在聽感知評估中，以視覺可見的方式描述評估結(jié)果，如聽評委在一個0～10 cm的標(biāo)尺上標(biāo)記出嗓音障礙的程度，0代表完全正常，10代表嘶啞達(dá)到極限，0～10之間的數(shù)值代表嘶啞程度。 2.1.2聽感知評估目前得到公認(rèn)的主要有3個體系，日本學(xué)者提出的嗓音嘶啞評估GRBAS分級（GRBAS scale）,德國使用的聲音嘶啞粗糙度RBH（roughness,breathiness,hoarseness）和美國聽力言語和嗓音學(xué)會提出的嗓音聽感知評估共識（consensusauditory-perceptual evaluation of voice,CAPE-V)。CAPE-V除發(fā)音無力外，與GRBAS相同。此外，CAPE-V還采用視覺模擬評分，預(yù)定了嗓音任務(wù)和評分標(biāo)準(zhǔn)，評價語調(diào)、響度等。 2.1.3 客觀聲學(xué)分析傳統(tǒng)的聲學(xué)參數(shù)如shimmer、jitter、信噪比等只能分析元音，并且與聽感知評估的相關(guān)性較差。目前有兩種多參數(shù)模型用于評估元音和連續(xù)語音，一種是聽覺嗓音質(zhì)量指數(shù)（acoustic voice quality index，AVQI），另一種是倒譜系光譜嗓音障礙指數(shù)（cepstral spectral index of dysphonia，CSID)。聲學(xué)分析的商業(yè)化軟件得到公認(rèn)的是Kay Pentax公司的多維嗓音程序（multi-dimensional voice program，MDVP)，用于持續(xù)元音分析，此外還有Praat，但普及性不及MDVP。 2.1.4空氣動力學(xué)主要通過氣流、氣壓的變化反映喉的效率和聲帶振動的開閉功能。主要參數(shù)包括最長發(fā)聲時間、發(fā)聲商、平均氣流率和聲門下壓。 2.1.5嗓音自我評估目前常用的嗓音自我評估量表包括嗓音障礙指數(shù)（voicehandicapindex，VHI)，嗓音質(zhì)量調(diào)查（vocal performance questionnaire，V P Q ) ，嗓音相關(guān)生活質(zhì)量（voice related quality of life，V-RQOL)，此外還有聲道不適量表（vocal tract discomfortscale,VTD)和嗓音癥狀量表（voicesymptom scale，VoiSS) 2.2 喉成像技術(shù) 喉成像技術(shù)近年有很大進(jìn)展，首先體現(xiàn)在動態(tài)喉鏡和高速攝影的臨床量化評估研究不斷深入，其次出現(xiàn)了新的成像技術(shù)，如光學(xué)相干斷層、深度計波圖、高分辨率MRI等，顯著提高了聲帶結(jié)構(gòu)和功能的可視化程度，以及疾病評估診斷的能力。 2.2.1 動態(tài)喉鏡（videostroboscopy）是應(yīng)用最為廣泛的一種喉成像技術(shù)，但動態(tài)喉鏡成像需要相對規(guī)律的振動周期，如果嗓音障礙較嚴(yán)重，麥克風(fēng)不能收集到規(guī)律聲音，動態(tài)喉鏡就不是一個很好的診斷工具，需要喉計波圖加以補充。從發(fā)展趨勢上講，動態(tài)喉鏡終將被高速攝影替代。 2.2.2喉計波圖（videokymography，VKG）通常作為動態(tài)喉鏡的補充，通過掃描聲帶前后軸某一特定的橫截面，觀察聲帶的不規(guī)則振動。新一代的喉計波圖能同時提供實時喉計波圖像和動態(tài)喉鏡圖像[16]，并有詳細(xì)的視覺評估描述方法。針對既往動態(tài)喉鏡和喉計波圖分析靠檢查者視覺主觀判斷的缺點，研究者正努力實現(xiàn)自動圖像分割和定量分析。 2.2.3 高速攝影（high-speed videoendoscopy，HSV）已經(jīng)被應(yīng)用于臨床診斷和評估。它克服了動態(tài)喉鏡的局限性,不管聲帶振動是周期性或非周期性，都可以直視和客觀測量。此外，HSV還適用于評估瞬間的聲帶振動行為,如發(fā)聲暫停、喉痙攣、發(fā)聲的起始和終止，可用于聲帶碰撞、咳嗽、清嗓、大笑等涉及喉快速運動的觀察和測量。HSV無疑是一種很好的工具，然而其分辨率有待提高，對結(jié)果的評判不夠量化，臨床醫(yī)生不能一目了然，以及價格昂貴等因素影響了普及。這些問題正在得到解決。現(xiàn)在HSV通常使用的幀速率是2000幀/秒，評估粘膜波的特征仍不夠用。高速攝影機最敏感的已達(dá)到單色7000 ISO（Vision Research公司）和6400 IS（Photron公司），彩色2100和1600 ISO。除硬件上的進(jìn)步外，對信息分析處理的研究也很多。通過分割圖像，發(fā)現(xiàn)和提取感興趣的振動特征，再進(jìn)行定量測量，目的是給臨床醫(yī)生提供更直觀且可測量的圖像。HSV不僅用于臨床評估，也是研究聲帶生理、振動的一種很好的方法，可以幫助我們理解嗓音的產(chǎn)生。如用HSV研究起音時的定量參數(shù)，可以診斷功能性發(fā)音障礙。將聲帶的參數(shù)和高速攝影所見的聲門閉合、振動對稱性同步顯示，可以評價早期聲門癌手術(shù)效果，協(xié)助醫(yī)生確定粘膜缺損帶來的生物力學(xué)改變和植入重建的有效性。 2. 2. 4 光學(xué)相干斷層（opticalcoherence tomography，OCT）喉內(nèi)鏡、高速攝影等顯示的是粘膜表面的圖像，而OCT可以獲得聲帶分層微觀結(jié)構(gòu)的靜態(tài)橫斷面圖像。其使用干擾反向散射近紅外光，獲取組織下深度約2 mm的截面圖，分辨率大約10μm。這種方法稱之為“光組織活檢”，可評估粘膜的組織病理學(xué)改變或手術(shù)引起的粘膜改變，是以往的成像技術(shù)達(dá)不到的。相信未來OCT將在聲帶粘膜組織學(xué)顯像技術(shù)中有遠(yuǎn)大前景。 2. 2. 5 深度計波圖(depth-kymography) 喉鏡提供的是水平方向的二維聲帶圖像，且大小沒有校準(zhǔn)，聲帶垂直方向的振動參數(shù)無法測量。深度計波是一種激光線性-三角喉鏡測量技術(shù)，用來可視化和定量測量發(fā)聲時聲帶垂直方向（上下）的運動，可以在體內(nèi)記錄組織三維運動的絕對值，水平和垂直方向測量都采用校準(zhǔn)的絕對值單位，分辨率可達(dá)50 μm。深度計波可能成為嗓音評估的一個重要補充。 2.2.6 高分辨MRI 被用于重建人喉軟骨的三維解剖，也有學(xué)者用MRI掃描做出了三維喉解剖的教學(xué)計算機模型。最新的一項研究不僅用高分辨率MRI顯示了離體喉的組織微觀結(jié)構(gòu)，而且還可以在聲帶振動的情況下動態(tài)獲得喉的結(jié)構(gòu)和聲門區(qū)相關(guān)的參數(shù)。 3 嗓音疾病的治療 3.1 嗓音治療對功能性發(fā)音障礙、兒童嗓音障礙、聲帶良性病變可采用嗓音外科圍手術(shù)期治療，教師和歌者等職業(yè)用嗓者的嗓音保護(hù)、肌緊張性發(fā)音障礙、痙攣性發(fā)音障礙、聲帶麻痹、音調(diào)異常等各種嗓音疾病都有治療作用。嗓音醫(yī)學(xué)研究和臨床工作是由嗓音研究者、喉科醫(yī)生和言語病理師共同參與。目前在我國缺少言語病理師的教育體系和在醫(yī)療機構(gòu)的建制，這是我國嗓音醫(yī)學(xué)亟待解決的問題。 3.2 嗓音外科治療 嗓音外科治療包括喉顯微手術(shù)、喉注射成形術(shù)、喉框架手術(shù)、喉神經(jīng)肌肉手術(shù)。近年的發(fā)展主要在于嗓音外科手術(shù)的精細(xì)化和規(guī)范化。此外，器械和設(shè)備的改進(jìn)提高了手術(shù)效果，值得一提的是激光技術(shù)在嗓音外科中的應(yīng)用。 3.2.1 532 nm脈沖磷酸鈦氧鉀激光（pulsedpotassium titanylphosphate，KTP）是近年發(fā)展并運用到聲帶手術(shù)的一種激光技術(shù)。KTP激光是一種固體激光器，以磷酸鈦氧鉀晶體為介質(zhì)，光纖傳導(dǎo)，發(fā)出綠色激光。因其有凝固血管的作用，最初用于血管性病變的治療，現(xiàn)在已經(jīng)擴展到非血管性病變，如黏膜白斑病、乳頭狀瘤、聲帶息肉、聲突肉芽腫、部分早期聲帶癌、喉血管瘤、聲帶任克氏水腫等。局部注射貝伐單抗（Avastin）加KTP激光治療復(fù)發(fā)性呼吸道乳頭狀瘤，取得了很好的效果，沒有并發(fā)癥。 3.2.2 皮秒紅外激光（picosecond infrared laser，PIRL) 最顯著的特性是發(fā)出在紅外波長范圍的超短脈沖，這種脈沖在消融組織的同時幾乎沒有熱輻射、碳化等副作用。Markus Hess等在尸頭聲帶上做了實驗，發(fā)現(xiàn)和CO2激光相比，PIRL激光組織凝固和范圍很小，治療是在細(xì)胞層面的，是一種幾乎無創(chuàng)的激光。PIRL激光一旦應(yīng)用到臨床，將是顯微嗓音外科的一種有力工具。盡管近年嗓音疾病的診斷和治療取得了很大的發(fā)展，仍有很多問題沒有解決。如嗓音聽感知評估主觀性強，難以統(tǒng)一，嗓音客觀分析仍然缺少有效的、國際通用的方法，發(fā)音機制、中樞對發(fā)音和吞咽功能的調(diào)控仍不完全清楚，聲帶瘢痕治療效果仍不滿意，喉神經(jīng)損傷后功能仍不能恢復(fù)，喉切除后發(fā)音功能重建效果不佳等。嗓音疾病診斷治療的進(jìn)步一方面有賴于全社會和醫(yī)學(xué)工作者對其重視，更取決于該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的努力和與相關(guān)學(xué)科的良好合作。
|
|
|
黃冬雁，女,醫(yī)學(xué)博士，解放軍總醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科副主任醫(yī)師、副
