下颌骨侧方节段性缺损及不同重建方法患者的语音频谱特征.pdf

第!卷第 期#$年!#月%江 苏 大 学 学 报（医学版）&()*+,-&.+*/0(1*.23)0.45（637.8.*3 97.4.*）%:,;!0 进行声学分析，探讨下颌骨侧方节段性缺损是否影响语音功能及影响程度；探寻与语音异常的相关因素。方法：以!$名语音功能正常的大学生的语音资料作正常对照组，将?#名手术涉及下颌骨侧方节段性缺损患者为研究对象，运用汉语语音清晰度字表对其手术前后的语音功能进行测试，选择主要错误音素 0，用计算机语音工作站（AB）进行语音声学分析，绘制语图，测量:CD（辅音起声时间）及强频区的中心频率改变，运用 AEAA!#;$-)F.*7F0 统计软件分析统计结果。结果：患者术前的 0 语图与正常人的语图特征基本相同，术后的语图频谱谱纹较术前散乱，着色变浅，频带变窄，术后?月的语图谱纹改善不明显，着色及频带有恢复迹象。伴有髁突及黏膜缺损组患者的:CD 及强频区的中心频率改变值大于有髁突缺损无黏膜缺损组（!G$;$H），其余各组间无显著性差异，下颌骨连续性保留与否并不显著影响上述二值的改变（!I$;$H）。结论：手术可使得语图频谱谱纹散乱，着色变浅，频带变窄；黏膜缺损较牙齿及骨缺损对 0 的:CD 及强频区的中心频率改变的影响更明显；综合运用语音清晰度测试及频谱分析可以更准确地反映语音功能的状况或变化。关键词%语音功能；下颌骨；节段性缺损；重建；语音频谱中图分类号%JKL#%文献标识码%M%文章编号%!K!NKKL?（#$）$N$H!N$O作者简介蒋继党（!PK!N），男，江苏盱眙人，医学硕士，主治医师；孙%坚（联系人），教授，博导，9QR+.,：S.+*S.+*$T 5+U;8R!#$%&()*#+&,$-,.$*,(/(/#+&#+&*%01$2(0*0/,-$*%$-#31/*$-41$/5,20-$%45)&*$/5,*#%&(/#*%0&*,(/#$%&()*+,!，-.%*+#，/#0+#，123%4*+,#，53%4*+(60#，5$%&07(8+,#（!;=3V+)4R3*4-A4R+4,/5，4U3 M-.,.+437 E3V,3W0 X0V.4+,-&.+*/0(1*.23)0.45，YU3*S.+*/&.+*/0(#!#$#，U.*+；#;=3V+)4R3*4-C)+,+*7 6+Z.,-+8.+,A()/3)5，0”-4U3?#V+4.3*40 FU(*73)F3*4(*.,+43)+,Q03/R3*4+,QR+*7.(,384R5 F+0.*2304./+437;DU3 V+4.3*40 F3)3 8RV+)37+88)7.*/4 4U3-,F.*/-+84)0：V0.4.*-4U3 73-3840（XB+*7 R0 8,+00.-.8+4.*）；45V3-)38*04)(84.*（)38*04)(84.*F.4U 0438(4+Q*3(0-,+V V,(0 V,+430，F.4U V,+430*,5，F.4U 0-4 4.00(30）+*7 FU34U3)4U3 8*4.*(.45 3V4)*4;M*7 4U3+8(04.8+,+*+,50.0-4U3 0(*7“0”F+0 7*3 5 R3+*0-RV(43).37 AV338U B+OO$;8U+*/30-:CD+*7 83*4)3-)3(3*85.*3*3)/5 8*83*4)+4.*/+)3+F3)3+*+,50.037;!#0-*#：RV+).*/4 V)QV3)+Q4.*/)(V，FU3*033*.*4U3 0V384)/)+VU0-4U3 V04QV3)+4.*V+4.3*40，-)3(3*85,.*30 38+R3,./U4+*78*-(0.*，4U3 3,40-)3(3*85 38+R3*+)F，4U35 033R37 4 3.RV)237+0 4U3 4.R3 V+0037*DU3 73Q/)33-:CD)37(84.*-4U3 8*0*+*4 0.*4U3 XR/)(V+-43)V3)+4.*F+0 R)3 0./*.-.8+*4 4U+*4U+4-X/)(V，+*7.4 F+0*3+),5 4U3 0+R3)30(,40 F.4U 4U3 83*4)+,-)3(3*85 8U+*/37.*3*3)/5 8*83*4)+4.*/+)Q3+（!G$;$H）;DU3)3 F+0*0./*.-.8+*4 7.-3)3*83 34F33*+,4U3 4U3)/)(V0（!I$;$H）;(/&-0#,(/：!#$%#%&$($)&*+,*-(+.&$(+&/+($*-&#+%(-&#$%&，.*$01$%)2 3#%$4$)-5$3#,&-%6)+%.1#+%，.*$01$%)2 4$3&4$)-5$%-*+78 9#&$*:;&$&+*($)($)&*15-%-32#)+136 4$1$6&+-)$&$($).1%)&#+%+.(-&#$%&7#&$,5$%&-3/5-%6#413-*/6$.$)&，4+&7+136-。然而，需要指出的是：对于患者的语音功能而言，语音清晰度评价不可避免的带有主观色彩，因此，有必要采用更具客观性的评价手段来评判患者语音功能的改变。实验语音学证明：音色主要取决于频谱（主要是振幅谱）的分布?。本研究即通过对下颌骨侧方节段性缺损患者的语音频谱分析以及与正常人语音的语音频谱作对照研究，用计算机语音分析系统（计算机语音工作站，+5(1&$*#A$6:($)B-4，:B）进行了音声分析，并加以客观性评价。=对象和方法8=对=象选取?CCD 年 C 月 E?CCF 年?月间在上海市第九人民医院口腔颌面外科一病区就治的 D?位涉及下颌骨侧方节段性缺损患者的语音资料，并选取由上海交通大学医学院附属第九人民医院唇腭裂研究中心提供的 C 名语音功能正常的大学生的语音资料作为正常对照研究。患者中男性 G 例，女性H 例；年龄分布自 H E H?岁（平均年龄 F8 H 岁），所选病例主要来自江、浙、沪一带以及与普通话发音相近的北方地区，以避免方言混淆。所有患者无明显智力、听力障碍，所有患者随访至今未见复发。按肿瘤性质分：恶性肿瘤 I 例：骨肉瘤 J 例（KDLCMC?例、KDLCMC F 例），牙龈鳞状细胞癌（K?LCMC）例，黏液表皮样癌（KDLCMC）例；良性肿瘤及瘤样病变?F 例：其中成釉细胞瘤 C 例，角化囊肿 G 例，血管畸形 D 例，骨化性纤维瘤?例，骨异常增殖症?例，根尖囊肿?例。下颌骨切除的范围根据肿瘤的性质、范围和位置不同而不同：对于恶性肿瘤及临界肿瘤患者，我们都采用下颌骨节段性切除或扩大切除，切除受累的颌骨及黏膜，并对牙龈鳞癌患者作同期选择性颈淋巴清扫。患者按下颌骨切除后修复重建的方式分为?类：下颌骨节段性切除 例；下颌骨节段性切除后同期修复?例。按照 N+26 等D提出的下颌骨节段性缺损的OB 和+5 分类：O、B 分别代表下颌骨缺损波及髁突、中段缺损（切牙及尖牙区）和不包括髁突的侧方缺损；+、5、各指不伴有皮肤和粘膜缺损的下颌骨缺损、仅伴有黏膜缺损的下颌骨缺损以及只伴有皮肤缺损的下颌骨缺损，本研究包含以下 F 组患者：O+P 例，B+?例，O5 G 例和 B5 J 例。8?=方=法本研究中下颌骨缺损的修复方法包括：软组织修复 例（拉拢缝合 H 例、游离前臂皮瓣修复 F例）、钛板重建 I 例、钛板 Q 血管化骨（肌）瓣修复 D例。8?8=录音时间和方法=见相关研究。8?8?=语音清晰度测试=见相关研究。8?8 D=被检音的选择=我们在相关研究中发现：下颌骨侧方节段性缺损患者绝大多数发音错误为发音失真，其中患者术后辅音R R 的汉字的错误率最高。因此，我们选择汉语拼音的声母R R（取自于语音清晰度测试字表F中的“宿”、“三”、“四”、“说”、“是”、“少”、“授”、“上”、“生”）作为本研究的被检音。按以下流程进行被检测音R R 的采样和分析：播放患者的语音资料麦克风:B（:B/FFCC，美国S!T 公司）保存音声样本被检测音图像化截取音素R R 作检测与定量评价。语音采样频率为?8 CG UOA，带宽为 DCC OA，BV（线性预测技术）阶数 H JGC 层，WWK（快速傅利叶变换）点数 H JCC 点。用计算机语音工作站:B 绘制患者被检音的语图、测量辅音起声时间（?8 C.+*7#%6+7 统计学软件包对患者语音的声学参数进行分析，并与正常发音者的相应数值进行比较，寻找其规律。?=结=果患者术前的语图与正常人的语图特征基本相同，术后的语图频谱谱纹较术前散乱，着色变浅，频带变窄（图），术后 D 月的语图谱纹较术后?EF 周的语图改善不明显，着色及频带有恢复迹象，考虑可能与手术创伤有关，但缺乏长期的语图对照。相关声学参数的统计结果见表 ED。HG第 J 期=蒋继党，等8 下颌骨侧方节段性缺损及不同重建方法患者的语音频谱特征图!男性单侧下颌骨重建患者语音频谱图（左为术前，右为术后）表!下颌骨不同缺损范围患者#$#的!%、!&$!#!%（$）!&（()）(*+,-./01.23445.54 0644.64+7*!/-.-0/.534/2!.66 03/6.343(61./-0!.+/5246.!4 0/16.45373!.11 01./-5635.44 0/2-.114表$下颌骨缺损不同修复方法患者#$#的!%、!&$!#!%（$）!&（()）软组织修复4!.55 0/.+31136.1!0562.262钛板重建!-./0/.+5+!4/.1/0345.1/3钛板 8 骨重建!1,-./01.6311-+.31 0/5-.616表%下颌骨侧方节段性缺损连续性保持与否患者#$#的!%、!&$!#!%（$）!&（()）连续性中断组 4!.55 0/.+31136.1!-0562.262连续性恢复组/5,-.-/01.631/6!./4-0345.1/3!%、!&分别为辅音起声时间（9:%）及能量集中区的中心频率变化值(组 9:%改变与能量集中区的中心频率变化值均明显大于(*组（$;-.-6），其他组间差异无统计学意义。下颌骨侧方节段性缺损不同修复方法之间比较，9:%及能量集中区的中心频率变化值的改变没有统计学意义（$-.-6）。下颌骨侧方节段性缺损连续性中断组（4 例）与连续性恢复组（/5 例）之间比较，能量集中区的中心频率改变没有统计学意义（$?AB CDEFA?）和各种发音分析（GH*A*=*FIJ=JAJ=K$）；二是客观评价法，主要运用相关仪器测量来评价6。传统的用判听评价异常语音的方法难以客观地认识和评价异常语音的音声特征，已经远远不能满足临床要求。以LM7 作为核心部件的频谱分析法是目前较为先进的一种客观评价法。LM7 是一种动态音频频谱分析仪，它在语图仪的基础上，引入计算机技术的优势，把各种声音信号转化为可见图像，使研究者可以从音声图谱来观察声音信号的频率、幅度和时间等物理参量以及它们之间的动态关系，从而了解被检测声音信号的声学本质和音声特征。在语音病理方面，LM7 可使语音图像化，并可以记录、分析和定量，有助于对异常语音音声的客观认识和准确诊断3。1.!正常辅音在语图上的表现辅音的存在时间短，而且不稳定。LM7 能使一闪而过和变化多端的异常语音图像化，从而弥补了传统检测方法难以捕捉到辅音部分的缺憾。正常语音的辅音部分清晰可见，辅音起声时间清晰可辨，各共振峰的物理量清晰易测，而异常语音的上述指标变得难以辨认甚至缺失。和元音不同，辅音的特点一是有阻碍，二是有动程，即发音随时间而变化。辅音形成阻碍的发音过程，可分为三个阶段：成阻 阻碍 的 形 成；持阻 阻碍的持续；除阻 阻碍的解除。9:%为发音除阻开始与声带颤动开始的时间过程，它能较精确地说明塞音的清浊和送气的情况。而能量集中区（强频区）出现的频率位置以及强弱分布能够反映发音部位的变化和气流受阻情况6。1./辅音音素#$#的声学分析#$#的发音机理：舌尖平伸，靠近上前牙背面，形成一条狭缝，气流从其中摩擦而出，声带不颤动。#$#为清音，为评测方便，通常在其后边加上一个元音（如、等），这样使得#$#由本音变成呼读音，但在评测时须注意加以区分2。正常成人的音色各异，受年龄、性别、发音方式等多种因素的影响，但具体到每个人，音色又是相对恒定的，在一定时间内不同时刻的 9:%的改变量、共振峰的差值（飘移度）也是基本恒定的4，因此，在不同成人组群之间此两个指标具有横向可比性。(组 9:%改变明显大于(*组提示：大范围组织缺损（特别是包括黏膜的软组织缺损）引起一侧舌肌附着点移位，舌肌受力不均衡，舌位相对侧后移位，协调性降低，甚至出现漏气现象，使得除阻时间与 9:%相接近，使 9:%显示不清。正常清擦咝音#$#能量集中区的频率一般在6-N4-()之间，其中心频率比较高，一般都在4!6 江 苏 大 学 学 报（医 学 版）第!3 卷!#$以上，频率下限清晰而稳定%。本研究中患者术后&没有明显清晰的频率下限，频率分布范围变宽，低频成分增加，能叠增强，能量集中区的频率下降，频谱伸入后续元音里：即在除阻时声带已经颤动，在语图上出现为共振峰横杠与乱纹的混合。有实验(证明：中心强频区随舌位的后移而向低频移动，这与本研究的结果相吻合。测定下颌骨节段性缺损及重建对患者的语音功能改善程度是一个艰巨的挑战。其主要困难包括：下颌骨节段性缺损常见于恶性肿瘤患者，功能的重要性不及生存期、外观以及呼吸、吞咽、咀嚼功能等；下颌骨节段性缺损对语音功能的影响不如上颌骨缺损以及舌、软腭、口底、唇等软组织缺损的影响显著)；下颌骨节段性缺损患者往往同时伴有牙列缺损（失）以及舌、口底、软腭、会咽等周围软组织的缺损，单纯下颌骨节段性缺损很少见；下颌骨节段性缺损的二期修复率远低于同期修复率，也给直观的观察颌骨缺损患者的语音功能变化带来一定困难；这些都使得下颌骨节段性缺损与语音功能之间关系的研究变得很复杂。此外，语图的表现在一定程度上也取决于说话人及其语言的性质，其依赖程度远远超出我们所能想象的范围；对语图仪在语音评价中的应用也需要有一定的专业知识等。本研究只分析了部分下颌骨节段性缺损患者的部分语音功能，进一步的研究应包括以下内容：!对于严重影响患者外形和功能的中段（前端）缺损以及跨中线的大范围缺损对患者语音功能的影响进行研究。对语音频谱技术展开广泛深入的研究，探寻下颌骨缺损与其语图表现的特征性对应关系。#进行跨学科合作，特别是加强口腔颌面外科与声学、语言学、计算机等相关学科的交流与合作，探索新型的研究方法和治疗手段等。$患者长期随访资料的研究等。参考文献)*蒋继党，孙*坚，翁雁秋，等+下颌骨侧方节段性缺损与不同重建术式对语音清晰度的影响,+中国口腔颌面外科杂志，(-，-（-）：!./0!(+(*吴宗济，林茂灿+实验语音学概要 1+北京：高等教育出版社，)%/%+.*2345,2，67889:;3?:AB，?98+C89D;9?3:3D E9:5F789G 5D;3:?G7;?3:H7GIG4，)%.，%(（)(）：)(-0)(JK+!*王国民，朱*川，袁文化，等+汉语语音清晰度测试字表的建立和临床应用研究,+上海口腔医学，)%K，!（.）：(K 0(J+K *任廷方，王光和+腭裂术后腭咽闭合不全,+中华口腔医学杂志，)%)，(-（!）：(!J 0(!%+-*王国民，陈*阳，邱蔚六，等+CHA 在异常语音分析中的临床应用与评价,+口腔颌面外科杂志，(，)（.）：)/%0)%)+J *傅惠钧+汉语基础 1+上海：上海文艺出版社，(：.(0.J+/*杨式麟+嗓音医学基础与临床 1+沈阳：辽宁科学技术出版社，()：(0(%+%*林*焘，王理嘉+语音学教程 1+北京：北京大学出版社，)%(：/%+)*#598I3 LM，=7;MA+NGOD89P E9:5F789G G;3:?G7;O?3:：M)O4;3:O?G7;?3:H7GIG4，(，)（(）：!./0!K)+收稿日期*(-0%0)*本文编辑*陈海林(-年度 江苏大学学报：医学版 审稿专家名单（排名不分先后）张兆松*卢*春*朱*俐*杨俊伟*黄凤伦*徐乐平*秦锡虎*张培建*郭*军*李英春*王静成陈龙邦*吴昌平*李*澄*张新江*管怀进*张振刚*朱海杭*邓学东*杨*颖*彭卫斌*陈二南黄诒森*许化溪*曹友清*阮长耿*石一复*刘文英*许文荣*李*坚*张建新*张尤历*张顺兴陈永昌*沈铁城*赵夕武*姜*平*惠国桢*吴伟成*吴长健*张崇高*张*明*孙苏平*袁志诚薛*玉*顾兆坤*顾可梁*闻*平*陈锁成*陈德玉*曹希和*徐登国*眭*建*肖寿华*陈玉林朱小霞*钱*晖*黄新祥*谢杏英*陈*淼*过红明*张晓膺*赵建华*戈延茹*陈流海*钱晓彬赵康仁*%)K第-期*蒋继党，等+下颌骨侧方节段性缺损及不同重建方法患者的语音频谱特征