聲帶干燥對嗓音基頻微擾和振幅微擾的影響

李暐 屈季寧 周濤 楊希林 華杜鵑 解為全 鄒哲飛

聲帶表面的濕潤或潤滑是聲帶能夠正常發音的重要因素，其取決于環境濕度（聲帶表面）和機體內環境（細胞內）。研究發現，環境濕度的改變對發音有著重要的影響，用口呼吸、長時間吸入空調的干燥氣體［1，2］都可不同程度地影響發音效果。Hemeler等［3］發現，在不同空氣濕度的房間里，受試者的各項嗓音指標有不同程度的差異，在空氣干燥房間的受試者，其嗓音的穩定性明顯低于正常濕度房間和相對濕度較高房間的受試者。本研究通過觀察對健康志愿者聲帶干燥處理前后及生理鹽水霧化治療后的嗓音聲學指標變化，探討干燥空氣對嗓音的影響以及生理鹽水霧化吸入對聲帶脫水的治療效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象及分組 選擇武漢大學醫學院學生志愿者48例，男、女各24例，年齡24～28歲，平均25±0.6歲。所有受試者身體健康，無嗓音疾病及呼吸道疾病，無吸煙史，測試前均行纖維喉鏡檢查未發現聲帶病變，受試前2個月內無利尿劑、脫水劑、抗組胺藥物、避孕藥服用史，測試前一周內無飲酒史。本研究經醫院倫理委員會批準。

本研究采用隨機雙盲設計，測試者和受試者均不知試驗目的。將所有受試者經聲帶干燥處理后隨機分為2組，均男女各半，治療組36例，干燥后給予0.9%生理鹽水超聲霧化吸入治療10分鐘（江蘇魚躍醫療設備股份公司產402AI超聲霧化器），對照組12例不做生理鹽水霧化吸入治療。

1.2 聲帶干燥處理 全部受試者均用鼻夾阻止鼻腔對吸入氣體的加濕作用。全部受試者均通過面罩呼吸干燥空氣（相對濕度＜3%，含78%氮氣和21%氧氣，＜350ppm 二氧化碳）15 分鐘，流速為8L／min。每次實驗時實驗室相對濕度經濕度計（鄭州博洋儀器儀表公司產HTC－8型數顯溫濕度計）檢測，空氣相對平均濕度含RH=67%±5.6%。

1.3 嗓音聲學分析 所有受試者于聲帶干燥處理前、干燥處理后即刻［4］、治療組霧化治療后35min、對照組干燥處理后35min分別行嗓音聲學分析。檢測儀器為美國KayElemetrics公司CSLmodel4150聲樣采集儀及多維嗓音分析軟件（MDVP），聲音采樣時均取自然舒適位，話筒距離口唇10cm，平穩發／i／音3次，每次3～5秒鐘，采樣率為44.1kHz，從聲樣中取平穩段（3.0 秒以上）進行分析，記錄基頻微擾（jitter）、振幅微擾（shimmer）、噪諧比（NHR）［5］。

1.4 統計學方法 采用SPASS16.0統計分析軟件，對干燥處理前后和治療后測得的嗓音聲學指標進行t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有受試者吸入干燥空氣后均有不同程度的發音費力或發音不適，治療組霧化治療后癥狀有所好轉。兩組受試者干燥處理前后及治療組霧化治療后嗓音聲學分析結果見表1。

表1 兩組干燥處理前后及治療組霧化治療后嗓音聲學分析結果

3 討論

Jitter反映聲波相鄰周期間頻率的變化，shimmer是描述相鄰周期間聲波幅度的變化，這兩個指標主要反映聲帶振動的穩定性，其數值越小說明在發聲過程中聲學信號出現的微小變化越少。這些變化是由聲帶的質量、張力和生物力學特性的差異引起的，理論上聲帶的生物力學特性與聲帶組織的厚度、彈性、聲帶表面液體層的粘稠度密切相關［6］。從本研究結果看，聲帶干燥處理后嗓音基頻微擾和振幅微擾明顯增高，提示在其他因素不變前提下，聲帶表面液體層粘稠度干燥可能造成基頻微擾及振幅微擾變化。正常聲帶表面濕度的調節主要通過以下三個方面：黏液毯、聲帶上皮細胞水調節、聲帶表面水通道蛋白及喉氣管表面腺體分泌。干燥的氣流會帶走聲帶表面大部分水分子，短時間的干燥氣流可造成黏液毯、喉氣管表面腺體分泌物中的水分子減少，使得聲帶表面液體的粘度增高，聲帶硬度增加。Fisher等［7］認為聲帶水分的丟失可導致發聲費力，甚至嗓音嘶啞。Tao等［8］在最近的一項研究中成功建立了聲帶振動與聲帶表面液體層運動關系的動態模型，該模型顯示隨著聲帶表面液體層水含量的降低，發聲閾壓會逐漸增高，當壓力增加到一定程度時，聲帶的振動和聲帶表面流體的運動會損傷聲帶組織，甚至引起聲帶水腫和聲帶小結。本實驗中對照組在干燥處理后35min，嗓音基頻微擾和振幅微擾無明顯降低，說明聲帶和機體的自身調節不能在短時間內改善干燥對聲帶造成的影響，Yiu等［9］發現飲水和聲休也可有效改善聲帶脫水情況，從而降低基頻微擾和振幅微擾，緩解嗓音疲勞。本研究中，治療組霧化吸入0.9%生理鹽水后，其jitter、Shimmer值明顯降低，說明生理鹽水霧化吸入可以迅速改善干燥氣流對聲帶造成的影響。其主要原因可能是直接補充聲帶表面的粘液毯、喉氣管表面腺體分泌物中丟失的水分子；另一方面，可能與聲帶上皮細胞水調節、聲帶表面水通道蛋白有關，聲帶上皮細胞通過多種離子通道來調節細胞內外離子濃度從而調節細胞內外水平衡，其中鈉鉀泵、鈉－鉀－氯協同轉運蛋白（Na＋－K＋－2Cl－cotransporter）、水通道蛋白（AQP）、上皮細胞鈉離子通道（ENaC）和囊性纖維化跨膜轉導調節因子（CFTR）通道蛋白都是聲帶上皮細胞調節離子的重要通道，這些通道直接或間接影響細胞膜內外鈉離子、氯離子濃度，霧化液中的鈉離子、氯離子可能通過這些離子通道使得聲帶水含量增加，從而降低聲帶硬度，使聲帶更容易形成穩定的黏膜波，嗓音質量更穩定［10，11］。

NHR（噪諧比）是嗓音諧音成分與嗓音成分的比較，反映嗓音的噪聲部分變化。本研究發現無論是在聲帶干燥處理前后還是生理鹽水霧化治療后，NHR 均無明顯變化，可能與聲帶干燥處理時間較短未造成聲帶病理性改變有關，但是長時間的聲帶干燥最終可以引起聲帶病理上的變化［12］。

總之，本研究結果表明聲帶干燥處理后可以影響嗓音的穩定性，生理鹽水霧化治療可以及時有效的降低其對聲帶造成的不利影響，但本研究只進行了短時間聲帶的干燥處理，長時間干燥對聲帶的影響及治療方法還有待于進一步探討。

1 Sivasankar M，Leydon C.The role of hydration in vocal fold physiology［J］.Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg，2010，18：171.

2 Sataloff RT，Hawkshaw M，Rosen D.Medications：effects and side effects in professional voice users.［M］.In：Sataloff，editor.Professional Voice：The Science and Art of Clinical Care.San Diego，CA：Singular Publishing Group，1997.457～470.

3 Hemler RJ，Wieneke GH.The effect of relative humidity of inhaled air on acoustic parameters of voice in normal subjects［J］.Journal of Voice，1997，11：295.

4 葉青，楊毓梅，孫愛華，等.不同元音嗓音分析敏感性的觀察［J］.聽力學及言語疾病雜志，2002，10：82.

5 Tanner K，Roy N，Merrill R，et al.The effects of three nebulized osmotic agents in the dry larynx［J］.Journal of Speech，Language，and Hearing Research，2007，50，635.

6 Titze IR.Principles of voice production［M］.Englewood Cliffs，NJ：Prentice－Hall，1994.173～180.

7 Fisher KV，Telser A，Phillips JE，et al.Regulation of vocal fold transepit－ helial water flux［J］.Journal Appl Physiol，2001，91：1 401.

8 Tao C，Jiang JJ，Zhang Y.A fluid－saturated poroelastic model of the vocal folds with hydrated tissue［J］.J Biomech，2009，42：774.

9 Yiu E，Chan R.Effects of hydration and vocal rest on vocal fatigue in amateur singers［J］.J Voice，2003，17：216.

10 Hille B.Ion channels of excitable membranes［M］.Sunderland，MA：Sinauer，2001.310～331.

11 Lodewyck D，Menco BP，Fisher KV.Immunolocalization of aquaporins in vocal fold epithelia［J］.Arch Otolaryngol Head Neck Surg，2007，33：557.

12 Fisher KV，Liqon J，Sobecks JL，et al.Phonatory effects of body fluid removal［J］.Journal of Speech，Language，and Hearing Research，2001，44：354.