人工喉

人工喉（Artificial Larynx）又稱助講器，即人工製造的一種起到聲源和振動作用，以發出近似人類聲音的裝置。當喉被切除喪失發聲能力時，可以用它作為輔助發聲說話的工具。目前的人工喉基本可以分為三種：機械式人工喉；電子人工喉；植入式人工喉。

基本介紹

• 中文名：人工喉
• 外文名：Artificial Larynx

簡介

人類發音有四個步驟：產音，振動，共鳴和改擴發音。產音是由於肺呼氣氣流移動而產生，振動是喉聲帶振動而產生基本音，共鳴是喉以上的咽、口腔、鼻腔擴大聲音，改擴發音是舌、齒、唇和齶改造擴大的基本音，而成為可辨識的聲音。喉是發音的主要器官，由於腫瘤侵襲，需要採取切除喉頭手術，患者就成為無喉失音殘廢者。許多喉損患者不願接受這種手術，以致被癌奪去生命。因此，喉切除後發音重建就成為喉癌術後病人非常關心，而迫切要求解決的問題。

正常人的肺和支氣管匯於氣管，經喉開口於咽腔前部、咽腔上與口腔、鼻腔、下與食道連線。喉切除後，氣管與食管不再匯合於咽腔，二者成為完全分開的系統。氣管在喉以下二、三環處切斷，斷端縫合於頸前皮膚，形成永久性氣管瘺口，為肺呼吸通道，喉氣管環與會厭和舌骨一起切除，咽瘺修補向前縫合咽壁，上到舌根，下與食管連線，因之食管也成為新的發音通道的一部分。喉切除後，鼻不再是呼吸通道、共鳴的器官；嗅覺、味覺都發生了變化，口、舌功能也起了變化。根據喉切除後解剖生理的特點，喉科專家和發聲人員研製出各種類型的發聲重建方法。

喉切除後語言重建的方法有外科手術重建、人工器械和食管發聲三大類。

（1）發聲外科重建。外科手術恢復語言的方法和喉全切除術在歷史上同時發生，至少有100多年歷史了。手術的種類很多，日前用於臨床上的要有：氣管食管造瘺、安放發音管及發音鈕等。它們的共同特點是，在氣管和食管之間通過手術建立一個通道，用手堵住頸部氣管造瘺口後．使得從肺中呼出的空氣通過新建的氣管——食管造瘺口進人食管，逆流入口腔，由構語及共鳴器官協調作用形成言語。術後說話一般不需特殊訓練，聲音比較清晰，音質音量達到近似正常發音的程度。但對於手術不成功的患者會遇到一些麻煩。

（2）人工器械

通常又稱做人工喉，患者說話時將人工喉導管的一端置於頸部氣管造瘺口處，另—端置於口腔前端，利用肺中的呼出氣流，進入機械喉的振動室引起橡膠膜振動，發出基本音，再通過構語器官形成言語。人工喉（Artificial Larynx）又稱助講器，即人工製造的一種起到聲源和振動作用，以發出近似人類聲音的裝置。當喉被切除喪失發聲能力時，可以用它作為輔助發聲說話的工具。目前的人工喉基本可以分為三種：機械式人工喉；電子人工喉；植入式人工喉。

（3）食管發聲

在正常的情況下，咽部及食管為一緊閉的管道，在吸氣時咽部被迫擴張，位於第四到第六頸椎的下咽部與食管連線處張開，吸入的空氣由此處進人食管上段，並於該處成一儲氣囊；發聲時，空氣從儲氣囊排出經過咽部與食管連線處，引起該部肌肉收縮振動致膜發出聲音，此聲音為食管聲。然後配合構語和共鳴器官的協調作用，就形成了食管言語。又因咽部與食管連線處為主要的振動發聲部位，因此稱為“新聲門”(如圖2所示)。

圖2. 食管聲振動發聲位置示意圖

人工喉的基本原理

人類發聲是由喉頭聲帶發聲基音，語言形成則由口腔等構字器官完成，如果喉癌切除了喉頭聲帶，就失去了發出基音的能力，但語言形成的其他器官仍完整無缺。人工喉又稱“助講器”，即按照仿生學原理，仿照人類聲帶發出的“基音”，然後由頸上部最佳傳音點導入咽腔，再由口腔形成語言，就能發出各種不同種語言聲音，進行語言交流（如圖3所示）。

圖3. 人工喉的基本原理

人工喉的分類

機械式人工喉

機械式人工喉，又稱氣動人工喉，早在1858年就有人提出人工喉的概念和設計，並稱之為說話機。1873年奧地利醫師比爾羅特在為一喉癌患者行全喉切除以後，設計了一個管狀金屬制發聲裝置為機器人工喉雛形。經過 100 多年的改進，人工喉有了發展。比較接近人聲的機器人工喉，是我國山東醫學院教授楊仁中於1957年發明的。此機器人工喉，發聲器的一端聯接頸部氣管切口，內部裝有一段薄薄的矽橡膠薄膜；另一端可含在口腔內達舌根處。說話時矽橡膠薄膜接受呼出氣流的振動後，將聲波送入咽部的導管，藉助舌、齒、唇等構語器官的活動配合發出語言聲音。但此裝置附在頸前影響美觀，雖然語音單調不悅耳，但還比較接近於人講話聲音，甚至用此人工喉講話可以反應出講話人的方言特色。在北方冬季，說話會使導管內凝結口水，容易被吸入肺中，往往不被患者接受。

圖4 氣動式人工喉

電子人工喉

電子人工喉，簡稱電子喉，在人工喉中體積最小、性能最好。電子人工喉在20世紀70年代誕生，發生大概經歷了3個階段。最初為簡單的發生放大器（盒式），小盒式聲音產生器發出聲音，由一塑膠導管將聲音由口腔導入，變成語言；由於使用不方便，發聲不清晰，後來改用一微型馬達撞擊發生膜，產生聲音，因聲音相當大，語言不清，逐漸不被醫生和患者接受；最後發展成利用半導體材料產生振動脈衝波，經過功率放大，撞擊發生膜，從而產生聲音。

第三代電子人工喉包括振盪器、功率放大器、換能器和電源四部分。振盪器產生一定頻率的脈衝波，頻率可以根據患者的習慣和愛好進行調節。功率放大器將脈衝波放大達到一定的功率強度，換能器則使電能轉換成聲音。聲音通過口腔、鼻孔擴大，通過舌、唇和齶改造這聲音，使之成為可辨識的聲音。電子人工喉可以安裝在口外或口內。口外電子人工喉安裝到與頸平齊，換能器按壓於頸部最佳傳音點位置，換能器周圍應被皮膚封閉，不能讓聲音從頸外傳出。電子喉按壓方向應對準下咽部，以使聲音傳至下咽腔，即食道入口之上。

電子人工喉有各種型號，有的外觀像電動刮須刀，有的像小手電筒。講話時用手把握，置頸側喉頭周圍。當無喉者模擬說話時，藉助舌、齒、唇等構語器官的活動和口型的配合發出語言聲音。口型張大，可起到放大聲音的作用，但因電動機械產生的聲音，致使說話一點像機器人講話，音質不如機器人工喉的橡膠薄膜發音接近於人聲，語言溝通還是完全可以聽清楚的。另一種電子喉是電子助講器，利用音頻振盪器發聲，由導管傳入口腔，利用構語器官活動發聲，語音較近似常人。

有專家實踐檢驗：電子喉適用於所有喉部手術聲帶全切除的無喉者。所謂有淋巴切除和放療者使用效果不理想，可謂以偏概全，並無確切依據。術後使用電子後的時間，有術後四天能用電子喉講話的例子。

圖5 電子人工喉及其基本原理

按照聲音導入方式和電子喉傳聲部位的不同．電子人工喉分為2種類型。

1） 口內導入型(口含式)

此為20世紀60年代最早期的電子人工喉，主體外形如香菸盒，產生的聲頻脈衝波於球形發聲盒內轉換成聲音。通過傳聲管送人口腔內，管子放入口腔內3～5 cm 。位置和氣動式人工喉相同，此型現在已被淘汰。

2）頸外導入型(口外式)

口外式電子人工喉是近年來最常用的電子人工喉，外形有菸斗式利、手電簡式，前者較少使用，後者套用較多。把發聲膜緊壓口底頦下或頸上兩側，直指口咽方嚮導入聲音，如圖6所示。

圖6. 口外式電子人工喉

電子人工喉主要由外殼、發音裝置、控制鍵和電池組成，如圖8所示。

1-助講器發聲膜

2-上蓋

3-助講器外殼（不鏽鋼）

4-電源開關（發聲開關）

5-音量調節旋鈕

6-音頻調節旋鈕

7-底蓋

8-吊帶

圖7.電子人工喉的主要組件

臨床套用證明，手術後一個月後即可配用電子喉。下列情況為助講器使用適應症：

（1） 喉癌全喉切除術後的“無喉者”。

（2） 下咽癌全喉切除術後的“無喉者”。

（3） 頸段食道癌，喉食道切除，胃咽吻合術者。

（4） 外傷或手術致喉、氣管狹窄，閉塞不能講話者。

（5） 喉部分（包括大部分）切除術後發聲太細小，太低沉，發聲困難，可用助講器輔助發聲，特別於遠距離交談時使用。

（6） 其他一切語音康複方法失敗者，用食道音訓練，發音管手術等失敗者。

（7） 其他病例。由專科醫生指導下使用助講器作輔助治療者

植入式人工喉

植入式人工喉，包括會厭體和喉體。由於採用了鎳鈦形狀記憶合金作為會厭體的骨架材料，保證了會厭體有良好的彈性，利於張開閉合，同時採用了雙層結構，外層便於肉芽滲透生長，起到固定喉體的作用，而內層則有效的阻擋了肉芽的過分生長，防止喉狹窄。植入式人工喉植入後，可保留患者的喉發聲功能、保持鼻呼吸功能及防誤咽，解決了臨床上迫切需要解決的問題。

此人工喉要由醫院的專家將無喉者再行手術，將人工發聲裝置植入喉部即可使無喉者自如講話。優點是不影響美觀，效果也好些；缺點是費用較高，且國內只有少數幾家醫院可以操作。

人工喉的最佳傳聲點

找到最佳傳音點，這是講話成功的關鍵。一般而言。頸上兩側從頦下正中口底部位最平坦，最柔軟，於下咽或口咽距離最薄最近位置傳聲最佳。並避開瘢痕、硬實組織。助講器發聲膜緊貼皮膚，導入聲音。最佳傳音點有下列幾處。

（1）第一最佳傳音點：舌骨窩傳音點

此類病人為手術時舌骨已經切除，皮膚至下咽腔最薄、最短、最直接，聲音直接導入至咽腔。發聲最清晰，雜音最小，聲音最大。助講器指向枕後方向，如圖9A所示。

（2） 第二最佳傳聲點：位於頸上兩側舌骨大角後，胸鎖乳突肌前沿位置。此處組織相對最軟、最薄、最接近咽部。聲音由口咽側壁導人，通過口腔形成語言。發聲效果很好。此類患者舌骨均未切除。助講器指向對側耳朵方向，如圖9B所示。

A. 第一最佳傳聲點，助講器指向枕後方向

B.第二最佳傳聲點，助講器指向對側耳朵方向

圖9.助講器最佳傳聲點

擴展閱讀

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