《基於非線性方法探討病嗓音和病理聲帶振動的發生機制》是依託廈門大學，由莊佩耘擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於非線性方法探討病嗓音和病理聲帶振動的發生機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：莊佩耘
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
病嗓音和病理聲帶振動存在紊亂現象，傳統的傅立葉方法和喉鏡圖像定性分析易致偏差，非線性方法能有效分析病嗓音和病理聲帶振動的紊亂特性。我們前期的嗓音非線性分析發現嗓音和聲帶振動的非線性參數的變化與聲帶病變程度具有相關性，因此探索病嗓音的非線性特性、聲帶病變（性質及程度）和生物力學變化導致嗓音及聲帶振動發生紊亂質變的非線性參數臨界值極具重要性。我們擬通過以下方法驗證：①採用有限元聲帶模型模擬聲帶發音，通過改變模型參數及邊界條件，尋找條件改變引起聲帶振動及嗓音紊亂的非線性參數臨界值。②採用離體狗喉發聲實驗，模擬疾病及治療模型，定量分析不同狗喉模型的嗓音非線性特性和黏膜波紊亂動態規律，並驗證數值模型。③臨床測量入選聲帶疾病的病變程度，探討聲帶病變程度對嗓音和聲帶振動非線性特性的影響，探索嗓音紊亂臨界點。本課題嘗試闡明病嗓音和病理聲帶振動的非線性動力學機理，具有重大的科學意義和潛在的臨床套用價值。
結題摘要
背景：前期研究顯示病嗓音和病理聲帶振動存在紊亂現象，傳統的傅立葉方法和喉鏡圖像定性分析易致偏差，非線性方法能有效分析病嗓音和病理聲帶振動的紊亂特性。 研究方向：探索病嗓音的非線性特性；聲帶病變和生物力學變化導致嗓音及聲帶振動發生紊亂質變的非線性參數臨界值。 主要內容：1、採用非線性方法研究聲門下壓(SGP)對離體狗喉發聲的影響，研究聲帶振動的非線性機制；2、構建離體狗喉聲門閉合不全(GI)模型，探索聲門閉合不全程度對發聲的影響；3、構建離體狗喉聲門上結構(含室帶、喉室腔、會厭)擠壓模型，探究聲門上結構在發聲中的反向作用。4、設計並定義聲門下方收斂角度(SCA)，結合氣道及聲帶模型進行測量，研究SCA改變可能對嗓音功能的影響。 結果：1、離體狗喉發聲信號的不規則性與SGP大小有關；非線性方法分析不規則信號較擾動方法更具敏感性。2、SGP和GI對聲信號、黏膜波及PTP有顯著影響，當聲門閉合程度為2-3mm時，聲信號及黏膜波紊亂出現明顯變化。3、聲帶振動與SCA有關，GI增加導致該角度增大。4、室帶肥厚對聲音能量分布及質量改變具有顯著影響。5、會厭角度在離體狗喉發聲和共鳴中起著重要作用，會厭角度大時，氣流率變大，F1及F4減小。 關鍵數據：1、離體狗喉SGP為4kpa時較SGP為2kpa時驅動聲帶振動時發聲信號的相空間重構更為複雜，關聯維D2在更大處出現收斂；2、SGP和GI的單一變化對jitter的影響具有統計學意義（P<0.05）。在SGP 1.5-3.0Kpa區間內，振幅隨著聲門閉合不全程度的增加而減低，有統計學意義（P<0.05）。3、三種狗喉室帶不同肥厚模型與SGP對聲帶振動的影響，主效應均有統計學意義（P＜0.0001）；正常狗喉和Ⅱ度肥厚模型相比，聲壓級的增加具有統計學意義（P＜0.05）。4、SCA可以通過模型準確測量,隨聲帶閉合不全程度增加而增加，三組程度的均數分別為33.4°、55.03°及75.02°，差異具有統計學意義（P<0.01）。 科學意義：完善了聲帶振動機理的研究，揭示病嗓音和病理聲帶振動的病理現象及紊亂點，為嗓音疾病的治療提供理論基礎。
