基于定量声学分析的单侧上运动神经元性构音障碍左半球偏侧化研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本推荐聚焦单侧上运动神经元(UUMN)构音障碍(dysarthria),研究人员通过声学光谱分析,对比患者与健康者及左右侧患者的 F1、F2、VSA 等参数,发现左侧病变患者 FCR 升高、VSA 和 VAI 降低,MOMFAS 评分更低,为临床评估和康复提供依据。

  
在言语障碍的研究领域中,构音障碍作为一种由神经系统病变引起的运动性言语障碍,一直是临床和科研的重点。脑卒中导致的单侧上运动神经元(UUMN)损伤是引发构音障碍的常见原因之一,但目前对于其临床特征、严重程度与病变部位(尤其是左右半球差异)的关系仍缺乏深入理解。现有研究多为回顾性,存在样本量小、病变定位不精确等局限,且对急性脑卒中患者的前瞻性研究不足。因此,探索能客观评估构音障碍严重程度及半球偏侧化的量化指标,对临床诊断和康复治疗具有重要意义。

为填补这一研究空白,暨南大学附属广州红十字会医院等机构的研究人员开展了相关研究。他们以 52 例急性单侧脑梗死所致单侧上运动神经元性构音障碍(UUMND)患者为研究对象,结合 38 名健康成人对照组,通过定量声学分析和下颌 - 口运动功能评估量表(MOMFAS),对比分析了不同组别间的声学参数差异,旨在揭示构音障碍严重程度与病变侧别的关联。研究结果发表在《Scientific Reports》上,为构音障碍的病理机制和临床干预提供了新视角。

研究主要采用了以下关键技术方法:首先,使用 “普通话构音障碍评估词表” 采集语音样本,包含单元音、复合元音、辅音等 82 个目标音,通过索尼便携数字录音机在隔音环境中录制,采样率为 44.1kHz,量化位数 16 位。其次,运用 CoolEdit 和 Praat 软件对录音进行处理,提取元音 /a/、/i/、/u/ 的第一共振峰(F1)和第二共振峰(F2),并通过 Lobanov 法归一化处理以消除生理差异影响。基于 F1 和 F2 计算元音空间面积(VSA)、元音清晰度指数(VAI)和共振峰集中比(FCR)。最后,采用 MOMFAS 对患者的下颌、唇、舌运动功能进行量化评估,该量表包含放松状态、口腔运动能力、构音运动能力三个维度,共 33 个动作,以 0-4 分五级评分,总分越低表示障碍越严重。

研究结果


1. F1、F2 参数差异


与健康对照组相比,UUMND 患者的 /a/F2、/i/F1、/u/F2 显著升高,/a/F1、/i/F2 显著降低(P<0.01),而 /u/F1 无显著差异(P>0.05)。左侧病变组与右侧病变组对比,/i/F1、/i/F2、/u/F2 差异显著(P<0.01),左侧更高,提示左侧病变患者的舌前伸和唇圆展运动受限更明显,而 /a/ 相关参数无显著差异,表明舌高低运动受影响较小。

2. VSA、VAI、FCR 参数差异


UUMND 患者的 VSA 和 VAI 显著低于健康对照组,FCR 显著升高(P<0.01),反映其元音空间压缩、清晰度下降及共振峰集中化。左侧病变组的 VSA 和 VAI 低于右侧,FCR 高于右侧(P<0.01),表明左侧病变患者的元音 articulation 协调性和空间分布异常更严重。

3. MOMFAS 评分差异


左侧病变组的 MOMFAS 平均评分(79.56±9.192)显著低于右侧(100.56±7.660,P<0.01),说明左侧脑卒中患者的构音障碍整体严重程度更高,与声学参数结果一致。

研究结论与讨论


本研究通过定量声学分析证实,UUMND 患者存在特征性元音参数改变,且左侧病变患者的构音障碍更严重,为左半球在言语运动控制中的主导作用提供了新证据。F1、F2、VSA、VAI、FCR 等参数可敏感反映元音 articulation 异常,不仅能描述 UUMND 的声学特征,还可用于评估康复治疗效果。

研究结果表明,构音障碍的严重程度与病变侧别密切相关,左侧半球损伤对元音 articulation 的影响更广泛,可能与左侧大脑在言语运动规划和执行中的优势地位有关。尽管右侧半球对言语控制也有一定贡献,但其作用次于左侧。此外,MOMFAS 评分与声学参数的相关性进一步验证了左侧病变的病理优势,为临床通过影像学和功能评估预测构音障碍预后提供了依据。

该研究的前瞻性设计和严格的病例纳入标准提高了结果的可靠性,但样本量较小且仅纳入普通话使用者,未来需扩大样本并纳入其他语言群体,以验证结论的普遍性。此外,针对复合元音、辅音及声调的研究可进一步揭示 UUMND 的言语运动缺陷全貌。总之,本研究为脑卒中后构音障碍的精准评估和个性化康复提供了重要的量化指标和理论支持,有助于推动基于神经机制的言语治疗策略发展。
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