國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所 碩士論文
指導教授：童寶娟 博士 Advisor: Dr. Pao-Chuan Torng
氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度
Vowel acoustic space and speech intelligibility in children with a history of tracheostomy
研究生：劉子禎 撰 Name: Tzu-Chen Liu
中華民國一○三年六月
June, 2014
教務處教學業務組 (學位考試)/A2U2
碩 士 學位 考試 委員會 審定 書
本 校 聽語 障礙 科 學研究 所
劉子 偵 君
所提論文 氣切兒重之母音聲學空間與言語清晰度
經本委員會審查合格並口試通過 .特 此證明°
學位考試委員會委員 :
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指 導 教 授 : 系主任 (所長):
中華民國
、
U;年 乙 月》 )日
I
國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所碩士論文摘要 國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所碩士論文摘要國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所碩士論文摘要 國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所碩士論文摘要
研究所別：聽語障礙科學研究所 語言治療組 論文名稱：氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度 指導教授：童寶娟 博士
研究生：劉子禎
氣切兒童因氣切套管留置阻礙喉部的正常發展，進而讓舌頭的運動範圍受限，
使得母音聲學空間減小，甚至影響言語清晰度。本研究目的為探討氣切兒童之母 音聲學空間與言語清晰度，以及兩者之間的相關性。
本研究以八位氣切兒童為實驗組受試者，對照組受試者為典型發展兒童，依 年齡和性別與實驗組配對，利用聲學和聽知覺方式分析受試者唸讀雙音節詞彙時 之母音聲學空間與言語清晰度，並以統計檢定兩者之相關性。
研究結果呈現，氣切兒童之母音聲學空間較典型發展兒童為小，但未達統計 上的顯著差異，於言語清晰度顯著較典型發展兒童為差，而母音聲學空間與言語 清晰度之間則呈低度相關。顯示氣切兒童除舌頭動作範圍受限外，另可能存有構 音和嗓音問題，而影響其言語清晰度，於治療介入時需依個別化給予合適的治療 目標。
關鍵字：氣管切開術、母音聲學空間、言語清晰度
II
ABSTRACT
Children who underwent tracheotomy might encounter vocalization problem during the developmental period. This is due to the impact of tracheal cannula that prevents the descent of the laryngeal system. When the larynx occurs at a higher position, the hyoid will also maintain at a high position and thereby limits the
displacement and movement of the tongue. Consequently, restricted tongue movement may reduce the vowel acoustic space, and affect speech intelligibility. The purpose of the research was to analysis the vowel acoustic space and speech intelligibility in children with a history of tracheostomy. In addition, the relation between vowel acoustic space and speech intelligibility were examined.
Eight children with a history of tracheostomy in the experimental group were matched in age and gender with 8 typical development children (control group). The speech samples of each child’s imitated bisyllabic words were analyzed acoustically and perceptually.
The result showed that children with a history of tracheostomy had smaller vowel acoustic space than typical development children, but no statistical significant group difference was found. Children with a history of tracheostomy had significantly poorer speech intelligibility than typical development children. There was a low correlation between the vowel acoustic space and speech intelligibility. This finding indicated that children with a history of tracheostomy were not only limited in range of movement, but also with existed articulation and voice problem that affect their speech intelligibility. Speech-language pathologists need to provide therapeutic intervention for children with a history of tracheostomy by individualized.
Key words: tracheostomy, vowel acoustic space, speech intelligibility
III
致謝 致謝致謝 致謝
碩士生涯即將畫上句點，終於我也走到了期盼已久的這刻。感謝指導教授童 寶娟老師辛苦的指導，不厭其煩的修改我的論文，幫我釐清寫作上的盲點，給予 我明確的方向前進。感謝李國森主任熱心幫忙提供研究個案，不吝嗇地分享寶貴 的醫病經驗，並且教導我相關的臨床知識。感謝楊政謙醫師忙碌之餘關心我的論 文進度，給予我許多研究上的協助和建議，也時常鼓勵我，讓我能更順利地完成 論文。
這四年不算短的碩士生活，感謝有聽語99的同學們一起同甘共苦，讓回憶 裡增添許多歡笑的記憶。感謝淨純、依萱和愛華無條件地幫忙轉譯音檔，也一直 在旁鼓勵陪伴和安定我焦躁的心情。感謝文君和明德附幼、石牌附幼的老師大力 協助我尋找對照組個案，也感謝每位參與研究的兒童和家長們，謝謝你們的熱心 幫助和信任，讓研究得以完成。
最後，感謝我的父母永遠支持我的決定，給予我溫暖的避風港，讓我能夠毫 無後顧之憂的專心完成學業，謝謝，我愛你們。
IV
目錄 目錄目錄 目錄
中文摘要……….I
ABSTRACT……….……….II 致謝………..III 目錄………..IV 表次………...VI 圖次……….VII
第壹章 緒論………..1
第貳章 文獻探討………..3
第一節 母音的特性………..………3
第二節 母音聲學空間與言語清晰度………..…………6
第三節 氣管切開術與言語發展………..…………9
第四節 氣切兒童的言語表現………14
第五節 研究目的及研究問題………17
第參章 研究方法………19
第一節 研究對象………19
第二節 研究工具………20
第三節 研究流程………21
第四節 資料分析………22
第肆章 研究結果………25
第一節 受試者資本資料………..…………..………25
第二節 氣切兒童之母音聲學空間表現和差異………28
V
第三節 氣切兒童之言語清晰度表現和差異………31
第四節 氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性………32
第伍章 討論與結論………34
第一節 氣切兒童之母音聲學空間表現和差異………34
第二節 氣切兒童之言語清晰度表現和差異………35
第三節 氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性………37
第四節 結論………38
第五節 研究限制及建議………38
參考書目………..40
附錄………..47
附錄一 氣切兒童組家長同意書………47
附錄二 典型發展兒童組家長同意書………48
附錄三 氣切兒童基本資料表………49
附錄四 典型發展兒童基本資料表………50
附錄五 語音對比詞表………51
VI
表次 表次表次 表次
表 1 實驗組受試者基本資料……….26
表 2 性別和年齡與實驗組配對之對照組受試者基本資料……….27
表 3 實驗組受試者之共振峰頻率和母音聲學空間表現……….29
表 4 實驗組與對照組之共振峰頻率和母音聲學空間比較……….30
表 5 實驗組受試者之言語清晰度表現……….31
表 6 實驗組與對照組之言語清晰度比較……….…32
表 7 實驗組受試者之母音聲學空間與言語清晰度表現……….33
表 8 實驗組之母音聲學空間與言語清晰度的相關矩陣………...33
VII
圖次 圖次圖次 圖次
圖 1 實驗組與對照組之母音聲學空間……….30
1
第壹 第壹 第壹
第壹章章章章 緒論緒論緒論緒論
舌頭是最重要的構音器官，不同的語音經由舌頭不同型態的動作而產生。母
音在語音系統中的分類主要以舌頭在口腔中的位置作為依據，舌位高低（tongue
height）和舌位前後（tongue advancement）為兩個決定性的面向。不同的母音受 舌位不同的影響，導致聲道共鳴的特徵改變，因而產生不同的共振峰型態，藉此
可判斷出不同的母音。在聲學分析上，區別不同母音最重要的聲學特徵為第一共
振峰頻率（first formant frequency, F1）和第二共振峰頻率（second formant
frequency, F2），F1與舌位高低相關，F2則與舌位前後相關（鄭靜宜，2011；Ferrand, 2001; Kent & Read, 2002）。
由幾個角落母音（corner vowels）（例如：/a/、/i/、/u/等）於以F1為橫軸、
F2為縱軸的平面上所圍成的形狀面積稱之為母音聲學空間（vowel acoustic
space），能藉由分析母音聲學空間的形狀與大小，來推論說話者在母音構音時舌
頭運動的情形（鄭靜宜，2011）。若說話者於構音時舌頭的移動範圍受限，則會
使得母音聲學空間窄縮，氣切兒童即是其一舌頭動作受到限制的特殊族群。
氣切兒童接受氣管切開術（tracheotomy）後，氣切套管（tracheostomy tube）
的留置除會限制發聲之外，亦會造成解剖構造和生理功能的改變，而影響正常言
語機制的發展（李憲彥、葉德輝、陳建銓、林大傑、林萬哲，1995；Abraham, 2003;
Epstein, 2005; Kamen & Watson, 1991）。留置的氣切套管會阻礙喉部的正常發展，
讓舌骨停留在較高的位置，使得與舌骨相連接的肌肉動作範圍受限，因而限制舌
2
頭的運動，進而影響兒童構音時的舌頭動作以及改變聲道共鳴的特徵。研究顯示，
氣切兒童的母音聲學空間顯著較典型發展兒童為小，顯示其在母音構音時的舌頭
動作未到達正確的位置（Kamen & Watson）。
於運動性言語疾患者的相關研究結果呈現，其母音聲學空間與言語清晰度之
間有顯著正相關性（劉惠美，2004；Higgins & Hodge, 2001; Weismer, Jeng, Laures, Kent, & Kent, 2001），故母音聲學空間亦可作為言語清晰度的指標（Liu, Tsao, &
Kuhl, 2005; Vorperian & Kent, 2007），然而氣切兒童非屬吶吃障礙，氣切兒童的 母音聲學空間與言語清晰度之間是否亦存有顯著的相關性，能否用以預測言語清
晰度的表現，仍缺乏研究證實，尚待進一步的探討。此外，國外雖已有氣切兒童
母音聲學特徵的相關研究，但華語與英語不同，華語母音的構音位置仍與英語有
些微差異（鄭靜宜，2011），且不同的語言有其獨特的共振峰型態（Kent & Read,
2002），因此無法完全參照國外的研究結果，而國內則極為缺乏與氣切兒童相關
的研究，目前有黃竹均（2012）針對氣切兒童的語言表現做探討，但關於氣切兒
童的言語特徵和表現仍不足，此值得再深入探究。
因此，本研究擬探討氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度，以及兩者之間
的相關性，期望藉此提供臨床人員作為評估和介入的客觀參考依據。
3
第 第 第
第貳貳貳貳章章章章 文獻探討文獻探討文獻探討文獻探討
不同的母音因舌位的不同，使得聲道共鳴特徵改變，而有不同的共振峰型態，
若舌頭的動作範圍受到限制，則會影響母音的聲學特徵。氣切兒童因氣管切開術
後氣切套管留置，而影響正常言語機制的發展，讓其舌頭動作和母音聲學空間受
限，但氣切兒童的母音聲學空間與言語清晰度的相關性尚待進一步的探討。本章
分別就母音的特性、母音聲學空間與言語清晰度、氣管切開術與言語發展和氣切
兒童的言語表現分節詳述之。
第一節 母音的特性
此節分別就母音的構音位置和母音的聲學特徵分段詳述之。
（一）母音的構音位置
舌頭是最重要的構音器官，其由複雜的肌肉結構所組成，因而能於說話時快
速且精確的移動，經由舌頭不同型態的動作而產生不同的語音。語音分為子音
（consonant）和母音（vowel）兩大類，母音是構音動作最簡單的語音，其利用
舌體（tongue body）的水平和垂直的動作完成之（Ferrand, 2001）。
所有母音的發聲方式和構音方式均相同，皆為有聲語音且聲道無受阻，唯構
音位置不同，因此，母音在語音系統中的分類主要以舌體在口腔中的位置作為依
據，舌位高低（tongue height）和舌位前後（tongue advancement）為兩個決定性
的面向。不同的母音其舌位亦不相同，母音舌位圖（vowel quadrilateral）可用以
描述每個母音的舌頭位置，橫向表示舌頭前移的程度，縱向表示舌頭上抬的程度，
4
依其舌頭移動程度可將母音分類為前高位、前中位、前低位、後高位、後中位、
後低位和中位，前位母音中最高的為/i/，最低的則為/ᴂ/，而後位母音中最高的為 /u/，最低的則為/a/（Ferrand, 2001）。
舌頭能高低和前後的移動而產生不同的母音主要是藉由舌外肌收縮的支配，
讓舌能移動到口咽腔中不同的位置，形成不同的構音動作。舌外肌的肌肉一端位
於舌內，一端連接於舌外周圍構造，依附著處不同而命名，分別為頦舌肌
（genioglossus）、舌骨舌肌（hyoglossus）、舌顎肌（palatoglossus）和莖突舌肌
（styloglossus）。頦舌肌連接於下顎內側表面到舌背、舌尖和舌骨，又可分為前
頦舌肌（anterior genioglossus）和後頦舌肌（posterior genioglossus），前頦舌肌收
縮時能使舌後縮，後頦舌肌收縮時能使舌前伸；舌骨舌肌連接於舌骨到舌兩側邊
緣，收縮時能將舌兩側下拉和後縮；舌顎肌連接於顎腱膜前端和兩側到舌後側邊，
收縮時能提起舌後部；莖突舌肌連接於顳骨莖突到舌兩側邊緣，收縮時能將舌提
起和後縮（Ferrand, 2001；Zemlin, 1998）。產生不同的母音需要不同舌外肌收縮
的支配，如發/a/音時需要前頦舌肌和舌骨舌肌的同時收縮，發/i/音時需要後頦舌
肌的收縮，發/u/音時則需要莖突舌肌的收縮（Alfonso & Baer, 1982; Bernthal,
Bankson, & Flipsen JR., 2009）。
（二）母音的聲學特徵
母音是語音中最簡單的聲音，母音的生成可由Gunnar Fant（1960）所提出 的聲源濾波理論（source-filter theory）來解釋。根據聲源濾波理論，母音的生成
5
是經由聲帶規律振動產生音源，經過不同形狀的聲道過濾後，而形成不同的共振
峰頻率，成為人耳所接收的語音聲學訊號（鄭靜宜，2011；Ferrand, 2001; Kent &
Read, 2002）。發不同的母音時，由於構音動作改變導致聲道形狀不同，所產生的
共鳴效果也不同，因而有不同的共振峰型態。
區別不同母音最重要的聲學特徵為第一共振峰頻率（first formant frequency,
F1）和第二共振峰頻率（second formant frequency, F2）。當發不同的母音時，藉 由移動舌頭的位置使聲道形狀改變，亦即改變口腔和咽腔的容積，因而形成特定
的F1和F2頻率。F1與咽腔容積和聲道緊縮程度相關，發高位母音時，咽腔容 積增加，使其對較低的諧波頻率產生共鳴，使得F1變低，反之，發低位母音時，
咽腔容積減少，使其對較高的諧波頻率產生共鳴，使得F1變高。F2則與口腔容 積和舌部緊縮程度相關，發前位母音時，口腔容積減少，使得F2變高，反之，
發後位母音時，口腔容積增加，使得F2變低。不同的母音受舌位不同的影響，
使口腔和咽腔容積改變，因而產生不同的共振峰型態，亦即F1和F2會因舌頭 位置的不同而改變，其中，F1與舌位高低相關，F2則與舌位前後相關（鄭靜宜，
2011；Ferrand, 2001; Kent & Read, 2002）。
不同的母音依據舌位的變化，而有不同的共振峰型態，此外，共振峰頻率亦
會因聲道形狀變化而改變，年齡和性別是兩個主要決定的因素。兒童的聲道較成
人為短小，因此，共振峰頻率亦較成人為高，當兒童年齡漸增，其聲道增長變大，
共振峰頻率亦會隨之逐漸降低（Ferrand, 2001; Kent, 1976）。但共振峰頻率的下降
6
並非呈線性變化，於特定的時期（約一至四歲以及十至十二歲）會因聲道突然的
發育，而使共振峰頻率呈現跳躍性的改變。另外，聲道的發展並非一致，亦即口
腔和咽腔並非齊整增長，且於發展時不僅腔室長度會增加，腔室寬度亦會增加。
除了年齡差異外，共振峰頻率亦存在性別差異，此差異約於四歲時出現，約於八
歲時達明顯，約至16歲時離散為不同的曲線（Vorperian & Kent, 2007）。 第二節 母音聲學空間與言語清晰度
此節分別就母音聲學空間的應用、清晰言語的神經肌肉功能和母音聲學空間
與言語清晰度的相關性分段詳述之。
（一）母音聲學空間的應用
不同的母音有其獨有的共振峰頻率，共振鋒頻率較極端的母音（例如：/a/、
/i/、/u/等）稱之為角落母音（corner vowel），由幾個角落母音於以F1為橫軸、
F2為縱軸的平面上所圍成的形狀面積稱之為母音聲學空間（vowel acoustic
space），藉由計算母音聲學空間的大小，可推論說話者於母音構音時舌頭運動的
情形（鄭靜宜，2011），若母音聲學空間減小，則表示說話者於構音時舌頭上下
和前後的移動範圍受到限制。
母音聲學空間的分析已被應用於許多吶吃、聽力障礙和發展異常兒童的研究
（Higgins & Hodge, 2001; Kamen & Watson, 1991; Moura et al., 2008; Rvachew,
Slawinski, Williams, & Green, 1996），研究結果均顯示，不同障礙類型的兒童其母 音聲學空間相較於同齡典型發展兒童為窄縮，影響的原因則不盡相同。吶吃的兒
7
童因舌頭肌肉張力和下頷骨運動控制協調困難，造成構音時舌頭無法精確到位
（劉惠美，2004；Higgins & Hodge），唐氏症的兒童因下頷骨發育不全，相對較
大的舌頭於口腔中活動範圍受限（Moura et al.），而於嬰兒期出現反覆性中耳炎
的兒童如同中度至極重度感音性神經聽損的兒童，因聽覺環境受損，使得早期言
語發展和能力受到影響，造成構音時舌頭動作控制尚不熟練（Rvachew et al.），
氣切的兒童則因舌骨仍停留在較高的原始位置，而影響舌頭肌肉的動作範圍
（Kamen & Watson）。不同障礙類型的兒童因不同的因素導致舌頭動作受到限制，
於聲學特徵上即呈現母音聲學空間相較於同齡典型發展兒童為窄縮，而母音聲學
空間不正常的減小與言語清晰度不佳相關，並可能存有言語障礙的風險
（Vorperian & Kent, 2007）。
（二）清晰言語的神經肌肉功能
言語清晰度（speech intelligibility）是指聽者能理解說話者表達內容的程度，
為評估整體言語障礙程度的標準之一（Kent, 1992）。清晰的言語需要適當的神經
肌肉功能提供自主性運動的基本條件，並於相互合作和協調下，方能形成正確的
言語動作功能，產生可辨識的語音（Duffy, 2005）。
言語運動包含六項神經肌肉特徵（neuromuscular features）分述如下：
1. 肌肉強度（muscle strength）：言語動作需要足夠並能持續的肌肉力量，當 肌肉無力時，肌肉容易疲累且持續力下降，而無法完整完成言語動作。
8
2. 運動速度（speed of movement）：肌肉運動時能快速達到目標動作，並能快 速放鬆。運動速度約為每秒14個音素。
3. 運動範圍（range of movement）：指言語動作進行時構音器官能移動的距離，
若運動範圍受限，將對言語要素中的音韻部分產生影響。
4. 動作穩定度（motor steadiness）：為支持並維持言語動作穩定的能力。
5. 肌肉張力（muscle tone）：指肌肉在休息狀態下仍保有適當的緊張程度，能 讓肌肉在需要時快速自主性運動。
6. 運動準確度（accuracy of movement）：言語動作於強度、速度、範圍、方向 和時間均需要準確地相互配合，若有一項失序則會造成運動準確度下降。
完整的言語動作需要足夠的肌肉強度、運動速度、運動範圍、動作穩定度、
肌肉張力和運動準確度，並且各項要件之間相互合作和協調，方能產生清晰的言
語（Duffy, 2005）。
（三）母音聲學空間與言語清晰度的相關性
當神經肌肉運動能力受限和協調困難，將會影響清晰言語的產生，於聲學特
徵上可見母音聲學空間減小。於不同的運動性言語疾患者的研究結果皆呈現，母
音聲學空間與言語清晰度之間有顯著正相關性：於腦性麻痺者的研究中，其母音
聲學空間與母音清晰度和字詞清晰度兩者之間的相關係數分別為.61和.68（劉惠
美，2004），而於肌萎縮性脊髓側索硬化症者（amyotrophic lateral sclerosis, ALS）
的研究中，其母音聲學空間與句子清晰度之間的相關係數則為.68（Weismer et al.,
9
2001），此外，於正常成人的研究結果中亦發現，母音聲學空間較大者，其言語
清晰度較佳（Bradlow, Torretta, & Pisoni, 1996），而若母音聲學空間減小，則會導
致不同母音之間的語音聲學訊號差異變小，讓聽者區辨不易，使得言語清晰度下
降，故母音聲學空間亦可作為言語清晰度的指標（Liu et al., 2005; Vorperian &
Kent, 2007）。
然而，這些顯示母音聲學空間與言語清晰度之間呈中高程度的正相關的研究，
其研究對象均為運動性言語疾患者（劉惠美，2004；Higgins & Hodge, 2001;
Weismer et al., 2001），而氣切兒童非屬吶吃障礙，其母音聲學空間與言語清晰度
之間是否亦存有顯著的相關性，仍缺乏研究證實，尚待進一步的探討。
第三節 氣管切開術與言語發展
此節分別就小兒氣管切開術、氣切兒童的發聲方式和氣管切開術對言語發展
的影響分段詳述之。
（一）小兒氣管切開術（tracheotomy）
隨著醫療技術和照護品質的進步，許多早產和重症的兒童可以在氣管內插管
（endotracheal intubation）的情形下延續其生命，但也相對增加喉部氣道的損傷
率，若預期病患無法在短時間內移除氣管內管，為減少呼吸道的併發症，以及提
高病患的舒適度和照護的便利性，臨床醫師會評估病患的病情變化，待病況穩定
後為其安排施行氣管切開術（邱昭華、盧崇正，1998）。根據估計，美國每年約
有三千名新生嬰兒需要接受氣管切開術（Abraham, 2003）。
10
氣管切開術是指將第二和第三環狀軟骨縱向切開的外科手術處置，使氣管和
頸部皮膚處形成一個洞口，再放入氣切套管（tracheostomy tube），用以維持呼吸
道的通暢（Abraham, 2003; Boss, 2009; Kertoy, 2002）。放置氣切套管之後，呼吸
時氣流直接經由氣切套管進出肺部進行氣體交換，而不經由口鼻。
氣切套管有各種不同的樣式和尺寸可供選擇，為能維持充足的通氣量，並使
氣管黏膜的損傷達到最小，放置時需依兒童個別條件選擇合適的氣切套管。臨床
醫師選擇時主要以兒童的年齡和體重作為參照標準（Boss, 2009; Yoon, 2005），另
需考量其他因素，包括：氣管長度、寬度和形狀、上呼吸道的阻力、肺部功能以
及清除分泌物的能力等做適當的選擇（Eber & Oberwaldner, 2006），並隨著兒童
呼吸道的發展或視其他情況需要更換氣切套管的樣式和尺寸（Abraham, 2003）。
小兒氣管切開術的適應症隨著醫療技術的進步不斷在改變，近年來最主要的
適應症有二：長期使用呼吸器和上呼吸道阻塞。長期使用呼吸器為小兒氣管切開
術最常見的適應症，當兒童因為慢性肺部疾病或神經肌肉疾病，而需仰賴人工氣
道和呼吸器輔助呼吸時，相較於氣管內插管，氣管切開術是一較低傷害且安全、
舒適的選擇。另一常見的適應症為上呼吸道阻塞，許多病因均會造成上呼吸道阻
塞，解剖診斷上包括：聲門下狹窄、氣管軟化或雙側聲帶麻痺，有些兒童則是為
顱顏異常而需要接受氣管切開術（Boss, 2009; Hadfield, Lloyd-Faulconbridge,
Almeyda, Albert, & Bailey, 2003）。尚有其他適應症例如：保護呼吸道的反應減 少、無法清除氣道分泌物等（Abraham, 2003）。
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兒童在解剖構造和生理功能皆與成人不盡相同，兒童的呼吸管徑較細小且軟，
喉部位置較高且較前方，為兒童施行氣管切開術相對較為複雜和困難（VanDahm
& Sparks-Walsh, 2002），併發症發生率和死亡率亦均較成人為高（王大昆等人，
2006）。小兒氣管切開術的併發症發生率約為37-77%，與氣管切開術相關的死亡
率約為0-1.6%。術後併發症以氣管造口肉芽增生最為常見，而最容易致死的併
發症則為氣切套管意外滑脫和氣切套管阻塞，其餘常見的併發症包括：氣胸、縱
膈腔氣腫、下呼吸道感染、氣管造口出血、氣管狹窄、氣管皮膚瘻管
（tracheocutaneous fistula）等，其中，氣管皮膚瘻管較常於移除氣切套管
（decannulation）之後發生（Carr, Poje, Kingston, Kielma, & Heard, 2001; Corbett et
al., 2007; Kremer, Botos-Kremer, Eckel, & Schlöndorff, 2002; Mahadevan, Barber, Salkeld, Douglas, & Mills, 2007; Parrilla, Scarano, Guidi, Galli, & Paludetti, 2007）。
當兒童原先的疾病已有改善，經臨床醫師評估和內視鏡檢查後可嘗試為兒童
移除氣切套管，決定嘗試移除氣切套管的時間所依據的條件有二：一為兒童能在
不依賴呼吸器下自主呼吸，二為呼吸道是暢通而無阻塞的（Kertoy, 2002）。嘗
試移除氣切套管前，可先逐步換置小一號的氣切套管（downsizing）至最小號氣
切套管，再漸進將氣切套管塞住，以讓兒童慢慢適應，若適應狀況良好，則可於
病房密切觀察輔以使用血氧濃度監控下將氣切套管移除，移除氣切套管後氣管造
口會自行癒合，若仍存有瘻管再以手術將其縫合（曾玉慧、李國森、楊政謙、陳
昱君，2006；Daudia & Gibbin, 2006）。
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綜合兩篇國內小兒氣管切開術的臨床分析研究結果所述，接受氣管切開術的
病例平均年齡約為12-17個月，小於一歲的兒童約佔72-84%。經內視鏡評估後 的病因診斷以雙側聲帶麻痺為最多，約佔20-29%，其次為聲門下狹窄，約佔
15-21%。整體併發症發生率約為47-61%，以氣管造口肉芽增生為最多，約佔所
有併發症中的56-66%，與氣管切開術相關的死亡率約為2.7-7%。移除氣切套管 的成功率約為19-33%，氣切套管留置時長（duration）約為19-40個月。相較於 國外相關研究，國內研究結果所呈現的死亡率較高，其可能是因國內病例年齡小
於一歲的比例較高的緣故（曾玉慧等人，2006；黃志銘、李國森、楊政謙、林書
賢、張克昌，1999）。
（二）氣切兒童的發聲方式
氣切套管放置於真聲帶下方，且放置時會盡量與氣管壁緊密貼合，以維持充
足的通氣量，吐氣時氣流幾乎完全經由氣切套管流出肺部，使得極少的氣流可以
向上通過聲帶振動發聲，因而限制兒童發聲的能力（Kertoy, 2002）。當兒童的
生理狀態穩定，經臨床醫師評估許可下，可嘗試配置單向氣切發聲閥（one-way
speaking valve）或使用「漏氣言語」（leak speech）促進發聲，以利於溝通和早期 發展（VanDahm & Sparks-Walsh, 2002）。
單向氣切發聲閥是利用單向氣體閥的原理所設計的裝置，可接於氣切套管上，
吸氣時，氣流通過氣切發聲閥進入肺部，吐氣時，氣流則不流經氣切發聲閥，而
是經由喉部至口腔和鼻腔逸出，因此可透過振動聲帶發聲（龍芳、邊苗瑛、楊式
13
興，2012；Passy, 1986）。兒童配置發聲閥有許多生理條件的限制，若兒童有氣
管狹窄、經氣管壓力（trans-tracheal pressure）過高、分泌物過多或肺功能不佳等
問題（Gereau et al., 1996），則不適用。氣切發聲閥於國外使用的比例不高，約佔
所有氣切兒童中的16%（Carr et al., 2001），於國內使用的情形亦不廣泛。
國內臨床上較普遍使用的發聲方式為「漏氣言語」。「漏氣言語」是將氣切套
管的氣囊消氣（deflated）或是換置小一號的氣切套管，使自肺部呼出的氣流可
經由氣切套管和氣管壁之間隙向上分流至喉部，振動聲帶以達到發聲的目的
（VanDahm & Sparks-Walsh, 2002）。
不論使用何種發聲方式，皆需於兒童的生理狀態穩定的前提下進行，仍以呼
吸功能為優先考量，其次才為發聲功能。
（三）氣管切開術對言語發展的影響
國內外小兒氣管切開術的趨勢分析研究結果均顯示，多數兒童於一歲前接受
氣管切開術，約佔所有氣切兒童的50%-84%，且氣切套管留置時長均較長，平
均約為12-40個月（王大昆等人，2006；曾玉慧等人，2006；黃志銘等人，1999；
Carr et al., 2001; Corbett et al., 2007; Mahadevan et al., 2007; Parrilla et al., 2007）。 兒童氣切套管留置的期間正處於言語發展和語音習得的重要時期，除氣切套管會
限制發聲之外，氣管切開術後亦會造成解剖構造和生理功能的改變，皆會影響正
常言語機制的發展（李憲彥等人，1995；Abraham, 2003; Epstein, 2005; Kamen &
Watson, 1991）。
14
從解剖構造的觀點而言，留置的氣切套管會阻礙聲道的正常發展，讓喉部和
舌骨無法如正常發展般地下降，仍會停留在較高的原始位置，使得與舌骨相連接
的肌肉動作範圍受限，因而限制舌頭的動作，舌位維持於較後縮的位置，將會影
響兒童的構音表現，而且，即使移除氣切套管後，錯誤的構音動作仍會持續至少
一至兩年，而扭曲新習得的語音（Kamen & Watson, 1991）。
從生理功能的觀點而言，氣管切開處位於喉部下方，喉部功能會因為較少使
用而改變，且吸氣時氣流直接經由氣切套管進入肺部，而不經由口鼻，由於缺乏
上呼吸道提供的加濕、加溫和過濾的作用，亦會改變氣管黏膜以及下呼吸道的功
能（Abraham, 2003; Epstein, 2005）。此外，氣管切開後，呼吸道的阻力減少，經
由肺部感壓器的迷走神經反射，使喉部肌肉運動能力下降，此時聲帶雖可隨著呼
吸週期運動，但外展範圍受限，而兒童的呼吸道較為狹小，兩側聲帶表面可能因
而產生黏連，增加移除氣切套管的困難性（李憲彥等人，1995）。
兒童因氣切套管留置使得發聲能力受到限制，於言語發展過程中缺乏聽覺回
饋和口腔動作探索的機會，再加上氣管切開術後造成解剖構造和生理功能的改變，
均會影響言語動作的控制，進而影響氣切兒童的言語表現。
第四節 氣切兒童的言語表現
兒童在移除氣切套管後，自肺部呼出的氣流可向上流經咽喉部藉由振動聲帶
發聲，此時言語會迅速發展（Kraemer, Plante, & Green, 2005），然而，許多相關
研究結果均呈現，有氣切病史的兒童即使移除氣切套管後仍有言語發展遲緩
15
（Jiang & Morrison, 2003; Ross, 1982）、語音清晰度不佳（Simon & Handler, 1981）
和構音／音韻障礙的問題（Hill & Singer, 1990; Kamen & Watson, 1991; Kertoy,
Guest, Quart, & Lieh-Lai, 1999; Simon, Fowler, & Handler, 1983）。
許多相關因素均會影響氣切兒童的言語發展，其中以接受氣管切開術的年齡、
氣切套管留置時長和移除氣切套管的年齡最為重要（Jiang & Morrison, 2003;
Simon et al., 1983）。Jiang和Morrison的研究結果顯示，一歲後接受氣管切開術 的兒童其言語發展皆為正常，而一歲前接受氣管切開術的兒童，有43%（6/14）
的兒童為言語發展遲緩，Jiang和Morrison更進一步指出，言語發展正常的兒童 其氣切套管留置時長相對較短（平均約為八個月），移除氣切套管的年齡亦相對
較早（平均約於15個月大）。Simon等人的研究結果亦顯示，在語言前期
（prelinquistic stage）移除氣切套管的兒童，其言語能力能與智力相符合，而在
語言期（linquistic stage）移除氣切套管的兒童，則皆出現音韻障礙，且氣切套管
留置時長越長，音韻障礙程度越嚴重。由此兩篇研究結果可知，兒童接受氣管切
開術的年齡、氣切套管留置時長和移除氣切套管的年齡為影響氣切兒童言語發展
的重要因素。
現有針對氣切兒童溝通發展的研究中，大部分僅提及言語發展遲緩或構音／
音韻障礙的比例，並未說明構音錯誤的類型和音韻障礙的程度。以下針對兩篇專
門探討氣切兒童言語特徵的研究分別描述之。
16
Kamen和Watson（1991）利用聲學分析的方式，研究長期氣切兒童的母音
頻譜特徵。研究對象包含實驗組和對照組各八位，生理年齡介於3；3至5；0，
口功能運動和聽力檢查正常。實驗組兒童皆於語言前期氣切，氣切套管留置時長
介於15-42個月，研究進行時為移除氣切套管後10-24個月不等。對照組則依年
齡、性別、社經地位及語言、認知、動作的篩檢表現與實驗組配對。研究方法為
讓兒童仿說發/had/、/hid/、/hud/音各十次並錄音。透過聲學分析結果顯示，實驗
組和對照組平均基頻（F0）相似，但實驗組和對照組在/a/的第一共振峰頻率（F1）
及/i/的第一和第二共振峰頻率（F2）有顯著差異。實驗組發/a/音的F1較低，發
/i/音的F1較高、F2較低，而發/u/音則無顯著差異。F1與舌位高低相關，F2則
與舌位前後相關，顯示氣切兒童在發/a/音時舌位下壓減少，無法適當地將聲道打
開，發/i/音時則無法適當地壓縮口腔，且舌位在較高和後縮的位置。與典型發展
兒童相較之下，氣切兒童的母音聲學空間較小，顯示其在構音時的舌頭動作未到
達正確的位置。
Kertoy（1999）等人的研究則詳細描述氣切兒童的構音／音韻特徵。研究對 象為六位年齡介於2；8至6；8的兒童，六位兒童皆於語言前期（出生時至八個 月）接受氣管切開術，且氣切套管留置時長超過三個月。研究結果顯示，氣切兒
童說話時以擦音（fricatives）、塞擦音（affricates）和流音（liquids）最常被省略，
也出現過多與其年齡不相符的音韻歷程，其中以尖擦音省略（stridency deletion）
為最多，其次為流音偏移（liquid deviation）和子音群簡化（cluster reduction），
17
以聲學方式分析塞音的嗓音起始時間（voice onset time, VOT）發現，部分氣切兒
童發無聲塞音時的VOT較預期值為短，由聽者聽知覺辦別的結果亦同：發無聲 塞音時的錯誤率（10-95%）較高，顯示氣切兒童於發有聲—無聲語音時易出現
錯誤和相混淆的情形。此外，Kertoy等人亦複製Kamen和Watson（1991）的研 究，同以聲學方式分析氣切兒童發母音/a, i, u, ᴂ/時的共振峰頻率，研究結果與
Kamen和Watson的研究相似，氣切兒童發/i/音時的F1較高、F2較低，發/u/音
時的F2較高，發/ᴂ/音時的F1較高，均顯示氣切兒童的舌頭動作範圍受限，但 因其未與同年齡和同性別的典型發展兒童配對比較，故不知此差異是否達顯著。
綜合以上文獻所述，氣切兒童即使移除氣切套管後仍會經歷發音和構音／音
韻障礙，但受限於文獻收案納入條件較為窄小，因此尚無法得知影響其障礙的相
關因素為何。
第五節 研究目的及研究問題
由過去相關文獻可知，氣切兒童的母音聲學空間顯著較典型發展兒童為小，
而於言語清晰度的表現則尚未有研究詳細著墨，且氣切兒童的母音聲學空間與言
語清晰度之間是否亦存有顯著的相關性，能否作為言語清晰度的指標，仍缺乏研
究證實，尚待進一步的探討。此外，國外雖已有氣切兒童母音聲學特徵的研究，
但華語與英語不同，華語母音的構音位置仍與英語有些微差異（鄭靜宜，2011）， 且不同的語言有其獨特的共振峰型態（Kent & Read, 2002），因此無法完全參照
國外的研究結果，而國內則極為缺乏與氣切兒童相關的研究，目前有黃竹均（2012）
18
針對氣切兒童的語言表現做探討，但關於氣切兒童的言語特徵和表現仍不足，此
值得再深入探究。
因此，本研究之研究目的為探討氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度，以
及兩者之間的相關性。
本研究旨在回答以下研究問題：
1. 氣切兒童與典型發展兒童之母音聲學空間是否有顯著差異？
2. 氣切兒童與典型發展兒童之言語清晰度是否有顯著差異？
3. 氣切兒童之母音聲學空間與母音清晰度和整體言語清晰度的相關性為何？
19
第參 第參 第參
第參章章章章 研究方法研究方法研究方法研究方法
本研究目的為探討氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度，以及兩者之間的
相關性。本章分別就研究對象、研究工具、研究流程和資料分析分節詳述之。
第一節 研究對象
研究對象分為兩組：實驗組（氣切兒童）和對照組（典型發展兒童）。
（一）實驗組
以台北馬偕醫院耳鼻喉科收治之氣切兒童為實驗組受試者，向其監護人說明
研究內容和方法，並經其監護人同意（附錄一）後進行研究。實驗組的篩選條件
為：（1）生理年齡介於3-10歲；（2）已移除氣切套管；（3）主要使用語言為華 語；（4）聽力正常；（5）能配合完成研究流程；（6）排除診斷為顱顏異常、染色
體異常和腦性麻痺者。
（二）對照組
於台北市幼兒園招募典型發展兒童為對照組受試者，經幼兒園老師轉達說明
研究內容和方法，並經其監護人同意（附錄二）後進行研究。對照組的篩選條件
為：（1）生理年齡和性別與實驗組配對；（2）主要使用語言為華語；（3）聽力正
常；（4）口腔功能運動篩檢正常；（5）能配合完成研究流程；（6）無顱顏異常、
染色體異常、神經性問題和喉部病理。
20
第二節 研究工具
（一）受試者基本資料表（附錄三、四）
由主要照顧者填寫，表中內容包含出生史和發展狀況等，以排除影響言語發
展的相關因素。
（二）言語材料
1. 母音聲學空間測量
華語中無/ᴂ/音，因此僅選擇/a/、/i/、/u/作為母音聲學空間測量的目標母音。
母音聲學空間測量的言語材料採用自劉惠美（2004）之研究自編語音材料，共
18個華語雙音節詞彙。三個目標母音：/a/、/i/、/u/位於雙音節字詞中的第一個 音節，三個目標母音可組成三組配對詞組：/a/-/i/、/i/-/u/、/a/-/u/，每組各有三個
最小音異詞對，每個最小音異詞對除目標母音不同之外，其餘音素、音節結構和
聲調均相同，以控制鄰近語音環境的影響。言語材料如下：
（/a/-/i/）大事—地勢 答對—敵對 大盜—地道
（/i/-/u/）抵住—賭注 避邪—布鞋 體積—土雞
（/a/-/u/）打氣—賭氣 塔城—土城 大船—渡船
2. 言語清晰度測量
母音清晰度測量的言語材料同上述母音聲學空間測量之言語材料。
整體言語清晰度測量的言語材料參考黃國祐、鍾麗珍、廖玉婕、陳珮真（2008）
之研究自編「語音對比詞表」，刪去母音語音對比詞，共42個華語雙音節詞彙（附
21
錄五），其中包含五類最小語音對比，對比類型包括：詞首子音送氣與否、塞擦
音與擦音、塞音與鼻音、字尾不同鼻音和發音位置不同的塞音。
（三）儀器設備
TASCAM手持型數位錄音機（Frontier, HD-P2）、人聲用麥克風（Shure, Beta 87A）、聲壓計、音檔剪輯軟體Audacity 2.0.5 版、聲學分析軟體Praat 5.3.65版、
統計分析軟體SPSS 19.0版。
第三節 研究流程
研究於安靜的房間中進行，使用聲壓計測量之背景噪音低於50 dB SPL。向 受試者及其照顧者說明錄音程序，讓受試者練習和熟悉流程，並確認受試者能配
合仿說。
使用錄音機和麥克風錄製言語樣本，麥克風放置於受試者嘴角約10-15公分 處。由研究者唸讀雙音節詞彙，請受試者以平常的說話速度和最舒適的音量跟著
仿說，60個雙音節詞彙採隨機排序，以避免受試者察覺最小音異詞對和避免序
列效應。
22
第四節 資料分析
（一）聲學分析
1. 母音共振峰分析
以Praat軟體進行聲學分析，共振峰分析參數設定如下：Maximum formant
(Hz)：6500.0、Number of formants：5.0、Window length (s)：0.025、Dynamic range (dB)：30.0、Dot size (mm)：1.0、Method：Burg、Pre-emphasis from (Hz)：50.0。
採目視方式擷取共振峰較為平穩的母音音段約0.025秒，經由分析可得選取 區段之第一共振峰頻率（F1）和第二共振峰頻率（F2）的平均值，將每一個雙
音節詞彙測得的數值分別加總再平均後，可得三個目標母音的F1和F2。
假設目標母音的F1和F2為座標平面上相對應點：/a/為（F1a, F2a）、/i/為（F1i, F2i）、/u/為（F1u, F2u），再以下列公式計算每位受試者的母音聲學空間。母音聲 學空間＝ห൛ൣF1a × ൫F2u－F2i൯＋F1i × ൫F2a－F2u൯＋F1u × ൫F2i－F2a൯൧/2ൟห（劉惠
美，2004）。
2. 評分者內信度
於第一次聲學分析後至少間隔一個禮拜，隨機選取10%的言語樣本進行第二 次聲學分析，利用斯皮爾曼等級相關係數（Spearman rank correlation coefficient）
檢定其相關性，兩次分析結果之斯皮爾曼等級相關係數為.96，顯示評分者內具
有高度一致性。
23
（二）聽知覺分析
1. 言語清晰度評量
由聽力正常且以華語為主要使用語言的研究生擔任聽知覺評分者，每份言語
樣本由三位評分者共同進行評分，先評量實驗組音檔，而後為對照組音檔，60
個雙音節詞彙音檔則採隨機排序方式播放。
評量方式使用開放式的項目辨識法（item identification），由評分者依音檔編
號逐題逐字轉譯所聽見的語音內容。研究者事先向評分者解釋評量方式，並於言
語清晰度評分表中註明「請以國字逐題逐字寫出所聽到的語音，若聽不清楚盡可
能嘗試猜測寫下較相近的語音，亦可使用注音符號表示，若真的無法辨識則以○
替代」，評分者轉譯完成後再由研究者計算分數。
計分方式以目標音素為單位，評分者所評量的字詞與目標音素相同則視為正
確，再計算目標音素達正確的百分比，將三位評分者所評量的分數平均後，可得
每位受試者的母音清晰度分數和整體言語清晰度分數。
2. 評分者間信度
利用Cronbach's α係數檢定評分者間一致性，三位評分者間之Cronbach's
α係數為.98，顯示評分者間內在一致性高。
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（三）統計分析
以SPSS 19.0版進行統計分析，p < .05即達統計上的顯著差異。
1. 使用曼—惠特尼U考驗（Mann-Whitney U test），檢定實驗組與對照組之母 音聲學空間有無顯著差異。
2. 使用曼—惠特尼U考驗（Mann-Whitney U test），檢定實驗組與對照組之言 語清晰度有無顯著差異。
3. 使用斯皮爾曼等級相關係數（Spearman rank correlation coefficient），檢定 實驗組之母音聲學空間與母音清晰度和整體言語清晰度的相關性。
25
第肆 第肆 第肆
第肆章章章章 研究結果研究結果研究結果研究結果
本研究目的為探討氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度，以及兩者之間的
相關性。本研究問題為：
1. 氣切兒童與典型發展兒童之母音聲學空間是否有顯著差異？
2. 氣切兒童與典型發展兒童之言語清晰度是否有顯著差異？
3. 氣切兒童之母音聲學空間與母音清晰度和整體言語清晰度的相關性為何？
本章分別就受試者資本資料、氣切兒童之母音聲學空間表現和差異、氣切兒
童之言語清晰度表現和差異及氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性
分節詳述之。
第一節 受試者資本資料
實驗組共八位氣切兒童，其中包含兩位女生和六位男生，年齡介於3；0至
8；11，平均年齡為5；8，診斷包括：聲門下狹窄、雙側聲帶麻痺、喉裂、上呼
吸道阻塞、氣管狹窄和呼吸窘迫，所有氣切兒童皆於一歲前接受氣管切開術，氣
切套管留置時長介於10-58個月，平均約為34個月，研究錄音距移除氣切套管 時長介於0-67個月，平均約為30個月（表1）。
26
表1
實驗組受試者基本資料 實驗組受試者基本資料 實驗組受試者基本資料 實驗組受試者基本資料
編號 性別 年齡 診斷 氣切年齡
氣切套管 留置時長
（月）
研究距移除 套管時長
（月）
E01 男 3；0 聲門下狹窄 0；8 27 0
E02 女 4；6 雙側聲帶麻痺 0；0 54 0
E03 男 4；11 喉裂 0；5 16 37
E04 男 5；0 雙側聲帶麻痺 0；1 53 6
E05 男 6；2 上呼吸道阻塞 0；2 11 60
E06 男 6；6 氣管狹窄 0；1 10 67
E07 女 6；11 呼吸窘迫 0；5 49 28
E08 男 8；11 喉裂 0；5 58 43
Mean 5；8 34.75 30.13
SD 1.79 20.82 26.37
於聽知覺主觀感受下，編號E01受試者說話時音量較小，且另有舌根音化 的構音問題；編號E02受試者、編號E04受試者和編號E07受試者均因移除氣 切套管後氣管造口仍存有瘻管，雖使用紗布覆蓋但說話時仍有較多氣息聲且音量
較小，其中，編號E04受試者仍習慣使用氣切期間遺留的錯誤言語動作模式，
說話時氣音比例偏高，使得其語音極難以被識別；編號E05受試者說話時音量
27
適中，但說話較為含糊；其餘編號E03受試者、編號E06受試者和編號E08受 試者說話時幾乎與典型發展兒童無異。
對照組依性別和年齡（正負兩個月）與實驗組配對，包含兩位女生和六位男
生，共八位典型發展兒童，年齡介於2；11至8；11，平均年齡為5；8，標準差
為1.79，皆與實驗組相當（表2）。
表2
性別和年齡與實驗組配對之對照組受試者基本資料 性別和年齡與實驗組配對之對照組受試者基本資料 性別和年齡與實驗組配對之對照組受試者基本資料 性別和年齡與實驗組配對之對照組受試者基本資料
實驗組 對照組
編號 性別 年齡 編號 性別 年齡
E01 男 3；0 C01 男 2；11
E02 女 4；6 C02 女 4；7
E03 男 4；11 C03 男 4；11
E04 男 5；0 C04 男 5；1
E05 男 6；2 C05 男 6；2
E06 男 6；6 C06 男 6；7
E07 女 6；11 C07 女 6；9
E08 男 8；11 C08 男 8；11
Mean 5；8 Mean 5；8
SD 1.79 SD 1.79
28
第二節 氣切兒童之母音聲學空間表現和差異
實驗組受試者之共振峰頻率和母音聲學空間的原始資料詳載於表3。實驗 組發/a/音時的F1、F2平均值（標準差）分別為1048.26Hz（203.25）、1873.26Hz
（231.59），發/i/音時的F1、F2平均值（標準差）分別為450.88Hz（53.70）、
3192.14Hz（232.35），發/u/音時的F1、F2平均值（標準差）分別為483.64Hz（42.51）、 1141.89Hz（248.08），母音聲學空間的平均值（標準差）為587371.97Hz2
（216219.53）。
29
表3 實驗組 實驗組 實驗組
實驗組受試者受試者受試者受試者之共振峰之共振峰之共振峰頻率之共振峰頻率頻率（頻率（（Hz）（ ））和母音聲學空間）和母音聲學空間和母音聲學空間（和母音聲學空間（（Hz（ 2））表現））表現表現 表現
/a/ /i/ /u/ 母音聲學
F1 F2 F1 F2 F1 F2 空間
E01 1304.33 2118.50 556.00 3469.67 519.00 1514.00 756741.86 E02 722.17 1806.00 479.33 3242.50 555.00 1141.25 200779.19 E03 1047.50 1815.83 443.83 3314.33 453.33 1259.50 613099.32 E04
E05 1276.50 1765.17 408.83 2935.83 439.67 872.00 877311.92 E06 1097.67 1853.67 401.00 2904.17 448.50 966.00 650178.68 E07 948.67 2224.50 450.00 3434.67 499.33 1357.17 488139.22 E08 941.00 1529.17 417.17 3043.83 470.67 883.33 525353.63
Mean 1048.26 1873.26 450.88 3192.14 483.64 1141.89 587371.97 SD 203.25 231.59 53.70 232.35 42.51 248.08 216219.53 註：編號E04受試者因其發音時多為氣音，無母音構音表現，故無法分析並將 之排除。
表4呈現實驗組與對照組之共振峰頻率和母音聲學空間比較。實驗組發/a/
音時的F1、F2皆較對照組為低，發/i/音時的F1較對照組為高、F2則較對照組
為低，而發/u/音時的F1、F2則與對照組相似，兩組於各共振峰頻率變項均未達 顯著差異，於母音聲學空間變項，雖實驗組較對照組為小（圖1），但亦未達統 計上的顯著差異，顯示氣切兒童與典型發展兒童之母音聲學空間無顯著差異。
30
表4
實驗組與對照組之共振峰 實驗組與對照組之共振峰 實驗組與對照組之共振峰
實驗組與對照組之共振峰頻率頻率頻率（頻率（（Hz）（ ））和母音聲學空間）和母音聲學空間和母音聲學空間（和母音聲學空間（（Hz（ 2））比較））比較比較 比較 實驗組（n=7） 對照組（n=7）
Mean SD Mean SD p
/a/
F1 1048.26 203.25 1216.33 206.34 .180 F2 1873.26 231.59 2026.90 285.30 .277
/i/
F1 450.88 53.70 405.31 47.65 .064 F2 3192.14 232.35 3327.52 262.76 .482
/u/
F1 483.64 42.51 482.51 43.23 .848 F2 1141.89 248.08 1098.86 100.44 .848 母音聲學空間 587371.97 216219.53 879706.48 361851.12 .085
* p < .05
圖 圖 圖
圖1 實驗組與對照組之母音聲學空間（Hz2）
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
F2 (Hz)
F1 (Hz)
實驗組 對照組
/a/
/u/
/i/
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第三節 氣切兒童之言語清晰度表現和差異
實驗組受試者之言語清晰度的原始資料詳載於表5。其母音清晰度介於 53.70%至100.00%，平均值為86.01%，標準差為17.93，子音清晰度介於20.63%
至94.44%，平均值為64.64%，標準差為27.98，母音清晰度均高於子音清晰度，
而整體清晰度則介於30.56%至96.11%，平均值為70.81%，標準差為24.89，個 別分數差異大。
表5 實驗組 實驗組 實驗組
實驗組受試者受試者受試者受試者之之之言語之言語言語清晰度言語清晰度清晰度（清晰度（（%）（ ））表現）表現表現 表現
母音清晰度 子音清晰度 整體清晰度
E01 71.43 27.64 38.79
E02 72.22 59.35 63.28
E03 100.00 84.13 88.89
E04 53.70 20.63 30.56
E05 100.00 64.29 75.00
E06 100.00 94.44 96.11
E07 90.74 73.81 78.89
E08 100.00 92.86 95.00
Mean 86.01 64.64 70.81
SD 17.93 27.98 24.89
表6呈現實驗組與對照組之言語清晰度比較。實驗組於母音清晰度、子音清 晰度和整體清晰度三變項的平均值均低於對照組，標準差亦較對照組為大，兩組
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於母音清晰度變項未達顯著差異，但於子音清晰度和整體清晰度變項達統計上的
顯著差異，顯示氣切兒童與典型發展兒童之整體言語清晰度有顯著差異。
表6
實驗組與對照組之 實驗組與對照組之 實驗組與對照組之
實驗組與對照組之言語言語言語清晰度言語清晰度清晰度（清晰度（（%）（ ））比較）比較比較 比較
實驗組（n=8） 對照組（n=8）
Mean SD Mean SD p
母音清晰度 86.01 17.93 99.30 1.96 .074 子音清晰度 64.64 27.98 88.69 10.33 .040*
整體清晰度 70.81 24.89 91.88 7.71 .040*
* p < .05
第四節 氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性
表7統整實驗組受試者於母音聲學空間、母音清晰度和整體清晰度的表現。
表8呈現實驗組之母音聲學空間與母音清晰度和整體清晰度的相關性，其相關係 數分別為.256和-.071，屬低度相關，顯示氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度
的相關性低。而母音清晰度與整體清晰度則呈顯著正相關，相關係數為.875。
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表7 實驗組 實驗組 實驗組
實驗組受試者受試者受試者受試者之母音聲學空間之母音聲學空間之母音聲學空間（之母音聲學空間（（Hz（ 2））與））與與言語與言語言語清晰度言語清晰度清晰度（清晰度（（%）（ ））表現）表現表現 表現
母音聲學空間 母音清晰度 整體清晰度
E01 756741.86 71.43 38.79
E02 200779.19 72.22 63.28
E03 613099.32 100.00 88.89
E04 53.70 30.56
E05 877311.92 100.00 75.00
E06 650178.68 100.00 96.11
E07 488139.22 90.74 78.89
E08 525353.63 100.00 95.00
Mean 587371.97 86.01 70.81
SD 216219.53 17.93 24.89
表8
實驗組之母音聲學空間與言語清晰度的相關矩陣 實驗組之母音聲學空間與言語清晰度的相關矩陣 實驗組之母音聲學空間與言語清晰度的相關矩陣 實驗組之母音聲學空間與言語清晰度的相關矩陣
母音聲學空間 母音清晰度 整體清晰度 母音聲學空間 — .256 -.071
母音清晰度 — .875**
整體清晰度 —
* p < .05 ** p < .01
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第伍 第伍 第伍
第伍章章章章 討論與結論討論與結論討論與結論討論與結論
本研究結果顯示，氣切兒童與典型發展兒童於母音聲學空間無顯著差異，而
於整體言語清晰度則有顯著差異，母音聲學空間與母音清晰度和整體清晰度之間
呈現低度相關。本章分別依氣切兒童之母音聲學空間表現和差異、氣切兒童之言
語清晰度表現和差異和氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性分節討
論之，再就結論和研究限制及建議分節詳述之。
第一節 氣切兒童之母音聲學空間表現和差異
本研究使用聲學分析方式測量受試者於發/a, i, u/三母音時共振峰的表現，並
計算其母音聲學空間。本研究結果呈現，與典型發展兒童相較之下，氣切兒童發
/a/音時的F1、F2皆較低，發/i/音時的F1較高、F2較低，發/u/音時的F1、F2則 與典型發展兒童相似，顯示氣切兒童發低後位母音/a/音時舌頭下壓和後移程度不
足，發高前位母音/i/音時舌頭前伸受限，發高後位母音/u/音時則能適當地將舌頭
上提和後移，而整體母音聲學空間亦較典型發展兒童為小，此結果與Kamen和
Watson（1991）及Kertoy等人（1999）的研究結果相似：氣切兒童因氣切套管
而限制舌頭動作發展使其母音聲學空間減少。氣切套管讓舌骨無法如正常發展般
地下降，仍停留在較高的原始位置，使得與舌骨相連接的頦舌肌和舌骨舌肌動作
範圍受限，因此，當發/a/音時需要前頦舌肌和舌骨舌肌的同時收縮，氣切兒童的
舌後縮和下拉的動作受到限制，發/i/音時需要後頦舌肌的收縮，舌前伸的動作亦
被限制，而發/u/音時經由莖突舌肌的收縮，莖突舌肌未與舌骨相連接，舌提起和
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後縮的動作則不受影響（Alfonso & Baer, 1982; Bernthal et al., 2009）。氣切兒童的
舌頭動作範圍受限，於聲學特徵上即呈現發/a/音時的F1、F2皆較低，發/i/音時 的F1較高、F2較低，且母音聲學空間減少。
雖氣切兒童之母音聲學空間較典型發展兒童為小，但未達統計上的顯著差異，
顯示氣切兒童與典型發展兒童之母音聲學空間無顯著差異，此結果與Kamen和
Watson（1991）的研究結果相異，Kamen和Watson研究八位長期氣切兒童的母
音頻譜特徵，其研究結果呈現，氣切兒童之母音聲學空間顯著較典型發展兒童為
小，此可能為Kamen和Watson該篇研究的受試者其移除氣切套管時間距研究錄 音時間平均約為14個月，而本研究的受試者距移除氣切套管時間較長，平均約 為30個月，推測氣切兒童於氣切期間遺留的錯誤構音動作模式至移除氣切套管 後約兩年半可修正達與典型發展兒童無顯著差異。此外，編號E04受試者因其 發音時多為氣音，無母音構音表現，故於聲學分析時將之排除，此亦可能高估氣
切兒童的整體表現，使得氣切兒童與典型發展兒童於聲學特徵上無統計上的顯著
差異。
第二節 氣切兒童之言語清晰度表現和差異
本研究計算言語清晰度分數為使用開放式的項目辨識法評量受試者於目標
音素達正確的百分比。本研究結果呈現，氣切兒童的母音清晰度分數平均值為
86.01%，子音清晰度分數平均值為64.64%，整體清晰度分數平均值為70.81%，
三變項的平均值均低於典型發展兒童，並於子音清晰度和整體清晰度變項達統計
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上的顯著差異，顯示氣切兒童與典型發展兒童之整體言語清晰度有顯著差異，此
結果與先前研究者提及之氣切兒童的語音清晰度不佳（Kraemer et al., 2005;
Simon & Handler, 1981）相似，雖先前研究並未詳細著墨氣切兒童於言語清晰度 的表現，但由先前研究和本研究結果可知，氣切兒童確實存有言語清晰度不佳的
問題。言語清晰度與肌肉強度、運動速度、運動範圍、動作穩定度、肌肉張力和
運動準確度此六項神經肌肉特徵相關，各項要件之間需相互合作和協調，方能產
生清晰的語音（Duffy, 2005），而氣切兒童除舌頭運動範圍受限外，運動範圍要
件的損傷亦會連帶與其他五項神經肌肉特徵相互影響，使得言語清晰度下降。此
外，氣切兒童的嗓音於聽知覺主觀感受下顯得音量較小且氣息聲較多，此較差的
嗓音品質亦會讓其言語清晰度受到顯著影響（Smith, Marsh, Cotton, & Myer,
1993）。
承如上述提及，本研究的氣切兒童其整體清晰度分數平均值為70.81%，個 別分數則介於30.56%至96.11%，標準差為24.89，相較於典型發展兒童，氣切 兒童除整體清晰度分數平均值較低外，標準差亦較大，顯示氣切兒童於言語清晰
度表現的個別差異大，清晰度佳的受試者其分數與同齡典型發展兒童相當，而清
晰度差的受試者其語音則難以讓不熟識者辨別。所有實驗組受試者中，僅編號
E03受試者、編號E06受試者和編號E08受試者達該年齡應有的言語清晰度水準，
其餘五位受試者的整體清晰度分數均低於該年齡應有的言語清晰度水準約
20%-60%（Bernthal et al., 2009），而這些言語清晰度較差的受試者多數於說話時
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音量較小且氣息聲較多，部分受試者則另有構音問題或說話較為含糊，使得言語
清晰度下降。
另外也發現，母音清晰度較差的三位受試者：編號E01受試者、 編號E02 受試者和編號E04受試者，其移除氣切套管時間距研究錄音時間皆較短，約為 零至六個月。
第三節 氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性
本研究結果呈現，氣切兒童之母音聲學空間與母音清晰度和整體清晰度的相
關係數分別為.256和-.071，屬低度相關，顯示氣切兒童之母音聲學空間與言語清
晰度的相關性低，此結果與先前於運動性言語疾患者相關研究結果所呈現之中高
程度相關（劉惠美，2004；Higgins & Hodge, 2001; Weismer et al., 2001）相異，
此可能為氣切兒童非屬吶吃障礙，於神經肌肉特徵的障礙表現不盡相同，且氣切
兒童另有構音和嗓音方面的問題，因而造成其言語清晰度不佳的成因較為複雜，
舌頭運動範圍受限使得母音聲學空間減小僅是其一原因，因此，若要提升氣切兒
童的言語清晰度，除可訓練口腔動作功能以增加母音聲學空間外，尚需考量其他
構音和嗓音甚至是語言方面的問題，依其個別差異給予合適的治療。於本研究結
果呈現氣切兒童之母音聲學空間與言語清晰度的相關性低推測另一可能為本研
究受試者年齡涵蓋範圍較廣，由三歲至九歲，因此，當母音聲學空間隨發展而減
小（Vorperian & Kent, 2007），言語清晰度卻隨發展而增加（Bernthal et al., 2009），
兩者於發展向度本相違背且發展速度不均，又加上氣切兒童個別差異大，故於統
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計上呈現母音聲學空間與言語清晰度的相關性低，但受限於氣切兒童為特殊族群，
能納入研究的受試者少，難以為排除發展因素而僅納入某一年齡層受試者，其為
臨床研究上的限制。
第四節 結論
氣切兒童之母音聲學空間較典型發展兒童為小，但未達統計上的顯著差異，
於整體言語清晰度則顯著較典型發展兒童為差，且個別差異大，而氣切兒童之母
音聲學空間與母音清晰度和整體清晰度之間呈現低度相關。顯示氣管套管留置對
於舌頭的粗大動作（母音）影響較小，至移除氣切套管後約兩年半可達與典型發
展兒童無顯著差異，因此於臨床醫療處置上，可優先處理呼吸道方面的問題，較
不需要過於擔憂氣切兒童的言語發展，而影響言語清晰度的成因較為複雜，並非
能由母音聲學空間單一項來預測，除氣管套管留置對於舌頭的精細動作（子音）
影響較大外，氣切兒童另可能存有構音和嗓音方面的問題，而影響其言語清晰度。
氣切兒童彼此間的個別差異大，需依個別目標給予合適的治療介入。
第五節 研究限制及建議
研究終究未能完善，尚有其限制之處，詳述如下，並提出建議以供未來相關
研究參考。
本研究納入的受試者少，僅有八位氣切兒童能符合篩選條件納入研究，主因
氣切兒童屬特殊族群，人數本不多，加上兒童身體狀況的限制和家長參與研究意
願不高，故於找尋符合篩選條件的受試者上較為困難，使得本研究樣本數不足，
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未能如預期探討影響氣切兒童言語發展的相關因素（接受氣管切開術的年齡、氣
切套管留置時長和移除氣切套管的年齡），且使用無母數分析於統計上檢定效能
較低。建議未來研究可擴及其他醫院，甚以負責機關統籌建立聯繫網路，或另於
相關家長平台招募合適的受試者。
於實驗組受試者篩選條件上，因根據文獻研究結果已知顱顏異常、染色體異
常和腦性麻痺者之母音聲學空間和言語清晰度均會受到影響，為能單純了解氣切
套管留置的影響因素，故事先將合併有其他異常者排除，但氣切兒童多數合併有
其他異常，因此本研究結果不能代表整體氣切兒童的言語表現。此外，氣切兒童
的吞嚥問題和心理因素等亦可能影響研究結果，本研究未納入考量。建議未來研
究可放寬受試者篩選條件，並詳加探究其他可能影響氣切兒童言語表現的因素。
於測量的言語材料上，因為控制鄰近語音環境的影響，部分詞彙為非常見詞
彙，如：地勢、抵住、寄車等，可能讓兒童於測量時因不理解詞彙而無法配合或
正確仿說，增加遺漏率和錯誤率。建議未來研究可盡量使用常見詞彙做為測量的
言語材料，避免因不熟悉詞彙產生的誤差，並可合併使用量尺法（rating scales），
以評量自然溝通情境下所知覺到的言語清晰度。
影響氣切兒童之言語清晰度的因素複雜，不單是舌頭動作範圍受到限制，建
議未來研究可針對氣切兒童的構音、嗓音問題和口腔輪替任務表現探究，或使用
儀器客觀測量實際的言語動作，以更全面了解氣切兒童的整體言語發展和能力。
