說話瓣膜在腦損傷氣管切開患者康復中的臨床應用及研究進展*

王愛英 張茜 張世禹 孫麗娜 陳萍 王孝文

腦損傷是指出生后各種原因所致的顱腦損傷，又稱獲得性腦損傷。氣管切開主要是為了維持呼吸道的通暢，對于腦損傷急性期呼吸功能障礙患者，是一項重要的搶救手段，據(jù)國外研究報道1%～2%的卒中患者和15%～35%重癥監(jiān)護室的卒中患者需要行氣管切開術(shù)[1-2]。但長期的氣管插管破壞氣道完整性，導致吞咽、發(fā)聲等功能障礙[3-4]，患者易發(fā)生肺部感染、氣道狹窄、氣管內(nèi)出血、氣管食管瘺等并發(fā)癥[5-6]。因此，臨床盡快安全拔除氣管插管對腦損傷患者康復有極其重要的臨床意義[7]。說話瓣膜又稱“語音閥”，是一種單向通氣閥門，安裝在氣管插管上方，吸氣時氣體經(jīng)瓣膜口通過氣管切開處進入氣道，呼氣時瓣膜密封關(guān)閉，迫使氣流通過氣管套管周圍外與氣管壁之間的間隙通過聲門經(jīng)口鼻呼出[8]。使用說話瓣膜可加速氣管插管患者拔管進程，對于暫時不能拔管的患者可使患者發(fā)聲，改善吞咽，降低誤吸，增強咳嗽能力，降低肺部感染，訓練呼吸肌，提升生活質(zhì)量，加速拔管進程[9]。本文對說話瓣膜在氣管插管患者臨床康復中的應用效果做如下綜述。

1 腦損傷患者呼吸障礙發(fā)生機制

呼吸的生理機制非常復雜，涉及的主要結(jié)構(gòu)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和化學感受器，呼吸節(jié)律受各種反饋機制及調(diào)節(jié)通路控制，其調(diào)節(jié)機制大部分受中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制，以維持機體各種條件下的通氣需求[10]。呼吸中樞性化學感受器調(diào)控中樞位于延髓腹外側(cè)，從末梢感受器輸入和來自不同大腦區(qū)域的傳入信號均在延髓控制呼吸的運動神經(jīng)元完成整合，因此腦干損害易出現(xiàn)呼吸問題，即中樞性呼吸障礙[11-12]。腦損傷可直接累及呼吸中樞，也可累及相關(guān)反饋調(diào)節(jié)及運動通路，從而引起呼吸障礙。另據(jù)研究顯示，部分腦卒中患者呼吸肌力較正常人下降，造成呼吸時吸氣壓力及呼氣壓力降低，也是造成呼吸障礙的原因[13-14]。腦損傷恢復期因患者肌力差、疼痛等因素，導致長期身體姿勢、步態(tài)異常，含胸駝背，胸廓活動度下降，胸壁彈性下降，影響正常呼吸。腦損傷部位不同，引起的呼吸障礙也不盡相同，常見有肺水腫、呼吸抑制、肺血流異常和肺部感染，臨床表現(xiàn)為呼吸模式、頻率、節(jié)律和通氣量的改變。重型腦損傷如不能正確診斷和治療，誤治失治病情進一步發(fā)展易導致呼吸衰竭，腦組織對缺氧耐受性差，呼吸衰竭導致大腦缺氧造成不可逆損傷，這種惡性循環(huán)是臨床救治的難題之一，針對此類患者，臨床應盡早氣管插管改善通氣保證身體組織器官氧氣供給，挽救生命為先。呼吸功能障礙增加腦卒中急性期患者死亡率，延長住院時間，增加住院費用，不僅影響失神經(jīng)支配的各種功能恢復，還增加大腦再次損傷的風險[15]。

2 氣管切開后的生理學改變

氣管切開術(shù)是最古老的手術(shù)之一，是指在氣管前壁造口，插入各種材質(zhì)氣管套管，以建立人工氣道的手術(shù)。隨著氣管切開技術(shù)的發(fā)展，其適應證也隨之擴大，臨床上危重癥患者氣管切開是救治的重要措施，但長期氣管切開也帶來了極其不良影響。由于氣管切開后氣流改道不經(jīng)口鼻進出，而經(jīng)頸前的氣切口進出，沒有氣流沖擊聲帶，患者無法言語，導致患者焦慮、煩躁。上氣道長期廢用，感受器處于關(guān)閉狀態(tài)，嗅覺喪失，黏膜敏感性降低，無法感受到分泌物的存在。下呼吸道直接與外界相通，失去了上呼吸道的加溫、加濕、過濾除塵功能，痰液黏稠干燥，容易堵塞小氣道，增加肺不張風險。氣管切開使氣道阻力下降，呼氣末正壓難以維持，氣流直接經(jīng)氣切口進出使呼吸做功降低，吸氣肌膈肌長期廢用致萎縮。氣管切開還降低了患者的咳嗽能力，因為不能關(guān)閉聲門，導致無法產(chǎn)生負壓，有效咳嗽力量明顯減弱，分泌物潴留，肺部感染難以控制[16]。吞咽方面，因為氣管套管的存在影響喉的向上向前運動，氣道的缺口造成聲門下壓力的缺失，導致咽腔壓力不足，會厭翻轉(zhuǎn)幅度變小，影響食管括約肌開放程度，造成吞咽功能障礙，不能正常吞咽，口腔分泌物增多，加重食物殘留，增加滲漏誤吸風險[17-18]。

3 說話瓣膜對吞咽誤吸的影響

正常吞咽時聲門是閉合的，聲門下壓力高達8～10 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），氣管切開后使聲門下氣壓降低至0～1cmH2O，是引起誤吸的主要原因，有調(diào)查顯示，氣管切開后誤吸發(fā)生率高達50%～87%[17，19]。氣切口的封堵可重塑聲門下壓力，恢復閉合的上呼吸道系統(tǒng)，但部分患者尤其是帶管時間長的患者不能耐受氣切口全堵，說話瓣膜可作為堵管過程的過渡方法，恢復接近正常的吞咽環(huán)境。目前部分調(diào)查研究顯示說話瓣膜降低氣管切開患者誤吸率，聲門下壓力的恢復改善了氣切患者的吞咽功能，對清理食物殘留物和分泌物有重要的意義[20-21]。Fr?hlich 等[22]研究表明說話瓣膜干預能提高重癥監(jiān)護患者吞咽安全性，降低誤吸率。Stachler 等[23]通過對患者誤吸物進行量化分析發(fā)現(xiàn)佩戴說話瓣膜可減少誤吸物量，降低誤吸風險。Lichtman 等[24]研究發(fā)現(xiàn)氣管切開患者使用說話瓣膜后分泌物明顯減少，降低了滲漏率與誤吸率。阮秋香等[25]、徐亞林等[26]報道個案說話瓣膜可改善腦損傷患者吞咽功能，降低誤吸率。但也有部分研究顯示說話瓣膜是否可改善吞咽尚需進一步研究。Srinet 等[27]通過對咽喉部生物力學的研究表明，佩戴說話瓣膜時并不能減少誤吸。韓曉曉等[28]研究發(fā)現(xiàn)說話瓣膜干預能改善腦損傷氣管切開術(shù)后患者腭咽收縮功能和食管上括約肌松弛后收縮功能，腭咽收縮壓力峰值的增高與誤吸情況的改善呈正相關(guān)。王玉玨等[29]利用高分辨率固態(tài)測壓技術(shù)動態(tài)實時記錄佩戴說話瓣膜后對患者吞咽功能的壓力影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)說話瓣膜對氣管插管患者的咽部及食管括約肌功能并沒有及時明顯的改善。結(jié)合上述研究，說話瓣膜是否能改善腦損傷后氣管切開術(shù)后患者的吞咽功能，目前尚存爭議，還需進一步研究證實。

4 說話瓣膜對言語及嗅覺的影響

聲音是由氣流沖擊聲帶產(chǎn)生振動發(fā)出的，氣流直接經(jīng)氣管切開口進出，無法沖擊聲帶，患者不能言語，佩戴說話瓣膜可恢復上氣道閉合狀態(tài)，對于言語中樞未受累的腦損傷患者即刻就可發(fā)聲。Egbers 等[30]對12 例重癥監(jiān)護室需機械通氣患者在切換到雙水平正壓（BiPAP）通氣設(shè)置后，給患者佩戴說話瓣膜后的第1 天均能與親屬和醫(yī)務人員進行言語交流和有效溝通。Sutt 等[31]發(fā)現(xiàn)在機械通氣的氣管切開患者中佩戴說話瓣膜可使患者更早發(fā)音，與未佩戴說話瓣膜的患者比開口說話明顯提前。氣管切開的患者鼻腔無氣流通過，感受器長期處于關(guān)閉狀態(tài)，嗅閾提高，受體無法充分與氣味分子結(jié)合，從而引起嗅覺障礙[32-33]。Lichtman 等[24]發(fā)現(xiàn)佩戴說話瓣膜后患者嗅覺準確率會提高。鄭燕娜等[34]利用流體力學的原理，佩戴說話瓣膜可使嗅區(qū)感受器重新被激活，向上級傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)從而感受到味覺，對氣道分泌物也可感知，引起反射性咳嗽、清嗓子等氣道廓清的反應，降低了誤吸率及肺部感染率。

5 說話瓣膜對肺通氣的影響

氣管切開患者因避開氣管套管上端，呼吸做功降低，膈肌為骨骼肌，長期廢用致萎縮。說話瓣膜的佩戴恢復了上氣道的完整性，形成完整的聲門下氣壓，患者可通過聲門開合控制氣體出入，說話需要少量氣流沖擊聲帶，吸入氣體需求增加，為了滿足通氣需求，患者通過增加吸氣來增加潮氣量，膈肌活動度增加。說話瓣膜可恢復呼氣末正壓，使呼氣阻力增加，避免小氣道過早塌陷，避免肺泡早期閉合。有研究顯示，使用說話瓣膜可促進肺泡單位增加，促進肺復張，改善呼吸功能，改善通氣和氧合[35]。佩戴說話瓣膜者需增加大于50%的吸氣容積，且在患者中均未觀察到并發(fā)癥[36-37]。Lichtman等[24]對8 名氣管切開患者研究顯示，佩戴語音閥3 h以上與佩戴前動脈氧合沒有顯著差異。

6 說話瓣膜對拔管時間的影響

氣切套管的拔除與患者腦損傷程度、基礎(chǔ)疾病、意識狀態(tài)、咳嗽能力、吞咽功能、分泌物的多少、肺部感染等情況相關(guān)，氣道廓清最重要的就是有效咳嗽，咳嗽過程最重要的就是聲門的關(guān)閉，說話瓣膜的佩戴重塑聲門下壓力，可控制聲門開合，促進有效咳嗽。有效咳嗽可幫助患者掌握有效清除氣道痰液的方法，促進痰液排出[38]。分泌物的排出可以促進肺部感染盡早控制，加速拔管進程。竇祖林等[39]研究表明使用說話瓣膜后可重塑聲門下壓力，減少滲漏誤吸，改善環(huán)咽肌開放程度，促進喉上抬，進而促進拔管。佩戴說話瓣膜后上氣道有氣流通過，會促進分泌物揮發(fā)。Lichtman 等[24]發(fā)現(xiàn)佩戴說話瓣膜后患者口腔積聚物會減少。Carmona 等[40]研究也表明，佩戴說話瓣膜加速拔管進程，同時瓣膜組的肺部感染發(fā)生率也低于對照組。

綜上所述，說話瓣膜對于腦損傷后氣管切開患者是一種便攜、安全、有效的治療選擇，目前在國內(nèi)逐漸被推廣，應用價值受到專業(yè)人士的認可。國內(nèi)主要集中在說話瓣膜對吞咽功能和加速拔管進程的研究，在改善嗅覺、呼吸功能、降低肺部感染方面國內(nèi)多是個例報道，且在長期佩戴說話瓣膜的有效性、安全性及對生活質(zhì)量的影響缺乏統(tǒng)一的量化評估標準。腦損傷病情程度量化，肺部基礎(chǔ)疾病對佩戴瓣膜的影響尚缺乏相應的大樣本多方向的隨機對照研究。臨床推廣方面對于堵管過渡短期佩戴患者，說話瓣膜價格相對昂貴，限制了臨床應用和推廣，研究開發(fā)經(jīng)濟實用的說話瓣膜將是在我國推廣應用的重要方向。