Passy-Muir說話瓣膜對腦卒中氣管切開患者吞咽生物力學的作用

梁明， 魏珍， 祖合熱·肉孜， 李金賢

1.新疆維吾爾自治區人民醫院，a.康復醫學科，b.高血壓診療研究中心，新疆烏魯木齊市 830001

0 引言

氣管切開術是指將氣管頸段前方相應氣管環切開，把型號適宜的套管置于氣管內，從而讓患者可通過套管進行有效呼吸，保證呼吸的順暢和平穩[1]。腦卒中患者常因呼吸中樞病變，呼吸神經通路受抑制而出現呼吸衰竭，氣管切開術是搶救危重癥腦卒中患者的一個關鍵治療方法[2]。然而氣管切開后患者吞咽會出現多種病理生理異常，包括因氣道阻力減小，吞咽啟動時聲門下壓力不能出現，聲帶不能打開，喉黏膜感應性缺失，咽腔氣壓減小，咳嗽反射減退等，使吞咽困難的發生率大大增加[3]。Passy-Muir 說話瓣膜(Passy-Muir speaking valve, PMV)為一種在氣管切開患者身上應用的康復訓練工具。其本質上是一個單向通氣閥門，吸氣狀態下閥門開啟，氣流進入氣管內，呼吸時閥門閉合，氣體通過氣管套管縫隙經由聲帶呼出[4]。佩戴PMV 后，患者能重新獲得張口發聲的能力，吞咽水平較前改善，滲漏誤吸的發生率較前降低[5]。現階段相關的文獻主要集中在探討PMV 對氣管切開患者吞咽功能的影響，而患者咽腔與食管上括約肌(upper esophageal sphincter, UES)壓力水平如何改變，PMV治療對患者咽腔和食管上段吞咽生物力學的影響鮮有文獻報道[6]。

本研究擬通過高分辨率固態測壓技術(high resolution manomety, HRM)觀察PMV 治療對咽腔和UES 壓力的生物力學影響，并與臨床吞咽水平行相關性分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2020 年1 月至2024 年1 月在新疆維吾爾自治區人民醫院康復醫學科住院的患者100 例，采用隨機數字表法將患者分為對照組(n= 50)和PMV組(n= 50)。

PMV佩戴適應癥：①意識清楚；②無法忍受堵管或拔管；③格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)評分≥ 12分，能配合完成整個佩戴過程；④血氧飽和度＞ 90%。

診斷標準：中華醫學會神經病學分會腦血管病學組《中國各類主要腦血管病診斷要點2019》腦梗死和腦出血的診斷標準[7]，均行頭顱CT或MRI檢查。

納入標準：①45～75 歲；②病程1～3 個月；③既往沒有吞咽困難病史。

排除標準：①重度精神障礙、癲癇；②認知障礙，簡易精神狀態檢查(Mini-Mental State Examination, MMSE)評分均≤ 20 分；③多臟器(心、肺、肝、腎等)較嚴重的功能障礙，臨床不穩定；④既往中重度氣道狹窄，兩側聲帶麻痹，氣管食管瘺和重度阻塞性呼吸睡眠暫停綜合征；⑤需持續機械輔助通氣；⑥鼻咽部器質性病變導致無法完成測壓試驗。

剔除與脫落標準：①在訓練過程中再發腦卒中或并發其他嚴重疾病；②不能在規定時間內完成訓練任務；③患者及家屬要求終止試驗；④中斷或更換康復治療方案。

對照組脫落4例，其中中間出院2例，重癥肺炎2例。PMV 組脫落4 例，其中再次腦卒中2 例，中間出院1例，無法耐受PMV佩戴1例。最終對照組和PMV組分別為46 例。兩組基線資料比較無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組基線資料比較Table 1 Comparion of baseline data between two groups

本研究經新疆維吾爾自治區人民醫院醫學倫理委員會批準(No.XJS2023111005)。所有受試者由家屬代理簽署知情同意書。

1.2 方法

對照組給予常規吞咽康復治療，PMV 組在此基礎上佩戴PMV，共2周。

1.2.1 常規吞咽康復治療

治療前，兩組均請呼吸科醫師會診評估病情，制定抗感染、止咳化痰、保持呼吸道通暢等支持對癥治療方案。同時給予營養支持、營養腦神經、降糖降壓等藥物治療。給予定時翻身叩背輔助排痰以預防肺部感染；加強口腔護理以減少口腔分泌物殘留，預防誤吸。吞咽康復治療包括頸部運動訓練，冰刺激感覺訓練，口顏面功能訓練，呼吸肌力量和耐力訓練，舌肌力量和協調性訓練等。每天60 min，每周6 d，共2周。

1.2.2 佩戴PMV

本研究還顯示，FCM檢測AL患者MRD陽性率較形態學檢測復發率高，多數患者在骨髓形態學復發前即可發現MRD陽性，說明FCM的靈敏度更高，能更早發現AL復發跡象，以便及早采取對策。這與國內外的研究結果基本一致。

PMV 組佩戴PMV 進行上述康復訓練。采用SB011 型Passy-Muir 說話瓣膜(上海杉峰醫療器械有限公司)。PMV 佩戴流程如下。①幫助患者擺放正確的體位，選擇半臥位，床頭抬起＞ 45°。②全面清除患者呼吸道分泌物以保證呼吸道通暢，氣囊徹底放氣[8]。③佩戴前監測并記錄患者的主觀感覺、呼吸頻率、脈率和血氧飽和度等。④將一塊無菌紗布置于氣管套管口上方堵管30 s，評估患者的發聲能力是否正常[9]。⑤治療師行七步洗手法后戴外科手套，一手食指與拇指把PMV 慢慢牢固放置于患者的氣管套管處，一手把PMV 按順時針走向緩慢轉動直至固定。⑥佩戴PMV 后密切監測并記錄患者的主觀感覺、呼吸頻率、脈率和血氧飽和度等[10]。⑦第一次佩戴時長≤ 30 min，記錄患者最長佩戴耐受時長，依據時長決定下次佩戴的時間，循序漸進地增加佩戴時長；總結每次佩戴PMV時存在的問題并提供個體化的解決手段。⑧如患者在2 周內達到拔除氣管套管的指征，則在拔管的同時去除PMV[11]。

佩戴PMV 的并發癥主要有面色痛苦、呼吸困難、咳嗽、血氧飽和度＜ 90%。若患者出現上述癥狀則馬上終止佩戴，并立即給予吸痰處理，保持呼吸道通暢。

1.3 療效評估

兩組分別在治療前和治療2周后進行以下評估。

1.3.1 臨床吞咽功能評定

采用改良曼恩吞咽能力評估量表(modified Mann Assessment of Swallowing Ability, MMASA)進行評定[12]。量表總共包含12項，分別是意識狀態、語言表達受阻狀況、發音清晰度、舌肌運動水平、咽反射能力和軟腭活動能力等[13]。滿分100 分，分數越高，患者吞咽功能越好。

1.3.2 HRM檢查

采用ManoScan360 型HRM 系統(美國SIERRA 科學儀表公司)進行檢查，傳感器直徑4.2 mm，包含36個圓形傳感器，單個傳感器布有12 個感應點。采集前，用37 ℃左右的溫水給予傳感器導管溫度校準[14]，同時使用-600～-20 mmHg 壓力校對管給予傳感器導管壓力校對，頻率35 Hz。單個傳感器可采集大于6 000 mmHg/s 的瞬時壓強，通過熱較正修訂處理，能準確采集1 mmHg內的大氣壓強[15]。

測試前48 h 內患者禁用胃腸動力藥、硝酸甘油、抗抑郁和膽堿能藥、鎮痛藥、鎮靜藥等。測試前6 h患者禁食、水，避免發生嘔吐和誤吸。同時給予口腔護理清潔，吸痰，拔除鼻飼管[16]。將1%丁卡因膠漿用棉棒均勻涂抹在鼻腔局部黏膜5 min 行表面麻醉，從而降低傳感器進入時異物感。患者端坐位，放松并平靜呼吸，用潤滑劑潤滑傳感器后通過一側鼻孔慢慢插入鼻腔，同時囑患者吞咽，以便傳感器更加順暢通過食管，傳感器進入約40 cm 后暫停，膠帶固定于鼻翼兩邊，此時顯示屏可觀測到UES高壓部分在中間區域[17]。患者適應5 min 后，暫停發音和吞咽，同時記錄咽腔和UES各部分基礎壓力值。之后患者頭顱處于中間位，每隔30 s囑其“空吞咽”(吞唾液) 1次，共3次。測量完畢后拔出傳感器并在空氣中晾置1～2 s 從而再次完成溫度校對。若檢測過程中患者出現嗆咳或噯氣，所繼發的吞咽動作則需要排除在外[18]。

1.3.3 數據收集

收集咽腔壓力波數據。①腭咽收縮壓力峰值：腭咽收縮波振幅的最大值。②腭咽收縮時長：腭咽收縮開始時間點與結束時間點的差值[19]。

收集UES 壓力波數據。①UES 松弛殘余壓：UES松弛前后波峰間一段低平的壓力波，可以是正數(超過大氣壓強)或者是負數(小于大氣壓強)。②UES 松弛時間：UES 壓力波從靜息壓降低到收縮開始中間的時間差值[20]。取3 次測量的平均值作為最終結果。見圖1。

圖1 HRM原理圖Figure 1 HRM schematic diagram

1.4 統計學分析

采用SPSS 23.0 進行統計學分析。計量資料符合正態分布，以(±s)表示，組內比較采用配對樣本t檢驗；組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。采用Spearman 秩相關對PMV 組治療后的MMASA 評分與HRM壓力參數值進行相關性分析。顯著性水平α= 0.05。

2 結果

2.1 MMASA評分

治療前，兩組MMASA 評分均無顯著性差異(P＞0.05)。治療后，兩組MMASA 評分均顯著升高(P＜0.001)；PMV組高于對照組(P＜ 0.05)。見表2。

表2 兩組MMASA評分比較Table 2 Comparion of scores of MMASA between two groups

2.2 咽腔區域壓力參數

治療前，兩組腭咽收縮壓力峰值和腭咽收縮時長比較均無顯著性差異(P＞ 0.05)。治療后，兩組腭咽收縮壓力峰值和腭咽收縮時長均顯著增加(P＜ 0.001)；PMV組大于對照組(P＜ 0.05)。見表3和表4。

表3 兩組腭咽收縮壓力峰值比較Table 3 Comparion of velopharynx maximal pressure between two groups 單位：mmHg

表4 兩組腭咽收縮時長比較Table 4 Comparion of velopharynx time between two groups 單位：ms

2.3 UES區域壓力參數

治療前，兩組UES松弛殘余壓和UES松弛時間比較均無顯著性差異(P＞ 0.05)。治療后，兩組松弛殘余壓顯著降低(P＜ 0.001)，UES 松弛時間顯著增加(P＜0.001)；PMV 組UES 松 弛 殘 余 壓 小 于 對 照 組(P＜0.05)；UES 松弛時間大于對照組(P＜ 0.05)。見表5和表6。

表5 兩組UES松弛殘余壓比較Table 5 Comparion of UES residual pressure between two groups 單位：mmHg

表6 兩組UES松弛時間比較Table 6 Comparion of duration of UES relaxation between two groups 單位：ms

2.4 相關性分析

治療后，PMV組腭咽收縮壓力峰值和腭咽收縮時長均與MMASA評分呈正相關(P＜ 0.001)。見表7。治療后，PMV 組UES 松弛殘余壓與MMASA 評分呈負相關(P＜ 0.001)，UES 松弛殘余時間與MMASA 評分呈正相關(P＜ 0.001)。見表8。

表7 治療后PMV組咽腔區域壓力參數與MMASA評分的相關性分析Table 7 Correlation analysis of pressure parameters of pharynx and score of MMASA in PMV group after treatment

表8 治療后PMV組UES區域壓力參數與MMASA評分的相關性分析Table 8 Correlation analysis of pressure parameters of UES and score of MMASA in PMV group after treatment

3 討論

腦卒中急危重患者行氣管切開術是挽救其生命的關鍵。然而，氣管切開會導致患者出現多種病理生理的改變，而對吞咽能力的影響尤其顯著[21]。其生物力學機制有：①氣管切開使患者上呼吸道完整性嚴重受損，聲門下壓明顯減小，聲帶關閉能力降低，因殘留食渣無法有效清除使得誤吸發生率顯著提升；②氣管切開限制喉的運動功能，喉上抬不足導致不能誘發有效的吞咽動作[22]；③多種氣道保護反射降低增加了誤吸的發生，同時套管氣囊的機械壓迫導致食管正常吞咽蠕動的協調性受損。

Martin 等[23]通過一項大型多中心的隨機對照試驗證實，氣管切開患者早期佩戴PMV 可有效降低患者誤吸的風險，加快拔管進程。而Marvin等[24]則回顧性分析住院氣管切開患者佩戴PMV 后吞咽誤吸的發生率，證實佩戴PMV 后能減少吸痰次數，降低誤吸風險。Han 等[25]通過一項隨機單盲對照試驗證實，氣管切開術后佩戴PMV 能提高患者腭咽最大壓力和UES松弛時間。本研究顯示，佩戴PMV 可增加腦卒中氣管切開患者的吞咽水平，這與前述的研究結果一致。其原因可能為佩戴PMV 后氣流經聲帶并從口腔或鼻腔排出，重新構建正常的聲門下壓強，促進吞咽-呼吸運動模式的正常化，最終提高患者的吞咽功能[26]。

吞咽是由腦干、大腦皮質和皮質下組織聯合調控，腦干的吞咽中樞模式發生器是最關鍵的一環。患者常出現腭咽壓力峰值提升速度減小，收縮維持時間增大等異常生物力學變化[27]。因UES 松弛壓增大導致其開放程度減小，使得UES開放后壓力峰值和持續時間進一步減小[28]。本研究運用HRM 技術，定量分析評定咽腔和USE的活動能力、壓力變化和動靜態協調性。相關數據不但能實時在常規“線性圖”上呈現，還能構建具備方向導航和壓力驅動力的“三維時空地形圖”[29]。本研究顯示，佩戴PMV 能提高氣管切開患者的腭咽收縮能力和UES松弛后的收縮能力。其原因可能為佩戴PMV 后氣體可在聲門下聚集以維持正常的聲門下壓力。當患者出現吞咽動作時喉口能及時閉合，有利于咳嗽反射和吞咽反射的恢復和重建，提高咽喉部黏膜組織的順應性和敏感性，使吞咽的微環境逐漸接近正常水平，進而提升整體的吞咽功能[30]。

相關性分析顯示，伴隨著患者吞咽功能的改善，患者咽腔和UES區域壓力參數也相應提高。未來可利用HRM 相關參數預測PMV 治療前后氣管切開患者的吞咽力學變化，從而為臨床康復提供參考。

本研究受試者數量偏少，試驗時間較短，以后可考慮增加受試者數量，延長隨訪時間。本研究病例的選擇為腦卒中患者，未來需進一步擴大研究的疾病譜，提高研究適用的范圍。

4 結論

佩戴PMV 治療能增強腦卒中氣管切開患者的吞咽功能，提高咽腔和UES 區域的吞咽生物力學水平，利用咽腔和UES 區域的壓力參數可預測PMV 治療前后患者吞咽功能的改善情況。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。