氣脈沖感覺刺激技術(shù)對(duì)吞咽功能的研究進(jìn)展

鄭鈺瑩，孫偉銘

1.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院，江西南昌市330006；2.井岡山大學(xué)醫(yī)學(xué)部，江西吉安市343000

1 吞咽障礙

吞咽障礙是指因下頜、雙唇、舌、軟腭、咽喉、食管括約肌或食管功能受損，不能安全有效地把食物由口送到胃內(nèi)取得足夠營(yíng)養(yǎng)和水分的進(jìn)食困難[1]，是腦外傷、腦卒中和頭頸部腫瘤術(shù)后等疾病常見并發(fā)癥之一[2]。此外，社區(qū)中健康老年人群也存在部分吞咽功能障礙[3]。國(guó)外報(bào)道[4-5]，其發(fā)生率約11.40%～84.01%。2017年全國(guó)流行病學(xué)調(diào)查顯示[6]，吞咽障礙的患病率為38.7%，其中，急性期腦卒中46.3%，恢復(fù)期腦卒中56.9%，阿爾茨海默病40.8%，帕金森病46.2%，多發(fā)性硬化12.5%，脊髓側(cè)索硬化50.0%，鼻咽癌36.6%，喉癌58.4%。吞咽障礙常導(dǎo)致脫水，營(yíng)養(yǎng)不良，吸入性肺炎等不良后果，甚至危及患者生命[7]。

腦卒中后吞咽障礙臨床有多種治療和評(píng)定方法[8]。氣脈沖對(duì)腦卒中吞咽障礙的評(píng)定與康復(fù)有效[9]。本文對(duì)氣脈沖感覺刺激的機(jī)制、治療儀器、操作方法及其對(duì)吞咽功能的應(yīng)用等進(jìn)行綜述。

2 氣脈沖感覺刺激技術(shù)

氣脈沖是一種通過氣流沖擊，刺激口咽腔黏膜，誘發(fā)吞咽反射，提高口咽腔黏膜敏感性，加快吞咽啟動(dòng)的一種康復(fù)治療方法[10]。它是一種自然的機(jī)械刺激，刺激部位為舌咽神經(jīng)及迷走神經(jīng)所支配的區(qū)域。目前，已經(jīng)有多種氣脈沖訓(xùn)練儀器用于臨床和研究[11-14]。

2.1 作用機(jī)制

Aviv等[15]研究表明，咽喉部感覺缺失會(huì)導(dǎo)致吞咽障礙及誤吸；如果咽喉部不能感受食物或分泌物，將導(dǎo)致咽喉部不能啟動(dòng)保護(hù)反射[16]。誘發(fā)吞咽的關(guān)鍵因素可能是下咽部感受器所接受的壓力刺激，該感受器位于喉上神經(jīng)支配區(qū)[17]。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[18]，引發(fā)喉內(nèi)肌收縮反射的閾值和咽喉部感覺閾值一致。我們可以把喉內(nèi)肌收縮反射視為咽喉部感覺功能的客觀表現(xiàn)。氣脈沖刺激喉上神經(jīng)支配的黏膜，引起喉內(nèi)肌收縮反射，這是一種不受意識(shí)控制的不自主反射[19]，可認(rèn)為氣脈沖對(duì)咽喉部感覺是一種有效刺激。

感覺刺激可運(yùn)用于腦卒中后吞咽障礙患者的臨床治療[20]。感覺輸入能影響皮質(zhì)和腦干，觸發(fā)吞咽，調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)輸出，同時(shí)激活上行通路等，調(diào)節(jié)吞咽時(shí)序下的運(yùn)動(dòng)輸出。Lowell等[21]發(fā)現(xiàn)，氣脈沖感覺刺激可以顯著激活腦部吞咽系統(tǒng)的感覺成分。但氣脈沖感覺刺激作為誘發(fā)吞咽的機(jī)制仍在研究中。

2.2 設(shè)備與操作

用于傳輸氣脈沖感覺刺激和檢測(cè)刺激過程的設(shè)備包括氣脈沖感覺刺激發(fā)生器、特制的牙套模及導(dǎo)管、特制的內(nèi)窺鏡、光源、附著在內(nèi)窺鏡上的壓力感受器、與人體相連接的壓力感受器、電視顯示器、視頻打印機(jī)和錄像機(jī)等[22-23]。氣脈沖感覺刺激發(fā)生器、壓力感受器等電子設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)本文不予討論。

Theurer等[24]使用定制的牙弓夾板以便將氣脈沖傳輸?shù)奖馓殷w區(qū)域。牙弓夾板由人體植入級(jí)硅膠材料通過牙印模制作成型，厚1～2 mm；在牙弓夾板外下緣嵌有聚乙烯材質(zhì)的導(dǎo)管，內(nèi)徑1.14 mm，外徑1.57 mm，沿下頜骨牙槽嵴走行，并從牙弓夾板后面延伸約1 cm，末端連接一根長(zhǎng)5 mm、內(nèi)徑1.47 mm、外徑1.94 mm的硅膠導(dǎo)管；硅膠導(dǎo)管有一個(gè)直徑1.5 mm的圓形開口，可將氣脈沖直接輸送到口咽后部的扁桃體周圍區(qū)域。夾板左右兩側(cè)均安裝獨(dú)立導(dǎo)管，經(jīng)夾板正中向左約1 cm處伸出，延伸50 cm，并與直徑2 mm的導(dǎo)管形成“Y”形連接；操作者通過手動(dòng)擠壓氣囊，產(chǎn)生的氣體經(jīng)直徑4 mm的導(dǎo)管輸送至“Y”形連接器[25]。該團(tuán)隊(duì)[26]在另一試驗(yàn)中所用的刺激器同樣由樹脂材料牙弓夾板嵌著聚乙烯導(dǎo)管，一端連接扁桃體刺激區(qū)域，一端連接血壓計(jì)氣囊，但在左右兩根導(dǎo)管與大直徑導(dǎo)管相接處使用了四通連接器；與“Y”形連接器相比，四通連接器一端連接記錄氣脈沖壓力值的壓力傳感器(AD Instruments,Castle Hill,Australia)；四通連接器放置在盲箱中，確保操作者擠壓氣囊產(chǎn)生的氣脈沖是未知的刺激條件。

Lowell等[21]用氣脈沖刺激檢查感覺的輸入。醫(yī)用級(jí)壓縮空氣經(jīng)壓力閥，通過氣動(dòng)軟管傳遞至由程序刺激的控制箱中，雙向通/斷。當(dāng)雙向電磁閥打開時(shí)，氣脈沖刺激通過氣動(dòng)軟管傳輸至連接口腔的硅膠導(dǎo)管中；硅膠導(dǎo)管經(jīng)厚4 mm速效牙膠所制的牙模，將氣脈沖從口腔傳輸至扁桃體周圍區(qū)域。

Aviv等[16]通過咽喉部氣脈沖感覺發(fā)生器產(chǎn)生氣脈沖，經(jīng)纖維內(nèi)鏡的內(nèi)部端口，傳輸?shù)嚼鏍铍[窩前壁或杓會(huì)厭皺襞[22]。纖維內(nèi)鏡可以在不使用麻藥的情況下，從鼻腔插入，直接定位到實(shí)驗(yàn)區(qū)附近約2 mm[27]。氣脈沖刺激參數(shù)由一個(gè)電子閥門、一個(gè)壓力儀表和一個(gè)用于監(jiān)測(cè)氣脈沖的壓力傳感器所調(diào)控。聚乙烯材質(zhì)的導(dǎo)管通過“Y”形連接器與壓力感受器相連，以測(cè)量氣脈沖壓力值。產(chǎn)生氣脈沖的氣泵來源于耳鼻喉科的霧化器，可連接氣壓計(jì)用于校準(zhǔn)。

程捷等[28]研發(fā)的吞咽功能脈沖氣流測(cè)量?jī)x，主要包括空氣脈沖的產(chǎn)生、測(cè)量、顯示等部分[13]，可與纖維喉鏡配合，用于鼻咽癌患者吞咽感覺功能的測(cè)試。

竇祖林[29]介紹了兩種傳輸氣脈沖刺激的儀器，一種為氣泵發(fā)生器連接末端包裹海綿或塑料的導(dǎo)氣管，開口困難者可配合使用齒托；一種是通常用來除塵所用的氣囊，連接附有輸液閥的導(dǎo)氣管。

國(guó)外有吞咽空氣脈沖療法口器專利[11]。主要結(jié)構(gòu)為符合口腔構(gòu)造的撓性管，置于牙齒和頰的內(nèi)表面之間，將氣脈沖傳輸至口和/或咽喉的預(yù)定區(qū)域。吞咽空氣-脈沖療法(swallowing air-pulse therapy,SWAPT)系統(tǒng)可檢測(cè)脈沖序列持續(xù)時(shí)間、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖頻率和脈沖壓。

國(guó)內(nèi)也有評(píng)測(cè)氣脈沖的專利[12]，包括氣脈沖信號(hào)采集器，將氣脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；吞咽測(cè)定評(píng)定系統(tǒng)，分析氣脈沖數(shù)據(jù)從而評(píng)定吞咽功能。該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和測(cè)評(píng)器組成；測(cè)評(píng)器包括導(dǎo)管、導(dǎo)管前部連接的若干球囊、導(dǎo)管后部連接的若干充氣閥門，每個(gè)充氣閥門與一個(gè)球囊連接，并用于給該球囊充氣；導(dǎo)管上還有壓力傳感器，通過信號(hào)線與計(jì)算機(jī)連接。

Theurer等[26]、Lowell等[21]、竇祖林[29]及大多數(shù)專利都通過在口器傳輸氣脈沖感覺刺激，刺激部位多為扁桃體周圍區(qū)域。Aviv等[31]則是從鼻腔插入特制的纖維內(nèi)鏡傳輸氣脈沖，刺激部位可隨需要調(diào)整。前者操作安全簡(jiǎn)單，但定制口器需口腔科配合，且需一定時(shí)間，在治療程序和治療時(shí)間上存在不便；后者經(jīng)鼻腔傳輸刺激，可精確定位刺激部位[30]，但操作有一定難度，且存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

氣脈沖發(fā)生器分為兩種，一種為手動(dòng)擠壓，可為血壓計(jì)的氣囊、特制的氣囊等；一種為器械，如氣泵、由壓力閥調(diào)控輸出的醫(yī)用級(jí)壓縮空氣等。產(chǎn)生的氣體本身不存在差異，但由氣脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的氣體由調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后，產(chǎn)生的氣脈沖在氣壓、頻率、刺激時(shí)間等參數(shù)方面存在差異。

3 在吞咽功能評(píng)估與治療中的應(yīng)用

3.1 評(píng)估

通過短暫的氣脈沖，以不同壓力刺激喉部杓會(huì)厭壁或室?guī)В鹗規(guī)?nèi)收，了解喉黏膜的感覺，是一種簡(jiǎn)單、相對(duì)安全、可靠的確定咽喉感覺辨別閾值的技術(shù)。

氣脈沖感覺刺激技術(shù)早期被應(yīng)用于眼科測(cè)定眼內(nèi)壓[32]，后又被應(yīng)用于測(cè)量上肢感覺閾值，是一種靈敏可靠的方法[33]。咽喉部感覺閾值可作為評(píng)定吞咽功能的客觀指標(biāo)。一項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利[14]將吞咽肌收縮的壓力，通過壓力傳感器反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而評(píng)定吞咽功能[12]。

Aviv等[31]采用纖維內(nèi)鏡和咽喉部黏膜感覺檢測(cè)相結(jié)合的吞咽感覺纖維內(nèi)鏡測(cè)試(fiberoptic endoscopic evaluation of swallowing with sensory testing,FEESST)，從鼻腔插入特制的纖維內(nèi)鏡傳輸氣脈沖感覺刺激，刺激部位可隨需要調(diào)整，用氣脈沖儀測(cè)試咽喉部的感覺閾值。咽喉部氣脈沖感覺發(fā)生器產(chǎn)生氣脈沖，通過纖維內(nèi)鏡內(nèi)部端口傳輸?shù)嚼鏍铍[窩前壁或杓會(huì)厭皺襞，由錄像機(jī)實(shí)時(shí)記錄喉內(nèi)肌收縮的畫面，以確定受試者產(chǎn)生吞咽動(dòng)作。

具體測(cè)試方法為，首先向患者解釋說明該儀器的具體操作和作用，并讓受試者在面頰部感受氣脈沖刺激。隨后予患者閾上刺激5 s，該刺激強(qiáng)度是將要測(cè)試的刺激強(qiáng)度100倍以上。休息15 s后，分為6組試驗(yàn)，每組約10 s，間隔10 s。患者隨機(jī)接受2～8 s氣脈沖刺激，要求患者在接受刺激后2 s內(nèi)舉手示意感受到此刺激。刺激強(qiáng)度從閾上刺激減至閾下刺激的3組為遞減組，從閾下刺激升至閾上刺激的3組為遞增組。結(jié)果顯示，咽喉部感覺閾值為(2.09±0.15)mmHg；60歲以上和60歲以下受試者平均感覺閾值分別為(2.34±0.07)mmHg和(2.06±0.11)mmHg；左右側(cè)咽喉部感覺閾值無顯著性差異。

秦宏平等[12]發(fā)明的吞咽測(cè)定評(píng)定系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和測(cè)評(píng)器組成，評(píng)測(cè)器包括球囊、導(dǎo)管、壓力傳感器、充氣閥。將導(dǎo)管放置在患者消化道內(nèi)，通過充氣閥門1和充氣閥門3將球囊1和球囊3充氣，以固定導(dǎo)管；通過充氣閥門2將球囊2充氣，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的肌肉，將壓力傳感器和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接；患者吞咽動(dòng)作產(chǎn)生的壓力由與球囊2連接的壓力傳感器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而評(píng)定吞咽功能。

吞咽功能可依據(jù)誘發(fā)室?guī)?nèi)收的最小刺激加以評(píng)定[34]：正常感覺閾值＜4.0 mmHg，4.0～6.0 mmHg為中度感覺受損，＞6.0 mmHg為重度感覺受損。

3.2 治療

對(duì)4例成年健康女性[22]和18例健康老年男性[25]的試驗(yàn)表明，氣脈沖可以提高健康成年人的吞咽頻率，改善吞咽啟動(dòng)延遲。前一研究中，受試者佩戴特制的牙弓夾板，研究者擠壓球囊產(chǎn)生氣脈沖，信號(hào)采集器通過連接在頸部和胸腔的壓力感受器采集吞咽次數(shù)和吞咽啟動(dòng)時(shí)間；氣脈沖刺激條件隨機(jī)，受試者僅知道刺激作用于口咽部或手部。4種氣脈沖刺激條件為左側(cè)口咽部刺激、右側(cè)口咽部刺激、雙側(cè)口咽部刺激、單側(cè)利手(右手)刺激(作為對(duì)照)。每組刺激包括6個(gè)10 s的氣脈沖(頻率2 Hz，壓強(qiáng)6～8 cmH2O)與無氣脈沖的間隔期(25～58 s)隨機(jī)交替。后一研究中，刺激條件為6個(gè)：不佩戴口器的基線值、佩戴口器但無氣脈沖的基線值、左側(cè)口咽部刺激、右側(cè)口咽部刺激、雙側(cè)口咽部刺激、偽刺激。采用Martin等[35]推薦的刺激參數(shù)：氣脈沖持續(xù)時(shí)間2 s，平均頻率2 Hz，平均氣壓150 mmHg。結(jié)果顯示，氣脈沖感覺刺激后，受試者吞咽次數(shù)明顯增多，吞咽延遲時(shí)間縮短，唾液量較少，雙側(cè)刺激優(yōu)于單側(cè)刺激。

對(duì)8例腦卒中后吞咽障礙的患者進(jìn)行試驗(yàn)[26]，刺激條件為不佩戴口器的基線值、佩戴口器但無氣脈沖感覺刺激的基線值、左側(cè)口咽部刺激、右側(cè)口咽部刺激、雙側(cè)口咽部刺激。結(jié)果顯示雙側(cè)刺激條件下，4例靜息吞咽速率提高；單側(cè)刺激條件下，3例靜息吞咽速率提高?；颊呔芙邮艽隧?xiàng)操作。

續(xù)蕾等[9]采用氣脈沖治療急性腦梗死后吞咽障礙。研究者使用氣囊接導(dǎo)氣管，將導(dǎo)氣管頭端置于患者舌腭弓、舌根部、咽喉壁處，輸液管調(diào)節(jié)閥置于導(dǎo)氣管中間，以避免患者咬住導(dǎo)氣管；快速按壓氣囊3～4次/s，每個(gè)部位刺激60 s，間隔60 s，連續(xù)5～10組；同時(shí)指導(dǎo)患者做吞咽動(dòng)作。每次治療時(shí)間30 min，每天2次，持續(xù)治療15 d。洼田飲水測(cè)試結(jié)果顯示，氣脈沖刺激對(duì)急性腦梗死后吞咽障礙有效。

與電刺激和冷刺激相比，氣脈沖刺激患者無明顯不適，無誤吸風(fēng)險(xiǎn)，安全性較高；對(duì)嚴(yán)重認(rèn)知障礙不能配合其他治療的成人及兒童也適用[10]。

4 不足與展望

氣脈沖感覺刺激被證實(shí)對(duì)吞咽障礙治療有效，但其機(jī)制尚不明確，刺激的氣壓、持續(xù)時(shí)間、頻率等治療參數(shù)未被系統(tǒng)研究，尚無統(tǒng)一定論；同時(shí)，如何根據(jù)患者的功能評(píng)估制定訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)仍缺乏客觀指導(dǎo)。從現(xiàn)有的研究看，氣脈沖刺激在健康人中研究較多，對(duì)吞咽功能障礙患者的研究尚不足，結(jié)論的可信度和推廣性有待考證?，F(xiàn)在使用較多的氣脈沖生成設(shè)備多為除塵所用的簡(jiǎn)易氣囊，存在不夠便捷或精細(xì)等問題。

氣脈沖感覺刺激技術(shù)能促進(jìn)感覺反饋，誘導(dǎo)正常吞咽模式出現(xiàn)，為吞咽康復(fù)提供了一種新的選擇。運(yùn)用氣脈沖感覺刺激技術(shù)會(huì)使人產(chǎn)生難以控制的吞咽欲，操作簡(jiǎn)便，患者易接受；對(duì)于有誤吸風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)冷刺激不耐受的患者，此訓(xùn)練方法較為安全。目前氣脈沖治療技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚未普及，大樣本臨床試驗(yàn)研究，以及適合臨床使用，定量、系統(tǒng)、便捷、實(shí)用的氣脈沖感覺刺激的儀器的開發(fā)，是未來研究方向。

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