Passy-Muir说话瓣膜对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用

梁明， 魏珍， 祖合热·肉孜， 李金贤

1.新疆维吾尔自治区人民医院，a.康复医学科，b.高血压诊疗研究中心，新疆乌鲁木齐市 830001

0 引言

气管切开术是指将气管颈段前方相应气管环切开，把型号适宜的套管置于气管内，从而让患者可通过套管进行有效呼吸，保证呼吸的顺畅和平稳[1]。脑卒中患者常因呼吸中枢病变，呼吸神经通路受抑制而出现呼吸衰竭，气管切开术是抢救危重症脑卒中患者的一个关键治疗方法[2]。然而气管切开后患者吞咽会出现多种病理生理异常，包括因气道阻力减小，吞咽启动时声门下压力不能出现，声带不能打开，喉黏膜感应性缺失，咽腔气压减小，咳嗽反射减退等，使吞咽困难的发生率大大增加[3]。Passy-Muir 说话瓣膜(Passy-Muir speaking valve, PMV)为一种在气管切开患者身上应用的康复训练工具。其本质上是一个单向通气阀门，吸气状态下阀门开启，气流进入气管内，呼吸时阀门闭合，气体通过气管套管缝隙经由声带呼出[4]。佩戴PMV 后，患者能重新获得张口发声的能力，吞咽水平较前改善，渗漏误吸的发生率较前降低[5]。现阶段相关的文献主要集中在探讨PMV 对气管切开患者吞咽功能的影响，而患者咽腔与食管上括约肌(upper esophageal sphincter, UES)压力水平如何改变，PMV治疗对患者咽腔和食管上段吞咽生物力学的影响鲜有文献报道[6]。

本研究拟通过高分辨率固态测压技术(high resolution manomety, HRM)观察PMV 治疗对咽腔和UES 压力的生物力学影响，并与临床吞咽水平行相关性分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2020 年1 月至2024 年1 月在新疆维吾尔自治区人民医院康复医学科住院的患者100 例，采用随机数字表法将患者分为对照组(n= 50)和PMV组(n= 50)。

PMV佩戴适应症：①意识清楚；②无法忍受堵管或拔管；③格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)评分≥ 12分，能配合完成整个佩戴过程；④血氧饱和度＞ 90%。

诊断标准：中华医学会神经病学分会脑血管病学组《中国各类主要脑血管病诊断要点2019》脑梗死和脑出血的诊断标准[7]，均行头颅CT或MRI检查。

纳入标准：①45～75 岁；②病程1～3 个月；③既往没有吞咽困难病史。

排除标准：①重度精神障碍、癫痫；②认知障碍，简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination, MMSE)评分均≤ 20 分；③多脏器(心、肺、肝、肾等)较严重的功能障碍，临床不稳定；④既往中重度气道狭窄，两侧声带麻痹，气管食管瘘和重度阻塞性呼吸睡眠暂停综合征；⑤需持续机械辅助通气；⑥鼻咽部器质性病变导致无法完成测压试验。

剔除与脱落标准：①在训练过程中再发脑卒中或并发其他严重疾病；②不能在规定时间内完成训练任务；③患者及家属要求终止试验；④中断或更换康复治疗方案。

对照组脱落4例，其中中间出院2例，重症肺炎2例。PMV 组脱落4 例，其中再次脑卒中2 例，中间出院1例，无法耐受PMV佩戴1例。最终对照组和PMV组分别为46 例。两组基线资料比较无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 两组基线资料比较Table 1 Comparion of baseline data between two groups

本研究经新疆维吾尔自治区人民医院医学伦理委员会批准(No.XJS2023111005)。所有受试者由家属代理签署知情同意书。

1.2 方法

对照组给予常规吞咽康复治疗，PMV 组在此基础上佩戴PMV，共2周。

1.2.1 常规吞咽康复治疗

治疗前，两组均请呼吸科医师会诊评估病情，制定抗感染、止咳化痰、保持呼吸道通畅等支持对症治疗方案。同时给予营养支持、营养脑神经、降糖降压等药物治疗。给予定时翻身叩背辅助排痰以预防肺部感染；加强口腔护理以减少口腔分泌物残留，预防误吸。吞咽康复治疗包括颈部运动训练，冰刺激感觉训练，口颜面功能训练，呼吸肌力量和耐力训练，舌肌力量和协调性训练等。每天60 min，每周6 d，共2周。

1.2.2 佩戴PMV

本研究还显示，FCM检测AL患者MRD阳性率较形态学检测复发率高，多数患者在骨髓形态学复发前即可发现MRD阳性，说明FCM的灵敏度更高，能更早发现AL复发迹象，以便及早采取对策。这与国内外的研究结果基本一致。

PMV 组佩戴PMV 进行上述康复训练。采用SB011 型Passy-Muir 说话瓣膜(上海杉峰医疗器械有限公司)。PMV 佩戴流程如下。①帮助患者摆放正确的体位，选择半卧位，床头抬起＞ 45°。②全面清除患者呼吸道分泌物以保证呼吸道通畅，气囊彻底放气[8]。③佩戴前监测并记录患者的主观感觉、呼吸频率、脉率和血氧饱和度等。④将一块无菌纱布置于气管套管口上方堵管30 s，评估患者的发声能力是否正常[9]。⑤治疗师行七步洗手法后戴外科手套，一手食指与拇指把PMV 慢慢牢固放置于患者的气管套管处，一手把PMV 按顺时针走向缓慢转动直至固定。⑥佩戴PMV 后密切监测并记录患者的主观感觉、呼吸频率、脉率和血氧饱和度等[10]。⑦第一次佩戴时长≤ 30 min，记录患者最长佩戴耐受时长，依据时长决定下次佩戴的时间，循序渐进地增加佩戴时长；总结每次佩戴PMV时存在的问题并提供个体化的解决手段。⑧如患者在2 周内达到拔除气管套管的指征，则在拔管的同时去除PMV[11]。

佩戴PMV 的并发症主要有面色痛苦、呼吸困难、咳嗽、血氧饱和度＜ 90%。若患者出现上述症状则马上终止佩戴，并立即给予吸痰处理，保持呼吸道通畅。

1.3 疗效评估

两组分别在治疗前和治疗2周后进行以下评估。

1.3.1 临床吞咽功能评定

采用改良曼恩吞咽能力评估量表(modified Mann Assessment of Swallowing Ability, MMASA)进行评定[12]。量表总共包含12项，分别是意识状态、语言表达受阻状况、发音清晰度、舌肌运动水平、咽反射能力和软腭活动能力等[13]。满分100 分，分数越高，患者吞咽功能越好。

1.3.2 HRM检查

采用ManoScan360 型HRM 系统(美国SIERRA 科学仪表公司)进行检查，传感器直径4.2 mm，包含36个圆形传感器，单个传感器布有12 个感应点。采集前，用37 ℃左右的温水给予传感器导管温度校准[14]，同时使用-600～-20 mmHg 压力校对管给予传感器导管压力校对，频率35 Hz。单个传感器可采集大于6 000 mmHg/s 的瞬时压强，通过热较正修订处理，能准确采集1 mmHg内的大气压强[15]。

测试前48 h 内患者禁用胃肠动力药、硝酸甘油、抗抑郁和胆碱能药、镇痛药、镇静药等。测试前6 h患者禁食、水，避免发生呕吐和误吸。同时给予口腔护理清洁，吸痰，拔除鼻饲管[16]。将1%丁卡因胶浆用棉棒均匀涂抹在鼻腔局部黏膜5 min 行表面麻醉，从而降低传感器进入时异物感。患者端坐位，放松并平静呼吸，用润滑剂润滑传感器后通过一侧鼻孔慢慢插入鼻腔，同时嘱患者吞咽，以便传感器更加顺畅通过食管，传感器进入约40 cm 后暂停，胶带固定于鼻翼两边，此时显示屏可观测到UES高压部分在中间区域[17]。患者适应5 min 后，暂停发音和吞咽，同时记录咽腔和UES各部分基础压力值。之后患者头颅处于中间位，每隔30 s嘱其“空吞咽”(吞唾液) 1次，共3次。测量完毕后拔出传感器并在空气中晾置1～2 s 从而再次完成温度校对。若检测过程中患者出现呛咳或嗳气，所继发的吞咽动作则需要排除在外[18]。

1.3.3 数据收集

收集咽腔压力波数据。①腭咽收缩压力峰值：腭咽收缩波振幅的最大值。②腭咽收缩时长：腭咽收缩开始时间点与结束时间点的差值[19]。

收集UES 压力波数据。①UES 松弛残余压：UES松弛前后波峰间一段低平的压力波，可以是正数(超过大气压强)或者是负数(小于大气压强)。②UES 松弛时间：UES 压力波从静息压降低到收缩开始中间的时间差值[20]。取3 次测量的平均值作为最终结果。见图1。

图1 HRM原理图Figure 1 HRM schematic diagram

1.4 统计学分析

采用SPSS 23.0 进行统计学分析。计量资料符合正态分布，以(±s)表示，组内比较采用配对样本t检验；组间比较采用两独立样本t检验。采用Spearman 秩相关对PMV 组治疗后的MMASA 评分与HRM压力参数值进行相关性分析。显著性水平α= 0.05。

2 结果

2.1 MMASA评分

治疗前，两组MMASA 评分均无显著性差异(P＞0.05)。治疗后，两组MMASA 评分均显著升高(P＜0.001)；PMV组高于对照组(P＜ 0.05)。见表2。

表2 两组MMASA评分比较Table 2 Comparion of scores of MMASA between two groups

2.2 咽腔区域压力参数

治疗前，两组腭咽收缩压力峰值和腭咽收缩时长比较均无显著性差异(P＞ 0.05)。治疗后，两组腭咽收缩压力峰值和腭咽收缩时长均显著增加(P＜ 0.001)；PMV组大于对照组(P＜ 0.05)。见表3和表4。

表3 两组腭咽收缩压力峰值比较Table 3 Comparion of velopharynx maximal pressure between two groups 单位：mmHg

表4 两组腭咽收缩时长比较Table 4 Comparion of velopharynx time between two groups 单位：ms

2.3 UES区域压力参数

治疗前，两组UES松弛残余压和UES松弛时间比较均无显著性差异(P＞ 0.05)。治疗后，两组松弛残余压显著降低(P＜ 0.001)，UES 松弛时间显著增加(P＜0.001)；PMV 组UES 松 弛 残 余 压 小 于 对 照 组(P＜0.05)；UES 松弛时间大于对照组(P＜ 0.05)。见表5和表6。

表5 两组UES松弛残余压比较Table 5 Comparion of UES residual pressure between two groups 单位：mmHg

表6 两组UES松弛时间比较Table 6 Comparion of duration of UES relaxation between two groups 单位：ms

2.4 相关性分析

治疗后，PMV组腭咽收缩压力峰值和腭咽收缩时长均与MMASA评分呈正相关(P＜ 0.001)。见表7。治疗后，PMV 组UES 松弛残余压与MMASA 评分呈负相关(P＜ 0.001)，UES 松弛残余时间与MMASA 评分呈正相关(P＜ 0.001)。见表8。

表7 治疗后PMV组咽腔区域压力参数与MMASA评分的相关性分析Table 7 Correlation analysis of pressure parameters of pharynx and score of MMASA in PMV group after treatment

表8 治疗后PMV组UES区域压力参数与MMASA评分的相关性分析Table 8 Correlation analysis of pressure parameters of UES and score of MMASA in PMV group after treatment

3 讨论

脑卒中急危重患者行气管切开术是挽救其生命的关键。然而，气管切开会导致患者出现多种病理生理的改变，而对吞咽能力的影响尤其显著[21]。其生物力学机制有：①气管切开使患者上呼吸道完整性严重受损，声门下压明显减小，声带关闭能力降低，因残留食渣无法有效清除使得误吸发生率显著提升；②气管切开限制喉的运动功能，喉上抬不足导致不能诱发有效的吞咽动作[22]；③多种气道保护反射降低增加了误吸的发生，同时套管气囊的机械压迫导致食管正常吞咽蠕动的协调性受损。

Martin 等[23]通过一项大型多中心的随机对照试验证实，气管切开患者早期佩戴PMV 可有效降低患者误吸的风险，加快拔管进程。而Marvin等[24]则回顾性分析住院气管切开患者佩戴PMV 后吞咽误吸的发生率，证实佩戴PMV 后能减少吸痰次数，降低误吸风险。Han 等[25]通过一项随机单盲对照试验证实，气管切开术后佩戴PMV 能提高患者腭咽最大压力和UES松弛时间。本研究显示，佩戴PMV 可增加脑卒中气管切开患者的吞咽水平，这与前述的研究结果一致。其原因可能为佩戴PMV 后气流经声带并从口腔或鼻腔排出，重新构建正常的声门下压强，促进吞咽-呼吸运动模式的正常化，最终提高患者的吞咽功能[26]。

吞咽是由脑干、大脑皮质和皮质下组织联合调控，脑干的吞咽中枢模式发生器是最关键的一环。患者常出现腭咽压力峰值提升速度减小，收缩维持时间增大等异常生物力学变化[27]。因UES 松弛压增大导致其开放程度减小，使得UES开放后压力峰值和持续时间进一步减小[28]。本研究运用HRM 技术，定量分析评定咽腔和USE的活动能力、压力变化和动静态协调性。相关数据不但能实时在常规“线性图”上呈现，还能构建具备方向导航和压力驱动力的“三维时空地形图”[29]。本研究显示，佩戴PMV 能提高气管切开患者的腭咽收缩能力和UES松弛后的收缩能力。其原因可能为佩戴PMV 后气体可在声门下聚集以维持正常的声门下压力。当患者出现吞咽动作时喉口能及时闭合，有利于咳嗽反射和吞咽反射的恢复和重建，提高咽喉部黏膜组织的顺应性和敏感性，使吞咽的微环境逐渐接近正常水平，进而提升整体的吞咽功能[30]。

相关性分析显示，伴随着患者吞咽功能的改善，患者咽腔和UES区域压力参数也相应提高。未来可利用HRM 相关参数预测PMV 治疗前后气管切开患者的吞咽力学变化，从而为临床康复提供参考。

本研究受试者数量偏少，试验时间较短，以后可考虑增加受试者数量，延长随访时间。本研究病例的选择为脑卒中患者，未来需进一步扩大研究的疾病谱，提高研究适用的范围。

4 结论

佩戴PMV 治疗能增强脑卒中气管切开患者的吞咽功能，提高咽腔和UES 区域的吞咽生物力学水平，利用咽腔和UES 区域的压力参数可预测PMV 治疗前后患者吞咽功能的改善情况。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。