張慶蘇
吞咽是健康人進(jìn)行能量以及營養(yǎng)攝入的重要功能,是維持正常機體新陳代謝的基礎(chǔ)。吞咽過程是一個多個器官和部位參與、條件反射活動與主動意識控制交錯的連續(xù)運動。吞咽異常是老年人以及腦血管病后的常見并發(fā)癥,吞咽障礙是指個體因吞咽動作異常造成的攝食困難或不能正常經(jīng)口進(jìn)行食物以及水的攝入[1]。吞咽障礙帶來的兩個主要后果為營養(yǎng)障礙和吸入性肺炎[2-3]。客觀評價吞咽能力是吞咽障礙患者獲得良好康復(fù)的前提,同時也是避免因潛在吞咽異常帶來風(fēng)險的有效方法。
吞咽音指下咽過程中產(chǎn)生的相關(guān)聲音,主要是由食團(tuán)從口咽部向喉咽部遞送、會厭軟骨的折返運動、喉部提升運動、鼻咽部閉鎖運動、食道上括約肌開放以及閉合運動,以及聲門的閉合和開放運動組成[4]。食物的咀嚼聲,食團(tuán)形成過程中舌體攪拌動作和頰部肌肉運動所產(chǎn)生的聲音不屬于吞咽聲音。吞咽音反映從食團(tuán)進(jìn)入喉咽部到被咽下的過程,而這也正是臨床醫(yī)生進(jìn)行吞咽能力評價時非常關(guān)心的部分。頸部聽診探查吞咽聲音的技術(shù)有顯而易見的好處。就臨床吞咽功能評定而言,反復(fù)唾液試驗和飲水試驗無法對吞咽功能進(jìn)行量化評價,而且不能進(jìn)行吞咽過程的動態(tài)觀察;內(nèi)鏡下的吞咽功能檢查則是一種侵襲性檢查,對主觀因素和臨床經(jīng)驗要求較高,還存在“盲區(qū)”時間,部分患者由于吞咽反射亢進(jìn)帶來不適,且價格也較高;作為“金標(biāo)準(zhǔn)”的電視透視吞咽檢查(VFSS)價格較高,患者需要暴露于放射線下,對體位有特殊的要求,且不能進(jìn)行床旁檢查,重癥患者不能及時評價。頸部聽診對患者幾乎沒有特殊的檢查配合要求,檢查過程簡便,在床旁就可進(jìn)行;而聽診器屬于低廉的檢查工具,費用很低;檢查技術(shù)要求不高而且可以多次反復(fù)進(jìn)行,甚至與患者的進(jìn)食同步進(jìn)行以觀察和檢測患者的進(jìn)食情況,因而具有潛在的應(yīng)用價值[5]。
臨床醫(yī)學(xué)家關(guān)注吞咽音的歷史可以追溯到上世紀(jì)60年代,一些作者報道了利用聲學(xué)處理方法檢查在吞咽過程中產(chǎn)生的各種聲音;1965年,Lear等利用此項技術(shù)評價了成人在24 h內(nèi)的吞咽次數(shù);1975年,Hollshwandner等測量了與吞咽動作有關(guān)的時間,他們利用接觸式麥克風(fēng)在喉部皮膚表面記錄了從最后一次咀嚼到產(chǎn)生第一聲吞咽聲音的時間[4]。但由于受到聲學(xué)技術(shù)的限制,與吞咽音有關(guān)的參數(shù)難以進(jìn)行研究,很多與吞咽關(guān)聯(lián)的聲音無法探測,限制了此項技術(shù)的發(fā)展。
到了上個世紀(jì)90年代,Hamlet等采用置于患者以及正常人頸部不同位置的加速計或微型麥克風(fēng)記錄吞咽產(chǎn)生的各種聲音時,證實了某些可重復(fù)聲音的存在。1994年,Takahashi及Gropher對探測吞咽聲音的方法學(xué)進(jìn)行了全面的闡述以及研究。Takahashi等認(rèn)為,作為一項潛在的可以用于評價患者吞咽功能的工具,需要確定3方面的內(nèi)容:①選擇合適的吞咽音聲學(xué)探測設(shè)備;②采用適當(dāng)方法與頸部探測部位接觸;③選擇最理想的探測部位。他們對14名健康成人分別行了微型麥克風(fēng)和加速計探測吞咽音的頻率衰減和響應(yīng)的對比,以及頸部24個探測吞咽聲音的位置的比較,結(jié)果顯示雙面紙帶的加速計對吞咽聲音提供了平坦、寬頻域的頻率響應(yīng)并且具有最小的頻率衰減特性;另一方面,在頸部氣管旁環(huán)狀軟骨下方被證明在探測吞咽音時能夠提供最大的聲音強度并有理想的信噪比,最適合于探測吞咽音;最后,證實了性別在探測方法上沒有顯著差別[6]。在隨后的工作中,Takahashi等在對10名正常人雙側(cè)吞咽音的探測研究中證實了探測吞咽音的頻率以及時間變量參數(shù)沒有側(cè)別的差異,但其具有的個體變化特性會導(dǎo)致離散度的增加[7],因此計算吞咽音的特征不能僅從單次錄音中得出結(jié)論,而應(yīng)該進(jìn)行反復(fù)測試。
在一項對于聽診器聽診頸部吞咽音的研究中,Hamlet等討論了臨床常用的聽診器的頻率響應(yīng)問題以及對頸部聽診使用的聽診器類型,發(fā)現(xiàn)相對于微型麥克風(fēng)與加速計,聽診器對于低頻聲音(1000 Hz以下)具有較好的頻率響應(yīng),在高頻時則有明顯的頻率衰減;鐘式和膜式聽診器的聽頭分別對高頻和低頻聲音提供較好傳導(dǎo),可用于吞咽音同頸部其他聲音的區(qū)別;聽診器具有較好的聲學(xué)特征,可以用于進(jìn)行成人頸部吞咽聲音的聽診;但聽診器對吞咽音的放大作用有限。作者推薦了兩種常用的聽診器用于頸部聽診:Littman式心臟聽診器和Hewlett-Packard型小型聽診器[8]。
Cichero等對Takahashi的實驗進(jìn)行再回顧和繼續(xù)研究,重新對聲音探測設(shè)備以及探測部位進(jìn)行研究,并且測量了不同設(shè)備在自由環(huán)境中空氣噪聲抑制的特征。他們利用微型麥克風(fēng)對食團(tuán)吞咽信號采樣進(jìn)行了評價,表明微型麥克風(fēng)具有優(yōu)良的信噪比和對周圍環(huán)境噪聲影響具有持續(xù)的可接受的低敏感度,說明了微型麥克風(fēng)在臨床吞咽障礙評價應(yīng)用的價值。此外,對于聽診部位,作者認(rèn)為在環(huán)狀軟骨中線和環(huán)狀軟骨下方中線更利于聽診,主要原因是解剖標(biāo)識明確,環(huán)狀軟骨的共鳴特征更有利于放大吞咽聲音;對于Takahashi提出的探測位置,他們認(rèn)為如果位置把握不當(dāng),則易受胸鎖乳突肌產(chǎn)生的噪聲影響[9]。
Cichero等對59名健康個體按性別分組,吞咽兩種黏稠液體,每種體積分為5 ml、10 ml和15 ml,對吞咽音進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論何種體積和年齡,70%個體吞咽時聲音與安靜狀態(tài)下的聲音有明顯區(qū)別,而在體積為15 ml時,該比例可達(dá)90%。作者的結(jié)果是,在健康的非吞咽障礙個體中,吞咽音大約延續(xù)400 ms;吞咽音具有穩(wěn)定的聲音強度,約43dB,平均頻率2200 Hz。吞咽音的頻率范圍與元音[i]在單詞“heed”中的頻率一致。用文字描述:吞咽聲音是一種短時、尖脆的聲音,首先的兩個吞咽聲音聽起來像是“咕嚕聲”,時間幾乎相等,連續(xù)出現(xiàn)時可能聽起來像一個聲音。吞咽音時間隨年齡增加而增加,隨食團(tuán)體積增加而縮短;當(dāng)液體變得黏稠時,聲音時間變短,音調(diào)變低[10]。
Youmans等利用加速計采集了97名年齡20~79歲健康人的吞咽音信號,對吞咽音的聲學(xué)特征,及其與年齡、性別、食團(tuán)的關(guān)系進(jìn)行研究,提示吞咽音的平均時間為530 ms,最大強度為60.82 dB,最大頻率為2304.46 Hz;從吞咽音開始到最大強度的平均時間為210 ms,在最大聲音強度時平均最大頻率為586.57 Hz;在不同個體不同食團(tuán)之間,吞咽音時間和吞咽音最大強度最為穩(wěn)定,并且與食團(tuán)的類型相關(guān),與其他聲音特征相比,數(shù)值的離散度最低;最大聲音頻率、最大強度聲音頻率以及最大聲音時間則在不同個體、不同食團(tuán)時表現(xiàn)不穩(wěn)定,且具有個體化的特征,其中吞咽音時間對年齡變化最為敏感。上述指標(biāo)在性別差異上都不敏感。具體而言,隨著年齡的增長,吞咽音強度逐漸降低,聲音時間逐漸延長,最大聲音時間逐漸延長,最大強度聲音頻率逐漸下降;當(dāng)最大聲音強度增加時,最大聲音頻率以及最大強度聲音頻率也隨之增加;當(dāng)聲音最大頻率增加時,最大強度聲音頻率也隨之增加。作者認(rèn)為,吞咽音時間和最大聲音頻率是最可靠的指標(biāo)并具有應(yīng)用前景[11]。與此相似的是,Cichero等也認(rèn)為吞咽音時間、頻率以及強度是研究與評價吞咽運動的主要指標(biāo)[4]。
許多作者希望能夠把吞咽音和吞咽的生理階段聯(lián)系起來,從而使吞咽音所代表的臨床意義更加明確。Cichero等參照心臟聽診以及嗓音產(chǎn)生的生理學(xué)特點提出了有關(guān)吞咽音產(chǎn)生的假說“泵和閥門理論”:口咽部的解剖可以看做是一系列的泵和閥門結(jié)構(gòu),其中重要的閥門包括唇、舌腭、鼻咽、口咽、上食管以及食管與胃,而泵結(jié)構(gòu)主要包括口腔泵、咽泵、食道泵與呼吸泵。按照這一理論,吞咽音的第1部分是由于喉閥門關(guān)閉,口腔泵(舌)的運動使咽壁發(fā)生振動;吞咽音的第2部分則是由于環(huán)咽肌開放,咽部清潔聯(lián)合機械活動以及食團(tuán)在喉咽部產(chǎn)生的擾流活動共同產(chǎn)生;而吞咽聲音的第3部分仍有爭論,Cichero認(rèn)為可能是由于吞咽后期咽通道的再開放導(dǎo)致會厭、杓狀會厭壁和聲帶的機械運動產(chǎn)生微小震動,即吞咽時存在呼吸暫停過程,結(jié)束后喉部放松,釋放出少量氣流,類似于“聲門放松聲音”,這部分聲音更接近于呼吸音的特征[11]。
利用內(nèi)鏡檢查與頸部聽診進(jìn)行同步研究,對20名健康成人對半固體食物吞咽進(jìn)行了吞咽音以及吞咽音發(fā)聲順序與吞咽生理過程的聯(lián)系分析,結(jié)果顯示,利用內(nèi)鏡檢查觀察的吞咽運動不能明確與吞咽音的成分相關(guān)聯(lián);吞咽的時間成分具有較大變異,由于內(nèi)鏡直視下的盲區(qū)時間,無法對吞咽各個時期的事件作出分析;研究結(jié)果證實吞咽音的前短音與吞咽暫停和會厭伸展運動有關(guān),吞咽音與會厭恢復(fù)至靜息位和吞咽呼吸暫停時間有關(guān),這兩種運動常常同時出現(xiàn);吞咽音的主要成分常常按特定順序存在并少有變化,吞咽音的缺失并不是病理性吞咽的明確信號,但異常的反復(fù)出現(xiàn)的聲音成分可能會預(yù)示著吞咽功能的損傷[12]。
利用一種聲學(xué)-放射診斷裝置將吞咽的動態(tài)透視圖像與吞咽聲音進(jìn)行同步來觀察聲音的生理來源,通過研究15名健康成人的液體吞咽,作者對吞咽聲音成分與生理運動的聯(lián)系進(jìn)行了觀察:口咽部吞咽時間平均為830 ms,而吞咽音的平均時間為690 ms;吞咽音主要由3個部分組成,第1個聲音與喉咽部上抬時肌纖維的收縮以及會厭的活瓣運動有關(guān),第2個聲音與食道上括約肌的開放有關(guān),而第3個聲音與舌體和咽后壁的分離相關(guān)并且發(fā)生在喉部回復(fù)安靜位置之前,因此作者認(rèn)為所謂的“聲門放松音”屬于吞咽音的一部分[13]。目前,對于吞咽聲音的生理來源仍不能完全確定,需要進(jìn)一步研究證實。
Stroud等研究了5名言語治療師對16種吞咽音中的誤吸現(xiàn)象進(jìn)行判斷的組內(nèi)與組間信度,錄制吞咽音時通過VFSS進(jìn)行吞咽誤吸的診斷,結(jié)果顯示,評價者之間信度為僅僅合理(kappa值0.28),而組內(nèi)信度差異很大(kappa值0.31~0.85,平均0.55),對于誤吸診斷的敏感度為86%,特異度為56%,陽性預(yù)測值31%,陰性預(yù)測值94%,說明評價者雖然對于誤吸的評價具有較高的真陽性率,但是他們對于不存在誤吸的吞咽進(jìn)行了過度診斷。作者認(rèn)為,利用頸部聽診可靠性不夠,不能作為一種獨立性的診斷工具應(yīng)用于臨床來判斷吞咽障礙是否伴有誤吸風(fēng)險[14]。Leslie等利用VFSS進(jìn)行頸部聽診法的信度與效度研究,結(jié)果顯示只有少數(shù)評價者的判斷能被接受;臨床醫(yī)生利用頸部聽診判斷吞咽障礙可信度依賴于該項技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)驗,評價者間信度較差,利用頸部聽診進(jìn)行吞咽障礙中誤吸或滲透的判斷信度也受到局限[15]。Borr等不僅對頸部聽診的信度、效度進(jìn)行分析,也對影響因素進(jìn)行了總結(jié),他們發(fā)現(xiàn)臨床醫(yī)生對于吞咽音的判斷不局限于僅對吞咽音本身特點的分析(如吞咽時間),影響判斷準(zhǔn)確的因素還包括利用聽診的吞咽次數(shù)、啟動時間以及吞咽音的質(zhì)量。作者認(rèn)為,吞咽音所包含的吞咽活動的信息不僅僅局限在吞咽的時間參數(shù)上,病理性吞咽音以及伴隨吞咽音出現(xiàn)的其他信號都可用于評價吞咽障礙,因此頸部聽診可以作為一種臨床評價吞咽障礙的補充手段而不是惟一的可靠的方法[16]。
高橋浩二等提出利用吞咽音和呼吸音來判斷吞咽功能的方法。他們認(rèn)為,根據(jù)吞咽音延長或減弱,以及反復(fù)多次的吞咽音可推測舌對食團(tuán)的遞送障礙,咽部收縮力的減弱,喉上提障礙以及食道入口失馳緩等異常,當(dāng)下咽時出現(xiàn)水泡音或清嗓聲時則要考慮是否有誤吸存在,而有喉滲透或誤吸時當(dāng)結(jié)合呼吸音聽診,會發(fā)現(xiàn)有呼吸-咽下模式(呼吸暫停-下咽-恢復(fù)呼吸)協(xié)調(diào)異常;吞咽音后出現(xiàn)的特殊呼吸音(呼氣聲)如為濕音、咳嗽聲或液體的震動聲則要考慮可能有誤吸、喉滲透或喉部有液體殘留;誤吸時可能會出現(xiàn)下咽時伴隨有咳嗽聲或喘鳴樣呼吸音。作者利用這一標(biāo)準(zhǔn)選擇吞咽音的持續(xù)時間和呼吸音的平均聲音強度兩個指標(biāo)對159個吞咽聲和194個呼吸音進(jìn)行了判斷分析,并與VFSS進(jìn)行一致性分析,結(jié)果顯示,利用吞咽音和呼吸音判斷吞咽障礙的一致性為77.3%,其中吞咽音的持續(xù)時間對吞咽障礙判斷的敏感度為74.7%,特異度為82.2%,呼氣音聲強的敏感度為78.2%,特異度為75.7%[17]。在后續(xù)的研究中,久保高明等利用吞咽音的聲音強度,下咽的持續(xù)時間以及下咽次數(shù)3個變量對12例患者和5名健康成人的5 ml飲水吞咽功能進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,對于吞咽異常的判斷準(zhǔn)確率為86%,正常吞咽的判斷準(zhǔn)確率為72%,在全部人群中吞咽異常判斷的準(zhǔn)確率為75%;3個變量中,以下咽持續(xù)時間最為敏感,其次為下咽次數(shù),最后為聲音強度[18]。另一項研究對5名健康成人和3例腦血管病致吞咽障礙患者的吞咽音和呼吸音進(jìn)行小波轉(zhuǎn)換分析(wavelet analysis),結(jié)果顯示吞咽時產(chǎn)生的聲音為一種全頻率分布、短時的咔嗒聲(click),而吞咽障礙時產(chǎn)生的水泡聲分布在300~600 Hz;與健康人呼吸音相比,濕性呼吸音為350 Hz以上,分散起伏分布的聲波[19]。
作為吞咽功能的非侵入性動態(tài)檢測手段,吞咽聲音的頸部聽診具有較大的臨床應(yīng)用前景,它豐富了吞咽障礙的臨床快速篩查手段,能在床旁于患者吞咽的同時進(jìn)行有效監(jiān)測;對吞咽聲音參數(shù)的分析使吞咽障礙的檢查評價有了新的量化指標(biāo),擴大了對吞咽生理機制研究的角度和思路[20]。掌握吞咽音的聽診技術(shù)對于語言治療師以及臨床康復(fù)醫(yī)師來說很重要。
[1]Groher ME,Gonzales EE.Dysphagia:Diagnosis and Management[M].2nd ed.Boston:Butterworth-Heinemann,1992:53-84,143-171.
[2]Martino R,Foley N,Bhogal S,et al.Dysphagia after stroke:indence,diagnosis,and pulmonary complications[J].Stroke,2005,36(12):2756-2763.
[3]Perry L,Love CP.Screening for dysphagia and aspiration in acute stroke:a systematic review[J].Dysphagia,2001,16(1):7-18.
[4]Cichero JA,Murdoch BE.Clinical Assessment,Cervical Auscultation and Pulse Oximetry[M].//Cichero JA,Murdoch BE.Dysphagia:Foundation,Theory and Practice.New York:John Wiley&Sons Ltd.,2006:166-181.
[5]Santamato A,Panza F,Solfrizzi V,et al.Acoustic analysis of swallowing sounds:a new technique for assessing dysphagia[J].J Rehabil Med,2009,41(8):639-645.
[6]Takahashi K,Groher ME,Michi K.Methodology for detecting swallowing sounds[J].Dysphagia,1994,9(1):54-62.
[7]Takahashi K,Groher ME,Michi K.Symmetry and reproducibility of swallowing sounds[J].Dysphagia,1994,9(3):168-173.
[8]Hamlet S,Penney DG,Formolo J.Stethoscope acoustics and cervical auscultation of swallowing[J].Dysphagia,1994,9(1):63-68.
[9]Cichero JA,Murdoch BE.Detection of swallowing sound:methodology revisited[J].Dysphagia,2002,17(1):40-49.
[10]Youmans RS,Stierwalt AG.An acoustic profile of normal swallow[J].Dysphagia,2005,20(3):195-209.
[11]Cichero AYJ,Murdoch BE.The physiologic cause of swallow sounds:Answer from heart sounds and vocal tract acoustic[J].Dysphagia,1998,13(1):39-52.
[12]Cichero JA,Murdoch BE.What happens after the swallow?Introducing the glottal release sound[J].J Med Speech Lang Pathol,2003,11(1):31-41.
[13]Leslie P,Drinnan MJ,Zammit-Maempel I,et al.Cervical auscultation synchronized with images from endoscopy swallow evaluation[J].Dysphagia,2007,22(4):290-298.
[14]Stroud AE,Lawrie BW,Wiles CM.Inter-and intra-rater reliability of cervical auscultation to detect aspiration in patients with dysphagia[J].Dysphagia,2002,16(6):640-645.
[15]Leslie P,Drinnan MJ,Finn P,et al.Reliability and validity of cervical auscultation:A controlled comparison using videofluoroscopy[J].Dysphagia,2004,19(4):231-240.
[16]Borr C,Hielscher-Fastabend M,Lücking A.Reliability and validity of cervical auscultation[J].Dysphagia,2007,22(3):225-234.
[17]高橋浩二.嚥下障害診斷法としての頸部聼診法[J].昭歯誌,2005,25:167-171.
[18]久保高明,湯ノ口萬友,內(nèi)藤正美,等.嚥下音の判別分析の試み[J].日本摂食嚥下リハ會誌,2004,8(2):182-185.
[19]久保高明,湯ノ口萬友,內(nèi)藤正美,他.嚥下音?呼気音のwavelet解析の試み-頸部聼診法の応用-[J].日本摂食嚥下リハ會誌,2004,8(1):64-68.
[20]Sazonov E,Schuckers S,Lopez-Meyer P,et al.Non-invasive monitoring of chewing and swallowing for objicetive quantification of ingestive behavior[J].Physiol Meas,2008,29(5):525-541.