第一节 吞咽造影检查
吞咽造影检查(VFSS)有许多名称,如改良的钡剂吞咽检查(modified barium swallowing study,MBSS)、电视荧光钡剂检查(videofluroscopic barium study,VFBE)、电视荧光吞咽检查(videofluroscopic swallowing study,VFSS)、动态吞咽检查(dynamic swallow study,DSS)。尽管名称不同,实际上都是做同样的检查,即在X线透视下,针对口、咽、喉、食管的吞咽运动所进行的特殊造影。此项检查可以进行点片或录像来记录所看到的影像,并加以分析。
吞咽造影检查不同于传统的胃肠造影,详见表6-1。
自口咽至食管上段的吞咽过程十分迅速,食团(钡团)通过咽的时间仅约0.75秒,普通照片无法记录整个吞咽过程,只有X线动态造影录像或快速摄片才能记录其活动,并且可以逐帧慢速回放,仔细分析发现其中活动的异常。
该方法可对整个吞咽过程进行详细的评估和分析,通过观察侧位及正位成像可对吞咽的不同阶段(包括口腔准备期、口腔期、咽期、食管期)的情况进行评估,也能对舌、软腭、咽喉的解剖结构和食团的运送过程进行观察。在检查过程中,语言治疗师可以指导患者在不同姿势下(尤其是改变头部的位置)进食,以观察何种姿势更适合患者;当患者出现吞咽障碍,则随时给予辅助手段或指导患者使用合适的代偿性手段以帮助其完成吞咽。这种检查不仅可以显示咽快速活动的动态细节,对研究吞咽障碍的机制和原因具有重要价值。被认为是吞咽障碍检查的“理想方法”和诊断的“金标准(golden standard)”
吞咽造影是检查口咽吞咽功能最常用的方法,一般由放射科医师和语言治疗师或主管医生共同合作完成。应当注意的是,该项检查应在主管医生和(或)语言治疗师对患者完成吞咽功能的临床评估后进行。具体的职责分工如下。
语言治疗师:语言治疗师的工作包括:①基于临床检查的结果明确吞咽造影的大致操作过程,根据患者进行个体化的方案制定,包括造影所用食物的容积、质地等;②选择、准备造影用对比剂;③向患者及其家属告知该检查可能存在的风险,征得其书面同意;④在检查过程中完成操作,并结合观察到的吞咽障碍特点,有选择、有系统地选取治疗性策略;⑤与放射科医师共同完成吞咽造影的报告撰写,主要针对非经口进食的推荐、进食食物的质地、容积的选择以及必要的治疗策略的建议。
放射科医师:①操作造影机,观察患者存在的解剖学异常;②和治疗师共同完成吞咽造影的报告。
护士:①准备造影中所需要的防护服和造影使用材料;②造影前后辅助患者,协助治疗师完成造影中患者喂食等的操作;③如患者出现误吸等情况,对患者进行吸痰等操作。
凡是存在口咽期吞咽功能障碍的患者均为吞咽造影检查的适应证。但如存在咽、食管阻塞,高误吸风险,患者意识不清醒,完全不配合检查等情况应当禁行或者慎行该项检查。
吞咽造影检查可以评价吞咽的解剖和生理机制,评价异常吞咽模式,可以观察到临床评估观察不到的咽期功能障碍,通过吞咽造影检查,临床上可以明确患者是否存在吞咽障碍,可以发现吞咽障碍的结构性或功能性异常的病因及其部位、程度和代偿情况,吞咽障碍发生在哪个期,有无误吸,尤其是并发肺炎高度危险的隐性误吸,严重程度如何,评价代偿的影响,如能否通过一些吞咽方法或调整食物的黏稠度来减轻吞咽障碍的程度,为选择有效治疗措施(进食姿态治疗和姿势治疗)和观察治疗效果提供依据。所以,吞咽造影检查对指导临床吞咽治疗工作具有重要的意义。
吞咽造影检查也有许多不足之处。如费时、费力地转送患者到放射科,被迫接受X线的辐射;由于舌骨、喉的运动所致,不能反映咽腔横截面体积,缺乏中、下咽的分析数据;不能区分神经肌肉源性疾病与其他疾病;不能发现咽喉处是否有唾液残留;不能定量分析咽肌收缩力等生物力学指标;不能反映咽的感觉功能。
造影使用的检查设备大致包括3个组成部分:X线机、视频采集设备、音频采集工具。一般用带有录像功能,具备500mA以上功率的胃肠机,可记录吞咽时从口腔准备期到食物进入胃的动态变化情况。过去在胃肠机无录像功能时,也可用像素较高的数码相机或手机录下检查画面来代替。近年来,由于吞咽造影数字化分析技术的逐渐推广,对检查过程中的视频采集设备也有一定的要求,传统的采集方法所获取的吞咽造影检查视频无法满足需要。在中山大学附属第三医院参与开发的一项吞咽造影数字化采集系统中,所采集视频图像分辨率可达为1920×1080,采集帧速为30帧/秒,吞咽图像测量指标:点、线、面积测量准确率>98%,吞咽运动轨迹跟踪准确率>80%,见图6-1。高质量的检查视频为吞咽造影的分析、患者资料的管理也提供了基础。音频的采集通过麦克风连接采集系统可进行同步录制,音频信息对于吞咽造影视频的分析也具有重要的辅助作用。
1.造影对比剂的选择及制备 为了使得参与吞咽的各结构能够良好地显影,检查所用食物需加入造影对比剂进行调配。目前可供选择使用的造影对比剂包括:
(1)含碘的水样造影剂:如20%或76%泛影葡胺、碘帕醇(碘比乐)、碘普罗胺(优维显)、碘海醇等,因此造影剂味苦,黏滞度高,国外很少使用,特殊情况下如严重误吸、钡剂过敏者可以使用,见下述。
(2)硫酸钡混悬液:将硫酸钡粉剂加适量的水调制而成,在胃肠造影检查中可采用浓度为45%~60%w/v(重量/体积)的硫酸钡混悬液,但在吞咽造影检查中由于需进一步加入食物调配,建议采用60%w/v的浓度,具体调制方法可用200mg硫酸钡加入286m l水中(图 6-2)。
以上两类对比剂各有优缺点,硫酸钡混悬液为临床上最常使用,因其含香草味道,患者易于接受,而含碘类对比剂口味苦涩,患者难以接受,而且进食量较多时,容易产生胃肠不适,如腹泻、腹痛等。但由于硫酸钡误吸至肺内后可沉积于肺泡内,若不能有效清除,长期沉积导致肺泡局部机化,损伤肺功能,因而对于误吸风险高且清嗓、肺廓清功能较差的患者,可考虑使用含碘的对比剂。
吞咽造影的原则是模拟生理进食,观察有无病理变化。因此,造影用食物的选择与调配至关重要。通常造影需选择多种不同性状、质地的食物,判断进食时患者吞咽的安全性和有效性,从而指导治疗方案的制定,如治疗性进食中食物性状的选择。研究发现,每口量食团的黏度、容积等特性对于患者的口腔运送时间、咽腔运送时间、吞咽启动时间、环咽肌开放时间和幅度、误吸发生率可产生不同影响,如吞咽造影中使用的食物与日常治疗性进食的食物性状差异较大,将使得吞咽造影检查的结果影响治疗性进食的指导。因而应当注意造影检查中使用的食物性状需与治疗性进食过程中的食物性状尽可能保持一致。
要调配出不同性状的造影用食物,除硫酸钡粉外(在中国,绝大多数是青岛东风化工厂出品),可选用多种食物原料,包括有米粉、淀粉类增稠剂、黄原胶类增稠剂,包括患者喜欢吃的食品。目前中山大学附属第三医院造影所配制的造影用食物大致可分为:①稀流质,即60%w/v的硫酸钡混悬液;②浓流质,100m l 60%w/v的硫酸钡混悬液加3g黄原胶增稠剂;③糊状食物,100m l 60%w/v的硫酸钡混悬液加8g黄原胶增稠剂;④固体食物,即加有3号造影用食物的苏打饼干。目前仍在进行中的多个研究尝试运用流变学参数,黏度(单位厘泊)、剪切变稀清晰界定增稠后食物的特性。
对于造影过程中所调配的食物黏度等性状,还有以下内容需要关注:
(1)视觉:用钡液、甜品、蜂蜜按比例混匀后,倒出来看;
(2)口感:配好的造影剂食物事先可用口品尝,尤其是儿童的吞咽造影检查,可选择牛奶、果汁等口感、味道好的食物调配;
(3)操作:在患者造影前和造影过程中,需要反复搅拌、混合,避免钡粉沉积在杯底;
(4)如患者已可进行治疗性进食,可考虑用在日常使用的食物(如馒头等)中加入对比剂进行调配。
标准的操作是让患者在直立位或坐位下进行,一般选择正位和侧位观察吞咽造影情况。根据患者的病情和造影时所能显示的最大信息体位,通常取侧位像,左前或右前30°直立侧位最好,颈部较短者此位可更清晰地显示造影剂通过环咽段时的开放情况。此外,可根据需要做正位像。
采用何种体位取决于患者当时的身体状况,常用的体位如下:
1.如果患者可以配合,最好取坐位,造影时侧坐位和前后坐位转换。
2.如果患者不能自己坐稳,则最好坐在头颈部有支撑物的椅子上并固定好躯干,以免跌倒,此椅子要求与所用X线机配套,以便在侧坐位和前后坐位间能够转换(图6-3)。
3.如果患者无力,如偏瘫、四肢瘫不能坐站,可以将患者用绑带固定在X线机检查台上,为避免发生意外,采取头高脚低的半卧位,并在吞咽造影中调整为侧卧位或斜位。
4.注意事项 为了保证造影顺利进行,造影前:①患者应清洁口腔、给予排痰处理。②插鼻饲管者,最好把鼻饲管拔掉。因为鼻饲管会影响食物运送速度,沾黏附食物,影响吞咽的顺应性和协调性,影响观察。③造影过程中应由语言治疗师或指定的人员(家属等)为患者喂食含造影剂的食物,不允许患者自行食用。
根据临床评价结果决定使用含造影剂食物的先后顺序,原则上先糊状,后液体和固体,量由少到多。
1.如果患者仅发生饮水呛咳,可先喂糊状食物,分次给3、5、10m l造影剂,先在口腔内进行咀嚼动作,观察口腔功能情况,然后嘱患者尽可能一次全部咽下,观察患者咽功能情况、会厌谷及梨状隐窝情况。
2.进食水样造影剂时,要根据患者情况,先从小量开始,逐渐加量。可以分次给1、3、5、10、20m l造影剂,观察不同剂量时患者的吞咽情况,有无误吸现象发生,一旦发生误吸应停止该性状食物继续检查。
3.如患者口腔功能减退,尽可能将食团或水样造影剂送至舌根后部,并刺激咽帮助患者完成吞咽动作(图6-4)。
4.应尽量确保第一次吞咽的造影剂完全通过食管后,再做重复的吞咽检查。
5.如患者进食后发生呛咳,及时采用拍背、诱发咳嗽(摁压胸骨上窝以上气管段)及吸痰等方法,尽可能将误吸的造影剂排出气道或肺。
为了便于造影后影像资料的分析,将所用显影食物进行编号,如图6-2所示。造影时将此编号放在X线机检查台相应处,并在影像上能看见。
1.尽可能同时采用吞咽时的动态录像和吞咽后发声时的静态双对比点片摄影两种方法。
2.咽造影检查后还要观察食管及贲门开放情况。
3.咽点片,显示咽的解剖结构。范围应包括软腭、舌骨、环咽段及部分颈椎。
4.如患者头不能抬起,咽显示不清时,可调整球管的角度,将咽显示清楚。
5.无论患者有无误吸现象发生,造影结束前均常规进行前后位肺部的透视检查,了解肺内情况。
通常根据吞咽造影所观察到的结果,对其病理变化进行分析,分析方法分为定性分析、半定量分析和定量分析。
根据食团在吞咽时所经过的解剖部位,一般将正常吞咽过程分为三个期来观察,即口腔期、咽期和食管期,把口腔准备期和口腔推送期合并在口腔期内观察。
口腔期需要重点观察口唇的闭合及随意运动、舌的搅拌运动、舌的运送功能、软腭的活动及有无鼻腔内反流、口腔内异常滞留及残留等(图6-5A)。
咽期需要重点观察吞咽反射启动的触发时间、咽缩肌舒缩活动、咽喉上抬程度、会厌及声门关闭、会厌谷及梨状隐窝异常滞留及残留,有无误吸、误吸食物的浓度和误吸量(图6-5B)。
食管期重点需要观察食管上括约肌能否开放、开放程度、食管的蠕动、食管下括约肌的开放等(图6-5C)。
在吞咽造影评估过程中,吞咽障碍主要表现在以下几个方面:①吞咽启动过度延迟或不能启动吞咽;②发生与吞咽有关的误吸;③腭咽反流;④吞咽后口咽不同部位(会厌谷、梨状隐窝、咽后壁)食物滞留及残留,现从侧位及正位像详述如下。
侧位是从唇到颈段食管吞咽机制的最佳观察位,也是气管与食管分开的最佳观察位,由此位可决定造影剂是否会进入气管。此体位是信息量最大的观察像,由此可见吞咽各期的器官结构与生理异常的变化。包括时序性(timing)、协调性(coordination)、肌肉收缩力(strength),会厌反转(epiglottic inversion),环咽肌开放情况,以及食物通过咽腔的时间,异常表现包括滞留、残留、反流、溢出、渗漏、误吸;食管蠕动运送食团的情况等。
吞咽前,内容物积聚在会厌谷或梨状隐窝时的状况,即多量造影剂在会厌谷及梨状隐窝内,数次吞咽后能及时排出,称为滞留,也可在环咽段上方或口腔底部发生阻滞和滞留。
吞咽完成后内容物仍留在会厌谷或梨状隐窝的状况。即少量造影剂在会厌谷及梨状隐窝内,数次吞咽后不能及时排出,如图6-6所示。
造影剂从下咽腔向上反流入鼻咽腔和(或)口咽腔(图6-7)。
在会厌谷或梨状隐窝的内容物积聚超过其容积,溢出来的状况,通常情况下会溢入喉前庭,见图6-8。
造影剂流向喉前庭等声门上部位等处称为渗漏。要注意发生的部位(喉、气管等)、数量(大、中、小、微量)和时间(吞咽前、中或后)。应注意因头位、姿势等影响,正常人偶尔可发生渗漏,在吞咽造影检查中,溢出和渗漏往往同时发生,见图6-8。
造影剂进入气管、支气管及肺泡内。通常以声门为界,未通过声门仍在喉前庭,属于渗漏,图6-9。
环咽肌功能障碍(cricopharyngeus dysfunction,CPD)通常指环咽肌不能及时松弛或发生肌肉痉挛,有:①松弛/开放缺乏;②松弛/开放时间不当;③松弛/开放不完全等表现形式。
1)松弛/开放不完全:吞咽造影除可见会厌谷和梨状隐窝有食物滞留和残留外,患者经反复多次吞咽后,少许食物才能通过食管上段入口进入食管中,食物进入食管入口后的流线变细,并有中断,咽腔底部食物积聚过多,如图6-10所示。提示环咽肌开放不完全(部分失弛缓)。
2)松弛/开放缺乏:吞咽造影可见会厌谷和梨状隐窝有食物滞留和残留,咽腔底部有大量食物聚集,食团不能通过食管上段入口进入食管中(未见食物流线)。食物溢入喉前庭,经气管流入肺中,见图6-11。箭头所示气管内食物流线。提示环咽肌完全不开放(完全失弛缓)。
表现为造影剂通过咽的时间大于700ms,阻滞区上方咽缩肌蠕动的代偿性增强,狭窄区(如蹼)下方的喷射(jet)现象。
吞咽过程中,口、咽、食管三者之间的相互关系不协调及吞咽时间延长,时序及协调性差,不符合正常吞咽过程各期表现,也无典型异常特征者为吞咽功能紊乱。应注意找出并在录像报告中描述功能紊乱发生的部位(如环咽段)、时间(如口期、咽期)、代偿情况(良、可)及失代偿程度(轻、中、重度),并尽可能提出导致功能紊乱的结构活动异常情况。例如,喉上升受限、会厌翻转程度减少、咽肌萎缩(颈椎前软组织厚度变薄、咽缩肌蠕动微弱)、舌肌萎缩无力(推挤造影剂的幅度及速度减少)等。
如侧咽囊、肿物等占位病变的出现。
对吞咽动作的对称性可以做出最佳评价。两侧咽壁、会厌谷、梨状隐窝、黏膜皱襞等均应对称,会厌尖、悬雍垂应无偏斜,两侧软腭高度应相同。主要观察会厌谷和梨状隐窝残留,以及辨别咽壁和声带功能双侧是否不对称,见图6-12。
如环咽肌功能障碍所见(图6-10、图6-11)。有报道在吞咽障碍患者中的出现率可达19.5%,主要与颅脑、颈部、食管等的病变及外伤有关。
狭窄段规则、光整,可短暂、轻度开放,伴食管高度扩张是失弛缓症的特征,见图6-13。
多量反流伴远段蠕动微弱,清除力低是反流性食管炎的主要表现,重度者食管黏膜出现糜烂、溃疡,管腔狭窄、裂孔疝等病变,见图6-14。
见于累及食管平滑肌的疾病,如结缔组织病,以皮肌炎和硬皮病的表现最为明显和典型。
可见于多种食管运动紊乱(esophageal motility disorder,EMD),是EMD 的主要征象,大多位于中下段。但需与其他异常表现结合才能做出最符合于某一病种的诊断。例如,中下段明显的可致管腔闭合的多数、重复的非蠕动性收缩,致食管呈串珠状或螺旋状,为弥漫性食管痉挛(diffuse esophageal spasm,DES)、非特异性食管运动紊乱(nonspecific esophageal motility disorder,NEMD)的常见表现;幅度较浅的非蠕动性收缩亦可见于失弛缓症的早期和“老年食管”,后两者无胸骨后疼痛,而DES的此种症状最重。如能看到食管壁的弥漫增厚,则为DES的特征性表现。
食管呈囊袋状,无或仅有微弱蠕动,LES经常开放,极少闭合,胃内容物可随体位自由流至食管,为弛缓症的典型表现。
针对吞咽安全性的评价中,渗漏误吸分级(Rosenbek penetration aspiration scale,PAS)是目前广为临床、科研使用的定性分析方法之一,该分级表又称渗漏误吸评分量表,由Rosenbek在1996年提出,主要根据造影过程中食团进入喉、气道的深度及咳嗽的强度将渗漏、误吸情况分为1~8共8个等级。具体量表见表6-2。
Murray在1996年也针对评级为3、5和8级的情况,制定了清除能力的评价标准,具体见表6-3。
在关于误吸的定性分析中还应当包括误吸出现的时间,据此可将误吸分为吞咽前误吸、吞咽中误吸及吞咽后误吸,具体判断方法是根据误吸出现的时间是在咽期吞咽反射启动的前、中或后。对这一内容的分析可以进一步指导治疗决策的制定。
常见于两种病理性改变,第一种是口腔控制功能受损,造影用食团提前到达会厌谷和梨状隐窝处,由于喉前庭和声门尚未关闭,食团进入喉口后即发生了误吸。这种情况可见于舌肌萎缩、软腭上抬无力等引起的食团控制能力差。第二种病理机制是由于口腔感受器功能障碍或反射弧延迟所致的口腔感觉功能减退,这种情况下是感觉功能受损而非运动功能受损,因为一旦吞咽反射启动后吞咽动作无延迟。
通常是由于咽部收缩乏力或缺失、舌喉复合体向前向上移动不足以及因此所致的会厌翻转延迟、食管上括约肌失迟缓等多种因素所致。具体表现为进入咽部的对比剂由于声门关闭延迟或声门固定而进入气道。提示存在咽喉部肌肉运动控制障碍。
是指下咽部残留的食物在吞咽反射完成,也就是咽部放松后进入气道,这种情况下有两种可能的病理机制。第一种是由于括约肌张力障碍及咽部开放不能。在吞咽反射完成后,由吞咽向呼吸的过渡会导致喉向下向后移动、下咽部空间缩小,咽部残留会在声门开放时误吸进入气道。如咽喉部感觉障碍会加重这一情况。第二种情况是由于残留在会厌谷的食团过多可溢出进入气道。
美国西北大学的吞咽影像学家Martin-Harris教授领导的团队,在大量临床研究的基础上,对传统的吞咽造影检查进行细化,命名为改良钡剂吞咽障碍造影文档(modified barium swallow impairment profile,MBSImP),经过来自康复科、头颈外科、消化内科、放射科和病理科等学科的专家组经过反复讨论达成共识。MBSImP从影像角度将吞咽运动过程细分为17个生理成分(节点)(详见表6-4),每一成分均制定相应分级标准,并在吞咽造影的评估中对各部分内容分别进行分级评分。想对前述的定性分析而言,这一吞咽障碍评估方法的内容更为全面,涵盖了口咽期吞咽中所涉及的各相解剖结构的运动以及功能;通过进一步对评估者的培训,使其掌握评分、分级标准,可以大大减少评估过程中的主观成分;经过对各成分进行半定量的分析,可获得患者功能总体评分,便于在同一患者多次造影的评估中进行纵向的对比和在患者间进行横向的对比。
为了使MBSImp能够成为吞咽造影分析的一种标准化方法,以便使多个机构间的造影量化结果具有可比性,Martin-Harris等对其信度、结构效度、内容效度及外在效度均进行了研究。共选取了300名不同病因引起吞咽障碍的患者,对吞咽造影的流程也进行了标准化的设计,将营养状况、吸入性肺炎发生率、一般健康状况及生活质量等指标作为外部参考指标,验证后确证MBSImp的信度、效度良好,可供进一步推广使用,具体分析方法参见窦祖林、温红梅主编《吞咽障碍评估技术》有关章节。
为了更全面、更深入地运用吞咽造影所能提供的信息,对吞咽造影检查视频进行量化分析是十分必要的。量化分析是指由经过培训的分析人员利用电脑软件对吞咽造影视频进行逐帧分析,从而获取能够反映吞咽功能的时间学和运动学参数。
这一方法最早于1988年即见于文献报道中,Dodds为了研究食团容积对吞咽时舌骨位移所产生的影响,在吞咽造影的过程中使用了Beta Video Recorder(Sony SLHF 900)以每秒30帧的速度进行录制,同时将视频以一个计时器(Thalner Electronics,Ann Arbor)进行时间的标记,分析过程中通过在视频播放过程中进行舌骨位置的锚定,描记出舌骨的运动轨迹。近年来,国外的相关机构采取Adobe Premiere Pro 1.5和Sony DVMC-DA1 Media Converter这两个软件可将胃肠造影机采录到的视频进行数字化剪辑,然后再进一步通过IMAGE J软件进行分析。
定量分析涉及参数多,分析步骤烦琐且视频、图片存储数据量较大,我们也曾采用Image J等软件进行分析,但实际工作中需自行编写Excel表格进行数据的录入和结果的生成,操作费时、手工录入容易出现错误。针对存在的问题,我们也和相关公司计算机编程人员合作,编写了适宜开展吞咽造影量化分析的系统,以集成视频播放、时间点标记、图片截取、图片分析、数据储存及查询等功能,便于临床资料的存储及易化定量分析,见图6-15。
多是对某一解剖结构在一次吞咽中发生动作的持续时间,文献报道中常见的包括:①舌骨运动时间,即从舌骨向前向上运动起始到舌骨回落到静息位的时间;②喉关闭时间,即指喉前庭从关闭到再次开放的时间;③食管上括约肌(upper esophageal sphincter,UES)开放时间,即食团到达UES后从其开始开放到完全关闭的时间。
是指两个解剖结构发生动作之间间隔的时间,多用于反映吞咽的时序性,目前最常用参数包括:①吞咽启动时间,反映了口腔期到咽期的过渡,即咽期吞咽启动的时间,以食团头部到达舌下颌支交点处到咽期启动(以舌骨运动起始为标志)的间隔时间作为量度;②咽运送时间,反映食团通过咽部到达食管所需时间,以食团头部越过舌下颌支交点处到达到食团尾部通过UES的时间为量度;③喉关闭至UES开放间隔时间,根据这一名称可以直观地了解其测量方法,这一参数可用于反映呼吸与吞咽之间的协调性。
运动学参数需要逐帧进行动态分析相应解剖结构在一次吞咽中发生运动的幅度等变化。运动学参数常用的有舌骨位移、UES开放程度、喉上移幅度及咽部收缩率等。
舌骨位移的测量且随着量化分析技术的进展方法各异。最初仅进行舌骨矢量位移的测量,有研究人员截取了舌骨静息位、舌骨位移最大两个时点的两帧图像,后运用软件将两幅图的脊柱按照对应关系进行重叠,直接测量了两张图中舌骨前角之间的距离,舌骨位移可被分解为向前和向上两个方向的成分。目前广泛运用的方法为截取舌骨静息位和舌骨位移最大两个时点的两帧图像,利用Image J软件,在两张图中分别以C4前下角和C2前下角连线为纵轴,通过旋转使之中立,以使椎体连线垂直。后再分别测量两张图像中舌骨前上角的坐标(x1,y1)、(x2,y2)以及 C4前下角的坐标(C4x1,C4y1)、(C4x2,C4y2)通过公式计算出舌骨位移如下:
向前位移 =(x2-x1)-(C4x2-C4x1) 公式(1)
向上位移 =(y2-y1)-(C4y2-C4y1) 公式(2)
以C3前上角和前下角之间距离作为长度参照(15mm)将像素数换算为实际长度(mm)。有相关口腔科专家则将上犬齿和臼齿连线作为水平轴,以垂直其方向定义为垂直轴来定义舌骨向前、向上两个方向的位移。值得注意的是,由于C3在不同身高的人群中长度不一,容易引起测量误差,许多研究者选择使用已知长度的不透射线的参照物,如硬币、轴承等。随着技术的进步,最新的图像识别技术可在人工选定舌骨位置后运用软件逐帧追踪舌骨,描绘其运动轨迹完成运动学指标的计算,经验证这一方法和人工分析出舌骨的位移较为一致,未来或可得到进一步发展。
会厌翻转、喉上抬及喉前庭的关闭以及声门的闭合是吞咽过程中气道保护、防止误吸的主要生理机制。有研究将喉部这些器官作为舌喉复合体的一部分对其在吞咽中的位移进行了研究,以作为生物力学分析的一项指标。Sia等将喉内声门上气柱的前上角作为喉部的标志点,用C2~C4前下角的连线进行作为纵轴对图像进行旋转,并以C4前下角作为坐标轴原点从而测量了喉部标志点在垂直方向和水平方向的位移。
中山大学附属第三医院吞咽障碍研究团队通过对脑干卒中后吞咽障碍患者进行吞咽造影检查与咽腔测压的同步分析,以对PCR和咽部收缩压峰值的相关性进行研究,发现咽部收缩压峰值的升高与PCR降低显著相关。因而咽腔收缩率也是吞咽生物力学中的一项重要参数。计算公式为:
PCR=PAmax/PAhold 公式(3)
其中PAmax是指造影图像中一口量时吞咽咽腔收缩时侧面最小面积,PAhold则是指患者口含1ml食团静息状态下咽腔侧面的最大面积。
针对UES的功能评估方法通常为测量UES的开放程度。方法为患者侧位的图像中截取咽食管括约肌(颈椎C4~C6水平的咽食管过渡区域)在一次吞咽中被食团扩张到最大时最窄部分的宽度,注意测量线应与脊椎边缘垂直。也有研究者在患者正位的图像中进行了测量。
以上时间学及运动学参数均可在吞咽造影采集与分析系统中进行分析,具体操作方法见下。
随着吞咽造影定量分析的开展逐渐广泛,对于定量分析流程的数字化以及患者数据管理的需求愈发迫切,吞咽造影数字化采集与分析系统主要针对这些需求而开发。其中通过与胃肠机的连接,吞咽造影数字化采集系统可实时采集造影视频流,并可将该视频以avi格式导出。该视频导入分析系统后,又可自动识别录制过程中录入的患者基本信息,在系统内对患者的个人信息及视频资料进行建档及进一步分析。具体分析步骤简述如下。
吞咽造影检查时需在视频采集系统中录入患者基本信息,如姓名、放射号及诊断等。分析时,在吞咽造影分析系统中导入患者吞咽造影视频即可自动识别出患者的检查日期及以上信息,此外,分析者还可在这一部分中简单录入吞咽造影的定性分析结果,此过程称之为建档。
在视频分析界面进行视频播放,选择要分析的一口吞咽,进行逐帧播放,选择相关目标帧,将该时间点进行发送,并对关键帧进行截图以便进一步分析。目前系统内包括的时间点见图6-16,通过以上时间点生成的时间学参数有口腔运送时间、软腭上抬时间、舌骨位移时间、UES开放时间。
在图片分析中可调出截屏的关键帧,在图片分析界面进行点、线、面的描记,可将点坐标、线长度及不规则区域的面积发送至分析框。其中关键帧有舌骨静息位置帧、舌骨位移最大位置帧、UES开放至最大限度帧、咽腔收缩至最小面积帧、咽腔静息状态帧,通过对这些帧的分析可以得到舌骨向上、向前位移,UES开放幅度及咽腔收缩率等运动学参数,见图6-16。
定量分析方法应用十分广泛:①描述吞咽生理,提供参考数值:Molfenter CM等对20名健康志愿者吞咽造影检查下进行5m l、10m l、20m l食团的吞咽,发现了食团容积对于UES开放时间、喉关闭时间、喉关闭到UES开放间隔时间、咽部运送时间均有显著影响,对于舌骨运动时间和吞咽启动时间无显著影响。李宁等对40名不同年龄段健康志愿者的吞咽造影中舌骨最大移动距离,钡剂通过咽腔的时间,咽腔缩窄率和食管入口的最大开放程度等指标进行分析,为成年人反映咽部吞咽功能的相关参数提供了参考值。②探讨吞咽障碍的病理生理特征:Bian RX等对9例延髓梗死患者的吞咽造影结合头颅MRI的影像学结果进行分析,分别分析了患者的口腔运送时间、咽腔运送时间、咽期启动延迟时间、喉上抬距离及渗漏误吸量表评分,发现梗死层面、部位可用于预测吞咽障碍的程度及误吸的情况。③分析食团、年龄、性别等因素对于吞咽的影响:Kim Y等对40名健康受试者进行吞咽造影检查,评估了喉上抬启动延迟时间、咽期启动延迟时间等指标,发现不同年龄组中,老龄组较青年组各参数均有延长,提示了生理性的吞咽功能退化的存在。④用于评估临床治疗疗效,本研究团队在应用吞咽造影作为评估手段,探讨球囊扩张术对于吞咽功能的改善作用,结果球囊扩张组中的12例患者拔除了鼻饲管,吞咽不同性状食物时舌骨位移距离,UES最大开放幅度在治疗前后有明显改善,这一结果表明该治疗方法疗效确切。
近年来随着多学科对吞咽障碍这一症状的重视,有越来越多的医疗机构开展了吞咽造影检查,吞咽造影作为仪器检查与临床评估是相辅相成的,通过造影结果也可以对临床评估中发现的问题进一步明确,当然在不具备开展吞咽造影检查的机构,下表中所列举的吞咽障碍患者的主诉、临床评估、VFSS检查所见与生理改变之间的关系,可协助确定吞咽障碍的部位、性质及原因,见表6-5。
中山大学附属第三医院在长期临床实践中,结合国外有关资料,设计了一份详尽的吞咽造影检查记录表,该表比较系统地记录了不同造影剂在吞咽的不同阶段正常和异常表现,详见附录二:中山大学附属第三医院康复医学科仪器检查评估表。
吞咽造影检查中涉及放射线,且患者常常需要多次检查评估,因而患者及操作人员的射线暴露及安全防护的问题应得到重视。
国内目前尚未有数据揭示吞咽造影检查所涉及的放射线剂量。但国外的研究认为,在吞咽造影检查中的放射线剂量低,约为2~5mSv,通常要求连续五年时间平均每年接受的放射剂量不超过20mSv/y为相对安全剂量。人体对放射线相对敏感的结构包括有皮肤、晶状体、睾丸、乳腺、甲状腺,在吞咽造影中,除甲状腺外的其余部位均应尽可能进行保护。
根据美国放射保护协会和国际原子能组织所主导的线性非阈值理论和放射线的积聚,没有所谓的安全剂量。因此所有的检查都应当遵循ALARA(as low as reasonable achievable)原则(www.imagegently.org),即在能达到诊断目的的前提下尽可能地避免辐射。因而治疗师在检查过程中的决策非常重要,要达到更高的诊断效率,尽可能基于完善地临床评估上,在VFSS检查前即大致制定好检查方案。
(窦祖林 戴萌)