《Dysphagia》:Flow Characteristics of Barium Thickened Liquids during Swallowing in Healthy Adults
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吞咽障碍患者常面临液体误吸风险,增稠液体是重要干预手段。本研究探索了不同增稠剂对健康成年人吞咽行为及食团流变特性的影响,发现更高黏度的液体能使食团在口咽部保持更高位置,延长喉闭合时间,胶基增稠剂相较淀粉基能形成更稳定、内聚的食团,为吞咽安全提供新见解。
对于许多人来说,吞咽是与生俱来、轻松自如的动作。然而,对于患有吞咽障碍(Dysphagia)的人群而言,每一次进食都可能伴随着呛咳、窒息甚至肺部感染的风险。吞咽障碍常见于中风、神经系统疾病、头颈癌以及老年人群中,影响着全球相当一部分人口的生活质量和生命安全。为了降低液体误吸的风险,临床上广泛采用增加液体黏度的方法,即使用增稠剂使液体流动变慢,为气道关闭提供更充裕的反应时间。当前,临床实践主要遵循国际吞咽障碍饮食标准化倡议(IDDSI)框架来配制不同稠度的液体。
尽管遵循相同的IDDSI稠度标准,但市面上存在多种化学成分不同的增稠剂,如胶基(如黄原胶、瓜尔胶)和淀粉基产品。一个核心的临床与科学问题是:在实验室测得的剪切黏度相似的情况下,这些不同来源的增稠剂在患者体内实际的吞咽过程中表现是否一致?传统的黏度评估主要关注液体在稳定剪切下的阻力(剪切流变学),但吞咽是一个动态过程,涉及食团被舌头挤压、拉伸然后通过咽部。这种拉伸流动的抵抗能力,即拉伸流变学特性,对食团能否保持完整、不分散至关重要。食团的“内聚性”(Cohesiveness)被认为是安全吞咽的关键特征之一。因此,仅凭剪切黏度可能无法全面预测不同增稠剂在真实吞咽场景下的性能差异。此外,为了在X光下清晰观察吞咽过程,视频荧光吞咽研究(Videofluoroscopic Swallowing Study, VFSS)中通常需要在液体中加入硫酸钡作为造影剂。然而,硫酸钡的加入会改变液体的物理性质,这使得基于普通增稠液体的流变学数据在预测含钡液体的吞咽表现时存在不确定性。
为了直接探究这些问题,一篇发表在《Dysphagia》期刊上的研究《Flow Characteristics of Barium Thickened Liquids during Swallowing in Healthy Adults》应运而生。研究人员旨在系统地评估五种不同商业化增稠剂(包括三种胶基和一种淀粉基)在制备成符合IDDSI 1至4级标准的含钡液体后,对健康成年人吞咽过程中食团流动行为、口咽及喉部结构运动的具体影响。
为开展这项研究,研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:首先,他们招募了30名健康成年受试者,并通过问卷调查排除了存在吞咽问题风险的人群。其次,研究使用五种不同的商业增稠粉末,严格按照制造商指南和IDDSI标准配制了涵盖IDDSI 1至4级稠度的含钡液体样本。关键的体外评估包括使用流变仪测量样本的剪切黏度,以及通过注射器流动测试、叉滴测试和勺子倾斜测试来确认样本符合相应的IDDSI等级。最后,研究核心是视频荧光吞咽研究(VFSS),在受试者饮用10毫升不同稠度和增稠剂的含钡液体时,从侧位进行X光录像,以分析吞咽启动时食团头部的位置、喉部闭合持续时间、咽部转运时间以及食团在食管上括约肌(Upper Oesophageal Sphincter, UES)打开时的纵横比(Bolus Aspect Ratio, BAR)等关键参数。
研究结果
不同增稠剂配制的含钡液体的流变学与IDDSI分级
研究人员首先确认了所有配制的含钡增稠液体在代表吞咽的剪切速率(50 s-1)下,其剪切黏度在各自IDDSI等级内基本一致。然而,在低剪切速率下,不同增稠剂配制的液体黏度存在差异,表明其稳定性可能不同。所有样本均表现出剪切稀变行为。通过IDDSI流动测试(针对1-3级)以及叉滴和勺子倾斜测试(针对4级),验证了所有样本均达到了目标稠度等级,为后续体内研究奠定了基础。
吞咽启动时食团头部边缘的位置
VFSS分析显示,随着IDDSI稠度等级增加,食团在吞咽启动时所处的位置也相应升高。在IDDSI 1级(轻微稠)时,食团主要位于会厌谷或下咽部;而当稠度增加到IDDSI 3级(中度稠)和4级(极度稠)时,食团在吞咽反射触发前更常停留在口腔内。这表明更稠的液体流动性更低,减少了食团过早流入咽部的风险。
喉闭合持续时间
喉闭合持续时间(Laryngeal Closure Duration, LCD)是气道保护的关键指标。研究发现,随着IDDSI等级从1级增加到3级和4级,平均LCD显著缩短。在不同增稠剂的比较中,基于黄原胶的增稠剂Resource ThickenUp? Clear (TUC)在所有稠度等级下都产生了最长的LCD,尤其在IDDSI 1级时达到峰值。而淀粉基增稠剂(Thicken Up, TU)和基于塔拉胶的增稠剂(Purathick, PT)则显示出较短的LCD。
咽部转运时间与其他运动参数
研究测量了上咽部转运时间(Upper Hypopharyngeal Transit time, UHT)、下咽部转运时间(Lower Hypopharyngeal Transit time, LHT)、阶段转换持续时间(Stage Transition Duration, STD)、咽部反应持续时间(Pharyngeal Response Duration, PRD)和咽部转运总时间(Pharyngeal Transit Duration, PTD)。结果显示,这些时间参数在不同IDDSI等级或不同增稠剂之间均未观察到显著差异,表明增稠主要影响吞咽启动阶段和喉部保护机制,而对食团通过咽腔的中段转运时间影响相对较小。
食团纵横比
食团纵横比(BAR)用于量化食团在UES打开时的形状(长宽比)。分析表明,BAR在不同IDDSI等级和不同增稠剂之间保持稳定,没有显著差异。这意味着在本研究条件下,食团的整体形状特征不受稠度或增稠剂类型的显著影响。
结论与讨论
本研究系统评估了增稠剂类型和液体稠度对健康成人吞咽功能的影响,并得出了一系列有临床意义的结论。
首先,研究证实了增加液体稠度(提升IDDSI等级)能促进更安全的吞咽模式。更稠的液体(IDDSI 3级和4级)使食团在吞咽启动前保持在更高的口咽位置(如口腔),这降低了食团在吞咽反射触发前“泄漏”进入咽部并导致误吸的风险。同时,尽管平均喉闭合持续时间随稠度增加而缩短,但结合食团位置更高的现象,表明稠液体通过延迟食团进入咽部,为喉部提升和闭合预留了更充分的准备时间,从而可能提供更有效的整体气道保护。
其次,研究揭示了不同增稠剂之间的性能差异,这超越了单纯基于剪切黏度的分类。胶基增稠剂(特别是黄原胶基的TUC)倾向于产生更内聚、更稳定的食团,并伴随更长的喉闭合时间。这种特性可能源于胶基增稠剂更好的拉伸流变学性能,使食团在吞咽的拉伸流动中不易断裂,从而允许更可控的食团流动和更持久的气道保护。相比之下,淀粉基增稠剂(TU)的表现变异性更大,产生的食团内聚性较差,这可能导致喉闭合时间较短,理论上增加了吞咽安全风险。这种差异凸显了在评估吞咽安全时,除了剪切黏度,考虑增稠剂的拉伸流变学特性(与食团内聚性相关)的重要性。
然而,研究也指出了重要的局限性。所有实验均使用了含硫酸钡的液体,而硫酸钡已知会改变液体的流变学性质(如增加密度、黏度),这可能影响了吞咽动力学结果,使得结论不能直接外推至日常饮用的无钡增稠液体。此外,研究未考虑唾液混合的影响,而唾液中的淀粉酶会降解淀粉基增稠剂,可能进一步改变其在实际吞咽中的稠度和性能。本研究对象为健康成年人,其结果不能直接推广至吞咽障碍患者,后者可能存在不同的生理反应。
综上所述,这项研究强调了在吞咽障碍管理中,不仅需要关注液体的稠度等级(IDDSI标准),也应考虑增稠剂的化学成分(胶基 vs. 淀粉基)所带来的潜在性能差异。胶基增稠剂在形成稳定、内聚的食团方面可能更具优势,或能为患者提供更可靠的吞咽安全性。未来的研究需要在包含吞咽障碍患者的群体中,使用更接近日常饮食的增稠液体(无钡),并综合考虑唾液作用,以进一步验证这些发现,并为临床选择最合适的增稠剂提供更精准的指导。