Langzeitmessung der Atem-Schluck-Koordination bei Gesunden, dysphagischen und tracheotomierten Patient:innen - eine klinische Studie

Abstract

Introduction: Understanding the complex relationships and the importance of Respiratory - Swallow Coordination (RSC) has been a research area of increasing interest over the last two decades. The aim of our study was to evaluate the RSC for the first time in healthy people and dysphagic subjects with blocked, unblocked and without tracheostomy cannula (TC) over a long-term interval of at least two hours with a focus on uncued, spontaneous swallowing processes in everyday clinical practice. Methods: As part of this monocentric clinical study, 65 subjects were included between September 2019 and February 2020. The swallowing processes were recorded using RehaIngest® (Hasomed GmbH, Magdeburg, Germany) using EMG and bioimpedance signals with simultaneous registration of corresponding respiratory patterns. The data were then marked and statistically evaluated. The calculation of the respective group differences was carried out using non-parametric tests; the evaluation of the influence of age and gender on group differences was performed using regression analysis. Results: Data were collected from 19 healthy people, 15 subjects with dysphagia without TC, 15 with blocked TC and 16 with unblocked TC. Respiratory patterns from 3761 swallows were evaluated over a recording period of 200 hours. In healthy individuals, the RSC showed a high degree of variability, with pre- and postdeglutitive inspiration being the most common pattern. In subjects with dysphagia without TC and unblocked TC there was an increase in postdeglutitive expiration (p = 0.012, p = 0.001) and a decrease in postdeglutitive inspiration (p = 0.028, p = 0.013) compared to healthy subjects. Furthermore, a higher proportion of postdeglutitive expiration was recorded in subjects with unblocked TC compared to blocked TC (p = 0.012). This can be seen as a protective measure to reduce the risk of aspiration. Age and gender did not influence the group differences. Conclusion: In the present work it was shown for the first time that in dysphagic patients at risk of aspiration, the RSC is adjusted to reduce the risk of aspiration in the context of spontaneous, uncued swallowing processes. In subjects with blocked TC, inadequate adaptation of the RSC must be assumed, primarily due to changes in the anatomical respiratory flow. In healthy individuals, however, a high variability of the RSC could be demonstrated, which may indicate a minor role for RSC in this collective. Our data should provide reason for the increased integration of RSC into everyday clinical practice in order to be able to develop effective therapy methods.

Zielsetzung: Das Verständnis um die komplexen Zusammenhänge sowie die Bedeutung der Atem- Schluck-Koordination (ASK) ist in den letzten zwei Jahrzehnten ein Forschungsgebiet zunehmenden Interesses. Ziel unserer Studie war es, die ASK erstmalig von Gesunden sowie dysphagischen Proband:innen mit geblockter, ungeblockter sowie ohne Trachealkanüle (TK) über ein Langzeitintervall von mindestens zwei Stunden mit Fokus auf nicht initiierte, spontane Schluckvorgänge im klinischen Alltag zu evaluieren. Methoden: Im Rahmen der monozentrischen, klinischen Studie wurden 65 Proband:innen zwischen September 2019 und Februar 2020 eingeschlossen. Die Aufzeichnung der Schluckvorgänge erfolgte mittels RehaIngest® (Hasomed GmbH, Magdeburg, Deutschland) unter Verwendung von EMG - sowie Bioimpedanzsignalen mit simultaner Registrierung begleitender Atemmuster. Die Daten wurden anschließend markiert und statistisch evaluiert. Die Berechnung der jeweiligen Gruppenunterschiede erfolgte anhand nichtparametrischer Tests, die Evaluation des Einflusses von Alter sowie Geschlecht wurde mittels Regressionsanalyse überprüft. Ergebnisse: Es wurden 19 Gesunde, 15 Proband:innen mit Dysphagie ohne TK, 15 mit geblockter TK sowie 16 mit ungeblockter TK erfasst. Kumulativ wurden Atemmuster von 3 761 Schluckvorgängen über eine Aufzeichnungsdauer von über 200 Stunden ausgewertet. Bei Gesunden wies die ASK ein hohes Maß an Variabilität auf, als häufigstes Muster ließ sich eine prä- sowie postdeglutitive Inspiration nachweisen. Bei Proband:innen mit Dysphagie ohne TK und ungeblockter TK zeigte sich eine Zunahme an postdeglutitiver Exspiration (p = 0,012, p = 0,001) sowie eine Abnahme an postdeglutitiver Inspiration (p = 0,028, p = 0,013) im Vergleich zu Gesunden. Des Weiteren ließ sich bei Proband:innen mit ungeblockter TK ein höherer Anteil an postdeglutitiver Exspiration im Vergleich zu geblockter TK (p = 0,012) nachweisen. Dies kann als Schutzmaßnahme zur Verminderung eines Aspirationsrisikos gewertet werden. Alter und Geschlecht stellten keinen Einfluss auf die Gruppenunterschiede dar. Zusammenfassung: In der vorliegenden Arbeit konnte erstmalig gezeigt werden, dass bei aspirationsgefährdeten, dysphagischen Proband:innen eine Anpassung der ASK zur Reduktion des Risikos einer Aspiration im Rahmen spontaner, nicht initiierter Schluckvorgänge erfolgt. Bei Proband:innen mit geblockter TK muss eine inadäquate Adaptation der ASK, vorrangig aufgrund Änderungen des anatomischen Atemflusses, angenommen werden. Bei Gesunden hingegen ließ sich eine hohe Variabilität der ASK nachweisen, welches auf eine untergeordnete Rolle jener in diesem Kollektiv hindeuten kann. Unsere Daten sollten Anlass zur vermehrten Integration der ASK in den klinischen Alltag geben, um aspirationsgefährdete Muster zu erkennen und effektive Therapiemethoden entwickeln zu können.