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Normwerte für die Hochauflösungsmanometrie von Pharynx und oberem Ösophagussphinkter
Autoren
M. Jungheim, C. Schubert, S. Miller, M. Ptok
Institut
Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
Schlüsselwörter ▶ Hochauflösungsmanometrie ● ▶ Pharynx ● ▶ oberer Ösophagussphinkter ● ▶ Normwerte ● ▶ Schlucken ●
Zusammenfassung
Key words ▶ high resolution manometry ● ▶ pharynx ● ▶ upper esophageal sphincter ● ▶ normative data ● ▶ swallowing ●
eingereicht 11. August 2014 akzeptiert 28. Oktober 2014 Bibliografie DOI http://dx.doi.org/ 10.1055/s-0034-1395532 Online-Publikation: 4.3.2015 Laryngo-Rhino-Otol 2015; 94: 601–608 © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York ISSN 0935-8943 Korrespondenzadresse Dr. Michael Jungheim Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Straße 1 30625 Hannover jungheim.michael@ mh-hannover.de
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Hintergrund: Mithilfe der Hochauflösungsmanometrie (HRM) kann die Kontraktionsfunktion des Pharynx und des oberen Ösophagussphinkters (oÖS) untersucht werden. Sie ist deshalb ein wichtiges Werkzeug in der Dysphagiediagnostik. Um interindividuelle Vergleiche durchführen und pathologische Befunde identifizieren zu können, sind Normwerte notwendig. Die bisher publizierten Werte wurden mit HRM-Sonden mit großem Sondendurchmesser erhoben, die den Schluckvorgang selbst beeinflussen können. Hier werden deshalb erstmals umfassende Normwerte für Messungen mit dünner HRM-Sonde (2 mm Durchmesser) präsentiert, die die Schluckdynamik nur geringfügig beeinflusst. Methodik: 29 gesunde Probanden führten während der HRM-Untersuchung jeweils 10 Schluckversuche mit 2 ml Wasser in aufrechter Position durch. Druck- und zeitabhängige Parameter wurden für die Velopharynx- und die Zun-
Einleitung
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Der Schluckvorgang setzt sich im Wesentlichen aus einer oralen, einer pharyngealen und einer ösophagealen Phase zusammen. Die pharyngeale Phase ist besonders kritisch, da sich im Pharynx die Luft- und Speisewege überkreuzen und Funktionsstörungen zu laryngealer Penetration und Aspiration von Speiseanteilen führen können. Bei der Untersuchung des Schluckvorgangs und der Diagnostik oropharyngealer Dysphagien müssen deshalb sowohl die Effektivität des Bolustrans ports als auch die regelrechte Schutzfunktion der tiefen Atemwege abgeschätzt werden. Hierfür werden die Videofluoroskopie und die fiberoptische endoskopische Evaluation des Schluckvorgangs (FEES) eingesetzt. Mit diesen Untersuchungsverfahren können insbesondere wichtige
gengrundregion sowie für den oÖS bestimmt. Mittelwert, Median und unterschiedliche Perzentilenwerte wurden berechnet. Ergebnisse: Für die wichtigsten Schluckparameter wurden folgende Normwerte (Mittelwert ± Standardabweichung) ermittelt: Druckmaximum im Velopharynx 269,9 ± 113,1 mmHg, Druckmaximum im Zungengrund 278 ± 93,6 mmHg, Druckmaximum im oÖS nach Relaxation 205,8 ± 64,0 mmHg, Ruhedruck im oÖS 42,5 ± 18,7 mmHg und Relaxationszeit des oÖS 681,6 ± 86,8 ms. Weitere Parameter wurden ebenfalls bestimmt. Diskussion: Die hier ermittelten Normwerte sind bez. der Zeitparameter in vergleichbarer Größenordnung bisher erhobener Werte. Allerdings zeigen sich insbesondere im oÖS g eringere Druckwerte, die möglicherweise auf die dünnere Messsonde zurückzuführen sind. Die hier ermittelten Normwerte bieten eine Grundlage, pathologische von physiologischen Schluckmustern abzugrenzen.
Informationen zum Bolustransport und damit zur Durchgängigkeit des Pharynx gewonnen werden. Darüber hinaus können Bolusresiduen erkannt und das Aspirationsrisiko abgeschätzt werden. Die Verfahren können allerdings nur eingeschränkte Informationen zur Muskelkontraktilität liefern. Um die Kontraktionskraft der beteiligten Muskulatur und damit den effektiven Weitertransport des Speisebolus abzuschätzen, sind manometrische Verfahren notwendig. Unter diesen Verfahren hat sich aufgrund der hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung insbesondere die Hochauflösungsmanometrie (HRM) als effektiv erwiesen [1, 2]. Die pharyngeale Phase läuft während des Schluckvorgangs in mehreren Anteilen ab und beginnt zunächst mit einem Verschluss des Velopharynx. Hierbei kommt es zu einer Hebung des
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Normative Data of Pharyngeal and Upper Esophageal Sphincter High Resolution Manometry
Gaumensegels sowie zu einer Kontraktion der Pharynxseitenwände, inkonstant wird an der Rachenhinterwand auch ein Passervant’scher Wulst ausgebildet. Auf diese Weise erfolgt ein velopharyngealer Abschluss, sodass ein Eindringen von Bolus anteilen in den Epipharynx vermieden wird. Anschließend wird eine am Gaumensegel beginnende Kontraktionswelle der beteiligten Muskulatur ausgelöst, die sukzessiv den Zungengrundbereich, den oberen Ösophagussphinkter (oÖS) und abschließend den Ösophagus erreicht. Der Speisebolus wird durch diese Kontraktionswelle von kranial nach kaudal vorangetrieben. Im Rahmen der Pharynxkontraktion übt auch der Zungengrund einen Stempeldruck aus, sodass der Bolus tiefer in den Hypopharynx transportiert wird. Durch die Larynx elevation und -anteversion während des Schluckens werden die Sinus piriformes und der Hypopharynx erweitert und der Raum für die Boluspassage freigegeben. Der oÖS übt im Ruhezustand einen dauerhaften Tonus aus, sodass der Pharynxbereich und der Ösophagus voneinander getrennt sind. Er verhindert hierdurch zum einen den Reflux von Speiseröhreninhalt in den Pharynx und Larynxbereich und zum anderen eine passive Aerophagie bei tiefer Inspiration und entsprechender Drucknegativierung im Thorax. Damit der Speisebolus in den Ösophagus eintreten kann, ist die Öffnung des oÖS notwendig. Der erneute Verschluss erfolgt mit Eintreffen der peristaltischen Welle. Insgesamt zeigt die Funktionseinheit des oÖS während des Öffnungs- und Schließvorgangs ein komplexes Druckverlaufsmuster [3, 4]. Ein regelrechter Ablauf des Schluckvorgangs mit kontinuierlichem Voranschreiten der pharyngealen Kontraktionswelle ist notwendig, damit ein Speisebolus nach kaudal in den Ösophagus transportiert werden kann. Mithilfe der HRM können die z. T. sehr schnellen Druckänderungen in der Pharynxregion und im oÖS dargestellt werden und Aussagen zur effektiven Kontraktilität der beteiligten Muskulatur gemacht werden. Zur genauen Beurteilung der pharyngealen Phase mithilfe der HRM werden 3 sog. „regions of interest“ (ROI) definiert. Diese umfassen den Velopharynxbereich, die Zungengrundregion und ▶ Abb. 1). Für jede dieser Regionen wurden unterden oÖS ( ● schiedliche Parameter vorgeschlagen, anhand derer die Schluckfunktion beschrieben werden kann. Da die Definition der Parameter von den einzelnen Autoren z. T. sehr unterschiedlich erfolgt, wurde von uns bereits ein Vorschlag zur einheitlichen Auswertung von HRM-Messungen gemacht [5]. Um die regelrechte Kontraktionsfunktion der Muskulatur während des Ablaufs der pharyngealen Phase einschätzen zu können, ist zunächst die Kenntnis der normalerweise während des Schluckvorgangs auftretenden Druckverhältnisse notwendig. In der Literatur finden sich zu einzelnen Schluckparametern Normwertangaben. Allerdings werden dem Pharynx und dem oÖS inzwischen sehr viele unterschiedliche Parameter zugeordnet, die bisher noch nicht alle an einer Probandengruppe erhoben wurden. Darüber hinaus wurden in den Studien häufig HRM-Sonden verwendet, die aufgrund ihres großen Durchmessers (≥ 4 mm) selbst einen Einfluss auf die Kontraktionsfunktion des Pharynx und des oÖS nehmen können. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, mithilfe systematischer Schluck untersuchungen an gesunden Probanden für eine dünne HRM-Sonde (Durchmesser 2 mm) Normwerte für die Schluckparameter der einzelnen ROI zu ermitteln. Anhand dieser Werte soll ein Vergleich mit Schluckuntersuchungen von Patienten ermöglicht werden, damit pathologische Veränderungen im Schluckvorgang besser differenziert und diagnostiziert werden können.
Abb. 1 Druck-Kontur-Plot eines normalen Schluckvorgangs. Auf der Abszisse ist die Zeit dargestellt, auf der Ordinate die Sondenposition mit den einzelnen Druckaufnehmern, die Farbgebung (s. Skala links) gibt den aktuellen Druck an. Die Korrespondenzen der relevanten anatomischen Strukturen („regions of interest“) des Velopharynx, des Zungengrunds und des oberen Ösophagussphinkters sind markiert.
Methoden
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Studientyp und Setting
Prospektive experimentelle Studie in einer Klinik der Maximalversorgung. Die Untersuchung wurde vor Beginn der Messungen von der Ethikkommission der Medizinischen Hochschule Hannover genehmigt (5905/2011). Von allen Probanden lag eine schriftliche Einverständniserklärung vor.
Probanden und Schluckversuche
Um die Parameter des Schluckvorgangs zu messen, wurden gesunde Probanden untersucht. Ausschlusskriterien waren bekannte Schluckstörungen, Erkrankungen der Pharynxmuskulatur, gesteigerte Reflexaktivität bei liegender Messsonde oder Opera tionen im Pharynxbereich außer Tonsillektomie oder Adenotomie. Insgesamt 29 Probanden wurden in die Studie eingeschlossen. Die Probanden waren im Alter von 20–57 Jahren (Durchschnittsalter 31,9 Jahre, 13 männlich, 16 weiblich). Sie führten jeweils 10 Schluckversuche mit einem Volumen von 2 ml Wasser durch. Das Volumen wurde mithilfe einer Spritze zunächst in die Mundhöhle aufgenommen und auf das Kommando „schlucken“ des Untersuchers geschluckt.
Hochauflösungsmanometrie
Die Untersuchungen wurden mit dem Solar GI HRM Messsystem der Firma Medical Measurement Systems (MMS, Enschede, Niederlande) durchgeführt. Für die Messungen wurde eine Solid-State-Sonde (Firma Unisensor, Attikon, Schweiz) verwendet, die 20 unidirektional messende Sensoren enthielt, einen Durchmesser von 2 mm hatte und speziell für die Beurteilung des Pharynx und des oÖS entwickelt wurde. 19 Sensoren waren auf der Messsonde in einem Abstand von 7,5 mm angeordnet, sodass der muskuläre Druckaufbau über die gesamte Pharynxlänge bis zum oberen Ösophagussphinkter beurteilt werden konnte. Ein Sensor lag 5 cm weiter distal an der Spitze der Sonde, um den Druckaufbau im Ösophagus zu kontrollieren [1, 5].
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Sondenplatzierung
Die Probanden befanden sich in aufrecht sitzender Position. Die HRM-Sonde wurde transnasal vorgeschoben, mit Wasser in die obere Speiseröhre eingeschluckt und an der Nase fixiert, sodass eine stabile Sondenlage erreicht wurde. Aufgrund des geringen Sondendurchmessers gelang die Platzierung problemlos. Es konnte auf eine Lokalanästhesie der Nasenschleimhaut, die möglicherweise den Schluckvorgang beeinflusst hätte, verzichtet werden. Die Position der HRM-Sonde wurde anhand des oÖS und mittels einiger Probeschlucke bestimmt. Da der oÖS einen permanenten Tonus aufweist, kann er bereits in Ruhe gut erkannt werden. Die Sondenposition wurde so eingestellt, dass der oÖS von Messsensoren im unteren Anteil der Sonde dargestellt wurde. Während eines Schluckvorgangs kamen auch die darüber liegende Velopharynx- und Zungengrundregion zur Darstellung. Es wurden Probeschlucke durchgeführt und die Position der Sonde so eingerichtet, dass die vollständige Pharynxkontraktion bis zum oÖS zur Darstellung kam. Danach wurde die Sonde in ihrer endgültigen Position fixiert. Vor Beginn der eigentlichen Messungen wurde mind. 10 min abgewartet, damit sich die Probanden an den Fremdkörperreiz der Sonde gewöhnen konnten.
Untersuchungsregionen und Messgrößen
Um die Kontraktionsfunktion untersuchen zu können und die Schluckparameter zu messen, wurden zunächst die 3 Untersu▶ Abb. 1). Die 3 ROI umfassen chungsregionen (ROI) definiert ( ● die Velopharynxregion, die Zungengrundregion und den oÖS. Die Region des oÖS ist anhand des permanenten Druckes in Ruhe zu erkennen. In der Velopharynxregion ist ein erstes Druckmaximum feststellbar, das während der schluckbedingten Kontraktion zu verzeichnen ist. Ein zweites Druckmaximum findet sich im Zungengrundbereich. In diesen 3 Regionen wurden jeweils unterschiedliche Schluckparameter bestimmt. Zusätzlich wurden die Gesamtschluckdauer, die Geschwindigkeit der Kontraktionswelle und die Länge des aktiven Pharynxareals ermittelt. Eine detaillierte Beschreibung zur Auswertung der HRM-Parameter wurde von uns bereits publiziert [5].
Bestimmung der HMR-Schluckparameter Velopharynx
▶ Druckmaximum Velopharynx: höchster Druck in der ROI des Velopharynx ▶ Kontraktionszeit Velopharynx: Zeitintervall vom Beginn des ersten Druckanstiegs bis zum Wiedererreichen des Ausgangswerts.
Zungengrund
▶ Druckmaximum Zungengrund: höchster Druck in der ROI des Zungengrunds ▶ Kontraktionszeit Zungengrund: Zeitintervall vom Beginn des ersten Druckanstiegs bis zum Wiedererreichen des Ausgangswerts.
Oberer Ösophagussphinkter
▶ Druckmaximum oÖS vor Relaxation: höchster Druck im oÖS vor Beginn der Relaxation ▶ Druckmaximum oÖS nach Relaxation: höchster Druck im oÖS nach der Relaxation während der Passage der pharyngealen Kontraktionswelle ▶ Residualdruck oÖS: minimaler Druck im oÖS während der Relaxation ▶ Ruhedruck oÖS: durchschnittlicher Wert aus den Messwerten der Messsensoren, die den oÖS abbilden. Hierfür wurde ein Zeitareal von 5 s eingeschlossen, das vor Auslösung des Schluckvorgangs lag. ▶ Relaxationszeit oÖS: Bestimmung anhand des „zentralen Sensors“ im oÖS. Ein Druckabfall um 10 % markierte den Beginn der Relaxationszeit, das Ende wurde bei Wiedererreichen des gleichen Druckes mit dem Eintreffen der pharyngealen Kontraktionswelle definiert. ▶ Aktivitätszeit oÖS: Zeitintervall zwischen den maximalen Drücken vor und nach der Relaxation des oÖS
Weitere Parameter
▶ Gesamtschluckdauer: Zeitintervall vom maximalen Velopharynxdruck bis zum Druckmaximum des oÖS nach Relaxation ▶ Geschwindigkeit der Kontraktionswelle im Pharynx: Berechnung mithilfe des Zeitintervalls der Gesamtschluckdauer und der zurückgelegten Strecke zwischen Druckmaximum im Velopharynx und Druckmaximum des oÖS nach Relaxation. Die zurückgelegte Strecke wurde anhand des Abstands der Messsensoren bestimmt. ▶ Länge des aktiven Pharynxareals: Strecke von der am weitesten cranial messbaren Druckveränderung in der Velopharynxregion während des Schluckens bis zum Sensor mit dem höchsten Ruhedruck im Bereich des oÖS (zentraler Sensor) Der Ruhedruck des oÖS wurde mit der Analysesoftware des HRM-Systems automatisch bestimmt. Hierfür wurde zunächst das Areal des oÖS manuell festgelegt. In einem Zeitabschnitt von 5 s wurde dann der Durchschnittswert gebildet. Alle anderen Werte wurden manuell bestimmt. Zur Bestimmung der Kontraktionszeit in der ROI des Velopharynx und des Zungengrundes wurde jeweils der Sensor gewählt, der auch das jeweilige Druckmaximum angezeigt hat. Der „zentrale Sensor“ im oÖS war definitionsgemäß der Sensor, der in der Region des oÖS in Ruhe den höchsten Druck angezeigt hat. Da es aufgrund der Larynxelevation während des Schluckvorgangs auch zu einer kranialen Verschiebung des oÖS um etwa 3 cm kommt, wurden zur Bestimmung der Druckminima und -maxima im oÖS jeweils der zentrale Sensor und die 4 kranial davon liegenden Sensoren berücksichtigt (Sensorabstand 0,75 mm entspricht bei 4 Sensoren 3 cm) [6]. Zusätzlich wurde ein kaudal vom zentralen Sensor liegender Sensor berücksichtigt.
Statistische Berechnungen
Die Rohwerte der 10 Schluckversuche jedes Probanden wurden für die jeweiligen Parameter zunächst gemittelt. Für alle Parameter wurden anschließend Mittelwert, Median, Standardabweichung, Spannweite sowie Minimal- und Maximalwerte bestimmt. Außerdem wurden die Perzentilen 15,87 und 84,13 entsprechend der einfachen Standardabweichung in beide Richtungen sowie die 5 und 95 % Perzentile ermittelt. Mit dem
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Die Messdaten wurden kontinuierlich mit einer Abtastrate von 50 Hz erhoben, im PC gespeichert und mittels der Analysesoftware der Firma MMS (Version 8.20e, 26.07.2011), die speziell an die von uns entworfene HRM-Sonde adaptiert wurde, ausgewertet. Vor jeder Messung erfolgte eine Desinfektion und Eichung der Sonde entsprechend der Vorgaben des Herstellers.
604 Originalie Kolmogorov-Smirnov-Test wurden die einzelnen Werte auf eine Normalverteilung geprüft. Alle Berechnungen wurden mit der SPSS-Software Version 21 durchgeführt.
lich wurde der Kolmogorov-Smirnov-Test durchgeführt. Aufgrund des Testergebnisses (p > 0,05) konnte eine Normalverteilung angenommen werden.
Ergebnisse
Diskussion
Die HRM-Messsonde ließ sich bei allen Probanden problemlos einführen und wurde über den Messzeitraum ohne Beschwerden toleriert. Keine Messung musste vorzeitig abgebrochen werden. Auch die Schluckuntersuchungen konnten von allen Probanden problemlos absolviert werden. Es lagen jeweils 10 vollständige Schluckversuche vor. Die mit der HRM ermittelten Daten der Schluckuntersuchungen wurden zur besseren Übersicht zunächst als Druckkonturplot dargestellt und daran für jeden Probanden individuell die ROI ▶ Abb. 1). Nach Bestimmung der korrespondierenden festgelegt ( ● Messsensoren erfolgte ein Wechsel in die klassische Kurvendarstellung der Druckverläufe und die Ermittlung der jeweiligen Werte der einzelnen Messparameter. Bei mehreren Probanden zeigte sich bez. einzelner Schluckparameter eine starke intraindividuelle Streuung der ermittelten ▶ Abb. 2). Eine Korrelations- und Regressionsanalyse erWerte ( ● gab aber, dass es keinen systematischen inneren Zusammenhang zwischen der Reihenfolge der Schluckversuche und dem erhobenen Messwert gab. Eine intraindividuelle Mittelwertbildung für die weiteren Berechnungen war folglich zulässig. Hieraus wurden die Normwerte für die jeweiligen Parameter bestimmt. Für die Velopharynxregion und die Zungengrundregion wurden jeweils das Druckmaximum und die Kontraktionszeit bestimmt ▶ Tab. 1 und 2). Die Ergebnisse für die Parameter des oÖS sind ( ● in ● ▶ Tab. 3 dargestellt. Als übergeordnete Parameter wurden die Gesamtschluckdauer, die Geschwindigkeit der pharyngealen Kontraktionswelle und die Länge des aktiven Pharynxareals ▶ Tab. 4). bestimmt ( ● Die Überprüfung der Parameter auf eine Normalverteilung er▶ Abb. 3a–e). Zusätzfolgte mithilfe grafischer Darstellungen ( ●
Mit dem hier verwendeten HRM-System können die Druckverhältnisse im Velopharynx, im Zungengrundbereich und im oÖS während des Schluckvorgangs aufgezeichnet werden. Im Gegensatz zur Videofluoroskopie und zur FEES bietet die HRM die Möglichkeit, die Kontraktionsfunktion der beteiligten Muskulatur zu messen. Bei Aktivität der Pharynxmuskulatur während des Schluckvorgangs können folglich Informationen über den regelrechten Ablauf der Kontraktionswelle gewonnen werden. In Ruhe ist wegen der fehlenden Druckausübung keine Aussage über das Pharynxareal möglich. Im Gegensatz dazu kann aber am oÖS auch in Ruhe ein Druck gemessen werden, da der Sphinkter einen permanenten Ruhetonus ausübt. Bei der Durchführung der Schluckuntersuchungen ist zu berücksichtigen, dass das geschluckte Bolusvolumen einen Einfluss auf die Schluckdynamik im Pharynx und im oÖS hat. Je größer das Bolusvolumen ist, umso länger und weiter wird der oÖS eröffnet, damit der Bolus passieren kann [3, 7, 8]. In dieser Studie wurde ein Bolusvolumen von 2 ml Wasser gewählt. Dieses erleichterte dem Probanden die Auslösung des Schluckvorgangs, da ein repetitives Leerschlucken für viele Probanden nicht möglich ist. Ein 2 ml Wasserbolus hat aber nur eine sehr geringe Auswirkung auf die Schluckdynamik, sodass die hier durchgeführten Schluckuntersuchungen als Leerschlucke angesehen werden können. Die Ergebnisse von hochauflösungsmanometrischen Schluckuntersuchungen können sowohl grafisch als auch quantitativ aus-
500 450
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 P28 P29
400 350 300 250 200 150 100 50 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Abb. 2 Intra- und interindividuelle Variabilität der HRM-Messwerte am Beispiel des Maximaldrucks im oÖS nach Relaxation (Abszisse: Schluckversuch 1–10, Ordinate: Druck in mmHg, P1-29: Probandennummer).
▼
Tab. 1 Normwerte für die ROI Velopharynx (n = 29). Velopharynx Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
5 15,87 84,13 95
Druckmaximum
Kontraktionszeit
(mmHg)
(ms)
269,9 241,8 113,1 474,0 65,0 539,0 101,8 157,5 394,4 522,5
635,7 602,0 119,7 542,0 516,0 1 058,0 522,0 536,6 709,0 984,0
Tab. 2 Normwerte für die ROI Zungengrund (n = 29). Zungengrund Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
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5 15,87 84,13 95
Druckmaximum
Kontraktionszeit
(mmHg)
(ms)
278,6 269,1 93,6 353,0 122,0 476,0 128,7 160,4 367,4 463,2
682,8 644,0 137,5 594,0 434,0 1 028,0 472,0 555,1 802,7 987,0
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Tab. 3 Normwerte für die ROI oberer Ösophagussphinkter (n = 29).
Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
5 15,87 84,13 95
Druckmax. nach
Residualdruck
Ruhedruck
Relaxationszeit
Aktivitätszeit
Rel. (mmHg)
Rel. (mmHg)
(mmHg)
(mmHg)
(ms)
(ms)
205,8 212,0 64,0 292,0 103,0 395,0 115,5 142,7 269,2 351,9
− 24,6 − 25,0 9,4 33,0 − 40,0 − 8,0 − 38,8 − 36,1 − 14,9 − 8,6
82,7 68,9 53,6 235,0 24,0 259,0 29,1 40,7 113,9 241,2
5 15,87 84,13 95
weitere Parameter
Druckmax. vor
42,5 42,5 18,7 86,0 9,0 95,0 9,1 27,4 58,5 83,4
Gesamtschluckdauer
Geschw. Pharynxwelle
Länge Pharynxareal
(ms)
(m/s)
(cm)
892,8 866,0 183,6 790,0 552,0 1 342,0 570,0 689,1 1 023,2 1 320,0
0,100 0,098 0,016 0,066 0,076 0,141 0,076 0,081 0,118 0,134
▶ Abb. 1) wergewertet werden. Mit einem Druck-Kontur-Plot ( ● den die Messwerte einer Untersuchung in einem pseudodreidimensionalen Diagramm dargestellt. Auf der Abszisse ist in diesen Darstellungen die Zeit aufgetragen, auf der Ordinate von kranial nach kaudal die Position der Sonde und damit die die Korrespondenz zur anatomischen Struktur. Über die Farbgebung wird der gemessene Druck kodiert. Anhand des Druck-KonturPlots kann der Untersucher sehr schnell einen Überblick über den abgelaufenen Schluckvorgang gewinnen. Es können z. B. Unterbrechungen in der normalerweise kontinuierlichen Kontraktionswelle des Pharynx während des Schluckens oder Sphinkterinsuffizienzen vor und nach dem Schluckvorgang erkannt werden. Sollen pathologische Schluckvorgänge von gesunden abgegrenzt werden, ist eine quantitative Bewertung der gemessenen Daten notwendig. Die quantitative Auswertung stellt aber eine erheblich komplexere Herausforderung als die grafische Auswertung dar, denn es müssen zum einen die gerätetechnischen Voraussetzungen und zum anderen auch das genaue Prozedere bei der Auswertung der einzelnen Schluckparameter berücksichtigt werden. Bezüglich der Messsysteme ist zu beachten, dass die platzierte HRM-Sonde selber einen Einfluss auf die zu untersuchenden Strukturen haben kann. Werden Sonden mit großem Durchmesser verwendet, kann es zu einer Vordehnung der Muskulatur insbesondere im Bereich des oÖS kommen, der eine relative Engstelle im Schlundbereich darstellt. In der Folge werden die normalen Druckverhältnisse beeinflusst und es könnten höhere Drücke in Ruhe und während des Schluckens ermittelt werden. Dieses ist möglicherweise auch die Ursache, aufgrund derer im oÖS radiale Druckasymmetrien mit besonders hohen Drücken in anterior-posteriorer Richtung beobachtet wurden [9]. Untersuchungen von Bardan et al. haben dagegen gezeigt, dass es bei
681,6 674,0 86,8 346,0 562,0 908,0 564,0 587,6 746,7 876,0
822,8 802,0 165,4 686,0 476,0 1 162,0 517,0 663,1 1 006,4 1 156,0
Tab. 4 Normwerte für weitere Schluckparameter (n = 29).
9,26 9,68 1,21 4,20 7,05 11,25 7,28 7,50 10,50 10,88
der Verwendung von dünnen und flexiblen Messsonden keine ausgeprägten Druckunterschiede in anterior-posteriorer bzw. lateraler Messrichtung im oÖS gibt [10]. Für HRM-Schluckuntersuchungen sind deshalb Messsonden wünschenswert, die die Zielstrukturen aufgrund ihrer Größe möglichst nicht oder nur geringfügig beeinflussen. In anderen HRM-Studien wurden bisher häufig Messsonden mit größerem ▶ Tab. 5). Die in dieser Studie verwenDurchmesser verwendet ( ● dete Sonde ist mit einem Durchmesser von 2 mm besonders dünn und übt dadurch nur einen geringen Einfluss auf die zu untersuchenden Strukturen aus. Während des Schluckvorgangs führen die muskulären Kontraktionen und insbesondere die Larynxelevation zu einer erheblichen Verschiebung der anatomischen Strukturen in kranio-kaudaler Richtung. Entsprechend verschieben sich die Strukturen auch bez. ihrer Position auf der Messsonde. Messsysteme mit nur jeweils einem Messpunkt für den Velopharynx, den Zungengrund, den oÖS und den Ösophagus, wie z. B. in der Studie von ▶ Tab. 5), reichen deshalb zur BeBülow et al. [11] verwendet ( ● wertung der pharyngealen Schluckfunktion nicht aus und können allenfalls eine erste Orientierung bieten. Dieses betrifft auch viele „swallowing stations“, die dem Kliniker neben endo skopischen Diagnostiken auch die Möglichkeit manometrischer Untersuchungen bieten, aufgrund der geringen Messsensorenanzahl auf den Messsonden aber nur eingeschränkte Informa tionen liefern. HRM-Sonden, wie die auch hier verwendete Sonde, weisen Messsensoren in geringem Abstand entlang der Messsonde auf, sodass auch bei Verschiebung der anatomischen Strukturen entlang der Sonde noch eine Beurteilung der Druckverhältnisse möglich ist. Entsprechend wurde in dieser Studie die kraniale Bewegung des oÖS berücksichtigt und zur Ermittlung der Druckmaxima im oÖS vor und nach der Relaxation der zentrale
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a
Abb. 3 a–e Häufigkeitsverteilungen der Druckmaxima von Velopharynx, Zungengrund und oÖS nach Relaxation, Ruhedruck und Relaxationszeit.
b 6
Häufigkeit
Häufigkeit
6
4
2
2
0
c
4
0
100 200 300 400 500 600 Druckmaximum Velopharynx (mmHg)
0
d
100 200 300 400 500 Druckmaximum Zungengrund (mmHg)
10
Häufigkeit
Häufigkeit
6 4
4
2 2 0
e
100 150 200 250 300 350 400 Druckmaximum oÖS nach Relaxation (mmHg)
0
0
20 40 60 80 Ruhedruck oÖS (mmHg)
100
10
Häufigkeit
8 6 4 2 0
500
600 700 800 900 Relaxationszeit oÖS (ms)
1000
Sensor und 4 weitere kranial davon liegende Sensoren herangezogen [5, 6]. Die Messsysteme sollten zusätzlich in einer ausreichend hohen Frequenz von 50–100 Hz messen, damit auch die schnellen Druckveränderungen insbesondere während des Öffnungs- und Schließungsvorgangs des oÖS aufgezeichnet werden können. Die hier ermittelten Messwerte stellen für die einzelnen Schluckparameter eine umfassende Grundlage zur Bewertung der Schluckfunktion im Pharynx und im oÖS bei Verwendung einer 2 mm durchmessenden HRM-Sonde dar. Anhand dieser Werte kann ein Vergleich mit anderen Schluckuntersuchungen, die möglicherweise pathologische Veränderungen aufweisen, erfolgen. Ein Vergleich mit den Werten anderer Studien ist nur bedingt ▶ Tab. 5), weil andere Messsysteme und Messsonden möglich ( ● verwendet wurden, die Schluckvolumina abweichen und teilweise nur eine geringe Probandenanzahl untersucht wurde. Generell tendieren die Drücke entsprechend den größeren Sondendurchmessern insbesondere im oÖS zu etwas höheren Werten. Die Zeitintervalle, die nicht vom Sondendurchmesser abhängen, waren in vergleichbarer Größenordnung.
In einer vorangegangenen Studie hatten wir mit einer 2 mm durchmessenden HRM-Sonde erste Messwerte für den oÖS bestimmt [12]. Auch hier zeigen sich diskrete Abweichungen der Mittelwerte, die auf den Auswertungsmodus zurückzuführen sind. Für die Bestimmung des Residual- und des Maximaldrucks wurde nur der zentrale Sensor herangezogen, sodass kranial davon auftretende Drücke nicht berücksichtigt wurden. Eine genaue Angabe des Auswertungsmodus der Schluckparameter ist deshalb notwendig [5]. Auch das Vorgehen bei der Auswertung der einzelnen Schluckparameter ist relevant. Während die Bestimmung der Maximalwerte bei regelrechter Eichung des Messsystems wenige Probleme bereitet, ist die Ermittlung der zeitabhängigen Parameter komplexer. Der genauen Definition des Start- und Endzeitpunkts, z. B. bei der Relaxationszeit, kommt eine hohe Relevanz zu, da bereits kleine Abweichungen in der Methodik zu erheblichen Verschiebungen der ermittelten Zeitwerte führen können [5]. Bei den hier ermittelten Normwerten zeigt sich im Vergleich mit ▶ Tab. 5) teilweise eine größere den Werten anderer Autoren ( ● Standardabweichung bzw. Spannweite der Werte. Möglicher-
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6
8
75,8 ± 32,2 1,9 ± 2,6
70 ± 30 163 ± 95 134,0 ± 66,6
Für die Vergleichbarkeit von hochauflösungsmanometrischen Untersuchungen sollten zum einen Messsysteme mit ähnlichen Gerätespezifikationen und Messsonden mit geringem Sondendurchmesser gewählt werden. Zum anderen müssen die physiologischen Vorgänge und insbesondere die Larynxelevation bei der Bestimmung der Schluckparameter berücksichtigt werden, damit die ermittelten Messwerte tatsächlich vergleichbar sind. Folgende Voraussetzungen sind für eine Vergleichbarkeit der HRM-Messwerte zu empfehlen: ▶ Hochauflösungsmanometriemesssystem mit einer Messfrequenz von 50–100 Hz ▶ Messsonde mit geringem Durchmesser (2 mm) ▶ Geringer Abstand der Messsensoren auf der Sonde (1 cm oder geringer) ▶ Angabe des geschluckten Bolusvolumens ▶ Berücksichtigung der Methode der Schluckparameter bestimmung Die hier dargestellten Normwerte können helfen, pathologische Schluckvorgänge anhand der HRM-Untersuchung zu identifizieren. Darüber hinaus liefern die Daten einen Anhaltspunkt, ob Probanden- oder Patientenpopulationen bei HRM-Studien im Normbereich liegen oder ob größere Abweichungen bei der Interpretation der Datensätze berücksichtigt werden müssen.
Erklärung zum Interessenkonflikt: Ein Interessenkonflikt emäß „Uniform requirements for manuscripts submitted to g biomedical journals“ liegt nicht vor.
Abstract
Normative Data of Pharyngeal and Upper Esophageal Sphincter High Resolution Manometry
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Background: High resolution manometry (HRM) can provide information about the muscular contraction of the pharynx Jungheim M et al. Normwerte für die Hochauflösungsmanometrie … Laryngo-Rhino-Otol 2015; 94: 601–608
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0,099 ± 0,016 0,099 ± 0,018 1 030 ± 160 930 ± 120 890 ± 130 730 ± 57 850 ± 160 920 ± 130 940 ± 180 625 ± 75 − 5 ± 9 − 4 ± 6 − 4 ± 7 2,7 ± 5,4 239 ± 78 249 ± 138 318 ± 135 278 ± 56 236 ± 79 197,2 ± 88,7 306 ± 163 245 ± 174 307 ± 172 255 ± 67 183 ± 84 189,9 ± 66,8
670 ± 160 640 ± 130 580 ± 170 487 ± 62
227 ± 100 176 ± 122 226 ± 115
▼
790 ± 130 870 ± 190 840 ± 210 169 ± 50 162 ± 93 154 ± 42
weise ist diese Streuung auf die große Altersverteilung der Probanden (20–57 Jahre) zurückzuführen. Anatomische und physiologische Veränderungen der Schluckorgane bzw. der Schluckfunktion könnten bei den älteren Probanden bereits einen Einfluss auf den Schluckvorgang im Sinne einer Presbyphagie haben und dadurch abweichende Werte hervorrufen [18]. Darüber hinaus wurden in den Studien anderer Autoren überwiegend Sonden verwendet, die den Druck zirkumferent messen und anschließend einen Durchschnittswert bilden, sodass bereits auf dem Niveau der Messsensoren eine Glättung der Messwerte und damit eine Reduktion der Spannweite stattfindet. Bei der hier verwendeten unidirektional messenden HRM-Sonde erfolgt dies nicht. Allerdings ist der Effekt einer ungleichen radiären Druckverteilung bei Verwendung dünner HRM-Sonden (hier 2 mm) als eher gering einzuschätzen. Aufgrund der großen Spannweite der Messwerte, die sich bereits intraindividuell bei vielen Probanden findet, ist es für eine größere Stabilität und bessere Beurteilbarkeit der Messwerte sinnvoll, möglichst 10 Schluckversuche bei der HRM-Untersuchung durchzuführen und hieraus die Mittelwerte zu bilden. Allerdings wird dieses bei Patienten mit einer stärker ausgeprägten Dysphagie nicht immer möglich sein.
Fazit
McCulloch et al. [13] (5 ml; n = 5; Ø = 4 mm) Hoffman et al. [14] (5 ml; n = 14; Ø = 4 mm) Mielens et al. [6] (5 ml; n = 12; Ø = 4 mm) Bülow et al. [11] (10 ml; n = 8; Ø = 4,6 mm) Takasaki et al. [15] (5 ml; n = 19; Ø = 4,2 mm) Umeki et al. [16] (0 ml; n = 33; Ø = 4,2 mm) Weijenborg et al. [17] (5 ml; n = 50; Ø = 4,2 mm)
Pharynxwelle
(m/s) dauer (ms) oÖS (ms) (mmHg) (mmHg)
grund (ms)
(mmHg) (ms) (mmHg)
Rel. (mmHg) (mmHg)
Geschw. Gesamt-
schlucktionszeit druck oÖS
Relaxa Ruhe Residual-
druck oÖS oÖS vor Rel. oÖS nach zeit Zungen-
Druckmax. Druckmax. Kontraktions-
Velopharynx Velopharynx
Zungengrund
Druckmaximum Kontraktionszeit Druckmaximum
Tab. 5 Messwerte anderer Autoren (Schluckvolumen in ml; n = Anzahl der Probanden; Ø = Sondendurchmesser). In der Studie von Bülow et al. wurde eine Manometriesonde mit nur 4 Messsensoren verwendet. Die Probanden in der Studie von Weijenborg et al. führten die Schluckuntersuchungen liegend durch.
Originalie 607
and the upper esophageal sphincter (UES) and represents an important tool in the diagnostics of dysphagia. To compare the results of swallowing studies interindividually and to identify pathological swallows, normative data are necessary. Normative data for the use of an HRM-probe with a large diameter has already been published. As previously has been shown these probes can influence the normal contraction of the pharynx and the UES. In this study comprehensive normal values are presented for small HRM-probes in diameter (2 mm), that only minimally affect pharyngeal and UES contractions. Method: 29 healthy volunteers underwent pharyngeal and upper esophageal HRM. All subjects performed 10 water swallows of 2 ml in an upright position. Pressure and time dependent parameters of the velopharyngeal region, the tongue base and the UES have been evaluated. Mean and median values and different percentile ranges were calculated. Results: The normative values for the key parameters were (mean ± SD): maximum velopharyngeal pressure 269.9 ± 113.1 mmHg, maximum tongue base pressure 278 ± 93.6 mmHg, maximum UES pressure 205.8 ± 64.0 mmHg, UES resting pressure 42.5 ± 18.7 mmHg and relaxation time of the UES 681.6 ± 86.8 ms. Further parameters have been measured. Conclusion: Time dependent values are comparable to those already published. Especially in the UES lower pressures can be measured when a small HRM-probe is used. The normative data established in this study might help to distinguish pathological from physiological swallows using HRM.
Literatur
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608 Originalie
Normwerte für die Hochauflösungsmanometrie von Pharynx und oberem Ösophagussphinkter
Autoren
M. Jungheim, C. Schubert, S. Miller, M. Ptok
Institut
Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
Schlüsselwörter ▶ Hochauflösungsmanometrie ● ▶ Pharynx ● ▶ oberer Ösophagussphinkter ● ▶ Normwerte ● ▶ Schlucken ●
Zusammenfassung
Key words ▶ high resolution manometry ● ▶ pharynx ● ▶ upper esophageal sphincter ● ▶ normative data ● ▶ swallowing ●
eingereicht 11. August 2014 akzeptiert 28. Oktober 2014 Bibliografie DOI http://dx.doi.org/ 10.1055/s-0034-1395532 Online-Publikation: 4.3.2015 Laryngo-Rhino-Otol 2015; 94: 601–608 © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York ISSN 0935-8943 Korrespondenzadresse Dr. Michael Jungheim Klinik und Poliklinik für Phoniatrie und Pädaudiologie Medizinische Hochschule Hannover Carl-Neuberg-Straße 1 30625 Hannover jungheim.michael@ mh-hannover.de
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Hintergrund: Mithilfe der Hochauflösungsmanometrie (HRM) kann die Kontraktionsfunktion des Pharynx und des oberen Ösophagussphinkters (oÖS) untersucht werden. Sie ist deshalb ein wichtiges Werkzeug in der Dysphagiediagnostik. Um interindividuelle Vergleiche durchführen und pathologische Befunde identifizieren zu können, sind Normwerte notwendig. Die bisher publizierten Werte wurden mit HRM-Sonden mit großem Sondendurchmesser erhoben, die den Schluckvorgang selbst beeinflussen können. Hier werden deshalb erstmals umfassende Normwerte für Messungen mit dünner HRM-Sonde (2 mm Durchmesser) präsentiert, die die Schluckdynamik nur geringfügig beeinflusst. Methodik: 29 gesunde Probanden führten während der HRM-Untersuchung jeweils 10 Schluckversuche mit 2 ml Wasser in aufrechter Position durch. Druck- und zeitabhängige Parameter wurden für die Velopharynx- und die Zun-
Einleitung
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Der Schluckvorgang setzt sich im Wesentlichen aus einer oralen, einer pharyngealen und einer ösophagealen Phase zusammen. Die pharyngeale Phase ist besonders kritisch, da sich im Pharynx die Luft- und Speisewege überkreuzen und Funktionsstörungen zu laryngealer Penetration und Aspiration von Speiseanteilen führen können. Bei der Untersuchung des Schluckvorgangs und der Diagnostik oropharyngealer Dysphagien müssen deshalb sowohl die Effektivität des Bolustrans ports als auch die regelrechte Schutzfunktion der tiefen Atemwege abgeschätzt werden. Hierfür werden die Videofluoroskopie und die fiberoptische endoskopische Evaluation des Schluckvorgangs (FEES) eingesetzt. Mit diesen Untersuchungsverfahren können insbesondere wichtige
gengrundregion sowie für den oÖS bestimmt. Mittelwert, Median und unterschiedliche Perzentilenwerte wurden berechnet. Ergebnisse: Für die wichtigsten Schluckparameter wurden folgende Normwerte (Mittelwert ± Standardabweichung) ermittelt: Druckmaximum im Velopharynx 269,9 ± 113,1 mmHg, Druckmaximum im Zungengrund 278 ± 93,6 mmHg, Druckmaximum im oÖS nach Relaxation 205,8 ± 64,0 mmHg, Ruhedruck im oÖS 42,5 ± 18,7 mmHg und Relaxationszeit des oÖS 681,6 ± 86,8 ms. Weitere Parameter wurden ebenfalls bestimmt. Diskussion: Die hier ermittelten Normwerte sind bez. der Zeitparameter in vergleichbarer Größenordnung bisher erhobener Werte. Allerdings zeigen sich insbesondere im oÖS g eringere Druckwerte, die möglicherweise auf die dünnere Messsonde zurückzuführen sind. Die hier ermittelten Normwerte bieten eine Grundlage, pathologische von physiologischen Schluckmustern abzugrenzen.
Informationen zum Bolustransport und damit zur Durchgängigkeit des Pharynx gewonnen werden. Darüber hinaus können Bolusresiduen erkannt und das Aspirationsrisiko abgeschätzt werden. Die Verfahren können allerdings nur eingeschränkte Informationen zur Muskelkontraktilität liefern. Um die Kontraktionskraft der beteiligten Muskulatur und damit den effektiven Weitertransport des Speisebolus abzuschätzen, sind manometrische Verfahren notwendig. Unter diesen Verfahren hat sich aufgrund der hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung insbesondere die Hochauflösungsmanometrie (HRM) als effektiv erwiesen [1, 2]. Die pharyngeale Phase läuft während des Schluckvorgangs in mehreren Anteilen ab und beginnt zunächst mit einem Verschluss des Velopharynx. Hierbei kommt es zu einer Hebung des
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Normative Data of Pharyngeal and Upper Esophageal Sphincter High Resolution Manometry
Gaumensegels sowie zu einer Kontraktion der Pharynxseitenwände, inkonstant wird an der Rachenhinterwand auch ein Passervant’scher Wulst ausgebildet. Auf diese Weise erfolgt ein velopharyngealer Abschluss, sodass ein Eindringen von Bolus anteilen in den Epipharynx vermieden wird. Anschließend wird eine am Gaumensegel beginnende Kontraktionswelle der beteiligten Muskulatur ausgelöst, die sukzessiv den Zungengrundbereich, den oberen Ösophagussphinkter (oÖS) und abschließend den Ösophagus erreicht. Der Speisebolus wird durch diese Kontraktionswelle von kranial nach kaudal vorangetrieben. Im Rahmen der Pharynxkontraktion übt auch der Zungengrund einen Stempeldruck aus, sodass der Bolus tiefer in den Hypopharynx transportiert wird. Durch die Larynx elevation und -anteversion während des Schluckens werden die Sinus piriformes und der Hypopharynx erweitert und der Raum für die Boluspassage freigegeben. Der oÖS übt im Ruhezustand einen dauerhaften Tonus aus, sodass der Pharynxbereich und der Ösophagus voneinander getrennt sind. Er verhindert hierdurch zum einen den Reflux von Speiseröhreninhalt in den Pharynx und Larynxbereich und zum anderen eine passive Aerophagie bei tiefer Inspiration und entsprechender Drucknegativierung im Thorax. Damit der Speisebolus in den Ösophagus eintreten kann, ist die Öffnung des oÖS notwendig. Der erneute Verschluss erfolgt mit Eintreffen der peristaltischen Welle. Insgesamt zeigt die Funktionseinheit des oÖS während des Öffnungs- und Schließvorgangs ein komplexes Druckverlaufsmuster [3, 4]. Ein regelrechter Ablauf des Schluckvorgangs mit kontinuierlichem Voranschreiten der pharyngealen Kontraktionswelle ist notwendig, damit ein Speisebolus nach kaudal in den Ösophagus transportiert werden kann. Mithilfe der HRM können die z. T. sehr schnellen Druckänderungen in der Pharynxregion und im oÖS dargestellt werden und Aussagen zur effektiven Kontraktilität der beteiligten Muskulatur gemacht werden. Zur genauen Beurteilung der pharyngealen Phase mithilfe der HRM werden 3 sog. „regions of interest“ (ROI) definiert. Diese umfassen den Velopharynxbereich, die Zungengrundregion und ▶ Abb. 1). Für jede dieser Regionen wurden unterden oÖS ( ● schiedliche Parameter vorgeschlagen, anhand derer die Schluckfunktion beschrieben werden kann. Da die Definition der Parameter von den einzelnen Autoren z. T. sehr unterschiedlich erfolgt, wurde von uns bereits ein Vorschlag zur einheitlichen Auswertung von HRM-Messungen gemacht [5]. Um die regelrechte Kontraktionsfunktion der Muskulatur während des Ablaufs der pharyngealen Phase einschätzen zu können, ist zunächst die Kenntnis der normalerweise während des Schluckvorgangs auftretenden Druckverhältnisse notwendig. In der Literatur finden sich zu einzelnen Schluckparametern Normwertangaben. Allerdings werden dem Pharynx und dem oÖS inzwischen sehr viele unterschiedliche Parameter zugeordnet, die bisher noch nicht alle an einer Probandengruppe erhoben wurden. Darüber hinaus wurden in den Studien häufig HRM-Sonden verwendet, die aufgrund ihres großen Durchmessers (≥ 4 mm) selbst einen Einfluss auf die Kontraktionsfunktion des Pharynx und des oÖS nehmen können. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, mithilfe systematischer Schluck untersuchungen an gesunden Probanden für eine dünne HRM-Sonde (Durchmesser 2 mm) Normwerte für die Schluckparameter der einzelnen ROI zu ermitteln. Anhand dieser Werte soll ein Vergleich mit Schluckuntersuchungen von Patienten ermöglicht werden, damit pathologische Veränderungen im Schluckvorgang besser differenziert und diagnostiziert werden können.
Abb. 1 Druck-Kontur-Plot eines normalen Schluckvorgangs. Auf der Abszisse ist die Zeit dargestellt, auf der Ordinate die Sondenposition mit den einzelnen Druckaufnehmern, die Farbgebung (s. Skala links) gibt den aktuellen Druck an. Die Korrespondenzen der relevanten anatomischen Strukturen („regions of interest“) des Velopharynx, des Zungengrunds und des oberen Ösophagussphinkters sind markiert.
Methoden
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Studientyp und Setting
Prospektive experimentelle Studie in einer Klinik der Maximalversorgung. Die Untersuchung wurde vor Beginn der Messungen von der Ethikkommission der Medizinischen Hochschule Hannover genehmigt (5905/2011). Von allen Probanden lag eine schriftliche Einverständniserklärung vor.
Probanden und Schluckversuche
Um die Parameter des Schluckvorgangs zu messen, wurden gesunde Probanden untersucht. Ausschlusskriterien waren bekannte Schluckstörungen, Erkrankungen der Pharynxmuskulatur, gesteigerte Reflexaktivität bei liegender Messsonde oder Opera tionen im Pharynxbereich außer Tonsillektomie oder Adenotomie. Insgesamt 29 Probanden wurden in die Studie eingeschlossen. Die Probanden waren im Alter von 20–57 Jahren (Durchschnittsalter 31,9 Jahre, 13 männlich, 16 weiblich). Sie führten jeweils 10 Schluckversuche mit einem Volumen von 2 ml Wasser durch. Das Volumen wurde mithilfe einer Spritze zunächst in die Mundhöhle aufgenommen und auf das Kommando „schlucken“ des Untersuchers geschluckt.
Hochauflösungsmanometrie
Die Untersuchungen wurden mit dem Solar GI HRM Messsystem der Firma Medical Measurement Systems (MMS, Enschede, Niederlande) durchgeführt. Für die Messungen wurde eine Solid-State-Sonde (Firma Unisensor, Attikon, Schweiz) verwendet, die 20 unidirektional messende Sensoren enthielt, einen Durchmesser von 2 mm hatte und speziell für die Beurteilung des Pharynx und des oÖS entwickelt wurde. 19 Sensoren waren auf der Messsonde in einem Abstand von 7,5 mm angeordnet, sodass der muskuläre Druckaufbau über die gesamte Pharynxlänge bis zum oberen Ösophagussphinkter beurteilt werden konnte. Ein Sensor lag 5 cm weiter distal an der Spitze der Sonde, um den Druckaufbau im Ösophagus zu kontrollieren [1, 5].
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Sondenplatzierung
Die Probanden befanden sich in aufrecht sitzender Position. Die HRM-Sonde wurde transnasal vorgeschoben, mit Wasser in die obere Speiseröhre eingeschluckt und an der Nase fixiert, sodass eine stabile Sondenlage erreicht wurde. Aufgrund des geringen Sondendurchmessers gelang die Platzierung problemlos. Es konnte auf eine Lokalanästhesie der Nasenschleimhaut, die möglicherweise den Schluckvorgang beeinflusst hätte, verzichtet werden. Die Position der HRM-Sonde wurde anhand des oÖS und mittels einiger Probeschlucke bestimmt. Da der oÖS einen permanenten Tonus aufweist, kann er bereits in Ruhe gut erkannt werden. Die Sondenposition wurde so eingestellt, dass der oÖS von Messsensoren im unteren Anteil der Sonde dargestellt wurde. Während eines Schluckvorgangs kamen auch die darüber liegende Velopharynx- und Zungengrundregion zur Darstellung. Es wurden Probeschlucke durchgeführt und die Position der Sonde so eingerichtet, dass die vollständige Pharynxkontraktion bis zum oÖS zur Darstellung kam. Danach wurde die Sonde in ihrer endgültigen Position fixiert. Vor Beginn der eigentlichen Messungen wurde mind. 10 min abgewartet, damit sich die Probanden an den Fremdkörperreiz der Sonde gewöhnen konnten.
Untersuchungsregionen und Messgrößen
Um die Kontraktionsfunktion untersuchen zu können und die Schluckparameter zu messen, wurden zunächst die 3 Untersu▶ Abb. 1). Die 3 ROI umfassen chungsregionen (ROI) definiert ( ● die Velopharynxregion, die Zungengrundregion und den oÖS. Die Region des oÖS ist anhand des permanenten Druckes in Ruhe zu erkennen. In der Velopharynxregion ist ein erstes Druckmaximum feststellbar, das während der schluckbedingten Kontraktion zu verzeichnen ist. Ein zweites Druckmaximum findet sich im Zungengrundbereich. In diesen 3 Regionen wurden jeweils unterschiedliche Schluckparameter bestimmt. Zusätzlich wurden die Gesamtschluckdauer, die Geschwindigkeit der Kontraktionswelle und die Länge des aktiven Pharynxareals ermittelt. Eine detaillierte Beschreibung zur Auswertung der HRM-Parameter wurde von uns bereits publiziert [5].
Bestimmung der HMR-Schluckparameter Velopharynx
▶ Druckmaximum Velopharynx: höchster Druck in der ROI des Velopharynx ▶ Kontraktionszeit Velopharynx: Zeitintervall vom Beginn des ersten Druckanstiegs bis zum Wiedererreichen des Ausgangswerts.
Zungengrund
▶ Druckmaximum Zungengrund: höchster Druck in der ROI des Zungengrunds ▶ Kontraktionszeit Zungengrund: Zeitintervall vom Beginn des ersten Druckanstiegs bis zum Wiedererreichen des Ausgangswerts.
Oberer Ösophagussphinkter
▶ Druckmaximum oÖS vor Relaxation: höchster Druck im oÖS vor Beginn der Relaxation ▶ Druckmaximum oÖS nach Relaxation: höchster Druck im oÖS nach der Relaxation während der Passage der pharyngealen Kontraktionswelle ▶ Residualdruck oÖS: minimaler Druck im oÖS während der Relaxation ▶ Ruhedruck oÖS: durchschnittlicher Wert aus den Messwerten der Messsensoren, die den oÖS abbilden. Hierfür wurde ein Zeitareal von 5 s eingeschlossen, das vor Auslösung des Schluckvorgangs lag. ▶ Relaxationszeit oÖS: Bestimmung anhand des „zentralen Sensors“ im oÖS. Ein Druckabfall um 10 % markierte den Beginn der Relaxationszeit, das Ende wurde bei Wiedererreichen des gleichen Druckes mit dem Eintreffen der pharyngealen Kontraktionswelle definiert. ▶ Aktivitätszeit oÖS: Zeitintervall zwischen den maximalen Drücken vor und nach der Relaxation des oÖS
Weitere Parameter
▶ Gesamtschluckdauer: Zeitintervall vom maximalen Velopharynxdruck bis zum Druckmaximum des oÖS nach Relaxation ▶ Geschwindigkeit der Kontraktionswelle im Pharynx: Berechnung mithilfe des Zeitintervalls der Gesamtschluckdauer und der zurückgelegten Strecke zwischen Druckmaximum im Velopharynx und Druckmaximum des oÖS nach Relaxation. Die zurückgelegte Strecke wurde anhand des Abstands der Messsensoren bestimmt. ▶ Länge des aktiven Pharynxareals: Strecke von der am weitesten cranial messbaren Druckveränderung in der Velopharynxregion während des Schluckens bis zum Sensor mit dem höchsten Ruhedruck im Bereich des oÖS (zentraler Sensor) Der Ruhedruck des oÖS wurde mit der Analysesoftware des HRM-Systems automatisch bestimmt. Hierfür wurde zunächst das Areal des oÖS manuell festgelegt. In einem Zeitabschnitt von 5 s wurde dann der Durchschnittswert gebildet. Alle anderen Werte wurden manuell bestimmt. Zur Bestimmung der Kontraktionszeit in der ROI des Velopharynx und des Zungengrundes wurde jeweils der Sensor gewählt, der auch das jeweilige Druckmaximum angezeigt hat. Der „zentrale Sensor“ im oÖS war definitionsgemäß der Sensor, der in der Region des oÖS in Ruhe den höchsten Druck angezeigt hat. Da es aufgrund der Larynxelevation während des Schluckvorgangs auch zu einer kranialen Verschiebung des oÖS um etwa 3 cm kommt, wurden zur Bestimmung der Druckminima und -maxima im oÖS jeweils der zentrale Sensor und die 4 kranial davon liegenden Sensoren berücksichtigt (Sensorabstand 0,75 mm entspricht bei 4 Sensoren 3 cm) [6]. Zusätzlich wurde ein kaudal vom zentralen Sensor liegender Sensor berücksichtigt.
Statistische Berechnungen
Die Rohwerte der 10 Schluckversuche jedes Probanden wurden für die jeweiligen Parameter zunächst gemittelt. Für alle Parameter wurden anschließend Mittelwert, Median, Standardabweichung, Spannweite sowie Minimal- und Maximalwerte bestimmt. Außerdem wurden die Perzentilen 15,87 und 84,13 entsprechend der einfachen Standardabweichung in beide Richtungen sowie die 5 und 95 % Perzentile ermittelt. Mit dem
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Die Messdaten wurden kontinuierlich mit einer Abtastrate von 50 Hz erhoben, im PC gespeichert und mittels der Analysesoftware der Firma MMS (Version 8.20e, 26.07.2011), die speziell an die von uns entworfene HRM-Sonde adaptiert wurde, ausgewertet. Vor jeder Messung erfolgte eine Desinfektion und Eichung der Sonde entsprechend der Vorgaben des Herstellers.
604 Originalie Kolmogorov-Smirnov-Test wurden die einzelnen Werte auf eine Normalverteilung geprüft. Alle Berechnungen wurden mit der SPSS-Software Version 21 durchgeführt.
lich wurde der Kolmogorov-Smirnov-Test durchgeführt. Aufgrund des Testergebnisses (p > 0,05) konnte eine Normalverteilung angenommen werden.
Ergebnisse
Diskussion
Die HRM-Messsonde ließ sich bei allen Probanden problemlos einführen und wurde über den Messzeitraum ohne Beschwerden toleriert. Keine Messung musste vorzeitig abgebrochen werden. Auch die Schluckuntersuchungen konnten von allen Probanden problemlos absolviert werden. Es lagen jeweils 10 vollständige Schluckversuche vor. Die mit der HRM ermittelten Daten der Schluckuntersuchungen wurden zur besseren Übersicht zunächst als Druckkonturplot dargestellt und daran für jeden Probanden individuell die ROI ▶ Abb. 1). Nach Bestimmung der korrespondierenden festgelegt ( ● Messsensoren erfolgte ein Wechsel in die klassische Kurvendarstellung der Druckverläufe und die Ermittlung der jeweiligen Werte der einzelnen Messparameter. Bei mehreren Probanden zeigte sich bez. einzelner Schluckparameter eine starke intraindividuelle Streuung der ermittelten ▶ Abb. 2). Eine Korrelations- und Regressionsanalyse erWerte ( ● gab aber, dass es keinen systematischen inneren Zusammenhang zwischen der Reihenfolge der Schluckversuche und dem erhobenen Messwert gab. Eine intraindividuelle Mittelwertbildung für die weiteren Berechnungen war folglich zulässig. Hieraus wurden die Normwerte für die jeweiligen Parameter bestimmt. Für die Velopharynxregion und die Zungengrundregion wurden jeweils das Druckmaximum und die Kontraktionszeit bestimmt ▶ Tab. 1 und 2). Die Ergebnisse für die Parameter des oÖS sind ( ● in ● ▶ Tab. 3 dargestellt. Als übergeordnete Parameter wurden die Gesamtschluckdauer, die Geschwindigkeit der pharyngealen Kontraktionswelle und die Länge des aktiven Pharynxareals ▶ Tab. 4). bestimmt ( ● Die Überprüfung der Parameter auf eine Normalverteilung er▶ Abb. 3a–e). Zusätzfolgte mithilfe grafischer Darstellungen ( ●
Mit dem hier verwendeten HRM-System können die Druckverhältnisse im Velopharynx, im Zungengrundbereich und im oÖS während des Schluckvorgangs aufgezeichnet werden. Im Gegensatz zur Videofluoroskopie und zur FEES bietet die HRM die Möglichkeit, die Kontraktionsfunktion der beteiligten Muskulatur zu messen. Bei Aktivität der Pharynxmuskulatur während des Schluckvorgangs können folglich Informationen über den regelrechten Ablauf der Kontraktionswelle gewonnen werden. In Ruhe ist wegen der fehlenden Druckausübung keine Aussage über das Pharynxareal möglich. Im Gegensatz dazu kann aber am oÖS auch in Ruhe ein Druck gemessen werden, da der Sphinkter einen permanenten Ruhetonus ausübt. Bei der Durchführung der Schluckuntersuchungen ist zu berücksichtigen, dass das geschluckte Bolusvolumen einen Einfluss auf die Schluckdynamik im Pharynx und im oÖS hat. Je größer das Bolusvolumen ist, umso länger und weiter wird der oÖS eröffnet, damit der Bolus passieren kann [3, 7, 8]. In dieser Studie wurde ein Bolusvolumen von 2 ml Wasser gewählt. Dieses erleichterte dem Probanden die Auslösung des Schluckvorgangs, da ein repetitives Leerschlucken für viele Probanden nicht möglich ist. Ein 2 ml Wasserbolus hat aber nur eine sehr geringe Auswirkung auf die Schluckdynamik, sodass die hier durchgeführten Schluckuntersuchungen als Leerschlucke angesehen werden können. Die Ergebnisse von hochauflösungsmanometrischen Schluckuntersuchungen können sowohl grafisch als auch quantitativ aus-
500 450
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 P28 P29
400 350 300 250 200 150 100 50 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Abb. 2 Intra- und interindividuelle Variabilität der HRM-Messwerte am Beispiel des Maximaldrucks im oÖS nach Relaxation (Abszisse: Schluckversuch 1–10, Ordinate: Druck in mmHg, P1-29: Probandennummer).
▼
Tab. 1 Normwerte für die ROI Velopharynx (n = 29). Velopharynx Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
5 15,87 84,13 95
Druckmaximum
Kontraktionszeit
(mmHg)
(ms)
269,9 241,8 113,1 474,0 65,0 539,0 101,8 157,5 394,4 522,5
635,7 602,0 119,7 542,0 516,0 1 058,0 522,0 536,6 709,0 984,0
Tab. 2 Normwerte für die ROI Zungengrund (n = 29). Zungengrund Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
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5 15,87 84,13 95
Druckmaximum
Kontraktionszeit
(mmHg)
(ms)
278,6 269,1 93,6 353,0 122,0 476,0 128,7 160,4 367,4 463,2
682,8 644,0 137,5 594,0 434,0 1 028,0 472,0 555,1 802,7 987,0
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▼
Originalie 605
Tab. 3 Normwerte für die ROI oberer Ösophagussphinkter (n = 29).
Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
Mittelwert Median Standardabweichung Spannweite Minimum Maximum Perzentile
5 15,87 84,13 95
Druckmax. nach
Residualdruck
Ruhedruck
Relaxationszeit
Aktivitätszeit
Rel. (mmHg)
Rel. (mmHg)
(mmHg)
(mmHg)
(ms)
(ms)
205,8 212,0 64,0 292,0 103,0 395,0 115,5 142,7 269,2 351,9
− 24,6 − 25,0 9,4 33,0 − 40,0 − 8,0 − 38,8 − 36,1 − 14,9 − 8,6
82,7 68,9 53,6 235,0 24,0 259,0 29,1 40,7 113,9 241,2
5 15,87 84,13 95
weitere Parameter
Druckmax. vor
42,5 42,5 18,7 86,0 9,0 95,0 9,1 27,4 58,5 83,4
Gesamtschluckdauer
Geschw. Pharynxwelle
Länge Pharynxareal
(ms)
(m/s)
(cm)
892,8 866,0 183,6 790,0 552,0 1 342,0 570,0 689,1 1 023,2 1 320,0
0,100 0,098 0,016 0,066 0,076 0,141 0,076 0,081 0,118 0,134
▶ Abb. 1) wergewertet werden. Mit einem Druck-Kontur-Plot ( ● den die Messwerte einer Untersuchung in einem pseudodreidimensionalen Diagramm dargestellt. Auf der Abszisse ist in diesen Darstellungen die Zeit aufgetragen, auf der Ordinate von kranial nach kaudal die Position der Sonde und damit die die Korrespondenz zur anatomischen Struktur. Über die Farbgebung wird der gemessene Druck kodiert. Anhand des Druck-KonturPlots kann der Untersucher sehr schnell einen Überblick über den abgelaufenen Schluckvorgang gewinnen. Es können z. B. Unterbrechungen in der normalerweise kontinuierlichen Kontraktionswelle des Pharynx während des Schluckens oder Sphinkterinsuffizienzen vor und nach dem Schluckvorgang erkannt werden. Sollen pathologische Schluckvorgänge von gesunden abgegrenzt werden, ist eine quantitative Bewertung der gemessenen Daten notwendig. Die quantitative Auswertung stellt aber eine erheblich komplexere Herausforderung als die grafische Auswertung dar, denn es müssen zum einen die gerätetechnischen Voraussetzungen und zum anderen auch das genaue Prozedere bei der Auswertung der einzelnen Schluckparameter berücksichtigt werden. Bezüglich der Messsysteme ist zu beachten, dass die platzierte HRM-Sonde selber einen Einfluss auf die zu untersuchenden Strukturen haben kann. Werden Sonden mit großem Durchmesser verwendet, kann es zu einer Vordehnung der Muskulatur insbesondere im Bereich des oÖS kommen, der eine relative Engstelle im Schlundbereich darstellt. In der Folge werden die normalen Druckverhältnisse beeinflusst und es könnten höhere Drücke in Ruhe und während des Schluckens ermittelt werden. Dieses ist möglicherweise auch die Ursache, aufgrund derer im oÖS radiale Druckasymmetrien mit besonders hohen Drücken in anterior-posteriorer Richtung beobachtet wurden [9]. Untersuchungen von Bardan et al. haben dagegen gezeigt, dass es bei
681,6 674,0 86,8 346,0 562,0 908,0 564,0 587,6 746,7 876,0
822,8 802,0 165,4 686,0 476,0 1 162,0 517,0 663,1 1 006,4 1 156,0
Tab. 4 Normwerte für weitere Schluckparameter (n = 29).
9,26 9,68 1,21 4,20 7,05 11,25 7,28 7,50 10,50 10,88
der Verwendung von dünnen und flexiblen Messsonden keine ausgeprägten Druckunterschiede in anterior-posteriorer bzw. lateraler Messrichtung im oÖS gibt [10]. Für HRM-Schluckuntersuchungen sind deshalb Messsonden wünschenswert, die die Zielstrukturen aufgrund ihrer Größe möglichst nicht oder nur geringfügig beeinflussen. In anderen HRM-Studien wurden bisher häufig Messsonden mit größerem ▶ Tab. 5). Die in dieser Studie verwenDurchmesser verwendet ( ● dete Sonde ist mit einem Durchmesser von 2 mm besonders dünn und übt dadurch nur einen geringen Einfluss auf die zu untersuchenden Strukturen aus. Während des Schluckvorgangs führen die muskulären Kontraktionen und insbesondere die Larynxelevation zu einer erheblichen Verschiebung der anatomischen Strukturen in kranio-kaudaler Richtung. Entsprechend verschieben sich die Strukturen auch bez. ihrer Position auf der Messsonde. Messsysteme mit nur jeweils einem Messpunkt für den Velopharynx, den Zungengrund, den oÖS und den Ösophagus, wie z. B. in der Studie von ▶ Tab. 5), reichen deshalb zur BeBülow et al. [11] verwendet ( ● wertung der pharyngealen Schluckfunktion nicht aus und können allenfalls eine erste Orientierung bieten. Dieses betrifft auch viele „swallowing stations“, die dem Kliniker neben endo skopischen Diagnostiken auch die Möglichkeit manometrischer Untersuchungen bieten, aufgrund der geringen Messsensorenanzahl auf den Messsonden aber nur eingeschränkte Informa tionen liefern. HRM-Sonden, wie die auch hier verwendete Sonde, weisen Messsensoren in geringem Abstand entlang der Messsonde auf, sodass auch bei Verschiebung der anatomischen Strukturen entlang der Sonde noch eine Beurteilung der Druckverhältnisse möglich ist. Entsprechend wurde in dieser Studie die kraniale Bewegung des oÖS berücksichtigt und zur Ermittlung der Druckmaxima im oÖS vor und nach der Relaxation der zentrale
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oberer Ösophagussphinkter
606 Originalie
a
Abb. 3 a–e Häufigkeitsverteilungen der Druckmaxima von Velopharynx, Zungengrund und oÖS nach Relaxation, Ruhedruck und Relaxationszeit.
b 6
Häufigkeit
Häufigkeit
6
4
2
2
0
c
4
0
100 200 300 400 500 600 Druckmaximum Velopharynx (mmHg)
0
d
100 200 300 400 500 Druckmaximum Zungengrund (mmHg)
10
Häufigkeit
Häufigkeit
6 4
4
2 2 0
e
100 150 200 250 300 350 400 Druckmaximum oÖS nach Relaxation (mmHg)
0
0
20 40 60 80 Ruhedruck oÖS (mmHg)
100
10
Häufigkeit
8 6 4 2 0
500
600 700 800 900 Relaxationszeit oÖS (ms)
1000
Sensor und 4 weitere kranial davon liegende Sensoren herangezogen [5, 6]. Die Messsysteme sollten zusätzlich in einer ausreichend hohen Frequenz von 50–100 Hz messen, damit auch die schnellen Druckveränderungen insbesondere während des Öffnungs- und Schließungsvorgangs des oÖS aufgezeichnet werden können. Die hier ermittelten Messwerte stellen für die einzelnen Schluckparameter eine umfassende Grundlage zur Bewertung der Schluckfunktion im Pharynx und im oÖS bei Verwendung einer 2 mm durchmessenden HRM-Sonde dar. Anhand dieser Werte kann ein Vergleich mit anderen Schluckuntersuchungen, die möglicherweise pathologische Veränderungen aufweisen, erfolgen. Ein Vergleich mit den Werten anderer Studien ist nur bedingt ▶ Tab. 5), weil andere Messsysteme und Messsonden möglich ( ● verwendet wurden, die Schluckvolumina abweichen und teilweise nur eine geringe Probandenanzahl untersucht wurde. Generell tendieren die Drücke entsprechend den größeren Sondendurchmessern insbesondere im oÖS zu etwas höheren Werten. Die Zeitintervalle, die nicht vom Sondendurchmesser abhängen, waren in vergleichbarer Größenordnung.
In einer vorangegangenen Studie hatten wir mit einer 2 mm durchmessenden HRM-Sonde erste Messwerte für den oÖS bestimmt [12]. Auch hier zeigen sich diskrete Abweichungen der Mittelwerte, die auf den Auswertungsmodus zurückzuführen sind. Für die Bestimmung des Residual- und des Maximaldrucks wurde nur der zentrale Sensor herangezogen, sodass kranial davon auftretende Drücke nicht berücksichtigt wurden. Eine genaue Angabe des Auswertungsmodus der Schluckparameter ist deshalb notwendig [5]. Auch das Vorgehen bei der Auswertung der einzelnen Schluckparameter ist relevant. Während die Bestimmung der Maximalwerte bei regelrechter Eichung des Messsystems wenige Probleme bereitet, ist die Ermittlung der zeitabhängigen Parameter komplexer. Der genauen Definition des Start- und Endzeitpunkts, z. B. bei der Relaxationszeit, kommt eine hohe Relevanz zu, da bereits kleine Abweichungen in der Methodik zu erheblichen Verschiebungen der ermittelten Zeitwerte führen können [5]. Bei den hier ermittelten Normwerten zeigt sich im Vergleich mit ▶ Tab. 5) teilweise eine größere den Werten anderer Autoren ( ● Standardabweichung bzw. Spannweite der Werte. Möglicher-
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6
8
75,8 ± 32,2 1,9 ± 2,6
70 ± 30 163 ± 95 134,0 ± 66,6
Für die Vergleichbarkeit von hochauflösungsmanometrischen Untersuchungen sollten zum einen Messsysteme mit ähnlichen Gerätespezifikationen und Messsonden mit geringem Sondendurchmesser gewählt werden. Zum anderen müssen die physiologischen Vorgänge und insbesondere die Larynxelevation bei der Bestimmung der Schluckparameter berücksichtigt werden, damit die ermittelten Messwerte tatsächlich vergleichbar sind. Folgende Voraussetzungen sind für eine Vergleichbarkeit der HRM-Messwerte zu empfehlen: ▶ Hochauflösungsmanometriemesssystem mit einer Messfrequenz von 50–100 Hz ▶ Messsonde mit geringem Durchmesser (2 mm) ▶ Geringer Abstand der Messsensoren auf der Sonde (1 cm oder geringer) ▶ Angabe des geschluckten Bolusvolumens ▶ Berücksichtigung der Methode der Schluckparameter bestimmung Die hier dargestellten Normwerte können helfen, pathologische Schluckvorgänge anhand der HRM-Untersuchung zu identifizieren. Darüber hinaus liefern die Daten einen Anhaltspunkt, ob Probanden- oder Patientenpopulationen bei HRM-Studien im Normbereich liegen oder ob größere Abweichungen bei der Interpretation der Datensätze berücksichtigt werden müssen.
Erklärung zum Interessenkonflikt: Ein Interessenkonflikt emäß „Uniform requirements for manuscripts submitted to g biomedical journals“ liegt nicht vor.
Abstract
Normative Data of Pharyngeal and Upper Esophageal Sphincter High Resolution Manometry
▼
Background: High resolution manometry (HRM) can provide information about the muscular contraction of the pharynx Jungheim M et al. Normwerte für die Hochauflösungsmanometrie … Laryngo-Rhino-Otol 2015; 94: 601–608
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0,099 ± 0,016 0,099 ± 0,018 1 030 ± 160 930 ± 120 890 ± 130 730 ± 57 850 ± 160 920 ± 130 940 ± 180 625 ± 75 − 5 ± 9 − 4 ± 6 − 4 ± 7 2,7 ± 5,4 239 ± 78 249 ± 138 318 ± 135 278 ± 56 236 ± 79 197,2 ± 88,7 306 ± 163 245 ± 174 307 ± 172 255 ± 67 183 ± 84 189,9 ± 66,8
670 ± 160 640 ± 130 580 ± 170 487 ± 62
227 ± 100 176 ± 122 226 ± 115
▼
790 ± 130 870 ± 190 840 ± 210 169 ± 50 162 ± 93 154 ± 42
weise ist diese Streuung auf die große Altersverteilung der Probanden (20–57 Jahre) zurückzuführen. Anatomische und physiologische Veränderungen der Schluckorgane bzw. der Schluckfunktion könnten bei den älteren Probanden bereits einen Einfluss auf den Schluckvorgang im Sinne einer Presbyphagie haben und dadurch abweichende Werte hervorrufen [18]. Darüber hinaus wurden in den Studien anderer Autoren überwiegend Sonden verwendet, die den Druck zirkumferent messen und anschließend einen Durchschnittswert bilden, sodass bereits auf dem Niveau der Messsensoren eine Glättung der Messwerte und damit eine Reduktion der Spannweite stattfindet. Bei der hier verwendeten unidirektional messenden HRM-Sonde erfolgt dies nicht. Allerdings ist der Effekt einer ungleichen radiären Druckverteilung bei Verwendung dünner HRM-Sonden (hier 2 mm) als eher gering einzuschätzen. Aufgrund der großen Spannweite der Messwerte, die sich bereits intraindividuell bei vielen Probanden findet, ist es für eine größere Stabilität und bessere Beurteilbarkeit der Messwerte sinnvoll, möglichst 10 Schluckversuche bei der HRM-Untersuchung durchzuführen und hieraus die Mittelwerte zu bilden. Allerdings wird dieses bei Patienten mit einer stärker ausgeprägten Dysphagie nicht immer möglich sein.
Fazit
McCulloch et al. [13] (5 ml; n = 5; Ø = 4 mm) Hoffman et al. [14] (5 ml; n = 14; Ø = 4 mm) Mielens et al. [6] (5 ml; n = 12; Ø = 4 mm) Bülow et al. [11] (10 ml; n = 8; Ø = 4,6 mm) Takasaki et al. [15] (5 ml; n = 19; Ø = 4,2 mm) Umeki et al. [16] (0 ml; n = 33; Ø = 4,2 mm) Weijenborg et al. [17] (5 ml; n = 50; Ø = 4,2 mm)
Pharynxwelle
(m/s) dauer (ms) oÖS (ms) (mmHg) (mmHg)
grund (ms)
(mmHg) (ms) (mmHg)
Rel. (mmHg) (mmHg)
Geschw. Gesamt-
schlucktionszeit druck oÖS
Relaxa Ruhe Residual-
druck oÖS oÖS vor Rel. oÖS nach zeit Zungen-
Druckmax. Druckmax. Kontraktions-
Velopharynx Velopharynx
Zungengrund
Druckmaximum Kontraktionszeit Druckmaximum
Tab. 5 Messwerte anderer Autoren (Schluckvolumen in ml; n = Anzahl der Probanden; Ø = Sondendurchmesser). In der Studie von Bülow et al. wurde eine Manometriesonde mit nur 4 Messsensoren verwendet. Die Probanden in der Studie von Weijenborg et al. führten die Schluckuntersuchungen liegend durch.
Originalie 607
and the upper esophageal sphincter (UES) and represents an important tool in the diagnostics of dysphagia. To compare the results of swallowing studies interindividually and to identify pathological swallows, normative data are necessary. Normative data for the use of an HRM-probe with a large diameter has already been published. As previously has been shown these probes can influence the normal contraction of the pharynx and the UES. In this study comprehensive normal values are presented for small HRM-probes in diameter (2 mm), that only minimally affect pharyngeal and UES contractions. Method: 29 healthy volunteers underwent pharyngeal and upper esophageal HRM. All subjects performed 10 water swallows of 2 ml in an upright position. Pressure and time dependent parameters of the velopharyngeal region, the tongue base and the UES have been evaluated. Mean and median values and different percentile ranges were calculated. Results: The normative values for the key parameters were (mean ± SD): maximum velopharyngeal pressure 269.9 ± 113.1 mmHg, maximum tongue base pressure 278 ± 93.6 mmHg, maximum UES pressure 205.8 ± 64.0 mmHg, UES resting pressure 42.5 ± 18.7 mmHg and relaxation time of the UES 681.6 ± 86.8 ms. Further parameters have been measured. Conclusion: Time dependent values are comparable to those already published. Especially in the UES lower pressures can be measured when a small HRM-probe is used. The normative data established in this study might help to distinguish pathological from physiological swallows using HRM.
Literatur
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