健康な高齢者における嚥下中の言語口蓋圧測定に対する電気刺激パルス持続時間の効果

The Effects of Electrical Stimulation Pulse Duration on Lingual Palatal Pressure Measures During Swallowing in Healthy Older Adults.

• Ali Barikroo
• Karen Hegland
• Giselle Carnaby
• Donald Bolser
• Todd Manini
• Michael Crary

抄録

嚥下生理学の限られた研究から、最も一般的な既存の経皮的電気刺激（TES）プロトコル（VitalStim）は、深部嚥下筋に影響を与えるために組織の層まで浸透していない可能性があることが示唆されている。TES振幅は、電流浸透の深さ（DECP）を決定する主要なパラメータである。予備的な研究では、長パルスの持続時間を短パルスの持続時間に置き換えることで、被験者の快適レベル内で最大振幅耐性（MAT）を高めることができることが示唆されています。MATが増加すると、DECPが高くなる可能性がある。本研究では、嚥下時の舌骨口蓋圧に対するパルス持続時間の変化の影響について、この前提条件を評価した。この研究には、30名の健康な高齢者（60～70歳）が参加した。各被験者は、無刺激、短パルス持続時間、長パルス持続時間の3つのTES条件で10mLのプリンを3回嚥下した。TESは、2対の表面電極を用いてmental submental muscles上に送達された。短パルスおよび長パルスTES条件では、MATおよび知覚された不快感レベルが別々に同定された。各条件で言語-口蓋ピーク圧、圧力積分、および圧力持続時間が測定された。TES条件と舌球の位置の被験者内効果を同定するために、双方向反復測定ANOVAが実施された。舌骨-口蓋間圧および圧力積分は、パルス持続時間が短い条件で有意に減少した。MATは短パルス持続時間条件と長パルス持続時間条件で有意に高かった。さらに、MATは舌蓋骨圧と有意な相関があった。パルス持続時間の変化は舌圧の持続時間に有意な影響を与えなかった。この結果から、短パルス持続時間は嚥下に関与する筋肉に深く浸透する可能性があることが示唆された。この特異的な影響は、嚥下中の口蓋上の舌の上向き圧力の低下に反映されています。舌圧に対するTESのこの「制限的」効果は、嚥下中の舌の上昇を目的とした抵抗運動のパラダイムに使用される可能性があります。

Limited research in swallowing physiology has suggested that the most common existing transcutaneous electrical stimulation (TES) protocol (VitalStim) may not penetrate to layers of tissue to affect deep swallowing muscles. TES amplitude is the primary parameter that determines the depth of electrical current penetration (DECP). Preliminary work suggests that replacing a long-pulse duration with a short-pulse duration can increase maximum amplitude tolerance (MAT) within subjects' comfort level. Increasing MAT may indicate a higher DECP. The current study evaluates this premise in reference to the effects of varying pulse duration on lingual-palatal pressure during swallowing. Thirty healthy older adults (60-70 years of age) participated in this study. Each subject swallowed three trials of 10 mL pudding under three TES conditions: no stimulation, short-pulse duration, and long-pulse duration. TES was delivered using two pairs of surface electrodes on the submental muscles. MAT and perceived discomfort levels were identified separately for short and long-pulse TES conditions. Lingual-palatal peak pressure, pressure integral, and pressure duration were measured under each condition. Two-way repeated measures ANOVAs were conducted to identify within subject effects of TES condition and tongue bulb location. Lingual-palatal pressure and pressure integral were significantly reduced in the short-pulse duration condition. MAT was significantly higher in the short-pulse duration versus the long-pulse duration condition. Furthermore, MAT was significantly correlated with lingual-palatal pressure. Changing pulse duration had no significant impact on tongue pressure duration. Results suggest that a short-pulse duration may penetrate deeper into muscles involved in swallowing. The specific impact is reflected in a reduced upward pressure of the tongue on the palate during swallowing. This 'restrictive' effect of TES on tongue pressure may have the potential to be used during a resistive exercise paradigm for tongue elevation during swallowing.