吞咽障碍是临床常见症状，涉及多个学科。我们创新性地采用球囊扩张治疗上食道括约肌功能障碍引起的吞咽障碍，疗效确切，在临床已广泛推广应用。但其机制尚不清楚。本研究以脑干病变后吞咽障碍为对象，在主、被动球囊扩张过程中通过实时的功能性磁共振以及经颅磁刺激-运动诱发电位，并结合高精度的固态咽腔测压技术，分别从功能影像学、电生理及生物力学角度探讨了球囊扩张治疗脑干病变后吞咽障碍的神经调控机制。结果表明，主动的球囊扩张治疗能改善上食道括约肌松弛的功能，增强咽部的推动力、重建上食道括约肌的静息压并改善功能性经口进食；经治疗后运动诱发电位波幅明显增大，以刺激病变对侧大脑皮质诱发的动作电位增大为主。功能性磁共振显示，脑干病变患者进行主动球囊扩张治疗时大脑皮质激活范围较被动及对照组激活范围大。该研究表明，主动球囊扩张治疗脑干病变后吞咽障碍不仅仅直接作用于外周的上食道括约肌，而且促使吞咽中枢可塑性变化，为改良的球囊扩张这一适宜技术的临床应用提供了有力的循证医学证据。