口腔矫治器治疗鼾症和阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的研究现状

发表于2008年6月

人生1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠医学是新近兴起的一门边缘科学,在世界各地得到了多个学科的重视,国内外成立了众多的睡眠呼吸疾患研究治疗中心。今天的医学研究证实,人类许多疾病的发生和发展与睡眠呼吸障碍密切相关。其中阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive Sleep Apnea and Hypopnea Syndrome, OSAHS)已经成为了临床医学中新的研究热点,口腔医学也在其中起着前所未有的作用。

OSAHS是一种患病率较高,而且具有潜在致死性并发症的疾患,多数患者存在上气道狭窄等形态异常,睡眠过程中反复出现上气道阻塞、呼吸暂停和低氧血症。当每夜(以7小时计)出现30次以上呼吸暂停或每小时的呼吸暂停超过5次,即可以作出诊断。

与OSAHS相似的还有一种疾病称为单纯鼾症,区别在于主要以睡眠中响亮的鼾声为特征和就诊主诉,没有明显的呼吸暂停、上气道阻塞和缺氧过程。因此,对患者本人的影响也小得多。但是,响亮的鼾声常常影响一同居住者的正常睡眠。

鼾症和OSAHS是近年来逐渐为人们所认识的,其最早的记录可以追述至十九世纪的上半叶,1837年英国作家查理•狄更斯在小说《双城记》中的描述。但是,真正对其开展研究只有最近几十年。鼾症和OSAHS正在引起国内外包括神经内科,呼吸内科,耳鼻喉科,口腔科等多个学科医生的广泛兴趣。国外市场上出现多种多样的治疗鼾症和OSAHS的口腔矫治器。国内对其的研究历史还不久远,只有二十余年的时间。而口腔医生介入该病的分析研究和诊断治疗尚不足十年,也开创了口腔医生治疗内科疾患的先河。

一、OSAHS的症状和危害

(一)睡眠时不均匀的响亮鼾声

这是OSAHS患者最常见的症状和主诉之一。由于患者上气道存在结构性狭窄,直接后果是上气道阻力增大,为维持正常通气量必须增大呼吸运动,造成气道内压降低,气流速度加快,引起软腭或气道壁扑动或振动,产生鼾声。

(二)呼吸暂停

睡眠中反复出现呼吸暂停也是OSAHS患者的主要症状和体征之一。呼吸暂停最直接的后果有两个:第一是血氧饱和度下降,反复发生低氧血症和高碳酸血症,PH下降失代偿;第二是浅睡眠增多,深睡眠明显减少甚至缺乏,睡眠结构紊乱,睡眠质量下降。反复、急剧的低氧血症、高碳酸血症和PH值改变对机体产生多方面的影响。可以直接引起全身血管收缩,心肌缺血。导致肺动脉高压、右心衰竭、高血压等全身多种并发症,甚至引起猝死。

(三)日间困倦、嗜睡

不断出现的呼吸暂停和低氧血症干扰了正常的睡眠结构,睡眠变浅。虽然睡眠时间充足,患者昼间仍然出现嗜睡症状,重症者可在驾车或开会期间入睡,严重影响患者的日间工作和表现。

(四)晨起头痛、头晕、乏力

常被患者误认为睡眠时间不足,与长时间存在的睡眠结构紊乱以及低氧血症有关系。

(五)晨起口干、口苦

上气道的狭窄和阻塞常使得患者从鼻呼吸变为口呼吸,继而出现口干和口苦症状,夜间有时需要喝水湿润口腔。

(六)其他

长期的低氧血症继发慢性脑缺氧,使得反应迟钝,记忆力下降。若是处于生长发育期的儿童,则会影响脑和智力的发育,学习成绩下降。长期的低质量睡眠后患者可以表现出焦虑、急躁、压抑、冷漠、敏感等性情变化。

由此可见,所有的危害都可以归根于上气道的阻塞和呼吸暂停。因此,如何有效地解除上气道阻塞,恢复上气道的通畅,消除呼吸暂停就成为这类疾患治疗的任务和关键。

二、OSAHS的病因和机制

(一)上气道的狭窄、阻塞是OSAHS的主要原因

上气道的头尾两端分别有骨和软骨支持不易塌陷,而口咽(包括腭咽和舌咽)前壁由软腭和舌构成,是典型的可塌陷结构。OSAHS患者上气道通常存在结构性狭窄等形态异常。舌体肥大、舌根后缀、软腭肥厚,悬雍垂粗长等因素都可以造成上气道局部狭窄(图1)。患者清醒时,上气道在周围肌肉的调节下尚能保持正常的通气功能。但是,夜间随着睡眠的加深,自身调节不能代偿上述的异常,上气道逐渐狭窄直至阻塞,出现呼吸暂停。

(二)肌肉因素

维持上气道的功能状态和呼吸功能的正常进行有赖于上气道周围相关肌肉的正常功能。腭帆张肌、颏舌肌、颏舌骨肌等肌群倾向于开大上气道,肌功能异常可能影响到上气道的开张状态。

(三)中枢神经系统对呼吸的调控功能降低

一些患者的中枢神经系统对低氧血症和高碳酸血症等化学刺激反应性迟钝,对呼吸反馈的调控不稳定,也促进了OSAHS的发生和发展。

除此之外,酗酒、吸烟、服用安眠药等不良生活习惯也通过对舌下神经和喉反神经选择性的抑制作用,促进了OSAHS的发生和发展。

目前,关于OSAHS的发病机制仍然没有统一的认识,现在的观点比较强调上气道形态、气道内外压力差、气道壁顺应性和神经肌肉功能之间的相互关系,强调多因素的共同作用,也体现了OSAHS发病机制的复杂性。

三、OSAHS患者上气道的影像学分析

上气道影像学分析通过对患者的上气道及其周围组织结构进行分析,有助于寻找、确定上气道狭窄部位。为有的放矢地选择治疗方案以及预后判断提供帮助。

(一)X线头影测量分析

X线头影测量二维手段对OSAHS患者头颅侧位片研究(图1)显示部分OSAHS患者存在颅面软硬组织、上气道及周围结构异常。主要表现为腭咽和舌咽的上气道间隙减小;下颌后缩,发生率为70.45%,75%的患者上下颌间是II类关系;下颌平面角大,下颌平面陡,下颌向后下旋转;舌骨位置低,软腭长、厚,软腭与舌体接触的长度长等。

(二)磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)

三维影像较二维影像更加清晰、全面,能够提供上气道及其周围结构长、宽、高三个方向的立体信息(图2)。多数OSAHS患者存在阻塞点,且大部分位于上气道的口咽段上部。OSAHS患者的上气道横断面面积和体积均小于对照组,舌体积、软腭体积增大。

两维和三维的上气道影像学研究证实了OSAHS患者常常表现出某些颅面特征而且其上气道及其周围结构存在形态结构的异常,这些异常构成了OSAHS发病机制的形态基础。

四、OSAHS的治疗

OSAHS病因机制的复杂性决定了治疗方法复杂性,应当根据呼吸暂停的类型、病因、病情轻重而采取相应的治疗方法。目前的治疗方法可以概括分为手术和非手术两大类。前者主要包括治疗相关的内科疾患,持续正压通气(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP)(图3),口腔矫治器等主动治疗措施,以及减肥,调整睡眠时体位,戒烟酒等支持措施;后者主要包括悬雍垂腭咽成形术(Uvulopalatopharyngoplasty,UPPP),正颌外科手术(Orthognathic Surgery)以及鼻部的一些手术。

(一)内科CPAP 治疗

CPAP原理是通过将空气压缩、湿化、滤过并经鼻面罩以正压输送于上气道,来增加呼吸过程中咽内的压力,保持咽部的开放状态,对易塌陷的咽部起“夹板”作用(图4)。一方面直接扩大上气道,强迫上气道保持通畅;另一方面通过增大功能呼吸容量,提高上气道肌张力而反射性增大上气道。代表OSAHS非手术治疗的第一线措施。但是,CPAP可以造成呼吸道干燥和窒息感,而且存在价格较高,使用不方便,不适感强等不足,不能为部分患者坚持使用。因此,需要能有效治疗OSAHS的可接受的替代措施。

(二)耳鼻喉科手术

UPPP主要用于软腭和/或悬雍垂过长;咽侧壁软组织多余以及扁桃体过度增生肥大的鼾症和OSAHS患者。通过切除悬雍垂、扁桃体以及部分软腭来扩大局部咽腔,减小软腭弹性和顺应性,增加软腭稳定性,减少吸气过程中软腭的扑动。

UPPP属于外科范畴,同样存在手术的风险性,特别是长期重度的OSAHS患者,由于长期严重的呼吸暂停和持续低氧血症造成全身抵抗力下降,心脑肺肾等多个重要器官均处于功能代偿期或已处于失代偿状态,对手术等打击的耐受性降低,使得手术的风险性增加。此外,由于适应症选择或手术操作等原因,UPPP的手术疗效不容乐观,目前仍然徘徊在40%~60%之间。

(三)正颌外科手术

正颌外科手术主要用于存在下颌后缩,小颌畸形等严重骨骼畸形的OSAHS患者;经证实阻塞部位位于舌根或软腭水平;保守治疗无效或者患者不能坚持保守治疗,以及同时存在功能障碍(张口受限)等问题,非手术无法治疗的患者。

主要通过各种截骨手术,使颌骨整体或部分的连同相应地软组织前移。通过颏舌肌、颌颏舌骨肌等肌肉的作用,牵引舌根前移,扩大上气道。正颌外科手术能够有效扩大舌根水平的气道大小,解除上气道下咽部的狭窄。只要适应症选择合适,治疗效果令人满意。治愈率为60%,缓解率为80%,主观症状缓解接近100%。但是,正颌外科手术操作复杂,需要患者住院治疗,有时患者不易接受。

(四)口腔矫治器治疗

口腔矫治器是最近二十年发展起来的一种治疗措施。患者通过戴用口腔矫治器,将患者下颌在睡眠时固定于向下向前的位置,扩大病并稳定上气道,从而改善通气功能。口腔矫治器治疗的客观有效率为88.2%,主观有效率为93.3%。

五、口腔矫治器治疗OSAHS

上气道与舌、软腭、舌骨等口颌系统结构密切相关。因此,睡眠期间口腔矫治器直接作用于口腔内部,影响口颌系统与上气道的解剖和功能关系,从而间接增大咽气道,缓解呼吸暂停和低通气,消除鼾声,属于保守治疗,风险性相对较小。目前,虽然疗效尚不能与CPAP相比,但是其与众不同之处在于:

  • 1. 轻便,便于携带。
  • 2. 舒适,安全无创,易于为患者所接受。
  • 3. 易于制作,使用方便。
  • 4. 疗效肯定,主观有效率93.3%,客观有效率88.2%。
  • 5. 费用低廉。

实践中,多数患者正是因为这些优点而选择口腔矫治器作为主要的治疗措施。

(一)适应症

尽管口腔矫治器治疗鼾症和OSAHS有着诸多的优点和较高的有效率,但并不是所有的患者都适用,临床应用中有其比较严格的适应症。

  • 1.鼾症。
  • 2.轻、中度的OSAHS。
  • 3.不能耐受CPAP的重度OSAHS。

国内、外的研究表明口腔矫治器治疗轻、中度OSAHS较重度OSAHS效果更加。因此,应当向轻度OSAHS患者提供口腔矫治器作为首选治疗;而不能耐受CPAP者,特别是AHI < 50次/小时者,应该试用口腔矫治器。

口腔矫治器直接作用于口腔内部,下颌受矫治器的引导被迫向下、向前处于新的位置,颌下肌群反射性拉下颌向后产生向后的力通过矫治器传至上颌由上颌的牙齿、牙槽骨和颌骨承担,矫治器对下颌产生向前的推力由下颌牙齿、牙槽骨和颌骨共同承担。因此,口颌系统的一些疾患就成为口腔矫治器治疗的禁忌。

  • 1.中枢性睡眠呼吸暂停。
  • 2.严重的颞下颌关节紊乱综合症。
  • 3.严重的牙体疾病和牙周疾病。
  • 4.牙齿数目过少。
  • 5.鼻阻塞性疾病。

(二)矫治器种类

在口腔医生介入OSAHS治疗的近20年发展历史中,已经开发出多种治疗OSAHS的矫治器。一种矫治器可以直接或间接作用于下颌、舌、软腭等上气道及其周围组织中的一个或多个结构。

根据口腔矫治器的作用部位和作用方式的不同,可以分为以下几类:

1. 舌牵引器(图5)

其理论基础认为舌体大、舌后缀是上气道狭窄阻塞的重要原因,通过矫治器前方球形物内产生负压吸附舌体向前,防止其后坠从而达到稳定上气道的目的。

2. 软腭作用器(图6)

通过矫治器上的部件稳定软腭和悬雍垂,减轻其在睡眠期间的振动,由于不适感明显,目前已经很少使用。

3. 下颌前移矫治器

以口腔矫治器使下颌位置被动前移。下颌前移器是目前应用最为广泛的一类矫治器此类口腔矫治器设计的变化甚多,成员最众,使用最多。改良Activator式(图7),改良Twin-Block式(图8),软塑料复位器式矫治器(图9)等矫治器均属此类。

根据下颌前移矫治器结构的不同可以分为一体式口腔矫治器和分体式口腔矫治器:

1.一体式口腔矫治器由一整块塑料基托构成,矫治器为一完整的整体。上下颌牙齿分别就位后,下颌即处于向下向前的位置,不能有其他方向的移动(图7、9)。

2.分体式口腔矫治器由上下两部分构成,彼此分开。戴入后两部分彼此相接触,下颌可以作一定范围的前伸和侧方运动,而且调整下颌前移的幅度也比较容易(图8、10)。

根据口腔矫治器决定的下颌位置是否可以调整,分为可调式矫治器和不可调式矫治器:

1.不可调式矫治器的下颌位置在矫治器制作前已经确定,并用河蜡记录。矫治器一旦制作完成,下颌位置即不能调整,除非重新制作矫治器(图5~10)。

2.可调式矫治器内安装有可以调整下颌位置的简单装置,使下颌渐进性前移,最终确定在疗效满意和下颌舒适方面取得平衡(图11)。

目前,临床最常使用的口腔矫治器有以下几种:

1.改良Activator式矫治器(图7):外形与口腔正畸科使用的Activator功能矫治器相似。不同之处在于上下颌后牙区分别增加了固位作用的卡环,前牙区分别使用唇弓和切牙塑料帽分散牙齿承担的力量,避免少数牙齿负担过重,并且起到间接固位的作用。

2.软塑料复位器式矫治器(Positioner)(图9):又称为软合垫式矫治器,由弹性材料制成,依靠矫治器进入牙齿硬组织的倒凹获得固位力。矫治器覆盖上下牙列的合面、唇颊面和舌面。使得多数牙齿的受力更加均匀分散。

3.双合板矫治器:又称为改良Twin-Block式矫治器(图8),分为上下两部分,彼此之间以位于双尖牙处的斜导面相互接触。与Twin-Block不同之处在于改变了斜导面的方向,与正常人的开口道方向几乎垂直。矫治器就位后,下颌即处于向下向前的位置不能后退,又有一定的活动余地。

4.Silensor矫治器:Silensor是矫治器的商品名,属于分体式矫治器(图10),上下颌两部分覆盖全牙列河面和轴面,彼此之间以杆连接。临床上可以根据疗效和患者下颌运动潜力换用不同长度的连接杆。

OSAHS的有效治疗措施有限, 在下颌前移类矫治器发展中,始终围绕前移下颌这一最基本的原理,目的是开发一种相对简单,并且有效、舒适、容易制作和使用的矫治器。由于OSAHS需要长期治疗这一特殊性,不断提高矫治器的舒适性,充分体现较CPAP更容易被患者所耐受是口腔矫治器发展的重要方向。

(三)口腔矫治器的治疗机制

应用头影测量分析OSAHS患者戴用下颌前移矫治器后的上气道及其周围结构的变化特征,发现腭咽和舌咽增宽,软腭与舌体接触长度缩短,舌骨位置提高(图11)。磁共振三维成像手段研究发现,OSAHS患者戴用口腔矫治器后,除鼻咽外,咽腔各段的截面积和体积全面增大,口咽部更明显。上气道总体积增加了13.5%。不仅上气道的矢状径增加,而且横径增大更明显,涉及上气道各段(图12),而且上气道的形状也发生了变化,上气道的椭圆形状有进一步扁平的趋势。

因此,根据戴用矫治器前后上气道及其周围结构的影像学对比研究,概括口腔矫治器的治疗原理包括以下几个方面: 1.口腔矫治器通过前移下颌,颏舌肌带动舌体前移,舌骨上抬,口咽增大。

2.下颌前移时,舌被牵拉前移,软腭摆脱舌的压迫,软腭后气道间隙扩大。

3.下颌前移改变了软组织张力,使其稳定性增强。

4.下颌前移还可能通过刺激颞下颌关节的感受器,提高上气道的稳定性。

5.潮气量一定时,气道的增宽可以使气流速度减小,升高气道内压,减小气道内外的压力差,减少气道结构的扑动和振动。

使用口腔矫治器治疗OSAHS的短期疗效已经得到充分肯定,但是患者能否长期坚持使用的意义似乎更大一些。Schmidt-Nowara等报告了68名戴用口腔矫治器2至21个月的OSAHS患者的问卷调查显示:75%的患者坚持每夜戴用。因此,如何在提高疗效的同时减小口腔矫治器造成的不适感,增加其舒适程度和患者的耐受性就成为这一领域的重要课题。

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