下颌前伸式矫治器对上气道形态影响的磁共振分析

作者：王焱 宋任东 林拥军 陈国会 王涛 任慧 卢艳华

　　【摘要】 目的 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（Obstructive Sleep Apnea -hypopner Syndrome，OSAHS）是一种发病率较高的具有潜在致死危险的复杂疾病。本研究的目的利用核磁共振（magneitic resonance imaging MRI）手段，观察正常人群戴入下颌前伸式矫治器（mandibular advacecment devices，MADs）后，上气道及周围软组织形态结构影像学变化，探讨下颌前神式矫治器在OSAHS治疗中的作用机制，为临床进一步了解OSAHS病因机制及对其阻塞部位定位诊断和制定适合OSAHS患者的治疗方案提供科学依据。方法 研究对象：选择我院年轻医护人员30名（男、女各15例），年龄范围20-25岁，平均年龄22.5±1.74岁。磁共振扫描戴用下颌前伸式矫治器前后上气道及其周围结构测量数据：各段内气道截面积（包括最小截面积、平均截面积）；矢向位像获取软腭厚度、软腭长度及软腭最大截面积，舌体高度、舌体长度及舌体最大截面积；累计计算咽腔各段的体积、咽腔总体积。所有测量数据用SPSS 10.5统计软件包进行统计分析。结果 1.戴入矫治器后无鼾正常合年轻人鼻咽平均截面积、腭咽平均截面积、舌咽体积平均截面积、喉咽平均截面积带入矫治器后明显增大，差异有统计学意义（P&<0.01）；鼻咽体积、腭咽体积、舌咽体积、喉咽体积戴入矫治器后明显增大，差异有统计学意义（P&<0.01）；鼻咽、腭咽、喉咽的最小截面积戴入矫治器后明显增大，差异有统计学意义（P&<0.01）；舌咽的最小截面积戴入矫治器后增大，差异无统计学意义2..软腭、舌体面积、舌体长度、舌体高度戴入矫治器后均有一定程度的减小，差异有统计学意义（P&<0.01）。结论 1.矫治器能稳定的使下颌及舌体前移，增加口咽腔、下咽腔的空间；舌体前移组织舌根后坠，软腭失去舌对其向后的压力也发生前移，从而有效地开放气道，解除上气道的阻塞。2.矫治器影响上气道主要改变气道大小和气道形状两个途径，使上气道鼻咽部、腭咽部、喉咽部的平均截面积、最小截面积及体积明显增大，舌咽部平均截面积及体积明显增大。增加上气道各段宽度，改变气道周围软组织的形态，3.矫治器戴入后使软腭最大面积、软腭厚度及软腭长度、舌体长度、舌体厚度、舌体最大面积减小，舌体更直立，软腭前移。4.本研究结果提示下颌前伸式矫治器是治疗OSAHS的一种有效方法。
　　【关键词】 上气道 下颌前伸式矫治器 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征 无鼾 磁共振
　　前言
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（Obstructive Sleep Apnea -hypopnea Syndrome，OSAHS）是一种发病率较高的具有潜在致死危险的复杂疾病。OSAHS疾患的发病机制是由于睡眠时肌肉松弛使上气道及其周围组织塌陷、狭窄或阻塞导致气流通过受阻引起呼吸中断。随着对OSAHS研究的不断深入，国内外学者发现OSAHS发生上气道阻塞与气道机构狭窄以及上气道肌张力降低密切相关，上气道及周围器官形态结构的改变，是OSAHS发病的病理基础。因此改变上气道及其周围结构变化成为口腔医学研究焦点。本研究运用核磁共振（magnetic resonance imaging MRI）手段，研究正常人群戴入下颌前伸式矫正器（mandibular advacecment devices，MADs）后上气道及周围软组织结构影像学变化，探讨下颌前伸式矫治器在OSAHS治疗中的作用机制，为临床进一步了解OSAHS病因机制及对其阻塞部位定位诊断和制定适合OSAHS患者的治疗方案提供科学依据。
　　材料与方法
　　1．研究对象及选择标准
　　本医院20-25岁男、女青年各15名，平均年龄22.5±1.74岁。
　　选择标准为：
　　1、牙列完整无缺失，（除第三磨牙外），牙列排列整齐。
　　2、磨牙及尖牙关系中性，前牙覆合覆盖正常。
　　3、面部基本协调端正，侧貌不显前突或凹陷，正中合位是上下唇自然闭合。
　　4、无正畸及正合或唇、腭裂、牙合面畸形等治疗史。
　　5、张口度、开闭口型正常，无颞下颌关节疾病史。
　　6、全身健康状况良好，无夜间睡眠打鼾及日间嗜睡史，无气管炎、哮喘及肺气肿等慢性呼吸系统疾病。
　　7、按照国际标准体重指数范围BMI 18.5-22.9选择受试者，体重指数（BMI=体重Kg/身高m2），其中男性体重为63.27±6.58Kg，体重指数为21.17±1.73；女性体重为53.3±3.7Kg，体重指数为20.52±1.06。
　　8、口腔内无影响MRI扫描的金属修复体。
　　2.实验设备
　　MRI：NASU TOSHIBA，ViSART-Hyper 1.5-T，日本下颌前伸式矫治器：北京新泰科技公司的下颌前伸式矫治器(mandibular advacecment devices，MADs)。
　　3.矫治器的应用
　　 选用北京新泰科技公司的下颌前伸式矫治器，临床上在患者口内整塑成型，使其利用大气压吸附固位于上颌，同时导下颌前伸并适当打开下颌。首先教会受试者尽可能的前伸并张开下颌，然后放松并缓慢回收下颌到一个既无不适又有最大前伸的下颌位，本试验由于矫治器本身限定其切牙区垂直咬合高度至少为7mm。将矫治器放入开水杯中煮沸3min，软化矫治器的填料；使矫治器硬托的中线对准患者的中线，将软化的矫治器放置口中并向上施压，让上牙列嵌入变软的填料后，嘱受试者按上述位置咬合，保持30s不动，同时以受试者的耐受情况来调整。
4.磁共振(MRI)成像
　　要求30名受检者仰卧位，身体长轴与磁共振床长轴以至，眼耳平面垂直于地面，扫描过程中保持清醒，平静鼻呼吸，轻力正中咬合，不动，不言语，不吞咽。为了保证戴入矫治器前后可比性，MRI第一次扫面结束后，嘱受试者保持原状不动，由专人立刻将制作合适的矫治器戴入其口中，重复上述扫描路线作为戴入矫治器后下颌前伸后上气道记录。
　　取像范围：轴位—包含鼻咽顶至第三颈椎上缘水平；矢位—包括舌的全部、下颌骨内缘范围进行扫描，头颈圈，SE15-MBW，TR=500ms，层厚：5mm，间隔：1.5mm。 　　5.MRI测量指标及图像分析处理
　　咽腔划分：上气道穹窿顶至硬腭平面为鼻咽；硬腭平面至软腭尖为腭咽；软腭尖至会厌尖为舌咽(口咽为腭咽和舌咽总称)；会厌尖至会厌根为喉咽。
矢状位像测量指标：软腭厚度、长度及最大截面积；舌体高度、长度及最大截面积。利用计算机固有程序对图像进行处理，获得准确清晰的图像；使用自行研究开发的软件测量工具进行定点，运用计算程序取得各测量项目的测量数据。各测量数据由专人在一定时间内重复测取三遍，取平均值。全部测量过程都由专人操作，且每个步骤的测定条件保持不变。
　　6．统计学处理
　　所有资料用SPSS10.5统计软件对无鼾正常人群戴入矫治器前后上气道及周围软组织结构MRI数据进行统计分析。P&<0.05。
结果
　　1．磁共振三位成像上气道数据结果分析：
　　1.1无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫面结果统计显示矫治器戴入后鼻腔平均截面积、最小截面积及体积显著增大，平均截面积由戴入前341.00±77.93mm2增大为384.75±77.04mm2，最小截面积由戴入前276.43±83.18 mm2增大为337.66±86.99 mm2，体积由戴入前4988.24±1551.60mm3增大为5664.13±1617.76 mm3，差异有显著性，具有统计学意义（P&<0.01）。
　　1.2无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫描结果统计显示矫治器戴入后腭咽部平均截面积、最小截面积及体积显著增大，平均截面积由戴入前138.51±43.67 mm2增大为205.38±58.36 mm2，最小截面积由戴入前82.78±36.50 mm2增大为131.51±46.81 mm2，体积由戴入前4314.26±1260.38 mm3增大为6093.15±2093.04 mm3，差异有显著性，具有统计学意义（P&<0.01）。
　　1.3无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫面结果统计显示矫治器戴入后舌咽部平均截面积及体积显著增大，平均截面积纱魅肭?60.59±49.04 mm2增大为196.78±50.33 mm2，体积由戴入前2582.33±939.41mm增大为3069.33±1270.73mm，差异有显著性，具有统计学意义（P&<0.01）。最小截面积尽管有增大，由戴入前135.62±46.49 mm2增大为172.37±53.37 mm2，但差异无显著性，不具有统计学意义（P&>0.05）。
　　1.4无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫描结果统计显示矫治器戴入后喉咽部平均截面积、最小截面积及体积显著增大，平均截面积由戴入前177.10±58.82 mm2增大为214.47±67.45 mm2，最小截面积由戴入前122.32±56.52 mm2增大为162.59±57.68 mm2，体积由戴入前3530.96±1318.95 mm3增大为4948.07±1892.18mm3，差异有显著性，具有统计学意义（P&<0.01）。
　　2．磁共振三位成像上气道周围软组织数据分析结果
　　2.1无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫描结果统计显示矫治器戴入后舌体最大面积减小，由戴入前2771.51±179.06 mm2缩小为2617.82±238.03 mm2，长度变短，由戴入前73.41±4.61mm变为61.70±5.67mm（P&<0.01），高度增大，由戴入前38.08±3.09mm变为39.97±3.31mm（P&<0.05），差异有显著性，具有统计学意义。
　　2.2无鼾正常合年轻人戴入矫治器前后MRI扫描结果统计显示矫治器戴入后软腭最大面积减小，由戴入前417.21±67.30mm缩小为353.07±72.61mm，厚度变薄，由戴入前12.32±1.62mm变为11.68±1.88mm，长度变短，由戴入前36.09±3.19mm变为33.76±3.09mm，差异有显著性，具有统计学意义（P&<0.01）。
讨 论
　　下颌前伸式矫治器治疗OSAHS，其原理是通过前移下颌，将舌根部向前牵引，使其与咽后壁分离，以增加口、咽气道的间隙；下颌及舌前移，减少舌对软腭的向后压迫或软腭前移，使软腭后气道也有所加宽。从而减轻或解除阻塞症状，获得治疗效果。舌骨向后下方移位，使附着于其上的舌肌向上方运动受到限制，导致下咽腔趋于狭小。同时，舌骨低位使狭小的下咽腔长度增加，增大了气道阻力，从而增加了上气道阻塞的机会。戴入矫治器后，舌骨的垂直距离减小，舌骨上移，减小了气道阻力，缓解上气道阻塞。有研究表明配戴矫治器后气道显著扩大，使得咽部组织随吸气负压而发生塌陷的可能性减小，下颌和舌体前移亦大大减小了睡眠时上气道塌陷。本项研究结果表明，无鼾正常人群戴入矫治器后，所有受试者的上气道各段的直径、截面积、体积均有明显增大，在本项研究中，我们看到无鼾正常人群戴入矫治器后气道的形态改变发生在整个咽部，以上讨论中的数据表明矫治器治疗OSAHS的原理主要是咽腔形态学的变化，即增加气道面积和体积，特别是口咽部。以上讨论中的这些数据均可表明矫治器治疗OSAHS的原理主要是咽腔形态学的变化，即增加气道面积和体积，主要是口咽部，其次是腭咽部。这些变化构成了口腔矫治器治疗OSAHS的基本形态。充分表明下颌前伸式矫治器是治疗OSAHS一种有效地辅助方法，可以根据其适应症在临床进行推广应用。
结论
　　1．下颌前伸式矫治器能稳定的使下颌及舌体前移，增加口咽腔、下咽腔的空间；舌体前移阻止舌根后坠，软腭失去舌对其向后的压力也发生前移，从而有效地开放气道，解除上气道的阻塞。
　　2．下颌前伸式矫治器影响上气道主要通过改变气道大小和气道形状两个途径，使上气道鼻咽部、腭咽部、喉咽部的平均截面积、最小截面积及体积明显增大，舌咽部平均截面积及体积明显增大。改变气道周围软组织的形态。
　　3．下颌前伸式矫治器戴入后使软腭最大面积、软腭厚度及软腭长度，舌体长度、舌体厚度、舌体最大面积减小，舌体更直立，软腭前移。
　　4．下颌前伸式矫治器是治疗OSAHS的一种有效方法。