一种新型下颌前移矫治器治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的初步研究

毕云鹏，王旭东，程凡，关泰红，芦真杰

(1.河南省职工医院 口腔科，河南 郑州 450052；2.解放军联勤保障部队第九八八医院 耳鼻喉科，河南 郑州 450007)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS)是指在睡眠过程中由于各种原因所造成的患者上呼吸道反复塌陷阻塞，导致呼吸通气不足(睡眠时气流减少)或呼吸暂停(睡眠时气流完全停止)[1]。在临床上表现为以睡眠中反复发生呼吸暂停、打鼾、低通气以及夜间缺氧为特征的临床综合征。引起OSAHS的相关因素包括肥胖[2-3]、年龄[4]、颅面结构[5-6]、性别[7]等。目前对于OSAHS的治疗方案有很多种[8]，包括药物治疗、手术治疗、基础治疗等。对于中重度OSAHS患者，标准的无创治疗方式依然是持续气道正压通气(continuous positive airway pressure，CPAP)[9]。然而，在患者接受CPAP治疗时，呼吸面罩会持续地对气道产生压力，这种感觉令很多人难以适应。此外，配戴呼吸面罩本身所带来的不适、呼吸机所产生的噪声以及配戴时对心理的不良影响[10]也是患者放弃此种治疗方式的主要原因。

使用下颌前移矫治器(mandibular advancement device，MAD)是轻度OSAHS患者的首选治疗方式。MAD是通过安放在上下颌牙齿上的固位装置将下颌向前移动一定距离，进而带动压迫呼吸道的软组织向前移动，改变下颌、舌、软腭、腭垂的位置关系，从而实现扩大和稳定上呼吸道的目的。研究表明使用MAD可为口咽获得23%的额外体积空间[11]，对于中重度OSAHS患者，如果对CPAP不耐受或者疗效不佳，MAD作为替代的治疗方案同样也可在一定程度上缓解患者的症状[12]。除了MAD，还有一种类型的口腔矫治器为舌约束器(tongue retaining device，TRD)，它通过约束舌体在口腔中的位置，达到防止舌根后坠堵塞呼吸道的目的。TRD最为常见的形式为灯泡状，使用具有良好弹性的硅胶材质，以负压吸引舌尖的方式将舌体向前牵出[13-14]。但舌体受到长期的负压吸引，容易引起舌部肿胀、麻木，使得一些患者难以坚持长期使用。针对以上问题，本研究设计了一种新型的口腔矫治器，在数字化设计的鲨鱼式矫治器的基础上加上了鸟巢形的舌体约束器。并在研究中从主、客观两个方面对比评价该矫治器对轻中度OSAHS患者的疗效，为该类型的矫治器的进一步推广研究提供参考依据。

1 资料和方法

1.1 研究对象选择2020年1—12月就诊于河南省职工医院口腔科且在呼吸睡眠中心进行多导睡眠监测(polysomnography，PSG)整夜检测确诊为轻中度OSAHS的38例患者，其中31例完整参与了整个研究(7例患者在实验期间未坚持使用矫治器)。31例患者中男23例，女8例；年龄26.8～66.2岁，平均(46.63±11.51)岁；平均身高为(1.69±0.11)m；平均体质量为(73.36±15.42)kg；睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index，AHI)为(17.07±6.04)次·h-1；平均最低血氧饱和度(lowest oxygen saturation，LSaO2)为(88.82±1.85)%。OSAHS的病情分度符合《阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南(基层版)》[15]即按AHI划分：轻度，即AHI 5～15次·h-1，LSaO285%～89%；中度，即AHI 15～30次·h-1，LSaO280%～84%；重度，即AHI>30次·h-1，LSaO2<80%。所有患者单颌至少存留10颗牙齿，无明显牙周疾病和颞下颌关节疾病史。本研究开始前获得河南省职工医院医学伦理委员会审查批准，所有患者在治疗开始前均知情同意并签字。保留确诊资料，作为本研究受试者的原始PSG检测资料。

1.2 数据采集所有患者均在河南省职工医院口腔科使用Trios口内扫描仪(3 shape公司，丹麦)扫描获取上下颌牙弓以及舌侧黏膜数据(图1)。嘱患者前伸下颌至最大前伸距离并做咬合记录。再次嘱患者下颌从牙尖交错位沿下颌中线缓慢前伸至最大距离的68%，前牙垂直向打开距离4～5 mm。使用口内扫描仪再次扫描牙列，记录间关系，将上下牙列的关系转移至虚拟架上。

图1 口内扫描仪(3 shape)获取口腔数字化印模

1.3 MAD设计和制作将采集到的数据以STL格式导入至Geomagic Studio软件中(geomagic，美国)软件中。矫治器的上下颌外缘均延伸至牙列颊侧颈部边缘。下颌第一前磨牙至第二磨牙远中根方黏膜处设计鸟巢状舌部约束装置。其中部凹陷，边缘曲线和口底黏膜形态一致(图2)。设计好的数据导入3D打印机(Stratasys，以色列)中打印，打印方式为PolyJet，平均每个矫治器打印时间约90 min(图3)。去除支撑后，患者试戴，临床调整边缘高点至MAD顺利就位(图4)。

图2 在CAD软件中设计出的下颌前伸矫治器

图3 3D打印制作完成的下颌前移矫治器

图4 患者口内试戴下颌前移矫治器(MAD)

1.4 PSG监测31例患者配戴MAD前先进行PSG监测，配戴该新型MAD后经过12周的适应期后再次进行夜间PSG监测，记录AHI、平均血氧饱和度(mean oxygen saturation，MSaO2)、LSaO2、睡眠结构等，并且于治疗前后填写Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness，ESS)和鼾声评分表(snoring scale，SS)，了解患者嗜睡症状和鼾声的改善情况[15]。主观疗效评价标准：(1)症状基本消失，即患者鼾声及呼吸暂停症状消失，ESS评分<6分；(2)症状明显减轻，即患者同居亲属反映鼾声由重度转为中度或者由中度转为轻度，呼吸暂停次数减少到治疗前的50%以上，ESS评分<11分；(3)症状无变化，即治疗前后患者或亲属认为症状无明显变化。主观有效率计算中有效者为“症状基本消失者”和“症状明显减轻者”之和。

2 结果

2.1 主观症状改善情况配戴MAD后，患者睡眠鼾声、呼吸暂停、日间嗜睡等主观症状得到了明显改善。见表1。

2.2 PSG监测结果OSAHS患者接受新型MAD治疗之后，AHI明显降低，MSaO2、LSaO2值显著提高，治疗前后差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 31例患者使用MAD前后PSG监测结果比较

3 讨论

MAD具有体积小巧、使用方便、价格低廉、无创的优点，被广泛用在轻中度和部分重度OSAHS患者的治疗中[16]。目前临床上MAD常规的制作方法是先进行口腔印模材料取模、灌制石膏模型，再将下颌前伸的数值和垂直向开口度转移到架上，然后使用树脂类材料或者弹性膜片在石膏模型上手工制作而成[17]。在制作过程中印模材、石膏、树脂等材料的尺寸稳定性变化都会对最终完成的矫治器的精确性造成不良影响[18-20]。除此之外，传统的取模方式所带来的生理性不适也难以避免[21]。而新型MAD采用口腔数字化印模与3D打印结合的制作方式，非接触的光学扫描不仅明显减轻了取模过程中患者的不适感，由于减少了制作过程的中间环节，其尺寸稳定性也得到了明显的提高。在设计制作MAD时，有两个数值最为值得考虑，分别是下颌前伸的距离和垂直向的开口度[22-23]。在国内，制作MAD最常借鉴的是北京大学口腔医院高雪梅等[24]的研究结果，即MAD的前伸量设计为最大前伸量的68%，垂直方向上下切牙切缘距离为(4.2±0.8)mm，这也是本研究所采用的参考依据。对于个别明显不适的患者，其前伸和垂直距离还可以在虚拟架中进行细微的调整，再次打印制作。本研究结果显示，经过12周使用MAD后，患者的AHI明显低于治疗前，血氧饱和度显著提高，主观症状明显改善。这表明使用新型的MAD可以显示改善患者夜间呼吸紊乱和低氧的状态。

对于将TRD和MAD联合使用的方式，近年来已有报道。其中Dort等[25]尝试将一体式下颌前伸矫治器前端加入舌尖的负压吸引装置，在前伸下颌的同时将舌尖向前牵引。但正如前文所述的原因，会存在舌部的麻木、充血等不适感，并且由于前端负压吸引装置的存在，对上下颌垂直距离的调整也会受到一定的限制。Turek[26]在下颌前伸矫治器的舌侧放置了弯制的圈型金属丝，当舌体肌张力降低时，会包绕在由约束装置所创造的空间中，从而达到防止舌体后坠的目的。和Turek的构想类似，本研究在矫治器下颌部分的舌侧加入了鸟巢状的舌体约束装置，中央部分凹陷镂空，舌体部分可以嵌入在创造的凹陷空间中。舌体经由约束器的支撑，稍向前上方前伸，并在患者仰卧时保持原位，和Turek的设计相比，此MAD的约束部分和舌体接触面积更大，从而保证了对舌部的约束效果，也在一定程度上减轻了舌体的不适感。

近年来计算机辅助设计与制造技术已经在正畸、修复、颌面外科等领域得到了广泛的应用，但目前国内对于OSAHS患者使用的口腔矫治器数字化设计和制作尚缺少足够的研究报道。赵曾亮[27]采用三维扫描石膏模型的方式获取了9例患者的牙列数字化印模，经过计算机辅助设计后制作了压膜式MAD，并取得了较好的应用效果。但是在该研究中仍然采用了印模材料口腔取模、3D模型上手工压膜制作这一传统步骤，因此该研究并没有完全摆脱手工制作的过程。在本研究中从口内扫描仪建模、设计到通过PolyJet 3D打印机打印出成品具有部分弹性的Agilus30材料(丙烯酸树脂)的MAD，采用了纯数字化的设计制作流程。整个过程完全省略了印模材取模、石膏灌模、手工制作等临床操作步骤，也因此避免了相应步骤所带来的误差。并且，在软件中可以精确调整MAD的厚度、边缘位置等信息，这为进一步减轻患者配戴的不适感和提高治疗效果提供了基础。

和传统的MAD类似，在使用该矫治器的初期阶段，仍有一部分患者会出现一过性的唾液分泌过多、面部肌肉酸胀、黏膜压痛等症状，但大多数在坚持使用后能够逐渐适应而缓解。MAD的舌约束部分有时会摩擦舌根造成溃疡，因此需要对相应的部分进行调改，并且嘱患者休息几天后再行配戴。目前该研究还处于初步阶段，其目的主要是探索数字化设计制作MAD的流程以及验证其有效性。未来还需要进一步对使用新型MAD的患者进行相应的影像学研究和分组对照研究等，以期更为精准地匹配适用人群，并为进一步提高治疗效果打下基础。