微种植钉辅助上颌快速扩弓治疗成人阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的研究进展

丁玲敏，纪雅宁，钱素婷，林 军

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea and hypopnea syndrome, OSAHS)是一种常见的慢性睡眠相关的呼吸障碍疾病，严重影响了患者的生活品质，除了夜间睡眠质量下降带来的白天嗜睡、注意力降低等危害，还与心脑血管疾病、糖尿病和认知障碍有着密切相关性[1]。

成人OSAHS的治疗方法主要包括手术治疗与保守治疗。其中气道正压通气疗法(continuous positive airway pressure，CPAP)是目前治疗中重度OSAHS最有效、最安全的非手术方法。近些年，随着微种植体辅助上颌快速扩弓(mini-implant assisted rapid maxillary expansion， MARME)和手术辅助上颌快速扩弓(surgically assisted rapid maxillary expansion，SARME)技术的出现与成熟，口腔治疗的介入给OSAHS患者带来新的治疗方法。

目前上颌扩弓对OSAHS的治疗应用较多在儿童及青少年群体展开，并得到了较好的疗效[2]。对于成人OSAHS治疗方法，国内外从口腔医学角度的研究还较少。本文将关于微种植钉辅助上颌快速扩弓对于成人OSAHS的治疗情况、治疗效果作一简要综述，为临床治疗提供参考。

1 成人OSAHS概况

1.1 定义、流行病学调查

OSAHS是指在睡眠期间反复发生完全或部分的上气道塌陷，呼吸暂停持续时间大于10 s。同时伴有口鼻腔呼吸气流较基础水平下降、血氧饱和度 (SaO2)下降的低通气情况。通常用睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index， AHI)来评估OSAHS的严重程度。AHI是指每小时睡眠中呼吸暂停和通气不足的次数(轻度：5～14次；中度：15～30次；重度：大于30次)。2014年第三版睡眠类疾病国际分类中成人OSAHS诊断标准为：睡眠过程中反复发生呼吸暂停、低通气或存在与呼吸相关的觉醒或AHI≥5次/h，并伴有嗜睡症状或相关疾病(高血压、冠心病、糖尿病、情绪紊乱等)。当AHI≥15次/h，患者即使不存在以上症状，也可诊断为OSAHS[3]。

近些年，随着对生活质量的重视及医疗水平的提高，OSAHS患者的就诊率逐渐提高，OSAHS开始作为一种常见病出现在生活中。在早期研究中就已发现男性比女性更容易发生OSAHS。基于现有的人群研究，以AHI≥5次/h为临界值，OSAHS患病率成年男性约为14%，成年女性约为5%[4]。OSAHS可发生在任何年龄，发病率会随着年龄的增长而急剧上升[5]。

除了呼吸暂停外，OSAHS会导致打鼾，睡眠中断，睡眠期间烦躁、多尿和大量出汗等表现。此外，OSAHS还会促进心血管疾病(冠心病、高血压、脑卒中)、代谢类疾病(糖尿病)、肥胖甚至抑郁症的发生，对认知功能也会产生一定的影响。因此，OSAHS会给患者生活带来重大影响，对医疗保健系统也会造成重大负担，需要引起患者、医生以及社会重视，做到早发现、早诊断、早治疗。

1.2 病因及机制

关于病因目前尚未明确，已知OSAHS与颅面神经肌肉调控有关，具体的相互作用关系还未知。据报道，肌肉中炎症浸润、神经元功能障碍以及肌肉萎缩、变性是OSAHS病理生理学中普遍存在的改变[6]。相关风险因素有：年龄、肥胖、性别、种族、吸烟、饮酒等。导致口咽间隙缩小的解剖学改变是OSAHS发生的生理学基础。尤其是舌根和咽壁区域的肌肉松弛[7]。Valarelli等[8]对72例不同程度的OSAHS患者通过侧位片和吞咽运动评估发现OSAHS患者存在不同程度的咽部狭窄、肌肉功能降低以及舌骨位置较低的情况。

1.3 诊断和治疗方法

多导睡眠图(polysomnography，PSG)是诊断OSAHS的金标准。PSG需要患者在医院进行8 h的睡眠监测，并有相应的评分标准，以此进行疾病的诊断、分级和效果评估。PSG测试可以检测由于浅呼吸引起的二氧化碳升高(高碳酸血症或换气不足)，并监测癫痫发作或异态睡眠，还记录RME睡眠和非RME睡眠相关睡眠障碍、身体姿势(仰卧和非仰卧)以及与不同睡眠阶段相对应的肌肉张力变化[9]。家庭睡眠呼吸暂停测试(home sleep apnea test，HSAT)也被用于评估患者的睡眠情况，但由于监测项目的差异，其监测结果经常会低估OSAHS的严重程度。此外，还可以根据睡眠史、简单的上呼吸道检查和快速验证的筛查工具(如STOP-BANG或Epworth量表)进行OSAHS的简单筛查。

OSAHS的治疗分为非手术治疗和手术治疗。前者主要有：气道正压通气治疗、口腔矫治器、行为干预疗法、减肥、激素药物治疗等。手术治疗包括悬雍垂-腭咽成形术、气管切开术、正颌手术、舌下神经刺激术[6]。

目前对于中重度OSAHS的首选治疗是气道正压通气疗法(continuous positive airway preasure, CPAP)。Batool-Anwar等[10]通过Calgary睡眠呼吸暂停生活指数量表、Beck抑郁量表、情绪状态量表等，对接受CPAP的患者进行生活质量和情绪、嗜睡情况的评估，发现经CPAP治疗后，OSAHS患者不但生理健康状况得到了改善，情绪积极性以及白天嗜睡情况都有所好转。但由于CPAP具有设备依赖性以及鼻充血、皮肤压迫、胸部耳部不适等不良反应，影响患者的接受度和依从性[11]。

2 MARME在OSAHS治疗中的现况

2.1 上颌快速扩弓对OSAHS的治疗及MARME扩弓

口腔治疗中最常见的为下颌前伸牵引器、舌牵引器和软腭上抬器。最近几年，大量研究表明，上颌快速扩弓(rapid maxillary expansion，RME)是治疗上颌缩窄儿童OSAHS的有效方法。RME最早于1860年由Angle医师提出，最早用于治疗儿童、青少年的上下牙齿-颌骨横向不调，它可以通过打开腭中缝及上颌周围组织，扩大鼻腔的大小并显著增加通过鼻气道的气流。

Cistulli[12]首次建议使用RME作为治疗成人OSAHS的疗法。但是传统RME在扩开上颌骨的同时，会使支抗牙产生不必要的颊向倾斜，也会造成颊侧牙槽骨的吸收，导致骨开窗、骨开裂或牙根吸收等不良反应[13]。随着患者年龄的增加，上颌骨的骨骼发育情况更为成熟，骨性扩弓的成功率及表达率会随之下降[14]。

MARME是一种借助微种植钉暂时支抗装置以增强上颌扩弓力量的装置，通过腭部支抗钉将矫治力直接施加到上颌骨，对于打开腭中缝、颧上颌连接、翼上颌连接的直接作用力更大，较传统的RME骨性扩弓效果更明显，减轻了支抗牙过度颊倾的不良效应[15]。目前应用较多的一种MARME为MSE(maxillary skeletal expansion)，由加利福尼亚大学洛杉矶分校的Won Moon教授发明,需要于上颌两侧第一前磨牙和第一磨牙处放置带环，并在硬腭后缘(第一磨牙对应区域)、腭中缝两侧分别植入微种植钉[16-17]。

对于成人OSAHS患者，临床研究已证明通过SARME可以一定程度上改善OSAHS症状[18-19]。Vinha等[20]发现成人OSAHS患者SARME术后AHI降低56.2%，Epworth量表得分降低42.2%。但关于MARME能否作为治疗成人OSAHS的方式，目前尚未有明确结论。临床研究表明成人OSAHS患者接受MARME后，也可以取得与儿童同样的扩弓效果[21]。

2.2 MARME对于上颌骨的扩弓效应

Lee等[22]通过对上颌骨MSE扩弓的三维有限元模型分析的研究，发现在使用MSE扩弓时，最大应力集中于微种植钉及腭中缝周围，牙根周围几乎无应力分布，第一前磨牙区域有少量的应力。Boryor等[23]通过对头骨扩弓前后的三维有限元分析发现扩弓过程中上颌骨应力最高，整个颅骨都有应力分布，颞骨在水平方向上也有所移动。Song等[24]对15例青春晚期患者扩弓前后颧上颌复合体(zygomaticomaxillary complex， ZMC)的标记点进行对照研究，发现MSE扩弓后ZMC在横向水平尺寸有所增加，且呈上小下大的倒“V”型扩张[25]。这些证据恰好与先前研究发现的，扩弓阻力主要来源于腭中缝和翼上颌缝相对应，说明MSE可有效用于松解腭中缝，打开上颌骨缝，达到骨性扩弓的目的，且对于上颌骨整体均有横向扩张的效应，而不单是实现牙齿的横向移动。

2.3 MARME对鼻腔、气道体积的改变及流体动力学变化

Li等[26]通过对22例成年患者MARME扩弓前后CBCT影像的重叠分析，发现扩弓后鼻腔和咽部的垂直向及水平向大小、体积显著增加，下咽部容积没有显著性改变。Kim等[27]对14例MSE扩弓成人患者进行扩弓前(T0)、扩弓完成即刻(T1)、扩弓完成后一年(T2)的CBCT进行鼻腔及鼻咽部体积的测量。结果表明T1期鼻腔体积较T0期有显著增加(增加量为15.3%)，且在T2期维持良好。鼻咽部体积在T1期并无明显增加，在T2期结果显示增加10.5%，分析可能与保持期间鼻腔侧壁的软组织适应性改建有关。采取MARME的一项研究表明，扩弓后鼻腔体积增加量为17.9%～23.3%[28]。

鼻腔及气道体积的增加并不能直接说明扩弓后有利于改善鼻部通气。计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)是一种方便、可靠且无创、精确的评估工具，用于模拟上呼吸道的内部流体动力学。CFD可以提供对气道压强和流速的精确模拟[29-30]。因此，关于气道的流体动力学的研究可以为RME有助于改善OSAHS提供理论支持。

Ghoneima等[31]等运用CFD进行扩弓前后气道气体流速分析，发现扩弓后气道几何形状发生了一定变化，鼻腔、鼻咽及气道最狭窄处体积都有所增加，尤其是鼻腔体积。压力从-14.6 Pa降至-9.3 Pa，流度从2.2 m/s下降到1.5 m/s[31]。Hur等对患有OSAHS的成年患者进行MARME扩弓治疗，使用3D-CFD分析进行上呼吸道气流进行测量，发现MARME降低通气阻力并改善鼻腔通气状况[32]。Zhao等[33]对1例青少年患者进行MSE扩弓前后的CBCT影像进行气道的3D模型重建，对比治疗前后，发现患者的咽部横截面积显著增大，尤其是口咽部，鼻腔部的呼吸道阻力降低最为明显。口咽部明显改善的可能机制是MSE扩弓后舌体抬高，舌根部软组织的避让扩大了咽部气道。也可能是由于上颌扩弓后，连接上腭的腭舌肌和腭咽肌等肌肉产生张力，发生前移位[34]。Won Moon的病例报告显示，一后牙反牙合伴睡眠期间呼吸障碍成年女性患者，在接受MSE扩弓治疗后，且未进行其余呼吸治疗及体重控制情况下，AHI由7.9降至1.5，睡眠质量和患者主观感受得到改善[20]。有学者对伴有口呼吸的上颌狭窄患者进行MSE扩弓治疗后，发现气道容积由16 058 mm3增加至21 835 mm3，同时吸气肌群力量得到改善，经鼻呼吸气量显著增加30.45%。气道容积的增加可能使得患者增强鼻呼吸的功能，从而改变舌体姿势和肌肉动力学，进一步增加气道容积[21]。

2.4 MARME对上腭以及舌体位置的改变

MARME对于上颌骨的扩弓效果受硬腭厚度的影响。上颌扩弓表达率与硬腭厚度成负相关[26]。扩弓后腭部位置下降及横向扩张对舌体有更好的支撑作用，降低舌后坠的可能[35]。Iwasaki等发现儿童在使用扩弓后可以上抬舌体位置，扩大咽部体积。舌体姿势位的改善可能是为了保持腭部内外部的压力平衡，补偿扩弓后颊侧软组织压力的增大[36-37]。年轻患者在上颌扩弓治疗后可能会发生下颌姿势的改变，这些变化也可能影响上呼吸道的体积变化[38]。

2.5 MARME对颞下颌关节及下颌位置的影响

快速扩弓打开腭中缝后，不仅发生上颌骨的横向变化，对垂直向及矢状向均有影响，包括颞下颌关节[39]。Torres等[40]通过Meta分析发现对处于生长期患者进行上颌快速扩弓，短期内髁突-关节窝位置可能会有所改变，但是不会影响关节盘的位置和形态。有学者通过对14例处于生长发育期的Ⅱ类2分类患者进行上颌扩弓以及解除前牙内倾打开咬合后，对治疗前后的关节前间隙、关节上间隙、关节后间隙、关节窝深度以及髁突长轴与正中矢状面夹角、髁突几何中心到矢状面垂直距离进行测量[41]。结果显示下颌位置前移，下颌骨尺寸增加，但是治疗前后的关节间隙、关节窝深度等其余指标并无显著的统计学差异。所以，上颌扩弓并不会影响颞下颌关节的位置。并且对于尚有生长发育潜力的患者，髁突的适应与改建能力较强，且尽早解除上颌对于下颌的限制有助于建立良好的咬合关系。

多名学者发现年轻成人MSE扩弓后下颌矢状向及垂直向位置均无明显变化，但SN-GoGn角度有增大趋势。对于扩弓后下颌是否会发生顺时针旋转仍存在一定争议[20,42]。

3 小 结

MARME扩弓后改善OSAHS症状的可能机制为腭中缝被打开后鼻咽腔的三维宽度扩大，鼻腔外侧壁向侧方移动，增加鼻腔体积，吸气时负压减小，降低咽腔气道侧壁塌陷的可能性，降低鼻气道阻力，使鼻通气顺畅，OSAHS症状得到了有效改善。但是这方面的研究还存在一定的不足。首先，MARME可以增加上呼吸道容积，从而改善通气功能。但是由于扩弓观察时间较短(一般均为半年至一年)，软组织还未完全适应硬组织的改变，造成对相应区域体积变化的不准确测量。研究中对于腭部后区、舌体位置的变化结果不一[24]。其次，气道容积受CBCT拍摄时患者的头位影响较大。后期研究中可借助锥体角度辅助判断头位一致性[33]。在现有临床研究中，针对MARME扩弓前后患者进行通气改善方面相关的主观资料尚缺乏。

据报导，MARME作为一种非手术治疗，扩弓成功率为84%～87%[43]。它拓宽了上颌骨性扩弓的年龄范围，让青春后期及年轻成人的OSAHS患者也可以尝试上颌扩弓来改善通气状态。MARME可以一定程度上增加鼻腔及上气道的容积，尤其是咽部的狭窄区域，减小呼吸道阻力。虽然并不能从根本上治愈OSAHS，但可以成为改善上颌狭窄患者的通气状况，维持呼吸道通畅的一种可选择的保守方法[44]。对于中重度OSAHS患者，单纯的MARME无法有效改善通气状况，需要与睡眠呼吸科医师多学科会诊，为患者制定个性化、高效性的综合方案。