正畸正颌治疗对上气道影响的研究进展

施灵芳，林 军

(浙江大学医学院附属第一医院 口腔科，浙江 杭州，310003)

上气道是负责人类机体的主要生命功能--呼吸的重要通道，它的形态和功能受到周围的软组织和颅面骨骼的解剖异常的影响[1]，在睡眠的时候出现上气道的狭窄或者是阻塞，可能会在睡眠时出现呼吸暂停的症状，严重影响患者的生活质量。正畸正颌治疗时，会引起上下颌骨、舌骨以及周围软组织的改变，从而会对上气道产生一定影响，近年来，许多文献通过头颅侧位片分析、CBCT分析以及三维建模等方式研究了正畸正颌治疗对上气道形态和功能的影响，观点不一，因此，本文就此方面的研究做一综述。

1 上气道

上气道是一个具有不规则形态的肌性管状结构，它起始于鼻腔，往下至第6颈椎，被其附近的肌肉、舌体、软腭等软组织和上颌骨、下颌骨、颈椎及舌骨等硬组织所围绕。国内外的大量研究是将上气道分为三段:(1)鼻咽段:从鼻咽顶到硬腭；(2)口咽段:可分为腭后区和舌后区。腭后区的范围是从硬腭到悬雍垂尖，舌后区的范围是从悬雍垂尖到会厌谷底。口咽区通常存在上气道最狭窄的部位，这也是学者们研究的关键区域；(3)喉咽段：会厌谷底到喉[2]。对于上气道的各个部位，口咽部处于较为重要的位置，是人体能够实现呼吸及吞咽功能的重要部位，并且周围的软组织和硬组织会对其产生较大的影响。

2 正畸正颌治疗对上气道的影响

上气道的大小、形态及功能会受到颌面部的骨骼形态的影响，而正畸正颌治疗在矫治牙合面畸形的同时，对上颌骨、下颌骨及其附近的软组织造成一定的改变，从而改变了上气道的形态及其生理功能。目前，主要的正畸正颌治疗包括拔牙矫治、口外弓、前方牵引、功能矫治器、快速扩弓、正颌手术，这些矫治方法对气道会有利或不利的影响。

2.1 拔牙矫治

近些年来，拔牙矫治最终是否会对患者上气道产生影响引起了广泛的关注。Stefanovic等对在矫治过程中拔除第一前磨牙的患者和不拔除第一前磨牙的患者进行了比较，比较两组之间患者治疗前后鼻咽口咽容积，发现两组之间无明显差异[3]，这证实了在矫治过程中拔牙并不会影响鼻咽、口咽的形态，这与多个其他研究的结果一致[4，5]。Pliska对成人拔牙矫治病例和不拔牙矫治进行比较，发现气道各部分最小截面积的改变在两组间也并无明显差异，可见成人拔牙矫治对气道的影响是微不足道，可以忽略的[6]。同样，Joy发现对成人而言，无证据显示拔牙矫治对鼻咽，腭后区，舌后区气道有不良影响[7]。然而，Germec-Cakan等的研究发现在拔牙矫治中，使用不同强度的支抗来内收前牙对气道的影响是不同的，具体表现为患者在拔除了前磨牙之后，如若使用弱支抗来对前牙进行内收，对气道产生的影响就是中上部宽度较之前会有所增加；如若使用强支抗来对前牙进行内收，对气道产生的影响就是中上部宽度较之前会有所减少[8]。这可能是由于弱支抗近中移动磨牙，使得舌后区前后间隙增大有关[9]。近期的相关meta表明，在亚洲东部地区的拔除双尖牙病例侧位片分析中，口咽部或者喉咽部气道均出现缩窄的情况,其中有一篇报道了气道阻力增大的现象，然而有亚洲西部地区的文献报道拔牙矫治对气道形态或舌骨位置无明显影响[10]。

对于正畸治疗中拔牙矫治对上气道的影响目前观点不一，研究之间异质性较大，无法完全统一其他因素的影响。大多数学者较认可的观点为：在正畸过程中由于其前牙的位置改变导致其口腔的容积改变，导致舌骨及舌体的位置随之发生相应的改变，最终对患者上气道的大小及形态产生影响[11]。因此，正畸医生在拟定患者相应的矫治方案过程中，对于那些处于拔牙矫治边缘的病例，除了需要考虑拥挤度、面型、生长型、患者的年龄，也应适当地将拔牙矫治对患者气道的影响加入到考虑的范围。

2.2 口外弓

对于使用口外弓的患者，有研究表明戴用口外弓的同时加上颈带来作为强支抗的患者，在其矫正过程中，将有可能出现短期的OSAHS[12]。Kirjavainen等的研究发现：在患者处于独自戴用口外弓这一阶段时，可以发现患者喉咽部的气道发生明显的变窄现象，这有可能会导致 OSAHS[13]，而其中可能的原因是戴用口外弓期间舌骨和第三颈椎前移明显，虽然下颌没有明显的前后向移动，但气道的矢状向空间明显减小[14]。然而，也有多个研究认为口外弓并不会对气道有不良改变。Aksu等发现口外弓颈牵引患者的气道在各个层面并没有明显改变[15]。Julku等对骨性 II类患者早期使用口外弓颈牵引，发现腭后区气道增大，其余无明显改变，认为口外弓对气道没有不良的影响[16]。国内有学者针对一批安氏Ⅱ类1分类的患者，将只使用Ⅱ类牵引治疗的患者与进行口外弓配合Ⅱ类牵引治疗的患者进行分组比较，最终发现：在矫治过程中单纯只使用Ⅱ类牵引的患者，其舌骨的位置发生了向前、向下改变；在矫治过程中应用了口外弓进行治疗的Ⅰ、Ⅱ度深覆盖的患者，上气道的矢状径没有发生明显的变化[17]。

目前，Shavakhi等对于 II类错合使用口外弓颈牵引患者的气道改变做了系统评价,发现研究的异质性较高，且证据强度弱，使用口外弓对气道的影响结果仍存在争议，因此未来仍然需要更多的研究来确认在正畸过程中使用口外弓会对气道产生怎样的影响[18]，但是对于本身已经患有 OSAHS的安氏Ⅱ类错合畸形的患者，正畸医生在制定矫治方案的时候，为了防止患者病情恶化，应该尽可能地去考虑除了口外弓之外的其他治疗手段。

2.3 前牵引

前方牵引是现在临床上治疗骨性上颌发育不足的一种常用矫形方法，而其对上气道的影响也是现今很多研究所关注的问题。大部分的研究认为：前方牵引治疗能够明显地改善上颌骨矢状向上的不足，与此同时达到改善上气道的上段的通气状况的目的。Lee比较了进行了前方牵引治疗的患者在治疗前后的头影测量结果，进而发现：治疗后，鼻咽间隙有了明显增大，并且根据相关性分析发现，前方牵引量会与鼻咽宽度存在一种正相关的关系[19]。其他研究也发现：若患者在矫治过程中使用了前方牵引治疗，其鼻咽以及腭咽的气道间隙将会出现明显的增宽[20]。对于已经患有OSA的儿童患者,Quo进行了骨性支抗的上颌前牵引,治疗后患者的 AHI指数得到了明显的提高，呼吸暂停的症状得到了明显的缓解,并且从头颅侧位片数据与对照组相比，治疗组上颌骨明显前移，鼻咽气道明显增大[21]。这其中可能存在的机制为：向前方的牵引力将会给予上颌骨一个向前的趋势，从而促进上颌骨向前生长，上颌骨向前生长又会改变患者口腔内的容积，口腔容积增大将会给予舌体更大空间，导致舌体的位置整体向前，这就在骨性上造成了鼻咽的增大，与此同时也导致了软腭整体随之向前，最终使上气道的上部间隙有了明显的增宽[22]。

前方牵引治疗能否对上气道的下段产生影响是至今未能明确的，大量的研究都未能得出相对一致的结论。李巍然等的研究表明：对在正畸治疗过程中使用前方牵引治疗的患者进行比较，上气道中段以及下段的气道间隙宽度的变化在统计学上无明显的差异[23]。然而，Kecik对单侧唇腭裂儿童行快速扩弓同期联合前方牵引矫治，发现患者进行治疗后，其鼻咽区域明显增大，而口咽区域有所减小[24],Oktay[25]等的研究也得出了与之类似的结论。Lee等对近年来相关文献进行了meta分析，发现不论从二维平面上还是三维空间上，前牵引对儿童或青少年上气道上段和鼻腔的通气都有明显改善，但是对于低于腭平面的上气道下段，并没有明显的变化，但是总的来说研究数据较有限，需要更多的随机对照实验以及更长的观察时间来确定前方牵引对上气道的影响[26]。

2.4 功能矫治器

功能矫治器中促进下颌生长的装置到目前位止主要有 Twin-block、Herbst、Activator等功能矫治器，很多研究都表明它们不仅能起到改善颌面形态的作用，同时也能够对上气道及呼吸功能起到一定的改善作用。Entrenas对II类青少年采用twin-block矫治，气道的上段鼻咽段和气道下段口咽段均较未治疗对照组明显增大[27]。Celikoglu对骨性 II类青少年患者分别采用 Herbst与骨性支抗的 Forsus矫治器治疗，结果表明了在两种治疗方式的作用下，上气道的上段以及下段均有所增加，并且口咽部的气道有了明显的增大[28],这与Restrepo[29]的研究结果一致。然而也有研究认为功能矫治器对上气道的上段鼻咽部的影响不明显。Jena等将存在下颌后缩的青少年患者分为矫治组和空白对照组，矫治组使用Twin-block矫治，对比两组之间的头影测量结果，最终发现 Twinblock组的患者，其鼻咽部的宽度没有发生明显的变化，但是其软腭的厚度有所增加，而软腭长度减少，这就导致了上气道口咽部的宽度较之前有了显著的增加[30]。由此可以看出功能矫治器对气道的改变可能的机制为：功能矫治器使得下颌位置发生前移，这样舌骨的位置也相应地向前上方移动，舌骨位置的改变也自然带动了舌体位置发生改变，那么与之相对应的，上气道的容积也随着这些变化而明显增大[19]。Carvalho FR对近年功能矫形矫治器对儿童睡眠呼吸暂停进行了系统评价，结果显示对睡眠呼吸各项指标进行监测的文献较少，且质量较低，功能矫治器对睡眠呼吸暂停的儿童可作为一项辅助性的治疗[31]。

对于不同的功能矫治器效果的研究，Gu等比较了Herbst与 Twin-block这两种矫治器矫治前后对气道的改变，发现两组间在气道宽度的增加以及睡眠质量的提高上并无明显差异[32]。Alhammadi比较了Twinblock与Forsus功能矫治器的效果，发现Twin-block组鼻咽、口咽容积增大量以及轴截面积的增大量均较Forsus组大[33]。

2.5 快速扩弓

上颌横向宽度不足的患儿在临床上通常可以采用快速扩弓的方法来扩张上颌。近年来，大量文献研究表明快速扩弓可以增加鼻腔的宽度和容积[34]。Cameron等对存在上颌牙弓宽度不足的患儿使用了快速扩弓的方法来进行治疗，8年后进行随访发现，相比对照组，治疗组患儿的鼻腔宽度有了明显增加，这就表明快速扩弓可以对上气道的鼻腔部产生明显的扩张作用[35]。Iwasaki等对腭裂儿童进行上颌快速扩弓，并通过计算流体动力学计算了鼻腔阻力，发现鼻腔的最大压强、速度和阻力均减小，证实快速扩弓能有效提高腭裂儿童上气道的气体流动质量，改善鼻腔呼吸[36]。Monini等对同时存在上颌骨性狭窄和鼻腔阻塞或者打鼾的患儿进行了快速扩弓的治疗，而治疗结束后得到的结果与Iwasaki的结果类似：在患儿完成快速扩弓的治疗之后，其鼻腔通气量有了显著的增加，与之相对应的鼻腔阻力也有所减小[37]。Zeng等进一步发现快速扩弓拓宽鼻腔的模式可能是平行扩宽，16名儿童行快速扩弓后，鼻底和鼻腔侧壁的前、中、后部均得到了扩宽，但对咽腔的影响存在一定的局限性[38]。然而，有研究检测了扩弓对咽部气道的影响，发现快速扩弓后咽部气体最大负压也明显减小[39]，由此可见，快速扩弓对上气道的鼻腔部改善明显，但对上气道的下段影响还不一致。

2.6 正颌手术

正颌外科手术现在在临床上应用的越来越广泛，但是它也会对患者上气道的产生一定的影响，并且随着不同的手术方式，其对患者上气道的影响也有所不同。有研究调查表明骨性II类下颌后缩的成人患者，在进行了下颌前移手术治疗之后，其咽腔的容积以及上气道最小横截面积有了明显的增加[40]。并且，有研究表明下颌后缩并且患有睡眠呼吸暂停综合征的患者进行下颌前移手术后，打鼾、呼吸暂停以及白天嗜睡等症状出现频率明显下降，症状也明显减轻，AHI指数下降35%-55%，血氧饱和度升高10%-20%，极大地提高了患者术后的生活质量[41]。骨性Ⅲ类错牙合畸形的患者在进行了下颌后退手术之后，追踪复查可以发现咽腔容积较手术之前会出现明显的减小[42]。Tselnik等在文献中提到，在患者进行BSSRO后退术之后，可以发现舌咽区容积发生了明显的变化，大约减少12.8%，并且其前后径的减少高达28%[43]。王宏伟等也发现下颌骨后退会导致咽腔的间隙缩窄及舌骨位置变化，而且随着下颌骨的后退量不断改变，患者的咽腔总容积也会随之改变，这两者之间存在一定的关联性[44]。聂萍等同时调查了进行单颌手术治疗的患者和进行双颌手术治疗的患者，将其手术前后上气道的形态大小进行比较，从而来比较两种术式对上气道造成的影响的差异，在比较中发现很明显的差异，在进行双颌手术后的患者其喉咽段和舌咽段都存在一定的缩小，但是其缩小量却是明显要少于进行单颌手术治疗后的患者；除此之外，文献中还提到在进行双颌手术之后，由于患者存在上颌骨整体的前移，就会使鼻咽段的气道具有增大的潜能，并且会在术后慢慢实现这种增大的潜能，而由于患者存在下颌骨整体的后移，会在一定程度上对上气道有压迫作用，引起上气道的狭窄，但随着鼻咽段气道的宽度增大，可以对其起到一个很好的代偿作用[45]。

目前双颌前徙术（maxillomandibular advancement，MMA）被证实是治疗 OSAHS的有效手段，它包括了上颌 LeFort I型截骨术和下颌双侧升支矢状劈开前移术[46,47]。Christovam等统计发现MMA术后上气道最小横截面平均增大124.13 mm2，总容积平均增加7416.10 mm3[48]。Caples等发现，睡眠呼吸暂停患者在MMA术后，AHI降低了87%[49]。MMA是通过在手术中对上下颌骨进行一定的前移，从而自然地带动软腭、舌根以及附着在上下颌骨上的肌肉向前移动，与其对应的上气道的矢状面和冠状面的宽度均会相应增大，上气道的形态和大小会有明显的改善，最终来改善睡眠呼吸暂停患者的气道阻塞情况[50]。

总而言之，正畸正颌治疗通过影响上下颌骨及其相对位置关系以及软腭、舌骨、上气道周围软组织等对上气道产生有利或不利的影响，正畸医生在矫治颌面部畸形的同时，也应关注上气道，将上气道考虑到治疗计划的一部分中去，为患者制定最合适的矫治方案，使得治疗效果健康、稳定、平衡、美观。