王思拓,张 亮,许来青,刘紫微,徐 娟
解放军总医院第一医学中心 口腔正畸科,北京 100853
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS),又称阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征 (obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS),是一种可以累及婴幼儿、中青年和老年人的慢性疾病[1]。OSAS在儿童中很常见,它可以发生于从新生儿到青少年的各个年龄段儿童[2]。据不完全统计,0.8% ~ 24%的儿童是习惯性打鼾者,1.2% ~ 5.7%的儿童患有OSAS,肥胖儿童患OSAS的风险更是高达36%[1]。儿童OSAS的特点是儿童在睡眠期间发生部分或完全的上气道阻塞导致气流受限或呼吸暂停,影响睡眠期间的正常通气,其通常会导致低氧血症和高碳酸血症,进一步会影响儿童的心血管功能、颅颌面发育以及神经内分泌和中枢神经系统[3-5]。由于临床表现和病因机制的不同,儿童OSAS在诊断和治疗上不同于成人OSAS。虽然儿童OSAS最常见的病因是腺样体扁桃体肥大,但由于颅面骨骼的生长发育主导着上呼吸道的发育,因此儿童OSAS的病理生理学机制与颅面骨骼的生长发育密切相关。颅面复合体在面部不同区域经历不同的生长模式,影响牙弓的发育、舌位以及全身姿势等,与呼吸方式密切相关。因此,在新兴的儿童口腔睡眠医学领域,口腔医师不仅要认识到儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的症状和风险,还要参与跨学科的管理和治疗。本文就儿童OSAS的病因机制、多学科研究现状及口腔正畸治疗应用综述如 下。
1.1 软组织异常导致的上气道阻塞 儿童上气道阻塞多与咽淋巴环密切相关,腺样体和扁桃体肥大是儿童OSAS最为常见的病因[6-7]。与正常儿童相比,OSAS患儿的腺样体、扁桃体和软腭较为肥大。腺样体和扁桃体肥大会导致儿童上气道管腔的缩小,特别是导致腭后区变窄,而此区域由于横截面积最小,是上气道最常见的阻塞部位[8]。在不同年龄段的儿童中,腺样体扁桃体肥大对OSAS的发生发展影响不同。与年龄较大的儿童相比,同样伴有腺样体扁桃体肥大的年龄较小的儿童患OSAS的程度更为严重。腺样体扁桃体肥大对学龄前OSAS儿童的影响最为严重,这可能与学龄前儿童腺样体扁桃体占上气道的体积最大有关[9]。
肥胖是上气道阻塞的另一危险因素,其与儿童OSAS的发生发展也有着密切的关系[8]。肥胖主要通过两种机制影响阻塞性睡眠呼吸暂停综合征:一是咽部软组织的脂肪沉积导致咽腔管径的减小及上气道的塌陷;二是胸腹壁脂肪的增加降低了患者的呼吸功能[10-11]。与体质量正常的儿童相比,肥胖儿童患OSAS的风险较高;学龄期肥胖儿童相比其他年龄的肥胖儿童患OSAS的比例更高[12]。OSAS患者体质量指数(body mass index,BMI)相对平均水平每超出1 kg/m2,其患OSAS的风险就增加了12%[12]。
与舌相关的疾病,如巨舌症、舌强直症,也会导致上气道的阻塞[13]。短小的舌系带会影响舌体 姿势,影响牙颌面的生长以及上气道的发育[14]。
1.2 颅面结构异常 颅面结构异常是儿童OSAS的重要危险因素,其通常受遗传和环境双重因素的影响。易患OSAS儿童的颅面特征包括下颌后缩、小颌畸形、巨舌症、面中部发育不全、上牙弓狭窄等[15-16]。在7% ~ 67%的儿童中,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与颅面结构异常有关[17]。下颌骨和舌的大小、位置、形态的改变及异常会导致腭后区软组织的增厚,而这一区域正是儿童OSAS患者最常见的上气道阻塞部位[18]。颅面结构异常可能是OSAS的原发因素,也可能是OSAS患者长期异常的口呼吸习惯所致的结果。儿童口呼吸会破坏生长发育期口颌系统的平衡,改变正常的肌力和咬合力,进一步导致下颌后缩、上颌狭窄、腭盖高拱、下面高增大及下颌后旋等改变,进而加剧上气道的狭窄及阻塞,加重OSAS的临床 症状[19]。
1.3 上气道炎症 病毒、灰尘等局部刺激物会导致鼻咽部淋巴组织的增生以及上呼吸道黏膜的水肿,并可能引起睡眠期间的上气道阻塞事件。过敏性鼻炎是习惯性打鼾和OSAS的重要危险因素[8]。此外,OSAS患儿的全身性炎性因子水平升高,尤其 是中重度非肥胖OSAS患者[20]。
1.4 呼吸中枢调控异常 呼吸中枢调控异常在儿童OSAS发病过程中起着重要的作用,OSAS患儿上气道扩张肌的中枢调控功能可能受损[21]。上气道扩张肌是呼吸的辅助肌肉,其能在低氧血症、高碳酸血症和低于大气压的上气道压力下降等条件下激活。上气道扩张肌肌张力的增加可以补偿狭窄的上气道,并能够抑制上气道的塌陷,维持气道的开放[22]。在正常儿童中,这种肌张力的增加可能是通过增加呼吸中枢的驱动而实现的[23]。通气驱动力的增加作用于上气道扩张肌以促进气道的通畅;相反,通气驱动力的降低会导致这些肌肉活力下降。有学者通过测量气道塌陷时的压力(Pcrit)发现,OSAS患儿气道坍塌程度高,其压力值在较大范围内[24];而正常儿童即使在增强的压力下也能保持气流的通畅[25]。此外,腺样体扁桃体切除术后OSAS患儿的Pcrit 值没有下降到正常儿童的水平[26]。这些研究表明OSAS患儿的上气 道扩张肌代偿功能降低,调控功能受损。
OSAS的治疗必须基于症状、持续时间、严重程度以及解剖结构等因素。儿童OSAS的治疗具有多学科参与及联合治疗的特点,儿科、耳鼻喉科、呼吸内科、口腔科、心理科等专科医生在其中均扮演了重要的角色。
2012年,美国儿科学会(American Academy of Pediatrics)诊断指南建议[1],腺样体扁桃体切除术是治疗儿童OSAS的一线治疗方法,持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)可以用于不耐受手术或手术无效的患者;对于不耐受手术或术后残存OSAS的轻度患者,鼻类固醇类激素是一种治疗选择。减肥和药物治疗被认为是儿童OSAS的辅助治疗;然而,在这项指南中,基于颜面部发育管理的口腔治疗的作用被相对低估了。
个性化的精确诊断是治疗的前提,在制订治疗方案前应准确判断患者的主要病因及应对策略。虽然腺样体扁桃体切除术是儿童OSAS最常见的治疗手段,但这种方法并不适合所有儿童OSAS患者,而且此方法有时还受到手术风险的限制[27]。在一些具有颅面问题的患儿中,OSAS在术后时常复发[28]。腺样体扁桃体切除术后OSAS改善不明显或复发的儿童往往具有狭窄的咽腔及发育不良的颌骨。在肥胖OSAS患儿治疗前应首先进行体质量控制,以减少上气道阻塞和咽腔塌陷,这可以增加其他治疗方式的成功率[29]。由于肥胖与颅颌面及牙齿发育有关,因此肥胖患者还应定期进行口腔检查,必要时进行矫形治疗。
处于青春期或青春后期的严重颅面部畸形OSAS患儿,当手术条件允许时应尽早安排正颌手术或其他颅面矫形术;对于手术条件不成熟的患者,应尽可能晚些考虑手术,以免破坏骨结构的生长以及影响手术的稳定性[30]。通过正颌手术可以解决颅面骨骼畸形及软组织障碍,改善气道结构并恢复通气功能,同时可以改善患者面型及心理。
对于伴有颅面结构异常且无明显肥胖、腺样体扁桃体肥大或其他功能障碍的OSAS患儿,建议早期进行牙颌面的正畸干预治疗,以便通过非手术方式改善颅面结构。上气道结构的扩大是改善咽部塌陷和功能恢复的前提。
口腔影像学检查主要通过二维或三维成像技术对患者的上气道及其周围组织结构进行分析,有助于分析颅、颌、面、牙及其周围结构并可以帮助医生寻找、确定上气道狭窄部位。X线头影测量作为一种二维手段,可以很方便地判断颅面结构正常与否并可以进行颅面结构治疗前后或生长前后的比较。通过头影测量分析,口腔医生可以清楚地了解患者的颅面软硬组织及上气道的矢状向特征,这为选择治疗方案以及预后判断提供可靠帮助。X线头颅侧位片还有着确实而清晰的腺样体和扁桃体显影,其几乎适用于所有儿童。随着医学的发展,CBCT、磁共振等口腔三维成像技术已广泛应用于临床。三维影像较二维影像更加清晰、全面地反映了上气道及其周围结构的形态特征,对于判断OSAS患者的颅面异常具有重?要 意义。
3.1 下颌前移矫治器的应用 下颌前移矫治器(mandibular advancement appliance,MAD)是在睡眠期间戴用的装置,它可以前移下颌骨并重新定位舌骨,阻止口咽和舌底之间的软组织塌陷,增加上气道舌后和腭后间隙,保持呼吸通畅,改善OSAS和颅面畸形患者的呼吸功能。此装置具有无创、舒适、经济、疗效明显等优点。
国内外相关研究显示,下颌前移矫治器对于生长发育高峰期结束前的轻中度OSAS患儿短期疗效是肯定的,长期治疗(至少6个月)可能比短期治疗有更好的效果[31-33]。下颌前移矫治器治疗不仅减轻了打鼾、口呼吸、睡眠呼吸暂停、日间嗜睡等OSAS症状,同时改善了患者的通气情况及睡眠磨牙症。国内学者研究发现,上气道及周围结构的形态异常与儿童OSAS的发生发展密切相关。有学者采用下颌前移矫治器治疗儿童OSAS患者,AH-MP(舌骨-下颌平面距)、V-T(舌体长)、SPP-SPPW(软腭后-后咽壁距)、V-Ge(会厌谷-颏后部距)等头影测量指标及气道矢状、横向宽度与治疗前相比显著增加,通气情况也得到了明显改善[31,34-35]。但MAD治疗也存在一些不良反应,如颞下颌关节功能障碍、口干、流涎和牙齿位置改变 等。
3.2 上颌快速扩弓矫治器的应用 上颌快速扩弓矫治器(rapid maxillary expansion,RME)是临床上治疗儿童上颌骨狭窄的装置。上颌快速扩弓作为一项正畸技术可以有效打开腭中缝,增加上颌骨及上牙弓宽度并间接扩大鼻腔底部,有利于口鼻气流的通畅及面中部发育不良的改善。RME治疗产生的骨骼效应是三维方向的,包括鼻上颌复合体向前和向下的移动以及腭部、鼻底和鼻腔的侧向扩张[36]。鼻上颌复合体的扩张增加了鼻腔气流,降低了鼻腔阻力,改善了鼻腔呼吸,从而间接降低了呼气末期的咽部塌陷性[37]。与此同时,鼻上颌复合体的扩张增大了口腔空间,允许舌向前和向上的重新定位,从而有助于口咽间隙的增大。RME治疗促进气道开放的另一个间接机制是在骨性Ⅱ类低角模式下,鼻上颌复合体的扩张通过释放锁定的下颌,为下颌向前生长提供良好的条件[38]。
有学者应用RME治疗OSAS患儿12个月后发现,呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)均值由治疗前的(5.8±6.8) 次/h 降至(1.5±1.6) 次/h,AHI指标及其他参数在两年后与治疗结束时相比无明显变化[39]。Remy等[40]对OSAS伴Ⅱ类错儿童同时应用下颌前移矫治器及上颌快速扩弓矫治器治疗9个月后发现,患者的口腔三维空间增大,睡眠呼吸质量明显改善,AHI明显降低,84%的患者在治疗结束几年后没有出现任何呼吸困难的情况。
RME治疗可以明显改善儿童患者的OSAS症状,提高其睡眠质量。Miano等[41]通过循环交替模式(cyclic alternating pattern,CAP)评估了9名4 ~8岁OSAS患儿在RME治疗前后的非快速眼动睡眠期睡眠微结构,并在基线标准上与正常对照组比较,发现OSAS儿童在慢波睡眠期间CAP速率及A2指数较高;应用RME治疗1年后,OSAS患儿在慢波睡眠期间表现出与A1指数增加相关的CAP速率增加,其睡眠质量较基线标准明显改善,AHI也明显降低。这些结果表明RME治疗虽然使睡眠结构及睡眠呼吸紊乱得到改善,但睡眠微结构和呼吸参数并未完全恢复。慢波睡眠中CAP率持续增高伴随A1指数的增加可能反映了R ME治疗的局限性。
3.3 上颌前方牵引矫治器的应用 上颌前方牵引矫治器(maxillary protraction appliance,MPA)是利用额和颏部做支抗将上颌和上牙弓向前牵拉,通过刺激骨缝中新骨的生成而加速上颌向前向下生长,主要用于上颌发育不足的骨性Ⅲ类患者。上颌前方牵引矫治器对颅面骨骼的改良作用主要是通过上颌骨后部向前和向下的移位而实现的,其还可导致软腭组织和舌体的前移。部分学者研究表明,MPA治疗可以增加生长发育期的骨性Ⅲ类患者的鼻咽部和腭咽部的气道容积[42]。这提示可以通过MPA治疗扩大上气道容积,从而降低上颌后 缩儿童发生OSAS的风险。
3.4 口腔肌功能疗法 近年来,肌功能疗法日渐受到研究者的关注。口腔肌功能疗法(oral myofunctional therapy,OMT)可以通过等长肌训练(与肌肉张力配合)和等张肌训练 (改善活动度)来增加舌、软腭和口咽部的肌张力,改善面部肌肉状态,促进口颌肌群的平衡,可单独使用或作为治疗儿童OSAS的辅助疗法[43]。肌功能疗法包括软腭、舌和面部的肌肉训练,以及口颌功能的锻炼,其可以调节口咽部肌群,优化肌张力,调整口咽部软组织的位置并能够协调咀嚼、吞咽、吮吸和呼吸等口颌面功能[44]。肌功能疗法可显著降低OSAS的严重程度及症状,降低OSAS患儿的AHI,是治疗轻中度OSAS的有效方法[45]。肌功能疗法还可以与其他疗法联合使用,并能够提高患者对CPAP治疗的依从性[46]。对于腺样体扁桃体切除术后残留OSAS的儿童,肌功能疗法可降低其AHI,减少术后OSAS的复发,改善其睡眠呼吸功能[44]。尽管肌功能疗法几乎没有并发症,并且相对容易教导患者,但这种方法的具体疗效与患者的依从性密不可分。而且,许多肌功能训练方式还处于进一步研究阶段,其治疗儿童OSAS的 疗效还需要长期的研究证实。
儿童OSAS的治疗因病因机制的多样性而具有挑战性,其治疗方法种类繁多,并呈现出多学科参与和多学科交叉的发展趋势。口腔医学在儿童睡眠医学中的作用已被越来越多的研究及应用所证实,其有助于认识、诊断、治疗及预防儿童OSAS。口腔正畸治疗通过干预儿童OSAS患者牙颌面的生长及发育,为伴有颅面异常的儿童OSAS患者提供了更多的治疗选择,并可以作为其他疗法的辅助治疗手段。然而,目前儿童OSAS的口腔治疗确切机制及具体疗效还需要进一步研究。