阻塞性睡眠呼吸暂停患者的颌面骨性结构特征分析

中华结核和呼吸感染 1999年第6期第22卷 述评

作者：童茂荣　夏锡荣　曹鄂洪　张伟　赵蓓蕾　印洁　申萍

单位：210002 南京军区总医院呼吸科

　　关键词： 睡眠呼吸暂停综合征；颌面结构分析

　　摘要　目的　探讨阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者颌面骨性结构特征及其与OSA发病的关系。方法　102例男性OSA患者及37名健康成年男性经多导睡眠仪检查诊断或排除OSA；应用NIH Image软件测定其16项颌面骨性结构参数。结果　OSA患者下述骨性结构长度均显著短于对照组：颅底（71±4) mm∶(74±3) mm, (P＜0.001），上颌骨（52±5) mm∶(55±4) mm, (P＜0.01）及下颌骨（74±5) mm∶(77±6) mm,(P＜0.05）。鼻咽部骨性气道显著狭窄，舌骨位置偏下偏前，前侧面部下半部较长而上半部较短。多元逐步回归分析提示患者的下颌后缩、上颌前后径较短及舌骨下移可能在OSA的发生发展中起一定作用(R₂=0.447，Ｆ=15.471，P＜0.0001)。结论　OSA患者存在显著颌面骨性结构异常，了解这些异常的特征有助于阐明OSA的发病机制及实施个体化治疗方案而获取最佳疗效。

Cephalometric analysis of the craniofacial bony structures in patients with obstructive sleep apnea

TONG Maorong, XIA Xirong, CAO Ehong, et al. Department of Respiratory Diseases, Nanjing Military General Hospital, Nanjing 210002

　　Abstract　Objective　To explore the craniofacial bony struct

　　ure abnormalities and their possible contributions to the apneic severity in patients with obstructive sleep apnea (OSA). Methods　One-night polysomnographic examination and a lateral cephalogram were performed in 102 male OSA patients and 37 healthy men. Sixteen variables representing craniofacial angle, distances and areas were measured by a computer software (NIH Image). Results Compared with normal subjects, OS

　　A patients presented with: a shortened cranial base (71±4) mm∶(74±3) mm, (P＜0.001), maxillum （52±5) mm∶(55±4) mm, (P＜0.01）, mandible （74±5) mm∶(77±6) mm, (P＜0.05）and bony nasopharygeal airway dimensions，a

　　more inferiorly and anteriorly placed hyoid bone，and retrognathia deformity. Multiple stepwise regression analysis disclosed that maxilla deficiency, retrognathia and hyoid bone misposition were important contributing factors to the apneic severity (R₂=0.447, F=15.471, P0.0001). Conclusions　OSA patients had certain craniofacial bony structure defects and cephalometric analysis of these defects is useful both in the investigation of the pathogenesis and the selection of an optimel treatment modality for each OSA patients.

　　Key words　Sleep apnea syndrome　Cephalometry

　　阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的发病机制尚不完全清楚，患者颌面部骨性结构的异常可能为一重要致病因素。我们采用颌面结构分析法探讨OSA患者颌面骨性结构特征及其在OSA发病中的作用。

　　对象与方法

　　一、对象

　　102例男性OSA患者，年龄(49±12)岁，体块指数(BMI):(28±6) kg/m²，呼吸暂停指数（AI）:(36±24)次/小时，夜间最低血氧饱和度(SaO₂)：(68±18)%。正常对照组为37名健康成年男性。BMI为(22.2±2.4) kg/m²，均＜27 kg/m²，无任何与睡眠呼吸紊乱有关的主诉，多导睡眠仪检查正常。

　　二、多导睡眠仪检查

　　每例患者及对照组受试者均行夜间多导睡眠仪检查，包括脑电图（EEG）、双侧眼动图（EOG）、下颌肌电图（EMG）、口鼻气流、心电图（ECG）、胸腹呼吸运动及手指脉氧记录。EEG、EOG、EMG及ECG信号由一台脑电记录仪记录（5210型，日本），其余信号经一台呼吸流速仪（美国）整合后由一台8导仪（7758B型、日本）记录。OSA诊断标准为AI≥5次/小时。

表1　OSA组与对照组颌面骨性结构参数比较(±s)

　　三、头颅侧位摄片

　　采用数字化影像板（Fuji Medical System Inc,日本）作侧位头颅摄片。受试者取坐位，采用头颅定向仪控制其头部的左右转位，并使其Frankfort Horizontal线（FH线）与地面平行。曝光距离为2米，左向右投照；参数为75 kV，250 mA，于平静呼气末摄片。图像经解像度调整后再经数字打印系统（FCR7000, Fuji Medical System Inc, 日本）打印存档，同时输入电脑，采用NIH图像分析软件作图像分析。

　　四、图像分析参数

　　图像分析采用参照线及参照点(图1)。角度参数SNB为S-N线与N-B线之间的夹角；长度参数13项，其中MP-H为从H点至MP线的垂直距离，H-Hc4为从H点至Hc4线的垂直距离，H-VL为从H点至VL线的垂直距离，其余长度参数均为两参照点之间的直线距离：S-N为颅底长度，ANS-PNS为上颌骨长度，Me-Go为下颌骨长度，N-ANS、ANS-Me为面部前侧上下部分的长度，S-Ar、Ar-Go为面部后侧上下部分的长度，G-VL反映下颌后缩程度，PNS-AA及PNS-Ba为鼻咽部骨性气道前后径；面积参数：Max为ANS、PNS及U三点组成的三角形的面积（上颌骨面积），Man为L、Me及Go三点组成的三角形的面积（下颌骨面积）。图像分析均由同一医师完成，并采用单盲法。为评价形态学指标测量的可重复性，随机选择10例OSA患者测定其SNB、S-N、MP-H及Max 4项参数作变异系数分析。具体方法为：（1）日内变异：同一天内3个不同时间重复测定每例患者同一图像上的上述4项参数；（2）日间变异：以1周为间隔重复测定每例患者同一图像上的上述参数3次。按下列公式计算日内及日间变异系数（CV）:CV=(3次测定值的标准差×100)/3次测定值的均值。

　　五、统计学处理

　　组间比较采用不成对t检验；采用Pearson直线相关分析；最后以AI为因变量，年龄、BMI及形态学参数为自变量作多元逐步回归分析。统计软件为Statview 4.5，数据均以(±s)表示。

　　S点：垂体窝中心点；N点：鼻额缝最高点；B点：下颌骨前部最凹陷处；ANS点：硬腭最前点；PNS点：硬腭最后点；U点：上切牙尖；L点：下切牙尖；G点：下颌骨后侧最后点；Me点：下颌骨前部最下点；H点：舌骨最前最上点；Go点：下颌角后下点；Ar点：下颌头与颅底下缘的交叉点；AA点：环椎最前点；Ba点：枕骨大孔前缘中点；FH线：通过眼框最低点与外耳道最上点的直线；MP线：通过Me与Go两点的直线；VL线：通过第3、4颈椎体前缘最下点的直线；Hc4线：通过第4颈椎前缘最下点的VL线的垂线

　　图1　形态学各参数参照点、线示意图

　　结果

　　一、图像分析参数测定的变异系数

　　10例OSA患者4项参数日内变异及日间变异值均很小，变异最大者为MP-H，CV分别为(3.0±1.9)%、(3.0±4.3)%，提示重复性良好。

　　二、OSA组与对照组形态学参数的比较

　　由表1可见，与对照组相比，OSA组患者：（1）S-N、ANS-PNS、Me-Go、PNS-AA及PNS-Ba均较短(P均＜0.05)；（2）N-ANS较短而ANS-Me较长(P均＜0.05)；（3）MP-H、H-VL较长(P＜0.0001，P＜0.01)，H-Hc4较短(P＜0.0001)。

　　三、多元逐步回归分析

　　在OSA组患者，以AI为因变量，年龄、BMI及形态学参数为自变量行多元逐步回归分析发现，回归方程有显著性意义（R²=0.447, F=15.471, P＜0.0001）；进入方程的因子依此为BMI（partial R²=0.169）、G-VL（partial R²=0.138）、ANS-PNS (partial R²=0.08)及MP-H(partial R²=0.06)。

　　讨论

　　OSA的发病可能涉及上气道周围解剖结构的异常及与睡眠有关的上气道肌肉功能的变化等多个环节^［１］。许多作者试图从颌面结构分析角度探讨OSA的发病机制^{［２-６］}。Riley等^［２］首次应用该技术比较了15例OSA患者与10名正常人的上气道周围结构形态学特征。发现在骨性结构方面，OSA患者主要表现为缩颌（SNB角度较小）及舌骨下移（MP-H较长）。许多报道证实了这些发现^{［３-５］}。SNB角度为评价OSA患者缩颌程度的经典指标，但因其大小还受到颅底长度（S-N）的影响，在评价该参数意义时，应考虑到这一混淆因素。本研究通过另一项反映缩颌程度的参数G-VL的测量发现尽管患者SNB角并不减小却存在明显缩颌，两组SNB角未检出显著差异可能与患者的S-N长度较短有关。如许多报道所述，缩颌的不良后果导致舌根部气道狭窄。另外，作者多应用MP-H这一参数来评价舌骨的下移程度^{［２-５］}。该参数同样存在一个明显不足：它受下颌骨倾斜度的影响较大。因此，除测定MP-H外，我们同时以第四颈椎为参照点测定了舌骨的上下及前后移位情况，发现本组OSA患者舌骨显著偏下偏前。舌骨为舌肌的主要附着结构，舌骨偏下、偏前提示患者舌体下移，充盈于上气道与舌骨之间。这可能为导致上气道阻塞的重要因素，尤其在卧位及睡眠状态下骨骼肌张力减低时。

　　我们还发现OSA患者骨性鼻咽气道（PNS-AA、PNS-Ba）显著狭窄。这与一些作者对欧洲人种OSA患者的观察^{［６，７］}相一致。与其他颌面骨性结构异常不同，骨性气道狭窄为OSA发病的直接易患因素；已知习惯性打鼾可造成上气道周围软组织损伤、肿胀，如上气道的骨性空间小，则更易发生阻塞。

　　本研究发现，OSA患者颌面骨性结构大致特征为：1.颅底、上颌及下颌骨前后径较短，骨性鼻咽部气道显著狭窄；2.前面部的上半部较短而下半部较长，故上颌骨位置偏上；3.舌骨位置偏下偏前。多元逐步回归分析结果表明在以AI为因变量建立的回归方程中，共包含了BMI、G-VL、ANS-PNS及MP-H 4项参数，提示除肥胖因素外，颌面骨性结构异常中上颌前后径短、下颌后缩及舌骨下移程度对OSA的严重程度影响最大。

　　颌面结构分析简便易行，所含信息量大，不仅可用于探讨OSA的发病机制，还有助于临床上检查患者有无可矫正的解剖学异常，实施个体化治疗方案而获取最佳疗效。

　　参考文献：

　　1　Deegan PC, McNichols WT. Pathophysiology of obstructive sleep apnoea. Eur Respir J, 1995, 8:1161-1178.

　　2　Riley R, Guilleminault C, Herran J, et al. Cephalometric analysis and flow-volume loops in obstructive sleep apnea patients.　Sleep, 1983, 6:303-311.

　　3　Partinen M, Guilleminault C, Quera-Salva MA, et al. Obstructive sleep apnea and cephalometric roentgenograms. The role of anatomic upper airway abnormalities in the definition of abnormal breathing during sleep. Chest, 1988, 93:1199-1205.

　　4　Maltais F, Carrier G, Cormier Y, et al. Cephalometric measurements in snorers, non-snorers, and patients with sleep apnoea. Thorax, 1991, 46:419-423.

　　5　Furguson K, Ono T, Lowe AA, et al. The relationship between obesity and craniofacial structure in obstructive sleep apnea. Chest, 1995, 108:375-381.

　　6　Tangugsorn V, Skatvedt O, Krogstad O, et al.　Obstructive sleep apnoea: a cephalometric study. Part I. Cervico-craniofacial skeletal morphology. Eur J Orthod, 1995, 17:45-56.

　　7　Nelson S, Hans M. Contribution of craniofacial risk factors in increasing apneic activity among obese and nonobese habitual snorers. Chest, 1997, 111:154-162.

　　收稿：1998-06-05 修回：1998-08-12