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编号:10492993
阻塞性睡眠呼吸暂停患者及打鼾者的颌面结构分析
http://www.100md.com 《医学研究生学报》 2000年第2期
     作者:赵寅滢 童茂荣 夏锡荣

    单位:南京军区南京总医院呼吸内科,江苏南京 210002

    关键词:睡眠呼吸暂停;阻塞性;颌面结构;打鼾

    医学研究生学报000210摘 要:目的: 比较阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)患者、打鼾者与正常对照的颌面结构,以探讨OSA的发病过程及可能机制。 方法: 研究对象为86例男性OSA患者,45例男性打鼾者及37例健康成年男性,均行多导睡眠仪检查证实或排除OSA;用数字化技术摄取头颅侧位片,应用NIH Image软件测定骨性结构、软组织结构、舌骨位置、咽部口径参数等23项。结果: OSA患者、打鼾者的骨性结构、软组织结构、舌骨位置、咽部口径均存在异常,其中舌长度、口腔外舌面积、舌骨位置、腭水平口咽部口径,在对照组、OSA患者与打鼾者之间差异均显著,经身高、体重指数(BMI)校正后,除舌长度、部分舌骨位置参数外结果基本不变。多元逐步回归分析提示,肥胖程度、上颌骨缺陷、软腭舌接触面长度、咽部长度对OSA严重度影响较大。结论: 打鼾者与OSA患者同样存在颌面结构的异常,其中部分软组织相关参数介于OSA患者和正常人之间,软组织的变化可能在OSA发生发展中起着一定作用。
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    分类号:R563.9 文献标识码:A

    文章编号:1008-8199(2000)02-0099-04

    Cephalometric analysis in snorers and patients with obstructive sleep apnea

    ZHAO Yin-ying TONG Mao-rong XIA Xi-rong

    (Department of Respiratory Diseases,Jinling Hospital,Nanjing 210002,Jiangsu,China)

    Abstract:Objectives: To investigate the differences in craniofacial structure among obstructive sleep apnea (OSA) patients, snorers and normals, and the possible mechanisms involved in the development from snore to OSA. Methods: Eighty-six male OSA patients, 45 male snorers and 37 healthy man were enrolled. All had completed one-night polysomnographic examination and taken lateral cephalogram by digital image processing system. Cephalometric measurements were taken by computer software (NIH Image), 23 variables were used concerning bone structure, soft tissue structure, hyoid bone position and upper airway dimension. Results: Both OSA patients and snorers had abnormalities in bone structure, soft tissue structure, hyoid bone position and upper airway dimension. There were significant difference in tongue length, tongue area out of oral cavity, hyoid bone position and upper pharyngeal airway dimension among three groups. When the body mass index (BMI) was controlled, the results remained the same except for tongue length and a part of hyoid bone position parameters. BMI, maxillary defect, soft palate-tongue contact length and pharyngeal length were found to have relatively greater influence on the apneric severity.Conclusions: Like OSA patients, the snorers also have craniofacial structure abnormalities, and some soft tissue variables are between those of OSA patients and normals. Soft tissue changes may play an important role in the development of OSA.
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    Key words:Sleep apnea; Obstructive; Snorer; Cephalometry▲

    0 引言

    阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea ,OSA)的特征为睡眠期反复上气道壁塌陷导致气道闭塞,上气道解剖结构异常为其发生的可能机制之一。OSA患者可在白天出现嗜睡,发现睡眠呼吸暂停前大多有数年至数十年的重度打鼾史。本研究的目的是比较正常人、OSA患者、打鼾者的上气道结构,推测由打鼾发展到OSA的可能机制。

    1 对象与方法

    1.1 对象 86例OSA患者,年龄为(49.2±12.8)岁;身高体重指数(body mass index, BMI)为(28.4±5.9)kg/m2,呼吸暂停指数(apnea index, AI)(40.2±23.3)次/h,夜间最低血氧饱和度(lowest)为(65.2±18.2)%。45例打鼾者,年龄为(47.9±12.8)岁 ;BMI为( 24.6±3.4) kg/m2;AI为(4.0±3.4)次/h;lowest为( 84.3±9.7)%。正常对照37例,年龄为(36.2±11.4)岁,BMI为(22.2±2.4 )kg/m2,AI为(0.3±0.9)次/h,lowest为(93.4±1.8)%。所有受试者均为成年男性,并都经多导睡眠仪检查。
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    1.2 多导睡眠仪检查 每例受试者均行夜间多导睡眠仪检查,包括脑电图(EEG:C3-A2、C4-A1、O2-A1、O3-A2)、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;夜间睡眠姿势及体动情况,通过摄像监视并随时记录。OSA的诊断标准为AI≥10。

    1.3 头颅侧位摄片 采用数字化影像板(Image Plate,ST-V,Fuji Medical System Inc.,Tokyo)作侧位头颅摄片。取坐位,自然头姿,头颅定向仪控制头部左右转位。曝光距离为2 m,左向右投照,参数:75 kV,250 mA;在平静呼气末摄片。图像经解像度调整后再经数字打印系统(FCR 7000,Fuji Medical Systems Inc.,Tokyo)打印存档;同时存入电脑(Power Macintosh 8500/200,Apple Japan Inc.,Japan),采用NIH图像分析软件(NIH Image)作图像分析。
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    1.4 图像分析参数 本研究采用的图像分析参照点、线见表1及图1。将参数分为四类:

    表1 形态学测量参照点及参照线

    Table 1 Land marks and reference

    lines for cephalometric measurements Reference

    points/lines

    Interpretations

    S

    Midpoint of fossa hypophysealis

    N
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    Anterior point at frontonasal suture

    B

    Deepest anterior point in concavity of anterior mandible

    ANS

    Most anterior point of anterior nasal spine

    PNS

    Most posterior point of hard palate

    Me

    Most inferior point of bony chin
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    Go

    A mid-plane point at the gonial angle

    located by bisecting the posterior

    and inferior borders of the mandible

    G

    Most posterior point of posterior mandible

    VL

    Line through the most antero-inferior

    point of the third and forth cervical vertebrae
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    V

    Most antero-inferior point of epiglottic fold

    TT

    Most anterior point of the tip of the tongue

    H

    Most antero-superior point of hyoid

    Z

    Cross point of line through G,H and inferior edge of mandible

    P
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    Tip of uvula or soft palate

    MP

    Line through Me and Go

    Ba

    Most inferior point on anterior foramen magnum

    AA

    Most anterior point of bony atlas

    图1 形态学参数测量参照点及参照线(解释见表1)

    Figure 1 Land marks and reference lines
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    for cephalometric measurements

    1.4.1 骨性结构参数 ①SNB :S、N点连线与N、B点连线所成的角度,反映缩颌;②ANS-PNS:ANS点和PNS点的直线距离,反映上颌骨长度;③S-N:S点与N点直线距离,反映颅底长度;④Me-Go:Me点与Go点的直线距离,反映下颌骨长度; ⑤G-VL:G点与VL线的垂直距离,也反映下颌骨长度。

    1.4.2 软组织结构参数 ①TGL:V点与TT点的直线距离,反映舌长度;②TGH:V-TT点连线与舌背最高点的垂直距离,反映舌高度;③Ton:舌总体面积,为由TT点开始沿舌背弧线经P点、Go点至V点再通过H、Z、G点回到TT点所围之面积;④Ton1:口腔内舌面积;⑤Ton2:口腔外舌面积,Go-V-H-Z-下颌骨下缘所围面积;⑥PNS-P:PNS点与P点的直线距离,反映软腭长度;⑦MPT:软腭厚度;⑧Soft-P:软腭面积;⑨CL:软腭与舌接触线长度。
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    1.4.3 舌骨位置 ①MP-H:H点与MP线的垂直距离;②H-VL:H点与VL线的垂直距离;③B/Me/H:B-Me与Me-H连线成的角度,这三项参数反映舌骨下移和前移。

    1.4.4 上气道口径 ①AWPP:通过ANS-PNS延长线上的气道前、后径;②AWUT:通过悬雍垂尖部水平线上的气道前、后径;③Orop:咽气道面积;④PNS-Ba:PNS点与Ba点的距离,反映鼻咽部骨性咽腔大小;⑤PNS-AA:PNS点与AA点的距离,反映口咽部骨性咽腔大小;⑥PNS-V:PNS点与V点的直线距离,反映喉咽部长度。

    1.5 统计方法 组间比较采用方差分析,Posthoc采用Bonferroni检验。相关分析采用Pearson直线相关分析,多元逐步回归分析以AI为因变量,年龄、BMI及形态学参数为自变量。统计软件为Statview 4.5(Abacus Concepts Inc.);数据以均数±标准差表示。
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    2 结果

    2.1 对照组、打鼾者和OSA患者的一般体征资料 OSA患者和打鼾者的年龄无显著差异,但与对照组比差异均显著;对照组、OSA患者、打鼾者的BMI差异都显著(表2)。

    表2 一般体征资料

    Table 2 Anthropometric data for 3 groups of subjects

    Control

    OSA

    Snorer

    Age

    36.2±11.4

    49.2±12.8**
, 百拇医药
    47.9±12.8**

    Weight

    64.9±8.0

    78. 7±17.7**

    69.2±10.6△△

    Height

    171.0±5.6

    166.2±6.9**

    167.6±6.9*

    BMI

, http://www.100md.com     22.2±2.4

    28.4±5.9**

    24.6±3.4*△△

    Compared with control group,*P<0.05,** P<0.01;

    Compared with OSA group,△P<0.05,△△P<0.01

    2.2 三组的形态学参数比较(表3)。

    表3 各组形态学参数比较

    Table 3 Cephalometric data for 3 groups of subjects

, 百拇医药     Control

    OSA

    Snorer

    SNB

    78.8±3.4

    78.8±4.4

    78.4±4.4

    ANS-PNS

    54.5±4.4

    51.9±4.7**

    52.5±5.7

    S-N
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    73.6±3.4

    71.0±3.9**

    71.2±4.0**

    Me-Go

    77.0±5.5

    74.1±5.2**

    75.2±5.6

    G-VL

    75.1±8.7

    71.0±7.7*

    70.5±6.6*
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    TGL

    83.4±7.0

    88.2±7.0**

    85.4±7.2

    TGH

    39.7±4.2

    42.9±4.4**

    42.2±4.9*

    Ton

    3454.1±413.0

    3950.6±444.2**
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    3806.1±441.3**

    Ton1

    2878.7±383.3

    2977.1±384.7

    2954.8±438.8

    Ton2

    575.4±221.5

    973.5±330.6**

    851.3±236.1**△

    PNS-P

    39.0±4.8
, 百拇医药
    42.7±6.3**

    42.3±6.1*

    MPT

    11.3±2.2

    12.2±2.4

    12.2±2.7

    Soft-P

    335.6±75.6

    427.4±105.7**

    425.5±109.7**

    CL
, 百拇医药
    13.9±12.6

    26.0±14.9**

    24.6±12.7**

    Mp-H

    14.0±6.4

    22.9±8.0**

    20.5±5.7**

    H-VL

    40.2±4.3

    43.8±5.4**

, 百拇医药     41.2±4.2△△

    B/Me/H

    104.3±11.7

    122.0±13.7**

    114.1±10.9**△

    AWPP

    25.0±5.1

    17.3±6.4**

    20.1±6.0**△

    AWUT

    11.9±4.5
, 百拇医药
    8.6±3.2**

    8.7±2.7**

    Orop

    759.9±223.4

    610.0±199.4**

    627.5±176.2**

    PNS-Ba

    50.5±4.9

    47.7±5.2**

    48.6±4.8
, 百拇医药
    PNS-AA

    40.0±4.6

    37.1±4.5**

    37.0±5.1**

    PNS-V

    73.5±5.8

    82.8±7.4**

    80.8±5.6**

    Compared with control group,*P<0.05,** P<0.01;

    Compared with OSA group,△P<0.05,△△P<0.01
, 百拇医药
    2.2.1 骨性结构参数 与对照组相比,OSA患者的ANS-PNS、S-N、Me-Go、G-VL均显著缩小,打鼾者S-N、G-VL较对照组显著较小。打鼾者和OSA患者之间的骨性结构参数差异不显著。

    2.2.2 软组织参数 与对照组相比,OSA患者的TGL、TGH、Ton、Ton2、PNS-P、Soft-P、CL均显著增加;打鼾者TGH、Ton、Ton2、PNS-P、Soft-P、CL显著增加;在打鼾者与OSA患者之间则只有TGL、Ton2差异显著。

    2.2.3 舌骨位置 OSA患者与对照组相比各项参数差异均显著。在对照组与打鼾者之间差异显著的为MP-H、B/Me/H。打鼾者与OSA患者H-VL、B/Me/H差异显著。

    2.2.4 气道口径 OSA患者与对照组相比,气道面积、前、后径均有显著缩小,气道长度显著增加。对照组与打鼾者之间除PNS-Ba外,各项参数的差异均显著。打鼾者与OSA患者只有AWPP差异显著。
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    2.3 多元逐步回归分析 在打鼾者与OSA患者组以AI为因变量,年龄、BMI及各颅面结构参数为自变量,作多元逐步回归分析发现,回归方程有显著意义(R2=0.478,F=13.728,P<0.000 1),进入回归方程的因子依次为BMI、ANS-PNS、CL、PNS-V。

    2.4 年龄、BMI与各形态学参数的相关性 在OSA组与打鼾者组,年龄与各参数基本不相关或低度相关(相关系数r<0.3)。BMI则与以下头面形态参数显著相关,且r>0.3;H-VL (r=0.470, P<0.000 1), TGL (r=0.304, P=0.000 6), Ton (r=0.361, P<0.000 1), PNS-AA (r=0.313, P=0.000 3), G-VL (r=0.533, P<0.000 1)。

    2.5 BMI校正后各组间的比较 因为部分形态学参数与BMI相关,我们对三组受试者的BMI进行匹配,选择对照组29例,OSA者36例,打鼾者33例,经方差分析各组间BMI差异不显著。形态学参数比较结果见表4。各组间H-VL、TGL差异不显著。Ton 、PNS-AA在对照组与OSA、对照组与打鼾者组间差异显著,但OSA与打鼾者差异不显著。G-VL只在对照组与OSA组间差异显著。
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    表4 BMI匹配后各组形态学参数比较

    Table 4 Cephalometric data for 3

    groups of subjects after BMI-matching

    Control

    OSA

    Snorer

    H-VL

    40.3±4.6

    41.8±5.5

    40.5±4.1

    TGL
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    84.0±7.2

    85.7±7.5

    84.9±7.2

    Ton

    3517.7±403.5

    3788.8±469.1*

    3778.8±452.6*

    PNS-AA

    39.65±3.9

    36.0±4.1**

    35.9±5.2**
, 百拇医药
    G-VL

    73.9±8.6

    67.1±6.8**

    69.8±7.1

    Compared with control group,*P<0.05,** P<0.01

    3 讨论

    大多数OSA患者都有多年打鼾史,所以打鼾被认为是OSA的重要危险因子。15%的中老年男性有习惯性打鼾,部分可发展为OSA,但是,打鼾者如何由打鼾发展到OSA的过程尚不明了。重度打鼾会导致的上气道周围软组织水肿、继发肥大等,所致的振动损伤可能起一定作用。自1983年Riley[1]首先采用头颅侧位片对OSA患者进行头面结构测量,并报道了OSA患者的颌面结构异常以来,上气道周围解剖结构的变化被认为是OSA的发病机制之一,头颅测量也因其价廉、方便等优点而被接受。已有的研究表明,打鼾者与OSA患者也存在有类似上气道结构异常[2]。本研究比较了正常人、打鼾者和OSA患者的上气道结构,以探索OSA的发病机制。
, 百拇医药
    对西方人的众多研究均发现,OSA患者存在多种颌面结构异常[1~6],如颅底长度、颌骨的大小位置变化,这些异常被认为与气道狭窄有关。本研究对各组的头颅骨性结构进行了比较:OSA患者与对照组相比,颅底长度、上下颌长度均显著较短, 经BMI校正后,结果基本相似,这与以前的研究结论相同[1~4]。打鼾者除SNB外,各项参数均介于正常对照组和OSA组之间,虽只有颅底长度、部分下颌骨长度参数在打鼾者和对照组间差异显著,而打鼾者与OSA组间没有显著差异,仍可推测骨性结构异常可能是打鼾者发生睡眠呼吸紊乱的原因之一,使其比正常人更易于发生气道狭窄,并发展成为OSA。

    OSA患者尤其是肥胖者的颌面软组织,如软腭、舌常明显增大[6,7],从而使气道更趋狭窄,加之睡眠期肌张力下降,使气道易于塌陷闭塞。比较本研究中三组的软组织结构,可发现OSA患者和打鼾者的舌高度及面积、软腭长度及面积、软腭舌接触线长度较对照组明显增大,经BMI校正后除舌长度外结果一致,其中打鼾者的口腔外舌面积Ton2比OSA组显著为小,比对照组显著为大。许多研究发现OSA患者的舌骨位置下移[1,2,6]。MP-H为反映舌骨位置的经典指标,但它受下颌倾斜度的影响较大,采用B/Me/H 参数则可弥补其不足。本文发现除OSA患者外,打鼾者同样存在舌骨移位,反映舌骨下移参数MP-H与对照组存在显著差异,但打鼾者与OSA患者差异不显著。本研究中B/Me/H在三组间差异均显著,提示打鼾者的舌骨位置介于OSA患者和对照组之间,其下移程度较OSA患者轻。舌体增大下移与舌骨移位有密切关系。舌骨下移可能是舌体下移充盈于上气道与舌骨之间的结果。我们的研究发现,打鼾者与OSA患者的主要区别,即在于口腔外舌面积和舌骨位置,而其他指标的差异较少,更说明在由打鼾向OSA发展过程中,舌体增大、舌骨下移尤为重要。
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    本研究将OSA患者和正常对照的咽部长度作了比较,发现有非常显著的差异,打鼾者结果与OSA患者相似,经BMI校正后结果不变。这表明打鼾者同样存在咽部长度增加。咽部长度增加,一方面使得更多的气道易为软组织压迫;另一方面为了达到相同的潮气量,通过较长咽部的气流必须更快,造成了更高的腔内负压,这些因素使较长咽部易于发生咽腔狭窄和闭塞[8]

    多元逐步回归分析显示,对睡眠呼吸暂停严重度影响较大的是肥胖程度(BMI)、上颌长度(ANS-PNS)、软腭舌接触线长度(CL)、咽部长度(PNS-V),表明骨性结构、软组织结构都对OSA发生作用。

    总之,绝大多数的OSA患者都有习惯性打鼾史,根据本研究软组织增大,可能在从打鼾至OSA的发展过程中起重要作用。但是,我们的数据取于坐位清醒状态,而OSA和打鼾只发生于睡眠尤其是仰卧位时,关于颌面结构体位性变化的研究,无论是西方人还是东方人都非常少,还需要进一步探讨。■
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    作者简介:赵寅滢(1974-),女,江苏无人,医师,医学硕士,从事呼吸内科专业

    参考文献:

    [1]Riley R, Guilleminault C, Herran J et al. Cephalometric analyses and flow Volume loops in obstructive sleep apnea patients[J].Sleep,1983,6:304~317.

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, 百拇医药
    [4]Tangugsorn V, Skatvedt O, Krogstad O et al. Obstructive sleep apnea: a cephalometric study. Part I. Cervico-craniofacial skeletal morphology[J]. European Journal of Orthodontics,1995,17:45~56.

    [5]Tangugsorn V, Skatvet O, Krogstad O et al. Obstructive sleep apnea: a cephalometric study. Part II: Uvulo-glossopharyngeal morphology[J].European Journal of Orthodontics,1995,17:57~67.

    [6]Nelson S, Hans M. Contribution of craniofacial risk factors in increasing apneic activity among obese and nonobese habitual snorers[J].Chest,1997,111:154~162.
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    [7]Ferguson KA, Ono T, Lowe AA et al. The relationship between obesity and craniofacial structure in obstructive sleep apnea[J].Chest,1995,108:375~381.

    [8]Pae e-k, Lowe AA, Fleetham JA. A role of pharyngeal length in obstructive sleep apnea patients[J].Am J Orthod Dentofac Orthop,1997,111:12~17.

    收稿日期:1998-12-22

    修稿日期:1999-09-20, http://www.100md.com