一種新型下頜前移矯治器治療阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的初步研究

畢云鵬，王旭東，程凡，關泰紅，蘆真杰

(1.河南省職工醫院 口腔科，河南 鄭州 450052；2.解放軍聯勤保障部隊第九八八醫院 耳鼻喉科，河南 鄭州 450007)

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS)是指在睡眠過程中由于各種原因所造成的患者上呼吸道反復塌陷阻塞，導致呼吸通氣不足(睡眠時氣流減少)或呼吸暫停(睡眠時氣流完全停止)[1]。在臨床上表現為以睡眠中反復發生呼吸暫停、打鼾、低通氣以及夜間缺氧為特征的臨床綜合征。引起OSAHS的相關因素包括肥胖[2-3]、年齡[4]、顱面結構[5-6]、性別[7]等。目前對于OSAHS的治療方案有很多種[8]，包括藥物治療、手術治療、基礎治療等。對于中重度OSAHS患者，標準的無創治療方式依然是持續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure，CPAP)[9]。然而，在患者接受CPAP治療時，呼吸面罩會持續地對氣道產生壓力，這種感覺令很多人難以適應。此外，配戴呼吸面罩本身所帶來的不適、呼吸機所產生的噪聲以及配戴時對心理的不良影響[10]也是患者放棄此種治療方式的主要原因。

使用下頜前移矯治器(mandibular advancement device，MAD)是輕度OSAHS患者的首選治療方式。MAD是通過安放在上下頜牙齒上的固位裝置將下頜向前移動一定距離，進而帶動壓迫呼吸道的軟組織向前移動，改變下頜、舌、軟腭、腭垂的位置關系，從而實現擴大和穩定上呼吸道的目的。研究表明使用MAD可為口咽獲得23%的額外體積空間[11]，對于中重度OSAHS患者，如果對CPAP不耐受或者療效不佳，MAD作為替代的治療方案同樣也可在一定程度上緩解患者的癥狀[12]。除了MAD，還有一種類型的口腔矯治器為舌約束器(tongue retaining device，TRD)，它通過約束舌體在口腔中的位置，達到防止舌根后墜堵塞呼吸道的目的。TRD最為常見的形式為燈泡狀，使用具有良好彈性的硅膠材質，以負壓吸引舌尖的方式將舌體向前牽出[13-14]。但舌體受到長期的負壓吸引，容易引起舌部腫脹、麻木，使得一些患者難以堅持長期使用。針對以上問題，本研究設計了一種新型的口腔矯治器，在數字化設計的鯊魚式矯治器的基礎上加上了鳥巢形的舌體約束器。并在研究中從主、客觀兩個方面對比評價該矯治器對輕中度OSAHS患者的療效，為該類型的矯治器的進一步推廣研究提供參考依據。

1 資料和方法

1.1 研究對象選擇2020年1—12月就診于河南省職工醫院口腔科且在呼吸睡眠中心進行多導睡眠監測(polysomnography，PSG)整夜檢測確診為輕中度OSAHS的38例患者，其中31例完整參與了整個研究(7例患者在實驗期間未堅持使用矯治器)。31例患者中男23例，女8例；年齡26.8～66.2歲，平均(46.63±11.51)歲；平均身高為(1.69±0.11)m；平均體質量為(73.36±15.42)kg；睡眠呼吸暫停低通氣指數(apnea-hypopnea index，AHI)為(17.07±6.04)次·h-1；平均最低血氧飽和度(lowest oxygen saturation，LSaO2)為(88.82±1.85)%。OSAHS的病情分度符合《阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南(基層版)》[15]即按AHI劃分：輕度，即AHI 5～15次·h-1，LSaO285%～89%；中度，即AHI 15～30次·h-1，LSaO280%～84%；重度，即AHI>30次·h-1，LSaO2<80%。所有患者單頜至少存留10顆牙齒，無明顯牙周疾病和顳下頜關節疾病史。本研究開始前獲得河南省職工醫院醫學倫理委員會審查批準，所有患者在治療開始前均知情同意并簽字。保留確診資料，作為本研究受試者的原始PSG檢測資料。

1.2 數據采集所有患者均在河南省職工醫院口腔科使用Trios口內掃描儀(3 shape公司，丹麥)掃描獲取上下頜牙弓以及舌側黏膜數據(圖1)。囑患者前伸下頜至最大前伸距離并做咬合記錄。再次囑患者下頜從牙尖交錯位沿下頜中線緩慢前伸至最大距離的68%，前牙垂直向打開距離4～5 mm。使用口內掃描儀再次掃描牙列，記錄間關系，將上下牙列的關系轉移至虛擬架上。

圖1 口內掃描儀(3 shape)獲取口腔數字化印模

1.3 MAD設計和制作將采集到的數據以STL格式導入至Geomagic Studio軟件中(geomagic，美國)軟件中。矯治器的上下頜外緣均延伸至牙列頰側頸部邊緣。下頜第一前磨牙至第二磨牙遠中根方黏膜處設計鳥巢狀舌部約束裝置。其中部凹陷，邊緣曲線和口底黏膜形態一致(圖2)。設計好的數據導入3D打印機(Stratasys，以色列)中打印，打印方式為PolyJet，平均每個矯治器打印時間約90 min(圖3)。去除支撐后，患者試戴，臨床調整邊緣高點至MAD順利就位(圖4)。

圖2 在CAD軟件中設計出的下頜前伸矯治器

圖3 3D打印制作完成的下頜前移矯治器

圖4 患者口內試戴下頜前移矯治器(MAD)

1.4 PSG監測31例患者配戴MAD前先進行PSG監測，配戴該新型MAD后經過12周的適應期后再次進行夜間PSG監測，記錄AHI、平均血氧飽和度(mean oxygen saturation，MSaO2)、LSaO2、睡眠結構等，并且于治療前后填寫Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness，ESS)和鼾聲評分表(snoring scale，SS)，了解患者嗜睡癥狀和鼾聲的改善情況[15]。主觀療效評價標準：(1)癥狀基本消失，即患者鼾聲及呼吸暫停癥狀消失，ESS評分<6分；(2)癥狀明顯減輕，即患者同居親屬反映鼾聲由重度轉為中度或者由中度轉為輕度，呼吸暫停次數減少到治療前的50%以上，ESS評分<11分；(3)癥狀無變化，即治療前后患者或親屬認為癥狀無明顯變化。主觀有效率計算中有效者為“癥狀基本消失者”和“癥狀明顯減輕者”之和。

2 結果

2.1 主觀癥狀改善情況配戴MAD后，患者睡眠鼾聲、呼吸暫停、日間嗜睡等主觀癥狀得到了明顯改善。見表1。

2.2 PSG監測結果OSAHS患者接受新型MAD治療之后，AHI明顯降低，MSaO2、LSaO2值顯著提高，治療前后差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 31例患者使用MAD前后PSG監測結果比較

3 討論

MAD具有體積小巧、使用方便、價格低廉、無創的優點，被廣泛用在輕中度和部分重度OSAHS患者的治療中[16]。目前臨床上MAD常規的制作方法是先進行口腔印模材料取模、灌制石膏模型，再將下頜前伸的數值和垂直向開口度轉移到架上，然后使用樹脂類材料或者彈性膜片在石膏模型上手工制作而成[17]。在制作過程中印模材、石膏、樹脂等材料的尺寸穩定性變化都會對最終完成的矯治器的精確性造成不良影響[18-20]。除此之外，傳統的取模方式所帶來的生理性不適也難以避免[21]。而新型MAD采用口腔數字化印模與3D打印結合的制作方式，非接觸的光學掃描不僅明顯減輕了取模過程中患者的不適感，由于減少了制作過程的中間環節，其尺寸穩定性也得到了明顯的提高。在設計制作MAD時，有兩個數值最為值得考慮，分別是下頜前伸的距離和垂直向的開口度[22-23]。在國內，制作MAD最常借鑒的是北京大學口腔醫院高雪梅等[24]的研究結果，即MAD的前伸量設計為最大前伸量的68%，垂直方向上下切牙切緣距離為(4.2±0.8)mm，這也是本研究所采用的參考依據。對于個別明顯不適的患者，其前伸和垂直距離還可以在虛擬架中進行細微的調整，再次打印制作。本研究結果顯示，經過12周使用MAD后，患者的AHI明顯低于治療前，血氧飽和度顯著提高，主觀癥狀明顯改善。這表明使用新型的MAD可以顯示改善患者夜間呼吸紊亂和低氧的狀態。

對于將TRD和MAD聯合使用的方式，近年來已有報道。其中Dort等[25]嘗試將一體式下頜前伸矯治器前端加入舌尖的負壓吸引裝置，在前伸下頜的同時將舌尖向前牽引。但正如前文所述的原因，會存在舌部的麻木、充血等不適感，并且由于前端負壓吸引裝置的存在，對上下頜垂直距離的調整也會受到一定的限制。Turek[26]在下頜前伸矯治器的舌側放置了彎制的圈型金屬絲，當舌體肌張力降低時，會包繞在由約束裝置所創造的空間中，從而達到防止舌體后墜的目的。和Turek的構想類似，本研究在矯治器下頜部分的舌側加入了鳥巢狀的舌體約束裝置，中央部分凹陷鏤空，舌體部分可以嵌入在創造的凹陷空間中。舌體經由約束器的支撐，稍向前上方前伸，并在患者仰臥時保持原位，和Turek的設計相比，此MAD的約束部分和舌體接觸面積更大，從而保證了對舌部的約束效果，也在一定程度上減輕了舌體的不適感。

近年來計算機輔助設計與制造技術已經在正畸、修復、頜面外科等領域得到了廣泛的應用，但目前國內對于OSAHS患者使用的口腔矯治器數字化設計和制作尚缺少足夠的研究報道。趙曾亮[27]采用三維掃描石膏模型的方式獲取了9例患者的牙列數字化印模，經過計算機輔助設計后制作了壓膜式MAD，并取得了較好的應用效果。但是在該研究中仍然采用了印模材料口腔取模、3D模型上手工壓膜制作這一傳統步驟，因此該研究并沒有完全擺脫手工制作的過程。在本研究中從口內掃描儀建模、設計到通過PolyJet 3D打印機打印出成品具有部分彈性的Agilus30材料(丙烯酸樹脂)的MAD，采用了純數字化的設計制作流程。整個過程完全省略了印模材取模、石膏灌模、手工制作等臨床操作步驟，也因此避免了相應步驟所帶來的誤差。并且，在軟件中可以精確調整MAD的厚度、邊緣位置等信息，這為進一步減輕患者配戴的不適感和提高治療效果提供了基礎。

和傳統的MAD類似，在使用該矯治器的初期階段，仍有一部分患者會出現一過性的唾液分泌過多、面部肌肉酸脹、黏膜壓痛等癥狀，但大多數在堅持使用后能夠逐漸適應而緩解。MAD的舌約束部分有時會摩擦舌根造成潰瘍，因此需要對相應的部分進行調改，并且囑患者休息幾天后再行配戴。目前該研究還處于初步階段，其目的主要是探索數字化設計制作MAD的流程以及驗證其有效性。未來還需要進一步對使用新型MAD的患者進行相應的影像學研究和分組對照研究等，以期更為精準地匹配適用人群，并為進一步提高治療效果打下基礎。