矯治器治療OSAHS對腭咽軟組織結(jié)構(gòu)的影響

余舒星 劉珍琪 程雨平 余 帆 蕭文云登 康文靜 朱德超 任嘉寶 劉春艷

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS）是指睡眠時(shí)上氣道塌陷或阻塞引起的呼吸暫停和通氣不足、伴有打鼾、睡眠結(jié)構(gòu)紊亂、頻繁發(fā)生血氧飽和度下降、白天嗜睡等。長期發(fā)病不治療可引起高血壓、心血管疾病，以及腦、肺、腎各系統(tǒng)病變，嚴(yán)重時(shí)可能危及患者的生命，甚至發(fā)生猝死[1，2]。最新統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示30～49歲期間男性O(shè)SAHS患病率為10%，50～70歲期間男性O(shè)SAHS患病率為17%，同齡女性的發(fā)病率低于男性[3]。OSAHS的病因主要為多因素引起的上氣道結(jié)構(gòu)異常。咽部是氣道中的軟性管道，無骨性支持易塌陷，因此咽部氣道與OSAHS的發(fā)生、發(fā)展最為密切。上氣道開放的維持主要依賴上氣道擴(kuò)張肌的活動(dòng)，其大小取決于氣道塌陷的力（如腔內(nèi)負(fù)壓、管外組織壓增加）和維持氣道通暢的咽擴(kuò)張肌收縮力之間的平衡。咽腔形態(tài)和咽部肌肉順應(yīng)性改變是產(chǎn)生OSAHS的重要因素。既然大多數(shù)學(xué)者關(guān)注腭咽部軟組織結(jié)構(gòu)和（或）功能的異常在OSAHS發(fā)病機(jī)制中的重要性，因此，針對腭咽肌手術(shù)治療OSAHS的方法逐年增多[4～6]，但療效不一，而且各種并發(fā)癥發(fā)生率高，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，尤其是大部分患者治療后容易復(fù)發(fā)。分析部分腭咽肌手術(shù)治療OSAHS的效果不理想的原因可能是學(xué)者們主要關(guān)注腭咽肌異常作為OSAHS的病因，將腭咽肌作為治療OSAHS的關(guān)鍵，對OSAHS引起腭咽肌損傷和功能障礙的關(guān)注不足，試想如果腭咽肌已經(jīng)受損，盲目的進(jìn)行腭咽肌成型手術(shù)治療OSAHS效果當(dāng)然會(huì)不理想，甚至可能會(huì)加重其損傷。因此，有必要明確OSAHS患者腭咽軟組織的狀態(tài)。手術(shù)治療OSAHS風(fēng)險(xiǎn)大，復(fù)發(fā)率高，患者接受度差。幾年來，下頜前移矯治治療中重度OSAHS逐漸在臨床上推廣和使用，其優(yōu)點(diǎn)為無創(chuàng)、可逆、舒適、攜帶方便，價(jià)格便宜，療效好。但是對于其研究僅限于矯治器治療前后患者主觀癥狀及上氣道結(jié)構(gòu)的改變，對于矯治器治療OSAHS后腭咽軟組織結(jié)構(gòu)有何變化未見報(bào)道。因此，這也是本研究的目的所在。

下頜前移矯治器（mandibular advancement device，MAD）作為治療輕、中度OSAHS的首選且受歡迎的方法，對于MAD治療OSAHS后腭咽軟組織有何改變未見研究報(bào)道。因此，本研究擬通過OSAHS動(dòng)物模型研究MAD治療對OSAHS腭咽軟組織的影響，為OSAHS治療方法的選擇提供參考以及為MAD治療OSAHS應(yīng)用于臨床奠定理論基礎(chǔ)。

資料和方法

1.動(dòng)物模型的建立：18只純種6月齡新西蘭大白兔，雄性，體重3.0～3.5kg，購于河北醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心，許可證編號：1708154。單籠飼養(yǎng)，自由飲水、進(jìn)食。將動(dòng)物隨機(jī)分為3組，正常對照組、OSAHS組和MAD組，每組6只。將OSAHS組和MAD組動(dòng)物建立為上氣道阻塞動(dòng)物模型，操作方法為在口內(nèi)距軟硬腭交界1.5cm處的軟腭黏膜下肌層注射阻塞劑（聚丙烯酰胺水凝膠混合物）2ml，應(yīng)用仰臥位上氣道CBCT掃描觀察上氣道結(jié)構(gòu)變化和多導(dǎo)睡眠監(jiān)測觀察血氧飽和度和呼吸睡眠指標(biāo)的變化來鑒定OSAHS動(dòng)物模型建立是否成功。MAD組動(dòng)物建模成功后，配戴由自凝牙托粉和牙托水制作而成的MAD，用玻璃離子粘接劑粘固于上前牙，調(diào)整使其前斜面與上頜平面成60°，導(dǎo)下頜前移3～4mm，咬合打開2～3mm，對照組正常飼養(yǎng)，不做處理；經(jīng)上氣道螺旋CT及多道睡眠圖監(jiān)測評價(jià)MAD治療OSHAS的療效，建模方法及模型鑒定方法參照本實(shí)驗(yàn)室前期盧海燕創(chuàng)立的建模方法。建模完成后，每日上午按3～5ml/kg的劑量，經(jīng)口腔灌注10%水合氯醛催眠，令所有動(dòng)物仰臥位睡眠3h，持續(xù)8周。

2.采集標(biāo)本及光鏡觀察：8周后，應(yīng)用1%戊巴比妥鈉將動(dòng)物進(jìn)行全身麻醉，用組織剪剪開兩側(cè)口角，將下頜骨進(jìn)行脫位，充分暴露軟腭，于軟腭下方與咽部相連續(xù)處切透粘膜層，完整取下包括粘膜層和肌層的軟組織。并立即投入10%福爾馬林固定24小時(shí)，然后分切標(biāo)本，裝框，逐級酒精脫水，石蠟包埋，進(jìn)行連續(xù)切片，乙醇逐級脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片，光學(xué)顯微鏡下觀察組織結(jié)構(gòu)。

結(jié) 果

1.動(dòng)物的癥狀表現(xiàn)：建模完成適應(yīng)3d后，3組動(dòng)物均能正常進(jìn)食。仰臥位睡眠時(shí)，對照組呼吸均勻，平穩(wěn)，無呼吸暫停和驚醒；OSAHS組鼾聲明顯，易驚醒，呼吸暫停時(shí)可見唇部發(fā)紺，有伸舌咬舌現(xiàn)象；MAD組呼吸基本平穩(wěn)，部分呼吸音較重或輕微打鼾。

2.腭咽組織結(jié)構(gòu)：對照組：腭咽組織粘膜上皮層完整，細(xì)胞呈層狀排列，為復(fù)層鱗狀上皮；粘膜下層組織疏松，腺體結(jié)構(gòu)完整，腺泡排列整齊，肌纖維排列整齊（圖1～3）。OSAHS組：腭咽組織粘膜上皮層完整，上皮釘突變長，固有層增厚；腺體結(jié)構(gòu)紊亂，正常腺體結(jié)構(gòu)消失，可見腺泡融合，有些腺泡甚至溶解，可見腺管擴(kuò)張，肌纖維可見不同程度的變性，表現(xiàn)為肌纖維排列紊亂，溶解變性，肌纖維正常結(jié)構(gòu)消失、凝集，肌纖維間可見不同程度的脂肪浸潤（圖4～6）。MAD組：腭咽組織粘膜上皮層完整，腺體結(jié)構(gòu)及肌纖維排列比較整齊，肌纖維紊亂及變性程度較輕，接近于正常對照組（圖7～9）。

圖1 正常組，HE染色（ ×100）

圖2 正常組，HE染色（ ×200）

圖3 正常組，HE染色（ ×100）

圖4 OSAHS組，HE染色（ ×100）

圖5 OSAHS組，HE染色（ ×200）

圖6 OSAHS組，HE染色（ ×100）

圖7 MAD組，HE染色（ ×100）

圖8 MAD組，HE染色（ ×200）

圖9 MAD組，HE染色（ ×100）

討 論

OSAHS是一種發(fā)病率高且危害性大的睡眠呼吸紊亂性疾病，其發(fā)病機(jī)理為上氣道部分或完全塌陷，引起低通氣或呼吸暫停。咽部是氣道中的肌性管道，缺少足夠的骨或軟骨組織支架支持易塌陷，因此咽部氣道與OSAHS的發(fā)生、發(fā)展最為密切。咽腔的形態(tài)取決于氣道塌陷的力（如腔內(nèi)負(fù)壓、管外組織壓增加）和維持氣道通暢的咽擴(kuò)張肌收縮力之間的平衡。咽腔具有協(xié)調(diào)吞咽、分泌和發(fā)聲等功能。OSAHS患者晨起醒來后自覺咽干、咽部粘著感、干裂感，查體常見患者咽部黏膜表面呈充血干燥或水腫松弛狀。這是因?yàn)楫?dāng)OSAHS發(fā)生后，為保持清醒時(shí)氣道開放，腭咽軟組織會(huì)反復(fù)收縮以代償氣道狹窄，且OSAHS伴發(fā)的慢性間斷性低氧及局部鼾聲的振動(dòng)也會(huì)引起腭咽軟組織損傷，這會(huì)反過來加重OSAHS的發(fā)病，進(jìn)而形成一個(gè)惡性循環(huán)。研究[7]顯示腭咽區(qū)域?yàn)樯蠚獾雷钊菀姿輩^(qū)域，因此，腭咽部擴(kuò)張肌在維持上氣道張力過程中的作用就顯得極為重要，腭咽部軟組織結(jié)構(gòu)和（或）功能的異常與OSAHS發(fā)病密切相關(guān)。周本忠[8]和喻筱紅[9]等觀察OSAHS患者腭咽軟組織，發(fā)現(xiàn)肌纖維排列紊亂、不同程度變性，肌組織有脂肪浸潤，電鏡下觀察到不同程度的肌原纖維結(jié)構(gòu)紊亂和變性。上述學(xué)者從咽部軟組織的形態(tài)對OSAHS的發(fā)病機(jī)理進(jìn)行一定的研究和探索，但并未關(guān)注OSAHS本身對腭咽軟組織的損傷，由于OSAHS患者的慢性間斷性是一種全身性損害，也可能會(huì)引起腭咽組織損傷，但目前對這方面研究報(bào)道較少。

1.OSAHS對腭咽軟組織的影響

OSAHS對腭咽軟組織的影響可能與鼾聲的局部震動(dòng)、慢性間斷性低氧、炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激等相關(guān)。目前，進(jìn)行OSAHS基礎(chǔ)研究最常應(yīng)用的動(dòng)物模型是將動(dòng)物置于低壓氧倉內(nèi)模擬OSAHS的慢性間斷性低氧狀態(tài)，但該方法只關(guān)注OSAHS的慢性間斷性缺氧狀態(tài)，卻繞過了上氣道，且未考慮睡眠中斷、鼾聲振動(dòng)以及低通氣的影響，不能真實(shí)模擬OSAHS患者。為了更精確觀察OSAHS對腭咽軟組織的影響，本研究選用本課題組前期建立的上氣道阻塞OSAHS新西蘭白兔模型，并用下頜前移矯治器進(jìn)行阻斷性治療[10，11]。以往研究[12]認(rèn)為OSAHS發(fā)生病因主要為腭咽部肌組織不同程度變性萎縮，肌肉活性減低致使氣道橫截面積減少，咽腔變窄，引起睡眠時(shí)上氣道塌陷。另有研究[13]表明長期打鼾者，其鼾聲震蕩使上氣道局部發(fā)生充血水腫，會(huì)引起張口呼吸，氣道出現(xiàn)慢性炎癥如干燥、充血、水腫，使咽腔狹窄，氣道阻力增加，氣道塌陷。本研究結(jié)果顯示OSAHS導(dǎo)致腭咽軟組織結(jié)構(gòu)紊亂。上氣道CBCT顯示建立的OSAHS模型上氣道明顯變窄，睡眠監(jiān)測時(shí)OSAHS組動(dòng)物發(fā)生打鼾，鼾聲響亮，鼾聲出現(xiàn)是因?yàn)楹粑鼤r(shí)猛烈快速的氣流通過狹窄塌陷的上氣道時(shí)，腭咽肌局部產(chǎn)生震動(dòng)，從而出現(xiàn)聲響，因此，有理由認(rèn)OSAHS兔腭咽局部的鼾聲振動(dòng)是腭咽軟組織發(fā)生病變的原因之一。

OSAHS主要病理改變是反復(fù)氣道阻塞引起的慢性間斷性缺氧，OSAHS患者夜間間斷性缺氧可能導(dǎo)致患者體內(nèi)氧化應(yīng)激增加，造成靶器官損害。有研究[14]發(fā)現(xiàn)OSAHS患者腭咽肌排列紊亂，結(jié)締組織增加，肌纖維直徑減小，導(dǎo)致腭咽肌肥厚和口咽壁增厚。另有研究[15]發(fā)現(xiàn)睡眠呼吸紊亂患者的軟腭結(jié)締組織增加，纖維分布出現(xiàn)異常。本研究中觀察到OSAHS組動(dòng)物發(fā)生明顯的打鼾，并有呼吸暫停現(xiàn)象出現(xiàn)，且血氧飽和度下降，當(dāng)仰臥位睡眠時(shí)，處于一種慢性間斷性缺氧狀態(tài)，而同時(shí)觀察到OSAHS組腭咽組織肌纖維中有脂肪浸潤，使肌纖維的連續(xù)性中斷，排列失去規(guī)則，肌肉結(jié)構(gòu)紊亂，這與OSAHS的慢性間斷性缺氧有關(guān)，肌肉結(jié)構(gòu)發(fā)生異常改變，會(huì)造成腭咽部軟組織收縮能力降低，咽部軟組織活動(dòng)的協(xié)調(diào)性受到破壞，加重氣道狹窄和塌陷，進(jìn)一步增加了上氣道負(fù)壓，使氣道更容易塌陷，進(jìn)而形成一個(gè)惡性循環(huán)。這表明如果不及時(shí)阻斷治療，OSAHS會(huì)是一個(gè)病因和腭咽肌病理改變相互促進(jìn)的過程。與OSAHS低通氣狀態(tài)導(dǎo)致的慢性缺氧性損傷密切相關(guān)。因此，有必要治療OSAHS，緩解甚至阻斷機(jī)體的缺氧狀態(tài)，防止缺氧對組織的進(jìn)一步損傷。

間歇性缺氧是OSAHS的病理生理基礎(chǔ)，在眾多關(guān)于其發(fā)病機(jī)制的研究中，炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激被大多的學(xué)者所認(rèn)可并證實(shí)。由慢性間斷缺氧所導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)是OSAHS并發(fā)疾病的重要環(huán)節(jié)之一。因此，炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)可能也參與了OSAHS對腭咽軟組織的損傷這一病理過程。

2.下頜前移矯治器治療OSAHS對腭咽軟組織的影響

本研究發(fā)現(xiàn)MAD組腭咽組織粘膜上皮層、腺體結(jié)構(gòu)基本完整，肌纖維排列比較整齊，肌纖維紊亂及變性程度較輕，接近于正常對照組，表明下頜前移矯治器能明顯減輕OSAHS對腭咽軟組織結(jié)構(gòu)的損傷。OSAHS兔上氣道狹窄一直存在，清醒時(shí)，腭咽軟組織可在低氧高CO2的驅(qū)動(dòng)下，活動(dòng)性增強(qiáng)，阻止上氣道塌陷。但是，當(dāng)睡眠時(shí)通氣量降低，為能夠持續(xù)通暢呼吸，維持咽腔開放，腭咽軟組織保持長期反復(fù)拉伸緊繃狀態(tài)，長期會(huì)出現(xiàn)肌肉疲勞和損傷。而OSAHS兔戴入矯治器后，MAD通過牽引下頜向前移位，抬高軟腭，同時(shí)舌體被帶動(dòng)前移，增加口咽容積，解除上氣道阻塞。MAD可打開氣道，擴(kuò)大上氣道間隙后，改善了OSAHS的低氧通氣量，可緩解睡眠時(shí)氣道狹窄導(dǎo)致慢性間斷性缺氧狀態(tài)，機(jī)體血氧飽和度升高，供氧量增加，MAD可通過緩解OSAHS的慢性間斷性低氧狀態(tài)進(jìn)一步阻止OSAHS對腭咽部軟組織的損害。同時(shí)，PSG結(jié)果顯示MAD組動(dòng)物未見明顯呼吸暫停，表明矯治器戴入后，氣道打開，通氣量增加，鼾聲減少甚至消失，矯治器可以去除鼾聲震動(dòng)對局部腭咽軟組織的影響。另外，MAD可通過緩解腭咽部肌肉的緊繃狀態(tài)，防止腭咽部軟組織的疲勞。因此，有理由認(rèn)為MAD治療OSAHS可發(fā)揮對腭咽部軟組織的保護(hù)作用。

總之，本研究表明，OSAHS可引起腭咽軟組織結(jié)構(gòu)紊亂，而下頜前移矯治器可阻止OSAHS對腭咽軟組織造成的損害，這能說明下頜前移矯治器作為治療OSAHS的一種方法，不僅能改善OSAHS的臨床癥狀，同時(shí)對腭咽軟組織也起到保護(hù)作用，防止OSAHS對腭咽部軟組織進(jìn)一步損害而加重OSAHS的發(fā)生，進(jìn)而形成惡性循環(huán)，這也從另外一個(gè)角度預(yù)防了OSAHS的發(fā)生。