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上下颌后退双颌正颌手术后气道空间变化的三维分析及其与阻塞性睡眠呼吸暂停的关系

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发表于 2019-1-7 00:00:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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概要
背景
具有上颌颌骨退缩的双颌正颌外科手术通常伴有气道空间的变化。作者分析了手术前后气道空间的变化,并评估了它们与阻塞性睡眠呼吸暂停的关系。

方法
本研究基于13名成年患者(9名男性,4名女性,平均年龄23.85岁)的队列,这些患者接受了双颌正颌后缩的双颌正颌外科手术。

作者在手术前后进行了计算机断层扫描和便携式多导睡眠监测,以评估气道空间和呼吸暂停 - 呼吸不足指数(AHI)值(总体,仰卧位,非仰卧位)的变化。

结果
手术后口咽气道容量减少了29%,具有统计学意义(p <.05)。上呼吸道容积和下咽气道容量减少,但不显著(分别为4%和19%)。在检查的所有水平上,气道表面积的变化具有统计学意义(p <.05)。气道最大前后宽度的变化在所有水平上也都很显著(p <.05)。然而,最大横向宽度的变化仅在C2水平上具有统计学意义(p <.05)。手术后AHI值增加,但在任何位置均未显著。

结论
尽管双颌骨挫伤的双颌手术显著减少了气道空间,但它不会影响AHI值或诱发阻塞性睡眠呼吸暂停。

关键词:双颌正颌外科手术,上颌颌骨退缩,上颌后退,下颌后退,气道间隙,呼吸暂停 - 呼吸不足

背景
双颌正颌外科手术是一种广泛用于骨骼畸形的治疗方法[1-3]。除了对治疗错(牙合)畸形的积极作用外,它还改变了软组织的解剖位置,包括颌骨和舌根周围的肌肉;以往的研究报道,下颌后退手术导致气道间隙前后狭窄,之后一些患者出现打鼾症状[4,5]。最近的系统综述得出结论,下颌后退手术与阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的发生之间没有明确的关联[6]。其他研究表明,与下颌挫伤手术相比,双颌正颌外科手术不太可能诱发气道阻塞或OSA [7-10]。然而,双颌颌下颌双侧颌面挫伤后气道间隙的多级补偿变化尚不清楚。

本研究的目的是评估手术后气道空间变化与随后OSA对接受双颌下颌挫伤的双颌正颌手术患者的OSA之间的关系。作者使用计算机断层扫描进行三维分析,以改善使用二维头影测量分析测量的传统气道空间参数。此外,作者通过多导睡眠图测量手术前和手术后的AHI值,以评估气道空间变化与AHI值之间的关系。

方法
主题
本研究基于13名成人(≥18岁)患者,在2016年7月至2017年10月期间,在三星医疗中心口腔颌面外科采用双颌正颌后退治疗进行了双颌正颌外科手术治疗。 。

在确定纳入或排除标准时,作者没有考虑患者的性别,但排除了具有潜在疾病的患者,例如全身性消耗性疾病,呼吸系统疾病或气道空间的显著异常。作者计算了手术前患者的BMI,排除了BMI值≥30kg / m2的患者,以及多导睡眠图和Epworth嗜睡量表问卷确诊的OSA患者(AHI> 15或AHI> 5,症状)。手术。研究设计得到了伦理审查委员会(SMC 2018-06-04)的批准。

跟进
在手术前(T0)和手术后7个月(T1)设定随访时间点。所有患者在T0和T1上使用面部骨计算机断层扫描(GE LightSpeed VCT XT; General Electronics Medical Systems,Milwaukee,WI,USA)成像。所有患者在手术前一天入院,并使用便携式多导睡眠仪进行多导睡眠监测(Stardust II;荷兰的Koninklijke Philips Electronics N.V.)。在T1,患者被提供多导睡眠监测设备并在家中再次进行多导睡眠监测。

手术程序
通过模型手术产生中间晶片,并进行Le Fort I截骨术。根据手术计划,使用中间晶片重新定位上颌骨,并使用板和螺钉半刚性地固定。然后,作者使用最终晶片进行双侧矢状劈开支骨截骨术,并将远端节段重新定位到预先固定的上颌骨。手术前或手术后患者均无严重并发症。

射线照相评估
CT检查
在T0和T1上使用全景放射线照相术,头影测量射线照相术(后前颅骨投射和侧面颅骨投射)和面部骨骼计算机断层扫描(GE LightSpeed VCT XT; General Electronics Medical Systems,Milwaukee,WI,USA)对患者进行成像。作者评估了手术引起的颚骨和气道空间的变化。在确保牙齿中心闭塞和去除下唇张力后拍摄所有X光片。作者对患者进行了放射线摄影所需的正确姿势的教育,患者处于仰卧位,进行面部骨骼计算机断层扫描。计算机断层扫描数据保存在医学数字成像和通信(DICOM)形式中,使用Invivo 5(Anatomage Inc.,San Jose,CA,USA)重建,并在冠状,矢状,水平视图和3D重建视图中进行分析。使用三维重建视图,由Invivo 5的患者定向功能重建,作者设置法兰克福水平面(FH平面,由两侧和右侧的轨道创建)和正中矢状平面(垂直于使用重定向的正中矢状平面作为标准,将FH平面穿过鼻翼和A点)并将头部姿势设定为与FH平面平行。二维图像(中间矢状平面的横截面)用作侧向颅骨视图(Lat View)(图1)。

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图.1
DICOM文件重建为四个基本视图。 a水平视图:在该平面中,测量气道参数的面积,最大横向宽度和最大前后宽度。 b矢状面图(侧面颅骨视图)。 c冠状视图。 d 3D重建视图:显示了气道空间的三维形式和体积

标志和测量
作者使用Lat View定义了地标。颈椎1,2和3的最下突出部分(如Lat视图中所示)被定义为标准点C1,C2和C3。平行于FH平面并穿过C1,C2和C3的平面被定义为C1-FH平面(C1-F),C2-FH平面(C2-F)和C3-FH平面(C3-F),分别。 C1-F平面上方的气道空间定义为上呼吸道,C1-F平面和C3-F平面之间的气道空间定义为下呼吸道。上呼吸道和下呼吸道结合起来确定总气道。 C1-F和C2-F之间的气道空间定义为口咽气道,C2-F和C3-F之间的气道空间定义为下咽气道(图2)。

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图2
总气道空间的地标和参考平面。 C1,C2和C3:颈椎1,2和3的最下突出部分.C1-F,C2-F和C3-F:平行于FH平面并通过C1,C2和C3的平面。口咽气道:C1-F和C2-F之间的气道空间。下咽气道:C2-F和C3-F之间的气道空间

如果需要评估手术前后相同位置的变化(即从T0到T1),作者使用Invivo 5的叠加模块,将T0和T1的CT扫描覆盖在同一位置和平面上颅底层。 Invivo 5的气道测量功能允许在手术前后测量总气道容积,上气道容积和下呼吸道容积(口咽气道容积,下咽气道容积)(图1)。作者测量了C1-F,C2的横截面上的最大前后宽度(C1AP,C2AP,C3AP),最大横向宽度(C1LW,C2LW,C3LW)和相应的横截面积(C1A,C2A,C3A)。 -F和C3-F平面通过气道空间,用于T0和T1。使用重叠CT扫描的Lat视图,作者将手术前后鼻后棘(PNS)之间的FH平面的垂直距离定义为后部撞击量。切牙尖端与FH平面平行的距离定义为上颌骨缩进。以同样的方式,精神之间的距离被定义为下颌后退(图3)。

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图3
a.使用Invivo 5叠加模块测量术前和术后气道参数的变化。后部撞击:手术前后与后鼻尖(PNS)之间的FH平面的垂直距离。上颌骨缩进:切牙尖端与FH平面平行的水平距离。下颌后退:与FH平面平行的两部分之间的水平距离。最大前后宽度(C1AP,C2AP,C3AP),b.分别测量C1,C2和C3水平视图上的最大横向宽度(C1LW,C2LW,C3LW)和横截面积(C1A,C2A,C3A)

多导睡眠图评估
所有患者在手术前一天入院后均接受了多导睡眠监测。患者在测试前完成了多导睡眠图检查。从调查中获得的身高和体重信息用于计算患者的BMI。

手术后,患者将便携式多导睡眠监测设备(Stardust II; Netherland的Koninklijke Philips Electronics N.V.)带回家,并在T1上再次进行测试。

在测试期间记录关于心率,每分钟心跳,SpO2,中枢性呼吸暂停,阻塞性呼吸暂停,混合性呼吸暂停,呼吸不足,打鼾和睡眠姿势的信息。来自设备的数据由单个技术人员进行验证和修改(如果需要)。在该研究中使用AHI值(总的,仰卧的,非仰卧的)和最低的SpO2(图4)。

4.jpg
图4
多导睡眠图分析。当患者睡觉时,记录心率,每分钟心跳,SpO2,中枢性呼吸暂停,阻塞性呼吸暂停,混合性呼吸暂停,呼吸不足,打鼾和睡眠姿势

变量和统计分析
作者使用IBM SPSS Statistics(版本23.0)对手术前后的每个参数进行了统计分析。气道空间参数的变化(总,上,下,口咽,下咽气道容积,C1AP,C2AP,C3AP,C1LW,C2LW,C3LW,C1A,C2A,C3A)和多导睡眠图参数(总,仰卧,非使用配对t检验或Wilcoxson符号秩检验(显著性水平α= 0.05)评估手术前后的仰卧AHI,最低SpO2)的统计学显著性。此外,气道空间参数(口咽,下咽和上呼吸道容积,C1AP,C2AP,C3AP,C1LW,C2LW,C3LW,C1A,C2A,C3A)与下颌后退,上颌后退和后部撞击量之间的关系为通过Spearman的相关分析评估。

结果和讨论
本研究中患者的平均年龄为23.92岁; 13例患者中,9例为男性,4例为女性。手术前平均BMI为24.86±2.48 kg / m2(表1),手术前没有患者表现出潜在OSA(12例AHI≤5,1例AHI为5.1;无一例患者患有全身性疾病或白天嗜睡)。手术后平均(T1)BMI为24.54±2.19 kg / m2,BMI差异无统计学意义(表1)。

表格1
科目的一般特征
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数据显示为平均值±SD(范围)

手术时下颌后退的平均量为10.15±3.27 mm,上颌后部撞击的平均量为距后鼻脊(PNS)3.91±1.68 mm。 上颌后退的平均量朝向后端为1.53±1.05mm(表1)。

气道参数
之前和之前测量的气道空间参数(C1AP,C2AP,C3AP,C1LW,C2LW,C3LW,C1A,C2A和C3A;上呼吸道容积;下呼吸道容积;和口咽气道容积;以及下咽气道容积)的平均值 手术后(T0和T1)如表2所示。

表2
气道空间的形态变化
t2.jpg
术前T0,术后7个月T1

* p <0.05(配对t检验,Wilcoxon签名等级检验)

数据显示为平均值±SD(范围)。

手术后口咽气道容量减少了29%,具有统计学意义。 上呼吸道容积减少4%,下咽气道容积减少19%但不显著。

作者比较了手术前后(T0和T1)C1,C2和C3水平的最大前后长度,横向宽度和气道横截面积。 在C1和C2水平,最大前后宽度(C1AP和C2AP)和表面积(C1A和C2A),C2的最大横向宽度(C2LW)显示出统计学上显著的减少。 然而,C1LW显示没有统计学上显著的降低。 在C3水平,C3AP和C3A显示出统计学上显著的减少。 然而,C3LW的差异无统计学意义。

多导睡眠图
多导睡眠图数据的平均值显示在(表3)中。 手术后,AHI(总数)和AHI(仰卧位)的平均值分别增加了2.51和2.92。 手术后AHI(非仰卧位)的平均值下降0.54。 但所有这些值都没有统计学意义。 手术后,最低SpO2的平均值略有变化。 每个患者(T0和T1)的数据详情如表5所示。

表3
气道空间参数与下颌运动量之间的关系
t3.jpg
* p <0.05(Spearman相关分析)

表5
每位患者的所有数据(气道空间参数,AHI,下颌运动量)
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手术前T0,手术后7个月,Pt患者

*患者的AHI值显著增加

讨论
颌下颌后退导致气道空间变窄。相反,上颌下颌前移使狭窄的气道结构恢复到正常状态,从而缓解了OSA的症状。 Vigneron等。 [11]对OSA患者进行了上颌下颌前移手术(MMA),并在手术后获得了50-80%的AHI值降低。 Varghese等人的另一项研究。 [12]手术后6.7个月的AHI值降低了83%。这些结果表明MMA可以显著降低AHI值,因此,可以认为上颌颌骨退缩手术可以显著增加AHI值。

作者对上颌颌下挫手术后气道间隙的变化进行了三维分析,并对所有患者进行了多导睡眠监测,不仅要评估气道间隙的变化,还要评估气道间隙变化与AHI值之间的关系。该研究的结果表明手术后所有气道空间参数均下降(表2)。然而,在所有位置(总体,仰卧位,非仰卧位)的AHI值中未观察到显著增加(表4)。

表4
多导睡眠图数据
t4.jpg
术前T0,术后7个月T1

数据显示为平均值±SD(范围)

关于双颌正颌外科手术后OSA发生的争论一直存在[13]。

在Gokce等人的研究中。 [4],由于上颌前移,鼻咽,后腭尺寸以及咽上气道空间的体积增加。然而,由于下颌挫伤,双颌正颌手术后前后宽度和口咽,下咽间隙的体积减小。手术后总气道容积增加,AHI值下降。 Gokce等人在研究中的平均上颌前移和下颌挫折。 [4]分别为5±2.2 mm和6.5±2.7 mm。

相比之下,李等人的研究。 [14]显示双颌正颌手术后气道间隙减少和AHI增加,平均上颌后退和下颌后退分别为1.01±1.54 mm和8.23±3.59 mm。这些研究之间的差异被认为来自上颌运动的差异(5±2.2 mm和 -  1.01 mm),尽管下颌骨的挫折量相似。

这也表明上颌前移可以改善由下颌挫伤引起的气道空间减少的状况。因此,上颌前移可以改善OSA。 He J等人对相关研究的荟萃分析。 [9]进一步支持这一观察。在这项研究中,在下颌挫伤和上颌前移联合治疗后,上呼吸道容积没有统计学上显著的下降。然而,与单独的下颌挫伤手术相比,观察到鼻咽气道体积和上气道体积的统计学显著差异。然而,与单独的下颌挫伤手术相比,口咽和下咽部的体积没有统计学上有意义的变化。

Kim等人。 [15]报道上颌运动的方向和数量对手术后气道空间的变化有显著影响。具体而言,上颌骨的后部撞击和前进显著增加了与本研究中上气道相对应的后腭区域,这补偿了由下颌挫伤引起的后腭区域的减少。这也可以在作者的研究中得到证实,因为后部撞击显示出与C1AP变化的统计学显著相关性(表5)。 C1AP是气道参数,在本研究中发现手术后显著减少。

在Lee等人的研究中。 [16],研究中后鼻甲的平均后部撞击向上移动了5.27±2.58 mm,而平均下颌后退(来自指导)为10.18±4.50 mm。在总气道容积中没有发现统计学上显著的差异。然而,上呼吸道容积增加(12.35%)。结果可能表明,后部撞击还可以改善由下颌挫伤引起的气道空间减少的情况。然而,Lee等人的研究。 [17]控制上颌骨的水平运动报告说,上颌后部撞击对鼻咽气道的影响很小。在这方面,可以假设后部撞击对上呼吸道参数的增加的影响比上颌骨的水平运动的影响相对较小。

总之,与单独的下颌后退手术相比,下颌后退和上颌前移或后部撞击的联合治疗可以减少气道空间的阻塞。上颌骨的运动与上部空气空间参数的变化有关,这表明上颌前移或后部撞击的趋势增加。下颌后退与较低空气空间参数的变化有关,尤其是口咽空气空间,其呈现下降趋势。

Jeon等人的报告。 [18]发现双颌正颌手术后缩窄的咽部气道大多随着时间的推移而恢复。 Kitagawara等人。 [19]发现患者在手术后立即在睡眠期间出现氧饱和度不足,但症状在下个月内大部分缓解。这些研究结果表明,随着时间的推移,人体适应身体的突然变化,使患者康复。

在Schendel等人的研究中。 [20],由于严重的OSA,MMA患者的总气道容量增加了2.5倍。此外,后腭区增加了3.5倍,舌后区增加了1.5倍。另一方面,在作者的研究中,总风量减少了约15%。逆行区域减少了29%,逆行舌区域减少了约28%。这表明由MMA引起的OSA治疗引起的气道空间变化的增加远大于由上颌下挫手术引起的气道空间变化的减少。这也表明由上颌下挫手术引起的空气空间变化不足以影响AHI值。此外,接受MMA手术治疗的患者是相对年老的患者(平均年龄48.3±10.8岁),他们患有严重的OSA,并且由于缺乏对其他疗法的反应而需要手术干预,而作者研究中的患者之前没有潜在的OSA手术和相对年轻人(平均年龄23.9±5.2)寻求手术治疗骨骼Ⅲ类错(牙合)。因此,不应在这两项研究及其结果之间进行简单比较。

许多研究还表明,双颌正颌外科手术不会诱发OSA。然而,肥胖患者或下颌后退大的患者手术后OSA风险较高,因此,外科医生在规划下颌后退手术时应注意气道空间的可能变化。在这项研究中,两名患者的总AHI值显著增加(手术前,1.0和1.10,没有OSA证据;手术后,19.2和15.40,中度OSA)(表5)。两名患者抱怨术后打鼾和白天嗜睡。第二名患者的体积或截面积没有明显减少;然而,所有接受治疗的患者中C1AP降低最高。在所有患者中,患者10在C2和C3水平上的体积,宽度和面积的减少变化最大。在两名患者中,上颌后退和下颌后退的量并不是特别高。这可能表明即使手术量不是特别高,各种因素也会导致气道空间严重减少,这可能导致阻塞性睡眠呼吸暂停。此外,应在手术前进行能够诱发这些患者OSA的危险因素的筛查[6,21]。即使在这项研究中,有一名患者的总AHI值显著增加(手术前1.0,没有OSA证据;手术后,19.2,严重OSA)。

结论
在这项研究中,作者选择了一组接受双颌正颌手术并伴有上颌颌骨挫伤的患者,使用面部骨骼计算机断层扫描和便携式多导睡眠图评估手术后气道间隙变化与OSA发生之间的关系。 作者报道,尽管双颌下颌挫伤的双颌手术导致气道空间显著减少,但它不会影响AHI值或诱发OSA。

缩略语
AHI呼吸暂停 - 呼吸不足指数
C1A,C2A,C3A横截面积
C1AP,C2AP,C3AP前后宽度
C1LW,C2LW,C3LW最大横向宽度
Lat View侧面头骨视图
MMA 上颌前移手术
PNS后鼻椎

参考:
Three-dimensional analysis of changes in airway space after bimaxillary orthognathic surgery with maxillomandibular setback and their association with obstructive sleep apnea
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