本文對氣道解剖結構、研究方法、氣道形態與顱頜麵形態之間的相互關係等方麵的研究進展進行綜述。
作者:鄭州大學口腔醫學院(王明潔),河南省口腔醫院正畸科(崔淑霞)
近年來,呼吸功能與顱頜麵生長之間的關係成為學者研究的熱點。研究氣道與顱頜麵形態之間的關係,一方麵,可以作為反映功能和結構之間生物學聯係的典型實例;另一方麵,對正畸醫生、兒科醫生、鼻咽喉專家、生理學家等的臨床治療工作均有重要意義。氣道作為生命腔隙,其形態大小與顱頜麵形態之間的密切關係已得到證實。氣道形態異常與錯牙合畸形的發生具有明顯的相關性。不同錯牙合畸形患者氣道形態也存在個體差異。本文對氣道解剖結構、研究方法、氣道形態與顱頜麵形態之間的相互關係等方麵的研究進展進行綜述。
氣道解剖結構
氣道即呼吸道,是氣體進出肺的通道,以環狀軟骨為界,分為上、下呼吸道。臨床上將口、鼻、咽、喉稱為上呼吸道,將氣管、支氣管及其肺內分支支氣管稱為下呼吸道。上氣道即咽腔部分,是一個由軟硬組織組成的筋膜管,其形態與顱頜麵形態關係密切。中華睡眠研究會將上氣道分為3段:鼻咽、口咽、喉咽,口咽以軟齶遊離緣水平為界分為齶咽、舌咽。
鼻咽上界為整個咽腔的頂部,下界為硬齶水平;口咽上界為硬齶水平,下界為會厭上緣水平;喉咽由會厭上緣至環狀軟骨下緣,向下與食管連續。鼻咽、喉咽分別有骨和軟骨支持而不易塌陷,而口咽前壁由軟齶和舌構成,易受自身及周圍結構影響而發生塌陷。氣道研究方法目前,臨床上常用的上氣道評估方法有體格檢查、內鏡和影像學檢查,其中影像學檢查應用最為廣泛,主要有X線頭影測量分析、MRI和CT。早期由於各項條件的限製,對氣道的研究主要為頭顱側位片上二維結構的測量分析,在反映氣道這一複雜的三維結構時有一定的局限性。
磁共振可以三維顯示上氣道的結構,但其掃描需要時間較長,掃描過程中可能受到的幹擾因素較多,且價格昂貴,在一定程度上限製了使用。上世紀70年代開始,人們開始重視並采用CT對氣道進行研究,2001年錐束CT(CBCT)正式應用於臨床。Aboudara等最早利用CBCT分析氣道結構,並對CBCT與頭顱側位片測量結果的精確性等進行了比較分析,結果顯示CBCT是一種簡單有效、準確可行的分析方法。現今,CBCT的推廣普及和其成像的明顯優勢,使其在對氣道的三維測量中已得到廣泛的應用。
氣道形態異常對顱麵形態的影響
1.影響機製
Moss的功能基質理論認為,頜麵部的生長動力源於口鼻咽腔的功能需要,功能因素是頜骨生長的主要決定因素。同時,根據牙頜發育的平衡理論,呼吸是頜骨和舌位置的主要決定因素,呼吸方式的改變,必然會導致牙頜發育的平衡機製被打破,影響頜骨的正常生長和牙齒的位置。Kikuchi認為,對於上氣道阻塞或功能紊亂者,由於口呼吸的產生,口周肌群平衡機製被打破,從而影響顱頜麵骨骼的生長發育和正常咬合的建立,導致不同程度的錯牙合畸形。
2.OSAHS患者上氣道形態與顱頜麵形態的相關性
近年來研究發現,上氣道形態與睡眠呼吸紊亂存在潛在的關係。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructivesleepapenaandhypopneasyndrome,OSAHS)是一種以睡眠中反複發生氣道部分或完全塌陷所致頻繁的低通氣和呼吸暫停為特征的睡眠呼吸紊亂疾病,其直接發病機製是上氣道的狹窄和阻塞,好發於齶咽和舌咽段,部分見於喉咽段。Liu等研究發現,OSAHS常發生於具有Ⅱ類矢狀骨麵型和高下頜平麵角特征的人群,伴有下頜後縮的OSAHS患者呼吸暫停指數更高。另外也有報道表明,OSAHS患者多具有安氏Ⅱ類1分類錯顱麵結構特征,如ANB較大、下頜後縮、下頜體短小、下頜升支高度不足等。這些均提示OSAHS和錯牙合畸形的發生有明顯的相關性。Lam等發現嚴重的OSAHS往往伴有下頜後縮,推測下頜位置的改變導致下頜骨本體與頸椎的間隙減小,進而可能導致舌體位置及軟齶位置發生改變,由此產生日間呼吸功能的損害和夜間呼吸問題。近年來,用於OSAHS治療的口腔矯治器如下頜前移作用器,就是通過改變下頜的位置(向前向下)間接改變舌、軟齶與氣道之間的相互位置關係,以擴大或穩定上氣道,改善患者通氣功能。
顱麵形態異常對氣道的影響
早在1907年,Angle醫生就發現顱麵異常與氣道間隙之間具有明顯相關性。顱麵異常,包括上頜後縮、下頜後縮、雙頜後縮、下頜體較短及下頜骨的旋轉等,都會對氣道間隙的大小產生影響。一方麵,顱頜麵骨骼的大小、位置及形態異常,改變了氣道局部骨性構架的大小,從而影響上氣道的形態;另一方麵,顱麵骨骼異常改變了上氣道周圍有關肌肉的附著位置及功能活動,亦影響上氣道的穩定性。很多因素包括牙槽骨的發育、上下頜骨位置與形態等骨性因素,唇、頰、舌運動等功能因素,以及牙齒萌出機製等均會導致骨麵型的不同。為進一步明確不同骨麵型錯牙合畸形患者上氣道形態的不同,近年來眾多學者對此進行了研究。
1.垂直骨麵型
垂直性的錯牙合畸形主要來源於骨骼和牙槽骨。Chung等研究發現不同垂直骨麵型的形成主要是髁突的垂直向生長與麵部骨縫、牙槽骨垂直向生長競爭的結果。如果前者生長量小於後者,會導致下頜骨向後下旋轉及開;如果前者生長量大於後者,則會出現下頜骨向前上方旋轉,出現深覆。早期很多學者研究均證實不同垂直骨麵型與氣道大小之間有明顯相關性。Braun研究指出,垂直變化導致下頜骨順時針或逆時針的旋轉,相應的改變了牙頜間關係,從而影響麵部美學和唇、舌功能。這與趙誌河等研究結果一致,說明麵下部高度是影響氣道形態的主要因素,由於不同垂直骨麵型的形成,下頜骨旋轉模式不同,下頜骨位置相應改變,導致了舌體及軟齶位置的改變,進而導致氣道形態的不同。
Joseph等研究表明,高角人群氣道形態相比均角人群顯著狹窄。張明燁等通過對骨性Ⅰ類不同垂直骨麵型成人上氣道形態進行三維測量分析也得出結論,氣道容積高角組最小,低角組最大,與反映顱麵骨垂直向發育趨勢的GoGn-SN角存在明顯負相關關係,而與反映矢狀骨麵型的ANB角相關關係不明顯。提示在矢狀骨麵型相對正常的情況下,麵部垂直向高度異常對氣道間隙影響較大。Joseph等還指出鼻咽氣道間隙在高角組明顯小於均角組,該結果在雙頜後縮者尤為明顯。Lee等曾報道,對於骨性Ⅲ類兒童患者,經上頜前方牽引後上氣道間隙有所增加,也證實了這一猜測。Zhong等通過對370名不同垂直骨麵型青少年研究表明,上氣道的上部即鼻咽間隙、齶咽間隙明顯不同,但在上氣道的下部並未發現明顯不同。
上氣道的上部和垂直骨麵型之間的這種關係可能是由於鼻上頜複合體發育不足或過度,進而導致上氣道的上部間隙變化明顯。隨後Ucar等對104名恒牙早期青少年安氏Ⅰ類不同垂直骨麵型患者研究也發現,不同骨麵型患者鼻咽氣道間隙及舌咽間隙低角組均高於高角組,喉咽氣道間隙各組間無明顯差異。這都證實對於麵部矢狀關係正常者,即上下頜骨前後向位置關係基本正常者,上氣道上部間隙主要受鼻上頜複合體生長的影響。該複合體生長不足,麵部垂直向生長呈現高角型,上氣道上部間隙減小,下部間隙則變化不明顯。
2.矢狀骨麵型
在正畸臨床診斷中,根據ANB角的不同將矢狀骨麵型分為三類,即Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。上下頜骨前後向生長量的差異決定著矢狀骨麵型的不同。上頜骨固定於顱骨上,位置相對恒定,下頜骨作為麵部唯一的可動骨,生長過程中易受各種因素幹擾,形態和大小異常的可能性較大,對錯牙合畸形的影響也較大,間接影響氣道大小。有研究認為矢狀骨麵型對上氣道的影響主要在於下頜位置靠後及下頜體長度的減小,進而導致口咽和喉咽體積的減小。研究表明,成人骨性Ⅲ類下頜前突組分別較骨性Ⅲ類上頜後縮組、骨性Ⅰ類組口咽氣道容積大,但骨性Ⅲ類上頜後縮組與骨性Ⅰ類組相比無顯著差異,提示下頜骨矢狀位置、長度較上頜骨對口咽氣道容積影響顯著。Ⅲ類、Ⅰ類、Ⅱ類患者下頜骨位置逐漸後縮,下頜體長度逐漸減小,因此上氣道容積也有Ⅲ類,Ⅰ類、Ⅱ類逐漸減小的趨勢。
Mergen等早在1970年就報道,正中矢狀位鼻咽氣道間隙Ⅰ類患者明顯大於Ⅱ類患者。陳科名等對90例不同矢狀骨麵型成年錯牙合畸形患者,經CBCT三維測量分析也發現,Ⅲ類、Ⅰ類、Ⅱ類口咽氣道體積逐漸減小,氣道高度逐漸由寬闊型向狹長型轉變。這與Iwasaki等研究結果一致。但上氣道形態與矢狀骨麵型之間的相關性至今仍存在爭議。2009年Dan等對62名已無生長潛力的不同矢狀骨麵型患者進行氣道三維測量分析,並未發現明顯差異,提示氣道容積與矢狀骨麵型間無明顯相關性,這與Ceylan等研究結果一致。
針對各學者研究結果不一,推測原因有4:①在樣本選擇方麵可能由於樣本量不足不具代表性,樣本納入標準不嚴格,如性別、年齡等客觀因素可能對研究結果產生影響;②從影像資料獲取方麵,由於頭位的不同,導致測量不準確,頭部姿勢位的改變會影響頭頸角的大小及頜骨和舌的位置,相反對於不同錯牙合畸形患者,也可通過改變頭位使氣道處於一個均值水平,使研究結果無統計學意義;③從矢狀骨麵型形成機製來看,雖然上頜骨固定於顱骨上,位置相對恒定,但對於某些患者,由於各種功能因素或骨性因素可能導致上頜發育不足或過度,進而影響鼻咽形態,導致研究結果不同;④從機體代償機製來看,當上下頜骨位置發生改變後,舌骨位置也發生適應性改變以維持氣道容積。
Issa等研究表明,Ⅱ類較Ⅰ類下頜骨位置靠後,舌骨位置後移,頦舌肌收縮,使上氣道保持開放。舌骨的適應性位置改變和頦舌肌的代償性活動增加,可能造成不同矢狀骨麵型患者口咽氣道大小無明顯差異。盡管氣道形態和矢狀骨麵型間相互關係尚不完全明了,但其對臨床診斷與治療的指導意義不容忽視。在臨床中,要避免人為因素對氣道的可能影響。對於伴氣道阻塞的Ⅱ類錯牙合畸形患者,前移下頜不僅有利於矯正錯牙合畸形,也有利於改善患者氣道形態,但氣道形態量的改變是否就會引起質的改變,即是否能改善通氣障礙患者臨床症狀目前尚無定論。
氣道形態與顱頜麵形態的相互關係已得到證實,顱頜麵結構對上氣道間隙及舌骨位置影響較大,因此各類影響顱頜麵結構的正畸、正頜治療措施均會在一定程度上影響氣道形態。
如功能矯治器前方牽引+擴弓,固定正畸拔牙矯治大量內收前牙,單頜手術或雙頜手術者,治療後患者氣道形態均發生了一定變化。正畸治療在最大限度地矯治患者的牙頜畸形和追求容顏最大限度改善的同時,還應注意可能給患者的牙及生理功能造成的不利影響。因此在進行任何治療措施前,都要充分評估患者包括呼吸功能在內的各項指標,針對不同患者製定個性化的治療方案,隻有全麵考慮,才能保證正畸治療目標平衡、穩定、美觀的徹底實現。
來源:北京口腔醫學2016年第24卷第5期
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