颈下颌支撑颈圈治疗阻塞性睡眠呼吸暂停无效

Margot A Skinner, MphEd; Ruth N. Kingshott, PhD; David R. Jones, BSc; and D. Robin Taylor, MD

目的 应用颈下颌支撑颈圈 (CMSC) 治疗阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA),并将其疗效与经鼻持续正压通气 (nCPAP) 这一标准疗法进行比较。

设计 患者随机接受1 mo的CMSC或nCPAP治疗,并分析治疗结果。

背景 Tom Mckendrik 睡眠实验室;Dunedin 医院。

对象 10位轻到中度[睡眠中呼吸暂停-低通气指数 (AHI): (24±13) 次/ 睡着时数]的OSA成人患者参与完成本研究。

方法 应用CMSC以避免下颌运动,使头部处于轻度伸展体位,以防因体位变化而引起OSA。 CMSC的放置位置是由颈部运动范围外测量仪 (CROM) 和头颅测量来确定。受试者经仔细指导如何使用每种仪器并完成症状日记。1 mo后,患者带着上述各仪器置于原位的情况下进行多导睡眠监测并回答症状回卷。

测量和结果 应用CMSC治疗的10例患者中仅2例治疗成功 (睡眠中AHI≤10次 / 睡着时数),2例部分有效 (睡眠中AHI>10次/睡着时数、≤15次/睡着时数),其余患者无明显效果。 相反,应用nCPAP治疗时,10位患者中7例治疗成功。平均基线AHI为 (29.4±13.4) 次 / 睡着时数。应用CMSC后睡眠中AHI为 (26.9±17.2) 次/睡着时数,而应用nCPAP治疗后则为 (9.9±8.0) 次 / 睡着时数 (P = 0.001); 但应用两者治疗后,睡眠结构或睡眠效果无明显差异。头颅测量及CROM的应用确保CMSC能始终使头部保持于治疗位。

结论 研究结果虽无效,但提供了重要的事实依据:调控头部和颈部体位或许曾作为OSA的 二线治疗,但实际上并无疗效。这表明另一些解剖和生理因素比单纯骨架关系更具有动态且重 叠的影响。

关键词 头颅测量 (cephalometry); 持续正压气道通气 (continuous positive airway pressure); 颈圈 (neck collar); 阻塞性睡眠呼吸暂停 (obstructive sleep apnea); 体位 (posture)

From the Respiratory Research Unit (Ms. Skinner, and Drs. Kingshott and Taylor), Dunedin School of Medicine, University of Otago, Dunedin; and Tom McKendrick Sleep Laboratory (Mr. Jones), Dunedin Hospital, Dunedin, New Zealand.

Correspondence to: Margot A. Skinner, MPhEd, School of Physiotherapy, University of Otago, PO Box 56, Dunedin, New Zealand; e-mail: mskinner@gandalf. otago. ac. nz

阻塞性睡眠呼吸暂停 (obstructive sleep apnea,OSA) 是以在睡眠过程中反复出现部分或完全上气道阻塞为特点。许多因素对OSA的发生及其严重程度 有着各自独立的影响[1],包括肥胖[2] 、颈围[3]、骨骼亚型和性别[4] 以及种族[5,6]。这些因素常联合起作用,减少或改变咽部气道的大小 [7],改变头颅与颈部的位置关系以及颅面部的形态结构 [4,8]

在睡眠过程中,由于重力作用和失去了肌张力而加重了上部气道的狭窄 [9],使发生呼吸暂停和低通气的危险性增高。由于上气道结构既稳固又有韧 性,因此其阻塞位点可能是多发和多变的[10] 。因此舌骨、下颌、头部、颈部的解剖位置就显得十分重要 [11]

在清醒状态下,OSA患者的气道阻力高于正常人;当下颌渐向前位移后,上气道阻力降低 [12]。同样,颈部的屈曲可明显增加OSA患者的气道阻力, 而保持头部的伸展可保持气道畅通[13]。Hiyama等 [14] 研究表明,正常人戴颈圈闭嘴后,可能使气道在睡眠中保持通畅。

根据这些研究设计了一些治疗仪器,如下颌前移夹板使下颌及舌前移,从而保持睡眠中气道畅 通,这明显降低了OSA的严重度[15~17]。这一治疗方 法的成功也使其他预防下颌和舌向后下移位的保守治疗有了成功的可能。

总之,这些研究信息提示这类治疗仪器,如颈下颌支撑颈圈 (cervicomandibular support collar, CMSC) 可防止下颌的向下移位,睡眠中使头部略伸,可有益于OSA患者。本交叉性研究的目的就是比较 CMSC和经鼻持续正压通气 (nasal continuous positive airway pressure, nCPAP) 这一标准治疗对中重度OSA患者的疗效[18]

材 料 和 方 法

对象

转诊来的连续10位疑有OSA、符合入选标准的患者经整夜多导睡眠监测。这些患者由家庭医师、 五官科医师和其他医院的医师转诊至Tom McKendrick 睡眠实验室,系Otago 省的地区睡眠中心。受试患者的自诉症状符合OSA的常见表现。患者在门诊进 行初步评估后,决定是否进行整夜睡眠监测。若确诊为轻中度的OSA患者,则在签署了知情同意书后 即可参加这一研究。

入选标准为中重度的OSA患者,呼吸暂停低通气指数 (apnea-hyponea index, AHI) 在整个睡眠过程中为10~60次/总睡着时数。剔除标准为:有心血管 疾病、神经或精神疾病影响睡眠者,或同时有睡眠障碍疾病者,有其他睡眠疾病者,及患有颈部或颞 下颌关节功能异常伴/或疼痛者。

设计

受试患者随机接受CMSC或经nCPAP治疗各1 mo,因人制宜地为每位患者选择合适尺寸的CMSC或面罩,并仔细辅导患者使用各自的治疗仪器,要 求每人从治疗开始起填写症状日记。在每项治疗结束后,每位患者将原位戴着自己的仪器进行整夜的 多导睡眠监测,同时填写症状回卷。研究完成后,进行临床效果评估,根据研究结果和治疗效果为每 位患者提供长期治疗。

CMSC

CMSC (图1) 是改良的Headmaster领圈 (Symmetric Designs; Salt Spring Island, BC, Canada),系设计来保持头部处于自然头位 (natural head position, NHP)[19],防止睡眠中张口。领圈是半圆形丙烯酸橡胶环,外包织物,铸造成上托下颌,下抵胸骨柄的上1/3水平。领圈由外覆织物的自粘性泡沫带固定。CMSC 的下颌部分用以托起下颌,使口唇闭拢,齿列轻柔咬合。在下颌与胸骨柄之间由一硬管支撑以防止颈 部屈离NHP。

在佩戴CMSC前,每位患者需正坐,以端坐位法找出他们各自的NHP [20],并由颈部运动范围 (cervical range of motion, CROM) 外测量仪 (Performance Attainment Associates; StPaul, MN) 确定NHP,使头位在矢状面和各侧弯向重力参数均为零 (图1)。CROM仪是可靠的颈部运动范围外测量工具[21,22] ,可测出颈部的各种活动 (屈曲、伸展、左右弯曲、左右转动) 并予以记录,然后调整CMSC以确保受测者的头部伸展5骸ROM仪保持在原位以确保CMSC处于伸 展位,要求每位使用者活动颈部并进行弯曲,以确定CROM是否能保证CMSC维持自然头位而不出现 颈部弯曲;同时还应确认使用者佩戴CMSC后,能因CMSC下颌托的作用而张不开口,从而防止下颌 向下转动。

nCPAP

在开始使用nCPAP治疗时,每位患者配备一台自动调定机 (Autoset T, Sullivan; ResMed Ltd; North Ryde, NSW, Australia) 和Ultra Mirage面罩。最低持续气道正压 (continuous positive airway pressure, CPAP) 压力设定在2.9 mmHg (4 cmH2O),最高CPAP压力设定在14.7 mmHg (20 cmH2O)。这台Autoset T可自动调定CPAP以保持睡眠过程中气道的畅通。如此监测3至5个夜晚后,将所有保存的数据从Autoset T下载至睡眠实验室的电脑上,以第95百分位的压力值来设定ResMed S6 Elite (ResMed Ltd) CPAP机上的压力,患者在剩下的治疗期内将使用这已选定了 压力的CPAP机。

头颅测量X线摄片

开始应用CMSC治疗时,在佩戴治疗仪前后均需进行头颅测量摄片。每位患者取仰卧NHP位 [19],摄片方法同端坐位法[20]。根据液平明确头部的位 置,应用头部固定器抑制颈部活动。从摄片箱上一垂链作为垂线以记录真正的垂直面。患者取轻闭口 咬合位在呼气末时摄片。

仰卧位的侧面头影同样从垂直线和水平线标识。在头影描绘图中可标记常用的骨性标志 (图2左) 并予以数字化。参考线和角度的测量可精确到0.01 mm或相应程度 (图2右)。

多导睡眠监测

多导睡眠监测采用包括16导联的多导睡眠图 [polysominography (Compumedics;Abbotsford,VIC, Australia)]。采用标准的评分标准定义OSA[1] 。睡眠的评分则按照Rechtschaffen和Kales 所制定的指南[23]。微觉醒则定义为脑电图频率变化持续至少3 s。若发生在快速动眼睡眠时,则应同时伴有肌电的增高 [24]。所有结果皆由一位工作者进行人工判定,并经另一工作者审核,包括30s一屏的睡眠分期,呼吸暂停类型和持续时间及微觉醒。除此之外,用音量探测器 (NL-05; Rion; Tokyo, Japan) 监测声音的贝尔值 (B)。将校准后的音量探测器放于床边,微音器位于床头距墙4 cm、枕头上方20 cm处。测定如下鼾声相关参数:将每个卧室的背景声量设置为4 B,出现鼾声前允许有0.5 B的最小偏差,2次鼾声的最短间隔时间为1s。自动计数每次鼾声的峰值,而后通过自动程序 (Compumedics S; Compumedics) 将其归入某一贝尔段范围内,并将不同贝尔段内的计数除以整个睡眠时间,得出每个贝尔段内的打鼾指数。

本研究按美国睡眠医学协会所制定指南来定义呼吸暂停和低通气,并计算呼吸障碍指数 (respiratory disturbance index-RDI) 或AHI。用热敏电阻来定义口鼻气流特征。呼吸暂停定义为口鼻气流暂停持续至 少10 s。如果热敏电阻不能定量分析气流的减弱或区别阻塞性或中枢性者,则借助胸腹运动幅度的改变 给低通气评分。对口鼻气流幅度较其基线下降≥50%并持续时间≥10s,或胸腹运动减弱并伴有氧饱 和度至少降低≥3%和 (或) 伴有微觉醒者,定义为显著呼吸事件。

观察及测量参数

睡眠习惯、白天瞌睡情况、打鼾症状、运动能力、一般健康状况、就诊时所用药物情况均记录在标准化的问卷中,包括一般健康状况问卷,医学预后研究简表36 (Medical Outcomes Study Short-Form 36, SF-36)[25],睡眠功能结果问卷 (Functional Outcomes of Sleep Questionnaire, FOSQ)[26],苏格兰国家睡眠实验室症状问卷 (Scottish National Sleep Laboratory symptom questionnaire, SQ)[27] 和Epworth 瞌睡评分量表 (Epworth sleepiness scale, ESS)[28]。研究全过程个人日记记录了自己的睡眠习惯,夜间佩戴治疗 仪器的时间,主观上清醒时的机敏或瞌睡程度,白天是否有明显瞌睡、不良反应,或其他相关症状。 在每一种治疗结束后,患者要填写一份有关治疗仪副作用的问卷,包括应用nCPAP治疗后常遇到的19 种副作用,如口干、颌痛及面罩不匹配。此问卷也用于CMSC治疗后。每项副作用可给予0-3的评分 (0为无副作用,1为有轻度副作用但不影响睡眠,2为干扰了睡眠,3为无法使用治疗仪)。在研究结束 时,患者对整个治疗的疗效进行10分制的线性量表评分 (1为无疗效,10为最大疗效)。

研究中进行治疗前及每次治疗后,都要记录人体测量参数,包括体重、身高、颈围 (平第4颈椎水平) 和腹围 (第10肋与髂脊间的中点),并从Autoset T和ResMed S6 Elite呼吸机下载客观的CPAP顺应时间到实验室的计算机上。

分析

研究将初步治疗成功定义为整个睡眠过程中AHI≤10次/睡着时数;治疗部分有效定义为睡眠 中AHI>10 ~≤15次/睡着时数;AHI>15次/睡着时数定义为无效。

本研究以意向性治疗 (intention-to-treat) 为基础进行结果分析;以配对t检验比较治疗前和两种治疗后 的差别;以t检验分析用与不用CMSC患者配对头颅测量参数的差别;以逐步线性回归分析头颅测量变量与AHI的相关性;用多元分析以确定其中的决定因素。各参数比较以0.01定义为是否有显著性。 Otago省伦理委员会通过本研究草案,受试患者皆签署知情同意书。

结  果

对象

符合入选标准的连续10位患者 (其中女性2名) 同意参与本研究。表1 为所有患者的人口统计和人体测量数据。所有患者均完成了研究中的两种治疗方 法。

应用CMSC后

应用CMSC治疗后平均AHI为 (26.9±17.2) 次/睡着时数,治疗前AHI为 (29.4±14) 次/睡着时数。表2 显示了AHI的总体轻微降低。治疗成功者10例 中只有2例,另2例部分有效 (AHI>10 ~≤15次/睡着时数),余6例均无明显效果。治疗中睡眠AHI 仍>15次/睡着时数。其中3例应用CMSC后AHI较其基线AHI增高。坚持使用CMSC的平均天数占 总疗程的 (89±23)%。平均每晚佩戴CMSC时间为 (5.2±1.2) h (表3)。

与此相反,应用nCPAP治疗后睡眠中平均AHI [(9.9±8.0) 次/睡着时数] 明显低于治疗前 [(29.4±13.4)次/睡着时数] (P<0.001)。10例中7例有效,1例部分有效,2例无效 (表2)。坚持使用nCPAP的平均天数占总疗程的 (68±24)%,每晚平均戴机时间为 (4.4±1.2) h (表3)。

从AHI的均值来看,应用nCPAP后AHI的改善程度比应用CMSC者有明显增加 (P = 0.001)。同样,睡眠中的每小时打鼾总数在应用nCPAP治疗后较应用CMSC者也有明显改善 (P = 0.009) (表4)。而对睡眠结构或睡眠效果的改善,两者之间无明显差异 (表4)。

头颅测量

应用CMSC前后进行了全面头颅测量。从头颅测量中发现,患者戴上CMSC后头部的位置较自然头位过伸了10(表5)。这证实CMSC有保持头部至轻度过伸位的作用。戴上CMSC后,舌骨至第4颈椎前下点的线性距离增加了(P = 0.002),同时沿第3颈椎体下缘线的下咽部气道内前后壁间的距离也增加 了 (P = 0.003)。除此之外,未发现气道或颅颈部解剖关系的量度和角度有显著差异。

以线性回归分析仰卧位头颅测量参数和多导睡眠监测在戴或不戴CMSC时的相关性,结果未发现两者有显著相关。

主观判断

研究将患者的问卷和日记内容进行了总结 (表3),尽管在客观参数测定上nCPAP治疗与CMSC有差别,但主观评价上两者相当。用CMSC治疗者的 ESS评分倾向于偏低,但结果并无显著性差异 (表3图3)。而其他白天症状和夜间睡眠症状 (SF-36、FOSQ、SQ) 经两种治疗后与治疗前相比结果相似。应用CMSC的不良反应少于nCPAP,但目前并未证 实哪种治疗更优 (表3)。

讨  论

本研究比较了CMSC与标准nCPAP疗法在OSA治疗中的效果,将AHI (≤10次/睡着时数) 作为治疗成功与否的主要判断指标,但研究并未证实CMSC是一种有效的治疗方法。应用CMSC者,10 例中仅2例治疗成功,且AHI均数在CMSC治疗前后没有变化,分别为 (29.4±13.4) 和 (26.9±17.2) 次/睡着时数;而使用nCPAP治疗时,治疗前后有明显差异,用nCPAP后AHI为 (9.9±8.0) 次/睡着时数。

很多患者期望除了nCPAP以外还有其他有效治疗方法可供选择 [29], 但本研究结果令人失望。本研究是根据在睡眠过程中下颌的运动可影响上气道的开放程度, 当颈部弯曲时上气道阻力增加这一考虑[2,14,30] ,因此设计了CMSC以防止下颌运动、保持头部于轻度伸展位和避免出现可能造成OSA的姿势改变。通过CROM和头颅测量证实CMSC的应用能充分达到研究的设想,并在整个治疗过程中得以保持。

Choi等[13] 研究发现,在清醒状态下,颌部和颈部位置的变化可明显改变气流的阻力,尤其是颈 部弯曲可能增加OSA患者气流阻力。Kushida等[31,32] 的研究结果也支持本研究的理论设想,他们发现OSA患者使用特别设计的枕头使其颈部伸展,可明 显改善AHI。但是,在患者与其他患者之间的疗效并不一致,故以简单的体位调节来治疗OSA的临床 疗效还不肯定,因此,本研究采用了更为严格的措施。

我们采取了细致的措施以保证头部和颈部处于适当体位。结合应用外用型CROM仪,测得CMSC能 准确地让头部处于轻微伸展位。同时,摄头颅测量片以观察仰卧位头颅的各水平参数 (表5),证实了头部与真正水平位的关系及颈脊柱的关系保持在伸展 10度,这与原基线状态下测得的角度有显著差异。当患者试图屈颈离开自然头位时,CMSC会阻止这一动作。此外,CMSC的下颌托部分支撑住下颌,防止了下颌的向下转动。理论上这一治疗仪应能保证睡眠中气道的开放,但事实上CMSC所维持的头颅、下颌、颈椎间的关系未能充分保持睡眠中气道的开放。显然,另一些解剖和生理因素比单纯骨架关系更具有动态且重叠的影响。

应指出这一治疗的主观疗效非常好,受试患者填写了有关生活质量和睡眠习惯的问卷。尽管在客观上nCPAP对OSA的治疗明显优于CMSC,但以ESS评价的白天瞌睡程度在应用CMSC后有下降趋势, 且使用CMSC者发生不良反应较少。CMSC治疗使患者获得了明显的心理安慰效果,这一结果与以前的一些研究结论相符[33],他们也发现客观的多导睡眠监测结果和OSA患者白天的功能情况并无一成不变的关系。这些结论强调了我们必须用严格对照的 交叉研究来评价保守疗法对OSA的真正价值。

原先研究对象设定为20名成人,但在分析了10位患者的结果后即提前结束研究,并证实了虽然患 者的主观症状有所改善,但CMSC未能显著降低AHI。在研究中这两种治疗的先后进行之间并无 “洗脱期”间隔,但这不会使研究结果有所改变。因为CMSC根本就没有客观效果,因此不存在前一 项试验所产生的效果延续到后一项试验,从而影响后者结果的可能。

本研究虽然结果无效,但提供了重要的事实依据,即对头部和颈部体位的调节控制作为二线治疗措施以治疗OSA是无效的。然而,nCPAP治疗虽然有效,但由于其昂贵及不易被患者接受而受到限 制。下颌前移固定器也可考虑,但其长期疗效不恒定。总之,睡眠医师和患者都在寻找性价比、耐受性更好的新治疗措施。或许CMSC可代替下巴吊带在nCPAP治疗中帮助患者托起下颌以闭口。但本研究结果表明,纠正一些体位异常因素可能会带来主观上的改善,但这并不足以控制睡眠呼吸暂停。

(刘嘉琳 译;邓伟吾 校)

参 考 文 献

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【英文原件请参阅 CHEST 2004; 125: 118-126