鼻咽腔大小对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的影响

中华耳鼻咽喉科杂志 1999年第3期第34卷 临床研究

作者：高雪梅　曾祥龙　傅民魁　黄席珍

单位：高雪梅、曾祥龙、傅民魁　　 北京医科大学口腔医学院正畸科　100081；黄席珍　　北京协和医院

关键词：睡眠呼吸暂停综合征；；诊断显像；；测颅法

　　【摘要】　目的　既往对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome , OSAS）患者的上气道研究集中在口咽部位。作者观察OSAS患者鼻咽部的三维影像特征，探讨鼻咽腔大小对OSAS发病影响。方法　23例OSAS患者与12名性别、年龄配比的无鼾对照进行上气道MRI影像比较；并做睡眠呼吸紊乱指数与上气道MRI指标的相关与回归分析。结果　OSAS患者鼻咽显著小于无鼾对照，在矢状径、横向径、截面积、体积的比较中都有较大显著性。鼻咽指标与睡眠呼吸紊乱相关密切，鼻咽矢状径与呼吸暂停低通气指数（apnoea-hyponoea index, AHI）和最低血氧饱和度（SaO2）相关，鼻咽体积与呼吸暂停指数（AI）相关。结论　虽然OSAS上气道狭窄主要在口咽部，但鼻咽大小对OSAS的发病及严重性均有影响。

Nasopharygeal size in obstructive sleep apnea syndrome

　GAO Xuemei, ZENG Xianglong , FU Minkui, et al. Department of Orthodontics, Stamatology School of Beijing Medical University , Beijing 100081

　　 　　【Abstract】　Objective　To investigate the impact of upper airway 3-D size on the obstructive sleep apnea syndrome (OSAS).Methods　There were 20 male and 3 female OSAS patients involved in the research. The measured apnea-hypopnea index (AHI) was 45.72(24.01 episodes per hour of sleep). The items measured from magnetic resonance imageing (MRI) of upper airway size were compared to those from 12 normal controls that were sex and age matched to the OSAS patients. The Pearson correlation and multiple linear regression had done to investigate into the relationship of AHI and MRI data.Results　The OSAS patients had relatively narrow nasopharynges than matched controls in the following items: the sagittal size, transverse size, section area and volume. The measured sagittal size of the nasopharynx was closely related to AHI and Lown SaO2, and the volume of nasopharynx was related to apnea index (AI).Conclusion　The nasopharyngeal size is closely associated with OSAS.

　　【Key words】　Sleep apnea syndromes 　　 Diagnostic imaging　　 Cephalometry

　　 　　 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome, OSAS）为近年来被人们所认识和重视的疾病，我国患病率约为3.1%［1］。其病因中，患者的上气道解剖形态占有一定位置。由于目前的治疗对OSAS患者呼吸中枢和肌肉神经反射的异常尚无较好的办法，有关形态学的研究则变得十分重要。既往研究发现OSAS存在上气道的狭窄和阻塞多发于口咽，鼻咽被忽视。本研究使用磁共振（magnetic resonance imaging， MRI）手段，具有软组织显影好的优点，较为准确地反映了OSAS上气道的真实形态。

　　对象及方法

　　一、对象

　　1.OSAS组：23例OSAS患者中男20例，女3例。所有患者经协和医院夜间多导睡眠图确诊为符合标准［2］的OSAS。其呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index ,AHI)为45 .72±24.01次/h(5.82～94.60次/h)。

　　2. 无鼾对照组：来自40岁以上无OSAS症状及其相关疾病的北京医科大学人民医院磁共振中心的门诊患者，共12例，其中男10例，女2例。无睡眠呼吸障碍判定标准是：①自述或被家人证实无持续响亮鼾声；②无夜间憋气或被发现夜间呼吸暂停现象；③无晨起头痛、恶心等症状及日间严重困倦；④无阻塞性肺疾病及上气道肿物或压迫气道的疾病，鼻腔通畅；⑤无影响呼吸中枢的疾病，如脑干肿瘤或梗塞等；⑥无甲状腺功能低下、垂体瘤等疾病。此组均未做夜间多导睡眠监测。

　　3.2组人员在性别构成、年龄、身高、体重上均无显著性差异，体重指数存在差异（分别为26.8±3.2和24.1±1.9,P＜0.01）。

　　二、设备和方法

　　1．睡眠多导仪为Nightwatch recorder (Healthdyne Technologies ，美国) ；用Ohmeda 3700型脉搏氧饱和度仪（Ohmeda Biox 3700e pulse Oximeter, 美国），经皮监测和记录血氧饱和度。

　　2．OSAS组及无鼾对照组每一成员均摄制MRI，投照机器为北京医科大学人民医院磁共振中心的MRI，机型GYREX-2T SGR（ELSCint，以色列 ）。头线圈。SE序列T1加权像，TR/TE=620-680/12.0，层厚5 mm，间隔1.5 mm。取像范围：轴位（包含自鼻咽顶端至第三颈椎水平），矢状位（下颌骨内缘范围）。矩阵256×256，激励次数2次。

　　研究组及无鼾对照组成员均以仰卧位摄制MRI，眼耳平面垂直于地，正中位，平静呼吸，拍摄中嘱勿吞咽及讲话，并保持清醒。扫描数据存入可擦写光盘（1.2G，3M公司）。

　　3．测量和计算：在Elscint工作站上，输入扫描数据，固定窗位C1=-732，固定窗宽W1=665。利用计算机固化程序描选所要测定的面积，读取上气道轴位截面面积、舌体及软腭矢状截面面积，测取3遍，取其平均值；同样利用工作站固化软件测量咽腔直径，矢状径为轴截面上通过头颅矢状轴的线段，横径为与矢状径成90°角的线段。

　　在正中矢状面的计划线定位图上判定咽腔各层次。上气道穹窿顶为鼻咽顶，至腭平面为鼻咽；腭平面至软腭尖为腭咽；软腭尖至会厌尖为舌咽；会厌尖至会厌根部为喉咽。记录和计算咽腔各段内最小截面积、最大截面积、平均截面积；平均矢状径、平均横向径；按层厚5 mm、间隔1.5 mm累积计算咽腔各段的体积。

　　4．统计：在计算机上利用SPSS（Window版）统计软件包进行各计量资料t检验。患者组与对照组用t检验比较上气道大小；将OSAS患者的呼吸暂停低通气指数（AHI）、呼吸暂停指数（apnea index, AI）与其上气道测量指标之间做Pearson单因素相关，提取有意义的指标（相关关系显著性检验，P＜0.05）逐步回归，回归因子的入选水平为P＜0.05，求导多元线性回归方程。

　　结果

　　一、 OSAS组与对照组上气道大小的比较

　　OSAS患者整个上气道以及上气道各段均小于对照组。鼻咽无论在矢向径、横向径、截面积，还是体积测量上，差异均表现出广泛显著性（表1,图1）。

表1　上气道各段大小的比较(±s)

上气道测量项目 OSAS组 对照组 P值 鼻咽 　矢状径(mm) 14.26±2.79　　 17.78±2.79　　 ＜0.001 　横径(mm) 　 22.61±3.07　　 　 24.78±2.33　　 ＜0.05 　平均面积(mm2) 　 269.27±74.45　 　 362.92±51.51　 ＜0.001 　最小面积(mm2) 　 232.09±84.25　 　 315.14±62.68　 ＜0.01 　体积(mm3) 3 589.03±1336.54 5 321.24±1524.63 ＜0.01 腭咽 　矢状径(mm) 　 　7.10±2.56　　 　 　8.17±2.91　　 ＞0.05 　横径(mm) 　 12.98±3.89　　 　15.03±5.11　　 ＞0.05 　平均面积(mm2) 　 84.74±37.76　 　 121.12±71.48　 ＞0.05 　最小面积(mm2) 　 29.29±13.73　 　 55.64±23.62　 ＜0.01 　体积(mm3) 2 559.62±1280.71 4 017.83±3526.35 ＞0.05 舌咽 　矢状径(mm) 　 　9.28±3.24　　 　 11.85±1.66　　 ＜0.01 　横径(mm) 　 17.72±5.84　　 　 24.62±8.69　　 ＜0.01 　平均面积(mm2) 　 114.85±46.47　 　 193.97±71.11　 ＜0.001 　最小面积(mm2) 　 74.71±37.80　 　 152.08±78.87　 ＜0.01 　体积(mm3) 3 167.35±1525.49 4 982.10±2917.35 ＜0.05 喉咽 　矢状径(mm) 　 11.42±2.78　　 　 14.79±4.74　　 ＜0.05 　横径(mm) 　 26.23±7.52　　 　 28.34±7.21　　 ＞0.05 　平均面积(mm2) 　 175.63±66.99　 　 244.37±107.48　　 ＜0.05 　最小面积(mm2) 　 114.42±71.81　　 　 190.97±119.01　　 ＞0.05 　体积(mm3) 3 705.99±1792.77 4 867.63±1499.50 ＞0.05

图1　OSAS患者鼻咽与无鼾对照的比较。左图：无鼾对照（52岁女性）鼻咽宽大；右图：OSAS患者（54岁女性）鼻咽相对比较小　　二、睡眠呼吸紊乱指数与上气道指标的相关与回归

　　1.单因素相关分析：表2～4分别为AHI与上气道、AI与上气道、夜间最低血氧饱和度SaO2与上气道进行单因素相关检验后，相关系数检验P＜0.10的指标。可见有大量的鼻咽测量指标入选。

表2　23例患者MRI测量指标与AHI之间的相关分析

　　(单因素相关检验P＜0.10者)

测量指标　　 相关系数r P值 鼻咽矢状径(mm) -0.554 4

0.007 鼻咽最小矢状/横向径比 -0.433 9 0.044 鼻咽平均截面积(mm2) -0.514 4 0.014 鼻咽最小截面积(mm2) -0.417 8 0.053 鼻咽体积(mm3) -0.491 4 0.020 腭咽最大矢状/横向径比 0.430 2 0.046 腭咽平均矢状/横向径比 0.376 4 0.084 舌咽横向径(mm) -0.366 7 0.093 喉咽最小截面积(mm2) -0.422 5 0.050

表3　23例患者MRI测量指标与AI之间的相关

　　分析(单因素相关检验P＜0.10者)

测量指标 相关系数 P值 鼻咽矢状径(mm)

-0.421 9

0.051 鼻咽最小矢状/横向径比 -0.360 8 0.099 鼻咽平均截面积(mm2) -0.402 1 0.064 鼻咽体积(mm3) -0.456 9 0.033 喉咽最大矢状/横向径比 0.368 8 0.091

表4　23例患者MRI测量指标与夜间最低Sa02之间的

　　相关分析(单因素相关检验P＜0.10者)

测量指标 相关系数 P值 鼻咽矢状径(mm)

0.462 1

0.037 鼻咽最小矢状/横向径比 0.441 2 0.040 鼻咽平均截面积(mm2) 0.396 1 0.068 腭咽最大矢状/横向径比 -0.371 0 0.089 舌咽矢状径(mm) -0.423 3 0.050 舌咽平均截面积(mm2) -0.362 3 0.097

　　2.多元线性逐步回归分析：将上述表中相关关系显著（P＜0.05）的指标，分别与对应的AHI、AI、夜间最低SaO2做多元线性逐步回归分析， 得到3个回归方程。显著性检验结果见表5。

　　AHI=85.21-4.49×鼻咽矢状径+27.09×腭咽矢状径/横向径

　　AI=57.10-0.007×鼻咽体积

　　夜间最低SaO2=41.67+2.20×鼻咽矢状径

表5　分别以AHI、AI、夜间最低SaO2为因变量的

　　回归分析检验结果

相关项 F值 P值 R值 R2值 adjR2值 s值 AHI-上气道 8.00

0.003 0.68 0.46 0.40 18.52 AI-上气道 5.28 0.03 0.46 0.21 0.17 19.59 Sa02-上气道 5.43 0.03 0.46 0.21 0.17 12.05

　　讨论

　　一、 鼻咽部对OSAS的发病的影响

　　OSAS患者的上气道普遍小于无鼾对照，已被许多学者证实。但在整个上气道中，各段对OSAS影响的大小不同，普遍认为口咽部重要。我们采用MRI发现OSAS组鼻咽直径、平均及最小截面积、体积均显著小于无鼾对照组。表明鼻咽的发育对OSAS的影响值得重视。

　　因为OSAS患者的阻塞较少观察到发生在鼻咽，一些研究的扫描层次根本不包括鼻咽［3,4］，普遍对OSAS患者的鼻咽没引起足够的重视。尽管Haponik等［5］，Bohlman等［6］的研究数据中，OSAS组与对照组的鼻咽截面积大小存在差异，但未能引起他们的重视。

　　Polo等［7］认为腭咽小-喉咽大的打鼾者易于发展为OSAS患者，而相对较小的喉咽可冲淡吸气负压对上气道的影响。鼻咽小-口咽大的打鼾者中可能存在同样的情况，相对狭小的鼻咽使得大气压不易传导到阻塞处，延长了吸气造成的阻塞；而相对宽大的鼻咽使阻塞点上方容易保持正的大气压，在吸气使咽壁塌陷时能够较快地冲开，10 s以内不会成为一次阻塞（一次阻塞是以口鼻气流停止≥10 s而计入的）。所以可以这样认为，鼻咽小者是OSAS的易感人群。

　　鼻咽大小也是整个上气道周围骨性结构发育的反映。受骨性结构限制，上气道软组织的发育也可能受影响。而软组织在清醒时存在代偿，影响人们观察到上气道的真实狭小程度，鼻咽则成为上气道大小的重要标志。

　　二、 鼻咽对OSAS严重性的影响

　　在睡眠呼吸紊乱指数与包括鼻咽在内的上气道指标的三个回归方程中，均有鼻咽指标入选。在上气道指标与AHI的回归方程中，有两个指标引入，分别为鼻咽矢状径与腭咽矢状/横向径比。鼻咽矢状径与AHI呈负相关，即鼻咽矢状长度越小，睡眠呼吸紊乱越严重，与腭咽矢状/横向径比一起可以解释46% （R2=0.46）的AHI变化。而鼻咽矢状径的Beta值为 -0.52，其绝对值大于腭咽矢状/横向径比的Beta值（0.39），则鼻咽矢状径的重要性比腭咽矢状/横向径比为大。

　　在上气道指标与AI的回归方程中，只有一个指标引入，为鼻咽体积。鼻咽体积与AI呈负相关，AI随鼻咽体积的减小而加大，OSAS病情而更严重。鼻咽体积可解释21%的AI变化。

　　在上气道指标与最低血氧饱和度（SaO2）的回归方程中，只有一个指标引入，为鼻咽矢状径。SaO2与鼻咽矢状径呈正相关，最低血氧饱和度随鼻咽矢状径的加大而升高, 鼻咽矢状径可解释21%的最低血氧饱和度变化。

　　可见，由上面3个回归统计分析，代表睡眠呼吸紊乱严重程度的AHI、AI、最低SaO2均与鼻咽形态因素有关。说明鼻咽与OSAS的严重程度有显著关系，鼻咽过小，则易于发展为较重的OSAS。尽管OSAS上气道的狭窄主要发生在口咽，但其鼻咽条件却似乎更为本质一些。

　　Lowe等［8］通过CT进行的OSAS患者睡眠呼吸紊乱与颅面结构、上气道形态指标的主成分分析里，鼻咽占有重要地位，最低血氧饱和度与小的鼻咽有关；刘月华等［9］以X线头影测量指标做OSAS睡眠呼吸紊乱与颅面结构、上气道形态的回归分析，与呼吸暂停指数AI关系最大的是代表骨性鼻咽的指标PNS-B，但两位研究者均未予以讨论。

　　本组结果表明，鼻咽在OSAS发病和严重性方面有重要影响，对OSAS有一定疗效的腭咽成形术，主要针对的是腭咽。Linder-Aronson等［10］曾通过X线头影测量发现儿童OSAS患者骨性鼻咽（PNS-B）较小，采取腺样体摘除术可治疗儿童OSAS。但腺样体摘除术只适用于儿童。如何扩大成人的鼻咽气道，也许是治疗OSAS的新的思路。

　　志谢　MRI工作得到北京医科大学人民医院磁共振中心杜湘珂主任、陈雷、张桂青、齐净医师和高健博士的大力帮助；统计学处理得到北京医科大学第一附属医院统计教研组高峰老师的帮助

　　本课题得到卫生部科研基金资助（编号96-1-286）

　　 参考文献

　　1　高雪梅，赵颖，曾祥龙，等. 北京地区鼾症和睡眠呼吸暂停综合征的流行病学调查. 口腔正畸学杂志, 1997, 4：162-165.

　　2　黄席珍，吴全有，李龙云，等. 多导睡眠图的临床应用. 中华内科杂志, 1991, 30：258-261.

　　3　Shepard JW, Stanson AW, Sheedy PF, et al. Fast-CT evaluation of the upper airway during wakefulness in patients with obstructive sleep apnea. Prog Clin Biol Res, 1990, 345: 273-282.

　　4　Ell SR, Jolles H, Galvin JR. Cine CT demonstration of nonfixed upper airway obstruction. AJR Am J Roentgenol, 1986, 146: 669-677.

　　5　Haponik EF, Smith PL, Bohlman ME, et al. Computerized Tomography in obstructive sleep apnea -correlation of airway size with physiology during sleep and wakefulness. Am Rev Respir Dis ,1983,127:221-226.

　　6　Bohlman ME, Haponik EF, Smith PL, et al. CT demonstration of pharyngeal narrowing in adult obstructive sleep apnea. AJR Am J Roentgenol, 1983, 140: 543-548.

　　7　Polo OJ, Tafti M, Fraga J, et al. Why don't all heavy snorers have obstructive sleep apnea. Am Rev Respir Dis, 1991, 143: 1288-1293.

　　8　Lowe AA, Fleetham JA, Adachi S, et al. Cephalometric and computed tomographic predictors of obstructive sleep apnea severity. Am J Orthod Dentofac Orthop, 1995, 107: 589-595.

　　9　刘月华，曾祥龙，傅民魁，等. 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与上气道及颜面结构的相关研究. 中华医学杂志, 1998, 78: 849-851.

　　10　Linder-Aronson S,Leighton BC. A longitudinal study of the development of the posterior nasopharyngeal wall between 3 and 16 years of age. Eur J Orthod , 1983, 5:47-58.

(收稿:1999-01-05　　修回:1999-03-10)