多层螺旋计算机断层扫描评估气道开放变化与下颌进步设备治疗阻塞性睡眠呼吸暂停患者仰卧位

文摘

本研究的目的是测量的区域影响下颌进步设备(MAA)的上气道阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者仰卧位使用多层螺旋计算机断层扫描(多层)。受试者包括8男性和5女性被诊断为轻度至中度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和广岛大学的被称为矫正诊所医院,在那里接受MAA疗法。使用CT扫描仪,基线多层CT图像获得受试者没有MAA的形态分析,然后穿着MAA时获得的实验图像。测量前后的直径、宽度和横截面积的口咽感兴趣的区域(ROI),五个距离变量首先定义在每个使用OsiriX多平面重建(MPR)图像。此外,上呼吸道的卷,骨硬组织和软组织oro-hypopharyngeal地区(软腭和舌头)测量。在大多数评估气道大小的变量,前后的直径和宽度显著增加共治疗后观察。对于上呼吸道横截面积,上呼吸道大小变量表现出显著增加。在容量分析,显著增加在气道体积,而软组织体积oro-hypopharyngeal地区没有显示MMA治疗后显著下降。然而,从不同的角度,上呼吸道和软组织的数量显著增加和减少,分别计算比率的增长表明oro-hypopharyngeal地区。我们证明了软组织体积的大小成比例,即。, the soft palate and tongue in the oro-hypopharyngeal region, significantly decreased during use of an MAA. This forward displacement of the soft tissue thereby increases the retroglossal airway space (except the nasopharynx) three-dimensionally.

1。介绍

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特点是周期性减少或停止呼吸在睡眠中由于上层咽部气道狭窄。它是一种常见的条件和重大公共卫生后果,因为它与发病率(1)和死亡率(2]。使用下颌进步设备(MAA)建立了终生治疗轻度至中度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者和那些有严重的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症拒绝鼻持续正压通气(CPAP)治疗3,4]。共治疗的目的是通过重新定位来扩大咽部气道下颌骨向前,和马斯河已经表明,通过头部测量法的射线照片,增加各种上呼吸道维度在病人清醒时5- - - - - -7]。

上呼吸道大小的最近的研究评估使用三维数据,如用cone-beam计算机断层扫描(CBCT)。CBCT扫描准确确定上呼吸道的横截面积;获得的图像只在轴面,但可以为容积重建分析。以前CBCT研究已经证实,咽部气道形态学的评估对象在直立位置(8- - - - - -10]。然而,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的特征是复发性上仰卧位睡眠时咽部气道阻塞。

因此,本研究的目的是测量的区域影响MAA的上呼吸道仰卧位受试者使用多层螺旋计算机断层扫描与阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(多层)。

2。材料和方法

2.1。主题

研究对象包括8男性和5女性(平均年龄,48.8 + / - 17.6年;身体质量指数,22.4 + / - 3.8)被诊断为轻度至中度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和广岛大学的被称为矫正诊所医院,在那里接受MAA疗法。入选标准如下:(1)轻度至中度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,(2)没有严重的面部骨骼的差异,(3)没有牙周病,(4)没有颞下颌紊乱症状(TMD),和(5)没有并发症严重的全身性疾病。广岛大学医院的伦理委员会批准了这项研究的协议,并从每个主题之前获得知情同意治疗(E-57)。

2.2。下颌提升设备

设备由两个咬合的夹板(即。,one upper/maxillary and one lower/mandibular) held together by an orthodontic wire (Figure1)。建了夹板使用0.75毫米厚丙烯酸树脂提供完整的牙齿的咬合的报道。0.0215英寸的部,双绞线的颊侧低夹板。病人可以很容易地连接下夹板上夹板。最初的下颌发展被定义为边对边咬位置(意味着进步:3.4 + / - 2.7毫米),3 - 4毫米之间的垂直打开上下前牙(11]。

2.3。射线探伤

使用一个AquilionCT扫描仪(东芝医疗系统、枥木、日本),基线多层数据获得受试者没有MAA的形态分析,然后穿着MAA时获得的实验数据。多层ct扫描参数如下:80 detector-row螺旋扫描,240 x 240毫米的视野,0.5毫米的切片厚度、512 x 512矩阵,120 kV和100 mA。所有患者在法兰克福水平位置(FH)平面,垂直于地板上的面部中线与地面平行,并被要求保持这种体位休息。受试者被要求两次深呼吸,一次吞下。5 s后,多层ct扫描进行。OsiriX版本3.9 (Pixmeo SARL,瑞士日内瓦)被用来分析医学数字成像和通信(DICOM)从多层数据中提取文件。OsiriX单个DICOM文件被打开,和多平面重建(MPR)被用来获得的横断面切片,验证了具有里程碑意义的位置和解剖轮廓的第一作者(y . m)。

2.4。测量

测量前后的直径、宽度和横截面积的口咽感兴趣的区域(ROI),五个变量(厘米/厘米的距离²)第一次被定义在每个MPR图像使用OsiriX(图2(一个))。这些测量变量选择依照这些定义为Uozumi et al。12]:(1)腭咽空间(PPS):前后的深度之间的测量咽咽后壁和后鼻棘(pn)线平行于跳频平面通过pn运行。(2)上级后咽空间(许可证):前后的咽咽后壁之间的测量深度和软腭的背线平行于跳频平面贯穿中间的线从pn软腭。(3)中间咽空间(MPS):前后的咽咽后壁之间的测量深度和舌头的背线平行于跳频平面贯穿软腭的尖端。(4)劣质咽空间(IPS):前后的咽咽后壁之间的测量深度和舌头表面的线平行于跳频平面贯穿最前的第二颈椎。(5)会厌的咽空间(EPS):前后的咽咽后壁之间的测量深度和舌头表面的一条直线平行于跳频平面贯穿会厌的尖端。

对PPS、最小宽度测量与鼻腔澄清边界,和横截面积定义为所包围的面积最小宽度和前后的直径。其他四个网站,最大前后的直径,宽度,和横截面积测量(图2 (b))。额外的测量变量,最小面积(MA),对应的最低部分气道大小决定;前后的直径、宽度和横截面积的马也被测量(厘米/厘米²;图3)。

此外,步骤进行容量分析上层咽部气道重建三维图像。图4描述了该方法用于设置oro-hypopharyngeal地区部分MPR图像;4分定义这个区域。前的参考点和上部设置为pn,左右结束和低端的外侧板翼状的过程(LL)和下端设置为C4在MPR图像通过验证在正中矢状轴,日冕的横断面图像。参考点包围的区域被设置为oro-hypopharyngeal地区(WL /胡WW的CT-bone值设置为500/2000)。

图5描述了气道体积ROI。气道的ROI是通过手动跟踪所有轴向的横断面图像oro-hypopharyngeal地区。建立ROI,软腭的活动区域被定位为口腔,这是排除在设定范围澄清与咽侧边界。

最后,上呼吸道的卷,骨硬组织(低面部骨骼主要包括舌骨和颈椎),和软组织oro-hypopharyngeal地区(软腭和舌头)测量(cm³;数据6和7)。软组织卷,包括软腭和舌头,计算了气道和硬组织总量减去oro-hypopharyngeal地区的体积。软组织卷中观察到的面积oro-hypopharyngeal地区也被评估。此外,气道的卷,硬组织和软组织除以oro-hypopharyngeal oro-hypopharyngeal地区区域体积获得比率(%)。

2.5。多导睡眠描记术

所有患者被要求接受一个完整的多导睡眠图(PSG)研究后基线和随访期间同时穿着MAA。PSG分析,伦勃朗(小池百合子医疗、东京、日本)和/或EMBLA N7000(胸部corp .)、东京、日本)所使用的系统是一个睡眠医生。呼吸暂停指数(AI),呼吸浅慢指数(HI)、低通气指数(AHI),和最低的动脉氧饱和度(热点₂)进行评估。呼吸暂停被定义为超过80%的下降气流至少10秒钟,而呼吸不足被定义为至少30%的下降气流与血氧饱和度下降大于或等于4%。

2.6。统计分析

使用配对t检验进行统计分析来分析两个MPR图像之间的区别。描述性统计由分析数据的平均值和标准偏差。一个P0.05被认为是显著的和的值P0.01被认为是非常重要的价值。

3所示。结果

表1礼物PSG的评估数据。人工智能,嗨,你好MAA治疗后显著降低。此外,最低的热点₂明显高于基线水平。

比较前后的直径的MPR图像数据证明,许可证,IPS, EPS,马共治疗后显著增加。相反,PPS和国会议员没有显著改变(图8(一个))。六的宽度测量的比较表明,该许可证,国会议员,IPS,马共治疗后显著增加。尽管PPS和EPS显示值高于基线,还没有达到统计学意义(图8 (b))。关于横截面积,所有的变量,除了PPS,共治疗后显著增加(图8 (c))。

在容量分析,显著增加在气道体积(意味着体积:15.5厘米³- 19.1厘米³),而困难和oro-hypopharyngeal地区卷MMA治疗后几乎是相同的。软组织oro-hypopharyngeal地区显示的体积减少,尽管没有意义(图9(一个))。然而,从不同的角度,上呼吸道和软组织的数量显著增加和减少,分别计算比率的增长表明oro-hypopharyngeal地区(图9 (b))。

4所示。讨论

本研究定量评估了咽部气道的三维形态及其变化与MAA治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者仰卧位使用多层。

三维记录在其实际提供查看对象的相当大的优势(100%)大小没有关心失真,放大,或叠加解剖对象典型平面电影图像(13]。此外,可以重建CT图像,用于定量评估咽部气道大小使用容量分析。之前CT研究评估气道口径与受试者在直立位置(8- - - - - -10]。马丁et al。14)报道,改变体位影响上呼吸道的大小。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者表现出更小的减少上呼吸道横截面积从直立体位改变时仰卧位。上呼吸道和周围的软组织结构可能受到引力的仰卧位睡眠;因此,它是非常重要的,多层数据进行阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者仰卧位。

在大多数评估气道大小的变量,前后的直径和宽度显著增加共治疗后观察。对于上呼吸道横截面积,上呼吸道大小变量表现出显著的增加,除了pp。几项研究已经讨论了共治疗的作用机制,尽管气道的站点规模扩大是不同的在不同的评估15- - - - - -17]。班纳特小姐等人认为马斯河施加其影响主要在口咽和喉咽,而不是velopharynx (retropalatal区)(15]。相比之下,劳等人报道,该设备的影响观察velopharynx和retroglossal区域使用视频检查(16]。Schmit-Nowara等人也发现增加velopharynx和MAA retroglossal空域使用使用的[17]。刘等人提出了两种可能的机制MAA疗法(18]。首先,前舌头的运动可能会降低重力影响软腭。第二,下颌骨向前位移可能减少velopharynx的崩散性和retroglossal领空的口咽,因为侧壁软腭解剖连接到基地舌头的舌腭弓,和下颌进步可能伸展软腭通过机械连接,从而加强velopharyngeal段。

在目前的研究中,六个评估变量,许可证,IPS,和马最反映MAA治疗上呼吸道大小的影响,而PPS是影响最小。它可以推测,PPS没有表现出任何重大变化的原因是它(即最高。上呼吸道的至上)区域,在该地区的鼻咽。基于这些结果,可以得出结论,共治疗主要影响velopharynx和口咽(和周围的软腭和舌头)。

在我们的容量分析中,共治疗后气道重建体积显著增加。有趣的是,气道的比率和软组织oro-hypopharyngeal地区明显增加和减少,共治疗后分别。这一事实软组织体积的比值oro-hypopharyngeal地区不太可能改善阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的意义。我们测量了软组织卷诱发上呼吸道的压力、沉降,由多层ct在实验观察到的区域。它可能不是关键评估的全部净容积软组织。在我们看来,解剖的平衡更重要;这不仅仅意味着气道大小,而且周围软硬组织体积阻塞性睡眠呼吸暂停综合症。这就是为什么我们计算和评估软组织体积的比例兑oro-hypopharyngeal地区。

本研究的局限性,包括它的小样本大小和患者清醒时的考试。在睡眠中多层数据技术可以提供额外的信息关于MAA的作用机理。然而,这种方法仅限于研究条件和一大群患者可能是不切实际的。了解阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的发病机制和充分的临床适用性MAA,进一步调查,关注三维气道扩张分析各种网站受到MAA治疗需要大量的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者。

5。结论

我们证明了软组织体积的大小成比例,即。,the soft palate and tongue in the oro-hypopharyngeal region, significantly decreased during use of an MAA. This forward displacement of the soft tissue thereby increases the retroglossal airway space (except the nasopharynx) three-dimensionally.

附录

共:	下颌提升设备
多层:	多层螺旋计算机断层扫描
CBCT:	Cone-beam计算机断层扫描
投资回报:	感兴趣的区域
MPR:	多平面重建
pp:	腭咽空间
许可证:	上级后咽空间
议员:	中间咽空间
“诱导多能性”:	劣质咽空间
每股收益:	会厌的咽空间
pn:	后鼻棘
噢,	外侧板的翼状的过程
马:	最小的面积
王:	窗口水平
WW:	窗口的宽度。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

引用

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