颌下经皮电刺激颏舌肌对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的影响

临床耳鼻咽喉科杂志 2000年第6期第14卷 临床研究

作者：杨桦　孟祥贵　朱以钊　李红　邓安春　孙立匀

单位：杨桦（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）孟祥贵（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）；朱以钊（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）；李红（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）；邓安春（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）；孙立匀（第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科 重庆，400037）

关键词：睡眠呼吸暂停综合征；颏舌肌；电刺激；气道阻塞

　　摘要　目的：探讨经皮电刺激颏舌肌对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)患者咽腔不同阻塞平面的影响。方法：对19例OSAS患者在纤维喉镜下做Muller′s动作判定咽腔不同阻塞平面，并在不同睡眠夜进行电刺激颏舌肌与未刺激的有关参数对比。结果：舌后咽(RTBP)平面狭窄或阻塞，所测呼吸紊乱指标均明显下降(P＜0.05)，血氧饱和度显著提高(P＜0.05)，临床症状改善；RTBP及腭咽(PP)多平面混合狭窄和阻塞仅部分指标改善；PP平面狭窄或阻塞，各指标均无改善；影响睡眠的指标无升高。结论：颌下经皮电刺激对OSAS有效，其效果的差异与咽腔不同的阻塞平面有密切关系，RTBP狭窄或阻塞电刺激效果最好；电刺激本身不影响睡眠。

Clinical study of effects of submaxillary transcutaneous electrical

　　stimulation of genioglossus on obstructive sleep apnea syndrome

YANG Hua¹　MENG Xiang-gui¹　ZHU Yi-zhao¹

　　LI Hong¹　DENG An-chun¹　SHUN Li-yun¹

　　(¹　Department of Otolaryngology,Xingqiao Hospital,Third Millitary

　　Medical University,Chongqing 400037)

　　Abstract　Objective:To investigate the effect of submaxillary transcutaneous electric stimulation of genioglossus on obstructive sleep apnea syndrome (OSAS).Method:Nineteen patients (male) with OSAS were diagnosed by polysomnography previously.Fixed the provocative locus of genioglossus and its controlling nerve with local anatomy.Estimated obstructive level of pharyngeal cavity by observing muller′s maneuver under fiberolaryngoscope.Determined the effects of electric stimulation on different levels of narrow pharyngeal cavity with control study method.Result:The effect of electrical stimulation was different in different narrow level.The best effect was found on the obstruction of retrotongue-base-pharynx level,data of breath disorder (P＜0.05),oxygen saturation (P＜0.05) and clinical symptoms were significantly improved. The data were partly improved on multilevel obstrcutions of retrotongue-base-pharynx or above,no improvement was found on the obstruction of retrotongue-base-pharynx level.Dormant index was not worse.Conclusion:Submaxillary electrical stimulation is effective to the treatment of OSAS and its curative effect perhaps has a close relationship with obstrcutive level of with upper-airway.Further research on the mechanism showed that stimulating upper-airway dilating muscle which formed mainly by genioglossus could push the tongue ahead and effectively open pharyngeal cavity.Maybe it is a reason that the best effect took place on the retrotongue-base-pharynx level.Sleep was not affected by electrical stimulation.

　　Key words　Sleep apnea syndrome　Geniogllossus　Electrical stimulation　Airway obstruction

　　阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)可导致低氧血症和高碳酸血症，进而引起机体呼吸、循环、中枢神经等多系统多器官的病理生理改变，出现一系列临床症状。OSAS的发病机理一般认为是咽部塌陷致上气道阻塞^〔1〕。在动物及人体研究中发现，上气道扩张肌中颏舌肌收缩使舌体向前运动，咽腔扩张；而在上气道狭窄及阻塞时该肌活动下降，因而颏舌肌的作用在OSAS尤其重要；颌下经皮电刺激(TES)能减少呼吸暂停次数，提高血氧饱和度(SaPa)，改善症状。为进一步探讨TES对OSAS不同阻塞平面的影响，我们对19例OSAS患者进行颌下经皮电刺激颏舌肌，观察不同阻塞平面有关参数的变化，为临床诊治OSAS提供依据。

　　1　资料与方法

　　1.1　临床资料

　　选择经多导睡眠图检查符合OSAS诊断标准^〔2〕的19例患者，均男性；年龄28～67(平均44.19±1.27)岁。平均体重指数(27.69±3.01)kg/m²，平均颌下区组织厚度(0.83±0.11)cm。其中重度OSAS 11例，中度8例。均有打鼾、白天嗜睡、乏力、晨起头痛及记忆力差等临床表现，均未经任何治疗。检查：均无心、脑疾病及慢性阻塞性肺疾患，无扁桃体肥大、鼻息肉、肿瘤等上气道结构异常。

　　1.2　研究方法

　　19例患者在纤维喉镜下做Muller′s动作，估计咽腔阻塞平面。咽腔横切面积减少50%作为阻塞平面的判断标准^〔3〕。应用美国伟康公司生产的RHK-5500型多导睡眠监护系统的标准记录技术，进行颌下电刺激及未刺激整夜睡眠研究。自动记录指标，微机自动分析处理，结合压缩及实录资料人工分析得出结论。根据我们对6侧尸头舌下神经舌骨上肌群分支及舌外肌主要是颏舌肌分支解剖所见，舌下神经走行最表浅部位在下颌角内侧约(1±0.011) cm处，组织厚度平均(0.8±0.03) cm；另一较浅表位置在舌下神经分支于颏舌肌处，位于颏部中线外平均(0.3±0.022)cm距下颌缘前端平均(1.5±0.023)cm，组织厚度平均(1.2±0.02)cm，平均有3～4个分支分布于颏舌肌前部。该两点定为颌下电刺激部位。第1夜(未刺激夜)为自身对照，第2夜使用LH-202型皮肤接触式恒流神经电刺激仪，依据解剖提供的刺激部位，采用频率100 Hz、波宽0.04 ms，对呼吸暂停及低通气进行电刺激(电刺激夜)。刺激强度为清醒状态下颌下电刺激患者有针刺样疼痛及舌体向前牵拉感。

　　1.3　统计学处理

　　数据均以±s表示，电刺激自身比较用配对t检验，组间比较用单因素方差检验。

　　2　结果

　　19例在纤维喉镜下，根据Muller′s动作进行咽腔阻塞平面分组估计，RTBP组9例，RTBP+PP组5例，PP组5例。

　　RTBP组刺激夜各项临床症状比未刺激前明显改善，RTBP+PP组部分改善，PP组基本无改善。RTBP组刺激前重度5例、中度4例，电刺激后为中度3例，轻度4例，2例已不够诊断标准，临床分度明显降低。RTBP+PP组分度有一定降低，PP组分度无明显变化。

　　电刺激后RTBP组呼吸暂停指数明显下降(P＜0.05)，最长呼吸暂停时间缩短(P＜0.01)，睡眠时最低SaPa值明显上升(P＜0.05)，＜85%SaPa总次数明显减少(P＜0.01)，见图1。

　　颌下电刺激前后RTBP组、RTBP+PP组、PP组呼吸紊乱指标的变化见图2，3。

图1　颌下电刺激RTBP组的参数变化　“-”表示平均值

　　图2　颌下电刺激对呼吸紊乱、低通气、呼吸暂停指数的影响　^*P＜0.05；^**P＜0.01 vs未刺激；^#P＜0.05 vs RTBP

　　图3　颌下电刺激对＞90%SaPa时间百分比的影响　^**P＜0.01 vs未刺激；^#P＜0.05 vs RTBP

　　图2可见，呼吸紊乱指数电刺激前后RTBP组P＜0.01、RTBP+PP组P＜0.01、PP组无差异P＞0.05，但RTBP组与RTBP+PP组及PP组比较有组间差异P＜0.05。低通气指数，RTBP组P＜0.05、RTBP+PP组P＜0.05、PP组无差异。呼吸暂停指数，RTBP组P＜0.05、RTBP+PP组及PP组电刺激前后无差异、RTBP组与RTBP+PP组及PP组有组间差异P＜0.05。

　　睡眠质量有关因素(总睡眠时间、最低心率、典型心率变化、每小时体动次数、每小时体动时间、短暂觉醒、醒觉)，每小时体动次数及短暂觉醒次数比未刺激夜明显减少(P＜0.05)。

　　3　讨论

　　本研究结果显示，颌下电刺激在RTBP组降低了全部所测呼吸紊乱指标，从而改善了上气道通气，以致提高了＞90% SaPa时间百分比，使SaPa得以提高，临床症状改善，提示颌下电刺激用于治疗OSAS可能是一种有效的方法。颌下电刺激能降低呼吸紊乱发生的机理仍不完全清楚，第一种可能性为因刺激唤醒了患者，在本研究睡眠期颌下电刺激体动次数和短暂觉醒次数明显下降，而且临床症状改善，提示了刺激夜无明显唤醒；第二种可能是颌下电刺激提高了颏舌肌或颏舌骨肌的肌电活动，从而提高其肌张力以达到降低上气道阻力和上气道塌陷性并使舌后咽气道扩大。1995年Bishara在完全自主呼吸上气道阻塞麻醉狗模型上对上气道部分扩张肌进行了电刺激研究，包括舌外肌(颏舌肌)、舌骨上肌群(颏舌骨肌)、舌骨下肌群(胸骨舌骨肌，胸骨甲状肌)。结论是颏舌肌和颏舌骨肌明显降低上气道阻力，其中颏舌肌是最有效的肌肉，提出电刺激OSAS应选择性刺激上气道有效扩张肌^〔4〕，支持第二种可能性，即可能是颌下电刺激能降低呼吸紊乱的机理。

　　颏舌肌是由舌下神经支配。本研究选择的两个刺激点是颏舌肌及舌下神经距皮下组织较表浅的位置，以利有效刺激颏舌肌。颏下部位主要是刺激颏舌肌及支配的舌下神经分支，而下颌角内侧部位主要是刺激舌下神经，因而刺激主要是针对颏舌肌，但是根据解剖及舌下神经支配，该两刺激部位也能刺激到颏舌骨肌，颏舌骨肌收缩可使舌体向前运动，但因该肌肌肉较薄而作用较小。由于我们选择的下颌角内侧刺激部位在舌下神经分布于茎突舌肌、舌骨舌肌分支以下，因而可能无或减少了刺激对这两块舌外肌的作用。本研究提示，从应用解剖角度所选择的颌下区两个刺激部位电刺激有效，但哪一部位刺激效果更佳尚需进一步研究。

　　国外研究发现，最大程度降低上气道阻力的刺激频率＞50 Hz，但超过100 Hz患者会感到疼痛和不适。脉冲时值(波宽)在1.0 ms以下增加可提高肌肉反应强度，但＞1.0 ms肌肉反应强度为平坦期并且受试者出现不适感觉^〔5〕，而且睡眠期患者耐受的刺激强度高于清醒状态，因而清醒状态达到的刺激耐受强度对睡眠无影响^〔6〕。故本研究选定的刺激频率为100 Hz，波宽为0.04 ms，刺激强度为受试者清醒状态疼痛阈以下，对睡眠无影响。

　　本文RTBP组呼吸紊乱指标有明显改善，但各组均未完全消除呼吸紊乱。可能因素有：①颏舌肌活动性在REM睡眠期呼吸暂停时几乎消失，而NREM期只是下降，并且可能不同睡眠期的每一个呼吸暂停或低通气需要不同的刺激阈^〔5〕。②本研究对象经多导睡眠图均诊为OSAS，但可能存在多导睡眠图不能构成诊断的中枢性因素，因中枢性因素产生呼吸暂停是无或弱的呼吸运动，而不是上气道的阻塞性因素。③上气道阻塞时咽腔分泌物的粘附力也可能是影响电刺激的重要因素。如果粘附力很强，上气道经刺激开放就更困难，国外的动物试验已有报道^〔2〕。④上气道不同的阻塞平面肯定与颌下电刺激有不可忽视的重要关系。颏舌肌收缩的作用是牵拉舌体向前运动，从而扩大舌咽区及以下咽腔。颌下电刺激主要是通过刺激颏舌肌作用而开放上气道，故颌下电刺激应对RTBP组最有效。本研究结果也显示，RTBP组电刺激效果明显优于RTBP+PP组，而PP组对电刺激无效，说明颌下电刺激的效果与上气道狭窄或阻塞平面有密切关系。

　　参考文献

　　1，Levin B C,Becker G D.Uvulopalatopharyngoplasty for snoring:Long-Term Result.Laryngoscope,1994,104:1150～1153

　　2，Guilleminault C.Clinical features and evaluations of obstructive sleep apnea.In:Kryger MH,eds.Principles and practice of sleep medicine.Philadelphia:Saunders,1989.552～559

　　3，李树华，邹连贵.内窥镜下Muller′s动作观察对悬臃垂腭咽成形术适应证选择的意义.临床耳鼻咽喉科杂志，1995，9：75～76

　　4，Bishara H,Odeh M,Schnall R P,et al.Electricall-activated dilator muscles reduce pharynged resistance in anesthetized dogs with upper airway obstractive.Eur Respir J,1995,8:1537～1542

　　5，Hida W,Okabe S,Miki H,et al.Effect of submental stimulation for several consecutive nights in patients with obstructive sleep apnoea.J Thorax,1994,49:446～452

　　6，Decker J,Haaga J,Arnold L,et al.Functional electrical stimutalion and respiration during sleep.J Appl Physiol,1993,75：1053～1061

(收稿 1999-04-20　修回 1999-12-24)