阻塞性睡眠呼吸暂停综合征电刺激部位选择的临床研究

中华耳鼻咽喉科杂志 2000年第1期第35卷 临床研究

作者：杨桦　孟祥贵　朱以钊

单位：杨桦(重庆　第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科　400037)；孟祥贵(重庆　第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科　400037)；朱以钊(重庆　第三军医大学附属新桥医院耳鼻咽喉科00037)

关键词：睡眠呼吸暂停综合征；颈肌；电刺激疗法

　　摘　要：目的　探讨对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome, OSAS）有效的颌下经皮电刺激颏舌肌部位。方法　应用局部解剖提供颏舌肌及支配神经的刺激部位，11例健康人和9例OSAS患者清醒状态下颌下恒流刺激，对刺激点半径、刺激强度及颌下皮肤厚度进行比较，并对9例舌后咽（retrotongue base pharynx ，RTBP）狭窄的OSAS患者进行睡眠颌下经皮电刺激效果对比。结果　选定的颏下及下颌角内侧两刺激部位，能有效刺激颏舌肌，两刺激点半径、刺激强度无差异(P＞0.05)，并不受颌下皮肤厚度影响。睡眠期颌下电刺激所测呼吸紊乱指标均明显下降(P＜0.05)，血氧饱和度指标显著提高(P＜0.05)，临床症状改善。结论　选择的颌下电刺激部位经刺激能有效改善OSAS的临床表现和各项呼吸紊乱指标，其机制可能是因刺激颏舌肌使舌体向前运动而开放咽腔的结果。

The position of submaxillary transcutaneous electrical stimulation for obstructive sleep apnea syndrome

YANG Hua

　　(Department of Otorhinolaryngology, Xinqiao Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400037, China)

　　MENG Xianggui

　　(Department of Otorhinolaryngology, Xinqiao Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400037, China)

　　ZHU Yizao

　　(Department of Otorhinolaryngology, Xinqiao Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400037, China)

　　Abstract：Objective　To investigate the effective position of submaxillary transcutaneous electrical stimulation for obstructive sleep apnea syndrome (OSAS).Methods　With fixed provocative locus of genioglossus and its controlling nerve, 11 normal healthy men and 9 patients with OSAS during awakening were studied to disclose the effect of submaxillary constant-current stimulation under different stimulative radius or intensity and thickness of submaxillary skin. The effects of electric stimulation in 9 OSAS patients with narrowing of the retrotongue-base-pharynx level were compared with the control during sleep.Results　The submental and internal side of mandibular angle was effective loci for stimulating genioglossus. Stimulative radius and intensity of both loci were not significantly different (P＜0.05) and no influence of the skin thickness was found. During sleep, indices of breath disorder (P＜0.05), oxygen saturation (P＜0.05) and clinical symptoms had significantly improved.Conclusion　Submaxillary electrical stimulation with fixed provocative locus is effective for the treatment of OSAS. The mechanism is perhaps stimulation of genioglossus pushes the tongue ahead and opens the pharyngeal cavity.

　　Key words：Sleep apnea syndrome；Neck muscles；Electric stimulation therapy▲

　　阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome, OSAS)的发病机理一般认为是睡眠时咽部反复塌陷致上气道阻塞^［1］。在基础及临床研究中证实，上气道扩张肌中颏舌肌收缩使舌体向前运动，咽腔扩张，并发现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发病中尤其重要^［2］。近年来研究发现，颌下经皮电刺激(transcutaneous electrical stimulation, TES)能减少OSAS患者呼吸暂停次数，提高血氧饱和度，改善症状，并提出更准确的刺激颏舌肌支配的神经束及神经根，期望取得更确切的效果^［3］。为此我们从局部应用解剖、颏舌肌肌电活动及睡眠时OSAS患者的颌下经皮电刺激颏舌肌等方面对颌下区电刺激部位的选择进行了探讨。

　　资料和方法

　　一、临床资料

　　1996～1998年经多导睡眠图检查符合OSAS诊断标准^［4］的19例患者，其中9例经纤维喉镜下Müller动作判断^［5］为舌后咽狭窄。均为男性，年龄28～67岁，平均体重指数为27.69 kg/m²，3例体重指数超过30 kg/m²，颌下皮肤软组织厚度为(0.83±0.02) cm。重度11例，中度8例。有打鼾，不同程度白天嗜睡，乏力，晨起头痛，记忆力差等临床表现。所有患者未经任何治疗，检查无心、脑疾病及慢性阻塞性肺疾患，无上气道结构异常。另外11例正常男性作为对照组进行清醒状态下颌下电刺激颏舌肌对比研究。平均年龄41岁，颌下皮肤软组织厚度(0.55±0.01) cm。

　　二、应用解剖

　　尸头3具共6侧，沿尸头下颌骨升支后缘上端向下作切口至下颌骨颏部，切开皮肤，皮下组织，分离下颌骨并去除。由舌下神经孔始向下追寻舌下神经，解剖出舌下神经舌骨上肌群分支以及舌外肌主要是颏舌肌的分支。记录分支情况及该神经距皮肤最表浅位置的组织厚度。

　　解剖发现舌下神经于颏下区有平均3～4个分支分部于颏舌肌前部，1～2支分布于颏舌肌最终入舌。舌下神经走行最表浅部位是下颌角内侧(1.0±0.011) cm处，组织厚度(0.8±0.03) cm。另一较浅表位置是舌下神经分支于颏舌肌处，位于颏部中线外(0.3±0.022) cm，垂直距下颌缘(1.5±0.023) cm，组织厚度(1.2±0.02) cm，两点组织厚度比较差异有非常显著性（P＜0.01）。

　　三、选择颌下区刺激部位

　　依据解剖提供刺激部位，采用波宽0.04 ms，频率100 Hz^［6］对9例OSAS患者及11健康人对照组进行清醒状态下电刺激比较。受试者取平卧位，用长5 cm肌电图针电极于下颌部中线外0.3 cm，垂直距下颌骨前缘1.5 cm经皮垂直刺入约4～4.5 cm进行记录，让受试者做闭口伸舌动作，此时有肌电活动出现。受试者停止伸舌，做张口动作时无肌电活动，可认为记录到的肌电活动为颏舌肌肌电活动。继受试者安静状态下，用拟定的波宽及频率对局部解剖提供的刺激部位进行经皮电刺激。记录出现颏舌肌肌电活动(动作电位)的刺激强度、疼痛不能忍受的刺激强度及刺激点范围。

　　四、睡眠观察及颌下经皮电刺激颏舌肌

　　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多导睡眠记录技术进行颌下经皮电刺激及未刺激整夜睡眠研究。第1夜不行电刺激为自身对照,电刺激夜(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, 当呼吸暂停及低通气发生时进行电刺激。刺激强度为清醒状态下颌下电刺激出现颏舌肌动作电位、患者略有针刺样疼痛并有舌体向前牵拉感。

　　五、统计学处理

　　数据均以±s表示，电刺激自身用配对t检验，组间比较用单因素方差检验。

　　结果

　　一、颌下经皮电刺激点的选择

　　依据解剖提供舌下神经较表浅的两部位为颌下电刺激部位，9例OSAS患者及11例健康对照颌下区皮肤软组织厚度分别为(0.83±0.02) cm和(0.55±0.01) cm(P＜0.01)，按拟定刺激波宽及频率，清醒状态下测定刺激点引起颏舌肌肌电活动刺激强度及刺激不能接受的强度。结果显示，刺激强度范围15～45 mA，平均35 mA，均能刺激出现颏舌肌动作电位，各参数对应比较差异无显著性(P＞0.05，表1)。以上说明选定的颌下区两刺激点，均能有效刺激颏舌肌，不受颌下软组织厚度影响；两颌下刺激点无明显优劣。

　　二、颌下经皮电刺激对OSAS的影响

　　睡眠时依据清醒状态下提供的刺激强度(15～45 mA)颏下和下颌角内侧两部位同时刺激，9例舌后咽狭窄OSAS患者颌下经皮电刺激临床表现（表2）。电刺激前后多导睡眠图有关参数均有明显改善（表3）。

表1　醒觉状态下电刺激颏舌肌有关参数比较（±s）

表2　9例舌后咽狭窄OSAS患者颌下电刺激后临床表现明显改善（例）

表3　 颌下电刺激对9例舌后咽狭窄OSAS患者有关参数的影响（±s）

　　注：^*P＜0.05，　^**P＜0.01

　　讨论

　　目前OSAS的治疗方法包括非手术(药物、减肥)及手术治疗，其效果评价不一。持续正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）治疗能明显降低呼吸暂停次数，改善症状是目前较推崇的一种治疗方法，但因每晚佩戴面罩，部分患者感到不适，使用不方便，且有噪音等因素影响睡眠而不能接受。

　　颌下经皮电刺激治疗的机理是刺激颏舌肌为主的上气道扩张肌使舌体向前运动而有效开放舌后气道。1995年Bishara 等^［2］在Miki和Fairks研究基础上进行了在完全自主呼吸状况下，上气道阻塞麻醉狗模型上，对上气道部分扩张肌分别进行了电刺激研究，包括舌外肌(颏舌肌)、舌骨上肌群(颏舌肌)、舌骨下肌群(胸骨舌骨肌，胸骨甲状肌)。刺激颏舌肌和颏舌肌明显降低上气道阻力，其中颏舌肌是扩张上气道最有效的肌肉，从而提出了电刺激治疗OSAS进一步研究应趋向于选择性刺激上气道有效的扩张肌。1996年Smith等^［7］在电刺激模型猫和OSAS患者颏舌肌及支配神经的研究发现，电刺激能明显提高上气道通气是由于电刺激选择性提高了颏舌肌的活动，而不是咽肌非特异性活动或唤醒睡眠所致。1997年Eisele等^［3］进行了直接电刺激OSAS患者舌下神经及束支的研究，15例颈部手术需暴露舌下神经和5例OSAS志愿者参加，结论是电刺激舌下神经能使舌体向前运动，扩大舌咽气道；改善OSAS患者上气道通气所需刺激强度低于唤醒阈。目前国外经皮电刺激采用颏下刺激^［6，7］。

　　我们认为：①从舌下神经走行最表浅两部位经皮电刺激受颌下区软组织厚度影响小，能准确刺激颏舌肌及束支和舌下神经；②从该两部位刺激有效范围及刺激效果在清醒状态下进行对比研究，两点均能在痛阈刺激强度下刺激颏舌肌产生动作电位，并且刺激强度及范围无差异；③刺激该两部位的有效性，为临床上研究电刺激治疗OSAS提供了可参考的颌下刺激部位；④颌下刺激点皮肤厚度可能影响刺激效果，但本研究采用恒流刺激，虽患者颌下皮肤厚度大于对照组颌下皮肤厚度(P＜0.01)，但刺激有效，刺激强度和刺激点半径无差异。恒流刺激刺激强度恒定，并不受刺激部位阻抗的影响,因而对受刺激部位组织厚度差异的影响较小。

　　1993年Decker进行了电刺激对患者耐受性及睡眠影响的研究，结果提示：①颌下经皮电刺激，患者清醒状态下感到不适的刺激强度明显低于睡眠期因电刺激脑电图提示的唤醒强度；②清醒状态下电刺激舌下神经束支，通过X线及CT观察舌体向前运动时患者无不适感。因此，睡眠期患者耐受的刺激强度高于清醒状态，清醒状态患者达到的耐受强度对睡眠无影响^［8］。故本研究选定的刺激强度为受试者清醒状态疼痛阈以下，并且电刺激夜每小时体动次数及短暂觉醒次数明显减少，临床症状改善，说明选择的部位进行经皮电刺激对睡眠本身无影响。

　　作为电刺激治疗OSAS需每晚睡眠时进行，但使用方便，适用于舌后气道狭窄和阻塞的OSAS患者，在综合性治疗OSAS中，电刺激治疗有一定应用价值。但对于颏下区皮肤软组织肥厚或胡须多的患者为便于电极固定选择下颌角内侧的刺激点更为合理。如能发展为以口鼻气流变化、鼾声为信号，反馈自动调节控制电刺激时机及强度，预想更能被OSAS患者接受。

　　参考文献：

　　［1］Levin BC, Becker GD. Uvulopalatopharyngoplasty for snoring: long-term result. Laryngoscope, 1994, 104: 1150-1153.

　　［2］Bishara H, Odeh M, Schnaly RP, et al.Electricaly-activated dilator muscles reduce pharynged resistance in anesthetized dogs with upper airway obstraction. Eur Respir J, 1995, 8: 1537-1542.

　　［3］Eisele DW, Smith PL, Alam DS, et al. Direct hypoglossal nerve stimulation in obstructive sleep apnea. Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 1997,123:57-61.

　　［4］Guilleminault C. Clinical features and evaluations of obstructive sleep apnea. In: Kryger MH, ed. Principles and practice of sleep medicine. Philadelphia: Saunders, 1989.552-559.

　　［5］李树华,邹连贵.内窥镜下Muller′s动作观察对悬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.

　　［6］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.

　　［7］Smith PL, Eisele DW, Podszus J, et al. Electrical stimulation of upper airway musclature. Sleep, 1996, 19: S284－S287.

　　［8］Decker J, Haaga J, Arnold L, et al. Functional electrical stimutalion and respiration during sleep. J Appl Physiol, 1993, 75: 1053-1061.

收稿日期：1999-05-16