Состояние верхних дыхательных путей и его влияние на развитие зубочелюстной системы

В современной ортодонтии специалисты обращают внимание на эстетику улыбки в большей степени, чем на функции, выполняемые зубочелюстной системой, в связи с этим часто симптомы ночного апноэ и обструкции верхних дыхательных путей (ВДП) игнорируются [1]. Роль верхних дыхательных путей в жизни человека неизмеримо важна. Состояние органов, составляющих данный отдел, влияет на весь организм в целом и зубочелюстную систему в частности. В процессе развития верхние дыхательные пути претерпевают значительные структурные и функциональные изменения, влияющие на их размер, форму и механические свойства [2]. Соотношения головы, челюстей и языка развиваются внутриутробно независимо друг от друга, а затем, сразу после рождения, формируются под влиянием окружающих тканей и внешних факторов. Связь между дыханием и развитием патологии прикуса может быть объяснена давлением мягких тканей — щек, губ — на зубной ряд, которое, в свою очередь, влияет на форму зубного ряда, положение отдельных зубов, челюстей и проходимости ВДП [3, 4]. Именно поэтому при диагностике патологии зубочелюстной системы функции дыхания стоит уделять большое внимание на любом этапе развития человека.

Цель исследования — оценка уровня изученности взаимного влияния верхних дыхательных путей и зубочелюстной системы.

Уменьшение объема ВДП может привести к различным патологиям сна, таким как храп и синдром обструктивного апноэ во сне (СОАС). Храпу подвержены до 20% мужчин и 15% женщин в возрасте 30—60 лет, а СОАС диагностируется у 4% мужчин и 2% женщин этого возраста [5]. У женщин заболевания, связанные с храпом и обструкцией дыхательных путей, выявляются реже из-за атипичности симптомов [6]. Данная нозология выявляется также у здоровых детей, но чаще встречается у детей с высокой заболеваемостью и аномалиями челюстно-черепных соотношений. Гипертрофия мягких тканей ВДП является наиболее распространенной причиной обструкции. Способствовать этому состоянию могут также соотношения между мягкими тканями глотки и костными структурами челюстно-лицевой области и позвоночника [7].

СОАС представляет собой состояние, при котором прекращается поступление воздуха в легкие вследствие обструкции ВДП суммарно от нескольких минут до нескольких часов за ночь, после чего происходит резкий вздох и некоторый период спокойствия [8]. У таких больных выявляется резкое снижение оксигенации крови [9], развивается чрезмерная сонливость [10], диагностируется артериальная гипертония, сахарный диабет 2-го типа, метаболический синдром, атеросклероз. Кроме того, такое состояние может привести к внезапной смерти во сне [8, 11, 12]. Патологические состояния, уменьшающие просвет ВДП, требуют безотлагательного лечения, так как часто изменяют проходимость путей для воздуха, что влияет на формирование челюстно-лицевой области, особенно во время сна, когда моторный тонус ВДП и вентиляция легких снижены [13].

Выявлено несколько факторов, влияющих на проходимость ВДП. Например, существенное влияние на возможность прохождения воздуха оказывает аденоидит у детей. Аденоидит развивается при гипертрофии глоточной миндалины, вследствие чего возникает частичная или полная обструкция просвета ВДП. По данным L. Pereira и соавт. [14], распространенность аденоидита составляет 34,46%; согласно данным М.Р. Богомильского и соавт. [15] патология выявляется у 45—62% детей дошкольного и младшего школьного возраста.

Существует несколько противоречивых мнений о влиянии типа роста лицевого скелета на ВДП:

— более устойчивой к коллапсу ВДП является эллипсовидная форма просвета дыхательных путей — такое наблюдается у пациентов с вертикальным типом роста лицевого скелета и близким положением подъязычной кости к шейным позвонкам [16];

— обструкция ВДП связана с ретрогнатией нижней челюсти, тенденцией к вертикальному росту лицевого скелета и скелетной форме дистальной окклюзии [17, 18];

— существенной связи между вертикальным и горизонтальным типом роста лицевого скелета и размерами ВДП путей не обнаружено [19].

Положение подъязычной кости также связано с положением нижней челюсти — занимая дистальное положение, данный комплекс уменьшает проходимость ВДП. Кроме того, у пациентов с увеличенной окружностью шеи выявлен большой объем мягких тканей, окружающих дыхательные пути, что является одним из патогенетических факторов обструкции дыхательных путей [20].

Можно выделить и другие немаловажные вероятные причины изменения размера просвета ВДП:

— у пациентов с сужением дуги верхней челюсти, готическим небом, перекрестным прикусом как минимум 3 зубов часто выявляется сужение поперечной ширины дыхательного пути [21];

— чем больше угол, характеризующий взаимоположение оснований верхней и нижней челюсти, тем меньше площадь просвета ротоглотки — это связано с расположением нижней челюсти, при котором язык занимает дистальное положение при втором классе по Энглю. При этом существенной разницы в глоточном пространстве в зависимости от положения мыщелков височно-нижнечелюстного сустава нет [22].

Большое влияние ВДП и их проходимость, как отмечалось, оказывают и на зубочелюстную систему [23]. Нельзя точно сказать, что является первоначальной этиологической причиной развития такого комплекса: появление зубочелюстной аномалии или патологии ВДП [24, 25]. На размеры челюстей влияет в большинстве своем генетический фактор, однако форма и развитие челюстей зависят и от внешних факторов: влияния мышц, привычек и др. [26]. При недостаточном объеме дыхательных путей развивается привычка ротового дыхания, при этом язык постоянно располагается на дне полости рта, оказывая значительное давление на нижнюю челюсть и минимальное — на верхнюю, тем самым активируя вертикальный компонент роста зубочелюстной системы [24, 27].

Оценка объема дыхательных путей и диагностика СОАС могут проводиться разными способами — от спирометрии и эндоскопического исследования до рентгенологических методов, таких как телерентгенограмма (ТРГ) в боковой проекции и конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ). Спирометрия позволяет определить жизненную емкость легких. При помощи данного метода можно выявить нарушения функции дыхания, но не их причину [28]. Ультразвуковое исследование является важным диагностическим методом, который в настоящее время имеет ограниченное применение из-за плохой связи датчик—воздух [22]. При эндоскопии учитывают переднезаднее, боковое или концентрическое направление и степень обструкции, которая выражается как 0—2 и Х, где 0 — отсутствие обструкции, 1 — частичная обструкция, 2 — коллапс дыхательных путей, и Х — невозможность определения степени обструкции. При этом чаще всего обструкция дыхательных путей определяется такими структурами глотки, как небная и глоточная миндалины и корень языка [29, 30].

Диагностика при помощи ТРГ в боковой проекции позволяет измерить размер просвета ВДП в переднезаднем направлении. Измерения можно проводить в верхнем и нижнем отделах фарингеального воздушного пространства. Для измерения верхнего отдела проводят линию от середины задней поверхности мягкого неба до ближайшей точки на задней стенке глотки, нижнего — от точки пересечения задней поверхности корня языка и контура нижней челюсти до ближайшей точки задней стенки глотки. Нормой считается расстояние 15—20 мм для верхнего отдела фарингеального воздушного пространства и 11—14 мм для нижнего. Патологией считается уменьшение размеров на 2 мм и более [27].

Современные исследования показывают, что наиболее информативным методом для определения размеров ВДП является их объемная реконструкция при помощи КЛКТ. Современные технологии позволяют оценивать характеристики ВДП с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии. Эти методы обеспечивают трехмерную оценку ВДП и окружающих тканей с высоким качеством изображения. Многие врачи опасаются проводить КТ из-за ионизирующего излучения, хотя КЛКТ не несет высокой дозовой нагрузки и может быть полезна для визуализации дыхательных путей у детей и взрослых.

При проведении КТ и МРТ в связи с подвижностью тканей глотки могут выявляться артефакты «движения», что может отрицательно повлиять на постановку диагноза. Важно четко объяснять взрослым пациентам, что от них требуется во время выполнения исследования и при необходимости детям проводить седацию перед исследованием [31, 32]. Однако доказано, что корреляция линейных размеров дыхательных путей в сагиттальной проекции является надежной при обоих видах томографии, и это свидетельствует о том, что, при невозможности проведения КТ боковая ТРГ тоже будет достоверным методом исследования [33].

Несмотря на большой интерес к этой теме и длительные исследования, до сих пор нет точных критериев объективной оценки объема дыхательных путей, так как дыхательная трубка состоит из мягких тканей, подверженных постоянному изменению, а костная структура головы и шеи подвижна — при изменении положения и наклона головы пациента и несоблюдении рекомендаций рентгенлаборанта при выполнении томографии данные об объеме могут значительно меняться [28]. Чаще всего изменяется положение мягкого неба (nasopharynx), боковых стенок глотки (hypopharynx), основания языка (glossopharynx) [26]. Разные авторы используют разные точки и границы для построения реконструкции верхних дыхательных путей. По одному из авторов [34], измерение проходимости верхних дыхательных путей осуществляется на трех уровнях просвета (рис. 1).

Рис. 1. Пример расчета поперечных размеров верхних дыхательных путей на боковой телерентгенограмме, представленный в статье L. Vilaza и соавт. [35].

Точка LPN — задняя границы носоглотки; точка LAN — передняя граница носоглотки; точка LPO — задняя граница ротоглотки; точка LAO — передняя граница ротоглотки; линия SN — вертикаль, проведенная через точку соединения перегородки носа и верхней губы (Subnasale); точка A — самая глубокая точка переднего контура основания верхней челюсти; точка PI — режущий край верхнего центрального резца; точка B — самая глубокая точка переднего контура нижнечелюстного симфиза.

Другой возможный вариант расчета [35] подразумевает исследование проходимости ВДП на 7 уровнях просвета, учитывая размер и положение аденоидной ткани (рис. 2).

Рис. 2. Схема расчета поперечных размеров верхних дыхательных путей на боковой телерентгенограмме, представленная в статье B. Solow и соавт. [36].

Точка tu — самая глубокая точка переднего контура крыловидно-верхнечелюстной щели; точка pm — точка на пересечении основания дна полости носа и заднего контура верхней челюсти; точка ad1 — точка пересечения линии, проходящей от точки pm к точке Basion; точка ad2 — ближайшая точка к точке pm на задней стенке глотки; точка ad3 — точка на аденоидной ткани, ближайшая к точке tu; точка ve — самая выступающая точка мягкого неба; точка pve — проекция точки ve на заднюю стенку глотки; точка uv — кончик язычка мягкого неба; точка puv — проекция точки uv на заднюю стенку глотки.; точка rl — ближайшая к задней стенке глотки на корне языка; точка prl — проекция точки rl на заднюю стенку глотки; точка va — борозда надгортанника; точка pva — проекция точки va на заднюю стенку глотки.

Независимо от того, что точки измерения границ ВДП вызывают споры, существуют усредненные данные о нормах их общего и минимального объема. По данным некоторых авторов, клинические признаки дыхательной недостаточности выявляются при уменьшении площади поперечного сечения ВДП на 40% и более [36]. Согласно исследованию C. Chang и соавт. (2012) [37] размеры дыхательных путей изменяются до 18 лет. При этом у женщин развитие протекает медленнее, тогда как у мужчин после 13 лет наблюдается резкое увеличение всех размеров ВДП. Кроме того, выявлено, что у мужчин размеры ВДП в среднем несколько больше, чем у женщин [37]. Вертикальное и горизонтальное расстояния между вырезкой надгортанника и подъязычной костью у мужчин были больше, чем у женщин. Гипо- и орофаренгеальное пространства больше у мужчин из-за резкого угла между твердым и мягким небом [38]. Сагиттальные размеры носоглотки наименьшие в периоды 5—6 и 11 лет в связи с развитием аденоидной ткани [39].

Один из вариантов измерения ВДП на КЛКТ — расстановка точек от плоскости основания верхней челюсти до нижней границы IV шейного позвонка. Границы определяются визуально по данным ориентирам [37] (рис. 3).

Рис. 3. Пример 3D-реконструкции верхних дыхательных путей, полученной при выделении границ от плоскости основания верхней челюсти до нижней границы IV шейного позвонка (программа для просмотра КЛКТ Ez3D-i).

При получении реконструкции можно оценить общий объем в кубических сантиметрах и минимальную площадь поперечного сечения в квадратных миллиметрах выделенной области дыхательных путей.

Для лечения пациентов с СОАС большую важность имеет кооперация таких специалистов, как врач-ортодонт, ЛОР-врач и ортогнатический хирург. Исследования показывают, что после лечения скелетных аномалий II класса оперативным методом у взрослых пациентов, а также методом быстрого расширения неба у детей определяется общее увеличение объема дыхательных путей, и это может свидетельствовать о влиянии ретроположения нижней челюсти на функцию дыхания. При этом для более эффективного лечения зубочелюстной аномалии у детей перед началом ортодонтического лечения у всех пациентов удаляли разрастания аденоидной ткани [40]. Различают 3 степени разрастания аденоидной ткани [15]: I — сужение просвета носоглотки на ¹/₃, II — на ²/₃, III — более чем на ²/₃(рис. 4).

Рис. 4. Боковые телерентгенограммы пациентов с аденоидитом.

Желтым цветом выделена разросшаяся аденоидная ткань, красным — просвет верхних дыхательных путей.

При ортодонтическом лечении пациентов с соотношением зубов по второму классу и протрузией резцов случаи с удалением премоляров и максимальным анкоражем продемонстрировали уменьшение просвета ВДП, из чего следует, что планирование ортодонтического лечения таких пациентов следует проводить более внимательно. У пациентов с минимальным сужением и при лечении без удаления зубов ВДП не изменялись [41—43]. Исследования других авторов показывают, что ортодонтическое лечение у взрослых не вызывает клинически значимых изменений объема или минимальной площади поперечного сечения ВДП. Эти результаты свидетельствуют, что удаление зубов в сочетании с ортодонтическим лечением оказывает незначительное влияние на ВДП у взрослых [44]. Мезиальное смещение жевательных зубов создает пространство в ротовой полости для языка, что приводит к увеличению объема дыхательного пути [44]. Некоторые авторы также отметили изменения проходимости ВДП после лечения с удалением премоляров, но другие авторы не обнаружили изменений, что еще раз свидетельствует о недостаточной изученности вопроса [45, 46]. В настоящее время нет исследований, подтверждающих эффективность съемных ортодонтических аппаратов в лечении СОАС и положительного воздействия на проходимость верхних дыхательных путей [47].

При помощи аппаратов rapid maxillary expander (RME) было получено значительное расширение в области носоглотки, но в области ротоглотки значительных изменений не произошло [48]. В других исследованиях авторы не выявили статистически значимых различий объема ВДП до и после лечения при помощи RME, но доказали важность раннего начала лечения: чем младше пациенты, тем большее увеличение просвета ВДП можно получить [49].

При бимаксиллярной ортогнатической операции выявлено существенное изменение объемов дыхательных путей [50]. В большинстве случаев проблему обструкции дыхательных путей можно решить с помощью аденотонзиллэктомии, но в 20% случаев операция не приводит к исчезновению СОАС. В этих случаях нужно применять медикаментозную терапию, ордтодонтическое и хирургическое лечение (челюстно-лицевая хирургия) [7].

Существует множество разных способов оценки объема и состояния дыхательных путей: от спирометрии и эндоскопического исследования до рентгенологических методов. Наиболее показательным и информативным методом, в том числе для стоматологов, является объемная реконструкция при конусно-лучевой компьютерной томографии.

Из-за постоянной подвижности и изменчивости костных структур и мягких тканей вокруг дыхательной трубки до сих пор четко не выделены границы для определения размеров верхних дыхательных путей — специалисты используют разные методы исследований в зависимости от их предпочтений и убеждений. По той же причине сложно определить точные нормы объема и площади поперечного среза для оценки дыхательных путей.

Изучение дыхательных путей у многих стоматологов вызывает большой интерес. На данный момент исследованиями подтверждено, что при сужении верхней челюсти, при наличии перекрестного прикуса часто выявляется сужение поперечной ширины верхних дыхательных путей. Кроме того, выявлено влияние ортодонтического вмешательства на лечение обструкции дыхательных путей. Если после аденотонзиллэктоми проблему не удалось решить, значительный эффект для увеличения объема дыхательных путей может быть достигнут при помощи ортодонтического лечения и использовании методик челюстно-лицевой хирургии.

Обращая внимание на противоречивость результатов исследований, можно сделать вывод, что тема проходимости верхних дыхательных путей находится на ранней стадии понимания. Многие исследования проводились на малых выборках, что может ставить под сомнение справедливость их итогов для всех пациентов с признаками сужения ВДП. Результаты этих исследований часто противоречат друг другу — авторы исследовали противоположные по признакам группы.

Таким образом, вопрос о выяснении норм размеров и состояния верхних дыхательных путей, а также их взаимосвязи с состоянием зубочелюстной системы в целом и ортодонтического статуса в частности, требует продолжения и расширения спектра научных работ.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.