日大歯学 , Nihon Univ Dent J, 93, 25-32, 2019

上下顎前方移動術およびオトガイ舌筋・舌骨筋前方移動術が上気道形態と睡眠におよぼす影響
中村亮

太（指導：外木守雄 教授，佐藤貴子 専任講師）

要旨：MMA と GA は，上気道形態を拡大させることにより，閉塞性睡眠時無呼吸症 OSA 患者の睡眠呼吸状態を改善することが知られている。これまで MMA と GA が上気道の形態に及ぼす影響は数多く検討されているが，MMA と GA 施術後の睡眠の質の変化については明らかにされていない。そこで今回，MMA と GA を行うことによる上気道形態，睡眠呼吸状態および睡眠の質の変化について詳細な評価を行い，MMA と GA の OSA に対する治療効果を検討した。日本大学歯学部付属歯科病院口腔外科において，OSA の診断の下，睡眠外科として MMAと GA を施行し，CT および PSG を術前後で採取できた 8 症例に対し，上気道断面積の変化，睡眠呼吸状態，および睡眠の質的変化を術前後で比較評価した。上気道断面積の術後拡大率は，SPAS で 213.0％，MAS で 152.1％，IAS で 160.9％であり，上気道は軟口蓋部気道および舌根部気道とも術後有意に拡大していた。PSG では，無呼吸指数，無呼吸低呼吸指数，3％酸素飽和度低下指数，総睡眠時間内の SpO 290％以下の出現率，総睡眠時間内のノンレム睡眠ステージ 1 の出現率において有意な減少を認めた。また，最低 SpO2，総睡眠時間，睡眠効率，総睡眠時間内のノンレム睡眠ステージ 3 の出現率，総睡眠時間内のレム睡眠の出現率において有意な増加を認めた。以上の結果から OSA 患者に対し，MMA と GA を行うことにより，上気道の閉塞部位が拡大し，睡眠呼吸状態が改善され，睡眠の質的改善も得られることが示唆された。
キーワード：閉塞性睡眠時無呼吸症，上下顎骨前方移動術，オトガイ舌筋・舌骨筋前方牽引術，睡眠ポリソムノグラフィー

緒GA）が行われる。すなわち MMA により口腔容積と上気言道が拡大し，これに GA を併用することで舌が口腔内に閉塞性睡眠時無呼吸症（Obstructive Sleep Apnea 以下牽引され，結果として上気道がより拡大し，上気道閉塞OSA）は，睡眠中に，咽頭気道周囲の軟組織および舌がによって生じた睡眠時の動脈血酸素飽和度（以下 SpO 2）

弛緩することにより，完全あるいは部分的に上気道に閉の低下や，無呼吸低呼吸指数（Apnea Hypopnea Index

塞や狭窄が生じた結果，断続的に無呼吸・低呼吸が生じ以下 AHI）を改善すると考えられている 10）。

る病態で，安眠できないことから日中の様々な障害をもこれまで，MMA と GA が上気道の形態におよぼす影たらす疾患である。上気道閉塞を引き起こす要因として，

響は検討されているが，MMA と GA は OSA の治療法

一般的に肥満，下鼻甲介の腫脹，鼻中隔弯曲，鼻茸などのひとつであり，その目的は良質な睡眠を得ることにあの鼻疾患，アデノイド，口蓋扁桃肥大，軟口蓋低位などる。そこで今回，MMA と GA の術前後での上気道の形の咽頭疾患，巨舌，舌の後下方転位などが挙げられてい態的変化を，医科用コンピュータ断層撮影（Computedるが，近年，頭蓋骨に対する上下顎骨の後方位，小顎なTomography 以下 CT）を用いて測定し，睡眠生理学的変どが注目されている 1-8）。

化を，睡眠ポリソムノグラフィー（Polysomnography 以下 PSG）を用いて評価し，MMA と GA の OSA に対する

OSA の要因の一つである上下顎骨の後方位，小顎に対治療効果を検討した。

する睡眠外科として上下顎前方移動術（Maxilla-MandibleAdvancement 以下 MMA）がある。本術式は，顎骨と上材料および方法

気道に付着する筋群の関係から，上顎を前方へ移動することで上気道は前方向に拡大し，下顎を前方移動すると

1． 対象症例

上気道は左右方向に拡大することが報告され ，上下顎対象は，2013 年 4 月から 2017 年 3 月に，睡眠専門医を同時に前方に移動することで口腔容積が拡大し，上気療機関において OSA と診断され，日本大学歯学部付属道は全周囲方向へ拡大することが期待される方法であ歯科病院口腔外科で MMA と GA を同時に行い，術前後る。加えて，睡眠中の軟組織の弛緩による上気道の狭窄の CT および PSG データを収集することができ，さらにを防止する目的で，オトガイ舌筋・舌骨筋前方牽引術

本研究に対し同意を得ることのできた 8 症例とした（日（Genioglossus and Geniohyoideus Advancement 以下

本 大 学 歯 学 部 倫 理 委 員 会 許 可 番 号： 倫 許 2013-11，9）（受付：平成 31 年 1 月 29 日）〒 101‒8310 東京都千代田区神田駿河台 1‒8‒1325

した。

EP16 D007，EP17 D011）。

2． CT データの採取

本研究で分析した 8 症例は，男性 6 名，女性 2 名で，平 均 年 齢 は 43.8 ± 8.2 歳， 平 均 体 格 指 数（Body Mass

顎顔面の撮影は，Asteion（TSX-021 B/4；東芝，東京，

Index 以 下 BMI）は 21.8 ± 1.8 kg/m2 で あ っ た。 ま た，

日本）を用いて，各症例に対し術直前と術後 1 年経過時

上記症例に対し行った MMA の術式は，全症例とも上顎の 2 回行った。採取データを均一にするため，スライス

骨 Le Fort Ⅰ型水平骨切り術および下顎枝矢状分割術

幅 1 mm，仰臥位でフランクフルト平面を床面に対し直で，通法に従い施行した。GA はオトガイ棘を移動骨片角とし，咬頭嵌合位で嚥下禁止とし，安静鼻呼吸時に撮に含むように骨切り線を設定したオトガイ形成術を施行影を行った。
採取した CT の DICOM データを，三次元画像診断ソフ
トウェアである Materialise Mimics Medical（Materialize，Leuven，Belgium）を用いて，MMA と GA による上下顎骨およびオトガイ部の顎骨移動量の測定および上気道断面積の測定を行った。また，ハンスフィールドユニッ
ト値（以下 HU）が－1000 から－250 の範囲を含気部として，両側鼻孔から上気道を含む領域を抽出し，三次元構築を行った。
3． 上気道断面積の測定計測に用いる平面として，両側顎角点（以下 Go）と下顎歯槽骨縁上の唇側最深点（以下 B）を含む平面（InferiorAirway Space 以下 IAS），軟口蓋最下点（以下 P）を含む
IAS に平行な平面（Middle Airway Space 以下 MAS），
P と後鼻棘最先端点（以下 PNS）の中点を含む IAS に平行な平面（Superior Posterior Airway Space 以下 SPAS）を設定した 11）（図 1）。この 3 平面の断面積を術前後で測定し，術前に対する術後の断面積の拡大率（術後断面積 /術前断面積×100）を算出した。
4． 生理学的検査 PSG

図1

PSG は 16-channel PSG instrument（Alice 5; Philips

上気道断面積の測定部位のシェーマ
ANS：Anterior Nasal Spine，PNS：Posterior Nasal Spine，
B：Point B，P：Point P，Go：Gonion，H：Hyoid，Eb：Epiglotitis Base，SPAS：Superior Posterior Airway
S p a c e，M A S：M i d d l e A i r w a y S p a c e，I A S：I n f e r i o r
Airway Space

表1

Respironics，Murrysville，PA，USA）
を使用し，各症例に対し，術直前と術後 1 年経過時のそれぞれ 2 回測定を行 っ た。 測 定 項 目 は，American Academy of SleepMedicine ガイドラインに準じ，
表 1 に示す項目を測定した。

PSG 計測項目とその概要26

MMA・GA が上気道形態と睡眠におよぼす影響

骨の平均垂直移動量は 2.8 mm，下顎骨の平均前方移動

5． 統計的解析方法

量は 13.2 mm であった。GA によるオトガイ部の平均前得られた各断面積および PSG 結果は，Wilcoxon 符号
順位検定を用いて術前後で比較を行った。統計処理には方移動量は 6.3 mm であった。

ystat2004 統計ソフトを用い，有意差の判定は p ＜ 0.05

2． MMA と GA 術前後の上気道断面積変化について上気道断面積の平均は，SPAS において術前 171.3 ±とした。

結104.6 mm2 から術後 317.1 ± 141.7 mm2，MAS において

果術 前 200.9 ± 70.2 mm2 か ら 術 後 316.9 ± 140.4 mm2，
IAS に お い て 術 前 221.3 ± 66.6 mm2 か ら 術 後 335.0 ±1． MMA と GA による顎骨移動量
MMA による上顎骨の平均前方移動量は 4.8 mm，上顎132.8 mm2 へ有意な拡大を認めた（表 2，図 2）。それぞれの 断 面 積 拡 大 率 の 平 均 は，SPAS は，213.0 ± 70.6％，

表2

MAS は，160.9 ± 54.8％，IAS は，152.1 ± 47.3％であっ

MMA と GA 術前後の上気道断面積変化

た（表 3）。なお，術前と術後の上気道各断面の典型例を
図 3 に示す。

表3

SPAS：Superior Posterior Airway Space；P と後鼻棘最先端点の中点を含む IAS に平行な平面，MAS：Middle Airway Space；軟口 蓋 最 下 点 を 含 む IAS に 平 行 な 平 面，IAS：Inferior AirwaySpace；両側顎角点と下顎歯槽骨縁上の唇側最深点を含む平面

SPAS，MAS，IAS いずれも術後 / 術前× 100 の式で求めた
S.D. ：標準偏差

図3

図2

MMA と GA 術前後の上気道断面積拡大率

MMA と GA 術前後の上気道断面積変化
SPAS：Superior Posterior Airway Space，MAS：Middle
Airway Space，IAS：Inferior Airway Space
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

27

上気道断面積の術前後比較例（症例 2）
SPAS：Superior Posterior Airway Space，MAS：Middle
Airway Space，IAS：Inferior Airway Space
症例 2 では，上気道断面積拡大率が SPAS で 179.4%，MASで 130.2%，IAS で 112.2% と明らかに拡大を認めた。

眠中の最低 SpO2 を示す Low SpO2 は，術前 83.3 ± 9.5％

3． MMA と GA 術前後の PSG 結果の変化について
1 時間当たりの無呼吸回数を示す AI は，術前 19.0 ±から術後 88.4 ± 6.4％へ有意な上昇を認めた（表 4，図 5）。

25.4 回 / 時 か ら 術 後 2.3 ± 2.4 回 / 時 へ 有 意 な 減 少 を 認

睡 眠 中 に SpO2 が 90％ 未 満 で あ っ た 時 間 割 合 を 示 す ％めた。1 時間当たりの低呼吸回数を示す HI は，術前後でSpO2 ＜ 90％は，術前 2.1 ± 4.0％から術後 0.2 ± 0.4％へ有意な差は認めなかった。AI と HI の総和である AHI有意な減少を認めた（表 4，図 6）。

は，術前 28.0 ± 24.6 回 / 時から術後 7.4 ± 6.9 回 / 時へ総睡眠時間を示す TST は，術前 394.0 ± 53.5 分から有意な減少を認めた。1 時間当たりの 3% 以上の SpO2 の術後 429.9 ± 37.1 分へ有意な増加を認めた（表 5，図 7）。

低下回数を示す 3％ ODI は，20.5 ± 19.9 回 / 時から術後睡眠効率を示す SE は術前 81.2 ± 12.8％から術後 86.2 ±6.5 ± 5.9 回 / 時へ有意な減少を認めた（表 4，図 4）。睡7.7％へ有意な増加を認めた。総睡眠時間中のノンレム睡表4

MMA と GA 術前後の PSG 結果（睡眠呼吸障害）

AI：Apnea Index，HI：Hypopnea Index，AHI：Apnea Hypopnea Index，3%ODI：3% Oxygen Desaturation
Index，Low SpO2：Lowest SpO2
S.D.：標準偏差
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

図4

MMA と GA 術前後の AHI，AI，HI，3%ODI
AI：Apnea Index，HI：Hypopnea Index，AHI：Apnea
Hypopnea Index，3%ODI：3% Oxygen Desaturation Index
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

図528

MMA と GA 術前後の Low SpO2
Low SpO2：Lowest SpO2
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

MMA・GA が上気道形態と睡眠におよぼす影響
表5

MMA と GA 術前後の PSG 結果（睡眠の長さとステージ）

TST：Total Sleep Time，SE：Sleep Efficiency，%S1：%non-REM Sleep Stage 1，%S2：%non-REM Sleep Stage 2，%S3：%non-REM Sleep stage 3，%REM：%REM Sleep
S.D.：標準偏差
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

図6

MMA と GA 術前後の %SpO2 ＜ 90%
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

図7

MMA と GA 術前後の TST
TST：Total Sleep Time
有意差の判定は p ＜ 0.05 とした。

図8

MMA と GA 術前後の各睡眠ステージ変化%S1：%non-REM Sleep Stage 1，%S2：%non-REM Sleep
Stage 2，%S3：%non-REM Sleep stage 3，%REM：%REMSleep

眠ステージ 1 発現率を示す％ S1 は術前 27.7 ± 21.2％から術後 15.3 ± 7.6％へ有意な減少を認めた。ノンレム睡眠ステージ 2 の発現率を示す％ S2 は術前後で有意な差は認めなかった。ノンレム睡眠ステージ 3 の発現率を示
す％ S3 は術前 4.6 ± 3.8％から術後 7.0 ± 5.2％へ有意な増加を認めた。レム睡眠の発現率を示す％ REM は術前15.4 ± 5.7％から術後 19.0 ± 3.6％へ有意な増加を認めた（表 5，図 8）。
また，Low SpO2 等の睡眠呼吸状態は改善したものの，ノンレム睡眠とレム睡眠が周期的に繰り返される健常な睡眠サイクルを獲得した症例と，獲得できていない症例が混在していた（図 9）。

29

図9

MMA と GA 術前後の睡眠経過図（代表例）
W：Wake，R：REM Sleep，S1：non-REM Sleep Stage 1，S2：non-REM Sleep Stage 2，S3：non-REM Sleep stage 3
症例 3 では，術前において睡眠中の著しい SpO2 低下を認め，S3 の発現を認めるが，S3 の直後にレム睡眠が発現する正常な睡眠サイクルは認めない。術後において睡眠中の SpO2 低下は改善を認めたが，正常な睡眠サイクルは認めない。症例 7 では，術前において睡眠中に著しい SpO2 低下を認め，S3 の発現が少なく，ノンレム睡眠とレム睡眠が周期的に交代して出現するという睡眠サイクルが乱れている。
術後において睡眠中の著しい SpO2 低下は認めず，S3 の発現が増加し，睡眠サイクルの改善を認める。

考部位は，顎骨・頸椎といった気道周囲の硬組織の大きさ

察と，舌や扁桃といった軟組織量とのバランスによって決本 研 究 の 対 象 は， 平 均 年 齢 は 43.8 ± 8.2 歳，BMI

定 さ れ る と も い わ れ て い る 15）。 本 研 究 に て 施 行 し た

21.8 ± 1.8 kg/m2 であった。このことから，睡眠関連呼MMA による上下顎骨の前方移動は，硬組織の大きさを吸障害に影響をおよぼすといわれている，年齢，肥満の拡げ解剖学的なバランスも改善していると考えられる。

影響を考慮せず，気道の変化が睡眠に与える影響を検討

MMA および GA 両術式をともに行うということは，軟できると考えられた。本研究では，上気道領域を，軟口口蓋気道および舌根気道の両部位において，気道の狭窄蓋後方部である SPAS，MAS および舌後方部である IASを改善させるために効果的であると確認された。
MMA と GA の評価は，AHI が 20 未満に改善した場の 3 領域に設定し，その断面積を測定した。3 領域ともに，合あるいは，術後 AHI が半減した場合，外科的治療は術前と比較し術後で有意に拡大していた。
上気道形態のうち，軟口蓋後方部である咽頭峡部およ成功したものとされる（surgical success）16）。本研究でび咽頭口部領域は，上顎骨，軟口蓋，扁桃の位置や形態は，surgical success は 8 例中 7 例で認められた。また，により，また咽頭喉頭部領域は，下顎骨，舌の位置や形

3％ ODI および％ SpO2 ＜ 90％はともに減少を認め，Low態による影響を受ける 12-14）。軟口蓋は，口蓋垂筋，口蓋SpO2 は上昇しており睡眠時呼吸の改善が認められた。こ舌筋，口蓋帆張筋，口蓋帆挙筋，口蓋咽頭筋によって構れまで数多くの研究で，低酸素血症による酸化ストレス，成されており，これらの筋は硬口蓋後縁にある口蓋腱膜交感神経の活性化や炎症反応が，高血圧症，心疾患，脳に付着している。オトガイ舌筋とオトガイ舌骨筋は，共卒中，糖尿病等の疾患のリスク因子であることが報告さにオトガイ棘から起始し，前者は舌，後者は舌骨に停止

れ て い る 17-22）。 こ れ ら の 文 献 と 本 研 究 の 結 果 よ り，する。このことから，MMA と GA による上気道の拡大

MMA と GA は，OSA に対し有用な治療法のひとつであは，顎骨および舌骨に付着した上記筋の牽引によって機り，血中酸素飽和度低下に起因する関連疾患の発症を予械的に生じると考えられている 9）。さらに上気道の含気防する可能性があると考える。

30

MMA・GA が上気道形態と睡眠におよぼす影響

現在，睡眠の質は定量的・定性的に定義されていない 9）。

参考文献

しかし，ノンレム睡眠とレム睡眠が周期的に出現するとい う 睡 眠 サ イ ク ル が 乱 れ て い な い と い う こ と や，SE，

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OSA によって，SWS やレム睡眠が消失あるいは減少することにより，通常の睡眠サイクルも阻害される。本研究では，全症例において十分な上気道断面積の拡大を得ているにもかかわらず，術後に健常な睡眠サイクルを獲得した症例と，獲得できていない症例が混在していた。
これは，睡眠には多様性および個体差があり，一律にMMA と GA の治療効果に影響を与える因子を特定するには至らなかった。今後，様々な観点から検討を加え睡眠外科治療の有用性を実証して行きたいと考えている。

結論

MMA と GA の，上気道形態と睡眠におよぼす影響を明らかにする目的で，上気道拡大率と，PSG による睡眠呼吸状態および睡眠の質を解析し，以下の結論を得た。
1． 上気道断面積は軟口蓋後方部および舌後方部ともに，MMA と GA を行うことで拡大した。
2． MMA と GA によって，睡眠障害が改善した。
3． MMA と GA の施行後，睡眠サイクルが改善され，睡眠の質が良くなる症例が認められた。
以上のことから，MMA と GA は，上気道を拡大し，睡眠呼吸状態を改善して，睡眠の質的改善をもたらすことが示唆され，睡眠外科として有効な治療方法のひとつである考えられた。
稿を終えるにあたり，格別なるご指導を賜りました日本大学歯学部口腔外科学講座の外木守雄教授に心より感謝申し上げます。
本研究をご指導およびご高閲賜りました日本大学歯学部口腔外科学講座の佐藤貴子講師に謹んで深く感謝申し上げます。資料収集にご協力いただきました新宿睡眠・呼吸器内科クリニック赤星俊樹先生に謹んで深く感謝申し上げます。また，本研究を通じ多大なるご協力とご助言を賜りました日本大学歯学部口腔外科学講座の皆様に感謝申し上げます。
なお，本研究において開示すべき利益相反状態はない。

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