Persistent pediatric obstructive sleep apnea treated with skeletally anchored transpalatal distraction / SAOS pédiatrique persistant traité par distraction transpalatine à ancrage squelettique

Introduction: The aim of this study was to evaluate the impact of nasomaxillary expansion using skeletally anchored transpalatal distraction (TPD) in children without transverse maxillary deficiency that were previously treated by rapid palatal expansion (RPE). Materials and Methods: Twenty-nine consecutive children were treated by TPD. Twenty-five children, aged 10-16 years completed pre- and post-operative clinical evaluations, questionnaires (OSA-18), cone beam computed tomography (CBCT), and polysomnography (PSG). The pre- and post-operative CBCT data were used to reconstruct the 3-dimensional shape of the upper airway. Two measures of airflow function (pressure and velocity) were simulated by using computational fluid dynamics (CFD) at four different airway segments (nasal, nasopharyngeal, oropharyngeal and hypopharyngeal). Results: Twenty-three patients (92%) experienced improvement based on PSG. The apnea hypopnea index (AHI) improved from 6.72 ± 4.34 to 3.59 ± 5.11 (p<0.001) events per hour. Clinical symptoms based on OSA-18 scores were improved in all patients. Twenty-five patients (100%) had successful expansion defined as separation of the midpalatal suture at least 1mm from anterior nasal spine (ANS) to posterior nasal spine (PNS). The nasal sidewall widening was 2.59 ± 1,54 mm at canine, 2.91 ± 1,23 mm at first molar and 2.30 ± 1,29 mm at PNS. The ratio of dental expansion to nasal expansion was 1.12:1 (2.90mm:2.59mm) at canine and 1.37:1 (3.98mm:2.91mm) at first molar. The nasal airflow pressure reduced by 76% (-275.73 to -67.28 Pa) and the nasal airflow velocity reduced by over 50% (18.60 to 8.56 m/s). Conclusions: Nasomaxillary expansion by skeletally anchored TPD improves OSA in children without transverse maxillary deficiency that were previously treated by RPE. A nearly parallel anterior-posterior opening of the mid-palatal suture achieves enlargement of the entire nasal passage with improvement of the airflow characteristics in the nasal and pharyngeal airway. The improved airflow characteristic is significantly correlated with the improved polysomnographic findings, thus demonstrating that nasomaxillary expansion in previously expanded patients is a viable treatment option.

Introduction: L'objectif de cette étude était d'évaluer l'impact de l'expansion nasomaxillaire à l'aide d'une distraction transpalatine (DTP) à ancrage squelettique chez des enfants sans insuffisance maxillaire transversale et qui ont été précédemment traités par expansion palatine rapide (EPR). Matériels et méthodes: Vingt-neuf enfants enrôlés consécutivement ont été traités par DTP. Vingt-cinq enfants, âgés de 10 à 16 ans, ont été soumis à des évaluations cliniques pré- et postopératoires, des questionnaires (OSA-18), une tomographie à faisceau conique (CBCT) et une polysomnographie (PSG). Les données CBCT pré- et postopératoires ont été utilisées pour reconstruire la forme tridimensionnelle des voies aériennes supérieures. Deux mesures des caractéristiques d'écoulement de l'air (pression et vitesse) ont été simulées en utilisant la dynamique des fluides computationnelle (DFC) dans quatre segments différents des voies aériennes (nasal, nasopharyngé, oropharyngé et hypopharyngé). Résultats: Vingt-trois patients (92 %) ont bénéficié d'une rapide amélioration objectivée par la PSG. L'indice d'apnée-hypopnée (IAH) est passé de 6,72 ± 4,34 à 3,59 ± 5,11 (p<0,001) événements par heure. Les symptômes cliniques évalués avec les scores du questionnaire OSA-18 se sont améliorés chez tous les patients. Pour les vingt-cinq patients (100 %), l'expansion a été réussie, selon le critère d'une séparation de la suture médiopalatine d'au moins 1 mm, de l'épine nasale antérieure (ENA) jusqu'à l'épine nasale postérieure (ENP). L'élargissement de la distance entre les parois nasales latérales était de 2,59 ± 1,54 mm au niveau de la canine, de 2,91 ± 1,23 mm au niveau de la première molaire et de 2,30 ± 1,29 mm à l'épine nasale postérieure. Le rapport entre l'expansion dentaire et l'expansion nasale était de 1,12:1 (2,90 mm:2,59 mm) au niveau de la canine et de 1,37:1 (3,98 mm:2,91 mm) au niveau de la première molaire. La pression du flux d'air nasal a diminué de 76 % (-275,73 à -67,28 Pa) et la vitesse du flux d'air nasal a diminué de plus de 50 % (18,60 à 8,56 m/s). Conclusions: L'expansion nasomaxillaire à l'aide d'une distraction transpalatine à ancrage squelettique améliore le SAOS chez les enfants sans déficit maxillaire transverse et qui ont été auparavant traités par EPR. Une ouverture antéro-postérieure et presque parallèle de la suture médiopalatine permet d'élargir l'ensemble du passage nasal et d'améliorer les caractéristiques du flux d'air dans les voies aériennes nasales et pharyngées. L'amélioration des caractéristiques de l'écoulement d'air est significativement corrélée à l'amélioration des résultats polysomnographiques, démontrant ainsi que l'expansion nasomaxillaire chez des patients précédemment traités par EPR est une option thérapeutique viable.

Nasomaxillary Expansion by Endoscopically-Assisted Surgical Expansion (EASE): An airway centric approach / Expansion nasomaxillaire chirurgicale assistée par endoscopie (EASE) : une approche centrée surles voies respiratoires

Introduction: The aim of this study was to analyze the skeletal, dental and airway changes with endoscopically assisted surgical expansion (EASE) to widen the nasomaxillary complex for the treatment of sleep apnea in adults. Methods: One hundred and five consecutive patients underwent EASE. Cone beam computed tomography (CBCT) was conducted preoperatively and within four weeks after the completion of the expansion process. Computational fluid dynamic (CFD) analysis was performed on 20 randomly selected patients to assess airway flow changes. Results: One hundred patients (67 males) with the mean age of 35.0±13.5 years (17-64 years) had completed pre- and post-expansion imaging. Ninety-six patients (96%) had successful expansion defined as separation of the midpalatal suture at least 1 mm from anterior nasal spine (ANS) to posterior nasal spine (PNS). The nasal cavity expansion was 3.12±1.11 mm at ANS, 3.64±1.06 mm at first molar and 2.39±1.15 mm at PNS. The zygoma expansion was 2.17±1.11 mm. The ratio of dental expansion to skeletal expansion was 1.23:1 (3.83 mm:3.12 mm) at canine and 1.31:1 (4.77 mm:3.64 mm) at first molar. CFD airway simulation showed a dynamic change following expansion throughout the airway. The mean negative pressure improved in the nasal airway (from -395.5±721.0 to -32.7±19.2 Pa), nasopharyngal airway (from -394.2±719.4 to -33.6±18.5 Pa), oropharyngeal airway (from -405.9±710.8 to -39.4±19.3 Pa) and hypopharyngeal airway (from -422.6±704.9 to -55.1±33.7 Pa). The mean airflow velocity within the nasal airway decreased from 18.8±15.9 to 7.6±2.0 m/s and the oropharyngeal airway decreased from 4.2±2.9 to 3.2±1.2 m/s. The velocity did not change significantly in the nasopharyngeal and hypopharyngeal regions. Conclusions: EASE results in expansion of the midpalatal suture from the ANS to PNS with a nearly pure skeletal movement of minimal dental effect. The expansion of the nasomaxillary complex resulted in the widening of the nasal sidewall throughout the nasal cavity. The improved air flow dynamics was demonstrated by CFD simulation.

Introduction: L'objectif de cette étude était d'analyser les modifications obtenues au niveau du squelette, des dents et des voies respiratoires lors d'une expansion nasomaxillaire chirurgicale assistée par endoscopie (EASE), visant à élargir le complexe nasomaxillaire pour le traitement de l'apnée du sommeil chez des adultes. Méthodes: Cent cinq patients consécutifs ont subi une EASE. Une tomographie à faisceau conique (CBCT) a été réalisée en préopératoire et dans les quatre semaines suivant la fin du processus d'expansion. Une analyse de la dynamique des fluides computationnelle (DFC) a été réalisée sur vingt patients sélectionnés au hasard pour évaluer les modifications du débit de leurs voies respiratoires. Résultats: Un bilan d'imagerie pré- et post-expansion a été réalisé chez cent patients (dont 67 hommes) d'un âge moyen de 35,0 ± 13,5 ans (17-64 ans). Quatre-vingt-seize patients (96 %) ont bénéficié d'une expansion réussie, définie comme une séparation de la suture médiopalatine d'au moins 1 mm, de l'épine nasale antérieure (ENA) à l'épine nasale postérieure (ENP). L'expansion de la cavité nasale était de 3,12 ± 1,11 mm au niveau de l'ENA, de 3,64 ± 1,06 mm au niveau de la première molaire et de 2,39 ± 1,15 mm au niveau de l'ENP. L'expansion zygomatique était de 2,17 ± 1,11 mm. Le rapport entre l'expansion dentaire et l'expansion squelettique était de 1,23 : 1 (3,83 mm : 3,12 mm) au niveau de la canine et de 1,31 : 1 (4,77 mm : 3,64 mm) au niveau de la première molaire. Après l'expansion, la simulation des voies respiratoires par DFC a montré un changement dynamique au niveau de l'ensemble des voies respiratoires. La pression négative moyenne s'est améliorée dans les voies nasales (de -395,5 ± 721,0 à -32,7 ± 19,2 Pa), les voies nasopharyngiennes (de -394,2 ± 719,4 à -33,6 ± 18,5 Pa), les voies aériennes oropharyngées (de -405,9 ± 710,8 à -39,4 ± 19,3 Pa) et les voies aériennes hypopharyngées (de -422,6 ± 704,9 à -55,1 ± 33,7 Pa). La vitesse moyenne du flux d'air dans les voies nasales a diminué de 18,8 ± 15,9 à 7,6 ± 2,0 m/s et de 4,2 ± 2,9 à 3,2 ± 1,2 m/s dans les voies oropharyngées. La vitesse n'a pas changé de manière significative dans les régions nasopharyngienne et hypopharyngienne. Conclusions: L'EASE entraîne une expansion de la suture médiopalatine, de l'ENA jusqu'à l'ENP avec un mouvement squelettique presque pur et un effet dentaire minimal. L'expansion du complexe nasomaxillaire a entraîné l'écartement des parois nasales latérales dans toute la cavité nasale. L'amélioration de la dynamique du flux d'air a été démontrée par une simulation DFC.

Persistent pediatric obstructive sleep apnea treated with skeletally anchored transpalatal distraction

Introduction: The aim of this study was to evaluate the impact of nasomaxillary expansion using skeletally anchored transpalatal distraction (TPD) in children without transverse maxillary deficiency that were previously treated by rapid palatal expansion (RPE). Materials and Methods: Twenty-nine consecutive children were treated by TPD. Twenty-five children, aged 10-16 years completed pre- and post-operative clinical evaluations, questionnaires (OSA-18), cone beam computed tomography (CBCT), and polysomnography (PSG). The pre- and post-operative CBCT data were used to reconstruct the 3-dimensional shape of the upper airway. Two measures of airflow function (pressure and velocity) were simulated by using computational fluid dynamics (CFD) at four different airway segments (nasal, nasopharyngeal, oropharyngeal and hypopharyngeal). Results: Twenty-three patients (92%) experienced improvement based on PSG. The apnea hypopnea index (AHI) improved from 6.72±4.34 to 3.59±5.11 (p<0.001) events per hour. Clinical symptoms based on OSA-18 scores were improved in all patients. Twenty-five patients (100%) had successful expansion defined as separation of the midpalatal suture at least 1 mm from anterior nasal spine (ANS) to posterior nasal spine (PNS). The nasal sidewall widening was 2.59±1.54 mm at canine, 2.91±1.23 mm at first molar and 2.30±1.29 mm at PNS. The ratio of dental expansion to nasal expansion was 1.12:1 (2.90 mm:2.59 mm) at canine and 1.37:1 (3.98 mm:2.91 mm) at first molar. The nasal airflow pressure reduced by 76% (-275.73 to -67.28 Pa) and the nasal airflow velocity reduced by over 50% (18.60 to 8.56 m/s). Conclusions: Nasomaxillary expansion by skeletally anchored TPD improves OSA in children without transverse maxillary deficiency that were previously treated by RPE. A nearly parallel anterior-posterior opening of the mid-palatal suture achieves enlargement of the entire nasal passage with improvement of the airflow characteristics in the nasal and pharyngeal airway. The improved airflow characteristic is significantly correlated with the improved polysomnographic findings, thus demonstrating that nasomaxillary expansion in previously expanded patients is a viable treatment option.

Nasomaxillary Expansion by Endoscopically-Assisted Surgical Expansion (EASE): An airway centric approach

Introduction: The aim of this study was to analyze the skeletal, dental and airway changes with endoscopically assisted surgical expansion (EASE) to widen the nasomaxillary complex for the treatment of sleep apnea in adults. Methods: One hundred and five consecutive patients underwent EASE. Cone beam computed tomography (CBCT) was conducted preoperatively and within four weeks after the completion of the expansion process. Computational fluid dynamic (CFD) analysis was performed on 20 randomly selected patients to assess airway flow changes. Results: One hundred patients (67 males) with the mean age of 35.0±13.5 years (17-64 years) had completed pre- and post-expansion imaging. Ninety-six patients (96%) had successful expansion defined as separation of the midpalatal suture at least 1 mm from anterior nasal spine (ANS) to posterior nasal spine (PNS). The nasal cavity expansion was 3.12±1.11 mm at ANS, 3.64±1.06 mm at first molar and 2.39±1.15 mm at PNS. The zygoma expansion was 2.17±1.11 mm. The ratio of dental expansion to skeletal expansion was 1.23:1 (3.83 mm:3.12 mm) at canine and 1.31:1 (4.77 mm:3.64 mm) at first molar. CFD airway simulation showed a dynamic change following expansion throughout the airway. The mean negative pressure improved in the nasal airway (from -395.5±721.0 to -32.7±19.2 Pa), nasopharyngal airway (from -394.2±719.4 to -33.6±18.5 Pa), oropharyngeal airway (from -405.9±710.8 to -39.4±19.3 Pa) and hypopharyngeal airway (from -422.6±704.9 to -55.1±33.7 Pa). The mean airflow velocity within the nasal airway decreased from 18.8±15.9 to 7.6±2.0 m/s and the oropharyngeal airway decreased from 4.2±2.9 to 3.2±1.2 m/s. The velocity did not change significantly in the nasopharyngeal and hypopharyngeal regions. Conclusions: EASE results in expansion of the midpalatal suture from the ANS to PNS with a nearly pure skeletal movement of minimal dental effect. The expansion of the nasomaxillary complex resulted in the widening of the nasal sidewall throughout the nasal cavity. The improved air flow dynamics was demonstrated by CFD simulation.