Upper airways and sleep-disordered breathing in individuals with cleft lip and palate and maxillomandibular discrepancy: polysomnography, cone-beam computed tomography and computational fluid dynamics assessment

Objetivos: Investigar a ocorrência de apneia obstrutiva do sono (AOS) e sua gravidade em adultos jovens com fissura labiopalatina e discrepância maxilomandibular (DMM), e correlacionar os achados polissonográficos com as características anatômicas e funcionais das vias aéreas superiores, aferidas por tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) e por fluidodinâmica computacional (CFD). Método: Um estudo prospectivo foi realizado em 27 indivíduos com fissura de lábio e palato operada e DMM tipo classe III, não sindrômicos, com idade entre 20 e 29 anos. Todos os indivíduos realizaram polissonografia noturna e o índice de apneia e hipopneia 5eventos/hora foi considerado como indicativo de AOS. As características da DMM horizontal foram avaliadas pelos ângulos cefalométricos SNA e SNB, e sua gravidade pelo ângulo ANB; o padrão facial vertical foi avaliado pelo ângulo SNMP. As images de TCFC de um subgrupo de indivíduos (n=21) foram avaliadas e o volume da via aérea superior e a área seccional faríngea mínima (ASFm) determinados. A partir dos modelos tridimensionais da via aérea, simulações de fluxo aéreo inspiratório foram realizadas por meio da técnica de CFD, sendo determinadas as pressões inspiratórias médias e máximas geradas na via aérea e a resistência ao fluxo respiratório. Local de execução: Unidade de Estudos do Sono do Laboratório de Fisiologia do HRAC/USP; Centro Craniofacial e Departamento de Otorrinolaringologia e Cirurgia de Cabeça e Pescoço da University of North Carolina at Chapel Hill, EUA. Resultados: Os resultados mostraram que 26% dos indivíduos avaliados apresentaram AOS ao exame polissonográfico. O grupo com AOS apresentou volume médio da via aérea superior significantemente menor que o grupo sem AOS, particularmente na região da orofaringe. Não houve correlação entre as características cefalométricas lineares e angulares e a ocorrência de AOS. Também não foram detectadas diferenças entre indivíduos com e sem AOS para as variáveis avaliadas pela técnica de CFD, embora as pressões geradas na via aérea tenham sido mais negativas e as resistências maiores no grupo com AOS. Conclusão: Os resultados sugerem que a discrepância maxilomandibular constitui fator de risco para ocorrência de AOS em adultos jovens com fissura labiopalatina. A redução dos volumes observada pode levar a uma maior colapsabilidade faríngea e predispor à AOSObjectives: To investigate the occurrence and severity of obstructive sleep apnea (OSA) in individuals with cleft lip and palate and maxillomandibular discrepancy (MMD), and correlate polysomnographic findings with upper airway anatomic and functional characteristics, by means of cone-beam computed tomography (CBCT) and computational fluid dynamics (CFD). Methods: A prospective study was performed in 27 non-syndromic adults with repaired cleft lip and palate and class III MMD, aged 20-29 years. All subjects underwent nocturnal polysomnography. OSA was defined as an apnea-hypopnea index 5 events/h. Horizontal MMD characteristics were evaluated using the cephalometric angles SNA and SNB, and its severity using the ANB angle; the vertical facial pattern was evaluated using the SNMP angle. CBCT images of a subgroup of subjects (n=21) were analyzed and the upper airway volume and the minimum pharyngeal cross-sectional area (CSAm) were measured. Inspiratory airflow simulations were done by the CFD technique using three-dimensional airway models, and the mean and maximum inspiratory pressures and the resistance to respiratory flow were determined. Setting: Sleep Studies Unit, Laboratory of Physiology, Hospital for Rehabilitation of Craniofacial Anomalies, Brazil; Craniofacial Center and Department of Otolaryngology/Head and Neck Surgery, University of North Carolina at Chapel Hill, USA. Results: Polysomnographic exams showed that 26% of the subjects had OSA. Subjects with OSA had significantly smaller upper airway volume than subjects without OSA, particularly at the oropharynx. There was no significant correlation between linear or angular cephalometric characteristics and the occurrence of OSA. Variables evaluated by the CFD technique did not differ between subjects with and without OSA; however, a tendency for more negative inspiratory pressures and higher resistance was noted among subjects with OSA. Conclusion: The results have shown that young adults with cleft lip and palate and maxillomandibular discrepancy are at risk for OSA. The reduced airway volumes observed may increase pharyngeal collapsability and predispose to OS