Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é uma doença altamente prevalente, caracterizada pela obstrução recorrente da faringe durante o sono. Apesar do quadro clínico ser marcado por ronco e sonolência diurna excessiva e do maior risco cardiometabólico associado à AOS, uma grande parcela dos pacientes diagnosticados permanece sem nenhum tratamento. Dessa forma, são necessárias estratégias com o objetivo de otimizar as opções de tratamento para os pacientes com AOS. Objetivos: Esta tese é composta pela compilação de três artigos com o objetivo geral de avaliar os fatores fisiopatológicos anatômicos da AOS que podem influenciar na variabilidade individual de resposta ao tratamento. Os objetivos específicos de cada artigo são: Artigo 1) Avaliar se o padrão de obstrução da faringe influencia no efeito da mudança de decúbito de supino para lateral na patência da via aérea superior; Artigo 2) Avaliar as diferenças na complacência das regiões da faringe e sua associação com padrões de curva inspiratória; Artigo 3) Avaliar a influência da estrutura faríngea envolvida na obstrução e a colapsabilidade da via aérea superior na eficácia do aparelho intra-oral (AIO) no tratamento da AOS. Métodos: Foram recrutados pacientes com diagnóstico prévio de AOS com idade entre 21 a 70 anos. Artigo 1: Os indivíduos foram avaliados com sonoendoscopia e registro simultâneo do fluxo aéreo durante o sono natural em decúbito supino e lateral. Artigo 2: os indivíduos foram avaliados com sonoendoscopia e registro simultâneo da pressão faríngea durante o sono natural. Artigo 3: Os indivíduos foram avaliados na primeira noite com sonoendoscopia e, em duas noites adicionais, foram submetidos à polissonografia com e sem AIO para determinação do índice de apneiahipopneia (IAH) e para a medida da pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit). Resultados: Artigo 1: Foram avaliados 24 pacientes (17 homens, idade: 53±6 anos, IAH:48±28 eventos/hora). Em pacientes com obstrução associada a língua (n=10), não houve aumento significativo do pico de fluxo inspiratório e da ventilação minuto com a mudança de decúbito de supino para lateral. A posição lateral resultou em diminuição da ocorrência do colapso de epiglote e aumento de 45% na ventilação minuto entre os pacientes com obstrução da epiglote (n=6). Artigo 2: Foram avaliados 14 pacientes (9 homens, idade: 51±5 anos, IAH: 56±32 eventos/hora). Comparada à região retroglossal, a região retropalatal foi mais estreita (19,2 [23,9] mm2 versus 55,0 [30,7]mm2; p < 0,001) e apresentou maior complacência (3,2 ± 2,1 mm2/cmH2O versus 2,1 ± 1,8 mm2/cmH2O; p < 0,001). A dependência ao esforço negativo foi positivamente associada ao estreitamento da área retropalatal (r=0,47; p=0,001). Artigo 3: Foram avaliados 25 pacientes (17 homens, idade: 49±11 anos, IAH: 51±24 eventos/hora). O AIO reduziu a Pcrit em 3,9±2,4 cmH2O e o IAH em 69%. A redução da Pcrit foi maior nos pacientes com a língua posteriorizada. A ppresença da língua posteriorizada (p=0,03) e menor colapsabilidade da faringe (Pcrit < 1 cmH2O) no momento inicial (p=0,04) foram determinantes de melhor resposta terapêutica demonstrada pela maior redução do IAH com o AIO (83% versus 48%; p < 0,001). Conclusões: O padrão de obstrução e a colapsabilidade da faringe são fatores determinantes na resposta individual às modalidades terapêuticas alternativas para tratamento da AOS como terapia posicional e AIO. Pacientes com colapso de epiglote apresentaram melhora da patência da faringe com o decúbito lateral e assim podem se beneficiar da terapia posicional para AOS. A região retropalatal apresentou menor área e maior complacência comparada à região retroglossal nos pacientes com AOS. Finalmente, pacientes com língua posteriorizada e menor colapsabilidade da faringe são bons candidatos ao uso do AIO para tratamento da AOS / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) is a highly prevalent disease characterized by recurrent pharyngeal obstruction during sleep. Despite symptoms such as snore and excessive daytime sleepiness and, the higher cardiometabolic risk related to OSA, a large proportion of patients do not receive any treatment for the disease. Therefore, strategies to improve management approaches for OSA are necessary. Objectives: This thesis consists of the compilation of three articles with a general aim of investigating the anatomic factors involved in OSA pathogenesis that could affect the individual variability of treatment responses. The specific aims of each article are: Article 1: To evaluate if the pattern of pharyngeal obstruction influences the effect of changing from supine to lateral position on upper airway patency; 2) To compare the compliance of each pharyngeal level and its association with inspiratory flow patterns; 3) To evaluate the effect of pharyngeal collapsibility and the pharyngeal structure causing collapse on the efficacy of oral appliance therapy for OSA. Methods: Patients previously diagnosed with OSA ranging from 21 to 70 years old were recruited for the studies. Article 1: Patients underwent upper airway endoscopy with simultaneous recordings of respiratory airflow in both supine and lateral position during natural sleep. Article 2: Patients underwent upper airway endoscopy with simultaneous recordings of pharyngeal pressure during natural sleep. Article 3: Patients underwent upper airway endoscopy on the first night. On two additional overnight studies, polysomnography was performed with and without an oral appliance to determine apnea-hypopnea index (AHI), and to measure the critical closing pressure (Pcrit). Results: Article 1: Twenty-four patients (17 men, 53±6 years old, AHI:48±28 events/hour) were studied. Patients with tongue-related obstruction (n=10) showed no improvement in airflow, and the tongue remained posteriorly located. Epiglottic obstruction was virtually abolished with lateral positioning and ventilation increased by 45% compared to supine position. Article 2: Fourteen patients (9 men, 51±5 years old, AHI: 56±32 events/hour) were studied. Compared to the retroglossal airway, the retropalatal airway was smaller at end-expiration (p < 0.001), and had greater absolute and relative compliances (p < 0.001). NED was positively associated with retropalatal relative area change (r=0.47; p < 0.001). Article 3: Twenty-five patients (17 men, 49±11 years old, IAH: 51±24 events/hour) were studied. Oral appliance therapy reduced Pcrit by 3.9±2.4 cmH2O and AHI by 69%. Oral appliance lowered Pcrit by 2.7±0.9 cmH2O more in those with posteriorly-located tongue compared to those without (p < 0.008). Posteriorly-located tongue (p=0.03) and lower baseline collapsibility (p=0.04) were significant determinants of a greater-than-average AHI response to therapy (83% versus 48%, p < 0.001). Conclusions: The pattern of obstruction and pharyngeal collapsibility are determinants of the individual response to alternative OSA treatment such as positional therapy and oral appliance. Patients with epiglottic obstruction showed significant improvement with lateral sleeping position and, therefore may benefit from positional therapy for OSA. The retropalatal airway had a smaller area and a greater compliance compared to the retroglossal airway in OSA patients. Finally, patients with posteriorly located tongue plus less-severe collapsibility are good candidates for oral appliance therapy

A Apnéia Obstrutiva do Sono (AOS) e a Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) são condições clínicas comuns, particularmente na população de idosos, e portanto é de se esperar que um grande número de pacientes com DPOC apresente AOS. Os pacientes portadores da DPOC podem ser divididos em dois tipos clínicos, A e B. O segundo apresenta características clínicas sugestivas da AOS. A prevalência da AOS entre os portadores da DPOC permanece controversa e existem poucos estudos sistemáticos correlacionando a presença da AOS com o tipo clínico da DPOC. Os objetivos primários do nosso estudo foram: (1) determinar a prevalência da AOS em uma população de DPOC e (2) determinar os preditores de risco desta população para AOS. Identificamos 120 pacientes regularmente matriculados no ambulatório de DPOC da Disciplina de Pneumologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo que preenchiam os critérios para o diagnóstico da DPOC segundo definição da American Thoracic Society. Excluímos os pacientes em programa de oxigenoterapia domiciliar (28 pacientes). Realizamos polissonografia nos 50 primeiros pacientes. Todos foram estudados pelos seguintes métodos: mensuração de dados antropométricos e circunferência do pescoço, escala de sonolência de Epworth, avaliação sobre o ronco, questionário de Berlin, gasometria arterial em ar ambiente e vigília e prova de função pulmonar completa com mensuração da capacidade de difusão do monóxido de carbono (DLco). Os pacientes foram classificados em tipo A (DLco < 50% do valor normal previsto e dispnéia como sintoma predominante), B (DLco > 50% do valor normal previsto e tosse crônica com produção de expectoração como sintoma predominante) e misto. A população estudada se constituiu de 40 homens e 10 mulheres, com idade de 64±9 anos, índice de massa corpórea de 24±5 kg/m2 e VEF1 de 43±15% do valor normal previsto. Dezoito pacientes foram classificados em tipo A, 17 em tipo B e 15 em tipo misto. A AOS (índice de apnéia/hipopnéia > 15 eventos/hora) foi encontrada em 14 pacientes (28%). A prevalência da AOS foi maior na DPOC tipo B (47%) do que na DPOC tipo A (p<0,05). A análise de regressão logística multivariada mostrou que a presença de ronco, a grande circunferência do pescoço e a DPOC tipo B foram todos preditores independentes de risco para AOS. Concluímos que a AOS é freqüente entre portadores da DPOC, particularmente na DPOC tipo B / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and obstructive sleep apnea (OSA) are common diseases, particularly in elderly patients, and therefore OSA is likely to occur in COPD patients. It was long observed that chronic obstructive pulmonary disease may fall in two distinct clinical pattern: type A (pink puffer) and type B (blue bloater). Type B patients resemble those of patients with OSA. The prevalence of OSA in COPD patients remains controversial and there are few studies that have investigated the presence of OSA according to the clinical characteristics. Our primary aims were: (1) determine the prevalence of OSA in COPD patients and (2) identify predictors for OSA in COPD patients. For this purpose we studied 50 consecutive non-oxygen dependent patients with a diagnosis of COPD as defined by the American Thoracic Society, who were attended at outpatient COPD clinic at a tertiary University Hospital. The patients were then classified as type A, type B and mixed. Type A COPD was defined solely on the basis of by a DLco < 50% of that predicted. Patients with DLco >= 50% were classified as type B only if they had a clear history of chronic cough and sputum production, lasting for at least 3 months per year for 2 years. All patients were studied by full polysomnography. Prior to sleep study, all patients underwent routine pulmonary function testing including measurement of lung volumes and DLco by the single breath technique. The Epworth Sleepiness Scale and Berlin questionnaire were completed. Snoring was considered present if it was loud and frequent. Neck circumference was also determined. There were 40 males (80%), age 64±9 years old, body mass index 24±5 kg/m2, forced expiratory volume in the first second 43±15% of predicted. Eighteen patients were classified as Type A, 17 as Type B and 15 as Mixed. Obstructive sleep apnea (apnea-hypopnea index > 15 events/hour) was observed in 14 (28%) patients. The prevalence of obstructive sleep apnea was significantly higher in Type B patients (47%). Multiple logistic regression analysis showed that presence of snoring, large neck circumference, type B were all independent predictors for OSA. We conclude that OSA is common among COPD patients, particularly among patients with type B pattern

Introdução: A patogênese da apneia obstrutiva do sono (AOS) é complexa e pode variar de acordo com a etnia. O componente anatômico que predispõe à AOS é resultado da interação entre a estrutura óssea e partes moles da via aérea superior (VAS), e pode ser acessado através da pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit). Hipotetizamos que os descendentes de Japoneses e Caucasianos apresentam diferentes preditores para a colapsabilidade da VAS, sugerindo diferentes vias que levam ao desenvolvimento da AOS nestes dois grupos étnicos. Métodos: Homens descendentes de Japoneses (n=39) e Caucasianos (n=39), pareados para idade e gravidade da AOS, foram avaliados através de polissonografia (PSG), Pcrit e tomografia computadorizada (TC) da VAS e abdome para estudo da anatomia da via aérea e gordura abdominal, respectivamente. Resultados: Pcrit foi similar entre descendentes de Japoneses e Caucasianos (-1.0 ± 3.3 vs -0.4 ± 3.1 cmH20). Descendentes de Japoneses apresentaram menores dimensões ósseas craniofaciais (comprimento da base do crânio, maxila e mandíbula), enquanto que os Caucasianos apresentaram maior tamanho das partes moles da VAS (comprimento e volume da língua) e maior desbalanço entre o volume da língua e da mandíbula (razão entre o volume da língua e o volume da mandíbula). O ângulo da base do crânio apresentou associação com a Pcrit somente entre os descendentes de Japoneses (r=-0.535, p < 0.01). A razão volume da língua/volume mandibular se associou com a Pcrit somente nos Caucasianos (r=0.460, p < 0.01). Variáveis relacionadas à obesidade (IMC, circunferências cervical e abdominal, gordura visceral) mostraram correlação semelhante com a Pcrit em ambos os grupos. Conclusões: Descendentes de Japoneses e Caucasianos apresentam diferentes preditores da colapsabilidade da VAS. Enquanto a restrição óssea craniofacial foi determinante para a Pcrit somente entre os descendentes de Japoneses, o desbalanço anatômico entre o volume da língua e da mandíbula foi importante para a Pcrit nos Caucasianos. Estes achados podem ter implicações terapêuticas no tocante à melhora da predisposição anatômica para a AOS entre as etnias / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) pathogenesis is complex and may vary according to ethnicity. The anatomical component predisposing to OSA is the result of the interaction between bony structure and upper airway soft tissues and can be assessed using passive critical closing pressure (Pcrit). We hypothesized that Japanese-Brazilians and Caucasians present different predictors to upper airway collapsibility, suggesting different causal pathways to develop OSA in these two groups. Methods: Male Japanese-Brazilians (n=39) and Caucasians (n=39) well matched for age and OSA severity were evaluated by full polysomnography, Pcrit and upper airway plus abdomen CT scans for determination of upper airway anatomy and abdominal fat, respectively. Results: Pcrit was similar between Japanese-Brazilians and Caucasians (-1.0 ± 3.3 vs -0.4 ± 3.1 cmH20). Japanese-Brazilians presented smaller upper airway bony dimensions (cranial base, maxillary and mandibular length) while Caucasians presented larger upper airway soft tissue (tongue length and volume) and greater imbalance between tongue and mandible (tongue/mandibular volume ratio). Cranial base angle was associated with Pcrit only among Japanese-Brazilians (r=-0.535, p < 0.01). Tongue/mandibular volume ratio was associated with Pcrit only among Caucasians (r=0.460, p < 0.01). Obesity-related variables (visceral fat, BMI, neck and waist circumferences) showed similar correlation with Pcrit in Japanese-Brazilians and Caucasians. Conclusions: Japanese-Brazilians and Caucasians present different predictors of upper airway collapsibility. While craniofacial bony restriction was determinant to Pcrit only in the Japanese-Brazilians, anatomical imbalance between tongue and mandible volume was important to Pcrit among Caucasians. These findings may have therapeutic implications regarding how to improve anatomical predisposition to OSA across ethnicities

INTRODUÇÃO: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é comum na população geral e é caracterizada pelo colapso recorrente da via aérea superior. Há um interesse crescente no desenvolvimento de métodos para melhor entendimento da fisiopatologia da AOS. A técnica da pressão negativa expiratória (NEP) é um método relativamente simples que avalia a colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília. Porém, a metodologia varia muito e a maioria dos estudos utilizou o bocal, que pode não retratar de forma adequada o comportamento da nasofaringe e pode interferir na posição da língua. Adicionalmente, não existem estudos que avaliaram a associação da NEP com variáveis anatômicas da via aérea superior. A pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit) é um método bem estabelecido que reflete o componente anatômico da AOS, porém é realizada durante o sono e envolve metodologia complexa. OBJETIVOS: Realizamos 2 estudos em indivíduos normais e portadores de AOS com o objetivo de: Estudo 1) Determinar a influência da interface e posição sobre a medida da colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília avaliada pela NEP. Estudo 2) Avaliar a associação entre a colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília medida pela NEP com máscara nasal na posição supina e durante o sono medida pela Pcrit com variáveis anatômicas da via aérea superior avaliadas pela tomografia computadorizada (TC). MÉTODOS: Foram recrutados indivíduos com idade entre 18 e 65 anos com suspeita de AOS referidos do Laboratório do Sono do InCor. Os indivíduos foram submetidos a prova de função pulmonar, polissonografia e NEP em 4 situações: posição sentada e supina utilizando tanto bocal como máscara nasal. A NEP foi avaliada pelo parâmetro V0,2SB/V0,2NEP (relação entre o volume expirado a 0,2 s durante a respiração espontânea (3 expirações precedentes à aplicação da NEP) sobre o volume expirado a 0,2 s durante a aplicação da NEP). Um subgrupo dos indivíduos realizou o exame de Pcrit e TC de via aérea superior. RESULTADOS: Estudo 1) Foram estudados um total de 86 indivíduos (72 homens, idade: 46 ± 12 anos, índice de massa corpórea (IMC): 30,2 ± 4,4 kg/m2, índice de apneia/hipopneia (IAH): 32,9 ± 26,4 eventos/hora). Encontramos uma interação entre interface e posição sobre a colapsabilidade da via aérea superior na análise multivariada (p=0,007), sendo que a via aérea superior foi mais colapsável com bocal do que com máscara nasal na posição sentada. A colapsabilidade da via aérea superior foi maior na posição supina do que sentada quando a NEP foi realizada com máscara nasal. Em contraste, a NEP não foi influenciada pela posição quando avaliada com bocal. A resistência expiratória foi significativamente maior e independente da posição com bocal do que máscara nasal (20,7 cmH2O/L.s-1 vs 8,6 cmH2O/L.s-1 respectivamente, p=0,018). Estudo 2) Vinte e oito indivíduos realizaram a NEP com máscara nasal na posição supina, Pcrit e TC da via aérea superior (idade: 45 ± 13 anos, IMC: 29.4±4.9 kg/m2 e IAH: 30 ± 26 eventos/hora). A NEP e a Pcrit se associaram de maneira semelhante com a área da língua (r=0,646 e r=0,585), volume da língua (r=0,565 e r=0,613), comprimento da faringe (r=0,580 e r=0,611) e IAH (r=0,490 e r=0,531), respectivamente (p < 0,05 para todas as correlações). A NEP e a Pcrit foram significativamente piores em pacientes com AOS grave do que no restante da população (p < 0,05). CONCLUSÕES: Estudo 1) A interface e a posição influenciam a colapsabilidade da via aérea superior medida pela NEP. Propomos que a NEP seja realizada com máscara nasal na posição supina em estudos futuros de avaliação da colapsabilidade da via aérea superior em pacientes sob investigação de AOS. Estudo 2) A NEP avaliada com máscara nasal na posição supina é um método simples e promissor que reflete o componente anatômico da colapsabilidade da via aérea superior de forma similar a Pcrit / INTRODUCTION: Obstructive sleep apnea (OSA) is common in the general population and is characterized by recurrent collapse of the upper airway. There is a growing interest in developing methods for better understanding of OSA pathophysiology. Negative expiratory pressure (NEP) technique is a simple method that evaluates upper airway collapsibility during wakefulness. However, the method of NEP determination varies among published studies and is mostly evaluated with a mouthpiece, which could inadequately reflect the behavior of nasopharynx and also interfere on the tongue position. In addition, there are no studies evaluating the association between NEP and upper airway anatomy. Pharyngeal critical closing pressure (Pcrit) is a well established technique that reflects the anatomical component of OSA, however, it is performed during sleep and requires a complex methodology. OBJECTIVES: We performed 2 studies in OSA and normal subjects with the objectives of: Study 1) To determine the influence of interface and position on the measurement of upper airway collapsibility while awake evaluated by NEP. Study 2) To evaluate the association among upper airway collapsibility while awake evaluated by NEP with nasal mask in supine position and during sleep evaluated by Pcrit with upper airway anatomy evaluated objectively by upper airway computed tomography (CT) scan. METHODS: We recruited subjects with age between 18 and 65 years with suspect OSA referred to the outpatient sleep clinic at the Heart Institute, University of São Paulo. Subjects underwent pulmonary function test, polysomnography and NEP evaluations in four conditions: sitting and supine position either with mouthpiece or with nasal mask. NEP was evaluated by the parameter V0.2SB/V0.2NEP (ratio between the volume exhaled at 0.2 s during stable breathing (3 expirations prior to NEP application) over the volume exhaled at 0.2 s during NEP application). A subgroup of subjects performed Pcrit and upper airway CT evaluations. RESULTS: Study 1) We studied a total of 86 subjects (72 male, age: 46 ± 12 years, body mass index (BMI): 30.2 ± 4.4 kg/m2, apnea/hypopnea index (AHI): 32.9 ± 26.4 events/hour). We found an interaction between interface and position on upper airway collapsibility in multivariate analysis (p=0.007), with the upper airway being more collapsible with mouthpiece than with nasal mask in sitting position. Upper airway collapsibility was higher in supine than in sitting position when NEP was performed with nasal mask. In contrast, NEP was not influenced by position when evaluated with mouthpiece. Expiratory resistance was significantly higher and independent of position with mouthpiece than with nasal mask (20.7 cmH2O/L.s-1 vs 8.6 cmH2O/L.s-1 respectively, p=0.018). Study 2) Twenty-eight subjects performed NEP with nasal mask in supine position, Pcrit and upper airway CT scan (age: 45±13 years, BMI: 29.4 ± 4.9 kg/m2, and AHI: 30 ± 26 events/h). NEP evaluated with nasal mask in supine position and Pcrit were similarly associated with tongue area (r=0.646 and r=0.585), tongue volume (r=0.565 and r=0.613), pharyngeal length (r=0.580 and r=0.611), and AHI (r=0.490 and r=0.531) respectively (p < 0.05 for all comparisons). NEP and Pcrit were significantly worse in patients with severe OSA than the remaining population (p < 0.05). CONCLUSIONS: Study 1) Interface and position influence upper airway collapsibility measured by NEP. We propose NEP to be performed with nasal mask in supine position in future studies of upper airway collapsibility evaluation in patients under investigation for OSA. Study 2) NEP evaluated with nasal mask in supine position is a simple and promising method that is associated with the anatomical component of upper airway collapsibility similarly to Pcrit

Introdução: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é uma doença altamente prevalente, caracterizada pela obstrução recorrente da faringe durante o sono. Apesar do quadro clínico ser marcado por ronco e sonolência diurna excessiva e do maior risco cardiometabólico associado à AOS, uma grande parcela dos pacientes diagnosticados permanece sem nenhum tratamento. Dessa forma, são necessárias estratégias com o objetivo de otimizar as opções de tratamento para os pacientes com AOS. Objetivos: Esta tese é composta pela compilação de três artigos com o objetivo geral de avaliar os fatores fisiopatológicos anatômicos da AOS que podem influenciar na variabilidade individual de resposta ao tratamento. Os objetivos específicos de cada artigo são: Artigo 1) Avaliar se o padrão de obstrução da faringe influencia no efeito da mudança de decúbito de supino para lateral na patência da via aérea superior; Artigo 2) Avaliar as diferenças na complacência das regiões da faringe e sua associação com padrões de curva inspiratória; Artigo 3) Avaliar a influência da estrutura faríngea envolvida na obstrução e a colapsabilidade da via aérea superior na eficácia do aparelho intra-oral (AIO) no tratamento da AOS. Métodos: Foram recrutados pacientes com diagnóstico prévio de AOS com idade entre 21 a 70 anos. Artigo 1: Os indivíduos foram avaliados com sonoendoscopia e registro simultâneo do fluxo aéreo durante o sono natural em decúbito supino e lateral. Artigo 2: os indivíduos foram avaliados com sonoendoscopia e registro simultâneo da pressão faríngea durante o sono natural. Artigo 3: Os indivíduos foram avaliados na primeira noite com sonoendoscopia e, em duas noites adicionais, foram submetidos à polissonografia com e sem AIO para determinação do índice de apneiahipopneia (IAH) e para a medida da pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit). Resultados: Artigo 1: Foram avaliados 24 pacientes (17 homens, idade: 53±6 anos, IAH:48±28 eventos/hora). Em pacientes com obstrução associada a língua (n=10), não houve aumento significativo do pico de fluxo inspiratório e da ventilação minuto com a mudança de decúbito de supino para lateral. A posição lateral resultou em diminuição da ocorrência do colapso de epiglote e aumento de 45% na ventilação minuto entre os pacientes com obstrução da epiglote (n=6). Artigo 2: Foram avaliados 14 pacientes (9 homens, idade: 51±5 anos, IAH: 56±32 eventos/hora). Comparada à região retroglossal, a região retropalatal foi mais estreita (19,2 [23,9] mm2 versus 55,0 [30,7]mm2; p < 0,001) e apresentou maior complacência (3,2 ± 2,1 mm2/cmH2O versus 2,1 ± 1,8 mm2/cmH2O; p < 0,001). A dependência ao esforço negativo foi positivamente associada ao estreitamento da área retropalatal (r=0,47; p=0,001). Artigo 3: Foram avaliados 25 pacientes (17 homens, idade: 49±11 anos, IAH: 51±24 eventos/hora). O AIO reduziu a Pcrit em 3,9±2,4 cmH2O e o IAH em 69%. A redução da Pcrit foi maior nos pacientes com a língua posteriorizada. A ppresença da língua posteriorizada (p=0,03) e menor colapsabilidade da faringe (Pcrit < 1 cmH2O) no momento inicial (p=0,04) foram determinantes de melhor resposta terapêutica demonstrada pela maior redução do IAH com o AIO (83% versus 48%; p < 0,001). Conclusões: O padrão de obstrução e a colapsabilidade da faringe são fatores determinantes na resposta individual às modalidades terapêuticas alternativas para tratamento da AOS como terapia posicional e AIO. Pacientes com colapso de epiglote apresentaram melhora da patência da faringe com o decúbito lateral e assim podem se beneficiar da terapia posicional para AOS. A região retropalatal apresentou menor área e maior complacência comparada à região retroglossal nos pacientes com AOS. Finalmente, pacientes com língua posteriorizada e menor colapsabilidade da faringe são bons candidatos ao uso do AIO para tratamento da AOS / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) is a highly prevalent disease characterized by recurrent pharyngeal obstruction during sleep. Despite symptoms such as snore and excessive daytime sleepiness and, the higher cardiometabolic risk related to OSA, a large proportion of patients do not receive any treatment for the disease. Therefore, strategies to improve management approaches for OSA are necessary. Objectives: This thesis consists of the compilation of three articles with a general aim of investigating the anatomic factors involved in OSA pathogenesis that could affect the individual variability of treatment responses. The specific aims of each article are: Article 1: To evaluate if the pattern of pharyngeal obstruction influences the effect of changing from supine to lateral position on upper airway patency; 2) To compare the compliance of each pharyngeal level and its association with inspiratory flow patterns; 3) To evaluate the effect of pharyngeal collapsibility and the pharyngeal structure causing collapse on the efficacy of oral appliance therapy for OSA. Methods: Patients previously diagnosed with OSA ranging from 21 to 70 years old were recruited for the studies. Article 1: Patients underwent upper airway endoscopy with simultaneous recordings of respiratory airflow in both supine and lateral position during natural sleep. Article 2: Patients underwent upper airway endoscopy with simultaneous recordings of pharyngeal pressure during natural sleep. Article 3: Patients underwent upper airway endoscopy on the first night. On two additional overnight studies, polysomnography was performed with and without an oral appliance to determine apnea-hypopnea index (AHI), and to measure the critical closing pressure (Pcrit). Results: Article 1: Twenty-four patients (17 men, 53±6 years old, AHI:48±28 events/hour) were studied. Patients with tongue-related obstruction (n=10) showed no improvement in airflow, and the tongue remained posteriorly located. Epiglottic obstruction was virtually abolished with lateral positioning and ventilation increased by 45% compared to supine position. Article 2: Fourteen patients (9 men, 51±5 years old, AHI: 56±32 events/hour) were studied. Compared to the retroglossal airway, the retropalatal airway was smaller at end-expiration (p < 0.001), and had greater absolute and relative compliances (p < 0.001). NED was positively associated with retropalatal relative area change (r=0.47; p < 0.001). Article 3: Twenty-five patients (17 men, 49±11 years old, IAH: 51±24 events/hour) were studied. Oral appliance therapy reduced Pcrit by 3.9±2.4 cmH2O and AHI by 69%. Oral appliance lowered Pcrit by 2.7±0.9 cmH2O more in those with posteriorly-located tongue compared to those without (p < 0.008). Posteriorly-located tongue (p=0.03) and lower baseline collapsibility (p=0.04) were significant determinants of a greater-than-average AHI response to therapy (83% versus 48%, p < 0.001). Conclusions: The pattern of obstruction and pharyngeal collapsibility are determinants of the individual response to alternative OSA treatment such as positional therapy and oral appliance. Patients with epiglottic obstruction showed significant improvement with lateral sleeping position and, therefore may benefit from positional therapy for OSA. The retropalatal airway had a smaller area and a greater compliance compared to the retroglossal airway in OSA patients. Finally, patients with posteriorly located tongue plus less-severe collapsibility are good candidates for oral appliance therapy

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carolinegabrielemarques_tese.pdf: 1078800 bytes, checksum: 0c7b0504e85857d877828a3f432fe74e (MD5) Previous issue date: 2006-09-25 / This study aims to identify associated characteristics of craniofacial skeletal and pharyngeal soft tissues, in lateral cephalometric teleradiography and their possible association with clinical and polyssonographic findings, observing anatomical areas which most influenced the upper airway obstruction. To evaluate a predicting cephalometric pattern for Sleep Apnea Hipopnea Obstructive Syndrome (SAHOS), a sample of 40 subjects was divided into two experimental groups: patients with mild to moderate and severe SAHOS, previously submitted to polyssonographic study, according to their Apnea or Hipopnea Índex (AHI), comparing them with a control group, 10 subjects, with no sleep disorder. The first experimental group had an AHI=15 <30 (moderate sleep apnea). The second group, an AHI> or = 30 (severe sleep apnea). After the results and the statistical methods used to compare the different studied groups, the conclusion was that the SAHOS patients when compared with the control group presented: some positional alterations in their skeletal anatomical structures, mainly a lowering of the hyoide bone in relation to the cervical vertebrae; mandilbular retrusion, increased dimensions of the pharyngeal soft tissues, increased length and width of the soft palate with a decrease of the posterior and superior airway space. / O propósito deste estudo é identificar associação entre as características craniofaciais esqueletais e de tecidos moles em telerradiografias cefalométricas laterais com os dados clínicos e polissonográficos, verificando as áreas anatômicas que mais contribuem para a obstrução das vias aéreas superiores nos pacientes com Síndrome da Apnéia Hipopnéia Obstrutiva do Sono (SAHOS). Para avaliar se existe um padrão cefalométrico previsível para a Síndrome da Apnéia Hipopnéia Obstrutiva do Sono, foram comparadas as diferenças das médias das dimensões esqueléticas craniofaciais e dos tecidos moles da faringe, em norma lateral, de uma amostra de 40 indivíduos, divididos em 2 grupos-teste, com da Síndrome da Apnéia Hipopnéia Obstrutiva do Sono Moderada e Síndrome da Apnéia Hipopnéia Obstrutiva do Sono Grave, previamente submetidos ao estudo polissonográfico e um grupo controle de 10 indivíduos sem a doença. Pertenciam ao primeiro grupo teste os pacientes com Índice de Apnéia e Hipopnéia (IAH) > 15 < 30 (apnéia do sono moderada) e ao segundo grupo teste os pacientes com Índice de Apnéia e Hipopnéia (IAH) &#8805; 30 (apnéia do sono grave). Diante dos resultados obtidos e após a aplicação dos métodos estatísticos usados para comparação dos diferentes grupos estudados, concluiu-se que os pacientes apnéicos quando comparados com o grupo controle apresentaram: alterações no posicionamento das estruturas anatômicas esqueletais, principalmente um posicionamento inferior do osso hióide em relação às vértebras cervicais, retrusão mandibular, dimensões aumentadas dos tecidos moles faringeanos, aumento no comprimento e largura do palato mole com diminuição do espaço aéreo póstero-superior.

INTRODUÇÃO: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é um problema de saúde pública, com grande prevalência e graves consequências. O tratamento considerado padrão-ouro para AOS grave é a aplicação do aparelho de pressão positiva aérea contínua (CPAP) durante o sono. Porém a adesão ao CPAP é baixa, em especial nos pacientes com ronco primário e AOS leve. Estudo prévio do nosso laboratório demonstrou que a terapia miofuncional orofacial (TMO) é efetiva em pacientes com AOS moderada (Guimaraes et. al, AJRCCM 2009:(179);962-966). No entanto, no trabalho inicial o número de pacientes foi relativamente pequeno (n=31), avaliou-se apenas pacientes com AOS moderada. Adicionalmente, a quantidade de exercícios orofaríngeos realizados foi relativamente grande (n=10) dificultando a adesão ao tratamento e os potenciais mecanismos de ação da terapia não foram elucidados. OBJETIVO: O objetivo primário do trabalho é avaliar a efetividade na redução da gravidade da AOS de um programa com um número reduzido de exercícios de TMO (6 exercícios) em pacientes com ronco primário, AOS leve, moderada e grave. Os objetivos secundários foram avaliar o impacto da TMO no índice de apneia hipopneia (IAH) em pacientes estratificados pelo IAH basal, a anatomia da via aérea superior (VAS) por meio da ressonância magnética (RM), a fisiologia da VAS por meio da força e fadiga da língua e a pressão crítica de fechamento (Pcrit). METODOLOGIA: Foram incluídos pacientes de ambos os sexos, com idade entre 20 e 65 anos, recentemente diagnosticados com ronco primário, AOS leve, moderada ou pacientes com AOS grave que se recusaram a utilizar o CPAP. Foram excluídos pacientes com índice de massa corpórea (IMC) >= 35 kg/m2, malformações craniofaciais, desdentados, uso regular de medicação hipnótica, doença obstrutiva nasal grave, pacientes já submetidos a outros tipos de tratamentos e pacientes com indisponibilidade de comparecimento semanal durante o estudo. Os pacientes foram avaliados no início e final do estudo por questionário de sonolência (Epworth, variando de 0 a 24 pontos), qualidade de sono (Pittsburgh, variando de 0 a 21 pontos), avaliação fonoaudiológica específica para AOS (variando de 0 a 20 pontos), RM da via aérea superior, força e fadiga de língua, Pcrit e polissonografia. Os pacientes foram sorteados para 3 meses de TMO (6 exercícios) ou controle (dilatador nasal durante o sono e exercícios respiratórios inespecíficos). Todos os pacientes foram acompanhados semanalmente por uma fonoaudióloga e orientados a realizar os exercícios três vezes por dia. Foi realizada ANOVA de dois caminhos para medidas repetidas para avaliar a eficácia dos tratamentos nos diferentes desfechos. Secundariamente também avaliamos o efeito dos tratamentos por meio do teste t pareado. RESULTADOS: Inicialmente 251 pacientes foram avaliados, e após avaliação dos critérios de inclusão e exclusão, 60 pacientes entraram no estudo, sendo que 30 foram randomizados para TMO e 30 para o grupo Controle. Os dois grupos foram semelhantes para todos os parâmetros na entrada. Finalizaram o estudo 58 pacientes (58,6% do sexo masculino, média de idade 45,9 ± 12,2 anos, IMC 28,8 ± 4,3 kg/m2, IAH=18,4 ± 12,6 eventos/h e saturação mínima de oxigênio 84,6 ± 6,4%). O grupo Controle não teve modificações em nenhuma das variáveis ao longo do estudo. O grupo TMO não modificou o IMC e não apresentou mudança significativa nos questionários Epworth e Pittsburgh. Em relação ao início do estudo, o grupo TMO apresentou uma redução significativa na circunferência cervical (38,8±3,3 vs 38,4±4 cm), índice de despertar (21,3±10,9 vs 16,9±7,9 despertares/h), IAH (19,5 ± 14,2 vs 15 ± 10,2 eventos/h) e avaliação fonoaudiológica específica para AOS (9,3 ± 2,9 vs 3,6 ± 2,4). O efeito da TMO sobre o IAH foi significativo somente nos pacientes que apresentavam na entrada AOS moderada (23,8 ± 5,2 vs 17,7 ± 5,2) e grave (43,9 ± 19,5 vs 24,7 ± 21,4). Não foram observadas modificações significativas quando avaliado por meio do teste de ANOVA de duas vias para medidas repetidas na RM da via aérea superior em 24 pacientes (10 Controle e 14 TMO) e fisiologia avaliados por força e fadiga de língua em 38 pacientes (19 Controle e 19 TMO) e Pcrit em 17 pacientes (7 Controle e 10 TMO). No entanto, observamos uma redução significativa (teste t pareado) com diminuição do volume da língua (p=0.031), quantidade de gordura da língua (p=0.008) e aumento significativo da força da língua (p=0,046) no grupo TMO. CONCLUSÃO: Um programa reduzido de TMO é efetivo e capaz de reduzir a gravidade da apneia do sono em pacientes com AOS moderada e grave. A tendência ao aumento da força de língua e redução da gordura de língua podem auxiliar a explicar os efeitos benéficos da TMO em pacientes com AOS / INTRODUCTION: Obstructive sleep apnea (OSA) is a public health problem, with high prevalence and severe consequences. The gold standard treatment for severe OSA is the application of continuous positive airway pressure (CPAP) during sleep. However, adherence to CPAP is low, especially in patients with primary snore and mild OSA. A previous study from our laboratory demonstrated that oropharyngeal exercises are effective in patients with moderate OSA (Guimaraes et. al, AJRCCM 2009:(179);962-966). Nonetheless, in this first study the number of patients included in the randomized trial was relatively small (n=31) and evaluated only patients with moderate OSA. Moreover, the number of oropharyngeal exercises the patients had to do 3 times a day was large (n=10) and raised doubt about the compliance to treatment, and the mechanism by which the therapy was effective was not elucidated. OBJECTIVE: The primary objective was to evaluate the effectiveness to reduce OSA severity of a short program of oropharyngeal exercises (6 exercises) in patients with primary snore, mild, moderate and severe OSA. The secondary objective was to evaluate the impact of reduced oropharyngeal exercises program on apnea hypopnea index (AHI) in patients stratified by baseline AHI, the anatomy of upper airway by magnetic resonance (MR), strength and fatigue of the tongue and critical closing pressure (Pcrit). METHODOLOGY: Patients of both sexes, with age between 20 and 65 years old, recently diagnosed with primary snore, mild, moderate or severe OSA who refused to use CPAP were included. Patients with body mass index (BMI) >= 35kg/m2, craniofacial deformities, edentulous, regular use of hypnotic medication, severe nasal obstruction, patients undergoing other treatments for OSA and patients with unavailability to comply with the protocol were excluded. The patients were evaluated at the beginning and end of the study by questionnaire of daytime sleepiness (Epworth, ranging from 0 to 24 points), quality of sleep (Pittsburgh, ranging from 0 to 21 points), oral myofunctional evaluation for OSA (ranging from 0 to 20 points), MR of the upper airway, tongue strength and fatigue, critical closing pressure (Pcrit) and polysomnography. The patients were randomized to 3 months of oropharyngeal exercises (6 exercises) or Control (use of nasal dilator strip and respiratory non specific respiratory exercises). All patients were instructed to perform the exercises 3 times a day and evaluated by a speech pathologist once a week. The primary endpoints were evaluated primarily by two-way repeated-measures ANOVA. A paired t test was also used as a secondary evaluation. RESULTS: A total of 251 patients were evaluated and 60 patients were randomized. The 2 groups (n=30) were similar at study entry for all the parameters and 58 patients completed the study (58.6% males, age: 45.9±12.2 years, BMI: 28.8±4.3 kg/m2, AHI=18.4±12.6 events/h and minimum saturation84.9±6.4%). All variables remained unchanged in the Control group. There were no changes in Epworth and Pittsburgh questionnaires as well as BMI in patients randomized to oropharyngeal exercises. As compared to study entry, there was a significantly reduction on neck circumference (38.8 ± 3.3 vs 38.4±4.4cm), arousals index (21.3 ± 10.9 vs 16.9 ± 7.9 arousals/h), AHI (19.5 ± 14.2 vs 15 ± 10.2 events/h), oral myofunctional evaluation for OSA (9.3 ± 2.9 vs 3.6 ± 2.4) in the patients randomized for oropharyngeal exercises. Oropharyngeal exercises only reduced AHI significantly among patients with moderate OSA (23.8 ± 5.2 vs 17.7 ± 5.2) and severe OSA (43.9 ± 19.5 vs 24.7 ± 21.4) at study entry. No significantly changes as evaluated by two-way repeated-measures ANOVA were observed on upper airway MR anatomy (10 Control and 14 oropharyngeal exercises), tongue force and fatigue (19 Control and 19 oropharyngeal exercises) and Pcrit (7 Control and 10 oropharyngeal exercises). As compared to study entry there was a significant reduction as evaluated by paired T test on tongue volume (p=0.031), tongue fat (p=0.008) and a significant increase of tongue strength (p=0.046) of patients randomized to oropharyngeal exercises. CONCLUSION: A short program of oropharyngeal exercises is effective to reduce OSA severity in patients with moderate and severe OSA. The trend to increase tongue strength and reduce tongue fat may explain the beneficial effects of oropharyngeal exercises

INTRODUÇÃO: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é um problema de saúde pública, com grande prevalência e graves consequências. O tratamento considerado padrão-ouro para AOS grave é a aplicação do aparelho de pressão positiva aérea contínua (CPAP) durante o sono. Porém a adesão ao CPAP é baixa, em especial nos pacientes com ronco primário e AOS leve. Estudo prévio do nosso laboratório demonstrou que a terapia miofuncional orofacial (TMO) é efetiva em pacientes com AOS moderada (Guimaraes et. al, AJRCCM 2009:(179);962-966). No entanto, no trabalho inicial o número de pacientes foi relativamente pequeno (n=31), avaliou-se apenas pacientes com AOS moderada. Adicionalmente, a quantidade de exercícios orofaríngeos realizados foi relativamente grande (n=10) dificultando a adesão ao tratamento e os potenciais mecanismos de ação da terapia não foram elucidados. OBJETIVO: O objetivo primário do trabalho é avaliar a efetividade na redução da gravidade da AOS de um programa com um número reduzido de exercícios de TMO (6 exercícios) em pacientes com ronco primário, AOS leve, moderada e grave. Os objetivos secundários foram avaliar o impacto da TMO no índice de apneia hipopneia (IAH) em pacientes estratificados pelo IAH basal, a anatomia da via aérea superior (VAS) por meio da ressonância magnética (RM), a fisiologia da VAS por meio da força e fadiga da língua e a pressão crítica de fechamento (Pcrit). METODOLOGIA: Foram incluídos pacientes de ambos os sexos, com idade entre 20 e 65 anos, recentemente diagnosticados com ronco primário, AOS leve, moderada ou pacientes com AOS grave que se recusaram a utilizar o CPAP. Foram excluídos pacientes com índice de massa corpórea (IMC) >= 35 kg/m2, malformações craniofaciais, desdentados, uso regular de medicação hipnótica, doença obstrutiva nasal grave, pacientes já submetidos a outros tipos de tratamentos e pacientes com indisponibilidade de comparecimento semanal durante o estudo. Os pacientes foram avaliados no início e final do estudo por questionário de sonolência (Epworth, variando de 0 a 24 pontos), qualidade de sono (Pittsburgh, variando de 0 a 21 pontos), avaliação fonoaudiológica específica para AOS (variando de 0 a 20 pontos), RM da via aérea superior, força e fadiga de língua, Pcrit e polissonografia. Os pacientes foram sorteados para 3 meses de TMO (6 exercícios) ou controle (dilatador nasal durante o sono e exercícios respiratórios inespecíficos). Todos os pacientes foram acompanhados semanalmente por uma fonoaudióloga e orientados a realizar os exercícios três vezes por dia. Foi realizada ANOVA de dois caminhos para medidas repetidas para avaliar a eficácia dos tratamentos nos diferentes desfechos. Secundariamente também avaliamos o efeito dos tratamentos por meio do teste t pareado. RESULTADOS: Inicialmente 251 pacientes foram avaliados, e após avaliação dos critérios de inclusão e exclusão, 60 pacientes entraram no estudo, sendo que 30 foram randomizados para TMO e 30 para o grupo Controle. Os dois grupos foram semelhantes para todos os parâmetros na entrada. Finalizaram o estudo 58 pacientes (58,6% do sexo masculino, média de idade 45,9 ± 12,2 anos, IMC 28,8 ± 4,3 kg/m2, IAH=18,4 ± 12,6 eventos/h e saturação mínima de oxigênio 84,6 ± 6,4%). O grupo Controle não teve modificações em nenhuma das variáveis ao longo do estudo. O grupo TMO não modificou o IMC e não apresentou mudança significativa nos questionários Epworth e Pittsburgh. Em relação ao início do estudo, o grupo TMO apresentou uma redução significativa na circunferência cervical (38,8±3,3 vs 38,4±4 cm), índice de despertar (21,3±10,9 vs 16,9±7,9 despertares/h), IAH (19,5 ± 14,2 vs 15 ± 10,2 eventos/h) e avaliação fonoaudiológica específica para AOS (9,3 ± 2,9 vs 3,6 ± 2,4). O efeito da TMO sobre o IAH foi significativo somente nos pacientes que apresentavam na entrada AOS moderada (23,8 ± 5,2 vs 17,7 ± 5,2) e grave (43,9 ± 19,5 vs 24,7 ± 21,4). Não foram observadas modificações significativas quando avaliado por meio do teste de ANOVA de duas vias para medidas repetidas na RM da via aérea superior em 24 pacientes (10 Controle e 14 TMO) e fisiologia avaliados por força e fadiga de língua em 38 pacientes (19 Controle e 19 TMO) e Pcrit em 17 pacientes (7 Controle e 10 TMO). No entanto, observamos uma redução significativa (teste t pareado) com diminuição do volume da língua (p=0.031), quantidade de gordura da língua (p=0.008) e aumento significativo da força da língua (p=0,046) no grupo TMO. CONCLUSÃO: Um programa reduzido de TMO é efetivo e capaz de reduzir a gravidade da apneia do sono em pacientes com AOS moderada e grave. A tendência ao aumento da força de língua e redução da gordura de língua podem auxiliar a explicar os efeitos benéficos da TMO em pacientes com AOS / INTRODUCTION: Obstructive sleep apnea (OSA) is a public health problem, with high prevalence and severe consequences. The gold standard treatment for severe OSA is the application of continuous positive airway pressure (CPAP) during sleep. However, adherence to CPAP is low, especially in patients with primary snore and mild OSA. A previous study from our laboratory demonstrated that oropharyngeal exercises are effective in patients with moderate OSA (Guimaraes et. al, AJRCCM 2009:(179);962-966). Nonetheless, in this first study the number of patients included in the randomized trial was relatively small (n=31) and evaluated only patients with moderate OSA. Moreover, the number of oropharyngeal exercises the patients had to do 3 times a day was large (n=10) and raised doubt about the compliance to treatment, and the mechanism by which the therapy was effective was not elucidated. OBJECTIVE: The primary objective was to evaluate the effectiveness to reduce OSA severity of a short program of oropharyngeal exercises (6 exercises) in patients with primary snore, mild, moderate and severe OSA. The secondary objective was to evaluate the impact of reduced oropharyngeal exercises program on apnea hypopnea index (AHI) in patients stratified by baseline AHI, the anatomy of upper airway by magnetic resonance (MR), strength and fatigue of the tongue and critical closing pressure (Pcrit). METHODOLOGY: Patients of both sexes, with age between 20 and 65 years old, recently diagnosed with primary snore, mild, moderate or severe OSA who refused to use CPAP were included. Patients with body mass index (BMI) >= 35kg/m2, craniofacial deformities, edentulous, regular use of hypnotic medication, severe nasal obstruction, patients undergoing other treatments for OSA and patients with unavailability to comply with the protocol were excluded. The patients were evaluated at the beginning and end of the study by questionnaire of daytime sleepiness (Epworth, ranging from 0 to 24 points), quality of sleep (Pittsburgh, ranging from 0 to 21 points), oral myofunctional evaluation for OSA (ranging from 0 to 20 points), MR of the upper airway, tongue strength and fatigue, critical closing pressure (Pcrit) and polysomnography. The patients were randomized to 3 months of oropharyngeal exercises (6 exercises) or Control (use of nasal dilator strip and respiratory non specific respiratory exercises). All patients were instructed to perform the exercises 3 times a day and evaluated by a speech pathologist once a week. The primary endpoints were evaluated primarily by two-way repeated-measures ANOVA. A paired t test was also used as a secondary evaluation. RESULTS: A total of 251 patients were evaluated and 60 patients were randomized. The 2 groups (n=30) were similar at study entry for all the parameters and 58 patients completed the study (58.6% males, age: 45.9±12.2 years, BMI: 28.8±4.3 kg/m2, AHI=18.4±12.6 events/h and minimum saturation84.9±6.4%). All variables remained unchanged in the Control group. There were no changes in Epworth and Pittsburgh questionnaires as well as BMI in patients randomized to oropharyngeal exercises. As compared to study entry, there was a significantly reduction on neck circumference (38.8 ± 3.3 vs 38.4±4.4cm), arousals index (21.3 ± 10.9 vs 16.9 ± 7.9 arousals/h), AHI (19.5 ± 14.2 vs 15 ± 10.2 events/h), oral myofunctional evaluation for OSA (9.3 ± 2.9 vs 3.6 ± 2.4) in the patients randomized for oropharyngeal exercises. Oropharyngeal exercises only reduced AHI significantly among patients with moderate OSA (23.8 ± 5.2 vs 17.7 ± 5.2) and severe OSA (43.9 ± 19.5 vs 24.7 ± 21.4) at study entry. No significantly changes as evaluated by two-way repeated-measures ANOVA were observed on upper airway MR anatomy (10 Control and 14 oropharyngeal exercises), tongue force and fatigue (19 Control and 19 oropharyngeal exercises) and Pcrit (7 Control and 10 oropharyngeal exercises). As compared to study entry there was a significant reduction as evaluated by paired T test on tongue volume (p=0.031), tongue fat (p=0.008) and a significant increase of tongue strength (p=0.046) of patients randomized to oropharyngeal exercises. CONCLUSION: A short program of oropharyngeal exercises is effective to reduce OSA severity in patients with moderate and severe OSA. The trend to increase tongue strength and reduce tongue fat may explain the beneficial effects of oropharyngeal exercises

Introdução: A patogênese da apneia obstrutiva do sono (AOS) é complexa e pode variar de acordo com a etnia. O componente anatômico que predispõe à AOS é resultado da interação entre a estrutura óssea e partes moles da via aérea superior (VAS), e pode ser acessado através da pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit). Hipotetizamos que os descendentes de Japoneses e Caucasianos apresentam diferentes preditores para a colapsabilidade da VAS, sugerindo diferentes vias que levam ao desenvolvimento da AOS nestes dois grupos étnicos. Métodos: Homens descendentes de Japoneses (n=39) e Caucasianos (n=39), pareados para idade e gravidade da AOS, foram avaliados através de polissonografia (PSG), Pcrit e tomografia computadorizada (TC) da VAS e abdome para estudo da anatomia da via aérea e gordura abdominal, respectivamente. Resultados: Pcrit foi similar entre descendentes de Japoneses e Caucasianos (-1.0 ± 3.3 vs -0.4 ± 3.1 cmH20). Descendentes de Japoneses apresentaram menores dimensões ósseas craniofaciais (comprimento da base do crânio, maxila e mandíbula), enquanto que os Caucasianos apresentaram maior tamanho das partes moles da VAS (comprimento e volume da língua) e maior desbalanço entre o volume da língua e da mandíbula (razão entre o volume da língua e o volume da mandíbula). O ângulo da base do crânio apresentou associação com a Pcrit somente entre os descendentes de Japoneses (r=-0.535, p < 0.01). A razão volume da língua/volume mandibular se associou com a Pcrit somente nos Caucasianos (r=0.460, p < 0.01). Variáveis relacionadas à obesidade (IMC, circunferências cervical e abdominal, gordura visceral) mostraram correlação semelhante com a Pcrit em ambos os grupos. Conclusões: Descendentes de Japoneses e Caucasianos apresentam diferentes preditores da colapsabilidade da VAS. Enquanto a restrição óssea craniofacial foi determinante para a Pcrit somente entre os descendentes de Japoneses, o desbalanço anatômico entre o volume da língua e da mandíbula foi importante para a Pcrit nos Caucasianos. Estes achados podem ter implicações terapêuticas no tocante à melhora da predisposição anatômica para a AOS entre as etnias / Introduction: Obstructive sleep apnea (OSA) pathogenesis is complex and may vary according to ethnicity. The anatomical component predisposing to OSA is the result of the interaction between bony structure and upper airway soft tissues and can be assessed using passive critical closing pressure (Pcrit). We hypothesized that Japanese-Brazilians and Caucasians present different predictors to upper airway collapsibility, suggesting different causal pathways to develop OSA in these two groups. Methods: Male Japanese-Brazilians (n=39) and Caucasians (n=39) well matched for age and OSA severity were evaluated by full polysomnography, Pcrit and upper airway plus abdomen CT scans for determination of upper airway anatomy and abdominal fat, respectively. Results: Pcrit was similar between Japanese-Brazilians and Caucasians (-1.0 ± 3.3 vs -0.4 ± 3.1 cmH20). Japanese-Brazilians presented smaller upper airway bony dimensions (cranial base, maxillary and mandibular length) while Caucasians presented larger upper airway soft tissue (tongue length and volume) and greater imbalance between tongue and mandible (tongue/mandibular volume ratio). Cranial base angle was associated with Pcrit only among Japanese-Brazilians (r=-0.535, p < 0.01). Tongue/mandibular volume ratio was associated with Pcrit only among Caucasians (r=0.460, p < 0.01). Obesity-related variables (visceral fat, BMI, neck and waist circumferences) showed similar correlation with Pcrit in Japanese-Brazilians and Caucasians. Conclusions: Japanese-Brazilians and Caucasians present different predictors of upper airway collapsibility. While craniofacial bony restriction was determinant to Pcrit only in the Japanese-Brazilians, anatomical imbalance between tongue and mandible volume was important to Pcrit among Caucasians. These findings may have therapeutic implications regarding how to improve anatomical predisposition to OSA across ethnicities

INTRODUÇÃO: A apneia obstrutiva do sono (AOS) é comum na população geral e é caracterizada pelo colapso recorrente da via aérea superior. Há um interesse crescente no desenvolvimento de métodos para melhor entendimento da fisiopatologia da AOS. A técnica da pressão negativa expiratória (NEP) é um método relativamente simples que avalia a colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília. Porém, a metodologia varia muito e a maioria dos estudos utilizou o bocal, que pode não retratar de forma adequada o comportamento da nasofaringe e pode interferir na posição da língua. Adicionalmente, não existem estudos que avaliaram a associação da NEP com variáveis anatômicas da via aérea superior. A pressão crítica de fechamento da faringe (Pcrit) é um método bem estabelecido que reflete o componente anatômico da AOS, porém é realizada durante o sono e envolve metodologia complexa. OBJETIVOS: Realizamos 2 estudos em indivíduos normais e portadores de AOS com o objetivo de: Estudo 1) Determinar a influência da interface e posição sobre a medida da colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília avaliada pela NEP. Estudo 2) Avaliar a associação entre a colapsabilidade da via aérea superior durante a vigília medida pela NEP com máscara nasal na posição supina e durante o sono medida pela Pcrit com variáveis anatômicas da via aérea superior avaliadas pela tomografia computadorizada (TC). MÉTODOS: Foram recrutados indivíduos com idade entre 18 e 65 anos com suspeita de AOS referidos do Laboratório do Sono do InCor. Os indivíduos foram submetidos a prova de função pulmonar, polissonografia e NEP em 4 situações: posição sentada e supina utilizando tanto bocal como máscara nasal. A NEP foi avaliada pelo parâmetro V0,2SB/V0,2NEP (relação entre o volume expirado a 0,2 s durante a respiração espontânea (3 expirações precedentes à aplicação da NEP) sobre o volume expirado a 0,2 s durante a aplicação da NEP). Um subgrupo dos indivíduos realizou o exame de Pcrit e TC de via aérea superior. RESULTADOS: Estudo 1) Foram estudados um total de 86 indivíduos (72 homens, idade: 46 ± 12 anos, índice de massa corpórea (IMC): 30,2 ± 4,4 kg/m2, índice de apneia/hipopneia (IAH): 32,9 ± 26,4 eventos/hora). Encontramos uma interação entre interface e posição sobre a colapsabilidade da via aérea superior na análise multivariada (p=0,007), sendo que a via aérea superior foi mais colapsável com bocal do que com máscara nasal na posição sentada. A colapsabilidade da via aérea superior foi maior na posição supina do que sentada quando a NEP foi realizada com máscara nasal. Em contraste, a NEP não foi influenciada pela posição quando avaliada com bocal. A resistência expiratória foi significativamente maior e independente da posição com bocal do que máscara nasal (20,7 cmH2O/L.s-1 vs 8,6 cmH2O/L.s-1 respectivamente, p=0,018). Estudo 2) Vinte e oito indivíduos realizaram a NEP com máscara nasal na posição supina, Pcrit e TC da via aérea superior (idade: 45 ± 13 anos, IMC: 29.4±4.9 kg/m2 e IAH: 30 ± 26 eventos/hora). A NEP e a Pcrit se associaram de maneira semelhante com a área da língua (r=0,646 e r=0,585), volume da língua (r=0,565 e r=0,613), comprimento da faringe (r=0,580 e r=0,611) e IAH (r=0,490 e r=0,531), respectivamente (p < 0,05 para todas as correlações). A NEP e a Pcrit foram significativamente piores em pacientes com AOS grave do que no restante da população (p < 0,05). CONCLUSÕES: Estudo 1) A interface e a posição influenciam a colapsabilidade da via aérea superior medida pela NEP. Propomos que a NEP seja realizada com máscara nasal na posição supina em estudos futuros de avaliação da colapsabilidade da via aérea superior em pacientes sob investigação de AOS. Estudo 2) A NEP avaliada com máscara nasal na posição supina é um método simples e promissor que reflete o componente anatômico da colapsabilidade da via aérea superior de forma similar a Pcrit / INTRODUCTION: Obstructive sleep apnea (OSA) is common in the general population and is characterized by recurrent collapse of the upper airway. There is a growing interest in developing methods for better understanding of OSA pathophysiology. Negative expiratory pressure (NEP) technique is a simple method that evaluates upper airway collapsibility during wakefulness. However, the method of NEP determination varies among published studies and is mostly evaluated with a mouthpiece, which could inadequately reflect the behavior of nasopharynx and also interfere on the tongue position. In addition, there are no studies evaluating the association between NEP and upper airway anatomy. Pharyngeal critical closing pressure (Pcrit) is a well established technique that reflects the anatomical component of OSA, however, it is performed during sleep and requires a complex methodology. OBJECTIVES: We performed 2 studies in OSA and normal subjects with the objectives of: Study 1) To determine the influence of interface and position on the measurement of upper airway collapsibility while awake evaluated by NEP. Study 2) To evaluate the association among upper airway collapsibility while awake evaluated by NEP with nasal mask in supine position and during sleep evaluated by Pcrit with upper airway anatomy evaluated objectively by upper airway computed tomography (CT) scan. METHODS: We recruited subjects with age between 18 and 65 years with suspect OSA referred to the outpatient sleep clinic at the Heart Institute, University of São Paulo. Subjects underwent pulmonary function test, polysomnography and NEP evaluations in four conditions: sitting and supine position either with mouthpiece or with nasal mask. NEP was evaluated by the parameter V0.2SB/V0.2NEP (ratio between the volume exhaled at 0.2 s during stable breathing (3 expirations prior to NEP application) over the volume exhaled at 0.2 s during NEP application). A subgroup of subjects performed Pcrit and upper airway CT evaluations. RESULTS: Study 1) We studied a total of 86 subjects (72 male, age: 46 ± 12 years, body mass index (BMI): 30.2 ± 4.4 kg/m2, apnea/hypopnea index (AHI): 32.9 ± 26.4 events/hour). We found an interaction between interface and position on upper airway collapsibility in multivariate analysis (p=0.007), with the upper airway being more collapsible with mouthpiece than with nasal mask in sitting position. Upper airway collapsibility was higher in supine than in sitting position when NEP was performed with nasal mask. In contrast, NEP was not influenced by position when evaluated with mouthpiece. Expiratory resistance was significantly higher and independent of position with mouthpiece than with nasal mask (20.7 cmH2O/L.s-1 vs 8.6 cmH2O/L.s-1 respectively, p=0.018). Study 2) Twenty-eight subjects performed NEP with nasal mask in supine position, Pcrit and upper airway CT scan (age: 45±13 years, BMI: 29.4 ± 4.9 kg/m2, and AHI: 30 ± 26 events/h). NEP evaluated with nasal mask in supine position and Pcrit were similarly associated with tongue area (r=0.646 and r=0.585), tongue volume (r=0.565 and r=0.613), pharyngeal length (r=0.580 and r=0.611), and AHI (r=0.490 and r=0.531) respectively (p < 0.05 for all comparisons). NEP and Pcrit were significantly worse in patients with severe OSA than the remaining population (p < 0.05). CONCLUSIONS: Study 1) Interface and position influence upper airway collapsibility measured by NEP. We propose NEP to be performed with nasal mask in supine position in future studies of upper airway collapsibility evaluation in patients under investigation for OSA. Study 2) NEP evaluated with nasal mask in supine position is a simple and promising method that is associated with the anatomical component of upper airway collapsibility similarly to Pcrit