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

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.