Faisabilité et précision prédictive d'un positionneur mandibulaire contrôlé par ordinateur à domicile pour identifier les candidats favorables à la thérapie par appareil buccal

I. CONTEXTE ET PORTÉE

L'apnée obstructive du sommeil (AOS) est une maladie courante qui comporte des risques importants de maladies cardiovasculaires, de mortalité et de coûts économiques. Il y a près de trente ans, les premières études de population ont révélé que la prévalence de l'AOS était de cinq à neuf pour cent de la population adulte. L'excès de poids est un facteur de risque pour le développement de l'AOS, et la récente augmentation de la prévalence de l'obésité a conduit à des estimations révisées de la prévalence de l'AOS, qui s'élève désormais à 17 % de la population adulte. L'AOS est mal reconnue cliniquement ; actuellement 85% des apnéiques restent non diagnostiqués et non traités.

L'OSA dérive fondamentalement d'anomalies structurelles du pharynx qui provoquent un rétrécissement ou une fermeture du pharynx pendant le sommeil et produisent des apnées et des hypopnées récurrentes. Pendant l'éveil, des réflexes neuromusculaires compensateurs protègent le pharynx de l'affaissement. Ces réflexes sont perdus pendant le sommeil, laissant le pharynx humain pliable susceptible de se rétrécir ou de se fermer. La pression nasale positive continue (CPAP), composée d'un générateur d'air et d'un masque nasal, est le traitement standard de l'AOS. La CPAP exerce une pression positive sur la lumière pharyngée, la dilatant ainsi et éliminant l'obstruction. Bien que cette thérapie soit très efficace, elle est lourde et son efficacité est compromise par un taux d'observance relativement faible. L'observance dépend des méthodes utilisées pour initier le traitement et de la sévérité de l'AOS, étant plus élevée chez les sujets présentant une hypoxémie plus sévère et une somnolence diurne excessive. Dans la pratique actuelle, le taux d'adhésion au CPAP semble avoisiner les cinquante pour cent.

La seule alternative actuellement disponible à la CPAP est la thérapie par appareil buccal (OA). Les appareils buccaux maintiennent la perméabilité des voies respiratoires pendant le sommeil en stabilisant et en faisant saillie la mandibule et/ou la langue. Le type d'OA le plus couramment utilisé est un repositionneur mandibulaire (MR) sur mesure qui dépasse la mandibule. La protrusion mandibulaire chez les sujets paralysés dilate à la fois le vélopharynx et l'oropharynx. En pratique clinique, un dentiste spécialisé fabrique un appareil sur mesure couvrant les dents supérieures et inférieures. L'appareil est ensuite ajusté empiriquement pour faire progressivement saillie de la mandibule jusqu'à ce qu'un point final thérapeutique soit atteint. La thérapie OA est mieux acceptée par le sujet OSA que la CPAP nasale, et les taux d'observance autodéclarés sont élevés. Malheureusement, le traitement de l'arthrose n'est pas uniformément efficace dans le SAOS. L'efficacité rapportée varie de 50 à 70 %, et notre étude récente a révélé un taux de réussite de 58 %. En bref, deux thérapies sont actuellement disponibles pour traiter l'OSA, et chacune a ses propres lacunes : 1) la CPAP est efficace mais pas uniformément tolérée par les sujets ; et 2) l'OAT n'est pas très efficace mais est mieux tolérée que la CPAP.

II. SITUATION ACTUELLE DE LA PRATIQUE MÉDICALE

En raison des incertitudes concernant l'utilisation de la thérapie OA pour le traitement de l'OSA, les pratiques actuelles en Amérique du Nord se concentrent principalement sur l'utilisation de la CPAP nasale. Pratiquement tous les sujets atteints d'AOS reçoivent un essai de CPAP nasale. S'ils s'avèrent non adhérents à cette thérapie, ils peuvent alors se voir proposer une thérapie OA. L'American Academy of Sleep Medicine recommande la thérapie OA comme alternative CPAP chez les sujets atteints d'AOS de gravité légère à modérée. Cependant, en l'absence d'un test valide pour sélectionner cliniquement les sujets atteints d'AOS qui répondront favorablement au traitement OA, le remboursement du traitement OA n'est généralement accordé qu'aux apnéiques qui échouent à la CPAP.

L'efficacité du traitement de l'arthrose pourrait être améliorée par le dépistage des sujets OSA et l'identification prospective de ceux qui conviennent à ce traitement. Malheureusement, à l'heure actuelle, il manque une méthode de sélection des candidats favorables au traitement de l'arthrose. De plus, même si un sujet était connu comme étant un candidat favorable, le dentiste n'a actuellement aucun moyen de déterminer la position protrusive thérapeutique cible. Des études sur le pharynx passif indiquent que la réponse du pharynx à la protrusion mandibulaire est « dépendante de la dose » ; la protrusion mandibulaire incrémentale produit un élargissement pharyngé correspondant. Cependant, l'expérience clinique montre qu'une protrusion mandibulaire excessive est indésirable, produisant des effets secondaires, tels que des douleurs et des mouvements dentaires, qui conduisent à l'arrêt du traitement. Dans certains cas, une saillie excessive peut aggraver l'OSA. La pratique actuelle consiste pour le dentiste à faire saillir progressivement la mandibule jusqu'à ce qu'une réponse symptomatique se produise, puis à réévaluer le sujet pour déterminer si l'OSA a disparu. Ainsi, l'identification prospective de candidats appropriés et d'une position protrusive cible faciliterait grandement le traitement de l'AOS avec arthrose.

En raison en grande partie de son association avec l'excès de poids, l'apnée obstructive du sommeil (AOS) est sans doute devenue la maladie chronique non transmissible la plus répandue dans les sociétés industrialisées, en supposant que l'obésité n'est pas classée comme une maladie. En plus d'altérer la qualité de vie, l'AOS entraîne un risque accru de maladies cardiovasculaires et d'accidents de la route. Enfin, la majorité des apnéiques restent non diagnostiquées et non traitées. Ainsi, le SAOS présente toutes les caractéristiques d'un problème majeur de santé publique, touchant toutes les tranches d'âge et augmentant dans des proportions épidémiques. Malheureusement, les pratiques médicales actuelles semblent peu adaptées pour faire face aux défis posés par le SAOS.

L'aspect peut-être le plus troublant des pratiques médicales actuelles concerne les méthodes lourdes, peu attrayantes et coûteuses actuellement utilisées pour diagnostiquer et traiter la maladie. L'expérience clinique courante indique que les personnes résistent souvent au test de diagnostic standard, un polysomnogramme effectué pendant la nuit à l'hôpital, en raison des attaches étendues à la surface du corps et parce que, en cas d'AOS, une pression positive continue (PPC) sera administrée pendant la dernière moitié de la nuit. En d'autres termes, à mesure que la sensibilisation du public à l'apnée du sommeil s'est accrue, l'impression négative des tests et des traitements actuels a également augmenté. Toute solution efficace aux défis de santé publique posés par l'apnée du sommeil devra tenir compte de la nécessité de méthodes cliniques moins lourdes et rebutantes. En d'autres termes, l'approche actuelle de l'OSA, c'est-à-dire le polysomnogramme de nuit plus CPAP, ne résoudra tout simplement pas le problème.

Alors que la surveillance à domicile plus simple et moins coûteuse semble être de plus en plus acceptée par les médecins du sommeil, la CPAP continue d'être pratiquement la seule thérapie offerte à la plupart des patients, malgré la faible observance documentée dans de nombreuses études. L'alternative dominante, à l'heure actuelle, est la thérapie de repositionnement mandibulaire (MR), utilisant un appareil dentaire ajusté sur mesure qui dépasse la mandibule pendant le sommeil. Malgré la préférence écrasante des patients pour l'arthrose par rapport à la CPAP, seulement 5 % des patients diagnostiqués avec OSA reçoivent cette thérapie. La raison probable du biais du médecin en faveur de la thérapie CPAP est qu'elle est bénigne et très efficace. Le traitement de l'arthrose, bien que bénin de la même manière, n'est efficace que dans 50 à 70 % des cas non sélectionnés. Ainsi, le clinicien préfère prescrire le traitement le plus fiable, se souciant moins du faible taux d'observance. Pour résumer, la pratique actuelle du diagnostic et du traitement de l'AOS en Amérique du Nord met l'accent sur les tests hospitaliers coûteux et l'initiation d'une thérapie difficile à accepter et à utiliser régulièrement pour de nombreux patients.

III. NOUVELLES TECHNOLOGIES

La recherche proposée évalue une nouvelle technologie qui pourrait contribuer à améliorer les difficultés décrites ci-dessus en permettant une sélection précise des patients pour le traitement de l'arthrose à l'aide d'un test effectué à domicile. Cette technologie domestique est, à son tour, dérivée d'un appareil que Zephyr Sleep Technologies a inventé, développé et maintenant mis sur le marché, appelé positionneur mandibulaire télécommandé (RCMP).

Afin de disposer d'une méthode plus pratique et moins coûteuse pour sélectionner des candidats favorables au traitement de l'arthrose, Zephyr Sleep Technologies a développé une technologie complémentaire à utiliser à domicile. Comme la GRC, le patient dort avec le positionneur mandibulaire motorisé en place. Cependant, la position du protruder mandibulaire est contrôlée par un ordinateur, plutôt que par un technicien du sommeil, ce qui en fait un positionneur mandibulaire contrôlé par ordinateur (CCMP). Comme dans l'étude de la GRC, le débit d'air respiratoire et la saturation en oxygène sont enregistrés, et le CCMP détecte avec précision les apnées et les hypopnées en temps réel. Cependant, les signaux bioélectriques nécessaires à la stadification du sommeil ne sont pas enregistrés. Le CCMP dépasse la mandibule lorsque des apnées ou des hypopnées sont détectées. De plus, il effectue des tests proactifs, déplaçant la mandibule et évaluant l'effet sur le flux d'air. En utilisant les deux types d'informations, le contrôleur décide de déplacer ou non la mandibule, dans quelle direction et de combien. Enfin, Zephyr Sleep Technologies a développé un algorithme analytique qui examine la réponse de l'indice d'apnée hypopnée mobile (IAH, la somme des apnées et des hypopnées par unité de temps) à la protrusion mandibulaire et fait une prédiction du succès thérapeutique avec l'arthrose.

Le CCMP utilise le même protruder mandibulaire motorisé utilisé pour le produit MATRx. Le moteur est enfermé dans un boîtier qui est fixé aux appareils supérieur et inférieur. Le mouvement de l'actionneur linéaire exerce une force sur la mâchoire inférieure pour la faire saillir ou la reculer. Une série de gouttières dentaires pour les dents supérieures et inférieures ont été fabriquées. Cela permet un ajustement serré du porte-empreinte sur les dents du sujet de sorte qu'une quantité minimale de matériau de porte-empreinte occupe la surface interne des dents. Un fil mince très flexible relie le moteur de la saillie mandibulaire à un contrôleur sur une table de chevet qui, à son tour, est connecté à un ordinateur portable. De plus, une boîte de signal d'entrée sur la table de chevet est connectée à deux cathéters naris qui sont positionnés dans le nez du patient et à un oxymètre au doigt disponible dans le commerce. La boîte de signal d'entrée est connectée à l'ordinateur portable et ces deux signaux (saturation en oxygène et débit d'air) sont utilisés par les algorithmes informatiques pour décider comment déplacer la mandibule. Le contrôleur MATRx reçoit des commandes de l'ordinateur qui le font dépasser ou reculer la mandibule par petites étapes définies. Le contrôleur dispose également d'une connexion de sortie filaire vers le boîtier d'entrée de l'ordinateur, fournissant en permanence à l'ordinateur des informations concernant la position de la mandibule. Les limites d'excursion de l'actionneur sont fixées par le prothésiste dans le logiciel, en fonction des valeurs de pleine rétrusion et de pleine protrusion relevées par le dentiste. Ainsi, l'ordinateur ne peut déplacer la mandibule qu'entre des limites prédéfinies lors de l'étude CCMP. Le boîtier de signalisation reçoit également des signaux d'entrée d'un microphone et d'un capteur de position montés sur le positionneur mandibulaire ainsi qu'une entrée d'un transducteur de force à l'intérieur du positionneur.

IV. PROCÉDURES D'ÉTUDE

Les participants recevront une évaluation cardio-pulmonaire à domicile de deux nuits pendant leur sommeil à l'aide du Snore Sat Recorder. Les résultats fourniront des données de base. Avant l'étude CCMP à domicile, le sujet sera évalué par le co-investigateur dentaire pour garantir l'adéquation à l'essai et à l'utilisation de l'appareil. Ils seront ensuite équipés d'un plateau dentaire supérieur et inférieur par le co-investigateur dentaire. Le dentiste remplit chaque porte-empreinte avec un matériau d'empreinte en silicone et les applique sur les dents supérieures et inférieures. La position relative des plateaux supérieur et inférieur est documentée par la lecture numérique d'une échelle linéaire imprimée sur l'entretoise coulissante du plateau inférieur. Le sujet déplace la mandibule vers la position de repos, la position la plus reculée et la position la plus saillante. L'échelle est lue par le dentiste à chaque position. Les données recueillies sont fournies au coordonnateur de la recherche et seront entrées dans l'appareil pour contrôler la plage de protrusion testée par l'appareil.

Le coordinateur clinique visitera le sujet à domicile le jour du premier test nocturne et installera le matériel informatique et le positionneur mandibulaire. Pour fixer les plateaux dentaires du sujet, les plateaux supérieur et inférieur sont clipsés sur le boîtier de l'actionneur avec le piston de l'actionneur complètement rétracté. La position de protrusion maximale autorisée telle que déterminée par le dentiste sera entrée dans l'ordinateur pour éviter une protrusion excessive de la mandibule. L'ordinateur commande le mouvement de l'actionneur linéaire dans des directions protrusives ou rétrusives par incréments de 0,2 mm via le clavier de l'ordinateur. La position de l'actionneur est connectée en entrée au calculateur. Juste avant de commencer l'étude, le sujet sera couché sur le dos dans son lit et insèrera les gouttières dentaires dans la bouche avec les gouttières en position de repos.

Le coordinateur clinique fournira également au sujet des instructions complètes sur la façon d'utiliser l'appareil pendant l'étude. Le sujet sera chargé d'insérer correctement les plateaux, reliés au positionneur mandibulaire, dans la bouche. Le sujet apprendra également à appliquer la sonde de l'oxymètre au doigt et la canule naris. Le sujet apprendra comment démarrer le test CCMP, le mettre en pause et le terminer à la fin de l'étude. Au coucher, le sujet appliquera la canule naris et la sonde, insèrera le plateau dans la bouche et lancera l'étude CCMP par la commande appropriée sur l'ordinateur portable. Le sujet s'endort alors, et à mesure que des apnées et/ou des hypopnées apparaissent, l'ordinateur fera saillie de la mandibule de la position de repos par pas de 0,2 mm. Une fois toutes les perturbations respiratoires éliminées (absence d'apnées, d'hypopnées), un test proactif est réalisé dans lequel la mandibule est en saillie ou en recul de 0,6 mm. Si ce dernier provoque une diminution du débit d'air inspiratoire de pointe ou si le premier provoque une augmentation de cette variable, la mandibule est saillie de 0,6 mm, et ainsi de suite. Le lendemain matin, le sujet se réveillera et retirera l'appareil buccal, terminera le programme CCMP et transmettra les données de la nuit au serveur par un clic de souris sur un bouton d'envoi. Le sujet remplira un questionnaire de satisfaction de l'appareil chaque matin.

Les données du premier titrage nocturne seront récupérées et analysées automatiquement pour juger de l'efficacité de la protrusion mandibulaire dans l'élimination de l'obstruction pharyngée et pour identifier la position de protrusion cible efficace qui sera nécessaire pour une thérapie réussie. Si le critère de succès prédit n'est pas rempli, le sujet est provisoirement prédit comme étant un échec thérapeutique et une cible de 90 % de protrusion complète est sélectionnée. Une fois l'analyse terminée, le coordinateur clinique retournera au domicile du sujet et définira la position cible pour la deuxième étude CCMP de nuit.

Au cours de la visite à domicile précédant la deuxième nuit d'étude, le coordinateur clinique discutera avec le sujet de son expérience au cours de la première nuit et s'informera soigneusement de tout inconfort ou problème que le sujet aurait pu ressentir. Le coordinateur définit le CCMP pour le programme de raffinement et de vérification et entre la distance cible appropriée. Au coucher, le sujet se prépare à l'étude comme au premier soir.

L'algorithme CCMP déplace la mandibule vers la position cible et l'y maintient pendant toute la nuit, si l'IAH en mouvement (c'est-à-dire L'IAH pour le temps après l'atteinte de la cible, mesuré initialement sur au moins 2 h) reste inférieur à 10 h-1, ± 0,6 mm. Sinon, l'ordinateur fera saillie de la mandibule par pas de 0,2 mm et répétera le test à un niveau de protrusion plus élevé. Le lendemain matin, le sujet se réveillera et retirera l'appareil buccal, terminera le programme CCMP et transmettra les données de la nuit au serveur Zephyr par un clic de souris sur un bouton d'envoi. Le sujet remplira le questionnaire de satisfaction de l'appareil.

L'ordinateur calcule un AHI pour toute la nuit. Les résultats des études de titrage de la première et de la deuxième nuit seront fournis à un médecin du sommeil qui examinera les résultats et affinera la prédiction pour arriver à une prédiction finale du résultat thérapeutique et du réglage protrusif cible.

La position protrusive cible déterminée à partir de l'analyse des études de titrage combinées sera ensuite envoyée au dentiste. Pour les patients dont on prévoit qu'ils réussiront, la position efficace minimale sera fournie. Pour les patients dont l'échec est prédit, la lecture de l'échelle à 70 % de la protrusion maximale servira de valeur cible fictive. Le dentiste ne saura pas si les résultats du test CCMP étaient "positifs" ou "négatifs". Le sujet sera référé au co-investigateur dentaire et équipé d'un appareil buccal personnalisé sans frais tout en étant aveuglé par les résultats des études du CCMP.

Une surveillance cardio-pulmonaire portative de suivi sera effectuée pendant deux nuits consécutives avec l'appareil buccal à la distance protrusive cible. Si l'IAH est supérieur à 10 h-1, le sujet sera référé au co-investigateur dentaire pour une protrusion mandibulaire supplémentaire. Cet ajustement sera effectué dans un délai minimum de 3 semaines. Le sujet sera retesté et la thérapie jugée réussie selon les critères décrits ci-dessus. Si l'IAH est supérieur à 10h-1, une fois la protrusion clinique maximale de la mandibule atteinte, la thérapie OA sera considérée comme un échec.