Viabilidade e precisão preditiva de um posicionador mandibular controlado por computador doméstico na identificação de candidatos favoráveis ​​para terapia com aparelhos orais

I. ANTECEDENTES E SIGNIFICADO

A apneia obstrutiva do sono (OSA) é uma doença comum que acarreta riscos significativos para doenças cardiovasculares, mortalidade e custos econômicos. Quase trinta anos atrás, estudos populacionais iniciais constataram que a prevalência de OSA era de cinco a nove por cento da população adulta. O excesso de peso corporal é um fator de risco para o desenvolvimento de OSA, e o recente aumento na prevalência de obesidade levou a estimativas revisadas de prevalência de OSA, agora em dezessete por cento da população adulta. A AOS é pouco reconhecida clinicamente; atualmente 85% dos apneicos permanecem sem diagnóstico e sem tratamento.

A AOS deriva fundamentalmente de anormalidades estruturais da faringe que causam estreitamento ou fechamento da faringe durante o sono e produzem apneias e hipopneias recorrentes. Durante a vigília, os reflexos neuromusculares compensatórios protegem a faringe do colapso. Esses reflexos são perdidos durante o sono, deixando a faringe humana colapsável suscetível ao estreitamento ou fechamento. A pressão nasal contínua positiva nas vias aéreas (CPAP), composta por um gerador de ar e uma máscara nasal, é a terapia padrão para AOS. O CPAP aplica pressão positiva no lúmen faríngeo, dilatando-o e eliminando a obstrução. Embora esta terapia seja altamente eficaz, é incômoda e sua eficácia é comprometida por uma taxa de adesão relativamente baixa. A adesão depende dos métodos utilizados para iniciar a terapia e da gravidade da AOS, sendo maior em indivíduos com hipoxemia mais grave e sonolência diurna excessiva. Na prática atual, a taxa de adesão ao CPAP parece ser de aproximadamente cinquenta por cento.

A única alternativa atualmente disponível ao CPAP é a terapia com aparelhos orais (AO). Os aparelhos orais mantêm a desobstrução das vias aéreas durante o sono, estabilizando e protruindo a mandíbula e/ou a língua. O tipo mais comumente usado de OA é um reposicionador mandibular (MR) personalizado que projeta a mandíbula. A protrusão mandibular em indivíduos paralisados ​​dilata tanto a velofaringe quanto a orofaringe. Na prática clínica, um dentista especialista fabrica um aparelho personalizado que cobre os dentes superiores e inferiores. O aparelho é então ajustado empiricamente para protruir progressivamente a mandíbula até que um ponto final terapêutico seja alcançado. A terapia OA é mais bem aceita pelo indivíduo com AOS do que o CPAP nasal, e as taxas de adesão auto-relatadas são altas. Infelizmente, a terapia OA não é uniformemente eficaz na OSA. A eficácia relatada varia de 50 a 70%, e nosso estudo recente encontrou uma taxa de sucesso de 58%. Resumindo, duas terapias estão atualmente disponíveis para o tratamento da AOS, e cada uma tem suas próprias deficiências: 1) CPAP é eficaz, mas não uniformemente tolerado pelos indivíduos; e 2) OAT não é altamente eficaz, mas é melhor tolerado que o CPAP.

II. SITUAÇÃO ATUAL DA PRÁTICA MÉDICA

Devido às incertezas quanto ao uso da terapia OA para o tratamento da AOS, as práticas atuais na América do Norte concentram-se principalmente no uso de CPAP nasal. Praticamente todos os indivíduos com AOS recebem uma tentativa de CPAP nasal. Se eles provarem não aderir a esta terapia, eles podem receber terapia de OA. A Academia Americana de Medicina do Sono recomenda a terapia OA como uma alternativa CPAP em indivíduos com AOS de gravidade leve a moderada. No entanto, na falta de um teste válido para selecionar clinicamente indivíduos com AOS que terão uma resposta favorável à terapia de OA, o reembolso da terapia de OA geralmente é fornecido apenas para apneicos que falham no CPAP.

A eficácia da terapia de OA pode ser melhorada pela triagem de indivíduos com OSA e pela identificação prospectiva daqueles adequados para esta terapia. Infelizmente, no momento, falta um método para selecionar candidatos favoráveis ​​à terapia de OA. Além disso, mesmo que um indivíduo seja conhecido como um candidato favorável, o dentista atualmente não tem como determinar a posição protrusiva terapêutica alvo. Estudos da faringe passiva indicam que a resposta da faringe à protrusão mandibular é "dependente da dose"; a protrusão mandibular incremental produz o alargamento faríngeo correspondente. No entanto, a experiência clínica mostra que a protrusão mandibular excessiva é indesejável, produzindo efeitos colaterais como dor e movimentação dentária que levam à interrupção da terapia. Em alguns casos, a protrusão excessiva pode piorar a AOS. A prática atual é que o dentista protrua progressivamente a mandíbula até que ocorra uma resposta sintomática e, em seguida, reavalie o paciente para determinar se a AOS foi resolvida. Assim, a identificação prospectiva de candidatos adequados e de uma posição protrusiva alvo facilitaria muito o tratamento da OSA com OA.

Devido em grande parte à sua associação com o excesso de peso corporal, a apneia obstrutiva do sono (AOS) tornou-se indiscutivelmente a doença crônica não transmissível mais prevalente nas sociedades industrializadas, assumindo que a obesidade não é classificada como uma doença. Além de prejudicar a qualidade de vida, a AOS aumenta o risco de doenças cardiovasculares e acidentes automobilísticos. Finalmente, a maioria dos apneicos permanece sem diagnóstico e sem tratamento. Assim, a AOS tem todas as características de um grande problema de saúde pública, afetando todas as faixas etárias e aumentando em proporções epidêmicas. Infelizmente, as práticas médicas atuais parecem inadequadas para lidar com os desafios impostos pela AOS.

Talvez o aspecto mais perturbador das práticas médicas atuais esteja relacionado aos métodos incômodos, pouco convidativos e caros atualmente usados ​​para diagnosticar e tratar a doença. A experiência clínica comum indica que os indivíduos muitas vezes resistem ao teste de diagnóstico padrão, uma polissonografia hospitalar durante a noite, por causa das extensas ligações à superfície do corpo e porque, se houver AOS, a pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) será administrada durante o última metade da noite. Em outras palavras, como a conscientização pública sobre a apneia do sono aumentou, também aumentou a impressão negativa dos testes e tratamentos atuais. Qualquer solução eficaz para os desafios de saúde pública colocados pela apnéia do sono terá que considerar a necessidade de métodos clínicos menos incômodos e desconcertantes. Em outras palavras, a abordagem atual para AOS, ou seja, polissonografia noturna mais CPAP, simplesmente não resolverá o problema.

Embora o monitoramento doméstico mais simples e barato pareça estar ganhando aceitação dos médicos do sono, o CPAP continua a ser praticamente a única terapia oferecida à maioria dos pacientes, apesar da baixa adesão documentada em vários estudos. A alternativa dominante, no momento, é a terapia de reposicionamento mandibular (RM), usando um aparelho dentário personalizado que projeta a mandíbula durante o sono. Apesar da esmagadora preferência do paciente por OA em vez de CPAP, apenas 5% dos pacientes diagnosticados com AOS recebem essa terapia. A razão provável para o viés do médico em favor da terapia com CPAP é que ela é benigna e altamente eficaz. A terapia de OA, embora igualmente benigna, é eficaz em apenas 50-70% dos casos não selecionados. Assim, o clínico prefere prescrever a terapia mais confiável, tendo menos preocupação com a baixa taxa de adesão. Para resumir, a prática atual de diagnóstico e tratamento da AOS na América do Norte enfatiza testes hospitalares caros e o início de uma terapia que é difícil para muitos pacientes aceitar e usar regularmente.

III. NOVAS TECNOLOGIAS

A pesquisa proposta avalia novas tecnologias que possam contribuir para amenizar as dificuldades descritas acima, permitindo a seleção precisa de pacientes para terapia de OA por meio de um teste realizado em casa. Essa tecnologia doméstica é, por sua vez, derivada de um dispositivo que a Zephyr Sleep Technologies inventou, desenvolveu e agora trouxe para o mercado, chamado posicionador mandibular controlado remotamente (RCMP).

Para ter um método mais conveniente e menos dispendioso para selecionar candidatos favoráveis ​​à terapia de OA, a Zephyr Sleep Technologies desenvolveu uma tecnologia complementar para uso doméstico. Como o RCMP, o paciente dorme com o posicionador mandibular motorizado no lugar. No entanto, a posição da protrusão mandibular é controlada por um computador, em vez de um técnico de sono, tornando-o um posicionador mandibular controlado por computador (CCMP). Como no estudo RCMP, o fluxo de ar respiratório e a saturação de oxigênio são registrados, e o CCMP detecta com precisão apneias e hipopneias em tempo real. No entanto, os sinais bioelétricos necessários para o estágio do sono não são registrados. O CCMP projeta a mandíbula quando apnéias ou hipopnéias são detectadas. Além disso, realiza testes proativos, movimentando a mandíbula e avaliando o efeito no fluxo de ar. Usando ambos os tipos de informação, o controlador decide se move ou não a mandíbula, em qual direção e quanto. Por fim, a Zephyr Sleep Technologies desenvolveu um algoritmo analítico que examina a resposta do índice de apnéia e hipopnéia em movimento (IAH, a soma de apnéias e hipopnéias por unidade de tempo) à protrusão mandibular e faz uma previsão do sucesso terapêutico com OA.

O CCMP usa a mesma protrusão mandibular motorizada usada para o produto MATRx. O motor está encerrado numa caixa que está ligada aos aparelhos superior e inferior. O movimento do atuador linear exerce uma força na mandíbula inferior para protuberância ou retrusão. Uma série de bandejas dentárias para dentes superiores e inferiores foram fabricadas. Isso permite um encaixe perfeito da moldeira nos dentes do sujeito, de modo que uma quantidade mínima de material da moldeira ocupe a superfície interna dos dentes. Um fio fino altamente flexível conecta o motor na protrusão mandibular a um controlador em uma mesa de cabeceira que, por sua vez, é conectada a um laptop. Além disso, uma caixa de sinal de entrada na mesa de cabeceira é conectada a dois cateteres naris posicionados no nariz do paciente e a um oxímetro de dedo disponível comercialmente. A caixa de sinal de entrada é conectada ao laptop e esses dois sinais (saturação de oxigênio e fluxo de ar) são usados ​​pelos algoritmos do computador para decidir como mover a mandíbula. O controlador MATRx recebe comandos do computador que fazem com que ele protrua ou retraia a mandíbula em pequenos passos definidos. O controlador também possui uma conexão de saída com fio para a caixa de entrada do computador, fornecendo continuamente ao computador informações sobre a posição da mandíbula. Os limites de excursão do atuador são definidos pelo técnico no software, de acordo com os valores de retrusão total e protrusão total anotados pelo dentista. Assim, o computador pode mover a mandíbula apenas entre limites pré-definidos durante o estudo CCMP. A caixa de sinal também recebe sinais de entrada de um microfone e um sensor de posição montado no posicionador mandibular, bem como uma entrada de um transdutor de força dentro do posicionador.

4. PROCEDIMENTOS DE ESTUDO

Os participantes receberão uma avaliação cardiopulmonar domiciliar de duas noites durante o sono usando o Snore Sat Recorder. Os resultados fornecerão dados de linha de base. Antes do estudo CCMP domiciliar, o sujeito será avaliado pelo co-investigador odontológico para garantir a adequação para o teste e uso do dispositivo. Eles serão então equipados com uma bandeja dentária superior e inferior pelo co-investigador odontológico. O dentista preenche cada moldeira com um material de impressão de silicone e os aplica nos dentes superiores e inferiores. A posição relativa das bandejas superior e inferior é documentada pela leitura numérica de uma escala linear impressa no suporte deslizante da bandeja inferior. O sujeito move a mandíbula para a posição de repouso, a posição mais retruída e a posição mais protruída. A escala é lida pelo dentista em cada posição. Os dados coletados são fornecidos ao coordenador da pesquisa e serão inseridos no dispositivo para controlar a amplitude de protrusão testada pelo dispositivo.

O coordenador clínico visitará o sujeito em casa durante o dia do primeiro teste noturno e configurará os equipamentos de informática e o posicionador mandibular. Para fixar as bandejas dentárias do sujeito, as bandejas superior e inferior são presas ao alojamento do atuador com o pistão do atuador totalmente retraído. A posição protrusiva máxima permitida determinada pelo dentista será inserida no computador para evitar a protrusão excessiva da mandíbula. O computador controla o movimento do atuador linear em direções protrusivas ou retrusivas em incrementos de 0,2 mm por meio do teclado do computador. A posição do atuador é conectada como uma entrada para o computador. Pouco antes de iniciar o estudo, o sujeito ficará em decúbito dorsal na cama e inserirá as moldeiras na boca com as moldeiras na posição de repouso.

O coordenador clínico também fornecerá ao sujeito instruções completas sobre como usar o dispositivo durante o estudo. O sujeito será instruído a inserir corretamente as moldeiras, conectadas ao posicionador mandibular, na boca. O sujeito também aprenderá a aplicar a sonda do oxímetro de dedo e a cânula naris. O sujeito será ensinado como iniciar o teste CCMP, pausá-lo e encerrá-lo ao final do estudo. Na hora de dormir, o sujeito aplicará a cânula nasal e a sonda, inserirá a moldeira na boca e iniciará o estudo CCMP pelo comando apropriado no laptop. O sujeito adormece e, à medida que aparecem apneias e/ou hipopneias, o computador projeta a mandíbula da posição de repouso em passos de 0,2 mm. Uma vez eliminados todos os distúrbios respiratórios (ausência de apnéias, hipopnéias), é realizado o teste proativo no qual a mandíbula é protruída ou retraída 0,6 mm. Se este último causar uma diminuição no pico de fluxo de ar inspiratório ou se o primeiro causar um aumento nesta variável, a mandíbula é protruída 0,6 mm e assim por diante. Na manhã seguinte, o paciente acordará e removerá o aparelho oral, encerrará o programa CCMP e transmitirá os dados da noite para o servidor com um clique do mouse em um botão enviar. O sujeito preencherá um questionário de satisfação do dispositivo todas as manhãs.

Os dados da titulação da primeira noite serão recuperados e analisados ​​automaticamente para julgar a eficácia da protrusão mandibular na eliminação da obstrução faríngea e para identificar a posição protrusiva alvo efetiva que será necessária para uma terapia bem-sucedida. Se o critério de sucesso previsto não for atendido, o sujeito é provisoriamente previsto como uma falha terapêutica e um alvo de 90% de protrusão total é selecionado. Após a conclusão da análise, o coordenador clínico retornará à casa do sujeito e definirá a posição alvo para o segundo estudo noturno do CCMP.

Durante a visita domiciliar antes da segunda noite de estudo, o coordenador clínico discutirá com o sujeito sua experiência durante a primeira noite e fará perguntas cuidadosas sobre qualquer desconforto ou problema que o sujeito possa ter experimentado. O coordenador define o CCMP para o programa de Refinamento e Verificação e insere a distância alvo apropriada. Na hora de dormir, o sujeito se prepara para o estudo como na primeira noite.

O algoritmo CCMP move a mandíbula para a posição alvo e a mantém lá durante toda a noite, se o movimento AHI (i.e. IAH para o tempo após o alvo ser atingido, inicialmente medido em pelo menos 2 horas) permanece abaixo de 10 horas-1, ± 0,6 mm. Caso contrário, o computador projetará a mandíbula em passos de 0,2 mm e repetirá o teste em um nível protrusivo mais alto. Na manhã seguinte, o sujeito acordará e removerá o aparelho oral, encerrará o programa CCMP e transmitirá os dados da noite para o servidor Zephyr com um clique do mouse em um botão enviar. O sujeito preencherá o Questionário de satisfação do dispositivo.

O computador calcula um IAH para toda a noite. Os resultados dos estudos de titulação da primeira e da segunda noite serão fornecidos a um médico do sono que revisará os resultados e refinará a previsão para chegar a uma previsão final do resultado terapêutico e configuração protrusiva alvo.

A posição protrusiva alvo determinada a partir da análise dos estudos de titulação combinados será então enviada ao dentista. Para pacientes com previsão de sucesso, a posição efetiva mínima será fornecida. Para pacientes com previsão de falha, a leitura da escala em 70 por cento da protrusão máxima servirá como um valor-alvo falso. O dentista não saberá se os resultados do teste CCMP foram "positivos" ou "negativos". O sujeito será encaminhado ao co-investigador odontológico e equipado com um aparelho oral personalizado sem nenhum custo enquanto estiver cego para os resultados dos estudos CCMP.

O monitoramento cardiopulmonar portátil de acompanhamento será realizado em duas noites consecutivas com o aparelho oral na distância protrusiva alvo. Se o IAH for superior a 10 h-1, o sujeito será encaminhado ao co-investigador odontológico para maior protrusão mandibular. Este ajuste será realizado em um período mínimo de 3 semanas. O sujeito será testado novamente e a terapia será considerada bem-sucedida de acordo com os critérios descritos acima. Se o IAH for superior a 10h-1, uma vez que a protrusão clínica máxima da mandíbula tenha sido alcançada, a terapia da OA será considerada um fracasso.