Efeitos do avanço cirúrgico maxilar associado ao recuo mandibular

1
Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ
Centro de Ciências da Saúde
Faculdade de Odontologia
EFEITOS DO AVANÇO CIRÚRGICO MAXILAR ASSOCIADO AO
RECUO MANDIBULAR E DO AVANÇO MAXILOMANDIBULAR NO
ESPAÇO AÉREO FARÍNGEO
Daniel Paludo Brunetto, CD
Dissertação
submetida
ao
corpo
docente
da
Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio
de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos, para a
obtenção do Título de Mestre em Odontologia (Ortodontia).
Rio de Janeiro
2012
i
EFEITOS DO AVANÇO CIRÚRGICO MAXILAR ASSOCIADO AO RECUO
MANDIBULAR E DO AVANÇO MAXILOMANDIBULAR NO ESPAÇO AÉREO
FARÍNGEO
DANIEL PALUDO BRUNETTO, CD
Orientadora: Profª. Drª. MÔNICA TIRRE DE SOUZA ARAÚJO
Dissertação submetida
ao corpo docente
da
Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do
Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos, para
obtenção
do
Título
de
Mestre
em
Odontologia
(Ortodontia).
Comissão Examinadora
______________________________
Prof. Dr. Antônio Carlos de O. Ruellas
______________________________
Prof. Dr. Eduardo Franzotti Sant’Anna
___________________________________
Prof. Dr. Roberto Prado
Rio de Janeiro
2012
ii
Ficha Catalográfica
BRUNETTO, Daniel Paludo
Efeitos do avanço cirúrgico maxilar associado ao recuo mandibular e
de avanço maxilomandibular no espaço aéreo faríngeo. Rio de Janeiro:
UFRJ/Faculdade de Odontologia, 2012. xxii, 102 f.
Dissertação: Mestrado em Odontologia (Ortodontia) – Universidade
Federal do Rio de Janeiro, Faculdade de Odontologia, 2012.
1 Espaço aéreo faríngeo
2 Cirurgia ortognática
3 Tomografia computadorizada
4 Teses
I Título
II Dissertação (Mestrado - UFRJ/Faculdade de Odontologia)
iii
DEDICO
Aos meus pais, Ademir e Márcia
Ao meu irmão, Antônio
“O sacrifício é temporário, o benefício duradouro”
Autor desconhecido
iv
AGRADECIMENTOS
Uma vontade lhe conduz a uma ideia. A ideia desencadeia um projeto. E o
projeto às vezes se torna realidade. Cursar este mestrado surgiu de uma grande e
antiga vontade de adquirir e difundir conhecimento dentro da área da Ortodontia,
pois desde pequeno acompanho esta arte (seja como paciente ou como aspirante
a ortodontista) no consultório de meu pai. Sempre sonhei em poder fazer as
pessoas mais felizes e autoconfiantes, empunhando apenas um alicate e
utilizando alguns pedaços de fios metálicos. E enfim esse projeto se tornou
realidade, graças ao apoio de todas essas pessoas que serão carinhosamente
citadas.
Agradeço primeiramente à Deus, mentor de todos nós. Sem Ele, com
certeza não seria possível angariar forças para cursar os 2 anos de intenso
aprendizado e ainda elaborar e concluir esta dissertação.
Aos meus pais, Ademir Roberto Brunetto e Márcia Mara Paludo
Brunetto, que me mostraram que o trabalho árduo e a disciplina são os únicos
caminhos do sucesso profissional e satisfação pessoal. Obrigado por me ensinar
na prática os valores que pretendo levar comigo e transmitir para meus filhos,
considero-os a coisa mais importante que já me deram. Sempre serão a base
forte para que possa alçar voos cada vez mais altos e tenho por vocês o amor
incondicional.
v
Agradeço a todos meu familiares, em especial ao meu avô Américo
Paludo e avó Fidélia Paludo, pessoas importantes que me deram muito apoio na
realização desse curso.
Aos meus tios, Maria Ângela Paludo Brasil e Ricardo Brasil e primas
Júlia e Helena Brasil, por representarem muito bem minha família na cidade do
Rio de Janeiro, sempre presentes quando precisei.
Aos professores do departamento de Ortodontia e Odontopediatria da
Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Dra. Ana
Maria Bolognese, Dr. Antônio Carlos de Oliveira Ruellas, Dr. Eduardo
Franzotti Sant’Anna, Dr. José Fernando Stangler Brazzalle, Dr. José Vinícius
Bolognese Maciel, Dr. Lincoln Issamu Nojima, Dra. Margareth Maria Gomes
de Souza, Dra. Maria Evangelina Monnerat, Dra. Matilde Gonçalves Nojima,
Dra. Mônica Tirre de Souza Araújo e Dra. Teresa Cristina Moreira. Serei
eternamente grato pelos ensinamentos passados.
À Dra Mônica Tirre de Souza Araújo, pela orientação valiosa neste
trabalho. Obrigado por depositar em mim a confiança necessária para elaboração
desta dissertação e por sempre ser solícita para esclarecer as dúvidas,
contribuindo com ideias valiosas. Obrigado também por abraçar a Ortodontia e os
seus alunos.
À Dra. Ana Maria Bolognese, professora de respeito maior dentro da
Ortodontia. Exemplo de profissional, inspira seus alunos pela dedicação e amor
prestados à profissão. Seus ensinamentos sobre Ortodontia e sobre a vida jamais
serão apagados da memória.
vi
Ao Dr. Lincoln Issamu Nojima, pela amizade durante esses 2 anos.
Professores apenas ensinam, mestres além de ensinar dão exemplo. Obrigado
pelo exemplo, que espero seguir durante toda a vida.
Ao Dr. Antônio Carlos de Oliveira Ruellas, que desperta em seus alunos
a paixão e apreço pela ciência. Sou eternamente grato pelos ensinamentos e pela
vontade despertada de ser professor e pesquisador.
Aos professores das disciplinas conexas, Dr. Carlos Nelson Elias, Dra.
Ieda Maria Orioli, Dr. Paulo José Medeiros, Dr. Roberto Amarante Costa
Pinto, Dr. Ronir Raggio Luiz e Dra. Sandra Regina Torres Michelle Agostini
pelos ensinamentos fundamentais à formação do ortodontista.
Às minhas colegas de turma, Alline Fernandes Birra, Carolina Trindade,
Dayanne Silva, Geórgia Lau, Lígia Claudino, Tereza Oliveira e Thaís da Matta
pelo aprendizado, incentivo mútuo e convivência agradável durante esses 2 anos.
Nunca esquecerei os movimentos vividos.
À colega, amiga e vizinha Geórgia Lau, sempre presente e disposta a
ajudar, em assuntos ortodônticos ou não. Obrigado por tudo Lau, quem sabe não
seremos colegas por mais alguns anos.
Às colegas Thaís da Matta, Lígia Claudino e Alline Birra pela amizade
durante esses 2 anos. Amigas de coração e pessoas especiais que espero estar
sempre em contato. Aguardo a visita de vocês à Curitiba.
Agradeço aos colegas do meu 2º ano, Alana Moreira, Érika Monteiro,
Emerson Benetti, Hibernon Lopes, Lúcio Maia, Paola Sass, Thiago Oliveira e
Vicente Telles, pelo convívio e pelos ensinamentos ortodônticos.
Ao amigo Lúcio Maia, pelos bons momentos vividos dentro e fora do
departamento, de quem aprendi muito sobre Ortodontia e sobre a vida. Ficarei
vii
sempre no aguardo de oportunidades de trabalho juntos ou de simples
convivência.
Ao Hibernon Lopes, pela pessoa amiga que é e sempre será. Sempre
disposto a ajudar, discutir, ensinar, aprender e dar uma boas risadas. Obrigado
por tudo.
Aos colegas do meu 1º ano, Adriele Araújo, Ana Carolina Portes, Júlia
Vianna, Lara Sigilião, Leonardo Koerich e Rodrigo Lopes, pela convivência
agradável.
Ao colega Leonardo Koerich, pela ajuda inestimável na confecção deste
trabalho e pela parceria e grande troca de conhecimentos durante o ano.
Ao colega Rodrigo Lopes, pela amizade construída e pela admiração ao
seu caráter e humildade. Valeu Rodrigão.
Aos colegas do doutorado, Amanda Freitas, Carolina Baratieri e Mariana
Marquezan, sempre dispostas a ajudar no dia a dia.
À colega e professora Claudia Mattos, pelo auxílio com a estatística e
também com a estruturação do trabalho. Tornei-me admirador de sua
personalidade e sabedoria.
Aos colegas Alexandre Ribeiro, Matheus Alves e Thiago Lau, pela
amizade e grande troca de informações e aprendizado.
Aos funcionários do departamento de Ortodontia, Diane Gomes, Fernanda
Silva, Mônica Gonçalves, Robson França e em especial, Waltencir Ferreira,
pela prontidão e disposição em ajudar durante todo período do curso.
Ao colega cirurgião Dr. Leandro Velasco, que cedeu sua casuística para
estudo e contribuiu com ideias valiosas, viabilizando a execução deste trabalho.
Muito obrigado pelo disponibilidade e auxílio.
viii
À Profa. Lúcia Helena Soares Cevidanes, pesquisadora de renome
mundial que contribuiu muito para realização deste trabalho e representa de
forma admirável nosso país nos EUA e no mundo.
Aos professores de graduação em Odontologia da Universidade Federal do
Paraná, em especial os da disciplina de Ortodontia, Dr. Ademir Roberto
Brunetto, Dr. Alexandre Moro, Dr. Marco Antônio Feres e Dr. Ricardo
Moresca, por ajudar a desenvolver o apreço pela profissão.
Aos grandes amigos de graduação, Alex Huber, Leonardo Benato,
Mariane Mazzutti, Patrícia Ritchter, Rafaelli Cézar e Renata Garcia Pena pela
amizade e grande momentos vividos durante todos esses anos. E por muitos mais
espero eu.
Aos professores Dr. Ricardo Pasquini Filho, Dr. Régis Claret Bueno,
Dr. Gilson Blitzkow Sydney, Dr. Márcio Bindo, Dr. Hércules Almilhatti,
Dr. Orlando Tanaka, Dr. Paulo Roberto Muller, Dr. Newton Fahl, Dr. Marília
Compagnoni, Dr. Gastão Nicolau dos Santos, Dr. Cassius Torres, Dr. Cleto
Piazzeta, Dr. Bento Garcia e Dr. Dirceu Calgaro, pelo exemplo de profissionais
comprometidos com a qualidade da Odontologia.
Ao primo e colega Sílvio Luís Dalagnol, pelos ensinamentos e orientações
preciosas.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ)
e à Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
bolsa de estudos concedida.
A todos que contribuíram direta e indiretamente para essa conquista, meu
MUITO OBRIGADO!
ix
RESUMO
BRUNETTO, Daniel Paludo. Efeitos do avanço cirúrgico maxilar associado ao
recuo mandibular e do avanço maxilomandibular no espaço aéreo
faríngeo. Orientadora: Dra. Mônica Tirre Souza Araújo. Rio de Janeiro:
UFRJ/Faculdade
de
Odontologia,
2012.
Dissertação
(Mestrado
em
Odontologia – Ortodontia). 101 f.
O objetivo do presente estudo foi avaliar quais são os efeitos da cirurgia de
avanço maxilar associado ao recuo mandibular (AMRM) e de avanço
maxilomandibular (AMM) na anatomia faríngea. Além disso, verificar a existência
de correlações entre quantidade de deslocamento anteroposterior dos maxilares e
quantidade de variação do volume do espaço aéreo faríngeo (EAF). A casuística
foi dividida em grupo 1, contendo 19 pacientes que sofreram AMRM, e grupo 2,
com 14 pacientes submetidos a AMM. As seguintes medidas bidimensionais
(aferidas nos cortes axiais 1, 2 e 3) e tridimensionais foram realizadas nas
tomografias pré e pós-cirúrgicas e posteriormente comparadas: anteroposterior
(AP); látero-lateral (LL); área seccional axial (ASA); mínima área seccional axial
(ASAm); distância da ASAm ao ponto S (DASAm); volume do compartimento
superior (VolA); volume do compartimento inferior (VolB); volume total (VolTo). No
grupo 1, houve aumento significativo das medidas bidimensionais AP (P=0.006) e
ASA (P=0.008) na altura do corte 1, e das tridimensionais VolA (P=0.001) e VolTo
x
(P=0.044). Não houve redução significativa do VolB mesmo com o recuo da
mandíbula. No grupo 2, todas as medidas bi e tridimensionais apresentaram um
incremento significativo, exceto a DASAm. A principal diferença entre os grupos
foi a medida LL nos três cortes axiais, a ASAm (P=0.027) e as três medidas
volumétricas (P=0.001). Concluiu-se que pacientes submetidos ao avanço maxilar
com recuo mandibular apresentaram aumento nas dimensões do EAF no nível da
espinha nasal posterior, enquanto os pacientes de avanço maxilomandibular
apresentaram aumento em toda a extensão mensurada da faringe. Forte
correlação positiva entre o deslocamento do maxilar em questão e o
compartimento de volume que lhe era mais próximo foi verificada.
xi
SUMMARY
BRUNETTO, Daniel Paludo. Efeitos do avanço cirúrgico maxilar associado ao
recuo mandibular e do avanço maxilomandibular no espaço aéreo
faríngeo. Orientadora: Dra. Mônica Tirre Souza Araújo. Rio de Janeiro:
UFRJ/Faculdade
de
Odontologia,
2012.
Dissertação
(Mestrado
em
Odontologia – Ortodontia). 101 f.
The purpose of the present study was to evaluate and compare the effects
of the maxillary advancement associated with mandibular setback (MAMS) and
the maxillomandibular advancement (MMA) on the UA. Furthermore, correlations
between the amount of jaws displacement and the volume variation of the UA
were established. For this, 33 patients were divided in two groups, accordingly to
the kind of surgery they had undergone. Group 1 had 19 subjects that underwent
MAMS while group 2 had 14 patients who underwent MMA. The following twodimensional (taken in the axial slices 1, 2 and 3) and three-dimensional
measurements were assessed on the pre and postoperative scans and than
compared between them: anteroposterior (AP); latero-lateral (LL); cross-sectional
area (CSA); minimal cross-sectional area (CSAm); distance from CSAm to point S
(DCSAm); volume of the upper compartment (VolA); volume of the lower
compartment (VolB); total volume (VolTo). In group 1, there was a statistically
xii
significant increase on the AP (P=0.006) and CSA (P=0.008) measurements in
axial slice 1, and on measurements VolA (P=0.001) e VolTo (P=0.044) as well. In
group 2, all the measurements had a significant increment, except for the DCSAm.
The main difference between the groups was the LL in all the three axial slices,
the CSAm (P=0.027) and the three volumetric measurements (P=0.001). MAMS’s
patients showed significant increase on the UA dimensions at posterior nasal
spine level, while MMA’s patients presented significant increase in all levels
evaluated. Stronger positive correlations were found between the jaws
displacement and the volume variation of its closest volume compartment of the
UA.
xiii
LISTA DE FIGURAS
DELINEAMENTO DA PESQUISA
Página
Figura 1 Imagem mostrando a orientação do crânio com o PHF paralelo
ao solo.
7
Figura 2 Imagens demonstrando as oito medidas utilizadas na ETAPA
1, em A) as quatro medidas horizontais; em B) as quatro
medidas verticais.
8
Figura 3 Em A) Imagem representativa da altura dos cortes axiais 1, 2 e
3; em B) imagem do corte axial número 1 com as respectivas
medidas lineares.
12
Figura 4 Imagens demonstrando a metodologia para definir a altura dos
cortes axiais, em A) alturas definidas a partir dos pontos
anatômicos em T1; em B) alturas definidas em T2 através de
referências das medidas realizadas em T1.
13
Figura 5 Imagem demonstrando a aferição da ASA (corte 1), utilizando
a ferramenta “Sinus/airway” do software.
14
Figura 6 Imagens demonstrando a análise da mínima área axial, em A)
definição dos limites superior e inferior (linhas em vermelho) e
aferição da ASAm (linha branca); em B) distância da ASAm
até o ponto S (medida perpendicular ao PHF).
15
xiv
Figura 7 Imagens demonstrativas dos limites utilizados para aferição do
volume do EAF. A linha vertical de referência foi utilizada
para que o mesmo limite inferior de VolA fosse delineado na
mesma
altura
compartimento
nos
dois
superior
tempos.
(VolA);
Em
em
A)
B)
limites
do
limites
do
compartimento inferior (VolB).
16
Figura 8 Imagens frontal e lateral da segmentação do crânio e
maxilares
da
tomografia,
feita
com
o
software
ITK-
InsightSNAP.
18
Figura 9 Imagens frontal e lateral do software CMF, demonstrando a
ferramenta “Mapa de cores” que mostra em verde as
estruturas que não sofreram deslocamento de T1 para T2,
em vermelho as estruturas que sofreram avanço e em azul as
que tiveram recuo (recolocação posterior).
representa
um
paciente
submetido
Este caso
a
avanço
maxilomandibular.
20
Figura 10 Imagens do mesmo caso da Figura 9 demonstrando a
associação da ferramenta “Mapa de cores” com a “Isoline”,
utilizadas para aferição do deslocamento tridimensional
decorrente da cirurgia dos pontos A e B.
21
ARTIGO 1
Figure 1 Images showing the selection process performed on the
midsagittal slice on the Dolphin3D software. A, the four
vertical measurements. B, the four horizontal measurements.
Figure 2 Image demonstrating the level of the three axial slices that
47
xv
were used to make the AP, LL and CSA measurements. Slice
1, posterior nasal spine. Slice 2, most caudal point of the
uvula. Slice 3, most anterior and inferior point of C4.
47
Figure 3 Images depicting the three measurements that were performed
on each of the axial slices. A, the AP and the LL
measurements on slice 1. B, the CSA measured on slice 1.
48
Figure 4 Image of the midsagittal slice with the minimal cross-sectional
area (CSAm) and its perpendicular distance to S point
(DCSAm) represented.
48
Figure 5 The perpendicular distances of the axial slices to a FHP’s
parallel line passing through S point (S line) were computed on
T1 and reproduced on T2, working as a guide to make the
measurements at the same level on both scans. A, midsagittal
slice depicting the distances measured on the preoperative
scan. B, same distances reproduced on T2.
49
Figure 6 Images showing the airway parameters that were used in the
study. The reference line worked as a guide to use the same
inter compartment limit on both scans, disregarding the
position of the cervical spine (C2) that may vary on the scans.
A, midsagittal slice demonstrating the limits used for the upper
compartment (VolA). B, limits used for the lower compartment
(VolB).
ARTIGO 2
Figure 1 Images showing the measurements used on step 1 of the
second phase of the sample selection process. A, the four
49
xvi
vertical measurements; B, the four horizontal measurements.
71
Figure 2 Demonstrative images of the limits used to measure the two
compartments that constituted the UA, always delineated on a
midsagittal slice. The reference line depicted was built on T1
scan and reproduced on T2, for better reliability of the
volumetric measurements. A, limits used to measure the
upper compartment volume (VolA). B, limits used for the
lower compartment (VolB).
71
Figure 3 Lateral and frontal views (on CMF software) of the pre and
postoperative superimposed models of a patient that
underwent maxillomandibular advancement. The color map
tool depicts on different colors what occurred to the respective
structures after surgery: green (no movement), red (forward
movement) and blue (backward movement). The isoline on
this image shows the point B displacement 6 months after
surgery.
72
Figure 4 Linear regression model showing the goodness of fit of the
variables “jaws displacement” and “percentage of volume
variation” of its closer volume compartment. A, Mx-VolA
model of group 1 (r = 0.785, R2 = 0.616, P < 0.001). B, MdVolB model of group 1 (r = 0.754, R2 = 0.568, P < 0.001). C,
Mx-VolA model of group 2 (r = 0.830, R2 = 0.689, P < 0.01).
D, Md-VolB model of group 2 (r = 0.794, R2 = 0.629, P <
0.01).
Figure 5 Linear regression model for combined data of both groups. A,
72
xvii
Mx-VolA showed a bad adjustment to the model (r = 0.548, R2
= 0.300, P < 0.01). B, Md-VolB showed the strongest positive
correlation and the best adjustment of the study (r = 0.921,
R2 = 0.914, P < 0.001).
73
DISCUSSÃO
Figura 11 Imagem demonstrando como a rotação do plano oclusal pode
mascarar o avanço do ponto A. Nota-se que o avanço da
maxila, medido pelo incisivo central superior, é maior do que
o ponto A denota.
76
Figura 12 Imagens demonstrando os diferentes tipos de aferição da
ASA, em A) aferição feita com delimitação manual de limites
no software Dolphin Imaging; em B) aferição automática da
área
axial
utilizada
no
estudo,
com
a
ferramenta
“Sinus/airway”, na qual o operador somente define a altura
desejada do corte axial no modelo tridimensional ou no corte
sagital mediano.
78
xviii
LISTA DE TABELAS
DELINEAMENTO DA PESQUISA
Tabela 1 Distribuição dos pacientes nos grupos
Página
9
ARTIGO 1
Table I Descriptive and before and after statistics of group 1
45
Table II Descriptive and before and after statistics of group 2
46
Table III Intergroup differences
46
ARTIGO 2
Table I Sample distribuition
69
Table II Percentage of volume variation in groups
69
Table III Jaws anteroposterior displacement in groups (mm)
69
Table IV Jaws displacement X volume variation
70
xix
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
%VolA
porcentagem da variação do VolA
%VolB
porcentagem da variação do VolB
%VolTo
porcentagem da variação do VolTo
AMM (MMA)
avanço maxilomandibular (maxillomandibular advancement)
AMRM (MAMS)
avanço maxilar associado ao recuo mandibular (maxillary
advancement associated with mandibular setback)
AP
medida linear anteroposterior
ASA (CSA)
medida área seccional axial (cross-sectional area)
ASAm (CSAm)
medida área seccional axial mínima (minimal crosssectional)
C2
vértebra cervical número 2
C3
vértebra cervical número 3
C4
vértebra cervical número 4
COD
coefficient of deviation
CPAP
continuous positive airway pressure (pressão positiva
contínua na faringe)
DASAm (DCSAm)
medida da distância da área seccional axial mínima ao
ponto S
DICOM
digital imaging and comunication in medicine (comunicação
e imaginologia digital em medicina)
DP (SD)
desvio padrão (standard deviation)
xx
EAF (UA)
espaço aéreo faríngeo (upper airway)
ENP (PNS)
ponto espinha nasal posterior (posterior nasal spine)
FOV
field of view (campo de visão)
ICC
intraclass correlation
ICS
incisivo central superior
LL
medida linear látero-lateral
Md (Md)
mandíbula (mandible)
Me
ponto mento
MSP
midsagittal plane
Mx (Mx)
maxila (maxilla)
Or
ponto orbital
P
p valor (significância estatística)
PHF (FHP)
plano horizontal de frankfurt (frankfurt horizontal plane)
Po
ponto pório
r
coeficiente de correlação de Pearson
R2
coeficiente de determinação da análise de regressão linear
S
ponto sela turca
SAOS (OSA)
síndrome da apnéia obstrutiva do sono (obstructive sleep
apnea)
SN
linha sela-násio
SPSS
statistical package for social sciences (software de análise
estatística)
TCFC (CBCT)
tomografia computadorizada de feixe cônico (cone-beam
computed tomography)
VolA
medida do volume do compartimento superior do EAF
VolB
medida do volume do compartimento inferior do EAF
VolTo
medida do volume total do EAF
xxi
ÍNDICE
1 INTRODUÇÃO......................................................................................................1
2 PROPOSIÇÃO......................................................................................................5
3 DELINEAMENTO DA PESQUISA........................................................................6
3.1 CASUÍSTICA...........................................................................................6
3.2 TOMOGRAFIAS....................................................................................10
3.3 PROCEDIMENTO CIRÚRGICO...........................................................10
3.4 ANÁLISE BIDIMENSIONAL..................................................................11
3.4.1 Análise anteroposterior e látero-lateral....................................11
3.4.2 Análise da área seccional axial...............................................13
3.4.3 Análise da área seccional axial mínima..................................14
3.5 ANÁLISE TRIDIMENSIONAL...............................................................15
3.6 CORRELAÇÃO DESLOCAMENTO MAXILARES X VARIAÇÃO DO
VOLUME DO EAF.......................................................................................17
3.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA.......................................................................21
4 DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA.............................................................23
4.1 ARTIGO 1..............................................................................................24
4.2 ARTIGO 2..............................................................................................50
5 DISCUSSÃO.....................................................................................................74
xxii
6 CONCLUSÃO...................................................................................................92
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................93
8 ANEXOS.........................................................................................................101
ANEXO 1: AUTORIZAÇÃO PARA USO DE BANCO DE DADOS............101
ANEXO 2: PARECER FAVORÁVEL DO COMITÊ DE ÉTICA..................102
1
1 INTRODUÇÃO
O espaço aéreo faríngeo (EAF) é uma estrutura complexa do ponto de
vista anatômico, podendo ser dividido didaticamente em três segmentos:
nasofaringe, que se estende desde os cornetos nasais até o palato duro;
orofaringe, que inicia-se no palato duro e estende-se à base da língua; e
hipofaringe, que inicia na base da língua prolongando-se até a laringe (SCHWAB;
GOLDBERG; 1998).
Esta estrutura participa de funções fisiológicas importantes como a deglutição,
fonação e respiração (SCHWAB; GOLDBERG; 1998). Todas elas desempenham
papel fundamental no desenvolvimento e qualidade de vida, porém a última
possui ainda mais importância, uma vez que o ser humano não é capaz de ficar
sequer alguns minutos sem respirar.
A respiração é um fenômeno que requer mais atenção particularmente durante o
sono, quando o indivíduo está em posição supina e os músculos da parede
anterior e posterior da faringe encontram-se com seu tônus reduzido (SIMMONS;
1998), interferindo na patência do EAF. Esse relaxamento muscular, associado ou
não a aspectos anatômicos desfavoráveis, pode levar o paciente a uma condição
denominada de Síndrome da Apnéia Obstrutiva do Sono (SAOS). Esta é uma
desordem médica grave caracterizada por colapsos da via faríngea durante o
2
sono, que levam a interrupção da passagem de ar. A sua gravidade é medida
através do número médio de apnéias ou hipopnéias por hora, sendo que a partir
de dez eventos por hora o paciente já é considerado portador da síndrome
(JOHNS et al.; 1998). As suas principais consequências para saúde podem ser
divididas em duas categorias: manifestações clínicas como a hipersonolência
diurna, que ocorre devido a fragmentação da estrutura do sono pelos repetitivos
despertares (necessários para que haja a reabertura do espaço aéreo) durante os
eventos apneicos (JOHNS et al.; 1998); e as desordens cardiovasculares, como a
vasoconstrição pulmonar e sistêmica, arritmias e hipertensão (SHEPARD; 1992).
Além disso, a população com essa patologia apresenta maior frequência de
depressão e se envolvem em acidentes mais frequentemente que pessoas
saudáveis (TERAN-SANTOS; JIMENEZ-GOMEZ; CORDERO-GUEVARA; 1999).
A patogênese da SAOS envolve basicamente um fator de obstrução anatômica do
EAF, associado ou não a um componente funcional. Este está ligado ao sistema
nervoso central, que controla a neuromusculatura reguladora da patência do EAF
(ZHAO; LIU; GAO; 2008). Essas obstruções podem ocorrer ao longo de toda
faringe, porém os locais mais frequentemente atingidos estão no nível do palato
mole e da base da língua (RILEY; POWELL; GUILLEMINAULT; 1987), sendo que
obstruções simultâneas nos dois níveis são mais comuns (BOHLMAN et al.;
1983). Uma vez diagnosticada a SAOS, o tratamento considerado padrão ouro é
o CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), que consiste em um aparelho que
bombeia ar pressurizado na via aérea mantendo-a sempre aberta. Porém, o
dispositivo é pouco tolerado pelos pacientes devido a difícil adaptação, seja pelo
desconforto ou pelo barulho do aparelho.
Os casos leves a moderados têm
mostrado boa resposta aos aparelhos protratores mandibulares (KATO et al.;
3
2000; NG et al.; 2005), principalmente por provocarem um ganho no diâmetro
transverso da faringe (ZHAO; LIU; GAO; 2008). Nos casos mais graves, o
tratamento ortodôntico associado a cirurgia ortognática vem sendo utilizado já há
alguns anos e tem se mostrado uma boa alternativa ao CPAP. Porém, o paciente
deve possuir padrão esquelético que suporte e indique este tipo de terapia.
Os tratamentos orto-cirúrgicos possuem grande impacto no EAF. Podem curar um
paciente com SAOS no caso de um avanço maxilomandibular (HOLTY;
GUILLEMINAULT; 2010) ou agravar uma preexistente com um recuo mandibular
(SAMMAN; TANG; XIA; 2002). A cirurgia de avanço maxilomandibular (AMM)
aumenta o espaço faríngeo pois expande o arcabouço esquelético, reduzindo
assim a colapsabilidade da faringe durante a pressão negativa da inspiração (LI et
al.; 2002; FAIRBURN et al.; 2007). Já a cirurgia de recuo mandibular em
pacientes Classe III leva a mandíbula (e consequentemente a língua e seus
músculos associados) para uma posição mais posterior (KITAGAWARA et al.;
2008), reduzindo o EAF e podendo levar o paciente ao desenvolvimento da
síndrome (GUILLEMINAULT; RILEY; POWELL; 1985; RILEY et al.; 1987). Por
isso, alguns trabalhos foram feitos demonstrando que o avanço maxilar associado
ao recuo mandibular não é tão prejudicial para a faringe como o recuo mandibular
isolado
(DEMETRIADES
et
al.;
2010).
Contrariamente,
outros
autores
demonstraram que não há impacto no espaço faríngeo decorrente de tratamentos
cirúrgicos para correção de deformidades esqueléticas (ATHANASIOU et al.;
1991; EGGENSPERGER; SMOLKA; IIZUKA; 2005).
Os métodos de avaliação do EAF e das alterações decorrentes das cirurgias são
muitos: ressonância magnética, radiografia cefalométrica de perfil, tomografia
computadorizada multislice, nasofaringoscopia e reflexão acústica (SCHWAB;
4
GOLDBERG; 1998). Dentre esses, o mais utilizado é a radiografia cefalométrica,
devido ao seu baixo custo, facilidade de aquisição e mensuração (DEGERLIYURT
et al.; 2008). Porém, esse método apresenta algumas limitações, como a
sobreposição de estruturas e a incapacidade de fazer mensurações no sentido
transverso (ABOUDARA et al.; 2009). Em decorrência disso, os estudos atuais
têm utilizado a tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), que além de
possibilitar as medidas transversas e aferição confiável do volume (LENZA et al.;
2010), tem maior precisão e reprodutibilidade na hora de marcar os pontos
(GRAUER et al.; 2010). Somando essas vantagens à baixa radiação em relação a
tomografia multislice, a TCFC se tornou o método de escolha para avaliação do
EAF, apesar de existirem poucos trabalhos na literatura a utilizando até o
presente momento (MATTOS et al.; 2011; PARK et al.; 2011).
O objetivo do presente estudo foi avaliar, através de TCFC, as possíveis
alterações na faringe em pacientes que foram submetidos aos tratamentos ortocirúrgicos de avanço maxilar associado ao recuo de mandíbula e de avanço
maxilomandibular. Além disso, correlacionou-se a quantidade de movimentação
dos maxilares com as consequentes alterações de volume do EAF.
5
2 PROPOSIÇÃO
2.1 avaliar as alterações dimensionais no espaço aéreo faríngeo de pacientes
submetidos ao tratamento orto-cirúrgico de avanço maxilar associado ao recuo
mandibular;
2.2 avaliar as alterações dimensionais no espaço aéreo faríngeo de
pacientes submetidos ao tratamento orto-cirúrgico de avanço maxilomandibular;
2.3 comparar as alterações entre os dois tipos de cirurgia estudados;
2.4 correlacionar a quantidade de deslocamento espacial anteroposterior
dos maxilares com as possíveis alterações de volume do espaço aéreo faríngeo.
6
3 DELINEAMENTO DA PESQUISA
3.1 CASUÍSTICA
Constituiu-se de 33 pacientes, na faixa etária de 18 a 30 anos, submetidos ou ao
tratamento orto-cirúrgico de avanço maxilar associado ao recuo mandibular ou ao
avanço maxilomandibular. Os pacientes tratados com AMRM foram alocados no
grupo 1 e os de AMM no grupo 2 (Tabela 1, página 9).
O processo de seleção foi feito em duas fases. Na 1ª, os critérios de inclusão
utilizados foram: possuir entre 18 e 30 anos; tomografias pré e pós- cirúrgicas
realizadas no mesmo tomógrafo e com boa qualidade de visualização; tomografia
pós-cirúrgica feita entre seis e oito meses após a cirurgia. Nesta mesma fase,
alguns critérios de exclusão também foram aplicados: presença de assimetrias
transversas importantes, tanto na maxila como na mandíbula; histórico de
amigdalectomia e adenoidectomia; realização de mentoplastia; pacientes
sindrômicos.
Os pacientes selecionados nesta 1ª fase foram submetidos a uma 2ª e mais
específica fase de seleção, no intuito de excluir pacientes com grandes alterações
verticais, para que pudessem ser estudados os que tiveram predominância de
7
deslocamento anteroposterior dos maxilares. Nesta fase, duas etapas foram
realizadas.
ETAPA 1: As tomografias pré-cirúrgicas, no formato DICOM, foram importadas
para o software Dolphin Imaging (versão 11.5, Chatsworth, CA) e orientadas
(Figura 1). A orientação foi feita deixando o PHF paralelo ao solo, utilizando para
construí-lo os pontos Pório (Po) direito e esquerdo e o ponto Orbital (Or) direito.
Após, cinco pontos foram definidos sendo um na base do crânio, dois na maxila e
dois na mandíbula. O ponto escolhido na base do crânio foi o ponto S (Sela
turca), que foi utilizado para construir as linhas de referência. Na maxila, os
pontos utilizados foram o ENP (Espinha Nasal Posterior) que representaria o
segmento maxilar posterior e o ponto A, representando o segmento anterior. Na
mandíbula, utilizou-se o ponto B e o ponto Mento (Me), representando o
segmento anterior desta.
Figura 1 Imagem mostrando a orientação do crânio com o PHF paralelo ao solo.
8
Duas linhas de referência foram utilizadas, uma vertical passando pelo ponto S e
perpendicular ao PHF, e uma horizontal passando também pelo ponto S mas
paralela ao PHF. Para que as linhas de referência fossem confiáveis as
tomografias pré e pós-cirúrgicas deveriam estar orientadas de tal forma que o
PHF estivesse paralelo ao solo. Com as linhas definidas, quatro medidas
horizontais e quatro verticais foram feitas. Cada medida horizontal partia de cada
um dos quatro pontos anteriormente definidos (ENP, A, B e Me) e estendia-se
perpendicularmente até a linha vertical de referência (Figura 2A). As medidas
verticais estendiam-se perpendicularmente dos mesmo pontos até a linha
horizontal de referência (Figura 2B).
A
B
Figura 2 Imagens demonstrando as oito medidas utilizadas na ETAPA 1, em A) as quatro
medidas horizontais; em B) as quatro medidas verticais.
9
O mesmo processo foi repetido para as tomografias pós-cirúrgicas, sempre com o
cuidado de manter a orientação inicial da cabeça. Desta forma, no final da etapa
tinha-se as alterações verticais e horizontais (em mm) de ambos os maxilares dos
pacientes. Os critérios de exclusão desta etapa foram: alteração vertical
simultânea de mais de dois mm dos pontos ENP e ponto A do pré para o póscirúrgico, indicando impacção ou rebaixamento maxilar; movimento de qualquer
maxilar menor do que três mm no sentido anteroposterior.
ETAPA 2: Uma telerradiografia em normal lateral foi gerada a partir da tomografia
pré-cirúrgica e duas medidas cefalométricas foram realizadas: inclinação do Plano
Palatal e Plano Oclusal (ambas medidas em relação à linha SN). O procedimento
foi repetido na tomografia pós-cirúrgica. Pacientes que apresentaram variação
maior que 5º em qualquer uma das duas medidas foram excluídos do estudo. Ao
término da ETAPA 2 da 2ª fase, dos 338 pacientes da amostra apenas 33
satisfizeram os critérios de inclusão e exclusão (Tabela 1).
Tabela 1 Distribuição dos pacientes nos grupos
Grupos
n
Idade (média + DP)
P
1
19
23,23 ± 2,82
0.025
2
14
24,34 ± 2,46
Todos os pacientes foram selecionados do arquivo do Hospital da Face,
localizado no bairro Vila Mariana na cidade de São Paulo - SP, com a devida
autorização do diretor geral do hospital (anexo 1). O pesquisador obteve a
concessão de acesso às informações do banco de dados da instituição
supracitada, selecionando para este estudo os registros de pacientes que foram
submetidos a tratamento orto-cirúrgico. A seleção foi feita exclusivamente pelo
10
número de prontuário, sem identificação nominal. Durante o tratamento dos dados
coletados, os números de prontuários foram substituídos por uma nova relação
numérica aleatória, passando a ser este o modo de identificar cada um dos
conjuntos de dados relacionados a cada paciente. Os dados coletados dos
arquivos foram o tipo de cirurgia ortognática realizada e dados das tomografias
computadorizadas dos referidos pacientes. A imagem e a identidade dos
pacientes não foram divulgadas por qualquer meio.
O estudo foi aprovado pelo comitê de ética do Instituto de Estudos de Saúde
Coletiva da Universidade Federal do Rio de Janeiro, sob parecer de número
115/2011 (anexo 2).
3.2 TOMOGRAFIAS
Todas os exames utilizados no estudo foram do tipo TCFC, realizadas no
mesmo tomógrafo i-Cat (Imaging Sciences, Hatfield CA) e pelo mesmo técnico em
radiologia. A área de escaneamento, conhecida como FOV (Field of view),
utilizada foi 17x23 cm (FOV estendido), com a resolução de voxel de 0,4 mm
(isotrópico) e duração do exame de 36 segundos. Os pacientes, sentados em
posição natural da cabeça e com os dentes em contato suave, foram orientados a
não deglutir e a respirar brandamente durante a realização do mesmo. As
tomografias pré-cirúrgicas (T1) foram feitas de duas a três semanas antes do
procedimento cirúrgico e as pós-cirúrgicas (T2) de seis a oito meses após.
3.3 PROCEDIMENTO CIRÚRGICO
11
Todas as cirurgias foram realizadas pela mesma equipe cirúrgica e no
mesmo hospital. A técnica cirúrgica foi a mesma para todos os pacientes, sendo
osteotomia do tipo LeFort I para a maxila e a osteotomia sagital bilateral do ramo
para a mandíbula (tanto para o avanço como para o recuo). A fixação dos
maxilares foi a interna rígida, com placas e parafusos de titânio.
3.4 ANÁLISE BIDIMENSIONAL
3.4.1 Análise anteroposterior e látero-lateral:
Para análise nas dimensões anteroposterior e látero-lateral do EAF, as
tomografias pré-cirúrgicas foram importadas para o software Dolphin Imaging e
então três cortes axiais tomográficos, paralelos ao PHF e com 0,4 mm de
espessura, foram feitos nas seguintes alturas: ponto ENP (corte 1); ponto mais
inferior e posterior do palato mole (corte 2); ponto mais inferior e anterior de C3
(corte 3) (Figura 3A, página 12). Cada corte axial gerou duas medidas, uma
anteroposterior representada pela sigla AP mais o número do seu corte axial (ex.
1AP) e uma látero-lateral, representada por LL mais o número do corte (Figura
3B, página 12). A 1ª foi definida como a maior distância do EAF medida
paralelamente ao plano sagital mediano e a 2ª como a maior distância medida
perpendicularmente ao mesmo plano (FAIRBURN et al.; 2007).
12
Figura 3 Em A) Imagem representativa da altura dos cortes axiais 1, 2 e 3; em B) imagem do
corte axial número 1 com as respectivas medidas lineares.
A altura dos cortes axiais em T1 foi registrada, em relação ao ponto S, para
que estes pudessem ser reproduzidos na mesma altura em T2. Portanto, neste
tempo os cortes não foram feitos na altura dos pontos supracitados, mas sim na
altura das distâncias desses pontos à linha S na tomografia pré-cirúrgica (Figura
4A e 4B, página 13).
13
A
B
Figura 4 Imagens demonstrando a metodologia para definir a altura dos cortes, em A) alturas
definidas a partir dos pontos anatômicos em T1; em B) alturas definidas em T2 através de
referências das medidas realizadas em T1.
3.4.2 Análise da área seccional axial
A área seccional axial (ASA) do EAF, expressa em mm2, foi aferida
utilizando os mesmos cortes axiais da análise anteroposterior e látero-lateral
(corte 1, 2 e 3), para posterior comparação entre T1 e T2. A aferição foi feita de
forma automática, na qual se define somente a altura da aferição no modelo
tridimensional ou no corte sagital mediano, utilizando a ferramenta “Sinus/airway”
do software (Figura 5, página 14). Da mesma forma que na análise anterior, a
altura dos cortes axiais na TCFC pós-cirúrgica era determinada com referência na
tomografia pré-cirúrgica.
14
Figura 5 Imagem demonstrando a aferição da ASA (corte 1), utilizando a ferramenta
“Sinus/airway” do software Dolphin Imaging.
3.4.3 Análise da área seccional axial mínima
A área seccional axial mínima (ASAm) ou área de maior constrição,
também expressa em mm2, é aferida automaticamente pelo software, uma vez
delimitados os limites inferior e superior do EAF (Figura 6A, página 15). A sua
distância linear perpendicular ao ponto S também foi registrada, sendo
denominada DASAm (Figura 6B, página 15).
15
A
B
Figura 6 Imagens demonstrando a análise da mínima área axial, em A) definição dos limites
superior e inferior (linhas em vermelho) e aferição da ASAm (linha branca); em B) distância da
ASAm até o ponto S (medida perpendicular ao PHF).
3.5 ANÁLISE TRIDIMENSIONAL
Para realização da análise tridimensional ou volumétrica, o EAF foi dividido em
compartimento superior e inferior. Os limites utilizados para o compartimento
superior (VolA) foram: limite superior, linha paralela ao PHF passando pelo ponto
mais superior do EAF; limite anterior, linha perpendicular ao PHF passando pelo
ponto mais anterior e inferior do seio esfenoidal; limite inferior, linha paralela ao
PHF passando pelo ponto de maior concavidade da parede anterior inferior de
C2; limite posterior, linha perpendicular ao PHF passando pelo ponto mais
posterior do EAF (Figura 7A, página 16). Todos os limites foram delimitados em
corte sagital mediano.
16
Para o compartimento inferior (VolB), utilizou-se os seguintes limites: limite
superior, linha paralela ao PHF passando pelo ponto de maior convexidade da
parede anterior inferior de C2 (limite inferior do compartimento superior); limite
anterior, linha perpendicular ao PHF passando pelo ponto mais anterior do seio
esfenoidal; limite inferior, linha paralela ao PHF passando pelo ponto mais anterior
e inferior de C4; limite posterior, linha perpendicular ao PHF passando pelo ponto
mais posterior do EAF (Figura 7B). Para confirmar que o mesmo limite inferior do
compartimento superior era utilizado para as medições nos dois tempos, a sua
distância perpendicular à linha de referência S (linha perpendicular ao PHF e que
passa pelo ponto S) foi aferida e então utilizada para definir o mesmo limite na
TCFC pós-cirúrgica.
A
B
Figura 7 Imagens demonstrativas dos limites utilizados para aferição do volume do EAF. A linha
vertical de referência foi utilizada para que o mesmo limite inferior de VolA fosse delineado na
mesma altura nos dois tempos. Em A) limites do compartimento superior (VolA); em B) limites do
compartimento inferior (VolB).
17
Os volumes dos compartimentos superior e inferior e o volume total (VolTo),
calculado através da soma de VolA e VolB, foram medidos em T1 e T2. A razão
volume final/volume inicial também foi calculada para se obter a porcentagem de
variação.
3.6
CORRELAÇÃO
DESLOCAMENTO
MAXILARES
X
VARIAÇÃO
NO
VOLUME DO EAF
Avaliou-se o comportamento da relação entre o deslocamento espacial
anteroposterior dos maxilares e variação do volume do EAF na casuística
estudada. Para isso, obteve-se a priori o real deslocamento dos maxilares através
da sobreposição por superfície das tomografias pré e pós-cirúrgicas, com um
método já descrito anteriormente (CEVIDANES et al.; 2005) com algumas
modificações. Primeiramente, as tomografias em formato DICOM com voxels
isotrópicos de 0,4 mm de resolução, foram reformatadas para que tivessem
voxels isotrópicos de 0,5 mm, através do software Imagine (programa gratuito,
desenvolvido em 2004 na Universidade da Carolina do Norte). Dessa forma,
menor poder computacional seria necessário para as análises e os softwares
utilizados posteriormente funcionariam de forma mais adequada. A tomografia
pré-cirúrgica já reformatada foi importada para o software ITK-SNAP (programa
gratuito, também desenvolvido na Universidade da Carolina do Norte)
para
confecção da segmentação da tomografia, através de uma ferramenta semiautomática (YUSHKEVICH et al.; 2006). O processo de segmentação consiste em
isolar da tomografia as estruturas que deseja-se avaliar, definindo limites nos
planos axial, coronal e sagital (Figura 8, página 18). Este processo foi feito em
18
duas etapas: na primeira, segmentou-se a porção do crânio que seria utilizada
posteriormente como estrutura estável para sobreposição das tomografias T1 e
T2; na segunda, segmentou-se a maxila e a mandíbula para que se pudesse
avaliar seus respectivos deslocamentos decorrentes da cirurgia. Concluídas
essas etapas, um modelo tridimensional era gerado contendo somente as
estruturas desejadas e salvo em formato GIPL (formato reconhecido pelo software
de sobreposição utilizado). O mesmo procedimento foi repetido para a tomografia
pós-cirúrgica.
Figura 8 Imagens frontal e lateral da segmentação do crânio e dos maxilares da tomografia, feita
com o software ITK-InsightSNAP.
Na sequência os modelos tridimensionais pré e pós foram importados para
o programa Imagine, o qual faz uma sobreposição automática dos dois volumes
comparando a intensidade da escala de cinza dos voxels pertencentes a região
do crânio previamente segmentada, utilizando T1 como referência (CEVIDANES
et al.; 2005). Assim sendo, o programa registra os dois modelos pela base do
crânio e fornece o real posicionamento dos maxilares nos dois tempos.
19
Para que os modelos 3D fossem importados para o software CMF
(Craniomaxillofacial application – Jonas Chapuis, M. E. Muller Research Center
for Orthopaedic Surgery, University of Bern, Switzerland), no qual foi feita a
avaliação qualitativa e quantitativa do deslocamento anteroposterior dos maxilares
(CHAPUIS et al.; 2007), algumas transformações de formato de arquivos foram
necessárias. Editou-se o formato do arquivo de GIPL para STL (arquivo de
superfície), de STL para META, e finalmente de META para IV, que era o formato
reconhecido pelo software CMF. Os modelos de superfície T1 e T2, registrados
somente pelo crânio, foram avaliados através da ferramenta “Mapa de cores” e
“Isoline”. No “Mapa de cores”, milhares de comparações matemáticas ponto a
ponto são feitas, sendo estes pontos codificados por cores, permitindo avaliar a
real distância entre as duas superfícies (GERIG; JORNIER; CHAKOS; 2001). O
software utiliza a morfologia e posição espacial do modelo pós-cirúrgico para
fazer a comparação com o pré-cirúrgico. Ou seja, o que se observa é anatomia do
modelo T2 e as diferentes cores exibidas representam as respectivas distâncias
deste modelo para o modelo T1. A cor vermelha representa um deslocamento
anterior, a cor azul denota um deslocamento posterior e a cor verde ausência de
movimento (Figura 9, página 20).
Em associação com o “Mapa de cores”, a ferramenta “Isoline” foi utilizada
para aferir o deslocamento entre as superfícies de T1 e T2 nas regiões de
interesse. Esta ferramenta permite que o operador escolha uma distância
específica entre as superfícies dos dois modelos, que é demarcada nestes como
uma linha de contorno (Isoline) nas regiões em que houve deslocamento
equivalente ou superior a distância pré-determinada (Figura 10, página 21). Desta
forma, aumenta-se progressivamente essa distância até determinar-se o
20
deslocamento das regiões de interesse (CARVALHO FDE et al.; 2010; ALMEIDA
et al.; 2011). Neste estudo, as regiões escolhidas foram o ponto A para a maxila e
ponto B para mandíbula.
Sabendo-se a variação do volume do EAF, aferida na análise
tridimensional, e o real deslocamento anteroposterior dos maxilares, estabeleceuse relações entre estes fatores através da correlação de Pearson e de análise de
regressão linear. Primeiramente, as relações foram estabelecidas de forma
separada para cada grupo. Verificou-se uma possível correlação entre o
deslocamento de cada maxilar separadamente e os compartimentos nos quais o
EAF foi dividido. Por fim, utilizou-se os valores de deslocamento dos maxilares e
variações dos volumes dos dois grupos juntos para se estabelecer uma regressão
linear entre esses fatores.
Figura 9 Imagens frontal e lateral do software CMF, demonstrando a ferramenta “Mapa de cores”
que mostra em verde as estruturas que não sofreram deslocamento de T1 para T2, em vermelho
as estruturas que sofreram avanço e em azul as que tiveram recuo (recolocação posterior). Este
caso representa um paciente submetido a avanço maxilomandibular.
21
Figura 10 Imagens do mesmo caso da Figura 9 demonstrando a associação da ferramenta “Mapa
de cores” com a “Isoline”, utilizadas para aferição do deslocamento tridimensional decorrente da
cirurgia dos pontos A e B.
3.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA
As análises bidimensionais, tridimensionais e de deslocamento de
maxilares foram refeitas em dez pacientes escolhidos aleatoriamente, no intuito
de determinar-se o índice de correlação intraclasse dessas medidas. A
metodologia de seleção da amostra também foi testada.
Os grupos foram testados para verificar homogeneidade em T1 através do
teste t de Student (após verificada a normalidade de distribuição das medidas
pelo teste de Kolmogorov-Smirnov) para amostras independentes, no intuito de
realizar comparações posteriores. O mesmo teste estatístico foi utilizado para
verificar diferenças intergrupos nas aferições pré e pós-cirúrgicas. A significância
22
estatística foi estabelecida em P<0.05. Para detectar diferenças entre as medidas
de T1 e T2 intra-grupos foi utilizado o teste t para amostras pareadas.
O deslocamento dos maxilares foi analisado por estatística descritiva e foi
aplicado também um teste t para amostras independentes para verificar
homogeneidade de deslocamento entre os grupos.
Para determinar o coeficiente de correlação entre as variáveis dependente
e independente foram utilizadas as análises de correlação de Pearson e a de
regressão linear.
23
4 DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA
4.1 ARTIGO 1
BRUNETTO, D.P.; VELASCO, L.; DE PAULA, L.K.; CEVIDANES, L.H.S.;
ARAÚJO, M.T.S. Upper airway effects of maxillary advancement with mandibular
setback and maxillomandibular advancement surgeries: a CBCT comparison
study. A ser submetido para publicação na American Journal of Orthodontics and
Dentofacial Orthopedics.
4.2 ARTIGO 2
BRUNETTO, D.P.; VELASCO, L.; DE PAULA, L.K.; CEVIDANES, L.H.S.;
ARAÚJO, M.T.S. Correlation between jaws displacement due to orthognathic
surgery and the volume variation of the upper airway. A ser submetido para
publicação na American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics.
24
4.1 ARTIGO 1
BRUNETTO, D.P.; VELASCO, L.; DE PAULA, L.K.; CEVIDANES, L.H.S.;
ARAÚJO, M.T.S. Upper airway effects of maxillary advancement with mandibular
setback and maxillomandibular advancement surgeries: a CBCT comparison
study.
25
Upper airway effects of maxillary advancement with mandibular setback and
maxillomandibular advancement surgeries: a CBCT comparison study.
Daniel Paludo Brunettoa, Leandro Velascob, Leonardo Koerich de Paulaa; Lúcia
Helena Soares Cevidanesc; Mônica Tirre de Souza Araújod;
a
Master’s student, Department of Orthodontics, Federal University of Rio de
Janeiro Dental School, Rio de Janeiro, Brazil.
b
Oral Surgeon, Hospital da Face, São Paulo, Brazil.
c
Assistant Professor, Department of Orthodontics and Pediatric Dentistry,
University of Michigan School of Dentistry, Ann Arbor, MI.
d
Associate Professor, Department of Orthodontics, Federal University of Rio de
Janeiro Dental School, Rio de Janeiro, Brazil.
Corresponding Author: Mônica Tirre de Souza Araújo
Department of Orthodontics - Dental School
Federal University of Rio de Janeiro – UFRJ
Av. Professor Rodolpho Paulo Rocco – Ilha do Fundão
Rio de Janeiro – RJ
CEP 21941-590
Tel: (55) 21-2590-2727
Fax: (55) 21-2590-2771
Email: monicatirre@ortodontia.ufrj.br
26
ABSTRACT
Introduction: Attention has been given to the consequences on the upper airway
(UA) of the jaws displacements that occur with surgical-orthodontic treatments.
Although, there is still sparse evidence concerning the UA dimensions alterations.
Thus, the purpose of the present study was to assess, using Cone-Beam
Computed Tomography (CBCT), these alleged changes. Methods: Nineteen
subjects that had undergone maxillary advancement associated with mandibular
setback (group 1) and 14 subjects that had undergone maxillomandibular
advancement (group 2) were selected for this retrospective study. The linear
analysis included the anteroposterior (AP) and transverse (LL) measurements,
which were performed on three axial slices along the UA. Area analysis consisted
on the cross-sectional area (CSA) measured on the same axial slices, the minimal
cross-sectional area (CSAm) and its distance to S point (DCSAm). For volumetric
analysis, the UA was divided into upper compartment (VolA) and lower
compartment (VolB), and their sum represented the total volume (VolTo). First, the
pre and postoperative measurements were compared intra-group and then intergroups. Results: On group 1, only AP (P = 0.006) and CSA (P = 0.008)
measurements of the most superior axial slice and VolA (P = 0.001) and VolTo (P
= 0.044) presented statistically significant increase. For group 2, all the
27
measurements showed significant increase. The LL on all three slices and the
volumetric measurements had significant differences between the groups.
Conclusions: Maxillary advancement associated with mandibular setback
promoted an increase on the upper airway dimensions at the posterior nasal spine
level, while maxillomandibular advancement caused an expansion on all the upper
airway extension.
28
INTRODUCTION
Maxillary associated with mandibular setback (MAMS) is considered a
stable procedure and is an alternative for isolated mandibular setback surgery in
patients presenting maxillary anteroposterior deficiency. It has been the subject of
special attention because previous studies have shown that this procedure is less
prejudicial to the upper airway (UA) and its correlated functions, when compared
to mandibular setback1-3.
Maxillomandibular advancement surgery is traditionally used for the
treatment of patients that have jaws posteriorly positioned, originating aesthetic
and functional deficiencies. However, this procedure has been showing good
outcomes in patients suffering from Obstructive Sleep Apnea (OSA), reducing their
apnea/hypopnea index during sleep and improving life quality4,5.
Cone beam computed tomography (CBCT) has been the method of choice to assess the UA anatomy on the most recent studies and has many advantages
over lateral cephalograms, such as linear measurements almost free of distortion
and with the possibility of accurate transverse and volumetric measurements1,2,6,7.
Although jaws displacement arising from these surgical-orthodontics
procedures seems to have influence upon the UA dimensions, there is still sparse
evidence and few studies regarding these issues7,8. Therefore, the purpose of the
present study was to evaluate and compare the consequences of the maxillary
29
advancement associated to mandibular setback and the maxillomandibular
advancement on the dimensions of the upper airway.
METHODS
Patients’ data were retrospectively collected from the archive of the Hospital da
Face (São Paulo, SP, Brazil), after the Research Ethics Committee of the Federal
University of Rio de Janeiro had reviewed and approved the study project. To
estimate the sample size, a power analysis was performed based on a pilot study.
Considering a power of 80% and a significance level of 5%, the analysis showed
that 12 patients were required in each group.
The following inclusion criteria were applied to a sample of 338 patients that
had undergone MAMS or MMA: 1) patient aging from 18 to 30 years old; 2) pre
and postoperative CBCT scans taken with the same machine and postoperative
scan performed 6 to 8 months after surgical procedure; 3) absence of important
maxillary and/or mandibular transverse asymmetry; 4) absence of genioplasty.
Hence, the eligible patients were subjected to a more specific filtering, that
comprised two steps. To perform these steps, T1 and T2 CBCT scans were
loaded into Dolphin 3D Imaging Software 11.5 (Dolphin Imaging and Management
Solutions, Chatsworth, CA) and oriented with the Frankfurt Horizontal Plane (FHP)
parallel to the ground.
Step 1 contained two analysis, one vertical (Fig 1A) and one horizontal (Fig 1B),
and five landmarks defined on the midsagittal plane (MSP) were used for both: S
point (S), Posterior Nasal Spine (PNS), A point (A), B point (B) and Menton (Me).
For the vertical analysis, four linear measurements were made starting from each
30
of the aforementioned landmarks (except S) until it reached perpendicularly the
horizontal reference line (line parallel to FHP that passed through S point). The
distances were obtained on T1 and T2 scans and variations greater than two mm
for any of them excluded the patient from the sample. The horizontal analysis also
had four measurements going from the same points through the vertical reference
line (perpendicular to FHP passing through S point). Variations lower than 3 mm
between pre and postoperative measurements for any point also excluded the
subject. This criterion was used to filter patients that exhibited a low degree of
jaws displacement. Step 2 consisted of Palatal Plane and Occlusal Plane
cephalometrics measurements, performed on T1 and T2 scans as well. If any of
the measurements presented a 5º or higher variation between the time points, the
patient was eliminated. Finally, 33 subjects fulfilled all the requirements and were
divided in two groups. Group 1 consisted of 19 patients that had undergone MAMS
(mean age 23.23±2.82 years) and group 2 had 14 patients that had undergone
MMA (mean age 24.34±2.46 years).
The same surgical team performed all the surgeries at Hospital da Face. For the
maxilla, LeFort 1 osteotomy was used and for the mandible bilateral sagittal split
osteotomy. Jaws had rigid internal fixation with plates and screws. CBCT scans
were taken with an I CAT machine (Imaging Sciences International, Hatfield, PA,
USA) with the following scan protocol: 120 KV, 5 ma, 17x23 cm field of view, 0.4
mm voxel and scanning time of 36 seconds. Patients were oriented to maintain
teeth in occlusion and breathe smoothly during the scan. A voxel-wise registration
of the pre and postoperative scans that uses a sequence of specific softwares,
already described in previous studies9-11, was performed so the jaws displacement
could be accurately assessed.
31
On the two-dimensional analysis, the same software and the same cranial
orientation of the selection process were used. Thus, three axial slices parallel to
FHP and with 0.4 mm thickness were made on the following levels of the UA (Fig
2): 1) posterior nasal spine (PNS); 2) most inferior and posterior point of the uvula;
3) most anterior and inferior point of the third cervical vertebrae (C3). The
anteroposterior (AP), transverse (LL) and cross-sectional area (CSA) measures
were performed on each of these slices. The AP measurement was defined as the
greater anteroposterior distance parallel to midsagittal plane and the LL
measurement as the greater transverse distance perpendicular to MSP of the UA
(Fig 3A). The CSA was measured automatically by using the “sinus/airway” tool of
the software (Fig 3B). Besides, the minimal cross-sectional area (CSAm) and the
perpendicular distance from CSAm to S point (DCSAm) were assessed (Fig 4).
The perpendicular distance of the slices 1, 2 and 3 to the horizontal reference line
were computed on T1 and reproduced on T2, so that the measurements were
made at the same level on both time points (Fig 5).
On the three-dimensional analysis, the UA was divided into upper compartment
(VolA) and lower compartment (VolB). The limits for VolA (defined on the
midsagittal plane) consisted of lines either parallel or perpendicular to FHP, which
had the following base points (Fig 6A): most superior point of the UA (superior
limit)12; most anterior and inferior point of the sphenoidal sinus (anterior limit);
most concave point of the anterior and inferior wall of C2 (inferior limit); most
posterior point of the pharynx12 (posterior limit). VolB had the following limits (Fig
6B): most concave point of the anterior and inferior wall of C2 (superior limit),
same as the inferior limit of VolA; most anterior and inferior point of the sphenoidal
sinus (anterior limit); most anterior and inferior point of C4 (inferior limit); most
32
posterior point of the pharynx12. The perpendicular distance of the inferior limit of
the upper compartment to S point was computed on T1 and then used on T2.
Total volume (VolTo) was obtained by the sum VolA + VolB.
To detect differences between pre and postoperative measurements a t-test for
paired samples was performed, after they had exhibited a normal distribution
(confirmed by a Kolmogorov-Smirnov test). Hence, a t-test for independent sample
screened for intergroup differences. All the measurements of 5 patients were redone for intra-class correlation purpose.
RESULTS
The measurements used in this study proved to have excellent reliability
(ICC > 0.9) and had normal distribution confirmed. Data of both genders were
analyzed together as no evidence of differences was found between them.
The average maxillary displacement was 5.11±0,87 mm for group 1 and 4.51
±1,15 for group 2, and the average mandibular displacement was 5.30±1,00 mm
(backward) for group 1 and 6.60±1,40 mm (forward) for group 2.
There were no significant discrepancies of the preoperative AP and LL
measurements between the groups, except for the AP on slice 2 (P = 0.031). Area
and volumetric measurements also did not exhibit significant differences.
On group 1, of the eleven two-dimensional measurements only the AP (P =
0.006) and CSA (P = 0.008) on slice 1 showed statistically significant increase.
Concerning the volumetric measures, VolA (P = 0.001) and VolTo (P = 0.044)
presented significant increment (Table I). On group 2, all the measurements
demonstrated statistical significant increase (Table II).
33
On slice 1 and 2 the main difference between the groups was on the
transverse diameter. On slice 3, all the measurements showed significant
differences, as expected. All three-dimensional measures exhibited statistically
significant differences (Table III).
DISCUSSION
The present study did not intend to evaluate the stability of the UA
alterations, as the jaws repositioning arising from the surgical procedures studied
is considered stable on the long term3,13 - thus, only one postoperative scan was
used. This exam was made from 5 to 8 months after surgery, just after the removal
of the fixed appliance. Besides, after this time lapse the postoperative swelling
would not interfere with the measurements14,15. Data of both genders were
analyzed together as no statically significant differences were found, in
consonance with other studies2,16-18. The two types of surgical-orthodontic
treatments were selected due to the differences and similarities they have. The
main difference is that, on group 2, the mandible goes forward and, on group 1, it
goes backward. The similarity is the maxillary anterior displacement on both,
serving essentially as a constant to obtain more information about mandibular
displacement consequences on the UA. The selection process was designed to
filter patients with important vertical alterations and occlusal plane rotations. Being
so, the sample would have mainly anteroposterior displacement of the jaws. It is
important to understand what occurs on the UA after these anteroposterior
changes, and just then evaluate more complex surgical techniques involving
associated vertical or rotational movements.
34
Although preoperative linear measurements of slice 3 and CSA of slices 2 and 3
on group 1 revealed to be slightly increased, no statistical differences were found
between the groups. This is consistent with the study of Alves et al19 that found no
differences on UA dimensions between skeletal Class II and Class III patients,
except for the transverse measurement at the nasopharynx level. Literature has
sought to define the reference values of the UA dimensions20,21. The AP
measurements found are in agreement with the ones already described, despite
the transverse measures that exhibited a mild increase2,20,22. Concerning the
cross-sectional area, the measurements on the three slices were smaller when
compared to Hong et al22. Differences may have occurred because the softwares
used were not the same and the axial slices level had a slight variation. The
volumetric measurements have been developed for particular purposes of this
study and, for that, the comparison with preoperative measurements of other
studies was hampered.
On the two-dimensional analysis, the LL measurement was considered important
because an UA possessing greater transverse dimension has a lower collapsibility
and fewer obstructive events22,23. Li et al24 have shown that the main anatomic
difference between healthy and OSA’s patients was on the transverse dimension
at the oropharynx level. The CSA was measured because it depicts better the
morphology of the axial slice than isolated linear measurements, such as AP and
LL. The “sinus/airway” tool was used to make the area measurements, due to its
automatic process. The authors believe that the manual definition of borders is
subjected to more errors, even more on slices that have an irregular anatomy. As
the purpose was to evaluate the consequences of the jaws displacement on the
35
same levels of the UA, the preoperative perpendicular distances from the axial
slices to S point were recorded and reproduced on the postoperative scan.
The level of slice 1 was chosen because it was the area with greater
influence of the maxillary displacement. In fact, there was a significant increase in
the AP, LL and CSA at this level on both groups (except LL on group 2). Another
study did not find the same results when evaluating patients subjected to MAMS22.
Differences may have occurred due to the amount of jaws displacement, which
was not specified in this study. Fairburn et al6 found a significant increment on the
AP and LL linear measurements, mean of 3.88 and 2.52 mm respectively, on
patients that underwent MMA. However, in the present study, minor increases on
both measurements were found, mean of 2.20 and 2.19 mm respectively.
Slice 2 is situated on a level of frequent pharynx obstruction22,25 and is
presumed under the influence of maxillary and mandibular displacements. For
group 1, no statement could be formulated, as the measurements had not
presented a pattern of variation (just a slight increase could be noticed). These
results are in partial disagreement with Degerliyurt et al2 that found a significant
reduction only on the anteroposterior dimension. A possible explanation for this
variation on slice 2 is that depending on the length of patient’s uvula, the
measurements were made on an upper or lower portion of the UA. The higher
measurements were probably under maxillary influence (advancement) and the
lower ones were under mandibular influence (setback). On group 2, all the
measurements showed a significant increase because both jaws were advanced,
confirming another study results6. The greatest increases on the AP, LL and CSA
measurements were found at this level on group 2. The increase on the transverse
dimension occurs due to the elevation of the surrounding tissue attached to the
36
maxilla, in particular the velopharyngeal muscle. The LL increase was almost as
important as the AP, contributing to the significant increment of the CSA average
from 252.25 to 318.83 mm2.
At last, structures surrounding slice 3 level suffer high influence of tongue’s
displacement, which moves accordingly to the mandible and hyoid bone
displacements because it is attached to them by muscles and ligaments2,22. The
linear and area measurements showed a mild decrease on group 1, but not
statistically significant. Controversially, Degerliyurt et al2 and Mehra et al17 found a
significant reduction at this level on the anteroposterior dimension in patients that
had undergone this type of surgery (mean of 2.34 and 3.27 mm respectively). The
backward movement of the lower jaw is likely responsible for this reduction, and
could potentially trigger or aggravate OSA26,27. On group 2, the three measures
had a significant increase owing to the mandibular advancement, with the
transverse increase being as evident as the anteroposterior. Other studies have
found larger increments on the AP and LL measurements when analyzing the
MMA6,28. These differences probably occurred because the surgery was indicated
for OSA therapy in the latter ones, requiring higher amounts of jaws displacement
(10 mm approximately).
The minimal cross-sectional area plays an important role when one is
analyzing the UA, because it indicates the most constrict point and its reduction
may predispose congestion or even interruption of the airflow (pharyngeal
collapse)6,29. In this study, the CSAm showed large standard deviations on
baseline measurements, on both groups. The MAMS did not cause a significant
decrease on this measurement, as in earlier studies30,31. On group 2 it had a
significant increment, going from approximately 170 to 215 mm2 (mean).
37
Abramsom et al28 found an average increase of 136 mm2 using the same software
for the measurements, however the mean maxillary displacement was 9.2 mm and
mandibular 10.1 mm. These data can be very positive in a clinical point of view,
because an enlargement of the most constrict area of the UA is more likely to lead
to an airflow resistance reduction than a volume increase32. The perpendicular
distance of the CSAm to S point was computed on T1 and T2 scans, in order to
identify a displacement pattern of the CSAm arising from the surgeries evaluated.
On group 1, there was neither a significant displacement of the CSAm (mean < 1.5
mm) nor pattern of displacement (9 subjects showed an upward displacement and
10 a downward displacement). On group 2, an upward pattern of displacement
was identified (mean of 8.58 mm, P = 0.007), probably owing to the mandibular
advancement.
To perform the three-dimensional analysis, the Dolphin3D software was
chosen as it has been proved to have high reliability33 and accuracy34 for
measuring UA volume. The PNS was not used as the anterior limit, as in previous
studies22,28,33, because it suffered anterior displacement due to the surgical
procedures. Instead, the most inferior and anterior point of the sphenoidal sinus
was used, because it is an easily recognizable and stable point. The epiglottis22
and the most inferior point of C312 were used as the inferior limit in other studies.
However, the inferior limit was caudally extended to the most inferior and anterior
point of C435, leading to a better evaluation of the consequences that follows
mandibular displacement. The superior and posterior limits used were the same as
in Grauer et al12. To separately analyze the alterations induced by each jaw, the
UA was divided into two compartments. The inter compartment limit used was
selected because it coincided with the uvula’s most caudal point and because it
38
was an easily recognizable point that divided the pharynx into two similar size
compartments. Therefore, the upper compartment would be mainly influenced by
maxillary displacement and the lower compartment by mandibular displacement.
Similarly to the two-dimensional analysis, the inter compartment limit was recorded
on T1 scan and reproduced on the same level on T2 scan, so the scan position of
the cervical spine (primarily C2) would not interfere with the volumetric measures.
VolA presented similar baseline values on the groups. On both, a significant
increase was evidenced after the surgeries - higher on group 2, though. With the
maxillary anterior displacement, an expansion of the local skeletal framework and
an increment on the muscle tension occurs6,21,36. VolB did not have a significant
reduction on group 1, which can be considered controversial, as there was a real
backward mandibular movement. It is believed to exist a compensation
mechanism of the surrounding soft tissue1 and a posterior inferior adaptive
displacement of the tongue22, that would prevent a decrease of the local pharynx
dimensions. On group 2, all the patients experienced an increase on the lower
compartment volume (one subject had a 45% volume increase). Concerning the
total volume, patients on group 1 had an average increase of approximately 2000
mm3, despite VolB had shown a slight reduction. Hong et al22 reported a mean of
14% reduction on the UA total volume of 9 patients that had undergone MAMS,
contrasting with 6.49% increase on the present study. Jakobsone et al30 and Lee
et al37 did not found significant total volume alterations on patients subjected to
bimaxillary surgery for Class III correction. These differences may have occurred
owing to the amount of jaws displacement and to the different UA limits used on
the studies - even though this comparison was made with final/initial volume ratio.
Group 1 presented a slight increase when compared to group 2, which showed an
39
average increase of 6.300 mm3 (28.68%) approximately. Abramsom et al28
reported a 61% increase on the total volume of maxillomandibular advancement
subjects. However, they had associated genial tubercle advancement and other
airway parameters had been used. There is still little data to compare volumetric
changes of the UA28, situation that is worsened by the lack of standardization of
the measurements among the studies7.
The ideal design of this study would associate to the aforementioned data
the information provided by the polysomnography, so that the clinical implications
of the UA alterations would be better evidenced. However, this exam demands
considerable financial resources and infrastructure to provide the patients all the
support that is needed. Other limitation of this study was to assess the UA on the
same breathing stage on the pre and postoperative scans. It is known that the
breathing stage may have an influence on the dimensions of the UA38, so the
patients were oriented to breath gently and not swallow during the scan time2. At
last, the threshold selecting process imbues some subjectivity on the volumetric
measurements when using the Dolphin3D software39. Thus, these measurements
require an experienced and well-trained operator in order to minimize this issue.
The sensitivity value varied accordingly to the patient, but the same value was
used for both pre and postoperative scans of the same subject.
More studies evaluating these or other kinds of orthognathic surgeries are
encouraged, improving the understanding of the consequences of jaws
displacement on the upper airway.
CONCLUSIONS
40
1. Maxillary advancement associated with mandibular setback surgery did
not show a significant reduction on the upper airway dimensions.
2. Maxillomandibular advancement surgery exhibited significant increase
on all extension of the upper airway.
3. Maxillomandibular advancement surgery proved to have greater
potential of promoting alterations on the upper airway dimensions.
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44
FIGURE LEGENDS
Fig 1. Image showing the selection process performed on the midsagittal slice on the
Dolphin3D software. A, the four vertical measurements. B, the four horizontal
measurements.
Fig 2. Image demonstrating the level of the three axial slices that were used to make the
AP, LL and CSA measurements. Slice 1, posterior nasal spine. Slice 2, most caudal point
of the uvula. Slice 3, most anterior and inferior point of C4.
Fig 3. Images depicting the three measurements that were performed on each of the axial
slices. A, the AP and the LL measurements on slice 1. B, the CSA on slice 1.
Fig 4. Image of the midsagittal slice with the minimal cross-sectional area (CSAm) and its
perpendicular distance to S point (DCSAm) represented.
Fig 5. Perpendicular distances of the axial slices to a FHP parallel line passing through S
point (S line) were determined and recorded on T1 and reproduced on T2, working as a
guide to make the measurements at the same level on both scans. A, midsagittal slice
depicting the distances measured on the preoperative scan. B, same distances
reproduced on T2.
Fig 6. Images showing the airway parameters that were used in the study. The reference
line served as a guide to use the same inter compartment limit on both scans,
disregarding the position of the cervical spine (C2) - that may vary among scans. A,
midsagittal slice demonstrating the limits used for the upper compartment (VolA). B, limits
used for the lower compartment (VolB).
45
TABLE FILES
Table I Descriptive and before and after treatment statistics of group 1
Slice 1
Slice 2
Slice 3
CSAm
DCSAm
Volume
*P < 0.05
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
VolA
VolB
VolTo
T1 (mean + sd)
18.72 ± 3.92
29.48 ± 4.18
518.89 + 119.15
12.94 ± 3.77
25.30 ± 5.44
311.80 ± 152.47
11.93 ± 3.97
30.04 ± 4.59
276.95 ± 108.50
201.06 ± 95.86
87.72 ± 14.69
17329.48 ± 5658.18
12582.58 ± 4797.04
29912.07 ± 9277.93
T2 (mean + sd)
20.52 ± 4.45
29.85 ± 3.63
574.36 ± 130.42
14.11 ± 5.48
25.11 ± 5.50
323.88 ± 141.29
11.68 ± 4.23
29.74 ± 4.77
269.11 ± 111.67
192.96 ± 84.82
86.55 ± 14,99
19822.61 ± 6382.54
12101.67 ± 4597.00
31974.98 ± 9065.03
P
0.006**
0.409
0.008**
0.398
0.935
0.468
0.629
0.468
0.717
0.687
0.420
0.001**
0.420
0.044*
**P ≤ 0.01
CSAm = mm VolA, VolB, VolTo = mm
AP, LL, DCSAm = mm CSA,
2
3
46
Table II Descriptive and before and after treatment statistics of group 2
Slice 1
Slice 2
Slice 3
CSAm
DCSAm
Volume
*P < 0.05
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
VolA
VolB
VolTo
T1 (mean+SD)
18.68 ± 5.02
28.82 ± 3.00
515.09 ± 156.30
10.06 ± 3.38
26.26 ± 6.85
252.25 ± 127.12
9.48 ± 4.28
27.37 ± 5.81
228.92 ± 120.67
170.01 ± 88.57
86.72 ± 14.68
17534.08 ± 6130.06
10828.03 ± 4228.06
28362.12 ± 9673.86
T2 (mean+SD)
20.88 ± 4.95
31.01 ± 3.49
591.81 ± 181.71
13.29 ± 2.71
29.97 ± 6.15
318.83 ± 101.22
11.95 ± 3.38
30.75 ± 4.02
291.03 ± 112.92
215.41 ± 80.92
78.14 ± 15.79
21822.13 ± 5737.74
13041.08 ± 3432.14
34630.22 ± 8596.96
P
0.007**
0.005**
0.01**
0.011*
0.025*
0.021*
0.002**
0.002**
0.006**
0.035*
0.007**
0.002**
0.025*
0.007**
**P ≤
0.01
CSAm = mm VolA, VolB,
VolTo = mm
AP, LL, DCSAm = mm CSA,
2
3
Table III Intergroup differences
Slice 1
Slice 2
Slice 3
CSAm
DCSAm
Volume
*P < 0.05
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
AP
LL
CSA
VolA
VolB
VolTo
**P ≤ 0.01
Group 1
mean
SD
1,80
2,60
0,37
2,44
55,56
76,58
1,17
4,52
-0,19
3,77
12,08
100,18
-0,25
2,67
-0,30
1,83
-7,84
57,46
-8,10
63,89
-1,17
10,26
2493,09
497,35
-481,71
403,89
2061,39
619,81
2
Group 2
mean
SD
2,71
2,14
1,75
2,12
90,95
85,61
2,68
3,85
3,86
5,16
75,15
88,76
2,03
2,84
1,34
4,36
45,45
80,99
41,40
67,77
0,47
21,63
4288,05
797,76
2212,94
537,22
6268,21
1129,40
AP, LL, DCSAm = mm CSA, CSAm = mm VolA, VolB, VolTo = mm
3
P
0,642
0,032*
0,461
0,180
0,017*
0,115
0,031*
0,011*
0,025*
0,027*
0,327
0,001**
0,001**
0,001**
47
FIGURE FILES
Figure 1
Figure 2
48
Figure 3
Figure 4
49
Figure 5
Figure 6
50
4.2 ARTIGO 2
BRUNETTO, D.P.; VELASCO, L.; DE PAULA, L.K.; CEVIDANES, L.H.S.;
ARAÚJO, M.T.S. Correlation between jaws displacement due to orthognathic
surgery and the volume variation of the upper airway.
51
Correlation between jaws displacement due to orthognathic surgery and the
volume variation of the upper airway.
Daniel Paludo Brunettoa, Leandro Velascob, Leonardo Koerich de Paulaa; Lúcia
Helena Soares Cevidanesc; Mônica Tirre de Souza Araújod;
a
Master’s student, Department of Orthodontics, Federal University of Rio de
Janeiro Dental School, Rio de Janeiro, Brazil.
b
Oral Surgeon, Hospital da Face, São Paulo, Brazil.
c
Assistant Professor, Department of Orthodontics and Pediatric Dentistry,
University of Michigan School of Dentistry, Ann Arbor, MI.
d
Associate Professor, Department of Orthodontics, Federal University of Rio de
Janeiro Dental School, Rio de Janeiro, Brazil.
Corresponding Author: Mônica Tirre de Souza Araújo
Department of Orthodontics - Dental School
Federal University of Rio de Janeiro – UFRJ
Av. Professor Rodolpho Paulo Rocco – Ilha do Fundão
Rio de Janeiro – RJ
CEP 21941-590
Tel: (55) 21-2590-2727
Fax: (55) 21-2590-2771
Email: monicatirre@ortodontia.ufrj.br
52
ABSTRACT
Introduction: Recent studies in literature have shown some contradictory results
when evaluating the consequences of surgical-orthodontic treatments in the upper
airway (UA). Therefore, the purpose of the present study was to establish
correlations between the amount of jaws displacement after surgery and the
volume variation of the UA. Methods: Patients were divided into groups according
to the kind of orthognathic surgery that they had been subjected. Group 1 had 19
subjects that underwent maxillary advancement associated with mandibular
setback, while group 2 had 14 patients who underwent maxillomandibular
advancement. The UA was divided into upper compartment (VolA) and lower
compartment (VolB) and the sum of these volumetric measures resulted in the
total volume (VolTo). The maxillary and mandibular displacements due to surgery
were assessed, in mm, by using closest point iteration after a voxel-wise conebeam computed tomography superimposition. Hence, jaws displacement were
correlated, by Pearson’s correlation and linear regression analysis, to the volume
variation of the UA (first time separately and then both groups together). Results:
The strongest correlation found was between maxillary displacement and VolA
(Mx-VolA) in group 2 (r = 0.903 e R2 = 0.902). With groups’ data combined, the
variables mandibular displacement and VolB variation (Md-VolB) presented a high
53
coefficient of determination (r = 0.921, R2 = 0.914, P < 0.001), opposing to MxVolA (r = 0.548, R2 = 0.300, P < 0.01). Conclusion: Stronger positive correlations
were found between the jaw displacement and the volume variation of its closest
compartment of the UA.
54
INTRODUCTION
Alterations on dimensions of the upper airway (UA) due to surgicalorthodontic treatment have been the subject of recent research. Nevertheless,
there is sparse evidence of what kind and in which intensity these alterations
occur1, specially regarding the volumetric measurements. This occurs mainly
because most of the studies assessing these changes used cephalometric
radiographs1,2, that provides two-dimensional measurements in a lateral view3.
The ones that used 3D images adopted different measures, compromising
comparisons and weakening the evidences1,4.
Cone-beam computed tomography (CBCT) has given a greater power of
analysis to orthodontists and oral surgeons, making possible accurate two- and
three-dimensional measurements of the UA5,6. Moreover, current imaging
technology
allows
a
voxel-wise
computed
superimposition
of
pre
and
postoperative CBCT scans7, making possible a reliable assessment of the jaws
displacement after orthognathic surgery8,9.
Therefore, the purpose of the present study is to correlate the amount of
maxillary and mandibular displacement due to surgical-orthodontic treatment with
the volume variation (in percentage and in absolute values) of the upper airway,
55
METHODS
All the patients were selected from the archive of the Hospital da Face (São Paulo,
SP, Brazil). The protocol was reviewed and approved by the Research Ethics
Committee of the Federal University of Rio de Janeiro.
The sample selection process was carried out in two phases for this
retrospective study. On the first phase, inclusion criteria were: 1) patients aging
from 18 to 30 years old; 2) pre and post-surgical CBCT scans taken with the same
CT machine; 3) the postoperative scan should have been taken from 6 to 8
months after surgery. Exclusion criteria were: 1) important maxilla and mandibular
transverse asymmetry; 2) chin augmentation10; 3) syndromic patients. For the
second phase, that comprised two specific steps, T1 and T2 CBCT scans of the
eligible patients were loaded into Dolphin 3D Imaging Software 11.5 (Dolphin
Imaging and Management Solutions, Chatsworth, CA).
In step 1 of the second phase, five points were used on the midsagittal plane: S
point (S), Posterior nasal spine (PNS), A point (A), B point (B) and Menton (Me).
The S point served as a reference for the delineation of the horizontal reference
line (parallel to Frankfurt Horizontal Plane) and the vertical reference line
(perpendicular to FHP). After the skull’s orientation with FHP parallel to the
ground, one vertical (Fig 1A) and one horizontal (Fig 1B) analysis were performed
on the pre and postoperative scans. The purpose of the vertical analysis was to
exclude patients with expressive vertical variation (greater than two mm for any
point) from the sample. The horizontal analysis excluded patients with minor
variations of three mm for A and B points.
56
For step 2, two cephalometrics measurements were made on both T1 and T2
scans as well. If Palatal Plane and/or Occlusal Plane presented a variation greater
than 5º the patient was eliminated from the study. At the end of this rigorous
selection 33 subjects were selected (Table I), of which 19 had undergone maxilla
advancement associated to mandibular setback (MAMS) and were allocated in
group 1 and 14 had received maxillomandibular advancement
11
and were set in
group 2.
All the CBCT scans were performed with an i-Cat machine (Imaging Sciences
International, Hatfield, PA, USA) by the same radiology technician. The scanning
protocol was 120 KV, 5 ma, 17x23 cm field of view, 0.4 mm voxel and scanning
time of 36 seconds. The patients had been oriented to maintain natural head
position, keep the teeth in gentle contact, to not swallow and breathe smoothly
during the exam. The same oral surgeon was responsible for all the surgical
procedures at Hospital da Face, performing LeFort 1 osteotomy for the maxilla and
bilateral sagittal split osteotomy for the mandible. Titanium plates were used for
rigid fixation of the jaws.
For volume assessment, the UA was divided in two parts with the “sinus/airway”
tool of the Dolphin3D software. The superior compartment (VolA) had the following
limits in the midsagittal plane: superior limit, line parallel to FHP going through the
most superior point of the UA12; anterior limit, line perpendicular to FHP through
the most anterior and inferior point of the sphenoidal sinus; inferior limit, line
parallel to PHF passing through the most concave point of the anterior and inferior
wall of C2; posterior limit, line perpendicular to PHF going through the most
posterior part of the pharynx12 (Fig 2A). The lower compartment (VolB) had the
same anterior and posterior limits of VolA. Its superior limit was the same VolA’s
57
inferior limit, and the inferior limit was a line parallel to FHP passing through the
most inferior and anterior point of C4 (Fig 2B). The total volume (VolTo) was
obtained by summing both compartments volumes. These measurements were
performed on the pre and postoperative scans, and their variation was assessed
by percentage (T2/T1) and absolute (T2-T1) values. The division limit of the two
compartments was measured in T1 and reproduced on T2 measurement, with the
aid of the reference line.
To obtain the jaws displacement due to the surgery, a method7 of CBCT
scans superimposition that have already been described and tested in the
literature was used. In summary, cranial base and both jaws were segmented from
the pre and postoperative scans using the ITK-SNAP open-source software13.
With the software IMAGINE (developed by the National Institutes of Health and
modified at UNC)7 a voxel-wise method for cranial base superimposition was
performed using T1 as reference and moving T2 with 6 degrees of freedom.
Three-dimensional surface models were imported to CMF software (Maurice
Muller Institute, Bern, Switzerland)14 that allows the quantification of the distance
between two surfaces at any location. Details of this methodology of
superimposition can be found in Carvalho et al9. Two tools of this software, color
map and isoline, were used to assess the distance of A and B point between T1
and T2 scans (Fig 3). The A point distance represented maxillary threedimensional
displacement
and
B
point
the
mandible
three-dimensional
displacement.
Hence, the strength of Pearson’s correlations between the volume variation
of the UA’s compartments and jaws displacement were established and a linear
regression model was proposed. At first the groups were analyzed separately and
58
then their data was combined and tests redone.
All the measurements of 5
patients were redone for ICC evaluation.
A t test for independent samples was performed to identify possible
differences between the groups concerning T1 volumetric measurements and the
amount of anteroposterior displacement of the jaws.
RESULTS
All the measures used in this study showed excellent ICC, higher than 0.9.
The baseline volumetric measurements presented significant difference neither
between genders nor between groups. The descriptive statistics of the percentage
of volume variation in groups can be visualized in Table II and the amount of jaws
displacement in Table III. Maxilla had similar displacement in both groups (P =
0.098) and mandible had evident differences, as expected. Stronger correlations
were found between the jaw and the volume compartment of the UA that was
closer to it (Fig 4). In contrast, jaws seem not to have much influence on the more
distant compartment. The strongest correlation and best goodness of fit to linear
regression model were observed between Mx-VolA in group 2 (r = 0.903, R2 =
0.902, P <0.001). Just 9.80% of the variation in VolA could not be explained by
maxilla displacement in this group. When total volume was analyzed, the maxilla
showed greater influence than the mandible. A comparison was performed to
demonstrate that correlations made with the percentage value were stronger than
the ones made with the absolute value (T2-T1) of the volume variation (Table IV).
When data of both groups were joined together (n = 33), the variables Mx-VolA
showed a bad adjustment to the regression model (r = 0.548, R2 = 0.300, P <
59
0.01) despite the amount of maxilla displacement being similar in both groups (Fig
5). As for the Md-VolB, the strongest correlation and the best adjustment to the
model of the study were found (r = 0.921, R2 = 0.914, P < 0.001) with combined
data (Fig 5).
DISCUSSION
The T2 scan was taken 6 to 8 months after surgery, to make sure that the
postoperative swelling would not have influence in volumetric measurements of
the UA15-17. This study did not intend to evaluate the stability and relapse of these
surgical procedures, as they are already considered stable in the long term18-21.
Data of both genders could be analyzed together because they did not present
significance differences, as in other studies2,22-24.
The two kinds of surgical-orthodontic treatments were selected owing to the
differences and similarities they have with each other. The main difference is that
in one kind the mandible goes forward and in the other it goes backward. As for
the maxilla, it is advanced in both types, and being so more information about
mandibular displacement consequences in the UA could be observed. The fact
that these surgeries are used to correct different kinds of malocclusions did not
have relevance, as the purpose of this study was to evaluate the effects of the
jaws displacements separately. One-jaw surgery would probably have more
reliable correlations, however bimaxilary jaw surgery is preferred when considering
the UA dimensions issue2,18,25.
The sample selection process was designed and applied to eliminate
patients with large vertical variation due to the surgery. Maxillary impaction and
60
counterclockwise rotation of the maxillomandibular complex leads to mandibular
counterclockwise rotation and anterior displacement26. As the authors intend to
evaluate just the effects of the anteroposterior displacement of the jaws on the
airway, these events could cause a misinterpretation of the results.
Dolphin3D software has previously showed high reliability6 and for that was
used for volumetric measurements. In this study the PNS was not utilized as the
anterior limit of the UA for volumetric measurements, as in most studies27-29,
because it suffers anterior displacement with surgery. As its substitute, the most
inferior and anterior point on the sphenoid sinus was used, for being a stable and
easily recognizable point. Hong et al27 used the epiglottis and Grauer12 the most
inferior point of C3 as the lower limit. In the present study, the lower limit of VolB
was caudally extended to C4 so the effects of the mandibular displacement would
be better depicted. The superior and posterior limits employed were already
described in literature12, and all the limits were delineated in the midsagittal plane.
For better assessing the changes, UA was divided in two compartments. The point
of division chosen was the most concave point at the anterior inferior wall of C2,
because in most patients it coincided with the most caudal point of the uvula.
Besides, it was the most easily recognizable point that divided the UA in two
similar size compartments. Thus, the upper compartment was mainly under the
uvula and soft palate influence and the lower compartment under the tongue
muscles influence.
The importance of making such analysis and correlations with the
percentage of the volume variation and not with the absolute value is evidenced in
Table V. The percentage evaluation eliminates the relevance of the initial volume,
which seems to have great variation within subjects and depends on individual
61
facial morphology12, among other factors. Assuming that there is a variation of
volume of 10000 mm3 on a 16478 and on a 54255 mm3 airway (opposite ends of
this study), one could realize that the clinical effects would not be the same in
both. Now considering the percentage variation, the first one would have a 60%
increase on its volume and the second just 18%, making the analysis more
feasible. This consideration becomes even more important owing to the fact that
3D measurement softwares proved to have high reliability but poor accuracy6.
Jakobsone22 et al reported an average forward movement of the maxilla of
3.7 mm (measured in point A) and average backward movement of the mandible
of 6.9 mm measured in point B) when analyzing MAMS. In the present study both
jaws had similar amount of movement in group 1, with mean of 5.11 mm of
forward movement of the maxilla and 5.30 mm of backward movement of the
mandible. In the MMA group, the mean of jaws displacement was substantially
lower compared to previous studies, mostly because this surgery is used for the
treatment of Obstructive Sleep Apnea (OSA), requiring greater degrees of jaws
advancement (10 mm approximately)30-32. The method to evaluate the jaws
displacement described in the present study was used because it is essential to
have a reliable three-dimensional assessment of the surgical outcomes.
Cephalometric studies only allow sagittal and vertical evaluation of jaws
displacement30,33,34, even though patients with considerable transverse alterations
had been excluded from this sample.
As expected, stronger correlations were found between the jaws and the
volume compartment that was closer to them. This probably occurs because the
maxilla and soft palate have their correlated muscles and ligaments attached to
the upper portion of the pharynx, and the mandible and tongue have its structures
62
attached to a lower portion. However, it seems that the mandibular displacement
has some influence in VolA (even with the Md-VolA correlation being weak), as the
volume variation of this compartment had greater increase in group 2 (P = 0.002)
despite the similarity of maxillary anterior displacement in the groups (mean 5.11
mm for group 1 and 4.51 mm for group 2). One likely explanation for this is the
close relation between the base of the tongue and the caudal portion of the soft
palate. Therefore, when the first goes backward it probably pushes the soft palate
with it, decreasing VolA’s value. Group 2 had stronger correlations and better
adjustment to regression models compared to group 1, probably because both
jaws moved in the same direction leading to more predictable results.
When group’s data were combined, the adjustment of Mx-VolA to the
regression analysis model was weak. Being so, if one wants to predict the
percentage of volume variation in the upper compartment will be encouraged to
use the regression model made for each group separately. As for the VolB, the
combined data regression model Md-VolB showed an excellent adjustment (R2 =
0.914, P < 0.001) with greater statistical power (n = 33), and it is suitable for both
kinds of surgery studied. However, this data can only be used in patients with
small vertical variation and occlusal plane rotation due to the surgical procedure.
The author’s believe that the strength of the correlations and goodness of fit to the
regression models of this study are closely linked to the thorough sample selection
process.
The main limitation of this retrospective study was the absence of
information about patient’s quality of sleep before and after surgical procedures.
The ideal design would associate and correlate the present data with
polysomnography, oxymetry and sleep questionnaires data. However, these
63
exams are time and financial resource consuming. Another limitation is the
difficultty in obtaining pre and postoperative scans on the exact same breathing
stage, what may influence the UA dimensions measurements35. To reduce this
problem, patients were asked to breath softly and not swallow during the scanning
time2. Finally, the threshold value, which is liable to be chosen when evaluating
the upper airway volume on Dolphin3D, embeds subjectivity to the measurement.
Alves et al36 showed that the most accurate threshold values seems to be much
higher than the ones that have been used. The operator should be experienced
and the same sensitivity value should be used on T1 and T2 scans of the patient
in order to minimize this error (if the scans were taken with the same CBCT
machine and scanning protocol). Despite these issues, the CBCT proved to be a
reliable method to evaluate the volume of the upper airway and so did the
Dolphin3D software, agreeing with previous studies6,37,38. The method of CBCT
superimposition also proved to be reliable to assess qualitatively and quantitatively
the maxilla, mandible and other structures displacement, as already seen in
literature7-9,39,40.
More studies with larger samples following this methodology are
encouraged, so the prediction of the volume variation due to jaws displacement
can be made more accurately.
CONCLUSIONS
1. Stronger correlations were found between the jaws displacement and the
percentage of volume variation of the compartments that were closer to
them.
64
2. Prediction of the volume variation of the upper airway’s upper compartment
should be made separately for each kind of orthognatic surgery. Differently,
the volume variation of the lower compartment is predictable regardless the
kind of surgery studied (observing the study filtering conditions).
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68
FIGURES LEGENDS
Fig 1. Images showing the measurements used on step 1 of the second phase of the
sample selection process. A, the four vertical measurements; B, the four horizontal
measurements.
Fig 2. Demonstrative images of the limits used to measure the two compartments that
constituted the UA, always delineated on a midsagittal plane. The reference line depicted
was built on T1 scan and reproduced on T2, for better reliability of the volumetric
measurements. A, limits used to measure the upper compartment volume (VolA). B, limits
for the lower compartment (VolB).
Fig 3. Lateral and frontal views (on CMF software) of the pre and postoperative
superimposed models of a patient that underwent maxillomandibular advancement. The
color map tool depicts on different colors what occurred to the respective structures after
surgery: green (no movement), red (forward movement) and blue (backward movement).
The isoline in this image, shows the point B displacement 6 months after surgery.
Fig 4. Linear regression model showing the goodness of fit of the variables “jaws
displacement” and “percentage of volume variation” of its closer volume compartment. A,
Mx-VolA model of group 1 (r = 0.785, R2 = 0.616, P < 0.001). B, Md-VolB model of group
1 (r = 0.754, R2 = 0.568, P < 0.001). C, Mx-VolA model of group 2 (r = 0.830, R2 = 0.689,
P < 0.01). D, Md-VolB model of group 2 (r = 0.794, R2 = 0.629, P < 0.01).
Fig 5. Linear regression model for combined data of both groups. A, Mx-VolA showed a
bad adjustment to the model (r = 0.548, R2 = 0.300, P < 0.01). B, Md-VolB showed the
strongest correlation and the best adjustment of the whole study (r = 0.921, R2 = 0.914, P
< 0.001).
69
TABLE FILES
Table I Sample distribution
Group
1
2
n
19
14
Age (mean +sd)
23,23 ± 2,82
24,34 ± 2,46
P
0.025
Table II Percentage of volume variation in groups
Group 1
Group 2
VolA
VolB
VolTo
VolA
VolB
VolTo
mean (%)
median (%)
min (%)
max (%)
COD
15,22
-2,23
6,49
29,61
27,74
28,68
14,32
-2,11
6,39
25,43
24,31
25,32
4,36
-7,01
1,30
16,52
16,36
16,44
30,71
2,46
13,97
71,73
45,98
52,30
0,07
0,08
0,08
0,11
0,15
0,13
Table III Jaws anteroposterior displacement in groups (mm)
Group 1
Group 2
Mx (A point)
Md (B point)
Mx (A point)
Md (B point)
Mean
5,11
-5,30
SD
0,87
1,00
Median
4,96
-5,07
Min.
3,87
-7,27
Max.
6,98
-4,18
4,51
6,60
1,15
1,40
4,30
6,36
3,09
4,70
7,36
8,88
70
Table IV Jaws displacement X volume variation
Group 1 Group 2 Absolute r 0,785***
-0,100
0,624*
0,062
0,754***
0,541*
0,830***
0,337
0,747**
0,345
0,794***
0,692**
Mx-VolA
Mx-VolB
Mx-VolTo
Md-VolA
Md-VolB
Md-VolTo
Mx-VolA
Mx-VolB
Mx-VolTo
Md-VolA
Md-VolB
Md-VolTo
*p<0,05 **p<0,01 ***p<0,001
2
Percentage (%) 2
R 0,616***
-0,059
0,389**
0,004
0,568***
0,293*
0,689**
0,114
0,558**
0,198
0,629**
0,478**
r 0,872***
0,149
0,812***
0,173
0,859***
0,495*
0,903***
0,470
0,879***
0,248
0,867***
0,809**
R2 0,835***
0,022
0,778***
0,030
0,816***
0,245*
0,902***
0,221
0,807***
0,061
0,820***
0,371*
r = Pearson´s correlation R = Coefficient of determination (linear regression)
71
FIGURE FILES
Figure 1
Figure 2
72
Figure 3
Figure 4
73
Figure 5
74
5 DISCUSSÃO
Os dois tipos de cirurgias estudados foram escolhidos devido às suas
semelhanças e diferenças entre si. Nas duas, a maxila é avançada e a mandíbula
em um tipo sofre avanço e, no outro, recuo. Desta forma, a importância dos
deslocamentos mandibulares ficaria evidenciado nos resultados obtidos uma vez
que a maxila sofreu o mesmo movimento nos dois grupos. O fato de serem dois
procedimentos utilizados para correção de duas maloclusões distintas não teve
relevância, pois o foco principal do estudo foi avaliar as alterações faríngeas
decorrentes dos movimentos dos maxilares de forma isolada. Não foi utilizado um
grupo controle, sem tratamento cirúrgico, pois não seria ético privar um indivíduo
desta terapia sendo o melhor tratamento disponível no caso (MATTOS et al.;
2011).
O presente trabalho não teve a intenção de estudar a estabilidade e recidiva
desses tipos de cirurgia, até porque são consideradas estáveis a longo prazo
(NIMKARN; MILES; WAITE; 1995; PROFFIT; TURVEY; PHILLIPS; 1996; BUSBY
et al.; 2002; CHEN et al.; 2007). Por isso, utilizou-se somente uma TCFC póscirúrgica, que foi feita seis meses após o procedimento para obter-se a certeza de
que o edema decorrente da cirurgia não influenciaria os resultados, assim como
recomendado por estudos (ROSEN; 1988; BETTS et al.; 1993; CHUNG et al.;
2008). Como os dados referentes a homens e mulheres não apresentaram
75
diferença estatística, os gêneros foram analisados conjuntamente, assim como
em outros trabalhos realizados (MEHRA et al.; 2001; DEGERLIYURT et al.; 2008;
KIM, J. S. et al.; 2010; JAKOBSONE et al.; 2011).
As etapas 1 e 2 do processo de seleção foram elaboradas e aplicadas para
que pacientes com grandes alterações verticais, decorrentes da cirurgia, fossem
filtrados. Grandes impacções maxilares levam a uma rotação anti-horária e
deslocamento anterior da mandíbula (WANG et al.; 2006), assim como rotações
anti-horárias do complexo maxilomandibular levam à rotação do plano oclusal (e
consequentemente da mandíbula). Como a proposta do estudo foi avaliar
somente o impacto dos movimentos anteroposteriores dos maxilares, essas
alterações decorrentes dos movimentos verticais e rotacionais cirúrgicos
poderiam ocasionar uma distorção dos resultados (Figura 11, página 75). Essa
ideia segue o raciocínio de compreender primeiramente os efeitos de movimentos
isolados dos maxilares no EAF. A partir daí, as consequências de cirurgias mais
complexas, com componentes verticais e de rotação do plano oclusal, poderão
ser também investigadas.
76
Figura 11 Imagem demonstrando como a rotação do plano oclusal pode mascarar o
avanço do ponto A. Nota-se que o avanço da maxila, medido pelo incisivo central superior, é maior
do que o ponto A denota.
A literatura tem procurado definir valores de referência para as medidas de
EAF, tanto em pacientes normais como em portadores de SAOS (HOCHBAN et
al.; 1996; GUVEN; SARACOGLU; 2005). No presente estudo, apesar de as
medidas lineares do corte 3 e de área do corte 2 e 3 apresentaram-se um pouco
aumentadas no grupo 1, não houve diferença estatística significativa entre
nenhuma medida avaliada para os dois grupos. Ou seja, não houve diferença de
valores iniciais entre padrões esqueléticos de Classe II e III, corroborando com o
trabalho de Hochban et al, 1996. As medidas anteroposteriores encontradas estão
de acordo com as encontradas na literatura, porém as transversas encontraramse um pouco aumentadas (GUVEN; SARACOGLU; 2005; DEGERLIYURT et al.;
2008; HONG et al.; 2011). Com relação a área seccional, as medidas nos três
77
cortes apresentaram-se diminuídas em relação ao estudo de Hong et al, 2011. As
diferenças podem ter ocorrido em decorrência da utilização de outro software para
aferição, pela leve variação na altura dos cortes e pela diferença de treshold
(contraste) nas medidas de área. No caso da análise tridimensional, o EAF foi
dividido em dois compartimentos e os limites foram alterados para propósitos
específicos do estudo, dificultando a comparação com os volumes pré-cirúrgicos
da literatura.
Na análise bidimensional, considerou-se importante a medida LL além da
AP,
pois
o
EAF
com
dimensão
lateral
aumentada
apresenta
menor
colapsabilidade e quantidade de eventos obstrutivos (LEITER; 1996; MAYER et
al.; 1996). Li et al, 2002 demonstraram que as principais diferenças entre
pacientes com SAOS e pacientes controle estavam na dimensão lateral,
principalmente ao nível de orofaringe. Como pode haver variação de altura,
medida em relação ao ponto S, de T1 para T2 nos pontos utilizados como
referência para altura dos cortes, a altura destes foi registrada em T1 e
reproduzida em T2. Isto foi feito para poder se avaliar de forma confiável o que
acontece em uma mesma altura de EAF após o ato cirúrgico. A análise da ASA
também foi considerada importante, pois representa de forma mais fiel a anatomia
da faringe, e não só a dimensão isolada como as medidas AP e LL. A ferramenta
“Sinus/airway” do software Dolphin Imaging 11.5 foi utilizada para essa medida
pois os autores a consideraram mais confiável e reprodutível do que a delimitação
manual dos limites no corte axial, principalmente se a anatomia do EAF no corte
apresentar-se com irregularidades (Figura 12A e 12B, página 77).
78
Figura 12 Imagens demonstrando os diferentes tipos de aferição da ASA, em A) aferição feita
com delimitação manual de limites no software Dolphin Imaging; em B) aferição automática da
área axial utilizada no estudo, com a ferramenta “Sinus/airway”, na qual o operador somente
define a altura desejada do corte axial no modelo tridimensional ou no corte sagital mediano.
A altura do corte 1 (ponto ENP) foi escolhida por sofrer variação com o
deslocamento maxilar e foi a altura na qual os valores iniciais se mostraram mais
homogêneos entre os grupos. De fato, houve aumento significativo na medida AP
e na ASA neste corte em ambos os grupos e na medida LL no grupo 2. Outro
estudo não achou acréscimo significativo nestas medidas em um corte
tomográfico na mesma altura, em pacientes submetidos a avanço maxilar
associado ao recuo mandibular (HONG et al.; 2011). Estas diferenças podem ter
acontecido devido a variação na quantidade média de deslocamento maxilar, uma
vez que esses valores não foram discriminados no estudo. Fairburn et al, 2007
acharam um aumento significativo na medida AP e LL nesta altura de pacientes
submetidos a avanço maxilomandibular, de em média 3,88 e 2,52 mm
respectivamente. No presente estudo também houve incremento significativo em
ambas as medidas, porém foram muito semelhantes, 2,20 e 2,19 mm (em média).
79
O corte 2 representa principalmente a influência da úvula e parte inferior do palato
mole e está em uma altura de frequente obstrução do EAF (RILEY; POWELL;
GUILLEMINAULT; 1987; POLO et al.; 1993), podendo ser supostamente
influenciada tanto por movimentos maxilares como mandibulares (por estar em
uma área intermediária). Para o grupo 1, neste corte, os resultados obtidos não
foram conclusivos para as três medidas pois a variação foi muito alta,
apresentando apenas uma leve tendência de aumento. Estes resultados
corroboram com o trabalho de Hong et al, 2011 e discordam em parte com o de
Degerliyurt, 2007, que encontrou um redução significativa apenas no sentido
anteroposterior. Um dos possíveis motivos para tal amplitude nas medidas foi o
fato de que a maxila sofreu avanço e a mandíbula recuo, sendo que o corte pode
ter ficado sob maior influência de um dos maxilares dependendo do comprimento
da úvula do paciente (ponto aonde era realizado o corte axial). Para o grupo 2, as
três medidas sofreram aumento estatisticamente significativo, pois neste os dois
maxilares foram deslocados anteriormente. Os resultados confirmam outros já
descritos, com incremento significativo em AP e LL (FAIRBURN et al.; 2007). Os
maiores acréscimos nas três medidas em questão foram registrados neste corte,
no grupo de avanço maxilomandibular. O aumento transverso se dá
principalmente pela elevação dos tecidos ligados a maxila, com relevância maior
dos músculos velofaríngeos (SAMMAN; TANG; XIA; 2002), e foi quase tão
importante quanto o anteroposterior. Essas alterações contribuíram para o
aumento significativo da área transversal, passando de 252,25 para 318,83 mm2
em média.
Por fim, o corte 3 localiza-se nas proximidades da base da língua, que
movimenta-se de acordo com o corpo da mandíbula e osso hióide pois está
80
intimamente ligada à essas estruturas, através de músculos e ligamentos
(DEGERLIYURT et al.; 2008; HONG et al.; 2011). No grupo 1 observou-se uma
leva tendência à redução das medidas AP, LL e ASA, porém não significativa
estatisticamente. Degerliyurt et al, 2008 e Mehra et al, 2001, contrariamente,
constataram uma redução significativa na medida anteroposterior neste nível da
faringe, de 2,34 e 3,27 mm respectivamente. O movimento mandibular de
encontro a parede posterior da faringe é o provável fator responsável por essa
redução e pode ser, consequentemente, fator iniciador do desenvolvimento da
SAOS (RILEY et al.; 1987; HOEKEMA et al.; 2003). No grupo 2, as três medidas
sofreram acréscimo significativo, sendo o transverso tão importante quanto o
anteroposterior, devido ao deslocamento anterior da mandíbula. Fairburn et al,
2007 também acharam aumento significativo nas medidas AP e LL, porém
registraram valores maiores, de 5,83 e 6,65 mm respectivamente, provavelmente
porque a mandíbula foi avançada em média 10 mm em seu estudo. Com
semelhante média de avanço de ambos maxilares, Abramsom et al, 2011
encontraram expansão anteroposterior de 4,3 mm (P<0.01) e lateral de 5,6 mm
(P<0.01) na região retroglossal.
A mínima área axial assume um importante papel na avaliação do EAF pois
aponta o local de maior constrição, e sua diminuição pode predispor
congestionamento ou até mesmo a interrupção temporária (colapso faríngeo) do
fluxo aéreo (BADR; 2002; LI et al.; 2003; FAIRBURN et al.; 2007). Neste estudo, a
ASAm apresentou grande variação, exibindo grande desvio padrão nos valores
basais, em ambos os grupos. No grupo 1 observou-se pequena tendência a
redução devido ao recuo mandibular, apesar de não significativa estatisticamente.
Estudos também não acharam variação significativa nas dimensões da mínima
81
área axial na cirurgia bimaxilar para correção da Classe III (MARSAN et al.; 2009;
JAKOBSONE; NEIMANE; KRUMINA; 2010). Já o grupo 2 mostrou incremento
significativo nesta medida, passando em média de 170 para 215 mm2,
aproximadamente.
Abramson
et
al,
2011
acharam
um
aumento
de
aproximadamente 136 mm2 na ASAm em avanços maxilomandibulares utilizando
o
mesmo
software
para
aferição,
tendo
encontrado
esse
resultado
significativamente maior provavelmente devido a maior quantidade de avanço dos
maxilares em seu estudo (9.2 mm para maxila e 10.1 mm para mandíbula, em
média). Além disso, a orientação de cabeça utilizada no estudo foi diferente, pois
adotaram como referência a linha SN com 6º de rotação horária. Esses dados
podem ser muito positivos do ponto de vista clínico, pois uma expansão neste
ponto de maior constrição, de suposto colabamento das paredes anterior e
posterior da faringe, terá como provável consequência a redução da resistência
ao fluxo aéreo, seguindo o raciocínio da equação da lei de Poiseuille’s
(ABRAMSON et al.; 2011). A distância perpendicular da ASAm ao ponto S foi
aferida para averiguar a existência de um padrão de deslocamento, desse local
de maior obstrução, ligado aos dois tipos de cirurgia avaliados. No AMRM,
praticamente não houve deslocamento da ASAm (<1,5 mm em média) e nem
padrão de deslocamento (nove indivíduos apresentaram movimento inferior e dez
movimento superior). No AMM, observou-se um deslocamento superior
significativo da ASAm, provavelmente pelo aumento importante das dimensões da
faringe principalmente na região de base de língua, uma das mais acometidas
pela obstrução na SAOS (RILEY; POWELL; GUILLEMINAULT; 1987).
Para análise tridimensional do EAF utilizou-se também o software Dolphin
Imaging, que possui alta confiabilidade porém baixa acurácia (EL; PALOMO;
82
2010). Quando utiliza-se o percentual de variação do volume a acurácia não é tão
relevante, pois o valor deste será praticamente o mesmo independentemente do
número absoluto. No presente trabalho, não utilizou-se o ponto ENP, como na
maioria dos estudos (ABRAMSON et al.; 2011; EL et al.; 2011; HONG et al.;
2011), como limite anterior do EAF pois este sofreu deslocamento anterior com as
cirurgias. Como substituto, utilizou-se o ponto mais anterior e inferior do seio
esfenoidal, por ser um ponto que não sofre alteração e é de fácil identificação. O
limite inferior foi estendido no sentido caudal para melhor visualização das
consequências provocadas pelos movimentos da mandíbula, utilizando-se a linha
que passa pelo ponto mais anterior e inferior de C4. Estudos anteriores utilizaram
pontos mais superiores como limite inferior, como a epiglote (HONG et al.; 2011)
e o ponto mais caudal de C3 (GRAUER et al.; 2009), excluindo uma região
importante da análise. O limite posterior e superior utilizados foram os mesmos de
trabalho já descrito na literatura (GRAUER et al.; 2009). Todos os limites foram
delineados no plano sagital mediano, localizado utilizando o canal incisivo e a
linha média dos incisivos centrais superiores (SHIGETA et al.; 2008). Para
analisar de forma separada as mudanças provocadas pelo deslocamento dos dois
maxilares, segmentou-se o EAF em dois compartimentos. O ponto mais côncavo
da parede anterior de C2 foi escolhido como limite inter-compartimentos, pois na
maioria dos pacientes coincidia com o ponto mais caudal da úvula. Além disso,
era o ponto de divisão da faringe, em dois compartimentos de volume
semelhantes, mais facilmente reproduzível. Assim sendo, o compartimento
superior estaria sob influência principal do deslocamento da úvula, palato mole e
parte posterior da maxila e o compartimento inferior sob principalmente o
deslocamento dos músculos da base da língua. Da mesma forma que na análise
83
bidimensional, a altura do limite inter-compartimentos era estabelecida na
tomografia pré-cirúrgica e reproduzida na pós-cirúrgica, para eliminar-se a
influência da posição da coluna (C2) que pode variar entre as tomografias.
O VolA mostrou valores basais bastante homogêneos entre os grupos,
exibindo um incremento estatisticamente significativo no grupo 1 e 2, sendo que
neste último foi consideravelmente maior (P<0.001). Com o avanço da maxila, há
uma expansão do arcabouço esquelético e aumento da tensão muscular
(HOCHBAN et al.; 1996; WAITE; VILOS; 2002; FAIRBURN et al.; 2007), sendo
estes dois fatores os prováveis responsáveis por esse acréscimo. O VolB não
alcançou redução significativa no grupo 1, o que pode ser controverso pois houve
um movimento real (5.30 mm em média) para posterior da mandíbula. Acredita-se
que há um mecanismo de compensação do tecido mole, que não deixa ocorrer
esse decréscimo na luz da faringe no local (PARK et al.; 2011). Hong et al, 2011
relatam que há um deslocamento póstero inferior adaptativo da língua para
preservar o espaço aéreo faríngeo. Já no grupo 2, no qual a mandíbula também
foi avançada, houve ampliação do VolB em 100% dos pacientes, sendo que um
obteve mais de 45% de ampliação no neste compartimento. Com relação ao
volume total, no grupo 1 houve um aumento significativo de aproximadamente
2000 mm3 em média, apesar de o VolB ter apresentado tendência a redução.
HONG et al, 2011 demostraram que houve uma redução de aproximadamente
14% em média no volume aéreo total de nove pacientes submetidos ao AMRM,
contrastando com o aumento médio de 6,49% do presente estudo. Já Jakobsone
et al, 2010 não acharam variações significativas no volume total neste tipo de
cirurgia. As diferenças podem ter ocorrido pela variação de quantidade de recuo
mandibular e/ou também pela diferença de limites utilizados para aferir o volume
84
(apesar de esta comparação ter sido feita pela razão volume final/inicial). O
aumento do grupo 1 pode ser considerado discreto quando comparado ao grupo
2, que apresentou um acréscimo de aproximadamente 6300 mm3 em média em
seu VolTo, pois ambos compartimentos sofreram uma expansão estatisticamente
significativa. Abramson et al, 2011 acharam um percentual de aumento do volume
de aproximadamente 60%, consideravelmente maior que o do presente estudo.
Porém, realizaram o avanço maxilomandibular associado ao avanço dos
tubérculos genianos, além dos limites utilizados para determinação do volume
terem sido diferentes. Atualmente existem poucos dados 3D para comparação
dos resultados volumétricos (ABRAMSON et al.; 2011), dificultada ainda pela falta
de padronização dos estudos já realizados (MATTOS et al.; 2011)
A importância do cálculo da razão “volume final/volume inicial” se dá por produzir
um quociente (podendo ser traduzido em porcentagem) de aumento ou redução,
sem levar em conta o volume inicial. Isto não acontece quando faz-se uma
subtração do volume inicial do final. O volume inicial pode variar de indivíduo para
indivíduo e depende de fatores como a morfologia facial (GRAUER et al.; 2009),
podendo induzir a interpretações erradas dos dados coletados. As médias das
porcentagens de aumento de volume total do EAF, no grupo 1 (6,49%) e no grupo
2 (28,68%), evidenciam o benefício do ponto de vista anatômico dos dois tipos de
cirurgia ortognática estudados.
A quantidade de avanço maxilar obteve média semelhante nos grupos, de 5.11
mm no grupo 1 e 4.51 mm no grupo 2, não havendo diferença estatisticamente
significativa entre eles (P=0.098). No AMRM, as médias de deslocamento da
maxila e da mandíbula foram similares. Esse dado demonstra que em boa parte
dos casos do estudo houve correção de metade da discrepância anteroposterior
85
com movimento anterior da maxila e de outra metade com movimento posterior da
mandíbula. Já Jakobsone et al, 2011 avaliando radiografias cefalométricas pré e
pós-cirúrgicas, acharam médias levemente diferentes, de 3.7 mm de avanço
maxilar e 6.9 de recuo mandibular, mostrando um maior deslocamento da
mandíbula em relação à maxila. Houve certa dificuldade de comparação com a
literatura dos valores obtidos para o avanço maxilomandibular, pois na maioria
dos estudos este procedimento cirúrgico é utilizado para tratamento da SAOS,
portanto a quantidade de avanço tende a ser maior, com mediana de 8.7 mm para
maxila e 10.7 mm para mandíbula (HOLTY; GUILLEMINAULT; 2010). Até o
presente momento, não existe relato de outro trabalho que tenha utilizado a
mesma metodologia para fazer este tipo de avaliação espacial pré e pós-cirúrgica
de maxilares, para posteriormente correlacionar com a variação do volume da
faringe.
Um fato importante que merece destaque é a diferença entre as correlações feitas
com a variação de volume absoluto (T2-T1) e as com o percentual de variação do
volume (T2/T1). Estas foram mais fortes porque eliminam a importância do
volume inicial do EAF do cálculo, proporcionando uma análise mais fidedigna.
Supondo que haja uma variação de 10000 mm3 em um paciente com volume total
de 16478 mm3 e em outro com 54225 mm3 (os dois extremos deste estudo),
certamente os efeitos desse aumento não serão iguais para os dois indivíduos.
Esta expansão ocorre mais facilmente no segundo paciente, porém tem também
menor impacto nesta faringe. Agora considerando a mesma situação envolvendo
o cálculo percentual, tem-se uma avaliação mais verossímil pois o 1º paciente
teria um aumento de aproximadamente 60% e o 2º de apenas 18%. Isso se torna
ainda mais relevante pois um estudo mostrou que os softwares de análise
86
tridimensional da faringe possuem alta confiabilidade, porém baixa acurácia. Ou
seja, os diferentes programas conseguem distinguir EAF com dimensões maiores
de outros com dimensões menores, porém os valores absolutos variaram mais de
60% (em média) entre alguns softwares (EL; PALOMO; 2010).
Os resultados das correlações entre os compartimentos de volume e o maxilar
mais próximo, como por exemplo o VolA e a maxila (Mx), mostraram-se mais
fortes. Isso ocorre devido à maxila e o palato mole possuírem seus ligamentos e
músculos correlacionados inseridos mais na parte superior da faringe, enquanto a
mandíbula e língua e estruturas relacionadas possuem essas inserções
localizadas mais inferiormente. Porém, o movimento da mandíbula (Md) parece
afetar o compartimento superior (apesar de a correlação Md-VolA ter sido fraca),
uma vez que houve um deslocamento maxilar anterior similar nos dois grupos e
ainda assim o grupo 2 apresentou aumento significativamente maior no
compartimento superior, tanto no valor absoluto (P<0.001) como no percentual
(P=0.002). Isso provavelmente deve-se à relação próxima entre língua e palato
mole, ou seja, quando a mandíbula sofre um deslocamento posterior (e
consequentemente a língua) a parte inferior do palato mole também o sofre,
dessa forma interferindo no VolA pós-cirúrgico.
Devido a essa diferença significativa supracitada entre a variação percentual do
VolA nos grupos, a regressão linear das variáveis “Maxila - %VolA” feita com os
33 pacientes conjuntamente apresentou um coeficiente de determinação baixo
(R2=0.041, P>0.05). Assim sendo, quando se pretende predizer a variação do
volume do compartimento superior do EAF de uma cirurgia que será realizada,
seria mais confiável utilizar as regressões feitas separadamente para cada grupo.
Já as variáveis “Mandíbula - %VolB” apresentaram um bom ajuste ao modelo da
87
regressão linear, com R2=0.914 e P<0.001. Portanto pode-se usar esse modelo
para predição do VolB, independente do tipo de cirurgia, pois apresenta um bom
ajuste ao modelo e com uma casuística maior (que confere maior poder de
inferência estatística). Considerando o caráter piloto deste estudo e também o
tamanho da casuística (n=33), mais estudos devem ser feitos repetindo esta
metodologia para que num futuro próximo se possa prever com mais confiança
qual será a variação percentual aproximada do volume do EAF, sabendo qual o
deslocamento planejado dos maxilares. Porém, é importante haver distinção de
deslocamento planejado e deslocamento real, sendo este idealmente aferido
através da sobreposição de tomografias pré e pós-cirúrgica. Acredita-se também
que as fortes correlações encontradas entre algumas variáveis se deram
principalmente devido a criteriosa seleção da casuística, composta de várias
etapas. Com ela, alguns dos fatores que poderiam provocar distorção dos dados
foram eliminados (ou pelo menos reduzidos), como por exemplo a rotação do
plano oclusal e as alterações verticais. Portanto, os dados mostrados só tem
aplicabilidade para os pacientes que satisfizerem todas as condições de seleção
propostas no estudo.
Em suma, o avanço maxilar associado ao recuo mandibular mostrou considerável
aumento das medidas lineares e volumétricas na região associada à maxila e leve
diminuição nas medidas nas áreas ligadas à mandíbula. As medidas em locais
intermediários não apresentaram um padrão de alteração. Esses resultados
discordam com outros trabalhos realizados (TURNBULL; BATTAGEL; 2000;
MEHRA et al.; 2001; CHEN et al.; 2007), que acharam decréscimo significativo
em todas as medidas neste tipo de cirurgia. Essas diferenças podem ser
atribuídas a quantidade de movimento dos maxilares ou ainda ao método de
88
avaliação utilizado (radiografia cefalométrica lateral no caso destes estudos).
Levando-se em conta que o movimento mandibular para posterior pode trazer
algum tipo de prejuízo permanente para o EAF, principalmente com relação ao
deslocamento posterior da base da língua (TURNBULL; BATTAGEL; 2000;
SAITOH; 2004; GUVEN; SARACOGLU; 2005; KAWAKAMI et al.; 2005), deve-se
tomar um cuidado especial nos casos de recuo mandibular isolado (CHEN et al.;
2007), nos quais a quantidade de recolocação posterior geralmente é maior
(BUSBY et al.; 2002). Além disso, nesses casos ainda não há a melhora no
compartimento superior da faringe decorrente do avanço maxilar (SAMMAN;
TANG; XIA; 2002). Há relatos de que esse tipo de cirurgia pode ser um fator
iniciador da SAOS em pacientes com predisposição (GUILLEMINAULT; RILEY;
POWELL; 1985; RILEY et al.; 1987). A qualidade anatômica e funcional do EAF
deve ser levada em consideração no planejamento orto-cirúrgico e, do ponto de
vista dimensional da faringe, a cirurgia de AMRM é preferível (HOEKEMA et al.;
2003; CHEN et al.; 2007). Porém, deve-se ter cautela ao afirmar que os efeitos do
avanço maxilar compensam os do recuo mandibular (HONG et al.; 2011), pois
apesar de haver um aumento no volume total, a resposta clínica pode não ser
favorável devido ao estreitamento da faringe na região da base da língua. No
AMM todas as medidas estudadas apresentaram acréscimo significativo,
provando que há um benefício real na anatomia da região. Estes achados ajudam
a justificar o grande índice de sucesso terapêutico, que pode chegar até 100%
(PRINSELL; 1999), deste tipo de terapia em pacientes portadores da SAOS. Os
resultados atuais são consistentes e têm mostrado redução significativa nos
índices de apnéia/hipopnéia e melhora da saturação de oxigênio nestes pacientes
(FAIRBURN et al.; 2007; HOLTY; GUILLEMINAULT; 2010).
89
Sempre se deve considerar que a SAOS e outras desordens respiratórias do sono
possuem também, por vezes, um componente nervoso (ONAL; LOPATA; 1982)
responsável pela regulação do tônus da musculatura da faringe, e não somente o
componente anatômico (RODENSTEIN et al.; 1990). Portanto, é necessário saber
qual o real impacto clínico na respiração, principalmente durante o sono, dessa
expansão do EAF no caso do grupo 2 e da discreta redução no caso do VolB do
grupo 1. O desenho de estudo ideal para essa avaliação consistiria em uma
associação da TCFC à polissonografia, que é considerada padrão ouro para
avaliação da qualidade do sono. Porém, isso demandaria considerável desgaste
financeiro e físico do paciente. Alternativas à polissonografia como os
questionários de sonolência (JOHNS; 1991) e oximetria são válidos, apesar de
possuírem interpretação mais subjetiva e portanto menor poder de inferência.
A maior limitação desse estudo retrospectivo foi justamente considerar somente o
componente anatômico da faringe, sem fazer o controle da qualidade do sono ou
da sonolência diurna dos pacientes. Outro problema seria a dificuldade de
aquisição das TCFC pré e pós-cirúrgicas na mesma fase da respiração, podendo
haver alterações nas dimensões do EAF durante a tomada tomográfica (LOWE et
al.; 1986). Amenizou-se esse problema requisitando ao paciente que respirasse
de forma branda e não deglutisse durante a aquisição (DEGERLIYURT et al.;
2008). A própria posição da cabeça pode influenciar o registro por provocar
alterações posturais na língua (HELLSING; 1989; HOCHBAN et al.; 1996). Por
isso, o paciente foi requisitado para permanecer em posição natural de cabeça
(olhando para o horizonte) e o crânio foi posteriormente reorientado no software.
Por fim, a questão do grau de sensibilidade (treshold) na hora de “preencher” a
faringe durante a aquisição do seu volume, ainda imbui no processo certa
90
subjetividade (ALVES et al.; 2012), visto que a variação de 1 ponto de
sensibilidade no software Dolphin Imaging acarreta a variação de, em média, 320
mm3 no volume do EAF. Para se alcançar resultados mais consistentes o
operador deve ter experiência nas mensurações ou, no caso de mais operadores,
deve-se fazer uma calibragem rigorosa. Recomenda-se escolher o valor de
sensibilidade que melhor “preencha” o EAF durante a aferição, porém utilizar o
mesmo valor nas tomografias pré e pós-cirúrgicas do mesmo paciente (desde que
feitas com o mesmo tomógrafo e com o mesmo protocolo de aquisição). Na
discussão, foi dada preferência para trabalhos que tenham utilizado a TCFC como
método de avalição. Porém, como ainda existem poucos estudos na literatura a
utilizando para avaliar os efeitos da cirurgia ortognática na faringe, algumas
comparações com trabalhos que utilizaram-se outros métodos (principalmente
telerradiografia em norma lateral) foram necessárias. Esta radiografia permite
uma visualização apenas lateral da faringe, limitando o seu estudo (KAWAMATA
et al.; 2000).
Apesar desses contratempos, a TCFC mostrou-se um método válido e confiável
para confecção de análises em duas e três dimensões do EAF e do deslocamento
dos maxilares, fornecendo mais informações do que a radiografia cefalométrica.
As suas principais vantagens sobre este método são a possibilidade de fazer
medidas praticamente sem distorção (LAM et al.; 2004; LAGRAVERE et al.;
2008), mensurações no sentido transverso e a possibilidade de análises
volumétricas (ABOUDARA et al.; 2009). O software Dolphin Imaging 11.5 também
foi considerado confiável para fazer medidas bi e tridimensionais pois apresentou
um ICC maior que 0.9 em todas as medidas realizadas, ratificando o trabalho de
El e Palomo, 2010.
91
Mais estudos são sugeridos utilizando modelo semelhante à este e com
casuísticas maiores, avaliando os mesmos ou outros tipos de movimentos
cirúrgicos dos maxilares.
92
6 CONCLUSÃO
Pode-se concluir que:
1. pacientes submetidos ao avanço maxilar associado ao recuo mandibular
apresentaram aumento significativo, nas dimensões do espaço aéreo
faríngeo, no nível do ponto espinha nasal posterior e redução no nível da
base da língua;
2. pacientes
submetidos
ao
avanço
maxilomandibular
apresentaram
acréscimo significativo em toda a extensão do espaço aéreo faríngeo,
evidenciando os benefícios deste tipo de cirurgia no que tange a anatomia
da faringe;
3. os dois tipos de cirurgia apresentaram semelhanças nos efeitos no espaço
aéreo faríngeo ao nível da espinha nasal posterior e diferenças ao nível da
úvula e base da língua.
4. houve correlações positivas mais fortes entre o deslocamento do maxilar
em questão e o volume do compartimento da faringe que lhe era mais
próximo. O deslocamento da maxila demonstrou ter maior impacto no
espaço
aéreo
faríngeo
como
deslocamento da mandíbula;
um
todo,
quando
comparado
ao
93
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101
8 ANEXOS
ANEXO 1: AUTORIZAÇÃO PARA USO DE BANCO DE DADOS
8.2 ANEXO 2: PARECER DO CÔMITE DE ÉTICA
102
ANEXO 2: PARECER FAVORÁVEL DO COMITÊ DE ÉTICA