Obstructive sleep apnea syndrome: a literature review

V O L U M E 6 4 . N . 2 . A P R I L E 2 0 1 5

Vol. 64 - No. 2 MINERVA STOMATOLOGICA 97

Sleep disordered breathing (SDB) in-cludes a wide range of clinical cases

which consists in simple snoring, upper air-way resistance syndrome (UARS) and ob-structive sleep apnea syndrome (OSAS).1, 2

Clinical manifestations of these disorders are night snoring, headache when patient wakes up, day-time sleepiness and degrease of cognitive performance.1

Symptoms depend on the severity of breathing obstructions. In case of snoring the only trouble is the involvement of social relationship: people, indeed, present good psychophysical conditions.1, 2

In case of UARS, in addiction to snoring, an excessive daytime sleepiness is observ-able, whereas in case of OSAS headache at the morning and progressive tiredness up to asthenia are reported by patients. At times, sleepiness could interfere with work and other activities. Moreover, considering cardiovascular and cerebrovascular compli-cations, we can notice that OSAS could af-fect negatively on life duration and quality through a body multisystem implication.3-5

UOC Chirurgia Maxillo-Facciale e Odontostomatologia

Fondazione IRCCS Cà GrandaOspedale Maggiore Policlinico

Scuola di Specializzazione in OrtognatodonziaUniversity of Milan, Milan, Italy

MINERVA STOMATOL 2015;64:97-109

C. MASPERO, L. GIANNINI, G. GALBIATI, G. ROSSO, G. FARRONATO

Obstructive sleep apnea syndrome: a literature review

Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is a complete or partial airway obstruction that can cause significant physiologic disturbance with various clinical impacts. The etiology is multifactorial and its clinical manifestations are night snoring, headache when patient wakes up, day-time sleepiness and degrease of cognitive performance. Some recent inter-national studies suggest that the OSAS preva-lence is 2-4% in men and 1-2% in women of average age. The aim of this work was present-ing a literature review in Medline concerning Obstructive sleep apnea syndrome. A review of the articles ranging from 1980 to 2014 has been done. Over 2000 articles were found and those which give useful information about etiology, diagnosis, therapy and found results after the study were selected and evaluated. In literature there is no unanimous opinion on the treatment of OSAS. According to the majority of the authors it should be multidis-ciplinary. The choice of therapy is predicated on the etiology, severity and natural history of the increased upper airway resistance. The importance of a praecox diagnosis and ortho-dontic therapy in order to re-establish normal function is underlined, since OSAS is linked with high risk of hypertension, cardiovascular diseases, daytime sleepiness, home and work-related accidents, with consequent worsening of life quality.Key words: Sleep apnea, obstructive - Sleep ap-nea syndromes - Quality of life.

Corrispondig author: G. Farronato, UOC Chirurgia Ma-xillo-Facciale e Odontostomatologia, Fondazione IRCCS Cà Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, Scuola di Specia-lizzazione in Ortognatodonzia, University of Milan, Milan, Italy, Via Commenda 10, 20100 Milan, Italy. E-mail: [email protected]

Anno: 2015Mese: AprilVolume: 64No: 2Rivista: MINERVA STOMATOLOGICACod Rivista: MINERVA STOMATOL

Lavoro: titolo breve: Obstructive sleep apnea syndromeprimo autore: MASPEROpagine: 97-109

98 MINERVA STOMATOLOGICA April 2015

MASPERO OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA SyNDROME

per airway during sleep followed by arterial blood oxygen saturation falls and sleep dis-orders. In addition to these nocturnal medi-cal case, there are other daytime symptoms such as, at first, sleepiness and altered cog-nitive performance.1, 7, 8

The definition of “Obstructive Sleep Ap-nea Syndrome” changed by the years in connection with progress in pathological knowledge.9, 10

At the beginning OSAS was defined in terms of average frequency of apneic epi-sodes every hour of sleep (Apnea Index [AI] over 5/hour). Then this definition, which was disapproved because of lacking clini-cal applications, was substituted by the con-cept of Apnea/Hypoapnea Index (given by the number of apnea plus the number of hypoapnea for an hour of sleep), a param-eter which points out the sleep-physiology alterations and it shows the severity.

On the strength of its value, OSAS can be classified in different levels of respiratory alterations: light (AHI=5-14/hour), moder-ate (AHI=15-30/hour) and serious (AHI>30/hour). If RDI and AHI>5 phases/hour OSAS can be diagnosed. The seriousness of OSAS could change every night like so its symp-toms could differ in the same patients every day.11

Prevalence

Epidemiological data presented in lit-erature and considering the prevalence of OSAS is extremely varied. Studies which consider people with moderate or grave symptoms who need the prescription of continuous positive airway pressure (CPAP) report the prevalence of 0.5% in the USA male population (average age 48.2 years) with a Body Mass Index (BMI) of 24,9 kg/m2 and the prevalence of 1.5% in a pop-ulation with average age of 52 years and BMI=27.1 kg/m2.12-14

Instead, the prevalence is 24% in the USA male population with BMI>30 kg/m2 in a population who shows no symptoms or with 5 episodes of apnea/hypoapanea in an hour (using polysomnography).15-17

The Wisconsin Sleep Cohort Study is one

OSAS affects 1-4% adults but these data are probably underestimated. In fact, epi-demiological studies showed a very high prevalence and the broad spectrum of un-diagnosed OSAS.1

If OSAS is not diagnosed, patient conditions could get worse since OSAS is linked with high risk of hypertension, cardiovascular dis-eases, daytime sleepiness, car crashes, home and work-related injuries and with a decrease of cognitive and working ability with con-sequent worsening of life quality. For these reasons, nowadays, this syndrome is a real social-health problem and therefore it is nec-essary to find new ways to decrease its preva-lence and to limit its consequences.5 These aims can be reached by increasing prevention and planning correct diagnostic work-up fol-lowed by proper therapy in order to improve patients’ quality of life and to interrupt devel-opment of long-term complications.6

The aim of this work was to make a re-view of literature about OSAS, drawing at-tention to its prevalence, incidence, risk factors, diagnosis and therapy, in particular orthodontic therapy.

Methods

A review about OSAS was realized using Medline database. The words used to re-search articles were SDB - sleep-disordered breathing and OSAS - obstructive sleep ap-nea syndrome.

We found about 2000 articles and we evaluated those which give useful infor-mation about etiology, diagnosis, therapy and found results after the study. Moreover, only articles published between 1980 and 2014 and those reported to “human” were selected. We considered also other articles published on reviews with no impact factor and some chapters of inherent books.

Results

Definition

OSAS is a clinical condition characterized by intermittent and repeated collapse of up-


OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA SyNDROME MASPERO

2. menopause because of its hormonal distortion;

3. age between 45 and 65 years;4. obesity;5. cranium-facial skeletal alterations.Nowadays the interventations aim to re-

duce body weight since in west countries wrong diet are diffusing with consequent alterations of body mass index.

OSAS is caused by anatomic and func-tional/neurological abnormality; anatomic anomalies could appear only during sleep and cause obstructions following physio-logical change of muscle tone; on the other hand functional anomalies attend only dur-ing sleep.1, 23, 24

So OSAS etiology is multifactorial (Table I).

The role of sleep

Sleep plays a double role in OSAS patho-physiology. On the one hand, the reduc-tion of high airways muscle ton, particularly during REM phase, has an important part in the origin of apneic/hypoapneic episodes. On the other hand, obstruction events cause micro-awakening and so quantity and quality of sleep decrease and day-time sleepiness follows. The activities regulated during REM phase of sleep, such as endo-crine functions, are altered by the many micro-awakening and so there is a systemic involvement of body.25-27

Diagnosis

Before diagnosing OSAS, it needs to find typical symptoms of this syndrome espe-cially habitual and lasting snoring (every night and since 6 months or more), respira-tory pauses during sleep reported by part-

of the most complete study on the OSAS prevalence. It studied male and female workers with age between 30-60 years old using polysomnography and it showed the prevalence of 9% in female and of 24% in male with AHI ≥5/hour. These values de-crease if daytime sleepiness is considered: prevalence of 2% in female and of 4% in male.18

In Italy OSAS prevalence is not well de-fined. In 1989 a study showed the preva-lence of 2.7% considering Italian men (30-69 years old) with AHI>10 hour and habitual snoring. This valuation increases to 3.5-5% in men aged 40-59.19

More recent international studies suggest that the OSAS prevalence is 2-4% in men and 1-2% in women of average age.19 Even in countries where this condition is widely known a lot of symptomatic guys are undi-agnosed.21 In the USA, a study dated 1997 and conducted on 4925 adults showed that 82% of male and 92% of female affected by OSAS with moderate or important symp-toms are still undiagnosed.17

Maybe this percentage has decreased in the last years thanks to the improvements in knowledge and diagnostic methods. It is also plausible that in other countries, where disease identification level is lower than in the USA, the percentage of patients that go undiagnosed is very high, with the important consequent long-term complica-tions.

Risk factors and etiology

Literature recognized different OSAS risk factors:22, 23

1. male sex; in fact OSAS prevalence in men is 2 or 3 times higher than in the women;9, 24

Table I.—�OSAS etiology.

Anatomical factors – Accumulation of fat in the submucosa – Macroscopic anatomical abnormalities – Microscopic anatomical abnormalities

Physiological functional factors – Reduction in the activity of the pharyngeal muscles during sleep resulting in increased resistance to the passage of air

Pathological functional factors – Excessive reduction of the activity of pharyngeal muscles during sleep – Decreased breathing reflexes during sleep



case of suspension of using CPAP and who are so seriously affected that they need to be treated with tracheostomy.

However, the use of oral devices as first-line treatment is contraindicated in patients with grave OSAS with excessive day-time sleepiness and marked oxygen desatu-ration in the night. Even the presence of unsuitable fillings or denture is a relative contraindication to the appliance of MAD (Mandibular Advancement Device) and so it is indicated their correct restoration be-fore using the device.35, 36

In a high percentage of cases therapeu-tic success is instead associated to young patients who have thin neck, low BMI and prevalent or exclusive positionality of res-piratory events (supine position). Consid-erable improvements occur when OSAS is correlated to small or retruded jaw.36

In 2002, after a study with large clinical records, Petit et all. reported that the use of MAD is contraindicated in the 34% of the patients which were examined using polys-omnography because of a suspected respi-ratory disorder during sleep:37

— insufficient number of teeth in dental arch: minimum 8 teeth per arch;

— untreated periodontal disease or ex-cessive tooth mobility;

— dysfunctional TMJ symptoms and/or severe malocclusion: TMJ diseases which represent a contraindication are the joint and muscle pain. The mere presence of noise and joint limitations in the opening or protrusion of the jaw have to be assessed individually and they don’t represent neces-sarily a contraindication;

— limited mandibular protrusion (<6 mm);

— mouth opening <25 mm.Other studies confirmed the same per-

centage of basic contraindications. yosh-ida stressed how the effectiveness of oral therapy is greatly influenced by the posture during sleep.38

Petit et al. showed how the use of or-thodontic devices in OSAS produces an im-provement in the structure and in the qual-ity of sleep with a decrease of phase I and an increase of REM sleep.

ner, awakening episodes with the feeling of chocking in snoring patient and the day-time sleepiness, possibly quantified using tests of subjective and objective evaluation (Table II).28

During clinical examinations, it is also useful to evaluate BMI, abdominal and neck circumference, cranium-facial relations, oral dentition and tongue, pharynx, blood pressure, neurological, cardiovascular and respiratory state in order to exclude other coexistent diseases or disorders.

Laboratory exams are not of help to reach a diagnosis, while instrumental examinations are very useful. The sleep studies represent the reference diagnostic procedures and polysomnography is the gold standard ex-amination to diagnose OSAS and to value therapeutic effects, even though differences in results between nights in the same patient.

The role of orthodontic therapy

In 1995 the American Academy of Sleep Medicine (ASDA) publishes the indications of using OAs (Oral Appliances) to nurse OSAS.

So the use of these devices is established for:

1. patients with light OSAS or primary snoring who do not change with behav-ior therapy such as weight loss or postural training;

2. patients with moderate or grave OSAS, who do not tolerate therapy with CPAP. These are claustrophobic people, frequent travelers, people with nasal or sinus upsets or people who will not use CPAP. Patients who could not use CPAP temporarily could be prescribed an oral device;

3. patients who oppose or could not be treated with ENT surgery or tracheotomy or craniofacial surgery.

Most of the authors agree about the limits of OAs in patients with initial AHI higher than 50 (AHI>50); other authors, such as Pancer et al. (1999) support the effective-ness of this therapy in patient with severe OSAS.29-34 In this cases, it is recommended to limit the use of the oral appliances in those patients who do not risk their lives in



uncomfortable feeling of altered occlusal pattern, the Leaf Gauge was invented: it is a silicone sheet with a thickness of a few millimeters which is impressed in the position of maximum intercuspidation and it is used for a few minutes when patient wakes up in order to restore the correct intercuspidation.

In a study of 30 patients, Bondemark ob-served that the jaw placed itself down and forward after the use of MAD continually for 2 years. He supposed that it could be the result of the continuous remodeling of the condyle or the glenoid fossa as a re-action of compensation or, conversely, as a functional adaptation of the mandibular position.44

In 2002 in a study Robertson demon-strated that the changes in vertical posi-tion of the condyle occurred at 6 months, were statistically significant and they were correlated to the change in the position of the mandibular condyle head, not to the re-modeling of the condyle or of the glenoid fossa.45 Using radiographic exams it was possible to appreciate an increase in joint space between the head of the condyle and the glenoid fossa and it was visible clini-cally a non-permanent posterior openbite.

It is important that the patient is subject-ed to regular specialist checks in order to prevent and to control the occurrence of side effects.

The presence of dental side effects is not sufficient to decide the suspension of treatment: in these cases it is appropriate to make an assessment of this side effects and the consequences that the patient may have if this disease is not treated.

It should also stress how CPAP causes oc-clusal changes in some cases.

The evaluation of patient compliance is generally based on subjective considera-tions and it can be performed through the use of questionnaires to evaluate the com-fort of the device.

The causes of the intolerance of the de-vice has to be found in the poor motivation of these patients and it is not necessarily linked to discomfort or ineffectiveness.

Patients who don’t accept to support a

The characteristics of an effective OA are: — good retention, absence of hooks

on teeth with compromised support or on damaged dentures (implants, double ce-ramic crowns);

— covering of all teeth to prevent occlu-sal changes;

— adjustable device; — adequate degree of mandibular ad-

vancement; — reduced lateral movements of the

mandible; — rice to create an adequate space for

airflow; — thin lingual thickness to take up as lit-

tle space as possible and to allow maximum mobility of the tongue;

— structures made with a rigid material in order to not stimulate night parafunc-tions;

— strength and durability of the device; — finishing and polishing to avoid soft

tissue trauma or decubitus ulcers or accu-mulation of dental plaque.

In the Literature, it was demonstrated that the use of oral devices, such as the rapid palatal expander, during the dynamic phase of growth could produce significant respi-ratory benefits.39-43 However, this treatment cannot exclude the subsequent onset of any pathological condition, such as OSAS.44-52

Side effects of OAs change in relation to the time of appearance. In the Literature, studies concerning these devices are dis-cordant about their side effects and most of these works is based on short-run controls.

The most frequent reported symptom consists in a slight dental and mandibular pain which does not limit its use. Patients often report increased salivation due to the introduction of a foreign body in the oral cavity and dry mouth upon awakening. These symptoms usually disappear sponta-neously in a few time.

Long-term studies showed the occur-rence of pain at the temporomandibular joint in 10-20% of treated patients, the modification of the occlusal scheme due to unwanted teeth movements or changes in the spatial position of the jaw, some-times irreversibly. In order to remedy this



the upper airway volume,56, 57 he is able to identify the patients in danger and those who need to be subjected to additional con-trols; early diagnosis is essential to prevent or treat any medical complications when they are in initial stage.

The orthodontist also has a role in the treatment of patients with this syndrome: in selected patients he can choose to use an oral device (comparable to a functional re-tainer but to use only during night).

Finally, the orthodontist can also inter-vene in the pre and post surgical phases in patients who have to undergo a maxillo-facial surgerical intervention.

In addition OAs and in particular MAD seem to be a valid therapeutic alternative for patients with light-moderate OSAS or for patients with severe OSAS who cannot tolerate treatment with CPAP, as by many studies sustain.

Therefore the multidisciplinary approach allows a better management of therapy with MAD and it significantly improves the effec-tiveness of the treatment.

Conclusions

Since OSAS is a clinical condition that can seriously compromise the quality and the duration of patients, it is necessary to make an early diagnosis and therapeutic plan in order to allow them to restore their physi-ological functions.

Epidemiological data show a prevalence of 2-4% in the population aged 20-60 years and the death rate is of 20% after 4 years since the moment of the diagnosis. There-fore, this phenomenon could become a medical and social problem with great im-pact in the next future.

The high costs for public health linked to the management of patients with this syn-drome and to the conditions associated with it (such as cardiovascular pathologies, road accidents and the humor disorders) impose the need, on the one hand, to sensitize the medical community in order to promote the recognition of the syndrome that often re-mains unknown and, on the other hand, to

long treatment with these devices but who had a significant improvement of the symp-toms are the best candidates for orthognatic surgery for mandibular repositioning.46-49

Other therapeutic solutions are repre-sented by the use of CPAP with oral devices which reduce pressure necessary to ensure the patency of posterior airway or MAD and pharyngeal and palatal plastic surgery which produces a lengthen of the pharynx associated with the propulsion of the man-dible due to the device.

Discussion

The research of a therapeutic plan that can respond effectively to the need to heal the greater number of patients enlivens still a lively scientific debate which is opened on multiple fronts and favored by the very nature of the syndrome.

The multiplicity of the OSAS symptoms and signs made this disease the subject of study for many specialists. In fact it is re-cently studied by neurologists (specialized in of sleep disorders), by pulmonologists and otolaryngologists who introduced the surgical therapeutic options.50-54

More recently the figure of the maxillo-facial surgeon has been introduced in the management of OSAS 55 and his contribu-tion seems to occupy an increasingly re-vealing role.11

However, since this pathology involves many organs and systems, it is clear that many medical specialists are interested in it and not only those ones mentioned above: all of them, with the addition of cardiolo-gists, must be involved in a diagnostic and therapeutic multidisciplinary strategy with the aim to achieve satisfying therapeutic re-sults in the treatment of OSAS patients.

The orthodontist currently plays an im-portant role in the management of Obstruc-tive Sleep Apnea Syndrome and in its pre-vention in snoring adolescents.

First of all, with the aid of skull tele-radi-ography in lateral projection, the cephalo-metric analysis and also thanks to the dif-fusion of the CBCT that allows to evaluate



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Conflicts of interest.—The authors certify that there is no conflict of interest with any financial organization regarding the material discussed in the manuscript.

Received on January 10, 2014.Accepted for publication on December 17, 2014.

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Sindrome delle apnee ostruttive durante il sonno: revisione della letteratura

I disturbi respiratori durante il sonno, o sleep di-sordered breathing (SDB), costituiscono un ampio

spettro di quadri clinici, rappresentato, in un con-tinuum di gravità, dal russamento semplice (simple snoring), dalla sindrome da aumentate resistenze delle alte vie aeree (upper airway resistance syndro-me, UARS) e dalla sindrome delle apnee ostruttive durante il sonno (obstructive sleep apnea syndrome, OSAS) 1, 2.

Le manifestazioni cliniche di tali disturbi com-prendono il russamento notturno, la cefalea al ri-sveglio, la sonnolenza diurna e la diminuzione delle performance cognitive 1.

I sintomi dipendono dalla gravità dell’ostruzio-ne respiratoria. Nel casi di russamento semplice, l’unico disturbo è rappresentato dal coinvolgimento delle relazioni sociali. L’individuo infatti si presenta in ottime condizioni psicofisiche 1, 2. Nella sindrome da aumentate resistenze delle alte vie aeree, al rus-samento si associa un’eccessiva sonnolenza diurna, mentre nella sindrome delle apnee ostruttive del sonno compaiono inoltre cefalea al risveglio e stan-chezza progressiva che conduce anche ad astenia. La sonnolenza può talvolta essere tale da interferire

con le attività diurne del paziente. Inoltre, se si con-siderano le possibili complicanze cardiovascolari e cerebrovascolari, si comprende come l’OSAS sia una condizione grave in grado di incidere negativamen-te sulla qualità e sulla durata della vita, mediante un coinvolgimento multisistemico dell’organismo 3-5.

L’OSAS interessa l’1-4% degli adulti, ma questo valore è considerato un’ampia sottostima della reale portata del fenomeno. Studi epidemiologici hanno infatti sottolineato l’alta prevalenza e l’ampio spettro di gravità dell’OSAS non diagnosticata 1.

Il mancato riconoscimento di questa condizione è particolarmente grave, dato che la sindrome delle apnee ostruttive durante il sonno è indipendente-mente associata a un aumentato rischio di iperten-sione arteriosa, malattie cardiovascolari, sonnolenza diurna, incidenti stradali, infortuni domestici e sul lavoro e riduzione della capacità cognitiva e lavora-tiva con un complessivo deterioramento della qua-lità della vita. Per tutti questi motivi, tale sindrome rappresenta oggi un vero e proprio problema socio-sanitario e, pertanto, si rendono necessarie strategie volte a ridurne la prevalenza e a limitarne le con-seguenze 5.



durante il sonno, definendone la severità. In base al valore dell’Apnea/Hypopnea Index, l’OSAS può es-sere classificata in vari gradi di alterazione respira-toria: lieve (AHI=5-14/ora), moderata (AHI=15-30/ora) e grave (AHI >30/ora). La severità dell’OSAS può variare da notte a notte così come i sintomi differiscono da giorno a giorno nello stesso sog-getto 11.

Prevalenza

I dati epidemiologici presenti in Letteratura e che considerano la prevalenza delle OSAS sono molto variabili. Studi basati su una definizione molto re-strittiva della popolazione campione, che consideri unicamente gli individui affetti da malattia di grado moderato o severo che necessitino della prescrizio-ne di continuous positive airway pressure (CPAP), riportano una prevalenza dello 0,5% nella popo-lazione maschile degli Stati Uniti (età media 48,2 anni) con Body Mass Index (BMI) di 24,9 kg/m2 e dell’1,5% in una popolazione con età media di 52 anni e BMI di 27,1 kg/m2 12-14. Se invece si inclu-dono soggetti con o senza sintomi, che presentino polisonnograficamente almeno 5 episodi di apnea/ipopnea per ora, la prevalenza sale al 24% della po-polazione maschile statunitense con BMI al di sopra di 30 kg/m2 15-17.

Il Wisconsin Sleep Cohort Study è uno dei più completi studi sulla prevalenza dell’OSAS; esso ha studiato lavoratori di sesso maschile e femminile di età compresa tra 30 e 60 anni mediante la polison-nografia, giungendo a dimostrare che il 9% delle femmine e il 24% dei maschi presenta un AHI di almeno 5/ora. Questa prevalenza scende al 2% nel-le femmine e al 4% nei maschi quando al criterio polisonnografico si associa la presenza di sonno-lenza diurna 18.

In Italia i tassi di prevalenza dell’OSAS non sono stati ben definiti. Uno studio del 1989 su soggetti maschi italiani di età compresa tra i 30 e i 69 anni ha evidenziato una prevalenza del 2,7% di individui con un valore dell’Indice di Apnea/Ipopnea (AHI) di almeno 10/ora e una storia di russamento abi-tuale. Questa stima sale a 3,5-5% tra i maschi nella fascia di età dei 40-59 anni 19.

I dati più recenti ottenuti dalla revisione della letteratura internazionale suggeriscono che la pre-valenza dell’OSAS sia del 2-4% nei maschi e dell’1-2% nelle femmine di età media 20. Anche in paesi dove questa condizione è ampiamente conosciuta, una larga percentuale di individui sintomatici rima-ne senza diagnosi 21. Negli Stati Uniti nel 1997 uno studio condotto su un campione di 4925 adulti ha portato alla stima che l’82% dei maschi e il 92% delle femmine affetti da OSAS di grado moderato o grave non avesse ancora ricevuto la diagnosi 17.

È probabile che questa percentuale si sia alquan-to ridotta negli ultimi anni, parallelamente al mi-glioramento delle conoscenze e al perfezionamento

Questi obiettivi possono essere raggiunti poten-ziando la prevenzione e pianificando un approccio terapeutico efficace, preceduto da un valido iter diagnostico, in grado di correggere la condizione una volta che si sia instaurata, al fine di migliorare la qualità della vita del paziente e di arrestare l’evo-luzione verso le complicanze a lungo termine 6.

Lo scopo di questo lavoro consiste nell’effettuare una revisione sistematica della Letteratura riguardo alla sindrome delle apnee ostruttive durante il son-no evidenziandone la prevalenza, l’incidenza, i fat-tori di rischio, la diagnosi e la terapia, in particolare quella ortodontica.

Metodi

È stata condotta una revisione sistematica della letteratura riguardo la sindrome delle apnee ostrut-tive durante il sonno attraverso l’utilizzo della banca dati Medline.

Le parole chiave utilizzate sono state SDB - Sle-ep-Disordered Breathing e OSAS - Obstructive Sle-ep Apnea Syndrome.

Sono stati trovati oltre 2000 articoli e considerati solo quelli che fornissero informazioni circa l’ezio-logia, la diagnosi, le opzioni terapeutiche, i risultati ottenuti.

Degli articoli trovati, inoltre, sono stati selezionati solo quelli compresi tra il 1980 e il 2014.

Sono stati poi aggiunti alcuni articoli pubblicati su riviste non indicizzate e alcune considerazioni tratte da testi inerenti.

Risultati

Definizione

L’OSAS è una condizione clinica caratterizzata dal collasso intermittente e ripetuto delle vie aeree superiori durante il sonno, cui conseguono cadute della saturazione di ossigeno nel sangue arterioso e la perturbazione del sonno. A questo quadro not-turno si associano riconoscibili sintomi diurni quali, in primo luogo, la sonnolenza e/o l’alterazione del-le funzioni cognitive 1, 7, 8.

La definizione della sindrome da apnee ostruttive durante il sonno si è evoluta nel corso degli anni in relazione ai paralleli progressi nella conoscen-za della patologia 9, 10. L’OSAS è stata inizialmente definita in termini di frequenza media di episodi apnoici per ora di sonno (Apnea Index, per valori di AI>5/ora). Tale definizione, discussa per l’eccessivo semplicismo e la scarsa applicabilità clinica, è stata sostituita dall’introduzione del concetto di Apnea/Hypopnea Index (inteso come n. di apnee e nu-mero di ipopnee per ora di sonno), un parametro rimasto nell’uso generale, che riflette il grado di de-viazione dalla normale fisiologia della respirazione



mente quantificata mediante i test di valutazione soggettiva ed oggettiva (Tabella II) 28.

Utile all’orientamento diagnostico e alle eventuali diagnosi differenziali è l’esame obiettivo con la va-lutazione dell’indice di massa corporea, Body Mass Index, della circonferenza addominale e del collo, dei rapporti cranio-facciali, della pervietà nasale, del cavo orale (dentizione e lingua), dell’orofaringe e infine la registrazione della pressione arteriosa e dell’obiettività respiratoria, cardiovascolare e neu-rologica, al fine di escludere eventuali condizioni patologiche coesistenti. Gli esami di laboratorio so-litamente non sono d’aiuto alla diagnosi.

Il passo successivo in questo iter diagnostico è la scelta di esami strumentali.

Gli studi del sonno rappresentano le procedure diagnostiche di riferimento e tra essi la polisonno-grafia tradizionale, malgrado le variazioni di ripro-ducibilità tra notte e notte nello stesso soggetto, co-stituisce il gold standard per la diagnosi dell’OSAS e per la valutazione oggettiva dei risultati terapeutici.

Il ruolo della terapia ortognatodontica

Nel 1995 l’Associazione Americana dei Disturbi del Sonno (ASDA, attualmente American Accademy of Sleep Medicine) ha pubblicato le indicazioni all’utilizzo degli OAs (Oral Appliances) per il trat-tamento dell’OSAS. Viene cosi stabilito l’impiego di questi dispositivi per:

1. pazienti con OSAS lieve o russamento prima-rio, che non rispondono al trattamento con misure comportamentali come il calo ponderale o il tratta-mento posizionale;

2. pazienti con OSAS da moderato a grave, che non riescono a tollerare il trattamento con CPAP. Si tratta di soggetti claustrofobici, coloro che viag-giano frequentemente, che hanno problemi nasali o sinusali o che si rifiutano di utilizzarla. Sarebbe possibile prescrivere un dispositivo orale anche per i pazienti abituati all’uso della CPAP qualora, dovendo dormire fuori casa, fossero impossibilitati momentaneamente al suo utilizzo;

3. pazienti che rifiutano o non sono candidati adeguati alla tonsillectomia o all’adenoidectomia, alle operazioni cranio-facciali o alla tracheotomia.

Sebbene la maggior parte degli autori sia concor-de sui limiti degli OAs in pazienti con valori iniziali di AHI >50, alcuni autori, tra cui per primi Pancer et al. (1999) sostengono l’efficacia di questo tipo di terapia nel trattare pazienti con OSAS severa 29-34. In questi casi, viene tuttavia consigliato di limitare l’uso degli apparecchi a quei soggetti che non in-corrono in grave rischio per la vita se sospendono l’utilizzo della CPAP e a quei soggetti la cui gravità suggerisce come unica terapia la tracheostomia.

Comunque l’utilizzo di un dispositivo orale come un trattamento di prima scelta è controindicato nei casi di OSAS grave con eccessiva sonnolenza diurna e marcata desaturazione di ossigeno nella notte. An-

delle procedure diagnostiche, ma è altrettanto vero-simile che in altri Paesi, dove il livello di riconosci-mento della malattia è generalmente inferiore che negli Stati Uniti, la percentuale di pazienti che non giunge alla diagnosi rimanga molto alta, con le con-seguenti complicanze a lungo termine.

Fattori di rischio e eziologia

La letteratura medica riconosce diversi fattori di rischio della sindrome delle apnee ostruttive nel sonno 22, 23:

1. il sesso maschile, infatti la prevalenza dell’OSAS nei soggetti di sesso maschile è da 2 a 3 volte mag-giore rispetto a quello femminile 22, 23;

2. la menopausa, per la deprivazione ormonale;3. l’età compresa tra i 45 e i 65 anni;4. l’obesità;5. le alterazioni dello scheletro craniofacciale.Al momento attuale gli interventi effettuati si

sono indirizzati alla riduzione del peso corporeo, anche a causa della diffusione, soprattutto nei paesi occidentali, di diete scorrette e del conseguente svi-luppo di alterazioni della massa corporea.

Le cause dell’OSAS sono di natura anatomica e funzionale/neurologica: le anomalie strutturali, pre-senti anche durante la veglia, possono però, solo durante il sonno, diventare ostruenti per i caratte-ristici cambiamenti fisiologici del tono muscolare; invece le anomalie funzionali, al contrario delle strutturali, sono presenti solo durante il sonno 1-24.

L’eziologia delle OSAS è quindi multifattoriale (Tabella I).

Il ruolo del sonno

Il sonno gioca un duplice ruolo nella fisiopato-genesi dell’OSAS. Da un lato, mediante la riduzione del tono muscolare a livello delle prime vie aeree, in particolare durante il sonno REM, costituisce un importante fattore contribuente la genesi dei feno-meni apnoici/ipopnoici. Dall’altro lato, gli eventi ostruttivi causano dei microrisvegli che, pur non raggiungendo il livello di coscienza, superficializ-zano il sonno e lo impoveriscono sia in quantità che in qualità, producendo l’ipersonnolenza diurna. Le alterazioni delle attività modulate durante la fase REM, in particolare le funzioni endocrine, sono al-terate dai microrisvegli con conseguente interessa-mento sistemico dell’organismo 25-27.

Diagnosi

Prima di avviare un paziente con sospetto di OSAS al percorso diagnostico strumentale devono quindi essere ricercati i sintomi tipici della sindro-me, con particolare riguardo al russamento abituale (tutte le notti) e persistente (da almeno 6 mesi), alle pause respiratorie nel sonno riferite dal partner, ai risvegli con sensazione di soffocamento in un sog-getto russatore e alla sonnolenza diurna, eventual-



— resistenza e durata del dispositivo;— rifinitura e lucidatura per evitare trauma o

decubito dei tessuti molli e/o ricettacolo di placca.Inoltre, è stato dimostrato in letteratura che l’uso

di apparecchiature ortodontiche come l’espansore rapido del palato (REP) durante la fase dinamica di crescita può produrre significativi benefici respira-tori 39-43. Tuttavia, l’utilizzo di questi dispositivi non può escludere l’insorgenza di un fenomeno patolo-gico come l’OSAS 44-52.

Gli effetti collaterali variano in relazione al tempo di comparsa. In letteratura sono presenti studi di-scordanti riguardo gli effetti collaterali dovuti all’ap-plicazione di tali apparecchiature e la maggior parte di essi si basa su controlli a breve termine. Il sin-tomo più frequentemente riportato consiste in una lieve dolorabilità dentale e mandibolare tale da non comprometterne l’uso. I pazienti spesso riportano un aumento della salivazione, dovuto all’introduzio-ne nella cavità orale di un corpo estraneo e la sec-chezza delle fauci al risveglio. Questi sintomi vanno tuttavia incontro a remissione spontanea nel giro di qualche tempo. Studi condotti a lungo termine han-no evidenziato la comparsa di sintomatologia algi-ca a carico dell’articolazione temporo-mandibolare nel 10-20% dei pazienti trattati, modificazione dello schema occlusale dovuta a movimenti dentali inde-siderati o variazioni nella posizione spaziale della mandibola, talora irreversibili. Per ovviare a questa spiacevole sensazione di alterazione del pattern occlusale è stato ideato il Leaf Gauge, un foglietto in silicone dello spessore di pochi millimetri che viene impressionato in massima intercuspidazione e utilizzato qualche minuto al risveglio, allo scopo di rieducare il paziente a ripristinare la corretta in-tercuspidazione.

Bondemark, in uno studio condotto su 30 pa-zienti osservò dei piccoli cambiamenti nella posi-zione della mandibola, verso l’avanti e il basso, a seguito di un trattamento continuo di più di due anni con MAD. Ipotizzò che potesse essere il risul-tato di un rimodellamento del condilo o della fossa glenoidea come reazione di compenso, oppure, al contrario, un adattamento funzionale della posizio-ne mandibolare 44.

Robertson, nel 2002, dimostrò in uno studio che i cambiamenti nella posizione verticale del condilo accorsi a 6 mesi erano statisticamente significativi e che erano da correlare non al rimodellamento della fossa o del condilo, ma ad un cambiamento nel-la posizione della testa del condilo mandibolare 45. Dalla radiografia era possibile apprezzare un au-mento dello spazio articolare tra la testa del condilo e la fossa glenoide, e clinicamente era osservabile un open bite posteriore non permanente. Impor-tante è che il paziente si sottoponga regolarmente a controlli periodici dallo specialista, allo scopo di evitare e controllare la comparsa di effetti indesi-derati. Gli effetti collaterali odontoiatrici non sono ritenuti sufficienti per decidere l’interruzione del

che la presenza di restauri conservativi o protesici incongrui rappresenta una controindicazione rela-tiva all’applicazione dei mandibular advancement device (MAD), che consistono in un tipo di OAs, ed è pertanto indicato un corretto ripristino degli stessi, prima dell’applicazione del dispositivo 35, 36.

Il successo terapeutico è invece associato, in un’alta percentuale di casi, a soggetti giovani che presentano collo sottile, basso BMI e prevalente o esclusiva posizionalità degli eventi respiratori (posi-zione supina). Miglioramenti notevoli si hanno nel caso di OSAS correlata a mandibola piccola e/o re-trusa 36.

Nel 2002 Petit et al., in uno studio con un’ampia casistica, hanno riportato un’incidenza del 34% di controindicazioni primarie all’uso del MAD in 100 pazienti esaminati che avevano effettuato uno stu-dio polisonnografico per un sospetto disturbo respi-ratorio durante il sonno 37:

— numero insufficiente di denti per ciascuna ar-cata dentale: minimo 8 denti per arcata;

— patologie parodontali non trattate o eccessiva mobilità dentale;

— sintomatologia disfunzionale dell’ATM e/o severa malocclusione: le patologie dell’ATM che rappresentano una controindicazione sono il do-lore articolare e muscolare. La semplice presenza di rumori articolari, e le limitazioni nel tragitto di apertura o di protrusione della mandibola, sono da valutarsi singolarmente, ma non costituiscono ne-cessariamente una controindicazione;

— protrusione mandibolare limitata (<6 mm);— apertura della bocca <25 mm.Altri studi hanno confermato la stessa percentua-

le di controindicazioni di base. yoshida sottolinea come l’efficacia della terapia orale è notevolmente influenzata dalla postura assunta durante il sonno 38.

Petit et al. hanno mostrato come l’utilizzo di di-spositivi ortodontici nelle OSAS determini anche un miglioramento nell’architettura della struttura e nel-la qualità del sonno con una diminuzione della fase 1 e un aumento del sonno REM.

Le caratteristiche che deve possedere un efficace OA sono:

— buona ritenzione e assenza di ganci su denti con supporto compromesso o su protesi danneg-giabili (impianti, doppie corone, ceramiche);

— copertura di tutti i denti per evitare modifiche occlusali;

— dispositivo regolabile;— grado adeguato di avanzamento mandibola-

re;— ridotti movimenti laterali della mandibola;— rialzo sufficiente a creare uno spazio adegua-

to per il flusso aereo;— spessore linguale ridotto, per occupare il mi-

nor spazio possibile e consentire la massima mobi-lità alla lingua;

— costruzione in materiale rigido per non stimo-lare parafunzioni notturne;



Innanzitutto con l’ausilio della teleradiografia del cranio in proiezione latero-laterale, del tracciato cefalometrico, e grazie anche alla recente diffusio-ne della CT cone beam che permette di valutare i volumi delle vie aeree superiori 56, 57, è in grado di identificare i pazienti a rischio e che hanno bi-sogno di essere sottoposti a ulteriori controlli; la diagnosi precoce risulta fondamentale nel prevenire o curare, quando sono in fase iniziale, le eventua-li complicanze mediche. L’ortodontista, inoltre, ha un ruolo anche nel trattamento dei pazienti affetti da questa Sindrome: tra le opzioni terapeutiche, in pazienti selezionati, può essere scelto l’utilizzo di un dispositivo orale (paragonabile a un apparec-chio funzionale ma da indossare solo di notte). In-fine, l’ortodontista può intervenire anche nella fase pre- e post-chirurgica in soggetti che debbono es-sere sottoposti a un intervento di chirurgia maxillo-facciale. Inoltre gli OAs e in particolare i MAD, si presentano come una valida alternativa terapeutica per pazienti con OSAS lieve-moderata o per pazien-ti con OSAS severa che non riescono a tollerare il trattamento con CPAP, come sostengono molti studi. L’approccio multidisciplinare consente quindi una migliore gestione della terapia con MAD e migliora significativamente l’efficacia del trattamento.

Conclusioni

Essendo l’OSAS una condizione clinica in grado di compromettere seriamente la qualità e la durata della vita delle persone che ne soffrono, è neces-sario procedere a effettuare una precoce diagnosi e programmazione terapeutica al fine di consentire al soggetto di ristabilire le proprie funzioni fisiolo-giche. I dati epidemiologici evidenziano una preva-lenza del 2-4% nella popolazione di età compresa tra i 20 e i 60 anni e una mortalità del 20% a 4 anni dalla diagnosi. Questo fenomeno potrebbe divenire un problema medico-sociale di grande impatto nel prossimo futuro. Gli alti costi per la sanità pubblica ricollegabili alla gestione dei pazienti affetti da que-sta sindrome e dalle condizioni a essa associate (tra cui ricordiamo patologie cerebro e cardiovascolari, gli incidenti della strada e sul lavoro e i disturbi del tono dell’umore) impongono la necessità, da un lato, di sensibilizzare la comunità medica ai fini di favorire il riconoscimento della sindrome che anco-ra troppo spesso rimane misconosciuta e, dall’altro, di giungere alla definizione di un iter diagnostico e terapeutico che consenta un inquadramento e un trattamento multidisciplinare efficace per il maggior numero di pazienti.

Riassunto

La sindrome delle apnee ostruttive durante il sonno (obstructive sleep apnea syndrome, OSAS) consiste nell’ostruzione completa o parziale delle

trattamento: in questi casi è opportuno fare una va-lutazione del bilancio tra gli effetti collaterali e le conseguenze se questa patologia non viene trattata.

Si deve inoltre sottolineare come anche la CPAP in alcuni casi determini modifiche occlusali.

La valutazione della compliance del paziente, in genere, si basa su considerazioni soggettive e può essere effettuata mediante l’impiego di questionari per valutare il grado di confort dell’apparecchiatura.

Spesso, la causa della scarsa tollerabilità nei confronti dell’apparecchiatura è da ricercarsi nella bassa spinta motivazionale di questi pazienti e non è necessariamente legata a motivi di disconfort o inefficacia.

Pazienti che non accettano di protrarre a lungo il trattamento con tali dispositivi, ma che hanno avuto un netto miglioramento della sintomatologia, sono tra i migliori candidati alla chirurgia ortognatica di riposizionamento mandibolare 46-49.

Altre soluzioni terapeutiche al problema sono rappresentate dall’associazione della CPAP all’im-piego di dispositivi orali che riducono la pressione necessaria a garantire la pervietà dello spazio aereo posteriore oppure UPPP (Uvulo Palato Faringo Pla-stica) che consente un allargamento a livello orofa-ringeo, associato alla propulsione mandibolare data dall’apparecchiatura (MAD).

Discussione

La ricerca di uno schema terapeutico che pos-sa rispondere con efficacia all’esigenza di guarire il maggior numero di pazienti possibile anima ancora oggi un vivace dibattito scientifico, aperto su più fronti, favorito dalla natura stessa della sindrome. La poliedricità dei sintomi e dei segni con cui di volta in volta l’OSAS si presenta all’osservatore ha reso la sindrome materia di studio per molti specialisti. Essa infatti è stata affrontata nella storia della medi-cina recente da neurologi specialisti del sonno, da pneumologi e da otorinolaringoiatri, responsabili, questi ultimi, dell’introduzione delle opzioni tera-peutiche di tipo chirurgico 50-54. La figura del chi-rurgo maxillo-facciale si è inserita più recentemente nel panorama della gestione della sindrome delle apnee ostruttive nel sonno 55, ma il suo apporto sembra occupare un ruolo sempre più rilevante 11.

Comunque, questa patologia, dato l’interessa-mento multisistemico dell’organismo che la caratte-rizza, non è materia di uno o pochi degli specialisti sopra citati, bensì tutti, con l’aggiunta dei cardiologi, devono essere coinvolti in una strategia diagnostica e terapeutica multidisciplinare nello sforzo di otte-nere risultati terapeutici soddisfacenti nella cura dei pazienti affetti da OSAS.

L’ortodontista riveste attualmente un ruolo di pri-maria importanza nella gestione della sindrome del-le apnee ostruttive nel sonno e nella prevenzione in pazienti russatori in fase di crescita.



studio. In letteratura non vi è un’opinione unani-me sul trattamento dell’OSAS. Molti autori ritengo-no che la terapia debba essere multispecialistica. La scelta terapeutica comunque dipende da eziologia, severità e storia dell’aumento della resistenza delle alte vie respiratorie. Nell’articolo si sottolinea l’im-portanza della diagnosi precoce e della terapia or-todontica per ristabilire una funzione fisiologica, dal momento che l’OSAS è associata a un alto rischio di ipertensione, malattie cardiovascolari, sonnolen-za diurna, infortuni domestici e sul lavoro, ecc. con conseguente peggioramento della qualità della vita.

Parole chIave: Apnee ostruttive del sonno - Apnea del sonno, sindromi - Qualità della vita.

vie respiratorie superiori durante il sonno, con di-verse conseguenze cliniche. L’eziologia è multifat-toriale e le sue manifestazioni cliniche sono: rus-samento, cefalea al risveglio, sonnolenza diurna e riduzione delle performance cognitive. Secondo recenti studi internazionali la prevalenza dell’OSAS è del 2-4% nel maschi e dell’1-2% nelle donne adul-te. L’obiettivo di questo lavoro è quello di presen-tare una revisione della letteratura sulla Sindrome delle Apnee Ostruttive durante il sonno. La ricerca è stata condotta su articoli pubblicati tra il 1980 e 2014. Sono stati trovati circa 2000 articoli e sono stati considerati quelli che danno informazioni utili sull’eziologia, diagnosi, terapia e risultati dopo lo

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Obstructive sleep apnea syndrome: a literature review

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