Novel mouthpiece device design for the treatment of mild to moderate obstructive sleep apnea

Abstract

Uyumak, insan sağlığının bozulmaması için olmazsa olmaz bir aktivitedir ve birbireyin toplam yaşam süresinin ortalama üçte birini kapsamaktadır. Bu nedenle, uykubozukluklar yla büyük bir ciddiyet ile ilgilenilmelidir. Obstrüktif uyku apnesi sendromu(OUAS), en yaygı n uyku bozukluklar ndan birisi olarak kabul edilmektedir. Hattabu hastal ığın, diyabet hastal ığı kadar yaygın olduğu düşünülmektedir. Hastalık nefeslenmesırasındaki hava akışında, farenks bölgesinin çökmesinden kaynaklanan geçicikesilmeler ile karakterize edilmektedir. Obstrüktif uyku apnesi genellikle farenks bölgesindehavayolu çapını artırmayı hede fleyen ağı z içi aparatlar veya CPAP cihazlar iletedavi edilmektedir. Ancak bu tedavi yöntemleri, sebep olduklar yan etkilerden dolayıhastalarda düşük devamlılık oranı orta düzey obstrüktif uyku apnesi tedavisi için daha konforlubir kullanım sunabilecek, ancak diğer yaygın tedavi yöntemleri kadar da etkiliolabilecek, yenilikçi bir ağız içi aparat tasarım yapılması amaçlanmaktadır. Bu sebeple,üç boyutlu yazıcı ile üretilen prototipler sekiz gönüllü katılımcı üzerinde denenmiştir.Deneme, katılımcılara aparatlı ve aparatsız olmak üzere iki kere manyetik rezonansgörüntüleme uygulanması ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen görüntülerden orafarenksbölgesinin üç boyutlu modeli oluşturulmuş ard ından karşılaştırma yapılmıştır.Yeni ağız içi aparat prototipinin kullanım ile orafarenks hacminde önemli ölçüde artışgörülmüştür. Hacim artışı sadece OUAS hastalar nda değil sağlıklı katılımcılarda dagözlenmiştir. Bu nedenle, sonuçlar, bu çalışmanın hafif ve orta düzey obstrüktif uykuapnesi hastalarında uygulanabilecek alternatif bir tedavi yöntemi önerdiği şeklinde yorumlanabilmektedir.

Sleep is essential for good health and well-being of humans and it lasts for onethird of a person's lifetime on average. Therefore, sleep disorders must be taken carequite seriously. Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is considered as one of themost common sleep disorder which is even thought to be as prevalent as diabetes. Thisdisorder is characterized by temporary pauses in airow due the pharyngeal collapsing.Obstructive sleep apnea has mostly been treated by oral appliances and continuouspositive airway pressure (CPAP) devices which aim to improve airway caliber in thepharyngeal zone. However, the patient compliance for these preferred treatment optionshas been low due to the adverse effects that they have caused.In this study, we aim to come up with a novel mouthpiece device design for thetreatment of mild to moderate obstructive sleep apnea which is more comfortable forpatient use, yet as efficient as current treatments. Thus, prototype devices have beendeveloped by using a 3D printer and been evaluated on eight volunteers throughoutMRI scans. After performing MRI scan with and without the use of the novel mouthpiecedevice prototype, the oropharyngeal volumes of the participants have been reconstructedas 3D models. The oropharyngeal volume comparisons have demonstratedthat the use of the novel mouthpiece device prototype has significantly enlarged thevolume of oropharynx. The enlargement has not only been observed on OSA patientsbut also on healthy subjects. Consequently, the results can be perceived as this studyoffers an alternative treatment device for patients with mild to moderate obstructivesleep apnea.