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. 2025 Jul;86(4):248-258.
doi: 10.1007/s00056-024-00521-6. Epub 2024 Mar 11.

Breathing changes following mini-implant-supported maxillary skeletal expander treatment in late adolescent or adult patients : Assessment of objective and subjective functional breathing changes

Ramon Dominguez-Mompell  1 , Boshi Zhang  2 , Ney Paredes  3 , Andrew Combs  2 , Islam Elkenawy  2 , Luca Sfogliano  2 , Layla Fijany  2 , Ozge Colak  4 , Martin Romero-Maroto  1 , Won Moon  5   6
Affiliations

Breathing changes following mini-implant-supported maxillary skeletal expander treatment in late adolescent or adult patients : Assessment of objective and subjective functional breathing changes

Ramon Dominguez-Mompell et al. J Orofac Orthop. 2025 Jul.

Abstract
in English, German

Purpose: The aim of this study was to assess objective and subjective breathing changes in adult patients who underwent maxillary skeletal expansion with the mini-implant-supported maxillary skeletal expander (MSE).

Methods: Twenty-nine patients (mean age 18.1 ± 4.3 years) who underwent expansion using the MSE were compared pre- and posttreatment and with a control group (mean age 19.9 ± 2.6 years) to assess objective and subjective functional breathing changes. Objective measurements of the airway including peak nasal inspiratory flow (PNIF) and peak oral inspiratory flow (POIF) were measured utilizing the In-Check medical device (Clement Clarke, Harlow, United Kingdom). Patients reported subjective breathing assessment utilizing the visual analog scale (VAS). Intragroup comparisons were performed with Wilcoxon tests and intergroup comparison with Mann-Whitney U tests. Spearman correlation coefficients were calculated among the studied variables (P < 0.05).

Results: Following MSE treatment, there were significantly higher values for PNIF total (P < 0.0001), PNIF right (P < 0.0001), PNIF left (P < 0.0001), and POIF (P < 0.01) compared to pretreatment and control group results. Also, patients reported a significant decrease in troubled breathing as measured by the VAS for breathing through the right nostril (P < 0.01), left nostril (P < 0.001), and both nostrils (P < 0.01). Comparing the objective and subjective variables for both the pre-MSE or post-MSE groups, the results indicated no significant correlation between total PNIF and total VAS. However, the values had significant correlations between PNIF and VAS on each side when the patients were asked to block one nostril.

Conclusions: Objective functional breathing measurements were increased immediately after treatment with MSE. Subjective functional breathing measurements changes were significantly higher after MSE treatment and compared with the control group. MSE presents a nonsurgical alternative to achieving orthopedic expansion in adult patients which may provide a benefit for patients with nasal airway obstruction.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Ziel dieser Studie war es, objektive und subjektive Veränderungen der Atmung bei erwachsenen Patienten zu untersuchen, die sich einer Gaumennahterweiterung mit einem Mini-Implantat-gestützten Oberkieferskelettexpander („maxillary skeletal expander“, MSE) unterzogen haben.

Methoden: 29 Patienten (Durchschnittsalter 18,1 ± 4,3 Jahre), die sich einer MSE-Expansion unterzogen hatten, wurden vor und nach der Behandlung mit einer Kontrollgruppe (Durchschnittsalter 19,9 ± 2,6 Jahre) verglichen, um objektive und subjektive Veränderungen der Atmung zu beurteilen. Objektive Messungen der Atemwege, einschließlich des nasalen Spitzeninspirationsflusses (PNIF) und des oralen Spitzeninspirationsflusses (POIF), wurden mit dem Medizinprodukt In-Check (Clement Clarke, Harlow, UK) gemessen. Die Patienten gaben ihre subjektive Beurteilung der Atmung anhand der visuellen Analogskala (VAS) an. Gruppeninterne Vergleiche wurden mit Wilcoxon-Tests und gruppenübergreifende Vergleiche mit Mann-Whitney-U-Tests durchgeführt. Es wurden Spearman-Korrelationskoeffizienten zwischen den untersuchten Variablen berechnet (p < 0,05).

Ergebnisse: Nach der MSE-Behandlung gab es signifikant höhere Werte für PNIF insgesamt (p < 0,0001), PNIF rechts (p < 0,0001), PNIF links (p < 0,0001) und POIF (p < 0,01) im Vergleich zu den Ergebnissen vor der Behandlung und zu denen der Kontrollgruppe. Außerdem berichteten Patienten über einen signifikanten Rückgang von Atembeschwerden, gemessen anhand der VAS für die Atmung durch das rechte Nasenloch (p < 0,01), das linke Nasenloch (p < 0,001) und beide Nasenlöcher (p < 0,01). Der Vergleich der objektiven und subjektiven Variablen für die Gruppen vor und nach der MSE ergab keine signifikante Korrelation zwischen der gesamten PNIF und der gesamten VAS. Die Werte wiesen jedoch signifikante Korrelationen zwischen PNIF und VAS auf jeder Seite auf, wenn die Patienten aufgefordert wurden, ein Nasenloch zu verschließen.

Schlussfolgerungen: Die objektiven funktionellen Atemmessungen waren unmittelbar nach der Behandlung mit MSE verbessert. Die subjektiven funktionellen Atemmessungen waren nach der MSE-Behandlung und im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant höher. MSE stellt eine nichtchirurgische Alternative zur orthopädischen Erweiterung bei erwachsenen Patienten dar, die für Patienten mit nasaler Atemwegsobstruktion von Vorteil sein kann.

Keywords: Airway; Breathing improvement; Microimplant-assisted rapid palatal expansion (MARPE); Obstructive sleep apnea; Orthodontic treatment.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

Declarations. Conflict of interest: R. Dominguez-Mompell, B. Zhang, N. Paredes, A. Combs, I. Elkenawy, L. Sfogliano, L. Fijany, O. Colak, M. Romero-Maroto and W. Moon declare that they have no competing interests. Ethical standards: The present retrospective investigation received approval from the Institutional Review Board (IRB) at University of California, Los Angeles (UCLA). IRB number 17-000567. Informed consent: We have obtained written informed consent to participate from the patients in the study and their parents/guardians in case of minor.

References

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