Changes in the Volume of the Upper Airway During Orthodontic Treatment of Children with Dentognathic Deformations Accompanied by Speech Disorders

Authors

DOI:

https://doi.org/10.64124/DMR-2026-1-ORTH-1

Keywords:

computed tomography, airway, dilation, upper jaw, oral cavity volume

Abstract

Quite often, TMD is accompanied by speech disorders, which are caused by changes in the dentognathic relationships and indicators of the functional activity of the masticatory muscles, the orbicularis oculi muscle, lips, and tongue. 
Aim: to determine changes in the volume of the upper airway as a result of expansion of the upper jaw during orthodontic treatment of children with dentofacial deformities accompanied by speech disorders.
Material and methods. Analysis of changes in the respiratory tract was performed by comparing pre- and post-treatment tomograms.
Results. The expansion of the upper jaw led to the expansion of the floor of the nasal cavity, which in turn causes the expansion of the airways, which in turn causes an increase in the flow of air inhaled through the nose. The volume of the upper airways was calculated for each patient. After treatment, the average increased by 6.80 ± 5.77 ml. The maximum increase reached 20.22 ml, the minimum—0.78 ml. One patient had a negative result.
Conclusions. Using cone-beam computed tomography, an average increase in the volume of the upper airways by 6.80 ± 5.77 ml was objectively demonstrated after expansion of the upper jaw at the dentoalveolar level, thereby achieving improved results of orthodontic treatment and correction of sound pronunciation.

References

1. Bezvushko, E.V., & Miskiv, A.P. (2015). Dynamics of prevalence of dentofacial anomalies in children of Lviv region. Bulletin of problems biology and medicine, 2(2), 21–24. [Безвушко Е. В., & Міськів А. П. (2015). Динаміка поширеності зубощелепних аномалій у дітей Львівської області. Вісник проблем біології і медицини, 2(2), 21–24] [in Ukrainian].

2. Boytsanyuk, S. I., Falinsky, M. M., & Ostrovsky, P. Y. (2017). Prevalence of dentofacial anomalies among school-age children in Ternopil. Young Scientist, 5, 57–60. [Бойцанюк С. І., Фалінський М. М., & Островський П. Ю. (2017). Поширеність зубощелепних аномалій серед дітей шкільного віку м. Тернополя. Молодий вчений, 5, 57–60.]. [in Ukrainian].

3. Kuroedova, V. D., & Makarova, A. N. (2012). Prevalence of dental anomalies in adults and the proportion of asymmetrical forms among them. World of Medicine and Biology, 4, 31–35. [Куроєдова В. Д., & Макарова А. Н. (2012). Поширеність зубощелепних аномалій у дорослих та частка асиметричних форм серед них. Світ медицини та біології, 4, 31–35.]. [In Ukrainian].

4. Zayats, O. R., & Ozhohan, Z. R. (2020). Prevalence of dentofacial anomalies in children of Ivano-Frankivsk region. Actual Dentistry, 1, 68–72. [Заяць О.Р ., & Ожоган З. Р. (2020). Поширеність зубощелепних аномалій у дітей Івано-Франківської області. Сучасна стоматологія, 1, 68–72.]. DOI: https://doi.org/10.33295/1992-576X-2020-1-68 [in Ukrainian].

5. Drok, V. O. (2018). Prevalence of dental and maxillofacial anomalies and periodontal diseases among adolescents. Ukrainian Dental Journal, 1, 72–74. [Дрок В. О. (2018). Поширеність зубощелепних аномалій і захворювань пародонта серед підлітків. Український стоматологічний альманах, 1, 72–74]. DOI: https://doi.org/10.31718/2409-0255.1.2018.17 [in Ukrainian].

6. Flis, P. S., Filonenko, V. V., & Doroshenko, N.M. (2016). Frequency and prevalence of anomalies and deformations of the dentofacial apparatus during the period of mixed occlusion. Ukrainian Dental Journal, 1(1), 75–78. [Фліс П. С., Філоненко В. В., Дорошенко Н. М. (2016). Частота і розповсюдженість аномалій та деформацій зубощелепного апарату в період змінного прикусу. Український стоматологічний альманах, 1(1), 75–78.]. [in Ukrainian].

7. Flis, P. S., Rashchenko, N. V., Filonenko, V. V., & Melnyk, A. O. (2018). Prevalence of dentofacial anomalies and speech disorders among children aged 6–12 years. Actual Dentistry, 4, 54–57. [Фліс П. С., Ращенко Н. В., Філоненко В. В., Мельник А. О. (2018). Поширеність зубощелепних аномалій та мовленнєвих порушень серед дітей віком 6–12 років. Сучасна стоматологія, 4, 54–57.]. [in Ukrainian].

8. Melnyk, A., & Filonenko, V. (2023). Clinical and Phonetic Features of Dentognathic Deformations, Their Orthodontic Treatment. In: L. C. Ardelean & L.-C.C. Rusu (Eds.). Human Teeth—From Function to Esthetics. UK: IntechOpen (р. 315–333). DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.109636.

9. Vishemirska, T. A. (2019). Relationship between occurrence of sagittal malocclusion and impaired nasal breathing. Actual Dentistry, 5, 92–95 [Вишемирська Т. А. (2019). Взаємозв’язок виникнення сагітальних аномалій прикусу з порушенням носового дихання. Сучасна стоматологія, 5, 92–95.]. DOI: https://doi.org/10.33295/1992-576X-2019-5-92 [in Ukrainian].

10. Drohomyretska, M. S., & Sadek, Abu S. M. (2022). Assessment of the position of the hyoid bone in patients with distal occlusion with normal and impaired respiratory function. Innovation in stomatology, 3, 25–31. [Дрогомирецька М. С., Садек Абу С. М. (2022). Оцінка положення під’язикової кістки у пацієнтів із дистальним прикусом при нормальній та порушеній функції дихальних шляхів. Інновації в стоматології, 3, 25–31.]. DOI: https://doi.org/10.35220/2523-420X/2022.1.4 [in Ukrainian].

11. Trofimenko, M. V. (2010). Orthodontic treatment of 6–9-year-old patients with pathological functions of swallowing and speech [Abstract of Ph.D. dissertation. Ukrainian Medical Stomatological Academy]. Repository of Poltava State Medical University [Трофименко М. В. (2010). Ортодонтичне лікування пацієнтів віком 6–9 років з порушенням функцій ковтання та мовлення [Автореф. дис. канд. пед. наук. Українська медична стоматологічна академія]. Репозитарій Полтавського державного медичного університету]. URL: https://repository.pdmu.edu.ua/server/api/core/bitstreams/c18c2847-669a-4216-9087-a1c82cbe7a57/content [in Ukrainian].

12. Khokhlich, O. Ya. (2012). Rehabilitation of patients with dental diseases in the conditions of their professional phonatory activities. Ukrainian Dental Journal, 2(2), 67–71. [Хохліч О. Я. (2012). Реабілітація пацієнтів зі стоматологічними захворюваннями в умовах їхньої професійної фонаторної діяльності. Український стоматологічний альманах, 2(2), 67–71.] [in Ukrainian].

13. Melnyk, V. S., Izai, M. E., & Melnyk, S. V. (2023). Dynamics of the structure of maxillofacial anomalies and analysis of the effectiveness of orthodontic treatment in the period of variable bite. Intermedical Journal, 2, 28–32. [Мельник В. С., Ізай М. Е., Мельник С. В. (2023). Динаміка структури зубощелепних аномалій та аналіз ефективності ортодонтичного лікування у період змінного прикусу. Intermedical Journal, 2, 28–32.]. DOI: https://doi.org/10.32782/2786-7684/2023-2-5 [in Ukrainian].

14. Yakovenko, A. O. (2018). Formation of speech readiness of older preschoolers with speech pathology for integrated learning [Abstract of Ph.D. dissertation. National Pedagogical Dragomanov University]. ENPUIR [Яковенко А.О. (2018). Формування мовленнєвої готовності старших дошкільників з логопатологією до інтегрованого навчання [Автореф. дис. канд. пед. наук. Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова]. ENPUIR]. URL: http://enpuir.npu.edu.ua/handle/123456789/24655 [in Ukrainian].

15. Flis, P. S., Rashchenko, N. V., Filonenko, V. V., et al. (2018). Algorithm for treating patients with malocclusion and speech disorders. Ukrainian Dental Journal, 4, 60–64. [Фліс П. С., Ращенко Н. В., Філоненко В. В., та ін. (2018). Алгоритм лікування пацієнтів за наявності аномалій прикусу та мовленнєвих порушень. Український стоматологічний альманах, 4, 60–64.]. DOI: https://doi.org/10.31718/2409-0255.4.2018.11 [in Ukrainian].

16. Melnyk, A. O. (2019). Evaluation of the effectiveness of the complex of diagnostic and therapeutic measures in patients with anomalies of the dentoalveolar apparatus accompanied by phonetic disorders. Actual Dentistry, 5(94), 72–75. [Мельник А. О. (2019). Оцінка ефективності комплексу діагностично-лікувальних заходів у пацієнтів з зубощелепними аномаліями, які супроводжувались фонетичними порушеннями. Сучасна стоматологія, 5(94), 72–75.]. DOI: https://doi.org/10.33295/1992-576X-2018-5-72-75 [in Ukrainian].

17. Yakovenko, L. M., Chekhova, I. L., Iefimenko, V. P., et al. (2022). Examination of children with surgical diseases of the maxillofacial region. Kyiv: Book-plus [Яковенко Л. М., Чехова І. Л., Єфименко В. П., та ін. (2022). Обстеження дітей із хірургічними захворюваннями щелепно-лицевої ділянки. Київ: Книга-плюс]. [in Ukrainian].

18. Koskela, A., Neittaanmäki, А., Rönnberg, K., et al. (2020). The relation of severe malocclusion to patients’ mental and behavioral disorders, growth, and speech problems. European Journal of Orthodontics, 43(2), 1–6. DOI: https://doi.org/10.1093/ejo/cjaa028.

19. Flis, P. S., Filonenko, V. V., & Melnyk, A. O. (2018). Study of the state of ENT-organs in children with anomalies and deformations of dentoalveolar apparatus and speech disorders. Ukrainian Dental Journal, 3, 26–32. [Фліс П. С., Філоненко В. В., Мельник А. О. Дослідження стану ЛОР-органів у дітей з аномаліями та деформаціями зубощелепного апарату і порушенням мовлення. Український стоматологічний альманах, 3, 26–32.]. DOI: https://doi.org/10.31718/2409-0255.3.2018.04 [in Ukrainian].

20. Kostiuchenko-Faifor, O. S., Gunas, I. V., Belik, N. V., et al. (2022). Cephalometric characteristics of the upper respiratory tract in Ukrainian young men and young women with an orthognathic bite without and with the type of face taken into account. Reports of Morphology, 28(3), 56–61. DOI: https://doi.org/10.31393/morphology-journal-2022-28(3)-09.

21. Deeva, Y. V., & Shevchuk, Y. V. (2023). Tactics of treatment of patients with chronic tonsillitis and obstructive sleep apnea syndrome. Otorhinolaryngology, 1–2(6), 62–66. [Дєєва Ю. В., Шевчук Ю. В. Тактика лікування хворих із хронічним тонзилітом і синдромом обструктивного апное сну. Оториноларингологія, 28(3), 56–61.] [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.37219/2528-8253-2023-1-62.

22. Niedzielski, A., Chmielik, L. P., Mielnik-Niedzielska, G., et al. (2023). Adenoid hypertrophy in children: a narrative review of pathogenesis and clinical relevance. BMJ Paediatr Open, 7(1). DOI: https://doi.org/10.1136/bmjpo-2022-001710.

23. Niu, X., Wu, Z.H., Xiao, X. Y., et al. (2018). The relationship between adenoid hypertrophy and gastroesophageal reflux disease: A meta-analysis. Medicine (Baltimore), 97(41), e12540. DOI: https://doi.org/10.1097/md.0000000000012540.

24. Arnett G. W., & Gunson M. J. (2004). Facial planning for orthodontists and oral surgeons. Am. J. Orthod. Dentofacial. Orthop., 126, 290–295. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajodo.2004.06.006.

Published

04/24/2026

Issue

Section

ORTHODONTICS

How to Cite

Tsviela, Y., Kotova, M., Filonenko, V., & Melnyk, A. (2026). Changes in the Volume of the Upper Airway During Orthodontic Treatment of Children with Dentognathic Deformations Accompanied by Speech Disorders. Dentistry. Medicine. Rehabilitation , 1. https://doi.org/10.64124/DMR-2026-1-ORTH-1

Similar Articles

1-10 of 31

You may also start an advanced similarity search for this article.