نموذج تحليل العناصر المحدودة لتقييم أنماط التوسع من التوسع الحنكي السريع بمساعدة جراحيا

Summary

تم إنشاء مجموعة من نماذج العناصر المحدودة الجديدة للتوسع الحنكي السريع بمساعدة الجراحة (SARPE) والتي يمكن أن تؤدي الكمية المطلوبة سريريا من تنشيط الموسع بزوايا مختلفة من قطع العظم الشدقي لمزيد من التحليل لأنماط تمدد الفك العلوي في جميع الأبعاد الثلاثة.

Abstract

تم إدخال التوسع الحنكي السريع بمساعدة جراحية (SARPE) لإطلاق المقاومة العظمية لتسهيل توسع الهيكل العظمي في المرضى الناضجين بالهيكل العظمي. ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن توسع غير متماثل بين الجانبين الأيسر والأيمن في 7.52 ٪ من جميع مرضى SARPE ، منهم 12.90 ٪ اضطروا للخضوع لعملية جراحية ثانية للتصحيح. لا تزال المسببات التي تؤدي إلى التوسع غير المتماثل غير واضحة. تم استخدام تحليل العناصر المحدودة لتقييم الإجهاد المرتبط ب SARPE في هياكل الوجه والفكين. ومع ذلك ، نظرا لأن تصادم العظم في مواقع قطع العظم LeFort I يحدث فقط بعد قدر معين من التوسع ، فإن معظم النماذج الحالية لا تمثل حقا توزيع القوة ، نظرا لأن كمية التمدد لهذه النماذج الحالية نادرا ما تتجاوز 1 مم. لذلك ، هناك حاجة لإنشاء نموذج عنصر محدود جديد ل SARPE يمكنه إجراء كمية مطلوبة سريريا من تنشيط الموسع لمزيد من التحليل لأنماط تمدد hemimaxillae في جميع الأبعاد الثلاثة. تم استيراد نموذج جمجمة ثلاثي الأبعاد (3D) من التصوير المقطعي المحوسب بالشعاع المخروطي (CBCT) إلى Mimics وتحويله إلى كيانات رياضية لتقسيم مجمع الفك العلوي ، والضواحك الأولى الفكية ، والأضراس الأولى الفكية. تم نقل هذه الهياكل إلى Geomagic لتنعيم السطح وإنشاء العظام والأربطة اللثوية. ثم تم الاحتفاظ بالنصف الأيمن من مجمع الفك العلوي وعكسه لإنشاء نموذج متماثل تماما في SolidWorks. تم بناء موسع Haas وربطه بالضواحك الأولى للفك العلوي والأضراس الأولى. تم إجراء تحليل العناصر المحدودة لمجموعات مختلفة من قطع العظم الشدقي بزوايا مختلفة مع إزالة 1 مم في Ansys. تم إجراء اختبار التقارب حتى تم تحقيق مقدار التمدد المطلوب على كلا الجانبين (6 مم على الأقل في المجموع). تضع هذه الدراسة الأساس لتقييم كيفية تأثير قطع العظم الشدقي على أنماط توسع SARPE.

Introduction

التوسع الحنكي السريع بمساعدة جراحية (SARPE) هو تقنية شائعة الاستخدام لتوسيع البنية العظمية الفكية وقوس الأسنان بشكل عرضي في المرضى الناضجين بالهيكل العظمي¹. تتضمن الجراحة بضع عظم LeFort I ، وبضع القشرة في منتصف الحنك ، واختياريا ، إطلاق الشق الجناحية^{الفكي 2}. ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ عن أنماط توسع غير مرغوب فيها من SARPE ، مثل التوسع غير المتكافئ بين نصف الفك العلوي الأيسر والأيمن³ وعملية الشدق السنخية^{/ الدوران 4} ، مما قد يؤدي إلى فشل SARPE ، وأحيانا يتطلب عمليات جراحية إضافية للتصحيح⁵. أشارت الدراسات السابقة إلى أن التباين في قطع العظم حول الفك العلو....

Protocol

استخدمت هذه الدراسة صورة CBCT موجودة مسبقا وغير محددة الهوية قبل العلاج لمريض مصاب ب SARPE كجزء من خطط العلاج. أجريت الدراسة وفقا لإعلان هلسنكي ووافق عليها مجلس المراجعة المؤسسية (البروتوكول #853608).

1. الحصول على عينة وتجزئة الأسنان

1. الحصول على صورة CBCT البشرية للرأس في وضع الرأس الطبيعي الذي يشمل مجمع الفك العلوي للمريض ، بما في ذلك العظم القاعدي الفكي العلوي والعظم السنخي الفكي العلوي والأسنان الفكية.
2. استيراد ملفات التصوير الرقمي والاتصالات في الطب (DICOM) CBCT إلى برنامج المحاكاة.
   1. قم بإنشاء مشروع جديد (Ctrl + N) ، وحدد جميع صور DICOM ، وانقر فوق التالي

النتائج

استخدم النموذج التوضيحي صورة CBCT لأنثى تبلغ من العمر 47 عاما تعاني من نقص في الفك العلوي. في النموذج الذي تم إنشاؤه ، يتم الحفاظ على التركيب التشريحي لتجويف الأنف ، والجيب الفكي العلوي ، ومساحة الرباط اللثوي للأسنان المثبتة الموسع (الضاحك الأول والضرس الأول) (الشكل 1).

Discussion

يمكن أن يكون اتجاه قطع العظم الشدقي في SARPE إما قطعا أفقيا من فتحة الأنف قبل التنحي عند منطقة دعامة الفك العلوي أو قطعا منحدرا من حافة الكمثري باتجاه الدعامة المقابلة للضرس الأول الفكي العلوي ، كما هو موضح بواسطة Betts². في كلتا الحالتين ، يمتد قطع العظم إلى ما دون العملية الوجنية ?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ansys	Ansys	Version 2019	Ansys is a software for finite element analysis that can solve complicated models based on differential equations. The expansion results of different buccal osteotomy angles were analyzed through this software.
Geomagic Studio	3D Systems	Version 10	Geomagic Studio is a software for reverse engineering that can generate digital models based on physical scanning points. This study built cancellous bone and periodontal ligaments through this software.
Mimics	Materialise	Version 16	Mimics is a medical 3D image-based engineering software that efficiently converts CT images to a 3D model. This study reconstructed a maxilla complex through the patient's DICOM images.
SolidWorks	Dassault Systèmes	Version 2018	SolidWorks is a computer-aided design software for designers and engineers to create 3D models. A Haas expander was designed and drawn through this software in this study.