Cerrahi Destekli Hızlı Damak Genişlemesinden Genişleme Modellerini Değerlendirmek için Sonlu Elemanlar Analiz Modeli

Özet

Her üç boyutta hemimaksillaların genişleme modellerinin daha fazla analizi için, çeşitli bukkal osteotomi açıları ile klinik olarak gerekli miktarda genişletici aktivasyonu gerçekleştirebilen, cerrahi yardımlı hızlı damak genişlemesinin (SARPE) bir dizi yeni sonlu eleman modeli oluşturuldu.

Özet

İskelet olgunluğundaki hastalarda iskelet genişlemesini kolaylaştırmak için kemik direncini serbest bırakmak için cerrahi yardımlı hızlı damak genişletme (SARPE) tanıtıldı. Bununla birlikte, tüm SARPE hastalarının %7.52'sinde sol ve sağ taraflar arasında asimetrik genişleme bildirilmiştir ve bunların %12.90'ı düzeltme için ikinci bir ameliyat geçirmek zorunda kalmıştır. Asimetrik genişlemeye yol açan etiyolojiler belirsizliğini korumaktadır. Sonlu elemanlar analizi, maksillofasiyal yapılarda SARPE ile ilişkili stresi değerlendirmek için kullanılmıştır. Bununla birlikte, LeFort I osteotomi bölgelerindeki kemiğin çarpışması yalnızca belirli bir miktarda genişlemeden sonra meydana geldiğinden, bu mevcut modellerin genişleme miktarının nadiren 1 mm'yi aştığı göz önüne alındığında, mevcut modellerin çoğu kuvvet dağılımını tam olarak temsil etmemektedir. Bu nedenle, her üç boyutta hemimaksillaların genişleme modellerinin daha fazla analizi için klinik olarak gerekli miktarda genişletici aktivasyonu gerçekleştirebilecek yeni bir sonlu eleman modeli oluşturmaya ihtiyaç vardır. Koni ışınlı bilgisayarlı tomografiden (CBCT) üç boyutlu (3D) bir kafatası modeli Mimics'e aktarıldı ve maksiller kompleks, maksiller birinci küçük azı dişleri ve maksiller birinci azı dişlerini segmentlere ayırmak için matematiksel varlıklara dönüştürüldü. Bu yapılar yüzey düzleştirme, süngerimsi kemik ve periodontal ligament oluşturma için Geomagic'e aktarıldı. Maksiller kompleksin sağ yarısı daha sonra SolidWorks'te mükemmel simetrik bir model oluşturmak için tutuldu ve yansıtıldı. Bir Haas genişletici yapıldı ve maksiller birinci küçük azı dişlerine ve birinci büyük azı dişlerine bantlandı. Bukkal osteotomilerin farklı açılarda 1 mm açıklıklı çeşitli kombinasyonlarının sonlu elemanlar analizi Ansys'de yapıldı. Her iki tarafta istenen genleşme miktarı (toplamda en az 6 mm) elde edilene kadar yakınsama testi yapıldı. Bu çalışma, bukkal osteotomi açılanmasının SARPE'nin genişleme modellerini nasıl etkilediğini değerlendirmek için temel oluşturmaktadır.

Giriş

Cerrahi yardımlı hızlı damak genişletme (SARPE), iskeletsel olarak olgun hastalarda maksiller kemik yapısını ve diş arkını enine genişletmek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir¹. Ameliyat, bir LeFort I osteotomisi, bir orta palatal kortikotomi ve isteğe bağlı olarak pterygoid-maksiller fissür^2'nin serbest bırakılmasını içerir. Bununla birlikte, sol ve sağ hemimaksilla³ ve dentoalveolar süreç bukkal devrilme/rotasyon⁴ arasındaki eşit olmayan genişleme gibi SARPE'den kaynaklanan istenmeyen genişleme paternleri bildirilmiştir, bu da SARPE'nin başarısızlığına yol açabil....

Protokol

Bu çalışmada, tedavi planlarının bir parçası olarak SARPE uygulanan bir hastanın önceden var olan, tanımlanmamış, tedavi öncesi CBCT görüntüsü kullanılmıştır. Çalışma, Helsinki Bildirgesi'ne uygun olarak yürütülmüş ve Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır (protokol #853608).

1. Örnek alımı ve diş segmentasyonu

1. Maksiller bazal kemik, maksiller alveolar kemik ve maksiller dişler dahil olmak üzere hastanın maksiller kompleksini içeren doğal bir baş pozisyonunda başın bir insan CBCT görüntüsünü elde edin.
2. CBCT Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) dosyalarını Mimics yazılımına ak....

Tartışmalar

SARPE'deki bukkal osteotominin yönü, maksiller payanda bölgesinde aşağı inmeden önce burun açıklığından yatay bir kesim veya Betts^2'de tarif edildiği gibi maksiller birinci azı dişine karşılık gelen payandaya doğru piriform kenardan rampalı bir kesim olabilir. Her iki durumda da, osteotomi, maksillanın elmacık sürecinin çok altına uzanır. Bununla birlikte, SARPE ile ilgili güncel FEA çalışmalarının çoğunda, piriform jant ^6,7,12,14

Malzemeler

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.