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.
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.
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 الجناحيةالفكي 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 العلوي قد يلعب دورا مهما في نمط توسع ما بعد SARPE 2,3 ، حيث يمكن أن تساهم الاصطدامات بين كتل العظام في مواقع قطع العظم Le Fort I في قوة المقاومة غير المتساوية للتوسع الجانبي للفك العلوي وفي دوران الفك العلوي مع تحرك الحواف السنخية أسفل القطع إلى الداخل بينما تتوسع العملية السنخيةالسنخية 3 ، 4. لذلك ، هناك حاجة للتحقيق في آثار اتجاهات قطع العظم المختلفة ، وخاصة قطع العظم الشدقي ، على أنماط التوسع بعد SARPE.
تم إعداد العديد من نماذج تحليل العناصر المحدودة (FEA) لتقييم توزيع القوة خلال SARPE. ومع ذلك ، فإن مقدار التمدد المحدد في هذه النماذج يقتصر على ما يصل إلى 1 مم ، وهو أقل بكثير من الكمية السريرية المطلوبة6،7،8،9،10،11،12. يمكن أن يؤدي التوسع غير الكافي في نماذج FEA إلى تنبؤات خاطئة لنتائج ما بعد SARPE. وبشكل أكثر تحديدا ، قد لا يتم إثبات الاصطدام بين العظام في موقع قطع العظم ، كما أفاد تشامبرلاند وبروفيت4 ، إذا لم يتم تدوير الموسع بشكل كاف ، مما قد لا يعكس الواقع السريري الحقيقي. مع المقدار المحدود من التوسع في النماذج السابقة ، ركزت تقييمات نتائج هذه النماذج على تحليل الإجهاد. ومع ذلك ، عادة ما يتم إجراء تحليل الإجهاد ل FEA في طب الأسنان تحت تحميل ثابت مع الخواص الميكانيكية للمواد المحددة على أنها مرنة الخواص وخطية ، مما يقيد بشكل أكبر الأهمية السريرية لدراسات FEA13.
علاوة على ذلك ، لم تأخذ معظم هذه الدراسات في الاعتبار سمك الأداة الجراحية في موقع قطع العظم6،7،8،10،11،12 ، وغالبا ما تضع الاحتكاك إلى الصفر عند الجروح كجزء من الظروف الحدودية. ومع ذلك ، فإن هذا الإعداد يبالغ في تبسيط الاتصالات بين الأنسجة الصلبة والرخوة. قد يؤثر بشكل كبير على توزيع القوة ونمط التوسع الناتج عن الفك العلوي.
ومع ذلك ، لم تحقق أي أدبيات متاحة في تأثير قطع العظم على عدم تناسق ما بعد SARPE باستخدام نماذج تحليل العناصر المحدودة (FEA). استخدمت جميع الدراسات الحالية نماذج ذات أنماط قطع العظم المتماثلة6،7،8،9،10،11،12،14 ، والتي لا تعكس واقع الممارسة السريرية حيث قد تختلف قطع العظم على كل جانب من الجمجمة. يمثل الافتقار إلى الأدبيات التي تدرس تأثير قطع العظم غير المتماثل على عدم التماثل بعد SARPE فجوة معرفية كبيرة يجب معالجتها.
لذلك ، فإن الهدف من هذه الدراسة هو تطوير نموذج FEA جديد ل SARPE يمكنه حقا محاكاة الظروف السريرية ، بما في ذلك كمية التوسع وفجوة قطع العظم ، والتحقيق في أنماط توسع hemimaxillae في جميع الأبعاد الثلاثة مع تصميمات مختلفة من قطع العظم. ومن شأن هذا النهج أن يوفر نظرة ثاقبة قيمة للآليات الكامنة وراء أنماط التوسع بعد SARPE وأن يكون بمثابة أداة مفيدة للأطباء في تخطيط وتنفيذ إجراءات SARPE.
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 ?…
The authors have nothing to disclose.
تم دعم هذه الدراسة من قبل جائزة زمالة تطوير أعضاء هيئة التدريس لتقويم الأسنان التابعة للجمعية الأمريكية لأخصائيي تقويم الأسنان (AAOF) (ل CL) ، وجائزة زمالة أعضاء هيئة التدريس بدوام كامل للجمعية الأمريكية لأخصائيي تقويم الأسنان (AAO) (ل CL) ، وجائزة جوزيف وجوزفين رابينوفيتش لكلية طب الأسنان بجامعة بنسلفانيا للتميز في البحث (ل CL) ، ومنحة J. Henry O’Hern Jr. التجريبية من قسم تقويم الأسنان ، كلية طب الأسنان بجامعة بنسلفانيا (ل CL) ، ومنحة أبحاث الشباب للمؤسسة الدولية لتقويم الأسنان (ل C.L.).
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. |