Модель анализа методом конечных элементов для оценки паттернов расширения при хирургическом быстром расширении неба
October 20th, 2023
Для дальнейшего анализа паттернов расширения полушарий во всех трех измерениях был создан набор новых конечно-элементных моделей хирургически ассистированного быстрого расширения неба (SARPE), которые могут выполнять клинически необходимую активацию экспандера с различными углами буккальной остеотомии.
SARPE обычно используется для расширения верхней челюсти у пациентов с незрелым скелетом. Тем не менее, сообщалось об асимметричном расширении с неизвестной этиологией. Это исследование направлено на разработку новой модели МКЭ SARPE, которая может по-настоящему имитировать клинические состояния, и изучить паттерны расширения полушария верхней челюсти во всех трех измерениях.
Конечно-элементный анализ используется в стоматологии и биоинженерии для моделирования операций in vitro, таких как SARPE. В этом исследовании было использовано четыре программного обеспечения для настройки модели МКЭ и прогнозирования характера расширения. Самая сложная часть, с которой связывают большинство предыдущих исследований, заключается в моделировании сил в месте заживления раны на поверхности остеотомии.
Для достижения этой цели в нашем пилотном исследовании были установлены пружины, которые считаются новой конструкцией для SARPE FEA. Эта унифицированная элементная модель была сосредоточена на моделях пациентов, что сделало ее более реалистичной симуляцией SARPE за счет создания зазоров при остеотомии и включения опыта. Он обладает значительным потенциалом в качестве клинического инструмента для брендинга и его руководства процедурами SARPE.
Наша междисциплинарная группа будет усердно работать над разработкой передовых 3D-моделей, которые могут предоставить ценную информацию о персонализированных стратегиях лечения для анализа и улучшения ортогнатической хирургической техники с использованием инженерного подхода, а также для улучшения коммуникации и сотрудничества между ортодонтами и челюстно-лицевыми хирургами с помощью системы 3D-визуализации с инженерной поддержкой.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Обзор
В этом исследовании разработана новая модель конечных элементов (FEA) для хирургически ассоциированного быстрого расширения верхней челюсти (SARPE) для лучшего понимания моделей расширения получелюсти. Модель нацелена на точное моделирование клинических условий и исследование влияния различных углов буккальной остеотомии.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Ортодонтия
- Биоинженерия
- Анализ конечных элементов
Бэкграунд
- SARPE используется для расширения верхней челюсти у пациентов со зрелым скелетом.
- Асимметричное расширение было зарегистрировано, но его причины неясны.
- Анализ конечных элементов позволяет проводить in vitro моделирование хирургических процедур.
- Прежние исследования сталкивались с трудностями в моделировании сил на месте заживления раны.
Цель исследования
- Разработать новую модель FEA для SARPE.
- Точно моделировать клинические условия.
- Исследовать трехмерные модели расширения получелюсти.
Использованные методы
- Разработка модели конечных элементов с использованием четырех инструментов программного обеспечения.
- Моделирование различных углов буккальной остеотомии.
- Анализ моделей расширения в трех измерениях.
- Оценка сил на поверхности остеотомии во время заживления.
Основные результаты
- Модель FEA успешно моделировала клиническое состояние.
- Модели расширения были анализированы во всех трех измерениях.
- Получены представления об асимметричном расширении.
- Модель может помочь в понимании механизмов SARPE.
Выводы
- Новая модель FEA обеспечивает лучшее понимание SARPE.
- Она может помочь предсказать модели расширения и улучшить клинический результат.
- Будущие исследования могут использовать эту модель для дальнейших исследований.
