Method Article

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

DOI:

10.3791/65700

⸱

October 20th, 2023

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Orthodontics, School of Dental Medicine, University of Pennsylvania, 2Department of Biomedical Engineering, College of Engineering, National Cheng Kung University, 3Department of Oral and Maxillofacial Surgery/Pharmacology, School of Dental Medicine, University of Pennsylvania

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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 العلو....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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).

لمحاكاة الإجراء الجراحي بدقة ، تم فصل الحاجز الأنفي والجدران الجانبية لتجويف الأنف والشق الجناحي الفكي عن جسم الفك العلوي في جميع عمليات المحاكاة. علاوة على ذلك ، تم إنشاء طائرة ، تمثل قطع العظم ال.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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 للفك العلوي. ومع ذلك ، فإن معظم دراسات FEA الحالية على SARPE تستخدم قطعا أفقيا يمتد للخلف عند نفس مستوى حافة الكمثري6،7،12،

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AnsysAnsysالإصدار 2019Ansys هو برنامج لتحليل العناصر المحدودة يمكنه حل النماذج المعقدة بناء على المعادلات التفاضلية. تم تحليل نتائج التوسع لزوايا قطع العظم الشدقي المختلفة من خلال هذا البرنامج.
Geomagic Studio3D Systemsالإصدار 10Geomagic Studio هو برنامج للهندسة العكسية يمكنه إنشاء نماذج رقمية بناء على نقاط المسح المادية. قامت هذه الدراسة ببناء أربطة العظام الإسفنجية واللثة من خلال هذا البرنامج.
MimicsMaterialiseالإصدار 16Mimics هو برنامج هندسي طبي ثلاثي الأبعاد قائم على الصور يقوم بتحويل صور التصوير المقطعي المحوسب بكفاءة إلى نموذج ثلاثي الأبعاد. أعادت هذه الدراسة بناء مركب الفك العلوي من خلال صور DICOM الخاصة بالمريض.
SolidWorksDassault Syst & egrave ؛ mesالإصدار 2018SolidWorks هو برنامج تصميم بمساعدة الكمبيوتر للمصممين والمهندسين لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد. تم تصميم موسع Haas ورسمه من خلال هذا البرنامج في هذه الدراسة.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Mommaerts, M. Y. Transpalatal distraction as a method of maxillary expansion. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 37 (4), 268-272 (1999).
  2. Betts, N. J., Vanarsdall, R. L., Barber, H. D., Higgins-Barber, K., Fonseca, R. J.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Finite Element AnalysisRapid Palatal ExpansionSurgically Assisted ExpansionMaxillary ExpansionBuccal OsteotomyThree Dimensional ModelingCone Beam CTSolidWorks ModelingAnsys SimulationExpansion Pattern Analysis

Related Articles