مقالة منهجية

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

DOI:

10.3791/65700

⸱

أكتوبر 20, 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

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

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

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.

الملخص

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

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.

المقدمة

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

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 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.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

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

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 وتحويل.
    2. حدد اتجاه النموذج (A: أمامي ، P: خلفي ، T: أعلى ، B: أسفل ، L: يسار ، R: يمين) وانقر فوق موافق.
  3. قسم الملف إلى مجمع الفك العلوي ، والضواحك الأولى الفكية ، والأضراس الأولى الفكية.
    1. انقر فوق العتبة، وحدد حدا مناسبا لتقسيم العظام، وانقر فوق تطبيق.
    2. قم بإنشاء أقنعة جديدة وانقر فوق تحرير الأقنعة ، باستخدام الرسم والمسح لتقسيم مجمع الفك العلوي للمريض ، والضواحك الأولى الفكية ، والأضراس الأولى الفكية.
  4. تصدير الأهداف كملفات الطباعة الحجرية المجسمة (STL).
    1. انقر بزر الماوس الأيمن فوق الأقنعة وحدد حساب 3D لإنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد.
    2. انقر بزر الماوس الأيمن فوق كائنات 3D ، وحدد STL + ، واختر الكائنات المطلوبة ، واضغط على إضافة وإنهاء لإنشاء ملفات STL.

2. تنعيم السطح وإنشاء مساحة عظمية وأربطة لثوية ملغاة

  1. استيراد ملفات STL إلى برنامج جيوماجيك.
    1. انقر فوق ملف > فتح، وحدد ملفات STL، ثم اضغط على فتح.
    2. اختر ملليمترات للبيانات في نافذة الوحدات المنبثقة وانقر موافق.
  2. قم بتنعيم سطح مجمع الفك العلوي ، الضواحك الأولى الفكية ، والأضراس الأولى الفكية.
    1. انقر فوق المضلعات > إزالة المسامير، وانقر فوق مستوى النعومة واسحبه بالقرب من منخفض، وانقر فوق تطبيق، وموافق.
    2. انقر فوق مضلعات > استرخاء المضلعات، وانقر فوق مستوى النعومة واسحبه بالقرب من Min، وانقر فوق تطبيق، وموافق.
    3. انقر فوق مضلعات > إصلاح التقاطعات، واختر استرخاء/تنظيف في نافذة الوضع ، وانقر فوق تطبيق، وموافق.
  3. تعديل سطح النموذج إلى منطقة متصلة ومغلقة.
    1. انقر فوق السطح الحاد واسحبه، واضغط على حذف لإنشاء ثقب.
    2. انقر فوق المضلعات > تعبئة الثقوب، واستخدم تعبئة، وتعبئة جزئية، وإنشاء جسور في النافذة أسلوب التعبئة لملء الثقوب، وانقر فوق تطبيق، وموافق.
  4. تحويل سطح 2D إلى نموذج صلب 3D وتصديره كملف تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD).
    1. انقر على تحرير > مرحلة > مرحلة الشكل، حدد تحرير الخطوط لرسم ملامح السطح، ثم انقر على موافق.
    2. انقر على رسم تخطيط رقعة وارسم شبكات رباعية لتغطية كل الأسطح، ثم انقر على موافق.
    3. انقر فوق إنشاء الشبكات ، وحدد دقة مناسبة ، وانقر فوق موافق لإنشاء شبكة أدق.
    4. انقر فوق احتواء الأسطح ، وانقر فوق تطبيق ، وموافق لإنشاء نموذج صلب 3D.
    5. انقر فوق ملف > حفظ باسم لتصدير نموذج 3D وحفظه في ملف IGES (يسمى Maxilla).
  5. قم بإنشاء العظم الملغي عن طريق تقليل حجم مجمع الفك العلوي بمقدار 1 مم من السطح السنخي الشدقي. إنشاء مساحة الرباط اللثوي عن طريق توسيع محيط الجذور بمقدار 0.2 مم.
    1. انقر على مرحلة المضلع، اختر حذف في نافذة الخطوط الكنتورية ، حدد حفظ في نافذة تخطيط التصحيح ، ثم اضغط على موافق لتحويل النموذج الصلب ثلاثي الأبعاد إلى سطح 2D.
    2. انقر على المضلعات > الإزاحة، وأدخل -1 مم و0.2 مم في لوحة المسافة للعظم الملغي والأربطة اللثوية، ثم انقر على تطبيق وموافق.
    3. انقر فوق تحرير > مرحلة > مرحلة الشكل ، وحدد استعادة تخطيط التصحيح واضغط على موافق.
    4. انقر فوق إنشاء الشبكات ، وحدد دقة مناسبة ، وانقر فوق موافق لإنشاء شبكة أدق.
    5. انقر فوق احتواء الأسطح ، وانقر فوق تطبيق ، وموافق لإنشاء نموذج صلب 3D.
    6. انقر فوق ملف > حفظ باسم لتصدير نموذج 3D وحفظه في ملفات IGES (المسماة CB و PL).

3. بناء نموذج الفك العلوي المتماثل التشريحي

  1. استيراد ملفات CAD إلى سوليدووركس.
    1. انقر فوق ملف > فتح، وحدد ملف Maxilla، واضغط على فتح لاستيراد ملف CAD.
    2. انقر فوق ملف > حفظ لحفظ الملف بتنسيق الجزء .
  2. بناء العظم الملغي أسفل المستوى الحنكي (PP).
    1. انقر فوق إدراج > الجزء ، وحدد ملف CB ، واضغط على فتح لاستيراد ملف CAD.
    2. انقر إدراج > مستوى > هندسة مرجعية، اختر ثلاث نقاط معالم على المستوى الحنكي، وانقر موافق لإنشاء مستوى قطع.
    3. انقر فوق إدراج > الميزات > تقسيم ، واختر المستوى الحنكي في أدوات القطع ، وانقر فوق قص الجزء لإنشاء معاينة قطع.
    4. حدد مربعات الاختيار في الأجسام الناتجة ، وانقر فوق "موافق " لفصل العظم الملغى.
    5. انقر فوق العظم الملغي أعلى المستوى الحنكي ، وانقر بزر الماوس الأيمن واضغط على حذف في قسم الجسم .
  3. بناء الرباط اللثوي للضواحك الأولى الفكية والأضراس الأولى الفكية.
    1. انقر فوق إدراج > جزء، وحدد ملف PL، واضغط على فتح لاستيراد ملف CAD.
    2. انقر إدراج > الميزات > تقاطع، واختر Maxilla و PL في نافذة التحديدات .
    3. حدد إنشاء كليهما في نافذة التحديدات ، اختر جزء الرباط اللثوي في قائمة المنطقة، ثم انقر على موافق لإنشاء الرباط.
  4. قم بإجراء مستوى قطع منتصف الحنك من العمود الفقري الأنفي الأمامي (ANS) إلى العمود الفقري الأنفي الخلفي (PNS) واحتفظ بالنصف الأيمن من مجمع الفك العلوي.
    1. انقر إدراج > هندسة مرجعية > مستوى، اختر ثلاث نقاط معالم على المستوى الحنكي الأوسط، وانقر موافق لإنشاء مستوى قطع.
    2. انقر فوق إدراج > الميزات > Split، واختر المستوى الحنكي في أدوات الاقتطاع، وانقر فوق قص الجزء لإنشاء معاينة قطع.
    3. حدد مربعات الاختيار في الأجسام الناتجة ، وانقر فوق "موافق " لفصل مجمع الفك العلوي.
    4. انقر فوق النصف الأيسر من مجمع الفك العلوي ، وانقر بزر الماوس الأيمن ، واضغط على حذف في قسم الجسم .
  5. عكس النصف الأيمن من مجمع الفك العلوي وإنشاء نصف أيسر متطابق.
    1. انقر فوق إدراج > نقش / مرآة > مرآة ، واختر المستوى الحنكي الأوسط في وجه المرآة / المستوى.
    2. اختر كل مجمع نصف الفك العلوي الأيمن في الأجسام المراد عكسها ، وانقر فوق موافق لإنشاء النصف الأيسر من مجمع الفك العلوي.

4. إنشاء موسع وشريط Haas للضواحك الأولى للفك العلوي والأضراس الأولى

  1. بناء الشريط الضواحك والفرقة المولية.
    1. انقر فوق إدراج > الجزء ، وحدد ملف PL ، واضغط على فتح لاستيراد ملف CAD.
    2. انقر إدراج > الميزات > انقسام ، واختر الأسنان في ملف PL ، وقم بتعيين مقياس موحد 1.05. انقر فوق موافق لإنشاء نطاقات بسمك 0.5 مم.
    3. انقر إدراج > هندسة مرجعية > مستوى، اختر ثلاث نقاط معالم على مستوى الإطباق، وانقر موافق لإنشاء مستوى مرجعي.
    4. انقر إدراج > مستوى > هندسة مرجعية، واختر مستوى الإطباق، واضبط مسافة إزاحة 1.5 مم. انقر فوق "موافق " لإنشاء مستوى القطع الأول.
    5. انقر إدراج > مستوى > هندسة مرجعية، واختر مستوى الإطباق، واضبط مسافة إزاحة 4.0 مم. انقر فوق "موافق " لإنشاء مستوى القطع الثاني.
    6. انقر فوق إدراج > الميزات > Split ، واختر المستوى الأول والثاني في أدوات القطع والأسنان في الأجسام المستهدفة. انقر قطع الهيئات لإنشاء معاينة قطع.
    7. حدد مربعات الاختيار في الأجسام الناتجة ، وانقر فوق "موافق " لفصل الأسنان.
    8. انقر فوق النطاق أعلى المستوى الأول وأسفل المستوى الثاني ، وانقر بزر الماوس الأيمن واضغط على حذف في قسم النص الأساسي .
  2. بناء لوحة الاكريليك.
    1. انقر إدراج > هندسة مرجعية > مستوي، اختر ثلاث نقاط معالم على مستوى الحنك الصلب، وانقر موافق لإنشاء مستوى رسم.
    2. انقر فوق إدراج > رسم تخطيطي، وارسم لوحة أكريليك تشير إلى موسع Haas، وانقر فوق إنهاء الرسم.
    3. انقر فوق إدراج > Boss/Base > Extrude، واختر رسم لوحة الأكريليك، واضبط عمق 5 مم، وانقر فوق موافق.
    4. انقر فوق إدراج > الميزات > Flex ، وقم بثني لوحة الأكريليك لتناسب تشريح الحنك.
    5. انقر فوق إدراج > الميزات > فيليه / دائري ، وشرائح الحواف الحادة للوحة الأكريليك في دائرة نصف قطرها 1 مم.
  3. بناء أذرع الموسع.
    1. انقر إدراج > هندسة مرجعية > مستوى، اختر ثلاث نقاط معالم على النطاق، وانقر موافق لإنشاء مستوى رسم (يسمى P1).
    2. انقر فوق إدراج > رسم تخطيطي، وارسم دائرة قطرها 2 مم، وانقر فوق إنهاء الرسم (المسمى C1).
    3. انقر إدراج > مستوى > الهندسة المرجعية، اختر ثلاث نقاط معالم على لوح الأكريليك، وانقر موافق لإنشاء مستوى رسم (يسمى P2).
    4. انقر فوق إدراج > رسم تخطيطي، وارسم دائرة قطرها 2 مم، وانقر فوق إنهاء الرسم (المسمى C2).
    5. انقر إدراج > مستوى > هندسة مرجعية، واختر المستوى P2، واضبط مسافة إزاحة 6 مم. انقر فوق موافق إلى مستوى رسم.
    6. انقر فوق إدراج > رسم تخطيطي، وارسم دائرة قطرها 2 مم، وانقر فوق إنهاء رسم تخطيطي (المسمى C3).
    7. انقر فوق إدراج > رئيس/قاعدة > دور علوي، واختر الرسم C1 وC2 وC3 في نافذة ملفات التعريف .
    8. حدد السوار ولوحة الأكريليك في نافذة نطاق الميزة ، حدد نتيجة الدمج في نافذة الخيارات ، وانقر موافق.

5. تصميم قطع العظم

  1. قم بإنشاء مستوى بسمك 1 مم ، أي ما يعادل قطر البر الذي يستخدمه الجراح عادة ، من زاوية فتحة الكمثري (Alar) باتجاه قمة الأشعة تحت الحمراء (IZC) بدرجات مختلفة من المستوى الأفقي.
    1. انقر إدراج > هندسة مرجعية > مستوى، اختر ثلاث نقاط معالم على مستوى قطع العظم (0°، 10°، 20°، أو 30° إلى المستوى الأفقي)، وانقر موافق لإنشاء المستوى (المسمى O1).
    2. انقر فوق إدراج > مستوى > الهندسة المرجعية ، واختر مستوى قطع العظم ، وقم بتعيين مسافة إزاحة 1.0 مم. انقر فوق موافق لإنشاء مستوى قطع سفلي (يسمى O2).
    3. انقر إدراج > الميزات > انقسام، اختر المستوى O1 و O2 في أدوات الاقتطاع، وانقر قص الجزء لإنشاء معاينة قطع.
    4. حدد مربعات الاختيار في الأجسام الناتجة ، وانقر فوق "موافق " لفصل مجمع الفك العلوي.
    5. انقر فوق النص الأساسي بين المستويين O1 و O2 ، وانقر بزر الماوس الأيمن ، واضغط على حذف في قسم النص الأساسي .
  2. تصدير النماذج ذات زوايا قطع العظم الشدقي المختلفة في ملف جزء نموذج Parasolid (X_T) للتحليل.
    1. انقر فوق ملف > حفظ باسم، واختر Parasolid (x_t) في القائمة نوع الملف .
    2. انقر فوق حفظ لتصدير النماذج الخاصة ببرنامج تحليل العناصر المحدودة.

6. تحليل العناصر المحدودة

  1. استيراد وتعيين المعلمات المادية للنموذج المعقد الفكي العلوي في برنامج Ansys.
    1. انقر فوق الهيكل الثابت في مربع الأدوات واسحبه لإنشاء مساحة عمل تحليل.
    2. انقر نقرا مزدوجا فوق البيانات الهندسية ، وقم بتعيين معامل Young ونسبة Poisson لجميع المواد في الخصائص. يتم سرد الخصائص المادية للهياكل المختلفة12،15،16 في الجدول 1.
    3. انقر نقرا مزدوجا فوق الشكل الهندسي، وانقر فوق ملف > استيراد ملف هندسي خارجي، ثم انقر فوق إنشاء لاستيراد النموذج المعقد للفك العلوي.
    4. انقر فوق إنشاء > منطقي ، وقم بإنشاء العظم القشري والرباط اللثوي بواسطة Boolean مع العظم والأسنان الملغاة.
  2. قم بإعداد نموذج تحليل العناصر المحدودة.
    1. قم بالنقر المزدوج على النموذج، وانقر هندسة لتحديد خصائص المادة لكل جزء.
    2. انقر بزر الماوس الأيمن فوق Mesh وانقر فوق إنشاء شبكة لإنشاء العناصر على النموذج.
    3. انقر فوق الاتصالات ، وقم بتعيين الجزء الناعم / الصغير في أجسام جهات الاتصال والجزء الصلب / الكبير في الهيئات المستهدفة.
    4. قم بتعيين نوع الاتصال ومعامل الاحتكاك في التعريف. يتم سرد خصائص الاتصال للأجزاء المختلفة17 في الجدول 2.
    5. انقر بزر الماوس الأيمن فوق اتصالات ، وانقر فوق إدراج > Spring لتوصيل الأجزاء العلوية والسفلية من مستوى قطع العظم. اضبط الينابيع بطول 1 مم مع ثابت الزنبرك k = 60 N / mm وضع زنبركا واحدا في كل عقدة شبكة.
  3. اضبط قوة مقبولة سريريا على طول المحور السيني (عموديا على خط الوسط) على لوحة الأكريليك على مجموعات مختلفة من قطع العظم.
    1. انقر بزر الماوس الأيمن فوق Static Structural ، وانقر فوق إدراج > الدعم الثابت وقم بتعيين الهيكل على المستوى الحنكي غير المنقول.
    2. انقر بزر الماوس الأيمن فوق Static Structural ، وانقر فوق Insert > Force وقم بتعيين قوة 150 N لتطبيقها على لوحة الأكريليك مع اتجاه بعيدا عن الخط الإنسي.
    3. انقر بزر الماوس الأيمن فوق حل، ثم انقر فوق إدراج > تشوه > الإجمالي لمراقبة تشوه التوسعة.
  4. قم بإجراء اختبار التقارب حتى يتم تحقيق التوسعات على كلا الجانبين.
    1. انقر فوق حل على أشرطة الأدوات ، وانتظر حتى يصل مستوى تقارب القوة إلى معيار القوة.
    2. انقر فوق التشوه الكلي لعرض نتائج التوسعة.
  5. قياس إزاحة المعالم التشريحية في جميع الأبعاد الثلاثة كنتائج للتمدد. اقترح المعالم التالية لاستخدامها في تقييم نمط التوسع:
    زاوية الخط المتوسط للقاطعة المركزية الفكية (U1).
    طرف الشدق من الضاحك الأول الفكي العلوي (U4).
    طرف شرف Mesiobuccal من الضرس الأول الفكي العلوي (U6).
    الزاوية السفلية المتأخرة من فتحة الكمثري (Alar).
    قمة تحت الوجنية (IZC).
    نقطة منتصف الموسع.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

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

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...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

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

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،

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

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

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

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

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.).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
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.

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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. Diagnosis and treatment of transverse maxillary deficiency. The International Journal of Adult Orthodontics and Orthognathic Surgery. 10 (2), 75-96 (1995).
  3. Lin, J. H., et al. Asymmetric maxillary expansion introduced by surgically assisted rapid palatal expansion: A systematic review. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 80 (12), 1902-1911 (2022).
  4. Chamberland, S., Proffit, W. R. Short-term and long-term stability of surgically assisted rapid palatal expansion revisited. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 139 (6), 815-822 (2011).
  5. Verlinden, C. R., Gooris, P. G., Becking, A. G. Complications in transpalatal distraction osteogenesis: a retrospective clinical study. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 69 (3), 899-905 (2011).
  6. de Assis, D. S., et al. Finite element analysis of stress distribution in anchor teeth in surgically assisted rapid palatal expansion. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 42 (9), 1093-1099 (2013).
  7. Han, U. A., Kim, Y., Park, J. U. Three-dimensional finite element analysis of stress distribution and displacement of the maxilla following surgically assisted rapid maxillary expansion. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 37 (3), 145-154 (2009).
  8. Lee, S. C., et al. Effect of bone-borne rapid maxillary expanders with and without surgical assistance on the craniofacial structures using finite element analysis. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 145 (5), 638-648 (2014).
  9. Möhlhenrich, S. C., et al. Simulation of three surgical techniques combined with two different bone-borne forces for surgically assisted rapid palatal expansion of the maxillofacial complex: a finite element analysis. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 46 (10), 1306-1314 (2017).
  10. Nowak, R., Olejnik, A., Gerber, H., Frątczak, R., Zawiślak, E. Comparison of tooth- and bone-borne appliances on the stress distributions and displacement patterns in the facial skeleton in surgically assisted rapid maxillary expansion-A finite element analysis (FEA) study. Materials (Basel). 14 (5), 1152(2021).
  11. Shi, Y., Zhu, C. N., Xie, Z. Displacement and stress distribution of the maxilla under different surgical conditions in three typical models with bone-borne distraction: a three-dimensional finite element analysis. Journal of Orofacial Orthopedics/Fortschritte der Kieferorthopadie. 81 (6), 385-395 (2020).
  12. Tomazi, F. H. S., et al. The Hyrax appliance with tooth anchorage variations in surgically assisted rapid maxillary expansion: a finite element analysis. Oral and Maxillofacial Surgery. , (2022).
  13. Trivedi, S. Finite element analysis: A boon to dentistry. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research. 4 (3), 200-203 (2014).
  14. Sankar, S. G., et al. A comparison of different osteotomy techniques with and without pterygomaxillary disjunction in surgically assisted maxillary expansion utilizing modified hybrid rapid maxillary expansion device with posterior implants: A finite element study. National Journal of Maxillofacial Surgery. 12 (2), 171-180 (2021).
  15. Han, U. A., Kim, Y., Park, J. U. Three-dimensional finite element analysis of stress distribution and displacement of the maxilla following surgically assisted rapid maxillary expansion. Journal of Craniomaxillofacial Surgery. 37 (3), 145-154 (2009).
  16. Esen, A., Soganci, E., Dolanmaz, E., Dolanmaz, D. Evaluation of stress by finite element analysis of the midface and skull base at the time of midpalatal osteotomy in models with or without pterygomaxillary dysjunction. British Journal of Oral & Maxillofacial Surgery. 56 (3), 177-181 (2018).
  17. Huzni, S., Oktianda, F., Fonna, S., Rahiem, F., Angriani, L. The use of frictional and bonded contact models in finite element analysis for internal fixation of tibia fracture. Frattura ed Integrità Strutturale. 61, 130-139 (2022).
  18. Holmes, D. Closing the gap. Nature. 550 (7677), S194-S195 (2017).
  19. Lombardo, L., et al. Evaluation of the stiffness characteristics of rapid palatal expander screws. Progress in Orthodontics. 17 (1), 36(2016).
  20. Zandi, M., Miresmaeili, A., Heidari, A., Lamei, A. The necessity of pterygomaxillary disjunction in surgically assisted rapid maxillary expansion: A short-term, double-blind, historical controlled clinical trial. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 44 (9), 1181-1186 (2016).
  21. Möhlhenrich, S. C., et al. Three-dimensional effects of pterygomaxillary disconnection during surgically assisted rapid palatal expansion: a cadaveric study. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, and Oral Radiology. 121 (6), 602-608 (2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

SolidWorks Ansys

مقالات ذات صلة