يجمع هذا البروتوكول القائم على الاسترجاع بين المجهر الإلكتروني الماسح، والمقارنة النوعية مع الكسور المرجعية المبسطة، وتحليل الأشعة السينية المشتت للطاقة. أظهرت الكسور في منطقة الجسم بشكل رئيسي ميزات موجهة للبقاء اللسانية، بينما أظهرت كسور منطقة الزاوية اتجاها علويا وأدنى، مما يشير إلى أن البيئة الميكانيكية لفشل الصفائح قد تختلف حسب الموقع التشريحي.
مقالة بحثية
تحليل استرجاع صفائح إعادة بناء الفك السفلي المتشققة باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
تستخدم صفائح إعادة بناء الفك السفلي على نطاق واسع بعد استئصال الفك الجزئي، لكن كسر الصفيحة يظل مضاعفة كبيرة. تقدم هذه الدراسة بروتوكولا قائما على الاسترجاع يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتوصيف شكل الكسور واستنتاج اتجاهات الفشل الميكانيكي الخاصة بالموقع في صفائح إعادة بناء الفك السفلي التيتانيوم. افترضنا أن اتجاه سطح الكسر يختلف حسب موقع الكسر التشريحي وسيظهر تشابها نوعيا مع الكسور المرجعية الناتجة تحت اتجاهات تحميل مختلفة. تم تحديد سبعة مرضى لديهم صفائح مكسورة، مما كشف عن تسعة مواقع كسور. تم تنظيف الألواح المسترجعة، وتركيبها، وفحصها بواسطة SEM لتحديد مواقع بدء التشقق، وخطوط التعب، وعلامات الشاطئ، ومناطق التمزق النهائية. تم إجراء تحليل طيفي بالأشعة السينية المشتت للطاقة لتقييم تركيب العناصر واستبعاد الشذوذات المرتبطة بالتآكل. تم كسر لوحتين مرجعيتين غير مستخدمتين يدويا تحت تبسيط التحميل اللغوي البوكو-اللغوي وتحميل علوي-سفلي، وتمت مقارنة خصائص سطح الكسر بينهما نوعيا مع تلك الخاصة بالعينات السريرية. أظهرت جميع مواقع الكسر الستة في منطقة الجسم ميزات سطحية للكسر موجهة بشكل رئيسي للبقايا اللسانية، في حين أظهرت مواقع الكسر الثلاثة ذات زاوية الفك السفلي اتجاها علويا إلى سفلي. كانت كسور منطقة الجسم تشترك في خصائص مورفولوجية مختارة مع الكسر المرجعي اللغوي العقدي، بينما أظهرت كسور منطقة الزاوية تشابها مع الكسر المرجعي العلوي السفلي المرجعي. اكتشف مطيافية الأشعة السينية المشتتة الطاقة بشكل أساسي التيتانيوم والأكسجين، دون وجود ترسبات غير متوقعة أو تشوهات تركيبية ملحوظة. تشير هذه النتائج إلى أن البيئة الميكانيكية لفشل صفائح إعادة بناء الفك السفلي قد تختلف حسب الموقع التشريحي. ومع ذلك، نظرا لأن التجارب المرجعية استخدمت عينة واحدة لكل حالة تحميل، واعتمدت على تحميل يدوي غير محدد، ولم تتضمن أي اختبار إرهاق دوري، يجب اعتبار التشابهات الملحوظة نوعية ومولدة فرضيات بدلا من الدليل الحاسم على آليات التحميل السببية. هناك حاجة إلى دراسات كمية إضافية في الميكانيكا الحيوية والحوسبة قبل التوصية بتصميم الألواح أو استراتيجيات التعزيز الخاصة بالموقع الفرعي.
المقدمة
إعادة بناء الفك السفلي بعد استئصال الفك السفلي القطاعي ضرورية لاستعادة الاستمرارية، وتحديد ملامح الوجه، والمضغ، والكلام لدى المرضى الذين يعانون من عيوب عظمية أورامية أو معدية 1,2. لا تزال ألواح إعادة بناء التيتانيوم الحاملة تستخدم على نطاق واسع لأنها توفر استقرارا فوريا، وعملية جراحيا، ويمكن أن تكون معالجة نهائية أو كحل مؤقت قبل إعادة البناءالثانوي 3,4. على الرغم من هذه المزايا، تستمر مضاعفات مثل التعرض للصفائح، وترخيلها، والعدوى، والكسور في الحد من النجاح طويل الأمد 5,6,7. كسر الصفائح مهم بشكل خاص لأنه قد يتطلب جراحة تصحيحية وغالبا ما يرتبط بتدهور الوظائف وتدهور الأنسجة الرخوة 5,8,9,10,11. أشارت الدراسات السريرية والميكانيكية الحيوية إلى أن عوامل مثل التعرض للإشعاع، طول العيوب، الامتداد غير المدعوم، تشكيل الصفائح، واستراتيجية التثبيت تؤثر على خطر الفشل12،13،14،15،16. ومع ذلك، لا يزال الاتجاه الدقيق للضغوط المسببة للكسر في مواقع الفك السفلي المختلفة غير محدد بشكل كاف 3,5,8,12.
يوفر التحليل الكسري طريقة مباشرة للتحقيق في فشل الزرعات على مستوى المادة. يتيح التكسير المعتمد على المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) تحديد خطوط الإجهاد المفترضة، والمواقع المفترضة لبدء الشقوق، والأنماط الشبيهة بعلامات الشاطئ، وشكل التمزق النهائي، مما يوفر معلومات نوعية حول الظروف الميكانيكية المرتبطة بالفشل 3,8,12. على عكس الاختبارات البيوميكانيكية التي تقيم السلوك البنيوي تحت ظروف التحميل المسيطر عليها، أو تحليل العناصر المحدودة التي تقدر توزيعات الإجهاد والإجهاد حسابيا، فإن الفراكتولوجيا المعتمدة على SEM تفحص مباشرة الميزات الشكلية المحفوظة على أسطح الكسورالمسترجعة 13,14,15,16. ومع ذلك، فإن هذا النهج في الأساس نوعي ولا يمكنه قياس حجم التحميل في الجسم الحي بشكل مستقل أو إنشاء آلية تحميل سببية فريدة؛ لذلك، يستخدم بشكل مناسب كطريقة استكشافية لتحديد أنماط الفشل وتوليد فرضيات بيوميكانيكية.
على الرغم من أن الدراسات السابقة فحصت أسطح الكسور في صفائح الفك السفليالفاشلة 3,8,12، إلا أن العلاقة بين شكل الكسر والموقع التشريحي لم يتم توضيحها بشكل منهجي. كان هدف هذه الدراسة الاستكشافية هو توصيف شكل سطح الكسر لصفائح إعادة بناء الفك السفلي المسترجعة سريريا ومقارنة الميزات المرصودة مع تلك الخاصة بالصفائح المرجعية المتكسرة تحت ظروف تحميل مبسطة وبوكو-لسانية وتحميل علوي وأدنى. افترضنا أن ميزات سطح الكسر ستختلف حسب الموقع التشريحي لفشل الصفائح وستظهر تشابهات نوعية مع الكسور المرجعية الناتجة تحت اتجاهات تحميل مختلفة.
البروتوكول
تم تنفيذ جميع الإجراءات المتعلقة بالمواد المشتقة من الإنسان وفقا لإعلان هلسنكي والإرشادات المؤسسية. تمت الموافقة على بروتوكول الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية لمستشفى جامعة سيول الوطنية لطب الأسنان (رقم IRB) CDE19001). ونظرا لأن هذه كانت دراسة بأثر رجعي باستخدام بيانات سريرية غير محددة الهوية وأجهزة مستخرجة تم استرجاعها من قاعدة بيانات Explant، فقد تم التنازل عن شرط الموافقة المستنيرة من قبل المجلس. تكون سير عمل الدراسة بشكل عام من أربع مراحل: تحديد وتصنيف الصفائح المتشققة المسترجعة سريريا، تقييم سطح الكسور القائم على الأشعة المسطحية (SEM)، تحليل متلازمة إهلرزرز، والمقارنة النوعية مع الكسور المبسطة الناتجة. تم تقديم سير عمل دراسي شامل في الشكل 1. المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
تحديد الحالات المؤهلة وتوثيق خصائص السرير، والعيوب، واللوحات
شملت هذه الدراسة الاسترجاعية مرضى خضعوا لإعادة بناء الفك السفلي باستخدام صفائح تيتانيوم حاملة للحمل وظهروا لاحقا في كسر في الصفائح استدعى الإزالة. تمت مراجعة المخططات السريرية، والسجلات الجراحية، والصور الشعاعية لتوثيق عمر المريض، وجنسه، والتشخيص الأولي، والجانب المعاد بناؤه، وموقع العيوب، وتاريخ الإشعاع، والعدوى بعد العملية، والأسنان، والوحدات الإطباقية المتبقية، والوقت من إعادة البناء إلى الكسر، وموقع الكسر التشريحي. ساهم سبعة مرضى بسبعة أطباق تم استرجاعها. كان هناك لوحتان لهما خطي كسر مميزين؛ لذلك، تم تضمين تسعة مواقع للكسور في التحليل الكسري الوصفي. تم اعتبار المريض والصفيحة وحدات أخذ عينات سريرية، بينما استخدم موقع الكسر الفردي كوحدة لوصف سطح الكسر. تم تصنيف مواقع الكسور إلى جسم خلفي، جسم أمامي، أو زاوية الفك السفلي. شملت المتغيرات المتعلقة بالألواح نظام اللوحة، سمك اللوحة الاسمية، عرض الفتحة، عدد وتوزيع براغي التثبيت، وطول امتداد الصفيحة غير المدعومة. لم يكن بالإمكان تحديد العدد الدقيق لمناورات الانحناء وإعادة الانحناء أثناء العمليات لأن هذه التفاصيل لم تكن موثقة بشكل ثابت في السجلات الجراحية. تم استخدام صور الأشعة البانورامية لتأكيد موقع الكسر وربط نتائج التصوير بالعينات المسترجعة.
التحليل القائم على SEM لشكل الكسور
بعد الإزالة، تم التعامل مع كل صفيحة متكسرة بعناية للحفاظ على سطح الكسر. تم تقليل الحطام البيولوجي الإجمالي بلطف عن طريق شطف العينات بالماء المقطر دون الحاجة إلى كشط ميكانيكي لسطح الكسر. تم وضع كل عينة في أنبوب مخروطي بحجم 15 مل يحتوي على كمية كافية من الإيثانول بنسبة 100٪ لغمر العينة بالكامل. تم وضع الأنبوب المغلق في حمام فوق صوتي وتم تشغيله للصوت لمدة 3 دقائق عند 37 كيلوهرتز، 100 واط، و37 درجة مئوية. بعد السونيكشن، تخرج العينة من الأنبوب وتجف في غرفة هواء نظيف. تم تطبيق نفس إجراء التحضير على جميع العينات السريرية والمرجعية. لم يتم إجراء أي تلميع أو طحن أو طلاء معدني موصل على أسطح الكسور. بعد التجفيف في غرفة هواء نظيف، تم تركيب العينات على قطع الألمنيوم باستخدام شريط كربوني موصل. تم فحص كلا سطحي الكسر المتقابلين في البداية بتكبير منخفض كلما توفرت الفرصة. كان السطح المختار للتصوير التفصيلي مطلوبا لإظهار مناطق الكسر المحيطية والمركزية المرئية، والحطام الذي يحجب الملامح الشكلية بشكل طفيف، ولا توجد خدوش بارزة مرتبطة بالسحب أو علامات الأجهزة، ولا يوجد سحق أو انحناء أو تشوه كبير بعد الكسر. عندما استوفى كلا السطحين هذه المعايير، تم الاحتفاظ بهما للتحليل. تم تحديد التوجه التشريحي من خلال مطابقة شكل الصفيحة، وتكوين ثقوب اللولب، وموقع الكسر مع سجلات العمليات والأشعة البانورامية. تم تحديد السطح المواجه للعظم كجانب لساني والسطح المقابل كجانب الظعي، بينما تم تحديد الاتجاهين العلوي والسفلي من موقع الصفيحة بالنسبة لحافة الفك السفلي. تم وضع علامات على هذه الاتجاهات والحفاظ عليها أثناء التركيب على الجزء المصنوع من الألمنيوم.
تم فحص العينات المركبة باستخدام تصوير إلكتروني ثانوي باستخدام كاشف إلكترونات ثانوي بتكبير 80×، 200×، 400×، و1,000×. عند تكبير يقارب 80×، أكد الباحثون أولا أن سطح الكسر بالكامل، وهوامش الطرفية، ومنطقة التمزق المركزي قد تم رؤيتها بشكل كاف. تم تحديد منطقة بدء الشقوق المفترضة ومنطقة التحميل الزائد النهائية قبل التصوير المستهدف عند 200× و400× و1000×. تم التقاط صور عامة بتكبير يقارب 80× باستخدام جهد تسارع 10.0 كيلو فولت، وتيار مسبار 0.10 نانوأمبير، وزمن استراحة 5.0 ميكروثانية، ومسافة عمل 40.0 مم. تمت مراجعة كل سطح من الكسر بشكل منهجي من الحافة الطرفية إلى منطقة التمزق المركزية. تم تقييم كل سطح كسر باستخدام فئات مورفولوجية محددة مسبقا، بما في ذلك هامش بدء التشقق المفترض، ومحور الانتشار السائد للشق، والعلامات الشبيهة بالخطوط، والأنماط الشبيهة بعلامات الشاطئ، والتمزق المطن، والمناطق الهشة، ومنطقة التحميل النهائي المفترضة. تم تصنيف اتجاه انتشار الشقوق على أنه في الغالب لساني-بقوة، أو في الغالب علوي-سفلي، أو مختلط، أو غير محدد. تم إيلاء اهتمام خاص لتوجيه ميزات الإجهاد بالنسبة للجوانب الحدية، اللسانية، العلوية، والسفلى من الصفيحة لاستنتاج الاتجاه السائد للإجهاد الميكانيكي. قام المحققون بمراجعة الصور بشكل مستقل قبل إجراء مراجعة توافقية.
مقارنة الكسور السريرية مع الكسور المرجعية تحت ظروف تحميل مبسطة
تم استخدام ألواح إعادة بناء غير مستخدمة من نفس النظام والأبعاد الاسمية للألواح المسترجعة سريريا لتوليد كسور مرجعية. تم اختبار لوحة واحدة تحت التحميل البوكو-لغوالي، وأخرى تحت تحميل أعلى أو أدنى. لكل لوحة، تم تحديد نقطة التحميل المقصودة مسبقا. ثم تم دعم اللوحة يدويا في مواقع تتوافق مع فتحتين على بعد نقطة التحميل المحددة على كل جانب.
تم تطبيق التحميل يدويا في الموقع المحدد حتى حدث كسر كبير في اللوحة. في حالة البوكو اللغوية، تم تطبيق القوة في اتجاه البوكو اللغوية. بالنسبة للحالة العلوية-الدنيا، تم تطبيق القوة في الاتجاه العلوي إلى السفلي.
تم توليد هذه الكسور المرجعية لتوفير مقارنات شكلية مبسطة بدلا من إعادة إنتاج بيئة التحميل الدورية والمتعددة الاتجاهات المعقدة التي تمر بها صفائح إعادة بناء الفك السفلي في الجسم الحي. بعد الكسر، خضعت جميع العينات المرجعية لنفس إجراءات التنظيف، والتركيب، وتصوير SEM المستخدمة في الألواح السريرية المسترجعة.
تمت مقارنة الكسور السريرية والمرجعية باستخدام الميزات المحددة مسبقا التالية: هامش بدء الشقوق المفترض، اتجاه الكسر السائد في مستوى الكسر، محور انتشار الشق، اتجاه الخصائص الشبيهة بالخطوط أو علامات الشاطئ، توزيع تمزق اللي، وموقع منطقة التحميل النهائي المفترضة. تم تصنيف كل كسر سريري على أنه أكثر تشابها مع نمط المرجع اللغوي العقدي، أو أكثر تشابها مع نمط المرجع العلوي السفلي أو مختلط أو غير محدد. تم حل الخلافات بين المحققين من خلال مراجعة مشتركة وتوافق. كان تقييم التشابه نوعيا ولم يكن الهدف منه إثبات آلية تحميل سببية فريدة.
تقييم تركيب العناصر باستخدام مطيافية الأشعة السينية المشتتة بالطاقة
تم إجراء تحليل طياف الأشعة السينية المشتتة للطاقة أثناء المجهر الإلكتروني لتقييم تركيب العناصر وفحص أدلة على تدهور أو تلوث مرتبط بالتآكل. تم إجراء تحليل طيفي للأشعة السينية المشتت للطاقة باستخدام كاشف انجراف السيليكون المدمج مع SEM. تم الحصول على الأطياف بجهد متسارع 20 كيلوفولت ومسافة عمل 10.0 مم عند تكبير 1000×. تم وضع منطقة مستطيلة ذات اهتمام فوق جزء مستو نسبيا من سطح الكسر مع تجنب حافة العينة والحطام السطحي الكلي. تم قياس تركيب العناصر من الطيف المكتسب وتم الإبلاغ عنه كنسبة وزن (وزن٪) ونسبة ذرية (at٪).
إكمال البروتوكول وتجميع المخرجات النهائية
أكمل الإجراء بعد التأكد من أن كل موقع كسر مقيم يحتوي على مجموعة صور SEM موجهة تشريحيا، وتقييم مورفولوجي مكتمل، وتصنيف اتجاه انتشار الشقوق، وتصنيف نمط مرجعي نوعي، وتقرير تركيب EDS معبرا عنه بمعدل wt٪ وat٪. دمج هذه المخرجات مع البيانات السريرية والإشعاعية المقابلة لتوليد مجموعة بيانات التحليل النهائية على مستوى العينة.
النتائج
تحديد الحالات المؤهلة وتوثيق خصائص السرير، والعيوب، واللوحات
تم تحديد سبعة مرضى لديهم صفائح إعادة بناء الفك السفلي المكسورة للتحليل القائم على الاسترجاع. شملت المجموعة خمسة ذكور وأنثين، بمتوسط عمر 60.6 سنة (النطاق من 30 إلى 79 سنة) وقت الكسر. التشخيصات الأساسية كانت سرطان الخلايا الحرشفية في أربعة مرضى، والتهاب العظم النخاعي في مريضين، وورم عظمي في مريض واحد. كان متوسط الفترة من جراحة إعادة البناء إلى كسر الصفيحة 14 شهرا، ويتراوح من شهرين إلى 47 شهرا. تم إجراء إعادة بناء على الفك الأيسر في ثلاثة مرضى، وعلى الفك الأيمن في أربعة مرضى. توزعت مواقع الكسور بشكل متساو بين ثلاث مناطق تشريحية: الجسم الخلفي (n = 3)، الجسم الأمامي (n = 3)، وزاوية الفك السفلي (n = 3). تم تمثيل أربعة أنظمة لألواح إعادة البناء. احتوت الألواح على وسط من 16 حفرة (النطاق، 12–16 حفرة). كان العدد الوسيط الإجمالي لمسامير التثبيت 9 (النطاق، 7–14)، مع وضع 2–8 براغي على الجزء القريب و4–6 براغي على الجزء البعيد. كان طول الصفائح غير المدعوم متوسط 6 ثقوب (النطاق، 2–7 ثقوب). تراوح عدد وحدات الإغلاق الوظيفي بين أربع إلى ثمانية، مع متوسط ست وحدات. تلقى أربعة مرضى العلاج الإشعاعي، بينما لم يتلق ثلاثة من مرضى. لم يتم تسجيل أي مريض عدوى بعد العملية أو عدم التئام وقت كسر الصفيحة. المواصفات التفصيلية لكل لوحة، بما في ذلك الشركة المصنعة ونظام اللوحة، السماكة الاسمية، عرض الفتحة، تفاصيل التثبيت، والامتداد غير المدعوم، موضحة في الشكل 2 والجدول 1.
التحليل القائم على SEM لشكل الكسور
كشف SEM عن اختلافات مرتبطة بالموقع في شكل سطح الكسر المرصود. في منطقة جسم الفك السفلي، أظهرت جميع مواقع الكسور الستة في منطقة الجسم اتجاها لسانيا في الغالب للسمات السطحية للكسر (الشكل 3 والشكل 4).
لوحظت علامات شبيهة بالخطوط وأنماط شبيهة بعلامات الشاطئ عند حواف الفتاة أو اللسانية في كسور منطقة الجسم. اعتبرت هذه الميزات متوافقة مع نمو الشقوق التدريجي تحت التحميل المتكرر، رغم أن حجم واتجاه التحميل في الجسم الحي لم يكن بالإمكان تحديده من خلال الشكل فقط. مع تقدم انتشار الشقوق عبر الصفيحة، غالبا ما انتقلت المناطق الطرفية إلى شكل الكسور الهشة. في مجموعة زاوية الفك السفلي، كانت ميزات سطح الكسر الملحوظة موجهة بشكل رئيسي على طول المحور العلوي السفلي (الشكل 5).
كانت منطقة بدء الشقوق المفترضة تقع عند هامش الصفيحة العليا أو السفلية في ثلاثة العينات فقط. تمت ملاحظة ميزات تمزق المطن الرأسي والمناطق الهشة الممتدة عبر سمك الصفيحة في ثلاثة الثلث من العينات. كانت هذه الملاحظات متوافقة مع الفروقات المرتبطة بالموقع في شكل الكسور؛ ومع ذلك، لم تستطع مورفولوجيا الكسر وحدها تحديد حجم أو اتجاه السببية للتحميل في الجسم الحي (الجدول 2).
يتم توفير صور مجهرية عالية التكبير ممثلة للسموم الصناعي (SEM) ومجموعة بيانات الصور الخام المقابلة لكل موقع كسر في الملف التكميلي 1.
مقارنة الكسور السريرية مع الكسور المرجعية تحت ظروف تحميل مبسطة
كان التحميل يطبق يدويا؛ لذلك، لم يتم قياس القوة، والإزاحة، ومعدل التحميل، وحمل الكسر، والمعايير المرتبطة بالإجهاد. تم تكسير لوحتين مرجعيتين، مع تخصيص لوحة واحدة لكل اتجاه تحميل مبسط. نظرا لأن لوحة واحدة فقط تم اختبارها تحت كل شرط، لم يكن بالإمكان تقييم قابلية التكرار التجريبية. أدى التحميل اللساني البوكو-لساني إلى ظهور شقوق تتميز بشكل رئيسي ببدء التشققات عند الحواف الجانبية للصفيحة وميزات سطح الكسر الموجهة على طول محور البوكو-لسان. في المقابل، أدى التحميل العلوي إلى الأسفل إلى ظهور شقوق مع بدء التشقق عند حافة الصفيحة العلوية أو السفلية، وكانت الميزات موجهة بشكل رئيسي على طول المحور العلوي السفلي السفلي.
في المقارنة النوعية، كانت الكسور السريرية في منطقة الجسم تشترك غالبا في الخصائص الشكلية مع الكسور الناتجة تحت الحمل اللغوي العقدي. شملت هذه الميزات المشتركة بدء شق الحافة الجانبية وتوجيه عرضي في الغالب لميزات سطح الكسر. كانت الكسور السريرية عند زاوية الفك السفلي تشبه غالبا الكسور المرجعية العلوية والسفلى، خاصة فيما يتعلق ببدء الشقوق عند الحافة العلوية أو السفلية والاتجاه الرأسي للميزات الملحوظة.
أظهرت هذه المقارنات بعض التشابهات النوعية بين الكسور السريرية والكسور المرجعية. ومع ذلك، نظرا لأن التجارب المرجعية استخدمت شروط تحميل مبسطة ولم تعيد إنتاج القوى الدورية متعددة الاتجاهات المؤثرة على ألواح إعادة البناء في الجسم الحي، فقد فسرت أوجه التشابه الملحوظة على أنها نوعية ومولدة فرضيات بدلا من أن تكون دليلا قاطعا على آلية التحميل السببية (الشكل 6).
كانت التجارب المرجعية مقارنات نوعية استكشافية ولم تكن تهدف إلى تقديم تحقق ميكانيكي حيوي.
تقييم تركيب العناصر باستخدام مطيافية الأشعة السينية المشتتة بالطاقة
أظهر مطيافية الأشعة السينية المشتتتة للطاقة أن التيتانيوم والأكسجين كانا أكبر نسب عنصرية مكتشفة في المناطق التي تم تحليلها. تم اكتشاف كميات صغيرة من الكربون في خمسة مرضى، وتم اكتشاف الصوديوم في مريض واحد فقط. لم يتم اكتشاف رواسب عنصرية غير متوقعة أو تشوهات تركيبية ملحوظة في المواقع التي تم تحليلها. تمثل القيم قياس مساحة واحدة من كل منطقة سطح كسر مختارة (الجدول 3). يتم توفير أطياف EDS الكاملة والمخرجات الكمية الخام في الملف التكميلي 1.
الخاتمة
حددت هذه الدراسة الاستكشافية اختلافات في شكل سطح الكسر بين مواقع الفشل التشريحي لصفائح إعادة بناء الفك السفلي. أظهرت كسور منطقة الجسم بشكل أكثر شيوعا مميزة موجهة على المحور اللساني، بينما أظهرت الكسور في منطقة الزاوية بشكل أكثر شيوعا مميزة على المحور العلوي السفلي السفلي. أظهرت الكسور المرجعية المولدة يدويا بعض التشابهات النوعية مع العينات السريرية المقابلة، لكنها كانت تستخدم فقط كمقارنات استكشافية ولم تكن مقصودة كتحقق ميكانيكي حيوي. ونظرا لعدم وجود معايير قوة كمية أو إزاحة أو معدل تحميل أو اختبار التعب، ولأن النموذج التجريبي لم يعيد إنتاج بيئة التحميل الدورية والمتعددة الاتجاهات المعقدة للفك السفلي في الجسم الحي، يجب تفسير هذه الملاحظات على أنها تولد فرضيات بدلا من سببية. تولد هذه النتائج إمكانية أن البيئة الميكانيكية المرتبطة بفشل الصفائح قد تختلف حسب الموقع التشريحي. هناك حاجة إلى دراسات إضافية تتضمن اختبارات الإجهاد الدوري الموحد، وقياسات القوة الكمية والإزاحة، ومجموعات متجانسة أكبر، وتحليل العناصر المحدودة قبل التوصية باستراتيجيات تعزيز خاصة بالموقع.
توفر البيانات:
جميع البيانات التي تم إنشاؤها أو تحليلها في هذه الدراسة مدرجة في المخطوطة وملفاتها التكميلية. يتم توفير صور SEM عالية التكبير التمثيلية، ومجموعات بيانات الصور الخام، وأطياف التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة، والمخرجات الكمية الخام كمواد تكميلية. الصور الخام SEM، أطياف EDS، المخرجات الكمية، ومجموعة البيانات التحليلية غير المحددة متاحة للجمهور في Zenodo على DOI: 10.5281/zenodo.20744888.
الشكل 1: سير العمل العام للدراسة الفركتوجرافية القائمة على الاسترجاع. تم تحديد الحالات السريرية التي تحتوي على صفائح إعادة بناء الفك السفلي المتكسورة، وتم تمييز الصفائح المستخرجة بناء على موقع الكسر، وتكوين الصفيحة والتثبيت، والامتداد غير المدعوم، والوحدات الإغلالية الوظيفية، والتعرض للإشعاع، وحالة العدوى أو عدم التجمع. تم تنظيف العينات المسترجعة وتركيبها وفحصها باستخدام SEM لتقييم شكل سطح الكسور وتحليل طيف الأشعة السينية المشتت للطاقة لتوصيف تركيب العناصر. تم تكسير لوحتين مرجعيتين غير مستخدمتين يدويا تحت ظروف مبسطة للتحميل البوكو-لغواني وتحميل علوي-أدنى. تمت مقارنة أسطح الكسور السريرية والمرجعية نوعيا باستخدام معايير مورفولوجية محددة مسبقا، بما في ذلك هامش بدء الشقوق المفترض، اتجاه مستوى الكسر، محور الانتشار، ميزات تشبه علامات الخطوط أو الشاطئ، التمزق المطرن، ومنطقة التحميل الزائد النهائية. كان الهدف من المقارنة توليد فرضيات حول البيئات الميكانيكية المحتملة المعتمدة على الموقع ولم تعتبر تصحيحا كميا بيوميكانيكيا. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: الموقع التشريحي للكسور السريرية في صفائح إعادة بناء الفك السفلي المسترجعة. صور أشعة بانورامية من سبعة مرضى (A–G) تظهر المواقع التشريحية لكسور صفائح إعادة بناء الفك السفلي. تم تحديد مواقع الكسور في الجسم الخلفي (A، D، E)، والجسم الأمامي (C، D، G)، وزاوية الفك السفلي (B، F، G). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 3: صور إلكترونية ماسحة للكسور السريرية في كسور الجسم الفكي الخلفي. (أ، ب) أسطح الكسور من المريضين 1 و5 تظهر انتشار شقوق من الشدة إلى اللسان مع خطوط إرهاق متحدة المركز. (ج) سطح الكسر من المريض 4 يظهر ملامح موجهة لبقائيا لسانيا مع مناطق مشوقة وقابلة للتمزق ومناطق هشة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 4: صور إلكترونية ماسحة للكسور السريرية في كسور الجسم السفلي الأمامي. (أ) سطح الكسر من المريض 3 يظهر ملامح متداخلة في الاتجاه من الوجد إلى اللسان ومن اللسان إلى الشققي مع علامات تشبه الخطوط وأنماط تشبه علامات الشاطئ. (ب) سطح الكسر من المريض 4 يظهر ملامح موجهة للغوي والبقايا مع مناطق متمزقة في الحبال الحنية ومناطق هشة. (ج) سطح الكسر من المريض 7 يظهر ملامح موجهة لبقايا اللسان مع أنماط تشبه علامات الشاطئ. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 5: صور إلكترونية ماسحة للكسور السريرية في كسور زاوية الفك السفلي. (أ) سطح الكسر من المريض 2 يظهر ملامح موجهة بشكل علوي سفلي مع علامات تشبه الخطوط. (B,C) أسطح الكسور من المريضين 6 و7 تظهر ملامح ذات اتجاه أعلى أدنى مع تمزق حواري ومناطق تبدو هشة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 6: أسطح الكسور المرجعية المتولدة تحت ظروف تحميل مبسطة. (أ) الكسر المرجعي الناتج تحت الحمل البوكو-اللغواني و(ب) الكسر المرجعي الناتج تحت التحميل العلوي-السفلي. تشير الأسهم إلى الاتجاه السائد لميزات سطح الكسر المرصودة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
| المرضى | الجنس | العمر | التشخيص | الجانب | منطقة العيوب | نظام الألواح | السماكة (مم) | ثقب البرغي (مم) | ثقوب الألواح الكلية | براغي التثبيت، الإجمالي (قريب/بعيد) | واحد الامتداد المدعوم (عدد الحفر) | الوظيفة وحدات الإغلاق الأيوني، n | الراديو العلاج النفسي | العدوى أو عدم الاتحاد | مدة كسر الصفائح (أشهر) | |
| 1 | M | 36 | SCC | الملازم | الجسم الخلفي | لوحة إعادة بناء مصفوفة التيتانيوم (سينثس ديبوي) | 2.8 | 2.4 | 15 | 8 (4/4) | 7 | 6 | نعم | لا | 20 | |
| 2 | M | 76 | SCC | الملازم | الزاوية | لوحة إعادة بناء الفك السكني العالمي (سترايكر ليبينغر) | 2.8 | 2.3 | 16 | 10 (5/5) | 6 | 4 | نعم | لا | 10 | |
| 3 | F | 30 | الساركوما العظمية | Rt | الجسم الأمامي | لوحة إعادة بناء الفك السكني العالمي (سترايكر ليبينغر) | 2.8 | 2.3 | 13 | 7 (2/5) | 6 | 8 | نعم | لا | 47 | |
| 4 | M | 70 | SCC | Rt | الجسم الخلفي | لوحة إعادة بناء الفك السكني العالمي (سترايكر ليبينغر) | 2.8 | 2.3 | 16 | 11 (6/5) | 5 | 6 | نعم | لا | 12 | |
| الجسم الأمامي | ||||||||||||||||
| 5 | M | 74 | التهاب العظم | الملازم | الجسم الخلفي | لوحة إعادة بناء مصفوفة التيتانيوم (سينثس ديبوي) | 2.8 | 2.4 | 12 | 7 (3/4) | 5 | 8 | لا | لا | 2 | |
| 6 | F | 79 | التهاب العظم | Rt | الزاوية | لوحة إعادة بناء الفك السفلي OPTIMUS (أوستيونية) | 2.6 | 2.4 | 16 | 14 (8/6) | 2 | 8 | لا | لا | 3 | |
| 7 | M | 59 | SCC | Rt | الزاوية | لوحة إعادة بناء الفك السفلي من يونيفيرسا 2 (سترايكر) | 2.8 | 2.3 | 16 | 9 (4/5) | 7 | 6 | لا | لا | 4 | |
| الجسم الأمامي | ||||||||||||||||
الجدول 1: الخصائص السريرية، الترميمية، والزرعية لصفائح إعادة بناء الفك السفلي المسترجعة. ملخص جنس المريض، عمره، التشخيص، مصنع اللوحة ونظامها، الملف الاسمي للصفيحة (السمك، ثقب البرغي)، جانب الفك السفلي المعاد بناؤه، موقع الكسر، العدد الكلي لثقوب الصفائح، عدد وتوزيع براغي التثبيت، امتداد الصفيحة غير المدعوم، وحدات الإغلاق الوظيفية، تاريخ العلاج الإشعاعي، حالة العدوى أو عدم التماسك، والوقت من إعادة البناء حتى كسر الصفيحة. تم تعريف الوحدات الإغلاقية الوظيفية بأنها نقاط اتصال متعارضة في الفك العلوي والفك السفلي في المناطق الضرسية وقبل الضواحي والمنطقة الأمامية، مع عد كل وحدة تلامس مرة واحدة.
| المريض رقم | موقع الكسر التشريحي | اتجاه انتشار الكسر | شكل الكسور |
| 1 | الجسم الخلفي | Buccal à Lingual | الخطوط المتداخلة |
| 2 | الزاوية | Inferior à Superior | الخطوط وعلامات الشاطئ |
| 3 | الجسم الأمامي | Buccal à Lingual | علامات الشاطئ |
| Lingual à Buccal | |||
| 4 | الجسم الخلفي | Buccal à Lingual | طري وهش |
| الجسم الأمامي | Lingual à Buccal | طري وهش | |
| 5 | الجسم الخلفي | Lingual à Buccal | الخطوط المتداخلة |
| 6 | الزاوية | Inferior à Superior | طري وهش |
| 7 | الزاوية | Inferior à Superior | طري وهش |
| الجسم الأمامي | Buccal à Lingual | علامات الشاطئ |
الجدول 2: نتائج الكسر لألواح إعادة بناء الفك السفلي المتشققة التي تمت ملاحظتها بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح. ملخص موقع الكسر التشريحي، اتجاه انتشار الشقوق، وشكل الكسر السائد لكل سطح كسر تم تحليله.
| تي | O | C | نا | ||||||
| المريض رقم | نسبة النورمال الكتلي | نسبة الذرة ٪ | نسبة النورمال الكتلي | نسبة الذرة ٪ | نسبة النورمال الكتلي | نسبة الذرة ٪ | نسبة النورمال الكتلي | نسبة الذرة ٪ | |
| 1 | 75.85 | 51.2 | 24.15 | 48.8 | |||||
| 2 | 90.25 | 75.58 | 9.75 | 24.42 | |||||
| 3 | 57.77 | 30.29 | 24.95 | 39.15 | 11.72 | 24.5 | 5.56 | 6.07 | |
| 4 | 81.45 | 58.77 | 16.94 | 36.58 | 1.62 | 4.65 | |||
| 5 | 84.79 | 62.52 | 9.87 | 21.78 | 5.34 | 15.7 | |||
| 6 | 84.4 | 62.8 | 12.29 | 27.37 | 3.31 | 9.83 | |||
| 7 | 74.8 | 47.09 | 16.53 | 31.14 | 8.67 | 21.76 | |||
الجدول 3: التركيب العنصري لألواح إعادة بناء الفك السفلي المتشققة الذي يحدده مطيافية الأشعة السينية المشتتة بالطاقة. يتم الإبلاغ عن تركيب العناصر كنسبة وزن مطبعة (وزن٪) ونسبة ذرية (at٪) تم الحصول عليها من خلال تحليل منطقة EDS عند 20 كيلوفولت ومسافة عمل 10.0 مم.
الملف التكميلي 1: تحليل طياف الأشعة السينية المشتت للطاقة من المرضى 1–7. تظهر صور المجهر الإلكتروني الماسح المناطق المختارة ذات الاهتمام لتحليل EDS، مع جداول الأطياف والتركيب العنصري المقابلة لها. كان التيتانيوم العنصر السائد في جميع العينات، مصحوبا بالأكسجين، مما يتوافق مع تكوين أكسيد التيتانيوم على سطح الصفيحة. تم اكتشاف الكربون في المرضى 3–7، وتم اكتشاف الصوديوم في المريض 3. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
المناقشة
تقترح هذه الدراسة الاستكشافية بروتوكولا قائما على الاسترجاع يجمع بين SEM، والتحميل المرجعي المقارن، وتحليل طيف الأشعة السينية المشتت للطاقة لتوصيف شكل سطح الكسر واستكشاف أنماط الاتجاه المرتبطة بالموقع في صفائح إعادة بناء الفك السفلي المتشققة. حددت الدراسات السابقة التعب كآلية رئيسية لفشل لوحة إعادة بناء الفك السفلي من خلال تحليلات المواد والفركتوجرافياالمباشرة 3,8,12. ركزت دراسات أخرى بشكل أساسي على عوامل الخطر السريرية، وتصميم اللوحات، أو التقييم الحسابي والقياسي للتحليل الميكانيكيالحيوي 9,10,11,13,14,15,16,17. في الدراسة الحالية، اختلفت خصائص سطح الكسر حسب موقع الكسر التشريحي. أظهرت كسور منطقة الجسم بشكل أكثر شيوعا مميزة موجهة على المحور اللساني، بينما أظهرت الكسور في منطقة الزاوية بشكل أكثر شيوعا مميزة على المحور العلوي السفلي السفلي. أسفرت تجارب التحميل المرجعي المبسطة عن ميزات شكلية مختارة مشابهة نوعيا لتلك التي لوحظت في العينات السريرية المقابلة. تشير هذه النتائج إلى أن البيئة الميكانيكية السائدة لفشل الصفائح قد تختلف حسب الموقع الفرعي التشريحي، رغم أنها لا تثبت آلية تحميل سببية فريدة.
توفر الفروق الملحوظة امتدادا محتملا للمفهوم العام لفشل الألواح المرتبط بالإجهاد. في جسم الفك السفلي، كانت الكسور تنتشر بشكل رئيسي في اتجاه الفم اللغوية، مما يشير إلى التعرض لإجهاد الانحناء الجانبي. ومع ذلك، صممت تجارب الكسور المرجعية فقط للمقارنات الشكلية النوعية الاستكشافية ولم تكن مخصصة للتحقق الميكانيكي الحيوي. نظرا لأن التحميل كان يطبق يدويا، لم يتم الحصول على قياسات كمية للقوة أو الإزاحة أو معدل التحميل أو حمل الكسر أو معايير اختبار الإجهاد. علاوة على ذلك، لم يعيد النموذج إنتاج بيئة التحميل الدورية المعقدة، متعددة الاتجاهات، وخاصة بالمريض التي تمر بها صفائح إعادة بناء الفك السفلي في الجسم الحي. وبناء عليه، يجب تفسير التشابهات الملحوظة فقط على أنها أنماط تولد فرضيات تتطلب تأكيدا من خلال اختبارات بيوميكانيكية موحدة.
إذا تم تأكيد ذلك في دراسات أكبر وأكثر تحكما في التغييرات التشريحية في البيئة الميكانيكية قد يكون لها آثار على تصميم ألواح إعادة البناء. قد تشمل الاستراتيجيات المحتملة التعديل الإقليمي لصلابة الصفائح، الهندسة المقطعية، سمك الصفائح، أو التعزيز الإضافي. ومع ذلك، فإن النتائج الحالية غير كافية للتوصية بتكوين معين للوحة فرعية محددة. مثل هذه التوصيات تتطلب اختبارا مقارنا يأخذ في الاعتبار طول العيوب، وامتداد اللوحة غير المدعوم، وطريقة التثبيت، وتشكيل الصفائح، والدعم العظمي المتبقي، وحالات التحميل الخاصة بالمريض 11,13,14,15,16,17.
كشف مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة أن التيتانيوم والأكسجين هما العنصران الرئيسيان، مع كميات صغيرة وغير متسقة من الكربون والصوديوم في مجموعة فرعية من العينات. هذه الإشارات الطفيفة غالبا ما تعزى إلى أكسدة السطح، أو الملوثات الممتزة، أو البقايا الفسيولوجية أكثر من التغير الحقيقي في السبائك 18,19,20,21. لم يتم تحديد ترسبات عنصرية غير متوقعة أو تشوهات تركيبية ملحوظة في المناطق التي تم تحليلها. ومع ذلك، يوفر مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة معلومات عنصرية محلية ولا يمكنها استبعاد عمليات التآكل الموضعي، أو التآكل الموضعي، أو التآكل الثلاثي، أو عمليات تحلل السطحالأخرى بشكل مستقل 18,19,20,21. لذلك، لا ينبغي تفسير نتائج مطيافية الأشعة السينية المشتتتة للطاقة كدليل قاطع على أن التحلل الكيميائي لم يكن له دور في فشل الصفائح. بل كانت النتائج التكسيرية أكثر توافقا مع الفشل الميكانيكي التدريجي، بينما لا تزال المساهمة النسبية للعمليات المرتبطة بالتآكل غير مؤكدة.
للكسور المعتمدة على الاسترجاع عدة نقاط قوة. يفحص مباشرة الزرعات التي فشلت في الممارسة السريرية ويتيح تحديد مناطق بدء الشقوق المحتملة، وخصائص الانتشار، ومناطق التمزق النهائي. كما يمكنه ربط شكل الكسر بالمعلومات السريرية والتشريحية دون الاعتماد كليا على ظروف التحميل المفترضة. ومع ذلك، لا يمكن لتحليل الاسترجاع إعادة بناء تاريخ التحميل الكامل للزرعة أو تحديد مقدار وتكرار واتجاه القوى المؤثرة قبل الفشل. قد يعكس سطح الكسر المرصود أيضا التأثيرات المجمعة لتشكيل الصفائح، والتحميل المتكرر، وتركيز الإجهاد المحلي، والتعرض البيولوجي، والاستبعاد، وتحضير العينة.
تعد عدة خطوات بروتوكولات حاسمة لجودة وموثوقية التحليل الكسيجي. يجب حماية سطح الكسر من الكشط وملامسة الأدوات أثناء الاسترجاع وتنظيفه بلطف دون احتكاك ميكانيكي، لأن التلوث والأضرار الثانوية قد تحجب ميزات التعب. يجب تحديد التوجه التشريحي قبل التركيب من خلال ربط شكل اللوحة وتكوين فتحات اللولب مع النتائج التشغيلية والتصويرية الإشعاعية؛ يجب تصنيف العينات ذات الاتجاه غير المؤكد على أنها غير محددة. يجب أن يسبق فحص سطح الكسر الكامل بالتكبير المنخفض التصوير الموجه عالي التكبير للحفاظ على العلاقة المكانية بين منطقة البداية المفترضة، وخصائص الانتشار، ومنطقة التمزق النهائية. يمكن أن يقلل التثبيت الموصل الآمن والضبط المناسب لمسافة العمل وظروف المسح من الاشتعال والتركيز. لتحليل EDS، يجب تجنب المناطق القريبة من حواف العينة، أو شريط الكربون، أو الحطام المرئي لتقليل الإشارات العنصرية المضللة18. الظروف التصويرية المتسقة، والفئات المورفولوجية المحددة مسبقا، والمراجعة المستقلة تليها الإجماع مهمة لتقليل التباين التفسيري، ولا ينبغي تصنيف الكسور ذات السمات الغامضة أو الغامضة إلى فئة مرجعية اتجاهية.
تشمل المزايا العملية للبروتوكول استخدام الزرعات المسترجعة سريريا، وتحضير العينات التدميرية الحد الأدنى، ودمج البيانات السريرية والأشعة والشكل والعنصري، وسير عمل موحد من التكبير المنخفض إلى العالي. يمكن تنفيذ الطريقة في مختبرات توفر إمكانية الوصول إلى معدات SEM وEDS التقليدية دون الحاجة إلى نظام اختبار ميكانيكي مخصص. قد تحسن إجراءات التوجيه والتصوير والتصنيف المحددة مسبقا أيضا من قابلية التكرار بين العينات والباحثين. ومع ذلك، لا تزال إمكانية الوصول تعتمد على توفر خبرة SEM والتعامل المناسب مع الاسترجاع.
يوفر تحليل العناصر المحدودة واختبار الإجهاد الموحد معلومات تكميلية. يمكن لتحليل العناصر المحدودة تقدير توزيعات الإجهاد والانفعال وتقييم تأثيرات هندسة العيوب، وتصميم الصفائح، وتكوين التثبيت، وافتراضات التحميل13، 16، 17. ومع ذلك، فإن نتائجه حساسة للافتراضات المتعلقة بقوى العضلات، والتلامس الإغلاقي، وخصائص المادة، وظروف الحدود، وتفاعل العظم مع الزرعات13,16. يمكن لاختبار الإجهاد الدوري على سطح الطاولة أن يوفر قياسات كمية مثل صلابة البناء، دورات الانهيار، قوة الإجهاد، وحمل الفشل في الظروف المعيارية13،15. ومع ذلك، فإن مثل هذه التجارب تبسط بالضرورة بيئة التحميل البيولوجية والتشريحية والمتعددة الاتجاهات المتغيرة التي يتم مواجهتها في الحي. لذا يجب اعتبار الفراكتولوجيا القائمة على الاسترجاع، وتحليل العناصر المحدودة، واختبار التعب نهجا مكملا بدلا من أن يكون قابلا للتبادل.
قد يكون هذا البروتوكول مفيدا في عدة مجالات من أبحاث الجمجمة والفكين. قد يسهل المقارنة بين الصفائح التقليدية والخاصة بالمرضى، ويدعم التحقق من صحة تنبؤات العناصر المحدودة باستخدام الزرعات المسترجعة، ويساعد في تحديد أي المواقع الفرعية في الفك السفلي الأكثر عرضة للخطر في بيئات إعادة بناء مختلفة 11,13,14,15,16,17. بالإضافة إلى ذلك، قد يساعد في تطوير استراتيجيات إعادة بناء هجينة تجمع بين الألواح وترقيع العظام الوعائية، أو أجزاء مشاركة الأحمال، أو القضبان الإضافية في المناطق الميكانيكيةالمتطلبة 1,2,13,14,15.
يجب الاعتراف بعدة قيود. أولا، كانت هذه دراسة استرجاعية صغيرة شملت سبعة مرضى وتسعة مواقع كسور، مع وجود لوحين ساهمتا في خطي كسر لكل منهما؛ لذلك، لم تكن بعض الملاحظات مستقلة إحصائيا، وقد لا تكون النتائج قابلة للتعميم. كما كانت المجموعة متباينة من حيث التشخيص، وموقع العيوب، والتعرض للإشعاع، ووحدات الإغلاق الوظيفية، وامتداد الصفائح غير المدعوم، وتكوين التثبيت، ونظام الصفائح. قد تكون الاختلافات في سمك اللوحة، وملف المقطع العرضي، وهندسة الثقب، ومعالجة المواد، والتصميم الخاص بالمصنع قد أثرت على تركيز الإجهاد وشكل سطح الكسر 11,13,14,15,16. وبسبب صغر حجم المجموعة وعدم التجانس، لم يكن بالإمكان فصل تأثيرات الموقع التشريحي عن تأثيرات تصميم نظام الصفائح.
ثانيا، لم يتم توثيق عدد وموقع ومدى مناورات الانحناء أو إعادة الانحناء أثناء العملية بشكل متسق. قد يسبب التشكيل المتكرر إجهادا متبقيا أو ضعفا ميكانيكيا محليا، وبالتالي قد يكون ساهم في فشل الصفائح16.
ثالثا، كان نموذج الكسر المرجعي مبسطا للغاية. لذا، لا ينبغي تفسير التجارب المرجعية على أنها تحقق بيوميكانيكي لاتجاهات التحميل المستخلصة من أسطح الكسور السريرية. تم اختبار لوحة واحدة غير مستخدمة لكل اتجاه تحميل، وتم تطبيق التحميل يدويا ورتيبا دون قياس كمي للقوة أو الإزاحة أو معدل التحميل أو حمل الكسر. لم يكن بالإمكان تقييم قابلية التكرار، ولم يعيد النموذج إنتاج القوى الدورية أو متعددة الاتجاهات أو الخاصة بالمريض الموجودة في الجسم الحي. وبناء عليه، كانت الكسور التجريبية تستخدم فقط كمراجع شكلية نوعية.
رابعا، استند المقارنة بين الكسور السريرية والكسور المرجعية إلى تقييم نوعي للخصائص الكسرية المحددة مسبقا. على الرغم من مراجعة الصور بشكل مستقل وحل الخلافات بالإجماع، إلا أن التفسير ظل جزئيا ذاتيا، ولا يمكن لمورفولوجيا الكسور وحدها تحديد حجم أو اتجاه التحميل السببي بشكل فريد.
أخيرا، توفر SEM ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة معلومات هيكلية وعنصرية محلية، لكنها لا تستطيع إعادة بناء التاريخ الميكانيكي أو البيولوجي أو الكيميائي الكامل للزرعات18. غياب تشوهات تركيبية واضحة لا يستبعد التآكل الموضعي، أو التآكل السطحي، أو التآكل الثلاثي، أو التفاعلات بين تدهور السطح والإجهاد 19,20,21. لذا يجب اعتبار هذه النتائج استكشافية ومولدة فرضيات وتتطلب تأكيدا من خلال مجموعات استرجاع أكبر، واختبارات الإجهاد الدوري الموحدة، والقياسات الميكانيكية الكمية، وتحليل العناصر المحدودة الخاصة بالمرضى.
يجب أن تدمج الدراسات المستقبلية الفراكتولوجيا القائمة على الاسترجاع مع الهندسة الخاصة بالمرضى، وبيانات التحميل الوظيفي، ومتغيرات التصميم الترميمي. قد توضح مجموعات السحب متعددة المراكز الأكبر ما إذا كانت أنماط عيوب معينة أو استراتيجيات تثبيت تميل إلى فشل الجسم المسيطر أو الزوايا. بشكل عام، توفر هذه الملاحظات أساسا للتحقيق المستقبلي حول ما إذا كان التعزيز الخاص بالموقع الفرعي قد يكون مفيدا، لكنها لا تدعم مباشرة استراتيجية تصميم لوحة معينة.
الإفصاحات
يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح مالية متنافسة.
شكر وتقدير
وقد دعم هذا العمل صندوق بدء تأسيس أعضاء هيئة التدريس الجدد من جامعة سيول الوطنية (رقم 860-20250053). يشكر المؤلفون موظفي مستشفى جامعة سيول الوطنية لطب الأسنان على مساعدتهم في التعامل مع العينات ودعم التصوير.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كشف الأشعة السينية الموزعة بالطاقة (Apreo 2) | Thermo Fisher Scientific | رقم الجزء 1229004 | كاشف متكامل يُستخدم لتحليل العناصر أثناء الفحص المجهري الإلكتروني الماسح |
| لوحة ترميم الفك السفلي OPTIMUS | Osteonic | MST326M17 | تم تحليل العينات السريرية المكسورة المسترجعة في هذه الدراسة |
| المجهر الإلكتروني الماسح (Apreo 2) | Thermo Fisher Scientific | رقم الجزء 1229004 | يُستخدم لفحص سطح الكسر |
| لوحة ترميم Titanium MatrixMANDIBLE | DePuy Synthes | 04.503.739 | تم تحليل العينات السريرية المكسورة المسترجعة في هذه الدراسة |
| الحمام بالموجات فوق الصوتية | SHARP | UT-106 | تنظيف اللوحات باستخدام الإيثانول |
| لوحة ترميم الفك السفلي Universal 2 | Stryker Leibinger | 55-28922 55-28920 | تم تحليل العينات السريرية المكسورة المسترجعة في هذه الدراسة |
المراجع
- Paré A, et al. Reconstruction of segmental mandibular defects: current procedures and perspectives. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2019;4:587-596.
- Cordeiro PG, Henderson PW, Matros E. A 20-year experience with 202 segmental mandibulectomy defects: a defect classification system, algorithm for flap selection, and surgical outcomes. Plast Reconstr Surg. 2018;141:571e–581e.
- Almansoori AA, et al. Fracture of standard titanium mandibular reconstruction plates and preliminary study of three-dimensional printed reconstruction plates. J Oral Maxillofac Surg. 2020;78:153-166.
- Ryu JK, et al. Mandibular reconstruction using a titanium plate: the impact of radiation therapy on plate preservation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1995;32:627-634.
- Shibahara T, Noma H, Furuya Y, Takaki R. Fracture of mandibular reconstruction plates used after tumor resection. J Oral Maxillofac Surg. 2002;60:182-185.
- Seol GJ, et al. Reconstruction plates used in the surgery for mandibular discontinuity defect. J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg. 2014;40:266-271.
- Fanzio PM, et al. Plate exposure after anterolateral thigh free-flap reconstruction in head and neck cancer patients with composite mandibular defects. Ann Surg Oncol. 2015;22:3055-3060.
- Martola M, Lindqvist C, Hänninen H, Al-Sukhun J. Fracture of titanium plates used for mandibular reconstruction following ablative tumor surgery. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2007;80:345-352.
- Petrides GA, Fox RJ, Winters R. Factors associated with plate fractures in mandibular reconstruction. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2025;33:242-248.
- Ritschl LM, et al. Retrospective analysis of complications in 190 mandibular resections and simultaneous reconstructions with free fibula flap, iliac crest flap or reconstruction plate: a comparative single centre study. Clin Oral Investig. 2021;25:2905-2914.
- Kreutzer K, et al. Patient-specific 3D-printed mini- versus reconstruction plates for free flap fixation at the mandible: retrospective study of clinical outcomes and complication rates. J Craniomaxillofac Surg. 2023;51:621-628.
- Katakura A, Shibahara T, Noma H, Yoshinari M. Material analysis of AO plate fracture cases. J Oral Maxillofac Surg. 2004;62:348-352.
- Gutwald R, Jaeger R, Lambers FM. Customized mandibular reconstruction plates improve mechanical performance in a mandibular reconstruction model. Comput Methods Biomech Biomed Engin. 2017;20:426-435.
- Zeller AN, Neuhaus MT, Weissbach LVM, et al. Patient-specific mandibular reconstruction plates increase accuracy and long-term stability in immediate alloplastic reconstruction of segmental mandibular defects. J Maxillofac Oral Surg. 2020;19:609–615.
- Kasper R, Winter K, Pietzka S, Schramm A, Wilde F. Biomechanical in vitro study on the stability of patient-specific CAD/CAM mandibular reconstruction plates: a comparison between selective laser melted, milled, and hand-bent plates. Craniomaxillofac Trauma Reconstr. 2021;14:135-143.
- Wan B, et al. On effect of residual stress on fracture behavior of mandibular reconstruction plates. Eng Fract Mech. 2024;305:110158.
- Do J, Han JJ, Lee JH, Kwon IJ. Clinical outcomes and mechanical evaluation of patient-specific mandibular reconstruction following tumor resection: a retrospective study with finite element analysis. World J Surg Oncol. 2026;24:167.
- Newbury DE, Ritchie NWM. Performing elemental microanalysis with high accuracy and high precision by scanning electron microscopy/silicon drift detector energy-dispersive X-ray spectrometry (SEM/SDD-EDS). J Mater Sci. 2015;50:493-518.
- Kuphasuk C, et al. Electrochemical corrosion of titanium and titanium-based alloys. J Prosthet Dent. 2001;85:195-202.
- Zaffe D, Bertoldi C, Consolo U. Element release from titanium devices used in oral and maxillofacial surgery. Biomaterials. 2003;24:1093-1099.
- Rodrigues DC, Valderrama P, Wilson TG Jr, et al. Titanium corrosion mechanisms in the oral environment: a retrieval study. Materials (Basel). 2013;6:5258-5274.
إعادة الطباعة والأذونات
تم نشر هذه المقالة
الفيديو قريباً