Finite-Elemente-Analysemodell zur Beurteilung von Expansionsmustern bei chirurgisch unterstützter Gaumenschnellexpansion
October 20th, 2023
Für die weitere Analyse der Expansionsmuster der Hemimaxillen in allen drei Dimensionen wurde eine Reihe neuartiger Finite-Elemente-Modelle der chirurgisch assistierten schnellen Gaumenexpansion (SARPE) erstellt, die eine klinisch erforderliche Menge an Expanderaktivierung mit verschiedenen Winkeln der bukkalen Osteotomie durchführen können.
SARPE wird häufig zur Erweiterung des Oberkiefers bei skelettunreifen Patienten eingesetzt. Es wurde jedoch über eine asymmetrische Expansion mit unbekannter Ätiologie berichtet. Diese Studie zielt darauf ab, ein neuartiges FEA-Modell von SARPE zu entwickeln, das die klinischen Bedingungen wirklich nachahmen kann, und die Expansionsmuster des Hemi-Maxilla in allen drei Dimensionen zu untersuchen.
Die Finite-Elemente-Analyse wurde im Bereich der Zahnmedizin und des Bioingenieurwesens eingesetzt, um die In-vitro-Simulation von Operationen wie SARPE zu ermöglichen. In dieser Studie wurden vier Softwares verwendet, um das FEA-Modell einzurichten und das Expansionsmuster vorherzusagen. Der schwierigste Teil, den die meisten bisherigen Studien miteinander verbinden, besteht darin, die Kräfte an der Wundheilungsstelle über die Osteotomieoberfläche hinweg zu simulieren.
Um dies zu erreichen, wurden in unserer Pilotstudie Federn gesetzt und gilt als neuartiges Design für SARPE FEA. Dieses vereinheitlichte Elementmodell konzentrierte sich auf seine Patientenmuster und machte es durch die Erstellung von Osteotomielücken und die Einbeziehung von Erfahrungen realistischer. Es bietet ein erhebliches Potenzial als klinisches Instrument für das Branding und seine leitenden SARPE-Verfahren.
Unsere interdisziplinäre Gruppe wird fleißig daran arbeiten, modernste 3D-Modelle zu entwickeln, die wertvolle Einblicke in personalisierte Behandlungsstrategien liefern können, um die kieferorthopädische Operationstechnik durch einen ingenieurgestützten Ansatz zu analysieren und zu verbessern und um die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Kieferorthopäden und Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgen durch ein ingenieurgestütztes 3D-Bildgebungssystem zu verbessern.
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Überblick
Diese Studie entwickelt ein neuartiges Finite-Elemente-Analyse (FEA) Modell für chirurgisch unterstützte schnelle Gaumenspaltverbreiterung (SARPE), um die Expansionsmuster der Hemimaxillae besser zu verstehen. Das Modell zielt darauf ab, klinische Bedingungen genau zu simulieren und die Auswirkungen verschiedener Winkel der bukkalen Osteotomie zu untersuchen.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Orthodontik
- Bioengineering
- Finite-Elemente-Analyse
Hintergrund
- SARPE wird zur Erweiterung des Oberkiefers bei skelettausgereiften Patienten eingesetzt.
- Es wurde eine asymmetrische Erweiterung berichtet, aber deren Ursachen sind unklar.
- Die Finite-Elemente-Analyse ermöglicht die In-vitro-Simulation chirurgischer Verfahren.
- Frühere Studien hatten Schwierigkeiten, die Kräfte an der Wundheilungsstelle zu simulieren.
Zweck der Studie
- Ein neuartiges FEA-Modell von SARPE zu entwickeln.
- Klinische Bedingungen genau nachzuahmen.
- Die dreidimensionalen Expansionsmuster der Hemimaxilla zu untersuchen.
Verwendete Methoden
- Entwicklung eines Finite-Elemente-Modells unter Verwendung von vier Software-Tools.
- Simulation verschiedener Winkel der bukkalen Osteotomie.
- Analyse der Expansionsmuster in drei Dimensionen.
- Bewertung der Kräfte an der Osteotomiefläche während der Heilung.
Hauptergebnisse
- Das FEA-Modell ahmte erfolgreich klinische Bedingungen nach.
- Expansionsmuster wurden in allen drei Dimensionen analysiert.
- Einblicke in die asymmetrische Expansion wurden gewonnen.
- Das Modell kann zum Verständnis der Mechanik von SARPE beitragen.
Schlussfolgerungen
- Das neuartige FEA-Modell bietet ein besseres Verständnis von SARPE.
- Es kann helfen, Expansionsmuster vorherzusagen und klinische Ergebnisse zu verbessern.
- Zukünftige Studien können auf diesem Modell für weitere Forschung aufbauen.
