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Bioengineering

शल्य चिकित्सा से सहायता प्राप्त रैपिड पैलेटल विस्तार से विस्तार पैटर्न का आकलन करने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण मॉडल

Published: October 20, 2023 doi: 10.3791/65700
Automatic Translation
*1, *2, 2, 3, 1, 1
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

Summary

शल्य चिकित्सा द्वारा सहायता प्राप्त तेजी से तालु विस्तार (एसएआरपीई) के उपन्यास परिमित तत्व मॉडल का एक सेट जो बुक्कल ओस्टियोटॉमी के विभिन्न कोणों के साथ विस्तारक सक्रियण की नैदानिक रूप से आवश्यक मात्रा का प्रदर्शन कर सकता है, सभी तीन आयामों में हेमिमैक्सिला के विस्तार पैटर्न के आगे विश्लेषण के लिए बनाया गया था।

Abstract

शल्य चिकित्सा द्वारा सहायता प्राप्त तेजी से तालु विस्तार (एसएआरपीई) को कंकाल परिपक्व रोगियों में कंकाल विस्तार की सुविधा के लिए बोनी प्रतिरोध जारी करने के लिए पेश किया गया था। हालांकि, सभी एसएआरपीई रोगियों के 7.52% में बाएं और दाएं पक्षों के बीच असममित विस्तार की सूचना मिली है, जिनमें से 12.90% को सुधार के लिए दूसरी सर्जरी से गुजरना पड़ा। असममित विस्तार के लिए अग्रणी एटियलजि स्पष्ट नहीं है। मैक्सिलोफेशियल संरचनाओं में एसएआरपीई से जुड़े तनाव का मूल्यांकन करने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण का उपयोग किया गया है। हालांकि, LeFort I ओस्टियोटॉमी साइटों पर हड्डी की टक्कर के रूप में केवल एक निश्चित मात्रा में विस्तार के बाद होता है, अधिकांश मौजूदा मॉडल वास्तव में बल वितरण का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं, यह देखते हुए कि इन मौजूदा मॉडलों की विस्तार राशि शायद ही कभी 1 मिमी से अधिक हो। इसलिए, एसएआरपीई का एक उपन्यास परिमित तत्व मॉडल बनाने की आवश्यकता है जो सभी तीन आयामों में हेमिमैक्सिला के विस्तार पैटर्न के आगे विश्लेषण के लिए विस्तारक सक्रियण की नैदानिक रूप से आवश्यक मात्रा का प्रदर्शन कर सके। शंकु बीम गणना टोमोग्राफी (सीबीसीटी) से एक त्रि-आयामी (3 डी) खोपड़ी मॉडल को मिमिक्स में आयात किया गया था और मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स, मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर और मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर्स को विभाजित करने के लिए गणितीय संस्थाओं में परिवर्तित किया गया था। इन संरचनाओं को सतह चौरसाई और रद्द हड्डी और पीरियडोंटल लिगामेंट निर्माण के लिए जियोमैजिक में स्थानांतरित किया गया था। मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स के दाहिने आधे हिस्से को तब बनाए रखा गया था और सॉलिडवर्क्स में पूरी तरह से सममित मॉडल बनाने के लिए प्रतिबिंबित किया गया था। एक हास विस्तारक का निर्माण किया गया था और मैक्सिलरी पहले प्रीमोलर और पहले दाढ़ों के लिए बैंड किया गया था। 1 मिमी निकासी के साथ विभिन्न कोणों पर बुक्कल ओस्टियोटॉमी के विभिन्न संयोजनों का परिमित तत्व विश्लेषण Ansys में किया गया था। एक अभिसरण परीक्षण तब तक आयोजित किया गया था जब तक कि दोनों पक्षों पर विस्तार की वांछित मात्रा (कुल में कम से कम 6 मिमी) हासिल नहीं की गई थी। यह अध्ययन मूल्यांकन करने की नींव रखता है कि बुक्कल ओस्टियोटॉमी एंगुलेशन एसएआरपीई के विस्तार पैटर्न को कैसे प्रभावित करता है।

Introduction

शल्य चिकित्सा द्वारा सहायता प्राप्त तेजी से तालु विस्तार (एसएआरपीई) कंकालपरिपक्व रोगियों में मैक्सिलरी बोनी संरचना और दंत चाप के विस्तार के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। सर्जरी में एक LeFort I ऑस्टियोटॉमी, एक मध्य-तालु कॉर्टिकोटॉमी, और, वैकल्पिक रूप से, pterygoid-maxillary फिशर2 की रिहाई शामिल है। हालांकि, एसएआरपीई से अवांछित विस्तार पैटर्न, जैसे बाएं और दाएं हेमिमैक्सिला3 और डेंटोएल्वोलर प्रक्रिया बुक्कल टिपिंग / रोटेशन4 के बीच असमान विस्तार की सूचना दी गई है, जिससे एसएआरपीई की विफलता हो सकती है, और कभी-कभी, यहां तक कि सुधार के लिए अतिरिक्त सर्जरी की भी आवश्यकता होती है5. पिछले अध्ययनों ने संकेत दिया है कि परिधि-मैक्सिलरी ओस्टियोटॉमी में भिन्नता एसएआरपीई विस्तार पैटर्न2,3 के बाद महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है, क्योंकि ले फोर्ट I ओस्टियोटॉमी साइटों पर हड्डी ब्लॉकों के बीच टकराव हेमीमैक्सिला के पार्श्व विस्तार के असमान प्रतिरोधी बल में योगदान कर सकता है और हेमिमैक्सिला के रोटेशन के लिए कट के नीचे वायुकोशीय किनारों के साथ अंदर की ओर बढ़ रहा है, जबकि डेंटोएलेवोलर प्रक्रिया 3 का विस्तार करती है, 4. इसलिए, विभिन्न ऑस्टियोटॉमी दिशाओं के प्रभावों की जांच करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से मुख ऑस्टियोटॉमी, पोस्ट-एसएआरपीई विस्तार पैटर्न पर।

SARPE के दौरान बल वितरण का मूल्यांकन करने के लिए कई परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) मॉडल स्थापित किए गए हैं। हालांकि, इन मॉडलों में निर्धारित विस्तार की मात्रा 1 मिमी तक सीमित है, जो आवश्यक नैदानिक राशि 6,7,8,9,10,11,12 से काफी कम है। FEA मॉडल में अपर्याप्त विस्तार से SARPE के बाद के परिणामों की गलत भविष्यवाणियाँ हो सकती हैं। अधिक विशेष रूप से, ओस्टियोटॉमी साइट पर हड्डियों के बीच टकराव, जैसा कि चैंबरलैंड और प्रोफिट4 द्वारा रिपोर्ट किया गया है, का प्रदर्शन नहीं किया जा सकता है यदि विस्तारक पर्याप्त रूप से चालू नहीं है, जो वास्तविक नैदानिक वास्तविकता को प्रतिबिंबित नहीं कर सकता है। पिछले मॉडलों में निर्मित विस्तार की सीमित मात्रा के साथ, इन मॉडलों के परिणाम मूल्यांकन तनाव विश्लेषण पर केंद्रित थे। हालांकि, दंत चिकित्सा में एफईए के तनाव विश्लेषण आमतौर पर आइसोट्रोपिक और रैखिक रूप से लोचदार के रूप में सेट सामग्री के यांत्रिक गुणों के साथ स्थिर लोडिंग के तहत आयोजित किया जाता है, जो आगे एफईए अध्ययन13 की नैदानिक प्रासंगिकता को प्रतिबंधित करता है।

इसके अलावा, इन अध्ययनों में से अधिकांश ने ऑस्टियोटॉमी साइट 6,7,8,10,11,12 पर सर्जिकल उपकरण की मोटाई पर विचार नहीं किया, अक्सर सीमा स्थितियों के हिस्से के रूप में कटौती पर घर्षण को शून्य पर सेट किया। हालांकि, यह सेटिंग कठोर और नरम ऊतकों के बीच संपर्कों को सरल बनाती है। यह बल के वितरण और हेमिमैक्सिला के परिणामी विस्तार पैटर्न को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।

फिर भी, किसी भी उपलब्ध साहित्य ने परिमित तत्व विश्लेषण (एफईए) मॉडल का उपयोग करके पोस्ट-एसएआरपीई विषमता पर ऑस्टियोटॉमी के प्रभाव की जांच नहीं की है। सभी वर्तमान अध्ययनों ने सममित ऑस्टियोटॉमी पैटर्न 6,7,8,9,10,11,12,14 के साथ मॉडल को नियोजित किया, जो नैदानिक अभ्यास की वास्तविकता को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं जहां ओस्टियोटॉमी खोपड़ी के प्रत्येक तरफ भिन्न हो सकते हैं। एसएआरपीई विषमता के बाद विषम ऑस्टियोटॉमी के प्रभाव की जांच करने वाले साहित्य की कमी एक महत्वपूर्ण ज्ञान अंतर का प्रतिनिधित्व करती है जिसे संबोधित किया जाना चाहिए।

इसलिए, इस अध्ययन का लक्ष्य एसएआरपीई का एक उपन्यास एफईए मॉडल विकसित करना है जो वास्तव में नैदानिक स्थितियों की नकल कर सकता है, जिसमें विस्तार राशि और ऑस्टियोटॉमी गैप शामिल हैं, और ओस्टियोटॉमी के विभिन्न डिजाइनों के साथ सभी तीन आयामों में हेमिमैक्सिला के विस्तार पैटर्न की जांच कर सकते हैं। इस तरह का दृष्टिकोण एसएआरपीई के बाद के विस्तार पैटर्न में अंतर्निहित यांत्रिकी में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा और एसएआरपीई प्रक्रियाओं की योजना और निष्पादन में चिकित्सकों के लिए एक उपयोगी उपकरण के रूप में काम करेगा।

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Protocol

इस अध्ययन ने एक रोगी की पूर्व-मौजूदा, डी-पहचान, पूर्व-उपचार सीबीसीटी छवि का उपयोग किया, जिसके पास उपचार योजनाओं के हिस्से के रूप में एसएआरपीई था। अध्ययन हेलसिंकी की घोषणा के अनुसार आयोजित किया गया था और संस्थागत समीक्षा बोर्ड (प्रोटोकॉल #853608) द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. नमूना अधिग्रहण और दांत विभाजन

  1. एक प्राकृतिक सिर की स्थिति में सिर की एक मानव सीबीसीटी छवि प्राप्त करें जिसमें रोगी के मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स शामिल हैं, जिसमें मैक्सिलरी बेसल हड्डी, मैक्सिलरी वायुकोशीय हड्डी और मैक्सिलरी डेंटेशन शामिल हैं।
  2. CBCT डिजिटल इमेजिंग एंड कम्युनिकेशंस इन मेडिसिन (DICOM) फ़ाइलों को मिमिक्स सॉफ़्टवेयर में आयात करें।
    1. नया प्रोजेक्ट बनाएं (Ctrl + N), सभी DICOM छवियों का चयन करें, और अगला क्लिक करें और कनवर्ट करें.
    2. मॉडल की दिशा परिभाषित करें (ए: पूर्वकाल, पी: पश्च, टी: शीर्ष, बी: नीचे, एल: बाएं, आर: दाएं) और ठीक क्लिक करें।
  3. फ़ाइल को मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स, मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर और मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर्स में सेगमेंट करें।
    1. थ्रेसहोल्डिंग पर क्लिक करें, हड्डियों को विभाजित करने के लिए एक उपयुक्त थ्रेशोल्ड का चयन करें और लागू करें पर क्लिक करें.
    2. नए मास्क बनाएं और एडिट मास्क पर क्लिक करें, ड्रा और इरेज़ का उपयोग करके रोगी के मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स, मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर और मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर्स को सेगमेंट करने के लिए।
  4. लक्ष्य को स्टीरियोलिथोग्राफी (STL) फ़ाइलों के रूप में निर्यात करें।
    1. मास्क पर राइट-क्लिक करें और 3D ऑब्जेक्ट उत्पन्न करने के लिए 3D की गणना करें चुनें।
    2. 3D ऑब्जेक्ट्स पर राइट-क्लिक करें, STL+ चुनें, माँगी गई ऑब्जेक्ट्स चुनें और STL फ़ाइलें बनाने के लिए Add और Finish दबाएँ।

2. सतह चौरसाई और रद्द हड्डी और periodontal लिगामेंट अंतरिक्ष का निर्माण

  1. STL फ़ाइलों को Geomagic सॉफ़्टवेयर में आयात करें।
    1. फ़ाइल > खोलें पर क्लिक करें, STL फ़ाइलें चुनें, फिर दबाएँ खुला हुआ.
    2. यूनिट पॉप-अप विंडो में डेटा के लिए मिलीमीटर चुनें और ओके पर क्लिक करें।
  2. मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स, मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर्स और मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर्स की सतह को चिकना करें।
    1. क्लिक करें बहुभुज > स्पाइक्स निकालें, क्लिक करें और चिकनाई स्तर को निम्न के पास खींचें, लागू करें और ठीक पर क्लिक करें।
    2. Polygons > Relax Polygons पर क्लिक करें, Min के पास चिकनाई स्तर पर क्लिक करें और खींचें, लागू करें और OK पर क्लिक करें।
    3. बहुभुज > चौराहों की मरम्मत पर क्लिक करें, मोड विंडो में आराम/साफ करें चुनें, लागू करें और ठीक पर क्लिक करें।
  3. मॉडल की सतह को एक सतत और बंद क्षेत्र में संशोधित करें।
    1. तेज सतह पर क्लिक करें और खींचें, और छेद बनाने के लिए डिलीट दबाएं।
    2. छेद भरण > बहुभुज पर क्लिक करें, भरण का उपयोग करें, आंशिक भरण करें, ब्रिज बनाएँ में भरण विधि विंडो में छिद्रों को भरने के लिए, लागू करें और ठीक पर क्लिक करें.
  4. 2D सतह को 3D ठोस मॉडल में बदलें और इसे कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (CAD) फ़ाइल के रूप में निर्यात करें।
    1. चरण > आकृति चरण > संपादित करें पर क्लिक करें, सतह की आकृति को स्केच करने के लिए आकृति संपादित करें का चयन करें, फिर ठीक पर क्लिक करें।
    2. पैच लेआउट आरेखित करें पर क्लिक करें और सभी सतहों को कवर करने के लिए चतुर्भुज जालें आरेखित करें, फिर ठीक पर क्लिक करें।
    3. ग्रिड का निर्माण करें पर क्लिक करें, एक उचित रिज़ॉल्यूशन निर्धारित करें, और एक बेहतर जाल उत्पन्न करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    4. फ़िट सतहों पर क्लिक करें, लागू करें पर क्लिक करें, और 3D ठोस मॉडल बनाने के लिए ठीक है।
    5. 3D मॉडल निर्यात करने के लिए फ़ाइल > सहेजें पर क्लिक करें और इसे IGES फ़ाइल (मैक्सिला नामक) में सहेजें।
  5. बुक्कल वायुकोशीय सतह से मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स की मात्रा को 1 मिमी तक कम करके रद्द हड्डी बनाएं। 0.2 मिमी द्वारा जड़ों के समोच्च का विस्तार करके periodontal लिगामेंट स्थान बनाएँ.
    1. Polygon Phase पर क्लिक करें, Contour Lines विंडो में Delete चुनें, Patch Layout विंडो में Preserve चुनें, फिर 3D सॉलिड मॉडल को 2D सरफ़ेस में बदलने के लिए OK दबाएँ।
    2. पॉलीगॉन > ऑफ़सेट पर क्लिक करें, रद्द हड्डी और पीरियडोंटल लिगामेंट के लिए दूरी पैनल में -1 मिमी और 0.2 मिमी दर्ज करें, फिर लागू करें और ठीक पर क्लिक करें।
    3. चरण > आकृति चरण > संपादित करें पर क्लिक करें, पुनर्स्थापना पैच लेआउट का चयन करें और ठीक दबाएँ.
    4. ग्रिड का निर्माण करें पर क्लिक करें, एक उचित रिज़ॉल्यूशन निर्धारित करें, और एक बेहतर जाल उत्पन्न करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    5. फ़िट सतहों पर क्लिक करें, लागू करें पर क्लिक करें, और 3D ठोस मॉडल बनाने के लिए ठीक है।
    6. 3D मॉडल को निर्यात करने के लिए फ़ाइल > सहेजें पर क्लिक करें और इसे IGES फ़ाइलों (CB और PL नाम) में सहेजें।

3. एक शारीरिक सममित मैक्सिला मॉडल का निर्माण करें

  1. SolidWorks में सीएडी फ़ाइलों को आयात करें।
    1. फ़ाइल > खोलें पर क्लिक करें, मैक्सिला फ़ाइल का चयन करें, और दबाएं खुला हुआ सीएडी फ़ाइल आयात करने के लिए।
    2. फ़ाइल को पार्ट स्वरूप में सहेजने के लिए फ़ाइल > सहेजें पर क्लिक करें.
  2. तालु तल (पीपी) के नीचे रद्द हड्डी का निर्माण.
    1. > भाग सम्मिलित करें पर क्लिक करें, सीबी फ़ाइल का चयन करें, और दबाएं खुला हुआ सीएडी आयात करने के लिए file
    2. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, Palatal Plane पर तीन फीचर पॉइंट चुनें और कटिंग प्लेन बनाने के लिए OK पर क्लिक करें।
    3. स्प्लिट > > फीचर्स डालें पर क्लिक करें, ट्रिम टूल्स में पैलेटल प्लेन चुनें और कटिंग प्रीव्यू बनाने के लिए कट पार्ट पर क्लिक करें।
    4. परिणामी निकायों में चेकबॉक्स पर टिक करें, और रद्द हड्डी को अलग करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    5. तालु तल के ऊपर रद्द हड्डी पर क्लिक करें, राइट क्लिक करें और दबाएं हटाएं बॉडी सेक्शन में।
  3. मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर्स और मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर्स के पीरियडोंटल लिगामेंट का निर्माण करें।
    1. > भाग सम्मिलित करें पर क्लिक करें, PL फ़ाइल का चयन करें, और दबाएं खुला हुआ सीएडी फ़ाइल आयात करने के लिए।
    2. इंटरसेक्ट > > सुविधाएँ सम्मिलित करें पर क्लिक करें, और चयन विंडो में मैक्सिला और PL चुनें।
    3. चयन चयन विंडो में दोनों बनाएँ चुनें, क्षेत्र सूची में पीरियडोंटल लिगामेंट भाग चुनें, फिर लिगामेंट जनरेट करने के लिए ओके पर क्लिक करें।
  4. पूर्वकाल नाक रीढ़ (एएनएस) से पीछे नाक रीढ़ (पीएनएस) तक एक मिडपैलेटल कटिंग प्लेन करें और मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स के दाहिने आधे हिस्से को बनाए रखें।
    1. क्लिक करें > संदर्भ ज्यामिति > विमान डालें, midpalatal विमान पर तीन सुविधा बिंदु चुनें, और एक काटने विमान बनाने के लिए ठीक क्लिक करें।
    2. स्प्लिट > > फीचर्स डालें पर क्लिक करें, ट्रिम टूल्स में पैलेटल प्लेन चुनें और कटिंग प्रीव्यू बनाने के लिए कट पार्ट पर क्लिक करें।
    3. परिणामी निकायों में चेकबॉक्स पर टिक करें, और मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स को अलग करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    4. मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स के बाएं आधे हिस्से पर क्लिक करें, राइट-क्लिक करें और बॉडी सेक्शन में डिलीट दबाएं।
  5. मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स के दाहिने आधे हिस्से को मिरर करें और एक समान बाएं आधे हिस्से का निर्माण करें।
    1. मिरर > पैटर्न/मिरर > इन्सर्ट पर क्लिक करें, और मिरर फेस/प्लेन में मिडपैलेटल प्लेन चुनें।
    2. बॉडीज टू मिरर में सभी दाएं आधे मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स चुनें, और मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स के बाएं आधे हिस्से को उत्पन्न करने के लिए ओके पर क्लिक करें।

4. मैक्सिलरी पहले प्रीमोलर और पहले मोलर्स के लिए एक हास विस्तारक और बैंड बनाएं

  1. प्रीमोलर बैंड और मोलर बैंड का निर्माण करें।
    1. > भाग डालें पर क्लिक करें, PL फ़ाइल का चयन करें, और दबाएं खुला हुआ सीएडी फ़ाइल आयात करने के लिए।
    2. स्प्लिट > > फीचर्स डालें पर क्लिक करें, पीएल फ़ाइल में दांत चुनें, और 1.05 की यूनिफ़ॉर्म स्केलिंग सेट करें। मोटाई में 0.5 मिमी के साथ बैंड उत्पन्न करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    3. क्लिक करें, > संदर्भ ज्यामिति > विमान, पर तीन सुविधा बिंदु चुनें रोकी विमान पर, और क्लिक करें ठीक एक संदर्भ विमान बनाने के लिए।
    4. इन्सर्ट > रेफरेंस ज्योमेट्री > प्लेन पर क्लिक करें, ओसीसीएल प्लेन चुनें, और 1.5 मिमी की ऑफसेट दूरी सेट करें। पहला काटने वाला विमान बनाने के लिए ठीक क्लिक करें।
    5. इन्सर्ट > रेफरेंस ज्योमेट्री > प्लेन पर क्लिक करें, ओसीसीएल प्लेन चुनें, और 4.0 मिमी की ऑफसेट दूरी सेट करें। दूसरा कटिंग प्लेन बनाने के लिए ओके पर क्लिक करें।
    6. स्प्लिट > > सुविधाएँ सम्मिलित करें पर क्लिक करें, और ट्रिम टूल में पहला और दूसरा प्लेन और लक्ष्य निकायों में दांत चुनें। कटिंग पूर्वावलोकन बनाने के लिए कट बॉडी पर क्लिक करें।
    7. परिणामी निकायों में चेकबॉक्स पर टिक करें, और दांतों को अलग करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    8. पहले प्लेन के ऊपर और दूसरे प्लेन के नीचे बैंड पर क्लिक करें, राइट-क्लिक करें और बॉडी सेक्शन में डिलीट दबाएं।
  2. ऐक्रेलिक प्लेट का निर्माण करें।
    1. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, हार्ड पैलेट प्लेन पर तीन फीचर पॉइंट चुनें और स्केच प्लेन बनाने के लिए OK पर क्लिक करें।
    2. सम्मिलित करें > स्केच क्लिक करें, ऐक्रेलिक प्लेट आरेखित करें, हास विस्तारक देखें, और स्केच से बाहर निकलें क्लिक करें.
    3. इन्सर्ट > बॉस/बेस > एक्सट्रूड पर क्लिक करें, ऐक्रेलिक प्लेट का स्केच चुनें, गहराई में 5 मिमी सेट करें और ओके पर क्लिक करें।
    4. फ्लेक्स > > सुविधाएँ सम्मिलित करें पर क्लिक करें, और तालू की शारीरिक रचना फिट करने के लिए ऐक्रेलिक प्लेट को मोड़ें।
    5. Insert > Features > Fillet/Round पर क्लिक करें, और ऐक्रेलिक प्लेट के तेज किनारों को 1 मिमी के दायरे में छान लें।
  3. विस्तारक भुजाओं का निर्माण करें।
    1. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, बैंड पर तीन फीचर पॉइंट चुनें और स्केच प्लेन (P1 नामक) बनाने के लिए OK पर क्लिक करें।
    2. सम्मिलित करें > स्केच क्लिक करें, 2 मिमी व्यास का वृत्त आरेखित करें और स्केच से बाहर निकलें (जिसका नाम C1 है) पर क्लिक करें.
    3. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, ऐक्रेलिक प्लेट पर तीन फीचर पॉइंट चुनें और स्केच प्लेन (P2 नाम) बनाने के लिए OK पर क्लिक करें।
    4. सम्मिलित करें > स्केच क्लिक करें, 2 मिमी व्यास का वृत्त आरेखित करें और स्केच से बाहर निकलें (जिसका नाम C2 है) पर क्लिक करें.
    5. विमान > संदर्भ ज्यामिति > सम्मिलित करें पर क्लिक करें, P2 विमान चुनें, और 6 मिमी की ऑफसेट दूरी निर्धारित करें। स्केच प्लेन के लिए ठीक क्लिक करें.
    6. सम्मिलित करें > स्केच पर क्लिक करें, 2 मिमी व्यास का वृत्त आरेखित करें और स्केच से बाहर निकलें (जिसका नाम C3 है) पर क्लिक करें.
    7. बॉस/बेस > लॉफ्ट > सम्मिलित करें पर क्लिक करें, और प्रोफ़ाइल विंडो में C1, C2 और C3 स्केच चुनें।
    8. फ़ीचर स्कोप विंडो में बैंड और ऐक्रेलिक प्लेट का चयन करें, टिक टिक करें मर्ज परिणाम विकल्प विंडो में, और क्लिक करें OK.

5. ऑस्टियोटॉमी डिजाइन करें

  1. एक 1 मिमी मोटी विमान बनाएं, जो आमतौर पर सर्जन द्वारा उपयोग किए जाने वाले बर के व्यास के बराबर होता है, पिरिफॉर्म एपर्चर (अलार) के कोने से क्षैतिज विमान से विभिन्न डिग्री पर इन्फ्रा जाइगोमैटिक शिखा (आईजेडसी) की ओर।
    1. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, osteotomy प्लेन पर तीन फीचर पॉइंट चुनें (क्षैतिज तल पर 0°, 10°, 20°, या 30°), और प्लेन (जिसका नाम O1) है, बनाने के लिए OK पर क्लिक करें.
    2. Insert > Reference Geometry > Plane पर क्लिक करें, osteotomy विमान चुनें, और 1.0 मिमी की ऑफ़सेट दूरी निर्धारित करें। एक अवर काटने वाला विमान (जिसका नाम O2 है) बनाने के लिए ठीक क्लिक करें।
    3. स्प्लिट > > सुविधाएँ सम्मिलित करें पर क्लिक करें, ट्रिम टूल्स में O1 और O2 प्लेन चुनें और कटिंग प्रीव्यू बनाने के लिए कट पार्ट पर क्लिक करें।
    4. परिणामी निकायों में चेकबॉक्स पर टिक करें, और मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स को अलग करने के लिए ठीक क्लिक करें।
    5. O1 और O2 विमानों के बीच मुख्य भाग पर क्लिक करें, राइट-क्लिक करें, और मुख्य भाग अनुभाग में हटाएँ दबाएँ.
  2. विश्लेषण के लिए पैरासॉलिड मॉडल पार्ट फाइल (X_T) में विभिन्न बुक्कल ओस्टियोटॉमी कोणों के साथ निर्यात मॉडल।
    1. फ़ाइल > इस रूप में सहेजें पर क्लिक करें और फ़ाइल प्रकार सूची में पैरासॉलिड (x_t) चुनें.
    2. क्लिक करें सहेजें परिमित तत्व विश्लेषण सॉफ़्टवेयर के लिए मॉडल निर्यात करने के लिए।

6. परिमित तत्व विश्लेषण

  1. मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स मॉडल के सामग्री मापदंडों को Ansys सॉफ़्टवेयर में आयात और सेट करें।
    1. विश्लेषण कार्यस्थान बनाने के लिए टूलबॉक्स में स्टेटिक स्ट्रक्चरल पर क्लिक करें और खींचें।
    2. इंजीनियरिंग डेटा पर डबल क्लिक करें, और गुण में सभी सामग्रियों के यंग के मापांक और पॉइसन के अनुपात को सेट करें। विभिन्न संरचनाओं 12,15,16 के भौतिक गुण तालिका 1 में सूचीबद्ध हैं।
    3. डबल-क्लिक करें ज्यामिति, क्लिक करें फ़ाइल > बाहरी ज्यामिति फ़ाइल आयात करें, फिर क्लिक करें जनरेट करें मैक्सिलरी कॉम्प्लेक्स मॉडल आयात करने के लिए।
    4. बूलियन > बनाएँ पर क्लिक करें, और रद्द हड्डी और दांतों के साथ बूलियन द्वारा कॉर्टिकल हड्डी और पीरियडोंटल लिगामेंट उत्पन्न करें।
  2. परिमित तत्व विश्लेषण मॉडल सेट करें।
    1. मॉडल पर डबल-क्लिक करें, और प्रत्येक भाग के लिए सामग्री गुणों का चयन करने के लिए ज्यामिति पर क्लिक करें।
    2. मेश पर राइट-क्लिक करें और मॉडल पर तत्वों को बनाने के लिए जनरेट मेश पर क्लिक करें।
    3. कनेक्शन पर क्लिक करें, और संपर्क निकायों में नरम/छोटे भाग और लक्ष्य निकायों में कठोर/बड़े भाग को असाइन करें।
    4. परिभाषा में संपर्क प्रकार और घर्षण गुणांक निर्दिष्ट करें। विभिन्न भागों17 के कनेक्शन गुण तालिका 2 में सूचीबद्ध हैं।
    5. राइट-क्लिक करें कनेक्शन, क्लिक करें वसंत > सम्मिलित करें ऑस्टियोटॉमी विमान के ऊपरी और निचले भागों को जोड़ने के लिए। स्प्रिंग्स को स्प्रिंग स्थिरांक k = 60 N/mm के साथ 1 मिमी लंबा सेट करें और प्रत्येक ग्रिड नोड पर एक स्प्रिंग रखें।
  3. ऑस्टियोटॉमी के विभिन्न संयोजनों पर ऐक्रेलिक प्लेट पर एक्स-अक्ष (मिडलाइन के लंबवत) के साथ एक नैदानिक रूप से स्वीकार्य बल सेट करें।
    1. स्टेटिक स्ट्रक्चरल पर राइट-क्लिक करें, इंसर्ट > फिक्स्ड सपोर्ट पर क्लिक करें और संरचना को पैलेटल प्लेन इमोजेबल पर सेट करें।
    2. स्टेटिक स्ट्रक्चरल पर राइट-क्लिक करें, इन्सर्ट > फोर्स पर क्लिक करें और औसत दर्जे की रेखा से दूर दिशा के साथ ऐक्रेलिक प्लेट पर लागू करने के लिए 150 एन बल सेट करें।
    3. राइट-क्लिक करेंसमाधान, और क्लिक करेंविरूपण > विरूपण > कुल सम्मिलित करेंविस्तार के विरूपण की निगरानी करने के लिए।
  4. दोनों पक्षों पर विस्तार प्राप्त होने तक एक अभिसरण परीक्षण का संचालन करें।
    1. टूलबार पर सॉल्व पर क्लिक करें, और तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि फोर्स कन्वर्जेंस लेवल फोर्स क्राइटेरियन तक न पहुंच जाए।
    2. विस्तार परिणाम प्रदर्शित करने के लिए कुल विरूपण क्लिक करें.
  5. विस्तार के परिणामों के रूप में सभी तीन आयामों में शारीरिक स्थलों के विस्थापन को मापें। विस्तार पैटर्न का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले निम्नलिखित स्थलों का सुझाव दें:
    मैक्सिलरी सेंट्रल इनसुलेटर (U1) का मेसियोइंसिसल लाइन कोण।
    मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर (U4) का बुक्कल क्यूस्प टिप।
    मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर (U6) का मेसिओबुकल पुच्छ टिप।
    पिरिफॉर्म एपर्चर (अलार) का लैटेरोइनफेरियर कोना।
    इन्फ्रा-जाइगोमैटिक क्रेस्ट (IZC)।
    विस्तारक का मध्य बिंदु।

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Representative Results

प्रदर्शन मॉडल ने मैक्सिलरी की कमी वाली 47 वर्षीय महिला की सीबीसीटी छवि का उपयोग किया। उत्पन्न मॉडल में, नाक गुहा की शारीरिक संरचना, मैक्सिलरी साइनस, और विस्तारक लंगर वाले दांतों (पहले प्रीमोलर और पहले दाढ़) के लिए पीरियडोंटल लिगामेंट स्पेस संरक्षित हैं(चित्र 1)।

सर्जिकल प्रक्रिया को सटीक रूप से अनुकरण करने के लिए, नाक सेप्टम, नाक गुहा की पार्श्व दीवारें, और pterygomaxillary फिशर को सभी सिमुलेशन में मैक्सिलरी बॉडी से अलग किया गया था। इसके अलावा, सर्जरी के दौरान बुक्कल ओस्टियोटॉमी का प्रतिनिधित्व करने वाला एक विमान 1 मिमी की मोटाई पर बनाया गया था। विमान पिरिफॉर्म एपर्चर (अलार) के कोने से शुरू हुआ और पीछे की ओर pterygomaxillary फिशर (PMF)(चित्रा 2A-D) तक बढ़ा।

मॉडल पर बाएं और दाएं दोनों तरफ(चित्रा 2ई)सममित शून्य-डिग्री कटौती के साथ एक प्रारंभिक परीक्षण किया गया था, जिससे पता चला कि 150 एन बल विस्तारक(चित्रा 2एफ)पर 8 मिमी से अधिक विस्तार हुआ, जो अधिकांश साहित्य में देखे गए विस्तार की मात्रा से अधिक था। इस परिणाम को उचित माना गया क्योंकि यह एसएआरपीई रोगियों के लिए सबसे अधिक बार आवश्यक विस्तार की सीमा के भीतर आता है। इसके अलावा, विभिन्न नैदानिक स्थितियों(चित्रा 3)की नकल करने के लिए ओस्टियोटॉमी में विभिन्न प्रकार के कोण बनाए जा सकते हैं।

अधिकांश परिमित तत्व अध्ययनों के विपरीत, जो वॉन मिसेस तनाव और सामग्री फ्रैक्चर या उपज के साथ इसके संबंध पर केंद्रित थे, वर्तमान मॉडल चिकित्सकों को एसएआरपीई के बाद विस्तार की मात्रा और पैटर्न का अनुमान लगाने में मदद करने के लिए आयोजित किया गया था। इसलिए, बाएं और दाएं हेमी-मैक्सिला परिवर्तन को सीधे रंग मानचित्र (3 डी में कुल आंदोलन की मात्रा का प्रतिनिधित्व करते हुए) और पहले (ग्रे) और बाद के विस्तार (रंग) मैक्सिला मॉडल(चित्रा 2ई)के सुपरइम्पोजिशन द्वारा देखा जा सकता है। इसके अलावा, सभी तीन आयामों में शारीरिक स्थलों (जैसा कि चरण 6.5 में उल्लेख किया गया है) का विस्थापन आगे विश्लेषण किए जाने वाले लक्ष्य परिणाम थे (चित्र 2F)।

Figure 1
चित्रा 1: शारीरिक संरचना को संरक्षित करने वाला निर्मित मॉडल। (ए, बी) निर्मित मॉडल के ललाट (ए) और ओसीसीएल (बी) दृश्य। (सी, डी) मैक्सिलरी फर्स्ट प्रीमोलर (सी) के स्तर पर निर्मित मॉडल का कोरोनल खंड, जो एक ही कोरोनल स्लाइड (डी) पर सीबीसीटी में देखी गई शारीरिक संरचना का प्रतिनिधित्व करता है। (ई, एफ) मैक्सिलरी फर्स्ट मोलर (ई) के स्तर पर निर्मित मॉडल का कोरोनल खंड, जो एक ही कोरोनल स्लाइड (एफ) पर सीबीसीटी में देखी गई शारीरिक संरचना का प्रतिनिधित्व करता है। कृपया नाक गुहा के संरक्षण, मैक्सिलरी साइनस, और निर्मित मॉडल में विस्तारक एंकरिंग दांतों (पहले प्रीमोलर और पहले दाढ़) के लिए पीरियडोंटल लिगामेंट स्पेस पर ध्यान दें। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्रा 2: सममित शून्य-डिग्री लेफोर्ट I ओस्टियोटॉमी दोनों तरफ कटौती के साथ मैक्सिलरी विस्तार का सिमुलेशन। (ए-डी) ललाट (ए), पीछे (बी), दाएं (सी), और बाएं (डी) दोनों तरफ शून्य-डिग्री लेफोर्ट I ओस्टियोटॉमी कटौती के साथ निर्मित मॉडल के दृश्य। (E) 150 N बल के आवेदन के बाद मॉडल के ओसीसीएल दृश्य में विस्तार देखा गया। रंग मानचित्र 3D में विस्थापन की कुल मात्रा (मिलीमीटर में) को प्रदर्शित करता है। इसके अलावा, पहले (ग्रे) और बाद के विस्तार (रंग) मैक्सिला मॉडल का सुपरइम्पोजिशन किया जा सकता है। (एफ) सभी तीन आयामों में शारीरिक स्थलों का विस्थापन (जैसा कि चरण 6.5 में उल्लेख किया गया है और चित्र 1 में दिखाया गया है) उत्पन्न किया जा सकता है। एक्स-अक्ष: क्षैतिज आयाम; एक सकारात्मक मूल्य का अर्थ है पार्श्व आंदोलन, और एक नकारात्मक मूल्य का अर्थ है औसत दर्जे का आंदोलन। वाई-अक्ष: धनु आयाम; एक सकारात्मक मूल्य का अर्थ है पूर्वकाल आंदोलन और एक नकारात्मक मूल्य का अर्थ है पीछे की गति। जेड-अक्ष: ऊर्ध्वाधर आयाम; एक सकारात्मक मूल्य का अर्थ है हीन आंदोलन और एक नकारात्मक मूल्य का अर्थ है बेहतर आंदोलन। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: वर्तमान मॉडल पर विभिन्न कोणों में ओस्टियोटॉमी। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

सुव्‍यवस्थित करना यंग का मापांक (एमपीए) पॉइसन का अनुपात
कॉर्टिकल हड्डी 1.37 × 104 0.3
कैंसेलस हड्डी 1.37 × 103 0.3
Premolars और दाढ़ 2.60 × 104 0.3
पीरियडोंटल लिगामेंट 5.00 × 101 0.49
स्टेनलेस स्टील (विस्तारक) 2.10 × 105 0.35

तालिका 1: प्रत्येक संरचना के लिए सामग्री पैरामीटर।

प्रकार संपर्क/लक्ष्य
बंधुआ (1) कैंसेलस हड्डी/कॉर्टिकल हड्डी
(2) मोलर और प्रीमोलर/एक्सपैंडर
(3) पीरियडोंटल लिगामेंट/मोलर और प्रीमोलर
घर्षण (घर्षण गुणांक [μ] = 0.2) (1) कॉर्टिकल/अपर कॉर्टिकल
(2) कॉर्टिकल हड्डी/दाढ़ और प्रीमोलर
घर्षण (घर्षण गुणांक [μ] = 0.1) (1) कॉर्टिकल/नाक सेप्टम
(2) पीरियडोंटल लिगामेंट/कॉर्टिकल बोन
(3) पीरियडोंटल लिगामेंट/कैंसेलस हड्डी
असभ्य (1) कॉर्टिकल हड्डी/विस्तारक
(2) कैंसेलस बोन/एक्सपैंडर

तालिका 2: प्रत्येक संरचना के कनेक्शन प्रकार।

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Discussion

एसएआरपीई में बुक्कल ओस्टियोटॉमी की दिशा या तो मैक्सिलरी बट्रेस क्षेत्र में कदम रखने से पहले नाक के एपर्चर से एक क्षैतिज कट हो सकती है या मैक्सिलरी पहले दाढ़ के अनुरूप बट्रेस की ओर पिरिफॉर्म रिम से एक रैंप कट हो सकती है, जैसा कि बेट्स2 द्वारा वर्णित है। किसी भी तरह से, ओस्टियोटॉमी मैक्सिला की जाइगोमैटिक प्रक्रिया के नीचे अच्छी तरह से फैली हुई है। हालांकि, एसएआरपीई पर अधिकांश वर्तमान एफईए अध्ययन पिरिफॉर्म रिम 6,7,12,14 के समान स्तर पर पीछे की ओर फैले क्षैतिज कट का उपयोग करते हैं। यह आमतौर पर चिकित्सकीय रूप से किए जाने वाले प्रदर्शन से विचलित होता है और एफईए में स्थितियों को बदलता है, जैसे कि हेमिमैक्सिला के द्रव्यमान का केंद्र और ऑस्टियोटॉमी की दिशा और संपर्क क्षेत्र। चूंकि विस्तार बल हमेशा द्रव्यमान के केंद्र के माध्यम से यात्रा नहीं करता है, इसलिए एफईए के दौरान हेमीमैक्सिला के लिए रोटेशन होना तय है। हालांकि, नैदानिक परिदृश्य में, ऑस्टियोटॉमी लाइन पर टकराव हो सकता है, और परिणामस्वरूप रोटेशन का केंद्र बाद में बदल सकता है। इसलिए, नैदानिक रूप से लागू परिणाम प्राप्त करने के लिए, यह जरूरी है कि एफईए में ऑस्टियोटॉमी वास्तविक जीवन में किए जाने वाले सर्जरी पैटर्न की नकल करे। वर्तमान अध्ययन में पेश किया गया मॉडल शोधकर्ताओं को विभिन्न कोणों (चित्रा 3) पर ओस्टियोटॉमी का निर्माण करने की अनुमति देता है ताकि वास्तव में नैदानिक रूप से क्या किया जाता है।

इस अध्ययन और पिछले साहित्य के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ओस्टियोटॉमी की दो सतहों को शून्य घर्षण पर संपर्क करने की अनुमति देने के बजाय, वर्तमान मॉडल ने ओस्टियोटॉमी विमान में मोटाई को शामिल करके एक संशोधन पेश किया, जिसे आमतौर पर वर्तमान साहित्य 6,7,8,10,11,12 में अनदेखा किया जाता है . पूर्व अनुसंधान ने ओस्टियोटॉमी के दौरान एक पीजोइलेक्ट्रिक आरी या सर्जिकल बर द्वारा गठित अंतर की अवहेलना की है, एक महत्वपूर्ण निरीक्षण क्योंकि यह हेमिमैक्सिला की स्वतंत्रता के साथ-साथ बोनी टकराव की स्थिति में हेमिमैक्सिला की धुरी या घूर्णन को प्रभावित करता है। इसके अतिरिक्त, यह संभावित प्रतिरोध या कुशनिंग प्रभाव है कि प्रारंभिक चंगा18 के दौरान हड्डी कैलस या ऑस्टियोइड ऊतक के गठन से उत्पन्न हो सकता है के लिए खाते में विफल रहता है. वर्तमान अध्ययन में पेश किया गया डिज़ाइन लेखकों के संस्थान में उपयोग किए जाने वाले सर्जिकल बर की चौड़ाई को प्रतिबिंबित करने के लिए खोपड़ी और हेमिमैक्सिला के बीच 1 मिमी मोटाई के अंतर को पेश करके इस मुद्दे को संबोधित करता है। घाव भरने वाले ऊतक से बलों को आगे अनुकरण करने के लिए, स्प्रिंग्स (1 मिमी लंबा, वसंत स्थिरांक k = 60 N/mm) को ग्रिड नोड्स पर हेमिमैक्सिला को जोड़ने और निलंबित करने के साथ-साथ ऑस्टियोटॉमी अंतराल पर नरम ऊतक प्रतिरोध का अनुकरण करने के लिए लागू किया गया था, जिससे विस्तार के दौरान संपीड़न और तनाव लागू होता है। यह दृष्टिकोण नैदानिक रूप से प्रासंगिक FEA मॉडल बनाने में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। यह ध्यान देने योग्य है कि अंतर की मोटाई को शल्य चिकित्सा उपकरणों के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए जब भविष्य के अनुसंधान समूह डेटा विश्लेषण के लिए इस मॉडल को अपनाने की योजना बनाते हैं। स्प्रिंग्स के डिजाइन को भी तदनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होगी।

अंत में, एसएआरपीई पर लगभग सभी उपलब्ध एफईए अध्ययन विस्तारक पर अपर्याप्त सक्रियण से ग्रस्त हैं। SARPE लगभग हमेशा मैक्सिलरी विस्तार2 के कम से कम 5 मिमी की आवश्यकता वाले रोगियों पर किया जाता है। विस्तार पैटर्न, जो ऑस्टियोटॉमी साइट पर टकराव से प्रभावित हो सकता है, विस्तारक पर सक्रियण की मात्रा पर निर्भर है। अधिकांश एफईए अध्ययन 6,8,9,11,12 में 1 मिमी का विस्तार, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक तरफ केवल 0.5 मिमी अनुप्रस्थ विस्थापन होता है, नैदानिक रूप से बड़ी सक्रियण मात्रा के प्रभावों का प्रतिनिधित्व करने के लिए अपर्याप्त है। इस सीमा को दूर करने के लिए, एक प्रारंभिक परीक्षण एक बल है कि पर्याप्त रूप से एक सममित मॉडल में hemimaxillae का विस्तार होगा निर्धारित करने के लिए आयोजित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप बल तेजी से मैक्सिलरी विस्तारक19 से नैदानिक बल के स्तर की सीमा में गिरने के साथ, जो आगे इस मॉडल की नैदानिक प्रासंगिकता साबित हुई. इस बल का उपयोग तब बाद के सभी सबसेट में सक्रियण के लिए किया गया था, जो एसएआरपीई के दौरान मैक्सिला के नैदानिक विस्तार में महान अंतर्दृष्टि प्रदान करता था।

इस अध्ययन में अंतर्निहित सीमाएं मौजूद हैं जिन्हें स्वीकार करने की आवश्यकता है। प्राथमिक सीमा आसपास के नरम ऊतक से प्रतिरोध की अनुपस्थिति है। इनमें ग्रसनी क्षेत्र से प्रतिरोध, फैला हुआ तालू, और गाल और होंठ से दबाव शामिल था। पीछे के नरम ऊतक पर प्रतिरोध की अवहेलना नहीं की जानी चाहिए। नैदानिक रूप से, एक पंखे के आकार का विस्तार पैटर्न आमतौर पर देखा जाता है, यहां तक कि उन रोगियों में भी जो pterygomaxillary विदर रिलीज से गुजरते हैं, जो मजबूत पश्च नरम ऊतक प्रतिरोध20 का संकेत देते हैं। हालांकि, एक परिमित तत्व विश्लेषण में नरम ऊतक प्रतिरोध पर विचार करना मुश्किल है क्योंकि प्रतिरोध में परिवर्तन होता है क्योंकि ऊतकों को सक्रिय विस्तार21 के दौरान विकृत किया जाता है। एक और सीमा विस्तारक में जैकस्क्रू की कमी थी। जैकस्क्रू में कठोर धातु की पट्टी दो हेमिमैक्सिला को एक इकाई में बांधती है, जो हेमिमैक्सिला के रोटेशन में स्वतंत्रता को कम कर सकती है। अंतिम लेकिन कम से कम, हमारे डिजाइन को कुछ विशेष मामलों में इंगित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि फांक तालु या अन्य क्रानियोफेशियल विकृति वाले रोगी जो महत्वपूर्ण मैक्सिलरी विषमता या किसी भी प्रणालीगत बीमारियों का कारण बनते हैं जो रोगी की हड्डी के यंग के मापांक को प्रभावित कर सकते हैं।

फिर भी, इस अध्ययन में प्रस्तुत विधियों ने कई संशोधनों को पेश किया, जिसमें बुक्कल ओस्टियोटॉमी के कोण में सुधार, ओस्टियोटॉमी साइट पर अंतर, जो सर्जिकल उपकरण की मोटाई को दर्शाता है, और विस्तारक पर सक्रियण की मात्रा, जो अधिक नैदानिक रूप से प्रासंगिक एफईए मॉडल का एक सेट उत्पन्न कर सकता है जो एसएआरपीई की सर्जिकल प्रक्रियाओं से निकटता से मिलता जुलता है।

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Disclosures

लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं।

Acknowledgments

इस अध्ययन को अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ ऑर्थोडॉन्टिस्ट्स फाउंडेशन (एएओएफ) ऑर्थोडोंटिक फैकल्टी डेवलपमेंट फेलोशिप अवार्ड (सीएल के लिए), अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ ऑर्थोडॉन्टिस्ट्स (एएओ) फुल-टाइम फैकल्टी फैलोशिप अवार्ड (सीएल के लिए), यूनिवर्सिटी ऑफ पेंसिल्वेनिया स्कूल ऑफ डेंटल मेडिसिन जोसेफ और जोसेफिन राबिनोविट्ज़ अवार्ड फॉर एक्सीलेंस इन रिसर्च (सीएल के लिए), ऑर्थोडोंटिक्स विभाग से जे हेनरी ओ'हर्न जूनियर पायलट ग्रांट, यूनिवर्सिटी ऑफ पेंसिल्वेनिया स्कूल ऑफ डेंटल मेडिसिन (सीएल के लिए), और इंटरनेशनल ऑर्थोडोंटिक फाउंडेशन यंग रिसर्च ग्रांट (सीएल के लिए)।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ansys Ansys Version 2019 Ansys is a software for finite element analysis that can solve complicated models based on differential equations. The expansion results of different buccal osteotomy angles were analyzed through this software.
Geomagic Studio 3D Systems Version 10 Geomagic Studio is a software for reverse engineering that can generate digital models based on physical scanning points. This study built cancellous bone and periodontal ligaments through this software.
Mimics Materialise Version 16 Mimics is a medical 3D image-based engineering software that efficiently converts CT images to a 3D model. This study reconstructed a maxilla complex through the patient's DICOM images.
SolidWorks Dassault Systèmes Version 2018 SolidWorks is a computer-aided design software for designers and engineers to create 3D models. A Haas expander was designed and drawn through this software in this study.

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References

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परिमित तत्व विश्लेषण मॉडल विस्तार पैटर्न का आकलन शल्य चिकित्सा द्वारा सहायता प्राप्त रैपिड पैलेटल विस्तार एसएआरपीई असममित विस्तार दूसरी सर्जरी एटियलजि तनाव मूल्यांकन मैक्सिलोफेशियल संरचनाएं लेफोर्ट I ओस्टियोटॉमी साइटें बल वितरण उपन्यास परिमित तत्व मॉडल विस्तारक सक्रियण विस्तार पैटर्न हेमीमैक्सिला तीन आयामी खोपड़ी मॉडल शंकु बीम गणना टोमोग्राफी (सीबीसीटी) मिमिक्स सॉफ्टवेयर जियोमैजिक सॉफ्टवेयर
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Lin, J. H., Wu, G. L., Chiu, C. K., Wang, S., Chung, C. H., Li, C. Finite Element Analysis Model for Assessing Expansion Patterns from Surgically Assisted Rapid Palatal Expansion. J. Vis. Exp. (200), e65700, doi:10.3791/65700 (2023).

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