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正畸文獻閱讀--腭裂患者上頜擴弓的生物力學作用

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人氣:-發(fā)表時間:2018-02-08 16:28【

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唇腭裂(CLP)是最常見的涉及面部和頜骨的先天畸形;在700名兒童中約有1名兒童出生時患有這種疾病。唇腭裂破壞了腭的結(jié)構(gòu)完整性,導致上頜骨小部分的舌側(cè)旋轉(zhuǎn)。單側(cè)唇腭裂(UCLP)患者常見的臨床表現(xiàn)為塌陷,是由于周圍面部軟組織的影響造成的。腭弓縮窄,嚴重的前牙反合伴或不伴后牙反合?;蝹?cè)需要前外側(cè)擴張以糾正橫向不調(diào)并達到理想的拱形。使用腭擴弓裝置,例如四聯(lián)四螺旋,扇形擴張器等來實現(xiàn)前牙區(qū)擴弓。由于UCLP患者的裂隙和反合不對稱引起的解剖學差異,通常前部牙弓比在后部需要更多的擴張。通常用于非CLP患者的普通腭擴弓裝置是在磨牙區(qū)施加橫向矯治力,不適用于UCLP患者所特有的問題區(qū)域。CLP患者常規(guī)進行上頜擴弓以協(xié)調(diào)上頜骨和下頜骨之間的寬度差異。有關CLP的臨床研究和有限元模型(FEM)的研究都表明,裂隙段和非裂隙段對擴弓力的反應是不對稱的。非CLP患者的分析已經(jīng)表明,不管腭中縫上的矯形力如何,上頜骨與蝶骨翼板之間的接合處是達到最大擴張量的限制因素。CLP患者上頜骨畸形,預計RPE的擴弓力和擴弓最大量與非CLP患者不同。在這項研究中,我們的目標是創(chuàng)建UCLP患者的三維(3D)有限元分析,以研究鼻甲復合體中RPE的應力分布,并確定在前后端達到所需擴張的力施加點上頜獲得理想的弓形。此外,這些結(jié)果可能有助于為UCLP患者的牽張成骨手術(shù)獲得更可預測的臨床結(jié)果。

 

材料與方法

最初用于醫(yī)學的螺旋CT數(shù)據(jù)來自一名7歲女孩,患有羊膜帶綜合征和不完全UCLP。使用Mimics軟件(版本13.1; Materialize,Leuven,比利時)導入CT掃描的體數(shù)據(jù),生成患者顱骨的三維實體模型,包括腭中縫,以提高該研究的準確性(圖1和圖2)。將3D網(wǎng)格(頭骨的有限元)導入通用有限元分析軟件(版本12.0; ANSYS,Canonsburg,Pa)。分配給元素的屬性是線彈性和各向同性的(表I)。在枕骨大孔的結(jié)節(jié)處施加了零自由度(圖3)。設置了9個施力模式,來測試所有可能的以乳磨牙,恒磨牙或兩者結(jié)合為支抗的上頜擴弓(表II)。 9個組合分為3組。組1(圖4)在乳第一磨牙和乳第二磨牙以及恒第一磨牙之間橫向施加擴弓力。組2(圖5)在裂隙側(cè)前段和正常側(cè)后段施加擴張力。第3組(圖6)在裂隙側(cè)后段和正常側(cè)前段施加擴張力。力量范圍為700-1100克,使畸形側(cè)實現(xiàn)5毫米的前外側(cè)擴張,以糾正UCLP患者的前牙反合。在模擬完成后,測量由虛擬RPE產(chǎn)生的第一主,第三主和von Mises應力。

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結(jié)果

顱面應力分布是不對稱的,在唇腭裂側(cè)應力水平較高。當力量被應用在畸形側(cè)的越前方及對側(cè)正常區(qū)的越后方時,能夠?qū)崿F(xiàn)前部區(qū)域的最大擴張和對側(cè)正常區(qū)段的最小擴張,這與大多數(shù)UCLP患者相關。當力量被施加于URE-ULD上時,裂隙側(cè)和正常側(cè)的擴張量相等。當力量被施加于UR6- ULE and UR6-ULD上時,正常側(cè)的擴張量大于裂隙側(cè)。在所有模型中,蝶骨體的應力集中最高。裂隙側(cè)蝶骨體的第一主應力一般是正常側(cè)的1.5倍。裂隙側(cè)蝶骨體的第三主應力通常比正常側(cè)大2倍。


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 結(jié)論

1.在UCLP患者中,由橫向擴弓力引起的應力分布是不對稱的。

2.施加于上頜牙齒的力的應力沿著3個上頜支柱的軌跡分布:鼻上頜,顴上頜和翼上頜。裂隙側(cè)蝶骨體的第一主應力一般是正常側(cè)的1.5倍。裂隙側(cè)蝶骨體的第三主應力通常比正常側(cè)大2倍。

3. 對于UCLP患者,當擴張力作用于畸形側(cè)的前部區(qū)域和正常側(cè)的后部區(qū)域時,能使正常側(cè)的擴張最小化及畸形側(cè)的擴張最大化。如果有前牙和后牙反合,擴張力應該應用于雙側(cè)的后部區(qū)域。


來源:浙一口腔正畸林軍

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