Сравнение съёмного и несъёмного аппаратов для расширения нёба: 3D-анализ методом конечных элементов

Цель: Для лечения бокового перекрёстного прикуса применяют различные аппараты для расширения нёба. Целью настоящего исследования была оценка напряжения, возникающего в верхушечной и гребневой областях альвеолярной кости, а также характера смещения зубов после расширения с помощью съёмной расширяющей пластинки или несъёмного небного расширителя с фиксацией на ортодонтических кольцах методом конечных элементов (МКЭ).

Материалы и методы: На основе мезио-дистального среза верхней челюсти, включавшего первые верхние моляры, ткани их периодонта и альвеолярную кость, были созданы две трёхмерные модели методом конечных элементов. Смоделировали два небных расширителя — съёмный и несъёмный. Модели создавали в SolidWorks 2006, а затем переносили в ANSYS Workbench. Половины аппаратов смещали латерально на 0,1 мм. Оценивали напряжение по Мизесу в верхушечной, гребневой областях и в области периодонтальной связки, а также вертикальное смещение бугров — нёбного и щёчного.

Результаты: Суммарное напряжение в периодонтальной связке составило 0,40003 МПа в модели съёмного аппарата (RA) и 4,88 × 10⁻² МПа в модели несъёмного аппарата (FA), а напряжение в верхушечной области — соответственно 9,9 × 10⁻² и 1,17 × 10⁻² МПа. Напряжение в гребневой области составило 2,99 × 10⁻¹ МПа для RA и 7,62 × 10⁻² МПа для FA. Напряжение в кортикальной пластинке альвеолярного гребня составило 0,30327 МПа для RA и 7,9244 × 10⁻² МПа для FA, а в гребневой области губчатой кости — соответственно 3,7271 и 7,4373 × 10⁻² МПа. Вертикальное смещение щёчного и нёбного бугров составило соответственно 1,64 × 10⁻² и 5,90 × 10⁻² мм в модели RA и 1,05 × 10⁻⁴ и 1,7 × 10⁻⁴ мм в модели FA.

Выводы: Общее напряжение, а также напряжение в верхушечной и гребневой областях периодонта опорных зубов были выше при использовании съёмного аппарата, чем при использовании несъёмного. Съёмный аппарат также создавал большее напряжение в кортикальной и губчатой костной ткани. Вертикальное смещение бугров моляров было больше в модели съёмного, чем в модели несъёмного небного расширителя.