Распределение напряжений и смещения в краниофациальном комплексе при использовании четырёх типов аппарата MARPE: трёхмерный конечно-элементный анализ

Введение: Различные конструкции аппаратов быстрого расширения нёба с опорой на мини-импланты (MARPE) могут влиять на эффективность лечения за счёт биомеханических эффектов. Цель исследования — оценить распределение напряжений и смещения в краниофациальном комплексе при использовании четырёх конструкций аппарата MARPE.

Методы: На основе данных КТ в формате DICOM создали трёхмерную конечно-элементную модель краниофациального комплекса, включавшую четыре группы. Во всех моделях использовали винт-расширитель с четырьмя отверстиями, расположенный между вторым премоляром и первым моляром. В группе 1 применяли четыре однокортикальных мини-импланта размером 1,5 × 8 мм, фиксированных только в нёбной кортикальной пластинке. В группе 2 использовали четыре мини-импланта размером 1,5 × 11 мм, фиксированных в нёбной и носовой кортикальных пластинках. В группе 3 мини-импланты устанавливали в нёбные скаты с однокортикальной фиксацией. Группа 4 была аналогична группе 3, но мини-импланты располагали в акриловых крыльях. Между группами сравнивали тип опоры (группы 1 и 2), положение мини-имплантов (группы 1 и 3) и влияние поверхности (группы 3 и 4). С помощью программного обеспечения ANSYS оценивали напряжения по Мизесу и смещения в различных точках скелета и зубов.

Результаты: Во всех четырёх группах наибольшие напряжения наблюдались в верхней челюсти, крыловидных и скуловых костях, а также в срединном нёбном шве. Отмечалась ротация краниофациального комплекса вниз и вперёд. В группе 2 скелетное расширение было выражено сильнее, чем в группе 1. В группе 3 распределение напряжений было более равномерным, чем в группе 1. В группе 4 зубоальвеолярная ротация была меньше, чем в группе 3.

Выводы: Аппараты MARPE вызывали напряжения в срединном нёбном шве, верхней челюсти, крыловидных костях и передних зубах. Отмечалась ротация верхней челюсти, скуловых костей и зубного ряда по часовой стрелке, тогда как крыловидные кости и крыловидный шов смещались назад. Двухкортикальная опора при использовании MARPE обеспечивает более выраженное скелетное расширение. Установка мини-имплантов в нёбные скаты с акриловыми крыльями обеспечивает более выраженное скелетное расширение при меньшей ротации зубного ряда по часовой стрелке.