Hızlı üst çene genişletmesinde kullanılan üç farklı apareyin kraniyofasiyal sistem üzerine etkilerinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, hızlı üst çene genişletmesinde kullanılan hyrax, fan type ve çift menteşeli genişletme apareylerinin kraniyofasiyal ve dentoalveolar sistem üzerine olan etkilerini sonlu elemanlar analizi ile değerlendirmektir.Çalışmamızda üst çene genişletme ihtiyacına sahip 12 yaşında bir hastanın tomografi görüntülerinden elde edilen üç boyutlu sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. İncelenen modeller yaklaşık 2750000 düğüm noktasına sahip 1800000 tetrahedral elemandan oluşmaktadır. 0,2 mm'lik genişletme sonucu von Mises gerilme dağılımı ve 5 mm'lik genişletme sonucu yer değiştirme dağılımları incelenmiştir. En yüksek gerilmeler her üç apareyde de sutura zigomatikomaksillaris bölgesinde gözlenmiştir. Özellikle pterigomaksiller fissür, medial ve lateral pterigoid plakların kraniyal tabana yakın bölgeleri, nazal bölgeye yakın yapılarda stres artışı gözlenmiştir. Anatomik yapılar genel olarak değerlendirildiğinde, gerilme dağılımları en yüksek hyrax genişletme apareyinde görülürken, en düşük fan type genişletme apareyinde bulunmuştur.Her üç apareyde de maksiller genişleme kama şeklinde meydana gelmiştir. Transversal yönde, posteriorda en fazla genişleme hyrax apareyinde olurken, anteriorda çift menteşeli apareyde olmuştur. Her üç apareyde de maksilla aşağı ve ileri hareket etmiştir. Maksillanın aşağı yönde yer değiştirmesi hyrax apareyinde daha fazla bulunurken, ileri doğru yer değiştirmesi çift menteşeli apareyde daha fazla bulunmuştur. Hyrax ve fan type apareylerinde maksillanın posterior rotasyonu gözlenirken, çift menteşeli apareyde paralel hareket gözlenmiştir. Hyrax apareyinde dental bölgelerde posterior yönde yer değişimleri görülürken, fan type apareyle ve özellikle çift menteşeli apareyle anterior yönde yer değişimleri görülmüştür. Vertikal yönde anatomik yapılar değerlendirildiğinde hyrax apareyi ile inferior yönde hareketin baskın olduğu gözlenmiştir.

The aim of this study is to evaluate the craniofacial and dentoalveolar effects of the hyrax, fan type and double hinged expansion screws used for rapid maxillary expansion by using three dimensional finite element method.The construction of the three-dimensional finite element model was based on computer tomography scans of a 12 year old patient who needs maxillary expansion. These models consisted of approximately 1800000 tetrahedral element with 2750000 nodes. The Von Mises stress distribution following 0.2 mm of expansion and displacement distributions following 5 mm of expansion were evaluated.The highest stresses accumulation was observed in the sutura zygomaticomaxillaris area with all three appliances. An increase of stress was noticed at the pterygomaxillary fissure, medial and lateral pterygoid plates of the sphenoid bone and the nasal areas. When all the anatomical structures were evaluated overall, the stress distributions were found highest with the hyrax expansion screw and the lowest values were recorded with the fan type expansion screw.The wedge-shaped opening was observed with all three appliances. In the transverse plane, the maximum posterior expansion was achieved with hyrax appliance, while the maximum anterior expansion was observed with double-hinged appliance. Maxilla moved downward and forward with all three appliances. The higher amount of downward displacement of the maxilla was recorded with the hyrax appliance. On the other hand, forward maxillary displacement amount is higher with the double hinged appliance. Maxilla rotated posteriorly with the hyrax and fan type appliances, while parallel movement occurred with the double hinged appliance. Dentoalveolar complex moved posteriorly with hyrax appliance while anterior displacement was recorded with fan type and double-hinged appliances. When all the anatomical structures were evaluated in the vertical plane, a tendency in inferior displacement was recorded with hyrax appliance.