Rapid maxillary expansion is employed for the treatment of cross-bite and deficiency of transversal dimension of the maxilla in patients with and without cleft of palate and lip. The aim of this study is the finite-element analysis of stresses and displacements of skull, with and without unilateral cleft, after application of the HYRAX orthodontic device. Three different constructions of the orthodontic Hyrax device with different positions of the screw - in the occlusal horizontal plane, near occlusal horizontal plane and near the palate - are considered. Application of the orthodontic device corresponds to the rotation of the screw on one-quarter turn. It is established that the screw position significantly affects the stress patterns in skull and displacements of the cranium with and without unilateral palate cleft. Depending on the construction of the orthodontic appliance, the maxilla halves in the transversal plane are unfolded or the whole skull is entirely rotated in the sagittal plane. The obtained results can be used for designing of orthodontic appliances with the Hyrax screw, as well as for planning of osteotomies during the surgical assistance of the rapid maxillary expansion.
PL
Do leczenia przekrwienia i niedoboru wymiarów przekroju poprzecznego szczęki u chorych z rozszczepem lub bez rozszczepu podniebienia i wargi stosowana jest szybka ekspandacja szczęki. Celem tego badania jest analiza naprężeń oraz przemieszczeń czaszki, z/bez jednostronnego rozszczepu, po zastosowaniu urządzenia ortodontycznego HYRAX. Uwzględniane są trzy różne konstrukcje przyrządu HYRAX z różnymi pozycjami śruby - w płaszczyźnie poziomej zgryzu, w pobliżu płaszczyzny poziomej okluzji i pod podniebieniem. Ustalono, że pozycja śruby w znaczący sposób wpływa na rozkłady przemieszczeń i naprężeń w czaszce z/bez jednostronnego rozszczepu podniebienia. W zależności od konstrukcji urządzenia ortodontycznego przemieszczane są połówki szczęki w płaszczyźnie poprzecznej lub cała czaszka jest całkowicie obracana w płaszczyźnie strzałkowej. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do projektowania urządzeń ortodontycznych za pomocą śruby Hyrax, a także do planowania osteotomii podczas chirurgicznego wspomagania szybkiego rozszerzania się szczęki.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the results of investigations of biomechanical properties of transplantation of hip bone with ceramic coating are present ed. The finite element analysis of the stress-strain state of the femur bone after hip replacement surgery and full recovery period are carried out. A finite element model of the femur bone is obtained on the basis of tomographic data of 36 years old male patient. A transplant stem with ceramic coating based on A400 lateralized specification was analyzed. Stresses in the intact femur and femur after arthroplasty were determined. The effect of the reduction of bone density as the result of removal of normal stresses by an implant were analyzed. The study serves as a biomechanical basis for development of artificial prostheses and for clinical hip joint replacements.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości biomechanicznych przeszczepu kości biodrowej z powłoką ceramiczną. Przeprowadzono analizę metodą elementów skończonych stanu naprężeń i odkształceń kości udowej po zabiegu wymiany stawu biodrowego i po pełnym okresie rekonwalescencji. Model kości udowej wykorzystany do analizy metodą elementów skończonych otrzymano na podstawie danych termograficznych 36-letniego pacjenta. Analizie poddano rdzeń przeszczepu okryty powłoką ceramiczną na podstawie specyfikacji A400. Wyznaczono naprężenia w kości udowej nienaruszonej i po endoprotezoplastyce. Analizowano wpływ zmniejszenia gęstości kości jako wyniku usunięcia naprężeń normalnych przez implant. Badania stanowią podstawę biomechaniczną do opracowywania sztucznych protez stawu biodrowego i klinicznych wymian połączenia biodrowego.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Finite element analysis of the stress-strain state of a human skull after the expansion of the maxilla with using different designs orthodontic appliance HYRAX was carried out. Finite element model of craniofacial complex and supporting teeth are obtained on the basis of tomographic data. An orthodontic appliance differs by the localization of the screw relative to the palate. The design with location of the rods and screw of device in the same horizontal plane as well as the design with the location of the screw at the 8 mm closer to the palate relative to the horizontal localization are considered. Deformations at the intact skull and a skull with a cleft palate were derived. The regions of the largest deformations of the skull bone structures are defined for different orthodontic device designs. Effect of the orthodontic device design on displacements of the supporting teeth is analyzed. The results can be used to design devices HYRAX for the orthodontic correction and treatment of the cross-bite patients.
PL
Analizę stanu naprężeń oraz odkształceń ludzkiej czaszki po rozszczepie szczęki górnej za pomocą różnych aparatów ortodontycznych wykonano za pomocą metody elementów skończonych. Model numeryczny MES zespołu twarzowo-czaszkowego oraz zębów podporowych uzyskano na podstawie danych tomograficznych. Przyrządy ortodontyczne różnią się lokalizacją śruby względem podniebienia. Uwzględniano konstrukcję złożoną z prętów i śrub w tej samej płaszczyźnie poziomej oraz konstrukcję ze śrubą zlokalizowaną 8 mm bliżej podniebienia względem lokalizacji poziomej. Otrzymano odkształcenia w nienaruszonej czaszce oraz w czaszce z rozszczepieniem podniebienia. Miejsca największych odkształceń struktury kości czaszki zdefiniowano dla różnych projektów aparatów ortodontycznych. Analizowano wpływ konstrukcji aparatu ortodontycznego na przemieszczenia zębów podporowych. Wyniki mogą być wykorzystane w projektowaniu aparatów HYRAX do ortodontycznej korekcji i w leczeniu pacjentów ze zgryzem krzyżowym.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.