Farklı Kuvvet Tipleri İle Uygulanan Yüz Maskesinin İskeletsel Ve Dişsel Etkilerinin Sonlu Elemanlar Analizi İle İncelenmesi

Year 2023, Volume: 10 Issue: 2, 382 - 387, 21.08.2023

Veli Şahin , Mücahid Yıldırım

https://doi.org/10.15311/selcukdentj.1134680

Abstract

Amaç: Bu çalışmada iskeletsel Sınıf III maloklüzyonların tedavisinde kullanılan yüz maskesi apareyinin sonlu elamanlar analizi (FEM) ile sirkümmaksiller bölgede meydana getirdiği değişimlerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Farklı noktalarından ve doğrultulardan uygulanan kuvvetlerin çene ve yüz bölgesine etkileri değerlendirilmiştir.
Gereç ve Yöntemler: Bilgisayarlı tomografiyle (BT) alınan kesitlerin üç boyutlu olarak sonlu sayıda elemana ayrıştırılıp, tekrar birleştirilmesi ile sanal bir model elde edilmiştir. Tüm modellerde benzer tasarıma sahip diş-doku destekli ekspansiyon apareyi aracılığı ile 1000 gram şiddetinde protraksiyon kuvveti uygulanmıştır. Birinci modelde anterior bölgeden lateral ve kanin dişler arasından, ikinci modelde posterior bölgeden birinci molar diş hizasından olacak şekilde, üçüncü modelde ise hem anterior hemde posterior bölgeden kombine edilerek kuvvet uygulama noktaları modellere tanımlanmıştır. Ayrıca her bir modele oklüzal düzleme paralel, oklüzal düzlemden aşağı olacak şekilde 20°’lik ve 40°’lik açılandırmalarla protraksiyon kuvveti uygulanmıştır. Oluşan gerilme alanları sonlu elemanlar stres analiziyle incelenmiştir.
Bulgular: Çalışma modellerinde sirkummaksiller bölge incelendiğinde genel olarak pterygomaksiller sutur, frontonasal sutur, zigomatikofrontal sutur, premaksilla, maksillar alveoler çıkıntı ve zygomatik butress bölgelerinde yoğun stres alanları oluştuğu görülmüştür. Maksillada pterygomaksiller sutur ve çevresi, frontonasal sutur bölgesi genel olarak tüm modellerde en yüksek Von Mises değerine sahip stres bölgeleri olarak bulunmuştur.
Sonuç: Çalışmamızın sonuçlarına göre; dik yön büyümesine sahip olgularda maksiller anterior rotasyonun engellenmesi için, kuvvetin uygulama noktalarının mümkün olduğunca anteriorda konumlandırılması ve kuvvetin yönünün de oklüzal düzlemden 20° den daha aşağıda açılandırılması gerekmektedir.

Keywords

Sınıf III maloklüzyon, yüz maskesi, sonlu elemanlar analizi

Supporting Institution

NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ BAP KOORDİNASYON BİRİMİ

Project Number

211924010

References

• 1. Kim JH, Viana MA, Graber TM, Omerza FF, and BeGole EA. The effectiveness of protraction face mask therapy: a meta-analysis. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1999; 115: 675-85.
• 2. Baccetti T, Franchi L, McNamara J. Growth in the Untreated Class III Subject. Seminars in Orthodontics. 2007; 13: 130-42.
• 3. Hickman, 1972. Reverse headgear A case report. Journal of clinical orthodontics. 1972; 6: 41-3.
• 4. Kiliçoglu H, Kirliç Y. Profile changes in patients with class III malocclusions after Delaire mask therapy. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1998; 113: 453-62.
• 5. Graber T, Rakosi T. Dentofacial orthopedics with functional appliances. Second edition. CV Mosby: St. Louis. USA. 1997: 413-8.
• 6. Sayin M, Türkkahraman H. Malocclusion and crowding in an orthodontically referred Turkish population. Angle Orthod. 2004; 74(5): 635-9.
• 7. Başçiftçi FA, Korkmaz HH, Üşümez S, Eraslan O. Biomechanical evulation of chincup treatment with various force vectors. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2008; 134(6): 773-81.
• 8. Arman A, Toygar TU, Abuhijleh E. Evaluation of maxillary protraction and fixed appliance therapy in Class III patients. Eur J Orthod. 2006; 28: 383-92.
• 9. Kapust AJ, Sinclair PM, Turley PK. Cephalometric effects of face mask/expansion therapy in Class III children: a comparison of three age groups. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1998; 113(2): 204-12.
• 10. Nanda R. American Journal of Orthodontics. Biomechanical and clinical considerations of a modified protraction headgear. 1980b; 78: 125-39.
• 11. Petit HP. The prognathic syndrome: a complete treatment plan around the facial mask. Rev Orthop Dento Faciale. 1982; 16: 381-411.
• 12. Delaire J. Revue de stomatologie et de chirurgie maxillo-faciale. Manufacture of the orthopedic mask. 1971; 72: 579-82.
• 13. Bhat ZI, Rahalkar JS, Deshamukh S, Naik CD. Treatment of Class III malocclusion in a young adult with reverse pull face mask. Journal of Orthodontic Research. 2015; 3(1); 70.
• 14. Caputo A, Standlee J. J Biomech. Quintessence Publishing. Chicago. 1987.
• 15. Knoell AC. A mathematical model of an in vitro human mandible. J Biomech. 1977; 10(3): 159-66.
• 16. Hughes Thomas JR. The finite element method: linear static and dynamic finite element analysis. 2012.
• 17. Roberts WE, Viecilli RF, Chang C, Katona TR, Paydar NH. Biology of biomechanics: Finite element analysis of a statically determinate system to rotate the occlusal plane for correction of a skeletal Class III open-bite malocclusion. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2015; 148: 943-55.
• 18. Miyasaka-Hiraga J, Tanne K, Nakamura S. Finite element analysis for stresses in the craniofacial sutures produced by maxillary protraction forces applied at the upper canines. Br J Orthod. 1994; 21: 343-8.
• 19. Gautam Valiathan A, Adhikarı R. Maxillary protraction with and without maxillary expansion: A finite element analysis of sutural stresses. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2009; 136: 361-6.
• 20. Mao JJ, Nah HD. Growth and development: Hereditary and mechanical modulations. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2004; 125: 676-89.
• 21. Ulusoy Ç, Darendeliler N. Çenelik uygulamasının mandibula üzerinde oluşturduğu gerilmenin üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi. Gazi Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi. 2008; 25(2): 25-32.
• 22. Kurt M. Yüz maskesi, maksiller ekspansiyon ile kombine çenelik ve altuğ tip mini maksiller protraktör apareyinin kraniyofasiyal sistem üzerindeki etkilerinin üç boyutlu sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi. Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ortodonti Anabilim Dalı, Uzmanlık Tezi, Ankara. 2018.
• 23. Özdemir S. Sınıf III maloklüzyonların tedavisinde kullanılan yüz maskesi, kemik destekli maksiller protraksiyon ve hibrid hyrax+mentoplate kombinasyon yöntemlerinin biyomekanik etkilerinin sonlu elemanlar analiziyle incelenmesi. Gaziantep Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ortodonti Anabilim Dalı, Uzmanlık Tezi, Gaziantep. 2018.
• 24. Tanne K, Yoshida S, Kawata T, Sasaki A, Knox J, Jones ML. An evaluation of the biomechanical response of the tooth and periodontium to orthodontic forces in adolescent and adult subjects. Br J Orthod. 1998; 25(2): 109-115.
• 25. Yu HS, Baik HS, Sung SJ, Kim KD, Cho YS. Three-dimensional finite-element analysis of maxillary protraction with and without rapid palatal expansion. Eur J Orthod. 2007; 29(2): 118-25.
• 26. Ishii H, Morita S, Takeuchi Y, Nakamura S. Treatment effect of combined maxillary protraction and chincap appliance in severe skeletal Class III cases. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1987; 92(4): 304-12.
• 27. Itoh T, Chaconas SJ, Caputo AA, Matyas J. Photoelastic effects of maxillary protraction on the craniofacial complex. Am J Orthod. 1985; 88(2): 117-24.
• 28. Roberts CA, Subtelny JD. An American Board of Orthodontics case report. Use of the face mask in the treatment of maxillary skeletal retrusion. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1988; 93(5): 388-94.
• 29. Holberg C, Steinhäuser S, Rudzki I. Surgically assisted rapid maxillary expansion: midfacial and cranial stress distribution. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2007; 132: 776-82.
• 30. Provatidis CG, Georgiopoulos B, Kotinas A, McDonald JP. Evaluation of craniofacial effects during rapid maxillary expansion through combined in vivo/in vitro and finite element studies. Eur J Orthod. 2008; 30(5): 437-48.
• 31. Boryor A, Geiger M, Hohmann A, Wunderlich A, Sander C, Martin SF, Sander FG. Stress distribution and displacement analysis during an intermaxillary disjunction--a three-dimensional FEM study of a human skull. J Biomech. 2008; 41(2): 376-82.
• 32. Yan X, He W, Lin T, Liu J, Bai X, Yan G, Lu L. Three-dimensional finite element analysis of the craniomaxillary complex during maxillary protraction with bone anchorage vs conventional dental anchorage. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2013; 143: 197-205.
• 33. Vanderby Jr R, Kohles SS. Thermographic stress analysis in cortical bone. J Biomech. 1991; 113 (4): 418-22.
• 34. Justens E, De Bruyn H. Clinical implant dentistry and related research. Clinical outcome of mini‐screws used as orthodontic anchorage. 2008; 10(3): 174-80.