Hızlı üst çene genişletmesinde kullanılan üç farklı apareyin üst çenenin farklı kemikleşme dönemlerinde uygulanmasıyla üst çene ve çevresindeki kemiklerde meydana gelen değişikliklerin sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi

Abstract

Hızlı üst çene genişletmesinin kraniofasiyal yapılara etkilerini incelemek için bugüne kadar birçok klinik ve radyolojik çalışma yapılmıştır. Ancak yapılan bu çalışmaların değerlendirilmesinde kullanılan iki boyutlu lateral sefalogramların iskeletsel etkileri gösterme konusundaki yetersizlikleri, hastanın tedavi başında ve sonunda röntgen ışınlarına maruz bırakılması gibi etik bazı nedenlerden dolayı sonlu elemanlar analizi yöntemini de içeren deneysel simülasyon çalışmaları ön plana çıkmıştır. Üst çenenin iki parçası birbiriyle bağlı olduğu gibi, pterigoid, zigomatik, sfenoid ve nazal kemikler gibi kafa kemiklerine de suturlar aracılığıyla bağlıdır. Bu yüzden hızlı üst çene genişletme işlemi sadece dişler ve üst çene bölgesinde lokal etkilere sahip olmayıp, aynı zamanda kafatasının derin ve yüzeyel kemik yapıları üzerinde de ciddi etkilere sebep olabilmektedir. Hastanın yaşı ilerledikçe sutural kemikleşmenin tamamlanmasından dolayı oluşan bu etki azalmakta ve yan etkiler ortaya çıkmaktadır. Üst çene ve çevresindeki kemiklerin birbirleriyle olan bağlantıları farklı zamanlarda tamamen kemikleşir. Bu farklı kemikleşme dönemleri; tüm suturların kemikleşmemiş olduğu, midpalatal ve median palatal suturun kemikleşmemiş diğer suturların kemikleşmiş olduğu ve tüm suturların kemikleşmiş olduğu 3 grupta sınıflandırılır. Hızlı üst çene genişletmesinde apareyler destek aldıkları bölgelere göre diş destekli, diş-kemik destekli, kemik destekli Hyrax apareyleri olarak isimlendirilirler. Bu çalışmada, bilgisayar ortamına aktarılan üst çene darlığına sahip gerçek bir hastaya ait bilgisayarlı tomografi verisi, MIMICS bilgisayar yazılımıyla üç boyutlu model haline getirilmiş ve sonlu elemanlar analizine hazırlanmıştır. Bu model üzerinde diş destekli (4 ve 6 bantlı), diş-kemik destekli (akrilik kaplı) ve kemik destekli (mini-vida) Hyrax apareyleri tasarlanarak yerleştirilmiştir. Farklı sanal modeller üzerinde farklı kemikleşmelerde yapılan sanal uygulamaların neticesinde kraniofasiyal yapılarda meydana gelen etkiler değerlendirilmiştir. Sonuç olarak kraniofasiyal yapılardaki suturlarda kemikleşme düzeyi arttıkça genişletme sonrası kraniofasiyal yapılarda oluşan yer değiştirme miktarları giderek azalmakta ve oluşan von-Mises gerilmeleri giderek artmaktadır. En efektif apareyler sırasıyla kemik destekli, diş-kemik destekli ve diş destekli Hyrax apareyleridir.

Many clinical and radiological researches have been present to determine the effects of rapid maxillary expansion on craniofacial structures. However, experimental simulation researches, including the finite elements analysis method have started to be used in the evaluation of these studies to show the effects of a two-dimensional lateral cephalograms of skeletal deficiencies regarding the patient's treatment at the beginning and at the end of the exposure of x-rays for such as some ethical reason. The two parts of maxilla are connected to each as well as it's connected to the skull bones such as pterygoid, zygomatic, sphenoid and nasal bones through sutures. Therefore, rapid maxillary expansion not only has local effects on the teeth and maxillary region, but also has effects on the deep and superficial bone structures. When getting older, this effect is decreasing due to the completion of sutural ossification and side effects are emerging. Connections between the maxilla and circumaxillary bones is completely ossified at different times. This different ossification period is classified in 3 groups; all sutures of the craniofacial structure is unossified; midpalatal and median palatal suture are ossified and other sutures of the craniofacial structure is unossified; all sutures of the craniofacial structure is ossified. Appliances used in rapid maxillary expansion are called by supported region; tooth-borne, tooth-tissue borne and tissue borne Hyrax appliances. In this study, the computed tomographical data obtained from the patient who had transverse maxillary deficiency and these data transformed into three dimensional virtual models by MIMICS software and prepared to make them available for finite elements analysis. Tooth-borne (4 and 6 banded), tooth-tissue borne (coated with acrylic) and tissue borne (mini-screw) Hyrax appliances were designed and mounted on these model. The effects occurring in the craniofacial structures on different virtual models and different ossification of the virtual applications were evaluated. As a result, suture ossification level increases in craniofacial structure after expansion of craniofacial structures formed in the amount of displacement is gradually decreasing and its occuring von-Mises stress is gradually increasing. The most effective appliances are tissue supported, tooth-tissue supported and tooth-supported Hyrax appliance, respectively.