New highlights on effects of rapid palatal expansion on the skull base: a finite element analysis study

Autor: Manuel Gustavo Chávez SEVILLANO, Daniel Takanori KEMMOKU, Pedro Yoshito NORITOMI, Luciana Quintanilha Pires FERNANDES, Jonas CAPELLI JUNIOR, Cátia QUINTÃO
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Dental Press Journal of Orthodontics, Volume: 26, Issue: 6, Article number: e2120162, Published: 15 DEC 2021
Dental Press Journal of Orthodontics, Vol 26, Iss 6 (2021)
Dental Press Journal of Orthodontics
Dental Press Journal of Orthodontics v.26 n.6 2021
Dental Press International (DPI)
instacron:DPI
ISSN: 2177-6709
2176-9451
DOI: 10.1590/2177-6709.26.6.e2120162.oar
Popis: Objective: The objective of this study was to evaluate the effect of the rapid palatal expansion (RPE) on the pterygoid process (PP), spheno-occipital synchondrosis (SOS) and sella turcica (ST) in the skull of a patient with transversal maxillary collapse, and identify the distribution of mechanical stresses and displacement, by finite element analysis (FEA). Methods: Cone-beam computed tomography (CBCT) was employed to examine the skull of a patient in this study. The patient was a 13-year-old boy, with Class II skeletal relationship due to transverse atresia and maxillary protrusion. The computer-aided design (CAD) geometry of skull was imported into the SimLab v. 13.1 software, to build the finite element mesh. For the simulation, a displacement of 1 mm, 3 mm and 5 mm in a transverse direction was defined at the midpalatal suture, thereby representing the RPE. For the analysis of results, maximum principal stress (MPS) and displacements were evaluated by identifying different nodes, which were represented by the points as per the areas of interest in the study. Results: In MPS, the maximum tensile stress was found at point 2 (366.50 MPa) and point 3 (271.50 Mpa). The maximum compressive stress was found at point 8 (-5.84 Mpa). The higher displacements in the transversal plane and the lateral segment were located at point 1 (2.212 mm), point 2 (0.903 mm) and point 3 (0.238 mm). Conclusions: RPE has a direct effect on PP, SOS and ST in the Class II model skeletal relationship with a transversal maxillary collapse. PP supported a higher tensile stress and displacement. RESUMO Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da expansão rápida da maxila (ERM) no processo pterigoide (PP), sincondrose esfeno-occipital (SEO) e sela túrcica (ST) no crânio de um paciente com atresia maxilar, e identificar a distribuição de tensões mecânicas e deslocamento, por meio do método dos elementos finitos (MEF). Métodos: Foi utilizada uma tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) para registrar o crânio de um paciente do sexo masculino, de 13 anos de idade, com relação esquelética de Classe II por protrusão da maxila e atresia maxilar. A geometria CAD (desenho assistido por computador) do crânio foi importada para o software SimLab 13.1 para construir a malha de elementos finitos. Para simulação, foram definidos deslocamentos, em direção transversal, de 1 mm, 3 mm e 5 mm a partir da sutura palatina mediana, representando, assim, a ERM. Para a análise dos resultados, a tensão máxima principal (TMP) e os deslocamentos foram avaliados por meio da identificação de diferentes nós, que foram representados pelos pontos de acordo com as áreas de interesse do estudo. Resultados: Na TMP, a tensão máxima de tração foi encontrada nos pontos 2 (366,50 MPa) e 3 (271,50 MPa). A tensão máxima de compressão foi encontrada no ponto 8 (-5,84 MPa). Os maiores deslocamentos no plano transversal e no segmento lateral foram localizados nos pontos 1 (2,212 mm), 2 (0,903 mm) e 3 (0,238 mm). Conclusões: A ERM teve efeito direto sobre PP, SEO e ST no modelo de relação esquelética de Classe II com atresia maxilar. O PP demonstrou uma maior tensão de tração e deslocamento.
Databáze: OpenAIRE
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