Farklı ekspansiyon apareylerinin ve cerrahi kesilerin maksiller ekspansiyona etkilerinin sonlu elemanlar analiziyle incelenmesi
Investigation of the effects of different expansion appliances and surgical incisions on maxillary expansion by finite element analysis
Yazar: ECE MERSAN ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. HANDE PAMUKÇU
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ortodonti Ana Bilim Dalı / Ortodonti Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Amaç: Ortodontide rapid maksiller ekspansiyon protokolü ile maksillada iskeletsel transversal darlığın tedavisi sağlanır, bu yöntem fizyolojik sınırı aşan bir kuvvet iletimi sayesinde midpalatal suturanın ayrımını sağlar. Erişkinlerde ekspansiyonun yan etkilerinden kaçınmak için rutinde cerrahi destekli rapid maksiller ekspansiyon (SARPE) protokolü uygulanmaktadır. Son yıllarda ise özellikle SARPE'ye alternatif bir protokol olarak mini vida destekli rapid maksiller ekspansiyon (MARPE) protokolü uygulanmaya başlamıştır. Bu çalışmanın amacı, farklı cerrahi tekniklerin ve üç farklı ekspansiyon apareyinin yetişkinlerde maksiller ekspansiyon üzerindeki etkisini, maksillada yer değiştirme ve çevre yapılar üzerindeki strese odaklanarak sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanarak değerlendirmektir. 
Gereç ve yöntem: ANSYS yazılımı kullanılarak; MARPE, SARPE'de uygulanan farklı cerrahi yaklaşımlar ve üç farklı ekspansiyon apareyini karşılaştırmak için yedi FEA modeli oluşturulmuştur. Model I, cerrahi yapılmadan mini vidalar ile sadece kemikten destek alan MARPE ekspansiyon apareyidir. Model II, Model III ve Model IV, pterygomaksiller sutura (PMS) ayrımı yapılmadan oluşturalan SARPE modelleridir. Model V, Model VI ve Model VII ise PMS ayrımı olan SARPE modelleridir.
Bulgular: PMS ayrımı olmayan modellerde, ikinci molar dişten santral kesici dişe doğru z ekseni boyunca yer değiştirmede bir artış görülürken, PMS ayrımı olan modellerde tüm dişlerde eşit miktarda yer değiştirme bulunmuştur. Tüm modellerde, z ekseni boyunca yer değiştirme miktarı medial pterygoid çıkıntıda lateral pterygoid çıkıntıya göre daha fazla olmuştur. Stres analizine göre en yüksek stres, Model I'de gözlenmiştir. 
Sonuç: MARPE modelinin mini vida bölgesinde stres değerleri belirgin bir şekilde daha yüksektir. Çeşitli ekspansiyon apareyi tasarımları, PMS ayrımı yapılan SARPE modellerinde birbirine çok yakın ve sıfıra yakın stres seviyeleri göstermiştir. MARPE modeli maksillada transversal ve yukarı doğru bir rotasyon göstermiştir. PMS ayrımı yapılmayan SARPE modellerinde, maksillada 'V' şeklinde bir ekspansiyon modeli gözlenmiştir. Bunun aksine, PMS ayrımı yapılan modellerde maksillada paralel bir ekspansiyon modeli gözlenmiştir.

Anahtar kelimeler: Hızlı maksiller genişletme, Minivida destekli hızlı maksiller genişletme, Palatal genişletme teknikleri, Pterygomaksiller sutura, Sonlu elemanlar analizi

Bu tez çalışması Başkent Üniversitesi Tıp ve Sağlık Bilimleri Araştırma Kurulu tarafından onaylanmış (Proje no: D-KA23/02) ve Başkent Üniversitesi Araştırma Fonunca desteklenmiştir.

Abstract:
Objective: In orthodontics, the rapid maxillary expansion protocol is used to treat skeletal transversal stenosis of the maxilla, which allows the separation of the midpalatal suture by means of a force transmission that exceeds the physiological limit. In adults, the surgically assisted rapid maxillary expansion (SARPE) protocol is routinely used to avoid the side effects of expansion. In recent years, the miniscrew-assisted rapid maxillary expansion (MARPE) protocol has been used as an alternative protocol to SARPE. The aim of this study was to evaluate the effects of different surgical techniques and three different expansion appliances on maxillary expansion in adults using finite element analysis (FEA), focusing on maxillary displacement and stress on surrounding structures. 
Materials and methods: Seven models were created using ANSYS software to compare different surgical approaches to MARPE, SARPE, and three different expansion appliances. Model I is the MARPE expansion appliance, which is supported  with miniscrews without surgical assitance. Model II, Model III and Model IV are SARPE models without pterygomaxillary suture (PMS) separation. Model V, Model VI and Model VII are SARPE models with PMS separation.
Results: In the models without PMS separation, there was an increase in displacement along the z-axis from the second molar to the central incisor, whereas in the models with PMS separation, an equal amount of displacement was found in all teeth. In all models, the amount of displacement along the z-axis was greater in the medial pterygoid process than in the lateral pterygoid process. According to the stress analysis, the highest stress was observed in Model I. 
Conclusion: The stress values were significantly higher in the miniscrew region of the MARPE model. The various appliance designs showed near zero stress levels in the PMS separated SARPE models. The MARPE model showed a transversal and upward rotation of the maxilla. In SARPE models without PMS seperation, a 'V' shaped expansion pattern was observed in the maxilla. In contrast, a parallel expansion pattern in the maxilla was observed in the models with PMS separation.

            Keywords: Finite element analysis, Miniscrew assisted rapid maxillary expansion, Palatal expansion techniques, Pterygomaxillary suture, Rapid maxillary expansion

This study has been approved by the Başkent University Medical and Health Sciences Research Board (Project no: D-KA23/02) and funded by the Başkent University Research Fund.