Farklı kuvvet tipleri ile uygulanan yüz maskesinin iskeletsel ve dişsel etkilerinin sonlu elemanlar analizi ile incelenmesi
Investigation of Skeletal and Dental Effects of Face Mask Applied with Different Force Types by Finite Element Analysis
Yazar: VELİ ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜCAHİD YILDIRIM
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ortodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Maloklüzyon-angle sınıf III = Malocclusion-angle class III ; Maskeler = Masks ; Ortodontik aygıtlar = Orthodontic appliances ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Sınıf III malokluzyonlar üst çenenin gelişim geriliği, alt çenenin gelişim fazlalığı veya kombine olarak gözlenebilen ortopedik maloklüzyonlardır. Bu maloklüzyon büyüme ve gelişim döneminde sirkummaksiller süturları hareket ettirmeyi amaçlayan yüz maskesi ile tedavi edilmektedir. Yüz maskesinin dişleri ve damağı kaplayan akrilik bir parçası ve bu akrilik parçadan uzanan metal kancaları vardır. Bu metal kancalardan yüz maskesine asılan lastikler sayesinde üst çenenin sagittal yönde stimüle edilmesi amaçlanmaktadır. Bu lastikler farklı yönlerde ve kuvvetlerde verilebilir. Bu tez çalışmasının amacı sonlu elamanlar analizi ile yüz maskesi apareyinden farklı uygulama noktaları ve farklı yönlerde uygulanan kuvvetlerin çene ve yüz bölgesine etkilerinin incelemektir.
Çalışma için, 15 yaşında erkek bir bireyin kafatası 3D modelleme ile elde edilmiştir. 3 boyutlu modeller üzerinde yüz maskesi apareyinden protraksiyon kuvveti farklı açılandırmalar ve noktalardan uygulanmış ve sonlu elemanlar analzi yöntemi ile statik lineer analizleri yapılmıştır. Tüm modellerde benzer tasarıma sahip diş-doku destekli ekspansiyon plağı 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 tanımlanmış ve her bir modele oklüzal düzleme paralel,  oklüzal düzlemden aşağı olacak şekilde 20°'lik ve 40°'lik açılandırmalarla protraksiyon kuvveti uygulanmıştır.
Çalışma modellerinde maksilla ve çevresi alanları incelediğimizde genel olarak pterygomaksiller birleşim, frontonasal sutura, zygomaticofrontal sutura,  premaksilla, maksillar alveol proces ve zygomatik butres bölgelerinde yoğun stres alanları oluştuğu görülmüştür. Maksillada pterygomaksiller sutura ve çevresi ile frontonasal sutura bölgesi genel olarak tüm modellerde en yüksek Von Mises değerine sahip stres bölgeleri olarak bulunmuştur. Posteriordan kuvvet uygulanan modellerde, maksillanın istenmeyen saat yönünün tersine hareketinin tüm modellerde sınırlandırılmasının daha zor olduğu gözlemlenmiştir.  Çalışmamızın sonuçlarına göre; açık kapanış ve dikey boyutun normalden daha fazla olduğu olgularda maksiller anterior rotasyonun engellenmesi için,kuvvetin uygulama noktalarının mümkün olduğunca anteriorda konumlandırılmasıve de kuvvetin yönününde oklüzal düzlemden 20° den daha aşağıda açılandırılması gerekmektedir.

Abstract:
Class III malocclusions are orthopedic malocclusions that may appear in combination with growth retardation of the upper jaw, excess growth of the lower jaw or combined. This malocclusion is treated with a face mask that aims to move the circummaxillary sutures during growth and development. The face mask has an acrylic piece that covers the teeth and palate, and metal hooks extending from this acrylic piece. It is aimed to stimulate the upper jaw in the sagittal direction, thanks to the elastics suspended from these metal hooks to the face mask. These tires can be given in different directions and forces. The aim of this thesis study is to examine the effects of the forces applied in different application points and different directions from the face mask appliance to the chin and face area with finite element analysis.
For the study, the skull of a 15-year-old male individual was obtained by 3D modeling. On the 3D models, the protraction force from the face mask appliance was applied from different angles and points, and static linear analyzes were made with the finite element analysis method. In all models, a 1000 gram protraction force was applied by means of a tooth-tissue supported expansion plate with a similar design. In the first model, the lateral and canin teeth from the anterior region, the posterior region in the second model from the first molar tooth level, and in the third model, both the anterior and posterior regions were combined and the force application points were defined to the models and the protraction force was applied to each model with 20° and 40° openings parallel to the occlusal plane and down the occlusive plane.
When we examined the maxilla and its surrounding areas in the study models, it was observed that intense stress areas were formed in the pterygomaxillary junction, frontonasal suture, zygomaticofrontal sutura, premaxilla, maxillary alveolar process and zygomatic butres regions in general. In the maxilla, the pterygomaxillary sutura and its surroundings and the frontonasal sutura region were generally found to be the stress regions with the highest Von Mises values in all models. It has been observed that in models with posterior force, it is more difficult to limit the unwanted counterclockwise movement of the maxilla in all models. According to the results of our study; In order to prevent maxillary anterior rotation in cases with open bite and vertical dimension greater than normal, force application points should be positioned as anteriorly as possible and angled more than 20° below the occlusal plane in the direction of the force.