BADANIE PRZEMIESZCZEŃ ODŁAMÓW KOSTNYCH ŻUCHWY PO

Transkrypt

Inżynieria biomedyczna / Biomedical Engineering
BADANIE PRZEMIESZCZEŃ ODŁAMÓW
KOSTNYCH ŻUCHWY PO OSTEOSYNTEZIE
STUDY OF DISPLACEMENTS
IN MANDIBULAR OSTEOSYNTHESIS
Agnieszka Szust*, Przemysław Stróżyk
Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, 50-370 Wrocław, Smoluchowskiego 25
*e-mail: [email protected]
STRESZCZENIE
Zabieg obustronnej osteotomii jest przeprowadzany w przypadku nieprawidłowego rozwoju kości żuchwy,
w wyniku czego gałąź żuchwy jest zbyt krótka lub zbyt długa. Taka dysfunkcja pociąga za sobą nieprawidłowe
działanie całego układu stomatognatycznego. Celem pracy było przeprowadzenie badań doświadczalnych,
modelowych, trwałości zespoleń odłamów kostnych żuchwy ludzkiej dla wybranych przypadków obustronnej
osteotomii. Na podstawie badań eksperymentalnych zostały przeanalizowane przemieszczenia odłamów
kostnych w rejonie zespoleń. W badaniach zostały zastosowane różne typy implantów płytkowych:
czterooczkowa otwarta, ośmiooczkowa i dziesięciooczkowa częściowo otwarta, stosowane w zabiegach
obustronnej osteotomii gałęzi kości żuchwy. W każdym przypadku zespolenia przeprowadzono badania
z zachowaniem jednakowych warunków, w obciążeniu symetrycznym i niesymetrycznym, stosując fizjologiczne
wartości sił konieczne do odgryzania i żucia pokarmu. Ocena przemieszczeń odłamów kostnych została
przeprowadzona w sposób bezdotykowy, ciągły, za pomocą systemu do cyfrowej korelacji obrazu Q-400.
Słowa kluczowe: osteotomia, implant płytkowy, pomiar przemieszczeń
ABSTRACT
Bilateral osteotomy is performed in case of incorrect development of mandible, which results in ramus of the
mandible being too short or too long. Such dysfunction results in incorrect operation of whole stomatognathic
system. The goal of this research was an experimental assessment of durability of mandible osteosynthesis for
chosen cases of bilateral osteotomy. Displacements of bone fragments in region of osteosynthesis were analyzed
based on experimental research. Several types of plate implants were examined: 4-hole open, 8- and 10-hole
partially open. For every case of osteosynthesis the research was conducted while observing same conditions,
using symmetrical and asymmetrical load and physiological forces needed for biting and chewing of food.
Evaluation of bone fragments displacements was done using system for digital image correlation Q-400.
Keywords: osteotomy, plate implant, evaluation of displacement
1. Wstęp
Czynność żucia, jako jedyna spośród wielu funkcji układu stomatognatycznego, wymaga znacznego
użycia mięśni. Siły generowane podczas tych ruchów muszą być nie tylko odpowiednio duże, aby
pokarm został wystarczająco rozdrobniony, ale również muszą zapewnić równowagę biostatyczną
w każdej fazie żucia, tym samym pełniąc kluczową rolę w pracy żuchwy [1, 2].
Acta Bio-Optica et Informatica Medica Inżynieria Biomedyczna, vol. 22, nr 3, 2016
160
Złożoność funkcjonowania żuchwy, skutkuje wielopłaszczyznowymi dysfunkcjami, które w wielu
aspektach mogą utrudniać normalne funkcjonowanie. Istnieje rozpoznany i opisany cały szereg wad
wrodzonych, czy też nabytych, które dotyczą zarówno geometrii kości i stawu skroniowo-żuchwowego. Nawet niewielkie nieprawidłowości dotyczące kształtu czy budowy stawu skroniowo-żuchwowego mogą powodować bolesne zmiany i objawy umiejscowione poza obszarem układu
stomatognatycznego. [3, 4, 5]
Rys. 1. Zdjęcie śródoperacyjne widoczne zespolenie płytką zamkniętą [6]
Jednym z najczęściej wykonywanych zabiegów w chirurgii ortognatycznej jest BSSO, czyli
obustronna strzałkowa osteotomia gałęzi żuchwy (p. rys. 1). Zabieg ten jest przeprowadzany w celu
skorygowania różnych dysfunkcji narządu żucia, co może w znacznym stopniu poprawić
funkcjonalność narządu, mówienie, oddychanie, a także estetykę twarzy. Tym samym zabieg taki
wpływa ostatecznie na jakość życia pacjenta. Zabiegi BSSO wykonuje się najczęściej w przypadku
występowania u pacjentów progenii, czyli tzw. przodożuchwia, lub mikrogenii, czyli tzw. tyłożuchwia
(p. rys. 2).
Rys. 2. Progenia (a), zgryz prawidłowy (b) i mikrogenia (c) u pacjenta [7]
Celem przedstawionej pracy było przeprowadzenie badań doświadczalnych, modelowych,
trwałości zespoleń odłamów kostnych żuchwy człowieka dla wybranych przypadków obustronnej
osteotomii.
Przeprowadzone próby są badaniami modelowymi, porównawczymi. Przecięcie modelu kości
żuchwy zostało wykonane według założeń strzałkowej osteotomii Dal Ponta, co schematycznie
pokazano na rysunku 3. Na podstawie badań eksperymentalnych zostały przeanalizowane przemieszczenia kości żuchwy w rejonie zespoleń, uzyskanych za pomocą wybranych implantów płytkowych.
Rys. 3. Linia cięcia wg strzałkowej osteotomii wg Dal Ponta [7]
161
2. Przedmiot badań
Wszystkie próby zostały przeprowadzone na jednakowych poliuretanowych modelach kości żuchwy
ludzkiej anatomicznie prawidłowych (zachowanie geometrii).
W badaniach został wykorzystany model referencyjny żuchwy, a trzy modele przeznaczono do
badań po zespoleniu odłamów kostnych za pomocą minipłytek. Do zespolenia wykorzystano cztery
różne płytki firmy MEDARTIS®, które przedstawiono na rysunku 4 [8].
P-2
P-1
P-3
P-4
Rys. 4. Płytki wykorzystane do zespolenia odłamów kostnych [6]
Wymiary wszystkich minipłytek zastosowanych do zespolenia odłamów kostnych, zostały
zestawione w tabeli 1. Oznaczenia implantów przyjęte na potrzeby niniejszej pracy przedstawiono na
rysunku 4.
Tabela 1. Zestawienie wymiarów mini płytek użytych do badań [8]
Nr implantu Kierunkowość
Wymiary
implantu
a [mm] b [mm]
P-1
prawy/lewy
30
41
P-2
prawy/lewy
28
34
P-3
prawy/lewy
23
26
P-4
prosty
26
-
Rys. 5. Sposób fiksacji użytych do badań implantów płytkowych [6]
3. Metoda badawcza
Badania doświadczalne zostały przeprowadzone dla dwóch sposobów podparcia i obciążenia.
W pierwszym etapie przeprowadzono badania w podparciu i obciążeniu symetrycznym, symulującym
odgryzanie pokarmu. W drugim etapie wykonano badania w obciążeniu i podparciu niesymetrycznym,
odzwierciedlającym funkcję żucia pokarmu. Każdorazowo początkowo wykonano badania dla modelu
referencyjnego, był to prawidłowy geometrycznie model żuchwy ludzkiej.
Badania wykonano używając układu podparcia i obciążenia własnego projektu [9]. Zaproponowany układ podparcia i obciążenia uwzględnia główne grupy mięśniowe odpowiedzialne
za poruszanie dolną szczęką, umożliwiające odgryzanie i rozgryzanie pokarmu. W oparciu o taki
układ podparcia zachowano jednakowe warunki badawcze dla każdej przeprowadzonej próby.
162
Obciążenie stosowano w sposób ciągły, stosując odpowiednio wartości od 0 N do 150 N dla podparcia
symetrycznego oraz od 0 N do 350 N dla podparcia niesymetrycznego.
Przed przystąpieniem do badań przemieszczeń odłamów kostnych, poszczególne modele żuchwy
zostały obustronnie zespolone implantami płytkowymi, co przedstawiono na rysunku 6 wraz z przyjętymi na potrzeby niniejszej pracy oznaczeniami.
Rys.6. Modele przygotowane do badań doświadczalnych
Do rejestracji przemieszczeń wykorzystano trójwymiarowy system cyfrowej korelacji obrazu do
zdarzeń szybkozmiennych Dantec Q-450 High-Speed. Dane pomiarowe są przechwytywane w sposób
precyzyjny i bezdotykowy, a wyniki są bezpośrednio przedstawiane i analizowane za pomocą
oprogramowania Istra 4D [10].
3.1 Obciążenie symetryczne
W próbie badawczej obciążenia symetrycznego na model działają siły generowane przez mięśnie
skroniowy i skrzydłowy boczny w rejonie wyrostka kłykciowego, oraz mięsień żwacz w rejonie kąta
trzonu żuchwy (p. rys. 7).
Początkowa wartość obciążenia wynosiła 10 N. Prędkość obciążania wynosiła 0,2 mm/min.
Podczas trwania doświadczenia wykonywane były zdjęcia rejestrujące zmianę przemieszczeń
odłamów kostnych. Pomiar dla każdego modelu został powtórzony trzy razy. Uzyskane zdjęcia
poddano dalszej analizie i na tej podstawie można było ocenić przemieszczenia odłamów kostnych
(p. rys. 8).
Rys. 7. Model A zamocowany w układzie pomiarowym, obciążanie symetryczne
Na rysunku 8 przedstawiono wszystkie analizowane modele w początkowej fazie pomiaru
przemieszczeń odłamów kostnych. Na modelach zaznaczono losowo rozmieszczone markery oraz
w postaci tzw. „maski” zakreślono analizowany obszar, który podlegał rejestracji.
163
lewa strona
prawa strona
Rys. 8. Modele żuchwy przygotowane do badań i analizy, z obrysowaną maską;
lewa i prawa strona, obciążenie symetryczne.
Rys. 9. Modele żuchwy z rozkładem przemieszczeń; lewa strona, obciążenie symetryczne
3.2 Obciążenie niesymetryczne
Obciążenie w podparciu niesymetrycznym, czyli podparcie modelu w rejonie zębów trzonowych,
symulujące nacisk na zęby w trakcie żucia pokarmu, zostało wykonane dla wszystkich czterech
modeli (modelu referencyjnego oraz modeli z zaimplantowanymi płytkami). Schemat podparcia
przedstawiony został na rysunku 10.
Początkowa wartość obciążenia wynosiła, tak jak przy obciążeniu symetrycznym, 10 N. Prędkość
obciążania wynosiła 0,2 mm/min. Podczas trwania doświadczenia wykonywane były zdjęcia rejestruActa Bio-Optica et Informatica Medica Inżynieria Biomedyczna, vol. 22, nr 3, 2016
164
jące zmianę przemieszczeń odłamów kostnych. Pomiar dla każdego przypadku został powtórzony
trzykrotnie.
Rys. 10. Model A zamocowany w układzie pomiarowym, obciążanie niesymetryczne
Na podstawie zarejestrowanych obrazów dla poszczególnych przypadków i modeli oceniano
przemieszczenia odłamów kostnych podczas obciążenia niesymetrycznego, gdzie punkt podparcia
znajdował się na szóstym zębie z prawej strony kości żuchwy.
Rys. 11 Modele żuchwy z rozkładem przemieszczeń – lewa strona – obciążenie niesymetryczne.
W trakcie pojedynczej próby uzyskano około 40 zdjęć, zarówno z doświadczenia przy obciążeniu
symetrycznym jak i niesymetrycznym, które następnie poddane zostały analizie przemieszczeń
(p. rys. 11).
Następnie do analizy wybrane zostały cztery obszary, zaznaczone na rysunku 12. W każdym
modelu żuchwy obszary wybrane do analizy znajdowały się w tym samym miejscu (w okolicach
implantu płytkowego). Do ostatecznej analizy przyjęto wartości uśrednione zebrane z trzech
pomiarów dla każdego z modeli.
165
Rys. 12. Model R żuchwy w podparciu symetrycznym, z zaznaczonymi czterema analizowanym obszarami
4. Przedstawienie i omówienie wyników
Wszystkie wyniki badań, zarówno w przypadku obciążenia i podparcia symetrycznego, jak i
niesymetrycznego, zostały przedstawione w odniesieniu do modelu referencyjnego. Modelem
wzorcowym był model żuchwy anatomicznie prawidłowej, którą przebadano wstępnie w obu układach
obciążenia z zachowaniem jednakowych wartości siłm jakimi były obciążane modele po obustronnym
zespoleniu implantami płytkowymi.
4.1 Obciążenie symetryczne
Wszystkie wyniki przedstawiono w postaci średnich wartości uzyskanych na podstawie trzykrotnych
pomiarów dla każdego przypadku. Dodatkowo, w przypadku obciążania i podparcia symetrycznego
przeprowadzono pomiary przemieszczeń z obu stron kości żuchwy. Dla przypadku podarcia
i obciążenia niesymetrycznego wyniki były rejestrowane jednostronnie, po przeciwnej stronie do
podparcia. Dla obu przypadków podparcia (symetrycznego i niesymetrycznego) wykonano rejestrację
przemieszczeń w sposób ciągły od wstępnego obciążenia do 150 N, dla przypadku podparcia
symetrycznego, oraz do 350 N dla przypadku podparcia niesymetrycznego. Każdorazowo z pojedynczej próby otrzymano ok. 40 zdjęć analizowanych obszarów odłamów kostnych.
Na rysunku 13 przedstawiono całkowite wartości przemieszczeń odłamów kostnych dla poszczególnych obszarów wszystkich modeli żuchwy przy maksymalnym obciążeniu w podarciu
symetrycznym obciążeniu 150 N. Wartości przemieszczeń dla modeli z zaimplantowanymi płytkami,
są znacznie większe w porównaniu z modelem referencyjnym. Dla modelu referencyjnego wartości
przemieszczeń mieszczą się w granicach 0,2–0,4 mm uwzględniając wszystkie cztery obszary.
Porównując wszystkie modele w stosunku do próbki referencyjnej zauważono, że najmniejsze
wartości przemieszczeń wykazuje model z zaimplantowanymi dwiema płytkami P-2 i P-4 (model C).
W tym przypadku przemieszczenia mieszczą się w granicach 0,6–1,2 mm dla wszystkich czterech
obszarów. Model ten okazał się najbardziej trwały pod wpływem działającego obciążenia. Największe
wartości przemieszczeń zostały zarejestrowane dla modelu z zaimplantowaną płytką P-3 (model B).
Wartości te dla wszystkich obszarów mieszczą się w zakresie 1,5 mm do około 1,9 mm. Model ten
wykazywał najmniejszą sztywność. W modelu z zaimplantowaną płytką P-1 (model A) zaobserwowano przemieszczenia w granicach 1,2–1,4 mm.
lewa strona
prawa strona
Rys. 13. Wartości przemieszczeń całkowitych w poszczególnych obszarach dla wszystkich modeli żuchwy
podczas obciążenia symetrycznego; strona lewa i prawa
166
Najmniejsze przemieszczenia we wszystkich modelach zarejestrowano dla obszaru 4, który
znajdował się w okolicach wyrostka kłykciowego. Na rysunku 12 przedstawione zostały całkowite
wartości przemieszczeń odłamów kostnych dla poszczególnych obszarów wszystkich modeli żuchwy
przy obciążeniu 150 N.
Tabela 2. Wartości przemieszczeń w danym modelu żuchwy
w odniesieniu do modelu referencyjnego, obciążenie symetryczne, strona lewa.
model A model B model C
obszar 1
obszar 2
obszar 3
obszar 4
Δ dx [%]
166,69
127,52
178,84
Δ dy [%]
284,98
403,12
229,15
Δ dz [%]
147,66
151,13
205,32
Δ dc [%]
260,14
372,06
219,32
Δ dx [%]
285,40
750,58
10,95
Δ dy [%]
411,90
670,14
201,01
Δ dz [%]
541,11
1832,78 1445,00
Δ dc [%]
403,41
641,65
210,16
Δ dx [%]
121,68
178,22
140,30
Δ dy [%]
403,97
561,55
292,62
Δ dz [%]
140,81
701,94
325,81
Δ dc [%]
364,23
495,29
276,22
Δ dx [%]
379,41
182,09
158,31
Δ dy [%]
348,50
603,89
121,38
Δ dz [%] 1260,80 2500,00
708,80
Δ dc [%]
152,53
392,19
586,50
W przypadku obciążania żuchwy w sposób symetryczny, wartości przemieszczeń dla modeli
z zaimplantowanymi płytkami (obserwowane po prawej stronie) również są większe w porównaniu
z modelem referencyjnym. Dla modelu referencyjnego wartości przemieszczeń mieszczą się
w granicach 0,3–0,4 mm dla wszystkich czterech obszarów.
Analizując wszystkie modele w stosunku do próbki referencyjnej zauważa się, że największe
wartości przemieszczeń uzyskuje się dla modelu B (1,2–1,6 mm dla wszystkich obszarów), natomiast
najmniejsze dla modelu C (0,9–1,4 mm dla wszystkich obszarów). Różnice pomiędzy uzyskanymi
przemieszczeniami wszystkich modeli są bardzo zbliżone, nie wykazano znacznych różnic pomiędzy
modelami. Obserwując przemieszczenia po prawej stronie żuchwy zauważono, że najbardziej
narażonym na działanie obciążenia, w przypadku każdego z modeli, jest obszar 3. Natomiast
najmniejsze wartości przemieszczeń zaobserwowano dla obszaru 4, co jest zgodne z obserwacjcajmi
dla lewej gałęzi żuchwy.
Porównując zarówno prawą gałąź żuchwy jak i lewą wnioskuje się, że najbardziej stabilne
zespolenie przedstawia model C. W tym przypadku występują najmniejsze wartości przemieszczeń.
Model ten wykazał najmniejszą podatność, ze względu na to, iż zostały zaimplantowane dwie płytki
pomiędzy odłamami, co usztywniło odłamy kostne.
Najmniejszą sztywność wykazał model B. W tym przypadku również różnice w wartościach
przemieszczeń pomiędzy prawą i lewą gałęzią żuchwy są znaczne. Prawdopodobnie nadmierna
podatność odłamów kostnych była spowodowana zbyt dużą odległością pomiędzy nimi.
167
Tabela 3 Wartości przemieszczeń w danym modelu żuchwy w odniesieniu do modelu referencyjnego,
obciążenie symetryczne, strona prawa
obszar 1 Δ dx [%]
47,85
179,75
25,84
Δ dy [%]
228,96
225,60
209,43
Δ dz [%]
246,14
154,30
0,49
Δ dc [%]
214,54
221,44
194,40
obszar 2 Δ dx [%]
492,83
287,20
107,38
Δ dy [%]
215,34
265,41
203,01
Δ dz [%]
3,86
519,49
697,33
Δ dc [%]
218,28
259,06
211,75
Δ dx [%]
70,84
68,85
38,03
Δ dy [%]
300,95
302,23
260,27
Δ dz [%]
531,16
604,11
394,57
Δ dc [%]
283,41
290,28
244,45
obszar 4 Δ dx [%]
41,05
262,35
2,71
Δ dy [%]
188,46
223,99
152,62
Δ dz [%]
801,47
1512,99
688,24
Δ dc [%]
179,85
244,50
143,49
obszar 3
Porównując przemieszczenia uzyskane dla prawej jak i lewej gałęzi żuchwy można zauważyć, że
obszar 3 jest najbardziej narażony na działanie obciążenia. Jest to miejsce działania siły na żuchwę,
w związku z czym w tym rejonie dochodzi do największych przemieszczeń odłamów kostnych.
Najmniejszą różnicę pomiędzy wynikami uzyskanymi dla prawej i lewej gałęzi żuchwy wykazuje
model A. Różnica w wartościach przemieszczeń pomiędzy stronami w tym wypadku wynosi 9%.
4.2 Obciążenie niesymetryczne
Na rysunki 13 przedstawiono całkowite wartości przemieszczeń w czterech obszarach dla wszystkich
modeli żuchwy w obciążeniu niesymetrycznym dla maksymalnej przyłożonej siły (340 N). Analizując
ten wykres można zauważyć, że wartości przemieszczeń dla próbki referencyjnej mieszczą się
w zakresie 0,3–0,5 mm. Najmniejsze przemieszczenia można zaobserwować dla modelu C, gdzie
przemieszczenia mieszczą się w zakresie od około 0,7–1,3 mm dla wszystkich obszarów. Natomiast
największe przemieszczenia zauważono w modelu B (przemieszczenia dla wszystkich obszarów
mieszczą się w granicach od około 0,9–1,6 mm). Porównując ze sobą wybrane cztery obszary
w okolicach zaimplantowanych płytek, można zauważyć, że dla modelu A i C najbardziej narażony na
działanie siły okazał się obszar 3, natomiast dla modelu B są to obszary 2 i 3. Najmniejsze
przemieszczenia we wszystkich modelach zobserwano dla obszaru 1.
Porównując lewą gałąź żuchwy przy obciążeniu symetrycznym (p. rys. 7.1) z tą samą gałęzią
żuchwy przy obciążeniu niesymetrycznym (p. rys. 7.3) można zauważyć, że wartości przemieszczeń
są mniejsze przy obciążeniu niesymetrycznym. Jest to spowodowane tym, że punkt podparcia
znajdował się po prawej stronie, w związku z czym strona lewa żuchwy nie była aż tak narażona na
przemieszczenia odłamów kostnych, natomiast w przypadku obciążenia symetrycznego, gdzie punkt
podparcia znajdował się pomiędzy dwoma pierwszymi zębami szczęki dolnej, obie gałęzie żuchwy
były bezpośrednio narażone w takim samym stopniu, w związku z czym przemieszczenia pojawiają
się zarówno po prawej jak i lewej stronie.
168
przemieszczenia [mm]
2
1,5
obszar 1
obszar 2
1
obszar 3
obszar 4
0,5
0
model R
model A
model B
model C
Rys. 13. Wartości przemieszczeń całkowitych w poszczególnych obszarach dla wszystkich modeli żuchwy
podczas obciążenia niesymetrycznego
Tabela 4. Wartościach przemieszczeń w danym modelu żuchwy w odniesieniu do modelu referencyjnego,
obciążenie niesymetryczne
obszar 1
obszar 2
obszar 3
obszar 4
Δ dx [%]
684,94
462,99
316,21
Δ dy [%]
40,84
46,98
5,98
Δ dz [%]
237,70
184,96
266,84
Δ dc [%]
126,58
98,72
86,40
Δ dx [%] 2285,38
486,15
1521,79
Δ dy [%]
219,35
287,48
76,30
Δ dz [%]
927,27
920,59
317,00
Δ dc [%]
284,39
329,01
100,61
Δ dx [%]
470,17
263,56
190,31
Δ dy [%]
235,33
278,40
139,78
Δ dz [%]
219,65
58,34
321,09
Δ dc [%]
234,45
236,26
155,10
Δ dx [%] 1382,58
862,53
547,88
Δ dy [%]
168,83
291,41
60,63
Δ dz [%]
815,69
99,86
688,29
Δ dc [%]
395,34
309,43
154,89
Z przedstawionej powyżej analizy można wnioskować, że wyniki są powtarzalne, z tego względu,
że doświadczenia przy obciążeniu symetrycznym jak i niesymetrycznym były wykonywane na tych
samych próbkach, w związku z czym widać, że lewa gałąź żuchwy zachowuje się w podobnie
w warunkach obciążenia. Model B okazuje się najmniej sztywnym zespoleniem zarówno w obciążeniu
symetrycznym jak i nie. Jest to spowodowane zbyt dużą szczeliną pomiędzy odłamami w porównaniu
z wymiarami zaimplantowanej płytki. Natomiast najbardziej stabilnym zespoleniem okazuje się
model C, gdzie zastosowano dwie płytki do połączenia odłamów, co usztywniło żuchwę. Przykładową
charakterystykę przemieszczenia w zależności od zadanego obciążenia w trzech analizowanych
kierunkach (dla przypadku zespolenia C) przestawiono na rysunku 14.
169
przemieszczenie Z [mm]
0,2
0
-0,2
0
50
100 150 200 250 300 350
obszar 1
obszar 2
-0,4
obszar 3
-0,6
obszar 4
-0,8
-1
siła [N]
Rys. 14. Zależność przemieszczenia od obciążenia, w trzech kierunkach; model C, obciążenie niesymetryczne
5. Podsumowanie
Zaburzenia układu stomatognatycznego są częstym problemem występującym w społeczeństwie.
Dysfunkcje układu stomatognatycznego są bardzo kłopotliwe, ze względu na złożoność pełnionych
funkcji. Powodują problemy w wykonywaniu codziennych czynności, do których należy nie tylko
odgryzanie, czy też przeżuwanie pokarmów, ale także podczas oddychania oraz mówienia.
Występujące zaburzenia rozwoju twarzoczaszki niekorzystnie wpływają na wygląd estetyczny,
co przyczynia się do utrudnionego funkcjonowania w społeczeństwie osób dotkniętych tego typu
problemem.
Ze względu na wielopłaszczyznową funkcję układu stomatognatycznego, dysfunkcje w tym
obszarze skutkują wieloma dolegliwościami, w tym również brakiem akceptacji społecznej dla osób,
u których obszar dysfunkcyjny jest tak bardzo widoczny. Dlatego też istotna jest korekcja
występujących w okolicach twarzoczaszki dysfunkcji. Tego typu zabiegi przeprowadzane są
najczęściej chirurgicznie, poprzez wszczepianie implantów. Na podstawie badań doświadczalnych
opisywane są korzystne konfiguracje wszczepiania minipłytek służących do zespoleń odłamów
kostnych, ale także wykonywane są eksperymenty mające na celu sprawdzenie, która z metod
stabilizacji (wykorzystująca różne minipłytki istniejące na rynku bądź śruby biokortykalne) jest
odpowiednia pod względem przenoszenia obciążeń. Wykonywane są w tym celu zarówno badania
eksperymentalne jak i analityczne. Prawidłowe zaimplantowanie minipłytek przyczyni się do poprawy
funkcjonalności oraz estetyki twarzy.
Istotne jest przeprowadzenie szeregu doświadczeń mających na celu sprawdzenie jak kość żuchwy
po implantacji zachowuje się podczas naturalnego funkcjonowania. A tym samym poprawę
współpracy implantu z kością.
W niniejszej pracy omówione zostały badania eksperymentalne, modelowe dla trzech przypadków
zespoleń odłamów kostnych gałęzi żuchwy po zabiegu BSSO. W każdym analizowanym przypadku
pokazano przemieszczenia odłamów kostnych w czterech różnych obszarach gałęzi żuchwy,
rozmieszczonych po dwa z każdej strony przecięcia kości. Obszary analizowane były oznaczone
analogicznie dla każdego przypadku. Wykazano jak dany implant płytkowy wpływa na stabilność
układu kość- implant w trakcie obciążenia symulującego odgryzanie i żucie pokarmu.
170
LITERATURA
A. Michajlik, W. Ramotowski: Anatomia i fizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2009.
J. Margielewicz, E. Kijak, T. Lipski, M. Pihut, J. Kosiewicz, D. Lietz-Kijak: Badania modelowe równowagi biostatycznej narządu żucia człowieka, Centrum Inżynierii Biomedycznej, Gliwice 2012.
[3] S. Bartkowski (red.): Chirurgia szczękowo-twarzowa, AGES, Kraków, 1996, s. 237, 252−256.
[4] M. Nałęcz (red.): Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, tom 4 Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza
EXIT, Warszawa 2003, s. 7, 11−15.
[5] J. Marciniak: Biomateriały w stomatologii, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008.
[6] Katalogi firmy Medartis, edycja 2016.
[7] http://adentis.pl/uslugi-i-ceny/stomatologia/ortodoncja-bez-ekstrakcji/kostne-wady-zgryzu.html (stan na 10.07.2016 r.).
[8] Protokół techniczny produktów firmy Medartis
[9] R. Nowak, J. Wnukiewicz, P. Stróżyk, W. Pawlak: Doświadczalna ocena właściwości biomechanicznych zespoleń
stosowanych przy strzałkowej osteotomii gałęzi żuchwy – doniesienie wstępne, Dental and Medical Problems,
vol. 45(4), 2008, s. 369–373.
[10] https://www.ita_polska.com.pl/produkt/287/trojwymiarowy_system_cyfrowej_korelacji_obrazu_do_zdarzen_szybkoz
miennych_dantec_q_450_high_speed/1/systemy_pomiarowe/26/badanie_wlasciwosci_mechanicznych/259/pomiar_od
ksztalcen_i_naprezen.html (stan na 10.07.2016 r.).
[1]
[2]
otrzymano / submitted: 11.11.2016
wersja poprawiona / revised version: 21.11.2016
zaakceptowano / accepted: 28.11.2016
171

BADANIE PRZEMIESZCZEŃ ODŁAMÓW KOSTNYCH ŻUCHWY PO

Transkrypt

Podobne dokumenty

84 naukowy spis treci - Acta Bio

Więcej - Logomedika

Spis treści Inżynieria biomedyczna / Biomedical Engineering

Analiza wytrzymałościowa układu żuchwa

17 Wpływ sposobu oddychania na rozwój twarzoczaszki The effect of

nej, jak i drugiej pozycji mogą przebywać przez dłuż

Sprawozdanie z III Ogólnopolskiej Konferencji naukowej Polskiego