唇腭裂（CLP）是最常見的涉及面部和頜骨的先天畸形；在700名兒童中約有1名兒童出生時患有這種疾病。唇腭裂破壞了腭的結(jié)構(gòu)完整性，導(dǎo)致上頜骨小部分的舌側(cè)旋轉(zhuǎn)。單側(cè)唇腭裂（UCLP）患者常見的臨床表現(xiàn)為塌陷，是由于周圍面部軟組織的影響造成的。腭弓縮窄，嚴(yán)重的前牙反合伴或不伴后牙反合。畸形側(cè)需要前外側(cè)擴(kuò)張以糾正橫向不調(diào)并達(dá)到理想的拱形。使用腭擴(kuò)弓裝置，例如四聯(lián)四螺旋，扇形擴(kuò)張器等來實現(xiàn)前牙區(qū)擴(kuò)弓。由于UCLP患者的裂隙和反合不對稱引起的解剖學(xué)差異，通常前部牙弓比在后部需要更多的擴(kuò)張。通常用于非CLP患者的普通腭擴(kuò)弓裝置是在磨牙區(qū)施加橫向矯治力，不適用于UCLP患者所特有的問題區(qū)域。CLP患者常規(guī)進(jìn)行上頜擴(kuò)弓以協(xié)調(diào)上頜骨和下頜骨之間的寬度差異。有關(guān)CLP的臨床研究和有限元模型（FEM）的研究都表明，裂隙段和非裂隙段對擴(kuò)弓力的反應(yīng)是不對稱的。非CLP患者的分析已經(jīng)表明，不管腭中縫上的矯形力如何，上頜骨與蝶骨翼板之間的接合處是達(dá)到最大擴(kuò)張量的限制因素。CLP患者上頜骨畸形，預(yù)計RPE的擴(kuò)弓力和擴(kuò)弓最大量與非CLP患者不同。在這項研究中，我們的目標(biāo)是創(chuàng)建UCLP患者的三維（3D）有限元分析，以研究鼻甲復(fù)合體中RPE的應(yīng)力分布，并確定在前后端達(dá)到所需擴(kuò)張的力施加點上頜獲得理想的弓形。此外，這些結(jié)果可能有助于為UCLP患者的牽張成骨手術(shù)獲得更可預(yù)測的臨床結(jié)果。
材料與方法
最初用于醫(yī)學(xué)的螺旋CT數(shù)據(jù)來自一名7歲女孩，患有羊膜帶綜合征和不完全UCLP。使用Mimics軟件（版本13.1; Materialize，Leuven，比利時）導(dǎo)入CT掃描的體數(shù)據(jù)，生成患者顱骨的三維實體模型，包括腭中縫，以提高該研究的準(zhǔn)確性（圖1和圖2）。將3D網(wǎng)格（頭骨的有限元）導(dǎo)入通用有限元分析軟件（版本12.0; ANSYS，Canonsburg，Pa）。分配給元素的屬性是線彈性和各向同性的（表I）。在枕骨大孔的結(jié)節(jié)處施加了零自由度（圖3）。設(shè)置了9個施力模式，來測試所有可能的以乳磨牙，恒磨牙或兩者結(jié)合為支抗的上頜擴(kuò)弓（表II）。 9個組合分為3組。組1（圖4）在乳第一磨牙和乳第二磨牙以及恒第一磨牙之間橫向施加擴(kuò)弓力。組2（圖5）在裂隙側(cè)前段和正常側(cè)后段施加擴(kuò)張力。第3組（圖6）在裂隙側(cè)后段和正常側(cè)前段施加擴(kuò)張力。力量范圍為700-1100克，使畸形側(cè)實現(xiàn)5毫米的前外側(cè)擴(kuò)張，以糾正UCLP患者的前牙反合。在模擬完成后，測量由虛擬RPE產(chǎn)生的第一主，第三主和von Mises應(yīng)力。
結(jié)果
顱面應(yīng)力分布是不對稱的，在唇腭裂側(cè)應(yīng)力水平較高。當(dāng)力量被應(yīng)用在畸形側(cè)的越前方及對側(cè)正常區(qū)的越后方時，能夠?qū)崿F(xiàn)前部區(qū)域的最大擴(kuò)張和對側(cè)正常區(qū)段的最小擴(kuò)張，這與大多數(shù)UCLP患者相關(guān)。當(dāng)力量被施加于URE-ULD上時，裂隙側(cè)和正常側(cè)的擴(kuò)張量相等。當(dāng)力量被施加于UR6- ULE and UR6-ULD上時，正常側(cè)的擴(kuò)張量大于裂隙側(cè)。在所有模型中，蝶骨體的應(yīng)力集中最高。裂隙側(cè)蝶骨體的第一主應(yīng)力一般是正常側(cè)的1.5倍。裂隙側(cè)蝶骨體的第三主應(yīng)力通常比正常側(cè)大2倍。
結(jié)論
1.在UCLP患者中，由橫向擴(kuò)弓力引起的應(yīng)力分布是不對稱的。
2.施加于上頜牙齒的力的應(yīng)力沿著3個上頜支柱的軌跡分布：鼻上頜，顴上頜和翼上頜。裂隙側(cè)蝶骨體的第一主應(yīng)力一般是正常側(cè)的1.5倍。裂隙側(cè)蝶骨體的第三主應(yīng)力通常比正常側(cè)大2倍。
3. 對于UCLP患者，當(dāng)擴(kuò)張力作用于畸形側(cè)的前部區(qū)域和正常側(cè)的后部區(qū)域時，能使正常側(cè)的擴(kuò)張最小化及畸形側(cè)的擴(kuò)張最大化。如果有前牙和后牙反合，擴(kuò)張力應(yīng)該應(yīng)用于雙側(cè)的后部區(qū)域。
來源：浙一口腔正畸林軍
