Bestimmung des Rotationszentrums des distrahierten Komplexes bei verschiedenen LeFort-Osteotomien Eine Finite-Elemente-Studie

Abstract

Die Verwendung der Knochenverlängerung bei der Behandlung zahlreicher Gesichtsfehlbildungen in der Mund-, Kiefer- und Kraniogesichtschirurgie gilt mittlerweile als unverzichtbare therapeutische Methode. Die computergestützten Simulationen führen zu einem besseren Verständnis der physikalischen Eigenschaften des Behandlungsprozesses, welches am lebenden Patienten direkt nicht zu erreichen ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bestimmung des Rotationszentrums im Rahmen der Knochenverlängerung bei drei verschiedenen simulierten Knochensegmenten (LeFort-I, II und III). <br> Ein Master-Modell (849921 Elemente, 221064 Knoten) wurde durch 3D-Modell-entwicklung eines menschlichen Gesichtsschädels hergestellt, indem Primärdaten von einer Computertomographie des Kopfes einer anonymisierten jungen Patientin, übertragen wurden. In dem Modell wurden vier Masken identifiziert: kortikaler Knochen, spongiöser Knochen, Zähne und Weichgewebe. Von dem Master-Modell wurden drei Kopien angefertigt, an denen jeweils eine Osteotomie (LeFort-I, II und III) simuliert wurde. Um den Einfluss des Weichgewebes und der Kallus-Elastizität auf die Lageänderung des Rotationszentrums besser darzustellen, wurden verschiedene Elastizitäts- und Kontaktparameter vom Kallus und Weichgeweben verwendet, damit entstanden 18 Simulationmodelle. Die maxilläre Komponente wurde in jedem Fall in der sagittalen Ebene um 0,5 mm durch Zugkräfte verlagert. Die verlagerte maxilläre Komponente zeigte komplexe dreidimensionale Bewegungen. Das Rotationszentrums der maxillären Komponente wurde nur in der sagittalen Ebene analysiert. Die Lageänderung des Rotationszentrums wurde in allen Simulationen anhand von drei Werten, zwei Winkeln und einem Verhältnis, bestimmt. Im Rahmen dieser Studie konnte der Einfluss der verschiedenen Faktoren (Weichgewebe, Kallus E-Modul und Osteotomielinie) auf die Lage des Rotationszentrums gezeigt werden.