生物力学评价下颌生成板技术相比,标准的电镀技术治疗下颌Symphyseal骨折

文摘

目的。本研究的目的是比较的生物力学行为跨越重建板相比,标准的电镀技术对下颌symphyseal骨折。材料和方法。下颌骨25人副本。5的合成下颚被用作控制。四个实验不同的重建技术组,每组五个测试。每个合成下颌骨受到倾斜力量应用于下颌角由机械测试单位,直到构建失败了。峰值负载和刚度被记录了下来。峰值载荷和刚度进行了分析使用方差分析和图基测试在95%的置信水平()。结果。两平行板组显示显著降低高峰负荷和刚度值相比,所有其他组织。没有发现统计上的显著差异之间的峰值负载和刚度控制(C)组,方头螺钉(LS)集团和跨板(SP1)组。结论。跨越重建下颌symphyseal骨折的固定板技术显示出类似的力学行为受到倾斜时的方头螺钉技术力量之间的下颌gonial角增加时,可能会被视为一种技术重建力量是必需的。

1。介绍

下颌骨是最常见的骨折之一,面部骨骼。Symphyseal和parasymphyseal下颌骨骨折已报告发生的频率为9%至57% (1,2]。下颌骨骨折的治疗是基于形式和功能的恢复。这需要解剖减少创伤前的下颌骨形状和适当的固定骨折的抵抗变形。下颌骨的解剖和向量的舌骨上的受力分析,咬肌和颞肌的肌肉使联合骨折尤其是在这方面有问题。咀嚼肌的合同时咬紧皱眉头,下颌骨矢状平面弯曲。有双边扭转symphyseal下颌体导致弯曲的地区。这反过来会导致压缩的上缘联合低利润率和紧张。咬的动力冲程末和紧握,横向发生横向弯曲和弯矩增加从后往前联合附近达到它的最大大小。这个横向弯曲产生压应力在颊舌面上的皮层和拉伸应力(3,4]。symphyseal骨折患者,这导致hemimandible被向外舒展。尤其如此设置的下颌骨折的愈合与单边或双边下颌subcondylar骨折有关。symphyseal下颌骨折与双边髁或subcondylar骨折是一种常见的断裂模式,通常一个非常困难的重建问题5]。在此设置,不再后颞下颌关节及下颌骨gonial提供的稳定角度都爆发(6)(图1)。

下颌骨折的各种固定技术根据病人的需求随着时间进化和最近的科学和手术的进步。三十多年来,治疗选择切开复位内固定稳定。方头螺钉技术,于1970年第一次描述了,最近麦德森等人所示是机械优于其他常用的技术包括two-plate技术(7]。

下边界之间的跨越重建板下颌体的位置与倾斜板的长轴平行的部队在下颌骨。这提供了一个理论机械优势,但跨越重建钢板的生物力学行为与两平行板的系统结合使用从未被评估。因此,本研究的目的是评估的生物力学行为跨越重建板并比较方头螺钉技术和两平行板的技术。峰值负载和刚度参数评估。峰值负载的加载系统的永久变形的开始。刚度是一个参数用来描述所需的力达到一定变形的结构(刚度=力除以变形)的斜率。

2。材料和方法

下颌骨共有25人副本(外科医生泡沫皮质外壳下颚,太平洋研究实验室,瓦逊,华盛顿)被用于这项研究。这些合成副本选择消除人类骨骼的几何和力学性能的变化。他们已经被证明是适当的人类颌面骨替代品测试刚性固定稳定性的技术(8]。

连续固定材料由4-hole 0.6毫米厚钛miniplates与垫片(Stryker颌面部,55 - 06704),4-hole直1.5毫米厚钛下颌骨miniplates与垫片(Stryker颌面部,55 - 10505),12-hole连续0.6毫米厚的钛板(Stryker颌面部,55 - 06724),30毫米直径2.0毫米钛螺钉(Stryker颌面部,53 - 20430),1.7毫米钛monocortical骨螺丝每个被长4毫米(Stryker颌面部,50 - 17004年),2.0毫米钛monocortical骨螺丝每个被10毫米长(Stryker颌面部,50 - 17004年),和2.0毫米三维矩形板,3×2洞(Stryker颌面部,55 - 10532)。

2.1。样品制备

五个合成下颚不变的和作为控制。二十合成下颚被分为四个实验小组,每组五个下颚。每个实验合成下颌骨在平均分割下颌门牙之间的中线。削减是用合金钢刀片耦合到一块手和一个定制的夹具看到指南是用于确保一致性的削减。每个实验小组用不同的技术(表是固定的1)。每一重建都使用一个定制的夹具由环氧树脂,以确保一致的两下颌定位段。

两平行板(2页)组固定4-hole 0.6毫米厚miniplate担保向上级边境4 1.7毫米外径螺丝每4毫米长。下边界和较大的固定4-hole 1.5毫米厚下颌miniplate和获得4 2.0毫米外径螺丝每10毫米长(图2)。2页+生成板(SP1)组固定在类似的方式与两平行板组的直12-hole 1.5毫米厚板跨越下颌下边界之间的身体。这个盘子是获得使用四个1.7毫米外径螺丝长4毫米(图3)。second-spanning板(SP2)组被固定在一个类似的时尚SP1组生成板,但6-hole(3×2洞洞)梯板而不是两个平行板(图4)。方头螺钉(LS)组固定有两个30毫米长2.0毫米直径自攻螺丝的方头螺钉技术(图5)。

2.2。负载测试

进行生物力学测试在每个合成下颌骨准备好各自的固定方法。每个下颌骨只测试一次。5未雕琢的下颚担任控制定义的局限性衬底(合成下颌骨副本)。每个样本被放置在一个自定义制作夹具组成的两个重型尼龙肩带。每个尼龙带折叠到本身创建一个循环。一个尼龙表带环放置在髁的冠状的头,坐在两边下颌骨的角度。尼龙带循环与垂直手臂的机械测试装置。每个构建都预装0.5磅提供足够的尼龙带循环之间的紧张关系,它们之间的下颌骨将暂停。创建垂直加载和测量Sintech 2 / G (MTS公司、明尼阿波利斯、锰)伺服液压控制的材料测试单元(图6)。矢量力因此外侧每个下颌角模拟生理向外伸展的力量从舌骨上的下颌骨,咬肌和颞肌的肌肉。伺服液压控制的测试单位开发了一种线性位移的速度每分钟10毫米,和250磅称重传感器测量了合力。加载是持续到每个构建的机械故障。数据捕获和分析TestWorks 4 (MTS公司、明尼阿波利斯、锰)软件。意味着高峰负荷的计算和刚度的每个测试组(表2)。峰值载荷和刚度进行了分析使用方差分析和图基测试在95%的置信水平()。结果两组比较,统计学意义使用Mann-Whitney测试允许非参数数据分析(表3)。小动物——一张长有小于0.01被认为是显著的。

3所示。结果

峰值负载值的统计分析后,结果显示低统计值两平行板(2页)集团跨越板(SP1)组相比,滞后螺丝(LS)集团和控制(C)组。生成板之间没有发现显著差异(SP1)集团的方头螺钉(LS)集团和峰值负载的控制(C)组。

对刚度值也发现类似的结果。分析显示显著降低两平行板的刚度值(2页)集团跨越板(SP1)组相比,滞后螺丝(LS)组和对照组(C)组。生成板之间没有发现显著差异(SP1)集团的方头螺钉(LS)集团和刚度的控制(C)组。SP2组添加作为一个附加组为了评估另一个潜在的电镀结合生成板。这组被排除在Mann-Whitney统计分析比较,以避免混淆阶梯板的作用而生成板整体结构强度。高峰负荷的等级次序(C) 55.8 N > (SP2) 40.6 N > (LS) 34.5 N > (SP1) 32.0 N > 7.1 N(2页)。僵硬的等级次序(C) 187 > (SP2) 126 > (SP1) 102 > (LS) 98 > 35(2页)。

观察了关于断裂模式的构建系统故障时。对照组的一成不变的合成下颚骨折symphyseal / parasymphyseal地区期间受到倾斜力机械测试。两平行板的阻力最小(2页)组显示在测试时畸形。沿着symphyseal骨折发生在每个试验中,故障和永久变形镀电镀系统或彻底失败的系统由于下颌骨骨折在一个单独的位置或螺钉撤军。这符合类似故障模式板的弯曲和螺旋撤军(而不是板骨折),之前描述(9]。方头螺钉(LS)集团失败因为合成下颌骨骨折的发生横向的螺钉穿透了皮层parasymphyseal地区。同样,失败生成板组(SP1和SP2组)合成下颌骨骨折发生的注视点的生成板下颌骨。

4所示。讨论

下颌骨骨折同时涉及parasymphyseal-symphyseal地区结合单个或双边subcondylar断裂会导致扩大的gonial角度如果下颌弓不够降低和稳定6]。艾利斯三世和Tharanon指出,应特别注意减少和固定的颊皮层symphyseal地区。“Overreduction”断裂的一个小缺口在颊皮层可以保证舌皮层充分降低。过度弯曲刚性的固定板也可以是有效的。一些作者研究稳定parasymphyseal骨折的相对强弱不同的技术(7,10]。横向方头螺钉技术被发现提供增加稳定性和抗变形相比盘子或maxillomandibular固定(MMF)。横向方头螺钉技术可以在某些类型的技术难度symphyseal骨折,也依赖于医生的技能和经验,以及足够的螺钉长度的可用性。我们寻求一个更普遍适用的技术来提高稳定变形部队参与这个子集的下颌骨骨折。使用额外的“跨越”miniplate下边境的前下颌弓与传统平行的上下边界板被认为是一个潜在的候选人。这种方法的优点是,它使用现成的板和螺丝和相对简单的应用。的主要缺点是,它需要一个外部切口在颏下的地区,而其他竞争技术可能通过intraoral执行方法。虽然这硬件是低调,仍然是可能的,这是一个风险与大多数面部重建硬件。它还需要额外的硬件与其他技术相比,它增加了财务成本。

本研究的目的是比较标准的生物力学力量两平行板(2页)技术,方头螺钉(LS)技术,和生成板技术(SP1和SP2技术)。我们试图模拟整个gonial角度倾斜部队使用合成下颌骨模型和伺服液压控制的机械测试装置。合成下颌骨模型之前已被调查,发现是一个适当的替代尸体下颚生物力学测试的目的(8]。各种不同的结构被用于测试的各种力量在发挥咀嚼。与垂直构造板块symphyseal骨折之前测试(11];然而,这个测试是专注于垂直咬力而不是gonial角向外伸展的力量。咀嚼是多种多样的和极其复杂的力量12,13),但是,对于这个特定的应用程序(抗变形力导致扩大gonial角度),我们觉得直接应用力的下颌角是最准确的模型。我们不代表我们的测试构建精确模型的所有生理力量应用于下颌骨在咀嚼过程中,但这仅限于向外伸展的力量,我们觉得最有代表性的问题。

如上所述的结果中,我们发现一个统计上的显著差异之间的刚度值方头螺钉(LS)组和两平行板(2页)组(97.8和35.1,之间)以及生成板(SP1)组和两个平行板(2页)组(102和35.1,)与LS和SP1组表现出增加刚度比2页组。之间没有显著差异指出方头螺钉组和生成板组(97.8和102)。这一发现表明,生成板技术是方头螺钉技术相似的力量。这也可以支持使用这两种技术在治疗下颌骨骨折涉及symphyseal-parasymphyseal地区和一个或两个subcondylar地区。虽然排除在Mann-Whitney统计分析,梯子板块和跨越板块(SP2)构造也导致更高的峰值负载和刚度值相比,这两个平行板+生成板(SP1)和方头螺钉(LS)组,显示另一个潜在的强大的构造利用生成板。

本研究的弱点包括骨折的基本前提,这个组合可能导致gonial的倾斜角度。虽然这可能是也可能不是一个特定类型的下颌骨骨折的常见的并发症,其发生在报告中记录了艾利斯三世和Tharanon支持作者的经验(6]。此外,尽管这项研究支持使用螺钉和跨越板块断裂模式,这可能是更传统的技术,如正确应用平行板有或没有MMF可能会适当的减少和这些骨折的修复。我们不提倡使用生成板技术在所有这些骨折,但是当一个欲望增加了修复的稳定性,我们提供,它可以被视为一种方头螺钉技术。虽然不是特别这里描述,我们利用生成板技术临床选择情况下积极成果(图7)。

总之,使用低miniplate横跨边境前下颌弓的出现提供了稳定的变形向外伸展的力量gonial角相比传统的上下平行板技术,至少是与横向方头螺钉技术合成的下颌骨模型。文档的使用患者和有效性这种断裂模式需要进一步研究。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

引用

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