S'abonner

Stress distribution and displacement with four different types of MARPE on craniofacial complex: A three-dimensional finite element analysis - 28/09/23

Doi : 10.1016/j.ortho.2023.100813 
Veenita Gupta, Priyank Rai , Tulika Tripathi, Anup Kanase
 Department of Orthodontics and Dentofacial Orthopaedics, Maulana Azad Institute of Dental Sciences, 110002 New Delhi, India 

Priyank Rai, Department of Orthodontics and Dentofacial Orthopaedics, Maulana Azad Institute of Dental Sciences, Bahadur Shah Zafar Marg, 110002 New Delhi, India.Department of Orthodontics and Dentofacial Orthopaedics, Maulana Azad Institute of Dental SciencesBahadur Shah Zafar MargNew Delhi110002India

Summary

Background

Various designs of mini-implants assisted rapid palatal expander (MARPE) appliances can impact treatment effectiveness through their biomechanical effects. The purpose of the study was to study the stress distribution and displacement with four different designs of the MARPE appliance on the craniofacial complex.

Methods

A 3D finite element model of the craniofacial complex was created from CBCT DICOM data, comprising four distinct groups. Each group consisted of one 4-hole expansion screw positioned between the second premolar and first molar in all models. Group 1 used four single-cortical mini-implants (1.5×8mm) engaging only the palatal cortex. Group 2 employed four mini-implants (1.5×11mm) engaging both the palatal and nasal cortices. Group 3 had monocortical implants on the palatal slopes, while Group 4 was similar to group 3 with implants in the acrylic wings. Comparisons between groups were made for anchorage (groups 1 and 2), mini-implant position (groups 1 and 3) and surface effect (groups 3 and 4). Von Mises stresses and displacements at various skeletal and dental points were evaluated using ANSYS software.

Results

The highest stresses were observed in the maxillary, pterygoid and zygomatic bones, as well as in the mid- palatal suture in all four groups. Downward and forward rotation of the craniofacial complex was noted. Group 2 showed greater skeletal expansion than group 1. Among groups 1 and 3, group 3 showed a better stress distribution. Group 4 showed less dentoalveolar rotation than group 3.

Conclusions

The MARPE appliances had an impact on the craniofacial complex with stresses on the mid-palatal suture, maxillary bone, pterygoid bones and anterior teeth. Clockwise rotation of the maxilla, zygomatic bones and dentition was noted, while the pterygoid bones and pterygoid suture were displaced backwards. MARPE with bicortical anchorage produces better skeletal expansion. Placing implants on the palatal slopes with acrylic wings results in better skeletal expansion with less clockwise rotation of the dentition.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Rapid Palatal expansion, Mini-implant assisted rapid palatal expansion, Finite element analysis (FEA), craniofacial complex, Skeletal anchorage, Temporary anchorage device, Palatal expansion technique.

Abbreviations : MTD, OSAS, SME, RME, MARPE, FEM, PDL, ANS, MPS, PTM, ZMS, CBCT, TSADs, MAPA


Plan


© 2023  Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 21 - N° 4

Article 100813- décembre 2023 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Lever arm on bracket vs. lever arm on archwire: A 3D finite element method study of mechanics of miniscrew-supported lingual en-masse retraction of maxillary anterior teeth
  • Zhe-min Wu, Bo-xiu Li, Dong-cai Wang, Yun-feng Liu, Xing-tao Dong, Xian-feng Jiang
| Article suivant Article suivant
  • Stress distribution of the modified clear twin-block aligner on the temporomandibular joint, alveolar bone and teeth: A finite element analysis
  • Wenli Huang, Lirong Dong, Shaoyang Yu, Yao Zheng, Haoting Wu, Chenzhi Li, Yingyue Zhang, Qiang Zhang, Xiao Yan, Tao Lv, Xiao Yuan

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2025 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.