The accuracy and retention of presurgical infant orthopaedics constructed from different polymer materials: A comparative study

Abstract

الملخص: أهداف البحث: تهدف هذه الدراسة المخلوطة والمختبرية إلى تقييم ومقارنة الدقة والاحتفاظ بألواح التشكيل المستخدمة كأجهزة تقويم العظام قبل الجراحة عند الرضع الذين يعانون من الشفة المشقوقة و/أو الحنك المشقوق. طريقة البحث: عشرة ألواح قولبة من كل مادة من ثلاث مواد: بولي ميثيل ميثاكريليت، ومصفف شفاف صلب، ومصفف شفاف صلب وناعم مزدوج الطبقات على نماذج عمل مطبوعة ثلاثية الأبعاد. تم تقييم الدقة عن طريق قياس المسافة الافتراضية بين لوحة التشكيل وبيانات المسح الخاصة بطاقم العمل بعد المسح البصري لكليهما عند 36 نقطة لكل لوحة. قام برنامج إكسوكاد بتسهيل جميع المحاذاة والقياسات الافتراضية. قام مقياس رقمي بقياس قوة الجر، التي تمثل قوة الاحتفاظ، باستخدام قالب مطبوع من الراتنج الناعم. النتائج: أظهرت ألواح المصففات الصلبة والشفافة أفضل ملاءمة مع طاقم العمل، مع تعديلات إجمالية تبلغ 0.146 للمصففات الصلبة الشفافة، و0.250 للمصففات الشفافة الصلبة والناعمة ذات الطبقة المزدوجة، و0.294 للمصففات متعددة الميثيل. بالنسبة إلى عدم التوافق الخاص بالمنطقة، أظهرت لوحات المصففات الصلبة والواضحة دقة فائقة في جميع المناطق، مع متوسط تباين قدره 0.16 مم، 0.15 مم، و0.12 مم في المناطق الأمامية والمتوسطة والخلفية، على التوالي. كان الاحتفاظ ب محاذاة صلبة وواضحة أعلى بكثير مقارنة بالمواد الأخرى، بمتوسط 3.34 ن، مقابل 1.65 ن لميثاكريلات البولي ميثيل و1.27 ن للمصففات الشفافة الصلبة والناعمة ذات الطبقة المزدوجة. الاستنتاجات: أظهرت ألواح التشكيل المصنوعة من مصففات صلبة وشفافة ملاءمة أفضل واحتفاظ أعلى من تلك المصنوعة من مصففات شفافة صلبة وناعمة مزدوجة الطبقات وميثاكريلات البولي ميثيل. يشير هذا إلى أن المصففات الصلبة والشفافة قد تكون المادة المفضلة لبناء أجهزة تقويم العظام قبل الجراحة للشفة المشقوقة و/أو الحنك المشقوق للرضع. Abstract: Objectives: This laboratory-based study aimed to evaluate and compare the accuracy and retention of moulding plates when used as pre-surgical orthopaedic appliances (PSIOs) for infants with cleft lip and/or palate (CL/P). Methods: Ten moulding plates were fabricated from three different materials (total sample size: 30), including polymethyl methacrylate (PMMA), a hard clear aligner (PET-G polymer), and a dual-layered hard and soft clear aligner (mixed PET-G/EVA) on ten three-dimensional (3D) printed working models. Accuracy was evaluated by measuring the virtual gap between the data acquired from the moulding plate and the working model after the optical scanning at each of the designated 36 points for each plate. Exocad software was used to facilitate all virtual alignments and measurements. Retention was measured using a digital gauge that quantified the traction force required to separate the plates from the retention test cast (a soft resin printed cast). Results: PET-G plates exhibited the best fit with the working cast, with overall adaptations of 0.146 ± 0.012 for PET-G, 0.250 ± 0.073 for PET-G/EVA, and 0.294 ± 0.113 for PMMA. For region-specific misfit, PET-G plates exhibited superior accuracy across all regions, with mean discrepancies of 0.16 ± 0.08 mm, 0.15 ± 0.061 mm, and 0.12 ± 0.128 mm in the anterior, middle, and posterior regions, respectively. Retention for PET-G was significantly higher than the other materials, with a mean of 3.34 N ± 0.487, as opposed to 1.65 N ± 0.331for PMMA and 1.27 N ± 0.239 for PET-G/EVA (P < 0.05). Conclusions: Moulding plates constructed from PET-G exhibited a better fit and higher retention than those made from PET-G/EVA and PMMA. Clinical significance: Collectively, our findings suggest that the selection of PET-G for PSIO appliances could have clinical significance by potentially improving treatment outcomes in infants with CL/P.

Keywords

• Accuracy
• Cleft lip and palate
• PET-G/EVA
• PMMA
• Presurgical orthopaedics