MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Dentistry of Surgical and Maxillofacial Surgery
канд. мед. наук, доцент, кафедра стоматологии хирургической и челюстно-лицевой хирургии
MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor
канд. мед. наук, доцент
Leading Engineer
ведущий инженер
Resident
ординатор
The paper addresses the potential applications of the finite element method in orthognatic surgery. The finite element method has become a valuable research tool in dentistry due to its versatility, capacity to simulate complex geometry, and quick results. It is used for stress and strain analysis in complex mechanical systems and allows for the mathematical transformation and analysis of mechanical properties of geometric objects. The advantages of the finite element method in orthognatic surgery include reduced need for long-term animal tests and unethical tests in humans, noninvasiveness, imaging of superimposed structures, simplified analysis of the materials and geometry of orofacial structures, accurate determination of the direction and magnitude of the applied force, theoretical measurements of stress points, constant physical properties of assessed materials, high repeatability of tests, as well as static and dynamic analysis. The disadvantages of the method include the effect of the equipment used on the quality and details of findings, the need for extensive knowledge of materials science, the risk of errors in input data, statistics, and interpretation of findings, the need for advanced computer skills, and the inability to predict changes in assessed structures. Overall, the finite element method has proven effective in addressing biomedical issues in dentistry and orthognatic surgery.
Представлен обзор возможностей применения метода конечных элементов в ортогнатической хирургии. Благодаря универсальности и способности моделировать сложную геометрию и получать быстрые результаты метод конечных элементов стал важным исследовательским инструментом в стоматологии и используется для анализа напряжений и деформаций в сложных механических системах и позволяет выполнять математическое преобразование и анализ механических свойств геометрического объекта. В ортогнатической хирургии метод демонстрирует такие преимущества, как сведение к минимуму необходимости проведения длительных исследований на животных и неэтичных испытаний на людях, неинвазивность, возможность визуализации наложенных друг на друга структур, упрощение анализа свойств материалов челюстно-лицевых структур и их геометрии, точное определение направления и величины приложенной силы, возможность теоретического измерения точек напряжения, неизменность физических свойств оцениваемых материалов, возможность бесконечного повторения теста, а также статического и динамического анализа. К недостаткам метода можно отнести зависимость качества и деталей результатов от используемой при расчетах техники, необходимость глубокого знания материаловедения, вероятность ошибок во входных данных, статистике и интерпретации результатов, необходимость владения специальными навыками работы с компьютером, невозможность предположить динамику изменения исследуемых структур. В целом, метод конечных элементов хорошо зарекомендовал себя в стоматологии и ортогнатической хирургии для решения биомедицинских проблем.