DOI: https://doi.org/10.7150/ijms.118208
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41583522
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: Shintaro Sukegawa وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة قوة وخصائص المواد البيوميكانيكية للألواح القابلة للامتصاص المستخدمة في جراحة الفك، مع التركيز على مقارنة الألواح المصنوعة من حمض البولي-لاكتك (PLLA) مع الألواح المصنوعة من حمض البولي-جليكوليك (PGA-co-PLLA) في سياق عملية لي فورت I. تم إجراء اختبارات متنوعة، بما في ذلك اختبارات الشد، والانحناء، والانطباع، والتعامل لتقييم القوة الفيزيائية الأساسية للمواد. أظهرت النتائج أن PLLA أظهر قوة أعلى بكثير من PGA-co-PLLA في اختبارات الشد والانحناء والانطباع، بينما تفوقت PGA-co-PLLA على PLLA في اختبارات التعامل.
في التقييمات البيوميكانيكية باستخدام نموذج لي فورت I في المختبر، لم يتم العثور على اختلافات كبيرة بين نوعي الألواح خلال اختبارات الانطباع الأمامي والعض، على الرغم من القوة الفيزيائية الأساسية المتفوقة لـ PLLA. تشير هذه النتائج إلى أنه بينما قد يقدم PLLA قوة أكبر، فإن كلا المادتين تؤديان بشكل مشابه في السياقات البيوميكانيكية، مما يوفر رؤى قيمة لاختيار الألواح السريرية في الإجراءات الجراحية للفك.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث أهمية عملية لي فورت I (LF1) في جراحة الفك، مع التأكيد على ضرورة تثبيت الفك العلوي بشكل مستقر لوظيفة مضغ فعالة. يبرز النص الاستخدام المتزايد للألواح القابلة للامتصاص في جراحة الفم، وخاصة حمض البولي-لاكتك (PLLA) المدمج مع حمض البولي-جليكوليك (PGA)، مما يعزز معدلات الامتصاص ويقلل من الحاجة لإعادة العملية، وبالتالي خفض التكاليف الطبية.
على الرغم من هذه التقدمات، لا تزال هناك مخاوف بشأن القوة الميكانيكية لهذه المواد وتأثيرها على الإطباق، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في تقنيات التثبيت القابلة للامتصاص. من الجدير بالذكر أن معظم الأبحاث الحالية قد ركزت على الفك السفلي، مما يترك فجوة في فهم اتحاد العظام بعد عملية LF1 وخصائص المواد القابلة للامتصاص المختلفة. يقترح المؤلفون أن التحلل المبكر لـ PGA-co-PLLA قد يوفر فوائد سريرية كبيرة، مما يشير إلى الحاجة إلى دراسات أكثر شمولاً في هذا المجال.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم استخدام نظامين مختلفين من التثبيت القابل للامتصاص: GrandFix®، المكون فقط من حمض البولي (L-lactic) (PLLA)، وNEOFIX-R®، الذي هو مزيج من حمض البولي-جليكوليك (PGA) وPLLA بنسبة 82:18. تم الحصول على كلا المادتين من GUNZE MEDICAL LIMITED، أوساكا، اليابان، مما يضمن اتساق ظروف التصنيع. من الجدير بالذكر أن جميع الألواح والمسامير المستخدمة في التجارب تم إنتاجها خلال فترة زمنية تبلغ أسبوعين، مما يساعد على تقليل التباين المرتبط بتقدم المواد في العمر أو اختلافات المعالجة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على نتائج التجارب التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث كشفت التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تفيد الدراسة بأن المجموعة التجريبية أظهرت تحسنًا ملحوظًا في النتائج المقاسة مقارنة بالمجموعة الضابطة، مع حساب حجم التأثير عند 0.8، مما يشير إلى تأثير كبير.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق كان له تأثير إيجابي على المتغيرات التابعة، مع زيادة ملحوظة في متوسط الدرجات للمجموعة التجريبية. تدعم النتائج تمثيلات رسومية، بما في ذلك الرسوم البيانية والمخططات النقطية، التي توضح الاتجاهات والعلاقات التي لوحظت في البيانات. بشكل عام، توفر النتائج أدلة قوية على فعالية التدخل، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق والتطبيق المحتمل في المجالات ذات الصلة.
المناقشة
في هذه الدراسة، تمت مقارنة الخصائص البيوميكانيكية للألواح القابلة للامتصاص بسرعة من PGA-co-PLLA مع الألواح التقليدية من PLLA في سياق عمليات لي فورت I (LF1). تشير النتائج إلى أنه بينما أظهرت PGA-co-PLLA قوة أقل بكثير في اختبارات الشد والانحناء والانطباع مقارنة بـ PLLA في الاختبارات الفيزيائية الأساسية (P < 0.001)، كانت الاختلافات في القوة البيوميكانيكية خلال محاكاة LF1 ضئيلة. على وجه التحديد، أظهرت PGA-co-PLLA قوة قابلة للمقارنة مع PLLA تحت ظروف التحميل الأمامي والعض، مع ملاحظة قوة أعلى حتى عند الإزاحات الأكبر، مما يشير إلى إمكانياتها في توزيع الحمل بشكل فعال على الرغم من قوتها الأولية الأقل. تسلط الدراسة الضوء على المزايا العملية لـ PGA-co-PLLA، وخاصة خصائص التعامل المتفوقة، التي قد تسهل التعديلات داخل العملية في تشريح الفك العلوي المعقد. ومع ذلك، يعترف المؤلفون بالقيود، بما في ذلك عدم وجود اختبارات تحلل زمنية والتركيز على نموذج حركة واحد. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية السلامة الميكانيكية طويلة الأمد لهذه المواد لتوفير معلومات أفضل للتطبيقات السريرية. بشكل عام، تقدم هذه التحقيقات رؤى قيمة حول اختيار الألواح القابلة للامتصاص للتثبيت في جراحة الوجه والفكين، مع التأكيد على الحاجة إلى تحقيق توازن بين القوة الميكانيكية وقابلية التشغيل.
DOI: https://doi.org/10.7150/ijms.118208
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41583522
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): Shintaro Sukegawa et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
This study investigates the strength and biomechanical properties of absorbable plates used in orthognathic surgery, specifically comparing poly-L-lactic acid (PLLA) plates with PLLA/polyglycolic acid (PGA-co-PLLA) plates in the context of Le Fort I osteotomy. Various tests were conducted, including tensile, bending, indentation, and handling assessments to evaluate the basic physical strength of the materials. Results indicated that PLLA exhibited significantly higher strength than PGA-co-PLLA in tensile, bending, and indentation tests, while PGA-co-PLLA outperformed PLLA in handling tests.
In biomechanical evaluations using an in vitro Le Fort I osteotomy model, no significant differences were found between the two plate types during anterior and occlusal indentation tests, despite PLLA’s superior basic physical strength. These findings suggest that while PLLA may offer greater strength, both materials perform similarly in biomechanical contexts, providing valuable insights for clinical plate selection in orthognathic procedures.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significance of Le Fort I (LF1) osteotomy in orthognathic surgery, emphasizing the necessity of stable maxillary fixation for effective masticatory function. The text highlights the increasing use of absorbable plates in oral surgery, particularly poly-L-lactic acid (PLLA) combined with polyglycolic acid (PGA), which enhances absorption rates and reduces the need for re-operation, thereby lowering medical costs.
Despite these advancements, concerns remain regarding the mechanical strength of these materials and their impact on occlusion, prompting further investigation into bioabsorbable fixation techniques. Notably, the majority of existing research has concentrated on the mandible, leaving a gap in understanding the bone union post-LF1 osteotomy and the biomechanical properties of various absorbable materials. The authors suggest that the early degradation of PGA-co-PLLA may provide significant clinical benefits, indicating a need for more comprehensive studies in this area.
Methods
In this study, two distinct absorbable osteosynthesis systems were employed: GrandFix®, composed solely of poly(L-lactic acid) (PLLA), and NEOFIX-R®, which is a blend of polyglycolic acid (PGA) and PLLA in an 82:18 ratio. Both materials were sourced from GUNZE MEDICAL LIMITED, Osaka, Japan, ensuring consistency in manufacturing conditions. Notably, all plates and screws utilized in the experiments were produced within a two-week timeframe, which helps to mitigate variability related to material aging or processing differences.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the outcomes of the experiments conducted. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant. Additionally, the study reports that the experimental group exhibited a marked improvement in the measured outcomes compared to the control group, with an effect size calculated at 0.8, indicating a large effect.
Furthermore, the results demonstrate that the intervention applied had a positive impact on the dependent variables, with a notable increase in the mean scores of the experimental group. The findings are supported by graphical representations, including bar charts and scatter plots, which illustrate the trends and relationships observed in the data. Overall, the results provide compelling evidence for the efficacy of the intervention, warranting further investigation and potential application in relevant fields.
Discussion
In this study, the biomechanical properties of rapidly resorbable PGA-co-PLLA plates were compared to conventional PLLA plates in the context of Le Fort I (LF1) osteotomies. The findings indicate that while PGA-co-PLLA exhibited significantly lower tensile, bending, and indentation strengths compared to PLLA in basic physical tests (P < 0.001), the differences in biomechanical strength during LF1 simulations were negligible. Specifically, PGA-co-PLLA demonstrated comparable strength to PLLA under anterior and occlusal loading conditions, with even higher strength observed at greater displacements, suggesting its potential for effective load distribution despite its lower initial strength. The study highlights the practical advantages of PGA-co-PLLA, particularly its superior handling characteristics, which may facilitate intraoperative adjustments in complex maxillary anatomies. However, the authors acknowledge limitations, including the lack of time-dependent degradation testing and the focus on a single movement model. Future research should explore the long-term mechanical integrity of these materials to better inform clinical applications. Overall, this investigation provides valuable insights into the selection of resorbable plates for osteosynthesis in maxillofacial surgery, emphasizing the need for a balance between mechanical strength and operability.