تاثیر زاویه چرخش و گام رزوه بر ثبات اولیه مینی‌اسکرو‌های ارتودنتیک به روش آنالیز المان محدود

مقدمه: هدف از این پژوهش، تعیین اثر بیومکانیکی زاویه چرخش رزوه و گام رزوه مینی‌اسکرو‌های ارتودنتیک بر ثبات اولیه‌ی آن به روش آنالیز المان محدود بود.مواد و روش ها: این تحقیق به روش آنالیز المان محدود و با استفاده از مدل‌های مجازی شبیه‌سازی‌شده از مینی‌اسکرو و استخوان احاطه‌کننده آن انجام شد. 5 مدل مجازی مینی‌اسکرو، براساس مینی‌اسکرو پرکاربرد jeil از جنس تیتانیوم iv، با وجه تمایز زاویه چرخش رزوه و گام توسط نرم‌افزار solidwork طراحی شدند. مدل‌‌ها دارای طول 8 و قطر 1/6 و عمق رزوه 0/25 میلی‌متر بودند. مدل 1، دارای گام رزوه 0/75 میلیمتر و مدل ٢ با افزایش زاویه هلیکس به صورت double thread و مدل 3، triple thread طراحی شد. مدل 4 دارای گام 5/0 و مدل 5 دارای گام 1 میلی‌متر بود. رفتار مدل‌ها در نرم‌افزار آباکوس تحت اعمال نیروی برشی و کششی ٢ نیوتون بررسی شد.یافته‌ها: در بارگذاری برشی بر اساس تعداد هلیکس˛ کمترین استرس، در مدل double thread  به میزان 11/29 مگاپاسکال و حداکثر استرس، در مدل triple thread، 16/64 مگاپاسکال مشاهده شد. براساس میزان گام، کمترین استرس در استخوان، در مدل دارای گام 0/75 میلی‌متر به میزان 12/94 مگاپاسکال و حداکثر استرس، در مدل دارای گام 0/5 میلی‌متر به میزان 16/45 مگاپاسکال ایجاد ‌شد. در بارگذاری کششی˛ با افزایش تعداد هلیکس و گام، استرس استخوان افزایش یافت.نتیجه‌گیری: بهترین طراحی و ثبات بیومکانیکی مینی اسکروهای ارتودنتیک در برابر نیروهای برشی در مدل double thread و در برابر نیروی کششی در مدل دارای گام 0/5 میلی متر است.

effect of helix angle and thread pitch on primary stability of orthodontic miniscrew using finite element analysis

background: this study aimed to evaluate the effect of helix angle and thread pitch on orthodontic miniscrew stability using finite element analysis.methods and materials: five virtual miniscrew models were designed in solidworks software based on the commonly used jeil miniscrew (grade iv titanium). all models had a length of 8 mm, a diameter of 1.6 mm, and a thread depth of 0.25 mm, differing in helix angle or thread pitch. model 1 had a 0.75 mm pitch, model 2 was a double-thread screw, model 3 a triple-thread screw, model 4 had a 0.5 mm pitch, and model 5 a 1 mm pitch. the models, along with surrounding bone, were subjected to 2 n of shear and tensile forces in abaqus software. stress distribution in bone was measured and compared between the different models.results: under shear loading, the lowest bone stress (11.29 mpa) occurred in the double-thread model, while the highest stress (16.64 mpa) was observed in the triple-thread model. regarding thread pitch, minimum and maximum stresses were recorded at 0.75 mm (12.94 mpa) and 0.5 mm (16.45 mpa), respectively. in tensile loading, bone stress increased with greater helix angle and larger thread pitch.conclusion: the double-thread miniscrew demonstrated optimal biomechanical stability under shear forces, whereas the 0.5 mm pitch model showed superior performance under tensile loading.