Optical Simulation of Tooth with Multiscale Modeling

• Project/Area Number: 17K11781
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Prosthodontics/ Dental materials science and
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: KIBAYASHI HIROYUKI 大阪大学, 歯学研究科, 招へい教員 (80796011)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 隆志 大手前短期大学, ライフデザイン総合学科, 教授 (20198211) ; 若林 一道 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (50432547) ; 矢谷 博文 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (80174530) ; 酒井 英樹 大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 准教授 (90277830)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 審美歯冠修復 / 光学シミュレーション / セラミックス / レジン / 審美歯科 / 光学 / シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

With the increasing demand for esthetic treatments, dental restorations with translucency and color similar to the natural dentition are expected. To fabricate an esthetic prosthesis which has optical properties close to natural teeth, it is important to analyze how the incident light behavior in the teeth and crown prosthetic device. For analyzing the light behavior in ceramic crown and resin crown, the optical properties of different dental materials using CAD models and light tracking were simulated by computer simulation and this light tracking simulation is useful to analyze the passage of light through a dental restoration and a tooth.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

審美歯冠補綴治療においては,歯冠補綴装置は, 機能的であるだけでなく顔貌と調和し, 色調は隣接歯や歯肉と調和していることが望まれる。しかし、補綴装置の製作に際して、色調の再現は今なお歯科医師や歯科技工士の経験、技術に頼るところが大きく、定性的である。そのため、 天然歯に近い光学特性を有する歯冠補綴装置を作製するためには、 天然歯や歯冠補綴装置の中で、光がどのように振る舞うのかを分析することが重要であり、本研究で用いた光学シミュレーションは、審美歯冠補綴治療や歯における光の現象を解析する手法として有用であると考えられた。

Research Products

• [Presentation] In silico optical analysis of dental esthetic restorations (2018)
  • Author(s): Kosuke Amo，Kazumichi Wakabayashi，Hideki Sakai，Hiroyuki Kibayashi，Takashi Nakamura，Hirofumi Yatani
  • Organizer: 4th Annual Meeting International Academy for Digital Dental Medicine
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 審美歯科修復における光学的シミュレーションの解析 ―第4報 シミュレーション結果と実測との比較― (2018)
  • Author(s): 天羽康介，若林一道，中村隆志，矢谷博文
  • Organizer: 日本色彩学会第49回全国大会
• [Presentation] 審美歯科修復における光学的シミュレーション解析 ―第3報 歯冠形態モデルにおける光線経路解析― (2018)
  • Author(s): 天羽康介，若林一道，木林博之，酒井英樹，中村隆志，矢谷博文
  • Organizer: 第9回日本デジタル歯科学会学術大会
• [Presentation] 審美歯科修復における光学的シミュレーション解析 -第2報 歯冠形態CADモデルを用いた光線追跡シミュレーション- (2017)
  • Author(s): 天羽康介、若林一道、木林博之、酒井英樹、中村隆志、矢谷博文
  • Organizer: 第28回日本歯科審美学会学術大会
• [Presentation] In silico Optical Analysis of Dental Esthetic Restorations. -Evaluation of optical properties of dental materials- (2017)
  • Author(s): Wakabayashi K., Amo K., Kibayashi H., Sakai H., Nakamura T., Yatani H.
  • Organizer: 2017 Korean Academy of Esthetic Dentistry Annual meeting
  • Int'l Joint Research