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Development of oral function evaluation system integrating three-dimensional tooth axis, alignment and jaw movement using by cone-beam CT

Research Project

Project/Area Number 19K12752
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Sakamoto Makoto  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80215657)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 亀田 剛  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (30277610)
田邊 裕治  新潟大学, 自然科学系, フェロー (60143020)
小林 公一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70296317)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords歯科 / 歯列 / 歯軸 / CBCT / バイオメカニクス / 三次元口腔内座標 / 顎運動 / 生体医工学 / 歯学
Outline of Research at the Start

本研究は,臨床歯科で使用されるコーンビームCT画像を利用して,上下顎骨の解剖学的特徴点から三次元口腔内座標系を構築し,歯全体の三次元形状から自動計算的に三次元歯軸および歯列を求める.さらに提案した座標系を基盤として,数本の歯の空間運動から得られる簡便かつ精度の高い顎運動測定解析システムを確立し,これらを融合することにより,臨床診断応用が可能となる国内外で例をみない三次元口腔構造・機能評価システムを開発することで,社会に貢献することが目的である.

Outline of Final Research Achievements

In this study, a three-dimensional intraoral coordinate system was constructed from the anatomical feature points of the upper and lower jawbones using cone-beam CT images used in clinical dentistry, and the third-order was automatically calculated from the three-dimensional shape of the entire tooth. Find the original tooth axis and dentition. Furthermore, based on the proposed coordinate system, we have established a simple and highly accurate jaw motion measurement and analysis system that can be obtained from the spatial motion of several teeth, and by fusing these, clinical diagnostic applications will be possible in Japan and overseas. The purpose is to contribute to society by developing an unprecedented three-dimensional oral structure / function evaluation system. This research can be a meaningful clinical dental technique widely used in other clinical dentistry (dental prosthesis, extraoral science, occlusal science, etc.) as well as orthodontics and dental radiology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CBCTによる歯軸の臨床応用を考える際には,上下顎骨の解剖学的特徴点から口腔空間内に座標原点を定めることによる口腔内ワールド座標系を導入することが極めて重要である.我々は,口腔内ワールド座標構築法を提案し,国内および米国特許を研究期間内に取得した(国内特許:特許7068713号,米国特許:US11,090,014 B2).これより,口腔内における歯の三次元形状から求めた重心による歯列や歯軸の三次元絶対位置評価が可能となった.また,本研究では新たな顎運動測定解析システムを提案し,特許申請を進めており,これらは,歯列の特徴評価,歯科矯正時の歯の移動,咬合診断等に用いることができる.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Can hypochlorous acid be a powerful sanitizer to replace alcohol for disinfection ? —Its bactericidal, degradation of the solutions under various storage condition, and steel rust effects2022

    • Author(s)
      Takashi KAMEDA, Shunya OKA, Jun-ichi IGAWA, Makoto SAKAMOTO, Kazuto TERADA
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 167-183

    • DOI

      10.4012/dmj.2021-146

    • NAID

      130008150322

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • Year and Date
      2022-01-25
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      石井義人, 坂本信, 坂上勇太,亀田剛, 森清友亮, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 平元和彦
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      臨床バイオメカニクス(印刷中)

      Volume: 43

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      ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mechanics

      Volume: 101 Issue: 10 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1002/zamm.202000272

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      坂上勇太, 坂本信, 森清友亮,亀田剛, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 田邊裕治
    • Journal Title

      臨床バイオメカニクス

      Volume: 42 Pages: 79-85

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      Volume: 64 Pages: 691-697

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      Volume: 42

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      Volume: 41 Pages: 385-392

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      Acta Mechanica

      Volume: 231 Issue: 10 Pages: 4077-4093

    • DOI

      10.1007/s00707-020-02752-1

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      Sachiko Hayashi-Sakai, Taichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Takafumi Hayashi, Yusuke Morise, Yutaka Nikkuni, Masaki Takamura, Jun Sakai, Junko Shimomura-Kuroki, Makiko Ike, Hideyoshi Nishiyama
    • Journal Title

      Bio-medical materials and engineering

      Volume: 31 Issue: 6 Pages: 361-371

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      坂上勇太,坂本信,森清友亮,小林公,亀田剛,田邊 裕治
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    • Author(s)
      松井, 剛一, 照井, 直人, 岡本, 覚, 横山, 隆, 田邊, 裕治, 坂本, 信, 千葉, 美麗, 小林, 公一
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      コロナ社
    • ISBN
      9784339072464
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] United States Patent2021

    • Inventor(s)
      Makoto Sakamoto, et al.
    • Industrial Property Rights Holder
      Makoto Sakamoto, et al.
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Acquisition Date
      2021
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    • Overseas

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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