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Novel clinical strategy for fabricating facial prostheses using 3D facial expression model

Research Project

Project/Area Number 21K10032
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionAichi Gakuin University

Principal Investigator

Yoshioka Fumi  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (50468998)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松川 良平  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40645735)
尾澤 昌悟  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50323720)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords顎顔面補綴 / エピテーゼ / 粘弾性特性 / 顔面補綴 / モーフィング / 皮膚の粘弾性
Outline of Research at the Start

エピテーゼの製作法は複雑な工程と熟練した技術、芸術的な感性が必要とされてきた。これまで、適合性の高いエピテーゼの製作を行うために、3Dデジタル技術を応用して‘動く顔面模型’すなわち三次元顔面表情運動モデルの製作方法を構築してきた。本研究においては人工知能を応用して、より精度の高い顔面表情運動モデルを簡便に作成し、さらに皮膚の弾性、シリコーン材料の粘弾性を考慮して、動的なモデル上でのエピテーゼの設計方法を構築する。これにより、運動時にも欠損部に適合したエピテーゼの製作方法を確立することで、顔面の動きに追随する、より自然な装着感のエピテーゼを簡便に製作することができると考えられる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we report the relationship between facial movement and skin texture using 4D facial expression model as a pilot study of fabricating 4D facial prostheses.
Viscoelasticity shows significant difference between male and female. Instant viscosity and instant elasticity were correlated to deformation volume during the facial movement while delayed viscosity and elasticity weren’t. Viscoelasticity of facial skin was suggested to be a potential factor related to the retention of facial prostheses.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において、エピテーゼの動的な適合性は、皮膚の粘弾性と関連することが示された。このことに基づいて、皮膚の粘弾性に応じたエピテーゼの設計や、シリコーン材料の粘弾性を考慮して、動的な表情モデル上でのエピテーゼの設計を行うことができる。これにより、静止状態のみならず、 運動時にも欠損部に適合したエピテーゼの製作方法を確立することで、顔面の動きに追随する、より自然な装着感のエピテーゼを簡便に製作することができ、顔面欠損患者のQOLの向上に大きく寄与すると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 健常被験者における顔面皮膚の粘弾性と表情による顔表面の変位量との関係に対する検討2023

    • Author(s)
      山田侑,吉岡文,尾澤昌悟,秦正樹,松川良平,杉山慎太郎,武部純
    • Organizer
      第40回日本顎顔面補綴学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 健常者における顔面皮膚の粘弾性と顔表面のエピテーゼの適合性との関係に対する検討2023

    • Author(s)
      山田侑,吉岡文,尾澤昌悟,熊野弘一, 藤波和華子,小島規永,秦正樹,松川良平,青柳敦士,今西悠華,杉山慎太郎,武部純
    • Organizer
      日本補綴歯科学会東海支部学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of facial movement and skin texture for fabricating facial prosthesis2023

    • Author(s)
      Fumi Yoshioka, Yu Yamada, Shogo Ozawa, Jun Takebe
    • Organizer
      American Academy of Maxillofacial Prosthetics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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