| Project/Area Number |
22K10067
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
柏木 宏介 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (00301648)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 自然頭位 / 信頼性 / 測定誤差 / 測定条件 / 精確さ / 解釈可能性 / 3Dシミュレーションシステム / ディープラーニング / スマイルデザイン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、機械学習データと3Dモーションソフトウエアを用いて術者が補綴装置のデザイン時に歯冠の位置と形態に合わせて軟組織形態が動的に変化するソフトウエアの開発を目指す。CADソフトウエアおける補綴装置設計時の口唇周囲軟組織3Dシミュレーションシステムを確立することができれば、より精度の高い補綴装置設計が可能となり、補綴治療時においては、補綴装置の修正あるいは再製作も削減でき、結果として患者の満足度が向上すると考えられる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
審美歯科治療において歯列と顔貌との形態的調和は重要な課題である。審美歯科治療においては観察者の観察方向、すなわち被観察者の頭位によって、観察者からの印象が異なることが報告されている。しかし定量的な報告は少なく不明な点も多い。本研究で行う軟組織用いたフェイススキャニングシステムにおける、顔面の水平基準平面について、自然頭位（natural head position、NHP）を用いた際の信頼性について検討した。 歯科用フェイススキャナー（Face Hunter、Zirkonzahn）を用いて顔貌のスキャニングを行い、NHP検出装置（PlaneFinder、Zirkonzahn）を用いて同一被験者について同一日に3回の測定を実施し、NHPにおける顔貌モデルを採得した。3回の測定におけるRoll角、Pitch角およびYaw角について、系統誤差が無いことが示された。また、ICC（3、1）とSEMはそれぞれ、Roll角では0.940（95％CI：0.862-0.979）と0.94度、Pitch角では0.923（95％CI：0.825-0.972）と0.98度、Yaw角では0.845（95％CI：0.669-0.942）と0.91度であった。相対的ランダム誤差が小さいこと、絶対的ランダム誤差が1度以下と小さいことが示された。
以上の研究結果から、補綴治療時の口唇周囲軟組織形状変化3Dシミュレーションシステムの確立を目指す上で、被験者測定に用いる頭位について必要な測定条件が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初令和5年度で予定していた、顔面の水平基準平面について、自然頭位（natural head position、NHP）を用いた際の信頼性について検討はおおむね予定通り遂行することができた。測定方法の確立、測定誤差の定量化および測定条件を決定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常有歯顎者を被験者として、上顎前歯部の厚さ5mmのシーネを装着する前後で顔貌データと歯列データを採得する。令和4年度、令和5年度に決定した測定条件で測定を行う。個々の被検者の異なる時期から得られた計測点座標データを対象とする。目的変数を口唇周囲軟組織の座標点とする。説明変数を口腔内組織（歯冠部や支台歯）の座標点とする。すべての測定部位のデータを正規化して回帰モデルを構築し、解析を行う。学習終了後のネットワークモデルの目的変数の推定精度と、説明変数の相対重要度を比較検討し、説明変数の取捨選択を行う。最終的には、モデル構築のデータに使用していない被験者データを用いて交差妥当性の検証を経て、アルゴリズムの決定を行う。回帰分析で得られた口唇周囲軟組織のシミュレーションアルゴリズムを3Dモーショングラフィックソフトウエアへ実装し、顔貌データを製作する。
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