力学的解析に基づいた改良型超弾性Ti-Ni合金ワイヤーの臨床応用に向けた取り組み
Project/Area Number |
22K10263
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
Principal Investigator |
簡野 瑞誠 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (40345301)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米満 郁男 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00431940)
竹村 裕 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 教授 (60408713)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | 矯正力計測システム / 高精度6軸センサー / 矯正力 / モーメント / 矯正・小児系歯学 / 金属物性・材料 / 歯科医用工学・再生歯学 |
Outline of Research at the Start |
歯科矯正治療は客観性・定量性・再現性に乏しい。その状況を打開すべく、我々が近年開発した微小6軸センサーを複数用いることで、実寸大の模擬歯列を用いた画期的な臨床型矯正力計測システム開発を行う。さらに本システムを用いて、これまで計測する事ができなかった改良型超弾性Ti-Ni合金ワイヤー(Improved super-elastic Ti-Ni alloy wire:ISW)において定量的なデータを計測する事で、矯正歯科治療の客観的なエビデンスの提供が可能となるだけでなく、矯正歯科医の臨床教育への応用ならびにその実践に伴う患者への安全安心な治療の提供が期待される。
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Outline of Annual Research Achievements |
矯正治療のメカニクスが歯に与える力やモーメントを計算する様々な試みは行われてきたが、歯が実際に受ける矯正力を計測することは技術的に極めて困難であった。そのため臨床的には、矯正歯科医が感覚と経験を頼りにワイヤーなどの装置の調整を行っているのが現状であり、客観性・定量性・再現性にきわめて乏しいと言わざるを得ない。その状況を打開すべく、我々が近年開発した微小6軸センサーを複数用いることで、実寸大の模擬歯列を用いた画期的な臨床型矯正力計測システム開発を行ってきた。 模擬歯2歯に0.018×0.025-inch slot セルフライゲーションブラケットを同じ高さに接着し、高精度6軸センサーを搭載したOrthodontic simulatorを用いて実験を行った。ブラケット間距離は抜歯空隙を想定して10mmとし、設置するワイヤーにVベンドを付与した。その角度は10、20、30および40度とし、頂点位置はブラケット間中央とした。0.016×0.022-inchの改良型超弾性Ti-Ni合金ワイヤーに加え、ステンレススチールワイヤーおよびチタンモリブデン合金ワイヤーの3種類の計測を行い、力とモーメントを比較した。37°Cの恒温槽内にて、各ワイヤー5本ずつ計測を行った。 さらに、抜歯空隙閉鎖時に用いるエラストメトリックチェーンを両模擬歯に装着して計測することによって、抜歯空隙に2歯が倒れ込まないためのVベンドの大きさ、ワイヤーの種類、エラストメトリックチェーンによる牽引力の大きさの適切な関係を明らかにし、海外誌に投稿した。
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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
これまで行ってきた2歯モデルについて論文に纏めた後、3歯モデルまで拡張することに成功した。また、分担研究者や研究協力者の所属する東京理科大学、工学院大学とも1か月から2か月に一回程度、定期的にミーティングを行っており、実験結果の進捗報告ならびにそれを踏まえた実験系へのフィードバックを適宜行うことが出来ているため。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、実際の口腔内を想定し、前歯まで拡張したモデルを作成し、新たなメカニクスの検証を行なっていくことを目標とする。このシステムの開発は、矯正臨床における既存の力系の評価のみでなく、新しい治療法の提案をも期待できる。東京理科大学理工学部と連携し、3次元画像データとの統合的評価により、マルチブラケット治療の定量的評価など、実際の矯正歯科臨床に役立てることを想定している。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)