1990 Fiscal Year Annual Research Report
組織学的構造を反映した粘膜および歯根膜の生体力学的シミュレ-ションモデル
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02454447
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
宮入 裕夫 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (50013892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高山 義明 東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (80143593)
福田 秀昭 東京医科歯科大学医用器材研究所, 助手 (50014163)
永井 正洋 東京医科歯科大学医用器材研究所, 助手 (10013971)
高久田 和夫 東京医科歯科大学医用器材研究所, 助教授 (70108223)
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| Keywords | 粘膜 / 歯根膜 / 粘膜の被圧縮性 / 生体力学 / シミュレ-ションモデル |
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| Research Abstract |
本研究は,力学的な負荷のもとにおける生体組織の変形状況を検索するとともに,その特徴を取り込んだ力学シミュレ-ションモデルを作成することを目的とする.研究の初年度にあたる本年度は,モデル実験を行うとともに動物死体の口腔粘膜を用いて実験を行い,以下の結果を得た.
1.超小型圧力センサが埋めこまれたシリコ-ンエラストマ-により口腔粘膜の実験モデルを製作し,圧子を押し込んだ際の圧子下における圧力分布を測定した.その結果,標準的な弾性モデルに基づくシミュレ-ションから推定される結果とは異なり,圧子中央から周辺に近付くにつれ圧力が減少して行くことが分かった.
2.このような現象は,圧子下から周辺へ向かってエラストマ-が逃げる変形が生じているためと推定された.そこで非接触的に微小スポットの変位を計測することが可能なレ-ザ変位計を利用して圧子周辺でのエラストマ-の変形を測定した結果,周辺でエラストマ-の盛り上がりが観測され上記推定が裏付けられた.
3.新鮮ブタ下顎試料を利用して,圧子を粘膜へ押し込んだ際の表面変形を測定した.その結果,やはり圧子周辺における表面の盛り上がりが観察された.ただし,粘膜の表面変形はエラストマ-のそれと比較して圧子からより離れた領域まで広がっていた.これは粘膜の非線形的応力ひずみ関係より生じるものと推定された.
4.これらの実験結果に基づき,シミュレ-ションモデルの作成を開始した.これまでに,圧子下から周辺へ逃げる変形を考慮に入れたシミュレ-ションを行って,定性的に一致する圧力分布が得られるようになった.
5.粘膜圧縮および歯牙動揺のための試験機の試作を開始した.当初はリニアモ-タを利用する予定であったが,ドライバなどの入手が困難であることから,DCサ-ボモ-タを利用することとした.
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