生体力学モデルとファジーを使用した欠損補綴処置決定支援システムの開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454484
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 前田 芳信 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (10144510)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 政俊 大阪大学, 歯学部, 助手 (70169118) ; 野首 孝祠 大阪大学, 歯学部, 助教授 (80028753) ; 奥野 善彦 大阪大学, 歯学部, 教授 (50028750)
• Keywords: fuzzy theory / 3-D mode ls / Biomechanics / Finit element analysis

Research Abstract

そこで本研究の目的としては、義歯やインプラント(人工歯根)などの支持組織である顎骨の保全に焦点をおき、まず各種の補綴処置の違いによって生じる顎骨の表層ならびに内部の変化を生体力学モデルによってシミュレーションし、補綴物装着の予測を行い画像表示する。またこれまでの臨床的な経験をファジー論理に基づいたデータベースとして蓄積整理し、これを臨床データとシミュレーションの結果を照し合せることによって、その症例に関して長期的に最も適した補綴方法が対話形式で選択できるエキスパートシステム(支援システム)を作成し、その評価を行うことにある。
本年度においては、まず小型カメラを用いて、口腔内を各方向より撮影しその映像を画像解析装置により処理することによって、歯ならびに軟組織の視覚的な情報をデータとして取込むことを試みた。
次に高速三次元ディジタイザーを応用し、石膏模型上の歯列ならびに顎堤の形態を測定すし三次元データベースとして収納した。これらの処理データは、光磁気ディスクに転送してデータベースとして保存した。
これらの三次元データをもとに、患者の口腔内外の二次元ならびに三次元の上下顎顎骨ならび周囲組織の構築を行い、これを生体力学モデル(有限要素モデル)として変換した。このモデル上で各種の補綴処置を行った場合の応力解析を行い、顎骨内外の形態変化(皮質骨の外形変化、海綿骨の分布ならびに構造化)についてシミュレーションを行った。
さらに、臨床例における補綴処置方法選択、意思決定の臨床的な経験則と科学的な根拠をファジー論理に基づいたデータベースとして整理することを試み、治療計画作成のためのエキスパートシステムの構築を試みた。
以上の結果より、顎堤の吸収と顎骨内部での応力分布との関連が示めされ、このことを臨床的なデータと照合することによって対応する補綴処置決定のための判断基準へ利用できる可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] 榎本 佳代子 他: "人工歯排列と顎堤形態 第4報 下顎骨三次元モデルによる考察" 日本補綴歯科学会雑誌. 36. 92- (1992)
• [Publications] 箕浦 正孝 他: "全部床義歯製作のためのCAD/CAMシステム 第1報 システムの概要" 日本補綴歯科学会雑誌. 36. 143- (1992)
• [Publications] 堤 定美 他: "頭蓋顎口腔系の機能と形態に関する機能と形態に関するバイオメカニクス" 第42回応用力学連合講演会 講演予稿集. 115-116 (1993)
• [Publications] Tsutsumi S. et al: "Interactive Computer Simulation of Trabeculation in Mandible" Journal of Dental Research,IADR Abstrac. 72. 118- (1993)