破壊力学の手法による耐久性に優れる接着性補綴物支台歯形状の適正化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671942
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 篠原 直幸 鹿児島大学, 歯学部・附属病院, 講師 (40136891)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 修 鹿児島大学, 歯学部, 助手 (30295266) ; 門川 明彦 鹿児島大学, 歯学部, 助手 (00169533)
• Keywords: 接着性補綴物 / 有限要素解析 / 支台歯 / 合着材 / ミーゼス応力

Research Abstract

有限要素解析を当教室に行う為に、ワークステーション・有限要素解析ソフトFEMAPなどを整備し、接着性補綴物についての解析を進めた。その手始めとして、支台歯を含む接着性補綴物をそのままモデル化し、ウイングやグルーブ等を設定した支台歯形状が接着性補綴物の耐久性に与える影響を解析する為に、補綴物の構造の中で最も壊れやすい合着剤に注目して、3次元有限要素解析を行った。3次元有限要素モデルは上顎側側切歯欠損を中切歯と犬歯で補綴した場合を想定し、中切歯とポンティック半歯をモデル化した。支台歯形状は、平滑な舌面を被覆する(Flat Type)、欠損側にウイングのある(Distal Wing Type)、非欠損側にグルーブがある(Mesial Groove Type)、非欠損側に保持形態を付与した(Isthmus Type)、欠損側にグルーブがある(Distal Groove Type)の5種である。金属は金パラ合金と純チタンの二種類、合着材はPMMA系アンチフィラーレジンとコンポジットレジンの二種類を各々想定した。また、金属厚みは0.5、1.0、1.5mmの3種類とした。荷重はポンティック中央に向かって50Nの力を45度の角度でかけた。これらモデルの節点数は27280-38874、要素数は24000-35040である。接着剤中のミーゼス応力により比較し検討した。その結果、(1)接着材のミーゼス応力は、同一条件下ではWing Typeが最も小さく、他の支台歯形状とは大きな差がみられた。(2)金属厚みが増すに伴い、接着材のミーゼス応力が低下した。(3)チタンの場合が、金パラ合金の場合より接着材のミーゼス応力は小さかった。(4)PMMA系レジンの方がコンポジットレジンの場合より接着材中のミーゼス応力は小さかった。等の結果を得た。
その後、現実の構造に近づけるために、当大学工学部機械科の協力により、CT画像から座標の読み取りを可能にし、当教室でそのデータを元とした平面を積み重ね3次元モデルを作成している。

Research Products

• [Publications] 松下容子,篠原直幸 他: "静解析による耐久性に優れる接着性補綴物支台歯形状の適正化"平成11年度日本補綴歯科学会九州支部総会 日本補綴歯科学会九州支部学術講演会抄録集. 6-6 (1999)
• [Publications] 篠原直幸: "人工歯の力学的特性と挙動(静解析による耐久性に優れる接着性補綴物支台歯形状の適正化)"平成11年度九州大学応用力学研究所共同研究成果 第3報. (印刷中). (2000)