2015 Fiscal Year Research-status Report
口腔インプラント手術の技術伝承を目的とした力覚体感型シミュレータの開発
| Project/Area Number |
15K13837
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
高野 直樹 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10206782)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 慎也 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70408334)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 口腔インプラント / 力覚体感 / 粘膜 / 有限要素解析 / 画像相関法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１．洞底粘膜の力学的特性計測装置の開発 ： 新鮮屍体から採取した洞底粘膜の挙上時のストロークと反力の関係を得るための装置開発を行った。ゴム材料を用いた予備試験を経て、2016年1月13日に新鮮屍体を用いた実験を行い、再現性のよいデータを取得することができた。カセットの設計に工夫をこらし、粘膜がウェットな状態でも簡単に拘束できることを確認した。また、薄膜のしわをのばすために試験前に張力を与えることが困難であるが、試験結果の整理方法を工夫し、この問題を克服することができた。今後は、充填材を装填できるように装置を改良する計画である。実験とあわせて、次年度に計画していた非線形有限要素解析によるキャリブレーション解析とひずみ予測解析を開始した。
２．画像相関法ひずみ計測用テキスチャ付与装置の開発 ： 風などの環境の影響を受けずに安定してスプレーによるテキスチャ付与を可能とする装置を開発した。第三者による試用も行い、その有用性を確認した。
３．海綿骨ドリリング時の力覚体感実験 (1) 下顎骨模型を用いたドリリング荷重・速度の計測を行い、力覚体感装置にて計測した臨床医による入力荷重とドリリング速度と比較し、下顎骨模型の特性を知るとともに開発した力覚体感システムの有用性を検証した。
(2) 力覚体感装置を研究分担者が実施する歯科大学生を対象とした評価実験を行い、その教育的効果を実証した。
(3) 次年度に計画していた下顎骨海綿骨のドリリング荷重の予測を、新たな献体マイクロCTデータをもとに解析し、力覚体感装置で再現することができた。
４．力覚カルテの基本ソフトウェアの開発 ： 海綿骨ドリリング時の力覚体感後にドリリング深さと荷重の関係を描くタッチパネルPC用ソフトウェアを開発し、上記３(2)の評価実験にて使用し、その有用性を検証した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
洞底粘膜の力学的特性計測装置の開発に関して、装置の設計・試作と献体を用いた試験の準備にとどまらず、新鮮屍体を用いた実験に成功した。そのため、次年度に行う計画であった非線形有限要素法による数値解析に着手することができた。また、力覚カルテの基本ソフトウェアに関して、開発後に歯科大学生を対象とした評価実験まで行うことができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、洞底粘膜の力学的特性計測と数値解析、海綿骨ドリリング時の力覚の数値解析、力覚カルテの詳細設計の研究を推進する。研究費についても、開発した装置が当初計画より価格がおさえられたことが主たる理由で次年度使用額がでたが、残額はわずかであり、計画通り執行できた。次年度の予算執行も計画通りに行う。旅費に関しては、WCCM XII(World Congress on Computational Mechanics, Seoul, Korea)にて成果発表を行うための出張旅費に使用する計画である。
|
| Causes of Carryover |
画像相関法ひずみ計測用簡易テスクチャ付与装置の価格が見積時よりも低くおさえられたのが主たる理由である。また、実験補助のための人件費を計上したが、雇用せずに実施することができたのも理由の一つである。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額はわずかであり、当初の研究計画・使用計画に変更はない。
|
