口腔機能データを補綴装置の設計に応用するCAD/CAMシステムの構築

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11752
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 田地 豪 広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 准教授 (80284214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二川 浩樹 広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (10228140) ; 小川 匠 鶴見大学, 歯学部, 教授 (20267537) ; 井川 知子 鶴見大学, 歯学部, 助教 (70552389) ; 木原 琢也 鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (50796399)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 口腔機能 / 補綴装置 / CAD/CAM

Outline of Annual Research Achievements

咀嚼やパラファンクション等による過大な力は、負担する補綴装置や残存組織へ悪影響を及ぼすと言われているが、長期的な口腔機能の回復維持を目的とした補綴装置の設計に、患者の咬合による力を反映するには至っていない。そこで本研究では、構造力学的解析を通じた信頼性の高い補綴装置の製作を目指し、歯・顎骨・歯周組織を正確に再現した解剖学的形態データに、咬合接触・咬合力の口腔機能データを統合することで評価を行い、最適化した補綴装置をデジタルデータから加工製作する歯科用CAD/CAMシステムを構築することとした。
平成30年度の研究実施計画は、口腔機能データ（咬合接触・咬合力）の計測と3次元モデルへの咬合データの統合を行うことにより、歯列形態データと口腔機能データの統合手法を確立することとした。咬合接触状態は開発した咬合接触解析装置を用いて、咬合採得材により得られた穿孔部位を解析しデジタル化した。咬合力は動的咬合力をデジタル化するため面圧力分布測定システムを用いた。また、得られた咬合接触状態のデジタルデータを歯列咬合面形態の3次元モデルに対して位置を規定し、咬合接触を投影することで3次元歯列モデルに咬合接触のデータを統合した。咬合接触部位に関しては3次元歯列モデルの咬合面間距離を計算することによっても3次元モデル上に再現し、位置合わせ精度の検証を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

咬合接触状態は開発した咬合接触解析装置を用いて、咬合採得材により得られた穿孔部位を解析しデジタル化した。咬合力は動的咬合力をデジタル化するため面圧力分布測定システムを用いて求めた。また、得られた咬合接触状態のデジタルデータを歯列咬合面形態の3次元モデルに対して位置を規定し、咬合接触を投影することで3次元歯列モデルに咬合接触のデータを統合した。なお、咬合接触部位に関しては3次元歯列モデルの咬合面間距離を計算することによっても3次元モデル上に再現し、位置合わせ精度の検証を行った。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度に歯列形態データと口腔機能データの統合手法を確立したので、今後は、設計した補綴装置に対する有限要素解析や歯科用CAD/CAMシステムを用いた補綴装置の製作・評価を行うことで、構造力学的シミュレーションを用いた補綴装置の設計・製作ワークフローの確立を目指す予定である。

Causes of Carryover

本年度は、ほぼ当初の計画通りの支出であったが、前年度の支出額が少なかった影響で次年度使用額が発生した。次年度末までには計画通りの支出が見込まれる。