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2018 Fiscal Year Research-status Report

ジェネレーティブデザインを応用した顎偏位形態予測と顎偏位軽減治療システムの確立

Research Project

Project/Area Number 17K11935
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

齋藤 功  新潟大学, 医歯学系, 教授 (90205633)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丹原 惇  新潟大学, 医歯学系, 助教 (10636228)
高橋 功次朗  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (40736625)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords有限要素解析 / 顎偏位 / ジェネレーティブデザイン / 顎変形症
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、顎変形症例(顔面非対称・顎偏位併発)に対し、工学的手法を用いて顎偏位形態の予測を試みるとともに、その結果から顎偏位の予測と軽減 を目的とした効果的、効率的な治療システムを構築することである。すなわち、コンピュータの大規模計算によって構造力学上最も適した形態を模索するジェネ レーティブデザイン法という手法を顎偏位形態の再現に応用し、顎偏位を引き起こす不均衡な咀嚼筋作用を同定することで、顎偏位が惹起される力学的な背景を 解明する。さらに、得られた結果をもとに、顎偏位を増悪させると考えられる筋機能メカニズムから顎偏位の形態変化を予測し、早期から顎偏位の増悪を防ぐた めの効果的な治療を選択できる診断システムの確立を目指す。
現在、顎変形症の治療方法としては、成長が概ね終了するまで定期観察し、外科的矯正治療 (顎矯正手術を併用した矯正治療)を適用することが主流である。 しかし、手術そのもののリスク、 偏位量が大きい場合の術後安定性、長期の入院という患者負担を考慮した場合、顎偏位を引き起こす咀嚼筋機能のパターンを 把握し、偏位の軽減あるいは増悪の抑制を図る治療法を確立させることは患者にとって有益である。さらに、個々の症例によって程度や原因が異なる顎偏位に対 し、画一的な治療を施した場合、症例によっては効果のない過剰診療となってしまう可能性が高い。 そこで、適切な治療を施すために症例の治療効果を予測する診断システムの構築が急務かつ必要不可欠と考え、本研究を立案した。本研究では、顎偏位が惹起 される前の段階から、偏位の軽減あるいは増悪の抑制を図るための積極的なアプローチを必要かつ有用と推測される顎偏位症例のパターンを特定し、 さらに、 最適な治療法を科学的根拠に基づいて決定できるシステムの構築、普及を図れるものと確信している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成30年度は、おもに対象(解析)症例の選定、ジェネレーティブデザインアプリケーションによる顎偏位再現モデルの作成および顎骨形態変化の3次元分析を行ったが、解析データの解析に難渋しており、再現モデルの完成には至っていないが、次年度では受託解析にて解析結果をまとめる見通しのため、研究遂行に問題はない。また、顎偏位症例のクラスター分析については、当初の予定通り順調に作業を進め、顎偏位の3次元形態計測によるクラスタリングが完了した。

Strategy for Future Research Activity

平成 31 年度は、ジェネレーティブデザインアプリケーションによる顎偏位再現モデルを完成させた上で、すでに得られた顎偏位を分類した各クラスターの特徴と顎偏位再現モデルとの比較、照合を進める。

Causes of Carryover

平成30年度後半から、解析データの分析を進める中で、受託解析の必要性について認識していたが、モデリングソフトウェアを有効活用するために、受託解析の発注は次年度以降にする予定としていた。そのため、次年度使用額は受託解析費用として利用する予定としている。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 骨格性下顎前突症患者の顎矯正手術後における嚥下時舌圧発現様相の解析2019

    • Author(s)
      坂上 馨, 栗原加奈子, 深町直哉, 阿部 遼, 堀 一浩, 小野高裕, 齋藤 功
    • Journal Title

      日顎変形誌

      Volume: 29 Pages: 42-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes of nasal and oronasopharyngeal airway morphologies and nasal respiratory function following orthognathic surgery2018

    • Author(s)
      Asai Yusuke、Hasebe Daichi、Saito Isao、Kobayashi Tadaharu
    • Journal Title

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      Volume: 30 Pages: 313~318

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2017.11.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] クラスター分析による骨格性下顎前突症例における正貌パターンの分類2018

    • Author(s)
      本多綾子, 高橋功次朗, 丹原 惇, 高木律男, 小林正治, 齋藤 功
    • Journal Title

      新潟歯学会雑誌

      Volume: 48 Pages: 75-83

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 「外科的矯正治療における形態と機能を考察する-治療例と臨床研究をもとに-」2018

    • Author(s)
      齋藤 功
    • Organizer
      第28回特定非営利活動法人日本顎変形症学会総会・学術大会
    • Invited
  • [Presentation] エッジワイズ法の基本を知り,未来を語ろう-管理指導医の立場から2018

    • Author(s)
      齋藤 功
    • Organizer
      第77回日本矯正歯科学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] 「矯正歯科治療の特徴と効果-実際の治療例を交え-」2018

    • Author(s)
      齋藤 功
    • Organizer
      第77回日本矯正歯科学会学術大会
    • Invited
  • [Book] 歯科矯正学 第6版2019

    • Author(s)
      齋藤 功
    • Total Pages
      456
    • Publisher
      医歯薬出版
    • ISBN
      978-4-263-45832-7

URL: 

Published: 2019-12-27  

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