Modal analysis for estimation of osseointegration and screw loosening

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09649
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 宮下 牧子 東北大学, 大学病院, 助教 (40814405)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644) ; 小川 徹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321) ; 内藤 英樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50361142)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: モーダル解析 / オッセオインテグレーション / スクリュー連結状態

Outline of Annual Research Achievements

歯科インプラント治療においては，良好で強固な初期固定，それに続く確実なオッセオインテグレーションの獲得が重要であり，適切にその状態を把握することは，適切な荷重時期の決定やインプラントの長期安定性の獲得に繋がり，その生存率を大きく左右する．また歯科インプラント臨床上の偶発症として，アバットメントスクリューの緩み，スクリューの破折等が挙げられ，インプラント補綴終了後のメインテナンス時にスクリューのわずかな緩みを検出できれば，予期しない上部構造の脱落や破折を未然に防ぐことができる．しかしながら，現在までのところ臨床的にインプラント植立後の初期固定からその後の新生骨の形成とインプラント体との骨結合（オッセオインテグレーション）の程度や進行度（成熟度・完成度）さらには経時的な変化の詳細を評価しうる客観的手法は見出されておらず，また上部構造やアバットメントの連結状態つまりスクリューの緩みを正確に検出する機器の開発には至っていない．
本研究は，インプラント体埋入から上部構造装着に至る治療過程，さらにその後のメインテナンス時において，インプラント体のオッセオインテグレーション状態ならびに上部構造（アバットメント）連結状態をチェアサイドで簡便に評価しうる検査機器の開発を目的とし，共振周波数分析（Resonance Frequency Analysis: RFA）およびモードシェイプ特性や振動減衰特性を用いて物体の動的特性を多角的評価するモーダル解析を応用して，インプラント・オッセオインテグレーションの進行度や状態の詳細，上部構造装着後のアバットメント連結状態を評価する．
昨年度は，インプラント周囲骨の骨密度の指標として，マイクロCT撮影を行い，マイクロCT画像解析終了後，各インプラントの非脱灰標本を作製し，組織学的観察を行った．