2020 Fiscal Year Research-status Report
ミニブタ歯牙移動実験系を用いた矯正用Hap/Colオンプラントの実用性の検証
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18K09852
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
鈴木 聖一 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (90187732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森山 啓司 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20262206)
東堀 紀尚 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (50585221)
菊池 正紀 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (00354267)
上園 将慶 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (80737346)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歯科矯正用アンカレッジデバイス / オンプラント / 有限要素解析 / 形状最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯科矯正臨床における骨に固定源を求めたアンカレッジデバイスの導入は、絶対的固定源としてその利便性を大きく推進させるものと期待される。しかし、歯間部歯槽骨に埋入するスクリュー型デバイスは歯根や歯胚を損傷する危険性があり、歯間の狭い症例や歯槽骨内に多数の永久歯胚を包含する混合歯列期の症例での使用は困難である。そこで本研究では、安全性の高いデバイスとして骨膜下アンカレッジデバイスに着目し、臨床での有効性を検討する。その手順として第一に、有限要素法によるシミュレーションモデルを構築し、骨膜下デバイスと骨の接合力の理論値算出を試みる。次いで、シミュレーションに準じたデバイスを試作し、マイクロミニピッグの口腔内において生着するか検証を行う。そして生着試験の結果をシミュレーションに反映させると共に試作デバイス形状の改変を行う。最後にマイクロミニピッグで歯の移動実験を行い、臨床における有効性を検討する。
2020年度では歯の移動実験を実施予定であったが、新型感染症拡大防止の観点から、比較的長期間に渡る動物実験の実施が困難であったため、ラットを用いた基礎検討と有限要素解析によって、歯の移動実験に用いるデバイスの形状について精査した。
ラットを用いた基礎検討では、試作デバイスを脛骨に設置し、4週間でデバイスの骨接合強度試験を行い、前後のマイクロCT再構築画像から骨折部位を明らかにした。この結果を基に、有限要素解析における境界条件や拘束条件を決定し、種々のデバイス形状に対してミーゼス応力分布を観察した。
研究の成果として、突起部の基部への応力集中が明らかとなり、歯を牽引するためのフックを含めたデバイス形状の最適化への一助となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型感染症流行の影響で目的としていた歯の移動実験を行うことができなかったため。
一方で基礎検討を充実することで、歯を牽引するためのフックを含めたデバイス形状をブラッシュアップすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯の牽引を行うためのフックを含めてデバイス設計の健常性を確認することができたため、繰り越した予算によって歯の移動実験を実施する。
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| Causes of Carryover |
新型感染症感染拡大防止の観点から、長期間に渡る動物実験の施行が困難となったため次年度使用額が生じた。
繰り越した使用額は2021年度に動物実験を実施するために使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
