2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development and applications of optimization designing system for dental prosthesis via dynamic finite element analysis using individual clinical data of oral function
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18K17159
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
木原 琢也 鶴見大学, 歯学部, 学部助手 (50796399)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 補綴装置 / 有限要素 / 応力 / CAD/CAM / 咬合力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
補綴装置の長期維持には歯冠形態の付与や材料の選択が重要であり、患者個々の咀嚼やブラキシズムなどによる力が関わっている。そこで、本研究では工学的手法を用いて患者個々の機能的・形態的データ（歯列・歯槽骨・顎関節形態、骨密度、咬合接触、咬合力、下顎運動）を組み込んだ動的有限要素解析による構造力学的シミュレーションを応用した補綴装置の設計最適化システムを構築し、臨床へ応用することを目的とする。
2020年度は、構造力学的シミュレーションに基づく補綴装置デザイニングワークフローの構築と臨床応用を行うため、歯根破折や骨吸収などがすでに引き起こされている患者を対象に歯列や顎骨等を再現した有限要素解析モデルを作成した。モデルはCT画像データから顎骨と歯根の三次元再構築と、歯列模型のスキャニングによって仮想空間上に再構築した。T-ScanⅢおよびシリコーンバイトを用いて咬合力と咬合接触部位を取得し、荷重条件に組み込むことで有限要素解析を行った。歯根破折やジルコニアのブリッジが破折した症例において応力集中部位と歯根破折部位の一致が見られた。また線維性異形成症の患者において最小主応力の集中部位と骨膨隆が生じる位置が類似する傾向が見られた。本年度の研究実績として、口腔機能データである咬合状態を再現した応力解析手法を臨床に活用し、臨床現象と応力結果の比較検証を行うことで本手法の臨床における有用性を確認することができた。
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