AI技術と加圧的造形粘膜面デジタル印象法による自動床縁設定法の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22720
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 市川 哲雄 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90193432)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 口腔内スキャナ / 筋形成 / 空気圧 / デジタル / 床縁 / 印象採得

Outline of Annual Research Achievements

補綴歯科臨床における印象採得に口腔内スキャナー（IOS）が導入され、急速に導入が広がっている。しかしながら、義歯床縁のデジタル記録法は全く示されていない。この部分の形態決定は補綴歯科領域では古典的な問題であるにもかかわらず、全く解決されていない。本研究は、空気圧負荷によるデンチャースペース造形後の顎堤・歯肉頬移行部のデジタル形態記録とAI技術を用いての義歯床縁部の自動形態設定法の開発をおこなうものである。
本年の計画で予定していた空気圧噴出加圧装置の製作については、空気圧供給部分は、新たに設計、製作せず、デンタルチェアのコンプレッサー噴出のエアの減圧と洗浄をすることで，チェアサイドでの空気圧を確保した。さらに、筋圧形成に必要な空気圧の微調整については、輸液（点滴）セットのローラークランプ（クランメ）を応用することで解決した。
口腔内スキャナのスキャナチップ（撮像先端部分）から噴出する空気圧噴出の量と位置と方向については、まずおおよその方向について予備的に検討した。その方向はスキャナチップの撮像方向への噴出ではなく，横方向の噴出が撮像にとって好ましい結果が得られた。また、スキャナチップの幅が筋形成面への影響が大きいことも推察された。
以上のことから、スキャナチップができるだけ狭いIOSの選択と空気噴出によってスキャナチップの幅が増大しない噴出口の設計が求められることから、細いチューブでスキャナチップを囲み、そのチューブの側方方向に等間隔で穴を空け，噴出するデザインを設計した。予備的な検討では、この設計方針で空気圧負荷によるデンチャースペース造形が可能なことが確認された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年の予定は、空気圧噴出加圧装置の試作し、ヒトを対象とした研究であるため研究倫理委員会の承認を得ることであった。
空気圧噴出加圧装置の製作についてはすでに概略的な設計が確定し、研究計画書に記述した計画通りに進行していると考えられる。
研究倫理委員会の承認については、最終的には本研究は機器開発になる可能性が大きいので、特定臨床研究になる。ただし、現段階では顎堤・歯肉頬移行部のデジタル形態記録という臨床観察研究でまず申請し、その後，移行するというアプローチとし、すでに承認を得ている。
従って研究全体としても計画通りに進行していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

昨年度設計した空気圧噴出加圧装置、つまりスキャナチップから空気圧を噴出するシステムにおいて、その孔を開ける位置と大きさ，間隔を有歯顎を対象に検討し、決定する。
さらに無歯顎者を対象に，有歯顎で設計したシステムで、歯肉頬移行部のデジタル形態記録が可能かどうかを定性的に検討し、最終的な空気圧噴出加圧装置の設計を確定する。
デジタル形態記録から最終の床縁形態の予測がAIによって推測可能かどうかの検討を開始し、その予測システムの可能性を探る。

Causes of Carryover

ほぼ実験計画通りに進行しているが、空気圧噴出加圧装置の空気圧を供給する部分の装置を設計、製作ではなく、チェアサイドでのコンプレッサーによるエア供給に変更したためその部分の経費を次年度に繰り越したこと、研究倫理審査をまず特定臨床研究にはせず、通常の臨床研究として申請したためその分の経費を次年度繰り越したため次年度使用額が生じた。繰り越し分は、スキャナチップの空気圧噴出部分の製作、AIの研究、および次年度以降特定臨床研究申請に使用予定である。