振動解析を用いた関節頭の機能的な位置付けへの挑戦-顎変形症、骨折、再建において-

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K10087
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松下 和裕 北海道大学, 大学病院, 准教授 (10399933)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 顎関節 / 顎変形症 / 振動解析

Outline of Annual Research Achievements

下顎枝分割術を施行後、予定の位置で良好に上下の歯牙が嵌合し、顎関節の症状が無く、機能的に安定した咬合関係を長期維持するためには、骨片固定を行う際、関節窩に対する下顎頭の位置づけがとても重要である。ただ、日常の臨床において、これは専ら術者の経験に頼っているのが実情である。よって、この手技の精度向上には客観的で容易に、かつ正確に下顎頭を関節窩内の良好な位置に誘導する基準や手法が望まれる。後世を育成する観点でも必要である。
MRIで関節円板の位置関係は評価でき、結果、高頻度に前方転位していることが確認できるが、それはあくまでも静的な状況であり、前方に偏位した結果、関節が可動する際に関節窩内での力の伝達様態に対しての情報は不明である。そこで、探傷技術にヒントを得て、分割した下顎枝に振動を与え、関節窩内での構造を探る。
今回の研究を遂行するのに際し、加振方法、受振方法、分析方法の３つの観点から評価・検討しなくてはならない。加振は、口腔内での施行を念頭に置き、口腔内で日常につかえる器械を検討した。そこで、歯科用の切削器具の応用を考え、歯科機材のメーカーに適応の可否を相談した。歯科用エンジン、タービン、超音波波スケーラー他、振動を発生できる器械を検討した。先行論文から、組織での振動の減衰が比較的抑えられる低周波の方が望ましいと考え、1000～5000Hz前後の周波数を算出できる装置を考案し、実際に装置を作り上げた。
振動の受振に間しては、頭蓋振動測定の技術を参考にし、類似の計測器械を制作した。予備実験として、口腔内に超音波スケーラーを入れて歯を振動させ、頭部に装着したヘッドセットでその計測の可否を確認した。結果、予備実験として歯に加振した場合、ヘッドセットで受振できることができ、今回考案した加振・受振のシステムを用いての実験の可能性が確認できた。手術の際、骨片に加振した際も測定できた。