2011 Fiscal Year Annual Research Report
新規ニッケルフリー形状記憶合金を利用した3次元的顎顔面形態制御の医用工学的検討
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21390522
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金高 弘恭 東北大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (50292222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 良央 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30302152)
安田 聡 東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (00431578)
工藤 忠明 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (50431606)
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| Keywords | トランスレーショナルリサーチ / 生体材料 / 歯学 / 形状記憶合金 / 骨延長 |
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| Research Abstract |
本研究では、Ti-Mo系およびTi-Nb系のニッケルフリー形状記憶合金から優れた特性を有する組成を選択し、新規開発合金を利用した生体内埋入型顎整形装置により、縫合部における成長制御による3次元的顎顔面形態制御について医用工学的観点から検討を行うことを目的とし、当該年度は下記の研究を行った。
1)3次元的コントロールを行う動物実験モデルの作製
顎顔面形態の3次元的コントロールを行う動物実験モデルとして、成長期ラットの前頭鼻骨縫合(前後的コントロール)および上顎頬骨縫合(垂直的コントロール)に同時に力学的負荷を加えるモデルを作製した。向きの異なる2箇所の縫合部に対し、拡大、圧縮、ズレ方向の力を複合的に組み合わせて持続的に負荷することにより、顎顔面形態の予知的な3次元的コントロールの可能性を検討した。
2)整形力シミュレーションによる応力分布の検討と顎顔面形態変化の予測
3次元有限要素法により装置設計と負荷応力から装置の設置場所における顎顔面部の整形力シミュレーションを行った。特に応力の集中部位などを検討し、形態変化を予測するとともに、重点的に組織学的な評価を行う部位を選定した。
3)新しい生体内埋入型装置による顎顔面形態の3次元的制御の評価
規格撮影された軟X線写真により、新しい生体内埋入型顎整形装置による顎顔面形態の変化について、計測学的評価を行った。さらに、マイクロCTを応用した3次元形態の変化についても評価を行い、顎顔面形態の3次元的コントロールの可能性を検討した。なお、軟X線写真は側面および上面より規格化して撮影を行い、それぞれ計測点を設定し、顎顔面形態の変化について距離計測および角度計測を行うこととした。これらのデータを整形力シミュレーションによる応力分布の予測と比較し、生体内埋入型装置の作用が与える形態変化への影響について検討を行った。
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Research Products
(2 results)
