2010 Fiscal Year Annual Research Report
コーンビームCT画像を用いたインプラント周囲骨梁のマイクロメカニクス
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22791905
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
松永 智 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70453751)
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| Keywords | 有限要素解析 / マイクロCT / 骨梁 / 均質化法 / BAp配向性 / 顎骨内部構造 / 荷重伝達経路 / 主応力ベクトル |
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| Research Abstract |
骨梁構造を考慮した高精度バイオメカニクスシミュレーションに根ざした歯科インプラント埋入支援シミュレータを実現するためには、より臨床に近い解析データを積み重ね、力学解析における信頼性について検討する必要がある。そのために、日本人無歯頭蓋骨をコーンビームCTにて撮像し、三次元有限要素モデルを作製した。海綿骨部分は等価材料モデルではなく、骨梁を直接的にモデリングすることとした。歯科インプラント用の機能強化を行った顎骨シミュレータを用いて解剖学的構造の抽出を行い、皮質骨厚さ分布と埋入危険部位からインプラントの埋入位置・方向を決定すると同時に、不適切な部位を選択した埋入例も作製して比較を行うこととした。骨-インプラント界面においてある一点の応力評価だけでは定量的な評価を下すのに不十分であるため、インプラント周囲顎骨における応力状態の定量的評価には、各応力解析条件下における主応力とフォンミーゼス相当応力のヒストグラムを用いた。
従来のマイクロCTを用いた解析結果と、撮像分解能の劣るコーンビームCTイメージベースの解析結果と比較したところ、ヒストグラムを用いた評価においてマイクロCTイメージベースの解析に匹敵する高い解析精度を得ることができた。特に、インプラントフィクスチャー先端部における応力値の評価から、皮質骨が十分に確保できない顎骨において、周囲骨梁がインプラントを介して加わる荷重を負担する役割を果たしており、臨床上困難な症例に対して特に効果を発することが示唆された。
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