2014 Fiscal Year Research-status Report
個体別力学的シミュレーションに基づいた補綴装置デザインの最適化
| Project/Area Number |
26462921
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
田地 豪 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 准教授 (80284214)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二川 浩樹 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 教授 (10228140)
小川 匠 鶴見大学, 歯学部, 教授 (20267537)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 咬合接触 / 咬合力 / ３次元歯列モデル / 有限要素解析 / 補綴装置設計 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
補綴装置の設計は、術者の経験や技術・感覚に委ねられることが多く、補綴装置の脱理、破損、支台歯の破折などの問題が生じていた。この問題の解決には、支台歯に加わる力を定性的・定量的に評価する必要があるが、これまでの研究では評価が断片的であり、客観的・総合的評価には至っていない。本研究では、歯や補綴装置の形態、咬合接触や咬合力などの口腔内情報を正確に再現した高精度３次元再構築画像を用い、力学的シミュレーションを応用することにより評価を統合し、患者個別の補綴デザインの最適化を目指す。
本研究では研究期間内に以下の３点について明らかにする計画を立てた。すなわち、①咬合接触定量化システムの開発、②３次元歯列モデルへの咬合データの統合、③力学的シミュレーションを用いた補綴装置の最適設計システムの開発、である。
本年度は、咬合接触定量化システムを開発した。本システムは、印象材の写真画像を取得する咬合接触計測装置と、その写真画像から印象材の厚さおよび咬合接触面積を求める基準からなる。咬合接触計測装置は、CCDカメラとLED光源、印象材を設置する撮影台、外部からの光を遮蔽する外枠から構成される。咬合器に装着した歯列模型に対して印象材を用いて咬合接触の記録を採り、本システムを用いて咬合接触評価を行い、本評価法と咬合紙を用いた咬合検査法との比較を行った。その結果、本システムの開発により、一定の撮影条件下で異なる咬合採得材を簡便に撮影でき、印象材を用いた咬合接触の定量化が可能となった。また、咬合紙を用いた評価法と比較した結果、本評価法は咬合接触状態をより詳細に観察することが可能であった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度は、咬合接触計測装置を開発し、咬合接触部の厚さと面積を定量化するための基準を作成することで、咬合接触定量化システムを開発することを計画していた。開発した咬合接触計測装置は、CCDカメラとLED光源、印象材を設置する撮影台、外部からの光を遮蔽する外枠から構成され、CCDカメラとLED光源を装置内で固定し、コンピュータへ接続、専用のソフトウェアを用いて撮影を制御するものである。また、CCDカメラの露出量とLEDの光量調整を行うことが可能である。写真画像の輝度値から印象材の厚さの算出に必要となるキャリブレーションカーブを作成し、さらに、幅5mmのチェッカーフラッグ柄を印刷したシートから１ピクセルあたりの面積を算出し、ピクセル数から咬合接触面積の換算を可能とした。以上のことから、咬合接触定量化システムの開発は、ほぼ順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、定量化した咬合データを３次元歯列モデルに統合することで、より忠実に患者の口腔内情報を再現した有限要素モデルを構築する予定である。さらに、臨床症例に対して力学的シミュレーション（有限要素解析）を用い、患者の補綴装置や生体にかかる応力を解析したい。
|
| Causes of Carryover |
三次元解析ソフトや画像処理ソフトなどのソフトウェアの購入が計画よりも遅れているため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度にソフトウェアを購入する予定である。
|
Research Products
(3 results)
