2016 Fiscal Year Annual Research Report
Optimization of the prosthesis design based on the individual simulation
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26462921
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
田地 豪 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 准教授 (80284214)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| 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 |
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| 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、補綴装置の脱離、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、患者個別の補綴装置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、臨床応用による設計の妥当性の検証を行った。まず、CT画像データからモデリングソフトウエアを用いて３次元再構築画像を作製した。また、補綴装置の３次元モデルは、患者の歯列模型を3Dスキャナーで計測し作製した。次に、T-Scanと咬合採得材により得られた咬合接触・咬合力のデータを患者の三次元モデルに統合し、有限要素解析の荷重条件として設定した。さらに、有限要素解析ソフトウェアを用いて主応力、von Mises応力を算出し、３次元モデルに応力分布を表示させた。表示された応力集中部位と、補綴装置の破損、歯根破折などの部位を比較し、シミュレーションの結果の妥当性を検証した。
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