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生体力学モデルとファジ-推論を使用した欠損補綴処置決定支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 04454484
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関大阪大学

研究代表者

前田 芳信  大阪大学, 歯学部・歯科補綴学第二講座, 助教授 (10144510)

研究分担者 岡田 政俊  大阪大学, 歯学部・歯科補綴学第二講座, 助手 (70169118)
野首 孝祠  大阪大学, 歯学部・歯科補綴学第二講座, 教授 (80028753)
奥野 善彦  大阪大学, 歯学部, 教授 (50028750)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1992年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードファジ-推論 / 生体力学モデル / 補綴処置 / 治療方針 / 支援システム / 生体力学 / ファジー理論 / シミュレーション / インプラント / 二次元モデル / 三次元モデル / 知識ベース / fuzzy theory / 3-D mode ls / Biomechanics / Finit element analysis
研究概要

本研究では、歯の欠損を有する患者に対する補綴的な治療方法を決定する際の意思決定支援システムの開発を試みた。その基礎として、2次元ならびに3次元のバイオメカニカルモデル(有限要素モデル)を作成し、その患者固有の条件において治療方法によりどのように応力分布が異なるかの分析を行った。
その結果2次元ならびに3次元の生体力学モデル(三次元有限要素モデル)上で各種条件での応力解析と臨床的な知見を比較し、シミュレーションの妥当性を検討した。特に下顎骨のモデルについてはドライスカルでの歪測定と比較することでその妥当性の検討を行い、2次元モデルでは3次元モデルに比較してやや結果が誇張された形で表現されることが明らかとなった。したがって生体力学モデルとして2次元、3次元のいずれに関しても利用は可能であるものの、その特性を考慮した利用方法が大切であることがわかった。モデルの例として下顎骨へのインプラント埋入が骨梁構造にどのように影響を与えるかを検討し、与える負荷と骨塩量との関係により異なった結果が得られることを確認した。
また、顎骨等の口腔の残存組織の形態と機能を保全することを目的として、治療方法を推論して決定するシステムの開発を行った。この過程において、ファジ-理論を応用した。その結果、意思決定のための支援システムの基本構造を構成した。各症例に対する補綴処置方法選択に関する、ファジ-推論を利用した支援システムを開発した結果を応用した、感染症教育支援システムを構築し、実際の学生教育に利用した。また本年度の課題としていた形状取込システムならびに生体力学分析、顎運動分析の結果を支援システム内の適切な位置に容易に転送できるよう、両システムを改良し、結合させることを試みた結果、データの形式を整えることにより可能となること確認した。
また、ファジ-推論を応用した推論エンジンをモジュールとしたシステムを開発しはじめたが、今後これによって多様なシステムの構築が可能になると期待される。これらのことから、ファジ-推論の過程に、生体力学モデルの結果を組込むことで帆適切な欠損補綴処置法を決定できるシステムが構築可能となった。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書

研究成果

(27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Maeda Y et al.: "A multimedia system for infection contorol education." J.Osaka Univ Dent Sch. (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田芳信 ほか: "歯科診断における判断基準に関する分析に関する試み-歯の骨支持をともにした修復処置の判定より-、" 歯科人工知能研究会雑誌. 4. 51-52 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三田和弘 ほか: "マルチメディアを利用した院内感染対策学習支援システムの応用" 日本補綴学会雑誌. 39(投稿中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田道生 ほか: "CAD/CAMシステム「DCS Precident」の応用 第1報 測定精度ならびに適合性について" 日本補綴歯科学会雑誌. 39. 201-205 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田芳信 ほか: "歯科領域におけるコンピュータシミュレーション-補綴領域での応用について-、" 日本コンピュータ支援外科学会雑誌. (投稿中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda Y.et al.: "Development of a mandibular tracking device with six degrees of freedom using optoelectronic system" J Osaka Univ.Dent.Sch.32. 45-50 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsutsumi S, et a.: "Biomechanics of cranio-maxillo-facial system on form and function." Theoretical and Applied Mechanics. 42. 299-306 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.and Tsutsumi S.: "Fuzzy inference system for establishing treatment planning, Computers in Clinical Dentistry, Proceedings for First International Conference" Quintessence Publ. 1993. 159-164 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.: "Biomechanical study of temporomandibular joint on its from and function part 1 : Condyle morphology in frontal section" J.Osaka Univ. Dent.Sch.33. 65-69 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.et al.: "A CAD/CAM system for removable dentures Part 1 : Fabrication of complete dentures" Int J Prosthet. 7 (1). 17-21 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.et al.: "A multimedia system for infection control education" J.Osaka Univ. Dent.Sch.34. (in press)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.: "Computer aided treatment for prosthodontic patients International Conference on Computers in Clinical Dentistry, Los Angels, U.S.A." 9. 18-20 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.: "A newly developed CAD/CAM system for complete dentures University of Basel, Faculty of Dentistry, Basel, Switzerland" 7. 14 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.: "CAD/CAM for removable partial dentures, International Conference on Computers in Clinical Dentistry, Los Angels, U.S.A." 9. 17-19 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y.: "Computer-supported diagnosis and treatments for partially and complete edentulous patients, American Dental association 134th Annual Session San Francisco, U.S.A." 11. 6-9 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda Y et al.: "A multimedia system for intection contorol education," J.Osaka Univ Dent Sch. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 前田芳信ほか: "歯科診断における判断基準に関する分析に関する試み-歯の骨支持をともにした修復処置の判定より-、" 歯科人工知能研究会雑誌. 4. 51-52 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 三田和弘ほか: "マルチメディアを利用した院内感染対策学習支援システムの応用、" 日本補綴学会雑誌. 39(投稿中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 山田道生ほか: "CAD/CAMシステム「DCS Precident」の応用 第1報 測定精度ならびに適合性について" 日本補綴歯科学会雑誌. 39. 201-205 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 前田芳信ほか: "歯科領域におけるコンピュータシミュレーション-補綴領域での応用について-、" 日本コンピュータ支援外科学会雑誌. (投稿中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 十河基文: "下顎骨骨梁の力学的研究第1報天然歯根周囲骨梁パターンと咬合力の伝達経路について" 日本補綴歯科学会雑誌. 37. 505-513 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 前田芳信: "有床義歯のためのCAD/CAMシステム第1報全部床義歯製作システムの構成" 日本補綴歯科学会雑誌. 37. 800-805 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 石井和雄: "前歯人工歯排列の基準に関する研究第2報口唇周囲組織の運動に関する三次元的分析" 日本補綴歯科学会雑誌. 37. 1074-1082 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 榎本 佳代子 他: "人工歯排列と顎堤形態 第4報 下顎骨三次元モデルによる考察" 日本補綴歯科学会雑誌. 36. 92- (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 箕浦 正孝 他: "全部床義歯製作のためのCAD/CAMシステム 第1報 システムの概要" 日本補綴歯科学会雑誌. 36. 143- (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 堤 定美 他: "頭蓋顎口腔系の機能と形態に関する機能と形態に関するバイオメカニクス" 第42回応用力学連合講演会 講演予稿集. 115-116 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutsumi S. et al: "Interactive Computer Simulation of Trabeculation in Mandible" Journal of Dental Research,IADR Abstrac. 72. 118- (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-03-31   更新日: 2016-04-21  

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