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非接触・高速・高精度3次元形状計測システムによる歯科矯正治療の客観的評価

研究課題

研究課題/領域番号 07407061
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 矯正・小児・社会系歯学
研究機関日本歯科大学

研究代表者

石川 晴夫  日本歯科大学, 歯学部, 教授 (40120604)

研究分担者 新井 一仁  日本歯科大学, 歯学部, 講師 (00193037)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード非接触三次元形状計測システム / 口腔模型 / 模型分析 / 歯科矯正学 / 診断 / 形態的分析 / Speeの彎曲 / 歯列弓形態 / 正常咬合者 / FA point / CAD / 非接触3次元形状計測システム / 矯正用診断模型 / 測定精度 / 石膏試験球
研究概要

本研究の目的は,非接触三次元形状計測システムを用いて矯正歯科治療の客観的評価法を確立することである.
平成7年度は,非接触三次元形状計測システムを構築し,システムの計測の信頼性を明らかにする目的で実験を行った.平成8年度は正常咬合者を選択し垂直的な計測項目について分析を行った.平成9年度は咬合接触や水平面内における計測項目について分析を行った.
本研究から得られた新たな知見として、以下にその概要を示す。
1. 非接触三次元形状計測システム(非接触三次元形状測定装置、グラフィックワークステーション、三次元CADソフトウエアから構成される)をネットワーク化して構築し、矯正用診断模型の計測を試み、独自に開発した方法で不可視領域を削減した。
2. 各種の三次元CADシステムの処理速度と曲面表示特性について検討し、NURBS曲面は矯正用診断模型の複雑な形状を正確に表現できず、特に歯頸部や切縁では過剰にスムージングしてしまうことが示され、曲面を生成しない本システムの有用性が明らかとなった。
3. 計測の信頼性について.石膏平板と石膏球を用いて検討した結果、最大で約100ミクロンと小さいことが明らかとなった.
4. 日本歯科大学の学生と職員約3500名の中から最も優れた咬合を有する者を正常咬合者として30名選択し,Facial Axis point(FA point)を設定し,FA pointの垂直的変動について計測を行った.その結果.FA pointは垂直的に有意に変動していることが明らかとなった.
5. 正常咬合者の歯列の垂直的な変動を明らかにするためにSpeeの彎曲を計測し,本研究の被験者の歯列は従来報告されていた日本人正常咬合者に比較して平坦であることが明らかとなった。
6. 正常咬合者の歯列の水平面上での特徴について数学的に明示する目的で、咬頭頂に設定した計測点に多項式曲線を適合して検討した結果、2次多項式や6次多項式に比較して4次多項式が適していることが明らかとなった。
7. 上下顎の咬合接触状態について分析する方法について検討し、定量的な分析に応用が可能であることが示唆された。
以上の研究成果を要約すると、本研究で開発した非接触三次元形状計測システムは歯科矯正学の分野において歯や歯列の形態を三次元的にかつ客観的に分析することが可能であり、治療目標としての正常咬合者の咬合に関する分析方法や臨床的に有用な定量的データなど、多くの新たな知見が得られた。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 石川晴夫: "非接触高速三次元形状測定システムの歯科矯正学への応用 第1報 システムの概要" 歯学. 83. 503 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "非接触高速三次元形状計測システムの歯科矯正学への応用 第7報 立体造形システムを用いた副模型の製作" 歯学. 84. 524 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito Arai: "A Reverse Engineering System For Orthodontic Model Storage" Journal of Dental Research. 76. 126 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "Straight-Wire Techniqueの発展性" 東京矯正歯科学会雑誌. 7. 122-129 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "非接触高速三次元形状計測システムの歯科矯正学への応用 第17報 日本人正常咬合者におけるSpeeの彎曲" 歯学. 86. 431 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito ARAI: "The Curve of Spee in Japanese Normal Occlusions." Journal of Dental Research. 77A. 758 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "非接触三次元形状計測システムの歯科矯正学への応用-不可視領域の減少-" 日本矯正歯科学会雑誌. 58. 148-153 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito ARAI: "Recording of Casts in ICP with an Optical 3D Measuring System." Journal of Dental Research. 78. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haruo ISHIKAWA: "Polynomial Curve Superimpositons on Dental Arch Forms with Normal Occlusions." Journal of Dental Research. 78. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石川晴夫: "Science Picture,矯正用診断模型の三次元形状の記録,分析,保管にCAD/CAMシステムを応用できる" The Quintessence. 16. 23-24 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "'98光計測シンポジウム・論文集" 非接触高速三次元形状計測システムの歯科矯正学への応用 第18報 咬合接触の分析法, 4 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井一仁: "第9回 三次元工学研究会・資料集" 歯科矯正応用における非接触三次元計測の問題点と提案するシステム [問題点の提起とシステムの実例], 10 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haruo Ishikawa: "Application of Non-Contact High Speed 3-D Shape Measuring System to Orthodontics, Part 1 System configuration" Shikagu. 83. 503 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito Arai: "Application of Non-Contact High Speed 3-D Shape Measuring System to Orthodontics, Part 7 A prototyping system" Shigaku. 84. 524 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazihito Arai: "A Reverse Engineering System For Orthodontic Model Storage" Journal of Dental Research. 76. 126 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito Arai: "The Front of Straight-Wire Technique in the Nippon Dental University" The Journal of Tokyo Orthodontic Society. 7. 122-129 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito Arai: "Application of Non-contact High Speed 3-D Shape Measurng System to Orthodontics, Part 17 the Curve of Spee in Japanese Normal Occlusions" Shigaku. 86. 431 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito ARAI: "The Curve of Spee in Japanses Normal Occlusions" Journal of Dental Research. 77A. 758 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito ARAI: "Application of Non-contact Three-dimensional shape measuring system to dental cast -Reduction of Blind Region-" Orthodontic Waves. 58. 148-153 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuhito ARAI: "Recording of Casts in ICP with an Optical 3D Measuring System" Journal of Dental Research. 78. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haruo ISHIKAWA: "Polynomial Curve Superimpositions on Dental Arch Forms with Normal Occlusions" Journal of Dental Research. 78. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2025-11-19  

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