有限要素法を用いた上顎顎義歯の応力解析による栓塞部の種類の評価

• 研究課題/領域番号: 16791184
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 補綴理工系歯学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大木 明子 東京大学, 保健センター, 講師 (10345225)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2005年度: 100千円 (直接経費: 100千円); 2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 顎顔面補綴学 / 上顎顎義歯 / 有限要素法 / 中空型顎義歯 / 天蓋開放型顎義歯 / 充実型顎義歯 / 補綴的リハビリテーション / 応力解析

研究概要

顎顔面領域の腫瘍により切除術が行われると、顎骨欠損や歯、軟組織の欠損が生じ、そのため、咀嚼・嚥下・発音などの口腔機能や審美性が著しく損なわれる。このような患者に対して、顎顔面補綴という補綴的リハビリテーションを行うことによって、患者のQOLの向上をはかってきた。これまで、モード解析を利用して顎義歯自体の動的解析を行ってきた。その結果、顎義歯の設計や顎義歯栓塞部の種類、栓塞部の高さによって、振動特性に影響を及ぼす可能性が示唆された。しかし、実際の口腔内では歯、歯根膜、顎堤粘膜、歯槽骨、その他軟組織の影響を受けることになり、それぞれの顎義歯が鉤歯に与える影響をさらに検討する必要がある。そこで、モデル上での機能時における顎義歯の動態を把握するため、応力解析法の一つである有限要素法を用いて、顎義歯、鉤歯、鉤歯周囲組織、顎骨欠損部周囲組織における荷重時の応力分布と顎義歯、鉤歯の変位について検討する必要がある。
本研究の目的は、上顎顎欠損患者の顎欠損および顎義歯の有限要素モデルを作製し、有限要素法を用いてモデル上での機能時の顎義歯の応力分布と動態を解析することである。また、同じ動的解析であるモード解析の、顎義歯単体で行われた結果との比較を行う。
上顎半側切除患者を想定した上顎顎義歯を製作し、三次元形状計測を行った。計測データをもとに三次元モデルを構築した。パーソナルコンピュータNEC WorkStationおよび汎用有限要素解析プログラムCOSMOS/Mにて、有限要素解析を行った。