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PETバリデーティッドFEAに基づく顎骨リモデリングシミュレーションの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K09694
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関東北大学

研究代表者

水戸 武彦  東北大学, 大学病院, 医員 (40734281)

研究分担者 重光 竜二  東北大学, 大学病院, 助教 (00508921)
末永 華子  東北大学, 歯学研究科, 助教 (00508939)
依田 信裕  東北大学, 大学病院, 講師 (20451601)
小川 徹  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321)
佐々木 啓一  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード歯科インプラント / 有限要素解析 / 骨リモデリング
研究実績の概要

当該研究は, 歯科インプラントに生じる臨床的偶発症の予防, さらには歯科インプラントの埋入に係るメカノバイオロジカルな反応を考慮した顎骨リモデリングシミュレーションの最適化に寄与することを主眼としたものである. 従来の解剖学的な観点を考慮した手法に加えて本シミュレーションを埋入システムに包含することで, より安全で効率的な歯科インプラント治療を実現することが期待される.
初年度は, 有限要素解析モデル(以下, FEモデル)の作成を行った. 共同研究者の小川らが確立した実験モデルを踏襲して,Wistar系ラットの脛骨部について純チタンのカスタムメイドインプラントを埋入したモデルを用いて解析を行った. 前述の手法から複数のFEモデルを作成して, 骨リモデリングシミュレーションの解析に堪えうるFEモデルの接点数や要素数について検討を行った. 次年度は, 初年度に得られた結果を元に各種解析をコンター図及び応力ヒストグラムよりインプラント周囲骨における3次元的な応力状態について定性及び定量分析による検討を行った.特に, ラット脛骨の皮質骨および海綿骨の材料特性ついて, 部位特異的な骨梁構造及び材料非線形性を考慮した設定を行った. これより骨内領域を従来手法に比べてより実現象の再現性に富んだモデル構築に成功した. 加えて, 本モデルは経時的な骨代謝の観察と対照することでインプラントの骨梁形態変化の評価を行う基盤となるFEモデルとなるよう設定を検討した.

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Biomechanical behavior with an implant-supported overdenture based on personalized FEA2018

    • 著者名/発表者名
      Sato E, Shigemitsu R, Mito T, Takahashi H, Yoda N, Sasaki K
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of 12 years mandibular bone remodeling on biomechanical behavior in a patient with an implant-supported overdenture2018

    • 著者名/発表者名
      Sato E, Shigemitsu R, Mito T, Takahashi H, Yoda N, Sasaki K
    • 学会等名
      13th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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