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歯科矯正治療支援を目指した歯の移動予測データ同化システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K11339
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60100:計算科学関連
研究機関工学院大学

研究代表者

須賀 一博  工学院大学, 工学部, 准教授 (30408992)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードOrthodontics / Inverse problem / Finite element method / NiTi wire / Data assimilation / 歯科矯正 / データ同化 / 逆問題 / 歯科矯正治療支援 / 歯の移動予測 / 矯正力評価 / 光学印象
研究成果の概要

安全で効果的な歯科矯正治療を実現するために,力学的根拠に基づく歯の移動予測手法を開発した.まず,歯の移動を予測するための簡易力学モデルを提案した.簡易力学モデルと逆解析手法を組み合わせて,矯正力が作用する歯の移動を予測する手法を提案した.さらに,歯科矯正ワイヤーが歯に作用させる矯正力を定量的に評価する有限要素モデルを提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

健康的な歯並びの維持・実現が,心身の健康に繋がる.健康的な歯並びを維持・実現する歯科矯正治療は,これまで医師の経験に基づいて治療方針が決定されてきた.そのため,計画通りに治療が進まない,重大な障害が発生する事例も報告されている.本研究成果は,力学的根拠に基づいて歯の移動過程を予測を実現することで,安全かつ効果的な歯科矯正治療の実現に貢献するものである.さらには,人類の心身の健康に貢献するものである.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 13件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 数値解析の仕組みと解析のポイント2021

    • 著者名/発表者名
      須賀一博
    • 雑誌名

      日本歯科理工学会誌

      巻: 40 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 小型力覚センサーを用いた矯正力シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      宇尾基弘,頼威任,簡野瑞誠,小野卓史,竹村裕,須賀一博,曽我公平
    • 雑誌名

      日本歯科理工学会誌

      巻: 40 ページ: 29-32

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Verification of Dentition Shape Extraction Method2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Iso, Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-20)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Evaluation by Orthodontic Moment Measurement Device -Comparative study of the two types of wire during orthodontic treatment-2021

    • 著者名/発表者名
      Mark Kondo, Kohei Soga, Kazuhiro Suga, Naoki Mikami, Wei-Jen Lai, Sunmin Kim, Ikuo Yonemitsu, Zuisei Kanno, Motohiro Uo and Hiroshi Takemura
    • 学会等名
      6th International Conference on Intelligent Informatics and BioMedical Sciences(ICIIBMS 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Our Applications of Numerical Simulation and Machine Learning to Orthodontic Treatment2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      Virtual Conference on Computational and Experimental Mechanics (VCCEM ’21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reconstruction of Intraoral 3D Shape Using Machine Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Iso, Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      Virtual Conference on Computational and Experimental Mechanics (VCCEM ’21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯の初期動揺予測逆問題における予測精度向上2021

    • 著者名/発表者名
      須賀一博,桂彰吾
    • 学会等名
      第26回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自己教師あり学習によるCBCT像のノイズ低減効果の評価と学習効率化2021

    • 著者名/発表者名
      須賀一博,大里竜介
    • 学会等名
      第26回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Computational Support Platform to Orthodontic Treatment for Oral Health2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      Mechanical Enginnering Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Computational Design of Orthodontic V-Bend Wire System based on Force and Moment during Tooth Movement2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      Mechanical Enngineering Multiconference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tooth Segmentations from CBCT based on Image Processing with Tooth Smoothness and based on Deep Learning2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga, Akira Shinohara
    • 学会等名
      ISAT 18, The 18th International Symposium on Advanced Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Numerical Study on Intravascular Pressure Estimation with Convolutional Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Kobayashi, Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      ISAT 18, The 18th International Symposium on Advanced Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Root shape prediction from crown shape using machine learning (Poster)2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Iso, Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      ISAT 18, The 18th International Symposium on Advanced Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Support of Orthodontic Treatment by Computational Mechanics2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      APCOM 2019, The Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orthodontic Force and Moment Sensing Device: Influence of Deflection of Wire and Tooth’s Orientation2019

    • 著者名/発表者名
      Kunio Shimoda, Satoki Tsuichihara, Hiroshi Takemura, Kohei Soga, Kazuhiro Suga, Wei-Jen Lai, Sunmin Kim, Zuisei Kanno, and Motohiro Uo
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (IEEE SMC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いたCBCT像からの歯領域自動抽出2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木北都,須賀一博
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯の初期動揺予測逆問題における解探索手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      永吉祐介,須賀一博
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 携帯撮影機器を用いた口腔内3次元形状計測のための撮影条件の検討2019

    • 著者名/発表者名
      川尻圭佑,須賀一博
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 素人こそ医工連携2019

    • 著者名/発表者名
      須賀一博
    • 学会等名
      第10回バイオメディカルインターフェースワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Supporting System for Safety and Efficient Orthodontic Treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-17)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational Methods for Supporting Patient-Specific Treatment on Orthodontics2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Suga
    • 学会等名
      WCCM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] データ同化を見据えた簡便な歯の初期動揺予測手法2018

    • 著者名/発表者名
      須賀一博
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回計算力学講演会(CMD2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いたCT像からの歯の三次元形状再構成手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      須賀一博
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回計算力学講演会(CMD2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯科矯正治療支援のための効率的な歯の初期動揺予測モデルの有効性評価2018

    • 著者名/発表者名
      須賀一博
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯の動揺に伴い超弾性矯正ワイヤーが歯に及ぼす回転モーメントの経時変化2018

    • 著者名/発表者名
      須賀一博,西濱悠
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 歯の位置の分析装置、歯の領域抽出モデル生成方法、歯の位置の分析方法 、プログラム、および記録媒体2019

    • 発明者名
      小林 匡治,石田 雄之,須賀 一博 他3名
    • 権利者名
      小林 匡治,石田 雄之,須賀 一博 他3名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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