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コーンビームCTによる三次元歯軸,歯列,顎運動を融合した口腔機能評価システム開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12752
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90110:生体医工学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

坂本 信  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80215657)

研究分担者 亀田 剛  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 講師 (30277610)
田邊 裕治  新潟大学, 自然科学系, フェロー (60143020)
小林 公一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (70296317)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード歯科 / 歯列 / 歯軸 / CBCT / バイオメカニクス / 三次元口腔内座標 / 顎運動 / 生体医工学 / 歯学
研究開始時の研究の概要

本研究は,臨床歯科で使用されるコーンビームCT画像を利用して,上下顎骨の解剖学的特徴点から三次元口腔内座標系を構築し,歯全体の三次元形状から自動計算的に三次元歯軸および歯列を求める.さらに提案した座標系を基盤として,数本の歯の空間運動から得られる簡便かつ精度の高い顎運動測定解析システムを確立し,これらを融合することにより,臨床診断応用が可能となる国内外で例をみない三次元口腔構造・機能評価システムを開発することで,社会に貢献することが目的である.

研究成果の概要

本研究は,臨床歯科で使用されるコーンビームCT画像を利用して,上下顎骨の解剖学的特徴点から三次元口腔内座標系を構築し,歯全体の三次元形状から自動計算的に三次元歯軸および歯列を求める.さらに提案した座標系を基盤として,数本の歯の空間運動から得られる簡便かつ精度の高い顎運動測定解析システムを確立し,これらを融合することにより,臨床診断応用が可能となる国内外で例をみない三次元口腔構造・機能評価システムを開発することで,社会に貢献することが目的である.この研究は,歯科矯正学や歯科放射線学はもとより,臨床歯学(歯科補綴学,口腔外科学,咬合学等)に広く利用される有意義な臨床歯科手法となり得るものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

CBCTによる歯軸の臨床応用を考える際には,上下顎骨の解剖学的特徴点から口腔空間内に座標原点を定めることによる口腔内ワールド座標系を導入することが極めて重要である.我々は,口腔内ワールド座標構築法を提案し,国内および米国特許を研究期間内に取得した(国内特許:特許7068713号,米国特許:US11,090,014 B2).これより,口腔内における歯の三次元形状から求めた重心による歯列や歯軸の三次元絶対位置評価が可能となった.また,本研究では新たな顎運動測定解析システムを提案し,特許申請を進めており,これらは,歯列の特徴評価,歯科矯正時の歯の移動,咬合診断等に用いることができる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Can hypochlorous acid be a powerful sanitizer to replace alcohol for disinfection ? —Its bactericidal, degradation of the solutions under various storage condition, and steel rust effects2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi KAMEDA, Shunya OKA, Jun-ichi IGAWA, Makoto SAKAMOTO, Kazuto TERADA
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 41 号: 1 ページ: 167-183

    • DOI

      10.4012/dmj.2021-146

    • NAID

      130008150322

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2022-01-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コーンビームCTを用いた上下顎歯の三次元歯軸角度の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      石井義人, 坂本信, 坂上勇太,亀田剛, 森清友亮, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 平元和彦
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス(印刷中)

      巻: 43

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indentation method accounting for thickness effect of viscoelastic layer2021

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Miura, Chihiro Oyama, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe
    • 雑誌名

      ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mechanics

      巻: 101 号: 10 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/zamm.202000272

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コーンビームCTによる三次元歯軸の解析2021

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太, 坂本信, 森清友亮,亀田剛, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 田邊裕治
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 42 ページ: 79-85

    • NAID

      40022723652

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コーンビームCT画像を用いた新たな三次元歯列決定法2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 信, 坂上 勇太, 森清 友亮, 亀田 剛, 小林 公一, 田邊 裕治
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 64 ページ: 691-697

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] コーンビームCTによる三次元歯軸の解析2021

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太,坂本信,森清友亮,亀田剛,小林公一,坂井幸子,遠藤英昭,田邊裕治
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス (掲載決定)

      巻: 42

    • NAID

      40022723652

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 正常咬合者における三次元歯列曲線と歯軸の数学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太,坂本信,森清友亮,亀田剛,小林公一,坂井幸子,遠藤英昭,田邊裕治
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 41 ページ: 385-392

    • NAID

      40022375550

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical solution of axisymmetric indentation of multi-layer coating on elastic substrate body2020

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Miura, Makoto Sakamoto, Yuji Tanabe
    • 雑誌名

      Acta Mechanica

      巻: 231 号: 10 ページ: 4077-4093

    • DOI

      10.1007/s00707-020-02752-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of elasticity of lower orbicularis oris muscle during the lip closing measurement using sonographic elastography2020

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Hayashi-Sakai, Taichi Kobayashi, Makoto Sakamoto, Takafumi Hayashi, Yusuke Morise, Yutaka Nikkuni, Masaki Takamura, Jun Sakai, Junko Shimomura-Kuroki, Makiko Ike, Hideyoshi Nishiyama
    • 雑誌名

      Bio-medical materials and engineering

      巻: 31 号: 6 ページ: 361-371

    • DOI

      10.3233/bme-201101

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コーンビームCT画像による上下顎歯列弓形態の相関2021

    • 著者名/発表者名
      石井 義人,坂本 信,坂上 勇太,亀田 剛,森清 友亮,小林 公一,平元 和彦
    • 学会等名
      日本実験力学会2021年度年次講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 正常咬合者における上下顎歯の三次元交角度の評価2021

    • 著者名/発表者名
      石井 義人,坂本 信,坂上 勇太,亀田 剛,森清 友亮,小林 公一,田邊裕治
    • 学会等名
      日本実験力学会バイオメカニクス分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] コーンビームCT画像による新たな三次元歯軸および歯列の解析2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 信,石井 義人,坂上 勇太,亀田 剛,森清 友亮,小林 公一,平元 和彦
    • 学会等名
      日本機械学会第33回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] コーンビームCTを用いた上下顎歯の三次元歯軸角度の関係2021

    • 著者名/発表者名
      石井義人, 坂本信, 坂上勇太,亀田剛, 森清友亮, 小林公一, 坂井幸子, 遠藤英昭, 平元和彦
    • 学会等名
      第48回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CBCT画像を用いた三次元歯軸の解析2021

    • 著者名/発表者名
      坂本信,坂上勇太,森清友亮,小林公一,亀田剛,田邊裕治
    • 学会等名
      日本実験力学会産業応用分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] CBCT画像による三次元歯軸2021

    • 著者名/発表者名
      石井義人,坂上勇太,坂本信,亀田剛,森清友亮,小林公一,遠藤英昭,田邊裕治
    • 学会等名
      日本実験力学会バイオメカニクス分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯軸・歯列を求める3D画像診断2020

    • 著者名/発表者名
      坂本信
    • 学会等名
      次世代医療システム産業化フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元歯軸角度の測定2020

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太,坂本信,森清友亮,亀田剛,小林公一,坂井幸子,遠藤英昭,田邊裕治
    • 学会等名
      第47回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 正常咬合者における三次元歯列曲線と歯軸の数学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太,坂本信,森清友亮,亀田剛,小林公一,坂井幸子,遠藤英昭,田邊裕治
    • 学会等名
      日本臨床バイオメカニクス学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposing a novel, three-dimensional definition of dental arch using cone-beam computed tomographic image2019

    • 著者名/発表者名
      Sakagami Y, Sakamoto M, Morise M, kameda Y, Kobayashi K, Tanabe Y
    • 学会等名
      nternational Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CBCT画像を用いた3次元歯列弓の定義2019

    • 著者名/発表者名
      坂上勇太,坂本信,森清友亮,小林公,亀田剛,田邊 裕治
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 人体の力学 : 基礎から学ぶバイオメカニクス2020

    • 著者名/発表者名
      松井, 剛一, 照井, 直人, 岡本, 覚, 横山, 隆, 田邊, 裕治, 坂本, 信, 千葉, 美麗, 小林, 公一
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339072464
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] United States Patent2021

    • 発明者名
      Makoto Sakamoto, et al.
    • 権利者名
      Makoto Sakamoto, et al.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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