| 研究課題/領域番号 |
10357019
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
矯正・小児・社会系歯学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐藤 嘉晃 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (00250465)
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| 研究分担者 |
亘理 文夫 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (70158682)
山方 秀一 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (70292034)
山本 隆昭 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (40230560)
小林 雅博 千葉工業大学, 工学部, 助教授 (20083868)
宇尾 基弘 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (20242042)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2001
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| キーワード | FRPワイヤー / 矯正治療 / 材料特性 / 改良型ブラケット / 角ワイヤー / 摩擦特性 |
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| 研究概要 |
繊維強化型審美性矯正ワイヤー(FRPワイヤー)の臨床応用のための材料特性の改良と生体安全性の評価を目的に1998年より研究を行い、以下の成果を得た。
1.FRPワイヤーの水中浸漬による機械的特性の変化を調べるために、37°C最大30日までの浸漬試験を行った。3点曲げによるたわみ量2mmまでのヒステリシス試験において除荷時荷重値と弾性回復量は浸漬後著しく低減した。このため、ワイヤーにBis-GMAコーティングをR&D法にて行い検討した。この結果、引き上げ速度1cm/mimにて行った場合、30日後も60-80%と良好な荷重の維持と弾性回復を示した。
2.生体親和性に富むCaO-P_2O_5-SiO_2Al_2O_3(CPSA)ガラス繊維とPMMAの複合による透明性の高い審美性FRPワイヤーを熱間引抜成形法により作製したが、これにトルクカを加えるために角形として成形し、ねじり剛性を有するよう検討を加えた。強化繊維にCPSAガラス繊維を用い、マトリックス材に光重合型のコンポジットレジンを用いたFRPワイヤーは3点まで試験において十分な曲げ強さを示し、ねじり荷重には金属ワイヤーの1/2程度の剛性を有していた。ねじり特性の向上には剛性の高いマトリックス材の適用が有効であった。
3.FRPワイヤーへの応力集中を軽減するために、結紮線による剪断力を支える様々な曲率を持った台を試作し、評価を行った。この結果、ワイヤーの破壊が開始する限界のたわみ量と荷重、さらには弾性回復は曲率半径が大きいほど有効であった。さらに、改良型ブラケットを試作し、5カ所結紮歯列状曲げ試験を行ったところ、良好な弾性回復が認められた。
4.FRPワイヤーおよび市販矯正用ワイヤーとブラケット内面との摩擦特性を一面接触および二面接触状態で比較検討した。FRPワイヤーは多結晶アルミナブラケットを除き、単結晶アルミナ、ポリカーボネート、ステンレス製のブラケットに対しては、金属ワイヤーと同程度の摩擦特性を示した。
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