| 研究課題/領域番号 |
20K10209
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
吉田 教明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (40230750)
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| 研究分担者 |
吉見 知子 長崎大学, 病院(歯学系), 医員 (20805973)
藤下 あゆみ 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (30755723)
古賀 義之 長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (50175329)
森内 絵美 長崎大学, 病院(歯学系), 医員 (70866607)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 顎運動 / 筋電図 / モーションキャプチャー / 咀嚼 / 顎機能解析 |
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| 研究実績の概要 |
マウスを対象とした顎機能解析を行う上で、健常マウスの基本的な顎運動や筋活動の様式を正しく把握しておく必要がある。そこで、ハイスピードカメラを用いたモーションキャプチャーシステムを応用して、６自由度顎運動を測定した。また、動物実験用3D マイクロX 線CTを用いて、上下顎歯列を含む顎顔面形状の３次元モデルを構築した。次に、機能データと形態データを統合することで、マウスの下顎運動を上顎との相対運動として、咬合接触状態を視覚化することに成功した。また、顎運動と同期した咀嚼筋筋電図を記録するシステムも完成し、筋活動に対応した下顎の任意点（臼歯、切歯、下顎頭点など）の運動を解析することが可能となった。その結果、マウスの咀嚼運動は開口相、閉口相、咬合相の3相に明確に分けられることがわかった。また、下顎頭の運動軌跡に着目すると、下顎頭の運動軌跡に関して、咀嚼運動時に関節窩に沿って咬合平面に平行で直線的な前方および後方運動を示した。平衡測下顎頭は、開口相において最小開口位から最大開口位まで前方移動した。一方、作業側下顎頭は最小開口位から前方移動した後に、開口相の途中から後方移動に転じた。下顎頭運動に対応した筋活動をみると、開口相後半において、作業側の下顎頭は前方に移動し、平衡側の下顎頭は後方に移動すること、閉口相後半において、平衡側咬筋は活動せず、作業側咬筋が活動することが明確となった。以上より、下顎骨上の特定の解剖学的点の運動軌跡に咀嚼筋筋活動のタイミングを関連付けることにより、マウスにおける咀嚼筋それぞれの咀嚼機能時の役割、協調運動のメカニズムを解明することが可能となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
光学的手法であるモーションキャプチャーシステムを用いて、顎運動を測定する際に、頭部変動による誤差を取り除くために、頭部を固定した状態で、顎運動を計測せざるを得ないため、餌を摂取したり、咀嚼開始するまでに時間がかかるなどの実験手技における問題が生じた。また、同様の理由により、生理学的な顎運動とは異なる現象をとらえる可能性も生じた。そこで、実験項目によっては、磁気システムを応用した新たな実験システムの構築が必要となったことと、追加実験に時間を要したため、研究の進行に遅延が生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、液状飼料飼育マウスを対象として、顎運動と同期した咀嚼筋筋活動のデータを取得し、固形飼料飼育マウスの結果との比較を行う。また、実験対象動物に小型のマウスを用いるための実験手技の複雑化を解決するために、マウスより大型のラットを実験動物に用いる。ラットを用いる場合には、マウスと比較して、顎運動範囲も大きくなることから、モーションキャプチャーシステムの検出作業領域を広げる必要があり、ハイスピードカメラのレンズを広角にすることにより、ラットでの顎運動が計測可能になるものと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナ感染拡大の影響を受けて、必要な出張がキャンセルになったことと、研究計画の変更を余儀なくされたことにより、次年度使用額が生じた。今後の使用計画については、研究の遅れを挽回すべく、実験に必要な物品を購入する予定である。
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