骨リモデリングの最適化アルゴリズムを組み込んだ長期的な歯の移動の可視化と移動予測

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K18765
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57070:成長および発育系歯学関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 近藤 崇伸 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (20814106)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 有限要素法 / 人工知能 / 歯の移動 / 歯槽骨のリモデリング

研究成果の概要

本研究では、ラットを用いて実験的歯の移動を行うと同時に有限要素モデルを構築し、歯根膜外側面上の各節点の応力値ならびに変位量を出力した。解析した歯根膜における静水圧応力値と骨リモデリング量との関係を調べた結果、歯根膜応力の中で、骨添加量と最も強い相関関係であったものは、最大主応力値であった。また、歯根膜に対する最大主応力が増加すると骨添加が増加することが確認された。

自由記述の分野

歯科矯正学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は矯正力負荷時の歯根膜に生じる応力および歯根周囲の骨密度と、骨改造速度の関係を明らかにし、骨改造を経た長期的な歯の移動予測を可能とすることである。歯根膜応力と骨改造の関係に関する研究は、歯根膜を線形材料として直線解析しているものがほとんどで、生体特有の非線形性が考慮されていない。そこで、本研究では生体データとしてラットを用いた実験的歯の移動とともに、同じラットから作成した有限要素モデルにおける歯の移動シミュレーションを併せて行い、これらの結果が一致するようなシミュレーションのパラメータを求める。本研究結果は臨床に応用しやすいことも従来の研究と比較して大きな利点である。