研究概要 |
側面および正面頭部X線規格写真を用いた、剛体ばね理論モデル(RBSM)によるプログラムを用いて顎関節応力分布解析を行ってきた。さらに3DCTによる3次元プログラムの開発を行い、実際の患者の骨格安定性、顎運動機能、咬合力などのデータをもとに総合的に判断し明らかにすべく研究を行った。CTデータから得られる座標値と座標系は,そのまま使用不可能なので、モデル化を行う前に,座標値の変換(pixelからmmへ),座標系の変換を行った。下顎頭の近似関数として本3次元解析では,B-スプライン関数を用いた。CADシステムにて座標をB-スプラインで繋いで枠組みを作成し、そこに面を張ってサーフェスを作成した。3次元顎関節接触圧解析のモデルでは術後も骨片間が強固に固定されているものとし下顎骨全体を剛体ばねモデルの1要素モデルを用いてモデル化した。このとき、自由度として3次元方向(x,y z)の並行変位と各軸周りの剛体回転変位をオトガイ最下点(Me)に設けた。筋力による外力はこの自由度設定位置に作用するものとし、咀嚼筋の筋力はすべてこの点の外力に換算した。関節窩と下顎頭で構成されている顎関節には、下顎頭の輪郭に沿って接触圧を計算するための積分点を設けた。また、この部分は比較的滑らかであり、垂直方向の表面力、すなわち接触圧のみ伝達するものとし、せん断方向に対しては抵抗しないものと仮定して積分点毎に垂直ばねのみを設けた。 歯牙部の反力は咬合平面の咬合力中心点に法線方向に設定して計算する。(咬合力分布解析結果から、この点は算出される。以上のプログラムを用い実際の顎変形症症例の解析を試み下顎対称患者と非対称患者では顎関節の応力分布状態が異なる傾向が認められた。本手法により応力分布状態に基づいた顎骨、咬合および下顎頭の位置決めに有用な情報になるべく更なる検討を行っている。
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