2004 Fiscal Year Annual Research Report

患者別計算バイオメカニクスによる顎関節システムの機能評価と顎関節症診断・治療計画

Research Project

Project/Area Number	14380402
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	田中正夫大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40163571)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中栄二広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (40273693) 東藤正浩北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10314402)
Keywords	バイオメカニクス / 計算生体力学 / 個体別モデル / 顎関節
Research Abstract	本年度は,下記の項目について検討を行った. 1.個体別モデルによる噛み締め解析:これまで開発してきた顎関節の個体別有限要素モデルに,下顎頭に連なる下顎骨及び下顎窩に連なる頭蓋骨を,十分に剛な骨組み構造を用いて延長し,切歯部ならびに臼歯部における下顎骨および頭蓋骨の相互作用を勘案した拡大モデルを提出した.また,下顎骨と頭蓋骨にまたがる咬合筋による噛み締め力を,関節円板の圧縮変形量を参照して決定し,咬合筋による噛み締め時における関節内応力状態の解析を行った. 2.顎関節運動試験模擬装置設計:顎関節の計算バイオメカニクス解析を補完するために,顎関節運動を実験的に模擬する装置の基本設計に続き,6自由度顎関節運動をパラレルリンク型モーションベースで再現するための手順を確立し,動作確認試験を通じて,咀嚼運動のような自然な6自由運動を模擬できることを確認した.また,計算解析と同じ個体別のモデルを用いた試験のための,顎関節コンポーネントの実験用モデルについて検討した. 3.顎関節診断治療計画への発展:個体別モデルに基づく計算バイオメカニクス解析におけるパラメータスタディにより,顎関節のMRI断層像などの医療画像と計算解析の結果との対比による顎関節コンポーネントの弾性係数などの力学特性の逆解析,顎関節軟組織における応力などの力学状態を改変する顎運動軌跡の検討を通じて矯正計画への示唆を探る逆解析などの接近法について検討し,計算解析事例を通じてその基本的な可能性を確認した.