バイオメカニックスシミュレーションに基づくインプラント・オーダーメイド医療

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15209068
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 赤川 安正 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00127599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 光由 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (50284211) ; 久保 隆靖 広島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (60240876) ; 津賀 一弘 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (60217289) ; 山中 威典 広島大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (20325202) ; 田地 豪 広島大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (80284214)
• Keywords: インプラント / 骨構造 / 二値化 / 上部構造

Research Abstract

本研究では,生体固有の骨構造をベースとするバイオメカニツクスシュミレーションを用いて,生体個々にあったインプラントの埋入と上部構造を設計するオーダーメイドのインプラント個体医療の開発をめざすことを目的としている。
まずは,骨が許容できる力を明らかにするために,埋入したインプラントに装着した上部構造の咬合面形状を数値化することとした。ここではこれまでに十分なエビデンスのなかった咬頭傾斜角に注目することで,その角度により生じるフィクスチャー周囲の応力を明らかにすることができたことから,十分にエビデンスを伴った上部構造の製作が可能となった。
つぎに,生体個々により異なる骨構造を評価するために,マイクロCTを用いて骨の有限要素モデル化を行った。ここでは作成される有限要素モデルの生体反映性がマイクロCTの二値化の閾値に大きく左右されることから,骨ブロックの連続研磨標本から得られた有限要素モデルとマイクロCTの二値化による有限要素モデルの比較から,適切な二値化の閾値が明らかに出来た。しかしながら,ここでは予備実験としてサルの下顎小臼歯無歯顎部を用いていることから,ヒトでの閾値が不明である。また,下顎小臼歯部だけでなく前歯部および臼歯部,高度に顎堤が吸収されているもの等の対応が望まれる。
次年度は,上記の結果を踏まえヒトの顎骨を用いた評価および今後装着される上部構造の設計法を沖らかにすることで研究目的を遂行する予定である。