2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of remodeling FEA based on the morphological assessment of temporal CT data
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17K11735
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
重光 竜二 東北大学, 大学病院, 助教 (00508921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田原 大輔 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20447907)
小川 徹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321)
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | インプラント / 有限要素解析 / リモデリングシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、一昨年度に実施したインプラント周囲骨の経年的骨形態変化と昨年度に構築した有限要素モデル上での解析との相関関係を明らかにし、顎骨リモデリングシミュレーションへと繋げるためのステップとして定量的分析を実施した。具体的には東北大学病院にてインプラント義歯治療を受けた患者のインプラント埋入前と埋入12年経過後のDICOMデータから各インプラント周囲の骨形態変化量、インプラント位置の変化、などの経年的変化を定量化した。その上で、同患者の顎骨不均質性を再現したパーソナルFEAによって、インプラント周囲の相当応力値およびひずみエネルギー密度を算出した。特に、骨リモデリングとの関連性が高いとされているひずみエネルギー密度については、各インプラント周囲の骨梁空間の体積量で乗ずることにより、単位体積あたりのエネルギー密度を算出し、有限要素解析におけるメッシュ精度の影響を受けにくいような配慮を行った。結果として、インプラント周囲の骨形態変化によって応力、ひずみエネルギーともに平均化される傾向が認められ、特にインプラント周囲骨の脆弱性により力学的に不利な状況を改善するように生体側が補償している現象が確認できた。これらの結果は、従来からのアダプティブ骨リモデリングにおける理論的ベースとなっている応力、ひずみの平均化を実際の生体データから裏付けるものであり、骨リモデリングシミュレーションの発展へと資する貴重な結果である。
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