PETバリデーティッドFEAに基づく顎骨リモデリングシミュレーションの構築

基于 PET 验证的 FEA 构建颌骨重塑模拟

• 批准号: 18K09694
• 负责人: 水戸 武彦
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K09694/
• 关键词: 歯科インプラント; 有限要素解析; 骨リモデリング

当該研究は, 歯科インプラントに生じる臨床的偶発症の予防, さらには歯科インプラントの埋入に係るメカノバイオロジカルな反応を考慮した顎骨リモデリングシミュレーションの最適化に寄与することを主眼としたものである. 従来の解剖学的な観点を考慮した手法に加えて本シミュレーションを埋入システムに包含することで, より安全で効率的な歯科インプラント治療を実現することが期待される.初年度は, 有限要素解析モデル（以下, FEモデル）の作成を行った. 共同研究者の小川らが確立した実験モデルを踏襲して，Wistar系ラットの脛骨部について純チタンのカスタムメイドインプラントを埋入したモデルを用いて解析を行った. 前述の手法から複数のFEモデルを作成して, 骨リモデリングシミュレーションの解析に堪えうるFEモデルの接点数や要素数について検討を行った. 次年度は, 初年度に得られた結果を元に各種解析をコンター図及び応力ヒストグラムよりインプラント周囲骨における3次元的な応力状態について定性及び定量分析による検討を行った．特に, ラット脛骨の皮質骨および海綿骨の材料特性ついて, 部位特異的な骨梁構造及び材料非線形性を考慮した設定を行った. これより骨内領域を従来手法に比べてより実現象の再現性に富んだモデル構築に成功した. 加えて, 本モデルは経時的な骨代謝の観察と対照することでインプラントの骨梁形態変化の評価を行う基盤となるFEモデルとなるよう設定を検討した.

该研究的重点是防止牙齿植入物发生的临床事故，还考虑了考虑牙齿植入物涉及的机械生物学响应的优化jawbone重塑模拟。通过在植入系统中加入该模拟，除了考虑了解剖方面的常规方法之外，还可以预期可以实现更安全，更有效的牙科植入物治疗。在第一年，创建了一个有限元分析模型（以下称为Fe模型）。遵循合作者Ogawa等人建立的实验模型，使用已植入纯钛的定制植入物的模型对Wistar大鼠的胫骨部分进行了分析。使用上述方法创建了多个FE模型，并检查了可以承受骨重塑模拟分析的Fe模型的触点和元素的数量。明年，使用第一年的结果和应力直方图对植入物周围骨骼中的三维应力状态进行定性和定量分析进行了各种分析。特别是，考虑到位点特异性的小梁结构和材料非线性，我们已经建立了大鼠胫骨皮质骨和取消骨的材料特性。这导致建立了一个模型，该模型比常规方法更可重现。此外，我们已经检查了设置，因此该模型将成为评估植入物小梁形态变化的基础，并与随着时间的推移观察到骨骼代谢的观察。

项目成果

Biomechanical behavior with an implant-supported overdenture based on personalized FEA

基于个性化 FEA 的种植体支持覆盖义齿的生物力学行为

• 发表时间: 2018
• 作者: Sato E;Shigemitsu R;Mito T;Takahashi H;Yoda N;Sasaki K
• 通讯作者: Sasaki K

Effect of 12 years mandibular bone remodeling on biomechanical behavior in a patient with an implant-supported overdenture

12 年下颌骨重塑对种植体支持覆盖义齿患者生物力学行为的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Sato E;Shigemitsu R;Mito T;Takahashi H;Yoda N;Sasaki K
• 通讯作者: Sasaki K