非線形数値解析を応用した歯周靭帯の性状分析と歯周組織診断への応用

使用非线性数值分析进行牙周膜特性分析及其在牙周组织诊断中的应用

• 批准号: 11771362
• 负责人: 内藤 徹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11771362/
• 关键词: 歯周病; 歯周靭帯; 炎症; 粘弾性; 非線形解析; 診断

我々の開発したレーザー変位計を用いた測定法により、垂直荷重をかけた際の歯の微細変位を高精度かつ高速度で観察することが可能になった。今回の研究には、健康な体重8〜10kgのビーグル成犬6頭を用いた。被験歯は下顎左側第三前臼歯(P3)とし、計測基準点として下顎左側犬歯を用いた。デンタルフロス結紮による実験的歯周炎惹起前2週と1週の2回にわたり歯の変位計測を行い、その値の平均をベースライン値とした。変位測定は歯周炎惹起後1日目、3日目、6日目に同様に行い、同日に歯周病学的診査(PPD、PAL、ペリオトロン値、ペリオテスト値、X-ray撮影)も行った。変位測定は、静脈麻酔下にて頭部及び下顎部を測定台に固定し、分解能1μmの高精度レーザー変位計を用いて行った。歯に対する荷重は、垂直的に10gから100gまで10g刻みに2回ずつ加え、その平均を算出した。計測間隔は0.01秒とし、負荷時間は30秒、回復時間は5分に設定し、前回の荷重の影響が残存しないよう配慮した。P3の変位からCの変位の差分を算出し、P3正味のデータとした。得られたデータはAD変換後、パーソナルコンピューターにて分析を行った。その結果、一定荷重下の歯の経時的変位は2つのフォークトモデルからなる関数式によくフィットすることが明らかになった。x(t)は時間による歯の垂直変位量を、A,B,Cはそれぞれ定数を、タウとタウ'は変位がある一定量に達するまでに要する時間すなわち遅延時間に対応する量とすると、A、Bとも荷重依存性があり、また炎症時間が長引くほどその絶対量が大きくなっていた。タウは荷重に依存せず、健全および炎症歯ともほぼ同じ値を示した。また、タウ'は荷重に依存しないが、炎症時間が長引くほど小さくなっていることが明らかになった。以上より、荷重による歯の微小変位が2つのフォークトモデルの関数の重ね合わせにより、うまくシュミレートできることが確認された。また、得られた数値から、実験的歯周炎惹起後6日目の歯周組織の粘性的性質が低下していることが示唆された。歯周靭帯の病理組織学的な性状変化と、今回の変位のモデル関数の結果とは対応していることが考えられるので、今後も詳細な検討を重ねることにより、非侵襲的な歯周組織診断へと応用できる可能性が示唆された。

使用美国开发的激光位移仪的测量方法使当以高精度和高速施加垂直负载时观察牙齿的细胞位移成为可能。在本研究中使用了六个重8-10公斤的成年小猎犬。测试的牙齿是下颌骨左侧的第三个前磨牙（P3），下颌骨上的左犬被用作测量参考点。通过牙线连接在实验性牙周炎发生前两周测量牙齿位移，这些值的平均值是基线值。牙周炎发生后的第1、3和第6天，在同一天进行了相同的方式进行位移测量，同一天也进行了牙周病（PPD，PAL，PAL，Pereotron值，圆锥体值，X射线图像）。使用高精度激光位移表进行位移测量值，分辨率为1μm，头部和下颌部分固定在静脉麻醉下的测量表上。牙齿上的载荷从10g到100G垂直增加了两次，并计算了平均值。测量间隔设置为0.01秒，将负载时间设置为30秒，并且考虑到先前负载的影响，将恢复时间设置为5分钟。 C的位移差异是根据P3的位移计算的，并用作P3净数据。然后，将获得的数据转换为AD并在个人计算机上进行分析。结果，发现在恒定负载下，牙齿随着时间的流动的位移非常适合由两个VOGT模型组成的功能方程。如果x（t）是由于时间而导致的牙齿垂直位移的量，则a，b和c是常数，而tau和tau是与一定量达到一定量所需的时间相对应的量，即达到一定量的时间，即延迟时间，那么a和b都是负载依赖的，并且随着炎症时间的继续而变得更大。 Tau是独立的，并且在健康和发炎的牙齿上显示出大致相同的值。也已经揭示了tau'并不取决于负载，但是炎症时间的时间越长，它会变小。从上面可以证实，可以通过叠加两个VOGT模型的功能来成功模拟牙齿引起的较小位移。此外，获得的值表明，诱导实验牙周炎后的第6天，牙周组织的粘性特性降低了。人们认为，牙周韧带中的组织病理学变化对应于当前位移的模型功能的结果，并且已经提出进一步的详细检查，可以将其应用于非侵入性牙周组织诊断。

项目成果

田隅志保,元島ふくみ,内藤徹,日高理智,田中眞理子,横田誠: "インプラントに対する垂直的負荷による微小変位の測定"日本歯周病学会会誌. 41巻. 77-77 (1999)

Shiho Tasumi、Fukumi Motojima、Toru Naito、Richi Hidaka、Mariko Tanaka、Makoto Yokota：“种植体垂直载荷引起的微小位移的测量”日本牙周病学会杂志 41. 77-77 (1999)。

元島ふくみ: "初期の実験的歯周炎罹患歯の垂直的荷重に対する変位動態"日本歯周病学会会誌. 43巻・2号. 1-10 (2000)

Fukumi Motoshima：“受早期实验性牙周炎影响的牙齿对垂直载荷的位移动态”，日本牙周病学会杂志，第 43 卷，第 2. 1-10 期（2000 年）。

田隅志保、元島ふくみ、内藤徹、日高理智、田中眞理子、横田誠: "インプラントに対する垂直的負荷による微小変位の測定"日本歯周病学会会誌. 41巻秋季特別号. 77 (1999)

Shiho Tasumi、Fukumi Motojima、Toru Naito、Michi Hidaka、Mariko Tanaka、Makoto Yokota：“种植体垂直载荷引起的微小位移的测量”，日本牙周病学会杂志，第 41 卷，秋季特刊。