経日的に形状変化する４Dプリント骨誘導純チタンメッシュの開発応用

随时间改变形状的4D打印骨诱导纯钛网的开发与应用

• 批准号: 20K10001
• 负责人: 栗原 大介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tsurumi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K10001/
• 关键词: ４Dプリント; ３次元シミュレーションモデル; 積層造形法; 純チタン粉末; 純チタンメッシュ; CT画像データ; 骨誘導; 骨再生誘導; インプラント; CAD

本年度は，従来の３Dプリントに時間軸を加えたデジタル技術である４Dプリント技術を用いて，時間の経過により形状を緩慢に変化させていく構造体を３D積層造形法で製作する計画を立案した．本研究では，持続的に形状が変化する４Dプリント形状記憶合金を用いて骨再生誘導用メッシュの開発を行うこと目的としている事から，研究計画を立案した当初は４Dプリントで単純なプレート型純チタンメッシュを製作する予定であった．４Dプリント技術とは３Dプリントにより製作した造形物に対して，熱や光，水，圧等を刺激として，あらかじめ意図した立体形状に時間軸の経過により徐々に形態を変化させる技術である．この手法を今回使用する材料として純チタン粉末を選択し，純チタンメッシュへの形態に変化させるために，折り紙の原理を応用し，織り方を工夫して３Dプリントすることにより，形態の変化が可能となる．そこで，本年度は単純なプレート型純チタンメッシュを製作した後，経過日数と変形量の確認を行う予定であったが，第一段階として従来型の３Dプリント技術を用いて純チタン粉末から単純なプレート型純チタンメッシュの製作を行うことに変更した．また，３次元シミュレーションモデルの製作はCT画像データを用いて行うこととした．このモデルは，骨造成前のCT画像データから製作するモデル，顎骨３次元検査データからインプラント埋入に必要な顎骨の形状データを算出して，シミュレーションしたモデルおよび骨造成後の形状をCT画像データから製作するモデルの３形態の３次元シミュレーションモデルを製作する計画であった．しかし，既に撮影されているCT画像データを使用するにあたり倫理審査委員会の承認を得る必要があるが，承認がまだ得られていないのが実情である．承認が得られるまでに上顎前歯部及び下顎臼歯部の骨造成を行い経過が良好な症例の選択を行った．

This year は 従 to の 3 d プ リ ン ト に timeline を plus え た デ ジ タ ル technology で あ る 4 d プ リ ン を ト technology with い て, time の 経 too に よ り shape を slow に variations change さ せ て い く constructs を 3 d laminated plastic method で making す る project を filing し た. This study で は, hold 続 に shape が variations change す る 4 d プ リ ン ト を shape memory alloy with い て bone regeneration induced by メ ッ シ ュ の open 発 を line う こ と purpose と し て い る matter か ら, research projects を filing し た は original 4 d プ リ ン ト で 単 pure な プ レ ー ト type pure チ タ ン メ ッ シ ュ を making す る designated で あ っ た. 4 d プ リ ン ト technology と は 3 d プ リ ン ト に よ り making し た plastic material に し seaborne て, hot や light, water, 圧 を stimulus such as と し て, あ ら か じ め meaning 図 し た stereo shape に timeline の 経 too に よ り xu 々 を に form - the さ せ る technology で あ る. こ の gimmick を today back to use す る material と し て pure チ タ ン powder を sentaku し, pure チ タ ン メ ッ シ ュ へ に の form - the さ せ る た め に, paper folding り の principle を 応 し, woven り party を time し て 3 d プ リ ン ト す る こ と に よ り, form の variations change が may と な る. そ こ で, this year's は 単 pure な プ レ ー ト type pure チ タ ン メ ッ シ ュ を making し た after 経 over days と - line form quantity の confirm を う designated で あ っ た が, first Duan Jie と し て の 従 to type 3 d プ リ ン を ト technology with い て pure チ タ ン powder か ら 単 pure な プ レ ー ト type pure チ タ ン メ ッ シ ュ の production line を う こ と に - more し た. ま た, 3 dimensional シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル の making は CT picture デ ー タ を with い て line う こ と と し た. こ の モ デ ル は, bone の CT picture before デ ー タ か ら making す る モ デ ル, jaw three yuan 検 check デ ー タ か ら イ ン プ ラ ン ト embedment に necessary な jawbone の shape デ ー タ を calculate し て, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し た モ デ ル お よ び の shape after bone caused を CT picture デ ー タ か ら making す る モ デ ル の の 3 form three yuan シ ミ ュ レ ー シ ョ ン モ デ ル を making す る project で あ っ た. し か し, both に pinch of shadow さ れ て い る CT picture デ ー タ を use す る に あ た り ethical review committee の recognise を る necessary が あ る が, admit が ま だ must ら れ て い な い の が be affection で あ る. Recognise が ら れ る ま で に maxillary anterior 歯 and び jaw mortar 歯 の bone line cause を い 経 cases had good が な の sentaku を line っ た.