波形データ処理システムによる歯根膜の力学特性の解明と機能回復

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従来から用いられている義歯は、咬合、味覚の面から十分とは言えず最近脚光をあびているインプラント人工歯根も有機質との自然な結合が望めず、力学的観点から見ても好ましいとは言いがたい。我々は、天然歯が歯根膜というコラーゲンの薄膜によって歯槽骨と強固に結合し、しかも外力の衝撃をうまく吸収、緩和する働きのあることに着目し、このような天然歯と類似した機能を有する人工歯根膜の開発をめざしている。本研究では、その第一歩として波形処理システムを開発することにより、歯根膜のバイオメカニクス研究に取り組むことにした。本年度では精密万能試験機(備品)、サーボパルサー(既存)に加速度変換器、ストレンアンプ、パーソナルコンピュータを組み合せることにより、静的動的力学特性を測定できるシステムを一応完成することができた。模擬歯根膜としては歯科用印象材や酵素処理コラーゲンを用い、歯牙模型用人工歯や抜去歯に接着し、前述の波形データ処理システムにより力学特性を検討した。その結果、マックスウェルモデルの一自由度減衰振動解析により、大まかには模擬歯根膜の特性が把握できることがわかった。今度はさらに精度の高いシステム開発をめざす。特に振動解析では、各エレメント間の結合が重要な問題であり、衝撃エネルギー伝播に関しては、さらに検討を加えて行きたいと考えている。なお、模擬歯槽骨としては、すでに研究ずみの炭酸アパタイトを合成し、これをコラーゲンと混合することによりアパタイト・コラーゲン複合体を作成したところ生体親和性良好な骨類似の複合材料が得られた。本研究で開発した波形データ処理システムにより、歯根膜の力学的諸特性を解析することが可能となったので、今後はこれらデータをもとにより天然に近い歯根膜の開発を行い、歯周疾患等の機能回復に貢献して行きたいと考えている。