歯頸部窩洞の有限要素解析

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平成16年度は主に歯頸部窩洞の有限要素解析を行なった。当教室で作成した有限要素モデルを改良して用いた。歯はエナメル質、象牙質、セメント質、歯髄、歯周靭帯などで構成され、in(non-)homogeneousでanisotropicである。しかし、このことを考慮して解析を行なうことは煩雑になるので、今回の研究ではモデルを構成する材料は均一性かつ等方性とし、各材料間は完全接着とする条件の下に行った。歯根周囲の歯周靭帯および歯槽骨はこのモデルから除外した。エナメル質と象牙質の材料特性は文献から引用された。歯髄のヤング率はエナメル質と象牙質のヤング率よりとても小さいため、歯髄は空隙としてモデルされた。メッシュ分割は8節点四辺形にて実行された。くさび型窩洞にはコンポジットレジン、フロアブルレジンを充填したものと、フロアブルレジンを一層填塞後、コンポジットレジンを充填したものの3つを作成した。窩洞の歯肉側窩縁より2mm下をX方向とY方向に固定し、異常な咬合を想定して切縁が0.5mm変位するような荷重を負荷したときの接着界面に生じる垂直応力(引張り応力)を測定した。フロアブルレジンのみ、およびフロアブルレジンと、フロアブルレジンを一層填塞後コンポジットレジンを充填した場合、コンポジットレジンのみよりも接着界面に働く垂直応力は小さかった。従って、フロアブルレジンは咬合荷重によって歯頸部窩洞の接着界面に生じる応力を緩和させることが示唆された。