光学的手法を用いたタッピング運動時の歯周組織の動的応力解析

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【平成19年度 データの蓄積と叢生の病態の生体力学的な解明】叢生歯列による歯の咬合接触関係の不整は、咀嚼時の咬合圧によって外傷性咬合など歯の支持組織への障害をもたらし、個々の歯の位置異常をさらに増幅するものと考えられる。しかし、その生体力学的なメカニズムについては不明な点が多い。そこで本研究は、咀嚼などの下顎運動中に歯周組織に分布する応力の変化を応力解析モデルを用い、動的に解析し明らかにすることを目的とした。応力解析用シュミレーションモデルは複製頭蓋模型を鋳型採得用模型とし,歯にエポキシ樹脂、歯槽骨部分にソリタン樹脂を挿入し,正常歯列模型と叢生歯列模型(犬歯の低位唇側転位,臼歯部の近心傾斜)を作製した.各々の応力解析用モデルを擬似的三次元光弾性実験法、電子スペックル干渉法による円偏光器下に設置し、撮影条件が一定になるように設置し応力分布の観察を行った。その結果、叢生歯列模型に観察されたフリンジ・パタンは正常歯列模型と比較し、局所的に応力集中部位が散在していることが確認された。その集中部位は、隣在歯の接触が喪失している場合に多く認められた。その結果、タッピング運動により正常歯列模型と叢生歯列模型の歯槽骨に負荷された応力集中部位に違いがあることが確認された。以上より、光学系による応力分布の観察によって,咀嚼運動時に負荷する応力の波及状況をリアルタイムに確認できた。本研究では「歯列不正による個々の歯の位置異常が、咀嚼運動などによって外傷性咬合の発生や歯の位置異常の増幅などに深く関係し、審美的だけではない叢生の機能的・病理的な障害が生じている。」と生体力学的に検証された。