論文内容要旨

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論文内容要旨

論文題名

A biomechanical investigation of mandibular molar implants:

reproducibility and validity of a finite element analysis model

（下顎臼歯部インプラントにおける力学解析法の検討：有限要素モデルの再現性と妥当性の検討）

掲載雑誌名（巻・号・頁・掲載年）

International Journal of Implant Dentistry （投稿中）

専攻分野（科目）高齢者歯科学専攻氏名大森美由紀

内容要旨

【目的】三次元有限要素解析（FEA）は，生体内で実測不可能な顎骨内の応力分布を解明する有効な手段である．しかし，生体組織のFEA は多くの条件設定があり，構造や挙動が複雑であるため，解析結果の妥当性を保証するのが難しいという問題点が挙げられる．そこで，FEA モデルの再現性と妥当性を検証することを目的に，実際にインプラントを埋入したモデルとFEA モデルを複数個作製し，両者の被圧変位量について種々の条件下で比較検討した．

【方法】下顎臼歯部を想定した擬似下顎骨に，インプラント体を 3 本埋入したモデル（実験モデル）を 3 個製作した．純チタン製の上部構造を製作し，第一大臼歯相当部に 3 箇所の荷重部位（頬側荷重・中央荷重・

舌側荷重）を設けた．各荷重部位に 100 N の垂直荷重を加え，インプラントの被圧変位量を測定した．次に，実物モデルをマイクロCTで撮影し，

三次元有限要素解析ソフトを用いて，2 種類の FEAモデルを製作した．

インプラント体と擬似下顎骨を接触条件としたモデル（接触モデル）と接着条件としたモデル（接着モデル）を製作した．FEA モデルも，実験モデルと同様の条件下で解析を行い，実験モデルとFEA モデルのインプラントの被圧変位量について比較検討を行った．モデルの再現性は変動係数

（CV），妥当性は相関係数を用いて評価した．

【結果】実験モデル，FEAモデルの被圧変位量のCVは，5～10 %であり，すべてのモデルで被圧変位量の再現性が高かった．FEA モデルの被圧変位量の絶対値は，実験モデルより小さかったが，荷重部位ごとの変位の様相は両者で類似していた．実験モデルと接触モデルの被圧変位量の相

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関係数は，r=0.925（p<0.01）であり，被圧変位量の結果の妥当性は高かった．FEAモデルの相当応力値のCVは，0.52～45.99 %であり，相当応力値の再現性はモデルによりばらつきが大きかった．

【結論】三次元有限要素解析モデルは，実験モデルの変位を反映しており，得られた結果の妥当性が高いことが明らかとなった．すなわち，三次元有限要素解析法は，荷重時のインプラントの挙動傾向を検討するにあたり，有効な手段であることが示唆された．しかし，絶対値の妥当性は低く，

相当応力値の再現性も劣ることを考慮し，結果は慎重に解釈すべきである．