形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い た マ ウ ス ガ ー ド の 適 合 性 お よ び 有 効 性

形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い た マ ウ ス ガ ー ド の 適 合 性 お よ び 有 効 性

桑 原

茂 久

本 論 文 の 要 旨 は ， 第 114 回 朝 日 大 学 大 学 院 歯 学 研

究 会 発 表 会 （ 2011 年 2 月 16 日 ， 岐 阜 ） に お い て 発

表 し た ．

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緒 言

顎 口 腔 領 域 へ の ス ポ ー ツ 外 傷 の 割 合 は 比 較 的 高 く ， ま た 歯 や 顎 顔 面 へ の 外 傷 が ， 歯 の 破 折 や 軟 組 織 裂 傷 の み な ら ず 顎 骨 骨 折 や 脳 震 盪 を 引 き 起 こ す こ と も 広 く 知 ら れ て い る ． こ の 予 防 の た め に マ ウ ス ガ ー ド 装 着 が 推 奨 さ れ て い る

． I s h i g a m i ら

， 住 吉 ら

， は マ ウ ス ガ ー ド を 装 着 す る こ と に よ り 未 装 着 と 比 較 し ， ス ポ ー ツ 外 傷 が 減 少 し た こ と を 報 告 し ， 小 児 に お い て も 柿 原 ら

， 田 村

は マ ウ ス ガ ー ド の 必 要 性 を 指 摘 し て い る ．さ ら に 石 上 ら

は 実 験 的 に 頭 蓋 模 型 を 用 い て マ ウ ス ガ ー ド 装 着 と 未 装 着 の 衝 撃 に よ る ひ ず み 量 を 測 定 し ， 装 着 時 は ひ ず み が 減 少 し た こ と か ら マ ウ ス ガ ー ド の 重 要 性 を 報 告 し た ． 近 年 ， ボ ク シ ン グ や ア メ リ カ ン フ ッ ト ボ ー ル で は マ ウ ス ガ ー ド の 装 着 が 義 務 づ け ら れ ， 空 手 ， ラ グ ビ ー フ ッ ト ボ ー ル ， ア イ ス ホ ッ ケ ー 等 の 顎 口 腔 領 域 へ の 外 傷 の 割 合 の 高 い ス ポ ー ツ で も ， 装 着 が 一 部 義 務 づ け ら れ る な ど ， 義 務 化 さ れ る 競 技 は 増 加 す る 傾 向 に あ る

．

そ こ で ， 杉 本 ら

は ， 歯 へ 衝 撃 が 加 わ っ た 時 の 顎

骨 や 頭 頸 部 へ の 衝 撃 と 衝 撃 の 伝 播 や 大 き さ ， 衝 撃 部

位 に よ る 骨 の ひ ず み に つ い て 明 ら か に し ， さ ら に 歯

槽 骨 内 で の 衝 撃 伝 播 ， 衝 撃 吸 収 能 に つ い て ， 2 重 お

よ び 3 重 の ラ ミ ネ ー ト タ イ プ の マ ウ ス ガ ー ド を 用 い

て ， そ の 衝 撃 伝 播 に つ い て 検 討 し ， そ の 結 果 ， 2 重

2

と 比 較 し て 3 重 ラ ミ ネ ー ト は ほ と ん ど の 計 測 部 位 で 衝 撃 が 減 少 す る 傾 向 が み ら れ た こ と を 報 告 し て い る ．

し か し 、 マ ウ ス ガ ー ド は 厚 み を 増 す こ と に よ り 装 着 感 は 悪 化 し ， ま た さ ら に 着 脱 を 繰 り 返 す こ と で 適 合 性 が 悪 く な り ， 発 音 や 唾 液 嚥 下 の 困 難 性 な ど の 欠 点 も 指 摘 さ れ て い る

． ま た ， 小 児 に お い て は ， 歯 ， 歯 列 お よ び 顎 の 成 長 も 考 慮 し ， マ ウ ス ガ ー ド の 作 製 の 際 は 歯 の 萌 出 の た め の ブ ロ ッ ク ア ウ ト や ， 装 着 し て か ら も 頻 繁 な 調 整 が 必 要 と さ れ て い る

．

そ こ で 本 研 究 は ， こ れ ら の 欠 点 を 改 善 す る 目 的 で ， マ ウ ス ガ ー ド の 一 部 に 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 応 用 し て 作 製 し ， マ ウ ス ガ ー ド の 適 合 性 ， 復 元 性 お よ び 衝 撃 吸 収 能 に つ い て 検 討 し た も の で あ る ．

対 象 お よ び 方 法

１ ． マ ウ ス ガ ー ド の 作 製

実 験 に 用 い た 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク ( S h a p e M e m o r y P l a s t i c 、 S M P ) は ， 形 状 記 憶 ポ リ マ ー ， ダ イ ア リ ー

（ デ ィ ア プ レ ッ ク ス 社 製 ） を 使 用 し た ． 本 製 品 は 1 6 0 ℃ 以 上 の 熱 を 加 え て 変 形 さ せ る と ， 永 久 変 形 を 起 こ さ せ る こ と が で き ， そ の 後 常 温 ， も し

く は 1 6 0 ℃ 以 内 の 熱 を 加 え る と 簡 単 に 変 形 さ せ る こ

と が で き ，再 び 6 0 ℃ 程 度 の 湯 に 浸 す と 永 久 変 形 後 の

3

形 態 に 戻 る 性 質 を 持 つ ．

図 １ に 今 回 使 用 し た マ ウ ス ガ ー ド ( M G ) の 外 形 を 示 す ． 3 重 ラ ミ ネ ー ト タ イ プ の マ ウ ス ガ ー ド（ 以 下 ，

M G 3 ） は ， 1 層 目 （ 1 m m ） は 前 歯 部 唇 側 全 面 お よ び

口 蓋 側 切 端 の み と し ， 2 層 目 （ 1 m m ） の 前 歯 部 は 唇 側 歯 頸 部 か ら 1 m m 上 ， 口 蓋 側 歯 頸 部 よ り 3 m m 下 ， 臼 歯 部 の 頬 側 は 歯 冠 部 中 央 の 高 さ ， 口 蓋 側 歯 頸 部 よ り 3 m m 下 と し た ． 3 層 目 ( 2 m m ) は 頬 側 ， 口 蓋 側 共 に 歯 頸 部 か ら 2 ㎜ 上 と し た ． 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 使 用 し た マ ウ ス ガ ー ド （ S M P - M G ） は ， 上 記 M G 3 の １ 層 目 を 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク に 置 き 換 え 作 製 し た ．

図 １ 3 重 マ ウ ス ガ ー ド の 外 形

ａ ： １ 層 目 ， ｂ ： ２ 層 目 ， ｃ ： ３ 層 目 ． 形 状 記 憶 プ ラ

ス チ ッ ク 使 用 時 は

と

を 入 れ 替 え て ，

を 形 状 記 憶

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プ ラ ス チ ッ ク に て ２ 層 目 に 使 用

図 １ の よ う に ， 通 常 の M G 3 は a , b , c の 順 に 加 圧 形 成 し て い く が ， 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い る 場 合 は ， M G の 表 面 に プ ラ ス チ ッ ク が 露 出 す る と ， 歯 肉 や 口 腔 粘 膜 に 外 傷 を 引 き 起 こ す 危 険 が あ る た め ， b を 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク に 置 き 換 え て ， 加 圧 形 成 の 順 番 を b , a , c の 順 に し て ， 2 枚 の シ ー ト （ エ チ レ ン 酢 酸 ビ ニ ル 樹 脂 ， 名 南 貿 易 社 製 ） で プ ラ ス チ ッ ク を 包 み 込 む よ う に 形 成 し た ．

図 ２ 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い た マ ウ ス ガ ー ド

形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク は 0 . 8 m m の 厚 さ で ，加 熱 吸

引 成 形 器 U L T R A F O R M E R （ U L T R A D E N T 社 製 ，

P 1 0 5 - U 1 0 1 , S O U T H J O R D A N , U T A H 8 4 0 9 5 , U S A ）

を 用 い て ， 1 6 0 ℃ ま で 過 熱 し て 形 成 し ， 余 剰 な 部 分

を 削 合 調 整 し た ( 図 2 ) ．

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２ . M G 適 合 性 の 検 討 １ ） 適 合 性

M G は ， 長 期 間 使 用 す る こ と で 適 合 性 が 不 良 に な る こ と が 考 え ら れ る が ， そ の 適 合 性 を 検 討 し た 報 告 は あ ま り な い ． そ こ で 本 研 究 で は ， M G の 構 造 に よ る 適 合 性 の 違 い を 歯 列 模 型 上 で 検 討 し た ． 適 合 性 に 対 す る 実 験 に は S M P - M G ， M G 3 ， 1 層 ラ ミ ネ ー ト シ ー ト ( 3 . 8 m m , M G 1 ) で 作 製 し た 3 種 類 の M G を 使 用 し た ． ま た ， 3 種 類 の M G は ， そ れ ぞ れ 3 個 ず つ 作 製 し ， 各 々 2 0 回 ず つ 計 測 し た ．

図 ３ 適 合 計 測 の 概 要

図 ３ に ブ ロ ッ ク ダ イ ア グ ラ ム お よ び 実 験 風 景 の

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写 真 を 示 す ． 各 M G の 両 側 側 切 歯 の 切 端 中 央 お よ び 両 側 第 一 大 臼 歯 咬 合 面 中 央 の 4 点 に フ ッ ク を 付 け ，

5 k g ま で 耐 え ら れ る ナ イ ロ ン 糸 を 両 側 の 側 切 歯 と 第

一 大 臼 歯 間 に 付 与 し た ． 歯 列 模 型 を 咬 合 平 面 と 垂 直 に な る よ う に 土 台 と な る 板 に ネ ジ 留 め に て 固 定 し ， デ ジ タ ル フ ォ ー ス ゲ ー ジ （ F C G - 5 B , S H I M P O 社 製 ） に は ， 土 台 上 を 咬 合 平 面 に 対 し て 垂 直 に 一 定 方 向 に ス ラ イ ド す る よ う に 滑 車 お よ び ガ イ ド を 付 与 し た ． デ ジ タ ル フ ォ ー ス ゲ ー ジ に て ナ イ ロ ン 糸 を 牽 引 し ， M G が 模 型 か ら 脱 離 し た 瞬 間 の 牽 引 力 （ k g f ） を 維 持 力 に よ る 適 合 性 と し て 計 測 し た ． M G の 脱 着 の 回 数 と 適 合 性 の 関 係 に つ い て は ， 脱 着 5 0 回 毎 に 連 続 し た 計 2 0 回 の 牽 引 力 の 平 均 を 求 め ， 総 計 3 2 0 回 ま で の 脱 着 を 行 い 計 測 し た ．

2 ） 復 元 性

形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク は 変 形 に 対 し て の 復 元 性 を も っ て い る ． ま た ， M G の 使 用 時 に ， 外 力 に よ り M G が 変 形 す る こ と が 予 想 さ れ る ． そ こ で ， S M P - M G

と M G 3 を 用 い て そ れ ぞ れ の M G の 耐 久 性 と 復 元 性 を

検 討 し た ．

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図 ４ M G の 復 元 性 計 測

太 い 矢 印 は 実 験 的 変 形 方 向 を 示 し

細 い 矢 印 は 計 測 距 離 を 示 す ．

つ ま り ， M G の 犬 歯 部 の 外 側 を 左 右 か ら 臼 歯 の 内 側 が 接 す る ま で 変 形 さ せ た 状 態 で 鉗 子 に て 2 分 間 固 定 し 変 形 さ せ ， そ の 後 6 0 ℃ の 湯 に 3 0 秒 間 浸 漬 し た 後 に 常 温 ま で 下 が る の を 待 ち ， 左 右 犬 歯 間 と 第 一 大 臼 歯 間 の 幅 径 を 1 / 1 0 0 m m デ ジ タ ル ノ ギ ス ( F o w l e r

N S K 社 製 ) に て 測 定 し た ． 計 測 は マ ウ ス ガ ー ド 内 面

の 左 右 犬 歯 お よ び 第 一 大 臼 歯 の 口 蓋 歯 頸 部 中 央 部 の 間 の 距 離 を 求 め ， 元 の 状 態 の 距 離 と の 差 を 検 討 し た （ 図 ４ ）． ２ 箇 所 の 部 位 の 計 測 を 1 0 回 繰 り 返 し ， そ の 平 均 値 と 標 準 偏 差 を 求 め た ． ま た 変 動 係 数 で も 評 価 し た .

3 . 衝 撃 に よ る 骨 伝 播 と ひ ず み 量 の 測 定

従 来 の M G 1 と M G 3 お よ び S M P - M G を 用 い て ，衝

撃 伝 播 に つ い て 比 較 検 討 を 行 っ た ．

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衝 撃 の 測 定 は ， 杉 本 ら

の 方 法 に 従 い ， 骨 お よ び

歯 に 欠 損 の 認 め ら れ な い ヒ ト 乾 燥 頭 蓋 を 実 験 に 用

い た ． ま た 歯 と 歯 槽 窩 の 間 に は 歯 根 膜 を 想 定 し て ，

歯 科 用 シ リ コ ー ン 印 象 材 （ デ ュ プ リ コ ー ン ， 松 風 社

製 ）を 用 い て 歯 を 固 定 し た ．乾 燥 頭 蓋 を 1 4 × 3 0 × 9 c m

の ス ポ ン ジ に 固 定 し ， 歯 へ の 衝 撃 は プ ラ ス チ ッ ク 製

の レ ー ル を 用 い て ， 長 さ 6 0 c m ， 角 度 3 0 ° の 位 置 か

ら 直 径 1 1 m m ， 重 さ 5 . 4 7 g の 鉄 球 を 滑 走 さ せ 衝 突 に

よ る 衝 撃 を 加 え た ( 図 ５ ) ． 衝 撃 部 位 は ， 左 側 中 切 歯

唇 面 の 近 遠 心 的 な ら び に 上 下 的 中 央 部 と し ， 唇 面 に

対 し 垂 直 的 に な る よ う レ ー ル を 位 置 さ せ 鉄 球 を 落

下 さ せ た ． こ の と き の 衝 撃 の 大 き さ は 0 . 2 3 N で あ っ

た ． 球 の 落 下 方 法 は ， 球 を 電 磁 石 に 接 着 さ せ ， 電 磁

石 の 電 源 を 切 断 す る こ と に よ り 滑 走 開 始 の タ イ ミ

ン グ を 一 定 に し た ．

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図 ５ 衝 撃 実 験 の ブ ロ ッ ク ダ イ ア グ ラ ム

衝 撃 は 左 側 中 切 歯 唇 面 中 央 と し た ．

衝 撃 の 測 定 部 位 は ， 図 ６ に 示 す よ う に ， 上 顎 歯 槽 骨 上 の 頰 ( 唇 ) 口 蓋 面 の 1 0 箇 所 に ひ ず み ゲ ー ジ（ 共 和 電 業 社 製 ）を 接 着 し ，衝 撃 波 と し て 導 出 ・ 記 録 し た ． つ ま り ， ① 上 顎 左 側 中 切 歯 唇 側 歯 槽 骨 頂 相 当 部 ( 1 L L ) ， ② 口 蓋 側 歯 槽 骨 頂 部 ( 1 L P ) ， ③ ④ 左 右 犬 歯 頬 側 歯 槽 骨 頂 部 ( 3 L L , 3 R L ) ， ⑤ ⑥ 口 蓋 側 歯 槽 骨 頂 部 ( 3 L P , 3 R P ) ， ⑦ ⑧ 左 右 第 一 大 臼 歯 頬 側 歯 槽 骨 頂 部

( 6 L B , 6 R B ) ，⑨ ⑩ 口 蓋 側 歯 槽 骨 頂 部 ( 6 L P , 6 R P ) で あ る ．

図 ６ 測 定 部 位

ひ ず み ゲ ー ジ の 接 着 は 通 法 に 従 っ て 接 着 部 位 を

清 掃 し ， s t r a i n g a g e c e m e n t （ 共 和 電 業 社 製 ） に て

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接 着 後 ， コ ー テ ィ ン グ 材 （ A K - 2 2 , 共 和 電 業 社 製 ） を 用 い て 防 湿 処 理 を 行 っ た ．

ひ ず み ゲ ー ジ は 動 ひ ず み 測 定 器 （ D P M - 7 0 0 B , 共 和 電 業 社 製 ） に 接 続 し ， 球 の 上 顎 左 側 中 切 歯 に 対 す る 衝 撃 に よ る 顎 骨 お よ び 頭 蓋 骨 の ひ ず み を 測 定 す る と 共 に ，測 定 結 果 を P o w e r L a b / 8 S P ( A D I n s t r u m e n t s 社 ， A u s t r a l i a ) に て 分 析 し た ．

計 測 は 1 0 回 行 っ て そ の 平 均 値 を ひ ず み と し ， 検 定 に は 分 散 分 析 お よ び S h e f f e の 多 重 比 較 検 定 を 用 い た ．

な お 使 用 し た 三 軸 方 向 ひ ず み ゲ ー ジ は ， 加 え ら れ た 力 に 応 じ て 発 生 す る 機 械 的 な 微 小 変 化 で あ る ひ ず み を 電 気 信 号 と し て 検 出 す る も の で あ る ．

図 ７ 三 軸 方 向 ひ ず み ゲ ー ジ の 基 本 構 造

三 軸 そ れ ぞ れ に 信 号 を 受 け ， 計 算 式 よ り そ の 部 位

で の 表 面 的 な 最 大 主 ひ ず み と 主 ひ ず み 方 向 を 計 測

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す る こ と が で き る 特 性 を 有 し て い る （ 図 ７ ）．

表 示 さ れ る 計 測 結 果 に お い て ， ひ ず み の プ ラ ス の 値 は 引 っ 張 り の 力 を ， マ イ ナ ス の 値 は 圧 縮 の 力 を 示 す

．

結 果 １ M G の 適 合 性

１ ） M G の 維 持 力

維 持 力 を 測 定 し た 結 果 ， 図 ８ に 示 す よ う に S M P - M G は 平 均 3 . 5 k g f で あ っ た の に 対 し て ， M G 3 は 平 均 2 . 5 k g f で あ り ， S M P - M G ， M G 3 ， M G 1 の 順 で あ っ た ．つ ま り S M P - M G が 最 も 維 持 力 が 高 い こ と が 分 か っ た ( p < 0 . 0 0 1 ) ．

ま た M G 3 は 着 脱 の 回 数 を 重 ね る 毎 に 有 意 に

( p < 0 . 0 0 1 ) 維 持 力 が 低 下 す る の に 対 し て ， S M P - M G は 維 持 力 の 低 下 は 認 め ら れ な か っ た （ 図 ９ ）．

* * * : p < 0 . 0 0 1

図 ８ 各 M G の 維 持 力

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図 ９ 着 脱 回 数 に よ る 維 持 力 の 変 化

２ ） M G の 復 元 性

復 元 性 に つ い て 犬 歯 部 と 臼 歯 部 の 変 形 量 で 検 討

し た ． そ の 結 果 ， 図 1 0 に 示 す よ う に ， 犬 歯 間 の 変

形 量 は ， S M P - M G が 平 均 3 x 1 0

m m に 対 し て M G 3

が 平 均 6 x 1 0

m m と 2 倍 の 差 が あ り ， 臼 歯 間 で は

S M P - M G が 平 均 2 x 1 0

m m に 対 し て M G 3 が 平 均 1 0

x 1 0

m m と 有 意 に S M P - M G が 小 さ い 値 を 示 し た

( p < 0 . 0 0 1 ) ． ま た 変 動 係 数 で 評 価 し た 結 果 ， 犬 歯 間 と

臼 歯 間 の 距 離 の 変 動 係 数 は ， M G 3 が そ れ ぞ れ 平 均

2 . 6 5 ％ と 2 . 3 7 ％ だ っ た の に 対 し ， S M P - M G は そ れ ぞ

れ 平 均 1 . 3 9 ％ と 0 . 7 6 ％ と ， い ず れ も S M P - M G が 有

意 に 小 さ い 変 動 値 を 示 し た ( p < 0 . 0 0 1 ) ．こ の 結 果 か ら ，

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形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 介 在 し た M G の 方 が 安 定 し て お り ， ま た 復 元 性 も 高 い こ と が 分 か っ た ．

図 1 0 計 測 部 位 に お け る 変 形 量

２ . 衝 撃 に よ る 骨 伝 播 と ひ ず み 量 の 結 果

歯 槽 骨 の ひ ず み は ， M G 無 し が ど の 計 測 点 も 最 も 大 き く ， 次 い で M G 3 で あ り ， S M P - M G が 最 も 小 さ い ひ ず み 量 を 示 し た ( 表 1 ) ．

表 １ 各 計 測 点 に お け る 最 大 主 ひ ず み 量

マウス ガード

計測

部位 1LL 1LP 3LL 3LP 3RL 3RP 6LB 6LP 6RB 6RP

Mean 12.6 -5.2 8.0 3.3 -2.4 1.8 0.5 13.2 2.7 0.0

SD 6.7 4.3 2.8 0.9 0.5 0.1 0.8 8.5 0.4 0.0

Mean 20.0 20.1 16.5 13.3 9.4 11.4 6.4 21.0 7.2 0.0

SD 11.4 21.9 4.1 2.1 2.2 1.6 1.0 1.6 2.2 0.0

Mean 64.9 138.1 63.2 8.5 10.5 10.9 9.6 12.0 10.6 7.4

SD 8.8 54.3 28.3 2.6 2.5 1.4 3.3 1.5 4.9 1.0

ANOVA ** ** ** ** ** ** ** ** ** **

**: p<0.01 MGなし

SMP MG

MG3

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図 1 1 各 計 測 部 位 に お け る ひ ず み の 比 較

図 1 1 に 各 計 測 部 位 に お け る ひ ず み 量 を 示 す ． 左 側 中 切 歯 唇 面 に 加 え ら れ た 衝 撃 は ， M G 1 で み る と

1 L P が 最 も 大 き く ， 次 い で 1 L L と 3 L L が ほ ぼ 同 じ

大 き さ の 衝 撃 で あ り ， 3 L P , 3 R L , 3 R P よ り 後 方 は ， 衝

撃 は 減 弱 す る が 同 様 の 大 き さ 衝 撃 で あ っ た ． ま た 衝

撃 部 位 か ら 遠 ざ か る と ， ひ ず み は 減 少 す る 傾 向 が み

ら れ た ． M G 1 , M G 3 ， S M P - M G の 間 で は 有 意 な 差 が

認 め ら れ ， S M P - M G は M G 3 と 比 較 し て ， す べ て の

計 測 部 位 で ひ ず み が 低 下 し て い た ．

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図 1 ２ M G な し の ひ ず み ベ ク ト ル

そ し て ， 衝 撃 部 位 か ら 最 も 離 れ た 右 側 第 一 大 臼 歯

の 口 蓋 側 ( 6 R P ) に お い て は ， ひ ず み は ほ と ん ど 認 め

ら れ な か っ た ．こ の 結 果 か ら S M P - M G が 衝 撃 吸 収 能

も 高 い こ と が 明 ら か と な っ た （ 図 1 2 ～ 図 1 4 ）．

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図 1 3 S M P - M G の ひ ず み ベ ク ト ル

図 1 4 左 側 中 切 歯 部 に お け る ひ ず み ベ ク ト ル の 比 較

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考 察

石 上 ら

は M G 装 着 と 未 装 着 の 衝 撃 に よ る ひ ず み 量 を 測 定 し 装 着 時 は ひ ず み が 減 少 す る こ と か ら M G 装 着 の 重 要 性 を 報 告 し た が ， そ の 計 測 点 は 少 な く ， ま た 頭 蓋 プ ラ ス チ ッ ク 模 型 を 用 い て い る た め 実 際 の 骨 と は 差 が あ る と 考 え ら れ る ． そ の 点 を 考 慮 し ， ヒ ト 乾 燥 頭 蓋 を 用 い て 衝 撃 に よ る 影 響 を 検 討 し た 報 告 が 多 い

． M G は 一 般 的 に は 上 顎 に 装 着 さ れ る も の で あ り ， 本 研 究 で は ヒ ト 乾 燥 頭 蓋 を 用 い て 上 顎 骨 へ の 影 響 を 検 討 し た ． ま た ， ひ ず み の 測 定 部 位 に 関 し て ， 杉 本 ら

の 報 告 を 参 考 に ， 衝 撃 部 位 の 上 顎 左 側 中 切 歯 の 唇 口 蓋 骨 表 面 を 中 心 に ， 衝 撃 伝 導 も 検 討 す る た め ， そ こ か ら 上 顎 骨 の 1 0 カ 所 の 部 位 を 選 択 し た

． 一 方 ， 衝 撃 を 計 測 す る の に 頭 蓋 骨 の 固 定 は 重 要 で あ る ．尾 上 ら

の 頭 頂 部 を 固 定 す る と 力 の 伝 達 経 路 が 変 化 し 拘 束 条 件 の 影 響 が 大 き い と い う 報 告 が あ る こ と か ら ， 大 後 頭 孔 の み で 支 持 さ せ た

． し か し ， 実 際 の ヒ ト で は 頭 蓋 骨 と 頸 椎 は 固 定 さ れ て い る わ け で は な く ， 衝 撃 を 受 け る と 頭 蓋 骨 は 可 動 す る ． そ の た め 本 研 究 で は 衝 撃 を 受 け た 時 ， 可 動 性 を 維 持 す る た め に ， 杉 本 ら

の 方 法 に 従 い 弾 力 の あ る ス ポ ン ジ で 頭 蓋 底 を 固 定 し た ．

衝 撃 と は ， 一 般 に 物 体 に 打 撃 な ど を 加 え ， き わ め

て 短 時 間 に 著 し い 速 度 の 変 化 を 生 じ さ せ る 力 の こ

と を い う

．岡

は 静 的 お よ び 動 的 荷 重 に よ り

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生 ず る ヒ ト 下 顎 骨 の ひ ず み の 方 向 は ， 荷 重 部 位 を 一 定 に す れ ば 極 め て 僅 少 の 相 違 点 を 除 い て ， 同 一 傾 向 を 示 す と 報 告 し て い る が ， 静 的 な 荷 重 は そ の か け た 時 間 に よ り ひ ず み の 大 き さ が 変 化 し て い く た め ， 本 研 究 で は 動 的 荷 重 を 用 い た ． つ ま り プ ラ ス チ ッ ク 製 の レ ー ル を 用 い て ， 鉄 球 を 加 衝 装 置 と し て 上 顎 左 側 中 切 歯 の 歯 冠 部 に 追 突 さ せ た ． 衝 撃 力 に つ い て ， 半

田 ら

は ，加 衝 装 置 の 性 状 に よ り そ の 大 き さ と 作 用

時 間 が 異 な り ， そ の 点 鉄 球 は 作 用 時 間 が 短 く ， こ れ に よ り 加 衝 時 間 に 左 右 さ れ な い 再 現 性 の 高 い 衝 撃 に よ る ひ ず み を 測 定 す る こ と が で き た と 考 え る ．

ま た 頭 蓋 骨 は 乾 燥 し て い る た め ， 大 き な 衝 撃 で は 歯 や 顎 骨 が 破 折 し て し ま う 恐 れ が あ る ． そ こ で 瞬 間 的 な 衝 撃 で あ り 破 折 し な い 程 度

で あ る 5 . 4 7 g の 鉄 球 を 滑 走 さ せ る 方 法 を 用 い た ． 乾 燥 頭 蓋 で は 脳 な ど の 構 成 組 織 や ， 皮 膚 ， 口 腔 内 組 織 な ど の 軟 組 織 が な く ， 実 際 の ヒ ト の 外 傷 と は ひ ず み の 様 相 は 異 な る ． 特 に 歯 を 支 持 す る 歯 根 膜 の 存 在 も 大 き い 要 因 と 考 え ら れ る た め ，歯 根 膜 を 想 定 し た 小 笠 原 ら

の 研 究 を 参 考 に し て 歯 科 用 シ リ コ ー ン 印 象 剤 を 用 い て ， 人 工 歯 根 膜 と し た ．

M G の 維 持 力 に つ い て 測 定 し た 結 果 ， S M P - M G ，

M G 3 ， M G 1 の 順 に ，有 意 に 高 い 維 持 力 が 認 め ら れ た ．

ま た M G 3 は 回 を 重 ね る 毎 に 維 持 力 が 低 下 す る の に

対 し て ， S M P - M G は 維 持 力 の 低 下 は 認 め ら れ な か っ

た ． こ れ は 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク が ， い わ ゆ る 骨 組

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み と し て 形 態 維 持 の 働 き を し て い る こ と が 示 唆 さ れ た ． M G は 口 腔 内 で は 歯 の ア ン ダ ー カ ッ ト 部 に 入 り 込 ん で 口 腔 内 に 維 持 さ れ て い る た め ， 着 脱 時 に は 少 な か ら ず M G の 変 形 が 起 こ る ．実 際 に M G 3 は 着 脱 回 数 を 重 ね る 毎 に 維 持 力 が 低 下 し て い た ． 変 形 に 関 し て は ， M G シ ー ト は 熱 可 逆 性 で あ る た め ， 維 持 力 が 低 下 す れ ば 再 度 熱 を 加 え て 口 腔 内 で M G を 圧 接 す れ ば あ る 程 度 維 持 力 は 回 復 す る ． し か し ， 口 腔 内 で 手 際 よ く 圧 接 し 成 形 す る の は ， 困 難 で あ る こ と が 予 想 さ れ る ． 本 研 究 で は 3 2 0 回 ま で 測 定 し た 結 果 ，

S M P - M G で は 維 持 力 の 低 下 は 認 め ら れ な か っ た ．

3 2 0 回 の 着 脱 実 験 は ， 臨 床 的 に は 1 か 月 に 7 0 ～ 8 0

回 程 度 の 着 脱 を 想 定 し ， ま た 実 際 の 使 用 時 に は M G の 変 形 や 破 損 を 定 期 的 に 検 査 す る こ と も 想 定 し た ．

一 方 ， M G の 復 元 性 に つ い て ， S M P - M G の 復 元 性 が 高 い こ と が 明 ら か と な っ た ． M G の 実 際 の 使 用 で は ， 装 着 時 の 咬 合 ， 脱 着 の 回 数 ， 外 力 ， 放 置 時 の 事 故 な ど ， 変 形 の 方 向 や ， 力 の 強 さ ， 時 間 な ど 様 々 で あ る ． 本 研 究 で は 左 右 犬 歯 間 お よ び 臼 歯 間 の ２ カ 所 の 距 離 測 定 で ， ま た 実 験 的 変 形 の 方 向 も 左 右 か ら の 水 平 的 圧 迫 ・ 固 定 の み で あ っ た が ， 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 使 用 し た 場 合 の 復 元 性 の 高 さ も 証 明 で き た と 考 え る ．

M G の 衝 撃 減 衰 能 に つ い て ， 熊 澤 ら

は ， 衝 撃

減 衰 能 は M G の 厚 み よ り 材 料 に 大 き な 影 響 を 受 け ，

レ ジ ン 系 よ り ビ ニ ル 系 材 質 の 方 が 衝 撃 減 衰 能 は 高

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か っ た と 報 告 し て い る ． 本 実 験 で は 一 般 的 に カ ス タ ム メ イ ド M G と し て 使 用 さ れ て い る エ チ レ ン 酢 酸 ビ ニ ル 樹 脂 製 M G 用 シ ー ト を 用 い た ． ま た 山 本 ら

， 石 島 ら

は 厚 さ と 衝 撃 吸 収 率 の 間 に 相 関 関 係 が 認 め ら れ た と 報 告 し て お り ， 本 研 究 で は 1 層 の M G ( 3 . 8 m m ) と 3 重 の ラ ミ ネ ー ト タ イ プ M G お よ び 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 使 用 し た M G を 用 い て 検 討 し た ． 本 結 果 か ら M G な し → M G 3 → S M P - M G の 順 で ひ ず み が 小 さ く な り ， ま た S M P - M G は M G 3 と 比 較 し て す べ て の 計 測 部 位 で 衝 撃 が 低 下 し て い た ． そ し て ， 衝 撃 部 位 か ら 最 も 離 れ た 右 側 の 第 一 大 臼 歯 口 蓋 側 に お い て ， ひ ず み は ほ と ん ど 認 め ら れ な か っ た ． こ れ は ， 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い た M G は ， ラ ミ ネ ー ト よ り 強 度 が 高 く な り ， 衝 撃 の 吸 収 ・ 分 散 能 が 高 く な っ た 結 果 と 考 え ら れ た ． ラ ミ ネ ー ト を 用 い る 最 大 の 利 点 は 衝 撃 を 一 番 受 け や す い 前 歯 部 の み を 厚 み を 持 た す こ と が で き ， そ れ 以 外 の 口 腔 粘 膜 や 舌 に 対 し て 異 物 感 が 生 じ に く く す る こ と で あ る ． そ こ で ， 本 研 究 で は 2 層 目 に 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い る こ と で ， 異 物 感 を 変 え ず ， 衝 撃 吸 収 能 を さ ら に 高 く す る こ と が で き た ．

ま た M G 装 着 時 の 咬 合 高 径 に つ い て ， M G 装 着 時

に 過 度 の 噛 み し め を 行 う と ， 関 節 を 固 定 し て 柔 軟 性

を 減 少 さ せ ， 呼 吸 リ ズ ム を 乱 し て 競 技 ス キ ル を 低 下

さ せ る こ と も 指 摘 さ れ ， M G の 咬 合 高 径 は 生 理 的 最

大 安 静 空 隙（ 3 m m ）が 望 ま し い と 考 え ら れ て い る

．

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そ の 点 ， 外 傷 防 護 の た め 前 歯 部 に 厚 み を も た せ る た め ， よ り 厚 い シ ー ト を 使 用 す れ ば 効 果 的 で あ る が 、 咬 合 面 の 厚 み も 増 し ， S M P - M G で あ れ ば 咬 合 面 の 厚 み も コ ン ト ロ ー ル し や す い ．

形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い る 場 合 の 欠 点 と し て は ， 製 作 手 順 が 複 雑 で あ る こ と と ， プ ラ ス チ ッ ク は 硬 く 薄 い た め ， ラ ミ ネ ー ト か ら 飛 び 出 た 場 合 口 腔 内 を 傷 つ け る 可 能 性 も 考 え ら れ る ． そ こ で S M P - M G の 設 計 と し て ， 3 重 構 造 の 2 重 目 に 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 配 置 す る こ と で ， ま た 前 歯 部 の み を カ バ ー す る こ と で M G 表 面 に プ ラ ス チ ッ ク が 露 出 し な い よ う に 工 夫 し た ．

装 着 時 の 話 し に く さ や ， 違 和 感 が 指 摘 さ れ て い る

1 , 2 )

が ， 本 研 究 で の ラ ミ ネ ー ト タ イ プ の M G な ら そ の

両 方 を 軽 減 す る こ と が 期 待 で き る ． よ っ て こ れ か ら

の 課 題 は 口 腔 外 傷 を 予 防 す る た め に も ， M G 効 果 は

維 持 し た ま ま で ， よ り 違 和 感 を 減 少 さ せ ， 年 齢 に 関

係 な く よ り 多 く の 人 に も 使 い や す い カ ス タ ム メ イ

ド M G へ の 改 善 ， さ ら に は M G の 効 果 に つ い て の 情

報 提 供 も 充 実 さ せ て い く こ と が 重 要 と 考 え る ．

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結 論

１ ． MG装 着 時 の 維 持 力 の 平 均 値 は ， SMP-MGは 3.5kgf で あ っ た の に 対 し て MG3は 2.5kgfで あ り ， SMP-MG，

MG3， MG1の 順 に ， 維 持 力 は 有 意 に 小 さ く な っ て い た (p<0.001)．ま た MG3は 回 を 重 ね る 毎 に 維 持 力 が 有 意 に 低 下 し た (p<0.001)の に 対 し て ， SMP-MGの 維 持 力 低 下 は 認 め ら れ な か っ た ．

２ ． 復 元 性 に つ い て は ， 変 形 量 と 変 動 係 数 で 評 価 し た 結 果 ，犬 歯 間 と 臼 歯 間 の 距 離 の 変 形 量 は SMP-MGが 有 意 に 小 さ く (p<0.001)， ま た 変 動 係 数 も ， MG3が そ れ ぞ れ 平 均 2.65と 2.37%だ っ た の に 対 し ， SMP-MGは そ れ ぞ れ 平 均 1.39と 0.76%と 有 意 に 小 さ い 変 動 値 を 示 し た (p<0.001)． こ の 結 果 か ら ， 同 じ ３ 層 の MGで も 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 介 在 し た 方 が 安 定 し ，復 元 性 も 高 い こ と が 明 ら か と な っ た ．

３ ． 歯 槽 骨 の ひ ず み は ， MGな し ， MG3， SMP-MGの 順 で

小 さ く な っ て い た ． SMP-MGは ， MG3と 比 較 し て ほ と

ん ど の 計 測 部 位 で 衝 撃 が 有 意 に 低 下 し て い た

(p<0.001)． ま た ， 衝 撃 部 位 か ら 最 も 離 れ た 右 側 第

一 大 臼 歯 の 口 蓋 側 に お い て は ひ ず み が 認 め ら れ な

か っ た ． こ の 結 果 か ら ， 形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用

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い た MGの 方 が 衝 撃 吸 収 能 も 高 い こ と が 明 ら か と な っ た ．

以 上 の こ と か ら ，形 状 記 憶 プ ラ ス チ ッ ク を 用 い た MG

は ， 従 来 の ラ ミ ネ ー ト タ イ プ MGと 比 較 し て ， 適 合 性 が

よ く 維 持 力 に 優 れ ， ま た 高 い 衝 撃 吸 収 効 果 が あ り ， 長

期 間 の 使 用 に 対 し て も 変 形 し に く く ，臨 床 応 用 へ の 有

効 性 が 高 い こ と が 認 め ら れ た ．

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