IRUCAA@TDC : 顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果に関する力学的研究 : 三次元有限要素法による解析
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(2) ii再iI. 原 著顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果に関する力学的研究* 一三次元有限要素法による解析一 地 主It] III 東京歯科大学大学院歯学研究科 歯科矯正学話座 (指導:瀬端正之教授) (指導補佐:山口秀晴助教授). (1992年1月7日受理). A Dynamic Study of the Effect on the Maxillofacial Complex by Face Bow -Analysis by three dimensional finite element methodHisayoshi JINUSHI Department of Orthodontics, Tokyo I⊃ental College (Director : Prof. Masayuki Sebata) (Assist. Director : Assoc. Prof. Hideharu Yamaguchi). m. の顎顔面頭蓋に及ぼす効果を研究する目的で,下顎骨を. m. 除くと卜頭蓋の三次元有限要素モデルを作成し,頭蓋モ. 矯正力によって顎顔面頭蓋の成長発育を抑制または促 進する顎整形効果が,矯正臨床における骨格的不正の改. デルにshortおよびIong typeのface bowモデルを連. 善に応用されている1)2)3)4)5)6)7)8)9)｡上顎前実や過蓋唆合. 結し,後上方30-,後方,後下方300の荷重を行い, face. の治疲において,上顎骨の前方,下方成長の抑制にface. bowのtypeと荷重方向の差異に関する検討を行った｡. bowを用いる方法は,固定歯または歯群の移動を生じ. 材料および方法. ながら,上顎骨と周囲各膏の移動を起こすと言われてい. 1.研究材料および頭蓋骨三次元モデル作成. る4)10)ll)12)13)従って, face bowの使用には,固定歯 の移動様相とこれに伴う頭蓋全体の反応特性を予潮する. 研究材料には,正常な唆合を有するインド人乾燥頭蓋. ことが重要である.また, facebowはouterbowの長. 骨 dentalage IVAから分離した頭蓋骨を用いたo有. さにより, shortからIongの各種typeがあるが,同加. 限要素モデルの作製は,下顎骨を除く左側半側の頭蓋を. 重方向でも歯や上顎骨の移動様相が異なることが報告さ. 用い,直接計測して三次元的形態の座標値を求め,これ. れている14)15)16)17)従って,固定歯や上顎骨と周囲各骨. をもとに構築した｡さらに,モデル内部構造の構築にあ. の移動様相に関してface bowのtypeによる差異を同. たっては矢状断および前額断の断層Ⅹ線写真を参考にL. 一条件下で比較することが必要と考えられる｡. m モデル作成の手順は,頭蓋骨外面に三角形または四角. 本研究は, face bowを用いて,顎整形力を加えた時. 形で分割した区画線を印記し,各区画を三次元有限要素 の骨外表面とした(図1)｡次に,鉄枠固定台の中央部に. *本論文の要旨の-部は,第14回冒本口蓋裂学会総会 (平成2年5月31日,郡山)において発表した｡ -. 頭蓋骨をネジ止めして固定した(図2)o骨外表面の各区 1. -.
(3) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 図1外形線を印記した左側頭蓋骨. 図3 1/20副尺付き垂貢ノギス 改造の三次元座標計測器 (五面体). (六面体). M. ,0. 莞歪 系. 図2 鉄枠固定台と固定された頭蓋骨. ‡ / yi t .. I. X. I^ JtIMN^ .N 0.KO,1 J.. N ＼ゝ＼. J. I事. K. 二. (四面 体) Y. 画すなわち有限要素の節点座標の計測は, 1 /20副尺付 き垂直ノギス改造の三次元座標計測器を使用して行った. 図4 三次元アイソパラメトリックソリッド (ANSYSリファレンスマニュアルより引用). (図3).以上の方法で求めた節点座標値をもとに,三次 元有限要素として,四面体(三角錐),五面体(三角柱),. 成され,このうち各三次元要素の内訳は四面体297個, 五面体367個,六面体543個となった(表1)｡ 2.構成材料とその物薯性状 モデルの構成材料は,皮質骨,海綿骨,歯,歯根膜,. 六面体(直方体とその変形)の3種寿を用いたo これらの 妥素は,全てアイソパラメトリックソリッドで定義した (図4)o作製したモデルの水平基準面は,犬歯遠心と第 二大臼歯近心の槽間中隔頑側点を含み,正中矢状面に直. 縫合および軟骨結合の6種幾からなるものとした｡これ らの材料定数と各材料の要素数を表2に示す｡頭蓋骨モ デルは,前豆白骨,頭頭骨,鼻骨,希骨,喋形骨,後頭. 交する面とし,第一小臼歯から第二大臼歯の唆頭頂を連 ねた唆合平面がこれと平行になるようにした｡モデルの 骨外表面における要素分割を図5に示す｡モデルにおけ. 骨,上顎骨,鋤骨,口蓋骨,頑骨および側頭骨の11種11 個の骨で構成した(図8)｡上顎骨を除く他の骨は皮質骨 として定義したo上顎骨は歯,歯根麓,海綿骨および皮 賛骨からなるものとし,歯は歯冠と歯板を一様材料とし て定義した(図9, 10, ll)c 構成した各骨間の結合は,. る歯,歯根膜および骨の部分を除いた縫合および軟骨結 合を図6に示す｡また,頭蓋骨内部の力学的反応を知る ために,第-小臼歯部および第一大臼歯郭で切断した各 前額断面を図7に示す｡ 作成したモデルは要素数1, 207個,節点数1, 539個で構 2.
(4) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). C. 図5 骨外表面における要素分割 A:正面 B:外側面 C:内側面 D:基底面. 30部位の縫合および3部位の軟骨結合で連結したo以下 の記述においてこれらの縫合および軟骨結合を総称し て,結合部と述べる｡それらは,次に示すごとくであ る｡縫合の部位は, ①冠状, ②ラムダ, ③矢状, ④喋前 頭, ⑤喋頭項, ⑥燐状, ⑦頭頂乳突, ⑧煤鱗, ⑨後頭乳 突, ⑲前頭鼻骨, ⑪前頭上顎, ⑫前頭希骨, ⑬前頭頑. 4.解析条件 頭蓋骨およびface bowのモデル化は左側のみとし, 拘束条件は, ①頭蓋骨およびface bowの正中部を対称 条件, ②頭蓋骨の後頭骨底部の22ヵ所を完全拘束郭とし た(図13)｡. 骨, ⑭韓骨上顎, ⑮口蓋上顎, ⑲頑骨上顎. ⑰鼻骨間,. 荷重条件は,臨床におけるface bowの顎整形効果を 想定し, face bowのouter bow後端から唆合平面に対. ⑱鼻骨上顎, ⑲喋希骨, ⑳喋頑骨, ⑪翼突口蓋, ⑳側頭. して,後上方30-,後方Oo,後下方300の3方向へ,各々. 頑骨, ⑳正中口蓋, ⑳上顎間, ⑳横口蓋,ぐ⑳口蓋舘骨,. 1 kgの荷室を行った(図13)｡ 有限要素法の解析にはパーソナルコンピューター pc-9801RA(日本電気社製)を使用し,プログラム. ⑰簾骨前頭, ⑳喋形骨小葉前頭, ⑳鋤骨喋形, ⑳鋤骨上 顎の各縫合を定義した.また欧骨結合の部位は, ⑪喋後 戻, ⑳錐体後頭, ⑳喋錐体の軟骨結合を定義した｡以上 の結合部の厚さは,縫合が0.2-0.5mm,軟骨結合が 1-3mmの範囲とした(図6)0 3. Facebowの設定条件 Face bowは, GAC社製A51-5001を基本にモデル 化し, outerbowの長さによりshorttypeおよびIong typeとしたoモデルは左側のみを定義し,頭蓋骨モデ ルの第-大臼歯と直接連結するものとした｡ face bow の設定においてouter bowとinner bowは何れも唆合. は, ANSYS-PC/LINEAR(Swanson社製,サイバ ネットシステム社扱い)を用いた｡ 5.後処理 頭蓋全体の変位および主応力の分布を知るため,以下 の処聖を行った0 1)それぞれの骨における全体変位窒絶対値は,構成 節点の変位量絶対値の合計/節点数で算出し,それぞれ の骨がどの程度に移動するかの示標とした｡ 2)頭蓋骨主要29部位における変位量絶対値は,. inner bowの1/2倍, long typeでouter bowの長. 前後,内外,上下の各変位鼻をX, Y, Zとして X2+Y2+Z2の式で算出した0 3)頭蓋骨主要部位における主応力絶対値は,鼻大主. さがinnerbowの1.5倍とした｡またfacebowは三次. 応力と最小主応力の各絶対値を加算して算出した｡. 平面に平行な平面とした｡ short typeとIong type は,矢状面においてshort typeでouter bowの長さが. 4)結合部に関して,各縫合および軟骨結合は複数の. 元弾性ビームで定義した(図12)c これらの材料定数と要 素数を表2に示す｡ face bowと頭蓋骨モデルの連結はinner bow後方 と第一大臼歯額面中央で共通の3節点を設定した(図. 要素で構成したが,個々の要素の中心における主応力値 を比較し,最も大きいものを鼻大,最も小さいものを最 小として縫合および軟骨結合における主応力値とした｡ 5)頭蓋の各骨は各種方向からの荷重によって回転し. 12)｡ 3 -.
(5) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 774. 前額面. 矢状面. 縫合 1.冠状桂台 2.ラムダ縫合 3.矢状桂台 4.喋前項縫合 5.喋頭預縫合 6.鱗状綾合 7.頭預乳突縫合 8.喋燐綾合 9.後項乳突縫合 10.前重責鼻骨縫合. ll.前豆亘上顎縫合 12.前豆貢倖骨縫合 13.前頭頑骨縫合 14.斥骨上顎縫合 15.口蓋上顎縫合 16.頑骨上顎縫合 17.鼻骨間桂台 18.鼻骨上顎縫合 19.喋希骨縫合 20.喋頑骨縫合. 軟骨結合 31.喋後頭軟骨4-fc合 21.翼突口蓋,*合 32.鉾体後頭軟骨結合 22.側頭項骨縫合 33.喋錐体軟骨結合 23.正中口蓋縫合 24.上顎間桂台 25.横口蓋縫合 26.口蓋篠骨縫合 27.希骨前頭縫合 28.喋形骨小翼前頭縫合 29.鋤骨喋形縫合 30.鋤骨上顎桂台. 図6 頭蓋骨の縫合と軟骨結合 - 4 -.
(6) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 775. 表2 各構成材料の材料定数および要素数 ヤ ング 率 構成材料 歯. k g /m m '. ポ ア ソ ン比. 要 素 数. 牙. L 000. ). 2 0. 46. 0.7. 0.49. 89. 600. 0.35. 99. 歯. 根. 膜. 海. 綿. 骨. 皮l 賛. 骨. 2,000. 0.15. 818. 縫. 部. 0.7. 0.49. 143. 150. 0.40. 12. 合. ′. 軟 骨 結 合 部 .. F a ce b o w. 20,500. 0.303. Long. 22. Sh o rt 16. 骨部と結合部の変位図および主応力分布図を図14-19に 示す｡亮貢蓋骨の主要部位は,中切歯切席を含む骨部28部. q. 位および第一大臼歯頑面中央の合計29部位とした(図 20)｡これらの変位量および主応力値を表3-8に示 す｡結合部における主応力値を表9, 10に示す｡なお, 結合部の主応力値は主要な部位のみを列記した｡ 1. Shorttype face bowによる反応 1)後上方300荷重 (1)変位(図14-A,表3). 図7 モデル各部位における前額断面 A :第一小臼歯部 B :第一大臼歯部 表1三次元モデルに使用した各要素の内訳 要 素形 状. 要. 素. 四. 面. 体. 29 7. 五. 面. 体. 36 7. 六. 面. 体. 543. 合. 計. 数. 1,2 07. ながら変位するが,回転方向の改定は矢状面では頭蓋左 側外面から,水平面で昼頭蓋基底面から,前額面では頭 蓋前面から見て,それぞれ時計回り/反時計回り回転で 表窮することとした｡ 研 究 結 果 Face bowのouter bow後席から唆合平面に対して 後上方30◇,後方および後下方300の各荷重時において,. 頭蓋全体の変位様相は,蚕面頭蓋が後上方変位し,後 頭骨を除く頭蓋冠および頭蓋底でも後上方変位してい た｡すなわち,顔面および脳頭蓋は単純な後上方-の圧 縮変形を生じていた｡ 表3より,それぞれの骨と主要29部位に関し変位方向 は,全ての部位が後方,上方であったが,内外側は部位 により異なっていたo変位室は上方と後方が大きく,内 外側は小さかった｡これを詳しくみると,先ず,上方と 後方変位量において,頭頭骨は後方変位室が上方変位量 より大きく,前頭骨,側頭骨および喋形骨は後方と上方 の変位量に部位差が認められたが,他の骨はいずれも上 方が後方変位量より大きかった｡さらに方向別変位量の 部位差から,それぞれの骨は個別の移動を示した｡すな わち,矢状面で頭頭骨と側頭骨が時計回りに回転してい たo次に,内外側愛位では,顔面頭蓋で上顎骨の上方部 が内方,下方部が外方,口蓋骨が内方,頬骨前頭突起中 央が外方であった｡脳頭蓋では,側頭骨の燐部中央が内 方,乳様突起基部が外方,喋形骨大某中央が内方に変位 していたo これらのことから,前額面で,上顎骨と側頭 骨は反時計回りにE]転し,頑骨は時計回り回転してい た｡ 5 -.
(7) ffl罰. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 図8 モデルを構成する各分離骨 1前受貢骨 2頭丁貢骨 3鼻骨 4簾骨 5喋形骨 6後頭骨 7上顎骨 8鋤骨 9口蓋骨10頑骨 11側頭骨. urn 海綿骨の要素分割 歯の部分は陰影を付けて示す｡ 歯根膜は海綿骨の内側にあり, 図には示していない｡. 図9 歯牙の要素分割. よび後方部で大きな値を示す部位があった｡ (2)主応力分布 後上方300荷重における主応力値は,骨部で最大が. 図10 歯根膜の要素分割 歯の部分は陰影を付けて示す｡ それぞれの骨の全体変位室絶対値は上顎骨,頑骨,鼻 骨が大きく,頭1着骨,側頭骨,喋形骨が小さかった｡す なわち,顔面頭蓋に属する部位が鼻も大きかったが,前 頭蓋底,頭蓋冠前方部でも大きく,また頭蓋冠上方部お. 42.31kg/mnr xlO'､最小が-31.48kg/mm2×10" の範田,結合部で最大が14. 00kg/mnr xl(T3,羨小が -19.07kg/mm'×10"の範囲であった(図14E)｡. - 6 一.
(8) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 777. 1.インナーボウ aの部位は,長方形で1.0mmX2.4mm bの部位は,円形で,直径1.4mm cの部位は,R形で,直径上2mm 2.アウターボウ dの部位は,円形で,直径上8mm 図12 Facebowの設定条件. ① 骨部における主応力分布 (図14-D, E,表3) 先ず頭蓋骨の表面および断面における応力分布図の様 相を記す(図14-D, E)｡骨部の外表面および矢状断内 面において,最大主応力分布は,最大の引張りが後頭骨 底部に分布し,次いで中等度の引張りが第一大臼歯歯槽 部近心上顎洞裂孔前方に見られ,小さな引張りが前頭 突起を除く上顎且 口蓋骨,前頭骨眼嵩面及び側頭縁, 頭頭骨燐縁,側頭骨錐体部および麟部内面,喋形膏休部 および大業側頭下面,鼻骨,後頭骨底部などに見られ た｡最小主応力分布は,鼻大∼中等度の圧縮が第-大臼 拘束条件 1.頭蓋骨およびface bowの各正中部を対称条件とした0 2.後頭骨底部を完全拘束した｡ ▲は完全拘束部位とし,その一部を示すo 荷重条件 1.short type face bow kよる荷室 A :後上方30o B:後方 0◇ C :後下方300 2.long type face bowによる荷重 D :後上方30o E:後方 Oo F :後下方300 図13 拘束条件および荷重条件. 歯歯槽部に見られ,小さな圧縮が犬歯高,頑骨下稜,煤 形骨翼状突起蓋部,後頭骨底部などに見られ,わずかな 圧縮が上顎且 口蓋且 頑且前頭骨の眼嵩部から側頭 縁,頭庸骨の前縁と後縁,側頭骨鱗部下方,前記部位を 除く喋形骨全体,鼻骨,鋤骨などに見られた｡ 前額断面において,第一小臼歯部で,小さな引張りが 上顎骨全体に,わずかな圧縮が上顎骨から前頭骨に至る 断面全体に分布していた.第一大臼歯部で,小さな引張 りが口蓋,歯槽部,眼嵩上縁などに,小さな圧縮が頑側 歯槽部に分布していた｡ 骨部における引張り最大値は,後頭骨底部の. - 7 -.
(9) 778. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位前. 変位は実際の変位室の1500倍で表示. -愛ft:痩. 図14-A 変 位 図. ∈≡∃ 一3.99-. 1.00. 琶ヨ≡ヨ 1.01- 6.00 p7773 6.01 - ll.00 !憲置ヨ 11.01-14.00. 図14- B 結合部鼻大主応力分布図. 監[=ロ ー19.07 14.00 【:::ヨ ー13.99 10.00 巴≡ヨ ー9.99- -6.00 vs/sx - 5.99- - 2.00 E22琶】 - 1.99- 2.00. 図14-C 結合部最小主応力分布図 - 8 -.
(10) 779. 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). ≒. 【≡≡≡】一8.99- 1.00. 層≡ヨ 1.01- ll.00 Y7m 11.01-21.00. 圏 21.01-42.31. 図14-D 骨部最大主応力分布図. - 子音j^^Elsj!. 把ココ 31.48 31.00 【:≡:∃ 30.99 2工00 軍≡ヨ ー20.99一一11.00 E22 -10.99- -1.00. 図 - 0.99 - 9.00. 図14- E 骨部最小主応力分布図 図14 Short type face bow後上方300荷重における変位および主応力分布. - 9 -.
(11) 780. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位前. 変位は実際の変位室の1500倍で表示. 変位後. 図15-A 変 位 図. 【≡≡】 -3.99- 1.00 層≡ヨ 1.01- 6.00 琶2Z】 6.01 - ll.00. 圏 11.01-22.94 図15- B 結合部最大主応力分布図. Ⅲ=コ 25.56 14.00 E::ヨ ー13.99一 一10.00 Eヨ≡ヨ ー9.99- -6.00 7777? - 5.99 2.00 【憲琶ヨ ー1.99 - 2.00. 図15- C 結合部最小主応力分布図 一10 -.
(12) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 図15亀∴. ∈≡ヨ ー8.99 1.00 EIZヨ 1.01- ll.00 V7m ii.oi-2i.oo 匠憲】 21.01-50.28. W K T / ォ. Ⅲ=ロ ー45.12 31.00 ∈≡ヨ ー30.99 21.00 1ヨ≡ヨ -20.99 11.00 p77Z3 -10.99 -1.00 圏違憲】 -0.99- 9.00. 図15-E 骨部鼻中主応力分布図 図15 Short type face bow後方荷重における変位および主応力分布. 一 目il -.
(13) 782. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位は実際の変位室の1500倍で表示. 変位前 変位後. 図16-A 変 位 図. 【≡ヨ ー3.99- 1.00 fB≡ヨ 1.01- 6.00 vv//i .01 - ll.00 亀琶ヨ 11.01 -26.85. 図16 結合部最大主応力分布図. ⊂ココD -39.85 14.00 13.99 10.00 !ヨ≡ヨ - 9.99- -6.00 芭Zロ ー -5.99- -2.00 ESSiSJ 1.99 2.00 ∈≡∃ 一. 図16- C 結合部最小主応力分布図 - 12.
(14) /S3. 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). , : : 蝣 > < ? i j w i. ∈≡ヨ ー8.99 1.00 ∈ヨ≡ヨ 1.01 - ll.00 EZ云云 11.01-21.00 琶雲莞憲】 21.01-80.45. f. 図16-D 骨郭最大主応力分布図. IIIIII -84.39 31.00 【≡≡ヨ ー30.99 21.00 -20.99 11.00 V7771 -10.99- -1.00. 亀 -0.99- 9.00 図16-E 骨部鼻中主応力分布図 図16 Short type face bow後下方300荷重における変位および主応力分布. 13.
(15) 784. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位前 -変位後. 変位は実際の変位量の1500倍で表示 図17-A 変 位 図. ∈≡] -3.99- 1.00 慮ヨヨ 1.01- 6.00 V7m 6.01-ll.00 琶裏芸】 11.01 - 19.86. 図17- B 轟吉合部最大主応力分布図. 旺コ:【】 【三三∃ ;==3V//SX A5一. 図17- C 結合部鼻中主応力分布図 一14 -. 18.50- -14.00 13.99- -10.00 9.99- -6.00 -5.99- -2.00 -1.99- 2.00.
(16) 785. 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). MM).til. iiife"isrV. / I w f . . . ∈≡] -8.99- 1.00 Eヨ≡ 1.01 - ll.00 巴ZZ3 11.01 -21.00 琶琶盈 21.01-54.18. 図17-D 骨部最大主応力分布図. 瓜庄コ ー63.03- 31.00 ∈≡ヨ ー30.99 21.00 慮≡ヨ ー20.99 11.00 E2芸ヨ ー10.99- -1.00 画題 -0.99- 9.00. 図17-E 骨部義中主応力分布図 図17 Long type face bow後上300荷重における変位および主応力分布. - il壁-.
(17) 786. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位前. 変位は実際の変位室の1500倍で表示. 変位後. 図18-A 変 位 図. 【≡ヨ ー3.99- 1.00 83:団 1.01- 6.00 v///¥ 6.01 - ll.00 琶 11.01-22.93 図18- B 結ノ合部義大主応力分布図. 瓜ココ ー25.57 14.00 ∈:ヨ ー13.99 10.00 !・蝣・蝣 V///A. -J. 図18- C 結合部最小主応力分布図 - il窯 -. 9.99- -6.00 5.99- -2.00 1.99- 2.00.
(18) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 787. ー f i ' 4 " i i i i ' M h i ' V l " ,. ( % ! [ ! 蝣 ' ¥ ; ; 壁. 亀酵仏臥臥臥脇用は肇. 【≡≡] -8.99- 1.00 慮≡ヨ 1.01- ll.00 P7773 ll.01 - 21.00 広琶盈 21.01-49.53. 図18-D 骨部最大主応力分布図. 瓜ココ ー43.29 31.00 【≡:∃ iSSgS ys/sA t>:労免瑚. 図18-E 骨部最小主応力分布図 図18 Long type face bow後方荷重における変位および主応力分布. - ilii -. 30.99 -21.00 20.99 11.00 10.99- 1.00 0.99 - 9.00.
(19) 788. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 変位前. 変位は実際の変位量の1500倍で表示. 変位後. 図19-A 変 位 図. ｢ 慧 i ¥' 蝣 ! . 【≡≡] -3.99- 1.00 1ヨ≡ヨ 1.01- 6.00 V77n 6.01 - ll.00. 圏 11.01-19.94 図19- B 結合部最大主応力分布図. 監DD -26.45 14.00 ∈≡ヨ ー13.99 10.00 e∋≡B - 9.99- - 6.00 V/S/-i. 5.99- -2.00. %:ssss ^^H 1.99- 2.00. 図19- C 結合部最小主応力分布図 18.
(20) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). <%n (｢. 【≡:∃ 8.99- 1.00 巴∃:≡ヨ 1.01 - ll.00 777Z3 ll.01 - 21.00. 図 21.01-45.33 図19-D 骨部最大主応力分布図. imn -36.17- -31.00 【≡ヨ ー30.99 21.00. -20.99 11-00 rrm -10.99- -1.00. 圏 -0.99 9.00 図19- E 骨部最小主応力分布図 図19 Long- type face bow後下方300荷重における変位および主応力分布. 19 一.
(21) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 790. く脳衰貢蓋〉 前頭骨 1頭頂部中央 2 前頭結節 3 側項線上部 衰貢工貢骨. 4 前上方部 5 側亮貢線中央 6 後頭部中央 刺頭骨 7 鱗部中央 8 頑骨突起中央 9 乳様突起基部. 蝶形骨 10 下垂体雷底部 11大業中央 12 翼状突起前上方部 簾骨 13 希板中央 14 眼雷板中央 鼻骨 15 正中部中央 鋤骨 16 前下方 17 後上方. 図20 頭蓋骨主要29部位 -20 -. く顔面頭蓋) 上顎骨 18 前頭突起中央 19 眼高面内側中央 20 A点 21上顎結節 22 口蓋突起正中亘央 23 中切歯切殆 24 第一大臼歯額面中央 口蓋骨 25 眼嵩突起 26 水平板正中部前方 頬骨 27 前頭突起中央 28 上顎突起中央 29 側頭突起中央.
(22) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 791. 表3 Short type face bow後上方300荷室時の頭蓋骨主要29部位における変位量および主応力値 変 部. 位. 絶 対 値. 主. 位 前. 後. ( - )( + ). 内. 外. ( ∼) (+. 上. 下. *. 応. 力 最. 小. (+ ) (- ). く 脳裏 貢 蓋〉 前頭骨 (全体). 14.74. 1 頭磯部中央. 15.61. ll.50. 0.03. 10.56. 0. 74. - 0.26. 2 前頭結節. 16.42. 10.05. 0.03. 12.98. 0.33. - 0.83. 3 側頭線上部. 14.20. 9.63. - 0.53. 10.42. 0. 76. 〕2 OQ. 衰 貢 頭骨 (全体) 4 前上方部. 8.78 1工35. 9.91. 0.38. 5.53. 0.36. - 0.27. 5 側頭線中央. 8.02. 6.84. - 0.50. 4. 15. 0.26. - 0.44. 6 後頭部中央. 6.82. 6.72. 0.10. 工14. 0.56. - 0.58. 側頭骨 (全体). 5.91. 7 鱗部中央. 10.10. 8.ll. - 2.55. 5.45. 0.95. - 0.22. 8 頑骨突起中央. ll.56. 5.00 QQ. 0.24. 10.23. 0.06. - 1.95. 9 乳様突起基部. 4.29. 工66. 1.23. 3. 76. 1.62. - 0.55. 蛙形骨 (全体). 8.79. 10 下垂体雷底部 11P大巽中央 12 翼状突起前上方 部. 8.26. 7.32. - o.oi. 3.83. 1.3 1. - 0.75. ll.31. 6.81. - 1.. 8.9 7. 0.90. - 1.61. 9.94. 4.77. - 0.67. 8.69. 3.57. - 7.96. 簾骨 (全体). 13.98. 13 希板中央. 15.18. 7.83. 0.00. 13.0 1. 0.6 1. - 0.23. 14 眼雷板中央. 14.27. 8.10. 0.37. ll.74. 0.43. - 0.04. 鼻骨 (全体). 16.26. 15 正中部中央. 16.81. 7.19. - 0.23. 15. 19. 1.65. - 2.39. 鋤骨 (全体). 14.39. 16 前下方. 16.66. 4.72. 0.00. 15.98. - 0. 12. - 1.91. 17 後上方. 13.26. 5.98. 0.00. ll.84. 0.90. - 3.22. - 6.81 - 1.13. く 顔面頭蓋〉 上顎骨 (全体). 20.28. 18 前頭突起中央. 17.39. 6.39. 0.07. 20.69. 8.18. - 3.09 - 1.19. 15.88. 19 眼嵩面内側中央. 18.97. 5.57. 20 A 点. 19.44. 8.45. 0. 40. 17.50. 5.6 1. 21 上顎結節. 21.70. 8.72. 0.05. 19.87. .23. - 19.25. 22 口蓋突起正中中央. 17.10. 7.83. 1.17. 15. 16. 1.63. - 2.55. 23 中切歯切撮. 19.54. 7 I.OO QO. 1.89. 17.8 1. 0.05. - 0.03. 24 第J 大臼歯額面中央. 25.68. 7.20. 6.45. 2 3. 79. 354.47. - 343.93. - 1.. 口蓋骨 (全体). 12.75. 25 眼雷突起. 13.60. 6.60. - 2.01. ll. 72. 1.54. - 1.40. 26 水平板正中部前方. 14.92. 6.48. - 1.09. 13.40. - 0.53. - 1.15. 頑骨 (全体). 16.38. 27 前頭突起 中央. 15.42. 5.79. 7.00. 12.46. 0. 79. - 4.80. 28 上顎突起中央. 21.21. 6.29. 0`91. 20.24. 1.3 1. - 0.54. 29 側頭突起 中央. 12.22. 4.42. - 0.03. 1工39. 0.0 1. - 0.70. ※1単位:変位mmxlO"4,主応力kg/mm2×10" ※2 前後変位では前方が-,後方が+ ※3 内外側変位では内側が-,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が※ 5 それぞれの骨で, (全体)と示した変位量は,それぞれの骨の構成節点変位量絶対値の合計/節点数,で算出した｡ 一21. -.
(23) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 792. 表 Short type face bow後方荷重時の頭蓋骨主要29部位における変位量および主応力値 変 部. 位. 絶. 対. 値. 主. 位 前. 後. (つ. (+ ). 内. 外. (- )( + ). 上. 下 .. 鼻. 応 大. 力 義. 小. 仁子 〕十一 〕. く脳 頭 蓋 〉 前頭骨. (全 体 ). 12 . 0 7. 1 頭 頂 部 中央. 13 . 0 6. 8.67. - 0.06. - 9.77. 0.81. 】1 . 3 7. 2 前頭結節. 14 . 9 0. 6.69. - 0.12. - 13.31. 1.87. 】1 . 3 3. 3 側頭線上部. l l. 0 9. - 6.52. 1.29. O . 0Q 0Q. 2.77. - 1.20. 頭頭骨. (全 体 ). 4 前上方部. 5.66 7. 76. - 6.74. 】0 . 1 7. 3.85. 0.40. - 0.48. 5 側 頭 線 中央. L 18. 3.41. 1.00. - 2.20. 0.72. - 0.41. 6 後 頭 部 中央. 3.9 1. -3.89. 0.40. 0.16. 0.60. 二0 . 4 5. 側頭骨. 2.93 - 1.76. (全 体 ). 7 鱗 部 中央. 6.50. 】3 . 1 8. 4.44. ￣3 . 5 2. 0.28. 8 頑 骨 突 起 中央. 4.28. 上25. 2.25. 3.42. 0.27. -6.44. 9 乳様突起基部. 2 . 04. 1. l l. - 0.63. 】1 . 5 9. 1.35. - 1.61. 喋形骨. 5.94 I. 0 0. - 1.12. (全 体 ). 10 下 垂 体 官 底 部. 1. 3 6. 0.87. 0.03. 11 l大 業 中 央. 8 . 12. 1.. 0.78. 12 翼 状 突 起 前 上 方 郭. 1工60. 希骨. 10 . 13. (全 体 ). 1.04 - 7.. 2.05. 【0 . 6 6. 7.35. - 12.89. 7.32. - 2.42. - 8.67. 13 篠 板 中 央. 10 .. - 1. l l. 0.00. - 10.82. 0.36. O.. 14 眼 高 坂 中 央. l l. 18. - 1. 7 1. 0.07. ll.05. - 0.13. - O.. 鼻骨. 19 . 9 5 0.65. - 0.19. 】1 9 . 8 0. 8.58. - 4.74. (全 体 ). 15 正 中 部 中 央. 19 . 8 1. 鋤骨. 15 . 5 2. (全 体 ). 16 前 下 方. 24.33. l l. 6 3. 0.00. - 21.37. 工 88. - 0.81. 17 後 上 方. 8.9 1. 4.92. 0.00. 】7 . 4 3. 0.10. - 3.22. く顔 面 頭 蓋 〉 上顎骨. (全 体 ). 2 7. 0 3. 18 前 頭 突 起 中 央. 23.23. 3.78. 0.46. 0.01. 15 . 77. 2.87. - o.oi. - 22.92 一1 5 . 5 1. 20.48. 19 眼 嵩 面 内 側 中 央. 3.89. - 18.66. 20. A 点. 3. 2 6. 19 . 2 8. 0`82. 】3 3 . 0 4. 7.42. 0.74. 21 上 顎 結 節. 19 . 8 0. 17 . 1 3. 0.67. - 9.91. 3.59. ー6 . 6 7. 22. 口蓋 突 起 正 中 中 央. 2 9 . 10. 2 1. 3 1. 0.90. 19.80. 2.05. 一 .01. 23. 中切 歯 切 端. 58.64. 35.10. 0.62. 46.97. 0.05. ー0 . 0 3. 24 第 一 大 臼歯 額 面 中 央. 44.76. 40.79. .52. 4.32. - 162.51. 口蓋 骨. 15 . 18. (全 体 ). - 17.. 25 眼 嵩 突 起. 10 . 19. 0.99. 0.ll. 10.14. 1.90. - 0. 1 9. 26 水 平 板 正 中 部 前 方. 22.45. 19.76. - 1. 8 7. - 10.49. - 1.76. - 2 . 72. 頬骨. 12 . 6 1. (全 体 ). 27 前 頭 突 起 中 央. 13 . 7 3. - 7.79. .23. ). 5 4. 一1. 4 9. 28 上 顎 突 起 中 央. 19 . 2 3. 6.98. - 2.23. 10. 17.78. 1.64. - 0. 2 8. 29 伽 頭 突 起 中 央. 9.25. 4.03. 3.37. - 7.61. - o.oi. - 1. 4 7. ※1単位:変位mmxw¥ 主応力kg/mm2×1甘3 ※2 前後変位では前方が一,後方が+ ※3 内外側変位では内側が-,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が※ 5 それぞれの骨で, (全体)と示した変位室は,それぞれの骨の構成節点変位妄絶対値の合計/節点数,で算出した｡ 22.
(24) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 793. 表5 Short type face bow後下方300荷重時の頭蓋骨主要29部位における変位室および主応力値 変 部. 位. 敏 対 値. 主. 位 前. 後. (- ) (+ ). 内. 外. (- ) (+ ). 上. 下. l- H. M. 応 *. 力 叢. 小. ^. く 脳衰 貢 蓋〉 前 頭 骨 (全 体 ). 35.33 3.18. - 26.52. - 0.14. 】27.47. 1.60. - 3.ll. 2 前頭結節. 42.02. -2 1.63. - 0.23. - 36.03. 3.93. - 2.47. 3 側頭線上部. 33.33. ー20.92. 2.77. - 25.80. 7.02. - 2.. 頭 頂 骨 (全 体 ). 18.45. 4 前上方部. 24.8 1. - 2 1.59. - 0.67. - 12.21. 0.95. - 1.17. 5 イ 則頭 線 中央. 15. 19. 】12.75. 2.22. - 7.96. 1.64. - 0.95. 6 後 頭 部 中央. 13.5 1. - 13.46. - 0.79. - 0.87. 1.58. - 1.. 1 頭 頂 部 中央. 側 頭 骨 (全 体 ). 9. ll. 7 鱗 部 中央. 2 0.58. - 13.62. 10.23. - ll.55. 0.60. - 3.94. 8 頑 骨 突 起 中央. 16.86. - 3.2 1. 3.6 /. - 16. 14. 0.51. - 9.26. 9 乳様突起蓋部. 6.9 0. 0.26. - 2.33. - 6.49. 1. 16. - 2.. 喋 形 骨 (全 体 ). 15`0 9 6.16. - 5.8 1. 0.0 6. - 2.04. 12.97. 11 大 翼 中央. 24.8 4. - 10.05. 2.44. - 22.58. 4. 16. - 1.25. 12 美 状 突 起 前 上 方 部. 25.2 4. 7.91. - 3. 52. - 23. 71. 9.4 1. - 14.62. 篠 骨 (全 体 ). 30.25. 13 韓 板 中央. 33.23. - 9.76. 0. 01. - 31. 76. 0.5 7. - 1. 18. 14 眼竃 板 中央. 32.80. - ll.06. - 0. 25. - 30.8 8. ー0.30. 鼻骨 (全 体 ). 48.98. 15 正 中部 中央. 49.86. - 0. 10. - 49. 49. 17. 19. - 9.54. 鋤骨. 36.90. 10 下 垂 体 嵩 底 部. (全 体 ). - 6.. - 2.51. - 1.. 16 前下 方. 55.19. 15.42. 0.00. -52.99. 4.3 0. - 0.5 1. 17 後上 方. 24.83. 2.54. 0.00. - 24.70. 1. 41. - 5. 14. 42. 26. 0. 01. 7.64. - 37.65. く 顔面頭蓋〉 上 顎 骨 (全 体 ). 56.88. 18 前 頭 突 起 中 央. 55.63. 0.15. 2.29. 19 眼 嵩 面 内 側 中 央. 45.96. - 3.21. 1.17. - 55.58 】45.83. 20 A 点. 78.79. 24.94. 1.03. - 74.73. 7.54. - 0.40. 21 上 顎 轟 吉節. 42.57. 20.96. 工 10. - 37.04. ll.82. - 5.43. 22 口蓋 突 起 正 中 中 央. 57.37. 29.. 0.40. - 49.45. /.Zo. - 4.45. 23 中 切 歯 切 席 24 第 一 大 臼 歯 額 面 中 央. 112.42. 52.97. - 0.81. - 99.16. 0.04. 〕0.03. 83.80. 63.45. 1.37. - 54.73. 191.22. - 478.16. 口蓋 骨 (全 体 ). 31.6 1. 25 眼 雷 突 起. 2 9. 78. 26 水 平 板 正 中部 前 方. - 4.. 2.20. - 29.29. 4.57. ー1.36. - 2. 15. - 31.57. - 2.29. - 3.74. 42. 08. 2 7. 74. 2 7 前 頭 突 起 中央. 00. Zo 3. 19. - 19.2 9. 0. 32. ー30.62. 2.56. - 0.26. 28 上 顎 突 起 中央. 5工 59. 5. 79. ー4. 78. 】5 工04. 2.01. - 0.37. 2.56. 5. 88. - 24.57. 0.14. - 2.01. 頑 骨 (全 体 ). 2 9 側 頭 突 起 中央. 25.39. ※1単位:変位mmxlO"4,主応力kg/mm xlOl ※2 前後変位では前方が-,後方が+ ※3 内外側変位では内側bL,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が※ 5 それぞれの骨で, (全体)と示した変位室は,それぞれの骨の構成節点変位量絶対値の合計/節点数,で算出した｡ 23.
(25) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 794. 表6 Long type face bow後上方300荷重時の頭蓋骨主要29部位における変位量および主応力値 変 部. 位. 絶. 対. 値. 位 前. 後. ( つ. (+. 内 ). (-. 主. 外. 上. )(+ ). 下. 最. 応 大. 力 最. 小. (+ ) (】 ). く脳 豆貢蓋 〉 前 頭 骨. (全 体 ). 1.79. 1 衰貢憶 部 中 央. 1.52. 】0 . 9 4. - 0.03. - 1.20. 0. 7 4. - 0. 6 7. 2 前 頭 結 節. 2.45. - 0.39. - 0.13. 2.42. 1. 3 6. - 工 66. 3 側 頭 線 上 部. 1.03. 】0 . 5 9. 0.69. 】0 . 4 8. 1. 1 0. - 0. 94. 頭 頭 骨. 0.76. 4. (全 体 ). 前 上 方 部. 0.40. - 0.40. 0`田. 0.00. 0. 2 2. - 0. 2 0. 5 側 頭 線 中 央. 0.46. 0.29. 0.19. 0.30. 0. 2 9. - 0. 3 2. 6 後 裏貢部 中 央. 0.56. ). 0 2. - 0 .2 6. ). 5 0. 0. 2 2. - 0. 12. 側 頭 骨. 2.21. (全 体 ). 7 鱗 部 中 央. 2.09. 1. 18. 1. 7 1. ). 1 8. 0. 3 4. - 0 . 74. 8. 頑 骨 突 起 中 央. . 49. 2. 61. 3. 5 8. 0. 72. 1. 1 7. - 6.29. 9. 乳 様 突 起 蓋 部. 1. 3 7. 1. 2 1. 0. 0 8. 0. 6 3. 1. 6 3. - 1. 0 5. - 0.39. 煤 形 骨 10. (全 体 ). 下 垂 体 嵩 底 部. 4. 89 5. 26. .34. 0. 0 1. 2.9 7. 6. 0 1. 11 大 翼 中 央. 1. 6 1. 1. 5 0. 0. l l. - 0.58. 1. 3 6. - 0.39. 12. 7. 52. 7. 15. - 2.3 1. 0.22. 6. 0 8. - 14 . 7 8. 翼 状 突 起 前 上 方 部. 篠 骨. (全 体 ). 3 . 59. 13. 篠 板 中 央. 2 . 52. 2.5 1. 0.00. - 0 . 16. 0.64. 0.45. 14. 眼 高 坂 中 央. 2 . 77. 2 . 18. 0.45. ￣ 1. 6 5. 0.16. - 0.78. 1.90. - 0.55. - 4.41. .42. ー3 . 0 0. 9.22. 0.00. - 4.71. 6.58. 0.20. 6.1千. 0.00. 2.74. 0.22. - 5.73. 鼻 骨 15. (全 体 ). 6 . 17. 正 中 郭 中 央. 4.83. 鋤 骨. (全 体 ). 8.08. 16. 前 下 方. 10 . 3 5. 17. 後 上 方. .70. く顔 面 豆貢蓋 〉 上 顎 骨. (全 体 ). 18. 前 頭 突 起 中 央. 19. 眼 首 面 内 側 中 央. 20 21. 22.71 10.23. 2.42. - 4.61. - 8.81. 20.72. - 0.41. 2.91. ー2 . 1 6. 】1 . 8 3. 0.68. 4.81. - 27.09. A 点. 27.05. 17.24. 0.81. - 20.83. 8.09. - 0.66. 上 顎 結 節. 18.01. 14.92. 】0 . 2 0. 10.08. 9.67. ー 2 4 . 52. 22. 口 蓋 突 起 正 中 中 央. 20.20. 19.75. 0.86. - 4.15. 3.51. - 7.34. 23. 中 切 歯 切 端. 54.29. 37.71. 1.21. ー3 9 . 0 4. 0.06. - 0 . 04. 51.38. 6.08. 7.66. 342.20. - 743.81. 6. 2 1. .32. 】 1. 1 0. .32. . 14. 0 . 13. 1 7. 9 6. 17.22. - 2. 43. 4.48. - 2. 3 2. ー3 . 6 2. 24 第 J. 大 臼 歯 頑 面 中 央. 52.30. 口 蓋 骨. (全 体 ). ll.85. 2 5. 眼 高 突 起. 2 6 水 平 板 正 中 部 前 方 頑 骨. (全 体 ). 2 7 前 頭 突 起 中 央 28. 上 顎 突 起 中 央. 2 9 側 頭 突 起 中 央. ). 7 1 1 5. 5 6 8. 9 甘 5. 4 3. 】 7. 9 0. 1 3 .3 9. 0. 6 3. 1. 3 6. - 9 . 73. 7. 5 9. - 2. 03. 】. 4. 19. 6. 1 0. - 1. 09. - 0. 9 0. 4 ` 94. 2. 06. 2 . 02. -0 . 18. ･Xl 単位:変位mmxlO"4,主応力kg/mm2×10" ※2 前後変位では前方bL,後方が十 ※3 内外側変位では内側が-,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が一 ※ 5 それぞれの骨で, (全体)と示した変位室は,それぞれの骨の構成節点変位室絶対値の合計/節点数,で算出した｡ 24.
(26) 795. 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992) 表7 Long type face bow後方荷憂時の頭蓋骨主要29部位における変位量および主応力値 変 部. 位. 絶 対 値. 主. 位 前. 後. (】) (+ ). 内. 外. (- H. lO. 上. 下. 応 *. 力 最. 小. (+ ) (- ). く 脳頭蓋〉 前頭骨 (全体). 12.80. 1 亘 貢 磯部 中央. 13.. - 8.68. - 0.06. - 9.78. 0.80. 〕工37. 2 前頭結節. 14. 90. - 6.70. - 0. 12. - 13.3 1. 1.86. ー1.31. 3 側頭線上部. ll.10. - 6.52. 1.2 9. - 8.89. 2. 78. - 1.20. 頭頭骨 ､(全体). 5.66. 4 前上方 部 5 イ 則頭線中央. 7.78. - 6.75. - 0.17. - 3.. 0. 40. ー 0.48. 4.19. - 3.42. L OO. - 2.2 0. 0. 72. - 0.4 1. 6 後頭部中央. 3.91. 【3.89. - 0.40. 0.16. 0.60. - 0.4 5. 側頭骨 (全体). 2.93. 7 鱗郭中央 8 頑骨突起 中央. 6.51. - 3.19. 】4.44. - 3.53. 0.28. - 1.76. 1.29. 1.26. 2.27. - 3.41. 0.27. - 6.. 9 乳様突起基部. 2.04. 1.l l. - 0.63. - 1.59. 工35. - 1.61. 喋形骨 (全体). 5.95. 10 下垂体嵩底部 11 大業 中央. 1.36. 0.8 7. 0.03. 工04. 8.01. - 1.12. 0. 78. - 7.87. 2∴ 06. - 0.66. 7.32. - 2.42. - 8. 68. 7.35. - 12.90. - 1.12. 0. 00. - 10.88. 0. 34. - 0.45. - 1.72. 0.04. - ll.02. - 0.14. - 0.40. 0.66. - 0.18. - 19.82. 8.51. - 4.. ll.52. 0.00. - 21.08. 1.87. - o.. 4.94. 0.00. - 7.44. 0.06. - 3.45. 3. 73. - 22.8 7 - 15.5 5. 20.30. 0.0 1. 3.9 7. - 18.6 1. 8. 13. 12 翼状突起前上方郭. ll. 61. 韓骨 (全体 ). 10. 14. 13 希仮 中央. 10.94. 14 眼嵩板中央. ll.15. 鼻骨 (全体). 19.93. 15 正中部中央. 19.83. 鋤骨 (全体). 15.38. 16 前下方 17 後上方. 24.02 8.93. - 1.. く 顔面頭蓋〉 上顎骨 (全体). 2 7.03. 18 前頭突起 中央. 23. 17 15.8 1. 2.8 7. - 0.23 0. 13. 3.14. 19.2 8. 0.8 0. - 32. 90. 7. 07. 〕 0.6 7. 21 上等 貢 結節. 19.86. 17.10. 0. 69. - 10. 07. 3. 50. 】 6. 05. 22 口蓋突起正中中央. 28.97. 21.34. ) . 83. 】19.57. 工95. - 3.. ).49. - 46.79. 0.05. - 0.03. 40.58. 3.95. - 18.00. 5.00. - 149.78. 1.01. 0.25. - 10.ll. 1.98. - 0.17. - 1.89. - 10.38. - 1.78. - 2.73. 19 ､眼雷面 内側 中央 20 A 点. 23 中切 歯切端. 58.48. 24 第J 大臼歯頑面 中央. 44.57. 口蓋骨 (全体). 15.17. 25 眼雷突起 26 水平板正中部前方. 10. 16. 頑骨 (全体). 2.43. 35.. 19.79. 12.68. 2 7 前頭突起 中央. ､13. 73. - 7. 78. 4. 17. - 10.52. 0.53. - 1.36. 2 8 上顎突起 中央. 19. 37. 6. 97. - 2. 18. - 17. 94. 1.58. - 0.27. - 7. 63. - o.o i. 29 側頭突起 中央. 9.30. 4. 06. 3. 43. - 1.. ※1単位:変位mmxlO"4,主応力kg/mm2×10" ・X-2 前後変位では前方が-,後方が+ ※3 内外側変位では内側が一,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が一 冗 5 それぞれの骨で, (全体)と示した変位量は,それぞれの骨の構成節点変位室絶対値の合計/節点数,で算出した0 -25.
(27) 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 796. 表8 Long type face bow後下方300荷重時の頭蓋骨主要29部位における変位室および主応力値 変 部. 位. 絶. 対. 値. 位 前. 後. (つ. (+ ). 内. 外. (- )( + ). 主 上. 下. 最. 応 大. 力 鼻. 小. ( 十 一C I ). く脳 頭 蓋 〉 前頭 骨. (全体 ). 19.65. 1 頭 頂 部 中央. 21.13. 】1 4 . 1 0. - o.. 】1 5. 7 4. 0. 7 2. 2 前頭結節. 23.49. 】1 1 . 2 1. - 0.07. - 2 0. 64. 1. kQ)Li ア 9. - 0.71. 3 イ 則頭 線 上 部. 18.44. - 10.71. 1.55. -1 4. 93. 3. 97. - 1.40. 1 3. 12. 】1 1. 2 9. - 0. 3 4. - 6.. 0.49. - o.. 5 側 頭 線 中央. 7. 60. - 6. 2 1. 上53. - 4.l l. 0.99. 】0 . 4 3. 6 後 頭 部 中央. 6 . 78. - 6.76. ー0 . 4 3. - 0.23. 0.88. - 0.70. 側頭骨. 4 63. 頭頂骨. (全 体 ). 4 前上方部. (全 体 ). 7 鱗部中央. ー1. 7 2. 9. 62. 10.97. -6 . 7 1. 5.98. - 6.29. 0.22. - 2.41. 8 頑骨突起中央. 6.65. 0.42. 0.34. - 6.63. 0.27. - 5.94. 9 乳 様 突起 基 部. 3.66. 0.71. - 1.18. - 3.39. 0.82. - 1.. 煤形 骨. 8.86. (全 体 ). 10 下垂 体 嵩 底 部. 3.06. ー2 . 8 3. 0.04. 】1 . 1 7. 7 . 92. 】1. 6 1. 11 大 麦 中央. 13.95. - 4.76. 1.24. - 1 3. 0 5. 2. 32. - 1. 0 2. 12 翼 状 突 起 前 上 方 部. 15.92. 5.54. - 上 89. - 14 . 8 1. 6. 8 6. - 7.81. 稀骨. (全 体 ). 1 7. 1 7 18 . 70. 0.61. 】1 . 0 8. 【17 . 4 4. 0 . 14. 】0 . 7 0. 13 希 板 中 央. 1 9. 2 2. - 4.44. 14 眼 高 坂 中央. 1 8. 1 9. 5 . 15. 鼻骨. 2 9. l l. (全 体 ). 15 正 中 部 中 央. 29.93. 鋤骨. 23.64. (全 体 ). 0. 0 0 - o.. - 0.76. 0.24. - LtJ ? Q . UQ ｣j ?. 10.40. ー5 . 9 3. 16 前 下 方. 33.55. 10 . 7 3. 0.00. - 31.79. - 1.07. - 4.22. 17 後 上方. 15.81. 2.44. 0.00. 】1 5 . 6 2. 1. 7 2. 】1. 6 6. - 0 . 18 -6 . 7 7. く顔 面 頭 蓋 〉 上 顎骨. (全 体 ). 33.67. 18 前 頭 突 起 中央. 31.35. 4.04. 4.21. 30.80. 1 5. 05. 19 眼高 面 内側 中央. 28.59. 7.13. 2.06. 】2 7. 6 1. a0. oQoQ. 20. A 点. 3. 6 1. 1 6. 1 6. 0. 5 8. 】3 6. 16. 4.23. 21 上顎結節. 3 1. 24. 14 . 70. 1. 4 0. - 2 7. 5 3. 18 . 2 3. - 7.43. 22. 口蓋 突 起 正 中中 央. 3 4 . 37. 1 7. 2 1. ). 5 7. - 29.74. 2.02. - 1.63. 23. 中切 歯 切 端. 4 7. 90. 23.05. - 0.36. - 41.99. 0.02. 24 第 一 大 臼 歯 額 面 中 央. 43.21. 18.91. 0.75. - 38.84. 624.86. - o.oi 二 47 7 . 2 4. 口蓋 骨. 22.60. (全 体 ). ′. 【0 . 5 8. 25 眼 嵩 突 起. 22.04. - 2.57. 1.54. - 21.84. 0.21. ｢ 上 49. 26 水平 板正 中部 前方. 69 0Q . ZO Un. 17.05. - 0.85. - 22.45. ー0. 7 0. … 七 1. 16. !頓骨. 23.40. (全 体 ). 2 7 前頭 突 起 中央. 20.61. - 5.57. - 6.17. - 18.86. 7. 63. - 0.57. 28 上 顎 突 起 中央. 3 5. 5 8. 4.48. - 1. 7 4. - 3 5. 2 5. 0.65. - 3.42. 2 9 側 頭 突 起 中央. 1 7. 2 4. 7. 9 3. 1. 0 0. - 15 . 2 8. ー0 . 2 0. - 4.00. ※1単位:変位mmxl(T4,主応力kg/mm2×10※2 前後変位では前方が-,後方が+ ※3 内外側変位では内側が-,外側が+ ※4 上下変位では上方が+,下方が※ 5 それぞれの骨で･ (全体)と示した変位室は,それぞれの骨の構成節点変位萱絶対値の合計/節点数,で算出した0 -26.
(28) 797. 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992) 表9 結合部における最大主応力値 S ho rt. F a ce b ow 牽引方 向 結合部 .. 後 上 方 30○. L ong. ty p e 後. 方. 後 下 方 300. 後 上 方 30◇. ty pe 後. 方. 後 下 方 300. く 経合〉 1 冠状縫合. ).54. 1.67. L 29. 0.63. 1.67. 2.27. 2 ラ ム ダ縫 合. 1.59. 1.80. 5.39. ).47. 1.80. 2.85. 3 矢状縫合. 0.75. 0.4 9. 1.66. 0.37. 0.49. 0.85. 4 喋前頭縫合. 3.16. 0.49. 2. 13. 0.76. 0.50. 1.52. 5 喋頭 璃 縫 合. 2.46. 2.45. 5. 72. 0.64. 2.45. 3.6 1. 6 鱗状 縫合. 1.21. 7.95. 16. 37. 4. 02. 7.96. 9.8 1. 7 頭 預 乳突 縫 合. 2.04. - 0.95. - 1.75. 0.ll. - 0. 95. - 1. 54. - 0.26. 0.86. 1.89. 0.82. 0. 87. 0. 86. 9 後扇乳突綾合. 1.49. 上 92. 9.33. ).15. 工 92. 3.97. 10 前 頭 鼻 骨 縫 合. 0.83. ll.97. 23.37. 4.87. ll.91. 15.84. 11 前 頭 上 顎 桂 台. - 2. 81. ll.69. 24.49. 12.33. l l.61. 10.77. 12 前 頭 韓 骨 縫 合. 0. 42. 0. 13. 0. 41. - 0.26. 0.ll. 0.53. 13 前 頭 頑 骨 縫 合. - 4.07. - 0.77. 3.20. - 7.26. - 0.67. 7.00. 14 儒 骨 上 寛縫 合. 0.63. 3.53. 9.45. ll.00. 3.68. 6.77. 15 口 蓋上 顎縫 合. - 1.00. 1.66. 4.47. 5`93. 1.71. 0.53. 16 頑 骨 上 項経 合. 工 38. 2.88. 3.89. 6.84. 2.84. 2.73. -0.02. 0.52. 1.06. 0.32. ).52. 0.62. 18 鼻 骨 上 顎 縫 合. 工83. 4.34. 9.83. 1.77. L 32. 5.94. 19 喋 希 骨 縫 合. 1.4 1. 2. ll. 2.95. 2.96. 2.1丁. 0.78. 2 0 喋顛骨縫合. - 1.16. 0.34. 1. 96. 2.66. ).36. - 1.15. 21 巽 突 口蓋 縫 合. 7.03. ll. 52. 12. 93. 27.4 1. ll.5 1. 4.08. 22 側 頭 頑 骨 縫 合. - 0.14. - 0.21. - 0.22. 0. 89. - 0.2 1. - 0.40. 23 正 中 口 蓋縫 合. 2.10. 2.57. 2.37. 2.78. 2.43. 1. 74. 24 上 顎 間 縫 合. 3.83. 2.68. 3.06. 3.08. 9 W L.JO. 工 92. 25 横 口蓋 縫 合. - 1.26. 1.00. 3.02. 1.18. 1.06. 1.54. 0.5 9. 2.32. 5.34. 4.43. 2.40. 0.66. 31 喋 後 頭 軟 骨 結 合. 2.22. 3.36. 7. 19. 4.00. 3.36. 3.48. 32 娃 体 後 項 軟 骨 結 合. 5.72. 7.09. 22.74. 3.3 9. 7.0 9. 12.23. 33 喋錐 体 欧骨 結合. 4.08. - 工 20. 0.50. 2.98. - 1. 19. - 0. 14. 8 喋燐縫合. 17 鼻 骨 間 鹿 合. 26 口蓋 祐 骨 縫 合 く 軟骨結合〉. kg/mm XIO". ※各結合部を構成する複数要素のうち,個々の要素中心における 主応力値を比較し,鼻も大きいものを最大主応力値とした｡ 一 軍7 -.
(29) 798. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果 表10 結合部における義中主応力値. F ace b ow. Sh ort 牽 引 方 向. 結合 部. 後 上方 300. ty p e 後. 方. L ong. 後 下 方 3 0◇. 後 上 方 30 0. ty p e 後. 方. 後 下 方 300. く縫 合 〉 1 冠 状 縫 合. - 1.39. - 1.16. ￣2. 1 0. - 0. 5 8. - 1. 16. ー1 . 4 2. 2. - 2 27. - 0. 4 0. - 2.28. 0. ll. - 0.40. ー1 . 1 5. 3 矢 状 縫 合. ∼工 07. - 0 . 94. - 2.. - 0.35. - 0.94. - 1.28. 4 喋 前 頭 縫 合. - 1.. - 2 . 10. - 6.. ー0 . 6 7. - 2.ll. - 4.41. 5 喋 頭 項 縫 合. - 1. 4 9. - 2.61. - 6.98. - 0.21. - 2.. - 4 . 32. 6 鱗 状 縫 合. 】2 . 6 1. - 2.55. - 5.57. 〉0 . 9 4. - 2.55. ー3 . 6 1. 0.04. - 1.54. 】4 . 6 8. ー0 . 2 4. - 1. 5 4. - 2 . 62. - 0.70. ー1 . 0 8. - 1. 3 5. - 上 08. - 1.. - 0 . 79. - 1 0. 2 8. - 5.64. - 4. 97. ー8 . 62. - 5.64. - 3.37. - 7. 4 7. - 0.43. - 3.. ー6 . 3 4. ラ ム ダ縫 合. 7 頭 項乳 突 縫合 8 喋 燐縫 合 9 後 項 乳 突 縫 合 10 前 頭 鼻 骨 縫 合. - 2.. Q. 11 前 頭 上 顎 縫 合. 】 1. 2 6. 7. 7 9. 16 . 3 3. 9.05. 7.77. 1.61. 12 前 頭 舘 骨 縫 合. - 0. 2 0. - 0.75. 】上 5 1. - 0.84. - 0.74. - 0.65. 13 前 頭 頑 骨 縫 合. - 5.. - 2.16. 工 25. - 10.01. ー2 . 0 5. 5.57. 14 篠骨 上 顎 縫 合. - 4.13. - 0.03. - 0.65. - 5.50. 0.08. - 4. 8 1. 15 口 蓋上 顎縫 合. - 2.13. 0.39. 2.21. ). 6 1. 0. 4 5. - 3. 4 2. 16 頑 骨 上 顎縫 合. - 上 75. ー2 . 2 5. ー3. 2 3. - 5 .5 5. - 2. 19. - 3.69. 17 鼻 骨 間縫 合. - 0. 1 6. - 0.51. - 0. 73. - 0. 7 6. - 0.49. 18 鼻 骨 上 顎 縫 合. 二0 . 1 0 二 3.53. ー2 . 3 9. - 2 . 60. - 6.30. 19 喋 韓 骨 縫 合. 0. 07. - 0 . 92. - 1. 9 9. 0.16. - 0.89. - 1.7｢ =. 20 蝶 頑 骨 縫 合. - 1.. ー2 . 5 9. - 2.2 7. - 0.32. 上 53. 0.68. - 0.29. ÷2 . 0 6. 21 翼 突 口 蓋 縫 合. ー1 0 . 6 8. ー1 4 . 7 0. - 17.37. - 17.65. - 14.70. - 1 0. 0 6. 22 側 頭 頬 骨 縫合. - 0.23. - 1.14. - 1. 7 3. - 0.18. - 1.15. - 2 . 6 6∴も. 23 正 中 口 蓋縫 合. - o.. ー2 . 9 1. - 4.17. - 4. 57. ー2 . 9 4. - 0.54. ー0. 1 5. 0. 1 9. 0. 1 0. - 0 ..0 2. 】1 1. 9 7. 】10 . 0 3. - 5.44. 2 4 上 顎 問縫 合. 0.02. 0. 12. 2 5 横 口蓋 縫 合. ー6 .2 6. - 1 0. 0 0. 26. - 1. 4 1. 0. 19. - 0 . 16. 0.02. 0.2 1. - 8.86. - 19 . 6 8. - 28.28. - 16.02. - 19.69. - 19.00. - ll.40. - 2.27. - 7.69. - 2.61. - 2.27. ー4. 8 1. 【9 . 8 9. - 15.76. Zo og . o Un. 】1 1 . 7 2. - 15.75. - 16 . 3 6. 口蓋 箇 骨 綾 合. - l l.. - 0.49 ∴. く軟 骨 結 合 〉 31 煤 後 頭 軟 骨 結 合 32 娃 体 後 頭 軟 骨 結 合 33 煤 鉾体 欧骨 結合. ※各結合部を構成する複数要素のうち,個々の要素中心における 主応力値を比較し,鼻も小さいものを養中主応力値とした0 28. kg/mm2×10".
(30) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 799. 42. 31kg/mm: ×10"であった(図14-D)c 表3の第一大臼歯額面中央を除く骨部主要28部位の引 張り応力値は,応力分布図のレベルにおいて,眼嵩面内. 頭蓋全体の変位様相は,顔面頭蓋が反時計回り回転し ながら後下方変位し,頭蓋冠が前下方,頭蓋底が後下方 変位していた｡すなわち,頭蓋冠は前下方,亜面頭蓋は. 側中央, A点,上顎結節,喋形骨巽状突起前上方部など. 後下方への曲げ変形を生じていたo 表4より,それぞれの骨と主要29部位に開し変位方向 では,前後および上下変位において,顔面頭蓋で,頬骨. が3.57-5.57kg/mms x10-と小さな応力レベルに属 していた｡. 前頭突起中央が前下方,これを除く全部位が後下方で あった｡脳頭蓋では,前頭骨,希骨が前下方,鼻且鋤. 骨部における圧縮最大値は,第一大臼歯頑側歯槽部遠 心の-31.48kg/mm! ×10"であった(図14-E)｡ 表3の骨部主要28部位の圧縮応力値は,応力分布図の レベルにおいて,上顎結節が-19.25kg/mm'×10"と. 骨が後下方,頭頭骨が前下方と前上方,側頭骨が前下方 と後下方,楳形骨が後上方,前下方,後下方などの方向 であった｡これらのことから,矢状面で,上顎骨,頑. 中等度の応力レベル,次いで喋形骨翼状突起前上方部, 上顎骨前頭突起中央および頑骨前頭突起中央などが. 骨,頭頭骨,側頭骨および喋形骨はいずれも反時計回り 回転を生じていたo内外側変位において,顔面頭蓋で は,第一大臼歯頑面中央が外方,口蓋骨水平板正中部が. ･-7.96kg/mm: ×10"と小さな応力レベルに 属していた｡. 内方,頑骨の上顎突起中央が内方,他の2部位が外方で あったo脳頭蓋では前頭骨側頭線上部,頭頭骨側頭線中 央および側頭骨が外方であった｡これらのことから,前. これらを要約すると,引張り応力は鼻骨から上顎骨, 口蓋骨,煤形骨葉状突起を通り.,側頭且後頭骨などの 頭蓋底部にかけて分布していた｡圧縮応力は上顎骨から. 項面で側頭骨は時計回り回転,頑骨は水平面で反時計回 り回転していた｡ 変位室は,前後と上下が大きく内外側は小さかった｡ 各骨の全体変位茎絶対値は,上顎骨,鼻且鋤骨が大き. 鼻骨,頑骨を通り,前頭骨や喋形骨大業に伝達され,ま た鋤且 蛙形骨を通り,側頭骨,後頭骨などの頭蓋底部 から,頭頂骨下方部へ伝達されていた｡ ② 結合部における主応力分布 (図14-B, C,表9, 10) 最大主応力分布は(図14- B),中等度の引張りが錐体. く,側頭骨,頭頭骨,喋形骨が小さかった.これらのこ とから,顔面頭蓋下方部すなわち上顎骨の歯牙および歯 槽部が最も大きく,次いで顔面頭蓋上方部,前頭蓋底,. 後頭軟骨結合全体に見られ 小さな引張りが上顎間経合 全体,正中口蓋縫合全体,喋前頭縫合上外方部,頑骨上 顎桂台前方郭などに見られたo 最小主応力分布は(図14- C),小さな圧縮が翼突口蓋. 頭蓋冠前方部などが大きかったo (2)主応力分布 後方荷重における主応力値は,骨部で最大が50.28. 縫合後方部などに見られ,わずかな圧縮が前頭上顎縫合 全体,前頭頑骨縫合全体,楳頑骨縫合全体,喋後頭軟骨 結合全体,煤錐体軟骨結合全体などに見られた｡. kg/mm'×1(T3,最小が-45.12kg/mm: ×10"の範 囲,結合部で最大が22.94kg/mm:×10"最小が. これらを要約すると,顔面および脳頭蓋は単純な後上 方への圧縮に伴い,結合部の応力は,引張り,圧縮とも に顔面部の縫合と頭蓋底の軟骨結合に分布し,頭蓋冠部. E)｡. -25.56kg/mm: ×10"の範囲であった(図15-. の縫合にあまり認められなかった｡また引張りは後上方 300荷重と同一方向の面に生じ,圧縮は同荷重と垂直な 面に生じていた｡ 結合部における引張り重大値は(表9),巽突口蓋縫合 が7. 03kg/mm; ×10'で,次いで碓体後頭軟骨結合, 喋錐体欧骨結合,上顎間縫合などが大きな値を示した｡ 結合部における圧縮最大値は(表10),鉾体後項軟骨結 合7^-ll. 40kg/mm: ×10"で,次いで翼突口蓋縫合,級 頭乳突縫合,喋鉾体軟骨結合などが大きな値を示した0 2)後方荷重 (1)変位(図15-A,表4). ① 骨部における主応力分布 (図15-D, E,表4) 頭蓋骨の表面および断面における応力分布図の様相を 記す(図15-D, E)c骨部の外表面および矢状断内面に おいて,最大主応力分布は,最大の引張りが梨状口外 側,第-大臼歯歯槽部近JL､,後頭骨底部前方に分布し, 次いで中等度の引張りが上顎骨前頭突起から小臼歯歯槽 部へかけての帯状分布,上顎洞裂孔前方に見られ,小さ な引張りが上顎骨,前頭且頭預骨の前頭縁と後頭縁, 側頭骨乳突乱喋形骨の大翼,休部,翼状突起前方,鼻 骨,鋤骨,後頭骨底部などに見られたo融､主応力分布 は,最大の圧縮が第一大日菌頑側歯槽乱楳形骨翼状突 起基部に分布し,次いで中等度の圧縮がそれらの周囲,. -29 -.
(31) 800. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. 眼嵩内価縁下部,上顎洞裂孔前方部に見られ 小さな圧 縮が第一大臼歯舌側歯槽部,上顎骨前頭突起後縁,喋形 骨休部,口蓋骨水平板などに見られた｡ 前額断面において,第一小臼歯部で,重大∼中等度の 引張りが上顎骨体および前頭突起に,小さな引張りが口 蓋,南槽部,眼嵩上線などに,小さな圧縮が上顎骨体外 壁に分布していた｡第-大臼歯部で,小さな引張りおよび わずかな圧縮が上顎骨体,前頭骨全体に分布していた｡ 骨部における引張り重大値は,口蓋骨水平板外側縁の 50.28kg/mm'×10"であった(図15-D)C 表4の骨部主要28部位の引張り応力値は,応力分布図 のレベルにおいて,上顎骨前頭突起中央が20. 48kg/ mm2×10"で中等度の応用レベル,次いで鼻骨中央, 喋形骨下垂体嵩底部,翼状突起前上方郭, A点などが 7.42-8.58kg/mm5 ×10"と小さな応力レベルに属し ていた｡ 骨部における圧縮最大値は,第一大臼歯東側歯槽部遠 心の-45. 12kg/mm: ×10"であった(図15-E)｡ 表4の骨部主要28部位の圧縮応力値は,応力分布図の レベルにおいて,上顎骨眼官面内側中央が-18. 66kg/ mm2×10"3,煤形骨翼状突起前上方部が-12. 89kg/ mm2×10"と小さな応力レベル,次いで上顎結節,価. た,引張りは後方荷重と同一方向の面および垂置な面に 生じ,圧縮は同荷重と垂直な面に生じていたo 結合部における引張り最大値は(表9),前頭鼻骨縫合 が11.97kg/mm: ×10"で,次いで前頭上顎縫合,翼突 口蓋縫合などが大きな値を示した｡ 結合部における圧縮最大値は(表10),喋後項軟骨結合 j&<-19. 68kg/mm'×10'で,次いで蝶錐体欧骨結合, 翼突口蓋縫合,横口蓋縫合などが大きな値を示した｡ 3)後下方30◇荷重 (1)変位(図16-A,表5) 頭蓋骨全体の変位様相は,顔面頭蓋が反時計回り回転 しながら後下方変位し,頭蓋冠および頭蓋底が前下方変 位していた｡すなわち,頭蓋冠は前下方,顔面頭蓋は後 下方-の曲げ変形を生じていた｡これは後方荷重と同様 であったが,より著明となっていた｡ 表5より,それぞれの骨と主要29部位に関し変位方向 では,前後および上下変位において,顔面頭蓋で,上顎 骨眼嵩面内側中央,口蓋骨眼膏突起および頑骨前頭突起 中央が前下方,他の全部位が後下方であった｡脳頭蓋で は,煤形骨窒状突起前上方部と鋤骨が後下方で,他の全. 頭骨頬骨突起中央などが-6.44--6.67kg/mm* × 10"とわずかな応力レベルに属していたo. 部位が前下方であった｡これらのことから,矢状面にお いて希骨と鼻骨を除く他の骨はいずれも反時計回り回転 していた.内外側変位において,顔面頭蓋の上顎骨が外 方,口蓋骨の眼首突起が外方,水平板正中部が内方,痩. これらを要約すると,引張り応力は前頭骨から鼻且 上顎且 楳形骨を通り,側頭且後頭骨などの頭蓋底部. 骨の上顎突起中央が内方,側頭突起中央が外方,脳頭蓋 で前頭骨の側頭線上部が外方,頭頭骨の側頭線中央が外. にかけて分布していた｡圧縮応力は上顎骨から鼻骨を通 り,前頭膏に伝達され,また鋤骨,喋形骨を通り,側頭 骨,後頭骨などの頭蓋底部へ伝達されていた｡ ② 結合部における主応力分布 (図15-B, C 表9, 10). 方,側頭骨の乳様突起基部が内方,他の2部が外方,煤 形骨の大麦中央が外方,葉状突起前上方部が内方であっ た｡これらのことから,前額面で上顎骨は外方変位し, 蝶形骨は時計回り回転し,水平面で頑骨は反時計回り回 転していたo. 最大主応力分布は(図15- B),中等度の引張りが前頭 上顎縫合全体および煤後頭軟骨結合後方部に見られ,小. 変位室は,前後と上下が大きく,内外側は小さかっ たo各骨の全体変位室絶対値は,上顎骨,鼻骨,鋤骨が 大きく,側頭骨,喋形骨,頭頂骨が小さかった｡これら のことから,顔面頭蓋下方部すなわち上顎骨の歯牙およ. さな引張りがラムダ縫合全体,矢状縫合前方部,前頭鼻 骨縫合全体,美突口蓋縫合下方部,上顎間縫合全体,舵 体後項軟骨結合後方部などに見られた｡ 最小主応力分布は(図15- C),最大の圧縮が煤後頭軟 骨結合前方部,次いで中等度の圧縮が喋鉾体欧骨結合全 体に,小さな圧縮が錐体後頭軟骨結合前方部,翼突口蓋 縫合後方部などに見られた｡ これらを要約すると,慮面頭蓋および頭蓋冠の曲げ変 形に伴い,結合部の応力は,引張りが顔面部の縫合,頭 蓋冠部の縫合,頭蓋底の軟骨結合の広範囲に分布し,症 縮が顔面部の縫合と頭蓋底の軟骨結合に認められた｡ま. び歯槽部が最も大きく,次いで顔面頭蓋上方部,前頭蓋 症,頭蓋冠前方部などが大きかった｡これは,後方荷重 より変位室が増加していた｡ (2)主応力分布 後下方300荷重における主応力値は,骨部で最大が 145kg/mm'×1(T3,鼻小*<-84. 39kg/mm: ×101 の範囲,結合部で最大が26. 85kg/mm: ×i(r3,最小が -39.85kg/mm'×10"の範囲であった(図16-B E)c. -- 30 -.
(32) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). ① 骨部における主応力分布 (図16-D, E,表5) 頭蓋骨の表面および断面における応力分布図の様相を 記す(図16-D, E)｡骨郭の外表面および矢状断内面に おいて,最大主応力分布は,最大の引張りが第一小臼歯 から第一大臼歯の歯槽部に始まり,梨状口外側を通り上 顎骨前頭突起に至る帯状分布と上顎洞裂孔前方に分布 し,次いで中等度の引張りが鼻骨上方に見られ 小さな 引張りがほぼ骨郡全体に見られた｡鼻中主応力分布は, 最大の圧縮が第一大臼歯頑側歯槽部遠心,上顎骨眼高下 縁,上顎渦裂孔前方,喋形骨翼状突起基部に分布し,次 いで中等度の圧縮が大臼歯舌側歯槽部,楳形骨休部下方. 801. (図16-B, C 表9, 10) 最大主応力分布は(図16- B),最大の引張りが喋後項 軟骨結合および錐体後頭軟骨結合の後方部,次いで中等 度の引張りが前頭鼻骨縫合全体,前頭上顎縫合全体,小 さな引張りが冠状経合中央部,ラムダ縫合全体,矢状絶 合前方乱前頭頑骨縫合全体,頑骨上顎縫合下方部,翼 突口蓋縫合前方乱上顎間縫合全体などに見られた｡ 最小主応力分布は(図16- C),鼻大の圧縮が3種楽の 軟骨結合前方部,次いで中等度の圧縮が翼突口蓋縫合後 方乱小さな圧縮が横口蓋縫合全体に見られ,わずかな. に見られ,小さな圧縮が上顎骨前頭突起後縁,上顎結 節,上顎洞裂孔後方,楳形骨大翼側頭下面,後頭骨底部. 圧縮が鱗状縫合下方部,煤前頭経合上方部などに分布し ていた｡ これらを要約すると,顔面頭蓋および頭蓋冠の著明な 曲げ変形に伴い,結合部の応力は,引張りが顔面部の縫. 前方などに見られた｡ 前額断面において,第一小Ej.歯部で,義大の引張りが 上顎骨体から前頭突起にかけて,次いで中等度の引張り. 合,頭蓋冠部の縫合,頭蓋底の軟骨結合の広範囲に分布 し,圧縮が顔面部の縫合と頭蓋底の軟骨結合に認められ た｡また,引張りは後下方300荷重と同一方向の面およ. が歯槽部に,小さな引張りが口蓋,前頭骨に見られ,小 さな圧縮が上顎骨体から前頭突起に分布していた0第一 大臼歯部で,中等度の引張りが歯槽郭から頑骨下稜に, 小さな引張りが口蓋,頑骨,前頭骨に見られ,小さな圧. び垂蕃な面に生じ,圧縮は同荷重と垂直な面に生じてい たo後方荷重と異なっていたのは,顔面部の縫合と頭蓋 底の軟骨結合の応力がより大きくなっていたことであっ た｡. 縮が舌側歯槽部に見られた｡ 骨郭における引張り最大値は,梨状口外側の 3.45 kg/mm''×101であった(図16-D)｡ 表5の骨部主要28部位の引張り応力値は,応力分布図 のレベルにおいて,前頭突起中央が42.26kg/mm< × 10"で最大の応力レベル,次いで鼻骨正中部中央,煤形. 結合部における引張り最大値は(表9),前頭上顎縫合 が24. 49kg/mm'×10-で,次いで前頭鼻骨縫合,錐体 後項軟骨結合などが大きな値を示したo 結合部における圧縮最大値は(表10),喋後項軟骨結合 が-28. 28kg/mm5 ×10"で,次いで喋錐体軟骨結合, 翼突口蓋縫合などが大きな値を示した｡ 2. Longtypeface bowによる反応 1)後上方300荷重 (1)変位(図17-A,表6). 骨下垂体嵩底部,上顎結節などが11.82-17. 19kg/ mm2×10"と中等度の応力レベルに属していた｡ 骨部における圧縮最大値は,上顎骨体内側面中央の -84.39kg/mm: ×10"であった(図16-E)｡ 表5の骨部主要28部位の圧縮応力値は,応力分布図の レベルにおいて,上顎骨眼雷面内側中央が-37. 65kg/ mm2×10-で最大の応力レベル,次いで楳形骨翼状突 起前上方郭が-14. 62kg/mm: ×101で小さな応力レベ ルに属していた｡ これらを要約すると,後下方300荷重は後上方300およ び後方荷重と比較して,引張り,圧縮応力とも頭蓋全体 にわたって増加していた｡その主な応力分布に関して, 大きな引張りが上顎骨前方部に帯状分布し,大きな圧縮 が上顎骨,喋形骨に分布しており,引張り,圧縮ともに 頭蓋冠および頭蓋底の全体へ伝達されて,後上方300お よび後方荷重よりも広範囲となっていた｡ ② 結合部における主応力分布. 頭蓋全体の変位様相は,顔面頭蓋が反時計回り回転し ながら後方変位し,前方部で下方,後方部で上方変位し ていた｡頭蓋冠の変位はわずかであったが,頭蓋底は顔 面頭蓋と同様に反時計回りE]転しながら後方変位してい たoすなわち,顔面頭蓋と頭蓋底は前方部が伸び,後方 部が縮む曲げ変形を塗じていたo 表6より,それぞれの骨と主要29部位に関し変位方向 では,前後および上下変位において,顔面頭蓋で,上顎 骨の前頭突起中央, A点,口蓋突起正中中央,中切歯切 端などが後下方,上顎骨眼雷面内側中央,頑骨の前頭突 起中央,側頭突起中央が前上方,他の全部位が後上方で あった｡脳頭蓋では,前頭骨が前下方,前上方部を除く 頭項且側頭骨,喋形骨下垂体膏底部,鋤骨後上方部な どが後上方,他の全部位が後下方であった｡これらのこ a^.
(33) 802. 地主:顎顔面頭蓋に対するFace bowの効果. とから矢状面で上顎骨,頑骨,鋤骨はいずれも反時計回 り回転を生じていた｡内外側変位において,顔面頭蓋で. 体,頬骨,前頭骨に見られ,中等度∼小さな圧縮が歯槽 那,わずかな圧縮が口蓋,上顎骨体,頑骨,前頭骨に分. は,上顎骨の前頭突起中央,眼嵩面内側中央,上顎結 節,口蓋骨,頑骨上顎突起などが内方,他の全部位が外 方であった｡脳頭蓋では,側頭骨の燐部中央,頑骨突起. 布していた｡ 骨部における引張り最大値は,口蓋骨水平板外側縁の. 中央が外方,喋形骨葉状突起前上方部が内方で,他部位 の変位量は,わずかであった｡これらのことから,前項 面で,上顎骨が反時計回り回転,頑骨が時計回り回転, 側頭骨が外方変位していた. 変位量は,前後と上下が大きく内外側は小さかった｡ 各骨の全体変位量絶対値は,上顎骨,口蓋骨,頑骨が大 きく,頭接骨,前頭骨,刺頭骨が小さかった｡これらの ことから,顔面頭蓋下方郭すなわち上顎骨の歯牙および 歯槽部が最も大きく,次いで顔面頭蓋上方部,前項蓋底 などが大きかったO (2)主応力分布 後上方300荷重における主応力値は,骨部で最大が 54. 18kg/mm: ×10"3,最小が-63. 03kg/mm: ×10" の範田,結合部で義大が19. 86kg/mm: ×10"3,最小が -18.50kg/mm; ×10"の範囲であった(図17-BE) ｡. ① 骨部における主応力分布 (図17-D, E,表6) 頭蓋骨の表面および断面における応力分布図の様相を 記す(図17-D, E)c 骨部の外表面および矢状断内面に おいて,最大主応力分布は,義大の引張りが梨状□外側 から犬歯嵩,寡-小臼歯から第一大臼歯の歯槽部,後頭 骨底部前方に分布し,次いで中等度の引張りが上顎骨の 前頭突起,犬歯歯槽部,犬歯嵩外側,上顎洞裂孔周囲に 且られ,小さな引張りが上顎骨の前歯および第二大臼歯 歯槽部,口蓋骨,頑骨下方部,前頭骨前下方部,側頭骨 下方部,煤形骨の大翼と休部および翼状突起前方,鼻 管,鋤骨,後頭骨底部などに見られた｡最小主応力分布 は,最大の圧縮が第一,第二大日歯間歯槽部,上顎洞裂 孔前方,煤形骨翼状突起基部に分布し,次いで中等度の 圧縮が上顎結節上方部,上顎骨前頭突起後縁から眼高内 側縁に見られ,小さな圧縮が上顎骨口蓋突起,口蓋骨水 平板外側部,喋形骨休部に見られた｡ 前額断面において,第一小臼歯部で,最大の引張りが 上顎骨体に,次いで中等度の引張りが歯槽部,前項突起 に,小さな引張りが口蓋および眼高上縁に見られ,中等 度の圧縮が上顎骨体に,わずかな圧縮が前頭突起,口 蓋,歯槽部などに分布していた｡第一大臼歯部で,中等 度の引張りが歯槽部に,小さな引張りが口蓋,上顎骨. 54. 18kg/mnr xlO"であった(図17-D)｡ 表6の骨部主要28部位の引張り応力値は,応力分布図 のレベルにおいて,上顎骨前頭突起中央が20.72kg/ mm2×10"で中等度の応力レベル,次いでA点,上顎 結節,頑骨上顎突起,鋤骨前下方などが6.10-9.67 kg/mm'×-10-と小さな応力レベルに属していた｡ 骨部における圧縮最大値は,第二大臼歯頑側歯槽郭中 央の一 3.03k g/mnrxlO"であった(図17-E)c 表6の骨部主要28部位の圧縮応力値は,応力分布図の レベルにおいて,上顎骨眼雷面内側中央が-27. 09kg/ mm2×10"3,上顎結節が-24.52kg/mm: ×10"と中 等度の応力レベル,次いで喋形骨翼状突起前上方部が -14.78kg/mm: ×10"と小さな応力レベルに属してい m これらを要約すると,引張り応力は前頭骨から鼻骨, 上顎骨,頑骨,煤形骨を通り,側頭骨,後頭骨などの頭 蓋底部にかけて分布していた｡圧縮応力は上顎骨から鼻 管,頑骨を通り,前頭骨に伝達され,また鋤骨,煤形骨を通 り,側頭骨,後頭骨などの頭蓋底部-伝達されていたo ② 結合部における主応力分布 (図17-B, C 表9, 10) 最大主応力分布は(図17- B),最大の引張りが前頭上 顎縫合外方部に分布し,次いで中等度の引張りが鉾体後 項軟骨結合後方部に見られ,小さな引張りが前頭鼻骨縫 合全体,煤頑骨縫合全体,翼突口蓋縫合前方郭,上顎問 縫合全体,採後頭軟骨結合後方部などに見られた｡ 最小主応力分布は(図17- C),最大の圧縮が喋後項軟 骨結合前方部に分布し,中等度の圧縮が前頭頑骨縫合全 体,翼突口蓋縫合後方部に見られ,小さな圧縮が横口蓋 縫合全体,わずかな圧縮が頑骨上顎縫合の上方部と下方 那, 3種度の軟骨結合の前方部などに見られた｡ これらを要約すると,顔面頭蓋および頭蓋底の曲げ変 形に伴い,結合部の応力は,引張り,圧縮ともに顔面部 の縫合と頭蓋底の軟骨結合に分布し,頭蓋冠部の縫合に あまり認められなかった｡また引張りは,後上方30◇荷 重と同一方向の面および垂直な面に塗じ,圧縮は同荷重 と垂置な面に塗じていたo 結合部における引張り最大値は(表9),美突口蓋縫合 が27.41kg/mm: ×10"で,次いで前頭上顎縫合,篠骨 上顎縫合などが大きな値を示した｡. 一32 -.
(34) 歯科学報 Vol. 92, No. 5 (1992). 結合吾酎こおける圧縮最大値は(表10),翼突口蓋縫合が. 803. 菱と同様であった(図18-B, C)｡ 結合部における引張り最大値は(表9),前頭鼻骨縫合. -17. 65kg/mm; ×10"で,次いで喋後頭軟骨結合,横 口蓋縫合などが大きな値を示した｡ 2)後方荷重 後方荷重時における変位および主応力分布は, face. が11.91kg/mm; ×i0-で,次いで前頭上顎縫合,翼 突口蓋縫合などが大きな値を示した｡ 結合部における圧縮最大値は(表10),喋後項軟骨結合. bowのshortとIongの両typeでほとんど同様であっ m (1)変位(図18-A,表7). が-19. 69kg/mm< ×10"で,次いで喋鉾体軟骨結合, 翼突口蓋縫合,横口蓋縫合などが大きな値を示したo これらの値は, short typeの後方荷重時と殆ど差異 はなかった｡. 頭蓋全体の変位様相およびそれぞれの骨と主要部位に. 3)後下方300荷董 (1)変位(図19-A,表8) 頭蓋骨全体の変位様相は言顔面頭蓋がわずかに反時計. おける変位方向と変位室は, short typeの後方荷重時 と同様と見なされ,矢状面では,上顎骨,頑骨,頭頂骨 などいづれも反時計回りE]転し,前額面で,側頭骨は時 計回り回転,頑骨は水平面で反時計回り回転していた｡ (2)主応力分布 後方荷重時における主応力値は,骨部で最大が49. 53. 回り回転しながら後下方変位し,前方郭と後方部が平行 に変位していた｡衰貢蓋冠および頭蓋底が前下方変位して いた｡すなわち,頭蓋冠と頭蓋底は前下方-の曲げ,顔. kg/mrrr xlO"3,最小が-43.29kg/mm< ×10"の範 囲,結合部で義大が22.93kg/mm'×1(T3,表中が -25.57kg/mm: ×10"の範園であった(図18-B. 面頭蓋は後下方への曲げ変形と単純な後下方へのズレ変 形を生じていた｡後方荷重との差異は,全体の変位が後 下方300荷重で大きかったが,顔面頭蓋の回転的移動が 後下方300荷重で小さくなっていた｡ 表8より,それぞれの骨と主要29部位に関し変位方向 では,前後および上下変位において,顔面頭蓋で,口蓋. E)｡. ① 骨部における主応力分布 (図I-D, E 表7). 骨眼嵩突起,頬骨前頭突起中央が前下方,他の全部位が 後下方であった｡脳頭蓋では,側頭骨乳様突起基部,煤 形骨翼状突起前上方乱鋤骨が後下方で,他の全部位が. 骨部の外表面および矢状断内面の主応力分布,前額断 面の第-小臼歯部および第一大臼歯部の主応力分布は, short typeの後方荷重時と同様と見なされた(図18D, E)c. 前下方であった｡これらのことから,矢状面において篠 骨と鼻骨を除く他の各骨はいずれも反時計回り回転して いたo内外側変位において,慮面頭蓋の上顎骨の上方部. 骨部における引張り最大値は,口蓋骨水平板外側縁の 49.53kg/mm'×10"であった(図18-D)｡. が外方,頑骨の前頭突起中央と上顎突起中央が内方,脳 頭蓋で側頭骨燐部中央が外方,喋形骨翼状突起前上方部 が内方などと,部位により変位方向に差が見られた｡こ れらのことから,前額面で上顎骨が外方変位し,頑骨が 反時計回り回転していた｡. 表7の骨部主要28部位の引張り応力値は,応力分布図 のレベルにおいて,上顎骨前頭突起中央が20.30kg/ mm2×10￣3で中等度の応力レベル,次いで鼻骨中央, 喋形骨下垂体嵩底部,翼状突起前上方部, A点などが 7.07-8.51kg/mms x10-と小さな応力レベルに属し ていた｡. 変位室は,前後と上下が大きく,内外側は小さかっ た｡各骨の全体変位室絶対値は,上顎骨,鼻骨,鋤骨が 大きく,側頭骨,喋形骨,頭頭骨が小さかった｡これら のことから,変位室は,顔面頭蓋,前頭蓋底,頭蓋冠前. 骨部における圧縮最大値は,第一大臼歯頑側歯槽部遠 心の-43.29kg/mm: ×10"であった(図18-E)｡ 表7の骨部主要28部位の圧縮応力値は,応力分布図の. 方部の服に大きく,また,後方荷重の時より増加してい m. レベルにおいて,上顎骨眼膏内側中央が-18.61kg/ mm2 × 10"3,′喋形骨牽状突起前上方部^- 12. 90kg/. (2)主応力分布 後下方300荷重における主応力値は,骨部で最大が. mm2×101と小さな応力レベル,次いで上顎結節,側 頭骨頑骨突起中央などが-6.05一 一6.48kg/mm'×. 45. 33kg/mm: ×10"3,最小が-36. 17kg/mm; ×10" の範囲,結合部で最大が19.94kg/mm: ×10"最小が -26.45kg/mm: ×10"の範囲であった(図19-B. 10￣3とわずかな応力レベルに属していた｡ ② 結合部における主応力分布 (図18-B, C 表9, 10) 主応力分布は最大,最小ともにshort typeの後方荷. E), 33.
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