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CAD/CAMによる白金鉄磁石製磁性アタッチメント製作システムの構築

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Academic year: 2021

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(1)

CAD/CAMによる白金鉄磁石製磁性アタッチメント製

作システムの構築

著者

笠原 紳

(2)

CAD/CAMによる白金鉄磁石製磁性アタッチメント製作

システムの構築

(1 4370624) 平成14年度∼平成17年度科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書 平成18年3月

研究代表者 笠原 紳

(東北大学病院 講師)

(3)

CAD/CAMによる自金鉄磁石製磁性アタッチメント製作

システムの構築

(1 4370624) 平成14年度∼平成1 7年度科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書 平成18年3月

研究代表者笠原紳

(東北大学病院講師)

(4)

はしがき 希土類磁石を応用した磁性アタッチメントの開発や臨床研究は日本で姑められ, 現在日本が最も進んでいる研究分野の一つと思われる.しかしその研究のほとんど は希土類磁石を用いた既製磁性アタッチメントや,それらを用いた臨床研究に集中 ′ している. 一方,申請者らは磁性アタッチメント用磁石として,早くから白金鉄系磁石の優れ た耐食性,生体安全性,磁気特性,機械的性質に注目し,数多くの基礎研究や,臨 床応用研究を行い報告してきた.申請者らはまず,歯科鋳造による磁性アタッチメン トシステムの構栗を考えて基礎的な研究を進めてきたが,自金鉄系磁石の融点が 高く,複雑な熱処理を行わなければならないこと等,実用上かなり問題が多いことが 明らかとなってきた.また,既製ではなく個々の補綴物形態に合わせて最適な磁気 回路設定をする必要があることも,歯科鋳造による白金鉄系磁石の磁性アタッチメ ント実用化の大きな障害となることがわかってきた. そこで本研究は,自金鉄系磁石合金による磁性アタッチメントシステムの磁気回路 の設定と形態の製作を歯科用のCAD/CAMで行うことで,鋳造にまつわる磁気回路 設定や加工の問題を解決することを目的とするものである. すなわち,本研究は個々の補綴物形態に合わせた磁場解析にて最適な磁性アタ ッチメントをCADで設計し,それに基づき白金鉄系磁石合金やキーパーとなる磁性 ステンレス鋼をCAMで自動加工するシステムを構築する事を目的とする. 白金鉄磁石合金および磁性ステンレス鋼の切削のメカニズムを解明するため、そ れぞれの合金の研削性を調べた結果、以下のことが明らかとなった。 1.日金鉄系磁石合金の研削性はコバルトクロム合金より優れ、 12%金銀パラジウ ム合金や白金加金合金と同程度であった. 2.磁性ステンレス鋼の切削性は、低速においては従来の歯科鋳造用合金より優 れており、自金鉄系磁石合金と比較しても低速において優れた切削性を示し た. また、 4極着磁による三次元磁場解析を行った結果、以下のことが明らかとなっ た。 1.外冠上面の厚み、ショルダー幅、内冠上面の厚みの中で、吸引力に最も影響が あるのは外冠上面の厚みであり、上面の厚みが1.0mm以上あればクラウン・ブ リッジの維持に十分な吸引力が得られた。 2.外冠モデル上面の厚みがあるほど、内冠モデルとの吸着面付近の要素が飽和

(5)

しており、良好な吸引力が得られた。 3.空間漏洩磁束に関して、全てのモデルにおいて、安全基準以下の値が得られ、 歯科臨床への応用の可能性が示唆された。 ′ 現在、白金鉄磁石合金および磁性ステンレス鋼の切削性試験と臨床形態での磁場 解析が行われており、これらの合金を用いたCAD/CAMシステムを構築するための 総合的な研究が行われている。今後は臨床応用にむけた研究を行う予定である。

(6)

研究組織 研究代表者 研究分担者 研究分担者 研究分担者 研究分担者 研究分担者 研究分担者 笠原 紳

依田正信

菅野太郎

奥野 攻

菊地聖史

林 栄成

荘司伸樹

力付決定額(配分額) (東北大学病院講師) (東北大学大学院歯学研究科助教授) (東北大学大学院歯学研究科助手) ′ (東北大学大学院歯学研究科教授) (東北大学大学院歯学研究科助手) (東北大学病院助手) (東北大学病院医員) Xl'JJてJtモ只柑じ77'竜見ノ(金額単位:千円) 直接経費 亊I ィニ N 合計 平成14年度 唐テ# 0 唐テ# 平成15年度 テs 0 テs 平成16年度 テ 0 テ 平成17年度 テ 0 テ 総計 2テS 0 2テS

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研究発表 (1)学会誌等 1)荘司伸樹、木村幸平、奥野攻 白金鉄系磁石合金クラウンブリッジの最適設計に関する基礎的検討 ′ 一三次元磁場解析を用いた着磁方法の検討一 日本磁気歯科学会雑誌, 13(1), 18-16, 2004 2)荘司伸樹、木村幸平、奥野攻 自金鉄系磁石合金クラウンブリッジの最適設計に関する基礎的検討 一三次元磁場解析を用いた外冠・内冠の最適設計の検討一 日本磁気歯科学会雑誌, 13(1), 27133, 2004 3)林栄威,高橋正敏,菊地聖史,奥野攻,木村幸平 自金鉄系磁石合金および磁性ステンレス鋼の研削性 日本磁気歯科学会雑誌, 14(1), 30-35, 2004

4) Eisei Hayashi, Masafumi Kikuchi, Osamu Okuno, Kohei Kimura Grindability of dental magnetic alloys・

Dent Mater J, 24(2), 163-171, 2005

5) Nobuki Shoji, Osamu Okuno, Kohei Kimura

Fundamental investigation on an optimum design of crown and bridge

made of Fe-Pt magnetic alloy.

lnternational Congress Series, 1284, 320-321 , 2005

6) Eisei Hayashi, Masafumi Kikuchi, Osamu Okuno, Kohei Kimura

Grindability of dental magnetic a"oys・

International Congress Series, 1284, 318-319, 2005

(2)口頭発表 1)林栄威,菊地聖史,菅野太郎,笠原紳,木村幸平,奥野攻 自金鉄系磁石合金および磁性ステンレス鋼の研削性 第10回日本磁気歯科学会学術大会, 2001 2)林栄威,菊地聖史,菅野太郎,笠原紳,木村幸平,奥野攻 歯科用磁性合金の研削性 第38回日本歯科理工学会学術講演会, 2001

(8)

3)荘司伸樹,羽岡克規,本永三千雄,菅野太郎,依田正信,木村幸平,菊 地聖史,奥野攻,中山孝文,革柳幸治,薮内利親 積分要素法を用いた白金鉄系磁石合金クラウン・ブリッジの最適設計に 関する基礎的検討 第10回日本磁気歯科学会学術大会, 2001 4)荘司伸樹,羽岡克規,本永三千雄,菅野太郎,依田正信,木村幸平,菊 地聖史,奥野攻,中山孝文,革柳幸治,薮内利親 積分要素法を用いた自金鉄系磁石合金クラウン・ブリッジの最適設計に 関する基礎的検討 第10回日本磁気歯科学会学術大会, 2001 5)荘司伸樹,羽岡克規,本永三千雄,菅野太郎,依田正信,木村幸平,菊 地聖史,奥野攻,中山孝文,革柳幸治,薮内利親 積分要素法を用いた自金鉄系磁石合金クラウン・ブリッジの最適設計に 関する基礎的検討(第1報) 日本磁気歯科学会インターネット会議, 2001

6) Eisei Hayashi, MasafJmi Kikuchi, Taro Kanno, Kohei Kimura, Osamu

Okuno

Grindability of Fe-Pt-Nb magnetic aHoy and magnetic stainless steel・

Fourth international congress on dental materials, 2002

7)荘司伸樹,中村圭祐,依田正信,木村幸平,奥野攻,中山孝文,草柳幸 治,高橋正史 積分要素法を用いた白金鉄系磁石合金クラウン・ブリッジの最適設計に 関する基礎的検討(第2報) 第12回日本磁気歯科学会学術大会, 2002 8)林栄威,菅野太郎,笠原紳,木村幸平,菊地聖史,奥野攻 自金鉄系磁石合金および磁性ステンレス銅の研削性 第4回日本磁気歯科学会インターネット会議, 2002

9) Nobuki Shoji, Keisuke Nakamura, Taro Kanno, Masashj Takahashi, Koji Kusayanagi, Kohei Kimura, Osamu Okuno

FundamentaJ investigation on an optimum design of crown and bridge

made of Fe-Pt magnetic a"oy・ The 2nd report・

The 2nd international conference on magnetic applications in dentistry,

(9)

10)荘司伸樹,革柳幸治,奥野攻,木村幸平

積分要素法を用いた自金鉄系磁石合金クラウンブリッジの最適設計に関する 基礎的検討

第13回日本磁気歯科学会学術大会, 2003

ll) Nobuki Shoji, Koji Kusayanagi, Kohei Kimura, Osamu Okuno

Fundamental investigation on an optimum design of crown and bridge

made of Fe-Pt magnetic aHoy・ The 3rd report・

The 3rd international conference on magnetic applications in dentistry,

2004 12)荘司伸樹,笠原紳,奥野攻,木村幸平 積分要素法を用いた自金鉄系磁石合金クラウンブリッジの最適設計に関する 基礎的検討(第4報) 第14回日本磁気歯科学会学術大会, 2004 13)荘司伸樹,笠原紳,奥野攻,木村幸平 積分要素法を用いた自金鉄系磁石合金クラウンブリッジの最適設計に関する 基礎的検討 一積分要素法による三次元磁場解析を用いた検討-MEとバイオサイバネティックス研究会, 2004

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TOUR : Tohoku University Repository コメント・シート 本報告書収録の学術雑誌等発表論文は本ファイルに登録しておりません。なお、このうち東北大学 在籍の研究者の論文で、かつ、出版社等から著作権の許諾が得られた論文は、個別にTOUR に登録 しております。 TOUR http://ir.library.tohoku.ac.jp/

参照

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