歯科理工学

大阪大学歯学部歯学理工学講座との共同研究

大阪大学歯学部歯学理工学講座と、歯科施術シミュレーションシステムの共同研究をしています。ここでは、エナメル質・象牙質・歯髄などを独自の剛性や弾性を持つボクセルで表現し、それらを位置に関する階層構造を持つオクトツリーで表現しました。これにより、各種のデンタルバーと歯の各部分の干渉領域が高速に決定され、切削力や切削領域も高速に決定される。

  1. オクトツリーに基づく高速干渉チェックによるデンタルバーによる歯（エナメル質・象牙質・歯髄）の切削
  2. デンタルミラーとフットペダルによる実際の切削を模擬した様子
  3. 初学者に自分の施術の質を数量的に知ってもらうための力やモーメントの表示
  4. 剛性係数や粘性係数のパラメータが異なる領域間の安定制御について
 
【謝辞】
科研費　基盤研究（B)　課題番号22360109
汎用のGPGPUやハプティクスを利用した先端歯科オペレーションシステムの構築
Construction of Advanced Dental Operation System using Commercial-Based GPGPU and Haptics
 

エナメル質・象牙質・歯髄からなる歯の切削

ここでは、デンタルバーでエナメル質・象牙質・歯髄からなる歯の切削をしています。デンタルバーとエナメル質・象牙質・歯髄の干渉は、オクトツリーに基づく高速干渉チェックで実施しています。エナメル質・象牙質・歯髄は、各々個別の弾性や粘性のパラメータを保有します。

 

デンタルミラーとフットペダルによる実際の切削を模擬した様子

ここでは、実際の歯科医師の施術と同じように、デンタルミラーを見ながらデンタルバーで歯を切削するシミュレーションをしている。このでは、デンタルバーの回転数をフットペダルを踏んで歯科医師が自由に制御できるようにしている。

初学者に自分の施術の質を数量的に知ってもらうための力やモーメントの表示

ここでは、熟練者の施術の様に、過度に大きな力やモーメントを歯にデンタルバーで掛けることなく滑らかに歯を切削する様子を学習するため、自分自身の施術を数値的に客観評価できるようにした。

剛性係数や粘性係数のパラメータが異なる領域間の安定制御について

ここでは、剛性係数や粘性係数のパラメータが異なる領域間の安定制御について考察しました。