本研究は, bruxismと睡眠状態との関係を迅速かつ容易に分析する目的で, bruxismと脳波的睡眠段階との関係を検索する夜間睡眠中の生体現象分析システムの開発を試みた.無線テレメータシステム (WEE-6112, WEB-5000, 日本光電) を用いて, 夜間睡眠中の脳電図, 眼球運動図, 心電図, 咬筋筋電図, オトガイ筋筋電図, 呼吸運動図 (鼻部, 胸部, 腹部) を終夜同時記録後, 睡眠脳波解析装置 (DEE-1100, 日本光電) を用いて, 終夜の脳波的睡眠段階を30秒毎に判定, 分類した.咬筋筋活動は, 咬筋中央部より導出し, 睡眠直前に記録した嚥下時よりも大きいburst, またburstとburstとの間隔が5秒未満で発現あるいは5秒以上持続したburst群をそれぞれbruxismとして計測した.次いで夜間睡眠中における30秒毎の脳波的睡眠段階とbruxismの発現とをデータ入力して作成したプログラムにより, 夜間睡眠中の脳波的睡眠段階の経過図とbruxismの発現の重ね合せ表示をしてbruxismの発現により睡眠が移行している様相や浅化している様相を視覚的に観察し, またbruxismの発現に伴う睡眠段階の変化, bruxismの発現数と発現頻度などを定量的に評価するシステムを開発することができた.

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The purpose of this research was to evaluate tooth movement in six degrees of freedom under occlusal force loading. The right side upper first premolar movement of an adult volunteer without any signs or symptoms of periodontal disease was studied. A small occlusal table mounted on a force transducer was clipped between the upper and lower dentition. Occlusal force was applied to the buccal cusp, palatal cusp or central fossa of the first premolar and also to the right side canine aspect by clenching this occlusal table.
The right side first premolar movement relative to the left side first premolar was measured by means of a high-resolution six degrees of freedom motion detector. The three-dimensional shape of the first premolar was measured with following methods. A 3-D digitizer with a touch sensor probe was used to measure the coronal part of a cast stone model of the tooth. Computerized tomography data were used to obtain the root shape of the tooth. These movement and configuration data were combined to perform computer graphics analysis of the three-dimensional tooth movements. The range and direction of tooth movement were varied by altering the position and amplitude of occlusal force loading. Since the magnitude of the tooth movements was relatively small, we adapted the screw axis (helical axis) concept to emphasize tooth movement on the computer graphics representations.

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小児の顆頭運動の特徴を明らかにするために, 個性正常咬合を有する乳歯列期小児3名 (女児3名) , 混合歯列期小児9名 (男児2名, 女児7名) および成人10名 (男性2名, 女性8名) を対象に6自由度顎運動測定を行い, 側方滑走運動時の3次元的な顆頭移動量について検討し以下のような結果を得た
1.小児の側方滑走運動時の作業側顆頭移動量において, 運動論的顆頭点とIIA期小児の耳珠下縁点, IIIA期小児の解剖学的顆頭中央点の各解析点間に有意な差は認められなかった.
2.小児の側方滑走運動時の作業側顆頭移動量は成人に比較して有意に大きく, IIA期小児, IIIA期小児, 成人の順で移動量が減少する傾向を示した.
3.側方滑走運動時の前後, 上下方向への作業側顆頭移動量はIIA期小児, IIIA期小児, 成人の順で移動量が減少する傾向を示したが, 左右方向の顆頭移動量のみIIIA期小児の移動量が最も大きい傾向を示した.
以上の結果から, 小児の側方滑走運動時における作業側顆頭運動には, 平行移動要素が大きく働いており, 成長とともに顆頭運動は制限されるようになるものの, IIIA期小児においてはまだ側方への運動に自由度が残されていることが示唆された.

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咬合力の支持機構をその構造および構成物質の材料科学的性質から解明するために, 下顎小臼歯部のFEMモデルを作成した.このモデルに静的および動的荷重を負荷し, 歯の変位, および加速度応答の周波数スペクトル曲線を得た.これから得た結果は生体における測定値と一致し, このモデルは生体の挙動を確度高く表していることが確かめられた.このモデルの挙動を解析することにより, 歯牙・歯周組織の構造およびその構成要素の物性に対応した咬合力の支持機構が以下のように明らかになった.1) 弾性的挙動は歯根膜線維束の方向と, その構成方程式に依存した.2) 粘性的挙動は歯根膜の粘性減衰要素の方向およびその粘性係数に依存した.3) 構造・物性共に歯周組織が正常な歯の周波数スペクトル曲線は600および1600Hz付近にピークを示した.4) 歯周疾患に罹患した歯をモデル化した結果, 弾性係数の減少による振動レベルの増加, 粘性係数の減少による600Hzのピークの三峰化 (380, 600, 800Hz) および歯槽骨上部四分の一を失った歯の応答の, 600Hz付近のピークの三峰化ならびに1600Hz付近のピークの三峰化 (1300, 1600, 1900Hz) が生じた.これにより, 歯の支持機構における粘弾性的挙動は, 歯牙・歯周組織のいかなる構成要素のいかなる物性に依存するのかが解明された.

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Clarifying the effects of changes in the number of occlusal contact points on occlusal function is important. In the present study, we measured occlusal forces using dental prescale films to ascertain the effects of changes in premolar occlusal contact. Subjects were seven adult males with normal occlusion. Subjects were instructed to bite a dental prescale film as hard as possible while using a maxillary bite plate (every mandibular tooth made contact with the plate), to measure occlusal forces. Next, the surface of each bite plate that came into contact with the mandibular premolars was ground so that mandibular premolars did not come into contact with the plate. Subjects were then asked to use the ground bite plate and repeat the test. The results were as follows: (1) when premolar occlusal contact was absent, the total occlusal force was significantly lower than that when premolar occlusal contact was present; (2) when premolar occlusal contact was absent, the level of occlusal forces applied to the molar region was significantly greater than that when premolar occlusal contact was present; and (3) in particular, when premolar occlusal contact was absent, the level of occlusal forces applied to the first molar region was significantly greater than that when premolar occlusal contact was present. Conversely, occlusal forces applied to the second molar demonstrated minimal change, irrespective of premolar occlusal contact. These findings suggest that premolar occlusal contact affects the distribution of occlusal forces applied to the other teeth. In particular, changes in premolar occlusal contact affect the level of occlusal forces applied to the neighboring first molar, and are involved in the expression of maximum occlusal forces.

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