学位研究紹介

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学 位 研 究 紹 介

光学式モーションキャプチャ・システムによる歯牙切削動作の定量的解析
The quantitative analysis of toothpreparing movement by the opticalmotion capture system± 1.2 歳）とした。実験２では新潟大学医歯学総合病院勤務の男性歯科医師８名（平均年齢 37.3 ± 6.2 歳）とした。
動作計測には赤外線カメラによって空間内の赤外線反射マーカの位置を三次元的に測定する光学式モーションキャプチャ・システム（VICON）を用い，事前に測定誤差が 0.1[mm], 角度 0.1[deg]以内に収まるように設定を行った。
赤外線カメラのサンプリング周波数は 100[Hz]とし，新潟大学大学院医歯学総合研究科歯学教育研究開発学分野

佐藤拓実

Division of Dental Educational Research Development,
Niigata University Graduate School of Medical andDental Sciences

Takumi Sato

赤外線反射マーカは国際バイオメカニクス学会の基準に則って被験者の上半身に貼付した。動作計測によって得られたデータの分析には，３次元空間動作解析ソフト・ウェア（NEXUS）を用いた。

【計測手順および教示内容】【緒言】

計測に先立ち，被験者は理想的なⅠ級インレー窩洞形成を行った #46 人工歯を観察する。

歯科医師に求められる基本的な臨床能力には知識・態

Step1

合図とともに切削を開始する。

は容易ではなく，実際に治療を行う上でのポイントは各人がそれぞれの臨床経験を通じて会得している場合が少‌ダイヤモンドポイントを #46 人工歯に設けた窩洞形成開始点に挿入し静置する。切削開始の度・技能が含まれるが，特に技能に関する歯科臨床教育
Step2‌被験者は窩洞形成の終了を確認したところで合図し，バーを静置する。

なくない。歯科臨床教育の効率化を図るためには，治療技術を定量的に評価することが有効と考えられるが現在ポジショニングは９時～ 11 時とし，各被験者に対しまでにそのような方法は確立されていない。また，治療て実験１では２回ずつ，実験２ではフィンガーレストあ

結果の成否は診療動作にも大きな影響を受けるが，診療りとなしにおいて２回ずつ，計４回計測を行った。解析

動作を客観的に調査した研究はほとんどなされていなには２回の計測のうち計測データの欠損が少ない方を用い。高齢化を迎えた現在，我が国の社会はますます複雑いた。

化し，口腔内の問題を治療，管理する歯科医師には様々な環境下で歯科治療を行う機会が増えると思われる。そのため，歯科医師の早期完成を目指す研究を進める意義は決して小さくないと考えられる。本研究は，言葉や図で説明することが非常に困難であるにも関わらず，技能の学修に確実に寄与する要素を可視化すると共に客観的に評価することを最終的な目的とし，光学式モーションキャプチャ・システムを用いてエアータービンによる切削動作の計測を行い，定量的な分析を行った。

【方法】

実験環境とマーカ貼付部位，対象人工歯と披験動作【結被験動作は #46 のⅠ級インレー窩洞形成動作とした。
実験１では歯科医師群として新潟大学医歯学総合病院に果】

勤務している男性歯科医師７名（平均年齢 38.3 ± 5.8 歳，ダイヤモンドポイントの位置・角度・速度，肩・肘・勤務年数５年以上），学生群として臨床実習参加中の新手首の関節の角度，頭部・頚部・胸部から人工歯までの潟大学歯学部歯学科６年男子学生９名（平均年齢 24.6

距離について，動作中の平均値，変動係数を算出した。

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新潟歯学会誌

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平均値
距離

パラメータ
胸部－被験歯歯科医師
学生
234.67±53.76 320.25±26.26

変動係数
パラメータ
歯科医師
肘関節 回内（＋）
回外（−） −0.12±0.17
手関節 尺屈（＋）
撓屈（−） −0.15±0.93
速度
変動係数
1.08±0.28

時間

確認時間
切削時間
確認時間

学生
0.10±0.32
0.21±0.43
2.40±3.06

P値
0.02

49（1）
：2019
平均値
肘関節
手関節
速度

P値
0.05
0.04
0.03114.25±30.74 219.21±62.89 <0.01
97.48±17.41 173.62±49.00 <0.01
16.77±13.91 45.59±19.86 0.01

パラメータ
レストあり
回内（＋）回外（−） −3.89±3.98
尺屈（＋）撓屈（−） 3.42±9.59
平均4.99±1.29

変動係数
パラメータ
レストあり
肘関節 屈曲（＋）伸展（−） 0.09±0.06
Z軸回転 右回り（＋）
左回り（−） 0.06±0.05
速度
変動係数
1.09±0.26
時間

切削時間

実験１の結果

歯科医師

レストなし
P値
−5.00±4.16 0.05
8.08±5.78 0.03
4.13±1.54 0.03
レストなし
0.07±0.06
0.04±0.02
1.91±0.64

P値
0.03
0.03
0.04

97.41±16.29 118.16±30.16 0.05

実験２の結果学生

レストありレストなし

実験１におけるダイヤモンドポイントの先端の軌跡の重ね合わせ

実験２におけるダイヤモンドポイントの先端の軌跡の重ね合わせ

さらに計測時間，切削時間，確認時間を求めた。有意差

る影響は大きく，外見上の動作に明らかな変化がみられが認められたパラメータについて表に示す。

なくても，レストなし群では切削に要した時間も有意に【考延長しており，インスツルメントの安定性の低下やダイ察】

ヤモンドポイントの逸脱を起こす可能性が増加していると考えられた。このことは，関節や指だけでエアタービ

実験１の結果から，エアタービンを用いた歯牙切削動ンを安定させることは困難であり，各種インスツルメン作では，上肢の各関節を無理のない姿勢に保ち，フィントの操作に際してフィンガーレストは必要不可欠である

ガーレストによりエアタービンの安定性を確保することことを示していると思われた。

で精確な操作を可能にしていると考えられた。この傾向

近年，様々な計測装置の開発に関する技術は大きく進は歯科医師群においてより顕著に認められたため，歯科化しているため，術者の視線や患者，患歯に加わる力，医師は経験を重ね，試行錯誤することで自分に合った診三次元光学スキャナを用いた形態評価など，これまで量療姿勢にカスタマイズしていると思われた。一方，学生的に扱うことができなかったものを可視化することが可

は適切な診療姿勢について学ぶことが少なく臨床経験に能になりつつある。また，それらを利用することによっも乏しいため，姿勢に無理が生じ，切削中に動かすべきて学修者に与えるフィードバックの質的向上を図り，歯でない部位を動かしていることが示唆された。窩洞形態科臨床教育のさらなる効率化を果たして歯科医師の完成について，歯科医師群では概ね同様の形態であったのにに要する時間や経験を縮小できることが期待される。今対し，学生群では個人によって差がみられた。形成に要後は他のシステムとの連携も視野に入れ，歯科診療技能した時間にも差が認められたことから，両者の理想的なの取得に隠されているポイントを多角的に可視化すると窩洞形態に対するイメージには差があると考えられた。

ともに定量化したいと考えている。

実験２の結果からフィンガーレストが窩洞形成に与え－ 28 －