食べ物の大きさと強さが顎の運動と顎関節に及ぼす影響

The effects of the size and strength of food on jaw motion and temporomandibular joints.

抄録

咀嚼は人々の生活において非常に重要である。歯の運動学に関連する咀嚼下顎運動は、顎関節（TMJ）の運動学、さらには顎関節の健康状態にも影響を及ぼす。食品の特性が顎関節の運動学的パラメータにどのような影響を与えるかは、顎関節症（TMD）の保存的治療にとって有意義な問題であり、顎関節症患者の食事推奨の根拠となる。本研究の目的は、咀嚼運動に影響を及ぼす主要な力学的特性を明らかにすることである。茹で時間と大きさの異なるポテトボルスを選択した。様々な機械的特性を持つボーラスを咀嚼する際の咀嚼運動を記録するために、光学的運動追跡システムを採用した。機械的実験の結果、茹で時間を長くすると圧縮強度が低下することが明らかになった。さらに、顎関節運動学に影響を及ぼす食物の主要な特性（顆頭変位、速度、加速度、破砕時間）を求めるために重回帰モデルを構築した。その結果、ボーラスサイズが顆部変位に大きく影響することが示された。咀嚼時間は顆頭変位に有意に小さな影響を及ぼし、ボーラスの強さは顆頭変位にわずかな影響しか及ぼさなかった。さらに、非作業側の顆頭変位は、作業側よりもボーラスのサイズと咀嚼時間の影響を強く受けた。ボーラスの破砕時間は圧縮強度に大きく影響された。したがって、臼歯の変位を軽減し、破砕プロセスを緩和し、顎関節の負荷をさらに軽減するためには、サイズが小さく、柔らかい物性の食事が勧められる。

Mastication displays much importance in people's lives. The masticatory mandibular motion associated with dental kinematics also impacts temporomandibular joint (TMJ) kinematics and even TMJ health status. How food properties impact kinematical parameters of TMJs is a meaningful question for the conservative treatment of temporomandibular disorders (TMD) and evidence for the diet recommendation of TMD patients. The aim of this study was to find the primary mechanical properties influencing the masticatory motion. The potato boluses with different boiling times and sizes were chosen. The optical motion tracking system was adopted to record the masticatory trials of chewing boluses with various mechanical properties. The mechanical experiments revealed that increasing boiling time could reduce compressive strength. Moreover, multiple regression models were built to find the primary property of food influencing the TMJ kinematics, including condylar displacement, velocity, acceleration, and crushing time. The results showed that the bolus size had a significant primary influence on condylar displacements. The chewing times had a significantly minor influence on condylar displacements, while bolus strength had only a small impact on condylar displacements. Furthermore, condylar displacements on the non-working side were more affected by bolus size and chewing times than on the working sides. The crushing time of the bolus was significantly influenced by the compressive strength. Meals with small sizes and soft properties were therefore advised to lessen condylar displacements and relax the crushing process, and further reduce the loadings in the TMJ.