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Establishment of three-dimensional LAI fluid flow vortex behavior, elucidation of cleaning efficiency and safety, and development of clinical application techniques in complex root canal systems

Research Project

Project/Area Number 20K23019
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0907:Oral science and related fields
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Kouno Akira  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50880209)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsEndodontics / Root canal irrigation / Er:YAG laser / LAI / PUI / Fractured instruments / SEM / Kinetics / root canal irrigation / fractured instruments / Apical pressure / UAI / apical extrusion / cavitation / fluid dynamics
Outline of Research at the Start

歯科治療において、根管治療の症例は日常から多くある。今日、日本においては特に歯牙保存の要求は高まっており、長期間における歯牙保存の可能性は根管治療に頼っている部分が多い。歯牙は複雑に入り組んだ構造をしており、機械的清掃および化学的洗浄を併用して根管治療を行うが、根管内の細菌を完全に無菌化することは不可能である。
そこで本研究では主に化学的洗浄に焦点を置き、精密根管模型や最新のハイスピードカメラ等を使用し、根管内を可及的無菌化するための方法を評価することを本研究の目的とした。

Outline of Final Research Achievements

In root canal treatment, irrigation is one of the essential techniques. This study focuses on laser-activated irrigation (LAI) utilizing Er:YAG laser. Compared to conventional syringe irrigation and ultrasonic irrigation methods, LAI demonstrated superior cleaning efficacy. It was found that increasing the laser tip diameter, raising the output power, and positioning the tip closer to the target resulted in higher cleaning effectiveness. Research conducted using a high-speed camera and simulated root canals with an instrument revealed that the number and velocity of vapor bubbles generated by LAI were significantly higher than those produced by conventional irrigation methods, indicating a higher cleaning effect.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

根管治療は日常の臨床において行うケースが多く、またその成功率も術者により差がででていることが現状である。根管洗浄の応用は成功率にも影響しており、成功率があがることは再治療も少なくなるため、患者の負担軽減となる。本研究では、従来行われていた根管洗浄法よりも優れた清掃効果を示す結果となった。LAIは難しいテクニックを使用せず、短時間で非侵襲的と予想されるため、患者負担は軽減されると考えられる。また破折器具を想定した研究では、今まで清掃効果が確認できなかった部位への洗浄効果を示し、破折器具の除去の必要性もなくなる可能性があるため非常に革新的で有意義なものであった。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Comparison of vapor bubble kinetics and cleaning efficacy of different root canal irrigation techniques in the apical area beyond the fractured instrument2022

    • Author(s)
      Liu Jiayi、Watanabe Satoshi、Mochizuki Sota、Kouno Akira、Okiji Takashi
    • Journal Title

      Journal of Dental Sciences

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1141-1147

    • DOI

      10.1016/j.jds.2022.10.032

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of tip insertion depth and irradiation parameters on the efficacy of cleaning calcium hydroxide from simulated lateral canals using Er:YAG laser- or ultrasonic-activated irrigation2021

    • Author(s)
      Hoshihara Yasuhiro、Watanabe Satoshi、Kouno Akira、Yao Kanako、Okiji Takashi
    • Journal Title

      Journal of Dental Sciences

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 654-660

    • DOI

      10.1016/j.jds.2020.10.004

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Er:YAGレーザーを用いた根管洗浄における破折器具根尖側での清掃性の評価2022

    • Author(s)
      劉嘉懿、渡辺聡、望月総太、高野晃、興地隆史
    • Organizer
      日本歯科保存学会2022年度春季学術大会(第156回) 2022.06.16 Web開催
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Er:YAGレーザーを用いた根管洗浄における破折器具根尖側での根管内蒸気泡の挙動 -繰り返しパルス数および照射エネルギーによる影響-2021

    • Author(s)
      劉嘉懿,渡辺聡,高野晃,興地隆史
    • Organizer
      日本歯内療法学会2021年度春季学術大会(第154回)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 加熱によるペーストタイプシーラーの理工学的特性の影響2020

    • Author(s)
      高野晃,渡辺聡,山内慎也,興地隆史
    • Organizer
      日本歯科保存学会2020年度秋季学術大会(第153回)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-09-29   Modified: 2024-01-30  

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