| Project/Area Number |
21K04188
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
横山 梨香 東北大学, 工学研究科, 技術一般職員 (80722173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 祐司 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10241530)
柿野 聡子 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 講師 (30516307)
木野 彩子 東北大学, 医工学研究科, 学術研究員 (30536082)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 歯髄脈波 / 反射型光電脈波 / 光電脈波法 / 脈波伝搬時間 |
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| Outline of Research at the Start |
脈波検出用ICチップを歯牙の表面に装着して検出される，拡散反射光から歯髄の活性度診断を行う光電脈波法システムの構築を最終的な目的としている．これを実現するために，歯髄からの光電脈波を精密に測定可能なシステムを構築し，得られた脈波から算出される加速度脈，および同時に測定した心電図との時間差から得られる脈波伝播時間（PTT）を利用して，より正確な歯髄脈波分析を行おうとするものである．より高いサンプリング周波数を用いることにより脈波の精密な形状を測定し，そこから算出した加速度脈波およびPTTから，歯髄脈波と歯肉から検出される脈波を差別化し，より正確な診断を可能とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は抜去歯を用いた歯肉脈波の影響についての検討を行ったが，本年度はより正確な歯髄脈波測定を行うため，デジタルフィルタの作成及び問題となっていた歯髄脈波測定時における歯肉脈波の影響を検討するために歯肉モデルの作製を行い評価を行った．歯肉モデルに食用青色色素を注入し，このモデルに抜去歯を装着した。抜去歯の歯髄腔に食用赤色組織を注入し，注入前とのパワースペクトルの比較を行った．歯茎との境界から距離を0.5mmごとに変化させ白色光源から抜去歯に照射した反射光パワーを検出し，歯肉の影響を重回帰分析を用いて評価を行った．実験結果より歯茎の境界から3mm離れた場所においては歯肉の影響がないことが示唆された．また，赤色色素を馬の血液に変えて評価した際にも同様の結果を得ることができた．
歯肉脈波の影響を受けない位置での脈波測定を試みたが，緑色 LED を搭載した測定チップでは，脈波が検出されず，光の散乱が大きいことが考察された．そこで，LED の波長を変更し，580 nm の黄色 LED 及び 595 nm の橙色 LED を新たに導入した．得られた波形に関してフーリエ変換を行なった結果，特に橙色 LED において，指の周波数と同期した波形が見られた． これらの検討の結果，595 nm の橙色 LED を搭載した測定チップを，歯肉から 5 mm程離れた位置に設置して測定行うことで，歯髄脈波検出が可能であると考えられた．さらに，切歯の歯牙組織の構造より口唇側と口腔側とでエナメル質の厚さが異なるため光を照射した際の得られる脈波のパワー強度が異なるのではないかと考えられる．そこで，光照射位置についての検討を行った．口唇側から光を照射した際に得られる出力電圧と口腔側から得られた出力電圧の比較を行ったが有意な差異は確認することが出来なかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
歯髄脈波測定時における歯肉脈波の影響について問題となっていたが，本年度の研究において，歯肉脈波の影響を受けない測定位置を決定づけることができた．よって，順調に進展していると思われる．
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| Strategy for Future Research Activity |
切歯の歯牙組織の構造より口唇側と口腔側とでエナメル質の厚さが異なるため光を照射した際の得られる脈波のパワー強度が異なるのではないかと考えられる．そこで，今後は光照射位置についての検討を行い，さらには，臼歯での脈波測定を行う予定である．
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