Multifaceted analysis of natural tooth color gradation using a spectral imaging device
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21K10035
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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 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Otemae Junior College |
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Principal Investigator |
中村 隆志 大手前短期大学, 歯科衛生学科, 教授 (20198211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 由紀子 大手前短期大学, 歯科衛生学科, 講師 (20847404)
若林 一道 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (50432547)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 分光イメージング / 天然歯色調 / グラデーション / ジルコニア / 天然歯 / 色調 |
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| Outline of Research at the Start |
まず、初年度（令和3年度）に、分光イメージング装置を用いたグラデーション評価の有用性を検討する。ここでは、ジルコニア試料を対象として従来の接触式の分光測色計と非接触式の分光イメージング装置の比較を行う。続いて令和4年度には、非接触式の分光イメージング装置を用いて、被験者の口腔内で天然歯（中切歯）を測色しグラデーションを評価する。最終の令和5年度には、平成4年度と同様に被験者を用いて、分光イメージング装置により、歯種別、年齢別の天然歯グラデーション評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
天然歯の歯冠全体を計測し、歯頸部から切縁部にかけての段階的な色調変化（グラデーション）を定量的に評価することが可能になれば、審美領域の治療において、色調の忠実な再現に有用となることが予想される。本研究は、非接触で物体の表面色を計測できる分光イメージング装置を用い、試料および天然歯の測色を行い、歯冠のグラデーションを定量的に分析、評価することを目的とした。
令和4年度は、天然歯の測色を試みた。最終的には、対象者の口腔内で天然歯歯冠部のグラデーションを評価することが目的であるが、それに先立ち、まず抜去歯の色調を計測した。試料には、う蝕や着色を認めないひと抜去歯16本を用いた。分光分布計測には、令和3年度と同様の分光イメージング装置（オフィス・カラーサイエンス）を用い、抜去歯を型取りした白色および黒色のシリコン樹脂に半没した状態で反射光計測を行い、分光イメージング分布を求めた。その結果、L*値は、歯頚部から切縁部にかけて有意に大きくなった。また、a*値およびはb*値は、歯頚部から切縁部にかけて有意に小さくなった。今回使用した分光イメージング装置では、前年度と同様に、歯頚部から切縁部にかけて、100点以上のデータを取得することができ、L*値、a*値、b*値の変化をグラフで確認することができた。さらに、数名の被検者（倫理審査委員会承認済み）の前歯を対象に、分光イメージング装置による計測を試みたところ、抜去歯と同様に測色データを得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で使用した分光イメージング装置は、ハイパースペクトルカメラによる光の分光情報から物質や生体の色調を非接触で評価できる特徴をもつ。この装置を用いれば、天然歯の歯冠全体を一度に測色ができるだけでなく、歯冠部の連続的な色調変化（グラデーション）を検討できることが期待された。
被検者の口腔内で天然歯の測色を行うのが最終目標であるが、これに先立ち、まず、より測色が容易である抜去歯を用いて実験を行った。抜去歯であれば、口腔内とは異なり、白色および黒色の背景を設定するのも容易と思われた。背景には白色および黒色のシリコン樹脂を用い、前年度のジルコニアの板状試料と同様に分光イメージング装置で測色を行ったところ、歯頚部から切縁部にかけて連続的な100点以上のデータが得られた。抜去歯のL*値は、歯頚部から切縁部にかけて有意に大きくなり、a*値およびはb*値は、歯頚部から切縁部にかけて有意に小さくなった。この結果は前年度のジルコニア板状試料と類似したものであった。また、背景としたシリコン樹脂は天然歯の測色に有効であり、これを被検者の口腔内で使用することが可能であるものと推察された。さらに、数名の被検者（倫理審査委員会承認済み）の前歯を対象に、分光イメージング装置による計測を試みたところ、抜去歯と同様に測色データを得ることができた。
以上より、本実験は抜去歯の計測は完了したが、被検者の口腔内での計測が十分とはいえず、予定より少し進行が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験計画に基づいて、学生の被検者を対象に、分光イメージング装置を用いて、口腔内で上顎中切歯の測色を行う（大阪大学大学院歯学研究科研究倫理委員会承認済み）。背景の影響を検討するため、白色と黒色の背景用マウスガードをシリコン材料で製作する。これには、シリコーン印象材で上顎を印象して得られた石膏模型を使用する。
歯頚部から切縁部へのL*、a*、b*値の変化、および透過性TP、コントラスト比CR、分光反射率の変化を評価する。天然歯の結果をジルコニアル試料と比較する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
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[Presentation] Multi-faceted analysis of changes in translucency and color tone from a cervical region to incisal region of natural teeth -Factors affecting translucency and color tone changes-2022
Author(s)
3)Namikawa, M., Wakabayashi, K., Osumi, M., Nishiyama, T., Tanaka, M., Fanfang, K., Wang, Z., Tamiya, S., Kudo, H., Nakamura, T., and Ishigaki, S.
Organizer
International Dental Materials Congress 2022
Related Report
Int'l Joint Research
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