2016 Fiscal Year Research-status Report
歯肉縁下支台歯形態の光学印象法への挑戦－近赤外光拡散シミュレーションの応用－
| Project/Area Number |
15K11143
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
上田 康夫 北海道大学, 歯学研究科, 准教授 (30241342)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 孝一 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (30125322)
加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (50261582)
山口 泰彦 北海道大学, 歯学研究科, 教授 (90200617)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 近赤外線 / 波長 / 光透視 / 支台歯形態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は，前年度導入した赤外線カメラと，前年度から年度をまたぐ形で導入を進めた回転ステージ，及びそれらの機材周りのソフトウェアの設置とテストを進め，既存設備（レーザー光とそれらの関連設備）と組み合わせて，透視実験を開始した．Kavo社製の右側下顎第一大臼歯（人工歯）に削除量約1.2mmのディープシャンファーの支台歯形成を施し，そこに歯肉を想定した約0.9mm厚の生ハムを巻きつけてレーザー光を照射し，透視画像の取得を試みた．試料は回転ステージ上にセットし，レーザー光は波長680nm, 800nm, 1,000nmの３種類で比較し，出力20mwで咬合面方向（真上）から照射した．さらに，これとは90°の水平な位置に赤外線カメラを設置して，支台歯を乗せた回転ステージをコンピュータ制御で1°ずつ回転させながら360枚の撮像を行なった．得られた画像は12bit/4096階調で出力されるが，これを9bit/512階調ごとに分離して透視により隠れた支台歯マージン部分の形状を最もよく描出できる画素値のレンジがどこにあるかを解析した．その結果，680nmでは，最も画素値が高いレンジがマージン部の描写が最もよく，800nmでは２番目に高い画素値のレンジ，1000nmでは３番目に低い画素値のレンジでマージン部分の形状を最もよく描出できる画像が得られた．３つの波長の比較では，680nm, もしくは800nmが比較的良い結果で，1000nmでは前２者に比べるとマージンの透視・描写能力は劣っていた．
一方，前年度，アップデート作業に入ったためほとんど稼働できなかった既存設備である石膏模型用スキャナーとCADシステムについて，作業が終了し稼働できる状態に復帰したため，試料の支台歯模型の石膏レプリカを用いて形状計測を行い，データを取得した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
導入設備，既存設備とも順調に稼働を始め，データの取得及び解析も進めることができたため，全体的には概ね順調と言える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究の方向性としては，開始当初は近赤外線の拡散シミュレーションによりマージン部の描出することを想定したが，予想以上に光の波長や照射方向などの影響を受け，取得画像の解析等で捉えられる部分と，逆に捉えにくい部分が出てくることがわかってきた．そこで，これらの諸条件に関わる部分を先に細かく詰めていきたいと考えている．したがって，最終年度ではあるが，引き続き条件設定を変えたデータの取得とその解析を継続して進めていくとともに，並行して，すでに得られているデータを活用した拡散シミュレーションの検討を行なっていきたいと考えている．
|
| Causes of Carryover |
データ保管用としてある程度の規模のストレージの購入を検討していたが，近年の技術革新による価格低下と時代の流れとしてのクラウド利用の促進もあり，再検討することとしたため，次年度使用額として持ち越しを生じた．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ストレージの再検討のほか，データの取得と解析をさらに進めて，研究最終年度に当たって積極的に成果の発表・公表を行なっていく計画である．また，次のステップに向けて，新たな光源の選択などの検討も行なっていきたい．
|
