2008 Fiscal Year Annual Research Report
青と紫の発光ダイオードの吸光度差を利用した硬組織内血流パルスオキシメータの開発
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18300168
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
三輪 全三 Tokyo Medical and Dental University, 歯学部・附属病院, 講師 (30157705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 裕三 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30124697)
井川 資英 東北大学, 病院歯科医療センター, 助教 (80176065)
松浦 祐司 東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (10241530)
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| Keywords | 透過型光電脈波法 / 発光ダイオード / 歯髄血流測定 / 非侵襲的診断装置 / 酸素飽和度 / 歯髄診断器 / ヘマトクリット |
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| Research Abstract |
本研究の目的は発光ダイオード(LED)とフォトダイオード(PD)を使用した透過型光電脈Transmitted-Light Plethysmography(TLP)により、非侵襲的・客観的に歯髄の血流量、Hb濃度さらに酸素飽和度(SO2)を測定でき、これにより歯髄の生死だけでなく病態まで診断できるような全く新しい歯髄診断装置(硬組織内血流測定装置)の開発を試み実用化することである。これまで透過型光電脈波測定法は、目的とした硬組織内部血流だけではなく歯周組織血管からの脈波混入の可能性があると言われ、歯髄そのものの脈波測定の信頼性が議論されていたが、昨年から今年度にかけて行った抜去歯や生活歯の実験で歯の中の光の経路および減衰度を理論的に解析したところ、本研究のLEDによる測定システムでは歯肉等の歯周組織の血流の影響をほとんど受けておらず測定値の信頼性が実証された。また、光電脈波振幅の経時的変化が歯髄の血流動態を反映しているという仮説のもと、ヘマトクリット(Hct)濃度の異なる血液を封入した抜去歯モデルを使用した実験の結果、透過光減衰度(OD)は、歯髄腔の大きさ、歯髄腔内Hct、光源波長等の影響を受けることも確認でき、測定で得られた脈波振幅の正確な診断に寄与できるものと思われる。さらに展開し、酸素化Hbと脱酸素化Hbに対して吸光度の異なる波長と等しい波長を使用し非侵襲的に歯髄のSO2を測定できるシステム開発を目指すには、これまでに行った光学的手法による歯の光伝搬に関する基礎的なデータの取得は大きな成果と言える。現在、このような抜去歯モデルによる実験と平行して、具体的な歯髄脈波測定装置の試作器を企業と共同開発し、被験者の測定結果を検討することで実用化を進めている。特許技術としてPCT出願が2007年6月28日に国際公開されており、現在審査請求中である。
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