2019 Fiscal Year Research-status Report
歯科用テラヘルツパルス波イメージング技術の開発と接着修復への応用
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18K09571
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
保坂 啓一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (80451946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 正俊 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 講師 (50272604)
林 樹莉 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (60803187)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | テラヘルツ波 / イメージング / 接着歯学 / 接着性レジン / コンポジットレジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔内直接法におけるコンポジットレジン修復や歯科用セラミックスを用いた間接法修復における歯質接着治療は、FDIが長年に渡って提唱しているMIDコンセプトに大きく合致するものである。しかし、歯質接着システム、レジンセメンともに，重合収縮の問題は解決されておらず、界面封鎖性の喪失や歯質亀裂の発生が近年指摘されている。耐久性の向上という点においても口腔内環境における接着のさらなる解析が必要である。
これまで，研究者らは近赤外光を用いるSS-OCT用いた非破壊イメージング研究を歯科領域で進めてきた。しかし、その波長特性のための深さ方向の観察限界が存在し、さらなる深部領域の観察が妨げられてきた。一方，テラヘルツ波は、光と電波の両方の性質をもった電磁波であり，周波数は、１兆Ｈｚから100兆Hzの間に存在し、光と電波の両方の性質を持っており，直進性と透過性と浸透性を持つため、本研究課題では波長特性のための深さ方向の観察限界を超えたOCT観察不可能領域について、テラヘルツ波を用いたイメージング手法を確立しさらなる接着歯学研究をすすめることを目的としている。
本年度、歯科用イメージングのためのTHz波の基礎的最適化について検討を行うことにより、深在性窩洞底部にの接着状態を観察を試みた。現在，THz波を、歯やコンポジットレジンや歯科用セラミックスなどの修復材料に用いた場合の光学的特性や画像精度を検討し画像構築を試みているが、画像精度が劣り、う蝕や修復物内部の欠陥や辺縁漏洩、歯冠や歯根の亀裂、被覆形態の修復物の辺縁部適合性の観察については、さらなる工夫が必要であることがわかった。しかしプラグ＆プレイのテラヘルツ・スペクトロメーターを用いるなど最新のテラヘルツ派イメージング機器導入の検討を進め，よりよいイメージングが可能ではないかと考えている。
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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
THz波を、コンポジットレジン修復歯や歯科用セラミックス修復歯に用いた場合の光学的特性や画像精度を検討したが、屈折率などの違いなどが画像精度に与える影響について、，OCT（Optical Coherence Tomography）イメージングと比較しながら，研究計画に基づいて，改良を試みている。テラヘルツ波のビームを対象物に集光して、焦点を機械的に走査しながら透過強度を計測することで、全体のイメージを取得しているため、計測に長時間を要するということもあり改良が必要と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
日進月歩のテラヘルツイメージングの基礎的研究が工学領域で進んでいるので、その最新研究結果を、イメージング技法について取り入れつつ、抜去歯やin vitro で作成した修復物などを用い、う蝕や修復物内部の欠陥や辺縁漏洩、歯冠や歯根の亀裂、被覆形態の修復物の辺縁部適合性については、非破壊断層画像診査ならびに立体画像構築について改良が必要であるが、画像構築をぜひとも成し遂げたい。OCTのみならずマイクロCTなどとの観察結果比較も必要であろう。従来の診査方法では不可能な、微小な辺縁漏洩や二次う蝕の発生をも検知し、接着修復の重大な破壊を防止し、早期保全治療を実現するため，近年、光ファイバー結合型のテラヘルツ波センサーや超小型テラヘルツ波プローブが開発されており、臨床応用可能な小型化の問題についても引き続き取り組んでいく。
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| Causes of Carryover |
細かい研究計画の前後によるものであり、次年度員繰越し、予定通り使用予定である
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