反射型光プレチスモグラフィを用いた歯髄活性度診断システムの構築

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K04188
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 横山 梨香 東北大学, 工学研究科, 技術一般職員 (80722173)
• 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)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 歯髄脈波

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．

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．

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．

Causes of Carryover

研究を中断しているため次年度使用額が生じてしまった．また，使用計画として歯牙の形状に合わせるようフィルム型の基板を製作に使用する予定である．