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レーザーパルス形状制御CO2レーザーによる歯・歯槽骨・骨の修復・再生の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01352
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関山梨大学

研究代表者

宇野 和行  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (20550768)

研究分担者 河阪 明彦  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30710313)
諸井 明徳  山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (60645141)
研究協力者 秋津 哲也  
河阪 明彦  
高山 明裕  
實野 孝久  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードCO2レーザー / レーザー医療 / 歯科口腔外科学 / 歯科 / 新生骨 / 歯学 / 再生医学 / 高性能レーザー / 光源技術
研究成果の概要

レーザーパルス形状が制御可能なCO2レーザーを用いた骨の修復と余分なダメージを与えない歯牙の切削の研究を行なった.骨の修復の研究では,尖頭パルス幅360 ns,テール長92.6 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:80のテール付き短パルスのCO2レーザーをウサギの鼻骨表面に照射することにより,鼻骨表面ではなく,上顎洞付近に骨芽細胞の形成を観測した.歯牙の切削の研究では,尖頭パルス幅337 ns,テール長180 μs,尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:20のテール付き短パルスのCO2レーザーを人の抜歯歯牙に照射することにより,従来よりも高効率で,炭化のない切削を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,CO2レーザーの制御技術を用いた歯科口腔外科学における非侵襲・低侵襲な治療が可能なことを示すものである.インプラント治療において歯を支える歯槽骨の修復・再生は重要な課題である.本研究では,従来よりも熱影響の低い短パルスCO2レーザーでも,骨芽細胞が形成されることが明らかとなった.また,本研究では,従来の技術では歯牙に炭化を与えるために歯牙への治療には使用されていないCO2レーザーにおいて,従来よりも熱影響の低い短パルスCO2レーザーを使用し,炭化のない切削を実現した.CO2レーザーの制御により,国内外の研究者と比べて,エナメル質と象牙質ともに数倍から数十倍の高効率切削を実現した.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Longitudinally excited CO2 laser with short laser pulse and high quality beam2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Uno, Jianhui Li, Hayato Goto, Takahisa Jitsuno
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10518 ページ: 73-73

    • DOI

      10.1117/12.2288071

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軸方向放電励起CO2レーザーの開発と人の歯の高効率切削2018

    • 著者名/発表者名
      宇野和行
    • 雑誌名

      レーザー学会第517回研究会報告

      巻: RTM-18

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Control of laser pulse waveform in longitudinally excited CO2 laser by adjustment of excitation circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Uno Kazuyuki、Jitsuno Takahisa
    • 雑誌名

      Optics & Laser Technology

      巻: 101 ページ: 195-201

    • DOI

      10.1016/j.optlastec.2017.11.020

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dental hard tissue drilling by longitudinally excited CO2 laser2017

    • 著者名/発表者名
      Uno Kazuyuki、Yamamoto Takuya、Akitsu Tetsuya、Jitsuno Takahisa
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 10417 ページ: 104170U-104170U

    • DOI

      10.1117/12.2284944

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 軸方向放電励起CO2レーザーの開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      宇野和行,實野孝久
    • 学会等名
      レーザー学会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 軸方向放電励起CO2レーザーの開発と人の歯の高効率切削2018

    • 著者名/発表者名
      宇野和行,實野孝久
    • 学会等名
      レーザー学会第517回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高ビーム品質・短パルスCO2レーザーによる人の歯の切削2017

    • 著者名/発表者名
      宇野和行
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 宇野研究室のホームページ

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kuno/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 宇野研究室

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kuno/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 山梨大学工学部電気電子工学科宇野研究室

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kuno/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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