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繊維強化熱可塑性樹脂および衝撃吸収構造を用いた軽量・薄型フェイスガードの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K17154
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

和田 敬広  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10632317)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードスポーツ用フェイスガード / ノーズガード / 防具 / スポーツ歯学 / 歯科理工学 / スポーツ / 衝撃試験 / 繊維熱可塑性樹脂 / 繊維強化熱可塑性樹脂 / フェイスガード / 繊維強化プラスチック
研究成果の概要

フェイスガードは、スポーツ中の外傷としてあげられる顎顔面骨折を受傷した競技者が早期に競技復帰する時に安全のために装着する一時的な患部保護具である。本研究は、
安全性を維持しつつ軽量かつ薄いフェイスガードの開発を目指した。フェイスガードに衝撃吸収構造及び繊維強化熱可塑性樹脂を用いることで軽量化、薄型化が可能になり、衝撃試験の結果、従来のフェイスガードと同等以上の安全性があった。また、3Dプリンタ用材料でも試し応用の可能性があることを確かめた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フェイスガードに衝撃吸収構造及び繊維強化熱可塑性樹脂を用いることで安全性を保ちつつ、軽量化、薄型化が可能になった。繊維強化熱可塑性樹脂で可能になったということは従来の簡便な制作プロセスからの大きな変更なしに装着者の運動中のパフォーマンスを下げる要因であったズレや視野の制限への改善が期待できる。また、3Dプリンタ用材料がフェイスガード用のコア材として衝撃への安全性が高いことを確認できたことはフェイスガード製作の分業化、遠隔化など新しい制作プロセスにつながる結果である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Improvement of the Shock Absorption Ability of a Face Guard by Incorporating a Glass-Fiber-Reinforced Thermoplastic and Buffering Space2018

    • 著者名/発表者名
      Wada Takahiro、Churei Hiroshi、Takayanagi Haruka、Iwasaki Naohiko、Ueno Toshiaki、Takahashi Hidekazu、Uo Motohiro
    • 雑誌名

      BioMed Research International

      巻: 2018 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2018/6503568

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高速度カメラ・デジタル画像相関法を用いた炭素繊維強化熱可塑性樹脂フェイスガードの衝撃試験時歪分布解析2019

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 岩崎直彦, 上野俊明, 高橋英和, 宇尾基弘, 高嶋康人, 南二三吉
    • 学会等名
      「学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト」(6大学連携プロジェクト)第3回公開討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維強化熱可塑性樹脂を使用したフェイスガードの機械的性質2018

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 中禮宏, 上野俊明, 宇尾基弘
    • 学会等名
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速度カメラによる炭素繊維強化熱可塑性樹脂応用フェイスガードの衝撃試験観察2018

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 上野俊明, 宇尾基弘
    • 学会等名
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Shock absorption analysis of face guards made of carbon fiber-reinforced thermoplastics using high-speed camera and digital image correlation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Gen Tanabe, Rio Kinjo, Yasuhito Takashima, Toshiaki Ueno, Fumiyoshi Minami, Motohiro Uo
    • 学会等名
      3nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスガード材に内蔵した圧力センサの挙動2018

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 吉田結梨子, 田邊元, 宇尾基弘, 高橋英和, 上野俊明
    • 学会等名
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスガード型ウェアラブルセンサ開発に向けたフォースセンサの挙動評価2018

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 髙橋英和, 宇尾基弘, 上野俊明
    • 学会等名
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluating the use of a force sensor for the development of a mouth guard-type wearable sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Rio Kinjo, Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Hidekazu Takahashi, Toshiaki Ueno, Motohiro Uo
    • 学会等名
      3nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繊維強化熱可塑性樹脂のフェイスガードへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 中禮宏, 横瀬真子, 高柳遼, 岩崎直彦, 上野俊明, 高橋英和, 宇尾基弘
    • 学会等名
      6大連携プロジェクト 生体・医療材料開発分野 公開討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 上野俊明, 宇尾基弘2018

    • 著者名/発表者名
      高速度カメラによる炭素繊維強化熱可塑性樹脂応用フェイスガードの衝撃試験観察
    • 学会等名
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素繊維強化熱可塑性樹脂を使用したフェイスガードの衝撃分散能2017

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 中禮宏, 上野俊明, 宇尾基弘
    • 学会等名
      第28回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Mechanical Properties of a Faceguard Made of Fiber-Reinforced Thermoplastics2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Mako Yokose, Haruka Takayanagi, Naohiko Iwasaki, Toshiaki Ueno, Hidekazu Takahashi, Motohiro Uo
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (ICMaSS2017 iLIM-2)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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