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論文 |
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古本, 達明 ; 上田, 隆司 ; 細川, 晃 ; 田中, 隆太郎 ; 嵐, 友哉 ; 杉原, 成良 ; 和賀, 正明 ; 今野, 明 ; Furumoto, Tatsuaki ; Ueda, Takashi ; Hosokawa, Akira ; Tanaka, Ryutaro ; Arashi, Tomoya ; Sugihara, Nariyoshi ; Waga, Masaaki ; Konno, Akira
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />In dental treatment with Nd:YAG laser, the laser beam which ordinarily comes out from the optical fi
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ber is effective to eliminate the enamel and the dentin. A diffused and circumferential laser beam, which is produced by using a processed optical fiber at the tip, is effective for the treatment of soft tissue. In this report, the processing characteristics of the enamel and the dentin by the titanium–processed fiber (TP fiber) are investigated. On the cavity made in the enamel and the dentin, the volume and maximum depth are measured by a 3D surface profiling system and compared with that of the non–processed fiber. Furthermore, the cavity of the enamel made by Nd:YAG laser beam are observed by the high–speed video camera. 本研究は,Nd:YAGレーザを用いた高度歯科治療の実現を目的として行っている.これまで,ファイバ先端を酸化チタン粉末で加工してレーザ直進光を減衰させ,360度全方位にレーザ照射を行う手法を提案した.そして,加工条件の検討により先端のエネルギ分布が調整可能なことを示した.本報告では,先端加工ファイバを用いた歯質の窩洞形成特性を調べると共に,その歯質表面を高速度カメラで撮影した内容について考察する.<br />出版者照会後に全文公開
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古本, 達明 ; 上田, 隆司 ; 嵐, 智哉 ; 杉原, 成良 ; 和賀, 正明 ; 今野, 明 ; Furumoto, Tatsuaki ; Ueda, Takashi ; Arashi, Tomoya ; Sugihara, Nariyoshi ; Waga, Masaaki ; Konno, Akira
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />In dental treatment with Nd:YAG laser, the laser beam which ordinarily comes out from the optical fi
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ber is effective to eliminate the enamel and the dentin. A diffused and circumferential laser beam, which is produced by using a processed optical fiber at the tip, is effective for the treatment of soft tissue. In the present study, processing characteristics at the tip of the optical fiber is investigated, when TiO2 powder with average grain size of 1mm is used. An experimental instrument is developed to measure the power and the energy distribution of the straight beam radiated from the processed optical fiber. Furthermore, on the cavity made in the enamel by the straight beam, the volume and maximum depth are measured by a 3D surface profiling system and the surface is observed by SEM.本研究は,Nd:YAGレーザによる歯科治療の高度化を目的として行っている。歯科医療では,酸化チタン粉末を用いてファイバ先端を加工し,ファイバコアにレーザを吸収させて熱に変換することで,直進光を減衰させて臨床に用いている。そこで,加工したファイバからの直進光や先端部の温度を計測して,ファイバ加工条件と加工特性の関係を調べた。また,加工ファイバで抜去歯エナメル質へレーザ照射して窩洞形成特性を調べた。<br />出版者照会後に全文公開
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古本, 達明 ; Furumoto, Tatsuaki
概要:
Er:YAGレーザーを歯質表面に照射したときの温度について,ファイバー導光型赤外線輻射温度計を用いて測定し,歯質内部の温度分布について有限要素法を用いた伝熱解析を行った.また,酸化チタン乳液中にNd:YAGレーザーを照射した時に生じる衝撃応
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力を測定し,レーザー照射にともなう酸化チタン乳液中の生菌数減少との関係を調べた.その結果,歯質表面温度,レーザー誘起衝撃応力共にレーザー条件と相関が認められること,得られた温度はハイドロキシアパタイトの融点と比較して著しく低いこと,Er:YAGレーザー照射時の窩洞形成能は,注水の効果よりもむしろ歯質内部の結晶水の影響が大きいことがわかった.また,誘起衝撃応力の増加と共に,殺菌効果が増大することから,レーザー照射に起因して生じる殺菌作用は,生じる熱の影響に加えて衝撃応力による機械的作用も寄与していることが示唆された.<br />This study deals with temperature measurement of enamel surface of the human tooth during cavity preparation by the irradiation of Er : YAG laser beam. Surface temperature is measured using a three-color pyrometer and the influence of laser condition is investigated. Additionally, the dynamic stress induced in extracted human enamel by irradiation with Nd : YAG laser beam is measured. Moreover, the bactericidal effects of Nd : YAG laser by using a reaction mediator of TiO_2 are described. As a result, the surface temperature during Er : YAG laser irradiation ranges from 220 to 410℃ depending on the laser energy density and it is considerably lower than the melting point of human enamel. The induced dynamic stress was related to the volume of prepared cavity. The sterilization of bacteria might be caused by the mechanical effects induced by a laser beam irradiation.
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古本, 達明 ; Furumoto, Tatsuaki
概要:
歯質表面にレーザ照射したときの様子を高速度ビデオカメラで撮影し, レーザ照射時に歯質表面で衝撃波が生じていることを明らかとすると共に, 窩洞形成時の飛散物が歯質表面に対して鉛直方向に吹き飛ぶことを見出した. また, 一次元弾性応力波理論に基
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づく衝撃応力測定方法を提案し, 長棒材にひずみゲージを貼付した衝撃応力測定装置を製作した. そして, レーザ光の照射条件とレーザ照射に起因して生じる衝撃応力との関係や, 吸収剤の違いによる衝撃応力を比較して, レーザ条件や吸収剤の種類と衝撃応力との関係を導くと共に, 衝撃応力が歯質表面に形成された窩洞体積と相関があることを示した. さらに, Nd:YAGレーザおよびEr:YAGレーザを歯質表面に照射したときの歯質表面温度について, 開発した赤外線輻射温度計を用いて測定を行い, レーザ照射条件と歯質表面の最高温度との関係を調べた. 加えて, 酸化チタン粉末と細菌を含有させた乳液中にレーザ照射を行い, レーザ照射の有無による細菌数の減少を調べ, 酸化チタン乳液を懸濁させることで生菌数が著明に減少することを示し, その効果がレーザ照射に起因した熱作用や衝撃応力に起因した物理的な細胞壁の破壊である可能性を示唆した.<br />研究課題/領域番号:19791395, 研究期間(年度):2007-2008<br />出典：「レーザ歯科治療における酸化チタン粉末の殺菌とその作用メカニズムに関する研究」研究成果報告書 課題番号19791395（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-19791395/19791395seika/)を加工して作成
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