実社会への応用展開

(1) 皮膚の加齢予防化粧品の開発

本研究では、皮脂腺構造と皮膚粘弾性に関連性があることを示すことに成功し たことから、加齢にともなう皮膚粘弾性の低下に対抗する新たなアプローチ方法 として、皮脂腺構造にアプローチすることが有用である可能性が考えられる。特 に、皮脂腺構造と皮膚粘弾性との関連性には年代特有の兆候があることが示唆さ れたことから、中年者向けと高齢者向けの皮脂腺へのアプローチを変えることが 皮膚粘弾性を保つうえで有効性を高めるかもしれない。

(2) 形成外科への応用

現在、形成外科分野では体外で培養した大量の自家線維芽細胞を局注すること で、線維芽細胞が産生するコラーゲンやエラスチンを増加させ、失った皮膚粘弾 性の回復を狙う細胞治療がおこなわれている。ここにおいて、これまで皮脂腺構 造と皮膚粘弾性との関連性が示されていなかったことから、皮脂腺構造には着目 されていなかった。本研究において皮脂腺構造と皮膚粘弾性との関連性が示され たことで、本治療に皮脂腺構造という新たな視点を加えることができ、さらに効 率的な治療に発展する可能性が考えられる。

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参考文献

[7-1] 伊藤雅章, 脂腺の構造と機能, 日本香粧品学会誌 Vol. 40, No. 2, pp. 93–96 2016.

[7-2] 増子倫樹, 女性における脂腺の年齢による形態変化, 日本皮膚科学会雑誌

Vol. 98, No. 4, pp. 443-452, 1988.

[7-3] 池田和人, 男性における脂腺の年齢による形態変化, 日本皮膚科学会雑誌

Vol. 101, No. 4, pp. 421-426, 1991.

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研究業績

論文 (査読付）

1. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Yukina Kudo, Ryo Nagaoka, Kiyono Kubo, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, Imaging of sebaceous glands of human skin by three-dimensional ultrasound microscopy and its relation to elasticity, Conference Proceedings 33rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, pp. 7199-7202, 2011. (学位論文第3章、第4章)

2. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Ryo Nagaoka, Shingo Sakai, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, High-Resolution Ultrasound Imaging of Human Skin in vivo by Using Three-Dimensional Ultrasound Microscopy, Ultrasound in Medicine and Biology, Vol. 38, No. 10, pp. 1833-1838, 2012. (学位論文第3 章)

3. Kazutoshi Kumagai, Saaya Yokoshiki, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, The Structure of Human Sebaceous Glands and Its Relation to Skin Viscoelasticity, Conference Proceedings 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, pp. 3460-3463, 2018. (学位論文第3 章、第4章)

国際会議発表

1. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Minami Ogawa, Shingo Sakai, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, High Frequency Ultrasound Imaging and Biomechanical Testing of skin, 5th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics, pp. 163-164, Sendai, 2010. (学位論文第3 章、第4 章)

2. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Yukina Kudo, Shingo Sakai, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, Assessment of Smart-aging of Skin: Comparison of High Frequency Ultrasound Imaging and Biomechanical Techniques, 7th

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International Conference on Ultrasonic Biomedical Microscanning, Matsushima, 2010. (学位論文第3 章、第4章)

3. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Yukina Kudo, Shingo Sakai, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, High Resolution Ultrasound Imaging of Human Skin and its Relation to Biomechanical Properties, 4th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering, pp. 138-139, Singapore, 2010. (学位 論文第3章、第4章)

4. Kazutoshi Kumagai, Hideyuki Koike, Yukina Kudo, Ryo Nagaoka, Kiyono Kubo, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, Imaging of sebaceous glands of human skin by three-dimensional ultrasound microscopy and its relation to elasticity, 33rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Boston, 2011. (学位論文第3章、第4章)

5. Kazutoshi Kumagai, Saaya Yokoshiki, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo, The Structure of Human Sebaceous Glands and Its Relation to Skin Viscoelasticity, 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Hawaii, 2018. (学位論文第3章、第4章、第5章、第6章)

6. Yoshifumi Saijo, Saaya Yokoshiki, Kazutoshi Kumagai, Kazuto Kobayashi, Naohiro Hozumi, Skin Moisturizer Changes Morphology and Acoustic Impedance of Skin, 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium, Kobe, 2018. (学位論文第3章)

国内会議発表

1. 熊谷和敏, 小池秀幸, 小川みなみ, 小林和人, 酒井進吾, 西條芳文, スマート エイジングのための三次元超音波顕微鏡による生体ヒト皮膚組織観察, 日本 超音波医学会第83回学術集会, pp. 347, 京都, 2010. (学位論文第3 章)

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2. 熊谷和敏, 小池秀幸, 工藤千奈, 久保聖乃, 小林和人, 酒井進吾, 西條芳文,

三次元超音波顕微鏡による皮脂腺構造の定量的評価と皮脂分泌量・皮膚弾性 との関連, 日本超音波医学会第84回学術集会, 東京, 2011. (学位論文第3章、

第4章)

3. 横式紗彩, 熊谷和敏, 前田萌, 池田隼人, 西條芳文, 三次元超音波顕微鏡によ る皮膚微細構造の可視化, 日本超音波医学会第91回学術集会, 神戸, 2018. (学 位論文第3 章、第4章、第5章)

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謝辞

本論文は、著者が東北大学大学院医工学研究科 計測・診断医工学講座 医用イ メージング研究分野において研究した成果をまとめたものです。研究を進め、本 論文をまとめるにあたり、多くの方々のご協力を頂戴いたしました。感謝の気持 ちをお伝えするべく、ここに謝辞を記載いたします。

東北大学大学院医工学研究科 博士課程前期2年の課程入学より社会人経験を経 て、社会人でありながら博士課程後期 3 年の課程において学位を取得するまでの 10 年にわたり多大なるご支援ご指導を賜りました東北大学大学院医工学研究科 西條芳文教授に心より感謝いたします。この間、著者の成⾧のため数多くの貴重 な機会を与え導いてくださったことに対し深く御礼申し上げます。

本論文の審査委員をお引き受けくださり、医学および工学それぞれのご専門分 野から本質に迫るための大変有益なご助言を賜りました東北大学大学院医工学研 究科 永富良一教授ならびに東北大学大学院医工学研究科 吉信達夫教授に深謝申 し上げます。

本研究を進めるにあたり必要不可欠な超音波工学の基礎や計測のノウハウ、さ らには研究者としての心構えまで幅広くご指導くださいました本多電子株式会社 研究部部⾧ 小林和人氏に心より感謝の意を表します。小林氏の暖かい励ましなく しては、本研究をまとめることは出来ませんでした。本研究の開始から超音波顕 微鏡のシステム構築ならびに生体計測に関して有益なご助言を賜りました豊橋技 術科学大学 電気・電子情報工学系 穂積直裕教授、豊橋技術科学大学 環境・生命 工学系 吉田祥子講師に深く御礼申し上げます。富山大学大学院理工学研究部 ⾧ 岡亮特命助教には、実験への協力や実験結果の解釈に関する討論のみならず研究 環境構築に際しても多種多様なご支援をいただきました。感謝申し上げます。

また本論文は、著者がオリンパス株式会社に勤務しながらまとめたものであり、

上司、先輩、同僚、同期のご理解ご支援なくしては到底完成させることができま せんでした。会社での経験が浅く実績の乏しい著者の身勝手を許し、終始寛容に、

そして暖かく後押ししてくださったオリンパス株式会社 イノベーション推進室 室⾧ 小林正敏氏、オリンパス株式会社 技術開発部門医療要素開発本部 本部⾧

今井英伸氏に深く感謝いたします。業務負荷を考慮するなど多大なご支援をいた だいた現部署および元部署の上司である近藤雄氏、日比野浩樹氏、石原康成氏に 深く感謝いたします。ご自身の実体験をふまえ研究推進に大変有益かつ実用的な ご助言をいただいた岡崎善朗氏に感謝申し上げます。達観した視点で著者の相談