DE69832203T2 - Vorrichtung zur messung des zungendruckes - Google Patents

Vorrichtung zur messung des zungendruckes Download PDF

Info

Publication number
DE69832203T2
DE69832203T2 DE69832203T DE69832203T DE69832203T2 DE 69832203 T2 DE69832203 T2 DE 69832203T2 DE 69832203 T DE69832203 T DE 69832203T DE 69832203 T DE69832203 T DE 69832203T DE 69832203 T2 DE69832203 T2 DE 69832203T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
pressure sensing
palate
tongue
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69832203T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69832203D1 (de
Inventor
Masahiko Soraku-gun WAKUMOTO
Shinobu Soraku-gun MASAKI
Toshikazu Yamatokoriyama-shi OOUE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitta Corp
ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Original Assignee
Nitta Corp
ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitta Corp, ATR Advanced Telecommunications Research Institute International filed Critical Nitta Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69832203D1 publication Critical patent/DE69832203D1/de
Publication of DE69832203T2 publication Critical patent/DE69832203T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/682Mouth, e.g., oral cavity; tongue; Lips; Teeth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/224Measuring muscular strength
    • A61B5/228Measuring muscular strength of masticatory organs, e.g. detecting dental force
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/168Fluid filled sensor housings

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Messen des Kontaktdrucks, der während der Sprachproduktion zwischen einer Zunge und einem Gaumen auftritt (in dieser Beschreibung wird dieses System als "System zum Messen des Zungendrucks" bezeichnet), und dieses System ist für Untersuchungen auf dem Gebiet der Phonetik, für Rehabilitationsübungen für Personen mit eingeschränkter Artikulationsfähigkeit usw. anwendbar.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass der Kontakt der Zunge mit dem Gaumen ein wichtiger Faktor für die Aussprache von Konsonanten ist. Daher ist die Beobachtung des Kontaktzustands der Zunge bei Untersuchungen auf dem Gebiet der Phonetik und bei Rehabilitationsübungen für Personen mit eingeschränkter Artikulationsfähigkeit von großer Bedeutung.
  • Da der Kontaktzustand zwischen Zunge und Gaumen zum Zeitpunkt des Sprechakts oder während der Sprachproduktion nicht direkt beobachtet werden kann, wurden die folgenden Methoden (1) bis (4) herangezogen, die jedoch verschiedenste Probleme aufwerfen.
  • (1) Methode unter Vennrendung von Röntgenstrahlen
  • Diese Methode ermöglicht ausschließlich die Beobachtung der Mundhöhle aus einer einzigen Richtung und kann keine detaillierten Informationen liefern. Zudem stellt sich hier das Problem der direkten Röntgenbestrahlung.
  • (2) Methode unter Verwendung der MRT
  • Diese Methode ermöglicht die dreidimensionale Beobachtung einer Mundhöhle ohne das Problem der direkten Röntgenbestrahlung. Da der Erhalt von Bildern aber zeit aufwendig ist, ist diese Methode zur Abbildung des Kontaktzustands bei der Produktion der meisten Konsonanten nicht geeignet.
  • (3) Methode unter Verwendung der Elektropalatographie
  • Bei dieser Methode werden zahlreiche Elektroden am Gaumen des Sprechers angeordnet und die Kontaktfläche auf der Grundlage der Kontakt- bzw. Nichtkontaktinformation beobachtet. Allerdings ist es nicht möglich, eine Verteilung oder eine Änderung von Kontaktdrücken zu beobachten.
  • Methode unter Verwendung eines Drucksensors vom Typ Dehnungsmessstreifen
  • Diese wurde entwickelt, um die Unzulänglichkeiten der obigen Methoden (1) bis (3) auszumerzen. Allerdings ist bei dieser Methode der Sensor an sich groß, und da der Sensor auch auf eine Änderung des Drucks in einer Mundhöhle reagiert, ist die Beobachtung des genauen Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks an sich schwierig.
  • Folglich besteht auf dem Gebiet, das diese Methoden einsetzt, der Wunsch, ein System zum Messen des Zungendrucks zu entwickeln, das eine präzise Messung des Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks während der Sprachproduktion in Echtzeit bereitstellen kann, ohne dabei den natürlichen Sprechakt zu stören.
  • Die WO-A 93/07726 offenbart eine zungenbetätigte Kommunikationssteuerungsvorrichtung, bei der es sich um eine zungenbetätigte Tastatur handelt. Der Benutzer muss die Schalter dieses Tastatur betätigen, um die Kommunikationssignale zu erzeugen. Die Tastatur wird von einer Gebissvorrichtung im Mund des Benutzers getragen, die am Gaumen des Benutzers eingepasst ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Messen des Zungendrucks bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
    eine dünne Gaumenbodenplatte mit einer Form, die zur Form eines Gaumens passt; dünne Druckabfühllagen mit einer Vielzahl an Druckabfühlzellen, die an der Unterseite der Gaumenbodenplatte befestigt sind;
    ein Anbringungsmittel zum Anbringen der Gaumenbodenplatte an einer passenden Position am Gaumen;
    ein Kabel zur Übertragung von Informationen aus den Druckabfühlzellen der Druckabfühllagen an eine außerhalb der Mundhöhle befindliche Vorrichtung, wobei das Kabel aus der Mundhöhle hinaus geführt wird, indem es sich um einen innersten Zahn herum und entlang des Vorhofs der Mundhöhle erstreckt, während die Platte am Gaumen angebracht ist;
    wobei jede Druckabfühllage über zwei Harzträger verfügt, die zu einem Körper zusammengefügt sind und in diesem entlang einer Umrisslinie hermetisch Luft eingeschlossen haben, wobei die Träger an einer Seite eines jeden Trägers mit einer Vielzahl von Elektroden ausgestattet sind, wobei die Elektroden einander gegenüberliegen und jeweils eine aus einem Paar aus einander gegenüberliegenden Elektroden mit einer druckempfindlichen Tintenschicht versehen ist; und
    Abschnitte, die den einander gegenüberliegenden Elektroden und der druckempfindlichen Tintenschicht entsprechen, welche die Druckabfühlzellen bilden.
  • Vorzugsweise ist in jeder der Druckabfühllagen Luft eingeschlossen, um einen Spalt zwischen einander gegenüberliegenden druckempfindlichen Tintenschichten, die einander gegenüberliegende Elektroden abdecken, zu bilden. Luft kann zwischen den Druckabfühlzellen vor und zurück strömen. Zudem kann jede der Druckabfühllagen zumindest einen Luftspeicherabschnitt aufweisen, der mit einem Abschnitt der Druckabfühlzellen kommuniziert.
  • Die Kabel können mit einem nicht leitenden Element ummantelt sein.
  • Die Funktionsweise des Systems zum Messen des Zungendrucks der vorliegenden Erfindung, das oben dargelegt wurde, wird nun im folgenden Abschnitt der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in ihren Einzelheiten beschrieben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die einen Zungendruck-Eingangssignalabschnitt eines Systems zum Messen des Zungendrucks nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Schaltung im System zum Messen des Zungendrucks nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die es einem Personalcomputer ermöglicht, die ausgegebene Information des Eingangssignalabschnitts aus 1 auszulesen.
  • 3 ist eine Draufsicht auf eine Druckabfühllage, die im Eingangssignalabschnitt aus 1 eingesetzt wird.
  • 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Druckabfühllage aus 3.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der in 3 dargestellten Druckabfühllage, und 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B derselben.
  • 7 ist eine Draufsicht auf eine andere Druckabfühllage.
  • 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Zungendruck-Eingangssignalabschnitt aus 1 an einem Gaumen angebracht ist.
  • 9 ist eine Ansicht, die den Zungendruck-Eingangssignalabschnitt gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
  • 10 ist eine Ansicht, die eine Anzeige zeigt, an welcher der Zunge-Gaumen-Kontaktdruck als Reaktion auf ein Ausgangssignal des Zungendruck-Eingangssingalabschnitts aus 1 angezeigt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • Ein System zum Messen des Zungendrucks gemäß dieser Ausführungsform ist in den 1 und 2 dargestellt. Das System umfasst einen Zungendruck-Eingangssignalabschnitt A, der am Gaumen eines Sprechers angebracht wird, und eine Vorrichtung B, die es einem Personalcomputer ermöglicht, die ausgegebene Information des Zungendruck-Eingangssignalabschnitts A auszulesen.
  • I) Struktur des Zungendruck-Eingangssignalabschnitts A
  • Wie in 1 dargestellt ist, umfasst der Zungendruck-Eingangssignalabschnitt A eine Gaumenbodenplatte 1 mit einer Form, die zur Form des Gaumens eines Sprechers passt, dünne Druckabfühllagen 2a, 2a bzw. 2b mit einer Vielzahl an Druckabfühlzellen X, die an einer unteren Oberfläche der Gaumenbodenplatte 1 befestigt sind, ein Anbringungsmittel 3 zum Anbringen der Gaumenbodenplatte 1 in einer passenden Position am Gaumen und Kabel 4 zum Übertragen von Ausgangssingalinformationen von den jeweiligen Druckabfühlzellen der Druckabfühllagen 2a, 2b an die Vorrichtung B, die außerhalb der Mundhöhle bereitgestellt ist.
  • (a) Gaumenbodenplatte 1
  • Die Gaumenbodenplatte 1 ist aus thermoplastischem Harz hergestellt und weist eine mittlere Dicke von etwa 0,5–1 mm auf. Diese Gaumenbodenplatte 1 kann auch aus einem anderen Material als thermoplastischem Harz hergestellt sein, solange dieses Material amt geformt werden kann, um genau an die Form des Gaumens eines Sprechers angepasst zu werden.
  • (b) Druckabfühllagen 2a, 2b
  • Wie den 1 und 3 zu entnehmen ist, weist die Druckabfühllage 2a eine folienartige Form mit einer Gesamtdicke von 0,1 mm auf. Die Lage umfasst an ihrer Innenseite drei Druckabfühlzellen X1, X2 und X3, zwischen denen Luft strömen kann und von denen jede einen Durchmesser von etwa 3 mm aufweist, einen einzigen Luftspeicherabschnitt Y, der in Luftkommunikation mit der Druckabfühlzelle X3 stehen kann, und vier Anschlüsse Ca, C1, C2 und C3, die über die Leitungen La, L1, L2 und L3 mit den jeweiligen Druckabfühlzellen X1, X2 und X3, verbunden sind.
  • Wie 4 zu entnehmen ist, wird die Druckabfühllage 2a gebildet, indem zwei Harzträger 20, 20, von denen jeder an einer Seite drei mit einer druckempfindlichen Tintenschicht 21 beschichtete Elektroden 22 besitzt, miteinander verbunden werden, die einander zugeordneten Elektroden über die druckempfindlichen Tintenschichten 21, 21 einander gegenüberliegend angeordnet werden und die Harzträger entlang einer Umrisslinie hermetisch abgedichtet werden und dabei Luft darin enthalten ist. Eine geringe Menge an eingeschlossener Luft ist bevorzugt, um einen äußerst kleinen Spalt zwischen den druckempfindlichen Tintenschichten 21, 21 auszubilden. Die Abschnitte der einander gegenüberliegenden Elektroden 22, 22 und der druckempfindlichen Tintenschichten 21, 21 bilden die Druckabfühlzellen X1, X2 und X3. Die Druckabfühlzellen X1, X2 und X3 und der Luftspeicherabschnitt Y sind in den 5 und 6 dargestellt. Diese sind voneinander isoliert, indem isolierende Tintenschichten 23, 23, die entlang den Umrissen der Träger 20, 20 bereitgestellt sind, mithilfe eines Klebstoffs 24 aneinandergefügt werden. Die Elektroden 22, 22, die Leitungen La, L1, L1 und L3 und die Anschlüsse Ca, C1, C2 und C3 sind alle durch Drucken mit leitfähiger Tinte auf den Trägern 20, 20 ausgebildet.
  • Wie in 7 dargestellt ist, weist die Druckabfühllage 2b eine folienartige Form mit einer Gesamtdicke von 0,1 mm auf. Die Lage 2b umfasst an ihrer Innenseite vier Druckabfühlzellen X4, X5, X6 und X7, zwischen denen Luft strömen kann, und vier Anschlüsse Ca, C4, C5, C6 und C7, die über die Leitungen La, L4, L5, L6 und L7 mit den jeweiligen Druckabfühlzellen X4, X5, X6 und X7 verbunden sind. Diese sind im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Druckabfühllage 2a angeordnet.
  • In dieser Ausführungsform entsprechen die Leitung La und die damit verbundene Elektrode 22 einer in 2 dargestellten Zeilenelektrode, während die Leitungen (L1, L2, L3), (L4, L5, L6, L7) und (L1, L2, L3) und die damit verbundenen Elektroden 22 einer in 2 dargestellten Spaltenelektrode entsprechen.
  • Nun werden unter Punkt i–iv die Materialien und Maße der Druckabfühllagen 2a und 2b wie folgt beschrieben:
    • i. Träger 20, 20 Verschiedenste Arten an biegsamem Harz (beispielsweise Polyesterharz) und dergleichen; Dicke: 0,01 – 0,03 mm
    • ii. Leitfähige Tinte zur Ausbildung der Elektroden 22, der Leitungen La, L1–L7 und der Anschlüsse Ca, C1–C7 Sogenannte Ag-Tinte, die durch Verkneten von Silberpulver in verschiedensten Harzarten (beispielsweise Polyesterharz) hergestellt wird; Dicke der gedruckten Schicht: 10–20 μm
    • iii. Tinte zur Ausbildung der druckempfindlichen Tintenschicht 21 Tinte, die Halbleiter- und Leiterteilchen umfasst, in Harz; Dicke der gedruckten Schicht: 10–50 μm
    • iv. Tinte zur Ausbildung der isolierenden Tintenschichten 23, 23 UV-härtendes Harz; Dicke der gedruckten Schicht: 5–30 μm
  • (c) Anbringungsmittel 3
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Anbringungsmittel 3 aus dem gleichen Material wie die oben beschriebene Gaumenbodenplatte 1 hergestellt und ist einstückig mit der Gaumenbodenplatte 1 ausgebildet. Im Besonderen umfasst das Mittel 3 röhrenförmige Einpassabschnitte 30, die ein oberes und ein unteres Ende aufweisen, damit diese um entsprechende Zähne T herum eingepasst werden können, und die entlang der Umrisslinie der Gaumenbodenplatte angeordnet sind, damit sie einer Zahnreihe entsprechen. 8 zeigt jenen Zustand, in dem die Gaumenbodenplatte 1 mithilfe des Anbringungsmittels 3 am Gaumen M1 angebracht ist. Hier stehen die Schneidkanten und die Gaumenflächen der Vorderzähne eines Oberkiefers und die Okklusionsflächen der Backenzähne des Oberkiefers durch die unteren Öffnungen der Anbringungsabschnitte 30 hindurch vor, sodass die Okklusion der Zähne normal ausgeführt werden kann. Die Außenoberfläche des Anbringungsmittels 3 ist einstückig mit den Trageabschnitten 31 zum Tragen der Kabel 4 bereitgestellt.
  • (d) Kabel 4
  • Die Kabel 4 sind, wie in den 1 und 8 dargestellt ist, zur Übertragung von Ausgangssignalinformationen von den entsprechenden Druckabfühlzellen (X1, X3, X3), (X4, X5, X6) und (X1, X3, X3) der Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b an die außerhalb der Mundhöhle angeordnete Vorrichtung B bereitgestellt. Ein Ende der Kabel 4 ist jeweils elektrisch mit den Anschlüssen Ca, (C1, C2, C3), (C4, C5, C6, C7) und (C1, C2, C3) verbunden. Die Kabel 4 sind vom Trageabschnitt 31 getragen, um über einen Weg, der sich von einer Innenseite des hintersten Backenzahns zum Vorhof der Mundhöhle erstreckt, aus der Mundhöhle geführt zu werden, wobei die Gaumenbodenplatte 1 so wie in 8 veranschaulicht angebracht ist. Daher kann ohne Beeinträchtigung durch die Kabel 4 das Schließen der Zähne ausgeführt werden.
  • Die Kabel 4 weisen an ihren Außenflächen eine Beschichtung aus einem nicht leitenden Material auf.
  • II) Vorrichtung B, um einem Personalcomputer PC das Lesen von Ausgangssignalinformationen des Zungendruck-Eingangssignalabschnitts zu ermöglichen
  • Wie in 2 dargestellt ist, verfügt die Vorrichtung B über eine Schaltung zum Lesen von Ausgangssignalen der Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b und ist über eine Schnittstellenschaltung IF mit einem Personalcomputer PC verbunden. Die Betriebsweise des Personalcomputers PC, der Schnittstellenschaltung IF und der Ausgangssignalleseschaltung sind bekannt (geoffenbart in der japanischen Patenschrift (Kouhyou) 62-502665) und hierin nicht im Detail beschrieben. Andererseits stellen ein Schalter 80 und ein Widerstand 81, dargestellt in 2, schematisch den Widerstand gegenüberliegender Abschnitte der Elektroden 22, 22 dar, die die jeweiligen Druckabfühlzellen bilden. Wird nun an die Druckabfühlzellen X1–X7 Druck angelegt, so schaltet der Schalter 80 auf einen geschlossenen Zustand, und der Widerstand an einem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltenelektroden wird von einigen Megaohm (hoher Widerstand) auf in etwa 1 Kiloohm (niedriger Widerstand) umgeschaltet.
    • (1) Zuerst sind beim Lesen der Ausgangssignale der Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b die obgenannte Leseschaltung und die Enden der Kabel 4 über ein Verbinderstück CN, wie in 2 dargestellt, verbunden.
    • (2) Eine Spannung (-V) wird über einen Verstärker 73 (eine Eingangsseite des Verstärkers 73 wird durch einen Widerstand 72 auf Erdpotential gehalten) als Reaktion auf ein Taktsignal "H" der Schnittstellenschaltung IF an die Zeilenelektrode angelegt.
    • (3) Während eines Intervalls zwischen dem Anlegen der Spannung an die Zeilenelektrode und dem darauf folgenden Anlegen als Reaktion auf ein folgendes Taktsignal "H" wird ein Schalter eines Multiplexers 76 als Reaktion auf ein Ausgangssignal eines Spaltenzählers 77 umgeschaltet und die Spaltenelektroden sequentiell abgetastet.
    • (4) Wird nun in diesem Zustand Druck an die Druckabfühlzellen (X1, X3, X3), (X4, X5, X6, X7) und (X1, X3, X3) angelegt, so schaltet der Schalter 80 auf einen geschlosse nen Zustand um, und der Widerstand, welcher den Druckänderungen entspricht, nimmt ab und ermöglicht es dem Strom, sequentiell durch die Spaltenelektroden zu fließen und von den Widerständen 74 und Verstärkern 75 der jeweiligen Spalten invertiert verstärkt zu werden. Die invertiert verstärkte Ausgangsspannung wird vom Multiplexer 76 sequentiell an ein Register 78 übertragen und als digitales Signal an die Schnittstellenschaltung IF weitergeleitet.
    • (5) In dieser Ausführungsform wird die an die Schnittstellenschaltung IF übertragene Information durch den Personalcomputer PC eingelesen und, wie in 10 gezeigt, zeigt eine Anzeige DP Zahlen (oder Farben), die den an die Druckabfühlzellen (X1, X2, X3), (X4, X5, X6, X7) und (X1, X2, X3) angelegten Drücken entsprechen.
  • III) Funktionsweise des Systems zum Messen des Zungendrucks
  • Mit dem System zum Messen des Zungendrucks der vorliegenden Erfindung, so wie nachstehend beschrieben, ist es möglich, den Zunge-Gaumen-Kontaktdruck in Echtzeit während der Sprachproduktion präzise zu messen, ohne dabei den natürlichen Sprechakt zu stören.
  • a) Keine Störung des natürlichen Sprechakts
  • Wie oben dargelegt wurde, umfasst das Anbringungsmittel 3 röhrenförmige Einpassabschnitte 30, die ein sich an einem oberen und einen unteren Ende öffnen, damit diese jeweils um einen Zahn T herum eingepasst werden können, und die entlang der Umrisslinie der Gaumenbodenplatte 1 angeordnet sind, damit sie einer Zahnreihe entsprechen. Im Zustand, in dem die Gaumenbodenplatte 1 am Gaumen M1 angebracht ist, stehen die Schneidkanten und die Gaumenflächen der Vorderzähne eines Oberkiefers und die Okklusionsflächen der Backenzähne des Oberkiefers durch die unteren Öffnungen der Anbringungsabschnitte 30 hindurch vor, sodass die Okklusion der Zähne normal ausgeführt werden kann. Vorzugsweise können die Formen/Anordnungen der Einpassabschnitte 30 der Zahnreihe und dem Okklusionszustand der Zähne der jeweiligen Trägerperson entsprechend modifiziert werden.
  • Die Kabel 4 werden aus der Mundhöhle hinaus geführt, indem sie sich um eine Innenseite des hintersten Zahns herum und entlang des Vorhofs der Mundhöhle M2 erstreckt, während die Gaumenbodenplatte 1 am Gaumen M1 angebracht ist. Somit kann die Okklusion der Zähne ohne störenden Eingriff der Kabel 4 ausgeführt werden.
  • Dadurch ist offensichtlich, dass das System zum Messen des Zungendrucks gemäß der vorliegenden Erfindung den natürlichen Sprechakt nicht stört.
  • b) Präzise Messung des Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks während der Sprachproduktion
  • Die Vielzahl der Druckabfühlzellen, die an den Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b ausgebildet sind, sind von der Außenumgebung isoliert und abgedichtet, wobei eine geeignete Menge an Luft eingeschlossen ist. Außerdem kann diese Luft zwischen den Druckabfühlzellen hin und her strömen.
  • Ändert sich nun der Druck im Inneren der Mundhöhle, so wirkt die Luft zwischen den Druckabfühlzellen X ausgleichend verteilt und das Ausgangssignal nicht beeinträchtigt. Andererseits übt der Zungenkontakt Teildruck lokal und nicht auf die gesamten Druckabfühllagen aus, sodass die Luft, die in einem von der Zunge kontaktierten Abschnitt gegenwärtig ist, je nach Druckunterschied zwischen dem mit Druck beaufschlagten Abschnitt und den anderen Druckabfühlzellen und dem Luftspeicherabschnitt Y fließt, ohne den Zungenkontaktdruck zu beeinflussen, wodurch die Druckabfühlzellen X ausschließlich auf Zungendruck reagieren. Es ist daher offenkundig, dass das vorliegende System, das diese Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b verwendet, den Zunge-Gaumen(M1)-Kontaktdruck während der Sprachproduktion präzise messen kann.
  • c) Echtzeit-Messung des Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks während der Sprachproduktion
  • Aus der obigen Beschreibung der Schaltungsstruktur und der Funktionsweise der Vorrichtung B geht deutlich hervor, dass das vorliegende System die Echtzeit-Messung des Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks während der Sprachproduktion ermöglicht.
  • IV) Andere Ausführungsformen
  • Anstelle des Anbringungsmittels 3 der obigen Ausführungsform kann ein Anbringungsmittel 3 auch Metalldrähte umfassen, die aus der Gaumenbodenplatte 1 vorstehen, wie in 9 dargestellt ist. Durch Einschieben dieser Metalldrähte zwischen die Zähne kann die Gaumenbodenplatte 1 am Gaumen M1 angebracht werden. Es ist ratsam, dass diese Art von Anbringungsmittel 3 ein Tragemittel 31 umfasst, für welches die das Anbringungsmittel 3 bildenden Metalldrähte benutzt werden. Positionen und Konfigurationen der Metalldrähte können ebenfalls der Zahnreihe und dem Okklusionszustand der Trägerperson entsprechend geeignet modifiziert werden.
  • Außerdem liegen in den vorangegangenen Ausführungsformen drei Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b vor, die an der Gaumenbodenplatte 1 angebracht sind, allerdings ist die Anzahl der Druckabfühllagen nicht auf drei eingeschränkt, und es können, je nach Fall, eine, zwei, vier oder mehr Druckabfühllagen verwendet werden.
  • Zudem können im Unterschied zu den obigen Ausführungsformen alle Druckabfühllagen 2a, 2a und 2b jeweils einen Luftspeicherabschnitt Y aufweisen oder, alternativ dazu, keine über einen solchen verfügen.
  • Die Anzahl der Druckabfühlzellen X auf jeder Druckabfühllage kann nach Bedarf geändert werden.
  • Sollte eine Druckabfühllage anders als in den obigen Ausführungsformen zahlreiche Druckabfühlzellen X aufweisen, so wird gegebenenfalls eine Vielzahl an Zeilenelektroden bereitgestellt. In diesem Fall schaltet sich, sobald der Zählerstand des Zeilenzählers 70 als Reaktion auf ein Taktsignal der Schnittstellenschaltung IF um "1" erhöht wird, der Schalter des Multiplexers 71 dem Zählerstand des Zeilenzählers 70 entsprechend um, und Spannung (-V) wird über einen Verstärker 73 (siehe 2) sequentiell an die Zeilenelektroden angelegt.
  • Die Druckabfühlzellen der vorangegangenen Ausführungsformen umfassen einander gegenüberliegende Elektroden, die mit druckempfindlicher Tinte überzogen sind, allerdings sind sie nicht darauf eingeschränkt, sondern können die Druckabfühlzellen auch durch mit druckempfindlicher Tinte überzogenen Elektroden und solchen ohne derartigen Überzug, die diesen gegenüberliegen, ausgebildet sein.
  • V) Anwendung des Systems zum Messen des Zungendrucks
  • In den vorangegangenen Ausführungsformen wird dieses System zur Detektion des Zunge-Gaumen-Kontaktdrucks während der Sprachproduktion einer Trägerperson angewendet, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Es kann ebenso zur Detektion der Bewegung einer Zunge oder von Nahrungsmitteln verwendet werden, wenn eine Flüssigkeit oder ein festes Objekt geschluckt wird, oder aber zur Detektion des Kontaktzustands einer durch Krankheit oder Unfall geschädigten Zunge eingesetzt werden.
  • Durch die oben beschriebene Konstruktion kann die vorliegende Erfindung ein Systems zum Messen des Zungendrucks bereitstellen, welches den Zunge-Gaumen-Kontaktdruck in Echtzeit während der Sprachproduktion präzise messen kann, ohne dabei den natürlichen Sprechakt zu stören.

Claims (6)

  1. System zum Messen des Zungendrucks, umfassend: eine dünne Gaumenbodenplatte (1) mit einer Form, die zur Form eines Gaumens passt; dünne Druckabfühllagen (2a, 2a, 2b) mit einer Vielzahl an Druckabfühlzellen, die an der Unterseite der Gaumenbodenplatte (1) befestigt sind; ein Anbringungsmittel (3) zum Anbringen der Gaumenbodenplatte (1) an einer passenden Position am Gaumen; ein Kabel (4) zur Übertragung von Informationen aus den Druckabfühlzellen der Druckabfühllagen (2a, 2a, 2b) an eine außerhalb der Mundhöhle befindliche Vorrichtung, wobei das Kabel (4) aus der Mundhöhle hinaus geführt wird, indem es sich um einen innersten Zahn herum und entlang des Vorhofs der Mundhöhle erstreckt, während die Platte (1) am Gaumen angebracht ist; wobei jede Druckabfühllage (2a, 2a, 2b) über zwei Harzträger (20) verfügt, die zu einem Körper zusammengefügt sind und in diesem entlang einer Umrisslinie hermetisch Luft eingeschlossen haben, wobei die Träger (20) an einer Seite eines jeden Trägers (20) mit einer Vielzahl von Elektroden (22) ausgestattet sind, wobei die Elektroden (22) einander gegenüberliegen und jeweils eine aus einem Paar aus einander gegenüberliegenden Elektroden (22) mit einer druckempfindlichen Tintenschicht (21) versehen ist; und Abschnitte, die den einander gegenüberliegenden Elektroden (22) und der druckempfindlichen Tintenschicht (21) entsprechen, welche die Druckabfühlzellen bilden.
  2. Zungendruckelement nach Anspruch 1, worin beide Elektroden (22) eines jeden Paars mit einer druckempfindlichen Tintenschicht (21) versehen sind.
  3. Zungendruckelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin in jeder der Druckabfühllagen (2a, 2a, 2b) Luft eingeschlossen ist, um einen Spalt zwischen den Elektroden (22) der Elektrodenpaare auszubilden.
  4. System zum Messen des Zungendrucks nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin Luft zwischen den Druckabfühlzellen strömen gelassen wird.
  5. System zum Messen des Zungendrucks nach Anspruch 4, worin jede der Druckabfühllagen (2a, 2a, 2b) zumindest einen Luftspeicherabschnitt aufweist, der mit einem Abschnitt der Druckabfühlzellen kommuniziert.
  6. System zum Messen des Zungendrucks nach Anspruch 5, worin das Kabel (4) mit einem nicht leitenden Element ummantelt ist.
DE69832203T 1998-08-19 1998-08-19 Vorrichtung zur messung des zungendruckes Expired - Lifetime DE69832203T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1998/003669 WO2000010450A1 (en) 1998-08-19 1998-08-19 System for measuring tongue pressure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69832203D1 DE69832203D1 (de) 2005-12-08
DE69832203T2 true DE69832203T2 (de) 2006-07-13

Family

ID=14208805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69832203T Expired - Lifetime DE69832203T2 (de) 1998-08-19 1998-08-19 Vorrichtung zur messung des zungendruckes

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6511441B1 (de)
EP (1) EP1110501B1 (de)
JP (1) JP3713595B2 (de)
CA (1) CA2341172C (de)
DE (1) DE69832203T2 (de)
WO (1) WO2000010450A1 (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3537774B2 (ja) * 2001-02-05 2004-06-14 株式会社テイクファイブ 口蓋プレートを用いた車椅子の制御システム
US6702765B2 (en) * 2001-10-18 2004-03-09 Wisconsin Alumni Research Foundation Apparatus for measuring tongue/hard palate contact pressure
DE10309540B4 (de) * 2003-03-04 2017-06-01 Ralf Reilmann Zungenkraft-Messvorrichtung
JP2004295288A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Japan Science & Technology Agency 口蓋プレート用センサユニット
JP2006000234A (ja) * 2004-06-15 2006-01-05 Osaka Univ 舌圧センサシート
JP4892200B2 (ja) * 2005-06-07 2012-03-07 拓也 新川 人工乳首および授乳観測装置
GB0513659D0 (en) * 2005-07-01 2005-08-10 Articulate Instr Ltd Artificial palate
US7890193B2 (en) * 2007-08-15 2011-02-15 Tingey Terrell F Oral device
US9990859B2 (en) 2008-01-17 2018-06-05 Speech Buddies, Inc. Intraoral tactile biofeedback methods, devices and systems for speech and language training
WO2009092107A2 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Articulate Technologies, Inc. Methods and devices for intraoral tactile feedback
US8047964B2 (en) 2009-09-09 2011-11-01 Youhanna Al-Tawil Methods and systems for lingual movement to manipulate an object
US7942782B2 (en) * 2008-09-12 2011-05-17 Youhanna Al-Tawil Methods and systems for lingual movement to manipulate an object
US8579766B2 (en) 2008-09-12 2013-11-12 Youhanna Al-Tawil Head set for lingual manipulation of an object, and method for moving a cursor on a display
US8961437B2 (en) 2009-09-09 2015-02-24 Youhanna Al-Tawil Mouth guard for detecting and monitoring bite pressures
JP2013544603A (ja) 2010-12-02 2013-12-19 アネット マーク 舌の力を検出および訓練するためのシステムと方法
JP5924724B2 (ja) * 2011-05-09 2016-05-25 国立大学法人岩手大学 顎口腔運動状態の推定方法及び顎口腔運動状態の推定装置
ITBS20110145A1 (it) * 2011-10-18 2013-04-19 Roberto Fiorentini Dispositivo di misura senza fili della pressione della lingua sul palato
US8292786B1 (en) 2011-12-09 2012-10-23 Youhanna Al-Tawil Wireless head set for lingual manipulation of an object, and method for moving a cursor on a display
CN104039223B (zh) * 2011-12-09 2016-01-06 国立大学法人东京大学 口腔传感器
US9561002B2 (en) * 2012-07-18 2017-02-07 Chantal Lau Systems for monitoring infant oral motor kinetics during nutritive and non-nutritive feeding
EP2740404A1 (de) * 2012-12-04 2014-06-11 University of Limerick System zur Überwachung des intraoralen Anpressdrucks
JP6150331B2 (ja) * 2013-03-26 2017-06-21 株式会社タニタ 舌測定装置
AU2014306765A1 (en) 2013-08-12 2016-03-03 Swallow Solutions, LLC Swallowing assessment and improvement systems and methods
JP5843894B2 (ja) * 2014-02-03 2016-01-13 山本 一郎 構音訓練用録画・録音装置
JP5805804B2 (ja) * 2014-02-03 2015-11-10 山本 一郎 構音訓練用録画・録音装置
US10522052B2 (en) 2014-07-22 2019-12-31 Alaa S. G. H. S. S. Al-Harbi Method, system and device for indicating the pressure pattern by the tongue for correct pronunciation
CN104188673B (zh) * 2014-09-11 2016-08-17 厦门大学 一种舌肌压力传感器及牙套模型
JP2016059466A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 株式会社ジェイ・エム・エス 口腔関連機能判定器具
JP2016059467A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 株式会社ジェイ・エム・エス 口腔関連機能判定器具
US10869630B2 (en) 2015-01-27 2020-12-22 University Of Kansas Systems and methods for tongue-palate pressure measurement
WO2016161121A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Smartpalate International, Llc Systems and methods for the diagnosis and treatment of speech impairment
US9626860B2 (en) * 2015-04-29 2017-04-18 Comcast Cable Communications, Llc Intraoral methods and apparatus for controlling services and devices
JP2017225503A (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 株式会社エフ・ウェイ 舌運動計測機器、情報処理装置およびプログラム
TWI639408B (zh) * 2017-05-24 2018-11-01 長庚大學 Tongue pressure detecting device manufacturing method
IT201700086515A1 (it) * 2017-07-27 2019-01-27 Univ Degli Studi Di Brescia Dispositivo per la misurazione di pressione e posizione della lingua sul palato.
WO2019023373A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Wichita State University SYSTEMS AND METHODS FOR EVALUATING ORAL FUNCTION
US11596540B2 (en) * 2017-12-22 2023-03-07 Aesyra Sa Devices and method for bruxism management
US20210085209A1 (en) * 2018-02-14 2021-03-25 Baylor College Of Medicine Computer-readable media, mri-compatible tongue measurement devices, and methods for treating dysarthria, swallowing, and mastication disorders associated with cns or pns lesions
EP3782816A1 (de) * 2019-08-20 2021-02-24 Universität Basel Vizerektorat Forschung Personalisierte zunge-maschine-schnittstelle

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524932A (en) * 1968-09-10 1970-08-18 Lockheed Aircraft Corp Physiological communications system
US3983865A (en) * 1975-02-05 1976-10-05 Shepard Richard S Method and apparatus for myofunctional biofeedback
JPS5342490A (en) * 1976-09-29 1978-04-17 Rion Co Artificial cover unit and method of producing same
US4112596A (en) * 1977-01-03 1978-09-12 Fletcher Samuel G Pseudo palate useful for diagnosis and treatment of speech impairment
US4287895A (en) * 1979-03-15 1981-09-08 Rion Co., Ltd. Electropalatograph
JPS55122545A (en) * 1979-03-16 1980-09-20 Rion Co Artificial palate
DK155420C (da) * 1979-05-10 1989-10-09 Rion Co Kunstig gane
JPS55149970A (en) * 1979-05-12 1980-11-21 Rion Co Artificial mouth for electroparatography
US5212476A (en) * 1990-09-28 1993-05-18 Maloney Sean R Wireless intraoral controller disposed in oral cavity with electrodes to sense E.M.G. signals produced by contraction of the tongue
AU2766192A (en) * 1991-10-11 1993-05-03 New Abilities Systems, Inc. Tongue activated communications controller

Also Published As

Publication number Publication date
EP1110501A4 (de) 2004-06-16
DE69832203D1 (de) 2005-12-08
WO2000010450A1 (en) 2000-03-02
JP3713595B2 (ja) 2005-11-09
US6511441B1 (en) 2003-01-28
EP1110501A1 (de) 2001-06-27
EP1110501B1 (de) 2005-11-02
CA2341172C (en) 2005-06-14
CA2341172A1 (en) 2000-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69832203T2 (de) Vorrichtung zur messung des zungendruckes
DE69833973T2 (de) Elektrode und vorrichtung zur messung von zellpotentialen
DE2529475C3 (de) Elektrische Schaltungsanordnung zum zeitabhängigen Messen von physikalischen Größen
DE3111303C2 (de) Okklusionsdrucksensor
JP2904494B2 (ja) 歯の噛み合わせを測定するための改良された加圧接触センサ
EP0523463A2 (de) Elektrochemisches Analysesystem
EP1210571A1 (de) Sensoreinrichtung und verfahren zur abfrage einer sensoreinrichtung
DE19532764C2 (de) Halbleiterbeschleunigungserfassungseinrichtung
DE102007024479A1 (de) Verfahren zur Dimensionierung von Zahnbrücken unter Berücksichtigung der auf ein antagonistisches Zahnpaar wirkenden Kraft sowie Apparatur zu deren Messung und Verwendung derselben
DE10361408B4 (de) Elektronisches Thermometer mit einer Anzeige
DE3729409A1 (de) Verfahren zur messung von auf beliebig geformten koerpern wirkenden druecken und kraeften
DE102019118864A1 (de) Tragbares sensorsystem mit messpflaster
EP0264612B1 (de) Stromsensor und Verfahren zum Erfassen des Stromflusses in auszuwertenden Leitern
DE2820358B2 (de) Kieferorthopädischer Apparat
CH694671A5 (de) Trocknungswaage mit Temperatur-Kalibrierscheibe.
DE4312862A1 (de) Drehbarer Kapazitanzsensor
DE3243954C2 (de) Elektrische Meßeinrichtung zur Ortsbestimmung einer aufliegenden Meßspitze und eine damit ausgestattete Vorrichtung zur mehrdimensionalen Vermessung von Kiefer- bzw. Kiefergelenkbewegungen
DE3347516C2 (de)
DE3248179A1 (de) Physiologischer messwertaufnehmer
WO1986004427A1 (en) Exposure metre element and device
DE19543405B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Beeinflussen des Mentalzustandes
DE3410845A1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen waegen von fliessfaehigem gut
DE102008063863A1 (de) Elektronisches Bauteil mit aufgenommenem elektronischen Bauelement
DE102006016437B4 (de) Verfahren zum Erfassen des Einnässens in eine Vorlage
DE4023130A1 (de) Verfahren zur herstellung einer ionensensitiven arbeitselektrode eines schwermetallionen-sensors

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition