JP2000132089A - 歯科実習システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 模型実習で習得した技術をすぐに患者実習に
適用できる歯科実習システムを提供する。 【解決手段】 歯科実習システム１０は、実習用の第１
の歯科診療台１４と、第１の歯科診療台に設けられた歯
顎模型１８と、第１の歯科診療台の近傍に配置された第
１の椅子１６と、歯顎模型の上方に設置され、歯顎模型
を用いた実習状況を撮影する第１の撮影カメラ８０と、
第１の撮影カメラで撮影した画像を映写するモニタ９４
から成る歯顎模型を用いた第１実習ゾーンＺ１と、患者
を載せる第２の歯科診療台１４’と、第２の歯科診療台
の近傍に配置された第２の椅子１６’他から成る実際の
患者に適用する第２実習ゾーンＺ２と、第１の歯科診療
台と第１の椅子との空間位置を、第２の歯科診療台と第
２の椅子との間に再現可能とした手段４６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科実習システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、歯科実習では、実習目的に応じ
た歯顎模型を模型実習用診療台に取り付け、この歯顎模
型に目的の治療を施すことで歯科治療技術を習得する方
法が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、単に、歯顎
模型で実習しただけでは、実習で習得した治療技術を実
際の患者治療に反映できないことがあった。原因として
は種々のものが考え得るが、模型実習時に治療姿勢、治
療動作、治療機器の扱い方等の習得が不十分であっただ
けでなく、模型実習で習得した技術を即座に患者実習に
適用し、その結果を評価できなかったことが挙げられ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、模型
実習の結果を即座に評価できるだけでなく、模型実習で
習得した技術をすぐに患者実習に適用できると共に、模
型実習の結果と患者実習の結果を対比して評価できる歯
科実習システムを提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】この目的を達成するために、請求項１の歯
科実習システムは、（ａ） 実習用の第１の歯科診療台
と、（ｂ） 第１の歯科診療台に設けられた歯顎模型
と、（ｃ） 第１の歯科診療台の近傍に配置された第１
の椅子と、（ｄ） 歯顎模型の上方に設置され、歯顎模
型を用いた実習状況を撮影する第１の撮影カメラと、
（ｅ） 第１の撮影カメラで撮影した画像を映写するモ
ニタと、（ｆ） 患者を載せる第２の歯科診療台と、
（ｇ） 第２の歯科診療台の近傍に配置された第２の椅
子と、（ｈ） 第１の歯科診療台と第１の椅子との空間
位置を、第２の歯科診療台と第２の椅子との間に再現可
能とした手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】本発明の他の形態に係る請求項２の歯科実
習システムはさらに、（ｉ） 第１と第２の歯科診療台
および第１と第２の椅子の高さをそれぞれ調整する調整
手段と、（ｊ） 第１と第２の歯科診療台および第１と
第２の椅子の調整された高さを表示する表示手段とを備
えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の他の形態に係る請求項３の歯科実
習システムはさらに、（ｋ） 第２の歯科診療台の上方
に配置され、患者の治療状況を撮影する第２の撮影カメ
ラを有し、この第２の撮影カメラで撮影した画像をモニ
タで映写するようにしたことを特徴とする。

【０００８】本発明の他の形態に係る請求項４の歯科実
習システムはさらに、（ｌ） 第１の撮影カメラで撮影
した第１の画像と、第２の撮影カメラで撮影した第２の
画像を記録する画像記録部を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の効果】請求項１の歯科実習システムによれば、
歯学模型を用いた実習時の状況を撮影カメラで撮影し、
その撮影内容（すなわち、実習状況）をモニタに映し出
して、模型実習時の不適切な点（例えば、治療時の姿
勢、器具の扱い方）を客観的に自己評価し、それに基づ
いて自己矯正できる。また、歯学模型実習時の診察台と
椅子の高さを患者実習の診療台と椅子に反映し、適正な
姿勢で患者実習を行える。そして、歯学模型を用いた実
習後、同一の環境で患者実習を行い、実習者は模型実習
で体得した感覚をそのまま患者実習に応用できるので、
短時間で治療技術を習得できる。

【００１０】また、請求項２の歯科実習システムによれ
ば、模型実習用の診療台と椅子の高さを患者実習用の診
療台と椅子に正確に反映し、患者実習を模型実習と同一
の環境で行える。

【００１１】さらに、請求項３の歯科実習システムによ
れば、模型実習の状況と患者実習の状況をモニタに写し
出し、両者の違いを動画上で評価し分析できる。

【００１２】そして、請求項４の歯科実習システムによ
れば、記録した実習状況をいつでも再生して評価、分析
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】Ｉ．歯科実習システムの概要 図１と図２は、本発明に係る歯科実習システム１０の概
要を示す。この歯科実習システム１０は、歯顎模型を用
いた第１実習ゾーンＺ１と、第１実習ゾーン１２で習得
した技術を実際の患者に適用する第２実習ゾーンＺ２
と、第１実習ゾーンＺ１と第２実習ゾーンＺ２での実習
状況を画像上に表示して評価する評価ゾーンＺ３と、各
実習者の実習内容及び実習結果を教官が観察し評価する
ための教官ゾーンＺ４を含む。

【００１４】ＩＩ．第１実習ゾーン 第１実習ゾーンＺ１は、並列に配置された５台の実習装
置１２を有する。実習装置１２は、概略、診療台１４
と、診療台１４の一端側に設けた実習者用の椅子（第１
の椅子）１６とを備えている。椅子１６の近傍にある診
療台１４の端部は、習得すべき治療技術に応じた歯顎模
型１８が着脱自在に採り付けできるようにしてある。ま
た、診療台１４には、歯科治療に必要な器具２０（例え
ばハンドピース）が設けてあり、必要に応じて、必要な
器具を実習者が利用できるようにしてある。

【００１５】図３に示すように、診療台１４は、歯顎模
型１８が取り付けられるテーブル２２と、テーブル２２
を昇降自在に支持する基台２４からなる。基台２４は、
本実施形態では、床面２６に固定された基台下部２８
と、この基台下部２８に対してテレスコープ式に組み立
てられた基台上部３０とからなり、基台下部２８と基台
上部３０の内側に形成された空間には、基台下部２８に
対して基台上部３０を上下させるためのシリンダ装置３
２が設けてある。シリンダ装置３２は、診療台１４の側
部で床面２６に配置されたフートコントローラ３４に接
続され、実習者Ａ１（図２参照）が足でフートコントロ
ーラ３４を操作することによりシリンダ装置３２を駆動
し、実習者Ａ１の好みの高さに基台上部３０を昇降でき
るようにしてある。

【００１６】床面２６からテーブル２２の上面までの高
さを計測するために、図３，４に示すように、基台下部
２８の外面にはポテンシオメータ３６がその回転軸３８
を水平方向に向けて固定され、この回転軸３８にピニオ
ン４０が固定されている。他方、基台上部３０の外面に
は、ピニオン４０に対向して、上下方向に伸びるラック
４２が固定され、このラック４２にピニオン４０が噛み
合っている。

【００１７】テーブル２２の高さを実習者Ａに表示する
ために、テーブル２２の上部には表示装置４４が設けて
ある。

【００１８】これらシリンダ装置３２、ポテンシオメー
タ３６、フートスイッチ３４、及び表示装置４４はそれ
ぞれ制御回路４６（図３参照）に接続されている。な
お、図３において、制御回路４６は診療台１４の外側に
表示してあるが、診療台１４の内部に設けてある。この
制御回路４６は、フートスイッチ３４からの信号を受信
するとシリンダ装置３２を駆動してテーブル２２の高さ
を調整する。このとき、テーブル２２の昇降量がポテン
シオメータ３６で計測され、その計測結果が制御回路４
６に送信される。制御回路４６は、ポテンシオメータ３
６からの信号をもとにテーブル２２の高さを演算し、そ
の演算されたテーブル２２の高さを表示装置４４に表示
する。

【００１９】図５に示すように、実習者用の椅子１６
は、床面２６に固定された基板５０を有する。基板５０
には水平アーム５２の一端が連結されており、この水平
アーム５２は符号５４で示す鉛直軸を中心として回転自
在としてある。鉛直軸５４は、診療台１４に取り付けら
れる歯顎模型１８の上顎中切歯の切端を通る鉛直方向の
基準軸（通常は、スキル軸と呼ばれる。）に一致させて
ある。水平アーム５２の他端には、そこから垂直上方に
伸びる垂直支柱５６が接続されている。この垂直支柱５
６は、下端部を水平アーム５４の先端に固定した円筒状
の支柱下部５８と、この支柱下部５８の上部にテレスコ
ープ式に組み立てられた円筒状の支柱上部６０とからな
り、これら支柱下部５８と支柱上部６０の内側に形成さ
れた空間には、支柱下部５８に対して支柱上部６０を上
下させるシリンダ装置６２が配置されている。

【００２０】支柱上部６０は、水平アーム５４の長軸方
向に伸びる水平ガイド６４を上端に備えている。水平ガ
イド６４は水平移動部材６６を支持し、さらに水平移動
部材６６が座席６８を支持しており、水平移動部材６６
と座席６８が水平ガイド６４に沿って水平方向に移動で
きるようにしてある。

【００２１】椅子１６はまた、実習者が座席６８の位置
と高さを固定できるように、水平ガイド６４に対して水
平移動部材６６を位置決め及び解放するハンドレバー７
０（図６参照）と、支柱上部６０を支柱下部５８に固定
及び解放するフートペダル７２を備えている。したがっ
て、実習者は、ハンドレバー７０とフートペダル７２を
操作することにより、歯顎模型１８に対して最も適切な
位置に自分自身を移動させることができる。

【００２２】座席６８の高さ・方向と座席６８から歯顎
模型１８までの距離（正確には、実習者が着座する面の
中心の高さ、水平アーム５４の方向、および着座面の中
心から歯顎模型までの距離）を測定するために、椅子１
６には３つのポテンシオメータ（支柱下部５８に対する
支柱上部６０の移動量を測定するポテンシオメータ７
４、鉛直軸５２を中心とする水平アーム５４の回転量
（回転角）を測定するポテンシオメータ７６、水平ガイ
ド６４に対する水平移動部材６６の移動量を測定するポ
テンシオメータ７８）が設けてある。なお、図面を簡略
化するために、これらポテンシオメータ７４，７６，７
８は椅子１６の外部に表示してあるが、実際は、ポテン
シオメータ７４は支柱下部５８と支柱上部６０との間に
設けられ、ポテンシオメータ７６は基板５０または水平
アーム５４に設けられ、ポテンシオメータ７８は水平ガ
イド６４または水平移動部材６６に設けてある。

【００２３】ポテンシオメータ７４、７６および７８は
制御回路４６に接続されており、制御回路４６は、ポテ
ンシオメータ７４、７６および７８からの信号をもとに
椅子１６の高さ・方向およびスキル軸らの距離を演算
し、その演算された値を表示装置４４に表示する。した
がって、椅子１６に座った実習者は、表示装置４４に表
れた数値（テーブルの高さ、椅子の高さ・方向およびス
キル軸からの距離）を読むことで、歯顎模型１８に対す
る自分自身の位置を確認できる。

【００２４】図２に戻り、歯顎模型１８を用いた治療実
習中の状況を映像として記録するために、歯顎模型１８
の上方に、撮影カメラ８０と、２つのデンタルライト８
２、８４が設けてあり、例えば、これらはテーブル２２
から上方に伸びるとともに歯顎模型１８の上方で水平方
向に伸びるポール８６に支持されている。撮影カメラ８
０には、ＣＣＤ等の小型カメラ、ビデオカメラ、サチコ
ン撮影装置等の、映像を電気信号に変換する種々の撮像
装置を用いることができるが、本実施形態では、赤外線
カメラを使用している。なお、支持ポール８６および撮
影カメラ８０は、この撮影カメラ８０の中心線が歯顎模
型１８の正中線５４（図５参照）に一致するように配置
するのが好ましい。また、支持ポール８６に代えて、第
１実習ゾーンＺ１の天井で撮影カメラ８０、デンタルラ
イト８２、８４を支持してもよい。

【００２５】撮影カメラ８０の近傍には赤外線を発射す
る赤外線ランプ８８配置されている。赤外線ランプ８８
は、支持ポール８６に支持されており、撮影装置８０の
撮影領域に向けて赤外線を投射するようにしてある。

【００２６】ＩＩＩ．第２実習ゾーン 第２実習ゾーンＺ２は、第１実習ゾーンＺ１で歯学模型
を使って習得した治療技術を実際の患者に適用して実習
するゾーンで、歯科診療台が歯学模型を具備しない点で
第１実習ゾーンＺ１と異なる。したがって、第２実習ゾ
ーンの各装置については詳細な説明は省略すると共に、
以下の説明では必要に応じて第１実習ゾーンＺ１の対応
する装置はその符号の後に「'」を付して区別する。

【００２７】ＩＶ．評価ゾーン 評価ゾーンＺ２は、第１及び第２実習ゾーンＺ１，Ｚ２
の撮影カメラ８０、８０'で撮影された画像を記録する
と共に、この撮影カメラ８０、８０'で撮影した実習状
況を評価するために、図７に示すように、各実習装置１
２に対応して、カメラコントローラ９０、９０'、ビデ
オ装置（ＶＣＲ）９２、９２'、モニタ装置９４、９４'
が設けてある。各カメラコントローラ９２、９２'は、
対応する撮影カメラ８０、８０'に接続されており、撮
影カメラ８０、８０'から送信される画像データを所定
の形式の画像データに変換する。ビデオ装置９２、９
２'は、対応するカメラコントローラ９０、９０'に接続
されており、このカメラコントローラ９０、９０'から
出力された画像データを適当な記録媒体（例えば、磁気
テープ）に記録する。モニタ装置９４、９４'はブラウ
ン管又は液晶パネルからなり、ビデオ装置９２、９２'
で記録媒体に記録された画像データを表示する。

【００２８】なお、各装置の接続状態を明瞭にするため
に、第１実習ゾーンＺ１用のモニタ装置９４と第２実習
ゾーンＺ２用のモニタ装置９４'は別々の場所に表示し
てあるが、これらは隣接して設けてあり、第１実習ゾー
ンＺ１での模型実習と第２実習ゾーンＺ２での患者実習
とを同時に表示して対比することができるようにしてあ
る。

【００２９】また、一つのモニタ装置９４を画面分割
し、第１実習ゾーンＺ１での実習内容と第２実習ゾーン
Ｚ２での実習内容を同一モニタ装置９４に表示するよう
にしてもよい。

【００３０】同様に、第１実習ゾーンＺ１用のビデオ装
置９２と第２実習ゾーンＺ２用のビデオ装置９２'を兼
用してもよい。

【００３１】Ｖ．教官ゾーン 教官ゾーンＺ４には、図７に示すように、教官用モニタ
装置９６と、このモニタ装置９６に接続された教官用ビ
デオ装置９８が設けてある。また、教官ゾーンＺ４には
切換スイッチ１００が設けてある。この切換スイッチ１
００は、システム１０の全体を制御するコントローラ１
０２に接続されており、切換スイッチ１００を操作する
ことにより、第１及び第２実習ゾーンＺ１とＺ２での実
習内容を教官用モニタ９６に映し出したり、教官用ビデ
オ装置９８で再生した模範治療の画像を各実習用モニタ
装置９４、９４'に表示できるようにしてある。

【００３２】また、教官ゾーンＺ４には、第１及び第２
実習ゾーンＺ１，Ｚ２と同様の模型又は患者を対象とし
た実習装置（撮影カメラ１０４、カメラコントローラ１
０６を含む。）を設け、そこで撮影した模範治療を評価
ゾーンＺ３のモニタ装置９４、９４'に表示するように
してもよい。

【００３３】ＶＩ．模型実習 第１実習ゾーンＺ１での歯学模型１８を用いた実習時、
実習者Ａは、フートコントローラ３４を操作してテーブ
ル２２の高さを調整すると共に、ハンドレバー７０とフ
ートペダル７２を操作して座席６８の高さと水平位置を
調整し、歯顎模型１８に対して最もアクセスし易い位置
に自分自身を移動させる。このときのテーブル２２の高
さ、座席６８の高さ及び水平位置（Ｘ方向及びＹ方向位
置、並びに回転角）は、テーブル２２上の表示装置４４
に表示される。表示された数値は、図示しない記憶装置
に記憶するようにしてもよい。

【００３４】模型実習中の状況は撮影カメラ８０で撮影
され、その画像データはカメラコントローラ９０を介し
てビデオ装置９２で記録される。また、画像データは、
評価ゾーンＺ３のビデオ装置９２、９２'、教官用のモ
ニタ装置９６に表示し、補助者、教官が実習状況が観察
できるようにしてもよい。

【００３５】撮影カメラ８０に赤外線カメラを使用する
場合、図８に示すように、実習者Ａの体の一部（例え
ば、頭部、肩、または手）、または実習者Ａが使用する
ハンドピースの端部に、赤外線を反射する反射部材１１
０（例えば、シール）を貼り付け、この反射部材１１０
を赤外線ランプ８８で照明し、その反射光を赤外線カメ
ラで撮影し、撮影した反射部材の軌跡１１２をビデオ装
置９２で記録してもよい（図９参照）。

【００３６】ＶＩＩ．患者実習 第２実習ゾーンＺ２における患者実習時、実習者は模型
実習時に設定したテーブル２２の高さ、椅子１６の高さ
及び水平位置を、実習装置１０'のテーブル２２'、椅子
１６'に対して再現する。また、患者実習時、第１実習
ゾーンＺ１における模型実習と同様に実習状況を画像と
して記録する。さらに、模型実習の場合と同様に、実習
者Ａの体の一部又はハンドピースに反射部材１１０'を
貼り付け、この反射部材１１０'を赤外線カメラ８８’
で撮影し、その軌跡１１２'をビデオ装置９２'で記録し
てもよい。

【００３７】ＶＩＩＩ．実習評価 模型実習と患者実習の内容は、評価ゾーンＺ１及び教官
ゾーンＺ４で個別に評価できるだけでなく、両者を対比
して評価できる。例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）は同一実
習者Ａの患者実習と模型実習を表示したものである。こ
れらの図面に示すように、模型実習の時は実習者Ａの正
中線は模型１８の正中線にほぼ正しく一致しているが、
患者実習になると実習者Ａの正中線が患者Ｂの正中線か
ら外れている場合がある。言い換えると、模型実習の時
は実習者Ａが対象（歯学模型１８）に正しく位置してい
ても、実際の患者Ｂに対面すると対象（患者）に正しく
位置しておらず、そのために模型実習１８で習得した技
術が実際の患者Ｂに正確に反映されていない場合があ
る。

【００３８】本実習システム１０では、このような場
合、模型実習と患者実習の様子を同時に表示し、両実習
時の違いを客観的にかつ定量的に把握し、その違いを矯
正することにより、実習者は正しい治療を体得すること
ができる。

【００３９】また、赤外線カメラと反射部材を用いたも
のでは、図９に示すように、反射部材１１０が貼られた
実習者Ａの体及びハンドピースの動きだけを取り出して
モニタ装置９４、９４'に表示することができる。ここ
で、図９は患者実習時の反射部材１１０'の軌跡１１２'
と模型実習時の反射部材１１０の軌跡１１２を示し、明
らかに両者の動きに差があることが分かる。したがっ
て、実習者Ａは、患者の治療時、模型実習時と違って、
大きく体やハンドピースが移動していることを客観的に
把握できる。

【００４０】なお、以上の説明では、図９の左側の軌跡
１１２'が患者実習時の体やハンドピースの動きを表示
し、右側の軌跡１１２が模型実習時のそれらの動きを表
示しているとしたが、右側の軌跡１１２'は教官の模範
治療時の動きを表示するものであってもよい。この場
合、実習者は、自分と教官との軌跡の違いを明瞭に認識
できる。

【００４１】また、図９に示すように、モニタ装置に
は、同一実習者の患者実習時におけるテーブル及び椅子
の高さ等の諸数値１１４、１１４'を併せて表示しても
よいし、実習者の諸数値と教官による模範治療時の対応
する諸数値を併せて表示してもよい。

【００４２】さらに、図９には反射部材の動きを表示し
たが、モニタ装置９４、９４'のスクリーン上に透明シ
ートを載せ、特定の点（例えば、ハンドピースの端部）
の動きを、補助者Ｓ（図１参照）がトレースすること
で、同様の動作軌跡を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る歯科実習システムの全体平面図
である。

【図２】 図１に示す歯科実習システムの正面図であ
る。

【図３】 図１に示す歯科実習システムにおける実習装
置の正面図である。

【図４】 実習装置におけるポテンシオメータの配置状
態を示す図である。

【図５】 図１に示す歯科実習システムにおける椅子の
正面図である。

【図６】 図５に示す椅子の動きを示す平面図である。

【図７】 図１に示す歯科実習システムのブロック図で
ある。

【図８】 モニタに映し出された画像のサンプルを示
し、（Ａ）は患者実習時、（Ｂ）は模型実習時の例であ
る。

【図９】 モニタに映し出された反射部材の軌跡を表し
た図である。

【符号の説明】

１０…歯科実習システム、１２…実習装置、１４、１
４’…診療台、１６、１６’…椅子、１８…歯顎模型、
８０、８０’…撮影カメラ、９４、９４’…モニタ装
置、４６…制御装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） 実習用の第１の歯科診療台と、
   （ｂ） 第１の歯科診療台に設けられた歯顎模型と、
   （ｃ） 第１の歯科診療台の近傍に配置された第１の椅
   子と、（ｄ） 歯顎模型の上方に設置され、歯顎模型を
   用いた実習状況を撮影する第１の撮影カメラと、（ｅ）
   第１の撮影カメラで撮影した画像を映写するモニタ
   と、（ｆ） 患者を載せる第２の歯科診療台と、（ｇ）
   第２の歯科診療台の近傍に配置された第２の椅子と、
   （ｈ） 第１の歯科診療台と第１の椅子との空間位置
   を、第２の歯科診療台と第２の椅子との間に再現可能と
   した手段とを備えた歯科実習システム。
2. 【請求項２】（ｉ） 第１と第２の歯科診療台および第
   １と第２の椅子の高さをそれぞれ調整する調整手段と、
   （ｊ） 第１と第２の歯科診療台および第１と第２の椅
   子の調整された高さを表示する表示手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１の歯科実習システム。
3. 【請求項３】（ｋ） 第２の歯科診療台の上方に配置さ
   れ、患者の治療状況を撮影する第２の撮影カメラを有
   し、この第２の撮影カメラで撮影した画像をモニタで映
   写するようにしたことを特徴とする請求項１または２の
   いずれかの歯科実習システム。
4. 【請求項４】（ｌ） 第１の撮影カメラで撮影した第１
   の画像と、第２の撮影カメラで撮影した第２の画像を記
   録する画像記録部を備えたことを特徴とする請求項１か
   ら３のいずれかの歯科実習システム。