JP2006000234A - 舌圧センサシート - Google Patents

Abstract

【課題】咀嚼及び嚥下がより自然な状態ででき、口蓋床板の複合曲面に自由に倣い、口蓋床板への装着が簡単であることを可能にする舌圧センサシートを提供すること。
【解決手段】被験者の口蓋形状に合わせて形成された口蓋床板９に貼り付けられる厚みが２０〜３００μｍの可撓性を有する舌圧センサシートＳＳであって、複数の感圧部Ｋを有するセンサ本体Ｓ、端子部Ｔ及び前記感圧部Ｋと端子部Ｔ相互を接続する配線部Ｈを備えており、仮想中心線上及び、前記仮想中心線に対して線対称に直径１〜５ｍｍの感圧部Ｋが配置されていると共に、前記感圧部Ｋ，Ｋ相互が当該感圧部Ｋの直径と同等幅或いは細幅の接続部Ｒによりループを形成しない態様で接続してある。
【選択図】図６

Description

この発明は、舌圧センサシート、特に咀嚼及び嚥下時における硬口蓋部（口蓋床或いは上顎義歯口蓋部）に対する舌の接触圧を計測するため舌圧センサシートに関するものである。なお、この舌圧センサシートは、被験者の硬口蓋部に装着される口蓋床板に貼り付けられる。

口腔における咀嚼及び嚥下は、食物を細分化し、こなれた食片を一つに集めて食塊を形成し、さらに咽頭に送り込み嚥下反射を誘発するという一連の流れを示す。舌や下顎の運動は、この過程において重要な役割を果たしており、高齢者、特に脳血管障害患者や舌腫瘍術後患者は、舌の機能的・器質的障害や下顎運動との不調和によってしばしば食物粉砕能力や食塊形成能力の低下をきたすといわれている。そのため、訓練によって或いは補綴治療により代償的に機能回復が図られるが、発明者等は、舌運動と下顎運動との協調性について明らかにすることが、咀嚼・嚥下障害に対する補綴治療を確立する上で非常に重要であると考えた。

そこで、発明者等は、被験者の硬口蓋部の形状に合わせて形成した薄い口蓋床板上に複数個の歪みゲージを埋め込んで成るものを作成し、これを前記被験者の硬口蓋部に装着した状態で、咀嚼及び嚥下時における口蓋床板に対する舌の接触様相を観察（接触圧を計測）することを考えた。

しかしながら、口蓋床板に複数の歪みゲージを正確な位置に埋め込むことは困難であり、熟練を要するが故にコスト高となってしまう。

そこで、発明者等は、一方のフィルム基材に複数の行電極を印刷形成すると共に前記行電極上に圧力によって導電抵抗が変化する感圧インクを塗布したものと、他方のフィルム基材に複数の列電極を印刷形成すると共に前記行電極上に圧力によって導電抵抗が変化する感圧インクを塗布したものとを、印刷面が対面するように貼り合わせて成るマトリクス構造の圧力センサシートに着目した（例えば、特許文献１。）。

しかしながら、上記構成の圧力センサシートは、印刷技術によりコストを低く抑えることができるものの、平面であるが故に口蓋床板の複合曲面に倣って貼り付けることができないため使用できない。無理に複合曲面に貼り付けた場合、皺が発生してセンサに微弱な出力（ノイズ）がでる原因となるからである。
特許３３３６４９２号公報

そこで、この発明では、低コストであり、口蓋床板の複合曲面に自由に倣い、口蓋床板への装着が簡単である舌圧センサシートを提供することを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明は、被験者の口蓋形状に合わせて形成された口蓋床板に貼り付けられる厚みが２０〜３００μｍの可撓性を有する舌圧センサシートであって、複数の感圧部を有するセンサ本体、端子部及び前記感圧部と端子部相互を接続する配線部を備えており、仮想中心線上及び、前記仮想中心線に対して線対称に直径１〜５ｍｍの感圧部が配置されていると共に、前記感圧部相互が当該感圧部の直径と同等幅或いは細幅の接続部によりループを形成しない態様で接続してある。

（請求項２記載の発明）
この発明の舌圧センサシートは、上記請求項１記載の発明に関し、センサ本体における複数の感圧部は、Ｔ字状の仮想線上に配置されている。

（請求項３記載の発明）
この発明の舌圧センサシートは、上記請求項１又は２記載の発明に関し、口蓋床板を被験者の硬口蓋部に装着した状態において、感圧部は、口蓋正中線上、口蓋正中線と習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上、及び口蓋正中線と非習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上に位置すべく配置されている。

（請求項４記載の発明）
この発明の舌圧センサシートは、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の発明に関し、口蓋床板を被験者の硬口蓋部に取り付けた状態では、各感圧部と繋がる配線部は、最後臼歯の後方を回り込む態様で口腔外へ導きだすように形成してある。

この発明の舌圧センサシートは、低コストであり、口蓋床板の複合曲面に自由に倣い、口蓋床板への装着が簡単である。

以下にこの発明の舌圧センサシートを実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１はこの発明の実施例の舌圧センサシートＳＳの平面図、図２は舌圧センサシートＳＳにおけるセンサ本体Ｓの平面図、図３は前記センサ本体Ｓの分解図、図４はセンサ本体Ｓの感圧部Ｋ１等の半断面斜視図、図５は前記感圧部Ｋの断面図、図６はセンサ本体Ｓを貼り付けた口蓋床板９を硬口蓋板に取り付けた状態を示す平面図を示している。

（口蓋床板９の製作、及びその構成について）
「口蓋床板９の製作順序」
先ず、歯科用シリコン印象材を用いて被験者の上顎を印象採得し、超硬石膏にて石膏模型を製作する。次に、その口蓋部にパラフィンワックス１枚（１．５ｍｍ厚み）を圧接し、埋没、流蝋後、注入型レジン（パラプレスバリオ，Ｋｕｌｚｅｒ社）を用いて加圧重合器（即重用加圧重合器ＳＳＫＪ−５０，松風社）にて重合する。重合後、厚みを一定にすべく研磨すると、口蓋床板９は完成する。

「口蓋床板９の構成」
この口蓋床板９は、図６に示すように、その周縁は口蓋側歯頸部に接するようになっていると共に後縁はアーラインに設定してある。なお、この口蓋床板９は厚さは１．２〜１．５ｍｍの板状に形成してある。

「口蓋床板９への舌圧センサシートＳＳの取り付け方法」
口蓋床板９への舌圧センサシートＳＳの取り付けは、瞬間接着剤を用いている。

（舌圧センサシートＳＳの基本的構成について）
この舌圧センサシートＳＳは、図１〜図３に示すように、印加側・レシーブ側センサ要素１，２相互を貼り合わせて成る厚みが０．１ｍｍ程度のシート状のものであり、基本的にはセンサ本体Ｓと、端子部Ｔと、前記センサ本体Ｓと端子部Ｔとを接続する配線部Ｈとから構成されている。

センサ本体Ｓは、図２や図６に示すように、縦部Ｓ１と横部Ｓ２とから成るＴ字状に構成されており、縦部Ｓ１（仮想中心線）上には直径２〜３ｍｍの三個の感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が、横部Ｓ２上の各端部には（仮想中心線に対して線対称に）直径２〜３ｍｍの感圧部Ｋ４，Ｋ５が、配置されている。そして、図２に示すように、感圧部Ｋ１，Ｋ２相互、感圧部Ｋ２，Ｋ３相互、感圧部Ｋ３，Ｋ４相互、感圧部Ｋ３，Ｋ５相互はそれぞれ、これら感圧部の直径と同等幅或いは細幅の接続部Ｒで連結されている。

ここで、被験者の硬口蓋部に、センサ本体Ｓが貼り付けられた口蓋床板９を適正設置した状態、つまり、センサ本体Ｓの仮想中心線を口蓋床板９口蓋正中線上に合わせ、感圧部Ｋ１を切歯乳頭から５ｍｍ後方に位置させた状態では、図６に示すように、上記感圧部Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５は以下に示すような位置関係で硬口蓋部に配置されている。すなわち、図６に示すように、感圧部Ｋ２は切歯乳頭と床後縁とを結んだ口蓋正中線上で前方より１／３の位置、感圧部Ｋ３は切歯乳頭と床後縁とを結んだ口蓋正中線上で前方より２／３の位置、感圧部Ｋ４は切歯乳頭と被験者が申告した自覚的な習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上で前方より２／３の位置、感圧部Ｋ５は同様に切歯乳頭と非習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上で前方より２／３の位置に、配置されるようになっている。

配線部Ｈは、図１や図６に示すように、上記センサ本体Ｓの近傍部分に湾曲部ｈを設けてあり、口蓋床板９を被験者の硬口蓋部に取り付けた状態において、最後臼歯の後方を回り込む態様で口腔外へ導き出されるようにしてある。

端子部Ｔは、図１に示すように、一個の印加側端子１３と五個のレシーブ側端子２３とを有するものとしてある。

（舌圧センサシートＳＳの具体的構成について）
この舌圧センサシートＳＳを構成する印加側センサ要素１は、図１や図３に示すように、可撓性を有する樹脂製シート１０上に、五個の印加側電極１１、一本の印加側配線１２及び一個の印加側端子１３を印刷形成してあり、図４に示す如く前記印加側電極１１上には感圧インク層１４を印刷形成してある。なお、印加側端子１３は一本の印加側配線１２を介して五個の印加側電極１１と実質的に電気的接続状態になっている。

この舌圧センサシートＳＳを構成するレシーブ側センサ要素２は、図１や図３に示すように、可撓性を有する樹脂製シート２０上に、五個のレシーブ側電極２１、五本のレシーブ側配線２２及び五個のレシーブ側端子２３を印刷形成してあり、図４に示す如く前記レシーブ側電極２１上には感圧インク層２４を印刷形成してある。なお、レシーブ側端子２３は各別に五本のレシーブ側配線２２を介して五個のレシーブ側電極２１と電気的接続状態になっている。

そして、前記印加側センサ要素１とレシーブ側センサ要素２とは、印加側配線１２及び印加側端子１３と、レシーブ側配線２２及びレシーブ側端子２３とが、電気的接続状態にならない態様で積層一体化されている。この手法としては、例えば、図４や図５に示すように、感圧インク層１４，２４を除いた全ての部分に絶縁層Ｚを介在させて印加側センサ要素１とレシーブ側センサ要素２を一体化させるものがある。

ここで、印加側センサ要素１とレシーブ側センサ要素２とが積層一体化された状態において、感圧インク層１４，２４相互は非接触或いは圧接力がほとんど作用していないことが好ましく、そのため、感圧インク層１４，２４相互間に僅かな空気を密閉状態で収容している。なお、印加側・レシーブ側電極１１，２１及び感圧インク層１４，２４により間圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５が形成される。

次に、舌圧センサシートＳＳを構成する材料等は以下の通りである。
「樹脂製シート１０，２０」
樹脂製シート１０，２０としては可撓性を有する各種樹脂等であれば使用できるが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が採用できる。なお、この樹脂製シート１０，２０の厚みは１０〜１００μｍである。

「印加側電極１１、レシーブ側電極２１、印加側配線１２、レシーブ側配線２２、印加側端子１３、レシーブ側端子２３」
これら電極、配線、端子は、導電性インクにより構成されている。導電性インクとしては、各種レジン（例えばポリエステルレジン）に銀の粉末を混合して成る銀インクがある。なお、印刷形成された導電性インクの厚みは１０〜２０μｍである。

「感圧インク層１４，２４」
感圧インク層１４，２４は、レジンに半導体粒子と導体粒子を含むインクにより構成されている。なお、印刷形成された感圧インク層１４，２４の厚みは１０〜５０μｍである。

「絶縁層Ｚ］
絶縁層Ｚは、紫外線硬化レジンにより構成されている。絶縁層Ｚの厚みは５〜３０μｍである。

（舌圧センサシートＳＳからの出力をパーソナルコンピュータＰＣにより読み取らせるためのシステムについて）
このシステムは、図７に示すように、舌圧センサシートＳＳからの出力を読み取るための回路を有しており、インターフェイス回路ＩＦを介してコンピュータＰＣと接続されている。なお、上記したコンピュータＰＣ、インターフェイス回路ＩＦ及び出力の読み取り回路の基本的動作は公知の特表昭６２−５０２６６５号に開示されているので、ここでは詳述しない。

図７に示したスイッチ８０と抵抗８１は感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５の抵抗値を模式図として表現したものであり、感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５に圧力が加わったときにはスイッチ８０が閉状態となって印加側・レシーブ側電極１１，２１相互間の抵抗値が２００ＫΩ（高抵抗）から２０ＫΩ（低抵抗）に切り替わるものとしている。

(1) 先ず、上記した舌圧センサシートＳＳからの出力情報を読み取るときは、図７に示す如く前記読み取り回路と印加側・レシーブ側端子１１，２１とをコネクタＣＮを介して接続状態にする。

(2) ここで、インターフェース回路ＩＦからのクロック信号「Ｈ」によって印加電圧（−Ｖ）は、増幅器７３（この増幅器７３の入力側は抵抗７２により接地電位に保たれている）を介して印加側電極１１に印加される。

(3) 印加側電極１１への電圧の印加から次のクロック信号「Ｈ」による印加側電極１１への電圧の印加までの間に、列カウンター７７からの出力によりマルチプレクサ７６のスイッチが切り替わり、レシーブ側電極２１が順にスキャンされる。

(4) ここで、感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５に圧力が加わると、スイッチ８０が閉状態になると共に圧力に応じた低抵抗が減少変化してレシーブ側電極２１に順に電流が流れ、それぞれの列の抵抗７４及び増幅器７５で反転増幅される。反転増幅された出力電圧は列のマルチプレクサ７６により順次、レジスタ７８に送られデジタル信号としてインターフェイス回路ＩＦに送られる。

(5) なお、この実施例ではインターフェイス回路ＩＦに送られてきた情報は、パーソナルコンピュータＰＣにより読み取られ、ディスプレイ上に感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５に加わった圧力に対応した数字が表示されるようになっている。

（この舌圧センサシートＳＳを用いた場合の優れた点について）
(1) この舌圧センサシートＳＳを上記した口蓋床板９に貼り付けた場合、全体の厚みは１．３〜２ｍｍ程度になり、歪みゲージを用いたものと比較してかなり薄くなる。

したがって、この舌圧センサシートＳＳが貼り付けられた口蓋床板９を、被験者の硬口蓋部に取り付けた状態において、被験者は咀嚼及び嚥下が自然な状態で行える。

(2) この舌圧センサシートＳＳのセンサ本体Ｓは厚みが０．１ｍｍ（２０〜３００μｍで使用可）であり、しかも感圧部相互は当該感圧部の直径と同等幅或いは細幅の接続部Ｒによりループを形成しない態様で接続されている。
したがって、舌圧センサシートＳＳのセンサ本体Ｓは、口蓋床板９の複合曲面に倣うことになる。

(3) 一枚の舌圧センサシートＳＳを口蓋床板９へ貼り付けるだけであるから、作業が簡単であり、複数の歪みゲージを貼り付けるような時間・コストはかからない。また、撤去も容易である。

（他の実施の形態）
上記実施例１では、センサ本体Ｓのを平面視形状をＴ字型としたが、これに限定されることはなく、感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５が実施例１と同じ位置にあり且つ、前記感圧部相互が当該感圧部の直径と同等幅或いは細幅の接続部Ｒによりループを形成しない態様で接続されていればよい。その例を図８、図９に示す。

また、感圧部は五個に限定されず、図１０に示す如く感圧部Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５に感圧部Ｋ６，Ｋ７を付加することもできる。

さらに、舌圧センサシートＳＳが、三種類の大きさのセンサ本体Ｓ１（大）、Ｓ２（中）、Ｓ３（小）を備えたものとすることができる。この舌圧センサシートＳＳによると、大人、子供、男性、女性を問わず、対応することができる。

この発明の実施例の舌圧センサシートの平面図。 前記舌圧センサシートにおけるセンサ本体の平面図 前記センサ本体の分解図。 前記センサ本体の感圧部の斜視図。 前記感圧部の断面図。 前記センサ本体を貼り付けた口蓋床板を口蓋床に取り付けた状態を示す平面図。 前記舌圧センサシートからの出力をパーソナルコンピュータにより読み取らせるためのシステムの説明図。 他の実施の形態のセンサ本体の平面図。 他の実施の形態のセンサ本体の平面図。 ７個の感圧部を備えたセンサ本体の平面図。 ３種類のセンサ本体を有する舌圧センサシートの平面図。

符号の説明

ＳＳ 舌圧センサシート
Ｓ センサ本体
Ｈ 配線部
Ｔ 端子部
Ｋ１ 感圧部
Ｋ２ 感圧部
Ｋ３ 感圧部
Ｋ４ 感圧部
Ｋ５ 感圧部
Ｒ 連結部
９ 口蓋床板

Claims (4)

1. 被験者の口蓋形状に合わせて形成された口蓋床板に貼り付けられる厚みが２０〜３００μｍの可撓性を有する舌圧センサシートであって、複数の感圧部を有するセンサ本体、端子部及び前記感圧部と端子部相互を接続する配線部を備えており、仮想中心線上及び、前記仮想中心線に対して線対称に直径１〜５ｍｍの感圧部が配置されていると共に、前記感圧部相互が当該感圧部の直径と同等幅或いは細幅の接続部によりループを形成しない態様で接続してあることを特徴とする舌圧センサシート。
2. センサ本体における複数の感圧部は、Ｔ字状の仮想線上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の舌圧センサシート。
3. 口蓋床板を被験者の硬口蓋部に装着した状態において、感圧部は、口蓋正中線上、口蓋正中線と習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上、及び口蓋正中線と非習慣性咀嚼側鉤切痕とを結んだ線上に位置すべく配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の舌圧センサシート。
4. 口蓋床板を被験者の硬口蓋部に取り付けた状態では、各感圧部と繋がる配線部は、最後臼歯の後方を回り込む態様で口腔外へ導きだすように形成してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の舌圧センサシート。

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