JP2799438B2 - 歯牙動揺度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯牙の動揺度を測定し
て歯の健康状態を推測するための自動的な測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】歯科の各分野において歯の動揺度測定
は、歯の健康状態を推測する手段として特に重要な事項
である。例えば補綴物の設計においては支台歯の診断や
予後観察に、欠くべからざるものであり、歯周病におい
ては治療手段の決定のために無視することの出来ない診
断法である。そこで歯および歯周組織の健康度を正確に
診断しようとする試みが行なわれてきた。例えば臨床的
判定法としては触診、盲のう測定、打診、Ｘ線像などが
利用されており、歯の動揺度測定方法とその装置として
は外力に対する歯の変位量で表現したダイヤルゲージ
法、ストレインゲージ法、電気差動トランス法、歯の動
きを小鏡で反射して測定した方法、振動を応用してその
応答特性を求めた共振周波数測定法及び機械的インピー
ダンス測定法などがある。

【０００３】ところが、これらの装置は臨床応用にあた
っては、大掛かりな装置、データの信頼性、加振器の固
定法の困難性など、多くの問題があり、一般的には経験
的な感覚を利用したミラーの測定法によって、歯の動揺
度を０度から３度までの４段階に分類した方法を用いて
いるのが現状である。この測定方法は術者の主観によっ
て大きく左右される欠点があり、また歯の変位量のみを
重視しているので歯周組織の粘弾性など歯周組織の性状
を解明したことにならないという欠点があった。

【０００４】そこで、これをメカニカルに判定するため
に、本発明者は、歯牙の槌打音をキャッチするセンサ
と、センサを組み込んだハンマと、センサにてキャッチ
された槌打アナログ信号をＡ/Ｄ変換するＡ/Ｄ変換器
と、Ａ/Ｄ変換器からの槌打デジタル信号を記憶する記
憶装置と、記憶装置のデータをＤ/Ａ変換すると共にＣ
ＲＴをコントロールするＣＲＴコントローラと、Ｄ/Ａ
変換された槌打アナログ波形とを再現するためのＣＲＴ
とで、歯牙の槌打にて発生する振動波形をキャッチして
これを目視可能な振動波形としてＣＲＴ上に描くように
した歯牙動揺度測定方法とその装置を開発したのである
が、この装置ではセンサにてキャッチされた槌打アナロ
グ信号の電位を、３種類の基準電位とを比較して槌打強
度を強、合格、弱の３つに別けて判定するようにしてい
た。そのため、毎回槌打強度の合否を判断しながら検査
せねばならず、多忙な診療現場においては非常に煩わし
いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
多忙な医療現場で正確な歯の動揺度を手軽に測定する事
が出来、これにより歯周組織の性状もメカニカルに解明
出来るようにする事である。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本発明の歯牙動揺度測定
装置は、請求項１に示すように、 『歯牙をハンマ（４）
にて槌打した時の歯牙の動揺振動をキャッチして電気信
号として取り出すセンサ（３）と、前記センサ（３）を
組み込んだハンマ（４）と、前記センサ（３）にてキャ
ッチされた槌打信号を記憶する記憶装置（２２）と、前
記槌打信号の電位と基準電位（Ｖｏ）を比較する比較器
（１８）と、比較器（１８）からの出力にて記憶装置
（２２）から前記槌打信号を呼び出して歯牙動揺波形の
波長を演算するＣＰＵ（１７）とで構成された』事を特
徴とするものである。

【０００８】『請求項２』は前記『請求項１』に示す歯
牙動揺度測定装置を更に詳細にしたもので、『センサ
（３）にてキャッチされた槌打信号を積分する積分器
（１４）｛又は（２１）（２１’）｝を設け、積分器
（１４）｛又は（２１）（２１’）｝にて積分波長に変
換された振動波形が平坦になった時点をＣＰＵ（１７）
にて検索してこれを槌打信号の終点（Ｆ）とし、比較器
（１８）からのトリガ信号の入力時点を始点（Ｓ）とし
て始点（Ｓ）から終点（Ｆ）までの時間を動揺時間
（Ｔ）としてＣＰＵ（１７）にて計測する』事を特徴と
するものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述す
る。図１のブロック回路図において、(2)はハンマで、
歯の共振周波数から大きくはなれたポリオキシメチレン
製のハンマ(f＝5280Hz)および鉄製ハンマ(f＝7936Hz)の
２種類を採用した。

【００１０】(1)はセンサで、例えば圧電素子にて構成
されており、ハンマ(2)に内蔵されている。(2)は、セン
サ(1)の出力を積分する第１積分器で、センサ(1)とで加
速度センサ(3)を構成する。ハンマ(4)とセンサ(1)との
間にはウレタンを介在させ、可及的に擦過音の発生を防
止するようにしてもよい。

【００１１】(11)は第１増幅器、(12)はアナログディレ
ーであり、第１増幅器(11)は加速度センサ(3)に直列接
続され、アナログディレー(12)は加速度センサ(3)に直
列接続されている。(13)は第２増幅器、(14)は第２積分
器であり、アナログディレー(12)の出力側に並列接続さ
れている。(15)はアナログスイッチであり、前記第２増
幅器(13)と第２積分器(14)との切り替えを行う。(16)は
Ａ/Ｄ変換器で、アナログスイッチ(15)の出力側に接続
されている。

【００１２】(17)はＣＰＵで、データバス(19)を介して
前記アナログスイッチ(15)に接続されている。更に、前
記第１増幅器(11)の出力は分岐し、比較器(18)を介して
ＣＰＵ(17)に入力している。比較器(18)では前記第１増
幅器(11)の出力が基準電位(Vo)と比較され、基準電位(V
o)以上である場合にトリガライン(20)を通ってトリガ信
号がＣＰＵ(17)に入力し、前記データバス(19)を通って
記憶装置(22)に記憶されている動揺デジタル信号(加速
度信号とこれを積分した速度信号)がＣＰＵ(17)に呼び
出され、後述するような演算がなされる。逆に、第１増
幅器(11)の出力が基準電位(Vo)以下である場合に記憶装
置(22)に記憶された動揺デジタル信号は測定不良として
キャンセルされ、記憶されない。記憶装置(22)はその容
量がオーバすると記憶作業は終了するようになってい
る。

【００１３】ＣＰＵ(17)では、記憶装置(22)に記憶した
内容を呼び出し、図２に示す積分波形(ロ)が一定となっ
た箇所を検出する。トリガが作動した時点(S)から積分
波形が一定となった時点(F)迄の時間が歯牙の動揺時間
(T)となり、この時間が長いほど歯牙の動揺度が大であ
る。

【００１４】次ぎに、本発明の作用に付いて説明する。
ハンマ(4)にて歯牙を槌打すると、この槌打音が圧電素
子からなるセンサ(1)にて槌打アナログ信号としてキャ
ッチされる。センサ(1)に槌打アナログ信号が入力され
るとこれが第１積分器(2)にて積分され、加速度信号と
して出力される。この槌打アナログ加速度信号は第１増
幅器(11)に入力され、所定の倍率で増幅されて出力され
る。この第１増幅器(11)の出力は分岐されて、一方はそ
のままアナログディレー(12)に入力され、他方は比較器
(18)に入力される。

【００１５】比較器(18)では前記増幅された槌打アナロ
グ加速度信号と基準電位(Vo)とが比較され、増幅された
槌打アナログ加速度信号が基準電位(Vo)を越えた処でト
リガがかかり、トリガライン(20)を通じてＣＰＵ(17)に
トリガ信号が入力する。

【００１６】一方、アナログディレー(12)を通った増幅
槌打アナログ加速度信号は、分岐されて第２増幅器(13)
と第２積分器(14)に入力され、第２増幅器(13)では更に
増幅され、第２積分器(14)では積分されて槌打アナログ
加速度信号は槌打波形に重畳している細かいノイズがキ
ャンセルされた形の滑らかな速度信号に変換されて出力
される。

【００１７】第２増幅器(14)並びに第２積分器(14)から
の出力は、アナログスイッチ(15)にて高速度で交互に切
り替えられてＡ/Ｄ変換器(16)に入力される。Ａ/Ｄ変換
器(16)では前記アナログ出力がデジタル信号に変換され
て出力され、データバス(19)を介して書き込み専用記憶
装置(22)に入力される。前記記憶作用は、比較器(18)か
らのトリガ信号がＣＰＵ(17)に入力した場合に行なわれ
るもので、そのために前記アナログディレー(12)が設け
られているのである。

【００１８】次ぎに、記憶装置(22)に記憶された槌打デ
ジタル加速度信号と槌打デジタル速度信号のいずれかが
選択されてＣＰＵ(17)に取り出される。

【００１９】歯牙の動揺度測定に必要な時間軸上で、ハ
ンマ(4)のインパクトの立ち上がりからの第一波長の長
さは、前述のようにＣＰＵ(17)に取り込まれた振動波形
を検索する事によって行なわれる。即ち、トリガの入力
時点を始点(S)とし、図２に示す積分波形(ロ)が一定と
なった箇所をＣＰＵ(17)にて検索し、トリガが作動した
時点(S)から積分波形が一定となった時点(F)迄の時間を
歯牙の動揺時間(T)と判定するのである。この時間は何
段階かの動揺度(例えば１０段階)に換算されて測定数値
として表示装置(23)に表示される。

【００２０】積分波形(ロ)は前述のように、歯牙の動揺
時間(T)の測定のために主として使用され、加速度波形
(イ)は２度打ちの有無確認のために用いられる。

【００２１】尚、積分演算子(21)は、第２積分器(14)の
代わりに外付けとし、記憶装置(22)に入力した(又は入
力しようとしている)信号を積分してもよいし、ＣＰＵ
(17)内蔵の積分機能を活用してもよい。又、必要に応じ
てプリンタ(25)を接続し、データを波形として又は数値
として出力してもよいし、音声装置(24)を接続しておい
て槌打強度がトリガ基準電圧を越えなければその旨を音
声表示させるようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、槌打強度がトリガ基準電圧を
越えればその後はその強度に関係なく測定できるもので
あり、逆に、槌打強度がトリガ基準電圧を越えなければ
測定値は自動的にキャンセルされてしまうので、従来の
ように測定の度毎に槌打強度の合否を判定する必要がな
く、多忙な医療現場において歯牙の動揺度をメカニカル
に且つ簡便に行うことが出来るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路図

【図２】本発明の記憶装置に入力されるデジタル信号波
形のグラフ

【図３】図２の部分拡大グラフ

【符号の説明】

(1)…圧電素子 (2)…第１積分器 (3)…加速
度センサ (4)…ハンマ (11)…第１増幅器 (12)…アナログディレー
(13)…第２増幅器 (14)…第２積分器 (15)…アナログスイッチ
(16)…Ａ/Ｄ変換器 (17)…ＣＰＵ (18)…比較器 (19)…デー
タバス (20)…トリガライン (21)…外付積分演算子
(22)…記憶装置 (23)…表示装置 (24)…音声装置 (25)…プリ
ンタ (Vo)…基準電位。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯牙の槌打にて発生する振動波形をキ
   ャッチしてこれを歯牙の動揺度に変換して出力する歯牙
   動揺度測定装置において、歯牙をハンマにて槌打した時
   の歯牙の動揺振動をキャッチして電気信号として取り出
   すセンサと、前記センサを組み込んだハンマと、前記セ
   ンサにてキャッチされた槌打信号を記憶する記憶装置
   と、前記槌打信号の電位と基準電位を比較する比較器
   と、比較器からの出力にて記憶装置から前記槌打信号を
   呼び出して歯牙動揺波形の波長を演算するＣＰＵとで構
   成された事を特徴とする歯牙動揺度測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１の歯牙動揺度測定装置におい
   て、センサにてキャッチされた槌打信号を積分する積分
   器を設け、積分器にて積分波長に変換された振動波形が
   平坦になった時点をＣＰＵにて検索してこれを槌打信号
   の終点とし、比較器からのトリガ信号の入力時点を始点
   として始点から終点までの時間を動揺時間としてＣＰＵ
   にて計測する事を特徴とする歯牙動揺度測定装置。