JP4130416B2 - 顎骨筋伸縮長さ測定装置 - Google Patents
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Description
従来の下顎骨の動きは、顎運動と呼ばれ、上下顎の相対的な運動を示すものである。咀嚼や発音などの顎口腔系の機能的、臨床的、生理科学的な運動を考え、顎運動は頭蓋の一部である下顎が上顎との相対的動きとしてとらえることができ研究されている。
顎運動測定装置を用いた下顎骨の動きについて、多くの業績が上がっており、更に業績が上がっていくことは間違いないと思われる。
顎運動測定装置を用いた下顎自体の動きについては、6自由度という複雑な動きであり、これらの6自由度を頭でシュミレーションする場合などには不向きであると考える。顎運動測定装置以外に下顎骨の研究の為に使用されている測定装置は、筋電計、NMR等多々あるが、顎骨筋(特に咀嚼筋)に着目した測定器は存在しない。
また、顎関節機能障害を発生した場合には、障害を恐れるあまり、上手く咬合することができず顎運動のリズムが十分に取れない患者や、障害部分を補助するため、通常と違った動きが習慣となり、回復しずらい症例なども見受けられる。これらの患者には正しい顎運動を教える必要があるが、現在の装置では患者の状況や情報が十分に引き出せていなかった。顎関節障害の治療後は、後天的な障害であって簡単な治療の場合は完治も長期化することがないが、先天的な障害や顎補綴が必要な場合などは容易に咀嚼運動を教えることは難しく、更には、それらの治療効果を示す装置はなかった。これらの治療には理学療法が用いられる場合もあるが、治療効果を十分示せない為に、患者が意欲喪失等が目立つ傾向にあった。
顎運動を診断に用いる研究は、古くから行われており、現在も研究が続けられている。これらの研究の一端として、顎骨筋に着目した研究はされていない。
顎運動研究の歴史は、初期においては咬合器と密接に関連づけられており、6自由度の研究へと発展した時から大きく変革を遂げている。これらの動きは、現在では咬合器で再現することは非常に難しいと考えられている。
咬合器の発達は、義歯作製の為に上下顎の接触関係を明確を目的に、顆路の動きをテーマにしたものが多かった。そういう意味で、近年の顎運動と咬合器の発達には、大きく隔たりがある。
顎運動測定は技術的な面で確実に発展を続けているが、その一方で顎運動測定の有用性に対して疑問視する意見も存在する。顎運動の診断的価値に疑問を投げかける声もありる。
(絶対的基準)
開口量やクリッキングの雑音などについて、障害の範囲が明確でない。痛みについても、絶対的なものはなく、これからの課題である。また、筋状態について、十分に解明されていない。
本質的な客観化されたものがない以上、適正なコントロール設定をすることは困難である。
顎運動の測定は機能検査を一目的とするが、総合的な測定となるため、検査が明確でなく、最終決断には根拠に欠けると思われる。
(治療法の診断に必ずしも診断が必要で無かった)
開口異常の患者に対して、顎運動の測定は必ずしも必要なく、検査によって詳細な情報を得られたとしても、治療の選択を変更するまでもいかず、更に治療効果の判定としても、不十分なものであった。
今後は、病気の診断や、予測、回復の様子や予後の状態を観察できるものが、今後求められると考える。更には義歯の患者での測定により、義歯が顎にあたえている影響等を研究課題とすることも課題である。
それ以外でも、顎関節のみでなく、関節に関わる筋がどのように関わりを持つか関心が高まると思われれる。
筋とは、収縮・弛緩(しかん)によって動物の体を運動させる器官。原生動物・中生動物・海綿動物を除くすべての動物に存在し,高等動物ではいわゆる肉となる。脊椎動物では横紋筋(骨格筋)・心筋・平滑筋(内臓筋)に大別される。
口腔に関わる筋肉も多くある。ここでは、咀嚼に関わる筋肉に着目し、咀嚼筋について、説明する。
咀嚼筋とは、咀嚼に関与する筋肉の総称で、開口筋群と閉口筋群とに分けることができる。下顎骨と頭蓋骨に間に付着して、顎運動を通じて、咀嚼、嚥下、発音等を行う筋を咀嚼筋とする考えもあり、それらの筋肉は、咬筋、側頭筋、内側翼突筋、外側翼突筋の4つが咀嚼筋と言われる。
咀嚼筋を開口筋と閉口筋から成るとした場合、分けて、考えると、開口筋は外側翼突筋、顎二腹筋、顎舌骨筋、オトガイ舌骨筋、であり、閉口筋は、咬筋内側翼突筋、側頭筋、となる。
各筋とも、左右対称に存在し、その運動は中枢統合機構によって制御され、支配されている。
咬筋の浅層は下顎骨を上に引き上げる運動に関与しており、深層は小さな距離運動(噛みしめや咬合)に関与していると考えられている。大きさは無歯顎に比べ有歯顎で大きく、加齢に伴い小さくなる。咬筋は咬合力の発揮に深く関与していると考えられている。
(側頭筋)
側頭筋とは閉口筋群であり、咬筋同様に大きな筋である。側頭骨の表面や側頭筋膜の深葉から下顎骨の筋突起や下顎枝の内・外面に有する。機能的には筋を前部と後部に分けている。側頭筋は多羽状筋であり、タイプI、II、中間型に分けることができる。
下顎枝の内側で側頭下窩に位置し、前方から後方に向けてほぼ水平に走行する。上顎の蝶形骨の側頭下稜から翼状突起外側板にかけてから、下顎骨の翼突筋窩、関節円板並びに関節包にかけて、有する。外側翼突筋は下顎骨を前方に引く作用があり、両側が活動した場合には、下顎骨全体が前方に運動し、片側が活動すると下顎骨は体側へ側方運動を行う。外側翼突筋は、前方運動のための筋である為、開口筋に分類されている。下顎頭部に接続されているため、顎関節と密接な関連があると考えられている。外側翼突筋は、筋層が厚い為、筋電計等での観察が難しく不明な点も多い。
内側翼突筋とは、側頭窩下において、外側翼突筋の下部に存在する四面柱状の筋である翼状突起外側板の内面にある翼突筋窩から、下後外側方に走っており、下顎角内側面の翼突筋粗面と接続されている。咬筋と相対する形状であり、咬筋は外側から内側翼突筋は内側から下顎骨を吊り下げる様に位置する。
内側翼突筋は、閉口筋の一つであり抗重量筋として働く、多羽状に走行していてタイプI、II中間型に分けることができる。
内側翼突筋は筋の走行が下顎骨を内上方へ移動させる方向にあることから、下顎の内側への運動時に外側翼突筋の下頭と共に働き、平衡側下頭を前下内方に移動させる。
(被蓋)
被蓋関係を検討するための動きを観測し、要素研究や臨床研究、分類研究をする為の方法及び器具が十分でなかった。
被蓋とは、上顎歯列と下顎歯列とが屋根状に覆っている状態をさし、水平被蓋と垂直被蓋とに分けることができる。被蓋関係は上下顎の咬合とも密接である。有歯顎においては、天然歯の被蓋関係を重要視して、その被蓋関係が正常な状態かどうか判別が必要である。特に歯科矯正学の分野では移動した歯又は歯列がどのように被蓋させれば、患者にとって負担が少ないか、また新たな疾患の原因などをこれから検討しなければならないが、その解析ツールとして有益なものである。
水平被蓋とは、咬頭嵌合位における上下顎にみられる被蓋の水平成分をいう。
垂直被蓋とは、、咬頭嵌合位における上下顎にみられる被蓋の垂直成分をいう。臨床の現場において、臼歯における被蓋関係と前歯における被蓋関係は関連性がなく、独立した動きをする。これは個人差が大きい。被蓋関係の研究も盛んに行われている。更に、上下顎の関係で、咬合時の上下顎の滑走においても、個人差が大きく動きも明確で無い。これらの滑走があたえる上下顎の関係についての研究も注目されている。
顎関節は、側頭骨の下顎窩と下顎頭との間で形成される関節である。顎関節の構造は非常に複雑であり、個人差が大きいといえる。咬合高径が十分に保てない(義歯を入れずに無歯顎のまま長期間暮した)場合などは骨吸収が起こり、関節結節の後退などが見られる。
顎関節の異常な動きについて容易に見つけ出すことが望まれている。
上下顎の動きを各筋毎の動きで解析する場合、筋は縮まる力は存在するが、伸びる力は存在しない。その動きでありながら、筋がその状態にいることを状態量として捉え、その変化量を解析することを目的とし、各筋ごとの変化として個別に捉え、その動きを総合することで口腔内運動を捉えようとする考えがかつてはなかった。
従来の顎運動と同様に6自由度測定を検討することにあるが、各筋肉に動きを分割することで、動きを簡素化し、全体の動きと別に筋毎に集中した検討ができる装置が望まれていた。
咀嚼リズムの検討においても、咀嚼前体の問題が引き起こす問題を、各筋肉の問題と捉え、検討することで今までに見出せなかった筋の状態を検討することができる望まれていた。
理学治療時への応用は、効率よく顎運動のリハビリなどに用いることが望まれていた。
義歯作成においても、咬筋等の状態を考え、義歯の咬合位や咬合平面の決定をすることが望まれていた。更に筋の動きで適した状態を見つけ出すことが望まれていた。
口腔内の動きを中心にした分類が望まれていた。
被蓋関係を検討するための動きを観測し、要素研究や臨床研究、分類研究をする為の方法及び器具が十分でなかった。
これらの関係も本測定装置を用い臨床解析することが望まれていた。更には、患者の筋肉の使い方や咬合の方法、被蓋ルートの解析にも役立ち、患者に合わせた義歯作製が可能となる研究ツールが望まれていた。
顎関節の異常な動きについても、咬合高径や咬頭傾斜角の変更などを行い患者に合わせた咬合関係を容易に作製できるツールが望まれていた。更に患者のストレスにも対応した、義歯設計及び作製が望まれていた。
顎関節の形状等と共に、顎骨筋の動きとストレス等を組み合わせることで統計的な顎関節に合わせた義歯設計や作製が望まれていた。
上下顎の動きを各筋毎の動きで解析する場合、筋は縮まる力は存在するが、伸びる力は存在しない。その動きでありながら、筋がその状態にいることを状態量として捉え、その変化量を解析することを目的とし、各筋ごとの変化として個別に捉え、その動きを総合することで口腔内運動を捉えようとするものである。
現時点ではこの様な研究アプローチがされていないが、本発明によりアプローチした結果、多くの問題を解決し、多様な研究成果を上げることができることを見出した。
咀嚼リズムの検討においても、咀嚼前体の問題が引き起こす問題を、各筋肉の問題と捉え、検討することで今までに見出せなかった筋の状態を検討することができる。
顎関節機能障害に活用した場合、機能障害の症状に合わせて、筋肉の状態を把握することができる。即ち、顎関節の障害が筋の動きとの関連性についても検討することができる。
義歯作成においても、咬筋等の状態を考え、義歯の咬合位や咬合平面の決定をすることができ、筋の動きで適した状態でかみ合わせる為、筋力が大きくすることができる。
咬合器への応用においては義歯作製を考慮に入れると、患者の動きを適確に捉える咬合器開発ツールが可能である。
顎運動では絶対基準を定めることができなかったが、顎運動の経路を複数測定し各経路での筋の状態を把握することで、一部ではあるが絶対基準が見い出せることが可能となった。また、各筋肉へ標的を絞った結果、機能が単一化され、検討が容易になる。
口腔内の使用方法を分類学的に捉えることは、されていないが本発明で可能となった。
被蓋関係を検討するための動きを観測し、要素研究や臨床研究、分類研究をする為の方法及び器具が十分でなかった。
有歯顎においては、天然歯の被蓋関係を重要視して、その被蓋関係が正常な状態かどうか判別が望まれている。特に歯科矯正学の分野では移動した歯又は歯列がどのように被蓋させれば、患者にとって負担が少ないか、また新たな疾患の原因などをこれから検討しなければならないが、本発明はその解析ツールとして有益なものである。
これらの関係も本測定装置を用い臨床解析することで、望ましい被蓋関係をもたらすことができる。更には、患者の筋肉の使い方や咬合の方法、被蓋ルートの解析にも役立ち、患者に合わせた義歯作製が可能となる研究ツールである。
顎関節の異常な動きについても、簡単に見つけ出すことができそれらの対策として、咬合高径や咬頭傾斜角の変更などを行い患者に合わせた咬合関係であることが容易に観察することができる。更に患者のストレスにも対応ができ、ストレスの高い部分の顎の動きの部分が明確となり、それらの動きをしないように義歯設計及び作製をすることができる。
顎関節の形状等と共に、顎骨筋の動きとストレス等を組み合わせることで統計的な顎関節に合わせた義歯設計や作製が可能である。
理学療法への方針が明確になる。
咀嚼筋の痛みの解明に活用できる。
障害を起している個別筋の判定が可能である。
本発明に用いる好ましい顎運動測定装置について説明する。
顎運動測定装置は、信号生成体を有する上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置と信号生成体の位置を計測するセンサを備えた計測ユニットを備えた顎運動測定装置において、上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置が有する全ての信号生成体の生成する全ての信号が少なくとも患者の左側又は右側の計測ユニットに向かって信号伝播するか又は、センサを有する上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置と複数の信号生成体をそなえた計測ユニットを備えた顎運動測定装置において、計測ユニットが有する全ての信号生成体の生成する全ての信号が少なくとも患者の左側又は右側の上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置に向かって信号伝播することを特徴とする。
更に、複数の発光体が取り付けられた上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置と、各センサの出力から得られた位置データを処理するとともに発光制御部及びセンサ出力制御部を統括制御する制御演算装置を備えた顎運動測定装置において、全ての発光体が患者の左側から外方向に発光するか、全ての発光体が患者の右側から外方向に発光する上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び/又は筋接続標点測定装置を有することを特徴とすることが好ましい。
更に、発光体の位置を計測する2個以上のセンサを有する計測ユニットは、位置及び高さ及び角度を調節する移動調節機構を有したことを特徴とすることが好ましい。
更に、信号生成体が光、電磁波、電界、磁界、音波のいずれかの発生体又は反射体又は攪乱体であることを特徴とする顎運動測定装置であることが好ましい。
更に、信号生成体が多角形の頂点に相当する位置に特徴点として平面又は立体形状を含む部材の一部として構成されている光反射体であることを特徴とする顎運動測定装置であることが好ましい。
更に、センサ出力制御部又は制御演算装置が、消灯信号に応じてセンサ出力又は位置データを比較校正することを特徴とする顎運動測定装置であることが好ましい。
更に、筋接続標点測定装置により得られた生体標点の座標データを、出力する機能を備えた顎運動測定装置であることが好ましい。
顎運動測定装置と一緒に用いられ、単数又は複数の指示針を有する指示針部及び、同一直線上にない3個以上の信号生成体が取り付けられている発光体部を有することを特徴とする筋接続標点測定装置である。
発光体部、及び指示針部を有する筋接続標点測定装置において、指示針が、複数の生体標点を指示できるように指示方向変更機構を有することを特徴とする筋接続標点測定装置が好ましい。
指示針部が、咬筋の接続部を示せる指示針を有する筋接続標点測定装置である。好ましい咬筋は外側翼突筋、咬筋、内側翼突筋、側頭筋、である。更に、咬筋、側頭筋が好ましい。
たとえば、閉口時の外耳孔や下顎角、下顎頭、眼窩下点などを測定し、モデルとなる外側翼突筋、咬筋、内側翼突筋、側頭筋の位置関係を当てはめることは好ましい。
信号生成体が発光体である筋接続標点測定装置が好ましい。
指示針を2個以上有することを特徴とする筋接続標点測定装置が好ましい。
発光体部の発光方向に対して指示針の方向が、略90°である1個又は複数の指示針部Bが、発光方向のまわりに略180°対向して設定可能である様に発光体部及び指示針部及び/又はベース部が構成されていることを特徴とする筋接続標点測定装置であることが好ましい。
術者への指示による患者の特定の生体標点の計測データが、あらかじめ特定された特定データとして記憶準備又は演算準備されていることを特徴とする顎運動計測装置であることが好ましい。
術者への指示による患者の特定の生体標点計測データとしてあらかじめ記憶準備又は演算準備されている特定データが、患者の下顎口腔外又は下顎口腔内の生体標点として記憶準備又は演算準備されていることを特徴とする顎運動計測装置であることが好ましい。
信号生成体とは、信号を発生させ、センサが感知できるものであれば何でも良い。好ましくは磁場又は光を発生させるものである。更に好ましくは光を発生させるものである。またさらに好ましくは発光ダイオードである。発光ダイオードの中でも最も好ましいのは780nm〜1500nmの赤外線領域で発光する発光ダイオードである。
信号生成体の数は、上顎剛性支持体に同一直線上に並ばないように少なくとも3個以上、下顎剛性支持体にも同一直線上に並ばないように少なくとも3個以上、筋接続標点測定装置にも同一直線上に並ばないように少なくとも3個以上の発光ダイオードが取り付けられていることが好ましい。
信号生成体の形状とは、小型であればどんな形状でも良い。好ましくは180°に発光するために信号生成体が剥き出しになっている形状である。
信号生成体間の位置関係は、上下顎剛性支持体に各3個及び筋接続標点測定装置に3個取付けられており、上下顎剛性支持体及び筋接続標点測定装置の各3個の信号生成体が一直線上になっていなければどのような位置関係にあっても良い。好ましくは正三角形、又は直角三角形を形成するような位置関係で各3個の信号生成体が取り付けられていることである。
上顎剛性支持体及び下顎用剛性支持体の材質は、頭部と剛性関係を保てるものであれば何でもよいが、ステンレス製、アルミ製、プラスチック製が好ましい。さらに好ましいのはプラスチック製になっているものである。
上顎剛性支持体は、シーネを介して頭部に固定させる。シーネと頭部の口腔内歯列の接続は仮着固定できれば良いが、顎運動測定中に測定誤差を少なくするために動かないように固定することが重要である。さらに好ましくは歯科用セメントで接着することである。シリコンや印象材で固定することもできる。
上顎剛性支持体とシーネの接続は固定されていれば良いが、複数の方向に固定できるのが好ましい。さらに好ましくはネジ止めである。
下顎剛性支持体とは、上顎剛性支持体同様であればよい。
筋接続標点測定装置の形材質とは、剛性関係を保てるものであれば何でもよいが、ステンレス製、アルミ製、プラスチック製が好ましい。さらに好ましいのはプラスチック製になっているものである。
筋接続標点測定装置は、複数の信号生成体から構成されており、全ての信号生成体をセンサ視野におさめていれば何でもよい。
計測ユニットとは、発光ダイオードの発光タイミングやセンサの作動タイミングを制御する制御ボードとセンサを搭載していれば何でもよいが、好ましくは制御ボード、2個のセンサ、電源を搭載していることで、さらに好ましいのは歯科用チェアに座った患者の傍に設置できるようになっていることである。最も好ましいのは患者の座高にあわせて、計測ユニットを上下に移動させられるように調節機構を有していることである。
患者の左側とは、歯科用チェアに患者が座った状態で、地上と患者の左肩を結ぶ線と患者の両耳を結ぶ線が交わった点付近であり、右側とは前述した左側と対称である。
信号伝播とは、上顎用剛性支持体及び下顎用剛性支持体及び筋接続標点測定装置が有する全ての信号生成体の生成する全ての信号が少なくとも患者の左側又は右側の計測ユニットに向かうことである。
信号伝播とは計測ユニットに搭載されているセンサに信号生成体から信号を発生するものであればなんでも良いが、好ましくは2次元PSDやCCDのような受光センサの受光面に向かって発光する発光ダイオードであり、さらに好ましくは2次元PSDやCCDのような受光センサの受光面に向かって赤外線領域の波長で発光する発光ダイオードである。最も好ましくは赤外線領域の波長に最も良い感度をもった2次元PSDに向かって、赤外線領域の波長で発光する発光ダイオードである。
各センサの出力から得られた位置データは、上顎剛性支持体に取り付けられた3個の信号生成体の3次元座標から上顎の3次元座標と回転量を示す6要素のデータに変換する。下顎剛性支持体及び筋接続標点測定装置に取り付けられた信号生成体の位置データも上顎剛性支持体のデータ処理と同様である。
発光制御部とは、光を使用した顎運動測定装置の場合、発光ダイオードが点灯又は点滅を制御するものであれば何でも良いが、好ましくは発光ダイオードを点滅させるものであり、さらに好ましくは発光ダイオードの点滅の時間を制御するものである。最も好ましいのは発光ダイオードの点灯と消灯する時間を制御し、発光ダイオードの個数も制御できるものである。
統括制御とは信号生成体とセンサを同時に動作させるものであればなんでも良いが、好ましいのは常に信号生成体とセンサの動作を一定時間間隔で同期させていることであり、さらに好ましいのは信号生成体とセンサが動作する時間間隔を変更できることであり、最も好ましいのは信号生成体の数が変わってもセンサの動作を信号生成体の数に合わせて同期して動作させることである。
制御演算装置は発光制御部及びセンサ出力制御部を統括制御する。
患者の左側から外方向とは、患者の左側に測定エリアを設定して、測定エリア原点から見て患者と逆方向を示し、患者の右側から外方向とは、患者の右側に測定エリアを設定して、測定エリア原点から見て患者と逆方向を示す。センサの配置位置として好ましいのは右側及び左側を術者が選択できることである。
位置及び高さ及び角度を調節する移動調節機構とは、計測ユニットを取り付けた支柱が移動させることができれば何でも良いが、好ましいのは前述した移動機構に加え、計測ユニットの地面からの高さを調整できる高さ調節機構を備えていることで、さらに好ましいのは移動機構、高さ調節機構に加え、計測ユニットの地面に対する角度を調節できることである。
その測定範囲指示機構の具体的なものとして、測定エリアを示す発光素子から発せられる発光素子光により測定範囲を示すことが好ましい。また、その発光素子を複数用い、立体的な測定範囲を示すことは好ましい。また、発光素子光の交る部分に測定する発光生成体等を合わせることにより測定範囲を示すことも好ましくできる。
発光素子光は測定範囲の輪郭だけを示すものが好ましい。複数用いる場合は、発光素子光の色を違えることにより、発光素子光が交わる部分を明確にすることが好ましい。
測定時には発光素子光を発光させない様にすることがよい。
測定範囲指示機構により、計測ユニットの位置を定めることができる。
筋接続標点測定装置とは、生体の位置座標を特定できるものであれば何でも良いが、好ましくは生体の位置座標を特定する指示針の本数が複数であり、さらに好ましいのは複数の指示針が患者上顎の歯の位置を特定できるように口腔内から見て患者上方を向いていることで最も好ましいのは患者下顎の歯の位置座標を特定できるように口腔内から見て患者下方を向いている指示針を有していることである。
筋接続標点測定装置においては、同一患者の時間的経過をみるために、口腔内標点を採得し、時間経過後の空間軸の照合に利用することができる。
指示針とは、筋接続標点測定装置に取り付けられている針で、患者を傷つけないように先端が丸みを帯びている形状が好ましく、さらに好ましいのは筋接続標点測定装置から見て指示針先端が測定したい部分に向かって取り付けられていることである。
信号生成体が多角形の頂点に相当する位置に特徴点として平面又は立体形状を含む部材の一部として構成されている光反射体であることが好ましい。
少なくとも6個以上の発光体を有し、発光制御部又は制御演算装置が発光体の発光する個数及び/又は順序を制御することが好ましい。
筋接続標点測定装置により得られた生体標点の座標データを、出力する機能を備えることが好ましい。
信号生成体が発光体である筋接続標点測定装置であることが好ましい。
指示針を2個以上有することを特徴とする筋接続標点測定装置であることが好ましい。
発光体部の発光方向に対して指示針の方向が、略180°(150〜210°)とは、指示針が発光方向に対して逆方向を向いていれば良いが、好ましくは指示針が発光方向に対して175°〜185°方向を向いていることであり、さらに好ましいのは指示針が発光方向に対して180°方向を向いていることである。
発光体部の発光方向に対して指示針の方向が、略90°(60〜120°)とは、指示針が発光方向に対して逆方向を向いていれば良いが、好ましくは指示針が発光方向に対して85°〜95°方向を向いていることであり、さらに好ましいのは指示針が発光方向に対して90°方向を向いていることである。
発光体部の発光方向に対して指示針の方向が、略0°(−30〜30°)とは、指示針が発光方向に対して逆方向を向いていれば良いが、好ましくは指示針が発光方向に対して−5°から5°方向を向いていることであり、さらに好ましいのは指示針が発光方向に対して同じ方向を向いていることである。
筋接続標点測定装置を備えた顎運動測定装置であることが好ましい。
顎運動計測装置は術者への指示による患者の特定の生体標点計測データが、あらかじめ特定された特定データとして記憶準備又は演算準備されていることが好ましい。
発光体部及び指示針部及び/又はベース部の構成とは、発光体部と指示針部で構成されていれば何でもよいが、好ましいのは発光体が取り付けられた発光体部と、複数の指示針が取り付けられた指示針部とそれらを着脱可能なベース部で構成されていることであり、前述した内容に加えて複数の指示針が取り付けられた指示針部が複数の形状を有しており、測定部位によって選択可能であることである。
本発明は、上顎及び下顎に固定されている上顎剛性支持体、下顎剛性支持体に取り付けられている発光体を2個のセンサで撮像して三次元位置を求め、この値より下顎座標系から上顎座標系への変換係数を算出し、算出した変換係数を用いて下顎座標系の特定点位置を上顎座標系に変換することができ、左右顆頭の動きや臼歯部の動きを観察する。
本発明は、上顎剛性支持体に取り付けられている発光ダイオード1〜3、下顎剛性支持体に取り付けられている発光ダイオード4〜6、筋接続標点測定装置に取り付けられている発光ダイオード7〜9は順次点灯する仕組みになっており、2個のセンサで各発光ダイオードの光を受光し、各発光ダイオードの位置検出を行うシステムになっている。
これらの算出方法は、任意な方法でかまわないが、好ましい算出方法を下記に示す。
(空間照合法)
モデルとなる外側翼突筋、咬筋、内側翼突筋、側頭筋の空間座標と筋接続標点測定装置で得られる標点の空間座標であるモデル空間座標を設定しておき、次に被験者から筋接続標点測定装置で得られた標点の空間座標である被験者空間座標とを照合することにより、各顎骨筋の接合部分を定める方法である。
具体的例示として、咬筋の動きで説明を行う。上顎座標軸系に表示される上顎骨と咬筋の接続点を算出し、上顎座標軸系に示す。次に下顎座標軸系に表示される下顎骨と咬筋の接続点を算出し、下顎座標軸系に示す。
次に単位時間あたりに上顎骨と咬筋の接続点に対し、下顎骨と咬筋の接続点の上顎座標軸系での移動量を伸縮量として示すものである。
同様にマウスピースや義歯の画像を融合させることも可能である。
単位時間毎の上顎の筋の接続標点と下顎の筋の接続標点の関係を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置である。
接続標点の位置関係とは、上下顎に示された標点の位置関係を測定するものであり、長さ、ねじれ、回転、移動角度、変化量等のことである。
上下顎に標点を一点ずつ定めた場合、それらの関係を長さ、ねじれ、回転、、移動角度などで表したものが位置関係である。
(●の変化量)=(●の変化後の量)−(●の変化前の量)
(●の変化量)=Δ●←Δはデルタと呼ぶ
と書くことにすれば、
Δ●=(●の変化後の量)−(●の変化前の量)となる。
変化量の対象は、長さ、方向、ねじれ、回転、移動角度、角度等である。
単位時間毎の上顎の筋の複数の接続標点と下顎の筋の複数の接続標点の関係を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置である。
更に、変化量とは各筋肉を図形化し、その図形の変化を見るものであり、面積、体積、ひずみ、ねじれ、方向などを挙げることができる。
外側翼突筋、咬筋、内側翼突筋、側頭筋、咬筋は、線状、面上、短冊状、柱状、棒状に模式化できる。
同一筋内においても、近心遠心、深部浅部、内側外側などを比較することができ、更に、側頭筋に関しては、上顎標点を大きく離し設定することができる。
(不連続点又は加速度変化の変化)
得られた位置の関係から顎骨筋変化を知る方法として、上下顎筋の位置の関係を測定する工程、単位時間毎の変化量を算出する工程、加算変化量又は加速度変化量を算出する工程、を含む顎骨筋変化測定方法である。
加算変化量又は加速度変化量とは、積分値、微分値を示すものである。
得られた位置の関係から顎骨筋変化を知る方法として、上下顎筋の位置の関係を左右対称筋に対して測定する工程、左右対称を成す上下顎筋の単位時間毎の変化量を算出する工程、左右対称の変化量を相対的・実体的比較する工程、を含む顎骨筋変化測定方法である。更に相対的・実体的量の積分値、微分値を示す装置である。
得られた位置の関係から顎骨筋状態変化を知る方法として、上下顎筋の位置の関係を同一筋に対して複数測定する工程、任意の位置の単位時間毎の変化量を算出する工程、任意の位置の変化量を相対的・実体的比較する工程を含む顎骨筋状態変化測定方法である。
得られた結果を標準モデルや他の測定と比較する顎骨筋伸縮長さ比較装置である。
標準モデルや他の測定を比較する場合、上顎下顎とも比較する各座標軸系を合わせることで、対比を容易にすることができる。
顎骨筋伸縮長さ測定装置の測定時において、測定者の発汗量、血圧、流血量及び/又は心拍数を測定する顎骨筋変化測定方法である。又は顎骨筋伸縮長さ測定装置である。又は測定値を顎骨筋状態変化測定値とを表示する顎骨筋伸縮長さ測定装置である。
患者は顎の痛みを感じるときに、多くのストレスを感じる。そのタイミングを正確に知り、上顎に対して下顎がどの位置に来る場合に問題があるのかを知ることができる。
また、その位置を正確に知ることで、咬合調整や咬合高径調整の治療方針を決定でき、更に術後の状態のついても確認することができる。
(モデル、標準数値等から算出)
筋接続標点測定装置は、上下顎を繋ぐ筋の接続基準点を他の基準標点から算出する様に設定する。例えば、年齢や体重、顔貌、レントゲン写真等から接続基準点とその他の基準点の関係を算出し用いることができる。
更に、標準的なモデルを活用し、その数値を用いることで十分に本測定の目的を達することができる。
標準的なモデルは人体模型−頭蓋骨−頭蓋、標準型モデルから、採得したものが好ましい。
特に、MRIデータ画像から立体形状を構成し、顎骨筋の動きと連動させ、表示や計算することができる。顎骨筋ののデータをMRI画像から取得することが好ましい。
この測定により、患者の負担状況が明確になり、診問等により、患者の違和感と筋肉の動きの違和感を確認し、治療をするものである。
この方法と、測定者の発汗量、血圧、流血量及び/又は心拍数を測定する顎骨筋変化測定方法を組み合わせることは、有意義な結果を導き出すことができる。
解析方法としては、下記の内容で行えるものが好ましい。勿論、解析にあたりノイズの調整等が必要となる場合が多い。
本発明で得られた上下顎を接続する筋肉の上下顎骨との接続点の関係がみることができ、その変化量、変化率を微分又は2重微分することにより、変局点を求め、動きに歪さを判断することができる。
更に、変化量間の差を求め、その積分値を比較することで、顎の動きに共通性を見出すことができる。
解析方法としては、変化量及び又は変化量の差を、横軸に時間、縦軸に変化量をとり、重ねて表示することを特徴とする顎骨筋長さ変化解析装置である。
移動距離、移動距離計、移動距離速度、移動加速度
部位間距離、部位間距離変化量、部位間距離変化速度、部位間距離変化加速度、移動距離加速度、
回転角度、回転角度変化量、加速度、角加速度
3点指示角度、3点指示角度変化量、3点指示角度変化速度、
面積、体積、膨張量、面膨張量、体積膨張量、膨張速度、角速度
2直線角度、2直線角度変化量、2直線角度変化速度、2直線角度変化加速度であることが好ましい。
更に、データの修正については、自動又は手動スムージング、スプライン補間、データの合算、データの繋ぎ、手動修正、画像拡大が有することが好ましい。また更に、表示機能としては軌跡表示、スティック表示、ベクトル表示、単独表示、残像表示、一括表示が有することが好ましい。
更に、係数やシュミレーション画像を利用して、上下顎のたわみや応力集中状況などをを表示することが好ましい。
更に好ましくは、これらのデータの微分や積分値を算出でき、グラフ化できるこてある。更に、これらの計算式を記憶でき、再使用可能であることである。
画像は、筋の模式データである線、面、柱などであっても良い。
標準顎骨筋位置データとは標準顎骨データから形状計測装置により算出し、形状データの筋肉接合部分である起始部分や停止部分を決定し、そ筋位置データを算出することが好ましい。
更に、頭頂、耳珠上縁、顆頭、眼窩下点、鼻翼下縁、鼻下点、上下顎切歯、オトガイ結節、下顎角、上下顎両切歯の歯間腔を上げることができる。
好ましい標準標点データは、眼窩下点、鼻下点、鼻翼下縁、耳珠上縁、切歯、などである。必ず必要な標準標点データは眼窩下点、鼻下点、鼻翼下縁である。
標準顎骨筋座標軸とは、標準顎骨筋位置データと標準標点データがなす座標軸系のことである。
標点データとは、被験者から採得した標準となる位置データであり、具体的には閉口時の外耳孔や下顎角、下顎頭、眼窩下点などを上げることができる。これは標準標点データと一致していなければならない。
好ましい標点データは、眼窩下点、鼻下点、鼻翼下縁、耳珠上縁、切歯乳頭、などである。必ず必要な標点データは眼窩下点、鼻下点、鼻翼下縁である。
被験者データとは、顎運動データと標点データがなす座標軸系のことである。
データ入力工程とは、顎運動データと標点データを有する被験者データを入力する工程のことである。
被験者座標軸算出工程とは、被験者データから被験者座標軸を算出する工程のことである。軸適合工程とは、標準顎骨筋座標軸を被験者座標軸に合わせる工程のことである。
画像表示工程とは、顎運動データの運動データと共に被験者座標軸に移された標準顎骨筋位置データが連動する工程であり、パソコンのディスプレイ等で表示する工程のことである。
特に口腔内咬合位置や咬合高径、咬合平面、被蓋関係(被蓋角)、滑走面、側方運動角などの決定に用いることができる。
また、これらの歪を知るために、筋の動きや、筋の関係を時間的空間的に表したデータにより、算出された統計データを用いることができる。
2耳珠上縁、
3顆頭
4眼窩下点、
5鼻翼下縁、
6鼻下点、
7上顎切歯の歯間腔、
8下顎切歯の歯間腔
9オトガイ結節
10下顎角
Claims (11)
- 上下顎の標点を基準として単位時間毎の位置関係を測定する顎運動測定装置と、上下顎を繋ぐ筋の接続標点と顎運動測定を行う上下顎の標点の位置関係を計測する筋接続標点測定装置を用い、単位時間毎の上顎の筋の接続標点と下顎の筋の接続標点の関係を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 請求項1記載の顎骨筋伸縮長さ測定装置であって、単位時間あたりの上顎の筋接続位置と下顎の筋接続位置の変化量を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 請求項1記載の顎骨筋伸縮長さ測定装置であって、上顎の筋接続位置と下顎の筋接続位置の関係を3点以上計測し、それらの点を繋いでできた平面体の面積又は立体の面積及び/又は体積の単位時間毎の変化量を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 請求項1〜3で得られた変化量の差を計測する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 請求項1〜4で得られた結果を標準モデルや他の測定と比較する顎骨筋伸縮長さ比較装置。
- 請求項1〜3記載の顎骨筋伸縮長さ測定装置の測定時において、測定者の発汗量、血圧、流血量及び/又は心拍数を測定する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 請求項1〜3記載の顎骨筋伸縮長さ測定装置の測定時において、測定者の発汗量、血圧、流血量及び/又は心拍数を測定し、測定値を顎骨筋状態変化測定値とを表示する顎骨筋伸縮長さ測定装置。
- 上下顎を繋ぐ筋の接続基準点と顎運動測定を行う上下顎の標点の単位時間毎の位置関係を計測する筋接続標点測定装置。
- 上下顎を繋ぐ筋の接続基準点を他の基準標点から算出する請求項12記載の筋接続標点測定装置。
- 請求項1〜3の変化量及び又は変化量の差を、横軸に時間、縦軸に変化量をとり、重ねて表示することを特徴とする顎骨筋長さ変化解析装置。
- 標準顎骨筋位置データと標準標点データと標準顎骨筋座標軸を有する顎骨筋伸縮長さ測定装置であって、顎運動データと標点データを有する被験者データを入力するデータ入力手段と、被験者データから被験者座標軸を算出する被験者座標軸算出手段と、標準顎骨筋座標軸を被験者座標軸に合わせる軸適合手段と、標準顎骨筋座標軸にある標準顎骨筋位置データを被験者座標軸に移す顎骨筋位置データ移動手段と、顎運動データの運動データと共に被験者座標軸に移された標準顎骨筋位置データが連動する画像表示手段とを有する顎運動解析装置。
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