JP4324386B2 - Jaw movement measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顎の動きを測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下顎の動きを検出する装置は、特許文献1に記載される。
この公報に記載される装置は、下顎に光源を固定し、光源の動きを光センサーで受光して、顎の動きを測定するようになっている。この装置は、下顎歯茎に、前方に向けて光を発する光源を装着する。光源の前方には、レンズを介して光センサーを配設する。光センサーからの信号を増幅してXYレコ―ダとデ―タレコ―ダに記録する。
【0003】
さらに、別の顎運動測定装置として、下顎の動きを、顎の前方に取り付けた3個のポテンシオメ―タで検出する装置が特許文献2に記載される。
この装置は、患者の頭部にフレ―ムを固定し、3個のポテンシオメ―タでもって下顎の前後、左右、上下の運動を検出している。
【0004】
下顎歯茎に光源を固定する装置は、光の受光位置に無数のCCDやフォトトランジスタ等の受光センサーを配設し、この受光センサーで受光位置を検出している。下顎が上下左右に運動すると、光源がこれと一緒に運動して、光の照射方向が変化する。光を受光センサーで受けて、顎の運動を測定している。この装置は、下顎が運動すると光の照射方向が大幅に変化する。従って、原理的に、CCD等の受光センサーの数が著しく増加し、または、大きなレンズを必要として高価になる欠点がある。
【0005】
又、光を前に照射して、前方に設けられた受光センサーで検出する装置は、顎が運動すると光の照射位置と照射方向の両方が変わるため、受光センサーの出力信号で顎の動きを特定する演算処理が難しく、演算処理回路も複雑になる欠点があった。
【0006】
さらに、ポテンシオメ―タを使用する下顎運動測定装置は、顎の上下、前後、左右の動きを、前方に配設されたポテンシオメ―タに伝達するので、下顎と上顎との相対運動距離に対するポテンシオメータの移動範囲が大きく、測定範囲が広いセンサーを使用する必要があった。
【0007】
本発明者は、これ等の欠点を除去することを目的に、励磁コイルからセンサーコイルに交流を誘導して人体の動く部分の立体位置を検出する装置を開発した(特許文献3、特許文献4参照)。
【0008】
この装置は、図1に示すように、上顎と下顎の相対位置を検出するために、上顎に上顎運動部材1を、下顎に下顎運動部材2を固定する。上顎運動部材1は、その両端に一次コイル6を連結している。下顎運動部材2は、その両端に二次コイル5を連結している。一次コイル6は中空の筒状で、内部に二次コイル5を接触しないように配設している。
【0009】
この構造の立体変位センサーは、二次コイル5のX軸、Y軸、Z軸の位置を検出するために、図2〜図4に示すように、一次コイル6が3組の励磁コイル6A、6B、6C、6D、6E、6Fを備える。各々の励磁コイルは、互いに対向して配設される一対のコイルを有し、一方のコイルをサイン波で、他方のコイルをコサイン波で励起する。すなわち、一対の励磁コイルは90度の位相差のある交流で励起される。二次コイル5は、一対の励磁コイルの間に配設されて、サイン波で励起される励磁コイル6A、6C、6Eに接近すると、誘導される交流はサイン波に近くなり、コサイン波で励起される励磁コイル6B、6D、6Fに接近するとコサイン波に近くなる。このため、二次コイル5に誘導される交流の位相を検出して位置を検出できる。
【0010】
この立体変位センサーは、光やポテンシオメータを使用する装置に比較すると、人体の動く部分の位置を正確に検出できる特長がある。しかしながら、この装置は、上顎運動部材と下顎運動部材の両端に、一次コイルと二次コイルからなる一対のコイルユニットを非接触な特定の相対位置で配設する必要があるので、患者に負担をかけることなく、下顎の動きを検出できない欠点がある。上顎運動部材と一次コイルと、下顎運動部材と二次コイルのトータルの重量が下顎や上顎に作用するからである。また、上顎運動部材と下顎運動部材は、その先端に設けた一次コイルと二次コイルとを接触しないように、上顎と下顎に連結するので、患者に装置をセットするのも難しくて手間がかかる欠点がある。このため、患者に負担をかけることなく、自然な状態で下顎の動きを検出できない欠点があった。
【0011】
下顎に小型の二次コイルを装着して、下顎の動きを検出できる顎運動の測定装置が特許文献5に記載される。
この公報に記載される立体変位センサーは、図5に示すように、棒状をしている三本の励磁コイル6G、6H、6Iからなる一次コイル6を顔に固定し、3個の二次コイル5を下顎に固定して下顎の動きを検出する。この装置は、顔の前に3本の励磁コイル6G、6H、6Iをコ字状に配設している一次コイル6を顔に固定する。3個の二次コイル5は、下顎の前部と両側に固定している。この測定装置は、一次コイル6を構成する3本の励磁コイル6G、6H、6Iを異なる周波数で励起する。二次コイル5は、3本の励磁コイル6G、6H、6Iから誘導される交流を独立して検出するために、互いに直角に巻かれた3組のセンサーコイル5A、5B、5Cを備える。3組のセンサーコイル5A、5B、5Cに発生する信号強度を演算して、それぞれの二次コイル5の位置を演算する。センサーコイルが励磁コイルに接近するほど、接近する励磁コイルを励磁している交流の発生電力は大きくなる。したがって、3組のセンサーコイル5A、5B、5Cに発生する信号強度から、3本の励磁コイル6G、6H、6Iとの距離を演算できる。各組の励磁コイルからの距離がわかると、センサーコイルの位置を特定できる。
【0012】
【特許文献1】
特開昭53―89296号公報
【特許文献2】
実開昭54―34290号公報
【特許文献3】
特公平5−51293号
【特許文献4】
特開平7−323023号
【特許文献5】
特開昭62−153503号
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す構造の顎運動の測定装置は、下顎の上顎に対する動きを正確に検出するのが難しい。一次コイルと患者の顔との相対位置のずれが、検出誤差の原因となるからである。この装置は、二次コイルと一次コイルの相対位置を検出するので、一次コイルと患者の顔との位置がずれると、下顎の上顎に対する相対位置に誤差が発生する。一次コイルを患者の顔に動かない状態で固定しながら、下顎を動かすのは非常に難しい。このため、患者は極めて制約された姿勢で、下顎を運動する必要があり、自由に下顎を動かす状態で正確に下顎の動きを検出できない。
【0014】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、患者に無理な姿勢を強いることなく、患者が極めて自由に下顎を運動できる状態としながら、下顎の上顎に対する位置を極めて高い精度で検出できる顎運動の測定装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の顎運動の測定装置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備える。測定装置は、上顎又は下顎のいずれかの顎の歯に剛体結合される一次コイル6と、一次コイル6を剛体結合している顎と反対側の顎の歯に剛体結合される二次コイル5と、一次コイル6に交流電流を流す交流電源3と、交流で励起される一次コイル6から二次コイル5に誘導される信号を演算して、一次コイル6に対する二次コイル5の相対的な位置から上顎と下顎の相対位置を検出する演算回路4とを備える。一次コイル6と二次コイル5は、互いに離して配設している。一次コイル6は、所定の体積を有する特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル6a、6b、6cを備える。二次コイル5は、所定の体積を有する特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている2組以上のセンサーコイル5a、5b、5cを備える。一次コイル6の各々の励磁コイル6a、6b、6cは交流電源3に接続されており、交流電源3が各々の励磁コイル6a、6b、6cを異なる周波数の交流で励磁している。測定装置は、複数のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を演算回路4で演算して、下顎と上顎との相対位置を検出する。
【0016】
本発明の請求項3の測定装置は、一次コイル6を構成している3組の励磁コイル6a、6b、6cを、各励磁コイル6a、6b、6cの中心を同一点として特定立体7に巻いている。
【0017】
本発明の請求項4の測定装置は、二次コイル5が互いに直交して巻かれている3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備えており、3組のセンサーコイル5a、5b、5cは、中心を同一点として巻いている。
【0018】
本発明の測定装置は、一次コイル6と二次コイル5の特定立体7を球形としている。一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cを球形の特定立体7に巻いており、二次コイル5は、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを球形の特定立体7に巻いている。
【0019】
本発明の請求項5の測定装置は、一次コイル6を上顎と剛体結合して、二次コイル5を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている。また、本発明の請求項6の測定装置は、二次コイル5を上顎と剛体結合して、一次コイル6を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている。
【0020】
さらに、本発明の請求項7の測定装置は、一次コイル6を、取付部材8を介して上顎に、二次コイル5を、取付部材8を介して下顎に剛体結合している。この測定装置は、上顎の取付部材8が一次コイル6を上顎の前方に配設し、下顎の取付部材8が二次コイル5を頬の外側に配設している。さらにまた、本発明の請求項8測定装置は、上顎の取付部材8が一次コイル6を頬の外側に配設し、下顎の取付部材8が二次コイル5を下顎の前方に配設している。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための顎運動の測定装置を例示するものであって、本発明は顎運動の測定装置を下記のものに特定しない。
【0022】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0023】
図6に示す顎運動の測定装置は、上下顎の歯に剛体結合される一次コイル6及び二次コイル5と、一次コイル6に交流を流す交流電源3と、交流で励起される一次コイル6から二次コイル5に誘導される信号を演算して、一次コイル6に対する二次コイル5の相対的な位置から上顎と下顎の相対位置を検出する演算回路4とを備えている。図の測定装置は、上顎の歯に一次コイル6を剛体結合し、下顎の歯に二次コイル5を剛体結合している。ただし、顎運動の測定装置は、上顎の歯に二次コイルを剛体結合して、下顎の歯に一次コイルを剛体結合することもできる。一次コイル6と二次コイル5は、取付部材8を介して顎の歯に剛体結合している。
【0024】
図7は、図6に示す測定装置を被験者に装着する状態を示している。この図に示す測定装置は、一次コイル6を、上顎の取付部材8を介して上顎の前方に配設し、二次コイル5を、下顎の取付部材8を介して頬の外側に配設している。ただし、測定装置は、一次コイルを頬の外側に配設し、二次コイルを上顎の前方に配設することもできる。さらに、本発明の測定装置は、必ずしも一次コイルと二次コイルをこれらの位置に配置する必要はなく、上記の位置から多少ずれた位置に配置することも、あるいは、互いに対向する位置に配置することもできる。
【0025】
一次コイル6は、図8に示すように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル6a、6b、6cを備える。3組の励磁コイル6a、6b、6cは、特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている。特定立体7は、励磁コイル6a、6b、6cを巻いている仮想の立体で、図の一次コイル6は、特定立体7を球体としている。図の一次コイル6は空心コイルであるが、磁性材料のコアを特定立体に使用して、このコアの表面に3組の励磁コイルを巻くこともできる。特定立体をコアとする一次コイルは、コアを歯に剛体結合することができる。図の一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心が同一点に位置するように、球形である特定立体7の表面に3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。
【0026】
励磁コイル6a、6b、6cは、巻き数と直径でインダクタンスが特定される。励磁コイル6a、6b、6cは、巻き数を多くして直径を大きくしてインダクタンスを大きくできる。励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンスは、発生させる磁界の強度を決定し、インダクタンスが大きくなるほど、励磁コイル6a、6b、6cに発生する磁界強度は強くなる。インダクタンスの大きい励磁コイルは、磁界強度を強くして、二次コイル5に誘導される交流電圧を大きくする。二次コイル5に誘導される電圧が高くなると、二次コイル5の位置を検出する測定精度を高くできる。したがって、励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンスを大きくすることは、測定精度を高くすることに有効である。ただ、インダクタンスの大きいコイルは、大きくて重くなる。励磁コイルは、患者に装着するためには、小さくして軽いのが良い。患者に簡単に装着できると共に、装着した状態で、患者が自由に顎を運動できるからである。したがって、励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンス、すなわち巻き数と直径は、測定精度と患者の負担を考慮して最適値に設定される。たとえば、励磁コイル6a、6b、6cは、巻く直径を約15mmとして、インダクタンスを約1mHとする。特定立体7を球形として、全ての励磁コイル6a、6b、6cの中心が球の中心に位置するように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻く場合、図6と図8に示すように、3層に重ねて巻く状態となるので、内側に巻く励磁コイルは外側の励磁コイルよりも巻き径が小さくなる。ただし、励磁コイルは巻き径を3〜20mmとして、インダクタンスを100μH〜20mHとすることもできる。巻き径が小さくて、インダクタンスの小さい励磁コイルは、流す交流電流を大きくし、発生する磁界強度を強くして、測定精度の低下を少なくする。
【0027】
図6と図8に示すように、特定立体7を球体として、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心を球の中心とするインダクタンスは、外形を最も小さくして、患者に装着するのに最適な形状である。ただし、一次コイル6は、図9〜図11に示すように、特定立体7を直方体として、直方体の外側を囲むように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻くこともできる。図9の一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心が同じ位置になるように、6面体を構成する各面の中央に位置するように励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。図10の一次コイル6は、2組の励磁コイル6b、6cを、互いに隣接するふたつの面の外周縁に沿ってふたつの面の外側を囲むように巻き、残りのひとつの励磁コイル6aを、励磁コイル6bと励磁コイル6cの中央を通る四角形の外側を囲むように巻いている。図11の一次コイル6は、直方体の1つの頂点に集まる3面の外周縁に沿って、3面の外側を囲むように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。
【0028】
図9〜図11に示すように、特定立体7を直方体とする一次コイル6は、励磁コイル6a、6b、6cが四角形となる。一次コイル6は、特定立体7を楕円形や種々の立体形状とすることもできる。特定立体7を楕円形とする一次コイルは、励磁コイルが円形や楕円形となる。
【0029】
一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cを正確に直交して巻くのを理想とするが、直交する姿勢から多少ずれて巻いても、顎の位置を検出することができる。とくに、一次コイル6と二次コイル5を位置が判明している部分に移動させながら、キャリブレーションし、その結果から位置を補正して正確に位置を検出することができるからである。
【0030】
図6の顎運動の測定装置は、二次コイル5に一次コイル6と同じものを使用している。この測定装置は、同じコイルを製作して一次コイル6と二次コイル5に使用できる。このため、能率よく安価に多量生産できる。ただし、二次コイルは、一次コイルの励磁コイルをセンサーコイルとして使用する。二次コイル5は、所定の体積を有する特定立体7の外側を囲むように、互いに直交する方向にセンサーコイル5a、5b、5cを巻いているからである。図の二次コイル5は、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備える。ただし、二次コイル5は、2組のセンサーコイルで上顎と下顎の相対位置と相対姿勢の両方を検出できる。したがって、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備える二次コイル5を使用して、より高い精度で位置と姿勢を検出できる。
【0031】
交流電源3は、一次コイル6の3組の励磁コイル6a、6b、6cを異なる周波数の交流で励磁する。第1の励磁コイル6aを角速度ω1、第2の励磁コイル6bをω2、第3の励磁コイル6cをω3の周波数で励起する発振手段を内蔵している。交流電源3は、複数の発振回路で周波数の異なる交流を発生させることもできるが、マイクロコンピュータとD/Aコンバータとを使用して、周波数が異なるサイン波を作ることもできる。この交流電源は、マイクロコンピュータでデジタル量のサイン波を作り、これをD/Aコンバータでアナログ量に変換する。
【0032】
演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流から、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢、すなわち、一次コイル6と二次コイル5を剛体結合している上顎と下顎の相対位置と相対姿勢とを演算する。演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅から、二次コイル5の一次コイル6に対する距離と姿勢を演算する。二次コイル5が一次コイル6から離れる程、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅が小さくなり、二次コイル5の一次コイル6に対する姿勢により、各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅の比率が変化するからである。したがって、演算回路4は、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅の大きさから、二次コイル5の一次コイル6に対する相対位置と相対姿勢とを演算できる。
【0033】
演算回路4は、二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢をキャリブレーションし、キャリブレーションした結果を記憶回路に記憶して、記憶されるキャリブレーションデーターから、二次コイル5と一次コイル6の位置を演算する。この演算回路4は、二次コイル5を一次コイル6から次第に離して相対位置を変更し、さらに各々の相対位置において二次コイル5の一次コイル6に対する相対姿勢を変更して、各々の相対位置と相対姿勢において、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅を記憶回路にキャリブレーションデータとして記憶させる。このキャリブレーションデータに基づいて、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅から、二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢とを演算する。さらに、演算回路4は、キャリブレーションデータに記憶されない交流の振幅が検出されるときは、記憶しているキャリブレーションデータを補間して、二次コイル5の一次コイル6に対する相対位置と相対姿勢とを検出する。
【0034】
この演算回路4は、図示しないが、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を一定の増幅率で増幅するアンプと、アンプから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、A/Dコンバータでデジタル値に変換された信号を演算する演算器と、キャリブレーションデーターを記憶している記憶回路とを備える。記憶回路は、一次コイル6と二次コイル5の相対位置を変更し、さらに各々の相対位置における相対姿勢を変更して、センサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅を検出して、検出した結果をキャリブレーションデータとして記憶している。
【0035】
この演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を、アンプで所定の振幅に増幅し、増幅されたアナログ信号をA/Dコンバータでデジタル値に変換し、演算器が変換されたデジタル値を記憶回路に記憶しているキャリブレーションデータに比較して、最も近いキャリブレーションデータから一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を特定し、あるいはキャリブレーションデータを補間して、相対位置と相対姿勢を演算する。キャリブレーションデータを記憶回路に記憶して、キャリブレーションデータに基づいて一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢とを演算する測定装置は、一次コイル6と二次コイル5による誤差を補正しながら、すなわち製造工程における一次コイル6と二次コイル5の寸法誤差、形状の誤差、位置の誤差等を補正して、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢、すなわち上顎と下顎の相対位置と相対姿勢を極めて高い精度で検出できる。
【0036】
ただし、演算回路4は、キャリブレーションデータによらず、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を、FFT等の数学的な手法を用いてフーリエ級数に展開し、フーリエ級数から二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢とを演算することもできる。この顎運動の測定装置は、キャリブレーションしないで、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を検出できる。さらに、キャリブレーションデータと数学的な手法の両方で一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を演算してより高い精度で相対位置と相対姿勢を検出することもできる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の顎運動の測定装置は、患者に無理な姿勢を強いることなく、患者が極めて自由に下顎を運動できる状態としながら、下顎の上顎に対する位置を極めて高い精度で検出できる特長がある。それは、本発明の顎運動の測定装置が、上顎と下顎の歯に剛体結合して一次コイルと二次コイルを装着し、一次コイルと二次コイルとを互いに離して配設すると共に、一次コイルを、特定立体を囲むように互いに直交する方向に巻いている3組の励磁コイルで構成し、二次コイルも特定立体を囲むように、互いに直交する方向に巻いている2組以上のセンサーコイルで構成し、一次コイルの各々の励磁コイルを異なる周波数の交流で励磁し、複数のセンサーコイルに誘導される交流を演算回路で演算して、下顎と上顎との相対位置を検出するからである。とくに、本発明の顎運動の測定装置は、一次コイルと二次コイルの両方を特定立体を囲むように複数のコイルを巻いた構造としているので、両方を極め小さく軽くして、患者に負担をかけることなく装着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明者が先に開発した人体用の変位センサーの概略斜視図
【図2】 図1に示す変位センサーのX軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図3】 図1に示す変位センサーのY軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図4】 図1に示す変位センサーのZ軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図5】 顎の動きを検出する従来の測定装置の一例を示す斜視図
【図6】 本発明の一実施例にかかる顎運動の測定装置の概略構成図
【図7】 図6に示す測定装置を被験者に装着する状態を示す概略斜視図
【図8】 図6に示す測定装置の一次コイルの拡大斜視図
【図9】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【図10】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【図11】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【符号の説明】
1…上顎運動部材
2…下顎運動部材
3…交流電源
4…演算回路
5…二次コイル 5A…センサーコイル 5B…センサーコイル
5C…センサーコイル
5a…センサーコイル 5b…センサーコイル
5c…センサーコイル
6…一次コイル 6a…励磁コイル 6b…励磁コイル
6c…励磁コイル
6A…励磁コイル 6B…励磁コイル
6C…励磁コイル 6D…励磁コイル
6E…励磁コイル 6F…励磁コイル
6G…励磁コイル 6H…励磁コイル
6I…励磁コイル
7…特定立体
8…取付部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for measuring jaw movement.
[0002]
[Prior art]
An apparatus for detecting the movement of the lower jaw is described in
In the device described in this publication, a light source is fixed to the lower jaw, the movement of the light source is received by an optical sensor, and the movement of the jaw is measured. In this device, a light source that emits light forward is attached to the lower gums. A light sensor is disposed in front of the light source via a lens. The signal from the optical sensor is amplified and recorded on the XY recorder and the data recorder.
[0003]
Further, as another jaw movement measuring apparatus,
In this device, a frame is fixed to the patient's head, and the movement of the lower jaw, back and forth, left and right, and up and down is detected with three potentiometers.
[0004]
An apparatus for fixing a light source to a lower gum is provided with innumerable light receiving sensors such as a CCD and a phototransistor at a light receiving position, and the light receiving position is detected by the light receiving sensor. When the lower jaw moves up, down, left and right, the light source moves together with it, and the direction of light irradiation changes. The light is received by the light receiving sensor and the jaw movement is measured. In this apparatus, when the lower jaw moves, the light irradiation direction changes significantly. Therefore, in principle, there is a disadvantage that the number of light receiving sensors such as CCDs is remarkably increased, or a large lens is required and expensive.
[0005]
In addition, the device that irradiates light in front and detects with the light receiving sensor provided in the front changes both the irradiation position and the irradiation direction of the light when the jaw moves, so the movement of the jaw is detected by the output signal of the light receiving sensor. There are drawbacks in that the specified arithmetic processing is difficult and the arithmetic processing circuit is complicated.
[0006]
Furthermore, the mandibular movement measuring device using a potentiometer transmits the movement of the jaw up, down, front, back, left and right to the potentiometer arranged in the front, so the potentiometer for the relative movement distance between the lower jaw and the upper jaw It was necessary to use a sensor with a large moving range and a wide measuring range.
[0007]
The present inventor has developed an apparatus for detecting a three-dimensional position of a moving part of a human body by inducing an alternating current from an exciting coil to a sensor coil in order to eliminate these drawbacks (
[0008]
As shown in FIG. 1, this apparatus fixes an upper
[0009]
The three-dimensional displacement sensor of this structure detects the positions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the
[0010]
This three-dimensional displacement sensor has an advantage that it can accurately detect the position of a moving part of a human body, compared to a device using light or a potentiometer. However, this apparatus requires a pair of coil units composed of a primary coil and a secondary coil at both ends of the upper jaw movement member and the lower jaw movement member at a specific non-contact relative position. There is a drawback that the movement of the lower jaw cannot be detected without applying. This is because the total weight of the upper jaw movement member and the primary coil, and the lower jaw movement member and the secondary coil act on the lower jaw and the upper jaw. In addition, the upper jaw movement member and lower jaw movement member are connected to the upper jaw and the lower jaw so that the primary coil and the secondary coil provided at the tip thereof do not come into contact with each other. There are drawbacks. For this reason, there has been a drawback that the movement of the lower jaw cannot be detected in a natural state without imposing a burden on the patient.
[0011]
A device for measuring jaw movement that can detect the movement of the lower jaw by mounting a small secondary coil on the lower jaw is described in
As shown in FIG. 5, the three-dimensional displacement sensor described in this publication has a
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 53-89296 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 54-34290 [Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 5-51293 [Patent Document 4]
JP-A-7-323023 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-153503
[Problems to be solved by the invention]
The jaw movement measuring device having the structure shown in FIG. 5 is difficult to accurately detect the movement of the lower jaw relative to the upper jaw. This is because a shift in the relative position between the primary coil and the patient's face causes a detection error. Since this apparatus detects the relative position between the secondary coil and the primary coil, if the position between the primary coil and the patient's face shifts, an error occurs in the relative position of the lower jaw with respect to the upper jaw. It is very difficult to move the lower jaw while fixing the primary coil to the patient's face without moving. For this reason, the patient needs to move the lower jaw in a very restricted posture, and the movement of the lower jaw cannot be accurately detected while freely moving the lower jaw.
[0014]
The present invention was further developed to solve this drawback, and an important object of the present invention is that the patient can move the lower jaw very freely without forcing the patient into an unreasonable posture. An object of the present invention is to provide a jaw movement measuring device capable of detecting the position of the lower jaw relative to the upper jaw with extremely high accuracy.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the jaw movement measuring apparatus of the present invention has the following configuration. The measuring device includes a
[0016]
The measuring device according to
[0017]
The measuring apparatus according to
[0018]
This onset Ming measuring device is in a particular steric 7 of the
[0019]
The measuring device according to
[0020]
Further, in the measuring device according to
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a jaw movement measuring device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the jaw movement measuring device as described below.
[0022]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0023]
The jaw movement measuring apparatus shown in FIG. 6 includes a
[0024]
FIG. 7 shows a state in which the measurement apparatus shown in FIG. 6 is attached to the subject. In the measuring apparatus shown in this figure, the
[0025]
As shown in FIG. 8, the
[0026]
The inductance of the
[0027]
As shown in FIG. 6 and FIG. 8, the specific solid 7 is a sphere, and the inductance with the center of the three sets of
[0028]
As shown in FIGS. 9 to 11, the
[0029]
The
[0030]
The jaw movement measuring apparatus shown in FIG. 6 uses the same
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
Although not shown, the
[0035]
This
[0036]
However, the
[0037]
【The invention's effect】
The device for measuring jaw movement according to the present invention has an advantage that the position of the lower jaw relative to the upper jaw can be detected with extremely high accuracy while the patient can move the lower jaw extremely freely without forcing the patient into an unreasonable posture. In the jaw movement measuring device of the present invention, the primary coil and the secondary coil are mounted on the upper and lower jaws in a rigid body, the primary coil and the secondary coil are arranged apart from each other, and the primary coil Is composed of three sets of exciting coils wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid, and two or more sets of sensor coils wound in directions orthogonal to each other so that the secondary coil also surrounds the specific solid This is because each excitation coil of the primary coil is excited with alternating currents of different frequencies, the alternating current induced by the plurality of sensor coils is calculated by an arithmetic circuit, and the relative position between the lower jaw and the upper jaw is detected. . In particular, the jaw movement measuring device of the present invention has a structure in which a plurality of coils are wound so that both a primary coil and a secondary coil surround a specific solid body. Can be installed without wearing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a displacement sensor for human body previously developed by the present inventor. FIG. 2 is a perspective view showing a primary coil and a secondary coil for detecting the position in the X-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. 3 is a perspective view showing a primary coil and a secondary coil for detecting a position in the Y-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. 1. FIG. 4 is a primary coil for detecting a position in the Z-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional measuring apparatus for detecting jaw movement. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a jaw movement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 7 is a schematic perspective view showing a state where the measuring device shown in FIG. 6 is attached to a subject. FIG. 8 is an enlarged perspective view of a primary coil of the measuring device shown in FIG. 6. FIG. 9 is a perspective view showing another example of the primary coil. FIG. 10 is a perspective view showing another example of the primary coil. Perspective view showing another example of a coil EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF
5C ... Sensor coil
5a ...
5c ...
6c ... Excitation coil
6A ...
6C ...
6E ...
6G ...
6I ...
Claims (8)
一次コイル(6)と二次コイル(5)とを互いに離して配設し、
一次コイル(6)は、所定の体積を有する特定立体(7)を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を備えており、
二次コイル(5)は、所定の体積を有する特定立体(7)を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている2組以上のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)を備え、
一次コイル(6)の各々の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)は交流電源(3)に接続されて、交流電源(3)が各々の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を異なる周波数の交流で励磁し、
演算回路(4)が、複数のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)に誘導される交流を演算して、下顎と上顎との相対位置を検出するようにしている顎運動の測定装置であって、
前記一次コイル(6)と二次コイル(5)が特定立体(7)を球形とし、一次コイル(6)が3組の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を、二次コイル(5)が3組のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)を球形の特定立体(7)に巻いている顎運動の測定装置。 A primary coil (6) rigidly coupled to the teeth of either the upper jaw or the lower jaw, and a secondary coil (rigidly coupled to the teeth of the jaw opposite to the jaw to which the primary coil (6) is rigidly coupled) 5), an AC power supply (3) for passing an AC current through the primary coil (6), and a signal induced from the primary coil (6) excited by the AC to the secondary coil (5) to calculate the primary coil An arithmetic circuit (4) for detecting the relative position of the upper jaw and the lower jaw from the relative position of the secondary coil (5) with respect to (6),
The primary coil (6) and the secondary coil (5) are arranged away from each other,
The primary coil (6) includes three sets of exciting coils (6a), (6b), and (6c) wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid (7) having a predetermined volume. And
The secondary coil (5) includes two or more sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid (7) having a predetermined volume. Prepared,
Each excitation coil (6a), (6b), (6c) of the primary coil (6) is connected to an AC power supply (3), and the AC power supply (3) is connected to each excitation coil (6a), (6b), Excitation (6c) with alternating current at different frequencies,
Measurement of jaw movement, where the arithmetic circuit (4) detects the relative position between the lower jaw and the upper jaw by calculating the alternating current induced by the multiple sensor coils (5a), (5b), (5c) A device ,
The primary coil (6) and the secondary coil (5) have a specific solid (7) as a sphere, and the primary coil (6) has three sets of exciting coils (6a), (6b), (6c) as secondary coils. (5) is a jaw movement measuring device in which three sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) are wound around a spherical specific solid (7).
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JP5004646B2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-08-22 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Position / orientation detection system, detection method thereof, and position / orientation detection apparatus |
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JP2010187709A (en) * | 2008-01-11 | 2010-09-02 | Univ Of Tokushima | Jaw movement measuring device |
JP2010187710A (en) * | 2008-01-11 | 2010-09-02 | Univ Of Tokushima | Device for measuring dental occlusion |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014050543A1 (en) | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 国立大学法人徳島大学 | Method and device for displaying three-dimensional simulation of upper and lower tooth rows |
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