JP4487132B2

JP4487132B2 - 口唇力測定装置

Info

Publication number: JP4487132B2
Application number: JP2007534466A
Authority: JP
Inventors: 裕次増田
Original assignee: Matsumoto Dental University
Current assignee: Matsumoto Dental University
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: WO2007029769A1; JPWO2007029769A1

Description

本発明は口唇力を測定するための口唇力測定装置に関する。

口の中の食べ物をこぼさず、上手に噛むためには、口唇の閉鎖が機能的に行なわれる必要がある。また、食べ物を飲み込む時には口唇が閉鎖されていないと、食べ物をうまく飲み込むことができない。

さらに、最近では口の開いた子供等が増えており、子供等の口呼吸が問題にもなっている。また、口唇力が弱いといわゆる出歯になるともいわれている。このように、口唇力は食べ物を咀嚼するときや言葉を発音するときに重要な役割を担っている。

さらに近年、口唇力と口腔器官（例えば、顎、頭蓋骨、歯列、舌）の成長発達との間に密接な関係があると報告されている。しかし、口唇力は、口裂周囲の筋肉とともに収縮する上下の口唇に存在する口輪筋の様々な複雑な運動によって発生することから、科学的に裏付けされた口唇力の評価法が確立していなかった。

しかしながら、従来は口唇力を研究の対象にした事例がほとんど無かった。例えば、現状の測定機器は、口唇力を上下方向にしか測定することができず、口唇力に
伴う複雑な特徴的動きを考慮していない。よって、現状の測定機器は、複数の方向での口唇力を直接測定することができない。今後、口唇力を咀嚼や発音との関係で評価・研究していく為に、口唇力に係る複雑且つ機能的な動きを正確に測定できる装置が望まれている。

したがって、本発明は上述に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、口唇力を正確かつ精細に測定できる口唇力測定装置を提供することを目的とする。

本発明の具体的な一実施形態は、口唇力測定装置であって、口唇力に対応して内圧が変化する測定部及び前記測定部の内圧を検出する検出部から構成されることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、前記測定部は、所定の内圧で封入された物質をその内部に含み、前記口唇力に対応して変形可能な可撓性管体を有していることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、前記測定部に封入された物質は、気体であることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、前記測定部に封入された物質は、液体であることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、前記検出部は、前記可撓性管体の前記内圧を検出する圧力センサを有していることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、更に、前記可撓性管体の周囲を保持する保持部を有していることを特徴とする。

また、本発明の他の具体的な実施形態において、更に、前記可撓性管体の前記内圧を所定の圧力に調節する圧力調節部を有していることを特徴とする。

本実施例の口唇力測定装置を用いることより、簡単な構成で、口唇力を正確かつ精細に測定することが可能になる。これにより、複数方向の口唇力に関連する様々な動きを評価・研究することが可能になる。また、口唇力が口腔器官（例えば、顎、頭蓋骨、歯列、舌）の成長発達とどのような関係があるかを知ることができる。さらに、口の働きが悪くなった脳障害者や年長者（食べることや話すことに障害のある人）のリハビリを行う際にこの口唇力測定装置を使用し、これにより、口唇力（口すぼめ力）とリハビリの回復度合いとの関係を調べることができ、リハビリの回復度合いの評価に使える。また、空気圧等の圧力が、口唇力測定の被験者の口唇に対するインタフェースであるため、被験者に不快感の少ない測定が可能となる。

本発明の口唇力測定装置を含むシステムの一実施例を示す概略図である。本発明の測定部の一実施例を示す分解斜視図である。本発明の測定部の一実施例を示す組立斜視図である。本発明のチューブホルダの一実施例の分解斜視図である。本発明のチューブホルダの一実施例の横概略図である。本発明の上部クランプの構成の一実施例を示す正面図である。本発明の上部クランプの構成の一実施例を示す平面図である。本発明の下部クランプの構成の一実施例を示す正面図である。本発明の下部クランプの構成の一実施例を示す平面図である。本発明の口唇力測定装置を用いた測定方法の一実施例を説明するための概略図である。本発明の一実施例の測定結果を示すグラフである。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。

符号の説明

１００口唇力測定システム
１０２口唇力測定装置
１１１測定部、１１２スタンド、１１３検出部、１１４処理部
１２１測定用チューブ、１２２チューブホルダ、１２３チューブクランプ
１２４チューブプラグ、１２５ホルダ、１２６バルブ、１２７接続用チューブ
２２１基板、２２２圧力センサ
２３１、２５１ケーブル
２４１基板、２４２コネクタ、２４３信号処理ＩＣ
２６１ディスプレイ

以下、本発明の一つの好ましい態様について詳述して説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない限り、その細部については様々な態様が可能である。

〔システム構成〕
図１は、本発明の口唇力測定装置を含む口唇力測定システムの一実施例を示す概略図である。本実施例の口唇力測定システム１００は、少なくとも測定部１１１、検出部１１３からなる口唇力測定装置１０２、スタンド１１２、及び処理部１１４を有している。

測定部１１１は、スタンド１１２に取り付けられる。測定部１１１は、その口唇力が測定される被験者１０１から伝わる口唇力に応じて変形し、その口唇力を圧力に変換する。測定部１１１で変換された圧力は、検出部１１３によって検出される。そして、検出部１１３は、その検出された圧力を電気信号に変換する。検出部１１３で変換された電気信号は、処理部１１４に供給される。処理部１１４は、検出部１１３からの電気信号により口唇力の測定結果を示す画像を表示する。

〔測定部１１１〕
まず、測定部１１１について説明する。図２は、本発明の測定部の一実施例を示す分解斜視図である。図３は、本発明の測定部の一実施例を示す組立斜視図である。

測定部１１１は、例えば、８本の測定用チューブ１２１、チューブホルダ１２２、チューブクランプ１２３、チューブプラグ１２４、ホルダ１２５、バルブ１２６、接続用チューブ１２７から構成されている。

８本の測定用チューブ１２１は、それぞれ、例えば、管体形状を有したシリコン樹脂からなり、６ｍｍの外径、４ｍｍの内径を有している。図３に示されているように、８本の測定用チューブ１２１は、チューブホルダ１２２に保持されて、略楕円状に配置されている。また、８本の測定用チューブ１２１は、チューブクランプ１２３から被験者１０１の方向に突出した態様で設けられている。

図４はチューブホルダ１２２の分解斜視図、図５はチューブホルダ１２２の横概略図を示す。

チューブホルダ１２２は、エンドユニット１３１、３個の中間ユニット１３２、先端ユニット１３３、ノックピン１３４から構成されている。エンドユニット１３１、３個の中間ユニット１３２、先端ユニット１３３は、例えば、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン、商標：ジュラコン）から構成されている。エンドユニット１３１、３個の中間ユニット１３２、先端ユニット１３３は、エンドユニット１３１、３個の中間ユニット１３２、先端ユニット１３３に形成された圧入孔１４１にノックピン１３４を圧入させることによって、一体に結合されている。これにより、エンドユニット１３１、３個の中間ユニット１３２、先端ユニット１３３を有するチューブホルダ１２２が形成される。

図５に示すように、チューブホルダ１２２は、横断面形状が略楕円形状とされている。８つの係合部１４２が、測定用チューブ１２１と係合するために、チューブホルダ１２２の周囲に等間隔で配される。各係合部１４２は、測定用チューブ１２１の外径に応じた形状とされている。８本の測定用チューブ１２１は、この係合部１４２に係合させることによって、略楕円状に位置決めされる。なお、８本の測定用チューブ１２１は係合部１４２に接着剤や樹脂などによって固着される。

測定用チューブ１２１と係合しているチューブホルダ１２２は、そのエンドユニット１３１をチューブクランプに装着されている。また、チューブホルダ１２２の先端ユニット１３３は、チューブクランプ１２３から延出する。これによって、図３に示されているように、測定用チューブ１２１の先端部分が外方に延出される。

チューブクランプ１２３は、上部クランプ１５１、下部クランプ１５２から構成されている。チューブホルダ１２２のエンドユニット１３１を挟んだ上部クランプ１５１と下部クランプ１５２とは、ねじ１５３によって固定されている。この状態で、チューブホルダ１２２の先端ユニット１３３は、チューブクランプ１２３の表面側に延出される。

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の上部クランプ１５１の構成の一実施例を示す図である。図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の下部クランプ１５２の構成の一実施例を示す図である。

測定用チューブ１２１を保持するために、上部係合部１６１が上部クランプ１５１の下側面に形成され、下部係合部１６２が下部クランプ１５２の上側面に上部係合部１６１に対向した態様で形成されている。上部係合部１６１と下部係合部１６２とが組み合わされることによって、測定用チューブ１２１の外形とほぼ一致する形状を有する溝部（孔部）を形成する。これにより、測定用チューブ１２１が上部係合部１６１と下部係合部１６２の溝部によって保持される。

チューブプラグ１２４は、測定用チューブ１２１の一端を閉蓋すべく、測定用チューブ１２１の一端に取り付けられる。チューブプラグ１２４は、ねじ１５５によりチューブホルダ１２２の先端ユニット１３３に固着される。チューブプラグ１２４を、例えば、接着剤、あるいは、樹脂材などによって固着することも可能である。

ホルダ１２５は、下部クランプ１５２の裏面が下部にねじ１５４によって固定されている。ホルダ１２５をスタンド１１２に装着することによって、チューブクランプ１２３はスタンドに固定される。８本の測定用チューブ１２１はそれぞれバルブ１２６に接続されている。

この実施例では、各バルブ１２６は、例えば、図３に示すように三方活栓バルブから構成されている。各測定用チューブ１２１の他端は、第１ポートＰ１に接続され、接続用チューブ１２７の一端は、第２ポートＰ２に接続されている。第３ポートＰ２は大気に開放された状態とされている。バルブ１２６は、レバー１２６ａを操作（調節）することにより、様々な接続状態を切り替えることができる。例えば、バルブ１２６を調節することにより、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを接続すること、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とを接続すること、第２ポートＰ２と第３ポートＰ３とを接続すること、第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、第３ポートＰ３の３つを接続することが可能となる。

バルブ１２６のレバー１２６ａの調節によって第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、第３ポートＰ３を接続した状態とすることにより、測定用チューブ１２１及び接続用チューブ１２７の内圧を大気圧にリセットすることが可能となる。なお、接続用チューブ１２７は、他端が検出部１１３に接続される。

〔検出部１１３〕
本発明の検出部１１３の実施例は、センサボード２２０及びインタフェースボード２４０から構成されている。

センサボード２２０は、基板２２１上に８個の圧力センサ２２２が搭載された構成とされている。圧力センサ２２２は、それぞれ対応する接続用チューブ１２７に接続される。

圧力センサ２２２は、いわゆる、圧力トランスジューサと呼ばれるものである。圧力センサ２２２は、圧力導入口を有しており、その圧力導入口の気圧を検出する。本実施例では、圧力導入口には接続用チューブ１２７が接続され、圧力センサ２２２は接続用チューブ１２７の内部の圧力に応じた電気信号を出力する。圧力センサ２２２は、ケーブル２３１を介してインタフェースボード２４０と接続されている。圧力センサ２２２から出力された電気信号はケーブル２３１を介してインタフェースボード２４０に供給される。

インタフェースボード２４０は、基板２４１にコネクタ２４２及び信号処理ＩＣ２４３を搭載した構成とされている。ケーブル２３１は、コネクタ２４２に接続され、これにより、センサボード２２０の圧力センサ２２２から供給された電気信号は、コネクタ２４２に供給される。コネクタ２４２に供給された電気信号は、信号処理ＩＣ２４３に供給される。

例えば、コネクタ２４１からの電気信号を増幅した後、信号処理ＩＣ２４３は、増幅された電気信号をディジタルデータに変換し、ノイズ成分などを除去し、そのディジタルデータをケーブル２５１を介して処理部１１４に供給する。

〔処理部１１４〕
処理部１１４は、パーソナルコンピュータから構成されている。処理部１１４は、
検出部１１３から圧力センサ２２２で検出（測定）された圧力に応じたディジタルデータを受け取り、該ディジタルデータを処理する。そして、処理部１１４は、グラフ等をもって、検出結果（測定結果）をディスプレイ部２６１に表示する。

〔測定方法〕
次に上記口唇力測定装置１００を用いた口唇力の測定方法について説明する。

図８は、本発明の口唇力測定装置を用いた測定方法の一実施例を説明するための概略図である。

まず、第１ポートＰ１と、第２ポートＰ２と、第３ポートＰ３とを接続するためにバルブ１２６のレバー１２６ａを調節する。これにより、測定用チューブ１２１、接続用チューブ１２７の内圧が大気圧にセットされる。このとき、検出部１１３或いは処理部１１４は、圧力センサ２２２の出力電気信号を、大気圧との関係で、オフセット成分として記憶する。

次に、レバー１２６ａを操作して、第１端と第２端とが接続され、第３端が閉鎖されるようにする。

次に、測定用チューブ１２１のチューブクランプ１２３の表面方向への延出部分を被験者１０１に咥えてもらい、被験者１０１に測定用チューブ１２１に対して口唇力をかけてもらう。その口唇力に応じて、図８に示すように、加えられる口唇力に対応する箇所の測定用チューブ１２１が押圧され、変形する。測定用チューブ１２１が変形することにより、測定チューブ１２１及びそれに接続された接続チューブ１２７の内圧が上昇する。このとき、測定チューブ１２１及びそれに接続された接続チューブ１２７の内圧は、口唇力に応じて、変化する。よって、測定チューブ１２１及びそれに接続された接続チューブ１２７の内圧を圧力センサ２２２により検出することにより、口唇力を測定することが可能となる。

この実施例では、チューブホルダ１２２の周囲に８本の測定用チューブ１２１を配置してある。測定用チューブの各々が、独立に圧力を検出することができるので、口唇力が働いている方向及び大きさも検出することができる。

図９は本発明の測定結果の実施例を示す図である。図９において、（Ａ）は口唇力が主として働く筋である口輪筋の下側の筋電図、（Ｂ）は口輪筋の上側の筋電図、（Ｃ）は、咬筋の筋電図、そして、（Ｄ）〜（Ｋ）は８本の測定用チューブ１２１各々の圧力測定結果を示す図である。

図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図９の（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）の測定結果に対応する筋電図である。これは、口唇力が、口唇力の方向（測定用チューブ１２１に加えられる力の方向性）によって異なることを示すものである。

このように、本発明の口唇力測定装置１００の一実施例は、口唇力をその大きさだけでなく、その方向を検出することが可能となる。

〔効果〕
本実施例の口唇力測定装置１００を用いることより、簡単な構成で、口唇力を正確かつ精細に測定することが可能になる。これにより、複数方向の口唇力に関連する様々な動きを評価・研究することが可能になる。また、口唇力が口腔器官（例えば、顎、頭蓋骨、歯列、舌）の成長発達とどのような関係があるかを知ることができる。さらに、口の働きが悪くなった脳障害者や年長者（食べることや話すことに障害のある人）のリハビリを行う際にこの口唇力測定装置を使用し、これにより、口唇力（口すぼめ力）とリハビリの回復度合いとの関係を調べることができ、リハビリの回復度合いの評価に使える。また、空気圧等の圧力が、口唇力測定の被験者の口唇に対するインタフェースであるため、被験者に不快感の少ない測定が可能となる。

〔その他〕
図１０Ａ―図１０Ｆは、本発明の測定用チューブの配置のバリエーションの例を示す概略図である。

なお、測定用チューブ１２１の配置は、楕円形に限定されるものではなく、図１０（Ａ）に示すように円形状であってもよい。また、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｆ）に示すように測定用チューブ１２１の配置の縦方向の長さと横方向の長さの比率を被験者１０１の口の大きさ等によって、適宜変えてもよい。

また、本実施例では、各々の測定用チューブ１２１の内部に、空気を封入したが、これに限定されるものではなく、窒素、アルゴンなど他の気体であってもよい。また、気体の代わりに、水、油など液体をその内部に封入してもよい。また、予めバイアス圧力をかけておくようにしてもよい。すなわち、測定用チューブ１２１が変形したときに、それに対応して、その測定用チューブ１２１の内圧が変化する構成であればこれに限定されるものではない。

また、本実施例では、測定用チューブ１２１を８本としたが、測定用チューブ１２１の本数はこれに限定されるものではない。例えば、測定しようとする口唇力の種類、方向や希望される測定の精度などによって、必要な本数を設ければよく、１本又はそれ以上の本数であってもよい。また、本実施例では、８つの圧力センサ２２２が、８本の測定用チューブ１２１に対応して設けられているが、圧力センサ２２２の数はこれに限定されるものではない。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本願は、２００５年９月８日に出願した日本国特許出願２００５−２６１３７２号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。

Claims

口唇力測定装置であって、
口唇力に対応して圧力が変化する測定部；
前記測定部の圧力を検出する検出部；
から構成され、
前記測定部は、所定の圧力で封入された物質をその内部に含み、前記口唇力に対応して変形可能な複数の可撓性管体と、前記可撓性管体の周囲を保持する保持部とを有し、
前記複数の可撓性管体は、前記保持部の周囲に一定の間隔で配置されている、ところの口唇力測定装置。
請求項１記載の口唇力測定装置であって、前記測定部に封入された物質は、気体である、ところの口唇力測定装置。
請求項１記載の口唇力測定装置であって、前記測定部に封入された物質は、液体である、ところの口唇力測定装置。
請求項１記載の口唇力測定装置であって、前記検出部は、前記可撓性管体の前記圧力を検出する圧力センサを有している、ところの口唇力測定装置。
請求項１記載の口唇力測定装置であって、更に、前記可撓性管体の前記圧力を所定の圧力に調節する圧力調節部を有している、ところの口唇力測定装置。