JP4575510B1

JP4575510B1 - 舌圧センサ

Info

Publication number: JP4575510B1
Application number: JP2009128806A
Authority: JP
Inventors: 雅弘初田; 高裕小野; 一浩堀
Original assignee: Nitta Corp; Osaka University NUC
Current assignee: Nitta Corp; Osaka University NUC
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-05-28
Also published as: WO2010137612A1; JP2010273840A

Abstract

【課題】感圧センサが正確な舌圧を検知することができるようにする。
【解決手段】シート部材３が、感圧センサ２１〜２５及びこれらから引き出された配線４を保持している。シート部材３が基幹部３１及び枝部３２、３３を有している。基幹部３１は、仮想直線Ｃ上に配置された３つの感圧センサ２１〜２３を保持している。枝部３２、３３は、感圧センサ２４、２５を保持している。そして、枝部３２、３３は、基幹部３１における感圧センサ２１と感圧センサ２２との中間位置から分岐しつつ連続して延在している。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に咀嚼及び嚥下時における口蓋に対する舌の接触圧を計測するための舌圧センサに関する。

摂食・嚥下障害、発音障害及び歯列の発達過程の解析においては、舌圧の運動解析が重要である。舌圧の運動解析を行うため、バルーン型の探子を口腔内に挿入し、そこに加わる舌圧を測定することが行われている。しかしながら、この場合、被験者が、体積の大きい探子及び探子と計測部本体とを接続するチューブを咥える必要があるため、被験者の生理的な咀嚼及び嚥下時の舌圧を計測することが難しい。そこで、ポリエステル、ポリイミドなどのフィルム基材の上に、圧力によって電気抵抗が変化する感圧インクを印刷したもの同士を、互いの印刷面が対面するように貼り合わせることによって形成されるシート状の圧力センサを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。圧力センサがシート状であるため、舌圧センサを口蓋に貼り付けることが可能となり、被験者の生理的な咀嚼及び嚥下時の舌圧を正確に計測することができる。

特開２００６−２３４号公報（図２）

上述した技術では、舌圧センサを被験者の口蓋に貼り付けた状態において、複数の圧力センサが、口蓋正中線上、及び、口蓋正中線と直交する線上に配置されている。このとき、口蓋正中線及びこれに直交する線とが交差する位置に圧力センサが配置されているため、口蓋の曲率が比較的小さい女性や子供などにおいては、口蓋正中線に沿った方向及びこれに直交する方向に関するフィルム基材の曲げ応力が当該圧力センサに集中する。これにより、当該圧力センサが硬口蓋部から剥離、又は、過剰に押し付けられることがあり、正確な圧力を得ることができない状態となることがある。

本発明の目的は、感圧センサが正確な舌圧を検知することができる舌圧センサを提供することにある。

本発明の舌圧センサは、複数の薄型感圧センサと、前記複数の薄型感圧センサ及び各薄型感圧センサから引き出された配線を保持する可撓性シート部材とを備えており、前記可撓性シート部材が、一対のフィルム基材を含み、前記薄型感圧センサを前記一対のフィルム基材の間で挟持することによって保持していると共に、前記複数の薄型感圧センサのうち、仮想直線上に配列された複数の前記薄型感圧センサを保持する基幹部と、前記基幹部における前記薄型感圧センサが保持されていない領域から連続して延在していると共に、前記基幹部に保持されていない一又は複数の前記薄型感圧センサを保持する一又は複数の枝部とを有しており、口蓋に直接貼り付けられた場合に、前記枝部が湾曲する。

本発明によると、基幹部における薄型感圧センサが保持されていない領域から枝部が延在しているため、舌圧センサを口蓋に貼り付けたときに枝部が湾曲することによって発生する応力が、基幹部に保持された薄型感圧センサに作用しにくくなる。これにより、各薄型感圧センサが正確な舌圧を検知することができる。

本発明においては、前記基幹部に保持されていない複数の前記薄型感圧センサが、前記仮想直線を基準に線対称に配置されており、前記可撓性シート部材は、複数の前記枝部が前記仮想直線を基準に線対称となるように形成されていることが好ましい。これによると、枝部が湾曲することによって基幹部に作用する応力が仮想直線に直交する方向に関して均一化されるため、基幹部にねじれが発生するのが抑制され、各薄型感圧センサがより正確な舌圧を検知することができる。

また、本発明においては、前記基幹部における前記仮想直線に関して互いに隣り合う前記薄型感圧センサ同士の中間位置から、前記枝部が延在していることがより好ましい。これによると、舌圧センサを口蓋に貼り付けたときに枝部が湾曲することによって発生する応力が、基幹部に保持された薄型感圧センサにさらに作用しにくくなる。

さらに、本発明においては、前記薄型感圧センサと前記配線を介して接続された複数の端子をさらに備えており、前記端子が、前記基幹部の端部近傍に配置されていることが好ましい。これによると、計測機器に接続される端子が基幹部の端部に配置されているため、舌圧センサを口蓋に貼り付けたとき、端子を口腔外に容易に引き出すことができる。

本発明の一実施形態に関する舌圧センサの外観図である。図１に示すII-II線に関する感圧センサの断面図である。図１に示す舌圧センサを硬口蓋に貼り付けた状態を示す使用状態図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

舌圧センサ１は、口腔内の舌圧を計測する際に使用するシート状の圧力センサである。図１に示すように、舌圧センサ１は、５つの薄型の感圧センサ２１〜２５と、５つの感圧センサ２１〜２５及びこれらから引き出された配線パターン４を保持する可撓性を有するシート部材３と、各感圧センサ２１〜２５の検知結果を外部の計測機器に出力する端子部５とを有している。

５つの感圧センサ２１〜２５は、舌圧を検知するための薄型のセンサである。５つの感圧センサ２１〜２５のうち、３つの感圧センサ２１〜２３が、仮想直線Ｃ上に配列されており、残り２つの感圧センサ２４、２５が、仮想直線Ｃを基準に線対称に配置されている。これにより、５つの感圧センサ２１〜２５がＴ字状に配置されている。

図２に示すように、シート部材３は、一対のフィルム基材３ａ、３ｂが貼り合わされた構造を有している。フィルム基材３ａ、３ｂは、ポリエステル、ＰＥＮ、またはポリイミドなどから成る可撓性のフィルムである。

フィルム基材３ａ、３ｂの内側の面に、円形の薄膜電極１１、１２及び配線パターン４が配置されている。薄膜電極１１、１２及び配線パターン４は、フィルム基材３ａ、３ｂの内側の面に対する銀インクを用いたスクリーン印刷によって形成されている。全ての薄膜電極１１、１２は、薄膜電極１１、１２から引き出された配線パターン４によって端子部５と電気的に接続されている。薄膜電極１１の表面には感圧インク層１６が形成されており、薄膜電極１２の表面には感圧インク層１７が形成されている。感圧インク層１６、１７は、圧力によって電気抵抗が変化する感圧インクの層である。

フィルム基材３ａ、３ｂを貼り合わせることによって、薄膜電極１１、１２が所定の空隙を介して互いに対向するように配置され、感圧センサ２１〜２５が形成される。このとき、感圧センサ２１〜２５は、フィルム基材３ａ、３ｂを貼り合わせることによって形成された内部空間に配置されている。フィルム基材３ａ、３ｂにおける内部空間を除く領域は、互いに貼り合わされて密着している。これにより、感圧センサ２１〜２５に水分が付着するのを防止している。なお、各感圧センサ２１〜２５が配置された各内部空間は、フィルム基材３ａ、３ｂを貼り合わせることによって形成された基幹部３１及び枝部３２、３３（後述）を通過する空気流路（図示せず）を介して互いに連通している。また、空気流路は、端子部５近傍に形成された大気開放孔と連通している。これにより、内部空間は常に大気圧となり、舌圧センサ１が加圧されることによって内部空間が変形したときに、内部空間の内圧が変化するのを防止している。このため、感圧センサ２１〜２５に加えられた圧力をより正確に検知することができる。

図１に示すように、シート部材３は、仮想直線Ｃに沿って延在している基幹部３１と、基幹部３１から分岐しつつ連続して延在している枝部３２、３３とを有している。枝部３２、３３は、仮想直線Ｃを基準に線対称となるように形成されている。基幹部３１は、その一方端部近傍において、仮想直線Ｃ上に配列された３つの感圧センサ２１〜２３を保持していると共に、他方端部に端子部５が配置されている。枝部３２は、その端部近傍において感圧センサ２４を保持している。枝部３３は、その端部近傍において感圧センサ２５を保持している。枝部３２、３３は、基幹部３１における感圧センサ２１〜２３が保持されていない領域である、仮想直線Ｃに関して互いに隣り合う感圧センサ２１と感圧センサ２２との中間位置から延在している。

図３に示すように、舌圧センサ１は、仮想直線Ｃが左右方向に関する中心を通過するように口蓋に貼り付ける。このとき、口蓋が左右方向に関して湾曲しているため、枝部３２、３３が左右方向に沿って湾曲する。枝部３２、３３が湾曲することによって発生する応力は、基幹部３１における枝部３１、３３の基端部分、つまり、感圧センサ２１と感圧センサ２２との中間位置に作用する。

シート部材３を介して感圧センサ２１〜２５に圧力が加えられると、感圧インク層１６と、感圧インク層１７とが接触して積層される。このとき、加えられた圧力によって積層された感圧インク層１６、１７の電気抵抗値が変化する。端子部５に接続された計測機器において、薄膜電極１１、１２間の電気抵抗値の変化、つまり、積層された感圧インク層１６、１７の電気抵抗値の変化を検知することによって、感圧センサ２１〜２５に加えられた圧力を検知することができる。

以上説明した本実施形態によると、基幹部３１における感圧センサ２１〜２３が保持されていない領域から枝部３２、３３が分岐しつつ連続して延在しているため、舌圧センサ１を口蓋に貼り付けたときに枝部３２、３３が湾曲することによって発生する応力が、基幹部３１に保持された感圧センサ２１〜２３のいずれにも作用しにくくなる。これにより、各感圧センサ２１〜２３が正確な舌圧を検知することができる。

また、シート部材３が、枝部３２、３３が仮想直線Ｃを基準に線対称となるように形成されているため、舌圧センサ１を口蓋に貼り付けたときに枝部３２、３３が湾曲することによって発生する応力が左右方向に関して均一化される。これにより、基幹部３１にねじれが発生するのが抑制され、各感圧センサ２１〜２３がより正確な舌圧を検知することができる。

さらに、枝部３２、３３が、基幹部３１における感圧センサ２１と感圧センサ２２との中間位置から延在しているため、舌圧センサ１を口蓋に貼り付けたときに枝部３２、３３が湾曲することによって発生する応力が、感圧センサ２１、２２に作用しにくくなる。

また、端子部５が、基幹部３１の端部に接続されているため、舌圧センサ１を口蓋に貼り付けたとき、端子部５を口腔外に容易に引き出すことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、基幹部３１が３つの感圧センサ２１〜２３を保持し、枝部３２、３３がそれぞれ１つの感圧センサ２４、２５を保持する構成であるが、基幹部及び枝部が保持する感圧センサの数は任意のものであってよい。

また、上述の実施形態においては、シート部材３が２つの枝部３２、３３を有する構成であるが、シート部材が１つ又は３つ以上の枝部を有する構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、感圧センサ２４、２５が、仮想直線Ｃを基準に線対称に配置されている構成であるが、複数の感圧センサが、仮想直線Ｃを基準に線対称に配置されていなくてもよい。例えば、枝部３２、３３が互いに異なる数の感圧センサを保持していてもよい。

また、上述の実施形態においては、枝部３２、３３が仮想直線Ｃを基準に線対称となるように形成される構成であるが、枝部が仮想直線Ｃを基準に線対称に形成されていなくてもよい。

さらに、上述の実施形態においては、枝部３２、３３が、基幹部３１における感圧センサ２１と感圧センサ２２との中間位置から延在する構成であるが、枝部が、基幹部における感圧センサを保持していない領域であれば任意の場所から延在していてもよい。例えば、基幹部３１における感圧センサ２２と感圧センサ２３との間から延在してもよいし、感圧センサ２３と端子部５との間から延在していてもよい。

また、上述の実施形態においては、端子部５が基幹部３１の端部に形成される構成であるが、端子部は基幹部の他の場所に形成されていてもよいし、枝部からさらに分岐して引き出された部分に形成されていてもよい。

さらに、上述の実施形態においては、舌圧センサ１が、感圧インクを用いた感圧センサ２１〜２５を有する構成であるが、舌圧センサが、他の薄型の感圧センサを有する構成であってもよい。

１舌圧センサ
３シート部材
３ａ、３ｂフィルム基材
４配線パターン
５端子部
１１、１２薄膜電極
１６、１７感圧インク層
２１〜２５感圧センサ
３１基幹部
３２、３３枝部
Ｃ仮想直線

Claims

複数の薄型感圧センサと、
前記複数の薄型感圧センサ及び各薄型感圧センサから引き出された配線を保持する可撓性シート部材とを備えており、
前記可撓性シート部材が、
一対のフィルム基材を含み、前記薄型感圧センサを前記一対のフィルム基材の間で挟持することによって保持していると共に、
前記複数の薄型感圧センサのうち、仮想直線上に配列された複数の前記薄型感圧センサを保持する基幹部と、
前記基幹部における前記薄型感圧センサが保持されていない領域から連続して延在していると共に、前記基幹部に保持されていない一又は複数の前記薄型感圧センサを保持する一又は複数の枝部とを有しており、
口蓋に直接貼り付けられた場合に、前記枝部が湾曲することを特徴とする舌圧センサ。
前記基幹部に保持されていない複数の前記薄型感圧センサが、前記仮想直線を基準に線対称に配置されており、
前記可撓性シート部材は、複数の前記枝部が前記仮想直線を基準に線対称となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の舌圧センサ。
前記基幹部における前記仮想直線に関して互いに隣り合う前記薄型感圧センサ同士の中間位置から、前記枝部が延在していることを特徴とする請求項１又は２に記載の舌圧センサ。
前記薄型感圧センサと前記配線を介して接続された複数の端子をさらに備えており、
前記端子が、前記基幹部の端部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の舌圧センサ。