JP6002708B2

JP6002708B2 - 顎運動測定装置

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Publication number: JP6002708B2
Application number: JP2014065787A
Authority: JP
Inventors: 博志賀; 泉中原; 晴雄山村; 吉田　一郎; 一郎吉田
Original assignee: 株式会社東京歯材社; 有限会社トステック
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP2015188485A

Description

本発明は、上顎と下顎の相対的な顎運動を測定する顎運動測定装置に関する。

顎運動の測定は、顎機能を評価するために行われる。顎機能を評価するための測定方法としては、たとえば上顎に対する下顎の相対運動であるＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚを算出する６自由度測定がある。また、顎機能を評価する要素としては、各種限界運動の大きさ、運動路の滑らかさ、運動の再現性、運動の対称性、顆路の収斂度などが挙げられる。

なお、顎運動は、下顎窩を軸受けとする下顎頭の回転運動と、下顎頭が前方に移動する滑走運動とに分類される。咀嚼などのように小さく開閉する場合には主に回転運動が発生するが、あくびなどのように大きく開閉する場合には回転運動とともに滑走運動が発生する。

このような顎運動の測定を行うものとして、たとえば特許文献１に示されている顎運動測定装置が知られている。この顎運動測定装置は、上顎に対する下顎のＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚを測定する６自由度顎運動測定器において、上顎剛性支持体に３個以上の受光センサを設け、下顎剛性支持体に３個以上の異なる波長で発光する発光素子を設け、各受光センサから得られる電圧によりそれぞれの発光素子までの距離を算出することで、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚの６自由度のデータを算出するようにしたものである。

特開２００６−２３９１０４

ところが、上述した特許文献１に示されている顎運動測定装置では、それぞれ異なる波長で発光する発光素子からの光を、それぞれの受光センサによって受光するようになっている。そのため、受光センサを設けている上顎剛性支持体側に波長分離に係わる素子などをそれぞれの受光センサ毎に設ける必要があり、顎運動測定装置の小型軽量化の妨げとなってしまうという問題があった。

また、各受光センサから得られる電圧によりそれぞれの発光素子までの距離を算出することで、発光素子と受光センサの相対位置を測定している。そのため、発光素子と受光センサの相対位置の測定は可能であるものの、上顎剛性支持体に上下左右方向でのブレが生じると、そのブレた位置を測定することができないことから、測定精度が低下してしまうおそれがある。

すなわち、顎運動においては、上述したように、上顎は殆ど動かずに下顎頭が回転運動や滑走運動を行うため、上顎剛性支持体側の受光センサの位置が下顎剛性支持体の発光素子との相対位置を測定する際の基準位置とされる。そのため、上顎剛性支持体がブレてしまうとその基準位置が変化してしまい、測定精度が低下してしまうことになる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、小型軽量化及び測定精度の向上を図ることができる顎運動測定装置を提供することを目的とする。

本発明の顎運動測定装置は、上顎と下顎の相対的な顎運動を測定する顎運動測定装置であって、第１〜第３の発光体を有し、上顎に装着される上顎装着体と、第４〜第６の発光体と、前記上顎装着体及び前記下顎装着体が装着される部位とは異なる箇所に装着される、第７の発光体を有する装着体と、前記発光体を撮像して該発光体の発光位置を示す位置信号を出力する第１及び第２の撮像手段が所定間隔離されて設けられたアームと、前記第１及び第２の撮像手段から出力された位置信号を伝達する第１及び第２の接続コードのコネクタと接続される第１及び第２の接続プラグと、前記第１〜第７の発光体のそれぞれへ駆動信号を伝達する第３の接続コードのコネクタと接続される第３の接続プラグと、前記アームを支持する支持体とを有し、該第１及び第２の撮像手段からの位置信号に基づき前記発光体の位置を測定する測定器とを備え、前記測定器は、前記第１〜第７の発光体を順次駆動させ、前記第１及び第２の撮像手段からの位置信号に基づいて、前記第７の発光体の位置を基準として、前記第１〜第３の発光体の角度及び相対位置の変化と前記第４〜第６の発光体の角度及び相対位置の変化とを測定することを特徴とする。

前記アームは、水平方向に回動可能であるように前記支持体に設けられており、前記装着体には、粘着性のシールが貼着していることを特徴とする。

また、前記上顎装着体と前記下顎装着体は三角形状をなし、前記上顎装着体の角部に前記第１〜第３の発光体が取り付けられ、前記下顎装着体の角部に前記第４〜第６の発光体が取り付けられていることを特徴とする。

また、前記第１及び第２の撮像手段は、ＰＳＤカメラであることを特徴とする。

また、前記測定器は、前記第１及び第２の撮像手段からの位置信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段によって増幅された信号に対し、任意の時間の信号の電圧をホールドするサンプルホールド回路と、該サンプルホールド回路のホールドのタイミングを制御する第１のタイミング制御手段と、前記第１〜第６の発光体の発光タイミングを制御する第２のタイミング制御手段と、前記第１のタイミング制御手段と前記第２のタイミング制御手段によるタイミングを制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の顎運動測定装置では、第１及び第２の撮像手段により、順次駆動する上顎装着体及び下顎装着体の第１〜第６の発光体の発光位置を示す位置信号が出力されると、測定器により第１〜第３の発光体と第４〜第６の発光体の角度及び相対位置の変化が測定される。

この場合、上顎装着体及び下顎装着体には、発光体のみが設けられているため、上顎装着体及び下顎装着体が小型化される。また、第１及び第２の撮像手段により、上顎装着体及び下顎装着体の第１〜第６の発光体が撮像されるため、３次元での第１〜第３の発光体と第４〜第６の発光体の角度及び相対位置の変化が測定される。また、第１〜第６の発光体は、第１及び第２の撮像手段により撮像されるため、被験者が咀嚼動作を行う前の第１〜第６の発光体の位置を初期位置とすることができ、上顎装着体が上下左右方向にブレた場合であっても、上顎装着体の第１〜第３の発光体のブレた位置の測定も可能となる。

本発明の顎運動測定装置によれば、上顎装着体及び下顎装着体が小型化されるとともに、上顎装着体が上下左右方向にブレた場合であっても、上顎装着体の第１〜第３の発光体のブレた位置の測定も可能となることから、小型軽量化及び測定精度の向上を図ることができる。

本発明の顎運動測定装置の一実施形態を示す図である。図１の顎運動測定装置の上顎装着体及び下顎装着体の装着状態を説明するための図である。図１の顎運動測定装置の内部構成を説明するための図である。図１の顎運動測定装置の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。

以下、本発明の顎運動測定装置の一実施形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。まず、図１は、顎運動測定装置の一例を示すものである。同図に示す顎運動測定装置１０は、測定器本体２０、撮像部３０、装着体４０を備えている。

測定器本体２０の正面側には、電源スイッチ２１、装着コネクタ部２２ａ〜２２ｃが設けられている。また、測定器本体２０の上面側には、回動支持体２３が設けられている。回動支持体２３には、アーム３１の両端部にＰＳＤ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＳｅｎｓｉｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｏｒ）カメラ３２、３３が取り付けられた撮像部３０が装着されている。なお、ＰＳＤカメラ３２、３３は、第１及び第２の撮像手段である。そして、撮像部３０は、回動支持体２３に支持されることで、水平方向に回動できるようになっている。なお、本実施形態でのＰＳＤカメラ３２、３３の間隔は、例えば３００ｍｍとなっている。また、ＰＳＤカメラ３２、３３による撮像範囲は、上下方向で１５０ｍｍ、左右方向で１００ｍｍとなっている。

装着コネクタ部２２ａ、２２ｂには、接続コード３３、３４の一端部に設けられている接続プラグ３３ａ、３４ａが接続されている。接続コード３３、３４の他端部には、ＰＳＤカメラ３２、３３が接続されるようになっている。装着コネクタ部２２ｃには、接続コード４１の一端部に設けられている接続プラグ４１ａが接続されている。接続コード４１の他端部には、装着体４０が接続されている。

装着体４０は、三角形状の上顎装着体４２及び下顎装着体４３と、たとえば円形状の顎付根装着体４４とを有している。また、上顎装着体４２と下顎装着体４３の角部には、後述の図３に示すように、発光体であるＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃが計６個設けられている。また、顎付根装着体４４には、後述の図３に示すように、発光体であるＬＥＤ４４ａが設けられている。

なお、これらのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａにあっては、ＰＳＤカメラ３２、３３によって撮像されることにより、後述のように位置座標（Ｘ１、Ｙ１）（Ｘ２、Ｙ２）が電気信号として出力される。ここで、Ｘ軸はＸ１、Ｘ２の信号の比率で求められ、Ｙ軸はＹ１、Ｙ２の信号の比率で求められる。そのため、これらのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａにあっては、極力指向性が無い点光源のようなものが好ましい。これは、指向性が強いと、変位した際にその変位した位置以上にＰＳＤカメラ３２、３３での受光素子の信号強度が変化してしまい、正確な位置の検出ができない場合があるためである。

また、ＰＳＤカメラ３２、３３にあっては、外部光（照明や自然光）の変化の影響を受けるおそれがある。この場合は、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを赤外線を発光するものとし、ＰＳＤカメラ３２、３３側に可視光遮断フィルターなどを設けることで、Ｓ／Ｎ比の良好な位置検出が可能となる。

ただし、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを赤外線を発光するものとすると、測定環境が限定されてしまう。また、可視光遮断フィルターなどを設けるようにすると、測定器本体２０の小型軽量化などの妨げとなってしまう。この場合は、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを過負荷ドライブとし、大きな電流を瞬間的に流して発光強度を高くする。また、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの消灯時間を長くすることで、それぞれの寿命を確保する。また、デューティー比を１％以下にしてそれぞれの最大定格を超えないようにすることが好ましい。

また、ＰＳＤカメラ３２、３３でのＸ軸、Ｙ軸の位置座標は信号の比率で求められる。そのため、Ｓ／Ｎ比の良好なものとするためには、アンプゲインをできるだけ低く抑えることが好ましい。

このような装着体４０は、図２に示すようにして被験者に装着される。すなわち、装着体４０の上顎装着体４２及び下顎装着体４３は、歯科用の接着材やセメントにより上歯及び下歯に装着される。この場合、ＬＥＤ４２ｂ、４２ｃ、４３ｂ、４３ｃが上顎及び下顎側に位置し、ＬＥＤ４２ａ及びＬＥＤ４３が上顎及び下顎から最も遠い位置となるように上顎装着体４２及び下顎装着体４３が装着される。また、顎付根装着体４４は、被験者の顎の付け根に装着される。この場合、顎付根装着体４４の裏側に粘着性のシールなどを貼着しておくことで、被験者の顎の付け根に対する装着が容易となる。

次に、図３を参照し、顎運動測定装置１０の内部構成について説明する。まず、顎運動測定装置１０の測定器本体２０には、信号同期回路部２４、ＬＥＤ同期回路部２５、タイミング制御部２６、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂ、サンプルホールド回路２８が設けられている。

第１のタイミング制御手段である信号同期回路部２４は、サンプルホールド回路２８の開始を示すタイミング信号を出力する。第２のタイミング制御手段であるＬＥＤ同期回路部２５は、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを順次駆動させるための駆動信号を出力する。第３の制御手段であるタイミング制御部２６は、信号同期回路部２４及びＬＥＤ同期回路部２５の出力タイミングを制御する。

増幅手段であるＰＳＤアンプ２７ａは、ＰＳＤカメラ３２からの信号を所定レベルまで増幅する。ＰＳＤアンプ２７ｂは、ＰＳＤカメラ３３からの信号を所定レベルまで増幅する。なお、本実施形態でのＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂは、２〜３ｍＶの微小電圧を増幅するため、たとえばＬＥＤ同期回路部２５のスイッチング動作時でのスイッチングノイズの影響を受けやすい。この場合、たとえばＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂ内部にそのスイッチング周波数に合わせたノイズフィルターを設けておくことで、ノイズ除去が可能となる。

また、たとえばＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂとＰＳＤカメラ３２、３３との間の信号線の長さが異なると、ＰＳＤカメラ３２、３３からの信号に位相のズレを生じることがある。この場合は、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂとＰＳＤカメラ３２、３３との間の信号線の長さを同じにすることで、ＰＳＤカメラ３２、３３からの信号の位相のズレを回避することが可能となる。

また、ＰＳＤカメラ３２、３３の回路上の素子が有する電気的特性に誤差があると、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂによりそれぞれの誤差が増幅されてしまい、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂからの出力信号に誤差を生じてしまうことがある。この場合は、ポテンショメータを用い、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂからの出力信号のアンプゲインを微調整できるようにすることで、出力信号に誤差を回避することが可能となる。

サンプルホールド回路２８は、任意の時間の電圧をホールドするものであって、信号同期回路部２４からのタイミング信号に基づき、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂからの増幅信号の電圧をホールドし、そのホールドした電圧を示す信号（アナログ信号）を出力する。

なお、図中符号５０は、測定器本体２０にＵＳＢ接続されるＡ／Ｄコンバータを示している。また、図中符号６０は、Ａ／Ｄコンバータ５０からのデジタル信号を受信するパソコンを示している。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ５０は、サンプルホールド回路２８からのホールドされた信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換してパソコン６０に出力する。

ここで、Ａ／Ｄコンバータ５０をバスパワー（ＵＳＢポートの電圧源）駆動するものとすることで、Ａ／Ｄコンバータ５０内部に電圧源を設けることが不要となる。この場合は、小型軽量のＡ／Ｄコンバータ５０を用いることができる。また、Ａ／Ｄコンバータ５０を用いることで、測定器本体２０内部にＡ／Ｄ回路などを設ける必要が無くなる。この場合は、測定器本体２０の小型軽量化が可能となる。

また、パソコン６０には、３次元計測システムで採用されている補正アルゴリズムが組み込まれている。これにより、測定誤差が補正されることから、精度の高い測定結果を得ることが可能となる。

次に、図４を参照し、顎運動測定装置１０の動作について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ同期回路部２５からＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを駆動させるための駆動信号（パルス信号）が出力される。ここで、図４（ａ）に示すＬＥＤ（１）〜（７）のパルス信号は、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを順次駆動させるための信号である。これにより、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａは、ｔ１の期間で順次発光動作を行うことになる。

このとき、図４（ｂ）に示すように、信号同期回路部２４からサンプルホールド回路２８にホールドの開始タイミングを示すタイミング信号（パルス信号）が出力される。そして、サンプルホールド回路２８は、そのタイミング信号に基づき、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂからの増幅信号の電圧をホールドする。また、サンプルホールド回路２８は、図４（ｃ）に示すタイミングでホールドを完了すると、図４（ｄ）のタイミングでそのホールドした電圧を示す信号を期間ｔ２で順次出力する。

次に、上述した顎運動測定装置１０による被験者に対しての測定方法について説明する。まず、歯科用の接着材やセメントにより、被験者の上歯及び下歯に上顎装着体４２及び下顎装着体４３を装着する。また、顎付根装着体４４を被験者の顎の付け根に装着する。次いで、上顎装着体４２及び下顎装着体４３から約３０ｃｍ離れた位置に測定器本体２０のＰＳＤカメラ３２、３３が取り付けられた撮像部３０を配置する。

そして、測定器本体２０の電源スイッチ２１をオンすると、タイミング制御部２６による制御によりＬＥＤ同期回路部２５から図４（ａ）に示したようなＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａを順次駆動させるための駆動信号（パルス信号）が出力される。これにより、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａが期間ｔ３中、期間ｔ１毎に順次発光動作を行う。

ここで、被験者が咀嚼動作などを行うと、上顎装着体４２及び下顎装着体４３のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃが順次発光動作を行いつつ、３次元方向での移動を行う。また、顎付根装着体４４のＬＥＤ４４ａがその咀嚼動作などに合わせて３次元方向での移動を行う。

このとき、ＰＳＤカメラ３２、３３により、それぞれ発光したＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａが撮像される。また、ＰＳＤカメラ３２、３３により撮像された信号は、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂにより所定レベルまで増幅される。

ここで、たとえばＬＥＤ４２ａが発光したとき、ＰＳＤカメラ３２からはＬＥＤ４２ａの位置座標（Ｘ１、Ｙ１）が電気信号として出力される。また、ＰＳＤカメラ３３からはＬＥＤ４２ａの位置座標（Ｘ２、Ｙ２）が電気信号として出力される。また、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの発光動作に合わせ、タイミング制御部２６による制御により信号同期回路部２４からサンプルホールド回路２８に図４（ｂ）に示したホールドの開始タイミングを示すタイミング信号（パルス信号）が出力される。

このタイミング信号（パルス信号）は、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの発光期間（ｔ１）内で出力される（期間ｔ１のパルスの立ち上がり時に合わせて出力される）。そのため、サンプルホールド回路２８では、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの順次発光動作に合わせ、ＰＳＤアンプ２７ａ、２７ｂにより所定レベルまで増幅されたそれぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置座標（Ｘ１、Ｙ１）（Ｘ２、Ｙ２）を示す信号をタイミング信号（パルス信号）に合わせてホールドすることができる。

また、図４（ｃ）に示したように、サンプルホールド回路２８は、ホールドを完了すると、そのホールドした信号（アナログ信号）を期間ｔ２で順次出力する。サンプルホールド回路２８から出力された信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄコンバータ５０によりデジタル信号に変換されてパソコン６０に出力される。ここで、Ａ／Ｄコンバータ５０からパソコン６０に出力されるデジタル信号は、サンプルホールド回路２８から順次出力されるそれぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置座標（Ｘ１、Ｙ１）（Ｘ２、Ｙ２）を示すシリアルデータとなっている。

そして、パソコン６０側では、そのシリアルデータを受け取ると、下記の演算を行い、それぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａのＸ座標とＹ座標を求める。
Ｘ座標＝（Ｘ１−Ｘ２）／（Ｘ１＋Ｘ２）
Ｙ座標＝（Ｙ１−Ｙ２）／（Ｙ１＋Ｙ２）

ここで、たとえば１個のＬＥＤ４２ａについては、位置座標である（Ｘ１、Ｙ１）（Ｘ２、Ｙ２）のように４個のデータが含まれている。また、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａが７個であると、全体で２８個のデータとなるが、たとえば１個のＬＥＤ４２ａについては上記演算式から分かる通り、８個のデータで表されることになる。

また、１個について８個のデータで表されることから、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａが７個であると、図４（ａ）の期間ｔ３でのそれぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置座標は５６個のデータで表されることになる。

ここで、被験者が咀嚼動作などを行う前でのそれぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置座標を初期位置としておく。これにより、図４（ａ）の期間ｔ３でのそれぞれのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置座標と初期位置とを比較することで、上下の顎の角度や相対位置の変化などを解析することが可能となる。また、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃとＬＥＤ４４ａとの比較、ＬＥＤ４３ａ〜４３ｃとＬＥＤ４４ａとの比較による上下の顎の角度や相対位置の変化などの解析が可能となることから、顎の付け根の位置の変化を加味した解析が可能となる。

このように、本実施形態では、第１及び第２の撮像手段であるＰＳＤカメラ３２、３３により、順次駆動する上顎装着体４２、下顎装着体４３及び顎付根装着体４４の第１〜第７の発光体（ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａ）の発光位置を示す位置信号（位置座標を示す信号）が出力されると、測定器（測定器本体２０）によりＬＥＤ４２ａ〜４２ｃとＬＥＤ４４ａとの比較、ＬＥＤ４３ａ〜４３ｃとＬＥＤ４４ａとの比較による上下の顎の角度や相対位置の変化などが測定されるようにした。

この場合、上顎装着体４２及び下顎装着体４３には、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃのみが設けられているため、上顎装着体４２及び下顎装着体４３が小型化される。また、ＰＳＤカメラ３２、３３により、上顎装着体４２、下顎装着体４３及び顎付根装着体４４のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａが撮像されるため、３次元でのＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、ＬＥＤ４３ａ〜４３ｃ、４４ａの角度及び相対位置の変化が測定される。また、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａは、ＰＳＤカメラ３２、３３により撮像されるため、被験者が咀嚼動作を行う前のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａの位置を初期位置とすることができ、上顎装着体４２が上下左右方向にブレた場合であっても、上顎装着体４２のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃのブレた位置の測定も可能となる。

このように、上顎装着体４２及び下顎装着体４３が小型化されるとともに、上顎装着体４２が上下左右方向にブレた場合であっても、上顎装着体４２のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃのブレた位置の測定も可能となることから、小型軽量化及び測定精度の向上を図ることができる。また、顎付根装着体４４のＬＥＤ４４ａの位置も加味されることから、６自由度測定における測定精度をさらに高めることができる。

なお、本実施形態では、ＬＥＤ４４ａを有する顎付根装着体４４を備えた場合として説明したが、その顎付根装着体４４を省くようにしてもよい。この場合、上述したように、被験者が咀嚼動作を行う前のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃの位置を初期位置とすることができ、上顎装着体４２が上下左右方向にブレた場合であっても、上顎装着体４２のＬＥＤ４２ａ〜４２ｃのブレた位置の測定も可能となる。

また、その顎付根装着体４４を省いた場合は、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃとＬＥＤ４４ａとの比較、ＬＥＤ４３ａ〜４３ｃとＬＥＤ４４ａとの比較による上下の顎の角度や相対位置の変化などの解析が行われないが、ＬＥＤ４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃの撮像による６自由度測定により上下の顎の角度や相対位置の変化などの解析が可能となる。

１０顎運動測定装置
２０測定器本体
２１電源スイッチ
２２ａ〜２２ｃ装着コネクタ部
２３回動支持体
２４信号同期回路部
２５同期回路部
２６タイミング制御部
２７ａ、２７ｂＰＳＤアンプ
２８サンプルホールド回路
３０撮像部
３１アーム
３２、３３ＰＳＤカメラ
３３接続コード
３３ａ、３４ａ、４１ａ接続プラグ
４０装着体
４１接続コード
４２上顎装着体
４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃ、４４ａＬＥＤ
４３下顎装着体
４４顎付根装着体
５０Ａ／Ｄコンバータ
６０パソコン

Claims

上顎と下顎の相対的な顎運動を測定する顎運動測定装置であって、
第１〜第３の発光体を有し、上顎に装着される上顎装着体と、
第４〜第６の発光体を有し、下顎に装着される下顎装着体と、
前記上顎装着体及び前記下顎装着体が装着される部位とは異なる箇所に装着される、第７の発光体を有する装着体と、
前記発光体を撮像して該発光体の発光位置を示す位置信号を出力する第１及び第２の撮像手段が所定間隔離されて設けられたアームと、
前記第１及び第２の撮像手段から出力された位置信号を伝達する第１及び第２の接続コードのコネクタと接続される第１及び第２の接続プラグと、前記第１〜第７の発光体のそれぞれへ駆動信号を伝達する第３の接続コードのコネクタと接続される第３の接続プラグと、前記アームを支持する支持体とを有し、該第１及び第２の撮像手段からの位置信号に基づき前記発光体の位置を測定する測定器とを備え、
前記測定器は、前記第１〜第７の発光体を順次駆動させ、前記第１及び第２の撮像手段からの位置信号に基づいて、前記第７の発光体の位置を基準として、前記第１〜第３の発光体の角度及び相対位置の変化と前記第４〜第６の発光体の角度及び相対位置の変化とを測定する
ことを特徴とする顎運動測定装置。
前記アームは、水平方向に回動可能であるように前記支持体に設けられており、
前記装着体には、粘着性のシールが貼着している
ことを特徴とする請求項１に記載の顎運動測定装置。
前記上顎装着体と前記下顎装着体は三角形状をなし、前記上顎装着体の角部に前記第１〜第３の発光体が取り付けられ、前記下顎装着体の角部に前記第４〜第６の発光体が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の顎運動測定装置。
前記第１及び第２の撮像手段は、ＰＳＤカメラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顎運動測定装置。
前記測定器は、
前記第１及び第２の撮像手段からの前記位置信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段によって増幅された位置信号に対し、任意の時間の位置信号の電圧をホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路のホールドのタイミングを制御する第１のタイミング制御手段と、
前記第１〜第７の発光体の発光タイミングを制御する第２のタイミング制御手段と、
前記第１のタイミング制御手段と前記第２のタイミング制御手段によるタイミングを制御する第３の制御手段とを備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の顎運動測定装置。