JPH05285162A - 歯牙動揺度測定装置及びハンマーユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯牙の動揺度を数値として表示又はプリント
アウトすることができ、熟練をそれ程要することなく歯
牙の動揺度の測定を容易に行うことができ、しかも、空
打ちや２度打ちがなく、より正確に歯牙の動揺度を測定
することのできる歯牙動揺度測定装置及びハンマーユニ
ットを提供する。 【構成】 １はハンマーユニット、１ａはハンマーヘッ
ド、２はチャージアンプ、３は駆動スイッチ、４は測定
器本体、４ａは表示部、５はプリンターである。ハンマ
ーユニット１により歯牙に衝撃を与え、その反力をセン
サにて電気信号として検出し、この電気信号のピーク
値，持続時間，パワースペクトルのピーク周波数、又
は、微分値より歯牙の動揺度を求め、その動揺度を数値
として表示部４ａにて表示し、又はプリンタ５にてプリ
ントアウトする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯牙動揺度測定装置、
より詳細には、センサを組み込んだスタイラスを歯牙に
機械的に衝突させ、その時のセンサの電気信号より、歯
牙の動揺度を測定するようにした歯牙動揺度測定装置、
及び、歯牙に機械的なインパルスを与え、その反力よ
り、歯牙の動揺度合に応じた電気的な出力信号を得るハ
ンマーユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】歯周の疾患を診断する場合、歯牙動揺度
の診断が行われるが、これは歯牙を質量とし、歯周を歯
牙を支える粘性を含んだばねからなる揺動系とみて、そ
の揺動系の動特性から歯周の疾患を診断するもので、歯
牙に打診ヘッド（ハンマーヘッド）を当接し、所定の大
きさの機械的なインパルスを与えたときの減衰特性をみ
て、例えば、減衰周波数が所定以下の場合は疾患ありと
診断し、所定以上の場合は正常とするものである。この
ような歯科用打診装置（ハンマーユニット）としては、
例えば、一端が開口した円筒状のケーシング内に棒状体
（スタイラス）をステフアネスの大きいばね支持材によ
り支持し、この棒状体のケーシング開口側に圧電素子等
のセンサを一体的に介装してハンマーヘッドを構成し、
一方、ケーシングの他端内に電磁コイルを有するととも
に、前記棒状体の他端側に磁石を有し、該磁石の発生す
る磁束と前記電磁コイルに供給した電流による電磁作用
により前記棒状体を軸方向に移動するように加振するよ
うにしたものがある。このハンマーユニットは、先端を
歯牙に当接させ、電磁コイルに矩形状の電流パルスを印
加することにより前記棒状体を軸方向に駆動して歯牙を
押打し、歯牙の反力をセンサにより電圧信号に変換し、
その信号波形から歯周の疾患の有無を診断するものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記従来の歯
牙動揺度測定装置は、前記センサで検出された電気信号
波形をＣＲＴ（Cathode Ray Tube）上に表示するもの、
或いは、記録紙に記録するものが主であり、波形そのも
のを直接観測するものであり、検出信号に対する判断の
基準が術者によって異なり、判断に個人差が出るばかり
でなく、信頼できる判断をできるようになるまでには相
当の熟練を必要とした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のごとき
課題を解決するためになされたもので、代表的には、
（１）歯牙に衝撃を与え、その衝撃を電気信号に変換し
て出力するハンマーユニットと、前記電気信号より歯牙
の動揺度を算出して表示する表示手段と、該算出された
動揺度をプリントアウトする出力手段とを有する歯牙動
揺度測定装置、或いは、（２）円筒状のケーシングと、
該ケーシング内の前方に固定された円筒状のホルダー
と、前記ケーシングの先端部と該ホルダーとによって軸
方向に摺動自在に配設されたスタイラスと、該スタイラ
スに組み込まれたセンサと、前記ケーシング内に配設さ
れたソレノイドと、該ソレノイドによって軸方向に駆動
されるプランジャーと、該プランジャーと前記スタイラ
スとを連結するスプリングと、前記プランジャーの先端
とソレノイドの先端との間に介装されたコイルばねとか
ら成るハンマーユニットを特徴としたものである。

【０００５】

【作用】ハンマーユニットにより歯牙に衝撃を与え、そ
の反力をセンサにて電気信号として検出し、この電気信
号のピーク値，持続時間，パワースペクトルのピーク周
波数、又は、微分値より歯牙の動揺度を求め、その動揺
度を数値として表示又はプリントアウトする。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明による歯牙による歯牙動揺度
測定装置の一実施例を説明するための構成図で、図中、
１はハンマーユニット、１ａはハンマーヘッド、２はチ
ャージアンプ、３は駆動スイッチ（フットスイッチ）、
４は測定器本体、４ａは表示部、５はプリンターである
が、チャージアンプ２は、実際には、測定器本体４内に
組み込まれている。

【０００７】ハンマーユニット１は、駆動スイッチ３を
オンした時にハンマーヘッド（スタイラス）１ａを矢印
方向に駆動して動揺度を測定しようとしている歯牙を叩
き、その反動を図示しないセンサにて電気信号として検
出し、チャージアンプ２にて増幅する。増幅された電気
信号は、測定器本体４内の電気回路で信号処理され、例
えば、そのピーク値、持続時間、パワースペクトルのピ
ーク周波数、又は、微分値が求められる。これらの値
は、歯牙の動揺度と関係しているので、これらの値を数
値化して表示部４ａにて表示し、又は、プリンタ５にて
プリントアウトする。

【０００８】ハンマーユニット１は、駆動スイッチ３が
オンされると、複数回（例えば、１０回）歯牙を叩き、
その反動がセンサにて検出されるが、その時、歯の形
状、叩く位置、動揺度等によって、１回の衝撃によって
２個の検出パルス信号が得られることがある。しかし、
この時の値は、正しい動揺度を示していないので、この
ような２度叩きの場合の出力信号はキャンセルする必要
がある。そのためには、所定時間内に２以上のパルス信
号があるか否かをモニターし、該所定時間内に２以上の
パルス信号が現われた時は、その時の出力信号を無視す
るようにする。駆動スイッチ３をオンすることによっ
て、ハンマーユニット１は、予め設定された回数、例え
ば、１０回歯牙を叩くが、その場合、前述のように、２
回叩きがあった時は、その時の衝撃は計算せず、また、
その時の出力信号も計算に入れない。なお、駆動スイッ
チ３のオンによって、ハンマーヘッド１ａを何回作動さ
せるかは、測定器本体４に設けられた設定ツマミ、又
は、キー（図示せず）を操作することによって設定でき
る。

【０００９】図２，図３は、上記ハンマーユニット１の
詳細を説明するための図で、図２は断面図、図３はケー
シング内の内部構造の分解図で、図中、１０はケーシン
グ、１１はハンマーヘッド、１２はセンサ、１３はハン
マーヘッド１１にねじ結合された摺動部材で、これらハ
ンマーヘッド１１、センサ１２、摺動部材１３で、スタ
イラスを構成し、該スタイラス内に、例えば、圧電セン
サ等の機械−電気変換センサが一体的に組み込まれてい
る。１４は内筒状のホルダーで、該ホルダー１４は、ケ
ーシング１０内に固定されており、該ホルダー１４の内
孔にて前記スタイラスを摺動自在に保持している。な
お、このホルダーは、摩擦抵抗の少ない材料を用いるこ
とは当然であるが、更に、図３（ｂ）に示すように、中
間部の内径が大きくなっており、従って、この部分での
摩擦抵抗をなくし、もって、スタイラスの軸方向移動を
抵抗少なく行えるようにし、従来のばね支持に比して構
造が格段に単純化され、しかも、応答性がよくなってい
る。

【００１０】１５はソレノイド、１６は該ソレノイド１
５にて駆動されるプランジャー、１７は該プランジャー
の先端部とソレノイド１５との間に介装されたスプリン
グコイル、１８はプランジャー１６の先端とスタイラス
の後端とを連絡するスプリング、１９はセンサ１２のリ
ード線、２０はソレノイド１５を駆動するためのスイッ
チで、この駆動スイッチ２０は、必ずしも、ケーシング
に取り付けておかなくてもよく、例えば、図１に示した
ように、足操作をするフットスイッチであってもよい。
なお、図３（ａ）に、前記ハンマーヘッド１１，センサ
１２，摺動部材１３，ソレノイド１５，プランジャー１
６，コイル１７，スプリング１８の一体構成を示す。

【００１１】図２において、今、駆動スイッチ２０をオ
ンすると、ソレノイド１５が作動し、プランジャー１６
が右方向（矢印方向）に移動して、スプリングコイル１
７を圧縮し、次いで、該ソレノイド１５への通電が切
れ、スプリングコイル１７の復元力により、プランジャ
ー１６が瞬時に図示位置に戻され、この時の衝撃力がス
プリング１８を介してスタイラスに伝達され、該スタイ
ラスの先端（ハンマーヘッド）１１が歯牙に衝突し、そ
の時の反力がセンサ１２にて検出され、リード線１９を
介して測定器本体内に伝達される。

【００１２】駆動スイッチ２０を押した時、前述のハン
マーヘッドの動作が、所定回数（例えば１０回）自動的
に行なわれる。何回繰り返すかは、例えば、測定器本体
に設けられた設定ツマミ又はキーを操作することによっ
て行う。リード線１９を通して伝送されてきた検出信号
より、そのピーク値、衝撃持続時間、パワースペクトル
のピーク周波数、又は微分値が算出され、その平均値又
は積算値が、表示部にて表示され、又は、プリントアウ
トされる。なお、図４（ａ）のＡにピーク値、Ｂに持続
時間、図４（ｂ）にパワースペクトルのピーク周波数を
示す。

【００１３】上述のように、本発明によると、駆動スイ
ッチ２０をオンした時に、ソレノイド１５が所定回数オ
ン・オフを繰り返し、理想的には、該所定回数のセンサ
出力信号をもって歯牙の動揺度を測定するものである
が、実際には、ハンマーヘッドが歯牙に当らなかったり
（空打ち）、２度打ちしたりすることがある。この空打
ち，２度打ちを防止するには、スタイラスが打ち出され
てから歯牙に当るまでの時間を予め設定しておき、その
時間内に、センサ出力が無い時は空打ちとし、センサ出
力が複数ある時は２度打ちとし、これらの時は、検出信
号をキャンセルし、打診回数に数えない。あるいは、前
述の空打ち、或いは、２度打ちが発生した時は、測定ミ
スとし、最初からやり直すようにしてもよい。また、測
定が正常に行なわれたことを音又は光等によって術者に
知らせるようにしてもよい。

【００１４】前述のような空打ちが生じるのは、ハンマ
ーヘッドを歯牙との間隔が不適当な時（離れすぎている
時）に発生することが多い。図５は、上述のごとき空打
ちを防止するようにしたハンマーヘッドの先端部の構造
を示すもので、図５（ａ）に示すように、ハンマーヘッ
ド１１の先端１１ａをケーシング１０の先端１０ａより
突出するように予め設定しておき、測定に当って、図５
（ｂ）に示すように、ケーシング１０の先端１０ａを測
定しようとする歯牙３０に当てる。すると、ハンマーヘ
ッド１１の先端１１ａはケーシングヘッド１０の先端１
０ａの位置と一致し、この状態でスイッチ２０をオンす
ると、ケーシング１０の先端を歯牙に当てた状態で測定
することができ、空打ちや２度打ちを防止することがで
きるばかりでなく、ハンマーヘッドの移動距離を一定に
保つことができるので、より正確な測定が可能となる。

【００１５】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、歯牙の動揺度を数値として表示又はプリントアウト
することができ、熟練をそれ程要することなく歯牙の動
揺度の測定を容易に行うことができる。また、空打ちや
２度打ちがなく、しかも、より正確に歯牙の動揺度を測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による歯牙動揺度測定装置の一実施例
を説明するための全体構成図である。

【図２】 本発明によるハンマーユニットの一実施例を
説明するための断面構成図である。

【図３】 図２に示したハンマーユニットのケーシング
内構造の分解図である。

【図４】 検出信号のピーク値、持続時間、パワースペ
クトルのピーク周波数を示す図である。

【図５】 ハンマーユニット先端部の改良構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

１…ハンマーユニット、２…チャージアンプ、３…駆動
スイッチ（フットスイッチ）、４…測定器本体、４ａ…
表示部、５…プリンター、１１…ハンマーヘッド、１２
…センサ、１３…摺動部材、１４…ホルダー、１５…ソ
レノイド、１６…プランジャー、１７…スプリングコイ
ル、１８…スプリング、１９…リード線、２０…駆動ス
イッチ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯牙に衝撃を与え、その衝撃を電気信号
   に変換して出力するハンマーユニットと、前記電気信号
   より歯牙の動揺度を算出して表示する表示手段と、該算
   出された動揺度をプリントアウトする出力手段とを有す
   ることを特徴とする歯牙動揺度測定装置。
2. 【請求項２】 前記衝撃を連続して複数回与え、その検
   出電気信号の平均値又は積算値より歯牙の動揺度を求め
   ることを特徴とする請求項１に記載の歯牙動揺度測定装
   置。
3. 【請求項３】 前記電気信号のピーク値、又は、持続時
   間、又は、パワースペクトルのピーク周波数、又は、微
   分値より歯牙の動揺度を求めることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の歯牙動揺度測定装置。
4. 【請求項４】 前記衝撃１回に対して複数の電気的パル
   ス信号が検出された時は、当該衝撃によって得られた電
   気信号をキャンセルすることを特徴とする請求項１又は
   ２又は３に記載の歯牙動揺度測定装置。
5. 【請求項５】 円筒状のケーシングと、該ケーシング内
   の前方に固定された円筒状のホルダーと、前記ケーシン
   グの先端開口部と該ホルダー内孔とによって軸方向に摺
   動自在に配設されたスタイラスと、該スタイラスに組み
   込まれたセンサと、前記ケーシング内に配設されたソレ
   ノイドと、該ソレノイドによって軸方向に駆動されるプ
   ランジャーと、該プランジャーと前記スタイラスとを連
   結するスプリングと、前記プランジャーの先端とソレノ
   イドの先端との間に介装されたコイルばねとから成るこ
   とを特徴とするハンマーユニット。