JPH0618581B2 - 歯牙動揺度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、センサを利用して歯牙の動揺度を正確に測定
して歯の健康状態を推測するための測定方法とその装置
に関する。

（従来の技術） 歯科の各分野において歯の動揺度測定は、歯の健康状態
を推測する手段として特に重要な事項である。例えば補
綴物の設計においては支台歯の診断や予後観察に、欠く
べからざるものであり、歯周病においては治療手段の決
定のために無視することの出来ない診断法である。そこ
で歯および歯周組織の健康度を正確に診断しようとする
試みが行なわれてきた。例えば臨床的判定法としては触
診、盲のう測定、打診、Ｘ線像などが利用されており、
又、歯の動揺度測定装置としては外力に対する歯の変位
量で表現したダイヤルゲージ法、ストレインゲージ法、
電気差動トランス法、歯の動きを小鏡で反射して測定し
た方法、振動を応用してその応答特性を求めた共振周波
数測定法及び機械的インピーダンス測定法などがある。

（本発明が解決しようとする問題点） ところが、これらの装置は臨床応用にあたっては、大掛
かりな装置、データの信頼性、加振器の固定法の困難性
など、多くの問題があり、一般的には経験的な感覚を利
用したミラーの測定法によって、歯の動揺度を０度から
３度までの４段階に分類した方法を用いているのが現状
である。この測定方法は術者の主観によって大きく左右
される欠点があり、また歯の変位量のみを重視している
ので歯周組織の粘弾性など歯周組織の性状を解明したこ
とにならないという欠点があった。

（本発明の目的） 本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は槌打を軽く行うだけで歯周組織
の性状を定量的に解明する事の出来る歯牙動揺度測定方
法とその装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 第１発明は、目的を達成する為に、 歯牙の槌打にて発生する動揺振動波形を動揺アナログ
信号としてキャッチするセンサ(1)と、 センサ(1)に直列接続され、センサ(1)にてキャッチさ
れたトリガレベル(2)以上の動揺アナログ信号にてトリ
ガ信号をコントローラ(7)に出力する比較器(3)と、 センサ(1)の出力から分岐し、アナログディレー(4)を
経てセンサ(1)に直列接続されたＡ−Ｄ変換器(5)と、 アナログディレー(4)の出力から分岐してＡ−Ｄ変換
器(5)の入力に直列接続せる積分器(6)と、 トリガ信号の入力によりコントローラ(7)から出力さ
れた記憶開始信号でＡ−Ｄ変換器(5)からのデジタル信
号を記憶する記憶装置(8)と、 記憶装置(8)からのデジタル信号を取り込んで動揺度
を算出し、表示装置(14)に出力するコントローラ(7)と
で構成する。

；と言う技術的手段を採用しており、 第２発明では； 歯牙の槌打にて発生する動揺振動波形を動揺アナログ
信号としてキャッチするセンサ(1)と、 センサ(1)に直列接続され、センサ(1)にてキャッチさ
れたトリガレベル(2)以上の動揺アナログ信号にてトリ
ガ信号をコントローラ(7)に出力する比較器(3)と、 センサ(1)の出力から分岐し、アナログディレー(4)を
経てセンサ(1)に直列接続されたＡ−Ｄ変換器(5)と、 トリガ信号の入力によりコントローラ(7)から出力さ
れた記憶開始信号でＡ−Ｄ変換器(5)からのデジタル信
号を記憶する記憶装置(8)と、 記憶装置(8)からのデジタル信号を取り込んで積分す
ると共に動揺度を算出し、表示装置(14)に出力するコン
トローラ(7)とで構成する。

；と言う技術的手段を採用している。

（作用） まず、患者の歯牙をハンマ(9)にて軽く槌打つ。

すると歯牙は動揺し、ハンマ(9)に内蔵されたセンサ
(1)がこの動揺振動を動揺アナログ信号としてキャッチ
する。

このキャッチされた動揺アナログ信号は増幅され、デ
ィレーを掛けられてＡ−Ｄ変換器(5)に送られる。

Ａ−Ｄ変換器(5)では増幅された後、直接Ａ−Ｄ変換
器(5)に入力して動揺デジタル信号に変換されると同時
に、積分器(6)を経て積分された後、Ａ−Ｄ変換器(5)に
入力して積分デジタル信号に変換される。

このようにデジタル信号に変換された後、記憶装置
(8)に送られ、コントローラ(7)から出力された記憶開始
信号によって前記デジタル信号の記憶が行なわれる。

又、センサ(1)の出力から分岐して比較器(3)に入力し
た動揺アナログ信号はトリガレベル(2)と比較され、コ
ントローラ(7)にトリガ信号として出力され、前述の記
憶開始信号としてコントローラ(7)から記憶装置(8)に出
力される。

このようにして記憶装置(8)に記憶されたデジタル信
号は動揺度出力に当たってコントローラ(7)に取り込ま
れて動揺度の演算がなされ、表示装置(14)に出力され
る。

尚、積分器(6)はＡ−Ｄ変換器(5)の入力に直列接続さ
れた場合を述べたが、これだけでなく第３発明のように
デジタル信号を積分しても良いし、又、外部計算器でＡ
−Ｄ変換器(5)からのデジタル信号を積分しても良い。

（実施例） 以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。第１図の
ブロック回路図において、ハンマ(9)は歯牙を軽く打撃
して動揺させるためのもので、その頭部(10)の材質は例
えば歯の共振周波数から大きくはなれたポリオキシメチ
レン樹脂が望ましい。ハンマ(9)について考慮すべきこ
とは、健全歯と動揺歯との差を明確に判別出来ること、
診査器具として操作し易いこと、反復使用に対し種々な
変化をしないこと、消毒薬等に対して安定であること等
である。ハンマ(9)に内蔵されるセンサ(1)は、例えば加
速度ピックアップやマイクロホンのようなもの（勿論こ
れに限定されるものではない。）で、前者の場合は歯牙
の動揺振動が加速度としてキャッチされ、後者では音圧
としてキャッチされる所に特徴がある。従って加速度ピ
ックアップの方が歯牙の動揺をより忠実に捕らえる事が
出来るものである。

回路構成を見れば、まず、センサ(1)、第１増幅器(1
1)、アナログディレー(4)、第２増幅器(12)、Ａ−Ｄ変
換器(5)がこの順番で直列接続され、積分器(6)が第２増
幅器(12)の出力から分岐してＡ−Ｄ変換器(5)の入力に
直列接続している。又、比較器(3)は第１増幅器(11)の
出力から分岐し、コントローラ(7)の入力に直列接続し
ている。比較器(3)の他の入力にはトリガレベル(2)が接
続している。又、ハンマ(9)には合格表示(13)（例え
ば、ＬＥＤの点灯にてこれを表示する。）が設けられて
おり、槌打強度が『合格』の場合にこれを点灯表示して
術者に分かり易くして作業の迅速化を図っている。第１
発明では第２増幅器(12)とＡ−Ｄ変換器(5)が直列接続
されていると同時にこれらの間に積分器(6)が直列接続
されている。これにより、第２増幅器(12)で増幅され、
Ａ−Ｄ変換器(5)に直接入力する動揺アナログ信号（周
波数が高いため波形の始点がトリガ信号となって動揺発
生時点が明瞭になる働きもある。）と、積分器(6)を経
てＡ−Ｄ変換器(5)に入力する積分アナログ信号の２信
号があり、それぞれがＡ−Ｄ変換器(5)によってデジタ
ル化され、ランダムアクセスメモリからなる記憶装置
(8)に送られる。記憶装置(8)への書き込みの開始時期検
出は、比較器(3)にてトリガされたコントローラ(7)の記
憶開始信号によってなされる。コントローラ(7)は、制
御パネル（図示せず）からの指令、動揺度の演算（例え
ば、動揺波形の第１波長の前半波にて動揺度を表すとす
れば第１波長の前1/2周期時間乃至長さなどを演算す
る。勿論、動揺度の表現は第１波長の前1/2波長のみに
限られず、第１波長全部乃至その他でも良い。）、その
他を司る中枢機能を持つ。(16)はＣＲＴ／外部コンピュ
ータインタフェースで、Ｄ−Ａ変換器を介してＣＲＴ
（図示せず。）に接続し、ＣＲＴをＸ、Ｙ軸制御、輝度
制御（Ｚコントロール）して動揺アナログ波形を表示す
るようになっている。勿論、ＣＲＴとしてテレビジョン
受像器を使用すればＤ−Ａ変換器は要しない。(14)は動
揺度（例えば、第1/2波長の周期時間乃至距離など）の
表示装置で、表示用インタフェイス(17)を介してコント
ローラ(7)の演算結果に基づいて下１桁（勿論、これに
限られない。）まで数値表示されるようになっている。
プリンタはプリンタインタフェイス(15)を介して必要あ
ればコントローラ(7)に接続され、制御パネルのボタン
操作により動揺アナログ波形や動揺時間、動揺距離など
がプリントアウトされるようになっている。

しかして、ハンマ(9)にて歯牙を軽く槌打すると、歯肉
の健康度に合わせて歯牙が動揺するが、この動揺振動を
動揺アナログ信号としてセンサ(1)にてキャッチする。
センサ(1)が加速度ピックアップの場合は前述のように
加速度アナログ信号として、センサ(1)がマイクロホン
であるならば、音圧としてキャッチされる。振動アナロ
グ信号がセンサ(1)に入力すると第１増幅器(11)、アナ
ログディレー(4)、第２増幅器(12)及びＡ−Ｄ変換器(5)
と逐次経て動揺デジタル信号に変換される。一方、第２
増幅器(12)の出力から分岐した動揺アナログ信号は積分
器(6)に入力し、積分アナログ信号（センサ(1)が加速度
ピックアップの場合、積分されると波形は時間として表
される。）としてＡ−Ｄ変換器(5)に入力し、積分デジ
タル信号に変換される。この時、動揺アナログ信号に重
畳した金属音などの雑音は小さく、本来の動揺アナログ
信号の波形は大きく表され、動揺度の演算が正確に行な
われる事になる。積分器(6)が１つの場合は積分デジタ
ル信号は速度として表され、これを更に積分すると距離
として表される事になる。

一方、第１増幅器(11)の出力側で分岐した動揺アナログ
信号は比較器(3)に入るが、トリガレベル(2)と比較して
トリガレベル(2)以上となった処でトリガ信号が出力さ
れてコントローラ(7)にトリガが掛かり、コントローラ
(7)から記憶開始信号が出力されて前述の記憶装置(8)へ
の動揺デジタル信号と積分デジタル信号の入力が開始さ
れる。アナログディレー(4)はデジタル変換より先にト
リガ信号を出力するための遅延装置である。

尚、槌打強度が強すぎた場合又は弱すぎた場合には合格
判定が出るまで歯牙の槌打を行い、最終的に合格判定の
出た槌打デジタル波形と槌打ちデジタル積分信号とが記
憶装置(8)に残る。実験の結果0.3G〜0.8Gの範囲内の加
振力であれば、動揺度測定に影響を与えるような結果を
生じないことが判明した。このようにして記憶装置(8)
に記憶されたデータはコントローラ(7)に取り込まれて
動揺度の演算がなされ、表示インターフェイスを通って
表示装置(14)に出力され、動揺度の数値表示（動揺度を
第１波長の前半波で表示するとすれば、その周期時間乃
至距離）がなされる。又、必要があればＣＲＴ／外部コ
ンピュータインタフェース(17)に移され、Ｄ−Ａ変換さ
れて見易い形の元のアナログ波形に復元され、ＣＲＴ上
に動揺アナログ波形として再現される。又、必要があれ
ば、コントローラ(7)の指令によってプリンタを作動さ
せ、記憶装置(8)のデータを記録用紙に表示する事も出
来る。

以上のように、ハンマ(9)で歯牙を打振し、センサ(1)で
受信して歯牙の動揺振動を採取し、例えば時間軸上でイ
ンパクトの立ち上がりからの第一波長の長さを動揺度と
した場合にその長さ乃至周期時間を読み取り、歯の動揺
度測定を行う。

又、積分器(6)は第１発明のようにＡ−Ｄ変換器(5)の入
力に直列接続する場合だけに限られず、第２発明のよう
にコントローラ(7)にてデジタル信号を積分するように
しても良いし、更に外部計算器(20)を利用してデジタル
信号を積分しても良い。又、積分は１回に限られず２回
以上積分しても良いものである。

尚、(18)は音声モジュール、(19)はスピーカである。

上記に実施例においてはブロック図のみを示して各ブロ
ックの具体的な結線に付いては上述したような機能を発
揮する為に最適と考えられるものを適宜選択して採用す
るものとする。

（効果） 本願発明は叙上のように、歯牙の槌打にて発生する動揺
振動波形をキャッチした後、この動揺振動波形を積分
し、この積分した振動波形を歯牙動揺度として表示装置
にて表示するようにしたので、共振音や金属音など各種
の雑音が動揺波形に重畳し、必要とされる動揺波形に非
常に見難くなっていたものが、積分される事によって雑
音のほとんどを構成する高周波波形が小さく表れ、逆に
低周波である動揺波形が大きく表され、非常に明瞭な動
揺波形を得る事が出来、これにより、マイクロホンのよ
うなものに変えて従来使用出来なかった加速度ピックア
ップのような感度が良く、動揺振動をより忠実に表す事
が出来るものを使用する事が出来ると言う利点がある。

さらに、積分器乃至積分機能を有するコントローラを用
いる事により、センサにてキャッチした動揺振動を積分
して正確な動揺度を算出し、表示装置に出力する事が出
来た。

【図面の簡単な説明】

第１図…第１発明のブロック回路図 第２図…第２発明のブロック回路図 (1)…センサ、(2)…トリガレベル (3)…比較器、(4)…アナログディレー (5)…Ａ−Ｄ変換器、(6)…積分器 (7)…コントローラ、(8)…記憶装置 (9)…ハンマ、(10)…頭部 (11)…第１増幅器、(12)…第２増幅器 (13)…合格表示、(14)…表示装置 (15)…プリンタインターフェイス (16)…CRT/外部コンピュータインターフェース (17)…表示用インターフェイス (18)…音声モジュール、(19)…スピーカ (20)…外部計算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯牙の槌打にて発生する動揺振動波形を動
   揺アナログ信号としてキャッチするセンサと、センサに
   直列接続され、センサにてキャッチされたトリガレベル
   以上の動揺アナログ信号にてトリガ信号をコントローラ
   に出力する比較器と、センサの出力から分岐し、アナロ
   グディレーを経てセンサに直列接続されたＡ−Ｄ変換器
   と、アナログディレーの出力から分岐してＡ−Ｄ変換器
   の入力に直列接続せる積分器と、トリガ信号の入力によ
   りコントローラから出力された記憶開始信号でＡ−Ｄ変
   換器からのデジタル信号を記憶する記憶装置と、記憶装
   置からのデジタル信号を取り込んで動揺度を算出し、表
   示装置に出力するコントローラとで構成された事を特徴
   とする歯牙動揺度測定装置。
2. 【請求項２】歯牙の槌打にて発生する動揺振動波形を動
   揺アナログ信号としてキャッチするセンサと、センサに
   直列接続され、センサにてキャッチされたトリガレベル
   以上の動揺アナログ信号にてトリガ信号をコントローラ
   に出力する比較器と、センサの出力から分岐し、アナロ
   グディレーを経てセンサに直列接続されたＡ−Ｄ変換器
   と、トリガ信号の入力によりコントローラから出力され
   た記憶開始信号でＡ−Ｄ変換器からのデジタル信号を記
   憶する記憶装置と、記憶装置から出力したデジタル信号
   を取り込んで積分すると共に動揺度を算出し、表示装置
   に出力するコントローラとで構成された事を特徴とする
   歯牙動揺度測定装置。