JPS63145649A - 歯牙振動診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は歯科治療における補綴治療時の上下歯牙のし
投合い状態の診断や歯牙の動揺度の測定診断などに用い
られる歯牙振動診断装置に関するものである。

（従来の技術） この種の装置として従来から知られているものの１つに
、上下歯牙のり矢金時に発生するす受合音波形を振動波
形として、例えばブラウン管の画面に表示させるように
なした０欠合音測定装置がある。

詳しくは、上下歯牙の口交合時に発生したσ交合振動を
歯牙から顎骨を経由して頬骨に伝播させて骨導音として
取出し、この骨導音を頬骨部上の顔面９押し当てたマイ
クロホンや振動センサにより電気信号としてピックアッ
プするとともに、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に
変換したのち、メモリに記憶させ、その記憶信号をＤ／
Ａ変換器により元のアナログ信号に復元させてブラウン
管の画面に再現表示させるようになしたものである。

そして、上記の装置ではブラウン管の画面上に表示され
た信号波形の相違、つまりはデュレイシヨン、エンベロ
ープの形、あるいは単純波形か繰り返すダブルサウンド
やトリプルサウンドの宥無などから峻合状態の良否、Ｏ
交合調整の必要な部位の抽出、さらには必要な処置内容
等を判断するものであった。

一方、歯牙の動揺度の測定判断手段として従来から知ら
れているものに、歯科医がピンセット等で対象歯牙を動
かした際の動き度合を手指の感覚をもって主観的に捉え
て、それを基に動揺度を判断する原始的な手段が最も多
い。そのほかに、プランジャなどを介して歯牙に対しイ
ンパルス衝撃を与えることにともなって歯牙に生じる振
動な差動トランス等を用いて電気信号として検出して。

それをディスプレイ上に表示させる電気式の診断装置も
知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上説明したような従来の装置のうち、ｔ＋交合音測定
装置は、頬骨部上の顔面位置において骨導音として振動
をピックアップするもので、歯牙口交合による振動の発
生地点とピックアップ点とが太きく離れているため、発
生振動かピックアップ点に至までの伝播経路の個人差な
どによって大きく変化し、特定め歯牙が異常に強く口火
合していても、歯牙の受けている口火合力が異常である
のか正常であるのかを判定しにくくて、診断に正確性を
欠くものであった。

その上、ピックアップ点が顔面左右の２点であるために
多数の歯牙のυ更合にともなう異なった振動が混り合っ
てピックアップされてしまい、どの歯牙が異常に早期接
触しているのか、或いはどの歯牙がスライディングを伴
なって絞合振動かダブルサウンドとなり、異常なａｉ合
をしているのかが全く判定できず、所期の診断が装置の
使用にもかかわらず、歯科医の経験的判断に委ねられる
といった問題があった。

また、歯牙の動揺度の測定判断手段のうち、歯科医の手
指感覚による手段の場合は、大変な経験を必要としなが
らも、診断の信頼度の点でも不十分である。

さらに、上述した電気式診断装置による場合は、歯牙に
対して相当に強いインパルス衝撃が加わるため、患者に
肉体的、精神的な苦蒲を与える難点かあるばかりでなく
、歯周組織などに炎症を起しているような場合は実際問
題として適用できないという欠点があった。

この発明は以上の実情に鑑みてなされたもので、歯牙の
口欠合診断を正確、容易に行なえるとともに、歯牙の動
揺度の診断も患者に苦痛を与えることなく、適切、正確
に行なえる歯牙振動診断装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） “上記の目的を達成するために、この発明に係る歯牙振
動診断装置は、歯牙側面に固着可能又は押し当て可能で
、その固着状態又は押し当て状態におけるタッピング若
しくは打振に伴なう歯牙振動を検出する加速度センサと
、この加速度センサによる歯牙振動の加速度に比例した
電気信号を発生させる回路と、この回路の出力信号を記
憶させるメモリ並びに表示させる表示装置を備えたとい
う構成に特徴を有するものである。

（作用） このような特徴構成を有する、この発明に係る歯牙振動
診断装置による時は、 （イ）加速度センサな、１個又は複数個の歯牙側面に固
着した状態で上下の歯牙をタッピングさせる、 （■）加速度センサを、１個又は複数個の歯牙側面に固
着した状態でフォーストランスデユーサを内蔵の打振ハ
ンマーなどを介して対象歯牙を打振させる、 （八）加速度センサな、歯科医の手指等を介して歯牙側
面に押し当てた状態で上下の歯牙をタッピングさせる。

（：）加速度センサを、歯科医の手指等を介して歯牙側
面に押し当てた状態て対象歯牙を上記の打振ハンマーな
どを介して打振させる、 のいずれの要領をもって歯牙振動を上記加速度センサに
より検出する。

このような加速度センサによる歯牙振動加速度に比例し
た信号電圧を１回積分することにより歯牙振動速度に比
例した電圧を発生させるか、若しくは上記の歯牙振動加
速度に比例した信号電圧を２回積分することにより歯牙
振動変位に比例した電圧を発生させて、これら電圧信号
をメモリに記憶させるとともにディスプレイ上に表示さ
せる。

このようなディスプレイ上に表示された電圧信号波形を
観測することにより、ｕ交合状態が異常であるか正常で
あるか、異常に早期接触している歯牙はどれであるか、
等といった歯牙の総合診断を行なうのである。

殊に、上記加速度センサによる歯牙振動加速度を１回積
分して得た歯牙振動速度値を、上記打振ハンマーに内蔵
のフォーストランスデユーサ出力で除算することによっ
て、歯牙のメカニカルアドミタンス（メカニカルインピ
ーダンスの逆数）を求めてディスプレイ上に表示する、
又は、上記歯牙振動加速度を２回積分して得た歯牙振動
変位の値を上記のフォーストランスデユーサ出力で除算
することによって、歯牙のステイフネスに比例した値を
求めてディスプレイ上に表示することにより、歯牙の顎
骨への固着程度や歯牙の支持具合といった歯牙の動揺度
の診断を行なうのである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１図乃至第４図において、（２１）は超小型加速度セ
ンサであって、患者（１）の上下歯列のうち、上顎左右
４個で計８個の歯牙（１１）の側面に両面テープ（２１
８）を介して固着可能であり、これら８個の加速度セン
サ（２１）が極細同軸ケーブル（２１１）を介して本体
（３１）の８チヤンネルの入力端子にそれぞれ接続され
、上下歯牙のタッピングに伴なう歯牙振動の加速度に比
例した信号を上記同軸ケーブル（２１１）を経て本体（
３１）に入力し、かつこれをＣＲＴディスプレイ（３２
）上に表示するように構成している。

（２２）は軽量薄型の加速度センサであって、患者（１
）の前額部中央に両面テープあるいは広幅の伸縮性ベル
トで固着され、タッピング振動時のトリガー用として同
軸ケーブル（２２１）を介して本体（３１）のトリガ一
端子に接続されている。

上記各加速度センサ（２１）は第４図で明示のように、
センサ基台（２１：ｌ）上に電極（２１７）　、圧電素
子（２１６）　、電極（２１７）　、圧電素子（２１６
）を順次積層するとともに、重りボルト（２１５）を介
して上記基台（２１３）に締付は固定し、上記２枚の電
極（２１７）　、（２１７）より上記極細同軸ケーブル
（２１１）を引き出し、かつ上記圧電素子（２１６）、
（２１６）　、電極（２１７）　、（２１７）及び重り
ボルト（２１５）をケース（２１４）で包囲した構造を
有し、特性的には、周波数帯域が１００〜５，０００　
Ｈｚ、加速度レベルが５Ｇ（約５０ｍ／ｓ）以下であり
、さらに感度方向は頬舌方向か最適であるが、両軸方向
にして歯牙の垂直方向の振動を測定してもよい。

また、上記加速度センサ（２１）の歯牙（１１）側面へ
の固着手段として、患者（１）の　合模型の対象歯牙か
ら、歯牙（１１）側面に沿った曲面と加速度センサ（２
１）の基台（２１３）に接当する平坦面をもつコア（２
１２）の上記平坦面に加速度センサ（２１）を瞬間接着
剤等を介して固着するとともに、上記コア（２１２）の
曲面に上記両面テープ（２１８）を貼着したものである
が、歯牙（１１）側面の凹凸によって両面テープ（２１
８）のみによる固着が困難あるいは不十分な場合は、両
面テープ（２１８）と歯牙（１１）側面との間に歯科用
接着剤を補助的に充填して十分な固着力を得る手段を採
用する。

第５図は上記加速度センサ（２１）による歯牙振動の加
速度に比例して電気信号を発生させる回路を概略的に示
したもので、本体（３１）内に収納構成されている。

第５図に３い、（ｘｉ）は電荷増幅器であり、これは演
算増幅器（Ｑｌ）と抵抗（Ｒ１）とコンデンサ（Ｃ１）
と　゛から構成され、上記加速度センサ（２１）による
歯牙振動の加速度に比例した電荷信号を電圧信号に変換
する。この電圧信号出力はカップリングコンデンサ（Ｃ
２）を経由してスイッチ（ＳＷＩ）に導力λれるととも
に、演算増幅器（Ｑｌ）と抵抗（Ｒ２）　、　（Ｒ３）
とコンデンサ（Ｃ３）から構成される積分回路（×２）
に導かれて、ここで歯牙振動加速度に比例した電圧を覆
分し、歯牙振動速度に比例した電圧に変換する。この電
圧出力はカップリングコンデンサ（Ｃ４）を経由してス
イッチ（ＳＷＩ）に導かれるとともに、次段の演算増幅
器（Ｑ３）と抵抗（４）、（５）とコンデンサ（Ｃ５）
から構成される積分回路（ｘ３）に導かれて、ここで再
度積分され、歯牙振動速度に比例した電圧を歯牙振動変
位に比例した電圧に変換された上、スイッチ（ＳＷＩ）
に導かれる。

上記スイッチ（ｓｗｌ）は歯牙振動加速度測定、歯牙振
動速度測定、歯牙振動変位測定の３通りに選択切換自在
であり、このスイッチ（ＳＷＩ）のコモン端子の信号電
圧はＡ／Ｄ変換器（３０１）によりデジタル信号に変換
されたのち、ＰＰＩ又はＰＩＯプログラマブル周辺イン
ターフェイス（３０２）に入力されるようになっている
。

一方、上記トリガー用加速度センサ（２２）の電荷出力
はトリガ一端子に入力され、演算増幅器（Ｑ４）と抵抗
（Ｒ６）とコンデンサ（Ｃ６）から構成される電荷増幅
器（Ｙ）に入力されて電圧信号に変換された上、Ａ／Ｄ
変換器（２０１）に導かれ、デジタル信号に変換された
のち、上記インターフェイス（３０２）に入力されると
ともに、上記トリガー電圧信号はコンパレータ（Ｑ５）
、（Ｑ６）と抵抗（Ｒ７）　、（Ｒ８）　。

（Ｒ９）　、（Ｒ１１）、（Ｒ１２）と可変抵抗（ＲＩ
Ｏ）から構成されるウィンドコンパレータ回路（Ｚ）に
より所定レベル以上の骨導　合音に対してトリガー信号
を発生する。

このトリガー信号出力は上記インターフェイス（３０２
）に入力され、このトリガー信号を基準としてＣＰＵ（
３０３）の制御を介して歯牙振動に関する８チヤンネル
のデジタル信号をメモリ（３０４）上に記憶し、この記
憶されたデータはＣＲＴコントローラ（３０５）により
映像信号に変換されて、ＣＩ（Ｔディスプレイ（３２）
上に表示される。また、必要に応じて周辺インターフェ
イス（３０６）を介してデジタル信号としてデジタルレ
コーダやパーソナルコンピュータへデータを送り出すよ
うになっている。

尚、実際のＡ／Ｄ変換のサンプリングレートは５　ｇ　
ｓ／ｗｏｒｃｌ−２０１Ｌｓ／ｗｏｒｄが最適て、記憶
可能時間は１回のタッピングによる歯牙振動を、振動開
始から振動終了まで記憶するために最低１０ｍ５が必要
である。

第１１図は歯牙振動測定のＣＲＴディスプレイ上の表示
の一例を示し、横軸は時間を表わし、全区間でｌ０ｍ５
であり、縦軸は歯牙振動加速度を表わしており、同図の
上からチャンネルＣ旧、ＣＨ２、・・・・・・・−ＣＩ
＋８と　８チャンネル分を表示している。また、歯牙振
動のデジタル信号データは、必要に応じて上記のトリガ
ー用加速度センサ（２２）の信号を振動開始基準とし、
この振動開始点より少し時間的に遡った点、すなわち、
マイナスの遅延させて実際の歯牙振動が前額部中央から
骨導により到達するのに要する時間である　１００１Ｌ
ｓ前後、時間的に早い時点から複数回に亘り平均化処理
してそのデータをＣＲＴディスプレイ上に表示する。

第１１図で示される８チャンネル分の振動波形をみてみ
ると、最大波形のピークに破線を引くことによってＣＨ
４の歯牙振動加速度波形か時間的に早く発生していると
ともに、振幅も大きく、従って、このＣＨ４に相当する
歯牙か異常に早期接触していることを視覚確認すること
ができる。また、ＣＩ５の波形は開始点が時間的に遅れ
ていると同時に振幅も小さく、従って、このＣＩ５に相
当する歯牙が正常にかみ合うてなく、隣接の歯牙より顎
骨の骨導のみで振動していることを判断できる。

なお、第１実施例においてトリガー用の加速度センサ（
２２）の使用は絶対不可欠なものでなく、これがなくて
も良い。

第２実施例 第７図及び第８図において、　（４１）はハネ材から製
作されて指輪状の固定具であり、この固定具（４１）の
先端側に、ステンレス材からなる基台兼用ケース（４２
）を介して電極（４３）、圧電素子（４４）、電極（４
３）、圧電素子（４４）を順に積層した加速度センサ（
４）を重りボルト（４５）にて締付は固定して指診型歯
牙振動診断装置を構成しである。図中（４６）は極細同
軸ケーブルで、加速度センサ（４）による歯牙振動の加
速度をそれに比例した電荷出力として取り出し、本体（
３１）に入力するようになっている。

このような指診型歯牙振動診断装置は第７図で示すよう
に、上記固定具（４１）を歯科医の指先にはめたうえ、
第６図で示す如く、患者（１）の上顎の歯牙（１１）側
面に、歯牙振動の妨げとならない程度の力で軽く押当て
る。この状態で患者にタッピングさせて、加速度センサ
（４）により歯牙振動の加速度を検出し、これを同軸ケ
ーブル（４６）を経て既述の本体（３１）　（図示省略
）内のメモリに記憶させる。通常は測定精度の向上のた
めに１つの歯牙に対して数回の測定を行ない、ＣＰＵに
より平均値を記憶させる。

ついでメモリ領域を自動又は手動によりシフトさせたう
え、別の歯牙に押当てて同様の測定ならびにデータ記憶
を行なう。これを８個又はそれ以上の歯牙に対して順に
行ない、必要に応じて、第１実施例の場合と同様に、第
５図で示した電気回路を使用して歯牙振動速度データや
歯牙振動変位データとして記憶させることもできるので
ある。

なお、この第２実施例の場合は、測定に際して患者（１
）の前額部中央にトリガー用加速度センサ（２２）を固
着することが測定精度を確保する上からも必要不可欠で
ある。

第３実施例 この第３実施例は歯牙の動揺度の測定に関する地のであ
り、第１図乃至第４図で示す第１実施例と同様に加速度
センサ（２１）を第９図の如く歯牙（１１）の側面に固
着した上で、その対象歯牙（１１）の歯冠部側面を、内
部にフォーストランスジューサを内蔵の打振ハンマー（
インパクトハンマー）（５）で打振する。この打振力と
歯牙振動の加速度との両方を記憶させるのである。

第１Ｏ図は上記打振ハンマー（５）の内部構造を示すも
ので、ハンマー重り兼基台（５２）に電極（５３）、圧
電素子（５４）、電極（５３）、圧電素子（５４）をこ
の順に積層し、チップ基台ボルト（５５）により締付は
固定するとともに、その先端に樹脂製の打振チップ（５
１）を固定してなるものであり、かつ握柄（５７）の内
部には打振力に比例したフォーストランスジューサを出
力する同軸ケーブル（５８）が挿通保持されている。

第１２図に本実施例による歯牙動揺度のＣＲＴディスプ
レイ上の表示例を示し、同図においては、第５図に示し
た精分回路（ｘ２）により、打振による歯牙振動加速度
を積分して振動速度に比例した信号に変換後の電圧を、
上記打振ハンマー（５）内のフォーストランスジューサ
出力のピーク値で割算して、所定の力に対する歯牙振動
速度信号、つまりは歯牙メカニカルアドミタンスをＣＲ
Ｔディスプレイに表示している。また、歯科医が打振ハ
ンマー（５）によって歯牙（１１）に十分、打振できな
かった場合や逆に打振が強過ぎた場合、そのデータはキ
ャンセルしてメモリには記憶させず、適当範囲内の打振
力のデータのみをとって回数平均化して表示している。

さらに、第１ピークをマーキングすると同時に、そのピ
ーク値を左側チャンネルＮＯ０の横に表示することによ
り、歯牙の診断を一層助長することが可能である。

第１２図の表示例では、ＣＨ３の第１ピーク値が最も大
きくてアドミタンスが大きく、動揺度が高いことを判断
でき、　Ｃ１１２の第１ピーク値は極めて低くて動揺度
が非常に低く、歯牙と顎骨との癒着の可能性等を判断で
きる。

尚、表示の別個として、歯牙振動加速度に対応した電圧
信号を２回積分して歯牙振動変位に対応した信号とし、
これを打振力のピーク値で割算して、メカニカルステイ
スネスに対応した値を求め、これをＣＲＴディスプレイ
上に表示して診断を行なうことも可能である。

（発明の効果） 以上説明したことからも明らかなように、この発明によ
る時は、タッピング若しくは打振に伴なう歯牙振動を、
骨導などの比較的長く、かつ個人差のある伝播経路を経
由することなく、タッピング若しくは打振した歯牙から
直接に検出することができるから、異常口交合している
歯牙の発見や早期接触、滑走を伴なう歯牙の発見などの
歯牙の合診断を正確、容易に行なうことができる。　し
かも、歯牙の動揺度の診断に際しても、歯牙に強いイン
パルスを加える必要がなく、軽く押当てる若しくは打振
するだけでよいから、患者に肉体的、精神的な苦痛を与
えることなく、適切かつ安全に動揺度診断を行なうこと
ができるといった顕著な効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は第１実施例を示すもので、第１図は
診断要領を示す概念図、第２図は加速度センサ固着、状
態を示す要部の正面図、第３図は第２図の平面図、第４
図は加速度センサの拡大断面図、第５図は電気回路図、
第６図、第７図および第８図は第２実施例を示すもので
、第７図は診断時の装着状態を示す要部の平面図、第８
図は第６図の要部拡大断面図、第６図は診断要領を示す
概念図、第９図および第１Ｏ図は第３実施例を示すもの
で、第９図は診断要領の要部の側面図、第１０図は打振
ハンマーの拡大断面図、第１１図はタッピングによる歯
牙振動のＣＲＴディスプレイ上の表示例、第１２図は打
振による歯牙動揺度のＣＲＴディスプレイ上の表示例で
ある。 （符号の説明） （２１）−・・加速度センサ、（３２）−・・ＣＲＴデ
ィスプレイ（表示装置）　、　（３０４）−・・メモリ
、（Ｘｌ）、（Ｘ２）　””積分回路である。 一以上一 出願人　株式会社　　そりり製作所 代理人　弁理士　（６２３５）松　野　英　彦第２図 第６図 第７図 第８図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歯牙側面に固着可能又は押し当て可能で、その固着
   状態又は押し当て状態におけるタッピング若しくは打振
   に伴なう歯牙振動を検出する加速度センサと、この加速
   度センサによる歯牙振動の加速度に比例した電気信号を
   発生させる回路と、この回路の出力信号を記憶させるメ
   モリ並びに表示させる表示装置を備えたことを特徴とす
   る歯牙振動診断装置。 ２、上記電気信号発生回路が、上記加速度センサによる
   歯牙振動加速度に比例した電圧を発生させる、若しくは
   その歯牙振動速度に比例した信号電圧を再度積分した歯
   牙振動変位に比例した電圧を発生させる積分回路から構
   成されたものである特許請求の範囲第１項記載の歯牙振
   動診断装置。