JP2018118110A - Dental vibration device, actuation method of dental vibration device, detection program, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静的荷重負荷の下で矯正治療を受ける歯に振動を与え、矯正治療を加速させるための技術に関する。 The present invention relates to a technique for accelerating orthodontic treatment by applying vibration to teeth undergoing orthodontic treatment under a static load.
歯列の矯正治療では、歯科矯正装置により、歯列へ、静荷重が負荷される。静荷重の負荷の結果、歯を支持する歯槽骨に骨リモデリングが生ずる。この結果、歯列は、適切に矯正されることとなる。 In orthodontic treatment, a static load is applied to the dentition by the orthodontic appliance. As a result of static loading, bone remodeling occurs in the alveolar bone that supports the teeth. As a result, the dentition is properly corrected.
上述の矯正治療は、非常に長い期間(半年〜数年)を必要とする。加えて、上述の矯正治療を受ける患者は、歯科矯正装置を常時装着する必要がある。更に、患者は、歯科医院へ定期的に通院する必要がある。したがって、上述の矯正治療は、患者にとって、大きな負担となる。 The orthodontic treatment described above requires a very long period (six to several years). In addition, a patient who receives the above-described orthodontic treatment needs to always wear an orthodontic appliance. In addition, patients need to visit the dental clinic regularly. Therefore, the orthodontic treatment described above is a heavy burden for the patient.
矯正治療の期間の短縮は、患者の負担の大幅な軽減に帰結する。矯正治療期間を短縮する方法のひとつとして、静荷重に加えて、振動を歯に与えることによって、矯正治療の期間が短縮されることが様々な研究から明らかになっている(非特許文献1を参照)。 Shortening the duration of orthodontic treatment results in a significant reduction in patient burden. As one of the methods for shortening the orthodontic treatment period, various studies have revealed that the period of the orthodontic treatment is shortened by applying vibration to the teeth in addition to the static load (see Non-Patent Document 1). reference).
非特許文献1によれば、1日当たり1.5時間、振動を与えることによって、治療期間が大幅に短縮される。
特許文献1及び2は、歯へ振動を与えるのに好適な振動伝達装置を開示する。例えば、患者は、特許文献1に開示される振動伝達装置を咬合する。その後、振動伝達装置が振動すると、振動は、歯列へ伝達される。しかしながら、振動伝達装置を咬合する力が過度に弱いならば、振動は歯へ適切に伝達されない。適切な振動が歯へ伝達されない場合、矯正治療期間の短縮効果は、低くなる可能性がある。特許文献1は、咬合状態を検出する方法として、口腔内の湿度や温度を検出することで、振動伝達装置に対する咬合の状態を検出することを提案する。尚、口腔内の環境を検出するための他の技術として、光学的な検出技術も知られている(特許文献3)。
According to Non-Patent
特許文献1は、口腔内の湿度や温度から咬合の状態を検出することを提案する。しかしながら、検出された口腔内の環境的な特性と咬合状態とを関連づけるための具体的な構造やアルゴリズムを開示していない。加えて、環境的な特性の変化は、咬合状態の変化と較べて大幅に遅い。したがって、特許文献1の技術は、咬合状態をリアルタイムで検出するには不向きである。
本発明は、矯正治療を受ける歯に、適切な咬合状態の下で、振動を適切に与えるための技術を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the technique for giving a vibration appropriately to the tooth which receives orthodontic treatment under a suitable occlusion state.
本発明の一の局面に係る歯科用振動装置は、動荷重を発生させる発生源を含む発生部と、前記動荷重を前記発生部から歯に伝達する伝達部と、前記発生部及び前記伝達部のうち少なくとも一方の部位に作用する振動伝達特性を検出する検出部と、を備える。前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含む。前記検出部は、前記少なくとも1種の特性量を検出する。(ここで、「少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群」とは、「少なくとも一方の部位の運動の加速度、少なくとも一方の部位の運動の速度、少なくとも一方の部位の変位量からなる群」という意味である。表現を簡素化するために上記の表現としている。以下も同様である。) A dental vibration device according to one aspect of the present invention includes a generation unit including a generation source that generates a dynamic load, a transmission unit that transmits the dynamic load from the generation unit to a tooth, the generation unit, and the transmission unit. And a detection unit for detecting a vibration transmission characteristic acting on at least one of the parts. The vibration transfer characteristic includes a time change of at least one characteristic amount selected from the group consisting of an acceleration of movement, a speed of movement, and a displacement amount of the at least one part. The detection unit detects the at least one characteristic amount. (Here, “the group consisting of the acceleration, the speed of movement, and the amount of displacement of at least one part” means “the acceleration of movement of at least one part, the speed of movement of at least one part, at least one part” The above expression is used to simplify the expression. The same applies to the following.)
上記構成によれば、検出部は、発生部及び/又は伝達部に作用する振動伝達特性を検出する。検出部は、少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量といった咬合状態を直接反映する特性量の時間変化を検出するので、咬合状態は適切に把握されやすくなる。加えて、検出部によって検出される特性量は、咬合状態に応じて、即時に変化する。咬合状態が適切であるか否かがリアルタイムで判定可能になるので、振動伝達状態を、適切に且つ短期間で設定できる。したがって、振動は、適切な咬合状態の下で、歯へ適切に伝達されることになる。 According to the above configuration, the detection unit detects a vibration transmission characteristic that acts on the generation unit and / or the transmission unit. Since the detection unit detects a temporal change in the characteristic amount that directly reflects the occlusal state such as the acceleration of movement, the speed of movement, and the amount of displacement of at least one part, the occlusal state is easily grasped appropriately. In addition, the characteristic amount detected by the detection unit changes immediately according to the occlusal state. Since it is possible to determine in real time whether or not the occlusion state is appropriate, the vibration transmission state can be set appropriately and in a short period of time. Therefore, vibration will be properly transmitted to the teeth under proper occlusion.
上記構成において、前記動荷重は、所定の周波数で変動してもよい。前記検出部は、前記時間変化を表す特性データを出力してもよい。
上記構成によれば、動荷重は、所定の周波数で変動するので、検出部から出力される特性データは、動荷重に容易に関連づけられる。
In the above configuration, the dynamic load may vary at a predetermined frequency. The detection unit may output characteristic data representing the time change.
According to the above configuration, since the dynamic load varies at a predetermined frequency, the characteristic data output from the detection unit is easily associated with the dynamic load.
上記構成において、歯科用振動装置は、前記特性データから前記所定の周波数で変動する変動成分を抽出する抽出部を更に備えてもよい。前記抽出部は、前記変動成分の変動幅を検出してもよい。 In the above configuration, the dental vibration device may further include an extraction unit that extracts a fluctuation component that fluctuates at the predetermined frequency from the characteristic data. The extraction unit may detect a fluctuation range of the fluctuation component.
上記構成によれば、抽出部は、特性データから所定の周波数で変動する変動成分を抽出するので、動荷重に起因して生じた変動成分が適切に抽出される。変動成分の変動幅に基づいて、伝達部と歯との間の物理的な関係が適切であるか否かが適切に判断される。 According to the above configuration, the extraction unit extracts the fluctuation component that fluctuates at a predetermined frequency from the characteristic data, so that the fluctuation component caused by the dynamic load is appropriately extracted. Based on the fluctuation range of the fluctuation component, it is appropriately determined whether or not the physical relationship between the transmission unit and the tooth is appropriate.
上記構成において、歯科用振動装置は、前記特性データに応じて、前記発生源を制御する制御部を更に備えてもよい。
上記構成によれば、制御部は、特性データに応じて、発生源を制御するので、適切な動荷重が発生部から歯へ伝達される。
In the above configuration, the dental vibration device may further include a control unit that controls the generation source in accordance with the characteristic data.
According to the above configuration, the control unit controls the generation source according to the characteristic data, so that an appropriate dynamic load is transmitted from the generation unit to the teeth.
上記構成において、歯科用振動装置は、前記特性データに応じて、前記発生源の動作時間を制御する制御部を更に備えてもよい。
上記構成によれば、制御部は、特性データに応じて発生源の動作時間を制御するので、動荷重の負荷期間が適切に調整される。
In the above configuration, the dental vibration device may further include a control unit that controls an operation time of the generation source in accordance with the characteristic data.
According to the above configuration, since the control unit controls the operation time of the generation source according to the characteristic data, the load period of the dynamic load is appropriately adjusted.
上記構成において、歯科用振動装置は、前記特性データを表示する表示部を更に備えてもよい。
上記構成によれば、表示部は、使用者に特性データの内容を知らせることができる。
In the above configuration, the dental vibration device may further include a display unit that displays the characteristic data.
According to the above configuration, the display unit can inform the user of the contents of the characteristic data.
上記構成において、前記伝達部は、前記発生部から分離可能に形成された分離片を含んでもよい。
上記構成によれば、分離片は、発生部から分離可能であるので、分離片は、使用環境及び/又は用途に応じて適切に交換される。したがって、歯科用振動装置は、衛生的且つ適切に使用される。
In the above configuration, the transmission unit may include a separation piece that is separable from the generation unit.
According to the said structure, since a separation piece is separable from a generation | occurrence | production part, a separation piece is replaced | exchanged suitably according to a use environment and / or a use. Therefore, the dental vibration device is used hygienically and appropriately.
上記構成において、前記発生部は、前記発生源を収容する収容部を含んでもよい。前記分離片は、上顎の歯列と下顎の歯列とによって咬合される咬合部を含んでもよい。前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が第1圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第1値であってもよい。前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が前記第1圧縮力よりも大きな第2圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第2値であってもよい。前記第2値は、前記第1値よりも大きくてもよい。 The said structure WHEREIN: The said generation | occurrence | production part may also contain the accommodating part which accommodates the said generation source. The separation piece may include an occlusion portion that is engaged by the upper dentition and the lower dentition. When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range may be a first value. When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a second compressive force larger than the first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range may be a second value. The second value may be larger than the first value.
上記構成によれば、咬合部へ加えられる圧縮力に応じて、変動幅が変わるので、上顎の歯列と下顎の歯列との間の圧縮力が適切であるか否かが正確に判断される。
上記構成において、前記発生部は、前記発生源を収容する収容部を含んでもよい。前記分離片は、上顎の歯列と下顎の歯列とによって咬合される咬合部を含んでもよい。前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が第1圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第1値であってもよい。前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が前記第1圧縮力よりも大きな第2圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第2値であってもよい。前記第2値は、前記第1値よりも小さくてもよい。
According to the above configuration, since the fluctuation range changes according to the compressive force applied to the occlusal portion, it is accurately determined whether or not the compressive force between the maxillary dentition and the mandibular dentition is appropriate. The
The said structure WHEREIN: The said generation | occurrence | production part may also contain the accommodating part which accommodates the said generation source. The separation piece may include an occlusion portion that is engaged by the upper dentition and the lower dentition. When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range may be a first value. When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a second compressive force larger than the first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range may be a second value. The second value may be smaller than the first value.
上記構成によれば、咬合部へ加えられる圧縮力に応じて、変動幅が変わるので、上顎の歯列と下顎の歯列との間の圧縮力が適切であるか否かが正確に判断される。
上記構成において、前記検出部は、加速度センサを含んでもよい。
According to the above configuration, since the fluctuation range changes according to the compressive force applied to the occlusal portion, it is accurately determined whether or not the compressive force between the maxillary dentition and the mandibular dentition is appropriate. The
In the above configuration, the detection unit may include an acceleration sensor.
上記構成によれば、加速度センサによって、振動伝達特性は適切に検出される。
上記構成において、前記検出部は、圧力センサを含んでもよい。
上記構成によれば、圧力センサによって、振動伝達特性は適切に検出される。
According to the above configuration, the vibration transfer characteristic is appropriately detected by the acceleration sensor.
In the above configuration, the detection unit may include a pressure sensor.
According to the above configuration, the vibration transfer characteristic is appropriately detected by the pressure sensor.
本発明の他の局面に係る歯科用振動装置の作動方法は、口腔内へ挿入可能に形成された伝達部へ動荷重を伝達する段階と、前記伝達部及び前記動荷重を発生させた発生部のうち少なくとも一方の部位に作用する振動伝達特性を検出する段階と、を備える。前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含む。 An operating method of a dental vibration device according to another aspect of the present invention includes a step of transmitting a dynamic load to a transmission portion formed to be insertable into the oral cavity, and the generation portion that generates the transmission portion and the dynamic load. Detecting a vibration transmission characteristic acting on at least one of the components. The vibration transfer characteristic includes a time change of at least one characteristic amount selected from the group consisting of an acceleration of movement, a speed of movement, and a displacement amount of the at least one part.
上記構成によれば、少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量といった咬合状態に直接的に影響を受けやすい特性量の時間変化が検出される。特性量は、咬合状態に応じて、即時に変化する。咬合状態が適切であるか否かがリアルタイムで判定可能になるので、咬合状態は、適切に且つ短期間で設定される。したがって、振動は、適切な咬合状態の下で、歯へ適切に伝達されることになる。 According to the above configuration, the temporal change of the characteristic amount that is directly influenced by the occlusal state such as the acceleration of the motion, the speed of the motion, and the displacement amount of at least one part is detected. The characteristic amount changes immediately according to the occlusal state. Since it is possible to determine in real time whether or not the occlusal state is appropriate, the occlusal state is appropriately set in a short period of time. Therefore, vibration will be properly transmitted to the teeth under proper occlusion.
上記構成において、作動方法は、前記時間変化に応じて、前記動荷重を調整する段階を更に備えてもよい。
上記構成によれば、動荷重は、時間変化に応じて調整されるので、歯は、適切な振動を受けることができる。
In the above configuration, the operation method may further include a step of adjusting the dynamic load according to the time change.
According to the said structure, since a dynamic load is adjusted according to a time change, a tooth | gear can receive an appropriate vibration.
上記構成において、作動方法は、前記時間変化に応じて、前記動荷重の発生時間を調整する段階を更に備えてもよい。
上記構成によれば、発生源の動作時間は、時間変化に応じて適切に制御される。
In the above configuration, the operation method may further include a step of adjusting the generation time of the dynamic load according to the time change.
According to the above configuration, the operation time of the generation source is appropriately controlled according to the time change.
上記構成において、作動方法は、前記時間変化を表す特性情報を提示する段階を更に備えてもよい。
上記構成によれば、特性情報が提示されるので、使用者は、咬合状態をリアルタイムに理解することができる。
In the above configuration, the operation method may further include a step of presenting characteristic information representing the time change.
According to the above configuration, the characteristic information is presented, so that the user can understand the occlusal state in real time.
本発明の他の局面に係る検出プログラムは、発生部から口腔内へ挿入可能に形成された伝達部へ伝達される動荷重によって前記伝達部及び前記発生部のうち少なくとも一方の部位に作用する振動伝達特性を検出するために利用される。前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含む。検出プログラムは、前記時間変化を表す特性データを取得する段階と、前記特性データから前記動荷重に起因する変動成分を抽出する段階と、を情報処理部に実行させる。 A detection program according to another aspect of the present invention is a vibration that acts on at least one of the transmission unit and the generation unit by a dynamic load transmitted from the generation unit to a transmission unit that is configured to be insertable into the oral cavity. Used to detect transfer characteristics. The vibration transfer characteristic includes a time change of at least one characteristic amount selected from the group consisting of an acceleration of movement, a speed of movement, and a displacement amount of the at least one part. The detection program causes the information processing unit to execute a step of acquiring characteristic data representing the time change and a step of extracting a fluctuation component caused by the dynamic load from the characteristic data.
上記構成によれば、情報処理部は、検出プログラムに基づき、特性データから動荷重に起因する変動成分を抽出するので、変動成分は、動荷重によって歯へ付与された振動伝達特性を適切に表現することができる。 According to the above configuration, since the information processing unit extracts the fluctuation component caused by the dynamic load from the characteristic data based on the detection program, the fluctuation component appropriately represents the vibration transfer characteristic imparted to the tooth by the dynamic load. can do.
本発明の他の局面に係る記憶媒体は、上述の検出プログラムを記憶する。
上記構成によれば、記憶媒体は、上述の検出プログラムを記憶するので、記憶媒体に記憶された検出プログラムは、様々な装置へインストールされ得る。
A storage medium according to another aspect of the present invention stores the above-described detection program.
According to the above configuration, since the storage medium stores the above-described detection program, the detection program stored in the storage medium can be installed in various devices.
本発明は、矯正治療を受ける歯に、適切な咬合状態の下で、振動を適切に与えることを可能とする。 The present invention makes it possible to appropriately impart vibration to teeth undergoing orthodontic treatment under appropriate occlusion.
添付の図面を参照して、静的荷重負荷の下で矯正治療を受ける歯に振動を与え、矯正治療を加速させるための技術に関する様々な実施形態が以下に説明される。振動付与技術の原理は、以下の説明によって、明確に理解可能である。「上」、「下」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とする。したがって、これらの用語は、限定的に解釈されるべきものではない。 Various embodiments relating to techniques for oscillating and accelerating orthodontic treatment under static loading will be described below with reference to the accompanying drawings. The principle of the vibration imparting technique can be clearly understood by the following explanation. The terms representing directions such as “up”, “down”, “left” and “right” are merely for the purpose of clarifying the explanation. Accordingly, these terms should not be construed as limiting.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の歯科用振動装置100の機能構成を表す概略的なブロック図である。図1を参照して、歯科用振動装置100が説明される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the
歯科用振動装置100は、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。発生部200は、動荷重を発生させる発生源210を含む。動荷重の時間的な変動パターンは、歯列の矯正を促すように設定される。例えば、動荷重は、所定の周波数で変動してもよい。動荷重の変動パターンは、正弦波を描くように変動してもよいし、或いは、矩形波を描くように変動してもよい。本実施形態の原理は、動荷重の変動パターンによって何ら限定されない。
The
伝達部300は、患者(歯列の矯正処理を受ける者)の歯に当接される。患者は、伝達部300を、上顎の歯列と下顎の歯列とで咬合してもよい。代替的に、伝達部300は、患者の特定の歯に当接されてもよい。発生源210が発生させた動荷重は、伝達部300を通じて、患者の歯に伝達される。患者の歯に適切な振動が伝達されるならば、患者の歯列の矯正治療は、歯列に装着されたワイヤからの静的な荷重のみを利用する従来の矯正治療よりも短い期間で完了する。
The
発生源210が動荷重を発生させている間、発生部200は振動する。検出部400は、発生部200に作用する振動伝達特性を検出する。振動伝達特性は、振動に関連する様々な因子を意味する。発生部200の振動加速度、発生部200の振動速度、発生部200の振動変位や発生部200に作用する荷重といった物理的パラメータの時間変化は、振動伝達特性として例示される。検出部400は、発生部200の振動に関連する他の因子を検出してもよい。
While the
検出部400が、加速度センサを含むならば、発生部200の振動加速度は適切に検出される。さらに、検出部400がそなえる加速度センサの出力を、積分演算することによって、振動速度や振動変位は、適切に検出される。検出部400が、圧力センサを含むならば、発生部200に作用する荷重は、適切に検出される。検出部400が、これらの物理的な因子に関する情報を格納することができる記憶素子(例えば、RAM)と、記憶素子に格納された情報を処理する情報処理素子(例えば、CPU)と、を含むならば、これらの物理的な因子の時間変化は、適切に検出される。これらの物理的な因子の検出技術は、既知の様々な手法であってもよい。本実施形態の原理は、これらの物理的な因子を検出するための演算処理によって何ら限定されない。
If the
振動伝達特性が、歯や歯の周辺部位(例えば、唇)と伝達部300との間の物理的な関係(例えば、接触状態や伝達部300に加わる咬合力)に依存するように、伝達部300は設計される。例えば、患者が伝達部300を強く咬合している間における発生部200の振動振幅が、患者が伝達部300を弱く咬合している間の発生部200の振動振幅よりも大きくなるように、伝達部300は設計されてもよい。代替的に、患者が伝達部300を強く咬合している間における発生部200の振動振幅が、患者が伝達部300を弱く咬合している間の発生部200の振動振幅よりも小さくなるように、伝達部300の形状、剛性、大きさや固有振動数といった設計パラメータは、設定されてもよい。
患者や歯科医師といった使用者は、検出部400が検出した振動伝達特性に基づいて、振動が患者の歯へ適切に伝達されているか否かを判断することができる。
The transmission unit such that the vibration transmission characteristic depends on a physical relationship (for example, a contact state or an occlusal force applied to the transmission unit 300) between the teeth or a peripheral portion of the tooth (for example, lips) and the
A user such as a patient or a dentist can determine whether vibration is properly transmitted to the patient's teeth based on the vibration transmission characteristics detected by the
<第2実施形態>
上述の振動伝達特性は、発生部以外の部分から取得されてもよい。第2実施形態において、振動伝達特性は、伝達部から取得される。
Second Embodiment
The above-described vibration transfer characteristics may be acquired from a portion other than the generation unit. In the second embodiment, the vibration transmission characteristic is acquired from the transmission unit.
図2は、第2実施形態の歯科用振動装置100Aの機能構成を表す概略的なブロック図である。図1及び図2を参照して、歯科用振動装置100Aが説明される。図1及び図2の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第1実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第1実施形態の説明は、これらの要素に援用される。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the dental vibration device 100A according to the second embodiment. A dental vibration device 100A will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numerals used in common between FIG. 1 and FIG. 2 mean that elements with the common reference numerals have the same functions as those in the first embodiment. Therefore, description of 1st Embodiment is used for these elements.
第1実施形態と同様に、歯科用振動装置100Aは、発生部200と、伝達部300と、を備える。歯科用振動装置100Aは、検出部400Aを更に備える。第1実施形態とは異なり、検出部400Aは、伝達部300に作用する振動伝達特性を検出する。
Similar to the first embodiment, the
伝達部300は、発生部200よりも患者の歯の近くに配置されるので、検出部400Aは、第1実施形態に関連して説明された検出部400よりも歯に実際に伝達される振動に近似した振動伝達特性を検出し得る。一方、第1実施形態に関連して説明された検出部400は、発生部200に作用する振動伝達特性を検出するので、発生部200と検出部400とを一体的な構造として設計することが容易となる。この場合、伝達部300が発生部200から分離可能なように、歯科用振動装置100を設計することも容易になる。
Since the
尚、振動伝達特性の検出に用いられる加速度センサや圧力センサが発生部200と伝達部300との境界に配置されるならば、発生部200及び伝達部300の両方の振動伝達特性が検出され得る。
If an acceleration sensor or a pressure sensor used for detecting the vibration transfer characteristic is disposed at the boundary between the
<第3実施形態>
図3は、第1実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Bの概略的な斜視図である。図1及び図3を参照して、歯科用振動装置100Bが説明される。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a schematic perspective view of an exemplary
歯科用振動装置100Bは、筐体220と、振動モータ230と、加速度センサ410と、バイトプレート310と、を備える。振動モータ230は、筐体220内で作動し、動荷重として振動を発生させる。本実施形態において、振動モータ230は、図1を参照して説明された発生源210に対応する。
The
振動モータ230が発生させた振動は、筐体220に連結されたバイトプレート310に伝達される。バイトプレート310は、患者に咬合されるように形成される。尚、バイトプレート310は、シリコン樹脂といった弾性材料から形成されてもよい。代替的に、バイトプレート310は、塑性材料から形成されてもよい。バイトプレート310が上顎の歯列と下顎の歯列との咬合によって弾性変形する弾性材料で形成されるならば、バイトプレート310は、強い咬合力の繰り返しに耐えることができる。加えて、バイトプレート310は、様々な形状の歯列に適切に対応することができる。この特性は、咬合によって変形しないほど高い剛性を有する材料を用いて形成された咬合部と較べて、適切な咬合状態を作り出すことに対して有利である。バイトプレート310が上顎の歯列と下顎の歯列との咬合によって塑性変形する塑性材料から形成されるならば、歯科医師は、バイトプレート310に残る歯形から患者の咬合に関する情報(例えば、バイトプレート310と各歯との間の接触の有無やこれらの間の接触圧力)を得ることができる。この場合、歯科医師は、加速度センサ410から出力された加速度のデータと歯形のデータとを用いて、患者の咬合が適切であるか否かを判断することができる。加速度センサ410は、筐体220内に固定される。筐体220の振動加速度は、バイトプレート310に付与される咬合力に応じて変化する。この結果、歯科医師及び/又は患者は、加速度センサ410からの出力に基づき、バイトプレート310が適切に咬合されているか否かを判断することができる。本実施形態において、加速度センサ410は、図1を参照して説明された検出部400に対応する。バイトプレート310は、図1を参照して説明された伝達部300に対応する。
The vibration generated by the
図4は、バイトプレート310の概略的な斜視図である。図5は、筐体220の概略的な斜視図である。図4及び図5を参照して、バイトプレート310及び筐体220が説明される。
FIG. 4 is a schematic perspective view of the
バイトプレート310は、略U字状の咬合片311と、リブ312と、接続筒部313と、を含む。咬合片311は、患者の口腔内に挿入可能に形成される。咬合片311は、患者の口腔内で略水平に保持され、上顎の歯列と下顎の歯列とによって咬合される。咬合片311は、患者の上顎の歯列に当接する上面314と、患者の下顎の歯列に当接する下面315と、を含む。上面314及び下面315は、患者の複数の歯に当接するので、複数の歯は、略同時に振動に曝されることになる。本実施形態において、咬合片311は、咬合部として例示される。
The
咬合片311は、略U字状に形成されるので、咬合片311の前縁は、患者の上顎の歯列及び下顎の歯列に略沿う。リブ312は、咬合片311の前縁から上方に突出する上リブ316と、咬合片311の前縁から下方に突出する下リブ317と、を含む。上リブ316は、中央リブ321と、中央リブ321の左に位置する左リブ322と、中央リブ321の左に位置する右リブ323と、を含む。下リブ317は、中央リブ331と、中央リブ331の左に位置する左リブ332と、中央リブ331の左に位置する右リブ333と、を含む。中央リブ321は、上リブ316の中で最も大きく突出する。中央リブ331は、下リブ317の中で最も大きく突出する。したがって、中央リブ321,331に隣接する咬合片311の領域は、他の領域と較べて高い剛性を有することになる。この結果、振動は、各歯に、適切な大きさで伝達される。本実施形態において、バイトプレート310は、上リブ316と下リブ317とをともに備える。代替的に、バイトプレートは、上顎の歯列に沿うリブ部分及び下顎の歯列に沿うリブ部分のうち一方のみを備えてもよい。
Since the
接続筒部313は、中央リブ321,331の間から前方(患者の口外へ向かう方向)に突出する。筐体220は、振動モータ230と加速度センサ410とを収容する収容部221と、収容部221から外方に突出する突出部222と、を含む。突出部222は、接続筒部313に挿入される。この結果、バイトプレート310は、筐体220に適切に接続される。使用者は、必要に応じて、接続筒部313を突出部222から引き抜き、バイトプレート310を洗浄することができる。代替的に、使用者は、他のバイトプレートを突出部222に取り付けてもよい。本実施形態において、収容部221及び振動モータ230は、発生部として例示される。バイトプレート310は、分離片として例示される。接続筒部313及び突出部222は、接続部として例示される。
The connecting
本実施形態においてバイトプレート310によって例示される分離片自体には、咬合状態を検出するためのセンサ(本実施形態において、加速度センサ410)が取り付けられていないことは、使用者に対する安全や廃棄時の利便性(環境への負荷の低減)の観点から好適である。使用者は、咬合状態の検出のために用いられるセンサに利用される電流に曝されることなく、矯正治療を受けることができる。センサに用いられる金属材料は、使用者の口腔組織に接触することもない。加えて、分離片の交換が必要とされるならば、使用者は、使用された分離片を取り外し、そのまま、廃棄することができる。これらの特徴は、従来の技術と較べて、大きな利点である。
In the present embodiment, the separation piece itself exemplified by the
中央リブ321,331は、左リブ322,332及び右リブ323,333よりも接続筒部313の近くに存する。したがって、振動モータ230が発生させた振動は、突出部222及び接続筒部313を通じて、中央リブ321,331に効果的に伝達される。上述の如く、中央リブ321,331は、咬合片311に高い剛性を与えるので、振動は、中央リブ321,331に隣接する歯列に効果的に伝達される。
The
図6は、振動モータ230の概略的な斜視図である。図6を参照して、振動モータ230が説明される。
振動モータ230は、駆動部231と、シャフト232と、偏心錘233と、を備える。駆動部231は、駆動力を発生させる。駆動力は、駆動部231からシャフト232へ伝達される。この結果、駆動部231から突出したシャフト232は回転する。偏心錘233は、シャフト232の先端に偏心して取り付けられる。したがって、振動モータ230は、シャフト232の回転数の応じた周波数の振動を発生させることができる。
FIG. 6 is a schematic perspective view of the
The
図7は、歯科用振動装置100Bの概略的な側面図である。図7を参照して、歯科用振動装置100Bの使用方法が説明される。
咬合片311は、上顎の歯列と下顎の歯列とによって挟持される。振動モータ230が作動すると、振動が発生する。振動は、咬合片311を通じて、上顎の歯列と下顎の歯列とに伝達される。
FIG. 7 is a schematic side view of the
The
振動モータ230の作動の結果、収容部221は振動する。加速度センサ410は、収容部221内で固定されているので、加速度センサ410は、収容部221の振動加速度を検出することができる。
As a result of the operation of the
収容部221の振動は、上顎の歯列及び下顎の歯列から咬合片311に作用する圧縮力に応じて変動する。したがって、上顎の歯列と下顎の歯列との間の咬合状態は、加速度センサ410が検出した振動加速度によって、適切に見出されることとなる。
The vibration of the
図8は、図7に示される歯科用振動装置100Bの力学モデルである。図7及び図8を参照して、歯科用振動装置100Bの力学モデルが説明される。
図8に示される記号「Fo」は、振動モータ230の出力を表す。図8に示される記号「ω」は、振動モータ230の角速度を表す。図8に示される記号「M」は、収容部221及び収容部221内に配置される様々な要素(例えば、振動モータ230及び加速度センサ410)の質量を表す。図8に示される記号「k」は、バイトプレート310のばね定数を表す。図8に示される記号「x」は、収容部221及び/又は振動モータ230の変位を表す。図8の力学モデルから明らかな如く、歯科用振動装置100Bは、上顎の歯列及び下顎の歯列に対して、振動を与えることができる。
FIG. 8 is a dynamic model of the
The symbol “Fo” shown in FIG. 8 represents the output of the
<第4実施形態>
歯列へ伝達される振動を表すデータは、加速度センサ以外の検出素子によっても取得可能である。第4実施形態において、荷重センサが組み込まれた歯科用振動装置が説明される。
<Fourth embodiment>
Data representing the vibration transmitted to the dentition can be acquired by a detection element other than the acceleration sensor. In the fourth embodiment, a dental vibration device incorporating a load sensor will be described.
図9は、第2実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Cの概略的な側面図である。図7及び図9で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第3実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図2、図7、図8及び図9を参照して、歯科用振動装置100Cが説明される。
FIG. 9 is a schematic side view of an exemplary
第3実施形態と同様に、歯科用振動装置100Cは、振動モータ230と、バイトプレート310と、を備える。歯科用振動装置100Cは、筐体220Cと、荷重センサ410Cと、を更に備える。
Similar to the third embodiment, the
第3実施形態と同様に、筐体220Cは、収容部221を備える。振動モータ230は、収容部221内で固定される。
筐体220Cは、突出部222Cを更に備える。第3実施形態と同様に、突出部222Cは、バイトプレート310に挿入される。
Similar to the third embodiment, the
The housing 220C further includes a
荷重センサ410Cは、収容部221と突出部222Cとの間で固定される。荷重センサ410Cは、収容部221の外面に固定されてもよい。突出部222Cは、荷重センサ410Cから延出してもよい。突出部222C及びバイトプレート310は、第2実施形態に関連して説明された伝達部300に対応する。荷重センサ410Cは、第2実施形態に関連して説明された検出部400Aに対応する。
The
荷重センサ410Cは、図8に示される力Fの変動を検出する検出素子である。したがって、荷重センサ410Cが出力するデータは、上顎の歯列及び下顎の歯列に加えられる振動の特性を精度よく表すことができる。荷重センサ410Cとして、歪みゲージや圧電素子が例示される。
The
<第5実施形態>
第3実施形態及び第4実施形態の技術は、複数の歯に同時に振動を与えることができる。しかしながら、使用者は、特定の歯のみに振動を付与することを望むこともある。第5実施形態において、特定の歯に振動を付与することを可能にする歯科用振動装置が説明される。
<Fifth Embodiment>
The techniques of the third and fourth embodiments can apply vibrations to a plurality of teeth simultaneously. However, the user may desire to apply vibrations only to specific teeth. In a fifth embodiment, a dental vibration device that allows vibration to be applied to specific teeth is described.
図10は、第5実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Dの概略的な斜視図である。図3及び図10で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第3実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図1、図3及び図10を参照して、歯科用振動装置100Dが説明される。
FIG. 10 is a schematic perspective view of an exemplary
第3実施形態と同様に、歯科用振動装置100Dは、振動モータ230と、加速度センサ410と、を備える。歯科用振動装置100Dは、筐体220Dを更に備える。筐体220Dは、略L字状の支持筐体223と、支持筐体223に上に配置された挟持アーム224と、支持筐体223と挟持アーム224との間に配置されたヒンジ部225と、を含む。支持筐体223は、振動モータ230と加速度センサ410とを収容する収容部221Dと、収容部221Dから延出する支持板226と、を含む。支持板226は、患者から離間する方向に延びる。
Similar to the third embodiment, the
挟持アーム224は、支持板226に沿って配置される。挟持アーム224は、基端部227と、患者と基端部227との間に位置する先端部228と、を含む。ヒンジ部225は、基端部227と先端部228との間で挟持アーム224を支持する。
The
歯科用振動装置100Dは、挟持アーム224を付勢する板バネといった弾性部材(図示せず)を備える。弾性部材によって、先端部228が支持筐体223に向けて付勢される。弾性部材とヒンジ部225とによって、基端部227は、支持板226から離間する。使用者が、挟持アーム224を操作し、基端部227を支持板226に近づけるならば、梃子の原理に従って、先端部228は、支持筐体223から離間する。筐体220D及び振動モータ230は、第1実施形態に関連して説明された発生部200に対応する。
The
歯科用振動装置100Dは、伝達アーム222Dと、ブラケット310Dと、を更に備える。伝達アーム222Dは、挟持アーム224と支持筐体223とによって挟持される基端部241と、ブラケット310Dに連結される先端部242と、を含む。
The
ブラケット310Dは、患者の歯に装着される。振動モータ230が発生させた振動は、伝達アーム222D及びブラケット310Dを通じて、患者の歯へ伝達される。伝達アーム222D及びブラケット310Dは、第1実施形態に関連して説明された伝達部300に対応する。
The
図11は、歯科用振動装置100Dからの振動を受ける患者の歯の拡大図である。図10及び図11を参照して、歯科用振動装置100Dが更に説明される。
ブラケット310Dは、患者の歯の外面に接着される基台部341と、基台部341から前方に突出するY字片342と、を含む。Y字片342と基台部341との間において、上溝343及び下溝344が形成される。下溝344は、上溝343の下方に位置する。
FIG. 11 is an enlarged view of the teeth of a patient who receives vibration from the
The
ブラケット310Dは、基台部341とは反対側の前面345を含む。前面345には、水平に延びる前溝346が形成される。前溝346には、矯正ワイヤWが挿入される。矯正ワイヤWは、従来の矯正治療と同様に、静的荷重を歯列に負荷するために利用される。
The
伝達アーム222Dの先端部242は、略C字状に形成される。先端部242は、上溝343に挿入される上爪243と、下溝344に挿入される下爪244と、を含む。先端部242は、スナップフィット式にブラケット310Dに係合される。
The
使用者は、ブラケット310Dが装着された複数の歯から1つの歯を選択し、選択された歯に振動を付与することができる。この結果、使用者は、歯科用振動装置100Dを用いて、特定の歯に対して、集中的に矯正治療を施与することができる。
The user can select one tooth from the plurality of teeth to which the
本実施形態において、加速度センサ410が検出する振動加速度のデータの変動パターンは、唇が伝達アーム222Dに接触する条件と唇が伝達アーム222Dに接触しない条件との間で大きく相違する。したがって、加速度センサ410は、患者の唇が伝達アーム222Dに接触しているか否かを検出するために利用可能である。唇が伝達アーム222Dに接触しているならば、振動は、歯へ適切に伝達されないこともある。使用者は、加速度センサ410が出力する振動加速度を参照し、不適切な条件下での振動付与を防止してもよい。
In the present embodiment, the fluctuation pattern of the vibration acceleration data detected by the
伝達アーム222Dは、筐体220Dから分離可能である。したがって、伝達アーム222Dは、最初に、ブラケット310Dに接続されてもよい。伝達アーム222Dは、その後、筐体220Dに接続されてもよい。本実施形態において、伝達アーム222Dは、分離片として例示される。
The
<第6実施形態>
特定の歯へ加えられる振動を表すデータは、加速度センサ以外の検出素子によっても取得可能である。第6実施形態において、荷重センサが組み込まれた歯科用振動装置が説明される。
<Sixth Embodiment>
Data representing vibration applied to a specific tooth can be acquired by a detection element other than the acceleration sensor. In the sixth embodiment, a dental vibration device incorporating a load sensor will be described.
図12は、第1実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Eの概略的な斜視図である。図9又は図10と図12との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第4実施形態又は第5実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第4実施形態又は第5実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図1、図9、図10及び図12を参照して、歯科用振動装置100Eが説明される。
FIG. 12 is a schematic perspective view of an exemplary
第5実施形態と同様に、歯科用振動装置100Eは、振動モータ230と、伝達アーム222Dと、ブラケット310Dと、を備える。第4実施形態と同様に、歯科用振動装置100Eは、荷重センサ410Cを更に備える。歯科用振動装置100Eは、筐体220Eを更に備える。
Similar to the fifth embodiment, the
第5実施形態と同様に、筐体220Eは、挟持アーム224と、ヒンジ部225と、を備える。筐体220Eは、支持筐体223Eを更に備える。支持筐体223Eは、振動モータ230を収容する収容部221Eと、支持板226Eと、を含む。第5実施形態とは異なり、支持板226Eは、収容部221Eとは別体に形成される。筐体220E及び振動モータ230は、第1実施形態に関連して説明された発生部200に対応する。
Similar to the fifth embodiment, the
支持板226Eは、挟持アーム224に沿って延びる水平部251と、水平部251から下方に突出する突出部252と、を含む。収容部221Eは、突出部252に対向する対向部253を含む。荷重センサ410Cは、突出部252と対向部253との間に配置される。振動モータ230が作動している間、荷重センサ410Cは、突出部252と対向部253との間で生ずる荷重の変動を検出することができる。
The
本実施形態において、荷重センサ410Cが検出する振動加速度のデータの変動パターンは、唇が伝達アーム222Dに接触する条件と唇が伝達アーム222Dに接触しない条件との間で大きく相違する。したがって、荷重センサ410Cは、患者の唇が伝達アーム222Dに接触しているか否かを検出するために利用可能である。唇が伝達アーム222Dに接触しているならば、振動は、歯へ適切に伝達されないこともある。使用者は、荷重センサ410Cが出力する荷重に関するデータを参照し、不適切な条件下での振動付与を防止してもよい。
In this embodiment, the fluctuation pattern of the vibration acceleration data detected by the
<第7実施形態>
第3実施形態及び第4実施形態に関連して説明されたバイトプレートに代えて、歯列にフィットするように形成されたマウスピースが用いられてもよい。第7実施形態において、マウスピースが説明される。
<Seventh embodiment>
Instead of the bite plate described in relation to the third embodiment and the fourth embodiment, a mouthpiece formed to fit the dentition may be used. In the seventh embodiment, a mouthpiece is described.
図13は、使用者の歯列を模る石膏型PMの概略的な斜視図である。図13を参照して、石膏型PMが説明される。
使用者の歯列は、歯科用印象材により、採得される。採得された印象材に、石膏を流し込むことにより、石膏型PMが得られる。
FIG. 13 is a schematic perspective view of a gypsum type PM imitating a user's dentition. With reference to FIG. 13, the gypsum type PM will be described.
The dentition of the user is obtained by a dental impression material. Plaster type PM is obtained by pouring gypsum into the obtained impression material.
図14は、石膏型PMを用いて形成されたマウスピース350の概略的な斜視図である。図5、図13及び図14を参照して、マウスピース350が説明される。
加熱されたEVAシート(EVA:エチレン酢酸ビニル)が用意される。EVAシートは、軟化しているので、少なくとも石膏型PMの歯列部分が覆われるように、石膏型PMに取り付けられたEVAシートは、歯列形状を容易に模ることができる。EVAシートが十分に冷却された後、EVAシートは、石膏型PMから分離される。この結果、EVAシートから形成されたマウスピース350が得られる。第3実施形態及び第4実施形態と同様に、振動は、筐体220からマウスピース350に伝達される。この結果、歯列は、適切な振動を負荷されることになる。
FIG. 14 is a schematic perspective view of a
A heated EVA sheet (EVA: ethylene vinyl acetate) is prepared. Since the EVA sheet is softened, the EVA sheet attached to the gypsum mold PM can easily mimic the dentition shape so that at least the dentition part of the gypsum mold PM is covered. After the EVA sheet is sufficiently cooled, the EVA sheet is separated from the gypsum mold PM. As a result, the
<第8実施形態>
振動伝達特性を表すデータは、適切なデータ処理を受けた後に出力されてもよい。第8実施形態において、振動伝達特性に対するデータ処理技術が説明される。
<Eighth Embodiment>
Data representing vibration transfer characteristics may be output after undergoing appropriate data processing. In the eighth embodiment, a data processing technique for vibration transfer characteristics will be described.
図15は、第1実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Fの機能構成を表す概略的なブロック図である。図1と図15との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第1実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第1実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図1、図3、図5並びに図15を参照して、歯科用振動装置100Fが説明される。
FIG. 15 is a schematic block diagram showing a functional configuration of an exemplary
第1実施形態と同様に、歯科用振動装置100Fは、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。歯科用振動装置100Fは、情報処理部500を更に備える。第1実施形態に関連して説明された如く、検出部400は、振動伝達特性に関する特性データを生成する。特性データは、振動加速度や他の種類の特性パラメータの時間変化に関する情報を含んでもよい。特性データは、検出部400から情報処理部500へ出力される。情報処理部500は、特性データを、用途に応じて適切に処理することができる。
Similar to the first embodiment, the
情報処理部500は、入力部510と、記憶部520と、抽出部530と、出力部540と、を備える。入力部510は、一般的なコンピュータ装置が有する入力ポートであってもよい。記憶部520は、ROM、RAM、ハードディスクやリムーバブルメモリといった一般的な記憶媒体であってもよい。抽出部530は、特性データを処理するプログラムを実行するCPUであってもよい。出力部540は、一般的なコンピュータ装置が有する出力ポートであってもよい。
The
特性データは、入力部510を通じて、情報処理部500に入力される。その後、抽出部530は、特性データを、所定のアルゴリズムに従って処理する。処理されたデータは、記憶部520に記憶される。出力部540は、記憶部520に記憶されたデータを読み出し、外部装置(例えば、パーソナルコンピュータ)に出力してもよい。伝達部300として、バイトプレート310(図3を参照)が用いられるならば、記憶部520に記憶された特性データは、バイトプレート310に加えられた圧縮力に関する圧縮力情報を含むので、使用者は、歯への振動付与の後、出力部540から出力されたデータを参照し、事後的に、振動付与条件を検証することができる。
The characteristic data is input to the
発生源210が、振動モータ230(図3を参照)であるならば、抽出部530は、振動モータ230の回転周波数に略一致する変動成分を、特性データから抽出する。伝達部300として、バイトプレート310(図3を参照)が用いられ、且つ、バイトプレート310を加えた患者が頭部を移動させるならば、加速度センサ410(図3を参照)から出力される特性データは、頭部の移動に起因する加速度成分を含むこともある。抽出部530の抽出処理によって、発生源210とは無関係な加速度成分は、特性データから除去されることになる。
If the
抽出部530は、ノイズを除去するための様々な処理を特性データに施与してもよい。例えば、抽出部530は、ハイパスフィルタ及び/又はローパスフィルタを用いて、過度に高い或いは低いデータ値を除去してもよい。代替的に、抽出部530は、平均化処理を特性データに施与し、特性データの平均化された変動パターンを算出してもよい。更に代替的に、抽出部530は、積分演算や他の演算技術を用いて、発生源210に由来する変動成分を適切に表すデータを特性データから取得してもよい。これらのデータ処理技術は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
The
抽出部530は、ノイズ除去処理後のデータから、振動モータ230の回転周波数に略一致する変動成分の変動幅を見出してもよい。例えば、抽出部530は、得られた変動成分の上ピーク値と下ピーク値との間の差異を変動幅として算出してもよい。代替的に、抽出部530は、平均化された上ピーク値と平均化された下ピーク値との間の差異を変動幅として算出してもよい。変動幅の算出技術及び変動幅に関する定義は、用途に応じて適切に定められればよい。したがって、変動幅の算出技術及び変動幅に関する定義は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
The
本実施形態において、特性データは、入力部510、抽出部530、記憶部520及び出力部540の順に通過する。代替的に、特性データは、入力部、記憶部、抽出部及び出力部540の順に通過してもよい。情報処理部内での特性データの処理フローは、本実施形態の原理を何ら限定しない。
In the present embodiment, the characteristic data passes through the
(試験例)
実際に、咬合状態と、振動伝達特性と、検出部で検出される特性量との関係を試験した。ここでは、振動伝達部として、図3を参照して説明されたバイトプレート310を用いた。バイトプレート310は、シリコーンゴム(ショアA60)により構成された。バイトプレート310に、フォースセンサ(北陸電気工業株式会社製HFD−500S)を、上顎中切歯に接触する位置に接着した。フォースセンサは、咬合による計測対象歯(ここでは、上顎中切歯)とバイトプレート310との接触力、および、バイトプレート310から計測対象歯に伝達される振動荷重を計測するために用いた。検出部は、図3を参照して説明された加速度センサ410を用いた。
(Test example)
Actually, the relationship between the occlusal state, the vibration transmission characteristic, and the characteristic amount detected by the detection unit was tested. Here, the
フォースセンサが上顎の歯列に押圧されるように、バイトプレート310は、口腔内に挿入された。その後、被験者は、上顎の歯列と下顎の歯列とで、フォースセンサを圧縮するように咬合した。この結果、フォースセンサは、上顎中切歯によって押圧され、咬合力に応じた信号を出力した。フォースセンサは、同時に、バイトプレート310から計測対象歯に伝達される付与される振動荷重に応じた信号を出力した。加速度センサ410は、突出部222(図5を参照)の延出方向の振動加速度を測定した。加速度センサ410として、Freescale社製の「MMA7361L」が用いられた。
The
図16は、咬合力と変動幅との関係を見出すための試験の結果を表す概略的なグラフである。図5、図15及び図16を参照して、試験結果が説明される。尚、図16のグラフは、2名の被験者から得られている。 FIG. 16 is a schematic graph showing the results of a test for finding the relationship between the occlusal force and the fluctuation range. Test results will be described with reference to FIGS. 5, 15, and 16. Note that the graph of FIG. 16 is obtained from two subjects.
図16のグラフの横軸は、フォースセンサ391と歯との接触力を表す。図16のグラフの左の縦軸は、歯へ付与された振動荷重を表す。図16のグラフの右の縦軸は、情報処理部500から出力された振動加速度の変動幅を表す。
The horizontal axis of the graph of FIG. 16 represents the contact force between the force sensor 391 and the tooth. The left vertical axis of the graph of FIG. 16 represents the vibration load applied to the teeth. The vertical axis on the right side of the graph in FIG. 16 represents the fluctuation range of the vibration acceleration output from the
「0gf」以上「25gf」未満の接触力の範囲において、振動荷重は急速に増大する一方で、「25gf」以上の接触力の範囲においては、振動荷重は、略一定の値(「9gf」〜「10gf」)であった。振動加速度の変動幅は、接触力の増加に伴って、増加した。接触力が「0gf」であるとき、振動加速度の変動幅の平均値は、「2.5m/s2」であった。接触力が「25gf」であるとき、振動加速度の変動幅の平均値は、「3.2m/s2」であった。接触力が「50gf」であるとき、振動加速度の変動幅の平均値は、「3.5m/s2」であった。 In the contact force range of “0 gf” or more and less than “25 gf”, the vibration load rapidly increases. In the contact force range of “25 gf” or more, the vibration load is a substantially constant value (“9 gf” ˜ “10 gf”). The fluctuation range of vibration acceleration increased with increasing contact force. When the contact force was “0 gf”, the average value of the fluctuation range of the vibration acceleration was “2.5 m / s 2 ”. When the contact force was “25 gf”, the average value of the fluctuation range of the vibration acceleration was “3.2 m / s 2 ”. When the contact force was “50 gf”, the average value of the fluctuation range of the vibration acceleration was “3.5 m / s 2 ”.
図16に示されるデータに基づいて、咬合力が十分に高いか否かを判定するための閾値が設定されてもよい。加えて、又は、代替的に、図16に示されるデータに基づいて、加速度センサ410が出力した振動加速度のデータから咬合力や振動荷重を算出するためのアルゴリズムが設計されてもよい。加えて、又は、代替的に、図16に示されるデータに基づいて、加速度センサ410が出力した振動加速度のデータから歯科用振動装置100Fの動作を制御するための制御プログラムが構築されてもよい。
A threshold value for determining whether or not the occlusal force is sufficiently high may be set based on the data shown in FIG. In addition or alternatively, an algorithm for calculating the occlusal force and the vibration load from the vibration acceleration data output from the
図16に示される如く、咬合力が非常に小さいならば、情報処理部500は、小さな変動幅を表す特性データを出力する。本実施形態において、「25gf」未満の任意の咬合力は、第1圧縮力として例示されてもよい。第1圧縮力として例示された咬合力に対応する変動幅の値は、第1値として例示される。「25gf」以上の任意の咬合力は、第2圧縮力として例示されてもよい。第2圧縮力として例示された咬合力に対応する変動幅の値は、第2値として例示される。
As shown in FIG. 16, if the occlusal force is very small, the
本実施形態において、大きな咬合力は、大きな変動幅に帰結する。しかしながら、伝達部300及び/又は発生部200の固有振動数によっては、大きな咬合力が生じたときに、小さな変動幅が検出されることもある。具体的には、上記の試験で用いたバイトプレート310と同じ形状のバイトプレート310を、より硬度が高いウレタンゴム(例えば、ショアA90)で構成した場合において、大きな咬合力が生じたときに、小さな変動幅が検出される。したがって、咬合力と変動幅との関係は、本実施形態の原理を何ら限定しない。
In this embodiment, a large occlusal force results in a large fluctuation range. However, depending on the natural frequency of the
<第9実施形態>
振動伝達特性を表すデータは、発生源に対するフィードバック制御に利用されてもよい。第9実施形態において、振動伝達特性を用いたフィードバック制御が説明される。
<Ninth Embodiment>
Data representing the vibration transfer characteristics may be used for feedback control on the generation source. In the ninth embodiment, feedback control using vibration transfer characteristics will be described.
図17は、第1実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Gの機能構成を表す概略的なブロック図である。図15と図17との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第8実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第8実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図15乃至図17を参照して、歯科用振動装置100Gが説明される。
FIG. 17 is a schematic block diagram showing a functional configuration of an exemplary
第8実施形態と同様に、歯科用振動装置100Gは、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。歯科用振動装置100Gは、情報処理部500Gを更に備える。第8実施形態と同様に、情報処理部500Gは、入力部510と、記憶部520と、抽出部530と、を備える。情報処理部500Gは、制御部550を更に備える。
Similarly to the eighth embodiment, the
抽出部530は、図16を参照して説明された変動幅に関するデータを生成する。変動幅に関するデータは、抽出部530から記憶部520を通じて制御部550へ出力される。制御部550は、変動幅に関するデータに応じて、発生源210を制御するための制御信号を生成する。制御部550は、制御信号を生成するためのプログラムを実行するCPUであってもよい。制御信号は、制御部550から発生源210に出力される。発生源210は、制御信号に応じて、動作する。
The
制御信号は、発生源210の動作時間を設定してもよい。代替的に、制御信号は、発生源210の出力レベルを定めてもよい。本実施形態の原理は、制御信号によって定められる制御に何ら限定されない。
The control signal may set the operating time of the
<第10実施形態>
第9実施形態に関連して説明されたフィードバック制御を利用して、発生源の作動時間が制御されてもよい。第10実施形態において、発生源の作動時間に対する制御が説明される。
<Tenth Embodiment>
The operation time of the source may be controlled using the feedback control described in connection with the ninth embodiment. In the tenth embodiment, control over the operating time of the source will be described.
図18は、第9実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Hの機能構成を表す概略的なブロック図である。図17と図18との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図16乃至図18を参照して、歯科用振動装置100Hが説明される。
FIG. 18 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of an exemplary
第9実施形態と同様に、歯科用振動装置100Hは、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。歯科用振動装置100Hは、情報処理部500Hを更に備える。第9実施形態と同様に、情報処理部500Hは、入力部510と、記憶部520と、抽出部530と、を備える。情報処理部500Hは、制御部550Hを更に備える。
Similar to the ninth embodiment, the
制御部550Hは、判定部551と、タイマ552と、停止信号生成部553と、を備える。抽出部530は、図16を参照して説明された変動幅に関するデータを生成する。変動幅に関するデータは、抽出部530から記憶部520を通じて判定部551へ出力される。判定部551は、変動幅のデータが、十分な咬合力を表しているか否かを判定する。変動幅のデータが、十分な咬合力を表しているならば、判定部551は、トリガ信号を生成する。トリガ信号は、判定部551からタイマ552へ出力される。タイマ552は、トリガ信号に応じて、起動する。
The
タイマ552は、発生源210の作動期間を規定する。タイマ552は、トリガ信号に応じて、計時を開始する。タイマ552が、所定の長さの時間長さを測定すると、タイマ552は、計時の終了を通知する終了信号を生成する。終了信号は、タイマ552から停止信号生成部553へ出力される。
停止信号生成部553は、終了信号に応じて、停止信号を生成する。停止信号は、停止信号生成部553から発生源210へ出力される。発生源210は、停止信号に応じて停止する。
図19は、歯科用振動装置100Hの例示的な動作を表すフローチャートである。図2、図16、図18及び図19を参照して、歯科用振動装置100Hの動作が説明される。
The stop
FIG. 19 is a flowchart illustrating an exemplary operation of the
(ステップS110)
ステップS110において、歯科用振動装置100Hへ電力が供給される。その後、ステップS120及びステップS130が並行して実行される。
(Step S110)
In step S110, electric power is supplied to the
(ステップS120)
ステップS120において、発生源210が作動される。この結果、口腔内へ挿入可能に形成された伝達部300に動荷重が伝達される。
(Step S120)
In step S120, the
(ステップS130)
ステップS130において、検出部400は、発生部200に作用する振動伝達特性を検出する。尚、歯科用振動装置が、第2実施形態の原理に従って設計されるならば、伝達部に作用する振動伝達特性が検出される。代替的に、ステップS130において、発生部及び伝達部に作用する振動伝達特性が検出されてもよい。振動伝達特性の検出の後、ステップS140が実行される。
(Step S130)
In step S <b> 130, the
(ステップS140)
ステップS140において、検出部400は、検出された振動伝達特性に関する特性データを生成する。特性データは、検出部400から、入力部510を通じて、情報処理部500Hに入力される。その後、ステップS150が実行される。
(Step S140)
In step S140, the
(ステップS150)
ステップS150において、抽出部530は、発生源210が発生させた動荷重に由来する変動成分を、特性データから抽出する。その後、ステップS160が実行される。
(Step S150)
In step S150, the
(ステップS160)
ステップS160において、抽出された変動成分に関するデータは、抽出部530から記憶部520を通じて判定部551へ出力される。判定部551は、変動成分の変動幅「AP」が、閾値「TH1」を上回っているか否かを判定する。変動成分の変動幅「AP」が、閾値「TH1」を上回っているならば、ステップS170が実行される。他の場合には、ステップS150が実行される。
(Step S160)
In step S160, the extracted data relating to the fluctuation component is output from the
尚、本実施形態において、伝達部300は、図16を参照して説明されたデータが得られるように設計されている。大きな咬合力の付与下において、小さな変動幅が得られるように、伝達部が設計されているならば、変動成分の変動幅「AP」が、閾値「TH1」を下回っているときに、ステップS170が実行される。変動成分の変動幅「AP」が、閾値「TH1」を下回っていないならば、ステップS150が実行される。
In the present embodiment, the
(ステップS170)
ステップS170において、判定部551は、トリガ信号を生成する。トリガ信号は、判定部551からタイマ552へ出力される。タイマ552は、トリガ信号に応じて、カウントダウン動作を実行する。その後、ステップS180が実行される。
(Step S170)
In step S170, the
(ステップS180)
ステップS180において、タイマ552は、計時する。計測された経過時間「ET」が、閾値「TH2」を超えないならば、ステップS130が実行される。例えば、閾値「TH2」は、1回の処置に必要とされる振動の付与時間として設定されてもよい。計測された経過時間「ET」が、閾値「TH2」を超えると、ステップS190が実行される。
(Step S180)
In step S180, the
(ステップS190)
ステップS190において、計時の終了を通知する終了信号を生成する。終了信号は、タイマ552から停止信号生成部553へ出力される。停止信号生成部553は、終了信号に応じて、停止信号を生成する。停止信号は、停止信号生成部553から発生源210へ出力される。発生源210は、停止信号に応じて停止する。
(Step S190)
In step S190, an end signal for notifying the end of timing is generated. The end signal is output from the
ステップS150からステップS190の停止信号の生成までの動作は、情報処理部500Hの抽出部530及び制御部550Hによって実行される。本実施形態において、抽出部530及び制御部550Hは、CPUであってもよい。この場合、ステップS150からステップS190の停止信号の生成までの動作は、CPUが振動伝達特性を検出するために実行する検出プログラムによって実現されてもよい。検出プログラムは、記憶部520に記憶されてもよい。本実施形態において、記憶部520は、記憶媒体として例示される。
The operations from step S150 to generation of the stop signal in step S190 are executed by the
<第11実施形態>
第9実施形態に関連して説明されたフィードバック制御を利用して、発生源の出力レベルが制御されてもよい。第11実施形態において、発生源の出力レベルに対する制御が説明される。
<Eleventh embodiment>
The output level of the source may be controlled using the feedback control described in connection with the ninth embodiment. In the eleventh embodiment, control over the output level of the source will be described.
図20は、第9実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Iの機能構成を表す概略的なブロック図である。図17と図20との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第9実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第9実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図3、図17及び図20を参照して、歯科用振動装置100Iが説明される。 FIG. 20 is a schematic block diagram showing a functional configuration of an exemplary dental vibration device 100I designed based on the technical concept described in relation to the ninth embodiment. The reference numerals used in common between FIG. 17 and FIG. 20 mean that the elements with the common reference numerals have the same functions as those in the ninth embodiment. Therefore, description of 9th Embodiment is used for these elements. A dental vibration device 100I will be described with reference to FIGS.
第9実施形態と同様に、歯科用振動装置100Iは、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。歯科用振動装置100Iは、情報処理部500Iを更に備える。第9実施形態と同様に、情報処理部500Iは、入力部510と、記憶部520と、抽出部530と、を備える。情報処理部500Iは、制御部550Iを更に備える。
Similarly to the ninth embodiment, the dental vibration device 100I includes a
制御部550Iは、判定部551Iと、駆動信号生成部553Iと、を備える。抽出部530は、図16を参照して説明された変動幅に関するデータを生成する。変動幅に関するデータは、抽出部530から記憶部520を通じて判定部551Iへ出力される。判定部551Iは、変動幅のデータが、十分な咬合力を表しているか否かを判定する。変動幅のデータが、不十分な咬合力を表しているならば、発生源210の出力レベルの調整を要求する要求信号を生成する。要求信号は、判定部551Iから駆動信号生成部553Iへ出力される。駆動信号生成部553Iは、要求信号に応じて、発生源210の出力レベルを増大又は低減させる駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動信号生成部553Iから発生源210に出力される。発生源210は、駆動信号によって規定される出力レベルを達成するように動作する。発生源210として、振動モータ230(図3を参照)が用いられるならば、振動モータ230は、駆動信号に応じて、回転数を増大又は低減させてもよい。
The control unit 550I includes a determination unit 551I and a drive signal generation unit 553I. The
図21は、歯科用振動装置100Iの例示的な出力調整動作を表すフローチャートである。図2、図16、図20及び図21を参照して、歯科用振動装置100Iの出力調整動作が説明される。 FIG. 21 is a flowchart illustrating an exemplary output adjustment operation of the dental vibration device 100I. The output adjustment operation of the dental vibration device 100I will be described with reference to FIG. 2, FIG. 16, FIG. 20, and FIG.
(ステップS210)
ステップS210において、歯科用振動装置100Iへ電力が供給される。その後、ステップS220及びステップS230が並行して実行される。
(Step S210)
In step S210, electric power is supplied to the dental vibration device 100I. Thereafter, step S220 and step S230 are executed in parallel.
(ステップS220)
ステップS220において、駆動信号生成部553Iは、駆動信号を生成する。このとき、駆動信号は、予め定められた値(即ち、デフォルト値)の出力レベルを規定する。発生源210は、駆動信号に応じて動作する。
(Step S220)
In step S220, the drive signal generation unit 553I generates a drive signal. At this time, the drive signal defines an output level of a predetermined value (that is, a default value). The
(ステップS230)
ステップS230において、検出部400は、発生部200に作用する振動伝達特性を検出する。尚、歯科用振動装置が、第2実施形態の原理に従って設計されるならば、伝達部に作用する振動伝達特性が検出される。代替的に、ステップS230において、発生部及び伝達部に作用する振動伝達特性が検出されてもよい。振動伝達特性の検出の後、ステップS240が実行される。
(Step S230)
In step S <b> 230, the
(ステップS240)
ステップS240において、検出部400は、検出された振動伝達特性に関する特性データを生成する。特性データは、検出部400から、入力部510を通じて、情報処理部500Iに入力される。その後、ステップS250が実行される。
(Step S240)
In step S240, the
(ステップS250)
ステップS250において、抽出部530は、発生源210が発生させた動荷重に由来する変動成分を、特性データから抽出する。その後、ステップS260が実行される。
(Step S250)
In step S250, the
(ステップS260)
ステップS260において、抽出された変動成分に関するデータは、抽出部530から記憶部520を通じて判定部551Iへ出力される。判定部551Iは、上限閾値「UTH」と下限閾値「LTH」とを用いて、出力レベルの調整の要否を判定する。変動成分の変動幅「AP」が、上限閾値「UTH」と下限閾値「LTH」とによって規定される範囲にあるならば、判定部551Iは、出力レベルの調整が必要であると判定する。この場合、ステップS270が実行される。変動成分の変動幅「AP」が、上限閾値「UTH」と下限閾値「LTH」とによって規定される範囲にないならば、ステップS230が実行される。
(Step S260)
In step S260, the extracted data regarding the fluctuation component is output from the
伝達部300が、図16を参照して説明されたデータが得られるように設計され、且つ、変動幅「AP」が絶対値として取り扱われるならば、下限閾値「LTH」は、「0」の値に設定されてもよい。大きな咬合力の付与下において、小さな変動幅が得られるように、伝達部300が設計されているならば、上限閾値「UTH」は、設計上想定される最大の変動幅の値に設定されてもよい。
If the
(ステップS270)
ステップS270において、判定部551Iは、発生源210の出力レベルの調整を要求する要求信号を生成する。要求信号は、判定部551Iから駆動信号生成部553Iへ出力される。駆動信号生成部553Iは、要求信号に応じて、発生源210の出力レベルを増大又は低減させる駆動信号を生成する。駆動信号は、駆動信号生成部553Iから発生源210に出力される。その後、ステップS230が実行される。
(Step S270)
In step S270, the determination unit 551I generates a request signal for requesting adjustment of the output level of the
伝達部300が、図16を参照して説明されたデータが得られるように設計されるならば、変動幅「AP」が上限閾値「UTH」に近づくように、発生源210は、駆動信号に応じて、出力レベルを変化させる。最終的に、変動幅「AP」が上限閾値「UTH」を上回ったときに、出力調整動作は終了する。この場合、下限閾値「LTH」は、第1値として例示される。上限閾値「UTH」は、第2値として例示される。
If the
大きな咬合力の付与下において、小さな変動幅が得られるように、伝達部300が設計されているならば、変動幅「AP」が下限閾値「LTH」に近づくように、発生源210は、駆動信号に応じて、出力レベルを変化させる。最終的に、変動幅「AP」が下限閾値「LTH」を下回ったときに、出力調整動作は終了する。この場合、下限閾値「LTH」は、第2値として例示される。上限閾値「UTH」は、第1値として例示される。
ステップS270の調整動作の結果、出力レベル(即ち、発生源210が発生させる動荷重)は、最終的に、適切に調整された値となる。
If the
As a result of the adjustment operation in step S270, the output level (that is, the dynamic load generated by the generation source 210) finally becomes an appropriately adjusted value.
<第12実施形態>
使用者(患者や歯科医師)に、咬合力に関する情報や治療時間に関する情報が提示されるならば、使用者は、治療の現状況を把握することができる。第12実施形態において、使用者への情報提示技術が説明される。
<Twelfth embodiment>
If the user (patient or dentist) is presented with information about the occlusal force and information about the treatment time, the user can grasp the current state of treatment. In the twelfth embodiment, a technique for presenting information to a user is described.
図22は、第10実施形態に関連して説明された技術的概念に基づいて設計された例示的な歯科用振動装置100Jの機能構成を表す概略的なブロック図である。図18と図22との間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第10実施形態と同一の機能を有することを意味する。したがって、第10実施形態の説明は、これらの要素に援用される。図4、図16、図18、図19及び図22を参照して、歯科用振動装置100Jが説明される。
FIG. 22 is a schematic block diagram showing a functional configuration of an exemplary
第10実施形態と同様に、歯科用振動装置100Jは、発生部200と、伝達部300と、検出部400と、を備える。歯科用振動装置100Jは、情報処理部500Jを更に備える。第10実施形態と同様に、情報処理部500Jは、入力部510と、記憶部520と、抽出部530と、を備える。情報処理部500Jは、制御部550Jと、表示部560と、を更に備える。
Similarly to the tenth embodiment, the
第10実施形態と同様に、制御部550Jは、停止信号生成部553を備える。制御部550Jは、判定部551Jと、タイマ552Jと、を備える。判定部551Jは、第10実施形態に関連して説明された機能に加えて、咬合力に関する咬合力情報(例えば、伝達部300としてバイトプレート310(図3を参照)が用いられるならば、咬合片311に加わる圧縮力に関する情報)を生成する機能を有する。咬合力情報は、例えば、図16を参照して説明されたデータに基づいて生成されてもよい。タイマ552Jは、第10実施形態に関連して説明された機能だけでなく、図19を参照して説明された閾値「TH2」と経過時間「ET」との間の差異に関する時間情報を生成する。
As in the tenth embodiment, the
表示部560は、第1表示部561と、第2表示部562と、を備える。咬合力情報は、判定部551Jから第1表示部561へ出力される。時間情報は、タイマ552Jから第2表示部562へ出力される。
The
第1表示部561は、視覚的な情報として、咬合力情報を出力する。尚、第1表示部561に代えて、音声情報や使用者が知覚可能な他の情報形式として、咬合力情報を出力する装置が利用されてもよい。
The
第2表示部562は、視覚的な情報として、時間情報を出力する。尚、第2表示部562に代えて、音声情報や使用者が知覚可能な他の情報形式として、時間情報を出力する装置が利用されてもよい。
The
図23は、情報処理部500Jとして例示される情報処理装置600の概略的な斜視図である。図3、図19、図22及び図23を参照して、情報処理装置600が説明される。
FIG. 23 is a schematic perspective view of an
情報処理装置600は、略5面体状の筐体610を備える。筐体610は、使用者に相対するように設計された主面611を含む。情報処理装置600は、リセットボタン620と、操作ボタン630と、第1表示窓640と、第2表示窓650と、を更に備える。リセットボタン620、操作ボタン630、第1表示窓640及び第2表示窓650は、主面611上に配置される。第1表示窓640は、第1表示部561に対応する。第2表示窓650は、第2表示部562に対応する。
The
使用者が、操作ボタン630を押圧すると、ステップS110(図19を参照)が実行される。その後、図19を参照して説明された一連の処理が実行される。使用者は、必要に応じて、操作ボタン630を再度押圧してもよい。この結果、歯科用振動装置100Jの動作は中断される。
When the user presses the
ステップS170が実行される前において、第2表示窓650は、治療期間に対するデフォルト値(例えば、3分)が表示される。ステップS170の実行の後、第2表示窓650に表示される数値は順次低減する。必要に応じて、使用者は、リセットボタン620を押圧してもよい。この結果、第2表示窓650によって表示される数値は、デフォルト値に戻る。
Before step S170 is executed, the
第1表示窓640には、例えば、4つのランプ641、642、643、644の光が映し出される。また、咬合力が所定の閾値を越えたかどうかを使用者が識別できるようにするために、ランプ641、642とランプ643,644との間で色が相違してもよい。例えば、ランプ641、642は、オレンジ色の発光をしてもよく、ランプ643、644は、青色の発光をしてもよい。
For example, light from four
咬合力が非常に小さいならば、ランプ641、642、643、644の全ては消灯している。その後、咬合力が増大すると、ランプ641が発光する。咬合力が更に増大すると、ランプ642が発光する。その後、咬合力が更に増大すると、ランプ643が発光する。咬合力が更に増大すると、ランプ644が発光する。したがって、患者が非常に高い咬合力をバイトプレート310に与えるならば、全てのランプ641、642、643、644が発光することになる。本実施形態において、ランプ641、642、643、644の発光及び消灯は、特性情報の提示として例示される。
If the occlusal force is very small, all of the
本実施形態において、ランプ643が点灯すると、図19を参照して説明された処理は、ステップS160からステップS170へ移る。この結果、第2表示窓650に映し出される数値は、低減し始めることになる。また、カウントダウンが開始されたことを使用者に認識させるために、ランプ641、642、643、644の動作モードが点灯モードから点滅モードに変更されてもよい。
In the present embodiment, when the
本実施形態の情報処理装置600は、咬合力情報を、視覚的な情報として出力する。代替的に、情報処理装置は、咬合力情報を、聴覚的な情報として出力してもよい。例えば、咬合力が、所定の閾値に到達しないならば、情報処理装置は、「もう少し強く咬んで下さい」といった音声ガイダンスを聴覚的な情報として出力してもよい。使用者は、音声ガイダンスに従って、適切な咬合力を与えることができる。
The
本実施形態の情報処理装置600は、時間情報を、視覚的な情報として出力する。代替的に、情報処理装置は、時間情報を、聴覚的な情報として出力してもよい。例えば、咬合力が、所定の閾値に到達するならば、情報処理装置は、「ピッ、ピッ、ピッ、・・・」といったカウント音を発生させてもよい。この結果、使用者は、カウントダウンの開始を認識することができる。カウントダウンの開始の後、咬合力が所定の閾値を下回るならば、情報処理装置は、カウントダウン動作及びカウント音の出力を一時的に停止してもよい。その後、情報処理装置は、「もう少し強く咬んで下さい」といった音声ガイダンスを聴覚的な情報として出力してもよい。使用者は、音声ガイダンスに従って、適切な咬合力を歯科用振動装置に再度与えることができる。使用者が、所定の期間、閾値以上の咬合力を歯科用振動装置に与えるならば、情報処理装置のカウントダウン動作は終了する。その後、情報処理装置は、「今回の治療は終了しました」とのメッセージを発し、使用者に治療の完了を通知してもよい。上述の如く、視覚的な情報の出力と聴覚的な情報の出力とが併用されるならば、情報処理装置の適切な使用が更に好適に促されることになる。尚、情報処理装置と使用者との間のコミュニケーション方法は、本実施形態の原理を何ら限定しない。様々なコミュニケーション技術、コミュニケーション方法及び/又はコミュニケーションパターンが、情報処理装置と使用者との間のコミュニケーションに適用されてもよい。
The
本発明により、矯正治療を受ける歯に、適切な咬合状態の下で、適切な振動を与えることが可能になる。また、患者が適切な咬合状態を容易に維持することができるため、歯科医師の補助を要することなく、歯科用振動装置を利用することを容易にする。 According to the present invention, it is possible to give an appropriate vibration to a tooth undergoing orthodontic treatment under an appropriate occlusal state. Further, since the patient can easily maintain an appropriate occlusal state, it is easy to use the dental vibration device without the assistance of a dentist.
上述の実施形態の原理は、歯に動荷重を付与し、歯に関する所定の効果を得るための技術に好適に利用可能である。 The principle of the above-described embodiment can be suitably used for a technique for applying a dynamic load to a tooth and obtaining a predetermined effect on the tooth.
100〜100J・・・・・・・・・・・・・・・歯科用振動装置
200・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・発生部
210・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・発生源
221,221D,221E・・・・・・・・・・収容部
222D・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達アーム
241・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基端部
242・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・先端部
300・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達部
310・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バイトプレート
310D・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブラケット
311・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・咬合片
312・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・リブ
321,331・・・・・・・・・・・・・・・・中央リブ
322,332・・・・・・・・・・・・・・・・左リブ
323,333・・・・・・・・・・・・・・・・右リブ
400,400A・・・・・・・・・・・・・・・検出部
410・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加速度センサ
410C・・・・・・・・・・・・・・・・・・・荷重センサ
520・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・記憶部
530・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・抽出部
540・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力部
550,550H,550I,550J・・・・・制御部
551,551I,551J・・・・・・・・・・判定部
552,552J・・・・・・・・・・・・・・・タイマ
553・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・停止信号生成部
561・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1表示部
100 to 100J ...
Claims (17)
前記動荷重を前記発生部から歯に伝達する伝達部と、
前記発生部及び前記伝達部のうち少なくとも一方の部位に作用する振動伝達特性を検出する検出部と、
を備え、
前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含み、
前記検出部は、前記少なくとも1種の特性量を検出することを特徴とする歯科用振動装置。 A generating part including a generating source for generating a dynamic load;
A transmission section for transmitting the dynamic load from the generation section to the teeth;
A detection unit for detecting vibration transmission characteristics acting on at least one of the generation unit and the transmission unit;
With
The vibration transfer characteristic includes a time change of at least one characteristic amount selected from the group consisting of an acceleration of movement of the at least one portion, a speed of movement, and a displacement amount,
The dental vibration device, wherein the detection unit detects the at least one characteristic amount.
前記検出部は、前記時間変化を表す特性データを出力することを特徴とする請求項1に記載の歯科用振動装置。 The dynamic load varies at a predetermined frequency,
The dental vibration device according to claim 1, wherein the detection unit outputs characteristic data representing the time change.
前記抽出部は、前記変動成分の変動幅を検出するとともに、
振動荷重ならびに振動加速度の変動幅として、25gf未満の任意の咬合力を第1圧縮力とし、この咬合力に対応する変動幅の値を第1値とし、25gf以上の任意の咬合力は第2圧縮力とし、この咬合力に対応する変動幅の値を第2値とすることを特徴とする請求項2に記載の歯科用振動装置。 An extraction unit that extracts a fluctuation component that fluctuates at the predetermined frequency from the characteristic data;
The extraction unit detects a fluctuation range of the fluctuation component,
As the fluctuation width of the vibration load and vibration acceleration, an arbitrary occlusal force of less than 25 gf is set as the first compressive force, and the value of the fluctuation width corresponding to the occlusal force is set as the first value. The dental vibration device according to claim 2, wherein a compression force is used, and a value of a fluctuation range corresponding to the occlusal force is a second value.
前記分離片は、上顎の歯列と下顎の歯列とによって咬合される咬合部を含み、
前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が第1圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第1値であり、
前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が前記第1圧縮力よりも大きな第2圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第2値であり、
前記第2値は、前記第1値よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の歯科用振動装置。 The generation unit includes a storage unit that stores the generation source,
The separation piece includes an occlusal portion that is engaged by an upper dentition and a lower dentition,
When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range is a first value,
When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a second compressive force larger than the first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range is a second value,
The dental vibration device according to claim 7, wherein the second value is larger than the first value.
前記分離片は、上顎の歯列と下顎の歯列とによって咬合される咬合部を含み、
前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が第1圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第1値であり、
前記上顎の前記歯列及び前記下顎の前記歯列が前記第1圧縮力よりも大きな第2圧縮力を前記咬合部へ加えたとき、前記変動幅は、第2値であり、
前記第2値は、前記第1値よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の歯科用振動装置。 The generation unit includes a storage unit that stores the generation source,
The separation piece includes an occlusal portion that is engaged by an upper dentition and a lower dentition,
When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range is a first value,
When the dentition of the upper jaw and the dentition of the lower jaw apply a second compressive force larger than the first compressive force to the occlusal portion, the fluctuation range is a second value,
The dental vibration device according to claim 7, wherein the second value is smaller than the first value.
前記伝達部及び前記動荷重を発生させた発生部のうち少なくとも一方の部位に作用する振動伝達特性を検出する手段とが作動し、
前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含むことを特徴として作動する歯科用振動装置の作動方法。 Means for transmitting a dynamic load to a transmission part formed to be insertable into the oral cavity;
A means for detecting a vibration transmission characteristic acting on at least one portion of the transmission unit and the generation unit that has generated the dynamic load operates;
The vibration transmission characteristic is characterized in that it includes a time change of at least one characteristic quantity selected from the group consisting of acceleration, movement speed, and displacement of the movement of the at least one part. Operating method.
前記振動伝達特性は、前記少なくとも一方の部位の運動の加速度、運動の速度、変位量からなる群から選択された少なくとも1種の特性量の時間変化を含み、
前記時間変化を表す特性データを取得する手段と、
前記特性データから前記動荷重に起因する変動成分を抽出する手段と、を情報処理部に実行させることを特徴とする検出プログラム。 A detection program for detecting vibration transmission characteristics acting on at least one of the transmission unit and the generation unit by a dynamic load transmitted from the generation unit to a transmission unit formed to be insertable into the oral cavity,
The vibration transfer characteristic includes a time change of at least one characteristic amount selected from the group consisting of an acceleration of movement of the at least one portion, a speed of movement, and a displacement amount,
Means for obtaining characteristic data representing the time change;
A detection program causing an information processing unit to execute means for extracting a fluctuation component caused by the dynamic load from the characteristic data.
A storage medium for storing the detection program according to claim 16.
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