WO2012046567A1 - 口腔関連圧力測定装置及び圧力測定プローブ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an oral cavity related pressure measurement device used to measure oral cavity related pressure such as tongue pressure, sublingual muscle pressure, lip pressure, cheek pressure and the like, and a pressure measurement probe used in the device.
- the measurement by the mouth related pressure measurement device is used for the purpose of diagnosing the function of the tongue, sublingual muscles, lips, cheeks and the like. These diagnoses are made to analyze eating and swallowing functions as part of treatment for maintenance and restoration of eating and swallowing functions in the elderly.
- the movement of the tongue is deeply involved in feeding and swallowing, and tongue pressure is required for formation of a bolus and delivery to the pharynx. Therefore, measurement of tongue pressure and its analysis are important.
- Other measurements of buccal pressure such as sublingual muscle pressure, lip pressure and buccal pressure are also important for making a proper diagnosis.
- FIG. 10 shows an example of a conventional oral cavity-related pressure measurement device, which is the configuration of the device disclosed in Patent Document 1.
- a pressure measurement probe using a balloon as a pressing portion is used. By inserting the balloon into the oral cavity and pressing it with the tongue, air pressure can be detected at the conversion unit in communication with the balloon and converted into an electrical signal to obtain a measurement result of the oral cavity-related pressure.
- the oral cavity related pressure measurement device shown in FIG. 10 functions in a state where the pressure measurement probe 20 is connected to the main body tube 22 of the main body device 21.
- the main body tube 22 has appropriate thickness and flexibility for transmitting air pressure, and is connected to the pressure detection unit 24 via the valve 23.
- the pressure detection unit 24 includes a pressure transducer that converts air pressure into an electrical signal, and the output thereof is supplied to the display unit 25 formed of, for example, a digital panel.
- a pressure unit 26 is connected between the main body tube 22 and the pressure detection unit 24 via a valve 23.
- the pressure measurement probe 20 includes a rubber balloon 27 and has a structure in which the balloon 27 is connected to a hard plastic probe tube 29 using a clamp ring 28.
- the balloon 27 is airtightly fixed to the probe tube 29 by the clamp ring 28.
- a rigid ring 30 is mounted between the mounting portion of the balloon 27 to the probe tube 29 and the expansion portion.
- a male fitting portion 31 is provided on the probe tube 29, and the probe tube 29 and the main tube 22 are connected by fitting with a female fitting portion 32 provided on the main tube 22.
- the male fitting portion 31 and the female fitting portion 32 are formed in a luer taper, and fitting is detachable, so that the pressure measurement probe 20 is detachable with respect to the main body device 21.
- the rigid ring 30 mounted on the balloon 27 has two functions.
- the first function is to prevent the root of the balloon 27 from being subjected to unnecessary compression due to incisor pressure or the like, thereby avoiding an adverse effect on pressure measurement.
- the second function is to enable stable pressure measurement by positioning the hard ring 30 against the lips or teeth when the balloon 27 is placed in the oral cavity.
- the valve 23 is opened and pressure is applied by the pressurizing unit 26 so that the inside of the balloon 27 has a predetermined pressure.
- the pressurized balloon 27 is included in the mouth and compressed with the tongue to measure the maximum tongue pressure, the swallowing tongue pressure, and the like.
- the pressure in the balloon 27 is adjusted to, for example, about 10 to 30 kPa.
- the hard ring 30 When measuring the pressure related to the oral cavity, as shown in FIG. 11, the hard ring 30 is positioned so as to be at the position of the lip or tooth 33, and the balloon 27 is put on the mouth. In this state, if the balloon 34 is compressed with the tongue 34 at the maximum pressure, the maximum tongue pressure can be measured.
- it is possible to measure the swallowing tongue pressure by continuously monitoring the pressure change at the time of performing the swallowing operation by adding the balloon 27 while containing the liquid in the mouth. In this way, it is possible to analyze the function of the patient's tongue by measuring the pressure when performing various actions.
- Patent Document 1 has room for improvement as described below in order to stably ensure measurement accuracy.
- the pressure measurement probe 20 disclosed in Patent Document 1 is manufactured as an actual product, for example, in a form such as a pressure measurement probe 20a shown in FIG.
- a pressure measurement probe 20a shown in FIG.
- the same referential mark is attached
- the female fitting portion 32 is shown as a pressure measurement probe 20a.
- each element member as shown in FIG. 12 is produced, and they are combined to form a structure as a pressure measurement probe 20a. That is, in the pressure measurement probe 20a, the hard ring 30, the clamp ring 28, the probe tube 29, and the female fitting portion 32 are used as components for holding the balloon 27. As shown in FIG. 13, the balloon 27 has a pressure receiving portion 27a forming a closed space and a balloon tubular portion 27b communicating with the inside of the pressure receiving portion 27a, and is coupled to the probe tube 29 by the balloon tubular portion 27b. There is.
- the cross-sectional shape of the pressure receiving portion 27a that is, the outer peripheral shape of the cross-section orthogonal to the axial direction of the balloon tubular portion 27b has a major axis and a minor axis such as oval or oblong. It has been found that it is desirable to have a flat shape having a direction.
- the flat shape of the pressure receiving portion 27a of the balloon 27 has the effect of improving the linearity of the relationship between the applied load and the detected pressure, and it is easier to be stabilized in the oral cavity compared to the case where the cross section is circular, and is pushed by the tongue. It is because it is hard to generate the individual difference of how to crush also when crushing.
- the long axis direction of the tongue is in a range close to parallel to the plane of the tongue. It is desirable to be placed on top. In other words, it has been found that good measurement accuracy can be obtained if the measurement is performed so that the crushing force acts in the short axis direction when the balloon 27 is crushed with the tongue for oral-related pressure measurement.
- the probe tube 29 has a cylindrical outer shape in cross section, and the circumferential shape is uniform, so that the rotational angle direction can not be known based on the outer shape of the probe tube 29 It is from.
- the balloon 27 is coupled to the probe tube 29 by the balloon tubular portion 27b, the balloon 27 does not have a structure coupled so as to make the relationship of the rotational angles thereof constant. That is, even if the outer shape of the probe tube 29 has a shape capable of identifying the rotational angle direction, it is difficult to make the posture of the balloon 27 appropriate depending on how the probe tube 29 is gripped.
- the present invention has an object to provide an oral-related pressure measurement device capable of stably securing a good measurement accuracy by a pressure measurement probe using a flat balloon. Do.
- the oral cavity related pressure measurement device comprises a pressure measurement probe configured by holding a balloon formed of an elastic material on a balloon substrate, and communicating with the inside of the balloon via the balloon substrate and air pressure thereof.
- a communication member having a lumen for transmission, and a pressure detection unit connected to the rear end of the communication member for detecting the air pressure to be transmitted.
- the balloon includes a pressure receiving portion forming a closed space and a balloon tubular portion communicating with the inside of the pressure receiving portion, and the balloon is coupled to the distal end portion of the balloon base at the balloon tubular portion.
- the outer peripheral shape of the cross section orthogonal to the axial direction of the balloon tubular portion in the pressure receiving portion is a flat shape having a major axis direction and a minor axis direction.
- the communication member has a probe mounting member in which the balloon base material is detachably connected to a tip end and a grip is provided at a rear portion, a rear end of the probe mounting member and the pressure And a connection tube for connecting to the detection unit.
- the probe mounting member is provided with an angle marking portion capable of recognizing a fixed rotational angle direction around the axis of the lumen. In a state where the balloon base material and the probe mounting member are connected, an angle formed by the long axis direction of the flat shape of the balloon and the rotation angle direction indicated by the angle marking portion is within a certain range. It is done.
- the pressure measurement probe of the present invention comprises a balloon formed of an elastic material and a balloon substrate holding the balloon.
- the balloon includes a pressure receiving portion forming a closed space and a balloon tubular portion communicating with the inside of the pressure receiving portion, and the balloon is coupled to the distal end portion of the balloon base at the balloon tubular portion.
- the outer peripheral shape of the cross section orthogonal to the axial direction of the balloon tubular portion in the pressure receiving portion is a flat shape having a major axis direction and a minor axis direction.
- the back end part of the above-mentioned balloon substrate is removably connectable with the probe mounting member which forms the tip part field of the communicating member connected with a pressure detection part.
- the probe mounting member and the balloon base material are connected, the probe mounting member is mounted on the balloon with respect to an angle marking portion provided so as to be able to recognize a fixed rotational angle direction about the axis of the lumen.
- the connection structure of the probe mounting member and the balloon base is set such that the angle formed by the long axis direction of the flat shape is within a certain range.
- the pressure measurement probe has a simple structure in which the balloon is held by the balloon base of one element and separated from the probe mounting member, and can be manufactured inexpensively. Moreover, since the angle formed by the long axis direction of the flat shape of the balloon and the rotation angle direction indicated by the angle mark portion of the probe mounting member is controlled within a certain range, the balloon is inserted into the oral cavity in an appropriate posture. And it is possible to stably secure good measurement accuracy.
- FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an oral cavity-related pressure measurement device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view showing a structure in which a pressure measurement probe and a grip are combined, which constitutes a measurement tip of the same oral cavity related pressure measurement device.
- FIG. 3A is a perspective view showing a pressure measurement probe used in the same mouth-related pressure measurement device.
- FIG. 3B is a longitudinal sectional view of the pressure measurement probe shown in FIG. 3A.
- FIG. 3C is a cross-sectional view of the balloon along line XX in FIG. 3B.
- FIG. 3D is a perspective view showing another form of a pressure measurement probe used in the same mouth-related pressure measurement device.
- FIG. 4 is a perspective view showing a probe mounting member of the same mouth-related pressure measurement device.
- FIG. 5 is a perspective view for explaining the function and the effect by the configuration of the measurement tip shown in FIG.
- FIG. 6 is a perspective view showing another configuration of the probe mounting member of the same mouth-related pressure measurement device.
- FIG. 7 is a front view showing a method of pressure responsiveness test performed on different crushing directions (angles) of the pressure measurement probe.
- FIG. 8 is a front view showing an embodiment of a balloon of a test sample used in the pressure response test.
- FIG. 9 is a table showing the results of the pressure response test.
- FIG. 10 is a front view showing a schematic configuration of a conventional oral cavity-related pressure measurement device.
- FIG. 10 is a front view showing a schematic configuration of a conventional oral cavity-related pressure measurement device.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a pressure measurement probe that constitutes a part of the same oral cavity related pressure measurement device is used.
- FIG. 12 is a perspective view showing the structure of a measurement tip including the pressure measurement probe.
- FIG. 13 is a perspective view of a balloon which is an element of the pressure measurement probe.
- the oral cavity related pressure measurement device of the present invention can take the following aspects on the basis of the above-mentioned composition.
- a probe connector is provided at the rear end of the balloon base material, and a mounting part connector that can be detachably connected to the probe connector is provided at the tip of the probe mounting member, whereby the pressure It is preferable that the measurement probe be detachable from the main body side including the pressure detection unit. This makes it easy to provide a packaged and sterilized pressure measurement probe and to make this part replaceable each time tongue pressure measurement.
- the grip portion is configured to be able to be operated by hand to insert the balloon into the oral cavity so as to be in contact with the angle mark portion, and the angle mark portion may be manually touched by touching the angle mark portion.
- the angle mark portion may be manually touched by touching the angle mark portion.
- it is possible to recognize movement angle directions. This eliminates the need for visual confirmation and improves operability.
- the grip portion may have a flat shape in which the outer shape is expanded in the direction of a plane including the tube axis direction of the tubular portion, and the grip portion may function as the angle marking portion.
- the probe connector and the mounting portion connector are configured such that the mutual relationship of the rotation angle around the axis becomes constant in the mutual connection state, whereby the long axis direction of the flat shape of the balloon and the It can be set as the structure set so that the angle which the said rotation angle direction which an angle label
- a constant state of the mutual relationship of the rotation angles around the axis is secured. Therefore, in the connected state of the probe mounting member and the balloon base, it is easy to make the correlation between the rotational angles around the axis in the longitudinal direction of the cross section of the balloon base and the balloon constant. As a result, if the probe mounting member is grasped and operated, it is easy to control so that the longitudinal direction is parallel to the plane of the tongue when the balloon is inserted into the oral cavity.
- the balloon base is provided with a rib raised outwardly along the outer peripheral direction of the distal end portion on the balloon side.
- a rib raised outwardly along the outer peripheral direction of the distal end portion on the balloon side.
- the balloon base be provided with a flange-shaped shield portion having a large diameter at an end portion on the connection side with the probe mounting member.
- the balloon base is produced by insert molding in which the end of the balloon tubular portion is embedded, whereby the balloon and the balloon base are coupled to each other. Insert molding allows the balloon and the balloon substrate to be bonded to each other, so that the balloon can be fixed without using an adhesive and the safety to the human body can be improved.
- an angle formed by the long axis direction of the flat shape of the balloon and the rotation angle direction indicated by the angle marking portion is 15 degrees or less.
- the pressure measurement probe of the present invention can take the following aspects based on the above configuration.
- the balloon base is provided with a rib raised outward along the outer peripheral direction of the distal end on the balloon side.
- the balloon base be provided with a flange-shaped shield portion having a large diameter at an end portion on the connection side with the probe mounting member.
- FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an oral cavity-related pressure measurement device in an embodiment of the present invention.
- the basic configuration of the oral cavity related pressure measuring device in the present embodiment is the same as the conventional device shown in FIG.
- the feature of the present embodiment is that the structure of the pressure measurement probe is different from that of the conventional example.
- the configuration of the communication member (probe mounting member) for communicating with the inside of the balloon and transmitting the air pressure to the pressure detection unit also has a feature different from that of the conventional example.
- the oral cavity related pressure measurement device shown in FIG. 1 functions in a state where the pressure measurement probe 1 is connected to the tip of the probe mounting member 3 of the main body device 2.
- the pressure measurement probe 1 has a configuration in which the balloon 4 is held by the balloon substrate 5.
- the open end of the balloon base 5 can be detachably connected to the tip of the probe mounting member 3.
- FIG. 1 A state in which the balloon base 5 and the probe mounting member 3 are connected is shown in FIG. According to this connection state, the measurement front end portion in which the pressure measurement probe 1 is mounted on the probe mounting member 3 is formed. From the overall structure of the oral cavity related pressure measurement device, the probe mounting member 3 constitutes an element for detachably attaching the pressure measurement probe 1 to the main body of the oral cavity related pressure measurement device.
- the rear end of the probe mounting member 3 is connected to the front end of the connection tube 6 by a tube connector 6 a.
- the connecting tube 6 has appropriate thickness and flexibility for transmitting air pressure, and its rear end is connected to the pressure detecting unit 8 through the valve 7.
- the connected member of the probe mounting member 3 and the connection tube 6 constitutes a communication member attached to the main device 2.
- the lumen of the communication member communicates with the inside of the balloon 4, and the air pressure of the balloon 4 is transmitted to the pressure detection unit 8.
- the pressure detection unit 8 includes a pressure transducer that converts air pressure into an electrical signal, and the output thereof is supplied to the display unit 9 formed of, for example, a digital panel.
- a pressure unit 10 is connected between the connection tube 6 and the pressure detection unit 8 via a valve 7.
- FIG. 3A is a perspective view of the pressure measurement probe 1
- FIG. 3B is a longitudinal sectional view thereof.
- the balloon 4 is made of an elastic material, and includes a pressure receiving portion 4a forming a closed space and a balloon tubular portion 4b communicating with the inside of the pressure receiving portion 4a.
- the cross-sectional shape of the pressure receiving portion 4a is shown in FIG. 3C.
- the cross section of the pressure receiving portion 4a is a cross section along line XX in FIG. 3B, that is, a cross section orthogonal to the axial direction of the balloon tubular portion 4b.
- the cross section of the pressure receiving portion 4a is a flat shape having the major axis A direction and the minor axis B direction.
- the balloon base 5 is made of a hard material, and the tip portion forms the balloon holding portion 5a and is connected to the balloon tubular portion 4b. At the rear end of the balloon base 5, a flange-shaped shield 5b having a large diameter is formed.
- the rear open end of the lumen of the balloon base 5 is provided with a probe connector 11 constituted by an internal thread as an example. Further, a rib 5c raised outward is provided along the outer peripheral direction at the tip (balloon 4 side) of the balloon holding portion 5a.
- the balloon base 5 is manufactured, for example, by insert molding in which the end of the balloon tubular portion 4b is embedded using a hard resin material. A state in which the balloon 4 and the balloon base 5 are bonded to each other is obtained by insert molding. Thereby, the balloon 4 is fixed without using an adhesive, and the safety to the human body can be improved.
- the middle portion of the probe mounting member 3 forms a tubular section 3a having a circular cross section.
- a mounting portion connector 12 is provided on the distal end side of the tubular portion 3a.
- a grip portion 3b having a flat shape for gripping by hand.
- the mounting portion connector 12 is constituted by, for example, an external thread screwed with the probe connector 11.
- a tube coupling portion 3c coupled to the tube connector 6a is provided.
- the grip portion 3b has a flat structure as a whole, and the flat structure has a form in which the outer shape is expanded in the direction of a plane including the tube axis of the tubular portion 3a.
- the mounting connector 12, the tubular section 3a, the grip section 3b and the tube connecting section 3c are formed with a lumen vertically penetrating the probe mounting member 3.
- the balloon base 5 and the probe mounting member 3 are detachably connected, and a measurement tip portion is configured.
- this coupled state it is possible to insert the balloon 4 into the oral cavity and appropriately measure the tongue pressure by holding and operating the grip portion 3b by hand.
- the oral cavity related pressure measurement device As described above, it is possible to provide an item in which only the pressure measurement probe 1 is packaged and sterilized, and this element can be replaced each time tongue pressure measurement is performed. Thereby, the cleanliness of the mouth can be maintained at all times.
- the balloon base 5 for holding the balloon 4 is a simple structure formed only of an integral resin material.
- the probe tube 29 constitutes a part of the communication member on the main body side as the probe mounting member 3 separated from the pressure measurement probe 1.
- the pressure measurement probe 1 is extremely simple as compared with the conventional example shown in FIG. 12, and it becomes possible to make it inexpensive and easy to use as a disposable replacement element.
- the shield part 12 at the rear end of the balloon holding part 5a is an element having a function of preventing such a pressure measurement probe 1 from swallowing. Further, by providing the shield portion 12, an effect of blocking the flow of saliva from the side of the pressure measurement probe 1 to the side of the probe mounting member 3 can also be obtained.
- the rib 5c provided in the balloon holding portion 5a is an element having a function of making the balloon 4 in the oral cavity easy to position by coming into contact with the teeth. .
- the balloon 4 needs to be set so that the position in the front-rear direction with respect to the tongue is in an appropriate range. This is because it is desirable that the central portion of the pressure receiving portion 4a of the balloon 4 be pushed when the balloon 4 is crushed by the tongue.
- the tip of the pressure receiving portion 4a is pressed, which makes it difficult to obtain good measurement accuracy. Therefore, providing ribs 5c to enable positioning so that the position of the balloon 4 does not become too shallow is effective for obtaining good measurement accuracy.
- the upper limit value is appropriately set in the range where there is no problem in practical use, and does not substantially affect the positioning effect.
- the axial distance L between the center of the pressure receiving portion 4a of the balloon 4 and the rib 5c be set appropriately.
- the position where the rib 5c is provided is not limited to the tip of the balloon holding portion 5a, and as shown in FIG. 3D, the rib 5d can be provided at a position slightly retracted from the tip. In short, it may be appropriately adjusted according to the relationship with the pressure receiving portion 4a of the balloon 4 and the structure of the balloon holding portion 5a.
- the front surface Pf in FIG. 5 shows a surface including the long axis A direction of the pressure receiving portion 4 a of the balloon 4.
- the rear surface Pr shows a plane parallel to the direction of the plane of the grip 3b.
- the intermediate plane Pm indicates a specific plane parallel to the tube axis of the balloon substrate 5. That is, the intermediate surface Pm is a surface having a fixed relationship with the attitude of the balloon base 5.
- the cross-sectional shape of the pressure receiving portion 4a of the balloon 4 is a flat shape having the major axis A direction and the minor axis B direction.
- the major axis A direction of the pressure receiving portion 4a that is, the front surface Pf is parallel to the surface of the tongue It is desirable to be placed on the tongue.
- the posture related to the rotation angle around the axis of the balloon 4 inserted into the oral cavity changes depending on the mounting state of the balloon base 5 It is. That is, the direction of the long axis A of the pressure receiving portion 4 a of the balloon 4 does not necessarily have a constant relative rotational angle with respect to the probe mounting member 3 unless measures are taken.
- the subject grasps and operates the probe mounting member 3. Therefore, by grasping the grip portion 3b provided on the probe mounting member 3, an operation is performed so that the rotation angle around the axis of the probe mounting member 3 becomes constant, that is, the rear surface Pr is directed in a constant direction. It is easy to do.
- connection structure is set such that the mutual relationship of the rotation angle around the axis becomes constant. Therefore, as a matter of course, a constant state is secured also about the mutual relation of the rotation angle around the axis in the connection state of the probe mounting member 3 and the balloon base material 5. Therefore, if the intermediate surface Pm is set parallel to the rear surface Pr, the rear surface Pr and the intermediate surface Pm are always parallel in the connected state of the probe mounting member 3 and the balloon base material 5.
- such a state is obtained by configuring the probe connector 11 and the mounting portion connector 12 with female threads and male threads, and forming the start position of the threads constant.
- the structure for obtaining the same effect is not limited to this, and can be easily selected from known structures.
- the mutual relationship between the rotational angles around the axes in the direction of the major axis A of the balloon substrate 5 and the balloon 4 is constant, that is, if the intermediate plane Pm and the front plane Pf are always parallel, The back surface Pr is parallel. That is, the direction of the long axis A of the pressure receiving portion 4a and the direction of the plane of the grip portion 3b of the probe mounting member 3 become parallel. Therefore, if the probe mounting member 3 is grasped and operated, when the balloon 4 is inserted into the oral cavity, it is easy to operate so that the major axis A direction is parallel to the surface of the tongue.
- the probe mounting member 3 has an angle that enables recognition of a fixed direction of the rotational angle around the axis. It is necessary to provide a sign.
- the grip 3b is an example of an angle marker, and the direction of the plane can be recognized as a fixed rotation angle direction. Further, in a state where the balloon base material 5 and the probe mounting member 3 are connected, an angle formed by the long axis A direction of the flat shape of the balloon 4 and the rotation angle direction indicated by the angle marking portion is within a certain range.
- the angle marking portion be configured to be able to recognize the rotational angle direction by touching with the hand.
- it is easy to contact the angle mark portion to recognize the rotational angle direction of the probe mounting member 3 and adjust the long axis A direction of the pressure receiving portion 4a.
- the rotation angle direction can be recognized by visual recognition, a corresponding effect can be obtained.
- the gripping portion 3b of the probe mounting member 3 forming the angle marking portion is not limited to the flat shape as described above, and various aspects can be adopted.
- a configuration as shown in FIG. 6 can also be used.
- the grip portion 14 is composed of the center shaft portion 14a and the side branch portions 14b disposed on both sides thereof, and forms a flat structure as a whole.
- the middle shaft portion 14a a lumen which vertically penetrates the probe mounting member 13 is formed.
- the grip portion can also have a flat shape such as an oval, a circle, or a square. As long as it is flat, it is possible to adopt any shape.
- the holding portion has the same thickness as the tubular portion 3a because it is easier to hold.
- the angle between the probe connector 11 and the plane including the long axis A direction of the pressure receiving portion 4a ie, the angle between the intermediate plane Pm and the front plane Pf, is practically used.
- the results of examining the range for obtaining sufficient tongue pressure measurement accuracy will be described.
- the dihedral angle between the balloon base 5 and the probe mounting member 3, that is, the angle between the intermediate surface Pm and the rear surface Pr depends on the design, for example, of the screws of the probe connector 11 and the mounting portion connector 12. Control is possible by setting the start position appropriately.
- the dihedral angle between the balloon 4 and the balloon substrate 5, that is, the angle between the front surface Pf and the intermediate surface Pm is likely to be deviated at the time of insert molding. Have difficulty. If this angular deviation is significant, the balloon 4 may not be crushed in the proper direction during measurement.
- the pressure response test is conducted for various different crushing directions (angles).
- the allowable range of the dihedral angle between the balloon substrates 5 and therefore the angular deviation between the balloon 4 and the grip portion 3b of the probe mounting member 3 was determined.
- ⁇ Test method> As shown in FIG. 7, the pressure measurement probe 1, the connection tube 6, and the digital tongue pressure gauge 15 were connected, and pressure was applied so that the internal pressure of the balloon 4 would be 19.6 kPa. Next, the balloon 4 of the pressure measurement probe 1 was crushed while controlling the load by the tensile tester 16, and the maximum pressure displayed on the digital tongue pressure gauge 15 was recorded for each load.
- the crushing speed was 20 mm / min.
- the aspect of the balloon of each test sample is shown in FIG.
- the crushing direction is the vertical direction with respect to the pressure receiving portion of each balloon shown as "image view of balloon".
- image view of the balloon the long axis A direction of the pressure receiving portion is shown.
- the crushing angle is an angle formed by the major axis A direction of the pressure receiving portion of each balloon with respect to the horizontal direction.
- the crushing angle of the balloon affects the performance as the oral cavity-related pressure measurement device, that is, the measurement accuracy and the pressure response performance.
- ⁇ 3 ⁇ was evaluated as the variation of the average value of the maximum pressure displayed at each load.
- the evaluation criteria were “the variation ( ⁇ 3 ⁇ ) of the average value of the maximum pressure is within 2 kPa”.
- the angle between the long axis direction of the flat shape of the balloon 4 and the rotation angle direction indicated by the grip portion 3b (angle mark portion) of the probe mounting member 3 is 0 degrees to It is desirable to be within the range of 15 degrees.
- elastic materials such as natural rubber, synthetic rubber, silicone rubber and the like are preferable. Flexible materials can also be used.
- the material may be manufactured by molding techniques similar to medical balloons and balloons.
- a flexible material it can be manufactured by forming the film into a bag shape.
- a hard material is preferable.
- hard plastics such as polypropylene, polyethylene and polycarbonate.
- the connecting tube 6 is preferably made of soft plastic such as soft polyvinyl chloride, polybutadiene, soft polypropylene, soft polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. from the viewpoint of operability.
- soft plastic such as soft polyvinyl chloride, polybutadiene, soft polypropylene, soft polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. from the viewpoint of operability.
- tubes with adequate flexibility and wall thickness are preferred as too soft and thin will make accurate pressure measurements difficult.
- the pressure detection unit 8 is configured to convert air pressure into an electrical signal using, for example, a pressure introduction type strain gauge type pressure transducer.
- An amplifier may be included to amplify the signal before output to the display unit 9. Any other type of pressure transducer may be used.
- the valve 7 is not essential depending on the structure of the pressure unit 10, and a structure in which the pressure unit 10 is directly connected to the connection tube 6 is also possible.
- the intra-oral related pressure such as the sublingual muscle pressure, the lip pressure and the cheek pressure can be measured using the same configuration.
- the oral cavity related pressure measurement device of the present invention it is easy to insert the balloon in an appropriate posture in the oral cavity, and it is possible to stably ensure good measurement accuracy. It is useful as a device for measuring lower muscle pressure, lip pressure, cheek pressure and the like.
- Reference Signs List 1 20, 20a pressure measurement probe 2, 21 main unit 3, 13 probe mounting member 3a tubular portion 3b, 14 grip portion 3c tube connecting portion 4, 27 balloon 4a, 27a pressure receiving portion 4b, 27b balloon tubular portion 5 balloon base DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 a balloon holding part 5 b shield part 5 c, 5 d rib 6 connection tube 6 a tube connector 7, 23 valve 8, 24 pressure detection part 9, 25 display part 10, 26 pressurizing part 11 probe connector 12 mounting part connector 14 a middle shaft part 14 b side branch Part 22 Body tube 28 Clamping ring 29 Probe tube 30 Hard ring 31 Male fitting part 32 Female fitting part 33 Teeth 34 Tongue A Long axis B Short axis Pf Front surface Pm Intermediate surface Pr Rear surface
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Abstract
バルーン基材5にバルーン4を保持させた圧力測定プローブ1と、バルーン基材を介してバルーン内部の空気圧を圧力検知部8に伝達する内腔を有する連通部材を備えた口腔関連圧力測定装置。連通部材は、先端部にバルーン基材が着脱自在に接続されその後部に把持部3bが設けられたプローブ装着部材3と、プローブ装着部材の後端と圧力検知部とを接続する連結チューブ6を備える。バルーンは、受圧部4a及びバルーン管状部4bを備え、バルーン管状部でバルーン基材の先端部に結合している。プローブ装着部材には、軸周りの一定の回動角度方向を認識可能とする角度標識部3bが設けられ、バルーン基材とプローブ装着部材が接続された状態で、バルーンの扁平形状の長軸方向と角度標識部が示す回動角度方向の成す角度が一定の範囲内となる。扁平形状のバルーンを用いた圧力測定プローブにより、良好な測定精度を安定して確保することが可能である。
Description
本発明は、舌圧、舌下筋圧、***圧、頬圧力などの口腔関連圧力の測定を行うために使用する口腔関連圧力測定装置、および当該装置に使用される圧力測定プローブに関する。
口腔関連圧力測定装置による測定は、舌、舌下筋肉、唇、頬などの機能を診断する目的で用いられる。それらの診断は、高齢者の摂食・嚥下機能の維持・回復のための治療の一環として、摂食・嚥下機能を解析するために行われる。摂食・嚥下には舌の動きが深く関与しており、食塊の形成及び咽頭への送り込みには舌圧が必要となる。このため、舌圧の測定とその解析が重要な意味を持つ。その他の、舌下筋圧、***圧、頬圧力などの口腔関連圧力の測定も、適切な診断を行なうためには重要である。
図10は、従来例の口腔関連圧力測定装置の一例であって、特許文献1に開示されている装置の構成を示す。この構成例では、バルーンを押圧部とした圧力測定プローブが用いられる。口腔内にバルーンを挿入して舌で押圧することにより、バルーンと連通した変換部で空気圧を検出し電気信号に変換して、口腔関連圧力の測定結果を得ることができる。
図10に示す口腔関連圧力測定装置は、圧力測定プローブ20が本体装置21の本体チューブ22と接続された状態により機能する。本体チューブ22は、空気圧を伝達するための適度の肉厚と柔軟性を備え、弁23を介して圧力検知部24に接続されている。圧力検知部24は、空気圧を電気信号に変換する圧力変換器を含み、その出力は、例えばデジタルパネルからなる表示部25に供給される。本体チューブ22と圧力検知部24の間には、弁23を介して加圧部26が接続されている。
圧力測定プローブ20は、ゴム製のバルーン27を含み、バルーン27が圧締リング28を用いて、硬質プラスチック製のプローブ管29に接続された構造を有する。圧締リング28により、バルーン27がプローブ管29に対して気密に固定されている。バルーン27のプローブ管29に対する取付部と膨張部の間には、硬質リング30が装着されている。
プローブ管29にはオス嵌合部31が設けられ、本体チューブ22に設けられたメス嵌合部32と嵌合させることにより、プローブ管29と本体チューブ22が接続される。オス嵌合部31とメス嵌合部32は、ルアー・テーパーに形成され、嵌合が着脱自在であり、従って、圧力測定プローブ20は本体装置21に対して着脱自在である。これにより、圧力測定プローブ20の部分だけを包装・滅菌したものを提供すれば、この部分だけを使い捨てにして、舌圧等の測定の都度交換し、口にくわえる部分は常に清潔なものを使用できる。
バルーン27に装着された硬質リング30は、2つの機能を持つ。第1の機能は、バルーン27の根元が切歯圧等によって不要な圧迫を加えられることを防止して、圧力測定に与える悪影響を回避することである。第2の機能は、バルーン27を口腔内に入れた際に、硬質リング30を唇または歯に対して位置決めすることによって、安定した圧力測定を可能にすることである。
口腔関連圧力を測定するにあたっては、まず、弁23を開けて加圧部26によりバルーン27内が所定の圧力になるように加圧する。次に、加圧したバルーン27を口に含んで舌で圧迫し最大舌圧や嚥下舌圧等を測定する。バルーン27内の圧力は、例えば10~30kPa程度に調整される。
口腔関連圧力を測定する際には、図11に示すように、硬質リング30が唇または歯33の位置になるように位置決めしてバルーン27を口にくわえる。その状態で舌34によりバルーン27を最大圧力で圧迫すれば、最大舌圧を測定できる。また、液体を口に含んだ状態でバルーン27をくわえ、嚥下動作を行った時の圧力変化を連続的にモニターすれば、嚥下舌圧を測定できる。このようにして、種々の動作を行ったときの圧力を測定することにより、患者の舌の機能を解析することができる。
しかし、特許文献1に開示された圧力測定プローブ20は、測定精度を安定して確保するためには、以下のとおり改良の余地がある。
特許文献1に開示された圧力測定プローブ20は、実際の製品としては、例えば図12に示す圧力測定プローブ20aのような形態で作製される。この図において、図10に示した構造の要素部材と実質的に同一の要素部材については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図12では、メス嵌合部32までが圧力測定プローブ20aとして示されている。
この圧力測定プローブ20aの製造に際しては、図12に示すとおりの各要素部材がそれぞれ作製され、それらを結合して圧力測定プローブ20aとしての構造が形成される。すなわち、圧力測定プローブ20aには、硬質リング30、圧締リング28、プローブ管29及びメス嵌合部32が、バルーン27を保持するための部品として用いられる。バルーン27は、図13に示すように、閉鎖状空間を形成する受圧部27aと、受圧部27aの内部に連通するバルーン管状部27bを有し、バルーン管状部27bでプローブ管29と結合している。
本発明者らの検討によれば、受圧部27aの横断面形状、すなわちバルーン管状部27bの軸方向に直交する横断面の外周形状は、楕円形あるいは長円形等の、長軸方向と短軸方向を有する扁平形状であることが望ましいことが判った。バルーン27の受圧部27aの扁平形状は、負荷荷重と検知圧の関係の直線性を向上させる効果があり、また、横断面が円形の場合と比較して口腔内で安定し易く、舌によって押し潰す時も押し潰し方の個人差が発生し難いからである。
精度の高い測定を安定して行うためには、図11に示されるように口腔内にバルーン27を挿入したとき、その長軸方向が舌の面に対して平行に近い範囲の状態で舌の上に載置されることが望ましい。言い換えれば、口腔関連圧力測定のために舌でバルーン27を押し潰すとき、短軸方向に押し潰す力が作用するように測定が行われれば、良好な測定精度が得られることが判っている。
しかしながら、図12から判るように、口腔内にバルーン27が挿入される際に、バルーン27の長軸方向(あるいは短軸方向)の配向を適切に調節することは困難である。口腔内へのバルーン27の挿入に際しては、被験者がプローブ管29を手で把持して操作を行なうが、その際、プローブ管29の回動角度を調整してバルーン27の姿勢を適切にすることが困難だからである。
その理由は、第1に、プローブ管29は横断面の外形が円筒形であり、その周方向の形状は一様であるため、プローブ管29の外形に基づき回動角度方向を知ることができないからである。
第2に、バルーン27はバルーン管状部27bでプローブ管29と結合されるが、相互の回動角度の関係が一定になるように結合される構造を有しているわけではないためである。すなわち、プローブ管29の外形がその回動角度方向を識別可能な形状であったとしても、プローブ管29の握り方によってバルーン27の姿勢を適切にすることは困難である。
上述の問題を考慮して、本発明は、扁平形状のバルーンを用いた圧力測定プローブにより、良好な測定精度を安定して確保することが可能な口腔関連圧力測定装置を提供することを目的とする。
本発明の口腔関連圧力測定装置は、弾性材料により形成されたバルーンをバルーン基材に保持させて構成された圧力測定プローブと、前記バルーン基材を介して前記バルーンの内部と連通しその空気圧を伝達する内腔を有する連通部材と、前記連通部材の後端と接続されて、伝達される空気圧を検出する圧力検知部とを備える。前記バルーンは、閉鎖状空間を形成する受圧部及び前記受圧部の内部に連通するバルーン管状部を備え、前記バルーン管状部で前記バルーン基材の先端部に結合している。前記受圧部における前記バルーン管状部の軸方向に直交する横断面の外周形状は、長軸方向と短軸方向を有する扁平形状である。
上記課題を解決するために、前記連通部材は、先端部に前記バルーン基材が着脱自在に接続されその後部に把持部が設けられたプローブ装着部材と、前記プローブ装着部材の後端と前記圧力検知部とを接続する連結チューブとを備える。前記プローブ装着部材には、その内腔の軸周りの一定の回動角度方向を認識可能とする角度標識部が設けられる。前記バルーン基材と前記プローブ装着部材が接続された状態で、前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が一定の範囲内になるように構成されている。
本発明の圧力測定プローブは、弾性材料により形成されたバルーンと、前記バルーンを保持したバルーン基材とを備える。前記バルーンは、閉鎖状空間を形成する受圧部及び前記受圧部の内部に連通するバルーン管状部を備え、前記バルーン管状部で前記バルーン基材の先端部に結合している。前記受圧部における前記バルーン管状部の軸方向に直交する横断面の外周形状は、長軸方向と短軸方向を有する扁平形状である。
上記課題を解決するために、前記バルーン基材の後端部は、圧力検知部と接続された連通部材の先端部領域を形成するプローブ装着部材と着脱自在に接続可能である。前記プローブ装着部材と前記バルーン基材を接続したとき、前記プローブ装着部材にその内腔の軸周りの一定の回動角度方向を認識可能なように設けられた角度標識部に対して、前記バルーンの扁平形状の長軸方向の成す角度が一定の範囲内となるように、前記プローブ装着部材と前記バルーン基材の接続構造が設定されている。
上記構成によれば、圧力測定プローブは、バルーンが一つの要素のバルーン基材により保持されて、プローブ装着部材から切り離された簡素な構造を有し、安価に製造可能である。しかも、バルーンの扁平形状の長軸方向とプローブ装着部材の角度標識部が示す回動角度方向の成す角度が一定の範囲内に制御されるので、口腔内にバルーンを適切な姿勢で挿入することが容易であり、良好な測定精度を安定して確保することが可能である。
本発明の口腔関連圧力測定装置は、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
すなわち、前記バルーン基材の後端部にはプローブコネクタが設けられ、前記プローブ装着部材の先端部には、前記プローブコネクタと着脱自在に接続可能な装着部コネクタが設けられ、それにより、前記圧力測定プローブが、前記圧力検知部を含む本体側に対して着脱自在となっていることが好ましい。これにより、圧力測定プローブだけを包装・滅菌したものを提供して、この部分を舌圧測定の都度交換可能とすることが容易になる。
また、前記把持部は、前記角度標識部に接触するように手で掴んで前記バルーンを口腔内に挿入する操作が可能なように構成され、前記角度標識部は手で接触することにより前記回動角度方向を認識することが可能であることが好ましい。それにより、目視による確認が不要となり、操作性が向上する。
また、前記把持部は、前記管状部の管軸方向を含む平面の方向に外形が広がった平坦形状を有し、前記把持部が前記角度標識部として機能する構成とすることができる。把持部を掴むことにより、プローブ装着部材の軸周りの回動角度が一定となるように操作することが容易である。
また、前記プローブコネクタと前記装着部コネクタは、相互の接続状態において、軸周りの回動角度の相互関係が一定となるように構成され、それにより、前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が前記一定の範囲内になるように設定された構成とすることができる。この構成によれば、プローブコネクタと装着部コネクタが相互に接続された状態において、軸周りの回動角度の相互関係について一定の状態が確保される。従って、プローブ装着部材とバルーン基材の接続状態において、バルーン基材とバルーンの断面長軸方向の、軸周りの回動角度の相互関係を一定とすることが容易である。その結果、プローブ装着部材を掴んで操作すれば、バルーンを口腔内に挿入したときに、その長軸方向が舌の面に対して平行になるように制御することが容易である。
また、前記バルーン基材には、前記バルーン側の先端部の外周方向に沿って、外方に***したリブが設けられていることが好ましい。このようなリブを設けることにより、口腔内で舌に対する前後方向の適切な位置にバルーンを位置決めすることが容易となる。従って、舌でバルーンを押し潰すときに、バルーンの受圧部の中央部が適切に押されるように調整でき、良好な測定精度を得るために効果的である。
また、前記バルーン基材には、前記プローブ装着部材との接続側の端部に径大となったフランジ状のシールド部が設けられていることが好ましい。シールド部を設けることにより、圧力測定プローブがコンパクトなものとなっても、測定の際に飲み込んでしまう事故の発生を防止できる。また、圧力測定プローブの側からプローブ装着部材の側への唾液の流れを遮断する効果も得られる。
また、前記バルーン基材は、前記バルーン管状部の端部を埋め込んだインサート成型により作製され、それにより前記バルーンと前記バルーン基材とが互いに結合されていることが好ましい。インサート成型により、バルーンとバルーン基材とが互いに結合した状態が得られるので、接着剤を使用することなくバルーンが固定され、人体に対する安全性を向上させることができる。
また、前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が15度以下であることが好ましい。この範囲となるように制御することにより、荷重に対する圧力測定のバラツキを緩和して、精度の良い測定結果を得ることが可能となる。
本発明の圧力測定プローブは、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
すなわち、前記バルーン基材には、前記バルーン側の先端部の外周方向に沿って、外方に***したリブが設けられていることが好ましい。このようなリブを設けることにより、上述のように、口腔内でのバルーンを位置決めが容易となり、バルーンの受圧部の中央部が適切に押されるように調整でき、良好な測定精度を得るために効果的である。
また、前記バルーン基材には、前記プローブ装着部材との接続側の端部に径大となったフランジ状のシールド部が設けられていることが好ましい。シールド部を設けることにより、圧力測定プローブがコンパクトなものとなっても、測定の際に飲み込んでしまう事故の発生を防止でき、また、圧力測定プローブの側からプローブ装着部材の側への唾液の流れを遮断し、プローブ装着部材を衛生的に維持する効果も得られる。
以下、本発明の実施の形態における口腔関連圧力測定装置について、図面を参照して具体的に説明する。
<実施の形態>
図1は、本発明の一実施の形態における口腔関連圧力測定装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態における口腔関連圧力測定装置の基本的な構成は、図10に示した従来例の装置と同様である。本実施の形態の特徴は、まず、圧力測定プローブの構造が、従来例とは異なることである。さらに、バルーンの内部と連通してその空気圧を圧力検知部に伝達するための連通部材(プローブ装着部材)の構成にも、従来例とは異なる特徴を有する。
図1は、本発明の一実施の形態における口腔関連圧力測定装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態における口腔関連圧力測定装置の基本的な構成は、図10に示した従来例の装置と同様である。本実施の形態の特徴は、まず、圧力測定プローブの構造が、従来例とは異なることである。さらに、バルーンの内部と連通してその空気圧を圧力検知部に伝達するための連通部材(プローブ装着部材)の構成にも、従来例とは異なる特徴を有する。
図1に示す口腔関連圧力測定装置は、圧力測定プローブ1が本体装置2のプローブ装着部材3の先端部と接続された状態により機能する。圧力測定プローブ1は、バルーン4がバルーン基材5に保持された構成を有する。バルーン基材5の開口端は、プローブ装着部材3の先端部と着脱自在に接続可能である。
バルーン基材5とプローブ装着部材3が接続された状態を図2に示す。この接続状態により、圧力測定プローブ1がプローブ装着部材3に装着された測定用先端部が形成される。口腔関連圧力測定装置の全体構造から見れば、プローブ装着部材3は、圧力測定プローブ1を口腔関連圧力測定装置の本体に着脱自在に装着するための要素を構成している。
図1に示されるように、プローブ装着部材3の後端は、チューブコネクタ6aにより連結チューブ6の先端と接続されている。連結チューブ6は空気圧を伝達するための適度の肉厚と柔軟性を備え、その後端は、弁7を介して圧力検知部8に接続されている。プローブ装着部材3と連結チューブ6の連結体により、本体装置2に付属する連通部材が構成される。この連通部材の内腔がバルーン4の内部と連通して、バルーン4の空気圧が圧力検知部8に伝達される。
圧力検知部8は、空気圧を電気信号に変換する圧力変換器を含み、その出力は、例えばデジタルパネルからなる表示部9に供給される。連結チューブ6と圧力検知部8の間には、弁7を介して加圧部10が接続されている。
圧力測定プローブ1の構造について、図3A~3Cを参照して説明する。図3Aは、圧力測定プローブ1の斜視図、図3Bはその縦断面図である。バルーン4は弾性材料により形成され、閉鎖状空間を形成する受圧部4aと、受圧部4aの内部に連通するバルーン管状部4bとを備えている。受圧部4aの横断面形状が、図3Cに示される。この受圧部4aの横断面は、図3BのX-X線に沿った断面、すなわち、バルーン管状部4bの管軸方向に直交する断面である。図3Cから判るように、受圧部4aの横断面は、長軸A方向と短軸B方向を有する扁平形状である。
バルーン基材5は硬質材料からなり、先端部がバルーン保持部5aを形成し、バルーン管状部4bと結合している。バルーン基材5の後端部には、径大となったフランジ状のシールド部5bが形成されている。バルーン基材5の内腔の後部開口端部には、一例として雌ねじにより構成されたプローブコネクタ11が設けられている。更に、バルーン保持部5aの先端(バルーン4側)には、外周方向に沿って、外方に***したリブ5cが設けられている。
バルーン基材5は例えば硬質の樹脂材料を用いて、バルーン管状部4bの端部を埋め込んだインサート成型により作製される。インサート成型により、バルーン4とバルーン基材5とが互いに結合した状態が得られている。これにより、接着剤を使用することなくバルーン4が固定され、人体に対する安全性を向上させることができる。
図1に示されるように、プローブ装着部材3の中間部分は、断面が円形の管状部3aを形成している。管状部3aの先端側には、装着部コネクタ12が設けられている。管状部3aの後部には、平坦な形状を有する、手で掴むための把持部3bが設けられている。図4に、プローブ装着部材3のみを斜視図で示す。同図に表わされるように、装着部コネクタ12は一例として、プローブコネクタ11と螺合する雄ねじにより構成される。また、プローブ装着部材3の後端には、チューブコネクタ6a(図1、2参照)と結合するチューブ結合部3cが設けられている。
把持部3bは、全体として平坦な構造を有し、その平坦構造は、管状部3aの管軸を含む平面の方向に外形が広がった形態を成している。なお、装着部コネクタ12、管状部3a、把持部3b及びチューブ結合部3cには、プローブ装着部材3を縦貫通する内腔が形成されていることは言うまでもない。
プローブコネクタ11と装着部コネクタ12の結合により、図2に示したように、バルーン基材5とプローブ装着部材3が着脱自在に接続され、測定用先端部が構成される。この結合状態で、把持部3bを手で掴んで操作することにより、バルーン4を口腔内に挿入して舌圧の測定を適切に実施することが可能になる。
以上のような口腔関連圧力測定装置の構造によれば、圧力測定プローブ1だけを包装・滅菌したものを提供して、この要素を舌圧測定の都度交換可能とすることができる。それにより、口にくわえる部分の清潔度を、常に維持することができる。しかも、バルーン4を保持するバルーン基材5は、一体の樹脂材料のみで形成された簡素な構造である。
すなわち、本実施の形態の圧力測定プローブ1では、図12に示した従来例の圧力測定プローブ20aの構成要素のうち、硬質リング30、圧締リング28がバルーン基材5に集約されて、一体の要素となっている。さらに、プローブ管29は圧力測定プローブ1から切り離されたプローブ装着部材3として、本体側の連通部材の一部を構成している。これにより、圧力測定プローブ1は、図12に示した従来例と比べると極めて簡素であり、使い捨て可能な交換要素として使い易い安価なものとすることが可能となる。
但し、本実施の形態による上記改良の結果、圧力測定プローブ1はバルーン4及びバルーン基材5からなるコンパクトなものとなるため、測定の際に飲み込んでしまう事故の発生が懸念される。バルーン保持部5aの後端のシールド部12は、そのような圧力測定プローブ1の飲み込みを防止する機能を持たせる要素である。また、シールド部12を設けることにより、圧力測定プローブ1の側からプローブ装着部材3の側への唾液の流れを遮断する効果も得られる。
一方、バルーン保持部5aに設けられたリブ5cは、バルーン4を口腔内に挿入した際に、歯に当接させて口腔内でのバルーン4の位置決めを容易にする機能を持たせる要素である。良好な測定精度を得るためには、バルーン4は、舌に対して前後方向の位置が適切な範囲になるように戴置されることが必要である。舌でバルーン4を押し潰すときに、バルーン4の受圧部4aの中央部が押されることが望ましいからである。これに対して、口腔内の浅い位置でバルーン4を舌の上に戴置した場合は、受圧部4aの先端部が押圧されることになり、良好な測定精度を得ることが困難になる。従って、リブ5cを設けて、バルーン4の位置が浅くなり過ぎないように位置決め可能とすることは、良好な測定精度を得るために効果的である。
位置決めの機能を十分に発揮させるためには、バルーン保持部5aの表面からのリブ5cの***高さh(図3B参照)を適切に設定することが望ましい。但し、上限値は、実用の支障のない範囲で適宜されるものであり、位置決めの効果に実質的な影響を与えるものではない。また、バルーン4の受圧部4aの中心とリブ5cの軸方向の間隔Lも、適切に設定することが望ましい。なお、リブ5cを設ける位置は、バルーン保持部5aの先端に制限されることはなく、図3Dに示すように、リブ5dを先端から若干後退した位置に設けることもできる。要するに、バルーン4の受圧部4aやバルーン保持部5aの構造等との関係に応じて、適宜調整すればよい。
次に、本実施の形態の主要な特徴である、プローブ装着部材3に設けた把持部3bを、平坦な形状にしたことにより得られる機能について、図5を参照して説明する。図5における前部面Pfは、バルーン4の受圧部4aの長軸A方向を含む面を示す。後部面Prは、把持部3bの平面の方向に平行な面を示す。中間面Pmは、バルーン基材5の管軸に平行な特定の面を示す。すなわち、中間面Pmは、バルーン基材5の姿勢に対して一定の関係を有する面である。
上述のとおり、バルーン4の受圧部4aの横断面形状は、長軸A方向と短軸B方向を有する扁平形状である。これにより、負荷荷重と検知圧の関係の直線性を向上させて測定精度を改善する効果が得られる。但し、精度の高い測定を安定して行うためには、口腔内にバルーン4を挿入したときに、受圧部4aの長軸A方向、従って前部面Pfが舌の面に平行になるように舌の上に載置されることが望ましい。
そのためには、本実施の形態では、圧力測定プローブ1とプローブ装着部材3の相互の方向性を制御する必要がある。バルーン基材5とプローブ装着部材3が着脱可能になっているので、バルーン基材5の装着状態によっては、口腔内に挿入されたバルーン4の軸周りの回動角度に係る姿勢が変化するからである。すなわち、バルーン4の受圧部4aの長軸Aの方向は、対策を講じなければ、プローブ装着部材3に対する相対的な回動角度が一定になるとは限らない。
舌圧を測定するためにバルーン4を口腔内に挿入する際には、被測定者はプローブ装着部材3を掴んで操作する。そこで、プローブ装着部材3に設けられた把持部3bを掴むことにより、プローブ装着部材3の軸周りの回動角度が一定となるように、すなわち後部面Prが一定の方向に向けられるように操作することが容易となっている。
さらに、プローブコネクタ11と装着部コネクタ12は、相互に接続された状態において、軸周りの回動角度の相互関係が一定となるように、接続構造が設定されている。従って、当然のことながら、プローブ装着部材3とバルーン基材5の接続状態における軸周りの回動角度の相互関係についても、一定の状態が確保される。そのため、後部面Prに対して中間面Pmを平行に設定すれば、プローブ装着部材3とバルーン基材5の接続状態において、後部面Prと中間面Pmは常に平行である。本実施の形態では、プローブコネクタ11と装着部コネクタ12を雌ねじと雄ねじで構成し、ねじの開始位置を一定に形成することによりそのような状態を得ている。但し、同様な効果を得るための構造はこれに限られず、周知の構造から容易に選択することができる。
ここで、バルーン基材5とバルーン4の長軸A方向の、軸周りの回動角度の相互関係が一定、すなわち中間面Pmと前部面Pfが常に平行であれば、前部面Pfと後部面Prが平行となる。すなわち、受圧部4aの長軸A方向と、プローブ装着部材3の把持部3bの平面の方向が平行になる。従って、プローブ装着部材3を掴んで操作すれば、バルーン4を口腔内に挿入したときに、その長軸A方向が舌の面に平行になるように操作することが容易である。
但し、後述するように、バルーン管状部4bの端部を埋め込んでバルーン基材5をインサート成型する際に、軸周りの回動角度の相互関係を一定にすること、すなわち、中間面Pmと前部面Pfの平行状態を安定して得ることは困難である。そのため、角度関係のバラツキが、実用上支障のない範囲内に収まるように調整することが望ましい。
以上のように、圧力測定プローブ1とプローブ装着部材3の回動角度の相互関係を制御するためには、プローブ装着部材3に、軸周りの回動角度の一定の方向を認識可能とする角度標識部を設けることが必要である。把持部3bは角度標識部の一例であり、その平面の方向を一定の回動角度方向として認識することができる。また、バルーン基材5とプローブ装着部材3が接続された状態で、バルーン4の扁平形状の長軸A方向と角度標識部が示す回動角度方向の成す角度が一定の範囲内になるように構成される。
角度標識部は、手で接触することにより回動角度方向を認識することが可能である構成とすることが望ましい。それにより、プローブ装着部材3を掴んで操作する際に角度標識部に接触してプローブ装着部材3の回動角度方向を認識し、受圧部4aの長軸A方向を調整することが容易になる。但し、例えば視認により回動角度方向を認識することが可能な構成であっても、相応の効果を得ることが可能である。
以上のような効果を得るために、角度標識部を形成するプローブ装着部材3の把持部3bは、上述のような平坦形状に限らず、種々の態様を採ることが可能である。例えば、図6に示すような構成とすることもできる。同図に示すプローブ装着部材13は、把持部14が、中軸部14aと、その両側部に配置された側枝部14bとからなり、全体として平坦な構造を形成している。なお、中軸部14aには、プローブ装着部材13を縦貫通する内腔が形成されている。把持部は、その他、楕円形、円形、四角形等の平坦形状とすることもできる。平坦であれば、どのような形状を採用することも可能である。また、把持部が管状部3aと同じ厚みであれば、さらに持ち易いので好ましい。
次に、インサート成型されたバルーン基材5における、プローブコネクタ11と受圧部4aの長軸A方向を含む面が成す角度、すなわち、中間面Pmと前部面Pfが成す角度について、実用的に十分な舌圧測定精度を得るための範囲を検討した結果について説明する。
上述のとおり、バルーン基材5とプローブ装着部材3の間の二面角、すなわち中間面Pmと後部面Prの間の角度は、設計により、例えば、プローブコネクタ11と装着部コネクタ12のネジの開始位置を適切に設定することにより制御可能である。しかしながら、バルーン4とバルーン基材5の間の二面角、すなわち前部面Pfと中間面Pmの間の角度は、インサート成形時にずれる可能性が高いことから、設計によりずれを回避することは困難である。この角度ずれが著しい場合、測定時にバルーン4が適切な方向で押し潰されない可能性がある。
そこで、バルーン4の押し潰し方向の違いが、口腔関連圧力測定装置としての圧力応答性に及ぼす影響を検証するため、異なる種々の押し潰し方向(角度)について圧力応答性試験を行い、バルーン4とバルーン基材5の間の二面角のずれ、従って、バルーン4とプローブ装着部材3の把持部3bの角度ずれの許容範囲を求めた。
<試験方法>
図7に示すように、圧力測定プローブ1、連結チューブ6、及びデジタル舌圧計15を接続し、バルーン4の内圧が19.6kPaとなるように加圧した。次に、引張試験機16により荷重を制御しながら圧力測定プローブ1のバルーン4を押し潰し、各荷重に対してデジタル舌圧計15に表示される最大圧を記録した。
図7に示すように、圧力測定プローブ1、連結チューブ6、及びデジタル舌圧計15を接続し、バルーン4の内圧が19.6kPaとなるように加圧した。次に、引張試験機16により荷重を制御しながら圧力測定プローブ1のバルーン4を押し潰し、各荷重に対してデジタル舌圧計15に表示される最大圧を記録した。
荷重は、5,10,15,20,30,40,50,60Nの計8点、試験検体数n=5とした。押し潰し速度は、20mm/minとした。各試験検体のバルーンの態様を図8に示す。押し潰し方向は、「バルーンのイメージ図」として示される各バルーンの受圧部に対する上下方向である。「バルーンのイメージ図」には、受圧部の長軸A方向が示されている。押し潰し角度は、各バルーンの受圧部の長軸A方向が水平方向に対して成す角度である。
<試験結果>
試験結果のデータを図9の表に示す。同表において、最大圧のデータにおけるAve.は試験検体数n=5の平均値、±3σはデータのバラツキである。図9の数値データを見ると、押し潰し角度が大きくなるに従って、以下の3点の傾向が認められる。
(1)データのバラツキ(±3σ)が大きくなる(表中に高密度ドットを付した領域のデータ)。
(2)平均値が小さくなる傾向にある領域がある(表中に低密度ドットを付した領域の斜字データ)。
(3)平均値が大きくなる傾向にある領域がある(表中に低密度ドットを付した領域のデータ)。
試験結果のデータを図9の表に示す。同表において、最大圧のデータにおけるAve.は試験検体数n=5の平均値、±3σはデータのバラツキである。図9の数値データを見ると、押し潰し角度が大きくなるに従って、以下の3点の傾向が認められる。
(1)データのバラツキ(±3σ)が大きくなる(表中に高密度ドットを付した領域のデータ)。
(2)平均値が小さくなる傾向にある領域がある(表中に低密度ドットを付した領域の斜字データ)。
(3)平均値が大きくなる傾向にある領域がある(表中に低密度ドットを付した領域のデータ)。
このように、バルーンの押し潰し角度は、口腔関連圧力測定装置としての性能、すなわち測定精度、及び圧力応答性能に影響を及ぼすことが明らかとなった。これに対処するためには、バルーン4とバルーン基材5の間の二面角のずれについて、許容範囲を設定することが望ましい。
<試験結果に基づく角度ずれ許容範囲の設定>
図9の表に示した結果より、各荷重において表示された最大圧の平均値のバラツキとして、±3σを評価した。評価基準は、「最大圧の平均値のバラツキ(±3σ)が2kPa以内であること」とした。その結果、これを満足するバルーン4とバルーン基材5の間の二面角のずれは、15°以下とすることが望ましいことが判った。すなわち、精度の良い測定結果を得るためには、バルーン4の扁平形状の長軸方向とプローブ装着部材3の把持部3b(角度標識部)が示す回動角度方向の成す角度が、0度~15度の範囲内であることが望ましい。
図9の表に示した結果より、各荷重において表示された最大圧の平均値のバラツキとして、±3σを評価した。評価基準は、「最大圧の平均値のバラツキ(±3σ)が2kPa以内であること」とした。その結果、これを満足するバルーン4とバルーン基材5の間の二面角のずれは、15°以下とすることが望ましいことが判った。すなわち、精度の良い測定結果を得るためには、バルーン4の扁平形状の長軸方向とプローブ装着部材3の把持部3b(角度標識部)が示す回動角度方向の成す角度が、0度~15度の範囲内であることが望ましい。
但し、この許容範囲の条件を満たさない場合でも、実用上の状況によっては、適切な測定結果を得ることが可能である。
以上のような、本実施の形態における口腔関連圧力測定装置を構成するために、バルーン4の材質の例としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴムなどの弾性材料が好ましいが、軟質プラスチックなどの可撓性材料を使用することもできる。弾性材料の場合には、材料を医療用バルーンや風船と同様の成形技術で製造すればよい。また、可撓性材料の場合には、フィルムを袋状に成形することにより製造できる。
また、バルーン基材5の材質は、バルーン4を口にくわえる際に保持し易いことから、硬質材料が好ましい。とくに好ましいのは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートなどの硬質プラスチックである。また、連結チューブ6については、軟質ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、軟質ポリプロピレン、軟質ポリエチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体などの軟質プラスチックで形成されていることが、操作性の点で好ましい。しかし、あまりに柔軟で肉薄であると正確な圧力測定が困難になるので、適度の柔軟性と肉厚を備えたチューブが好ましい。
圧力検知部8は、例えば、圧力導入型ひずみゲージ式圧力変換器を用いて、空気圧を電気信号に変換するように構成する。表示部9に出力する前に信号を増幅するためのアンプを含んでも良い。圧力変換器としては、他のどのようなタイプのものを用いてもよい。なお、弁7は、加圧部10の構造によっては、必須ではなく、加圧部10を連結チューブ6に直結した構造も可能である。
なお、上述した実施の形態では舌圧の測定について説明したが、同様の構成を用いて、舌下筋圧、***圧、頬圧などの口腔内関連の圧力を測定することができる。その場合、目的に応じて、バルーンの大きさ、チューブの太さ、形状などを変えて、目的に合ったものを使用することが望ましい。
本発明の口腔関連圧力測定装置によれば、口腔内にバルーンを適切な姿勢で挿入することが容易であり、良好な測定精度を安定して確保することが可能であるので、舌圧、舌下筋圧、***圧、頬圧力などの測定を行う装置として有用である。
1、20、20a 圧力測定プローブ
2、21 本体装置
3、13 プローブ装着部材
3a 管状部
3b、14 把持部
3c チューブ結合部
4、27 バルーン
4a、27a 受圧部
4b、27b バルーン管状部
5 バルーン基材
5a バルーン保持部
5b シールド部
5c、5d リブ
6 連結チューブ
6a チューブコネクタ
7、23 弁
8、24 圧力検知部
9、25 表示部
10、26 加圧部
11 プローブコネクタ
12 装着部コネクタ
14a 中軸部
14b 側枝部
22 本体チューブ
28 圧締リング
29 プローブ管
30 硬質リング
31 オス嵌合部
32 メス嵌合部
33 歯
34 舌
A 長軸
B 短軸
Pf 前部面
Pm 中間面
Pr 後部面
2、21 本体装置
3、13 プローブ装着部材
3a 管状部
3b、14 把持部
3c チューブ結合部
4、27 バルーン
4a、27a 受圧部
4b、27b バルーン管状部
5 バルーン基材
5a バルーン保持部
5b シールド部
5c、5d リブ
6 連結チューブ
6a チューブコネクタ
7、23 弁
8、24 圧力検知部
9、25 表示部
10、26 加圧部
11 プローブコネクタ
12 装着部コネクタ
14a 中軸部
14b 側枝部
22 本体チューブ
28 圧締リング
29 プローブ管
30 硬質リング
31 オス嵌合部
32 メス嵌合部
33 歯
34 舌
A 長軸
B 短軸
Pf 前部面
Pm 中間面
Pr 後部面
Claims (12)
- 弾性材料により形成されたバルーンをバルーン基材に保持させて構成された圧力測定プローブと、
前記バルーン基材を介して前記バルーンの内部と連通しその空気圧を伝達する内腔を有する連通部材と、
前記連通部材の後端と接続されて、伝達される空気圧を検出する圧力検知部とを備え、
前記バルーンは、閉鎖状空間を形成する受圧部及び前記受圧部の内部に連通するバルーン管状部を備え、前記バルーン管状部で前記バルーン基材の先端部に結合しており、前記受圧部における前記バルーン管状部の軸方向に直交する横断面の外周形状は、長軸方向と短軸方向を有する扁平形状である口腔関連圧力測定装置において、
前記連通部材は、先端部に前記バルーン基材が着脱自在に接続されその後部に把持部が設けられたプローブ装着部材と、前記プローブ装着部材の後端と前記圧力検知部とを接続する連結チューブとを備え、
前記プローブ装着部材には、その内腔の軸周りの一定の回動角度方向を認識可能とする角度標識部が設けられ、
前記バルーン基材と前記プローブ装着部材が接続された状態で、前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が一定の範囲内になるように構成されていることを特徴とする口腔関連圧力測定装置。 - 前記バルーン基材の後端部にはプローブコネクタが設けられ、前記プローブ装着部材の先端部には、前記プローブコネクタと着脱自在に接続可能な装着部コネクタが設けられ、それにより、前記圧力測定プローブが、前記圧力検知部を含む本体側に対して着脱自在となっている請求項1に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記把持部は、前記角度標識部に接触するように手で掴んで前記バルーンを口腔内に挿入する操作が可能なように構成され、前記角度標識部は手で接触することにより前記回動角度方向を認識することが可能である請求項1または2に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記把持部は、前記管状部の管軸方向を含む平面の方向に外形が広がった平坦形状を有し、前記把持部が前記角度標識部として機能する請求項1~3のいずれか1項に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記プローブコネクタと前記装着部コネクタは、相互の接続状態において、軸周りの回動角度の相互関係が一定となるように構成され、それにより、前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が前記一定の範囲内になるように設定されている請求項2に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記バルーン基材には、前記バルーン側の先端部の外周方向に沿って、外方に***したリブが設けられている請求項1~5のいずれか1項に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記バルーン基材には、前記プローブ装着部材との接続側の端部に径大となったフランジ状のシールド部が設けられている請求項1~6のいずれか1項に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記バルーン基材は、前記バルーン管状部の端部を埋め込んだインサート成型により作製され、それにより前記バルーンと前記バルーン基材とが互いに結合されている請求項1~7のいずれか1項に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 前記バルーンの扁平形状の長軸方向と前記角度標識部が示す前記回動角度方向の成す角度が15度以下である請求項1~8のいずれか1項に記載の口腔関連圧力測定装置。
- 弾性材料により形成されたバルーンと、
前記バルーンを保持したバルーン基材とを備え、
前記バルーンは、閉鎖状空間を形成する受圧部及び前記受圧部の内部に連通するバルーン管状部を備え、前記バルーン管状部で前記バルーン基材の先端部に結合しており、前記受圧部における前記バルーン管状部の軸方向に直交する横断面の外周形状は、長軸方向と短軸方向を有する扁平形状である圧力測定プローブにおいて、
前記バルーン基材の後端部は、圧力検知部と接続された連通部材の先端部領域を形成するプローブ装着部材と着脱自在に接続可能であり、
前記プローブ装着部材と前記バルーン基材を接続したとき、前記プローブ装着部材にその内腔の軸周りの一定の回動角度方向を認識可能なように設けられた角度標識部に対して、前記バルーンの扁平形状の長軸方向の成す角度が一定の範囲内となるように、前記プローブ装着部材と前記バルーン基材の接続構造が設定されていることを特徴とする圧力測定プローブ。 - 前記バルーン基材には、前記バルーン側の先端部の外周方向に沿って、外方に***したリブが設けられている請求項10に記載の圧力測定プローブ。
- 前記バルーン基材には、前記把持具との接続側の端部に径大となったフランジ状のシールド部が設けられている請求項10または11に記載の圧力測定プローブ。
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2010
- 2010-10-04 JP JP2010224708A patent/JP5682207B2/ja active Active
-
2011
- 2011-09-20 WO PCT/JP2011/071317 patent/WO2012046567A1/ja active Application Filing
- 2011-10-03 TW TW100135698A patent/TW201228638A/zh unknown
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