JPH10314192A - チエックバイト測定支援用入力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】義歯製作に於ける咬合器の調節をパーソナルコ
ンピュータの支援によって容易にする。 【解決手段】デジタイザーを入力装置としたゴシックア
ーチ描記システムのパーソナルコンピュータに、Ａ／Ｄ
変換器、インターフェイスを介して下顎咬合平面と平行
に設置した２次元傾斜角センサー１をセンサーとした傾
斜角測定装置を追加接続することによって、デジタイザ
ーと傾斜角測定装置からの電子信号をパーソナルコンピ
ュータに取り込ませ、設定された咬合高径に於ける水平
的下顎位と下顎咬合平面の矢状傾斜角、側方傾斜角の測
定を同時に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタイザーを入
力装置としたゴシックアーチトレーサーあるいはその他
の電子的ゴシックアーチトレーサーに傾斜角測定装置を
併用することによって、歯科の義歯製作に際して行われ
るクリステン現象を利用したチエックバイトコアーの採
得によるチェックバイト測定を、下顎位の２次元座標と
咬合平面傾斜角をパーソナルコンピュータを用いて電子
的に測定する方式に改め、コンピュータ支援による咬合
器のか路調節を可能とするための、チェックバイト測定
支援用入力システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、患者のか路測定にもとずいて
調節された咬合器上で患者の下顎運動経路を再現しなが
ら人工歯配列や人工歯の自動削合を行うことが、最も優
れた義歯製作法の一つであるとされ、半調節性咬合器を
対象としたチェックバイト法による咬合器調節法が義歯
製作を目的とした咬合器調節方法として最も一般的であ
った。しかしながら従来のチェックバイト法による咬合
器の調節方法は、チェックバイト材によって患者の口腔
内でチェックバイトコアーを採得し、これを咬合器に装
着された上下顎模型の間に介在させ、咬合器調節機構を
調節しながら上下顎模型とチェックバイトコアーとを相
互に適合させる微妙な操作が必要とされた上、半調節性
咬合器の調節限界能、チェックバイト材の形状安定性、
測定操作、調節操作等の複合的誤差から、再現性のある
明確な測定を行うことが難しく、精度の高い測定と咬合
器調節は咬合器操作に精通した極わずかな人々に限られ
ていた。このような中で、水平的顎位の測定と咬合採得
を目的としたデジタイザーを入力装置としたゴシックア
ーチトレーサーが開発され、設定された咬合高径に於け
る下顎の水平的位置を測定しパーソナルコンピュータに
入力することが可能となったが、１点２自由度の２次元
測定装置でありそれ自体では顎位の３次元関係を示すチ
エックバイトデータを得ることができなかった。一方、
設定された咬合高径における既知の水平的下顎位で、下
顎咬合平面の矢状傾斜と側方傾斜を測定することは下顎
の上顎に対する３次元的位置関係を測定することとな
り、これを咬合器上で再現すれば電子的チエックバイト
記録として咬合器のか路を調節することが可能となる。
しかしながら現在に至るまで、電子的ゴシックアーチト
レーサーと併用することによって、咬合器のか路調節を
可能とする下顎咬合平面の矢状傾斜角と側方傾斜角のそ
れぞれの角度を直接的に示す電子信号をパーソナルコン
ピュータに入力するシステムは存在しなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、技術と時間
を要し患者に苦痛を与えることの多かったチェックバイ
トの測定とその咬合器調節に於いて、パーソナルコンピ
ュータへの水平的顎位入力装置として咬合採得に使用さ
れていたゴシックアーチトレーサーを下顎位の３次元的
情報を得ることができるチエックバイト測定システムの
必須構成要素として位置付け、本発明によって下顎咬合
平面の矢状傾斜角と側方傾斜角のそれぞれの角度を直接
的に示す電子信号をゴシックアーチ描記システムのパー
ソナルコンピュータに追加入力することにより、ゴシッ
クアーチトレーサーのチエックバイト測定を含めた臨床
への適応範囲を拡大し、義歯製作に於ける咬合器調節を
容易にすることを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】特公平７−１１２４７６
号にて公報開示されているデジタイザーを入力装置とし
たゴシックアーチ描記システムのパーソナルコンピュー
タに、Ａ／Ｄ変換器、インターフェイスを介して下顎咬
合平面と平行に設置した２次元傾斜角センサーをセンサ
ーとした傾斜角測定装置を追加接続することによって、
デジタイザーと傾斜角測定装置からの電子信号をパーソ
ナルコンピュータに取り込ませ、設定された咬合高径に
於ける水平的下顎位と下顎咬合平面の矢状傾斜角、側方
傾斜角の測定を同時に行いこれを記録した後、咬合器に
装着された上下顎模型上に測定システムを移設して稼働
させ、咬合器上でシステムが示す値を記録された各測定
値に近似させるべく咬合器調節機構を操作することを咬
合器のか路調整とする、ゴシックアーチトレーサーを用
いた電子的チエックバイト測定法の設定を手段とするも
のである。

【０００５】

【作用】半調節性咬合器による側方か路の調節では様々
な種類の咬合器とそれを用いた調節方法が存在するが、
作業側か路の調節機構が無く下顎の水平回転運動の中心
が近似的に固定されたまま平衡側か路の調節を行ってい
る。このような咬合器調節方法では、本システムに組み
込まれているデジタイザーの位置指定装置をデジタイザ
ーセンサー面に接触させながら咬合高径を規定し、ゴシ
ックアーチトレーサーによって示された側方チエックバ
イトの２次元的位置を咬合器に装着された上下顎模型上
で近似させることは、近似的回転中心を固定し咬合高径
を規定したた上での、下顎咬合平面の水平回転を含めた
下顎の水平位を近似させることとなり、下顎咬合平面上
の１点の３次元座標を規定し、咬合平面と直交する垂直
軸方向を中心とした下顎咬合平面の水平回転を近似させ
たことになる。さらにこのような咬合平面の水平的位置
関係において、Ｚ軸方向（垂直軸方向）と直交するＸ軸
方向（左右側方方向）、Ｙ軸方向（矢状方向）を中心と
した下顎咬合平面の矢状傾斜角、側方傾斜角を本発明に
よる測定システムを稼働させながら近似的に再現するこ
とは、下顎位の１点３自由度による座標値とその点に於
いて直交する３軸の回転角によって、上顎に対する下顎
咬合平面の１点６自由度による３次元的位置を近似的に
再現することと同等になる。一方前方チエックバイトの
調整では、両側か頭が同時に等量前方運動したときのか
頭の運動経路の調整であり、咬合器の両側か頭誘導路を
前方に設定し、ゴシックアーチトレーサーによって入力
された前方チエックバイト位置に下顎の水平的位を保定
し、下顎咬合平面の矢状傾斜角を近似させることによ
り、下顎咬合平面の上顎に対する３次元的位置を近似的
に設定することができる。本システムでは、このような
術式と半調節性咬合器を用いた調節理論にもとずくこと
により、咬合器に装着した上下顎模型上にトランスファ
ーした測定システムのデジタイザーを用いて上下顎の水
平的位置関係を再現し、傾斜角測定装置を用いてその位
置での下顎咬合平面の傾斜角を再現することを咬合器か
路調節の手段とするものである。これはゴシックアーチ
描記が咬合高径を一定にして行われること、即ち位置指
定装置が示す位置での垂直要素の値を位置指定装置の高
さで規定して測定していることで、デジタイザーを用い
た下顎位の２次元測定でありながら１点３自由度測定と
同価となる測定方式であること、さらに側方チェックバ
イトの咬合器調節では作業側か頭付近を下顎の水平回転
中心として近似的に固定するので、下顎咬合平面の水平
回転即ち咬合平面に垂直な軸を中心とした下顎咬合平面
の回転を、下顎の水平位を一致させることにより咬合器
上で近似的に再現することができること、前方チエック
バイトの咬合器調節では左右か頭が共に前方運動してい
ると仮定できること等によるもので、これに咬合平面の
傾斜角を近似させることは、咬合平面の上顎に対する立
体的位置関係を、咬合平面に属する１点の３次元座標値
と、直交する３軸を中心とした回転角で近似させること
になり、咬合平面の１点６自由度測定による立体的位置
関係の近似と同価となる根拠によるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】

ａ．静電容量式Ｘ−Ｙ２軸出力用傾斜角センサーをセン
サーとして用いた傾斜角測定装置を、下顎咬合平面の傾
斜角測定装置とする。 ｂ．抵抗膜方式デジタイザーのフィルム状抵抗膜方式セ
ンサーを設置したデジタイザー板に、連結部、水平回転
ジョイント、アーム、ボールジョイント、フォークとか
ら構成される傾斜角センサー連結アームをデジタイザー
板に設置したスロットに装着する。 ｃ．静電容量式Ｘ−Ｙ２軸出力用傾斜角センサーを傾斜
角センサー連結アームのフォークに装着する。 ｄ．傾斜角センサー、抵抗膜方式センサーを、それぞれ
のコードとコネクターを介して傾斜角測定装置とデジタ
イザーに接続する。 ｅ．デジタイザーを入力装置としたゴシックアーチ描記
システムのパーソナルコンピュータに、本システムの傾
斜角測定装置をＡ／Ｄコンバーター、インターフェイス
を介して接続する。 上記のように構成した請求項１記載のチェックバイト測
定支援用入力システム。請求項１による本発明の具体的
使用様式を下記に示す。 ａ．仮咬合採得を行い、仮の中心位にて上下顎模型をフ
ェイスボウを用いて咬合器に装着する。 ｂ．咬合器上のカンペル平面が水平になるように咬合器
を設置する。 ｃ．下顎模型上の咬合床咬合堤に、咬合器カンペル平面
と平行になるように下顎咬合平面を設定し、下顎咬合平
面に一致させてデジタイザー板を固定する。 ｄ．パーソナルコンピューターと抵抗膜方式デジタイザ
ーを用いたゴシックアーチ描記システムの抵抗膜方式セ
ンサーを、下顎咬合床上の咬合堤に固定したデジタイザ
ー板上面に設置する。 ｅ．上顎咬合床にゴシックアーチトレーサーの位置指定
装置板に設置した位置指定装置を設置する。 ｆゴシックアーチ描記システムを用いて患者の中心位を
測定し、測定された中心位にて下顎模型をリマウントす
る。 ｇ．咬合器上のカンペル平面が水平であることを確認
し、リマウント後のデジタイザー板が咬合器上のカンペ
ル平面に平行になるように修正設置して、傾斜角センサ
ー連結アームをデジタイザー板に接続する。 ｈ．傾斜角センサーのＹ軸を矢状面方向と一致させ、Ｘ
軸をか頭間軸と平行にし、Ｘ−Ｙ平面がカンペル平面と
水平になるようにフレームの中に固定した傾斜角センサ
ーを傾斜角センサー連結アームのフォークに装着して、
デジタイザー板と傾斜角センサーとを連結する。 ｉ．抵抗膜方式センサーをデジタイザー本体に接続し、
傾斜角センサーを傾斜角測定装置に接続する。 ｊ．デジタイザーと接続したゴシックアーチ描記システ
ムのパーソナルコンピュータに、傾斜角測定装置をＡ／
Ｄコンバーター、インターフェイスを介して接続する。 ｋ．ゴシックアーチ描記システムを含む本システムのセ
ンサー部を設置した上下顎咬合床を患者の口腔内に装着
して、各センサーの信号をデジタイザー、傾斜角測定装
置を介してゴシックアーチ描記システムのパーソナルコ
ンピュータに出力し測定する。 ｌ．測定後、患者に装着した上下顎咬合床を傾斜角セン
サーを撤去して咬合器に装着された上下顎模型上に移設
する。 ｍ．実際の測定では下顎が動くのに対して、咬合器では
上顎が動く構造になっているので、咬合器上での下顎運
動シュミレートあるいは咬合器調節では、患者測定に用
いた傾斜角センサーを咬合器上顎フレームにカンペル平
面と平行に、且つＸ軸をコンダイラー開閉軸（か頭間
軸）と平行させ、Ｙ軸を矢状面方向と一致させて移設す
る。 上記のように、上顎フレームに傾斜角センサーを設置し
た咬合器を、カンペル平面が地表面と水平になるように
設置する。（患者測定に用いたゴシックアーチトレーサ
ーは下顎咬合床と共に下顎模型上にある）。 ｎ．咬合器上顎フレームに設置された傾斜角測定装置か
らの出力信号は、患者の下顎に設置した場合の測定方法
と方向が逆になるので、測定用ソフトによってＸ軸、Ｙ
軸に対する傾斜角の絶対値を変えず、＋−を逆にした値
を咬合器上の下顎咬合平面傾斜角（矢状傾斜角、側方傾
斜角）としてディスプレイ上に表示する。 ｏ．ディスプレイ上に、測定されたゴシックアーチと咬
合器に装着された上下顎模型の現下顎位をゴシックアー
チ描記用ソフトによって表示させ、実際に測定した側方
チェックバイト位へ下顎位（咬合器上顎模型）を誘導し
保定する。 ｐ．上顎模型の水平的位置（患者の下顎位）を側方チェ
ックバイト位に保定した後、平衡側の咬合器か路調節機
構を調節して咬合器上の下顎咬合平面傾斜角を、チェッ
クバイト位で測定された下顎咬合平面傾斜角の値に近似
させる。（実際の操作では、咬合器上の上顎部咬合平面
を傾斜させる。） ｑ．前方チエックバイトの調節では、ゴシックアーチト
レーサーによって咬合器上の下顎位を規定し、その位置
での矢状傾斜角を近似させる。 上記のようなコンピュータ支援によって咬合器のか路調
節を行う。その他の実施例として、電磁誘導方式デジタ
イザーとそれに対応した電子筆圧ペンを位置指定装置と
する１組のデジタイザーを下顎位の入力装置としたゴシ
ックアーチトレーサーと併用することにより、ゴシック
アーチ描記、チエックバイト測定、床を介した咬合圧を
測定する複合システムとすることができる。

【０００７】

【発明の効果】デジタイザー板に方位角測定装置を追加
設置し、咬合平面の水平回転を実測することにより、顎
位の３次元測定を行う入力装置として発展させることが
できる。本発明を用いた測定では、頭部Ｘ線規格写真の
撮影に使用されている頭部固定装置を用いたり、歯科用
ユニットの安頭台を用いて頭部の動揺を防ぐ必要がある
が、傾斜角センサーを測定被験者の頭部に搭載し、頭部
の傾斜を追加測定することにより、体動による頭部の傾
斜をキャンセルした補正値を算出することができる。さ
らに頭部とデジタイザー板に方位角測定センサーを設置
することにより、顎位の真の３次元測定用入力システム
として発展させることが可能となる。本発明は、患者に
装着した測定用センサーを咬合器上の上下模型に移設
し、咬合器上での上下顎模型の位置関係をディスプレイ
上の映像と数値で示し、これを患者での記録映像と測定
値に近似させることを咬合器の調節方法としているの
で、咬合器調節の客観性を高めることができる。入力デ
ータから顎位を３次元グラフイック表示し、ディスプレ
イ上での画像を見ながら咬合器調節するヴィジュアルシ
ステムに発展させることがソフト上可能である。チェッ
クバイト測定用コアーを採得する必要がない。記録の保
存、印刷、転送、検査情報の加工等が容易である。各種
咬合器の機械的データと患者の測定値を元に、顎運動に
よる咬合器の動きをシュミレートし、それぞれの咬合器
調節機構における至適調節値を算出することにより、数
値による咬合器の直接的調整が可能となる。顎位の測定
と咬合器調節が容易になるので、生体の顎運動機能に調
和した義歯の製作が容易になり、維持安定の良い噛みや
すい義歯を提供することができる。電子的ゴシックアー
チトレーサーの臨床適応範囲を拡大することができる。

【０００８】

【図面の簡単な説明】

図１は本発明のセンサー部と、抵抗膜方式デジタイザー
を入力装置としたゴシックアーチトレーサーのセンサー
部とを接続した状態を示す、斜視図である。図２は上記
のように構成した測定システムセンサー部を患者に装着
し、実際に測定する際の使用状態を説明するための模式
図である。図３は測定システムによって咬合器を調節す
る際の、患者の口腔と咬合器、各制御回路部を除くセン
サー部の位置的関係を示す説明模式図である。

【符号の説明】

１．静電容量式Ｘ−Ｙ２軸出力用傾斜角センサー ２．デジタイザー抵抗膜方式センサー ３．デジタイザー板 ４．連結部 ５．水平回転方式ジョイント ６．アーム ７．ボールジョイント ８．フォーク ９．スロット １０．傾斜角センサーコード １１．傾斜角センサーコネクター １２．デジタイザー抵抗膜方式センサーコード １３．デジタイザー抵抗膜方式センサーコネクター １４．下顎咬合床 １５．下顎咬合堤 １６．上顎咬合床 １７．上顎咬合堤 １８．位置指定装置板 １９．位置指定装置 ２０．咬合器上顎フレーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元傾斜角センサーをセンサーとした
   傾斜角測定装置を、クリステンセン現象による下顎咬合
   平面の矢状傾斜角と側方傾斜角の測定装置とし、パーソ
   ナルコンピュータへの入力装置としたことを特徴とす
   る、チェックバイト測定支援用入力システム。