歯科用患者ロボットの開発に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01870081
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 宮入 裕夫 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (50013892)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高上 輝雄 木更津高等専門学校, 助教授 (00010877) ; 高山 義明 東京医科歯科大学, 歯学部, 講師 (80143593) ; 福田 秀昭 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (50014163) ; 永井 正洋 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (10013971) ; 高久田 和夫 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (70108223)
• Keywords: 歯科用患者ロボット / 補綴学実習 / 教育効果 / 支台歯形成 / 切削力の測定 / ハンドピ-ス傾斜角度の測定

Research Abstract

本研究は、従来の歯科技術実習用のマネキンを計装化することにより、特に補綴学実習における教育効果の促進が期待できる患者ロボットの開発を目的としている。そこで、本年度は、計装化の対象として、歯台歯形成を行っているときの切削力(歯軸方向の切削抵抗およびチルトモ-メント)とエアタ-ビンの回転速度の情報を考え、そのための測定方法について検討した。その結果、4要素の圧力素子で構成されている圧力センサを応用することにより、切削時の切削波形がリアルタイムで計測できることが分かった。このような切削力の測定のほかに、支台歯の軸面は、歯質の削除量、クラウンなどの補綴物の保持力、ろう型作製の容易さ、合着力などを考慮すると、通常5度程度のテ-パ-を付与し、アンダ-カットをつくらないように形成し、さらに、固定性ブリッジでは、複数歯にわたって装着方向に対する平行性を確保することが重要である。臨床的には、歯科用切削工具には適当なテ-パ-が付与されているので、理論的にはこれを平行移動しながら支台歯形成をすればよいことになっている。しかし、実際には術者はフリ-ハンドでハンドピ-スを操作し支台歯形成を行うので、ハンドピ-スの平行移動にはかなりの熟練を必要とするのが現状である。そこで、先の切削力の測定と合わせて、口腔内の歯列に対するハンドピ-スの傾きを非接触にかつリアルタイムで計測することの可能な磁気特性を応用したハンドピ-ス傾斜角度測定装置の開発をも併せて進めている。この装置は、平行磁界を発生するコイル内に歯列模型を形成方向と磁界が平行になるように固定し、一方ハンドピ-ス側には磁気センサ-を取り付け、その出力から磁界からの傾斜角を求めるシステムを採用している。そして、このような装置の実用性が確認できたあと、本患者ロボットへの具体的な応用を検討することとしている。