歯科臨床応用を目的とした触覚センサーの口腔内応用に関する基礎的臨床的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10671921
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 真柳 秀昭 東北大学, 歯学部, 教授 (60005098)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畑 弘子 東北大学, 歯学部・附属病院, 助手 (20180630) ; 畑 真二 東北大学, 歯学部, 助手 (20208507)
• Keywords: 触覚センサー / 歯の硬度

Research Abstract

圧電セラミック素子をセンサー部に利用した硬さ知覚用触覚センサーが開発された。最近小型化が可能になり、先端が0.5mmの半球状のセンサーを試作した。口腔内に応用するに当たって、歯牙硬組織の硬度を測定できるかどうか調べた。このセンサーは固有の振動数で振動しており、対象物に接触すると固有振動数が変化し、この変化量で対象物の硬さを測定する。
歯牙硬組織に対しては40g程度の荷重をかけて測定することが必要であることが明らかとなった。この荷重の下、健全エナメル質から人工エナメル質齲触の硬さを触角センサーと微小硬度計を用いて測定した。この結果、荷重25、50、70gにおいて、触角センサーによって得られた値は、ヴィッカスー硬度の圧痕の対角線の長さと有意な一次相関をもち、相関係数も0.92と非常に高いことがわかった。また、歯牙硬組織の中でもっとも硬いエナメル質から、もっとも柔らかい軟化象牙質まで測定することが1つのセンサーで可能であることがわかった。この結果は現在投稿準備中である。
口腔軟組織に対しても同装置により、硬さが測定できないかどうか調べる目的で、ラバー系の印象材を用いてIn vitroで硬さを測定した。硬さの異なる三種類の印象材(ハード、レギュラー、インジェクションタイプ)でブロック状の試験片を作製し、荷重を変えて硬さを測定した。同一の試験片を明石社製ゴム硬度測定器ハードマチックHH-300型を用いて測定した。ゴム硬度測定器では硬さの異なる三種類の印象材の硬さを識別できたが、触角センサーでは識別できなかった。
以上の結果は、試作した先端が0.5mmの半球状のセンサーでは、歯牙硬組織の硬さを測定することはできるが、軟組織はできないことを示している。