6自由度顎運動測定装置と非接触三次元形状測定装置による咬合面形状と咀嚼運動の分析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470457
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 新井 一仁 日本歯科大学, 歯学部, 講師 (00193037)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 俊弘 日本歯科大学, 歯学部, 講師 (60172417)
• Keywords: 6自由度顎運動測定装置 / 顎運動 / 歯科矯正学 / 非接触三次元形状計測システム

Research Abstract

昨年度までに得られた計測装置およびデータ処理の問題に関する基礎的情報をもとに、今年度は以下の実験を行い、さらなる改良の方向性が明らかとなった。
(1)非接触三次元計測分析システムによる三次元座標計測に用いていた石膏球を強度の問題からセラミック球に変更することを考案し、市販のベアリング用セラミック球の応用を試みた。その結果、反射光の散乱(収束)による精度の低下が認められたことから、サンド・ブラスターにて表面処理を施して比較的良好な結果が得られた。セラミック球は表面が硬い一方で滑りやすいため、接触式である計測点指示装置の先端を固定することが困難であるという問題が明らかとなり、改良を試みている。
(2)現有の日本歯科大学式半調節性咬合器(NDU-77型)を使用した実験において、良好な結果が得られたことから、同時に正常被験者を用いた実験を開始することとした。
(3)顎運動と咬合面形状の分析を行う目的で、非接触三次元計測分析システムを用いて、咬合弯曲の数学的分析手法について検討を行った。まず正中矢状面に対して垂直な円筒を左右歯列弓上に適合する方法、もうひとつは最小自乗法を応用して二次多項式を適合する方法をもちいて検討を行った。
(4)6自由度顎運動測定分析システムからの出力データをCADソフトウエアにて読み込むためのデータ形式の変換とそのデータの量が多いため、全ての運動データから任意の時点の三次元座標値を取り出す目的で、独自のソフトウエアの開発が必要となり、MS-D0Sを基本ソフトとするC言語(Microsoft Visual C)にてソフトウエアを開発し試用したところ、操作性に劣ることが明らかとなり、同じアルゴリズムをMicrosoft Visual Basic 6.0に移植してWindowsを基本ソフトとする設計の変更をおこなった。