超薄型高感度磁界センサを用いた顎機能診断装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657541
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三谷 英夫 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (50014220)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河内 満彦 東北大学, 歯学部附属病院, 講師 (30195044) ; 薮上 信 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (00302232) ; 荒井 賢一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (40006268)
• Keywords: 顎運動 / 顎機能 / 診断装置 / 磁気 / モーションキャプチャ / 薄膜コイル / 薄膜磁界センサ / 小型化

Research Abstract

本研究では,従来装置では測定が困難であった咀嚼や嚥下運動時の顎運動を,顎機能異常の診査ではきわめて重要な下顎頭の運動も含め,患者の負担を少なく,より自然に近い状態で測定可能とする顎機能診断装置を開発することを目的としている.
顎機能診断装置開発までのステップ次の通りである.まず我々の研究チームで新開発された複数磁気マーカに対するモーションキャプチャシステムでの基本技術をベースに,常温で動作するセンサとしては世界高感度薄膜磁界センサを導入する.これにより,装置の小型化・位置検出精度の向上が可能となり,歯科領域で必要とされる数十μm台での位置精度を有する装置の開発が可能となる.
平成14年度における研究では,我々の研究グループが積み重ねてきた最新技術を複合させ,下顎の6自由度顎運動測定を高精度で行うことを可能とする基本システムの構築を行った.これらは,ほぼ研究計画通りに研究が進行した.
1)基本システムの構築
(1)センサ信号処理用電子回路の製作
周波数の異なる3種の薄膜コイルからの情報を,3個の薄膜磁界センサにより3次元的に測定するための信号処理電気回路の製作し,正常動作の確認を行った.周波数の異なる3種のコイルを下顎上に設置しその3点により構成される平面を設定し,磁界センサ(1軸成分)を上顎に3個配置することにより,下顎上に設定された平面の6自由度運動の測定が可能であることが確認された.
(2)データを画面表示装置に表示・分析するソフトウェアの開発
得られたデータを解析装置において分析し,画面表示装置に表示するソフトウェアの開発を行った.現在のところ3平面における運動軌跡の表示が可能となった.来年度には利便性の向上を行い,運動軌跡の3次元表示,運動速度,リズム等,解析機能を高めることとする.

Research Products

• [Publications] S.Yabukami, H.Kanetaka, K.I.Arai, H.Mitani, et al.: "A NEW TRACKING SYSTEM OF JAW MOVEMENT USING TWO MAGNETS"IEEE Trans. Magn.. vol.38. 3315-3317 (2002)
• [Publications] 薮上 信, 金高弘恭, 荒井賢一, 三谷英夫他: "2個の永久磁石を用いた顎運動計測システムの試作"日本応用磁気学会誌. 26巻. 616-620 (2002)