ニューラルネットワーク応用によるブラキシズムパワー値推定システム構築への挑戦

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K19082
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 中島 利徳 北海道大学, 大学病院, 助教 (10780538)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 咬合力 / 筋電図 / ブラキシズム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、睡眠時ブラキシズムが生体に及ぼす為害作用をブラキシズムにより発揮されるパワーの観点から明らかにするために、咀嚼筋筋電図データを用いてブラキシズム時に発揮される咬合力を推定するシステムを構築することである。
それに向けて随意咬みしめやブラキシズム様シミュレーション運動、ガム咀嚼や睡眠時ブラキシズム時の各種咀嚼関連筋の筋電図測定を行い、振幅，持続時間，積分値，周波数特性等のデータを集めた。また、随意咬みしめやシミュレーション運動では同時にデンタルプレスケールを用いて咬合力データも収集した。性別，身長，体重，咬合接触状態などの各被験者の個体情報やシミュレーション運動時のデータを用い、筋電図の測定値から咬合力を推定する関係式を構築し、被検者数を増やすとともに妥当性の検討と修正を繰り返し、より精度の高い関係式を構築する計画を立てた。
測定により得られた各種データのまとめ・整理を概ね終えており、解析と検証を進め、それまでの検証内容を報告するため、令和4年7月に開催された学会で発表を行った。また、それをまとめた論文が令和5年度に出版された。
そこからさらに発展させて咬合力を推定するための精度の高い関係式を構築するにはニューラルネットワークを応用することが必要であり、それには適したAIシステムの導入が欠かせない。しかし、AIについて学習するも、理解と実用にはハードルが予想よりも高く、それを導入するまでには至らなかった。そのため、当初の予定していた計画通りには進まず、咬合力を推定するシステムは構築できなかった。