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歯科治療による発語動作と表情変化の研究-頭部三次元物理モデルを用いた解析-

研究課題

研究課題/領域番号 13557185
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 矯正・小児・社会系歯学
研究機関九州大学

研究代表者

中島 昭彦  九州大学, 歯学研究院, 教授 (00037524)

研究分担者 沖本 公繪  九州大学, 歯学研究院, 助教授 (00037532)
青木 義満  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (00318792)
橋本 周司  早稲田大学, 理工学部, 教授 (60063806)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2002年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2001年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワード表情解析 / スマイル / 発語動作 / モーションキャプチャリング / 高速度カメラ / コンピュータグラフィックス / 咬合異常 / 歯科矯正治療 / 表情 / 高速度ビデオカメラ / 頭部三次元モデル / 義歯
研究概要

歯科治療は従来より疼痛の除去や咀嚼機能の回復に主眼がおかれてきた。これらが重要であることは論を待たないが、顔の構成要素であるとくに口は、情報伝達の主要な手段である言語を発する器官であるだけでなく、言語自体がもつ意味とともにその話し方、口腔周囲軟組織の動きによって微妙な感情をともなった情報を相手に伝える機能をもっている。歯科治療の意義が生理的な領域だけでなく、顔の表情生成の重要な部分を担っている「口もと」の動きにどのように関わっているかを解析し、治療による発語動作や表情の変化予想をパーソナルコンピユータ画面上にコンピュータグラフィックスでディスプレーして、患者説明のために臨床応用しようとすることを本研究の目的とした。
まず顔表面の動きを三次元で捉えるシステムを構築するため、三次元動作解析装置Winanalyseと2台の高速度カメラを購入し、顔表面に計測点を設定し計測誤差の検定を行った。その結果、額と鼻根部に設定した3点で構成される三角形の重心を基準点として、スマイルや発語動作に伴う頬点、上下口唇点、口角点などの動きを正確に捉えることができることが分かった。この計測システムを用いて、以下のような知見を得ることができた。
1,顔の各器官の動きは、スマイル、発語動作いずれにおいても個人において一定のパターンが存在した。
2,「チー」スマイルは自然なスマイルと表情開始時においてわずかな違いがあるが、再現性が高く、表情の研究における試験動作として使用できることが分かった。
3,前歯のかみ合わせとスマイルや発語動作は強く関係しており、上顎前突では下唇、反対咬合では上唇が形態異常を保証した動きを示していることが分かった。
4,表情を視覚的に確認することを目的として各計測点の動きを三次元的に再現するプログラムを開発した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 寺嶋雅彦, 青木義満, 徳森謙治, 橋本周司, 中島昭彦: "下顎前突症患者の下顎枝矢状分割術による形態変化の三次元的シミュレーション"日本顎変形症学会雑誌. 11(3). 194-204 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木義満, 寺嶋雅彦, 中島昭彦, 橋本周司: "X線規格画像を用いた3次元頭部物理モデルの構築とその臨床応用"電子情報通信学会論文誌. J84-II(2). 390-399 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki Y., Hashimoto S., Terajima M., Nakasima A: "Simulation of postoperative 3D facial morphology using a physics-based head model"The Visual Computer. 17. 121-131 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 姜威, 鈴木陽, 中島昭彦: "日本人成人正常咬合者の頭部X線規格写真における顔面側貌軟組織と硬組織との関係"西日矯歯誌. 47(1). 14-24 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村岡史麻, 川野貴子, 寺嶋雅彦, 中島昭彦, 青木義満: "前歯のかみ合わせと顔の動きとの関係〜高速度カメラを用いた3次元顔面動作計測〜"信学技報. HCS-24. 13-17 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 星野慶弘, 寺嶋雅彦, 森紀子, 青木義満, 橋本周司, 中島昭彦: "日本人成人男女の三次元骨格基準モデルの構築"Orthodontic waves. 61(5). 334-342 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki Y., Terajima M., Nakasima A., Hashimoto S.: "3D Head Model Construction pf Individuals Utilizing Standard Models and Photogrammetry"Korea-Japan Joint Workshop on Computer Vision. FCV2002. 98-104 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Terajima M., Aoki A., Tokumori K., Hasimato S., Nakasima A.: "Three-Dimensional Simulation of Morphological Changing"Japan Journal of jaw deformation. 11(3). 194-204 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Terajima M., Aoki A., Tokumori K., Hasimato S., Nakasima A.: "Physics-Based 3D Head Model Reconstruction Cephaloreams for Medical Application"The Transactions of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. J84-D-II(2). 390-399 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki Y, Terajima M, Nakasima A, Hashimoto S: "Simulation of Postoperative 3D Facial Morphology using Physics-based Head Model"The Visual Computer Journal. Vol.17. 121-131 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wei J., Suzuki A., Nakasima A.: "Cephalometric relationship between facial profile and dentofacial skeletal morphology on Japanese with normal occlusion"Nisi Nippon Orthodontics Society. 47(1). 14-24 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muraoka S, Kawano T, Terajima M, Nakasima A, Aoki Y: "Relation between overjet of anterior teeth-and facial action. -measurement of 3D facial action using high speed cameras."Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Comunication Engineers. 24. 13-17 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshino T., Terajima M., Noriko M., Aoki Y., Hashimoto S., Nakaslma A.: "The three-dimensional prototype models of Japanese adult males and females-"Orthodontic Waves. 61. 334-342 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki A., Terajima M., Nakasima A., Hasimato S.: "3D Head Model Construction of Individuals Utilizing Standard Models and Photography"8^<th> Korean-Japan Joint Work shop on Computer Vision. FCV2002. 98-104 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村岡 史麻, 川野 貴子, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "前歯のかみ合わせと顔の動きとの関係-高速度カメラを用いた3次元顔面動作計測-"信学技報. 24. 13-17 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村岡 史麻, 川野 貴子, 祐田 京子, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "三次元顔面動作計測に用いる高速度カメラの測定精度に関する研究"第62回日本矯正歯科学会大会、抄録集. 177 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川野 貴子, 村岡 史麻, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 橋本 周司, 中島 昭彦: "高速度カメラを用いた表情の三次元動作解析システムの開発"西日本歯科矯正学会雑誌. 48巻1号. 64-65 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川野 貴子, 村岡 史麻, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "高速度カメラを用いた表情の三次元計測と解析"第49回西日本歯科矯正学会大会、抄録集. 45 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村岡史麻, 川野貴子, 寺嶋雅彦, 中島昭彦, 青木義満: "前歯のかみ合わせと顔の動きとの関係-高速度カメラを用いた3次元顔面計測-"信学技報. 24. 13-17 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 青木義満, 寺嶋雅彦, 中島昭彦, 橋本周司: "X線規格画像写真を用いた3次元頭部物理モデルの構築とその臨床応用"電子情報通信学会論文誌. J84-DII-2. 390-399 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 星野慶弘, 寺嶋雅彦, 森紀子, 中島昭彦, 青木義満, 橋本周司: "日本人の3次元骨格標準モデルの構築"第46回西日本歯科矯正学会 (抄録集). 46(1). 113 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 寺嶋雅彦, 青木義満, 徳森謙治 橋本周司, 中島昭彦: "下顎前突症患者の下顎枝矢状分割術による形態変化の三次元シミュレーション"日本顎変形症学会雑誌. 11(3). 194-204 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki A., Terajima M., Nakasima A., Hasimoto S.: "3D Head Model Construction of Individuals Utilizing Standard Models and Photography"8^<th> Korea-Japan Joint Workshop Computer Version. FCV2002 Feb. 98-104 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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