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パターン認識技術を応用した簡易型顎運動測定システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16591941
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関大阪大学

研究代表者

瑞森 崇弘  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (10200023)

研究分担者 矢谷 博文  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (80174530)
中村 隆志  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (20198211)
石垣 尚一  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (40212865)
荘村 泰治  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助教授 (10154692)
絹田 宗一郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (60397651)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード顎運動 / モーションキャプチャー / ニューラルネットワーク / 咀嚼運動 / 顎運動計測システム
研究概要

我々は,動画像処理解析ソフトウェアにより顔面表面の運動を解析し,ニューラルネットワーク(NN)プログラムを応用することで,標点・治具等を下顎切歯部に付与することなく顎運動を測定するシステムを開発することを計画している.
まず,我々が以前に開発した家庭用DVカメラを用いた簡易型顎運動測定システムが,市販の顎運動測定システムと同等の測定ができることを確認した.そこで,我々のシステムと市販のシステムで同時に被験者の咀嚼運動を測定したところ,両システムによる測定経路は非常に類似していた.さらに,回帰分析の結果,x, y, zいずれの座標値においても0.9以上の高い決定係数(R2)を示す強い相関が確認された.
次に,限界運動時の下顎切歯部と口腔周囲組織の運動を同時に測定し,NNによる予測の可能性について検証した.被験運動は側方限界運動とし,下顎切歯部の運動と口腔周囲標点の運動の関係を,パーソナルコンピュータ上で動作するNNソフトウェアに学習させた.学習したNNを用いて,口腔周囲の標点の運動から下顎切歯部の運動を推測し,推測された座標値と実測値を比較した.その結果,すべての被験者においてNNによる推測値は実測値とほぼ一致した.すなわち,口腔周囲組織の運動軌跡から限界運動時の下顎切歯部の運動軌跡をニューラルネットワークによって,推測できることが示された.
さらに,ガム咀嚼時についても同様の検証を行ったところ,実測値と推測値の相関係数はx座標値(左右方向)で0.5程度,y座標値(上下方向)で0.9程度であった.つまり,x座標値に関しては改善の余地が見られるものの口腔周囲組織の運動軌跡から咀嚼運動時の下顎切歯部の運動軌跡をニューラルネットワークによって,推測できることが示された.
上記知見は,下顎切歯部に治具を装着する必要のない顎運動測定システムを構築するうえで有用であると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Measurement of Masticatory Movement by a New Jaw Tracking System Using a Home Digital Camcorder2005

    • 著者名/発表者名
      絹田 宗一郎
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal 24(4)

      ページ: 661-666

    • NAID

      110003495355

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DVカメラとモーションキャプチャーを応用した簡易型咬合診断装置2005

    • 著者名/発表者名
      絹田 宗一郎
    • 雑誌名

      The Journal of Dental Engineering 154

      ページ: 15-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chewing side continuity and masticatory performance2005

    • 著者名/発表者名
      瑞森 崇弘
    • 雑誌名

      Prosthodont.Res.Pract. 5(1)

      ページ: 15-18

    • NAID

      10017242284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モーションキャプチャーシステムを用いたスマイルトレーニング前後における笑顔の動的分析2005

    • 著者名/発表者名
      川村芳子
    • 雑誌名

      歯科審美 17(2)

      ページ: 241-244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Masticatory Movement by a New jaw Tracking System using a Home Digital Camcorder2005

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Kinuta
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal 24-4

      ページ: 661-666

    • NAID

      110003495355

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chewing side continuity and masticatory performance2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Mizumori
    • 雑誌名

      Prosthodont.Res.Pract. 5(1)

      ページ: 15-18

    • NAID

      10017242284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DVカメラとモーションキャプチャーを応用した簡易型顎運動測定システムの開発2004

    • 著者名/発表者名
      絹田宗一郎, 若林一道, 荘村泰治, 中村隆志, 高橋純造, 矢谷博文
    • 雑誌名

      歯科材料・器械 23(2)

      ページ: 71-71

    • NAID

      130006964356

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 学会の話題〜奨励賞受賞研究〜 DVカメラとモーションキャプチャーシステムを応用した簡易型顎運動測定システムの開発2004

    • 著者名/発表者名
      絹田宗一郎
    • 雑誌名

      The Journal of Dental Engineering 151

      ページ: 33-33

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Facial Analysis before and after Smile Training using Motion Capture System

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Y., Wakabayashi K., Kinuta S., Okamoto K., Nakamura T., Takahashi J., Yatani H
    • 雑誌名

      歯科審美 (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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