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頭部加速度と咬合力を同時計測するマウスガード型ウェアラブルセンサの作製

研究課題

研究課題/領域番号 17K11773
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

上野 俊明  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30292981)

研究分担者 和田 敬広  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10632317)
中禮 宏  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50431945)
林 海里  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 特任助教 (30803192)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマウスガード / ウェアラブルセンサ / 咬合力 / フォースセンサ / 頭部加速度
研究成果の概要

運動時の咬みしめをモニタリングするためにMG中にフォースセンサを内蔵したMG型ウェアラブルセンサの開発を目的とした。センサ応答は70Nまで直線的に増加することを確認した。フォースセンサを内蔵したMGセンサを作製し、4種類の咬合試験(クレンチング、タッピング、顎運動、グラインディング)およびサイクルエルゴメーターを用いて運動中の咬合状態のモニタリングを行った。咬合試験において、MGセンサは咬合力を検出できるとともに、十分な時間分解能を持っていた。またセンサの応答はセンサ配置や歯列に依存し、ビデオモーション解析の結果と一致した。運動負荷試験でも咬みしめが検出でき、MGセンサの有効性が確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動時の咬みしめは、スポーツパフォーマンスや健康にとって重要である。口腔内の状態をモニタリングするためのマウスガード(MG)型ウェアラブルデバイスが研究されてきたが、新たに、開発したMG型ウェアラブルセンサは、咬みしめのタイミングや時間、運動中の咬みしめの強度をモニタリングするのに有用であった。
従来の筋電図活動(EMG)によるモニタリングに替わり、あるいは同時にモニタリングをすることで、運動時のスキルレベルに応じた咬みしめの傾向やタイミングなどを把握することでパフォーマンス向上の一助も期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Development of a Wearable Mouth Guard Device for Monitoring Teeth Clenching during Exercise2021

    • 著者名/発表者名
      Rio Kinjo, Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Takehiro Ohmi, Kairi Hayashi, Kazuyoshi Yagishita, Motohiro Uo , and Toshiaki Ueno
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 4 ページ: 1503-1503

    • DOI

      10.3390/s21041503

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel antibacterial mouthguard material manufactured using silver-nanoparticle–embedded ethylene-vinyl acetate copolymer masterbatch2018

    • 著者名/発表者名
      2.Yoshida Y, Churei H, Takeuchi Y, Wada T, Uo M, Izumi Y, Ueno T.
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 37 号: 3 ページ: 437-444

    • DOI

      10.4012/dmj.2017-226

    • NAID

      130007394722

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2018-05-28
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the flexural properties of a new temporary splint material for use in dental2017

    • 著者名/発表者名
      Shirako T, Churei H, Iwasaki N, Takahashi H, Ueno T
    • 雑誌名

      J Dent Sci

      巻: 12 号: 3 ページ: 308-310

    • DOI

      10.1016/j.jds.2017.02.003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of experimental models to evaluate the effectiveness of dental trauma splints2017

    • 著者名/発表者名
      8.Shirako T, Churei H, Wada T, Uo M, Ueno T.
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 36 号: 6 ページ: 731-739

    • DOI

      10.4012/dmj.2016-333

    • NAID

      130006224951

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 運動中の咬合状態を記録するためのマウスガード型ウェアラブルセンサ開発2020

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 柳下和慶, 宇尾基弘, 上野俊明.
    • 学会等名
      第31回日本スポーツ歯科医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スポーツクレンチングとパフォーマンスの関係解明のためのマウスガード型ウェアラブルセンサ開発2020

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮 宏,林 海里, 宇尾基弘, 上野俊明.
    • 学会等名
      2020年度日本歯科理工学会 中部地方会・関東地方会合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃速度を変えた時のマウスガード材料の衝撃吸収特性評価及び運動中咬合測定用マウスガードの開発.2020

    • 著者名/発表者名
      和田敬広, 金城里於, 青柳佳, 中禮宏, 岩崎直彦, 上野俊明, 高橋英和, 宇尾基弘, 高嶋康人, 南二三吉.
    • 学会等名
      「学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト」(6大学連携プロジェクト)第4回公開討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウスガード材に内蔵した圧力センサの挙動.2018

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 吉田結梨子, 田邊元, 宇尾基弘, 高橋英和, 上野俊明.
    • 学会等名
      第71回日本歯科理工学会学術講演会.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスガード型ウェアラブルセンサ開発に向けたフォースセンサの挙動評価.2018

    • 著者名/発表者名
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 髙橋英和, 宇尾基弘, 上野俊明.
    • 学会等名
      第29回日本スポーツ歯科医学会.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluating the use of a force sensor for the development of a mouth guard-type wearable sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Rio Kinjo, Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Hidekazu Takahashi, Toshiaki Ueno, Motohiro Uo
    • 学会等名
      3nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスガード材に内蔵した圧力センサの挙動.2018

    • 著者名/発表者名
      2.金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 吉田結梨子, 田邊元, 宇尾基弘, 高橋英和, 上野俊明.
    • 学会等名
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Molding Temperature on Peeling Energy of Laminated Mouthguards2017

    • 著者名/発表者名
      Tanabe G, Hata T, Tun PS, Churei H, Wada T, Uo M, Takahashi H, Ueno T
    • 学会等名
      The 2017 ADM Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Antibacterial performance of mouthguard material incorporated with silver-nanoparticles-embedded EVA masterbatch2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y, Churei H, Wada T, Takeuchi H, Uo M, Ueno T
    • 学会等名
      105th FDI Annual World Dental Congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スポーツマウスガードの効果・効能を探る/マウスガードとパフォーマンスの考え方2017

    • 著者名/発表者名
      上野俊明
    • 学会等名
      第28回日本臨床スポーツ医学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スポーツ・運動中の歯・口の外傷事故―事例分析と予防10か条―.2017

    • 著者名/発表者名
      上野俊明
    • 学会等名
      日本スポーツ振興センター・スポーツ事故防止対策協議会/スポーツ事故防止セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動・スポーツ実施に伴う口内環境の変化について-より良いスポーツ歯科保健指導と予防処置を実践するために―.2017

    • 著者名/発表者名
      上野俊明
    • 学会等名
      第28回日本スポーツ歯科医学会/第5回SDHセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 背部への衝突外乱から生じる頭部回転角加速度に対する咬合の介入研究2017

    • 著者名/発表者名
      柴田千帆,中禮宏,林海里,白子高大,相澤純也,柳下和慶,上野俊明.
    • 学会等名
      第28回日本スポーツ歯科医学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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