顎機能障害に対するロボット開閉口訓連装置の開発ならびに臨床応用に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09557165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: 山梨医科大学
• Principal Investigator: 大月 佳代子 山梨医科大学, 医学部, 助教授 (20185325)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高西 淳夫 早稲田大学, 理工学部, 教授 (50179462) ; 大西 正俊 山梨医科大学, 医学部, 教授 (50014139)
• Keywords: 咀嚼ロボット / 開閉口訓練 / 下顎運動障害 / 理学療法 / 顎関節疾患 / 顎機能障害 / 生理的下顎運動 / 開口障害

Research Abstract

本研究は、顎関節の障害をはじめ、種々な原因と起因する下顎運動障害に対する治療用の機能訓練ロボットを開発し、開閉口訓練システムを確立することを目的としている。開閉口障害患者に対しては、機能訓練の一環として開口訓練が行われているが、従来の開口訓練器は、単に開口距離を拡大する単純な機構からなっており、生体の本来の下顎運動が考慮されていなかった。これに対し、本研究では人間の生理的下顎運動をコンピューター制御によりコントロールする咀嚼ロボット(Waseda Jaw)を応用している。咀嚼ロボットは、下顎の持つ本来の動きである開閉口時の運動過程の下顎の回転運動、滑走運動を正確に再現し、さらに咀嚼のための咬合力をもたせた機構を有している。我々は、すでに1996年に咀嚼ロボット開閉口訓練装置の1号機を開発した。本研究では、さらに改良を加え、2号機を開発した。すなわち、1号機では、1自由度のみであった機構を2号機では、3自由度とすることにより下顎の開閉口・前後運動・左右運動が可能となった。さらに、臨床応用に即した機構として手動操作で加圧する部分を併発し、電動駆動と切り替えて使用しうるようにしたほか、コンピューター制御下に、電動によって最大10kg以上の開口力を得ることを目標とした。駆動システムは、ワイヤー駆動方式を採用し、機構システムに付着させたワイヤーを直流モーターで巻き上げる機構とするほか、制御システムは、開閉口訓練全体を統括・制御し、計測システムは、患者の下顎からロボットへ作用する力および各自由度の位置と速度情報が検出できるように工夫した。この装置では、使用時の圧による開口力、開口距離は、モニター上に表示されるようにして患者側も開閉口訓練として使用する際にデーターを把握するとともに訓練意欲をかき立てる工夫を設置するなど、臨床応用上有用なシステムの開発をめざすものである。

Research Products

• [Publications] 高信英明: "デンタルロボテイクスを応用した開閉口訓練ロボットの開発と治療への応用" 日本顎関節学会雑誌. 9・1. 72-79 (1997)
• [Publications] 大月佳代子: "慢性関節リウマチに併発した変形性顎関節症、咬合不全の治療-関節鏡視下手術と顎間牽引療法-" 関節鏡. 22・2. 211 (1997)
• [Publications] 福田敏博: "顎関節鏡視下円板縫合・固定術と顎間牽引療法による新たな治療法で症状の改善をみた下顎頭縦骨折の1例" 日本顎関節学会雑誌. (印刷中). (1998)
• [Publications] 大月佳代子: "歯と口の健康" 医歯薬出版(印刷中), (1998)
• [Publications] 大西正俊: "顎関節症-診断と治療の実際" 日本歯科評論(印刷中), (1998)