特許ウォッチ

公開番号2024059870
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-01
出願番号2024028018,2020536684
出願日2024-02-28,2018-12-30
発明の名称物体の構造的特徴の判定
出願人ペリメトリクス,インク.
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 29/34 20060101AFI20240423BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、一般的に、物体の構造的特徴を測定するためのシステム及び方法に関する。物体は、エネルギー印加プロセスを受け入れ、物体の構造的特徴の客観的で定量的な測定を提供する。
【解決手段】システムは、再現可能な位置付けのために、こうした測定を受ける物体に向かって再現可能に配置可能なデバイス、例えば、衝突計器を含み得る。システムは、水平方向に対するデバイスの方位を補償するためにエネルギー印加ツールに印加されるエネルギーを調節するための機構を含む。システムは、複数の検査の間の相互汚染を最小限にするための使い捨て機構又はアセンブリをも含む。構造的特徴は、本明細書で定義されるとき、振動減衰能、音響減衰能、構造的完全性、又は構造的安定性を含み得る。
【選択図】図11a
特許請求の範囲【請求項１】
物体の構造的特徴を判定するためのデバイスであって、
開放前端と長手方向軸とを有する筐体と、
収納位置と伸長位置との間を前記筐体内で軸方向に移動するように適応されたエネルギー印加ツールと、
前記エネルギー印加ツールの周囲で同心円状に前記筐体に対して固定位置で前記筐体の内部に搭載されて支持された電磁コイルを含む駆動機構であって、前記伸長位置において前記物体に衝撃を与える量のエネルギーを印加するために前記収納位置と前記伸長位置との間で前記エネルギー印加ツールを活性化するように適応された前記駆動機構と、
水平方向に対する前記デバイスの傾斜を測定し、入力を前記駆動機構に提供するように適応された傾斜計とを含み、
前記駆動機構は、前記傾斜の前記入力に応答して、前記電磁コイルの通電の少なくとも１つのパラメータを変化させる、デバイス。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記傾斜計からの前記入力は、前記傾斜が動作の角度範囲にあるかを指し示す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
使用中に前記デバイスと前記物体との間の接触を最小限にするための、前記デバイスの一部を包む使い捨て機構を更に含む、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記傾斜の前記入力に応答して、特定の解決策を選択するように又は最適な解決策を選択するように設計されたファームウェアをさらに含む、請求項１～３の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記筐体の前記開放前端から伸長するスリーブ部分であって、その自由開放端において物体接触部分を有し、前記自由開放端の前記物体接触部分の少なくとも一部と前記物体の少なくとも一部を接触させるように適応された前記スリーブ部分を更に含む、請求項１～４の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記デバイスの水平位置に対応する前記傾斜は、０度から約＋／－４５度未満までの角度である、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記スリーブ部分の前記物体接触部分が前記物体上を圧迫する場合の接触力を検知するように適応されたセンサを更に含む、請求項５、又は６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記駆動機構は、前記傾斜の前記入力に基づいて前記電磁コイルの予め設定された通電時間及び遅延時間から選択する命令の予めプログラムされたセットを利用する、請求項１～７の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記物体の前記衝撃から生じる前記エネルギー印加ツールからのエネルギー値を測定するように適応された検知機構を更に含む、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記通電の少なくとも１つのパラメータは、前記電磁コイルの通電の時間、前記電磁コイルの通電の数、前記電磁コイルの複数の通電の間の遅延、前記電磁コイルの極性、前記電磁コイルの通電を可能にすること、又は、その組み合わせから選択される、請求項１、又は２に記載のデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
[関連出願へのクロスリファレンス]
この特許協力条約国際出願は、次の米国仮特許出願：“ＳＹＳＴＥＭＡＮＤＭＥＴＨＯＤＦＯＲＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＡＮＯＢＪＥＣＴ”という名称で２０１８年６月２９日に出願の整理番号６２／６９２，６１８、“ＳＹＳＴＥＭＡＮＤＭＥＴＨＯＤＦＯＲＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＡＮＯＢＪＥＣＴ”という名称で２０１８年６月２０日に出願の整理番号６２／６８７，７３０、及び“ＳＹＳＴＥＭＡＮＤＭＥＴＨＯＤＦＯＲＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＡＮＯＢＪＥＣＴ”という名称で２０１７年１２月３０日に出願の整理番号６２／６１２，４４０の利益及び優先権を主張し、前述の出願の全ての内容は、参照によりそれらの全体がこれにより組み込まれる。
続きを表示（約 3,000 文字）【０００２】
［発明の分野］
この出願は、一般的に、物体の構造的特性の評価に関し、より具体的には、その上の制御されたエネルギーの印加を使用して物体の完全性を反映する構造的特徴の評価に関する。
【背景技術】
【０００３】
物体が衝撃力を受けた場合、物体を通じて応力波が伝播される。この応力波は、物体の内部構造に変形を引き起こす。物体が変形すると、それは、衝撃に関連する機械的エネルギーの一部を消散するショックアブソーバとしての機能を部分的に果たす。物体の“減衰能”と一般的に称される、機械的エネルギーを消散する物体の能力は、物体を構成する材料の種類及び構造的完全性を含む幾つかの要因に依存する。
【０００４】
物体の減衰能を測定可能な計器がある。そうした計器の一例は、米国特許６，１２０，４６６号（“’４６６特許”）に説明されている。’４６６特許に開示された計器は、損失係数１７と称される、物体の減衰能の客観的で定量的な測定を提供する。弾性波のエネルギーは、比較的低損失係数で比較的ゆっくりと材料内で減衰することもあるが、弾性波のエネルギーは、比較的高損失係数で比較的に急速に材料内で減衰することもある。
【０００５】
物体の減衰能は、多種多様な用途において重要なパラメータである。例えば、歯科医術の分野では、健全な歯が衝撃力を受けた場合、衝撃に関連する機械的エネルギーは、歯周靭帯により主に消散される。衝撃力に関連する機械的エネルギーを消散する能力を減少させ、それ故、全体的な歯の安定性を減少させる歯周靭帯の構造の変化は、歯の損失係数を測定することによって検出できる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、水平方向から可変の角度でデバイスを保持すること、及び測定中に実質的に水平方向の位置を模擬するためにエネルギー印加プロセスを調整することによって動作可能なデバイスを有する測定の、非侵襲的な方法で及び／又は非破壊的な方法を使用して物体の構造的特徴を測定するためのシステム及び方法に関する。物体の構造的特徴を判定するためのデバイスは、開放前端と長手方向軸とを有する筐体と、筐体の内部に搭載され、静止構成と活性化構成とを有するエネルギー印加ツールと、水平方向の方位に設定量のエネルギーを印加するために静止構成と活性化構成との間でエネルギー印加ツールを活性化するための、筐体の内部に支持された駆動機構と、水平方向に対するエネルギー印加ツールの傾斜を測定するように適応された傾斜計とを含む。駆動機構は、水平方向以外の傾斜において設定量のエネルギーに少なくとも近似するために、傾斜に基づいて、静止構成と活性化構成との間でエネルギー印加ツールを活性化するために印加されるエネルギーの量を変更する。駆動機構は、電磁コイルを含み得、印加されるエネルギーの量を変更し得（例えば、電圧、電流、又はそれら両方を変更すること）、コイルの駆動時間を変更し得（コイルが通電又は活性化される時間の長さを変更すること）、コイル遅延時間を変更し得（駆動アクティビティ間の時間を変更すること）、コイル通電の数（すなわち、印加される駆動パルスの数を変更すること）、コイルの極性、及び／又はそれらの組み合わせを変更し得る。電力、駆動時間、極性、及び遅延時間を変更することを含むこれらの要素は、所望の結果のために電力、駆動時間、駆動の数、極性、及びコイルの通電の駆動遅延に対するファームウェアの設定を変更することを通じて管理され得る。如何なる特定の理論に縛られることを望むことなく、所望の結果を達成するために多数の変形が用いられ得、ファームウェアは特定の解決策を選択するように、又は場合によっては最適な解決策を選択するように設計され得ると考えられる。
【０００７】
物体は、エネルギー印加プロセスを受け入れ得、システムは、エネルギー印加プロセス後の物体の構造的特徴の客観的で定量的な測定を提供するように適応される。本発明のシステム及び方法は、例えば、より多くの再現可能な測定を生成するために、また、物体内に存在し得る任意の異常をより良く検出可能にするためにも、解剖学的及び非解剖学的の両方で到達しづらい物体に到達するように適応するように、動作の柔軟性を増加させる等し得る。デバイスは、物体に任意の種類のエネルギーを印加可能な任意のツール、例えば、測定を受ける物体に到達するために通過する筐体の内部に位置付けられた打診棒等、機械的エネルギー、任意の周波数の電磁エネルギー、例えば、光、音響エネルギー等の音波を物体に印加可能なツールが通過する開放端と中空内部とを有する筐体を含み得る。
【０００８】
例えば、システムは、物体上で衝突作用を実施するためのデバイスを含み得る。機械的エネルギー、音エネルギー、又は電磁エネルギーを含む任意の種類のエネルギーを物体に印加可能な任意のツールを含むエネルギー印加ツールによってそれを通じてエネルギーが印加され得る開放端と中空内部とを有する筐体を有する該デバイスが位置付けられ得る。一実施形態では、筐体の内部に位置付けられた打診棒等の、物体に機械的エネルギーを印加可能なツールは、測定を受ける物体に到達するために通過する。別の実施形態では、光エネルギー等の任意の周波数の電磁エネルギー源が、例えば、筐体の内部に位置付けられ得る。更なる例では、超音波トランスデューサ等の音エネルギー源、又は任意の音響エネルギー源が筐体の内部に位置付けられ得る。
【０００９】
デバイスの筐体は、長手方向軸を含み得、一般的に、デバイスの長手方向軸は、水平方向と角度をなすように、実質的に水平方向から位置付けられ得る。該角度は、例えば、任意の角度であり得、更に例えば、０度から約＋／－４５度まで変化し得、更に例えば、０度から約＋／－３０度まで変化し得る。一実施形態では、筐体の内部に位置付けられたエネルギー印加ツールの長手方向軸は、動作中に、筐体との実質的に平行な関係で全ての時間で保たれる。別の例では、ツールの先端部分が物体の接触面に実質的に直角であると共にデバイスの筐体の長手方向軸に実質的に平行な実質的な水平方向から、ツールの先端が物体の接触面に対して実質的に直角を保ちながら、筐体の長手方向軸と鋭角をなしているエネルギー印加ツールの長手方向軸まで位置付けられるエネルギー印加ツールの長手方向軸と共に、デバイスの筐体は長手方向軸を含み得る。この後続に実施形態では、エネルギー印加ツールが打診棒等の機械的ツールである場合、それは、該ツール及び筐体の長手方向軸に実質的に直角である取り外し可能なツール先端を含んでもよく、含まなくてもよい。
【００１０】
上及び下で説明する実施形態の内の何れかでは、デバイスはハンドピースを含み得、デバイスの長手方向軸は、水平方向と任意の角度で位置付けられ得る。該角度は、例えば、任意の角度のものであり得、更に例えば、０度から約＋／－４５度まで変化し得、更に例えば、０度から約＋／－３０度まで変化し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許