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公開番号2024131959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042555
出願日2023-03-17
発明の名称顔面軟組織運動における協調度の測定方法
出願人国立大学法人大阪大学
代理人弁理士法人津国
主分類A61B 5/11 20060101AFI20240920BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】咀嚼時の顔面軟組織運動の協調度を簡便に測定できる実用性が高い評価システム及び方法を提供すること。
【解決手段】顔面軟組織運動における協調度を測定する方法は、三次元動画記録装置を使用して被検者の顔面運動時の動画像を撮影及び記録するステップと、解析装置の処理により前記動画像の各フレームデータを正規化した相同モデルを演算するステップと、前記相同モデルに基づいて弾性エネルギーモデルを演算するステップと、前記弾性エネルギーモデルに生じるエネルギー間積分値により協調度を演算するステップとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
三次元動画記録装置及び解析装置を備えたシステムを使用して、被検者の顔面軟組織運動における協調度を測定する方法であって、
前記三次元動画記録装置を使用して、被検者の顔面運動時の動画像を撮影及び記録するステップと、
前記解析装置の処理により、
前記三次元動画記録装置から送信された前記動画像の各データを正規化した相同モデルの群を演算するステップと、
前記相同モデルの群に基づいて弾性エネルギーモデルを演算するステップと、
前記弾性エネルギーモデルに生じるエネルギー間積分値に基づいて、前記被検者の顔面軟組織運動における協調度を演算するステップと
を含む、方法。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記弾性エネルギーモデルから、第１の軟組織領域における第１のエネルギー経時曲線を演算するステップと、
前記弾性エネルギーモデルから、第２の軟組織領域における第２のエネルギー経時曲線を演算するステップと、
前記第１のエネルギー経時曲線及び前記第２のエネルギー経時曲線の差の絶対値を時間積分したものを、前記協調度として演算するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
三次元動画記録装置及び解析装置を備えたシステムを使用して、被検者の顔面軟組織運動における協調度を測定する方法であって、
前記三次元動画記録装置を使用して被検者の顔面運動時の動画像を撮影及び記録するステップと、
前記解析装置の処理により、
前記三次元動画記録装置から送信された前記動画像の各データを正規化した相同モデル群を演算するステップと、
前記相同モデルの群に基づいて第１の軟組織領域における第１の弾性エネルギーモデルを演算するステップと、
前記相同モデルの群に基づいて第２の軟組織領域における第２の弾性エネルギーモデルを演算するステップと、
前記第１の弾性エネルギーモデル及び前記第２の弾性エネルギーモデルに生じるエネルギー間積分値に基づいて、前記被検者の顔面軟組織運動における協調度を演算するステップと
を含む、方法。
【請求項４】
前記顔面運動が咀嚼運動であり、
前記第１の軟組織領域が上唇領域を含み、前記第２の軟組織領域が下唇領域を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記顔面運動が咀嚼運動であり、
前記第１の軟組織領域が右頬領域を含み、前記第２の軟組織領域が左頬領域を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項６】
前記弾性エネルギーモデルが前記相同モデルの形態を多面体で模したばね格子モデルであって、当該多面体の頂点間がばね要素で接続されたばね格子モデルである、請求項１～３の何れか１項に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の顔面形状モデルを用いて、顔面軟組織の運動を評価する方法及びシステムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
開咬、上下顎前突、ロングフェースといった咬合異常を有する患者は、口唇閉鎖時に、オトガイ筋の緊張を認める状態である、口唇閉鎖不全の状態を示すことがある。口唇閉鎖不全とは、歯や骨格、軟組織等のなんらか異常が原因となって口が閉じにくい状態であるといえ、丸のみや食べこぼしの要因の一つとも考えられている。同症状を有する患者では、咀嚼中の歯列を外部より取り囲む口唇と頬部を含む顔面軟組織の動きの異常があることが示唆されている。すなわち、口唇閉鎖不全を含む、咬合異常を有する者では、咀嚼時の顔面軟組織の動的変位の様相が正常咬合者とは異なることが予想された。
【０００３】
したがって、矯正歯科治療により咬合状態を改善するだけではなく、咀嚼時の顔面軟組織の動きを改善することは、咀嚼機能の改善を行うという点からも有効といえる。矯正歯科治療患者のみならず、咀嚼機能を獲得し始めた小児や高齢者の機能低下を評価し、機能獲得・回復のための訓練を行う上でも、咀嚼時の顔面軟組織の動的変位の様相を定量的に評価できるシステムの開発が求められている。
【０００４】
従来、咬合異常を有する患者における咀嚼運動機能の評価として、下顎前歯の運動を計測し、その軌跡をパターン分類したり、運動円滑性を計算したりする手法が用いられている（例えば非特許文献１参照）。また、近年では、正規化された顔面三次元モデルを用いて、顔面軟組織の状態を評価する方法が試みられている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２１／１８２４７０号
【非特許文献】
【０００６】
Takada K, Yashiro K, Sorihashi Y, Morimoto T, Sakuda M著, Tongue, jaw, and lip muscle activity and jaw movement during experimental chewing efforts in man, J Dent Res., 1996年8月, 75(8):1598-606.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の咀嚼運動計測器を用いた手法は、解析に時間と手間がかかり、また被験者に負担をかけるものであった。また、咀嚼運動は、口周囲の軟組織の協調運動が重要な要素を占めるが、そのような協調運動を含む軟組織の動的変位の様相を定量的に評価できる手法は未だ確立されていない。
【０００８】
本発明の目的は、咀嚼機能と特定の顔面軟組織領域間における協調運動との関連性を明らかにした上で、そのような顔面軟組織運動の協調度を簡便に測定できる、実用性が高い技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明は、三次元動画記録装置及び解析装置を備えたシステムを使用して、被検者の顔面軟組織運動における協調度を測定する方法であって、前記三次元動画記録装置を使用して、被検者の顔面運動時の動画像を撮影及び記録するステップと、前記解析装置の処理により、前記三次元動画記録装置から送信された前記動画像の各データを正規化した相同モデルの群を演算するステップと、前記相同モデルの群に基づいて弾性エネルギーモデルを演算するステップと、前記弾性エネルギーモデルに生じるエネルギー間積分値に基づいて、前記被検者の顔面軟組織運動における協調度を演算するステップとを含む、方法である。
【００１０】
前記方法は、前記弾性エネルギーモデルから、第１の軟組織領域における第１のエネルギー経時曲線を演算するステップと、前記弾性エネルギーモデルから、第２の軟組織領域における第２のエネルギー経時曲線を演算するステップと、前記第１のエネルギー経時曲線及び前記第２のエネルギー経時曲線の差の絶対値を時間積分したものを、前記協調度として演算するステップとを含むことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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