静電誘導型発電シートを用いたウェアラブル型リアルタイム咬合力測定方法の開発

利用静电感应发电片开发可穿戴实时咬合力测量方法

• 批准号: 21K09969
• 负责人: 依田 信裕
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09969/
• 关键词: 咬合力; 静電誘導型発電シート; パラファンクション; オクルーザルスプリント; IoT

本研究は，噛みしめや咀嚼などの機能時における歯列上の咬合接触状態，ならびに同部位にて発揮される咬合力を調査可能なセンシングデバイスとして，加わる圧縮力に応じて発電量が変化する特性を有する「静電誘導型発電シート」の活用方法を探索した．これまで研究分担者の東工大の土方らが開発した「静電誘導型口腔内発電シート」を改良し，このシートを歯科一般臨床においてマウスガードや，オクルーザルスプリント等にて用いられている樹脂製シートに埋め込み、上下の歯の接触の有無，その咬合接触部位，ならびに同部における咬合力を発電量変化から解析するシステムの構築を試みた．オクルーザルスプリントの材質は，歯科臨床において実際に使用されるPET樹脂とし，2層のPET樹脂の間に発電シートに埋め込む方式を採用した．ベンチテストにより，装置を埋め込んだPET樹脂上に一定の周波数で定荷重を負荷し，負荷荷重力とセンサ出力の関係を調査した結果，負荷荷重量とセンサ出力の間には良好な相関が認められた．次にPET樹脂の厚みが出力に及ぼす影響について検索した．実際の口腔内応用を考慮すれば，測定装置の厚みは薄くし，装着車の違和感を可及的に小さくする必要がある．そのため，装置の薄型化の実現が必須となる．本年度は厚みが0.5mm，0.6mm、0.8mmのPET樹脂を対象とし，発電シートを埋め込み，PET上に定荷重（10N, 20N）の加圧および脱圧を行った．この際，加圧と脱圧との間に十分な時間間隔を確保した．結果として，どの厚みのPET樹脂においても安定した出力波形が確認された．しかし，荷重量が同一でもPET樹脂の厚みにより出力値が異なり，0.5mm厚のPET樹脂にて出力値が大きくなった．今後，最も薄い0.5 mmのシートについて負荷荷重量とセンサ出力との関連をさらに調査し，咬合力測定装置の開発を進捗させる予定である．

In this study, it is possible to investigate the occlusal contact state of the occlusal contact state of the chewing enamel at the time of chewing, and the occlusal force of the same part of the ならびにシングデバイスとして, add わるpressure force に応じて発electricity が変化するCharacteristics of "Static-induced electrostatic discharge" and how to utilize it are explored. "Static-electricity-induced intraoral hysteresis" modified by Hijikata Hijikata of Togko University of Science and Technology, the research co-ordinator Liang し, このシートを歯 Department general clinical においてマウスガードや, オクルーザルスプリント, etc. The にて is made of いられている resin シートにbury め込み, whether the upper and lower knives are in contact, and the occlusal contact part Bit, ならびに Same part におけるbiting force を発electricity change からanalytic するシステムのconstruct をtest みた． The material of the オクルーザルスプリントのは, the clinical において実会に uses されるPE T resin is used, the 2-layer PET resin is used in the electric sewage treatment method.ベンチテストにより, the device is buried in the PET resin with a certain number of cycles, a fixed load, a load, a load The results of the investigation on the relationship between force and force output, and the correlation between the load and load weight and the force output are good. The thickness of the PET resin is the same as the output and influence of the PET resin. It is necessary to consider the intraoral use of the instrument, the thickness of the measuring device and the thickness of the measuring device, and the inconsistency of the installation car is small and necessary. It is necessary to reduce the thickness of the device. This year's thickness of 0.5mm, 0.6mm, 0.8mm PET resin を対 resembles とし, 発电 シートをbury め込み, fixed load on PET (10N, 20N) のadd pressure およびtake off pressure を行った． When the time comes, the time interval between adding pressure and removing pressure is guaranteed to be ten minutes. The result is that the PET resin is thick and stable, the output waveform is stable and the output waveform is confirmed.しかし, the load capacity is the same as the でもPET resin の thick みにより output value が なり, 0.5mm thick のPET resin にて output value きくなった． From now on, the thinnest is 0.5 mmのシートについてload load weightとセンサOutputとのrelatedをさらにinvestigationし, bite force measuring deviceの开発を进捗させるpredeterminedである.

项目成果

Development of a method to measure occlusal force based on electret and dielectric elastomer

基于驻极体和介电弹性体的咬合力测量方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: Taichi Narihara;Kenta Ichikawa;Nobuhiro Yoda;Wataru Hijikata;Hiroshi Egusa
• 通讯作者: Hiroshi Egusa

Future possibility of digital denture production based on computer-aided engineering

基于计算机辅助工程的数字化义齿生产的未来可能性

• 发表时间: 2022
• 作者: 堀部 寛治;西田 大輔;中村 浩彰;Nobuhiro Yoda
• 通讯作者: Nobuhiro Yoda

エレクトレットを用いた外部電源不要な触覚機能を有する人工皮膚に関する研究

无需外接电源的驻极体具有触觉功能的人造皮肤研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集
• 作者: Koresawa Kazuto;Matsunaga Satoru;Hikita Atsuhiko;Okudera Hajime;Yamaguchi Akira;Yajima Yasutomo;Abe Shinichi;土方亘， 松本爽， 市川健太
• 通讯作者: 土方亘， 松本爽， 市川健太

静電誘導型発電シートを用いた咬合力測定装置の開発

使用静电感应式发电片开发咬合力测量装置

• 发表时间: 2022
• 作者: 宮吉 美仁;半場 秀典;石塚 久子;中村 圭喜;村松 敬;成原大衣智，依田信裕，江草宏，市川健太，土方亘，伊藤浩之．
• 通讯作者: 成原大衣智，依田信裕，江草宏，市川健太，土方亘，伊藤浩之．