顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法
【課題】 放射線被曝を伴うことなく、簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができる顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法を提供する。
【解決手段】 第１の圧接端子３を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に、第２の圧接端子１１を顔面のｓＡ点に、第３の圧接端子２１を顔面のｓＢ点にそれぞれ圧接し、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測する。第１の圧接端子３、第２の圧接端子１１および第３の圧接端子２１の圧接により計測される上記角度と、セファログラム分析により計測されるＡＮＢ角との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づき、第１の圧接端子３、第２の圧接端子１１および第３の圧接端子２１の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定する。
【解決手段】 第１の圧接端子３を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に、第２の圧接端子１１を顔面のｓＡ点に、第３の圧接端子２１を顔面のｓＢ点にそれぞれ圧接し、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測する。第１の圧接端子３、第２の圧接端子１１および第３の圧接端子２１の圧接により計測される上記角度と、セファログラム分析により計測されるＡＮＢ角との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づき、第１の圧接端子３、第２の圧接端子１１および第３の圧接端子２１の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法に関し、特に、不正咬合の診断に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
不正咬合には反対咬合、上顎前突、叢生、開咬、過蓋咬合などがある（非特許文献１、２）が、これらの不正咬合の多くは顎顔面骨格系また上下顎骨の形態、位置の不調和が原因となっているものが多い。平成７年度より学校保健法施行規則が一部改正され、歯科検診に「歯列・咬合・顎関節」の項目が新たに加わり、歯並びや咬み合わせなど口腔全体の健康についてより適切に指導ができるようになった。これにより多くの不正咬合者がスクリーニングされるようになったが、いまだに顎顔面骨格系の形態、位置の不調和を有する潜在的な不正咬合が見過ごされてきた可能性が考えられる。
【０００３】
【非特許文献１】Angle, E. H. : Classification of malocclusion. Dent. Cosmos, 41: 248-264, 1899
【０００４】
【非特許文献２】高橋新次郎: 新編歯科矯正学. 51-73, 永末書店, 東京・京都, 1971
【０００５】
矯正臨床において、永久歯列期前の子供に対しては必要に応じて成長を利用した治療が行われ（１期治療）、そして永久歯列に交換し成長のピークを過ぎた後は最終的に個性正常咬合を付与する治療が行われる（２期治療）。つまり成長期にある子供においては、顎顔面骨格形態を適切に把握し、そこに永久歯列における正常咬合を自然に獲得するのに障害となるものがあるならば早期にその不正を改善することが望まれる。
【０００６】
これまで顎顔面部の骨格形態を調べる方法としては、セファログラム（頭部Ｘ線規格写真）が用いられてきた。セファログラムによる分析の利点は規格写真のため撮影条件の再現性が高く、多くの骨格形態の情報が高い信頼性で得られることがあげられる。
矯正臨床において、セファログラム分析法は、診断、治療方針の決定のため通常利用されているが、セファログラム分析法が確立される以前は、歯列模型の計測や顔面軟組織からの計測だけで歯列と顔面骨格の調和を診断する方法が用いられていた（非特許文献３、４）。
【０００７】
【非特許文献３】Simon, P. W. : Fundamental principles of a systematic diagnosis of dental anomalies. 49-198, The Stratford Company, Boston, 1922.
【０００８】
【非特許文献４】Hellman, M.: A preliminary study in development as it affects the human face. Dent. Cosmos, 69: 250-269, 1927
【０００９】
１９３１年、Broadbent, B.H. （非特許文献５）, Hofrath, H. （非特許文献６）によるセファログラム分析の論文がきっかけで、放射線を利用した顎顔面骨格形態の分析が急速に広まり、さまざまな分析法が考案されていった。
【００１０】
【非特許文献５】Broadbent B. H. : A new X-ray technique and its application to orthodontia. Angle Orthodontist. 1:45-66, 1931
【００１１】
【非特許文献６】Hofrath, H: Die Bedeutung der Rontgenfern-und Abstandsaufnahme fur die Diagnostik der Kieferanomalien. Fortschr. Orthod., 1:232-258, 1931
【００１２】
セファログラム分析が考案された後にも、顎態を計測する装置はいくつか考案され研究されてきた（非特許文献７〜１４）。最近では放射線に代わり超音波で計測する方法も開発されつつある（非特許文献１５）。また、接触型三次元形状計測装置を利用した形態計測の研究も行われている（非特許文献１６）。
【００１３】
【非特許文献７】Salzman, J. A. : The Maxillator: A New Instrument for Measuring the Frankfort-Mandibular Base Angle, the incisor-Mandibular Base Angle, and the Component Part of the Face and Jaws. Am. J. Orthod., 31:608-617, 1945
【００１４】
【非特許文献８】Savitz, M. J.: The Angulator an Instrument for measuring the Frankfort-Mandibular Plane Angle. Am. J. Orthod., 34: 1014-1016, 1948
【００１５】
【非特許文献９】本橋康助: Frankfort-Mandibular Plane Angleとその計測機械について．日矯歯誌, 12:23-25, 1952
【００１６】
【非特許文献１０】河上直人: Hellman 氏の顔の計測学的分析法について, 日矯歯誌．15:42-51,1956
【００１７】
【非特許文献１１】榎 恵: 矯正診断における顔の計測の分析法について, 歯界展望．11:297-312, 1954
【００１８】
【非特許文献１２】粥川 浩: 所謂反対咬合の形態学的研究（第２編 顔の成長分析法による研究）. 日矯歯誌, 16:13-35, 1957
【００１９】
【非特許文献１３】山内和夫, 石沢命久: Head-Spannerによる計測値の信頼性に関する考察. 日矯歯誌, 17:193-200, 1958
【００２０】
【非特許文献１４】飯塚哲夫: 日本人における顔面および頭部の生体計測学的研究（第一報 成人男女の計測成績）. 日矯歯誌, 15:70-74, 1956
【００２１】
【非特許文献１５】sang, K. H. S., Cooke, M. S. : Comparison of cephalometric analysis using a non-radiographic sonic digitizer (DigiGraph Workstation) with conventional radiography. Eur. J. Orthod., 21: 1-13, 1999
【００２２】
【非特許文献１６】Nagasaka, S.: Development of a non-radiographic cephalometric system.Eur. J. Orthod., 25(1):77-85, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかし近年、放射線被曝という欠点のために、セファログラム分析の使用は制限されてきている。放射線被曝は少なからず人体に影響を及ぼすため（石川富士郎, 井上直彦: 頭部Ｘ線規格写真撮影時の散乱線量と被曝線量について, 日矯歯誌, 21:59-63, 1962）、矯正臨床の場でもあまり頻繁にセファログラムを撮影することはできない。
また、放射線を使用しない従来の顎態計測装置、超音波で顎態を計測する方法、接触型三次元形状計測装置を利用した顎態計測装置では、簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができない。
【００２４】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、放射線被曝を伴うことなく、簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができる顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法を提供することである。
上記課題およびその他の課題は、添付図面を参照した本明細書の以下の記述により明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明者らは、従来技術が有する上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、上記課題を解決するためには、三つの圧接端子を用い、一つを顔面のｓＮ点またはｓＮ’点、他の一つを顔面のｓＡ点、もう一つを顔面のｓＢ点に所定の圧接力でそれぞれ圧接し、これらの諸点の幾何学的位置関係、取り分け、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することが有効であることを見出し、実験的にも有効性を確認し、この発明を案出するに至ったものである。これらの角は、上顎骨と下顎骨との相対的な前後関係を表す非常に重要な計測値である（Riedel, R. A. : The relation of maxillary structures to cranium in malocclusion and in normal occlusion. Angle Orthodontist, 22: 142-145, 1952、Graber, T. M.: New horizons in case analysis-clinical cephalometrics. Am. J. Orthod., 38: 603-624, 1952)。上記のように顔面の軟組織を介して計測点を圧接した状態で計測する検討は今まで行われていないことである。ただし、ｓＮ点、ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の定義は図１に示すとおりである（宮下邦彦: 頭部Ｘ線規格写真法の基礎. 330-345,クインテッセンス出版, 東京, 1999、Ashley-Montagu, M. F. : Location of the nasion in the living. Am. J. Phys. Anthropol., 20: 81-93, 1935、Farkas, L. G. : Anthropometry of the head and face (2 nd edition). 57-70, Raven Press, New York, 1994)。ｓＮ点は、左右上眼瞼溝（眼瞼部と眼窩部の皮膚の境にある移行帯）の最も上方の２点を結んだ直線と正中矢状面との交点を圧接した点である。ｓＮ’点は、ｓＢ点圧接端子をｓＢ点に圧接した後、ｓＮ点圧接端子を軟組織を介して鼻根部骨上に圧接し、彎曲最陥凹部と触知した点である。ｓＡ点は、正中矢状面上で鼻の下縁と上唇の起始点とが交わる点を圧接し、軟組織を介した骨上の最陥凹部と触知した点である。ｓＢ点は、下唇と軟組織オトガイに引いた接線からの最陥凹部を圧接し、軟組織を介した骨上の最陥凹部と触知した点である。
【００２６】
すなわち、上記課題を解決するために、第１の発明は、
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を有し、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測装置である。
【００２７】
第２の発明は、
第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、
上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測方法である。
【００２８】
第１および第２の発明においては、典型的には、第１の方向に第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を順次設け、これらの第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を第１の方向に互いに相対的に移動可能とし、少なくとも第２の圧接端子は第１の方向と直交する第２の方向に第１の圧接端子および第３の圧接端子に対して移動可能とする。典型的には、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測する。好ましくは、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度と、セファログラム分析により計測されるＡＮＢ角（骨上のＮ点と骨上のＢ点とを結ぶ線分と骨上のＮ点と骨上のＡ点とを結ぶ線分とのなす角度）との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づいて、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定する。
【００２９】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子は、顔面の軟組織を介して計測点を圧接するため、圧接による軟組織の変位量に起因する計測誤差を十分に小さく抑える観点より、所定値以上の圧接力で圧接することができるように構成するのが好ましい。好ましい圧接力の範囲は、人種などにより異なり得るが、例えば、日本人などの東洋人の場合には、圧接力は２５０〜５００ｇとするのが好ましく、３００〜４５０ｇとするのがより好ましい。
【００３０】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子は、典型的には、第１の方向に延在する支持部材に取り付けられる。例えば、第１の圧接端子を支持部材に固定し、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第１の方向に移動可能に取り付けてもよいし、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第１の方向に移動可能に取り付けてもよい。また、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第２の方向に移動可能に取り付けてもよい。第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の第１の方向および／または第２の方向の移動は、手動により行ってもよいし、モータ駆動などにより行ってもよい。
顎顔面形態計測装置は携帯型（ポータブル型）に構成してもよいし、設置型（据え置き型）に構成してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、ｓＮ点またはｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の幾何学的位置関係、典型的には、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分に対するｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測するので、放射線被曝を伴うことなく、上下顎骨の前後的位置関係を把握することができる。また、計測に際しては、第１の圧接端子をｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子をｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子をｓＢ点に圧接するだけでよいため、簡便である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図において、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
図２〜図６はこの発明の第１の実施形態による携帯型かつ手動型の顎顔面形態計測装置を示し、図２は正面図、図３は右側面図、図４は左側面図、図５は上面図、図６は底面図である。
図２〜図６に示すように、この顎顔面形態計測装置においては、細長い長方形の支持部１の一端に、この支持部１に直交する方向に圧接板２が一体に設けられている。この圧接板２の先端には、この圧接板２と直交する面内に板状のｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３が設けられている。ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端部には、このｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の厚さと等しい直径の半円柱状の丸みが付けられている。
【００３３】
支持部１には、この支持部１の長手方向に移動可能にスライド部材４が取り付けられている。このスライド部材４には長方形断面の穴５が設けられており、この穴５の中に支持部１が通されている。この穴５の断面寸法は、支持部１が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り支持部１の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。スライド部材４は、その一側面に取り付けられた固定ねじ６を締めてその先端部を支持部１の側面に押圧することで、支持部１に固定することができるようになっている。また、スライド部材４には、支持部１と直交する方向に移動可能に細長い圧接板７が取り付けられている。スライド部材４には支持部１と直交する方向に長方形断面の穴８が設けられており、この穴８の中に圧接板７が通されている。この穴８の断面寸法は、圧接板７が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り圧接板７の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。この圧接板７は、スライド部材４の上面に取り付けられた固定ねじ９を締めてその先端部を圧接板７の上面に押圧することで、スライド部材４に固定することができるようになっている。圧接板７の先端には、この圧接板７と直交する面内に長方形板状の圧接端子支持板１０が設けられている。そして、この圧接端子支持板１０の先端に、中空のパイプからなるローラー１１が、その中に通されたワイヤー１２の周りに回転可能に設けられている。このローラー１１がｓＡ点圧接端子となる。ワイヤー１２の両端部は、圧接端子支持板１０の両側面に固定されている。一方、圧接板７の後端には細長い円柱状の軸１３が設けられ、この軸１３にスプリング１４が取り付けられている。スプリング１４の一端は圧接板７の後端面に固定されている。軸１３の先端は、押圧部材１５の先端に設けられた穴１６に移動自在に嵌め込まれている。スプリング１４の他端は押圧部材１５の先端に固定されている。このスプリング１４は、押圧部材１５を押してスプリング１４が最も縮んだときにその弾性力が圧接板７、ひいてはローラー１１に加わり、顔面に所定の圧接力を加えることができるように、ばね定数が決められている。
【００３４】
支持部１にはさらに、この支持部１の長手方向に移動可能にスライド部材１７が取り付けられている。このスライド部材１７には長方形断面の穴１８が設けられており、この穴１８の中に支持部１が通されている。この穴１８の断面寸法は、支持部１が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り支持部１の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。スライド部材１７は、その一側面に取り付けられた固定ねじ１９を締めてその先端部を支持部１の側面に押圧することで、支持部１に固定することができるようになっている。スライド部材１７には、支持部１と直交する方向に圧接板２０が取り付けられている。この圧接板２０の先端には、この圧接板２０と直交する面内に板状のｓＢ点圧接端子２１が設けられている。このｓＢ点圧接端子２１の先端部には、このｓＢ点圧接端子２１の厚さと等しい直径の半円柱状の丸みが付けられている。支持部１の長手方向の一辺からこのｓＢ点圧接端子２１の先端までの距離は、この一辺からｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端までの距離と等しく設定されている。
【００３５】
支持部１の一方の面には分度器２２が形成されている。この分度器２２は、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分に対するｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測するためのものである。この分度器２２の中心は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の中心軸の延長線上に位置する。この分度器２２の０度の線は、支持部１の中心線上に位置する。支持部１にはさらに、その長手方向の一辺に沿って目盛り２３が形成されていて定規となっている。
【００３６】
スライド部材４の穴５の内部の、支持部１の分度器２２と対向する面に十字マーカ２４が形成されている。この十字マーカ２４の中心は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１の先端およびｓＢ点圧接端子２１の先端が同一線上に位置するときに、分度器２２の０度の線と一致するようになっている。
スライド部材４、１７が支持部１上をスライドする滑走面および接合板７がスライド部材４上をスライドする滑走面には、計測時にスライド部材４、１７および接合板７を移動させる際の磨耗を減らすために、必要に応じて潤滑剤を塗布する。例えば、支持部１、スライド部材４、１７および接合板７の材質としてアクリル樹脂を用いる場合には、潤滑材として例えばシリコーンスプレー（株式会社エーゼット，東京）を滑走面に塗布する。
【００３７】
この顎顔面形態計測装置を構成する各部材の材質は、必要な計測精度が得られる機械的強度を得ることができ、携帯や操作に支障が生じない重量である限り特に制限はなく、必要に応じて選ぶことができる。具体例を挙げると、支持部１、圧接板２、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３、スライド部材４、圧接板７、圧接端子支持板１０、軸１３、押圧部材１５、スライド部材１７、圧接板２０およびｓＢ点圧接端子２１は各種のプラスチック、例えばアクリル樹脂などにより構成することができる。このうち、スライド部材４および圧接板７は、スライド部材４に形成された十字マーカ２４と支持部１に形成された分度器２２とを外部から見ることができるように、透明に構成される。ローラー１１の材質は、例えば金属または合金、具体的にはステンレス鋼である。ワイヤー１２としては、例えば直径が１．２ｍｍの矯正用線（テクノフレックス、ロッキーマウンテンモリタ株式会社、東京）を用いることができる。
【００３８】
この顎顔面形態計測装置の各部の寸法は、使用する材質の機械的強度によっても異なるが、必要な計測を行うことができ、携帯や操作に支障を生じない限り特に制限はなく、必要に応じて選ぶことができる。具体例を挙げると次のとおりである。なお、支持部１以外の部材についての長さとは、支持部１の長手方向と直交する方向の寸法を意味する。支持部１の全長は１５〜１８ｃｍ（例えば、１６．５ｃｍ）、幅は２〜４ｃｍ、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。目盛り２３が形成された定規の長さは例えば１６ｃｍである。支持部１の一辺から測った圧接板２の長さは２〜５ｃｍ（例えば、３ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。スライド部材４の長さは４〜６ｃｍ、幅は２〜４ｃｍ（例えば、３ｃｍ）、厚さは８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）である。圧接板７の長さは８〜１４ｃｍ（例えば、１１ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。圧接端子支持板１０の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。中空パイプからなるローラー１１の直径は例えば１．６〜２ｍｍ（例えば、１．８ｍｍ）である。押圧部材１５の長さは１〜３ｃｍ、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。スライド部材１７の長さは４〜６ｃｍ、幅は１〜２ｃｍ、厚さは８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）である。圧接板２０の長さは２〜５ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。ｓＢ点圧接端子２１の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。
【００３９】
次に、上述のように構成された顎顔面形態計測装置を用い、被験者の顔面のｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度（以下、ｓＮ点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度をＱ−ＡＮＢ角、ｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度をＱ−ＡＮ’Ｂ角という）を計測する方法について説明する。
まず、被験者を安定した椅子に座らせる。
次に、被験者に中心咬合位をとるよう指示し、計測者が顎顔面形態計測装置を手に持ってｓＢ点圧接端子２１を被験者の顔面の下唇の下部に当て、計測点の定義に従ってｓＢ点を決定する。
【００４０】
次に、ｓＢ点圧接端子２１をｓＢ点に位置決めしたまま、スライド部材１７に対して支持部１をスライドさせることでｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３を被験者の顔面の鼻の上部に当て、計測点の定義に従ってｓＮ点またはｓＮ’点を決定する。この後、固定ねじ１９を締めて支持部１に対してスライド部材１７を固定する。
次に、ｓＮ点またはｓＮ’点がずれないように被験者に顎顔面形態計測装置を固定してもらいながら、支持部１に対してスライド部材４をスライドさせ、さらに圧接板７をスライド部材４に対して左右方向にスライドさせることで、ｓＡ点圧接端子１１をｓＡ点に合わせる。このとき、このｓＡ点圧接端子１１、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３およびｓＢ点圧接端子２１が正中矢状面内に位置するように支持部１を保持することが重要である。この後、固定ねじ６を締めて支持部１に対してスライド部材４を固定する。
【００４１】
次に、計測者が押圧部材１５を押してスプリング１４を縮め、このスプリング１４の弾性力を圧接板７に加え、それによってｓＡ点圧接端子であるローラー１１によりｓＡ点をこの弾性力に等しい圧接力で圧接する。後述のように、この圧接力は例えば３００ｇとする。また、このとき、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とは、ｓＡ点の圧接力と同じかそれ以上の圧接力を蝕知するように指示する。この後、固定ねじ９を締めてスライド部材４に対して圧接板７を固定する。
この状態を図７に示す。
【００４２】
次に、顎顔面形態計測装置を顔面から離し、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角を次のようにして読み取る。図８はスライド部材４の十字マーカ２４の近傍の拡大図である。図８に示すように、分度器２２上に十字マーカ２４が位置しているが、この十字マーカ２４の位置から、分度器２２の角度を示す線を参照して角度を読み取ることができる。こうして読み取った角度がＱ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角である。
一方、詳細は後述するが、別途セファログラム分析により、セファログラム上のＡＮＢ角（以下、ｃｅｐＡＮＢ角という）を求め、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角との相関関係を求めておく。そして、この相関関係に基づいてＱ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角の値から、ｃｅｐＡＮＢ角を推測することができる。
【００４３】
次に、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について検討する。
（１）アクリル板計測による顎顔面形態計測装置の計測精度
図９に示すように、厚さ３ｍｍのアクリル板にて顔面プロファイルの模型２５を作成し、ｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点に相当する部分を油性ペンにて印記した。そして、北海道大学大学院歯学研究科に所属する矯正臨床経験２年以上の医局員１２人が実際に模型２５のプロファイルにおけるｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点から得られるＡＮＢ角（以下、ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角という）を、また模型２５をトレース用紙の上に置いて直接トレースし、トレーシングペーパー上で分度器にてｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点からなる角度（以下、ａｃｒｙｌＡＮＢという）を計測した。計測回数はそれぞれ５回とし、各計測値の平均値を求め各計測者の計測値とした上でａｃｒｙｌＡＮＢおよびａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢの２群間における等分散性の検定をＦ検定を用いて、また平均値の差の検定をｔ検定にて行った。
【００４４】
（２）軟組織の被圧変位性の検討
北海道大学大学院歯学研究科の医局員の成人男性５名を対象とし、顔面軟組織の圧接力による軟組織の変化量（被圧変位性）を調べた。図１０に被圧変位量計測装置を示す。図１０において、符号２６は圧接棒、２７は圧接端子、ａは圧接端子２７の支持板、ｂは定規、ｃ〜ｅは支持板ａを定規ｂに対して移動させる際のガイド部材、ｆ〜ｈは圧接棒２６を定規ｂに固定するための部材を示す。図１１に示すように、この被圧変位量計測装置の圧接棒２６をｓＮ’点とｓＢ点とを結んだ線に垂直に設定し、装置を被験者の歯で固定した後に、ｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点をバネばかりを用いて圧接した。被圧変位量計測装置の圧接端子２７が顔面に接触した点を０ｍｍとし、０ｇ〜４５０ｇまで５０ｇ間隔で圧接した。圧接による変位量を０．１ｍｍの精度で計測し、圧接力と変位量との関係を調べた。計測回数は５回とした。なお、計測者は圧接する者と変位量を読み取る者との各１名で行った。
【００４５】
（３）生体計測時の計測誤差の検討
北海道大学大学院歯学研究科の医局員で既にセファログラムを有する成人男性７名、成人女性１名を対象とし、矯正臨床経験４年以上の医局員１０名が各被験者に対してＱ−ＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の計測を５回ずつ、またセファログラムより通法に従いｃｅｐＡＮＢ角の計測を５回行った。計測者ごとに上記で行った５回の計測値における最大値と最小値との差をそれぞれの被験者においてまず算出し、計測者ごとに被験者８名の平均値を求めた。そしてその値をＱ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびｃｅｐＡＮＢ角の３群間で比較するとともに、３群間の有意差の検定をウィルコクスン検定にて行った。なお、セファログラムの計測点の定義を図１２に示す。図１２において、Ｎ点は前頭鼻骨縫合の最前点、Ｎ’点は前頭骨、鼻骨からなる彎曲部で、Ｂ点を通る直線が接する点（彎曲部の最深点）、Ａ点は前鼻棘とプロスチオンとの間で、上顎骨上の正中最深点、Ｂ点はインフラデンターレとポゴニオンとの間で下顎の正中線上の最深点である。
【００４６】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較について説明する。
北海道大学歯学部学生および上記医局員で既にセファログラムを有するもの７７名（成人男性５３名、成人女性２４名）を対象として比較を行った。計測者は１名とし、１枚のセファログラムに対しｃｅｐＡＮＢ角を５回、また各被験者に対しＱ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角を５回ずつ計測し、その平均値を各被験者における計測値とした。
【００４７】
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討
上記７７名のセファログラムよりｃｅｐＡＮＢ角を計測し、分布の正規性を検討した。正規性の検定には歪度、尖度を用いた。
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討
上記７７名についてこの顎顔面形態計測装置を用いて得られたＱ−ＡＮＢ角，Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびセファログラムから得られたｃｅｐＡＮＢ角より、この顎顔面形態計測装置の各計測値とｃｅｐＡＮＢ角との相関を検討するとともに、この顎顔面形態計測装置の計測値からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式および決定係数Ｒ2 を求めた。なお、統計解析には統計ソフト（Ｄｒ．ＳＰＳＳII，ＳＰＳＳ Ｊａｐａｎ Ｉｎｃ．，東京）を用いた。
【００４８】
以上の検討の結果について説明する。
まず、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差の検討結果について説明する。
（１）アクリル板計測による顎顔面形態計測装置の計測精度の検討結果
ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角、ａｃｒｙｌＡＮＢ角の分布を図１３に示す。ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角の平均値は７．８２°、標準偏差は０．１３°、ａｃｒｙｌＡＮＢの平均値は７．８１°で標準偏差は０．１３°であった。計測値の最小値と最大値との差はａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角とａｃｒｙｌＡＮＢ角ともに０．５°であった。Ｆ検定とｔ検定の結果、ｐ＜０．０１で２群間の分布と平均値に有意差は認められなかった。
【００４９】
（２）軟組織の被圧変位性の検討結果
軟組織の圧接による０ｇ〜１５０ｇ、１５０ｇ〜３００ｇと３００ｇ〜４５０ｇそれぞれの圧接力の変化に対するｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の変化量を表１に示す。圧接による軟組織の変位量はｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点においていずれも０〜１５０ｇ、１５０ｇ〜３００ｇまでは個人差があるものの、３００〜４５０ｇの圧接力の変化に対する変位量はｓＮ’点で最大０．１ｍｍ、ｓＡ点で最大０．４ｍｍ、ｓＢ点では最大０．３ｍｍと小さい値であった。
【００５０】
【表１】
【００５１】
例として被験者１名のｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の圧接力−変位量曲線を図１４に示す。図１４からわかるように、０ｇから５０ｇずつ圧接力を増加したとき、いずれのグラフにおいても最初の５０ｇで変位が急激におこり圧接力が３００ｇを超えると変位はほとんど認められなかった。
【００５２】
（３）生体計測時の計測誤差の検討結果
Ｑ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびｃｅｐＡＮＢ角の各計測者における計測誤差を表２に示す。この表２には計測者ごとに、被験者８名における最大値と最小値との差の平均値を示すが、実際の個々の計測値における最大値と最小値との差において最も大きな値はｃｅｐＡＮＢ角で１．８°、Ｑ−ＡＮＢ角で２．５°、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角で１．５°であった。ウィルコクスン検定の結果、Ｑ−ＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間にｐ＜０．０１で、Ｑ−ＡＮＢ角とｃｅｐＡＮＢ角との間にｐ＜０．０５で有意差が認められたが、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角との間には有意差は認められなかった。
【００５３】
【表２】
【００５４】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較結果について説明する。
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討結果
被験者全体におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布を図１５に示す。図１５より、平均値２．８２°、標準偏差３．３０°であり、また検定の結果、正規分布していると判断された（ｐ＜０．０５）。
【００５５】
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討結果
図１６にｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮＢ角の散布図、図１７にｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の散布図を示す。図１６よりｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮＢ角との間におけるピアソンの相関係数はｒ＝０．９３、図１７よりｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間におけるピアソンの相関係数はｒ＝０．９４となり、両方ともｐ＜０．０１で相関が認められた。そして、Ｑ−ＡＮＢ角からｃｅｐＡＮＢ角を予測する回帰方程式ｙ＝０．９２ｘ−０．１２および決定係数Ｒ2 ＝０．８６が得られた。また、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角からｃｅｐＡＮＢ角を予測する回帰方程式ｙ＝０．９３ｘ−０．５９および決定係数Ｒ2 ＝０．８９が得られた。
【００５６】
次に、以上の検討結果について考察を行う。
まず、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について考察する。
物体を計測するときにはさまざまな誤差が生じる。顎顔面形態計測装置による計測時に誤差が生じる要因として、（１）顎顔面形態計測装置の計測精度（２）軟組織の圧接時におこる誤差（３）実際の生体計測時に生じる計測者、被験者が潜在的に保有する誤差が考えられる。
【００５７】
（１）顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について
アクリル板計測において、この顎顔面形態計測装置の計測値とトレースからの計測値との間に平均値および分散の差はほとんど認められなかった。従って、顎顔面形態計測装置自体が有する計測誤差は、従来用いられているセファログラム分析の方法が潜在的に有する計測誤差と同等のものであると判断された。
【００５８】
（２）軟組織の圧接時におこる誤差について
この顎顔面形態計測装置は、軟組織上の３点より硬組織上の３点からなる角度を推定する計測器であるので、軟組織の被圧変位性を調査する必要がある。各計測部位における軟組織の被圧変位量はそれぞれに違いがあるものの、一定以上の圧で軟組織を圧接すれば軟組織上の３点からなる角度は収束してくると考え、本実験においては各計測点に対して何ｇ以上で圧接すればよいかを調査した。本実験において、０〜１５０ｇまでの変位量はｓＮ’点で１．５〜３．３ｍｍ、ｓＡ点で５．８〜８．７ｍｍ、ｓＢ点では５．１〜８．６ｍｍとかなりの幅があったが３００〜４５０ｇまでの間ではｓＮ’点で０〜０．１ｍｍ、ｓＡ点で０．２〜０．４ｍｍ、ｓＢ点では０．２〜０．３ｍｍとなり、わずかな変位しか認められなかった。３００〜４５０ｇの力を加えた場合の３点の変位量のばらつきにより、Ｑ−ＡＮＢ角がばらつく量を飯塚、石川の基準値（飯塚哲夫, 石川富士郎: 頭部Ｘ線規格写真による症例分析法の基準値について−日本人正常咬合群−. 日矯歯誌, 16(1):4-12, 1957）による平均的なＮ，Ａ，Ｂ点の位置関係を利用して計算すると、最大でも０．６°の誤差を生じる可能性があることがわかった。この値をセファログラム分析におけるｃｅｐＡＮＢ角と比較してみた。すなわち被験者７７名のセファログラムを５回計測したときの各被験者における最大値と最小値との差を求めたところその差の最大値は１．８５°（平均値０．６３°，標準偏差０．３４°）となり、顎顔面形態計測装置を正確に顔面の３点に位置付けることができれば誤差はセファログラム分析において別々に３点をプロットするよりも小さくなる可能性が高いということがわかった。
【００５９】
（３）生体計測時の計測誤差について
実際に生体計測をする場合には、上記に検討を加えた顎顔面形態計測装置の精度から生じる誤差、また軟組織の圧接時に生じる誤差の他にも、計測者間に存在するばらつきの要素、被験者間に存在する不特定の誤差の要因などが総合されて計測誤差を生じるものと考えられる。そこで、実際に生体の計測時にこの総合的な誤差がどの程度生じるかを検討した。まず、骨上のＮ点に相当する軟組織上の点を設定するにあたり本実験においてｓＮ点とｓＮ’点とを用いた。ｓＮ点は、計測者が視覚的に認識しやすく、硬組織Ｎａｓｉｏｎと比較的近似した位置にあることよりAshley-Montaguの方法（Ashley-Montagu, M. F. :
Location of the nasion in the living. Am. J. Phys. Anthropol., 20: 81-93, 1935）に従って上眼瞼溝を利用することとした。またｓＮ’点は鼻根部の最陥凹点を触知する方法なので計測者にとって把握しやすいため、再現性が高く計測誤差が小さくなると考え設定した。
【００６０】
実験の結果、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角の誤差はｃｅｐＡＮＢ角の誤差と同等でＱ−ＡＮＢ角の誤差と比較すると有意に小さかった（ｐ＜０．０１）。また個々の計測値における最大値と最小値との差の最も大きな値においてもＱ−ＡＮ’Ｂ角が１．５°、Ｑ−ＡＮＢ角が２．５°とＱ−ＡＮ’Ｂ角の方が小さいものであった。以上の結果から誤差の点から見るとｓＮ’点を用いた計測値Ｑ−ＡＮ’Ｂ角のほうが優れていることがわかった。その理由は計測者が同じ点をより正確に位置付けられることによるのではないかと思われる。
【００６１】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較結果について考察する。
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討について
上記の７７名の被験者におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布は飯塚、石川の基準値（飯塚哲夫, 石川富士郎: 頭部Ｘ線規格写真による症例分析法の基準値について−日本人正常咬合群−. 日矯歯誌, 16(1):4-12, 1957）である成人男子３．２８±２．６６°、成人女子３．３９±１．７７°と比べやや小さかった。しかしこの集団の平均値は正常咬合者におけるＡＮＢ角の分布の±０．５Ｓ．Ｄ．（標準偏差）内にありまた正規分布していることより、上記の検討は一般集団の標本を対象としていると判断した。
【００６２】
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討
これまでの矯正治療の診断において顎顔面骨格形態の特徴を判断する時には、正常咬合者の集団から得られたセファログラム分析値の平均値、標準偏差が参考となって、その方法や標準的な数値がほぼ確立している。その現状を考えると、この顎顔面形態計測装置のような新たな手法により得られた計測値も従来のセファログラムにおける標準値に換算して被験者の形態の特徴を判断する方が汎用性に優れたものとなると考えられる。そこで、ここでは、被験者７７名に対してこの顎顔面形態計測装置により得られた計測値とセファログラム分析による計測値との比較を行い、この顎顔面形態計測装置から得られた計測値からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式を求めることとした。その結果、ｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮＢ角との間、および、ｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間には強い相関が認められた。なかでもＱ−ＡＮ’Ｂの方が相関係数が高く、回帰直線のあてはまりの良さをあらわす決定係数Ｒ2 値も高かった。すなわち、本検討において導出されたこの回帰方程式を用いると変数の分散の８９％が説明されるものと理解される。また、決定係数すなわち得られた回帰直線のあてはまりの良さが、Ｑ−ＡＮＢ角とｃｅｐＡＮＢ角との回帰直線よりもＱ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角との回帰直線のほうが大きかったことは、計測に用いたｓＮ’点がｓＮ点よりも正確に位置付けられることにより計測者間の誤差が少なかったことに起因すると考えられる。
【００６３】
一方、回帰直線の定数項の絶対値はＱ−ＡＮ’Ｂ角の方が大きかった。これは計測されたＱ−ＡＮ’Ｂ角の値はＱ−ＡＮＢ角の値よりもｃｅｐＡＮＢ角の値との差が大きいことを意味する。この原因は、計測誤差を小さくすることを目的としてｓＮ点より後下方にあるｓＮ’点を定義したためと考えられる。しかし得られた回帰方程式の決定係数からＱ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角における方が回帰方程式のあてはまりが良いことを考えるとＱ−ＡＮ’Ｂを使用してｃｅｐＡＮＢを予測する方が妥当であると思われる。
【００６４】
以上のように、この第１の実施形態による顎顔面形態計測装置によれば、通常のセファログラム分析時に行われるトレーシングによる計測精度とほぼ等しい計測精度を得ることができる。また、この顎顔面形態計測装置の各計測点への圧接力を３００ｇ〜４５０ｇとすることにより、計測値の変動を０．６°以内に抑えることができる。これはセファログラム分析時に生じる計測誤差と同等である。また、この顎顔面形態計測装置による計測時のばらつき（最大値−最小値）はＱ−ＡＮ’Ｂ角の方がＱ−ＡＮＢ角より小さく、このことからｓＮ’点を採用することの妥当性が確かめられた。また、この顎顔面形態計測装置による計測値（Ｑ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角）とセファログラム分析による値（ｃｅｐＡＮＢ角）との間には強い相関が認められた（Ｑ−ＡＮＢ角：ｒ＝０．９３，Ｑ−ＡＮ’Ｂ角：ｒ＝０．９４）。そして、Ｑ−ＡＮＢ角からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式としてｙ＝０．９２ｘ−０．１２、決定係数：Ｒ2 ＝０．８６が導出され、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角らｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式としてｙ＝０．９３ｘ−０．５９、決定係数：Ｒ2 ＝０．８９が導出され、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式の方が当てはまりがよいと判断された。
【００６５】
この顎顔面形態計測装置は、放射線被曝を伴うことなく簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができるため、矯正相談にきた患者に対して有用であり、不正咬合の予備診査に有効に用いることができ、歯科検診そして疫学研究において非常に役立つものと考えられる。あるいは、この顎顔面形態計測装置は歯科検診時に追加診査として利用することができる簡便な計測器であり、また歯科医院に相談にくる患者に対して、骨格的な特徴を即座に捉えた上で説明できる有用な道具であると考えられる。
【００６６】
次に、この発明の第２の実施形態による顎顔面形態計測装置について説明する。この顎顔面形態計測装置は携帯型かつ自動型である。
図１８はこの顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
図１８に示すように、この顎顔面形態計測装置においては、支持部１は平たい直方体の形状を有するケースにより構成されている。図示は省略するが、この支持部１の内部に、圧接板７の、支持部１の長手方向（上下方向）およびこれと直交する方向（左右方向）の移動機構および圧接板２０の上下方向の移動機構が設けられている。また、支持部１の後端面にはボタンスイッチ２８〜３０が設けられている。ボタンスイッチ２８は、その押し方により、圧接板７の上方への移動、下方への移動および停止の三段階に切り換えられるようになっている。ボタンスイッチ２９は、その押し方により、圧接板２０の上方への移動、下方への移動および停止の三段階に切り換えられるようになっている。また、ボタンスイッチ３０は、これを操作することにより圧接板７を左右方向に移動させることができるとともに、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１がｓＡ点を所定の圧接力で圧接したときにそれを圧力センサーなどにより自動認識して圧接板７の左右方向の移動を停止するものである。支持部１の面にはランプ３１が設けられている。このランプ３１は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３によるｓＮ点またはｓＮ’点の圧接力、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１によるｓＡ点の圧接力およびｓＢ点圧接端子２１によるｓＢ点の圧接力が所定の値（例えば、３００ｇ）以上になると点灯するようになっている。支持部１の面にはさらに、ディスプレイ３２、３３が設けられている。ディスプレイ３２には、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角が表示されるようになっている。また、ディスプレイ３３には、ｃｅｐＡＮＢ角が表示されるようになっている。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６７】
次に、この発明の第３の実施形態による顎顔面形態計測装置について説明する。この顎顔面形態計測装置は設置型である。
図１９はこの顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
図１９に示すように、この第３の実施形態においては、第２の実施形態による顎顔面形態計測装置にさらに、圧接板２の上下方向および左右方向の移動機構と圧接板２０の左右方向の移動機構とを設けた顎顔面形態計測装置が箱３４に固定されている。この箱３４は図示省略した支持具により床面に固定されている。符号３５、３６は頭位を安定させるためのパッドを示す。
【００６８】
この顎顔面形態計測装置においては、被験者を安定した椅子に座らせ、箱３４の中に顔を入れて額および下顎をパッド３５、３６に押し付けて頭位を安定させた状態で横顔のシルエットを光学的に自動認識し、ｓＮ点またはｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の高さを自動的に決定した後、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１およびｓＢ点圧接端子２１を自動的に位置させることができるようになっている。そして、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角を計測することができるようになっている。
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６９】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、材料、形状、配置などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、形状、配置などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ｓＮ点、ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の定義を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す右側面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す左側面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す上面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す底面図である。
【図７】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置のスライド部材の十字マーカの近傍の拡大図である。
【図８】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置による計測方法を示す略線図である。
【図９】アクリル板による顔面プロファイルの模型を示す略線図である。
【図１０】被圧変位量計測装置を示す略線図である。
【図１１】被圧変位量計測装置を用いた顔面軟組織の圧接力による軟組織の変化量を調べる方法を説明するための略線図である。
【図１２】セファログラムの計測点の定義を示す略線図である。
【図１３】ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角およびａｃｒｙｌＡＮＢ角の分布を示す略線図である。
【図１４】ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の圧接力−変位量曲線の例を示す略線図である。
【図１５】被験者全体におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布を示す略線図である。
【図１６】ｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮＢ角の散布図を示す略線図である。
【図１７】ｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の散布図を示す略線図である。
【図１８】この発明の第２の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【図１９】この発明の第３の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…支持部、２、７、２０…圧接板、３…ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子、４、１７…スライド部材、５、８、１８…穴、６、９、１９…固定ねじ、１０…圧接端子支持板、１１…ローラー、１２…ワイヤー、１３…軸、１４…スプリング、１５…押圧部材、２１…ｓＢ点圧接端子、２２…分度器、２３…目盛り、２４…十字マーカ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法に関し、特に、不正咬合の診断に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
不正咬合には反対咬合、上顎前突、叢生、開咬、過蓋咬合などがある（非特許文献１、２）が、これらの不正咬合の多くは顎顔面骨格系また上下顎骨の形態、位置の不調和が原因となっているものが多い。平成７年度より学校保健法施行規則が一部改正され、歯科検診に「歯列・咬合・顎関節」の項目が新たに加わり、歯並びや咬み合わせなど口腔全体の健康についてより適切に指導ができるようになった。これにより多くの不正咬合者がスクリーニングされるようになったが、いまだに顎顔面骨格系の形態、位置の不調和を有する潜在的な不正咬合が見過ごされてきた可能性が考えられる。
【０００３】
【非特許文献１】Angle, E. H. : Classification of malocclusion. Dent. Cosmos, 41: 248-264, 1899
【０００４】
【非特許文献２】高橋新次郎: 新編歯科矯正学. 51-73, 永末書店, 東京・京都, 1971
【０００５】
矯正臨床において、永久歯列期前の子供に対しては必要に応じて成長を利用した治療が行われ（１期治療）、そして永久歯列に交換し成長のピークを過ぎた後は最終的に個性正常咬合を付与する治療が行われる（２期治療）。つまり成長期にある子供においては、顎顔面骨格形態を適切に把握し、そこに永久歯列における正常咬合を自然に獲得するのに障害となるものがあるならば早期にその不正を改善することが望まれる。
【０００６】
これまで顎顔面部の骨格形態を調べる方法としては、セファログラム（頭部Ｘ線規格写真）が用いられてきた。セファログラムによる分析の利点は規格写真のため撮影条件の再現性が高く、多くの骨格形態の情報が高い信頼性で得られることがあげられる。
矯正臨床において、セファログラム分析法は、診断、治療方針の決定のため通常利用されているが、セファログラム分析法が確立される以前は、歯列模型の計測や顔面軟組織からの計測だけで歯列と顔面骨格の調和を診断する方法が用いられていた（非特許文献３、４）。
【０００７】
【非特許文献３】Simon, P. W. : Fundamental principles of a systematic diagnosis of dental anomalies. 49-198, The Stratford Company, Boston, 1922.
【０００８】
【非特許文献４】Hellman, M.: A preliminary study in development as it affects the human face. Dent. Cosmos, 69: 250-269, 1927
【０００９】
１９３１年、Broadbent, B.H. （非特許文献５）, Hofrath, H. （非特許文献６）によるセファログラム分析の論文がきっかけで、放射線を利用した顎顔面骨格形態の分析が急速に広まり、さまざまな分析法が考案されていった。
【００１０】
【非特許文献５】Broadbent B. H. : A new X-ray technique and its application to orthodontia. Angle Orthodontist. 1:45-66, 1931
【００１１】
【非特許文献６】Hofrath, H: Die Bedeutung der Rontgenfern-und Abstandsaufnahme fur die Diagnostik der Kieferanomalien. Fortschr. Orthod., 1:232-258, 1931
【００１２】
セファログラム分析が考案された後にも、顎態を計測する装置はいくつか考案され研究されてきた（非特許文献７〜１４）。最近では放射線に代わり超音波で計測する方法も開発されつつある（非特許文献１５）。また、接触型三次元形状計測装置を利用した形態計測の研究も行われている（非特許文献１６）。
【００１３】
【非特許文献７】Salzman, J. A. : The Maxillator: A New Instrument for Measuring the Frankfort-Mandibular Base Angle, the incisor-Mandibular Base Angle, and the Component Part of the Face and Jaws. Am. J. Orthod., 31:608-617, 1945
【００１４】
【非特許文献８】Savitz, M. J.: The Angulator an Instrument for measuring the Frankfort-Mandibular Plane Angle. Am. J. Orthod., 34: 1014-1016, 1948
【００１５】
【非特許文献９】本橋康助: Frankfort-Mandibular Plane Angleとその計測機械について．日矯歯誌, 12:23-25, 1952
【００１６】
【非特許文献１０】河上直人: Hellman 氏の顔の計測学的分析法について, 日矯歯誌．15:42-51,1956
【００１７】
【非特許文献１１】榎 恵: 矯正診断における顔の計測の分析法について, 歯界展望．11:297-312, 1954
【００１８】
【非特許文献１２】粥川 浩: 所謂反対咬合の形態学的研究（第２編 顔の成長分析法による研究）. 日矯歯誌, 16:13-35, 1957
【００１９】
【非特許文献１３】山内和夫, 石沢命久: Head-Spannerによる計測値の信頼性に関する考察. 日矯歯誌, 17:193-200, 1958
【００２０】
【非特許文献１４】飯塚哲夫: 日本人における顔面および頭部の生体計測学的研究（第一報 成人男女の計測成績）. 日矯歯誌, 15:70-74, 1956
【００２１】
【非特許文献１５】sang, K. H. S., Cooke, M. S. : Comparison of cephalometric analysis using a non-radiographic sonic digitizer (DigiGraph Workstation) with conventional radiography. Eur. J. Orthod., 21: 1-13, 1999
【００２２】
【非特許文献１６】Nagasaka, S.: Development of a non-radiographic cephalometric system.Eur. J. Orthod., 25(1):77-85, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかし近年、放射線被曝という欠点のために、セファログラム分析の使用は制限されてきている。放射線被曝は少なからず人体に影響を及ぼすため（石川富士郎, 井上直彦: 頭部Ｘ線規格写真撮影時の散乱線量と被曝線量について, 日矯歯誌, 21:59-63, 1962）、矯正臨床の場でもあまり頻繁にセファログラムを撮影することはできない。
また、放射線を使用しない従来の顎態計測装置、超音波で顎態を計測する方法、接触型三次元形状計測装置を利用した顎態計測装置では、簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができない。
【００２４】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、放射線被曝を伴うことなく、簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができる顎顔面形態計測装置および顎顔面形態計測方法を提供することである。
上記課題およびその他の課題は、添付図面を参照した本明細書の以下の記述により明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明者らは、従来技術が有する上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、上記課題を解決するためには、三つの圧接端子を用い、一つを顔面のｓＮ点またはｓＮ’点、他の一つを顔面のｓＡ点、もう一つを顔面のｓＢ点に所定の圧接力でそれぞれ圧接し、これらの諸点の幾何学的位置関係、取り分け、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することが有効であることを見出し、実験的にも有効性を確認し、この発明を案出するに至ったものである。これらの角は、上顎骨と下顎骨との相対的な前後関係を表す非常に重要な計測値である（Riedel, R. A. : The relation of maxillary structures to cranium in malocclusion and in normal occlusion. Angle Orthodontist, 22: 142-145, 1952、Graber, T. M.: New horizons in case analysis-clinical cephalometrics. Am. J. Orthod., 38: 603-624, 1952)。上記のように顔面の軟組織を介して計測点を圧接した状態で計測する検討は今まで行われていないことである。ただし、ｓＮ点、ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の定義は図１に示すとおりである（宮下邦彦: 頭部Ｘ線規格写真法の基礎. 330-345,クインテッセンス出版, 東京, 1999、Ashley-Montagu, M. F. : Location of the nasion in the living. Am. J. Phys. Anthropol., 20: 81-93, 1935、Farkas, L. G. : Anthropometry of the head and face (2 nd edition). 57-70, Raven Press, New York, 1994)。ｓＮ点は、左右上眼瞼溝（眼瞼部と眼窩部の皮膚の境にある移行帯）の最も上方の２点を結んだ直線と正中矢状面との交点を圧接した点である。ｓＮ’点は、ｓＢ点圧接端子をｓＢ点に圧接した後、ｓＮ点圧接端子を軟組織を介して鼻根部骨上に圧接し、彎曲最陥凹部と触知した点である。ｓＡ点は、正中矢状面上で鼻の下縁と上唇の起始点とが交わる点を圧接し、軟組織を介した骨上の最陥凹部と触知した点である。ｓＢ点は、下唇と軟組織オトガイに引いた接線からの最陥凹部を圧接し、軟組織を介した骨上の最陥凹部と触知した点である。
【００２６】
すなわち、上記課題を解決するために、第１の発明は、
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を有し、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測装置である。
【００２７】
第２の発明は、
第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、
上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測方法である。
【００２８】
第１および第２の発明においては、典型的には、第１の方向に第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を順次設け、これらの第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を第１の方向に互いに相対的に移動可能とし、少なくとも第２の圧接端子は第１の方向と直交する第２の方向に第１の圧接端子および第３の圧接端子に対して移動可能とする。典型的には、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測する。好ましくは、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度と、セファログラム分析により計測されるＡＮＢ角（骨上のＮ点と骨上のＢ点とを結ぶ線分と骨上のＮ点と骨上のＡ点とを結ぶ線分とのなす角度）との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づいて、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定する。
【００２９】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子は、顔面の軟組織を介して計測点を圧接するため、圧接による軟組織の変位量に起因する計測誤差を十分に小さく抑える観点より、所定値以上の圧接力で圧接することができるように構成するのが好ましい。好ましい圧接力の範囲は、人種などにより異なり得るが、例えば、日本人などの東洋人の場合には、圧接力は２５０〜５００ｇとするのが好ましく、３００〜４５０ｇとするのがより好ましい。
【００３０】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子は、典型的には、第１の方向に延在する支持部材に取り付けられる。例えば、第１の圧接端子を支持部材に固定し、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第１の方向に移動可能に取り付けてもよいし、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第１の方向に移動可能に取り付けてもよい。また、第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を支持部材に対して第２の方向に移動可能に取り付けてもよい。第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子の第１の方向および／または第２の方向の移動は、手動により行ってもよいし、モータ駆動などにより行ってもよい。
顎顔面形態計測装置は携帯型（ポータブル型）に構成してもよいし、設置型（据え置き型）に構成してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、ｓＮ点またはｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の幾何学的位置関係、典型的には、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分に対するｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測するので、放射線被曝を伴うことなく、上下顎骨の前後的位置関係を把握することができる。また、計測に際しては、第１の圧接端子をｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子をｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子をｓＢ点に圧接するだけでよいため、簡便である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図において、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
図２〜図６はこの発明の第１の実施形態による携帯型かつ手動型の顎顔面形態計測装置を示し、図２は正面図、図３は右側面図、図４は左側面図、図５は上面図、図６は底面図である。
図２〜図６に示すように、この顎顔面形態計測装置においては、細長い長方形の支持部１の一端に、この支持部１に直交する方向に圧接板２が一体に設けられている。この圧接板２の先端には、この圧接板２と直交する面内に板状のｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３が設けられている。ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端部には、このｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の厚さと等しい直径の半円柱状の丸みが付けられている。
【００３３】
支持部１には、この支持部１の長手方向に移動可能にスライド部材４が取り付けられている。このスライド部材４には長方形断面の穴５が設けられており、この穴５の中に支持部１が通されている。この穴５の断面寸法は、支持部１が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り支持部１の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。スライド部材４は、その一側面に取り付けられた固定ねじ６を締めてその先端部を支持部１の側面に押圧することで、支持部１に固定することができるようになっている。また、スライド部材４には、支持部１と直交する方向に移動可能に細長い圧接板７が取り付けられている。スライド部材４には支持部１と直交する方向に長方形断面の穴８が設けられており、この穴８の中に圧接板７が通されている。この穴８の断面寸法は、圧接板７が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り圧接板７の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。この圧接板７は、スライド部材４の上面に取り付けられた固定ねじ９を締めてその先端部を圧接板７の上面に押圧することで、スライド部材４に固定することができるようになっている。圧接板７の先端には、この圧接板７と直交する面内に長方形板状の圧接端子支持板１０が設けられている。そして、この圧接端子支持板１０の先端に、中空のパイプからなるローラー１１が、その中に通されたワイヤー１２の周りに回転可能に設けられている。このローラー１１がｓＡ点圧接端子となる。ワイヤー１２の両端部は、圧接端子支持板１０の両側面に固定されている。一方、圧接板７の後端には細長い円柱状の軸１３が設けられ、この軸１３にスプリング１４が取り付けられている。スプリング１４の一端は圧接板７の後端面に固定されている。軸１３の先端は、押圧部材１５の先端に設けられた穴１６に移動自在に嵌め込まれている。スプリング１４の他端は押圧部材１５の先端に固定されている。このスプリング１４は、押圧部材１５を押してスプリング１４が最も縮んだときにその弾性力が圧接板７、ひいてはローラー１１に加わり、顔面に所定の圧接力を加えることができるように、ばね定数が決められている。
【００３４】
支持部１にはさらに、この支持部１の長手方向に移動可能にスライド部材１７が取り付けられている。このスライド部材１７には長方形断面の穴１８が設けられており、この穴１８の中に支持部１が通されている。この穴１８の断面寸法は、支持部１が移動する際にぶれることがないようにするため、可能な限り支持部１の断面寸法と近づけるようにするのが好ましい。スライド部材１７は、その一側面に取り付けられた固定ねじ１９を締めてその先端部を支持部１の側面に押圧することで、支持部１に固定することができるようになっている。スライド部材１７には、支持部１と直交する方向に圧接板２０が取り付けられている。この圧接板２０の先端には、この圧接板２０と直交する面内に板状のｓＢ点圧接端子２１が設けられている。このｓＢ点圧接端子２１の先端部には、このｓＢ点圧接端子２１の厚さと等しい直径の半円柱状の丸みが付けられている。支持部１の長手方向の一辺からこのｓＢ点圧接端子２１の先端までの距離は、この一辺からｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端までの距離と等しく設定されている。
【００３５】
支持部１の一方の面には分度器２２が形成されている。この分度器２２は、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分に対するｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測するためのものである。この分度器２２の中心は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の中心軸の延長線上に位置する。この分度器２２の０度の線は、支持部１の中心線上に位置する。支持部１にはさらに、その長手方向の一辺に沿って目盛り２３が形成されていて定規となっている。
【００３６】
スライド部材４の穴５の内部の、支持部１の分度器２２と対向する面に十字マーカ２４が形成されている。この十字マーカ２４の中心は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の先端、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１の先端およびｓＢ点圧接端子２１の先端が同一線上に位置するときに、分度器２２の０度の線と一致するようになっている。
スライド部材４、１７が支持部１上をスライドする滑走面および接合板７がスライド部材４上をスライドする滑走面には、計測時にスライド部材４、１７および接合板７を移動させる際の磨耗を減らすために、必要に応じて潤滑剤を塗布する。例えば、支持部１、スライド部材４、１７および接合板７の材質としてアクリル樹脂を用いる場合には、潤滑材として例えばシリコーンスプレー（株式会社エーゼット，東京）を滑走面に塗布する。
【００３７】
この顎顔面形態計測装置を構成する各部材の材質は、必要な計測精度が得られる機械的強度を得ることができ、携帯や操作に支障が生じない重量である限り特に制限はなく、必要に応じて選ぶことができる。具体例を挙げると、支持部１、圧接板２、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３、スライド部材４、圧接板７、圧接端子支持板１０、軸１３、押圧部材１５、スライド部材１７、圧接板２０およびｓＢ点圧接端子２１は各種のプラスチック、例えばアクリル樹脂などにより構成することができる。このうち、スライド部材４および圧接板７は、スライド部材４に形成された十字マーカ２４と支持部１に形成された分度器２２とを外部から見ることができるように、透明に構成される。ローラー１１の材質は、例えば金属または合金、具体的にはステンレス鋼である。ワイヤー１２としては、例えば直径が１．２ｍｍの矯正用線（テクノフレックス、ロッキーマウンテンモリタ株式会社、東京）を用いることができる。
【００３８】
この顎顔面形態計測装置の各部の寸法は、使用する材質の機械的強度によっても異なるが、必要な計測を行うことができ、携帯や操作に支障を生じない限り特に制限はなく、必要に応じて選ぶことができる。具体例を挙げると次のとおりである。なお、支持部１以外の部材についての長さとは、支持部１の長手方向と直交する方向の寸法を意味する。支持部１の全長は１５〜１８ｃｍ（例えば、１６．５ｃｍ）、幅は２〜４ｃｍ、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。目盛り２３が形成された定規の長さは例えば１６ｃｍである。支持部１の一辺から測った圧接板２の長さは２〜５ｃｍ（例えば、３ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。スライド部材４の長さは４〜６ｃｍ、幅は２〜４ｃｍ（例えば、３ｃｍ）、厚さは８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）である。圧接板７の長さは８〜１４ｃｍ（例えば、１１ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。圧接端子支持板１０の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。中空パイプからなるローラー１１の直径は例えば１．６〜２ｍｍ（例えば、１．８ｍｍ）である。押圧部材１５の長さは１〜３ｃｍ、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。スライド部材１７の長さは４〜６ｃｍ、幅は１〜２ｃｍ、厚さは８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）である。圧接板２０の長さは２〜５ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、幅は８〜１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。ｓＢ点圧接端子２１の長さは１．５〜２．５ｃｍ（例えば、２ｃｍ）、幅は３〜４ｃｍ（例えば、３．５ｃｍ）、厚さは２〜４ｍｍ（例えば、３ｍｍ）である。
【００３９】
次に、上述のように構成された顎顔面形態計測装置を用い、被験者の顔面のｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点またはｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度（以下、ｓＮ点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度をＱ−ＡＮＢ角、ｓＮ’点とｓＢ点とを結ぶ線分とｓＮ’点とｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度をＱ−ＡＮ’Ｂ角という）を計測する方法について説明する。
まず、被験者を安定した椅子に座らせる。
次に、被験者に中心咬合位をとるよう指示し、計測者が顎顔面形態計測装置を手に持ってｓＢ点圧接端子２１を被験者の顔面の下唇の下部に当て、計測点の定義に従ってｓＢ点を決定する。
【００４０】
次に、ｓＢ点圧接端子２１をｓＢ点に位置決めしたまま、スライド部材１７に対して支持部１をスライドさせることでｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３を被験者の顔面の鼻の上部に当て、計測点の定義に従ってｓＮ点またはｓＮ’点を決定する。この後、固定ねじ１９を締めて支持部１に対してスライド部材１７を固定する。
次に、ｓＮ点またはｓＮ’点がずれないように被験者に顎顔面形態計測装置を固定してもらいながら、支持部１に対してスライド部材４をスライドさせ、さらに圧接板７をスライド部材４に対して左右方向にスライドさせることで、ｓＡ点圧接端子１１をｓＡ点に合わせる。このとき、このｓＡ点圧接端子１１、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３およびｓＢ点圧接端子２１が正中矢状面内に位置するように支持部１を保持することが重要である。この後、固定ねじ６を締めて支持部１に対してスライド部材４を固定する。
【００４１】
次に、計測者が押圧部材１５を押してスプリング１４を縮め、このスプリング１４の弾性力を圧接板７に加え、それによってｓＡ点圧接端子であるローラー１１によりｓＡ点をこの弾性力に等しい圧接力で圧接する。後述のように、この圧接力は例えば３００ｇとする。また、このとき、ｓＮ点またはｓＮ’点とｓＢ点とは、ｓＡ点の圧接力と同じかそれ以上の圧接力を蝕知するように指示する。この後、固定ねじ９を締めてスライド部材４に対して圧接板７を固定する。
この状態を図７に示す。
【００４２】
次に、顎顔面形態計測装置を顔面から離し、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角を次のようにして読み取る。図８はスライド部材４の十字マーカ２４の近傍の拡大図である。図８に示すように、分度器２２上に十字マーカ２４が位置しているが、この十字マーカ２４の位置から、分度器２２の角度を示す線を参照して角度を読み取ることができる。こうして読み取った角度がＱ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角である。
一方、詳細は後述するが、別途セファログラム分析により、セファログラム上のＡＮＢ角（以下、ｃｅｐＡＮＢ角という）を求め、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角との相関関係を求めておく。そして、この相関関係に基づいてＱ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角の値から、ｃｅｐＡＮＢ角を推測することができる。
【００４３】
次に、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について検討する。
（１）アクリル板計測による顎顔面形態計測装置の計測精度
図９に示すように、厚さ３ｍｍのアクリル板にて顔面プロファイルの模型２５を作成し、ｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点に相当する部分を油性ペンにて印記した。そして、北海道大学大学院歯学研究科に所属する矯正臨床経験２年以上の医局員１２人が実際に模型２５のプロファイルにおけるｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点から得られるＡＮＢ角（以下、ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角という）を、また模型２５をトレース用紙の上に置いて直接トレースし、トレーシングペーパー上で分度器にてｓＮ点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点からなる角度（以下、ａｃｒｙｌＡＮＢという）を計測した。計測回数はそれぞれ５回とし、各計測値の平均値を求め各計測者の計測値とした上でａｃｒｙｌＡＮＢおよびａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢの２群間における等分散性の検定をＦ検定を用いて、また平均値の差の検定をｔ検定にて行った。
【００４４】
（２）軟組織の被圧変位性の検討
北海道大学大学院歯学研究科の医局員の成人男性５名を対象とし、顔面軟組織の圧接力による軟組織の変化量（被圧変位性）を調べた。図１０に被圧変位量計測装置を示す。図１０において、符号２６は圧接棒、２７は圧接端子、ａは圧接端子２７の支持板、ｂは定規、ｃ〜ｅは支持板ａを定規ｂに対して移動させる際のガイド部材、ｆ〜ｈは圧接棒２６を定規ｂに固定するための部材を示す。図１１に示すように、この被圧変位量計測装置の圧接棒２６をｓＮ’点とｓＢ点とを結んだ線に垂直に設定し、装置を被験者の歯で固定した後に、ｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の３点をバネばかりを用いて圧接した。被圧変位量計測装置の圧接端子２７が顔面に接触した点を０ｍｍとし、０ｇ〜４５０ｇまで５０ｇ間隔で圧接した。圧接による変位量を０．１ｍｍの精度で計測し、圧接力と変位量との関係を調べた。計測回数は５回とした。なお、計測者は圧接する者と変位量を読み取る者との各１名で行った。
【００４５】
（３）生体計測時の計測誤差の検討
北海道大学大学院歯学研究科の医局員で既にセファログラムを有する成人男性７名、成人女性１名を対象とし、矯正臨床経験４年以上の医局員１０名が各被験者に対してＱ−ＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の計測を５回ずつ、またセファログラムより通法に従いｃｅｐＡＮＢ角の計測を５回行った。計測者ごとに上記で行った５回の計測値における最大値と最小値との差をそれぞれの被験者においてまず算出し、計測者ごとに被験者８名の平均値を求めた。そしてその値をＱ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびｃｅｐＡＮＢ角の３群間で比較するとともに、３群間の有意差の検定をウィルコクスン検定にて行った。なお、セファログラムの計測点の定義を図１２に示す。図１２において、Ｎ点は前頭鼻骨縫合の最前点、Ｎ’点は前頭骨、鼻骨からなる彎曲部で、Ｂ点を通る直線が接する点（彎曲部の最深点）、Ａ点は前鼻棘とプロスチオンとの間で、上顎骨上の正中最深点、Ｂ点はインフラデンターレとポゴニオンとの間で下顎の正中線上の最深点である。
【００４６】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較について説明する。
北海道大学歯学部学生および上記医局員で既にセファログラムを有するもの７７名（成人男性５３名、成人女性２４名）を対象として比較を行った。計測者は１名とし、１枚のセファログラムに対しｃｅｐＡＮＢ角を５回、また各被験者に対しＱ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角を５回ずつ計測し、その平均値を各被験者における計測値とした。
【００４７】
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討
上記７７名のセファログラムよりｃｅｐＡＮＢ角を計測し、分布の正規性を検討した。正規性の検定には歪度、尖度を用いた。
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討
上記７７名についてこの顎顔面形態計測装置を用いて得られたＱ−ＡＮＢ角，Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびセファログラムから得られたｃｅｐＡＮＢ角より、この顎顔面形態計測装置の各計測値とｃｅｐＡＮＢ角との相関を検討するとともに、この顎顔面形態計測装置の計測値からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式および決定係数Ｒ2 を求めた。なお、統計解析には統計ソフト（Ｄｒ．ＳＰＳＳII，ＳＰＳＳ Ｊａｐａｎ Ｉｎｃ．，東京）を用いた。
【００４８】
以上の検討の結果について説明する。
まず、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差の検討結果について説明する。
（１）アクリル板計測による顎顔面形態計測装置の計測精度の検討結果
ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角、ａｃｒｙｌＡＮＢ角の分布を図１３に示す。ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角の平均値は７．８２°、標準偏差は０．１３°、ａｃｒｙｌＡＮＢの平均値は７．８１°で標準偏差は０．１３°であった。計測値の最小値と最大値との差はａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角とａｃｒｙｌＡＮＢ角ともに０．５°であった。Ｆ検定とｔ検定の結果、ｐ＜０．０１で２群間の分布と平均値に有意差は認められなかった。
【００４９】
（２）軟組織の被圧変位性の検討結果
軟組織の圧接による０ｇ〜１５０ｇ、１５０ｇ〜３００ｇと３００ｇ〜４５０ｇそれぞれの圧接力の変化に対するｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の変化量を表１に示す。圧接による軟組織の変位量はｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点においていずれも０〜１５０ｇ、１５０ｇ〜３００ｇまでは個人差があるものの、３００〜４５０ｇの圧接力の変化に対する変位量はｓＮ’点で最大０．１ｍｍ、ｓＡ点で最大０．４ｍｍ、ｓＢ点では最大０．３ｍｍと小さい値であった。
【００５０】
【表１】
【００５１】
例として被験者１名のｓＮ’点、ｓＡ点、ｓＢ点の圧接力−変位量曲線を図１４に示す。図１４からわかるように、０ｇから５０ｇずつ圧接力を増加したとき、いずれのグラフにおいても最初の５０ｇで変位が急激におこり圧接力が３００ｇを超えると変位はほとんど認められなかった。
【００５２】
（３）生体計測時の計測誤差の検討結果
Ｑ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角およびｃｅｐＡＮＢ角の各計測者における計測誤差を表２に示す。この表２には計測者ごとに、被験者８名における最大値と最小値との差の平均値を示すが、実際の個々の計測値における最大値と最小値との差において最も大きな値はｃｅｐＡＮＢ角で１．８°、Ｑ−ＡＮＢ角で２．５°、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角で１．５°であった。ウィルコクスン検定の結果、Ｑ−ＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間にｐ＜０．０１で、Ｑ−ＡＮＢ角とｃｅｐＡＮＢ角との間にｐ＜０．０５で有意差が認められたが、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角との間には有意差は認められなかった。
【００５３】
【表２】
【００５４】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較結果について説明する。
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討結果
被験者全体におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布を図１５に示す。図１５より、平均値２．８２°、標準偏差３．３０°であり、また検定の結果、正規分布していると判断された（ｐ＜０．０５）。
【００５５】
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討結果
図１６にｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮＢ角の散布図、図１７にｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の散布図を示す。図１６よりｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮＢ角との間におけるピアソンの相関係数はｒ＝０．９３、図１７よりｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間におけるピアソンの相関係数はｒ＝０．９４となり、両方ともｐ＜０．０１で相関が認められた。そして、Ｑ−ＡＮＢ角からｃｅｐＡＮＢ角を予測する回帰方程式ｙ＝０．９２ｘ−０．１２および決定係数Ｒ2 ＝０．８６が得られた。また、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角からｃｅｐＡＮＢ角を予測する回帰方程式ｙ＝０．９３ｘ−０．５９および決定係数Ｒ2 ＝０．８９が得られた。
【００５６】
次に、以上の検討結果について考察を行う。
まず、この顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について考察する。
物体を計測するときにはさまざまな誤差が生じる。顎顔面形態計測装置による計測時に誤差が生じる要因として、（１）顎顔面形態計測装置の計測精度（２）軟組織の圧接時におこる誤差（３）実際の生体計測時に生じる計測者、被験者が潜在的に保有する誤差が考えられる。
【００５７】
（１）顎顔面形態計測装置の計測精度および計測誤差について
アクリル板計測において、この顎顔面形態計測装置の計測値とトレースからの計測値との間に平均値および分散の差はほとんど認められなかった。従って、顎顔面形態計測装置自体が有する計測誤差は、従来用いられているセファログラム分析の方法が潜在的に有する計測誤差と同等のものであると判断された。
【００５８】
（２）軟組織の圧接時におこる誤差について
この顎顔面形態計測装置は、軟組織上の３点より硬組織上の３点からなる角度を推定する計測器であるので、軟組織の被圧変位性を調査する必要がある。各計測部位における軟組織の被圧変位量はそれぞれに違いがあるものの、一定以上の圧で軟組織を圧接すれば軟組織上の３点からなる角度は収束してくると考え、本実験においては各計測点に対して何ｇ以上で圧接すればよいかを調査した。本実験において、０〜１５０ｇまでの変位量はｓＮ’点で１．５〜３．３ｍｍ、ｓＡ点で５．８〜８．７ｍｍ、ｓＢ点では５．１〜８．６ｍｍとかなりの幅があったが３００〜４５０ｇまでの間ではｓＮ’点で０〜０．１ｍｍ、ｓＡ点で０．２〜０．４ｍｍ、ｓＢ点では０．２〜０．３ｍｍとなり、わずかな変位しか認められなかった。３００〜４５０ｇの力を加えた場合の３点の変位量のばらつきにより、Ｑ−ＡＮＢ角がばらつく量を飯塚、石川の基準値（飯塚哲夫, 石川富士郎: 頭部Ｘ線規格写真による症例分析法の基準値について−日本人正常咬合群−. 日矯歯誌, 16(1):4-12, 1957）による平均的なＮ，Ａ，Ｂ点の位置関係を利用して計算すると、最大でも０．６°の誤差を生じる可能性があることがわかった。この値をセファログラム分析におけるｃｅｐＡＮＢ角と比較してみた。すなわち被験者７７名のセファログラムを５回計測したときの各被験者における最大値と最小値との差を求めたところその差の最大値は１．８５°（平均値０．６３°，標準偏差０．３４°）となり、顎顔面形態計測装置を正確に顔面の３点に位置付けることができれば誤差はセファログラム分析において別々に３点をプロットするよりも小さくなる可能性が高いということがわかった。
【００５９】
（３）生体計測時の計測誤差について
実際に生体計測をする場合には、上記に検討を加えた顎顔面形態計測装置の精度から生じる誤差、また軟組織の圧接時に生じる誤差の他にも、計測者間に存在するばらつきの要素、被験者間に存在する不特定の誤差の要因などが総合されて計測誤差を生じるものと考えられる。そこで、実際に生体の計測時にこの総合的な誤差がどの程度生じるかを検討した。まず、骨上のＮ点に相当する軟組織上の点を設定するにあたり本実験においてｓＮ点とｓＮ’点とを用いた。ｓＮ点は、計測者が視覚的に認識しやすく、硬組織Ｎａｓｉｏｎと比較的近似した位置にあることよりAshley-Montaguの方法（Ashley-Montagu, M. F. :
Location of the nasion in the living. Am. J. Phys. Anthropol., 20: 81-93, 1935）に従って上眼瞼溝を利用することとした。またｓＮ’点は鼻根部の最陥凹点を触知する方法なので計測者にとって把握しやすいため、再現性が高く計測誤差が小さくなると考え設定した。
【００６０】
実験の結果、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角の誤差はｃｅｐＡＮＢ角の誤差と同等でＱ−ＡＮＢ角の誤差と比較すると有意に小さかった（ｐ＜０．０１）。また個々の計測値における最大値と最小値との差の最も大きな値においてもＱ−ＡＮ’Ｂ角が１．５°、Ｑ−ＡＮＢ角が２．５°とＱ−ＡＮ’Ｂ角の方が小さいものであった。以上の結果から誤差の点から見るとｓＮ’点を用いた計測値Ｑ−ＡＮ’Ｂ角のほうが優れていることがわかった。その理由は計測者が同じ点をより正確に位置付けられることによるのではないかと思われる。
【００６１】
次に、セファログラムおよびこの顎顔面形態計測装置の計測値の比較結果について考察する。
（１）被験者の上下顎関係の分布に関する検討について
上記の７７名の被験者におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布は飯塚、石川の基準値（飯塚哲夫, 石川富士郎: 頭部Ｘ線規格写真による症例分析法の基準値について−日本人正常咬合群−. 日矯歯誌, 16(1):4-12, 1957）である成人男子３．２８±２．６６°、成人女子３．３９±１．７７°と比べやや小さかった。しかしこの集団の平均値は正常咬合者におけるＡＮＢ角の分布の±０．５Ｓ．Ｄ．（標準偏差）内にありまた正規分布していることより、上記の検討は一般集団の標本を対象としていると判断した。
【００６２】
（２）顎顔面形態計測装置の計測値からセファログラムの計測値を推定する方法の検討
これまでの矯正治療の診断において顎顔面骨格形態の特徴を判断する時には、正常咬合者の集団から得られたセファログラム分析値の平均値、標準偏差が参考となって、その方法や標準的な数値がほぼ確立している。その現状を考えると、この顎顔面形態計測装置のような新たな手法により得られた計測値も従来のセファログラムにおける標準値に換算して被験者の形態の特徴を判断する方が汎用性に優れたものとなると考えられる。そこで、ここでは、被験者７７名に対してこの顎顔面形態計測装置により得られた計測値とセファログラム分析による計測値との比較を行い、この顎顔面形態計測装置から得られた計測値からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式を求めることとした。その結果、ｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮＢ角との間、および、ｃｅｐＡＮＢ角とＱ−ＡＮ’Ｂ角との間には強い相関が認められた。なかでもＱ−ＡＮ’Ｂの方が相関係数が高く、回帰直線のあてはまりの良さをあらわす決定係数Ｒ2 値も高かった。すなわち、本検討において導出されたこの回帰方程式を用いると変数の分散の８９％が説明されるものと理解される。また、決定係数すなわち得られた回帰直線のあてはまりの良さが、Ｑ−ＡＮＢ角とｃｅｐＡＮＢ角との回帰直線よりもＱ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角との回帰直線のほうが大きかったことは、計測に用いたｓＮ’点がｓＮ点よりも正確に位置付けられることにより計測者間の誤差が少なかったことに起因すると考えられる。
【００６３】
一方、回帰直線の定数項の絶対値はＱ−ＡＮ’Ｂ角の方が大きかった。これは計測されたＱ−ＡＮ’Ｂ角の値はＱ−ＡＮＢ角の値よりもｃｅｐＡＮＢ角の値との差が大きいことを意味する。この原因は、計測誤差を小さくすることを目的としてｓＮ点より後下方にあるｓＮ’点を定義したためと考えられる。しかし得られた回帰方程式の決定係数からＱ−ＡＮ’Ｂ角とｃｅｐＡＮＢ角における方が回帰方程式のあてはまりが良いことを考えるとＱ−ＡＮ’Ｂを使用してｃｅｐＡＮＢを予測する方が妥当であると思われる。
【００６４】
以上のように、この第１の実施形態による顎顔面形態計測装置によれば、通常のセファログラム分析時に行われるトレーシングによる計測精度とほぼ等しい計測精度を得ることができる。また、この顎顔面形態計測装置の各計測点への圧接力を３００ｇ〜４５０ｇとすることにより、計測値の変動を０．６°以内に抑えることができる。これはセファログラム分析時に生じる計測誤差と同等である。また、この顎顔面形態計測装置による計測時のばらつき（最大値−最小値）はＱ−ＡＮ’Ｂ角の方がＱ−ＡＮＢ角より小さく、このことからｓＮ’点を採用することの妥当性が確かめられた。また、この顎顔面形態計測装置による計測値（Ｑ−ＡＮＢ角、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角）とセファログラム分析による値（ｃｅｐＡＮＢ角）との間には強い相関が認められた（Ｑ−ＡＮＢ角：ｒ＝０．９３，Ｑ−ＡＮ’Ｂ角：ｒ＝０．９４）。そして、Ｑ−ＡＮＢ角からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式としてｙ＝０．９２ｘ−０．１２、決定係数：Ｒ2 ＝０．８６が導出され、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角らｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式としてｙ＝０．９３ｘ−０．５９、決定係数：Ｒ2 ＝０．８９が導出され、Ｑ−ＡＮ’Ｂ角からｃｅｐＡＮＢ角を推定する回帰方程式の方が当てはまりがよいと判断された。
【００６５】
この顎顔面形態計測装置は、放射線被曝を伴うことなく簡便に上下顎骨の前後的位置関係を把握することができるため、矯正相談にきた患者に対して有用であり、不正咬合の予備診査に有効に用いることができ、歯科検診そして疫学研究において非常に役立つものと考えられる。あるいは、この顎顔面形態計測装置は歯科検診時に追加診査として利用することができる簡便な計測器であり、また歯科医院に相談にくる患者に対して、骨格的な特徴を即座に捉えた上で説明できる有用な道具であると考えられる。
【００６６】
次に、この発明の第２の実施形態による顎顔面形態計測装置について説明する。この顎顔面形態計測装置は携帯型かつ自動型である。
図１８はこの顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
図１８に示すように、この顎顔面形態計測装置においては、支持部１は平たい直方体の形状を有するケースにより構成されている。図示は省略するが、この支持部１の内部に、圧接板７の、支持部１の長手方向（上下方向）およびこれと直交する方向（左右方向）の移動機構および圧接板２０の上下方向の移動機構が設けられている。また、支持部１の後端面にはボタンスイッチ２８〜３０が設けられている。ボタンスイッチ２８は、その押し方により、圧接板７の上方への移動、下方への移動および停止の三段階に切り換えられるようになっている。ボタンスイッチ２９は、その押し方により、圧接板２０の上方への移動、下方への移動および停止の三段階に切り換えられるようになっている。また、ボタンスイッチ３０は、これを操作することにより圧接板７を左右方向に移動させることができるとともに、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１がｓＡ点を所定の圧接力で圧接したときにそれを圧力センサーなどにより自動認識して圧接板７の左右方向の移動を停止するものである。支持部１の面にはランプ３１が設けられている。このランプ３１は、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３によるｓＮ点またはｓＮ’点の圧接力、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１によるｓＡ点の圧接力およびｓＢ点圧接端子２１によるｓＢ点の圧接力が所定の値（例えば、３００ｇ）以上になると点灯するようになっている。支持部１の面にはさらに、ディスプレイ３２、３３が設けられている。ディスプレイ３２には、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角が表示されるようになっている。また、ディスプレイ３３には、ｃｅｐＡＮＢ角が表示されるようになっている。
この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６７】
次に、この発明の第３の実施形態による顎顔面形態計測装置について説明する。この顎顔面形態計測装置は設置型である。
図１９はこの顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
図１９に示すように、この第３の実施形態においては、第２の実施形態による顎顔面形態計測装置にさらに、圧接板２の上下方向および左右方向の移動機構と圧接板２０の左右方向の移動機構とを設けた顎顔面形態計測装置が箱３４に固定されている。この箱３４は図示省略した支持具により床面に固定されている。符号３５、３６は頭位を安定させるためのパッドを示す。
【００６８】
この顎顔面形態計測装置においては、被験者を安定した椅子に座らせ、箱３４の中に顔を入れて額および下顎をパッド３５、３６に押し付けて頭位を安定させた状態で横顔のシルエットを光学的に自動認識し、ｓＮ点またはｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の高さを自動的に決定した後、ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子３、ｓＡ点圧接端子であるローラー１１およびｓＢ点圧接端子２１を自動的に位置させることができるようになっている。そして、Ｑ−ＡＮＢ角またはＱ−ＡＮ’Ｂ角を計測することができるようになっている。
この第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６９】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、材料、形状、配置などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、形状、配置などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ｓＮ点、ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の定義を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す右側面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す左側面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す上面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す底面図である。
【図７】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置のスライド部材の十字マーカの近傍の拡大図である。
【図８】この発明の第１の実施形態による顎顔面形態計測装置による計測方法を示す略線図である。
【図９】アクリル板による顔面プロファイルの模型を示す略線図である。
【図１０】被圧変位量計測装置を示す略線図である。
【図１１】被圧変位量計測装置を用いた顔面軟組織の圧接力による軟組織の変化量を調べる方法を説明するための略線図である。
【図１２】セファログラムの計測点の定義を示す略線図である。
【図１３】ａｃｒｙｌＱ−ＡＮＢ角およびａｃｒｙｌＡＮＢ角の分布を示す略線図である。
【図１４】ｓＮ’点、ｓＡ点およびｓＢ点の圧接力−変位量曲線の例を示す略線図である。
【図１５】被験者全体におけるｃｅｐＡＮＢ角の分布を示す略線図である。
【図１６】ｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮＢ角の散布図を示す略線図である。
【図１７】ｃｅｐＡＮＢ角およびＱ−ＡＮ’Ｂ角の散布図を示す略線図である。
【図１８】この発明の第２の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【図１９】この発明の第３の実施形態による顎顔面形態計測装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…支持部、２、７、２０…圧接板、３…ｓＮ／ｓＮ’点圧接端子、４、１７…スライド部材、５、８、１８…穴、６、９、１９…固定ねじ、１０…圧接端子支持板、１１…ローラー、１２…ワイヤー、１３…軸、１４…スプリング、１５…押圧部材、２１…ｓＢ点圧接端子、２２…分度器、２３…目盛り、２４…十字マーカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を有し、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測装置。
【請求項２】
第１の方向に上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子を順次有し、
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記第１の方向に互いに相対的に移動可能であり、
少なくとも上記第２の圧接端子は上記第１の方向と直交する第２の方向に上記第１の圧接端子および上記第３の圧接端子に対して移動可能であり、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする請求項１記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項３】
上記ｓＮ点またはｓＮ’点と上記ｓＢ点とを結ぶ線分と上記ｓＮ点またはｓＮ’点と上記ｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測することを特徴とする請求項１または２記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項４】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度とセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づいて、上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定することを特徴とする請求項３記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項５】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子を所定値以上の圧接力で圧接することができるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項６】
上記圧接力が２５０〜５００ｇであることを特徴とする請求項５記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項７】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記第１の方向に延在する支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項８】
上記第１の圧接端子は上記支持部材に固定され、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第１の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項９】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第１の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１０】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第２の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１１】
携帯型に構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１２】
設置型に構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１３】
第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、
上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測方法。
【請求項１】
第１の圧接端子、第２の圧接端子および第３の圧接端子を有し、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測装置。
【請求項２】
第１の方向に上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子を順次有し、
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記第１の方向に互いに相対的に移動可能であり、
少なくとも上記第２の圧接端子は上記第１の方向と直交する第２の方向に上記第１の圧接端子および上記第３の圧接端子に対して移動可能であり、
上記第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、上記第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、上記第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする請求項１記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項３】
上記ｓＮ点またはｓＮ’点と上記ｓＢ点とを結ぶ線分と上記ｓＮ点またはｓＮ’点と上記ｓＡ点とを結ぶ線分とのなす角度を計測することにより顎顔面形態を計測することを特徴とする請求項１または２記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項４】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度とセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角との相関関係をあらかじめ求めておき、この相関関係に基づいて、上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子の圧接により計測される上記角度からセファログラム分析により計測されるＡＮＢ角を推定することを特徴とする請求項３記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項５】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子を所定値以上の圧接力で圧接することができるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項６】
上記圧接力が２５０〜５００ｇであることを特徴とする請求項５記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項７】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記第１の方向に延在する支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項８】
上記第１の圧接端子は上記支持部材に固定され、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第１の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項９】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第１の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１０】
上記第１の圧接端子、上記第２の圧接端子および上記第３の圧接端子は上記支持部材に対して上記第２の方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１１】
携帯型に構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１２】
設置型に構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の顎顔面形態計測装置。
【請求項１３】
第１の圧接端子を顔面のｓＮ点またはｓＮ’点に圧接し、第２の圧接端子を顔面のｓＡ点に圧接し、第３の圧接端子を顔面のｓＢ点に圧接し、
上記ｓＮ点またはｓＮ’点、上記ｓＡ点および上記ｓＢ点の幾何学的位置関係により顎顔面形態を計測することを特徴とする顎顔面形態計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−１１５９９０（Ｐ２００６−１１５９９０Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０５６５２（Ｐ２００４−３０５６５２）
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２０日（２００４．１０．２０）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
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