続 下顎運動解析
下顎運動 解析システムの紹介
               大阪市 開業  岸上歯科・矯正歯科医院
                           岸上 尚司
                          Hisashi Kishigami
 
顎関節症の治療や、歯科矯正治療において、患者様に負担を掛けず、かつ正確に下顎運動
を計測できる装置の開発が望まれています。

このたび筆者は、簡単に下顎運動の軌跡をとれるシステムを開発しました。
より自然な状態で下顎運動を計測したい為、顔面にごく小さなマークを貼り、ビデオ撮影する
だけで、非常に簡単なものです。

私自身でソフトを作成した訳ではありませんが、使いやすく良い物と感じましたので、ここに
紹介させていただきます。
患者様には自身の下顎運動をVisual化することで、より納得していただけると思います。

●現在の状況
下顎運動解析装置においては、各所で研究され、多種市販されています。
しかし、患者様の頭に器具を被せ、歯牙に何らかの装置を付着させる必要があります。
この様な環境下で計測しても、自然な下顎運動軌跡は取れないだろうと考えていました。

何よりも見るからにその装置自体が、厳めしく、仰々しい姿です。
その多くの装置は、歯牙・歯列にこだわり過ぎとも感じます。
また、装置装着、情報収集にかなりの時間が必要です。

●開発の経緯
下顎運動解析装置は色々ありますが、装置の姿があまりに厳めしく何よりも『高価』です。
患者様に何か頭に装置を被ってもらっても、動きの邪魔になり、正確な軌跡は取れないので
は?と、考えていました。

そして何よりも邪魔をするのが、歯牙に何かを付けるということです。
これにより下顎の運動というのはかなり制限されてしまいます。

TVでサッカー選手のドリブルのフォーム、陸上選手の走行フォーム、の軌跡を追っている場面
があり、これにヒントを得ました。
しかし、調べるとこのソフト(3D モーションキャプチャー)はかなり高価であり断念しました。

次に市販されている一眼レフカメラ(デジタル)の連続撮影写真から何とかできないかと考えま
したが、できるにはできましたがパソコンの編集操作が非常に複雑になり、これは中断しまし
た。

(写真 @ A)Photo Shopにて編集
       
マークを重ね合わせた(写真@)          マークのみを抽出した(写真A)


しかし最近、良いソフトを見つけることができ、編集作業もたいそう簡単になりました。
以下に列記します。

●システム構築に必要な使用器材
家庭用ビデオカメラ(スイッチ操作のときにカメラがぶれないので、リモコン付が良い)、三脚、
小さな貼り付けマーク、パソコン(画像編集ソフトつき)、動画運動解析ソフトPV Studio 2D(株
LAB作成、販売 OAサイエンス 宮崎市)
以上のものが必要ですが、場所はとりませんし、器材はすべて家庭用です。

このモーションキャプチャーソフトは、3Dではないので、 安価です。
ビデオカメラについては、パソコン上で画像を見ることができれば、どの様な機種でも構いませ
ん。

●使用例
正面・側面  開閉運動、前後運動、左右の運動、咀嚼(ガム咬み)時の運動 
これらの動き(運動軌跡)、がパソコン上で簡単に客観的、視覚的にわかります。

ビデオ撮影 風景(写真 B)
患者様の下顎頤部に小さなマークを貼る。最初、下口唇に貼ることを考えましたが、撮影中に
はがれ易いので、頤部に貼付しました。
下顎の動きの解析には、下口唇でも頤部でも同じです。


 (写真 B)

動画videoをパソコンに取り込み、動画運動解析ソフトPV Studio 2Dにて解析します。

運動軌跡のついた動画Videoをパソコン上で見ます。
動画Videoの一コマが写真 Cです。

画像編集ソフト(例えば、Photo Shop)に、この1画面を取り込みます。

 (写真 C)


下顎運動軌跡部を抽出します(写真 D)

 (写真 D)

咬合が正常な人は、きれいな直線運動で、開閉しますが、何か異常を持っている場合、
動きが直線にはなりません。
この写真 Dより、開口する時はきれいに直線上を通過しますが、閉口時にはかなり波打ち
ます。
咬合異常、顎関節症と診断されます。このように診断にも十分役立ちます。

開閉間距離の計測もできますが、重要なことは下顎の動きです。
実行してわかったことは、マークはごく小さなもの(2mm位)で十分です。
上口唇にもマークを貼付しましたが、全く不必要でした。
ただ、顎運動軌跡上にて往復で色を変えることができれば、尚良いのではと感じました。
以上、紹介ですが、術者、被験者共に楽で簡単に顎運動を計測できます。



この文献は、2006年11月1日にJOPに上梓されました。
"Motion capture" を利用したら?というものであったが、今その時より10年以上経過し、
世の中も進歩しました。

最近TVで、ゴルフ観戦していたら 『 トラックマン 』 という弾道解析器が出てきました。
瞬時に打球の軌道、着弾点、距離等が視覚化されます。
すばらしくいいものと感じました。
これを、下顎運動解析に利用したら? とおもいますが。





ただ、この器械の開発発想は、戦争時の砲弾の解析から始まったようです。
今、ほとんどの人が利用している Web.InterNet ですが、これも戦時中の通信網から発展して
います。 パラシュートは車のエアーバッグに変身しました。

戦争により工業技術は飛躍的に進歩するようですが、現在平和利用されて何よりと感じます。

2018年4月13日
                岸上 尚司


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