(57)【要約】  本発明は、咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる第１の工程、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで微粒子の直径の厚さに圧延する第２の工程及び該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中の残存する球形の形状を有する微粒子を計数する第３の工程を含むことを特徴とする咀嚼評価システムである。  本発明の評価システムにより、有機溶剤を使用せず、評価に高価な機器を使わず、しかも短時間で咀嚼機能を精度よく評価することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる第１の工程、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで微粒子の直径の厚さに圧延する第２の工程及び該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中の残存する球形の形状を有する微粒子を計数する第３の工程を含むことを特徴とする咀嚼機能評価システム。
【請求項２】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子を含有することを特徴とする人工食塊。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、咀嚼機能評価システム及び該評価システムで用いられる人工食塊に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトは、生まれながらにして本能的に哺乳行為をするが、離乳期における歯の崩出にともない、少しずつ固形物を食べる訓練を開始し、咀嚼を学習していく。咀嚼は、歯、舌、唇、頬、喉など口腔内のおよそ全ての器官が関与して、食物を切断、粉砕して小さな食塊として飲み込むこと（嚥下）ができる状態に加工する一連の行為である。咀嚼という学習行為を怠ると、歯と歯の間や奥歯の溝の虫歯、乱杭歯や歯肉炎を起こし易い。この咀嚼は、臼の中で餅を搗くときの状態と類似している。つまり、杵と臼が歯に相当して、捏ね回しているのは、舌と唇と頬である。【０００３】
また、歯は、顎の骨に癒合しているのではなく、歯と歯の間には、約２００μｍの膜（歯根膜）が介在し、これがクッションになり、また非常に高感度のセンサーとして咀嚼運動を制御している。咀嚼時には上下の歯の間には数１０ｋｇの重さ、つまり体重の半分程度の力が作用する。このとき歯根膜は圧縮されて１００μｍ弱変位する。こうすることにより、上下の歯が直接衝突することを回避し、砂のような異物で歯を損傷しないように検知している。餅搗きのときに、杵が直接臼とはぶつからないのと似ている。【０００４】
このように、ヒトにとって、咀嚼機能は、極めて重要な意義を有していることから、これを客観的に評価して、正確にこれを評価することは、歯科医療の基本的な課題として重要視され、古くから数多くの研究がなされてきた。
しかしながら、これらの研究成果は、実際の歯科臨床のステージで応用できる精度には至っていないのが実情である。【０００５】
一方、眼科では視力検査、耳鼻科では聴音検査というように、医科では古くから各器官の機能の技術が開発、採用され、学問上の進歩、治療技術の開発に多大な貢献をしてきた。しかしながら、歯科における咀嚼機能検査に関するものは、皆無に等しいのが現状であった。【０００６】
本発明者等は、このような状況を憂え、咬合圧により潰れるのみで破砕されない、ほぼ均一な球状の咀嚼機能評価用の機能性微粒子を多数含有することを特徴とする「咀嚼機能評価用の機能性微粒子を含有する人工食塊」を開発提案した（特許第２９００９４７号特許公報）。【０００７】
この人工食塊を、不正咬合者に咀嚼させ、客観的かつ正確に咀嚼機能を評価することができた。この方法では、咀嚼時に噛まれても破壊されずに偏平になる球形微粒子群をチューイングガムの基材に含有させたものを１００回噛ませた後、ガム基材を除去して微粒子のみを分離して、スリット状の篩いにより、球形と扁平の微粒子を電子天秤で正確に計量しようとするものである。【０００８】
しかしながら、この評価法には、次のような課題が残されていた。
第１に、人工食塊に含有させる微粒子を製造する方法は、研究室用には対応することができるが、工業的生産方法としては技術が未熟で、各歯科医が使用するだけの大量の微粒子を生産することが困難であった。【０００９】
第２に、咀嚼後の変形した微粒子の比率を計量する過程において、ジクロルメタン等の有機溶剤を大量に使用しなければならないという問題があった。
第３に、この評価法には、比較的高価な機器が必要であり、かつ、計量のために１時間以上という長時間を要した。【００１０】
これらの理由により、この技術は、歯科の研究機関が通常所有している器材等で十分評価可能な咀嚼機能評価方法であるにもかかわらず、歯科の臨床現場では咀嚼機能評価を行なうことが困難だったため、十分普及するには至らなかった。【００１１】
また、石川等は、義歯装着者の咀嚼能力評価用色変わりチューインガムを提案している（日本補綴歯科学会雑誌  ４６，１０３−１０９（２００２））。これは、定性的な評価には向いているが、この方法により、咀嚼能力を定量的に評価することは困難である。【００１２】
従って、本発明の課題は、有機溶剤を使用せず、評価に高価な機器を使わず、しかも短時間で咀嚼機能を高い精度で評価するシステムを提供することである。【００１３】
【特許文献１】特許第２９００９４７号特許公報
【非特許文献１】日本補綴歯科学会雑誌  ４６，１０３−１０９（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明者は、前記したような課題を解決するため、人工食塊に含有される微粒子の性状について鋭意研究を進め、「咬合圧により潰れるのみで破砕されない粒子を使用する」というこれまでの基本的な考え方を変更して、「咀嚼により微細に粉砕、すり潰される性質を有するほぼ均一な球形微粒子」を使用することにより、前述した３つの課題を一挙に解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、本発明の咀嚼機能評価システムは、咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないとき球形の形状を有する微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる工程、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで微粒子の直径の厚さに圧延する工程及び該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中の残存する球形の形状を有する微粒子を計数する工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の人工食塊は、咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときはほぼ均一な球形の形状を有する微粒子を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の咀嚼機能評価システムは、有機溶剤を使用することもなく、評価に高価な機器を使用することもなく、約５分程度の極めて短時間で精度よく計測できることから、歯科臨床の分野で広く応用されることが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の咀嚼機能評価システムの第１工程は、咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる工程である。【００１８】
本発明の第１工程で使用される「咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子」の要件は、咀嚼により微細に粉砕、すり潰されること、かつ咀嚼されないときは球形の形状を有することである。言うまでもないが、口腔内に入れることから人体に無害な材質であることが要求される。また咀嚼の時には、咬合圧である圧縮力として、約２．０ｋｇｗ／ｍｍ２が上下の歯の間に作用することが知られている。さらに、咀嚼の時には、各々の歯が約１００μｍ変位することも知られている。
以上の条件を満たす微粒子としては、例えば、天然ワックスの一種のカルナバワックスをほぼ均一な球形微粒子に調整したものが好適であり、粒子の直径は、約１００〜５００μｍである。【００１９】
人工食塊の最適例は、ポリイソブチレン、例えば市販のチューインガムである。本発明では、チューインガムの基材成分であるポリイソブチレンに、「咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有する微粒子」を練和、含有させて微粒子の散逸防止を図る。【００２０】
本発明の咀嚼機能評価システムの第２工程は、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで微粒子の直径の厚さに圧延する工程である。
破壊された微粒子を歯科臨床の現場で簡易に計測するためには、有機薬品や高価な機器等を使用しないことが必要である。したがって、本発明の第２工程においては、人工食塊を２枚のプレパラート、例えばガラス板、アクリル板等のプラスチック板、プラスチックフィルムの間に挟んで微粒子の直径の厚さに圧延する。【００２１】
本発明の咀嚼機能評価システムの第３工程は、該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中に残存する球形の形状を有する微粒子を計数する工程である。
咀嚼機能評価に供される人工食塊中の球形の形状を有する微粒子の単位面積当りの含有量を予め測定しておき、ヒトに咀嚼させた後の人工食塊中の単位面積当りに残存する球形の形状を有する微粒子を直接計数して、その割合を算出すると、球形形状の微粒子の残存率が得られ、それから破壊率が求められる。この値は、正常な咀嚼ができる健康人と不正咬合者間では大きな差があるので、これにより各個人の咀嚼の状態を評価することができる。【００２２】
また、各個人の咀嚼の状態を評価するために、前述の特許２９００９４７号公報又は口病誌５６／４，５１３−５２７（１９８９）に記載の咀嚼能率が扁平粒子率（扁平カプセル率）で表されるのと同様に、咀嚼能力を１回咀嚼時の破壊率で表すことができる。つまり、破壊された粒子の発生率を確率論における故障率の問題としてとらえると、ある１個の球形の形状を有する微粒子の咀嚼により噛まれる確率は、咀嚼時に各咀嚼回数を通じて一定になるので、その発生率は指数分布に従う。ｔ回咀嚼後の人工食塊において、破壊された粒子の咀嚼前の全球形粒子に対する数量比を球形粒子の破壊率ｐ（ｔ）と定義し、ｔ回咀嚼後の人工食塊において、残存した粒子の咀嚼前の全球形粒子に対する数量比を球形粒子の残存率ｑ（ｔ）と定義すると、破壊率が指数分布に従うことを考慮したとき、１回咀嚼時の破壊率ｐ（１）は、以下の式（１）のとおりとなる。
ｐ（１）＝１−ｑ（１）＝１−（１−ｐ（ｔ））１／ｔ）            （１）【００２３】
そして、健康な咀嚼機能を有するヒトのｐ（１）の値を、被験者のそれとを比較することにより、被験者の咀嚼の状態（咀嚼能力）を普遍的に表すことができる。【００２４】
将来、検体数が多い場合や、広域で、例えば全国ネットでデータ処理する場合には、横浜国立大学  長尾智晴教授が提案しているいわゆる進化的画像処理により的確な計数が可能である（「画像ラボ」、６４−６７（２００５．９））。
【実施例】
【００２５】
以下に本発明の構成を実施例により具体的に説明する。
〔球状微粒子の製造〕
横関油脂工業株式会社が製造販売している精製カルナバワックスを、日本ニューマチック工業株式会社製表面改質機「メテオレインボー」ＭＲ−５０を用いて球状微粒子に仕上げた。
この球状微粒子を篩にかけて、直径約２５０μｍの、ほぼ均一なカルナバ球状微粒子を得た。
得られたカルナバ球状微粒子２５０ｇを新日本石油化学株式会社製ポリイソブチレン（商品名「ハイモール６Ｈ」）１７００ｇに加え、練和した。
得られたガムを直径１１ｍｍの球形（０．６ｇ）に整え、ガム状の咀嚼機能評価用人工食塊を得た。【００２６】
〔咀嚼回数試験〕
適正な咀嚼回数及び測定値の再現性を確認するための基礎的試験を行なった。
健康な咀嚼機能を有する被験者に、上記咀嚼機能評価用人工食塊１個を所定の回数、咀嚼させた。咀嚼後、２枚の合わせガラス板（プレパラート）により咀嚼した試料をほぼ２５０μｍの厚みに引伸ばして、球状微粒子の残存率を測定し、咀嚼後の咀嚼回数ごとに、前述の式（１）に従って１回咀嚼時のカルナバ球状微粒子の破壊率、測定後の球状粒子の残存率を計算した。その結果を表１に示した。【００２７】
表１
2008020588.tif 000002
【００２８】
この試験により、咀嚼回数を２０、３０、５０回と変えても、１回咀嚼時のカルナバ球状微粒子の破壊率がほぼ一定となることが解る。従って、適正な咀嚼回数として、２０〜３０回がよく、また測定値の再現性の高いことが確認された。【００２９】
実施例１
不正咬合の程度を判別する能力の高さを確認するために、不正咬合の状態が軽度の被験者Ａ、不正咬合の状態が中等度の被験者Ｂ、不正咬合の状態が重度の被験者Ｃ及び口腔内が正常な被験者Ｄに対して、事前の了解を得て、咀嚼試験を行なった。
咀嚼機能評価に用いられた人工食塊は、前記した咀嚼回数試験で使用したものと同一である。【００３０】
咀嚼試験は、咀嚼回数を２５回とした以外は、前記した咀嚼回数試験と同様である。ただし、同一被験者に対して試験を３回行なった。各試料について、球状微粒子の残存率を測定し、１回咀嚼時のカルナバ球状微粒子の破壊率を計算した。その平均値を表２に示した。【００３１】
表２
2008020588.tif 000003
【００３２】
この結果、口腔内が正常な被験者と比較して、不正咬合の状態が軽度の被験者Ａ、不正咬合の状態が中等度の被験者Ｂ、不正咬合の状態が重度の被験者Ｃでは、１回咀嚼時のカルナバ球状微粒子の破壊率は小さく、不正咬合の状態が悪くなるにつれて小さくなる。このように、口腔内が正常な被験者の一回咀嚼時の球状微粒子の破壊率の値を比較することにより、被験者の咀嚼機能を精度よく評価することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の咀嚼機能評価システムは、有機溶剤を使用することもなく、評価に高価な機器を使用することもなく、約５分程度の極めて短時間で咀嚼機能を計測できることから、歯科臨床の分野で広く応用されることが期待される。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月7日(2008.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有するカルバナワックス微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる第１の工程、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで該微粒子の直径の厚さに圧延する第２の工程及び該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中の残存する球形の形状を有する該微粒子を計数する第３の工程を含むことを特徴とする咀嚼機能評価システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有するカルバナワックス微粒子を含有することを特徴とする人工食塊。
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月12日(2009.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有するカルナバワックス微粒子を含有する人工食塊をヒトに咀嚼させる第１の工程、この咀嚼された人工食塊を２枚のプレパラートの間に挟んで該微粒子の直径の厚さに圧延する第２の工程及び該２枚のプレパラートの間に圧延された人工食塊中の残存する球形の形状を有する該微粒子を計数する第３の工程を含むことを特徴とする咀嚼機能評価システム。
【請求項２】
咀嚼により微細に粉砕、すり潰され、咀嚼されないときは球形の形状を有するカルナバワックス微粒子を含有することを特徴とする人工食塊。
【国際調査報告】
2008020588.tif 000004
2008020588.tif 000005