(57)【要約】【課題】人間または人間以外の動物の口腔の解剖学的構造が非常に正確に表現されたタイポドント・モデルと歯科用マネキンがここに開示される。【解決手段】ここで開示したモデルの実施形態は、実物そっくりの材料と、典型的なタイポドント・モデルで見つからない口腔の様々な特徴とを提示する。その上、ここで開示されるタイポドント・モデルは、歯科処置において、生きた対象で行う際に起こる多くの困難な状態、例えば、口腔の内部を見るために用いられる鏡を含む器具の曇り、作業領域を妨げる口腔流体、その他の現実で起こる阻害要因および複雑化要因、を模擬する。できる限り正確に口腔を模倣できることが、歯科分野において、開業医と患者の双方にとって、有益である。【選択図】図１
2014130322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間または人間以外の動物の口腔領域を解剖学的に模擬するために構成される歯科用モデルであって、
第１の部材と第２の部材との間がヒンジで柔軟に取り付けられた関係からなり、人間または人間以外の動物の上下の顎を模擬するために構成される第１の部材および第２の部材と、
前記第１の部材と第２の部材の上にそれぞれ提供され、人間または人間以外の動物の歯構造を解剖学的に模擬するために構成される、第１および第２の模擬された歯構造と、
人間または人間以外の動物の口腔内の軟部組織構造を模擬するために構成され、前記模擬された歯構造に付随する、模擬された口腔内の軟部組織構造と、
を備え、
前記模擬された口腔内の軟部組織構造は、
（ａ）模擬された前庭と、
（ｂ）生きた頬の伸縮性抵抗を模擬するようにモデル頬の伸縮性抵抗を構成させた模擬された頬と、
のうち、少なくとも１つから成る、
ことを特徴とする歯科用モデル。
【請求項２】
前記模擬された口腔内の軟部組織構造は、
人間または人間外の動物の内部頬領域を模擬するために構成された、模擬された内部頬領域と、
前記第１および第２の模擬された歯構造の少なくとも１つに付随し、人間または人間以外の動物の歯肉を模擬するために構成される、模擬された歯肉と、
を更に含み、
前記模擬された前庭は、前記模擬された歯肉と前記模擬された内部頬領域との間に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項３】
前記模擬された口腔内の軟部組織構造は、人間または人間以外の動物の軟部組織に類似した反発力と形状を提供するシリコーン系材料から成る、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項４】
咽喉部と、
該咽喉部上に設置された１つ以上のセンサと、
を更に備え、
前記１つ以上のセンサは、対象物と歯科用モデルの咽喉部との間の近接および接触の少なくとも１つを検知するために構成され、
前記歯科用モデルは、検知された入力の結果としてのフィードバックを提供するために構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項５】
人間または人間以外の動物の呼吸を模擬するために構成される空気の第１の流れを、前記口腔領域に提供するために構成される第１の導管を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項６】
人間または人間以外の動物の唾液腺を模擬するために構成された、少なくとも１つの模擬された唾液腺を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項７】
前記第１のおよび／または第２の歯構造は、解剖学的な形状の歯から成り、
前記歯は、歯髄と管から成り、Ｘ線撮影トレーニングのための少なくとも部分的に放射線透過性の材料から成る、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項８】
前記１および第２の部材は、バイアス構成要素を介して互いに枢動できるように搭載され、これにより、Ｘ線フィルムが前記第１および第２の部材の間に保持されることができるように第１および第２の部材を互いに対してずらし得る、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項９】
一つ以上の注射点を更に備え、
前記注射点の各々は、模擬された歯神経に麻酔薬を注射するための貯留場所を表し、
前記模擬された歯神経は、人間または人間以外の動物の歯神経を模擬するために構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１０】
前記歯科用モデルに取り外し可能に接続される胸板を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１１】
第１の側面と第２の側面から成る胸板を更に備え、
前記第１の側面は、男性の人間または人間以外の動物の胸領域を模擬するために構成され、第２の側面は、女性の人間または人間以外の動物胸領域を模擬するために構成され、
前記胸板は、前記胸板が前記第１の側面から前記第２の側面へ、および、前記第２の側面から前記第１の側面へ、手動で調節することができるように、歯科用モデルに枢動可能に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１２】
人間のまたは人間以外の動物の舌を解剖学的に模擬するために構成される模擬された舌を更に備え、
前記模擬された舌は、前記口腔領域の中で動かすことができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１３】
前記模擬された舌は、空気圧制御され、
前記模擬された舌は、人間または人間以外の動物の舌の動きに似せて動かすために構成される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の歯科用モデル。
【請求項１４】
第２の導管を更に備え、
前記第２の導管は、流体を前記口腔領域に届けるために構成され、
前記流体が人間のまたは人間以外の動物の唾液を模擬する、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１５】
前記模擬された口腔内の軟部組織は、前記第１の部材の下側に付随する口蓋垂構造含み、
前記口蓋垂構造は、人間または人間以外の動物の口蓋垂を解剖学的に模擬するために構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１６】
前記歯科用モデルに付随するユーザ・インタフェースを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の歯科用モデル。
【請求項１７】
人間または人間以外の動物の口腔領域を解剖学的に模擬するために構成される歯科用モデルであって、
第１の部材と第２の部材との間がヒンジで柔軟に取り付けられた関係からなり、人間または人間以外の動物の上下の顎を模擬するために構成される第１の部材および第２の部材と、
前記第１の部材と第２の部材の上にそれぞれ提供され、人間または人間以外の動物の歯構造を解剖学的に模擬するために構成される、第１および第２の模擬された歯構造と、
間または人間以外の動物の口腔内の軟部組織構造を模擬するために構成され、前記模擬された歯構造に付随する、模擬された口腔内の軟部組織構造と、
人間または人間以外の動物の呼吸を模擬するために構成される空気の第１の流れを、前記口腔領域に提供するために構成される第１の導管と、
を備えることを特徴とする歯科用モデル。
【請求項１８】
空気の前記第１の流れの相対湿度値は、人間または人間以外の動物の呼吸の相対湿度値に実質的に相当する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の歯科用モデル。
【請求項１９】
ヘッドレスト支持部材を受けるために構成されるソケットを有する背もたれ部を含む歯科用診察椅子と、
人間または人間以外の動物の頭部を解剖学的に模擬するために構成され、前記ソケットに嵌まるために構成される頭部支持部材を含む頭部と、
を備えることを特徴とする歯科用トレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内の解剖学的構造による歯科用トレーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の歯科技術は複雑であるため、トレーニングおよびデモンストレーションの目的に、実物そっくりで、精密な、歯科モデルが入手できることが望まれる。これらのモデルは、実践とトレーニング目的のために、幾何学的に精密な歯科モデルを提供することによって、歯科分野におけるそれらの教育を強化するのに役立つことになる。多くの歯科処置では、最適な結果を成し遂げるために、一定レベルの実力を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よくある典型的なタイポドント・モデルおよび歯科用マネキンは、人間または人間以外の動物の口腔の解剖学的構造を、適切に、かつ正確には表わせていない。さらに、このような典型的なタイポドントおよび歯科用モデルで用いられる材料は、実物そっくりとは言えず、加えて、口腔空洞のさまざまな特徴も、提示されない。その上、歯科処置では、生きた対象（ｓｕｂｊｅｃｔ）で行う際には、多くの困難な状態が起こる。例えば、口腔の内部を見るために用いられる鏡を含む器具の曇り、作業領域を妨げる口腔流体、その他の現実で起こる阻害要因および複雑化要因であり、これらは、トレーニング・モデル、マネキン、装置またはタイポドントで簡単に再現することができない。できる限り正確に口腔を模倣できることが、歯科分野において、開業医と患者の双方にとって、有益である。
【０００４】
そこで本発明は、口腔内の解剖学的構造による歯科用トレーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、人間または人間以外の動物の口腔領域を解剖学的に模擬するために構成される歯科用モデルであって、第１の部材と第２の部材との間がヒンジで柔軟に取り付けられた関係からなり、人間または人間以外の動物の上下の顎を模擬するために構成される第１の部材および第２の部材と、前記第１の部材と第２の部材の上にそれぞれ提供され、人間または人間以外の動物の歯構造を解剖学的に模擬するために構成される、第１および第２の模擬された歯構造と、人間または人間以外の動物の口腔内の軟部組織構造を模擬するために構成され、前記模擬された歯構造に付随する、模擬された口腔内の軟部組織構造と、を備え、前記模擬された口腔内の軟部組織構造は、（ａ）模擬された前庭と、（ｂ）生きた頬の伸縮性抵抗を模擬するようにモデル頬の伸縮性抵抗を構成させた模擬された頬と、のうち、少なくとも１つから成る、ことを特徴とする歯科用モデルである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、口腔内の解剖学的構造による歯科用トレーニング装置を提供することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は口腔領域の内部ビューによる歯科用モデルの正面図を、これに付随するユーザ・インタフェースと感覚出力構成部品とともに、を提示する。
【図２】図２はモデルの口唇を後ろに引いて、模擬された歯構造を露出している状態での歯科用モデルの口腔領域の正面図を、歯科用ツールの実施例とともに、提示する。
【図３】図３は頬領域を取り除いた状態の、歯科用モデルの口腔領域の側面の断面図を提示する。
【図４】図４は模擬された目とまぶたの部分を有する眼窩部を含む、歯科用モデルの実施形態の側面の斜視図を提示する。
【図５ａ】図５Ａは本発明の実施形態による図５Ｂの舌のチューブの側面図である。
【図５ｂ】図５Ｂは本発明の実施形態による舌の側面の斜視図である。
【図６】図６は歯科用モデルの実施形態の側面の斜視図を提示する。
【図７】図７は歯科用モデルの実施形態による可傾機構の図を提示する。
【図８ａ】図８ａは歯科用トレーニング装置を示す説明図であって、先行技術の斜視図を示す。
【図８ｂ】図８ｂは歯科用トレーニング装置を示す説明図であって、本発明の付加的な実施形態の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
発明の原則と操作の理解を促進するために、図面に図示される実施形態を参照し、特定の文言は同じことを説明するために用いられる。とはいえ、これにより本発明の範囲を限定する意図はないものと理解される。また、図示された装置における、変更や更なる修正、また、図示される本発明の原理のさらなる応用は、本発明が関係する当業者であれば、通常想到される程度だと予測される。
【０００９】
人間または人間以外の動物の口腔の解剖学的構造が非常に正確に表現されたタイポドント・モデルと歯科用マネキンがここに開示される。ここで開示したモデルの実施形態は、実物そっくりの材料と、典型的なタイポドント・モデルで見つからない口腔の様々な特徴とを提示する。その上、ここで開示されるタイポドント・モデルは、歯科処置において、生きた対象で行う際に起こる多くの困難な状態、例えば、口腔の内部を見るために用いられる鏡を含む器具の曇り、作業領域を妨げる口腔流体、その他の現実で起こる阻害要因および複雑化要因、を模擬する。できる限り正確に口腔を模倣できることが、歯科分野において、開業医と患者の双方にとって、有益である。
【００１０】
一実施形態において、第１の部材と第２の部材との間がヒンジで柔軟に取り付けられた関係からなる第１の部材と第２の部材とを含む、人間または人間以外の動物の口腔領域を解剖学的に模擬するために構成される歯科用モデルを提供する。第１および第２の部材は、人間または人間以外の動物の上下の顎を模擬するために構成される。また、本実施形態は、第１の部材と第２の部材上にそれぞれ提供される、第１および第２の模擬された歯構造を含み、第１および第２の模擬された歯構造は、人間または人間以外の動物の歯構造を解剖学的に模擬するために構成されている。また、本実施形態は、人間または人間以外の動物の口腔内の軟部組織構造を模擬するために構成され、前記模擬された歯構造に付随する、模擬された口腔内の軟部組織構造を含み、前記模擬された口腔内の軟部組織構造は、（ａ）模擬された前庭と、（ｂ）生きた頬の伸縮性抵抗を模擬するようにモデル頬の伸縮性抵抗を構成させた模擬された頬と、のうち、少なくとも１つから成る。
【００１１】
図１に戻ると、示されている人間または人間以外の口腔領域４６を解剖学的に模擬するために構成される歯科用モデル１００が提供される。モデルは、第１の部材１０と第２の部材１２を含み、第１の部材１０と第２の部材１２の間には、ヒンジで柔軟に取り付けられた関係が提供される。第１および第２の部材１０、１２は、人間または人間以外の動物の上下の顎を模擬するために構成される。歯科用モデル１００は、それぞれ、第１の部材１０と第２の部材１２の上に提供される第１および第２の模擬された歯構造１６、１８を更に含む。第１および第２の模擬された歯構造１６、１８は、人間または人間以外の動物の歯構造を解剖学的に模擬するために構成される。モデル１００は、人間または人間以外の動物の口腔内の軟部組織構造を模擬するために構成された、模擬された口腔内の軟部組織構造２０を更に含み、軟部組織構造２０は、模擬された歯構造１６、１８をに付随する。歯科用モデル１００は、人間または人間以外の動物の頬と口唇を、解剖学的に、かつ機能的に模倣する模擬された頬と口唇構造を含む。
【００１２】
更なる実施形態において、模擬された口腔内の軟部組織構造２０は、人間または人間以外の内部頬領域を模擬するために構成された模擬された内部頬領域２６、および、第１および／または第２の模擬された歯構造１６、１８に付随する模擬された歯肉構造２８を含み、前記歯肉構造２８は、人間または人間以外の歯肉を模擬するために構成され、模擬された前庭３０は、模擬された歯肉構造２８と模擬された内部頬領域２６の間に配置される。
【００１３】
他の実施形態において、模擬された口腔内の軟部組織構造２０は、シリコーン系材料を含み、該材料は、人間または人間以外の動物の軟部組織に類似した反発力と形状を提供する。人間のまたは人間以外の動物の軟部組織を模擬する当該技術分野で知られている、如何なる他の材料も、ここに開示されている範囲内に入ると考えられる。
【００１４】
例えば、ある先行技術マネキンは、非現実的なほど伸縮性がある、薄い膜から成る頬を有する。このため、この膜は、生きている患者の口の窮屈な状態で作業するという困難さを模擬することができず、実際の患者で可能であろう程度をはるかに超えてモデルの頬を引っ張ることを歯科用学生に可能にする。本発明は、生きた頬のそれに類似した伸縮性抵抗を有する材料から成る頬を提供することによって、この問題を解決する。
【００１５】
さらに他の実施形態において、歯科用モデル１００は、咽喉部３６を更に含み、一つ以上のセンサ３２、３４がその上に配置される。センサ３２、３４は、対象物（ｏｂｊｅｃｔ）と歯科用モデル１００の咽喉部３６との間で、近接センサ３４による近接、および／または接触センサ３２による接触を検知し、フィードバックが、検知された入力の結果として提供される。センサは、他の構成部品のうち、模擬された口唇領域、模擬された歯構造、および模擬された舌を含むモデル１００の異なる部分の中に、または、その上に提供されてもよい。
【００１６】
更なる実施形態において、歯科用モデル１００は、感覚出力構成部品５６を含み、モデルのフィードバックは、音声フィードバック６０、視覚フィードバック５８、嗅覚フィードバック６２、味覚フィードバック６４、または触覚フィードバック６５、またはそれらの任意の組合せから成る。
【００１７】
さらに更なる実施形態において、歯科用モデル１００のセンサが対象物によって接触される場合に、フィードバックが開始される歯科用モデル１００が提供される。フィードバックは、人間または人間以外の動物の反射を模擬する。対象物は、歯科用ツールまたはユーザの手を含むが、これに限定されるものではない。対象物が咽喉の奥、口の上側、舌の奥または患者の扁桃領域と接触するとき、咽頭反射（または喉頭痙攣）がしばしば生じる。この反応または反射は、これらの上述した領域にセンサを提供することによって、歯科用モデル１００で再現することができる。対象物が歯科用モデル１００のこれらの領域のいずれかでセンサと接触するとき、信号が送られ、歯科用モデル１００のフィードバックを開始することができる。フィードバックは、聴覚、視覚、触覚、嗅覚および／または味覚フィードバックを含む、ここで説明され、あるいは当該技術分野で知られている如何なる種類のフィードバックであってもよい。
【００１８】
信号出力は、ユーザと通信し、かつフィードバックをユーザに提供するために装置によってここで用いられる。一実施形態において、信号出力装置は、少なくとも１つの光源またはスクリーン・ディスプレイ、またはその組合せを含む視覚出力を生成する。例えば、視覚の刺激またはフィードバックは、ＬＥＤおよび／またはＬＣＤディスプレイのような視覚出力を含んでもよい。ディスプレイは、トレーニングまたはシミュレーションについて、および、装置についての情報をユーザに提供してもよい。それは、ユーザの状態、またはユーザに役立つ如何なる他のタイプに関する情報を提供してもよい。周知の視覚フィードバックの他のタイプは、ここで発明の範囲内に入ると考えられる。
【００１９】
当該装置の信号出力構成部品は、音声出力を生成してもよく、音声出力は、１つの音または一連の音を含んでもよい。音声出力またはフィードバックは、ビープ音、可聴指示または可聴メッセージ、音楽的なフィードバック、または当該技術で周知の他の如何なる種類の音声出力を含んでもよい。一実施形態において、当該装置は、当該装置から音声出力を伝送するために当該装置に付随されるスピーカを提供する。スピーカは、当該装置に取り付けられてもよいし、あるいは、スピーカは、当該装置に有線または無線で接続されてもよい。
【００２０】
他の実施形態において、嗅覚（臭い：ｓｍｅｌｌａｎｔ）または味覚（味：ｔａｓｔｅ）フィードバックは、当該装置から信号出力として提供されてもよい。嗅覚と味覚フィードバックは、互いに結合して提示されてもよいし、当該装置のユーザの学習とトレーニングを向上させるために、ここに説明される他の信号出力のどれと結合されてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、嗅覚および／または味覚フィードバックは、人間または人間以外の歯科患者から受け取られる嗅覚および／または味覚出力を模擬するために用いられてもよい。
【００２１】
当該装置により提供される他のタイプの出力またはフィードバックは、例えば、当該装置の温度変化または振動のような触覚出力またはフィードバックを含んでもよい。触覚出力の例は、参照によってここに組み込まれる米国特許第８，１３８，８９６号に見つけることができる。ここに説明される視覚、聴覚、および触覚出力の多くは、当該装置のユーザに対するフィードバックのためだけに必要であるというわけでなく、ユーザ入力またはユーザ動作を求めるか、あるいはユーザ入力またはユーザ動作を阻止するために、ユーザに対して当該装置が行うプロンプト（刺激）であり得る。
【００２２】
信号出力構成部品による上述した出力／フィードバックのどれでも、当該装置の他のフィードバックの任意のものと一緒にでも提示されることが可能である。例えば、視覚および音声フィードバックは、当該装置のユーザの学習を強化するために、同時に、または順番に発生してもよい。
【００２３】
更なる実施形態において、図３に示されるように、歯科用モデル１００は、第１の導管３８を含み、空気の第１の流れは、第１の導管３８を介して口腔領域４６に提供され、空気の第１の流れは、人間または人間以外の動物の呼吸を模擬するために構成される。さらに更なる実施形態において、空気の前記第１の流れの相対湿度値は、人間または人間以外の動物の呼吸の相対湿度値に相当する。
【００２４】
他の実施形態において、歯科用モデル１００は、人間または人間以外の動物の唾液腺を模擬するために構成される少なくとも１つの模擬された唾液腺４２を含む。１つ以上の唾液腺４２が提供されてもよく、例えば、人間の口腔領域を模倣するために、口腔領域４６の各側に１つずつ提供されてもよい。更なる実施形態において、少なくとも１つの模擬された唾液腺４２は、人間のまたは人間以外の動物の唾液を模擬するために、流体分泌をモデルの口腔領域４６に提供するために構成される。いくつかの実施形態において、流体分泌は、人間または人間以外の動物の口腔領域内の唾液貯留を模擬するために、歯科用モデル１００の口腔領域４６に集まる。
【００２５】
他の実施形態において、歯科用モデル１００の第１および／または第２の模擬された歯構造１６、１８は、解剖学的な形状の歯を含み、該歯は、歯髄と管から成り、該歯は、Ｘ線撮影トレーニングのための放射線透過性の材料を含む。該歯は、院内のＸ線トレーニングのために特別な不透明な特性を含む。該歯は、完全な歯髄と管で、第１および／または第２の部材１０、１２内に永久に固定されてもよい。
【００２６】
他の実施形態において、第１および第２の部材１０、１２は、バイアス構成要素１４を介して互いに枢動可能に搭載され、これにより、Ｘ線フィルムが第１および第２の部材の間に保持されることができるように、第１および第２の部材１０、１２を互いに対してずらし（バイアスをかけ）得る。患者で歯科用Ｘ線検査を模擬するために、バイアス構成要素１４は、咬翼Ｘ線フィルムまたは他の類似した対象物が、歯科用Ｘ線のシミュレーションの間、第１および第２の部材１０、１２の間に保持されることができるように、第１および第２の部材１０、１２が一緒に押し合うことができる手段の１つの例である。
【００２７】
他の実施形態において、図２に提示されるように、歯科用モデル１００は、一つ以上の注射点５０を含み、各々の注射点５０は、模擬された歯神経に麻酔薬を注射するための貯留場所を表し、模擬された歯神経は、人間または人間以外の動物の歯神経を模擬するために構成されている。
【００２８】
更なる実施形態において、歯科用モデル１００は、歯科用モデルの一つ以上の注射点５０への麻酔薬の投与を模擬するための歯科用ツール６７（図２）を含む。
【００２９】
更なる実施形態において、歯科用モデル１００は、歯科用モデル１００に取り外し可能に接続している胸板４８を含む。胸板は、男性および／または女性の人間または人間以外の動物の胸領域を、解剖学的に模擬するために構成されてもよく、これにより、モデルのユーザは、対象（ｓｕｂｊｅｃｔ）または患者の胸領域の辺りでのモデルの操作、および使用を訓練することができる。
【００３０】
更なる実施形態において、胸板４８は、第１の側面と第２の側面を含み、例えば、第１の側面は、男性の人間または人間以外の動物の胸領域を模擬し、第２の側面は、女性の人間または人間以外の動物の胸領域を模擬する。
【００３１】
他の実施形態において、胸板４８は、歯科用モデル１００に枢動可能に取り付けられる。これにより、歯科用モデル１００から胸板４８を取り外すことなく、第１の側面から第２の側面へ、および、第２の側面から第１の側面へ、胸板４８を手動で調節できる。
【００３２】
更なる実施形態において、歯科用モデル１００は、人間または人間以外の動物の舌を、解剖学的に模擬するために構成された模擬された舌２４を含み、模擬された舌は、口腔領域４６の中で動かすことができる。更なる実施形態において、模擬された舌２４は、関節端部５２を含んでもよく、端部５２は、模擬された舌２４を動かすために手動で操作可能である。他の実施形態において、模擬された舌２４は、電気的に制御されてもよく、模擬された舌２４が動いて、人間または人間以外の動物の舌を模擬する。
【００３３】
例えば、図５ａおよび図５ｂに図示されるように、舌２４は、フレキシブル・チューブ５０１を内部に設けることができ、フレキシブル・チューブ５０１は、チューブ５０１の端部５０６に取り付けられる一つ以上の（通常は少なくとも３つ）柔軟な部材５０３（例えば、ケーブルまたは柔軟なロッド）を収容している。柔軟な部材５０３は、各々、一つ以上の次元、例えば、上下および／または左右で舌２４を曲げるために、サーボ・モータ５０５を用いて、独立して引いたり押したりすることができる。
【００３４】
更なる実施形態において、図３に提示されているように、歯科用モデル１００は、第２の導管４０を含み、該第２の導管４０は、流体を口腔領域４６に届けるために提供され、流体は、人間のまたは人間以外の動物の唾液を模擬する。
【００３５】
歯科用モデル１００は、モデル１００に付随する一つ以上のモータ７２を更に含んでもよく、モータ７２は、モデルの１００の動きを提供する。動きは、人間または人間以外の動物の対象の動きを模擬するために、不規則な頭の動き、または、モデルのさまざまな構成部品のわずかな動きを含んでもよい。一例では、モータ７２は、モータ出力の正確な制御を提供することができるサーボ・モータでもよい。サーボ・モータは、マイクロコントローラまたは他のプログラム可能なサーボ・ドライバによって制御されてもよく、代わりに、手動コントローラを用いることもできる。歯科用モデル１００に付随するモータ７２は、生きている人間または人間外の動物の対象または患者の動きを模擬するために、使用の間、歯科用モデル１００を動かすために提供され、対象の動きは、生きている人間または人間以外の動物の対象の実際の動きに類似させて歯科治療を施すという困難を提供する。
【００３６】
例えば、図６に図示されるように、頭部６０２は、モータ７２と第２のギア６０８によって駆動させて頭部６０２を回転させることができる第１のギア６０６を含むシャフト６０４上に取り付けられることができる。
【００３７】
加えて、図７に図示されるように、前方および後方に、頭部６０２を傾けること、および／または頭部６０２を左右に傾けることは、ボール関節７１２を用いて提供することができ、好ましくは、モデルの１００の首領域７１４に、または、その近くに設置される。図示の例では、一つ以上のサーボ・モータ７２は、上部軸部７０４を押したり引いたりすることによって、結合部材７０８、７０６および７１０を介して、２つの次元（前後および左右）に傾く動きを提供するために用いられる。任意に、モデル１００は、図６に図示される回転機構６１６と図７に図示される可傾機構７１６のいずれか、または両方ともを含むことができる。さらに、図示の例は、シャフト６０４の下部の上に設置される回転機構６１６と、頭部６０２の上部の近傍に設置される上部軸部７０４に接続されるか、および／または上部軸部７０４を含む可傾機構７１６とを示すが、他のオプション（図示しない）は、可傾機構７１６の上方（すなわち、可傾機構７１６より頭部６０２の上部により近く）に回転機構６１６を置くことがある。
【００３８】
図８ａおよび図８ｂは、発明の付加的な実施形態による歯科用トレーニング装置を示す。典型的な歯科用診察椅子８００は、座部８０２、背もたれ８０４、およびヘッドレスト８０６を含む。ヘッドレスト８０６は、背もたれの最上部でソケット８１０の開口部８０８に嵌まるシャフト（または他の支持部材）８１２によって支えられる。本発明によれば、ヘッドレスト８０６は、取り外して、ソケット８１０を空になるままにすることもできる。そして、頭部６０２の支持シャフト（または頭部支持部材）６０４は、ソケット８１０の開口部８０８に挿入することができる。しかるに、ソケット８１０は、ヘッドレスト８０６の支持部材８１２か、マネキン頭部６０２の支持部材６０４のいずれかを受け取るために構成される。ヘッドレスト８０６と頭部６０２が簡単に交換されることができるように、頭部支持部材６０４は、ヘッドレスト支持部材８１２に類似した形状と寸法で構成されることができる。このようなアレンジによって、如何なる付加的な器材を用いることなく、歯科用トレーニング施設またはその学生が、既存の歯科用診察椅子に頭部６０２を容易に、かつ迅速に取り付けることを可能にする利便性を提供する。
【００３９】
図８ｂで示される本発明のシステムは、マネキン頭部を平らな板に接続して、背もたれ８０４のクッション部８１４に縛りつけなければならない先行技術システムに対して有利である。特に、ソケット８１０がヘッドレスト８０６を支えるのにすでに十分強いので、頭部部６０２に対しても同程度に強い支持を提供し、ベルトまたはストラップは、ほとんどの場合、オプション、および／または不必要である。
【００４０】
更なる実施形態において、模擬された口腔内の軟部組織構造２０は、口蓋垂構造２２を含む。口蓋垂構造２２は、第１の部材１０の下側に付随し、口蓋垂構造２２は、人間または人間以外の動物の口蓋垂を解剖学的に模擬するために構成される。他の実施形態において、口蓋垂構造２２は、一つ以上のセンサを含み、センサは、口蓋垂構造２２との接触を検出するために構成される接触センサ３２ａ、または対象物と近接センサ３４ａとの間の近接を検出するために構成される近接センサ３４ａを含んでもよい。口蓋垂のセンサ３２ａ、３４ａは、口蓋垂の接触および／または近接センサ３２ａ、３４ａによって受け取られる入力に基づくフィードバックを提供してもよい。口蓋垂構造２２上に設置されるセンサは、ユーザが口蓋垂構造２２と接触したか否か、本質は患者に「吐き気を起こさせた」か、咽頭反射を生じたかのフィードバックをモデルの１００のユーザに提供するために構成されることもできる。フィードバックは、ここで開示を通して述べられるように提供されてもよく、音声、視覚、触覚、嗅覚、または味覚フィードバック、あるいはそれらの如何なる組合せを含むが、これに限定されない。さらにまた、口蓋垂構造２２のセンサから送られる信号によって開始されるフィードバックは、患者の「吐き気（ｇａｇ）」または咽頭反射を模擬するために構成されてもよい。
【００４１】
まだ更なる実施形態において、接触または近接センサ３２ａ、３４ａ、３２、３４のうちの１つから受け取られる入力に応じて提供されるフィードバックは、模擬された咽頭反射を含む。模擬された咽頭反射が人間または人間以外の動物の咽頭反射を模倣するように、この模擬された咽頭反射は、第１および第２の部材１０、１２、口蓋垂構造２２、および／または模擬された口腔内の軟部組織２０の動きを含んでもよい。
【００４２】
更なる実施形態において、図４に示されるように、歯科用モデル１００は、人間または人間以外の動物の目とまぶたを解剖学的に模擬するために、動かせる模擬された目６８が動かせる模擬されたまぶた６９を有する状態の眼窩部７０を含む人間のまたは人間以外の動物の頭部のモデルとして提供されてもよい。図４は、動かせる模擬された目６８と模擬されたまぶた６９とを有する眼窩部７０を含む歯科用モデル１００の例を提示する。動かせる模擬された目６８とまぶた６９とは、視覚フィードバックを歯科用モデル１００のユーザに提供するために用いられることができる。模擬された目６８とまぶた６９の動きは、センサ３２、３２ａ、３４、３４ａによって受け取られる入力によって決まってもよい。動かせる模擬された目６８とまぶた６９は、機械的に、または、電気的に動作されることができるが、電気的に動作するならば、動きは、センサ入力を通して制御されてもよい。歯科用モデル１００において、フィードバックとして動かせる模擬された目６８とまぶた６９を用いることで、効果的トレーニング方法を提供する。ここで、目とまぶたの動きは、歯科患者においてフィードバックを提供する代表的なものである。
【００４３】
他の実施形態において、歯科用モデルは、それに付随するユーザ・インタフェース５４を含む。さらに別の実施形態において、ユーザ・インタフェース５４は、少なくとも１つのユーザ入力制御６６を含む。さらに他の実施形態において、歯科用モデル１００は、それに付随し、ユーザにフィードバックを提供するように構成される感覚出力構成部品５６を含む。ここで述べられるフィードバックは、モデル１００のユーザによる動作または非動作の結果だけでなく、ユーザからの入力を開始するために用いられてもよい。フィードバックは、音声、視覚、触覚、嗅覚、および／または、味覚フィードバック、あるいは当該技術分野の当業者に知られている、他の如何なるフィードバックの手段の形でも提供されてもよい。図１は、スピーカとして具体化される聴覚フィードバック６０、ＬＥＤとして示される視覚フィードバック５８のいくつかの例を提供するが、聴覚と視覚フィードバックは、スピーカとＬＥＤに限定されず、当該技術分野の当業者に知られて如何なる方法でも提供されてもよい。その上、感覚出力構成部品５６は、歯科用モデル１００に付随し、歯科用モデル１００に配置されないように図１に示されるが、それらは、歯科用モデル１００の上に、またはその内部に提供されてもよい。
【００４４】
ここで用いられる文言「第１」、「第２」などは、如何なる順序、量または重要性を意味せず、むしろ１つの構成要素ともう一つを区別するために用いられることに注意されるべきでる。文言「ａ」、および「ａｎ」は、量の制限を意味せず、むしろ符号を付けられた項目の少なくとも１つの存在を意味する。量に関連して用いられる修飾子「だいたい（ａｂｏｕｔ）」は、述べられた値を包括しており、文脈によって影響される意味を有する（例えば、特定の量の測定に関連したエラーの程度を含む）。この明細書の範囲内で開示されるすべての範囲を包括しており、独立して組み合わせることができる点に注意されるべきである。
【００４５】
本発明のモデルは、形状（ジオメトリー）、個々の構成部品の物理的な特性、そして、構成部品−構成部品間の接触面での特性に関する、生きている組織との類似性によって、特徴づけることができるが、必須ではない。例えば、場合によっては、モデル１００が対称形の外観を有することが望ましいかもしれない。他の場合では、現実の人々または動物によってしばしば示される非対称をよりよく模擬するために、解剖学的な特徴の一部もしくは全部を非対称にすることが望ましいかもしれない。端的に言えば、それらが特定のターゲットの解剖学的構造の形状（ジオメトリー）を模倣するように、個々のモデルの構成部品は製造される。ここで用いられる文言「解剖学的に」は、生きている組織または器官の幾何学的な、機能的なおよび／または物理的な特性を有する構成部品を含む。
【００４６】
本発明の個々の構成部品は、隣接する構成部品の間の相互作用が、実際のターゲット組織で予想される全体的な相互作用を与えるように組み立てられる。つまり、様々なモデルの構成部品の間の接触面での特性（接合強度、構成部品−構成部品摩擦、その他）は、ターゲットの解剖学的構造に関連した組織の間の相互作用を模擬するように設計されている。
【００４７】
ここで用いられるように、文言「対象（ｓｕｂｊｅｃｔ）」と「患者」は取り換え可能に用いられる。ここで用いられるように、文言「対象」は、動物、好ましくは、非霊長類のような哺乳類（例えば、牛、ブタ、馬、猫、犬、ネズミなど）、および霊長類（例えば、猿と人間））、および最も好ましくは人間を指す。
【００４８】
ここで用いられるすべての技術的で科学的な用語は、ここに定められない限り、当該技術分野における通常の知識を有する者によって一般によく理解されているのと同じ意味を有することを意図する点に注意することは、本発明の理解にとって重要である。また、ここで使用される技術も、特に明記しない限り、当該技術分野で通常の知識を有する者に知られているものである。
【００４９】
本発明の多数の実施形態が現在の文脈で、ここで示され、説明されているが、そのような実施形態は、一例の目的で提供されるだけで、限定の目的で提供される訳ではない。多数のバリエーション、変更、および代替は、ここで発明から物質的に離れることなく、該技術分野の当業者に想起されるであろう。例えば、本発明は、ここで開示される最良の形態に限られている必要はなく、ゆえに、他の応用例が本発明の教えから等しく利益を得ることができる。また、特許請求の範囲において、手段と機能（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）およびステップと機能（ｓｔｅｐ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）条項は、各々、列挙された機能と、構造等価物あるいは動作等価物だけでなく、等価構造または等価動作をも、実行することとして、ここで説明される構造と行為を包含することを意図する。したがって、すべてのこのような変更は、それらの解釈に対する関連した法律に従って、以下の特許請求の範囲で定められるように、この発明の範囲内に含まれることを意図する。
【符号の説明】
【００５０】
１００  歯科用モデル
１０  第１の部材
１２  第２の部材
１４  バイアス構成要素
１６  第１の歯構造
１８  第２の歯構造
２０  口腔内の軟部組織構造
２２  口蓋垂構造
２４  舌
２６  内部頬領域
２８  歯肉構造
３２、３２ａ  接触センサ
３４、３４ａ  近接センサ
３６  咽喉部
３８  第１の導管
４０  第２の導管
４２  唾液腺
４６  口腔領域
４８  胸板
５０  注射点
５２  関節端部
５４  ユーザ・インタフェース
５６  感覚出力構成部品
５８  視覚フィードバック
６０  音声フィードバック
６２  嗅覚フィードバック
６４  味覚フィードバック
６５  触覚フィードバック
６６  ユーザ入力制御
６７  歯科用ツール
６８  目
６９  まぶた
７０  眼窩部
７２  モータ
５０１  チューブ
５０３  柔軟な部材
５０５  サーボ・モータ
５０６  端部
６０２  頭部
６０４  シャフト
６０６  第１のギア
６０８  第２のギア
６１６  回転機構
７０４  上部軸部
７０８、７０６、７１０  結合部材
７１２  ボール関節
７１４  首領域
７１６  可傾機構
８００  歯科用診察椅子
８０２  座部
８０４  背もたれ
８０６  ヘッドレスト
８０８  開口部
６０４  支持シャフト（または頭部支持部材）
８１０  ソケット
８１２  支持部材
８１４  クッション部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【外国語明細書】
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