口腔傳感器的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)岢鲆环N能夠進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更加詳細(xì)地進(jìn)行舌動作的分析的口腔傳感器。在口腔傳感器(1)中，雖然包括了具有能夠測定3軸方向的各外力分量的機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳感器單元(7)，但是能夠通過彈性體(9)保護(hù)該傳感器單元(7)，另外通過用由生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成的覆蓋膜(11a)覆蓋該彈性體(9)的整體，由此，被驗者(EXA)能夠?qū)鞲衅鲉卧?7)或彈性體(9)安全地安裝到口腔(MT)內(nèi)，測定3軸方向的各外力分量，這樣，根據(jù)3軸方向的各外力分量，能夠?qū)υ诳谇?MT)內(nèi)咀嚼和下咽時的復(fù)雜的舌動作進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更詳細(xì)的分析。
【專利說明】口腔傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及口腔傳感器，這種傳感器適合應(yīng)用于咀嚼或下咽時的口腔內(nèi)舌動作的分析，或者開發(fā)易于下咽的食品的情況。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，作為分析咀嚼或下咽時的口腔內(nèi)的舌動作的傳感器，已知有如下的舌壓傳感器(例如，參照專利文獻(xiàn)I):貼附在被驗者的腭部(口腔內(nèi)上壁)上，通過測定舌頭接觸到配置在腭部的規(guī)定位置處的感壓傳感器時的壓力，來分析舌動作。實際上，該舌壓傳感器具有如下結(jié)構(gòu):具有貼附于腭部的基干部和從基干部分支的、同樣貼附于腭部的帶狀的枝部，在這些基干部和枝部上分別設(shè)置有多個感壓傳感器。
[0003]這里，對于應(yīng)用于舌壓傳感器的感壓傳感器，2枚感壓油墨層隔著規(guī)定的空隙彼此相對配置，當(dāng)從舌朝著腭部側(cè)施加壓力時，通過該壓力，使得這2枚感壓油墨層接觸，電氣電阻值(也稱為電阻值)發(fā)生變化。由此，在舌壓傳感器中，通過在感壓傳感器的感壓油墨層上測定變化的電氣電阻值，來檢測施加到各感壓傳感器的壓力和位置，從而能夠進(jìn)行舌動作的分析。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-273840號公報
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]然而，在以相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的舌壓傳感器中，存在如下問題:作為能夠通過感壓傳感器測定的外力，只有從舌頭向腭部側(cè)施加的朝向口腔上下方向的上下壓力，因此，僅根據(jù)該朝向口腔上下方向的上下壓力，對在口腔內(nèi)在前后上下左右方向上復(fù)雜地運動的舌動作難以進(jìn)行詳細(xì)的把握，無法充分進(jìn)行舌動作的分析。
因此，本發(fā)明正是考慮了以上的點而做出的，其目的在于提出一種相比現(xiàn)有技術(shù)能夠更詳細(xì)地進(jìn)行舌動作的分析的口腔傳感器。
解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0006]為了解決相關(guān)的問題，本發(fā)明的口腔傳感器具有如下特征:包括安裝在被驗者的口腔內(nèi)，測定在所述口腔內(nèi)舌頭施加的外力的傳感器主體，所述傳感器主體包括:通過所述舌頭施加的外力能夠彈性變形的彈性體；傳感器單元，其埋設(shè)在所述彈性體內(nèi)，根據(jù)該彈性體的位移狀態(tài)，測定相互正交的3軸方向的外力分量；以及覆蓋膜，其由生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成，覆蓋所述彈性體。
發(fā)明的效果
[0007]根據(jù)本發(fā)明的口腔傳感器，雖然包括了具有能夠測定3軸方向的各外力分量的機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳感器單元，不過能夠通過彈性體保護(hù)該傳感器單元，另外用由生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成的覆蓋膜覆蓋該彈性體，被驗者能夠?qū)鞲衅鲉卧驈椥泽w安全地安裝到口腔內(nèi)，測定3軸方向的各外力分量，這樣，根據(jù)3軸方向的各外力分量，能夠?qū)υ诳谇粌?nèi)咀嚼和下咽時的復(fù)雜的舌動作進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更詳細(xì)的分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為示出在腭部安裝了口腔傳感器時的狀態(tài)的概略圖。
圖2為示出被驗者下咽食品時的狀態(tài)的概略圖。
圖3為示出口腔傳感器的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖4為示出傳感器主體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖5為示出口腔傳感器的截面結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖6為用于傳感器主體的制造方法的說明的概略圖。 圖7為用于傳感器主體的制造方法的說明的概略圖。
圖8為用于傳感器主體的制造方法的說明的概略圖。
圖9為用于傳感器主體的制造方法的說明的概略圖。
圖10為用于使懸臂部的可動部立起時的說明的概略圖。
圖11為示出傳感器單元的結(jié)構(gòu)的SEM像。
圖12為示出沒有施加外力時的傳感器單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖13為示出在口腔前后方向上施加了前后剪切應(yīng)力時的傳感器單元的狀態(tài)的概略圖。
圖14為示出在口腔上下方向上施加了上下壓力時的傳感器單元的狀態(tài)的概略圖。
圖15為示出在被驗者的腭部上安裝了口腔傳感器時的一例的照片。
圖16為示出在下咽了普通水以及粘性增強(qiáng)水時的前后剪切應(yīng)力、左右剪切應(yīng)力以及上下壓力的圖。
圖17為示出第2實施例的傳感器單元的SEM像。
圖18為示出第I傳感器部的結(jié)構(gòu)的SEM像。
圖19為示出第3傳感器部的結(jié)構(gòu)的SEM像。
圖20為示出在腭部上貼附口腔傳感器的各種位置的概略圖。
圖21為示出在口腔內(nèi)回繞口腔傳感器的布線時的變形例的概略圖。
圖22為示出在腭部上安裝了另一實施例的口腔傳感器時的狀態(tài)的概略圖。
圖23為示出在腭部上安裝了另一實施例的口腔傳感器的被驗者下咽食品時的狀態(tài)的概略圖。
圖24為示出另一實施例的口腔傳感器的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖25為示出下咽冰淇淋時的口腔內(nèi)的溫度變化的圖。
圖26為示出從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c獲得的測定結(jié)果和從這些測定結(jié)果中去除了取決于溫度的電阻值變化的成分后的結(jié)果的圖。
圖27為示出在下咽了普通水時和下咽了粘性增強(qiáng)水時的從第I傳感器主體以及第2傳感器主體得到的測定結(jié)果的圖。
圖28為示出在下咽了液體時的時間序列的壓力分布數(shù)據(jù)的圖表。
圖29為示出了圖28中示出的壓力分布數(shù)據(jù)的“ I”~“ 3 ”情況下的口腔內(nèi)的狀態(tài)的概略圖。
圖30為示出了圖28中示出的壓力分布數(shù)據(jù)的“4”和“5”情況下的口腔內(nèi)的狀態(tài)的概略圖。
附圖標(biāo)記說明
[0009]1、61 口腔傳感器 2傳感器主體
3布線體
7、51傳感器單元
9彈性體
IlaUlb覆蓋膜
21a第I傳感器部
21b第2傳感器部
21c第3傳感器部 62a第I傳感器主體(傳感器主體)
62b第2傳感器主體(傳感器主體)
具體實施例方式
[0010]以下基于附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011](I) 口腔傳感器的概要
圖1中，I表示本發(fā)明的口腔傳感器，將該口腔傳感器I貼附在被驗者的腭部PL的規(guī)定位置，就能在咀嚼或下咽時測定得到由于舌動作而對腭部PL施加的3軸方向的各外力分量。這里，在3軸方向施加的外力分量表示:在被驗者的口腔內(nèi)與腭部PL的腭部縫線(Raphepalat1:施加在位于腭部PL的正中線(縱向通過生物體中央的線)上的隆起線)Cl平行的口腔前后方向χ上的前后剪切應(yīng)力；施加在口腔內(nèi)與該口腔前后方向χ正交、且相對于腭部縫線Cl向左右延伸的口腔左右方向y上的左右、在口腔上下方向z上的上下壓力。
[0012]實際上，該口腔傳感器I具有能夠與未圖示的舌頭接觸的、貼附在口腔內(nèi)的規(guī)定位置的傳感器主體2和從該傳感器主體2引出的布線體3，該布線體3從口腔內(nèi)引出到口腔外，能夠?qū)脑搨鞲衅髦黧w2獲得的測定結(jié)果通過布線體3送出到設(shè)置在口腔外部的測量儀器(未圖示)。由此，通過測量儀器，能夠使從口腔傳感器I獲得測定結(jié)果顯示在顯示部上，根據(jù)該顯示的測定結(jié)果分析被驗者的舌動作。
[0013]具體地，在該實施例的情況下，作為一例，傳感器主體2貼附在占據(jù)腭部PL的前方2/3的硬腭部的腭部縫線Cl與連接了第二小臼齒Ta5、Tb5的、在口腔左右方向y上延伸的虛擬線C2相交叉的位置，被配置為舌頭容易接觸到傳感器主體2的整個表面。
[0014]另外，在該實施例情況下，從傳感器主體2引出的布線體3從腭部縫線Cl經(jīng)過切齒乳頭(Papilla incisiva:位于腭部的上側(cè)中切齒(上側(cè)前齒)Tal、Tbl的正后方的正中線上的橢圓形的隆起)，從上側(cè)中切齒(上側(cè)前齒)Tal、Tbl向口腔外引出。此外，該傳感器主體2和布線體3通過例如義齒穩(wěn)固劑(鹽野義制藥公司的商品名稱“達(dá)凝11(日文名稱為“夕〃 f >々卜II”)”等醫(yī)療用粘接劑貼附在腭部PL上，即使被驗者咀嚼和下咽食品，也不會出現(xiàn)傳感器主體2和布線體3從腭部PL脫離或者偏離的情況，能夠維持貼附狀態(tài)。[0015]對于這樣的口腔傳感器1，如圖2所示，傳感器主體2被貼附在口腔MT內(nèi)的腭部PL (該情況下，硬腭部)，被驗者EXA咀嚼或下咽食品FD時，食品FD或舌頭TG能夠接觸傳感器主體2的表面，能夠測定來自食品FD或舌頭TG施加的外力。此外，圖2中的框ERl是對被驗者EXA的口腔MT內(nèi)進(jìn)行了局部放大的放大圖。
[0016]這里，實際上，該口腔傳感器1，能夠分別單獨測定在傳感器主體2上的口腔前后方向χ的前后剪切應(yīng)力、口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力以及口腔上下方向Z的上下壓力，能夠?qū)⒕捉阑蛳卵蕰r復(fù)雜地運動的舌頭TG或食品FD所施加的外力分解為3軸方向的外力分量，根據(jù)這3軸方向的各測定結(jié)果，對咀嚼或下咽時，舌頭TG進(jìn)行著什么樣的動作進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更詳細(xì)地分析。此外，對于口腔傳感器1，在上側(cè)中切齒Tal和下側(cè)中切齒(下側(cè)前齒)TalO之間的間隙Gl穿過布線體3，將該布線體3引出到口腔MT外。
[0017]在該實施例的情況下，如圖3所示，關(guān)于該口腔傳感器1，傳感器主體2例如為寬度6_、進(jìn)深7_、厚度0.8mm的扁平狀,傳感器主體2形成為在角部帶有圓弧的8角形的外輪廓形狀。另外，傳感器主體2具有板狀的主體側(cè)柔性基板6和設(shè)置在該主體側(cè)柔性基板6的平坦的傳感器設(shè)置面上的傳感器單元7，整個該主體側(cè)柔性基板6和傳感器單元7被由硅橡膠構(gòu)成的彈性體9覆蓋。
[0018]另外，在此基礎(chǔ)上，對于傳感器主體2，在扁平狀的彈性體9的整個表面，形成有由例如帕利靈(parylene)N或帕利靈C或帕利靈HT(日本帕利靈公司(株式會社日本〃 ')>>社)制)等對二甲苯系列聚合物(也稱為帕利靈)構(gòu)成的覆蓋膜11a，通過該覆蓋膜11a，彈性體9在外部呈非露出狀態(tài)。傳感器主體2的一方的平坦的覆蓋膜Ila成為貼附面，貼附在口腔MT的腭部PL上，另一方的平坦的覆蓋膜Ila成為接觸面，與舌頭TG相對配置。
[0019]此外，在上述的實 施例中，對采用帕利靈形成了用于覆蓋彈性體9的覆蓋膜Ila的情況進(jìn)行了敘述，但是，本發(fā)明并不限于此，只要是能夠密封彈性體9，并且不會對生物體組織或細(xì)胞表現(xiàn)出毒性，不會引起炎癥反應(yīng)等，能夠適用于生物體的生物體適應(yīng)性材料就可以的，可以采用各種生物體適應(yīng)性部件來形成覆蓋膜11a。
[0020]在該實施例的情況下，主體側(cè)柔性基板6具有與傳感器主體2的外廓形狀相同的外廓形狀(該情況下為8角形狀)，傳感器單元7設(shè)置在傳感器設(shè)置面的中央，以該傳感器單元7為中心形成了使傳感器單元7電連接的規(guī)定形狀的布線區(qū)域部6a。這里，在布線區(qū)域部6a中，通過導(dǎo)線電連接了傳感器單元7，能夠送出來自傳感器單元7的電信號。
[0021]在傳感器主體2上一體形成的布線體3具有與傳感器主體2的主體側(cè)柔性基板6一體成型的帶狀的布線側(cè)柔性基板13，該布線側(cè)柔性基板13具有整個表面被由帕利靈構(gòu)成的覆蓋膜Ilb覆蓋的結(jié)構(gòu)。在布線側(cè)柔性基板13上，形成有連接到主體側(cè)柔性基板6的布線區(qū)域部6a上的布線14。
[0022]由此，在口腔傳感器I中，來自傳感器單元7的電氣信號，通過主體側(cè)柔性基板6的布線區(qū)域部6a送出至布線側(cè)柔性基板13的布線14，進(jìn)而從該布線體3的布線14送出到未圖示的測量儀器。這樣，從口腔傳感器I獲得的測定結(jié)果被可視地顯示在測量儀器的顯示部上，基于這些可視性地顯示的測定結(jié)果，能夠?qū)Ρ或炚逧XA的咀嚼和下咽時的舌動作進(jìn)行分析。
[0023](2)傳感器主體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)
下面，對傳感器主體2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下說明。如圖4所示，傳感器主體2具有如下結(jié)構(gòu):傳感器單元7埋設(shè)在彈性體9內(nèi)，用覆蓋膜Ila覆蓋了該彈性體9。這里，彈性體9形成為不僅覆蓋主體側(cè)柔性基板6的傳感器設(shè)置面?zhèn)龋€覆蓋該傳感器設(shè)置面的整個背面，平坦地形成了與配置在主體側(cè)柔性基板6的傳感器設(shè)置面?zhèn)鹊纳嘞鄬γ?a即舌頭TG相對置的面。由此，形成在舌相對面9a上的充當(dāng)接觸面的覆蓋膜Ila也沿著舌相對面9a平坦地形成，被驗者EXA的舌頭TG接觸到該覆蓋膜Ila時，對于被驗者不會使舌頭TG感覺到多余的凹凸感，減少由于傳感器主體2位于腭部PL上而產(chǎn)生的不適感，能夠進(jìn)行自然的咀嚼或下咽。
[0024]另外，關(guān)于彈性體9，主體側(cè)柔性基板6的背面?zhèn)鹊碾癫肯鄬γ?b即貼附腭部PL一側(cè)的面也是平坦地形成。由此，由形成在該腭部相對面％的貼附面構(gòu)成的覆蓋膜Ila也是沿著腭部相對面9b平坦地形成。這里，由于彈性體9由硅橡膠形成，具有彈性，因此，當(dāng)通過醫(yī)療用粘接劑使傳感器主體2貼附在具有凹凸的腭部PL上時，腭部相對面9b能夠沿著腭部PL的凹凸形狀變形，能夠使該腭部相對面9b的覆蓋膜Ila以沿著腭部PL緊密貼合的狀態(tài)貼附。
[0025]由此，對于傳感器主體2，在被驗者EXA進(jìn)行食品FD咀嚼或下咽時，食品FD不易進(jìn)入腭部PL與傳感器主體2之間，并且，腭部相對面9b與咀嚼和下咽時的腭部PL的細(xì)微變化連動地也進(jìn)行位移，能夠使該腭部相對面9b的覆蓋膜Ila —直貼附在腭部PL上。這樣，通過口腔傳感器1，在被驗者EXA進(jìn)行食品FD的咀嚼或下咽時，能夠使被驗者EXA在不必?fù)?dān)心傳感器主體2是否脫落的狀態(tài)下進(jìn)行咀嚼或下咽，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)與沒有口腔傳感器I時同樣的自然的舌動作，能夠獲得咀嚼或 下咽時的自然的舌動作的測定結(jié)果。
[0026]這里，配置在彈性體9內(nèi)的傳感器單元7能夠測定相互正交的口腔前后方向χ的前后剪切應(yīng)力、口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力以及口腔上下方向z的上下壓力的3軸方向的各外力分量。實際上，在該傳感器單元7上，用于測定作用于在口腔前后方向(第I方向)χ的測定前后剪切應(yīng)力的第I傳感器部2la、用于測定作用于口腔左右方向(第2方向)Y的測定左右剪切應(yīng)力的第2傳感器部21b以及用于測定作用于口腔上下方向(第3方向)z的測定上下壓力的第3傳感器部21c相互隔開規(guī)定規(guī)定間隔形成在基臺部20上。
[0027]第I傳感器部21a和第2傳感器部21b分別具有懸臂梁形狀的懸臂部22a、22b，該懸臂部22a、22b的一端側(cè)固定在基臺部20上，懸臂部22a、22b的另一端側(cè)形成為立起在基臺部20上。
[0028]實際上，各懸臂部22a、22b包括:設(shè)置在一端、且固定在基臺部20上的基部23a ；連接在基部23a上的L字狀的一對鉸接部23b ;以及設(shè)置在另一端、且連接在鉸接部23b上的平板狀的可動部23c構(gòu)成，在沒有施加外力時，通過彎曲后的鉸接部23b，可動部23c能夠保持在相對基臺部20大致垂直立起的狀態(tài)。
[0029]這里，對于傳感器主體2，例如當(dāng)舌頭TG向充當(dāng)接觸面的覆蓋膜Ila施加外力時，與此相對應(yīng)地彈性體9發(fā)生位移，懸臂部22a、22b的各可動部23c受到來自該彈性體9的外力后，能夠使該可動部23c以鉸接部23b為中心發(fā)生傾倒。此時，對于懸臂部22a、22b，各鉸接部23b作為壓電單元發(fā)揮作用，能夠?qū)⒖蓜硬?3c的位移測定為電阻值變化。
[0030]實際上，對于第I傳感器部21a，平板狀的可動部23c的面部相對口腔前后方向χ垂直配置，可動部23c能夠受到施加在口腔前后方向χ的前后剪切應(yīng)力。由此，第I傳感器部21a形成為可動部23c可朝向口腔前后方向χ傾倒。在第I傳感器部21a，當(dāng)鉸接部23b由于外力而發(fā)生變形時，在鉸接部23b的晶格發(fā)生變形，半導(dǎo)體的載流子的數(shù)量或者移動性發(fā)生變動，電阻值發(fā)生變化。這樣，在第I傳感器部21a，對二腳結(jié)構(gòu)的鉸接部23b的端點的電極間賦予電阻值變化，根據(jù)其測定結(jié)果能夠測定施加在懸臂部22a上的前后剪切應(yīng)力。
[0031]另一方面,第2傳感器部21b與第I傳感器部21a不同，平板狀的可動部23c的面部相對于口腔左右方向I垂直配置，可動部23c能夠受到施加在口腔左右方向I上的左右剪切應(yīng)力。由此，第2傳感器部21b形成為可動部23c朝向口腔左右方向7側(cè)傾倒。而且，在第2傳感器部21b，與第I傳感器部21a同樣地，對二腳結(jié)構(gòu)的鉸接部23b的端點的電極間賦予電阻值變化，根據(jù)其測定結(jié)果能夠測定施加在懸臂部22b上的左右剪切應(yīng)力。
[0032]相對于此，第3傳感器部21c與第I傳感器部21a和第2傳感器部21b不同，平板狀的可動部25c的面具有相對于基臺部20大致呈同一平面設(shè)置的兩端固支梁形狀的懸臂部22c。對于該懸臂部22c,在可動部25c的兩端部分別設(shè)置有與基臺部20形成為同一平面的薄板狀的鉸接部25b，當(dāng)相對于傳感器主體2從口腔上下方向z施加上下壓力時，可動部25c受到來自由此而變形的彈性體9的上下壓力。由此，在第3傳感器部21c，可動部25c發(fā)生凹曲，在口腔上下方向z側(cè)產(chǎn)生位移。在第3傳感器部21c，對鉸接部25b的端點的電極間賦予電阻值變化，可根據(jù)其測定結(jié)果能夠測定施加在懸臂部22c上的口腔上下方向z的上下壓力。
[0033]這樣，對于第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c，當(dāng)從被彈性體9施加外力時，與施加該外力的方向?qū)?yīng)的可動部23c、25c受到外力，各自的鉸接部23b、25b可產(chǎn)生位移。由此，傳感器單元7能夠?qū)q接部23b、25b的變形分別測定為電阻值變化，能夠?qū)⒂缮鄤幼魇┘拥耐饬Υ_定為前后剪切應(yīng)力、左右剪切應(yīng)力以及上下壓力的3軸方向的外力分量。 [0034]此外,對于第I傳感器部21a和第2傳感器部21b,只有可動部23c的設(shè)置方向不同，其它結(jié)構(gòu)相同，因此，下面，著重對第I傳感器部21a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)說明。圖5示出了以第I傳感器部21a為重點、省略了除此以外的第2傳感器部21b和第3傳感器部21c的口腔傳感器I的側(cè)截面結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0035]如圖5所示，第I傳感器部21a的懸臂部22a具有由Si薄膜形成的L字狀的Si上層30，在該Si上層30的表面形成薄膜狀的壓電電阻層29，在處于基部23a和可動部23c上的壓電電阻層29上設(shè)置有Au/Ni薄膜28、33。此外，在基臺部20上設(shè)置有Si下層32，在Si下層32的規(guī)定位置隔著S12層31設(shè)置有懸臂部22a的基部23a。
[0036]對于該懸臂部22a，鉸接部23b的Si上層30和壓電電阻層29形成為納米級的薄膜狀，鉸接部23b的壓電電阻層24作為壓電單元發(fā)揮作用。這里，在該實施例的情況下，對于懸臂部22a，除了鉸接部23b，基部23a和可動部23c也被Au/Ni薄膜28、33覆蓋，由此，能夠測定與鉸接部23b發(fā)生變形的部分對應(yīng)的電阻值。即，對于該懸臂部22a，當(dāng)由于外力導(dǎo)致鉸接部23b發(fā)生變形時，鉸接部23b的晶格上發(fā)生變形，半導(dǎo)體的載流子的數(shù)量或者移動性發(fā)生變動，電阻值產(chǎn)生變化，根據(jù)鉸接部23b的電阻值變化，能夠測定前后剪切應(yīng)力。
[0037]此外，在該懸臂部22a上，導(dǎo)線38的一端電連接到設(shè)置在基部23a上的Au/Ni薄膜28上。該導(dǎo)線38的另一端連接在主體側(cè)柔性基板6的布線區(qū)域部6a上，將表示鉸接部23b中的電阻值變化的電氣信號作為測定結(jié)果發(fā)送到布線區(qū)域部6a。[0038]另外，對于該傳感器單元7，除了基臺部20以外，主體側(cè)柔性基板6、導(dǎo)線38、基臺部20上的第I傳感器部21a、未圖示的第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c (圖4)也全部被由帕利靈構(gòu)成的保護(hù)膜36覆蓋。該保護(hù)膜36形成為:厚度為1[μπι]左右，例如向鉸接部23b賦予能夠保持位于懸臂部22a上的可動部23c的直立狀態(tài)的機(jī)械強(qiáng)度，并且在彈性體9發(fā)生位移時，相對應(yīng)地，鉸接部23b發(fā)生彎曲，可動部23c能夠傾倒。
[0039]此外，在布線體3上，布線側(cè)柔性基板13的一面和另一面以及布線側(cè)柔性基板13的布線14全部被覆蓋膜Ilb覆蓋，并且與傳感器主體2的連接部位也被覆蓋膜Ilb覆蓋。這樣，口腔傳感器I具有如下結(jié)構(gòu):不僅安裝到被驗者EXA的口腔MT內(nèi)的傳感器主體2，連安裝到口腔MT內(nèi)的布線體3也全部被由能夠適用于生物體的帕利靈構(gòu)成的覆蓋膜Ilb所覆蓋。
[0040](3)傳感器單元和口腔傳感器的制造方法
接著，對上述的傳感器單元7和具有該傳感器單元7的口腔傳感器I的制造方法進(jìn)行以下說明。此外，傳感器單元7的第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c的制造方法大致相同，因此，這里著重對第I傳感器部21a進(jìn)行說明。如圖6 A和圖6B所示，首先，準(zhǔn)備從表面起依次層疊Si上層30、Si02層31以及Si下層32的SOI (SiliconOn Insulator,絕緣體上硅薄膜)基板39。此外，在HF (氟化氫)溶液中清洗該SOI基板39，去除形成在SOI基板39的表面上的自然氧化膜。
[0041]之后，馬上在SOI基板39的表面旋轉(zhuǎn)涂布η型雜質(zhì)材料Ρ_59230(0⑶，東京應(yīng)化(東京応化))，使用 熱氧化爐使雜質(zhì)熱擴(kuò)散到該SOI基板39內(nèi)，將雜質(zhì)摻雜到10nm以下的厚度中，如圖7 A和圖7 B所示，在Si上層30上形成壓電電阻層29。接著，通過濺射在SOI基板39的壓電電阻層29表面上形成Au/Ni層，之后，圖形化成規(guī)定的形狀，將該Au/Ni層作為掩模使用，通過DRIE(Deep Reactive 1n Etching,深度反應(yīng)離子刻蝕)對壓電電阻層29和Si上層30進(jìn)行刻蝕。由此，對于SOI基板39，如圖8 A和圖8 B所示，之后，在作為基部23a的基部形成區(qū)域20a上形成Au/Ni薄膜28，之后，在作為鉸接部23b的鉸接部形成區(qū)域20b露出壓電電阻層29，之后在作為可動部23c的可動部區(qū)域20c上形成Au/Ni薄膜33。
[0042]接著，保留基部形成區(qū)域20a，通過DRIE對位于鉸接部形成區(qū)域20b和可動部區(qū)域20c的正下方的Si下層32進(jìn)行刻蝕，進(jìn)而，通過HF (氟化氫)去除S12層31，由此，如圖9 A和圖9 B所示，在Si下層32的開口區(qū)域40形成鉸接部23b和作為自由端的可動部23c,從而制造出傳感器單元部件。
[0043]接著，除此之外，準(zhǔn)備與布線側(cè)柔性基板13(圖3)形成為一個整體的主體側(cè)柔性基板6，如圖10所示，在該主體側(cè)柔性基板6的一面的規(guī)定位置，通過粘接劑固定上述的傳感器單元部件后，從主體側(cè)柔性基板6的下方施加沿著口腔上下方向z的磁場(本圖中箭頭B方向)，通過該磁場，能夠使具有Au/Ni薄膜33的作為自由端的可動部23c在口腔上下方向z上發(fā)生位移。由此，對于懸臂部22a，鉸接部23b彎曲，可動部23c立起，該可動部23c的面部成為相對于口腔前后方向χ垂直配置的狀態(tài)，由此制造出傳感器單元7。
[0044]此外，使用釹磁石(NE009，二六制作所)來施加磁場。此外，對于圖4所示的第2傳感器部21b，只有鉸接部23b和可動部23c的朝向與第I傳感器部21a不同，其制造方法與上述的第I傳感器部21a的制造方法相同，因此，省略其說明。另外，對于圖4所示的第3傳感器部21c，可動部25c和鉸接部25b形成為兩端固支梁形狀，并且在制造過程中，不立起可動部25c，除了這點以外，與上述的第I傳感器部21a相同。因此，第3傳感器部21c可以按照上述的第I傳感器部21a的制造方法進(jìn)行制造即可，因此，這里省略對其制造方法的說明。
[0045]接著，如圖5所示，將在傳感器單元7的基臺部20上作為電極設(shè)置的Au/Ni薄膜28和主體側(cè)柔性基板6上的布線區(qū)域部6a通過導(dǎo)線38連接后，通過化學(xué)蒸鍍法(CVD法)在主體側(cè)柔性基板6、導(dǎo)線38以及傳感器單元7的整體上形成由帕利靈構(gòu)成的厚度為I μπι的保護(hù)膜36。由此，通過保護(hù)膜36，可動部23c能夠保持立起的狀態(tài)。此外，圖11是按照上述的制造方法制造的傳感器單元7的SEM像，能夠確認(rèn)出第I傳感器部21a和第2傳感器部21b彎折成L字狀，相對基臺部20而直立，第3傳感器部21c形成為梁狀。
[0046]接著，以覆蓋設(shè)置了傳感器單元7的主體側(cè)柔性基板6的整體的方式形成扁平狀的彈性體9，做成通過該彈性體9使主體側(cè)柔性基板6不會露出到外部的狀態(tài)。此時，彈性體9的舌相對面9a和腭部相對面9b各自平坦地形成。另外，這里，使用Polydimethyls1xane (聚二甲基硅氧烷橡膠)(PDMS:道康寧東麗(東>.9' ? ^ 一二 >夂' )公司制，SILP0T184)作為彈性體9的彈性材料。
[0047]實際上，該彈性體9通過以下方式制造。首先，以規(guī)定的比例混合PDMS的主劑和固化劑，制作形成彈性體9的彈性材料。此外，作為彈性部件需要實現(xiàn)如下的硬度和柔度:在將傳感器主體2貼附到被驗者EXA的腭部PL上來分析舌動作時，即使在口腔MT內(nèi)舌頭TG和/或食品FD接觸到傳感器主體2，彈性體9也不會破損的硬度和受到來自舌頭TG或食品FD的外力，能夠柔軟地變形的柔度。因此，優(yōu)選使用例如主劑和固化劑按重量比為10:1的的彈性部件。 [0048]接著，使用離心式脫泡裝置(A t i >9錬太郎ARE-250 (THINKY MIXER ARE-250)，日新基( '> >々一))攪拌已制作的作為彈性材料的PDMS，并使用干燥器進(jìn)行脫泡作業(yè)。然后，除此之外，在內(nèi)部空間形成傳感器主體2的外廓形狀，準(zhǔn)備一面開口的箱體(未圖示)，將設(shè)置了傳感器單元7的主體側(cè)柔性基板6以不接觸箱體內(nèi)壁的方式從箱體的開口定位到內(nèi)部空間中。接著，使作為彈性材料的PDMS從該箱體的開口流入內(nèi)部空間，將該箱體再次放入干燥器進(jìn)行脫泡。之后，在保持約70°C的烤箱中烘烤40分鐘，使作為彈性材料的PDMS固化,形成彈性體9，從箱體取出彈性體9。這樣，彈性體9形成為扁平狀，并且在內(nèi)部可配置主體側(cè)柔性基板6。此外，烘烤時，使形成的彈性體9的表面固化成扁平狀，每5分鐘使箱體轉(zhuǎn)動90度，防止由于烤箱的底板的傾斜而導(dǎo)致彈性體表面傾斜。
[0049]最后，在形成為扁平狀的彈性體9的外表面和從彈性體9引出的布線側(cè)柔性基板13的整個表面上，通過CVD法形成由帕利靈構(gòu)成的厚度為I μ m的覆蓋膜11a，由此，制作出圖3所示的口腔傳感器I。
[0050](4)對安裝在腭部上的傳感器主體賦予外力時的傳感器單元
接著，對于當(dāng)舌頭TG或食品FD對安裝在腭部PL上的傳感器主體2施加外力時，傳感器單元7的第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c如何測定3軸方向的外力分量的內(nèi)容進(jìn)行以下說明。這里，在舌頭TG或食品FD不接觸、完全沒有施加外力時，如圖12所示，傳感器主體2的彈性體9不發(fā)生位移。
[0051]由此，對于傳感器單元7，第I傳感器部21a和第2傳感器部21b的各懸臂部22a、22b保持直立狀態(tài)，并且第3傳感器部21c的懸臂部22c相對基臺部20的面能夠保持同一平面狀態(tài)。因此，在傳感器單元7中，第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c中的電阻值也不發(fā)生變化，通過未圖示的測量儀器持續(xù)測定初始的電阻值。
[0052]接著，如圖13所示，在圖13中與圖12的對應(yīng)部分標(biāo)注了相同的標(biāo)記，在安裝在腭部PL上的傳感器主體2的覆蓋膜Ila上，例如舌頭TG或食品FD在口腔前后方向x上施加前后剪切應(yīng)力(圖13中，以箭頭Xl表示)的情況下，由于從口腔前后方向X受到的前后剪切應(yīng)力，導(dǎo)致傳感器主體2的覆蓋膜IIa和彈性體9在口腔前后方向X上移動而產(chǎn)生位移。由此，在傳感器單元7，可動部23c的面部與口腔前后方向X正交的第I傳感器部21a通過可動部23c接住向口腔前后方向X移動的彈性體9。由此，在傳感器單元7中，伴隨著彈性體9的位移，懸臂部22a向口腔前后方向X傾倒，第I傳感器部21a上的鉸接部23b的壓電電阻層29產(chǎn)生與位移的量相當(dāng)?shù)碾娮柚档淖兓?br> [0053]相應(yīng)地，在傳感器單元7中，第2傳感器部21b的可動部23c在彈性體9內(nèi)也處于立起狀態(tài)，隨著向口腔前后方向X移動的彈性體9的位移，懸臂部22b也能夠向口腔前后方向X傾倒。然而，在第2傳感器部21b，一對鉸接部23b中的一方的鉸接部23b伸長，電阻值增加，與此相對，另一方的鉸接部23b縮短，電阻值減小。此時，在第2傳感器部21b中，一方的鉸接部23b的電阻值的增加與另一方的鉸接部23b的電阻值的減少相等，通過這些電阻值增加和電阻值減少相合計，整體的電阻值有可能沒有發(fā)生變化。這樣，當(dāng)舌頭TG或食品FD在口腔前后方向X上對傳感器主體2施加前后剪切應(yīng)力時，能夠根據(jù)通過第I傳感器部21a產(chǎn)生的電阻值的變化，確定施加在口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力。
[0054]對此，在安裝在腭部PL上的傳感器主體2的覆蓋膜IIa上，例如由舌頭TG或食品FD向口腔左右方向I施加左右剪切應(yīng)力的情況下，由于從口腔左右方向I受到的左右剪切應(yīng)力，傳感器主體2的覆蓋膜I Ia和彈性體9能夠在口腔左右方向y上移動而產(chǎn)生位移。由此，在傳感器單元7， 可動部23c的面部相對于口腔左右方向I正交的第2傳感器部21b，通過可動部23c接住向口腔左右方向y移動的彈性體9。由此，在傳感器單元7，隨著該彈性體9的位移，第2傳感器部21b的懸臂部22b能夠向口腔左右方向I傾倒。這樣，在傳感器單元7，第2傳感器部21b上的鉸接部23b的壓電電阻層29發(fā)生位移，可根據(jù)由此產(chǎn)生的電阻值的變化，確定施加在口腔左右方向I上的左右剪切應(yīng)力。
[0055]相應(yīng)地，與上述同樣地，此時，在第I傳感器部21a，一對鉸接部23b中的一方的鉸接部23b伸長，電阻值增加，與此相對，另一方的鉸接部23b縮短，電阻值減少，通過這些電阻值的合計，整體上的電阻值沒有發(fā)生變化。這樣，當(dāng)舌頭TG或食品FD對傳感器主體2，在口腔左右方向I上施加左右剪切應(yīng)力時，根據(jù)通過第2傳感器部21b產(chǎn)生的電阻值變化，確定施加在口腔左右方向y的左右剪切應(yīng)力。
[0056]另外，如圖14所示，在圖14中與圖12對應(yīng)部分標(biāo)注了相同標(biāo)記，在安裝在腭部PL上的傳感器主體2的覆蓋膜Ila上，例如由舌頭T和/或食品FD在口腔上下方向z施加上下壓力(圖14中，以Zl表示)的情況下，通過從口腔上下方向z受到的上下壓力，傳感器主體2的覆蓋膜Ila和彈性體9在口腔上下方向z上凹曲。由此，在傳感器單元7，可動部25c的面部相對于口腔上下方向z正交的第3傳感器部21c，通過可動部25c接住在口腔上下方向z上移動的彈性體9。由此，在傳感器單元7，隨著彈性體9的位移，第3傳感器部21c的懸臂部22c發(fā)生凹曲，鉸接部25b的壓電電阻層29發(fā)生相同程度的位移，根據(jù)此時產(chǎn)生的電阻值的變化，確定施加在口腔上下方向Z上的上下壓力。
[0057]相應(yīng)地，在傳感器單元7中，由于第I傳感器部21a和第2傳感器部21b的可動部23c的面部分別與口腔上下方向z平行配置，因此，在可動部23c的面部很難接住向口腔上下方向z位移的彈性體9。因此，在傳感器單元7中，當(dāng)彈性體9在口腔上下方向z上發(fā)生位移時，主要是第3傳感器部21c與彈性體9連動產(chǎn)生較大的位移。這樣，當(dāng)舌頭TG或食品FD在口腔上下方向z上對傳感器主體2施加上下壓力時，主要是第3傳感器部21c發(fā)生變形，根據(jù)由此而產(chǎn)生的電阻值的變化，能夠確定施加在口腔上下方向z上的上下壓力。
[0058]這樣，對于口腔傳感器，在傳感器單元7中，主要根據(jù)第I傳感器部21a的電阻值變化確定施加在口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力，另外，主要根據(jù)第2傳感器部21b的電阻值變化確定施加在口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力，進(jìn)而，主要根據(jù)第3傳感器部21c的電阻值變化確定施加在口腔上下方向z的壓力，能夠?qū)⑸囝^TG和/或食品FD所施加的復(fù)雜的外力劃分為3軸方向的外力分量而進(jìn)行測定。
[0059](5)驗證試驗
接著，準(zhǔn)備通過上述的“(3)傳感器單元和口腔傳感器的制造方法”制造的口腔傳感器1，如圖15 A和圖15 B所示，在被驗者EXA的口腔MT內(nèi)安裝口腔傳感器1，讓被驗者下咽粘度為ImPa.s的幾乎沒有粘性的普通水(以下，稱之為普通水)和向普通水中加入食品增稠劑(株式會社明治， 商品名稱“多拉梅克(卜口 > 4々S P )”)而賦予規(guī)定粘性的粘度為SOOmPa.s的水(以下，稱之為粘性增強(qiáng)水)。然后，分別查看此時口腔傳感器I獲得的測定結(jié)果。
[0060]實際上，如圖15 B所示，在該驗證試驗中，通過義齒穩(wěn)固劑(鹽野義制藥( '> 才^年'製薬)，商品名“達(dá)凝11(日文名稱為“夕7 f >外11”)”43，將口腔傳感器I的傳感器主體2貼附到腭部PL (硬腭部)的腭部縫線上。此外，從傳感器主體2延伸的布線體3也通過義齒穩(wěn)固劑(鹽野義制藥( '>才V年'製薬)，商品名“達(dá)凝11(日文名稱為“夕
f >々卜II”) ”43，從傳感器主體2沿著腭部縫線貼附。然后，就照這樣將布線體3從上側(cè)中切齒(上側(cè)前齒)TaUTbl的內(nèi)側(cè)引出到口腔MT外。相對應(yīng)地，在該驗證試驗中，如圖15A所示，將布線體3的端部連接到布線體保持基板42上，將引出到口腔MT外的布線體3在被驗者EXA的鼻上部折返，將布線體保持基板42貼附到嘴的周圍，使布線體3保持穩(wěn)定。
[0061]接著,在該狀態(tài)下,準(zhǔn)備5ml、10ml、15ml以及20ml的不同的液體量的普通水,讓被驗者EXA下咽該液體量不同的常溫的普通水，查看來自此時的口腔傳感器I的測定結(jié)果，得到如圖16所示的(a )、( b )以及(c )那樣的結(jié)果。
[0062]這里，圖16 ( a )是通過第3傳感器部21c得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔上下方向z上的上下壓力。另外，圖16 (b)是通過第I傳感器部21a得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力。進(jìn)一步，圖16 ( c )是通過第2傳感器部2IB得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔左右方向y上的左右剪切應(yīng)力。另外，圖16( a )、( b )以及(c )中所示的虛線表示被驗者EXA下咽普通水時的時刻。
[0063]另外，除此之外，準(zhǔn)備5ml、10ml、15ml以及20ml的不同液體量的粘性增強(qiáng)水，讓被驗者EXA下咽液體量不同的常溫的粘性增強(qiáng)水，查看此時的口腔傳感器I的測定結(jié)果，得到圖16所示的(d)，(e)以及(f)那樣的結(jié)果。
[0064]這里，圖16 (d)是通過第3傳感器部21c得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔上下方向Z上的上下壓力。另外，圖16 (e)是通過第I傳感器部21a得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力。進(jìn)一步，圖16(f)是通過第2傳感器部21b得到的測定結(jié)果，示出了施加在口腔左右方向y上的左右剪切應(yīng)力。另外，圖16( d )、( e )以及(f )所示的虛線表示被驗者EXA下咽粘性增強(qiáng)水時的時刻。
[0065]從圖16 (a)和(d)可確認(rèn):通過增加液體的粘性，在被驗者EXA在下咽液體時，來自相對于腭部PL而言的口腔上下方向z的上下壓力變大。然而，從圖16的(b)和(e)可確認(rèn):雖然增加了液體的粘性，但是，來自相對于腭部PL而言的口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力能夠減小。
[0066]這里，可確認(rèn):如圖16(b)所示，例如在向口腔MT內(nèi)下咽液體量為15ml的普通水時，在示出施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力的波形中，大的峰值出現(xiàn)I處，被驗者EXA進(jìn)行了 I次下咽動作。另一方面，可確認(rèn):如圖16(e)所示，在下咽了液體量相同的15[ml]的粘性增強(qiáng)水時，在示出施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力的波形上，大的峰值出現(xiàn)2處，被驗者EXA進(jìn)行了 2次下咽動作。
[0067]另外，可確認(rèn):如圖16(b)所示，例如在向口腔MT內(nèi)下咽液體量為20ml的普通水時，在示出施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力的波形中，大的峰值出現(xiàn)2處，被驗者EXA進(jìn)行了 2次下咽動作。另一方面，可確認(rèn):如圖16(e)所示，在下咽了液體量相同的20[ml]的粘性增強(qiáng)水時，在示出施加在口腔前后方向X上的前后剪切應(yīng)力的波形上，大的峰值出現(xiàn)3處，被驗者EXA進(jìn)行了 3次下咽動作。
[0068]由此可確認(rèn):當(dāng)增加液體的粘性時，雖然下咽次數(shù)增加，但是，在口腔前后方向X產(chǎn)生的前后剪切應(yīng)力減小。這樣，可確認(rèn):通過口腔傳感器1，不是測定口腔上下方向z的上下壓力，而是能夠測定口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力，因此，能夠分析詳細(xì)的舌動作，這是僅依靠口腔上下方向z的上下壓力是難以充分分析的。
[0069]另外，從圖16(c)和(d)可確認(rèn):雖然增加了液體的粘性，但是來自相對于腭部PL的口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力減小。這樣，可確認(rèn):通過口腔傳感器1，能夠從下咽時復(fù)雜地運動的舌動作分別單獨地測定作用到口腔前后方向X、口腔左右方向y以及口腔上下方向Z的3軸方向的前后剪切應(yīng)力、左右剪切應(yīng)力以及上下壓力。
[0070]此外，根據(jù)圖16所示的3軸方向的測定結(jié)果，可推測如下情況:例如，在下咽普通水時，使舌頭TG朝向口腔上下方向z貼緊腭部以防止普通水從舌尖漏出到口腔MT外，同時通過重力使普通水流入喉嚨。另外，另一方面，可推測出如下的下咽時的口腔MT內(nèi)的舌動作原理:例如，在液體的粘性增加的情況下，在下咽時，在口腔前后方向X和口腔左右方向I上能夠使舌頭進(jìn)一步貼緊腭部，通過舌動作將液體送入喉嚨等。像這樣的下咽時的舌動作的推測，有助于針對具有下咽障礙的高齡者等的易于下咽的食品開發(fā)，對于今后的食品開發(fā)來說成為重要的分析結(jié)果。
[0071](6)動作及效果
在以上的結(jié)構(gòu)中，在口腔傳感器I中，將能夠測定口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力、口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力以及口腔上下方向Z的上下壓力的3軸方向的各外力分量的傳感器單元7埋設(shè)在能夠彈性變形的彈性體9內(nèi)，進(jìn)而用由帕利靈構(gòu)成的覆蓋膜Ila覆蓋該彈性體9。
[0072]由此，雖然在口腔傳感器I中具備能夠測定3軸方向的各外力分量的機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳感器單元7，但是，能夠通過彈性體9保護(hù)該傳感器單元7，此外，用由生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成的覆蓋膜Ila覆蓋該彈性體9的整體，被驗者EXA能夠放心地將傳感器單元7或彈性體9安裝到口腔MT內(nèi)，來測定3軸方向的各外力分量，由此，根據(jù)3軸方向的各外力分量，能夠?qū)谇籑T內(nèi)的咀嚼和下咽時的復(fù)雜的舌動作進(jìn)行相比現(xiàn)有技術(shù)更加詳細(xì)的分析。
[0073]另外，在口腔傳感器I中，通過使用覆蓋膜Ila覆蓋彈性體9的整體，還能夠?qū)椥泽w9賦予一定的機(jī)械強(qiáng)度，在口腔MT內(nèi)，通過覆蓋膜11a，復(fù)雜地運動的舌頭TG或食品FD不會直接接觸到彈性體9，能夠防止在咀嚼或下咽時該彈性體9的損傷，由此，能夠使被驗者EXA可在無需在意傳感器主體2的是否會損傷的情況下進(jìn)行自然的咀嚼或下咽。
[0074]實際上，在口腔傳感器I中，在咀嚼或下咽時，當(dāng)舌頭TG或食品FD接觸傳感器主體2時，與此相對應(yīng)地,彈性體9發(fā)生彈性變形,能夠與該彈性體9的位移狀態(tài)相連動地,從傳感器單元7獲得口腔前后方向X的前后剪切應(yīng)力、口腔左右方向I的左右剪切應(yīng)力以及口腔上下方向z的上下壓力的測定結(jié)果。
[0075]另外，在該口腔傳感器I中，主體側(cè)柔性基板6的背面也用彈性體9覆蓋，使傳感器單元7隔著彈性體9安裝在被驗者EXA的口腔MT內(nèi)。由此，在口腔傳感器I中，當(dāng)將傳感器主體2貼附在腭部PL時，內(nèi)部的彈性體9發(fā)生與腭部PL的凹凸形狀相吻合的柔軟的變形，使傳感器主體2能夠緊密地安裝到存在凹凸的腭部PL上。
[0076]而且，在該口腔傳感器I中，與傳感器主體2同樣，從傳感器主體2引出的布線體3也用由生物體適應(yīng)性材料的帕利靈構(gòu)成的覆蓋膜Ilb覆蓋。由此，在口腔傳感器I中，與傳感器主體2同樣，布線體3也能夠放心地安裝到口腔MT內(nèi)，能夠使傳感器主體2貼附到腭部PL的最適當(dāng)?shù)奈恢?，并且通過布線體3將來自該傳感器主體2的測定結(jié)果送出到外部的測量儀器。另 外，在口腔傳感器I中，通過覆蓋膜11b，布線體3的機(jī)械強(qiáng)度也得到提高，如圖1所示，在將布線體3從上側(cè)中切齒TaUTbl引出的情況下，即使被驗者EXA在咀嚼時不小心咬到布線體3，也能夠防止布線14破損。
[0077]進(jìn)一步地，在該口腔傳感器I中，第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c在基臺部20上以相互鄰接的方式形成具有三角形頂點的位置關(guān)系，這3個傳感器即第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c有效地配置在基臺部20上，在口腔內(nèi)不會發(fā)生脫落而集中形成在口腔內(nèi)。由此，在傳感器主體2中，為了使傳感器單元7小型化，可以使腭部PL的貼附面積變得比較小。由此，對于口腔傳感器1，即使使傳感器主體2貼附到腭部PL上，在咀嚼或下咽時，傳感器主體2也不會成為阻礙，能夠讓被驗者EXA進(jìn)行自然的咀嚼或下咽。
[0078]相對應(yīng)地，在該口腔傳感器I中，由于只要能夠測定從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c這三處獲得電阻值變化即可，因此，與此相對應(yīng)地，能夠減少設(shè)置在布線體3上的布線根數(shù)，所以能夠使該布線體3的寬度極小，并且能夠使布線體3的厚度較薄。這樣，在口腔傳感器I中，由于使布線體3的寬度較小、厚度較薄，在將布線體3貼附在口腔MT內(nèi)時，能夠降低被驗者EXA的不適感。另外，在口腔傳感器I中，由于能夠形成為使布線體3的寬度較小并且厚度較薄，在被驗者EXA身上如果在側(cè)中切齒Tal和下側(cè)中切齒Ta 1之間存在間隙GI，則不需要在口腔MT內(nèi)對布線體3進(jìn)行復(fù)雜的回繞，也可以沿著腭部縫線Cl從貼附傳感器主體2的腭部PL直線延伸布線體3，直接從間隙Gl簡單地引出到口腔MT外。[0079](7)另一實施例
(7-1)具有溫度傳感器部的傳感器單元
此外，本發(fā)明并不限于本實施方式，在本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形實施，例如，在上述實施例中，對應(yīng)用了具有用于測定前后剪切應(yīng)力的第I傳感器部21a、用于測定左右剪切應(yīng)力的第2傳感器部21b以及用于測定上下壓力的第3傳感器部21c的傳感器單元7的情況進(jìn)行了說明。但是本發(fā)明并不限于此，也可以應(yīng)用如下的傳感器單元:該傳感器單元除了具有用于測定前后剪切應(yīng)力的第I傳感器部21a、用于測定左右剪切應(yīng)力的第2傳感器部21b以及用于測定上下壓力的第3傳感器部21c以外，還具有對因壓電電阻層隨著溫度變化移位而產(chǎn)生的電阻值變化進(jìn)行測定的溫度傳感器部。
[0080]這種情況下，如圖17所示，在與圖4對應(yīng)部分標(biāo)注了同一標(biāo)記，在傳感器單元51，在基臺部20上形成了第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c，并且，溫度傳感器部52同樣形成在基臺部20上。此外，在該實施例的情況下，在傳感器單元51，第I傳感器部21a、第2傳感器部21b、第3傳感器部21c以及溫度傳感器部52形成為位于四邊形的頂點位置，這4個傳感器即第I傳感器部21a、第2傳感器部21b、第3傳感器部21c、溫度傳感器部52有效地配置在傳感器單元51的限定的區(qū)域內(nèi)。此外，在圖17和后述的圖18中，第I傳感器部21a和第2傳感器部21b的可動部23c看上去與基臺部20形成同一平面，而實際上，第I傳感器部21a和第2傳感器部21b的可動部23c相對基臺部20立起。
[0081]實際上，在傳感器單元51，如上述那樣，第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c的可動部23c、25c在基臺部20的開口區(qū)域40成為自由端，形成為對應(yīng)于來自規(guī)定方向的外力，可動部23c、25c能夠產(chǎn)生位移。這里，在與圖12相對應(yīng)的部分標(biāo)注了相同的標(biāo)號的圖18示出第I傳感器部21a的SEM像，懸臂部22a配置在開口區(qū)域40，在該懸臂部22a上，在 可動部23c上形成Au/Ni薄膜33，并且在一對鉸接部23b上設(shè)置了壓電電阻層(被摻雜了娃)29。
[0082]另一方面，圖19示出第3傳感器部21c的SEM，兩端固支梁形狀的懸臂部22c配置在開口區(qū)域40，在該懸臂部22c上，在可動部25c上形成Au薄膜55，并且在一對鉸接部25b上設(shè)置了壓電電阻層(Doped Si) 29。與此相對，如圖17所示，在溫度傳感器部52，與基臺部20呈同一平面地形成四邊形的可動部53，在可動部53整個周邊區(qū)域以包圍該可動部53的方式形成壓電電阻層29a，而沒有形成開口區(qū)域。由此，在溫度傳感器部52，與第3傳感器部21c不同，在口腔上下方向z也被施加壓力，由于壓電電阻層29a不發(fā)生變形，因此可動部53不發(fā)生凹曲，可動部53的面部保持與基臺部20呈同一平面的狀態(tài)。
[0083]這樣，在溫度傳感器部52，即使施加外力，可動部53也不發(fā)生動作，但是當(dāng)周圍的溫度變化時，相對應(yīng)地，可動部53周邊的壓電電阻層29a發(fā)生位移。由此，在溫度傳感器部52，產(chǎn)生與壓電電阻層29a的位移對應(yīng)的電阻值的變化。這里,對應(yīng)于這樣的溫度變化的電阻值變化也發(fā)生在第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c的各鉸接部23b,25b的壓電電阻層29上。即，第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c除了測定由于施加外力而導(dǎo)致的壓電電阻層29的電阻值變化外，還測定了與壓電電阻層29與下咽時食品溫度相對應(yīng)地發(fā)生的位移對應(yīng)的電阻值變化。
[0084]因此，在該傳感器單元51中，從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c所測定的電阻值變化上去除取決于溫度傳感器部52上測定的溫度相的壓電電阻層29a的電阻值變化量。由此，在傳感器單元51中，能夠從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c的各測定結(jié)果中，去掉取決于溫度的電阻值變化量，能夠僅測定在咀嚼或下咽時由于舌頭TG或食品FD施加的外力而產(chǎn)生的電阻值變化。
[0085]在以上的結(jié)構(gòu)中，在傳感器單元51中，設(shè)置能夠只測定對應(yīng)于溫度變化的壓電電阻層29a的電阻值變化的溫度傳感器部52，從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c所測定的電阻值變化量除去(減去)通過該溫度傳感器部52測定的電阻值變化。由此，在傳感器單元51中，去掉取決于電阻值變化量，能夠只測定在咀嚼或下咽時由于舌頭TG或食品FD所施加的外力而產(chǎn)生的電阻值變化，這樣，根據(jù)3軸方向的各外力分量，對口腔MT內(nèi)的咀嚼和下咽時的復(fù)雜的舌動作進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更加詳細(xì)的分析。
[0086](7 — 2)其他，變形例
另外，在上述的實施例中，如圖20所示，對于在通過腭部(硬腭部)PL的正中線的蓋縫線Cl和連接第二小臼齒Ta5、Tb5的在口腔左右方向I上延伸的虛擬線C2交差的位置Ch2貼附傳感器主體2的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以在例如腭部縫線Cl與連接第一小臼齒Ta4、Tb4的在口腔左右方向y上延伸的虛擬線C3交差的位置Chl，或者在腭部縫線Cl與連接第二大臼齒Ta7、Tb7的在口腔左右方向y上延伸的虛擬線C4交差的位置Ch3等其他各種腭部縫線Cl上的規(guī)定位置貼附傳感器主體2。另外，對于傳感器主體2，不僅可以在腭部縫線Cl上貼附傳感器主體2，也可以在虛擬線C4上偏離腭部縫線Cl的例如第二大臼齒Ta7、Tb7附近位置Ch4、Ch5或，虛擬線C2、C3上的各種位置，或者口腔MT內(nèi)的沒有粘膜的上側(cè)中切齒Tal、Tbl、第二小臼齒Ta5、Tb5等處貼附傳感器主體2，只要是在口腔MT內(nèi)舌頭TG能夠接觸的位置，就可以設(shè)置于各種位置。 [0087]進(jìn)一步，在上述實施例中，對將口腔傳感器I的布線體3從傳感器主體2沿著腭部縫線Cl穿過上側(cè)中切齒TaUTbl的內(nèi)側(cè)直線地引出到口腔MT外的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不限于此，如圖21A所示，也可以將從貼附在安裝位置Chl或Ch2的傳感器主體2延伸的布線體3，沿著腭部縫線Cl上伸展到腭部PL的安裝位置Ch3后，經(jīng)由位置Ch5延伸到一方的第二大白齒Tb7側(cè)，繞過第二大白齒Tb7里側(cè)的齒莖后朝向上側(cè)中切齒Tbl側(cè)折返，然后，直接沿著上齒(第二大白齒、第一大白齒、第二小白齒以及第一小白齒)外側(cè)引出到口腔MT外。
[0088]另外，作為其他的布線體3的引線的示例，如圖21B所示，也可以將從貼附在安裝位置Chl或Ch2的傳感器主體2延伸的布線體3沿著上齒(第一小白齒、第二小白齒、第一大臼齒以及第二大白齒)內(nèi)側(cè)引線至最里面的第二大白齒Tb7后，繞過該第二大白齒Tb7里側(cè)的齒莖后朝向上側(cè)中切齒Tbl側(cè)折返，然后直接沿著上齒(第二大白齒、第一大臼齒、第二小臼齒以及第一小臼齒)外側(cè)引出到口腔MT外。
[0089]進(jìn)一步地，作為其他的布線體3的引線示例，如圖21 C所示，也可以將從貼附在安裝位置Chl或Ch2的傳感器主體2延伸的布線體3，從安裝位置Chl或Ch2直線地伸展到第二大白齒Tb7后，繞過第二大白齒Tb7的里側(cè)后朝向上側(cè)中切齒Tbl側(cè)折返，然后直接沿著上齒(第二大臼齒、第一大臼齒、第二小臼齒以及第一小臼齒)外側(cè)引出到口腔MT外。
[0090]這樣，在本發(fā)明的口腔傳感器1，將布線體3形成為寬度較窄且厚度較薄，因此，能夠在口腔MT內(nèi)狹窄的空間中自由地回繞，這樣，能夠根據(jù)被驗者EXA的腭部形狀或齒型，如上述的圖21A~圖21C那樣自由地回繞布線體3。另外，對于布線體3，由于布線側(cè)柔性基板13和布線14的整體被覆蓋膜Ilb覆蓋，因此，通過該覆蓋膜Ilb使得機(jī)械強(qiáng)度提高，即使根據(jù)被驗者EXA的腭部形狀或齒型進(jìn)行自由地彎曲也不易破損，另外還能夠防止對布線側(cè)柔性基板13或布線14的損傷。
[0091 ] 進(jìn)一步地，在上述實施例中，對設(shè)置懸臂梁形狀的第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及兩端固支梁形狀的第3傳感器部21c，與這些第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c與彈性體9的位移連動地進(jìn)行位移來測定3軸方向的各外力分量的情況進(jìn)行了描述，但是，本發(fā)明不限于此，只要是具有能夠?qū)?yīng)于彈性體9的位移而變形的結(jié)構(gòu)，能夠測定3軸方向的各外力分量，也可以應(yīng)用例如將第3傳感器部設(shè)為懸臂梁形狀等其他各種形狀的第I傳感器部、第2傳感器部以及第3傳感器部。
[0092](8)具有第I傳感器主體和第2傳感器主體的口腔傳感器
在上述實施例中，對只具有I個傳感器主體2的口腔傳感器I進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明并不限于此，也可以設(shè)為具有2或3個等多個傳感器主體的口腔傳感器。例如，與圖1對應(yīng)的部分標(biāo)注相同標(biāo)記的圖22示出具有2個傳感器主體的口腔傳感器61具有如下結(jié)構(gòu):第I傳感器主體62a及第2傳感器主體62b沿著口腔前后方向x配置成一列。
[0093]實際上，在該口腔傳感器61，使相對布線體3設(shè)置為一列的第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b貼附在舌頭能夠接觸的口腔內(nèi)的腭部上，能夠?qū)⒉季€體3從口腔內(nèi)引出到口腔外。在口腔傳感器61，布線體3連接到設(shè)置在口腔外部的測量儀器(未圖示)，將從這些第I傳感器主體62a以及第2傳感器主體62b獲得的各測定結(jié)果通過布線體3送出到測量儀器。由此，在測量儀器中，將從口腔傳感器61的第I傳感器主體62a以及第2傳感器主體62b獲得的各測定結(jié)果顯示到顯示部上，根據(jù)該顯示的測定結(jié)果將被驗者的舌動作分為舌前方部位的前后左右、上下和舌后方部位的前后左右、上下來進(jìn)行分析。
[0094]具體地，在該實施例的情況下，作為一例，第I傳感器主體62a被貼附在占腭部PL的前方2/3的硬腭部的腭部縫線Cl與連接第一小臼齒Ta4、Tb4的在口腔左右方向y延伸的虛擬線C3交差的位置，配置為第I傳感器主體62a的整個表面易于接觸舌前方側(cè)(舌的前端側(cè))。另一方面，作為一例，第2傳感器主體62b被貼附在腭部縫線Cl與連接大臼齒Ta6、Tb6的在口腔左右方向I上延伸的虛擬線C6交差的位置，配置成計測舌頭是如何接觸在聘部上的。
[0095]這樣，如與圖2對應(yīng)的部分標(biāo)注相同的標(biāo)記的圖23所示，口腔傳感器61通過第I傳感器主體62a測定舌前方TGa施加在腭部PL上的3軸方向的各外力分量，并且通過第2傳感器主體62b測定舌后方TGb施加在腭部PL上的3軸方向的各外力分量，能夠?qū)υ诰捉阑蛳卵蕰r分別由舌前方TGa和舌后方TGb進(jìn)行什么樣的動作進(jìn)行分析。
[0096]實際上，如在與圖3對應(yīng)的部分標(biāo)注了相同標(biāo)記的圖24所示，在該口腔傳感器61，第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b為相同形狀和相同尺寸，第I傳感器主體62a配置在布線體3的前端，并且第2傳感器主體62b從第I傳感器主體62a起隔開規(guī)定距離配置在布線體3上。此外，第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b具有相同結(jié)構(gòu)，因此，下面著重對第I傳感器主體62a進(jìn)行說明。
[0097]例如，第I傳感器主體62a是寬度為6mm、進(jìn)深為7mm、厚度為0.8mm的扁平狀,形成為在角部帶有圓弧的8角形的外廓形狀，傳感器單元51 (圖17)設(shè)置在主體側(cè)柔性基板6的傳感器設(shè)置面上，這些主體側(cè)柔性基板6以及傳感器單元51的整體被由硅橡膠構(gòu)成的彈性體9所覆蓋。
[0098]此外，在該實施例的情況下，作為傳感器單元，對應(yīng)用了還具有溫度傳感器部52 (圖17)的傳感器單元51的情況進(jìn)行了描述，但是，本發(fā)明并不限于此，也可以是不具有溫度傳感器部52的傳感器單元7 (圖4)，另外也可以使第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b采用不同的結(jié)構(gòu)，例如也可以應(yīng)用具有僅在第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b的任意一方上具有溫度傳感器部52的傳感器單兀51。
[0099]接著，如圖22所示，通過義齒穩(wěn)固劑將該口腔傳感器61貼附在被驗者EXA的腭部PL上，進(jìn)行了驗證試驗。圖25是根據(jù)從配置在口腔內(nèi)側(cè)的腭部PL上的第2傳感器主體62b的溫度傳感器部52獲得的計測結(jié)果而得到的口腔內(nèi)溫度的測定結(jié)果，示出了從計測開始大約6 [SEC]后讓被驗者EXA下咽冰淇淋時的溫度變化。圖26的(a)為從第3傳感器部21c獲得的測定結(jié)果，示出了施加在口腔上下方向z上的壓力。另外，圖26(b)為從第2傳感器部21b獲得的測定結(jié)果，示出了施加在口腔左右方向y上的左右剪切應(yīng)力。進(jìn)一步，圖26 (c)為從第I傳感器部21a獲得的測定結(jié)果，示出了施加在口腔前后方向x上的前后剪切應(yīng)力。
[0100]圖26所示的(a)、(c)以及(e)示出在進(jìn)行溫度修正前從第2傳感器主體62b獲得的各測定結(jié)果，可確認(rèn)顯示出了如下的計測結(jié)果:該計測結(jié)果還包含壓電電阻層因溫度變化發(fā)生位移而產(chǎn)生的電阻值變化。因此，在傳感器單元51中，從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c所測定的電阻值變化上去除了通過溫度傳感器部52測定的取決于壓電電阻層29a的電阻值變化量后，得到圖26的(b)、(d)以及(f)所示那樣的結(jié)果。
[0101]這樣，在傳感器單元51中，能夠從第I傳感器部21a、第2傳感器部21b以及第3傳感器部21c的各測定結(jié)果中去掉取決于溫度的電阻值變化量，可確認(rèn):能夠僅測定在咀嚼或下咽時由于舌頭TG液體或F施加的外力而產(chǎn)生的電阻值變化。
[0102]接著，使被驗者EXA分別咽下粘度為l[mPa-s]的幾乎無粘性的普通水15.4g和向普通水加入了食品增稠劑(株式會社明治，商品名稱為“多拉梅克(卜n J 4々S P )”)的、使粘度為400mPa-s的粘性增強(qiáng)水15.4g。然后，此時分別查看從口腔傳感器61獲得的測定結(jié)果，得到如圖27所示的結(jié)果。此外，在圖27中，將舌前方TGa接觸的第I傳感器主體62a標(biāo)記為“A”，將舌后方TGb接觸的第2傳感器主體62b標(biāo)記為“B”，將各測定輸出的時間積分定義為舌活動，將其在縱軸上標(biāo)記為“舌活動(Tongue Activity) ”。
[0103]從圖27可確認(rèn):舌頭施加在腭部近前的第I傳感器主體62a上的外力比施加在腭部里面的第2傳感器主體62b的外力強(qiáng)。另外，可確認(rèn):在下咽粘性增強(qiáng)水時，向口腔上下方向z和口腔前后方向X的舌活動增加，在舌前方TGa和舌后方TGb的舌活動的差別增大。這樣，在口腔傳感器61中，將舌前方TGa和舌后方TGb進(jìn)行比較，能夠?qū)ι嗷顒舆M(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的分析。
[0104]圖28按時間序列示出了在被驗者EXA下咽液體F時，從與舌前方TGa接觸的第I傳感器主體62a和與舌后方TGb接觸的第2傳感器主體62b分別獲得的向口腔上下方向z施加的壓力的測定結(jié)果。根據(jù)圖28所示的時間序列的壓力分布數(shù)據(jù)分析了舌前方TGa和舌后方TGb的動作。結(jié)果，能夠推測出:在圖28的「I」的狀態(tài)下，如圖29A所示，舌頭TG的前方以及后方的任何一個都不接觸第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b，液體F處于置于舌頭TG上的狀態(tài)。
[0105]另外，可推測:在圖28的“2”的狀態(tài)下，如圖29B所示，舌頭TG的前方與第I傳感器主體62a接觸，液體F處于不接觸第2傳感器主體62b的狀態(tài)。進(jìn)一步，可推測:在圖28的“3”的狀態(tài)下，如圖29C所示，舌頭TG的前方接觸在第I傳感器主體62a上，并且舌頭TG的后方也接觸在第2傳感器主體62b上，液體F朝向口腔內(nèi)的里側(cè)移動。
[0106]另外，可推測:在圖28的“4”的狀態(tài)下，如圖30A所示，雖然舌頭TG的前方接觸在第I傳感器主體62a上，但是舌頭TG的后方與第2傳感器主體62b成為非接觸，之后，在圖28的“5”的狀態(tài)中，如圖30B所示，舌頭TG相對第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b成為非接觸的狀態(tài)。
[0107]從如圖29A~圖29C、圖30A以及圖30B的一系列舌動作可知，在液體F下咽時，為了使口腔內(nèi)的液體F不流出到 口腔外，舌頭TG的前方起到了作為塞在口腔內(nèi)的錨的作用，進(jìn)而，舌頭TG的后方起到作為向食道內(nèi)輸送液體F的泵的作用。這樣，在口腔傳感器61中，能夠分成舌前方TGa和舌后方TGb來分別分析舌動作，由此，能夠?qū)ο卵蕰r的舌頭整體的綜合性動作進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)的分析。
[0108]根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，在該口腔傳感器61中，具有多個傳感器主體(這種情況下，第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b)，將這些第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b安裝到被驗者的口腔內(nèi)，從第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b分別測定3軸方向的外力分量。由此，在口腔傳感器61中，除了取得與上述的第I實施例同樣的效果外，還在口腔內(nèi)不同的位置分別獲得3軸方向的各外力分量，通過對在各位置處的外力分量進(jìn)行綜合分析，能夠?qū)捉篮拖卵蕰r的復(fù)雜的舌動作進(jìn)行比現(xiàn)有技術(shù)更加詳細(xì)的分析。
[0109]另外，在該實施例中的口腔傳感器61上，以接觸到舌前方TGa和舌后方TGb的方式，將第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b在口腔前后方向x上配置成一列，由此，能夠?qū)⒕捉篮拖卵蕰r的復(fù)雜的舌動作分開為舌前方TGa和舌后方TGb，對舌前后的各作用進(jìn)行分析。
[0110]此外，在上述實施例中，對以接觸到舌前方TGa和舌后方TGb的方式將第I傳感器主體62a和第2傳感器主體62b在口腔前后方向x上配置成一列的情況進(jìn)行了描述，不過，本發(fā)明并不限于此，也能夠以接觸到舌右側(cè)和舌左側(cè)的左右的方式將多個傳感器主體在口腔左右方向y上配置成一列，另外，也可以在口腔左右方向y和口腔前后方向X的兩個方向上配置多個傳感器主體。例如，在口腔左右方向y設(shè)置多個傳感器主體的情況下，能夠?qū)⒕捉篮拖卵蕰r的復(fù)雜的舌動作分開為舌右側(cè)和舌左側(cè)，對舌左右的各作用進(jìn)行分析。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0111]本發(fā)明的口腔傳感器能夠?qū)缭诒或炚呦卵适称窌r，舌頭進(jìn)行了什么樣的動作進(jìn)行詳細(xì)的分析，并利用該分析結(jié)果，能夠進(jìn)行下咽困難者和/或高齡者等容易下咽的新的食品開發(fā)或者在食品中加入粘性的粘稠劑的開發(fā)。
【權(quán)利要求】
1.一種口腔傳感器，其特征在于，包括傳感器主體，該傳感器主體安裝在被驗者的口腔內(nèi)，用于測定在所述口腔內(nèi)舌頭施加的外力， 所述傳感器主體包括: 彈性體，通過所述舌頭施加的外力能夠彈性變形； 傳感器單元，埋設(shè)在所述彈性體內(nèi)，根據(jù)該彈性體的位移狀態(tài)，測定相互正交的3軸方向的外力分量；以及 覆蓋膜，由生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成，覆蓋所述彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔傳感器，其特征在于，所述傳感器主體具有如下結(jié)構(gòu):所述傳感器單元隔著所述彈性體安裝在所述被驗者的口腔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的口腔傳感器，其特征在于，包括布線體，該布線體從所述傳感器主體引出，用于將所述傳感器單元獲得的測定結(jié)果發(fā)送到測量儀器， 所述布線體也被由所述生物體適應(yīng)性材料構(gòu)成的所述覆蓋膜覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的口腔傳感器，其特征在于， 所述傳感器主體以將一方所述覆蓋膜作為貼附面貼附在所述口腔內(nèi)的腭、將另一方所述覆蓋膜作為與所述舌頭接觸的接觸面與所述舌頭相對置的方式配置在所述口腔內(nèi)， 在所述口腔內(nèi)通過所述舌頭施加的外力，所述傳感器主體的所述貼附面和所述彈性體發(fā)生位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的口腔傳感器，其特征在于， 所述傳感器單元包括在第I方向上能夠變形的第I傳感器部、在與所述第I方向正交的第2方向上能夠變形的第2傳感器部以及在與所述第I方向和所述第2方向正交的第3方向上能夠變形的第3傳感器部， 所述第I傳感器部、所述第2傳感器部以及所述第3傳感器部分別包括將位移狀態(tài)檢測為電阻值的變化的壓電電阻層，并通過所述布線體將由于所述舌頭進(jìn)行動作而在所述壓電電阻層上產(chǎn)生的各電阻值變化作為輸出信號輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的口腔傳感器，其特征在于，所述第I傳感器部、所述第2傳感器部以及所述第3傳感器部具有以相互鄰接的方式配置成具有三角形的頂點的位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)，集中配置在所述口腔內(nèi)的規(guī)定位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的口腔傳感器，其特征在于，所述傳感器單元包括溫度傳感器部，一方面即使所述彈性體發(fā)生位移，所述溫度傳感器部也不變形，另一方面對應(yīng)于溫度變化所述溫度傳感器部的電阻值發(fā)生變化，所述溫度傳感器部將由于溫度變化而產(chǎn)生的電阻值變化作為輸出信號送出。
【文檔編號】A61B5/11GK104039223SQ201280058896
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】下山勲, 松本潔, 竹井裕介, 野田堅太郎, 外山義雄, 大森敏弘, 舘村卓 申請人:國立大學(xué)法人東京大學(xué), 株式會社明治, 國立大學(xué)法人大阪大學(xué)