Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"

ALPTEKİN, Kerem; DIRAÇOĞLU, Demirhan; Aksoy, Cihan; Karan, Ayşe; GÜÇLÜ, Burak

Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"

Demirhan DIRAÇOĞLU, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Burak GÜÇLÜ, (Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü, İstanbul, Türkiye)

Kerem ALPTEKİN, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Ayşe KARAN, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Cihan AKSOY (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi

14 6

Yıl: 2008 Cilt: 11 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 117 - 123 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"

Öz:

Maksimal ısırma kuvveti (MIK) ölçümünde standardize olmuş bir metod ya da cihaz yoktur. Pek çok araştırmacı MIK ölçümünde farklı düzenekler kullanmışlardır ve araştırmalardan elde edilen sonuçlar birbirinden oldukça farklıdır. Bu çalışmanın amacı MIK'in objektif olarak değerlendirilmesini sağlayacak, kullanımı kolay, tekrarlanan ölçümlerde güvenilir sonuçlar veren, bilgisayar destekli yeni bir ölçüm aleti geliştirmektir. Cihaz ısırma kuvveti kaydı elde etmek amacıyla analog sinyal işleyici ünite, gerilme ölçer (strain gage) ve bilgisayar kontrollü kayıt ünitesi kullanan portatif bir alet olarak tasarlandı. Önce in vitro olarak cihazın tekrarlanabilirliğinin değerlendirilmesi için laboratuar ortamında kalibrasyon testi yapıldı. İn vivo testte 28 sağlıklı kişi alındı ve İstanbul kuvvet ölçeri ile insisör bölge MIK değerleri ölçüldü. In vivo ölçümler bir gün sonra ve 2 ay sonra tekrarlandı.Cihazın yüksek oranda tekrarlanabilir olduğu ve cihaz çıktısının 1-223 Newton aralığında lineer olduğu görüldü. Bland Altman plotu dağılımların çok büyük oranda ± 2 standart deviasyon içinde kaldığını göstermekteydi. Sınıfiçi korelasyon (ICC) değerlerinden ölçümler arasındaki uyumun çok yüksek olduğunu ve ölçümler arası variansın düşük olduğunu saptandı (p<0.001).Yeni tasarlanan İstanbul kuvvet ölçeri insisör bölge MIK ölçümünde kullanılabilecek güvenilir bir alettir. Ana avantajları pilli ve taşınabilir olması, küçük sensör boyutu ve standart USB portu ile bilgisayara bağlanabilmesidir. Cihazın çeşitli kraniomandibuler hastalardaki kullanımının değerlendirilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç bulunmaktadır.

Anahtar Kelime:

Konular: Genel ve Dahili Tıp Rehabilitasyon

"İstanbul kuvvet ölçeri" ile maksimal ısırma kuvveti ölçümü

Öz:

There is currently no standardized method and device for measuring the maximal bite force (MBF). Many researchers used diverse methods to measure MBF, nevertheless variant results were encountered. The aim of this study was to develop a novel computer-assisted, portable device which is easy to use, reliable and repeatable for long-term monitoring. The device was tested for objectively measuring the MBF. The device was designed as an analog signal processing unit which measured bite forces by using a strain gage and a computer-controlled recording unit. First, as an in vitro test a calibration was performed in the laboratory to assess the repeatability of the device. To study the in vivo performance, the incisor-region MBF measurements with the Istanbul bite force recorder of twenty-eight healthy subjects were obtained. The in vivo measurements were repeated on the following day and two months later.The measurements by the device were highly repeatable and the output of the device was linear in the range of 1-223 Newton. When Bland Altman plot was surveyed, the distribution remained mainly at ±2 standart deviation. Intraclass correlation (ICC) values state that the concordance of measurments was very high and the variance between measurements was low (p<0.001).The newly designed Istanbul bite force recorder is a reliable tool for measuring the incisor MBF. Its main advantages are portability with battery operation, small sensor size, and standard USB port-to-computer connection. Future studies will be performed to evaluate the use of the device in various cranio-mandibular diseases.

Anahtar Kelime:

Konular: Genel ve Dahili Tıp Rehabilitasyon

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Peroz I, Tai S. Masticatory performance in patients with anterior disk displacement without reduction in comparison with symptom-free volunteers. Eur J Oral Sci. 2002;110:341-344
2. Waltimo A, Könönen M. A novel bite force recorder and maximal isometric bite force values for healthy young adults. Scand J Dent Res. 1993; 101:171-5
3. Ahlberg JP, Kovero OA, Hurmerinta KA, Zepa I, Nissinen MJ, Könönen MH. Maximal bite force and its association with signs and symptoms of TMD, occlusion, and body mass index in a cohort of young adults. Cranio. 2003 Oct; 21(4):248-52.
4. Waltimo A, Kemppainen P, Koronen M. Maximal contraction force and endurance of human jaw-closing muscles in isometric clenching. Scand J Dent Res. 1993;101(6):416-421
5. Wike B. The neurology of joints: a review of general principles. Clinics in Rheumatic Diseases 1981; 7:223-226
6. Helkimo E, Carlsson GE, Cameli Y. Bite force in patients with functional disturbances of the masticatory system. J Oral rehabil. 1975; 2:397-406
7. Rudy TE, Greco CM, Yap GA, Zaki HS, Leader JK, Boston JR. Association between RDC/TMD and bitig force and endurance in patients. J Dent Res. 2000; 79:605-615
8. Stegenga B, Broekhuijsen ML, De Bont LG, Van Willigen JD. Bite force endurance in patients with temporomandibular joint osteoarthrosis and internal derangement. J Oral Rehabil 1992; 9:639-647
9. Larheim TA, Floystrand F. Temporomandibular joint abnormalities and bite force in a group of adults with rheumatoid arthritis. J Oral Rehabil. 1985; 12:447-482
10. Sato S, Ohta M, Sawatari M, Kawamura H, Motegi K. Occlusal contact area, occlusal pressure, bite force, and masticatory efficiency in patients with anterior disk displacement of the temporomandibular joint. J Oral Rehabil. 1999; 26:906-911
11. Fraden J. AIP Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications. New York: American Institute of Physics; 1993.
12. Webster JG. Medical Instrumentation: Application and Design. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons; 1997.
13. Castroflorio T, Icardi K, Becchino B, Merlo E, Debernardi C, Bracco P at al. Reproducibility of surface EMG variables in isometric sub-maximal contractions of jaw elevator muscles. J Electromyogr Kinesiol. 2006 Oct;16(5):498-505
14. Kalachev IS. Evaluation of the T-scan system in achieving functional masticatory balance. Folia Med (Plovdiv). 2005; 47(1):53-57
15. Maurer P, Pistner H, Schubert J. Computer assisted chewing power in patients with segmental resection of the mandible. Mund Kiefer Gesichtschir. 2006 Jan;10(1):37-41
16. Rottner K, Richter EJ. Effect of occlusal morphology on the accuracy of bite force measurements using thin film transducers. Int J Prosthodont. 2004 Sep-Oct; 17(5):518-523
17. Ferrario VF, Sforza C, Zanotti G, Tartaglia GM. Maximal bite forces in healthy young adults as predicted by surface electromyography. J Dent. 2004 Aug; 32(6):451-457
18. Gelb M. Length-tension relations of the masticatory elevator muscles in normal subjects and pain dysfunction patients. J Craniomandib Pract. 1990; 8:139-153
19. Molin C. Vertical isometric muscle forces of the mandible. A comparative study of subjects with and without manifest mandibular pain dysfunction syndrome. Acta Odontol Scand. 1972; 30:435-499
20. Svensson P, Graven-Nielsen T. Craniofacial muscle pain: review of mechanisms and clinical manifestations. J Orofac Pain. 2001; 15:117-145
21. Raadsheer MC, van Eijden TMGJ, van Ginkel FC, Prahl- Andersen B. Contribution of jaw muscle size and craniofacial morfology to human bite force magnitude. J Dent Res. 1999; 78:31-42
22. Kuwano T, Takada H, Washino K, Inaba R, Yomoto Y, Iwata H. An evaluation of the biting force, the body composition and the amount of masticatory action in young females. Nippon Eiseigaku Zasshi. 1998; 52:624-630
23. Bakke M. Mandibular elevator muscles: physiology, action, and effect on dental occlusion. Scand J Dent Res. 1993; 101:314-331
24. Hellsing G. On the regulation of interincisor bite force in man. J Oral Rehabil. 1980; 7: 403-411
25. Helkimo E, Carlsson GE, Helkimo M. Bite force and state of dentition. Acta Odontol Scand. 1977; 35: 297-303
26. Osborn JW, Baragar FA. Predicted pattern of human muscle activity during clenching derived from a computer assisted model: symmetric vertical bite forces. J Biomech. 1985; 18:599-612
27. Carlsson GE. Bite force and chewing efficiency. In: Kawamura Y, ed. Frontiers of oral physiology. Vol. 1, Basel, Karger. 1974; 265-292

APA	DIRAÇOĞLU D, GÜÇLÜ B, ALPTEKİN K, Karan A, Aksoy C (2008). Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". , 117 - 123.
Chicago	DIRAÇOĞLU Demirhan,GÜÇLÜ Burak,ALPTEKİN Kerem,Karan Ayşe,Aksoy Cihan Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". (2008): 117 - 123.
MLA	DIRAÇOĞLU Demirhan,GÜÇLÜ Burak,ALPTEKİN Kerem,Karan Ayşe,Aksoy Cihan Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". , 2008, ss.117 - 123.
AMA	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". . 2008; 117 - 123.
Vancouver	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". . 2008; 117 - 123.
IEEE	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C "Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"." , ss.117 - 123, 2008.
ISNAD	DIRAÇOĞLU, Demirhan vd. "Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"". (2008), 117-123.

APA	DIRAÇOĞLU D, GÜÇLÜ B, ALPTEKİN K, Karan A, Aksoy C (2008). Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi, 11(3), 117 - 123.
Chicago	DIRAÇOĞLU Demirhan,GÜÇLÜ Burak,ALPTEKİN Kerem,Karan Ayşe,Aksoy Cihan Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi 11, no.3 (2008): 117 - 123.
MLA	DIRAÇOĞLU Demirhan,GÜÇLÜ Burak,ALPTEKİN Kerem,Karan Ayşe,Aksoy Cihan Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi, vol.11, no.3, 2008, ss.117 - 123.
AMA	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi. 2008; 11(3): 117 - 123.
Vancouver	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi. 2008; 11(3): 117 - 123.
IEEE	DIRAÇOĞLU D,GÜÇLÜ B,ALPTEKİN K,Karan A,Aksoy C "Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"." Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi, 11, ss.117 - 123, 2008.
ISNAD	DIRAÇOĞLU, Demirhan vd. "Maximal bite force measurement by the "İstanbul bite force recorder"". Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Bilimleri Dergisi 11/3 (2008), 117-123.