JP6550653B2 - う蝕診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、う蝕診断装置に関する。
本願は、２０１６年６月６日に、日本に出願された特願２０１６−１１２３９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

例えば、非特許文献１には、レーザ光によるう蝕検出画像検査装置が開示されている。非特許文献１のう蝕検出画像検査装置は、レーザ光を歯に照射し、歯に反射したレーザ光を受光し、受光したレーザ光の強度から、う蝕を検出する。このようなう蝕検出画像検査装置は、レーザ光照射部がクリップによって歯に挟持されることにより、検査時における外光によるノイズ成分が受光部に入らない構造となっている。

川島雄介、他３名、「臨床理工講座 エックス線被曝のない最新のう蝕検出画像検査装置『ＫａＶｏダイアグノカム』のう蝕特徴像と歯科臨床への有用性」、日本歯科評論（The NIPPON Dental Review）、２０１４年１月号別刷、ｐ．１０７‐１１２

しかしながら、このような非特文献１に係るう蝕検出画像検査装置は、レーザ光の照射部を口内において歯茎に固定して利用するため、歯茎に接触し、検査を実施される被検者が不快感を覚える可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑み、被検者が不快感を覚えないう蝕診断装置を提供することを目的としている。

本発明の態様に係るう蝕診断装置は、検査光を発する光源と、歯に照射された上記検査光を受光する受光部とを有するう蝕診断装置であって、歯または歯肉に対して非接触状態で口内に挿入されると共に上記検査光を歯に向けて射出するヘッド部と、上記受光部の前に配置され受光した光からノイズ成分を除去するフィルタとを有し、上記受光部は、歯を透過した上記検査光を受光する。

上記実施形態に係るう蝕診断装置において、上記光源は、発光ダイオードである。

上記実施形態に係るう蝕診断装置において、上記歯に照射された上記検査光を上記受光部方向に屈折させるプリズムまたは鏡を有する。

上記実施形態に係るう蝕診断装置において、上記検査光の光量を調整する光量調整部を有する。

上記実施形態に係るう蝕診断装置において、上記ヘッド部は、歯の収容空間を有し、上記収容空間を挟んで対向配置される側壁部と、上記側壁部から歯に向けて上記検査光を照射する光照射部とを備える。

本発明によれば、ヘッド部は、被検者の歯茎（歯肉）に非接触状態で口内に挿入される。このため、被検者が不快感を覚えることがない。ただし、ヘッド部が被検者の歯から離れているために、ヘッド部と歯肉との隙間から外光がヘッド部の内部に侵入し、受光部が受光する光には、検査光以外に外光等のノイズ成分が含まれる。受光部が受光する光から検査光以外のノイズ成分を除去するため、本発明では、受光部の手前には、フィルタが設けられている。これにより、診断を行う検査者は、歯茎に対して非接触なヘッド部を用いて、う蝕の鮮明な診断用画像が撮影可能となる。

本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置の装置構成図である。 本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置のハンドピースの側断面図である。 本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置のハンドピースのヘッド部の正面図である。 本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置の変形例におけるハンドピースの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置の変形例におけるハンドピースの側断面図である。 本発明の一実施形態に係るう蝕診断装置の変形例におけるハンドピースのヘッド部の正面図である。

以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明に係るう蝕診断装置の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るう蝕診断装置１の装置構成図である。

本実施形態に係るう蝕診断装置１は、本体部２と、シャッタ部３と、ハンドピース４とを有しており、本体部２とシャッタ部３とがケーブルＣ１、シャッタ部３とハンドピース４とがケーブルＣ２によって接続されている。本体部２は、ハンドピース４への光の供給を行うと共にコンピュータＰとの信号の送受信を行う装置であり、電源タップ等と接続されることにより電力が供給されている。本体部２は、電源スイッチ２ａと、光量調整部２ｂと、光源２ｃとを有している。

電源スイッチ２ａは、電源の供給開始と供給停止とを切り替えるスイッチである。光量調整部２ｂは、ハンドピース４の後述する光照射部４ｂの光量を調整するためのツマミであり、段階的または無段階的に光源の光量を調節することが可能である。本体部２は、光源に接続された光ファイバライトガイドを内設するケーブルＣ１により、シャッタ部３と接続されている。本体部２は、ＵＳＢケーブルによりコンピュータＰと接続されている。コンピュータＰは、モニタを有しており、後述するカメラ４ｆによる映像が映されている。光源２ｃは、検査光Ｒを発する中心波長７８０ｎｍのＬＥＤ（発光ダイオード）であり、光量調整部２ｂを調節することにより、光量を調節することが可能である。

シャッタ部３は、本体部２とケーブルＣ１を介して接続されると共に、ハンドピース４と光ファイバライトガイドを内設するケーブルＣ２を介して接続されている。シャッタ部３は、シャッタスイッチ３ａを有しており、ハンドピース４の後述するカメラ４ｆのシャッタ操作を行うための機器である。検査者は、シャッタスイッチ３ａを押下することにより、カメラ４ｆの静止画または動画を取得することができる。

図２Ａは、本実施形態に係るう蝕診断装置１のハンドピース４の側断面図である。図２Ｂは、本実施形態に係るう蝕診断装置１のハンドピース４のヘッド部４Ａの正面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ハンドピース４は、ケーシング４ａと、光照射部４ｂと、プリズム４ｃと、レンズ４ｄと、カットフィルタ４ｅと、カメラ４ｆ（受光部）とを有している。

ケーシング４ａは、細長部材であり、ヘッド側ケーシング４ａ１と、図１に示す把持部４ａ２とを有している。ケーシング４ａは、内部が中空または透光性の部材により形成されており、光照射部４ｂから照射された検査光Ｒが内部を通過することができる。

ヘッド側ケーシング４ａ１は、被検者の口内に挿入される樹脂製の部位であり、光照射部４ｂとプリズム４ｃとが埋設されている。ヘッド側ケーシング４ａ１は、図２に示すように、略筒状の部材の先端から、２枚の側壁部４ａ３が間隔を空けて平行に立設されることにより、２枚の側壁部４ａ３の間に歯を収容する収容空間が形成されている。２枚の側壁部４ａ３の幅は、成人の臼歯の幅の平均値よりも広く設定されている。ヘッド側ケーシング４ａ１は、側壁部４ａ３の一部が透光性の部材により形成されており、側壁部４ａ３の透光性のある部位に光照射部４ｂが埋設されている。このようなヘッド側ケーシング４ａ１は、被検者の口内において、２枚の側壁部４ａ３が歯を挟んだ状態となるように挿入される。ヘッド側ケーシング４ａ１は、把持部４ａ２に対して取り外し可能である。

把持部４ａ２は、ヘッド側ケーシング４ａ１を除く範囲において、検査者がハンドピース４を把持するための部位であり、ヘッド側ケーシング４ａ１が取り付けられている。把持部４ａ２には、レンズ４ｄと、カットフィルタ４ｅと、カメラ４ｆとが内設されている。

光照射部４ｂは、ヘッド側ケーシング４ａ１の２枚の側壁部４ａ３のそれぞれに埋設されており、凹部に挿入された歯根部の側方から検査光Ｒを照射する。光照射部４ｂは、光ファイバライトガイドを有するケーブルＣ１、Ｃ２を介して本体部２の光源と接続されている。プリズム４ｃは、ヘッド側ケーシング４ａ１の凹部の底部に埋設されている。プリズム４ｃは、光照射部４ｂから照射されると共に被検者の歯を通過した検査光Ｒを、カメラ４ｆ方向に９０度屈折させる部材である。
これらのヘッド側ケーシング４ａ１と、ヘッド側ケーシング４ａ１に内設された光照射部４ｂ及びプリズム４ｃによりヘッド部４Ａが構成されている。ヘッド部４Ａは、歯または歯肉に対して非接触状態で口内に挿入され、検査光Ｒを歯に向けて射出する。ヘッド部４Ａが取り外し可能であり、検査者は、被検者の歯の大きさに合わせたヘッド部４Ａを使用することができる。

レンズ４ｄは、プリズム４ｃによって屈折された検査光Ｒを収束させる部品であり、ケーシング４ａに内設されている。カットフィルタ４ｅは、レンズ４ｄを通過した検査光Ｒが通過するように、レンズ４ｄの後方であってカメラ４ｆの手前に設けられている。カットフィルタ４ｅは、レンズ４ｄを通過した光の中から、蛍光灯による外光（ノイズ成分）を除去する装置であり、波長７８０ｎｍの検査光Ｒのみを通過させる。

カメラ４ｆは、カットフィルタ４ｅを通過した光を受光するＣＭＯＳセンサであり、画像及び動画を撮影することが可能である。カメラ４ｆは、シャッタ部３からの信号を受信して、画像を撮影する。カメラ４ｆは、ケーブルＣ２及びケーブルＣ１を介して本体部２に画像及び動画を送信する。撮影された画像及び動画は、本体部２からＵＳＢケーブルを介してコンピュータＰに送信され、コンピュータＰのモニタ上でリアルタイムに観察することができる。

このような本実施形態に係るう蝕診断装置１の動作を説明する。
まず、検査者は、電源スイッチ２ａを押下する。これにより、光源が点灯し、ケーブルＣ１及びケーブルＣ２の光ファイバライトガイドを介して光照射部４ｂに検査光Ｒが伝達される。検査者は、被検者の口内にハンドピース４のヘッド側ケーシング４ａ１を挿入し、被検者の歯に対して接触しない状態で保持する。光照射部４ｂから照射される検査光Ｒは、側方より被検者の歯に入射する。なお、被検者の歯に検査光Ｒを当てる際に、検査者は、被検者の歯の質感及び大きさや、どの部位の歯に対して検査を行うのか等に合わせて、光量調整部２ｂを操作して光量を調節する。

被検者の歯に入射した検査光Ｒは、被検者の歯の内部で屈折及び散乱し、一部が上方よりプリズム４ｃへと入射する。このとき、被検者は、口を開けている状態であるため、蛍光灯による外光が、検査光Ｒと共にプリズムへと入射する。プリズム４ｃに入射した検査光Ｒは、レンズ４ｄの方向へと反射され、レンズ４ｄによって収束される。レンズ４ｄを通過した検査光Ｒは、カットフィルタ４ｅを通過する。これにより、検査光Ｒと共にレンズ４ｄを通過した外光が遮蔽され、検査光Ｒのみがカメラ４ｆに到達する。

検査者は、カメラ４ｆが受光した検査光Ｒを、コンピュータＰのモニタ等でリアルタイムに観察することができる。検査者は、シャッタ部３を操作することにより、カメラ４ｆが受光した検査光Ｒを画像及び動画として取得することも可能である。検査者は、取得した画像から、被検者の歯の内部において発生しているう蝕を検出する。

このような本実施形態に係るう蝕診断装置１によれば、検査者は、ヘッド側ケーシング４ａ１を歯または歯肉に非接触な状態で使用することができる。これにより、被検者は、歯肉にヘッド側ケーシング４ａ１が触れることによる不快感を覚えることがない。したがって、検査者は、スムーズにう蝕の診断を行うことができる。ヘッド側ケーシング４ａ１を非接触とすることによりカメラ４ｆが受光する検査光Ｒに外光が混ざることを防ぐため、カットフィルタ４ｅが設けられている。これにより、う蝕診断装置１が取得する画像にはノイズが乗りにくく、外的環境によらずに検査者の診断精度を保持することができる。

本実施形態に係るう蝕診断装置１は、光源としてＬＥＤを用いている。これにより、従来のう蝕診断装置に用いられているレーザ光と比較して、取り扱いが容易であると共に、装置全体の小型化が可能である。

本実施形態に係るう蝕診断装置１では、検査光Ｒをカメラ４ｆ方向に屈折させるプリズム４ｃをハンドピース４が有している。これにより、被検者の歯を透過した検査光Ｒを受光するために、ヘッド側ケーシング４ａ１にカメラ４ｆを設ける必要がない。したがって、これによっても、被検者の口内に挿入されるヘッド部４Ａを小型化することができ、被検者は不快感を覚えにくくなる。

本実施形態に係るう蝕診断装置１は、光量調整部２ｂを調節することにより、本体部２の光源の光量を調節することが可能である。したがって、検査者は、例えば乳歯や前歯のように歯の透光性が高い場合にも、光源の光量を調節することにより検査光Ｒが散乱することがなく、診断を行うことができる。

本実施形態に係るう蝕診断装置１は、光源として中心波長７８０ｎｍのＬＥＤを用いている。これは、一般的な室内蛍光灯の光が波長７８０ｎｍの光をほとんど含んでいないことに基づいている。これにより、カットフィルタ４ｅは、波長７８０ｎｍの光以外を除外することにより、容易に検査光Ｒと共に入射した蛍光灯からの外光を排除することができる。

本実施形態に係るう蝕診断装置１は、凹部の幅が異なるヘッド部４Ａと取り換えることにより、様々な大きさの歯に対応することができる。したがって、従来のう蝕検査装置では困難であった乳歯や、前歯などの観察が可能である。

［第２実施形態］
図３は、本実施形態に係るう蝕診断装置１の変形例におけるハンドピース４の斜視図である。図４は、本実施形態に係るう蝕診断装置１の変形例におけるハンドピース４の側断面図である。う蝕診断装置１の第２実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については、符号を同一とし、説明を省略する。

本実施形態におけるう蝕診断装置１は、ハンドピース４が、カメラ４ｆを有さず、図４に示すように、把持部４ａ２の内側に光ファイバの束であるケーブルＣ３が収容されている。本実施形態のハンドピース４のヘッド側ケーシング４ａ１端部において、歯の収容空間を挟んで設けられる側壁部４ａ３は、端部が曲面状とされている。また、カメラ４ｆは、ハンドピース４から露出するケーブルＣ３に接続され、ケーブルＣ３を伝わる検査光Ｒを受光する。

このような本実施形態に係るう蝕診断装置１によれば、上記第１実施形態と同様に、検査者は、ヘッド側ケーシング４ａ１を歯または歯肉に非接触な状態で使用することができる。これにより、被検者は、歯肉にヘッド側ケーシング４ａ１が触れることによる不快感を覚えることがない。したがって、検査者は、スムーズにう蝕の診断を行うことができる。ヘッド側ケーシング４ａ１を非接触とすることによりカメラ４ｆが受光する検査光Ｒに外光が混ざることを防ぐため、カットフィルタ４ｅが設けられている。これにより、う蝕診断装置１が取得する画像にはノイズが乗りにくく、外的環境によらずに検査者の診断精度を保持することができる。

また、本実施形態のう蝕診断装置１によれば、ヘッド側ケーシング４ａ１の側壁部４ａ３の端部が曲面状とされており、被検者の口内に挿入する際に、側壁部４ａ３が被検者に当たったとしても、痛みを感じることがない。

［第３実施形態］
図５は、本実施形態に係るう蝕診断装置１の変形例におけるハンドピース４のヘッド部４Ａの正面図である。う蝕診断装置１の第３実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については、符号を同一とし、説明を省略する。
図５に示すように、本実施形態におけるう蝕診断装置１は、ヘッド部４Ａが、プリズム４ｃを有さず、カットフィルタ４ｅ及びカメラ４ｆを有している。ヘッド側ケーシング４ａ１の収容凹部を挟んで設けられる側壁部４ａ３の１つに光照射部４ｂが設置され、上記側壁部４ａ３と対向する側壁部４ａ３にカットフィルタ４ｅ及びカメラ４ｆが設置されている。光照射部４ｂから照射された検査光Ｒは、被検者の歯を透過して、光照射部４ｂに対向配置されるカメラ４ｆに入射する。

このような本実施形態に係るう蝕診断装置１によれば、上記第１実施形態と同様に、検査者は、ヘッド側ケーシング４ａ１を歯または歯肉に非接触な状態で使用することができる。これにより、被検者は、歯肉にヘッド側ケーシング４ａ１が触れることによる不快感を覚えることがない。したがって、検査者は、スムーズにう蝕の診断を行うことができる。ヘッド側ケーシング４ａ１を非接触とすることによりカメラ４ｆが受光する検査光Ｒに外光が混ざることを防ぐため、カットフィルタ４ｅが設けられている。これにより、う蝕診断装置１が取得する画像にはノイズが乗りにくく、外的環境によらずに検査者の診断精度を保持することができる。

本実施形態によれば、光照射部４ｂとカメラ４ｆとの距離が第１実施形態よりも短くなるため、高強度の検査光Ｒに基づいて、う蝕を診断することが可能となる。したがって、検査者は、カメラ４ｆからより高精度の画像を取得することができ、う蝕診断精度をより向上させることができる。

本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態においては、本体部２とコンピュータＰとは、ＵＳＢケーブルにより接続されているが、本発明はこれに限定されない。本体部２とコンピュータＰとは、無線により接続してもよい。本体部２は、例えばタブレット等と接続してもよい。

（２）上記実施形態においては、シャッタ部３を、本体部２及びハンドピース４と別体として設けているが、本発明はこれに限定されない。シャッタ部３は、本体部２またはハンドピース４に設けてもよい。この場合、装置構成を単純にすることができるため、う蝕診断装置１を持ち運ぶことが容易となる。

（３）第１実施形態においては、ハンドピース４が、プリズム４ｃを有しているが、本発明はこれに限定されない。ハンドピース４は、鏡を有し、被検者の歯を透過した光を、鏡によりカメラ４ｆの方向に反射してもよい。

本発明は、う蝕診断装置に利用することができる。

１……う蝕診断装置
２……本体部
２ａ……電源スイッチ
２ｂ……光量調整部
３……シャッタ部
３ａ……シャッタスイッチ
４……ハンドピース
４Ａ……ヘッド部
４ａ３……側壁部
４ｂ……光照射部
４ｃ……プリズム
４ｅ……カットフィルタ
４ｆ……カメラ（受光部）

Claims (13)

1. 検査光を発する光源と、歯に照射された前記検査光を受光する受光部とを有するう蝕診断装置であって、
   歯または歯肉に対して非接触状態で口内に挿入されると共に前記検査光を歯に向けて射出し、着脱可能とされるヘッド部と、
   前記受光部の前に配置され受光した光からノイズ成分を除去するフィルタとを有し、
   前記受光部は、歯を透過した前記検査光を受光すると共に前記ヘッド部から露出されかつ光を通すケーブルに接続され、
   前記光源は、前記ヘッド部と光ファイバにより接続される
   う蝕診断装置。
2. 前記光源は、発光ダイオードである請求項１記載のう蝕診断装置。
3. 歯に照射された前記検査光を前記受光部方向に屈折させるプリズムまたは鏡を有する請求項１記載のう蝕診断装置。
4. 前記検査光の光量を調整する光量調整部を有する請求項１記載のう蝕診断装置。
5. 前記ヘッド部は、歯の収容空間を有し、前記収容空間を挟んで対向配置される側壁部と、前記側壁部から歯に向けて前記検査光を照射する光照射部とを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のう蝕診断装置。
6. 歯に照射された前記検査光を前記受光部方向に屈折させるプリズムまたは鏡を有する請求項２記載のう蝕診断装置。
7. 前記検査光の光量を調整する光量調整部を有する請求項６記載のう蝕診断装置。
8. 前記ヘッド部は、歯の収容空間を有し、前記収容空間を挟んで対向配置される側壁部と、前記側壁部から歯に向けて前記検査光を照射する光照射部とを備える請求項６または７記載のう蝕診断装置。
9. 前記検査光の光量を調整する光量調整部を有する請求項２記載のう蝕診断装置。
10. 前記ヘッド部は、歯の収容空間を有し、前記収容空間を挟んで対向配置される側壁部と、前記側壁部から歯に向けて前記検査光を照射する光照射部とを備える請求項９記載のう蝕診断装置。
11. 前記検査光の光量を調整する光量調整部を有する請求項３記載のう蝕診断装置。
12. 前記ヘッド部は、歯の収容空間を有し、前記収容空間を挟んで対向配置される側壁部と、前記側壁部から歯に向けて前記検査光を照射する光照射部とを備える請求項１１記載のう蝕診断装置。
13. 前記ヘッド部と別体とされ、静止画を取得するための操作を行うシャッタ部を備える請求項１に記載のう蝕診断装置。

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