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JPH1033548A - レーザ手術装置 - Google Patents

レーザ手術装置

Info

Publication number
JPH1033548A
JPH1033548A JP8199167A JP19916796A JPH1033548A JP H1033548 A JPH1033548 A JP H1033548A JP 8199167 A JP8199167 A JP 8199167A JP 19916796 A JP19916796 A JP 19916796A JP H1033548 A JPH1033548 A JP H1033548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
irradiation
pseudo
laser
laser beam
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8199167A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuichi Oomori
康以知 大森
Fumio Sugata
文雄 菅田
Akio Tanaka
昭男 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8199167A priority Critical patent/JPH1033548A/ja
Publication of JPH1033548A publication Critical patent/JPH1033548A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/0007Control devices or systems
    • A61C1/0015Electrical systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/0046Dental lasers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯髄に熱影響を与えないレーザ照射条件が容
易に選択、設定され、口腔内の硬組織治療に安全なレー
ザ手術装置を提供する。 【解決手段】 疑似照射体5へのレーザ光の予備照射に
より温度測定部6にて熱影響を測定し、その測定結果に
基づき、演算処理部7で適切な照射条件を判断し、制御
部2に指示、あるいは表示部4に表示して、安全な照射
条件を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯科、口腔外科の
治療に用いられるレーザ手術装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザの発明以来、医科領域では積極的
にその応用に対する研究が進められ、眼科、一般外科を
初めレーザ手術が早くから導入されてきた。近年、歯科
や口腔外科の領域においても、炭酸ガスレーザやYAG
レーザ等の各種レーザの応用が注目されてきている。
【0003】歯の組織について、図3を参照しながら説
明する。歯は硬組織であるエナメル質41、象牙質42およ
びセメント質43と、軟組織である歯髄44によって主に構
成され、歯根膜45の繊維で歯槽骨46に固定されている。
そして、歯槽骨46は、歯肉47に覆われている。
【0004】例えば、虫歯の治療は、エナメル質41や象
牙質42に形成されたう蝕をドリルにより削りとる。レー
ザ治療ではう蝕部にレーザ光を照射して蒸散,除去す
る。エナメル質41および象牙質42は比較的組織が薄く、
熱が伝わり易く、レーザ光の照射により歯髄44まで熱影
響が及ぶおそれがある。また、歯周病の治療では、歯肉
47に形成された膿をレーザ光の照射により蒸散,除去す
る。この場合も近接したセメント質43、象牙質42を通し
て歯髄44に熱影響が及ぶおそれもある。
【0005】そのため、レーザ光の波長が1.06μmと短
く、到達深度の深いNd−YAGレーザでは周辺の温度
を抑制するための照射対象部位に黒色の塗料を塗り、レ
ーザ光の吸収効率を高めたり、水を噴霧して冷却しなが
らレーザ光を照射している。
【0006】また、波長が10.6μmの炭酸ガスレーザ
は、軟組織および硬組織の吸収効率が高いため、到達深
度が1桁低く、為害作用の比較的少ないレーザである
が、リピートパルスやスーパパルスモード等の熱影響の
少ない照射モードによる治療条件の開発が行われてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Nd−
YAGレーザまたは炭酸ガスレーザのいずれにおいて
も、レーザ出力や照射時間、パルスのデューティ比の選
択によっては歯髄への熱影響が大きくなる。一般に歯髄
の細胞の壊死は、体温より5.5℃以上高くなると始まる
ことが知られている。レーザ光の照射条件によっては歯
髄の温度が前記温度以上に上昇する可能性があり、レー
ザ光による治療部位が熱影響の少ない部位に限定された
り、治療条件の選択に習熟を要するという問題を有して
いた。
【0008】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、治療前に歯髄の異常な温度上昇を伴わないレーザ
光の照射条件を選択できるレーザ手術装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーザ手術装置は、治療前にレーザ光を予
備照射する疑似照射体と、前記疑似照射体を介して伝わ
る熱影響を測定する温度測定部と、温度測定結果を処理
し適切な照射条件を判断して選択する演算処理部とを有
し、判断された適切な照射条件をレーザ光の制御部にフ
ィードバックし、照射条件が制御されるか、または適切
な条件が表示部に指示され、術者に報知される構成とす
る。
【0010】また、予備照射により選択された照射条件
を記憶する記憶部を有し、予め厚さの異なる疑似照射体
の照射により、厚さに対応した照射条件が記憶され、治
療に際し随時呼び出して照射条件を設定する構成とす
る。
【0011】さらに、疑似照射体は、交換可能で厚さの
異なる疑似照射体が備えられ、治療対象部の部位別に適
切に選択できるようにする。
【0012】上記構成によれば、治療前のレーザの疑似
照射体への予備照射で、疑似照射体を伝わる熱影響が温
度測定部での温度上昇にて測定され、測定結果から演算
処理部にて適切なレーザ照射条件が選択される。
【0013】また、記憶部に適切な照射条件が記憶さ
れ、さらに、疑似照射体は、取り換え可能で、治療対象
部位に対応した厚さの疑似照射体の選択が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1における
レーザ手術装置の構成を示したものであり、1は炭酸ガ
スレーザ発振器、2は炭酸ガスレーザ光の出力や照射モ
ードを制御する制御部、3は操作部、4は炭酸ガスレー
ザ光の出力や照射モード,照射時間等を表示する表示
部、5はアパタイト系材料から構成された疑似照射体、
6は疑似照射体5の温度測定部、7は演算処理部、8は
炭酸ガスレーザ光を被照射体まで導光する光ファイバ、
9は炭酸ガスレーザ光である。
【0015】以上のように構成された本実施の形態にお
けるレーザ手術装置について、以下前歯の歯頸部に照射
する場合を例としてその動作を説明する。患部へのレー
ザ光の照射前に照射モード、レーザ出力、照射時間等の
照射条件および疑似照射体5の厚みを選択する。疑似照
射体5は、材料がヒドロキシアパタイトを主成分とし、
密度が約2.14g/cm2、熱伝導率が約1.5 cal/sec/cm
で、象牙質組織と等価になるように構成されている。厚
さは2mmで、対象とする前歯の歯頸部の象牙質の厚さに
略等しい。
【0016】操作部3で照射モードおよびレーザ光の出
力を選択し、スイッチの操作により炭酸ガスレーザ発振
器1より炭酸ガスレーザ光9を発振する。炭酸ガスレー
ザ光9は光ファイバ8を伝わり、疑似照射体5に照射さ
れる。温度測定部6は疑似照射体5に接触して配置され
ている。疑似照射体5の熱的性質は象牙質と、また厚さ
は前歯歯頸部と略同等であるので、温度測定部6の温度
上昇は前歯の歯頸部のそれと略等しい。
【0017】温度測定部6の測定結果から演算処理部7
にて適切な条件が選択される。例えば、照射モードをデ
ューティ比20%の50msecオンパルス、レーザ光出力を8
Wに選択し、疑似照射体5への照射を1分間行った場
合、温度測定部6の温度は約15℃上昇する。一般に、歯
髄細胞の壊死は体温より5.5℃以上高くなると始まるこ
とが知られている。上昇温度の基準値を5℃に設定する
と、演算処理部7では温度の立上りの程度からレーザ出
力の下げ値を判断し、制御部2にレーザ光の出力を下げ
るように指示する。また、指示された照射条件は表示部
4に表示される。例えば、上記条件の場合は、出力は2
Wに設定され、レーザ光の照射による温度上昇は5℃以
下になる。
【0018】以上のように、本実施の形態によれば、疑
似照射体5への予備照射により炭酸ガスレーザ光の照射
による熱影響が予め温度測定部6で測定され、その結果
を基に演算処理部7にて適切な照射条件を判断し、制御
部2にフィードバックするので、歯髄に悪影響を与えな
い照射条件が選択、設定される。また表示部4に表示指
示されるので、術者は、安全で効率的な照射条件を容易
に知ることができる。
【0019】(実施の形態2)以下、本発明の実施の形
態2について説明する。本実施の形態で特徴とするとこ
ろは、図1の構成において、レーザ光の出力および照射
時間を掃引しながら予備照射を行い、適切な照射条件を
選択することである。
【0020】次に動作を説明する。まず、患部へのレー
ザ光の照射前に、照射モードおよび疑似照射体5の厚み
を選択する。疑似照射体5の厚みは、例えば実施の形態
1と同様に前歯の歯頸部を対象として2.0mmとす
る。疑似照射体5は、これも実施の形態1と同様に、象
牙質組織と等価でアパタイト系材料を主成分とする。
【0021】操作部2で照射条件を設定し、光ファイバ
8で疑似照射体5の予備照射を開始すると、炭酸ガスレ
ーザ発振器1より出力および照射モードが異なる数種類
のレーザ光が出力される。各々の照射条件における疑似
照射体5を伝わる熱は、疑似照射体5のレーザ照射部と
相対する面に接触して配置された温度測定部6の温度上
昇によって測定される。演算処理部7ではこれらの測定
結果から、設定された上昇温度の基準値を基に最適照射
条件を判断する。実施の形態1と同様に、上昇温度の基
準値を5℃に設定すると、演算処理部7では数種の照射
条件の中で、温度上昇が5℃以下で、最も効率の高い照
射条件を選択して制御部2にフィードバックし、また表
示部4に表示する。
【0022】以上のように、本実施の形態2によれば、
疑似照射体5への予備照射がいくつかの条件で行われて
温度測定部6にて測定され、演算処理部7で、その中か
ら熱影響が基準値以下で最も効率的な条件が選択され、
制御部2にフィードバックされるので、歯髄に悪影響を
与えることなく、効率的な照射条件が選択、設定され
る。また表示部に表示されるので、術者は容易に安全で
効率的な照射条件を知ることができる。
【0023】(実施の形態3)図2は、本発明の実施の形
態3におけるレーザ手術装置の構成を示したものであ
り、図1と同一符号のものは同一のものを表わしてお
り、また、10は記憶部である。本実施の形態3における
特徴は、予め複数種類の厚さの疑似照射体5への予備照
射を行い、各厚さ毎に適切な照射条件を演算処理部7に
て判断し、記憶部10に記憶される点にある。以下、その
動作を説明する。
【0024】厚さが0.1,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,4.
0mmの疑似照射体5を用意し、それぞれについて予備照
射を行う。疑似照射体5は実施の形態1と同様に、象牙
質組織と等価でアパタイト系材料を主成分とする。実施
の形態1,2の説明と同様の動作での各々の厚さ毎の最
適照射条件が演算処理部7にて選択される。選択された
最適条件は記憶部10に記憶される。
【0025】記憶された各最適照射条件は、操作部3の
操作により自由に記憶部10から呼び出すことができる。
例えば、前歯の歯頸部に照射する場合は、前歯歯頸部の
厚さに対応した2mmの疑似照射体5への予備照射により
選択された最適照射条件を呼び出し治療する。また、奥
歯の大臼歯の歯冠部に照射する場合は、4.0mmの疑似照
射体5の予備照射により選択された最適照射条件を呼び
出し治療する。また、う蝕により象牙質の厚さがほとん
どない場合は、0.1mmのものを選択する。なお、予備照
射による最適条件の記憶部10への記憶は必ずしも一度に
まとめて実施しなくてもよい。
【0026】以上のように、本実施の形態3によれば、
複数種類の厚さの疑似照射体5への予備照射によりそれ
ぞれの厚さに応じた適切な照射条件が記憶部10に記憶さ
れるので、照射条件を治療部位に応じて記憶部より呼び
出し設定することができ、容易に安全な治療を行うこと
ができる。
【0027】なお、実施の形態1,2,3とも炭酸ガス
レーザで説明したが、Nd−YAG等の他のレーザを使
用してもよい。またレーザ光の導波手段として光ファイ
バを用いたが、中空導波路や多関節ミラーであってもよ
い。また、基準温度を5℃に設定して説明したが、症例
に合わせて5〜10℃の範囲内で設定すればよい。また疑
似照射体の厚さについては、歯の硬組織の厚さは5mm以
下であり、レーザ光の到達深度の最も浅い炭酸ガスレー
ザで約0.1mmの到達深度であることから、0.1〜5mmの範
囲であればよい。実施の形態1における照射条件は一例
に過ぎず、従って、これに限定するものではない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
口腔内の象牙質等の硬組織と等価な疑似照射体への予備
照射により、歯髄等への悪影響のない照射条件が設定ま
たは選択、表示されるので、術者は安全な治療を行うこ
とができ、また照射条件の選択にも習熟を要しないとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるレーザ手術装置
のブロック構成図である。
【図2】本発明の実施の形態3におけるレーザ手術装置
のブロック構成図である。
【図3】人の歯の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1…炭酸ガスレーザ発振器、 2…制御部、 3…操作
部、 4…表示部、 5…疑似照射体、 6…温度測定
部、 7…演算処理部、 8…光ファイバ、 10…記憶
部。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発振するレーザ発振器と、発
    振したレーザ光を被加工物まで導光する光導波路と、治
    療に先立って照射条件を選択するためにレーザ光を予備
    照射する疑似照射体と、前記疑似照射体の温度を測定す
    る温度測定部と、温度測定結果を処理するための演算処
    理部と、前記演算処理部の指示に基づいてレーザ光の照
    射条件を設定、制御する制御部と、前記レーザ光の照射
    条件を表示する表示部とを備えたことを特徴とするレー
    ザ手術装置。
  2. 【請求項2】 レーザ光の疑似照射体への予備照射を行
    い、温度測定部の温度上昇が設定した基準値以上になる
    と演算処理部にてレーザ光の出力および照射モードを調
    整するように制御部にフィードバックし、前記温度測定
    部の温度上昇が基準値以下に抑制されるように照射条件
    を制御することを特徴とする請求項1記載のレーザ手術
    装置。
  3. 【請求項3】 レーザ光の疑似照射体への予備照射にお
    いて、レーザ光の出力および照射モードを掃引し、各々
    の条件での温度上昇の測定結果から、演算処理部は、温
    度上昇が基準値以下でかつ最も効率のよい照射条件を選
    択し、表示部に表示することを特徴とする請求項1記載
    のレーザ手術装置。
  4. 【請求項4】 レーザ光を発振するレーザ発振器と、発
    振したレーザ光を被加工物まで導光する光導波路と、治
    療に先立って照射条件を選択するためにレーザ光を予備
    照射する疑似照射体と、前記疑似照射体の温度を測定す
    る温度測定部と、温度測定結果を処理するための演算処
    理部と、処理結果を記憶するための記憶部と、治療に際
    し、前記記憶部からレーザ光の最適照射条件を呼び出し
    設定、制御する制御部と、前記レーザ光の照射条件を表
    示する表示部とを備えたことを特徴とするレーザ手術装
    置。
  5. 【請求項5】 温度測定部の温度上昇の基準値を5〜10
    ℃としたことを特徴とする請求項1ないし4のうちのい
    ずれか1項に記載のレーザ手術装置。
  6. 【請求項6】 疑似照射体は、アパタイト系材料で構成
    されていることを特徴とする請求項1ないし5のうちの
    いずれか1項に記載のレーザ手術装置。
  7. 【請求項7】 疑似照射体は、交換可能としたことを特
    徴とする請求項1ないし6のうちのいずれか1項に記載
    のレーザ手術装置。
  8. 【請求項8】 温度測定部は、疑似照射体のレーザ光照
    射位置に相対する面に接触して配置されたことを特徴と
    する請求項1ないし7のうちのいずれか1項に記載のレ
    ーザ手術装置。
  9. 【請求項9】 疑似照射体の厚さは、0.1〜5mmとした
    ことを特徴とする請求項1ないし8のうちのいずれか1
    項に記載のレーザ手術装置。
JP8199167A 1996-07-29 1996-07-29 レーザ手術装置 Pending JPH1033548A (ja)

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