(57)【要約】【課題】歯周病治療による殺菌の経過をリアルタイムに観察することができる歯用装置及び感染症の治療又は予防に用いられる医療用装置、並びに算出方法を提供する。【解決手段】歯用装置１は、光源部５５と、光検出部５６と、制御部５４とを具備する。  上記光源部５５は、口腔の歯牙、歯肉、歯垢及び歯石の少なくとも１つに照射するための光を発する。  上記光検出部５６は、光源部５５から照射された光に対して発せられる上記口腔からの蛍光や反射光を検出する。  上記制御部５４は、光検出部５６により検出された蛍光に基づき、上記蛍光の強度の経時変化を可視化するための第１のデータを出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔の歯牙、歯肉、歯垢及び歯石のうち少なくとも１つに照射するための光を発する光源部と、
前記光源部から照射された光に対して発せられる前記口腔からの蛍光を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された蛍光に基づき、前記蛍光の強度の経時変化を可視化するための第１のデータを出力する制御部と
を具備する歯用装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯肉には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が、前記歯肉の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記歯肉の深さ方向における強度の分布を基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
【請求項３】
請求項２に記載の歯用装置であって、
前記制御部は、計算により求められた基底状態の前記光感受性薬剤の前記深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた前記光の前記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、前記光検出部により検出された前記歯肉表面の蛍光強度に基づき、前記深さ方向における前記蛍光強度の経時変化を計算する
歯用装置。
【請求項４】
請求項３に記載の歯用装置であって、
前記蛍光強度の経時変化は前記歯周病菌の殺菌経過を示す
歯用装置。
【請求項５】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯牙又は前記歯肉に付着する歯垢又は歯石には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が、前記歯垢又は歯石の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記歯肉に付着する歯垢又は歯石の深さ方向における強度の分布に基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
【請求項６】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯牙及び歯肉を有する口腔の画像を受信する画像受信部と、
前記口腔の位置情報を、任意の位置に基準位置を設定し、該基準位置からの絶対位置情報として受信する位置情報受信部と、
前記画像受信部から受信した画像データと前記位置情報受信部から受信した位置情報とを紐付けする画像処理部と
を更に具備し、
前記制御部は、前記口腔の前記光の照射部と前記位置情報とを対応させ、前記口腔の画像に前記光の照射部が示されるための第２のデータを出力する
歯用装置。
【請求項７】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯牙及び歯肉を有する口腔には、前記光の照射により励起し、かつ、歯周病菌と結合する、又は、歯周病菌に取りこまれる光感受性薬剤が投与され、
前記制御部は、前記光照射に対して発せられる前記歯牙又は歯肉の表面付近の前記光感受性薬剤からの蛍光の、前記歯牙又は歯肉の表面における強度の分布に基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
【請求項８】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記光は、レーザ光又は発光ダイオード光である
歯用装置。
【請求項９】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記光は前記光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光である
歯用装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の歯用装置であって、
前記光検出部は、前記波長の光に対して発せられる前記口腔からの蛍光、反射光及び拡散光のうち少なくとも１つを検出する
歯用装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯肉の血流量を検出する血流量検出部
を更に具備する歯用装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯肉の酸素飽和度を検出する酸素飽和度計測部
を更に具備する歯用装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の歯用装置であって、
前記歯牙や前記歯肉に空気を吹きかける空気吹きかけ部
を更に具備する歯用装置。
【請求項１４】
光感受性薬剤が投与された口腔の歯肉に前記光感受性薬剤に対する励起光を照射し、
前記歯肉表面における蛍光強度を検出し、
計算により求められた基底状態の前記光感受性薬剤の前記歯肉の深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた前記励起光の前記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、前記検出された前記歯肉表面の蛍光強度に基づいて、前記深さ方向における前記蛍光強度の経時変化を計算する
算出方法。
【請求項１５】
感染症に対する治療及び予防のうち少なくとも一方が行われる施術部位に照射するための光を発する光源部と、
前記光源部から照射された光に対して発せられる前記施術部位からの蛍光を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された蛍光に基づき、前記蛍光の強度の経時変化を可視化するためのデータを出力する制御部と
を具備する医療用装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の医療用装置であって、
前記施術部位は、関節の滑膜、腹腔、総胆管、歯根及び唾液腺のうちの少なくともいずれか１つである
医療用装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の医療用装置であって、
前記蛍光強度の経時変化は前記施術部位における感染性微生物の殺菌経過を示す
医療用装置。
【請求項１８】
請求項１５に記載の医療用装置であって、
前記施術部位には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記施術部位における強度の分布に基づき、前記データを出力する
医療用装置。
【請求項１９】
請求項１５に記載の医療用装置であって、
前記施術部位の血流量を検出する血流量検出部
を更に具備する医療用装置。
【請求項２０】
感染症に対する治療及び予防のうちの少なくとも一方が行われる施術部位に光感受性薬剤を投与し、
前記施術部位に前記光感受性薬剤に対する励起光を照射し、
前記施術部位における蛍光強度を検出し、
前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記施術部位における強度に基づいて、前記施術部位における前記蛍光強度の経時変化を計算する
算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、歯周病の治療や診断等に用いられる歯用装置、感染症に対する治療又は予防に用いられる医療用装置及び算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科医による歯周病治療では、スケーリング、外科治療、光や超音波を利用した治療法などがある。いずれも歯周病菌や歯石を除去することで炎症を抑え、歯周ポケットの深さが浅くなるという効果を得るものである。この他に、ａＰＤＴ（antimicrobial  Photodynamic  Therapy）を用いた歯周病治療がある。
【０００３】
ａＰＤＴという治療法では、単独では毒性を持たないカチオン性の光感受性物質と、その物質を励起させる波長の光を用いる。光感受性物質は、その物質を励起させる波長の光を吸収して励起状態となり、周囲の酸素に自身の持っているエネルギーを受け渡して一重項酸素を発生させる。その一重項酸素は酸化力が強く、周囲の細胞や組織に傷害を及ぼす。菌などの表面は負電荷に帯電しているため、カチオン性の光感受性物質薬剤を患部に投与すると、静電相互作用により薬剤と菌が結合する。この状態に、薬剤を励起させる波長の光を照射すると、薬剤が結合している菌が死滅する。例えば、特許文献１には、ＰＤＴを用いた歯周病治療等による効果を画像化することが記載されている。
【０００４】
さらにａＰＤＴは、細菌の他にも、ウィルス、原虫、真菌等の感染性微生物の殺菌に広く有効であるということが示されており、また、免疫賦活化作用についても指摘されている（非特許文献１参照）。したがってａＰＤＴは、上記歯周病治療に加えて、他の感染症の治療及び予防に対しても広く用いることができると期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５２１２３７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Masamitsu Tanaka, Pawel Mroz, Tianhong Dai1, Manabu Kinoshita, Yuji Morimoto and Michael R. Hamblin, "Photodynamic therapy can induce non-specific protective immunity against a bacterial infection" Proceedings of SPIE Vol. 8224 822403-1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるモニタリング用装置においては、ａＰＤＴを用いた歯周病等の治療による殺菌の経過をリアルタイムにモニター上で観察することが難しい。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、歯周病治療による殺菌の経過をリアルタイムに観察することができる歯用装置及び感染症の治療又は予防に用いられる医療用装置、並びに算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本技術の一形態に係る歯用装置は、光源部と、光検出部と、制御部とを具備する。
上記光源部は、口腔の歯牙、歯肉、歯垢及び歯石のうち少なくとも１つに照射するための光を発する。
上記光検出部は、光源部から照射された光に対して発せられる上記口腔からの蛍光を検出する。
上記制御部は、上記光検出部により検出された蛍光に基づき、上記蛍光の強度の経時変化を可視化するための第１のデータを出力する。
【００１０】
本技術では、蛍光強度の経時変化を可視化することにより、歯周病菌の殺菌状況や歯垢や歯石の除去状況をほぼリアルタイムに観察することができる。
【００１１】
上記歯肉には、上記光の照射により励起する光感受性薬剤が、上記歯肉の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、上記制御部は、上記光の照射に対して発せられる上記光感受性薬剤からの蛍光の上記歯肉の深さ方向における強度の分布を基づき、上記第１のデータを出力してもよい。
このように深さ方向における歯周病菌の分布の様子を画像から把握することができ、治療による深さ方向に分布する歯周病菌の殺菌の経過をリアルタイムに観察することができる。
【００１２】
上記制御部は、計算により求められた基底状態の上記光感受性薬剤の上記深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた上記光の上記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、上記光検出部により検出された上記歯肉表面の蛍光強度を基に、上記深さ方向における上記蛍光強度の経時変化を計算してもよい。
【００１３】
上記蛍光強度の経時変化は上記歯周病菌の殺菌経過を示してもよい。
【００１４】
上記歯牙又は上記歯肉に付着する歯垢又は歯石には、上記光の照射により励起する光感受性薬剤が、上記歯垢又は上記歯石、歯肉の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、上記制御部は、上記光の照射に対して発せられる上記光感受性薬剤からの蛍光の上記歯牙に付着する歯垢又は歯石の深さ方向における強度の分布を基づき、上記第１のデータを出力してもよい。
これにより、歯牙又は歯肉に付着する歯垢や歯石の深さ方向における歯周病菌の分布の様子を画像から把握することができ、治療による歯周病菌の殺菌の経過をリアルタイムに観察することができる。
【００１５】
上記歯牙及び歯肉を有する口腔の画像を受信する画像受信部と、上記口腔の位置情報を、任意の位置に基準位置を設定し、該基準位置からの絶対位置情報として受信する位置角度情報受信部と、上記画像受信部から受信した画像データと上記位置角度情報受信部から受信した位置情報とを紐付けする画像処理部とを更に具備し、上記制御部は、上記口腔の上記光の照射部と上記位置情報とを対応させ、上記口腔の画像に上記光の照射部が示されるための第２のデータを出力してもよい。
これにより、患者や施術者は、歯周病菌の殺菌状況や、歯垢又は歯石の除去状況をほぼリアルタイムに観察することができることに加え、口腔内のどの箇所の治療であるかを把握することができる。
【００１６】
上記歯牙及び歯肉を有する口腔には、上記光の照射により励起し、かつ、歯周病菌と結合する、又は、歯周病菌に取りこまれる光感受性薬剤が投与され、上記制御部は、上記光照射に対して発せられる上記歯牙又は歯肉の表面付近の上記光感受性薬剤からの蛍光の、上記歯牙又は歯肉の表面における強度の分布に基づき、上記第１のデータを出力してもよい。
このように、歯牙又は歯肉表面付近、又は歯垢内の、歯周病菌の殺菌状況をほぼリアルタイムに観察することができる。
【００１７】
上記光として、レーザ光又は発光ダイオード光を用いることができる。
【００１８】
上記光は、例えば上記光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光である。
上記光検出部は、上記波長の光に対して発せられる上記口腔からの蛍光、反射光及び拡散光のうち少なくとも１つを検出してもよい。
歯周病菌と結合、又は歯周病菌を取り囲む光感受性薬剤は、赤色光等の固有の吸収帯に属する波長の光が照射されることで蛍光を発する。従って、歯垢や歯石から発する蛍光強度の経時変化から歯垢や歯石の除去状態をリアルタイムに把握することができる。
また上記波長の光は、血流量、又は、血流速を計測するための照射光源としても使える。さらに酸素飽和度を計測するための照射光源にもなり得る。酸素飽和度計測時には、場合によっては近赤外光と組み合わせて評価してもよい。近赤外光は、血流を促進する効果もあるため、診断をしながら、治癒を促進することもできる。
【００１９】
上記歯肉の血流量を検出する血流量受信部を更に具備してもよい。
血流量を検出することにより、患者の疼痛状態を把握することができる。
【００２０】
上記歯肉の酸素飽和度を検出する酸素飽和度計測部を更に具備してもよい。
酸素飽和度を検出することにより、炎症の度合いを定量的に評価ができる。またＰＤＴ（光線力学的治療）の効果を予測することもできる。さらに生体の基礎的な状態を把握できるため、臨床研究段階でＰＤＴ効果が得られた原因、得られなかった原因を考察するのに大変役立つ情報源となる。
【００２１】
上記歯牙や上記歯肉に空気を吹きかける空気吹きかけ部を更に具備してもよい。
歯周病に関与する主な菌は嫌気性細菌（偏性嫌気性細菌もしくは通性嫌気性細菌）であるため、患部に空気を吹きかけながら光を照射することにより、より殺菌効力が向上する。
【００２２】
本技術の他の形態に係る算出方法は、励起光を照射し、蛍光強度を検出し、深さ方向における蛍光強度の経時変化を計算する。
上記励起光の照射では、光感受性薬剤が投与された口腔の歯肉に上記光感受性薬剤に対する励起光を照射する。
上記蛍光強度の検出では、上記歯肉表面における蛍光強度を検出する。
上記深さ方向における蛍光強度の経時変化は、計算により求められた基底状態の上記光感受性薬剤の上記歯肉の深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた上記励起光の上記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、上記検出された上記歯肉表面の蛍光強度に基づいて、計算する。
【００２３】
本技術の他の形態に係る医療用装置は、光源部と、光検出部と、制御部とを具備する。
上記光源部は、感染症に対する治療及び予防のうち少なくとも一方が行われる施術部位に照射するための光を発する。
上記光検出部は、上記光源部から照射された光に対して発せられる上記施術部位からの蛍光を検出する。
上記制御部は、上記光検出部により検出された蛍光に基づき、上記蛍光の強度の経時変化を可視化するためのデータを出力する。
【００２４】
本技術では、蛍光強度の経時変化を可視化することにより、細菌等の感染性微生物の殺菌状況や免疫系の活性化の状況をほぼリアルタイムに観察することができる。
【００２５】
具体的には、上記施術部位は、関節の滑膜、腹腔、総胆管、歯根及び唾液腺のうちの少なくともいずれか１つである。
これにより、例えば関節鏡下手術時や腹腔鏡下手術時その他の治療の際における感染症の治療又は予防に、上記医療用装置を用いることができる。
【００２６】
また、上記蛍光強度の経時変化は上記施術部位における感染性微生物の殺菌経過を示してもよい。
【００２７】
上記施術部位には、上記光の照射により励起する光感受性薬剤が分布し、
上記制御部は、上記光の照射に対して発せられる上記光感受性薬剤からの蛍光の上記施術部位における強度の分布に基づき、上記データを出力してもよい。
このように施術経過の状況を画像から把握し、リアルタイムに観察することができる。
【００２８】
上記医療用装置は、上記施術部位の血流量を検出する血流量検出部を更に具備していてもよい。
【００２９】
本技術の他の形態に係る算出方法は、感染症に対する治療及び予防のうちの少なくとも一方が行われる施術部位に光感受性薬剤を投与する工程を含む。
上記施術部位に上記光感受性薬剤に対する励起光が照射される。
上記施術部位における蛍光強度が検出される。
上記光の照射に対して発せられる上記光感受性薬剤からの蛍光の上記施術部位における強度に基づいて、上記施術部位における上記蛍光強度の経時変化が計算される。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本技術によれば、歯周病菌の殺菌状況や歯垢や歯石の除去状況をほぼリアルタイムに観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本技術の第１の実施形態に係る歯用装置の概略構成図である。
【図２】図１の歯用装置の機能ブロック図である。
【図３】図１の歯用装置の一部を構成する三次元モデル取得用プローブを用いて、口腔内を撮影している様子を示す図である。
【図４】図１の歯用装置の三次元モデル取得用プローブ先端の正面図である。
【図５】図１の歯用装置の三次元モデル取得用プローブ先端の背面図である。
【図６】ライトーフィールドカメラの概略構成図である。
【図７】図４の三次元モデル取得用プローブを用いて作成された口腔内の三次元モデルの画像例である。
【図８】図１の歯用装置の一部を構成する治療診断用プローブを用いた歯周病治療の様子を示す図である。
【図９】図１の歯用装置の治療診断用プローブの先端面の図である。
【図１０】図９の治療診断用プローブの線Ｂ−Ｂ´に沿って切断した概略断面図であり、該治療プローブを用いて歯肉内の歯周病菌を殺菌している様子を示す。
【図１１】図１の歯用装置を用いた歯周病診断、治療の流れを示すフロー図である。
【図１２】図１の歯用装置による三次元モデル取得処理のフロー図である。
【図１３】図１の歯用装置による治療時の歯肉の深さ方向における殺菌効果を示す画像の取得処理のフロー図である。
【図１４】図１３に示す歯肉や歯垢の深さ方向における殺菌効果を示す画像の取得処理時における、蛍光強度の減衰量から殺菌効果を見積もる方法を説明する図であり、図１４（ｄ）は殺菌効果を可視化したものである。
【図１５】図１４（ｂ）に示すグラフの求め方を説明する図である。
【図１６】ＰＤＴ反応を説明する図である。
【図１７】図１の歯用装置における血流量の算出する、参照光型のドップラー計測器を示す構成図である。
【図１８】図１の歯用装置における他の血流量を算出する、差動型のドップラー計測器を示す構成図である。
【図１９】図１の歯用装置のモニターに表示される表示画面例を示す。
【図２０】治療診断用プローブの他の例を示す図である。
【図２１】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２２】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２３】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２４】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２５】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２６】治療診断用プローブの更に他の例を示す図である。
【図２７】第２の実施形態に係る図１の歯用装置を用いた治療時の歯肉、又は、歯垢、歯石表面における殺菌効果を示す画像の取得処理のフロー図である。
【図２８】図２７に示す歯肉表面における殺菌効果を示す画像の取得処理時における、殺菌効果を求める方法を説明する図であり、図２８（ｄ）は殺菌効果を可視化した画像である。
【図２９】第３の実施形態に係る歯用装置の機能ブロック図である。
【図３０】図２９の歯用装置の一部を構成する治療診断用プローブの全体図である。
【図３１】図３０の治療診断用プローブの先端面を示す図である。
【図３２】図３０に示す治療診断用プローブを用いて治療、又は、診断をしている様子を示す図である。
【図３３】図２９に示す歯用装置を用いた治療診断フロー図である。
【図３４】図２９の歯用装置のモニターに表示される表示画面例を示す。
【図３５】第４の実施形態に係る治療診断用プローブの全体図である。
【図３６】図３５の治療診断用プローブの先端面を示す図である。
【図３７】図３５に示す治療診断用プローブを用いて治療をしている様子を示す図である。
【図３８】光感受性薬剤の吸収係数と多色光の光侵達長特性を示す図である。
【図３９】関節鏡下手術の様子を示す模式的な図である。
【図４０】第６の実施形態に係る医療用装置の概略構成図である。
【図４１】図４０の医療用装置の機能ブロック図である。
【図４２】図４０の医療用装置のモニターに表示される表示画面例を示す。
【図４３】図４０の医療用装置を用いた診断及び治療の流れを示すフロー図である。
【図４４】図４０の医療用装置を用いてａＰＤＴを実施している様子を示す図である。
【図４５】手術前ａＰＤＴの実施工程の流れを示すフロー図である。
【図４６】第６の実施形態の変形例に係る医療用装置の構成を示す概略断面図である。
【図４７】第６の実施形態の他の変形例に係る施術用プローブの先端部の概略断面図である。
【図４８】腹腔鏡下手術の様子を示す模式的な図である。
【図４９】第７の実施形態に係る医療用装置を用いた診断及び治療の流れを示すフロー図である。
【図５０】図４９の医療用装置を用いてａＰＤＴを実施している様子を示す図である。
【図５１】第７の実施形態の変形例に係る施術用プローブを用いてａＰＤＴを実施している様子を示す図である。
【図５２】図５１に示す反射部の変形例に係る反射装置を用いてａＰＤＴを実施している様子を示す図である。
【図５３】第７の実施形態の変形例に係る施術用プローブの先端面を示す平面図である。
【図５４】総胆管結石治療の様子を示す模式図である。
【図５５】第８の実施形態に係る医療用装置の内視鏡の先端部の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［歯用装置の概要］
本実施形態は、歯周病の治療・診断や歯垢、歯石の除去時等に用いられる歯用装置に関する。
【００３３】
歯科医による歯周病治療、歯垢、歯石除去では、その効果を患者が実感することが、積極的な治療及びケアの動機付けになる。
【００３４】
本実施形態の歯用装置は、口腔に光を照射し、照射された光に対して発せられる口腔からの蛍光や反射光の強度の経時変化を可視化するものであり、これにより、歯周病菌の殺菌状況や歯垢、歯石の除去状況をリアルタイムに観察することができ、患者は治療及びケアの効果を実感することができる。
【００３５】
歯周病菌の殺菌治療及び殺菌状況の観察においては、光感受性薬剤と該薬剤を励起する励起光を用いた光線力学的治療（Photodynamic  Therapy、以下「ＰＤＴ」と記述する。）を用いることができる。
図１６は、ＰＤＴの光化学反応を示す。
図１６に示すように、光感受性薬剤（Photosensitizer）９０は、励起光を吸収してエネルギーを得て基底状態９３から一重項励起状態９４となる。多くのエネルギーは、項間交差により一重項励起状態９４から三重項励起状態９５に移行するが、残りの一部は一重項状態９４から基底状態９３に戻り、このときに蛍光を発する。また、三重項励起状態９５の光感受性薬剤９０が三重項状態の酸素９７と衝突すると、エネルギーを酸素に移譲し、酸化力の強い一重項酸素９８を生成する。この酸化力により周囲の細胞や組織に傷害を与えるとともに、光感受性薬剤９０を破壊（ブリーチング）する。ブリーチングが生じると、実効的な薬剤量が減るため、蛍光量も減る。従って、蛍光量の減少は、ブリーチング及び組織傷害量の指標となる。
ここで、歯周病菌の表面は負電荷に帯電しているため、カチオンの光感受性薬剤の投与により、静電相互作用により光感受性薬剤と歯周病菌が結合する。この状態に光感受性薬剤を励起する励起光を照射すると、光感受性薬剤と結合している歯周病菌のみが死滅する。歯周病菌を取り込まれるタイプの光感受性薬剤においても、この薬剤の投与によって光感受性薬剤を取り込んだ歯周病菌は励起光の照射により死滅する。
従って、口腔内に光感受性薬剤を投与し励起光を照射することにより、歯周病菌を殺菌するとともに、口腔内から発する蛍光強度の経時変化から歯周病菌の殺菌状況を把握することができる。
光感受性薬剤を励起する光としては、レーザ光、発光ダイオード光、又は白色光源を用いることができる。
【００３６】
更に、本実施形態においては、深さ方向に分布する歯肉内に入り込んだ歯周病菌や歯垢又は歯石内の歯周病菌の、深さ方向での殺菌状況の経時変化を観察することができる。
深さ方向での殺菌状況の経時変化は、計算により求められた基底状態の光感受性薬剤の深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた光の深さ方向における強度分布の経時変化、及び、光検出部により検出された歯肉表面の蛍光強度を基に、計算する。
【００３７】
また、歯牙や歯肉表面に存在する、すなわち二次元的に存在する歯周病菌の殺菌状況の経時変化を観察することもできる。
【００３８】
また、光感受性薬剤を用いず、青色光などを口腔に照射し、歯牙や歯肉に付着している歯垢や歯石から発せられる蛍光強度から、歯牙や歯肉表面の歯垢や歯石の除去状況を把握することができる。
歯垢や歯石は青色光が照射されることにより蛍光を発する。これを利用し、歯垢や歯石除去時に、この蛍光の強度の経時変化を観察することにより、歯垢や歯石の除去状況をリアルタイムに観察することができる。
【００３９】
また、治療前に、口腔内の画像を撮影してもよい。この際、任意の位置に基準位置を設定し、該基準位置からの絶対位置情報として口腔内の歯牙や歯肉等の位置情報を得、この位置情報と画像データとを紐付けする。更に、治療時における口腔内の励起光照射部位と位置情報とを対応させることによって、口腔内のどの箇所に励起光が照射されたかを示すデータを得ることもできる。これにより、治療時に、口腔のどの箇所が治療されているかを示す画像を表示部に表示させることができ、それを観察することにより治療箇所を把握することができる。
【００４０】
以下、本技術に係る第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態においては、光感受性薬剤とこの薬剤の吸収波長にあった励起光を用いて歯周病治療、又は、診断する場合を例にあげて説明する。
本実施形態では、まず歯牙及び歯肉を有する口腔の三次元モデルを取得する。次に、光感受性薬剤を口腔に投与し、励起光を照射して、治療、又は診断を行う。治療時、取得した三次元モデル上で口腔内のどの箇所に励起光を照射、すなわち治療しているかを示す画像を表示するのに加え、歯肉、歯垢、又は、歯石の深さ方向に分布する歯周病菌の殺菌状況を示す画像もモニターの表示部に表示する。
まず、本実施形態における歯用装置の構成について説明する。
［１．歯用装置の構成］
【００４１】
図１は、一実施形態に係る歯用装置１の概略構成図４３示す。図２は、図１の歯用装置１の機能ブロック図である。
【００４２】
図１及び図２に示すように、歯用装置１は、モニター２と、本体５と、三次元モデル取得用プローブ４と、治療診断用プローブ３と、レシーバ８とを具備する。尚、図１においては、レシーバ８の図示を省略している。
【００４３】
［１．１．モニターの構成］
モニター２は、画像を表示する表示部２１を有する表示装置である。モニター２は、本体５と有線又は無線で接続される。また、モニター２を設けず、本体５に表示部を設けてもよい。
図１９は、治療時にモニター２の表示部２１に表示される画像の一例である。
表示部２１の左上領域には、三次元モデル取得用プローブ４を用いて取得した口腔内の三次元モデル２１１が表示される。三次元モデル２１１にはどの箇所が現在治療診断光が照射されて治療している箇所かを指し示す指の矢印マーク９１が表示される。また、既に治療済みの箇所は、円９２で囲まれて示され、治療履歴を把握することができる。さらに治療効果の大小を視覚的にマッピングすることもできる。
表示部２１の左下領域には、治療診断用プローブ３にて現在治療している箇所の実画像（カメラ画像）２１２が表示される。この実画像２１２は、例えば治療診断用プローブ３に設けられた撮像部により撮影される。
表示部２１の右上領域には、治療診断光が照射される領域における、治療診断用プローブ３のドップラー計測部３１で求められた血流量の経時変化を示すグラフの画像２１３が表示される。
表示部２１の右下領域には、歯肉の深さ方向に対する歯周病菌の殺菌状況、又は、基底状態の光感受性薬剤量の経時変化を示すグラフの画像２１４が表示される。画像２１４において、Ｓ１は基底状態の光感受性薬剤９４を示す。
また、画像２１４の縦軸は、図１３に示すフロー図に則って算出した殺菌効果という指標でもよい。
【００４４】
［１．２．レシーバの構成］
図３は三次元モデル取得用プローブ４を用いて口腔内を撮影している様子である。
図２及び図３に示すように、空間角度検出部となるレシーバ８は、メッシュ状に多数磁気センサ８ａが配列された磁気センサ群である。
レシーバ８は、撮影時及び歯周病治療時に、任意に選択された１つの歯牙、例えば左上の中切り歯に設置される。治療時及び撮影時では、口腔内の同じ箇所にレシーバ８０が設置される。
レシーバ８は、撮影時の撮影箇所の位置情報を取得する際の基準位置となるものである。レシーバ８は、後述するロケータ信号発生部４８からロケータ信号を受信し、撮影箇所の位置情報を基準位置であるレシーバ８からの絶対位置情報として求め、後述する本体５の位置角度情報受信部５８に送信する。
【００４５】
［１．３．三次元モデル取得用プローブの構成］
図３に示すように、三次元モデル取得用プローブ４は、口腔内を撮影するものである。三次元モデル取得用プローブ４は把持部を有する棒状であり、施術者がこれを把持し、三次元モデル取得用プローブ４の先端を口腔に入れて歯牙や歯肉を撮影する。撮影時、任意に選択した１つの歯牙、例えば左上の中切り歯にレシーバ８が設置される。
撮影では、口腔内を部分的に撮影する。三次元モデル取得用プローブ４を口腔内で走査し、走査しながら撮影して複数の部分画像データを取得し、後述する本体５でこれら複数の部分画像データを構築して１つの口腔内の三次元モデルを形成する。
三次元モデル取得用プローブ４は、本体５と有線又は無線で接続される。
【００４６】
図２に示すように、三次元モデル取得用プローブ４は、照明部４１と、撮像部４２と、画像転送部４３と、ロケータ信号発生部４８と、角度検出部４４と、角度情報送信部４５を有する。
【００４７】
照明部４１は、撮影時に口腔内の撮影箇所を照らす光を出射する。
撮像部４２は、レンズに入ってきた口腔内の光の画像データを電気信号に変換する。
画像転送部４３は、撮像部４２で得られた画像データを本体５の画像受信部５７に転送する。
ロケータ信号発生部４８は、撮影箇所の位置情報であるロケータ信号をレシーバ８に送信する。
角度検出部４４は、加速度センサやＭＥＭＳジャイロセンサなどを用いて、撮影時における三次元モデル取得用プローブ４の撮影角度を検知する。
角度情報送信部４５は、角度検出部４４から受信した三次元モデル取得用プローブ４の撮影角度情報を、本体５の位置角度情報受信部５８に送信し、画像データと、レシーバ８を介して受信した位置情報を本体５の画像処理部５３で紐付けする。
【００４８】
図４は三次元モデル取得用プローブ４の先端の表側の概略図である。
図４に示すように、三次元モデル取得用プローブ４の先端の表側４ａには、口腔に光を照射する照明部４１と、撮像部であるアレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）４２が設けられている。
アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２は、照明部４１から出射された光が撮影箇所である歯牙や歯肉に照射され、該歯牙や歯肉で反射した戻り光を、イメージセンサの受光面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを読みだして電気信号に変換する撮像素子である。
また、アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２は、異なる焦点を持つアレイレンズを備えている。ＣＭＯＳイメージセンサはＣＣＤイメージセンサなどでもよい。
【００４９】
図６は、アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２の概略図である。図７（ａ）は三次元モデル取得用プローブ４により撮影され、本体５で処理されモニター２の表示部２１に表示された口腔内の三次元モデルの画像の一例を示す。
アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２は、メインレンズ４２４と、再構築画像プレーン４２３と、アレイレンズ４２２と、イメージプレーン４２１を具備する。
アレイレンズ４２２は、異なる焦点を持っており、焦点イメージを再構築処理することで、メインレンズ４２４のフォーカスを可変することなく、様々な焦点画像を得ることができる。このようなアレイレンズつきのイメージセンサを用いることにより、一回の撮影で異なる焦点位置における画像を得ることができ、また、焦点距離ごとに取得した画像を処理することにより、全焦点画像を構築でき、奥行き情報も得ることができる。これにより、図７（ａ）に示すような、口腔内の画像としての三次元モデル２１１を得ることができる。
本実施形態では、アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２により口腔画像を得ているので、レントゲン撮影のような被爆がなく、歯肉部分を含めた口腔内の立体的な配置を三次元モデルとして再現することができる。また、歯型のように成形品が完成するまで待つことなく、すぐに立体像を入手できる上、Ｘ線には写らない歯肉まで立体的に可視化できる。
【００５０】
尚、撮影時にアレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２がくもらないように、センサ４２を口腔内の温度と同程度になるように温める機構を設けてもよい。
【００５１】
図５は三次元モデル取得用プローブ４の先端の裏側の概略図である。
図５に示すように、三次元モデル取得用プローブ４の先端の裏側４ｂには、ロケータ信号発生部であるロケータ信号発生器４８と、加速度センサ又はＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）ジャイロセンサ４４が設けられている。
ロケータ信号発生器４８には、磁気発生器などが用いられる。ロケータ信号発生器４８はロケータ信号を発する。
加速度センサ又はＭＥＭＳジャイロセンサ４４は、撮影時の三次元モデル取得用プローブ４の撮影角度情報を検知する角度検出部である。
【００５２】
［１．４．治療診断用プローブの構成］
図１に戻って、治療診断用プローブ３は把持部を有する棒状である。
【００５３】
図８（ａ）は、治療診断用プローブ３を、その先端を患部に接触させて治療診断している様子を示し、図８（ｂ）は、治療診断用プローブ３を、その先端を患部に非接触の状態で治療している様子を示す。
図８に示すように、治療診断用プローブ３は、治療診断時に口腔内に挿入され、その先端を患部に接触又は非接触の状態で用いられる。治療診断用プローブ３からは、歯周病菌を死滅させる、光感受性薬剤を励起するレーザ光やＬＥＤ光などが出射される。
【００５４】
図９は、治療診断用プローブ３の先端面の図である。
図１０は、治療診断用プローブ３の先端部の概略断面図である。
図２、図９及び図１０に示すように、治療診断用プローブ３は、受光部である受光プローブ３３と、照射部である治療診断光照射プローブ３４と、ドップラー計測部３１と、酸素飽和度計測部３２を備える。
【００５５】
治療診断光照射プローブ３４は、後述する本体５の光源部５５から発せられた光感受性薬剤を励起する波長を有する治療用レーザ光やＬＥＤ光などを導光するファイバを有し、このファイバにより導光された光源部５５から発せられたレーザ光やＬＥＤ光などを、治療診断光照射プローブ３４外に出射する。図１０に示すように、治療診断光照射プローブ３４から発する照射光３５は、歯肉７０内に分布する光感受性薬剤と結合した歯周病菌８１を殺菌する。上記照射光３５は歯垢又は歯石に照射して、光感受性薬剤と結合した歯周病菌８１を殺菌してもよい。
【００５６】
受光プローブ３３は、治療診断光照射プローブ３４から患部に対して出射される照射光に対して発せられる口腔からの蛍光及び拡散反射光を導光するファイバを有する。
受光プローブ３３で受けた蛍光及び拡散反射光は光ファイバによって本体５まで導かれ、後述する本体５の光検出部５６にて分光され、蛍光強度及び拡散反射光強度が検出される。
受光プローブ３３は複数、本実施形態においては２つ設けられる。また、受光プローブを複数設ける場合、各受光プローブから治療診断光照射プローブまでの距離を異ならせて、受光プローブを配置する。もしくはイメージングファイバを受光プローブ３３として採用し、１本で検出してもよい。
【００５７】
ドップラー計測部３１は、治療診断用照射光が照射される患部の血管の血流量を、例えば６３３ｎｍの波長を有する光を用いて計測する。血流量の算出については、ドップラーシフトを用いて算出する他に、反射光のスペックルパターンをフーリエ変換して血流量を求めてもよい。
ドップラー計測部３１は、計測された血流量情報を本体５の血流量受信部５９に送信する。
【００５８】
図１７は参照光型のドップラーシフトを利用した場合の計測系を示し、図１８は差動型のドップラーシフトを利用した場合の計測系を示す。
図１７に示すように、参照光型のドップラー計測部３１は、光源３１１と、周波数シフタ３１２と、検出器３１３と、解析部３１４とを有する。
ドップラー計測部３１においては、赤血球の移動速度を血流速として検出する。ドップラー計測部３１において、光源３１１から出力される周波数ｆ０のレーザ光は、歯肉７０の表面に照射され、速度ｖで動いている血管中の赤血球７１で散乱する。この散乱光の周波数はドップラー効果により赤血球の移動速度分だけわずかに偏移し（ドップラーシフト）、ｆ０+Δｆとなる。検出器３１３では、この散乱光の周波数を検出する。解析部３１４では、散乱光に、歯肉７０に入射する前の光を参照光として、ドップラーシフトを検出し、このドップラーシフトを基にして速度ｖが求められる。また、周波数シフタ３１２は、測定対象である赤血球７１の変位方向を区別するために設けられており、解析部３１４にて測定対象の変位方向が区別される。
【００５９】
図１８に示すように、差動型のドップラー計測部１０３１は、光源１３１１と、検出器１３１３と、解析部１３１４とを有する。
差動型では、光源１３１１からの１本のレーザビームを２本のビームに分化し、この２本のビームを集光して交差させ、その交差位置でレーザ光照射方向により散乱光の干渉が生じる。この干渉縞の間隔は、測定対象である歯肉７０の赤血球による散乱光のドップラーシフト量により差が生じるので、これを検出器１３１３で検出し、解析部１３１４で血流速を求める。
【００６０】
上述のように、血流速成分は、照射光の周波数からの変化分より求めることができる。そして、その変調成分の光量を算出することで、血流量に相当する赤血球成分を求めることができる。
【００６１】
酸素飽和度計測部３２は、治療診断光が照射される患部の酸素飽和度を測定するものである。酸素飽和度計測部３２では、例えば６６５ｎｍ付近の赤色光と８８０ｎｍ付近の赤外光の２波長の光を用いて、２つの光の血管内のオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンによる吸光度の違いを利用して血液中の酸素飽和度を測定する。酸素飽和度より、炎症の度合いを定量的に評価できる。また、ＰＤＴ効果の効き目を予測することもできる。さらに酸素飽和度より生体の基礎的な状態を把握できるため、臨床研究段階でＰＤＴ効果が得られた原因、得られなかった原因を考察するのに大変役立つ情報源となる。
酸素飽和度計測部３２は、計測された酸素飽和度を本体５の酸素飽和度受信部５０に受信する。
【００６２】
ドップラー計測部３１及び酸素飽和度計測部３２を設けることにより、歯周病患者は治療中に患部の血流量が少ないため傷みを感じることもあるので、その傷みが緩和する過程を、血流量及び酸素飽和度を確認し、定量的にモニタリングすることができる。
また、歯周病患部は一般に腫れなどの症状があるため、治療診断光を照射する前に、血流量及び酸素飽和度を計測することにより、患部を特定することもできる。
【００６３】
［１．５．本体の構成］
図２に示すように、本体５は、光源部５５と、光検出部５６と、画像受信部５７と、位置角度情報受信部５８と、画像処理部５３と、制御・解析部５４と、を有する。
本体５は、スイッチ５１と、安全装置部５２と、血流量受信部５９と、酸素飽和度受信部５０とを有する。
【００６４】
光源部５５は、口腔に投与する光感受性薬剤の吸収波長にあった光（励起光）を発するところであり、本実施形態においてはレーザ光を発する。光源部５５からのレーザ光は、治療診断用プローブ３の治療診断光照射プローブ３４から出射する。尚、本実施形態においては、患部に照射する光をレーザ光としたが、発光ダイオード光や白色光源としてもよい。
治療診断光として、赤色光を用いることができる。赤色光は、ＰＤＤ／ＰＤＴ用光源、血流計測用光源、酸素飽和度計測用光源として用いることができる。
また、治療診断光は赤色光に限定されず、光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光であればよい。
【００６５】
光検出部５６は、治療診断用プローブ３の受光プローブ３３で受光した光を分光し、蛍光及び拡散反射光それぞれの強度を検出する。
画像受信部５７は、三次元モデル取得用プローブ４の画像転送部４３より転送されてきた歯牙及び歯肉を有する口腔内の画像データを受信、記録する。または治療診断プローブ３のイメージャーからの画像を受信、記録することもできる。
位置角度情報受信部５８は、三次元モデル取得用プローブ４の角度情報送信部４５から位置情報（空間位置情報及び撮影角度情報）を受信、記録する。位置角度情報受信部５８は、口腔内の撮影位置情報を、任意の位置に、ここでは左上の中切り歯に、基準位置を設定し、該基準位置からの絶対位置情報として受信する。
【００６６】
画像処理部５３は、画像受信部５７で記録された画像データを、焦点深度ごとに解析し、全焦点画像を構築する。
画像処理部５３は、画像受信部５７で受信した画像データと、位置角度情報受信部５８で受信した位置情報とを紐付けする。
【００６７】
制御・解析部５４は、スイッチ５１がオンされることにより作動する。
制御・解析部５４は、安全装置部５２で例えば本体５の作動状況が危険であると判断されると、本体５の作動を停止する。
制御・解析部５４は、口腔内の複数の部分画像データそれぞれの、紐付けされた全焦点画像、位置情報及び撮影角度情報をマージして、口腔の三次元モデルを構築し、この三次元モデルを可視化するためのデータを出力し、表示部２１に三次元モデルを表示させる。
制御・解析部５４は、画像処理部５３から受信した、位置情報が紐付けされた画像データと、治療診断用プローブ３の光照射位置とを対応させる。そして、口腔の三次元モデルのどの箇所がレーザ光照射されているかを可視化するための第２のデータを出力し、表示部２１に治療箇所が示された口腔の三次元モデルの画像を表示させる。
口腔内の光照射位置を示す方法としては、例えば、図７（a）に示すように、医師が三次元モデル上に照射位置を指の矢印マーク９１でクリックして指定したり、それを自動で行えるように治療診断用プローブ３に、三次元モデル取得用プローブと同様の位置角度情報を取得する機構を兼ね備えたりしてもよい。そして治療中は、本体５の光検出部５６と制御・解析部５４によって解析された照射部の治療効果結果を、図７（ｂ）に示すようにマッピングする。
【００６８】
制御・解析部５４は、光源部５５からのレーザ光の出射の有無を制御する。
また制御・解析部５４は、計算により求められた基底状態の光感受性薬剤又は光学係数の深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた励起光の深さ方向における強度分布の経時変化、及び、光検出部５６により検出された歯肉表面の蛍光強度を基に、深さ方向における蛍光強度の経時変化を計算する。そして、蛍光強度の経時変化を可視化した第１のデータを表示部２１に対して出力し、図１９に示すように表示部２１の右下領域に表示させる。
【００６９】
制御・解析部５４は、血流量受信部５９から血流量情報を受信し、血流量とレーザ光照射時間との関係をグラフ化して可視化するための第３のデータを出力し、図１９に示すように表示部２１の右上領域に表示させる。ここでは、血流量の変化をグラフ化して表示したが、血流量を数値で表示してもよい。
制御・解析部５４は、酸素飽和度受信部５０から酸素飽和度情報を受信し、酸素飽和度を数値によって可視化するための第４のデータを出力し、表示部２１に表示させる。尚、図１９に示す表示部２１に表示される画像上には酸素飽和度に関する情報が表示されていないが、表示切り替え操作により表示可能とすることができる。
【００７０】
スイッチ５１は、操作者による操作により光照射のオン、オフを制御するものである。
安全装置部５２は、光源部５５からのレーザ光の出力の異常等を検出し、異常等を検出した際に、制御・解析部５４に対してレーザ光の出力を強制的に停止する信号を送信する。
血流量受信部５９は、治療診断用プローブ３のドップラー計測部３１で計測された血流量速情報を受信する。
酸素飽和度受信部５０は、治療診断用プローブ３の酸素飽和度計測部３２で計測された酸素飽和度情報を受信する。
［２．光感受性薬剤］
【００７１】
口腔に投与する光感受性薬剤としては、歯周病菌と静電相互作用によって結合できるカチオン製剤や歯周病菌に取り込まれる薬剤の溶液もしくはジェルを用いることができる。薬剤溶液の場合は、患者がこれを口腔に含んだ後、吐き出して、用いられる。ジェルの場合は、医師が患部にこれを注射やマイクロニードルアレイなどのＤＤＳデバイスを用いて、局所投与する。
カチオン製剤の例としては、メチレンブルー、トルイジンブルー、ＰＰＡ（Ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｅ）、フタロシアニン、Ｃ６０、ポルフィリンなどがあげられる。
歯周病菌に取り込まれる薬剤としては、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）などがあげられる。
また、これらに限定されず、ポルフィマーナトリウム（Photofrin（登録商標））、Talaporfin、5-ALA、Foscan等の他の光感受性薬剤を用いることが可能である。
口腔内に光感受性薬剤が投与されることにより、光感受性薬剤は歯肉の深さ方向、及び、歯牙、歯肉、歯垢又は歯石表面に、分布する。
［３．診断及び治療の流れ］
【００７２】
上述の歯用装置１を用いた診断及び治療の流れについて図１１を用いて説明する。
図１１に示すように、まず口腔内の三次元モデルの取得が行われる（Ｓ１００）。その後、医師により歯周病診断及び患者への説明が行われ（Ｓ２００）、治療が行われる（Ｓ３００）。
以下、診断及び治療の流れについて詳細に説明する。
【００７３】
［３．１．三次元モデル取得処理］
図１２は、三次元モデル取得処理のフロー図４３示す。以下、図１２のフローに従って説明する。
【００７４】
（画像取得準備及び撮影画像の確認処理  Ｓ１１０番台）
まず、図３に示すように、施術者により、患者の基準位置となる左上の中切り歯上にレシーバ８が設置される（Ｓ１１０）。
次に、施術者により、ロケータ信号を発する三次元モデル取得用プローブ４が患者の口腔内に挿入され（Ｓ１１１）、照明用光源がオンされて照明部４１から光が出射する（Ｓ１１２）。
アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ（撮像部）４２は、照明部４１からの光で照射される撮影箇所の画像データを電気信号に変換し、画像転送部４３はこの実画像データを本体５の画像受信部５７に転送する（Ｓ１１３）。
制御・解析部５４は、画像転送部４３から送信された実画像データを、表示部２１に実画像として表示させる（Ｓ１１４）。
制御・解析部５４は、施術者による撮影シャッターボタンが押されたか否かを判断する（Ｓ１１５）。
制御・解析部５４は、Ｓ１１５で、撮影シャッターボタンが押されたと判断すると（ＹＥＳ）、次のステップに進む。
制御・解析部５４は、Ｓ１１５で、ある所定時間、撮影シャッターボタンが押されず、押されていないと判断すると（ＮＯ）、Ｓ１１３に戻り、再び同様の処理が繰り返される。
【００７５】
（三次元モデルの構築処理  Ｓ１２０番台）
本体５の画像受信部５７は、三次元モデル取得用プローブ４の画像転送部４３から送信された画像データを受信し、記録する（Ｓ１２０）。本体５の画像処理部５３は、画像受信部５７で記録された画像データを、焦点深度ごとに解析し、全焦点画像を構築する（Ｓ１２１）。
【００７６】
（空間位置情報取得処理  Ｓ１３０番台）
三次元モデル取得用プローブ４のロケータ信号発生部４８はロケータ信号を発信する（Ｓ１３０）。
レシーバ８は、このロケータ信号を受信し、空間位置情報として本体５の位置角度情報受信部５８に送信し、位置角度情報受信部５８はこの空間位置情報を記録する（Ｓ１３１）。空間位置情報は、レシーバ８が設置される場所を基準位置とし、この基準位置からの絶対位置情報として記録される。
【００７７】
（三次元モデル取得用プローブの撮影角度情報取得処理  Ｓ１４０）
三次元モデル取得用プローブ４の加速度センサ又はＭＥＭＳジャイロセンサ（角度検出部）４４は、三次元モデル取得用プローブ４の向き（撮影角度）を検出する。この撮影角度情報は、角度情報送信部４５により位置角度情報受信部５８に送信される（Ｓ１４０）。
【００７８】
（画像データと位置情報との紐付け処理  Ｓ１５０番台）
画像処理部５３は、Ｓ１２１で取得した、一撮影箇所における全焦点画像データと、Ｓ１３１で取得した空間位置情報、及び、Ｓ１４０で取得した撮影角度情報とを紐付けする（Ｓ１５１）。
その後、Ｓ１１３に戻り、口腔内の全画像データを取得するまで、同様の処理が繰り返される。
画像処理部５３は、紐付けされた全焦点画像データ、位置情報及び撮影角度情報を、制御・解析部５４に送信する。この紐付けされた全焦点画像データ、位置情報及び撮影角度情報は、三次元モデル取得用プローブ４のアレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ（撮像部）４２の１回の撮影で取得した口腔内の部分画像データに係る情報である。
制御・解析部５４は、口腔内の複数の部分画像データそれぞれの、紐付けされた全焦点画像、位置情報及び撮影角度情報をマージして、口腔の三次元モデルを構築する（Ｓ１５１）。
制御・解析部５４は、三次元モデルの画像データから歯周ポケットの深さや臨床的アタッチメントレベル（ＣＡＬ）を算出する（Ｓ１５２）。
制御・解析部５４は、構築した三次元モデルを表示部２１に表示させる（Ｓ１５３）。また、制御・解析部５４は、制御・解析部５４で算出された歯周ポケットの深さやＣＡＬも表示部２１に表示させる。
【００７９】
尚、レシーバ８が設置される左上の中切り歯に係る画像データの取得は、例えば、レシーバ８を右上の中切り歯に置き換え、ここを基準位置として画像データを取得することもできる。
【００８０】
［３．２．歯周病診断］
施術者は、表示部２１に表示された、口腔内の三次元モデル、歯周ポケットの深さやＣＡＬを基に、口腔内の状態及び歯周病重症度を診断する。
従来、歯周ポケットの深さやＣＡＬは、プロービング法を用いて求めていた。しかしながら、プロービング法では、プローブと呼ばれる先端にメモリがついた器具を歯牙と歯肉の間に挿入して行うため、プローブにより歯肉に傷をつけ出血が生じることが多い。この出血時に菌が血液中に入り込む恐れがある。
これに対し、本実施形態では、プローブを用いずに、画像データから歯周ポケットの深さやＣＡＬを求めるので、出血を伴わない。
施術者は、表示部２１に表示された口腔内の三次元モデルを患者に見せ、口腔内の状態及び治療方針を説明する。
【００８１】
［３．３．歯周病治療］
次に、歯周病治療について説明する。歯周病治療は、三次元モデル取得時に用いたレシーバ８を左上の中切り歯に設置したまま、治療診断用プローブ３を用いて行われる。
歯周病治療時においても、三次元モデル取得時と同様にレシーバを基準位置としており、後述では説明を省略しているが、治療診断用プローブ３にも三次元モデル取得用プローブ４と同様にロケータ信号発生器及び加速度センサ又はＭＥＭＳジャイロセンサが設けられ、これらにより治療箇所の位置情報を得ている。
【００８２】
以下、歯肉の深さ方向における歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像の取得方法について説明する。
図１３は、治療時の歯肉の深さ方向における殺菌効果を示す画像の取得処理のフロー図である。図１４は、殺菌効果を見積もる方法を説明するための図である。以下、図１３のフローに従い、必要に応じて図１４を用いて説明する。
【００８３】
（画像取得準備及び蛍光取得処理  Ｓ３１０番台）
まず、光感受性薬剤が患部に局所注入される（Ｓ３１０）。
治療診断用プローブ３は、歯肉表面に接触した状態で固定される（Ｓ３１１）。
その後、施術者の治療診断光照射プローブ３４からの光の出射の有無を制御するスイッチのオン操作により（Ｓ３１２）、治療診断光照射プローブ３４から励起光である治療診断光が出射する。治療診断光は、患部を照射し、歯肉や歯垢、又は歯石表面で拡散反射する。
【００８４】
治療診断用プローブ３の２つの受光プローブ３３、３３は、治療診断光照射による歯肉や歯垢、又は歯石表面での拡散反射光と、歯肉や歯垢、又は歯石表面から発する蛍光を受光し（Ｓ３２０）、本体５の光検出部５６に、励起光の拡散反射光及び蛍光を導く。
光検出部５６は、励起光の拡散反射光と蛍光とを分光し、励起光の拡散反射光から歯肉や歯垢表面の拡散反射光強度を検出し、更に、蛍光から歯肉や歯垢、又は歯石表面の蛍光強度を検出する（Ｓ３２１）。
光検出部５６は、励起光の拡散反射光強度及び蛍光強度を記録する（Ｓ３２２）。光検出部５６は、励起光の拡散反射光強度情報及び蛍光強度情報を制御・解析部５４に送信する。
【００８５】
（時刻ｔ１=０の歯肉深さ方向の蛍光分布の算出処理  Ｓ３３０番台）
制御・解析部５４は、時刻ｔ１=０であるかどうかを判断する（Ｓ３３０）。
Ｓ３３０で、時刻ｔ１=０と判断されると（ＹＥＳ）、制御・解析部５４は、歯肉表面で拡散反射する前の励起光の強度と、励起光の拡散反射光の強度とから、光感受性薬剤による吸収の影響も含んだ歯肉組織や歯垢の光学係数を算出する（Ｓ３３１）。
【００８６】
次に、制御・解析部５４は、Ｓ３３１で算出した光学係数から、励起光の歯肉深さ方向における励起光強度を推定、算出する（Ｓ３３２）。この計算により、図１４（ｂ）のグラフに示すように、ｔ＝０のときの歯肉深さ方向と励起光強度との関係を得る。図１４（ｂ）において、深さが深くなるほど、励起光が届きにくくなるため、深さが深いほど励起光強度が小さくなる。ｔ＝０のときの光学定数もしくは薬剤量の分布は、均一な組織モデルでは一定とみなすことができ、その値は別実験であらかじめ計測しておくことができる。
【００８７】
次に、制御・解析部５４は、Ｓ３３２で取得した深さ方向における励起光強度分布と、予め算出している深さ方向における基底状態の光感受性薬剤量又は光学係数の分布とから、各深さにおける蛍光強度を推定、記録する（Ｓ３３３）。この計算により、図１４（ｃ）のグラフに示すように、ｔ＝０のときの歯肉深さ方向と蛍光強度との関係を得る。
【００８８】
（ｔ１=０でないときの歯肉深さ方向の蛍光分布の算出処理  Ｓ３４０番台）
Ｓ３３０で、時刻ｔ１=０でないと判断されると（Ｎｏ）、制御・解析部５４は、受光プローブ３３で検出した時刻ｔ１における歯肉表面の蛍光強度と時刻（ｔ１−Δｔ）の歯肉表面の蛍光強度との差分ΔＦ（歯肉表面のブリーチング量）を算出する（Ｓ３４０）。
次に、制御・解析部５４は、Ｓ３４０で算出した歯肉表面の蛍光強度の差分ΔＦを基に、Δｔの間にブリーチングした薬剤量の深さ方向に対する分布を、時刻（ｔ１−Δｔ）の励起光強度分布に基づき、推定する（Ｓ３４１）。
次に、時刻ｔ１における蛍光強度の深さ方向における分布を推定、算出する（Ｓ３４２）。この計算により、図１４（ｃ）のグラフに示すように、ｔ＝ｔ１のときの歯肉深さ方向と蛍光強度との関係を得る。
次に、制御・解析部５４は、時刻ｔ１での薬剤吸収分を考慮した光学係数の深さ方向における光学係数の分布を推定、算出する（Ｓ３４３）。この計算により、図１４（ａ）のグラフに示すように、ｔ＝ｔ１のときの歯肉深さ方向と光学係数との関係を得る。
次に、制御・解析部５４は、時刻ｔ１における深さ方向の励起光強度分布を推定、算出し、記録する（Ｓ３４４）。この計算により、図１４（ｂ）のグラフに示すように、ｔ＝ｔ１のときの歯肉深さ方向とレーザ光強度との関係を得る。
【００８９】
（治療開始からｔ１経過時の歯肉深さ方向における殺菌状況を示す信号の生成処理  Ｓ３５０番台）
Ｓ３４２の後、Ｓ３４３〜Ｓ３４４の処理と平行して、制御・解析部５４は、各深さ位置における時刻０と時刻ｔ１の蛍光強度の差分を算出する（Ｓ３５０）。
次に、制御・解析部５４は、Ｓ３５０の算出結果を深さ方向にプロットし、図１４（ｄ）に示す時刻ｔ１経過時点での歯周病菌の殺菌効果を可視化するための第１のデータを出力する（Ｓ３５１）。第１のデータは、光検出部で検出した蛍光に基づいて、蛍光強度の経時変化を可視化するためのものである。
表示部２１は、第１のデータによる画像を表示部２１に表示する。図１９に示すモニター２の表示部２１の右下領域に表示される画像２１４は、第１のデータによるものである。
【００９０】
次にＳ３６０で、制御・解析部５４は、ｔ１=ｔ１+Δｔと設定する。
【００９１】
次に、施術者による光照射がオフされたかどうかを、制御・解析部５４は判断する（Ｓ３６１）。
Ｓ３６１で、オフされたと判断すると（ＹＥＳ）、治療が終了する（Ｓ３６２）。
Ｓ３６１で、オフされていないと判断すると（Ｎｏ）、Ｓ３２０に戻り、処理が繰り返される。
【００９２】
以上の処理により、図１９に示すように、モニター２の表示部２１の右下領域には、歯肉の深さ方向における歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像２１４が表示され、施術者及び患者は、画像２１４により歯周病菌の殺菌状況をリアルタイムに確認することができる。
施術者は、画像を確認しながら施術することにより、歯周病菌を確実に殺菌するので、レーザ光の照射時間の不足によって殺菌が不十分となるということがない。従って、レーザ光の照射時間不足により、歯周病が完治するまでに時間がかかるということがなく、治療期間を短縮することができる。
患者は、歯周病菌の殺菌状況をリアルタイムに確認することができるので、殺菌効果を実感でき、治療への取り組みが積極的となる。
【００９３】
また、本実施形態においては、治療時にロケータ信号を発するレシーバを用いて治療箇所の位置情報を取得し、この位置情報と、三次元モデル取得時に得た位置情報とを対応させている。これにより、照射中の治療効果の大小を図７（ｂ）に示すようにグラデーションでマッピングし、治療効果をリアルタイムで確認しながら施術が可能となる。また治療部位と治療結果を記録管理することができる。
【００９４】
（変形例）
上述の治療診断用プローブ３では、治療診断光としてレーザ光を用いていたが、発光ダイオード光を用いてもよいし、ランプ光源からの光を光学フィルタで切り出した光を用いてもよい。
また、上述の治療診断用プローブ３では、光を導光するのにファイバを用いている。石英やＰＯＦ（Plastic  Optical  Fiber）等の透過性が高く屈曲性の良い物を用いる。
【００９５】
また、上述の実施形態においては、治療時にレシーバを用いて治療箇所の位置情報を得、これに基づき三次元モデルに治療箇所を明示していたが、施術者が、表示部に表示された口腔の三次元モデルに治療部位を図７（ａ）に示すようにプロットし記録してもよい。
【００９６】
また、上述の治療診断用プローブ３の他に、図２２から図２６に示す治療診断用プローブを用いることもできる。図２２から図２５は、変形例における治療プ診断用プローブの概略断面図である。図２６は、変形例における治療診断用プローブの先端面を示す。
尚、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００９７】
図２２に示すように、変形例としての治療診断用プローブ３０３は、非接触タイプであり、治療診断光照射プローブ３３４と、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ又はイメージングファイバ３３８と、光学フィルタ３３７を有する。
治療診断用プローブ３０３は、第１の実施形態の治療診断用プローブ３の受光プローブ３３の代わりにイメージセンサ３３８と光学フィルタ３３７が備えられている点が、第１の実施形態の治療診断用プローブ３と大きく異なる。治療診断光照射プローブ３３４は第１の実施形態の治療診断光照射プローブ３４と同様に治療診断光を出射するものである。
光学フィルタ３３７は蛍光のみを透過する光学フィルタである。励起光に対して発せられる歯肉７０や歯垢又は歯石からの蛍光を含む光は、光学フィルタ３３７によって蛍光のみが透過され、イメージセンサ３３８に入射する。イメージセンサ３３８では、グラデーションで蛍光の強度がマッピングされる。符号３３８にイメージングファイバを用いる場合は、光学フィルタ３３７はイメージングファイバの後段に入れることができる。
また、治療診断光照射プローブ３３４の光出射端面は、歯肉７０から一定距離離間して配置される。これにより、治療診断光照射プローブ３３４のコア径よりも大きい範囲で光を照射することができる。これに対し、第１の実施形態における治療診断用プローブ３は、治療診断光照射プローブ３４の光出射端面と歯肉７０とが接触しているので、治療診断光照射プローブ３４のコア径と同程度の径の光が照射される。
【００９８】
図２３に示すように、他の変形例としての治療診断用プローブ４０３は、接触タイプであり、治療診断光照射プローブ４３４と、受光プローブ４３３と、イメージセンサ４３８と、拡散板４３９を有する。
治療診断用プローブ４０３では、励起光に対して発せられる歯肉７０や歯垢又は歯石からの蛍光を、受光プローブ４３３に加え、イメージセンサ又はイメージングファイバ４３８及び拡散板４３９ででも受光する。治療診断光照射プローブ４３４は第１の実施形態の治療診断光照射プローブ３４と同様に治療診断光を出射するものであり、受光プローブ４３３も第１の実施形態の受光プローブ３３と同様である。
拡散板４３９は、歯肉７０側から発する光を拡散させ、イメージセンサ４３８に入射する光をより広範囲にするものである。イメージセンサ４３８では、グラデーションで蛍光の強度がマッピングされる。
【００９９】
図２４に示すように、更に他の変形例としての治療診断用プローブ５０３は、接触タイプであり、治療診断光照射プローブ５３４と、イメージセンサ又はイメージングファイバ５３８と、光学フィルタ５３９を有する。光学フィルタ５３９は上述の変形例の光学フィルタ３３７と、イメージセンサ５３８は上述の変形例のイメージセンサ３３８と同様である。
治療診断用プローブ５０３においては、治療診断光照射プローブ５３４が側方もしくは全方照射プローブであり、先端が曲がっている。これにより、歯肉７０の広い範囲に治療診断光を照射することができる。
【０１００】
図２５に示すように、更に他の変形例としての治療診断用プローブ６０３は、接触タイプであり、発光ダイオード６４１と、受光プローブ６４０と、イメージセンサ又はイメージングファイバ６３８と、光学フィルタ６３９を有する。受光プローブ６４０は、第１の実施形態の受光プローブ３３と同様である。光学フィルタ６３９は上述の変形例の光学フィルタ３３７と、イメージセンサ６３８は上述の変形例のイメージセンサ３３８と同様である。
治療診断用プローブ６０３においては、レーザ光の代わりに発光ダイオード光が用いられ、光源として発光ダイオード６４１が設けられる。
【０１０１】
図２６に示すように、更に他の変形例としての治療診断用プローブ７０３は、２つの受光プローブ７３３と、治療診断光照射プローブ７３４と、空気吹き出し口７５０と、アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ又はイメージングファイバ７５２と、照明部７４０を有する。受光プローブ７３３は第１の実施形態の受光プローブ３３と同様である。
治療診断光照射プローブ７３４は、治療診断光、ドップラー計測用光及び酸素飽和度計測用光が集光してなる多色光を導光し、出射する。
空気吹きかけ部である空気吹き出し口７５０は、患部に対して吹きかける空気が出る部分である。歯周病に関与する主な菌は嫌気性細菌（偏性嫌気性細菌もしくは通性嫌気性細菌）であるため、治療時に空気を患部に吹きかけながら治療診断光を照射することで、より殺菌効果が向上する。
アレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ７５２は、第１の実施形態の三次元モデル取得用プローブ４のアレイレンズつきＣＭＯＳイメージセンサ４２と同様に、全焦点画像を取得できるものである。このように、三次元モデル取得機能と治療機能の双方を併せ持ったプローブとしてもよい。
照明部７４０は、撮影時に口腔内の撮影箇所を照らす光を出射する。
【０１０２】
また、上述の実施形態においては、治療診断用プローブ３から出射される光は、治療診断用レーザ光のみの単色光であったが、治療診断用レーザ光及びそれ以外の光からなる多色光であってもよい。
治療診断光照射プローブ３４から発する光を多色光とすることにより、歯周病感染部位の深さに応じて波長を変えたり、異なる波長を同時に照射したりすることができる。例えばメチレンブルーは６７０ｎｍ励起が薬剤の吸収効率としても組織への侵達長としてもバランスがとれているが、ある深さ、例えば２ｍｍ以上のところに存在する感染部位に対しては治療が十分に施せない可能性がある。そこで、治療診断光照射プローブから出射される光を、６７０ｎｍの波長の光と８３０ｎｍの波長の光とからなる多色光とすることによって、８３０ｎｍの波長の光により、薬剤の光吸収効率は低下するものの、患部深くまで光が到達できるため、深部の治療も可能となる。
図３８は、光感受性薬剤の吸収係数と多色光の光侵達長特性を示す図であり、横軸は波長、縦軸は吸収係数又は光侵達長を表す。図中、実線は光感受性薬剤の吸収係数であり、破線は多色光の光侵達長を表す。
図３８に示すように、多色光を用いることにより、光吸収効率は悪いが、深部、例えば３ｍｍまで到達できる光を用いることにより、短波長では届かない深い領域までＰＤＴを施すことができる。
【０１０３】
上述の実施形態においては、治療診断用プローブ３では、治療診断用レーザ光の他に、ドップラー計測部３１で用いられる光と、酸素飽和度計測部３２で用いられる光が、導光される。上述の実施形態においては、治療診断光照射プローブ３４からは治療診断光のみの単色光を用いたが、これに限られない。例えば、治療診断光照射プローブを、治療診断光のファイバ、ドップラー計測用光のファイバ、酸素飽和度計測用光のファイバの３芯を束ねたバンドルファイバとし、各ファイバでそれぞれの光を集光して、治療診断光照射プローブから多色光を患部に照射してもよい。
また、治療診断光、ドップラー計測用光、酸素飽和度計測用光を、１本のファイバに集光してもよい。
また、図２０に示すように、治療診断光のレーザダイオード光源１３４から発する治療診断光を導光するファイバ１３４ａ、ドップラー計測用光のレーザダイオード光源１３５から発するドップラー計測用光を導光するファイバ１３５ａ、酸素飽和度計測用光のレーザダイオード光源１３６から発する酸素飽和度計測用光を導光するファイバ１３６ａの３芯バンドルから出射した光を、所望のＮＡとコア径になるような倍率の光学系１３８を介して単芯ファイバ１３７に集光してもよい。この場合、全く同一の患部に３色の光が照射されることになる。
また、図２１に示すように、治療診断光の光源２３４から発する治療診断光、ドップラー計測用光の光源２３５から発するドップラー計測用光を、所望のＮＡとコア径になるような倍率の光学系２３８を介して単芯ファイバ２３７に集光してもよい。
【０１０４】
また、上述の実施形態においては、三次元モデル取得用プローブを用いて口腔内の三次元モデルを取得したが、これに限られるものではなく、例えばレントゲンで撮影して口腔内の画像を取得してもよい。
【０１０５】
また、上述の実施形態においては、歯肉の深さ方向の歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像を表示したが、歯牙や歯肉に付着した歯垢又は歯石の深さ方向に分布する歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像を表示してもよい。
次に第２の実施形態について説明する。
【０１０６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、歯肉の深さ方向の歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像を表示したが、歯肉や歯牙の表面に存在する歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像を表示してもよく、以下、第２の実施形態として説明する。
第２の実施形態の歯用装置の構成は、第１の実施形態の歯用装置の構成と同じである。以下、歯肉や歯牙の表面に存在する歯周病菌の経時変化を可視化した画像の取得方法について説明する。
【０１０７】
図２７は、治療時の歯肉や歯牙の表面に存在する歯周病菌の殺菌効果を示す画像の取得処理のフロー図である。図２８（ａ）〜（ｃ）は殺菌効果マッピング構築までのイメージ図であり、図２８（ｄ）は殺菌効果のマッピング図である。以下、図２７のフローに従い、必要に応じて図２８を用いて説明する。
【０１０８】
（画像取得準備  Ｓ３６０番台）
まず、光感受性薬剤が患部に局所注入される（Ｓ３６０）。
治療診断用プローブ３は、歯肉表面に接触した状態で固定される（Ｓ３６１）。尚、ここでは、歯肉表面に治療診断用プローブ３を接触させる場合を例に挙げて説明するが、歯牙表面においても同様である。
その後、施術者が、治療診断光照射プローブ３４からの光の出射の有無を制御するスイッチをオンすることにより（Ｓ３６２）、治療診断光照射プローブ３４からレーザ光が出射する。レーザ光は、患部を照射する。
【０１０９】
（蛍光取得処理  Ｓ３７０番台）
治療診断用プローブ３の２つの受光プローブ３３、３３は、励起光に対して発せられる歯肉表面からの蛍光を受け、本体５の光検出部５６に、蛍光を導く。本体５の光検出部５６は、導かれた蛍光を検出し、制御・解析部５４は、光検出部５６により検出された蛍光に基づき、図２８（ａ）に示す、照射直後（ｔ＝０）の歯肉表面の光照射部における薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ３７０）。
制御・解析部５４は、照射直後（ｔ＝０）の歯肉表面における蛍光強度分布を記録する（Ｓ３７１）。
本体５の光検出部５６は、図２８（ｂ）に示す、時刻ｔ＝ｔ１における薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ３７２）。光検出部５６は、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報を制御・解析部５４に送信する。
【０１１０】
（蛍光強度の算出処理  Ｓ３８０番台）
制御・解析部５４は、時刻ｔ＝０における蛍光強度情報と、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報から、薬剤蛍光強度の減少量（ブリーチング量）を算出する（Ｓ３８０）。
制御・解析部５４は、算出したブリーチング量を基に、図２８（ｃ）、（ｄ）に示すように、時間ｔ１間でブリーチングされた量を可視化するための第１のデータを表示部２１に出力し、表示部２１に表示させる（Ｓ３８１）。
ここで、図２８（ｃ）は、歯肉表面におけるブリーチング量を立体的に可視化した画像である。図２８（ｄ）は、歯肉表面におけるブリーチング量を平面的に可視化した画像であり、濃淡が薄い（白っぽい）ほどブリーチング量が多く、濃いほどブリーチング量が少ない。
【０１１１】
（終了処理  Ｓ３９０番台）
次に、施術者による光照射がオフされたかどうかが判断される（Ｓ３９０）。
Ｓ３９０で、オフされたと判断されると（ＹＥＳ）、治療が終了する。
Ｓ３９０で、オフされていないと判断されると（Ｎｏ）、Ｓ３７０に戻り、処理が繰り返される。
【０１１２】
以上のように、本実施形態においては、歯肉や歯牙の表面、すなわち２次元的に分布する歯周病菌の殺菌状況の経時変化を可視化した画像が得られ、施術者及び患者は、歯周病菌の殺菌状況をリアルタイムに確認することができる。
【０１１３】
また、第１の実施形態に示す歯肉の深さ方向における殺菌状況と第２の実施形態に示す歯肉表面における殺菌状況の双方を表示部２１に表示してもよい。
（第３の実施形態）
【０１１４】
上述の実施形態においては、口腔内の三次元モデルを取得した後、治療を行っていたが、口腔内の三次元モデルを取得せずに、治療を行ってもよい。例えば、治療時に、モニターに口腔内の三次元モデルの表示はせず、治療箇所の実画像と、治療診断光を照射した箇所の殺菌状況が表示できるようにしてもよい。
以下、歯肉表面の殺菌状況を表示する場合を例に挙げるが、第１の実施形態で示す算出処理を用いて深さ方向の殺菌状況を示す画像を表示してもよい。
【０１１５】
［歯用装置の構成］
図２９は、第３の実施形態に係る歯用装置の機能ブロック図である。上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、主に異なる点についてのみ説明する。
【０１１６】
図２９に示すように、歯用装置１００１は、モニター２と、本体１００５と、治療診断用プローブ１００３とを具備する。
【０１１７】
図３４は、治療時にモニター２の表示部２１に表示される画像の一例である。
表示部２１の左領域には、治療診断用プローブ１００３にて現在治療している箇所の実画像（カメラ画像）２１２が表示される。
表示部２１の右領域には、歯肉の深さ方向に対する歯周病菌の殺菌状況の経時変化を示すグラフの画像２１４が表示される。画像２１４において、Ｓ１は基底状態の光感受性薬剤９４を示す。また、画像２１４の縦軸は、図１３に示すフロー図に則って算出した殺菌効果という指標でもよい。
【０１１８】
治療診断用プローブ１００３は、照射部３４と、撮像部１０３２とを有する。
撮像部１０３２は、口腔内から発する蛍光の画像データを電気信号に変換し、得られた画像データを本体１００５の画像受信部１０５６に送信する。
【０１１９】
本体１００５は、光源部５５と、画像受信部１０５６と、制御・解析部１０５４と、スイッチ５１と、安全装置部５２とを有する。
画像受信部１０５６は、治療診断用プローブ１００３の撮像部１０３２より送信されてきた現時点での口腔内の治療箇所の実画像データを受信する。
制御・解析部１０５４は、撮像部１０３２で取得した実画像データから、蛍光の強度をグラデーションでマッピングし、図２８（ｄ）に示す蛍光強度の経時変化を可視化するための第１のデータを表示部２１に出力し、表示部２１に蛍光強度の経時変化を可視化した画像を表示させる。
【０１２０】
図３０は治療診断用プローブ１００３の全体図である。図３２は治療診断用プローブ１００３を用いて治療している様子を示す。
図３０に示すように治療診断用プローブ１００３は把持部を有する棒状を有する。治療診断用プローブ１００３は、その先端にニードル状の治療診断光照射部１０３５を有する。治療診断用プローブ１００３は、ニードル状の治療診断光照射部１０３５の側方から治療診断光が出射される、側方照射型である。
図３２に示すように、歯肉７０と歯牙６０の間に形成された歯周ポケットに治療診断光照射部１０３５が挿入されて治療又は診断が行われる。
【０１２１】
図３１は、ニードル状の治療診断光照射部１０３５の付け根にある面の図である。
図３１に示すように、治療診断光照射部１０３５の付け根にある面には、治療診断光照射プローブ３４と、撮像部としてのＢＰＦ（Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）つきＣＭＯＳ又はＣＣＤイメージセンサ又はイメージファイバ１０３２と、空気吹き出し口１０３１とが設けられる。
ＢＰＦは、必要な範囲の周波数のみを通し、他の周波数を通さないものであり、ここでは、光感受性薬剤に励起光を照射したときに口腔内側から発する蛍光のみを通す。
空気吹き出し口１０３１は、患部に対して吹きかける空気が出る部分である。歯周病に関与する主な菌は嫌気性細菌（偏性嫌気性細菌もしくは通性嫌気性細菌）であるため、治療時に空気を患部に吹きかけながら治療診断光を照射することで、より殺菌効果が向上する。
ＢＰＦつきＣＭＯＳ又はＣＣＤイメージセンサ１０３２は、入射してくる光をＢＰＦで蛍光のみを通し、この蛍光を撮像する。
【０１２２】
［画像取得処理］
次に第３の実施形態の歯用装置１００１を用いた、歯肉や歯牙の表面に分布する歯周病菌の経時変化を可視化した画像の取得方法について説明する。
図３３は、本実施形態における治療時の歯肉や歯牙の表面に分布する歯周病菌の殺菌効果を示す画像の取得処理のフロー図である。図２８（ａ）〜（ｃ）は殺菌効果マッピング構築までのイメージ図であり、図２８（ｄ）は殺菌効果のマッピング図である。以下、図３３のフローに従い、必要に応じて図２８を用いて説明する。
【０１２３】
本実施形態では、スケーリング（ＳＲＰ、歯石取り）や、歯肉を切開し、歯周病菌に感染した部位を露出させ、スケーリングなどで歯石を除去するフラップ術を施した後、レーザ光による歯周病菌の殺菌を行う。
（画像取得準備  Ｓ５００番台）
スケーリング又はフラップ術が患部に施される（Ｓ５００）。
次に、光感受性薬剤溶液又はジェルが口腔内に投与された後（Ｓ５０１）、余分な光感受性薬剤溶液又はジェルが洗い流される（Ｓ５０２）。
治療診断用プローブ１００３が患部付近に配置され、施術者が、治療診断光照射プローブ３４からの光の出射の有無を制御するスイッチをオンすることにより（Ｓ５０３）、治療診断光照射プローブ３４からレーザ光が出射する。レーザ光は、患部に照射される。
【０１２４】
（蛍光取得処理  Ｓ５１０番台）
治療診断用プローブ１００３のＢＰＦつきＣＭＯＳ又はＣＣＤイメージセンサ１０３２は、励起光に対して発せられる歯肉表面からの蛍光のデータを取得し、本体５の画像受信部１０５６に、蛍光データを送信する。
画像受信部１０５６は、図２８（ａ）に示す、照射直後（ｔ＝０）の薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ５１０）。画像受信部１０５６は、時刻ｔ＝０における蛍光強度情報を制御・解析部１０５４に送信する。
制御・解析部１０５４は、照射直後（ｔ＝０）の蛍光強度の歯肉表面分布を記録する（Ｓ５１１）。
画像受信部１０５６は、図２８（ｂ）に示す、時刻ｔ＝ｔ１における薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ５１２）。画像受信部１０５６は、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報を制御・解析部１０５４に送信する。
【０１２５】
（蛍光強度の算出処理  Ｓ５２０番台）
制御・解析部１０５４は、時刻ｔ＝０における蛍光強度情報と、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報から、薬剤蛍光強度の減少量（ブリーチング量）を算出する（Ｓ５２０）。
制御・解析部５４は、算出したブリーチング量に基づいて、時間ｔ１間でブリーチングされた量を可視化するための第１のデータを出力し、表示部２１に図２８（ｃ）、（ｄ）に示す画像を表示部２１に表示させる（Ｓ５２１）。
ここで、図２８（ｃ）は、歯肉表面におけるブリーチング量を立体的に可視化した画像である。図２８（ｄ）は、歯肉表面におけるブリーチング量を平面的に可視化した画像であり、濃淡が薄い（白っぽい）ほどブリーチング量が多く、濃いほどブリーチング量が少ない。
【０１２６】
（終了処理  Ｓ５３０番台）
次に、施術者による光照射がオフされたかどうかが判断される（Ｓ５３０）。
Ｓ５３０で、オフされたと判断されると（ＹＥＳ）、治療が終了する。
Ｓ５３０で、オフされていないと判断されると（Ｎｏ）、Ｓ５１０に戻り、処理が繰り返される。
【０１２７】
以上のように、治療診断用プローブ１００３にイメージセンサ１０３２を設け、イメージセンサ１０３２が取得した、照射された励起光に対して発せられる口腔側からの蛍光を、制御・解析部１０５４にて蛍光の強度をグラデーションでマッピングすることにより、治療診断光照射箇所の殺菌状況をリアルタイムに把握することができる。
次に第４の実施形態について説明する。
【０１２８】
（第４の実施形態）
第３の実施形態における治療診断用プローブ１００３は側方照射型であったが、前方照射型であってもよい。以下、第４の実施形態として、図３５〜図３７を用いて説明する。尚、第３の実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
上述の第１の実施形態及び変形例で示した各種治療診断用プローブは、前方照射型である。
【０１２９】
図３５は治療診断用プローブ１１０３の全体図である。
図３６は、治療診断用プローブ１１０３の先端面の図である。
図３７は治療診断用プローブ１１０３を用いて治療している様子を示す。
【０１３０】
治療診断用プローブ１２０３の先端面１１０３ａは、治療診断光照射プローブ３４と、受光プローブ１１３３と、空気吹き出し口１０３１とが設けられる。
受光プローブ１１３３は、ＢＰＦとフォトダイオードを有する。受光プローブ１１３３に入射される歯肉７０側からの蛍光を含む光は、ＢＰＦにより蛍光のみが透過し、透過した蛍光はフォトダイオードで受光される。
図３７に示すように、歯肉７０と歯牙６０の間に形成された歯周ポケット内に向かって治療診断光照射プローブ３４から出射する光が照射される。
次に、第５の実施形態について説明する。
【０１３１】
（第５の実施形態）
上述の実施形態においては、光感受性薬剤と励起光を用いて、歯周病菌の殺菌及びその殺菌状況の観察を行った。これに対し、光感受性薬剤を用いずに、歯肉や歯牙に付着した歯垢及び歯石の自家発光を用いて歯垢及び歯石除去の状況を観察することもできる。
【０１３２】
本実施形態においては、例えば、手用スケーラ、超音波スケーラ、エアースケーラといったスケーラを用いたスケーリングの際に、青色光を照射し、この青色光の照射による歯垢や歯石からの発光の強度の経時変化を、上述の実施形態での蛍光強度の経時変化の取得と同様の方法で取得する。また、スケーラの代わりに歯ブラシに蛍光受光手段を設け、青色光の照射による歯垢や歯石からの発光の強度の経時変化を取得することもできる。
例えば、スケーラに、治療箇所に対して青色光を出射する照射部と、歯垢や歯石からの発光を受光する受光部を設け、受光部で受けた光の強度の経時変化を可視化するための第１のデータを出力する制御部を設ければよい。
これにより、歯垢や歯石の除去状況をリアルタイムに観察することができる。
【０１３３】
上述の第３〜第５の実施形態においては、血流量を測定するドップラー計測器及び酸素飽和度計測器を設けていないが、第１及び第２の実施形態と同様にこれらを設けてもよい。
【０１３４】
［医療用装置の概要］
上記歯用装置は、歯周病治療、歯垢、歯石除去に用いられるものであったが、以下の実施形態に係る医療用装置は、関節炎、腹腔鏡下手術時、総胆管結石症、唾石症又は歯の根管抜去後等における感染症の治療又は予防に用いることができる。以下、医療用装置について説明する。なお、上記実施形態の構成および作用と同様な部分については、その説明を省略または簡略化する。
【０１３５】
ａＰＤＴにおいては、上述の通り、光化学反応により、歯周病菌等の病原性細菌を殺菌することが知られている。さらにａＰＤＴは、細菌の他にも、ウィルス、原虫、真菌等の感染性微生物の殺菌に広く有効であるということが示されている。なお、「殺菌」とは、細菌を死滅させることに限定されず、上記感染性微生物を死滅させることを示すものとする。
【０１３６】
ａＰＤＴの利点としては、抗生物質と異なり、繰り返しの使用についても病原体が耐性を示さないと考えられている点、患者側の患部を温存することができる点、また、光感受性薬剤と患者の施術部位や細菌等の細胞表面との静電相互作用によりこれらが迅速に結合し、薬剤の投与から施術終了までの時間を短縮できる、という点が挙げられている。これらの利点により、ａＰＤＴは、抗生物質等に替わる感染症の治療法として期待される。
【０１３７】
さらに、ａＰＤＴについては、免疫賦活化作用についても指摘されている（非特許文献１参照）。すなわち、光感受性薬剤が結合した部位に励起光を照射することで血流が改善し、当該部位に免疫系細胞である好中球が遊走ことが示されている。したがって、感染症の治療のみならず、感染症の予防に対してもａＰＤＴが注目されている。
【０１３８】
また、以下の実施形態においては、上述の実施形態と同様に、照射部位から発せられる蛍光強度の経時変化に基づいて、感染性微生物の殺菌経過等の施術経過をモニターすることができる。これにより、ａＰＤＴを効果的に行うことができ、施術時間の短縮や、感染症の再発防止に貢献することができる。
【０１３９】
以下、医療用装置の各実施形態について説明する。
【０１４０】
（第６の実施形態）
第６の実施形態として、関節炎の予防及び治療に用いられる医療用装置について説明する。
【０１４１】
関節炎の手術においては、近年、関節鏡下手術が一般的に行われている。
図３９は、関節鏡下手術の様子を示す模式的な図である。
関節Ｊは、先端部に軟骨を含む骨Ｏｓ１，Ｏｓ２の軟骨を含む先端部分を被覆する関節包Ｊ１と、関節包Ｊ１の内面を構成する滑膜Ｊ２と、滑膜Ｊ２に被覆され滑液等が収容される関節腔Ｊ３とを有する。
また、関節鏡装置４Ａは、挿入部４１１Ａを有する関節鏡４１Ａと、関節鏡４１Ａに接続される本体４２Ａ及び光源４３Ａと、モニター４４Ａとを有する。
関節鏡４１Ａは、硬性鏡として構成される。
関節鏡下手術においては、関節包Ｊ１及び滑膜Ｊ２に数箇所の挿入孔Ｊ４が形成され、挿入孔Ｊ４から関節鏡４１Ａの挿入部４１１Ａ及び鉗子等の手術器具Ｓがそれぞれ挿入される。モニター４４Ａには、関節鏡４１Ａにより撮像された画像が表示される。施術者は、当該画像を視認しつつ、手術器具Ｓにより手術を行う。
【０１４２】
関節炎のうち、例えば血流を介した細菌感染による化膿性関節炎や、結核菌による結核性関節炎等の細菌感染が原因の関節炎については、当該細菌感染に対する治療としてａＰＤＴを用いることができる。一方で、関節は血流が少なく、免疫系が活性化しにくい。すなわち、感染が原因でない関節リウマチや通風性関節炎等の関節鏡下手術においても、細菌等の感染は大きなリスクとなる。したがって、関節鏡下手術前後において、感染症の予防としてもａＰＤＴが有効である。
【０１４３】
そこで本実施形態においては、関節鏡下手術前に予防的にａＰＤＴを行い、さらに手術中又は手術後に予防的又は治療的にａＰＤＴを行う。また本実施形態に係るａＰＤＴでは、血管が比較的豊富で免疫系が活性化されやすく、かつ感染を生じやすい滑膜Ｊ２を、感染症に対する治療及び予防のうち少なくとも一方が行われる施術部位とする。
【０１４４】
以下、医療用装置の構成について説明する。
【０１４５】
［１．医療用装置の構成］
図４０は、本実施形態に係る医療用装置１Ａの概略構成図を示す。図４１は、図４０の医療用装置１Ａの機能ブロック図である。
【０１４６】
図４０及び図４１に示すように、医療用装置１Ａは、モニター２Ａと、本体５Ａと、施術用プローブ３Ａとを具備する。本実施形態においては、施術部位における光感受性薬剤の減少量（ブリーチング量）に基づいて、当該部位の殺菌状況等の経時変化をグラフ化した画像を表示する。なお、施術用プローブ３Ａは、上述の実施形態の「治療診断用プローブ」に相当する。
【０１４７】
［１．１．モニターの構成］
モニター２Ａは、画像を表示する表示部２１Ａを有する表示装置である。モニター２Ａは、上述の実施形態と同様に、本体５Ａと有線又は無線で接続される。また、モニター２Ａを設けず、本体５Ａに表示部を設けてもよいし、関節鏡装置４Ａのモニター４４Ａを用いてもよい。
図４２は、施術時にモニター２Ａの表示部２１Ａに表示される画像の一例である。
表示部２１Ａの上領域には、施術部位における蛍光強度の経時変化を可視化した画像２１１Ａが表示される。
表示部２１Ａの下領域には、施術部位における、施術用プローブ３Ａのドップラー計測部３１Ａで求められた血流量の経時変化を示すグラフの画像２１２Ａが表示される。
なお表示部２１Ａには、施術用プローブ３Ａにて撮像された施術部位の実画像（カメラ画像）や、後述する酸素飽和度を数値によって可視化したグラフ等が表示されてもよい。
【０１４８】
［１．２．施術用プローブの構成］
施術用プローブ３Ａは、把持部を有する棒状である。施術用プローブ３Ａは、第４の実施形態の治療診断用プローブ１１０３と概略構成が同様である。図４１及び図３５、図３６等を参照し、施術用プローブ３Ａは、照射部３４Ａと、受光プローブ３３Ａと、ドップラー計測部３１Ａと、酸素飽和度計測部３２Ａとを備える。本実施形態に係る施術用プローブ３Ａは、前方照射型であり、例えば施術部位である滑膜と離間した位置から、滑膜に向かって励起光を照射する（図４４参照）。
【０１４９】
施術用プローブ３Ａは、関節鏡下手術において形成される挿入孔Ｊ４を貫通可能な大きさで構成され、例えば直径１〜２ｍｍ程度である。
【０１５０】
照射部３４Ａは、後述する本体５Ａの光源部５５Ａから発せられた光感受性薬剤の吸収帯に属する波長を有する施術用レーザ光やＬＥＤ光などを導光するファイバを有し、このファイバにより導光された光源部５５Ａから発せられたレーザ光やＬＥＤ光などを、照射部３４Ａ前方に出射する。照射部３４Ａから発する照射光は、感染症の治療として、滑膜に分布する光感受性薬剤と結合した細菌を殺菌してもよく、あるいは感染症の予防として、光感受性薬剤と結合した滑膜自体の免疫系を活性化してもよい。
【０１５１】
受光プローブ３３Ａは、滑膜から発する蛍光の画像データを電気信号に変換し、得られた画像データを本体５Ａの画像受信部５６Ａに送信する。また本実施形態に係る受光プローブ３３Ａは、第４の実施形態で説明したように、ＢＰＦとフォトダイオードとを有していてもよい。
【０１５２】
なお、受光プローブ３３Ａの導光路上でＢＰＦの配置又は遮断を切り替え可能な構成とすることで、蛍光の画像データのみならず、照射を行っていない場合における施術部位の実画像を取得し、表示部２１Ａに表示させることができる。
【０１５３】
ドップラー計測部３１Ａは、照射光が照射される施術部位の血管の血流量を、例えば６３３ｎｍの波長を有する光を用いて計測する。血流量の算出については、上述の、ドップラーシフトを用いて算出する方法や、反射光のスペックルパターンをフーリエ変換して血流量を求める方法等を適宜採用することができる。
ドップラー計測部３１Ａは、計測された血流量情報を本体５Ａの血流量受信部５９Ａに送信する。
【０１５４】
酸素飽和度計測部３２Ａは、照射光が照射される施術部位の酸素飽和度を測定するものであり、第１の実施形態に係る酸素飽和度計測部３２と同様の構成を有する。すなわち、酸素飽和度により、関節炎における炎症の度合いを定量的に評価できる。
酸素飽和度計測部３２Ａは、計測された酸素飽和度を本体５Ａの酸素飽和度受信部５０Ａに受信する。
【０１５５】
［１．３．本体の構成］
図４１に示すように、本体５Ａは、光源部５５Ａと、画像受信部５６Ａと、制御・解析部５４Ａとを有する。また本体５Ａは、スイッチ５１Ａと、安全装置部５２Ａと、血流量受信部５９Ａと、酸素飽和度受信部５０Ａとを有する。
【０１５６】
光源部５５Ａは、施術部位に投与する光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光（励起光）を発する。
画像受信部５６Ａは、光源部５５Ａから照射部３４Ａを介して照射された光に対して発せられる施術部位からの蛍光を検出するための光検出部として構成される。すなわち画像受信部５６Ａは、施術用プローブ３Ａの受光プローブ３３Ａより送信されてきた滑膜の蛍光画像データ等を受信する。
【０１５７】
血流量受信部５９Ａは、施術用プローブ３Ａのドップラー計測部３１Ａで計測された血流量速情報を受信する。
酸素飽和度受信部５０Ａは、施術用プローブ３Ａの酸素飽和度計測部３２Ａで計測された酸素飽和度情報を受信する。
【０１５８】
制御・解析部５４Ａは、画像受信部５６Ａにより検出された蛍光に基づき、蛍光の強度の経時変化を可視化するためのデータを出力する制御部として構成される。すなわち制御・解析部５４Ａは、撮像部３３Ａで取得した蛍光画像データから、蛍光の強度をグラデーションでマッピングし、図２８（ｄ）に示す蛍光強度の経時変化を可視化するためのデータを表示部２１Ａに出力し、表示部２１Ａの上領域に蛍光強度の経時変化を可視化した画像を表示させる。
【０１５９】
また制御・解析部５４Ａは、血流量受信部５９Ａから血流量情報を受信し、血流量とレーザ光照射時間との関係をグラフ化して可視化するためのデータを出力し、図４２に示すように表示部２１Ａの下領域に表示させる。
制御・解析部５４Ａは、酸素飽和度受信部５０Ａから酸素飽和度情報を受信し、酸素飽和度を数値によって可視化するためのデータを出力し、表示部２１Ａに表示させてもよい。
【０１６０】
［２．光感受性薬材］
光感受性薬剤は、関節腔内に投与され、施術部位である滑膜に分布する。
光感受性薬剤としては、第１の実施形態と同様に、細菌と静電相互作用によって結合できるメチレンブルー等のカチオン製剤や、細菌に取り込まれる薬剤の溶液もしくはジェルを用いることができるが、これらに限定されず、ポルフィマーナトリウム（Photofrin（登録商標））、Talaporfin、5-ALA、Foscan等の他の光感受性薬剤を用いることが可能である。本実施形態においては、例えば、施術者が挿入孔Ｊ４（図３９参照）を介して施術部位に注射やマイクロニードルアレイなどのＤＤＳデバイスを用いて光感受性薬剤を局所投与する。
【０１６１】
［３．診断及び治療の流れ］
図４３は、上述の医療用装置１Ａを用いた診断及び治療の流れを示すフロー図であり、図４４は、医療用装置１Ａを用いてａＰＤＴを実施している様子を示す。図４３及び図４４を用いて診断及び治療の流れについて説明する。
【０１６２】
（関節炎の診断  Ｓ６０１）
まず、術前に、医師等が関節炎の診断を行う（Ｓ６０１）。関節炎の診断として、具体的には、患者に対するＭＲＩの実施又は医師等による患者への臨床症状の問診等が行われる。本工程において関節炎と診断された場合には、医師等による患者への説明が行われ、関節鏡下手術が実施される。
【０１６３】
（関節鏡下手術の準備  Ｓ６０２〜Ｓ６０５）
まず、手術室内に搬送された患者に対し、麻酔投与等の所定の処置が行われた後、施術者により、関節における皮膚が切開される（Ｓ６０２）。これにより、皮膚に２、３箇所程度の小切開（図示略）が形成される。小切開は、例えば直径６ｍｍ程度である。
【０１６４】
次に、上記小切開を介して、注射器等により、関節腔Ｊ３内に生理食塩水を注入する（Ｓ６０３）。あるいは、生理食塩水に替えて、炭酸ガス等を注入してもよい。これにより、関節腔Ｊ３内の容積が広がり、手術が容易になる。また、カニューラ等により手術中生理食塩水を灌流してもよい。これにより、感染等のリスクをより抑制できる。
【０１６５】
そして、トラカール（内針）を組み合わせた外套管Ｊ４１を小切開に挿入する。これによってトラカールが関節包Ｊ１及び滑膜Ｊ２を穿孔し、関節包Ｊ１及び滑膜Ｊ２を貫く挿入孔Ｊ４が形成されるとともに、挿入孔Ｊ４に外套管Ｊ４１が設置される（Ｓ６０４）。その後、トラカールは抜去される。外套管Ｊ４１は、挿入孔Ｊ４から関節鏡４１Ａや手術器具Ｓを挿入させるための通路となるものであり、また注入した生理食塩水等を外部に漏出させないよう挿入孔Ｊ４を気密に保持する機能を有する。なおトラカールの図示は省略する。
【０１６６】
続いて、挿入孔Ｊ４１を介して、関節鏡４１Ａ及び医療用装置１Ａの施術用プローブ３Ａを関節腔Ｊ３内へ挿入する（Ｓ６０５）。これにより、関節鏡４１Ａ及び施術用プローブ３Ａの先端部が関節腔Ｊ３内に配置される。
【０１６７】
そして本実施形態においては、実際の手術に先立ち、予防的に手術前ａＰＤＴが実施される。これにより、施術部位である滑膜Ｊ２における免疫系が活性化され、手術中における感染症のリスクを低減することができる。なお本実施形態のａＰＤＴにおける画像取得処理は、第３の実施形態と同様に行うことができ、施術効果（殺菌効果）のマッピング図に係る図２８（ａ）〜（ｄ）も参照しつつ説明する。
【０１６８】
（手術前ａＰＤＴの実施  Ｓ６０６〜Ｓ６０７）
次に、手術前ａＰＤＴが実施される（Ｓ６０６）。
図４５は、手術前ａＰＤＴの実施工程の流れを示すフロー図であり、手術前ａＰＤＴの実施工程（Ｓ６０６）に含まれるＳ６０６１〜Ｓ６０６７までの各工程を示す。
まず、滑膜Ｊ２に光感受性薬剤を投与するために、当該薬剤が関節腔Ｊ３内に注入される（Ｓ６０６１）。これにより、当該薬剤が滑膜Ｊ２に分布する。
そして、施術者の照射部３４Ａからの光の出射の有無を制御するスイッチのオン操作により（Ｓ６０６２）、照射部３４Ａから励起光が出射する。励起光は、滑膜Ｊ２に照射され、滑膜Ｊ２表面で拡散反射する。
【０１６９】
次に、蛍光取得処理が行われる（Ｓ６０６３〜Ｓ６０６５）。
施術用プローブ３ＡのＢＰＦつきＣＭＯＳ又はＣＣＤイメージセンサは、励起光に対して発せられる滑膜Ｊ２表面からの蛍光のデータを取得し、本体５Ａの画像受信部５６Ａに、蛍光データを送信する。
画像受信部５６Ａは、照射直後（ｔ＝０）の薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ６０６３、図２８（ａ）参照）。画像受信部５６Ａは、時刻ｔ＝０における蛍光強度情報を制御・解析部５４Ａに送信する。
制御・解析部５４Ａは、照射直後（ｔ＝０）の蛍光強度の滑膜Ｊ２表面分布を記録する（Ｓ６０６４）。
画像受信部５６Ａは、時刻ｔ＝ｔ１における薬剤蛍光画像（蛍光強度分布）を取得する（Ｓ６０６５、図２８（ｂ）参照）。画像受信部５６Ａは、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報を制御・解析部５４Ａに送信する。
【０１７０】
続いて、蛍光強度を算出する（Ｓ６０６６〜Ｓ６０６７）。
制御・解析部５４Ａは、時刻ｔ＝０における蛍光強度情報と、時刻ｔ＝ｔ１における蛍光強度情報から、薬剤蛍光強度の減少量（ブリーチング量）を算出する（Ｓ６０６６）。
制御・解析部５４Ａは、算出したブリーチング量に基づいて、時間ｔ１間でブリーチングされた量を可視化するためのデータを出力し、表示部２１Ａに、図２８（ｃ）又は（ｄ）に示すような画像を表示部２１Ａに表示させる（Ｓ６０６７）。
【０１７１】
以上のように、表示部２１Ａに表示されたブリーチング量の経時的な変化を参照しながら、施術者はａＰＤＴを実施する。
【０１７２】
施術者は、表示部２１Ａに表示された画像に基づいてブリーチング量の減衰が十分か否か判断する（Ｓ６０７）。十分であると判断された場合には（ＹＥＳ）、光照射がオフされる。
十分でないと判断された場合には（ＮＯ）、Ｓ６０６に戻り、ａＰＤＴを継続する。
【０１７３】
次に、関節鏡下手術が行われる。
【０１７４】
（関節鏡下手術の実施  Ｓ６０８〜Ｓ６１０）
施術者は、関節鏡４１Ａにより患部である関節腔Ｊ３内部を観察する（Ｓ６０８）。観察した関節腔Ｊ３内の状態によっては、さらに挿入孔Ｊ４を追加で形成してもよい（Ｓ６０９）。そして、手術器具Ｓを用いて手術を行う（Ｓ６１０）。これにより、関節軟骨の遊離体の摘出や、病変部位の切除等が適宜実施される。
【０１７５】
（手術後ａＰＤＴの実施  Ｓ６１１〜Ｓ６１２）
そして、感染性関節炎の場合には殺菌のための治療として、あるいは非感染性関節炎の場合には感染症の予防として、手術後にａＰＤＴが実施される（Ｓ６１１）。本工程は、手術前ａＰＤＴ（Ｓ６０６１〜Ｓ６０６７）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
なお、治療としてａＰＤＴを実施する場合には、光感受性薬剤がブリーチングされた量を可視化するためのデータは、殺菌経過を可視化するためのデータとして参照される。
また、治療としてａＰＤＴを実施する場合には、手術中にａＰＤＴを実施してもよいし、手術中及び手術後にａＰＤＴを複数回実施してもよい。
【０１７６】
施術者は、Ｓ６０７と同様に、表示部２１Ａに表示された画像に基づいてブリーチング量の減衰が十分か否か判断する（Ｓ６１２）。十分であると判断された場合には（ＹＥＳ）、光照射がオフされる。
十分でないと判断された場合には（ＮＯ）、Ｓ６１１に戻り、処理が繰り返される。
【０１７７】
（手術の終了  Ｓ６１３〜Ｓ６１５）
そして、施術者は、関節腔Ｊ３内を生理食塩水等で洗浄する（Ｓ６１３）。なお本工程は、Ｓ６１１の前に行ってもよく、また上述のように生理食塩水を灌流していた場合には実施しなくてもよい。
そして挿入孔Ｊ４から関節鏡４１Ａ及び手術器具Ｓを抜去し（Ｓ６１４）、さらに外套管Ｊ４１を抜去して、挿入孔Ｊ４を縫合する（Ｓ６１５）。
【０１７８】
以上のように本実施形態においては、医療用装置１Ａを用いて、関節炎の感染症予防及び治療を効果的かつ迅速に行うことが可能となる。これにより、手術中の細菌感染による感染性関節炎の再発や発生を抑制し、かつ多剤耐性菌発生のリスクを抑制することができる。また、患者に対する抗生物質服用の負担を軽減させることができる。
【０１７９】
（変形例）
本実施形態においては、関節鏡４１Ａとは別個の光源部５５Ａ及び施術用プローブ３Ａを用いて励起光を照射したが、関節鏡が施術用プローブ（照射部及び撮像部）を兼ねる構成としてもよい。
【０１８０】
図４６は、本変形例の医療用装置１Ａａの構成を示す概略断面図である。医療用装置１Ａａは、関節鏡装置として構成される。すなわち医療用装置１Ａａは、光源部３４Ａａと、撮像部３３Ａａと、関節鏡３Ａａと、表示部２１Ａａと、本体５Ａａとを有する。
光源部３４Ａａは、例えば関節鏡３Ａａの先端部に配置されたＬＥＤ（light-emitting diode; 発光ダイオード）であり、光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光を発する。
なお、医療用装置１Ａａは、光源部３４Ａａとは別個に、関節鏡３Ａａと接続され、実画像を取得するための照射光を供給するための光源４３Ａａを有してもよい。
撮像部３３Ａａは、図示しない光学系が配置された受光路３３１Ａａと、ＣＣＤイメージセンサ等のフォトダイオード３３２Ａａとを含み、施術部位の蛍光画像を取得するとともに、施術部位の実画像を取得する。
表示部２１Ａａは、撮像部３３Ａａによって取得された実画像や、蛍光強度の経時変化を可視化した画像（図４２の２１１Ａ参照）等を表示することが可能である。
本体５Ａａは、制御・解析部５４Ａａと、画像受信部５６Ａａとを有する。画像受信部５６Ａａは、光源部３４Ａａから照射された光に対して発せられる施術部位からの蛍光を検出するための光検出部として構成され、撮像部３３Ａａより送信されてきた滑膜の蛍光画像データ又は実画像データを受信する。制御・解析部５４Ａａは、画像受信部５６Ａａにより検出された蛍光に基づく蛍光の強度の経時変化を可視化するためのデータ及び取得した実画像データのうちの少なくとも一方を出力する。
【０１８１】
上記構成により、たとえ関節鏡４１Ａａの径が小さく、実画像取得のための照射光を導光するファイバ等の他に光感受性薬剤の励起光を導光するためのファイバ（照射プローブ）等を配置することができない場合であっても、関節鏡４１Ａａから上記励起光を照射することが可能となる。
【０１８２】
さらに医療用装置１Ａａは、撮像部３３Ａａが施術部位からの蛍光画像を取得するモードと、撮像部３３Ａａが実画像を取得するモードとを切り替える切替部３８Ａａを有していてもよい。
切替部３８Ａａは、受光路３３１Ａａに配置されることが可能な光学フィルタ３８１Ａａと、光学フィルタ３８１Ａａを受光路３３１Ａａ内に配置又は退避させる機構部３８２Ａａとを有する。
光学フィルタ３８１Ａａは、透過させる光の波長を光感受性薬剤の吸収帯に属する波長に限定することができるものであり、例えば、ＢＰＦで構成される。
機構部３８２Ａａは、制御・解析部５４Ａａと接続され、制御・解析部５４Ａａにより駆動を制御されてもよい。これにより機構部３８２Ａａは、自動で駆動されることが可能となる。あるいは機構部３８２Ａａは、手動で光学フィルタ３８１Ａａの位置の切り替えが可能に構成されてもよい。この場合には、例えば機構部３８２Ａａが関節鏡装置３Ａａに形成された挿入口と、当該挿入口から光学フィルタ３８１Ａａの受光路３３１Ａａ上への挿入をガイドするガイド部とを有し、光学フィルタ３８１Ａａの脱着を行うことが可能に構成されてもよい。
【０１８３】
機構部３８２Ａａは、撮像部３３Ａａが実画像を取得するモードにおいては、光学フィルタ３８１Ａａを受光路３３１Ａａ内から退避させる。これにより医療用装置１Ａａを、患部の実画像を取得し表示させる関節鏡装置として用いることができる。一方撮像部３３Ａａが施術部位からの蛍光画像を取得するモードにおいては、光学フィルタ３８１Ａａを受光路３３１Ａａ上に配置させる。これにより、医療用装置１Ａａを、光感受性薬剤のブリーチング量の経時的な変化を参照しながら感染症の治療又は予防を行う装置として用いることができる。
【０１８４】
このような医療用装置１Ａａにより、関節鏡下手術に用いる器具の点数を少なくすることができる。このため、施術用プローブのための挿入孔を増やす必要がなくなり、より低侵襲の手術を行うことができる。また、例えば１つの挿入孔を鉗子等と施術用プローブとを交換する操作等も不要となり、挿入孔からの感染リスクをより低減することが可能となる。
【０１８５】
また、照射部は、出射光を拡散させる拡散部を有していてもよい。
図４７は、第６の実施形態の変形例に係る施術用プローブ３Ａｂの先端部の概略断面図である。拡散部としての光拡散板３４１Ａｂは、照射部３４Ａｂのファイバから光が出射される出射口３４２Ａに配置される。これにより、出射光が拡散し、滑膜のより広い範囲に光を照射することが可能となる。したがって、滑膜における殺菌効果及び免疫賦活化の効果を高めることが可能となる。
【０１８６】
さらに、上述の施術用プローブ３Ａでは、照射部として導光可能なファイバ等である照射部３４Ａを採用したが、例えば第３の実施形態のような、側方照射型でニードル状の照射部を有していてもよい。
【０１８７】
また、上述の表示部２１Ａに表示される蛍光強度の経時変化を可視化する画像は、図４２に示すような蛍光強度のマッピング図に限定されず、例えば横軸に時間、縦軸に蛍光強度又はブリーチング量を示したグラフでもよい。これによっても、施術者が蛍光強度の経時変化を確認することが可能となる。
あるいは、医療用装置は、第１の実施形態に係る歯用装置と同様に、関節内の三次元モデルを取得可能な構成としてもよい。
【０１８８】
さらに、上述の医療用装置１Ａは、ドップラー計測部３１Ａ及び酸素飽和度計測部３２Ａを有する構成としたが、これらの双方又は一方を有さない構成とすることも可能である。
また、医療用装置が、上述の空気吹きかけ部（図２６参照）をさらに具備する構成としてもよい。
【０１８９】
（第７の実施形態）
第７の実施形態として、腹腔鏡下手術の予防及び治療に用いられる医療用装置について説明する。
【０１９０】
近年、婦人科領域や泌尿器科領域等において、腹腔鏡を用いた腹腔鏡下手術が広く行われている。
図４８は、腹腔鏡下手術の様子を示す模式的な図である。
腹腔Ｃ２は、腹膜Ｃ１及び図示しない横隔膜等に囲まれた体腔である。また、腹腔Ｃ２内には、消化器、泌尿器、生殖器等の複数の器官Ｃ３が配置されている。
また、腹腔鏡装置４Ｂは、挿入部４１１Ｂを有する腹腔鏡４１Ｂと、腹腔鏡４１Ｂに接続される本体４２Ｂ及び光源４３Ｂと、モニター４４Ｂとを有する。
腹腔鏡４１Ｂは、関節鏡と同様に、硬性鏡として構成される。
腹腔鏡下手術においては、腹膜Ｃ１に数箇所の挿入孔Ｃ４が形成され、挿入孔Ｃ４から腹腔鏡４１Ｂの挿入部４１１Ｂ及び鉗子等の手術器具Ｓが挿入される。モニター４４Ｂには、腹腔鏡４１Ｂにより撮像された画像が表示される。施術者は、当該画像を視認しつつ、手術器具Ｓにより手術を行う。
【０１９１】
腹腔鏡下手術においても、細菌等の感染症が大きなリスクとなる。現状では、手術終了前に生理食塩水の注入及び抜去を２，３回繰り返すことで、腹腔内を洗浄し、感染リスクを抑制している。しかしながら、この作業を行っても感染の可能性を否定することが難しい。
【０１９２】
そこで、腹腔鏡下手術においても、予防的にａＰＤＴを行うことで、感染リスクをより低減させることが可能となる。また、腹腔鏡下手術の適応となる疾患の中には感染症を伴うものもある。このような場合には治療としてａＰＤＴを行うことで殺菌が可能となり、さらに再感染のリスクも低減することが可能となる。
【０１９３】
これにより本実施形態においては、第６の実施形態と同様に、腹腔鏡下手術前に予防的にａＰＤＴを行い、さらに手術後に予防として又は治療としてａＰＤＴを行う。また本実施形態に係るａＰＤＴにおける施術部位は、腹腔Ｃ２とすることができる。ここで施術部位としての「腹腔」とは、生理食塩水等に満たされた腹腔Ｃ２内、挿入孔Ｃ４付近の腹膜、又は感染症に罹患している器官Ｃ３等を示すものとし、腹腔鏡下手術が適応となる疾患の状況等に応じて適宜設定することができる。
【０１９４】
本実施形態に係る医療用装置１Ｂの概略構成は、第６の実施形態に係る医療用装置１Ａと同様であるため、その構成の説明を省略し、対応する部分については同一の符号を付すものとする。
なお本実施形態に係る施術用プローブ３Ａは、腹膜鏡下手術において使用される挿入孔Ｃ４を貫通可能な大きさで構成され、例えば直径３〜１０ｍｍ程度である。
【０１９５】
図４９は、上述の医療用装置１Ｂを用いた診断及び治療の流れを示すフロー図であり、図５０は、医療用装置１Ｂを用いてａＰＤＴを実施している様子を示す。図４９及び図５０を用いて診断及び治療の流れについて説明する。
【０１９６】
（診断  Ｓ７０１）
まず、術前に、腹腔鏡下手術が適応となる疾患の診断を行う（Ｓ７０１）。具体的には、患者に対するＸ線画像検査や超音波検査、血液検査等による精密検査が実施される。本工程において腹腔鏡下手術が必要な疾患であると診断された場合には、医師等による患者への説明が行われ、腹腔鏡下手術が実施される。
【０１９７】
（腹腔鏡下手術の準備  Ｓ７０２〜Ｓ７０５）
まず、手術室内に搬送された患者に対し、麻酔投与等の所定の処置が行われた後、施術者により、腹部における皮膚が切開される（Ｓ７０２）。これにより、皮膚に複数箇所の小切開（図示略）が形成される。小切開は、例えば直径５〜１２ｍｍ程度である。
【０１９８】
次に、上記小切開を介して、腹腔Ｃ２内に炭酸ガスを注入する（Ｓ７０３）。これにより、腹腔Ｃ２内の容積が広がり、手術が容易になる。また、炭酸ガスに替えて生理食塩水等を注入してもよく、あるいは手術中生理食塩水を灌流してもよい。
【０１９９】
そして、外套管（トロッカー）Ｃ４１を小切開に挿入し、腹部の筋肉や腹膜等を貫く挿入孔Ｃ４が形成されるとともに、挿入孔Ｃ４にトロッカーＣ４１が設置される（Ｓ７０４）。トロッカーＣ４１は、挿入孔Ｃ４から腹腔鏡４１Ｂや手術器具Ｓを挿入させるための通路となるものであり、また注入した炭酸ガス等を外部に漏出させないよう挿入孔Ｃ４を気密に保持する機能を有する。
【０２００】
続いて、腹腔鏡４１Ｂ及び医療用装置１Ｂの施術用プローブ３Ａを挿入孔Ｃ４１に挿入する（Ｓ７０５）。これにより、腹腔鏡４１Ｂ及び施術用プローブ３Ａの先端部が腹腔Ｃ２内に配置される。
【０２０１】
（手術前ａＰＤＴの実施  Ｓ７０６〜Ｓ７０７）
そして、実際の手術に先立ち、予防的に手術前ａＰＤＴが実施される（Ｓ７０６）。これにより、施術部位周囲における免疫系が活性化され、手術中における感染症のリスクを低減することができる。本工程は、第６の実施形態に係る手術前ａＰＤＴ（Ｓ６０６）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０２０２】
施術者は、表示部２１Ａに表示された画像に基づいてブリーチング量の減衰が十分か否か判断する（Ｓ７０７）。十分であると判断された場合には（ＹＥＳ）、光照射がオフされる。
十分でないと判断された場合には（ＮＯ）、Ｓ７０６に戻り、ａＰＤＴを継続する。
【０２０３】
次に、腹腔鏡下手術が行われる。
【０２０４】
（腹腔鏡下手術の実施  Ｓ７０８〜Ｓ７１０）
施術者は、腹腔鏡４１Ｂにより腹腔Ｃ２内の患部を観察する（Ｓ７０８）。そして観察結果に基づき、手術器具Ｓを用いて手術を行う（Ｓ７０９）。これにより、患部の摘出等が適宜実施される。
そして、施術者は、腹腔Ｃ２内を生理食塩水等で洗浄する（Ｓ７１０）。なお本工程は、Ｓ７１１の後に行ってもよく、また上述のように生理食塩水を灌流していた場合には実施しなくてもよい。
【０２０５】
（手術後ａＰＤＴの実施  Ｓ７１１〜Ｓ７１２）
そして、感染症を発症している場合には殺菌のための治療として、非感染性疾患の場合には感染症の予防として、手術後にａＰＤＴが実施される（Ｓ７１１）。本工程は、第６の実施形態に係る手術前ａＰＤＴ（Ｓ６０６１〜Ｓ６０６７）と同様であるため、詳細な説明を省略する。
なお、治療としてａＰＤＴを実施する場合には、光感受性薬剤がブリーチングされた量を可視化するためのデータは、殺菌経過を可視化するためのデータとして参照される。
また、治療としてａＰＤＴを実施する場合には、手術中にａＰＤＴを実施してもよいし、手術中及び手術後にａＰＤＴを複数回実施してもよい。
【０２０６】
施術者は、Ｓ７０７と同様に、表示部２１Ａに表示された画像に基づいてブリーチング量の減衰が十分か否か判断する（Ｓ７１２）。十分であると判断された場合には（ＹＥＳ）、光照射がオフされる。
十分でないと判断された場合には（ＮＯ）、Ｓ７１１に戻り、処理が繰り返される。
【０２０７】
（手術の終了  Ｓ７１３〜Ｓ７１４）
そして、施術者は、挿入孔Ｃ４から腹腔鏡４１Ｂ、施術用プローブ３Ａ及び手術器具Ｓを抜去し（Ｓ７１３）、さらにトロッカーＣ４１を抜去して、挿入孔Ｃ４を縫合する（Ｓ７１４）。
【０２０８】
以上のように本実施形態においては、医療用装置１Ｂを用いて、腹腔鏡下手術時における感染症予防及び治療を効果的かつ容易に行うことが可能となる。これにより、手術時の細菌感染による感染性の再発や発生を抑制し、かつ多剤耐性菌発生のリスクを抑制することができる。また、患者に対する抗生物質服用の負担を軽減させることができる。
【０２０９】
（変形例）
上述の実施形態においては、施術用プローブ３Ａを挿入孔Ｃ４から挿入して励起光を照射すると説明したが、例えば挿入孔Ｃ４の縫合前に、挿入孔Ｃ４の外部から挿入孔Ｃ４付近を照射してもよい。これにより、最も感染リスクの高い挿入孔Ｃ４を効果的に殺菌及び感染予防し、かつ施術用プローブ３Ａを腹腔Ｃ２内に挿入することによる感染リスクも抑制することができる。
【０２１０】
図５１（Ａ）（Ｂ）は、本実施形態の変形例に係る施術用プローブ３Ａｃを用いてａＰＤＴの照射を行っている様子を示す図である。本変形例に係る医療用装置１Ｂは、照射された励起光を反射する反射部３７Ａをさらに有する。
【０２１１】
反射部３７Ａは、全体として傘状の構成を有する。すなわち反射部３７Ａは、開閉自在に構成され励起光を反射することが可能なカバー部材３７１Ａと、カバー部材３７１Ａを支持し施術用プローブ３Ａの先端部に接続された棒状の支持部３７２Ａとを有し、全体として施術用プローブ３Ａｃの先端に突出して設けられる。またカバー部材３７１Ａの内面は、反射面３７３Ａを構成する。反射面３７３Ａは、例えば照射部３４Ａｃから照射される波長帯の光を反射可能に構成される。
【０２１２】
図５１（Ａ）は、カバー部材３７１Ａが閉じている様子を示す。この場合には、反射部３７Ａは閉じた傘と同様に全体として棒状であり、施術用プローブ３Ａｃは、照射部３４Ａｃから正面方向に向かって励起光を照射することが可能である。
一方図５１（Ｂ）は、カバー部材３７１Ａが開かれた様子を示す。反射面３７３Ａは、挿入孔Ｃ４付近の腹膜Ｃ１と対向するように配置される。これにより、照射部３４Ａｃから正面方向に向かって発せられた光が反射面３７３Ａで反射し、腹膜Ｃ１に照射されることが可能となる。
【０２１３】
本変形例により、挿入孔Ｃ４付近の腹膜Ｃ１に対しても効率よく励起光を照射することが可能となる。したがって、感染リスクの高い挿入孔Ｃ４付近の腹膜Ｃ１を効果的に殺菌し、又は腹膜Ｃ１における免疫系を活性化することができる。
【０２１４】
なお、反射部３７Ａは、施術用プローブ３Ａｃに配置される構成に限定されない。例えば、腹腔鏡４１Ｂが施術用プローブ３Ａからの照射光を反射する反射部３７Ａを有していてもよい。これにより、施術用プローブ３Ａと反射部３７Ａとの配置を調整することが可能となり、より効率的に励起光を反射することができる。
【０２１５】
さらに、反射部３７Ａは、図５２に示すように、別個の反射装置３７０Ａとして構成することもできる。この場合は、反射装置３７０Ａを使い捨ての構成とすることで、より衛生的に用いることができる。
【０２１６】
また、第６の実施形態の変形例で示したように、腹腔鏡が施術用プローブを兼ねるように構成してもよい（図４６参照）。
ここで一般的に、腹腔鏡は関節鏡よりも大きな径を有するため、先端部にＬＥＤ等の光源部を配置する構成に限定されない。例えば第６の実施形態と同様に、光源部を本体に配置し、光源部と接続されるファイバ等の照射プローブを有する構成とすることができる。
【０２１７】
また医療用装置１Ｂが、灌流部として、腹腔内に灌流される生理食塩水の流路６Ｂをさらに有していてもよい。
図５３は、本変形例に係る施術用プローブ３Ｂの先端面を示す平面図である。施術用プローブ３Ｂは、照射プローブ３４Ｂと、撮像部としてのＢＰＦつきＣＭＯＳ又はＣＣＤイメージセンサ又はイメージファイバ３３Ｂと、流路６Ｂとを有する。
流路６Ｂにより、生理食塩水等を腹腔内に灌流することが可能となり、感染のリスクをより低減させることが可能となる。また、灌流のためのカニューレ等を留置するための別個の挿入孔を設けることなく、より低侵襲に手術を行うことができる。
【０２１８】
（第８の実施形態）
第８の実施形態において、総胆管結石症治療及び再発予防に用いられる医療用装置について説明する。
【０２１９】
図５４は、総胆管結石治療の様子を示す模式図である。総胆管Ｂ１は、肝臓Ｌ内外にわたって走行する複数の肝内胆管Ｂ２が集合した管状構造であり、十二指腸Ｄへ開口する。また総胆管Ｂ１は、胆嚢Ｇと接続する。
総胆管結石症とは、総胆管Ｂ１に結石Ｓｔがつまる病気で、原因の一つは、胆嚢結石が総胆管Ｂ１に落下すること（落下結石）である。その他の原因として、総胆管Ｂ１内における細菌感染が挙げられる。すなわち、大腸菌等の細菌が粘液を生成することでバイオフィルムが形成され、それにビリルビンやカルシウム等が結合することで、原発結石が形成される。
【０２２０】
総胆管結石症の治療として、内視鏡による治療が行われている。すなわち、図５４に示すように、軟性鏡として構成される内視鏡３Ｃを十二指腸Ｄから挿入し、総胆管Ｂ１の開口部付近に先端部３Ｃａを配置する。さらに図示しないバスケットカニューラ等を総胆管Ｂ１へ挿入し、総胆管Ｂ１内の結石Ｓｔを取り除く。
なお、原発結石に細菌感染が関与していない場合あっても、内視鏡治療による二次感染による再発のリスクも否めない。
【０２２１】
そこで本実施形態においては、第６の実施形態に係る変形例の医療用装置１Ａａと同様に、内視鏡３Ｃの先端部３ＣａにＬＥＤ等を含む光源部３４Ｃを配置し、結石除去後に光感受性薬剤を投与した総胆管Ｂ１を施術部位として励起光を照射する。これにより、総胆管結石症の再発予防として、ａＰＤＴを実施することが可能となる。
【０２２２】
図５４を参照し、医療用装置１Ｃは、内視鏡３Ｃと、モニター２１Ｃと、本体５Ｃと、内視鏡３Ｃに配置された撮像部３３Ｃ及び光源部３４Ｃとを有する。内視鏡３Ｃは、上述のように軟性鏡として構成され、図示しない操作部や本体５Ｃ等との接続部を有していてもよい。モニター２１Ｃ及び本体５Ｃの構成は第６の実施形態に係る変形例の医療用装置１Ａａと同様であるため詳細な説明を省略し、ここでは内視鏡３Ｃの構成について説明する。
【０２２３】
図５５は、内視鏡３Ｃの先端部３Ｃａの構成を示す平面図である。
先端部３Ｃａには、光源部３４Ｃと、対物レンズ３３３Ｃと、内視鏡用照射プローブ３８Ｃと、鉗子口６Ｃとが配置される。
光源部３４Ｃは、図４６に示す光源部３４Ａａと同様に、ＬＥＤであり、光感受性薬剤の吸収帯に属する波長の光を発する。また光源部３４Ｃは、照射部を兼ねている。
対物レンズ３３３Ｃは、撮像部３３Ｃに含まれ、撮像部３３Ｃの図示しない受光路の先端に配置される。
また撮像部３３Ｃは、対物レンズ３３３Ｃと、図示しないフォトダイオード（図４６参照）と、当該フォトダイオードへ光を導光する受光路とを有する。撮像部３３Ｃのフォトダイオードで取得された画像データは、本体５Ｃの画像受信部（図４１、図４５参照）に送信される。
内視鏡用照射プローブ３９Ｃは、内視鏡３Ｃによる実画像の撮像時の照明として用いられる。
鉗子口６Ｃは、鉗子等の手術器具を挿入することが可能な中空の構造を有する。また鉗子口６Ｃは、生理食塩水等の液体やガスの流路として構成されてもよい。
【０２２４】
実際のａＰＤＴの様子について、図５４を用いて説明する。
結石の除去後、総胆管Ｂ１に対し、鉗子口６Ｃからカニューラ等を介して光感受性薬剤が投与される。そして、光源部３４Ｃから励起光が発せられ、総胆管Ｂ１に対して照射が行われる。
また表示部２１Ｃには、蛍光強度の経時変化を可視化した画像が表示される。
施術者は、表示部２１Ｃに表示された当該画像を参照し、蛍光強度の減衰（ブリーチング量）が十分であるか判断する。十分である場合には、照射を終了し、内視鏡下手術を終了する。
【０２２５】
このように、本実施形態においても、総胆管結石の治療及び再発予防を効果的に行うことができる。
【０２２６】
さらに、以上の実施形態の変形例として、他の疾患についても医療用装置を適用し得る。
【０２２７】
（他の疾患についての変形例）
まず、唾石症が挙げられる。
唾石症は、唾液管又は唾液腺の中に結石ができる病気である。原因の詳細は明らかでないが、唾液管に入り込んだ異物や細菌などの周りに、唾液に含まれるカルシウムが沈着してできるといわれている。
唾石症の治療法として、硬性鏡によって患部を撮像しつつ物理的に結石を除去する方法が挙げられる。そこで結石の除去の前後に、唾液管又は唾液腺を施術部位としてａＰＤＴを行うことで、感染した細菌の殺菌及び再発予防が可能となる。この場合には、上述の医療用装置１Ａａと同様の構成の内視鏡装置を用いることができる。
また、他の治療法として、口腔底を切開し、唾液管の排出口から結石を除去する方法も挙げられる。そこで、結石除去後の口腔底の切開口を施術部位としてａＰＤＴを実施することも可能である。この場合には、上述の医療用装置１Ａと同様の構成の医療用装置を用いることができる。
【０２２８】
また、口腔内の根管内治療においても適用できる。
根管とは、歯肉内に形成された、歯の神経が収納される管である。虫歯等により歯の神経まで細菌に感染した場合には、この神経を根管から除去する治療を要する。この根管治療後に、根管壁等に付着したスミヤー層と呼ばれる層を除去することが求められる。スミヤー層とは、治療器具により根管内を機械的に清掃する際に、切削された象牙質表面や組織片が付着したものである。当該スミヤー層には、細菌が残存する可能性が高く、現状では、ＥＤＴＡ等の洗浄液や水蒸気泡によってスミヤー層を除去している。
上記スミヤー層の除去処置に加えて、スミヤー層の除去前後の根管を施術部位としてａＰＤＴを行うことで、より確実に根管内の殺菌を行うことが可能となり、再発予防に貢献できる。
本変形例においては、例えば上述の第６の実施形態に係る医療用装置１Ａと同様の構成の医療用装置を適用することが可能である。
【０２２９】
また以上の疾患に限定されず、他の感染症に罹患した患部又は感染の危険性がある部位を施術部位として、上記医療用装置を用いたａＰＤＴを実施することができる。
また人の感染症に限定されず、動物の感染症に対する治療及び予防におけるａＰＤＴにも、上記医療用装置を用いることができる。具体的には、尿路結石症等の治療及び再発予防等に適用可能である。
【０２３０】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）口腔の歯牙、歯肉、歯垢及び歯石のうち少なくとも１つに照射するための光を発する光源部と、
前記光源部から照射された光に対して発せられる前記口腔からの蛍光を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された蛍光に基づき、前記蛍光の強度の経時変化を可視化するための第１のデータを出力するための制御部と
を具備する歯用装置。
（２）前記（１）に記載の歯用装置であって、
前記歯肉には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が、前記歯肉の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記歯肉の深さ方向における強度の分布を基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
（３）前記（２）に記載の歯用装置であって、
前記制御部は、計算により求められた基底状態の前記光感受性薬剤の前記深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた前記光の前記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、前記光検出部により検出された前記歯肉表面の蛍光強度に基づき、前記深さ方向における前記蛍光強度の経時変化を計算する
歯用装置。
（４）前記（１）又は（２）記載の歯用装置であって、
前記蛍光強度の経時変化は前記歯周病菌の殺菌経過を示す
歯用装置。
（５）前記（１）から（４）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯牙又は前記歯肉に付着する歯垢又は歯石には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が、前記歯垢又は歯石の深さ方向に、歯周病菌と結合、又は、歯周病菌に取り込まれる形で分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記歯肉に付着する歯垢又は歯石の深さ方向における強度の分布に基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
（６）前記（１）から（５）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯牙及び歯肉を有する口腔の画像を受信する画像受信部と、
前記口腔の位置情報を、任意の位置に基準位置を設定し、該基準位置からの絶対位置情報として受信する位置情報受信部と、
前記画像受信部から受信した画像データと前記位置情報受信部から受信した位置情報とを紐付けする画像処理部と
を更に具備し、
前記制御部は、前記口腔の前記光の照射部と前記位置情報とを対応させ、前記口腔の画像に前記光の照射部が示されるための第２のデータを出力する
歯用装置。
（７）前記（１）から（６）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯牙及び歯肉を有する口腔には、前記光の照射により励起し、かつ、歯周病菌と結合する、又は、歯周病菌に取りこまれる光感受性薬剤が投与され、
前記制御部は、前記光照射に対して発せられる前記歯牙又は歯肉の表面付近の前記光感受性薬剤からの蛍光の、前記歯牙又は歯肉の表面における強度の分布に基づき、前記第１のデータを出力する
歯用装置。
（８）前記（１）から（７）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記光は、レーザ光又は発光ダイオード光である
歯用装置。
（９）前記（１）に記載の歯用装置であって、
前記光は赤色光である
歯用装置。
（１０）前記（９）に記載の歯用装置であって、
前記光検出部は、前記赤色光に対して発せられる前記口腔からの蛍光、反射光及び拡散光のうち少なくとも１つを検出する
歯用装置。
（１１）前記（１）から（１０）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯肉の血流量を検出する血流量検出部
を更に具備する歯用装置。
（１２）前記（１）から（１１）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯肉の酸素飽和度を検出する酸素飽和度計測部
を更に具備する歯用装置。
（１３）前記（１）から（１１）いずれか一項に記載の歯用装置であって、
前記歯牙や前記歯肉に空気を吹きかける空気吹きかけ部
を更に具備する歯用装置。
（１４）  光感受性薬剤が投与された口腔の歯肉に前記光感受性薬剤に対する励起光を照射し、
前記歯肉表面における蛍光強度を検出し、
計算により求められた基底状態の前記光感受性薬剤の前記歯肉の深さ方向における分布の経時変化、計算により求められた前記励起光の前記深さ方向における強度分布の経時変化、及び、前記検出された前記歯肉表面の蛍光強度に基づいて、前記深さ方向における前記蛍光強度の経時変化を計算する
算出方法。
（１５）  感染症に対する治療及び予防のうち少なくとも一方が行われる施術部位に照射するための光を発する光源部と、
前記光源部から照射された光に対して発せられる前記施術部位からの蛍光を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された蛍光に基づき、前記蛍光の強度の経時変化を可視化するためのデータを出力する制御部と
を具備する医療用装置。
（１６）前記（１５）に記載の医療用装置であって、
前記施術部位は、関節の滑膜、腹腔、総胆管、歯根及び唾液腺のうちの少なくともいずれか１つである
医療用装置。
（１７）前記（１５）又は前記（１６）に記載の医療用装置であって、
前記蛍光強度の経時変化は前記施術部位における感染性微生物の殺菌経過を示す
医療用装置。
（１８）前記（１５）から前記（１７）いずれか一項に記載の医療用装置であって、
前記施術部位には、前記光の照射により励起する光感受性薬剤が分布し、
前記制御部は、前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記施術部位における強度の分布に基づき、前記データを出力する
医療用装置。
（１９）前記（１５）から前記（１８）いずれか一項に記載の医療用装置であって、
前記施術部位の血流量を検出する血流量検出部
を更に具備する医療用装置。
（２０）  感染症に対する治療及び予防のうちの少なくとも一方が行われる施術部位に光感受性薬剤を投与し、
前記施術部位に前記光感受性薬剤に対する励起光を照射し、
前記施術部位における蛍光強度を検出し、
前記光の照射に対して発せられる前記光感受性薬剤からの蛍光の前記施術部位における強度に基づいて、前記施術部位における前記蛍光強度の経時変化を計算する
算出方法。
【０２３１】
本技術はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において変更され得る。
【符号の説明】
【０２３２】
１、１００１…歯用装置
１Ａ，１Ａａ、１Ｂ、１Ｃ…医療用装置
３１、３１Ａ…ドップラー計測部
３２、３２Ａ…酸素飽和度計測部
３４…治療振動光照射プローブ（照射部）
３４Ａ…照射部
５４、１０５４、５４Ａ，５４Ａａ…制御・解析部
５３…画像処理部
５５、５５Ａ、３４Ａａ、３４Ｃ…光源部
５６…光検出部
５７…画像受信部
５６Ａ，５６Ａａ…画像受信部（光検出部）
５８…位置角度情報受信部
６０…歯牙
７０…歯肉
９０…光感受性薬剤
９１…光照射部
７５０、１０３１…空気吹き出し口
【図１】
2014004329.tif 000003
【図２】
2014004329.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014004329.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
2014004329.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
2014004329.tif 000017
【図１７】
2014004329.tif 000018
【図１８】
2014004329.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
2014004329.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図７】
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【図２８】
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【図４２】
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