(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する方法であって、
位置検出用電極及び口腔内表面に配置される口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力することと、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、予め記憶されている、
各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を記憶することと、ここにおいて、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び前記指示値の組から構成され、予め記憶されている、
側枝位置検出を再度実施し、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することと、
側枝位置検出後、方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力すること、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、
を備える、方法。
【請求項２】
位置検出用電極は、位置検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
位置検出用電極の先端の位置を測定することは、位置検出用電極のストッパーを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極を固定した後、位置検出用電極の先端から該ストッパーまでの距離を測定することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する装置であって、
位置検出用電極と、
方向検出用電極と、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、
口腔内表面に配置される口腔電極と、
位置検出用電極及び口腔電極間に、又は方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加する電源と、
複数のモデル歯根尖位置測定データグループと、複数のモデル歯位置測定データグループと、を記憶する第１の記憶部と、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の組から構成される、
第２の記憶部と、
根尖位置検出機構と、電極位置検出機構と、側枝及び側枝位置検出機構と、側枝方向検出機構と、を備えるデータ処理部と、ここにおいて、根尖位置検出機構は、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力し、電極位置検出機構は、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す該指示値を出力し、側枝及び側枝位置検出機構は、該指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を第２の記憶部に記憶し、側枝検出が再度実施されたときに、２回目の各測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力し、側枝方向検出機構は、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力する、
データ処理部が出力したデータを選択的に或いは一括して表示する表示部と、
を備える、装置。
【請求項４】
位置検出用電極は、位置検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
該装置は、位置検出用電極のストッパーを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極を固定した後、位置検出用電極の先端から該ストッパーまでの距離を測定する測定機構を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
【請求項６】
根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する方法であって、
位置検出用電極及び口腔内表面に配置される口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力することと、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、予め記憶されている、
各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を記憶することと、ここにおいて、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び前記指示値の組から構成され、予め記憶されている、
側枝位置検出を再度実施し、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することと、
側枝位置検出後、方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、方向検出用電極を保持する保持部と、保持部に回転を伝える回転機構と、を備える電極保持機構によって、回転機構を回転させることにより、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力すること、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、
を備える、方法。
【請求項７】
側枝の開口方向は、根管内における方向検出用電極の回転角度に対応して各測定用信号に対応する各第２の測定された信号に基づく、方向検出用電極の開口部と側枝との距離を表示する指示値に基づいて計算される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
位置検出用電極は、位置検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
位置検出用電極の先端の位置を測定することは、位置検出用電極のストッパーを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極を固定した後、位置検出用電極の先端から該ストッパーまでの距離を測定することを備え、
方向検出用電極は、方向検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
該方法は、
検出された側枝位置に基づいて方向検出用電極のストッパーの位置を設定することと、
方向検出用電極のストッパーが被検査歯の上部に接触する位置に方向検出用電極を配置することと、
を備える、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する装置であって、
位置検出用電極と、
方向検出用電極と、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、
口腔内表面に配置される口腔電極と、
位置検出用電極及び口腔電極間に、又は方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加する電源と、
複数のモデル歯根尖位置測定データグループと、複数のモデル歯位置測定データグループと、を記憶する第１の記憶部と、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の組から構成される、
第２の記憶部と、
方向検出用電極を保持する保持部と、保持部に回転を伝える回転機構と、を備える電極保持機構と、
根尖位置検出機構と、電極位置検出機構と、側枝及び側枝位置検出機構と、側枝方向検出機構と、を備えるデータ処理部と、ここにおいて、根尖位置検出機構は、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力し、電極位置検出機構は、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す該指示値を出力し、側枝及び側枝位置検出機構は、該指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を第２の記憶部に記憶し、側枝検出が再度実施されたときに、２回目の各測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力し、側枝方向検出機構は、電極保持機構によって、回転機構を回転させることにより、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力する、
データ処理部が出力したデータを選択的に或いは一括して表示する表示部と、
を備える、装置。
【請求項１０】
側枝の開口方向は、根管内における方向検出用電極の回転角度に対応して各測定用信号に対応する各第２の測定された信号に基づく、方向検出用電極の開口部と側枝との距離を表示する指示値に基づいて計算される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
位置検出用電極は、位置検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
該装置は、位置検出用電極のストッパーを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極を固定した後、位置検出用電極の先端から該ストッパーまでの距離を測定する測定機構を備え、
方向検出用電極は、方向検出用電極を被検査歯に固定するストッパーを備え、
該装置は、
検出された側枝位置に基づいて方向検出用電極のストッパーの位置を設定する設定機構と、
方向検出用電極のストッパーが被検査歯の上部に接触する位置に位置検出用電極を配置する配置機構と、
を備える、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科における診断や治療時において、根管から歯根膜腔方向に伸びた側枝（以下、「側枝」という）の位置とその開口方向を検出する方法、装置及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体に関する。以下、「側枝の位置」は根管内における長軸方向の側枝の位置を指し、「側枝の開口方向」は根管内における長軸の回転方向の側枝の位置を指すこととする。
【背景技術】
【０００２】
術者が歯の治療を行うとき、根管内の歯髄或いは羅患象牙質を除去することが必要な場合が生じる。
【０００３】
図１６に歯の断面図を示している。図１６において、ａは歯、ｂは根管、ｃは根尖孔、ｄは歯肉、ｅは根管から歯根膜腔に伸びた側枝、ｆは歯槽骨、ｇは歯の測定基準点、ｈは歯根膜腔である。術者は歯の測定基準点ｇ（歯の上部）から根尖孔ｃまでの距離を測定した後、その距離に相当する分の根管内の歯髄等（神経あるいは細菌感染した羅患象牙質や根管内異物）を除去する。歯の測定基準点から根尖までの距離測定のために、根尖位置検出装置が用いられる。根尖位置検出装置は、口腔内に口腔電極を配置し、根管内に測定電極を挿入し、測定電極と口腔電極との間に測定用信号を与える。測定電極が根尖位置に達したときに測定される信号（測定される電流Ｉｎ、Ｉｎを増幅し変換した電圧Ｖｎ又はＶｎを変換した直流電圧Ｖdc）の値に基づいて根尖位置を検出する。
【０００４】
術者は、表示部の指針が所定の位置を示すことを監視することにより、測定電極が根尖に達したときを知ることができる。
【０００５】
一方、根管治療を行う際に、診療過程において術者が根管治療を施しても患者の痛みが治まらない時がしばしばある。病巣が根尖だけでなく、根側に有る場合は、側枝ｅを意識して治療を行わなければ症状の改善が期待できないケースがある。
【０００６】
根管から歯根膜腔に伸びる側枝を治療するためには、側枝の有無を検出し、さらには側枝の位置とその開口方向を検出することが必要である。
【０００７】
側枝位置検出の装置である、特開２００９−２２７２６号公報の第４の実施形態の装置は、口腔内に口腔電極を配置し、根管内に側枝位置検出用の測定電極を挿入し、測定電極と口腔電極との間に少なくとも２つの測定用信号（例、５００Ｈｚ、２ＫＨｚ）を与える。側枝位置検出用の測定電極が側枝位置に達したときに測定される少なくとも２つの信号（測定される電流Ｉｎ、Ｉｎを増幅し変換した電圧Ｖｎ又はＶｎを変換した直流電圧Ｖdc）の値に基づいて側枝の位置を検出する。より具体的には、側枝位置検出前に、予め、複数のモデル歯位置測定データグループを記憶しておく。複数のモデル歯位置測定データグループは、側枝位置検出用の測定電極の先端が各々のモデル歯の根管内の複数の所定の位置の各々に配置された状態における、口腔電極から出力される複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値の対から構成される。指示値とは、根尖位置から側枝位置検出用の測定電極の先端までの距離を表示する値である。各モデル歯位置測定データグループは、モデル歯毎に異なる。側枝位置検出用の測定電極が根管内に挿入されていく過程で、側枝位置検出用の測定電極の各挿入位置に対応して各測定用信号Ｐｎに対応する各測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）を検出する。検出された各測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値を、根管内の各挿入位置における複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す指示値を出力する。側枝位置検出用の測定電極が根管内に挿入されるに従って変化するこの指示値の推移の波形が凸状を示した際の側枝位置検出用の測定電極の先端の位置を、側枝の位置として検出する。検出された側枝位置は、距離表示（表示用データ）によって表示部に表示される。
【０００８】
しかしながら、この側枝位置検出で表示部に表示される距離表示は、根管内における測定電極の位置によっては、実際の側枝位置との間に誤差が出る。この誤差の要因は、根管内における測定電極の位置により測定される信号値が異なることである。そこで、より精度の高い側枝位置の距離表示を行うための新たな手段を講じる必要がある。
【０００９】
また、特開２００９−２２７２６号公報の第５の実施形態の装置は、側枝があること、及び側枝の位置を検出した後で、側枝方向検出用の測定電極を使用して根管内における側枝の開口方向を検出する、という２ステップで側枝の開口方向を検出する。
【００１０】
しかしながら、上記２ステップで側枝の開口方向を検出した場合、この側枝方向検出用の測定電極の根管内での位置が誤差の要因となっていた。例えば、根管内で側枝方向検出用の測定電極は上下に及び回転して動き、側枝と側枝方向検出用の測定電極の開口部分との長軸回転方向の位置が変化し、測定される信号値が変化して側枝の開口方向を示す角度の誤差となっていた。特に、術者は側枝方向検出用の測定電極を一回の動作で３６０度回転させることは不可能であり、側枝の開口方向を正しく検出することは難しかった。そこで、一回の動作で側枝方向検出用の測定電極を機械的に滑らかに回転させて精度良く側枝の開口方向を検出することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２２７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、より高い精度で側枝の位置を検出することを目的とする。さらに本発明は、より高い精度で側枝の開口方向を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の観点に従って、側枝の位置とその開口方向を検出する方法が提供される。根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する方法であって、位置検出用電極及び口腔内表面に配置される口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力することと、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、予め記憶されている、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を記憶することと、ここにおいて、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び前記指示値の組から構成され、予め記憶されている、側枝位置検出を再度実施し、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することと、側枝位置検出後、方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力すること、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、を備える、方法。
【００１４】
本発明の第２の観点に従って、側枝の位置とその開口方向を検出する装置が提供される。根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する装置であって、位置検出用電極と、方向検出用電極と、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、口腔内表面に配置される口腔電極と、位置検出用電極及び口腔電極間に、又は方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加する電源と、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと、複数のモデル歯位置測定データグループと、を記憶する第１の記憶部と、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の組から構成される、第２の記憶部と、根尖位置検出機構と、電極位置検出機構と、側枝及び側枝位置検出機構と、側枝方向検出機構と、を備えるデータ処理部と、ここにおいて、根尖位置検出機構は、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力し、電極位置検出機構は、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す該指示値を出力し、側枝及び側枝位置検出機構は、該指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を第２の記憶部に記憶し、側枝検出が再度実施されたときに、２回目の各測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力し、側枝方向検出機構は、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力する、データ処理部が出力したデータを選択的に或いは一括して表示する表示部と、を備える、装置。
【００１５】
本発明の第３の観点に従って、側枝の位置とその開口方向を検出する方法が提供される。根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する方法であって、位置検出用電極及び口腔内表面に配置される口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力することと、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、予め記憶されている、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を記憶することと、ここにおいて、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び前記指示値の組から構成され、予め記憶されている、側枝位置検出を再度実施し、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することと、側枝位置検出後、方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加している間、方向検出用電極を保持する保持部と、保持部に回転を伝える回転機構と、を備える電極保持機構によって、回転機構を回転させることにより、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力すること、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、を備える、方法。
【００１６】
本発明の第４の観点に従って、側枝の位置とその開口方向を検出する装置が提供される。根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を検出する装置であって、位置検出用電極と、方向検出用電極と、ここにおいて、方向検出用電極は、導電性金属部と、その表面を被覆する絶縁膜とを有し、該絶縁膜は導電性金属部の先端部分の長軸方向において、導電性金属部を露出させるための開口部を有している、口腔内表面に配置される口腔電極と、位置検出用電極及び口腔電極間に、又は方向検出用電極及び口腔電極間に、複数種類の測定用信号を印加する電源と、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと、複数のモデル歯位置測定データグループと、を記憶する第１の記憶部と、ここにおいて、各モデル歯根尖位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根尖位置における各測定用信号に対応する各測定データから構成され、各モデル歯位置測定データグループは、複数のモデル歯の各々の根管内の複数の位置の各々における各測定用信号に対応する各測定データ及び根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値の組から構成される、第２の記憶部と、方向検出用電極を保持する保持部と、保持部に回転を伝える回転機構と、を備える電極保持機構と、根尖位置検出機構と、電極位置検出機構と、側枝及び側枝位置検出機構と、側枝方向検出機構と、を備えるデータ処理部と、ここにおいて、根尖位置検出機構は、根管内における位置検出用電極の各挿入位置に対応して各測定用信号に対応する各第１の測定された信号を、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較し、比較の結果に基づいて根尖位置を出力し、電極位置検出機構は、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す該指示値を出力し、側枝及び側枝位置検出機構は、該指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を第２の記憶部に記憶し、側枝検出が再度実施されたときに、２回目の各測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力し、側枝方向検出機構は、電極保持機構によって、回転機構を回転させることにより、検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力する、データ処理部が出力したデータを選択的に或いは一括して表示する表示部と、を備える、装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より高い精度で側枝の位置を検出することができる。さらに本発明によれば、より高い精度で側枝の開口方向を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の１つの実施形態の側枝の位置とその開口方向を検出する装置（以下、単に「側枝検出装置」という）の回路を示すブロック図。
【図２】この発明の１つの実施形態の表示部の例を示す図。
【図３】図１の装置を使用して、側枝が無く根尖孔がある被検査歯の、各測定周波数別の測定された電流を変換した直流電圧と位置検出用の測定電極の先端の位置を表示する指示値の推移の波形を示す図。
【図４】図１の装置を使用して、側枝が有り根尖孔がある被検査歯の、各測定周波数別の測定された電流を変換した直流電圧と位置検出用の測定電極の先端の位置を表示する指示値の推移の波形を示す図。
【図５】図１の装置を使用して、側枝が有り根尖孔がない被検査歯の、各測定周波数別の測定された電流を変換した直流電圧と位置検出用の測定電極の先端の位置を表示する指示値の推移の波形を示す図。
【図６】図１の装置を使用して、側枝が有り根尖孔がある被検査歯の、各測定周波数別の測定された電流を変換した直流電圧と位置検出用の測定電極の先端の位置を表示する指示値の推移の波形を示す図。
【図７】この発明のストッパーを備える測定電極の断面図。
【図８】この発明の１つの実施形態の表示部の例を示す図。
【図９】この発明の方向検出用の測定電極を示す断面図。
【図１０】この発明の１つの実施形態の表示部の例を示す図。
【図１１】この発明の１つの実施形態の側枝検出装置の回路を示すブロック図。
【図１２】この発明の１つの実施形態の方向検出用の測定電極を保持する電極保持機構を示す断面図。
【図１３】この発明の１つの実施形態の方向検出用の測定電極を根管内で回転させたときの測定された電流を変換した直流電圧と、方向検出用の測定電極の開口部と側枝との距離を表示する指示値の推移の波形を示す。
【図１４】この発明の１つの実施形態の方向検出用の測定電極を根管内で回転させるときの様子を説明する図。
【図１５】図３−６、１３に示したデータを測定した際の実験状況を説明する図。
【図１６】側枝及び根尖孔を有する歯の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本発明の側枝検出装置１００ａの第１の実施形態が示されている。
【００２０】
図１において、１は電源であり、１つ或いは複数の異なる周波数の測定用信号Ｐｎを出力する。電源１は、２つの周波数、例えば５００Ｈｚ及び２ＫＨｚの測定用信号Ｐｎを出力する。２は信号切り替え部であり、制御部６の指示に従って、５００Ｈｚ或いは２ＫＨｚの測定用信号Ｐｎを選択し或いは切替えて順次整合部３へ送る。整合部３は、根尖位置及び側枝位置検出用の測定電極（以下、「位置検出用電極」という）１０に送る測定用信号Ｐｎを、測定に適した電圧に変換し、増幅部４に送る。増幅部４は、被検査歯２４の歯肉に配置した口腔電極１１から得られる測定された電流Ｉｎを測定された電圧Ｖｎに変換し増幅する。５は変換部であり、測定された電圧Ｖｎを直流電圧Ｖdcに変換する。６は制御部であり、制御部６は側枝検出装置１００ａの各要素の制御をつかさどり、処理する。７は表示部であり、制御部の指示に従い、直流電圧Ｖdcに基づいた測定結果を表示し、或いは／及び警告音を発する。表示部７は、データ処理部１２が出力したデータを選択的に或いは一括して表示することができる。８は、側枝検出装置１００ａを自動化する場合、位置検出用電極１０を根尖位置２３に向けて自動的に移動させるための駆動機構であり、インターフェイス回路を備えることができる。駆動機構は必要に応じて採用することができ、或いは不採用とすることができる。１２は、直流電圧Ｖdcに対して表示部７に送信する表示用データを作成するデータ処理部である。電源１から位置検出用電極（例、リーマ）１０に、例えば５００Ｈｚ或いは２ＫＨｚの各周波数の測定用信号Ｐｎを印加すると、位置検出用電極１０と口腔電極１１間から周波数毎の２種類の測定された電流（Ｉｎ500HzとＩｎ2KHz）が検出される。この２種類の測定された電流は、位置検出用電極（リーマ）１０を根管２２内で根尖位置２３に向かって挿入していく過程で、位置検出用電極１０の挿入位置に対応して検出部２５により順次検出される。
【００２１】
図１において、１０’は、位置検出用電極１０を使用して側枝の位置が検出された後、位置検出用電極１０に替えて使用される側枝方向検出用の測定電極（以下、「方向検出用電極」という）である。１２ａは、根尖の位置を検出する根尖位置検出機構である。１２ｂは、位置検出用電極１０の先端の位置を検出する電極位置検出機構である。１２ｃは、側枝の有無と側枝の位置を検出する側枝及び側枝位置検出機構である。１２ｄは、側枝の開口方向を検出する側枝方向検出機構である。データ処理部１２は、これらの検出機構１２ａ〜１２ｄを選択的に切り替えることができる。データ処理部１２に切替機構を設け、この切替機構によりこれらの検出機構１２ａ〜１２ｄを切り替えても良い。１３は、複数のモデル歯根尖位置測定データグループと複数のモデル歯位置測定データグループを記憶する第１の記憶部である。各モデル歯根尖位置測定データグループは、位置検出用電極１０の先端が各々のモデル歯の根尖位置に配置された状態における、口腔電極から出力される複数の測定された信号（測定された電流Ｉｎ、Ｉｎを増幅し変換した電圧Ｖｎ又はＶｎを変換した直流電圧Ｖdc）から構成される。複数のモデル歯位置測定データグループは、位置検出用電極１０の先端がモデル歯の各々の根管内の複数の所定の位置の各々に配置された状態における、口腔電極から出力される複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）及び根尖位置から位置検出用電極１０の先端までの距離を表示する指示値の組から構成される。各モデル歯位置測定データグループは、モデル歯毎に異なる。各モデル歯位置測定データグループは、根尖があり側枝がない各モデル歯で測定された測定データである。複数のモデル歯根尖位置測定データグループと複数のモデル歯位置測定データグループは、側枝位置検出前に、予め第１の記憶部１３に記憶されている。１４は、位置検出用電極１０が根管内に挿入されるに従って変化する、根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値が凸状を示した際の複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）及び指示値を記憶する第２の記憶部である。第２の記憶部１４の詳細は後述する。
【００２２】
図１の装置は、位置検出用電極１０を使用して根尖位置を検出する機能と、位置検出用電極１０の先端の位置を検出する機能と、側枝の有無及び側枝の位置を検出する機能と、方向検出用電極１０’を使用して側枝の開口方向を検出する機能を備える。以下、各機能について説明する。
【００２３】
図１において、位置検出用電極１０の先端が根管内２２に挿入されていく過程で、電源１は位置検出用電極１０と口腔電極１１の間にＰｎ500HzとＰｎ2KHzの測定用信号を交互に順次印加する。この結果、位置検出用電極１０の先端が根管内２２に挿入されていくに従って、口腔電極１１から得られる複数の測定された電流は変化する。これらの複数の測定された電流は検出部２５により順次検出される。
【００２４】
図１などによる根尖位置を検出する機能を説明する。データ処理部１２は、根尖位置検出機構１２ａを備えている。根尖位置検出機構１２ａは、検出部２５が検出した複数の測定された電流Ｉｎ（又はＩｎを増幅し変換したＶｎ或いはＶｎを変換したＶdc）を、第１の記憶部１３に記憶された複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較する。そして、所定の関係にある（例、一致）複数のモデル歯根尖位置測定データグループを検出する。この比較結果の一致は、位置検出用電極１０の先端が根尖に位置したことを意味するので、このときの位置検出用電極１０が歯の上部から移動した距離から根尖位置を出力することができ、表示部７は根尖位置を表示することができる。
【００２５】
図１などによる位置検出用電極１０の先端の位置を検出する機能を説明する。データ処理部１２は、電極位置検出機構１２ｂを備えている。電極位置検出機構１２ｂは、検出部２５が検出した複数の測定された電流Ｉｎ（又はＩｎを増幅し変換したＶｎ或いはＶｎを変換したＶdc）を、第１の記憶部１３に記憶された根管内の各測定位置における複数のモデル歯位置測定データグループと比較する。そして、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する「指示値」を出力する。根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示するこの指示値に基づいて、表示部７は位置検出用電極１０の先端の位置を表示することができる。この表示部７の例を図２に示す。術者はこの表示を観察することにより、位置検出用電極１０の先端が根尖位置２３に近づいていく状況を正確に把握することができる。表示部７は、複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）及び指示値の推移の波形を表示するための表示用データを表示することもできる。
【００２６】
このように、モデル歯２４’のモデル歯位置測定データグループを、根尖位置から例えば１ｍｍ単位毎の距離で作成することにより、図１の装置は位置検出用電極１０の先端が根尖位置２３に近づいている状況を１ｍｍ単位で検出することができる。
【００２７】
この検出された位置検出用電極１０の先端の位置は、図２に示す表示部７により表示することができる。図２の表示部７には、被検査歯２４と根管２２が描かれている。被検査歯２４には、根尖位置からの距離２６を表すスケールが描かれている。根管の部分には、横じま表示２７が描かれる。位置検出用電極１０が根尖位置に向かって挿入されていく時に従って、横じま表示の最下部２７ａは下降して、位置検出用電極の先端位置を表示する。図２では、位置検出用電極１０の先端が根尖位置の３ｍｍ手前に位置していることを表示している。
【００２８】
位置検出用電極１０を自動的に挿入する自動挿入装置を採用した場合の、根管内での位置検出用電極１０の先端の位置を測定する機構としては、該自動挿入装置に位置検出用電極を自動挿入した距離を検出する仕組みを組み込むことができる。
【００２９】
図１などによる側枝の有無及び側枝の位置を検出する機能について説明する。データ処理部１２は、側枝及び側枝位置検出機構１２ｃを備えている。図３は、図１の装置を使用して、側枝が無く、根尖孔がある被検査歯を検査した結果である。ここで、測定用信号Ｐｎとして、500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHzの各周波数の電圧を使用した。図３中で、位置検出用電極を根管内に挿入していった際に、測定周波数別の各測定された電流を変換した直流電圧の推移の波形と、電極位置検出機構１２ｂにより検出した上記指示値の推移の波形が示されている。複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）と所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す「指示値」は、例えば図３の縦軸に示す数値で表すことができる。図３において側枝がない被検査歯の「指示値」の推移の波形は単調に増加している。
【００３０】
一方、図４は、同じく図１の装置を使用して、側枝が根尖から３ｍｍ付近の位置に有り、根尖孔がある被検査歯２４を検査した結果である。測定用信号Ｐｎの周波数は、500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHzである。図４中にも、位置検出用電極を根管内に挿入していった際に、測定周波数別の各測定された電流を変換した直流電圧の推移の波形と、電極位置検出機構１２ｂにより検出した上記指示値の推移の波形が示されている。
【００３１】
図４の中の「指示値」、すなわち「‥・‥」で示される推移の波形は、５００Ｈｚと２ＫＨｚの２つの周波数の測定用信号による、直流電圧Ｖdc500HzとＶdc2KHzを使用して複数のモデル歯位置測定データグループから得た指示値の推移の波形である。
【００３２】
図４の指示値の推移の波形は、３ｍｍ付近で凸状のカーブを描いている。図４に示されるように、根尖孔が有る被検査歯において、500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHzの周波数の各測定用信号Ｐｎによる直流電圧Ｖdcの推移の波形は、図３の側枝が無い被検査歯の直流電圧Ｖdcとほぼ同様に単調に増加していることから、図３あるいは図４の各直流電圧Ｖdcの推移の波形から、側枝を検出することは容易ではない。
【００３３】
図５は、同じく図１の装置を使用して、側枝が根尖から３ｍｍ付近の位置に有り、根尖孔がない被検査歯２４を検査した結果である。測定用信号Ｐｎの周波数は、500Hz,1KHz,2KHz,4KHz,8KHzである。図５中にも、位置検出用電極を根管内に挿入していった際に、測定周波数別の各測定された電流を変換した直流電圧の推移の波形と、電極位置検出機構１２ｂにより検出した上記指示値の推移の波形が示されている。
【００３４】
図５の各直流電圧Ｖdcの推移の波形に注目する。図１において、位置検出用電極１０を根尖位置２３に向けて根管２２内に挿入していくときに、位置検出用電極１０と口腔電極１１の間に流れる電流は、側枝がある位置までは、電極から側枝を経由して流れる。すなわち、位置検出用電極先端と側枝との間の距離に応じた電流が流れる。しかし、位置検出用電極１０が側枝の位置を過ぎると、導電性電極の本体表面と側枝までの距離は一定となり、側枝を経由する電流は、同距離に応じたほぼ一定の値となる、と考えられる。
【００３５】
一方、図３、図４及び図５の「指示値」の推移の波形に注目する。図３の側枝が無い被検査歯に関する「指示値」の推移の波形は単調に増加しているが、側枝が有る図４と図５の「指示値」の推移の波形は、凸状を示している。この凸状に変化する推移の波形を検知することにより、被検査歯が側枝を有することを正確かつ容易に検出可能である。
【００３６】
図３と図４の「指示値」がこのように異なる理由は、図４の測定された電流Ｉｎにおいては、次のような変化が生じるためである。図１において、位置検出用電極１０を根尖位置２３に向けて根管２２内に挿入していくときに、位置検出用電極１０と口腔電極１１の間に流れる電流は、側枝がある位置までは、電極から、根尖と側枝を経由して流れる。すなわち、位置検出用電極先端と側枝との間の距離に応じた電流が流れる。しかし、位置検出用電極１０が側枝の位置を過ぎると、導電性電極の本体表面と側枝までの距離は一定となり、側枝を経由する電流は、同距離に応じたほぼ一定の値となる、と考えられる。図４の測定された電流のこのような変化により、図３と図４の「指示値」に上述のような差異が生じる。
【００３７】
さらに、図１の装置の「指示値」は、「根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示するデータ」を採用している。よって、「指示値」の推移の波形が凸状を示すＸ軸上の位置は、側枝及び側枝位置検出機構１２ｃにより、側枝がある位置として検出されることができる。
【００３８】
図６は、図４の検査結果について、各測定用信号Ｐｎに対応する各測定された電流を変換した直流電圧は５００Ｈｚと２ＫＨｚの周波数の場合のみ示したものである。根尖までの距離が３．０ｍｍの時に指示値が凸状を示し、ここに側枝があることが判る。この時の複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値を、１回目の複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値として第２の記憶部１４に記憶する。第２の記憶部１４に記憶する複数の測定された信号の値はＩｎ、Ｖｎ、Ｖdcのいずれの値でも良い。
【００３９】
次に、再度、位置検出用電極１０を根管内に挿入する。位置検出用電極１０が根管内に挿入されていく過程で、２回目の各測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値と第２の記憶部１４に記憶された１回目の各測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値をそれぞれ順次比較する。比較の結果、両測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値の少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極１０の先端が側枝の位置に達したと判断することができる。位置検出用電極１０の先端が側枝の位置に達したときにその旨を術者に表示することができる。比較の結果、両測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）の値及び指示値の少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極１０を止めて位置検出用電極１０の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することができる。表示する方法としては、警告音のような音または振動で知らせることも可能である。距離表示を点滅させて術者へ知らせることもできる。これらは自動で行うこともできる。所定の誤差範囲とは、例えば数％の誤差である。
【００４０】
根管内において位置検出用電極１０の位置が少しでもずれると各測定用信号に対応する各測定された電流Ｉｎの値が変わるため、図６に示す指示値も変わってくる。このため、指示値の推移の波形が凸状を示したときの表示部に表示される距離表示は、実際の側枝の位置との間に誤差が出る。そこで、より高い精度で側枝位置の距離表示を行うために、上述のように再度側枝位置検出を実施する。指示値だけでなく、各測定された信号の値も用いて側枝位置検出を行う。これは以下の理由による。図６を参照すると、指示値の推移の波形が凸状を示した点（横軸の根尖までの距離が３．０ｍｍ辺り）とこの指示値と同じ値をとる点（横軸の根尖までの距離が１．６ｍｍ辺り）がある。このため、再度側枝位置検出を実施したときに、２回目の指示値と１回目の指示値を順次比較するだけでは側枝がある箇所を特定することができない。一方、図６において指示値の推移の波形が凸状を示した点とこの指示値と同じ値をとる点において、各測定用信号に対応する各直流電圧Ｖdcの値は異なっている。よって、指示値だけでなく、各測定された信号の値も用いることにより、側枝がある箇所を特定することができる。
【００４１】
再度側枝位置検出を実施し、２回目の各測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較する。比較の結果、両測定された信号の値及び指示値が一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力する。出力された側枝位置は距離表示によって表示部に表示される。上述のように、図６において指示値の推移の波形が凸状を示した点とこの指示値と同じ値をとる点において、各測定用信号に対応する各直流電圧Ｖdcの値は異なる。よって、少なくとも２つの値が一致または所定の誤差範囲にあるときに位置検出用電極の先端の位置を測定することによって、より高い精度で側枝位置の距離表示を行うことができる。
【００４２】
図１の装置はさらに、１回目の各測定された信号の値及び指示値と２回目の各測定された信号の値及び指示値の上記比較の結果、一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極１０の先端の位置を自動的に測定する測定機構を備えても良い。
【００４３】
位置検出用電極１０は、図７（ａ）に示すような被検査歯に固定するためのストッパー１０ｆを備えていても良い。例えば、位置検出用電極１０の先端が側枝の位置に達したときに、位置検出用電極１０を止め、位置検出用電極１０のストッパー１０ｆを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極１０を固定する。固定した後、位置検出用電極１０の先端からストッパー１０ｆまでの距離を測定する。図１の装置はこのような測定機構を備えることも可能である。これにより、より高い精度で側枝位置を検出することができる。
【００４４】
ストッパー１０ｆは位置検出用電極１０を被検査歯に固定できる大きさであれば良く、被検査歯よりも小さくて良い。位置検出用電極１０の先端からストッパー１０ｆまでの距離を測定するために、位置検出用電極１０には目盛を付けても良いし、目盛の代わりに位置検出用電極１０を色分けしても良い。
【００４５】
データ処理部１２は、ストッパー１０ｆを自動的に動かし、位置検出用電極１０の先端からストッパー１０ｆまでの距離を自動的に測定する機構を備えることも可能である。この自動的に測定する機構は、測定した側枝の位置を表示部７での表示により術者に知らせることができる。
【００４６】
図８の表示部７を使用する場合を説明する。位置検出用電極１０を被検査歯の根管内に挿入して行くと、表示部７の横じま表示２７の先端２７ａも、根尖位置２３に向かって下降していくが、側枝がある位置で同先端２７ａは上昇に反転する。この反転を確認して側枝があることを検出することができる。さらに、この反転する位置が側枝が存在する位置として検出することができる。表示部７は、検出された側枝位置と、複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）及び指示値の推移の波形を表示するための表示用データと、を選択的に或いは一括して表示することもできる。
【００４７】
図１などによる側枝の開口方向を検出する機能について説明する。データ処理部１２は、側枝方向検出機構１２ｄを備えている。図１の装置はさらに、位置検出用電極１０と交換可能な方向検出用電極１０’を備える。図９を参照する。図９（ａ）−（ｄ）に示した方向検出用電極１０’を用意する。方向検出用電極１０’は、図９（ｂ）に示すようにその針状の導電性金属部１０ａの、少なくとも根管内に挿入される部分の表面には絶縁膜１０ｂが施され、表面が被覆されている。図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、絶縁膜１０ｂの少なくとも先端部の長軸方向には、導電性金属部１０ａの一部を露出させるための開口部１０ｃが設けられている。金属部１０ａは、この開口部１０ｃを介して、絶縁膜１０ｂの外部環境と電気的に連結される。この開口部１０ｃは、導電性金属部１０ａの先端部分の一点のみで構成されるのではなく、この開口部１０ｃを介して絶縁膜１０ｂの外部環境と電気的に連結可能な大きさを有する。
【００４８】
図９（ａ）に示すように、この方向検出用電極１０’のハンドル部１０ｄにはマーキング１０ｅが表示される。マーキング１０ｅは、ハンドル部１０ｄを上部から見て、開口１０ｅと同じ方向に配置される。
【００４９】
以下、方向検出用電極１０’を側枝位置に配置する手順について説明する。
【００５０】
術者は、側枝を有する被検査歯２４を検査することにより、例えば図８に示すような表示部７の「ＬＣ（Lateral Canal）」表示により、被検査歯２４に側枝が存在すること、及び距離表示により側枝位置を確認することができる。
【００５１】
この距離表示は、仮に根尖３ｍｍ手前に側枝があった場合は丸印（図８では６個）により側枝の位置を表示することができる。この距離表示は、表示中央部の数値（３．０）と対応する。よって、方向検出用電極１０’を根管内に挿入していき、横じま表示が数値３．０を指す位置まで方向検出用電極１０’を挿入することにより、方向検出用電極１０’の先端を側枝位置に配置することができる。
【００５２】
方向検出用電極１０’は、図７（ｂ）に示すような被検査歯に固定するためのストッパーを備えていても良い。例えば、位置検出用電極１０がストッパー１０ｆを備えている場合に、上述の方法で位置検出用電極１０の先端からストッパー１０ｆまでの距離を測定し、側枝位置を検出する。次に、位置検出用電極１０を方向検出用電極１０’に替える。そして、検出された側枝位置に基づいて方向検出用電極１０’のストッパー１０ｆ’の位置を設定した後、方向検出用電極１０’を根管内に挿入してストッパー１０ｆ’が被検査歯の上部に接触する位置に方向検出用電極１０’を配置する。この手順により方向検出用電極１０’の先端を側枝位置に配置することができる。これにより、より高い精度で側枝の開口方向を検出することができる。ここで、被検査歯の上部とは、歯の測定基準点ｇである。
【００５３】
ストッパー１０ｆ’は方向検出用電極１０’を被検査歯に固定できる大きさであれば良く、被検査歯よりも小さくて良い。方向検出用電極１０’のストッパー１０ｆ’の位置を設定するために、方向検出用電極１０’には目盛を付けても良いし、目盛の代わりに方向検出用電極１０’を色分けしても良い。
【００５４】
データ処理部１２は、ストッパー１０ｆ’を自動的に動かし、検出された側枝位置に基づいて方向検出用電極１０’のストッパー１０ｆ’の位置を設定する設定機構を備えることも可能である。データ処理部１２はさらに、方向検出用電極１０’を自動的に動かし、方向検出用電極１０’を根管内に挿入してストッパー１０ｆ’が被検査歯の上部に接触する位置に方向検出用電極１０’を配置する配置機構を備えることも可能である。
【００５５】
方向検出用電極１０’を、上記の手順で検出された側枝位置に配置する。この位置で、電源１が、方向検出用電極１０’及び口腔電極１１の内の１つに、複数種類の測定用信号Ｐｎを順次切替えて印加し、方向検出用電極１０’の先端を根管内で長軸回転方向に回転させる。検出部２５は、検出された側枝位置で方向検出用電極１０’を長軸回転方向に回転させていく過程で、方向検出用電極１０’と口腔電極１１間で各測定用信号Ｐｎに対応する各測定された電流を順次検出する。この位置で、方向検出用電極１０’を回転させると、絶縁膜１０ｂの開口部１０ｃが、側枝の開口部に一致した時に、方向検出用電極１０’と口腔電極１１の間に流れる測定電流Ｉｎは大きくなる。一方、方向検出用電極１０’を回転させ、絶縁膜１０ｂの開口部１０ｃが、側枝の開口部から外れた状態では、方向検出用電極１０’と口腔電極１１の間に流れる測定電流Ｉｎは小さくなる。この理由は、測定電流Ｉｎは、根尖孔と側枝を介して流れることから、方向検出用電極１０’の開口部１０ｃが側枝の開口部から外れると、開口部１０ｃと側枝の開口部間の距離が長くなり、側枝を介して流れる電流が減少するからである。側枝方向検出機構１２ｄは、検出された側枝位置で方向検出用電極１０’が回転されるに従って変化する各測定用信号に対応する各測定された電流の値が最大になった際の方向検出用電極１０’の開口部１０ｃの方向を側枝の開口方向として検出することができる。
【００５６】
図１０は、側枝の方向を検出したときの表示部７の表示例である。「ＬＣ」により側枝があったことを表示する。表示部７の右側の丸印（図１０では６個）により側枝の高さを表示する。表示部７の左上の数値により角度（検出された側枝の開口方向）を表示する。分解能は例えば１０度とすることができる。表示部７の上部の円を形作っている１０個のバーにより大凡の角度を表示する。
【００５７】
側枝の位置に配置した方向検出用電極１０’を回転させて、方向検出用電極１０’と口腔電極１１間に流れる測定電流Ｉｎが一番大きくなったときのマーキング１０ｅの方向を、側枝の方向として確認することができる。
【００５８】
絶縁膜１０ｂに設けた開口部１０ｃは、小さい開口とすることにより側枝の開口方向を感度良く検出できるが、方向検出用電極１０’を側枝位置に正確に合わせることが求められる。開口部１０ｃを大きな開口とすれば、検出感度が下がるが、方向検出用電極１０’を側枝位置に合わせる精度を下げることができる。開口部１０ｃの形状は感度良く検出できれば円形でも非円形でも良い。方向検出用電極１０’は、複数の測定された電流の波形を得るために先端が絶縁されている必要があるが、例えば先端から１ｍｍ〜５ｍｍ（２ｍｍがより好ましい）を絶縁コーティングし、その絶縁コーティングの上２ｍｍ〜５ｍｍ（３ｍｍがより好ましい）を開口にすることができる。３ｍｍよりも上まで開口にしても良い。方向検出用電極１０’は絶縁コーティングした後、一部を切り取って開口を形成したものを使用することができる。絶縁膜は、導電性金属の表面を酸化させて酸化膜にすることにより形成しても良い。
【００５９】
開口部１０ｃの形状を横幅を狭くし、上下に長い長方形とすることにより、側枝の開口方向の検出感度を下げずに、方向検出用電極１０’を側枝位置に合わせやすくできる。
【００６０】
図９（ｄ）に示すように、開口部１０ｃの外部表面を平坦にし、凹凸がない面とすることにより、方向検出用電極１０’を根管内に挿入し回転させる際に、開口部１０ｃが根管内壁に引っかかり難くすることができる。
【００６１】
側枝の方向を確認する上記手順は、自動化することが可能である。この自動化は、例えば方向検出用電極１０’のハンドル部１０ｄ内に、方向検出用電極１０’を回転させる回転機構１０ｄ１、測定電流の検出機構１０ｄ２及び測定電流が最も大きな値を示す回転角を検出する検出機構１０ｄ３を設けることにより、実現可能である。
【００６２】
次に、図１の側枝検出装置１００ａにおいて側枝の位置とその開口方向を検出する方法について説明する。ここで説明する第１の実施形態の方法は、側枝の位置を検出することと、側枝の開口方向を検出することと、を備える。
【００６３】
側枝位置検出について説明する。根管内に挿入される位置検出用電極１０及び口腔内表面に配置される口腔電極１１間に、複数種類の測定用信号Ｐｎを切替えて印加する。複数種類の測定用信号Ｐｎを印加している間、位置検出用電極１０を根管内に挿入していき、根管内における位置検出用電極１０の各挿入位置に対応して各測定用信号Ｐｎに対応する各第１の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）を検出する。位置検出用電極１０は例えば針状の導電性金属部を有する電極が用いられる。測定用信号Ｐｎとしては、例えば上述の各周波数の電圧が電源１から印加される。各第１の測定された信号は検出部２５により検出される。検出部２５で検出された各第１の測定された信号の値を、根尖位置検出機構１２ａが複数のモデル歯根尖位置測定データグループと比較する。比較の結果に基づいて、根尖位置検出機構１２ａが根尖位置を出力する。複数のモデル歯根尖位置測定データグループは上述のグループが用いられ、予め記憶されている。
【００６４】
次に、各第１の測定された信号の値を、電極位置検出機構１２ｂが複数のモデル歯位置測定データグループと比較する。比較の結果、電極位置検出機構１２ｂが、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極の先端までの距離を表示する指示値を出力する。複数のモデル歯位置測定データグループは上述のグループが用いられ、予め記憶されている。電極位置検出機構１２ｂから出力された、位置検出用電極１０が根管内に挿入されるに従って変化する指示値の推移の波形が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び指示値を、側枝及び側枝位置検出機構１２ｃが、第２の記憶部１４に記憶する。
【００６５】
続いて、側枝位置検出を再度実施し、側枝及び側枝位置検出機構１２ｃが、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較する。比較の結果、少なくとも２つが一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、側枝及び側枝位置検出機構１２ｃが、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力する。
【００６６】
側枝方向検出について説明する。上述の側枝位置検出後、位置検出用電極１０を方向検出用電極１０’に替え、方向検出用電極１０’及び口腔電極１１間に、複数種類の測定用信号Ｐｎを順次切替えて印加する。複数種類の測定用信号Ｐｎを印加している間、上述の側枝位置検出で検出された側枝位置で方向検出用電極の先端を長軸回転方向に回転させ、各測定用信号に対応する各第２の測定された信号を検出する。測定用信号Ｐｎとしては、例えば上述の各周波数の電圧が電源１から印加される。方向検出用電極１０’は上述の電極が用いられる。各第２の測定された信号は検出部２５により検出される。側枝方向検出機構１２ｄが、側枝位置で方向検出用電極１０’が回転されるに従って変化する、検出部２５で検出された各第２の測定された信号の値が最大になった際の方向検出用電極の開口部の方向を側枝の開口方向として出力する。
【００６７】
位置検出用電極の先端の位置を測定することは、位置検出用電極のストッパー１０ｆを被検査歯の上部まで下ろして位置検出用電極１０を固定した後、位置検出用電極１０の先端からストッパー１０ｆまでの距離を測定することを備えることができる。図１の装置が測定機構を備える場合、測定機構がこの測定を行うことができる。
【００６８】
ここで説明される方法は、例えばファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実装することができる。ファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実装される場合には、本方法の機能は、ファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせの、コンピュータに実行させるためのプログラムとしてコンピュータ可読記録媒体上に記録されることができる。
【００６９】
図１１を参照して、第２の実施形態の側枝検出装置１００ｂを説明する。図１１の装置は、方向検出用電極１０’を保持するための電極保持機構１５を備える点を除いて、図１の装置と同じである。図１の装置と同じ機能については説明を省略する。以下、方向検出用電極１０’を使用して側枝の開口方向を検出する機能について説明する。
【００７０】
図１１の側枝検出装置１００ｂは、方向検出用電極１０’を保持する電極保持機構１５を備える。図１２に電極保持機構１５の例を示す。図１２の電極保持機構１５は、方向検出用電極１０’を保持する保持部１５ａと、保持部１５ａに回転を伝える回転機構１５ｂとを備えており、回転機構１５ｂを回転させることにより方向検出用電極１０’を長軸回転方向に回転させることができる。電極保持機構１５は、方向検出用電極１０’を機械的に滑らかに回転させ精度良く測定するための超低速回転を実現することができる。電極保持機構１５は方向検出用電極１０’を低速で機械的に滑らかに回転させることができれば良く、図１２の電極保持機構１５に限定されない。図１２の電極保持機構１５は、保持部１５ａ、ギヤ１５ｂ１とモーター１５ｂ２からなる回転機構１５ｂ、電池１５ｃ、電源スイッチ１５ｄを備える。電源スイッチ１５ｄをＯＮにすると、モーター１５ｂ２がギヤ１５ｂ１を回転させることにより、保持部１５ａに保持された方向検出用電極１０’を回転させる。回転機構１５ｂは、１〜２秒程度で一回転するようにモーターにギヤを用いて製作するかまたは、手動で板歯車の様な構造で、押す力を回転する力に変換して製作することも可能である。
【００７１】
方向検出用電極１０’を、第１の実施形態と同様の手順で検出された側枝位置に配置する。検出部２５は、検出された側枝位置で方向検出用電極１０’を長軸回転方向に回転させていく過程で、方向検出用電極１０’と口腔電極１１間で各測定用信号Ｐｎに対応する各測定された電流を順次検出する。この位置で、電源１が、方向検出用電極１０’及び口腔電極１１間に、複数種類の測定用信号Ｐｎを順次切替えて印加し、電極保持機構１５によって回転機構１５ｂを回転させることにより方向検出用電極１０’の先端を根管内で長軸回転方向に回転させる。側枝方向検出機構１２ｄは、検出された側枝位置で電極保持機構１５により方向検出用電極１０’が回転される回転角度に対応して各測定用信号に対応する各測定された電流の値が最大になった際の方向検出用電極１０’の開口部１０ｃの方向を側枝の開口方向として検出することができる。電極保持機構１５により機械的に滑らかな低速回転を実現できるため、より高い精度で側枝の開口方向を検出することができる。
【００７２】
図１３は、側枝のある被検査歯に対して、超低速モーターを備える図１２の電極保持機構１５に方向検出用電極１０’を保持して方向検出用電極１０’を回転させたときの測定結果を示すグラフである。横軸はデータサンプル時間で１回が６０ｍｓで、このグラフは約７．５秒間測定したデータである。縦軸は、５００Ｈｚ及び２ＫＨｚの測定用信号Ｐｎに対応する方向検出用電極１０’と口腔電極１１間で順次検出される複数の測定された電流を変換した直流電圧と、その直流電圧に基づく、方向検出用電極１０’の開口部と側枝との距離を表示する指示値である。各測定用信号に対応する各測定された信号はＩｎ、Ｖｎ、Ｖdcのいずれで表しても良い。図１３では、時間軸の１〜３０の間は方向検出用電極１０’が停止している状態であり、時間軸の３０付近からモーターの回転が始まっている。指示値が最小の時、直流電圧の値が最大になっているので、方向検出用電極１０’の開口部１０ｃが側枝位置と一致したことが判る。一方、指示値が最大の時、直流電圧の値が最小になっているので、方向検出用電極１０’の開口部１０ｃは側枝位置と反対側にあることが判る。また、停止状態の指示値と方向検出用電極１０’を回転させたときの指示値の最小値がほぼ等しくなっている。電極保持機構１５により機械的に滑らかな低速回転を実現できるため、図１３に示すような指示値の推移の波形を得ることができる。図１３は、各測定された電流Ｉｎを変換した直流電圧Ｖdcの値に基づいて、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す指示値をグラフに表したものである。方向検出用電極１０’の開口部と側枝との距離を表示する指示値が得られれば、複数のモデル歯位置測定データグループを用いなくても良い。方向検出用電極１０’が停止状態の時の指示値とモーター１回転分のデータを比較すると側枝の角度が判る。すなわち、各測定用信号に対応する各測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）に基づく、方向検出用電極の開口部と側枝との距離を表示する指示値に基づいて側枝の開口方向を計算することができる。これにより、より高い精度で側枝の開口方向を検出することができる。さらに、方向検出用電極１０’を回転させる前の指示値、指示値の最小値及び最大値に基づいて側枝の開口方向を計算することができる。方向検出用電極１０’の開口位置方向を歯に挿入する時に固定すれば、側枝の開口方向を示す角度を計算することができる。このグラフでは、停止状態の時の指示値と回転させた時の指示値の最小値がほぼ同一なので、０度の位置に側枝があることが判る。
【００７３】
図１４は被検査歯と方向検出用電極１０’の断面図である。図１４では、分かりやすくするために、被検査歯と方向検出用電極１０’を別々に描いているが、方向検出用電極１０’は被検査歯の根管内に挿入される。以下、方向検出用電極１０’を根管内で回転させるときの様子を説明する。
【００７４】
図１４では、方向検出用電極１０’の開口部ｃと側枝がほぼ同じ方向にあるので電流が大きく流れることが判る。方向検出用電極１０’を図１４の回転方向に回すと側枝と方向検出用電極１０’の開口部ｃが遠ざかり電流は徐々に小さくなる。方向検出用電極１０’の開口部ｃと側枝が反対方向になったとき、電流は最小となり、以降、電流は徐々に大きくなる。方向検出用電極１０’を挿入するとき、予め開口部ｃ位置を固定（図１４では頬側位置をマーキング１０ｅに合わせている）すれば停止状態の指示値と、電流が最大になるとき及び最小になるときの指示値が判れば側枝の方向を示す角度を計算することができる。
【００７５】
表示部７は、検出された側枝の方向と、複数の測定された信号（Ｉｎ、Ｖｎ又はＶdc）及び指示値の推移の波形を表示するための表示用データと、を選択的に或いは一括して表示することもできる。
【００７６】
次に、図１１の側枝検出装置１００ｂにおいて側枝の位置とその開口方向を検出する方法について説明する。ここで説明する第２の実施形態の方法では、第１の実施形態の方法と同じステップについては説明を省略する。
【００７７】
第２の実施形態の側枝の位置とその開口方向を検出する方法は、第１の実施形態で説明した方法の側枝方向検出に、方向検出用電極１０’を保持する保持部１５ａと、保持部１５ａに回転を伝える回転機構１５ｂとを備える電極保持機構１５によって、回転機構１５ｂを回転させることにより方向検出用電極１０’を長軸回転方向に回転させるステップを追加している。例えば、方向検出用電極１０’が方向検出用電極１０’を被検査歯に固定するストッパー１０ｆ’を備える場合、このステップの前に次の２つのステップを追加することができる。１つは検出された側枝位置に基づいて方向検出用電極１０’のストッパー１０ｆ’の位置を設定するステップである。もう１つは方向検出用電極１０’を根管内に挿入していき、方向検出用電極１０’のストッパー１０ｆ’が被検査歯の上部に接触する位置に方向検出用電極１０’を配置するステップである。
【００７８】
第２の実施形態の側枝の位置とその開口方向を検出する方法は、方向検出用電極の開口部と側枝との距離を表示する指示値に基づいて側枝の開口方向を計算することができる。さらに、方向検出用電極１０’を回転させる前の指示値、指示値の最小値及び最大値に基づいて側枝の開口方向を計算することができる。
【００７９】
ここで説明される方法は、例えばファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実装することができる。ファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実装される場合には、本方法の機能は、ファームウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせの、コンピュータに実行させるためのプログラムとしてコンピュータ可読記録媒体上に記録されることができる。
【００８０】
図１５を参照して、図３−６、１３に示したデータを測定した際の状況を説明する。図１５は該測定に使用した測定回路である。側枝検出装置１００ａ（図１）、１００ｂ（図１１）から、位置検出用電極１０又は方向検出用電極１０’に５００Ｈｚ、１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、８ＫＨｚの矩形波の電圧５０ｍＶを印加する。口腔電極１１から出力される電流Ｉｎを直流電圧Ｖdcに変換して記憶するとともに、表示部７に表示させる。被検査歯２４は、生理食塩水の中に立たせ、根管内に位置検出用電極１０を挿入し、ハイトゲージ３０のメモリを根尖位置で０になるように調整した。位置検出用電極１０が根管入り口から挿入された距離はハイトゲージ３０で読み取り、記憶されることができる。口腔電極から出力される測定された電流Ｉｎは、変換部５で直流電圧Ｖdcに変換され、記憶され、表示部７で表示した。被検査歯は、ドリルを用いて側枝孔を形成した。測定において必要に応じて、根尖孔及び側枝孔をロウで塞いだ。
【００８１】
以上のように、本発明によれば、より高い精度で側枝の位置を検出することができる。さらに本発明によれば、より高い精度で側枝の開口方向を検出することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１００…側枝検出装置、１０…測定電極、１１…口腔電極、１２…データ処理部、１３…第１の記憶部、１４…第２の記憶部、１５…電極保持機構、２２…根管、２４…被検査歯、２３…根尖位置、Ｐｎ…測定用信号、Ｉｎ…測定された電流、Ｖｎ…Ｉｎを電圧に変換した値、Ｖdc…Ｖｎを直流電圧に変換した値、１０ａ…導電性金属部、１０ｂ…絶縁膜、１０ｄ…ハンドル部、１０ｅ…マーキング、１０ｆ…ストッパー。
【要約】      （修正有）【課題】根管から歯根膜腔に伸びた側枝の位置とその開口方向を高精度に検出する方法を提供する。【解決手段】根管から歯根膜腔に伸びた側枝ｅの位置とその開口方向を検出する方法であって、各第１の測定された信号の値を、複数のモデル歯位置測定データグループと比較し、所定の関係にあるモデル歯位置測定データグループが示す根尖位置から位置検出用電極１０の先端までの距離を表示する指示値の推移が凸状を示した際の各第１の測定された信号の値及び該指示値を記憶することと、側枝位置検出を再度実施し、２回目の各第１の測定された信号の値及び指示値と、記憶された１回目の各第１の測定された信号の値及び指示値をそれぞれ比較して、一致した又は所定の誤差範囲に達したときに、位置検出用電極を止めて位置検出用電極の先端の位置を測定し、測定した結果を側枝の位置として出力することと、を備える、方法。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【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７】
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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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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