(57)【要約】歯（Ｔ）構造の虫歯を検出するシステムは、評価される歯への少なくとも１つの初期放射（Ｉｒ）を方向付ける電磁的導体と、初期放射（Ｉｒ）に由来して歯（Ｔ）によって反射された及び／又は歯（Ｔ）を透過した少なくとも１つの最終電磁的放射（Ｒｒ）を収集する電磁的収集器とを有する。収集器は、検出デバイス（Ｄ）に最終電磁的放射（Ｒｒ）を伝えるのに適応する。検出デバイス（Ｄ）は、少なくとも１つの最終放射（Ｒｒ）の少なくとも１つの強度と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較するのに適応する。これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを診断することが可能である。
2005524483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯構造の虫歯を検出するシステムであって、
評価される歯への少なくとも１つの初期放射を方向付ける導体と、
前記初期放射に由来して前記歯によって反射された及び／又は前記歯を透過した少なくとも１つの最終放射を収集する収集器と、
を有し、
前記収集器は、前記最終放射を検出デバイスに送るのに適応し、
前記検出デバイスは、前記少なくとも１つの最終放射の少なくとも１つの強度と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較するのに適応し、
これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記検出デバイスが、前記少なくとも１つの最終放射の少なくとも１つの波長と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つのさらなる所定値とを比較するのにも適応していることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムにおいて、さらに、前記導体に前記少なくとも１つの初期照射を供する照射源を有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が５５０ｎｍと６５０ｎｍとの間であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が６００ｎｍと６４０ｎｍとの少なくとも一方の近傍であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が５５０ｎｍ未満であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項７】
請求項６記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が４８０ｎｍ近傍であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が、健全な歯構造よりも虫歯から反射する電磁的放射の量が多くなる電磁的スペクトル内であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項９】
請求項４記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が、歯垢及び歯石と、虫歯とを区別可能な赤外域であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１０】
請求項６記載のシステムにおいて、前記初期照射の波長が、歯垢及び歯石と、虫歯とを区別可能な赤外域であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、さらに、前記初期放射を歯構造に指向させるために、前記導体及び前記収集器に接続された手持ち式プローブを有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１２】
請求項１記載のシステムにおいて、さらに、窩洞形成デバイスを有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１３】
請求項１２記載のシステムにおいて、前記窩洞形成デバイスは、充填前に歯の前処理を行う回転ハンドピース、超音波／音波デバイス、エア摩耗システムであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１４】
請求項１１記載のシステムにおいて、さらに、修復治療の前に歯又は歯の一部を前処理する装置を有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記検出デバイスが歯構造に虫歯が存在するか否かを示す信号を供与するのに適合したものであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記検出デバイスが、歯構造に虫歯が存在するか否かを示す情報を供与するのに適合したものであり、前記情報は、虫歯が存在するか否かを操作者が判断可能なものであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記導体と前記収集器が、隣接歯間表面を評価するのに使用される糸ようじに含まれた光学ファイバであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記導体と前記収集器が、隣接歯間表面を評価するのに使用される帯に含まれた多数の光学ファイバであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項１９】
請求項１１記載のシステムにおいて、前記プローブが、歯表面の凹凸に合致するのに適合した変形可能なチップであることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２０】
請求項１９記載のシステムにおいて、前記変形可能なチップが、ゲル状基質からなることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２１】
請求項１記載のシステムにおいて、分離可能で且つ各々が前記導体及び前記収集器に接続された第１及び第２の手持ち式プローブを有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２２】
請求項２１記載のシステムにおいて、前記第１又は前記第２のプローブの一方が使用中に可動であり、残余の一方が使用中に位置決め固定されることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２３】
請求項１記載のシステムにおいて、次なる歯構造の状態の評価の際に個々の患者に関する保存データを提供するデータ保存デバイスを具備することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記導体の視察チップと歯の表面との間の混入物の数を低減する乾燥デバイスを具備することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記導体又は前記収集器の少なくともいずれか一方の視察端と、歯の表面との間に、所望しない反射を最小限にし、フィルタとして機能する媒介基質が介在されたことを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２６】
請求項２５記載のシステムにおいて、前記媒介基質が透明なゲル状基質であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２７】
請求項１記載のシステムにおいて、虫歯と親和性のある特殊なマーカーを有し、虫歯の検出を促進又は可能とする特殊な反射／透過放射特性を有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記収集器の上流側に穿孔部品を有し、放射が該穿孔部品の軸に平行な方向からのみ収集器に入ることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項２９】
請求項１記載のシステムにおいて、前記収集器が、前記最終放射の領域別解析を可能とする光学ファイバの束からなることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３０】
請求項１１記載のシステムにおいて、前記プローブの視察端に、当該視察端が歯の表面に臨む際に位置決めを容易とする目盛線が設けられたことを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３１】
歯表面の虫歯を検出するシステムであって、
評価される歯への少なくとも１つの初期放射を方向付ける導体と、
前記初期放射に由来して前記歯によって反射された及び／又は前記歯を透過した少なくとも１つの最終放射を収集する収集器と、
を有し、
前記収集器は、前記最終放射を検出デバイスに送るのに適応し、
前記検出デバイスは、前記少なくとも１つの最終放射の少なくとも１つの波長と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較するのに適応し、
これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能であることを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３２】
歯構造の虫歯を検出する方法であって、
歯構造に初期放射を照射する工程と、
反射及び／又は透過した最終放射を収集する工程と、
を有し、
前記放射の波長及び／又は強度と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較し、これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能であることを特徴とする虫歯検出方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の方法において、前記初期放射が、同一波長で、健全な歯表面と腐食歯表面に関する最終放射の強度の相違に基づいて選定されることを特徴とする虫歯検出方法。
【請求項３４】
請求項３２記載の方法において、患者の健全な歯の構造を参照し、前記患者に合わせて校正し、その後、前記患者の歯構造を一層性格に表現することを特徴とする虫歯検出方法。
【請求項３５】
虫歯検出システムであって、
歯に沿って配置されるのに適合したプローブと、
歯の領域に入射光を照明する照明手段と、
歯によって反射した、及び／又は歯を透過した最終光を集光する検出手段と、
波長の１以上の所定値内に最終集光に関する測定値が虫歯を特徴づける第１の所定範囲内の値に含まれたとき、又は、前記測定値が虫歯以外の人工物を特徴づける第２の所定範囲内の値に含まれないとき、信号を供する解析システムと、
を有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３６】
虫歯検出システムであって、
歯に沿って配置されるのに適合したプローブと、
歯の領域に入射光を照明する照明手段と、
歯によって反射した、及び／又は歯を透過した最終光を集光する検出手段と、
最終集光に関する測定値が虫歯の有無を示すときに信号を供する解析システムと、
を有することを特徴とする虫歯検出システム。
【請求項３７】
歯の虫歯を検出する方法であって、
（ａ）歯の一部に照射光を供与する工程と、
（ｂ）歯の前記一部から反射及び／又は透過した最終光を収集して測定する工程と、
（ｃ）前記最終光が虫歯の存在を示すか否かを決定するために前記最終光を解析する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）で検出され、虫歯が存在するか否かを示す信号を操作者に供する工程と、
を有することを特徴とする虫歯検出方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法において、前記工程（ｃ）で、前記虫歯の有無を評価するために前記最終光の強度が測定されることを特徴とする虫歯検出方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の技術分野
本発明は、虫歯の検出に関し、一層詳細には、虫歯の検出システム及びその方法に関する。
【０００２】
２．従来技術
虫歯の存在を検出する際に使用される方法として様々な公知方法が存在し、その中には、一般的な歯科用探針を使用する視覚的ないし触診的検査方法が含まれる。これらの方法及び装置には限界があり、特に、虫歯が基部に近接するときや腐食が初期段階にあるときには、虫歯を確実に検出することができない。歯構造のＸ線検査もまた、エナメルがＸ線フィルム上に大過剰量重なり合っている領域でう蝕が始まっている場合、そのう蝕を確実に検出することができない。これらの歯構造の重なり合いを妨げるのは、典型的には歯の咬合外部であり、歯の配列構造とＸ線放射軸との間の角度が重なり合いに仕向けられた場合である。また、Ｘ線評価技術は、患者を潜在的に有害な放射に曝すことになる。
【０００３】
透過光は、虫歯を検出するのに使用される別の手法である。可視光を一側面（例えば、舌）から歯へ向けて放射し、他側面（例えば、頬）から透過光を観測し、う蝕に起因する光度コントラストを観察することにより、操作者がしばしば虫歯の診断を下すことができる。しかしながら、この手法は、すべての虫歯、特に初期段階の虫歯にとって適切であるとはいえない。近年、歯構造の透過光の視察を容易化するべく、カメラを使用する視察装置が開発された。
【０００４】
発光分光法や蛍光分光法を使用する虫歯検出装置が開発されたが、これらの効率は、他の装置の中で、歯表面の清浄度に依存する。特定波長で１以上の初期放射を行った際、いくつかの歯構造から、初期放射とは異なる波長の２次放射が発生する。このような２次放射の強度や波長は、健全な歯構造と、腐食した歯構造とでは相違する。この点については、米国特許第ＲＥ３１，８１５号、第４，４７９，４９９号、第６，１８６，７８０号、第６，１０２，７０４号、第６，０５３，７３１号、第６，１３５，７７４号、第５，３０６，１４４号、ドイツ国特許第ＤＥ−３０ ３１ ２４９−Ｃ２号、第ＤＥ−４２ ００ ７４１−Ａ１号、第ＤＥ−Ｕ１−９３ １７ ９８４号、第ＤＥ−３０３ １２４９−Ｃ２号、第ＤＥ−１９５４１６８６−Ａ１号を参照されたい。ほとんどの場合、これらの装置には初期励起放射を発生するレーザが含まれるが、これは、患者を潜在的に有害な放射に曝すことになる。
【０００５】
例えば、ドイツ国特許第ＤＥ−９３ １７ ９８４−Ｕ号には、パルス光ビームを放射する発光手段と、発光パルス毎に遅延した間隔を感知する検出手段とを使用する虫歯検出装置が開示されている。
【０００６】
ドイツ国特許第ＤＥ−４２ ００ ７４１−Ａ１号及び欧州特許第ＥＰ−０ ５５５ ６４５−Ｂ１号には、虫歯の有無に関し、波長３６０〜５００ｎｍの範囲で動作して、フィルタ処理された６２０ｎｍと７２０ｎｍの間の波長の反射による放射線を検出する、放射源を介する虫歯検出装置が開示されている。
【０００７】
ドイツ国特許第ＤＥ−２９７ ０４ １８５−Ｕ号における技術は、虫歯、歯垢又は歯の細菌感染検出装置に関し、この装置は、個々に発光するファイバを複数個有する発光／検出ユニットを具備する。
【０００８】
ドイツ国特許第ＤＥ−１９７ ０９ ５００−Ｃ１号には、う蝕に最も深刻な影響を及ぼす部分を検出するべく、歯の異なる部分における蛍光度を比較することによって、虫歯、歯垢又は歯の細菌感染を検出する方法が開示されている。
【０００９】
ドイツ国特許第ＤＥ−２９７ ０５ ９３４−Ｕ号には、検出光源としての第１光源と、治療光源としての第２光源とを使用する歯組織の診断装置が開示されている。
【００１０】
虫歯の検出において、電気プローブと同様に、超音波を基礎とする検出システムも開発されつつある（米国特許第６，２３０，０５０号）。
【００１１】
発明の要旨
本発明の目的は、新規な虫歯検出システムを提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、う蝕の反射波長の強度及び／又はスペクトル反射特性に基づいてう蝕を自動的に検出する新規な虫歯検出システムを提供することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、虫歯の存在を示すスペクトル反射特性、及び／又は反射波長の強度を区別するのに適した１以上の波長範囲内で歯に関する測定を行い、その検出結果に基づいて、視覚信号、音響に基づく信号、又は他の、虫歯の検出となる信号を生じるシステムを提供することにある。
【００１４】
それ故、本発明に関連し、歯構造の虫歯を検出するシステムであって、
評価される歯への少なくとも１つの初期放射を方向付ける導体と、
前記初期放射に由来して前記歯によって反射された及び／又は前記歯を透過した少なくとも１つの最終放射を収集する収集器と、
を有し、
前記収集器は、前記最終放射を検出デバイスに送るのに適応し、
前記検出デバイスは、前記少なくとも１つの最終放射の少なくとも１つの強度と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較するのに適応し、
これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能である虫歯検出システムが提供される。
【００１５】
また、本発明に関連し、歯表面の虫歯を検出するシステムであって、
評価される歯への少なくとも１つの初期放射を方向付ける導体と、
前記初期放射に由来して前記歯によって反射された及び／又は前記歯を透過した少なくとも１つの最終放射を収集する収集器と、
を有し、
前記収集器は、前記最終放射を検出デバイスに送るのに適応し、
前記検出デバイスは、前記少なくとも１つの最終放射の少なくとも１つの波長と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較するのに適応し、
これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能である虫歯検出システムが提供される。
【００１６】
さらに、本発明に関連し、歯構造の虫歯を検出する方法であって、
歯構造に初期放射を照射する工程と、
反射及び／又は透過した最終放射を収集する工程と、
を有し、
前記放射の波長及び／又は強度と、虫歯の有無に対応する少なくとも１つの所定値とを比較し、これにより、歯構造に虫歯が存在するか否かを判断することが可能である虫歯検出方法が提供される。
【００１７】
さらにまた、本発明に関連し、虫歯検出システムであって、
歯に沿って配置されるのに適合したプローブと、
歯の領域に入射光を照明する照明手段と、
歯によって反射した、及び／又は歯を透過した最終光を集光する検出手段と、
波長の１以上の所定値内に最終集光に関する測定値が虫歯を特徴づける第１の所定範囲内の値に含まれたとき、又は、前記測定値が虫歯以外の人工物を特徴づける第２の所定範囲内の値に含まれないとき、信号を供する解析システムと、
を有する虫歯検出システムが提供される。
【００１８】
さらにまた、本発明に関連し、虫歯検出システムであって、
歯に沿って配置されるのに適合したプローブと、
歯の領域に入射光を照明する照明手段と、
歯によって反射した、及び／又は歯を透過した最終光を集光する検出手段と、
最終集光に関する測定値が虫歯の有無を示すときに信号を供する解析システムと、
を有する虫歯検出システムが提供される。
【００１９】
さらにまた、本発明に関連し、歯の虫歯を検出する方法であって、
（ａ）歯の一部に照射光を供与する工程と、
（ｂ）歯の前記一部から反射及び／又は透過した最終光を収集して測定する工程と、
（ｃ）前記最終光が虫歯の存在を示すか否かを決定するために前記最終光を解析する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）で検出され、虫歯が存在するか否かを示す信号を操作者に供する工程と、
を有する虫歯検出方法が提供される。
【００２０】
図面の簡単な説明
本発明の本質は、好適な実施形態を図示した添付の図面を参照して一層明確に把握し得る。
【００２１】
図１及び図４は、本発明の第１実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【００２２】
図２及び図５は、本発明の第２実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【００２３】
図３及び図６は、本発明の第３実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【００２４】
好適な実施の形態
本発明に関連し、患者の歯におけるう蝕（歯の腐食）の存在を自動的に検出する３つのシステムを図１〜図６に示す。
【００２５】
各々のシステムは、基本的には、以下の３つの主要な機構を具備する。すなわち、（１）歯Ｔによって反射された光及び／又は歯Ｔを通過した透過光を捕獲する光学式の手持ちツール（頬プローブ）、（２）前記ツールへ光源を供し、反射光／透過光を解析して操作者にう蝕の存在を信号として示す装置（例えば、光学構成部品、光源、信号取得処理電子機器を収容したケーシング）、（３）前記手持ちツールを前記解析装置（ケーシング）に接続する送信装置（例えば、光学ファイバを含むより糸）である。上記した手持ちツールは、互いに独立して操作可能な２つの区別し得るツールとすることもでき、この場合、一方は歯Ｔへの入射光を検出するツールとし、他方は、歯Ｔによって反射された光及び／又は歯Ｔを通過した透過光を捕獲するツールとすればよい。これらの構成部品のさらなる詳細は、ＰＣＴ出願第ＷＯ０１／２３７６７号（ＰＣＴ公開第ＰＣＴ／ＣＡ０１／０００６３号に基づく）から理解し得る。
【００２６】
本発明のシステムは、ツールが歯に対して向けられた際、該ツールが接触する健康な歯の領域から、歯と歯の間から、血液から、さらにはう蝕以外の人工物から、歯に存在するう蝕を識別するような反射光／透過光の強度を解析することにより、及び／又は、反射光／透過光の波長を解析することにより、虫歯の存在を検出する。
【００２７】
ここで開示するシステムは、歯Ｔ、及び他の如何なる歯のどこであっても虫歯を検出するのに適している。
【００２８】
このシステムは、可視波長光、不可視紫外波長光（ＵＶ）、不可視赤外波長光（ＩＲ）を放射したときに、非腐食歯Ｔ及び腐食歯Ｔの反射／透過特性を認識するものである。
【００２９】
本発明は、特に、歯構造の反射／透過特性のスペクトル評価システムを基礎とする虫歯検出器である。歯構造に初期放射光ＩＲが入射された際、一部は構造表面で反射され、一部は構造内部に入り込んで走行し、入り込んだ放射光の幾分か又はすべては、逸れるか及び／又は反射する。存在する歯の組織及び／又は形状に依存して、及び／又は周囲構造に依存して、特定の構造は、他の構造と相違して特定の反射及び透過を起こし得る。元々の放射と最終放射Ｒｒ（以下、「収集放射」とも表記する）の観測ポイントの地理的位置に依存して、同じ構造でも透過と反射は異なる。
【００３０】
本発明においては、ソースＳに接続された電磁的導電体を使用し、ツールを介して、初期の電磁放射が歯Ｔに対して行われる。例えば、およそ６００ｎｍの電磁放射が単独で、又は、およそ８６０ｎｍの電磁放射とともに行われる。他の適切な放射や、ＵＶ、可視光、又はＩＲスペクトルの中の２以上を使用してもよい。
【００３１】
ソースＳは、電磁放射（ＵＶ−可視光−ＩＲのすべて又は一部）発生器である。所望の放射を得るべく、複数個のソースＳを設けるようにしてもよい。所望の放射を得るべく、フィルタＦ又は他の光学的手段を用いてもよい。例えば、波長およそ６００ｎｍの可視放射（すなわち、可視光）を、波長およそ８６０ｎｍの赤外放射と結合することもできる。
【００３２】
使用し得るソースＳの例は、ＬＥＤ、レーザダイオード、レーザ、ハロゲン光、ネオン光、又は他の適切な発光源である。
【００３３】
ソースＳによって発生する初期電磁放射Ｉｒの波長は、健全な歯の表面と腐食した歯の表面との同一波長である収集放射Ｒｒの強度の相違に基づいて選定される。ソースＳによって発生した放射のスペクトル帯と強度は、放射が直接的又は間接的にう蝕に遭遇した際、歯の周囲又は中の健全な歯又は腐食していない歯に放射が遭遇したときとは異なる挙動を示す。波長と強度は、虫歯と虫歯でないは構造との間に、発明品の所定の配置（収集器、通電部、検出手段等）についてのより明確な差異が設けられたときに選定される。
【００３４】
スペクトル帯の３領域が、腐食した歯と天然の歯構造との間の明確に区別可能なポテンシャルとして同定された。すなわち、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍ間の２領域：およそ６００ｎｍとおよそ６４０ｎｍ、５５０ｎｍ下の１領域：およそ４８０ｎｍである。う蝕と他の歯の基質（例えば、歯垢や歯石）とを区別するべく、後述する同じ手法が行われたが、他の波長（典型的には赤及び／又は赤外）である。
【００３５】
全域の電磁的スペクトルからの光が歯に放射されると、電磁的放射の大部分が健康的な歯よりも虫歯によって反射されることも分かった。システムは、電磁的波長を使用して識別可能な様子を使用することもできる。
【００３６】
う蝕と健康な歯構造の反射が類似している場合、６５０ｎｍを超える参照波長、例えば、８６０ｎｍを使用するようにしてもよい。
【００３７】
初期放射Ｉｒの強度は、導体において損失した分を差し引き、ソースＳの強度と等しい。導体は、ソースＳからの放射を評価すべき歯構造へ伝達する。
【００３８】
初期放射を測定するため、フィードバック系を組み入れてもよい。
【００３９】
導体は、光学ファイバ、光学ファイバの束、又は放射を伝送するのに適した他の材料である。例えば、導体ＣＮは、レンズ及び／又はミラーで構成することもできる。
【００４０】
導体への放射を増幅するべく、ソースＳと導体との間に、レンズＬ、ミラー又は他の適切な光学手段を介装することもできる。
【００４１】
初期放射Ｉｒは、この初期放射Ｉｒからの反射／透過収集光Ｒｒ、他の初期放射Ｉｒやノイズに由来する他の放射の認識を容易にするべく、調整して検出器に同調させてもよい。この方法は、しばしば、「ロック−インシステム」と呼称される。ロック−インシステムには、放射の度合いが非常に弱いときでさえも感知できるという利点がある。
【００４２】
収集光Ｒｒは、収集光Ｒｒを検出デバイスＤに伝送する収集器を介して集光される。収集器は、光学ファイバ、光学ファイバの束、又は歯Ｔからの収集光Ｒｒを検出デバイスＤに伝送するのに適した他の材料である。例えば、収集器は、ミラー及び／又はレンズで構成することもできる。
【００４３】
検出デバイスＤは、収集光Ｒｒを、以下の測定の少なくとも１つ又は１部と比較するために使用される。すなわち、他の収集光Ｒｒ（例えば、他の時間に生じた放射に由来する）、収集光Ｒｒ又は初期放射Ｉｒに直接的又は間接的に含まれるノイズ、規則的な間隔又は様々な間隔であり、又はう蝕に対応して所定の範囲内の値で測定された関数を使用する。例えば、収集光Ｒｒから該収集光Ｒｒのノイズを差し引いたものと、初期放射Ｉｒに関連する所定範囲内の値とを対比することは、測定がう蝕の存在の有無に対応するか否かを決定する典型的な方法であり、特定のＩｒ強度を使用した際、仮にＲｒからノイズを差し引いたものがＩｒのある値を超えていれば、う蝕の検出が肯定される。
【００４４】
別の例として、初期放射Ｉｒが波長およそ６００ｎｍであるときが挙げられる。この場合、歯Ｔの構造が健全であれば、収集光Ｒｒの強度が小さくなる。収集光Ｒｒの強度が、初期放射Ｉｒに関連するある値よりも大きい場合、う蝕が存在するとの診断が下される。
【００４５】
検出デバイスＤは、収集光Ｒｒを単信号又は複数の信号に変換可能な半導体検出器（例えば、フォトダイオード又はＬＣＤ）で構成することができる。この検出器は、この信号を、当該信号を解析してう蝕が存在するか否かを決定する電子的又は電子機械的システムＥＡＭに送る。刺激Ｓｔｉｍ（例えば、音、光、振動等）がこの電子的システムＥＡＭを解して発生し、操作者にう蝕の存在を感知させる。上述のフォトダイオードに代替してＬＥＤを用いてもよい。図３〜図６に示す第２実施形態及び第３実施形態では、刺激Ｓｔｉｍの上流側に、アナログ変換器Ｃ／Ａを配置している。
【００４６】
検出デバイスＤは、以下の測定の少なくとも１つ又は１部を変換するシステムと接続された半導体放射検出器（例えば、フォトダイオード）を含むようにして構成するようにしてもよい。すなわち、他の収集光Ｒｒ（例えば、他の時間に生じた放射に由来する）、収集光Ｒｒ又は初期放射Ｉｒに直接的又は間接的に含まれるノイズ、規則的な間隔又は様々な間隔であり、操作者Ｏへの刺激Ｓｔｉｍ（例えば、可視音響強度、可視光信号）に対応して所定の範囲内の値で測定された関数を使用する。操作者Ｏは、虫歯に関する刺激と、健全な歯Ｔ構造に関する喜劇との間の区別を行う。例えば、検出デバイスは、最終放射の強度に等価な音響強度を発する音発生装置とすることができる。他の例として、異なる放射測定値を図形的に表示するモニタが挙げられ、この場合、操作者Ｏは、モニタによって虫歯が存在するか否かを判断する。
【００４７】
図１〜図４の検出デバイスＯＥは、以下の測定の少なくとも１つ又は１部を変換する物理的手段であってもよい。すなわち、収集光Ｒｒ、収集光Ｒｒ又は初期放射Ｉｒに直接的又は間接的に含まれるノイズ、規則的な間隔又は様々な間隔であり、操作者Ｏへの刺激Ｓｔｉｍ（例えば、可視音響強度、可視光信号）に対応して所定の範囲内の値で測定された関数を使用する。操作者Ｏは、虫歯に関する刺激と、健全な歯Ｔ構造に関する喜劇との間の区別を再び行う。例えば、この検出デバイスＯＥは、収集光Ｒｒを操作者Ｏへ反射するミラーとすることができる。
【００４８】
電子的解析システムＥＡＭは、例えば、電子的処理器と、８６０ｎｍ及び６２５ｎｍの初期放射Ｉｒが仮にロック−インシステムに併せて使用された場合に受信する２種の復調信号の各々の関数に基づくアルゴリズムとから構成される。
【００４９】
ソースＳは、強度及び／又は波長を調整可能であることに留意されたい。ソースの電流及び／又は電圧を調整することにより、強度と波長の範囲が変化して放射の絶え間ない変動が複数のソースの代わりとして使用可能である。
【００５０】
検出を高めるべく、虫歯の検出を開始する前に、幾人かの患者の口内における異なる構造の典型的な応答放射をキャラクタリゼーションすることが望ましい。
【００５１】
検出システム、特に手持ちツールは、部分的又は全体的に窩洞形成のためのデバイス（例えば、充填前に歯の前処理を行う回転ハンドピース、超音波／音波デバイス、エア摩耗システム等）を含む。
【００５２】
また、検出システムは、修復治療の前に歯又は歯の一部を前処理する装置に組み込むこともできる。
【００５３】
本システムの構成部品は、３次元領域での局地化放射を可能としたり、同じ領域で複数の測定値を得ることを可能とするため、異なる角度又は領域に対して初期放射を行う複数の導体を具備することができる。
【００５４】
本発明に乾燥デバイスを組み込み、装置の視察チップと歯Ｔの表面との間の混入物の数を低減するようにしてもよい。
【００５５】
導体又は収集器の外観端部の間に媒介基質を介在させ、歯Ｔの表面における所望しない反射を最小限にし、及び／又は、フィルタとして機能させるようにしてもよい。例えば、透明なゲル状の基質を用いることができる。
【００５６】
本システムは、虫歯と親和性のある特殊なマーカーであり、虫歯の検出を促進又は可能とする特殊な反射／透過放射特性を有する。例えば、虫歯と親和性のある青マーカーが、青に対応する放射波長で反射する。
【００５７】
音波もしくは超音波発生器又は応力発生器を組み合わせ、応力や振動、又は動きを歯構造表面に供与し、干渉可能としたり、より弱い構造を明らかにするようにしたりすることもできる。
【００５８】
歯には、光学応答が大きく変動するような形態変化がある。この理由から、光学応答を標準化可能な比較方法を組み入れるようにしてもよい。放射ポイントの位置や放射角度を変えることにより、記録値を比較できる。
【００５９】
清浄化、及び／又は、導体もしくは収集器ＣＬの外観端部と歯Ｔ構造との間に光学的媒体を得ることを可能とするべく、液体（例えば、水）輸送システムを本発明に組み入れるようにしてもよい。
【００６０】
本発明においては、収集器の上流側に穿孔部品を組み入れてもよい。放射は、この穿孔部品の軸に平行な方向からのみ、収集器に入る。この穿孔部品は、放射線の始点を決定づけ得る。例えば、この穿孔部品は、放射が咬合領域から来るか、又は歯肉領域から来るのかを決定づけ得る。
【００６１】
咬合の虫歯がほとんど歯表面の中央部で発見されるので、中央部域と周囲域とから来る放射を比較することは関心を引く。これは、光学ファイバの束からなる収集器を具備することによって達成し得る。この干渉性の束は、到達する放射の領域別の解析を可能とする。この領域別解析は、複数個の半導体検出器を使用すること、又は、不透明なパターンを使用することにより、得ることができる。
【００６２】
本発明においては、データを保存する手段を具備することもできる。例えば、本システムをコンピュータに接続し、使用後にデータをコンピュータに保存して、次の患者の虫歯を評価する際にこのデータを参照すればよい。
【００６３】
プローブ端（すなわち、歯Ｔ表面に臨むツールの遠位端であり、収集器及び／又は導体を含む）は、位置決めを容易にするべく、目盛線を有していてもよい。
【００６４】
また、本発明のシステムは、再校正及び／又は自己検査機能を含むものであってもよい。例えば、光学ファイバが使用された場合、このファイバが効率的に使用するには疲弊し過ぎているかどうかを点検することが可能となり、それ故、ファイバを通過する参照光の強度を検査することに置き換えられるべきである。
【００６５】
また、う蝕以外の様々な人工物、エナメル、歯根表面、歯肉、血液、歯石、歯の充填物からのスペクトル応答が知られているので、う蝕が直接的又は間接的に検出される。検出は、う蝕を検出するか、又はう蝕が存在しないことを検出することによって行われる（すなわち、う蝕とは異なる人工物の存在）。
【００６６】
システムは、歯表面に焦点を当て、不透明であるか半透明であるかを立証することを意図したものであってもよい。隣接歯間のう蝕の場合、目標は石化損失の定量化であり、咬合面う蝕の場合、目標は、診療が必要な寸法のう蝕の存在を判断することにある。光学ファイバの束が、不透明表面に対する半透明表面の定量化に使用される。
【００６７】
非対称性のファイバを有するプローブ端、又は異なる出口軸を有する放射線は、半透明な表面と不透明な表面との間の相違を決定づける一手段を構成する。放射プローブと収集プローブとが異なる場合、一方のプローブは可動であり、他方は位置決め固定される。
【００６８】
光学ファイバを含む糸ようじは、プローブに代替して光学ファイバを隣接歯間に到達させる一手段であり、このような使用を意図されたものであってもよい。多くの光学ファイバを含む帯又は一片は、隣接歯間表面の調査に使用することができ、この際、歯と歯の間に一片が通される。
【００６９】
咬合面う蝕に関し、歯のエナメルを介して斜めに観察することで、う蝕を局地化する試みにおける問題が存在する。この困難を克服するべく、プローブを歯に形成される溝やひだに挿入可能なゲル状チップとし、これにより、これらのひだの光学的影響を低減するようにしてもよい。隣接歯間においても、これと同じチップを、溝形状をなす隣接歯間に接触させて使用してもよい。
【００７０】
本発明のシステムは、例えば、全腐食を効果的に除去する等の外科的な手法で歯を治療する間に使用することが可能である。
【００７１】
プローブ端は、腐食が存在すると思われる同一箇所に臨んで向けられた多くのファイバを有する。咬合表面では、これは、反射が歯の随室（pulpar chamber）からの放射であるか、又はさらなる咬合部位からの放射であるかを決定するのに有用である。
【００７２】
患者の健全な歯の構造を参照することは、本発明の検出システムの校正に効果的であり、この患者に合わせて「カスタマイズ」することになる。その後に行われる測定は患者の歯構造を一層性格に表現し、これにより、検出効率が向上するとともに診察を容易化する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る虫歯検出システムの模式的概略図である。
【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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【国際調査報告】
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