(57)【要約】【課題】口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができると同時に、う蝕の場所を使用者が明確に認識することができる口腔観察装置を提供することを目的とする。【解決手段】照明手段のＬＥＤ１１、１２と、光検出手段であるＣＣＤ１３と、これらを制御する制御手段１６と、画像信号を処理する信号処理手段１８と、信号出力手段からからなり、照明手段のＬＥＤ１２で約３４０〜４００ｎｍの波長帯の光を照射し、光学情報を得るので、口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができ、同時にう蝕の場所を使用者が明確に認識することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔組織を照明する照明手段と、照明手段から口腔組織に光を照射することで口腔組織を撮像する、撮像素子から構成される光検出手段と、前記照明手段および光検出手段を制御する制御手段と、前記光検出手段からの信号を処理する信号処理手段と、信号処理手段から信号を出力する信号出力手段とを備え、照明手段が約３４０ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯の光を照射する光源を少なくとも一つ有し、前記光検出手段で可視領域の光を検知する口腔観察装置。
【請求項２】
照明手段は波長の異なる複数の光源から構成され、前記複数の光源を切り替えて使用することで、異なる波長の光で口腔組織を照明する請求項１に記載の口腔観察装置。
【請求項３】
光検出手段は、３９０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲の光を検知する請求項１または２に記載の口腔観察装置。
【請求項４】
光検知手段が波長選択性のあるフィルターを有する請求項３に記載の口腔観察装置。
【請求項５】
光検出手段は波長選択性のある複数のフィルターを有し、前記フィルターを切り替え可能とした請求項３または４に記載の口腔観察装置。
【請求項６】
照射手段に発光ダイオードを用いた請求項１〜５のいずれか１項に記載の口腔観察装置。
【請求項７】
照明手段と光検出手段を外光から遮断する遮へい部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔観察装置。
【請求項８】
遮へい部が可とう性材料で構成されている請求項７に記載の口腔観察装置。
【請求項９】
遮へい部は耐熱性材料で構成されている請求項７または８に記載の口腔観察装置。
【請求項１０】
信号処理手段は、処理した信号を信号出力手段に無線出力する請求項１〜９のいずれか１項に記載の口腔観察装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、口腔内う蝕、特に初期う蝕を早期に、かつ安全に発見することができ、また磨き残しやプラーク等の歯の汚れも容易に視認できる口腔内観察装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歯科健診では、目に見えない初期の齲蝕の判定に、探針が使用され、歯の溝やくぼみの部分を針でつつくことで、粘性があればごく初期の虫歯の疑いがある要観察歯（ＣＯ）で、歯の中に針がすぽっと入れば、虫歯（Ｃ）という基準で診断が行われてきた。また家庭をおいても、歯ブラシ等による日常のケア後の磨き残しやプラーク等の歯の汚れを、鏡で視認していた。さらに、口腔組織に約７８０ｎｍの光を照射し、約８５０ｎｍより大きい波長の光を検出することでう蝕等の検知を行っていた（例えば、特許文献１参照）。具体的には、図３に示すように、光源１で発生した約７８０ｎｍの光をレンズ２で集光し光導体３を通して矢印４のように検査の対象とする歯５に照射する。このとき歯５から蛍光６が発生する。この蛍光６は、コネクタ７を通り、フィルター８で８５０ｎｍ以下の光がカットされ、検出器９で検知される構成をとっている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２２３４６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の診断方法では、初期の虫歯を探針でひっかき過ぎることで歯質を破壊し、自然治癒力（歯の再石灰化）を損なう恐れがあるということが問題視されてきた。このため、日本学校歯科医会では先のとがった針で歯を触診する「探針」の使用をやめ、視診に切り替える方針を２００２年５月に決定されたという背景がある。また、海外においても視診が主流ではあるが、視診では歯科医間での個人差が大きく、不必要に歯の切削等の治療を行ってしまうという問題があった。また家庭をおいても、歯ブラシ等による日常のケアが、効果的に行われているかどうかの判断、認識が困難であり、磨き残しやプラーク等の歯の汚れが放置されることで、自然治癒可能な初期う蝕から歯科治療が必要な段階の齲蝕まで進行してしまう場合もあるという問題があった。
【０００５】
さらに、特定波長の光を照射し、これを検知する場合でも歯の組織のどの部分に齲蝕があるかが不明確であり、特に一般家庭等で使用する場合には歯磨き等の処置を行うべき場所が不明確であった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができると同時に、う蝕の場所を使用者が明確に認識することができる口腔観察装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明口の腔観察装置は、歯を始めとする口内組織に約３４０ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯の光を照射し、口内組織の光学的特性を画像情報により取得するものである。
【０００８】
これにより、可視領域のう蝕部と非う蝕部との光学的特性の差で口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができると同時に、う蝕の場所を使用者が明確に認識することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、口腔組織を照明する照明手段と、照明手段から口腔組織に光を照射することで口腔組織を撮像する、撮像素子から構成される光検出手段と、前記照明手段および光検出手段を制御する制御手段と、前記光検出手段からの信号を処理する信号処理手段と、信号処理手段から信号を出力する信号出力手段とを備え、照明手段が約３４０ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯の光を照射する光源を少なくとも一つ有し、前記光検出手段で可視領域の光を検知する口腔観察装置とすることにより、可視領域のう蝕部と非う蝕部との光学的特性の差で口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができると同時に、う蝕の場所を使用者が明確に認識することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、照明手段は波長の異なる複数の光源から構成され、前記複数の光源を切り替えて使用することで、異なる波長の光で口腔組織を照明する請求項１に記載の口腔観察装置とすることにより、歯全体とう蝕部が見やすくなり、齲蝕の場所を明確に知ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、光検出手段は、３９０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲の光を検知する請求項１または２に記載の口腔観察装置とすることにより、光が歯に照射されたときのう蝕個所の光学的特性を区別しにくくなる波長領域の光が遮断または減少するので、う蝕個所と非う蝕個所との区別がつきやすくなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、光検知手段が波長選択性のあるフィルターを有する請求項３に記載の口腔観察装置とすることにより、フィルター作用でう蝕個所と非う蝕個所との区別がつきやすくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、光検出手段は波長選択性のある複数のフィルターを有し、前記フィルターを切り替え可能とした請求項３または４に記載の口腔観察装置とすることにより、フィルターを切り替えて、歯の全体像を容易に観察することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、照射手段に発光ダイオードを用いた請求項１〜５のいずれか１項に記載の口腔観察装置とすることにより、照射手段として、消費電力を抑えることができると同時に小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、照明手段と光検出手段を外光から遮断する遮へい部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の口腔観察装置とすることにより、外部の影響を受けず歯の光学的特性を検知することができ、正確な光学的情報を得ることができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、遮へい部が可とう性材料で構成されている請求項７に記載の口腔観察装置とすることにより、遮へい部が検査を行いたい部分と密着し、外光が入らないので正確な光学的特性の測定が可能となる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、遮へい部は耐熱性材料で構成されている請求項７または８に記載の口腔観察装置とすることにより、遮へい部の加熱除菌が可能であり、衛生性を高めることができる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、信号処理手段は、処理した信号を信号出力手段に無線出力する請求項１〜９のいずれか１項に記載の口腔観察装置とすることにより、操作の自由度が増し、容易かつ正確な測定が可能になる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１における口腔観察装置について説明する。図１において、本実施例の口腔観察装置のハンドピース１０は、その先端部２８に、口腔組織を照明する照明手段としてのＬＥＤ１１と１２、照明手段から口腔組織に光を照射することで口腔組織を撮像する光検出手段としての撮像素子であるＣＣＤ１３、およびフィルター切替部１４を有している。前記ＬＥＤ１１と１２、ＣＣＤ１３、およびフィルター切替部１４は固定部１５に固定され、先端部２８内に収容されている。
【００２１】
また、ハンドピース１０内には、ＬＥＤ１１、１２およびＣＣＤ１３を制御する制御手段１６と、ＣＣＤ１３で得られた画像信号を処理する信号処理手段１８と、信号処理手段１８からの信号を出力する信号出力手段１９と、電源として用いている蓄電池よりなる電池２２を備えている。
【００２２】
前記制御手段１６は、固定部１５とケーブル１７を通して電気の供給および信号の授受を行うようになっている。信号出力手段１９から出力された信号は受信ユニット２０で受信され、モニター２１に画像が映し出されるものである。また電池２２は、制御手段１６を通してＬＥＤ１１、１２、ＣＣＤ１３、フィルター切替部１４および信号出力手段１９の電源となるものである。電源のＯＮ―ＯＦＦ、ＬＥＤ１１、１２の切り替え、フィルター切替部１４の切り替えは、使用者がハンドピース１０に設けた操作部２３から入力を行い、制御手段１６によって行われる。
【００２３】
図２に詳細を示したように、フィルター切替部１４には、可視光域全体を通過させるフィルター２４と、３９０ｎｍ以上の光、特に３９０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲の光を検知するフィルター２５とが固定板２６に固定されており、制御手段１６で駆動部２７を動作させると固定板２６が左右に動き、ＣＣＤ１３に接するフィルター２４または２５を切り替えることができるものである。また、ハンドピース１０の先端部２８には、検査途中でＣＣＤ１３にＬＥＤ１１、１２以外の外光が入らないようにするための遮へい部２９が装着されている。この遮へい部２９は、可とう性材料で、かつ耐熱性材料で構成されており、検査対象の歯３０と密着可能であるとともに熱湯等で除菌が可能となっている。具体的には材料として、シリコンゴムを用いているが、これ以外の材料を用いることも可能である。なお、可とう性と耐熱性のいずれかの性能を有する材料であっても構わない。
【００２４】
また、ＬＥＤ１１からは可視領域の光（約４００〜７００ｎｍ）が照射され、ＬＥＤ１２からは中心波長が約３４０〜４００ｎｍの波長帯の光が照射されるものであり、必要に応じこれらの光源のどちらかを対象個所に照射するものである。歯３０全体を目で見るように観察したい場合は、可視光領域の光を照射可能なＬＥＤ１１を点燈し、う蝕部３１を観察する場合にはＬＥＤ１２を点燈する。歯３０にＬＥＤ１１または１２から照射された光３２、３３があたると、う蝕部３１においてはう蝕部３１特有の光３４が発生し、この光３４は孔部３５を通ってフィルター２４または２５を介してＣＣＤ１３に入り込むものである。
【００２５】
次に、本実施例における口腔観察装置の動作および作用を説明する。歯３０の状態を観察するためには、まず操作部２３で電源を入れ、う蝕部３１の観察か、通常の可視光による観察かを選択する。まず、う蝕部３１の観察が選択された場合について説明する。う蝕部３１を観察する場合、制御手段１６の働きでＬＥＤ１２が点燈する。ＬＥＤ１２からは、中心波長が約３４０〜４００ｎｍの光３２が照射される。この光３２がう蝕部３１に到達すると、入射波長とは異なる波長の光３４が検出される。う蝕部３１が存在するとその部分だけ光学的特性が異なるので、蛍光が弱く、影のように見える。このとき、外光が入るとう蝕部３１が識別できなくなる。
【００２６】
次に、口腔観察装置を用いたときの状態を観察写真により確認した。４４０ｎｍ以上の光を通すフィルター２５を用い、照射光が可視領域（４００〜７００ｎｍ）の場合では、歯３０の全体像は目視観察と同等にきわめて観察しやすい。しかし、う蝕部分はきわめて見分けにくい。ここに、中心波長が約３４０〜４００ｎｍの各波長域の光を照射ると、う蝕部分３１が他の部分と明確に区別できることが確認できた。このようにして、ＬＥＤ１１、１２を切り替えることで、歯３０の観察が容易になると同時に観察個所が明確になる。
【００２７】
また、フィルター２５の効果を観察写真により確認した。照射光が３６０ｎｍにおいて、５８０ｎｍのフィルター２５を用いても観察可能であった。しかし、５８０ｎｍ以上の光で観察する場合、う蝕部３１と健全部の区別が難しかったことから、３９０ｎｍ以上の光を検知する、特に３９０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲の光を検知することが望ましい。
【００２８】
なお、今回の試験においては、４４０ｎｍ以上の光を透過するフィルター２５の使用時に観察がもっとも容易であった。
【００２９】
ここで、歯に紫外光等の光を照射すると蛍光を発生するということは、健全部とう蝕部とではスペクトルの異なる蛍光を発することはよく知られており、また、ＬＡＳＥＲ等の光源とした場合、可視光領域でも蛍光を発するということがわかっている。しかし、このような強力な光源を用いると、装置が大型化し、使用しづらくなる。
【００３０】
そこで、本実施例では、光源としてＬＥＤ１１、１２を用いた。このときの照度は数μＷ〜３０μＷ／ｃｍ２のものを用いた。このような低照度の光源を用いても観察は可能であったが、ＬＥＤ１１、１２とＣＣＤ１３との距離が離れると観察が不可であった。具体的な距離としてはう蝕部３１とＣＣＤ１３の先端の距離を３ｃｍ以内であれば、約３４０〜４００ｎｍの波長域においてう蝕部３１の観察が可能であった。このようにして消費電力が少ないＬＥＤを光源として用いることで、電源の小型化が可能となり、本実施例のように電池２２を電源とした構成が可能となる。
【００３１】
また、ＬＥＤ１１を点燈させ、白色光（約４００〜７００ｎｍ）で観察するときにフィルター２５があると目視観察と変わるので、例えば、付着物がついていても観察しにくくなる場合がある。このようなことを想定し、フィルターを切替可能にしている。具体的には、固定板２６を駆動部２７で動かし、操作部２３でう蝕部３１の観察が指示された場合には、制御手段１６がＬＥＤ１２を点燈し、フィルター２５がＣＣＤ１３と孔部３５の間にくるように固定板２６を移動させる。また、可視光での観察が指示された場合には、フィルター２４がＣＣＤ１３と孔部３５の間にくるように移動する。このようにして、歯３０の全体像とう蝕部３１の観察を可能にしている。
【００３２】
また、照明手段であるＬＥＤ１１、１２と光検出手段であるＣＣＤ１３、フィルター切替部１４を外光から遮断する遮へい部２９を有しているので、外部の影響を受けず歯３０の光学的特性を検知することができ、正確な光学的情報を得ることができる。さらに、遮へい部２９が可とう性材料で構成されているので、遮へい部２９が検査を行いたい部分と密着し、外光が入らないので正確な光学的特性の測定が可能となる。また、装置を口腔内に入れて測定することもあるので、特に歯３０と接触する遮へい部２９は除菌が必要になる。そこで、遮へい部２９を耐熱性材料とすることで、加熱除菌が可能となり、衛生性を高めることができる。
【００３３】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２における口腔観察装置について説明する。基本的には実施例１と同一であるので相違点についてのみ説明する。
【００３４】
本実施例では、信号処理手段１８からの信号を出力する信号出力手段１９として、無線ユニットを用いている。この無線ユニットに赤外線、あるいは２．４ＧＨｚ帯の電波を出力する機能を持たせることで、ケーブルが不要となり、ワイヤレスで受信ユニット２０に歯３０の画像を出力しモニター２１に映し出されるものである。このため、光源としてＬＥＤを用い、かつ電源として電池を用いたことと相俟って、ハンドピース１０の取り回しに煩わされることなく操作性が良く使用することができるものとなる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、歯を始めとする口内組織に約３４０ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯の光を照射し、口内組織の光学的特性を画像情報により取得するものであるため、可視領域のう蝕部と非う蝕部との光学的特性の差で口腔組織を傷つけることなく、う蝕、特に初期う蝕を早期に発見することができると同時に、う蝕の場所を使用者が明確に認識することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１、２における口腔組織観察装置の構成を示す全体概略断面図
【図２】同口腔組織観察装置の要部構成を示す断面図
【図３】従来の口腔観察装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
１１、１２  ＬＥＤ
１３  ＣＣＤ
１４  フィルター切替部
１６  制御手段
１８  信号処理手段
１９  信号出力手段
２４、２５  フィルター
２９  遮へい部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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