(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯牙に光を透過させ、その透過光にて隣接する歯牙のう蝕等を診断する歯牙診断検査において、頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段と、該光注入手段を歯牙に固定する固定手段と、光注入ファイバーの光注入口を歯間鼓形空隙に位置させることが可能な光注入位置可変設定手段とを設けたことを特徴とする歯牙診断検査装置。
【請求項２】
前記固定手段が、歯牙の両側面を挟持する一対の挟持部を有し、かつ該一対の挟持部相互間を弾性体の弾性力により開閉自在かつ挟持を保持可能な構成であって、一対のつまみまたはハンドルで弾性力に抗して操作することにより開閉して歯牙を峡持部にて峡持し、操作する指を放しても弾性力にて峡持を保持可能に構成した固定具から成ることを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【請求項３】
前記固定手段は、歯牙に透過した光の透過光にて得られる画像を撮影するカメラを着脱自在にするカメラ設置手段を備え、さらに前記カメラ設置手段は、カメラの撮影位置と撮影される被写体の相対位置関係がカメラの撮影位置と被写体の咬合面とが並行になるように固定され、かつ撮影される部位が画角に収まり、ピントが合う位置に予め設定されていることを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【請求項４】
前記頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段は、複数の光注入ファイバーから成ることを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【請求項５】
前記頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に注入する光注入手段は、三角錐様あるいはＯリング状あるいは筒状の弾性材料にて覆い迷光を遮り、さらに前記弾性材料は光の透過率が異なる材質を使用して遮光量を調整することで、歯牙に注入する光により生じる迷光の調整をする迷光調整手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【請求項６】
前記頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段は、複数の光注入ファイバーの各光注入ファイバーそれぞれに独立した光源、各種波長の光源や光センサを接続して、独立した光源のそれぞれを電気的に点灯、調光したり、また波長を変化させて光の質を変化させることを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【請求項７】
前記頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段は、歯牙に注入して歯牙から反射する光を捉える光センサを光注入ファイバーに接続することを特徴とする請求項１記載の歯牙診断検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯牙に光を注入し、その透過光にて映し出される画像により歯牙のう蝕等を診断する歯牙診断検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯牙の隣接面におけるう蝕等は発見しにくいものであり、従来からこれを早期に発見する診断方法として、歯牙にＸ線を照射して診断する方法が公知となっている。またその他の診断方法として、例えば特許文献１及び特許文献２に示されるように歯牙に光を照射してその透過光により映し出される画像にて診断する発明が公知である。
【０００３】
しかし、前記従来のX線照射による診断方法は、特に被験者が被曝するという問題がある。また歯牙を一方向からしか観測することができないこと、及び隣接する歯牙の接触面におけるごく初期のう蝕や亀裂の識別がしにくい。更にう蝕が象牙質に到達しているか否かの判定が非常に困難、または不可能である。しかも、リアルタイムに観察がしにくいなどの問題がある。
【０００４】
また、特許文献１及び文献２に示される発明は、光注入手段を歯に固定することができないために、歯種に応じて光を所定の位置に安定的に注入することが困難である。このために初期う蝕や亀裂等の発見がしにくいという問題がある。更にう蝕が象牙質に到達しているか否かの判定が非常に困難、または不可能であるという問題がある。また文献１では歯牙に光を注入する光注入ファイバーの先端と歯牙との間に間隙が多いために直接に注入した光と歯牙の面に反射する光とがハレーションを起こしてＣＣＤに映し出される画像が不鮮明になりやすいなどの問題がある。
【０００５】
更に文献１及び文献２に示される発明は、光の注入位置を設定する光注入位置設定手段が備えられていないために歯牙の所定位置に光を安定的に注入することが困難である。従って最適な光を注入することが非常に困難または不可能であり、高い再現性、安定性、高画質などを得ることができない。更に近心、遠心、頬側、舌側における６種類からなる最適位置への固定手段の開示がない。
【特許文献１】ＷＯ  ０２／４３６０４  Ａ２号公報
【特許文献２】特許第３１１７１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、従来のＸ線照射による歯牙診断検査は被曝を伴う問題があると同時に、隣接する歯牙の接触面におけるう蝕等の検査が困難であり、また前記文献１及び文献２の発明は光を歯牙に透過する診断方法ではあるが、この歯牙診断検査では、光注入手段を歯牙に固定することができないために歯牙の所定位置に光を安定して照射することが困難であり光照射にて得られる画像が不鮮明になりやすいと共に画像の再現性が得られない。更に光注入位置設定手段を備えられていないために歯牙の所定位置に光を安定して注入することが非常に困難または不可能であり、光照射にて得られる画像が不鮮明になりやすいと共に画像の再現性が得られないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光を用いたう蝕等の歯牙診断検査において、光を安定的に歯牙に注入して鮮明かつ再現可能な画像を得て確実な診断検査をするために、歯牙診断検査装置を歯牙の所定位置に固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の歯牙診断検査装置は、
請求項１〜３によれば、光注入手段と固定手段とが一体化した非常にコンパクトなもので、固定手段を介し歯牙の最適光注入位置に容易に位置させ固定することができるので光注入手段から光を安定かつ最適に注入することができ、観察や視野を妨げずに鮮明な画像が得られると共に画像の再現が可能になる。
また固定手段は弾性体を介して挟持部が開閉自在で、挟持部にて歯牙を弾性的に挟み込んで固定することができる小型な構成であるので、狭い口腔内でも固定操作が容易かつ迅速である。更に歯牙診断検査装置を歯牙に固定することにより両手を放すことができるので、空いた手で他の操作ができるという利点がある。
そして前記固定手段は、歯牙に透過した光の透過光にて得られる画像を撮影するカメラを着脱自在にするカメラ設置手段を備え、カメラの撮影位置と撮影される被写体の相対位置関係が並行になるように固定され、撮影される部位が画角に収まり、ピントが合う位置に予め設定されている。
さらに光注入手段は、光注入位置可変設定手段を光注入ファイバーの光注入口を歯間鼓形空隙に位置させることが可能なように構成したことによりう蝕を検出するための最も効果的な位置に光を注入することが可能となりう蝕画像がより鮮明かつより再現性よく観察できる。
また、歯周ポケットなどの狭い隙間や検査が困難な部位への光注入がさらに容易かつ高精度になる。
【０００９】
請求項４によれば、頬側歯頸部及び舌側歯頸部の２箇所を一対として歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段が複数の光注入ファイバーから成ることにより各光注入ファイバーの入り口側から、例えば異なる波長の光を選択的にあるいは複合的に注入することができる。即ち、使用する光源の種類を選択して診断することができる。
また光注入位置を切り換えて最適注入位置を得たり、より反射の少ない光注入を行ったり、迷光を調整することもできる。これにより最良の画像が容易に得られる。
【００１１】
請求項５によれば、迷光調整手段により注入した光以外の余分な迷光量を調整することにより、最適かつ鮮明な映像を得ることができる。また歯牙の輪郭を正確に映し出したり、迷光を基準光として使用したりするときに最適な光量が得られるように調整することができる。更にカメラにて撮影する場合は迷光量を調整することでハレーションを防止することもできる。
【００１４】
請求項６によれば、複数の光注入ファイバーを用いてそれぞれに光量調整可能な同一波長の光及び/または光量調整可能な異なる波長の光を注入することにより、歯牙に注入した光の透過光量やう蝕等の歯牙内部組織に当たって反射する光量を可変にすることができる。これによりう蝕部分が影として浮き上がる最適な条件を見つけることができる。また異なる波長の光を注入することにより各波長によって観察できる対象が異なるため、う蝕だけでなくプラークの蛍光、歯質や細菌などの観察をすることも可能である。
更に、１枚あるいは少数の画像にてブレも少なくかつ複合的な観察も可能となる。また光注入位置、数、光量、波長を可変することにより最適画像が得られ、より反射の少ない光注入が行え、迷光の調整も可能となる。これにより最良の画像が得られる。
【００１５】
請求項７によれば、光注入ファイバーに光センサを接続し、歯牙から反射する光を捉えて分光分析することにより歯質や細菌の種類を特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
透過光による歯牙診断検査を容易かつ確実にするという目的を、歯牙診断検査装置の光注入手段を歯牙に対する光注入位置設定を最適化することにより実現した。
【実施例１】
【００１８】
先ず、本論に入る前に、歯牙に光を注入し、その透過光にてう蝕等を診断する技術について説明する。
透過光による歯牙診断は、診断する歯牙の表面ではなく、歯牙の所定の位置から歯牙内部に注入した透過光または内部で反射した透過光にて歯牙の病理組織構造などを観察するものである。即ち、透過光にて初期う蝕や歯周病等の部分を影として画像に映し出させることにより診断が可能となるものである。
歯牙の両側面から歯牙内部に注入した光は、さまざまな方向に向いているために、咬合面から得られる直進様透過光や散乱様透過光などのいわゆる透過光と、歯牙内外部の組織に当たって反射しながら透過する内部反射透過光の３種類と、これらの光にて発生する蛍光の合計４種類などとなる。
また、内部反射透過光の２次的光として散乱様透過光などが生じたり、更に散乱様透過光より内部反射透過光が生じるなどの場合もある。更に直進様透過光、散乱様透過光、内部反射透過光などのいずれか一つ、またはそのいずれかの組み合わせが蛍光の励起光となる。またこれ等の光の何れか一つ、またはその何れかの組み合わせを利用することにより最適な検査が可能となる。
【００１９】
ここで、う蝕等がある場合にはその部分に光が透過しないために病理解剖学的形態、病理生態によりう蝕部分が影として浮き上がる。
また、咬合面の隣接辺縁隆線は凸レンズ様効果を有している場合があり、隆線に接している溝は光学的境界を形成しているので隣接面う蝕像がさらに明確に観察される。
また像面におけるう蝕像のコントラストは、象牙質にう蝕が到着しているか否かにより大きく変化する。即ち、う蝕がエナメル質に局在している場合は、エナメルデンチノジャンクション(エナメル象牙境)における境界と、う蝕領域との間に十分な量のエナメル質が存在し、その部分に内部反射透過光などの透過光が存在し、その光が咬合面側へ透過する。この透過光により映し出されるう蝕像は、コントラストの低い状態となる。そして象牙質のう蝕では、前記透過光が非常に少ないか、殆どない状態なので、像面でのコントラストは上昇する。言い換えれば、う蝕がエナメル質を侵食していくに従ってう蝕像が明確になり、象牙質に達するとう蝕像は更に明確になる。
【００２０】
また、象牙質がう蝕になるとエナメル象牙境で生じていた内部反射透過光はその屈折率の変化により反射効率が著しく低下して吸収が生じる。これによりう蝕像は、辺縁隆線と裂溝とによる三角形様像の頂点に不正形な円状像として像面にその吸収像が現れる。
なおエナメル小柱が、象牙質とう蝕との間に、垂直方向に走行しているのでエナメル質カリエスにおいて内部反射透過光は効率よく通過でき、コントラスが低下する。
前記解剖学的形態を光学的に最適利用したものが本発明の光注入位置設定手段である。またその光注入位置設定手段を最適に固定するための固定手段が主に近心、遠心、舌側、頬側における固定手段である。さらに好適には歯間固形空隙を利用した固定手段である。
言い換えれば、歯牙相互の隣接面にけるう蝕を効果的に発見するためには、闇雲に光を歯牙に注入するだけでなく、光注入ポイントでの波長と光注入ポイントの設置場所及び設置個数の組み合わせが重要になるということである。
【００２１】
一方、歯牙組織内部に注入する光は、自然光、赤外光、青色、赤色、近赤外が選択して使用される。これは各波長によって観察できる対象が異なるためであり、現時点では紫外（３６０ｍｍ〜３７５ｍｍ）ではアパタイトや歯周病菌の蛍光反応、青近辺の光(４５０ｍｍ付近)ではプラークの蛍光反応やう蝕の輪郭あるいはう蝕エナメル質の蛍光、赤（６００ｎｍ）、近赤外(８００ｎｍ)では近赤外象牙質やう蝕象牙質の蛍光などが観察できる。これらの波長を最適に使用するには、前記光注入位置設定手段をはじめとする最適化が効果を発揮する。
【００２２】
本実施例の歯牙診断検査装置は歯牙の所定位置に光を注入する光注入手段と、該光注入手段を歯牙に固定する固定手段とを備えて成る。固定手段は図１（上面図）及び図２(側面図)に示すように、歯牙１を両側面から挟持する一対の挟持部２を有し、挟持部２が連結部３を介し、弾性材料（鉄、ステンレス、アクリル樹脂等）にて一体形成された固定具４から成っている。そしてこの挟持部２の歯牙１に接触する面には図３に示すように柔らかいシリコンやゴム等の緩衝材５が設けられ、歯種ごとに対応して歯の最適位置に容易に固定することができるようになっている。
【００２３】
即ち、固定具４の挟持部２にて図３３に示す歯間鼓形空隙の同一位置に弾性力により自動的にかつ再現可能に固定し保持することができる。また固定具４は歯間鼓形空隙、頬側、舌側に固定する挟持部２とこれ等を連結する連結部とから成り、歯牙の何処に固定するかにより単独で６種類(近心舌側歯間鼓形空隙、遠心舌側歯間鼓形空隙、近心頬側歯間鼓形空隙、遠心頬側歯間鼓形空隙、頬側エリア、舌側エリア)があって、これ等を連結手段にて複合することにより複数の固定具を形成することが可能である。更に、後述の図２６及び図３０、図１４から図１９などに示すように光注入手段（注入ポイントに光注入ファイバーを挿入する手段）そのものが固定手段を兼ねてもよく、あるいは固定しない純粋な光注入手段を導く挿入手段であってもよい。
【００２４】
更に、固定具４には、光注入手段であるファイバー束６が連結されている。ファイバー束６に束ねられた複数の光注入ファイバー７それぞれは、例えばステンレスパイプに挿通し、または固定具４に設けられた複数のガイド穴(不図示)を通して固定具４の内側における所定位置に配設されている。そしてその先端は図４に示す歯牙の光注入ポイント８に向けられている。
【００２５】
また本実施例では、光注入ファイバー７が固定具４の頬側と舌側の両側に配設されており、歯牙の頬側近心面９及び頬側遠心面１０の歯頚部近傍に１箇所ずつ、舌側近心面１１及び舌側遠心面１２の歯頚部近傍に１箇所ずつ、合計４箇所に配設されている。なお光注入ポイント８は頬側近心面９、舌側近心面１１の２箇所、あるいはどちらか１箇所でもよく、固定具４により自由に選択することができる。この場合、頬側近心(遠心)面９，１０、舌側近心(遠心)面１１，１２の頬舌面２箇所のペアを採用すると非常に良いう蝕像が得られる。そして得られたう蝕像は、う蝕が象牙質に達しているとコントラスト(陰影)が単にう蝕がエナメル質に限局しているときより濃いので、切削可否の診断のための有用な情報が得られる。なお固定具４に配設された光注入ファイバー７の配設位置や配置個数は本実施例に限定されない。
【００２６】
また、固定具４は、例えば鉄、ステンレス鋼、またはプラスチック等の弾性体にて形成されているので、その弾性力により連結部３を介して一対の挟持部２相互間が開閉自在となっている。なお挟持部２相互間は歯牙１を弾性力にて挟持しうる間隔に設定されている。
また挟持部２の先端部それぞれには小穴１３が穿設されており、この小穴１３には図５に示す開閉用の取付具１４の先端１５を差し込み、取り付け具１４にて挟持部２相互間を開いて歯牙１の所定位置に挟み込んだ後、取付具１４の先端１５を小穴１３から抜くことにより固定具４は自らの弾性力にて歯牙を挟持し、固定を保持することが可能となる。従って、固定具４の歯牙に対する固定は簡単かつ容易である。
【００２７】
更に、この固定具４は、診断する歯牙によって位置を変えて光を注入することにより確実な診断ができる。例えば歯牙１の隣接面におけるう蝕を診断する場合、固定具４に配設された光注入ファイバー７の先端を図２に示すように歯牙１の頬側近心面９の歯頚部近傍１６に１つ、頬側遠心面１０の歯頚部近傍１７に１つ、舌側近心面１１の歯頚部近傍に１つ、舌側遠心面１２の歯頚部近傍にそれぞれ１つずつ設定する。
なお、上記固定手段は被計測者の口腔内における歯牙以外の硬体（骨、インプラント、修復物など）にも固定することができる。
【００２８】
この時、光注入位置設定手段には光注入位置固定設定手段と光注入位置可変設定手段とがあり、光注入位置固定設定手段は、光注入ファイバーを接着剤で設定するか、または接着剤による設定、あるいはパイプに挿入して固定するなどでもよいし、樹脂や金属を使用して固定してもよい。更に固定具４に穴を開けてこの穴に挿通するだけでも良いし、これらの組み合わせでもよい。これらの光注入位置固定設定手段は、光注入手段を前記あるいは後記の最適光注入位置へと導くように固定具４に設置されている。固定具４は歯牙に対して光注入位置設定手段が最適位置に再現可能に固定されるべき最適形状に形成されている。
【００２９】
また光注入位置可変設定手段は、固定具４における挟持部２の穴に挿通された光注入ファイバー７先端など、導波路の光注入位置を可変に構成してもよい。即ち、図１６に示すように挟持部における導波路ガイド３２を介して光注入ファイバー７をスライド可能に構成してもよい。これにより光注入ファイバー７をスライドして光注入位置を前後に移動し、若干のズレを補正して最適位置にポイントを定めることが可能になる。
【００３０】
またこの光注入位置可変設定手段における光注入ファイバー７の方向は、歯周ポケットの方向に向いていてもよいし、また近心方向または遠心方向に向いてもよい。更にこの導波路ガイド３２は弾性変形可能な素材を使用して角度調整を可能にした光注入口位置可変手段としてもよい。この場合、図１７の矢印で示すように光注入口が任意の位置に設定できるので便利である。また、これに対して安価な非可動光注入位置固定設定手段を採用してもよい。これによりコストを低減することができる。
以上述べたように本願発明では、光注入ファイバーの光注入口を歯間鼓形空隙(隣接歯相互の接触点を中心に上下的、頬舌的に開放している空間)に位置させることができることが特徴の一つとなっている。
【００３１】
そして、例えば歯牙１の遠心面だけの隣接面におけるう蝕を診断する場合に、固定具４に備えられた光注入ファイバー７の固定位置を図６に示すように頬側の光注入ファイバー７と舌側の光注入ファイバー７それぞれを歯牙１ａの遠心面側と歯牙１ｂの近心面側に接近できる位置に移動させて歯牙１に固定することにより図７に示す歯牙１ａと歯牙１ｂとの隣接面のみのう蝕を診断することが可能になる。
【００３２】
一方、固定具４の連結部３には、カメラ設置手段としてカメラを着脱自在に固定するカメラ固定部２０が設けられている。これは撮影時にカメラを固定具４に固定することによりカメラのぶれを防止するものである。またこのカメラ設置手段は、カメラの撮影位置（レンズ）と撮影される被写体(ここでは歯牙の咬合面側から透過及び反射した光が出る部位)の相対位置関係が図２に示すようにカメラ２１の撮影位置と被写体２２の咬合面とが平行になるように固定され、なおかつカメラ２１に採用されるレンズの画角とピントとの関係から撮影される部位が画角に収まり、ピントが合う位置に予め設定されている。
【００３３】
このカメラ設置手段におけるカメラ固定部２０の構成は、例えば図８から図１３に示される各種の方式があるので、以下にこれ等の構成を述べる。
図８は固定具４とカメラ２１の相互間に凹凸の係合部２３ａ、２３ｂが設けられていて、この係合部２３ａ、２３ｂの係合によりカメラ２１が固定されるものである。
図９は固定具４側にクリップ２４が設けられており、このクリップ２４でカメラを挟みこむことによりカメラが固定されるものである。
【００３４】
図１０は、固定具４側に一対の三角柱２５が平行に直立しており、カメラ２１側にはこの三角柱２５に係合する一対の角溝２６が形成され、三角柱２５相互間にカメラ２１側の角溝２６を係合することによりカメラ２１が固定されるものである。
図１１は、固定具４が鉄等の磁性体材料にて形成され、または固定具４が磁性材料でない場合には固定部に磁性材料(不図示)を固定し、カメラ２１側に磁石２７を固定して、磁石２７の磁力にて磁性材料に固定することによりカメラが固定されるものである。
【００３５】
図１２は、固定具４側に垂直方向に平行な一対の断面半円状溝壁２８が設けられ、カメラ２１側にこの溝壁２８に係合する断面半円状凸部２９が形成されていて、この溝壁２８に凸部２９を係合させることによりカメラが固定されるものである。
【００３６】
図１３は、固定具４側に、リング３０を固定し、このリング３０にカメラ２１を挿入することによりカメラが固定されるものである。
なお、図１に示す固定具４は、カメラ２１を固定しないタイプとして使用しても良い。  
【００３７】
以上の構成の歯牙診断検査装置において、光の注入ポイントは歯の上下方向(咬合面側を
上方、歯根側を下方)において光注入ポイントはう蝕の下方位置がよい。そして最大豊隆部の下方が更に良い場合が多い。例えば図１４のようにう蝕３１上縁より下方になる方がよい。即ち、図１５に示されるように、好ましくはう蝕３１に対して水平位置よりも斜め下方から光を注入した方がよい。また左右方向ではう蝕中心点の左右に広がる部分がよい。そして頬側(唇側)と舌側の少なくとも２方向から光を注入することが好ましい。勿論、斜めに単独で注入して観察してもよいが、頬側（唇側）と舌側の複数箇所に注入することが望ましい。
【００３８】
図１及び図６、または図２４，２５，２７は歯間鼓形空隙に光注入を実現した一体化光注入位置設定手段の好適例である。特に図２７は光注入手段と光注入位置設定手段と固定手段の３つの手段が一体化した三位一体化光注入位置設定固定手段であり、さらなる好適例である。
またこれ等の手段を使用しない場合は、前記の光注入が困難、あるいは不可能になる。また頬側(唇側)と舌側の少なくとも２方向からの光注入では、従来、歯周病など患っていない健康と思われる歯間部(歯肉などで蜜に充填されており、光注入ファイバーなどが挿入できない構造が健康な歯間部構造、即ち、歯間部に隙間がないということ、または根が露出していない歯牙ともいえる)でも非常に良好なう蝕像が得られる。この場合、最適なコントラストを得るために個々にＡＧＣを設けて独立コントラスト調整手段（ＡＧＣ回路など電力的に光量を調整し、または手動にてボリューム抵抗を調整し、光源の電流量を調整してコントラストを調整する手段）を採用し、更にコントラストを高めてもよい。
【００３９】
ここで光注入位置が１箇所の場合は、う蝕直下が好ましい。更にこの場合の光注入手段は、面、線型がよい。そして光注入手段が１つの場合は、歯周病などを患っていない健康な歯間部のう蝕直下などへ挿入することが非常に困難である。なお光注入は、ポイントではなく、線や面であってもよい。この場合複数のドットの集合体にて最適なコントラスト画像を得るためのコントラスト調整手段を用いてもよい。
【００４０】
ここで迷光調整手段(光注入ファイバーから出射する光にて生じる迷光がカメラや目に入る迷光量を調整する手段)として、図１８及び図１９に示すように三角錐様あるいはＯリング状などの弾性体（シリコン等）３３を設けて迷光を遮ることにより迷光がＣＣＤカメラや目に入らないようになり、う蝕のコントラストが向上する。
また図２０に示すように歯牙との接触面を筒状の弾性材料３３にて覆い上部に迷光が漏れないようにした迷光調整手段にしてもよい。迷光調整手段は図２１に示すように固定具４における挟持部２の下部に光注入ポイント８を位置させることでも迷光の写りこみを低減することができる。更に迷光調整手段は光の透過率が異なる材質を使用して遮光量を調整してもよい。また迷光の適量を使用し、歯牙の輪郭を抽出すること、あるいは基準光として透過光との比較に役立ててもよい。その迷光調整手段は、適量の迷光を得るのに好適である。
【００４１】
次に本実施例の歯牙診断検査装置の使用について述べる。図１、図２に示すように先ず固定具４を歯牙１の所定位置に固定し、固定具４に配設された光注入ファイバー７の光注入口を図４に示す歯牙１の光注入ポイント８に向ける。次に各種波長の光源を選択して光注入ファイバー７の光入射側から入射することにより光注入ファイバー７の先端から歯牙１に光が注入される。これにより入射された光は図２２に示すように透過光３４及び歯牙内での反射光３５などが生じ、光注入方向と直角をなす方向、即ち、歯牙１の咬合面から得られる光にて画像が映し出され、う蝕の診断が可能になる。
【００４２】
そして、歯牙の隣接面にう蝕がある場合は、う蝕部分に光が透過しないために影(陰影)となって画像に映し出される。またう蝕が象牙質まで到達している場合は陰影が濃くなり、象牙質への距離が大きいほど陰影は薄くなる。う蝕が象牙質に到達していると、コントラスト(陰影)が、単にエナメル質にう蝕が限局している時より高くなるようである。これにより治療の可否などを診断するための有用な情報が得られる。
また、コントラスト値を出力するコントラスト出力手段を採用してもよい。またその陰影の形状、即ち、隣接面から見て咬合面の内側に不正形な映像が生じる場合が多いので、それを基に画像処理手段が正常形状と比較手段により比較して象牙質う蝕の可能性を示唆したり、その値を数値で出力してもよい。
【００４３】
更に、これ等の画像は目視してもよく、口腔内カメラにて撮影した画像にて診断してもよい。口腔内カメラを用いる場合は、カメラ２１を固定具４に固定手段を介して固定することによりカメラ２１のブレが防止され、鮮明な画像が得られる。またカメラにて撮影した画像はコンピューターに保存し、またはコンピューターの画面に映し出して患者に説明することもできるので便利である。
また、歯周病を診断する場合は、光注入ファイバー７を歯肉に当てるようにして固定して光を注入する。注入した光は歯周病のある部分には透過しないために、周りの反射とは異なる反射、吸収が起こり、影として映し出される。
以上により、本実施例の歯牙診断検査装置は、光注入ポイントを所定位置に設定できるので安定して鮮明な再現性のある最適な画像を得ることができる。また観察や視野を妨げず、かつ光注入位置を自動的にかつ最適注入ポイントに設定することができる利点がある。
【実施例２】
【００４４】
本実施例の歯牙診断検査装置は、前記実施例１における挟持部相互間を連結する連結部３の両端に図２３に示すように一対のつまみ３６を設け、つまみ３６を指でつまむことにより連結部３が図２４の点線にて示すように弾性力にて反り返って挟持部２の相互間が開閉可能になる構成である。
【００４５】
またこの例に替えて図２５に示すように、挟持部２相互間を連結する連結部３の１辺を支点３７として回動自在に連結し、連結部３の下方における挟持部２相互間に引張バネ３８を弾設して、バネ３８の弾性力に抗して挟持部２を開閉し、挟持を保持する構成にしてもよい。
なお、光注入手段及びカメラ設置手段については前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。またこの場合の固定具はカメラを固定しないタイプとして使用しても良い。
【実施例３】
【００４６】
本実施例の歯牙診断検査装置は、図２６に示すように歯牙１の両側面を挟持する固定具４が干支３９の先端部に一体的に設けられた構成である。この場合の固定具４はハンドル４０をバネ４１の弾性力に抗して操作することにより支点４２を中心に挟持部２相互間が開閉して歯牙１を挟持部２にて挟持し、操作する指を放してもバネ４１の弾性力にて挟持が保持されるものである。
この実施例は、固定具４にカメラを固定しない例である。なお光注入手段については前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
【実施例４】
【００４７】
本実施例の歯牙診断検査装置は、図２７(ａ)〜（ｇ)に示されるように一対の柄４３をバネ４５の弾性力に抗してつまむことにより回動軸４４を中心に一対の挟持部２相互間が開閉し、歯牙に挟持することにより最適固定が可能になる。また挟持した状態で手を放してもバネ４５の弾性力にて歯牙の挟持を保持することができる固定手段である。この場合の挟持部２は弾性体から成る導波路ガイド３２からなり、先端部分が曲折されてその先端が歯牙の光注入位置に向けられている。そして光注入手段としての光注入ファイバー７はこの導波路ガイド３２の先端部分に挿通され、出射口６６から歯牙に向かって光が注入される構成になっている。この場合、導波路ガイド３２と先端部分の挿入孔とが光注入位置設定手段となる。
【００４８】
ここで、前記バネによる挟持部の可変は、光注入位置可変設定手段（第１）の作用も発揮する優れものである。更に、導波路ガイド３２の先端部分における挿通部は、第２の光注入位置可変設定手段としても作動させることが可能である。
本実施例は、光注入手段と光注入位置設定手段と固定手段の３つの手段が一体化した三位一体化光注入位置設定固定手段であり最好適例である。そしてこの実施例の装置は、操作性、視野良好性、迅速性、汎用性、光注入最適性などを有している。
更に、ここで挟持部２に迷光調整手段を採用してもよい。この時、この手段は光注入位置可変設定手段の作用を発揮させることもできるので、更に便利である。
【００４９】
またこの場合、図２８に示すようにカメラ設置手段であるカメラ固定部材４６が柄４３の回動軸４４に設けられている。即ち、図２９に示すように、回動軸４４の端部を突出させ、この突出部にカメラ固定部材４６の凹部４７を係合させる構成である。そしてカメラ２１はカメラ固定部材４６のカメラ装着部４８ａに対してカメラ側の装着部４８ｂを係合させることにより装着が可能になる。
ここでカメラ設置手段を設けずにカプセル内視鏡、超小型カメラ、超小型カメラヘッドなどを搭載してもよい。更に、カメラをワイヤレスにして光注入もワイヤレスや内蔵電池などにて駆動し、本装置を全く独立系として操作性を向上させてもよい。
その場合の電源は電池を使用してもよい。また電磁誘導を使用したワイヤレス電源または、その組み合わせでもよい。電磁誘導の場合は、容量性付加に充電し、カメラを同期フラッシュして撮影するフラッシュ撮影手段を採用してもよい。
更に、カメラと歯牙との位置を可変にするカメラ位置調整手段をフレキシブルワイヤや、多関節アーム、ピエゾ、超弾性素材、超塑性素材もしくは調整手段を粘性材料にて作成するなどして最適画像を得てもよい。ここで超弾性素材、超塑性素材を温度調整することにより自動的に位置決めしてもよい。
【００５０】
本実施例においては、２本の歯牙の隣接面におけるう蝕像が同時に観察できる。これは２本の歯牙のうちどちらかのう蝕像のコントラストが犠牲になる場合がある。その場合には個々にコントラスト調整をしてもよいし、ファイバーなどの光注入を複数にして最適化してもよい。独立注入では、同時に最適のコントラストが得られる。
【実施例５】
【００５１】
本実施例の歯牙診断検査装置は、図３０に示すように、支点４９を中心にバネ５０の弾性力に抗して回動自在に構成された固定具４の支点４９がカメラ２１側に固定されることにより、固定具４とカメラ２１とが一体的に構成されたものである。そして固定具４の一対のレバー５１はその端部がワイヤー５２を介してカメラ側に、支点５４を介して回動自在に設けられた固定具開閉レバー５３の一端に連結されており、固定具開閉レバー５３をその支点５４を中心に回動することによりワイヤー５２により固定具４のレバー５１を遠隔操作して、挟持部、即ち本実施例では光透過プローブ３２の先端を開閉することが可能となる。なお光注入ファイバー７は光透過プローブ３２に挿通され、光透過プローブ３２の先端から歯牙に光が注入される。またカメラレンズ５６は光注入位置の直上に位置しており、光透過プローブ３２にて固定された位置が撮影位置となっている。なおこの歯牙診断検査装置は、固定具開閉レバー５３を遠隔操作して歯牙に固定した後、手を放しても歯牙に対する固定がバネの弾性力にて保持される。また、本実施例にて示したカメラは、図示した形態のカメラに限らず、内視鏡的なチューブカメラなどの小型カメラを用いることもできる。
【実施例６】
【００５２】
本実施例では以上の実施例で示した歯牙診断検査装置の光注入手段における光量調整手段について説明する。
光を注入する歯牙の診断では歯牙に注入される光量によって診断の成否が大きく左右される。そのために例えば図１において固定具４の片側面に光注入手段を１つだけ、両側面それぞれに１つずつ、または２つずつ、３つずつと備えた各種固定具を用意しておき、必要に応じてこれ等を選択して使い分けることにより光量の調整が可能となる。
【００５３】
この光量調整は、歯牙に光を注入する光注入ファイバー７による光注入箇所を変化させることでも可能であるが、光注入ファイバー７を複数備えている場合、例えば一つの固定具４に図３１に示すように、複数の光注入ファイバー６の各光注入ファイバー７それぞれに独立した光源、例えばレーザ６２、ＬＥＤ６３、ハロゲン６４その他各種波長の光源や光センサを接続して、独立した光源のそれぞれを電気的に点灯、消灯して調光したり、または波長を変化させて光の質を変化させたりするなどにより光量調整が可能になる。つまり、手動にてボリューム抵抗を調整して調光する方法、撮影状況によらずに予め用意したアルゴリズムで調光する方法、公知のＡＧＣ回路などで電力的に調光する方法にて光量を調整することも可能である。なお図中の符号６５は歯牙からの反射光を捉えて分光分析をすることにより歯質や細菌の種類を特定する光センサである。
【００５４】
また、電力を一定にしたままで光源自体の光をファイバーに入射させないために図３２(ａ)に示すように注入ファイバー７と光源との間に光の質を変える手段５７を挿入することにより光量を調整することができる。例えば図３２（ｂ）に示すミラー５８やプリズムを設けて振り分けたり、（ｃ）に示すように機械的に遮るアイリス５９あるいは光学フィルムのようなものを設けたりすることによっても光量調整が可能であり、更には、(ｄ)に示すように光学フィルター６０を選択切り替えができるようにして波長の調整をすることでも可能である。この場合、独立した光源であっても、単一光源であってもよい。アイリス５９は光が透過できる面積を可変にすることができ、手動または、モータなどに代表されるアクチュエータによる電子制御でアイリス５９を駆動させて調光することもできる。また(ｅ)に示すように偏光板６１を入れることにより光を偏光して調光することもできる。ちなみに近年は液晶の仕組みを使用した機械的駆動部を持たない電子制御可能なアイリスもある。
【００５５】
ここで、ハロゲン光にフィルターを設けてあるのは光量調整用として使用できるものであるが、更に特定波長(紫外、青、緑、赤、近赤外)の光を作り出すためでもある。
次に、注入光として赤外光を選択した場合の「光注入ファイバーの入射側(光源側)に設置した光センサと赤外光の組み合わせ診断」及び注入光に赤外光以外の光を選択した場合の「注入光と口腔内カメラを組み合わせた診断」の診断手順について述べる。
【００５６】
Ａ．光注入ファイバーの入射側(光源側)に設置した光センサと赤外光の組み合わせ診断手順
１．固定具を歯牙に取り付ける。
２．光注入位置から歯牙に赤外光を注入する。
３．注入した赤外光を光センサで捉える。
４．光信号から変換された電気信号をモニタに表示し解析する。
５．解析結果により診断する。
６．固定具を取り外す。(手順６は手順３と４の間に入ってもよい)
【００５７】
Ｂ．注入光と口腔内カメラを組み合わせた診断
１．固定具を歯牙に取り付ける。
２．注入ポイントから歯牙に光を注入する。
３．歯牙に透過及び反射した光を口腔内カメラにて撮影する。
４．撮影した映像を(PC)モニタに表示し、映像を解析する。
５．解析結果から診断する(手順４をしないで目視にて診断してもよい)
６．固定具を外す。(手順６は手順３と４の間に入ってもよい)
【００５８】
Ｃ．同時に診断する場合の手順
１．固定具を歯牙に取り付ける。
２．光注入位置から歯牙へ赤外光とその他の注入光を注入する。
３．注入した赤外光を光センサで捉え、歯牙を透過及び反射した光を口
腔内カメラにて撮影する。
４．光センサの信号を電気信号に変換した信号により映し出した映像を
(ＰＣ)モニタに表示して映像を解析する。
５．解析結果から診断する。
６．固定具を外す。(手順６は手順３と４の間に入ってもよい)
なお、変形例として、う蝕の診断に蛍光材を使用してもよい。また象牙質に特異的に結合する象牙質判定剤を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１に係る歯牙診断検査装置の上面図である。
【図２】実施例１に係る歯牙診断検査装置の側面図である。
【図３】固定具を示す図である。
【図４】歯牙を示す図である。
【図５】開閉用取り付け具の図である。
【図６】ファイバーの固定位置を示す図である。
【図７】歯牙のう蝕診断位置を示す図である。
【図８】カメラ設置手段を示す図である。
【図９】カメラ設置手段を示す図である。
【図１０】カメラ設置手段を示す図である。
【図１１】カメラ設置手段を示す図である。
【図１２】カメラ設置手段を示す図である。
【図１３】カメラ設置手段を示す図である。
【図１４】光注入位置を示す図である。
【図１５】光注入方向を示す図である。
【図１６】光注入口位置可変手段を示す図である。
【図１７】光注入口位置可変手段を示す図である。
【図１８】迷光調整手段を示す側面図である。
【図１９】迷光調整手段を示す上面図である。
【図２０】筒状弾性体を示す図である。
【図２１】光注入ポイントを示す図である。
【図２２】注入光の反射を示す図である。
【図２３】実施例２に係る歯牙診断検査装置の図である。
【図２４】挟持部の開閉を示す図である。
【図２５】挟持部の開閉を示す他の例を示す図である。
【図２６】実施例３に係る歯牙診断検査装置の図である。
【図２７】実施例４に係る歯牙診断検査装置の図で、図(ａ)は正面図、図(ｂ)は背面図、(ｃ)は挟持部の開作動図、(ｄ)(ｅ)は側面図、(ｆ)は平面図、(ｇ)は底面図である。
【図２８】カメラ設置手段を示す図である。
【図２９】カメラ固定部を示す図である。
【図３０】実施例５に係る歯牙診断検査装置の図である。
【図３１】複数の光注入ファイバーを示す図である。
【図３２】光量調整を示す図である。
【図３３】歯間鼓形空隙を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    歯牙
２    挟持部
３    連結部
４    固定具
５    緩衝材
６    ファイバー束
７    光注入ファイバー
８    光注入ポイント
９    頬側近心面
１０  頬側遠心面
１１  舌側近心面
１２  舌側遠心面
１３  小穴
１４  開閉用取り付け具
１５  先端
１６  頬側近心面の歯頚部近傍
１７  頬側遠心面の歯頚部近傍
１８  舌側近心面の歯頚部近傍
１９  舌側遠心面の歯頚部近傍
２０  カメラ固定部
２１  カメラ
２２  被写体
２３  凹凸係合部
２４  クリップ
２５  三角柱
２６  角溝
２７  磁石
２８  断面半円状溝
２９  断面半円状凸部
３０  リング
３１  う蝕
３２  導波路ガイド
３３  筒状弾性材料
３４  透過光
３５  反射光
３６  つまみ
３７,４２,４９,５４  支点
３８,４１,４５,５０  バネ
３９  干支
４０  ハンドル
４３  柄
４４  回動軸
４６  カメラ固定部材
４７  凹部
４８  装着部
５１  レバー
５２  ワイヤー
５３  固定具開閉レバー
５５  光透過プローブ
５６  カメラレンズ
５７  光の質を変える手段
５８  ミラー
５９  アイリス
６０  光学フィルター
６１  偏光板
６２  レーザ
６３  ＬＥＤ
６４  ハロゲン
６５  光センサー
６６  出射口
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【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２８】
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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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