(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査用微小生態が配された試料に、電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記試料に当たった電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定されたα１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段
とを備える微小生態検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微小生態検査装置において、
検査用微小生態が配された試料に、電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定された前記α１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1と、さらにα１−６結合グルカンに対応する１０１５ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段
とを備える微小生態検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において
検査用微小生態が配された試料に電磁波を照射するとともに、微小生態が配されていない基準体に電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった前記α１−３結合グルカンに対応する、または前記α１−６結合グルカンに対応する試料電磁波、および前記基準体に当たった基準電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定された前記試料電磁波と前記基準電磁波とを比較し、その比較データに基づいて検出データを出力するデータ処理手段とを備える微小生態検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
齲蝕リスクを判定する齲蝕リスク判定手段を備える事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
前記α１−６結合グルカンと前記α１−３結合グルカンの比率を算出し、表示する事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
α１−３結合グルカンの多さにより齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項７】
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークのＱがより高ければ、リスク大と表示する
齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項８】
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークの面積が広い場合リスク大と表示する
齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項９】
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークの半値幅が狭いとリスク大と表示する
齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする
微小生態検査装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
基準電磁波強度として水（Ｈ2 Ｏ）のピーク強度を用いるデータ処理手段を採用する
微小生態検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細菌、細胞等の微小生態の有無や量を検出する装置に関し、例えば歯垢中の細菌類等を検査するのに好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細菌、細胞等の微小生態の有無や量を検出する手段として、試料をカンテン等の培地で育成し、所定時間後に観察する手法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在の所、上記の手段しかなく、安定した結果の得られる他の検査装置の開発が望まれている。
特に上記の技術では、人の観察によって最終的な結果が得られるため、観察者が異なると異なった結果になる場合があり、不確定な要素が大きい不具合があった。
また、従来では、歯垢の細菌類等を検査するという検査装置は存在せず、各個人毎に最適な診断を行うのが困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、細菌、細胞、細菌や細胞の生成物質等の微小生態の有無や量等を検査できる微小生態検査装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の微小生態検査装置は、次の技術的手段を採用した。
〔請求項１の手段〕
微小生態検査装置は、検査用微小生態が配された試料に、電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定されたα１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段とを備える。
【０００６】
〔請求項２の手段〕
検査用微小生態が配された試料に、電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定された前記α１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1と、さらにα１−６結合グルカンに対応する１０１５ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段とを備える微小生態検査装置。
【０００７】
〔請求項３の手段〕
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において
検査用微小生態が配された試料に電磁波を照射するとともに、微小生態が配されていない基準体に電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった前記α１−３結合グルカンに対応する、または前記α１−６結合グルカンに対応する試料電磁波、および前記基準体に当たった基準電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定された前記試料電磁波と前記基準電磁波とを比較し、その比較データに基づいて検出データを出力するデータ処理手段とを備える微小生態検査装置。
【０００８】
〔請求項４の手段〕
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
齲蝕リスクを判定する齲蝕リスク判定手段を備える事を特徴とする微小生態検査装置。
【０００９】
〔請求項５の手段〕
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
前記α１−６結合グルカンと前記α１−３結合グルカンの比率を算出し、表示する事を特徴とする微小生態検査装置。
【００１０】
〔請求項６の手段〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
α１−３結合グルカンの多さにより齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする微小生態検査装置。
【００１１】
〔請求項７の手段〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークのＱがより高ければ、リスク大と表示する齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする微小生態検査装置。
【００１２】
〔請求項８の手段〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークの面積が広い場合リスク大と表示する齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする微小生態検査装置。
【００１３】
〔請求項９の手段〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークの半値幅が狭いとリスク大と表示する齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする微小生態検査装置。
【００１４】
〔請求項１０の手段〕
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
基準電磁波強度として水（Ｈ2 Ｏ）のピーク強度を用いるデータ処理手段を採用する微小生態検査装置。
【００１５】
【発明の作用および発明の効果】
〔請求項１の作用および効果〕
電磁波照射手段によって、検査用微小生態が配された試料に電磁波が照射される。試料に当たった電磁波は電磁波測定手段によって測定される。
【００１６】
試料中の微小生態の種類や量によって、電磁波測定手段によって測定された電磁波のデータが異なる。このため、データ処理手段では、電磁波測定手段によって測定されたα１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1の電磁波のデータに基づいて検出データを出力する。
【００１７】
このように試料中の微小生態の種類や量に応じた検出データが得られるため、試料中の微小生態の検査を行うことができる。
【００１８】
〔請求項２の作用および効果〕
請求項１における検査用微小生態が配された試料に、
電磁波を照射する電磁波照射手段と、前記試料に当たった電磁波を測定する電磁波測定手段と、この電磁波測定手段によって測定された前記α１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1と、さらにα１−６結合グルカンに対応する１０１５ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段とを備えるので、
【００１９】
このため、前記α１−３結合グルカンに対応する１０３８ｃｍ-1と、さらにα１−６結合グルカンに対応する１０１５ｃｍ-1の電磁波に応じた検出データが得られるため、試料中の微小生態の検査を行うことができる。
【００２０】
〔請求項３の作用および効果〕
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において
電磁波照射手段によって、検査用微小生態が配された試料と基準体とに電磁波が別々に照射される。試料および基準体に当たった前記α１−３結合グルカンに対応する、または前記α１−６結合グルカンに対応する試料電磁波および基準電磁波は電磁波測定手段によって測定される。試料中の微小生態の種類や量によって、電磁波測定手段によって測定された電磁波のデータが異なる。
このため、データ処理手段では、電磁波測定手段によって測定された試料電磁波と基準電磁波との比較データに基づいて検出データを出力する。
このように試料中の微小生態の種類や量に応じた検出データが得られるため、試料中の微小生態の検査を行うことができる。
また所定範囲内の所定波長の電磁波強度を基準にして他の電磁波の電磁波強度を比較することにより、微小生態の精度を高めることができる。
【００２１】
〔請求項４の作用および効果〕
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
齲蝕リスクを判定する齲蝕リスク判定手段を備える事を特徴とするので、う蝕リスクが判る。
【００２２】
〔請求項５の作用および効果〕
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
データ処理手段は、
前記α１−６結合グルカンと前記α１−３結合グルカンの比率を算出し、表示する事を特徴とするので、前記比率が簡単に判る。
【００２３】
〔請求項６の作用および効果〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
α１−３結合グルカンの多さにより齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とするので試料を採取した患者の齲蝕リスクを容易に知ることができる。
【００２４】
〔請求項７、請求項８、請求項９の作用および効果〕
請求項４に記載の微小生態検査装置において、
齲蝕リスク判定手段は、
合成ピークのＱがより高ければ、
合成ピークの面積が広い場合、
合成ピークの半値幅が狭いと、
リスク大と表示する齲蝕リスクの高低を表示する事を特徴とする
【００２５】
〔請求項１０の作用および効果〕
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の微小生態検査装置において、
基準電磁波強度として水（Ｈ2 Ｏ）のピーク強度を用いるデータ処理手段を採用するので電磁波測定手段によって測定された試料反射電磁波と水（Ｈ2 Ｏ）の基準反射電磁波との比較データに基づいて検出データを出力する。
このように試料中の微小生態の種類や量に応じた検出データが得られるため、試料中の微小生態の検査を行うことができる。
また水（Ｈ2 Ｏ）の電磁波強度を基準にして他の電磁波の電磁波強度を比較することにより、微小生態の精度を高めることができる。
【００２６】
さらに他の作用効果として１０３８ｃｍ-1付近、１１００ｃｍ-1付近、１１４０ｃｍ-1付近、７９０ｃｍ-1付近、または１０５５ｃｍ-1付近の波長の電磁波（特に１０３８ｃｍ-1）によって、歯垢の病原性の重要な因子である齲蝕原生細菌産生のグルカン（ムコ多糖）におけるα１―３結合部分の量を、迅速かつ簡単に検出できるので、歯垢の病原性の診断が容易に行える。
また、１０２６ｃｍ-1付近、１０１５ｃｍ-1付近、９９２ｃｍ-1付近、８５５ｃｍ-1付近、８３７ｃｍ-1付近、８２０ｃｍ-1付近の電磁波強度により、齲蝕原生細菌産生のグルカンにおけるα１―６結合部分や菌体内外のグルカン影響物質の量を迅速かつ簡単に検出できる。
【００２７】
このため、例えば歯垢の病原性の診断が容易に行え、齲蝕原生の進行具合が、現在、過去にわたり観察できる。これにより齲蝕リスクが容易、かつ素早く判定できるので、診断、治療の精度が格段に上昇する。
【００２８】
他に１０８０ｃｍ−１付近、１０４１ｃｍ−１付近、３３００ｃｍ−１付近等の各付近吸収強度を使用しても良い。
【００２９】
ここで、試料に当たって反射した電磁波は電磁波測定手段によって測定される。
また試料を透過した電磁波は電磁波測定手段によって測定される。など反射波、透過波あるいはその両者を計測してもよい。
【００３０】
ここで振動制御手段を採用すれば、振動制御手段によって試料に振動を加える、あるいは振動を抑制することによって、測定結果を安定化させることができる。
【００３１】
つまり、溶剤中に試料を攪拌して与えた場合、力学的振動を試料を含む溶剤に与えることにより、懸濁状態での計測、沈澱状態での計測、あるいは懸濁から沈澱への過度状態の計測ができる。
【００３２】
また、温度変動による振動変化を与えて観察を行うことにより、所定波長の電磁波強度に顕著な変化が現れるため、その変化の度合を測定することにより計測精度を高めることができる。特に１０３８ｃｍ-1における吸収強度のＳ／Ｎ比を増大させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、実施例および変形例に基づき説明する。
〔第１実施例の構成〕
第１実施例は反射タイプの微小生態検査装置を用いて歯垢に含まれる齲蝕原生細菌産生のグルカンのα１―３結合部分の量を測定するもので、そのブロック図を図１に示す。
【００３４】
微小生態検査装置１は、患者の口腔内より採取した歯垢Ａ（検査対象の検査用微小生態が含まれる試料で、セル内の溶剤内に沈澱した沈澱物）に電磁波を照射する電磁波照射手段２と、試料に当たって反射した電磁波を測定する電磁波測定手段３と、この電磁波測定手段３によって測定された電磁波に応じた検出データを出力するデータ処理手段４と、データ処理手段４から出力された検出データを表示する表示手段５と、これらの作動を制御するメイン制御手段（図示しない）とを備える。
なお、データ処理手段４、表示手段５およびメイン制御手段は、汎用コンピュータによって構成しても良い。
【００３５】
本実施例の歯垢Ａ（試料）は、透明容器であるセルＳ内に溶剤Ｙ（例えば、水）とともに入れられたもので、加振後に下部に沈澱した歯垢Ａに電磁波が照射される。
【００３６】
電磁波照射手段２は、セルＳの下部に沈澱した歯垢Ａに電磁波を照射するもので、この実施例では、齲蝕原生細菌産生のグルカンのα１―３結合部分の量を検出するための１０３８ｃｍ-1波長の電磁波（所定波長の電磁波の一例）と、基準用に用いる水（Ｈ2 Ｏ）のピーク強度（基準波長の電磁波強度）を測定するための３３００ｃｍ-1波長の電磁波（所定波長の電磁波の一例）とを、セルＳの下部に沈澱した歯垢Ａ（試料）に照射するものである。
電磁波照射手段２は、広範囲の電磁波を発生する赤外線発生器２ａと、この赤外線発生器２ａから発生される電磁波から所定電磁波を通過させる波長選択手段２ｂ（バンドパスフィルタ等）とから構成される。
なお、上記２種の電磁波は、波長選択手段２ｂによって順次出力しても良いし、上記２種の電磁波を含む所定範囲内の波長を出力し、電磁波測定手段３で検出された電磁波強度からフーリエ変換等を用いて上記２種の電磁波の波長付近の反射強度（ピーク強度）を算出しても良い。
【００３７】
電磁波測定手段３は、セルＳの底に沈澱した歯垢Ａ（試料）に当たって反射した電磁波強度を測定するもので、例えば水銀・カドミウム・テルルセンサを用いたものである。
【００３８】
データ処理手段４は、電磁波測定手段３によって測定された電磁波を解析し、解析結果に応じた検出データを出力するもので、予め電磁波測定手段３で測定される２種の電磁波強度に応じた種々のベースデータがインプットされるとともに、電磁波測定手段３で測定された２種の電磁波強度の解析データとインプットされたベースデータとを比較して、比較結果に応じた出力データを出力する演算手段を備えるものである。
具体的な一例を示すと、データ処理手段４には、１０３８ｃｍ-1波長の電磁波強度と３３００ｃｍ-1波長の電磁波強度との差に応じたベースデータが予めインプットされており、このベースデータと、電磁波測定手段３によって測定された２種の電磁波強度の差とを比較して出力データを決定するものである。つまり、例えば、電磁波測定手段３によって測定された２種の電磁波強度の差が最小であれば、「グルカンのα１―３結合部分の量が０％」の旨のデータを出力し、測定された２種の電磁波強度の差が最大であれば、「グルカンのα１―３結合部分の量が１００％」の旨のデータを出力するものである。
なお、データ処理手段４で処理された出力データは、表示手段５（例えば、コンピュータのディスプレイ等）によって使用者に表示される。
【００３９】
〔第１実施例の効果〕
本実施例の微小生態検査装置１は、患者より歯垢Ａを採取して、素早く歯垢Ａ中に含まれる齲蝕原生細菌産生のグルカンのα１―３結合部分の量を測定することができる。このため、齲蝕に関する患者の口腔内の情報を容易に把握することができ、診断に大変役立つ。つまり、本実施例の微小生態検査装置１を用いることにより、今後の治療方針や、日常のケア方針等を決定する有用な情報を簡単に入手することができる。
【００４０】
〔第２実施例〕
第２実施例は反射タイプの微小生態検査装置１を用いて齲蝕の状態を測定するもので、そのブロック図を図２に示す。
第２実施例の微小生態検査装置１は、電磁波照射手段２が複数種の所定波長の電磁波（３種類の電磁波）を試料（セルＳの下部に定着した歯垢Ａ）に照射するように設けられるとともに、第１実施例のデータ処理手段４に代わって齲蝕リスクを判定する齲蝕リスク判定手段６を用いたものである。
【００４１】
電磁波照射手段２は、齲蝕に関連する３種の微小生態の量をそれぞれ検出するために、１０１５ｃｍ-1波長付近の電磁波（所定波長の電磁波の一例）と、８５５ｃｍ-1波長付近の電磁波（所定波長の電磁波の一例）と、８３７ｃｍ-1波長付近の電磁波（所定波長の電磁波の一例）とを、セルＳの下部に定着した試料（第１実施例と同様、患者の口腔内から採取した歯垢Ａ）に照射するものである。ここでは、可及的に水分を除去し測定した。
【００４２】
この実施例の齲蝕リスク判定手段６は、電磁波測定手段３で測定された３種の電磁波強度のうち、１０１５ｃｍ-1波長付近の電磁波強度（ピーク強度）をＩ1 、８５５ｃｍ-1波長付近のの電磁波強度（ピーク強度）をＩ2 、８３７ｃｍ-1波長付近の電磁波強度（ピーク強度）をＩ3 とする。
また、齲蝕リスク判定手段６は、上記３種の電磁波強度Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 を比較し、比較結果に応じた出力データを出力するものである。
具体的には、本実施例の齲蝕リスク判定手段６は、上記３種の電磁波強度Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 の比較結果がＩ１＞Ｉ２＞Ｉ３の場合、「現在齲蝕活動が進行中で、高い齲蝕リスクを有する」旨のデータを出力する。また、比較結果がＩ１＝Ｉ２＞Ｉ３の場合、「過去に齲蝕活動の進行があったものの、現在齲蝕が停止している」旨のデータを出力する。また、比較結果がＩ１＝Ｉ２＝Ｉ３の場合、「齲蝕活動の進行は認められず、齲蝕リスクが低い」旨のデータを出力する。但し、＝は所定範囲内の近似を含むものである。
そして、齲蝕リスク判定手段６の出力データは、第１実施例同様、表示手段５（例えば、コンピュータのディスプレイ等）によって使用者に表示される。
【００４３】
〔第２実施例の効果〕
本実施例の微小生態検査装置１は、患者より歯垢Ａを採取して、素早く歯垢Ａ中に含まれる成分から齲蝕のリスクを検査できる。このため、齲蝕に関する患者の口腔内の情報を容易に把握することができ、今後の治療方針や、日常のケア方針等の決定が容易に行える。
【００４４】
〔変形例〕
上記の実施例では、試料で反射した電磁波を測定する場合、試料（セルＳの下部）で単純反射した電磁波を測定した例を示したが、ＡＴＲ結晶体等の反射手段を用いて試料と反射手段との間で多重反射した電磁波を測定するように設けても良い。また上記実施例において電磁波測定手段における検出器は、赤外線波長を使用したので、ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＡｓ等の量子型光起電力センサ、ＴＧＳ等の焦電検出器センサ、ＰｂＳ等の量子型光導伝センサ、サーモパイル等の熱変換熱起電力センサ、ボロメータ等の熱変換熱伝導センサ等を使用できる。しかし他の波長なら、一例として紫外線〜近赤外線までならＣＣＤ、フォトダイオードを使用しても良いし、ラジオ波ならアンテナを使用しても良い。検出器は、アレイ状が好ましいが、単素子でも情報が少ないが可能である。
【００４５】
本実施例の電磁波照射手段の電磁波源は、赤外線を使用したのでグローバ光源、セラミック光源、赤外線ランプ等が使用できるが、他の周波数の電磁波を使用する時は、それに適した電磁波源を使用すればよい。一例として可視光または、その周囲波長ならＬＥＤやランプを使用しても良いし、ラジオ波ならアンテナを使用する等である。またレーザは、Ｘ線から遠赤外線の範囲等で幅広い波長範囲を使用できる。
【００４６】
上記の実施例では、試料で反射した電磁波を電磁波測定手段３で測定した例を示したが、試料を透過した電磁波を電磁波測定手段３で測定しても良い。また、２光束以上を試料に照射し、その干渉波長が検査波長、すなわち本実施例の一例では、１０３８ｃｍ-1となるように２光束の光線角度を調整し照射を行い、その透過、または反射波を検出しても良いし、２光束以上を同一角度で使用し、個々の波長を使用したり、そのビート等の周波数を使用するなど相互作用を使用しても良い。また、試料で反射した電磁波と、試料を透過した電磁波を電磁波測定手段３で測定し、その測定結果に基づいてデータ処理を行っても良い。
なお、試料を透過させ、その透過した電磁波を測定する例を図３に示す。この図３中、符号Ｓ1 は透明基板、符号Ｙ1 は微小生態培養用の培地（例えば寒天、不要の場合もある）、符号Ａ1 は試料（例えば細菌）、ここで、基盤または試料セルの上に、培地Ｙ1 （一例として寒天培地に栄養素、特定細菌選択物質等の混合物等の入った物、不要の場合もある）を定着させて、これの上に連鎖球菌群等の細菌、コロニーまたは歯垢等の試料Ａ1 を定着させ、所定の場所の試料位置におかれる。この試料基盤は、観察電磁波を通過させて、かつ試料を保持できればどのような材質でも良い。また培地は不要の場合がある。符号ＨＭ1 、ＨＭ2 はハーフミラー、符号Ｍ1 、Ｍ2 はミラー、符号Ｆ1 、Ｆ2 は周波数シフターである。ここで周波数シフターＦ1 、Ｆ2 は、不要な時もあるし、片側一方で良い場合もある。さらに、ここに適時ビーム拡大、縮小手段を挿入してビームの形状を変化させても良い。そして、電磁波照射手段２から照射された電磁波は、２経路に分割され、一方の経路の電磁波が試料Ａ1 、培地Ｙ1 、透明基板Ｓ1 を透過し、再び構成されて電磁波測定手段３で電磁波強度が測定されるものである。
【００４７】
また、図３の電磁波照射手段２によってコヒーレント光を発生させることにより、検査精度を高めることができる。ここで、電磁波照射手段２と周波数シフターＦ1 、Ｆ2 等で決定される電磁波成分は、９．４μｍ、９．６μｍ、９．８μｍ等の、観察に適した波長のいずれか一つまたは、それらの組み合わせ付近になるように、可視光線等の電磁波におけるヘテロダイン周波数、ビート等を使用して実現しても良いし、９．４μｍ、９．６μｍ、９．８μｍ、１μｍ〜２０μｍ等の観察に必要な波長のいずれか一つまたは、それらの組み合わせのレーザーを使用しても良い。
さらに、電磁波照射手段２によってコヒーレント光を発生させるとともに、図４に示すように、分割後に合成されたコヒーレント光（緩衝光）を試料Ａ1 に照射し、その反射光（あるいは透過光）を電磁波測定手段３で測定するように設けても良い。ここで、電磁波照射手段２は、複数のレーザを組み合わせて使用しても良いし、少なくとも一つ以上の非線型素子を使用して、複数の波長を発振させても良い。
また、これら実施例または変形例において、それらの試料よりの反射または、透過光に対して、電磁波照射手段２からの電磁波を基準光として、ホログラムを作成し、記録したり、またはリアルタイム観察に使用しても良い。これらの使用材料、形状は、電磁波波長、試料形状等にあわせて使用する。
図３、図４の光路を有する光学回路の場合、２光路の一つに測定試料、他方に基準試料を設定して、その合成強度を計測しても良い。
また、図３、図４においてコヒーレント部分のみの検出を使用すれば、細菌の齲蝕原生のリアルタイム観察が容易にできる。
これらの光学素子は、電磁波源、周波数シフター等、観察電磁波にあわせて適時調整される。またミラー、ビームスプリッター等の材質、コート材も適時選択する。
【００４８】
基準電磁波強度の一例として、水（Ｈ2 ０）の電磁波強度（ピーク強度）を例に示したが、シュークロースの電磁波強度（ピーク強度）を用いても良いし、微小生態（試料）が配されていない基準体（第１実施例では溶剤Ｙの入れられたセルＳ、図３、図４に示す変形例では透明基板Ｓ１と培地Ｙ１）の反射電磁波強度（あるいは透過電磁波強度）を基準電磁波強度として用いても良い。
また、第１実施例では基準電磁波強度を比較対象として用いた例を示したが、基準電磁波強度を用いなくても良い。つまり、第１実施例を例に示せば、１０３８ｃｍ-1波長の電磁波強度のみで検査を行うように設けても良い。
【００４９】
試料を直接検査した例を示したが、培地等で所定時間培養した後の試料を検査しても良い。
試料の一例として口腔内より採取した歯垢Ａを例に示したが、唾液を採取し、唾液中に含まれる細菌や細菌による生成物質等を検査しても良い。
試料の一例として、口腔内より採取した例を示したが、口腔内以外の細菌、酵母、細胞、これらの生成物質等を検査しても良い。
【００５０】
第１実施例では、２種の電磁波によって検査を行ったが、１種の電磁波のみで検査を行ったり、３種以上の電磁波で検査を行ったり、所定範囲内の電磁波を試料に照射し、その反射（あるいは透過）した電磁波の強度パターンに基づいて検査を行っても良い。また、強度パターンにより菌種を同定しても良い。１種の電磁波のみの検査においては、試料が定量できれば、さらに精度があがる。
【００５１】
第２実施例では、３種の電磁波によって検査を行ったが、２種の電磁波によって検査を行っても良いし、４種以上の電磁波によって検査を行っても良い。また、第２実施例では、基準電磁波強度を用いなかったが、基準電磁波強度を用いても良い。
【００５２】
また、第２実施例では、複数種の電磁波強度の差によって齲蝕判定を行う例を示したが、１種（またはそれ以上）の電磁波を用い、時間の経過前と後による電磁波強度の差から齲蝕判定を行っても良い。
さらに、第２実施例では、複数種の電磁波強度（波長が異なる場合、計測時期が異なる場合等）を比較して齲蝕判定を行ったが、その複数種の電磁波強度に関するデータを比較表示手段で表示し、比較表示されたデータから観察者が齲蝕リスク等を判断するように設けても良い。
【００５３】
上記の実施例では、所定波長の電磁波吸収強度（主要な齲蝕原生物質のα１−３結合グルカンを１０３８ｃｍ-1、α１−６結合グルカンを１０１５ｃｍ-1）にてデータ処理や、リスク判定を行ったが、所定波長付近の波長域を走査して、最大強度波長ピークを求めて、その最大ピークの吸収強度や最大ピークのシフト量に基づきデータ処理手段やリスク反転を行っても良い。
一例として、データ処理手段が微分処理を行い、各ピーク波長を求めても良い。また、ピーク曲線をＦＦＴ処理、ウエーブレット処理、またはローレンツ曲線、ガウス曲線等による相関マッチングによりピーク曲線を分離し、分離された吸収強度曲線に基づきデータ処理手段やリスク反転を行っても良い。つまり、吸収強度曲線の面積、半値幅、Ｑを用いてデータ処理手段やリスク判定を行っても良い。またコンボリューションや、デコンボリューション、または、それらを使用した収束手法を使用しても良い。
またデータベース内にある、様々な、菌、株、血清型による齲蝕原生物質の曲線、ピーク波長、代謝の高低等による曲線変化、ピークシフト等の各種データと比較、相関を行い表示するなどである。その一例として、この時リスク判定手段がストレプト・コッカス・ミュータンス、ストレプト・コッカス・ソブリウス、ストレプト・コッカス・サングイス、ストレプト・コッカス・ミティス等の齲蝕原生ピーク曲線パターンデータベースに検出パターンデータを比較して、こららの比率等を同定表示しても良い。
データ処理手段の一例としては、上記シフト量が短い波長にシフトしていたら、高度に齲蝕原生物質の産生があると判断し齲蝕進行度合が高いと判定したり、共振のＱが高くなったら齲蝕リスクを高く判定したり、ピーク曲線の面積の大きさに比例して齲蝕リスクを高く判定しても良い。また、嫌気雰囲気、好気雰囲気または、その中間雰囲気等の影響をグルカン生成量にて診断しても良い。
【００５４】
第１実施例では、１０３８ｃｍ-1の波長を使用し、α１−３結合の量を測定したが、これを１０１５ｃｍ-1としてα１−６結合の量を測定しても良い。また、この比率をデータ処理手段が算出して総グルカン量のα１−６とα１−３結合グルカンの比率を算出し、表示しても良い。このデータを基にリスク判定手段が、一つの重要な齲蝕原生の多きさを判定しても良い。即ち、ここで齲蝕リスク判定手段が、α１−３の多さにより、齲蝕リスクの高低を表示するなどである。また、これら齲蝕原生の強弱は、１０５５ｃｍ-1を使用しても良いし、また同様な効果が得られれば、どのような波長でも良い。
【００５５】
上記第２実施例における齲蝕リスク判定手段６の他の例として、以下の判定手段を使用または、併用しても良い。
一例として、第２実施例においてＩ１、Ｉ２、Ｉ３を使用して、齲蝕リスク判定手段６がリスク判定したが、Ｉ１とＩ３等同様な効果が得られれば、どの組み合わせを使用しても良い。またＩ４をスクロースの９９２ｃｍ-1付近吸収強度として使用し、次のようにリスク判定手段がリスク判定しても良い。
Ｉ４＜Ｉ１、Ｉ４＞Ｉ２、Ｉ４＞Ｉ３なら現在齲蝕活動進行中で高い齲蝕リスクを有する。
Ｉ４＜Ｉ１、Ｉ４＜Ｉ２、Ｉ４≧Ｉ３なら過去齲蝕活動の進行があり、過去、高い齲蝕リスクを有した。
Ｉ４＜Ｉ１、Ｉ４＜Ｉ２、Ｉ４＜Ｉ３なら齲蝕活動停止中で、低い齲蝕リスクを有する。
Ｉ１とＩ４、Ｉ３とＩ４等の組み合わせでも良いなど、同様な効果が得られれば、どのような組み合わせでも良い。
【００５６】
ここで、比較手段は、差を使用したが、加減乗除、検定等をはじめとするすべての比較手法を使用し、同様な効果をあげても良いなど、これ以外の判定手段でも、本発明と同様な効果が得られれば、どのような手段を使用しても良い。
【００５７】
またリスク判定手段の他の一例として、１０００ｃｍ-1付近から１１００ｃｍ-1付近の１０５５ｃｍ-1、１０３８ｃｍ-1、１０１５ｃｍ-1等、齲蝕原生物質等による合成ピークのＱがより高ければ、リスク大と表示したり、その面積が広い場合リスク大と表示したり、または、その半値幅が狭いとリスク大としても良い。
【００５８】
上記波長の測定波長は、齲蝕原生菌個体差、細菌種等により、その産生グルカンのα１―３結合、α１―６結合等の特徴電磁波吸収波長等の諸パラメータ等が多少ずれることがあるので、これを吸収するために複数のＲＯＭ等の記憶媒体に指標吸収強度パターンをいれておいて使いわけても良い。もちろん、他の吸収強度に使用しても良い。一例として、ある種の純粋株のストレプト・コッカス・ミュータンスでは、主鎖の量を示す特徴電磁波において１０２０ｃｍ-1から１０１４ｃｍ-1等に分布している。もちろん培養程度等の諸条件によってもシフトするので、その情報または、予測関数等をＲＯＭ等に加味しておいても良い。
このシフトは、一つには、目標とする物質以外における物質の吸収ピーク強度パターンが、関与しているので最適曲線にて波形分離して、ピーク波長の検出精度を向上させても良い。
また、実施例において測定手段の検出器や検出回路が、長波長側で感度が大きい物を使用したが、感度補正を行いフラットな特性を得ても良い。この場合補正後のピーク波長は、短波長側にシフトする場合がある。この特性変化もＲＯＭ等に入れ感度補正または、波長補正等を行っても良い。
【００５９】
他の波長域として、７９０ｃｍ-1付近、または８２０ｃｍ-1付近の吸収強度等を検出する吸収強度検出手段を採用しても良い。他に１７９４、１７８６、１７７０、１７６０、１７５７、１７４４、１７３２、１７２４、１７１３、１７１１、１６９７、１６８０、１６７０、１６５８、１６４６、１６４１、１６３６、１６３１、１６２８、１６０６、１５９１、１５８７、１５７６、１５６４、１５５４、１５４９、１５４３、１５３７、１５２５、１５１２、１５０８、１４８９、１４８１、１４７１、１４６４、１４５６、１４５１、１４５０、１４４３、１４３７、１４２７、１４１７、１４１０、１３９８、１３８６、１３８１、１３７３、１３６１、１３５４、１３３８、１３３１、１３１５、１３０７、１２８７、１２８０、１２７７、１２５３、１２４４、１２４０、１２２８、１２２３、１２１７、１２１３、１１９４、１１８２、１１４９、１１４３、１１２８、１１２６、１１１３、１１１１、１１０３、１０９３、１０８２、１０８０、１０６４、１０４１、１０２６、９９９、９９５、９８０、９６８、９５４、９３３、９２９、９２４、９１４、９０２、８９７、８８３、８７９、８６０、８２５、８１５、８１０ｃｍ-1等の各付近吸収強度を使用しても良い。また物質によっては、齲蝕原生の代謝が更新するとシフトする物があるので、それらは、シフト対応判定手段が追跡調査を行う。また、シフト情報を基に齲蝕原生等の判断を行っても良い。一例としてグルコースから、グルカンへの生成時に発生するシフトを捉えるなどである。
【００６０】
分析に使用する特定の光等の電磁波を、回折格子やフィルター等を用いて作り出しても良いし、多スペクトル光を用いて波長分析して得ても良い。
【００６１】
上記実施例では、フィルターの半値幅等の透過帯域特性を、齲蝕原生菌産生の固体差における帯域ばらつき幅程度以下に設定したフィルターを使用したが、適時フィルターを変えて周辺波長の吸収強度を検出しても良い。また、ローレンツ、ガウス、レクト、トライアングル、任意波形等の窓関数をバンドパスフィルターとして使用しても良い。さらに、少なくとも一つのハイパスまたは、少なくとも一つのローパスのＮｄＢ／ｏｃｔフィルター（Ｎは実数）を単独または、適時組み合わせて使用して、これらを波長選択手段としても良い。これらの波長選択手段は、電磁波照射側でも良いし、信号処理過程でも良いし、その中間過程でも良いし、その組み合わせでも良い。試料計測室を真空吸引、不活性ガス置換して計測精度を上昇させても良い。
【００６２】
複数波長を照射する時は、波長パターン選択手段は、直列でも良いし、並列でも良い。並列の時は、同時照射でも良いし、すべての組み合わせのいずれかの時分割照射でも良い。
【００６３】
また波長パターン選択手段に挟帯域幅のフィルターを複数枚用意しても良いし、波長パターン選択手段を設置せず、多スペクトル光源を使用して、検出手段に周波数分析手段を設置して各波長に分解して利用しても良い。
【００６４】
機器に参照吸収強度検出手段を設置しても良いし、参照吸収強度検出手段を機器には設置せず、製造時にバックグラウンドを計測し記憶させておいて、計測時に、そのデータを使用しても良いなど、参照吸収強度検出手段は、機器に装備されていても、いなくても良い。また、検出信号に対して、２値化処理等の多値化処理、加算平均、フィルタリング、ＦＦＴ、相関処理、ウエーブレット処理等の各種信号処理を行っても良い。
【００６５】
上記で示した微小生態検査装置１に、試料に振動を加える、あるいは振動を抑制する振動制御手段を組み合わせて用いても良い。振動制御手段の一例としては、試料に直接振動を加えるバイブレータ、超音波振動体等を用いても良いし、温度変化を与えて試料（溶剤Ｙが含まれる場合は溶剤Ｙも振動変化する）に振動を加えたり、あるいは振動停止させて良い。
例えば、溶剤Ｙ中に試料を攪拌して与えた場合、試料を含む溶剤Ｙに振動を与えたり停止させることにより、懸濁状態での計測、沈澱状態での計測、あるいは懸濁から沈澱への過度状態の計測ができる。また、温度変動による振動変化を与えて観察を行うことにより、所定波長の電磁波強度に顕著な変化が現れるため、その変化の度合を測定することにより計測精度を高めることができる。
また、温風または吸湿手段を試料に当て試料の水分を少なくする等の水分調整を行っても良い。
ここで、本装置に水分調整手段を装備しても良い。水分調整手段は、少なくとも水分奪取手段を有しており、水分奪取手段は、少なくとも温風照射手段、加熱手段、真空側吸引手段等のいずれか一つ、または、その組み合わせを有しており、前述の測定手段または、データ処理手段よりの特定波長電磁波強度データを基に、水分調整手段が、一例として以下の各処理仕様等により動作し、水分を試料より奪ったり、必要があれば水分を水分供給手段より供給する。供給する場合は、水分を保持してあるタンクに接続されているチューブに設置した電磁弁等を、この水分調整手段が作動し、電磁弁を開ける。また加湿器、吸湿器等同様の動作を行う手段を効果が同様なら使用しても良い。
水分奪取手段一動作例として、３３００、１６３２、１６４２ｃｍ-1付近吸収強度等が１０３８、１０１５、８５５、８３７、９９２ｃｍ-1付近吸収強度等の波長のいずれか一つまたは、そのいずれかの組み合わせの最も小さい強度以上なら、前記水分調整手段が水分奪取手段を駆動する。
水分奪取手段一動作例として、１０００ｃｍ-1付近から８００ｃｍ-1付近を走査して得られた強度曲線を、積分処理、一次や二次等の関数曲線にて、相関マッチング、回帰直線または回帰曲線等のいずれか一つまたは、その組み合わせを使用して基準直、曲線を生成する。そして、その直、曲線の傾きを０または、初期値として決定された値以上なら、前記水分調整手段が水分奪取手段を駆動する。
水分奪取手段一動作例として、１０００ｃｍ-1付近から８００ｃｍ-1付近を走査して得られた強度曲線のうち、８５５、８３５ｃｍ-1付近を走査し微分処理または、ピーク検出のための差分処理を、前記水分調整手段の演算手段が行い、これらの演算手段により求められたピークの振幅が、無いか小さいなら、前記水分調整手段が水分奪取手段を駆動する。
水分奪取手段一動作例として、水分調整手段は、１０３８、１０１５ｃｍ-1付近吸収強度、または９９２ｃｍ-1付近吸収強度と、１６３２、１６４２ｃｍ-1付近吸収強度を比較して、前者強度＜後者強度なら水分奪取信号を生成し、水分奪取手段が作動する。前者強度＞後者強度または前者強度＝後者強度となったなら水分奪取信号は停止する。１０３８、１０１５ｃｍ-1付近吸収強度、または９９２ｃｍ-1付近吸収強度等は、いずれか一つを採用しても良いし、また併用しても良い。併用の場合は、同時併用しても良いし、また時間的に分割して使用しても良い。
一例として、１０３８ｃｍ-1から１０１５ｃｍ-1等の付近ピークを使用して水分を奪取していき、その後９９２ｃｍ-1付近強度を矩形窓関数を使用して比較すなどである。また、すべての動作例にて初期値に収束するように、水分供給手段を動作させても良い。また、第１実施例のようにＨ2 Ｏピークを基準に使用する例等では、水分量を、この水分調整手段にて、常に一定値に収束させて精度をあげても良いし、第２実施例のように水分を少なくして使用する場合でも有効である。以上水分調整手段は、同様な効果があれば、どのような手段を使用しても良い。
ここで、アルミ薄膜等の試料転写手段を使用して口腔内より試料を転写しても良い。この時アルミ等の金属メッシュ、試料ピークと重ならないピークをもつ繊維状の物質等のメッシュ状の物体を使用すれば、水分を効果的に吸収できるし、この試料他端に上記水分調整手段を設置して使用しても良い。
【００６６】
試料体または試料分子に対して加振または減振等を、温度により制御を行っても良いし、媒体波、光またはラジオ波等の電磁波、磁場、電場等を加えて加振または減振等を行って感度よく吸収強度をとらえても良い。
【００６７】
温度制御手段等の振動制御手段等の他に、磁場、電場、電磁場照射手段、気体、液体、固体、流動体、粉体等の各種薬剤、諸材料等の投与手段等を併用しても良い。
【００６８】
水溶液や培地にしょ糖等の齲蝕原生糖類を混入して経過を見ても良い。この場合、より病原性に対するリスクの度合いが判明する。さらに様々な摂取食品を作用させて、齲蝕原生の推移を観察すれば、患者の食事指導等に有効となる。
【００６９】
水溶液には、選択培地となる成分を混入させても良いし、培地にハイドロキシアパタイト等齲蝕原生菌または、その影響細菌の嗜好培地材を混入して使用しても良い。一例としてミュータンス連鎖球菌の場合にバシトラシン等を投与しておくなどである。この場合雑菌の影響を防止できるし、滅菌水としなくても良い。また、連鎖球菌は、生息地として、培地としてハイドロキシアパタイトを好むので、ハイドロキシアパタイトの混入は、連鎖球菌群の生育、代謝等の反応性を高くする。
【００７０】
以上の第１、第２実施例、または、変形例等においては、未知または或る程度既知の細菌試料を使用したが、逆に既知、即ちＩＦＯ等のＮｏを有するような既知の株を使用しても良い。この場合既知の菌に対する反応試験器となる。一例としては、この試料に試験したい人工または天然の甘味料を初めとした各種食品、薬剤等の試験物質や、試験電磁波を照射する。そして齲蝕原生を上記実施例と同様に測定、処理、比較し、その測定物の齲蝕原生の程度が判明するなど、齲蝕抑制電磁波、抗齲蝕剤、材、食品、菌等の効果を見るために使用しても良い。さらに生体よりの唾液等を作用させて齲蝕原生の変化を見ても良い。このことにより各人の唾液等の環境が齲蝕に対してどのくらいのリスクを持っているかが判明する。ここで、患者より採取した歯垢を使用すれば、唾液と歯垢の相互作用によるリスクも判明する。これを実現するために電磁波照射手段、物質投与手段等の作用子手段を本装置に設置しても良い。
【００７１】
上記実施例に示した各波長、各強度、各パターン等は、実施例を説明するための一例であって、本発明は実施例中の波長等に限定されるものではなく、使用目的等に応じて他の波長電磁波（光を含む）等を用いても良い。勿論、第１実施例と第２実施例を組み合わせるなど、複数種の微小生態の検出機能を１つの微小生態検査装置１に盛り込んでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】微小生態検査装置のブロック図である（第１実施例）。
【図２】微小生態検査装置のブロック図である（第２実施例）。
【図３】微小生態検査装置における計測部のブロック図である（変形例）。
【図４】微小生態検査装置における計測部のブロック図である（変形例）。
【符号の説明】
１  微小生態検査装置
２  電磁波照射手段
３  電磁波測定手段
４  データ処理手段
５  表示手段
６  齲蝕リスク判定手段
Ａ  歯垢（試料）
Ｓ  セル
【図１】
0003891518.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003891518.tif 000004
【図４】
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