(57)【要約】  内視鏡を使用する歯科的処置中に、歯または歯根のビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで取り込み共有するためのシステムおよび方法。
2017506947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科的処置中に歯または歯根のビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで取り込み共有するためのシステムであって、内視鏡を含む前記システム。
【請求項２】
ビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで表示するために内視鏡と通信するヘッドアップディスプレイをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
内視鏡は光ファイバ材料を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
光ファイバ材料は、励起用の紫外線、赤外線、または両方の組合せを含むその他の波長に対応するように、石英ファイバである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
内視鏡はさらに、親水性または疎水性の外側コーティングがある取り外し可能なシースを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
内視鏡は、ＯＣＴ設計およびソフトウェアアルゴリズムを使用して根管壁を撮像する、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
マイクロファイバスコープ、照明源、カメラ、有線または無線伝送システム、およびディスプレイをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ディスプレイはテレビ受像機、タブレット、スマートフォン、またはコンピュータモニタである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
ディスプレイはヘッドアップディスプレイである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ヘッドアップディスプレイはＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
ヘッドアップディスプレイはＳａｍｓｕｎｇ  Ｇａｌａｘｙ  Ｇｌａｓｓである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
光ファイバ材料は、ポリマー光ファイバ、ガラス−セラミック光ファイバ、および石英光ファイバからなる群から選択される、請求項３に記載のシステム。
【請求項１３】
内視鏡は、主光ファイバケーブルから取り外し可能な歯科用プローブを有するファイバスコープを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
プローブは、クイックコネクタによって主ファイバケーブルに取り付けられる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
プローブは全てのポリマー材料から構築される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
プローブは再滅菌可能である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
プローブは使い捨てである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
プローブは、親水性になるように修正またはコーティングされているプローブ先端部を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
プローブは、疎水性になるように修正またはコーティングされているプローブ先端部を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
内視鏡はさらに、生物汚染されることからプローブを保護する使い捨てシースを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２１】
歯科的処置中に歯または歯根のビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで取り込み共有するための方法であって、
根管の空洞を照明し、照明された根管の空洞の静止画像およびまたはビデオを取り込む工程
を含む前記方法。
【請求項２２】
フルオロフォアおよび／または色素を歯根の空洞に付けて、細菌、カビ、および／または他の分子を、これらが撮像システムによる識別のための紫外線、赤外線または他の波長を受けて蛍光発光するように、タグ付けおよび／または染色する工程をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
フルオロフォアおよび／または色素を付ける工程は、紫外線２７０〜３７０ｎｍを使用して根管内のコラーゲンを蛍光発光させる工程を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
照明工程は、青色可視光を使用して根管内の象牙質を蛍光発光させる工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
ビデオおよび／または静止画像は、マイクロファイバスコープ、照明源、およびカメラを使用して取り込まれる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
ビデオおよび／または静止画像は、１つまたはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで無線で伝送される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
ビデオおよび／または静止画像は、１つもしくはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで、または１つもしくはそれ以上のモニタまたはヘッドアップディスプレイがあるネットワークまで、有線接続を介して伝送される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
ビデオおよび／または静止画像は、１つまたはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで無線ネットワークを介して伝送される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
患者、臨床スタッフ、患者教育のコンサルタント、歯科スタッフ訓練、コンサルタント照会または療法指導、またはこれらの任意の組合せの画像および／またはビデオを伝送する工程をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
特徴または構造体のビデオおよび／または静止画像は、マイクロファイバスコープ、フルオロフォア、フルオロフォアの効果的な蛍光発光ができる波長の照明源、およびカメラを使用して取り込まれる、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
フルオロフォアは天然に歯の中に存在する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
照明源は、２７０〜３７０ｎｍ波長の紫外光を放出する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
構造体はコラーゲンである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
フルオロフォアはナトリウムフルオレセインである、請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
フルオロフォアは、歯内治療処理の後に溶液から歯に塗布される、請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
照明源は可視光を放出する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
ビデオおよび／または静止画像はディスプレイまで伝送される、請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
ディスプレイは、テレビ受像機、コンピュータモニタ、およびヘッドアップディスプレイからなる群から選択される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
マイクロファイバは０．０１ｍｍ以上である、請求項３に記載のシステム。
【請求項４０】
マイクロファイバは０．１ｍｍから１０ｍｍの間である、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
伝送は無線信号を介する、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み入れられる、２０１４年２月６日出願の米国特許仮出願第６１／９３６，５１３号および２０１４年９月１２日出願の米国特許仮出願第６２／０４９，６２４号の利益および優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、撮像カメラと、照明および励起エネルギーを連結するための多数の光ファイバと、ヘッドアップディスプレイへの歯根管および他の口内領域の静止画像またはビデオ情報をリアルタイムで患者、開業医、コンサルタント、およびアーカイブへ送出するための有線または無線の伝送システムとが組み合わされた歯科用超小型内視鏡の使用に関する。加えて、様々な根管の天然物質を異物として適切に染色およびタグ付けするための色素およびフルオロフォアが、現在の歯科用スコープとは異なる励起エネルギーで使用されて、これらの物質を蛍光発光させ可視化することができ；これらの画像は、コンピュータのアルゴリズムによって定性的および定量的に評価して、比較による評価または診断のための管および物質のマッピングを得ることができる。光学コヒーレンス断層撮影を使用することによる管壁および象牙質の付加的な診断機能もまた、様々な光学先端部およびコンピュータアルゴリズム解析を使用することによって実現可能である。
【背景技術】
【０００３】
歯内顕微鏡は、ヒトの歯の根管系としても知られる歯内空洞空間（「ＥＣＳ」）を観察、洗浄および拡張するために使用される。未処理の根管は通常、歯根の中心部分を通って伸びている狭い溝である。ＥＣＳを洗浄および拡張することが、健康な歯の空間を占める組織である歯髄の死、すなわち壊死によって必要になる。この組織は、虫歯、深部の歯の修復、完全な、また不完全な歯の破砕、ならびに、通常は老化過程を伴う組織の石灰化および虚血による外傷性の傷害または自発性の壊死を含む、多くの理由のために変性することがある。壊死性または壊疽性の虫垂炎と同様に、この組織を完全に除去することが、緊急でないとしても、その後に感染症または歯の歯性膿瘍、敗血症を発症すること、さらに死亡することもあるので最も重要である。
【０００４】
ヒトの歯の根管系は狭く、曲がり、石灰化していることが多く、通り抜ける、または洗浄することが極めて困難な場合がある。実際、現在利用可能な従来の顕微鏡は、歯髄の除去およびＥＣＳの効果的な拡張を完全に観察するには往々にして不適当である。さらに、これらの顕微鏡は通常、一度に１つの観察角度で事前配置され、それによって臨床手順がさらに遅れる。標準的な歯科用顕微鏡では見ることができない、また複雑な、または曲がった管のためにその視野が管の最上部に限定されている観察角度では、鏡がしばしば使用されなければならない。
【０００５】
破損した器具は通常、除去することが不可能ではないとしても困難であり、歯根または歯を除去することが必要になることが多い。ＥＣＳの天然の解剖学的形態をざっくばらんに穿孔する、または変える結果として生じる歯の傷害もまた、根管の破損および歯の喪失を招くことがある。破損したファイルは、歯科用顕微鏡の焦点の範囲外にあることが多い。
【０００６】
歯の未処理の根管は通常、狭く比較的平行な溝として始まる。入口すなわちオリフィスと出口すなわち孔とは、直径が相対的に等しい。管の完全な洗浄および充填に対応するために、またさらなる感染を防止するために管は通常、処理されなければならない。歯内空洞処理（「ＥＣＰ」）は一般に、孔を相対的に小さくしたまま、管のオリフィスおよび本体を徐々に拡張することを含む。その結果として通常は、連続する円錐形処理になる。臨床手順が歯科用顕微鏡によって行われることが多く、一般に歯髄腔および管開口部のみが顕微鏡によって観察される。管自体を見ることは、根管の複雑な解剖学的形態のために困難である。
【０００７】
ビデオ歯科が１９８０年代に示されたが、数十年後まで広くは採用されなかった。歯科用顕微鏡は、関節アーム付きの顕微鏡と、モニタへのデジタル画像および有線表示を可能にするソフトウェアとを有することが多い。歯科用顕微鏡は、日常の歯の検査中に使用することができる。しかし、解剖学的形態によっては歯間の視野角がほとんど実現不可能であるので、この技法には限界がある。この限界は、光ファイバを使用することによって克服することができる。
【０００８】
シミュレーション３次元画像をテレビ画面またはモニタで見るためのウェアラブルメガネが１９９０年代から示されており、現在では普及している。３Ｄ視メガネはまた、ビデオゲーム機とも連結されてきた。ウェアラブルヘッドアップディスプレイ構想はこの千年紀の初頭に実用化された。Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓとして知られている１つの実施形態についての包括的な説明が最近示された（あらゆる目的のために参照により本開示に組み入れられる特許文献１）。このディスプレイの発明者らは、コンピュータ産業の中で多数の用途を想起しているが、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｉｎｃ．は、他の産業におけるさらなるヘッドアップディスプレイ用途を促進するために、限られた人数のベータテスタに対しプロトタイプメガネを入手可能にした。
【０００９】
歯科医は現在、検査中に歯の画像を見るために歯科用顕微鏡を使用するが、専門家による療法指導には通常、静止画像がコンサルタントに伝送される必要があり、それによってその事案の完了が遅れる。ヘッドアップディスプレイは、ある事案中に歯の静止画像またはビデオ画像を素早くリアルタイムで見ることを可能にし、任意または全ての関係者が同時に見ることができる。
【００１０】
歯の様々な検出デバイス、ウェアラブルデバイス、および３次元画像を表示するシステムが、Ｍａｎｄｅｌｉｓらの特許文献２、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｅｆｅｃｔｓ  ｉｎ  ｔｅｅｔｈ」；Ｐｒｏｖｏｓｔの特許文献３「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ｃａｖｉｔｉｅｓ」；ＭａｃＮａｕｇｈｔｏｎらの特許文献４、「３Ｄ  ｓｈｕｔｔｅｒ  ｇｌａｓｓｅｓ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｗｉｔｈ  ＬＣＤ  ｄｉｓｐｌａｙｓ」；Ｏｌｓｓｏｎの特許文献１；Ｍａｊ  Ｉｓａｂｅｌｌｅらの「Ｗｅａｒａｂｌｅ  ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｏｕｔｐｕｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」；Ｐｅｉｔｈｍａｎの特許文献５、「Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｄｅｎｔａｌ  ｃａｍｅｒａ，ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ」；Ｐｅｉｔｈｍａｎの特許文献６、「Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｄｅｎｔａｌ  ｃａｍｅｒａ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ」；Ｐｅｉｔｈｍａｎの特許文献７、「Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｄｅｎｔａｌ  ｃａｍｅｒａ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ」；Ｃｈｉｌｄｅｒｓらの特許文献８、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  ａｎ  ｉｍａｇｅ  ｉｎ  ｔｈｒｅｅ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ」、およびＦｒｅｅｍａｎの特許文献９、「Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  （３Ｄ）  ｖｉｄｅｏ  ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  ３Ｄ  ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚｅｄ  ａｕｄｉｏ  ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｖｉｅｗｅｒｓ」に記載されている。これらの特許および出願の全開示が、あらゆる目的のために参照によりここで本開示に組み入れられる。
【００１１】
歯内治療医は現在、根管系および歯の形状および状態を評価してその処理および治療を計画するために、Ｘ線像またはコンピュータ断層撮影機を使用する。その場合、管は、異なる種類のエネルギー（すなわち、音波、超音波、光子誘導光音響ストリーミング）で様々な消毒液および洗浄液を成形、灌注、および活性化することによって処理される。操作上の臨床設定の際に到達した、管を洗浄するレベルを決定する現在の方法は不適切であり；不適切な洗浄は、ＲＣＴ破損（RCT failure）の主な原因と考えられ、再治療またはより重大な歯科手順という結果になる。達成された処理および洗浄の程度についての情報を歯内治療医に提供することができるデバイスおよび方法が、治療の水準を改善する際の鍵になる。
【００１２】
さらに、上記の段落で説明された可視光による通常の可視化では、紫外スペクトル内の励起エネルギーを使用することによる発光によって、コラーゲン（歯髄）などの根管内の天然物質を強調することができる。加えて、適切なタグ付けフルオロフォアまたは染色色素の使用による発光によって、細菌、カビ、および他の望ましくない天然歯の物体または状態を強調することもできる。本発明では、根管ならびに歯および口の他の口内領域の定性的評価および定量的診断を提供するシステムをもたらすのに、上記の全部および様々な派生物を想起している。
【００１３】
関連する技術の例には、入力構造体および出力構造体を有するウェアラブルデバイスに関する特許文献１（たとえば、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ）；歯の欠陥を検出する方法および装置に関する特許文献１０（たとえば、レーザ誘導周波数領域赤外光熱放射測定およびＡＣ変調ルミネセンス信号を使用して、歯の欠陥およびカリエスを口腔内で検出する）；空洞を検出する装置および方法に関する特許文献１１（たとえば、光ファイバを使用して白熱光を歯に通して光らせる。信号は歯の反対側でコヒーレント光ファイバ束によって捕捉され、その画像が画面に表示される。通常の視覚技法によってカリエスを検出するのに使用される）；ＬＣＤディスプレイと共に使用するための３Ｄシャッタメガネに関する特許文献１２（たとえば、ビデオディスプレイをそれが３Ｄであるように見るための表示システム）；携帯型歯科用カメラ、システムおよび方法に関する特許文献１３（たとえば、付加電源ならびに滅菌ジャケットまたは保護ジャケットを有する歯科用カメラシステム）；携帯型歯科用カメラシステムおよび方法に関する特許文献１４（たとえば、使い捨てスリーブを患者ごとにハンドピースの上に付ける、または患者使用間にオートクレーブ滅菌することができる取り外し可能ジャケットをハンドピースの上に付けることによる滅菌用途の方法を含む、歯科用カメラシステム）；携帯型歯科用カメラおよびシステムに関する特許文献１５（たとえば、細長い円筒形本体壁および滅菌可能な剛性のカバーを有するハンドピースのカメラ）；画像を３次元で表示する方法およびシステムに関する特許文献１６（たとえば、右フレームとは異なる色を左フレームに使用することによって単一の光エンジンで３Ｄ画像を表示する方法）；複数の視聴者に個人別の音声応答による対話型３Ｄ表現を提供する、３次元（３Ｄ）ビデオ表現システムに関する特許文献１７（たとえば、システムが、ユーザによって行われた選択（すなわち、ユーザの前のいくつかの３Ｄ選択肢の中から）の検出を可能にし、次に、その選択に基づいて個人別の応答を提供する：対話型リアリズム）；デジタル光ファイバ根管超小型内視鏡デバイスに関する特許文献１８（たとえば、可視光を用いた小型内視鏡）；歯科医学用途の新超小型内視鏡の開発に関する非特許文献１に記載の論文（たとえば、歯内療法学を含む、可視光を使用する様々な歯科分野で使用するための小型内視鏡。研究所結果を含む。光源は２５０Ｗハロゲンランプであった）；歯内治療学における内視鏡検査法に関する非特許文献２に記載の記事（たとえば、歯内療法学を含む、可視光を使用する様々な歯科分野で使用するための小型内視鏡）；保護内視鏡シースおよびその装着方法に関する特許文献１９（たとえば、内視鏡の細長いコアを可撓管が取り囲む内視鏡シース。可撓管には、その遠位端近くの、内視鏡の視認窓の前に位置する透明窓がある）；内視鏡制御ハンドル用の汚染保護システムに関する特許文献２０（たとえば、ハンドル、ハンドルから突出する挿入管、およびハンドルから突出する制御つまみを有する内視鏡用の汚染制御システム）；使い捨て内視鏡シースと共に使用するための無汚染内視鏡弁に関する特許文献２１（たとえば、複数のチャネルおよび管が延び���いる使い捨てシースと共に使用するように特に適用された内視鏡および弁システム）；使い捨て内視鏡スリーブ用の包装システムに関する特許文献２２（たとえば、使い捨てシースを輸送中に、ならびにパッケージから１つ取り出したときに非汚染に保つための包装システム）；可撓内視鏡に関する特許文献２３；潜在的なチャネルがある内視鏡、およびそれを使用する方法に関する特許文献２４；内視鏡用シースの防眩先端部に関する特許文献２５；内視鏡の屈曲セクションの脊椎に関する特許文献２６；取り外し可能制御つまみ／ブレーキアセンブリがある内視鏡制御アセンブリに関する特許文献２７；光透過性窓が一緒に連続して一体化形成されている使い捨てシースに関する特許文献２８；光透過性窓が一緒に連続して一体化形成されている使い捨てシースを準備するｊ方法に関する特許文献２９；内視鏡を洗浄しやすくするための内視鏡汚染保護システムに関する特許文献３０；内視鏡の使い捨てシースの作動チャネルに関する特許文献３１；内視鏡を洗浄しやすくするための内視鏡汚染保護システムに関する特許文献３２；内視鏡シース用の保持トレイおよびクランプアセンブリに関する特許文献３３；内視鏡の関節式連結中の労力を減らすための内視鏡関節式連結システムに関する特許文献３４；内視鏡の関節式連結中の労力を減らすための内視鏡関節式連結システムに関する特許文献３５；シース保持デバイスを有する内視鏡に関する特許文献３６；内視鏡チャネルの圧力等化流れ制御装置および方法に関する特許文献３７；使い捨て内視鏡シース支持体および位置決めアセンブリに関する特許文献３８；隔離織物スリーブを用いた内視鏡シースアセンブリに関する特許文献３９；シース保持デバイスを有する内視鏡に関する特許文献４０；可撓内視鏡の屈曲特性を保護および変更するためのシースに関する特許文献４１；内視鏡位置特定および真空アセンブリおよび方法に関する特許文献４２；薄壁弾性構成要素をエラストマー材料から形成する装置および方法に関する特許文献４３；内視鏡シース用の可膨張性部材に関する特許文献４４；内視鏡のシース装置およびそれを形成する方法に関する特許文献４５；加熱ポリマー膜で複雑な形状の構成要素を形成する装置および方法に関する特許文献４６；が含まれ、これらは、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み入れられる。
【００１４】
現在の技術の限界
臨床医が、何か困難な、異常な、またはその治療能力を超えるものを見ることがある場合、現在の慣行は、その患者を専門家に委ねること、またはその画像をより高い技量の開業医に療法指導のために送ることである。その場合、患者は別の時間に元の臨床医のところに戻るか、またはその専門家のところに行って治療を受ける。これにより治療が著しく遅れるだけでなく、顧客満足度が低下することになり得る。
【００１５】
管のサイズが小さいことにより、画像ファイバの画素数が、約０．４０ｍｍ外径先端部で３，０００画素、約０．６０ｍｍ先端部で約６，０００画素、約１．０ｍｍ先端部で１０，０００画素、と少なくなる。後の方の２つは、そのサイズにより使用が主として管の上方１／３、または管の最上部に限定される。約０．４ｍｍの小さいサイズでは、管の中にさらに入ることができるが解像度が低い。このことが画像品質、および管の清浄度、管内の物体もしくは物質、または管の欠陥もしくは形態を見定める能力を制限する。現時点で、市場に受け入れられた通常の使用のための製品はないようである。前記のように、現在の技術を記述している文献はあるが、上記の限界により通常には使用されてない。
【００１６】
歯内治療医は現在、根管系および歯の形状および状態を評価してその処理および治療を計画するために、Ｘ線像またはコンピュータ断層撮影機を使用する。その場合、管は、異なる種類のエネルギー（すなわち、音波、超音波、光子誘導光音響ストリーミング）で様々な消毒液および洗浄液を成形、灌注、および活性化することによって処理される。操作上の臨床設定の際に到達した、管を洗浄するレベルを決定する現在の方法は不適切であり；不適切な洗浄は、ＲＣＴ破損の主な原因と考えられ、再治療またはより重大な歯科手順という結果になる。根管検査について前述したデバイスでは、通常の目視検査では白色光を使用し、細菌またはカビなどの微生物感染の検出が可能にならない。
【００１７】
先端部配置と、静止画像またはビデオをモニタ上で観察することとの間の手と眼の動きは、臨床医の焦点が患者の口から離れて画面上にあるという点で理想的ではない。
【００１８】
従来技術の器具の限界／問題を克服しようとすることにおいて、本発明の目的は、以下の改善のうちの１つまたはそれ以上を提供することである。
【００１９】
小型内視鏡からの画像およびビデオをヘッドアップディスプレイに表示させることによって、臨床医が、口の内部を見ているのと同時に、また光学先端部および／または他の器具を操作しているのと同時に、管の内側を見ることができるように使いやすさを改善する。
【００２０】
信号を無線でハンドピースから、１）ヘッドアップディスプレイまで、２）記憶するために臨床医ＩＴネットワークまで、３）患者または診察室内の他の支援の人のモニタまで、送信することによって使いやすさを改善する。
【００２１】
信号を無線でハンドピースから臨床医ネットワークまで、次に、別の歯内治療医などの外部コンサルタントまで、リアルタイムの療法指導およびアドバイスのために送信することによって、臨床的有効度および効率を改善する。
【００２２】
臨床医が業務上の臨床設定において、管内で到達した処理および洗浄のレベル、ならびにクラックなどの歯の望ましくない状態を判定できるように、画像品質およびタイプを赤外線および紫外線などの他の照明波長を追加することによって改善する。これらの追加波長は、残っているコラーゲン（歯髄）、ならびに、特定の染色色素およびタグ付けフルオロフォアによって、口および管の中の細菌およびカビなどの分子を蛍光発光させる。
【００２３】
光ファイバスプリッタを含むように画像ファイバ先端部を修正して、データストリームを得るための干渉分光法の試料参照アームと、ハンドピースまたはコンピュータ内のＯＣＴ解析アルゴリズムとを作成することによって、非破壊的方法の光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）を使用して根管壁および象牙質を特徴づけることができる。これはまた、口腔内で歯の外側でも使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３００４４０４２号
【特許文献２】米国特許第６，５８４，３４１号
【特許文献３】米国特許第４，４６８，１９７号
【特許文献４】米国特許第８，５４２，３２６号
【特許文献５】米国特許第６，１３２，２１１号
【特許文献６】米国特許第５，８３６，７６２号
【特許文献７】米国特許第５，４８７，６６１号
【特許文献８】米国特許出願公開第２００５０２２５６３０号
【特許文献９】米国特許第５，６８２，１９６号
【特許文献１０】米国特許第６，５８４，３４１号
【特許文献１１】米国特許第４，４６８，１９７号
【特許文献１２】米国特許第８，５４２，３２６号
【特許文献１３】米国特許第６，１３２，２１１号
【特許文献１４】米国特許第５，８３６，７６２号
【特許文献１５】米国特許第５，４８７，６６１号
【特許文献１６】米国特許出願公開第２００５０２２５６３０Ａ１号
【特許文献１７】米国特許第５，６８２，１９６号
【特許文献１８】中国特許第２６１７３０８Ｙ号
【特許文献１９】米国特許第４６４６７２２号
【特許文献２０】米国特許第４８２５８５０号
【特許文献２１】米国特許第４８５２５５１号
【特許文献２２】米国特許第４９０７３９５号
【特許文献２３】米国特許第４９４７８２７号
【特許文献２４】米国特許第５０２５７７８号
【特許文献２５】米国特許第５１９３５２５号
【特許文献２６】米国特許第５２７１３８１号
【特許文献２７】米国特許第５３２９８８７号
【特許文献２８】米国特許第５３３７７３４号
【特許文献２９】米国特許第５４４３７８１号
【特許文献３０】米国特許第５４４７１４８号
【特許文献３１】米国特許第５４８３９５１号
【特許文献３２】米国特許第５５１８５０１号
【特許文献３３】米国特許第５５２０６０７号
【特許文献３４】米国特許第５６２６５５３号
【特許文献３５】米国特許第５６６７４７６号
【特許文献３６】米国特許第５６８５８２２号
【特許文献３７】米国特許第５６９２７２９号
【特許文献３８】米国特許第５７０２３４８号
【特許文献３９】米国特許第５８２７１７７号
【特許文献４０】米国特許第５８７６３２９号
【特許文献４１】米国特許第６１７４２８０号
【特許文献４２】米国特許第６１９０３３０号
【特許文献４３】米国特許第６３５０２３１号
【特許文献４４】米国特許第６４６１２９４号
【特許文献４５】米国特許第６５３０８８１号
【特許文献４６】米国特許第６５７９５８２号
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｅｕｒ  Ｊ  Ｍｅｄ  Ｒｅｓ（２００６）１１：１２３〜１２７頁
【非特許文献２】Ａｌｐｈａ  Ｏｍｅｇａｎ  １０４：１／２，２０１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明では、改善された超小型内視鏡システムを提供することによって従来の内視鏡の改善を求める。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
１つの態様では、本発明は、歯科的処置中に歯または歯根のビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで取り込み共有するためのシステムであって、内視鏡を含むシステムを提供する。
【００２８】
別の態様では、本発明は、歯科的処置中に歯または歯根のビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで取り込み共有するための方法であって、根管の空洞を照明し、照明された根管の空洞の静止画像およびまたはビデオを取り込む工程を含む方法を企図している。
【００２９】
また別の態様では、本発明の態様のいずれかはさらに、以下の特徴のうちの１つまたは任意の組合せによって特徴づけられる：ビデオおよび／または静止画像をリアルタイムで表示するために内視鏡と通信するヘッドアップディスプレイをさらに含み、内視鏡は光ファイバ材料を含む；光ファイバ材料は、励起用の紫外線、赤外線、または両方の組合せを含む他の波長が、ように、石英ファイバである；内視鏡はさらに、親水性または疎水性の外側コーティングがある取り外し可能シースを含む；内視鏡は、ＯＣＴ設計およびソフトウェアアルゴリズムを使用して根管壁を撮像する；マイクロファイバスコープ、照明源、カメラ、有線または無線伝送システム、およびディスプレイをさらに含む；ディスプレイはテレビ受像機、タブレット、スマートフォン、またはコンピュータモニタである；ディスプレイはヘッドアップディスプレイである；ヘッドアップディスプレイはＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓである；ヘッドアップディスプレイはＳａｍｓｕｎｇ  Ｇａｌａｘｙ  Ｇｌａｓｓである；光ファイバ材料は、ポリマー光ファイバ、ガラス−セラミック光ファイバ、および石英光ファイバからなる群から選択される；内視鏡は、主光ファイバケーブルから取り外し可能な歯科用プローブを有するファイバスコープを含む；プローブは、クイックコネクタによって主光ファイバケーブルに取り付けられる；プローブは全てのポリマー材料から構築される；プローブは再滅菌可能である；プローブは使い捨てである；プローブは、親水性になるように修正またはコーティングされているプローブ先端部を含む；プローブは、疎水性になるように修正またはコーティングされているプローブ先端部を含む；内視鏡はさらに、生物汚染されることからプローブを保護する使い捨てシースを含む；マイクロファイバは０．０１ｍｍ以上である；マイクロファイバは０．１ｍｍから１０ｍｍの間である；フルオロフォアおよび／または色素を歯根の空洞に付けて、細菌、カビ、および／または他の分子を、これらが撮像システムによる識別のための紫外線、赤外線または他の波長を受けて蛍光発光するように、タグ付けおよび／または染色する工程をさらに含む；フルオロフォアおよび／または色素を付ける工程は、紫外線２７０〜３７０ｎｍを使用して根管内のコラーゲンを蛍光発光させる工程を含む；照明工程は、青色可視光を使用して根管内の象牙質を蛍光発光させる工程を含む；ビデオおよび／または静止画像は、マイクロファイバスコープ、照明源、およびカメラを使用して取り込まれる；ビデオおよび／または静止画像は、１つまたはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで無線で伝送される；ビデオおよび／または静止画像は、１つもしくはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで、または１つもしくはそれ以上のモニタまたはヘッドアップディスプレイがあるネットワークまで、有線接続を介して伝送される；ビデオおよび／または静止画像は、１つまたはそれ以上のヘッドアップディスプレイまで無線ネットワークを介して伝送される；患者、臨床スタッフ、患者教育のコンサルタント、歯科スタッフ訓練、コンサルタント照会または療法指導、またはこれらの任意の組合せの画像および／またはビデオを伝送する工程をさらに含む；特徴または構造体のビデオおよび／または静止画像は、マイクロファイバスコープ、フルオロフォア、フルオロフォアの効果的な蛍光発光ができる波長の照明源、およびカメラを使用して取り込まれる；フルオロフォアは天然に歯の中に存在する；照明源は、２７０〜３７０ｎｍ波長の紫外光を放出する；構造体はコラーゲンである；フルオロフォアはナトリウムフルオレセインである；フルオロフォアは、歯内治療処理の後に溶液から歯に塗布される；照明源は可視光を放出する；ビデオおよび／または静止画像はディスプレイまで伝送される；ディスプレイは、テレビ受像機、コンピュータモニタ、およびヘッドアップディスプレイからなる群から選択される；伝送は無線信号を介する；またはこれらの任意の組合せ。
【００３０】
上で言及された態様および例は、本明細書で示され説明されるように他のものが本発明と共に存在するので、非限定的なものであることを理解されたい。たとえば、本明細書で説明されるように、図面に示されるように、またはそれとは別様に、本発明の上述の態様または機能のいずれかを組み合わせて他の固有の構成を形成することができる。
【００３１】
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に示されている。しかし、本発明自体は、構成に関しても操作の方法に関しても、本発明の別の目的および利点と共に、以下の説明を添付の図面と併せて参照することにより最もよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の１つの実施形態による内視鏡ハンドピースアセンブリの斜視図である。
【図２】本発明の別の実施形態による、図１に示された内視鏡ハンドピースアセンブリを含む第１の治療システムの斜視図である。
【図３】根管の様々な深さで本発明の内視鏡ハンドピースアセンブリによって照明されている、歯の根管の様々な上面図である。
【図４】図３に示された様々な深さで照明されている歯の根管の側面図である。
【図５】本発明の別の実施形態による別の内視鏡ハンドピースアセンブリの分解組立図である。
【図６】本発明の別の実施形態による別の内視鏡ハンドピースアセンブリの分解組立図である。
【図７】本発明の別の実施形態による内視鏡ハンドピースアセンブリの別の端部の断面側面図である。
【図８】図７に示された端部の底面図である。
【図９】図７に示された端部の中間部の拡大断面図である。
【図１０】図７に示された端部の自由端の拡大断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による内視鏡ハンドピースアセンブリの別の端部の斜視図である。
【図１２】図１１に示された端部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明は、内視鏡ハンドピースアセンブリを提供することができる。より詳細には、本発明は、歯の中の根管および／または空洞、または患者の口腔を光ファイバケーブルによって、または別の方法（たとえば、内視鏡ハンドピースアセンブリの本体に取り付けられたマイクロファイバスコープ）で、（同時に、周期的に、組み合わせて、または別々に）照明および／または表示および／または記録するための取り外し可能保護端部（たとえば、使い捨て案内管）を有する、小型内視鏡ハンドピースアセンブリを提供することができる。本発明の内視鏡ハンドピースは、根管の治療（たとえば、根管の洗浄および／または形成）の最中、間、および／または後に、根管の内部空洞空間の照明と表示を同時にできることを理解されたい。
【００３４】
実際の治療の場合には、歯内根管治療を受けている患者の歯は標準的な手順を用いて処理され、それによって感染歯髄は、管が充填される前に切除されることが企図されている。処理が適切であることを確認するために、電源ボタン１１を有する小型内視鏡１０が検査のために管の中に進められる（図１〜図２）。照明された管のビデオストリームが無線（または有線）ネットワークを通してＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓの装着者（歯科医、歯内治療医、または他）または別のヘッドアップディスプレイもしくは別様の表示デバイス１２（たとえば、モニタ、タブレット、ラップトップもしくは同様のデバイスおよび／または他）まで伝送され、このビデオストリームは、治療の患者１４と同じ部屋に置かれ、かつ／または別の場所のコンサルタント／専門家または他までリアルタイムで伝送され、またはあらかじめ記録される。
【００３５】
場合により、実際の治療事案の間、画像１６（たとえば、静止画像および／またはビデオストリーミングおよび／または記録）が、治療手順中の様々な時点において歯１８の内部で取り込まれる。静止画像は、無線（または有線）ネットワークを通して、それぞれが１対のＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ（または別のヘッドアップディスプレイ）または表示デバイスを装着している歯科学生まで、その歯科学校の教育授業中に伝送される。ＧＰまたは歯内治療医はまた、ストリーミングビデオ、画像、または記録ビデオをコンサルタントまたは別の歯科医へ伝送することもできる。顧客は、その手順で別の歯科医に会うために椅子を離れなくてもよく、あるいは後日、最初の歯科医が療法指導を得た後に戻って来なくてもよい。
【００３６】
１つの具体例では、可撓軸マイクロファイバスコープ（ＭｉｌｌｅｓｃｏｐｅＩＩ、Ｚｉｂｒａ  Ｃｏｒｐ、Ｗｅｓｐｏｒｔ  ＭＡ）を有する内視鏡実施形態が提供され、その仕様は以下の通りである：直径＝０．６ｍｍ；６，０００画素画像ファイバ；視野（ＦＯＶ）＝６５度；ＡＲコーティング二連対物レンズ；最適焦点距離＝５ｍｍ；焦点深度（ＤＯＦ）＝３〜１２ｍｍ；照明源＝６０００Ｋ白色光ＬＥＤ；カメラ＝１／２フォーマットＳｏｎｙ  ＥＸセンサアナログＣＣＤ。抜かれたヒトの歯のＥＣＳは、標準的な歯内治療手順を用いて歯根から歯髄を切除することによって処理された。次に、ＥＣＳはマイクロファイバスコープを使用して検査された。歯および根管の中のビデオ画像がカメラに伝達され、プローブが前進および後退したときに記録された。静止画像が、０．４、０．７および０．８インチの総スコープ挿入深さ、および０．１から０．８インチの視野深度で、図３に示されるように取り込まれた。ビデオ画像はリアルタイムでヘッドアップディスプレイ（Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ）に向けてストリーミングされ、また静止画像は後で、外部モニタとＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓの両方に伝送された。
【００３７】
臨床医はまた、５ｍｍ外径のような大型内視鏡、およびヘッドアップディスプレイを使用して患者の歯または他の口腔領域を検査することもできる。臨床医はまた、内視鏡を使用して空洞を顧客に見せる、またはヘッドアップディスプレイに記録することもできる。
【００３８】
歯内根管治療を受けている患者の歯は、標準的な手順を用いて処理され、それによって感染歯髄は、管が充填される前に切除される。処理が適切であることを確認するために、管は、フルオレセインで適切な時間充填することができる。上の具体例で説明されたマイクロファイバスコープは、３１０ｎｍに及ぶ波長範囲にわたって紫外光を放出する光源を含むことができ、図４に示されるように、検査のために管の中に進められる。患者とリアルタイムで、ビデオストリームは無線でハンドピースから、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓまたは別のヘッドアップディスプレイを装着している開業医および／または別の歯内治療医もしくは助手まで、および／または別室もしくは同室内のモニタまで伝送される。
【００３９】
歯内治療医は、カリエスを示す蛍光の画像を評価することができ、残留カリエスが示される場合には追加の切除または充填を指定し、示されなければ歯根空間の充填を指定する。画像ファイバは、照明光ファイバの環を有することができ、その場合ファイバは、保護コーティングで密閉される。照明ファイバは、可視光などの１つの照明源に連結される。
【００４０】
別の実施形態には、混合体の形の照明ファイバの環があり、可視光、赤外線および紫外線などの複数のエネルギー源が別々の照明ファイバに連結される。さらに別の実施形態では、照明ファイバは環のまわりに交互に並ぶ。さらに別の実施形態では、照明ファイバは、様々な撮像のために、または可撓プローブ（たとえば、使い捨て保護シースなどの取り外し可能端部）の操作特性を変えるために、画像ファイバのまわりに異なる間隔パターンで設けられる。別の実施形態は、アセンブリに利用される異なる材料の照明ファイバを含む。溶融石英ファイバが、光学特性および紫外線透過特性の改善のために通常のガラスファイバの代わりに使用される。ポリマー光ファイバが、ガラスよりも一般に耐久性があるので、また場合によっては費用効果が高いので、ガラスまたは石英の代わりに使用される。ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、およびポリカーボネートを含む材料が適切であり、また他の代替光ファイバ材料も適切である。ガラス光ファイバはまた、個々のファイバそれぞれの強度を改善するように処理することもできる。たとえば、表面のイオン交換処理がＧｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．、Ｃｏｒｎｉｎｇ、ＮＹ）の製造に用いられる。加えて、光ファイバ内視鏡プローブの先端部（ガラスおよびプラスチック）は、濡れ性の増大または低減などの望ましい付加特性を与えるために、様々な材料で処理またはコーティングされる。溶剤吹付け、浸漬成形、光化学結合、およびプラズマ堆積を含む方法によってそれぞれ付けられた、ポリビニルピロリドンおよびポリフッ化ビニリデンなどの薄い親水性コーティングも疎水性コーティングも、様々な液体の存在下で撮像する助けになり得る。
【００４１】
内視鏡は、標準白色光と共に、および／または目視診断を助けることができる光源と共に使用される。１つの実施形態では、光源は、分子が蛍光発光または自己蛍光発光するように、紫外線（ＵＶ）波長を含むことができる。たとえば、コラーゲンは２７０〜３７０ｎｍの間で自己蛍光発光し、したがって、３１０ｎｍＵＶ光源を根管内のコラーゲンの観察に利用することができる。分子タグもまた臨床手順中に使用され、また適切な光源が、タグ付け分子を観察するために使用される。たとえば、分子フルオレセインは、うがい薬として使用されると歯のカリエスに結合する。内視鏡に取り付けられた、４９４ｎｍ（たとえば、４００ｎｍから６００ｎｍ）で発光する適切な光源が、可視カリエスの蛍光画像を生成するために使用される。Ｘ線または赤外線などの電磁（ＥＭ）放射の他の波長もまた、歯科内視鏡を通して撮像するために使用される。内視鏡はまた、放射される蛍光量を測定する検出器を含むこともできる。観察される画像、ビデオまたはストリーミングビデオは、白色光もしくは紫外光、またはＸ線もしくはＩＲ  ＥＭを受けて取り込まれる。ＩＲは、定性的な歯の診断のために使用される。別々の照明エネルギーが、１つの実施形態では個別にオンにされ、別の実施形態では一緒にオンにされる。内視鏡の検出器によって測定された蛍光は、臨床的問題についての定量的な情報をもたらすことができる。ソフトウェアアルゴリズムは解析を実行し、サイズ測定、密度計算、多孔度計算、蛍光強度、および画像操作などの情報を臨床医に提供することができる。
【００４２】
歯のカリエスおよび歯根歯髄構造との相互作用に基づいて選択される可視染料および蛍光染料はまた、照明源に基づいて使用し選択することもできる。たとえば、可視光のもとでは、アルシアンブルー、低鉄または高鉄ジアミン、アルデヒドフクシン、フェリシアン化透析鉄、アズールＡ、およびクプロニックブルー（Cuprolinic blue）はそれぞれグリコサミノグリカンと結合し、アリザリンレッドＳはカルシウムと結合し、ゴモリトリクロームはコラーゲンを緑から青に、細胞質を赤に、核をグレーから黒に染色し、ヘマトキシリンおよびエオシンは核を青に、タンパク質をピンクに、細胞質、結合組織、コロイド、および脱灰骨基質をピンクから赤に染色し、ワンギーソン、マロリートリクーロム、およびマッソントリクロームはコラーゲンと結合し（後者はまた、細胞質をピンクに、核を黒に染色する）、オイルレッドＯおよび四酸化オスミウムはそれぞれ脂質と結合し、フォンコッサ染料はカルシウムと結合する。偏光光源と共に使用されると、ピクロシリウスレッドはコラーゲンの像を作る。
【００４３】
Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から入手できる適切な蛍光核酸染料には次のものが含まれる：４−アセトアミド−４’−イソチオシアナト−２，２’−スチルベンジスルホン酸、アクリジンオレンジ、アクリジン変異原ＩＣＲ  １９１、アクリフラビン、アクチノマイシンＤ、６−アミノフルオレセイン、アルブミンブルー５８０カリウム塩、４−アミノベンズアミジン二塩酸塩、７−アミノ−４−メチル−３−クマリニル酢酸、８−アニリノ−１−ナフタレンスルホン酸、９，１０−アントラセンジイル−ビス（メチレン）ジマロン酸、Ａｔｔｏ  ５２０、Ａｔｔｏ  ５２０ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ  ５６５、Ａｔｔｏ  ５６５  ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ  ５９０、Ａｔｔｏ  ５９０  ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ  ６１０、Ａｔｔｏ  ６１０−ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ  ６５５、Ａｔｔｏ  ６５５  ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ  ６８０、Ａｔｔｏ  ６８０  ＮＨＳエステル、Ａｔｔｏ−Ｄｉｎｏ  ２、Ａｔｔｏ−Ｄｉｎｏ  ４、Ａｔｔｏ−Ｍｏｎｏ１、Ａｔｔｏ−Ｍｏｎｏ  ２、Ｎ−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］マレイミド、ＢＥＴＯ、ビスベンズイミドＨ３３２５８、ビスベンズイミドＨ３３３４２三塩酸塩、［２，６−ビス（２−ピリジル）フェニル−Ｃ，Ｎ，Ｎ’］クロロ白金（ＩＩ）、３−ブロモメチル−７−メトキシ−１，４−ベンゾオキサジン−２−オン、４−ブロモメチル−７−メトキシクマリン、ＢＯＸＴＯ、５−（ブロモメチル）フルオレセイン、９−（２−カルボキシ−２−シアノビニル）ジュロリジン、５−カルボキシフルオレセイン、５（６）−カルボキシフルオレセイン、５（６）−カルボキシフルオレセインジアセテート、５−カルボキシフルオレセインＮ−スクシンイミジルエステル、５（６）−カルボキシフルオレセインＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、５（６）−カルボキシ−Ｘ−ローダミン、５−カルボキシ−Ｘ−ローダミンＮ−スクシニミジルエステル、５（６）−カルボキシ−Ｘ−ローダミンＮ−スクシンイミジルエステル、５（６）−カルボキシテトラメチルローダミン、６−カルボキシテトラメチルローダミン、５−カルボキシ−テトラメチルローダミンＮ−スクシンイミジルエステル、５（６）−カルボキシ−テトラメチルローダミンＮ−スクシンイミジルエステル、６−カルボキシ−テトラメチルローダミンＮ−スクシンイミジルエステル、４−クロロ−７−ニトロベンゾフラザン、Ｃｈｒｏｍｅｏ（商標）Ｐ４６５、Ｃｈｒｏｍｅｏ（商標）Ｐ５０３、Ｃｈｒｏｍｅｏ（商標）Ｐ５４０、１，３−シクロヘキサンジオン、ダンシルクロリド、ダンシルカダベリン、４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール二塩酸塩、ジミジウムブロミド、９−（２，２−ジシアノビニル）ジュロリジン、ジヒドロエチジウム、蛍光レッド６３０、ＮＩＲ−６４１  Ｎ−スクシンイミジルエステル、ＮＩＲ−７９７イソチオシアネートトリオキサレン、３，５−ジアミノ安息香酸、３，５−ジアミノ安息香酸二塩酸塩、エオシンＹ二ナトリウム塩、臭化エチジウム、エチジウムホモダイマー、フルラム、ＬＵＣＹ（登録商標）５０６、ＬＵＣＹ（登録商標）５６５、ＬＵＣＹ（登録商標）５６９、６−［フルオレセイン−５（６）−カルボキシアミド］ヘキサン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、フルオレセイン５（６）−イソチオシアネート、フルラム、フルオレニルメトキシカルボニルクロライド、Ｎ−（ヨードアセトアミノエチル）−１−ナフチルアミン−５−スルホン酸、５−マレイミド−エオシン、２−メトキシ−２，４−ジフェニル−３（２Ｈ）−フラノン、８−メソキシプソラレン、４−メチルウンベリフェリル−Ｎ、Ｎ’−ジアセチル−β−Ｄ−キトビオシド一水和物、モノクロロビマン、Ｎａｎｃｙ−５２０、ヨウ化プロピジウム、ピレン、ピロニンＹ、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーンＩ、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーンＩＩ、Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ−ＣｒｙｐｔｏＦｌｕｏｒ（商標）クリムゾン、スルホローダミンＢ酸クロリド、ＳＹＰＲＯ（登録商標）オレンジ、ＳＹＰＲＯ（登録商標）レッド、ＳＹＰＲＯ（登録商標）ルビー、ＳＹＰＲＯ（登録商標）タンジェリン、およびテトラメチルローダミンイソチオシアネート。
【００４４】
図６に示された別の実施形態では、取り外し可能な（たとえば、１回限りの使用目的などのために使い捨ての）端部２４が付いた一体化デバイス２２（図６）を有する、内視鏡アセンブリ２０が提供される。より詳細には、一体化内視鏡アセンブリ２２は、ボディ部分２６（カメラ、電池、および／またはハンドル構成要素を収容できる）と、ファイバスコープ部分２８（可撓性の、および／またはまっすぐな（剛性の）プローブ２９を含むことができる）とを含むことができる。さらに、アセンブリ２０の端部２４（多重使用目的）は、患者間の生物汚染を防止するために患者間で滅菌される。
【００４５】
図５に示された別の実施形態では、患者間で滅菌することができる一体化光学プローブ３９付きの取り外し可能光学ヘッド３８を含む様々な取り外し可能構成要素、および本体３６を有する、内視鏡アセンブリ３０が提供される。場合により、光学ヘッド３８はさらに、患者間の生物汚染を防止するために光学ヘッドを覆って配置された、取り外し可能な（たとえば、使い捨てシース）端部３４を含む。様々な設計および発明が、Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅによる様々な開示および特許に包含され（参考文献参照）、これらは、
あらゆる目的のために参照により本明細書に組み入れられる。
【００４６】
図７〜図１０に示されるように、取り外し可能端部構成要素４４（たとえば、保護シース）の代替実施形態が提供される。取り外し可能端部構成要素４４は、ファイバスコープ部材および／またはハンドピース本体への取り外し可能な取付けのための第１の端部と、閉鎖（たとえば、封止）先端部分５２を有するスコープ軸５０まで延びるテーパ付き案内管軸４８と連通する第２の端部とを有する、連結端部４６を含むことができる。１つの特定の例では、先端部分５２は、照明された空洞の静止画像および／またはビデオストリームの取込みを場合により可能にしながら、それぞれの空洞（たとえば、根管）を照明するための光を通して伝達することが可能になるように先端部分５２の表面周辺部のまわりおよびスコープ軸５０の自由端５６に配置された、透明な１つまたはそれ以上の窓５４を含む。１つまたはそれ以上の窓を、必要というわけではないが、スコープ軸５０の周辺部表面および／または自由端５６に沿ってどこにでも配置できることを理解されたい。
【００４７】
図１１〜図１２に示されるように、ファイバスコープ部材（たとえば、プローブ）５８の代替実施形態が提供される。ファイバスコープ部材５８は、ハンドピース本体に取り外し可能（または取り外し不能）に取り付けるための第１の端部６１と、自由端６６がある光学軸６４まで延びる案内管軸６２と連通する第２の端部６３とを有する、連結端部６０を含むことができ、自由端は、照明の提供、および／または静止画像などのデータの伝送（送信および／または受信）、ビデオストリーミング、材料輸送、またはその他のための空洞経路を画成する。連結端部は、クイック着脱コネクタとし、かつ／または、必要というわけではないが、ファイバスコープ部材５８をハンドピース本体に解放可能／取り外し可能に固定するために、ロッキング部材６８を含むことができることを理解されたい。含まれる場合、ハンドピース本体はさらに、ファイバスコープ部材５８をハンドピース本体に取り外し可能に固定するためのロッキング部分６８に対応する、嵌合部材（図示せず）を含むことができる。
【００４８】
当技術分野で知られている様々なロッキング／取り外し可能固定実施形態が、実行可能な代替形態として企図されている。クイック着脱コネクタの例には、それだけには限らないが、現在光ファイバ業界で一般に使用されているもの、ならびに、その設計が光ファイバケーブルに適用できる、他の業界で使用されているものが含まれる。これらは、取り外し可能な剛性または半剛性プローブ（Ｚｉｂｒａ  Ｃｏｒｐ、Ｗｅｓｔｐｏｒｔ  ＭＡ）、米国特許第４，４３２，６０３号に記載されている多チャネル光ファイバコネクタ、両性型光ファイバコネクタ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃａｂｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｒｏａｎｏｋｅ、ＶＡ）、クイックＬＣ光ファイバコネクタ（Ｅｘｔｒｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ａｎａｈｅｉｍ、ＣＡ）、ＮＳＫクイックコネクトアダプタ（Ｄｅｎｔａｌ  Ｐａｒｔｓ  Ｈａｕｓ、Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、ＶＡ）、ＦｕｓｅＣｏｎｎｅｃｔ融着接続フィールド取付可能コネクタ（ＡＦＬ、Ｄｕｎｃａｎ、ＳＣ）、Ｅ−２０００コネクタ（Ｓｅｎｋｏ、Ｄａｌｌａｓ  ＴＸ）、および他のＬｕｃｅｎｔコネクタ（ＬＣ）、スナップインコネクタ（ＳＣ）、Ｓｔｒａｉｇｈｔ  Ｔｉｐコネクタ（ＳＴ）、Ｆｅｒｒｕｌｅ  コネクタ（ＦＣ）、Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  Ｊａｃｋコネクタ（ＭＴ−ＲＪ）、Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ  Ｕｎｉｔコネクタ（ＭＵ）、「Ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ  Ａ」コネクタ（ＳＭＡ）、およびＤＩＮコネクタが含まれる。光ファイバに容易に適用できる設計には、クイックチェンジコレットナット（Ｄｒｅｍｅｌ、Ｍｏｕｎｔ  Ｐｒｏｓｐｅｃｔ、ＩＬ）、六角形端部ドリルビット（Ｂｌａｃｋ  ａｎｄ  Ｄｅｃｋｅｒ、Ｎｅｗ  Ｂｒｉｔａｉｎ、ＣＴ）、プッシュコネクタ（たとえば、Ｌｅｇｒｉｓ  Ｄ．Ｏ．Ｔ．  Ｐｕｓｈ−Ｉｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｅｌｂｏｗ、Ｄｉｘｏｎ  Ｖａｌｖｅ、Ｃｈｅｓｔｅｒｔｏｗｎ、ＭＤ）、Ｓｗａｇｅｌｏｋ取付具（Ｓｗａｇｅｌｏｋ、Ｓｏｌｏｎ、ＯＨ）、および他の工業用カップリングを含み、これはＣＥＪＮプラグ、Ｈａｎｓｅｎプラグ、Ｓｈａｒａｄｅｒプラグ、Ｃｈｉｃａｇｏカップリング、Ｓｎａｐ−Ｔｉｔｅカップリング、ＪＩＦＦＹ−ＴＩＴＥ（登録商標）クイックコネクト、返し付きルアーロックコネクタ、ＯＨＭＥＤＡ  ＳＴＹＬＥクイックコネクト、スナップクロージャ、ミリタリークロージャ、庭ホースクイックコネクト取付具およびカップリング、プロパンガスクイックコネクト取付具、消火ホースクロージャを含む。
【００４９】
臨床医は、撮像用の小型内視鏡プローブを挿入する前に、色素、染料、およびフルオロフォアを患者の根管または他の口腔領域の中に、標準的なシリンジを用いて注入できることもまた企図されている。他の方法には、使い捨てシースに組み込まれたルーメン（米国特許第５，０２５，７７８号参照）を使用して、流体を小型内視鏡プローブが管または口の中にある間に注入することが含まれる。参照特許によれば、この開放ルーメンはまた、乾燥した管が画像取得により良い環境をもたらす場合に、光学プローブを取り出すことなく真空を用いて歯根管を乾燥させる手段にもなり得る。
【００５０】
ソフトウェアアルゴリズムが、蛍光発光分子のデジタル画像をマップまたはカウントに変換して、存在する管の洗浄レベルを判定することができる。本発明はまた、この情報を、ヘッドアップディスプレイまたはモニタに提示される洗浄の定性的インジケータとして、または定量的スコアとして表示することもできる。
【００５１】
光学コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）を用いる光学撮像は、歯の根管の３Ｄ情報を取得するのに使用することができ、これは歯科医が診断または治療する際の助けになる。本発明で使用されるサイズが小さいファイバは、管内に入れることができ、低コヒーレンス干渉分光法に必要な短波長を支持する。光学ヘッドおよび光ファイバ先端部は、データストリームを得るための干渉分光法の試料参照アームを作成するために、光ファイバスプリッタを含むように修正される。データのＯＣＴ解析アルゴリズムが、その結果をヘッドアップディスプレイまたはモニタに表示することができる。これらのＯＣＴプローブはまた、口腔内で歯の外側でも使用される。
【００５２】
さらに、本発明は、以下の特徴の１つまたはそれ以上を含むことができる。
【００５３】
ハンドピースまたはデバイスは、文献に記載されている歯根管を検査するための小型内視鏡を含むことができ、たとえば、中国特許第２６１７３０８Ｙ号のＤｉｇｉｔａｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｒｅ  ｒｏｏｔ  ｃａｎａｌ  ｍｉｃｒｏｅｎｄｏｓｃｏｐｅ  ｄｅｖｉｃｅ、Ｇｅｉｂｅｌ  ＫｏｐｉｅのＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  Ｎｅｗ  Ｍｉｃｒｏ−Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ  ｆｏｒ  Ｏｄｏｎｔｏｌｏｇｉｃａｌ、ＡＯ＿１０４＿１−２＿Ｄｒｓ＿＿Ｍｏｓｈｏｎｏｖ＿ａｎｄ＿Ｎａｈｌｉｅｌｉ＿＿２＿、および使い捨て保護シースに関するいくつかのＶｉｓｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅの特許を参照されたい。
【００５４】
ハンドピースまたはデバイスは可視光照明源を含むことができ、その光は、管を照明するために、画像ファイバのまわりの外環の中を先端部の遠位端まで伝達される。
【００５５】
光ファイバヘッドの外径は、管内用では０．２５ｍｍから１．０ｍｍまでである。口腔用途では１０ｍｍまで。
【００５６】
保護シース／案内管の外径は、最小０．３５ｍｍまでである。
【００５７】
照明の波長は、紫外線では２７０〜３７０ｎｍであり、かつ／または、様々なフルオロフォアにより少なくとも全紫外線スペクトルを含むことができる。
【００５８】
少なくとも３０００ｎｍまでの全可視及び赤外線。
【００５９】
画像ファイバは０．３５〜１．０ｍｍ外径を含むことができ、ＣＭＯＳまたはＣＣＤデジタルカメラによって取り込む情報の３０００〜１００００画素を有する。
【００６０】
光ファイバは、長さが約８〜１５ｍｍのファイバの可撓性の部分を有し、この部分は、保護管を越えて突出し、体の部分の中に、この場合には根管の内側または口の他の口腔部分に挿入される。
【００６１】
光ファイバの視野深度は１０ｍｍまでである。
【００６２】
鏡またはレンズがファイバの遠位端に配置され、あるいはファイバ端部が、側面から視ること、ならびに軸方向に視ることを可能にするように傾けられる。
【００６３】
ハンドピースまたはコンピュータは、画像ファイバ出力を取り込むためのレンズおよびＣＭＯＳまたはＣＣＤデジタルカメラと、静止画像またはビデオ画像をコンピュータ画面またはモニタに表示するためのマイクロプロセッサおよびアルゴリズムとを含む。
【００６４】
コンピュータは、画像をデジタル拡大して表示することができる。
【００６５】
ビデオ画像または静止画像は、コンピュータシステムに記憶される。
【００６６】
光ファイバ先端部は、再使用可能（再滅菌可能）になっているか、または遠位端に光学窓がある使い捨て保護シースによって生物汚染から保護されている。
【００６７】
本明細書に記載された本発明には他に多くの利点がある。歯内治療器具は、潜在的な漏洩経路を無くす単一の連続流路を有することができる。固有の応力集中が低減され、または実質的に解消され、それによって振動中の先端部および／または遠位端部分の信頼性を高くすることが可能になる。先端部および／または遠位端部分の構造が、洗浄剤に適切な振動をもたらす運動面内の超音波振動およびエネルギーを案内および移送する。先端部アセンブリはまた使い捨てとすることもでき、それによって、患者ごとに新しい先端部アセンブリを使用することが必要になり、また使用前に先端部アセンブリが滅菌されていることが保証される。
【００６８】
ハンドピースは電子回路、無線通信手段、ソフトウェア、アルゴリズム、電池、および撮像カメラを含むことができる。ノーズコーンは、ファイバスコープ、レンズ、および光画像ファイバを含む。画像ファイバの上を摺動してファイバを損傷または生物汚染から保護する使い捨て案内管は、あることもないこともある。図１は、臨床医の手の中にあるユニットを示し、図２および図３はそれぞれ、使用中のデバイス、およびモニタに表示される画像を図示したものである。
【００６９】
本明細書（添付の請求項、要約、および図面のどれも含む）で開示された各機能は、特に言明されていない限り、同一の、同等の、または同様な目的を有する代替機能と取り換えることができる。したがって、特に言明されていない限り、開示された各機能は、一般的な一連の同等または同様の機能の一例にすぎない。
【００７０】
本発明の好ましい実施形態が本明細書で示され説明されたが、このような実施形態は例示としてのみ提供されていることが当業者には明らかであろう。本発明から逸脱しない多数の様々な変形、変更、および置換えが、当業者には明らかであろう。本発明の他の予測される実施形態または用途には、本発明のような先端部アセンブリが多くの利点を提供できる、超音波乳化吸引術の分野における本発明の使用が含まれる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】
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【図２】
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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３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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