(57)【要約】  タッチセンサを用いて歯根膜ポケットの深さを測定する歯根膜プローブが提供される。その歯根膜プローブは、歯根膜ポケットに挿入するためのプローブ先端を有するハンドルを含む。そのプローブ先端は、そのプローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触を測定するための、それの外側表面の上またはその近傍に置かれたタッチセンシティブリーダを含む。タッチセンサとマイクロコントローラが、歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度を測定するためにタッチセンシティブリーダに接続されていて、その接触の程度が歯根膜ポケットの深さに対応する。
2016500537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、
上記ハンドルに連結された基部と、歯根膜ポケットに挿入するための反対側の最先端部を有するプローブ先端であって、そのプローブ先端に、プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットを作る組織の間の接触を測定するためのタッチセンシティブリーダを備えるプローブ先端と、
上記プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度を測定するタッチセンシティブリーダに連結されているタッチセンサとマイクロコントローラとを備え、
上記プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度が、歯根膜ポケットの深さに対応することを特徴とする、
歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項２】
上記タッチセンシティブリーダが、容量式タッチセンシティブリーダであり、上記タッチセンサが、容量式タッチセンサであることを特徴とする、請求項１に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項３】
上記タッチセンシティブリーダが、少なくとも一つの導電性の帯または環であって、上記プローブ先端の外側表面の上またはその近傍にあるものからなることを特徴とする、請求項２に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項４】
上記タッチセンシティブリーダが、複数の導電性の帯または環であって、上記プローブ先端の表面の上またはその近傍であって、上記プローブ先端の最先端部から選択された単位で歩進的に位置決めされていることを特徴とする、請求項２に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項５】
上記プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度が、上記容量式タッチセンサによって得られた容量読み取り値が予め決められた閾値容量より上であった導電性の帯または環の数によって決定されることを特徴とする、請求項４に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項６】
上記プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度が、上記容量式タッチセンサによって得られた容量読み取り値によって決定されることを特徴とする、請求項２に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項７】
上記容量式タッチセンシティブリーダが、上記プローブ先端に外側表面に長手方向に向けられた少なくとも一つの導電性の細線と、上記プローブ先端の外側表面に円周方向に向けられた少なくとも一つの導電性の線または環とからなり、上記導電性の細線は上記導電性の線または環とは電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項２に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項８】
上記タッチセンシティブリーダが、抵抗式タッチセンシティブリーダであり、上記タッチセンサが、抵抗式タッチセンサであることを特徴とする、請求項１記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項９】
上記タッチセンシティブリーダが、プローブ先端の外側表面の上またはその近傍にある少なくとも一対の導電性の帯または導線であることを特徴とする、請求項８に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１０】
上記タッチセンシティブリーダが、複数の導電性の帯または環であって、上記プローブ先端の表面の上またはその近傍であって、上記プローブ先端の最先端部から選択された単位で歩進的に位置決めされていることを特徴とする、請求項８に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１１】
上記プローブ先端の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度が、上記抵抗性タッチセンサの中の抵抗読み取りをトリガした導電性の帯または環の数によって決定されることを特徴とする、請求項１０に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１２】
プローブ先端の最先端部が歯根膜ポケットの底と接触すると、歯根膜ポケットの深さの読み取りをするために歯根膜プローブを活性化させる活性化スイッチを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１３】
上記活性化スイッチが、プローブ先端に置かれた圧力感知センサであって、上記プローブ先端の最先端部が歯根膜ポケットの底に接触すると、歯根膜ポケットの深さを読み取らせるものであることを特徴とする、請求項１１に記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１４】
歯根膜プローブを作動させるための電力を供給する充電可能な電池と、歯根膜プローブが加熱または冷却されたとき上記電池を再充電するための電気を発生する熱電対を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１５】
歯根膜プローブを作動させるための電力を供給する充電可能な電池と、歯根膜プローブが加熱または冷却されたとき上記電池を再充電するための電気を発生する電力転送コイルを含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１６】
複数の歯根膜プローブが近接して使用されるという状況で、歯根膜プローブを個々に特定するための手段を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブ。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の歯根膜プローブを使用する方法であって、上記プローブ先端の最先端部を歯根膜ポケットに中に、プローブ先端の最先端部が歯根膜ポケットの底に接触するまで、そしてプローブ先端の外側表面を歯根膜ポケットの組織に接触させることからなることを特徴とする、歯根膜プローブを使用する方法。
【請求項１８】
上記プローブ先端の最先端部が歯根膜ポケットの底に接触すると、歯根膜プローブに連結されている活性化スイッチが活性化され、それにより歯根膜ポケットの深さの読み取りをさせるステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１７に記載の歯根膜プローブを使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯学の分野、さらに詳しく言うと、歯根膜診断の分野に関するものであり、特に本発明は、歯の周りの歯根膜ポケットの深さを正確に測定し、記録する、歯根膜プローブに関係するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯学の分野では、歯根膜病はプラークによって誘発される進行性の病気であると知られている。歯根膜病は、深刻な組織炎症を引き起こすことがあり、それに苦しんでいる歯を取り囲む領域で歯根骨が無くなることさえある。歯根膜病を効果的に治療するには、患者の口の中の病気の進行を、モニターすることが基本である。歯根膜病の進行をモニターするために、歯科従事者は、歯の周りの歯根膜ポケットの深さを定期的に測定する。
【０００３】
歯根膜ポケットとは、一つの歯の周りの歯肉組織頂上から、プローブが物理的に到達する深さ、すなわち、そこではポケットの中にそれ以上入り込めなくなるように、接触圧力がプローブを邪魔するまでの物理的距離である。これは、歯肉と歯根の間で、上皮付着が始まる基準面にて起こる。歯根膜の変化が起こると、関連する歯根膜ポケットの相対的な深さは増大する。測定は、通常、ミリメータ単位で行われる。
【０００４】
歯科環境において、正確な、そして完璧な歯根膜の測定は、時間を消費し、また面倒でもある。慣用されている測定では、未だに殆どの歯科医院で採用されているように、検査者が少なくとも各歯の測定の後に、測定を一旦中止して、歯根膜ポケットの深さを記録し、或いは助手が測定を記録することが要求される。伝統的には、測定は、手書きで患者のカルテに書かれる。測定と記録の工程は、測定されるべき各歯根膜ポケットについて繰り返される。
【０００５】
慣用のプローブは、歯肉と歯根の間のポケットの中に進入するプローブの深さを指示するための線条、印、或いは複数の色を備える。歯科専門家は、プローブの深さを手動で読み取らねばならない。プローブは、小さいので、そのような読み取りは正確を期するには困難である。しかし、歯根膜病の進行をモニターするためには、非常に僅かな差異が重要である。さらに主観性の問題がある。異なる歯科専門家は、おそらくは異なる技法を持ち、或いは異なる日に測定をするときに、異なる角度で歯根膜プローブを見ることがあり得る。異なる測定技法は、複数の歯科衛生士や歯科医を擁する歯科医院では深刻な問題となる。それは、同じ患者が異なる日に来診したときに、担当者が異なる測定技法を採用することが起こり得るからである。
【０００６】
慣用の目盛つきプローブ以外にも、歯根膜ポケットの深さを測定するたくさんの装置がある。それらの中の一つとして、一定の力の印加器を備える電子式歯根膜プローブがある。これはFLORIDA PROBETMという商標でも知られ、米国特許 No.4,791,940に記述されており、またヒルシュフェルド氏に与えられたカナダ特許 No.1,282,263にも記述されている。このプローブおよび記録装置は、バネ力装置を使用するもので、そのバネ力装置は変換器によって記録装置に電子的に結合されている。プローブ先端が可動な、或いは機械式のアームに取り付けられ、そのプローブ先端は、プローブハンドルに固定された狭いスリーブ内で動く。そのプローブ先端が、ポケットの底にある時、スリーブ端部が歯肉縁部に接触するまでプローブハンドルは押圧される。スリーブより上で引き続き露出している長さが、ポケットの深さを表している。フットスイッチで、変換器の機械的変位を測定し、記録装置を作動させることをトリガ（始動）させる、すなわち始動させる。しかし、このプローブは、幾つかの欠点を持っている。第一の欠点は、狭いスリーブの中で機械的に動く部分や、アーム、ハンドルそしてスプリングが、全て一体には形成されていないことである。このことは、スプリング力の変換において要求される条件である首尾一貫性を変化させてしまうのである。第二の欠点は、プローブ先端が滅菌のために取り外される必要があることである。第三の欠点は、プローブ先端から機械的に可動のアームの頂点までの高さがあることが、口の奥の狭い空間での読み取りを困難にすることである。さらに、そのサイズが、口を開く能力に限界がある患者において、適切な読み取りをすることを困難にするという問題点がある。
【０００７】
ベックマン氏とその他に与えられた米国特許 No.4,995,403は、測定のために引き込み可能なファイバーを備える歯根膜プローブを記述している。ここにおいても、測定に摩擦による不正確さをもたらす可動部分がある。さらに、装置の大きな部分が滅菌可能ではなく、使い捨てとする必要があり、装置の全体としての長さは相当なものとなる。長さが大きいということは、測定のためにプローブの位置決めすることが困難な課題となり、従って、使用する歯科専門家を面倒くさく感じさせ、また不愉快にさせる。
【０００８】
可動スリーブと先端部の他の例が、マトバ氏とその他に与えられた米国特許 No.5,993,209に記述されている。この装置では、プローブの先端がポケットの底に挿入され、そのスリーブが歯肉の頂上にある時の、プローブの先端とスリーブの先端の間の位置的変位を検出する。ここにおいても、可動部分が存在することが欠点である。装置を形成する全ての動く部材が、特に、スリーブの中でプローブが角張って曲がる部分や、最終スリーブに沿って動く時、摩擦に起因する不正確さを加える可能性がある。
【０００９】
過去において、所要時間を減らし、歯根膜のプローブによる検査の首尾一貫性を担保するために、歯根膜ポケットの深さを電子的に記録する歯根膜プローブを作る試みが幾つかあった。それらのプローブの欠点は、それらが可動部分を有することであり、それが滅菌と、全体としての測定における首尾一貫性に困難性をもたらしていた。さらに、それらのプローブは、大きく嵩張るものとなる傾向がある。
【００１０】
従来技術では、歯科専門家の技術に頼ることなく、周縁組織の量を測定することにより歯根膜ポケットの深さを迅速かつ容易に決定できるプローブは無かった。また、従来技術では、電子測定法を総合したものであって、軽量でありながら、首尾一貫した精度を提供し、かつ容易に滅菌処理できるものは無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許 No.4,791,940公報
【特許文献２】カナダ特許 No.1,282,263公報
【特許文献３】米国特許 No.4,995,403公報
【特許文献４】米国特許 No.5,993,209公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
接触感知検出部を備える本願の歯根膜プローブは、従来技術の上記した主要な欠点を克服することに向けられている。
【００１３】
以下に詳説する本願の歯根膜プローブは、患者の歯根膜ポケットの深さを迅速かつ正確に測定し、記録するプローブを提供することを課題とする。また、本願の歯根膜プローブは、測定するときの測定担当者の主観性を少なくすることを課題とし、また可動部分を有することの結果として起り得る不正確性を少なくすることをも課題とする。以下に詳説する歯根膜プローブは、測定を記録するために要する時間量を顕著に減少させ、プローブの印を読み取る際の測定担当者の主観性を少なくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以下に詳説する歯根膜プローブの一形態では、タッチセンサを用いて、患者の歯根膜ポケットを正確かつ迅速に測定するプローブを提供する。歯肉部の周縁組織によって目的の電子信号が作られ、それは歯根膜ポケットに挿入された歯根膜の深さに関係している。
【００１５】
さらなる形態では、コンピュータと信号のやり取りをする、接触感知検出部を備える歯根膜プローブに関係する。
【００１６】
別の形態では、可動部分を持たず、滅菌処理可能であり、その際に温度変化に因る配置不整合が、どの可動部分にも起こる可能性がない、歯根膜プローブに関係する。
【００１７】
一つの形態によると、歯根膜ポケットの深さを測定するための歯根膜プローブであって、ハンドルと、ハンドルに結合される基部と歯根膜ポケットに挿入される最先端部とを有するプローブ先端とを備え、そのプローブ先端は、歯根膜ポケットを形成する組織とプローブ先端の外部表面の間で接触度合を測定するためのタッチセンシティブリーダを含んでおり、歯根膜ポケットの組織とそのプローブ先端の外部表面の間の接触度合の量を測定するために、タッチセンサとマイクロコントローラがそのタッチセンシティブリーダに連結されており、ここにおいて、歯根膜ポケットの組織とそのプローブ先端の外部表面の間の接触度合の量が、歯根膜ポケットの深さに対応する。
【００１８】
他の形態では、歯根膜プローブの最先端部が、歯根膜ポケットの底に接触するまで挿入し、そして、歯根膜プローブの先端の外部表面が、歯根膜ポケットの組織に接触するように上記した歯根膜プローブを使う方法が提案される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願の歯根膜プローブを無線式とした作成例の部分切り取図である。
【図２】コンピュータに有線で結合された本願の歯根膜プローブの部分切り取図である。
【図３】本願の歯根膜プローブに結合するように使用されるコンピュータの概念図である。
【図４】容量式タッチセンシティブリーダの一実施例を有する、本願の歯根膜プローブのプローブ先端の切り取側面図である。
【図５】図４に示す容量式タッチセンシティブリーダを持つ歯根膜プローブ先端の断面図である。
【図６】単一の導電性の帯を有する容量式タッチセンシティブリーダを持つプローブ先端の切り取り側面図である。
【図７】可変寸法の導電性の帯を有する容量式タッチセンシティブリーダを持つプローブ先端の切り取り側面図である。
【図８】格子型に配列された容量式タッチセンシティブリーダを持つプローブ先端の切り取り側面図である。
【図９】本願の歯根膜プローブのための抵抗式タッチセンシティブリーダのための回路の一例を示す図である。
【図１０】抵抗式タッチセンシティブリーダの一つの作成例を有するプローブ先端の切り取り側面図である。
【図１１】抵抗式タッチセンシティブリーダの他の作成例を有するプローブ先端の切り取り側面図である。
【図１２】抵抗式タッチセンシティブリーダのさらに他の作成例を有するプローブ先端の切り取り側面図である。
【図１３】歯根膜プローブが読み取りをすることを活性化するための感圧式スイッチを有する歯根膜プローブ先端を示す図である。
【図１４】歯根膜プローブが読み取りをすることを活性化するための可撓式スイッチを有する歯根膜プローブ先端を示す図である。
【図１５】歯根膜プローブが読み取りをすることを活性化するための抵抗式スイッチを有する歯根膜プローブ先端の切り取り側面図である。
【図１６】プローブへの電力供給のための熱電対（ＴＥＣ）を装備した歯根膜プローブの一部切り取り側面図である。
【図１７】プローブへの電力供給のための電力転送コイル（ＰＴＣ）を装備した歯根膜プローブの一部切り取り側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、出願人の、接触感知検知部を備える歯根膜プローブの種々の実施例が、図面に基づいて詳細に論じられる。
なお、図面を参照するに当たって、同様な参照番号は幾つかの図面を通して同様な部材を示す。接触感知検出部を備える歯根膜プローブの幾つかの形態は、例として図示されているのであって、これらの図の詳細構造に限定するためのものではない。
【００２１】
図１は、ハンドル２０と、プローブ先端３０からなる歯根膜プローブ１０の切り取り側面図を示す。ハンドル２０は、ほぼ中空で長手方向に延在している。プローブ先端３０は、歯根膜ポケットの中に挿入される最先端部３４から、ハンドル２０に結合されるための基部１２まで延在している。プローブ先端３０は、最先端部３４から１５〜２０ミリメータ付近に曲がり部を備えることもある。プローブ先端３０は、その最先端部３４に向かって先細りになっていることもあり、また、その最先端部３４は、丸くされていることもある。プローブ先端３０は、その全長において中空とし、絶縁された導線３６をプローブ先端３０からハンドル２０まで挿通できるようにしてもよい（図４を参照されたい）。プローブ先端３０は、図１と２に示すように、外側表面に従来技術の歩進的な印を備えていることもある。
【００２２】
プローブ先端３０とハンドル２０とを含む、全体としての歯根膜プローブ１０は、滅菌されることができる材料、すなわち、プラスチックスや軽量の非腐食性金属で作られていて、かつ可動部分を有しないことが好ましい。この場合、歯根膜プローブ１０の全体を滅菌できるという利点がある。それに代えて、歯根膜プローブ１０が取り外し可能な接続部を備え、プローブ先端３０が基部１２においてハンドル２０と結合するようにすることもできる。その基部１２における結合は、パチンと止めるスナップ式結合或いはねじり式結合とすることができるが、他の適切な結合形式も想定範囲内である。この場合、プローブ先端３０は、ハンドル２０から取り外されて滅菌されたり、使い捨てにしたりすることができる。これに代えて、プローブ先端３０を、ハンドル２０に恒久的に取り付けておくこともできる。
【００２３】
プローブ先端３０は、タッチセンシティブリーダ４０を含み、それはプローブ先端３０の外部表面の上または近傍に配置されている。そのリーダ４０は、タッチセンサ１４と連結されていて、そしてそのタッチセンサ１４は、マイクロコントローラ１６と連結されている。そのタッチセンサ１４は、ハンドル２０の中或いは別の場所に配置されてよい。そのタッチセンシティブリーダ４０は、プローブ先端３０の外部表面と歯根膜ポケットを形成する人間組織の間の物理的接触度を測定する。プローブ先端３０の外部表面と歯根膜ポケットを形成する組織の間の接触の程度は、タッチセンサ１４とマイクロコントローラ１６によって決定され、それは歯根膜ポケットの深さに対応する。
【００２４】
ハンドル２０は、活性化ボタン２２と、表示器２４と、充電可能な電池２６をも含む。一つの実施例では、ハンドル２０は、無線受信／送信器１８を内蔵する（図１を参照されたい）。これに代えて、ハンドル２０は、導線２８を介してコンピュータに有線結合されてもよい（図２を参照されたい）。この実施例では、ハンドル２０は、受信／送信器或いは電池を必要としない。活性化ボタン２２は、作業者が容易に押すことができるように配置されることが好ましい。その活性化ボタン２２が押されると、信号がマイクロコントローラ１６に送られ、タッチセンサ１４の電流入力状態が読み取られて記録される。
【００２５】
以下に詳しく説明されるように、タッチセンサ１４は、タッチセンシティブリーダ４０から電気信号を受け取り、それらの読み取り値をマイクロコントローラ１６に送る。そしてマイクロコントローラ１６は、その読み取り値を歯根膜ポケットの測定深さの数値に変換する。表示器２４は、その測定値を表示するために使われる。充電可能な電池２６は、歯根膜プローブ１０の構成要素に電力を供給するために使われる。歯根膜プローブ１０の構成要素には、タッチセンサ１４、マイクロコントローラ１６、および無線受信／送信器１８が含まれる。もし歯根膜プローブ１０が有線式でコンピュータに結ばれていると、これらの構成要素を作動させる電力は導線２８を介して送られる。
【００２６】
マイクロコントローラ１６は、第二のボタンからの作業者の入力を検出するようにされていることもある。第二のボタンは、例えば歯をスキップすること、記録のための圧力感度を調整すること、見やすさを改善するために（図示されていない）光源を調整すること等の、この歯根膜プローブ１０において含まれていることがあり得る特性を、ユーザが設定するためのものである。
【００２７】
プローブ先端３０は、ハンドル２０に対して、その基部１２において回動可能であることもある。このことにより、プローブ先端３０が、ハンドル２０に対して種々の角度で回転でき、これにより他の方法では接近することが難しい領域での測定をすることができるようになる。
【００２８】
図３は、マイクロコントローラ１６からの歯根膜ポケットの深さに関する情報を受信し、記録するために使われるコンピュータ５０の概念的ダイアグラムである。コンピュータ５０は、歯根膜プローブ１０との信号のやりとりを、無線送信／受信器１８と双方向で無線信号送信をするための無線受信／送信器５４を介するか、或いは導線２８によって歯根膜プローブ１０に直接に結合されていることによって行う。コンピュータ５０には、歯根膜プローブ１０を測定読み取り状態に活性化するために使われる、足ペダル５２が取り付けられていることがある。
【００２９】
一つの実施例では、図４に示すように、タッチセンシティブリーダ４０は、容量式タッチセンシティブリーダ４０ａであり、タッチセンサ１４は、容量式タッチセンサ１４ａである。容量式タッチセンサ１４ａは、一つ又は複数の個別の容量式タッチセンサ回路（図示せず）からなり、各個別のタッチセンサ回路は、個別の絶縁導線３６と結合されている。この明細書において、個別の容量式タッチセンサ回路と集合的な容量式タッチセンサとは、いずれも参照番号１４ａで呼ばれる。使用されることがあるそのような容量式タッチセンサの一例として、Texas Instruments（登録商標）社の MSP430G2452がある。使用されることがある各容量測定の方法論は、発振器を基礎にした測定であるか、抵抗を基礎にした測定であるか、或いは別の適切な方法であるかによって変わるものであり、当業者にとっては周知の事項である。
【００３０】
図４は、歯根膜プローブ１０のプローブ先端３０の拡大された切り取り側面図である。プローブ先端３０は、容量式タッチセンシティブリーダ４０ａを含む。この実施例においては、容量式タッチセンシティブリーダ４０ａは、複数の薄い電気伝導性の帯４２或いは導線環４４を含み、これらは図示するように、プローブ先端３０の長手方向に沿って１ミリメートル刻みで歩進的に置かれている。各導電性の帯或いは導線環は、選択されている個別の導線に接続され、そして対応する個別の容量式タッチセンサ回路１４ａに接続されている。図４においては、４枚だけの帯或いは導線環が、容量式タッチセンサ回路１４ａにつながれた導線３６に連結されているものとして示されている。これらの導電性の帯４２または導電環４４は、容量式タッチセンサ１４ａのための容量式タッチセンサ素子を成し、容量読み取りがなされる場所を表している。図５（ａ）は、図４で示された導電性の帯４２の一つの位置におけるプローブ先端３０の断面図である。絶縁された導線３６の一つが、帯４２に結合されていることが示されている。
【００３１】
それに代わる図５（ｂ）に示された配置では、プローブ先端３０の表面上の導電性の帯４２は、導電環４４に置き換えられている。各絶縁された導線３６は、プローブ先端３０の外側表面３８に出ており、導電性の環４４を形成し、プローブ先端３０の周りを包んでいる。
【００３２】
各絶縁された導線３６は、歯根膜プローブ先端３０のシャフトを通って上方向に、プローブの曲がり部３２に沿って伸び、そして個別の容量式タッチセンサ回路１４ａに取り付けられ、その容量式タッチセンサ回路１４ａは、さらにマイクロコントローラ１６に結合されている。導線の上の容量読み取り値は、対応する容量式タッチセンサ回路１４ａによって測定され、そしてそのマイクロコントローラ１６に送られる。容量式タッチセンサ回路１４ａは、常に、その導電性の帯４２または環４４の容量を監視計測している。各導線帯４２或いは環４４は、組織と接触していない時は、基礎容量読み取り値を持っている。その導電性の帯４２または環４４が、歯根膜ポケットの中で組織と接触すると、対応する容量式タッチセンサ回路１４ａの容量読み取り値は変化する。その容量の変化が、予め決定されたある閾値に達すると、容量式タッチセンサ回路１４ａが読み取り値を記録する。その閾値は、水分や塩分濃度に依存するので、組織のタイプによって決定される。予め決定された閾値以上の容量の変化が起こった位置は、どの帯４２或いは環４４が閾値を超えてトリガ信号を作ったかを、決定することにより検出される。この位置は、マイクロコントローラ１６によって、ミリメートル単位で対応する深さ測定値に翻訳される。例えばプローブ先端３０が、組織と接触していない時、全ての絶縁された導線３６は、同じ基礎容量をそれらの対応する容量式タッチセンサ回路１４ａに伝送するであろう。プローブ先端３０が、歯根膜ポケットに挿入されると、順々に連なっている複数の帯４２或いは環４４が、ポケットを取り囲んでいる組織と接触することになる。接触するものは、プローブ最先端部３４から始まり、プローブの曲がり部３２に向かって順に登ってゆく。組織との接触は、容量読み取り値の変化を引き起こす。それらは順々に連なっている対応する各容量式タッチセンサ回路１４ａから読みだされる。容量読み取り値が、予め決められた閾値以上である帯４２または環４４の数が、歯根膜ポケットのミリメートル単位での深さに対応する。
【００３３】
図６は、代替の配置であって、容量式タッチセンシティブリーダ４０ａが、単一の導電性の帯４６からなる。この配置では、容量式タッチセンサ１４ａが、容量がある閾値を超える変化したことを検出するのではなく、導電性の帯４６の容量を量的に読み取るように配置されている。プローブ先端３０が、歯根膜ポケットに挿入されると、プローブ先端３０の外側表面と湿った組織の間に接触が生じ、これによる帯４６について特有の容量値となる。プローブ先端３０が、歯根膜ポケットにさらに深く挿入されると、プローブ先端３０と歯根膜ポケットの組織の間の接触が増加することにより、その容量値が増加する。帯４６の容量の増加は、プローブ先端３０の外側表面と接触することになった組織の量に対応し、これは歯根膜ポケットの深さに対応する。
【００３４】
図７に示されているように、同じまたは異なる幅の多数の導電性の帯４６を、絶縁環によって分離して設置することもあり得る。図７は、三つの帯４６が、別々の容量式タッチセンサ回路１４ａに結合されていることを示す。
【００３５】
図８は、さらに別の代替の配置を示す。この配置では、容量式タッチセンシティブリーダ４０ａは、プローブ先端３０の外側周縁の周りを包む一つまたはそれ以上の導電性の環４２と、プローブ先端３０の外側表面を長手方向に延在する一つまたはそれ以上の導電性の細線４８とから成っている。その導電性の環４２は、その導電性の細線４８から電気的に絶縁されている。各導電性の環と導電性の細線は、別々の容量式タッチセンサ回路１４ａに導線３６によって結合され、そしてそのタッチセンサ回路のための容量式タッチセンサ素子を構成している。図８においては、複数の導電性の細線が二つだけであるときに格子を作っている様子を図示し、導電性の環が４個だけの時にそれらが複数の導線３６に結合されている様子を図示している。この配置においては、容量式タッチセンサ１４ａは、プローブ先端３０の外側表面の周りの周縁と長手方向に沿った種々の位置における容量の詳細な分布パターンを出力するように配置されている。このようにして、さらに詳細な情報、例えば深さ、形状、そして歯根膜ポケットの一体としての３次元的構造を出力することができる。
【００３６】
図４に示した歯根膜プローブの使用の一つ方法を説明する。作業者は、プローブハンドル２０によって歯根膜プローブ１０を握る。プローブ先端３０を、歯根膜ポケットの中の歯肉周縁と歯根の間の領域に挿入する。プローブ先端３０は、ポケットの底で抵抗に会うまで、歯根膜ポケットの中に優しく案内される。歯根膜ポケットを取り囲む組織が、プローブ先端３０の外側表面と接触することになる。この時、作業者は、プローブハンドル２０の活性化ボタン２２またはフットペダル５２を押し下げる。これにより読み取りをするようにとの信号が、マイクロコントローラ１６に発せられる。マイクロコントローラ１６は、プローブ先端３０の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の程度を、個別の容量式タッチセンサ回路１４ａから、予め決定された閾値を超える容量読み取り値の変化を測定することにより記録する。このようにして、プローブ先端３０が、歯根膜ポケットの中に何ミリメートル挿入されたかを記録する。この深さ情報は、表示器２４に表示される。その深さに関する情報は、コンピュータ５０にも送られ、そこではソフトウェアで情報処理をされたものが表示され、記録される。この情報は、患者の履歴として記録され、患者の歯根膜の健康度を評価したり、病気経過を見たりするために使われる。
【００３７】
図６と７に示された歯根膜プローブは、以上説明したものと同じように作動する。但し、基礎的な容量以上の容量を定量的な容量読み取り値の数値として得る点が異なる。得られた数値は、プローブ先端３０の外側表面に接触している組織の量と相関関係があり、その組織の量は、歯根膜ポケットに挿入されたプローブ先端３０の深さと対応関係がある。
【００３８】
他の実施例では、図１０〜１２に示されているように、タッチセンシティブリーダ４０は、抵抗式タッチセンシティブリーダ４０ｂであり、タッチセンサ１４は、抵抗式タッチセンサ１４ｂである。抵抗式タッチセンサ１４ｂは、その一例が図９に示されているように、一つまたはそれ以上の個別の抵抗式タッチセンサ回路６０から成る。図９は、基本的な抵抗式タッチスイッチを示している。抵抗式タッチスイッチは、人間の組織（例えば皮膚）は多量の水分と塩分を含み、それが導電性にすることを基礎にしている。図９に例示した抵抗式タッチセンサ回路６０では、トランジスタ６１が、スイッチとして使われている。抵抗器６２は、短絡時にトランジスタに過電流が流れることを防止するために設けられている。回路６０の中に導電性の電極６４と６６が含まれ、それらは絶縁間隙６５によって分離されている。もし電極６６，６４の一方だけが触られたとしても、何も起こらない。しかし、図９に示すように、もし両方の電極６４と６６が、その絶縁間隔を短絡するように触られると、人間の皮膚は抵抗器のように作用し、僅かな量の電流が電極６４と６６の間に流れ、それはトランジスタ６１のベース電極へと流れる。トランジスタ６１の状態は、電流カットオフの状態から飽和電流状態に変化する。そして負荷ＬＯＡＤに電流が流れる。このようにしてセンサはトリガされる。当業者は、抵抗式タッチセンサ回路６０のたくさん他の配置形態が可能であることを理解するはすである。
【００３９】
図１０は、抵抗式タッチセンシティブリーダ４０ｂを備える歯根膜プローブ先端３０の一例を示す。プローブ先端３０の表面の上またはその近傍に、一対の導電性の帯または導線６４，６６が配置されており、それらは抵抗式タッチセンサ１４ｂの抵抗式タッチセンサ回路６０の中の電極６４，６６に対応し、それらは絶縁性の間隙６５によって分離されている。プローブ先端３０が、歯根膜ポケットの中に挿入されると、取り囲んでいる組織がプローブ先端３０の外側表面と接触することになる。もしその組織が、導電性の帯６４，６６の間の絶縁性間隙６５を橋絡すると、対応する抵抗式タッチセンサ回路６０が、正の読み取りを記録する。そして作業者が、プローブハンドル２０上の活性化ボタン２２を押圧するかまたはフットペダル５２を押圧すると、マイクロコントローラ１６は、何個のタッチセンサ回路６０がトリガされたかを記録する。このようにして、プローブ先端３０の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の数が記録され、それによって、何ミリメーターだけプローブ先端３０が歯根膜ポケットの中に挿入されたかが測定される。その深さに関する情報は、表示器２４に表示され、および／または、コンピュータ５０に送られる。
【００４０】
図１１は、抵抗式タッチセンシティブリーダ４０ｂを備え、それが少し異なったやり方で配置された歯根膜プローブ先端３０の他の例である。この例では、プローブ最先端部３４は、抵抗式タッチセンサ１４ｂの全ての抵抗式タッチセンサ回路６０の一方の電極６４として機能する。導電性の帯６６は、第二の電極として機能する。それら二つの帯／電極６４と６６は、絶縁された非導電性の間隙６５によって分離されている。導線３６は、最先端部３４と導電性の帯６６を抵抗式タッチセンサ１４ｂに連結する。プローブ最先端部３４と連結する導線３６は、抵抗式タッチセンサ１４ｂの全てのタッチセンサ回路６０で共有されている。プローブ先端３０が、歯根膜ポケットに挿入されたとき、周囲の組織がプローブ先端３０の外側表面に接触することになる。もし導電性の最先端部３４と導電性の帯６６の間を絶縁された間隙を橋絡すると、対応する抵抗式タッチセンサ回路６０は、正の読み取りを記録する。連続する間隙６５を次の導電性の帯６６に組織が橋絡すると、対応する次のタッチセンサ回路６０が正の読み取りを記録する。作業者が、プローブハンドル２０の活性化ボタン２２を押圧するかフットペダル５２を押圧すると、マイクロコントローラ１６は、何個のタッチセンサ回路６０がトリガされたかを記録する。このようにして、プローブ先端３０の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の数が記録され、それによって、何ミリメーターだけプローブ先端３０が歯根膜ポケットの中に挿入されたかが測定される。その深さに関する情報は、表示器２４に表示され、および／または、コンピュータ５０に送られる。
【００４１】
図１２は、抵抗式タッチセンシティブリーダ４０ｂを備え、それが少し異なったやり方で配置された歯根膜プローブ先端３０のさらに他の例である。この例では、プローブ先端３０の外側表面は、広い導電性の複数の帯６４と狭い導電性の複数の帯６６に分割されていて、それらは、抵抗式タッチセンサ１４ｂのタッチセンサ回路６０の中の電極６４，６６として機能する。二つの導電性の帯／電極６４と６６は、絶縁された非導電性の間隙６５によって分離されている。導線３６は、各一対の電極６４と６６を抵抗式タッチセンサ１４ｂに連結する。第二の絶縁性の間隙６５’が、各一対の電極６４と６６を次の連接する一対の電極６４と６６から分離する。プローブ先端３０が歯根膜ポケットに挿入されると、取り巻いている組織がプローブ先端３０の外側表面と接触することになる。もし第一の導電性の帯６４，６６の対の間の絶縁された間隙６５の間を組織が橋絡すると、対応する抵抗式タッチセンサ回路６０が正の読み取りを記録するであろう。もし次の導電性の帯６４，６６の対の間の次の絶縁された間隙６５の間を組織が橋絡すると、第二の抵抗式タッチセンサ回路６０が正の読み取りを記録するであろう。作業者が、プローブハンドル２０の活性化ボタン２２を押圧するかフットペダル５２を押圧すると、マイクロコントローラ１６は、何個のタッチセンサ回路６０がトリガされたかを記録する。このようにして、プローブ先端３０の外側表面と歯根膜ポケットの組織の間の接触の数が記録され、それによって、何ミリメーターだけプローブ先端３０が歯根膜ポケットの中に挿入されたかが測定される。その深さに関する情報は、表示器２４に表示され、および／または、コンピュータ５０に送られる。
【００４２】
記録するために歯根膜プローブ１０を活性化するための二つ方法を既に叙述した。一つは、プローブハンドル２０上の活性化ボタン２２を押すことであり、第二はコンピュータ５０に取り付けたフットペダル５２を押圧することである。当業者である読者は、読み取りをさせるために歯根膜プローブ１０を活性化するために、無数の他の可能性があることを理解するであろう。図示しないひとつの例では、音声認識回路をプローブ１０に組み込んだり、コンピュータ５０に取り付けることができるであろう。これは、音声によるコマンドを用いてプローブを活性化することを可能にする。図１３に示す他の例においては、プローブ先端３０は、感圧式スイッチ或いは感圧式センサ７０に嵌められ、それが、プローブ最先端部３４が歯根膜ポケットの底に接触すると活性化信号を作る。感圧式スイッチまたはセンサ７０がトリガすると、自動的にプローブのタッチセンサ１４が活性化し、その結果、電流読み取り値がマイクロコントローラ１６に送られる。図１４に示された更なる例においては、可撓式スイッチ或いはセンサ７４がプローブ先端３０において使われる。この場合、プローブ最先端部３４が歯根膜ポケットの底に接触すると、プローブ先端３０が変形し、その結果、スイッチ板７６，７８が接触して回路が形成され、スイッチ／センサ７４がトリガをかける。可撓式スイッチ／センサ７４の活性化は、自動的にタッチセンサ１４を活性化し、それにより読み取り値がマイクロコントローラ１６に送られる。さらに別の例が図１５に示されている。この例では、プローブ先端３０には、その最先端部３４に抵抗式スイッチ或いはセンサ８０を備える。抵抗式スイッチ／センサ８０は、二枚の導線メッシュ板８１と８２からなる。最先端部３４が歯根膜ポケットの底に接触すると圧力がかかり、それにより二枚の板８１と８２が接触するようになり、抵抗式スイッチ／センサ８０はトリガがかかり、そして自動的にプローブのタッチセンサ１４を活性化し、この結果、タッチセンサが読み取り値をマイクロコントローラ１６に送る。
【００４３】
感圧式スイッチ／センサ７０、可撓式スイッチ／センサ７４および抵抗式スイッチ／センサ８０は、患者の快適さの必要に答えるために、調整可能な圧力閾値調整器を持つことがある。各スイッチ或いはセンサは、特定の圧力設定で活性化されるようにでき、その設定は、各患者毎にマイクロコントローラ１６或いはコンピュータ５０の中に保存されることができる。その圧力設定は、健康な組織と病気の組織についての対比される標準的平均値に基づいて異なる閾値に設定することもできる。
【００４４】
歯根膜プローブ１０に電力を供給することについて二つの選択が論じられている。一つの選択は、図１に示されているように、ハンドル２０の中に置かれた充電可能な電池２６を使用することである。他の選択は、図２に示されているように、コンピュータ５０への有線結合２８を用いて直接的にプローブに電力を供給することである。それ以外の二つの選択が、図１６と１７に示されている。図１６は、ハンドル２０の中に位置する熱電対（ＴＥＣ）９０と、ＴＥＣ制御器９１を示す。ＴＥＣ９０は、ブローブが滅菌処理過程で加熱されそして冷却される時に、電池２６を充電するための電気を生成する。プローブハンドル２０の内側と外側の間で温度差があるとき、いつでもＴＥＣ９０によって電気が生成される。そのような温度差は、プローブを滅菌処理するための圧力釜に出し入れするときにいつでも作られる。
【００４５】
図１７は、ハンドル２０の中に位置する電力転送コイル（ＰＴＣ）１００と、ＰＴＣ制御器１０１を示す。ＰＴＣ１００は、それが他の電力転送コイルであって活性化されているものの近傍に置かれたときいつでも、電池２６を充電するために電気を生成する。自動無線識別装置ＲＦＩＤで情報読み取りのために装置表面近くでプローブを滑らせる時、或いはプローブを活性化されている電力転送コイル（ＰＴＣ）の近傍に保存されるときに、このような状況が起こる。
【００４６】
もちろん、この明細書の読者は、プローブ１０に電力を供給し充電するための、例えば太陽電池を用いて電池２６を充電すること、或いは腕時計にあるようなタイプの振動発生器を使用するとかの、他の選択があることを理解するであろう。さらに付言すると、上に述べた電力発生と供給の技術の組み合わせも使うことが可能である。
【００４７】
発明者たちは、複数の歯根膜プローブ１０が単一の歯科事業所にあり、それら全てを無線で単一のコンピュータ５０に結びつけられているか信号のやりとりすることを予想している。無線環境においては、どのプローブが現在使われているかを特定することに問題がある。ひとつの解答は、無線周波数特定（ＲＦＩＤ）チップを、各プローブ１０のハンドル２０に埋め込むことである。そのチップをコンピュータ５０に取り付けた自動無線識別装置ＲＦＩＤ読み取り器の表面上を滑らせ、どのプローブが使用中であるかを特定することができる。一つまたは多数のプローブがあり、コンピュータ５０も複数あるという状況においては、各プローブ１０のハンドル２０の中にひとつのＲＦＩＤ読み取り器を埋め込み、一つのＲＦＩＤチップを各コンピュータ５０に取り付けることもできる。この状況においては、どのコンピュータが使用中であるかを特定するために、プローブハンドルは望みのコンピュータ上のＲＦＩＤチップに対して表面上を滑らせる。勿論、当業者はこの認証のため無数の他の方法が可能であることを理解するであろう。例えば、一次元またはニ次元バーコード読み取り器を使うこともできる。それに代えて、どのプローブが使用中であるかを特定するために、プローブ特定コードをコンピュータ５０に送る無線送信／受信器１８上のソフトウェアを使うことができるだろう。
【００４８】
以上の詳細な説明は、当業者が本願発明の歯根膜プローブを作ったり使用したりすることを可能にするためになされた。当業者にとっては、それらの実施例の多数の変形があることは当然に明らかであり、この中で定義された一般的原理は、添付する特許請求の範囲で定義された発明の技術的範囲内から外れない限り、他の実施例にも適用できる。すなわち、本願発明の歯根膜プローブは、この中で示された実施例に限定されるとは意図されていなくて、添付された特許請求の範囲と整合する技術的範囲の全てのものである。また、冠詞「ａ」または「ａｎ」を使った語は、「１そして１だけ」を意図するのではなく（意図的にそのように述べられている場合は除く）、むしろ「１または多数の」を意図することに留意されたい。この明細書全体を通して記述された種々の実施例の構成要素に構造的或いは機能的に同等なものは、それが当業者にとって既知のものであれ、後に知られるようになるものであれ、特許請求の範囲の要素の概念の範囲内のものである。さらに、この明細書中に開示された如何なることも、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に述べられているか否かに拘わらず、公共のものとして献呈されたと考えていない。
【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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【国際調査報告】
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