JP2000300683A - Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same - Google Patents

Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same

Info

Publication number
JP2000300683A
JP2000300683A JP11111953A JP11195399A JP2000300683A JP 2000300683 A JP2000300683 A JP 2000300683A JP 11111953 A JP11111953 A JP 11111953A JP 11195399 A JP11195399 A JP 11195399A JP 2000300683 A JP2000300683 A JP 2000300683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
microchip
wavelength
laser beam
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11111953A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shimoji Yutaka
ユタカ・シモジ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Avionics Co Ltd filed Critical Nippon Avionics Co Ltd
Priority to JP11111953A priority Critical patent/JP2000300683A/en
Publication of JP2000300683A publication Critical patent/JP2000300683A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide low-cost miniaturized independent type efficient and chargeable dental or surgical laser equipment by making a battery and a semiconductor pumping laser adjustable to the light absorbing characteristics of a target by selecting the output power of an output laser beam to a prescribed value even when the power consumption of the laser equipment is maximum during laser operation. SOLUTION: The heat exchanger of a thermoelectric heating and cooling type performs the tuning control of a microchip laser and temperature control. The temperature and diffraction factor of crystal are adjusted by heating and cooling and the output wavelength of a laser beam radiated from the microchip laser is adjusted. An external reflecting means 13 is arbitrarily selectively attached to a housing 1 so that the laser beam can be reset to the target portion of a patient having a difficulty to move and arrive in the optical path of the output laser beam. A battery 2 is selected so as to provide the capacity of the output laser power of 10 W at a maximum and 20 mW at a minimum for power consumption during laser operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオード励起固
体マイクロチップから単一線レーザ・ビームを発生させ
る、医用レーザ機器を使用して歯科用および外科用複合
材を硬化させ、また生体組織を滅菌する方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the use of medical laser equipment to cure dental and surgical composites and to sterilize biological tissue, producing a single line laser beam from a diode-pumped solid-state microchip. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】既知の歯科用および外科用レーザは大型
であり、電源、冷却剤、および光ファイバ・ケーブルに
よって手持ち式の機器に接続される。これらの機器は、
ウォール・プラグ効率(wall plug effi
ciency)が0.01%未満であるガス入りプラズ
マ管により非効率的であり、2000ワットを超える電
力が消費される。米国特許第5,334,016号のG
oldsmithらは、ヘリウム−ネオン・レーザと組
み合わせて歯科用材料を硬化させるアルゴン・レーザを
開示している。このシステムは、強制空冷を行う分離ハ
ウジングと、分離手持ち式装置にレーザ・ビームを伝送
するための光ファイバ・ケーブルとを必要とする。この
レーザ波長は、硬化させる材料の組成のピーク吸収波長
と一致しない。米国特許第5,388,987号のBa
dozら、米国特許第5,548,604号のTope
lは同様に歯科用レーザ装置を開示している。しかしそ
れらはすべて、光ファイバおよび電源ケーブルによって
分離手持ち式装置に接続された、大型の固定装置であ
る。これらはコードレス装置ではない。これらのレーザ
の波長は、硬化させる材料のピーク吸収波長と一致せ
ず、非常に多くのエネルギーが浪費される。
2. Description of the Related Art Known dental and surgical lasers are large and are connected to hand-held equipment by power, coolant, and fiber optic cables. These devices are
Wall plug efficiency
A gas-filled plasma tube with a ciency of less than 0.01% is inefficient and consumes more than 2000 watts of power. US Pat. No. 5,334,016 G
Oldsmith et al. disclose an argon laser that cures dental materials in combination with a helium-neon laser. This system requires a separate housing with forced air cooling and a fiber optic cable to transmit the laser beam to a separate handheld device. This laser wavelength does not match the peak absorption wavelength of the composition of the material to be cured. Ba in U.S. Pat. No. 5,388,987
doz et al., US Pat. No. 5,548,604, Tope.
1 also discloses a dental laser device. However, they are all large fixed devices connected to separate hand-held devices by optical fibers and power cables. These are not cordless devices. The wavelength of these lasers does not match the peak absorption wavelength of the material to be cured, and a great deal of energy is wasted.

【0003】Cipollaは米国特許第561614
1号で、アルゴン・レーザ歯科用機器と、歯科用複合材
を硬化する方法を開示している。しかしレーザ・ビーム
は多数の波長を含み、そのうちいくつかの波長は硬化に
は有用でないために、濾波しなければならない。従って
このシステムには、硬化に必要なレーザ線を生成する非
効率的な方法が示されていることになる。加えてこのレ
ーザ・システムはアルゴン・ガス・レーザであり、これ
を作動させるためにはハイ・パワーの冷却システムを備
えなければならない。さらにアルゴン・ガス・レーザ
は、高電圧および高電流電源を必要とする。従って、こ
の機器を小型で手持ち式の独立型装置に作成することが
できない。大型固定装置を光ファイバおよびケーブルに
よって分離した手持ち式部分に接続することが必要であ
る。さらに、アルゴン・レーザの出力は青から緑までの
多数の波長からなり、この中で488nmの青色線のみ
が硬化に有用である。このビームはコリメートされてい
るので、ビームの放射の長さ方向に沿って一定のパワー
を有する。この結果、表面層が、より深い層よりも先に
硬化し始め、硬化が制御されず、また内部に気泡が生じ
る。
[0003] Cipolla is disclosed in US Pat. No. 5,616,614.
No. 1 discloses an argon laser dental instrument and a method for curing dental composites. However, the laser beam contains a large number of wavelengths, some of which are not useful for curing and must be filtered. Thus, this system represents an inefficient way to generate the laser beam required for curing. In addition, the laser system is an argon gas laser, which requires a high power cooling system to operate. In addition, argon gas lasers require high voltage and high current power supplies. Therefore, this device cannot be made into a small, hand-held, stand-alone device. It is necessary to connect large fixing devices to hand-held parts separated by optical fibers and cables. In addition, the output of an argon laser consists of a number of wavelengths from blue to green, of which only the 488 nm blue line is useful for curing. Because this beam is collimated, it has a constant power along the length of the radiation of the beam. As a result, the surface layer begins to cure before the deeper layer, the cure is uncontrolled and bubbles are formed inside.

【0004】Vasseliadisらの米国特許第
4,940,411号は、1.06μのパルスNd:Y
AGレーザを使用して歯髄組織を全滅させ、滅菌する方
法を開示している。この装置は独立型でもコードレスで
もなく、発生する波長を複合材の硬化に使用することが
できない。また、滅菌は切除と焼灼によって行われ、生
体組織を殺すことなく行うことができない。また米国特
許第5,507,739号には歯科治療用の二重波長レ
ーザが開示されているが、これらは複合材の硬化にも組
織の滅菌にも有用ではない1.06μおよび1.32μ
の赤外線波長である。
No. 4,940,411 to Vasseliadis et al. Discloses a 1.06 μm pulse Nd: Y.
Disclosed is a method of using an AG laser to annihilate and sterilize dental pulp tissue. This device is neither stand alone nor cordless, and the wavelengths generated cannot be used to cure the composite. In addition, sterilization is performed by excision and cauterization, and cannot be performed without killing living tissue. Also, U.S. Pat. No. 5,507,739 discloses dual wavelength lasers for dental treatments, which are not useful for curing composites or for sterilizing tissue.
Is the infrared wavelength.

【0005】Paghdiwalaは米国特許第5,4
01,171号で、歯科で利用できる切除用集束パルス
Er:YAGレーザを開示している。レーザ・ビームは
手持ち式器具内で発生させるが、その電源および水冷ポ
ンプは外部にあり、手持ち式機器の独立型ではなく、複
合材を硬化させる方法も組織の滅菌方法も開示されてい
ない。
[0005] Paghdiwala is disclosed in US Pat.
No. 01,171 discloses an ablation focused pulse Er: YAG laser that can be used in dentistry. Although the laser beam is generated in a hand-held instrument, its power supply and water-cooled pump are external, not stand-alone of the hand-held instrument, and does not disclose how to cure the composite or sterilize tissue.

【0006】Kowalyk他は米国特許第5,45
6,603号で、若干の色素材料によって減衰した赤、
緑、深青、および紫外(UV)光を放射するパルス式周
波数二重レーザを使用して、歯の腐蝕を除去する方法を
開示している。しかし、この特許には、硬化用の医用複
合の最大吸収波長と一致する波長について述べられてい
ない。しかも、この装置は小型ではなく、手持ち式でも
独立型の機器でもない。
[0006] Kowallyk et al. In US Patent No. 5,45.
6,603, red attenuated by some pigment material,
A method for removing tooth erosion using a pulsed frequency dual laser emitting green, deep blue, and ultraviolet (UV) light is disclosed. However, this patent does not mention a wavelength that matches the maximum absorption wavelength of the medical complex for curing. Moreover, the device is not small and not a hand-held or stand-alone device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】低コストで製造するこ
とができ、小型な独立型の、効率的、充電可能な、歯科
用または外科用レーザ機器を開発する必要性が依然とし
て存在する。また、歯科用および外科用複合材をレーザ
で硬化させ、また組織をレーザで滅菌する効率的な方法
を提供する必要性が依然として存在する。本発明は、上
記必要性を満たすことを課題とする。
There remains a need to develop small, stand-alone, efficient, rechargeable, dental or surgical laser devices that can be manufactured at low cost. There also remains a need to provide an efficient method of laser curing dental and surgical composites and laser sterilizing tissue. An object of the present invention is to satisfy the above-mentioned needs.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、外科処置およ
び歯科処置用の小型で充電可能な手持ち式レーザ機器で
あって、半導体ポンピング・レーザを含む単一の手持ち
式ハウジングを備えている。そのハウジングには、ポン
ピング・レーザに光学的に接触しかつポンピング・レー
ザによってポンピングされるマイクロチップ・レーザ
と、レーザ・ビームをマイクロチップ・レーザからター
ゲットまで送るようにハウジング内に取り付けられた内
部反射手段と、出力レーザ・ビームを調整するために内
部反射手段から離れたハウジングの一端に取り付けられ
た出力用レンズと、充電電極に電気的に接続されて単独
の電源としての役割を果たす少なくとも1個の充電可能
なバッテリと、ハウジングに取り付けられて指先の圧力
に応答しかつバッテリおよびポンピング・レーザに電気
的に接続される制御手段と、ハウジングが充電器に差し
込まれたときバッテリを充電させる充電電極とを収納し
てある。そのバッテリとポンピング・レーザは、レーザ
動作中のレーザ機器の電力消費が最大でも10ワットと
なるように、かつ出力レーザ・ビームの出力パワーが少
なくとも20ミリワットとなるように選択され、出力パ
ワーをターゲットの光吸収特性に対して調整可能にされ
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a small, rechargeable, hand-held laser device for surgical and dental procedures, comprising a single hand-held housing containing a semiconductor pumping laser. The housing has a microtip laser in optical contact with and pumped by the pumping laser, and an internal reflector mounted within the housing to send the laser beam from the microchip laser to the target. Means, an output lens mounted at one end of the housing remote from the internal reflection means for conditioning the output laser beam, and at least one electrically connected to the charging electrode to serve as a sole power source. Rechargeable battery, control means mounted on the housing, responsive to fingertip pressure and electrically connected to the battery and the pumping laser, and a charging electrode for charging the battery when the housing is plugged into the charger. And are stored. The battery and pumping laser are selected such that the power consumption of the laser equipment during laser operation is at most 10 watts and the output power of the output laser beam is at least 20 milliwatts and the output power is targeted. Can be adjusted with respect to the light absorption characteristics.

【0009】また本発明方法は、ダイオード励起固体レ
ーザ発生機器を使用して外科、歯科、および医療に有用
な光重合可能な複合材を硬化させ、生体組織を滅菌する
方法である。具体的には、レーザ・ビームが滅菌する生
体組織部位を照射できるように、その部位を十分に露出
させ、第1の選択された固体レーザ・マイクロチップを
ダイオード・レーザでポンピングし、マイクロチップか
ら発生したレーザ・ビームをレンズを通過させることに
よって、手持ち式で独立型のダイオード励起固体レーザ
発生機器内で単一の選択された波長の紫外線波長レーザ
・ビームの発散ビームを発生させ、第1の選択されたマ
イクロチップから放射される光の波長を最大で360n
mとして、汚染されている生体組織の最大吸収波長とな
るように選択して、組織をを汚染している生きている微
生物を死滅させるのに十分な時間、発散ビームを滅菌す
べき生体組織部位に向け、修復を実現するのに十分な量
の選択された光重合可能な医用複合材を修復部位に置
き、機器をスイッチング手段によって硬化動作モードに
切り換え、それによって機器内で少なくとも第2の選択
された固体レーザ・マイクロチップのポンピングを始動
させ、第2の選択されたマイクロチップによって発され
る選択された波長を最大でも480nmとして、機器内
で選択された波長の単一バンド青色波長のレーザ・ビー
ムビームを発生させて集束させ、光ビームを集束レンズ
を通過させ、波長を選択された複合材の最大吸収波長と
なるように選択して、材料の硬化を実現するのに十分な
時間、機器からの集束した単一バンド波長のレーザ・ビ
ームを材料に向けることを特徴とするものである。
Also, the method of the present invention is a method of curing a photopolymerizable composite material useful for surgery, dentistry, and medical treatment using a diode-pumped solid-state laser generator, and sterilizing living tissue. Specifically, the site is sufficiently exposed so that the laser beam can illuminate the living tissue site to be sterilized, the first selected solid-state laser microchip is pumped with a diode laser, and Passing a generated laser beam through a lens to generate a divergent beam of a single selected wavelength ultraviolet wavelength laser beam in a hand-held, stand-alone, diode-pumped solid state laser generator; The wavelength of the light emitted from the selected microchip is set to 360n at the maximum.
The biological tissue site where the divergent beam should be sterilized for a time sufficient to kill living microorganisms contaminating the tissue, selected as m to be the maximum absorption wavelength of the contaminated biological tissue. A sufficient amount of the selected photopolymerizable medical composite is placed at the repair site to effect the repair, and the device is switched to a curing mode of operation by switching means, thereby at least a second selection within the device. The pumping of the selected solid-state laser microchip to a single band blue wavelength laser of the selected wavelength in the instrument, with the selected wavelength emitted by the second selected microchip being at most 480 nm. Generate and focus the beam beam, pass the light beam through a focusing lens, and select the wavelength to be the maximum absorption wavelength of the selected composite A time sufficient to achieve curing of the material, is characterized in directing a laser beam of a single band wavelength focused from the device to the material.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の上記その他の目的ならび
に利点は、以下の好ましい実施形態の図面および説明よ
りさらに明らかになるであろう。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following drawings and description of preferred embodiments.

【0011】本発明は、ターゲット部位(単に部位とい
うこともある)の滅菌や光重合硬化などの医療処置用の
歯科学、口腔および整形外科などで使用する、軽量で人
間工学的な、手持ち式で、コードレスであり、ポータブ
ルな、独立型のレーザ機器である。図1に示すマイクロ
チップ・レーザ6からの出力波長はターゲット材料のピ
ーク吸収波長に適合し、マイクロチップ・レーザ6から
の出力パワーは、ターゲット材料の特定の要件に適合す
る。医療的、外科的、および歯科的なターゲット部位の
例には、皮膚の表面、歯肉、歯の表面、骨の表面、骨の
内部、および外科的切開による内部組織が含まれる。外
科的および歯科的部位のその他の例は、光重合によって
硬化可能な材料である。
The present invention is a lightweight, ergonomic, hand-held device for use in dentistry, oral and orthopedic surgery for medical procedures such as sterilization of target sites (sometimes simply sites) and photopolymerization and curing. It is a cordless, portable, stand-alone laser device. The output wavelength from the microchip laser 6 shown in FIG. 1 matches the peak absorption wavelength of the target material, and the output power from the microchip laser 6 matches the specific requirements of the target material. Examples of medical, surgical, and dental target sites include skin surfaces, gingiva, tooth surfaces, bone surfaces, bone interiors, and internal tissue from surgical incisions. Other examples of surgical and dental sites are materials that can be cured by photopolymerization.

【0012】本実施形態の機器全体は、図1に示す単一
の、手持ち式で人間工学的なハウジング1に収容され
る。この装置は、少なくとも1個の充電可能なバッテリ
2によって電力が供給される。このバッテリ2は、図1
に示すように、装置を充電器4に差し込んだとき充電で
きるように充電電極3にワイヤで電気的に接続されてい
る。ワイヤによって可変パワー・ダイオード11(図
1)に電気的に接続された半導体ポンピング・レーザ5
は、図2A、図2B、および図2Cに示すように、ポン
ピング・レーザ5と光学的に接触している少なくとも1
個のマイクロチップ・レーザ6からのレーザ放射を誘導
する。「光学的接触」とは、1つの構成要素からのレー
ザ・ビームが隣りの構成要素を照射して刺激するよう
に、視線方向に向いていることを意味する。図1の部分
Lの詳細を図2A、2B、および2Cに示すが、これら
はマイクロチップ・レーザ6のアセンブリの3種類の実
施形態の拡大図である。図1に示す構成要素はすべて、
ハウジング1の内側に取り付けられて、互いに接続して
位置合せされる。ハウジング1の内側のレーザ・ビーム
の光路上に内部反射手段7が取り付けられている。マイ
クロチップ・レーザ6からのレーザ・ビームを反射手段
7で反射させて、図1の矢印で示すようにターゲット部
位まで送る。内部反射手段7は、鏡、プリズム、および
光ファイバのいずれか1つから選択されたものである。
各マイクロチップ・レーザ6は少なくとも2個の結晶で
構成される。それらの結晶は、光学的に接触させて接合
し、ヘテロ接合を形成している。ハウジング1の内側
で、マイクロチップ・レーザ6と内部反射手段7の間に
出力フィルタ8が取り付けられている。内部反射手段7
から離れた一端にあるハウジング1の先端には、出力コ
リメート・レンズ9が取り付けられている。図1に示す
ように、ポンピング・レーザ5までワイヤを貫流する電
流をオン/オフし、これによってレーザをオン/オフす
る制御手段である指制御ボタン10が設けられている。
可変パワー・ダイオード11は、制御ボタン10、ポン
ピング・レーザ5、およびバッテリ2にワイヤで電気的
に接続され、バッテリ2からの電力を変化させることが
できる。電力を変化させることによって、出力レーザの
パワーを選択されたターゲット材料の特定の光吸収特性
に適合させることができる。マイクロチップ・レーザ6
の同調の制御と温度制御は熱電加熱冷却式の熱交換器1
2によって行われる。加熱冷却によってマイクロチップ
・レーザ6内の結晶の温度および屈折率を調節して、マ
イクロチップ・レーザ6から放射されるレーザ・ビーム
の出力波長を調整する。ハウジング1には任意選択で外
部反射手段13が取り付けられ、これを出力レーザ・ビ
ームの光路内で移動させて、到達するのが困難な患者の
ターゲット部位にレーザ・ビームを向け直すことができ
る。外部反射手段13は、鏡、プリズム、および光ファ
イバのいずれか1つから選択される。バッテリ2は、レ
ーザ動作中の電力消費が最大でも10ワットであり、少
なくとも20ミリワットの出力レーザ・パワーの容量が
得られるように選択される。上記の特徴のすべては、マ
イクロチップ・レーザ6アセンブリの以下の3種類の実
施形態それぞれの特徴である。
The entire device of this embodiment is housed in a single, hand-held, ergonomic housing 1 shown in FIG. This device is powered by at least one rechargeable battery 2. This battery 2 corresponds to FIG.
As shown in FIG. 3, the device is electrically connected to the charging electrode 3 by a wire so that the device can be charged when the device is inserted into the charger 4. Semiconductor pumping laser 5 electrically connected to variable power diode 11 (FIG. 1) by wires
Is at least one in optical contact with the pumping laser 5, as shown in FIGS. 2A, 2B and 2C.
The laser radiation from the microchip lasers 6 is induced. "Optical contact" means that the laser beam from one component is oriented in the line-of-sight direction so as to irradiate and stimulate an adjacent component. Details of portion L of FIG. 1 are shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, which are enlarged views of three embodiments of the microchip laser 6 assembly. All of the components shown in FIG.
Attached inside the housing 1 and connected and aligned with each other. An internal reflection means 7 is mounted on the optical path of the laser beam inside the housing 1. The laser beam from the microchip laser 6 is reflected by the reflecting means 7 and sent to the target site as shown by the arrow in FIG. The internal reflection means 7 is selected from any one of a mirror, a prism, and an optical fiber.
Each microchip laser 6 is composed of at least two crystals. The crystals are brought into optical contact and joined to form a heterojunction. An output filter 8 is mounted inside the housing 1 between the microchip laser 6 and the internal reflection means 7. Internal reflection means 7
An output collimating lens 9 is attached to the distal end of the housing 1 at one end away from the housing. As shown in FIG. 1, a finger control button 10 is provided which is a control means for turning on / off the current flowing through the wire to the pumping laser 5 and thereby turning on / off the laser.
The variable power diode 11 is electrically connected by wires to the control button 10, the pumping laser 5, and the battery 2, and can change the power from the battery 2. By varying the power, the power of the output laser can be tailored to the specific light absorption characteristics of the selected target material. Microchip laser 6
Control and temperature control of the thermoelectric heating and cooling type heat exchanger 1
2 is performed. The output wavelength of the laser beam emitted from the microchip laser 6 is adjusted by adjusting the temperature and the refractive index of the crystal in the microchip laser 6 by heating and cooling. The housing 1 is optionally equipped with external reflecting means 13 which can be moved in the path of the output laser beam to redirect the laser beam to a target site of the patient which is difficult to reach. The external reflection means 13 is selected from one of a mirror, a prism, and an optical fiber. Battery 2 is selected so that the power consumption during laser operation is at most 10 watts and a capacity of at least 20 milliwatts of output laser power is obtained. All of the above features are features of each of the following three embodiments of the microchip laser 6 assembly.

【0013】マイクロチップ・レーザ6の第1の実施形
態を図2Aに示すが、好ましくはヘテロ接合結晶、N
d:YAG/KNbO3で構成される単一のマイクロチ
ップ・レーザ6を有する。このレーザは、光重合により
硬化することができる歯科用および外科用材料を硬化さ
せるのに有用な、最大で480nm、好ましくは最小で
472nmの波長、最大で474nmの波長を放射す
る。この実施形態のその他の例では、マイクロチップ・
レーザ6は、外科的および歯科的なターゲット部位の滅
菌に有用な210〜360nm、好ましくは354nm
〜356nmの波長を放射する。このマイクロチップ・
レーザ6は、好ましくはヘテロ接合結晶、Nd:YAG
/KNbO3/LBOで構成され、また、この滅菌用の
レーザはNd:YVO4/KTP/LBOとして示され
る、Nd:YVO4、KTP、およびLBO結晶で構成
させてもよい。微生物は可視光よりも紫外(UV)光に
敏感であるため、実施形態の滅菌レーザの出力パワー
は、可視光による滅菌の際の出力パワーよりもかなり低
い。この実施形態のその他の例では、能動Qスイッチ電
極14が好ましいマイクロチップ・レーザ6のKNbO
3に、かつ制御ボタン10に取り付けられ、能動Qスイ
ッチングを行う。
A first embodiment of the microchip laser 6 is shown in FIG. 2A, preferably with a heterojunction crystal, N
d: with a single microchip laser 6 consists of YAG / KNbO 3. The laser emits a wavelength of at most 480 nm, preferably at least 472 nm, and at most 474 nm, useful for curing dental and surgical materials that can be cured by photopolymerization. In another example of this embodiment, a microchip
Laser 6 provides 210 to 360 nm, preferably 354 nm, useful for sterilization of surgical and dental target sites.
Emit a wavelength of ~ 356 nm. This microchip
Laser 6 is preferably a heterojunction crystal, Nd: YAG
/ KNbO 3 / LBO, and the laser for sterilization may be comprised of Nd: YVO 4 , KTP, and LBO crystals, denoted as Nd: YVO 4 / KTP / LBO. Because microorganisms are more sensitive to ultraviolet (UV) light than visible light, the output power of the sterilization laser of the embodiment is significantly lower than the output power during sterilization with visible light. In another example of this embodiment, the active Q-switch electrode 14 is preferably a KNbO
3 and attached to the control button 10 to perform active Q switching.

【0014】図2Bに示す第2の実施形態では、図1に
示すものと同じハウジング1内に、ポンピング・レーザ
5と光学的に接触する2個の異なるマイクロチップ・レ
ーザ6が存在する。マイクロチップ・レーザ6は、硬化
用には472nm〜474nmの波長のレーザ出力であ
るNd:YAG/KNbO3が、また滅菌用には354
nm〜356nmの波長のレーザ出力であるNd:YA
G/KNbO3/LBOが好ましい。この実施形態のそ
の他の例では、能動Qスイッチ電極14は図1および図
2Bに示すように、マイクロチップ・レーザ6のKNb
3と制御ボタン10に取り付けられて能動Qスイッチ
ングを行う。UVレーザ・ビームと青色レーザ・ビーム
との間の切替えを行うためのスイッチが制御ボタン10
に組み込まれており、従って、滅菌と光重合による硬化
には同じ機器が使用される。図3の実施形態のように、
切り換えスイッチ16を別途用意してもよい。
In a second embodiment, shown in FIG. 2B, two different microchip lasers 6 are in optical contact with the pumping laser 5 in the same housing 1 as shown in FIG. The microchip laser 6 includes Nd: YAG / KNbO 3 , which is a laser output having a wavelength of 472 nm to 474 nm for curing, and 354 for sterilization.
Nd: YA which is a laser output with a wavelength of
G / KNbO 3 / LBO is preferred. In another example of this embodiment, the active Q-switch electrode 14 is the KNb of the microchip laser 6, as shown in FIGS. 1 and 2B.
Attached to O 3 and control button 10 for active Q switching. A switch for switching between the UV laser beam and the blue laser beam is a control button 10.
Therefore, the same equipment is used for sterilization and curing by photopolymerization. As in the embodiment of FIG.
The changeover switch 16 may be separately prepared.

【0015】図2Cに示す第3の実施形態では、可飽和
吸収結晶15、好ましくはCr:YAGが、レーザ出力
を受動的にQスイッチングさせることができる少なくと
も1個のマイクロチップ・レーザ6のレーザ・キャビテ
ィ内に配置される。これによって、高ピーク・パワーお
よび高効率のパルス式レーザ・ビーム出力がもたらされ
る。その利点は、より完全な浸透および硬化、ならびに
より良好な熱損失と、熱運動のより良好な制御である。
この実施形態の1つの例では、好ましいマイクロチップ
・レーザ6の少なくとも1個はNd:YAG/Cr:Y
AG/KNbO 3であり、これは最小で472nmで、
最大で474nmの出力レーザ・ビーム波長を放射す
る。この実施形態のその他の例では、好ましいマイクロ
チップ・レーザ6の少なくとも1個はNd:YAG/C
r:YAG/KNbO3/LBOであり、これは出力レ
ーザ波長が少なくとも354nmであって最大でも35
6nmである、歯科的および外科的ターゲット部位を効
率的に滅菌するための紫外光を放射する。その他の例で
は、2個以上のパルス式マイクロチップ・レーザ6が同
じハウジング1内に収容され、異なるレーザ間でスイッ
チングを行うためのスイッチが制御ボタン10に組み込
まれている。従って、医療処置における滅菌ステップと
硬化ステップとの間で時間が浪費されない。
In the third embodiment shown in FIG.
Absorption crystal 15, preferably Cr: YAG, has laser output
Can be passively Q-switched
Also the laser cavity of one microchip laser 6
It is placed in the space. This allows for high peak power and
And high efficiency pulsed laser beam output
You. The advantages are more complete penetration and curing, and
Better heat loss and better control of thermal motion.
In one example of this embodiment, the preferred microchip
At least one of the lasers 6 is Nd: YAG / Cr: Y
AG / KNbO ThreeWhich is a minimum of 472 nm,
Emit an output laser beam wavelength of up to 474nm
You. In another example of this embodiment, the preferred micro
At least one of the chip lasers 6 is Nd: YAG / C
r: YAG / KNbOThree/ LBO, which is the output level
User wavelength is at least 354 nm and at most 35
Effective for dental and surgical target sites that are 6 nm
Emit UV light for efficient sterilization. In other examples
Means that two or more pulsed microchip lasers 6
Housed in the same housing 1 and switch between different lasers.
Switch for performing switching is built into control button 10.
It is rare. Therefore, sterilization steps in medical procedures
No time is wasted between the curing steps.

【0016】図3は、他の実施形態であり、マイクロチ
ップレーザ6が2つ平行に並べて配置されており、ハウ
ジング1内にそれぞれのレーザビーム用の内部反射手段
7が2つ並べて配置してある。また、この実施形態では
出力レンズ17としては集束レンズを用いている。さら
に、レーザをオンオフする指制御スイッチ10をハウジ
ング1の握り部のレーザビーム放射側に配置、かつ光動
作モードを滅菌動作からターゲット材料を硬化させる硬
化モードとを切り換える切り換えスイッチ16がハウジ
ングの背側に配置している。
FIG. 3 shows another embodiment in which two microchip lasers 6 are arranged in parallel and two internal reflection means 7 for each laser beam are arranged in the housing 1. is there. In this embodiment, a focusing lens is used as the output lens 17. Further, a finger control switch 10 for turning on / off the laser is disposed on the laser beam emission side of the grip portion of the housing 1, and a changeover switch 16 for switching the light operation mode from the sterilization operation to the curing mode for curing the target material is provided on the rear side of the housing. Has been placed.

【0017】以下上記実施形態を用いて、外科用および
歯科用複合材を硬化し、また生体組織を滅菌する方法に
ついて説明する。まず、レーザ・ビームが生体組織部位
を照射できるように、その部位を露出させる。次いで固
体マイクロチップ6をダイオード・レーザ5によってポ
ンピングし、これにより単一バンド紫外レーザ・ビーム
の発散拡散ビームを発生させる。紫外線マイクロチップ
6は前述の通り、Nd:YVO4/KTP/LBOやN
d:YAG/KNbO3/BBOとすることができる。
マイクロチップ6結晶レーザ材料は、任意選択で熱拡散
により接触、結合させ、または光学エポキシによって結
合させることができる。本実施形態の固体マイクロチッ
プ6は、体積が1立方センチメートル未満となるように
組み立てられた固体レーザ結晶材料である。マイクロチ
ップ6は、すべて光キャビティ内に含まれる複数のその
ような結晶材料から構成することができる。紫外線レー
ザの出力波長は210nm〜360nmの間で選択さ
れ、殺される細菌細胞の最適な差吸収(differe
ntial absorption)と一致し、また健
全な生体組織の最小吸収と一致するものであり、従って
修復される部位の生体組織は殺されない。紫外線レーザ
・ビームの発散ビームを、生体組織部位を汚染するすべ
ての細菌生活形を死滅させるのに十分な時間、その部位
に向ける。このビームは、滅菌される部位を覆うように
発散する。
A method for curing a surgical and dental composite and sterilizing a living tissue using the above embodiment will be described below. First, the site is exposed so that the laser beam can irradiate the site. The solid microchip 6 is then pumped by the diode laser 5, thereby producing a divergent diverging beam of a single band ultraviolet laser beam. As described above, the ultraviolet microchip 6 is made of Nd: YVO 4 / KTP / LBO or N
d: YAG / KNbO 3 / BBO.
The microtip 6 crystal laser material can be optionally contacted, bonded by thermal diffusion, or bonded by optical epoxy. The solid microchip 6 of the present embodiment is a solid laser crystal material assembled so that the volume is less than 1 cubic centimeter. The microchip 6 can be composed of a plurality of such crystalline materials, all contained within the optical cavity. The output wavelength of the UV laser is selected between 210 nm and 360 nm to optimize the differential absorption of the killed bacterial cells.
and the minimal absorption of healthy living tissue, so that the living tissue at the site to be repaired is not killed. The diverging beam of the ultraviolet laser beam is directed at a biological tissue site for a time sufficient to kill all bacterial life forms that contaminate the site. The beam diverges over the area to be sterilized.

【0018】次いで、硬化動作モードでは、十分な量の
選択された光重合可能な医用複合材を、修復し回復させ
る部位に置く。次いで機器1を、オン/オフ・スイッチ
10のすぐ上にある切替え手段16によって硬化動作モ
ードに切り換える。これによって、少なくとも第2の選
択された固体レーザ・マイクロチップ6のポンピングを
始動し、最大でも480nmの選択波長を発生させる。
波長は、硬化させる材料の最大吸収波長になるように選
択する。ビームは、回転ミラー7で反射した後に、レン
ズ17を通って集束する。この実施形態で選択されたマ
イクロチップ6は、Nd:YAG/KNbO3およびN
d:YVO4/KNbO3からなる群から選択されたもの
である。集束ビームは、硬化が始まるのに十分な時間、
選択された複合光活性化材料に向ける。レーザ動作中の
電力消費は、最大でも10ワットであり、最大レーザ出
力パワーは、少なくとも20ミリワットである。出力パ
ワーは、ダイオード・レーザ駆動電子部品4によって、
ターゲット材料の要件に合わせて調整される。
Next, in the curing mode of operation, a sufficient amount of the selected photopolymerizable medical composite is placed at the site to be repaired and restored. The device 1 is then switched to the curing operating mode by the switching means 16 just above the on / off switch 10. This initiates pumping of at least the second selected solid-state laser microchip 6, producing a selected wavelength of at most 480 nm.
The wavelength is chosen to be the maximum absorption wavelength of the material to be cured. After being reflected by the rotating mirror 7, the beam is focused through the lens 17. The microchip 6 selected in this embodiment includes Nd: YAG / KNbO 3 and N
d: selected from the group consisting of YVO 4 / KNbO 3 . The focused beam is allowed enough time for curing to begin,
Aim at the selected composite light-activated material. Power consumption during laser operation is at most 10 watts and the maximum laser output power is at least 20 milliwatts. The output power is controlled by the diode laser drive electronics 4
Adjusted to the requirements of the target material.

【0019】硬化の完全性を高めるため、まずレーザ・
ビームの焦点を組織と複合材の境界上に置き、次いでそ
の複合材中を境界から離れた表面に向かって移動させ
る。これによって気泡の発生ががなくなり、複合材と修
復される生体組織との間の結合が強化する。
In order to increase the completeness of the cure,
The beam is focused on the tissue-composite interface and then moved through the composite toward the surface away from the interface. This eliminates the formation of air bubbles and enhances the bond between the composite and the living tissue to be repaired.

【0020】マイクロチップ6によってレーザ・ビーム
の波長の特定の波長のみが発生する場合、フィルタは必
要ではなく、そのパワーを従来技術よりもさらに効率的
に使用することができる。パワーをほとんど必要としな
いため、充電電極3を備える充電可能なバッテリ2、ダ
イオード・レーザ駆動電子部品4、ポンピング・ダイオ
ード・レーザ5、マイクロチップ6、鏡7、およびレン
ズ17を含む機器1の構成要素はすべて、従来技術では
不可能であった手持ち式の、人間工学的でコードレスな
独立型の、ポータブルで軽量な機器ハウジングであるユ
ニット内に収容される。マイクロチップ6は、固体材料
に限定されない任意の適切なレーザ材料で構成される。
If only a specific wavelength of the laser beam is generated by the microchip 6, no filter is needed and its power can be used more efficiently than in the prior art. Configuration of device 1 including rechargeable battery 2 with charging electrode 3, diode laser drive electronics 4, pumping diode laser 5, microchip 6, mirror 7, and lens 17 because it requires little power All of the elements are housed in a unit that is a hand-held, ergonomic, cordless, stand-alone, portable, lightweight equipment housing not possible with the prior art. The microchip 6 is made of any suitable laser material that is not limited to a solid material.

【0021】Qスイッチ・パルス・レーザ・ビームは、
硬化プロセスの効率および制御をさらに高めるために用
いられる。表面層が硬化する前に、光重合可能な医用複
合材のより深い層の光活性化を実施できるため、硬化に
は平行ビームよりも集束ビームが優れている。
The Q-switch pulse laser beam is:
Used to further increase the efficiency and control of the curing process. A focused beam is better than a collimated beam for curing because a deep layer of photopolymerizable medical composite can be photoactivated before the surface layer is cured.

【0022】機器1は、硬化モードの場合のみにも使用
することができ、また滅菌モードの場合のみにも使用す
ることができる。あるいは、まず組織部位の滅菌のため
に使用し、次いで復元性のある外科用または歯科用の光
活性化複合材を硬化する。スイッチ9によって、1度に
1つのモードのみが行われる。この組み合わされた使用
法により、従来技術よりもはるかに感染の可能性を減少
させながら、外科処置および歯科処置にかかる大量の時
間が節約される。
The device 1 can be used only in the curing mode, and can also be used only in the sterilization mode. Alternatively, it is first used for sterilization of the tissue site, and then the restorable surgical or dental light activated composite is cured. With the switch 9, only one mode is performed at a time. This combined use saves a great deal of time in surgical and dental procedures while reducing the potential for infection much more than in the prior art.

【0023】従って上述のこれらすべての理由で、外科
および歯科における複合材の硬化および滅菌の技術分野
で、本発明の方法は大きな進歩であり、また相当な商業
上のメリットがあることがわかる。
Thus, for all of these reasons, the method of the present invention proves to be a significant advance in the art of hardening and sterilizing composites in surgery and dentistry and has considerable commercial advantages.

【0024】本明細書では、ある特定の工程段階、構
造、および方法を示しかつ説明したが、基本的な本発明
の概念の精神および範囲から逸脱することなく変更が可
能であることが、当業者には明らかであろう。本発明
は、添付の特許請求の範囲による他は本明細書に記載し
た特定の工程段階、構造、および方法に限定されるもの
ではない。
Although specific process steps, structures, and methods have been shown and described herein, it should be understood that changes can be made without departing from the spirit and scope of the basic inventive concept. It will be clear to the trader. The invention is not limited to the specific process steps, structures, and methods described herein, except as by the appended claims.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように使用に最適な
波長を発生させることができるコードレスで、ポータブ
ルな独立型の電源が充電可能な医科用、歯科用のレーザ
機器を得ることができる。また、本発明は、実用的で効
率的に生体組織を殺すことなくレーザ・ビームで素早く
生体組織を滅菌することができる。さらに本発明は、同
様にレーザ・ビームで医用複合材を硬化することがで
き、その際、従来技術の不完全な硬化などの問題を克服
することができる。さらに本発明は、時間を節約して生
体組織を殺すことなく感染の発生を減少させることがで
き、単一の機器による単一の操作で、組織を滅菌しかつ
医用複合材を硬化することができる。
As described in detail above, it is possible to obtain a cordless, portable, independent power supply for medical and dental laser equipment capable of generating a wavelength optimal for use. In addition, the present invention can practically and efficiently sterilize living tissue with a laser beam without killing the living tissue. Further, the present invention can similarly cure medical composites with a laser beam, overcoming problems such as incomplete curing of the prior art. Further, the present invention can save time and reduce the incidence of infection without killing living tissue, and in a single operation with a single instrument, can sterilize tissue and cure medical composites. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の1実施形態の手持ち式、独立型、充
電可能なレーザの歯科用および外科用機器を示す図であ
る。
FIG. 1 illustrates a hand-held, stand-alone, rechargeable laser dental and surgical instrument of one embodiment of the present invention.

【図2】 図1の実施形態のマイクロチップ・レーザの
それぞれ異なる例を示す図1に示した部分Lの拡大図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion L shown in FIG. 1 showing different examples of the microchip laser of the embodiment of FIG. 1;

【図3】 第2の実施形態のレーザの歯科用および外科
用機器の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a second embodiment of a laser dental and surgical instrument.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機器 2 バッテリ 3 充電電極 4 ダイオード・レーザ駆動電子部品 5 ダイオード・レーザ 6 マイクロチップ 7 回転ミラー 8 レンズ 9 切替え手段 10 オン/オフ・スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device 2 Battery 3 Charging electrode 4 Diode / laser drive electronic component 5 Diode / laser 6 Microchip 7 Rotating mirror 8 Lens 9 Switching means 10 ON / OFF switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユタカ・シモジ アメリカ合衆国・34624・フロリダ州・ク リアウォーター・ユニバーシティ コー ト・2125 Fターム(参考) 4C026 AA01 BB08 FF22 FF33 FF34 GG01 GG06 HH02 HH04 HH06 HH13 HH17 HH21 HH22 4C052 AA06 AA17 BB11 HH01 MM10 4C058 AA12 AA13 AA28 BB06 KK02 KK26 KK27 KK28 KK32 KK46 4C082 RA07 RC09 RE22 RE34 RE35 RJ01 RJ06 RL02 RL04 RL06 RL13 RL17 RL21 RL22  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yutaka Shimoji United States 34624 Florida Florida Clearwater University Coat 2125 F-term (reference) 4C026 AA01 BB08 FF22 FF33 FF34 GG01 GG06 HH02 HH04 HH06 HH13 HH17 HH21 HH22 4C052 AA06 AA17 BB11 HH01 MM10 4C058 AA12 AA13 AA28 BB06 KK02 KK26 KK27 KK28 KK32 KK46 4C082 RA07 RC09 RE22 RE34 RE35 RJ01 RJ06 RL02 RL04 RL06 RL13 RL17 RL21 RL22

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外科処置および歯科処置用の小型で充電
可能な手持ち式レーザ機器であって、半導体ポンピング
・レーザを含む単一の手持ち式ハウジングと、ポンピン
グ・レーザに光学的に接触しかつポンピング・レーザに
よってポンピングされるマイクロチップ・レーザと、レ
ーザ・ビームをマイクロチップ・レーザからターゲット
まで送るようにハウジング内に取り付けられた内部反射
手段と、出力レーザ・ビームを調整するために内部反射
手段から離れたハウジングの一端に取り付けられた出力
用レンズと、充電電極に電気的に接続されて単独の電源
としての役割を果たす少なくとも1個の充電可能なバッ
テリと、ハウジングに取り付けられて指先の圧力に応答
しかつバッテリおよびポンピング・レーザに電気的に接
続される制御手段と、ハウジングが充電器に差し込まれ
たときバッテリを充電させる充電電極とを含み、バッテ
リおよびポンピング・レーザが、レーザ動作中のレーザ
機器の電力消費が最大でも10ワットとなるように、か
つ出力レーザ・ビームの出力パワーが少なくとも20ミ
リワットとなるように選択され、出力パワーをターゲッ
トの光吸収特性に対して調整可能であるレーザ機器。
1. A small, rechargeable, hand-held laser device for surgical and dental procedures, comprising a single hand-held housing containing a semiconductor pumping laser, and optically contacting and pumping the pumping laser. A microchip laser pumped by the laser, internal reflecting means mounted in the housing to send the laser beam from the microchip laser to the target, and internal reflecting means to condition the output laser beam. An output lens mounted on one end of the remote housing, at least one rechargeable battery electrically connected to the charging electrode to serve as a single power source, and a pressure on a fingertip mounted on the housing. Control means responsive and electrically connected to the battery and the pumping laser; A charging electrode for charging the battery when the housing is plugged into the charger, wherein the battery and the pumping laser are such that the power consumption of the laser equipment during laser operation is at most 10 watts and the output laser A laser device wherein the output power of the beam is selected to be at least 20 milliwatts and the output power is adjustable with respect to the light absorption characteristics of the target.
【請求項2】 マイクロチップ・レーザに熱的に接触す
る熱電式熱交換器を設け、マイクロチップ・レーザによ
って発生した出力レーザ・ビームの出力波長を調整する
ためにマイクロチップ・レーザの温度を制御できるよう
にするとともに、ハウジングに取り付けられ、かつバッ
テリ、制御手段、ポンピング・レーザに電気的に接続さ
れて、出力レーザ・ビームの出力パワーを増減させて、
ターゲットの光吸収特性に合わせて出力パワーを調整す
る可変パワー・ダイオードを含む請求項1に記載のレー
ザ機器。
2. A thermoelectric heat exchanger that is in thermal contact with the microchip laser and controls the temperature of the microchip laser to adjust the output wavelength of the output laser beam generated by the microchip laser. And attached to the housing and electrically connected to the battery, control means, pumping laser to increase or decrease the output power of the output laser beam,
2. The laser device according to claim 1, further comprising a variable power diode for adjusting an output power according to a light absorption characteristic of the target.
【請求項3】 外科および歯科処置用の、小型で充電可
能な手持ち式のマルチプル・マイクロチップ・レーザ機
器であって、少なくとも2個のマイクロチップ・レーザ
と光学的に接触している少なくとも1個の半導体ポンピ
ング・レーザを含む単一の手持ち式ハウジングと、1個
のマイクロチップから他のマイクロチップに切り換える
ためにマイクロチップ・レーザに電気的に接続されたス
イッチング手段と、スイッチング手段とレーザに電気的
に接続されてレーザ動作中に単独の電源としての役割を
果たす少なくとも1個の充電可能なバッテリと、バッテ
リに電気的に接続され、ハウジングが充電器に差し込ま
れたときにバッテリを充電させる充電電極と、レーザ・
ビームをマイクロチップ・レーザからターゲットまで送
るようにハウジング内に取り付けられた少なくとも1個
の内部反射手段とを含み、バッテリが、レーザ動作中の
機器の電力消費が最大でも10ワットとなり、かつ出力
レーザ・ビームの出力パワーが少なくとも20ミリワッ
トとなるように選択され、出力パワーがターゲットの光
吸収特性に対して調整可能であるレーザ機器。
3. A small, rechargeable, handheld, multiple microchip laser device for surgical and dental procedures, wherein at least one is in optical contact with at least two microchip lasers. A single hand-held housing containing the semiconductor pumping laser of the present invention, switching means electrically connected to the microchip laser for switching from one microchip to another, and an electrical connection to the switching means and the laser. At least one rechargeable battery electrically connected to serve as a sole power source during laser operation; and a charge electrically connected to the battery for charging the battery when the housing is plugged into the charger. Electrodes and laser
At least one internally reflecting means mounted within the housing to direct the beam from the microchip laser to the target, wherein the battery consumes at most 10 watts of equipment during laser operation and the output laser A laser device wherein the output power of the beam is selected to be at least 20 milliwatts and the output power is adjustable with respect to the light absorption properties of the target.
【請求項4】 少なくとも2個のマイクロチップ・レー
ザのうち少なくとも1個が熱電式熱交換器に熱的に接触
して出力レーザ波長の連続的な同調を可能とするととも
に、出力レーザ・ビームの出力パワーを制御するために
ハウジングの内側の面に取り付けられ、バッテリ、スイ
ッチング手段、ポンピング・レーザに電気的に接続され
た可変パワー・ダイオードを含む請求項3に記載のマル
チプル・マイクロチップ・レーザ機器。
4. At least one of the at least two microchip lasers is in thermal contact with a thermoelectric heat exchanger to enable continuous tuning of the output laser wavelength and to control the output laser beam. 4. The multiple microchip laser device of claim 3 including a variable power diode mounted on the inner surface of the housing for controlling output power and electrically connected to the battery, switching means, and the pump laser. .
【請求項5】 外科および歯科処置用の小型で再充電可
能な手持ち式の、受動式Qスイッチ・パルス・レーザ機
器であって、少なくとも1個のマイクロチップ・レーザ
を含む小型な手持ち式ハウジングと、少なくとも1個の
マイクロチップ・レーザのうち少なくとも1個のレーザ
・キャビティ内に配置され、出力レーザ・ビームを受動
的にQスイッチングさせるための可飽和吸収結晶と、マ
イクロチップ・レーザと光学的に接触する半導体ポンピ
ング・レーザと、制御手段とポンピング・レーザに電気
的に接続されてレーザ動作中に単独の電源としての役割
を果たす少なくとも1個の充電可能なバッテリと、バッ
テリに電気的に接続され、ハウジングを充電器に差し込
んだときにバッテリを充電させる充電電極と、レーザ・
ビームをマイクロチップ・レーザからターゲットまで送
るようにハウジングの内側に取り付けられた少なくとも
1個の内部反射手段とを含み、マイクロチップ・レーザ
のうちの1個は、光重合によって硬化させる選択された
ターゲット材料のピーク吸収波長と一致する出力ビーム
波長を有する青色レーザであり、バッテリは、機器が独
立型で手持ち式となる大きさであり、レーザ動作中の機
器の電力消費が最大で10ワットとなり、かつ青色レー
ザの出力パワーが少なくとも20ミリワットとなるよう
に選択され、出力パワーを選択されたターゲット材料の
光吸収特性に対して調整できるようにしたレーザ機器。
5. A small, rechargeable, hand-held, passive Q-switched pulsed laser device for surgical and dental procedures, comprising a small hand-held housing containing at least one microchip laser. A saturable absorbing crystal disposed in at least one laser cavity of the at least one microchip laser for passively Q-switching the output laser beam; A semiconductor pumping laser in contact therewith, at least one rechargeable battery electrically connected to the control means and the pumping laser to act as a sole power source during laser operation; and electrically connected to the battery. A charging electrode that charges the battery when the housing is inserted into the charger, and a laser
At least one internally reflecting means mounted inside the housing for directing a beam from the microchip laser to the target, wherein one of the microchip lasers is hardened by photopolymerization. A blue laser with an output beam wavelength that matches the peak absorption wavelength of the material, the battery is sized such that the device is stand-alone and handheld, and the device consumes up to 10 watts during laser operation; And a laser device wherein the output power of the blue laser is selected to be at least 20 milliwatts and the output power can be adjusted for the light absorption characteristics of the selected target material.
【請求項6】 ダイオード励起固体レーザ発生機器を使
用して外科、歯科、および医療に有用な光重合可能な複
合材を硬化させ、生体組織を滅菌する方法であって、レ
ーザ・ビームが滅菌する生体組織部位を照射できるよう
に、その部位を十分に露出させるステップと、第1の選
択された固体レーザ・マイクロチップをダイオード・レ
ーザでポンピングし、マイクロチップから発生したレー
ザ・ビームをレンズを通過させることによって、手持ち
式で独立型のダイオード励起固体レーザ発生機器内で単
一の選択された波長の紫外線波長レーザ・ビームの発散
ビームを発生させるステップと、第1の選択されたマイ
クロチップから放射される光の波長を最大で360nm
として、汚染されている生体組織の最大吸収波長となる
ように選択して、組織をを汚染している生きている微生
物を死滅させるのに十分な時間、発散ビームを滅菌すべ
き生体組織部位に向けるステップと、修復を実現するの
に十分な量の選択された光重合可能な医用複合材を修復
部位に置くステップと、機器をスイッチング手段によっ
て硬化動作モードに切り換え、それによって機器内で少
なくとも第2の選択された固体レーザ・マイクロチップ
のポンピングを始動するステップと、第2の選択された
マイクロチップによって発される選択された波長を最大
でも480nmとして、機器内で選択された波長の単一
バンド青色波長のレーザ・ビームビームを発生させて集
束させ、光ビームを集束レンズを通過させるステップ
と、波長を選択された複合材の最大吸収波長となるよう
に選択して、材料の硬化を実現するのに十分な時間、機
器からの集束した単一バンド波長のレーザ・ビームを材
料に向けるステップとを含む方法。
6. A method of using a diode-pumped solid-state laser generator to cure a photopolymerizable composite useful in surgery, dentistry, and medicine and to sterilize biological tissue, wherein the laser beam is sterilized. Exposing the living tissue site sufficiently to irradiate the site; pumping the first selected solid state laser microchip with a diode laser and passing the laser beam generated from the microchip through the lens Generating a divergent beam of an ultraviolet wavelength laser beam of a single selected wavelength in a hand-held, stand-alone, diode-pumped solid-state laser generator; and radiating from the first selected microchip. The wavelength of the light to be emitted is up to 360 nm
The divergent beam is selected to be at the wavelength of maximum absorption of the contaminated living tissue and the divergent beam is applied to the living tissue site to be sterilized for a period of time sufficient to kill living microorganisms contaminating the tissue. Orienting; placing a selected amount of the photopolymerizable medical composite at the repair site in an amount sufficient to achieve the repair; and switching the device to a curing mode of operation by switching means, thereby at least a first time within the device. Initiating the pumping of two selected solid-state laser microchips and a single of the selected wavelengths within the instrument, with the selected wavelength emitted by the second selected microchip being at most 480 nm. Generating and focusing a band blue wavelength laser beam, passing the light beam through a focusing lens; Methods including selected such that the maximum absorption wavelength of the composite for a time sufficient to achieve curing of the material, and the step of directing a laser beam of a single band wavelength focused from the device to the material.
【請求項7】 修復を実現するのに十分な量の選択され
た光重合可能な医用複合材を修復部位に置くステップ
と、少なくとも1個の選択された固体マイクロチップを
少なくとも1個のダイオード・レーザでポンピングし、
マイクロチップから発生したレーザ・ビームを集束レン
ズを通過させることによって、手持ち式で独立型のダイ
オード励起固体レーザ発生機器の内側で選択された波長
の単一バンドの青色波長レーザ・ビームを発生させ、そ
れを集束させるステップと、レーザ・ビームの波長を最
大でも480nmとし、波長を選択された材料の最大吸
収波長となるように選択して、材料の硬化を実現するの
に十分な時間、機器からの集束した青色波長レーザ・ビ
ームを材料に向けるステップとを含む光重合可能な医用
複合材を硬化させる方法。
7. A step of placing a selected photopolymerizable medical composite in the repair site in an amount sufficient to effectuate the repair, and attaching the at least one selected solid microchip to the at least one diode. Pump with laser,
Generating a single-band blue-wavelength laser beam of a selected wavelength inside a hand-held, stand-alone, diode-pumped solid-state laser generator by passing the laser beam generated by the microchip through a focusing lens; Focusing the laser beam at a wavelength of at most 480 nm and selecting the wavelength to be the maximum absorption wavelength of the selected material, leaving the device for a sufficient time to achieve curing of the material. Directing a focused blue wavelength laser beam at the material.
【請求項8】 レーザ・ビームを材料に向けるステップ
が、まず生体組織と材料の境界に集束レーザ・ビームの
焦点を合わせ、次いで焦点を境界から離れ、材料の表面
に向かう方向に移動させ、境界から離れた位置にある表
面で終わることによって行われ、その結果材料が最初は
境界で硬化し最後に表面で硬化する請求項6または7に
記載の方法。
8. The step of directing the laser beam at the material comprises first focusing the focused laser beam at a boundary between the biological tissue and the material, and then moving the focus away from the boundary and toward the surface of the material. 8. A method according to claim 6 or 7, wherein the method is effected by terminating at a surface remote from the surface, so that the material cures first at the boundary and finally at the surface.
【請求項9】 生体組織を滅菌する方法であって、レー
ザ・ビームが滅菌する生体組織部位を照射できるよう
に、その部位を十分に露出させるステップと、少なくと
も1個の選択された固体レーザ・マイクロチップを少な
くとも1個のダイオード・レーザでポンピングし、マイ
クロチップから発生したレーザ・ビームをレンズを通過
させることによって、手持ち式で独立型のダイオード励
起固体レーザ発生機器の内側で単一の選択された波長バ
ンドの発散紫外線波長レーザ・ビームビームを発生させ
るステップと、光の波長を最大でも360nmとして組
織を汚染している生きている微生物を死滅させるのに十
分な時間、レーザ・ビームがレーザ・ビームの焦点を越
えて組織部位に接触し、その結果レーザ・ビームを滅菌
すべき部位を覆うのに十分な断面積を有する発散ビーム
として、滅菌すべき生体組織部位上に向けるステップと
を含む方法。
9. A method of sterilizing living tissue, the method comprising the steps of: exposing a living tissue portion to be sterilized sufficiently by a laser beam; and at least one selected solid-state laser. By pumping the microchip with at least one diode laser and passing the laser beam generated from the microchip through a lens, a single selection is made inside a hand-held, stand-alone, diode-pumped solid-state laser generator. Generating a divergent ultraviolet wavelength laser beam in the selected wavelength band, and setting the wavelength of the light to at most 360 nm for a time sufficient to kill living microorganisms contaminating tissue. It contacts the tissue site beyond the focal point of the beam, and consequently the laser beam covers the area to be sterilized. Directing the beam as a diverging beam having a sufficient cross-sectional area onto a living tissue site to be sterilized.
【請求項10】 光活性化硬化機構を有する医用複合材
を硬化する方法であって、複合材の硬化を実施するため
に、集束したQスイッチ・パルス・レーザ・ビームを複
合材に向けるステップを含み、レーザ・ビームが少なく
とも1個のレーザ材料から単一バンド青色波長で発生
し、その波長が最大でも480nmであり、複合材の最
大吸収波長となるよう選択される方法。
10. A method of curing a medical composite having a light-activated curing mechanism, the method comprising directing a focused Q-switched pulsed laser beam at the composite to effect curing of the composite. A method wherein the laser beam is generated from at least one laser material at a single band blue wavelength, the wavelength being at most 480 nm, being selected to be the maximum absorption wavelength of the composite.
JP11111953A 1999-04-20 1999-04-20 Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same Pending JP2000300683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11111953A JP2000300683A (en) 1999-04-20 1999-04-20 Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11111953A JP2000300683A (en) 1999-04-20 1999-04-20 Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000300683A true JP2000300683A (en) 2000-10-31

Family

ID=14574306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11111953A Pending JP2000300683A (en) 1999-04-20 1999-04-20 Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000300683A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008229347A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Ivoclar Vivadent Ag Light curing device
US8551104B2 (en) 2003-02-25 2013-10-08 Tria Beauty, Inc. Self-contained, diode-laser-based dermatologic treatment apparatus
US8709003B2 (en) 2003-02-25 2014-04-29 Tria Beauty, Inc. Capacitive sensing method and device for detecting skin
US8777935B2 (en) 2004-02-25 2014-07-15 Tria Beauty, Inc. Optical sensor and method for identifying the presence of skin
JP2015036118A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 國立成功大學National Cheng Kung University Ultraviolet laser sterilization system
JP5989854B1 (en) * 2015-05-14 2016-09-07 株式会社トクヤマ UV sterilizer
US9687671B2 (en) 2008-04-25 2017-06-27 Channel Investments, Llc Optical sensor and method for identifying the presence of skin and the pigmentation of skin
RU2624806C1 (en) * 2016-03-16 2017-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Thermoelectric semiconductor device for thermoodontometry
US10342617B2 (en) 2003-02-25 2019-07-09 Channel Investments, Llc Phototherapy device thermal control apparatus and method
CN115153930A (en) * 2022-07-20 2022-10-11 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 Laser therapeutic instrument with motor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10342617B2 (en) 2003-02-25 2019-07-09 Channel Investments, Llc Phototherapy device thermal control apparatus and method
US8551104B2 (en) 2003-02-25 2013-10-08 Tria Beauty, Inc. Self-contained, diode-laser-based dermatologic treatment apparatus
US8709003B2 (en) 2003-02-25 2014-04-29 Tria Beauty, Inc. Capacitive sensing method and device for detecting skin
US10342618B2 (en) 2003-02-25 2019-07-09 Channel Investments, Llc Self-contained, eye-safe hair-regrowth-inhibition apparatus and method
US8777935B2 (en) 2004-02-25 2014-07-15 Tria Beauty, Inc. Optical sensor and method for identifying the presence of skin
JP2008229347A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Ivoclar Vivadent Ag Light curing device
US9687671B2 (en) 2008-04-25 2017-06-27 Channel Investments, Llc Optical sensor and method for identifying the presence of skin and the pigmentation of skin
JP2015036118A (en) * 2013-08-15 2015-02-23 國立成功大學National Cheng Kung University Ultraviolet laser sterilization system
JP5989854B1 (en) * 2015-05-14 2016-09-07 株式会社トクヤマ UV sterilizer
WO2016182024A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 株式会社トクヤマ Ultraviolet sterilization device
RU2624806C1 (en) * 2016-03-16 2017-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" Thermoelectric semiconductor device for thermoodontometry
CN115153930A (en) * 2022-07-20 2022-10-11 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 Laser therapeutic instrument with motor
CN115153930B (en) * 2022-07-20 2023-12-26 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 Laser therapeutic instrument with motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5928220A (en) Cordless dental and surgical laser
US6099520A (en) Method of using a cordless medical laser to cure composites and sterilize living tissue
US6325791B1 (en) Method of using a cordless medical laser to cure composites
US6746473B2 (en) Therapeutic laser device
US8287524B2 (en) Apparatus and method for performing radiation energy treatments
US6872221B2 (en) Therapeutic low level laser apparatus and method
US7963958B2 (en) Portable optical ablation system
US6673095B2 (en) Apparatus and method for delivery of laser light
EP2833822B1 (en) Photon induced acoustic streaming device
US8439927B2 (en) Method of using a multi-probe laser device
AU2002320106A1 (en) Improved hand-held laser device for skin treatment
JP2018047315A (en) System and method for performing endodontic procedures with lasers
JP2001269415A5 (en)
CN113117247A (en) Multi-wavelength laser therapeutic equipment
WO1990001907A1 (en) Dental laser assembly
US20130041309A1 (en) Apparatus and method for performing radiation energy treatments
JP2000300683A (en) Dental and medical cordless laser and method for sterilizing organ tissue by hardening compound material with using the same
US7160287B1 (en) Apparatus and method for performing radiation energy treatments
Sulieman An overview of the use of lasers in general dental practice: 1. Laser physics and tissue interactions
Romanos Advanced laser surgery in dentistry
US20170071695A1 (en) Medical laser light source system
CN112438799B (en) Tip for multibeam tissue treatment
Yoon et al. A compact 1.06/1.32/2.94 μm pulsed laser for dentistry
ITTO20010736A1 (en) PORTABLE DEVICE FOR THE TREATMENT OF ORGANIC FABRICS THROUGH LASER RADIATIONS.