JP2004108858A - 歯のう蝕罹患リスク評価装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】唾液の定量および一定量の酸の注入を自動的に行うことができ、簡便でかつ精度良く歯のう蝕リスク評価を行うことができる歯のう蝕罹患リスク評価装置を提供することを目的とする。
【解決手段】歯のう蝕罹患リスク評価装置を、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とから構成する。
【選択図】 図２
【解決手段】歯のう蝕罹患リスク評価装置を、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とから構成する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、唾液のｐＨ値に基づいて歯のう蝕罹患リスクを評価する歯のう蝕罹患リスク評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−１８１８１２号公報
従来より、前記公開特許公報に記載されているように、口内が虫歯にかかりやすい状態であるかどうかを判断するために、被検者の口内から採取した唾液を用いて歯のう蝕罹患リスク（一般的に、Ｃａｒｉｅｓ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｔｅｓｔとよばれている）の評価が行われている。また、本出願人も、唾液などにおけるｐＨなどの化学物性に基づいて、歯のう蝕罹患リスクを評価する歯のう蝕罹患リスク方法およびその評価装置に関する出願を既に行っている（特願２００２−１０７７１２）。
【０００３】
図５は、本出願人の前記出願に係る従来の歯のう蝕罹患リスク評価装置１００を用いて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うための手順で、まず、図５（Ａ）に示すように、使用者は、消毒したシリンジ１０１などを用いて測定に必要な量の唾液を被検者１０２の口内から直接採取する。
【０００４】
そして、図５（Ｂ）に示すように、採取した唾液１０３のうち一定量（たとえば、５００μＬ）をシリンジ１０１に設けられた目盛り（図示省略）などで確認して、ｐＨセンサ面１０４を有する容器１０５内に収容し、その唾液１０３のｐＨを測定する。ｐＨの測定が終了すると、歯のう蝕罹患リスク評価装置１００は、そのｐＨ値を記憶し、次いで装置使用者に対してアラーム音や表示などにより、酸１０６を滴下することを促すメッセージを出力する。
【０００５】
次に、図５（Ｃ）に示すように、唾液１０３に所定濃度の塩酸水溶液（たとえば、０．１ｍｏｌ／Ｌ）などの酸１０６を薬液注入器１０７を用いて一定量（たとえば、１０μＬ）を計量して注入する。その後、図５（Ｄ）のように、蓋体１０８を完全に閉じて容器１０５を密閉し、う蝕罹患リスク評価装置１００を左右によく振って唾液１０３と酸１０６とを攪拌し、十分に混合した後、酸１０６を混合した唾液１０３のｐＨ測定を行なう。
【０００６】
さらに、この歯のう蝕罹患リスク評価装置１００において、複数回の酸１０６の注入とその各回のｐＨ測定を行うように設定されている場合には、前記ｐＨ値の測定が終了すると、歯のう蝕罹患リスク評価装置１００はその表示部（図示省略）にもう一度一定量の酸１０６を滴下するように出力し、前記図５（Ｃ），２（Ｄ）の処理を繰り返す。このようにして、場合によっては、酸１０６の滴下を複数回繰り返し、ｐＨ値の変化を測定するようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記手順が示すように、採取した唾液１０３のうち一定量の唾液１０３をシリンジ１０１に設けられた目盛り（図示省略）などで確認しながら計量して、ｐＨセンサ面１０４を有する容器１０５内に収容するとともに、使用者が薬液注入器１０７などを用いて酸１０６を一定量計量し、唾液１０３に混合していたため、唾液１０３の定量採取および酸１０６の注入作業に手間を要していた。また、唾液１０３の量および酸１０６の注入量はそれが混合された唾液のｐＨに影響を与え、ひいては歯のう蝕罹患リスク評価にも大きな影響を及ぼすため、その計量および注入の作業には慎重さが要求される。特に、酸１０６を注入する回数が増加すればするほど、その作業は、煩雑にならざるを得ず、迅速および簡便な測定および歯のう蝕リスク評価を困難にしていた。
【０００８】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、唾液の定量および一定量の酸の注入を自動的に行うことができ、簡便でかつ精度良く歯のう蝕リスク評価を行うことができる歯のう蝕罹患リスク評価装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とを備えている（請求項１）。したがって、唾液定量採取手段により、唾液の定量採取の手間を省くことができる。また、前記酸注入手段により酸収容部に収容された酸のうち一定量を唾液に自動的に注入することができるので、迅速かつ簡便に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１０】
前記歯のう蝕罹患リスク評価装置において、前記演算処理手段は、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液のｐＨに基づいて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うようにしている（請求項２）。このように複数のｐＨ値から歯のう蝕罹患リスク評価を行うため、一定量の酸を複数回注入する必要がある場合であっても、前記酸注入手段によって酸収容部に収容された酸のうち一定量を唾液に自動的に注入することができるので、迅速かつ容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。また、複数のｐＨ値に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行うようにしているので、たとえ一のｐＨに誤差が生じたとしても、その値が歯のう蝕罹患リスク評価に与える影響は緩和され、より正確でかつ高精度に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１１】
第２発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液の各ｐＨを基に唾液ｐＨ値変化曲線を作成する演算処理部とを備えるように構成ている。したがって、唾液および酸の定量の手間が省けるだけでなく、ｐＨ値変化曲線は一定量の酸が複数回注入された場合のｐＨ変化を表現するので、一のｐＨ値に誤差があった場合でも、その影響が緩和され、より正確でかつ高精度に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。 さらに、前記歯のう蝕罹患リスク評価装置において、前記センサを校正するための既知のｐＨ値を有する校正液を収容するための校正液収容部を備える場合には（請求項３）、前記校正液収容部に既知濃度の標準液を設けて、センサの測定前の校正作業も含め自動的に行うことができ、さらに迅速かつ容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態につき、図を参照しながら説明する。図１は、本発明にかかる歯のう蝕罹患リスク評価装置の全体の構成を概略的に示す図である。１は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置で、装置本体２（詳細は後述する）と被検者（図示省略）の口内に挿入し、測定に必要な一定量の唾液を口内から採取するためのプローブ３と、パソコン（ＰＣ）５とからなっている。プローブ３は流路４を介して装置本体２に接続され、プローブ３から採取された被検者の口内の唾液は、流路４を介して装置本体２内に採取される。
【００１３】
ＰＣ５は、装置本体２と所定のインターフェイス６（たとえばＲＳ２３２Ｃ）を介して接続されている。また、ＰＣ５は、歯のう蝕罹患リスク評価を出力するための表示部７と酸注入量やその注入回数など装置本体での種々の設定を入力するためのキーボードなどからなる入力部８とＣＰＵや得られた歯のう蝕罹患リスク評価データなどを記憶する記憶部などを含んだ制御部９とを有している。なお、図示は省略しているが、ＰＣ５には、歯のう蝕罹患リスク評価を印字するためのプリンタを外接してもよい。
【００１４】
図２は、装置本体２の構成の概略を示す図である。１０は、唾液を定量採取するための定注器で、流路１１、三方電磁弁１２および流路４を介して被検者（図示省略）の口内から唾液を直接採取するための前記プローブ３に接続されている。そして、本例では、プローブ３、流路４、定注器１０、流路１１および三方電磁弁１２により唾液定量採取手段を構成している。したがって、定注器１０を制御することにより唾液を被検者の口内から直接定量採取することができる。
【００１５】
１３は、流路１７、前記前記三方電磁弁１２および流路１１を介して、前記定注器１０に接続されているノズルである。そのノズル１３は、ノズル保持体１４に取り付けられ、タイミングベルト１５およびそれを駆動するためのモータ１６によって上下方向に移動可能に構成されている。また、ノズル１３、ノズル保持体１４、タイミングベルト１５およびモータ１６から構成されるノズルユニットＡは、タイミングベルト１８に対して適宜の連結部材（図示省略）によって固定され、タイミングベルト１８およびそれを駆動するためのモータ１９よって水平方向に往復移動できるように構成されている。そして、本例では、主にノズル１３、定注器１０およびタイミングベルト１５、１８やモータ１６、１９などの移動機構が、本発明の酸注入手段を構成する。なお、詳細な動作説明は後述するが、定注器１０を制御し、ノズル１３から一定量の酸を吸引吐出することにより、一定量の酸を注入することができる。
【００１６】
２０は、本発明の酸収容部（校正液収容部）で、本例では、上面が開口した容器２１ないし２４内にそれぞれ所定の濃度の酸、水などからなる洗浄液および既知でかつ異なるｐＨを有する２種類の校正液を収容し、それぞれの容器を酸収容部に設けている。すなわち、容器２１内には、酸として０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液が収容され、容器２２内には洗浄液が収容され、容器２３内にはｐＨ４の校正用標準液が収容され、容器２４内にはｐＨ７の校正用標準液が収容され、それら容器２１ないし２４が酸収容部および校正液収容部に設けられている。２５は、前記唾液定量採取手段により被検者の口内から定量採取された唾液を収容するための唾液収容部で、本例では、その唾液収容部２５に対して最も近い側に、酸を収容した容器２１を設ている。このように歯のう蝕罹患リスク評価の際に最も頻繁に用られる酸を注入位置から最も近い位置に配設することにより、前記ノズルユニットＡの左右方向の往復移動距離をより短縮することができる。もっとも、本発明は、必ずしもこの配設順序に限られるものではない。
【００１７】
２７は、フローセル型のセンサ部で、流路２６を介して唾液収容部２５と連通している。そして、フローセルとしてのセンサ部２７の内壁には、ＩＳＦＥＴからなる測定電極２８が設けられ、それと対向して比較電極２９が設けられている。本例では、本発明のセンサとして、ＩＳＦＥＴセンサを採用しているが、センサ部の一部の内壁をｐＨ応答ガラスで構成し、内部電極を設けたガラス電極により構成することもできる。なお、３７は、測定電極２８および比較電極２９からのそれぞれの信号が入力される信号処理部である。２６が収容されている。
【００１８】
また、センサ部２７の一端は、流路３０を介して三方電磁弁３１に接続され、さらに流路３５およびポンプ３２が接続された流路３３を介してそれぞれ定注器３６および廃液容器３４に接続されている。したがって、唾液収容部２５と連通したセンサー部２７は三方電磁弁３１の切り換えにより定注器３６とも連通し、唾液収容部２５内の唾液が定注器３６の摺動によってセンサ部２７内に導入され、そのｐＨが測定される。また、全てのｐＨ測定終了後には、センサ部における唾液は、三方電磁弁３１の切り換えによりポンプ３２で吸引され廃液容器３４内に排出される。
【００１９】
３８は、信号処理部３７から入力された信号に基づいて演算処理を行い、歯のう蝕罹患リスク評価結果を前記ＰＣ５に出力するとともに、次に説明するように制御信号を出力し前記モータ１６、１９の駆動、定注器１０、３６の摺動および三方電磁弁１２、３６の切り換えなどの装置本体２全体の制御を行うための演算制御部としてのマイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）である。
【００２０】
図３は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置による歯のう蝕罹患リスク評価を行うための動作手順の一例を示すッフローチャートで、この図３を参照しながら、この装置本体２における動作を説明する。唾液の測定に先立って、装置本体内の洗浄を行う（Ｓ１）。まず、三方電磁弁１２を切り換え、ノズル１３と定注器１０とを連通させる。次に、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを洗浄液容器２２の上方へ移動し、モータ１６を駆動してノズル１３を下方へ移動して洗浄液容器２２内に挿入する。そのノズル１３先端部が洗浄液内に浸漬された状態で、定注器１０を摺動して洗浄液を吸引し、ノズル１３、流路１７、三方電磁弁１２、流路１１および定注器１０内の内壁をそれぞれ洗浄する。その吸引した状態において、モータ１６を駆動してノズル１３を上方へし移動し、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを唾液収容部２５の上方へと移動する。さらに、モータ１６を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により先に吸引した洗浄液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、三方電磁弁３１を切り換えセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することにより前記洗浄液を唾液収容部２５、センサ部２７および定注器３６の間で往復移動させた後、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と流路３３と連通した状態とし、その状態でポンプ３２により吸引し、前記洗浄液を廃液容器３４内に排出する。
【００２１】
次に、センサ部２７の測定電極２８の校正を行う（Ｓ２）。本例では、酸収容部２０内に設けられたｐＨ４とｐＨ７の２種類の校正用標準液を用いて、いわゆる２点校正を行うようにしている。この校正の際の装置本体２内の動作を次に示す。まず、モータ１９を駆動してノズルユニットＡをｐＨ４標準液容器２３の上方へ移動させるとともに、モータ１６の駆動によりノズル１３をｐＨ４標準液容器２３内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動によりｐＨ４の標準液を吸引する。その吸引した状態において、モータ１６を駆動してノズル１３を上方へし移動し、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを唾液収容部２５の上方へと移動する。さらに、モータ１６を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により先に吸引したｐＨ４の標準液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、三方電磁弁３１を切り換えセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することにより前記ｐＨ４の標準液をセンサ部２７内に流通させ、測定電極２８でｐＨ測定を行う。その後、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と流路３３と連通した状態とし、その状態でポンプ３２により吸引し、前記ｐＨ４の標準液を廃液容器３４内に排出する。続いて、ｐＨ７標準液容器２４からその標準液を吸引してセンサ部２７の校正を行うが、その動作はｐＨ４の場合とほぼ同様であるので、説明は省略する。なお、本例では、いわゆる２点校正を行う例を示すが、本発明は、校正用標準液のｐＨ値および校正点数を限定するものではない。また、校正は測定毎に必ず行う必要はなく、一日の最初の測定時や所定の測定回数経過後のみに行うなど種々の設定変更が可能である。その校正設定はＰＣ５での入力部８により行うことができる。
【００２２】
このセンサ部２７の校正（Ｓ２）が終了すると、ノズル１３、唾液収容部２５およびセンサ部２７などの内壁面に残留する校正用標準液を洗浄排出するため、再度装置本体２内の洗浄を行う（Ｓ３）この洗浄手順における装置本体２の動作は、前記洗浄（Ｓ１）の際の動作と同様である。
【００２３】
次に、被検者の口内からプローブ３を用いて直接一定量の唾液を採取する（Ｓ４）。すなわち、三方電磁弁１２を切り換えてプローブ３と定注器１０とを連通させ、定注器１０の摺動により本例では５００μＬの唾液を吸引採取し、モータ１９、１６の駆動によりノズル１３を唾液収容部２５内へ挿入し（この挿入のための基本的動作は上述の洗浄および校正の際の動作と同様である）、三方電磁弁１２を切り換えてノズル１３と定注器１０とを連通させ、定注器１０の摺動により採取した５００μＬの唾液をノズル１３から唾液収容部２５内へ吐出する。
【００２４】
そして、その唾液収容部２５内へ吐出された唾液のｐＨを測定する（Ｓ５）。すなわち、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することによりその唾液をセンサ部２７内に流通させ、測定電極２８でｐＨを測定する。ｐＨ測定が終了すると、さらに定注器３６を摺動することにより唾液収容部２５内に５００μＬの唾液を戻すステップが行われる（Ｓ６）。
【００２５】
唾液収容部２５内に定量採取された唾液に対して、一定量の酸を注入し、唾液と酸とを均一に混合する（Ｓ７）。モータ１９、１６を駆動してノズノズル１３を酸収容容器２１内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により酸収容容器２１内の０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を一定量吸引する。本例では、定注器１０のストローク距離を制御することにより、１０μＬ吸引する。その吸引した状態において、モータ１６、１９を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、定注器１０の摺動により先に吸引した１０μＬの塩酸水溶液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、定注器３６が、数回、摺動することにより、唾液収容部２５内の酸が注入された唾液を唾液収容部２５とセンサ部２７とにわたって前後に往復移動させ、それを攪拌し混合する構成してある。 この機構によれば、唾液が唾液収容部２５とセンサ部２７とにわたって前後に往復移動すると、唾液収容部２５と流路２６の接続部、センサ部２７の入口および出口で、それぞれ流路断面が変化しているので、流路断面が変化するこれらの部位で乱流が生じ、攪拌が効率よく行われることになる。
【００２６】
そして、５００μＬの唾液に対し０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度の塩酸水溶液が１０μＬの比率で混合されたその唾液について、ｐＨ測定を行う（Ｓ８）。すなわち、定注器３６を摺動させ、センサ部２７にその唾液を流通させ、測定電極２８でｐＨを測定する。
【００２７】
このセンサ部２７での測定信号は、信号処理部３７を介してＭＰＵ３８に入力される。したがって、ＭＰＵは、ＰＣ５の入力部８を用いて設定された回数のｐＨ測定が行われたかどうかを判断する（Ｓ９）。すなわち、ＭＰＵは、酸の注入回数とそれに対応して得られる測定信号の取得回数とに基づいて前記設定回数のｐＨ測定を行ったか否かを判断する。本例では、５００μＬの唾液に対して０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ合計１６回注入するように設定し、その酸が注入される毎にｐＨ測定を行うようにしている。したがって、本例では、１６回の酸の注入とそれに対応する数の測定信号が得られたかどうか判断する。
【００２８】
そして、まだ設定回数の酸の注入およびｐＨ測定を終えていない場合（Ｓ９：ＮＯ）、Ｓ６のステップに戻り、定注器３６の摺動によって酸が注入された測定後の唾液を唾液収容部２５へ戻す処理を行う。そして、前記一定量の酸（０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液１０μＬ）の注入・混合（Ｓ７）、ｐＨ測定のステップ（Ｓ８）を実行し、Ｓ６〜Ｓ８のステップを前記設定回数まで繰り返す。
【００２９】
そのようにして、設定された所定回数の一定量の酸の注入およびそれに対応するｐＨ測定を終えた場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、センサ部２７内の唾液を廃液容器３４に内に排出する（Ｓ１０）。すなわち、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、対応する１６の測定信号が得られた場合、三方電磁弁３１が流路の切り換えを行って、定注器３６を遮断すると共に、センサ部２７とポンプ３２が設けられた流路３３とを連通させ、前記ポンプ３２が所定回数測定後の唾液を吸引して、廃液容器３４に排出するように構成してある。
【００３０】
また、その排液動作ととともに、ＭＰＵ３８は、信号処理部３７から入力された測定信号を基にｐＨを演算し、そのｐＨに基づいて後述する歯のう蝕罹患リスク評価演算を行う（Ｓ１１）。そして、ＭＰＵ３８は、その演算処理によって得られた評価結果をインターフェイス６を介してＰＣ５へ出力する。なお、その評価結果はＰＣ５において、その制御部９内の記憶部に記憶されるとともに、その表示部７に表示される。
【００３１】
図４は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価演算を概説するための図である。図４において、横軸は酸注入回数を示し、縦軸は酸が注入された唾液のｐＨである。４４Ａ、４４Ｂの破線で表された線は、上述した図３の手順により実際に被検者の唾液を測定した場合の唾液ｐＨ変化実測値曲線（以下、実測値変化曲線という）で、上述した図３の手順により口内から直接採取した５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、各注入時に前記センサ部２７で得られた出力信号に基づいてＭＰＵ３８で演算された唾液の各ｐＨをプロットし、そのプロットした複数の点の間をスムージングを行いつつ線で結んで作成されたものである。
【００３２】
一方、３９ないし４３の実線で表された線は、リスク評価基準となるｐＨ変化を表す唾液ｐＨ変化理論曲線（以下、理論曲線という）である。この理論曲線は、５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、各注入時の唾液のｐＨを測定する唾液ｐＨ測定を多数の被検者に実施して得られた多数の測定結果を所定の基準で複数のリスクレベル（本例では、５段階の理論曲線３９ないし４３に対応するレベル）に分類し、それら分類毎に酸注入回数毎の測定結果を統計処理して、酸注入回数毎の理論ｐＨを作成してプロットし、そのプロットした複数の点の間をスムージングを行いつつ線で結んで作成されている。そして、こういったリスク評価基準となる複数の理論曲線３９ないし４３が測定条件と関連付けられて装置本体２のＭＰＵ３８内の記憶部に記憶されている。なお、５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入するという測定条件において、３９が最も低いリスクレベル評価基準となる理論曲線で、４０はその次に低いリスクレベル、４１は標準的なリスクレベル、４２は標準よりやや高いリスクレベル、４３は最も高いリスクレベル評価基準となる理論曲線である。
【００３３】
したがって、ＭＰＵ３８は、上記信号処理部３７から取り込んだ測定信号に基づいて、ｐＨを演算し、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂを作成するとともに、その測定（実測値）と同一測定条件の理論曲線３９ないし４３を記憶部から読み込み、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９ないし４３とを重畳する。その結果図４に示すように、複数の理論曲線３９ないし４３が、リスクレベル順にそれぞれ間隔をおいて表れるともに、４つの間隔のいずれかにおいて実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳される。そして、図４に示すように理論曲線３９ないし４３によって形成される間隔には、予めＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のリスクレベルが規定さているので、ＭＰＵ３８は、理論曲線３９ないし４３と前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂとを比較することによって、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のいずれの範囲に実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳されているかを判断し、歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うようにしている。すなわち、ＭＰＵ３８は、実測して得られた唾液のｐＨが、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のｐＨ範囲のいずれに該当するかを、０回ないし１６回の酸注入回数毎に判断することにより、実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳されている範囲を判断し、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のうちから該当する一のリスクレベルを出力する。本例では、理論曲線３９および４０の間をＬＥＶＥＬ１、理論曲線４０および４１の間をＬＥＶＥＬ２、理論曲線４１および４２の間をＬＥＶＥＬ３、理論曲線４２および４３の間をＬＥＶＥＬ４と規定しており、ＭＰＵ３８は、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが１と４２との間のＬＥＶＥＬ２の範囲に重畳されているので、歯のう蝕罹患リスク評価としてＬＥＶＥＬ２を出力する。
【００３４】
また、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが前記ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のいずれの範囲に重畳されているかを判断するに際して所定の酸注入回数のｐＨに重み付けした演算処理を行うこともできる。酸を注入した唾液のｐＨ（唾液のｐＨ緩衝能）のみならず、酸を注入する前の唾液自体のｐＨも歯のう蝕罹患リスクを左右することがわかっている。そして、本例では、図３における手順に示すように、酸を混合しない状態で採取直後の唾液のｐＨ（図４における酸注入回数０回のｐＨ）をまず測定するようにしているので、その酸注入回数０回のｐＨに重み付けをして、実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９および４０との関係から歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うように構成することもできる。すなわち、図４の酸注入回数０回のｐＨが示すように実測値変化曲線４４Ａと４４Ｂとでは、実測値変化曲線４４Ａのほうが唾液自体のｐＨが高く、歯のう蝕罹患リスクも低い傾向にある一方、実測値変化曲線４４Ａは唾液自体のｐＨが低く、歯のう蝕罹患リスクが高い傾向にあるので、ＭＰＵ３８は実測値変化曲線４４Ａ、４４ＢがいずれもＬＥＶＥＬ３の範囲に重畳されているとしても、酸注入回数０回のｐＨに重み付けを行った演算処理を行い、実測値変化曲線４４ＡについてはＬＥＶＥＬ２を、一方実測値変化曲線４４ＢについてはＬＥＶＥＬ４をそれぞれ出力するように構成することもできる。
【００３５】
なお、本発明では、ＭＰＵ３８が、上記信号処理部３７から取り込んだ測定信号に基づいて、ｐＨを演算し、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂを作成するとともに、その測定（実測値）と同一測定条件の理論曲線３９ないし４３を記憶部から読み込み、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９ないし４３とを重畳し、その重畳したデータをＰＣ５の表示部７に図４のようなグラフとして表示するように構成することもできる。また、ＰＣ５に外接されたプリンタを用いてそのグラフを出力するようにしてもよい。そして、このようにグラフとして出力する場合には、ＭＰＵ３８において、具体的なリスク評価を行わなくとも、歯科医などによっても容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００３６】
さらに、本例では、歯のう蝕罹患リスク評価演算を装置本体２内のＭＰＵ３８で行うようにしていたが、ＰＣ５において、ｐＨ演算および歯のう蝕罹患リスク評価演算など全ての演算処理を行うようにしてもよい。逆に、本例では、ＰＣ５を設けていたが、装置本体２において表示部や歯のう蝕罹患リスク評価データなどを記憶する記憶部を設け、ＰＣ５を省略することもできる。
【００３７】
本例では、定注器１０を用いて被検者の口内から吸引採取する際に唾液を定量していたが、一定量（５００μＬ）以上の唾液をその吸引採取し、定注器１０の摺動ストロークを制御することにより、吸引した唾液のうち一定量のみをノズル１３から唾液収容部２５内に吐出し、唾液を定量採取するように構成することもできる。また、その採取される唾液の量も、必ずしも本例で示した５００μＬに限られるものではない。
【００３８】
そして、採取した唾液に注入する酸の一例として塩酸水溶液を示したが、本発明の酸は、これに限られるものではない。また、唾液と混合する酸の量および唾液と酸の比率も本例に示したものに限られず、種々の変形が可能である。そして、一回の注入にける酸の注入量も、酸注入回数毎に増減させてもよい。さらに、酸の注入回数も必ずしも複数回に限られず、一回であってもよい。また、複数回とする場合であっても、２０回程度まで自由に設定することができる。
【００３９】
なお、本例では、ＰＣ５の入力部８を用いて、酸の種類、酸と混合する唾液の量、酸の注入量およびその注入回数などの測定条件を設定可能に構成している。したがって、各測定条件に対応した理論ｐＨまたは理論曲線をＭＰＵ３８またはＰＣの制御部９内の記憶部内に測定条件と関連付けて記憶しておくのが好ましい。そうすれば、設定された測定条件と同一の測定条件にかかる理論ｐＨまたは理論曲線を記憶部から読み込み、上述の歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
【課題を解決するための手段】
本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とを備えているので、唾液の定量採取及び一定量の酸の注入を自動的かつ正確に行うことができる。したがって、一回だけ酸の注入を行う場合だけでなく、複数のｐＨ値から歯のう蝕罹患リスク評価を行うため、酸を複数回注入する必要がある場合であっても、簡便でかつ精度良く歯のう蝕リスク評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる歯のう蝕罹患リスク評価装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】装置本体２の構成の概略を示す図である。
【図３】本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置による歯のう蝕罹患リスク評価を行うための動作手順の一例を示すッフローチャートである。
【図４】本発明の歯のう蝕罹患リスク評価演算を概説するための図である。
【図５】従来の歯のう蝕罹患リスク評価装置１００を用いて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うための手順である。
【符号の説明】
１・・・歯のう蝕罹患リスク評価装置、２・・・装置本体、３・・・プローブ、１０・・・定注器、１２・・・三方電磁弁、１３・・・ノズル、２０・・・酸および校正液収容部、２１・・・酸収容容器、２２・・・洗浄液容器、２３・・・ｐＨ４標準液容器、２４・・・ｐＨ７標準液容器、２７・・・センサ部、２８・・・測定電極、２９・・・比較電極、３１・・・三方電磁弁、３１・・・定注器、３８・・・ＭＰＵ、３９〜４３・・・唾液ｐＨ変化理論曲線、４４Ａ・４４Ｂ・・・唾液ｐＨ変化実測値曲線、Ａ・・・ノズルユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、唾液のｐＨ値に基づいて歯のう蝕罹患リスクを評価する歯のう蝕罹患リスク評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−１８１８１２号公報
従来より、前記公開特許公報に記載されているように、口内が虫歯にかかりやすい状態であるかどうかを判断するために、被検者の口内から採取した唾液を用いて歯のう蝕罹患リスク（一般的に、Ｃａｒｉｅｓ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｔｅｓｔとよばれている）の評価が行われている。また、本出願人も、唾液などにおけるｐＨなどの化学物性に基づいて、歯のう蝕罹患リスクを評価する歯のう蝕罹患リスク方法およびその評価装置に関する出願を既に行っている（特願２００２−１０７７１２）。
【０００３】
図５は、本出願人の前記出願に係る従来の歯のう蝕罹患リスク評価装置１００を用いて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うための手順で、まず、図５（Ａ）に示すように、使用者は、消毒したシリンジ１０１などを用いて測定に必要な量の唾液を被検者１０２の口内から直接採取する。
【０００４】
そして、図５（Ｂ）に示すように、採取した唾液１０３のうち一定量（たとえば、５００μＬ）をシリンジ１０１に設けられた目盛り（図示省略）などで確認して、ｐＨセンサ面１０４を有する容器１０５内に収容し、その唾液１０３のｐＨを測定する。ｐＨの測定が終了すると、歯のう蝕罹患リスク評価装置１００は、そのｐＨ値を記憶し、次いで装置使用者に対してアラーム音や表示などにより、酸１０６を滴下することを促すメッセージを出力する。
【０００５】
次に、図５（Ｃ）に示すように、唾液１０３に所定濃度の塩酸水溶液（たとえば、０．１ｍｏｌ／Ｌ）などの酸１０６を薬液注入器１０７を用いて一定量（たとえば、１０μＬ）を計量して注入する。その後、図５（Ｄ）のように、蓋体１０８を完全に閉じて容器１０５を密閉し、う蝕罹患リスク評価装置１００を左右によく振って唾液１０３と酸１０６とを攪拌し、十分に混合した後、酸１０６を混合した唾液１０３のｐＨ測定を行なう。
【０００６】
さらに、この歯のう蝕罹患リスク評価装置１００において、複数回の酸１０６の注入とその各回のｐＨ測定を行うように設定されている場合には、前記ｐＨ値の測定が終了すると、歯のう蝕罹患リスク評価装置１００はその表示部（図示省略）にもう一度一定量の酸１０６を滴下するように出力し、前記図５（Ｃ），２（Ｄ）の処理を繰り返す。このようにして、場合によっては、酸１０６の滴下を複数回繰り返し、ｐＨ値の変化を測定するようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記手順が示すように、採取した唾液１０３のうち一定量の唾液１０３をシリンジ１０１に設けられた目盛り（図示省略）などで確認しながら計量して、ｐＨセンサ面１０４を有する容器１０５内に収容するとともに、使用者が薬液注入器１０７などを用いて酸１０６を一定量計量し、唾液１０３に混合していたため、唾液１０３の定量採取および酸１０６の注入作業に手間を要していた。また、唾液１０３の量および酸１０６の注入量はそれが混合された唾液のｐＨに影響を与え、ひいては歯のう蝕罹患リスク評価にも大きな影響を及ぼすため、その計量および注入の作業には慎重さが要求される。特に、酸１０６を注入する回数が増加すればするほど、その作業は、煩雑にならざるを得ず、迅速および簡便な測定および歯のう蝕リスク評価を困難にしていた。
【０００８】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、唾液の定量および一定量の酸の注入を自動的に行うことができ、簡便でかつ精度良く歯のう蝕リスク評価を行うことができる歯のう蝕罹患リスク評価装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とを備えている（請求項１）。したがって、唾液定量採取手段により、唾液の定量採取の手間を省くことができる。また、前記酸注入手段により酸収容部に収容された酸のうち一定量を唾液に自動的に注入することができるので、迅速かつ簡便に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１０】
前記歯のう蝕罹患リスク評価装置において、前記演算処理手段は、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液のｐＨに基づいて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うようにしている（請求項２）。このように複数のｐＨ値から歯のう蝕罹患リスク評価を行うため、一定量の酸を複数回注入する必要がある場合であっても、前記酸注入手段によって酸収容部に収容された酸のうち一定量を唾液に自動的に注入することができるので、迅速かつ容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。また、複数のｐＨ値に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行うようにしているので、たとえ一のｐＨに誤差が生じたとしても、その値が歯のう蝕罹患リスク評価に与える影響は緩和され、より正確でかつ高精度に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１１】
第２発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液の各ｐＨを基に唾液ｐＨ値変化曲線を作成する演算処理部とを備えるように構成ている。したがって、唾液および酸の定量の手間が省けるだけでなく、ｐＨ値変化曲線は一定量の酸が複数回注入された場合のｐＨ変化を表現するので、一のｐＨ値に誤差があった場合でも、その影響が緩和され、より正確でかつ高精度に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。 さらに、前記歯のう蝕罹患リスク評価装置において、前記センサを校正するための既知のｐＨ値を有する校正液を収容するための校正液収容部を備える場合には（請求項３）、前記校正液収容部に既知濃度の標準液を設けて、センサの測定前の校正作業も含め自動的に行うことができ、さらに迅速かつ容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態につき、図を参照しながら説明する。図１は、本発明にかかる歯のう蝕罹患リスク評価装置の全体の構成を概略的に示す図である。１は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置で、装置本体２（詳細は後述する）と被検者（図示省略）の口内に挿入し、測定に必要な一定量の唾液を口内から採取するためのプローブ３と、パソコン（ＰＣ）５とからなっている。プローブ３は流路４を介して装置本体２に接続され、プローブ３から採取された被検者の口内の唾液は、流路４を介して装置本体２内に採取される。
【００１３】
ＰＣ５は、装置本体２と所定のインターフェイス６（たとえばＲＳ２３２Ｃ）を介して接続されている。また、ＰＣ５は、歯のう蝕罹患リスク評価を出力するための表示部７と酸注入量やその注入回数など装置本体での種々の設定を入力するためのキーボードなどからなる入力部８とＣＰＵや得られた歯のう蝕罹患リスク評価データなどを記憶する記憶部などを含んだ制御部９とを有している。なお、図示は省略しているが、ＰＣ５には、歯のう蝕罹患リスク評価を印字するためのプリンタを外接してもよい。
【００１４】
図２は、装置本体２の構成の概略を示す図である。１０は、唾液を定量採取するための定注器で、流路１１、三方電磁弁１２および流路４を介して被検者（図示省略）の口内から唾液を直接採取するための前記プローブ３に接続されている。そして、本例では、プローブ３、流路４、定注器１０、流路１１および三方電磁弁１２により唾液定量採取手段を構成している。したがって、定注器１０を制御することにより唾液を被検者の口内から直接定量採取することができる。
【００１５】
１３は、流路１７、前記前記三方電磁弁１２および流路１１を介して、前記定注器１０に接続されているノズルである。そのノズル１３は、ノズル保持体１４に取り付けられ、タイミングベルト１５およびそれを駆動するためのモータ１６によって上下方向に移動可能に構成されている。また、ノズル１３、ノズル保持体１４、タイミングベルト１５およびモータ１６から構成されるノズルユニットＡは、タイミングベルト１８に対して適宜の連結部材（図示省略）によって固定され、タイミングベルト１８およびそれを駆動するためのモータ１９よって水平方向に往復移動できるように構成されている。そして、本例では、主にノズル１３、定注器１０およびタイミングベルト１５、１８やモータ１６、１９などの移動機構が、本発明の酸注入手段を構成する。なお、詳細な動作説明は後述するが、定注器１０を制御し、ノズル１３から一定量の酸を吸引吐出することにより、一定量の酸を注入することができる。
【００１６】
２０は、本発明の酸収容部（校正液収容部）で、本例では、上面が開口した容器２１ないし２４内にそれぞれ所定の濃度の酸、水などからなる洗浄液および既知でかつ異なるｐＨを有する２種類の校正液を収容し、それぞれの容器を酸収容部に設けている。すなわち、容器２１内には、酸として０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液が収容され、容器２２内には洗浄液が収容され、容器２３内にはｐＨ４の校正用標準液が収容され、容器２４内にはｐＨ７の校正用標準液が収容され、それら容器２１ないし２４が酸収容部および校正液収容部に設けられている。２５は、前記唾液定量採取手段により被検者の口内から定量採取された唾液を収容するための唾液収容部で、本例では、その唾液収容部２５に対して最も近い側に、酸を収容した容器２１を設ている。このように歯のう蝕罹患リスク評価の際に最も頻繁に用られる酸を注入位置から最も近い位置に配設することにより、前記ノズルユニットＡの左右方向の往復移動距離をより短縮することができる。もっとも、本発明は、必ずしもこの配設順序に限られるものではない。
【００１７】
２７は、フローセル型のセンサ部で、流路２６を介して唾液収容部２５と連通している。そして、フローセルとしてのセンサ部２７の内壁には、ＩＳＦＥＴからなる測定電極２８が設けられ、それと対向して比較電極２９が設けられている。本例では、本発明のセンサとして、ＩＳＦＥＴセンサを採用しているが、センサ部の一部の内壁をｐＨ応答ガラスで構成し、内部電極を設けたガラス電極により構成することもできる。なお、３７は、測定電極２８および比較電極２９からのそれぞれの信号が入力される信号処理部である。２６が収容されている。
【００１８】
また、センサ部２７の一端は、流路３０を介して三方電磁弁３１に接続され、さらに流路３５およびポンプ３２が接続された流路３３を介してそれぞれ定注器３６および廃液容器３４に接続されている。したがって、唾液収容部２５と連通したセンサー部２７は三方電磁弁３１の切り換えにより定注器３６とも連通し、唾液収容部２５内の唾液が定注器３６の摺動によってセンサ部２７内に導入され、そのｐＨが測定される。また、全てのｐＨ測定終了後には、センサ部における唾液は、三方電磁弁３１の切り換えによりポンプ３２で吸引され廃液容器３４内に排出される。
【００１９】
３８は、信号処理部３７から入力された信号に基づいて演算処理を行い、歯のう蝕罹患リスク評価結果を前記ＰＣ５に出力するとともに、次に説明するように制御信号を出力し前記モータ１６、１９の駆動、定注器１０、３６の摺動および三方電磁弁１２、３６の切り換えなどの装置本体２全体の制御を行うための演算制御部としてのマイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）である。
【００２０】
図３は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置による歯のう蝕罹患リスク評価を行うための動作手順の一例を示すッフローチャートで、この図３を参照しながら、この装置本体２における動作を説明する。唾液の測定に先立って、装置本体内の洗浄を行う（Ｓ１）。まず、三方電磁弁１２を切り換え、ノズル１３と定注器１０とを連通させる。次に、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを洗浄液容器２２の上方へ移動し、モータ１６を駆動してノズル１３を下方へ移動して洗浄液容器２２内に挿入する。そのノズル１３先端部が洗浄液内に浸漬された状態で、定注器１０を摺動して洗浄液を吸引し、ノズル１３、流路１７、三方電磁弁１２、流路１１および定注器１０内の内壁をそれぞれ洗浄する。その吸引した状態において、モータ１６を駆動してノズル１３を上方へし移動し、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを唾液収容部２５の上方へと移動する。さらに、モータ１６を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により先に吸引した洗浄液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、三方電磁弁３１を切り換えセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することにより前記洗浄液を唾液収容部２５、センサ部２７および定注器３６の間で往復移動させた後、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と流路３３と連通した状態とし、その状態でポンプ３２により吸引し、前記洗浄液を廃液容器３４内に排出する。
【００２１】
次に、センサ部２７の測定電極２８の校正を行う（Ｓ２）。本例では、酸収容部２０内に設けられたｐＨ４とｐＨ７の２種類の校正用標準液を用いて、いわゆる２点校正を行うようにしている。この校正の際の装置本体２内の動作を次に示す。まず、モータ１９を駆動してノズルユニットＡをｐＨ４標準液容器２３の上方へ移動させるとともに、モータ１６の駆動によりノズル１３をｐＨ４標準液容器２３内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動によりｐＨ４の標準液を吸引する。その吸引した状態において、モータ１６を駆動してノズル１３を上方へし移動し、モータ１９を駆動してノズルユニットＡを唾液収容部２５の上方へと移動する。さらに、モータ１６を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により先に吸引したｐＨ４の標準液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、三方電磁弁３１を切り換えセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することにより前記ｐＨ４の標準液をセンサ部２７内に流通させ、測定電極２８でｐＨ測定を行う。その後、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と流路３３と連通した状態とし、その状態でポンプ３２により吸引し、前記ｐＨ４の標準液を廃液容器３４内に排出する。続いて、ｐＨ７標準液容器２４からその標準液を吸引してセンサ部２７の校正を行うが、その動作はｐＨ４の場合とほぼ同様であるので、説明は省略する。なお、本例では、いわゆる２点校正を行う例を示すが、本発明は、校正用標準液のｐＨ値および校正点数を限定するものではない。また、校正は測定毎に必ず行う必要はなく、一日の最初の測定時や所定の測定回数経過後のみに行うなど種々の設定変更が可能である。その校正設定はＰＣ５での入力部８により行うことができる。
【００２２】
このセンサ部２７の校正（Ｓ２）が終了すると、ノズル１３、唾液収容部２５およびセンサ部２７などの内壁面に残留する校正用標準液を洗浄排出するため、再度装置本体２内の洗浄を行う（Ｓ３）この洗浄手順における装置本体２の動作は、前記洗浄（Ｓ１）の際の動作と同様である。
【００２３】
次に、被検者の口内からプローブ３を用いて直接一定量の唾液を採取する（Ｓ４）。すなわち、三方電磁弁１２を切り換えてプローブ３と定注器１０とを連通させ、定注器１０の摺動により本例では５００μＬの唾液を吸引採取し、モータ１９、１６の駆動によりノズル１３を唾液収容部２５内へ挿入し（この挿入のための基本的動作は上述の洗浄および校正の際の動作と同様である）、三方電磁弁１２を切り換えてノズル１３と定注器１０とを連通させ、定注器１０の摺動により採取した５００μＬの唾液をノズル１３から唾液収容部２５内へ吐出する。
【００２４】
そして、その唾液収容部２５内へ吐出された唾液のｐＨを測定する（Ｓ５）。すなわち、三方電磁弁３１を切り換えてセンサ部２７と定注器３６とを連通させ、その定注器３６を摺動することによりその唾液をセンサ部２７内に流通させ、測定電極２８でｐＨを測定する。ｐＨ測定が終了すると、さらに定注器３６を摺動することにより唾液収容部２５内に５００μＬの唾液を戻すステップが行われる（Ｓ６）。
【００２５】
唾液収容部２５内に定量採取された唾液に対して、一定量の酸を注入し、唾液と酸とを均一に混合する（Ｓ７）。モータ１９、１６を駆動してノズノズル１３を酸収容容器２１内に挿入し、その状態で定注器１０の摺動により酸収容容器２１内の０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を一定量吸引する。本例では、定注器１０のストローク距離を制御することにより、１０μＬ吸引する。その吸引した状態において、モータ１６、１９を駆動してノズル１３を唾液収容部２５内に挿入し、定注器１０の摺動により先に吸引した１０μＬの塩酸水溶液を唾液収容部２５内に吐出する。そして、定注器３６が、数回、摺動することにより、唾液収容部２５内の酸が注入された唾液を唾液収容部２５とセンサ部２７とにわたって前後に往復移動させ、それを攪拌し混合する構成してある。 この機構によれば、唾液が唾液収容部２５とセンサ部２７とにわたって前後に往復移動すると、唾液収容部２５と流路２６の接続部、センサ部２７の入口および出口で、それぞれ流路断面が変化しているので、流路断面が変化するこれらの部位で乱流が生じ、攪拌が効率よく行われることになる。
【００２６】
そして、５００μＬの唾液に対し０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度の塩酸水溶液が１０μＬの比率で混合されたその唾液について、ｐＨ測定を行う（Ｓ８）。すなわち、定注器３６を摺動させ、センサ部２７にその唾液を流通させ、測定電極２８でｐＨを測定する。
【００２７】
このセンサ部２７での測定信号は、信号処理部３７を介してＭＰＵ３８に入力される。したがって、ＭＰＵは、ＰＣ５の入力部８を用いて設定された回数のｐＨ測定が行われたかどうかを判断する（Ｓ９）。すなわち、ＭＰＵは、酸の注入回数とそれに対応して得られる測定信号の取得回数とに基づいて前記設定回数のｐＨ測定を行ったか否かを判断する。本例では、５００μＬの唾液に対して０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ合計１６回注入するように設定し、その酸が注入される毎にｐＨ測定を行うようにしている。したがって、本例では、１６回の酸の注入とそれに対応する数の測定信号が得られたかどうか判断する。
【００２８】
そして、まだ設定回数の酸の注入およびｐＨ測定を終えていない場合（Ｓ９：ＮＯ）、Ｓ６のステップに戻り、定注器３６の摺動によって酸が注入された測定後の唾液を唾液収容部２５へ戻す処理を行う。そして、前記一定量の酸（０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液１０μＬ）の注入・混合（Ｓ７）、ｐＨ測定のステップ（Ｓ８）を実行し、Ｓ６〜Ｓ８のステップを前記設定回数まで繰り返す。
【００２９】
そのようにして、設定された所定回数の一定量の酸の注入およびそれに対応するｐＨ測定を終えた場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、センサ部２７内の唾液を廃液容器３４に内に排出する（Ｓ１０）。すなわち、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、対応する１６の測定信号が得られた場合、三方電磁弁３１が流路の切り換えを行って、定注器３６を遮断すると共に、センサ部２７とポンプ３２が設けられた流路３３とを連通させ、前記ポンプ３２が所定回数測定後の唾液を吸引して、廃液容器３４に排出するように構成してある。
【００３０】
また、その排液動作ととともに、ＭＰＵ３８は、信号処理部３７から入力された測定信号を基にｐＨを演算し、そのｐＨに基づいて後述する歯のう蝕罹患リスク評価演算を行う（Ｓ１１）。そして、ＭＰＵ３８は、その演算処理によって得られた評価結果をインターフェイス６を介してＰＣ５へ出力する。なお、その評価結果はＰＣ５において、その制御部９内の記憶部に記憶されるとともに、その表示部７に表示される。
【００３１】
図４は、本発明の歯のう蝕罹患リスク評価演算を概説するための図である。図４において、横軸は酸注入回数を示し、縦軸は酸が注入された唾液のｐＨである。４４Ａ、４４Ｂの破線で表された線は、上述した図３の手順により実際に被検者の唾液を測定した場合の唾液ｐＨ変化実測値曲線（以下、実測値変化曲線という）で、上述した図３の手順により口内から直接採取した５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、各注入時に前記センサ部２７で得られた出力信号に基づいてＭＰＵ３８で演算された唾液の各ｐＨをプロットし、そのプロットした複数の点の間をスムージングを行いつつ線で結んで作成されたものである。
【００３２】
一方、３９ないし４３の実線で表された線は、リスク評価基準となるｐＨ変化を表す唾液ｐＨ変化理論曲線（以下、理論曲線という）である。この理論曲線は、５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入し、各注入時の唾液のｐＨを測定する唾液ｐＨ測定を多数の被検者に実施して得られた多数の測定結果を所定の基準で複数のリスクレベル（本例では、５段階の理論曲線３９ないし４３に対応するレベル）に分類し、それら分類毎に酸注入回数毎の測定結果を統計処理して、酸注入回数毎の理論ｐＨを作成してプロットし、そのプロットした複数の点の間をスムージングを行いつつ線で結んで作成されている。そして、こういったリスク評価基準となる複数の理論曲線３９ないし４３が測定条件と関連付けられて装置本体２のＭＰＵ３８内の記憶部に記憶されている。なお、５００μＬの唾液に０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液を１０μＬずつ１６回注入するという測定条件において、３９が最も低いリスクレベル評価基準となる理論曲線で、４０はその次に低いリスクレベル、４１は標準的なリスクレベル、４２は標準よりやや高いリスクレベル、４３は最も高いリスクレベル評価基準となる理論曲線である。
【００３３】
したがって、ＭＰＵ３８は、上記信号処理部３７から取り込んだ測定信号に基づいて、ｐＨを演算し、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂを作成するとともに、その測定（実測値）と同一測定条件の理論曲線３９ないし４３を記憶部から読み込み、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９ないし４３とを重畳する。その結果図４に示すように、複数の理論曲線３９ないし４３が、リスクレベル順にそれぞれ間隔をおいて表れるともに、４つの間隔のいずれかにおいて実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳される。そして、図４に示すように理論曲線３９ないし４３によって形成される間隔には、予めＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のリスクレベルが規定さているので、ＭＰＵ３８は、理論曲線３９ないし４３と前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂとを比較することによって、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のいずれの範囲に実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳されているかを判断し、歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うようにしている。すなわち、ＭＰＵ３８は、実測して得られた唾液のｐＨが、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のｐＨ範囲のいずれに該当するかを、０回ないし１６回の酸注入回数毎に判断することにより、実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが重畳されている範囲を判断し、ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のうちから該当する一のリスクレベルを出力する。本例では、理論曲線３９および４０の間をＬＥＶＥＬ１、理論曲線４０および４１の間をＬＥＶＥＬ２、理論曲線４１および４２の間をＬＥＶＥＬ３、理論曲線４２および４３の間をＬＥＶＥＬ４と規定しており、ＭＰＵ３８は、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが１と４２との間のＬＥＶＥＬ２の範囲に重畳されているので、歯のう蝕罹患リスク評価としてＬＥＶＥＬ２を出力する。
【００３４】
また、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂが前記ＬＥＶＥＬ１ないしＬＥＶＥＬ４のいずれの範囲に重畳されているかを判断するに際して所定の酸注入回数のｐＨに重み付けした演算処理を行うこともできる。酸を注入した唾液のｐＨ（唾液のｐＨ緩衝能）のみならず、酸を注入する前の唾液自体のｐＨも歯のう蝕罹患リスクを左右することがわかっている。そして、本例では、図３における手順に示すように、酸を混合しない状態で採取直後の唾液のｐＨ（図４における酸注入回数０回のｐＨ）をまず測定するようにしているので、その酸注入回数０回のｐＨに重み付けをして、実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９および４０との関係から歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うように構成することもできる。すなわち、図４の酸注入回数０回のｐＨが示すように実測値変化曲線４４Ａと４４Ｂとでは、実測値変化曲線４４Ａのほうが唾液自体のｐＨが高く、歯のう蝕罹患リスクも低い傾向にある一方、実測値変化曲線４４Ａは唾液自体のｐＨが低く、歯のう蝕罹患リスクが高い傾向にあるので、ＭＰＵ３８は実測値変化曲線４４Ａ、４４ＢがいずれもＬＥＶＥＬ３の範囲に重畳されているとしても、酸注入回数０回のｐＨに重み付けを行った演算処理を行い、実測値変化曲線４４ＡについてはＬＥＶＥＬ２を、一方実測値変化曲線４４ＢについてはＬＥＶＥＬ４をそれぞれ出力するように構成することもできる。
【００３５】
なお、本発明では、ＭＰＵ３８が、上記信号処理部３７から取り込んだ測定信号に基づいて、ｐＨを演算し、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂを作成するとともに、その測定（実測値）と同一測定条件の理論曲線３９ないし４３を記憶部から読み込み、前記実測値変化曲線４４Ａ、４４Ｂと理論曲線３９ないし４３とを重畳し、その重畳したデータをＰＣ５の表示部７に図４のようなグラフとして表示するように構成することもできる。また、ＰＣ５に外接されたプリンタを用いてそのグラフを出力するようにしてもよい。そして、このようにグラフとして出力する場合には、ＭＰＵ３８において、具体的なリスク評価を行わなくとも、歯科医などによっても容易に歯のう蝕罹患リスク評価を行うことができる。
【００３６】
さらに、本例では、歯のう蝕罹患リスク評価演算を装置本体２内のＭＰＵ３８で行うようにしていたが、ＰＣ５において、ｐＨ演算および歯のう蝕罹患リスク評価演算など全ての演算処理を行うようにしてもよい。逆に、本例では、ＰＣ５を設けていたが、装置本体２において表示部や歯のう蝕罹患リスク評価データなどを記憶する記憶部を設け、ＰＣ５を省略することもできる。
【００３７】
本例では、定注器１０を用いて被検者の口内から吸引採取する際に唾液を定量していたが、一定量（５００μＬ）以上の唾液をその吸引採取し、定注器１０の摺動ストロークを制御することにより、吸引した唾液のうち一定量のみをノズル１３から唾液収容部２５内に吐出し、唾液を定量採取するように構成することもできる。また、その採取される唾液の量も、必ずしも本例で示した５００μＬに限られるものではない。
【００３８】
そして、採取した唾液に注入する酸の一例として塩酸水溶液を示したが、本発明の酸は、これに限られるものではない。また、唾液と混合する酸の量および唾液と酸の比率も本例に示したものに限られず、種々の変形が可能である。そして、一回の注入にける酸の注入量も、酸注入回数毎に増減させてもよい。さらに、酸の注入回数も必ずしも複数回に限られず、一回であってもよい。また、複数回とする場合であっても、２０回程度まで自由に設定することができる。
【００３９】
なお、本例では、ＰＣ５の入力部８を用いて、酸の種類、酸と混合する唾液の量、酸の注入量およびその注入回数などの測定条件を設定可能に構成している。したがって、各測定条件に対応した理論ｐＨまたは理論曲線をＭＰＵ３８またはＰＣの制御部９内の記憶部内に測定条件と関連付けて記憶しておくのが好ましい。そうすれば、設定された測定条件と同一の測定条件にかかる理論ｐＨまたは理論曲線を記憶部から読み込み、上述の歯のう蝕罹患リスク評価演算を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
【課題を解決するための手段】
本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置は、唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とを備えているので、唾液の定量採取及び一定量の酸の注入を自動的かつ正確に行うことができる。したがって、一回だけ酸の注入を行う場合だけでなく、複数のｐＨ値から歯のう蝕罹患リスク評価を行うため、酸を複数回注入する必要がある場合であっても、簡便でかつ精度良く歯のう蝕リスク評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる歯のう蝕罹患リスク評価装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図２】装置本体２の構成の概略を示す図である。
【図３】本発明の歯のう蝕罹患リスク評価装置による歯のう蝕罹患リスク評価を行うための動作手順の一例を示すッフローチャートである。
【図４】本発明の歯のう蝕罹患リスク評価演算を概説するための図である。
【図５】従来の歯のう蝕罹患リスク評価装置１００を用いて、歯のう蝕罹患リスク評価を行うための手順である。
【符号の説明】
１・・・歯のう蝕罹患リスク評価装置、２・・・装置本体、３・・・プローブ、１０・・・定注器、１２・・・三方電磁弁、１３・・・ノズル、２０・・・酸および校正液収容部、２１・・・酸収容容器、２２・・・洗浄液容器、２３・・・ｐＨ４標準液容器、２４・・・ｐＨ７標準液容器、２７・・・センサ部、２８・・・測定電極、２９・・・比較電極、３１・・・三方電磁弁、３１・・・定注器、３８・・・ＭＰＵ、３９〜４３・・・唾液ｐＨ変化理論曲線、４４Ａ・４４Ｂ・・・唾液ｐＨ変化実測値曲線、Ａ・・・ノズルユニット
Claims (4)
- 唾液を定量採取するための唾液定量採取手段と、採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、一定量の酸を混合した唾液のｐＨを測定するセンサと、そのセンサでの測定結果に基づいて歯のう蝕罹患リスク評価を行う演算処理部とを備えた歯のう蝕罹患リスク評価装置。
- 前記演算処理手段は、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液のｐＨに基づいて、歯のう蝕罹患リスク評価を行う請求項１に記載の歯のう蝕罹患リスク評価装置。
- 被検者の口内から採取された唾液を収容するための唾液収容部と、所定の濃度の酸を収容するための酸収容部と、その酸収容部に収容された酸を前記唾液収容部内の唾液に一定量注入する酸注入手段と、酸と混合された唾液のｐＨを測定するセンサと、一定量の酸を唾液に複数回注入したときの唾液の各ｐＨを基に唾液ｐＨ変化曲線を作成する演算処理部とを備えた歯のう蝕罹患リスク評価装置。
- 前記センサを校正するための既知のｐＨ値を有する校正液を収容するための校正液収容部を備えた請求項１ないし３に記載の歯のう蝕罹患リスク評価装置。
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