JP2009006155A - 歯科光診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来歯科診断装置及び方式は、X線像、目視像、探針・触診、蛍光計測、ポケットプローブの挿入計測、根管測定器、ドップラ血流計等によるが、上記の診断は侵襲や不明確さがありまた、三次元X線CT装置は大型で複雑である。さらに、OCT装置は眼科で反射光による光断層画像を取得しているが、対象が軟組織で患部の上面は開放されており測定が容易である。一方歯科では硬組織の歯や軟組織の歯肉部で複雑に構成されかつ口腔内は狭小で、反射光を測定するOCT装置では検出プローブの形状と操作性とが重要である。上記により無侵襲で高分解能を有する歯科光診断装置を提供する。
【解決手段】歯科光診断装置が、歯部に照射する目視用ガイド光あるいは、表面画像用可視光とカメラ並びに、診断用低コヒーレント光の発生手段と該信号光にて表面画像の指定領域を走査し、領域内の所定深部からの反射光を歯科光診断装置用のプローブにより検出処理し、光断層画像又は、表面画像及び光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなる。
【選択図】 図1
【解決手段】歯科光診断装置が、歯部に照射する目視用ガイド光あるいは、表面画像用可視光とカメラ並びに、診断用低コヒーレント光の発生手段と該信号光にて表面画像の指定領域を走査し、領域内の所定深部からの反射光を歯科光診断装置用のプローブにより検出処理し、光断層画像又は、表面画像及び光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、歯科診療における診断装置に係り、
特にOCT(Optical Coherence Tomography)装置による光診断装置に関する。
特にOCT(Optical Coherence Tomography)装置による光診断装置に関する。
従来の歯科診療における診断装置及びその方式は、例えば、
〔1〕隣接面の齲蝕部検出診断は、X線像により、あるいはランプ照射による目視像により、
〔2〕エナメル質の脱灰(初期齲蝕)及び石灰化の診断(再石灰化可否の判定)は、目視や歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定により、
〔3〕象牙質の初期齲蝕とその進行状況の診断は、目視や歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定により、
〔4〕歯肉の炎症部とその進行状況の診断は、X線像により、
〔5〕歯周ポケットの形状や深さの診断は、形状は目視や多角度のX線像により、また深さは、ポケットプローブの挿入による計測により、
〔6〕歯周ポケット内の隠れた部分の齲歯の診断は、目視や多角度のX線像により、
〔7〕歯石の付着状況の診断は、目視により、
〔8〕根尖部の画像化による根管治療の支援は、根管測定器及び根充確認はX線により、
〔9〕歯髄の生死判定,歯髄炎症部の識別及び進行状況の診断は、X線やレーザドップラ血流計により、
〔10〕歯根数と、その位置の確認は、三次元X線CTにより、
〔11〕歯根のひび割れや、欠けの診断は、三次元X線CTにより、
それぞれ行っていた。
〔1〕隣接面の齲蝕部検出診断は、X線像により、あるいはランプ照射による目視像により、
〔2〕エナメル質の脱灰(初期齲蝕)及び石灰化の診断(再石灰化可否の判定)は、目視や歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定により、
〔3〕象牙質の初期齲蝕とその進行状況の診断は、目視や歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定により、
〔4〕歯肉の炎症部とその進行状況の診断は、X線像により、
〔5〕歯周ポケットの形状や深さの診断は、形状は目視や多角度のX線像により、また深さは、ポケットプローブの挿入による計測により、
〔6〕歯周ポケット内の隠れた部分の齲歯の診断は、目視や多角度のX線像により、
〔7〕歯石の付着状況の診断は、目視により、
〔8〕根尖部の画像化による根管治療の支援は、根管測定器及び根充確認はX線により、
〔9〕歯髄の生死判定,歯髄炎症部の識別及び進行状況の診断は、X線やレーザドップラ血流計により、
〔10〕歯根数と、その位置の確認は、三次元X線CTにより、
〔11〕歯根のひび割れや、欠けの診断は、三次元X線CTにより、
それぞれ行っていた。
しかしながら、上記の各項の診断は下記のような問題点があった。即ち、
〔1〕の、X線像や、ランプ照射による目視による隣接面の齲蝕部検出診断は、像が不鮮明のため判りにくく、
〔2〕の、歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定によるエナメル質の脱灰(初期齲蝕)及び石灰化の診断(再石灰化可否の判定)は、目視や触診では再石灰化の可否は判定できず、また蛍光の測定は1〜100までの数値結果表示であるが、数値の閾値の範囲設定が定性的でなく、信頼性に欠けていた。
〔3〕の、目視や触診及び蛍光の測定による象牙質の初期齲蝕とその進行状況の診断は、目視や触診では不明確な部分があり、また蛍光の測定は1〜100までの数値結果表示であるが、数値の閾値の範囲設定が定性的でなく、信頼性に欠けていた。
〔4〕の、X線による歯肉の炎症部とその進行状況の診断は、内部の場合X線を使用してもおおよその状況しかわからなかった。
〔1〕の、X線像や、ランプ照射による目視による隣接面の齲蝕部検出診断は、像が不鮮明のため判りにくく、
〔2〕の、歯科用探針による触診、あるいはレーザ励起蛍光計測器による蛍光の測定によるエナメル質の脱灰(初期齲蝕)及び石灰化の診断(再石灰化可否の判定)は、目視や触診では再石灰化の可否は判定できず、また蛍光の測定は1〜100までの数値結果表示であるが、数値の閾値の範囲設定が定性的でなく、信頼性に欠けていた。
〔3〕の、目視や触診及び蛍光の測定による象牙質の初期齲蝕とその進行状況の診断は、目視や触診では不明確な部分があり、また蛍光の測定は1〜100までの数値結果表示であるが、数値の閾値の範囲設定が定性的でなく、信頼性に欠けていた。
〔4〕の、X線による歯肉の炎症部とその進行状況の診断は、内部の場合X線を使用してもおおよその状況しかわからなかった。
〔5〕の、歯周ポケットの、目視や多角度のX線像による形状診断、ポケットプローブの挿入による深さの診断は、ポケットの形状は目視では不明確であり、また〔6〕の、多角度のX線像による診断は侵襲があった。
さらに、深さの診断は、患部にポケットプローブを深く挿入するため患者の負担が大きかった。
〔7〕の、目視による歯石の付着状況の診断は、目視のため信頼性に欠け、歯周ポケット内などの見えないところは判らなかった。
〔8〕の、根管測定器及びX線の根充確認による根尖部の画像化による根管治療の支援は、根管長測定器による測定は、測定作業中のリアルタイムの画像化はX線照射時間継続のため侵襲があり、X線による根充確認も同様に侵襲があった。
〔9〕の、X線像やレーザドップラ血流計による歯髄の生死判定,歯髄炎症部の識別及び進行状況の診断は、X線は侵襲があり、レーザドップラ血流計は設備が高価である。
〔10〕の、三次元X線CTによる歯根数とその位置の確認は侵襲があり、また装置が複雑で高価である。
〔11〕の三次元X線CTによ歯根のひび割れや、欠けの診断は侵襲があり、また装置が複雑で高価である。
さらに、深さの診断は、患部にポケットプローブを深く挿入するため患者の負担が大きかった。
〔7〕の、目視による歯石の付着状況の診断は、目視のため信頼性に欠け、歯周ポケット内などの見えないところは判らなかった。
〔8〕の、根管測定器及びX線の根充確認による根尖部の画像化による根管治療の支援は、根管長測定器による測定は、測定作業中のリアルタイムの画像化はX線照射時間継続のため侵襲があり、X線による根充確認も同様に侵襲があった。
〔9〕の、X線像やレーザドップラ血流計による歯髄の生死判定,歯髄炎症部の識別及び進行状況の診断は、X線は侵襲があり、レーザドップラ血流計は設備が高価である。
〔10〕の、三次元X線CTによる歯根数とその位置の確認は侵襲があり、また装置が複雑で高価である。
〔11〕の三次元X線CTによ歯根のひび割れや、欠けの診断は侵襲があり、また装置が複雑で高価である。
また、従来、前記OCT装置の生体における診断のための使用例は、
低コヒーレンス光を被測定組織に照射したときの後方散乱光を測定することにより、被測定組織の光断層画像を取得する装置が、例えば眼科においては、眼底網膜下の詳細構造の光断層画像を取得するために用いられている。
しかし本事例は生体測定の対象が水、血液、脂肪などからなる軟組織であり、かつ患部の上面は空間に開放されているため測定も容易で、装置化も早期に行われている。
低コヒーレンス光を被測定組織に照射したときの後方散乱光を測定することにより、被測定組織の光断層画像を取得する装置が、例えば眼科においては、眼底網膜下の詳細構造の光断層画像を取得するために用いられている。
しかし本事例は生体測定の対象が水、血液、脂肪などからなる軟組織であり、かつ患部の上面は空間に開放されているため測定も容易で、装置化も早期に行われている。
一方、歯科においては測定の対象が歯部であり、歯部は象牙質、エナメル質からなる硬組織と、歯肉部の前記軟組織と、さらに歯の周囲の組織で構成されている。
そして、歯列が存在する口腔内の使用できる空間は狭小であり、かつ形状も個人差が大である。
したがって、前記硬軟両組織の所定の深度において反射した反射光を測定する前記OCT装置では、硬組織、軟組織の患部に当接して適合波長が選択された低コヒーレンス光を照射し、かつ反射光を受光するための装置端部のプローブ(ハンドピース)の形状とその操作性とが特に重要である。
本発明は、上述の諸課題を解決する無侵襲で高分解能を有する歯科光診断装置を提供する。
そして、歯列が存在する口腔内の使用できる空間は狭小であり、かつ形状も個人差が大である。
したがって、前記硬軟両組織の所定の深度において反射した反射光を測定する前記OCT装置では、硬組織、軟組織の患部に当接して適合波長が選択された低コヒーレンス光を照射し、かつ反射光を受光するための装置端部のプローブ(ハンドピース)の形状とその操作性とが特に重要である。
本発明は、上述の諸課題を解決する無侵襲で高分解能を有する歯科光診断装置を提供する。
上記に鑑み本発明者等は鋭意実験研究の結果、下記の手段によりこれらの課題を解決した。
(1) 被検体の歯部に、照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、
参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置において、
先端部が歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えた歯科光診断装置が、
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科光診断装置の構成が、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、
該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置。
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であることを特徴とする歯科光診断装置。
(2)歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなることを特徴とする前項(1)に記載の歯科光診断装置。
(1) 被検体の歯部に、照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、
参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置において、
先端部が歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えた歯科光診断装置が、
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科光診断装置の構成が、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、
該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置。
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であることを特徴とする歯科光診断装置。
(2)歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなることを特徴とする前項(1)に記載の歯科光診断装置。
(3)歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、前記歯科用チェアユニットのトレーテーブルのハンドピース収納部より伸長された可撓性を有する光ファイバ又は信号線と、該、光ファイバ又は信号線の先端に配設された上下左右に姿勢制御可能な前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブと、また、前記歯科用チェアユニットのハンドピース収納部に該診断用プローブを着脱自在に収納するホルダーを備えてなることを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の歯科光診断装置。
(4)被検体の歯部の選定される所定領域にポイント光を、目視のためのガイド光として射出する手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(3)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(4)被検体の歯部の選定される所定領域にポイント光を、目視のためのガイド光として射出する手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(3)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(5)歯科光診断装置が、被検体の歯部の広域に照明光を照射し、前記照明光に基づき被検体の歯部表面で反射された反射光による像を撮像レンズを通して撮像する手段と、上記撮像された歯部の表面画像を表示する表面画像の表示手段と、被検体の歯部に、照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、前記信号光と僅少な周波数の差を有する、あるいは位相変調を与えた参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする前項(1)〜(4)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(6)前記撮像する手段による撮像された表面画像の表示手段と、該画像により表示される画像領域の内、所定の領域を指示する領域指示手段と、該指示領域に基づき、前記OCT手段による信号光射出位置走査によって、射出位置を制御する手段を有することを特徴とする前項(5)に記載の歯科光診断装置。
(6)前記撮像する手段による撮像された表面画像の表示手段と、該画像により表示される画像領域の内、所定の領域を指示する領域指示手段と、該指示領域に基づき、前記OCT手段による信号光射出位置走査によって、射出位置を制御する手段を有することを特徴とする前項(5)に記載の歯科光診断装置。
(7)可視光線から普通赤外線までの光源を備えてなり、前記被検体の歯部に照射する低コヒーレント光の波長を、診断部位の組織の違いにより必要に応じて光源を切り替えることにより変更ができるようにしたことを特徴とする前項(1)〜(6)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(8)直線偏光している低コヒーレント光源と、歯部からの反射光路に直線偏光板を備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(7)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(9)直線偏光している低コヒーレント光の光源光路に配設され、直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、該円偏光を互いに直交する直線偏光に2分割する偏光ビームスプリッタと、参照光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、反射光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、該4分の1波長板に近接して配設された直線偏光板とを備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(8)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(8)直線偏光している低コヒーレント光源と、歯部からの反射光路に直線偏光板を備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(7)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
(9)直線偏光している低コヒーレント光の光源光路に配設され、直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、該円偏光を互いに直交する直線偏光に2分割する偏光ビームスプリッタと、参照光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、反射光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、該4分の1波長板に近接して配設された直線偏光板とを備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する手段を備えてなることを特徴とする前項(1)〜(8)のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
本発明によれば下記のような優れた効果を発揮することができる。
1、本発明の請求項1の発明によれば、
被検体の歯部に照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、
参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置において、
先端部が歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えた歯科光診断装置が、
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であるため、
象牙質、エナメル質等からなる硬組織の歯と、歯肉等からなる軟組織、及び前記硬組織と軟組織が複雑に入り組んだ歯周等で構成された歯部の診断を、従来のX線を主とした各種の診断装置と異なり、無侵襲で高分解能を有する診断装置を提供することができる。
また、使用できる空間が狭小で、かつ形状も個人差が大きい口腔内での歯部の診断を、容易に行うことができる。
さらに、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり、
診断用プローブ先端部の計測用窓は、施術者が診断用プローブを把持して所定位置に当接できるため、光断層画像を得ることができる。
1、本発明の請求項1の発明によれば、
被検体の歯部に照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、
参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置において、
先端部が歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えた歯科光診断装置が、
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であるため、
象牙質、エナメル質等からなる硬組織の歯と、歯肉等からなる軟組織、及び前記硬組織と軟組織が複雑に入り組んだ歯周等で構成された歯部の診断を、従来のX線を主とした各種の診断装置と異なり、無侵襲で高分解能を有する診断装置を提供することができる。
また、使用できる空間が狭小で、かつ形状も個人差が大きい口腔内での歯部の診断を、容易に行うことができる。
さらに、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり、
診断用プローブ先端部の計測用窓は、施術者が診断用プローブを把持して所定位置に当接できるため、光断層画像を得ることができる。
2、請求項2の発明によれば、
歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、
該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなるため、
OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり、
診断用プローブ先端部の計測用窓は、多関節アーム及び診断用プローブの回動部による姿勢制御によって、歯部の所定位置に当接することができ、かつ診断用プローブはぶれがないため安定した、小面積の光断層画像又は、広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。
歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、
該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなるため、
OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり、
診断用プローブ先端部の計測用窓は、多関節アーム及び診断用プローブの回動部による姿勢制御によって、歯部の所定位置に当接することができ、かつ診断用プローブはぶれがないため安定した、小面積の光断層画像又は、広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。
3、請求項3の発明によれば、
歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記歯科用チェアユニットのトレーテーブルのハンドピース収納部より伸長された可撓性を有する光ファイバ又は信号線と、
該、光ファイバ又は信号線の先端に配設された上下左右に姿勢制御可能な前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブと、
また、前記歯科用チェアユニットのハンドピース収納部に該診断用プローブを着脱自在に収納するホルダーを備えてなるため、
OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり
診断用プローブ先端部の計測用窓は施術者が診断用プローブを把持して自在に姿勢制御し、所定位置に当接できるため、小面積の光断層画像又は、広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。さらに多関節アームを必要としないため装置の簡略化を図ることができる。
歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記歯科用チェアユニットのトレーテーブルのハンドピース収納部より伸長された可撓性を有する光ファイバ又は信号線と、
該、光ファイバ又は信号線の先端に配設された上下左右に姿勢制御可能な前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブと、
また、前記歯科用チェアユニットのハンドピース収納部に該診断用プローブを着脱自在に収納するホルダーを備えてなるため、
OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用ユニットとして有用であり
診断用プローブ先端部の計測用窓は施術者が診断用プローブを把持して自在に姿勢制御し、所定位置に当接できるため、小面積の光断層画像又は、広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。さらに多関節アームを必要としないため装置の簡略化を図ることができる。
4、請求項4の発明によれば、
被検体の歯部の選定される所定領域にポイント光を、目視のためのガイド光として射出する手段を備えてなるため、
施術者は歯科用ハンドピース状の診断用プローブを被検体の歯部に容易に当接することができる。
5、請求項5の発明によれば、
歯科光診断装置が、被検体の歯部の広域に照明光を照射し、前記照明光に基づき被検体の歯部表面で反射された反射光による像を撮像レンズを通して撮像する手段と、
上記撮像された歯部の表面画像を表示する表面画像の表示手段とを備えてなるため、
表面画像を観察しながら、深度分解した歯部の光断層画像を取得でき、歯部組織の診断を容易に行うことができる。
6、請求項6の発明によれば、
前記撮像する手段による撮像された表面画像の表示手段と、
該画像により表示される画像領域の内、所定の領域を指示する領域指示手段と、該指示領域に基づき、前記OCT手段による信号光射出位置走査によって、
射出位置を制御する手段を有するため、
所要の光断層画像を取得でき、歯部組織の診断を精度よく行うことができる。
被検体の歯部の選定される所定領域にポイント光を、目視のためのガイド光として射出する手段を備えてなるため、
施術者は歯科用ハンドピース状の診断用プローブを被検体の歯部に容易に当接することができる。
5、請求項5の発明によれば、
歯科光診断装置が、被検体の歯部の広域に照明光を照射し、前記照明光に基づき被検体の歯部表面で反射された反射光による像を撮像レンズを通して撮像する手段と、
上記撮像された歯部の表面画像を表示する表面画像の表示手段とを備えてなるため、
表面画像を観察しながら、深度分解した歯部の光断層画像を取得でき、歯部組織の診断を容易に行うことができる。
6、請求項6の発明によれば、
前記撮像する手段による撮像された表面画像の表示手段と、
該画像により表示される画像領域の内、所定の領域を指示する領域指示手段と、該指示領域に基づき、前記OCT手段による信号光射出位置走査によって、
射出位置を制御する手段を有するため、
所要の光断層画像を取得でき、歯部組織の診断を精度よく行うことができる。
7、請求項7の発明によれば、
可視光線から普通赤外線までの光源を備えてなり、
前記被検体の歯部に照射する低コヒーレント光の波長を、
診断部位の組織の違いにより必要に応じて
光源を切り替えることにより変更ができるため、
診断領域に応じて照射光の波長を変え複雑な組織を有する歯部の診断を、的確に行うことができる。
可視光線から普通赤外線までの光源を備えてなり、
前記被検体の歯部に照射する低コヒーレント光の波長を、
診断部位の組織の違いにより必要に応じて
光源を切り替えることにより変更ができるため、
診断領域に応じて照射光の波長を変え複雑な組織を有する歯部の診断を、的確に行うことができる。
8、請求項8の発明によれば、
直線偏光している低コヒーレント光源と、歯部からの反射光路に直線偏光板を備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなるため、
入射光波の直線位置より外れた部分からの反射光波を除去することにより、背景雑音を低減し、かつ分解能を高めることができ、歯部に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、光断層画像を得ることができる。
直線偏光している低コヒーレント光源と、歯部からの反射光路に直線偏光板を備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなるため、
入射光波の直線位置より外れた部分からの反射光波を除去することにより、背景雑音を低減し、かつ分解能を高めることができ、歯部に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、光断層画像を得ることができる。
9、請求項9の発明によれば、
直線偏光している低コヒーレント光の光源光路に配設され、直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該円偏光を互いに直交する直線偏光に2分割する偏光ビームスプリッタと、
参照光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
反射光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該4分の1波長板に近接して配設された直線偏光板とを備えてなるため、
途中の光学的損失も最小にでき、互いに平行な直線偏光として、多重反射光波と参照波とは極めて効率よく干渉し検波され、歯部に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、より高画質の光断層画像を得ることができる。
直線偏光している低コヒーレント光の光源光路に配設され、直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該円偏光を互いに直交する直線偏光に2分割する偏光ビームスプリッタと、
参照光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
反射光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該4分の1波長板に近接して配設された直線偏光板とを備えてなるため、
途中の光学的損失も最小にでき、互いに平行な直線偏光として、多重反射光波と参照波とは極めて効率よく干渉し検波され、歯部に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、より高画質の光断層画像を得ることができる。
歯科診療において前記OCT装置を用いることにより、従来の主診断手段であるX線装置と異なり、無侵襲でかつ高分解能を有する歯科の診断装置を得ることができる。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の歯科用チェアユニット内に組み込まれ、多関節アームの先端に診断用プローブを備えた組込型歯科光診断装置の外観斜視図である。
図において、6’はプローブ及びライト用ポール、19は歯科用チェアユニット、20は組込型光診断装置、21はトレーテーブル用アーム、22はライト用アーム、23はトレーテーブル、24は操作部、25はハンドピースホルダー、26はチェア、27はスピットン、28はアシスタント側ハンドピースホルダーを示す。
図において、6’はプローブ及びライト用ポール、19は歯科用チェアユニット、20は組込型光診断装置、21はトレーテーブル用アーム、22はライト用アーム、23はトレーテーブル、24は操作部、25はハンドピースホルダー、26はチェア、27はスピットン、28はアシスタント側ハンドピースホルダーを示す。
本組込型光診断装置20は、光源と、光学系回路と機構及び信号光の検出及び復調と、画像化回路と、表示回路と、領域の指定回路等よりなる画像処理部(後記)及び表示部をチェアユニットに内蔵している。
前記画像処理部はトレーテーブル23の下部に配設され(図示せず)、表示部はトレーテーブル23の後方に立設され、操作部24はトレーテーブル23の前方に配設されている。
またチェア26の側面近傍から立設されたポール6と、該ポール6からはトレーテーブル用アーム21とプローブ及びライト用ポール6’が配設され、該プローブ及びライト用ポール6’からはライト用アーム22と、前記多関節アーム7が配設され、多関節アーム7のアーム先端の回動部8には、基部に回動部10を有し、プローブの先端部11には、計測用窓12を備え、内部には表面画像の撮像と、光断層画像を取得するOCTの光学系とを有する歯科の診断用プローブ9を備えてなる。
前記画像処理部はトレーテーブル23の下部に配設され(図示せず)、表示部はトレーテーブル23の後方に立設され、操作部24はトレーテーブル23の前方に配設されている。
またチェア26の側面近傍から立設されたポール6と、該ポール6からはトレーテーブル用アーム21とプローブ及びライト用ポール6’が配設され、該プローブ及びライト用ポール6’からはライト用アーム22と、前記多関節アーム7が配設され、多関節アーム7のアーム先端の回動部8には、基部に回動部10を有し、プローブの先端部11には、計測用窓12を備え、内部には表面画像の撮像と、光断層画像を取得するOCTの光学系とを有する歯科の診断用プローブ9を備えてなる。
上記診断用プローブ9の先端部11の計測用窓12は、前記被検体の歯部の患部(図示せず)の所定位置に、前記多関節アーム7及びプローブの回動部10による姿勢制御によって当接することができ、かつ、診断用プローブ9はぶれがないため、安定した広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ(84)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
本装置は、組込型光診断装置20が歯科用チェアユニット19に組み込まれているため、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用チェアユニット19として有用である。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ(84)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
本装置は、組込型光診断装置20が歯科用チェアユニット19に組み込まれているため、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用チェアユニット19として有用である。
図2は、本発明の歯科用チェアユニット内に組み込まれ、チューブの先端に診断用プローブを備えた組込型歯科光診断装置の外観斜視図である。
図において、29は診断用プローブのホルダーを示す。なお、29’は収納時の衝撃を防止する緩衝材である。
図において、29は診断用プローブのホルダーを示す。なお、29’は収納時の衝撃を防止する緩衝材である。
本組込型光診断装置20は、光源と、光学系回路と機構及び信号光の検出及び復調と、画像化回路と、表示回路と、領域の指定回路等よりなる画像処理部(後記)及び表示部をチェアユニットに内蔵している。
前記画像処理部はトレーテーブル23の下部に配設され(図示せず)、表示部はトレーテーブル23の後方に立設され、操作部24はトレーテーブル23の前方に配設されている。
またチェア26の側面近傍から立設されたポール6と、該ポール6からはトレーテーブル用アーム21とライト用ポール6’及びライト用アーム22が配設されている。
診断用プローブのホルダー29より伸長される前記チューブ15の先端16の、プローブの先端部11には、計測用窓12を備え、内部には表面画像の撮像と、光断層画像を取得するOCTの光学系とを有する歯科の診断用プローブ9を備えてなる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ(84)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
前記画像処理部はトレーテーブル23の下部に配設され(図示せず)、表示部はトレーテーブル23の後方に立設され、操作部24はトレーテーブル23の前方に配設されている。
またチェア26の側面近傍から立設されたポール6と、該ポール6からはトレーテーブル用アーム21とライト用ポール6’及びライト用アーム22が配設されている。
診断用プローブのホルダー29より伸長される前記チューブ15の先端16の、プローブの先端部11には、計測用窓12を備え、内部には表面画像の撮像と、光断層画像を取得するOCTの光学系とを有する歯科の診断用プローブ9を備えてなる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ(84)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
また、上記診断用プローブ9の先端部11の計測用窓12は、前記被検体の歯部の患部(図示せず)に前記光ファイバー又は信号線とそれを被覆するチューブ15の可撓性により施術者が診断用プローブ9を把持して自在に姿勢制御し、所定位置に当接することができるため、広い視野の表面画像及び小面積の光断層画像を得ることができる。
また、診断用プローブ9を使用しないときは、診断用プローブのホルダー29に収納する。
さらに、本装置は、前記多関節アーム7を使用しないため、装置の簡略化を図ることができる。
本装置は、組込型光診断装置20が歯科用チェアユニット19に組み込まれているため、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用チェアユニット19として有用である。
また、診断用プローブ9を使用しないときは、診断用プローブのホルダー29に収納する。
さらに、本装置は、前記多関節アーム7を使用しないため、装置の簡略化を図ることができる。
本装置は、組込型光診断装置20が歯科用チェアユニット19に組み込まれているため、OCTによる歯部の診断機能を有する歯科用チェアユニット19として有用である。
図3は、本発明の光ファイバー型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
図4は、本発明の表面画像撮像手段を有する光ファイバー型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
図4の事例は、概要としては、カメラによる表面画像及び、OCT部は参照鏡の位置を走査することで一次元の反射光プロファイルを取得し、さらに光ビームを横方向走査することで2次元の光断層画像を得ており、両者を表示することで診断を容易にするものである。
図において、30は光源部、31は信号光、32はSLD(super luminescent diode)、33はモード同期レーザ(forsterite)、34は光ファイバ、35は光ファイバ結合部、36は光ファイバカプラ、37は参照鏡走査部、38は参照光、39はレンズ、40は反射ミラー、41は振動子、42は移動ステージ、43は深さ方向走査、44は信号処理部、45は検出器、46は増幅器、47は復調器、48はA/D変換器、49は画像処理・走査制御部、50はコンピュータ、51は記憶装置、52はLAN接続、53はプリンタ、54は表示部、55は表面画像、56は光断層画像、57は計測パターン、58は計測データ、59は信号線、60はモータ、61はカップリング、62はナット、63はボールネジ、64はスライドレール、65は定盤、67はレンズ、68は白色光源、69は表面画像撮影用カメラ、70はビームスプリッタ、71は白色光路、72は信号光光路、73は歯部、74は歯、75は歯肉、76は領域指定用マーカを示す。
図4は、本発明の表面画像撮像手段を有する光ファイバー型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
図4の事例は、概要としては、カメラによる表面画像及び、OCT部は参照鏡の位置を走査することで一次元の反射光プロファイルを取得し、さらに光ビームを横方向走査することで2次元の光断層画像を得ており、両者を表示することで診断を容易にするものである。
図において、30は光源部、31は信号光、32はSLD(super luminescent diode)、33はモード同期レーザ(forsterite)、34は光ファイバ、35は光ファイバ結合部、36は光ファイバカプラ、37は参照鏡走査部、38は参照光、39はレンズ、40は反射ミラー、41は振動子、42は移動ステージ、43は深さ方向走査、44は信号処理部、45は検出器、46は増幅器、47は復調器、48はA/D変換器、49は画像処理・走査制御部、50はコンピュータ、51は記憶装置、52はLAN接続、53はプリンタ、54は表示部、55は表面画像、56は光断層画像、57は計測パターン、58は計測データ、59は信号線、60はモータ、61はカップリング、62はナット、63はボールネジ、64はスライドレール、65は定盤、67はレンズ、68は白色光源、69は表面画像撮影用カメラ、70はビームスプリッタ、71は白色光路、72は信号光光路、73は歯部、74は歯、75は歯肉、76は領域指定用マーカを示す。
図示したように、まず、光診断用プローブ9内の白色光源68は、光ファイバ34により表面画像撮影用カメラ69の前方周辺からビームスプリッタ70を透過し白色光路71のように被検体の歯部73に照射され、表面画像撮影用カメラ69によって広い領域の表面画像を得る。この画像はコンピュータ50の記憶装置51に記憶されると共にコンピュータ50の操作により表示部54のモニタの表面画像55の表示部に観察画像として表示される。
また、モニタには表面画像55内の光断層画像56の表示領域を指定する領域指定用マーカ76が表示される。
次に、光断層画像56の取得は、低コヒーレント光の光源としては、波長領域の異なる例えば、前記SLD32又はモード同期レーザ:Cr-4+:Mg2SiO4 (forsterite)33等を切り替えて、可視光線から普通赤外線の範囲の波長の光を発生している。
また、モニタには表面画像55内の光断層画像56の表示領域を指定する領域指定用マーカ76が表示される。
次に、光断層画像56の取得は、低コヒーレント光の光源としては、波長領域の異なる例えば、前記SLD32又はモード同期レーザ:Cr-4+:Mg2SiO4 (forsterite)33等を切り替えて、可視光線から普通赤外線の範囲の波長の光を発生している。
この際、光の波長を大きく変化させる場合は、必要とする波長に対応した光ファイバと交換又は、予め2種あるいは多種の光ファイバによる光学系を並列に配置し、切り替えられるようにしている(図示せず)。
上記の低コヒーレント光(信号光31)は、光ファイバ結合部35の光ファイバ34を経て、光ファイバカプラ36を経由し、さらに伸長された光ファイバ34によって、前記光診断用プローブ9内のレンズ67に至り、集束されて前記ビームスプリッタ70によって90°反射され、前記表示部54のモニタに表示された表面画像55内の光断層画像56の領域指定用マーカ76の位置に、光診断用プローブ9の照射位置を移動させ、歯部73の所定診断領域に信号光光路72のように集光させる。
上記の低コヒーレント光(信号光31)は、光ファイバ結合部35の光ファイバ34を経て、光ファイバカプラ36を経由し、さらに伸長された光ファイバ34によって、前記光診断用プローブ9内のレンズ67に至り、集束されて前記ビームスプリッタ70によって90°反射され、前記表示部54のモニタに表示された表面画像55内の光断層画像56の領域指定用マーカ76の位置に、光診断用プローブ9の照射位置を移動させ、歯部73の所定診断領域に信号光光路72のように集光させる。
また、歯部の所定深度から反射された光は、上記と逆の経路で光ファイバカプラ36に至り光ファイバ34を経て信号処理部44の検出器45に送出される。そして、前記信号光と位相変調を与えた参照光は、反射ミラー40と振動子41により、深度の深さ方向の操作は、移動ステージ42を移動させて行っている。
信号光31と参照光38は、前記光ファイバカプラ36で合成され干渉し、
この干渉信号は、増幅器46,復調器47、A/D変換器48、コンピュータ50により、所定領域の光断層画像56として前記モニタに表示される。
信号光31と参照光38は、前記光ファイバカプラ36で合成され干渉し、
この干渉信号は、増幅器46,復調器47、A/D変換器48、コンピュータ50により、所定領域の光断層画像56として前記モニタに表示される。
また、モニタ下部の計測パターンは、例えば前記深さ方向の走査を横軸とし、各光路長で検出した光干渉信号の大きさをプロットして得られた光軸方向上の反射光のプロファイルであり、
前記光断層画像56は、入射光の横走査によって2次元の光画像をイメージしたものである。
さらに、計測データ58をモニタ上に表示しておき、前記各画像と共に記憶装置51に記憶しておけば、所要時に診断記録を再現することができる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、図3に示したようにその光学系も不要である。
そして、診断用プローブ9を歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ67(兼用)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
前記光断層画像56は、入射光の横走査によって2次元の光画像をイメージしたものである。
さらに、計測データ58をモニタ上に表示しておき、前記各画像と共に記憶装置51に記憶しておけば、所要時に診断記録を再現することができる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、図3に示したようにその光学系も不要である。
そして、診断用プローブ9を歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、
例えば、ガイド光光源(83:赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ67(兼用)及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
図5は、本発明の空間伝搬型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
図6は、本発明の表面画像撮像手段を有する空間伝搬型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
本事例は、バルク型とも呼ばれる。
概要としては、被検体の歯部に平行光ビームを照射し、信号光を画素が二次元に配列された例えば、CCD、又はCMOSのような検出器で画素ごとに並列に処理し、2次元の鉛直断面図をリアルタイムで取得するもので、診断時間のスピードアップに有効である。
図6において、77は直角プリズム、78はレンズ、79は白色光・信号光光路、80は検出器、81は光路を示す。
図示したように、まず、光診断用プローブ9内の白色光源68(例えばLED)は、表面画像撮影用カメラ69の前方周辺からビームスプリッタ70’を透過し白色光路・信号光光路79のように被検体の歯部73に照射され、表面画像撮影用カメラ69によって広い領域の表面画像を得る。
図6は、本発明の表面画像撮像手段を有する空間伝搬型歯科光診断装置の構成説明ブロック図である。
本事例は、バルク型とも呼ばれる。
概要としては、被検体の歯部に平行光ビームを照射し、信号光を画素が二次元に配列された例えば、CCD、又はCMOSのような検出器で画素ごとに並列に処理し、2次元の鉛直断面図をリアルタイムで取得するもので、診断時間のスピードアップに有効である。
図6において、77は直角プリズム、78はレンズ、79は白色光・信号光光路、80は検出器、81は光路を示す。
図示したように、まず、光診断用プローブ9内の白色光源68(例えばLED)は、表面画像撮影用カメラ69の前方周辺からビームスプリッタ70’を透過し白色光路・信号光光路79のように被検体の歯部73に照射され、表面画像撮影用カメラ69によって広い領域の表面画像を得る。
この画像はコンピュータ50の記憶装置51に記憶されると共に、コンピュータ50の操作により表示部54のモニタの表面画像55の表示部に表面画像として表示される。
また、モニタには表面画像内の光断層画像56の表示領域を指定する領域指定用マーカ76が表示される。
光断層画像56の取得は、低コヒーレント光の光源としては、波長領域の異なる例えば、前記SLD32又はモード同期レーザ:Cr-4+:Mg2SiO4 (forsterite)33(図示せず)等を切り替えて、可視光線から普通赤外線の範囲の波長の光を発生している。
上記の低コヒーレント光(信号光31)は、レンズ78によって所定面積を有する平行光でビームスプリッタ70に入射される。
また、モニタには表面画像内の光断層画像56の表示領域を指定する領域指定用マーカ76が表示される。
光断層画像56の取得は、低コヒーレント光の光源としては、波長領域の異なる例えば、前記SLD32又はモード同期レーザ:Cr-4+:Mg2SiO4 (forsterite)33(図示せず)等を切り替えて、可視光線から普通赤外線の範囲の波長の光を発生している。
上記の低コヒーレント光(信号光31)は、レンズ78によって所定面積を有する平行光でビームスプリッタ70に入射される。
そして、前記信号光31は光路81のようにビームスプリッタ70’に至り、90°反射されて、前記白色光・信号光光路79を通って歯部73の所定の診断領域に照射され、所定の深度から反射される。
この場合、照射領域はポイントではなく2次元であるから、横方向の走査を省くことができる。
一方、参照光38は前記ビームスプリッタ70により光路を90°曲げられ、さらに直角プリズム77により90°曲げられて、反射ミラー40及び振動子41により位相変調され、かつ反射して前記直角プリズム77を経て、前記ビームスプリッタ70に戻る。
また、前記反射光は、上記と逆の経路でビームスプリッタ70に至り、前記参照光とミックスされ干渉し、結像レンズ78’を経て信号処理部44の検出器80に送出される。
そして、信号光31と参照光38は、前記ビームスプリッタ70にて合成され干渉し、この干渉光は増幅器46、復調器47、A/D変換器48、コンピュータ50により、所定領域の光断層画像56として前記モニタに表示される。
この場合、照射領域はポイントではなく2次元であるから、横方向の走査を省くことができる。
一方、参照光38は前記ビームスプリッタ70により光路を90°曲げられ、さらに直角プリズム77により90°曲げられて、反射ミラー40及び振動子41により位相変調され、かつ反射して前記直角プリズム77を経て、前記ビームスプリッタ70に戻る。
また、前記反射光は、上記と逆の経路でビームスプリッタ70に至り、前記参照光とミックスされ干渉し、結像レンズ78’を経て信号処理部44の検出器80に送出される。
そして、信号光31と参照光38は、前記ビームスプリッタ70にて合成され干渉し、この干渉光は増幅器46、復調器47、A/D変換器48、コンピュータ50により、所定領域の光断層画像56として前記モニタに表示される。
本事例では、前記表面画像撮影用カメラ69で表面画像55を観察しながら、深度分解した歯部73の光断層画像56をリアルタイムで取得できるので、3次元画像の計測への展開と生体組織の動的診断を図ることができる。
また、モニタ下部の計測パターン57は、例えば、前記深さ方向の走査を横軸とし、
各光路上で検出した光干渉信号の大きさをプロットして得られた光軸方向上の反射光のプロファイルであり、
光断層画像56は、2次元の光画像をイメージしたもので、広い領域の画像を短時間で表示することができる。
さらに、計測データ58をモニタ上に表示しておき、前記各画像と共に記憶装置51に記憶しておけば、所要時に診断記録を再現することができる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、図5に示したように、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、図5に示したように、例えば、ガイド光光源83(赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ84及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
各光路上で検出した光干渉信号の大きさをプロットして得られた光軸方向上の反射光のプロファイルであり、
光断層画像56は、2次元の光画像をイメージしたもので、広い領域の画像を短時間で表示することができる。
さらに、計測データ58をモニタ上に表示しておき、前記各画像と共に記憶装置51に記憶しておけば、所要時に診断記録を再現することができる。
ただし、表面画像の撮像を必要としない場合は、図5に示したように、その光学系も不要である。
そして、診断用プローブを歯部の目的の箇所に施術者が目視で当接させるための、ポイント状のガイド光(可視光)を照射する場合には、図5に示したように、例えば、ガイド光光源83(赤色又は緑色が望ましい)と、ビームを集束するレンズ84及びプローブ計測用窓12からなる照射機構を要する。
そして、他の事例として、基本原理は前述した空間伝搬型歯科光診断装置の構成説明ブロック図と同様であるが、
構成において、例えば光診断用プローブをピストル型とし、柄状の把持部分に前記図6の検出器80後段の増幅器46と復調器47とA/D変換器48とコンピュータ50及び無線用送信機を収納し、前記コンピュータ50において作成される画像情報は無線用送信機によって送出し、近辺の所要場所に設置されたアンテナを有する受像器の表示部に表示してもよい(図示せず)。
上記によって、歯科光診断装置のより小型化と、簡略化を図ることができる。
構成において、例えば光診断用プローブをピストル型とし、柄状の把持部分に前記図6の検出器80後段の増幅器46と復調器47とA/D変換器48とコンピュータ50及び無線用送信機を収納し、前記コンピュータ50において作成される画像情報は無線用送信機によって送出し、近辺の所要場所に設置されたアンテナを有する受像器の表示部に表示してもよい(図示せず)。
上記によって、歯科光診断装置のより小型化と、簡略化を図ることができる。
次に、直線偏光手段を備えた空間伝搬型歯科光診断装置の事例を記載する。
図7は、直線偏光板を備えた空間伝搬型歯科光診断装置のブロック図である。図において、85は直線偏光板を示す。
上記直線偏光板85は、ビームスプリッタ70と、前記歯部73間の多重反射の光路81に配設され、低コヒーレントな光波が直線偏光している場合でも、前記歯部73から直線偏光成分のみを抽出検波することができる。
歯部73における微細不定形状面からの2次反射光波は、明確な偏光を示さなくなり偏光解消するが、入射光波の一次反射光波は偏光性を反映する。
したがって、前記ビームスプリッタ70と歯部73間の多重反射の光路81に直線偏光板85を配置し、直線偏光成分のみを抽出することにより、背景雑音を低減しかつ、分解能を高めることができるため、歯部73に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、光断層画像56を得ることができる。
図7は、直線偏光板を備えた空間伝搬型歯科光診断装置のブロック図である。図において、85は直線偏光板を示す。
上記直線偏光板85は、ビームスプリッタ70と、前記歯部73間の多重反射の光路81に配設され、低コヒーレントな光波が直線偏光している場合でも、前記歯部73から直線偏光成分のみを抽出検波することができる。
歯部73における微細不定形状面からの2次反射光波は、明確な偏光を示さなくなり偏光解消するが、入射光波の一次反射光波は偏光性を反映する。
したがって、前記ビームスプリッタ70と歯部73間の多重反射の光路81に直線偏光板85を配置し、直線偏光成分のみを抽出することにより、背景雑音を低減しかつ、分解能を高めることができるため、歯部73に対して高分解能で良好な信号対雑音比で、光断層画像56を得ることができる。
図8は直線偏光板と4分の1波長板及び偏光ビームスプリッタを備えた空間伝搬型歯科光診断装置のブロック図である。
図において、86は4分の1波長板、87は偏光ビームスプリッタを示す。
前記図8のビームスプリッタ70を偏光ビームスプリッタ87に代え、
該偏光ビームスプリッタ87と前記直線偏光板85の間、偏光ビームスプリッタ87と直角プリズム77との間、及び偏光ビームスプリッタ87とレンズ78との間にそれぞれ、4分の1波長板86を配設したものである。
低コヒーレントの光源光路において、発光素子のSLD32から出力される直線偏光を、4分の1波長板86を透過して円偏光として、偏光ビームスプリッタ87を用いて互いに直交する直線偏光に2分割する。
このうち一方の参照光路における直線偏光成分は、4分の1波長板86を透過して直角プリズム77を経由し、参照ミラー(反射ミラー40及び振動子41)で反射され、逆の経路で再度、前記4分の1波長板86を透過した偏光は、偏光ビームスプリッタ87を透過し検出器80に導かれる。
図において、86は4分の1波長板、87は偏光ビームスプリッタを示す。
前記図8のビームスプリッタ70を偏光ビームスプリッタ87に代え、
該偏光ビームスプリッタ87と前記直線偏光板85の間、偏光ビームスプリッタ87と直角プリズム77との間、及び偏光ビームスプリッタ87とレンズ78との間にそれぞれ、4分の1波長板86を配設したものである。
低コヒーレントの光源光路において、発光素子のSLD32から出力される直線偏光を、4分の1波長板86を透過して円偏光として、偏光ビームスプリッタ87を用いて互いに直交する直線偏光に2分割する。
このうち一方の参照光路における直線偏光成分は、4分の1波長板86を透過して直角プリズム77を経由し、参照ミラー(反射ミラー40及び振動子41)で反射され、逆の経路で再度、前記4分の1波長板86を透過した偏光は、偏光ビームスプリッタ87を透過し検出器80に導かれる。
また、他方の反射光路における直線偏光は、4分の1波長板86と直線偏光板85を透過し、歯部73に照射される。
そして歯部73からの多重反射光波は、直線偏光板85と4分の1波長板86との適宜な角度の組み合わせにより直線偏光とされ、偏光ビームスプリッタ87を介して検出器80に導かれる。
その結果、途中の光学的損失も最小にでき、互いに平行な直線偏光として、前記多重反射光波と参照波とは極めて効率よく干渉し検波される。
なお、本発明は上記実施例の他、種々の変形が可能である。
そして歯部73からの多重反射光波は、直線偏光板85と4分の1波長板86との適宜な角度の組み合わせにより直線偏光とされ、偏光ビームスプリッタ87を介して検出器80に導かれる。
その結果、途中の光学的損失も最小にでき、互いに平行な直線偏光として、前記多重反射光波と参照波とは極めて効率よく干渉し検波される。
なお、本発明は上記実施例の他、種々の変形が可能である。
5:表示部
6:ポール
6’:プローブ及びライト用ポール
7:多関節アーム
8:アーム先端の回動部
9:診断用プローブ
10:プローブの回動部
11:プローブの先端部
12:計測用窓
13:フットスイッチ
14:キャスタ
15:光ファイバー又は信号線用のチューブ
16:チューブの先端
19:歯科用チェアユニット
20:組込型光診断装置
21:トレーテーブル用アーム
22:ライト用アーム
23:トレーテーブル
24:操作部
25:ハンドピースホルダー
26:チェア
27:スピットン
28:アシスタント側ハンドピースホルダー
29:診断用プローブのホルダー
30:光源部
31:信号光
32:SLD
33:モード同期レーザ
34:光ファイバ
35:光ファイバ結合部
36:光ファイバカプラ
37:参照鏡走査部
38:参照光
39:レンズ
40:反射ミラー
41:振動子
42:移動ステージ
43:深さ方向走査
44:信号処理部
45:検出器
46:増幅器
47:復調器
48:A/D変換器
49:画像処理・走査制御部
50:コンピュータ
51:記憶装置
52:LAN接続
53:プリンタ
54:表示部
55:表面画像
56:光断層画像
57:計測パターン
58:計測データ
59:信号線
60:モータ
61:カップリング
62:ナット
63:ボールネジ
64:スライドレール
65:定盤
66:移動ステージ
67:レンズ
68:白色光源
69:表面画像撮影用カメラ
70、70’:ビームスプリッタ
71:白色光路
72:信号光光路
73:歯部
74:歯
75:歯肉
76:領域指定用マーカ
77:直角プリズム
78:レンズ
78’:結像レンズ
79:白色光・信号光光路
80:検出器
81:光路
82:横方向走査
83:ガイド光光源
84:レンズ
85:直線偏光板
86:4分の1波長板
87:偏光ビームスプリッタ
6:ポール
6’:プローブ及びライト用ポール
7:多関節アーム
8:アーム先端の回動部
9:診断用プローブ
10:プローブの回動部
11:プローブの先端部
12:計測用窓
13:フットスイッチ
14:キャスタ
15:光ファイバー又は信号線用のチューブ
16:チューブの先端
19:歯科用チェアユニット
20:組込型光診断装置
21:トレーテーブル用アーム
22:ライト用アーム
23:トレーテーブル
24:操作部
25:ハンドピースホルダー
26:チェア
27:スピットン
28:アシスタント側ハンドピースホルダー
29:診断用プローブのホルダー
30:光源部
31:信号光
32:SLD
33:モード同期レーザ
34:光ファイバ
35:光ファイバ結合部
36:光ファイバカプラ
37:参照鏡走査部
38:参照光
39:レンズ
40:反射ミラー
41:振動子
42:移動ステージ
43:深さ方向走査
44:信号処理部
45:検出器
46:増幅器
47:復調器
48:A/D変換器
49:画像処理・走査制御部
50:コンピュータ
51:記憶装置
52:LAN接続
53:プリンタ
54:表示部
55:表面画像
56:光断層画像
57:計測パターン
58:計測データ
59:信号線
60:モータ
61:カップリング
62:ナット
63:ボールネジ
64:スライドレール
65:定盤
66:移動ステージ
67:レンズ
68:白色光源
69:表面画像撮影用カメラ
70、70’:ビームスプリッタ
71:白色光路
72:信号光光路
73:歯部
74:歯
75:歯肉
76:領域指定用マーカ
77:直角プリズム
78:レンズ
78’:結像レンズ
79:白色光・信号光光路
80:検出器
81:光路
82:横方向走査
83:ガイド光光源
84:レンズ
85:直線偏光板
86:4分の1波長板
87:偏光ビームスプリッタ
Claims (9)
- 被検体の歯部に、照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の、低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、前記走査領域内の所定深部からの反射光と、
参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置において、
先端部が歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えた歯科光診断装置が、
歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であることを特徴とする歯科光診断装置。 - 歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記チェアユニットより立設されたポールから横設された上下左右に姿勢制御可能な多関節アームと、
該多関節アームの先端部に配設された前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブを備えてなることを特徴とする請求項1に記載の歯科光診断装置。 - 歯科光診断装置が、歯科用チェアユニット内に組み込まれた組込型であり、
前記歯科用チェアユニット内に配設された歯科光診断装置の画像処理部と表示部及び操作部と、
前記歯科用チェアユニットのトレーテーブルのハンドピース収納部より伸長された可撓性を有する光ファイバ又は信号線と、
該、光ファイバ又は信号線の先端に配設された上下左右に姿勢制御可能な前記歯科用ハンドピース状の診断用プローブと、
また、前記歯科用チェアユニットのハンドピース収納部に該診断用プローブを着脱自在に収納するホルダーを備えてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の歯科光診断装置。 - 被検体の歯部の選定される所定領域にポイント光を、目視のためのガイド光として射出する手段を備えてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
- 歯科光診断装置が、被検体の歯部の広域に照明光を照射し、前記照明光に基づき被検体の歯部表面で反射された反射光による像を撮像レンズを通して撮像する手段と、
上記撮像された歯部の表面画像を表示する表面画像の表示手段と、
前記歯部に照射するための可視光線から普通赤外線の範囲の波長の低コヒーレント光の発生手段と、
該低コヒーレント光を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査する手段と、
前記走査領域内の所定深部からの反射光と、前記信号光と僅少な周波数の差を有する、あるいは位相変調を与えた参照光との干渉によって、前記走査領域の光断層画像を取得するOCT手段とを備えてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。 - 前記撮像する手段による撮像された表面画像の表示手段と、
該画像により表示される画像領域の内、所定の領域を指示する領域指示手段と、該指示領域に基づき、前記OCT手段による信号光射出位置走査によって、
射出位置を制御する手段を有することを特徴とする請求項5に記載の歯科光診断装置。 - 可視光線から普通赤外線までの光源を備えてなり、
前記被検体の歯部に照射する低コヒーレント光の波長を、診断部位の組織の違いにより必要に応じて光源を切り替えることにより変更ができるようにしたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。 - 直線偏光している低コヒーレント光源と、歯部からの反射光路に直線偏光板を備え、非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
- 直線偏光している低コヒーレント光の光源光路に配設され、直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該円偏光を互いに直交する直線偏光に2分割する偏光ビームスプリッタと、
参照光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
反射光路に配設され、前記偏光ビームスプリッタからの直線偏光を円偏光とする4分の1波長板と、
該4分の1波長板に近接して配設された直線偏光板とを備え、
非直線偏光解消成分のみを抽出する直線偏光手段を備えてなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の歯科光診断装置。
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- 2008-08-04 JP JP2008201342A patent/JP2009006155A/ja active Pending
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