JP2009014728A - 歯科光診断装置用プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、小型、操作性が良い歯科光診断装置用の各種プローブを提供する。
【解決手段】歯科光診断装置用プローブが、歯部の表面画像及びその選択領域内の光断層画像を得るため、診断用信号の取得構成がバルク型で、表面画像取得用のカメラ及び該カメラ用の光源と、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を信号光として前記歯部の選定された所定領域を走査し、シリンドリカルレンズを介して光断層画像を受像する１次元のイメージセンサと、横方向に走査するガルバノメータスキャナと、深さ方向の走査を行うための機構とを備えている。
【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）装置による歯科光診断装置用のプローブに関する。

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、Ｘ線像、ランプ照射による目視、探針、レーザ励起による蛍光計測、根管長測定、レーザドップラ血流計測、三次元Ｘ線ＣＴ等の手段によっていた。
また、前記ＯＣＴ装置の生体における診断のための使用例は、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。
特開平０９−１３５８５３号公報

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。
例えばＸ線像による診断は侵襲の問題があり、他の計測手段も正確性に欠ける点があった。
また、前記眼科におけるＯＣＴ装置の使用例は、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であり、さらに歯の周囲の組織とで構成されている。
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、前記歯部の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、歯部の表面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、その内部構造及び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用の各種プローブを提供する。

上記に鑑み本発明者等は、鋭意実験研究の結果、次の手段により上記課題を解決した。
（１）被検体の歯部に照明光を照射する照明光射出手段と、
前記照明光に基づき被検体の歯部で反射された反射光による表面画像を撮像レンズを通して撮像する手段と、
撮像された歯部の観察画像を表示する観察画像の表示手段と、
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し、
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被検体の歯部を信号光により走査する歯科用光診断装置に備えられるプローブであって、
前記光断層画像を取得するための信号の取得構成がバルク型（空間伝搬型）であり、
該プローブの外形が、握持して自在に姿勢制御するための大口径の角筒と、
その前端部から前方に突設された小直径の半円筒と、
該小直径の半円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、
前記大直径の円筒の基部より延設された信号線及びそれを被覆したチューブを備えてなる光歯科診断装置用プローブにおいて、
前記大口径の角筒の内部に、低コヒーレント光を発する光源と、
前記光源からの光を伝搬する光ファイバと、
ファイバの先端に配設されたレンズと、
該レンズの前方に配設されたビームスプリッタ（７５）と、
該ビームスプリッタ（７５）の下部よりプリズムを介して光路を直角に曲げられ、ミラーにより反射され、振動子及び空間伝搬路を有する参照光発生部と、
また、前記ビームスプリッタ（７５）の上部よりシリンドリカルレンズを介して光断層画像を受像する１次元のイメージセンサと、
前記ビームスプリッタ（７５）の前方に配設されたシリンドリカルレンズと、
その下方に配設され振動方向により横方向に走査するガルバノメータスキャナと、
前記ガルバノメータスキャナからの反射光を前記小直径の半円筒方向に反射させるミラーとで構成される光学系を配設した定盤と、
該定盤を前後に移動させ深さ方向の走査を行うための機構と、
前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を下方に送りかつ、歯部からの反射光を取得すると共に、表面画像を撮像するためのビームスプリッタ（７０）と、
あるいは、前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を前方に送り、かつ歯部からの反射光を取得すると共に、表面画像を撮像するためのビームスプリッタ（７０）と、
表面画像取得用のカメラ及び該カメラ用の光源と、
前記小直径の半円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、
を備えてなることを特徴とする歯科光診断装置用プローブ。

（２）請求項１記載のバルク型診断用プローブが、前記大口径の角筒の基部外周に回動可能なリング状の回動部を配設し、該リング状の回動部の側面に多関節アームの先端部を固設して、それらの移動により自在に姿勢制御し、かつ所要位置に停止させるものであることを特徴とする歯科光診断装置用プローブ。

（３）光診断装置用プローブにおいて、
計測用窓の配置方向設定及び使用後に消毒されるための、プローブに着脱されるプローブカバーが、
前記大口径の角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは、前記突設された小直径の半円筒部に対して、
各形状に沿って密接し、かつ着脱できる形状を備え、
また、前記カバーの先端部側面又は正面には計測用窓が配設されてなり、
照射方向に対応して交換取着が可能であり、
そして、使用後は、取り外して消毒できることを特徴とする前項ことを特徴とする前項（１）又は（２）のいずれか１項に記載の歯科光診断装置用プローブ。

（４）光診断装置用プローブにおいて、
装着時にプローブ本体を衝撃より防止し、かつ計測用窓の配置方向設定のため、プローブに着脱され、使用後は消毒を行うためのプローブカバーが、
前記大口径の角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは、前記突設された小直径の半円筒部に対して、各形状に沿って密接する緩衝材と、
その上に重ねて設けられた外面カバーの２層よりなり、
また、前記カバーの先端部側面又は正面には計測用窓が配設されてなり、
照射方向に対応して交換取着が可能であり、
そして、使用後は、取り外して消毒でき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用プローブ。

（５）光診断装置用プローブにおいて、
歯部に当接するプローブの先端部のぶれを防止する機構が、
前記プローブカバーの計測用窓の前後にバキュームにより吸引される吸盤、又は弾力性を有する防振盤を有し、
また、カバーは手動により前後に調節設定できる機構を備えてなり、
目的とする歯部の前後の適切な位置に前記吸盤又は防振盤を移動後固定させることを、特徴とする前項（３）又は（４）に記載の歯科光診断装置用プローブ。

本発明によれば次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発明によれば、
バルク型診断用プローブが、該バルク型に使用される先端部が口腔内の歯部に当接する診断用プローブの外形が、握持して自在に姿勢制御するための大口径の角筒と、その前端部から前方に突設された小直径の半円筒と、該小直径の円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、前記大直径の円筒の基部外周に回動可能なリング状の回動部を配設し、該リング状の回動部の側面に多関節アームの先端部を固設して、その移動により自在に姿勢制御し、かつ所要位置に停止させる機構を備えてなり、また、大口径の角筒の内部に、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を発する光源と、同光を伝搬する光ファイバと、ファイバの先端に配設されたレンズと、該レンズの前方に配設されたビームスプリッタ（７５）と、該ビームスプリッタ（７５）の下部よりプリズムを介して光路を直角に曲げられ、ミラーにより反射され、振動子及び空間伝搬路を有する参照光発生部と、また、前記ビームスプリッタ（７５）の上部よりシリンドリカルレンズを介して光断層画像を受像する１次元のイメージセンサと、前記ビームスプリッタ（７５）の前方に配設されたシリンドリカルレンズと、

その下方に配設され振動方向により横方向に走査するガルバノメータスキャナと、前記ガルバノメータスキャナからの反射光を前記小直径の半円筒方向に反射させるミラーとで構成される光学系を配設したプローブ内の光学系定盤と、該プローブ内の光学系定盤を前後に移動させ深さ方向の走査を行うための機構と、前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を下方に送るためのビームスプリッタ（７５）を備え、歯部からの反射光を取得する又は、前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を前方に送り、かつ歯部からの反射光を取得する機構を備えてなり、
あるいは、さらに表面画像を撮像するためのビームスプリッタ（７０）と、表面画像取得用のカメラ及び該カメラ用の光源とを備えてなり、
前記小直径の半円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、プローブの大口径の角筒の中に、ガルバノメータスキャナを含む主光学系が収納されている。
大直径の円筒の基部より延設され、信号線及びそれを被覆したチューブを備えているので、施術者がプローブを握持して自在に診断位置を設定することができる。

カメラによる表面画像、及びＯＣＴ部は一次元の反射光プロフィルを取得し、さらに光ビームを横方向走査（プローブ内）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。

また、空間伝搬路（ガラスロッド）が空気より光の屈折率が大きいことを利用し、実際の光路長を短縮し、診断用プローブ全長を短くして軽量化し、かつ操作性を向上せることを目的とするものである。

信号光をポイントとして歯部に照射し、その反射光より表面画像及び光断層画像を取得でき、構成が簡便である。

２、請求項２の発明によれば、
前記大口径の角筒の基部外周に回動可能なリング状の回動部を配設し、その側面に多関節アームの先端部を固設して、その移動により自在に姿勢制御し、かつ所要位置に停止でき、かつプローブのぶれなく診断することができる。

３、請求項３の発明によれば、
請求項１及び２の効果に加え、
光診断装置用プローブにおいて、着脱されるプローブカバーが、大直径の円筒又は角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは、突設された小直径の円筒部に対して、各形状に密接し、かつ着脱できる形状を備え、また、前記カバーの先端部側面又は正面には計測用窓が配設されてなるため、照射方向に対応して交換取着が可能であり、また使用後は、取り外して消毒できる。

４、請求項４の発明によれば、
請求項１〜３の効果に加え、
光診断装置用プローブにおいて、装着時にプローブ本体を衝撃より防止し、かつ計測用窓の配置方向設定のため、プローブに着脱され、使用後は消毒を行うために設けられたプローブカバーが、大直径の円筒又は角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは突設された小直径の半円筒部に対して、各形状に沿って密接する緩衝材と、その上に重ねて設けられた外面カバーの２層よりなるため、万一外部から衝撃があっても、本体内部の特に光学系の精密な光軸アライメントを保持することができる。

５、請求項５の発明によれば、
請求項３及び４の効果に加え、
光診断装置用プローブにおいて、歯部に当接するプローブの先端部のぶれを防止する機構が、プローブカバーの計測用窓の前後にバキュームにより吸引される吸盤、又は弾力性及び粘着性を有する防振盤を備え、また、カバーは手動により前後に調節設定できる機構を備えてなり、目的とする歯部の前後の適切な位置に前記吸盤又は防振盤を移動後固定させることができるため、診断時におけるプローブのぶれを防止することができる。

以下図面に基づいて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部に円筒状の診断用プローブを備えた組込型歯科用光診断装置の外観斜視図である。
図において、１は歯科用チェアユニット、２は組込型光診断装置、３は本体収納部、４は操作部、５は表示部、６はメインポール、７は多関節アーム、８はアーム先端の回動部、９は診断用プローブ、１０はプローブの回動部、１１はプローブの先端部、１２は計測用窓、１３はプローブ及びライト用ポール、１４はライト用アーム、１５はトレーテーブル、１６はハンドピースホルダ、１７はチェア、１８はスピットン、１９はアシスタント側ハンドピースホルダ、２０はトレーテーブル用アーム、１２２はフットスイッチを示す。

以下に、歯科用チェアユニットと、歯科光診断装置及びその診断用プローブの配置を示す。
図１に示す本組込型光診断装置２は、診断用プローブ９以外の回路及び機構は、本体収納部３及びトレーテーブル１５の部分に配設されている。
また、チェア１７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２０とプローブ及びライト用ポール１３が配設され、該プローブ及びライト用ポール１３からはライト用アーム１４と、前記多関節アーム７が配設されており、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、内部には光断層画像、又は表面画像及び光断層画像を取得するＯＣＴの光学系とを有する診断用プローブ９を備えている。
そして、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（後記）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る。
また、診断用プローブ９は当接時にぶれがないため、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。

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用光診断装置の外観斜視図である。
図において、２１はチューブ、２２は診断用プローブホルダー、２３はチューブの先端を示す。
本組込型光診断装置２の診断用プローブ９は、診断用プローブホルダー２２より伸長される前記チューブ２１の先端２３に、プローブの先端部１１に計測用窓１２を備え、また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２４の患部（後記）に光ファイバ又は信号線とそれを被覆するチューブ２１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ＯＣＴ画像（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、診断用プローブホルダー２２に収納する。
さらに該診断用プローブホルダー２２の内面には緩衝材２２’が配設されており、前記収納時の衝撃を吸収して診断用プローブ９内部の機構を保護する。
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。
そして、本装置は、組込型光診断装置２が歯科用チェアユニット１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として有用である。
上記タイプの他、ＯＣＴによる歯部の診断機能を搭載した独立型のカート又はスタンドタイプ（図示せず）を設けてもよい。

図３は、診断用プローブを口腔内の歯部に当接診断中の外観斜視図で、
（イ）図は下顎左側歯列の表側面に、側面に計測窓を有する診断用プローブを多関節アームを介して当接した図、
（ロ）図は下顎左側歯列の裏側面に、側面に計測窓を有する診断用プローブを当接した図、
（ハ）図は下顎正面歯列の表面に、正面に計測窓を有する診断用プローブを当接した図、を示す。
図において、２４は歯部、２５は歯、２６は歯肉、２７は口腔、２８は手指を示す。
例えば、図３の（ロ）図に示したように、診断用プローブ９の先端部１１の計測用窓１２（側面又は正面向き）を目標の歯部（患部）２４に対し、前記手指２８の一部を口腔２７外の口唇周辺に当てて支点とし、適宜角度を変えて当接することにより、ぶれがなく歯列中のいずれの歯の表面、裏面、上面、及び歯肉の表面、裏面等を死角なく計測することができる。

次に、外形並びに診断用信号取得手段別に各種タイプの診断用プローブについて説明する。
図４は大円筒とその前方の小半円筒先端部の側面に計測窓を備えた診断用プローブ図である。
図において、７２はカバーを示す。
握持して自在に姿勢制御するためのカバー７２と、その前端部から前方に突設されたプローブの先端部１１には、カバー７２の先端部側面に開設された計測用窓１２を有している。
なお、カバー７２は一体の形状で、前記小半円筒及び大円筒を被覆するものとする。
また、前記大直径の円筒カバー７２の基部外周にリング状のプローブの回動部１０を配設し、該プローブの回動部１０の側面に多関節アーム７のアーム先端の回動部８を固設して、その移動により自在に姿勢制御しかつ、所要位置に停止させることができる。そして停止時にはぶれがない。

図５は大円筒とその前方の小半円筒先端部の正面に計測窓を備えた診断用プローブ図である。
図示したように、前記大直径の円筒の基部より、延設された光ファイバと信号線及びそれを被覆したチューブ２１とを備えてなり、
施術者がカバー７２を握持して移動させ自在に姿勢制御することができる。また、計測用窓１２はプローブの先端部１１の正面にあるため、歯列前部の表面計測に適している。

図１１は、本発明のバルク型歯科光診断装置の概要説明ブロック図である。
本事例は、概要としては、カメラによる表面画像、及びＯＣＴ部は１次元の反射光プロファイルを取得し、さらに光ビームを深さ方向走査及び横方向走査（プローブ内）することで３次元の光断層画像を得ており、前記表面画像及び光断層画像の両者を表示することで診断を容易にするものである。
また、光学系の信号の送受信は主としてバルク型（空間伝搬型）を使用する。
図において、７３は振動子を示す。

本ブロック図は、前記図１１における低コヒーレンス干渉系と、照射レンズ間及び検出器間の信号伝搬に用いた光ファイバ３２に代わって、空間伝搬機構を用いたものである。
図において、３１は光源、３２は光ファイバ、３３は低コヒーレンス干渉計、３５は信号光、３５’は光路、３６はカメラ、３７’は検出器、３８は信号線、３９は増幅器、４０は復調器、４１はＡ／Ｄ変換器、４２は信号処理部、４３はコンピュータ、４４は記憶装置、４５はＬＡＮ接続、４６はプリンタ、４７は画像処理・走査制御部、４８は信号線、４９は表示部、５０は表面画像、５１は指定エリア、５２は光断層画像、５３は計測パターン、５４は計測データ、５５は横方向走査、５６は深さ方向走査、５７は画像信号線を示す。

図示したように、まず、光診断用プローブ９内の白色光源（５９（図１２参照））は、光ファイバ（５８（図１２参照））により表面画像撮影用カメラ３６の前方周辺から被検体の歯部２４に照射され、前記表面画像撮影用カメラ３６によって広い領域の表面画像５０を得る。
この画像はコンピュータ４３の記憶装置４４に記憶されると共にコンピュータ４３の操作により表示部４９のモニタの表面画像表示部に表面画像５０として表示される。
また、モニタには表面画像５０内の光断層画像５２の表示領域を指定する領域指定用指定エリア５１が表示される。
次に、光断層画像５２の取得は、光源３１としては、低コヒーレント光の光源として、波長領域の異なる例えば、ＳＬＤ又はモード同期レーザ：Ｃｒ−４＋：Ｍｇ２ＳｉＯ４ （ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ）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（図示せず）。
上記の低コヒーレント光（信号光）は、光ファイバ３２を経て、低コヒーレンス干渉計３３を経由し、信号光３５をシリンドリカルレンズ８８で集束し、前記歯部２４に照射され、深部の複数層から反射される。

所定深度から反射された光は、上記と逆の経路で低コヒーレンス干渉計３３にて参照光と合波された後、一次元のイメージセンサである検出器３７’にて検出され、信号処理部４２に送出される。
そして、増幅器３９で増幅した干渉信号を復調器４０で復調し、Ａ／Ｄ変換器４１でデジタルに変換し画像処理・走査制御部４７のコンピュータ４３に送出される。
そして、表面画像５０や、断層像の指定エリア５１とエリア内のＯＣＴによる歯部の光断層画像５２や、計測パターン５３及び計測データ５４等の表示を表示部４９に表示し、施術者等の診断に供する。
また、前記中深さ方向走査５６は、プローブ内の光学系定盤３４を移動（図示せず）させて行っている。

図６は小半円筒先端に４５°の傾斜を持つミラーを配設したプローブの構造図で、
（イ）図は正面図、（ロ）図は（イ）図のＢ−Ｂ’断面図である。
図において、７７はミラーを示す。
図示したように、前記小直径の半円筒３０の先端に４５°の傾斜を持つミラー７７を配設し、先端部の下方に計測用窓１２を備えてなり、信号光を面として光路３５’のように前記歯部２４に照射し、その反射光より光断層画像を取得する。
図７は先端部が湾曲したバルク型診断用プローブの外観斜視図である。
図において、７９はカバー、８０は湾曲イメージファイバ、８１は計測用窓、８２は大直径の円筒、８３は中空円錐体、を示す。
前記バルク型診断用プローブにおいて、
使用される先端部が口腔内の歯部２４に当接する診断用プローブ９が、
握持して自在に姿勢制御するための大直径の円筒８２と、該円筒の前端と一体でその前端部から前方に突設された漏斗状の中空円錐体８３と、
その先端部が４５°に湾曲された診断用の湾曲イメージファイバ８０と、その基部は着脱可能に挿着される挿着部と、該湾曲イメージファイバ８０の先端に配設された計測用窓８１を備えてなる。
また、前記図７は前記プローブの基部に多関節アーム７，８を配設したものである。
図８は図７のプローブの基部に信号チューブを配設した図である。
前記チューブ２１が診断用プローブ９の基部より直接配設されている。

図９は、大口径の角筒のバルク型診断用プローブの外観斜視図で、
図１０は、他の大口径の角筒のバルク型診断用プローブの外観斜視図である。
図において、８５は大口径の角筒を示す。
図９に示すバルク型に使用される先端部が口腔内の歯部２４に当接する診断用プローブ９の外形は、握持して自在に姿勢制御するための大口径の角筒８５と、その前端部から前方に突設された小直径の半円筒３０と、
該小直径の半円筒３０の先端部側面に開設された計測用窓１２と、
前記大口径の角筒８５の基部外周に回動可能なプローブの回動部１０を配設し、該プローブの回動部１０の側面に多関節アーム７の先端部を固設して、その移動により自在に姿勢制御しかつ、所要位置に停止させる機構を備えてなる。
図１０は計測用窓１２が正面に配設され、かつ角筒８５の基部より延設された信号線及びそれを被覆したチューブ２１を備えてなるタイプである。

図１２は、大口径の角筒のバルク型診断用プローブの構造図で、
（イ）図は正面図、（ロ）図は（イ）図のＣ−Ｃ’断面図である。
図１３は、図１２の下面図（一部透視図）である。
図において、６０はレンズ、６１は直角プリズム、６３はマイクロスイッチ、６４はストッパ、６５はスライドレール、６６はモータ、６７はカップリング、７３は振動子、７４はガラスロッド、７５はビームスプリッタ、７６はイメージセンサ、７８はミラー、８４はカバー、８５は大口径の角筒、８６はガルバノメータスキャナ、８７は反射ミラー、８８はシリンドリカルレンズを示す。

図１２において、大口径の角筒８５の内部に、低コヒーレント光を発する光源３１と、同光を伝搬する光ファイバ３２と、該光ファイバ３２の先端に配設されたレンズ６０と、該レンズ６０の前方に配設されたビームスプリッタ７５と、該ビームスプリッタ７５の下部より直角プリズム６１を介して光路を直角に曲げられ、ミラー７８により反射され振動子７３及び空間伝搬路（ガラスロッド７４）を有する参照光発生部と
また、前記ビームスプリッタ７５の上部よりシリンドリカルレンズ８８を介して光断層画像を受像する一次元のイメージセンサ７６と、
前記ビームスプリッタ７５の前方に配設されたシリンドカリルレンズ８８と、
その前方に配設され光路を下方に直角に曲げる直角プリズム６１と、
その下方に配設され振動方向により横方向走査５５するガルバノメータスキャナ８６と、
前記ガルバノメータスキャナ８６からの反射光を、前記小直径の半円筒３０方向に反射させるミラー８７と、で構成される光学系を配設したプローブ内の光学系定盤３４と、

該プローブ内の光学系定盤３４を前後に移動させ深さ方向走査５６を行うための機構と、
さらに反射ミラー８７により、前記小直径の半円筒３０内に配設され、前記反射ミラー８７からの信号光を、下方に送りかつ、歯部２４からの反射光を取得すると共に、表面画像５０を撮像するためのビームスプリッタ７０と、
あるいは前記小直径の半円筒３０内に配設され、前記ミラー８７からの信号光を前方に送りかつ、歯部２４からの反射光を取得すると共に、表面画像５０を撮像するためのビームスプリッタ７０と、
表面画像取得用のカメラ３６及び該カメラ３６用の白色光源５９及びガイドの光ファイバ５８を備え、前記小直径の半円筒３０の先端部側面又は正面に開設された計測用窓１２と、前記大口径の角筒８５の基部より延設された信号線及びそれを被覆したチューブ２１を備えてなる。
ここで、ガラスロッド７４はガラスが空気より光の屈折率が大きいことを利用とし、実際の光路長を短縮し、診断用プローブ全長を短くして軽量化し、かつ操作性を向上せることを目的とするものであり、診断用プローブを多関節アーム先端に固設する場合など、軽量化があまり問題でない場合は省略してもよい。
また、カバー８４は着脱可能で、挿着時はＯリング７１により前記大直径の角筒８５及び小直径の半円筒３０に密着する。
そして、前記カバー８４は使用後は取り外し、消毒を実施する。

図１４はピストル状のバルク型診断用プローブ多関節アーム取り付け型の外観斜視図、
図１５は同信号チューブ延設型の外観斜視図、である。
図において８９は横設された円筒、９０は有底円筒部、９１は小直径の半円筒、９２はカバーを示す。
前記バルク型診断用プローブにおいて、
図１４は、先端部が口腔２７内の歯部２４に当接する診断用プローブ９の外形が、全体がピストル状をなし、握持して自在に姿勢制御するための垂直の有底円筒部９０と、該垂直有底円筒部９０の上端に中央部を接続して横設された円筒８９と、上記横設された円筒８９の前端部から前方に回動自在に突設され、
ピン９６により保持された小直径の半円筒９１と、
該回転自在の小直径の半円筒９１の先端部側面に取り付けられることにより上下左右いずれの方向にも向けることができる、又は正面に開設された計測用窓１２と、前記横設された円筒８９の基部外周に回動可能なプローブの回動部１０を配設し、
該プローブの回動部１０の側面に多関節アーム７の先端の回動部８を固設して、その移動により自在に姿勢制御しかつ、所要位置に停止させる機構を備えてなる。 図１５は、前記横設された円筒８９の基部より延設された信号線及びそれを被覆したチューブ２１を備えている。

図１６は本発明の光診断装置用プローブのカバーの外観斜視、一部透視図で、図において、１００は一体カバー、１０１は大円筒部、１０２は小半円筒部、７１’はＯリング溝、１０４は側面の計測用窓、１０５は挿入の方向を示す。
この時、一体カバー１００のＯリング溝７１’は、プローブ９のＯリング７１に嵌合され、停止すると共に密着される。
光診断装置用プローブ９において、側面の計測用窓１０４の配置方向設定及び使用後の消毒のため、プローブ９に着脱される一体カバー１００が、前記大円筒部１０１又は角筒（図示せず）とその前端部から前方に突設された小半円筒部１０２に対して、
あるいは、前記突設された小半円筒部１０２に対して、各形状に密接し、かつ着脱できる形状を備え、
また、前記一体カバー１００の先端部には、側面の計測用窓１０４又は正面の計測用窓（図示せず）が配設されてなり、
照射方向に対応して交換取着が可能であり、そして、使用後は、取り外して消毒できることができる。

図１７は分離型カバーの外観斜視、一部透視図である。
図において、１０１’は大円筒部のカバー、１０２’は小円筒部のカバー、１０４’は正面の計測用窓、１０６は嵌挿方向、１０７は照射方向、１１６、１１７は嵌合部、７１’はカバーのＯリング溝、１０３はＯリング溝、７１はＯリング、を示す。
本方式では、大円筒部カバー１０１’は挿着したままで、小円筒部カバー１０２’のみを診断用プローブ９に着脱することができる。

図１８は緩衝材を有するプローブカバーの外観斜視、一部透視図である。
図において、１１４は緩衝材、１１５は計測用窓を示す。
光診断装置用プローブ９において、装着時にプローブ９の本体を衝撃より防止し、かつ計測用窓１１５の配置方向設定のため、診断用プローブ９に着脱され、使用後は消毒を行うためのプローブカバーにおいて、
前記大円筒部１０１（図１６）又は大口径の角筒８５（図１２）とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒１０２（図１６）に対して、各形状に沿って密接する緩衝材１１４と、その上に重ねて設けられた一体のカバー１２１の２層よりなり、
また、前記一体のカバー１２１の先端部側面又は正面には計測用窓１１５が配設されてなり、照射方向に対応して交換取着が可能であり、そして、使用後は、取り外して消毒できる。
図示したようにプローブの本体は緩衝材１１４にて被覆されるため、万一外部から衝撃があっても、本体内部の特に光学系の精密な光軸アライメントを保持することができる。

図１９は吸盤によりプローブ先端のぶれを防止する構造図で、
（イ）図は正面図、（ロ）図は（イ）図のＡ−Ａ’断面図、（ハ）図は（ロ）図の下面図、（ニ）図はバキューム部分の拡大図である。
図２０は歯列の側面に吸盤を吸着させた時の外観図である。
図において、７１’はカバーのＯリング溝、１０８は吸盤、１０８’は吸引孔、１０９は計測用窓、１１０はカバーのスライド方向、
１１１はバキュームチューブ、１１２はバキューム接手、１１３は吸引通路、１１９はカバーを示す。
光診断装置用プローブ９において、歯部２４に当接するプローブ９の先端部のぶれを防止する機構が、
前記プローブカバー１１９の計測用窓１０９の前後に、バキュームにより吸引される吸盤１０８を備えてなり、
該吸盤１０８はバキューム部分の拡大図に示したように、外部からバキュームチューブ１１１を導入し、バキューム接手１１２を吸引通路１１３の接続端に配設し、吸引通路１１３を経て吸引孔１０８’を有する前記吸盤１０８によって歯部２４を吸引する。
また、カバー１１９は手動によりカバーのスライド方向１１０のように、前後に調節設定でき、図１８に示したように目的とする歯部２４の前後の適切な位置に前記吸盤１０８を移動後固定させる。
上記の固定は、図１７の拡大図のように診断用プローブ９後部に配設されているＯリング７１に、前記前後に調節されたカバーのＯリング溝７１’を嵌合させて行う。
上記のようにして、診断用プローブ９の先端部は吸引固定され、ぶれを防止することができる。

図２１は吸着防振盤により診断用プローブ９先端のぶれを防止する構造図で、
（イ）図は正面図、（ロ）図は（イ）図のＡ−Ａ’断面図、（ハ）図は（ロ）図の下面図である。
図２２は歯列の側面に防振盤を吸着させた時の外観図である。
図において、１１８は吸着防振盤を示す。
本装置は、前記図１９〜２０に示した吸引孔を有する吸盤の代わりに、
弾力性を有しかつ粘着性を有する例えば合成樹脂（エラストマ）等の吸着防振盤１１８を使用したものである。
したがって、バキューム関係は不要であるが、同様に診断用プローブ９の先端部は粘着固定され、ぶれを防止することができる。

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部に円筒状の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。 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。 診断用プローブを口腔内の歯部に当接診断中の外観斜視図。 大円筒とその前方の小半円筒先端部の側面に計測用窓を備えた診断用プローブ図。 大円筒とその前方の小半円筒先端部の正面に計測用窓を備えた診断用プローブ図。 小半円筒先端に４５°の傾斜を持つミラーを配設したプローブの構造図。 先端部が湾曲したバルク型診断用プローブの外観斜視図。 図７のプローブの基部に信号チューブを配設した図。 大口径の角筒のバルク型診断用プローブの外観斜視図。 他の大口径の角筒のバルク型診断用プローブの外観斜視図。 本発明のバルク型歯科用光診断装置の概要説明ブロック図。 大口径の角筒のバルク型診断用プローブの構造図。 図１２の下面図。 ピストル状のバルク型診断用プローブ多関節アーム取り付け型の外観斜視図。 同信号チューブ延設型の外観斜視図。 本発明の光診断装置用プローブカバーの外観斜視、一部透視図。 分離型カバーの外観斜視、一部透視図。 緩衝材を有するプローブカバーの外観斜視、一部透視図。 吸盤によりプローブ先端のぶれを防止する構造図。 歯列の側面に吸盤を吸着させた時の外観図。 吸着防振盤によりプローブ先端のぶれを防止する構造図。 歯列の側面に防振盤を吸着させた時の外観図。

符号の説明

１：歯科用チェアユニット ２：組込型光診断装置
３：本体収納部 ４：操作部
５：表示部 ６：メインポール
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：プローブ及びライト用ポール １４：ライト用アーム
１５：トレーテーブル １６：ハンドピースホルダー
１７：チェア １８：スピットン
１９：アシスタント側ハンドピースホルダー
２０：トレーテーブル用アーム ２１：チューブ
２２：診断用プローブホルダー ２２’：緩衝材
２３：チューブの先端 ２４：歯部
２５：歯 ２６：歯肉
２７：口腔 ２８：手指
２９：大直径の円筒 ３０：小直径の半円筒
３１：光源 ３２：光ファイバ
３３：低コヒーレンス干渉計 ３４：プローブ内の光学系定盤
３５：信号光 ３５’：光路
３６：カメラ ３７’：検出器
３８：信号線 ３９：増幅器
４０：復調器 ４１：Ａ／Ｄ変換器
４２：信号処理部 ４３：コンピュータ
４４：記憶装置 ４５：ＬＡＮ接続
４６：プリンタ ４７：画像処理・走査制御部
４８：信号線 ４９：表示部
５０：表面画像 ５１：指定エリア
５２：光断層画像 ５３：計測パターン
５４：計測データ ５５：横方向走査
５６：深さ方向走査 ５７：画像信号線
５８：光ファイバ ５９：白色光源
６０：レンズ ６０’：結像レンズ
６１：直角プリズム
６３：マイクロスイッチ ６４：ストッパ
６５：スライドレール ６６：モータ
６７：カップリング ６８：ナット
６９：ボールネジ ７０：ビームスプリッタ
７１：Ｏリング ７１’：カバーのＯリング溝
７２：カバー ７３：振動子
７４：ガラスロッド ７５：ビームスプリッタ
７５’：偏光ビームスプリッタ ７６：イメージセンサ
７７：ミラー ７８：ミラー
７９：カバー ８０：湾曲イメージファイバ
８１：計測用窓 ８２：大直径の円筒
８３：中空円錐体 ８４：カバー
８５：大口径の角筒 ８６：ガルバノメータスキャナ
８７：反射ミラー ８８：シリンドリカルレンズ
８９：横設された円筒 ９０：有底円筒部
９１：小直径の半円筒 ９２：カバー
９６：ピン
９７：回動部 ９８：直線偏光板
９９：４分の１波長板 １００：一体カバー
１０１：大円筒部 １０１’：大円筒部のカバー
１０２：小半円筒部 １０２’：小円筒部のカバー
１０３：Ｏリング溝 １０４：側面の計測用窓
１０４’：正面の計測用窓 １０５：挿入の方向
１０６：嵌挿方向 １０７：照射方向
１０８：吸盤 １０８’吸引孔
１０９：計測用窓 １１０：カバーのスライド方向
１１１：バキュームチューブ １１２：バキューム接手
１１３：吸引通路 １１４：緩衝材
１１５：計測用窓 １１６、１１７：嵌合部
１１８：吸着防振盤 １１９：カバー
１２０：カバー １２１：一体のカバー
１２２：フットスイッチ １２３：空間伝搬路

Claims (5)

1. 被検体の歯部に照明光を照射する照明光射出手段と、
   前記照明光に基づき被検体の歯部で反射された反射光による表面画像を撮像レンズを通して撮像する手段と、
   撮像された歯部の観察画像を表示する観察画像の表示手段と、
   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し、
   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被検体の歯部を信号光により走査する歯科用光診断装置に備えられるプローブであって、
   前記光断層画像を取得するための信号の取得構成がバルク型（空間伝搬型）であり、
   該プローブの外形が、握持して自在に姿勢制御するための大口径の角筒と、
   その前端部から前方に突設された小直径の半円筒と、
   該小直径の半円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、
   前記大直径の円筒の基部より延設された信号線及びそれを被覆したチューブを備えてなる光歯科診断装置用プローブにおいて、
   前記大口径の角筒の内部に、低コヒーレント光を発する光源と、
   前記光源からの光を伝搬する光ファイバと、
   ファイバの先端に配設されたレンズと、
   該レンズの前方に配設されたビームスプリッタ（７５）と、
   該ビームスプリッタ（７５）の下部よりプリズムを介して光路を直角に曲げられ、ミラーにより反射され、振動子及び空間伝搬路を有する参照光発生部と、
   また、前記ビームスプリッタ（７５）の上部よりシリンドリカルレンズを介して光断層画像を受像する１次元のイメージセンサと、
   前記ビームスプリッタ（７５）の前方に配設されたシリンドリカルレンズと、
   その下方に配設され振動方向により横方向に走査するガルバノメータスキャナと、
   前記ガルバノメータスキャナからの反射光を前記小直径の半円筒方向に反射させるミラーとで構成される光学系を配設した定盤と、
   該定盤を前後に移動させ深さ方向の走査を行うための機構と、
   前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を下方に送りかつ、歯部からの反射光を取得すると共に、表面画像を撮像するためのビームスプリッタ（７０）と、
   あるいは、前記小直径の半円筒内に配設され、前記ミラーからの信号光を前方に送り、かつ歯部からの反射光を取得すると共に、表面画像を撮像するためのビームスプリッタ（７０）と、
   表面画像取得用のカメラ及び該カメラ用の光源と、
   前記小直径の半円筒の先端部側面又は正面に開設された計測用窓と、
   を備えてなることを特徴とする歯科光診断装置用プローブ。
2. 請求項１記載のバルク型診断用プローブが、前記大口径の角筒の基部外周に回動可能なリング状の回動部を配設し、該リング状の回動部の側面に多関節アームの先端部を固設して、それらの移動により自在に姿勢制御し、かつ所要位置に停止させるものであることを特徴とする歯科光診断装置用プローブ。
3. 光診断装置用プローブにおいて、
   計測用窓の配置方向設定及び使用後に消毒されるための、プローブに着脱されるプローブカバーが、
   前記大口径の角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは、前記突設された小直径の半円筒部に対して、
   各形状に沿って密接し、かつ着脱できる形状を備え、
   また、前記カバーの先端部側面又は正面には計測用窓が配設されてなり、
   照射方向に対応して交換取着が可能であり、
   そして、使用後は、取り外して消毒でき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用プローブ。
4. 光診断装置用プローブにおいて、
   装着時にプローブ本体を衝撃より防止し、かつ計測用窓の配置方向設定のため、プローブに着脱され、使用後は消毒を行うためのプローブカバーが、
   前記大口径の角筒とその前端部から前方に突設された小直径の半円筒に対して、あるいは、前記突設された小直径の半円筒部に対して、各形状に沿って密接する緩衝材と、その上に重ねて設けられた外面カバーの２層よりなり、
   また、前記カバーの先端部側面又は正面には計測用窓が配設されてなり、
   照射方向に対応して交換取着が可能であり、
   そして、使用後は、取り外して消毒でき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用プローブ。
5. 光診断装置用プローブにおいて、
   歯部に当接するプローブの先端部のぶれを防止する機構が、
   前記プローブカバーの計測用窓の前後にバキュームにより吸引される吸盤、又は弾力性を有する防振盤を有し、
   また、カバーは手動により前後に調節設定できる機構を備えてなり、
   目的とする歯部の前後の適切な位置に前記吸盤又は防振盤を移動後固定させることを、特徴とする請求項３又は４に記載の歯科光診断装置用プローブ。
   

Images