JP2012521225A - 放射エネルギー送達による殺菌作用を有する口腔洗浄器 - Google Patents

Abstract

口腔洗浄器は、ポンプ機構を有するベースと、前記ベースに収容され、前記ポンプ機構に流体連通するリザーバとを備える。噴射チップ（９１０）を具備するハンドル（９０８）は、ポンプ機構の出口と接続し、リザーバからの加圧流体流を受容し、流体を口腔内表面へ方向付ける。また、口腔洗浄器は、放射エネルギー源（９１６）と、放射エネルギーを口腔内表面へ方向付ける送達システム（９２２）とを備える。

Description

本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に従って、米国仮出願第６１／１６２，１２６号（出願日：２００９年３月２０日，発明の名称：放射エネルギー送達による殺菌作用を有する口腔洗浄器）に基づく優先権の利益を主張し、当該米国仮出願は、ＰＣＴ規則２０．６の目的で、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、口腔洗浄器に関し、より詳細には、細菌低減作用を向上させる放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器に関する。

口腔洗浄器は、歯科用ウォータージェットとも呼ばれ、一般的に、水をポンプに供給する貯水槽を備えており、ポンプは、次いで、チップ構造を有するハンドル部を通じて、ユーザの口腔内へ水を送達する。ユーザが望み通りに水流をユーザの歯又は歯肉へ方向付け得るように、チップ構造は、サイズ及び方向が調節される。水流は、連続的な場合もあるし、パルス状の場合もある。口腔洗浄器の貯水槽は、カウンター上に配置される場合もあるし、携帯型の場合もある。そのような口腔洗浄器の具体例は、米国特許第６，０５６，７１０号及び第７，１４７，４６８号、並びに米国特許出願公開番号第２００８／０００８９７９号に記載されている。

従来の口腔洗浄器の有効性は、口腔内細菌に対する水流の破壊的な影響に基づく。細菌は水流によって剥がされ、口腔から除去される（飲み込まれるか又は口を漱いで除去される）。

明細書の背景技術の欄に含まれる情報は、そこで引用された参考文献及びそれらの記載又は考察を含めて、単に技術的な参照目的で記載されるものであり、本発明の範囲と関連する主題と理解されるべきではない。

一態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、ベースハウジングと、ポンプ機構と、ベースハウジングに作動可能に接続するとともにポンプ機構に流体連通するリザーバと、リザーバに流体連通するとともに流体を口腔内表面へ方向付ける噴射チップと、放射エネルギーを口腔内表面へ方向付ける放射エネルギー源とを備える。一実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、単一の洗浄ワンドに配置された別個の構造体であり得る。

別の態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔へ方向付ける放射エネルギー管をさらに備え得る。一実施形態において、放射エネルギー管及び噴射チップの流体管は、一緒になって噴射チップを形成する別個の構造体であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー管及び流体管は一体化されて、同一末端部からの流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向に方向付ける噴射チップを形成し得る。

さらなる態様に係る、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器において、放射エネルギー源及び噴射チップは、同一のベースハウジングに取り付けられ、個別に使用可能な別個の構造体又はデバイスであり得る。

別の態様において、口腔洗浄器は、噴射チップ、放射エネルギー源及びリザーバが一体化され、容易な操縦性又は旅行時の使用に適する携帯型デバイスであり得る。上記態様において、放射エネルギー源は、噴射チップから分離されていてもよいし、噴射チップと一体化されていてもよく、また、放射エネルギーは、放射エネルギー源から、噴射チップの流体管から分離している又は噴射チップの流体管と一体化している放射エネルギー管を通じて、放出され得る。

この欄は、以下の詳細な説明で記載される概念を簡単に説明するためのものである。この概要は、本発明の主題の重要な特徴又は不可欠な特徴を特定することを意図していないし、この概要を用いて、本発明の主題の範囲を限定することも意図していない。本発明のその他の特徴、詳細、有用性及び効果は、以下により具体的に記載される様々な本発明の実施形態と、図面及び請求の範囲の記載とに基づいて明らかになるであろう。

図１Ａは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図である。図１Ｂは、図１Ａに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。 図２Ａは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の別の実施形態を示す等角図である。図２Ｂは、図２Ａに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。 図３Ａは、口腔洗浄器のさらに別の実施形態を示す等角図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。図３Ｂは、携帯型口腔洗浄器の拡大図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。 図４Ａは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、流体を流出させる噴射ハンドル及びチップと、放射エネルギーを適用する別のハンドルとを備える。図４Ｂは、図４Ａの口腔洗浄器において、ベースハウジング及びリザーバユニットから噴射ハンドル及びチップが取り外された状態を示す等角図である。 図５Ａは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、単一の噴射ハンドル及びチップは、流体を方向付ける流体管と、それとは別に配置された末端部からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管とを備える。図５Ｂは、図５Ａの口腔洗浄器において、噴射ハンドル及びチップがベースハウジング及びリザーバユニットから取り外された状態、並びに口腔洗浄器の放射エネルギー管が作動した状態を示す等角図である。図５Ｃは、図５Ａの配列された放射エネルギー管先端部及び噴射チップの部分拡大図である。 図６Ａは、流体管及び放射エネルギー管を配列した口腔洗浄器の噴出チップの模式図である。図６Ｂは、光エネルギーを図６Ａの放射エネルギー管へ集束させる成形レンズ系の等角図である。 図７は、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器の一実施形態の、口腔内に一般に存在する望ましくない黒色色素産生性細菌及びそれとは反対の望ましい非黒色色素産生性細菌に対する作用を示す棒グラフである。 図８Ａは、一体型放射エネルギー管を形成する口腔洗浄器の噴射チップの一実施形態を示す側面図である。図８Ｂは、図８Ａの口腔洗浄器の噴射チップの正面図である。図８Ｃは、図８Ａの口腔洗浄器の噴射チップの底面図である。図８Ｄは、図８Ｂに示す口腔洗浄器の噴射チップのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図９Ａは、図８Ａ〜８Ｄの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。 図９Ｂは、図９Ａでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。 図１０Ａは、図８Ａ〜８Ｄの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流とともに伝送される。 図１０Ｂは、図１０Ａでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。 図１１Ａは、図８Ａ〜８Ｄの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップはＰＭＭＡ製の管で形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。 図１１Ｂは、図１１Ａでグラフ化されたインコヒーレント照度レベルの検出器イメージである。 図１２は、別の実施形態に係る口腔洗浄器の噴射ハンドルの側面図であり、放射エネルギー源は、噴射チップの流体管内に同軸上に配置された光ガイドを通じて伝送する。 図１３は、図１２に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルの１３−１３線に沿った断面図である。 図１４は、図１２に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられる光ガイドの等角図である。 図１５は、図１４に示す光ガイドの１５−１５線に沿った断面図である。 図１６は、図１２に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられるコリメータの等角図である。 図１７は、図１６に示すコリメータの底面図である。 図１８は、図１６に示すコリメータの側面図である。 図１９は、図１６に示すコリメータの図１８に示す１９−１９線に沿った断面図である。

本明細書に記載の技術は、一般的に、従来の口腔洗浄器の有効性の向上に関連する。特に、噴射チップからの水流の衝撃は、放射エネルギー源の付加によって向上し、放射エネルギー源は、化学添加物の使用がなくても、ユーザの口腔内細菌を減少させるように作用する。放射エネルギーの波長は、所定の黒色色素産生性（black-pigmented）口腔細菌の吸収ピークと緊密に一致するように選択される。放射エネルギー源は、口腔洗浄器の使用時に、少なくとも部分的にユーザの口腔内へ方向付けられている限り、任意の数の位置に設けてよい。

図１Ａ及び１Ｂは、本発明の一実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器１００を示す。図示されるように、口腔洗浄器１００は、ベースハウジング１０２を有し、ベースハウジング１０２は、線間電圧によって駆動するポンプを内蔵する。蓋部を有するリザーバ１０４は、ベースハウジング１０２上に設けられており、水を噴射チップ１１０に供給するように機能する。リザーバ１０４は、ポンプに流体連通しており、水は、送水管１１１を通じて、噴射ハンドル１０８に送出される。噴射チップ１１０は、噴射ハンドル１０８に流体連通しており、汲み出された水は、噴射チップ１１０を通じて流れる。噴射チップ１１０は、末端部１１４を有しており、末端部１１４は、水流が口腔内に入り、口腔内から細菌を洗い流す位置に設けられている。

放射エネルギー源は、３５０〜４５０ｎｍの範囲、好ましくは３７５〜４１５ｎｍの範囲、さらに好ましくは４０５〜４１５ｎｍの範囲の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）の形態の場合、放射エネルギーが通常、水流と少なくとも同様の方向へ方向付けられるように、噴射チップ１１０の末端部１１４と相対的に構成される。

図１Ｂの実施形態に示すように、放射エネルギーは、噴射チップの末端部１１４の周囲に配置された５個の表面実装ＬＥＤ１１６によって作り出される。表面実装ＬＥＤ１１６は、それぞれ、電源に電気的に接続されており、該電源は、一般的にはベースハウジング１０２内のポンプを駆動する電源と同一である。一実施形態において、電気的接続は、ＬＥＤ１１６のそれぞれから共通ワイヤーまで延びるワイヤーであり、共通ワイヤーの先は、噴射チップ１１０から、ハンドル１０８及び送水管１１１に沿って、ベースハウジング１０２まで延びる。別の実施形態において、共通ワイヤーは、噴射チップ１１０の側壁に、さらに送水管１１１の側壁に埋設され得る。その他の実施形態において、ＬＥＤ１１６は、直列に接続され得る。

コントロール部１１２は、ハンドル１０８及び／又はベースハウジング１０２に位置し、水流の圧力及びその他の特性、並びにＬＥＤ１１２の特性（例えば、活性化、不活性化、強度レベル、活性化時間及びその他の特性）をコントールする。

図２Ａ及び２Ｂは、本発明の別の実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器２００を示す。図示されるように、口腔洗浄器２００は、ベースハウジング２０２と、流体リザーバ２０４と、蓋部２０６と、ハンドル２０８と、噴射チップ２１０と、１又は２以上のコントロール部又はアクチュエータ２１２とを備える。この実施形態では、単一のＬＥＤ２１６が、噴射チップ２１０の末端部２１４の片側に取り付けられている。ＬＥＤ２１６は、噴射チップ２１０の末端部２１４に形成されたショルダ部２１８に搭載されている。この構造によって、噴射チップ２１０の末端部２１４が、標準的な噴射チップよりも１つの次元において少し大きくなる。ＬＥＤ２１６は、噴射チップ２１０の壁内に含まれる又は包まれるリードワイヤーからエネルギーを得る。別の実施形態において、ＬＥＤ２１６は、ショルダ部２１８又は噴射チップ２１０の末端部２１４に形成されたレセプタクルに接続する表面実装構造体であり得る。

図３Ａ及び３Ｂに示す別の実施形態において、放射光源は、噴射チップ３１０の末端部３１４から離れた位置に設けられ、使用時に、噴射チップ３１０に沿って方向付けられ得る。例えば、図３Ａに示すように、口腔洗浄器３００の放射光源は、ハンドル３０８に配置され、放射エネルギーは、放射エネルギー管３２２（例えば光管）によって噴射チップ３１０の末端部３１４に伝送される。エネルギー管３２２は、噴射チップ３１０の末端部３１４と一致する又は隣接する位置３２４が終端となり得る。また、放射エネルギー管３２２の終端となる位置３２４は、噴射チップ３１０の末端部３１４よりも短い又は長い位置にあり得る。図３Ｂの実施形態において、口腔洗浄器３００’は、ハンドル３０８’に搭載されたリザーバ３０４’を備えた携帯型構造体である。放射エネルギー源は、ハンドル３０８’に搭載され得るとともに、ハンドル３０８’に内蔵されるポータブル電源（例えば充電式バッテリー）によって駆動し得る。この実施形態において、ハンドル３０８’は、ベースとしての役割を果たすとともに、水ポンプ機構及びコントロールスイッチを具備する。電源は、ポンプ機構及び放射エネルギー源に電力を供給する。コントロールスイッチは、ポンプ機構及び／又は放射エネルギー源への電力をコントロールして、それぞれの機能を作動又は停止させる。これらの機能は、別のコントロールスイッチによってコントロールされ得る。

様々な実施形態において、放射エネルギー管３２２は、ガラス又はプラスチック製の光管であり得るとともに、光ファイバを具備し得る、又は光ファイバで形成され得る。一実施形態において、光管は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）で形成され得る。別の実施形態において、光管は、ガラス又はプラスチック光ファイバ光インジェクタとして形成され得る。図３Ａ及び３Ｂの実施形態において、光源を噴射チップ３１０の末端部３１４から離れた位置に設置することにより、ＬＥＤ又は非ＬＥＤエネルギー源を用いることが可能となるとともに、光源の蒸気への曝露及びユーザの口腔又はその他の対象物への物理的衝撃を減少させることが可能となる。

放射エネルギー管３２２は、放射エネルギーを噴射チップ３１０と同一方向へ方向付け、噴射チップ３１０から流出した水流と同一位置に収束させ得るし、また、放射エネルギーは、所望により、略同一方向又は異なる方向へ方向付けられ得る。放射エネルギー管３２２は、ユーザがその位置を調節し得るように選択的に可動であり得る。歯から歯肉を浮かせて放射エネルギーを歯肉線の下側の細菌に到達させるという水噴射の利点を生かすために、放射エネルギーは、水流の衝撃と同一領域を照射するように方向付けられ得る又は集束させられ得る。

図４Ａ〜４Ｄは、本発明の別の実施形態に係る口腔洗浄器４００を示し、この実施形態において、水噴射ハンドル４０８の操作によって水流４１８が得られる一方、別の送達ワンド４２０の操作によって放射エネルギー管４２２を通じた放射光の適用が実現される。口腔洗浄器４００のベース４０２は、蓋部４０６で覆われるリザーバ４０４と、ハンドル４０８及びワンド４２０を保持する収納凹部４０７とを支持する。水噴射ハンドル４０８は、噴射チップ４１０と、ポンプから噴射チップ４１０へ流体を接続する送水管４１１とを有する（上記の通り）。ベース４０２上のコントロール部４１２及び水噴射ハンドル４０８は、水流の特性のコントロールを可能とする。

さらに図４Ａ〜Ｄを参照すると、放射エネルギー送達ワンド４２０は、放射エネルギー管４２２を通じて放射エネルギーをユーザの口腔へ方向付ける。分離されたエネルギー送達ワンド４２０は、ベース４０２に存在する電源に、電源コード４２１によって接続されている。別の実施形態において、エネルギー送達ワンド４２０は、コード４２１が必要とされない電池式であり得る。エネルギー送達ワンド４２０は、放射エネルギーの状態（例えば、活性化及び不活性化）をコントロールするスイッチ４１２を具備し得るし、また、放射エネルギーの強度レベルを設定する機能を有し得る。

水噴射ハンドル４０８は、図４Ｃに示すように、ベース４０２の収納凹部４０７から取り外され得るし、水流４１８がユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。同様に、エネルギー送達ワンド４２０も、図４Ｄに示すように、ベース４０２の収納凹部４０７から取り外され得るし、放射エネルギー管４２２を通じて放射エネルギーがユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。

図５Ａ〜５Ｅは、別の実施形態に係る口腔洗浄器５００を示す。口腔洗浄器５００は、蓋部５０６を有するリザーバ５０４と単一の噴射ハンドル５０８とを支持するベース５０２を備える。噴射ハンドル５０８は、噴射チップ５１０を具備し、噴射チップ５１０は、噴射チップ５１０の末端部５１４から流出する水流を方向付ける流体管として形成されている。また、噴射ハンドル５０８は、放射エネルギー源５２４も具備し、放射エネルギー源５２４は、噴射チップ５１０の末端部５１４近傍に位置している。放射エネルギー源５２４は、光が噴射チップ５１０の末端部５１４と少なくとも略同一方向へ方向付けられるように、位置している。この実施形態において、放射エネルギー源５２４は、第２の管５２２の端部に位置しており、第２の管５２２は、導水管５１０の長さ方向に沿って延設されている。電線５２１は、第２の管５２２に沿って延設されており、最良の実施形態では、図５Ｅに示すように、第２の管５２２の内部空洞内に延設されており、第２の管５２２の先端に位置する放射エネルギー源５２４に電力を供給する。

図５Ａ〜５Ｄに示すように、噴射ハンドル５０８は、スイッチ５１２を具備し、スイッチ５１２は、第１の導水管５１０を通る水流をコントロールする。同スイッチ５１２は、放射エネルギー源５２４の活性化、不活性化及び強度条件もコントロールし得る。また、それぞれが、ユニット上の他の位置（例えばベース５０２上）に配置されたスイッチ５１２によってコントロールされてもよい。この口腔洗浄器５００を使用する場合、ユーザは、水噴射チップ５１０及び放射エネルギー源５２４を別々に使用し得るし、同時にも使用し得る。

上記実施形態（及び下記実施形態）のそれぞれにおいて、放射エネルギー源は、水流が作動する時に活性化されるように、適宜構成され得るし、また、比較的暗所（例えば、ユーザの口腔内部）に位置する時に作動するように、センサでコントロールされ得るし、また、十分な放射エネルギーがユーザの口腔内細菌に確実に付与されるように、タイマーでコントロールされ得る。

図６Ａは、別の実施形態に係る噴射チップを模式的に示し、該噴出チップは、対応する放射エネルギー管６２２から分離された導水管６１０を具備する。導水管６１０及び放射エネルギー管６２２は、通常、並列方向に延設され、互いに隣接して設けられる。導水路６１０の末端部６１４は、ハンドルからの距離が、放射エネルギー管６２２の遠位端部６２８と略同一である。この実施形態において、放射エネルギー管は、ガラス又はプラスチック製シャフト又はシリンダーであり、また、放射エネルギー管６２２の近位端部６２６に位置する光源から、光管６２２の遠位端部６２８まで、放射エネルギーを伝送する光ファイバ光インジェクタであってもよい。図６Ｂは、共通して利用可能な２個の成形アクリル系ファイバ光インジェクタ６２４（Ｆｒａｅｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）を示す図である。

典型的なＬＥＤとしては、例えば、Ｎｉｃｈｉａ５ＰＯＡ（３７５ｎｍ）、Ｎｉｃｈｉａ５９０１３（３６５ｎｍ）又はＸｉｃｏｎ３５１−３３１４−ＲＣ ＬＥＤが挙げられる。幾つかの実施形態において、有効な放射エネルギーに好適な波長は、３５０〜４５０ｎｍ、好ましくは３７５〜４１５ｎｍ、さらに好ましくは４０５〜４１５ｎｍの範囲に見出されている。ある実施例では、ＵＶ−１ＷＳ−Ｌ２ ＬＥＤ（Ｐｒｏｌｉｇｈｔ Ｏｐｔｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）が、所望の波長の光を得るために用いられた。別の方法では、強度によって、有効な放射エネルギーが特徴付けられる。要求される有効強度は、微生物の種に依存する。最小有効強度は、通常、２〜５０Ｊ／ｃｍの範囲である。

以下の表には、様々なＬＥＤ及びその他の光源を使用し、時間を変化させて、様々な共通の種類の口腔生息細菌に対する抗菌作用を測定した試験結果が示される。凡例は、試験で使用した細菌の種類、使用したＬＥＤの種類、及び結果の意義の説明を示す。表１の第１の試験では、細菌培養物を、２分間及び６０分間、光源に曝露した。表２，３及び４の試験では、細菌培養物を、５秒間、３０秒間、１分間、２分間及び６０分間、光源に曝露した。凡例に示されるように、ＩＥすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたこと、すなわち、照射光によって、細菌が死滅しなかったことを意味する。対照的に、Ｅすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。

表１〜４の凡例
ＮＧ＝プレート上で増殖しない−無効データ点
ＩＥ＝「無効」−プレート上で細菌が増殖するが、阻害ゾーンはない
Ｅ＝「有効」−プレート上で細菌が増殖するが、照射領域で細菌が死滅する
細菌１：ポルフィロモナス・ジンジバリス（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ Ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓ）ＡＴＣＣ ３３２７７
細菌２：プレボテラ・インターメディア（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）ＡＴＣＣ ２５６１１
細菌３：プレボテラ・ニグレセンス（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ Ｎｉｇｒｅｓｃｅｎｓ）ＡＴＣＣ ３３５６３
細菌４：プレボテラ・メラニンジェナ（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ Ｍｅｌａｎｉｎｇｅｎａ）ＡＴＣＣ ２５８４５
ｌｅｄ１：Ｎｉｃｈｉａ５９０１３−３６５ｎｍ
ｌｅｄ２：Ｍｏｕｓｅｒ ＵＶ Ｘｉｃｏｎ Ｌｅｄ Ｌａｍｐｓ Ｔａｉｗａｎ ＰＮ−３５１−３３１４−ＲＣ
ｌｅｄ３：Ｂｌｕｅ−Ｓｕｎｂｒｉｇｈｔ ４７０ｎｍ−ｓｓｐ−ｌｘ６１４４Ａ７ｕｃ
ｌｅｄ４：Ｎｉｃｈｉａ−５ｐｏａ−３７５ｎｍ
ｌｅｄ５：Ｗｈｉｔｅ−Ｓｕｎｂｒｉｇｈｔ−ｓｓｐ−ｌｘ６１４４Ａ９ＵＣ
ｌｅｄ６：ＵＶ Ｆｌｏｒｅｓｃｅｎｔ−ＪＫＬ
ｌｅｄ７：ＦＯＸ−ｕｖ
ｌｅｄ８：ＩＲ ｖｃｓｅｌ

上記試験結果に加えて、別系列の放射エネルギー源試験を実施し、別のエネルギー源の作用を測定した。表５，６，７及び８の試験において、細菌培養物を、５秒間、３０秒間、１分間、２分間及び６０分間、光源に曝露した。上記試験と同様に、ＩＥすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたことを意味する。対照的に、Ｅすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。

これらの試験は、ＵＶ及び近紫外光が歯周病原菌を選択的に死滅させるのに有効であることを示す。より波長が短いＵＶ照射は非常に有効な殺菌作用を示し、３００ｎｍ以下のＵＶ照射による破壊メカニズムは細胞中のＤＮＡの破壊である（例えば、Ｓｏｕｋｏｓ，Ｎ．Ｓ．等，Ｐｈｏｔｏｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｏｒａｌ ｂｌａｃｋ−ｐｉｇｍｅｎｔｅｄ ｂａｔｅｒｉａ，Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ，（Ａｐｒｉｌ ２００５） ｐｐ．１３９１−９６）。このメカニズムは選択的ではなく、従って、ユーザの組織細胞も同様に破壊される可能性がある。対照的に、より長い波長の光（例えば、３５０〜４５０ｎｍ）を用いることにより、隣接する健康な口腔組織に影響を与えることなく、望ましくない黒色色素産生性細菌を破壊し得る。３５０〜４５０ｎｍ、特に４０５〜４１５ｎｍの波長は、黒色色素産生性細菌の内因性ポルフィリンを活性化させることにより、非常に有効な殺菌作用を示す一方、口腔組織は無傷のままである。図７は、黒色色素産生性細菌に対する４０５ｎｍの光源の有効性を、非黒色色素産生性細菌と比較して示す棒グラフであり、実際、非黒色色素産生性細菌は口腔内に健全に存在する。望ましくない黒色色素産生性細菌は比較的速く死滅する（幾つかの場合では５秒以下）一方、望ましい細菌は無傷のまま残存する。この選択的な殺菌作用は、日常的に使用した場合、望ましい細菌が増殖し、望ましくない細菌が以前に占有していた場所を取って代わることを可能するので、望ましくない細菌に対する望ましい細菌の割合に関する長期間にわたる有益な変化を生じさせる。これによって、ユーザの口腔の健康に対する有益性が持続し、一時的な殺菌作用によるものを越える。

図６Ａは、放射エネルギー源６２４からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管として光管６２２を用いた実施形態であり、この実施形態において、光管６２２は、透過性コア及び必要により低屈折率の被覆材料の薄層を有するプラスチック又はガラス製ファイバ（例えば、フッ素重合体で被覆されたＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｅｓｋａ アクリル系ファイバ、又は同様のガラスファイバ）で形成され得る。アクリル系ポリマー製の成形光管は、多数の市販品で一般的である。一例は、現代の自動車の大部分が有する発光する（glowing）速度計の針である。光ファイバ光インジェクタも光管として使用し得る。別の実施形態において、成形光インジェクタ（例えば、Ｆｒａｅｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製の市販品）が、ＬＥＤからの光を光ファイバ又は成形光管内へ方向付けるために使用され得る。

多数の一般的な口腔細菌及び口腔内に一般的に見られるその他の微生物に対する様々な光源の有効性を判断するために、さらに試験を実施した。これらの試験の結果を表９Ａ〜１６Ｂに示し、表１７に要約する。各表の組において、「Ａ」で表される１番目の表は、光ファイバ放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。「Ｂ」で表される２番目の表は、デバイスのチップに搭載された放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。表において、「＋」は、光源による微生物の阻害がないことを示し、「Ｗ」は、光源による微生物の阻害が弱いことを示し、「−」は、光源による微生物の阻害があることを示す。

表９Ａ〜９Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓ）ＡＴＣＣ３３２７７（ＰＧ−１）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＰＧ−１は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表９Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。ＰＧ−１は、最も耐性がある微生物のうちの１つであるが、幾つかの試験結果に示されるように、曝露後６０〜１２０秒以内に死滅する。表９Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１０Ａ〜１０Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、プレボテラ・メラニノゲニカ（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ ｍｅｌａｎｉｎｏｇｅｎｉｃａ）ＡＴＣＣ２５８４６５（ＰＭ−２）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＰＭ−２は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表１０Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１０Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１１Ａ〜１１Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、ポルフィロモナス・インターメディア（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）ＡＴＣＣ２５６１１（ＰＩ−１）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＰＩ−１は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、ＰＩ−１は、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Ｐ．Ｇｉｎｖｉｖａｌｉｓ）よりも、ＵＶに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表１１Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１１Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１２Ａ〜１２Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、ポルフィロモナス・ニグレセンス（Ｐｏｒｐｈｙｒｏｍｏｎａｓ Ｎｉｇｒｅｓｃｅｎｓ）ＡＴＣＣ３３５６３（ＰＮ−１）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＰＮ−１は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、ＰＮ−１は、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Ｐ．Ｇｉｎｖｉｖａｌｉｓ）よりも、ＵＶに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表１２Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１２Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１３Ａ〜１３Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、ストレプトコッカス・ミュータンス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｍｕｔａｎｓ）ＡＴＣＣ２５１７５（ＳＴＲ−５４）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＳＴＲ−５４は、ヒト口腔内に一般的に見られるグラム陽性通性嫌気性細菌である。表１３Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１３Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１４Ａ〜１４Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、ラクトバチルス・カゼイ（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｃａｓｅｉ）ＡＴＣＣ３９３（ＬＢ−２）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＬＢ−２は、ミルク及び乳製品に共通の汚染物質であり、キャリー（carries）形成に関与する。表１４Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１４Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１５Ａ〜１５Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｍｃｏｍｉｔａｎｓ）ＡＴＣＣ３３３８４（ＡＡ−１）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＡＡ−１は、歯周病に関連する細菌である。表１５Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１５Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１６Ａ〜１６Ｂは、５秒〜４５分（９００秒）の時間、フゾバクテリウム・ヌクレアーツム（Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｎｕｃｌｅａｔｕｍ）ＡＴＣＣ（ＦＵ−３）を様々な光源へ曝露した結果を示す。ＦＵ−３は、存在数の多さ及び口腔内のその他の生物種とともに凝集する能力ゆえに、歯周プラークの主要成分である。表１６Ａには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるＦＩ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍ及びＡＷＰ Ｐｒｏ Ｌｉｇｈｔ−２ｍｍへ曝露した場合の結果を示す。表１６Ｂには、チップに搭載された光源（主波長４００ｎｍ（２サンプル），５９０ｎｍ）へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。

表１７は、光ファイバ送達によって供給される放射エネルギーと比較した、表面実装放射エネルギー源の様々な微生物に対する有効性（表９Ａ〜１６Ｂ）を要約するグラフを示す。

図８Ａ〜８Ｄに示すさらに別の実施形態において、一体型の噴射チップ８１０には、成形光管８２２内に導水管８１５が形成されている。この構造によって、噴射チップ８１０のサイズをより小型化して、標準的な口腔洗浄器具で利用される標準的な非発光チップのサイズに近付けることが可能となる。全体が一体として成形された構造体（one piece all molded design）は、成形された導水管噴射チップと、それに取り付けられた光ファイバ又はその他の光管とを使用する多要素の構造体（multipart design）よりも、経済的に製造することが可能である。さらに、同軸構造によって、チップをハンドルに対して回転させることが可能となり、これは、非同軸構造では実用化できない特徴である。

図８Ａ〜８Ｄに示すように、噴射チップ８１０は、噴射チップ８１０の近位端部８２６に位置するＬＥＤモジュール８２４の一部に構成されており、ＬＥＤモジュール８２４は、成形アクリル系ファイバ光インジェクタ８３０内へ光を発し、光インジェクタ８３０は、次いで、この光を噴射チップ８１０の成形光管８２２の入口に集中させる。光インジェクタ８３０は、連結管８４２の近位端部の開口部に固定され、光管８２２は、連結管８４２の遠位端部８２８内に脱着可能に挿嵌される。光インジェクタ８３０及び光管８２２は、連結管８４２内で、円盤状のプレナム８５０を形成する間隙によって隔てられており、プレナム８５０は、導水管８１５及び水路８４８の両方に流体連通しており、導水口８４４は、連結管８４２の側壁の一体部分として形成されているか、又は連結管８４２の側壁に取り付けられている。導水口８４４には、口腔洗浄器のリザーバから連結管８４２へ水を導入する導水ラインを装着するためのニップル８４６が形成され得る。遠位シール８５２（例えばＯリング）は連結管８４２内に位置し、光管８２２の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。同様に、近位シール８５４（例えば、別のＯリング）は連結管８４２内に位置し、光インジェクタ８３０の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。

光管８２２は、さらに、留め具８３４によって又はその他の保持機構によって、連結管８４２内に保持され得る。図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示すように、バネ張力がかけられた留め具８３４は、連結管８４２に取り付けられたヒンジ８３６周囲をトグル留め（toggle）し得る。留め具８３４には、光管８２２の外壁上に形成された保持表面８４０と接合する鉤爪８３８が、留め具８３４の遠位端部に形成され得る。連結管８４２への挿嵌時に、噴射チップ８１０が任意の方向へ方向付けられるように、保持表面８４０には、環状突起部（annular bulge）又は光管８２２の外壁を囲むシェルフ（shelf）が形成され得る。図８Ａ〜８Ｄには示さないが、保持表面８４０は、連結管８４２の遠位端部に接合するように、光管８２２に沿って配置されてもよく、この場合、光管８２２が完全に連結管８４２内に挿嵌され、それにより、プレナム８５０の形成を阻害する過度の挿嵌が防止される。

光管８２２の近位端部８２６において、放射エネルギーは、光インジェクタ８３０から光管８２２へ伝送され、水は、プレナム８５０から、光管８２２中に形成された導水管８１５へ導入される。プレナム８５０が水で満たされると、光インジェクタ８３０は、導水管８１５を通じて移動する水へ光を伝送する。導水管８１５中の水は、追加的な光伝導体となるとともに、光管８２２の遠位端部８２８からの放出時に、水の噴射洗浄を実現する。この円筒状に放出された噴射水流は、実質的に層流であり、放射エネルギーのための光管としてさらに作用する。層流の端は空気と接しており、空気は、光の水流内での内部反射の助けとなり、それにより、歯表面への強く集束されたＵＶ光ビームを実現する。さらに、光管８２２の遠位端部８２８は、面取り、ファセット、湾曲又は光管８２２から放出された放射エネルギーを集束させるその他の構成を有していてよく、それによって、放射エネルギーが水流に入り、集束された光ビームがさらに促進する。水噴射は、さらに、歯肉組織を歯表面から浮かせて、歯肉線の下側に存在するＵＶ感光性の黒色色素産生性嫌気性細菌に殺菌光を到達させるように作用する。

別の実施形態において、レンズ系を、光管８２２の端部へ光を集束させるために、成形光インジェクタ８３０に代えて使用し得る。その他の実施形態において、成形光インジェクタ８３０に代えて、ＬＥＤ８２４の発光ダイに近接して位置する研磨端部（polished end）を有する真直ぐなガラス又はプラスチック製ロッドを使用し得る。この構造は、機能的ではあるものの、そのようなガラス又はプラスチック製ロッドの端部が、要求される近接位置に配置されるように、ＬＥＤ８２４が標準的ではない構造をとらなくてはならない点が不利である。さらに、下記分析で示唆されるように、効率が減少する。

図８Ａ〜８Ｄの一体型放射エネルギー送達システムを備える口腔洗浄器デバイスの有効性は、図９Ａ〜１１Ｂのコンピューター・シミュレーション結果に示される。これらの結果は、水流を移動する光の集束能も示す。図９Ａ及び９Ｂに示す第１の構成では、Ａ １×１ｍｍ，４０５ｎｍ ＬＥＤを光源として使用した。噴射チップ８１０は、先細となっているとともに湾曲しており、プレナム８５０中の間隙の水層は１ｍｍであった。噴射チップ８１０の導水管８１５中の水は、歯表面に到達するように流出しなかった。ターゲット／検出器のサイズは３０×３０ｍｍであり、噴射チップ８１０の遠位端部８２８から５ｍｍの位置に設置された。有孔マスクが、散乱エネルギーを排除するために、噴射チップ８１０の端部近傍に配置された。フレネル及び吸収損失が考慮されている。ＬＥＤ電力は１００ワットに「セット」される。図９Ａにプロットされるインコヒーレント放射照度はワット／ｍ²である。この試験では、５５．８ワットが検出器まで到達する。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は８．５×１０⁵ワット／ｍ²であった。単一位置に関して算出した最高放射照度は１．１２９０×１０⁶ワット／ｍ²であった。図９Ｂに示すエネルギースポットは直径約１１．８ｍｍであり、総エネルギー出力の＞１０％がピーク位置に付与された。

第２の構成の結果を図１０Ａ及び１０Ｂに示す。光源７２４及び噴射チップの構成は、図９Ａ及び９Ｂに示す構成と同一であるが、この試験では、実際に使用される場合と同様に、水流が流出し、ターゲット／検出器まで到達した。この試験では、５６．８ワットが検出器まで到達した。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は２．５×１０⁶ワット／ｍ²であり、これは図９Ａ及び９Ｂに示す構成の３倍である。図１０Ｂに示すエネルギースポットは、直径約９．８ｍｍであり、より集束されており、総エネルギー出力の＞１０％がピーク位置に付与された。この試験は、水流が放射エネルギーを口腔組織に集束されるためにも使用される場合、殺菌作用が向上することを示す。

第３の構成の結果を図１１Ａ及び１１Ｂに示す。光源７２４及び噴射チップの構成は、光インジェクタの代わりに、ＰＭＭＡで形成された一般的な円筒を使用した点を除き、図９Ａ及び９Ｂに示す構成と同一である。第１の構成と同様に、水は、噴射チップ８１０の導水管８１５中に存在するものの、歯表面に到達するように流出しなかった。この試験では、２９ワットが検出器まで到達した。有効性を量子化する別の方法を提供するために、この試験では、検出器で測定するエネルギーを、放射照度に代えて、照度とした。ターゲットの中心で測定されたピーク照度は、２．６×１０⁵Ｉｍ／ｍ²というエネルギーであった。単一位置に関して算出された最高照度は３．４８×１０⁵Ｉｍ／ｍ²であった。図１１Ｂに示すエネルギースポットは、直径約１７ｍｍであり、あまり集束しておらず、総エネルギー出力の＞１０％がピーク位置に付与された。

図１２〜１９は、流体流及び放射エネルギーを組み合わせて口腔に供給するために口腔洗浄器システムで利用される噴射ハンドル９０８の別の実施形態を示す。図１２及び１３に示すように、噴射チップ９１０は、噴射ハンドル９０８の遠位端部から延びており、流体管９４８は、噴射ハンドル９０８を、ベースユニット内のポンプ及び流体リザーバ（図示せず）に接続させる。さらに、ユーザが、噴射ハンドル９０８に配置された１又は２以上のアクチュエータ９１２によって、ポンプ、放射エネルギー源又はそれら両方をコントロールし得るように、コントロールワイヤが、噴射ハンドル９０８とベースユニットとの間に延設され得る。保持キャップ９１８は、噴射チップ９１０を噴射ハンドル９０８とともに保持し、必要に応じた噴射チップ９１０の除去及び交換を可能とする。

噴射チップ９１０は中空管であり、噴射ハンドル９０８内に受容される近位端部９２６と、近位端部９２６と比較して直径が若干先細になっている遠位端部９２８とを具備する。光ガイド９２２は、噴射チップ９１０の内部空洞（lumen）内に同軸上に延設されている。光ガイドは光源から放射エネルギーを受容し（下記の通り）、光ガイド９２２を形成する材料の屈折率の結果として、光エネルギーは光ガイド９２２内で内部反射するので、遠位端部９２８に達するまで漏れ出さない。光ガイド９２２は、噴射チップ９１０の内部空洞（lumen）の直径よりも小さい外径であり、同様に直径が先細になっている。光ガイド９２２の外表面と噴射チップ９１０の内径との間の空間は、流路９２０を形成する。操作時において、口腔洗浄器によって汲み出された流体は、噴射チップ９１０から、遠位端部９１４に位置する出口９１４を通じて流出する。このとき、光エネルギーは、光ガイド９２２から放出され、噴射チップ９１０から流出する流体流内を移動する。流体流は層流の形態であり、光ガイド９２２から放出される光を内部反射し、放射エネルギーを流体流と同一位置まで送達する。

図１４及び１５は、光ガイド９２２を、単独かつ詳細に示す。複数の突起部９２４が、光ガイド９２２の外表面に形成されている。突起部９２４は、噴射チップ９１０内の光ガイド９２２に摩擦的に接するように、かつ、光ガイド９２２の外表面と噴射チップ９１０の内壁との間の一様な間隔を維持するように設けられ、噴射チップ９１０内に流路９２０を形成する。突起部９２４の設置数又は位置は特に限定されない。図１４に示すように、突起部は、長手方向において様々な間隔に、及び円周方向において様々な位置に配置し得る。また、図１５に示すように、光ガイド９２２の外表面９２２’は、近位端部の方が大きく、遠位端部に向けて先細になっている。これによって、光ガイド９２２の基部に位置する突起部９２４”は、光ガイド９２２に沿って遠位に位置する突起部９２４’と比較すると、明らかに半径（radius）が異なる。図示する実施形態において、突起部９２４の位置は、水路９２０の開存性が噴射チップ９１０の全長に沿って確実に維持されるように選択された。流路９２０内の障害を最小化するために、及び光ガイド９２２内の光の内部反射を最大化するために、光ガイド上の突起部９２４の数を最小化することが望ましい。

所望の波長又は帯域幅の光を発する光源９１６（例えばＬＥＤ）は、噴射ハンドル９０８内に、噴射チップ９１０の近位端部の下側に設けられている。ヒートシンク９５６（例えば、アルミニウムブロック）は、操作時にＬＥＤ光源９１６を冷却するために、バネバイアス９５８によって光源９１６に対して押圧されるように保持され得る。コリメータ９３０は、光源９１６と光ガイド９２２の近位端部との間に設けられている。コリメータ９３０は、図１６〜１９に詳細に示される。コリメータ９３０の近位端部は、凸面９４６へと移行する凹面９４４を有する集光器として機能し、光源９１６からの光を捕集及び集束する。例示的な実施形態において、コリメータ９３０の側壁の半径（radius）は、例えば、０．５〜１．５度である。図１６〜１９の実施形態において、半径（radius）は約０．６８度である。コリメータの遠位端部は、レンズとして形成され、平らな底部９４２と、遠位方向に延びる円錐状側壁９４０（２０°〜３０°が最も効果的であり得る）とを有する。図１６〜１９の実施形態において、底部９４２に対する円錐状側壁９４０の角度は、約２３．７度である。

コリメータ９３０の遠位端部の上側には、周縁フランジ９３２及び複数のタブ９３４が形成された上部構造が延設されている。図示する実施形態において、３個のタブ９３４がコリメータ９３０の出力レンズ周囲に等間隔で設けられており、流体管９４８からの流体を受容するとともに、流体を水路９２０へ注入するためのプレナム９５０を画定する。垂直ボス９３６が、各タブ９３４の内壁上に形成されており、噴射チップ９１０の近位端部と接触する。近位シール９５２（例えばＯリング）が、フランジ９３２の遠位側に配置されており、内部ハウジング構造に対してプレナム９５０の領域を密閉する。リップ部９３８が、各タブ９３４の間に、フランジ９３２に隣接して延設されており、加圧時に近位シール９５２の位置を維持する助けとなる。また、バネバイアス９５８がコリメータ９３０に対して密閉圧力を付与し、プレナム９５０を密閉する助けとなる。遠位シール９５４（例えばＯリング）は、タブ９３４の遠位端部に配置されており、内部ハウジング構造及び噴射チップ９１０の外壁と係合し、プレナム９５０の遠位端部に対する側壁シールとして機能する。

操作時において、図１２〜１９の実施形態に係る噴射ハンドルは、流体を、流体管９４８を通じて、プレナム９５０へ、さらに噴射チップ９１０の水路９２０内へ流動させる。光源９１６が活性化されると、光エネルギーがコリメータ９３０によって捕捉され、プレナムを通じて、光ガイド９２２の近位端部へ集束出力される。光は、光ガイド９２２を通じて移動し、遠位端部から放出され、このとき、光は、噴射チップ９１０の出口９１４から流出する水流内に含まれる。加圧水流と効果的な放射エネルギーとの組合せが、口腔内の共通する位置に、同時かつ同軸上に送達される。

方向に関する全ての言及（例えば、近位、遠位、上側、下側、上方、下方、左側、右側、側方、前方、後方、上部、底部、上、下、垂直、水平、時計回り、及び反時計回り）は、本発明に関する読み手の理解を助ける目的のみで用いられ、特に位置、方向又は本発明の使用に関して、何ら制限を加えるものではない。関係に関する言及（例えば、装着、接続、連通、及び連結）は、広く解釈されるべきであり、特に断りのない限り、要素間に中間要素を含んでいてもよいし、要素間の相対運動を含んでいてもよい。例えば、関係に関する言及は、２個の要素が直接結合することや、互いに固定されていることを、必ずしも意味しない。図面は、単に例示目的であり、図示された次元、位置、順序及び相対的サイズは、変化し得る。

上記明細書、実施例及びデータによって、本発明の実施形態の構造及び使用が十分に説明される。本発明の様々な実施形態が、ある程度の具体性をもって又は１又は２以上の個別の実施形態への言及をもって、上記されているが、当業者は、本発明の主題又は範囲から離れることなく、開示された実施形態に対して種々の変更を施すことが可能であろう。特に、記載された技術は、パーソナル・コンピューターから独立して利用可能であると理解されるべきである。従って、その他の実施形態も意図されている。上記記載及び図面に包含される全ての事項は、単に特定の実施形態を説明するものとして解釈されるべきであり、限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲に規定される本発明の基本的要素から離れることなく、細部又は構造に変更を加えることが可能である。

Claims (33)

1. ポンプ機構；
   前記ポンプ機構に流体連通するリザーバ；
   前記ポンプ機構に流体連通する噴射チップであって、前記ポンプ機構によって前記リザーバから汲み出された流体を、前記噴射チップを通じて、口腔内表面へ方向付けるように構成された前記噴射チップ；及び
   放射エネルギーを前記口腔内表面へ方向付けるように構成された放射エネルギー源
   を備えた口腔洗浄器。
2. 前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、前記流体及び前記放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造である、請求項１記載の口腔洗浄器。
3. 前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、個別に操作可能な別個の要素である、請求項１記載の口腔洗浄器。
4. 前記リザーバ、前記ポンプ機構、前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が、略一体的な組合せとして統合されている、請求項１記載の口腔洗浄器。
5. 支持表面に載置可能に構成されたベースをさらに備えた請求項１記載の口腔洗浄器であって、
   前記噴射チップが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第１の収納位置から別の位置へ移動可能な第１のハンドルを具備し；
   前記放射エネルギー源が、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第２の収納位置から別の位置へ移動可能な第２のハンドルを具備する、前記口腔洗浄器。
6. 支持表面に載置可能に構成され、収納位置を画定するベース；及び
   前記収納位置に載置可能に構成されたハンドル
   をさらに備えた請求項１記載の口腔洗浄器であって、
   前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が両方とも前記ハンドルに具備され、前記ハンドルが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける前記収納位置から別の位置へ移動可能である、前記口腔洗浄器。
7. 前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し；
   前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に隣接して位置する、請求項１記載の口腔洗浄器。
8. 前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し；
   前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に位置する、請求項１記載の口腔洗浄器。
9. 前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項８記載の口腔洗浄器。
10. 前記噴射チップが、
    末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管；及び
    前記放射エネルギー源に隣接して位置する近位端部を有する放射エネルギー管であって、前記流体管に隣接して延び、前記末端部に隣接して終結し、前記放射エネルギー源からの前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける前記放射エネルギー管
    をさらに具備する、請求項１記載の口腔洗浄器。
11. 前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項１０記載の口腔洗浄器。
12. 前記噴射チップが、
    前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
    前記放射エネルギー管が、
    前記噴射チップを通じて流体を流動させ、前記噴射チップから流出する流体流を方向付ける流体管として機能する内部空洞を具備する、請求項１記載の口腔洗浄器。
13. 前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置された光インジェクタをさらに備えた、請求項１２記載の口腔洗浄器。
14. 前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記放射エネルギー管の前記内部空洞から流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項１２記載の口腔洗浄器。
15. 前記放射エネルギー管が光管である、請求項１２記載の口腔洗浄器。
16. 前記噴射チップが、
    前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
    前記噴射チップが、
    前記放射エネルギー管と同軸であり、前記放射エネルギー管を収納する流体管をさらに具備し、
    流体が、前記噴射チップを通じて、前記流体管と前記放射エネルギー管との間の空間を流れる、請求項１記載の口腔洗浄器。
17. 前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置されたコリメータをさらに備えた、請求項１６記載の口腔洗浄器。
18. 前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記噴射チップから流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項１６記載の口腔洗浄器。
19. 前記放射エネルギー管が光ガイドである、請求項１６記載の口腔洗浄器。
20. 前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管と前記流体管との間の分離距離を実質的に一定に保持する複数の突起部を、前記放射エネルギー管の外表面にさらに具備する、請求項１６記載の口腔洗浄器。
21. 前記放射エネルギー源がＬＥＤである、請求項１記載の口腔洗浄器。
22. 前記放射エネルギー源が３５０〜４５０ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項１記載の口腔洗浄器。
23. 前記放射エネルギー源が３７５〜４１５ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項１記載の口腔洗浄器。
24. 前記放射エネルギー源が４０５〜４１５ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項１記載の口腔洗浄器。
25. 放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
    リザーバから噴射チップへ流体を送出すること；
    前記噴射チップの出口から口腔内表面へ流体を流出させること；及び
    前記放射エネルギー源からの抗菌性放射エネルギーを口腔内表面に照射することを含む、前記方法。
26. 前記抗菌性放射エネルギーを前記口腔内表面に照射すると同時に、前記流体を流出させることをさらに含む、請求項２５記載の方法。
27. 前記放射エネルギーを、前記出口から流出する流体流内へ方向付けることをさらに含み、それによって、前記放射エネルギーを前記流体流内で実質的に内部反射させる、請求項２５記載の方法。
28. 前記流体流が実質的に層流である、請求項２５記載の方法。
29. 前記放射エネルギー源が３５０〜４５０ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項２５記載の方法。
30. 前記放射エネルギー源が３７５〜４１５ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項２５記載の方法。
31. 前記放射エネルギー源が４０５〜４１５ｎｍの放射エネルギーを発生する、請求項２５記載の方法。
32. 放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
    前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔内表面へ方向付けること；
    前記放射エネルギーへの曝露によって望ましくない細菌を選択的に排除すること；
    その他の望ましい細菌を口腔内表面で増殖させ、望ましくない細菌と置き換えること；
    前記工程を定期的に繰り返し、口腔内細菌集団の組成の、主に望ましい細菌への長期間変化を生じさせることを含む、前記方法。
33. 放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
    流体流を口腔洗浄器から口腔内へ流出させること；
    前記流体流によって歯肉組織を歯から浮かせる；及び
    前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを、前記歯肉組織で覆われていた歯の露出部分へ方向付けることを含む、前記方法。

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