JP2013505084A - 照明歯科器具、連結器、および使用方法 - Google Patents

Abstract

歯科器具、または歯科器具に接続可能な連結器は、２６０〜８８０ｎｍの範囲の選択波長でそれぞれが光を放射できる複数の発光ダイオードを有する照明器を備える。白色または近白色発光ダイオードはまた、スイッチとともに含まれ得る。蛍光に基づく診断は、単一染料または染料混合物を用いることで支援され得る。約４００〜５４０ｎｍ波長の光は、複合材、陶材、または他の歯色をした充填材を、正常な歯系組織から識別すべく用いられ得る。約２６０〜４５０ｎｍ波長の光は、虫歯、歯石、および歯垢のうちの少なくとも一方を同定すべく用いられ得る。約３５０〜４５０ｎｍ波長の光は、歯科複合材を硬化すべく用いられ得る。一般的に歯科器具は、ドリル、歯石除去器、あるいはたとえば歯の疾患のクリーニング、検診、または診断を行う他の器具であるか、もしくはこれらを有する。

Description

本発明は、歯科学に関する。より詳細には本発明は、切削、歯石除去、検診、修復、および他の歯科処置中に照明を提供する歯科器具と、その連結器とのうちの少なくとも一方に関する。

歯色をした充填材の外観を、現在入手可能な様々な複合樹脂および磁器充填材によって改善することに、近年多くの注意が注がれている。目的は、可能な限り歯系組織に外観がよく似たこれらの修復歯科充填材を作製することである。その意図は、歯が（衝撃によって）破砕、腐敗、激しく摩耗するか、さもなければ損傷されると、歯を損傷前の状態に修復すべく、複合樹脂および磁器充填材がそれらの対応接着剤とともに用いられ得ることである。したがって主要目的は、修復された歯が損傷していないように見えるようにすべく、修復が視覚的に見え難いように、充填物を「目に見えなく」することである。

結果的に充填材は、不透明度、色彩、および色度に関して、歯系組織によく似るまでに発展してきた。利用可能な最高品質の複合材および磁器材のうちのいくつかの場合において、これらの修復材は、同様にいくつかの蛍光および乳白光特性も提供することになる。現在のところ、天然歯系組織と人工素材との間の識別が非常に困難であるので、ひどく壊れた歯を多層の様々な着色複合充填材で修復することが可能である。熟練した歯科製陶業者によって製造された磁器修復も、天然歯系組織から識別するのが非常に困難であり得る。

しかし、歯科的修復は永久には持続せず、いずれは全ての複合材と磁器材とは、摩耗、破壊、それらの縁での液漏れ、またはそれらの輝きの喪失、および変色が始まる。したがって、歯からの複合充填物と磁器充填物との除去と交換のうちの少なくとも一方を行う必要性が存在する。医師にとっての主要な懸案事項は、充填物を除去するプロセスによって、より多くの歯系組織がすり減らされるので、より多くの損傷が歯に生じることである。天然歯系組織の光学的特性を複製できる歯色をした充填物の使用が増大するにつれて、診察中または下部の腐った個所にアクセスすべく既存の充填物を除去するときにそのような充填物が見逃されていないかまたは誤認されていないか特定することは、極めて困難であり得る。そのような充填物は、明らかに目に見えない。蛍光どうしの差は、歯色をした充填物を同定するそのような方法を提供する。歯色をした修復材、虫歯、および歯石は、健康な歯系組織とは異なった蛍光の特徴を有する。

最新の複合充填材と磁器充填材の場合、残存する天然歯系組織と充填材との間の色合いの総合的一致は、非常に良好であり得るので、修復材と残存するエナメル質と象牙質との間の識別を困難にする。既存の充填物の除去中に過剰の歯系組織が、天然歯から切除またはすり減らされ得る非常に現実的な危険性が存在する。その結果として、残りの歯が、より弱くなり得るとともに、その歯髄（神経）の損傷に苦しみさえし得る。さらに医師が、連続して中断、乾燥、および残る歯と充填物の接合部分の可視化を行うのに時間を要し、処置の実行に必要な時間を増大させるので、予約は、より長くなるか、非常に慌ただしくなる。歯内に残る古い充填材全てを可視化しないので、一部が後に残る潜在的な問題も存在する。これによって、今度は新しい修復物の装着後に歯内に細菌が残存し得るか、その後に装着される新充填物の結合強度を傷つけ得るが、これらの事象は共に、術後にさらなる問題を生じさせ得る。

歯色をした充填物由来の光誘発性蛍光信号が、正常エナメル質のものとは異なるので、
蛍光が、充填物の検出において用いられることが可能である。健康なエナメル質の蛍光放射特性は、１９８０年代後半と１９９０年代の初めにおいてカロリンスカ研究所（Ｋａｒｏｌｉｎｓｋａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）のアングマール・マンソン（Ａｎｇｍａｒ−Ｍａｎｓｓｏｎ）等によって特徴付けられた。可視青色光（４７０ｎｍ）は、ヒドロキシアパタイトのカルシウム・リン酸塩結合から黄色蛍光を生じさせることが示された。（非特許文献１、非特許文献２参照）。歯色をした充填物の蛍光同定に関する先の研究は、本発明のように、切除またはクリーニング用装置内に組み込まれる診断用光源よりはむしろ別個の外部光源を使用していた（非特許文献３、非特許文献４参照）。

歯科医師が直面する別の主要な問題は、以前に装着された複合材、陶材または他の修復物の下に存在する新たな病変、または再発性虫歯のいずれかの形態の歯内の虫歯（腐食）に関する。既存充填物の下に存在する再発性の腐食は、歯の組織の何らかの過剰除去が、残る歯系組織を弱体化するどころか歯髄を損傷するという点で特に問題を引き起こし得る。歯を治療するため、歯科医は、腐食すべてを可視化することによって、歯科ハンドピースおよび掘削器具、またはたとえば超音波ハンドピースのダイアモンド被覆チップなどの別の様式の切除技術で、その機械的創面切除を促進しなければならない。局所麻酔下で用いられる技法は、変色した歯系組織を可視化し、腐食していると推定し（その可視化された色または感触のいずれかによって）、次にその歯を掘削器具によって削ることによって、この感染した象牙質を除去することである。しかし、通常の照明状態下で腐食した象牙質は、必ずしも周囲の健康な歯系組織と有意に異なって現れるとは限らず、腐食程度を測定する触覚プローブ検出は、非常に主観的である。極めて本質的な危険性は、熱心すぎる技法が、歯科医によって適用され得ることと、過剰量の歯系組織が、手術プロセスにおいて除去され得ることにある。これは、歯を弱体化することになるとともに、上記のように歯髄合併症をもたらし得る。また恐らくいっそう悪いことに、腐食歯系組織の全てが、歯科医によって同定され得るとは限らないことと、一部の腐食が、新しい充填物が装着される前に十分な歯系組織を除去しないことによって後に残され得ることも起こり得る。感染した象牙質がなお残存するかの判定で歯科医を支援し得る方法は、より保守的な歯の窩洞形成をもたらすことになる。

歯の腐食は、異なる個体において様々な速度で進行し得るとともに、深く、急速に進む腐食は、通常の視覚的および触覚的方法のみによって完全に検出するのは困難になり得る。歯科Ｘ線を用いることによって、充填物下の腐食の存在を検出するのを助け得るが、この方法は、充填物が除去され、歯科医が、様々な虫歯領域で天然の歯の組織をどの程度除去すべきかの決定に直面するとき、処置中の歯科医を助けることができない。したがって、感染疾患組織のみが除去され得るように、健康な歯系組織と感染疾患組織との間の接合部分を決定すべく医師によって他の補助器具が用いられている。色、歯垢検出色素、触感、レーザ光、および単波長光蛍光、およびドリルに対する耐性は、すべて用いられる技法である。

１実施例、「カリソルブ」は、虫歯の部分を攻撃するアミノ酸を有する次亜塩素酸ナトリウムに基づく化学溶液である。この結果、歯の脱灰部分が、軟化され、その後、できれば歯のより深部の健康な部分を損傷することなく、虫歯組織を選択的に除去すべく専用の掘削器具が用いられる。

別の方法は、塩基性フクシンまたは酸赤色染料に基づく虫歯（腐食）検出染料を用いることである。この物質は、歯に塗布され、虫歯組織を赤く染色し、その外観を周囲の歯とは異ならせ得る。この技法は、とりたてて特異的というわけではないので、必要より多くの歯系組織が除去されることになり得る。いくつかの例において、赤色染料は、本処置後、歯内に残留し得るので、同様に完成充填物にピンク色を残し得る。

組織に適用された入射光が、より長波長で放射されると、蛍光プロセスが生じ、入射エネルギの一部は、熱に変換する。蛍光プロセスは、様々な範囲の診断方法、たとえば可視赤色レーザ光（６５５ｎｍ波長）が、近赤外領域（７００〜９００ｎｍ）で蛍光を誘発するディアグノデント（ＤｉａｇｎｏＤＥＮＴ）装置による隠れた裂溝虫歯の検出、に利用されている。たとえばポルフィリンなどの細菌生成物は、蛍光を惹起するので、放射光の強度は、う蝕病変の容積に関連する。類似の蛍光プロセスは、歯石中のポルフィリンで生じ、紫外線が、赤色蛍光を誘発し、可視赤色光は、近赤外放射を誘発する。このプロセスは、所望標的（この場合、虫歯または歯石）が蛍光信号を誘発するという点でＰＯＳＩＴＩＶＥ蛍光と呼ぶのが最善である。

たとえば「Ｄｉａｇｎｏ−Ｄｅｎｔ」などのレーザ光に基づく技法は、歯内に存在する細菌の近赤外蛍光信号の測定に用いられ、健康な象牙質に整合する方法で強く蛍光を発しない領域を同定する。この装置は、表面からは見てとれないが、腐食が生じている歯の表面下領域を同定する診断ツールとして用いられることが可能である。この概念に続いて、たとえば「ソプロ アセオン（Ｓｏｐｒｏ−Ａｃｅｏｎ）」などの専用の単独型器具を介する短波長光の適用も、虫歯を照射するとともに腐食領域の蛍光を刺激する手段として提案されている。罹患歯系組織と健康な歯系組織との間の微分蛍光分析は、その場合、歯内の境界間を医師が識別するのを助けるので、虫歯組織のみをより慎重に除去できるようにし、健康な歯の部分だけを残す。４００〜４２０ｎｍの光波長では、細菌を含有する象牙質内の空洞化を伴うう蝕病変は、ポルフィリン化合物に典型的な６００〜７００ｎｍで放射を示す（非特許文献５参照）。細菌およびそれらの代謝生成物は、ＵＶＡと３５０〜４２０ｎｍの可視青色スペクトル領域における吸収の増加を誘発する。これによって、５９０〜６５０ｎｍの可視赤色スペクトル領域において蛍光信号が出現する（非特許文献６参照）。

存在するさらに別の問題は、歯石およびクリーニング衛生予約中の歯からの歯垢と歯石（タータ）の徹底的および完全な除去に関連する。長期間にわたって歯の上に存在したより古い成熟した歯石は、色が暗くなり始め、目に見え易いが、歯の歯石を完全に除去しなかった比較的新しい歯垢、および歯石沈着物、および大きな沈着物の残余物は、色が明るいことが多く、歯そのもの色調に合致することがよくある。これは、歯から除去されるべき細菌沈着物を適切に可視化するのを非常に困難にし得る。超音波歯石除去技法は、多量の水噴霧で実行されるので、クリーニング場の可視化が、低下する可能性があり、不十分な歯垢と歯石の除去につながる。

この問題は、残留歯垢および歯石を観察しようと超音波歯石除去操作を頻繁に中断するとともに、完全に乾燥させることによって、光沢のある天然歯系組織に対して残留歯垢および歯石は、乾燥すると「冷やかな」または「ザラザラした」外観になり得るので、部分的に克服されることが可能である。しかし、口内の全部分の歯を完全に乾燥させることは困難なことが多く、これも時間がかかり、予約期間を引き延ばす。創面切除時の歯上の歯垢と歯石を同定するより容易な手段が、望まれるだろう。

先に述べたように、歯垢検出色素は、歯石除去とクリーニングを行う前に歯に適用され得る。その結果、歯垢と歯石は、ピンクか赤色に染まることになる。しかし、これは、総じて口と唇の過剰な染色につながる可能性があるので、患者には望ましい技法ではない。別の方法は、細菌性歯垢と歯石の蛍光の概念を使用することであり、したがってクリーニングされるべき歯に直接特定の波長の光を当てる。これは、細菌性沈着物の赤色蛍光を生じさせるので、クリーニングの前に医師がそれらの場所を同定するのに役立つ。しかし、この技法は、歯石除去プロセスを頻繁に繰り返し中断させ、ある程度の効果を有するために歯に光を当てる必要がある。これは、不便なプロセスであり、歯石除去とクリーニング予約の時間をかなり遅延させる一因となる。

紫外線および可視の青色波長は、蛍光診断に望ましい。ＵＶＡ励起（３６３．８ｎｍ）下で、エナメル質は、広帯域の形状を有するとともに、４５０ｎｍに極大（青−緑色に特有な）と６８０ｎｍまで緩やかに減少する蛍光スペクトルを有する。エナメル質蛍光は、歯の色に依存しない。象牙質は、エナメル質に類似するが、３倍大きなスペクトル分布を有する。歯の陶材のスペクトルは、遷移金属による広帯域と、希土類元素（テルビウムとユウロピウム）による細線を有する。セラミックの飽和度が増加すると、その蛍光色は、バンドに関して線の振幅が相対的に増加するため、変動する。したがって、陶材の色がより飽和されると、その蛍光色は、より緑色になる（非特許文献３参照）。

歯垢または歯石の沈着物の同定に関して、ＵＶＡおよび可視青色光下で歯、修復物または歯科装置の表面上に存在する成熟した歯垢の沈着物からの陽性赤色蛍光が、同定されることが可能である。これは、動力歯石除去器によるそれらの制御除去において支援すべく行われることが可能であると同様に口内衛生教育の補助器具として用いられることが可能である。歯のクリーニング後、歯垢と歯石の残余沈着物は、赤色蛍光領域として出現する（非特許文献７参照）。赤色蛍光は、義歯上の成熟歯垢に関連する。う蝕原性連鎖球菌の存在よりはむしろ歯垢の成熟が、赤色蛍光の根拠である（非特許文献８参照）。

歯科医に利用可能な前述の分析、検診技法、および他の技法のうちの多くは、非特許文献９において精査される。

サンドストローム（Ｓｕｎｄｓｔｒｏｍ）ら、Ｓｗｅｄ Ｄｅｎｔ Ｊ，１９８５年、第９巻、ｐ．７１−８０ アングマール・マンソン（Ａｎｇｍａｒ−Ｍａｎｓｓｏｎ）ら、Ｅｕｒ Ｊ Ｏｒａｌ Ｓｃｉ，１９９６年、第１０４巻、ｐ．４８０−４８５ スティンプソン（Ｓｔｉｍｐｓｏｎ），Ａｃｔａ Ｍｅｄ Ｌｅｇ Ｓｏｃ（Ｌｉｅｇｅ），１９８５年、第３５巻、ｐ．２７８−２８４ プリティ（Ｐｒｅｔｔｙ）ら、Ｊ Ｆｏｒｅｎｓｉｃ Ｓｃｉ，２００２年、第４７巻、ｐ．８３１−６ ブシャラ（Ｂｕｃｈａｌｌａ），Ｃａｒｉｅｓ Ｒｅｓ，２００５年、第３９巻、ｐ．１５０−６ ボリシバ（Ｂｏｒｉｓｉｖａ）ら、Ｌａｓｅｒｓ Ｍｅｄ Ｓｃｉ，２００６年、第２１巻、ｐ．３４−４１ キィーニッシュ(Ｋ・・獅奄唐モ・ら、Ｉｎｔ Ｐｏｓｔｅｒ Ｊ Ｄｅｎｔ Ｏｒａｌ Ｍｅｄ，２００３年、第５巻、ｐ．１７７ コールスウエイト（Ｃｏｕｌｔｈｗａｉｔｅ）ら、Ｃａｒｉｅｓ Ｒｅｓ、２００６年、第４０巻、ｐ．１１２−６ ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ），Ａｕｓｔｒａｌａｓｉａｎ Ｄｅｎｔａｌ Ｐｒａｃｔｉｃｅ，２００８年、第１９巻、ｐ．４７

たとえば本明細書において前述されるような先行技術の歯科照明の制限は、それらがたとえばドリル、歯石除去器、および研磨機などの他の歯科器具とは別個に用いられなければならない独立型であることである。これは、歯の検診とたとえば古い歯色の充填材（たとえば複合樹脂または陶材修復物など）の除去、歯垢の除去、歯のバフ研磨または研磨および歯科複合材の硬化を行うべく、２つの別個の装置（すなわち照明器と歯科器具）を用いなければならない歯科医にとって実務上の困難を引き起こし得る。

したがって本発明は、概して複数の選択可能な波長の光を放射できる照明器を有する、歯科器具、またはそれ用の連結器を対象とする。照明器は、歯科器具内にあり得るか、歯科器具に動作可能に接続できる別個の連結器内にあり得る。放射光の波長は、特定の診断目的用と歯科複合材の硬化用のうちの少なくとも一方用に選択され得る。

１特徴において、本発明は、歯科器具に連結器を提供する。前記連結器は、それぞれが前記歯科器具に伝送すべく選択波長で光を放射できる複数の発光素子を有する照明器を備える。

適切には、連結器は、歯科器具に切離可能に接続できる。
１実施形態において、連結器は、歯科器具の嵌合部分に、切離可能におよび動作可能に接続できる嵌合部分を有する。適切には、この実施形態にしたがって、連結器は、前記歯科器具内のそれぞれの導管に切離可能に接続できる複数の導管を有する。前記複数の導管は、前記歯科器具内の１あるいは複数の水、空気、電気、および光のうちの少なくとも１つの導管に接続可能な１あるいは複数の水、空気、電気、および光のうちの少なくとも１つの導管を有し得る。

別の実施形態において、連結器は、歯科器具に切離可能に取付けできる光ファイバ導管を有する。使用中、光ファイバ導管は、連結器から伝送された光を放射する。
別の特徴において、本発明は、前述の特徴の連結器に動作可能に接続できる歯科器具を提供する。

さらに別の特徴において、本発明は、それぞれが選択波長で光を放射できる複数の発光素子を備える照明器を有する歯科器具を提供する。
適切には、使用中、照明器は、口腔と口腔内の歯系組織のうちの少なくとも一方を照らすべく、歯科器具に十分な光を提供する。

さらに別の特徴において、本発明は、患者で歯科処置を施す方法を提供する。前記方法は、歯科処置を施すべく前述の特徴にしたがって歯科器具を用いる工程を有する。
さらに別の特徴において、本発明は、患者の歯科検診方法を提供する。前記方法は、歯科検診を実行すべく前述の特徴に従う歯科器具を用いる工程を有する。

好ましくは、照明器はさらに、白色または近白色の光を放射できる１あるいは複数の発光素子を有する。
適切には、前記複数の発光素子は、それぞれが２６０〜８８０ｎｍの範囲の選択波長で光を放射できる。

この範囲内の特定の波長の実施例には、３００ｎｍ，３５０ｎｍ，３８０ｎｍ，４００ｎｍ、４２０ｎｍ，４５０ｎｍ，４６５ｎｍ，５００ｎｍ，５４０ｎｍ，６００ｎｍ，６５０ｎｍ，６８０ｎｍ，７００ｎｍ，７５０ｎｍ，および８００ｎｍおよびこれらの波長のうちのいずれか間の任意の範囲が含まれる。

好ましくは、前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、以下からなる群から選択された範囲の選択波長で光を放射できる：
（ｉ）２６０〜４５０ｎｍ；
（ｉｉ）４００〜７００ｎｍ；および
（ｉｉｉ）４００〜５４０ｎｍ。

１つの特定の実施形態において、約４００〜５４０ｎｍ波長の光は、複合材、陶材または歯色をした充填材をたとえばエナメル質か象牙質などの正常な歯系組織から識別すべく用いられる。

別の特定の実施形態において、約２６０〜４５０ｎｍ波長の光は、虫歯と歯石のうちの少なくとも一方と歯垢を同定すべく用いられる。
さらに別の特定の実施形態において、約３５０〜５００ｎｍ波長の光は、歯科複合材を硬化または光重合すべく用いられる。

前述の特徴の特に好適な形態において、発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。
１特定形態において、白色または近白色の光を放射できる１あるいは複数の発光素子は、白色発光ＬＥＤであり得るか、緑色、赤色、および青色ＬＥＤの組合せであり得る。

適切には、歯科器具と連結器のうちの少なくとも一方はさらに、白色または近白色の光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と、選択波長で光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と、のうちの少なくとも一方間で選択するためのスイッチを有する。

好適実施形態において、歯科器具は、視診、検診、可視化、診断、艶出し、研磨、切削、歯石除去、歯科複合材の硬化か光重合、抜歯か歯科の他の特徴のための器具であるか、これらを有する。

特に好適な実施形態において、歯科器具はドリルか歯石除去器である。
特定の実施形態において、蛍光に基づく検診、視診、可視化または診断は、単一染料か染料の組合せを用いることによって支援されることが可能である。既存の充填物の漏出縁、エナメル質の初期腐食領域、歯の歯根表面の腐食領域、歯石の歯垢の沈着物、または既存の歯色型の充填材に選択的に結合する特殊な染料が用いられ得る。染料の結合は、蛍光放射を変更し、これらの照明下の視覚的弁別を強化する。

他の実施形態において、連結器と歯科器具のうちの少なくとも一方を利用する方法は、それを通してユーザ（たとえば医師）が照明領域を検査する１あるいは複数のフィルタを用いることによって促進され得る。これらのフィルタは、照明波長を抑制または除外し、より長波長の蛍光放射を通すので、これは、医師によって見られる。特定の実施例は、ＵＶＡまたは可視の青色光が、照明光源によって生成される場合、橙色と赤色フィルタを有する。

好ましくは、照明光源によって放射されたそれぞれの波長は、それを通してユーザが照明領域を見る１あるいは複数の長光路光学フィルタに適合される。これらのフィルタは、歯科器具に取付けられ得るか、ユーザによって装着され得るか（たとえば保護眼鏡の形態か保護眼鏡に取付けられるかマスクとして）、別個の装置として携帯され得る。

本発明は、ヒトと非ヒト動物の歯科処置において用いるのに適している。
この明細書の全体を通じて、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」，「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、任意の整数か整数群の除外ではなく、記載の整数または整数群を有することを意味するように理解され得る。

本発明の好適実施形態が、より容易に理解されるとともに実務上の効果に分類され得るために、本発明の好適実施形態は、単なる例として添付図面を参照して記載されることになる。

連結器に動作可能に接続できる圧縮空気動作歯科ドリルを有する歯科器具の実施形態。 連結器に動作可能に接続できる圧縮空気動作歯科ドリルを有する歯科器具の実施形態。 連結器に動作可能に接続できる電動歯科ドリルを有する歯科器具の実施形態。 連結器に動作可能に接続できる歯科歯石除去器を有する歯科器具の実施形態。 歯科器具に光ファイバ導管を接続する連結器とアダプタの実施形態。 取外可能に取付けられた光ファイバ導管を有する歯科歯石除去器の実施形態。 照明器を有する歯科器具の実施形態。

図１Ａと図１Ｂを参照すると、歯科器具１０は、グリップ２２を有するハンドル２４と、ドリルタービン２７およびドリルビット２８を有するヘッド２９と、可動レンズ２５とを備えるドリル２０を有する。連結器３０は、複数のＬＥＤ（発光素子）４１を備える照明器４０を有する。連結器３０と歯科器具２０は、それぞれの嵌合部分３６と２６を経由して、切離可能におよび動作可能に接続できる。便宜上、連結器３０は、通常、歯科トレイ（表示なし）上に提供されるホルダ７０内に保持され得る。特に図１Ｂを参照すると、連結器３０は、それぞれ圧縮空気と水の供給源（表示なし）に接続される別個の圧縮空気導管５１と水導管５２を収納する導管ハウジング５０のコネクタ５５に接続できる。連結器３０は、空気導管５１に接続可能な空気導管３１と、水導管５２に接続可能な水導管３２とを有する。連結器３０はさらに、複数のＬＥＤ４１によって放射された光を伝送する光ファイバ導管３３を有する。

ドリル２０のハンドル２４は、それぞれ連結器３０の圧縮空気導管３１、水導管３２、および光ファイバ導管３３に接続する圧縮空気導管２１、水導管２２、および光ファイバ導管２３を有する。使用中、圧縮空気導管２１は、ドリルタービン２７を駆動すべく圧縮空気を供給し、水導管２２は、ドリルビット２８と歯系組織との間の接触面を冷却すべく水を供給する。可動レンズ２５は、切削が行われる患者の歯もしくは口腔の周囲または付近に照明８０の焦点が合わされ得るように、図１Ｂにおいて示される中央線周囲に照明８０を投影すべく、ドリルビット２８の近位に存在するようにハンドル２４内に位置付けられる。

この実施形態において、連結器３０内の複数のＬＥＤ４１は、電力源（表示なし）に接続されるコネクタ５５内の電気導管５４を介して電動される。連結器３０内か接続する親機内のスイッチ（表示なし）は、適切な特定の波長のＬＥＤ、または白色か近白色のＬＥＤが選択できるようにする。

また当然のことながら、連結器３０は、電動駆動もしくは圧縮空気駆動の歯科器具２０との間で連結器３０を互換的に使用できるようにすべく、圧縮空気導管３１、水導管３２、光ファイバ導管３３、および電気導管（表示なし）を有する「共用」連結器３０であり得る。

したがって図２には、電動されるドリルビット１２８を有するドリル１２０である歯科器具１１０を示す別の実施形態が示される。この実施形態において、歯科器具１１０内の電気導管１１２４は、連結器１３０の電気導管１３４に接続される。連結器１３０の電気
導管１３４は、一般にたとえば６〜１２Ｖの比較的低電圧の電源（表示なし）に接続されるコネクタ１５５の電気導管１５４に接続される。この実施形態において、照明器１４０内のドリルモータ１２７とＬＥＤ１４１は共に、電動される。前述同様に、連結器１３０内または接続する親機内のスイッチは、適切なＬＥＤが選択できるようにする。

図３に示される、さらに別の実施形態において、歯科器具２１０は、チップ２２８と可動レンズ２２５を備えたプローブ２２７を有するハンドル２２４を有する歯石除去器２２０である。連結器２３０と歯科器具２２０は、それぞれの嵌合部分２３６と２２６を経由して切離可能に接続できる。特に図３を参照すると、連結器２３０は、それぞれ圧縮空気と水の供給源（表示なし）に接続される別個の圧縮空気導管２５１と水導管２５２を収納する導管ハウジング２５０に接続される。連結器２３０は、空気導管２５１に接続可能な空気導管２３１と、水導管２５２に接続可能な水導管２３２とを有する。連結器２３０はさらに、照明器２４０内の複数のＬＥＤ２４１によって放射された光を伝送する光ファイバ導管２３３を有する。

図４には、別の特定の実施形態である連結器３３０が示される。連結器３３０は、光ファイバ導管３６１を備えるアダプタ３６０をさらに有する。光ファイバ導管３６１は、クリップまたはスリーブ（表示なし）を経由して歯科器具３２０に取付けできる光出力３６２を有する。この実施形態において、光ファイバ導管３６１は、連結器３３０内に位置する照明器３４０内の複数のＬＥＤ３４１によって放射された光を伝送する。

図５において示される別の実施形態において、歯科器具４１０は、チップ４２８を有する超音波プローブ４２７を備える超音波歯石除去器４２０である。クリップまたはスリーブ４６３は、図４において示されるアダプタからの光ファイバ導管４６１を、超音波歯石除去器４２０に取外可能に取付けるように構成される。光ファイバ導管４６１の光出力４６２は、超音波プローブ４２７のチップ４２８の近位に存在する歯（表示なし）を照らす方法で位置付けられ、それによって歯の歯石除去中、適切に方向付けられた照明を提供する。

図６における別の実施形態において、歯科器具５１０は、ヘッド５２９付近に取付けられた照明器５４０を有するドリル５２０である。照明器５４０は、可動レンズ５２５を備えた複数のＬＥＤ５４１を有する。複数のＬＥＤ５４１は、電力源（表示なし）に接続される電気導管５２３から電力を受信する。この実施形態において、ドリル５２０は、ドリルビット５２８と圧縮空気駆動タービン５２７を有する。空気導管５２１は、圧縮空気供給源（表示なし）に接続される。水導管５２２は、タービン５２７の冷却を促進すべく、水供給源（表示なし）に接続される。またドリル５２０は、電力源（表示なし）に接続された電気導管を経由して電動され得る。さらなる代替として、複数のＬＥＤ５４１は、圧縮空気駆動タービン５２７の回転によって生じる誘導によってそれらの電力を受信し得る。

前述の実施形態に従って、照明器４０は、一般的に複数のＬＥＤ４１を有し得る。ＬＥＤは、１あるいは複数のＵＶＡ、紫色、赤色、緑色、および青色のうちの少なくとも１つのＬＥＤ、および１あるいは複数の白色か近白色のＬＥＤを有し得る。スイッチ（表示なし）は、オペレータが必要に応じて紫色、赤色、緑色、青色、または白色か近白色の光を選択できるようにする。また複数のＬＥＤ４１は、白色または近白色のＬＥＤを除外して、１あるいは複数のＵＶＡ、紫色、赤色、緑色、および青色のＬＥＤを有する。当然のことながら、白色または近白色のＬＥＤが無い場合、スイッチ（表示なし）は、白色または近白色を生成すべく、１あるいは複数の赤色、緑色、および青色のＬＥＤを組み合わせて操作できるようにし得る。

一特定実施形態において、歯科器具１０または連結器３０は、歯科複合材を硬化または光重合するのに適した波長で光を生成できる少なくとも１つのＬＥＤを有する複数のＬＥＤ４１を備えた照明器４０を有する。一般に、少なくとも１つのＬＥＤは、通常３５０〜５００ｎｍの範囲の「青色」波長を放射する。歯科複合材は、適切な波長の光の照射による複合材の光重合を促進すべく光開始剤分子を有し得る。最も一般的な光開始剤は、４００〜５００ｎｍの範囲の波長において青色光を吸収し、４６５ｎｍ付近に吸収極大が生じるカンファーキノンである。別の光開始剤は、３５０ｎｍ（近紫外線範囲）未満〜約４７０ｎｍの波長の光を吸収する能力を有し、その吸収極大が３９０ｎｍで生じるフェニル−プロパンジオン（またはＰＰＤ）である。いくつかの歯科材に用いられるさらにあまり一般的でない光開始剤は、ルセリン（Ｌｕｃｅｒｉｎ）ＴＰＯであり、吸収能は、約３５０ｎｍ以下から始まり、約３７０ｎｍにピークがあり、約４２０ｎｍ以上で光波長の吸収をやめる。

この特定の実施形態は、歯科オペレータが、器具を変える必要なく歯科器具を、切削あるいは歯石除去モードと、硬化あるいは光重合モードとの間で切換えられるようにする。
連結器３０と歯科器具１０のうちの少なくとも一方の使用は、それを通じてユーザ（たとえば医師）が口腔の照明領域を検査する１あるいは複数のフィルタ（表示なし）を用いることによって促進され得る。そのようなフィルタは、医師によって見易くすべく、照明波長を抑制または除外し、より長波長の蛍光放射を通す。特定の実施例は、ＵＶＡか可視青色光が、照明光源によって生成される場合、橙色と赤色フィルタを有する。

これらのフィルタは、歯科器具１０に取付けられ得るか、ユーザによって装着され得るか（たとえば保護眼鏡型かそれに取付け可能な形態またはマスクとして）、たとえば「パドル」などの別個の装置として携帯され得る。

本発明は、歯科ハンドピースか連結器内に、または白色か近白色の光（標準可視化および動作用）を照らす強力な供給源との間で変更できるハンドピースのヘッド自体内（たとえばドリルか超音波歯石除去器）か虫歯、歯垢、歯石、歯色をした充填物と天然歯系組織（たとえば象牙質かエナメル質）のうちの少なくとも一方を可視化する選択波長の光源内に切換可能なＬＥＤ光源を有する歯科器具を提供する。

本発明は、歯科椅子上に連結器として設置され得るか、別に既存の歯科椅子デリバリシステムの光ファイバ連結器が、必要に応じて医師が光出力を切換え得る本明細書において記載される連結器３０と交換され得る。また本連結器内の既存の光は、新しい切換可能なＬＥＤ光源と交換され得る。これらの実施形態はいずれも、医師がそれらの既存のハンドピースおよび歯石除去器を保持し、さらにこれらをそれらの単一の新しい椅子取付け連結器内に差し込めるようにし得る。

ＬＥＤ照明器が、図６において示されるような歯科器具（たとえば連結器なしのドリルまたは歯石除去器）内に含められる実施形態において、医師は、いずれは既存の歯科器具を最終的に交換し得るだろう。これは、医師が既存の連結器を使用し続けられるようにし、新しいハンドピースは、既存の連結器システムから切換可能なＬＥＤの電力を取り得る。

特に図４と図５を参照して、本明細書において前述した実施形態において、照明器は、連結器３３０に接続され、既存のハンドピースまたは歯石除去器に装着（ストラップオン）される別個のＬＥＤ光源であり得る。そのような実施形態の利点は、光源が、医師の目前に存在するハンドピースまたは歯石除去器において既存の光源に加えて作動し得るとともに、歯石除去器、ハンドピース、または連結器の交換を必要としないことである。

本明細書全体を通して、目的は、いずれか１つの実施形態または特定の特徴群に本発明を限定することなく、本発明の好適実施形態を記載することである。したがって、本開示を踏まえ、様々な改良および変更が、本発明の範囲から逸脱することなく例示された特定の実施形態において行い得ることは、当業者には明らかであろう。

本明細書において引用されたコンピュータプログラム、アルゴリズム、特許、および科学文献は全て、参考文献によって本明細書において盛り込まれている。

Claims (35)

1. 歯科器具用の連結器であって、
   前記連結器は、複数の発光素子を備える照明器を有し、
   それぞれ前記発光素子は、前記歯科器具に伝送すべく選択波長で光を放射できる、
   連結器。
2. 前記照明器はさらに、それぞれが白色または近白色の光を放射できる１あるいは複数の発光素子を有する、
   請求項１記載の連結器。
3. 前記複数の発光素子は、それぞれが２６０〜８８０ｎｍの範囲の選択波長で光を放射できる、
   請求項１または２記載の連結器。
4. 前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、
   （ｉ）２６０〜４５０ｎｍと；
   （ｉｉ）４００〜７００ｎｍと；
   （ｉｉｉ）４００〜５４０ｎｍと
   からなる群から選択された範囲の選択波長で光を放射できる、
   請求項３記載の連結器。
5. 前記連結器は、虫歯、歯石、または歯垢を正常歯系組織から識別すべく、それぞれが２６０〜４５０ｎｍの範囲の波長で光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
   請求項１〜４何れか一項記載の連結器。
6. 前記連結器は、歯色をした充填物を正常歯系組織から識別すべく、それぞれが４００〜５４０ｎｍの範囲の波長で光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
   請求項１〜５何れか一項記載の連結器。
7. 前記連結器は、歯科複合材を硬化または光重合する波長で、それぞれが光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
   請求項１〜６何れか一項記載の連結器。
8. 前記１あるいは複数の発光素子は、それぞれが３５０〜５００ｎｍの範囲の波長で光を生成できる、
   請求項７項記載の連結器。
9. 前記連結器はさらに、
   白色または近白色の光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と、
   選択波長で光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と
   のうちの少なくとも一方間で選択するスイッチを有する、
   請求項１〜８何れか一項記載の連結器。
10. 前記発光素子は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する、
    請求項１〜９何れか一項記載の連結器。
11. 白色あるいは近白色の光を放射できる前記１あるいは複数の発光素子は、ＬＥＤである、
    請求項２〜１０何れか一項記載の連結器。
12. 前記連結器は、歯科器具の嵌合部分に、切離可能におよび動作可能に接続できる嵌合部分を有する、
    請求項１〜１１何れか一項記載の連結器。
13. 前記連結器は、歯科器具に切離可能に取付けできる照明光ファイバ導管を有する、
    請求項１〜１１何れか一項記載の連結器。
14. 請求項１〜１３何れか一項の前記連結器が、切離可能に取付けられるかもしくは結合される、
    歯科器具。
15. 前記歯科器具は、前記連結器から伝送された光を放射するレンズを有する、
    請求項１４記載の歯科器具。
16. 前記歯科器具は、ドリルまたは歯石除去器である、
    請求項１４または請求項１５記載の歯科器具。
17. 複数の発光素子を備える照明器を有する歯科器具であって、
    それぞれ前記発光素子は、選択波長で光を放射できる、
    歯科器具。
18. 前記照明器はさらに、それぞれが白色または近白色の光を放射できる１あるいは複数の発光素子を有する、
    請求項１７記載の歯科器具。
19. 前記複数の発光素子は、それぞれが２６０〜８８０ｎｍの範囲の選択波長で光を放射できる、
    請求項１７または１８記載の歯科器具。
20. 前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、
    （ｉ）２６０〜４５０ｎｍと；
    （ｉｉ）４００〜７００ｎｍと；
    （ｉｉｉ）４００〜５４０ｎｍと
    からなる群から選択された範囲の選択波長で光を放射できる、
    請求項１９記載の歯科器具。
21. 前記歯科器具は、虫歯、歯石、または歯垢を正常歯系組織から識別すべく、それぞれが２６０〜４５０ｎｍの範囲の波長で光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
    請求項１７〜２０何れか一項記載の歯科器具。
22. 前記歯科器具は、歯色をした充填物を正常歯系組織から識別すべく、それぞれが４００〜５４０ｎｍの範囲の波長で光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
    請求項１４〜２１何れか一項記載の歯科器具。
23. 前記歯科器具は、歯科複合材を硬化または光重合する波長で、それぞれが光を生成できる１あるいは複数の発光素子を有する、
    請求項１４〜２２何れか一項記載の歯科器具。
24. 前記１あるいは複数の発光素子は、それぞれが３５０〜５００ｎｍの範囲の波長で光を
    生成できる、
    請求項２３記載の歯科器具。
25. 前記歯科器具はさらに、
    白色または近白色の光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と、
    選択波長で光を放射できる複数の前記発光素子どうしの間と
    のうちの少なくとも一方間で選択するスイッチを有する、
    請求項１７〜２４何れか一項記載の歯科器具。
26. 前記発光素子は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する、
    請求項１７〜２５何れか一項記載の歯科器具。
27. 前記歯科器具は、前記照明器から光を放射するレンズを有する、
    請求項１７〜２６何れか一項記載の歯科器具。
28. 前記歯科器具は、ドリルまたは歯石除去器である、
    請求項１７〜２７何れか一項記載の歯科器具。
29. 患者に歯科処置を施す方法であって、
    前記方法は、前記歯科処置を施す間、口腔またはその中の歯系組織を照らすべく、
    請求項１４〜２８何れか一項記載の歯科器具を用いる工程を有する、
    方法。
30. 患者の歯科検診の方法であって、
    前記方法は、前記歯科検診を施す間、口腔またはその中の歯系組織を照らすべく、請求項１４〜２８何れか一項記載の前記歯科器具を用いる工程を有する、
    方法。
31. 前記方法は、虫歯、歯石、または歯垢を正常歯系組織から識別すべく、２６０〜４５０ｎｍの範囲の１あるいは複数の波長で光を生成する工程を有する、
    請求項２９または請求項３０の方法。
32. 前記方法は、歯色をした充填物を正常歯系組織から識別すべく、４００〜５４０ｎｍの範囲の１あるいは複数の波長で光を生成する工程を有する、
    請求項２９〜３１何れか一項記載の方法。
33. 前記方法は、歯科複合材を硬化または光重合すべく、３５０〜５００ｎｍの範囲の１あるいは複数の波長で光を生成する工程を有する、
    請求項２９〜３２何れか一項記載の方法。
34. 照明を当てた歯系組織からの光は、フィルタを通じて見られる、
    請求項２９〜３３何れか一項記載の方法。
35. 染料は、歯系組織の識別を高めるべく適用される、
    請求項２９〜３４何れか一項記載の方法。

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