JP3118824U - 歯科光診断装置用ハンドピース - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＣＴの生体における診断は、眼科では網膜下の詳細な光断層画像の取得用としてあるが、歯科では被検体が歯部で象牙・エナメル質、歯肉部等の硬軟両組織からなりまた、口腔内は狭小で形状も個人差が大であるため、歯科用装置では検出部のハンドピースの形状とその内部構造及び操作性が重要である、これに適する歯科光診断装置用ハンドピースを提供する。
【解決手段】歯部に当接する照射用窓を有する円筒状の挿入部と漸拡円筒及び大円筒状の把持部とが直線状に構成され、内部に光学系に挿設されたシリンドリカルレンズと、照射用反射鏡とマイケルソン干渉計と回折格子及び二次元の撮像素子を備え、照射用反射鏡とシリンドリカルレンズによる横方向と、奥行き方向の構造を得るための二次元撮像素子による計測信号が得られる。
【選択図】図１

Description

本考案は、歯科診療における光診断装置に係り、特に ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）手段を備えた歯科光診断装置用ハンドピースに関する。

従来、ＯＣＴの生体における診断のための使用例は、例えば眼科における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。
また、歯科光診断装置用プローブとしては、以下のような文献が開示されている。
特開平２００４−３４４２６０号公報 特開平２００４−３４７３８０号公報 特開平２００４−３４４２６２号公報

歯科の被検体は、象牙質、エナメル質等からなる硬組織と、歯肉部等の軟組織から構成されており、また診断のために使用できる口腔内のスペースは狭小であり、かつその形状も個人差が大である。
従って、前記被検体である口腔内の硬軟両組織の所定の深度からの反射光を測定するＯＣＴ装置では、反射光を検出するハンドピースの形状と、内部構造及び操作性が特に重要であり、常にその改善が求められている。
本考案は前記発明の開示における文献に加えて、操作性を高めた歯科光診断装置用ハンドピースを提供する。

上記に鑑み、本考案者等は次の手段によって課題を解決した。
（１）被検体の歯部を照射するための、所定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かあるいは、位相変調を与えた参照光との干渉によって、前記領域の光断層画像を取得するＯＣＴ手段とを備えてなる歯科光診断装置用ハンドピースにおいて、先端部に信号光照射用窓を有する小口径の遮光性の円筒状の挿入部及び、その後部に遮光性の円筒状の把持部を接続してなり、同挿入部内及び円筒状の把持部内には、光学系に挿設されたシリンドリカルレンズと、照射用反射鏡と、光学干渉計と、分光器及びその検出器とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置用ハンドピース。
（２）光学干渉計がマイケルソン干渉計であり、分光器が回折格子であり、検出器が二次元の撮像素子であることを特徴とする前項（１）に記載の歯科光診断装置用ハンドピース。

（３）外部で生成された低コヒーレントの光源導入用の把持部内の光ファイバと、同光ファイバ端前方のレンズと、同レンズ前方の低コヒーレント光空間伝送路と、そして、ハンドピース内に配設されたマイケルソン干渉計が、ビームスプリッタとその前方の、透過光を伝送する所定の光路長を有する空間伝送路と、同伝送路端前方の円筒状の挿入部先端に配設された照射用反射鏡と、その反射光を集光するシリンドリカルレンズと、同シリンドリカルレンズ上面の前記円筒の管壁に設けられた歯部への信号光照射及び同反射光取得用の照射用窓並びに、一方、前記ビームスプリッタにより分岐された低コヒーレント光を、シリンドリカルレンズを介して設けられた、前記照射用反射鏡経由歯部に至るのと同じ光路長を有する伝送路端に固設された、前記把持部内後方の参照光用の反射鏡を備え、前記歯部からの反射信号光及び、参照光用反射鏡からの参照光とを、前記スピリッタにより共に同一空間伝送路に送出する構成を形成し、また、その伝送路の前方には反射鏡及び、前記送出光を分光する回折格子が配設され、さらに、同回折格子の前方にはシリンドリカルレンズを介して分光された干渉縞を計測する二次元の撮像素子が配設されてなり、同撮像素子が、その計測信号を外部に送出する信号線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用ハンドピース。
（４）照射用反射鏡とシリンドリカルレンズによる横方向と、奥行き方向の構造を得るための二次元撮像素子による計測信号が得られ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ハンドピース。

（５）低コヒーレント光の伝送路が、外部において歯部の光診断箇所を決めるためのガイド光を重畳した光を伝送できるよう構成し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用ハンドピース 。
（６）歯部の光診断箇所を決めるために歯部に照射されたガイド光の到達位置付近の歯部を撮像する外部に設置されたカメラの撮像面に、前記歯部の表面画像を伝送するための光ファイバと、同じく外部に設置された照明用光源から同カメラの撮像する歯部を照明するための照明光を伝送する光ファイバとが、それぞれの先端を前記信号光照射用窓に近接して配設され、前記各先端の前方には、照射用窓の一画内に照明・撮像用の反射鏡が配設されてなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の歯科光診断装置用ハンドピース。
（７）歯部の光診断箇所を決めるために歯部に照射されたガイド光の到達位置付近の歯部を撮像するカメラと、同カメラの撮像する歯部を照明するための照明用光源とが、前記把持部内に配設され、かつ前記照明用光源に接続された光ファイバと、歯部の表面画像を前記カメラの撮像面に伝送するための光ファイバとが、それぞれの先端を前記信号光照射用窓に近接して配設され、前記各先端の前方には、照射用窓の一画内に照明・撮像用の反射鏡が配設されてなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の歯科光診断装置用ハンドピース

１、本考案の請求項１〜４の考案によれば、
被検体の歯部を照射するための、所定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、
同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かあるいは、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歯科光診断装置用ハンドピースにおいて、
先端部に信号光照射用窓を有する遮光性の小口径の円筒状の挿入部及び、その後部に遮光性の円筒状の把持部を直線状に接続してなり、
同挿入部内及び円筒状の把持部内には、光学系に挿設されたシリンドリカルレンズと、照射用反射鏡と、光学干渉計と、分光器及びその検出器とを備えてなるため、
外部からの雑光の侵入を阻止でき、信号光の処理が高精度に実施でき、被検体からの反射光も精度良く取得することができる。また、光スキャナが被検体の歯部に近接でき、ハンドピース先端の口腔内への挿入される部分が細くでき、ハンドピース先端の口腔内への挿入と、信号光被検体への照射が容易になる。
また、照射用反射鏡とシリンドリカルレンズにより、機械的な走査を行う必要がない。

また、光学干渉計がマイケルソン干渉計であり、分光器が回折格子であり、検出器が二次元の撮像素子とし、歯科光診断用ハンドピースの内部に収納してあるため、
照射用反射鏡とシリンドリカルレンズによる横方向と、奥行き方向の二次元構造を得るための計測信号が得られ、外部において例えばラインフィールドフーリエドメインＯＣＴの演算により、２次元の断層画像を得ることができる。

２、請求項５の考案によれば、前記請求項１〜４の効果に加えて、
低コヒーレント光の伝送路が、外部において歯部の光診断箇所を決めるためのガイド光を重畳した光を伝送できるようにしたので、施術者はガイド光の到達位置を目視によって確認することにより光診断箇所を容易に設定でき、作業の効率化が図れる。

３、請求項６又は７の考案によれば、さらに、
歯部の光診断箇所を決めるために歯部に照射されたガイド光の到達位置撮像するカメラと、同カメラの撮像する歯部を照明する照明用光源を、ハンドピース外部に配置するものはハンドピースの簡易化、小型化を図ることができる。
又は、ハンドピースの把持部内に配設し、かつ前記照明用光源に接続された光ファイバ及び歯部の表面画像をカメラの撮像面に伝送する光ファイバの先端を、前記信号光照射用窓に近接して配設したものは一体化でき、両者とも施術者は外部のモニタにより、光診断場所を容易に決定でき、作業の効率化が図れる。

考案を実施するための最良の形態を以下図面に基づいて説明する。

図１は本考案の歯科光診断用ハンドピースの外観斜視図である。
図において、１は歯科光診断用ハンドピース、２は把持部、３は漸拡円筒部、４はハンドピース挿入部、５は照射用窓、６は窓ガラス、７は縁カバー、８は外装チューブを示す。
ハンドピースの外観は、口腔内の歯部に当接する照射用窓５と、小口径の円筒部を有する前記ハンドピース挿入部４と、それに接続された漸拡円筒部３と、同円筒部３に接続される大円筒状の把持部２とが、直線状に配列されかつ1体に構成されている。
そして、施術者は、把持部２とその前部を握ってハンドピース挿入部４を患者の口腔内に挿入し、歯部の測定診断箇所に照射用窓５を当接する。

図２は本考案の歯科光診断用ハンドピースの縦断面図である。
図において、９はシリンドリカルレンズ、１０は照射用反射鏡、１２は低コヒーレント光空間伝送路、１２’は空間伝送路、１３は参照光空間伝送路、１４はビームスプリッタ、１５、１６は反射鏡、１７は回折格子、１８はシリンドリカルレンズ、１９は二次元撮像素子、２０は二次元撮像素子信号線、２１はレンズ、２２はシリンドリカルレンズ、２３は参照光用反射鏡、２８は低コヒーレント光用光ファイバ、３１は挿入部カバー着脱部、３２は挿入部カバー、３３は信号及び配線導入孔、３５はマイケルソン干渉計を示す。

前記の内部構造は、図２に示すように、前記把持部２の大口径円筒の信号及び配線導入孔３３から導入される外部で生成された低コヒーレント光導入用の把持部内の低コヒーレント光用光ファイバ２８と、
同光ファイバ２８端前方のレンズ２１による平行光は、前方の低コヒーレント光空間伝送路１２を通り、前記ハンドピース１の中に形成されたマイケルソン干渉計３５に入射される。

前記マイケルソン干渉計は、
ビームスプリッタ１４を起点として透過光がその前方の照射用反射鏡１０経由歯部に至る所定の光路長を有する空間伝送光路１２’を有し、
同空間伝送光路１２’は、円筒状の挿入部４の先端に配設された照射用反射鏡１０と、
その反射光を集光するシリンドリカルレンズ９と、同シリンドリカルレンズ９上面の前記挿入部４の円筒の管壁に設けられた歯部への信号光照射及び同反射光取得用の照射用窓５から歯部に至り、
そして一方、前記ビームスプリッタ１４により分岐された低コヒーレント光は、
シリンドリカルレンズ２２を介して設けられた、前記空間伝送路光路１２’と同じ光路長を有する参照光伝送路１３の末端に固設された把持部２内後方の参照光用反射鏡２３によって参照光が生成され、
前記歯部からの反射信号光及び、前記参照光とをビームスピリッタ１４により共に同一空間伝送路に送出する機構を形成している。

また、前記空間伝送路の前方には反射鏡１６及び、前記送出光を分光する回折格子１７が配設されており、そして、同回折格子１７の前方にはシリンドリカルレンズ１８を介して分光された干渉縞を計測する二次元の撮像素子１９が配設され、同撮像素子１９は、その計測信号を外部に送出する信号線２０を備えている。
前記の構成により本歯科光診断用ハンドピースは、シリンドリカルレンズ９と照射用反射鏡１０による横方向と、奥行き方向の二次元構造を得るための二次元の撮像素子１９からの計測信号を得ることができる。
また、図２における歯部の光診断箇所の位置決めは、前記低コヒーレント光に重畳されたガイド光を目視する方式で行う。

図３は、請求項７に係るカメラによる表面画像撮像方式の歯科光診断用ハンドピースの縦断面図である。
図において、２４はカメラ撮像用光ファイバ、２５は照明用光ファイバ、２６は照明用光源、２７は撮像カメラ、２９は撮像カメラコード、３０は照明光源コード、３４は照明・撮像用反射鏡を示す。
前記大口径の円筒部の内部に、表面画像取得用の撮像カメラ２７と、同カメラの撮像場所を照明する照明用の光源２６とが配設され、かつ、前記照明用の光源２６に接続された照明用光ファイバ２５と、歯部の表面画像をカメラの撮像面に伝送する撮像用光ファイバ２４とが、それぞれの先端を照射用窓５に近接して配設され、
また、前記各先端の前方には、照射用窓５の一画内に照明・撮像用反射鏡３４が配設されており、被検体の歯部の表面画像は、ガイド光とともに外部のモニタ（図示せず）モニタに観測することができ、あるいはガイド光を切って表面画像のみを観測することができる。
なお、本実施例においても、ガイド光を照射することによって、目視による歯部の診断箇所の確認は可能である。
さらに、表面画像取得用の撮像カメラ２７と照明用光源２６をハンドピースの外部に取り出し、かつ撮像用の光ファイバと照明用の光ファイバとをハンドピースの信号及び配線導入口３３から引き出すことによって、ハンドピース内の構造を簡単にすることもよい。

本考案の歯科光診断用ハンドピースの外観斜視図 本考案の歯科光診断用ハンドピースの縦断面図 カメラによる表面画像撮像方式の歯科光診断用ハンドピースの縦断面図

符号の説明

１：歯科光診断用ハンドピース
２：把持部
３：漸拡円筒部
４：ハンドピース挿入部
５：照射用窓
６：窓ガラス
７：縁カバー
８：外装チューブ
９：集光レンズ
１０：光スキャナ
１２：低コヒーレント光空間伝送路
１２’：空間伝送光路
１３：参照光空間伝送路
１４：ビームスプリッタ
１５、１６反射鏡
１７：回折格子
１８：シリンドリカルレンズ
１９：二次元撮像素子
２０：二次元撮像素子信号線
２１：レンズ
２２：シリンドリカルレンズ
２３：参照光用反射鏡
２４：カメラ撮像用光ファイバ
２５：照明用光ファイバ
２６：照明用光源
２７：撮像用カメラ
２８：低コヒーレント光用光ファイバ
２９：撮像カメラコード
３０：光源コード
３１：挿入部カバー着脱部
３２：挿入部カバー
３３：信号及び配線導入孔
３４：照明・撮像用反射鏡
３５：マイケルソン干渉計

Claims (7)

1. 被検体の歯部を照射するための、所定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かあるいは、位相変調を与えた参照光との干渉によって、前記領域の光断層画像を取得するＯＣＴ手段とを備えてなる歯科光診断装置用ハンドピースにおいて、
   先端部に信号光照射用窓を有する遮光性の小口径の円筒状の挿入部及び、その後部に遮光性の円筒状の把持部を接続してなり、
   同挿入部内及び円筒状の把持部内には、光学系に挿設されたシリンドリカルレンズと、照射用反射鏡と、光学干渉計と、分光器及びその検出器とを備えてなることを特徴とする歯科光診断装置用ハンドピース。
2. 光学干渉計がマイケルソン干渉計であり、分光器が回折格子であり、検出器が二次元の撮像素子であることを特徴とする請求項１に記載の歯科光診断装置用ハンドピース。
3. 外部で生成された低コヒーレントの光源導入用の把持部内の光ファイバと、
   同光ファイバ端前方のレンズと、同レンズ前方の低コヒーレント光空間伝送路と、
   そして、ハンドピース内に配設されたマイケルソン干渉計が、
   ビームスプリッタとその前方の、透過光を伝送する所定の光路長を有する空間伝送路と、同伝送路端前方の円筒状の挿入部先端に配設された照射用反射鏡と、
   その反射光を集光するシリンドリカルレンズと、同シリンドリカルレンズ上面の前記円筒の管壁に設けられた歯部への信号光照射及び同反射光取得用の照射用窓並びに、
   一方、前記ビームスプリッタにより分岐された低コヒーレント光を、シリンドリカルレンズを介して設けられた、前記照射用反射鏡経由歯部に至るのと同じ光路長を有する伝送路端に固設された、前記把持部内後方の参照光用の反射鏡を備え、前記歯部からの反射信号光及び、参照光用反射鏡からの参照光とを、前記スピリッタにより共に同一空間伝送路に送出する構成を形成し、
   また、その伝送路の前方には反射鏡及び、前記送出光を分光する回折格子が配設され、
   さらに、同回折格子の前方にはシリンドリカルレンズを介して分光された干渉縞を計測する二次元の撮像素子が配設されてなり、
   同撮像素子が、その計測信号を外部に送出する信号線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用ハンドピース。
4. 照射用反射鏡とシリンドリカルレンズによる横方向と、奥行き方向の構造を得るための二次元撮像素子による計測信号が得られ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ハンドピース。
5. 低コヒーレント光の伝送路が、外部において歯部の光診断箇所を決めるためのガイド光を重畳した光を伝送できるよう構成し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用ハンドピース 。
6. 歯部の光診断箇所を決めるために歯部に照射されたガイド光の到達位置付近の歯部を撮像する外部に設置されたカメラの撮像面に、前記歯部の表面画像を伝送するための光ファイバと、同じく外部に設置された照明用光源から同カメラの撮像する歯部を照明するための照明光を伝送する光ファイバとが、それぞれの先端を前記信号光照射用窓に近接して配設され、
   前記各先端の前方には、照射用窓の一画内に照明・撮像用の反射鏡が、配設されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯科光診断装置用ハンドピース。
7. 歯部の光診断箇所を決めるために歯部に照射されたガイド光の到達位置付近の歯部を撮像するカメラと、同カメラの撮像する歯部を照明するための照明用光源とが、前記把持部内に配設され、かつ前記照明用光源に接続された光ファイバと、
   歯部の表面画像を前記カメラの撮像面に伝送するための光ファイバとが、
   それぞれの先端を前記信号光照射用窓に近接して配設され、前記各先端の前方には、照射用窓の一画内に照明・撮像用の反射鏡が配設されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯科光診断装置用ハンドピース