JP4471709B2 - Caries detection device - Google Patents

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Description

本発明は、虫歯を検出する技術に関し、特に、歯からの蛍光情報に基づいて非破壊的に初期段階の虫歯を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting tooth decay, and more particularly to a technique for non-destructively detecting an initial stage tooth decay based on fluorescence information from the tooth.

光を用いて虫歯を検出する従来技術として、特許文献1に記載された装置がある。かかる装置は、赤色光(600〜670nm)を励起光として歯に照射し、その歯からの蛍光をフォトダイオードにより受光した光の強度のみを測定するものである。また、前記装置は口腔内細菌由来の蛍光により虫歯を検出するものであるため、虫歯が進行し歯に穴が開いてしまい、その中に細菌が繁殖しているような場合には虫歯の検出が可能である。   As a conventional technique for detecting caries using light, there is an apparatus described in Patent Document 1. Such an apparatus irradiates teeth with red light (600 to 670 nm) as excitation light, and measures only the intensity of light received by a photodiode from the teeth. In addition, since the device detects cavities by fluorescence derived from bacteria in the oral cavity, detection of cavities occurs when the cavities progress and holes are formed in the teeth, and the bacteria are proliferating in them. Is possible.

しかしながら、初期虫歯の進行度合いは、必ずしも細菌の存在及びその量とは相関していない。特に初期虫歯の場合は、該当箇所に口腔用組成物内細菌が検出されないことがむしろ多いため、前記特許文献1に記載の装置でかかる初期虫歯を検出することは困難である。すなわち、このような蛍光情報によって解析した結果は、口腔内細菌の有無等によって左右されるため、初期虫歯の有無を正確に判断することが困難である。   However, the progress of early caries does not necessarily correlate with the presence and amount of bacteria. In particular, in the case of early caries, it is difficult to detect such initial caries with the device described in Patent Document 1 because bacteria in the composition for oral cavity are often not detected at the corresponding locations. That is, since the result analyzed by such fluorescence information depends on the presence or absence of bacteria in the oral cavity, it is difficult to accurately determine the presence or absence of initial caries.

上記特許文献1の問題を解決すべく、非特許文献1、2に記載されたQLF(quantitative light-induced fluorescence)方法及びこの方法を実現させた装置が開発されている。この装置は、380±70nmの紫外線で照射し、得られた520nm以上の蛍光の強さのみ検出するものであり、虫歯部位からの蛍光強度が歯の健常部位からの蛍光強度に比較して弱くなるという現象を利用して虫歯を検出するものである。この場合の虫歯検出は、細菌の存在に影響を受けないため、特許文献1に開示の装置と比較して虫歯の有無の検出をより正確にできるようになっている。しかし、後述の比較例2に示すとおり、実際のミネラル減少率の変化と上記520nm以上蛍光強度の変化とは一致しないため、初期虫歯の進行度合を計測することは困難である。   In order to solve the problem of Patent Document 1, a QLF (quantitative light-induced fluorescence) method described in Non-Patent Documents 1 and 2 and an apparatus that realizes the method have been developed. This apparatus irradiates with ultraviolet rays of 380 ± 70 nm and detects only the intensity of fluorescence obtained above 520 nm, and the fluorescence intensity from the caries site is weaker than the fluorescence intensity from the healthy tooth site. Using this phenomenon, tooth decay is detected. Since the caries detection in this case is not affected by the presence of bacteria, the presence / absence of caries can be detected more accurately as compared with the apparatus disclosed in Patent Document 1. However, as shown in Comparative Example 2 which will be described later, since the actual change in the mineral decrease rate does not match the change in the fluorescence intensity of 520 nm or more, it is difficult to measure the progress of the initial caries.

さらに、虫歯を検出する装置として、360〜580nmの紫外線を歯に照射し、歯からの620mn以上の蛍光を測定する装置がある(特許文献2)。この装置は虫歯部位に特異的な赤色蛍光のみを測定対象とするものであり、特許文献1のように、口腔内細菌まで検出してしまうことはない。しかし、特許文献2に記載の装置は、蛍光強度の弱い赤色蛍光のみを測定対象とするため、虫歯の有無を検出するのに蛍光強度が不十分で外光などの計測環境の影響を受けやすく検出感度が低くなるという問題がある。   Furthermore, as a device for detecting caries, there is a device that irradiates 360-580 nm ultraviolet rays on a tooth and measures fluorescence of 620 nm or more from the tooth (Patent Document 2). This apparatus is intended to measure only red fluorescence specific to the caries site, and does not detect oral bacteria as in Patent Document 1. However, since the apparatus described in Patent Document 2 only measures red fluorescence with low fluorescence intensity, the fluorescence intensity is insufficient to detect the presence or absence of caries and is easily affected by the measurement environment such as external light. There is a problem of low detection sensitivity.

他方、虫歯の進行度合いを正確に検出し定量できる技術として、非特許文献3に記載された技術がある。この技術は、抜去した虫歯をスライスし、その断面をマイクロX線写真で撮影し、前記写真における情報に基づいて、健常歯と比較しつつ、ミネラル減少率を算出し、虫歯の進行状況を定量するものである。かかる方法は、確実に虫歯の進行状況を確認することが可能であるが、歯を抜去およびスライスしなければ、測定することができないという問題がある。   On the other hand, there is a technique described in Non-Patent Document 3 as a technique that can accurately detect and quantify the degree of progress of caries. This technology slices the extracted dental caries, shoots the cross-section with a micro X-ray, calculates the mineral reduction rate while comparing with healthy teeth based on the information in the photo, and quantifies the progress of dental caries To do. Such a method can surely check the progress of caries, but has a problem that it cannot be measured unless the tooth is removed and sliced.

特開平2001−299699号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-299699 欧州特許出願公開第0555645号明細書European Patent Application No. 0555645 Stookey,G.K.,et al. Dental caries diagnosis, Dent Clin North Am.,43;665-77,1999.Stookey, G.K., et al. Dental caries diagnosis, Dent Clin North Am., 43; 665-77, 1999. Shi X.Q,et al. Comparison of QLF and DIAGNOdent for quantification of smooth surface caries, Caries Res., 35(1):21-6,2001.Shi X.Q, et al. Comparison of QLF and DIAGNOdent for quantification of smooth surface caries, Caries Res., 35 (1): 21-6, 2001. 好川正ら,「エナメル質の脱灰におよぼす0.1M乳酸のpHならびに作用時間の影響」,口腔衛生学会雑誌,1990,第40巻,p.671〜677Masayoshi Yoshikawa et al., “Effects of pH and duration of 0.1M lactic acid on enamel demineralization”, Journal of Oral Hygiene, 1990, Vol. 40, p. 671-677

本発明の目的は、初期虫歯を感度良くかつ正確に検出し、虫歯の進行度合をも検出できる虫歯検出装置、虫歯検出方法及び前記検出方法を実現させるためのプログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a caries detection device, a caries detection method, and a program for realizing the caries detection method capable of detecting initial caries with high sensitivity and accuracy and detecting the progress of caries.

本発明者等は、歯に紫外光(水銀ランプのi線365nm)を照射した場合、健常歯については、400〜500nm付近(青色相当)に強い蛍光が生じるのに対し、虫歯については、400〜500nm付近の蛍光が弱くなり、その一方で、600〜800nm付近(赤色相当)に蛍光が生じることを知見した。   When the present inventors irradiate ultraviolet rays (i-line 365 nm of mercury lamp) on teeth, strong fluorescence is generated in the vicinity of 400 to 500 nm (equivalent to blue) for healthy teeth, while 400 for dental caries. It was found that the fluorescence in the vicinity of ˜500 nm was weakened, while the fluorescence was generated in the vicinity of 600 to 800 nm (corresponding to red).

また、本発明者等は、紫外光の照射光強度を減少させた場合、虫歯については、青色相当及び赤色相当の蛍光が弱くなるのに対し、健常歯については、青色相当の蛍光が弱くなるものの、赤色相当の蛍光が強くなることを知見した。   In addition, when the intensity of irradiation light of ultraviolet light is decreased, the present inventors have weakened the fluorescence corresponding to blue and red for caries, whereas the fluorescence corresponding to blue is weak for healthy teeth. However, it was found that the fluorescence corresponding to red was intensified.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、紫外線光源と、該紫外線光源から照射された紫外線により歯からの蛍光を受光する蛍光受光部と、該蛍光受光部から送信された蛍光データを解析する蛍光データ解析部と、該蛍光データ解析部により解析された解析データを表示する解析データ表示部とを備えた虫歯検出装置であって、前記蛍光データ解析部は、前記蛍光データを可視光領域の2以上の波長帯における蛍光強度に基づいて解析をする虫歯検出装置である。   The present invention has been made on the basis of the above findings, and includes an ultraviolet light source, a fluorescence light receiving unit that receives fluorescence from teeth by the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source, and fluorescence data transmitted from the fluorescence light receiving unit. A dental caries detecting device comprising: a fluorescence data analysis unit for analyzing the analysis data; and an analysis data display unit for displaying the analysis data analyzed by the fluorescence data analysis unit, wherein the fluorescence data analysis unit It is a caries detection device which analyzes based on the fluorescence intensity in two or more wavelength bands of an optical region.

本発明に係る検出装置を用いることにより、初期虫歯を感度よく検出することが出来るため、初期虫歯を削らずに非外科的な処置による治療がよりしやすくなる。さらに、本発明に係る虫歯検出装置は、虫歯の進行度合いも計測することができる。前記初期虫歯の治療経過の観察が可能になり、その回復の度合いの確認ができるため、患者に虫歯の進行状況や回復状況を具体的に示すことができる。さらに、虫歯予防処置の重要性や処置の効果に関する理解を得ることができ、口腔の健康の維持向上に貢献することが可能になる。   By using the detection apparatus according to the present invention, it is possible to detect the initial caries with high sensitivity, so that treatment by non-surgical treatment without removing the initial caries becomes easier. Furthermore, the caries detection apparatus according to the present invention can also measure the progress of caries. Since it is possible to observe the treatment progress of the initial caries and the degree of recovery can be confirmed, the progress and recovery status of the caries can be specifically shown to the patient. Furthermore, it is possible to obtain an understanding of the importance of the dental caries prevention treatment and the effect of the treatment, thereby contributing to the maintenance and improvement of oral health.

本発明に係る虫歯検出装置により、歯の表面を計測することによって、虫歯を精度良く検出できるのみならず、歯の隙間等のような計測が困難な部位や(1カ所で計測)、歯の健常部位と虫歯部位との対比測定(2カ所で計測)をも行うことが可能である。また、これらの蛍光データを可視光領域の2以上の波長帯における蛍光強度に基づいて解析をすることにより、虫歯(特に初期虫歯)とその進行度合いを感度良く正確に検出することができる。   By measuring the surface of the tooth with the caries detection device according to the present invention, it is possible not only to detect caries with high accuracy, but also to parts that are difficult to measure, such as tooth gaps (measured at one place), It is also possible to perform contrast measurement (measured at two locations) between a healthy site and a carious site. Further, by analyzing these fluorescence data based on the fluorescence intensity in two or more wavelength bands in the visible light region, it is possible to detect caries (especially the initial caries) and the degree of progression thereof with high sensitivity and accuracy.

また、本発明に係る虫歯検出装置により、紫外線の照射光強度の変化に伴って変化する歯からの蛍光データの中から、虫歯と健常歯とで異なる変化を示す波長帯を選択し、その波長帯における複数の蛍光強度に基づいて解析することができ、それによって虫歯(特に初期虫歯)とその進行度合いを感度良く正確に検出することができる。   In addition, by using the dental caries detecting device according to the present invention, a wavelength band showing a change different between a caries and a healthy tooth is selected from fluorescence data from a tooth that changes with a change in the intensity of irradiation light of ultraviolet rays, and the wavelength Analysis can be performed based on a plurality of fluorescence intensities in the band, whereby the caries (especially the initial caries) and the degree of progression thereof can be detected with high sensitivity and accuracy.

本出願において、「第1波長帯」とは、赤色相当の波長のみならず、緑色相当の波長まで含めた、550〜810nmの波長帯から選ばれる任意の波長幅を有する波長帯を意味する。「第2波長帯」とは、青色相当の波長のみならず、緑色相当の波長まで含めた、380〜550nmの波長帯から選ばれる任意の波長幅を有する波長帯を意味する。「第3波長帯」とは、緑色相当の波長のみならず、赤色相当の波長及び青色相当の波長まで含めた、450〜650nmの波長帯から選ばれる任意の波長幅を有する波長帯を意味する。   In the present application, the “first wavelength band” means a wavelength band having an arbitrary wavelength width selected from a wavelength band of 550 to 810 nm including not only a wavelength corresponding to red but also a wavelength corresponding to green. The “second wavelength band” means a wavelength band having an arbitrary wavelength width selected from a wavelength band of 380 to 550 nm including not only a wavelength corresponding to blue but also a wavelength corresponding to green. The “third wavelength band” means a wavelength band having an arbitrary wavelength width selected from a wavelength band of 450 to 650 nm including not only a wavelength corresponding to green but also a wavelength corresponding to red and a wavelength corresponding to blue. .

第1波長帯の波長幅は0.1nm以上260nm以下であって、好ましくは10nm以上260nm以下であり、さらに好ましくは50nm以上260nm以下である。第2波長帯の波長幅は0.1nm以上170nm以下であって、好ましくは10nm以上170nm以下であり、さらに好ましくは50nm以上170nm以下である。第3波長帯の波長幅は0.1nm以上200nm以下であって、好ましくは10nm以上200nm以下であり、さらに好ましくは50nm以上200nm以下である。   The wavelength width of the first wavelength band is from 0.1 nm to 260 nm, preferably from 10 nm to 260 nm, and more preferably from 50 nm to 260 nm. The wavelength width of the second wavelength band is 0.1 nm to 170 nm, preferably 10 nm to 170 nm, and more preferably 50 nm to 170 nm. The wavelength width of the third wavelength band is from 0.1 nm to 200 nm, preferably from 10 nm to 200 nm, and more preferably from 50 nm to 200 nm.

また、バンドパスフィルタを使用して蛍光データを複数の波長帯に分割する場合は、そのフィルタの性能により、波長帯に含む波長の数値範囲が変化し得る。たとえば、すでにバンドパスフィルタが素子に組み込まれている原色カラーCCDを用いた場合に、第1波長帯(赤色相当)は、中心波長が650±50で、第2波長帯(青色相当)は、中心波長が450±50で、第3波長帯(緑色相当)は、中心波長が550±50が代表的であるが、これらの波長には限定されず、フィルタの特性により、前記各波長帯は、相互に波長の範囲が重なる場合も含む。   In addition, when the fluorescence data is divided into a plurality of wavelength bands using a bandpass filter, the numerical range of wavelengths included in the wavelength band may change depending on the performance of the filter. For example, when a primary color CCD in which a bandpass filter is already incorporated in the element is used, the first wavelength band (corresponding to red) has a center wavelength of 650 ± 50, and the second wavelength band (corresponding to blue) is The center wavelength is 450 ± 50, and the third wavelength band (corresponding to green) is typically center wavelength 550 ± 50, but is not limited to these wavelengths. This includes the case where the wavelength ranges overlap each other.

第1波長帯の中心波長と第3波長帯の中心波長は、10nm以上離れていることが好ましく、20nm以上離れていることがさらに好ましい。また、第2波長帯の中心波長と第3波長帯の中心波長についても、10nm以上離れていることが好ましく、20nm以上離れていることがさらに好ましい。なお、中心波長とはバンドパスフィルタの二点の相対透過率が50%のポイント間の中間の波長を意味する。
また、図1(フィルタ特性)に示すフィルタの場合は、赤色の波長帯は、350〜450及び550〜750であり、これらも本願の第1波長帯に含むものとする。
The center wavelength of the first wavelength band and the center wavelength of the third wavelength band are preferably separated by 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. Further, the center wavelength of the second wavelength band and the center wavelength of the third wavelength band are also preferably separated by 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. The center wavelength means an intermediate wavelength between the points where the relative transmittance at two points of the band pass filter is 50%.
In the case of the filter shown in FIG. 1 (filter characteristics), the red wavelength bands are 350 to 450 and 550 to 750, which are also included in the first wavelength band of the present application.

本発明によれば、初期虫歯を感度良く正確に検出し、しかもその進行度合をも検出できる虫歯検出装置及び虫歯検出方法を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a caries detection apparatus and a caries detection method that can detect initial caries with high sensitivity and accurately detect the progress of the caries.

以下、本発明の虫歯検出装置及び虫歯検出方法並びに虫歯検出プログラムの最も好ましい一実施形態を詳細に説明する。
図2に示すように、本実施形態の虫歯検出システム(虫歯検出装置)1は、紫外線照射装置(紫外線光源)2と、紫外線照射装置2から照射された紫外線により歯からの蛍光を受光する蛍光受光装置(蛍光受光部)3と、蛍光受光装置3から送信されたデータを解析するデータ解析部4と、データ解析部4により解析された解析データを表示する表示装置(解析データ表示部)5とを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a most preferred embodiment of a caries detection device, caries detection method and caries detection program of the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the caries detection system (caries detection apparatus) 1 of the present embodiment includes an ultraviolet irradiation device (ultraviolet light source) 2 and fluorescence that receives fluorescence from teeth by ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiation device 2. A light receiving device (fluorescence light receiving unit) 3, a data analysis unit 4 that analyzes data transmitted from the fluorescence light receiving device 3, and a display device (analysis data display unit) 5 that displays analysis data analyzed by the data analysis unit 4. And.

データ解析部4は、蛍光データを可視光領域の2以上の波長帯に分割し、それぞれの波長帯における蛍光強度に基づいて解析ができるように構成されている。
まず、かかる虫歯検出システム1を詳細に述べる。
The data analysis unit 4 is configured to divide the fluorescence data into two or more wavelength bands in the visible light region and perform analysis based on the fluorescence intensity in each wavelength band.
First, the caries detection system 1 will be described in detail.

虫歯検出システム1は、このシステム全体を統括的に制御する主制御部10(詳細後述)を有する。この主制御部10には、入出力制御部11を介して、紫外線照射装置2、及び蛍光受光装置3が接続されていると共に、記憶装置12、表示装置5、及び出力装置13が接続されている。   The caries detection system 1 has a main control unit 10 (details will be described later) for comprehensively controlling the entire system. The main control unit 10 is connected to the ultraviolet irradiation device 2 and the fluorescence light receiving device 3 through the input / output control unit 11, and is also connected to the storage device 12, the display device 5, and the output device 13. Yes.

紫外線照射装置2は、波長が300〜400nm程度の紫外線を照射するもので、照射光強度が調整可能に構成されていればよい。このような紫外線照射装置2には、例えば、紫外線LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ等がある。紫外線LEDは、紫外線の照射光強度が調整されるように構成されている。例えば、通電量に関して入出力制御部11で制御する、もしくは複数のLEDの点灯個数を変えることにより、光の強度調整を行う。   The ultraviolet irradiation device 2 irradiates ultraviolet rays having a wavelength of about 300 to 400 nm, and it is sufficient that the irradiation light intensity is adjustable. Examples of such an ultraviolet irradiation device 2 include an ultraviolet LED, a mercury lamp, and a metal halide lamp. The ultraviolet LED is configured so that the irradiation light intensity of the ultraviolet light is adjusted. For example, the input / output control unit 11 controls the energization amount, or the light intensity adjustment is performed by changing the number of lighting of a plurality of LEDs.

水銀ランプ又はメタルハライドランプは、照射光が可視光カットフィルタを通過して紫外光になり、その紫外光の強度が調整できるようになっている。強度調整は例えば電流値の制御やNDフィルタを用いることにより行う。
そして、このような紫外線照射装置2から紫外線を導光するものとしては、紫外線吸収率が低いものであれば特に限定はないが、例えば石英ガラスや高分子材料からなるコアを有する光ファイバを通して歯に直接照射されるようになっている。
In the mercury lamp or the metal halide lamp, the irradiation light passes through the visible light cut filter and becomes ultraviolet light, and the intensity of the ultraviolet light can be adjusted. The intensity adjustment is performed, for example, by controlling the current value or using an ND filter.
There is no particular limitation on the light guiding device from the ultraviolet irradiation device 2 as long as it has a low ultraviolet absorptivity. For example, the teeth can be passed through an optical fiber having a core made of quartz glass or a polymer material. It is designed to be irradiated directly.

蛍光受光装置3は、紫外線の照射により歯からの蛍光が、紫外線カットフィルタ14を通過することにより紫外線領域の光が吸収され、可視光領域の光のみが、光ファイバを通して光デバイスに受光されるように構成されている。
光デバイスは、可視光領域の蛍光から、色情報を含んだ情報を蛍光データとして取り込み、その情報を入出力制御部11に送信可能なものであればよい。入出力制御部11は、光デバイスからの情報をAD変換するように構成されている。
The fluorescence light receiving device 3 absorbs the light in the ultraviolet region when the fluorescence from the teeth passes through the ultraviolet cut filter 14 when irradiated with ultraviolet rays, and only the light in the visible region is received by the optical device through the optical fiber. It is configured as follows.
The optical device only needs to be capable of capturing information including color information as fluorescence data from fluorescence in the visible light region and transmitting the information to the input / output control unit 11. The input / output control unit 11 is configured to AD convert information from the optical device.

上述の光デバイスには、例えば、分光輝度計、カラーCCD、CMOS、又は2色以上の色フィルタ付き光センサ等がある。
具体的には、分光輝度計は、蛍光をプリズム等により色分解し、各色光(赤色光、緑色光、青色光等)を光センサ取り込むことにより、各色毎の情報を得るように構成されている。
Examples of the optical device include a spectral luminance meter, a color CCD, a CMOS, or an optical sensor with two or more color filters.
Specifically, the spectral luminance meter is configured to obtain information for each color by color-separating fluorescence with a prism or the like and capturing each color light (red light, green light, blue light, etc.) with an optical sensor. Yes.

また、カラーCCDは、色フィルタ(原色RGB,補色CMYG)を有する2次元配列された素子で受光し、それぞれの素子からの電気信号に基づいて色情報を得るように構成されている。
さらに、2色以上の色フィルタ(バンドパスフィルタ)付き光センサは、蛍光の特定波長のみを、例えば、フォトマルやシリコンフォトダイオードのような受光素子からの電気信号に基づいて各波長帯毎の情報を得るように構成されている。
The color CCD is configured to receive light with a two-dimensional array of elements having color filters (primary colors RGB, complementary colors CMYG) and obtain color information based on electrical signals from the respective elements.
Furthermore, an optical sensor with two or more color filters (bandpass filters) can detect only a specific wavelength of fluorescence for each wavelength band based on, for example, an electrical signal from a light receiving element such as a photomultiplier or a silicon photodiode. It is configured to obtain information.

記憶装置は、データ解析部4により解析された解析データを保存できるものであればよく、例えば、ハードディスク、フレキシブルディスク、光ディスク等がある。   The storage device only needs to be able to store the analysis data analyzed by the data analysis unit 4, and includes, for example, a hard disk, a flexible disk, and an optical disk.

表示装置5は、上記解析データや解析データの選択(測定部位の数、光強度の変化)に必要な情報を表示できるものであればよく、例えば、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ等がある。
出力装置13は、上記解析データを出力できるものであればよく、例えば、プリンタ等がある。
The display device 5 may be any device that can display the analysis data and information necessary for selection of the analysis data (the number of measurement sites and changes in light intensity). Examples thereof include a CRT display and a liquid crystal display.
The output device 13 may be any device that can output the analysis data, such as a printer.

主制御部10は、CPU15、内部メモリ16、蛍光データ解析部4等を有する。CPU15は、OS(Operating System)等の制御プログラムや虫歯検出プログラムからの命令を解読して実行するように構成されている。内部メモリ16は、入出力制御部11からの情報や、記憶装置12からの解析データを一時的に保存するものである。
蛍光データ解析部4は、虫歯検出プログラムがCPU15により実行されることにより、虫歯検出プログラムと、CPU15、メインメモリ等のハードウエア資源(コンピュータ)とが協働した手段として構成されている。
The main control unit 10 includes a CPU 15, an internal memory 16, a fluorescence data analysis unit 4, and the like. The CPU 15 is configured to decode and execute a command from a control program such as an OS (Operating System) or a caries detection program. The internal memory 16 temporarily stores information from the input / output control unit 11 and analysis data from the storage device 12.
The fluorescence data analysis unit 4 is configured as a means in which the caries detection program and the hardware resources (computer) such as the CPU 15 and main memory cooperate with each other when the caries detection program is executed by the CPU 15.

そして、虫歯検出プログラムは、CPU15に実現させる機能として、測定部位数選択機能、光強度変化機能、データ取込機能、波長帯選択機能、虫歯度合演算機能、虫歯有無・進行度合判断機能等を有し、これらの機能により、以下に述べる虫歯検出方法が構築される。   The caries detection program has a function to select the number of measurement parts, a light intensity change function, a data capture function, a wavelength band selection function, a caries degree calculation function, a caries presence / absence / progress degree judgment function, etc. With these functions, the caries detection method described below is constructed.

次に、本実施形態の虫歯検出方法を、虫歯検出プログラムの諸機能と関連させつつ、図3〜図9を参照して説明する。
虫歯検出方法は、メイン処理(S1〜S3、S5)を共通にし、検出目的や検出方法の違いにより、単一部位測定方法(S4、S11〜S19)、対比測定方法(S21〜S30)、光強度変化測定方法(S31〜S35、S41〜S48、S51〜S58、S61〜S68)の3通りに大別される。
Next, the method for detecting tooth decay of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 9 in association with various functions of the tooth decay detection program.
The caries detection method has a common main process (S1 to S3, S5), and a single part measurement method (S4, S11 to S19), a contrast measurement method (S21 to S30), light, depending on the detection purpose and the detection method. There are roughly three types of intensity change measurement methods (S31 to S35, S41 to S48, S51 to S58, S61 to S68).

単一部位測定方法は、外から見える虫歯部位又は虫歯と疑われる部位や、特に歯の隙間や噛み合わせ等のような見えない虫歯部位の虫歯の有無又はその虫歯の進行度合を検出する方法で、虫歯部位と思われる1箇所を1回以上測定する。
対比測定方法は、外から見える虫歯部位又は虫歯と疑われる部位(単に「虫歯部位」とする)の虫歯の有無又はその虫歯の進行度合を検出する方法で、同一の歯における虫歯部位と健常部位の2箇所をそれぞれ独立して測定する。
光強度変化測定方法は、外から見えるか否かにかかわらず虫歯の有無及びその虫歯の進行度合の検出する方法で、紫外線の照射光強度を変化させつつ、虫歯部位と思われる同一箇所を複数回測定する。
The single site measurement method is a method for detecting the presence or absence of caries in an invisible carious part such as a tooth part visible from the outside or a part suspected of caries, especially a tooth gap or meshing, or the progress of the caries. Measure at least one place that appears to be a caries site.
The contrast measurement method is a method for detecting the presence or absence of caries of a carious part or a carious part of a carious tooth (simply referred to as “carious part”) that is visible from the outside, or the degree of progression of the caries. These two points are measured independently.
The light intensity change measurement method is a method for detecting the presence or absence of caries and the progress of the caries, regardless of whether they are visible from the outside. Measure once.

具体的には、図3に示すように、CPU15が、測定するか否かを表示装置5に表示させ(S1)、測定する場合には、虫歯検出プログラムの測定部位数選択機能に基づき、測定部位の数が「1」であるか否かを表示させる(S2)。
測定部位の数が「1」でない場合には、「対比測定方法」の処理に分岐し(分岐B、詳細後述)、測定部位の数が「1」である場合には、CPU15が、虫歯検出プログラムの光強度変化選択機能に基づき、光源の光強度を変化させるか否かを表示させる(S3)。
Specifically, as shown in FIG. 3, the CPU 15 displays whether or not to measure on the display device 5 (S1), and when measuring, the measurement is performed based on the measurement site number selection function of the caries detection program. Whether or not the number of parts is “1” is displayed (S2).
If the number of measurement parts is not “1”, the process branches to the “contrast measurement method” process (branch B, details will be described later). If the number of measurement parts is “1”, the CPU 15 detects tooth decay. Whether or not the light intensity of the light source is changed is displayed based on the light intensity change selection function of the program (S3).

光源の光強度を変化させる場合には、「光強度変化測定方法」の処理に分岐し(分岐C、詳細後述)、光源の光強度を変化させない場合には、CPU15が、「単一部位測定方法」の処理を実行する。   When the light intensity of the light source is changed, the process branches to the “light intensity change measurement method” process (branch C, details will be described later). When the light intensity of the light source is not changed, the CPU 15 performs “single part measurement”. The process of “Method” is executed.

ここで、単一部位測定方法においては、まず、測定者が、紫外線照射装置2を用いて、対象部位に照射し、蛍光受光装置3を用いて、歯からの蛍光より情報を得る。
次いで、CPU15が、虫歯検出プログラムのデータ取込機能に基づき、光デバイスからの情報を、入出力制御部11によりAD変換されたデジタル信号として内部メモリ16に取り込み、そのデジタル信号を、第1〜第3波長帯毎の輝度(蛍光強度)R、B、Gを内部メモリ16に記憶する(S4)。
Here, in the single part measurement method, first, the measurer irradiates the target part using the ultraviolet irradiation device 2 and obtains information from the fluorescence from the teeth using the fluorescent light receiving device 3.
Next, the CPU 15 captures information from the optical device into the internal memory 16 as a digital signal AD-converted by the input / output control unit 11 based on the data capture function of the caries detection program, and the digital signal is first to first The luminance (fluorescence intensity) R, B, G for each third wavelength band is stored in the internal memory 16 (S4).

ここに、第1波長帯(赤色相当)は、可視光領域(380〜810nm)において、波長が、550〜810nmであることが好ましく、より好ましくは、600〜700nmである。
また、第2波長帯(青色相当)は、可視光領域において、波長が、380〜550nmであることが好ましく、より好ましくは、400〜500nmである。
さらに、第3波長帯(緑色相当)は、可視光領域において、波長が、450〜650nmであることが好ましく、より好ましくは、500〜600nmである。
Here, in the first wavelength band (corresponding to red), in the visible light region (380 to 810 nm), the wavelength is preferably 550 to 810 nm, and more preferably 600 to 700 nm.
The second wavelength band (corresponding to blue) preferably has a wavelength of 380 to 550 nm, more preferably 400 to 500 nm in the visible light region.
Furthermore, in the third wavelength band (equivalent to green), the wavelength is preferably 450 to 650 nm, more preferably 500 to 600 nm in the visible light region.

その後、図4に示すように、CPU15が、虫歯検出プログラムの虫歯度合演算機能に基づき、輝度R、B、Gを求め、その値を次の式(1)に従って虫歯度合CD1を演算する(S11)。
CD1=R/B…式(1)
この虫歯度合CD1は、虫歯の進行に伴って、虫歯部位につき、輝度Rが増加する一方で、輝度B、Gが減少するという特性を利用し、虫歯の進行度合を定量的な増加関数として表したものである。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the CPU 15 obtains the luminances R, B, and G based on the caries degree calculation function of the caries detection program, and calculates the caries degree CD 1 according to the following equation (1) ( S11).
CD 1 = R / B ... formula (1)
This dental caries degree CD 1 uses the characteristic that the luminance R increases while the dental caries progress while the dental caries progress, while the brightness B and G decrease, and the degree of dental caries progresses as a quantitative increase function. It is a representation.

ここでは、輝度Bの絶対的強度が輝度Gより大きいため、外光等の影響を受けにくくノイズが小さいため、虫歯度合CD1をより高い精度で算出できる。
また、輝度Bの代わりに輝度Gを用いて次の式(1.2)に従って虫歯度合CD12を演算してもよい。
CD12=R/G…式(1.2)
Here, since the absolute intensity of the luminance B is larger than the luminance G, the noise is less affected by external light and the noise is small, and therefore the dental caries degree CD 1 can be calculated with higher accuracy.
Alternatively, the tooth decay degree CD 12 may be calculated according to the following formula (1.2) using the brightness G instead of the brightness B.
CD 12 = R / G ... Formula (1.2)

S12〜S19の処理は、CPU15が虫歯検出プログラムの虫歯有無・進行度合判断機能に基づいて実行する処理である。
S12では、虫歯度合CD1を、下限しきい値E1と比較する。ここに、「下限しきい値」とは、健常歯と虫歯(特に初期虫歯、以下同じ)とを判別するための値で、紫外線照射装置2における照射光強度、照射面積等の条件や、蛍光受光装置3における光路長、受光素子の感度等の条件によって異なり、虫歯検出システム1におけるキャリブレーションによって決定される。
The processes of S12 to S19 are processes executed by the CPU 15 based on the caries presence / absence / progress degree determination function of the caries detection program.
In S12, the dental caries degree CD 1, compared with the lower threshold E 1. Here, the “lower threshold value” is a value for discriminating between healthy teeth and caries (especially initial caries, hereinafter the same), conditions such as irradiation light intensity and irradiation area in the ultraviolet irradiation device 2, fluorescence, and the like. It depends on conditions such as the optical path length in the light receiving device 3 and the sensitivity of the light receiving element, and is determined by calibration in the caries detection system 1.

虫歯度合CD1が、下限しきい値E1より小さい、又は下限しきい値E1と等しい場合には、健常歯である旨(解析データ)を表示してメイン処理のS1に戻り(S18、19)、虫歯度合CD1が下限しきい値E1より大きい場合には、虫歯である旨(解析データ)を表示する(S13)。 Dental caries degree CD 1 is the lower threshold E 1 less than, or equal to the lower threshold E 1 is the fact that they are healthy tooth Display (analysis data) Return to S1 of the main processing (S18, 19) If the dental caries degree CD 1 is larger than the lower threshold E 1 , the fact that it is a caries (analysis data) is displayed (S 13).

S14では、虫歯度合CD1を、上限しきい値F1と比較する。ここに、「上限しきい値」とは、軽度の虫歯と重度の虫歯とを判別するための値で、上記下限しきい値と同様に決定される。 In S14, the dental caries degree CD 1, compared with the upper threshold F 1. Here, the “upper threshold value” is a value for discriminating mild caries from severe caries, and is determined in the same manner as the lower threshold value.

虫歯度合CD1が上限しきい値F1より小さい場合には、軽度の初期虫歯である旨(解析データ)を表示し(S15)、虫歯度合CD1が、上限しきい値F1より大きい、又は下限しきい値F1と等しい場合には、重度の初期虫歯である旨(解析データ)を表示し(S16)、メイン処理のS1に戻る(S17)。 If the dental caries degree CD 1 is smaller than the upper threshold F 1 , the fact that it is a mild initial caries (analysis data) is displayed (S15), and the dental caries degree CD 1 is larger than the upper threshold F 1 . or equal to the lower threshold F 1 displays indicating that severe early dental caries (the analysis data) (S16), returns to S1 of the main processing (S17).

上記S2において、測定部位の数が「1」でない場合には、CPU15が、「対比測定方法」の処理を実行する。
ここで、対比測定方法においては、まず、測定者が、紫外線照射装置2を用いて、紫外線を、同一の歯において、虫歯部位(虫歯と疑われる部位)と、その近傍の健常部位とにそれぞれ照射し、蛍光受光装置3を用いて、虫歯部位の蛍光から第1情報を得ると共に、健常部位の蛍光から第2情報を得る。
If the number of measurement sites is not “1” in S2, the CPU 15 executes the “contrast measurement method” process.
Here, in the contrast measurement method, first, the measurer uses the ultraviolet irradiation device 2 to apply ultraviolet rays to the caries site (site suspected of caries) and the healthy part in the vicinity thereof on the same tooth. The first information is obtained from the fluorescence of the carious site using the fluorescence light receiving device 3 and the second information is obtained from the fluorescence of the healthy site.

次いで、図5に示すように、CPU15が、虫歯検出プログラムのデータ取込機能に基づき、光デバイスからの第1、第2情報を、それぞれ、入出力制御部11によりAD変換されたデジタル信号として内部メモリに取り込み、それぞれのデジタル信号を、虫歯検出プログラムの波長帯選択機能に基づき、第1〜第3波長帯毎に分解した、虫歯部位の輝度(Rc、Bc、Gc)、健常部位の輝度(Rn、Bn、Gn)を、それぞれ内部メモリ16に記憶する(S21)。 Next, as shown in FIG. 5, the CPU 15 converts the first and second information from the optical device as digital signals AD-converted by the input / output control unit 11 based on the data acquisition function of the caries detection program, respectively. Incorporated into the internal memory, each digital signal is decomposed for each of the first to third wavelength bands based on the wavelength band selection function of the caries detection program, the brightness of the caries site (R c , B c , G c ), healthy site of the luminance (R n, B n, G n) a, respectively stored in the internal memory 16 (S21).

その後、CPU15が、虫歯検出プログラムの虫歯度合演算機能に基づき、虫歯部位の輝度(Rc、Bc、Gc)、及び健常部位の輝度(Rn、Bn、Gn)のそれぞれの平均値を求め、それぞれの平均値を次の式(2)に従って虫歯度合CD2を演算する(S22)。
CD2=|Rn−Rc|×|Bn−Bc|…式(2)
Thereafter, the CPU 15 calculates the average of the brightness of the caries part (R c , B c , G c ) and the brightness of the healthy part (R n , B n , G n ) based on the caries degree calculation function of the caries detection program. The value is obtained, and the average value of each is calculated as the dental caries degree CD 2 according to the following equation (2) (S22).
CD 2 = | R n -R c | × | B n -B c | ... formula (2)

この虫歯度合CD2は、虫歯の進行に伴って、虫歯部位の輝度Rcが健常部位の輝度Rnより大きくなり、かつ、虫歯部位の輝度Bc、Gcが健常部位の輝度Bn、Gnより小さくなるという特性を利用し、虫歯の進行度合を定量的な増加関数として表したものである。 The degree of dental caries CD 2 is such that, as the caries progress, the luminance R c of the carious part becomes larger than the luminance R n of the healthy part, and the luminances B c and G c of the carious part are the luminance B n of the healthy part. Using the property of being smaller than G n , the degree of progress of caries is expressed as a quantitative increase function.

ここでは、輝度Bの絶対的強度が輝度Gより大きいため、外光等の影響を受けにくくノイズが小さいため、虫歯度合CD1の精度を高める観点から、輝度Gを用いていないが、単に輝度Rとの比較の観点からでは、輝度Bの代わりに輝度Gを用いて次の式(2.2)に従って虫歯度合CD22を演算したり、輝度Bと共に輝度Gを用いて次の式(2.3)に従って虫歯度合CD23を演算してもよい。
CD22=|Rn−Rc|×|Gn−Gc|…式(2.2)
CD23=|Rn−Rc|×{|Bn−Bc|+|Gn−Gc|}…式(2.3)
Here, since the absolute intensity of the luminance B is larger than the luminance G, the luminance G is not used from the viewpoint of increasing the accuracy of the caries degree CD 1 because the noise is less affected by outside light and the noise is small. From the viewpoint of comparison with R, the tooth degree CD 22 is calculated according to the following equation (2.2) using the luminance G instead of the luminance B, or the following equation (2) using the luminance G together with the luminance B: .3) The dental caries degree CD 23 may be calculated.
CD 22 = | R n −R c | × | G n −G c |... Formula (2.2)
CD 23 = | R n −R c | × {| B n −B c | + | G n −G c |} Expression (2.3)

S23〜S30の処理は、CPU15が虫歯検出プログラムの虫歯有無・進行度合判断機能に基づいて実行する処理であり、上記S12〜S19の処理とほぼ同様である。   The processes of S23 to S30 are processes executed by the CPU 15 based on the caries presence / absence / progress degree determination function of the caries detection program, and are substantially the same as the processes of S12 to S19.

S23では、虫歯度合CD2を、下限しきい値E2と比較する。
虫歯度合CD2が、下限しきい値E2より小さい、又は下限しきい値E2と等しい場合には、健常歯である旨を表示してメイン処理のS1に戻り(S29、S30)、虫歯度合CD2が下限しきい値E2より大きい場合には、虫歯である旨を表示する(S24)。
In S23, the dental caries degree CD 2, compared with the lower threshold E 2.
Dental caries degree CD 2 is lower threshold E 2 is less than or equal to the lower threshold E 2 may display a message indicating a healthy tooth returns to S1 in the main processing (S29, S30), caries If the degree CD 2 is greater than the lower limit threshold E 2 , the fact that it is a caries is displayed (S24).

S25では、虫歯度合CD2を、上限しきい値F2と比較する。
虫歯度合CD2が上限しきい値F2より小さい場合には、軽度の初期虫歯である旨を表示し(S26)、虫歯度合CD2が、上限しきい値F2より大きい、又は上限しきい値F2と等しい場合には、重度の初期虫歯である旨を表示し(S27)、メイン処理のS1に戻る(S28)。
In S25, the dental caries degree CD 2, compared with the upper threshold F 2.
If the caries degree CD 2 is smaller than the upper threshold F 2, it is displayed that the caries is a mild initial caries (S 26), and the caries degree CD 2 is greater than the upper threshold F 2 or the upper threshold. If equal to the value F 2 displays the effect that the severe early dental caries (S27), returns to S1 of the main processing (S28).

上記S3において、光源の光強度を変化させる場合には、CPU15が、「光強度変化測定方法」の処理を実行する。
ここで、光強度変化測定方法においては、まず、測定者が、紫外線照射装置2を用いて、光強度U1、U2(U1>U2)を変化させた紫外線を、同一歯の同一部位にそれぞれ照射し、蛍光受光装置3を用いて、光強度U1についての蛍光から第1情報を得ると共に、光強度U2についての蛍光から第2情報を得る。
In S3, when the light intensity of the light source is changed, the CPU 15 executes the process of “light intensity change measuring method”.
Here, in the light intensity change measuring method, first, the measurer uses the ultraviolet irradiation device 2 to apply the ultraviolet rays whose light intensities U 1 and U 2 (U 1 > U 2 ) are changed to the same in the same tooth. Each part is irradiated, and using the fluorescence light receiving device 3, the first information is obtained from the fluorescence with respect to the light intensity U 1 and the second information is obtained from the fluorescence with respect to the light intensity U 2 .

次いで、図6に示すように、CPU15が、虫歯検出プログラムのデータ取込機能に基づき、光デバイスからの第1、第2情報を、それぞれ、入出力制御部11によりAD変換されたデジタル信号として内部メモリ16に取り込み、それぞれのデジタル信号を、第1〜第3波長帯毎の光強度U1についての輝度(R1、B1、G1)、光強度U2についての輝度(R2、B2、G2)を、それぞれ内部メモリ16に記憶する(S31、S32)。光強度は2つに限定されるものではなく、2つ以上であってもよい。 Next, as shown in FIG. 6, the CPU 15 converts the first and second information from the optical device as digital signals AD-converted by the input / output control unit 11 based on the data fetching function of the caries detection program, respectively. incorporation in the internal memory 16, the respective digital signal, the first through third luminance of the light intensity U 1 for each wavelength band (R 1, B 1, G 1), the luminance of the light intensity U 2 (R 2, B 2 , G 2 ) are stored in the internal memory 16 (S31, S32). The light intensity is not limited to two and may be two or more.

その後、CPU15が、虫歯検出プログラムの虫歯有無・進行度合判断機能に基づき、光強度U1の輝度R1と、光強度U2の輝度R2との大小関係、すなわち、(R1―R2)の符号が「正(+)」であるか否かを判断し(S33)、「正(+)」の場合には、虫歯の可能性がある旨を表示し(S34)、「負(−)」の場合には、健常歯である旨を表示してメイン処理のS1に戻る(S35)。判別方法はこれに限らず、複数の輝度データと照射強度との相関関係を求め、その相関が「正」である場合は虫歯、「負」である場合は健常と判断する方法を用いてもよい。 Then, CPU 15, based on the dental caries presence and progression degree determining function dental caries detecting program, the magnitude relationship between the luminance R 1 of the light intensity U 1, the luminance R 2 of the light intensity U 2, i.e., (R 1 -R 2 ) Is determined to be “positive (+)” (S33). If it is “positive (+)”, it indicates that there is a possibility of caries (S34), and “negative ( In the case of “−)”, the fact that it is a healthy tooth is displayed, and the process returns to S1 of the main process (S35). The determination method is not limited to this, and a correlation between a plurality of luminance data and irradiation intensity is obtained. Good.

S33〜S35の処理は、虫歯部位については、輝度R2が輝度R1より小さくなる(紫外線照射強度に正の相関)のに対し、健常部位については、輝度R2が輝度R1より大きくなる(紫外線照射強度に負の相関)という特性を利用し、虫歯の進行度合を判断する前に、虫歯の有無を判断したものである。 Processing S33~S35, for the caries sites, brightness R 2 is smaller than the luminance R 1 whereas (positive correlation to ultraviolet radiation intensity), for healthy area, brightness R 2 is greater than the luminance R 1 Using the characteristic of (negative correlation with ultraviolet irradiation intensity), the presence or absence of caries was determined before determining the progress of caries.

S34に進んだ後の処理は、虫歯度合の演算処理の違いにより、虫歯度合CD3の処理(分岐D1、S41〜S48)、虫歯度合CD4の処理(分岐D2、S51〜S58)、虫歯度合CD5の処理(分岐D3、S61〜S68)の3つに分岐する。 The processing after proceeding to S34, the difference calculation processing of dental caries degree, processing of dental caries degree CD 3 (branch D 1, S41~S48), the process of dental caries degree CD 4 (branch D 2, S51 to S58), Branches into three processes (branch D 3 , S61 to S68) of the caries degree CD 5 .

図7に示すように、虫歯度合CD3の処理においては、CPU15が、虫歯検出プログラムの虫歯度合演算機能に基づき、光強度U1の輝度(R1、B1、G1)、及び光強度U2の輝度(R2、B2、G2)のそれぞれの値を求め、それぞれの値を次の式(3)に従って虫歯度合CD3を演算する(S41)。
CD3=(R1/R2)×(B1/B2)…式(3)
As shown in FIG. 7, in the process of the caries degree CD 3 , the CPU 15 performs the brightness (R 1 , B 1 , G 1 ) of the light intensity U 1 and the light intensity based on the caries degree calculation function of the caries detection program. Each value of the luminance (R 2 , B 2 , G 2 ) of U 2 is obtained, and the dental caries degree CD 3 is calculated from each value according to the following equation (3) (S41).
CD 3 = (R 1 / R 2 ) × (B 1 / B 2 ) (3)

この虫歯度合CD3は、虫歯部位については、輝度R2、B2、G2が、それぞれ、輝度R1、B1、G1より小さくなるのに対し、健常部位については、輝度B2、G2が、それぞれ、輝度B1、G1より小さくなるものの、輝度R2が輝度R1より大きくなるという特性を利用し、虫歯の進行度合を関数として表したものである。 This dental caries degree CD 3 has a luminance R 2 , B 2 , G 2 smaller than the luminance R 1 , B 1 , G 1 for the carious part, respectively, while the luminance B 2 , G 2, respectively, although smaller than the luminance B 1, G 1, in which the luminance R 2 is using the characteristic of becoming larger than the luminance R 1, showing the degree of progress of dental caries as a function.

S42〜S48の処理は、CPU15が虫歯検出プログラムの虫歯有無・進行度合判断機能に基づいて実行する処理であり、上記S23〜S30の処理とほぼ同様である。
S42では、虫歯度合CD3を、上限しきい値F3と比較する。虫歯度合CD3が、上限しきい値F3より大きい、又は上限しきい値F3と等しい場合には、健常歯である旨を表示してメイン処理のS1に戻り(S47、48)、虫歯度合CD3が、上限しきい値F3より小さい場合には、S43に進む。
The processes of S42 to S48 are processes executed by the CPU 15 based on the caries presence / absence / progress degree determination function of the caries detection program, and are substantially the same as the processes of S23 to S30.
In S42, the dental caries degree CD 3, compared with the upper threshold F 3. Dental caries degree CD 3 is larger than the upper threshold F 3, or equal to the upper threshold F 3, display to the effect that a healthy tooth returns to S1 in the main processing (S47,48), caries If the degree CD 3 is smaller than the upper limit threshold F 3 , the process proceeds to S43.

S43では、虫歯度合CD3を、下限しきい値E3と比較する。虫歯度合CD3が下限しきい値E3より大きい場合には、軽度の初期虫歯である旨を表示し(S44)、虫歯度合CD3が、下限しきい値E3より小さい、又は下限しきい値E3と等しい場合には、重度の初期虫歯である旨を表示し(S45)、メイン処理のS1に戻る(S46)。 In S43, the dental caries degree CD 3, compared with the lower threshold E 3. If the dental caries degree CD 3 is larger than the lower threshold E 3, it is displayed that it is a mild initial caries (S 44), and the dental caries degree CD 3 is smaller than the lower threshold E 3 or the lower threshold. If it is equal to the value E 3 , the fact that it is a severe initial caries is displayed (S45), and the process returns to S1 of the main process (S46).

図8に示すように、虫歯度合CD4の処理においては、上記虫歯度合CD3の処理の比較した場合、S51の処理のみが異なる。
S51では、光強度U1の輝度(R1、B1、G1)、及び光強度U2の輝度(R2、B2、G2)のそれぞれの値を次の式(4)に従って虫歯度合CD4を演算する。
CD4=(R1/R2)×(G1/G2)…式(4)
その他の処理は、上記同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 8, in the process of the caries degree CD 4 , only the process of S51 is different when compared with the process of the caries degree CD 3 .
In S51, the luminance intensity U 1 (R 1, B 1 , G 1), and the light intensity U 2 luminance (R 2, B 2, G 2) caries a respective values according to the following equation (4) The degree CD 4 is calculated.
CD 4 = (R 1 / R 2 ) × (G 1 / G 2 )... (4)
The other processes are the same as described above, and thus description thereof is omitted.

図9に示すように、虫歯度合CD5の処理においては、上記虫歯度合CD3の処理の比較した場合、S61、S62、S63の処理のみが異なる。
S61では、光強度U1の輝度(R1、B1、G1)、及び光強度U2の輝度(R2、B2、G2)のそれぞれの値を次の式(5)に従って虫歯度合CD5を演算する。
CD5=(R1/R2)×{(B1/B2)+(G1/G2)}…式(5)
S62では、上限しきい値F5の設定の仕方が異なり、S63では、下限しきい値E5の設定の仕方が異なる。その他の処理は、上記同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 9, in the process of the caries degree CD 5 , only the processes of S61, S62, and S63 are different when compared with the process of the caries degree CD 3 .
In S61, the luminance intensity U 1 (R 1, B 1 , G 1), and caries the respective values in accordance with the following equation (5) of the light intensity U 2 luminance (R 2, B 2, G 2) The degree CD 5 is calculated.
CD 5 = (R 1 / R 2 ) × {(B 1 / B 2 ) + (G 1 / G 2 )} Expression (5)
In S62, different method of setting the upper threshold F 5, in S63, the setting of the lower threshold E 5 how different. The other processes are the same as described above, and thus description thereof is omitted.

このような光強度変化測定方法においては、図示しないが、上記虫歯度合CD3、CD4、CD5のほか、次の式(6)に従って虫歯度合CD6を演算してもよい。
CD6=(R1/R2)×(B1/B2)×(G1/G2)…式(6)
In such a light intensity change measuring method, although not shown, in addition to the caries degree CD 3 , CD 4 , CD 5 , the caries degree CD 6 may be calculated according to the following equation (6).
CD 6 = (R 1 / R 2 ) × (B 1 / B 2 ) × (G 1 / G 2 ) (6)

以上述べたように、本実施形態によれば、虫歯検出方法において、虫歯度合CDを、エネルギー値の高低にわたる輝度R、B、Gに基づいて定量的な関数で表し、その虫歯度合CDを下限しきい値E及び上限しきい値Fと比較することにより、細菌の侵襲を受けていない初期段階の虫歯について、「健常歯」、「軽度の虫歯」又は「重度の虫歯」の何れであるかの判断を感度よく正確に行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, in the caries detection method, the caries degree CD is expressed by a quantitative function based on the luminances R, B, and G over high and low energy values, and the caries degree CD is expressed as a lower limit. By comparing with the threshold value E and the upper threshold value F, whether the initial stage caries that have not been invaded by bacteria is “normal tooth”, “mild caries” or “severe caries” Can be accurately determined with high sensitivity.

また、本実施形態によれば、虫歯検出方法を、1カ所から得られるデータを用いた測定方法、2カ所から得られるデータを対比する測定方法、光強度を変化させる測定方法の3つに大別できる、これらの方法を検出目的、計測部位により使い分ける、組み合わせることを可能にすることにより、効率的に精度良く虫歯の有無や虫歯の進行度合を検出できる。   In addition, according to the present embodiment, the caries detection method is largely divided into three methods: a measurement method using data obtained from one place, a measurement method that compares data obtained from two places, and a measurement method that changes light intensity. By making it possible to separately use and combine these methods depending on the detection purpose and measurement site, it is possible to efficiently and accurately detect the presence or absence of caries and the progress of caries.

すなわち、1カ所から得られるデータを用いた測定方法にあっては、見えている部分のみならず歯の隙間や噛み合わせ等のような比較部位の得られにくい部位に用いることができ、その1箇所を測定するだけで、虫歯の有無や進行度合を検出できる。この測定方法は、得られた虫歯度合CD1に基づいて虫歯の検出を瞬時に行える方法としてあらゆる部位の測定に有利である。 That is, in the measuring method using data obtained from one place, it can be used not only for the visible part but also for a part where a comparative part such as a tooth gap or meshing is difficult to obtain. By simply measuring the location, it is possible to detect the presence and progress of caries. This measurement method is advantageous for measurement of any part as a method capable of instantaneously detecting caries based on the obtained caries degree CD 1 .

また、2カ所から得られるデータを対比する測定方法にあっては、見えている虫歯部位又は虫歯と疑われる部位について、健常部位との比較において、2箇所測定することにより、虫歯の有無や進行度合を検出できる。この測定方法は、虫歯部位と健常部位との比較を考慮に入れた虫歯度合CD2のみに基づいて瞬時に虫歯の進行度合を検出できる点で有利である。 In addition, in the measurement method for comparing the data obtained from two places, the presence or progression of caries is measured by measuring two places in the comparison with the healthy part for the part of the caries that is visible or the part that is suspected to be caries. The degree can be detected. This measurement method is advantageous in that the progress degree of the caries can be detected instantaneously based only on the caries degree CD 2 taking into consideration the comparison between the carious part and the healthy part.

さらに、光強度変化測定方法にあっては、紫外線の光強度を変化させつつ、同一の虫歯部位について、少なくとも2回測定することにより、虫歯の進行度合を検出できる。この測定方法は、光強度の異なる輝度R1、R2の大小を比較するだけで虫歯の有無を瞬時に判断できる点や、光強度の変化により歯の深度に応じた、虫歯の進行度合を得られる点で有利である。 Furthermore, in the light intensity change measuring method, the progress of caries can be detected by measuring at least twice for the same carious site while changing the light intensity of ultraviolet rays. In this measurement method, the presence / absence of caries can be determined instantaneously by simply comparing the brightness R 1 and R 2 with different light intensities, and the degree of progress of caries according to the depth of the tooth due to changes in light intensity. It is advantageous in that it is obtained.

本発明に係る虫歯検出方法は、虫歯検出プログラムを組み込んだ虫歯検出システム1を用いることにより、実現することができる。   The caries detection method according to the present invention can be realized by using the caries detection system 1 incorporating a caries detection program.

本発明は、上記実施形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記光強度測定方法においては、光強度を2種に変化させたが、これに限られず、光強度を3種以上に変化させ、このうち、任意の2つの情報(蛍光データ)を取り込み、虫歯度合CD3〜CD6を演算してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made.
For example, in the above light intensity measurement method, the light intensity is changed to two types, but not limited to this, the light intensity is changed to three or more types, and any two pieces of information (fluorescence data) are captured. The dental caries degree CD 3 to CD 6 may be calculated.

また、虫歯度合CD3〜CD6を演算するにあたって、光強度の異なる輝度の比(R1/R2)等を用いたが、この代わりに、輝度の傾きや相関関係を用いることもできる。 In calculating the caries degrees CD 3 to CD 6 , the luminance ratio (R 1 / R 2 ) or the like having different light intensities is used, but instead, the luminance gradient or correlation can be used.

さらに、虫歯度合CDと、下限しきい値E及び上限しきい値Fとの比較のほか、さらに、別のしきい値を加えることにより、重度と軽度との中間的な程度の中等度を示すこともできる。さらにまた、表示装置5に解析データとして、健常歯である旨等のデータのほか、虫歯度合CD自体を表示してもよく、このような解析データを出力装置13に出力してもよい。   Furthermore, in addition to the comparison of the dental caries degree CD with the lower threshold value E and the upper threshold value F, by adding another threshold value, a moderate degree of intermediate between severe and mild is shown. You can also Furthermore, in addition to data indicating that the tooth is a healthy tooth, the degree of dental caries CD itself may be displayed as analysis data on the display device 5, and such analysis data may be output to the output device 13.

本発明者等は、現在のところ最も正確に虫歯の進行度合いを測定できる非特許文献3記載の方法と実施例1〜4と比較例1、2との相関関係を求めることにより本発明に係る虫歯検出装置の検出精度を評価した。   The present inventors are concerned with the present invention by determining the correlation between the method described in Non-Patent Document 3 and Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 that can measure the degree of progress of caries most accurately at present. The detection accuracy of the caries detection device was evaluated.

実験に用いた抜去歯は、表層が脱落してなく非外科的処置で回復可能な初期虫歯であるものを選んだ。これらの抜去歯は経験を積んだ歯科医師の目視により、ごく初期のもの(軽度)、ある程度進んだもの(中等度)、穴のあく寸前のもの(重度)の3種類に分類した。   The extracted tooth used in the experiment was selected to be an initial caries that could be recovered by non-surgical treatment without losing the surface layer. These extracted teeth were classified into three types according to the visual observation of an experienced dentist: an extremely early one (mild), an advanced one (moderate), and a hole just before drilling (severe).

分類した抜去歯をまず本発明に係わる虫歯検出装置で計測した。その後、非特許文献3に記載の方法に基づき、前記の抜去歯をスライスし、マイクロX線写真撮影用の試料を作成した。実施例において、本発明に係る虫歯検出装置での計測結果と非特許文献3で示した方法で得られたミネラル減少率との相関係数を求めることにより本発明の虫歯検出装置の正確さを検証した。   The extracted extracted teeth were first measured with the caries detecting device according to the present invention. Thereafter, based on the method described in Non-Patent Document 3, the extracted tooth was sliced to prepare a sample for micro X-ray photography. In Examples, the accuracy of the caries detection device of the present invention is obtained by obtaining a correlation coefficient between the measurement result of the caries detection device according to the present invention and the mineral reduction rate obtained by the method shown in Non-Patent Document 3. Verified.

ミネラル減少率とは、虫歯の進行度合を示すもので、上記非特許文献3に従い、マイクロX線写真を用いて、表面から深さ300ミクロンまでの部位についてコンピュータ画像解析により得られた値であり、健常部位のミネラル減少率を0%とし、溶けて歯のすべてが無くなった場合はミネラル減少率を100%とする。   The mineral reduction rate indicates the degree of progress of dental caries, and is a value obtained by computer image analysis for a region from the surface to a depth of 300 microns using a micro X-ray photograph in accordance with Non-Patent Document 3 above. The mineral reduction rate of the healthy part is 0%, and when all the teeth are lost after melting, the mineral reduction rate is 100%.

本実施例で用いた虫歯検出システム1及びこれを用いた虫歯検出方法について説明する。紫外線照射装置2として水銀ランプ(ニコン社製、形式:CSHG1)を用いた。この水銀ランプは、400nm以下の波長の紫外線を透過するバンドパスフィルタ(ニコン社製、形式:E365/10)の装着により、i線を効率よく照射できるようにした。また、水銀ランプは、NDフィルタ(ニコン社製、形式:ND4)の装着により、光強度をU1(=340mV/cm2)、U2(=94mV/cm2)の2段階に変化できるようにした。水銀ランプからの紫外線は、光ファイバー(石英製)により直接歯に照射した。 The caries detection system 1 used in the present embodiment and the caries detection method using the caries detection system 1 will be described. A mercury lamp (manufactured by Nikon Corporation, model: CSHG1) was used as the ultraviolet irradiation device 2. This mercury lamp was able to efficiently irradiate i-line by mounting a band-pass filter (Nikon Corporation, model: E365 / 10) that transmits ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less. In addition, the mercury lamp can be changed in two steps of light intensity U 1 (= 340 mV / cm 2 ) and U 2 (= 94 mV / cm 2 ) by mounting an ND filter (made by Nikon, model: ND4). I made it. The ultraviolet rays from the mercury lamp were directly applied to the teeth by an optical fiber (made of quartz).

蛍光受光装置3としてカラーCCDカメラ(ポラロイド社製、形式:PDMCIIi)を
用いた。カラーCCDは、400nm以上の光を透過するUVカットフィルタ(ニコン社製、形式:BA400)の装着により、可視光領域の蛍光を撮像できるようにした。データはA/D変換を行い各16bitの輝度R、B、Gを得た。
A color CCD camera (manufactured by Polaroid, model: PDMCIIi) was used as the fluorescence light receiving device 3. The color CCD was made to be able to image fluorescence in the visible light region by mounting a UV cut filter (Nikon Corporation, model: BA400) that transmits light of 400 nm or more. The data was subjected to A / D conversion to obtain luminance R, B, and G of 16 bits each.

歯の測定部位及び光強度U1、U2を変化させた測定について説明する。
虫歯部位について、軽度部位L、中等度部位M、重度部位Hの3箇所を測定の対象にすると共に、それぞれの近傍(同一歯の中)にある健常部位について、健常部位(軽)L’、健常部位(中)M’、健常部位(重)H’の3箇所を測定の対象とした。
The measurement by changing the tooth measurement site and the light intensities U 1 and U 2 will be described.
For the caries site, the measurement was performed on the mild site L, the moderate site M, and the severe site H, and the healthy site (light) L ′ for each healthy site in the vicinity (in the same tooth). Three sites, a healthy site (middle) M ′ and a healthy site (heavy) H ′, were measured.

それぞれの測定部位について、光強度U1と、光強度U2とに対応して、測定部位の記号に添字「1」、「2」を付す。例えば、「L1」は、光強度U1の紫外線を照射した、虫歯の軽度部位についての測定部位を示し、「H2、1」は、光強度U1、U2の紫外線をそれぞれ照射した、虫歯の重度部位についての測定部位を示す。
本実施例において計測した、各測定部位毎の光強度U1、U2と輝度R、B、Gとの関係を図10に示し、光強度U1、U2、輝度R、B、Gのデータ(最大216=65536)を表1、表2、表3に示した。
For each measurement site, subscripts “1” and “2” are attached to the symbols of the measurement site corresponding to the light intensity U 1 and the light intensity U 2 . For example, “L 1 ” indicates a measurement site for a mild caries portion irradiated with ultraviolet light having a light intensity U 1 , and “H 2 , 1” is irradiated with ultraviolet light having a light intensity U 1 or U 2 , respectively. The measurement site | part about the severe site | part of a caries is shown.
Measured in this embodiment, the light intensity U 1, U 2 and brightness R for each measurement site, B, shown in FIG. 10 the relationship between the G, the light intensity U 1, U 2, the luminance R, B, G- Data (maximum 2 16 = 65536) are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

Figure 0004471709
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〔実施例1〕 [Example 1]

実施例1では、上記実施形態で示した虫歯検出方法の「1カ所から得られるデータを用いた測定方法」に従い、光強度U1の測定部位L1、M1、H1、L1’、M1’、H1’について、それぞれ、虫歯度合CD1を算出し、虫歯度合CD1とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。
〔比較例1〕
In Example 1, according to the “measurement method using data obtained from one place” of the caries detection method shown in the above embodiment, measurement sites L 1 , M 1 , H 1 , L 1 ′ of light intensity U 1 For M 1 ′ and H 1 ′, the degree of dental caries CD 1 was calculated, and the correlation coefficient between the degree of dental caries CD 1 and the mineral reduction rate was determined.
[Comparative Example 1]

比較例1では、上記特許文献2に記載の技術に従い、紫外線の光強度をU1にし、測定部位L1、M1、H1、L1’、M1’、H1’について計測した。カラーCCDに、620nm以上の光を透過するカットフィルタを装着し、カラーCCDが赤色蛍光のみの画像を取り込めるようにした。この画像をグレー画像に変換し、各測定部位毎に赤の輝度(16bit)を得た。赤の輝度とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。実施例1と比較例1の計測結果を表4に示す。 In Comparative Example 1, in accordance with the technique described in Patent Document 2, the light intensity of ultraviolet rays was set to U 1 , and the measurement sites L 1 , M 1 , H 1 , L 1 ′, M 1 ′, and H 1 ′ were measured. A cut filter that transmits light of 620 nm or more is attached to the color CCD so that the color CCD can capture an image of only red fluorescence. This image was converted into a gray image, and red luminance (16 bits) was obtained for each measurement site. Respective correlation coefficients between red brightness and mineral reduction rate were obtained. Table 4 shows the measurement results of Example 1 and Comparative Example 1.

Figure 0004471709
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表4に示したように、ミネラル減少率が高い場合は虫歯が進行していることを意味している。本発明に係る実施例1の虫歯度合CD1とミネラル減少率との相関係数が高く、虫歯度合CD1は、虫歯の進行度合を客観的に定量値することができることが実証された。
虫歯の進行度合いを的確に捉えるためには、ミネラル減少率の値に応じて、赤の輝度も高くならなければならない。しかし、これに対し比較例1の場合は、虫歯の中等度部位M1と重度部位H1の間で、赤の輝度の大小関係が逆転しており、必ずしも虫歯の進行度合とは一致していないため、虫歯の進行度合いの検出は困難である。
〔実施例2〕
As shown in Table 4, when the mineral reduction rate is high, it means that the decayed tooth is progressing. The correlation coefficient between the caries degree CD 1 and the mineral reduction rate of Example 1 according to the present invention was high, and it was demonstrated that the caries degree CD 1 can objectively quantify the progress of caries.
In order to accurately grasp the progress of the decayed tooth, the brightness of red must be increased according to the value of the mineral reduction rate. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, the magnitude relationship of red brightness is reversed between the moderate part M 1 and the severe part H 1 of the caries, and the degree of progress of the caries is not necessarily the same. Therefore, it is difficult to detect the progress of caries.
[Example 2]

実施例2では、上記実施形態で示した虫歯検出方法の「対比測定方法」に従い、光強度U1の測定部位(L1、L1’)、(M1、M1’)、(H1、H1’)について、それぞれ、虫歯度合CD2を算出し、虫歯度合CD2とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。
〔比較例2〕
In Example 2, according to the “contrast measurement method” of the caries detection method shown in the above embodiment, the measurement sites (L 1 , L 1 ′), (M 1 , M 1 ′), (H 1 ) of the light intensity U 1 are used. , H 1 ′), the degree of dental caries CD 2 was calculated, and the correlation coefficient between the degree of dental caries CD 2 and the mineral reduction rate was determined.
[Comparative Example 2]

比較例2では、上記特許文献1で示した従来技術に従い、紫外線の光強度をU1にし、測定部位(L1、L1’)、(M1、M1’)、(H1、H1’)について計測した。カラーCCDに、520nm以上の光を透過するカットフィルタを装着し、カラーCCDが520〜800nmの単色光の画像を取り込めるようにした。この画像をグレー画像に変換し、各測定部位毎に、虫歯部位の輝度(16bit)と、健常部位の輝度(16bit)とを求め、その比を相対輝度として算出した。相対輝度とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。実施例2と比較例2の計測結果を表5に示す。 In Comparative Example 2, in accordance with the conventional technique shown in Patent Document 1, the ultraviolet light intensity is set to U 1 , and the measurement sites (L 1 , L 1 ′), (M 1 , M 1 ′), (H 1 , H Measured for 1 '). A cut filter that transmits light of 520 nm or more is attached to the color CCD so that the color CCD can capture an image of monochromatic light of 520 to 800 nm. This image was converted into a gray image, and for each measurement site, the luminance of the caries site (16 bits) and the brightness of the healthy site (16 bits) were obtained, and the ratio was calculated as relative luminance. Each correlation coefficient between the relative luminance and the mineral reduction rate was obtained. Table 5 shows the measurement results of Example 2 and Comparative Example 2.

Figure 0004471709
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表5から、虫歯度合CD2とミネラル減少率との相関係数が高く、虫歯度合CD2は、虫歯の進行度合について客観的な定量値で示すことができることが実証された。その一方、虫歯の中等度部位(M1、M1’)と重度部位(H1、H1’)の間で、相対輝度の大小関係が逆転しており、単色光の輝度のみでは、必ずしも虫歯の進行度合とは一致していないため、虫歯の進行度合いの検出は困難である。
〔実施例3〕
Table 5 demonstrates that the correlation coefficient between the dental caries degree CD 2 and the mineral reduction rate is high, and the dental caries degree CD 2 can be expressed as an objective quantitative value for the degree of dental caries progression. On the other hand, the magnitude relationship of the relative luminance is reversed between the moderate part (M 1 , M 1 ′) of the caries and the severe part (H 1 , H 1 ′). Since it does not coincide with the progress of the caries, it is difficult to detect the progress of the caries.
Example 3

実施例3では、上記実施形態で示した虫歯検出方法の「光強度変化測定方法」に従い、光強度U1、U2の測定部位L2、1、M2、1、H2、1、L2、1’、M2、1’、H2、1’について、それぞれ、輝度変化(R1−R2)、(G1−G2)、(B1−B2)と、虫歯度合CD3、CD4とを演算し、虫歯度合CD3、CD4とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。実施例3の計測結果を表6、表7に示す。 In Example 3, according to the “light intensity change measuring method” of the caries detection method shown in the above embodiment, the measurement sites L2, 1 , M2, 1 , H2, 1 , L2, 1 ′ of the light intensities U 1 and U 2 are used. for M2, 1 ', H2, 1 ', respectively, the luminance change (R 1 -R 2), ( G 1 -G 2), and (B 1 -B 2), and a dental caries degree CD 3, CD 4 Calculations were made to obtain respective correlation coefficients between the caries degree CD 3 and CD 4 and the mineral reduction rate. Tables 6 and 7 show the measurement results of Example 3.

Figure 0004471709
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Figure 0004471709
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表6から、輝度変化(R1−R2)の符号は、虫歯の有無を示す客観的な判断基準であることが明らかになった。また、表7から、虫歯度合CD3、CD4とミネラル減少率との相関係数が高く、虫歯度合CD3、CD4は、虫歯の進行度合について客観的な定量値で示すことができることが実証された。
〔実施例4〕
From Table 6, it became clear that the sign of the luminance change (R 1 -R 2 ) is an objective criterion for the presence or absence of caries. Also, from Table 7, the correlation coefficient between the caries degree CD 3 and CD 4 and the mineral reduction rate is high, and the caries degree CD 3 and CD 4 can be expressed as objective quantitative values for the degree of progress of caries. Proven.
Example 4

実施例4では、上記実施例3と同様に、虫歯度合CD5、CD6とを演算し、虫歯度合CD5、CD6とミネラル減少率とのそれぞれの相関係数を求めた。
上記虫歯度合CD3、CD4が、輝度Rと、輝度B、Gの何れか一方との二者を演算対象にしているのに対し、虫歯度合CD5、CD6は、輝度R、B、Gの三者を演算対象にしている点が異なる。実施例4の計測結果を表8に示す。
In Example 4, as in Example 3 above, the caries degrees CD 5 and CD 6 were calculated, and the respective correlation coefficients between the caries degrees CD 5 and CD 6 and the mineral reduction rate were obtained.
The above-mentioned caries degree CD 3 , CD 4 is the target of calculation of the brightness R and either one of the brightness B, G, whereas the caries degree CD 5 , CD 6 is the brightness R, B, The difference is that the three members of G are subject to calculation. The measurement results of Example 4 are shown in Table 8.

Figure 0004471709
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表8から、虫歯度合CD5、CD6とミネラル減少率との相関係数が高く、虫歯度合CD5、CD6は、虫歯の進行度合について客観的な定量値で示すことができることが実証された。
本発明によれば、初期虫歯を感度良く正確に検出し、しかもその進行度合をも検出できる虫歯検出装置及び虫歯検出方法を得ることができる。
Table 8, a high correlation coefficient between dental caries degree CD 5, CD 6 and mineral reduction rate, dental caries degree CD 5, CD 6, it is demonstrated that can be shown in objective quantitative value for the degree of progress of dental caries It was.
According to the present invention, it is possible to obtain a caries detection apparatus and a caries detection method that can detect initial caries with high sensitivity and can detect the progress of the caries.

本発明は、非破棄的に初期虫歯を検出する技術分野において、初期虫歯の有無、初期虫歯の進行度合を検出する技術に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a technique for detecting the presence or absence of initial caries and the progress of initial caries in the technical field of non-destructively detecting initial caries.

カラーCCDのフィルタ特性を示す図である。It is a figure which shows the filter characteristic of a color CCD. 本実施形態の虫歯検出システムの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a caries detection system of this embodiment. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(メイン処理及び単一部位測定処理)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a caries detection process (a main process and a single site | part measurement process) based on the caries detection program of this embodiment. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(単一部位測定処理、CD1)を示すフローチャートである。It caries detection process (single-site measurement processing, CD 1) on the basis of a dental caries detecting program of the present embodiment is a flowchart illustrating a. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(対比測定処理、CD2)を示すフローチャートである。Caries detection processing (comparison measurement process, CD 2) on the basis of a dental caries detecting program of the present embodiment is a flowchart illustrating a. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(光強度変化測定処理)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a caries detection process (light intensity change measurement process) based on the caries detection program of this embodiment. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(光強度変化測定処理、CD3)を示すフローチャートである。Caries detection processing (light intensity change measuring process, CD 3) on the basis of a dental caries detecting program of the present embodiment is a flowchart illustrating a. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(光強度変化測定処理、CD4)を示すフローチャートである。Caries detection processing (light intensity change measuring process, CD 4) on the basis of a dental caries detecting program of the present embodiment is a flowchart illustrating a. 本実施形態の虫歯検出プログラムに基づいて虫歯検出処理(光強度変化測定処理、CD5)を示すフローチャートである。Caries detection processing (light intensity change measuring process, CD 5) on the basis of a dental caries detecting program of the present embodiment is a flowchart illustrating a. (a)〜(f)は、実施例1〜4に用いられる光強度及び輝度の関係を示す。(a)は、健常歯部位(軽)について示すグラフ、(b)は、健常歯部位(中)について示すグラフ、(c)は、健常歯部位(重)について示すグラフ、(d)は、虫歯の軽度部位について示すグラフ、(e)は、虫歯の中等度部位について示すグラフ、(f):虫歯の重度部位について示すグラフである。(A)-(f) shows the relationship between the light intensity and the brightness | luminance used for Examples 1-4. (A) is a graph showing a healthy tooth site (light), (b) is a graph showing a healthy tooth site (middle), (c) is a graph showing a healthy tooth site (heavy), (d) is The graph shown about the mild site | part of a caries, (e) is a graph shown about the moderate site | part of a caries, (f): The graph shown about the severe site | part of a caries.

符号の説明Explanation of symbols

1 虫歯検出システム(虫歯検出装置)
2 紫外線照射装置(紫外線光源)
3 蛍光受光装置(蛍光受光部)
4 蛍光データ解析部
5 表示装置(解析データ表示部)
CD1、CD2、CD3、CD4、CD5 虫歯度合
1 Caries detection system (Caries detection device)
2 UV irradiation device (UV light source)
3 Fluorescence receiver (Fluorescence receiver)
4 Fluorescence data analysis part 5 Display device (analysis data display part)
CD 1 , CD 2 , CD 3 , CD 4 , CD 5

Claims (7)

紫外線光源と、該紫外線光源から照射された紫外線により歯からの蛍光を受光する蛍光受光部と、該蛍光受光部から送信された蛍光データを解析する蛍光データ解析部と、該蛍光データ解析部により解析されたデータを表示するデータ表示部とを備えた虫歯検出装置であって、
前記蛍光データ解析部は、前記紫外線の照射光強度の変化に応じて変化する1つ以上の波長帯における複数の蛍光強度に基づいて解析をする虫歯検出装置。
An ultraviolet light source, a fluorescence light receiving unit that receives fluorescence from the teeth by ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source, a fluorescence data analysis unit that analyzes fluorescence data transmitted from the fluorescence light receiving unit, and the fluorescence data analysis unit A caries detection device comprising a data display unit for displaying the analyzed data,
The fluorescence data analysis unit is a caries detection device that performs analysis based on a plurality of fluorescence intensities in one or more wavelength bands that change in accordance with a change in the intensity of irradiation light of the ultraviolet rays.
前記蛍光データ解析部は、550〜810nmの波長帯から選ばれる0.1nm以上260nm以下の波長幅を有する第1波長帯における前記蛍光強度と、380〜550nmの波長帯から選ばれる0.1nm以上170nm以下の波長幅を有する第2波長帯における前記蛍光強度とに基づいて虫歯の進行度合を演算する請求項1に記載の虫歯検出装置。 The fluorescence data analysis unit includes the fluorescence intensity in a first wavelength band having a wavelength width of 0.1 nm or more and 260 nm or less selected from a wavelength band of 550 to 810 nm, and 0.1 nm or more selected from a wavelength band of 380 to 550 nm. The caries detection device according to claim 1, wherein the progress of caries is calculated based on the fluorescence intensity in the second wavelength band having a wavelength width of 170 nm or less. 前記蛍光データ解析部は、550〜810nmの波長帯から選ばれる0.1nm以上260nm以下の波長幅を有する第1波長帯における前記蛍光強度と、380〜550nmの波長帯から選ばれる0.1nm以上170nm以下の波長幅を有する第2波長帯における前記蛍光強度及び/又は450〜650nmの波長帯から選ばれる0.1nm以上200nm以下の波長幅を有する第3波長帯における前記蛍光強度とに基づいて虫歯の進行度合を演算する請求項1に記載の虫歯検出装置。 The fluorescence data analysis unit includes the fluorescence intensity in a first wavelength band having a wavelength width of 0.1 nm or more and 260 nm or less selected from a wavelength band of 550 to 810 nm, and 0.1 nm or more selected from a wavelength band of 380 to 550 nm. Based on the fluorescence intensity in the second wavelength band having a wavelength width of 170 nm or less and / or the fluorescence intensity in the third wavelength band having a wavelength width of 0.1 nm or more and 200 nm or less selected from the wavelength band of 450 to 650 nm. The caries detection device according to claim 1 which computes the progress of caries. 前記蛍光受光部には、前記可視光領域から前記第1波長帯及び前記第2及び/又は第3波長帯における前記蛍光強度に関する情報を抽出可能な光デバイスが設けられている請求項1〜3の何れかに記載の虫歯検出装置。 The fluorescence light receiving unit, the visible light claim fluorescence intensity information regarding extractable optical devices are provided in said first wavelength band and the second and / or third wavelength band from the area 1-3 The carious tooth detection apparatus in any one of. 前記光デバイスは、分光輝度計、カラーCCD、CMOS、又は2色以上の色フィルタ付き光センサの何れか一つである請求項4に記載の虫歯検出装置。 The caries detecting device according to claim 4 , wherein the optical device is any one of a spectral luminance meter, a color CCD, a CMOS, or an optical sensor with two or more color filters. 前記紫外線光源は、出力強度が調整可能に構成されている請求項4又は5に記載の虫歯検出装置。 The caries detecting device according to claim 4 or 5 , wherein the ultraviolet light source is configured such that an output intensity can be adjusted. 前記紫外線光源は、紫外線LEDである請求項6に記載の虫歯検出装置。 The caries detecting device according to claim 6 , wherein the ultraviolet light source is an ultraviolet LED.
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