JP4652800B2 - 歯科用検査装置 - Google Patents

Description

本発明は歯科用検査装置及び歯科用検査方法に係り、特に歯肉炎等の歯周疾患の検査に有用な歯科用検査装置及び歯科用検査方法に関する。

歯周疾患の多くは歯肉炎から始まり、歯周疾患へと移行する。歯肉に限局していた炎症が進行し、歯根膜や歯槽骨まで波及すると、歯周炎に移行する。歯周炎が進行すると、付着上皮は破壊され、歯槽骨は吸収される。
また、歯周疾患は慢性経過をたどることが多く、自覚症状もそれほど顕著ではない。このため、患者が自覚しないまま緩慢に症状が進行し、その結果、歯の喪失という非可逆的な結末に至ることがある。従って、歯周疾患の初期症状でもある歯肉の炎症の初期状態を客観的に把握することは、歯周疾患の予防に必要不可欠であり、歯周炎のリスク診断の予測精度を向上させることにもつながる。
これまで、歯肉炎の検査は、主として、歯肉の腫張や発赤の有無を視診することにより行われていた。また、歯周疾患の原因となる細菌等の微生物を検出することにより、歯肉炎の診断を行う方法も提案されている。

しかし、視診による検査は、簡便に容易に且つ短時間で歯肉の状態を観察できるというという利点を有するものの、検査者の主観的判断が大きく反映されるものであるため、結果の信頼性、再現性及び妥当性は必ずしも高くはない。また、歯周疾患の原因となる微生物を検出する方法は、検査費用が高く、検査結果の分析も簡便ではない。また、この方法では、歯周疾患がある程度進行した状態でないと判定が困難である
このため、簡易な方法により、客観的又は定量的に初期の歯肉炎の診断を行うことが可能な技術が要望されていた。

本発明者は、口腔内に３８０〜４４０ｎｍの波長領域内にピーク強度を有する光を照射すると、口腔内疾患の原因となる細菌等の微生物に由来する物質が４４０ｎｍ以上の波長の光を発光することを見出しており（定量的光誘発蛍光法、Quantitative Light−Induced Fluorescence、ＱＬＦ法）、これを応用した歯科用検査装置及び検査方法について研究を行ってきた。 その結果、本発明者はＱＬＦ法を用いることにより歯肉炎の診断を客観的且つ定量的に行うことが可能であることを見出し、本発明を完成した。

本発明は、被検部に特定波長の光を照射する光源部と、前記光源部による光の照射により前記被検部から発せられる光を受光して、この光の情報を記憶する受光部と、前記受光部に記憶された情報を処理する処理部を備えた歯科用検査装置において、前記光源部は前記被検部内の検査を行う被検部位と前記検査部位の周辺にある標準部位に光を照射し、前記受光部は前記被検部位及び前記標準部位から発せられる光を受光してこの光の情報を記憶し、前記処理部は前記被検部位及び前記標準部位から発生される光の情報に基づいて前記被検部位の状態を診断する。また、本発明は被検部内の検査を行う被検部位と前記検査部位の周辺にある標準部位に光を照射し、前記被検部位及び前記標準部位から発せられる光を受光してこの光の情報を記憶し、前記被検部位及び前記標準部位から発生される光の情報に基づいて前記被検部位の状態を診断する歯科用検査方法である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 図１は本発明に係る歯科用検査装置の原理を示す。この歯科用検査装置は、光源ユニット１０と、受光ユニット２０と、処理ユニット３０と、ディスプレイユニット４０を備えている。 光源ユニット１０は、歯や歯肉等の被検部に特定の光を照射するものであり、発光ダイオード（ＬＥＤ）やランプ等の光源を備えている。 受光ユニット２０は、被検部が光源ユニット１０により照射されることにより、被検部から発せられる光を受光して記録する。受光ユニット２０は、被検部から発せられた光を感知して記録するためのＣＣＤカメラ等のデジタルカメラ、光センサアレイ等のセンサを備えている。

処理ユニット３０は、受光ユニット２０からの信号を受信して、受光ユニットから発せられた光情報を用いて、被検部の画像を処理し、被検部の状態を計算する。処理ユニット３０には、ＣＣＤカメラ等のセンサにより撮影された被検部の画像信号を記憶するための主記憶装置と、この画像信号を処理して被検部の状態を表すパラメータを計算したり、画像処理したりするための中央演算装置（ＣＰＵ）と、上記の計算及び処理結果等を適宜記憶するための外部記憶装置とを備えている。この処理ユニット３０としては、所定のプログラムがインストールされたコンピュータを用いることができる。ディスプレイユニット４０は、処理ユニットで処理された画像や計算されたパラメータを表示する。ディスプレイユニットとしては、通常のＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等を用いることができる。

図２は、上記の歯科用検査装置で用いることが可能なハンドピース５０の概略を示す。このハンドピース５０は上述した発光ユニット１０と受光ユニット２０を一体化させたものである。このハンドピース５０は検査者により把持されるグリップ部５１と、グリップ部５１の一端に設けられており検査時に被験者の口腔内に挿入される先端部５２を備えている。先端部５２には、被検部に特定の光、例えば、３８０〜４４０ｎｍの波長領域内にピーク強度を有する光を照射するための発光ダイオード５３が備えられている。また、先端部５２には、発光ダイオード５３により照射された被検部の状態を撮影するためのＣＣＤカメラ５４が設けられている。また、先端部の５２のＣＣＤカメラのレンズ面を覆う位置には特定波長（例えば５２０ｎｍ）のカットオフを有するフィルタを設けることができる。また、このようなバンドピース５０には、発光ダイオード５３から発せられた光を最適状態で被検部に照射し、あるいは被検部から発せられた光を効率的にＣＣＤカメラ５４に取り込むためのレンズ、ミラー等の光学部品を備えていても良い。

次に、上記のハンドピース５０を用いた歯科用検査装置の作用について説明する。 検査者によりハンドピース５０のグリップ部５１が把持され、先端部５２が被験者の口内に挿入される。ハンドピース５０の先端部５２に設けられた発光ダイオード５３は、被検部のうち特定の被研部位Ｐ１（本例の場合は歯肉）及び標準部位Ｐ２（本例の場合は歯）に３８０〜４４０ｎｍの波長領域内にピーク強度がある光を照射する。すると、被検部に存在する歯肉炎の原因となる微生物に由来する物質は４４０ｎｍ以上の波長の光を発光する（ＱＬＦ法）。この状態はハンドピース５０の先端部５２に設けられたＣＣＤカメラ５４により撮影され、この画像情報は処理ユニット３０に送られる。 処理ユニット３０において、ＣＣＤカメラ５４より送られた画像信号は処理され、この処理された信号はディスプレイ部４０に送られ、撮影された画像はディスプレイ上に表示される。 また、被検部位Ｐ１から発せられた蛍光のうち、５９７〜７８０ｎｍの波長範囲にある光の強度（Ｒ）及び４５５〜５８０ｎｍの波長範囲にある光の強度（Ｇ）を計算する。同様に、標準部位Ｐ２から発せられた蛍光のうち、５９７〜７８０ｎｍの波長範囲にある光の強度（Ｒref）と４５５〜５８０ｎｍの波長範囲にある光の強度（Ｇref）を計算する。

処理ユニットにおいて、被検部位Ｐ１における歯肉炎診断のパラメータΔＲは下記式に基づいて計算する。

上記のパラメータΔＲを用いた歯肉炎の診断は、例えば、下記の基準に基づいて行うことができる。

このように、本発明に係る方法によれば、蛍光を発する被検部の状態をディスプレイで表示するとともに、歯肉炎の状態をパラメータを用いて数値化することが可能になるため、歯肉炎の診断を客観的且つ定量的に行うことが可能になる。 尚、上述した方法では、被検部位Ｐ１及び標準部位Ｐ２から発せられた光の２つの波長領域における強度からパラメータを計算しているが、被検部位Ｐ１及び標準部位Ｐ２から発せられた光の１の波長領域における強度からパラメータを計算することも可能である。

以下、本発明の実施例により本発明をより具体的に説明する。
本発明の効果を確認するため、健康な成人１５名（男性１１名、女性４名、平均年齢２４±１歳）を被験者として歯肉炎の診断実験を行った。
観察開始３日前に、全被験者に対し歯面清掃時に研磨剤を使用しないで全顎の専門的機械的歯面清掃（Professional
Mechanical Tooth Cleaning）を行った。その後、被験者に対し実験開始までの３日間歯磨剤を使用せずに口腔内清掃を行うように指示した。また実験開始から７日間、一切の歯口清掃行動を禁止すると共に、それ以外の日常生活行動は変化のないように指示した。実験期間は１週とし、観察開始日（０日目）、１日目、２日目、３日目、５日目及び７日目にＣＣＤカメラを使用した方法と本発明に係る方法（ＱＬＦ法）により、歯肉炎の検査を行った。
ＣＣＤカメラとしては、照明装置として白色発光ダイオードを備えた４１万画素の歯科用ＣＣＤカメラを用いた。ＱＬＦ法の実施に際してはオランダ国インスペクターリサーチシステムズ社のINSPEKTOR
PRO（商標名）を用いた。

図３はＣＣＤカメラにより撮影した歯及び歯肉の状態を示す。図３から明らかなように、ＣＣＤカメラを用いた方法では、歯肉炎による歯肉の腫張及び色彩の変化を観察することは困難であった。
図４は本発明のＱＬＦ法により撮影した歯及び歯肉のＱＬＦ画像を示し、図５は図をコンピュータにより画像処理したＱＬＦ解析画像を示す。これらの画像から、歯頚部に沿って色調の異なる部位が存在し、炎症部位が辺縁歯肉部から歯間乳頭部及び付着歯肉部に広がっていく変化が明らかになった。即ち、本発明により軽度な初期歯肉炎の腫張の経時的観察を行うことができることが明らかになった。

図６は図５の画像を辺縁歯肉中央部から縦断的にΔＲで示したグラフであり、図７は辺縁歯肉中央部を縦断的に観察したΔＲの平均値のグラフである。図６及び図７から歯肉の炎症の進行変化は歯頚部歯肉から離れた部位で炎症が生じはじめ、時間がたつにつれて遊離歯内の先端部、即ち、歯頚部よりに炎症部位が広がった後、再び歯頚部から離れる方向に腫張することが明らかになった。また、被験者ごとの歯肉のΔＲの平均値は経時的に増加することが明らかとなった。

以上の説明から明らかなように、本発明の歯科用検査装置及び歯科用検査方法によれば、簡易な方法により、客観的又は定量的に初期の歯肉炎の診断を行うことが可能になるという効果を奏する。

本発明に係る歯科用検査装置の概略を示す図である。 本発明に係る歯科用検査装置で用いることができるハンドピースの概略を示す図である。 ＣＣＤカメラにより撮影した歯及び歯肉の状態を示す図である。 本発明に係る方法により撮影した歯及び歯肉の画像を示す図である。 図４をコンピュータにより画像処理した画像を示す。 図５の画像を辺縁歯肉中央部から縦断的にΔＲで示したグラフである。 図５の画像を辺縁歯肉中央部を縦断的に観察したΔＲの平均値のグラフである。

符号の説明

１０ 光源ユニット
２０ 受光ユニット
３０ 処理ユニット
４０ ディスプレイユニット
５０ ハンドピース

Claims (3)

1. 被検部に３８０〜４４０ｎｍの波長領域内に強度ピークがある光を照射する光源部と、
   前記光源部による光の照射により前記被検部から発せられる蛍光を受光して、この蛍光の情報を記憶する受光部と、
   前記受光部に記憶された情報を処理する処理部を備えた歯科用検査装置において、
   前記光源部は前記被検部内の検査を行う歯肉部と前記歯肉部の周辺にある標準部位に光を照射し、前記受光部は前記歯肉部及び前記標準部位から発せられる蛍光を受光してこの光の情報を記憶し、
   前記処理部は前記歯肉部及び前記標準部位から発せられる蛍光の情報を用いて、以下の式（１）に基づいてΔＲを算出し、このΔＲに基づいて、前記歯肉部の状態を診断する歯科用検査装置。
   

   
2. 前記処理部は、ΔＲ＜４０％のときに歯肉炎の可能性が低いと判定し、４０％＜ΔＲ＜８０％のときに軽度の歯肉炎と判定し、ΔＲ＞８０％のときに重度の歯肉炎と判定する請求項１記載の歯科用検査装置。
3. 前記標準部位は歯である請求項１又は２記載の歯科用検査装置。

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