JP5059074B2

JP5059074B2 - 歯科用レーザ照射チップ

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Publication number: JP5059074B2
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Authority: JP
Inventors: 和典濱田
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
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Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2012-10-24
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Description

この発明は、歯科治療するためのレーザ光を照射する歯科用レーザ照射チップに関する。

従来から、患部の凝固、止血、蒸散、焼灼或いは切開などの治療のためにレーザ光が用いられている。細かい患部を施術する歯科治療においてもレーザ光は多用されており、治療用途に合わせて効率的にレーザ光を照射するためのレーザ照射チップが提案されている（特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載のレーザ照射チップは、チップ先端を円錐形状に形成することで、チップ前方の患部に効率よく、つまりエネルギ密度の高いレーザ光を照射することができるとされている。

一方、例えば、日本人が歯を失うもっとも大きな原因の一つの病気である歯周病の従来の治療は、狭隘で深さのある歯周ポケット内で不良肉芽の除去や広範囲の歯石除去と、広範囲の殺菌とを行う必要があるため技術的難易度が高く、施術者及び患者にとって負担が大きかった。

例えば、歯周病のような技術的難易度が高い治療に、上記特許文献１に記載のレーザ照射チップを用いたとしても、狭隘で深さのある歯周ポケット内で不良肉芽の除去や広範囲の歯石除去と、広範囲の殺菌とを効率よく同時に両立させることは難しく、施術者及び患者にとって満足できるものではなかった。

特開２０００−３０４９４８号公報

そこでこの発明は、狭隘な施術箇所であっても、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を同時に効率よく得ることのできる歯科用レーザ照射チップの提供を目的とする。

本発明は、コアとクラッドからなるファイバ芯部と、該ファイバ芯部の周囲を被覆するジャケットとからなる光ファイバを備え、３μｍ帯のレーザ光を照射する歯科用レーザ照射チップであって、該歯科用レーザ照射チップの先端部を、軸線方向前方に前記レーザ光を照射する先端面と、前記軸線方向に対する放射方向に前記レーザ光を照射する傾斜側面とを備え、軸線方向前方に向かって先細り、且つ狭隘な施術箇所に挿入可能な錐台形状で形成し、前記先端面を、軸線方向前方にエネルギ密度の高い状態のレーザ光を照射する鏡面仕上げ面で構成するとともに、前記傾斜側面を、軸線方向に対する放射方向にエネルギ密度の低い状態のレーザ光を広範囲に亘って照射する粗面仕上げ面で構成したことを特徴とする。

上記３μｍ帯のレーザ光は、水への吸収が高く、安全性も比較的高いレーザ光であるＥｒ：ＹＡＧレーザ光（エルビウムヤグレーザ：波長２．９４μｍ程度）やＥｒ．Ｃｒ；ＹＳＧＧレーザ（波長２．７８μｍ程度）とすることができる。

上記錐台形状は、円錐台形状、三角錐台形状、四角錐台形状、あるいは多角錐台形状とすることができる。
上記先端面は、軸線方向に対して直角方向、或いは軸線方向に対する直角方向からわずかに傾斜した方向に形成した先端面とすることができるとともに、フラットな面や、軸線方向に対して凸状或いは凹状の曲面で形成することができる。

上記傾斜側面は、側面視直線となる傾斜面、軸線方向に対する放射方向外側向きに膨らんだ側面視凸状曲線となる傾斜面、或いは軸線方向に対する放射方向内側向きに凹んだ側面視凹状曲線となる傾斜面で形成することができる。

本発明の構成により、先端面からエネルギ密度の高いレーザ光を軸線方向前方に向かって照射するとともに、傾斜側面からエネルギ密度の低いレーザ光を軸線方向に対する放射方向の広範囲に亘って照射し、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果（歯の表面の滑沢化処置による効果であり、特に、歯石除去後の歯根の表面に形成された凹凸を滑沢化するルートプレーニング処置による効果を含む）を効率よく同時に得ることができる。

詳しくは、歯科用レーザ照射チップの先端部を、軸線方向前方に向かって先細り、且つ狭隘な施術箇所に挿入可能な錐台形状で形成するとともに、軸線方向前方にレーザ光を照射する先端面を鏡面処理された鏡面仕上げ面で構成したことにより、水への吸収が高く、安全性も比較的高い３μｍ帯のレーザ光を、軸線方向前方にエネルギ密度の高い状態で照射することができる。これにより、歯石や不良肉芽に対する高い除去効果を得ることができる。
なお、上記軸線方向は錐台形状の高さ方向であり、さらに軸線方向前方は錐台形状の高さ方向における先細り側の外側をいう。

また、先細り、且つ狭隘な施術箇所に挿入可能な錐台形状を構成する傾斜側面を粗面仕上げ面で構成したことにより、傾斜側面の粗面処理された表面の凹凸によってレーザ光が拡散するため、軸線方向に対する放射方向にエネルギ密度の低い状態のレーザ光を広範囲に亘って照射することができる。これにより、広範囲に亘る殺菌効果及び効率的なプレーニング効果を得ることができる。特に、殺菌効果については、歯の表面に無数に存在するクレータの中に潜む細菌に対してまでも殺菌することができる。
このようにして本発明の歯科用レーザ照射チップは、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を効率よく同時に得ることができる。

この発明の態様として、前記錐台形状を、円錐台形状とするとともに、前記鏡面仕上げ面を表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げ面で構成し、前記粗面仕上げ面を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下の粗面仕上げ面で構成することができる。

本発明の構成により、操作性を向上するとともに、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果をより効率よく確実に得ることができる。
詳しくは、該歯科用レーザ照射チップの先端部を円錐台形状とすることにより、先端部の形状による軸線方向に対する方向性が無く、また、歯の表面、特に歯根の表面に沿わせることが容易となるため、特に、狭隘な施術箇所における操作性を向上することができる。

また、鏡面仕上げ面を表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げ面で構成したことにより、よりエネルギ密度の高いレーザ光を軸線方向前方に照射することができる。さらに詳述すると、先端面を表面粗さ０．１μｍ以上の鏡面仕上げ面で構成した場合、先端面の表面に形成される表面粗さ０．１μｍ以上の微細な凹凸によりレーザ光が拡散し、所望のエネルギ密度のレーザ光を照射することができなくなるが、先端面を表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げ面で構成することで、先端面の表面におけるレーザ光の拡散を抑制し、より確実に、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い高エネルギ密度のレーザ光を照射することができる。

また、粗面仕上げ面を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下の粗面仕上げ面で構成したことにより、粗面仕上げ面の表面に形成された上記範囲の凹凸によって、軟組織を不必要に傷付けることなく殺菌あるいはプレーニングできるエネルギ密度のレーザ光を十分な広範囲に照射することができる。

さらに詳述すると、傾斜側面を表面粗さ０．２μｍ以下の粗面仕上げ面で構成した場合、傾斜側面における表面粗さ０．２μｍ以下の凹凸によってレーザ光が十分に拡散されず、軟組織を不必要に傷付けない程度のエネルギ密度のレーザ光を広範囲に照射することができない。

逆に、傾斜側面を表面粗さ２０μｍ以上の粗面仕上げ面で構成した場合、傾斜側面の凹凸によってレーザ光が拡散され過ぎてエネルギ密度が低下し、所望の殺菌効果及びプレーニング効果を有するレーザ光を照射することができない。

このように、傾斜側面を、表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下の粗面仕上げ面で構成したことにより、軟組織を不必要に傷付けることなく殺菌あるいはプレーニングできるエネルギ密度のレーザ光を十分な広範囲に照射することができる。

また、この発明の態様として、前記歯科用レーザ照射チップの先端部を、前記軸線方向の高さが２ｍｍ以上５ｍｍ以下、且つ錐角が５度以上２０度以下の錐台形状で形成することができる。

本発明の構成により、例えば、歯周ポケットのような狭隘で深さのある施術箇所であっても、歯科用レーザ照射チップの先端部を施術箇所に挿入して十分な歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を有するレーザ光を照射することができる。

詳しくは、先端部を構成する錐台形状の軸線方向の高さを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることで、例えば２〜５ｍｍの深さの歯周ポケット等の狭隘で深さのある施術箇所に先端部を挿入して十分な歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を有するレーザ光を照射し、効率よく治療することができる。

さらに詳述すると、先端部を構成する錐台形状の軸線方向の高さを２ｍｍ以下で構成した場合、先端部を歯周ポケットのような狭隘で深さのある施術箇所の深くまで挿入することができないため、照射するレーザ光が施術箇所の底部近傍まで届かず、十分な治療を行うことができない。また、傾斜側面の面積が低減するため、殺菌効果及びプレーニング効果を有するエネルギ密度であるレーザ光の照射量が低減し、十分な殺菌効果及びプレーニング効果を得ることができない。

逆に、先端部を構成する錐台形状の軸線方向の高さを５ｍｍ以上で構成した場合、傾斜側面の面積が多くなるため、傾斜側面から照射されるレーザ光が多くなり、先端面から照射される歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い高エネルギ密度のレーザ光の照射量が低減する。

このように、錐台形状の軸線方向の高さを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることで、２〜５ｍｍ程度の深さの歯周ポケット等の狭隘で深さのある施術箇所に先端部を挿入し、十分な歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果が同時に得られるレーザ光を照射し、効率よく治療することができる。

また、先端部を構成する錐台形状の軸線方向の高さを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とするとともに、錐台形状の錐角を５度以上２０度以下としたことで、歯周ポケットのような狭隘で深さのある施術箇所に先端部を挿入して、確実に施術できるとともに、耐久性を向上することができる。

詳しくは、錐台形状の軸線方向の高さを上記範囲とするとともに、錐台形状の錐角を５度以下とした場合、先端面の照射面積が確保できず、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い高エネルギ密度のレーザ光の照射量が低減する。また、先端部を構成する錐台形状の錐角を５度以下とした場合、歯科用レーザ照射チップの先端部が細くなりすぎ、繰り返しの施術に対する十分な耐久性を確保することができない。

逆に、先端部を構成する錐台形状の軸線方向の高さを上記範囲とするとともに、先端部を構成する錐台形状の錐角を２０度以上とした場合、歯科用レーザ照射チップの先端部が太くなりすぎ、狭隘で深さのある施術箇所の底部近傍まで先端部を挿入することができない。したがって、例えば歯周ポケット等の施術箇所の底部近傍まで高エネルギ密度のレーザ光が届かず、歯石や不良肉芽に対する除去性能が低減する。

このように、先端部を構成する錐台形状の高さ及び錐角を上記範囲とすることによって、歯周ポケットのような狭隘で深さのある施術箇所に耐久性のある歯科用レーザ照射チップの先端部を底部近傍まで挿入することができ、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い高エネルギ密度のレーザ光を先端面から照射するとともに、十分な殺菌効果及びプレーニング効果を有するレーザ光を傾斜側面から照射して、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を同時に得ることのできる効率のよい治療を施術することができる。

本発明により、狭隘な施術箇所であっても、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を同時に効率よく得ることのできる歯科用レーザ照射チップを提供することができる。

レーザ治療装置の斜視図。レーザ治療装置及びハンドピースについての概略説明図。歯科用レーザ照射チップの斜視図。歯科用レーザ照射チップの側面図。歯科用レーザ照射チップの一部断面図。出射先端部についての説明図。歯科用レーザ照射チップのＥｒ：ＹＡＧレーザ光の照射状態を説明する写真。レーザ光の波長による水に対する吸収スペクトルグラフ。歯周病治療の状態説明図。別の実施形態の歯科用レーザ照射チップについての説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１はレーザ治療装置１の斜視図を示し、図２はレーザ治療装置１及びハンドピース４についての概略説明図を示している。また、図３は歯科用レーザ照射チップ１０の斜視図を示し、図４は歯科用レーザ照射チップ１０の側面図を示している。さらに、図５は歯科用レーザ照射チップ１０の一部断面図を示し、図６は出射先端部１００についての説明図を示し、図７は歯科用レーザ照射チップ１０のＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００の照射状態を説明する写真を示している。なお、図６（ａ）は出射先端部１００の先端形状についての説明図を示し、図６（ｂ）は出射先端部１００からのＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００の照射方向についての説明図を示している。

レーザ治療装置１は、治療装置本体２と、レーザハンドピース４と、治療装置本体２とハンドピース４とを接続する媒体供給ケーブル３とで構成している。
治療装置本体２は、図２に示すように、空気や不活性ガス等の気体を供給するための気体供給源２１と、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光を発生するレーザ光発生源２２と、水または生理食塩水等の液体を供給するための液体供給源２３とを内蔵している。

気体供給源２１から供給された気体、レーザ光発生源２２で発光されたＥｒ：ＹＡＧレーザ光、及び液体供給源２３から供給された液体は、媒体供給ケーブル３を介してハンドピース４に供給される。

媒体供給ケーブル３は、気体を送給する流路である気体送給管３１、光ファイバで構成する光伝送体３２、及び液体を送給する流路である液体送給管３３とで構成している。ここで光伝送体３２は、伝送するレーザ光に適した伝送効率を有するものであれば中実ファイバ及び中空ファイバのいずれも採用することができる。

なお、気体送給管３１の治療装置本体２側の端部は気体供給源２１に接続され、反対側の端部である気体送給管他端部３１ａはハンドピース４内で挿入接続されている。同様に、光伝送体３２の治療装置本体２側の端部はレーザ光発生源２２に接続され、反対側の端部である光伝送体他端部３２ａはハンドピース４内で挿入接続されている。そして、液体送給管３３の治療装置本体２側の端部は液体供給源２３に接続され、反対側の端部である液体送給管他端部３３ａはハンドピース４内で挿入接続されている。

レーザハンドピース４は、施術者が把持するハンドピース本体４１と、ハンドピース本体４１の先端部に着脱自在に装着される歯科用レーザ照射チップ１０とで構成している。

ハンドピース本体４１は、中空円筒形のハンドピースハウジング４２と、該ハンドピースハウジング４２の前側（図２において左側）に装着する円筒状の中間部材４３と、該中間部材４３の前側に装着する歯科用レーザ照射チップ１０の着脱を自在にする装着機構４４とを、ハンドピース後方（図２において右側）から前方（図２において左側）に向かってこの順で配置して構成している。

ハンドピースハウジング４２は、後端が有底となる寝位の中空円筒形であり、前端に中間部材４３の螺合を許容する構成である。なお、上述の気体送給管他端部３１ａはハンドピースハウジング４２内部で、中間部材４３に配置された気体流路４５に接続パイプ４５ａで接続されている。同様に、液体送給管他端部３３ａはハンドピースハウジング４２内部で、中間部材４３に配置された液体流路４６に接続パイプ４６ａで接続されている。さらに、光伝送体他端部３２ａは、ハンドピースハウジング４２内部で、中間部材４３に配置されたフェルール５０に接続されている。

中間部材４３は、軸線に沿って配置されたフェルール５０と、その外側に配置された気体流路４５及び液体流路４６を内蔵している。
フェルール５０は、光伝送体他端部３２ａが後端部に接続されるとともに、レンズ５１が配設されたレンズホルダ５２を内部に装着している。
レンズ５１は、光伝送体他端部３２ａに対向し、光伝送体３２からのレーザ光を集光して歯科用レーザ照射チップ１０に導くよう配置されている。

気体送給管他端部３１ａが接続された気体流路４５及び液体送給管他端部３３ａが接続された液体流路４６は、中間部材４３の前方まで配置され、歯科用レーザ照射チップ１０に接続されている。この構成により、気体供給源２１から供給された気体は気体送給管３１及び気体流路４５を通って歯科用レーザ照射チップ１０に送給され、液体供給源２３から供給された液体は、液体送給管３３及び液体流路４６を通って歯科用レーザ照射チップ１０に送給される。
中間部材４３の前端に螺合して装着される装着機構４４は、複数個の係止球体４７によって、中間部材４３への歯科用レーザ照射チップ１０の装着を着脱自在に構成している。

次に、歯科用レーザ照射チップ１０について説明する。
歯科用レーザ照射チップ１０は、前記装着機構４４を介して前記中間部材４３に装着される装着部１１と、チップ本体１２とで構成している（図５参照）。

チップ本体１２は、軸線Ｌに沿って配置されたファイバ１３と、ファイバ１３を被覆する保護用パイプ１４と、その外側に配置した中空状の第１パイプ１５と、さらにその外側に配置した中空状の第２パイプ１６とで構成している。
なお、チップ本体１２は、保護用パイプ１４で覆われた曲線部１２ａと、保護用パイプ１４からファイバ１３が露出する直線部１２ｂとで構成している。

ファイバ１３は、装着部１１の後端部（図５において右端）からチップ本体１２の先端まで連続する１本の石英製光ファイバからなり、装着部１１からハンドピースハウジング４２側に露出する入射側の端部を入射端部１３ａとしている（図２参照）。また、ハンドピースハウジング４２側の反対側である先端側の端部を出射先端部１００としている。なお、光ファイバの材質は石英に限らずサファイア等を採用することもできる。

ファイバ１３は、シングルコアの光ファイバであり、中心に存在するコアとクラッドよりなるファイバ芯部１３１と、ファイバ芯部１３１を被覆するジャケット１３２とで構成している。
そして、直線部１２ｂにおいてファイバ１３は、保護用パイプ１４に覆われずに露出している。

また、入射端部１３ａは中間部材４３内部においてレンズ５１に対向配置されているため、レーザ光発生源２２で発光されたＥｒ：ＹＡＧレーザ光は、光伝送体３２、フェルール５０及びレンズ５１を介して入射端部１３ａから入射され、ファイバ１３を通って出射先端部１００から照射することができる。

第１パイプ１５は、装着部１１内部に位置する後端１５ａから、保護用パイプ１４の前端１４ａが一部露出する前端１５ｂまでの間を、保護用パイプ１４で被覆されたファイバ１３を囲繞するように設けられている。

また、第２パイプ１６は、装着部１１内部に位置する後端１６ａから、第１パイプ１５の前端１５ｂが一部露出する前端１６ｂまでの間を、第１パイプ１５の外側を囲繞するように設けられている。なお、保護用パイプ１４、第１パイプ１５及び第２パイプ１６はステンレス鋼製のパイプから成っている。

なお、ファイバ１３、ファイバ１３を被覆する保護用パイプ１４、保護用パイプ１４を囲繞する第１パイプ１５、及び第１パイプ１５を囲繞する第２パイプ１６は、軸線Ｌを中心とする同心上に配置されている。

また、保護用パイプ１４と第１パイプ１５との間のクリアランスにより第１流路空間１７を構成するとともに、第１パイプ１５と第２パイプ１６との間のクリアランスにより第２流路空間１８を構成している（図５ａ部拡大図参照）。

そして、第１流路空間１７は、第１パイプ１５における前端１５ｂの開口１７ａにおいて開放されるとともに、中間部材４３内部において液体流路４６に接続されている。このため、液体供給源２３から供給された液体は、液体送給管３３、液体流路４６及び第１流路空間１７を通って、開口１７ａから噴出される。

同様に、第２流路空間１８は、第２パイプ１６における前端１６ｂの開口１８ａにおいて開放されるとともに、中間部材４３内部において気体流路４５に接続されている。このため、気体供給源２１から供給された気体は、気体送給管３１、気体流路４５及び第２流路空間１８を通って、開口１８ａから噴出される。

歯科用レーザ照射チップ１０をこのように構成しているため、第１流路空間１７を介した液体の供給及び第２流路空間１８を介した気体の供給は、レーザ治療装置１を用いた治療内容に応じて適宜選択することができ、気体単独、液体単独及び霧状態で噴出する気体液体混合の供給を後述するＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００の照射域に向けて行うことができる。

続いて、このように構成された歯科用レーザ照射チップ１０におけるファイバ１３の先端部分である出射先端部１００について詳述する。
保護用パイプ１４から露出したファイバ１３の下端である出射先端部１００は、軸線Ｌの前方となる下方に向かって先細りの円錐台形状で形成している。

詳しくは、出射先端部１００は、軸線Ｌの前方となる下方に向かって歯石・不良肉芽除去用レーザ光２０１（以下において「前方レーザ光２０１」という）を照射する円形先端面１０１と、軸線Ｌに対する放射方向に殺菌・プレーニング用レーザ光２０２（以下において「側方レーザ光２０２」という）を照射する傾斜側面１０２とで構成する円錐台形状で形成している。

なお、出射先端部１００は、高さＨが２ｍｍ以上５ｍｍ以下の３ｍｍ且つ錐角αが５度以上２０度以下である１１度の円錐台形状に形成することによって、φ６００μｍのファイバ１３において、直径Ｄ４００μｍの円形先端面１０１を形成している。

また、円形先端面１０１を表面粗さ０．１μｍ以下である表面粗さ０．００８μｍの鏡面仕上げ面で構成し、傾斜側面１０２を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下である表面粗さ０．４μｍの粗面仕上げ面で構成している。

出射先端部１００は、このように構成したことにより、図６（ｂ）及び図７に示すように、レーザ光発生源２２で発光され、光伝送体３２、フェルール５０及びレンズ５１を介して入射端部１３ａから入射されたＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を、円形先端面１０１から前方レーザ光２０１として軸線Ｌの前方となる下方に照射するとともに、傾斜側面１０２から側方レーザ光２０２として軸線Ｌに対する放射方向、すなわち出射先端部１００の径外側向きに照射することができる。

なお、図７は、波長が赤外線領域であるため不可視であるＥｒ：ＹＡＧレーザ光の代わりに、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光に見立てた可視光を照射した状態を写真撮影することで、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光２００が歯科用レーザ照射チップ１０によって如何に照射されるか説明する写真を示している。

次に、本実施例において、レーザ光発生源２２で発光するＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００について図８とともに説明する。なお、図８はレーザ光の波長による水に対する吸収スペクトルグラフを示している。
レーザ光は、波長によって反応する物質が異なるため、主として歯周病治療を目的としたレーザ治療装置１では、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光をレーザ光発生源２２で発光させて用いている。

Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光は２．９４μｍ程度の波長である赤外線領域のレーザ光であり、図８に示すように、水への高い吸収性を有している。
このようなＥｒ：ＹＡＧレーザ光は、水の分子と反応し蒸散する際のエネルギ（ｍｉｃｒｏｅｘｐｌｏｓｉｏｎ；微小爆発）によって歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を得ることができる。また、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光は、表層にのみ蒸散作用が起こり、照射野周囲の照射エネルギ密度が低いため周囲組織への影響が少なく、安全性が高い。
なお、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光の代わりに、２．７８μｍ程度の波長であるＥｒ．Ｃｒ；ＹＳＧＧレーザ光等のＥｒ系３μｍ帯のレーザ光を用いてもよい。

このように、レーザ光発生源２２でＥｒ：ＹＡＧレーザ光を発光させ、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光２００として照射する出射先端部１００を備えた歯科用レーザ照射チップ１０による歯周病治療について図９とともに説明する。なお、図９は歯周病治療の状態説明図を示している。

歯周病は、歯周組織が歯垢に含まれている歯周病菌に感染し、歯肉３０１が腫れたり、出血したり、最終的には歯が抜けたりしてしまう病気であり、日本人が歯を失うもっとも大きな原因となっている。

歯周病の根本的な原因である歯垢は、時間が経てば歯磨きでは取り除くことができない歯石３１０になり、歯石３１０により歯周病菌が増殖され歯周病が悪化することとなる。

歯肉３０１に覆われていない歯３００の表面に形成された歯石はスケーラー等の専用器具によって除去できるが、歯肉縁下、つまり歯肉３０１と歯３００との隙間である歯周ポケット３０２内に形成された歯石３１０の除去は困難である。

さらに、歯周病になり歯肉３０１が腫れると、歯肉３０１が歯３００から離れていくため歯周ポケット３０２がさらに深くなり、歯周ポケット３０２に溜まった歯垢、歯石３１０の歯磨きによる除去はさらに難しくなる。また、歯周病治療において、歯周病の原因となる歯周病菌の殺菌も同時に行う必要がある。

なお、軽度歯周病で歯周ポケット３０２の深さは２〜５ｍｍ程度であり、重度歯周病では歯周ポケット３０２の深さは５ｍｍ以上となる。このように、歯周ポケット３０２の深さは５ｍｍ以上である重度歯周病では、歯がグラグラしたり、さらに歯垢が溜まりやすくなり歯周病の進行を早め、歯が抜けたりする場合もある。

このような歯周病治療に出射先端部１００を有する歯科用レーザ照射チップ１０を用いる場合、図９に示すように、歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００を歯周ポケット３０２に挿入して、出射先端部１００からＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を照射する。

詳しくは、図９のｂ部拡大図に示すように、円形先端面１０１から前方レーザ光２０１を照射して、歯周ポケット３０２内の歯３００の側面に形成された歯石３１０を除去する。このとき、前方レーザ光２０１は歯３００の表面に沿うような照射方向で照射されるため、歯３００の表面に沿って形成された歯石３１０をそぎ落とすように除去することができる。

また、図９のｂ部拡大図に示すように、傾斜側面１０２から側方レーザ光２０２を照射して、前方レーザ光２０１による歯石３１０の除去残りであるカス３１０ａを除去するとともに、歯石３１０を除去した後の歯３００の表面及び歯肉３０１の内面を殺菌する。

このとき、側方レーザ光２０２は、歯３００の表面及び歯肉３０１の内面に対して略直角方向に広範囲に照射される。このため、歯３００の表面に無数に存在するクレータ（図示省略）の中に潜む細菌に対してまでも殺菌するとともに、歯石除去後の歯３００の表面をプレーニングする（滑沢する）ことができる。詳しくは、歯石３１０を除去した後の歯３００の表面には多くの凹凸が形成されるが、この歯石除去による凹凸を滑沢化することができる。これを特に、ルートプレーニング処置という。

このように、狭隘で深さのある歯周ポケット３０２内に、軸線Ｌの前方に向かって先細りの円錐台形状で形成した出射先端部１００を挿入し、鏡面仕上げ面で構成する円形先端面１０１からエネルギ密度の高い前方レーザ光２０１を軸線方向前方に向かって照射するとともに、粗面仕上げ面で構成する傾斜側面１０２から側方レーザ光２０２を軸線Ｌに対する放射方向の広範囲に亘って照射することによって、歯石３１０の除去と、歯３００や軟組織である歯肉３０１に潜む細菌の殺菌と、さらには歯３００の表面のプレーニングを同時に行うことができる。

詳しくは、歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００を、軸線Ｌの前方に向かって先細りの円錐台形状で形成するとともに、軸線Ｌの前方にレーザ光を照射する円形先端面１０１を鏡面処理された鏡面仕上げ面で構成したことにより、水への吸収が高く、安全性も比較的高いＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を、軸線Ｌの前方にエネルギ密度の高い状態の前方レーザ光２０１として照射することができる。

これにより、歯石３１０に対する高い除去効果を得ることができる。なお、図示省略する不良肉芽が歯周ポケット３０２内に生じていた場合、歯石３１０の除去と同様に、前方レーザ光２０１によって除去すればよい。

また、先細りの錐台形状を構成する傾斜側面１０２を粗面処理された粗面仕上げ面で構成したことにより、傾斜側面１０２の粗面処理された表面の凹凸によってＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００が拡散するため、軸線Ｌに対する放射方向に、エネルギ密度の低い状態の側方レーザ光２０２を広範囲に亘って照射することができる。

これにより、軟組織である歯肉３０１を不必要に傷付けることなく、広範囲に亘る殺菌効果を得ることができるとともに、歯石３１０の除去残りであるカス３１０ａを除去することができる。さらに、歯石除去後の歯３００の表面をプレーニングする（滑沢にする）こともできる。

このようにして出射先端部１００を有する歯科用レーザ照射チップ１０は、歯３００や軟組織である歯肉３０１に対する効率のよい治療効果を得ることができる。

また、円形先端面１０１を表面粗さ０．１μｍ以下である表面粗さ０．００８μｍの鏡面仕上げ面で構成し、傾斜側面１０２を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下である表面粗さ０．４μｍの粗面仕上げ面で構成しているため、歯３００や軟組織である歯肉３０１に対する効率のよい治療効果をより確実に得ることができる。

詳しくは、円形先端面１０１を表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げ面で構成したことにより、よりエネルギ密度の高い前方レーザ光２０１を軸線Ｌの前方に照射することができる。

さらに詳述すると、円形先端面１０１を表面粗さ０．１μｍ以上の鏡面仕上げ面で構成した場合、円形先端面１０１の表面に形成される表面粗さ０．１μｍ以上の微細な凹凸によりＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００が拡散し、所望のエネルギ密度のレーザ光を照射することができなくなる。

しかし、円形先端面１０１を表面粗さ０．１μｍ以下である表面粗さ０．００８μｍの鏡面仕上げ面で構成することで、円形先端面１０１の表面におけるＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００の拡散を抑制し、より確実に、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い高エネルギ密度の前方レーザ光２０１を照射することができる。

また、傾斜側面１０２を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下である表面粗さ０．４μｍの粗面仕上げ面で構成したことにより、傾斜側面１０２の表面に形成された上記範囲の凹凸によって、軟組織である歯肉３０１を不必要に傷付けることなく殺菌及びプレーニングできるエネルギ密度の側方レーザ光２０２を十分な広範囲に照射することができる。

さらに詳述すると、傾斜側面１０２を表面粗さ０．２μｍ以下の粗面仕上げ面で構成した場合、傾斜側面１０２における表面粗さ０．２μｍ以下の凹凸によってレーザ光が十分に拡散されず、軟組織である歯肉３０１を不必要に傷付けない程度にエネルギ密度を低減させたレーザ光を広範囲に照射することができない。

逆に、傾斜側面１０２を表面粗さ２０μｍ以上の粗面仕上げ面で構成した場合、傾斜側面１０２の凹凸によってレーザ光が拡散され過ぎてエネルギ密度が低下し、所望の殺菌効果及びプレーニング効果を有するレーザ光を照射することができない。

したがって、傾斜側面１０２を、表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下である表面粗さ０．４μｍの粗面仕上げ面で構成したことにより、軟組織である歯肉３０１を不必要に傷付けることなく殺菌できるとともに、プレーニングできるエネルギ密度のレーザ光を十分な広範囲に照射することができる。

また、前記歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００を、前記軸線方向の高さＨが２ｍｍ以上５ｍｍ以下である３ｍｍとし、且つ錐角αが５度以上２０度以下である１１度で構成された円錐台形状としたことにより、歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００を狭隘で深さのある歯周ポケット３０２に挿入して、十分な歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を有するＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を照射することができる。

詳しくは、円錐台形状の軸線方向の高さＨを２ｍｍ以上５ｍｍ以下である３ｍｍとすることで、２〜５ｍｍ程度の深さの歯周ポケット３０２に出射先端部１００を挿入してＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を照射し、効率よく治療することができる。

さらに詳述すると、出射先端部１００の高さＨを２ｍｍ以下で構成した場合、出射先端部１００を歯周ポケット３０２の深くまで挿入することができないため、円形先端面１０１から照射する前方レーザ光２０１が狭隘で深さのある歯周ポケット３０２の底部近傍まで届かず、十分な治療を行うことができない。また、傾斜側面１０２の面積が低減するため、側方レーザ光２０２の照射量が低減し、十分な殺菌効果及びプレーニング効果を得ることができない。

逆に、出射先端部１００の高さＨを５ｍｍ以上で構成した場合、傾斜側面１０２の面積が多くなるため、傾斜側面１０２から照射される側方レーザ光２０２が多くなり、円形先端面１０１から照射される歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い前方レーザ光２０１の照射量が低減する。

したがって、錐台形状の軸線方向の高さＨを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることで、２〜５ｍｍ程度の深さの歯周ポケット３０２に出射先端部１００を挿入し、十分な歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果が得られるＥｒ：ＹＡＧレーザ光２００を照射し、効率よく治療することができる。

また、錐台形状の軸線方向の高さＨを２ｍｍ以上５ｍｍ以下とするとともに、錐台形状の錐角αを５度以上２０度以下である１１度としたことで、狭隘で深さのある歯周ポケット３０２に挿入して、確実に施術できるとともに、耐久性を向上することができる。

詳しくは、出射先端部１００の高さＨを上記範囲とするとともに、錐台形状の錐角αを５度以下とした場合、円形先端面１０１の照射面積が確保できず、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い前方レーザ光２０１の照射量が低減する。また、円錐台形状である出射先端部１００の錐角αを５度以下とした場合、前記歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００が細くなりすぎ、繰り返しの施術に対する十分な耐久性を確保することができない。

逆に、出射先端部１００を形成する円錐台形状の錐角αを２０度以上とした場合、前記歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００が太くなりすぎ、狭隘で深さのある歯周ポケット３０２の底部近傍まで出射先端部１００を挿入することができない。したがって、歯周ポケット３０２の底部近傍まで高エネルギ密度の前方レーザ光２０１が届かず、歯石や不良肉芽に対する除去性能が低減する。

このように、出射先端部１００を構成する円錐台形状の高さＨ及び錐角αを上記範囲とすることによって、狭隘で深さのある歯周ポケット３０２に耐久性のある出射先端部１００を底部近傍まで挿入することができ、歯石や不良肉芽に対する除去性能の高い前方レーザ光２０１を円形先端面１０１から照射するとともに、十分な殺菌効果及びプレーニング効果を有する側方レーザ光２０２を傾斜側面１０２から照射して、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を同時に得られる効率のよい治療を施術することができる。

なお、歯科用レーザ照射チップ１０の出射先端部１００を円錐台形状とすることにより、出射先端部１００の形状による軸線方向に対する方向性が無く、また、歯３００の表面、特に歯根の表面に沿わせることが容易となり、狭隘な施術箇所である歯周ポケット３０２における操作性を向上することもできる。

上記効果についての臨床試験を実施した結果、以下の表１に示すような評価を得た。

このように、鏡面仕上げ面である円形先端面１０１と、粗面仕上げ面である傾斜側面１０２とを備えた円錐台形状の出射先端部１００を有する歯科用レーザ照射チップ１０を歯周病治療に用いることにより、狭隘で深さのある歯周ポケット３０２内で前方レーザ光２０１による不良肉芽の除去や広範囲の歯石３１０の除去と、側方レーザ光２０２による広範囲の殺菌及びプレーニングとを効率よく実施することができ、施術者及び患者の両者の満足度を向上させることができることが確認できた。

なお、本実施例において、φ６００μｍのファイバ１３において、直径Ｄ４００μｍの円形先端面１０１を構成したが、φ８００μｍのファイバ１３において、直径Ｄ６００μｍの円形先端面１０１を構成してもよい。
また、円錐台形状の出射先端部１００を用いたが三角錐台形状、四角錐台形状、あるいは多角錐台形状の出射先端部１００としてもよい。これらの場合であっても、上述の歯科用レーザ照射チップ１０と同様に、歯石や不良肉芽の除去効果、殺菌効果及びプレーニング効果を同時に得ることができる。

また、軸線Ｌに対して直角方向のフラットな面で構成された円形先端面１０１であったが、円形先端面１０１よりわずかに傾斜させた円形先端面１０１で構成してもよい。これにより、上述の歯科用レーザ照射チップ１０が得ることのできる効果に加えて、前方レーザ光２０１の照射方向を所望の照射方向とすることができる。

さらにまた、軸線Ｌに対して凸状或いは凹状の曲面で円形先端面１０１を構成してもよい。これにより、上述の歯科用レーザ照射チップ１０が得ることのできる効果に加えて、円形先端面１０１から照射する前方レーザ光２０１を集光させてエネルギ密度をさらに向上させたり、逆に拡散させてエネルギ密度を低減させたりして所望のエネルギ密度の前方レーザ光２０１を照射することができる。

同様に、傾斜側面１０２を側面視直線となる傾斜面で構成したが、軸線Ｌに対する放射方向外側向きに膨らんだ側面視凸状曲線となる傾斜面や、放射方向内側向きに凹んだ側面視凹状曲線となる傾斜面としてもよく、この場合も、上述の歯科用レーザ照射チップ１０が得ることのできる効果に加えて、所望のエネルギ密度の側方レーザ光２０２を傾斜側面１０２から照射することができる。

さらにまた、本実施例では、曲線部１２ａと直線部１２ｂとで構成するチップ本体１２を備えた歯科用レーザ照射チップ１０であったが、図１０に示すように、ストレートタイプのチップ本体１２を備えた歯科用レーザ照射チップ１０’であってもよい。

また、プローブ型の歯科用レーザ照射チップ１０、１０’に限らず、例えばエアータービンハンドピースのヘッドに装着する切削工具のような、ハンドピースの長手軸に対して略直角な状態でハンドピースのヘッドに装着するタイプのストレートチップであってもよい（特開平０７−１５５３３５号公報における図３参照）。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の光ファイバは、ファイバ１３に対応し、
以下同様に、
３μｍ帯のレーザ光は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光２００に対応し、
先端部は、出射先端部１００に対応し、
先端面は、円形先端面１０１に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば上述の説明において、出射先端部１００を有する歯科用レーザ照射チップ１０を歯周病治療に用いた場合について説明したが、もちろん口腔外科等のその他の歯科治療に用いてもよい。

１０…歯科用レーザ照射チップ
１３…ファイバ
１００…出射先端部
１０１…円形先端面
１０２…傾斜側面
１３１…ファイバ芯部
１３２…ジャケット
２００…Ｅｒ：ＹＡＧレーザ光
Ｌ…軸線
Ｈ…高さ
α…錐角

Claims

コアとクラッドからなるファイバ芯部と、該ファイバ芯部の周囲を被覆するジャケットとからなる光ファイバを備え、３μｍ帯のレーザ光を照射する歯科用レーザ照射チップであって、
該歯科用レーザ照射チップの先端部を、
軸線方向前方に前記レーザ光を照射する先端面と、前記軸線方向に対する放射方向に前記レーザ光を照射する傾斜側面とを備え、軸線方向前方に向かって先細り、且つ狭隘な施術箇所に挿入可能な錐台形状で形成し、
前記先端面を、軸線方向前方にエネルギ密度の高い状態のレーザ光を照射する鏡面仕上げ面で構成するとともに、
前記傾斜側面を、軸線方向に対する放射方向にエネルギ密度の低い状態のレーザ光を広範囲に亘って照射する粗面仕上げ面で構成した
歯科用レーザ照射チップ。
前記錐台形状を、円錐台形状とするとともに、
前記鏡面仕上げ面を表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げ面で構成し、
前記粗面仕上げ面を表面粗さ０．２μｍ以上２０μｍ以下の粗面仕上げ面で構成した
請求項１に記載の歯科用レーザ照射チップ。
前記歯科用レーザ照射チップの先端部を、
前記軸線方向の高さが２ｍｍ以上５ｍｍ以下、且つ
錐角が５度以上２０度以下の錐台形状で形成した
請求項１又は２に記載の歯科用レーザ照射チップ。