JP5393310B2 - 口腔内細菌マップ作成システム - Google Patents

Description

本発明は口腔内細菌マップの作成支援システムの技術分野に属する。

近年、口腔内の疾患、例えば、う蝕症（所謂、虫歯）や歯周病（所謂、歯槽膿漏）と口腔内細菌との関係が細菌学の研究、顕微鏡の発達により解明されてきた。また、歯科医者は患者の虫歯等の治療の他に、症状の説明、治療の方法、患者自身によるケアの方法についても説明する必要が生じてきた。また、このような口腔内疾患を予防するためにも、患者に容易に理解できる資料を示して説明する必要があった。このために、患者の口腔内の複数の部位から口腔内細菌を含んだサンプルを採取し、患者の口腔内細菌のマップを示すような資料を準備する必要があった。

口腔内の衛生状態検査装置の従来装置を開示したものとしては特許文献１、特許文献２に記載されているように、電極間のインピーダンスの測定により試料中の微生物数を定量的に算出する装置があった。
公開特許公報、特開２００３−２４３５０「口腔内衛生状態検査装置及び口腔内衛生状態検査方法」 公開特許公報、特開２００５−３２１４０６「口腔内衛生状態検査装置及び口腔内微生物数測定方法」

ところで、口腔内の細菌による主な疾患は、う蝕症と歯周病である。う蝕症の発症は歯の表面の歯垢内に集まっている細菌が、食物の中の糖を発酵することで生産される高濃度の有機酸が歯の表面のエナメル質を脱灰することで始まる。さらに、う蝕症が進行すると歯髄炎が起こる。歯髄炎は脱灰が歯髄まで達し、歯の神経に炎症が生じた状態である。また、歯周病とは歯茎（歯肉）などの歯の周囲に起こった炎症である。歯茎の他に、歯槽骨、歯根膜、歯茎の下のセメント質部分に炎症が起こる。う蝕症と歯周病の炎症は細菌によって発症するが、炎症を起こす細菌は同一ではなく、異なる細菌によって発症することが知られている。更に、炎症の進行度によっても細菌は異なる。

従って、口腔内に存在する細菌の菌種さえ検出できれば、口腔内の疾患については全てが理解できる様に思われる。しかし、口腔内にいる細菌は口腔内に常在する病原性の弱い弱毒菌であり、常に発症するというものではなく発症するための条件を満たさなければならない。
そこで、当該発明の発明者は細菌の菌種の他に、細菌の密度、細菌の活性度、及び細菌の採取部位を考慮した細菌マップを作成し、このマップに基づいて症状を説明する資料とした。

しかし、上記したような口腔内細菌マップを全ての患者に対して作成することは、専門知識も必要であるし、多くの時間も必要である。また、従来は、患者の口腔内から細菌を採取して静止画像、動画像を撮影した場合でもそれらの写真を患者に見せるだけで終わり、今後の治療への応用、継続的な治療の管理に生かされていない。そこで、本願発明は高度な専門知識も必要とせず、比較的短時間で口腔内細菌マップを作成するための支援システムを提供し、これにより有効活用することができるようにすることを目的としている。

上記課題を解決するために、本願発明は以下の手段を採用している。
請求項1に記載の発明は、
患者の口腔内の所定の部位から歯垢や唾液等の口腔内細菌を含んだサンプルを採取し、前記サンプルの一定量を撮影する位相差顕微鏡と、前記各部位の撮影画像の画像データを記録した患者メモリと、口腔内に生存する公知の細菌の細菌名、前記各細菌の画像データ、各細菌の属種や特徴、生息場所等の説明、並びに、前記各細菌の症状の進行度に従って複数のクラスに分類された密度に関する静止画像データ、及び、活性度に関する動画像データを記録したデータベースメモリと、前記患者メモリの画像データと前記データベースメモリの画像データの各々を同時に表示するモニタと、前記モニタに患者メモリの画像データと前記データベースメモリの画像データを所定のステップに従って比較可能に表示し、前記口腔内のサンプルの細菌の菌種、該細菌の密度クラス、該細菌の活性度のクラスの決定を可能にするプログラムを実行する計算機を具備したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記撮影画像は静止画像、動画像であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項2に記載の発明において、
前記所定の部位は、頬粘膜、舌背、歯の表面、歯肉溝、唾液等の環境の異なる部位としたことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の発明において、
前記公知の細菌の画像データはミュータンス菌、カンジダ菌、スピロヘータ菌、トリモコナス菌、ビフィドバクテリア菌、トリパノソーマ菌、ギンバリス菌の画像データであることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４に記載の発明において、
前記複数のクラスは２〜５のクラスとしたことを特徴としている。

請求項6に記載の発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、前記所定のステップは、患者の画像を表示するステップ、データベースの画像を表示するステップ、前記サンプルの菌種の決定をするステップ、前記菌種の密度及び活性度を決定するステップを含むことを特徴としている。

本願発明に依れば、患者の口腔内細菌マップを容易に作成することができ、このマップを利用すれば、歯科医者は患者の虫歯等の治療の他に、症状の説明、治療の方法、患者自身によるケアの方法についても容易に説明することができ、また、口腔内疾患の予防するためにも適切な助言を与えることができるという効果が得られる。

図１は本願発明の実施形態の装置の構成図を示す。図１において、１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ・・・）は採取したサンプルを入れた容器である。サンプルは頬粘膜、舌背、歯肉溝、歯の表面等の部位から採取する。これらの部位は口腔内の環境の異なる部位であり、種々の細菌が生息している。頬粘膜の表面から剥離した上表皮にはレンサ球菌が多く、舌背は凹凸の多い部位であるので種々の細菌が住みやすい環境にある。また、歯の表面は歯垢が付着しやすい。初期の歯垢にはレンサ球菌が生息し、ついで通気嫌気性のグラム陽性桿菌や偏性嫌気性のグラム陰性桿菌が定着する。歯肉溝にはスピロへータ等が生息し、歯周炎によって溝が深くなり、歯周ポケットが生じやすい。唾液は分泌された直後は無菌であるが、口腔内に分泌された唾液には多くの細菌が混入している。なお、サンプル部位は上記の部位に限定されず、う蝕症や歯周炎の生じやすい他の部位からサンプルを採取してもよい。

１２は細菌を観察する光学顕微鏡であり、位相差顕微鏡を使用する。採取した生きた細菌を薄手のスライドグラスに載せて、カバーグラスを置いて圧接し、余分な水分を吸い取り、周囲を封鎖し、位相差顕微鏡で見る。細菌の形態や配列、さらに固有運動をしている細菌が観察できる。また、細菌を染色（例えば、グラム染色）して見るとグラム陽性菌とグラム陰性菌との区別できる。

１３は計算機で、位相差顕微鏡の出力端が計算機１３の入力端に接続されている。更に、計算機１３の入力端には操作盤１４が接続され、計算機１３の出力端にはモニタ１９が接続されている。モニタの表示部は患者データ表示部１９ａと基本データ表示部１９ｂに区切られて表示する。患者データ表示部１９ａは患者のデータを表示し、基本データ表示部１９ｂは患者の口内細菌マップを作成するためのデータベースのデータを表示する。また、患者のデータを記録するメモリ１６とデータベースを記録するメモリ１５が計算機１３のデータパスに接続されている。患者用メモリ１６，データベースメモリ１５については後述する。

図２は患者用メモリ１６に位相差顕微鏡１２で撮影した撮影画像を記録したデータの説明図である。患者メモリ１６にはこの他に口腔内細菌マップのデータや症状に対するコメントのデータ、その他が記録される。ここでは、撮影画像を記録したデータを説明し、他は省略する。先ず、最初に患者の氏名と患者のＩＤが記録され、次に、サンプル（ａ）を採取した部位の画像データが記録される。即ち、サンプル（ａ）の静止画像データ２１ａ、動画像データ２２ａ、密度画像データ２３ａが記録される。静止画像データ２１ａはサンプル（ａ）の１匹〜数匹の細菌の静止撮影画像データで、動画像データ２２ａは１匹〜数匹の一定時間の連続画像データで、密度画像データはサンプルの所定量中の細菌の一群の静止画像データである。次にサンプル（ｂ）の採取部位、画像データが記録される。同様にして全てのサンプル部位のデータが記録される。

図３はデータベースメモリに記録された口腔内細菌の画像リスト３１の説明図である。データベースメモリ１５の画像リスト３１には、図３に示すように、口腔内に生存する殆ど全種類の細菌の画像データと各画像データのボタンＡ、Ｂ、Ｃ、・・・を含んでいる。画像リスト３１は基本データ表示部に表示した場合にスクロール（図示省略）によって全ての画像データを表示できるようにプログラムされている。

また、データベースメモリ１５には細菌別データベース領域が設けられる（図示されていない）。細菌別データベースは個々の口腔内細菌ごとに菌種名、静止画像、動画像、密度画像が記録されていると共にその菌種の属性や特徴の説明、口腔内の生息場所等が記録されている。動画像と密度画像は正常者の画像、初期又は中期段階の症状の患者の画像、重症患者の画像の３段階（或いは、２〜５の複数段階）の画像データを含んでいる。画像リスト３１が基本データ表示部１９ｂに表示されているときに、ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、・・・の何れかをクリックすると押されたボタンに対応する細菌別データベースの画像が基本データ表示部１９ｂに表示するようにプログラムされている。

図４は口腔内細菌マップの作成手順を示すフローチャートである。ステップ１では、図５に示すように、患者のサンプル（ａ）の静止画像２１ａを患者データ表示部１９ａの上部に表示させる。ステップ２では、図３に示した口腔内細菌の画像リスト３１を基本データ表示部１９ｂに表示させる。ステップＳ３では、患者の静止画像２１ａと画像リスト３１とを比較しながら、スクロールアップ又はスクロールダウンして、最も類似していると思われる画像を選択する。ステップ４では、画像リスト３１のボタン（例えば、ボタンＢ）をクリックすると選択された画像の拡大画像が図５に示すように基本データ表示部１９ｂの上部に表示される。同時に、基本データ表示部１９ｂに表示された細菌の菌種名、属性、特徴の説明等が表示される。

ステップＳ５では、基本データ表示部１９ｂに表示された細菌の菌種名、属性、特徴等を読んで、患者データ表示部１９ａの菌種名が正しいと判断すれば、ステップＳ６へ進み、正しくないと判断したらステップＳ２へ戻る。ステップＳ６では患者データ表示部１９ａ中の連続ボタンをクリックして連続画像を下側表示部に表示させる。一方、基本データ表示部１９ｂの連続ボタンをクリックして上記した３段階の連続画像を連続表示させる。これによって活性度を決定する。次に患者データ表示部１９ａ中の密度ボタンをクリックして密度画像を下側表示部に表示させる。同様に、基本データ表示部１９ｂの密度ボタンをクリックして上記した３段階の密度画像を表示させる。これによって、菌種名、活性度、細菌密度が決定される。ステップＳ７では決定したデータを患者の口腔内細菌マップに記録させる。ステップＳ８ではステップＳ１〜ステップＳ７を全てのサンプルに対して行うまで繰り返す。

図６は患者データ表示部１９ａに表示された静止画像に２種以上の細菌が含まれている場合の処理方法を説明する図である。細菌の静止画像中に未だ解析されていない細菌が存在する場合は、その部分の画像を枠３０で囲み、静止ボタンをクリックすると下側に枠で囲んだ部分の画像が拡大表示される。又、連続ボタン、密度ボタンをクリックすると枠で囲んだ部分の連続画像、密度画像が拡大表示される。従って、図４で示したステップＳ２〜ステップＳ７の手順で行えば、枠３０で囲んだ部分の細菌の菌種名、活性度、細菌密度が決定できる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、高度の熟練を必要としないで、口腔内細菌マップを作成することができる。この細菌マップに基づいて患者の将来起こり得る疾患や現在の疾患の進行状況を正しく判断できる。
以上に本発明の実施形態を図面に基づいて詳述してきたが、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。例えば、細菌の活性度を解析する手段として、細菌の動き等を測定する特別の指標を設けて、決定する方法であってもよい。

本願発明を実施した口腔内細菌マップ作成支援システムの装置を示す。 患者用メモリに記録する患者データの撮影画像の例を示す。 データベースメモリに記録される口腔内細菌の画像リストの例を示す。 口腔内細菌マップ作成の手順を示すフローチャート。 モニタに画像表示した例を示す。 細菌の複数の種類が存在する場合の解析方法を示す。

１１ サンプル
１２ 位相差顕微鏡
１３ 計算機
１５ 基本データベースメモリ
１６ 患者データベースメモリ
１９ モニタ
１９ａ 患者データ表示部
１９ｂ 基本データ表示部

Claims (6)

1. 患者の口腔内の所定の部位から歯垢や唾液等の口腔内細菌を含んだサンプルを採取し、前記サンプルの一定量を撮影する位相差顕微鏡と、前記各部位の撮影画像の画像データを記録した患者メモリと、
   口腔内に生存する公知の細菌の細菌名、前記各細菌の画像データ、各細菌の属種や特徴、生息場所等の説明、並びに、前記各細菌の症状の進行度に従って複数のクラスに分類された密度に関する静止画像データ、及び、活性度に関する動画像データを記録したデータベースメモリと、
   前記患者メモリの画像データと前記データベースメモリの画像データの各々を同時に表示するモニタと、
   前記モニタに患者メモリの画像データと前記データベースメモリの画像データを所定のステップに従って比較可能に表示し、前記口腔内のサンプルの細菌の菌種、該細菌の密度クラス、該細菌の活性度のクラスの決定を可能にするプログラムを実行する計算機を具備したことを特徴とする口腔内細菌マップ作成システム。
2. 前記撮影画像は静止画像、動画像であることを特徴とする請求項１に記載の口腔内細菌マップ作成システム。
3. 前記所定の部位は、頬粘膜、舌背、歯の表面、歯肉溝、唾液等の環境の異なる部位としたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載の口腔内細菌マップ作成システム。
4. 前記公知の細菌の画像データはミュータンス菌、カンジダ菌、スピロヘータ菌、トリモコナス菌、ビフィドバクテリア菌、トリパノソーマ菌、ギンバリス菌の画像データであることを特徴とする請求項１〜請求項3の何れか1に記載の口腔内細菌マップ作成システム。
5. 前記複数のクラスは２〜５のクラスとしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１に記載の口腔内細菌マップ作成システム。
6. 前記所定のステップは、患者の画像を表示するステップ、データベースの画像を表示するステップ、前記サンプルの菌種の決定をするステップ、前記菌種の密度及び活性度を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１に記載の口腔内細菌マップ作成システム。