JP5696318B2

JP5696318B2 - 歯科用ｏｃｔ装置

Info

Publication number: JP5696318B2
Application number: JP2010059799A
Authority: JP
Inventors: 保徳角; 総喜小澤
Original assignee: Japan Health Sciences Foundation
Current assignee: Japan Health Sciences Foundation
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: JP2011189077A

Description

本発明は、根管内の断層画像を取得する時に使用される歯科用光干渉断層診断（Optical Coherence Tomography：ＯＣＴ）装置に関し、より詳細には、歯牙根尖部、根尖性歯周組織部、及び側枝の断層画像を取得してそれらの組織画像の描出を可能にすると共に、これまでの歯科用画像診断機器では極めて撮影が困難であった残髄、歯髄根管病巣、破折、及び亀裂等の歯牙疾患の診査診断を可能とする歯科用ＯＣＴ装置に関する。

う蝕は抜歯の原因の約４割を占めている疾患である。う蝕が歯牙の内部に深達するに従い、歯髄に炎症が発生し、歯髄炎を誘発する。歯髄炎は例えば急性歯髄炎と慢性歯髄炎とに分類され、急性歯髄炎の初期症状では、炎症部位に象牙芽細胞の変成萎縮、充血、漿液の滲出等が生じる。う触の進行が早い乳歯及び若年者の場合は、急性化膿性歯髄炎が起こるのとほぼ前後して象牙質が破壊され、開放性全部性化膿性歯髄炎が起こり、歯髄壊死を起こす。歯髄炎にかかった場合、治療をしないで放置しておくと歯根膜をはじめとする歯周組織乃至骨膜、顎骨等に炎症や感染が進行することもある。

細菌感染が根部歯髄まで波及し、不可逆的な全部性歯髄炎に陥った場合は、通常、抜髄処置が行われるが、歯髄除去後は、血管による歯（象牙質・歯髄）の物質代謝が絶たれるため象牙質が脆弱化し破折乃至亀裂の罹患率が上昇する。また、痛みを伝達する歯髄の変性により神経が無くなるので、再びう蝕に罹患した場合に自覚症状が得られず、早期発見が困難となる。

う蝕原因菌群が歯髄内に侵入すると、感染した歯髄は歯内で壊死をおこし、菌体は顎骨内に侵入し根尖性歯周炎をきたす。根尖性歯周炎の治療には、（１）リーマー又はファイル等を用いた機械的清掃、（２）次亜塩素酸又は過酸化水素水等による化学的殺菌洗浄、（３）ヨード、水酸化カルシウム、抗生剤及びホルムアルデヒド製剤等による局所的調薬等の歯内療法が施行されるが、再発症例は少なくない。

根尖性歯周炎は歯髄炎に比較して慢性的な期間が長く疼痛症状は緩やかで、根尖性歯周膿瘍→肉芽腫→のう胞と時間をかけて顎骨を大きく破壊する事も多く、周囲歯牙の逆行性感染等重症化してから発見される症例も存在し、歯牙を失う大きな原因となる。

顎骨内に形成された感染病巣は慢性時も持続的に全身血管内への菌体の侵入がおこり、感染性心内膜炎症、心筋梗塞、及び脳梗塞等を引き起こす。

一方、歯牙根尖部の解剖学的形態は、歯根体部に比較して、側枝及び網状根尖を有する場合が多い。側枝及び網状根尖の構造は微細かつ複雑であり、更にこれらの複雑構造は個々人において種々相違するため、側枝及び網状根尖の生体内での評価は極めて困難である。加えて加齢とともに狭窄した髄腔内では過剰的乃至奇形的に存在する過剰狭窄根管の発見も極めて困難であり、これらは、歯内療法の治療成績を下げる。

根管治療はリーマー及びファイル等を用い、ブラインド状態で手探りにて行われており、実際に根管内部の状態や根管壁、根尖部の病変を直接確認する方法はない。

歯髄炎や根尖性歯周炎の初発治療時には確実な歯内療法の施術が必要不可欠であり、それを確実にする術前の診査、初期病変、側枝、及び網状根尖を生体内で検出する方法や機器開発が模索されている。加えて、破折、亀裂、奇形的過剰狭窄根管、残髄の有無等の客観的画像検査方法は必要不可欠であるにもかかわらず、これらの検査方法は未だ存在しない。

歯科臨床における硬組織検査法は、歯科用Ｘ線写真検査、パノラマレントゲン検査、及び歯科用ＣＴ等があげられるが、いずれも解像度が低く歯牙根尖部の解剖学的形態の正確な描出、初期の根尖性歯周炎の描出、歯根破折の検出等は極めて困難である。

一方、ＯＣＴは、生体組織の表層から内部までの断層画像を高速にかつ高解像度に取得できる最先端技術であり、眼科領域をはじめ非侵襲イメージングとして注目されている。

例えば、非特許文献１には、心臓血管用ＯＣＴ（Ｌｉｇｈｔ−Ｌａｂ（登録商標））を用い、歯根体部の根管内ＯＣＴイメージングが記載されている。また、例えば特許文献１には、光源から発した低コヒーレンス光を用いて口腔内の観察対象の断層画像を取得するＯＣＴプローブが記載されている。

特開２００８−１８３２０８号公報（第２頁、図１）

The Ability of Optical Coherence Tomography to Characterize the RootCanal Walls（JOE2007;33,p.1369-p.1373）

しかし、非特許文献１のＯＣＴプローブは、光の射出角度が光ファイバに対して９０度となっており、更にＯＣＴプローブの直径が根管直径より太いため、上部歯髄腔と根管体部の描出のみ可能で、歯牙根尖部と根尖性歯周組織部の描出には、歯牙を貫通した過度の根管拡大が必要になり、根管拡大を行わずに歯牙根尖部及び根尖性歯周組織部の描出は不可能である。また、特許文献１のＯＣＴプローブも、光の射出角度が光ファイバに対して９０度となっており、このＯＣＴプローブを根管内イメージングに適用したとしても、上部歯髄腔と根管体部の描出は可能であるが、歯牙根尖部及び根尖性歯周組織部の描出は不可能である。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、過度の根管拡大を行うことなく、歯牙根尖部、根尖性歯周組織部、及び側枝の描出を可能とする新規で独創的な歯科用ＯＣＴ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ＯＣＴプローブとして、先端側から順に、直角プリズムと、ＧＲＩＮレンズと、柔軟性を有して曲折可能な光ファイバと、接続導光部とを備えるプローブ本体を有し、前記ＧＲＩＮレンズと前記接続導光部との間には一組のワイヤが取り付けられ、一方のワイヤを縮小させると前記プローブ本体は該縮小させた一方のワイヤ側の方向を向くように可動することで、前記プローブ本体の先端が異なる方向を向くように可動する第１ＯＣＴプローブと、入射光を直進させて観察対象に射出する第２ＯＣＴプローブと、の２タイプを用意し、これらを根管内組織の描出対象位置に応じて、互換的に選択使用したことを特徴とする。

具体的には、本発明は、生体に極めて非侵襲な近赤外光源と、先端部が透過性を有するシース内にプローブ本体が配置されたＯＣＴプローブと、一端が前記光源に接続され他端が前記プローブ本体に接続された導光手段と、口腔内の観察対象の画像を表示する画像表示手段とを備え、前記プローブ本体は、前記光源から導光手段を経て導かれた光を前記観察対象に射出してその反射光を前記導光手段に掃引し、この反射・散乱光に基づく画像を前記画像表示手段に表示する歯科用ＯＣＴ装置であって、前記ＯＣＴプローブは、先端側から順に、直角プリズムと、ＧＲＩＮレンズと、柔軟性を有して曲折可能な光ファイバと、接続導光部とを備えるプローブ本体を有し、前記ＧＲＩＮレンズと前記接続導光部との間には一組のワイヤが取り付けられ、一方のワイヤを縮小させると前記プローブ本体は該縮小させた一方のワイヤ側の方向を向くように可動することで、前記プローブ本体の先端が異なる方向を向くように可動する第１ＯＣＴプローブと、前記入射光を直進させて観察対象に射出する第２ＯＣＴプローブと、の２タイプからなり、これらを互換使用するように構成されていることを特徴とする。

前記口腔内の観察対象は、例えば、根管内の歯牙根尖部、根尖性歯周組織部又は側枝である。

また、前記口腔内の観察対象は、例えば、残髄、歯髄根管病巣、破折、亀裂、又は奇形的過剰狭窄根管である。

加えて、根管内及びシース内にはマッチングジェルにより円滑な駆動と屈折率調整による光減衰の抑制を行う。

即ち、前記シース内に、該シースと前記プローブ本体との間の空間を充填するマッチングオイルを有することが好ましい。

また、前記観察対象と前記シースとの間の空間を充填するマッチングオイルを有することが好ましい。

本発明では、２タイプのＯＣＴプローブを使い分けることにより、光を導光手段を通じて各ＯＣＴプローブに導き、口腔内の観察対象、例えば根管内の歯牙根尖部、根尖性歯周組織部又は側枝の画像を取得して、根管全部の画像を画像表示手段に表示できる。

本発明によれば、過度の根管拡大を行うことなく、歯牙根尖部、根尖性歯周組織部、及び側枝の描出が可能となる。そのため、歯髄炎や根尖性歯周炎の初発治療時の診査等を精密に行うことができ、更に、実際に根管内部の状態、根管壁及び根尖部の病変を直接確認することにより簡易かつ正確に根管治療を行うことができる。加えて、破折、亀裂、奇形的過剰狭窄根管、及び残髄の有無等の客観的画像検査を可能とし、これまでの歯科用画像診断機器では極めて困難であった歯牙疾患の診査診断を可能とする。

歯科用ＯＣＴ装置の全体的な構造を示すブロック図である。第１ＯＣＴプローブの第６光ファイバの中心軸を含む面での断面図である。光を先端側に射出する第２ＯＣＴプローブの第６光ファイバの中心軸を含む面での断面図であり、そのうち（ａ）はプローブ先端方向へ照射する場合であり、（ｂ）は先端方向の角度を変更する場合である。光を先端側に射出する第２ＯＣＴプローブの別形態の断面図である。第３ＯＣＴプローブの第６光ファイバの中心軸を含む面での断面図である。第１ＯＣＴプローブを使用して根管上部の断層画像を取得する場合の説明図である。第２ＯＣＴプローブを使用して根管の根尖部の断層画像を取得する場合の説明図である。第３ＯＣＴプローブを使用して根管側壁の中間領域の断層画像を取得する場合の説明図である。第３ＯＣＴプローブの別形態の場合における断層画像を取得する説明図である。先端が異なる方向を向くように可動する別実施形態に係る第４プローブ本体の説明図であり、そのうち（ａ）は曲げていない場合の第４プローブ本体であり、（ｂ）は曲げている場合の第４プローブ本体である。

（第１実施形態）
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。

図１は、本実施形態の歯科用ＯＣＴ装置９００の全体的な構造を示すブロック図である。ＯＣＴメイン装置２００内においては、電気信号の経路を一点鎖線で示す。本実施形態に係る歯科用ＯＣＴ装置９００は、後述するように、ＯＣＴプローブを、光の射出角度が直角となるように外部照射する第１ＯＣＴプローブ１０１と、光をプローブ先端方向へ外部照射する第２ＯＣＴプローブ１０２と、第１ＯＣＴプローブ１０１の照射角度と第２ＯＣＴプローブ１０２の照射角度との間の照射角度で外部照射する第３ＯＣＴプローブ１０３とを有して構成する。そして、これらを根管内組織の描出対象位置に応じて、互換的に選択使用する。図１においては第１ＯＣＴプローブ１０１を利用するものとする。

図１に示すように歯科用ＯＣＴ装置９００は、第１ＯＣＴプローブ１０１と、ＯＣＴメイン装置２００と、画像表示手段としての表示部３００とを有し、第１ＯＣＴプローブ１０１を利用して観察対象である口腔内検査体の生体組織に関する断層画像を取得する。なお、以下の説明においては、光路上、ＯＣＴプローブ１０１の光源に近づく方向を基端側、該光源から遠ざかる方向を先端側と定義する。

ＯＣＴメイン装置２００は、光源２１２、ファイバカプラ２１３、コントローラ２１０、ロータリージョイント２１４、第１アクチュエータ２１５、光検出部２１６、信号処理回路２１７、レンズ２１８、ダハミラー２１９、第２アクチュエータ２２０、導光手段としての第１から第４光ファイバＦ１〜Ｆ４を有し、第１光ファイバＦ１は光源２１２とファイバカプラ２１３とを接続し、第２光ファイバＦ２はファイバカプラ２１３とロータリージョイント２１４とを接続し、第３光ファイバＦ３はファイバカプラ２１３からダハミラー２１９まで導出しており、第４光ファイバＦ４はファイバカプラ２１３と光検出部２１６とを接続している。なお、本実施形態の光ファイバはいずれもシングルモード光ファイバを想定する。

コントローラ２１０は、ＯＣＴメイン装置２００全体を制御し、具体的には光源２１２をオン・オフし、第１アクチュエータ２１５及び第２アクチュエータ２２０を制御させ、信号処理回路２１７を制御する。光源２１２は、近赤外光源であり、ＯＣＴを可能とする波長走査型レーザー光源である。波長走査型ＯＣＴであるため、２次元データ収集速度を著しく高速にする事も可能となる。

ロータリージョイント２１４には、導光手段としての第５光ファイバＦ５が結合されており、その第５光ファイバＦ５の端部には、ＯＣＴプローブを取り付けるためのプローブ被取付部１４２が設けられる。ロータリージョイント２１４は、第５光ファイバＦ５及び第６光ファイバＦ６を回転させる。

歯科用ＯＣＴ装置９００を使用した場合、以下のようにして断層像が取得される。まず、光源２１２から近赤外光が照射され、照射されたその近赤外光は、第１光ファイバＦ１内を通り、ファイバカプラ２１３に進行する。ファイバカプラ２１３により、第１光ファイバＦ１を介して入射する近赤外光は、第２光ファイバＦ２を通る光と、第３光ファイバＦ３を通る光とに分割される。

ファイバカプラ２１３の分割率は、特に限定されるものではなく、根管内組織の断層画像を鮮明に取得できるように適宜設定することが可能であり、例えば、第２光ファイバＦ２に向かう光の量を入射光量の５０％、第３光ファイバＦ３に向かう光の量を入射光量の５０％と設定できる。

ファイバカプラ２１３で分割されて第２光ファイバＦ２を進行する光は、次にロータリージョイント２１４に導かれ、ロータリージョイント２１４に結合されている第５光ファイバＦ５に入射する。ロータリージョイント２１４は、コントローラ２１０の制御下、第１アクチュエータ２１５によって駆動され、第５光ファイバＦ５、第６光ファイバＦ６及び第１プローブ本体１３１をファイバの中心軸回りに回転させる。

第５光ファイバＦ５内を進む光は、プローブ被取付部１４２及びプローブ取付部１４１を通過し、シース１２０の内部空間に長手方向に配設される第６光ファイバＦ６を通過し、第６光ファイバＦ６に軸合わせした状態で接合して配設される第１プローブ本体１３１に入射する。第１プローブ本体１３１は、入射する光を直角に照射する。そして第１プローブ本体１３１から照射された光は、第１ＯＣＴプローブ１０１の側面から射出され、プローブ外部に存在する根管内組織Ｒｃに集光する。そしてコントローラ２１０を操作し、第１アクチュエータ２１５を作動させてロータリージョイント２１４を回転させることにより、第１ＯＣＴプローブ１０１の側面から射出される光を根管内組織周上に回転させる。

一方、ファイバカプラ２１３で分割されて第３光ファイバＦ３を進行する光は、レンズ２１８を介して、平行光束に変換された後、ダハミラー２１９にて反射される。ダハミラー２１９からの反射光は、入射時の光路と同一光路を戻ることにより、ファイバカプラ２１３に導かれる。

第３光ファイバＦ３は、ファイバカプラ２１３から第５光ファイバＦ５の先端までの光路長に対応する全長を有する。ダハミラー２１９は、コントローラ２１０の制御の下で、第２アクチュエータ２２０によって、第３光ファイバＦ３の中心軸（換言すれば、レンズ２０８の光軸）に沿って平行移動するので、コントローラ２１０により第３光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２１９間の光路長を調整する。

根管内組織からの反射光及びダハミラー２１９からの反射光は、共にファイバカプラ２１３を介して光検出部２１６により受光される。ここで、ダハミラー２１９を微少距離移動させ、第３光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２１９までの光路長を第６光ファイバＦ６の先端側端面から根管内組織間の光路長に一致させる。これにより、二種類の反射光は干渉を発生させる。

光検出器２１６は、上記の二種類の反射・散乱光を受光することにより検出した干渉パターンに対応する信号を信号処理回路２１７に送信する。信号処理回路２１７は、受信した干渉パターンに対応する信号に基づいて、根管内組織に関する画像信号を生成し、生成された画像信号は表示部３００に出力される。表示部３００はその画像信号に対応する画像を表示する。

次に、ＯＣＴプローブの構成について説明する。図２は、第１ＯＣＴプローブ１０１の第６光ファイバＦ６の中心軸を含む面での断面図である。図２に示すように、第１ＯＣＴプローブ１０１は、可撓性を有するチューブ管状のシース１２０を有しており、シース１２０の先端部には、光透過性を有する透過領域１２１が設けられている。シース１２０内には、導光手段としての第６光ファイバＦ６及び第１プローブ本体１３１が設けられる。

第１プローブ本体１３１は、第６光ファイバＦ６の先端側端面に軸合わせをした状態で接続されて配設されている。第１プローブ本体１３１は、先端側から順に、直角プリズム１１３と、ＧＲＩＮレンズ（屈折率傾斜レンズ）１１２と、ＧＲＩＮレンズ１１２と光ファイバＦ６とを接続する接続導光部１１１とを有する。図２に示すように、直角プリズム１１３は、第６光ファイバＦ６により導かれた光の射出角度が直角となるように配置されている。

第１プローブ本体１３１によって直角に偏向された光は、透過領域１２１から外部に存在する根管内組織Ｒｃに照射され、第１プローブ本体１３１外周には、第１プローブ本体１３１がシース１２０の内壁に接触することで損傷しないように、例えば金属コート１１４が施されている。

第１ＯＣＴプローブ１０１の基端側の端部には、プローブ被取付部１４２に取り付けできるプローブ取付部１４１が設けられている。

次に、図３は、第２ＯＣＴプローブ１０２の第６光ファイバＦ６の中心軸を含む面での断面図であり、そのうち（ａ）はプローブ先端方向へ照射する場合であり、（ｂ）は射出方向の角度を変更する場合である。図３（ａ）に示すように、第２ＯＣＴプローブ１０２に形成される第２プローブ本体１３２は、マイクロミラー１６０と、直角プリズム１１３と、ＧＲＩＮレンズ１１２と、接続導光部１１１とを有する。即ち、第２プローブ本体１３２は、直角プリズム１１３の配置は上述の第１ＯＣＴプローブ１０１と同じであるが、直角プリズム１１３で偏向された光を再び偏向させて、第２ＯＣＴプローブ１０２の先端側に直進させ、根管内組織Ｒｃに照射するようにマイクロミラー１６０が配置されている点において、第１ＯＣＴプローブ１０１と異なる。マイクロミラー１６０は、電力ライン１６２から供給される電力により回転軸１６１を中心に所定角度だけ回動可能に構成されている。その他の構成は、上記の第１ＯＣＴプローブ１０１及び第１プローブ本体１３１と同様である。

図３（ｂ）に示すように、マイクロミラー１６０を回動させることにより、斜め方向の角度にてプローブ先端方向へ照射させてプローブ先端方向の画像走査が可能となる。なお、マイクロミラー１６０を回動させてプローブ先端方向の画像走査を行う場合、第２プローブ本体１３２を回転させ、マイクロミラー１６０の回転動作と第２プローブ本体１３２の回動動作との同期をとることにより、プローブ先端方向の画像走査を行うことも可能である。

なお、光を先端側に射出する第２ＯＣＴプローブ１０２は、図４に示すように、第１ＯＣＴプローブ１０１において直角プリズム１１３を有しない構成を採用することも可能である。図４に示されるように、ＧＲＩＮレンズ１１２の先端には何も設けない構成でも良いし、またＧＲＩＮレンズ１１２の先端を保護する保護ガラスを設けることも可能である。

次に、図５は、第３ＯＣＴプローブ１０３の第６光ファイバＦ６の中心軸を含む面での断面図である。図５に示すように、第３ＯＣＴプローブ１０３に形成される第３プローブ本体１３３では、直角プリズム１１３は、第６光ファイバＦ６により導かれた光の射出角度が、第１プローブ本体１３１から光が照射される照射角度と、第２プローブ本体１３２から光が照射される照射角度との間の照射角度で根管内組織Ｒｃに照射されるように配置されて構成されており、本実施形態ではその照射角度は例えば６０度である。その他の構成は、上記の第１ＯＣＴプローブ１０１と同様である。

次に、図６〜図８を使用して根管内の観察対象の画像を取得する要領について説明する。図６は、第１ＯＣＴプローブ１０１を使用して根管５００の上部の断層画像を取得する場合の説明図である。

根管５００は、図６に示すように、中腔形状の主根管５１０と、主根管５１０から細かく枝分かれしている部位である側枝５２０とを有する。象牙質５４３の上部はエナメル質５４２にて覆われており、下部はセメント質５４０、歯根膜５４９及び歯槽骨５４１にて固定される。根管５００の根尖部５３０の下には、根尖病巣５６０がある。根尖病巣とは、根尖病変又は根尖性歯周炎ともいい、歯の歯根の先端付近にできる病気(例えば、歯根肉芽腫、歯根嚢胞等)の病巣総称である。

コントローラ２１０を操作して、光源２１２をオン状態にして近赤外光をファイバカプラ２１３まで到達させ、第２光ファイバＦ２を通る光と第３光ファイバＦ３を通る光とに分割する。第２光ファイバＦ２を進む光は、第５光ファイバＦ５に入射し、次に第６光ファイバＦ６を通過し、第１プローブ本体１３１に入射する。第１プローブ本体１３１からは光が直角に照射され、根管内組織に集光して、再度、第１プローブ本体１３１に掃引される。

一方、第３光ファイバＦ３を進む光は、ダハミラー２１９にて反射され、その反射光は、再度ファイバカプラ２１３に導かれる。

根管内組織からの反射光及びダハミラー２１９からの反射光は、共にファイバカプラ２１３を介して光検出部２１６により受光される。そしてコントローラ２１０によりダハミラー２１９を微少距離移動させ、第３光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２１９までの光路長を、第６光ファイバＦ６の先端側端面から根管内組織間の光路長に一致させて、二種類の反射光から干渉を発生させる。第１ＯＣＴプローブ１０１の動きは、例えば、シース１２０を固定させて第１プローブ本体１３１を回転させながら上下移動させることも可能であり、また、第１プローブ本体１３１と共にシース１２０を上下移動させることも可能である。このようにして根管５００の上部の断層画像を取得する。

次に、根管５００の根尖部の画像を取得する場合は、第１ＯＣＴプローブ１０１を取り外して第２ＯＣＴプローブ１０２を取り付ける。第２ＯＣＴプローブ１０２の取り付けは、例えば、シース１２０はそのままで第１プローブ本体１３１を取り外して第２プローブ本体１３２を取り付ける。図７は、第２ＯＣＴプローブ１０２を使用して根管５００の根尖部の断層画像を取得する場合の説明図である。上記したように第１ＯＣＴプローブ１０１の操作と同様にして、コントローラ２１０を操作して、図７に示すように、光をプローブ先端方向へ外部照射し、プローブ外部に存在する根管内組織に集光して、根尖部の断層画像を取得する。

次に、根管５００の根尖部と上部との間の中間領域の根管側壁の画像を取得する場合は、第３ＯＣＴプローブ１０３を取り付ける。第３ＯＣＴプローブ１０３の取り付けは、例えば、シース１２０はそのままで第２プローブ本体１３２を取り外して第３プローブ本体１３３を取り付ける。図８は、第３ＯＣＴプローブ１０３を使用して根管５００の側壁の中間領域の断層画像を取得する場合の説明図である。上記したように第１ＯＣＴプローブ１０１の操作と同様にして、コントローラ２１０を操作して、図８に示すように、光を所定角度で外部照射し、プローブ外部に存在する根管内組織に集光して、根管内の中間領域の断層画像を取得する。

（第２実施形態）
上述の実施形態１において、シース１２０とプローブ本体１３１との間の空間が空気である場合、直角プリズム１１３→空気の際と、空気→シース１２０の際とで、各々の接続部の屈折率の差に起因する光の接続損失が発生する場合がある。そこで、本実施形態では、シース１２０内に、シース１２０とプローブ本体１３１との間の空間を充填する屈折率調整用のマッチングオイルを有する。マッチングオイルの屈折率は直角プリズム１１３の屈折率に同一又は近いものを使用しても良いし、また、シース１２０の屈折率に同一又は近いものを使用しても良い。また、直角プリズム１１３の屈折率とシース１２０の屈折率とが同一又は近い場合は、その屈折率のものを使用することが可能である。

シース１２０内に充填されるマッチングオイルは、ＯＣＴプローブ１３１の回転及び前後移動を円滑に担保する程度の粘性を有するものが好ましい。シース１２０とプローブ本体１３１との間の空間を充填する屈折率調整用のマッチングオイルを使用することにより、光の接続損失を防止することができ、クリアな根管内組織Ｒｃの撮影が可能となる。

（第３実施形態）
上述の実施形態１において、シース１２０と根管内組織Ｒｃとの間の空間が空気である場合、シース１２０→空気の際と、空気→根管内組織Ｒｃの際とで、各々の接続部の屈折率の差に起因する光の接続損失が発生する場合がある。そこで、本実施形態では、シース１２０と根管内組織Ｒｃとの間の空間を充填する屈折率調整用のマッチングオイルを、シース１２０の周囲に配置する。マッチングオイルの屈折率はシース１２０の屈折率に同一又は近いものを使用することが可能である。

シース１２０の周囲に配置されるマッチングオイルは、シース１２０周辺に一定時間停滞する程度の粘性を有するものが好ましく、また、根管内組織に接触するため、生体為害性を有しないことが必要である。シース１２０の周囲に配置されるマッチングオイルの種類としては、特に限定されるものではないが、例えば植物性オイル等を使用することが可能である。シース１２０と根管内組織Ｒｃとの間の空間を充填する屈折率調整用のマッチングオイルを使用することにより、光の接続損失を防止することができ、クリアな根管内組織Ｒｃの撮影が可能となる。

（第４実施形態）
上述の実施形態では第３ＯＣＴプローブは一種類のみ設けていたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば第３ＯＣＴプローブを複数設けることも可能である。図９は、第３ＯＣＴプローブ１０３ａの第６光ファイバＦ６の中心軸を含む面での断面図である。図９に示すように、第３ＯＣＴプローブ１０３ａに形成される第３プローブ本体１３３では、直角プリズム１１３は照射角度３０度で照射されるように配置されている。そして、図５に示した照射角度６０度で照射される第３ＯＣＴプローブ１０３と組み合わせることで、より正確に根管内の中間領域の画像を取得することが可能となる。

（第５実施形態）
また、本発明は、シース１２０内部にてプローブ本体の先端が異なる方向を向くように可動するように構成することも可能である。図１０は、先端が異なる方向を向くように可動する別実施形態に係る第４ＯＣＴプローブの説明図であり、そのうち（ａ）は曲げていない場合の第４プローブ本体であり、（ｂ）は曲げている場合の第４プローブ本体である。図１０（ａ）に示すように、第４プローブ本体は、先端側から順に、直角プリズム１１３と、ＧＲＩＮレンズ（屈折率傾斜レンズ）１１２と、柔軟性を有して曲折可能な第７光ファイバＦ７と、接続導光部１１１とを有する。ＧＲＩＮレンズ１１２の両端部にはワイヤ取付部１７１，１７１が設けられ、また、接続導光部１１１の両端部にもワイヤ取付部１７２，１７２が設けられており、これらのワイヤ取付部の間に一組のワイヤ１７３が各々取り付けられている。図１０（ａ）の状態では、第６光ファイバＦ６及び第７光ファイバＦ７により導かれた光の射出角度は、直角となる。

そして、図１０（ｂ）に示すように、一方のワイヤ１７３を縮小させると第４プローブ本体は該縮小させた一方のワイヤ１７３側の方向を向くように可動する。図１０（ｂ）の状態では、第６光ファイバＦ６及び第７光ファイバＦ７により導かれた光の射出角度は直角ではなく斜め前方の角度θにて出射される。本実施形態に係る構成によれば直角プリズム１１３の形状を変更させることなく、プローブ本体に設けられたワイヤの長さを調整する簡易な手法により光の射出角度を調整することができる。

なお、上述の実施形態では、フーリエ・ドメインＯＣＴ（ＦＤ−ＯＣＴ）のうち、スウェプト・ソースＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）を用いているがこの方式に限定されるわけではなく、ＯＣＴ装置をスペクトル・ドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）で提案されている形式とすることもでき、また、ＯＣＴ装置をタイム・ドメインＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）で提案されている形式とすることもできる。

以上、上述したように本実施形態に係る歯科用ＯＣＴ装置によれば、第１ＯＣＴプローブ１０１、第２ＯＣＴプローブ１０２、及び第３ＯＣＴプローブ１０３を組み合わせて、根管内組織画像を幅広く取得することができ、根管上部のみならず、中間領域の根管側壁並びに根尖部及び根尖性歯周組織部の描出が可能となる。そのため、従来のようにファイルやリーマーをブラインド状態で操ることなしに、実際に、根管内部の状態、具体的には歯牙根尖部、歯根膜、セメント質、歯槽骨、根管壁及び根尖部の状態を直接確認することにより簡易かつ正確に根管治療を行うことができ、また、歯根破折の検出も可能であるため、本発明により得られる利益は計り知れない。

本発明は、根管内の組織画像の描出に利用でき、複雑な根尖部、根尖性歯周組織、及び側枝の構造を正確かつ簡易に把握できる。加えて、破折、亀裂、奇形的過剰狭窄根管、及び残髄の有無等の客観的画像検査を可能とし、これまでの歯科用画像診断機器では極めて困難であった歯牙疾患の診査診断を可能とする。そのため、歯牙疾患の診査及び診断の分野にて利用できる。

１０１：第１ＯＣＴプローブ（ＯＣＴプローブ）
１０２：第２ＯＣＴプローブ（ＯＣＴプローブ）
１０３：第３ＯＣＴプローブ（ＯＣＴプローブ）
１１１：接続導光部
１１２：ＧＲＩＮレンズ
１２０：シース
１３１：第１プローブ本体（プローブ本体）
１３２：第２プローブ本体（プローブ本体）
１３３：第３プローブ本体（プローブ本体）
２００：ＯＣＴメイン装置
２１０：コントローラ
２１２：光源
２１３：ファイバカプラ
２１４：ロータリージョイント
２１５：第１アクチュエータ
２１６：光検出部
２１７：信号処理回路
２１８：レンズ
２１９：ダハミラー
２２０：第２アクチュエータ
３００：表示部（画像表示手段）
５００：根管
９００：歯科用ＯＣＴ装置

Claims

近赤外光を発する光源と、
先端部が透過性を有するシース内にプローブ本体が配置されたＯＣＴプローブと、
一端が前記光源に接続され他端が前記プローブ本体に接続された導光手段と、
口腔内の観察対象の画像を表示する画像表示手段とを備え、
前記プローブ本体は、前記光源から導光手段を経て導かれた光を前記観察対象に射出してその反射光を前記導光手段に掃引し、この反射・散乱光に基づく画像を前記画像表示手段に表示する歯科用ＯＣＴ装置であって、
前記ＯＣＴプローブは、先端側から順に、直角プリズムと、ＧＲＩＮレンズと、柔軟性を有して曲折可能な光ファイバと、接続導光部とを備えるプローブ本体を有し、前記ＧＲＩＮレンズと前記接続導光部との間には一組のワイヤが取り付けられ、一方のワイヤを縮小させると前記プローブ本体は該縮小させた一方のワイヤ側の方向を向くように可動することで、前記プローブ本体の先端が異なる方向を向くように可動する第１ＯＣＴプローブと、
前記入射光を直進させて観察対象に射出する第２ＯＣＴプローブと、の２タイプからなり、
これら第１ＯＣＴプローブ又は第２ＯＣＴプローブを互換使用するように構成されていることを特徴とする歯科用ＯＣＴ装置。
前記口腔内の観察対象が、根管内の歯牙根尖部、根尖性歯周組織部、又は側枝であることを特徴とする請求項１に記載の歯科用ＯＣＴ装置。
前記口腔内の観察対象が、残髄、歯髄根管病巣、破折、亀裂、又は奇形的過剰狭窄根管であることを特徴とする請求項１に記載の歯科用ＯＣＴ装置。
前記シース内に、該シースと前記プローブ本体との間の空間を充填するマッチングオイルを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の歯科用ＯＣＴ装置。
前記観察対象と前記シースとの間の空間を充填するマッチングオイルを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の歯科用ＯＣＴ装置。