JP5947077B2 - Light irradiation system - Google Patents

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本発明は,術野照明の強力な光を効果的に利用し,器具を通じて術野や対象部位を明るくすることができる,電源を必要としない光照射システムに関する。本発明の好ましい利用態様は,そのような光照射システムにより,対象となる光硬化性樹脂を硬化させることのできるシステムに関する。   The present invention relates to a light irradiation system that does not require a power source and that can effectively use the powerful light of operative field illumination and brighten the operative field and target region through an instrument. The preferable utilization aspect of this invention is related with the system which can harden the photocurable resin used as object with such a light irradiation system.

特開2012−11145号公報(特許文献1)には,励起光源からの励起光を有効照明光束に屈折する光学部材と,励起光が照射され,蛍光を励起発光する蛍光体,および照射された励起光を伝送する導波路を有する蛍光担体と,を有する医療機器が開示されている。   In JP 2012-11145 A (Patent Document 1), an optical member that refracts excitation light from an excitation light source into an effective illumination light beam, a phosphor that is irradiated with excitation light and emits fluorescence, and irradiated A medical device having a fluorescent carrier having a waveguide for transmitting excitation light is disclosed.

この医療機器は,光を伝搬する導波路を有するものの,医療機器と一体化した励起光源を必要とする。   This medical device has a waveguide for propagating light, but requires an excitation light source integrated with the medical device.

特開2012−11145号公報JP2012-11145A

そこで,本発明は,術野照明の強力な光を効果的に利用することで,器具本体に電池や電源コードを必要としない光照射システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a light irradiation system that does not require a battery or a power cord in the instrument body by effectively using the powerful light of the surgical field illumination.

また,本発明は,器具本来の機能を損なわずに,視野を明るくできるシステムを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a system that can brighten the field of view without impairing the original function of the instrument.

更に,本発明は,環境光が届きにくい部位を明るくしつつ,適切な部位の光硬化性樹脂を選択的に硬化させることができるシステムを提供することを目的とする。   Furthermore, an object of the present invention is to provide a system that can selectively cure a photo-curable resin at an appropriate site while brightening a site that is difficult for ambient light to reach.

本発明は,術野照明といった強力な光源を有効利用して,器具を通じて術野や対象部位に光を伝えることで,器具が電池や電源コードを有していなくても,術野への証明に関しては特に口唇,歯又は器具により影となる部分を明るくすることができるという知見に基づくものである。そして,上記の課題の少なくとも一つは,以下の発明により解決される。   The present invention effectively utilizes a powerful light source such as operative field illumination to transmit light to the operative field and target site through the instrument, so that the proof to the operative field can be obtained even if the instrument does not have a battery or power cord. In particular, it is based on the knowledge that the shadow area can be brightened by the lips, teeth or appliances. At least one of the above problems is solved by the following invention.

本発明の第1の側面は,外部光源11と,導光体21を有する器具22とを有する光照射システム1に関する。そして,導光体21は,外部光源11側に存在する光源側端部23と,光源側端部23で受光した光が伝搬する導光体本体24と,光源側端部23とは逆側の端部であって導光体本体24を伝搬した光が出力する部位である出力端部25とを有する。そして,この器具22は,出力端部25から出力した光を対象物又は対象領域に照射させることができる。このシステムの具体的な用途の一つは,光硬化性樹脂31に出力端部25から出力した光を照射させることで,光硬化性樹脂31を硬化させるものである。   The first aspect of the present invention relates to a light irradiation system 1 having an external light source 11 and an instrument 22 having a light guide 21. The light guide 21 includes a light source side end 23 existing on the external light source 11 side, a light guide body 24 through which light received by the light source side end 23 propagates, and a side opposite to the light source side end 23. And an output end 25 that is a portion from which light propagated through the light guide body 24 is output. The instrument 22 can irradiate the object or the target area with the light output from the output end 25. One specific application of this system is to cure the photocurable resin 31 by irradiating the photocurable resin 31 with light output from the output end portion 25.

本発明の第2の側面は,光硬化性樹脂を硬化させる方法に関する。この方法は,外部光源と,導光体を有する器具とを用いた光硬化性樹脂の硬化方法である。そして,外部光源からの光を,導光体を通じて,光硬化性樹脂へ照射することにより,器具を用いて光硬化性樹脂の形状を調整し,光硬化性樹脂の対象部分を視認しやすくしつつ光硬化性樹脂を硬化させるというものである。この方法によれば,例えば,対象部位の側面といった従来の照射器では照明できない方向から光を照射することができる。このため,この方法を用いれば,対象部位の側面や底面からも光硬化性樹脂の重合反応を始めることができる。   The second aspect of the present invention relates to a method for curing a photocurable resin. This method is a method for curing a photocurable resin using an external light source and an instrument having a light guide. Then, by irradiating the light curable resin with light from an external light source through the light guide, the shape of the light curable resin is adjusted using an instrument, so that the target portion of the light curable resin can be easily seen. While curing the photocurable resin. According to this method, for example, light can be irradiated from a direction that cannot be illuminated by a conventional irradiator such as a side surface of a target part. For this reason, if this method is used, the polymerization reaction of photocurable resin can be started also from the side surface and bottom surface of the target part.

本発明は,強力な医療用または歯科用の術野照明用光源からの光源を利用して対象領域に光を照射するため,器具本体に電池や電源コードを必要としない光照射システムを提供することができる。電池や電源を必要とする機器を使用すると,感電や破損により事故が起こる可能性が高くなる。また,電源コードがあると,施術や作業の際に邪魔になる場合がある。本発明は,器具本体に電池や電源コードを必要としないため,このような事故を防止することができる。   The present invention provides a light irradiation system that does not require a battery or a power cord in the instrument body because the target region is irradiated with light from a powerful medical or dental light source for surgical field illumination. be able to. Use of equipment that requires batteries or a power source increases the possibility of an accident due to electric shock or damage. In addition, the presence of a power cord may interfere with treatment and work. Since the present invention does not require a battery or a power cord in the instrument body, such an accident can be prevented.

また,本発明は,例えば,器具本体とは別に導光体を設けることもできるため,器具本来の機能を損なわずに,視野を明るくできるシステムを提供できる。   In addition, since the present invention can provide a light guide separately from the instrument body, for example, a system that can brighten the field of view without impairing the original function of the instrument can be provided.

更に,本発明は,例えば,導波路を2つ以上設けて,それぞれの光に対する作用を異ならせることで,1つの導波路により環境光が届きにくい部位を明るくしつつ,別の導波路により適切な部位の光硬化性樹脂を選択的に硬化させることができる。   Furthermore, in the present invention, for example, two or more waveguides are provided, and the effect on each light is made different, so that a portion where it is difficult for ambient light to reach is brightened by one waveguide, and more appropriate for another waveguide. It is possible to selectively cure the photo-curable resin at any part.

図1は,本発明のシステムを説明するための概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the system of the present invention. 図2は,本発明の器具を説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the instrument of the present invention. 図3は,本発明における器具の一例である導波路を有する器具を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an instrument having a waveguide, which is an example of the instrument in the present invention. 図4は,本発明における器具の一例である光を受けて発光する部位を有する器具を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an instrument having a portion that emits light upon receiving light, which is an example of the instrument according to the present invention. 図5は,本発明の器具の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a view for explaining an example of the instrument of the present invention. 図6は,本発明の導光体の例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the light guide according to the present invention. 図7は,実施例1において計測に用いた樹脂を示す図面に替わる写真である。FIG. 7 is a photograph replacing a drawing showing the resin used for measurement in Example 1. 図8は,実施例2における測定系の様子を示す概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram showing the state of the measurement system in the second embodiment. 図9は,実施例3における実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステムの様子を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing a state of the fiber illumination system for a stereomicroscope in the third embodiment. 図10は,実施例4における測定系の様子と測定結果を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing the state of the measurement system and measurement results in Example 4. 図11は,実施例5において測定に用いた器具を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an instrument used for measurement in Example 5. 図12は,実施例5における測定系を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a measurement system in the fifth embodiment. 図13は,実施例6における器具としてピンセットを用いた際の様子を示す図面に替わる写真である。FIG. 13 is a photograph replacing a drawing showing a state when tweezers is used as the instrument in Example 6. 図14は,実施例6における器具としてピンセットを用いた際の様子を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which tweezers are used as the instrument according to the sixth embodiment.

図1は,本発明のシステムを説明するための概念図である。図1に示されるように,本発明の第1の側面のシステムは,外部光源11と,導光体21を有する器具22とを有する光照射システム1である。図2は,本発明の器具を説明するための概念図である。図2に示される通り,導光体21は,外部光源11側に存在する光源側端部23と,光源側端部23で受光した光が伝搬する導光体本体24と,光源側端部23とは逆側の端部であって導光体本体24を伝搬した光が出力する部位である出力端部25とを有する。そして,この器具22は,出力端部25から出力した光を対象物又は対象領域に照射させることができる。このシステムの具体的な用途の一つは,光硬化性樹脂31に出力端部25から出力した光を照射させることで,光硬化性樹脂31を硬化させるものである。光源側端部23は,器具22の向きによっては,当然外部光源11側にない場合も存在する。一方,この器具22を用いて対象部位を照射する場合には,対象部位と逆側を向くため,出力端部25と区別するために,光源側端部23と命名したものであり,出力端部25とは異なる端部と同義である。また,このシステムは,歯科照明システム又は医療用照明システムとして利用できるのみならず,広く工業用の照明システムとしても利用することができる。   FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the system of the present invention. As shown in FIG. 1, the system according to the first aspect of the present invention is a light irradiation system 1 having an external light source 11 and an instrument 22 having a light guide 21. FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the instrument of the present invention. As shown in FIG. 2, the light guide 21 includes a light source side end 23 existing on the external light source 11 side, a light guide body 24 through which light received at the light source side end 23 propagates, and a light source side end. 23 has an output end portion 25 which is an end portion on the opposite side to 23 and is a portion from which light propagated through the light guide body 24 is output. The instrument 22 can irradiate the object or the target area with the light output from the output end 25. One specific application of this system is to cure the photocurable resin 31 by irradiating the photocurable resin 31 with light output from the output end portion 25. Depending on the orientation of the instrument 22, the light source side end 23 may naturally not be on the external light source 11 side. On the other hand, when irradiating the target part using this instrument 22, it faces the opposite side to the target part, and is named the light source side end part 23 in order to distinguish it from the output end part 25. It is synonymous with an end portion different from the portion 25. Further, this system can be used not only as a dental lighting system or a medical lighting system but also widely used as an industrial lighting system.

外部光源11の例は,歯科用又は医療用の術野照明用光源である。例えば,歯科用の術野照明用光源は,3万ルクス〜3万5000ルクスの光強度がある。通常の読書に必要な明るさを提供する照明の光強度は,500ルクス〜1000ルクス程度である。このように強力な術野照明用光源を用いると,口腔内付近では,例えば2万8000ルクス〜3万2000ルクス程度の明るさを達成できる。一方,例えば,歯の裏側といった直接光が骨等によってさえぎられる箇所は,明るさが十分ではない。術野照明用光源の例は,キセノン光源,ハロゲン光源及びタングステン光源である。   An example of the external light source 11 is a light source for surgical field illumination for dental or medical use. For example, a light source for dental surgical field illumination has a light intensity of 30,000 lux to 35,000 lux. The light intensity of the illumination that provides the brightness necessary for normal reading is about 500 lux to 1000 lux. When such a powerful surgical field illumination light source is used, brightness of, for example, about 28,000 lux to 32,000 lux can be achieved in the vicinity of the oral cavity. On the other hand, for example, a portion where direct light is blocked by bones or the like, such as the back side of a tooth, is not sufficiently bright. Examples of surgical field light sources are xenon light sources, halogen light sources, and tungsten light sources.

本発明は,上記のような強力な光強度を達成していながら,実際の作業部位には十分な光強度を供給できないことのある歯科用又は医療用の術野照明用光源を利用することが好ましい。また,光源は,LED(発光ダイオード)であってもよい。なお,本発明は,このような外部光源11からの光を受光し,効果的に術野等を明るくすることのできる器具自体をも提供するものである。   The present invention makes it possible to use a dental or medical surgical field illumination light source that achieves the above-mentioned strong light intensity but may not be able to supply sufficient light intensity to an actual work site. preferable. The light source may be an LED (light emitting diode). The present invention also provides an instrument that can receive light from such an external light source 11 and effectively brighten the surgical field and the like.

導光体21は,受光した光を伝搬できるものであればよい。導光体21の例は,透明高分子からなるものである。導光体21は,例えば,透明なプラスチックを用いてもよい。導光体21は,外部光源11側に存在する光源側端部23と,光源側端部23で受光した光が伝搬する導光体本体24と,光源側端部23とは逆側の端部であって導光体本体24を伝搬した光が出力する部位である出力端部25とを有する。光源側端部23は,通常,対象物又は対象領域と反対側の端部分に設けられる。光源側端部23は,導光体本体24の端の部分であってもよいし,導光体本体24の端に設けられ導光体本体24より径が大きい部分であってもよい。出力端部25の形状は,導光体本体24と同様でもよいし,多角形状部分を含んでもよい。また,出力端部25は先端に進むほど狭くなる形状であってもよい。出力端部25は先端に進むほど狭くなるテーパー状であってもよい。   The light guide 21 only needs to be able to propagate received light. An example of the light guide 21 is made of a transparent polymer. For example, a transparent plastic may be used for the light guide 21. The light guide 21 includes a light source side end 23 existing on the external light source 11 side, a light guide body 24 through which light received by the light source side end 23 propagates, and an end opposite to the light source side end 23. And an output end 25 that is a portion from which light propagated through the light guide body 24 is output. The light source side end portion 23 is usually provided at an end portion on the opposite side to the target object or target region. The light source side end portion 23 may be an end portion of the light guide body 24, or may be a portion provided at an end of the light guide body 24 and having a larger diameter than the light guide body 24. The shape of the output end portion 25 may be the same as that of the light guide body 24 or may include a polygonal portion. Further, the output end portion 25 may have a shape that becomes narrower toward the tip end. The output end 25 may have a taper shape that becomes narrower as it goes to the tip.

図3は,本発明における器具の一例である導波路を有する器具を示す概念図である。図3に示される通り,導光体21は,導光体本体と異なる屈折率を有する導波路26を有するものであってもよい。導波路26は,例えば,導光体本体24の内部又は導光体本体24の表面に設けられる。この場合,導波路を伝搬する光が導光体21を伝搬する際に外部へ放出される割合を低く抑えることができる。導波路26は,1本でもよいし,2本以上の導波路26が設けられてもよい。2つ以上の導波路26が設けられる場合,第1の導波路26は光硬化性樹脂を硬化させるためのものであり,第2の導波路26は例えば視野を明るくするためのものであってもよい。この場合,例えば,第1の導波路26と第2の導波路26は別々の出力端部25を有し,しかも第2の導波路26の出力端部25の幅は,第1の導波路26の出力端部25の幅の1.2倍以上5倍以下(又は1.5倍以上4倍以下)となっているものが好ましい。一方,出力端部25以外の部分(例えば,両端部以外の部分)の太さは,第1の導波路26と第2の導波路26で同じであってもよい。すると,第1の導波路26により強く狭い領域に強い光を照射しつつ,第2の導波路26により弱く広い領域に光を照射することができる。なお,第2の導波路26は,導光体21の導波路以外の部分であってもよい。そのような例は,光ファイバである。この場合,第1の導波路と第2の導波路の屈折率が異なることとなる。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing an instrument having a waveguide, which is an example of the instrument in the present invention. As shown in FIG. 3, the light guide 21 may include a waveguide 26 having a refractive index different from that of the light guide body. For example, the waveguide 26 is provided inside the light guide body 24 or on the surface of the light guide body 24. In this case, the ratio of the light propagating through the waveguide to the outside when propagating through the light guide 21 can be kept low. The number of waveguides 26 may be one, or two or more waveguides 26 may be provided. When two or more waveguides 26 are provided, the first waveguide 26 is for curing the photocurable resin, and the second waveguide 26 is for, for example, brightening the field of view. Also good. In this case, for example, the first waveguide 26 and the second waveguide 26 have separate output ends 25, and the width of the output end 25 of the second waveguide 26 is the same as that of the first waveguide. The width of the output end 25 of 26 is preferably 1.2 times to 5 times (or 1.5 times to 4 times). On the other hand, the thickness of the portion other than the output end portion 25 (for example, the portion other than both end portions) may be the same in the first waveguide 26 and the second waveguide 26. Then, it is possible to irradiate light on a weak and wide area by the second waveguide 26 while irradiating strong light on the strong and narrow area by the first waveguide 26. Note that the second waveguide 26 may be a portion other than the waveguide of the light guide 21. Such an example is an optical fiber. In this case, the refractive indexes of the first waveguide and the second waveguide are different.

導光体21の例は,LN基板上に,Ti拡散のニオブ酸リチウム導波路を形成しても良いし,シリコン(Si)基板上に二酸化シリコン(SiO)導波路26を形成しても良い。また,導光体21として,InPやGaAs基板上にInGaAsP導波路又はGaAlAs導波路を形成した光半導体導波路を形成してもよい。 As an example of the light guide 21, a Ti diffusion lithium niobate waveguide may be formed on an LN substrate, or a silicon dioxide (SiO 2 ) waveguide 26 may be formed on a silicon (Si) substrate. good. As the light guide 21, an optical semiconductor waveguide in which an InGaAsP waveguide or a GaAlAs waveguide is formed on an InP or GaAs substrate may be formed.

器具22の例は,施術者が手で把持して作業を行う器具である。そのような器具の例は,ピンセット,メス,探針,薬物塗布棒,エスカベータ,及び鏡である。器具22自体が導光体であってもよい。つまり,導光体となりうる透明の材質で器具22を製造してもよい。   An example of the instrument 22 is an instrument that is operated by a practitioner gripped by hand. Examples of such instruments are tweezers, scalpels, probes, drug application bars, escalators, and mirrors. The instrument 22 itself may be a light guide. That is, the instrument 22 may be manufactured from a transparent material that can be a light guide.

図4は,本発明における器具の一例である光を受けて発光する部位を有する器具を示す概念図である。図4に示されるように,この器具22は,光電池41と,光電池41により発光する内部光源42とを更に有するものである。光電池41は,光を受けて発電する電池である。すなわち,外部光源42からの光を受けて光電池41が発電する。内部光源42は,器具に取り付けられた光源である。この内部光源42の強度は,外部光源11の強度に比べて著しく弱いものであってもよい。内部光源42からの光は導光体を通じて,出力端部25から出力されてもよい。また,内部光源42が,器具の先端部に設けられており,内部光源42からの光が直接術野などを照射するものでもよい。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing an instrument having a portion that emits light upon receiving light, which is an example of the instrument according to the present invention. As shown in FIG. 4, the instrument 22 further includes a photovoltaic cell 41 and an internal light source 42 that emits light from the photovoltaic cell 41. The photovoltaic cell 41 is a battery that receives light to generate electricity. That is, the photovoltaic cell 41 generates power upon receiving light from the external light source 42. The internal light source 42 is a light source attached to the instrument. The intensity of the internal light source 42 may be significantly weaker than that of the external light source 11. The light from the internal light source 42 may be output from the output end 25 through the light guide. Further, the internal light source 42 may be provided at the tip of the instrument, and the light from the internal light source 42 may directly irradiate the surgical field or the like.

内部光源から放射された光も導光体本体を伝搬し出力端部から光硬化性樹脂へ照射される。この場合,例えば,外部光源からの光を,光硬化性樹脂を硬化させるために用い,内部光源からの光を硬化させる周辺部位を明るくするために用いてもよい。つまり,内部光源から放射された光も導光体本体を伝搬し出力端部から出力され,外部光源に由来する光とは異なる領域を照射する。   Light emitted from the internal light source also propagates through the light guide body and is irradiated from the output end to the photocurable resin. In this case, for example, the light from the external light source may be used to cure the photocurable resin, and may be used to brighten the peripheral portion that cures the light from the internal light source. That is, the light emitted from the internal light source also propagates through the light guide body and is output from the output end, and irradiates a region different from the light derived from the external light source.

上記の通り,本発明のシステムを用いることで,例えば強力な光を照射する術野照明用光源からの光を有効に活用し,対象領域を照らすことができる。そして,本発明のシステムを用いれば,別途光源を用いて対象領域を明るくする必要なく,通常用いる器具を通常通り用いても,対象領域を明るくすることができる。なお,本発明のシステムを用いて,硬化性樹脂を硬化させることは,本発明の好ましい用途であるため,以下光硬化性樹脂について説明する。   As described above, by using the system of the present invention, for example, light from a surgical field illumination light source that emits powerful light can be effectively used to illuminate a target region. If the system of the present invention is used, it is not necessary to brighten the target area using a separate light source, and the target area can be brightened even if a commonly used instrument is used normally. In addition, since it is the preferable use of this invention to harden curable resin using the system of this invention, a photocurable resin is demonstrated below.

光硬化性樹脂の例は,歯科用又は医療用の光硬化性樹脂である。また,本発明は,光硬化性樹脂を一般的な工業における用途で硬化させることができる。光硬化性樹脂は既に知られているため公知の物を用いることができる。光硬化性樹脂の用途例は,歯科用充填物又は骨模型における骨の一部を製造する際に用いるものである。光硬化性樹脂の例は,光重合性オリゴマー(モノマーを含む),反応性希釈剤および光重合開始剤を含むものである。光硬化性樹脂組成物は,硬化の反応機構により大別して二つに分類することができる。一つはラジカル重合反応により硬化するタイプであり,もう一つはカチオン重合反応により硬化するタイプである。前者はアクリロイル基やビニル基が官能基であり,後者はエポキシ基やビニルエーテル基が官能基となる。   An example of the photocurable resin is a dental or medical photocurable resin. Moreover, this invention can harden photocurable resin for the use in a general industry. Since the photocurable resin is already known, a known product can be used. An example of the use of the photocurable resin is used when a part of bone in a dental filling or a bone model is manufactured. Examples of the photocurable resin include a photopolymerizable oligomer (including a monomer), a reactive diluent, and a photopolymerization initiator. Photocurable resin compositions can be broadly classified into two types depending on the reaction mechanism of curing. One is a type that cures by radical polymerization reaction, and the other is a type that cures by cationic polymerization reaction. In the former, an acryloyl group and a vinyl group are functional groups, and in the latter, an epoxy group and a vinyl ether group are functional groups.

モノマーは,重合してプラスチックを形成する有機材料である。オリゴマーは,モノマーを予めいくつか反応させてあるもので,モノマーと同様重合してプラスチックを形成する。モノマーやオリゴマーは,簡単に重合を開始しない。そこで,光重合開始剤が添加されて光硬化性樹脂組成物となる。モノマーとしては,アクリレート,メチルメタクリレート(MMA),ジメタクリレート,ジメタクリレートのウレタン系置換物,ジメタクリレートの脂肪族系置換物,ジメタクリレートの芳香族系置換物,およびこれらの2種以上の混合物などが挙げられる。   Monomers are organic materials that polymerize to form plastics. An oligomer is a product obtained by reacting several monomers in advance, and polymerizes like a monomer to form a plastic. Monomers and oligomers do not easily initiate polymerization. Then, a photoinitiator is added and it becomes a photocurable resin composition. Monomers include acrylate, methyl methacrylate (MMA), dimethacrylate, urethane substitution of dimethacrylate, aliphatic substitution of dimethacrylate, aromatic substitution of dimethacrylate, and mixtures of two or more thereof. Is mentioned.

図5は,本発明の器具の一例を説明するための図である。この器具22は,導光体21が取り外しできるようにされている。そして,この器具22は,導光体21を挿入するための導光体挿入部51を有している。この導光体挿入部51の形状は,導光体21を収容するための穴部であってもよい。この場合,導光体21の導光体本体24は,円柱状の形状を有するものが好ましい。この場合は,別の器具がこの器具22と同じ形状の導光体挿入部51を有している。このため,導光体21を複数の器具で使いまわすことができる。   FIG. 5 is a view for explaining an example of the instrument of the present invention. The instrument 22 is configured such that the light guide 21 can be removed. And this instrument 22 has the light guide insertion part 51 for inserting the light guide 21. The shape of the light guide insertion part 51 may be a hole for accommodating the light guide 21. In this case, the light guide body 24 of the light guide 21 preferably has a cylindrical shape. In this case, another instrument has a light guide insert 51 having the same shape as the instrument 22. For this reason, the light guide 21 can be reused with a plurality of instruments.

図6は,本発明の導光体の例を説明するための図である。図中符号52は,光を示す。図6に示されるように,本発明の導光体21の光源側端部23は,光源からの光52を集約できる形状となっていることが好ましい。例えば,光源側端部23は,球面レンズ又は非球面レンズ状の外形を有していてもよい。また,光源側端部23は,凸レンズ状の外形を有していてもよい。導光体21が円筒状の場合,光源からの光がほぼ直進する。一方,図6の導光体を用いた場合は,光源側端部23が光源からの光52を集約できる形状となっているため,光を集約することができ,明るくしたい個所を効果的に明るくすることができる。光源側端部23で受光した光が伝搬する導光体本体24の好ましい例は,図6に示されるように,出力端部25に近づくほど細くなるものである。このように,光源側端部23から出力端部25に近づくほど細くなる導光体を用いることで,光源側端部23に入射した光を効果的に出力端部25へ導くことができる。さらに,図6に示されるように,導光体21の出力端部25は,導光体本体24を伝搬した光を集約できる形状となっていることが好ましい。例えば,出力端部25は,球面レンズ又は非球面レンズ状の外形を有していてもよい。また,出力端部25は,凸レンズ状の外形を有していてもよい。このように,出力端部25が,導光体本体24を伝搬した光を集約できる形状となっているため,光を集約することができ,明るくしたい個所を効果的に明るくすることができる。   FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the light guide according to the present invention. Reference numeral 52 in the figure indicates light. As shown in FIG. 6, it is preferable that the light source side end portion 23 of the light guide 21 of the present invention has a shape that can collect light 52 from the light source. For example, the light source side end portion 23 may have a spherical lens shape or an aspheric lens shape. Further, the light source side end portion 23 may have a convex lens-shaped outer shape. When the light guide 21 is cylindrical, light from the light source travels substantially straight. On the other hand, when the light guide shown in FIG. 6 is used, the light source side end 23 has a shape capable of concentrating the light 52 from the light source. Can be brightened. A preferred example of the light guide body 24 through which the light received at the light source side end 23 propagates becomes thinner as it approaches the output end 25 as shown in FIG. Thus, by using the light guide that becomes thinner from the light source side end portion 23 toward the output end portion 25, the light incident on the light source side end portion 23 can be effectively guided to the output end portion 25. Furthermore, as shown in FIG. 6, the output end portion 25 of the light guide 21 is preferably in a shape that can collect the light propagated through the light guide body 24. For example, the output end 25 may have a spherical lens shape or an aspheric lens shape. Further, the output end 25 may have a convex lens-shaped outer shape. Thus, since the output end portion 25 has a shape capable of collecting the light propagated through the light guide body 24, it is possible to collect the light and effectively brighten the portion to be brightened.

本発明の第2の側面は,光硬化性樹脂を硬化させる方法に関する。この方法は,外部光源と,導光体を有する器具とを用いた光硬化性樹脂の硬化方法である。そして,外部光源からの光を,導光体を通じて,光硬化性樹脂へ照射することにより,器具を用いて光硬化性樹脂の形状を調整し,光硬化性樹脂の対象部分を視認しやすくしつつ光硬化性樹脂を硬化させるというものである。   The second aspect of the present invention relates to a method for curing a photocurable resin. This method is a method for curing a photocurable resin using an external light source and an instrument having a light guide. Then, by irradiating the light curable resin with light from an external light source through the light guide, the shape of the light curable resin is adjusted using an instrument, so that the target portion of the light curable resin can be easily seen. While curing the photocurable resin.

本発明を歯科用充填物の製造方法として用いる場合は,以下の様にして製造すれば良い。まず,光硬化性樹脂を含むペーストを取り出して窩洞(又は歯形の窩洞)に填入する。その際,例えばピンセットにはその中心部を長手方向に伸びる導光体が設けられている。又はピンセット本体が導光体であってもよい。術野照明用光源から放出された光は,導波体を伝搬して,光硬化性樹脂に照射される。この際,器具は,例えば,光硬化性樹脂の形状を整えるため,又は歯を抑えるために使用される。導光体からの光を,光硬化性樹脂に照射する。このようにして,例えば歯科用充填物を得ることができる。   When the present invention is used as a method for producing a dental filling, it may be produced as follows. First, the paste containing the photocurable resin is taken out and inserted into the cavity (or tooth cavity). At that time, for example, the tweezers are provided with a light guide that extends in the longitudinal direction at the center thereof. Alternatively, the tweezer main body may be a light guide. Light emitted from the surgical field light source propagates through the waveguide and is irradiated onto the photocurable resin. At this time, the instrument is used, for example, to adjust the shape of the photocurable resin or to suppress teeth. Light from the light guide is irradiated onto the photocurable resin. In this way, for example, a dental filling can be obtained.

以下,実施例を用いて本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

樹脂製器具によるデンタルユニットの照明の活用
各種透明樹脂(約20cm)の尾部からデンタルユニットの照明を用いて,口腔付近の明るさである30000ルクスの光を実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステム(NIKON)で照らした時の先端での光量を計測した。なお,計測は暗室にて行った。入射光は,通常光(30.0klx)と光硬化型レジン用光源(400klx以上)を用いた。
Utilization of dental unit illumination with plastic instruments Using the illumination of the dental unit from the tail of various transparent resins (approx. 20cm), 30000 lux of light near the oral cavity is emitted by the fiber illumination system for stereo microscopes (NIKON) The amount of light at the tip when illuminated was measured. The measurement was performed in a dark room. As the incident light, normal light (30.0 klx) and a light source for light curing resin (400 klx or more) were used.

実施例1において計測に用いた樹脂を図7に示す。また,測定結果を表1に示す。   The resin used for measurement in Example 1 is shown in FIG. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 0005947077
Figure 0005947077

光ファイバーによるデンタルユニットの照明の活用
歯科用ピンセットにアクリル製光ファイバー(三菱化学,エスカΦ1.5mm)を装着し,尾部からデンタルユニットの照明の口腔付近の明るさである28000〜32000ルクスの光を実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステム(NIKON)で照らしたときの,ピンセット先端での光ファイバーからの光量を計測した。なお,計測は暗室にて行った。
Utilization of lighting of dental unit by optical fiber Attached with acrylic optical fiber (Mitsubishi Chemical, Escar Φ1.5mm) to dental tweezers, the light of 28000-32000 lux, which is the brightness of the oral unit lighting of the dental unit from the tail, is actual The amount of light from the optical fiber at the tip of the tweezers was measured when illuminated with a microscope fiber illumination system (NIKON). The measurement was performed in a dark room.

実施例2における測定系の様子を図8に示す。また,測定結果を表2に示す。   The state of the measurement system in Example 2 is shown in FIG. The measurement results are shown in Table 2.

Figure 0005947077
Figure 0005947077

電源として,カード型計算機(GS−402S,ダイソー)を分解し,その太陽電池を直列で2つ接続して使用した。太陽電池に接続したLEDはLED−1として3mm丸型白色LED(UW3804X)およびLED−2として5mm丸型白色LED(NSPW500GS−K1,日亜化学工業)をそれぞれ別に接続した。光源としてファイバーイルミネーター(C−FI115,Nikon)を使用し,照度計(LX2,Sanwa)で各光の強さを測定・設定し,その光による発電量とその電力によって点灯したLEDの明るさ(lux)を計測した   As a power source, a card type computer (GS-402S, Daiso) was disassembled, and two solar cells were connected in series for use. As the LEDs connected to the solar cell, 3 mm round white LED (UW3804X) was connected as LED-1 and 5 mm round white LED (NSPW500GS-K1, Nichia Corporation) was connected separately as LED-2. Using a fiber illuminator (C-FI115, Nikon) as a light source, measure and set the intensity of each light with an illuminance meter (LX2, Sanwa). (lux) was measured

実施例3における実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステムの様子を図9に示す。また,測定結果を表3に示す。   FIG. 9 shows a state of the fiber illumination system for a stereomicroscope in the third embodiment. Table 3 shows the measurement results.

Figure 0005947077
Figure 0005947077

樹脂製器具によるデンタルユニットの照明の活用―材質の検討―
ピンセットと同型のポリカーボネイトおよびPMMA板の尾部からデンタルユニットの照明を口腔付近の明るさである30000ルクスの光を実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステム(NIKON)で照らしたときの,先端での光量を計測した。なお,計測は暗室にて行った。
Utilization of Dental Unit Lighting with Resin Tools-Examination of Materials-
The amount of light at the tip was measured when the illumination of the dental unit was illuminated with 30000 lux, which is the brightness of the vicinity of the oral cavity, using the fiber illumination system (NIKON) for stereomicroscopes from the tail of the same type of polycarbonate and PMMA plate as tweezers . The measurement was performed in a dark room.

実施例4における測定系の様子と測定結果を表4及び図10に示す。   The state of the measurement system and the measurement results in Example 4 are shown in Table 4 and FIG.

Figure 0005947077
Figure 0005947077

樹脂製器具によるデンタルユニットの照明の活用―形態の検討―
ピンセットと同型のポリカーボネイトの尾部からデンタルユニットの照明を口腔付近の明るさである30000ルクスの光を実体顕微鏡用ファイバーイルミネーションシステム(NIKON)で照らしたときの,先端での光量を計測した。なお,計測は暗室にて行った。
Utilization of dental unit lighting with plastic appliances -Examination of form-
When the dental unit was illuminated from the tail of a polycarbonate of the same type as the tweezers with light of 30000 lux, which is the brightness near the oral cavity, was measured with the fiber illumination system (NIKON) for stereomicroscopes. The measurement was performed in a dark room.

実施例5において測定に用いた器具を図11に示す。また,実施例5における測定系を図12に示す。   The instrument used for the measurement in Example 5 is shown in FIG. Moreover, the measurement system in Example 5 is shown in FIG.

光ファイバーによる光重合レジン用照射機の光の活用
ピンセットと同型のポリカーボネイトおよびPMMA板の尾部から光重合レジン用照射機(LIGHTEL−II,モリタ)の光を照らしたときの,ピンセット先端での光ファイバーからの光量を計測に光重合レジン(3M,Z100,Rrestorative A3)が硬化するかどうかを調べた。なお,実験は暗室にて行った。
Utilization of light of photopolymerization resin irradiator by optical fiber From the optical fiber at the tip of tweezers when the light of photopolymerization resin irradiator (LIGHTEL-II, Morita) is illuminated from the tail of the same type of polycarbonate and PMMA plate as tweezers Whether or not the photopolymerization resin (3M, Z100, Rrestorative A3) is cured was measured by measuring the amount of light. The experiment was conducted in a dark room.

実施例6における測定系の様子を図12に示す。また,測定結果を表4に示す。   The state of the measurement system in Example 6 is shown in FIG. Table 4 shows the measurement results.

実施例6における器具としてピンセットを用いた際の様子を図13に示す。また,測定結果を表5に示す。実施例6における器具としてピンセットを用いた際の様子を図14に示す。また,測定結果を表6に示す。   FIG. 13 shows a situation when tweezers is used as the instrument in the sixth embodiment. The measurement results are shown in Table 5. FIG. 14 shows a state in which tweezers are used as the instrument in Example 6. The measurement results are shown in Table 6.

Figure 0005947077
Figure 0005947077

Figure 0005947077
Figure 0005947077

本発明は,照明器具や医療機器の分野において利用され得る。すなわち,上記では歯科における光照明システムを中心に説明した。しかしながら,本発明は,医療用照明のみならず,工業用照明の分野においても利用され得る。   The present invention can be used in the field of lighting equipment and medical equipment. In other words, the above description has focused on the light illumination system in dentistry. However, the present invention can be used not only in medical lighting but also in the field of industrial lighting.

1 光照射システム;
11 外部光源;
21 導光体; 22 器具; 23 光源側端部; 24 導光体本体; 25 出力端部;
31 光硬化性樹脂;
41 光電池; 42 内部光源;
51 導光体挿入部; 52 光
1 light irradiation system;
11 External light source;
21 light guide; 22 fixture; 23 light source side end; 24 light guide body; 25 output end;
31 photocurable resin;
41 Photocell; 42 Internal light source;
51 light guide insert; 52 light

Claims (6)

外部光源(11)と,導光体(21)と,ピンセット型の器具(22)とを有し,
前記導光体(21)は,
前記外部光源(11)側に存在する光源側端部(23)と,
前記光源側端部(23)で受光した光が伝搬する導光体本体(24)と,
前記光源側端部(23)とは逆側の端部であって前記導光体本体(24)を伝搬した光が出力する部位である出力端部(25)とを有し,
前記器具(22)は,
前記ピンセット型の器具の中心部を長手方向に伸びる前記導光体(21)を挿入するための導光体挿入部(51)と,
前記外部光源(11)からの光を受けて発電する光電池(41)と,
前記光電池(41)により発光する内部光源(42)とを有し,
前記内部光源(42)から放射された光が前記導光体本体(24)を伝搬し前記出力端部(25)から出力され,前記外部光源(11)に由来する光とは異なる領域を照射し,
前記外部光源(11)は,前記器具(22)を介して前記出力端部(25)から出力した光を光硬化性樹脂(31)に照射することで,前記光硬化性樹脂(31)を硬化させる波長の光を発するものであり,
前記内部光源(42)から発せられる光は,前記外部光源(11)から発せられる光よりも強度が弱く,前記光硬化性樹脂(31)の周囲を明るくするために用いられる
光照射システム(1)。
An external light source (11), a light guide (21), and a tweezer-type instrument (22);
The light guide (21)
A light source side end (23) existing on the external light source (11) side;
A light guide body (24) through which light received at the light source side end (23) propagates;
An output end (25) that is an end opposite to the light source side end (23) and that is a portion from which light propagated through the light guide body (24) is output;
The appliance (22)
A light guide insertion part (51) for inserting the light guide (21) extending in the longitudinal direction at the center of the tweezers-type instrument ;
A photovoltaic cell (41) for generating light by receiving light from the external light source (11);
An internal light source (42) that emits light from the photocell (41);
Light emitted from the internal light source (42) propagates through the light guide body (24), is output from the output end (25), and irradiates a region different from the light derived from the external light source (11). And
The external light source (11) irradiates the photocurable resin (31) with the light output from the output end (25) via the instrument (22), so that the photocurable resin (31) is irradiated. It emits light with a curing wavelength,
The light emitted from the internal light source (42) has a lower intensity than the light emitted from the external light source (11), and is used to lighten the periphery of the photocurable resin (31) (1 ).
前記外部光源(11)は,歯科用又は医療用の術野照明用光源である,
請求項に記載の光照射システム(1)。
The external light source (11) is a surgical or illumination light source for dental or medical use.
The light irradiation system (1) according to claim 1 .
前記導光体(21)は,前記導光体本体(24)中又は前記導光体本体(24)表面に設けられた導波路を有する,
請求項1又は2に記載の光照射システム(1)。
The light guide (21) has a waveguide provided in the light guide body (24) or on the surface of the light guide body (24).
The light irradiation system (1) according to claim 1 or 2 .
請求項に記載の光照射システム(1)であって,
前記導光体(21)は,前記導光体本体(24)中又は前記導光体本体(24)表面に設けられた第1の導波路及び第2の導波路を有し,前記第1の導波路の出力端部(25)の太さは,前記第2の導波路の出力端部(25)の太さより大きい,
光照射システム(1)。
A light irradiation system (1) according to claim 3 ,
The light guide (21) includes a first waveguide and a second waveguide provided in the light guide body (24) or on the surface of the light guide body (24). The thickness of the output end (25) of the waveguide is greater than the thickness of the output end (25) of the second waveguide.
Light irradiation system (1).
前記光源側端部(23)及び前記出力端部(25)のいずれか又は両方は,光を集約する形状を有する,
請求項に記載の光照射システム(1)。
Either or both of the light source side end (23) and the output end (25) have a shape that aggregates light,
The light irradiation system (1) according to claim 4 .
前記光硬化性樹脂(31)は,歯科用又は医療用の光硬化性樹脂(31)である,
請求項に記載の光照射システム(1)。
The photocurable resin (31) is a dental or medical photocurable resin (31).
The light irradiation system (1) according to claim 1 .
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