JPH01145059A - レーザー光照射を応用した虫歯検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、う触部を宥する歯、すなわち虫歯を検出す
るための装置に関するものである。

（従来の技術） 虫歯の検出診断は歯科治療において最も重要不可欠なも
のであり、従来一般にはＸ線写真による診断が行なわれ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 然しながら、Ｘ線は生体組織に対して好ましくない種々
の影響を与える危険性があり、そのため安全性の見地か
ら検査施行上の条件か厳しくなりつつある。それにもま
して、Ｘ線検査をもってしても初期う蝕の検出は困難で
あった。

この発明は」二記の実情に鑑みたものであって、レーザ
ー光に対するう蝕歯質と健全歯質の光学的特性差を利用
して、組織損傷や痛みを与えない程度の微弱なレーザー
を歯へ照射することにより虫歯を極めて短時間て確実安
全に検出することかてきるレーザー光照射を応用した虫
歯検出装置を提供する点に目的を有する。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明に係る虫歯検出
装置は、レーザー光照射装置よりレーザー光を歯へ照射
し、照射面からの反射光を検出する反射光検出器もしく
は照射面の温度を検出する表面温度検出器の少なくとも
１つと、照射部以外の歯面からの透過光を検出する透過
光検出器とを組合せてなることを特徴とする。

（作用） この発明によれば、レーザー光照射装置によりう蝕歯質
と健全歯質とて光学的特性の異なるレーザー光を歯の口
交合面に照射すると、陶表面ての反射、歯質のレーザー
光に対する吸収および透過か健全歯の場合と虫歯の場合
とて異なる。例えば１ＹＡＧレーザや半導体レーザなと
虫歯に選択的に吸収率の高く適度な浸透性を有するレー
ザー光を照射した場合、口交合面での反射および尚の側
面方向からの透過に関しては、健全歯の場合か！、Ｉ２
歯の場合よりも遥かに大きい反面、＋１交合面の温度に
関しては、虫歯の場合はう触部でレーザー光を効率良く
吸収するため南面の温度は健全歯の場合よりもはるかに
上昇するか、歯質内部への浸透は抑制されるため、側面
への透過光は健全歯の場合よりも遥かに小さい。

このようなレーザー光照射時における健全歯と虫歯との
反射、透過、表面温度といった光学特性の差を、各々に
対応する検出器の２つ以上用いて比較検討することによ
り、虫歯の検出か可能である。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例（第１図参照） この第１実施例は歯の表面温度と歯の側面の透過光とを
検出する場合で、第１図において、■はレーザー光照射
装置で、これにはＮ　ｄ−ＹＡＧレーザーなど虫歯に選
択的に吸収率か高く、かつ適度に歯質浸透性を有するレ
ーザー光か使用される。２は表面温度検出器て、これに
は放射温度計または赤外線センサーなどが使用され、照
射部位であるところの歯りの峻合面の温度を測定する。

３は透過光検出器て、これにはレーザー光に対し吸収効
率か高くなるように表面加工か施された熱電対素子など
のレーザー光のセンサーが使用され、ｍＤの側面に非接
触的に配置されて透過光ｌｂの検出を行なう。

第２実施例（第２図参照） この第２実施例は尚の口交合面反射と歯の側面の透過光
とを検出する場合で、１はレーザー光照射装置、３は透
過光検出器で、これらはＬ見消１実施例の場合と同様で
ある。４は反射光検出器で、これには上記透過光検出器
３と同様に、レーザー光に対して高い吸収率を有するよ
うに表面加工か施こされた熱電対素子などのレーザー光
センサーか使用され、１交合面からの反射光１ｃを検出
する。

第３実施例（図示省略） この第３実施例は」−見消１および第２実施例て示した
３種の検出器２，３．４とレーザー光照射装置ｌとを使
用して、歯りの咬合面温度、反射光、側面への透過光の
夫々の検出結果を高めるための装置である。　第３図で
示すように、透過レーザー光や反射レーザー光を半球状
または１部を切除した球状の反射板５により略１点に集
中させることができるように構成された積分球６を併用
し、その焦点部に上記透過光検出器３または反射光検出
器４を配置することにより、感受光損失を少なくして所
定の検出を非常に高感度に行なうことかできるのである
。

また、北見透過光検出器３や反射光検出器４による検出
結果はＰＯＣ機構を備えたレコーダに同−時間軸て記録
したり、或いはＣＣＤカメラにより二次元的観察を併用
する方法かある。

（試験例） 次に、本発明者かおこなった試験例について詳述する。

（１）試験方法 （１）−１前記第１実施例にもとづく方法供試体として
、第４図で示したように、水中に滅菌保存した人の抜去
歯りを用い、その江交台面に向けてＹＡＧレーザ−１（
波長１．０６ｐｍ）を照射し、歯りの咬合面の温度（Ｓ
Ｔｏ）を作動波長帯域か７〜ｌｌＩＬｍの放射温度計２
で計測する一方、歯冠側面の中央部には近赤外線レーザ
ー光に対して高い吸収率をもつように表面加工した０、
Ｆ＋ｓｍφのシース型熱電対素子を利用したセンサー３
を非接触的に配置して歯りの側面からの透過レーザー光
（ＴＴｓ）を熱変換して測定する。

なお、上記ＹＡＧレーザ−ｌによる照射条件は下記の通
りに設定した。

先端出力Ｐ：ｌＯＷ、照射距離Ｌ：１０ｍｍ。

照射径Ｄ：２．８ｎ１１．出力密度ＰＤ：１６２ｗ／ｃ
ｍ２．照射時間Ｔ：０．２秒 （１）−２前記第２実施例にもとづく方法（１）−１に
おいて、第５図に示すように０交台面の温度を測定する
放射温度計の代りにレーザー照射面（咬合面）の上方に
レーザー光に対し高い吸収率をもつように表面加工した
０、５１φのシース型熱電対を利用したセンサー４を配
置して、レーザー照射面からの反射光を測定する。

、ｊき一１χ＆ｊ’、ｌｋ　　３　　Ｌ４　　ｔ＋ノ　
−　１０が勿４ト　とぽ司　じ゛　て・°ある。

（２）試験結果 （２）−１（１）−１の方法を用いた場合の結果健全歯
の場合、ｇＳ５図（Ａ）で示すように。

台面の温度（ＳＴｏ）は余り上昇せず最高で１°Ｃの上
昇にすぎず、しかもそのピークがレーザー照射耕了から
１秒後に現われる。また、側面からの透過光（Ｔ’Ｔ　
ｓ　）はレーザー照射と同時に急速に立上がり、照射終
了と同時に下降する。

これに対して虫−歯の場合、第６図（８）て示すように
、０交台面の温度（ＳＴｏ）はレーザー照射と同時に急
激に上昇し、照射終了後にピークに達し、約１５°Ｃの
上昇を示す。また、側面からの透過光（ＴＴｓ）はレー
ザー照射とともに立上がるものの、その立上かり計は非
常に少なく、熱電対指示値で健全歯の場合の約２１５で
あった。

（２，）−２（１）−２の方法を用いた場合の結果健全
歯の場合、第７図（Ａ）で示すように、照射面（０友合
面）からの反射光（ＲＴｏ）、側面からの透過光（ＴＴ
ｓ）は共に虫歯の場合（第７図（Ｂ））のそれより著し
く大きい。

（２）−３別の試験例 上記の試験例て虫歯と判定された歯表面に、Ｐ：　ＩＯ
Ｗ、Ｌ：４０［１１１１，Ｄ：８１１１１．ＰＤ：２０
ｗ／ｃ＊２．Ｔ　：　５秒の条件で、レーザー光を連続
照射しながらその歯表面に沿って放射温度計をスキャニ
ングさせた場合、第８図で示すような温度分布曲線か得
られた。これから明らかなように、う触部は高温パター
ンとして現われる。

（３）試験による結論 ＹＡＧレーザー光は歯賀内て散乱し浸透するので、これ
を歯に照射した場合の表面温度は、伝導性加温の場合と
は特徴の異なる変化を示す。即ち、健全歯の場合、照射
部表面の温度上昇は少ないが、側面への透過がかなり多
い。

一方、虫歯の場合はレーザー照射に伴なう照射部表面の
温度上昇は健全歯に比べて遥かに顕著であるか、側面へ
の透過は少ない。

以上のような反応は極めて鋭敏で１例えば、ＹＡＧレー
ザー光の場合で１６２ｗ／ｃｖ”以下の組織損傷や痛み
を与えない微弱なレーザー光照射を用いても虫歯と健全
歯との識別は可能であることか判明した。

（発明の効果） 以上の実施例ならびに試験例からも既に明らかなように
、この発明によれば、健全歯と虫歯とかレーザー光に対
して互いに異なる光学的特性を有し、しかも、その光学
的特性反応が極めて鋭敏マあることを利用して、組織損
傷や痛みなど生体に対して好ましくない影響を与えない
で済む微弱なレーザー照射をもって、虫歯を極めて短時
間のうちに安全かつ確実に検出することかできる。

加えて、従来のＸ線写真による検出では困難であった初
期う蝕の検出も可能で、歯科治癲の向上に寄与すること
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す要部の構成図、第
２図は第２実施例を示す要部の構成図、第３図は本計測
の測定感度を向上させるための装置の構造図、第４図、
第５図は試験要領の説明図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は第
１実施例にもとづく試験結果を示すグラフ、第７図（Ａ
）、（Ｂ）は第２実施例にもとづく試験結果を示すグラ
フ、第８図は別の試験結果を示すグラフである。 （符号の説明） ｌ・・・レーザー光照射装置（Ｎｄ−ＹＡＧレーザ−、
半導体レーザー）、２・・・表面温度検出器（放射温度
計）、３・・・透過光検出器（熱電対センサー）、４−
・・反射光検出器（熱電対センサー）、６・・・積分球
。 第１図 第２図 ４：反射り積ど蔦 第３図 第４図　　　　　　第５図 第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー光照射装置によりレーザー光を歯へ照射
   し、照射面からの反射光を検出する反射光検出器もしく
   は歯の表面温度を検出する表面温度検出器の少なくとも
   １つと、照射部以外の歯面からの透過光を検出する透過
   光検出器とを組合せてなることを特徴とするレーザー光
   照射を応用した虫歯検出装置。
2. （２）上記レーザー光照射装置がう蝕歯質と健全歯質で
   吸収特性を異にし、かつ歯質内浸透性を有するレーザー
   光を照射するレーザー装置である特許請求の範囲第１項
   に記載のレーザー光照射を応用した虫歯検出装置。
3. （３）上記表面温度検出器が赤外放射温度計又は赤外線
   センサーである特許請求の範囲第１項に記載のレーザー
   光照射を応用した虫歯検出装置。
4. （４）上記反射光検出器および／または透過光検出器が
   熱電対などのレーザー光センサーである特許請求の範囲
   第１項に記載のレーザー光照射を応用した虫歯検出装置
   。
5. （５）上記レーザー光センサーに積分球を併設した特許
   請求の範囲第４項に記載のレーザー光照射を応用した虫
   歯検出装置。