JPH05501075A - レーザー歯科器械 - 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】 レーザー　ζ０ 〈技術分野〉 本発明は、歯のカリエスや口腔外科の処置に用いる歯科器械に関し、特にレーザ ービームの発振源を有し、レーザービームが光ファイバによってその内部を処置 箇所まで伝搬されるようにしたレーザービーム歯科器械に関する。

く背景技術〉 以下にレーザーを利用する歯科器械について詳細に述べる。しかしこの説明は本 発明を限定するものではない。後述の内容は外科的処置に置いても利用し得る。

この種の器械は、象牙質、セメント質、歯髄質などの堅い組織や柔らかい組織の 無痛切除を得るために用いられる。このためには、歯が温度上昇に耐えずに済み 、また大量のエネルギーまたは力を吸収することなく、上述の組織を気化させる ことが必要である。

歯科において現在用いられているレーザーは、口腔内でレーザービームを使用す るためのハンドピース内が終端となる光導波手段を備えている。このようなへン ドビースは大径すぎ、口腔内での使用、特に口の奥での使用の邪魔になるため実 際の使用には耐えられないものである。また、レーザーはプログラミングが可能 なコンピュータなどによって制御するようになっている。このため操作者が処置 中に効果を観察しながらレーザーのパラメータを可変させ、レーザー照射を最適 なものにしようとすることができず、処置を中断して装置を停止させなければな らない。さらに、レーザーは購入価格が高（、装置全体場所で共用できない。

〈発明の開示〉 本発明に係るレーザー歯科器械は上記目的を達成するために、歯のカリエスや口 腔外科処置に用いる歯科器械であって、レーザービーム放出源を有し、放出され たレーザー光を処置箇所に位置する歯科器械まで光ファイバによって伝搬するよ うにしたものにおいて、レーザー光の誘導放出、レーザービームのエネルギー、 レーザー光の周波数からなる放出パラメータのうちの少なくとも一つを、操作中 に可変できる制御手段を含むようにしたものである。

本発明の実施例によれば、上記制御手段は、操作者の足による単段、二段または 三段式の操作ができるペダルを備える。

レーザービームな光学的に伝搬するために、本発明実施例の歯科器械は、柄と頭 部を備え、これらは正割線に沿ってコネクタに対して回転可能に設けられ、コネ クターには光源からのレーザービームを伝搬してきた光ファイバが開口する。

レーザー発振源のパラメータは、下記の基準の一要素として決定しなければなら ない。

一無痛性 一カリエスに対する処置時間（３０秒−１分３０秒）−皮膚と皮下組織間の良好 な相互作用 −装置としての良好な一般的信頼性 基本的なレーザーのパラメータは好ましくは下記の範囲とする。

−ビークバリュー　：５００Ｗ〜１０ｋＷ−パルス長　＝１０μｓ〜２００μｓ −照射周期　：　０．５Ｈｚ〜３０Ｈｚこれらの条件は、ボンピングまたは励起 により固体活性物質から発生するレーザーによって得られる。レーザーを発生さ せるための活性物質はドープされた水晶またはドープされたガラスである。

下記の表はドープ物質と共にその波射または放射波長範囲を示している。

活性物質　波長（ｎｍ） Ｎｄ　：　ＹＡＧ　１０６４ Ｃｒ　：　Ｎｄ　：　ＹＡＧ　１０６０Ｅｒ　：　ＹＡＧ　２９４０ Ｈａ　：　ＹＡＧ　２０６０ Ｃｒ　：　Ｎｄ　：　ＧＳＧＧ　１０６０Ｃｒ　：　Ｎｄ　：　ＧＧＧ　１０６ ０Ｅｒ　：　Ｎｄ　：　ＬｉＹＦ４　８５０−１０４７−１０５３Ｎｄ　：　Ｙ ＡＰ　１０６０ アレキサンドライト　７１０−８０Ｏ Ｎｄ：燐酸塩ガラス　１０５３．５ Ｎｄ：珪酸塩ガラス　１０５３−１０６１なお、レーザーについては元来周知の 事項であるのでこれ以上は言及せず、本発明の特徴について以下述べる。

本発明の重要な特徴として、上記レーザー光源に加えて、少な（とも、色素レー ザーヘッドにより得られ、波長が約５４０ｎｍの殺菌消毒用の緑色補助光源と、 短波長のアークランプとフィルターからなり、波長が約５４０ｎｍの殺菌消毒用 の非コヒーレント補助光源と、短波長のアークランプと帯域フィルターからなり 、波長が約４６０ｎｍの光重合用の青色補助光源、波長が約５４０ｎｍと約４６ ０ｎｍの二つの帯域の波長で殺菌消毒及び光重合を共に行なえる非コヒーレント 補助光源の内の一つを備え、殺菌消毒、口腔内での材料の光重合などの補助的機 能を一つまたはそれ以上果せるようにしたことが挙げられる。

これら四つの光源は上記レーザーのための電子回路によって駆動されるようにす るのが好ましい。

本発明のさらなる特徴は、同一のレーザー光源を二辺上のことなる器械に接続す ること及び多数の異なる使用者にこれらの器械を時分割方式により使用すること を許す手段を備えることである。一つの分割された時間は、患者に対する処置時 間よりも大きく、レーザーの誘導放出時間よりも短くする。

使用者によるレーザービームの使用を連動させる手段を有するようにしてもよい 。複数使用の際の安全手段を含むようにしてもよい。安全手段を含むことによっ て、休止時間にレーザーを照射しないようにすることができる。

以下に本発明の詳細を図面を参照して説明するが、本発明は図示の実施例に限定 されるものではない。

〈図面の簡単な説明〉 図１はレーザーを使用するためのハンドピースの水平断面図である。

図２は、光源から発せられたレーザービームを９０’反射させるための装置を概 略的に示す断面図である。

図３は図２の例の変形例を示す図である。

図４及び図４Ａは、複数使用のための例を示す図である。

〈発明を実施するための最良の形態〉 以下では、レーザーに当然備わっている要素、部材などについては説明を省略す る。上述したデータやレーザーの性質などは、当業者にとって明白なものである 。

共振器の出口からカップリングミラー１を通るレーザービームの経路に従＾ば、 ビームはレーザー反射ミラー２（最小９８％の反射効果を有する）によって９０ °偏回される。ミラー２は可視光に対しては透明で、最小４０％の伝達効率を有 する。ビームは、その波長に対して非反由度を生じさせる調節装置と一体に形成 され、ＳＭＡ型コネクタを有する。このシ柄では、光ファイバの入口面の調節を ０．０２ｍｍより小さな精度レベルで、好ましくは光ファイバの長手方向軸に沿 って０．１ｍｍ以下のレベルで行なえる。

光ファイバの位置調節は、補助的な可動光学装置によって使用者が行なえる。

多芯ファイバ装置の場合には、９０”反射用ミラー２を、垂直軸のまわりで可動 とする。ミラーの面に含まれる軸のまわりでミラーを動かせるようにする利点に は二つ考えられる。一つは、終端センサを補正して機械的な終端以前に信号を発 することができることであり、他は、ミラーが機械的に固定されないうちにレー ザーの誘導放出ができることである。

この種のミラーを複数直列に設けることができ、ペダル操作によってミラーとそ れに対応するファイルを選択するようにできる。

この種の装置は、図２に示すように、円筒形ローラまたはボール６を備えたレー ル５上を直線的にミラーがガイドされるようにしたものである。ミラーは、角度 で１分ないし２分という精密なガイド制御ができる。

図３の変形例において、ミラーのガイドは、ミラーの形成する平面を貫通する軸 ８に沿うボールベアリング７によりミラーを回動させることによって達成される 。ミラーは回転台９によって支持されている。

図４の変形例では、ミラー２をステップモータまたはスキャナにより回動させて いる。このため複数での使用のための多数の光ファイバ４にレーザービームな指 向させることが可能となる。

レーザーの制御には単一動作型のペダルを用いることができる。このペダルには 、エネルギーを可変制御するためのポテンショメータに対して作動するペダルの 垂直軸のまわりにスライダーまたは上面板を傾動させるようにしたものである。

変形例として、二重動作の可変ペダルを用いると、水平軸のまわりの傾動により 、周波数の可変制御のための第二のポテンショメータに対する駆動を行なうこと ができるようになる。

坐ったまままたは立ったままの使用で同一の操作感触が得られるように、ペダル はがっちりしたものがよく、使用者のかかとの垂線よりも適当に高いほうがよい 。

光ファイバは図示せぬコネクタによりハンドピース１２の柄１１を通って図１に 示すように光ファイバ１０に連結される。ハンドピースのヘッド１３は入口レン ズ１４、プリズムまたは平面鏡１５及び出口レンズ１６を備える。

レーザービームは、かくしてヘッド出口から処置箇所まで伝搬される。

好ましくは、ヘッド１３は柄１１に対して部位１７で回動可能に取付ける。柄と ヘッドはその内部に冷却エアの通路を形成する６レンズ１６は取替え可能に取付 けてあり、付着しがちな昇華物質または炭化から保護しである。

本発明の他の実施例では、ヘッドの出口に、口腔内での作動のための光ファイバ １９を備えた光学的プリズム１８を有する。

°　ヘッドを交換可能にすることにより、長さ、角度、焦点距離などを可変とす ることができる。

また、治療効果を増加させるための補助的な抗炎症性鎮痛効果を引き出すのに十 分なパワーを有し、レーザーダイオードにより放射される可視光を光フアイバ内 に導き入れるための標的装置を含むようにすることができる。

さらに、ＭＩＣＲＯＭＥＧＡ名義テノ出願８９−００６３５に：ｆＪ示される装 置をヘッドに装着するように構成でき、これによって昇華物質のフィードバック や炭化を制限できる。この装置はコアンダ効果を利用するものである。

要　約　書 歯のカリエスや口腔外科処置に用いる歯科器械であって、レーザービーム放射源 を有し、放射されたレーザー光を処置箇所に位置する歯科器械１２まで光ファイ バによって伝搬するようにしたものにおいて、レーザー光の誘導放出、レーザー ビームのエネルギー、レーザー光の周波数からなる放出パラメータのうちの少な くとも一つを、操作中に可変できる制御手段を含むレーザー歯科器械である。

国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．歯のカリエスや口腔外科処置に用いる歯科器械であって、レーザービーム放 射源を有し、放射されたレーザー光を処置箇所に位置する歯科器械１２まで光フ ァイバによって伝搬するようにしたものにおいて、レーザー光の誘導放出、レー ザービームのエネルギー、レーザー光の周波数からなる放出パラメータのうちの 少なくとも一つを、操作中に可変できる制御手段を含むことを特徴とするレーザ ー歯科器械。
2. ２．操作者の足による単段、二段または三段式の操作ができるペダルを備える請 求項１のレーザー歯科器械。
3. ３．上記レーザー光源に加えて、少なくとも、色素レーザーヘッドにより得られ 、波長が約５４０ｎｍの殺菌消毒用の緑色補助光源と、短波長のアークランプと フィルターからなり、波長が約５４０ｎｍの殺菌消毒用の非コヒーレント補助光 源と、短波長のアークランプと帯域フィルターからなり、波長が約４６０ｎｍの 光重合用の青色補助光源、波長が約５４０ｎｍと約４６０ｎｍの二つの帯域の波 長で殺菌消毒及び光重合を共に行なえる非コヒーレント補助光源の内の一つを備 え、殺菌消毒、口腔内での材料の光重合などの補助的機能を一つまたはそれ以上 果せるようにしたことを特徴とする請求項１または２のレーザー歯科器械。
4. ４．同一のレーザー光源を二以上の異なる器械に接続すること及び多数の異なる 使用者にこれらの器械を時分割方式により使用することを許す手段を備えること を特徴とする請求項１ないし３のいずれかのレーザー歯科器械。
5. ５．使用者によるレーザービームの使用を連動させる手段を有することを特徴と する請求項４のレーザー歯科器械。
6. ６．共振動の出口に、可視光に対しては透明で最小９８％の反射効率を有するレ ーザー反射ミラ−２を介してレーザービームを９０°偏向させる伝達効率が最小 ４０％のミラ−１を備え、上記レーザービームは上記レーザービームの波長に対 して非反射処理を施した一単レンズまたは収束性二重レンズ系３により光ファイ バ４の入口に向けて、収束されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし５ のいずれかのレーザー歯科器械。
7. ７．三重直交方向での伝送自由度を生じさせる調節装置と一体に形成されＳＭＡ 型コネクタを有する光ファイバを用い、光ファイバの入口面の調節を０．０２ｍ ｍより小さな精度レベルで、好ましくは光ファイバの長手方向軸に沿って０．１ ｍｍ以下のレベルで行なえるようにしたことを特徴とする請求項１ないし６のい ずれかのレーザー歯科器械。
8. ８．上記９０°反射用ミラ−２を、多芯ファイバ用に可動としたことを特徴とす る請求項４ないし７のいずれかのレーザー歯科器械。
9. ９．円筒形ローラまたはボール６を備えたレール５上を直線的に上記ミラーがガ イドされるようにしたことを特徴とする請求項８のレーザー歯科器械。
10. １０．上記ミラーの形成する平面を貫通する軸８に沿うボールベアリング７によ って上記ミラーを回動させることを特徴とする請求項８のレーザー歯科器械。
11. １１．上記ミラ−２をステップモータまたはスキャナにより回動させることを特 徴とする請求項８のレーザー歯科器械。
12. １２．上記制御用ペダルが単一動作型のものであり、エネルギーを可変制御する ためのポテンショメータに対して作動する該ペダルの垂直軸のまわりにスライダ ーまたは上面板を傾動させるようにしたことを特徴とする請求項２ないし１１の いずれかのレーザー歯科器械。
13. １３．水平軸のまわりの傾動により、周波数の可変制御の為の第二のポテンショ メータに対する駆動を行なうことを特徴とする請求項１２のレーザー歯科器械。
14. １４．ハンドピースのヘッド１３が入口レンズ１４、プリズムまたは平面鏡１５ 及び出口レンズ１６を備えることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかの レーザー歯科器械。
15. １５．ヘッド１３が、柄１１に対して部位１７で回動可能に取付けてあることを 特徴とする請求項１ないし１４のいずれかのレーザー歯科器械。
16. １６．レンズ１６が取替え可能に取付けてある請求項１ないし１５のいずれかの レーザー歯科器械。
17. １７．レンズ１６を、昇華物質または炭化から保護してあることを特徴とする請 求項１ないし１６のいずれかのレーザー歯科器械。
18. １８．ヘッドにコアンダ効果を有する部材を設けてある請求項１ないし１７のい ずれかのレーザー歯科器械。
19. １９．ヘッドの出口に、口腔内での作動のための光ファイバ１９を備えた光学的 プリズム１８を有することを特徴とする請求項１ないし１８のレーザー歯科器械 。
20. ２０．治療効果を増加させるための補助的な抗炎症性鎮痛効果を引き出すのに十 分なパワーを有し、レーザーダイオードにより放射される可視光を光ファイバ内 に導き入れるための標的装置を含むことを特徴とする請求項１ないし１９のいず れかのレーザー歯科器械。
21. ２１．ペダルによってファイバを交換させ得ることを特徴とする請求項２のレー ザー歯科器械。