JPH0673531B2 - 齲蝕歯の検出装置 - Google Patents
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Description
向かって所定波長の放射線を放射する照射器具と、所定
のスペクトルレンジで歯によって反射された放射線を透
過する少なくとも1つのフィルタを有する齲蝕歯の検出
装置であって、透過された放射線が齲蝕歯の検出をする
のに利用されるものに関する。
イエー第907巻「レーザー外科:特性付けと治療」1
988年刊エス、アルビン他著「齲蝕歯のレーザー誘発
蛍光」第96乃至第98頁(The journal
SPIE,Vol.907,Laser Surger
y:Characterization and Th
e rapeutics,1988,S.Albin
et al.,”Laser Induced Flu
orescence of Dental Carie
s“,pages 96 to 98)に記載されてい
る。該公知の装置においては、レ−ザ−は歯に向かって
単色光の放射線を放射し、これが蛍光放射を誘発する。
歯の齲蝕された箇所からは、齲蝕に特有であってその放
射線強度とスペクトル分布において健康な歯から反射さ
れた放射線とは異なる蛍光放射線が発光する。この反射
された放射線は、フィルタを用いて観察される。齲蝕さ
れた歯の箇所は、観察中ダ−クスポットとして現れる。
験室的な操作のために提供されたもので、そこでは最高
の試験状況が存在しており、たとえ装置が低感応性の場
合であっても利用可能な試験結果が得られる。しかしな
がら、歯科診断に実際に使用するには、齲蝕の検出のた
めに装置の感応性を相当上げる必要がある。更に、この
装置は、使い勝手が悪く、人間や動物のために用いられ
る診断手段としては適切でない。
利用でき、低レベルの齲蝕を特定できる齲蝕歯の検出装
置を提供することを目的としている。
1つの歯に向かって、所定波長の放射線を放射する照射
器具と、所定のスペクトルレンジで該歯により反射され
た放射線を透過する少なくとも1つのフィルタを有し、
該フィルタを透過した放射線が齲蝕歯の検出のために利
用される齲蝕歯の検出装置であって、該照射器具10
が、それによって放射線18を歯に照射する少なくとも
1つの光線ガイド16、30、40を有すると共に該照
射器具10が、360nm乃至580nmのスペクトル
レンジの放射線を放射し、該フィルタ24が、620n
m以上のスペクトルレンジで、反射された放射線22を
透過するように構成された齲蝕歯の検出装置により達成
される。
が、620nm乃至720nmのスペクトルレンジで反
射された放射線22を透過するように構成される。この
スペクトルレンジ内で、齲蝕歯によって反射された蛍光
スペクトルは、最高の値を有する。言い換えれば、変換
された励起エネルギ−からの蛍光放射の収量が高い。装
置の齲蝕に対する感度は、それによって更に高くなる。
更に、このスペクトルレンジに関しては、360nm乃
至580nmのスペクトルレンジ内で励起された放射線
のスペクトルレンジからの隔たりが大きく、この励起放
射は、本質的に抑制されるもので、結果を歪めることが
できない。従って、齲蝕された箇所が、高レベルのコン
トラストで検出される。
360nm乃至420nmのスペクトルレンジの放射線
を放射するように構成される。このスペクトルレンジで
は反射された放射線の強度が特に高く、齲蝕された箇所
の高感度の検出が可能となる。406nm周辺のスペク
トル領域で供給される放射線の波長に関して、感度が最
大になる。このスペクトルレンジに関しては、歯によっ
て反射された放射線の620nm以上のスペクトルレン
ジからの隔たりが大きく、供給された放射線は、本質的
に抑制され、結果を歪めない。この様にして、歯の齲蝕
された箇所が、正確に検出される。
が、470nm乃至580nmのスペクトルレンジの放
射線を放射するように構成される。このスペクトルレン
ジでは、供給された放射線が、より大きな浸透深さを有
し、歯の深部に浸透するか、若しくは、歯の皮層を通過
する。よって、隠れた疾患の中枢を見付けることができ
る。照射のためには、好ましくは、大体470nm、5
00nm、540nm若しくは580nmの周辺の波長
で単色光の放射をする放射線源を備える。
の定量的な利用のために、検知器48が、反射された放
射線22の進行方向から見て、該フィルタ24の背後に
接続され、該検知器48が、そこに供給された放射線を
第1の電気信号S1に変換するように構成される。公知
の方法で表示可能なこの信号は、検知器によって検知さ
れる放射線強度にほとんど比例する。従って、検知され
た齲蝕状態の定量的評価に用いられる。
齲蝕によって変化した歯の堅い表面による反射放射線の
夫々のスペクトルが明らかに異なることを示している。
この効果は、実施例に応用されている。この開発例にお
いては、第1のフィルタ24で透過されたスペクトルレ
ンジとは異なる別のスペクトルレンジで、歯20によっ
て反射された放射線22を透過する別の第2のフィルタ
46が設けられており、該検知器48又は別の検知器5
8が、透過された放射線を第2の電気信号(S2)に変
換し、該第1の信号(S1)と第2の信号(S2)の商
を得て、その商を齲蝕歯の存在の測定に使用する商形成
部52に供給するよう構成する。
nmのスペクトルレンジで反射された放射線の放射線強
度が540nm乃至560nmのスペクトルレンジの放
射線の強度と比較された場合に、齲蝕歯と健康な歯によ
って反射された放射線の異なる挙動が特に明らかに現れ
ることが明らかとなった。620nm乃至720nmの
スペクトルレンジには、齲蝕によって生じた蛍光放射線
の最大強度が含まれるが、一方、540nm乃至560
nmのスペクトルレンジには特に目に付くような挙動は
ない。後者のレンジにおける放射線強度は、参照として
使用できる。この開発例においては、疾病状態に付いて
の客観的な診断をすることができる。
れた放射線の強度とは独立したものであるとの効果を有
することとなる。例えば、放射線源の老化や電源の不安
定の結果としての供給された放射線の強度が変化した場
合、それにもかかわらず、その商は、他の点では同じ試
験状態をそのまま維持する。従って、本発明の実際の応
用が更に改善される。
間した方の端部に、夫々フィルタ24と別のフィルタ4
6を装備した少なくとも2つの光線ガイドファイバ−5
6によって、反射された放射線22が検知され、透過さ
れた放射線22を検知する検知器48、58が、夫々該
フィルタ24、46の背後に配設されるように構成す
る。
0に、その照射器具10側に、セパレ−ティングミラ−
38を配設し、その分離面が、好ましくは、該光線ガイ
ド40の光学軸から45度の角度に傾斜するように構成
する。
ド(16)が、反射された放射線(22)を案内する外
部光線ガイド(30)によって囲繞されるように構成し
てもよい。
に光線ガイドを用いて供給される。このような光線ガイ
ドは、剛性のものでも可繞性のものでもよく、その歯に
面した端部には放射線のビ−ムの方向を案内するための
光学手段を装備することもでき、更に、その寸法は患者
の口啌及び歯の領域に調節することもできる。例えば、
チルト式の鏡やレンズのような交換可能な付属装置であ
って、歯の診断をより容易にするものを公知の方法で該
光線ガイドに取り付けることもできる。よって、光線ガ
イドを使用することで、監督された方法で放射線を診断
すべき歯の領域に供給することがより容易になる。従っ
て、本発明の装置は、人間や動物の齲蝕歯の検出のため
の日々の実施における異なる条件に対して柔軟な方法で
適用される。
て透過される放射線のスペクトル領域が、下端において
制限される。このことは、蛍光放射線が透過され、一
方、短波長の邪魔な背景放射線がマスクされることを意
味する。よって、歯の齲蝕された箇所が明点として表示
され、該背景に対して明確に顕著なものとなる。このた
め、齲蝕疾患の状況は、高レベルの精度と信頼性で検知
することができる。従って、本発明の装置は、齲蝕の初
期診断にとって大変適切なものである。
レンジの光線で照射中、齲蝕の病原が敏感に反応し、十
分な放射線強度では死滅することが確認された。従っ
て、本発明の装置では、治療箇所の観察と同時に齲蝕歯
の治療を実施する事も可能である。このことは、観血的
でなく、痛みの伴わない、選択的に有効な、非常に穏や
かな齲蝕歯の治療を可能にするが、このことは、齲蝕歯
の初期治療と予防にとって特に適切である。
する。図1において、本発明の齲蝕歯の検出、並びに、
もし必要ならば、治療のための装置の基本的な構造が示
されている。照射器具10は、360nm乃至420n
mのスペクトルレンジ内で放射線を放射する放射線源1
2を有する。前記放射線源12としては、水銀灯やクリ
プトンレ−ザ−やハラゲンランプや色素レ−ザ−が使用
される。所望のスペクトルレンジを透過するために放射
線フィルタ14が、各放射線源12の前方に配設され
る。照射器具10には、放射線源によって放射された放
射線18を診断するべき歯20に向けて照射するための
光線ガイド16が装備されている。反射と蛍光の結果と
して歯20の表面に当たって戻ってきた反射された放射
線22は、620nm以下の波長を有する放射線を吸収
するか、又は、反射すると共にそれ以上の波長の放射線
を透過するフィルタ24によって透過される。該フィル
タ24は、図示しないメガネフレ−ムに載置され、メガ
ネフレ−ムは目26により示される可視観察の為の人員
に装着される。照射された放射線18は、齲蝕された歯
領域内で特徴的な蛍光放射を励起し、フィルタ24の該
透過臨界波長以上の波長を有するそのスペクトル成分が
目26に到達する。その結果歯の齲蝕された箇所が、診
断可能となる。
治療にも使用できる。このためには、より大きな放射強
度を有する、例えば、レ−ザ−のような放射線源12を
使用しなければならない。齲蝕歯の病原は、360nm
乃至420nmのスペクトルレンジの波長を有する放射
線に敏感に反応し、次第に死滅する。齲蝕歯の治療箇所
は、フィルタ24を介して観察される。該フィルタ24
及び・又は放射線フィルタ14は、吸収フィルタ、干渉
フィルタ、モノクロメ−タ−又は反射フィルタ60とし
て構成することが望ましい。
ており、同一の部品は夫々同じ様に記載されている。図
2においては、レ−ザ−が、放射線源12として使用さ
れている。その単色光の放射線18は、光線ガイド16
を介して歯20に照射される。更に、照射器具10は、
照射された放射線18にセパレ−ティングミラ−31に
よって加えられる様々な強度を有する白色光を発光する
別の光源29を有する。該光線ガイド16は、画像伝達
のために役立つ整然としたファイバ−束を有する外部光
線ガイド30によって囲繞されている。該光線ガイド1
6は、矢34によって示されているように該外部光線ガ
イド30に関して移動自在に配設される。歯20に面し
た光線ガイド16の端部が該外部光線ガイド30の端部
に近接する引取り位置においては、放射線18は歯20
の表面に大きく照射される。該光線ガイド16が更に歯
20に向かって移動した位置においては、歯20の個々
の箇所がより精密に診断され得る。例えば、歯20内の
窩洞28をより精密に診断したり、必要ならば、それを
治療することもできる。該外部光線ガイド30によって
搬送された画像形成した放射線22は、フィルタ24に
よって透過され、カメラ32に供給され、それにより、
歯20の像を結像することが可能となる。別の光源29
により発光された白色光は、背景の輝度を上げることに
役立ち、その結果、歯20の輪郭がフィルタ24による
透過にもかかわらずよく見え、フィルタ24が外側に枢
動された場合にもよく見えることとなる。
された放射線18は、コレクタ−レンズ36によって収
束され、一部透明なセパレ−ティングミラ−38によっ
て画像ガイドとしても機能する光線ガイド40に供給さ
れる。このガイド40は、コヒ−レントで整然としたフ
ァイバ−束から成り、そこでは該ガイド40の入力面と
出力面の個々のファイバが同じになるように配設されて
いる。該ガイド40の出力面には、該ガイド40の画像
機能を改善するためのレンズ42が設けられている。図
示しない歯によって反射された放射線22は、該ガイド
40内に案内され、視野レンズ43に向かってセパレ−
ティングミラ−38の所で外側に反射される。ここでは
フィルタ−24が、視野レンズ43の背後に接続されて
いる。該ガイド40によって搬送された画像は、写真機
又はビデオカメラ32によって記録することもできる。
カメラ32に代わって、そこに供給された放射線から電
気信号を形成する検知器とすることも可能である。この
信号のために、齲蝕歯の診断の結果を定量化することが
できる。
場合と齲蝕された歯のエナメル質の場合とにおける、n
m単位で表された波長に対する歯によって反射された放
射線の相対値で表された放射線強度Iがプロットされて
いる。入射放射線、言い換えると、励起放射線は、40
6nmの波長を有する。図から判るように、図示された
夫々のカ−ブは互いに異なっている。特に、齲蝕された
歯のエナメル質に対する放射線強度のカ−ブは、636
nmと673nmと700nmの所で3つの大きな山と
なる強度を示している。健康な歯のエナメル質と齲蝕さ
れた歯のエナメル質における蛍光挙動の差異は、以下に
記載される本願発明の実施例において、齲蝕歯の定質的
並びに定量的な診断に利用される。
24と別のフィルタ−46は、フィルタ−を搭載したチ
ョッパ円盤44に配設されている。該フィルタ−24と
46は、狭域フィルタ−であり、夫々、636nm又は
673nmと550nmの周辺の波長を透過する。該フ
ィルタ−を搭載したチョッパ円盤44が、モ−タ−45
によって回転された時、該フィルタ−24と46は反射
された放射線22のビ−ム路に順次案内される。検知器
としてのホトダイオ−ド又は二次電子倍増管48は、透
過されてそこに供給された放射線を電気信号Sに変換す
るが、該電気信号Sは、夫々、該フィルタ−24と46
を透過した放射線の強度に比例する、時間をずらして得
られた部分信号S1とS2から成る。該電気信号Sは、
フィルタ−を搭載したチョッパ円盤44の回転に同期し
て電気信号をスキャンニングし該電気信号Sから部分信
号S1とS2を分離するデマルチプレクサ50に供給さ
れる。該部分信号S1とS2が、S1/S2の商を計算
する商形成部52に供給される。その結果は、判定モジ
ュ−ル54に供給され、そこで、例えば、図4のグラフ
から、予め決められた特徴的な参照値と比較される。そ
の比較に応じて、その時に診断される歯の箇所が齲蝕さ
れているか否かが示される。該商自体は、齲蝕があるな
どうかの基準として役立つ。
こでは、反射された放射線22が該放射線を分岐する光
線ガイドファイバ−若しくは光線ガイド群56内に案内
される。この放射線22の第1の部分は、フィルタ−2
4によって検知器48に供給され、部分信号S1を発生
する。放射線22の他の部分は、別のフィルタ−46に
よって検知器58に供給され、部分信号S2を発生す
る。そして、部分信号S1とS2は、更に図5の実施例
の場合のように処理される。
れた放射線22のビ−ム路内に配置され、その反射格子
は、波長に応じて異なる方向に放射線22を反射し収束
させる。検知器48と58は、上記の波長の放射線22
を検知するよう配設され、部分信号S1とS2を発生す
る。
のよく、感応性に優れ、人間や動物のために用いられる
歯科診断に実用される。しかも、本発明の齲蝕歯の検出
装置は、低レベルの齲蝕をも特定できるので、齲蝕の初
期診断に特に有効である。更に、本発明の齲蝕歯の検出
装置を用いて、客観的で定量的な診断を下すこともでき
るし、可視的に齲蝕歯の診断を実施し、必要ならば、治
療まですることができる。
線図。
内される他の齲蝕歯の検出装置を示す線図。
線図。
する歯によって反射された放射線の放射線強度を示した
グラフ。
れた放射線のビ−ム路内に配置された検出装置を示すブ
ロック図。
線図。
ル分析のための検出装置を示す線図。
源 14 放射線フィルタ 16、30、40 光線ガ
イド 18 放射線 20 歯 22 歯に当たって反射した放射線 24 フィル
タ 29 別の光源 30 外部光
線ガイド 32 カメラ 38 セパレ
−ティングミラ− 44 チョッパ円盤 46 別のフ
ィルタ 48 検知器 52 商形成
部 56 光線ガイドファイバ− 58 別の検
知器 60 反射フィルタ
Claims (18)
- 【請求項1】 少なくとも1つの歯に向かって、所定波
長の放射線を放射する照射器具と、所定のスペクトルレ
ンジで該歯により反射された放射線を透過する少なくと
も1つのフィルタを有し、該フィルタを透過した放射線
が齲蝕歯の検出のために利用される齲蝕歯の検出装置に
おいて、該照射器具(10)が、それによって放射線
(18)を歯に照射する少なくとも1つの光線ガイド
(16、30、40)を有すると共に該照射器具(1
0)が、360nm乃至580nmのスペクトルレンジ
の放射線を放射し、該フィルタ(24)が、620nm
以上のスペクトルレンジで反射された放射線(22)を
透過することを特徴とする齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項2】 該フィルタ(24)が、620nm乃至
720nmのスペクトルレンジで反射された放射線(2
2)を透過することを特徴とする請求項1に記載の齲蝕
歯の検出装置。 - 【請求項3】 該照射器具(10)が、360nm乃至
420nm、若しくは470nm乃至580nmのスペ
クトルレンジの放射線を放射することを特徴とする請求
項1又は2に記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項4】 該照射器具(10)が、放射線源(1
2)としての水銀灯、クリプトンレ−ザ−、ハロゲンラ
ンプ又は色素レ−ザ−から成り、放射線の各スペクトル
レンジを透過する放射線フィルタ(14)が、各放射線
源(12)のビ−ム路内に選択的に配設されることを特
徴とする前記請求項のうちいずれか1つに記載の齲蝕歯
の検出装置。 - 【請求項5】 該フィルタ(24)及び・又は放射線フ
ィルタ(14)が、吸収フィルタ、干渉フィルタ、モノ
クロメ−タ−又は反射フィルタ(60)として構成され
ることを特徴とする前記請求項のうちいずれか1つに記
載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項6】 該フィルタ(24)が、メガネフレ−ム
に配設されていることを特徴とする請求項5に記載の齲
蝕歯の検出装置。 - 【請求項7】 検知器(48)が、反射された放射線
(22)の進行方向から見て、該フィルタ(24)の背
後に接続され、該検知器(48)が、そこに供給された
放射線を第1の電気信号(S1)に変換することを特徴
とする前記請求項のうちいずれか1つに記載の齲蝕歯の
検出装置。 - 【請求項8】 該検知器として、二次電子倍増管又はホ
トトランジスタが設けられることを特徴とする請求項7
に記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項9】 該フィルタ(24)のスペクトルレンジ
とは異なる別のスペクトルレンジで、歯(20)によっ
て反射された放射線(22)を透過する別のフィルタ
(46)が設けられており、該検知器(48)又は別の
検知器(58)が、透過された放射線を第2の電気信号
(S2)に変換し、該第1の信号(S1)と第2の信号
(S2)の商を得て、その商を齲蝕歯の存在の測定に使
用する商形成部(52)に供給することを特徴とする請
求項7又は8に記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項10】 該フィルタ(24)と該別のフィルタ
(46)が、チョッパ円盤(44)上に順次配設され
て、反射された放射線(22)のビ−ム路内に配置され
ると共に、該検知器(48)が透過された放射線を検知
し、更に、該検知器(48)からの信号(S)から、第
1の信号(S1)と第2の信号(S2)が、該チョッパ
円盤(44)の回転と同期されたスキャンニングによっ
て発生されることを特徴とする請求項9に記載の齲蝕歯
の検出装置。 - 【請求項11】 歯(20)とは離間した方の端部に、
夫々該フィルタ(24)と該別のフィルタ(46)を装
備した少なくとも2つの光線ガイドファイバ−(56)
によって、反射された放射線(22)が検知され、透過
された放射線(22)を検知する該検知器(48)と該
別の検知器(58)が、夫々該フィルタ(24)と該別
のフィルタ(46)の背後に配設されることを特徴とす
る請求項9に記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項12】 該フィルタ(24)が、636nm若
しくは673nmの周辺領域の波長の放射線を透過し、
該別のフィルタ(46)が、550nmの周辺領域の波
長の放射線を透過することを特徴とする請求項9乃至1
1のうちいずれかに記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項13】 光線ガイド(40)に、その照射器具
(10)側に、セパレ−ティングミラ−(38)を配設
し、その分離面が、好ましくは、該光線ガイド(40)
の光学軸から45度の角度に傾斜していることを特徴と
する前記請求項のうちいずれか1つに記載の齲蝕歯の検
出装置。 - 【請求項14】 該光線ガイド(40)が、画像ガイド
として設けられていることを特徴とする前記請求項のう
ちいずれか1つに記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項15】 該光線ガイド(16)が、反射された
放射線(22)を案内する外部光線ガイド(30)によ
って囲繞されることを特徴とする前記請求項のうちいず
れか1つに記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項16】 該光線ガイド(16)が、囲繞された
外部光線ガイド(30)内で移動自在に配設されること
を特徴とする請求項15に記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項17】 該光線ガイドが、カメラ(32)を取
り付け可能な内視鏡に連結されることを特徴とする前記
請求項のうちいずれか1つに記載の齲蝕歯の検出装置。 - 【請求項18】 該照射器具(10)が、照射された放
射線(18)に加えられる白色光を発生する別の光源
(29)を有することを特徴とする前記請求項のうちい
ずれか1つに記載の齲蝕歯の検出装置。
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