【技術分野】
【０００１】
発明の分野【０００２】
本発明は、例えば歯の冒された領域（即ち、エナメル質及びゾウゲ質）に修復物を取り付ける前に、齲蝕領域におけるバクテリアで侵されたほぼすべての歯質の除去を容易化するための方法及び装置に関するものである。 より詳細には、本発明は、健全な歯の組織を最大限に保存しながら、バクテリアで侵されたほぼすべての歯質の除去を容易化するため、齲蝕領域の除去中に、その齲蝕領域におけるバクテリアで侵された歯質を発光により検出するための改善された方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
例えば修復物を位置合わせする前等、齲蝕の切削を果たすためには、歯科医師は、除去すべき齲蝕歯質と、保存すべき健全な歯質とを識別しなければならない。 現在、齲蝕歯質と非齲蝕歯質とを識別する幾つかの方法を利用することができる。
【０００４】
一つの利用可能な方法は、齲蝕歯質と非齲蝕歯質との硬さの相違を利用するものである。 歯質を探り、その組織が軟質であるか硬質であるかを決定するため、鋭い歯科用エクスプローラーが使用される。 一般的に、軟質の組織は齲蝕に冒されていると考えられ、一方、硬質の組織は齲蝕に冒されていないと見なされる。 この技術の使用は、実施するのに比較的時間がかかる。 その上、このプロセスは（例えば、主観的な分析が用いられるため）不正確であり、従って、健全な（即ち、齲蝕に冒されていない）歯質を除去する結果をもたらしかねず、また、齲蝕に冒された歯質を見落とす結果ももたらしかねない。 更に、歯髄腔に近接した歯のゾウゲ質領域の探索は、歯髄腔を不都合に露出させる結果をもたらしかねない。
【０００５】
また、齲蝕の除去を果たすべく化学機械技術も用いられている。 化学機械的な方法による齲蝕の除去は、先ず適切なコンパウンド、即ち、齲蝕歯質を軟化するコンパウンドの混合が行われる。 混合後、そのコンパウンドは、歯の齲蝕に冒された領域へ用いるため、適当な機器内へ移される。 もう一つの方法として、混合後、そのコンパウンドを歯に直接的に用いることもできる。 齲蝕に冒されたゾウゲ質は前記のコンパウンドで厚く覆われなければならず、そして、ある時間の間（例えば３０秒間）そのコンパウンドをその場に置いておかなければならない。 その後、軟化された歯質を掻き出すべく、機器が使用される。 形成された空洞はきれいに拭われ、プローブを用いて齲蝕の除去がチェックされる。 プローブで探ったときに、関連する歯の表面が硬く感じられるまで、前記のコンパウンドを用いるステップと、軟化された歯質を掻き取るステップとが繰り返される。 最後に、このプロセスで形成された空洞は、修復物を取りつける前に、手または回転式の機器で整える必要があり得る。 明らかに、この化学機械的な方法による齲蝕の除去は、比較的時間がかかり、そして、鋭いプローブを用いて行われる齲蝕除去の評価を必然的に含む。 上で指摘したように、鋭いプローブを用いて行われる齲蝕歯質と非齲蝕歯質との識別は、不正確な評価をもたらしかねない主観的なものであり、従って、歯科医師は、残留齲蝕を残した状態で、前記の実施可能なコンパウンドの適用を終えてしまう可能性がある。
【０００６】
切削中に齲蝕歯質と非齲蝕歯質を識別するための更なる方法は、齲蝕歯質と非齲蝕歯質との視覚的触知識別を容易化するために染料を用いる方法である。 この技術の場合、齲蝕歯質を着色するが、健全な歯質を着色しない染料が、圧縮空気で乾燥させた歯に用いられる。 この場合、歯の外面のみが染色されるため、染料の連続的な再使用が必要になる。 その上、それらの染料は、非齲蝕歯質を誤って着色し、健全な歯質の不必要な除去をもたらしかねないことが判明している。
【０００７】
問題として、（例えば、修復物を受け入れることができるように歯の下処理をするために）齲蝕の除去を果たしながら齲蝕歯質と非齲蝕歯質とを識別するための前記確認されている技術は、取り扱いにくく時間がかかり、そして、一般的に、冒されている部位におけるほぼすべての齲蝕歯質の除去をもたらさないか、あるいは、非齲蝕歯質の除去をもたらしかねないかのいずれかである。 もし齲蝕に冒されたすべての物質が除去されない場合には、残ったバクテリア及び齲蝕物質（即ち、残留齲蝕）が再発性齲蝕をもたらしかねない。
【０００８】
実験室的な環境において、齲蝕歯質と非齲蝕歯質を識別するために蛍光を利用する技術が知られている。 抜歯された歯の組織学的薄片が、顕微鏡下で歯の蛍光を評価できるように作成される。 更に、歯に齲蝕が存在しているか存在していないかを判断するための試みにおいて、歯の蛍光を評価するためのコンピューター制御装置を用い、歯の外面から初期齲蝕を識別するために歯の蛍光を評価する技術も知られている。 一つの既知の装置においては、レーザーダイオードがパルス光を発生し、その光が歯に差し向けられる。 このレーザーダイオードにより生成された光によって発せられた蛍光がハンドピースを通じて運ばれ、コンピューター制御装置で評価される。 そのコンピューター制御装置は、放射された蛍光に基づいて数値出力を指示するために使用される表示器に接続されている。
【０００９】
更に、初期齲蝕を検出するため、赤色領域のスペクトルにおける歯の蛍光を視覚的に検査する技術も提案されている。 この視覚的触知検出は、歯のエナメル質における初期齲蝕を除去するためのレーザー療法装置と共に利用されている。 この既知の装置は、初期齲蝕が赤色領域の可視スペクトルにおける明るいスポットとして表示されるように、歯の蛍光を評価する際、６２０ｎｍのカットオフ波長を用いている。 また、この既知の装置は、歯の蛍光を生じさせるため、３６０ｎｍから５８０ｎｍまでのスペクトル範囲の励起放射線を用いている。 歯のエナメル質における初期齲蝕の治療を果たすため、（歯に蛍光を生じさせるために利用される）この放射光の放射線強度は、初期齲蝕を死滅させるだけの充分に強い強度に高められる。
【００１０】
更に、歯の治療（即ち、穿孔処置）中に齲蝕を検出するため、歯の蛍光を視覚的に検査する種々の試行が為されている。 このタイプの方法では、歯の治療（即ち、穿孔処置）中に光線を歯に差し向けるべく一つの別個な光源（例えばアルゴンレーザー）が使用される。 このタイプの方法は、治療中に２つの別個な装置（即ち、ドリルと光源）を口腔内または口腔の近くに同時に配置しなければならないため、実行するのが難しい。 これらの装置の使用を簡易化するため、時として光源に光ファイバー導線が取り付けられ、そして、ドリルを包含する歯科用ハンドピースにその光ファイバー導線を選択的に付加するためにクリップが使用される。 この配置は、尚も歯科医師が２つの装置（即ち、レーザーとドリル）を巧みに取り扱わねばならず、そして、問題として、治療中にこれらの装置の連結部（例えば電源コード）が絡み合ってしまう可能性があるため、この装置の欠陥を克服するものではない。 更に、この装置の別個な光源はうまくバランスが取られておらず、寧ろ反対に、装置の後側が比較的重くなっている。 従って、この装置（即ち、光源）は手の中でたやすくバランスを取ることができず、また、この装置は、ある程度の精度を持って巧みに取り扱うこともできない。 この装置を用いる齲蝕の除去方法は、歯質が蛍光を発している間、齲蝕が暗部として現れ、そして、齲蝕の除去を果たすためには、蛍光を発している歯の暗部領域を切削して取り除かねばならないことを示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
当技術において必要とされるものは、齲蝕の除去中における歯質（例えばエナメル質及びゾウゲ質）の発光の視覚的触知検査を、例えば修復物を取りつけるため等、歯をしつらえている間に、齲蝕領域におけるバクテリアで侵されたほぼすべての歯質の正確な除去を容易化するために利用することができる装置及び方法であって、実行するのが比較的簡単な装置及び方法である。
【００１２】
当技術において更に必要とされるものは、歯質の発光の視覚的触知検査により、齲蝕領域におけるバクテリアで侵された歯質を識別するための方法であって、齲蝕の切削中に健全な歯質を保存することができるように、齲蝕領域におけるバクテリアで侵された歯質の更に正確な目安をもたらす方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の概要【００１４】
本発明は、歯に発光を生じさせるために使用可能な光源を収容した歯科用ハンドピースを提供することにより、上で確認されている従来技術の欠点を克服する。 本発明の歯科用ハンドピースのハウジングは、齲蝕（例えば、歯のエナメル質層、ゾウゲ質層、及びセメント質層の齲蝕占有部分）を切削するためのメカニズム、並びに、光源と、歯質（即ち、齲蝕歯質及び非齲蝕歯質）に発光を生じさせるべく機能可能な光を、齲蝕を切削するための前記のメカニズム（例えばドリルヘッド、即ち、齲蝕の切削を果たすために使用される振動式または回転式のドリルビットの操作可能な端部）を用いて治療されるべきある歯の領域に差し向ける光導波路との両方を含んでいる。 一つの典型的な実施形態では、前記の光源は、スペクトルの可視範囲の下端（例えば可視スペクトルのうちの青色−紫色部分）かそれ以下の波長を有する光を生成する。 以下で更に説明されている如く、齲蝕が存在しているか存在していないかを決定するため、歯科医師が歯の発光を一層良好に評価できるようにフィルターが使用される。 本発明は、齲蝕を切削するためのメカニズムを、歯に発光を生じさせるために使用可能な光源と共に単一の機器に有利に組み込むことにより、従来技術が有する多くの短所を克服する。 更に、本発明の方法は、歯の発光を介して齲蝕が存在しているか存在していないかを決定するための一層正確な方法を提供する。
【００１５】
本発明の方法によれば、歯質に発光を生じさせるべく機能可能な波長を有する光（例えば、可視スペクトルのうちの青色−紫色領域における波長等、可視スペクトルの下端寄りの波長を有する光）が、冒されている歯に投射される。 一つの典型的な実施形態では、このとき、照射されている領域を調べるため、可視スペクトルにおける緑色領域の下端にカットオフ波長を有するフィルターが使用される。 齲蝕病巣は、緑色を呈する強く発光した領域と暗色の外側リングにより取り囲まれた明るいオレンジ色−赤色の中央領域を含め、異なる色の多数の領域として現れる。 本発明の方法によれば、前記の明るいオレンジ色−赤色の中央領域が、バクテリアで侵されている領域として識別される。 暗色の外側リングの外側に位置する領域は、冒されていない歯質（例えばエナメル質及びゾウゲ質）からなっている。 赤色−オレンジ色の中央領域（即ち、齲蝕病巣）と暗色の外側リングとの中間に位置する強く発光したゾーン（緑色）は、暗色の外側リングの外側に位置する正常なゾウゲ質よりもずっと明るくなっている。 中央の赤色−オレンジ色のゾーンは、バクテリアで侵された除去すべき歯質からなっているが、暗い赤色−オレンジ色の中央領域と暗色の外側リングとの中間に位置する強く発光したゾーンは除去すべきではない。 （治療しながら、即ち、齲蝕を穿孔しながら）齲蝕領域を決定するために歯質の蛍光を利用する既知の方法は、蛍光を発している歯質の暗い領域を齲蝕物質として認識し、それらの領域を除去すべく指示している。 このタイプの除去技術によれば、本発明により識別される暗色の外側リングまでの除去が指示されることとなり、従って、バクテリアで侵されていない歯質の不必要な除去をもたらすであろう。 本発明の方法を用いた場合には、歯科医師は、齲蝕の除去中、バクテリアで侵された歯質を（可視域の発光により）正確に判別することができ、従って、健全な歯質を効果的に保存することができる。
【００１６】
本発明は、それの一つの形態においては、ハウジングから突き出たドリルヘッドを伴うハウジングを有する歯科用ハンドピースからなっている。 そのドリルヘッドは、ハウジングに取り付けられたモーターに操作可能に接続されている。 また、ハウジングには光源も取り付けられており、その光源は、ハウジングに設けられた開口を通じる光を生成すべく操作可能である。 ハウジングに設けられているこの開口は、光源によって生成された光が、ほぼ、ドリルヘッドがハウジングから突き出ている方向に投射されるように配置されている。 その光は、歯に発光を生じさせるべく機能可能な望ましい波長を有している。
【００１７】
本発明は、それの別の形態においては、歯の一部を占有している齲蝕物質を切削するための切削手段を伴うハウジングを有する歯科用ハンドピースからなっている。 この歯科用ハンドピースは、更に、歯に発光を生じさせるべく機能可能な望ましい波長の光を放射するための照明手段を含んでいる。 その照明手段は、切削手段と共に、ハンドピースのハウジングに取り付けられている。 また、照明手段から放射された光をハウジングに設けられた開口へ導くためにガイド手段が用いられている。 その開口は、切削手段が歯のバクテリアで侵された領域を切削すべく操作可能に位置付けられたときに、前記の放射光がその歯に投射されるようにしてハウジングに配置されている。
【００１８】
本発明の装置は、更に、歯科用ハンドピースに設けられた光源によって生成される光によりもたらされる歯の発光を濾光するためのフィルター手段も含んでいてよい。 本発明のこの形態では、前記のフィルター手段は、光源によって生成された光がフィルター手段を横断することができないカットオフ波長を有している。 一般的に、そのフィルター手段は、可視スペクトルのうちの赤色領域と緑色領域との間の波長を有する光のみの通過を許す。 一つの典型的な実施形態では、フィルターは５００ｎｍのカットオフ波長を有しており、これにより、５００ｎｍかそれ以上の波長を有する光のみがフィルター手段を横断することができる。 本発明に従って使用されるフィルター手段は、例えば着色ガラスフィルター、コーティングガラスフィルター、またはミラー（即ち、ダイクロイックミラー）を含むことができる。
【００１９】
本発明は、それの別の形態においては、歯の齲蝕を識別するための方法からなっている。 本発明におけるこの形態の方法は、以下のステップ：望ましい波長の光を歯に投射するステップであって、その光が歯の発光を生じさせる投射ステップ；歯の発光を観察するステップ；強く発光した領域と暗色の外側リングにより取り囲まれた赤色−オレンジ色の中央領域を識別するステップであって、これにより、強く発光した領域が赤色−オレンジ色の中央領域と暗色の外側リングとの中間に位置する、赤色−オレンジ色の中央領域の識別ステップ；及び、前記の赤色−オレンジ色の中央領域をバクテリアで侵された領域として認識するステップ；を含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の利点は、例えば修復物を受け入れるため等、歯の下処理をしている間に、バクテリアで侵されていない歯の組織の除去を回避しながら、バクテリアで侵されているほぼすべての歯質を正確に除去できる能力を備えていることである。
【００２１】
本発明の別の利点は、歯の冒された部位においてバクテリアで侵されているほぼすべての歯質の除去を果たすための比較的取り扱いにくくない方法及び装置が提供されることである。
【００２２】
更なる別の利点は、従来技術に比べ、齲蝕歯質の除去を果たすために必要な時間を短縮する能力を備えていることである。 本発明の方法は、時間がかかる機器の交換及び／又は多数の機器の同時使用、並びに、染料の塗布及び再塗布が回避されるため、従来の技術に比べ、比較的効率がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
添付図面と結び付けて行われる本発明の一つの実施形態に関する以下の説明を参照することにより、本発明の前記の特徴及び利点並びに他の特徴及び利点、更には、それらを達成する方法が一層明らかになり、また、本発明自体が一層良好に理解されよう。
【００２４】
幾つかの図面全体を通じ、同じ参照符号は同じ部分を示している。 それらの図面は本発明の実施形態を表しているが、それらの図面は必ずしもスケールを示すためのものではなく、本発明をより良好に例証及び説明するため、特定の特徴が誇張されている場合がある。 ここで説明されている例示は本発明の典型的な実施形態を例証するものであり、決して、そのような例示を、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
【００２５】
次に、図面、特には図１を参照すると、歯科用ハンドピース２２は、内部に包含されたモーター（図示せず）を有するモーターハウジング２０を伴うハウジング１０を含んでいる。 一つの代替的な実施形態では、ハウジング１０は、モーターを含んでおらず、もっと正確に言えば、（下文にて検討される）ドリルヘッド１８に隣接して配置されたエアータービンを含んでいる。 歯科用ハンドピース２２は、更に、光源１２を含んでいる。 図示されているように、光源１２はモーターハウジング２０内に包含されているが、光源１２をハウジング１０内の様々な代替的な位置に配置し得ることが想定されている。 光源１２は、光導波路１４を介して、ハウジング１０に設けられた開口１６に接続されている。 歯科用ハンドピース２２は、更に、モーターハウジング２０内に収容されたモーターに操作可能に接続されているドリルヘッド１８（または、健全でない歯質を切削するための他の装置）を含んでいる。 歯科用ハンドピース２２は、当技術における従来の如く、適切な動力源に接続されている。 開口１６は、光源１２によって作成された光が、歯科用ハンドピース２２から、ほぼ、ドリルヘッド１８が歯科用ハンドピース２２から突き出ている方向に投射されるように構成されている。
【００２６】
図２は、齲蝕領域３２の治療を果たすべく歯３０に歯科用ハンドピース２２を適用した様子を描いている。 図２に示されているように、光源１２は、光導波路１４をたどって開口１６へ至る光を生成すべく稼働される。 光源１２によって作成された光を導くため、その光が開口１６から出るようにレンズまたは他の適切な装置を用いてよい。 使用中、歯に発光を生じさせるため、光源１２によって作成された光が歯３０に当てられる。 このとき、観察者２４は、バクテリアで侵されている領域３２の位置を決定すべく、歯３０の発光を評価することができる。 図２に描かれているように、観察者２４と歯３０の中間にフィルター２６が位置付けられる。 フィルター２６は、下文にて更に説明されているように、バクテリアで侵されている領域３２の位置を決定するための歯の発光の評価を容易化するために使用することができる。
【００２７】
図３は、歯３０の発光領域を概略的な形態で描いている。 図３に示されているように、歯３０の発光は、（緑色を呈する）強く発光した領域３６と暗色の外側リング３４とにより取り囲まれた赤色−オレンジ色の中央領域３２を含んだ状態で観察される。 強く発光した領域３６は、外側リング３４と赤色−オレンジ色の中央領域３２との中間に位置している。 ゾウゲ質３８とエナメル質４０は、漸減強度の発光を有することが観察され、即ち、ゾウゲ質３８は、エナメル質４０よりも高い強度の発光を有している。 更に、強く発光した領域３６の発光は、ゾウゲ質３８の発光よりも強い。 赤色−オレンジ色の中央領域３２と暗色の外側リング３４、並びに、（漸減する発光強度を有する）発光領域３６、３８、及び４０を認識する際、観察者２４は、赤色−オレンジ色の中央領域３２を容易に認識することができ、そして、本発明により、その赤色−オレンジ色の中央領域３２をバクテリアで侵された領域として識別することができる。 その後、赤色−オレンジ色の中央領域３２にドリルヘッド１８を適用し、その冒されている領域の除去を果たすことができる。 都合のよいことに、歯科医師は、冒されている領域を除去すべくドリルヘッド１８を適用しながら、バクテリアで侵された領域３２を絶えず観察及び評価することができる。
【００２８】
外側リング３４は、組織学的に説明されているように、半透明なゾーンとして観察される。 この無機質過剰化領域は、齲蝕病巣の進行性最前部の前にあるゾウゲ質細管の内腔が無機質で満たされたときに生じる。 強く発光した領域３６は、脱無機質化されたゾウゲ質では蛍光放射輝度の増大が認められるため、脱無機質化ゾーンに相当するものとして観察される。 ゾウゲ質における発蛍光団の蛍光は、その発蛍光団がヒドロキシアパタイトと結合したときに消光され、そして、ゾウゲ質の脱無機質化は消光低下をもたらすことが示唆されている。 従って、外側リング３４は、多くのヒドロキシアパタイトが存在していて消光が起こっているため、暗く見え、一方、強く発光した領域３６は、消光低下の結果として明るく見える。 赤色−オレンジ色の中央領域３２では、バクテリアが歯を侵している。 口腔微生物は赤色の蛍光を生成することが知られており、このため、バクテリアで侵されたゾーンは赤色−オレンジ色を呈する。
【００２９】
慣習的には、歯質は外側リング３４まで切削されるであろう。 本発明の識別メカニズムは、有利なことに、歯３０のバクテリアで侵された領域３２を正確に認識することを可能にし、従って、歯３０のバクテリアで冒されていない歯質を効果的に保存しながら、バクテリアで侵された領域３２を除去することができる。 その上、本発明の技術は、石灰化組織のバクテリアで侵された様々な領域の識別をも可能にするであろう。
【００３０】
一つの代替的な実施形態では、歯科用ハンドピース２２にビデオカメラを取り付けるか、もしくは、ビデオカメラを一体的に組み込むことができる。 例えば、歯科用ハンドピース２２内の感光部材としてＣＣＤ（電荷結合素子）カメラを使用することができる。 ビデオカメラを利用する一つの実施形態では、作業領域の拡大映像をモニター上に表示させることができ、そして、歯科医師と患者は、治療中に、その表示された映像を見ることができよう。 更に、本発明の方法により作成された映像は、齲蝕領域を一層容易に認識することができるように、擬似色彩でモニター上に表示させることもできよう。
【００３１】
図３で識別されている様々な領域は、使用中、これらの領域の部分が歯質（例えばエナメル質）により遮られるため、識別可能な程度は様々に変動するであろう。 図４に描かれているように、バクテリアで侵されている領域３２の部分は、空洞４８を通じて直接的に見ることができる。 齲蝕領域３２の除去を果たすべく空洞４８が拡張されると、空洞４８を通じて、齲蝕領域３２のもっと大きな部分を直接的に見ることができよう。 もし齲蝕領域３２を越えて空洞４８が拡張された場合には、空洞４８を通じて、強く発光した領域３６を直接的に見分けることができ、そして、強く発光した領域３６と遭遇したときに切削が中止されよう。 図４に描かれているように、図３の概略図は、図４に描かれている歯の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取った歯の断面図に相当するものである。
【００３２】
更に、本発明による装置は、プラーク及び歯石の除去を容易化することも意図されている。 プラーク及び歯石は、共に、赤色の発光を生じる。 都合のよいことに、これらの赤色の発光領域は、歯質（健全な歯質と健全でない歯質の両方）の発光を生じさせるべく機能可能な発光スペクトルを有する光源と、例えば掻き取り装置または回転式ブラシ等のプラーク及び歯石を除去すべく操作可能な機器との両者を備えた本発明による一体化装置を用いて容易に除去することができる。
【００３３】
また、本発明の装置は、充填物質をこれまでよりもっと容易に取り除くために使用することもできる。 現代の歯科学においては、しばしば、歯の色をした充填物質が利用される。 歯の色をした充填物質を取り除かねばならない状況において、充填物質から健全な歯への変わり目を見分けるのは難しい場合がある。 歯の色をした充填物質は、歯質とは異なる蛍光を発し、それ故、そのような物質を取り除くために本発明の装置を有利に使用することができる。 更に、本発明の装置は、置換用のアマルガム充填物を取り除くために有利に使用することもできる。 銀イオンがアマルガムから組織に浸透するため、アマルガム充填物の下側にあるゾウゲ質は暗色に染まっていることが多い。 アマルガム充填物によりもたらされた変色領域と（白色光の下で茶色または変色した領域を呈し得る）齲蝕とを見分けるのが難しいため、これらの暗色領域は、白色光下における齲蝕の検出を妨害する可能性がある。 従って、本発明の装置及び方法は、前記説明のように、齲蝕が赤色−オレンジ色を呈するため、ゾウゲ質がアマルガム充填物で汚されているような状況においても、齲蝕の識別を有利に容易化するであろう。
【００３４】
更に、本発明の装置は、埋伏または保定された歯もしくは歯胚の除去中に有利に使用できることも意図されている。 歯または歯胚は強く蛍光を発し、一方、それが埋伏されている骨は強い蛍光を発しないであろう。 それ故、本発明による装置は、埋伏または保定されている歯もしくは歯胚の除去中に有利に使用することができる。 本発明の装置の更なる別の用途は、歯を抜いた後に顎に残っている折れた歯根の除去における適用である。 そのような歯根は骨内に残っているため、それらの歯根に到達し、それらを取り除くためには、歯科医師は、通常、骨を除去しなければならない。 歯根は、それが包含されている骨とは異なる蛍光を発するので、骨の保存を効果的に維持しながら、そのような折れた歯根を取り除くために本発明の装置を有利に使用することができる。
【００３５】
本発明の装置は、更に、歯内療法においても有用である。 特に、根管治療に先立って、根管を見つけるのは難しい場合がある。 通常は、根管を見つけることができるまで、歯質が穿孔されて取り除かれる。 例として、図４に根管５０が描かれている。 本発明の装置及び方法を用いた場合、歯髄腔５２（図４）は緑色の蛍光を発しないので、ゾウゲ質組織物の緑色の発光を通じて歯髄腔を見ることができる。 歯髄腔５２の位置が決定されれば、健全な歯質を不必要に失うことなく、根管５０は容易に見つけることができる。 空洞を切削する際、歯科医師は歯髄腔５２（図４）内へ掘り進むことを望まないので、歯髄腔の識別は、更に、空洞を切削するときに有用である。 その上、バクテリアで侵されている歯髄は赤色を呈するため、本発明の方法によれば、歯髄腔または根管のバクテリアで侵されている部分を決定することが可能であろう。
【００３６】
一つの典型的な実施形態では、フィルター２６（図２）は、５００ｎｍ（即ち、可視スペクトルの緑色領域における最低の波長）のカットオフ波長を有する光学的ロングパスフィルターからなっている。 別の典型的な実施形態では、フィルター２６は、５００ｎｍ−７８０ｎｍの波長がフィルター２６を横断することを許容する帯域通過フィルターからなっている。 典型的には、光源１２は、５００ｎｍ未満の波長（即ち、可視スペクトルのうち、青色−紫色領域かそれ以下の波長）を有する光を生成すべく操作可能であろう。 ゾウゲ質３８の発光は黄色−緑色の光を生成し、一方、中央領域３２は赤ないしオレンジ色を呈するであろう。 従って、フィルター２６は、可視スペクトルのうちの緑色部分、黄色部分、オレンジ色部分、及び赤色部分の波長を有する可視光のみがフィルター２６を横断するので、齲蝕領域における種々の部分の識別を容易化するであろう。 光学フィルター２６は、一対の眼鏡に組み込んでもよいし、あるいは、観察者２４が現在掛けている眼鏡と共に使用するためのクリップ留めユニットに組み込むこともできる。 更に、フィルター２６は、使い捨て式のマスクに組み込んでもよいし、あるいは、歯科アシスタントが保持するシールドに組み込むこともできる。
【００３７】
光源１２は、例えば白熱電バブルまたは半導体素子（例えばレーザーダイオードまたは発光ダイオード）からなっていてよい。 白熱電バブルを使用する場合、望ましい波長、即ち、可視スペクトルのうちの下端におけるある波長を生成するため、フィルターガラスバブルや他の付加的なフィルターを使用することができる。 更に、光源１２としてアルゴンアーク燈を使用することもできる。 前記の如く、歯に発光を生じさせるべく機能可能なあらゆる波長が許容可能であるが、望ましい波長は、典型的には、５００ｎｍかそれ未満である。 一つの典型的な実施形態では、光源１２は、４０５ｎｍの波長を有する光を生成する。 通常の光源（歯に望ましい／必要な発光を生じさせるべく機能できない光源）を有する現存の歯科用ハンドピースに別個な光源を組み込んでもよい。 更に、開口１６（図１及び２）を出る望ましい波長を生成するため、付加型フィルターを使用することもできる。 開口１６に付加型フィルターを使用する場合には、光源１２は通常の白色光源であってよい。 このようにして、通常の光源を有する歯科用ハンドピースを、本発明の方法を用いて使用できるように容易に改良することができる。 光導波路１４は、例えばガラスロッドアセンブリまたは光ファーバー束からなっている。 白熱電バブル、または、発光スペクトルの一部が望ましい励起スペクトルの外側のスペクトルを有するランプが光源１２として使用される場合には、光導波路１４は、開口１６を出る光を（前記）望ましい波長に制限するための適切な光学フィルターを含んでいてよい。 また、フィルター（例えば、着色ガラスフィルター、コーティングガラスフィルター、プリズム、ミラー（即ち、ダイクロイックミラー）、または回折格子）を、光源１２の前に直接的に配置することもできるし、あるいは、光源１２により生成される光路のどこか別な箇所に配置することもできる。
【００３８】
前記の典型的な実施形態はドリルヘッド１８を含むものとして説明されてきたが、例えば様々なバー、ドリル、ダイヤモンド付け刃器具、または他の既知の装置等を含め、齲蝕歯質を切削するための様々なメカニズムを使用し得ることが意図されている。 これらの様々なメカニズムは、回転式または振動式のいずれであってもよい。 更に、ドリルヘッド１８は、例えばプラークまたは歯石等の健全でない歯質を掻き取るための鋭いプローブまたは鋭い凹面、スプーンの様な器具で置換されてよい。 歯石の除去は、例えばスケーラー等の手持ち式器具や音波または超音波振動式器具を用いて、本発明により果たすことができる。 更に、本発明に従って空気研磨を利用することもできる。 通常、空気研磨はエアースケーラーを用いて実施され、そこでは、塩の結晶が空気流と混合され、そして、ダストの分散を防ぐために水を加えながら、それらの結晶が治療領域へ差し向けられる。 更に、空洞をしつらえるため、シリカ粒子を用いる空気研磨を利用することも知られている。 当技術分野において既知の如く、シリカ粒子を用いる空気研磨は、それが有する比較的強い研磨特性により、歯石を除去するのとは対照的に、空洞をしつらえるために利用される。 更に、本発明に従ってプラーク、汚れ、及び歯石を取り除くため、ブラシヘッドを用いてもよい。
【００３９】
本発明は、更に、白色光源と前記の如き発光を生成する光源との両方を有する装置も意図している。 そのような実施形態では、ハンドピースを通常の方法と本発明の方法を果たすためとの両方で使用できるようにするため、白色光照明と励起照明を交互にオン・オフ切り替えすることができる。 更に、本発明に従って可動式フィルターを使用し、本装置が白色光または前記の如き望ましい励起波長を有する光を交互に放射できるように、その可動式フィルターを白色光源から発生する光路に選択的に位置付けることもできる。 もう一つの方法として、可動部の必要性を伴うことなく、望ましい波長領域間での切り替えを行うため、液晶フィルターまたは当技術分野において知られた他の手段を使用することもできる。
【００４０】
本発明の方法及び装置に関する以下の研究は、幾つかの従来法との比較における本発明の利点を概要説明するものである。
【００４１】
この研究では、以下の略語が使用される：
【００４２】
【表１】
【００４３】
この研究の目的上、ＶＬを用いる残留齲蝕の検出は、前記バクテリアで侵されている領域の検出を示している。
１． 仮説【００４４】
最初に、以下の２つの仮説がたてられた。
１． 残留齲蝕が存在する場合、ＶＬを用いてそれを検出することができる。
２． ＶＬを用いて残留齲蝕を検出できなかった場合、その空洞床には齲蝕は存在しない。
２． 材料及び方法【００４５】
本研究の概要が図５に与えられており、また、下文にて更に説明されている。
サンプルの選択及び保管【００４６】
抜歯された人間の歯の咬翼Ｘ線写真を撮影し、Ｄ
２及びＤ ３冠齲蝕を有する４０本の歯を選択するために使用した。 それらの選択された歯は、０．０１％のチモール溶液中で保管された。 それらのサンプルが乾ききらないように、実験中ずっと注意を払った。
総体齲蝕の除去【００４７】
エナメル質が除去されて、少量の残留齲蝕のみがＶＬを用いて検出可能になるまで、連続的な水冷下でサンドペーパー（グリット６００）を用いて齲蝕表面に垂直に歯を研削することにより、総齲蝕を取り除いた。 詳細には、それらのサンプルを、アルゴンアーク燈と、バンド幅が８０ｎｍで３７０ｎｍにピーク透過を有する帯域通過フィルターとを用いて生成された青色−紫色の光で照明した。 また、それらのサンプルを（５１５ｎｍのカットオフ波長を有する）フィルターを通じて観察した。 その後、図６に示されているように、その病巣の位置を恒久的なマーカーを用いてエナメル質に記録した。 詳細には、研削された歯４２にマーキング４４を形成するために恒久的マーカーを使用した。 図示されているように、マーキング４４は、齲蝕病巣４６の位置を識別するために使用することができる。
残留齲蝕の除去【００４８】
その後、それらの歯をそれぞれ２０本の歯からなる２つのグループ（Ａ＆Ｂ）に無作為に分けた。 グループＡでは、それらの歯を処置せずにそのままの状態にしておいた。 グループＢでは、ＶＬを用いて残留齲蝕が検出できなくなるまで、それらの歯を本発明の方法及び装置により処置した。
サンプルの検査【００４９】
その後、「どちらのグループに属するかを知らされていない」一人の検査者が、以下で概要説明されている技術を用いて、残留齲蝕の存在または不在についてすべてのサンプル（ｎ＝４０）を検査した。
１． ＫａVｏ社（Ｂｉｂｅｒａｃｈ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴ装置を用いて、各サンプルに対してレーザー蛍光測定を行った。 詳細には、ＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴ型番２０９５を用いた。 このＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴ装置は、レーザーを用いて歯の蛍光を検出し、次いで、その蛍光が、この歯の蛍光に基づいて数値出力を表示するコンピューター制御装置へ伝達される。 この機器を製造業者の指示に従ってキャリブレーションした。 圧縮空気を用いてそれらのサンプルを短時間乾燥させ、そして、各サンプルに対して、前記のマーキングされた病巣領域から得られた最高のＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴ読取り値を記録した。 健全な組織に対するカットオフ値は１５に設定された。
２． 視覚的触知検査では、圧縮空気を用いて歯を短時間乾燥させ、通常の歯科診療室の光の下でそれらの歯を観察した。 検査者は、鋭い探り針の助けを借りて、前記のマーキングされた病巣領域の色及び硬さにより、残留齲蝕の存在または不在を決定した。
３． 各サンプルのマーキングされた病巣領域にＫｕｒａｒａｙ社（日本）から入手可能な齲蝕検出用染料（即ち、Ｃａｒｉｅｓ ＤｅｔｅｃｔｏｒＲ）を１０秒間適用した後、水ですすいだ。 検査者は、マーキングされた病巣領域が染色されているときに、残留齲蝕の存在を記録した。
薄片の調製【００５０】
ＳＣＩＦＡＢ社（Ｌａｆａｙｅｔｔｅ、ＣＯ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）から入手可能な硬質組織用ミクロトーム（即ち、Ｓｅｒｉｅｓ １０００ Ｄｅｌｕｘｅ Ｈａｒｄ Ｔｉｓｓｕｅ Ｍｉｃｒｏｔｏｍｅ）を用いて、病巣の中央を通って齲蝕の除去中に切断された表面に垂直に、各歯から薄片（１５０μｍ）を作成した。
組織学【００５１】
ＰＬＭを用いて残留齲蝕の存在または不在を決定すべく組織学的検査を実行した。 それらの薄い切片をキノリン中に２４時間浸漬した。 その後、それらの薄片を、透過光で、１６０倍までの倍率における交差極線間において検査した。 バクテリア侵入ゾーンの存在または不在を記録した。
統計的方法【００５２】
最も基準となる検査としてＰＬＭを用いて、各方法での検出感度、特定性、ｐｐｖ、ｎｐｖ、及び％正確度を算出した。 対になった２値数データに対する多重マクネマー検定を用いて、検出感度、特定性、及び％正確度の相違に関する種々の方法間の比較を行った。 多重比較に対する調整は行わなかった。 ｐ−値が０．０５未満のときに比較を統計的に明確と見なした。
３． 結果【００５３】
提示された両仮説は真実であることが立証された：
残留齲蝕が存在するときには、ＶＬを用いてそれを検出することができる（１００％の検出感度）。
ＶＬを用いて齲蝕を検出できなかったときには、それらのサンプルには齲蝕は存在しない（１００％のｎｐｖ）。
【００５４】
各方法に対する検出感度、特定性、ｐｐｖ、ｎｐｖ、及び％正確度が以下の表２に与えられている。 検出感度は、切削された空洞に齲蝕が存在しないことの指標であり、一方、特定性は、特有の方法によって検出された齲蝕が真の齲蝕であることの指標である。 詳細には、検出感度、特定性、ｐｐｖ、ｎｐｖ、及び％正確度は、以下の如くにして決定される：
％正確度＝（特定の試験方法が前記の最も基準となる検査と一致する結果の個数）／（サンプルの総数）；
検出感度＝（（前記の最も基準となる検査が陽性のときの）特定の試験法による陽性試験数）／（最も基準となる検査による陽性試験数）；
特定性＝（（前記の最も基準となる検査が陰性のときの）特定の試験法による陰性試験数）／（最も基準となる検査による陰性試験数）；
ｐｐｖ＝（（問題としている方法が陽性のときの）最も基準となる検査による陽性試験数）／（問題としている方法による陽性試験数）；及びｎｐｖ＝（（問題としている方法が陰性のときの）最も基準となる検査による陰性試験数）／（問題としている方法による陰性試験数）。
例えば、視覚的触知検査（ＶＴ）での％正確度、特定性、検出感度、ｎｐｖ、及びｐｐｖは、以下の如くにして算出される：
％正確度
ＶＴ ＝３３／４０＝８３％
特定性
ＶＴ ＝１７／２２＝７７％
検出感度
ＶＴ ＝１６／１８＝８９％
ｎｐｖ
ＶＴ ＝１７／１９＝８９％
ｐｐｖ
ＶＴ ＝１６／２１＝７６％。
【００５５】
【表２】
ＶＬは、試験したあらゆる方法のうちで最大の検出感度、特定性、％正確度、及び予測値を示した。 また、ＶＬは、ＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴ（８５％）及び齲蝕検出用染料（５０％）よりも明確に高い％正確度（９５％）を示した。 視覚的触知方法はＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴよりも低い％正確度（８３％）を示したが、この相違は、０．０５の明確性カットオフ値に近いものの、統計的に明確ではなかった。 ＶＬは齲蝕検出用染料よりも明確に高い検出感度を示した。 種々の方法間で明確な検出感度の相違は他には見られなかった。 種々の方法間における比較の結果が表ＩＩＩに与えられている。 ＶＬ、視覚的触知方法、及びＤＩＡＧＮＯＤＥＮＴは、齲蝕検出用染料よりも明確に高い特定性を示したが、相互間では明確に異ならなかった。
【００５６】
【表３】
各方法での個々の結果が以下の表４に与えられている。
４． 結論【００５７】
可視発光は、試験したあらゆる方法のうちで最大の検出感度、特定性、％正確度、及び予測値を示した。 この方法は、上で概要説明されている残留齲蝕検出のための現在利用可能な補助手段と比べて進歩を遂げていると結論付けることができる。
【００５８】
【表４】
【００５９】
一つの好適な設計を有するものとして本発明を説明してきたが、本発明は、この開示の精神及び範囲内で更に変更することができる。 従って、この出願は、本発明の一般原理を用いる本発明のあらゆる変形態様、使用、または改変をカバーすべく意図されている。 更に、この出願は、本発明が関係する技術分野における既知または慣習的な実践の範囲内にあるような本開示からの逸脱、及び、添付の特許請求項の範囲に収まるような本開示からの逸脱をカバーすべく意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による歯科用ハンドピースの平面図である。
【図２】本発明による歯科用ハンドピースを歯の冒された部位へ適用した様子を示す平面図である。
【図３】齲蝕病巣を含む歯の発光の概略図である。
【図４】齲蝕病巣を有する臼歯の縦断面図である。
【図５】前記説明の本発明の方法及び装置に関する研究の概要を示す表である。
【図６】上で概要説明されている研究で使用した歯の部分的な斜視図であり、上文にて説明されている如き齲蝕病巣のマーキングが示されている。
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