JP5562340B2 - 口腔内健康状態の検出、治療及びカバー範囲のフィードバックのためのシステム - Google Patents

Description

本発明は、歯垢、虫歯、歯周炎及びその他の状態のような選択された口腔内健康状態に関連するシステム及び方法に関し、更に詳細には、これら口腔内健康状態に関連する複数の機能を実行することが可能な光を利用するシステム及び方法に関する。

光を利用した種々の口腔内健康状態の検出、更には治療は、一般に知られている。しかしながら斯かるシステムは一般に、専門の歯科医院において見出される。斯かるシステムはまた、しばしば２つ以上の光源を必要とする。斯かるシステムは一般に高度であり、家庭内での利用には高価に過ぎ、通常は適切な利用のために訓練を要する。更に、斯かるシステムは、どの歯領域が実際に検出のために検査されているか、及び／又は実際に治療されているかを決定し、斯かる動作の履歴を生成する機能を持たない。斯かる器具を利用する歯科の専門家は高度に訓練を受けており、検出及び／又は治療のためにどの領域が検査されているかを、容易に視覚的に決定することが可能である。家庭のユーザは、従来の歯科医院の器具を用いては、カバー範囲を決定することはできない。

種々の口腔治療システムについて実際のカバー範囲の決定を提供するため、幾つかの場合において基準センサが利用されているが、斯かるシステムは一般に使用には扱い難く不快なものであり、実装するには高価である。更に、斯かるシステムは、光ベースの検出／治療システムには利用されていない。

従って、比較的簡便で単純な器具であって、該器具の検出及び治療機能の完全な診査／カバー範囲に関して、ユーザに信頼性の高いフィードバック情報を提供することを含む、光を利用した複数の口腔ケア機能を実現することができる器具に対するニーズがある。斯かるシステムは、専門家ではないユーザによる家庭での利用のために適切なものであるべきである。

従って、口腔内の調査のための口腔ケア器具であって、口腔内健康状態の診断及び／又は治療のために適した波長を持つ光の光源と、１本以上の歯をカバーする口腔内の歯領域に前記光を導くためのアセンブリと、前記歯から反射された光を受光するための受光器又はカメラとセンサとのアセンブリであって、前記センサは前記反射された光に対応する出力信号情報を提供するアセンブリと、前記出力信号情報から口腔内健康状態の存在を特定し、前記出力信号情報を用いて前記光による前記歯領域のカバー範囲を決定するためのプロセッサと、マイクロプロセッサにより特定されたいずれかの口腔内健康状態に関する情報、及び前記歯領域のカバー範囲に関する情報を、ユーザに提供するためのディスプレイと、を有する器具が開示される。

また、器具を用いた口のための口腔ケアの方法であって、口腔ケア状態の診断に適した波長を持つ光を生成し、前記光を選択された口腔内の歯表面に照射するステップと、前記口腔内の歯表面からの反射光を受光するステップと、前記反射光を処理して、口腔内健康状態の存在を決定し、前記ユーザが前記器具を口腔内で動かした際の前記光による前記口腔内の歯表面のカバー範囲を決定するステップと、特定された口腔内健康状態の存在及び前記口腔内の歯表面のカバー範囲に関する情報をユーザに表示するステップと、を有する方法が開示される。

本システムの全体的な概念を示す簡略化された模式図である。 歯垢の検出及び治療についての本システムを示すブロック図である。 他の口腔内健康状態の検出、治療及びカバー範囲についての本システムを示すブロック図である。 上顎における歯のサイズ及び位置に関する情報を示す表である。 下顎における歯のサイズ及び位置に関する情報を示す表である。

ここで説明されるシステム及び方法は、口腔の歯領域を調査して種々の口腔内健康状態を検出し、これら状態を治療し、更には、治療が実際に実行された場合に、該器具の使用の間に、調査及び治療された歯領域に関する情報をユーザにフィードバックし、更に、カバーされなかった歯領域がもしあれば、斯かる領域を示すために、単一の光源、又はことによると複数の光源の使用を含む。

図１は、本体部１２及び伸張された棒部１４を持つ器具１０を含む、本システムの簡略された図を示す。本体部１２の内部には、検出−調査／治療／カバー範囲（ＤＴＣ）ユニット１６、該器具のための電源１８、及びマイクロプロセッサ制御装置２０がある。ＤＴＣユニット１６により生成された情報は、２５により示されるように、典型的には無線通信によって、ディスプレイステーション２４に送られる。基本動作時には、所与の歯領域（通常は１又は２本の歯）の調査及びその結果情報の処理に続いてユーザは、調査された歯領域における口腔内健康状態のうち注意を要するもののタイプ及び位置についての情報、更には、該状態を治療するために該器具により提供され得る選択肢についての情報を提供される。

口腔内のどの領域が調査され、どの領域が調査されていないかについての更なる情報が、マイクロプロセッサ２０によってディスプレイステーション２４に供給される。該情報は、ユーザが該器具を治療されるべき適切な歯位置に動かして、選択された治療を行うことを可能とする。このことは更に、これまでに調査されていない領域又は最初の調査において調査し損ねた領域にユーザが戻ることを可能とする。

該器具の棒部１４は、一般化された形で示された対処装置２６を含む。ＤＴＣユニット１６からの光は、対処装置２６から、調査されている歯表面２７に照射される。反射された光は対処装置２６を通して受光され、ＤＴＣユニット１６に対する棒アセンブリを通って、マイクロプロセッサ２０に戻る。該対処装置は例えば、歯を擦るための毛のセット、及び選択された歯状態の治療のために利用され得る液体の供給口を有しても良い。以上については全て、以下に詳細に説明される。

図２は、歯垢を感知し治療するように特に構成されたハンドヘルド型器具３０のブロック図である。器具３０は、幾つかの構成要素を含むＤＴＣユニット３２を含む。高原３４はレーザ又はＬＥＤであっても良く、歯垢を検出するために利用され得る波長を持つ光ビームを生成する。４００乃至５００ｎｍの波長を持つ青色光が一例であるが、赤色スペクトルにおける何らかの波長を含む他の波長が利用されても良い。該光は棒部１４における伝送光管３６に照射され、次いで対処装置における発光器３８に照射される。発光器３８からの光は、特定の歯／口腔面領域３９に導かれる。該領域は典型的にはかなり小さく、例えば直径が約５ｍｍである。

該光は歯垢を照らし、幾分かの光は該歯垢により吸収され、他の光が対処装置における受光レンズ／カメラ１６に反射される。該受光された光は戻り光管４２に導かれ、次いで光センサ４４に導かれる。反射された光は、波長又はエネルギーのような他の特性について、歯垢の存在又は不在といった特定の口腔内状態に関連付けられ得る。光センサの出力はマイクロプロセッサ４６に供給され、該マイクロプロセッサ４６は、該光を解析して、口腔面３９における発せられた光によりカバーされた領域における歯垢の存在を決定する。次いで、カバーされた領域における歯垢の存在の決定は無線送信器４８に送られ、該無線送信器４８は、ディスプレイステーション５４における無線受信器５２に該情報を送信する。斯かる情報の送信は、領域毎に行われても良いし、又は歯領域全体が調査されるまで先延ばしにされても良い。ディスプレイステーションは典型的には、例えばカウンターの上の、該ハンドヘルド器具自体から短い距離のところに配置される。ディスプレイステーション５４はまた、無線受信器のための電源５６を含む。次いで、受信器５２からの信号はディスプレイドライバ５８に送られ、該ディスプレイドライバ５８は、表示／フィードバック装置６０とインタフェース接続している。表示／フィードバック装置６０は種々の形態をとり得るが、特定の歯領域における歯垢の存在に関して、ユーザによって読まれることができる、見られることができる又は解釈されることができる情報を提供するものである。

次いでユーザは、一実施例においては、歯垢のある歯領域に対する治療を行うため、該ハンドヘルド型器具に命令を供給する機会を得る。これら命令はマイクロプロセッサ４６に送られ、該マイクロプロセッサ４６は該器具における駆動系６４を電気的に起動し、それにより、毛６８を装着されたブラシヘッドアセンブリ６６を動かす。典型的には歯磨き粉又はその他の歯磨剤が該毛に付着させられ、このときユーザは検出された歯垢を持つ領域を磨く機会を得る。歯磨剤の効果を増大させる感作方法が利用されても良い。可聴周波数範囲即ち２６２±３０Ｈｚで動作するブラシヘッドを含む、種々のブラシヘッドアセンブリが利用され得る。斯かる駆動系／ブラシヘッドアセンブリ構成の一例は、本出願人が持つ米国特許US5,378,153に示されており、その内容はここで参照により本願に組み込まれたものとする。勿論、他の駆動系／ブラシヘッドアセンブリ構成が利用されても良い。

以上に簡単に説明したように、該器具は更に、歯領域のどの領域が調査又は診査されたか、即ちどの歯を該器具が実際に見たか及びどの領域が依然として診査／調査される必要があるかについて、ユーザにフィードバックを提供するために光を利用する、基本的な機能を有する。マイクロプロセッサは、メモリ中に、口腔内の典型的な歯のサイズ及び位置に関する情報を含む。該情報は、ルックアップテーブルの形をとる。図４は、上顎についての既知の典型的な歯のサイズ及び位置情報の例を表形式で示し、図５は、下顎についての同様の情報を持つ表を示す。該情報は、表に示されるように、切歯、犬歯、小臼歯並びに第一、第二及び第三大臼歯を含む、各歯についてのサイズ範囲を含む種々の大きさ情報を含む。該大きさ情報は、歯の各部位の歯冠径及び長さを含む。

マイクロプロセッサはまた、カメラ１６により受信された戻り光情報を処理し、画素カウントを特定して、保存された歯サイズ情報に対して戻り光の強度のパターンをマッチングし、照射された特定の歯を決定して口腔内における光ビームの位置を決定するアルゴリズムを含む。該マイクロプロセッサは次いで、どの歯が実際に調査され、どの歯が調査されていないかを決定することができる。該情報は次いで、該マイクロプロセッサにより、ディスプレイステーションへの通信のため、無線送信器に送られる。斯くしてユーザは、治療が必要な歯状態領域の位置についてフィードバックを提供されるのみならず、治療を必要とする状態が見つからなかった場合であっても、どの歯の領域が調査されたかについての情報をも提供される。従って、故意に調査されなかった領域又は見逃された領域が特定され、それにより、ユーザは望む場合にはこれら特定の領域を対処することができる。

それ故、図２において、単一の光源を用いて、該器具に組み込まれた駆動系／ブラシヘッドアセンブリを用いると、歯垢の状態が正確に位置特定及び治療され、更にはカバー範囲情報が得られる。器具１０は、口腔内全体に亘って歯垢の存在又は歯垢の不在を決定し、同時に、該器具のカバー機能（マッピングとも呼ばれる）を決定し、歯領域全体が調査される保証を提供する。歯垢について治療が必要な領域が特定され、ユーザに表示される。ユーザは次いで、問題のある領域を位置特定し、これら領域に対して、治療モードにある該器具を用いて治療を施す。該治療は、歯垢については典型的には、歯磨き粉又はその他の歯磨剤を用いたブラシングであるが、光線治療を含む他の治療が利用されても良い。検出に加えて治療のために光を使用することは、他の口腔内状態に関連して、以下により詳細に議論される。

図３は、歯周炎、虫歯及び歯の汚れを含む、他の口腔ケア状態についての検出及び治療器具システムを示す。ここで記載されたもの以外の口腔ケア状態も、該器具によって治療されても良いことは理解されるべきである。また、図２の構成と図３の構成とは１つの器具に組み合わせられても良いことは理解されるべきである。

図３の実施例もまた光源７２を含み、例えば青色スペクトルのような適切な波長範囲のものであり、更には、特定の口腔内健康状態に依存して、赤色スペクトルの一部及びことによると他のスペクトルのものである。光ビームは伝送光管７４に導かれ、次いで該器具の対処装置ヘッド部における発光器７６に導かれて、ここで発せられた光は口腔面７８に進む。該光の幾分かは吸収され、幾分かは該対処装置ヘッド部における受光レンズ／カメラ７９に反射される。受光された光は次いで、戻り光管８０を通り光センサ８４に導かれ、該センサの出力がマイクロプロセッサ８６に送られる。マイクロプロセッサ８６は次いで、該光センサからの結果を用いて、例えば反射光の波長／エネルギーのような特性に応じて、光ビームによりカバーされた領域に何らかの口腔内健康状態が存在するか否かを決定し、次いで該情報を無線送信器８８によってディスプレイステーション９０に送る。ディスプレイステーション９０は、図２のディスプレイステーション５４と類似する。

ディスプレイステーション９０は、マイクロプロセッサにより決定された口腔内のいずれかの健康状態に関する情報を、ユーザに提供する。提供される情報は更に、該状態の治療方法を含む。光源７２、光管７４及び発光器７６を用いて、該状態を治療するために光が利用されても良い。発光器７６からの光は、特定された口腔内健康状態を持つ特定の領域に向けられる。ユーザは単に、該器具を患部領域に向けるだけで良い。治療モードにおける該器具の向きを正しく決めるために、該器具のマッピング機能が利用されても良い。治療される特定の口腔内状態に依存して、治療のための光源は、口腔内健康状態を検出するために利用される光源と同一であっても良いし又は異なるものであっても良い。

更に、例えば歯垢又はその他の表面状態による光の吸収を増大させることによるような、光の効果を増強するようにされた処方である、感作方法が利用されても良い。流体治療モードにおいては、マイクロプロセッサにより起動されるポンプ９６により容器９４から流体が移動させられる。該流体は、流体路９８を通り次いで投与制御ユニット１００を通って、以前に特定されている所望の領域の口腔面へと移動させられる。該器具の位置特定／マッピング機能は、ユーザが該器具の向きを決める際の支援をするために利用されても良い。

図３の実施例は、図２の実施例と同様に、光を用いて口腔内をマッピングして、口腔内のどの領域が調査され、どの領域が調査されていないかを決定してユーザに示すために利用されても良い。

こうして、種々の口腔内健康状態を特定して、光線治療、力学的なブラシング及び流体治療を含む種々の構成によって当該状態の治療を施すことが可能な、選択された波長の光の光源を含むハンドヘルド型器具を含むシステムが説明された。該器具は、口腔内のどの領域が実際に調査されたかに関するマッピング／位置特定機能を提供するためにも利用されることができ、必要であれば、ユーザが歯領域全体の状態を完全に調べ治療することを可能とする。斯かるマッピング機能は、該器具を家庭での利用に適したものとする。該器具は、種々の選択された機能を実現するため、全ての機能について単一の光源を用いても良いし、又は複数の光源を用いても良い。

ここで本発明の好適な実施例が説明の目的のために開示されたが、請求項において定義される本発明の精神から逸脱することなく、種々の変更、修正及び置換が実施例に組み込まれ得ることは理解されるべきである。

Claims (11)

1. 口腔内の調査のための口腔ケア器具であって、
   口腔内健康状態の診断及び／又は治療のために適した波長を持つ光の光源と、
   １本以上の歯をカバーする口腔内の歯領域に前記光を導くためのアセンブリと、
   前記歯から反射された光を受光するための受光器又はカメラとセンサとのアセンブリであって、前記センサは前記反射された光に対応する出力信号情報を提供するアセンブリと、
   ディスプレイと、
   前記出力信号情報から口腔内健康状態の存在を特定し、前記出力信号情報を用いて調査された歯の領域の位置を特定し、未だ調査されていない歯の領域の位置を特定し、斯かる情報を前記ディスプレイに供給するためのプロセッサと、
   を有し、前記ディスプレイは、マイクロプロセッサにより特定されたいずれかの口腔内健康状態に関する情報を、ユーザに提供する器具。
2. 前記特定された口腔内健康状態を治療するためのシステムを含む、請求項１に記載の器具。
3. 前記光源からの光は、前記口腔内健康状態を特定するために使用され且つ治療するためにも使用される、請求項２に記載の器具。
4. 前記口腔内健康状態は、虫歯、歯垢、歯周炎及び汚れのうち少なくとも１つである、請求項１に記載の器具。
5. 前記器具は、前記治療するためのシステムが歯の力学的なブラシングを有する場合、ブラシアセンブリと、前記ブラシアセンブリのためのドライバとを含む、請求項２に記載の器具。
6. 前記口腔内健康状態の治療において効果的な流体の供給のためのシステムを含む、請求項２に記載の器具。
7. 前記ディスプレイは、前記器具の残りの部分とは物理的に別個のものである、請求項１に記載の器具。
8. 前記受光器又はカメラとセンサとのアセンブリは、受光レンズ又はカメラ、戻り光管部材、及び光センサを含む、請求項１に記載の器具。
9. 前記ディスプレイと前記プロセッサとは無線伝送により通信する、請求項７に記載の器具。
10. 前記ディスプレイへの情報は可視の情報の形をとる、請求項１に記載の器具。
11. 前記流体の供給のためのシステムは、治療流体のための容器と、前記容器から前記流体をポンピングするためのポンプと、流体路と、前記流体を選択された口腔面に供給するための投与制御アセンブリと、を含む、請求項６に記載の器具。

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