JPH04503320A - 歯科装置、特に可視制御装置付き穿孔用ハンドピース - 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】 歯科装置、特に可視制御装置付き穿孔用ハンドピース本発明は歯科装置、特に治 療個所を直接目視できるようにしたコンピュータによる可視側ｍ装置付き穿孔用 ハンドピースに間する。

歯腔内の穿孔は治療状態の十分な観察を必要とする。この要求は治療個所が深け れば深い程大きくなる。

作業空間が制限されているために歯科医には必ずしも歯の空洞の基底部分の措置 に必要な正確な作業のための十分に大きくはりきりした視野が得られるとは限ら ない。

この理由から多くの場合治療個所への十分な目視が得られずに歯科医の手先の感 覚で満足しなければならない。

勿論特殊な内視鏡も幾つか開発されている。しかしこれらは実用性が乏しくまた 極めて大きい、更にこれらの内視鏡を穿孔器に対して一定の角度位置に保持する ことは不可能であることが判明している。

また得られた画像は品質が良くなく、精密な作業には遺していない。

更に最近の歯科医学で使用されている材料は、信頼性と耐久性がめられるときに は精度と大きさに関する一定の要求が謀せられている。詳細に云えば、壁部のア ングル加工と材料の厚みが問題となる。

本発明の目的はこれらの種々の欠点を歯科医の使用する回転穿孔器に光学的監視 装置を組み込むことにより回避することにある。

この目的を達成するため本発明は歯科装置、特にコンピュータの助成による解像 力の大きい可視制御６装置付き穿孔用ハンドピースにおいて、把手部分に小型ビ デオカメラを取り付け、治療個所の画像を光学窓を介して得て反射面を介して把 手の軸方向に伝送し、ビデオ技術により治療面照射用光ファイバを介して情報装 置に伝送することを特徴とし、更にはまた、把手の下面に治療面を照射するため の光線を導く働きをする光ファイバの出口を設けるとともに、圧縮空気の出口開 口および加圧下に水を霧化するための開口を設け、治療個所に向けてスプレーを 発生させることを特徴とする。

本発明の一般的思想は、歯科用ハンドピース、特に穿孔器内に、光ファイバとの 特別のカップリングを設けることなく、撮像および再生用装置を収容するととも に、照明用光ファイバを介してコンピュータの助成による型取り装置に光波の形 でビデオ伝送し、コンピュータにより特定され描かれた穿孔の最適輪郭を画像に 重量することにある。

本発明は数多くの利点を有するが、そのうち特に以下のものを列挙する。

−歯科医学で使用される最近の合成材料に適していること−作業が簡単なこと −治療が正確なこと −歯科医学において一般に行われている作業に通用可能なこと−ビデオ信号によ り伝送される画像の解像力がすぐれていること−光ファイバの集束が不要なこと −　照明用光ファイバをビデオ画像信号の伝送用に使用できること。

本発明の技術的特徴および別の利点を以下に添付の図面を参照して説明するが、 これは例示であり実施形態を制限するものではない０図において、−第１図は可 視制御装置付き穿孔器頭部の断面図、−１！２図は過圧領域を示す器具の概略断 面図、−第３図は把手内に収容された光学装置を詳細に示した概略断面図、−第 ４図は変形例として二重観察窓を備えた装置を示す概略断面図、−第５図はビデ オ信号の伝送装置の系統図である。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の思想は、歯科用ハンドピース、特に穿孔器に近接撮影装置を組み込み、 治療個所照明用光ファイバをビデオ装置と結合して画像を再生モニタおよび再生 系とコンピュータとから成る情報装置に伝送し、穿孔又は他の治療目的のため作 られた最適輪郭又は形状を画像を再生するディスプレイ上で画像に重量すること にある。

本発明の別の特徴は、画像をディスプレイ上に一定期間静置できるようにし、次 いでこの画像を同様に一定期間静置した新しい治療個所に相応する新しい画像と 置換し、歯科医の手の避けがたい動きと偏移によりディスプレイ上に画像が連続 的に動くのを回避することにある。

歯およびその輪郭の画像は同様に適当な画像処理プログラムにより処理し、この 画像を予めディスプレイ上に表示されたモデル輪郭又は理、ｔ！輪郭に重量し、 続いて行われる穿孔作業により例えば義歯を入れるための完全な型取り準備作業 を可能にすることにある。

詳細には本発明装置は以下の部材およびユニットから構成される。

ハンドピースの形の歯科器具１、例えば穿孔器は把手２および穿孔具４を保持す る頭部３を有し、穿孔具４はシャフト５を有し、頭部３に差込み又は掛は止めさ れている。

把手２の内側には光ファイバ６が設けられ、この光ファイバは把手２の前側の頭 部の下側に方向調整可能な光へノド７ををしている。この光ヘッドは偏光フィル タ８を有し、偏光による照明を可能にしている。

光へノド７は器具の差込み装置の近くで器具の下側１０の平坦面９上に斜めに配 置されている。

この範囲には同様に水供給用開口１１および空気供給用開口１２が設けられ、噴 霧水１３が作られる。

穿孔中に噴霧水１３により歯の空洞内に形成される霧又はスプレィ現象を減少す るためには、光ヘッド７を穿孔具４と水開口１１および空気開口１２との間に配 置することが必要と思われる。このようにしてスプレィ又は霧形成領域の背後に 照明が得られ、障害となる反射、特にミクロ範囲の噴霧滴による反射を大幅に防 ぐことができる。実際にこの光カーテンがあると治療個所はその周囲から光学的 に絶縁されることがある。

本来の把手２は中空である。この把手は盪像用の光学装置１４を囲んでおり、こ の装置は把手軸に対して傾斜している窓１５を有しており、この窓は例えば９０ 度回転される偏光の全ての利点を利用できるように最適調整されている検光フィ ルタ１６を備えている。圧縮空気用導体１７は窓の下端に開口しており、これに より過圧領域１９を形成する接線方向の空気！１Ｂが作られる。過圧領域は窓の 近くに滞留する汚れや残留物を除去する働きをする。

窓の傾斜および光学装置の光学軸と把手の軸との平行性特に−成性のために上側 に配置された鏡２０は、その光学軸上に治療個所の画像を光学装置に向かって導 く。この場合器具の先端近くの範囲の画像が対象となる。

傾斜度は把手の形状と頭部および把手間の傾斜に関係して若干変化する。

頭部３と把手２が直角に対置しているときは、上側鏡２０の傾斜は入射光線２１ と反射光線２２の光学軸が鏡に対し２４゛の角度を形成するように作られる。

以下に光学装置について説明する。

この装置は近接撮影を可能にする小型ビデオカメラ２３を有する。

このカメラは把手２に同軸に配置される。その光学軸は把手２の軸に平行又は好 適には一致している。

このカメラは好適にはサーボ機構２５を備えた好適にはズーム装置付きレンズ２ ４を有しており、操作員の手動操作により焦点距離を電気的に調整できるように なっている。

ズーム装置２４は操作員が迅速継手又は迅速施錠例えばバヨネット継手により交 換できるレンズから構成することもできる。

小型カメラの焦点ｆ上に配置された活性面は光学電気素子、例えばＣＯＤの名前 で知られている素子のマトリックス２６から成る。

上側鏡２０により光学軸の必要な方向変更を実施することが可能となる。

視界範囲の軸は、電気Ｊｊｌ［械装置と結合された適当な駆動装置により操作さ れる適当な小型機構により鏡の光学軸を変更することにより変更できる。

光学装置が収容されている把手の空所の容積、形状および寸法をタービン又は小 型駆動モータの周波数の高調波との共鳴が生じないように設定することが重要で ある。

更に光学装置は殺菌を可能にするために適当な方法で取扱いおよび使用剤に対す る保護をすべきである。

この目的で少なくとも２バールの空気密に密閉された内室２７を設けて、この内 室に非酸化性の中性ガス、例えば窒素を充填することができる。

湿気をごく少量に抑えるために内室に湿気を吸収する塩の錠荊を設けることがで きる。

便利さのためおよび用途の多様性を考えて器具の容器は固定ベースを中心に回転 可能な旧来の前方部材を有しており、これは回転ジテイント２９を備えた回転リ ンク２８を介して可撓性の供給装置に接続され、この供給装置は液状およびガス 状め物質および種々の情報の伝送を保証する働きをする。

ビデオ信号の伝送は以下の２つの方法、すなわち−高周波搬送波を介して！磁的 に、 −赤外線ダイオードの変調によりおよび回転ジツイントを克服するために照明用 光ファイバを介しての伝送により光学的に、行うことができる。

光学装置の小型ビデオカメラの活性マトリックス網は装置３０、すなわちいわゆ る複合ビデオ装置を介して画像を形成およびディジタル化するのに用いられ、ビ デオ信号は例えば赤外線範囲において光搬送波を変調し、その際光学受信装置ま での搬送には同じ光ファイバ６が用いられる。

ビデオ伝送に関する以下の説明には主として第５図の光／ビデオ信号の伝送系統 図を利用する。

送信ダイオード３１は光搬送波の変調を例えば赤外線範囲においてビデオ信号に より行い、選択性送信カブラ３２を介して光ファイバ６への入力を可能にする。

このため半反射性、すなわち赤外線範囲を除き全入射光線に対し透光性の鏡３３ が選ばれ、この鏡は光フアイバ６内に組み込まれ、検出器３４に至る搬送波のた めに用いられる。検出器はビデオ信号を別の目的のために使用する前に復調を可 能にする赤外線ダイオード３５を備えている。この復調は赤外線が選択性受信カ ブラ３６を介して分離された後に行われる。受信カプラは治療個所を照射するた めの別個に配置された光源３７の近くに配置される。復調はまた赤外被選択フィ ルタ３８および光ファイバ６を通過した後に行われる。

上述の形式の半反射鏡３９を別に設けることが好適である。

ビデオ信号はビデオモニタに供給され、画像は情報系の一要素であるディスプレ イ上に表示される。情報系は歯科材料の型取りプログラムによりコンピュータに より助成された穿孔の可視制御のために用いられる。

ビデオ信号の伝送のために赤外線の変調を利用し、ビデオ信号の伝送路とじて治 療個所の一部に必要な光を搬送する唯一の光ファイバ６を利用することが重要で ある。

器具の容器と把手の固定ベースとの間の回転リンク２８を介して信号を伝送する ためには適当な回転ジツイントを設ける必要があり、このジツイントは例えば周 縁部に又は同軸的に光学カプラを備える。

このような接続は勿論回転シタインドとは無関係に、しかも別個に設けられる同 軸的又はその他の可撓性の半固定式又は別様の接続の形で実現することも可能で ある。

これに関連して云うべきことは、分離可能な光ファイバの接続が差込み又は掛は 留め或いは迅速継手で通常行われている別の形式で行われることである。

ちなみに興味のある変形例として、把手内の回転ジツイントの前に配置された電 子回路を把手内の回転ジツイントの後に配置することが挙げられる。このように すれば供給および配置上の難点並びに画像信号の伝送時に回転リンクにより生じ る難点および障害が回避される。

本発明思想の枠内にある直接目視および二重観察によるハンドピースの変形例を 第４図に基づいて説明する。

この変形例では第２の観察窓４０が設けられ、この窓は穿孔具４の反対側のハン ドピース１の端部に配置され、その観察範囲は、穿孔具の影により半分隠れてお りかつ観察方向が一つのため歯科医が目視および観察困難な範囲４１にまで及ん でいる。

この第２の観察窓４０には例えば光ファイバ４３による開存の照明装置４２又は 穿孔具周囲への環状照明、更に場合によっては把手２内に設けられた小型カメラ ２３に接続された光学装置により種々異なっている光学特性を表示できる固有の 光学手段および画像形成手段を設けることができる９画像は、小型カメラの光学 軸方向に伝送するように前方に設けられた転向ａ４４により伝送され、この伝送 画像は同一の小型カメラにより撮像され、同一の仕方でビデオ信号を介して伝送 することができる。

この場合ハンドピース１は上述の観察装置を有するだけでその他の点では同一で ある。このようにして治療個所の２つの異なる部分、しかも一方では穿孔具の手 前の部分、他方では穿孔具の後側の部分の二重観察のための歯科装置が得られる 。

参照符号２０を付けられた転向鏡は軸４５を中心に機械的に手動で揺動できるよ うに構成されており、その場合手動操作は歯科医により操作ノブを介して行われ る。

歯科医はこれにより選択的に治療個所の一部又は他端をしかも穿孔具の手前側又 は向こう側で観察することができる。歯科医は固定又は可変焦点距離を持つ異な る倍率の光学装置４６．４７を別々に使用することにより比較的大きい又は比較 的小さい接写焦点調整で治療個所を観察することができる。

この実施形態は、鏡の代わりに電気的に操作され交互に反射又は透光状態になる 市販の光学電気板４８を設けることにより更に改良できる。

この光学板は主に液晶をベースに構成される。光学板は電界の影響のもとに非透 光性および反射性となり、電界のないときには透光性となるように又はその逆に 構成可能である。

歯科医はこれにより要求に応じて電界を簡単なタンブラスイッチを介して印加し たり、一つのスイッチを介して電界を印加し別のスイッチを介して電界を遮断す ることができ、これにより一つの画像から別の画像へ、従って一つの治療個所か ら別の治療個所へ切換えるだけで良い。

勿論この種の光学板を前方の転向鏡４４の前に取り付けることもでき、これによ り穿孔器の向こう側の治療個所の画像を送信させたり暗くすることができる。

複合ビデオ装置および電界印加の電子制御装置の利用により例えば映像又はテレ ビ周波数に模して一つの画像から別の画像へ連続的な画像列で同期化された移送 が可能となる。

画像はディジタル化され同一の方法でビデオ信号として光搬送波の変調により変 調され、照明用光ファイバ６に入射され、しかも評価ユニットまで伝送され、そ こで記憶され、引続き分析され再処理され、必要な場合には穿孔具を目視しない で、又はその一部例えば端部のみを目視するだけで、影のない治療個所の唯一の 完全な画像を合成することができる。

勿論画像は両者を同時に目視するようにして重量することもできる。

この変形例の重要な利点は歯科医の作業を助けることにあることは極めて明瞭で ある。

［”ｌＧ、２ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．穿孔器（４）が取り付けられる頭部（３）と、回転リンク（２８）に終端す る把手（２）とを有する穿孔用ハンドピースを備えた歯科装置において、把手（ ２）内に小型ビデオカメラを収容し、治療個所の画像を光源軸が把手の軸と重な る光学窓を介して受信し、反射面により画像を把手の軸方向に転向することを特 徴とし、更に把手の下側に治療個所を照明する光線を導く働きをする光ファイバ を開口させ、また圧縮空気閉口と水開口を設けて治療個所に向かうスプレイを形 成させ、全装置をビデオ系に結合して、治療個所の照明のため光束を導く光ファ イバに入力される光搬送波の変調により画像のビデオ信号の形成と伝送を図り、 このビデオ信号を復調してモニタおよび画像再生装置を後置接続した情報装置に より処理し、画像の視覚化と処理を可能にすることを特徴とする歯科装置。
2. ２．光ファイバの終端部をハンドピースの頭部とスプレイを発生する開口との間 に配置することを特徴とする請求の範囲第１項記載の歯科装置。
3. ３．光ファイバに偏光装置を設け、偏光を送信させることを特徴とし、また光学 窓に検光フィルタを設けてスプレイの微滴形成による偏光の障害を回避すること を特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
4. ４．画像のビデオ信号を治療個所の照明のための光線を導く光ファイバ（６）を 介して伝送することを特徴とする請求の範囲第１項記載の歯科装置。
5. ５．ビデオ画像信号が赤外光線を赤外光用発信ダイオードを介して変調し、その 際変調光線が光ファイバ（６）および光学カプラを介して搬送され、その際上述 の変調光線が分離され、ホトダイオードを有する検出器によりビデオ信号として 使用できるように復調されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の歯科装置 。
6. ６．頭部が把手に対し直角に配置されているハンドピースにおいて、入射光と反 射光の光学軸が上側の鏡（２０）により２４°の角度を形成することを特徴とす る請求の範囲第１項記載の歯科装置。
7. ７．小型カメラが治療個所の視覚化用ビデオモニタに接続されることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の歯科装置。
8. ８．穿孔の視覚制御がコンピュータにより助成されることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の歯科装置。
9. ９．回転リンクの回転ジョイントに光学カプラが設けられることを特徴とする請 求の範囲第１項記載の歯科装置。
10. １０．把手内に設けられた電子部材が回転ジョイントの前から回転ジョイントの 後に移されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の歯科装置。
11. １１．ハンドピースの前端部に穿孔具の背後側の治療個所に向けられた第２の観 察窓（４０）を設け、固有の照明装置（４２）と画像を小型カメラ（２３）の光 学軸（２２）に転向させる転向鏡（４４）を前方に設け、ハンドピース内に転向 鏡（２０）と小型カメラ（２３）を配置することを特徴とする請求の範囲第１項 記載の歯科装置。
12. １２．該（２０）が揺動可能に形成されることを特徴とする請求の範囲第１１項 記載の装置。
13. １３．鏡（２０）が反射又は透光性を電気的に制御される光学板（４８）から成 ることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の装置。
14. １４．前方の転向鏡が反射又は透光性を電気的に制御される光学板で覆われるこ とを特徴とする請求の範囲第１１項又は第１３項記載の装置。
15. １５．一方および他方の観察窓により観察された治療個所の一方の部分とこれに 続く他方の部分の画像を連続させて完全な像を得ることを特徴とする請求の範囲 第１１項、第１３項又は第１４項記載の装置。