JPH04505568A - ２機のレーザを備えた歯科用レーザー装置とその応用 - 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】 ２機のレーザを備えた歯科用レーザー装置とその応用本発明は一般には医療用レ ーザーシステムに関し、より詳しくは、異なった歯科用途のための２機のレーザ を備えた歯科用レーザー装置に関する。

■、先行技術の説明 種々の異なる医療用途に使用されてきたレーザとして、多くのものが知られてい る。例えば、目の水晶体混濁部又ハ被膜を開くための白内障外科治療には、これ までＹＡＧレーザが使用されてきた。同様に、脳外科治療等の種々の外科治療用 途においては、その他のレーザが使用されてきた。

歯科にお゛けるレーザの使用は、本発明者が深く関与していて、現在においても 発展しつつある分野である。

レーザを使用した歯科用途としては、初期カリエス障害及び／又は歯の外表面の しみ（ｓｔａｉｎｓ）の除去のみならず、象牙質、エナメル質及び疾患口腔組織 の除去も含まれる。このような疾患口腔組織としては、例えば、疾患歯茎組織や 、歯肉治療（エントンティック：ｅｎｄ−ｏｎｔｉｃ）の疾患神経組織がある。

異なった医療用途のためには、異なった光学的性質のレーザが最も適しているこ とがわかっている。例えば、ある種のエネルギーレベル、パルス持続時間、波長 等を有するＹＡＧレーザが、白内障外科治療に使用される。

反対に、′各種波長及びパワーレベルを有する連続波炭酸ガスレーザが、外科治 療等の各種類の医療用途に使用されている。更に、連続波炭酸ガスレーザの使用 は、白内障の外科治療には全く不向きであり、同様に、ＹＡＧレーザは、ある種 の外科治療処置においてはそれほど有効ではない。

従って、従来は、所望の夫々の医療処置用に独立したレーザを設計していたが、 これは、異なった医療処置を行うのに２機あるはそれ以上のレーザが必要な場合 においては、医療機器全体のコストを増加させるものである。更に、複雑な処置 において、その処置における連続工程のために２機の異なったレーザが必要な場 合に、２台のレーザー゛システムを移動させる必要がなければ便利であろう。

例えば、歯の表面から初期カリエス障害を除去する等のある種の医療処置におい ては、ある種の光学的性質を有する１つのタイプのレーザで十分であるが、これ に対して、エナメル質及び象牙質の除去等の他の医療処置を行うためには、異な った光学的性質を有するレーザが必要である。軟質歯茎組織や、歯肉治療の疾患 神経組織用としては、その他の１ないし複数種類のレーザを用いることが適当か もしれない。従って、歯科診療所において完全にレーザ装置機器を備えるために は、ある種の処置のための１機のレーザと、別の処置のための別のレーザとの２ 機の独立したレーザを有する必要かある。

本発明の概要 本発明は、上述した問題点を解決する歯科用レーザー装置を提供するものである 。

要約すると、本発明の歯科用レーザー装置は、第ル−ザ室と第２レーザ室とを備 えたハウジングを有する。

該ハウジングは、更に、光出力ポートと、このポートとの接続用に構成された歯 科用光伝送システムとを存している。

前記第ル−ザ室には、第ル−ザが収納されており、これは、作動されると第ル− ザビームを発生する。

更に、このレーザビームは、初期カリエス障害及び／又は歯の外表面□のじみの 除去、及び歯の脱感作処置等の第１セツトの歯科処置を行うことが可能な光学的 性質を有する。

前記第２レーザ室には、第２レーザが収納されており、これは、作動されると第 ２レーザービームを発生する。更に、このレーザビームは、エナメル質、象牙質 、疾患軟質歯茎組織及び歯肉治療における疾患神経組織等の除去等の第２セツト の歯科処置を行うことが可能な光学的性質を有する。

前記第１及び第２セツトの歯科処置は、幾分重複している部分があるとしても、 互いに実質的に専用的に用いられる。

本発明は、特定の時において前記２機のレーザのいずれか一方を選択的に作動さ せる手段と、この作動されたレーザからのレーザービームを前記光ポートに向け るための手段とを有している。本発明の一実施例において、前記ハウジングには 、第１位置と第２位置との間で移動可能な可動ミラーが収納されている。その第 １位置において、前記ミラーは、前記第ル−ザからのレーザービームを前記光ボ ートに向けて反射し、一方、これに対して、その第２位置においては、前記ミラ ーは、前記第２レーザからのレーザービームが前記光ボートに到達することを許 容する。

本発明の第２実施例において、前記ハウジングには、作動された時′に、前記両 レーザービームがこれに当たる状態で、二色ビームスリッターが配置されている 。このビームスリッターは、どちらのレーザが作動されたかによって、前記第１ 又は第２レーザービームを所望の状態で前記光ボートに向ける。

本出願人の発明の主たる利点は、前記２機のレーザのいずれが作動されるにして も、前記歯科用レーザー装置の構成要素の多くのものが使用されることにある。

例えば、どちらのレーザが作動されるかに関わらず、共通の電源、共通の光伝送 システム、１つのエンクロージャ。

−１１つのコントロールパネル、１つのマイクロプロセッサ及びコントローラ、 そして１つの焦点レンズが使用される。その結果、１つのレーザーシステムとの 比較において、デュアルレーザーシステムの追加的コストとしては、（１）第２ レーザと、（２）作動されたレーザからのビーム出力を前記光ボートへ選択的に 向けるための手段、とのコストのみである。

又、軟質歯茎及び口腔組織を切断することに、特に適したユニークな歯科用ハン ドピースも開示される。

図面の簡単な説明 以下の詳細な説明を、図面との関連において参照することによって、本発明をよ り良く理解できるであろう。

ここで、複数の図面において類似の部分には類似の参照符号か付されている。

第１図は本発明の好適な実施例を示す図、第２図は本発明の好適な実施例を示す 概略図、第３図は第２図に類似しているが、本発明の第２の好適な実施例を示す 図、 第４図は本発明の前記好適実施例の１構成部分を示す部分断面図である。

本発明の好適実施例の詳細説明 先ず第１図において、本発明の歯科用レーザ装置１０の好適実施例が示されてい て、これは、第２レーザ室１４と第２レーザ室１６とを備えたハウジング１２を 有している。これら室１４．１６については後に詳述する。

更に、第１図において、前記ハウジングＩ２には、光ポート１８も取り付けられ ている。前記光ポート１８には、従来のいずれの方法によっても、光フアイバー ケーブル等の光伝送システム２０が取り付は可能である。

前記光ケーブル２０の端部又は自由端には、ハンドピース２２が取り付けられ、 これは、特に歯科用途のた゛めに設計されている。これらの歯科用途については 後述する。

前記ハウジング１２にはコントロールパネル２４が設けられていて、これは、前 記歯科レーザ装置１０の作動をコントロールする。前記コントロールパネル２４ は、好ましくは、タッチパッドを有しているが、この構造は従来式であるので詳 述は不要である。

さて、第２図において、前記第２レーザ室１４内には第２レーザ３２が収納され 、一方、前記第２レーザ室１６には第２レーザ３２が収納されている。前記第１ レーザ１４は、作動されると、特定の軸３６に沿った第２レーザービーム３４を 発生する。同様に、前記第２レーザ３２は、作動されると、特定の軸４２に沿っ た第２レーザービーム４０を発生する。

更に、第２図に示すように、ミラー４６は、仮線で示す第１位置と、実線で示す 第２位置との間で移動可能である。このミラー４６を前記第１位置と前記第２位 置との間で移動させるためには、ソレノイド４９等のいかなる従来の手段を使用 してもよい。

前記ミラー４６がその第１位置（仮ｉｓ）にある場合、前記ミラー４６は前記第 ２レーザ出力ビーム４０の前記軸４２と一直線上に整合しており、前記軸４２に 対して約４５度の角度をなす。前記第ル−ザ３０からの前記レーザービーム３４ に対して静止ミラー４８が一直線上に整合しており、前記レーザービーム３４が 静止ミラー４８によって前記可動ミラー４６に向けて反射され、そして、前記可 動ミラー４６によってレーザ出力軌跡５０に沿って反射されるようになっている 。前記出力軌跡５０は、焦点ミラー５２を通過して前記ハウジング光出力ボート １８へと至る。その結果、前記ミラー４６が前記第１位置（仮線）にある状態で 前記第ル−ザ３０か作動されれば、前記第１レーザ３０からの前記出力ビーム３ ４は、前述したような方法で前記出力ポートへと向けられる。更に、この間、前 記第２レーザ３２は作動されない。

逆に、前記ミラー４６が前記第２位置（実線）へと移動した状態で前記第２レー ザ３２が作動されれば、前記第２レーザ３２からの前記レーザービーム４０は、 前記レーザ出力軌跡５０に沿って前記焦点レンズ５２を通り前記光出力ボートへ と至り、そして、前記第ル−ザ３０は作動されない。

従って、前記ミラー４６をその第１及び第２位置の間で移動させることによって 、そして、前記ミラー４６の位置に依拠して、前記第ル−ザ３０又は前記第２レ ーザ３２のいずれかのみを選択的に作動させることにより、前記第１レーザから の前記出力ビーム３４又は前記第２レーザからの前記出力ビーム４０のいずれか が、前記出力ポート１８へ向けられる、つまり、これと光学的に接続されるので ある。前記ミラー４６を所望な位置に適切に位置させるために、適当なコントロ ール回路５４が、前記両レーザ３０，３２の作動のみならず、前記ソレノイド４ ９の作動もコントロールする。

さて第３図において、第２の好適実施例が示されており、ここでは、前記ミラー ４６の代わりにビームスプリッタ−６０が使用され、これは、前記ミラー４６の 前記第１位置とほぼ同じ場所に位置している。その結果、前記第ル−ザ３０を作 動させると、前記静止ミラー４８と前記ビームスプリッタ−６０とが、所望通り 、前記出力ビーム３４を前記出力軌跡５０に沿って前記出力ポート１８へ向けて 反射する。逆に、前記第２レーザ３２を作動させると、所望通り、前記出力ビー ム４０は、前記出力軌跡５０に沿って前記二色ビームスプリッタ−６０を通過し て、前記出力ポート１８に至る。

前記コントロールパネル２４とこれに関連するパワー及びコントロール回路５４ は、前記第ル−ザ３０と第２レーザ３２との両方に共用される。従って、前記第 ル−ザ３０又は第２レーザのいずれかからのレーザ出力を達成するのに必要な追 加的構成要素は、前記レーザ自身と、これに関連するミラー４８．４６及び／又 は前記ビームスプリッタ−６０のみである。前記両レーザ３０．３２のいずれか 一方のみ一度に使用されるので、それ以外の、前記電源、電源回路、コントロー ル回路等は、第１及び第２レーザの両方のために使用される。

前記レーザ３０，３２は、異なった歯科用途のために設計されている。より詳述 すると、前記第ル−ザ３０は、第１セツトの歯科処置を行うのに十分な光学的性 質を有し、一方、前記第２レーザ３２は、第２セツトの歯科処置を行うのに十分 な光学的性質を有している。

前記第１及び第２セツトの歯科処置は、幾分重複している部分があるとしても、 互いに実質的に専用的に用いられる。

例えば、第１セツトの歯科処置には、初期カリエス障害及び／又は歯の外表面の じみの除去、及び脱感作処置、及びい（つかの軟質組織用の用途が含まれる。こ のような、しみ及び／又は障害は、未だ象牙質に侵入していないものである。

これらの歯科処置を行うのに必要な前記第ル−ザの光学的性質は、波長が０．２ ないし２．０マイクロメータ、パルス持続時間か数ピコ秒ないし数ミリ秒の範囲 、エネルギーレベルが１ミリジユールないし５ジユールの範囲、パルス反復率が 毎秒１パルスないし１０，０００パルスの範囲のレーザである。

前記第２セツトの歯科処置には、エナメル質、象牙質、疾患軟質歯茎組織及び歯 肉治療の疾患神経組織、例えば歯根管等の根絶が含まれる。従って、前記第２レ ーザは、波長が２．０ないし５．０マイクロメータの範囲、ビーム径が１０−５ ０００ミクロンの範囲、パルス持続時間が数ピコ秒ないし数ミリ秒の範囲、エネ ルギーレベルか１ミリジユールないし５ジユールの範囲、パルス反復率が毎秒１ パルスないし１０．０００パルスの範囲のものである。実際において、これらの 光学的性質を有するレーザが、前記第２セツトのこれらの歯科処置を行うのに十 分である。

さて、第１図及び第４図において、前記レーザ装置のための歯科用ハンドピース １００の数多くの可能な設計の１つが示されており、これは、長手方向貫通孔１ ０４を備えた長尺本体１０２を有している。前記孔１０４内には、前記光ファイ バー２０の端部１０５が配置されている。

前記長尺本体１０２の自由端部には円錐状チップＩＣｌ３が取り付けられている 。特に、歯茎組織等の軟質口腔組織の切断に有用な前記チップ１０５は、前記レ ーザ放射を伝達する物質、即ち、これに対して透明な物質、例えば、石英その他 の物質から形成されている。このチツブ１０５の端部は、コーティング法、その 他の方法で、カーボンあるいはその他の材料のような吸収性材料からなる極めて 薄い層１０８によって処理されている。この薄いコーティング１０８の効果は、 前記レーザが発射された時に、非常に短時間で非常な高温に達することができ、 これによって、組織を切断して、その後、前記レーザが切られた時には、急速に 冷却することが出来ることである。以上のものと類似で、但しコーティング無し のものも含めて、その他、数多（の種類の設計のハンドピースが使用可能である 。

以上から、本発明が、前述した従来方法の欠点を克服した、異なった歯科処置を 行うための歯科用デュアルレーザーシステムを提供するものであることが理解さ れるであろう。

我々の発明を記載してきたが、これに対して、付随する請求項の範囲によって限 定された本発明の精神から離れることなく、数多くの変形をすることが当業者に は明白であろう。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．歯科用レーザ装置であって、 第１レーザ室と第２レーザ室とを備えたハウジングと、 前記ハウジングは少なくとも一つの光出力ポートを有し、 前記ポートと接続された歯科用光伝送システムと、前記第１レーザ室に収納され 、作動時において第１レーザービームを発生する第１レーザと、前記第２レーザ 室に収納され、作動時において第２レーザービームを発生する第２レーザと、特 定の時において前記両レーザのいずれか一方を選択的に作動させる手段と、 前記作動されたレーザからのレーザービームを前記の少なくとも１つの光ポート に方向づけるための手段と、を有し、 前記第１レーザービームは、第１セットの歯科処置を行うのに十分な光学的性質 を有し、 前記第２レーザービームは、第２セットの歯科処置を行うのに十分な光学的性質 を有し、 前記第１及び第２セットの歯科処置は、互いに実質的に専用的に用いられる。 ２．請求項１に記載の発明であって、 前記方向付けるための手段が、第１位置と第２位置との間で移動可能な可動ミラ ーからなり、前記ミラーは前記第１位置において、前記第１レーザービームを前 記ポートに向けて反射し、一方、前記第２位置においては、前記ミラーは、前記 第２レーザービームを前記ポートに達するようにする。 ３．請求項２に記載の発明であって、 前記ミラーは前記第２レーザービームの軸に対して約４５度の角度をなすと共に 、前記第１レーザービームを方向付けるための手段は、前記第１レーザービーム が前記ミラーに当たるように、前記第２レーザービームに対して実質的に垂直で あって、前記ミラーが、前記第１位置においては前記第２レーザービームの前記 軸に沿う位置にあり、前記第２位置においては前記第２レーザービームの前記軸 から横方向に離れているものである。 ４．請求項１に記載の発明であって、 前記方向付けるための手段が、前記レーザービームの両方の軌跡中に配置される 二色ビームスプリッタからなる。 ５．請求項１に記載の発明であって、 前記第１レーザはパルスレーザであって、０．２ないし２．０マイクロメータの 範囲の波長を有し、目標位置において１０−５０００ミクロンのビーム径を有し 、数ピコ秒ないし数ミリ秒の範囲のパルス持続時間を有し、１パルス当り０．１ ミリジュールないし５ジュールの範囲のエネルギーを備える。 ６．請求項１に記載の発明であって、 前記第２レーザはパルスレーザであって、２．０ないし５．０マイクロメータの 範囲の波長を有し、目標位置において１０−５０００ミクロンの範囲のビーム径 を有し、数ピコ秒ないし数ミリ秒の範囲のパルス持続時間を有し、１パルス当り ０．１ミリジュールないし５ジュールの範囲のエネルギーを備える。 ７．請求項１に記載の発明であって、 前記第１セットの歯科処置には歯からの初期カリエス障害の除去が含まれ、前記 第２セットの歯科処置には象牙質に侵入した歯の贋食の除去が含まれる。 ８．請求項７１に記載の発明であって、前記第２セットの歯科処置には口腔内の 軟質組織の除去が含まれる。 ９．請求項７に記載の発明であって、 前記第２セットの歯科処置には歯内治療が含まれる。 １０．請求項９に記載の発明であって、前記歯内治療には、歯根管歯科処置が含 まれる。 １１．請求項７に記載の発明であって、前記第１セットの歯科処置には、歯の脱 感作処置が含まれる。 １２．請求項７に記載の発明であって、前記第２セットの歯科処置には軟質口腔 組織の殺菌が含まれる。 １３．請求項７に記載の発明であって、前記第２セットの歯科処置にはエナメル 質の根絶が含まれる。