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JP2012130477A - Optical tomography image acquisition device - Google Patents

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JP2012130477A
JP2012130477A JP2010283995A JP2010283995A JP2012130477A JP 2012130477 A JP2012130477 A JP 2012130477A JP 2010283995 A JP2010283995 A JP 2010283995A JP 2010283995 A JP2010283995 A JP 2010283995A JP 2012130477 A JP2012130477 A JP 2012130477A
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JP
Japan
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light
unit
intraoral insertion
tomographic image
probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010283995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotomo Kawada
博知 河田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010283995A priority Critical patent/JP2012130477A/en
Priority to EP11851528.7A priority patent/EP2657680A4/en
Priority to US13/814,116 priority patent/US20130130191A1/en
Priority to PCT/JP2011/006738 priority patent/WO2012086134A1/en
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Abstract

【課題】本発明は、歯科用などの光断層画像取得装置に関するもので、プローブを小型化することを目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、プローブは、プローブ本体1と、このプローブ本体に着脱自在に装着した口腔内挿入部2と、により構成し、前記プローブ本体1内に設けた光走査部8は、光を口腔内挿入部2本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、断層画像用演算部23の演算結果より口腔内挿入部2の種別を判断する口腔内挿入部種別判断部31を設けた。
【選択図】図10
The present invention relates to an optical tomographic image acquisition apparatus for dentistry and the like, and an object thereof is to reduce the size of a probe.
In order to achieve this object, according to the present invention, a probe comprises a probe main body 1 and an intraoral insertion portion 2 detachably attached to the probe main body. The provided optical scanning unit 8 irradiates light into the intraoral insertion unit 2 main body and controls the reflected light to be taken in as measurement light, and determines the type of the intraoral insertion unit 2 from the calculation result of the tomographic image calculation unit 23. An intraoral insertion portion type determination unit 31 for determination is provided.
[Selection] Figure 10

Description

本発明は、たとえば、医療用として活用される光断層画像取得装置に関するものである。   The present invention relates to an optical tomographic image acquisition apparatus utilized for medical purposes, for example.

従来、医療用として活用される光断層画像取得装置の構成は、以下のような構成となっていた。   Conventionally, the configuration of an optical tomographic image acquisition apparatus utilized for medical purposes has been as follows.

すなわち、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割された一方の光を、光走査部によって照射方向を変えながら口腔内挿入部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記口腔内挿入部から前記光走査部を経由して測定光として取り込むブローブと、前記分割部によって分割された他方の光を反射する参照鏡と、この参照鏡から反射された光と、前記プローブが取り込んだ測定光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、を備え、前記プローブの口腔内挿入部はプローブ本体に着脱可能に設けられ、プローブ内には、この口腔内挿入部の種別を判断する電気的、あるいは、機構的な検知部が設けられた構成となっていた(例えば、これに類似する技術は下記特許文献1に記載されている)。   That is, a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and one of the divided lights are irradiated from the intraoral insertion unit toward the measurement object while changing the irradiation direction by the light scanning unit, A probe that captures reflected light from the measurement target as measurement light from the intraoral insertion section via the optical scanning section, a reference mirror that reflects the other light divided by the dividing section, and a reference mirror Interfering the reflected light and the measurement light captured by the probe to generate interference light, and processing the interference light generated by the interference part to generate tomographic image information of the measurement target An intraoral insertion portion of the probe is detachably provided on the probe main body, and the probe is electrically or mechanically used to determine the type of the intraoral insertion portion. A simple detector It obtained had a structure (e.g., a technique similar to this is described in Patent Document 1).

国際公開第2007/060973号International Publication No. 2007/060973

上記従来例における課題は、プローブが大型化するということであった。   The problem in the conventional example is that the probe is increased in size.

すなわち、上記従来の光断層画像取得装置では、例えば、歯科用の光断層画像取得装置のプローブの口腔内挿入部は、測定対象によって種別が異なるので、交換可能に設けられていたが、この口腔内挿入部の種別によって、測定範囲や光走査方向が変わってくるので、測定の制御が異なる。この口腔内挿入部の種別を判断するための電気的、あるいは、機構的な検知部がプローブ内に設けられており、その結果プローブが大型化してしまっていた。   That is, in the conventional optical tomographic image acquisition apparatus, for example, the intraoral insertion portion of the probe of the dental optical tomographic image acquisition apparatus is provided interchangeably because the type varies depending on the measurement object. Since the measurement range and the optical scanning direction change depending on the type of the internal insertion portion, measurement control differs. An electrical or mechanical detection unit for determining the type of the intraoral insertion portion is provided in the probe, and as a result, the probe has been enlarged.

そこで本発明は、プローブを小型化することを目的とするものである。   Therefore, the present invention aims to reduce the size of the probe.

そして、この目的を達成するために本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割された一方の光を、光走査部によって照射方向を変えながら口腔内挿入部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記口腔内挿入部から前記光走査部を経由して測定光として取り込むブローブと、前記分割部によって分割された他方の光を反射する参照鏡と、この参照鏡から反射された光と、前記プローブが取り込んだ測定光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、を備え、前記プローブは、プローブ本体と、このプローブ本体に着脱自在に装着した口腔内挿入部と、により構成し、前記プローブ本体内に設けた光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断する口腔内挿入部種別判断部を設け、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the present invention provides a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and one of the divided lights inserted into the oral cavity while changing the irradiation direction by the light scanning unit. A probe that irradiates the measurement target from the section and takes reflected light from the measurement target as measurement light from the intraoral insertion section via the optical scanning section, and the other light split by the split section A reference mirror that reflects light, a light reflected from the reference mirror and a measurement light captured by the probe to interfere with each other to generate interference light, and the interference light generated by the interference part is calculated. A tomographic image processing unit for processing and generating tomographic image information to be measured, and the probe is constituted by a probe main body and an intraoral insertion unit detachably attached to the probe main body, Probe body The optical scanning unit provided in the control unit irradiates light to the intraoral insertion unit main body and controls the reflected light to be taken in as measurement light, and determines the type of intraoral insertion unit from the calculation result of the tomographic image calculation unit An intraoral insertion portion type determination unit is provided to achieve the intended purpose.

以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割された一方の光を、光走査部によって照射方向を変えながら口腔内挿入部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記口腔内挿入部から前記光走査部を経由して測定光として取り込むブローブと、前記分割部によって分割された他方の光を反射する参照鏡と、この参照鏡から反射された光と、前記プローブが取り込んだ測定光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、を備え、前記プローブは、プローブ本体と、このプローブ本体に着脱自在に装着した口腔内挿入部と、により構成し、前記プローブ本体内に設けた光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断する口腔内挿入部種別判断部を設けたものであるので、プローブを小型化することができる。   As described above, the present invention provides a light source, a dividing unit that divides the light emitted from the light source, and the one of the divided lights from the intraoral insertion unit to the measurement target while changing the irradiation direction by the light scanning unit. A reference mirror that irradiates and reflects reflected light from the measurement object as measurement light from the intraoral insertion section via the optical scanning section, and a reference mirror that reflects the other light divided by the division section And an interference unit that generates interference light by causing interference between the light reflected from the reference mirror and the measurement light captured by the probe, and an object to be measured by performing arithmetic processing on the interference light generated by the interference unit. A tomographic image calculation unit for generating tomographic image information, and the probe is constituted by a probe main body and an intraoral insertion unit detachably attached to the probe main body, and is provided in the probe main body The optical scanning unit Intraoral insertion part type determination unit for irradiating the intraoral insertion part body with light and controlling the reflected light to be taken in as measurement light, and determining the type of intraoral insertion part from the calculation result of the tomographic image calculation unit Therefore, the probe can be reduced in size.

すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、前記プローブの光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、その測定光から得られた干渉光の前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断するので、装置が備えていた機能を用いて、口腔内挿入部の種別を判断可能となり、スイッチ等の電気的、あるいは、機構的な検知部を設ける必要がないため、プローブを小型化することが可能となるのである。   That is, in the optical tomographic image acquisition apparatus of the present invention, the optical scanning unit of the probe is controlled to irradiate light into the intraoral insertion unit body and take in the reflected light as measurement light, and is obtained from the measurement light. Since the type of the intraoral insertion part is determined from the calculation result of the tomographic image calculation unit for the interference light, it is possible to determine the type of the intraoral insertion part using the function provided by the apparatus, and the switch or the like It is not necessary to provide an objective or mechanical detection unit, so that the probe can be reduced in size.

本発明の一実施形態の使用例を示す斜視図The perspective view which shows the usage example of one Embodiment of this invention その斜視図Perspective view その表示部の正面図Front view of the display その分解斜視図The exploded perspective view その分解斜視図The exploded perspective view その主要部の分解斜視図The exploded perspective view of the principal part その電気的なブロック図Its electrical block diagram その主要部の使用時の断面図Sectional view when using the main part その主要部の分解斜視図The exploded perspective view of the principal part その主要部の断面図Cross section of the main part その干渉光の周波数スペクトラム図Frequency spectrum diagram of the interference light そのフローチャートFlow chart

以下、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における光断層画像取得装置の使用例を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of use of an optical tomographic image acquisition apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、1はプローブ本体で、このプローブ本体1の前方には、口腔内挿入部2が突出した状態で装着されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a probe main body, which is attached to the front of the probe main body 1 in a state where an intraoral insertion portion 2 protrudes.

あとで詳細に説明するが、この図1に示すように、本実施形態における光断層画像取得装置は、口腔3内に口腔内挿入部2を差し入れ、歯4のX軸方向の光断層画像をY軸方向に連続的に取得するものである。   As will be described in detail later, as shown in FIG. 1, the optical tomographic image acquisition apparatus according to the present embodiment inserts the intraoral insertion portion 2 into the oral cavity 3 and generates an optical tomographic image of the tooth 4 in the X-axis direction. It is acquired continuously in the Y-axis direction.

この口腔内挿入部2は、被測定者によって、例えば、被測定者が大人か子供かによって、その形状が異なるために、プローブ本体1に対して交換可能となるように装着されている。   The intraoral insertion portion 2 has a shape that varies depending on the person to be measured, for example, whether the person to be measured is an adult or a child.

さて、プローブ本体1は、図2に示すように片手で保持できるようにピストル形状をしており、後端には、ケーブル5を介して制御ボックス6が接続されている。なお、ケーブル5内には、光入出力用や電気的信号用の配線が収納されている。   Now, as shown in FIG. 2, the probe body 1 has a pistol shape so that it can be held with one hand, and a control box 6 is connected to the rear end via a cable 5. In the cable 5, wiring for optical input / output and electrical signals are accommodated.

また、プローブ本体1内には、図4から図6に示すごとく、測定用の近赤外光を平行光とするコリメータレンズ7を有し、このコリメータレンズ7からの近赤外光は、光走査部8で一軸方向に走査され、続いて、それに直交する方向に移動後、再び一軸方向に走査される、つまり、従来のブラウン管テレビにおける画像形成のための走査状態と同じ状態で走査される。   Further, as shown in FIGS. 4 to 6, the probe main body 1 has a collimator lens 7 that makes the near-infrared light for measurement parallel light, and the near-infrared light from the collimator lens 7 is a light beam. The scanning unit 8 scans in a uniaxial direction, then moves in a direction orthogonal thereto, and then scans in a uniaxial direction again, that is, scans in the same state as a scanning state for image formation in a conventional CRT television. .

そして、この走査された光が、波長分離プリズム9、反射ミラー10を介して図2の歯4に図4、図5のごとく照射される。この照射は、図3に示す表示部12の画像からも理解されるように、歯11のX軸方向に走査され、そのX軸方向の走査時における断層画像は、図3上方の表示部13に表示される。   Then, the scanned light is applied to the teeth 4 of FIG. 2 through the wavelength separation prism 9 and the reflection mirror 10 as shown in FIGS. As is understood from the image of the display unit 12 shown in FIG. 3, this irradiation is scanned in the X-axis direction of the tooth 11, and the tomographic image at the time of scanning in the X-axis direction is the display unit 13 in the upper part of FIG. Is displayed.

図3において、この表示部13には、下方の表示部12では、発見されなかった虫歯14が断層画像で表示されている。たとえば、虫歯14は、歯11の表面では、わずかな黒シミにしか見えなかったものが、断層画像を撮れば表示部13のごとく、下方には大きく開口した状態であることが確認でき、この時には、直ちに虫歯治療を行うことになる。つまり、早期治療が可能になるものである。   In FIG. 3, the display unit 13 displays caries 14 that were not found in the lower display unit 12 as a tomographic image. For example, it can be confirmed that the caries 14 that was only seen as a slight black spot on the surface of the tooth 11 has a large opening downward as in the display unit 13 when a tomographic image is taken. In some cases, dental caries will be treated immediately. That is, early treatment is possible.

つづいて、次の瞬間には、Y軸方向にわずかに移動した状態で、再びX軸方向の走査が行われ、この時の画像は、再び表示部13に表示される。もちろん、このようにX軸方向の走査ごとに、直ちに表示部13にその断層画像を表示させなくても、後で歯科医の手操作により、画像を1枚ずつ送りながら確認することもできる。   Subsequently, at the next moment, scanning in the X-axis direction is performed again with a slight movement in the Y-axis direction, and the image at this time is displayed on the display unit 13 again. Of course, even if the tomographic image is not immediately displayed on the display unit 13 every time scanning in the X-axis direction as described above, it can be confirmed later by manually operating the dentist while sending the images one by one.

さて、このような画像をつくるために、波長分離プリズム9の前方に、図5、図6に示すごとく照明用の発光素子15が配置され、この発光素子15からの光は、反射ミラー10を介して歯11に照射される。この照射により、歯から反射され、光入出力開口部10aから反射ミラー10に入射した光は、再び反射ミラー10で反射され、続いて、波長分離プリズム9、内部反射ミラー28、内部反射ミラー29を経由して、カメラ16にて画像として検出され、それが、上述した表示部12に示す画像となる。   In order to produce such an image, a light emitting element 15 for illumination is arranged in front of the wavelength separation prism 9 as shown in FIGS. 5 and 6, and the light from the light emitting element 15 passes through the reflection mirror 10. Via the teeth 11. By this irradiation, the light reflected from the teeth and incident on the reflection mirror 10 from the light input / output opening 10a is reflected again by the reflection mirror 10, and subsequently, the wavelength separation prism 9, the internal reflection mirror 28, and the internal reflection mirror 29. And is detected as an image by the camera 16 and becomes the image shown on the display unit 12 described above.

つまり、表示部12は、現在どの歯11の断層画像を得ようとしているかということを、表示するためのものであって、この表示部12の画像を見ながら、図4および図5に示す近赤外光の走査が行われる。   That is, the display unit 12 is for displaying which tooth 11 tomographic image is currently being acquired. While viewing the image of the display unit 12, the display unit 12 displays the near image shown in FIGS. Infrared light scanning is performed.

このように、図4、図5に示すように、走査された近赤外光は、波長分離プリズム9を直進し、コリメータレンズ7を通過した後、ケーブル5を介して、(図2に示すところの)制御ボックス6にもどり、ここで画像処理され、この処理後の画像が図3の表示部13に表示されている。つまり、図3は、制御ボックス6の表示部17を示している。   Thus, as shown in FIGS. 4 and 5, the scanned near-infrared light travels straight through the wavelength separation prism 9, passes through the collimator lens 7, and then passes through the cable 5 (shown in FIG. 2). Returning to the control box 6, the image processing is performed here, and the image after this processing is displayed on the display unit 13 of FIG. 3. That is, FIG. 3 shows the display unit 17 of the control box 6.

ここで、制御ボックス6における画像処理について説明する。   Here, the image processing in the control box 6 will be described.

図7における光源18は波長掃引光源で、この光源18から出た光は分割部19で分割され、その一部がケーブル5を介して光走査部8に供給され、上述した歯4に対する上述したX軸方向とY軸方向への走査が行われるものとなる。   The light source 18 in FIG. 7 is a wavelength swept light source. The light emitted from the light source 18 is divided by the dividing unit 19, and a part of the light is supplied to the optical scanning unit 8 via the cable 5. Scanning in the X-axis direction and the Y-axis direction is performed.

また、分割部19で分割された残りの光は、参照鏡20で反射され、それが干渉部21に供給される。干渉部21では、参照鏡20で反射された光と、光走査部8、ケーブル5を介して戻った光とを干渉をさせて干渉光を生成する。この干渉光は、受光部22で電気信号に変換し、さらにこの電気信号をA/D変換した後に、その結果を断層画像用演算部23に供給する。   The remaining light divided by the dividing unit 19 is reflected by the reference mirror 20 and supplied to the interference unit 21. In the interference unit 21, interference light is generated by causing interference between the light reflected by the reference mirror 20 and the light returned through the optical scanning unit 8 and the cable 5. The interference light is converted into an electric signal by the light receiving unit 22 and further A / D converted, and the result is supplied to the tomographic image calculation unit 23.

断層画像用演算部23では、干渉光のA/D変換結果に対してFFT演算を行い、測定対象の断層画像情報を取得する。   The tomographic image computation unit 23 performs FFT computation on the interference light A / D conversion result to obtain tomographic image information to be measured.

また、詳細は後述するが、口腔内挿入部2の種別判断を行う際には、口腔内挿入部種別判断部31は、断層画像用演算部23によって得られた断層画像情報により、口腔内挿入部2の種別を判断し、その結果を制御部24に供給する。   Although details will be described later, when the type determination of the intraoral insertion unit 2 is performed, the intraoral insertion unit type determination unit 31 uses the tomographic image information obtained by the tomographic image calculation unit 23 to insert into the oral cavity. The type of the unit 2 is determined, and the result is supplied to the control unit 24.

制御部24は、口腔内挿入部2の種別に応じて光走査部8や観察画像用演算部25を制御し、図3に示す表示部12に観察画像をリアルタイムに表示させる。また、断層画像用演算部23は、制御部24で制御され、図3に示す表示部13に断層画像を表示させる。   The control unit 24 controls the optical scanning unit 8 and the observation image calculation unit 25 according to the type of the intraoral insertion unit 2, and displays the observation image on the display unit 12 shown in FIG. 3 in real time. Further, the tomographic image calculation unit 23 is controlled by the control unit 24 to display the tomographic image on the display unit 13 shown in FIG.

ここで、表示部13に断層画像を表示する際に、この断層画像の表示範囲についての説明をする。   Here, when the tomographic image is displayed on the display unit 13, the display range of the tomographic image will be described.

上述した分割部19から参照鏡20を経由して干渉部21までの光学経路長Xと、分割部19からプローブの口腔内挿入部2の光学経路の先端、つまり、プローブの光入出口を折り返して、干渉部までの光学経路長Y、との差が干渉光のスペクトラムとして現れることになる。ここで、光学経路X=Yとなる位置が、表示部13に表示される断層画像の表示開始位置となる。この表示開始位置については、後述の説明に用いることとする。   The optical path length X from the dividing section 19 to the interference section 21 via the reference mirror 20 and the tip of the optical path of the intraoral insertion section 2 of the probe, that is, the light entrance / exit of the probe are folded back. Thus, the difference from the optical path length Y to the interference portion appears as a spectrum of interference light. Here, the position where the optical path X = Y is the display start position of the tomographic image displayed on the display unit 13. This display start position will be used in the following description.

本実施形態における光走査部8は、図4、図5、図6に示すガルバノスキャナ26により、コリメータレンズ7からの近赤外光を一軸方向(図4、図5のX方向)に走査し、前記一軸とは直交する他軸方向(図4、図5のY方向)に走査するガルバノスキャナ27を有する。   The optical scanning unit 8 in the present embodiment scans near-infrared light from the collimator lens 7 in a uniaxial direction (X direction in FIGS. 4 and 5) by the galvano scanner 26 shown in FIGS. 4, 5, and 6. The galvano scanner 27 scans in the other axis direction (Y direction in FIGS. 4 and 5) orthogonal to the one axis.

図8はプローブ本体1の口腔内挿入部2が、口腔内に挿入された場合の断面構造を示した図である。上述したように、プローブ本体1の前方には口腔内挿入部2が設けられ、その先端には、光偏向部材である反射ミラー10が設けられ、さらには図9に示すように光透過性のカバー体である保護カバー38が口腔内挿入部2とプローブ本体1を前後に分けるようにして設けられている。   FIG. 8 is a view showing a cross-sectional structure when the intraoral insertion portion 2 of the probe main body 1 is inserted into the oral cavity. As described above, the intraoral insertion portion 2 is provided in front of the probe main body 1, the reflection mirror 10 serving as a light deflection member is provided at the tip thereof, and further, as shown in FIG. A protective cover 38 which is a cover body is provided so as to divide the intraoral insertion portion 2 and the probe main body 1 into front and rear.

再び図8に戻って説明するが、上述したように、プローブ本体1側から入射した光は、保護カバー38を通過し、光屈折部材である反射ミラー10によって偏向され、開口部39を通って測定対象である歯4に照射される。歯4に照射された光は、反射して再び開口部39から反射ミラー10を経由して、保護カバー38を通過し、プローブ本体1側に測定光として返っていくのである。   Returning to FIG. 8 again, as described above, the light incident from the probe body 1 side passes through the protective cover 38, is deflected by the reflection mirror 10 that is a light refracting member, and passes through the opening 39. The tooth 4 that is the object of measurement is irradiated. The light irradiated on the teeth 4 is reflected and again passes through the protective cover 38 from the opening 39 via the reflection mirror 10 and returns to the probe body 1 side as measurement light.

このプローブの開口部39と歯4の間には、上述した断層画像の表示開始位置となる点Sが設定されている。   A point S serving as the display start position of the tomographic image described above is set between the opening 39 of the probe and the tooth 4.

この表示開始位置Sの定義について説明する。まず、図7における分割部19から参照鏡20を経由して干渉部21までの光学経路長Xと、分割部19からプローブの口腔内挿入部2を経由して干渉部までの光学経路長Yとの差が等しくなる位置が表示開始位置Sとなる。   The definition of the display start position S will be described. First, the optical path length X from the dividing unit 19 to the interference unit 21 via the reference mirror 20 and the optical path length Y from the dividing unit 19 to the interference unit 2 via the intraoral insertion part 2 of the probe in FIG. The position where the difference between the two becomes equal is the display start position S.

この表示開始位置の点から歯4の表面および、断層方向の画像を取得することになる。   The surface of the tooth 4 and the image in the tomographic direction are acquired from the point of the display start position.

以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。   Now that the basic configuration and operation of the present embodiment have been understood, the characteristic points of the present embodiment will be described below.

上述したように、本実施形態のプローブの口腔内挿入部2は、被測定者によって、例えば、被測定者が大人か子供かによって、その形状が異なるために、プローブ本体1に対して交換可能となるように装着されている。   As described above, since the shape of the intraoral insertion portion 2 of the probe according to the present embodiment differs depending on the person to be measured, for example, whether the person to be measured is an adult or a child, the probe main body 1 can be replaced. It is attached to become.

本実施形態では、このプローブ本体1に装着されている口腔内挿入部2の種別を自動的に判別できるように構成されている。   In the present embodiment, the type of the intraoral insertion portion 2 attached to the probe main body 1 can be automatically determined.

図10は、口腔内挿入部2の種別判断の仕方を説明した図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a method of determining the type of the intraoral insertion unit 2.

図10の(a)は、歯科用の光断層画像取得装置において、成人を対象とした奥歯観察用の口腔内挿入部2の種別であり、(b)は子供を対象とした奥歯観察用の口腔内挿入部2の種別である。   (A) of FIG. 10 is a type of the intraoral insertion part 2 for back teeth observation for adults in a dental optical tomographic image acquisition apparatus, and (b) is for back teeth observation for children. It is a type of the intraoral insertion part 2.

上記のような奥歯観察用の種別においては、口腔内挿入部2の先端に反射ミラー10を設けることで奥歯を観察しやすいように照射光および測定光を偏向可能となるので、奥歯などの断層画像を取得しやすい構成としている。   In the above-mentioned types for posterior teeth observation, the irradiation light and the measurement light can be deflected so that the posterior teeth can be easily observed by providing the reflecting mirror 10 at the distal end of the intraoral insertion portion 2. The image is easy to acquire.

また、図10の(c)は、前歯観察用の口腔内挿入部2の種別であり、前歯を観察しやすいように、偏向させないで、直接、照射光を前歯に照射し、測定光を取り込む構成としている。   FIG. 10C shows the type of intraoral insertion portion 2 for anterior tooth observation. In order to make it easy to observe the front teeth, the front teeth are directly irradiated with the irradiation light without being deflected, and the measurement light is taken in. It is configured.

次に、図10(a)、(b)を用いて、奥歯観察用の口腔内挿入部2の種別判断の方法について説明する。   Next, a method of determining the type of the intraoral insertion portion 2 for back tooth observation will be described with reference to FIGS.

まず、光走査部8の照射方向を、口腔内挿入部2の種別判断光路40となるように制御し、口腔内挿入部2の開口部39の後方に設けられた照射壁41に照射する。次に、照射壁41に照射された光は、反射光となって、再び種別判断光路40を戻り、光走査部8を経由して測定光として干渉部21に取り込み、断層画像用演算部23は、この干渉光の周波数スペクトラムを求める。   First, the irradiation direction of the optical scanning unit 8 is controlled to be the type determining optical path 40 of the intraoral insertion unit 2, and the irradiation wall 41 provided behind the opening 39 of the intraoral insertion unit 2 is irradiated. Next, the light applied to the irradiation wall 41 becomes reflected light, returns again through the type determination optical path 40, is taken into the interference unit 21 as measurement light via the optical scanning unit 8, and is computed tomographic image calculation unit 23. Obtains the frequency spectrum of the interference light.

次に、図11に周波数スペクトラムを示すが、口腔内挿入部種別判断部31は、得られた周波数スペクトラムの所定の閾値42を超えた周波数ピーク43を算出し、この周波数ピーク43の周波数44から口腔内挿入部2の種別を判断する。   Next, the frequency spectrum is shown in FIG. 11, and the intraoral insertion portion type determination unit 31 calculates a frequency peak 43 that exceeds a predetermined threshold 42 of the obtained frequency spectrum, and from the frequency 44 of the frequency peak 43. The type of the intraoral insertion part 2 is determined.

図11においては、図11(a)は、図10(a)の成人用の口腔内挿入部2の周波数スペクトラムを示し、図11(b)は、図10(b)の子供用の口腔内挿入部2の周波数スペクトラムを示す。   In FIG. 11, FIG. 11 (a) shows the frequency spectrum of the adult intraoral insertion part 2 of FIG. 10 (a), and FIG. 11 (b) shows the oral cavity for children of FIG. 10 (b). The frequency spectrum of the insertion part 2 is shown.

本発明の実施形態においては、図10(a)に示す、成人用の口腔内挿入部2と、(b)に示す、子供用の口腔内挿入部2では、長さ(図10における左右方向の長さ)は、同じであるが、高さ(図10における上下方向の長さ)が異なる。   In the embodiment of the present invention, the adult oral cavity insertion portion 2 shown in FIG. 10A and the child oral cavity insertion portion 2 shown in FIG. Are the same but have different heights (lengths in the vertical direction in FIG. 10).

このような場合においては、高さの違いが、測定光の経路長の違いとなって現れるために、測定光の経路長を周波数で認識する周波数スペクトラムにおいては、この違いが上述した周波数スペクトラムの周波数ピークの周波数の差となって現れる。具体的には、経路長の短い子供用の口腔内挿入部2では、図11(b)の周波数44bとなり、この周波数44bは、経路長が子供用の口腔内挿入部2より長い成人用の口腔内挿入部2では、図11(a)の周波数44aとなり、違いが現れる。口腔内挿入部種別判断部31では、この周波数によって、口腔内挿入部2の種別を判断するのである。   In such a case, the difference in height appears as a difference in the path length of the measurement light. Therefore, in the frequency spectrum in which the path length of the measurement light is recognized by the frequency, this difference is different from the frequency spectrum described above. It appears as a frequency difference between frequency peaks. Specifically, in the intraoral insertion part 2 for children with a short path length, the frequency 44b of FIG. 11B is obtained. This frequency 44b is for adults whose path length is longer than that of the intraoral insertion part 2 for children. In the intraoral insertion part 2, it becomes the frequency 44a of Fig.11 (a), and a difference appears. The intraoral insertion part type determination unit 31 determines the type of the intraoral insertion part 2 based on this frequency.

次に、図10の(c)に示す、前歯観察用の口腔内挿入部2の種別判断の方法について説明する。   Next, a method for determining the type of the intraoral insertion portion 2 for anterior tooth observation shown in FIG.

光走査部8の照射方向を、口腔内挿入部2の種別判断光路40となるように制御し、口腔内挿入部2の後方開口部45周辺に設けられた照射壁46に照射する。次に、照射壁46に照射された光は、反射光となって、再び種別判断光路40を戻り、光走査部8を経由して測定光として干渉部21に取り込み、断層画像用演算部23は、この干渉光の周波数スペクトラムを求める。   The irradiation direction of the optical scanning unit 8 is controlled so as to be the type determining optical path 40 of the intraoral insertion unit 2, and the irradiation wall 46 provided around the rear opening 45 of the intraoral insertion unit 2 is irradiated. Next, the light applied to the irradiation wall 46 becomes reflected light, returns again through the type determination optical path 40, is taken into the interference unit 21 as measurement light via the optical scanning unit 8, and is computed tomographic image calculation unit 23. Obtains the frequency spectrum of the interference light.

この周波数スペクトラムを図11の(c)に示す。   This frequency spectrum is shown in FIG.

図11(c)の周波数スペクトラムでは、周波数ピークが存在しない。これは、照射壁46の位置が、干渉範囲外の設けられているためである。この干渉範囲は、光源18から出力される光のコヒーレンス長によって決められるものであり、本実施形態における干渉範囲は、図8の表示開始位置Sを中心に±10mmの範囲となっている。   There is no frequency peak in the frequency spectrum of FIG. This is because the position of the irradiation wall 46 is provided outside the interference range. This interference range is determined by the coherence length of the light output from the light source 18, and the interference range in this embodiment is a range of ± 10 mm with the display start position S in FIG. 8 as the center.

つまり、図10の(c)に示す、前歯観察用の口腔内挿入部2の種別判断は、口腔内挿入部の種別判断時の測定光の経路長が干渉範囲外であることを検出して種別判断を行うのである。   That is, the type determination of the intraoral insertion part 2 for anterior tooth observation shown in FIG. 10C is performed by detecting that the path length of the measurement light at the time of the type determination of the intraoral insertion part is outside the interference range. The type is determined.

すなわち、本発明の実施の形態の光断層画像取得装置では、プローブの光走査部8は、光を前記口腔内挿入部2本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、その測定光から得られた干渉光の断層画像用演算部23の演算結果より口腔内挿入部2の種別を判断するので、装置が備えていた断層画像取得機能を用いて、口腔内挿入部2の種別を判断可能となり、スイッチ等の電気的、あるいは、機構的な検知部を設ける必要がないため、プローブを小型化することが可能となるのである。   That is, in the optical tomographic image acquisition apparatus according to the embodiment of the present invention, the optical scanning unit 8 of the probe controls the irradiation of the intraoral insertion unit 2 main body with light to take in the reflected light as measurement light, and Since the type of the intraoral insertion unit 2 is determined from the calculation result of the tomographic image calculation unit 23 of the interference light obtained from the measurement light, the tomographic image acquisition function provided in the apparatus is used. The type can be determined, and it is not necessary to provide an electrical or mechanical detection unit such as a switch. Therefore, the probe can be reduced in size.

次に、この種別判断をいつ行うかについて説明する。   Next, when this type determination is performed will be described.

図12に種別判断の開始時期を示すフローチャートを示す。   FIG. 12 is a flowchart showing the start timing of the type determination.

まず、システム起動後において、測定開始要求があるかないかを判断を行い(S1)、次に、測定開始要求があった場合には、上述した口腔内挿入部2の種別判断を実施し(S2)、次に、その種別に応じた、設定を行い(S3)、次に測定対象の断層画像測定を行い(S4)、測定を終了する(S5)。   First, after the system is started, it is determined whether or not there is a measurement start request (S1). Next, when there is a measurement start request, the type determination of the intraoral insertion portion 2 described above is performed (S2). Next, the setting is made according to the type (S3), then the tomographic image of the measurement object is measured (S4), and the measurement is terminated (S5).

このように、測定を行うごとに、口腔内挿入部2の種別判断を実施すると、電源OFF時、あるいは、非測定時において、使用者が口腔内挿入部2を交換した場合においても、測定時の口腔内挿入部2の種別に応じた適切な測定が可能となる。   As described above, when the type determination of the intraoral insertion portion 2 is performed every time the measurement is performed, even when the user replaces the intraoral insertion portion 2 at the time of turning off the power or not measuring, Appropriate measurement according to the type of the intraoral insertion part 2 becomes possible.

さらには、電源ON時には、口腔内挿入部2の交換不能とするロック機構等を設けることにより、口腔内挿入部2の種別判断を電源投入時にのみ実施することも可能となり、システムの設計が簡単になる。   Furthermore, by providing a lock mechanism that makes it impossible to replace the intraoral insertion part 2 when the power is turned on, the type determination of the intraoral insertion part 2 can be performed only when the power is turned on, thus simplifying the system design. become.

以上のように本発明は、 以上のように本発明は、光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割された一方の光を、光走査部によって照射方向を変えながら口腔内挿入部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記口腔内挿入部から前記光走査部を経由して測定光として取り込むブローブと、前記分割部によって分割された他方の光を反射する参照鏡と、この参照鏡から反射された光と、前記プローブが取り込んだ測定光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部と、を備え、前記プローブは、プローブ本体と、このプローブ本体に着脱自在に装着した口腔内挿入部と、により構成し、前記プローブ本体内に設けた光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この口腔内挿入部本体からの反射光を測定光として取り込むよう制御し、前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断する口腔内挿入部種別判断部を設けたものであるので、プローブを小型化することができる。   As described above, the present invention provides a light source, a dividing unit that divides light emitted from the light source, and a light scanning unit that changes the irradiation direction of the divided one light. A probe that irradiates a measurement target from the intraoral insertion part and takes reflected light from the measurement target as measurement light from the intraoral insertion part via the optical scanning part and the split part. A reference mirror that reflects the other light, a light reflected from the reference mirror, and an interference unit that generates interference light by interfering with the measurement light captured by the probe, and interference generated by the interference unit A tomographic image calculation unit that calculates light tomographic image information by processing light, and the probe includes a probe main body and an intraoral insertion unit that is detachably attached to the probe main body. And the probe The optical scanning unit provided in the body irradiates the intraoral insertion unit body with light, and controls to reflect the reflected light from the intraoral insertion unit body as measurement light, and from the calculation result of the tomographic image calculation unit Since the intraoral insertion part type determination unit for determining the type of the intraoral insertion part is provided, the probe can be miniaturized.

すなわち、本発明の光断層画像取得装置では、前記プローブの光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この口腔内挿入部本体からの反射光を測定光として取り込むよう制御し、その測定光から得られた干渉光の前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断するので、装置が備えていた機能を用いて、口腔内挿入部の種別を判断可能となり、スイッチ等の電気的、あるいは、機構的な検知部を設ける必要がないため、プローブを小型化することが可能となるのである。   That is, in the optical tomographic image acquisition apparatus of the present invention, the optical scanning unit of the probe controls the irradiation to the intraoral insertion unit main body, and takes in the reflected light from the intraoral insertion unit main body as measurement light. Since the type of the intraoral insertion part is determined from the calculation result of the tomographic image calculation unit of the interference light obtained from the measurement light, the type of the intraoral insertion part is determined using the function of the apparatus. This makes it possible to reduce the size of the probe because there is no need to provide an electrical or mechanical detector such as a switch.

したがって、たとえば、歯科用光断層画像取得装置として、広く活用が期待されるものである。   Therefore, for example, it is expected to be widely used as a dental optical tomographic image acquisition apparatus.

1 プローブ本体
2 口腔内挿入部
3 口腔
4 歯
5 ケーブル
6 制御ボックス
7 コリメータレンズ
8 光走査部
9 波長分離プリズム
10 反射ミラー
11 歯
12 表示部
13 表示部
14 虫歯
15 発光素子
16 カメラ
17 表示部
18 光源
19 分割部
20 参照鏡
21 干渉部
22 受光部
23 断層画像用演算部
24 制御部
25 観察画像用演算部
26 ガルバノスキャナ
27 ガルバノスキャナ
28 内部反射ミラー
29 内部反射ミラー
30 光入出力部マウントスクリュー
31 口腔内挿入部種別判断部
38 保護カバー
39 開口部
40 種別判断光路
41 照射壁
42 閾値
43 周波数ピーク
44、44a、44b 周波数
45 後方開口部
46 照射壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe main body 2 Intraoral insertion part 3 Oral cavity 4 Tooth 5 Cable 6 Control box 7 Collimator lens 8 Optical scanning part 9 Wavelength separation prism 10 Reflection mirror 11 Tooth 12 Display part 13 Display part 14 Caries 15 Light emitting element 16 Camera 17 Display part 18 Light source 19 Dividing unit 20 Reference mirror 21 Interfering unit 22 Light receiving unit 23 Tomographic image calculation unit 24 Control unit 25 Observation image calculation unit 26 Galvano scanner 27 Galvano scanner 28 Internal reflection mirror 29 Internal reflection mirror 30 Light input / output unit mount screw 31 Oral insertion portion type determination unit 38 Protective cover 39 Opening 40 Type determination optical path 41 Irradiation wall 42 Threshold 43 Frequency peak 44, 44a, 44b Frequency 45 Rear opening 46 Irradiation wall

Claims (7)

光源と、この光源から出た光を分割する分割部と、この分割された一方の光を、光走査部によって照射方向を変えながら口腔内挿入部から測定対象に向けて照射し、その測定対象からの反射光を、前記口腔内挿入部から前記光走査部を経由して測定光として取り込むプローブと、前記分割部によって分割された他方の光を反射する参照鏡と、この参照鏡から反射された光と、前記プローブが取り込んだ測定光と、を干渉させて干渉光を生成する干渉部と、この干渉部で生成された干渉光を演算処理して測定対象の断層画像情報を生成する断層画像用演算部とを備え、
前記プローブは、プローブ本体と、このプローブ本体に着脱自在に装着した口腔内挿入部と、により構成し、前記プローブ本体内に設けた光走査部は、光を前記口腔内挿入部本体に照射し、この反射光を測定光として取り込むよう制御し、前記断層画像用演算部の演算結果より口腔内挿入部の種別を判断する口腔内挿入部種別判断部を設けた光断層画像取得装置。
A light source, a division unit that divides the light emitted from the light source, and one of the divided lights is irradiated from the intraoral insertion portion toward the measurement target while changing the irradiation direction by the light scanning unit, and the measurement target Reflected from the intraoral insertion part via the optical scanning part as a measurement light, a reference mirror reflecting the other light divided by the dividing part, and reflected from the reference mirror An interference unit that generates interference light by causing interference between the measured light captured by the probe and the measurement light captured by the probe, and a tomographic image that generates tomographic image information to be measured by performing arithmetic processing on the interference light generated by the interference unit An image calculation unit,
The probe includes a probe main body and an intraoral insertion portion that is detachably attached to the probe main body, and an optical scanning unit provided in the probe main body irradiates the intraoral insertion portion main body with light. An optical tomographic image acquisition apparatus provided with an intraoral insertion portion type determination unit that controls to capture the reflected light as measurement light and determines the type of the intraoral insertion unit from the calculation result of the tomographic image calculation unit.
前記断層画像用演算部が断層画像情報を出力する表示部を備えた請求項1に記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the tomographic image calculation unit includes a display unit that outputs tomographic image information. 前記口腔内挿入部種別判断部は、光断層画像取得装置の電源投入後に口腔内挿入部の種別判断を実施する構成とした請求項1または2に記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to claim 1 or 2, wherein the intraoral insertion part type determination unit performs a type determination of the intraoral insertion part after the optical tomography image acquisition apparatus is powered on. 前記口腔内挿入部種別判断部は、測定開始時に口腔内挿入部の種別判断を実施する構成とした請求項1から3のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the intraoral insertion part type determination unit is configured to perform a type determination of the intraoral insertion part at the start of measurement. 前記口腔内挿入部本体には、この種別判断のために光を照射する照射壁を開口部周辺に設けた請求項1から4のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein an irradiation wall for irradiating light is provided in the periphery of the opening for the type determination in the intraoral insertion portion main body. 前記口腔内挿入部種別判断部は、口腔内挿入部の種別判断時の測定光の経路長によって種別判断を行う請求項1から5のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。 The optical tomographic image acquisition apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the intraoral insertion part type determination unit performs type determination based on a path length of measurement light when determining the type of the intraoral insertion part. 前記口腔内挿入部種別判断部は、口腔内挿入部の種別判断時の測定光の経路長が干渉範囲外であることを検出して種別判断を行う請求項1から5のいずれか一つに記載の光断層画像取得装置。 6. The intraoral insertion part type determination unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the type determination is performed by detecting that the path length of the measurement light at the time of determining the type of the intraoral insertion part is outside the interference range. The optical tomographic image acquisition apparatus described.
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