JP5346135B1 - う蝕診断用プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造であって、従来の探針を備えたプローブと同等の大きさおよび重さを有し、さらに、う蝕の拡大を伴わずにう蝕の検査ができ、さらに、初期のう蝕や、穴径は小さいが進行しているう蝕の発見を容易に行うことができるう蝕診断用プローブを提供することを目的とする。
【解決手段】使用者が把持する把持部３と、把持部３の先側に設けられ屈曲形状に形成された中間部５と、該中間部５の先端側に突出するように固定され、固定箇所を中心に弾性変形して屈曲する針形状の探針部９と、を備え、探針部９の先端を歯面上に押し当てて移動した際に該探針部の折れ曲がりと引っ掛かりによって、う蝕を診断するように構成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、う蝕診断用プローブに関し、特に、探針の受ける微小な引っ掛かりを感知して歯の表面のう蝕状態を診断するプローブに関する。

う蝕（虫歯）とは、口腔内の細菌が糖質から作った酸によって、歯が溶かされる疾患であり、う蝕の発生を診断するために、歯科医療で使用される先端が鋭利に尖った棒状の検査用具であるプローブを、歯の表面に押し当てて移動させながら探っていき、引っかかり状態を調べて診断をしていた。

う蝕の状態を診断する先行技術として、特許文献１（特開２００８−２９４１２号公報）が知られている。
この診断装置は、タグバック（Ｔｕｇ Ｂａｃｋ）の有無を精度よく検知し得る、う蝕診断装置を提供している。タグバックとは、軟化象牙質は柔らかいため、探針が象牙質に突き刺さり、探針を引き上げると探針を引き下げる力を発生する。この探針を引き下げる牽引抵抗をいう。

この特許文献１に開示されている構造について、図８を参照して説明する。
う蝕診断装置０１は、電気的接点０９と圧力センサ０７を同位置に配置して、電気的接点０９および圧力センサ０７の信号からタグバックの有無をロジック判定し、探針０２の受ける微小な圧力を定量的に時系列に測定し、タグバックの有無を判定するものである。

探針０２をう蝕歯の表面に押しあてると、先端部に探針０２が取り付けられた連動軸０３が、その回転支点を軸として正回転する。電気的接点０９を介して圧力センサ０７にその押圧力が加わる。タグバック判定回路部０１１によって、所定の測定荷重に到達したらブザー音がなり探針０２をう蝕歯の表面から引き離す。この時タグバックにより探針０２がう蝕歯の表面側に引っ張られると、連動軸０３に逆回転のモーメントが加わり、電気的接点０９が開き（接点がＯＦＦ）、圧力センサ０７に加わる押圧力が０（ゼロ）となる。
これにより、探針０２が、う蝕歯の表面に押しあてて引き離した時のタグバックの有無を精度よく判定できることが示されている。

特開２００８−２９４１２号公報

特許文献１に開示されたう蝕診断装置においては、電気的接点０９および圧力センサ０７を備えて電気信号の処理を行うため、ハンディタイプであってもある程度の大きさと重さを有するため、装置が大型化して操作性が問題となる。

また、図９に示す従来の探針０２０のように、先端部０３０が細く尖って一体の剛体構造であると、探針０２０の先端部０３０がう蝕を拡大するおそれがあり、また、先端を丸めた形状にすると、前端部の径が拡大して、う蝕の内部に探針の先端が入らないため、初期のう蝕を発見することが困難となる。

また、穴径は小さくても深さが０．２〜１ｍｍを超えると、歯表面のエナメル質層を超えて欠損が進行している可能性があるため修復治療が必要になるが、このようなう蝕の発見も遅らせてしまう懸念があった。

そこで、本発明は、これら課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造であって、従来の探針を備えたプローブと同等の大きさおよび重さを有し、さらに、う蝕の拡大を伴わずにう蝕の検査ができ、さらに、初期のう蝕や、穴径は小さいが進行しているう蝕の発見を容易に行うことができるう蝕診断用プローブを提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するため、使用者が把持する把持部と、把持部の先側に設けられ屈曲形状に形成された中間部と、該中間部の先端側に突出するように固定され、固定箇所を中心に屈曲変形する針形状の探針部と、を備え、前記針形状の探針部は、弾性域を超えて変形を加えても外力を除くと変形歪が消えて元の形状に戻る超弾性の性質を有する合金材料によって形成され、該探針部の先端を歯面上に押し当てて移動した際に、該探針部の先端の引っ掛かりによる折れ曲がりによって、初期う蝕を診断するように構成されたことを特徴とする。

係る発明によれば、把持部を握って、探針部の先端を歯面上に押し当てて、歯の上面を移動した際に、該探針部の先端がう蝕内に入り、引っかかって折れ曲がりを生じる。このため歯科医師は探針部の折れ曲がりと、引っかかり度合いの感触によって、う蝕箇所およう蝕の大きさ（深さ、径）を判定することができる。

従って、簡単な構造によって、さらにう蝕に引っかかっても、探針部が本体側と一体の剛体構造でなく、針形状の探針部の先端の引っ掛かりによる折れ曲がりによって変形するため、う蝕の拡大を伴わずにう蝕の検査ができる。
さらに、探針部の針形状の径の選定によって、初期のう蝕や、穴径は小さいが進行しているう蝕の発見を容易に行うことができるようになる。

また、本発明は、前記針形状の探針部は、超弾性の性質を有する合金材料によって形成される。具体的には、ニッケル・チタン合金材からなるとよい。

このような弾性域を超えて変形を加えても外力を除くと変形歪が消えて元の形状に戻る超弾性の性質を有する合金材料によって形成された探針部によれば、う蝕の部分に引っかかって弾性域を超えて塑性変形領域まで探針部が折れ曲がっても、力を除くと、変形歪が消えてすぐに元の直線状態の初期形状に自立復帰するため、常に、直線状態からの折れ曲がり具合によってう蝕の状態を診断でき、安定した診断が可能になる。

また、本発明において好ましくは、前記針形状の探針部の長さは、前記中間部の先端より先に３〜７ｍｍ突出されるとよい。

このように３〜７ｍｍ突出していることによって、エナメル質層を侵食する初期のう蝕を確実に判定できる。すなわち、エナメル質層は０．２〜１．０ｍｍ程度であるため、その範囲の深さを検出できればよく、従って１ｍｍを超える突出長さを有していればよい。

また、あまり短いと超弾性の特性、すなわち塑性変形領域まで折れ曲がっても、力を除くと、すぐに元の直線状態の初期形状に自立復帰する特性が生かせないばかりか、目視で探針部の折れ曲がり具合を判断し難いため、長さとしては、３〜７ｍｍ程度が適切である。また、その長さを超えると、手に伝わるう蝕部分での引っ掛かりの感触が弱まると共に、折れ曲がってしまい探針部の先端を歯面上に押し当てて歯面上を移動する力が掛り難くなる。

また、本発明において好ましくは、前記針形状の探針部は外径０．１〜０．３ｍｍに形成されるとよい。

従来の先細部分のように本体側と一体に形成されて剛体状の探針では、穴径が小さい、例えば０．２〜０．３ｍｍの初期う蝕に対して、穴の奥まで入り込んで深さ方向の確認がし難かったが、本発明では探針部の外径を０．１〜０．３ｍｍ程度とすることで、穴径が小さい初期のう蝕であっても深さを容易に診断できるようになる。
なお、細ければ、小さい穴に入るが、引っ掛かりの感触が得られずう蝕を検知し難く、また、太すぎるとう蝕の穴内に入らないため、検知し難くるため、初期のう蝕の平均的な穴径との関係で探針部の径として適切な範囲は０．１〜０．３ｍｍが望ましい（図５参照）。

また、本発明において好ましくは、前記探針部は前記中間部の先端部に着脱自在に装着される交換用探針部に設けられるとよい。

探針部の径を異なるものと交換する際には、探針部だけを交換すると、探針部は０．１〜０．３ｍｍと非常に細い針金状部材であるため、診断の都度、必要な径と交換する作業が煩雑になり、適さないが、本発明によれば、径が異なる針金状の探針部を備えた交換用探針部の部分から交換可能に設けられているので、う蝕の検査目的に応じて、探針部を備えた交換用探針部から適切な径のものを選択して、装着することで迅速で且つ正確な診断を行うことができる。

また、本発明において好ましくは、前記中間部は、前記把持部に対する前記屈曲形状の屈曲角度が使用者の曲げ力によって調整できるように塑性変形可能な金属材料によって形成されるとよい。

このように使用者が、把持部に対して中間部の屈曲方向を調整できるので、診断の際に探針部の先端方向を、う蝕の部位に応じて診断しやすい方向に折り曲げて使用できるため、う蝕の診断を正確に行うことができるようになる。

また、本発明において好ましくは、前記中間部は、前記把持部に対して着脱自在に装着され、屈曲形状の屈曲角度が異なる中間部に交換可能に構成されるとよい。

前述のように中間部の角度を折り曲げて調整するのではなく、う蝕の部位に応じて予めいくつかのパターン化された角度に設定された交換用中間部を用意しておき交換可能になっている。
折り曲げて角度調整する必要がなく、最適な角度の交換用中間部と交換することによって確実に且つ簡単に探針部の方向を調整できる。

本発明によれば、前記針形状の探針部は、弾性域を超えて変形を加えても外力を除くと変形歪が消えて元の形状に戻る超弾性の性質を有する合金材料によって形成され、針形状の探針部の先端を歯面上に押し当てて移動した際に、該探針部の先端の引っ掛かりによる折れ曲がりによって初期う蝕を診断するように構成されているので、う蝕の拡大を伴わずにう蝕の検査ができ、初期のう蝕、さらには穴径が小さいが深さの深いう蝕の発見を容易に行うことができる。

本発明の第１実施実施形態を示す全体構成図である。 エナメル質層のう蝕状態を示す説明図である。 図２における歯の平面視図である。 本発明の探針部の移動状態を示す説明図であり、（Ａ）は従来例であり、（Ｂ）は本発明である。 探針部の径の説明図である。 第２実施形態を示す説明図である。 第３実施形態を示す説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、う蝕診断用のプローブ１の全体の構成を示し、手で把持する把持部３と、該把持部３の先側に設けられ屈曲形状に形成された中間部５と、該中間部５先端側に突出するように固定され、固定箇所を中心に弾性変形して屈曲（固定箇所を中心に折れ曲がり）する針形状の探針部９とより主に構成されている。

把持部３は、中実の金属製の円柱形状部材であり、外周にはすべり止めのローレット加工１１が施されている。また、その把持部３の先端部には、ろう付け等で中間部５が接合されている。なお、中間部５を把持部３と一体構造としてもよい。

この中間部５は、把持部３側から先端にかけて細くなり先端側に屈曲部１３を形成し、屈曲部１３の先端には探針部９が固定されている。屈曲部１３の中心線は、把持部３の中心線に対して屈曲角度θ（図1参照）が略９０〜１２０°傾斜して形成されている。
このように屈曲角度θは、把持部３に対して略９０°傾斜しているため、歯面上に針状の探針部９を立った状態での接触を容易にし、後述するように、把持部３を握って、探針部９の先端を歯面上に押し当てて、歯の上面を移動した際に、該探針部９の先端がう蝕内に入り、引っかかって折れ曲がる感触を得るのに適している。

う蝕の部位によっては、屈曲角度θが９０°より大きくした方が引っ掛かりの感触が良好である場合、または９０°より小さくした方が良好である場合があるため、中間部５の中間本体部５ａ、つまり屈曲部１３に向かって細くなる部分を曲げて変形できるように、中間部５は人力によって塑性変形可能な鋼材若しくは合金材によって形成されている。

このように使用者の手操作による折り曲げ力によって、把持部３に対する屈曲角度θを調整できるので、診断の際に探針部９の先端方向を、う蝕の部位に応じて診断しやすい方向に折り曲げることができるため、う蝕の診断を正確に行うことができる。

また、探針部９は、針形状をした直線状の針金部材であり、超弾性の性質を有する合金材料、例えば、ニッケル・チタン合金材からなっている。

一般に、通常金属材料は、外部応力により弾性域を超えて変形を加えると、応力を除いても弾性変形分しかひずみは戻らず、永久変形が残る。一方、形状記憶合金であると、変態温度以下で弾性変形域を超えて変形を加えると、見かけ上の塑性変形はするが変態温度以上に加熱するとひずみが消えて元の形状に戻る。

これに対して、超弾性合金は、変態温度以上で弾性域を超えて変形ひずみを加えても、外部応力を除くと変形歪が消えて元の形状に戻るものである。この性質を有した合金によって、探針部９が形成されている。すなわち、診断時の常温の温度領域において変態温度以上にある超弾性合金よって形成されている。

従って、この超弾性合金のような材料からなる探針部９にすることによって、診断時において、う蝕の部分に引っかかって探針部９が折れ曲がって、塑性変形領域まで折れ曲がっても、力を除くと、すぐに元の直線状態の初期形状に自立復帰することができる。

このため、常に、直線状態からの折れ曲がり具合によってう蝕の状態を診断でき、安定した診断が可能になる。
すなわち、把持部３を握って、探針部９の先端を歯面上に押し当てて、歯の上面を移動した際に、該探針部９の先端がう蝕内に入り、引っかかって折れ曲がりを生じる。このため操作者は探針部の折れ曲がりと、引っかかり度合いの感触によって、う蝕箇所およう蝕の大きさ（深さ、径）を判定することができる。

図２、３に、う蝕の例を示す。この例では、エナメル質層２１に進行したう蝕２３を示し、う蝕２３が、臼歯部２４の咬合面の小窩裂溝２５に沿って生じた初期の段階を示している。
従って、探針部９の先端を溝に沿って移動しながら、深いところがあれば、引っ掛かりが強くなり、深さに応じた感触が操作者の手に伝わり、さらに探針部９の曲り具合として視認できる。

図４（Ａ）は、従来の場合を模式的に示し、探針の先端部０３０は、太くてう蝕の内部に入らないことがあり、入っても先端部分は円錐形状のため、う蝕を拡大させる懸念を有する。
図４（Ｂ）は、本発明の探針部９の場合を模式的に示し、探針部９が、う蝕の穴内に入って、引っ掛かりを生じるが、探針部９に曲り変形を生じる。

このように、本発明は簡単な構造によって、さらにう蝕に引っかかっても、探針が剛体構造でなく、曲げ変形を生じることによって穴を広げることなく逃げるため、探針によってう蝕を拡大する懸念がなく、う蝕の検査ができる。

次に、探針部９の径および長さについて説明する。
針形状の探針部９の突出長さは、中間部５の先端より先に突出部分Ｌとして３〜７ｍｍ突出されている。このように３〜７ｍｍ突出していることによって、エナメル質層２１を侵食する初期のう蝕を確実に判定できる。
すなわち、エナメル質層２１は０．２〜１．０ｍｍ程度であるため、１ｍｍを超える突出量があることによって、エナメル質層２１内に止まる初期う蝕の検出のみならず、エナメル質層２１を超えるう蝕も、確実に検出できる。

また、あまり短いと超弾性の特性、すなわち塑性変形領域まで折れ曲がっても、力を除くと、すぐに元の直線状態の初期形状に自立復帰する特性が生かせないばかりか、目視で探針部の折れ曲がり具合が判断し難いため、長さとしては、３〜７ｍｍ程度が適切である。また、その７ｍｍの長さを超えると、手に伝わるう蝕の引っ掛かりの感触が弱まると共に、折れ曲がってしまい探針部の先端を歯面上に押し当てて歯面上を移動する力が掛り難くなる。

また、好ましくは前記針形状の探針部は外径０．１〜０．３ｍｍに形成されているとよい。
従来の先細形状が本体側と一体に形成されて剛体状の探針では、穴径が小さい、例えば０．２〜０．３ｍｍの初期う蝕に対して、穴の奥まで入り込んで深さの確認がし難かったが、針金状の探針部９の外径を０．１〜０．３ｍｍ程度とすることで、穴径が小さい初期のう蝕であっても、深さを容易に診断できるようになる。

なお、細ければ、小さい穴に入るが、引っ掛かりの感触が得られ難く、う蝕を検知し難くなる。
また、太すぎるとう蝕の穴内に入らないため、検知し難くなるため、初期のう蝕の平均的な穴径との関係で、探針部９の径として適切な範囲は０．１〜０．３ｍｍが望ましい。

この探針部９の径に対する操作者の手に伝わる感触（感知度）との関係を図５に示す。すなわち、前述したように細すぎると、初期う蝕の穴に入りやすいが、手に伝わる引っ掛かりの感触が弱く感知しにくくなる。また、探針部９の径が太すぎると、初期う蝕の穴に入りにくくなるため、手に伝わる引っ掛かりの感触が弱くう蝕を感知しにくくなる。

以上のように、第１実施形態によれば、針金状部材である探針部９の径を、０．１〜０．３ｍｍとし、突出長さを３〜７ｍｍ程度とし、ニッケル・チタン合金材から形成されて超弾性の性質を有することによって、簡単な構造によって、穴径が小さい、例えば０．２〜０．３ｍｍのう蝕の初期状態および、穴径は小さいがエナメル質層２１を超えて進行したう蝕２３を確実に診断できるようになる。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、探針部９の径が異なる複数種類の取り換え可能なカートリッジタイプの交換用探針部３１を備えることを特徴とする。

探針部９の径は０．１〜０．３ｍｍが望ましいことは前記第１実施形態で説明したとおりであるが、この０．１〜０．３ｍｍの間の範囲、及びさらに広げた０．１〜０．５ｍｍ範囲において複数の径の交換用探針部３１を備えている。

図６に示すように、探針部９だけ、即ち針金状部分だけを交換するのではなく、径が異なる針金状の探針部９を固定する固定部３３を含めて形成される交換用探針部３１の部分から交換可能に設けられている。

探針部９の径を異なるものと交換する際に、探針部９だけを交換するように構成すると、探針部９は０．１〜０．３ｍｍと非常に細い針金状部材であるため、診断の都度、探針部９の交換作業が煩雑になるため、適さない。

これに対して径が異なる針金状の探針部９を固定する固定部３３を含めて形成される交換用探針部３１の部分から交換可能に設けられているので、う蝕の検査目的に応じて、探針部９を備えた交換用探針部３１から適切な径のものを選択して、装着することで迅速で且つ正確な診断を行うことができる。

また、交換用探針部３１の結合部３５の構造は、中間部５の先端中央部に形成された凹溝と、交換用探針部３１の先端部に形成された凸部によって凹凸嵌合可能に構成されている。
使用者（診断者）が手で、交換用探針部３１を抜いて取り外したり、押し込んで装着したり交換用探針部３１を交換自在に構成されている。
また、凹凸嵌合構造でなく、ネジ構造で中間部５の先端にねじ込まれる構造であってもよく、簡単に交換作業ができるようになっている。

以上のように、第２実施形態によれば、探針部９を固定する固定部３３を含めて形成される交換用探針部３１の部分から交換可能に設けられているので、う蝕の検査目的に応じて、適切な径のものを選択して、迅速かつ確実に装着することができる。
さらに、う蝕診断用のプローブ１全体の製造工程においても、交換用探針部３１の部分だけを別に組み立てて、中間部５の先端部に取り付けることで、製造が容易化する。

（第３実施形態）
次に、図７を参照して、第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、中間部５の屈曲角度θが異なる複数種類の取り換え可能な交換用中間部６を備えることを特徴とする。

第１実施形態においては、中間部５の中間本体部５ａの部分を人力によって曲げることができるように、中間部５は塑性変形可能な金属材料によって形成されているが、本実施形態においては、図７のように、中間部５は、把持部３に対して着脱自在に装着され、屈曲形状の屈曲角度θが異なる交換用中間部６によって構成されている。

着脱自在の構造は、係合部４０が凹凸嵌合構造よりなり、抜き挿しすることによって、また、ネジ構造よりなり、ねじ込むことによって、交換用中間部６の根元部分が把持部３の先端部分に係脱できるようになっている。これによって、交換用中間部６を簡単に交換ができる。

第１実施形態のように、中間部５を折り曲げて変形させるのではなく、う蝕の部位に応じて予めいくつかのパターン化された角度に設定され交換用中間部６を用意しておき、最適な角度の交換用中間部６を装着する。これによって、診断に適した探針部９の方向を確実に且つ簡単に調整できる。

本発明によれば、簡単な構造で従来の探針を備えたプローブと同等の大きさおよび重さを有し、さらに、う蝕の拡大を伴わずにう蝕の検査ができ、さらに、初期のう蝕、穴径の小さいう蝕の発見を容易に行うことができるため、う蝕診断用プローブへの適用技術として有用である。

１ う蝕診断用のプローブ
３ 把持部
５ 中間部
５ａ 中間本体部
６ 交換用中間部
９ 探針部
１３ 第１屈曲部
２３ う蝕
２４ 臼歯部
３１ 交換用探針部
３３ 固定部
３５ 結合部
Ｌ 突出部分

Claims (7)

1. 使用者が把持する把持部と、把持部の先側に設けられ屈曲形状に形成された中間部と、該中間部の先端側に突出するように固定され、固定箇所を中心に屈曲変形する針形状の探針部と、を備え、
   前記針形状の探針部は、弾性域を超えて変形を加えても外力を除くと変形歪が消えて元の形状に戻る超弾性の性質を有する合金材料によって形成され、該探針部の先端を歯面上に押し当てて移動した際に、該探針部の先端の引っ掛かりによる折れ曲がりによって、初期う蝕を診断するように構成されたことを特徴とするう蝕診断用プローブ。
2. 前記針形状の探針部は、ニッケル・チタン合金材からなることを特徴とする請求項１記載のう蝕診断用プローブ。
3. 前記針形状の探針部の長さは、前記中間部の先端より先に３〜７ｍｍ突出されることを特徴とする請求項１または２に記載のう蝕診断用プローブ。
4. 前記針形状の探針部は外径０．１〜０．３ｍｍに形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のう蝕診断用プローブ。
5. 前記探針部は、前記中間部の先端部に着脱自在に装着される交換用探針部に装着されることを特徴とする請求項１記載のう蝕診断用プローブ。
6. 前記中間部は、前記屈曲形状の屈曲角度が使用者の曲げ力によって調整できるように塑性変形可能な金属材料によって形成されることを特徴とする請求項１記載のう蝕診断用プローブ。
7. 前記中間部は、前記把持部に対して着脱自在に装着され、屈曲形状の屈曲角度が異なる中間部に交換可能に構成されることを特徴とする請求項１記載のう蝕診断用プローブ。

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