WO2013125508A1 - 歯科ハンドピース用の映像取得機器、歯科ハンドピース用撮像装置、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステム - Google Patents

歯科ハンドピース用の映像取得機器、歯科ハンドピース用撮像装置、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステム Download PDF

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light
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acquisition device
intake port
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修 元山
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修 元山
株式会社ジーシー
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    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
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    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/088Illuminating devices or attachments

Definitions

  • the present invention relates to an image acquisition device for a dental handpiece, an imaging device for a dental handpiece, a dental handpiece, and a dental handpiece system used in dental treatment.
  • a tool is mounted on the dental handpiece body, and teeth are cut with the tool.
  • the practitioner preferably proceeds with cutting while observing the cutting state.
  • a dental prosthesis to be attached to a tooth has an important shape matching with a cut tooth, and has a great influence on the life of the dental prosthesis. Therefore, it is very important to perform the treatment accurately while observing the cutting state in a clearer state.
  • Patent Document 1 discloses a technique for providing a portion for capturing an image so as to be arranged in a tool mounting portion of a dental handpiece, and capturing and displaying the image with a camera through an optical fiber. Yes. According to this, since the tooth which is a cutting object can be projected on a display device, it can be performed while observing the cutting site.
  • Patent Document 1 it is difficult to obtain a clear image because the sprayed water adheres to a site for capturing the image.
  • an object of the present invention is to provide an image acquisition device for a dental handpiece that can acquire a clear image even when cooling water is supplied. Also provided are an imaging device for a dental handpiece, a dental handpiece, and a dental handpiece system that can acquire a clear image even when cooling water is supplied.
  • the invention described in claim 1 is an image acquisition device (11) that is attachable to and detachable from the dental handpiece body (1), and includes a light incident part (13d) that allows light to be taken in (13d) 13a) and holding members (14, 15) for holding the light incident part on the dental handpiece body, and the intake port is outside the outer peripheral surface of the head (2) of the dental handpiece body, It is an image acquisition device that can be held on the dental handpiece body by the holding member so as to be shifted from the tool mounting surface of the head in a direction away from the tool.
  • the intake port (13d) in the video acquisition device (11) according to the first aspect, can be held within a radius of 25 mm or less in plan view around the rotation axis of the tool. It is characterized by that.
  • plan view is a viewpoint in which the rotation axis direction of the tool is the back / front direction.
  • the invention according to claim 3 is the image acquisition device (11) according to claim 1 or 2, and a photoelectric conversion means (23) for receiving the light incident from the light incident part (13a) and converting it into an electric signal. And an image processing means (25) that receives the electric signal converted by the photoelectric conversion means and performs image processing.
  • Claim 4 has a dental handpiece main body (1), and the video acquisition apparatus (11) with which a dental handpiece main body is equipped, A video acquisition apparatus enables taking in light A light incident portion (13a) having a mouth (13d) is provided, and the take-in port is in a range outside the outer peripheral surface of the head (2) of the dental handpiece body from the tool mounting surface (2a) of the head ( 3) A dental handpiece that is held by the dental handpiece body so as to be shifted in a direction away from 3).
  • the intake port (13d) is held within a radius of 25 mm or less in plan view around the rotation axis of the tool (3). It is characterized by that.
  • the invention according to claim 6 is the dental handpiece according to claim 4 or 5, the photoelectric conversion means (23) for receiving the light incident from the light incident part (13a) and converting it into an electrical signal, It is a dental handpiece system comprising image processing means (25) that receives the electric signal converted by the conversion means and performs image processing.
  • FIG. 3A shows the configuration in plan view of the periphery of the head
  • FIG. 3B is a diagram in which the intake port is arranged in plan view of the periphery of the head.
  • 4A is a view of the light entering / exiting means viewed from the tool side of FIG. 1
  • FIG. 4B is the same viewpoint as FIG. 1, along the line IVb-IVb shown in FIG. 4A.
  • 6A is a view of the light entering / exiting means viewed from the tool side of FIG. 5
  • FIG. 6B is a view of the light entering / exiting means viewed from the same viewpoint as FIG.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment, and schematically shows a configuration of a dental handpiece system 100.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the head 2 in the dental handpiece body 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the head 2 of the dental handpiece body 1 and is a plan view from the side on which the tool 3 is mounted.
  • Fig.3 (a) shows a structure
  • FIG.3 (b) is a figure explaining the range by which an intake port is arrange
  • the dental handpiece system 100 includes a dental handpiece body 1 and an imaging device 10 for a dental handpiece.
  • a known dental handpiece body 1 can be used.
  • the tool mounting surface 2a which is one surface of the head 2
  • the head 2 has the head 2 and a tool mounting portion is provided on which a tool 3 such as a dental drill is mounted.
  • a rotational force is applied to the tool 3 by flowing air through a flow path provided in the dental handpiece body 1.
  • four cooling water injection ports 2 b are provided on the tool mounting surface 2 a of the head 2.
  • the cooling water injection port 2b communicates with a flow path provided in the dental handpiece body 1, and cooling water is injected from the cooling water injection port 2b by flowing water through the flow path.
  • the form of the dental handpiece body 1 is shown as an example, as described above, a known dental handpiece body can be applied without being limited thereto.
  • the dental handpiece imaging device 10 includes a video acquisition device 11, a processing means 21, and a display means 31.
  • the video acquisition device 11 includes a light guide unit 12, an input / output unit 13, and holding members 14 and 15.
  • the light guide unit 12 is a cable-like member configured so that light is guided inside thereof. At least two light guide paths are formed inside the light guide means 12. That is, the image light guide 12a and the light source light guide 12b.
  • induces the light for forming the image light guide way 12a and the light source light guide way 12b is not specifically limited, For example, an optical fiber can be mentioned.
  • the light guide unit 12 has flexibility and can maintain its posture at a predetermined position. As a result, the video acquisition device 11 can be deformed into a desired posture and the posture can be maintained.
  • FIG. 4 shows a diagram in which the periphery of the input / output light means 13 in the video acquisition device 11 is noticed.
  • 4A is a view of the light incident / exiting means 13 viewed from the tool 3 side in FIG. 1 (that is, a view seen from the same viewpoint as FIG. 3A), and
  • FIG. 4B is the same view as FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a cross section taken along line IVb-IVb shown in FIG.
  • the light incident / exiting means 13 has a light incident portion 13a and a light source light emitting / emitting portion 13b inside thereof.
  • the light incident portion 13a has a function of causing light from the oral cavity to enter, obtaining an image to be photographed, and guiding the light to the video light guide path 12a of the light guide means 12 described above. Therefore, the light incident portion 13a is configured to communicate with the image light guide path 12a.
  • the light source light output part 13b has a function of receiving light source light from the light source light guide path 12b of the light guide means 12 and emitting it as intraoral illumination light. Accordingly, the light source light output part 13b is configured to communicate with the light source light guide path 12b.
  • the incoming / outgoing light means 13 has the following configuration.
  • the light entering / exiting means 13 has an outer peripheral wall portion 13c at the light entering portion 13a.
  • the outer peripheral wall part 13c is a tubular member, and a light incident part 13a is formed inside the tubular part, and light from the oral cavity enters here. Therefore, the inner surface of the outer peripheral wall portion 13c is preferably a surface having a high light reflectance.
  • the outer peripheral wall portion 13c may be made of metal and the inner surface thereof may be a mirror surface.
  • the outer peripheral wall portion 13c is partially cut away to form an intake port 13d.
  • the intake port 13d is a portion through which light passes so that light from the oral cavity can be acquired in the tubular shape of the outer peripheral wall portion 13c. Therefore, in addition to simply opening a hole, a light-transmitting glass or resin may be disposed here.
  • a reflection member 13e is provided on the side of the outer peripheral wall portion 13c opposite to the side connected to the light guide means 12.
  • the reflecting member 13e is composed of a member having a high light reflectance, and as can be seen from FIG. 4B, an inclined surface for reflecting the light incident from the intake port 13d so as to approach the light guide direction. have.
  • the reflecting member 13e is not particularly limited as long as it is made of a material having a high light reflectance.
  • the reflecting member 13e is made of a metal and uses a mirror surface, or is made of a resin and has a refractive index difference with air. Reflection may be used.
  • the light source light output part 13b has the same configuration as the light input part 13a.
  • the outer peripheral wall portion 13c, the intake port 13d, and the like have the same configuration as the outer peripheral wall portion, the light source light exit port 13f, and the reflecting member.
  • the holding members 14 and 15 are members provided so as to protrude from the light guide means 12, and the light guide means 12 and the light entering / exiting means 13 are attached to the dental handpiece body 1 and held. It is a means to enable.
  • the holding members 14 and 15 are not particularly limited as long as the holding members 14 and 15 can be held, and the holding members 14 and 15 are configured to sandwich the dental handpiece main body 1 or adsorb to the dental handpiece main body 1. The thing of such a structure can be mentioned.
  • the holding member only needs to be able to hold the input / output light means on the dental handpiece, and therefore the holding means may be provided on the input / output light means.
  • Such a video acquisition device 11 is attached and held to the dental handpiece body 1 as follows to form a dental handpiece. That is, as can be seen from FIGS. 1 to 3, the holding members 14 and 15 are attached to the dental handpiece body 1. At this time, the intake port 13d of the input / output light means 13 is arranged so as to satisfy the following conditions.
  • the intake port 13 d of the input / output light means 13 is arranged so as to face the tool 3 side.
  • the intake port 13d is shifted from the tool mounting surface 2a indicated by II-II in a direction away from the tool 3.
  • the light input / output means 13 can be moved and held in the posture as shown by arrows IVc and IVd in FIG. It becomes possible. Therefore, for example, the input / output light means 13 can be moved from the position of the input / output light means 13 indicated by a solid line to another position, as in the case of the input / output light means 13 indicated by a broken line in FIG.
  • the processing unit 21 is a unit that supplies light source light to the video acquisition device 11 and processes the acquired light.
  • the processing unit 21 includes a light source 22, a photoelectric conversion unit 23, a reception unit 24, a central operator 25, a storage unit 26, a RAM 27, and a transmission unit 28.
  • the light source 22 is a light source that provides light for illumination in the oral cavity. Therefore, white light is preferred.
  • the type of light source is not particularly limited, but a light emitting diode (LED) is preferable from the viewpoint of life and energy saving.
  • the light source 22 is connected to the light source light guide 12 b of the light guide 12.
  • the photoelectric conversion means 23 is means for converting the input light into an electrical signal. If it is such a means, the specific form will not be limited, For example, CCD, CMOS, etc. can be mentioned. Accordingly, as can be seen from FIG. 1, the photoelectric conversion means 23 is connected to the image light guide path 12a in the light guide means 12, and converts the light guided therethrough into an electrical signal.
  • the receiving means 24 is a member having a function of taking in an electrical signal based on light from the oral cavity from the photoelectric conversion means 23, and is connected to the photoelectric conversion means 23. This includes so-called input ports, input connectors, and the like.
  • the connection mode may be wired or wireless.
  • the central operator 25 is a so-called CPU, and functions as an image processing means and other various calculation means. That is, the central operator 25 executes various programs stored in the storage means 26 that functions as a storage medium, calculates a predetermined result, and outputs it.
  • the central operator 25 functions as an image processing means, it takes in an electrical signal from the receiving means 24, performs an operation based on a program, and generates a resultant video signal.
  • video effects such as enlarging a part of the video, displaying a part prominently, measuring on the screen, etc. if necessary Can also be added. This improves convenience for the practitioner.
  • a known program can be applied to such an image processing program.
  • the central operator 25 is connected to other members provided in the processing means 21 such as the receiving means 24, the storage means 26, the RAM 27, and the transmitting means 28, and is configured so that these can be controlled based on a program. Yes.
  • the storage means 26 is a member that functions as a storage medium in which various programs and data that are the basis of the calculation performed by the central operator 25 are stored. Further, the storage unit 26 may function as a storage unit that stores videos to be stored, patient data, and the like.
  • the RAM 27 is a member that functions as a work area for operations performed by the central operator 25 and a temporary data storage unit.
  • the RAM 27 can be composed of SRAM, DRAM, flash memory, or the like, and is similar to a known RAM.
  • the transmission means 28 is a member having a function of transmitting a signal to be transmitted to the display means 31 among the obtained results. This includes so-called output ports, output connectors, and the like.
  • the transmission mode may be wired or wireless.
  • the display unit 31 is a unit that is connected to the transmission unit 28 of the processing unit 21 and displays an image based on information acquired from the transmission unit 28. Various monitors and the like are used.
  • the dental handpiece imaging device 10 According to the image acquisition device 11 for a dental handpiece, the dental handpiece imaging device 10, the dental handpiece, and the dental handpiece system 100 having the above-described configuration, the teeth and the like are cut as follows. It becomes possible.
  • the tool 3 attached by rotating air is rotated, and cooling water is introduced at the same time, and cooling water is emitted from the cooling water injection port 2b. Thereby, it is possible to normally cut teeth and the like while cooling.
  • the light source 22 of the processing means 21 is further turned on.
  • the light is emitted from the light source 22, and the light is guided to the image acquisition device 11 connected thereto and emitted from the light source light emission port 13 f, thereby illuminating the inside of the oral cavity.
  • the light emitted from the light source 22 is guided through the light source light guide path 12b, reaches the light source light output part 13b provided in the light input / output means 13, is reflected by the reflecting member, and is output from the light source light output port 13f.
  • the reflected light from the illuminated oral cavity enters the light incident portion 13a from the intake port 13d of the light entering / exiting means 13 and is reflected by the reflecting member 13e, as indicated by the dashed arrows in FIG.
  • the light guide means 12 enters the image light guide path 12a.
  • the light from the oral cavity is guided to the image light guide path 12 a, and an image is generated by the processing means 21 and displayed on the display means 31.
  • the dental handpiece is attached to the dental handpiece main body 1 to obtain a dental handpiece, thereby displaying the cutting status of teeth and the like by the tool 3.
  • the treatment can be performed while visually recognizing the image 31.
  • the intake port 13d of the image acquisition device 11 of the dental handpiece imaging apparatus 10 can be arranged at a predetermined position as described above, it is possible to greatly reduce the visibility defect due to the influence of cooling water. Therefore, it is possible to obtain a clear image of the cutting site even when cooling water is used.
  • the position of the intake port 13d can be changed as appropriate, and a clearer image can be obtained and the contents of treatment can be flexibly handled. .
  • the present invention is not limited to this, and two or more input / output light means may be provided and arranged at different positions. According to this, although it is necessary to increase the image light guide path and the light source light light guide path in accordance with the number of light entering / exiting means, it becomes possible to visually recognize the tooth from more angles.
  • the example in which the video acquisition device 11 is detachable from the dental handpiece body 1 has been described. According to this, when the dental handpiece body 1 is cleaned, the image acquisition device 11 may be detached, and the dental handpiece body 1 can be easily cleaned as usual.
  • the present invention is not limited thereto, and the dental handpiece may be configured as a form in which the video acquisition device 11 is integrated with the dental handpiece body 1. According to this, it becomes possible to make it more compact.
  • the light entrance / exit light means 13 may be configured to be detachable from the light guide means 12. This makes it possible to replace the light entering / exiting means 13 and improve convenience.
  • FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams for explaining other embodiments, and a diagram for explaining the dental handpiece system 200 is shown.
  • 5 is a view corresponding to FIG. 1
  • FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4
  • FIG. 6 (a) is a view of the light entering / exiting means from the tool side of FIG. 5
  • FIG. 5 is a view of the light entering / exiting means viewed from the same viewpoint as FIG.
  • FIG. 6A and FIG. 6B the internal structure is shown with a broken line.
  • the dental handpiece system 200 includes a dental handpiece body 1 and a dental handpiece imaging device 10 '. Since the dental handpiece body 1 is the same as the above-described dental handpiece system 100, description thereof is omitted.
  • the dental handpiece imaging device 10 ′ includes an image acquisition device 11 ′, a processing unit 21 ′, and a display unit 31.
  • the video acquisition device 11 ′ includes a conductive means 12 ′, an incident / exit light means 13 ′, and holding members 14 and 15.
  • the conductive means 12 ′ is a member having a conducting wire that electrically connects an input / output light means 13 ′ and a processing means 21 ′ to be described later.
  • the conducting means 12 ' includes a so-called conducting wire inside, and at least two conducting wires are arranged. One of them is a conducting wire 12′a that connects the photoelectric conversion means 23 ′ and the processing means 21 ′, and the other is a conducting wire 12′b that connects the light source 22 ′ and the processing means 21 ′.
  • the conductive means 12 has flexibility and can maintain its posture at a predetermined position.
  • the video acquisition device 11 ′ can be deformed into a desired posture and the posture can be maintained.
  • the light entering / exiting means 13 ′ is arranged at the tip of one of the light guiding means 12 ′, as can be seen from FIGS. 5, 6 (a), and 6 (b).
  • the light entering / exiting means 13 ′ is a photoelectric conversion means including a light entering part provided with an intake for allowing light from the oral cavity to enter. 23 ′ and a light source 22 ′ including a light source light output portion.
  • the photoelectric conversion means 23 ′ is a means for making light from the oral cavity, which is an image to be photographed, incident and converting it into an electrical signal. Then, the converted signal is transmitted to the processing means 21 ′ by the conducting wire 12′a.
  • the specific form of photoelectric conversion means 23 ' is not specifically limited, The apparatus containing CCD, CMOS, etc. can be mentioned.
  • the light source 22 ′ is a means for receiving illumination from the processing means 21 ′ via the conductor 12′b and emitting illumination light. Therefore, white light is preferable.
  • the specific form of light source 22 ' is not specifically limited, LED can be mentioned from a viewpoint of power consumption or lifetime.
  • the photoelectric conversion means 23 'and the light source 22' are arranged directly on the input / output light means 13 '.
  • the input / output light means 13 ′ is moved as indicated by arrows VIc and VId in FIGS. 6 (a) and 6 (b). It is possible to hold in that posture. Therefore, the position of the light entering / exiting means 13 'can be moved from one position to another position.
  • the processing unit 21 ′ is a unit that supplies power to the video acquisition device 11 ′ and processes an electrical signal based on light from the oral cavity.
  • the processing unit 21 ′ includes a power source 29, a receiving unit 24, a central operator 25, a storage unit 26, a RAM 27, and a transmitting unit 28.
  • the power source 29 is a power source that supplies electricity to the light source 22 '. As can be seen from FIG. 5, the power supply 29 is connected to the conductor 12'b of the conductive means 12 '.
  • the receiving means 24 is a member having a function of taking in an electrical signal from the photoelectric conversion means 23 ', and is connected to the photoelectric conversion means 23' via a conducting wire 12'a. This includes so-called input ports, input connectors, and the like.
  • the connection mode may be wired or wireless.
  • the image acquisition device 11 ′ for a dental handpiece Similar to the above-described dental handpiece system 100, the image acquisition device 11 ′ for a dental handpiece, the imaging device 10 ′ for a dental handpiece, the dental handpiece, and the dental handpiece system 200 having the above-described configuration are also used. It will be effective.
  • the light source 22 may be applied as the light source and the photoelectric conversion unit 23 ′ may be used as the photoelectric conversion unit, or the light source 22 ′ may be applied as the light source and the photoelectric conversion unit 23 may be used as the photoelectric conversion unit.

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Abstract

 冷却水が供給されても鮮明な映像を取得することができる歯科ハンドピース用の映像取得機器を提供する。 歯科ハンドピース本体(1)に着脱可能とされる映像取得機器(11)であって、光を取り込み可能とする取込口を備える入光部と、入光部を歯科ハンドピース本体に保持する保持部材(14、15)と、を備え、取込口は、歯科ハンドピース本体のヘッド(2)の外周面より外側の範囲で、ヘッドの工具装着面より工具から離隔する方向にずらされて位置づけられるように保持部材により歯科ハンドピース本体に保持可能である。

Description

歯科ハンドピース用の映像取得機器、歯科ハンドピース用撮像装置、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステム
 本発明は、歯科治療の際に用いられる、歯科ハンドピース用の映像取得機器、歯科ハンドピース用撮像装置、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステムに関する。
 歯科の治療では、歯科ハンドピース本体に工具が装着され、該工具により歯牙を切削する。このとき、施術者は切削状態を観察しながら切削を進めることが好ましい。特に、歯牙に装着する歯科補綴物は、切削した歯牙との精度良い形状の一致が重要であり、歯科補綴物の寿命に大きな影響を与えることがわかっている。そのため、切削状態をより鮮明な状態で観察しながら精度よく施術することが非常に重要である。
 これに対し、施術の際に歯牙の状態を観察する方法として歯牙を直接目視する方法や鏡(ミラー)を用いる方法が挙げられる。しかし、目視では死角ができてしまい、鏡は歯科ハンドピースと同時に併用することに困難がある。
 これに対して、特許文献1には、歯科ハンドピースの工具装着部に並べられるように映像を取り込むための部位が設けられ、ここから光ファイバーを通じてカメラで映像を取り込んで表示する技術が開示されている。これによれば、切削対象である歯牙を表示装置に映し出すことができるので、切削部位を観察しながら施術することが可能であるとされている。
特開平9-56730号公報
 ここで、歯牙等の生体を切削するに際しては、当該切削により熱が発生することから、生体を保護するために冷却水を供給する。近年では冷却効率を高める観点から、霧状(ミスト状)の水が噴霧されることも多い。
 ところが特許文献1に記載の技術では、噴霧された水が映像を取り込むための部位に付着し、鮮明な映像を取得することが困難であった。
 そこで本発明は上記問題点に鑑み、冷却水が供給されても鮮明な映像を取得することができる歯科ハンドピース用の映像取得機器を提供することを課題とする。また、冷却水が供給されても鮮明な映像を取得することができる歯科ハンドピース用撮像装置、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステムを提供する。
 以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。
 請求項1に記載の発明は、歯科ハンドピース本体(1)に着脱可能とされる映像取得機器(11)であって、光を取り込み可能とする取込口(13d)を備える入光部(13a)と、入光部を歯科ハンドピース本体に保持する保持部材(14、15)と、を備え、取込口は、歯科ハンドピース本体のヘッド(2)の外周面より外側の範囲で、ヘッドの工具装着面より工具から離隔する方向にずらされて位置づけられるように保持部材により歯科ハンドピース本体に保持可能である、映像取得機器である。
 請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の映像取得機器(11)において、取込口(13d)は工具の回転軸を中心に平面視で半径25mm以内の範囲に保持可能であることを特徴とする。
 ここで平面視とは、工具の回転軸方向を奥/手前方向とした視点である。
 請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の映像取得機器(11)と、入光部(13a)から入射した光を受光して電気信号に変換する光電変換手段(23)と、光電変換手段で変換された電気信号を受信して画像処理する画像処理手段(25)と、を備える、歯科ハンドピース用撮像装置(10)である。
 請求項4に記載の発明は、歯科ハンドピース本体(1)と、歯科ハンドピース本体に備えられる映像取得機器(11)と、を有し、映像取得機器は、光を取り込み可能とする取込口(13d)を備える入光部(13a)を具備し、取込口は、歯科ハンドピース本体のヘッド(2)の外周面より外側の範囲で、ヘッドの工具装着面(2a)より工具(3)から離隔する方向にずらされて位置づけられるように歯科ハンドピース本体に保持される、歯科ハンドピースである。
 請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の歯科ハンドピースにおいて、取込口(13d)は工具(3)の回転軸を中心に平面視で半径25mm以内の範囲に保持されていることを特徴とする。
 請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の歯科ハンドピースと、入光部(13a)から入射した光を受光して電気信号に変換する光電変換手段(23)と、光電変換手段で変換された電気信号を受信して画像処理する画像処理手段(25)と、を備える、歯科ハンドピースシステムである。
 本発明によれば、歯牙の切削の際に冷却水を供給しつつも鮮明な映像を取得することが可能となる。
1つの形態を説明する図で歯科ハンドピースシステムの構成を模式的に表した図である。 図1のうちヘッド周辺の部位を拡大して示した図である。 図3(a)はヘッド周辺を平面視した図で構成を示し、図3(b)はヘッド周辺を平面視した図で取込口が配置される範囲を説明する図である。 図4(a)は図1の工具側から入出光手段を見た図であり、図4(b)は図1と同じ視点で、図4(a)に示したIVb-IVb線に沿った断面を表す図である。 他の形態を説明する図で歯科ハンドピースシステムの構成を模式的に表した図である。 図6(a)は図5の工具側から入出光手段を見た図であり、図6(b)は図5と同じ視点で入出光手段を見た図である。
 本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
 図1は1つの形態を説明するための図で、歯科ハンドピースシステム100の構成を模式的に表した図である。図2は歯科ハンドピース本体1のうちヘッド2の周辺を拡大して示した図である。図3は歯科ハンドピース本体1のヘッド2の周辺を拡大して示した図で、工具3が装着される側から平面視した図である。図3(a)は構成を示し、図3(b)は取込口が配置される範囲を説明する図である。
  歯科ハンドピースシステム100は、歯科ハンドピース本体1と歯科ハンドピース用撮像装置10とを有して構成されている。
 本実施形態では歯科ハンドピース本体1は公知のものを用いることができる。すなわち、ヘッド2を有し、ヘッド2の1つの面である工具装着面2aには工具装着部が具備され、ここに歯科用ドリル等の工具3が装着される。工具3には、歯科ハンドピース本体1内に設けられた流路に空気(エア)を流すことにより回転力が付与される。
  また、図3(a)に表れているようにヘッド2のうち、工具装着面2aには4つの冷却水射出口2bが具備されている。冷却水射出口2bは、歯科ハンドピース本体1内に設けられた流路に通じており、該流路に水を流すことにより冷却水射出口2bから冷却水が射出される。
  ここで1つの例として歯科ハンドピース本体1の形態を示したが、上記したようにこれに限定されることなく公知の歯科ハンドピース本体を適用することができる。
 歯科ハンドピース用撮像装置10は、映像取得機器11、処理手段21、及び表示手段31を備えている。
 映像取得機器11は、導光手段12、入出光手段13、及び保持部材14、15を有して構成されている。
  導光手段12はその内側を光が導かれるように構成されたケーブル状の部材である。導光手段12の内側には少なくとも2つの導光路が形成される。すなわち映像用導光路12a、及び光源光用導光路12bである。映像用導光路12a、光源光用導光路12bを形成するための光を導く具体的な形態は特に限定されることはないが、例えば光ファイバーを挙げることができる。
 ここで、導光手段12は、可撓性を有し、所定の位置においてその姿勢を維持することができることが好ましい。これにより映像取得機器11を所望の姿勢に変形し、その姿勢を維持することが可能となる。
 入出光手段13は、図1、図2からわかるように、導光手段12のうちの一方の先端に配置される。図4には、映像取得機器11のうち、入出光手段13の周辺に注目した図を示した。図4(a)は図1の工具3側から入出光手段13を見た図(すなわち図3(a)と同じ視点から見た図)であり、図4(b)は図1と同じ視点で、図4(a)に示したIVb-IVb線に沿った断面を表す図である。
 入出光手段13は、図4(a)からわかるように、その内側に入光部13a及び光源光出光部13bを有している。
  入光部13aは口腔内からの光を入光させ、撮影すべき像を取得して、上記した導光手段12の映像用導光路12aに光を導く機能を有する。従って入光部13aは映像用導光路12aに連通するように構成されている。
  一方、光源光出光部13bは、上記した導光手段12の光源光用導光路12bから光源光を受け、これを口腔内照明光として出光する機能を有する。従って光源光出光部13bは光源光用導光路12bに連通するように構成されている。
 このような入光部13a及び光源光出光部13bを形成するため、本形態では入出光手段13は次のような構成を備えている。
 入出光手段13は入光部13aにおいて、図4(b)からわかるように、外周壁部13cを有している。外周壁部13cは管状の部材であり、該管状である内側に入光部13aが形成され、ここに口腔内からの光が入光する。従って、外周壁部13cの内面は光の反射率が高い表面とされていることが好ましい。これには例えば外周壁部13cを金属で構成し、その内面を鏡面とすることを挙げることができる。
 外周壁部13cは、その壁部の一部が切り欠かれ、取込口13dが形成されている。取込口13dは、外周壁部13cの管状内に口腔内からの光を取得することができるように光が透過する部位である。従って、単に孔を開ける他、ここに透光性を有するガラスや樹脂を配置してもよい。
 また、外周壁部13cのうち、導光手段12に接続された側とは反対側には、反射部材13eが具備されている。反射部材13eは光の反射率が高い部材により構成されており、図4(b)からわかるように、取込口13dから入射した光を導光方向に近付けるように反射するための傾斜した面を有している。反射部材13eは光の反射率が高い材料により構成されていれば特に限定されることはないが、金属により構成して鏡面を利用したり、樹脂により構成して空気との屈折率差による全反射を利用してもよい。
 図示及び詳細の説明は省略するが、光源光出光部13bも入光部13aと同様の構成を備えている。すなわち、外周壁部13c、取込口13d等と同様の構成である外周壁部、光源光出射口13f、及び反射部材を備えて構成されている。
 保持部材14、15は、図1からわかるように、導光手段12から突出するように設けられる部材で、当該導光手段12、入出光手段13を歯科ハンドピース本体1に取り付けて保持することを可能とする手段である。保持部材14、15はこのような保持が可能であれば具体的な形態は特に限定されることなく、歯科ハンドピース本体1を挟むように構成されるものや、歯科ハンドピース本体1に吸着するような構成のもの等を挙げることができる。
  ここで保持部材は、入出光手段を歯科ハンドピースに保持することができればよく、従って、保持手段が入出光手段に設けられても良い。
 このような映像取得機器11は、歯科ハンドピース本体1に対して次のように取付保持されて歯科ハンドピースとされる。すなわち、図1~図3からわかるように、保持部材14、15を歯科ハンドピース本体1に取り付ける。このとき、入出光手段13の取込口13dが次のような条件を満たすように配置される。
 第一に、図3(a)、図3(b)に表れているように、入出光手段13の取込口13dが工具3側に向くように配置される。
  第二に、図2に表れているように、取込口13dがII-IIで示した工具装着面2aよりも工具3から離隔する方向にずらされて配置される。
  第三に、好ましくは図3(b)に示したように、取込口13dが、平面視においてヘッド2の外周面より外側であるとともに、工具3の回転軸を中心とした半径R=25mm以内に配置される。ここで平面視とは図3(b)のように工具3の回転軸が奥/手前方向となる視点である。さらに好ましくは、当該半径R=25mm内のうち、図3(b)にハッチングにより示したように、ヘッド2の先端から反対側端部に向けてL=30mm以内の範囲である。
 取込口13dをこのように配置することができる映像取得機器11により、冷却水射出口2bから冷却水を出射しつつ工具3により歯牙等を切削している最中であっても、冷却水により映像取得が阻害される問題が大幅に低減され、適切な映像を取得することが可能となる。
  上記半径R=25mm以内の配置によれば取込口13dが歯牙から離隔しすぎることなく、かつ上記のようにより鮮明な映像を取得できる。さらに上記L=30mm以内の配置によれば、取込口13dが歯科ハンドピース本体1の長手方向を軸としてその左右いずれかに配置され、当該軸の先端であるヘッド2のさらに先に取込口13dが配置されることがないので、奥歯の切削の際にも適切に用いることができる。
 また、上記したように導光手段12を可撓性を有するもので形成したときは、入出光手段13を図4に矢印IVc、IVdで示したように移動させてその姿勢に保持することが可能となる。従って、例えば図3(a)に破線で示した入出光手段13のように、実線で示した入出光手段13の位置から他の位置に入出光手段13を移動させることもできる。
 図1に戻り、歯科ハンドピース用撮像装置10の他の構成について説明する。
  処理手段21は、映像取得機器11に光源光を供給し、及び取得した光を処理する手段である。処理手段21は、光源22、光電変換手段23、受信手段24、中央演算子25、記憶手段26、RAM27、及び送信手段28を備えて構成されている。
 光源22は口腔内の照明に供される光を提供する光源である。従って白色光が好ましい。光源の種類は特に限定されることはないが、寿命や省エネルギーの観点から発光ダイオード(LED)が好ましい。
  図1からもわかるように、光源22は導光手段12のうち光源光用導光路12bに接続される。
 光電変換手段23は、入力された光を電気的な信号に変換する手段である。かかる手段であればその具体的な形態は限定されることはないが、例えばCCDやCMOS等を挙げることができる。従って、図1からわかるように、光電変換手段23は導光手段12のうち映像用導光路12aに接続され、ここを導光される光を電気的信号に変換する。
 受信手段24は、光電変換手段23からの、口腔内からの光に基づいた電気的信号を取り入れる機能を有する部材であり、光電変換手段23に接続される。いわゆる入力ポート、入力コネクタ等もこれに含まれる。接続の態様は有線、無線を問わない。
 中央演算子25はいわゆるCPUであり、画像処理手段やその他の各種演算手段として機能する。すなわち、中央演算子25は、記憶媒体として機能する記憶手段26に記憶された各種プログラムを実行し、所定の結果を演算して出力する。
  中央演算子25が画像処理手段として機能するときには、受信手段24からの電気的信号を取り入れ、プログラムに基づいて演算をし、その結果としての映像信号を生成する。このとき、受信した信号を映像としてそのまま表示する他、必要に応じて、映像の一部を拡大したり、一部を目立つように表示したり、画面上で採寸したり等、映像的な効果を加えることもできる。これにより施術者にとって利便性が向上する。このような画像処理のためのプログラムは公知のものを適用することができる。
  また中央演算子25は、受信手段24、記憶手段26、RAM27、送信手段28等の処理手段21に備えられる他の部材に接続されており、プログラムに基づいてこれらを制御できるように構成されている。
 記憶手段26は、中央演算子25でおこなわれる演算の根拠となる各種プログラムやデータが保存される記憶媒体として機能する部材である。さらに記憶手段26は、保管すべき映像や患者のデータ等を保管する保管手段として機能してもよい。
 RAM27は、中央演算子25による演算の作業領域や一時的なデータの記憶手段として機能する部材である。RAM27は、SRAM、DRAM、フラッシュメモリ等で構成することができ、公知のRAMと同様である。
 送信手段28は、得られた結果のうち表示手段31に送信すべき信号を送信する機能を有する部材である。いわゆる出力ポート、出力コネクタ等もこれに含まれる。送信の態様は有線、無線を問わない。
 表示手段31は、処理手段21の送信手段28に接続され、ここから取得した情報に基づいて映像を表示する手段であり、各種モニタ等が用いられる。
 以上のような構成を具備する歯科ハンドピース用の映像取得機器11、歯科ハンドピース用撮像装置10、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステム100によれば、次のように歯牙等の切削をすることが可能となる。
 歯科ハンドピース本体1については、空気を送り込むことにより装着した工具3が回転し、併せて冷却水を流入させて冷却水射出口2bから冷却水が出射される。これにより、冷却をしつつ、通常に歯牙等の切削をすることが可能である。
 本実施形態ではさらに処理手段21の光源22を点灯する。これにより光源22から光が出射され、ここに接続された映像取得機器11に光が導かれて光源光出射口13fから出光することにより口腔内が照明される。詳しくは光源22から出射した光は光源光用導光路12bを導光され、入出光手段13に備えられる光源光出光部13bに達し、反射部材により反射されて光源光出射口13fから出光する。
 このように口腔内が照明されることにより、口腔内の映像を取得することができるようになる。すなわち、照明された口腔内からの反射光が、図4(b)に破線矢印で示したように、入出光手段13の取込口13dから入光部13aに入射し、反射部材13eにより反射して導光手段12の映像用導光路12aに入る。そして該口腔内からの光が映像用導光路12aに導光され、処理手段21により映像が生成され、表示手段31に表示される。
 以上のように、歯科ハンドピース用撮像装置10によれば、歯科ハンドピース本体1に映像取得機器11を装着して歯科ハンドピースとすることで、工具3による歯牙等の切削の状況を表示手段31により視認しながら施術することができる。ここで、歯科ハンドピース用撮像装置10の映像取得機器11のうち取込口13dを上記したように所定の位置に配置することができるので、冷却水の影響による視界不良を大幅に低減させることができ、冷却水を用いても切削部位の鮮明な映像を得ることが可能となる。
 また、導光手段12を可撓性を有するものとすれば、取込口13dの位置を適宜変更することができ、さらに鮮明な映像を得ることや治療の内容に柔軟に対応することができる。
 これに加えて処理手段21により映像を拡大する等してより観察しやすい映像を表示するようにすれば鮮明な映像に加え、細部やこれまで死角となって視認することができなかった部位も見ることができ、施術の高精度化や作業の容易性を向上させることが可能となる。
 本形態では、1つの入出光手段13を備える例を説明したが、これに限定されることなく、入出光手段を2つ以上備え、それぞれ異なる位置に配置する形態としてもよい。これによれば映像用導光路や光源光用導光路を入出光手段の数に応じて増やす必要があるが、より多くの角度から歯牙を視認することが可能となる。
 また、本形態では、映像取得機器11が歯科ハンドピース本体1に対して着脱可能である例を挙げて説明した。これによれば、歯科ハンドピース本体1を洗浄するに際して映像取得機器11を離脱すればよく、歯科ハンドピース本体1の洗浄を通常通りに容易におこなうことができる。
  ただし、これに限定されることなく、映像取得機器11が歯科ハンドピース本体1に対して一体である形態として歯科ハンドピースを構成してもよい。これによればよりコンパクトにすることが可能となる。
 また、入出光手段13が導光手段12に対して着脱できるように構成されていてもよい。これによれば入出光手段13の交換が可能となり利便性を向上させることができる。
 図5、図6には他の形態を説明する図で、歯科ハンドピースシステム200を説明する図を示した。図5は図1に相当する図、図6は図4に相当する図で、図6(a)は図5の工具側から入出光手段を見た図であり、図6(b)は図5と同じ視点で入出光手段を見た図である。図6(a)、図6(b)ではその内部の構造を破線で透視して示している。歯科ハンドピースシステム200は、歯科ハンドピース本体1と歯科ハンドピース用撮像装置10’とを有して構成されている。歯科ハンドピース本体1については、上記した歯科ハンドピースシステム100と同様なので説明を省略する。
 歯科ハンドピース用撮像装置10’は、映像取得機器11’、処理手段21’、及び表示手段31を備えている。
 映像取得機器11’は、導電手段12’、入出光手段13’、及び保持部材14、15を有して構成されている。
  導電手段12’は後述する入出光手段13’と処理手段21’とを電気的に接続する導線を有して構成された部材である。導電手段12’はその内側にいわゆる導線が含まれ、少なくとも2つの導線が配置されている。そのうちの一方が光電変換手段23’と処理手段21’とを接続する導線12’aであり、他方が光源22’と処理手段21’とを接続する導線12’bである。
 ここで、導電手段12’は、可撓性を有し、所定の位置においてその姿勢を維持することができることが好ましい。これにより映像取得機器11’を所望の姿勢に変形し、その姿勢を維持することが可能となる。
 入出光手段13’は、図5、図6(a)、図6(b)からわかるように、導光手段12’のうちの一方の先端に配置される。
 入出光手段13’は、図6(a)、図6(b)からわかるように、その内側に、口腔内からの光を入射するための取込口を備える入光部を含む光電変換手段23’、及び光源光出光部を含む光源22’を有している。
  光電変換手段23’は、撮影すべき像である口腔内からの光を入光させるとともに、これを電気信号に変換する手段である。そして変換された信号が導線12’aにより処理手段21’に送信される。光電変換手段23’の具体的な形態は特に限定されることはないが、CCDやCMOS等を含む機器を挙げることができる。
  一方、光源22’は、処理手段21’から導線12’bを介して供給された電源を受けて照明光を出射する手段である。従って白色光であることが好ましい。光源22’の具体的な形態は特に限定されることはないが、消費電力や寿命の観点からLEDを挙げることができる。
 このように本形態では、入出光手段13’に直接、光電変換手段23’及び光源22’が配置される。
 保持部材14、15の形態、及びこれによる映像取得機器11’の歯科ハンドピース本体1への取付保持については、上記した映像取得機器11と同様なので説明を省略する。
 ここで、導電手段12’を可撓性を有するもので形成したときは、入出光手段13’を図6(a)、図6(b)に矢印VIc、VIdで示したように、移動させてその姿勢に保持することが可能となる。従って入出光手段13’の位置をある位置から他の位置に移動させることができる。
 処理手段21’は、映像取得機器11’に電源を供給し、及び口腔内からの光に基づいた電気信号を処理する手段である。処理手段21’は、電源29、受信手段24、中央演算子25、記憶手段26、RAM27、及び送信手段28を備えて構成されている。
 電源29は光源22’に電気を供給する電源である。図5からもわかるように、電源29は導電手段12’のうち導線12’bに接続される。
 受信手段24は、光電変換手段23’からの電気的信号を取り入れる機能を有する部材であり、導線12’aを介して光電変換手段23’に接続される。いわゆる入力ポート、入力コネクタ等もこれに含まれる。接続の態様は有線、無線を問わない。
 中央演算子25、記憶手段26、RAM27、送信手段28、及び表示手段31は、上記した歯科ハンドピースシステム100と共通するので説明を省略する。
 以上のような構成を具備する歯科ハンドピース用の映像取得機器11’、歯科ハンドピース用撮像装置10’、歯科ハンドピース、及び歯科ハンドピースシステム200によっても上記した歯科ハンドピースシステム100と同様の効果を奏するものとなる。
 以上では、歯科ハンドピースシステム100と歯科ハンドピースシステム200についてそれぞれ説明したが、本発明はこれらに限られることはない。例えば光源として光源22を適用し、光電変換手段として光電変換手段23’を用いる形態や、光源として光源22’を適用し、光電変換手段として光電変換手段23を用いる形態としてもよい。
  1 歯科ハンドピース本体
  2 ヘッド
  2a 工具装着面
  2b 冷却水射出口
  3 工具
  10、10’ 歯科ハンドピース用撮像装置
  11、11’ 映像取得機器
  12 導光手段
  12’ 導電手段
  13、13’ 入出光手段
  13a 入光部
  13b 光源光出光部
  13c 外周壁部
  13d 取込口
  13e 反射部材
  13f 光源光出射口
  14、15 保持部材
  21、21’ 処理手段
  22、22’ 光源
  23、23’ 光電変換手段
  24 受信手段
  25 中央演算子(画像処理手段)
  26 記憶手段
  27 RAM
  28 送信手段
  29 電源
  31 表示手段
  100、200 歯科ハンドピースシステム

Claims (6)

  1.  歯科ハンドピース本体に着脱可能とされる映像取得機器であって、
     光を取り込み可能とする取込口を備える入光部と、
    前記入光部を前記歯科ハンドピース本体に保持する保持部材と、を備え、
     前記取込口は、前記歯科ハンドピース本体のヘッドの外周面より外側の範囲で、前記ヘッドの工具装着面より工具から離隔する方向にずらされて位置づけられるように前記保持部材により前記歯科ハンドピース本体に保持可能である、
    映像取得機器。
  2.  前記取込口は前記工具の回転軸を中心に平面視で半径25mm以内の範囲に保持可能であることを特徴とする請求項1に記載の映像取得機器。
  3.  請求項1又は2に記載の映像取得機器と、
    前記入光部から入射した光を受光して電気信号に変換する光電変換手段と、
    前記光電変換手段で変換された電気信号を受信して画像処理する画像処理手段と、を備える、歯科ハンドピース用撮像装置。
  4.  歯科ハンドピース本体と、前記歯科ハンドピース本体に備えられる映像取得機器と、を有し、
     前記映像取得機器は、光を取り込み可能とする取込口を備える入光部を具備し、
     前記取込口は、前記歯科ハンドピース本体のヘッドの外周面より外側の範囲で、前記ヘッドの工具装着面より工具から離隔する方向にずらされて位置づけられるように前記歯科ハンドピース本体に保持される、
    歯科ハンドピース。
  5.  前記取込口は前記工具の回転軸を中心に平面視で半径25mm以内の範囲に保持されていることを特徴とする請求項4に記載の歯科ハンドピース。
  6.  請求項4又は5に記載の歯科ハンドピースと、
    前記入光部から入射した光を受光して電気信号に変換する光電変換手段と、
    前記光電変換手段で変換された電気信号を受信して画像処理する画像処理手段と、を備える、歯科ハンドピースシステム。
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