專利名稱：牙科用探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牙科用探針，其用于在牙科治療用機(jī)頭中將由光纖傳送的激光引導(dǎo)到被照射位置。本申請(qǐng)以2009年3月5日在日本申請(qǐng)的特愿2009-052093號(hào)為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)， 在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來開始提供以牙齒的齲齒去除、象牙質(zhì)去除、牙釉質(zhì)切除等牙齒的硬質(zhì)組織的處理為對(duì)象的牙科用激光治療裝置。用于牙科用激光治療裝置的激光機(jī)頭具備將從光纖射出的激光引導(dǎo)到治療部位 (被照射位置)的前端部分。該前端部分優(yōu)選為具有適合牙齒的治療部位、治療方式的形狀以及構(gòu)造，并且能夠冷卻被激光照射的患部，除去蒸散物。因此，已知如下的激光機(jī)頭是具備將由光纖傳送的激光引導(dǎo)到被照射位置的探針的激光機(jī)頭，其具有在探針的射出端附近噴射水的注水管和在探針的射出端附近噴射氣體(空氣)的供氣管，并且探針以探針前端部分的形狀是使從光纖射出的激光射出方向相對(duì)于激光機(jī)頭的軸傾斜的方式形成。(例如參照專利文獻(xiàn)1)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利第3124643號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，用于牙科治療時(shí)，為了除去牙齒的硬質(zhì)組織而照射功率強(qiáng)的激光。另一方面，因?yàn)樘结樀那岸瞬恐惺构饫w的前端部彎曲，所以會(huì)產(chǎn)生如下問題即，因光纖的彎曲損耗導(dǎo)致一部分的激光向光纖的外側(cè)泄露，該泄露的能量轉(zhuǎn)換為熱，從而使探針前端部的溫度上升。若探針的前端部的溫度上升，則患者會(huì)受到探針前端部的強(qiáng)熱而有可能感到不舒服。另外，探針前端部的溫度上升顯著時(shí)，有可能因探針前端部的側(cè)面與口腔、牙齦等接觸而引起燙傷。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，提供可以防止前端部的溫度上升的牙科用探針。為解決上述課題，本發(fā)明提供一種牙科用探針，其特征在于，用于在牙科治療用激光機(jī)頭中將由光纖傳送的激光引導(dǎo)到被照射位置，其中，牙科用探針的前端部由多腔管以及光纖形成，上述多腔管在內(nèi)部形成有水通道、空氣通道以及供光纖插通的管道，上述光纖插通于上述管道，并且，所述光纖具有設(shè)置在包層(Clad)外周上的樹脂覆蓋層和設(shè)置在上述樹脂覆蓋層外周上的金屬覆蓋層，所述樹脂覆蓋層由折射率比上述包層的折射率低的高分子化合物形成。本發(fā)明的牙科用探針中，上述樹脂覆蓋層的折射率優(yōu)選為比純石英的折射率小 0. 04以上。
根據(jù)本發(fā)明，樹脂覆蓋層是由折射率比包層的折射率小的高分子化合物形成，所以能夠在光纖中作為第2包層起作用，抑制因彎曲損耗導(dǎo)致的激光的泄露。由此，可以防止探針溫度的上升。


圖IA是表示本發(fā)明的牙科用探針的一例的正面圖。圖IB是該牙科用探針的除去前端部的部分的背面圖。圖IC是表示該牙科用探針的前端部的圖，是沿圖IA的S-S線的截面圖。圖2是圖IA IC所示的牙科用探針的沿軸方向的截面圖。圖3是表示具備圖IA IC所示的牙科用探針的激光機(jī)頭的構(gòu)成例的模式圖。
具體實(shí)施例方式以下基于優(yōu)選實(shí)施方式，參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。應(yīng)予說明的是圖2以及圖 3中，省略探針前端部11的中間部地表示牙科用探針。如圖IA IC所示，對(duì)于本實(shí)施方式的牙科用探針10，其前端部11由多腔管30及光纖20形成，在多腔管30的內(nèi)部形成有水通道31、空氣通道32以及供光纖20插通的管道 33，光纖20插通于管道33，并且，光纖20具有纖芯21以及包層22、和設(shè)置在包層22外周上的樹脂覆蓋層23以及設(shè)置在樹脂覆蓋層23外周上的金屬覆蓋層M，樹脂覆蓋層23由折射率比上述包層22的折射率低的高分子化合物形成。光纖20的纖芯21和包層22可以由石英系光纖、聚合物包層光纖、氟化物光纖、硫?qū)俨ＡЧ饫w等各種光纖來構(gòu)成。本實(shí)施方式中使用的是纖芯直徑比一般的通信用光纖的纖芯大(例如纖芯直徑為400 μ m)的大口徑光纖。本發(fā)明中，不僅大口徑纖維，還可以應(yīng)用傳像纖維(多芯光纖)、聚合物包層纖維這樣的傳送能量用光纖，對(duì)纖維的種類、構(gòu)造沒有特別限制。樹脂覆蓋層23是由折射率比包層22的折射率低的高分子化合物形成。根據(jù)包層 22的折射率來選擇用于樹脂覆蓋層23中的高分子化合物的材質(zhì)。例如，包層22由純石英玻璃形成時(shí)，作為折射率比純石英玻璃的折射率(1.463左右)低的的高分子化合物，可以舉出硅樹脂、氟化丙烯酸樹脂、乙酸乙烯樹脂等。相對(duì)于此，聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、 聚碳酸酯等的折射率比純石英玻璃高。即便是比純石英玻璃的折射率高的樹脂，若纖芯以及包層的折射率比該樹脂的折射率高時(shí)，也能適用于本發(fā)明。樹脂覆蓋層23的折射率優(yōu)選為比純石英的折射率小0. 04以上。金屬覆蓋層M可以由銅(Cu)、錫(Sn)、鎳(Ni)等的金屬，Cu合金、Sn合金、Ni合金等的合金構(gòu)成。通過電鍍來制造金屬覆蓋層M時(shí)，為了對(duì)樹脂覆蓋層23的表面賦予導(dǎo)電性，通過非電解鍍覆、濺鍍、真空蒸鍍、CVD等方法形成襯底金屬層。如圖IA所示，金屬覆蓋層M優(yōu)選具有能夠保持以彎曲的狀態(tài)設(shè)置在探針前端部 11內(nèi)部的光纖20的形狀的足夠的厚度。并且，優(yōu)選金屬覆蓋層M被設(shè)置成如下的厚度， 即，使光纖20具有可塑性(變形性)的程度的厚度，以使可將探針前端部11如圖IA的雙點(diǎn)劃線所示伸直或者折曲或彎曲為所希望的形狀。通常，探針因具有金屬覆蓋層，所以成為如下構(gòu)成即使假設(shè)探針彎曲而發(fā)生漏光，漏光也不會(huì)向探針外部漏出。
如圖IC所示，多腔管30在其內(nèi)部具有水通道31、空氣通道32和供光纖20插通的管道33。在管道33內(nèi)插通有光纖20。多腔管30的一端為前端面39。并且，如圖1A、1B 以及圖2所示，多腔管30的另一端被收容在探針主體部12的內(nèi)部。光纖20的射出端沈的形狀不限于與光軸垂直的平面，也可以形成(研磨等)為斜面、圓錐形。本實(shí)施方式中，探針前端部11是由多腔管30以及光纖20形成。多腔管30可以由氨基甲酸乙酯等的高分子化合物、不銹鋼等構(gòu)成。多腔管30由具有可撓性的高分子化合物形成時(shí)，可用手指將探針前端部11變形為所希望的形狀，所以優(yōu)選。對(duì)于本實(shí)施方式的探針10，由于在光纖20上設(shè)置有金屬覆蓋層M，所以即使對(duì)探針前端部11進(jìn)行彎曲或任意地變化(變形)為彎曲形狀，也能減輕內(nèi)部的光纖20承受的應(yīng)力，抑制光纖20的損壞和破裂。如圖IC以及圖2所示，供光纖20插通的管道33是從多腔管30的前端面39至相反側(cè)的端面39a為止連續(xù)地形成的。圖IC中表示為管道33和光纖20之間存在間隙，但只要是能向管道33無障礙地插入光纖20的程度則也可以將兩者密合。水通道31和空氣通道32之間，在管的全長上被隔壁36所隔開。水通道31和空氣通道32在多腔管30的前端面39處開口。從光纖20的射出端沈照射激光時(shí)，水和空氣分別從通道31、32的開口(出口)噴出，從而能夠冷卻被照射位置，除去蒸散物。探針主體部12可以由高分子化合物(樹脂、橡膠等)、金屬等的各種材料構(gòu)成，對(duì)其構(gòu)造無特別限定。本實(shí)施方式中，探針主體部12是由高分子化合物制成的，與高分子化合物制多腔管30—體成型。探針主體部12的側(cè)面設(shè)有缺口 14、15，在各自的缺口 14、15處露出多腔管30，并且通過切開該多腔管30的薄壁部34、35形成水通道31的導(dǎo)入口 37以及空氣通道32的導(dǎo)入口 38。在多腔管30的與前端面39相反一側(cè)的端面39a上，水通道31 以及空氣通道32在探針主體部12內(nèi)被封閉。光纖20的入射端25延伸至多腔管30的端面39a更后方(圖2的右方)，通過探針主體部12內(nèi)部的光纖通道16，從探針主體部12的后端面1 突出。在通過嵌件成型制造探針主體部12時(shí)，準(zhǔn)備在通道31、32內(nèi)填充了可拆裝的加強(qiáng)件，在管道33中插通了光纖 20的多腔管30，向光纖20以及多腔管30周圍供給熔融樹脂并使其固化，從而能夠形成以光纖20的外表面的形狀為模子的光纖通道16。此時(shí)，與導(dǎo)入口 37、38連通的缺口 14、15也可以無須用探針主體部12的后加工來開口，而是例如在成型模具的內(nèi)表面設(shè)置堵塞導(dǎo)入口 37、38的凸部，以使熔融樹脂不供給到缺口 14、15的部分的方式進(jìn)行形成。本實(shí)施方式的牙科用探針10，能夠用于在牙科治療用激光機(jī)頭中將由光纖20傳送的激光引導(dǎo)到被照射位置。圖3表示激光機(jī)頭的構(gòu)成例。這里例舉的機(jī)頭40是技術(shù)人員(特別是牙科醫(yī)生) 能夠手持操作的構(gòu)造，牙科用探針10被安裝成相對(duì)于設(shè)置在機(jī)頭主體41的前端側(cè)的插座 42可拆裝。插座42例如利用0型環(huán)43等將探針主體部12的外周面向其中心軸方向按壓， 使光軸的位置穩(wěn)定。并且，通過使緊固件49與突出形成于探針主體部12的外表面的凸緣部13卡合，從而防止使用時(shí)牙科用探針10意外脫落。在將牙科用探針10從機(jī)頭主體41 卸去時(shí)，抬起緊固件49，通過未圖示的操作機(jī)構(gòu)使頂出器48向機(jī)頭主體41的前端側(cè)(圖3 的左側(cè))移動(dòng)，將牙科用探針10從插座42頂出。
機(jī)頭主體41上設(shè)置有供水管44和供氣管45。供水管44和供氣管45連接于未圖示的水及空氣的供給裝置。供水管44與設(shè)置于探針主體部12缺口 14的水導(dǎo)入口 37(參照?qǐng)D1A)連接。并且，供氣管45與設(shè)置于缺口 15的空氣導(dǎo)入口 38 (參照?qǐng)D1B)連接。在機(jī)頭主體41的后端側(cè)保持有光纖46，其為供給激光而與激光源連接。光源側(cè)的光纖46和探針10的光纖20介由準(zhǔn)直透鏡47等以非接觸的方式進(jìn)行光結(jié)合。因此，與將光纖20、46的端面相互以對(duì)接的方式連接的情況相比，在裝卸探針10時(shí)，不會(huì)對(duì)光纖20、46 的端面施加外力，能夠防止光纖20、46的端面的損壞。牙科治療時(shí)，技術(shù)人員可以在機(jī)頭主體41上安裝具有適宜的前端形狀的探針10 來構(gòu)成機(jī)頭40，對(duì)患部供給水和空氣的同時(shí)照射激光，從而進(jìn)行牙齒組織的處理。即使探針前端部11被彎曲為所希望的形狀，也可以抑制因從光纖20漏出的光所導(dǎo)致的探針前端部11的溫度上升，所以患者不會(huì)感覺到探針前端部11的高溫而引起不舒服，也不會(huì)引起燙傷。實(shí)施例以下利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的說明。應(yīng)予說明，本發(fā)明中，并不是僅以實(shí)施例的形狀、尺寸為對(duì)象，對(duì)于以纖芯直徑、包層直徑、纖維長度、彎曲角度、覆蓋直徑、金屬涂覆直徑、管構(gòu)造等為首的形狀、尺寸，甚至是材質(zhì)等均無特別限制?！磳?shí)施例1> 如圖IC所示使用了如下的金屬涂覆光纖，即，在大口徑纖維(纖芯直徑Φ400μπι、包層直徑Φ500μπι)的外側(cè)涂覆了厚度為50 μ m的硅樹脂(折射率1. 35) 的樹脂層，在其外側(cè)涂覆了厚度為50 μ m的銅。上述金屬涂覆光纖為長度40mm、中央部具有 30°的彎曲角度的結(jié)構(gòu)，將其插入多腔結(jié)構(gòu)氨基甲酸乙酯制管中，通過鑄型進(jìn)行一體成型， 制成探針。<實(shí)施例2> ·除了代替硅樹脂使用氟化丙烯酸樹脂(折射率1. 42)之外，以與實(shí)施例1相同的方式制成探針。<實(shí)施例3> 除了代替硅樹脂使用乙酸乙烯樹脂(折射率1. 46)，之外，以與實(shí)施例1相同的方式制成探針。<比較例1> ·除了代替硅樹脂使用聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1. 49)之外，以與實(shí)施例1相同的方式制成探針。<比較例2> ·除了代替硅樹脂使用聚酰亞胺(折射率1. 52)之外，以與實(shí)施例1 相同的方式制成探針。<比較例3> ·除了代替硅樹脂使用聚碳酸酯(折射率1. 59)之外，以與實(shí)施例1 相同的方式制成探針。<試驗(yàn)例> ·使用鉺· YAG激光器，以輸出功率350mJ、重復(fù)速度lOpps，對(duì)實(shí)施例和比較例的試料(n = 10)連續(xù)照射10秒。然后用市售的接觸式溫度計(jì)對(duì)具有30°彎曲的探針的中央部測定剛完成連續(xù)照射后(10秒后)的溫度。試驗(yàn)在室溫(23°C )條件下進(jìn)行。<試驗(yàn)結(jié)果> ·將試驗(yàn)結(jié)果示于表1。表中的測定溫度為η = 10的平均值。表 權(quán)利要求
1.一種牙科用探針，其特征在于，用于在牙科治療用激光機(jī)頭中將由光纖傳送的激光引導(dǎo)到被照射位置，牙科用探針的前端部由多腔管和光纖形成，所述多腔管在內(nèi)部形成有水通道、空氣通道以及供光纖插通的管道，所述光纖插通于所述管道，所述光纖具有設(shè)置在包層外周上的樹脂覆蓋層和設(shè)置在所述樹脂覆蓋層外周上的金屬覆蓋層，所述樹脂覆蓋層是由折射率比所述包層的折射率低的高分子化合物形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科用探針，其特征在于，所述樹脂覆蓋層的折射率比純石英的折射率小0.04以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種牙科用探針(10)，其前端部(11)具備多腔管(30)和光纖(20)，多腔管(30)在內(nèi)部形成有水通道(31)、空氣通道(32)以及供光纖(20)插通的管道(33)，且光纖(20)插通于管道(33)。所述光纖(20)具有設(shè)置在包層(22)外周上的樹脂覆蓋層(23)和設(shè)置在該樹脂覆蓋層(23)外周上的金屬覆蓋層(24)。并且，所述樹脂覆蓋層(23)是由折射率比上述包層(22)的折射率低的高分子化合物形成。
文檔編號(hào)A61B18/20GK102333495SQ20108000964
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者中楯健一, 胡尉之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社藤倉