JP4327273B2

JP4327273B2 - Biopsy device and method

Info

Publication number: JP4327273B2
Application number: JP25187198A
Authority: JP
Inventors: 友佑野々村
Original assignee: 有限会社ミクロデント
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-08-22
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: JPH11342142A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯垢の検査をすることを特徴とする生体検査装置。
【０００２】
【従来の技術】
培養検査等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の培養検査における検査では、時間がかかり、かつコロニー形状の観察のみの検査であるという不具合があった。また細菌の検査にしか使用できなかった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、歯垢などの生体物質の実時間検査が可能で、かつ歯垢の場合にはコロニー形状のみでは判定不可能な歯垢の検査が可能で、しかも他の生体関連物質の検査も可能な生体検査装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の生体検査装置は、次の技術的手段を採用した。
【０００６】
〔請求項１の手段〕
歯垢に予め設定した第1波数の電磁波、および予め設定した第２波数の電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記歯垢に当てられた前記第１波数の電磁波強度、および前記第２波数の電磁波強度を検出し、検出された前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度とを比較する比較手段と、
を備える。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
歯垢に予め設定した第1波数の電磁波、および予め設定した第２波数を含む多様な波数の電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記歯垢に当てられた多様な波数の電磁波のうちから、前記第1波数の電磁波強度、および前記第２波数の電磁波強度を波長選択手段を用いて選択的に検出し、検出された前記第１波数の電磁波強度と前記第２波数の電磁波強度とを比較する比較手段と、
を備える。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
請求項１または請求項２に記載の生体検査装置において、
前記第１波数の電磁波は歯垢に照射され、
前記第２波数の電磁波が照射される測定対象は、前記第１波数の電磁波が照射される歯垢と同一の口腔内より採取された唾液に置き換えられることを特徴とする。
【０００９】
〔請求項４の手段〕
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生体検査装置において、
前記第1波数および前記第2波数は、
１０３８ｃｍ―１付近、
１０３３ｃｍ―１付近、
１０８０ｃｍ―１付近、
８５５ｃｍ―１付近、
８３７ｃｍ―１付近、
１０１５ｃｍ―１付近、
１０１８ｃｍ―１付近、
１０５５ｃｍ―１付近、
１０２６ｃｍ―１付近
のいずれかであることを特徴とする。
【００１０】
〔請求項５の手段〕
請求項１ないし請求項４に記載の生体検査装置において、
前記第1波数の電磁波強度および前記第2波数の電磁波強度の少なくとも一方は、
α１３グルカンの電磁波吸収強度、
α１６グルカンの電磁波吸収強度、
フルクタンの電磁波吸収強度、
りん酸バッファーの電磁波吸収強度、
炭酸バッファーの電磁波吸収強度、
アミラーゼの電磁波吸収強度、
前記唾液の電磁波吸収強度、
前記歯垢または前記唾液に含まれる水分の電磁波吸収強度、
のいずれかであることを特徴とする。
【００１１】
〔請求項６の手段〕
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の生体検査装置において、
この生体検査装置は、
前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度との比率が所定値より大きい場合、あるいは、前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度との差が所定値より大きい場合に、う蝕リスクが大きいと判定する診断手段を備える事を特徴とする。
【００１２】
〔請求項７の手段〕
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の生体検査装置において、
この生体検査装置は、
前記電磁波照射手段で照射された電磁波を口腔内における検査対象の歯垢に導くとともに、この歯垢で反射もしくは透過した電磁波を前記電磁波検出手段に導く導波路手段を備える事を特徴とする。
【００１３】
出願時における請求項１から請求項８の手段は、
〔請求項１の手段〕
生体検査装置は、電磁波吸収強度検出手段と所定のデータ処理手段とを備える事を特徴とする。
〔請求項２の手段〕
請求項１の生体検査装置は、少なくとも導波路と、その先端に測定電磁波用吸収強度測定手段とを備える事を特徴とする。
〔請求項３の手段〕
請求項１または２における生体検査装置の電磁波吸収強度検出手段は、電磁波照射手段と、第１波長選択子と、第２波長選択子と、試料保持手段と、電磁波検出手段を備える。
〔請求項４の手段〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が１０８０ｃｍ―１付近である事を特徴とする。
〔請求項５の手段〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が８５５ｃｍ―１付近である事を特徴とする。
〔請求項６の手段〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が８３７ｃｍ―１付近である事を特徴とする。
〔請求項７の手段〕
請求項１から請求項６のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０１５ｃｍ―１付近である事を特徴とする。
〔請求項８の手段〕
請求項１から請求項６のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０５５ｃｍ―１付近である事を特徴とする。
【００１４】
〔請求項９の手段〕
請求項１から８のいずれかの生体検査装置において、
その検査波長が、測定する波長域内にてピークを見つける様に連続または断続的に変化する波長可変手段を備える事を特徴とする。
【００１５】
〔請求項１０の手段〕
歯垢の病原性などの性状を検査する生体検査装置において、
電磁波照射手段と、検査波長が連続または断続的に変化する波長選択手段と、試料保持手段と、電磁波検出手段と、それから検出された歯垢の電磁波吸収パターンと唾液の吸収パターンとを比較する歯垢唾液吸収強度比較手段を備える。
【００１６】
〔請求項１１の手段〕
請求項１から１０のいずれかの生体検査装置において、
所定の診断機能を備える事を特徴とする。
【００１７】
【発明の作用および発明の効果】
〔請求項１の作用および効果〕
歯垢に予め設定した第1波数の電磁波、および予め設定した第２波数の電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記歯垢に当てられた前記第１波数の電磁波強度、および前記第２波数の電磁波強度を検出し、検出された前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度とを比較する比較手段と、
を備えるので、歯垢の病原性が精度良く計測できる。
【００１８】
〔請求項２の作用および効果〕
歯垢に予め設定した第1波数の電磁波、および予め設定した第２波数を含む多様な波数の電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記歯垢に当てられた多様な波数の電磁波のうちから、前記第1波数の電磁波強度、および前記第２波数の電磁波強度を波長選択手段を用いて選択的に検出し、検出された前記第１波数の電磁波強度と前記第２波数の電磁波強度とを比較する比較手段と、
を備えるので、歯垢の病原性が精度良く計測できる。
【００１９】
〔請求項３の作用および効果〕
請求項１または請求項２に記載の生体検査装置において、
前記第１波数の電磁波は歯垢に照射され、
前記第２波数の電磁波が照射される測定対象は、前記第１波数の電磁波が照射される歯垢と同一の口腔内より採取された唾液に置き換えられることを特徴とするので歯垢の病原性が精度良く計測できる。
【００２０】
〔請求項４の作用および効果〕
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生体検査装置において、
前記第1波数および前記第2波数は、
１０３８ｃｍ―１付近、
１０３３ｃｍ―１付近、
１０８０ｃｍ―１付近、
８５５ｃｍ―１付近、
８３７ｃｍ―１付近、
１０１５ｃｍ―１付近、
１０１８ｃｍ―１付近、
１０５５ｃｍ―１付近、
１０２６ｃｍ―１付近
のいずれかであることを特徴とするので歯垢の病原性が精度良く計測できる。
【００２１】
〔請求項５の作用および効果〕
請求項１ないし請求項４に記載の生体検査装置において、
前記第1波数の電磁波強度および前記第2波数の電磁波強度の少なくとも一方は、
α１３グルカンの電磁波吸収強度、
α１６グルカンの電磁波吸収強度、
フルクタンの電磁波吸収強度、
りん酸バッファーの電磁波吸収強度、
炭酸バッファーの電磁波吸収強度、
アミラーゼの電磁波吸収強度、
前記唾液の電磁波吸収強度、
前記歯垢または前記唾液に含まれる水分の電磁波吸収強度、
のいずれかであることを特徴とするので歯垢の病原性が精度良く計測できる。
【００２２】
〔請求項６の作用および効果〕
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の生体検査装置において、
この生体検査装置は、
前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度との比率が所定値より大きい場合、あるいは、前記第1波数の電磁波強度と前記第2波数の電磁波強度との差が所定値より大きい場合に、う蝕リスクが大きいと判定する診断手段を備える事を特徴とするので、精度良くう蝕リスクが判定できる。
【００２３】
〔請求項７の作用および効果〕
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の生体検査装置において、
この生体検査装置は、
前記電磁波照射手段で照射された電磁波を口腔内における検査対象の歯垢に導くとともに、この歯垢で反射もしくは透過した電磁波を前記電磁波検出手段に導く導波路手段を備える事を特徴とするので、口腔内を直接計測できる。
【００２４】
出願時請求項１から請求項８の作用および効果は、
〔請求項１の作用および効果〕
生体検査装置は、電磁波吸収強度検出手段と所定のデータ処理手段とを備える事を特徴とするので、所定の生体検査が実時間で可能となる。
〔請求項２の作用および効果〕
請求項１の生体検査装置は、少なくとも導波路と、その先端に測定電磁波用吸収強度測定手段とを備える事を特徴とするので、生体の被計測部位への直接的で非侵襲な計測が可能となる。
〔請求項３の作用および効果〕
請求項１または２における生体検査装置の電磁波吸収強度検出手段は、電磁波照射手段と、第１波数選択子と、第２波数選択子と、試料保持手段と、電磁波検出手段を備えるので、簡単に生体の検査が可能になる。
〔請求項４の作用および効果〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が１０８０ｃｍ―１付近である事を特徴とするので、歯垢の病原性が判明する。
〔請求項５の作用および効果〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が８５５ｃｍ―１付近である事を特徴とするので、歯垢の病原性が判明する。
〔請求項６の作用および効果〕
請求項１から請求項３のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０３８ｃｍ―１付近または１０３３ｃｍ―１付近のいずれか一方、またはその両方で、第２電磁波の波数が８３７ｃｍ―１付近である事を特徴とするので、歯垢の病原性が判明する。
〔請求項７の作用および効果〕
請求項１から請求項６のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０１５ｃｍ―１付近である事を特徴とするので、歯垢の病原性因子が判明する。
〔請求項８の作用および効果〕
請求項１から請求項６のいずれかの生体検査装置において、
第１電磁波の波数が１０５５ｃｍ―１付近である事を特徴とするので、歯垢の病原性因子が判明する。
【００２５】
〔請求項９の作用および効果〕
請求項１から８のいずれかの生体検査装置において、
その検査波長が、測定する波長域内にてピークを見つける様に連続または断続的に変化する波長可変手段を備える事を特徴とするので、病原性ピークの有無などが分かる。
【００２６】
〔請求項１０の作用および効果〕
歯垢の病原性などの性状を検査する生体検査装置において、
電磁波照射手段と、検査波長が連続または断続的に変化する波長選択手段と、試料保持手段と、電磁波検出手段と、それから検出された歯垢の電磁波吸収パターンと唾液の吸収パターンとを比較する歯垢唾液吸収強度比較手段を備えるので、歯垢に浸透した唾液の強度パターンを除いた歯垢独自の因子がわかる。
【００２７】
〔請求項１１の作用および効果〕
請求項１から１０のいずれかの生体検査装置において、
所定の診断機能を備える事を特徴とするので、齲蝕などの病原性の診断ができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の歯垢検査装置を、図１〜図５に示す実施例または変形例に基づき説明する。
〔実施例の構成〕
図１は各実施例または変形例における歯垢検査装置のブロック図を示す。生体検査装置は、大きく電磁波吸収強度検出手段と、データ処理手段とからなる。さらに詳しく述べると電磁波吸収強度検出手段と、歯垢唾液吸収強度比較手段と、ピーク検出手段と、フィルター手段と、帯域設定手段と、ピーク分離手段（初期ピーク有りもののと、なしのもの）と、要素ピーク保持手段と、目的ピークとの相関手段と、波数比較手段と、強度比較手段と齲蝕リスク判定手段と、表示または外部機器接続手段とからなる。ここで、検査者が必要な前記各手段、各機能のみを選択して使用しても良いし、製造者が取捨択一して製造しても良い。電磁波吸収強度検出手段は、各実施例、変形例に共通した手段だが、独立したケースに収めて、通信などで後段の各手段に情報を伝達するようにしても良い。
【００２９】
ここで、電磁波吸収強度検出手段は、図２のごとく電磁波照射手段１と波長選択子２（ここでは第１と第２の２つだが少なくとも１つ以上あれば良いし、また波長選択手段４は複数の波長の場合使用しても良い。）、と広がり角調整手段５（これはかならずしも必要ではない）、と試料保持手段６、と電磁波検出手段７からなっている。少なくとも、これらの機能を実現すればどのような手段、機構を使用して磁波吸収強度検出手段を実現しても良い。
【００３０】
具体的には、電磁波照射手段としてのグローバー光源から放出された電磁波を、波長選択子により所定の波長と波長範囲（半値幅）を電磁波に与え放出する。そして得られた電磁波を必要に応じて広がり角調整手段に通過させて電磁波検出手段に導く。
もちろん電磁波照射手段と波長選択手段とに、この場合ＣＯ２レーザなどの波長可変レーザを備えてもよい。この場合、このレーザの出力光をそのまま試料に照射して、その透過または反射電磁波をＨｇＣｄＴｅ、パイロアイなどの検出手段により検出しても良い。
ここで、電磁波吸収強度検出手段は、各実施例または変形例において共通であり、その動作、操作などは、各実施例、各変形例に示す。
【００３１】
ここで導波路を使用する場合を示す。試料保持手段の前面に導波路入射結合手段をおき、電磁波を導波路に導く。ここで図３のごとく加工された先端形状を有する導波路を使用する。そして、図３のごとく電磁波が先端に設置されたＧｅまたはジンクセレンなどに少なくとも１回反射を行う。そして反射した電磁波は、導波路をもどり、電磁波検出手段へと導かれる。そして、電磁波検出手段により電圧値などに変換される。導波路のカップリングは、既知の結合器を使用しても良いし、Ｘ−Ｙ（Ｚ）テーブルと集光、収束光学系を使用して製作しても良いなど、照射側または検出側の結合は、結合や伝達ができればどのような系でも良い。
この時先端に接している歯垢、歯牙、唾液、歯周組織、膿汁などに電磁波を吸収される。ここで、何も接していない時、または基準物質を当てた場合との比較により電磁波吸収強度が判明する。
【００３２】
ここで電磁波吸収強度検出手段の一例をさらに説明するために第１実施例と第２実施例とを開示する。
【００３３】
〔第１実施例〕
第１実施例は、図１における電磁波吸収強度検出手段の一例を中心として、齲蝕原生検出器、齲蝕リスク検出器または、その診断器としての歯垢検査装置としての使用を提示する。図２は第１実施例における歯垢検査装置のブロック図を示す。図２ａは、電磁波照射手段１と、第１波長選択子２と、第２波長選択子３と、それを切り替える波長選択手段４と、広がり角度調整手段５と、試料保持手段６と、電磁波検出手段７とからなる。一方、図２ｂは、波長選択手段４が無く、波長選択子２、３が定位置に在る物である。試料保持手段６は試料をのせるポリエチレンシートと、それを保持するフレームからなっている。もちろん測定に使用する波長を容易に透過できるのならなんでも良い。また、波長選択子は、測定波長に応じて少なくとも一つ以上設置する。
【００３４】
そして電磁波照射手段より照射された電磁波が波長選択子である２を通過して、レンズなどの広がり角度調整手段５に入射する。そして試料保持手段のフィルムの上に焦点を結ぶ。ここで、レンズ入射前に、電磁波を、コリメーターや凹面鏡などを使用して平行光束にしておいても良いし、レンズを凹面鏡としても良いなど試料の特定の部分に検査光をあてられれば良い。具体的には、グローバー光源より発せられた多波長の電磁波を、バンドパスフィルターに通過させて特定の波長を選択し、その電磁波をレンズで集光し、試料保持手段６の上にある試料にあてる。
【００３５】
そして、試料を透過した電磁波が、電磁波検出手段に入射する。具体的には、ＨｇＣｄＴｅセンサを使用した電磁波検出手段が、電磁波を検出する。ここで、必要に応じて結像用のレンズや凹面鏡などをセンサの前に設置してもよい。
【００３６】
そして、計測波長を切り替える時には、波長選択手段４を作動させて、第２波長選択子３に切り替える。そして、前述の操作を繰りかえす。具体的には、回転円盤上にフィルターが、２個あり、回転円盤が回転する事によりフィルターが切り替わる。もちろん、リニアーに動く移動手段を使用して、フィルターを交換しても良い。
【００３７】
また、図１ｂのごとく波長選択子に対する移動機構を備えない機構を採用しても良い。この場合、各波長子にシャッターを設けたり、偏光板を設けたりして各波長選択子を適時選択する。また、電磁波照射手段の広がり角や、ビームの向きを調整して同様の効果を得てもよい。
【００３８】
〔実施例の動作〕
歯垢を探針などにて採取して、練成充填器などにて試料保持手段６のフィルム上に薄く塗る。一方、本装置のスイッチを入れて、電源をＯＮにする。そして、試料保持手段６を所定の場所に設置する。すると電磁波照射手段が試料に電磁波を照射する。そして、試料により吸収を受けた電磁波が電磁波検出手段に導かれる。そして、電磁波検出手段７より第１や第２などの電磁波の吸収強度を出力する。これを画面に表示したり、紙に印刷する。また、この結果を診断手段の一例としての齲蝕リスク判定手段（図１参照）にて解析して齲蝕リスクなどの病原性診断としても良い。
ここで、予め何も無い状態にて、電磁波の量を測定して、記憶手段に記憶し、その値を計測値から差し引いても良い。また、試料保持手段６を入れて、同様な動作を行い。そして、それを差し引いても良い。
【００３９】
一例として第１波数を１０８０ｃｍ―１とし、第２波数を１０３８ｃｍ―１とする。そして前者が０．１２２８，後者が０．１１６５という値を得た。
【００４０】
〔実施例の効果〕
本実施例の歯垢検査装置、方法は、歯垢中の齲蝕原因菌の生産した病原物質の計測ができる。これにより齲蝕リスクなどの病原性が診断できる。
【００４１】
〔第２実施例〕
〔実施例の構成〕
第２実施例は、歯垢と唾液から歯垢の病原性因子を明確化する歯垢検査装置、病原性診断装置としての使用例を示す。
【００４２】
図２の波長選択手段を、マイケルソン干渉計に変更して、さらに電磁波検出手段からの出力波形を周波数分析し、連続的に波長を可変する波長可変手段に変更する。そして、８００ｃｍ―１から１８００ｃｍ―１を走査する。
【００４３】
〔実施例の動作〕
第１実施例と同様に歯垢を試料保持手段の電磁波透過性フィルムの上に塗布する。そして、別の試料保持手段６における電磁波透過性フィルムの上に同様に口腔内より採取した唾液を塗布する。そして、それらを別々に計測して、記憶手段に記憶しておく。そして、歯垢唾液吸収強度比較手段が、歯垢の電磁波吸収パターンから、唾液の吸収パターンを差し引く。この操作により出力されるパターンは、グルカンのパターンとなる。これにより１０３８ｃｍ―１付近と１０１８ｃｍ―１付近のピークパターンを診断手段の一例としての齲蝕リスク判定手段が比較して、病原性を判定しても良いし、表示手段が表示するだけでも良い。
【００４４】
具体的には、１０３８ｃｍ―１ピークの有無を表示する。これがあれば、危険、なければ安全と表示するなどである。また、２つのピークが存在すれば、その吸収強度比率を算出しても良い。この場合１０３８ｃｍ―１の吸収が多いほど、危険であると齲蝕リスク判定手段が判定しても良い。さらにまた１０８０ｃｍ―１付近ピークと１０３８ｃｍ―１付近ピーク強度を、単純に比較して１０３８ｃｍ―１が大きければリスク大としても良い。
図４は、リスク大の一例であり、図５はリスク小の一例である。前者の強度比は、１．０５であり、後者の強度比は、０．９６である。
【００４５】
〔実施例の効果〕
本実施例の歯垢検査装置、方法は、歯垢と唾液の両者から判断して歯垢の病原性因子の明瞭化ができる。
【００４６】
〔第３実施例〕
第３実施例においては、データ処理手段としてフィルター手段を採用した歯垢検査装置を開示する。
ここでは、フィルター手段と、波数比較手段または、強度比較手段における２つの比較手段のいずれか一つまたは、その両方を使用した。齲蝕リスク判定手段は、術者にゆだねても良いし（即ち歯垢情報の開示を行うのみ）、また齲蝕リスク判定手段に行わせても良い。
【００４７】
フィルター手段は、アナログ回路で製作しても良いし、また汎用コンピュータなどのデジタル回路にて実現してもよい。具体的には、一例として前述の電磁波吸収強度検出手段などより出力された出力を記憶手段に記憶させておき、そのデータから特定のデータのみを抽出する演算手段により、データをフィルトレートする。
【００４８】
装置に設置された歯垢に対して、ここでの電磁波吸収強度検出手段は、赤外領域の歯垢における透過または反射吸収強度を出力する。（図２参照）
【００４９】
波数固定フィルターの使用：（図１のフィルター手段）
この出力されたデータにおいて１０３８ｃｍ―１と１０８０ｃｍ―１のフィルタを設置してこの波数における強度のみを選択的に取得する。そして、これを強度比較する。具体的には１０３８ｃｍ―１のほうが、０．１４３３６、１０８０ｃｍ―１のほうが０．１３７９であったならば、前者を後者で除して、約１．０４となる。この値を画面などに表示させる。
【００５０】
波数可変フィルターの使用：
a ピークの重複が無い部分の走査
これは、フィルター手段の波数を帯域設定手段にて制御する場合、目的のピークが他のピークと重複していないか、または重複していても影響が少ない帯域を移動させるものである。フィルター手段を帯域設定手段にて制御し、フィルターの帯域を適時シフトしても良い。具体的には、一例として１０３８ｃｍを中心とした帯域制限フィルターの帯域を１０４５ｃｍ―１から１０００ｃｍ―１にかけて走査して、最大値の波数を検出する。その波数を１０３８ｃｍ―１と波数比較手段が比較する。具体的には、δ関数の帯域フィルターを使用し、一例として帯域制限手段によって決定された１０４５ｃｍ―１〜１０００ｃｍ―１の帯域を走査する。そしてその帯域の中で強度最大値を有する波数値を出力する。この波数λｍａｘと、１０３８ｃｍ―１とを比較して、その差などを表示する。これらの場合、ガウス関数、ローレンツ関数、またはレクト関数などのフィルターを使用しても良い。
【００５１】
ｂ合成ピークを走査するもの
フィルター手段の波数を帯域設定手段にて制御する場合、様々なピークが重複している帯域を移動させるものである。一例として、１２００ｃｍ―１から９００ｃｍ―１（さらに広く取り１３００ｃｍ―１から８００ｃｍ―１でも良い）を走査し、その結果を要素ピーク保持手段の各ピーク、一例として１０３８ｃｍ―１（α１３グルコシド結合に対応）、１０１６ｃｍ―１（α１６グルコシド結合に対応）、１０８０ｃｍ―１（ＰＯ４に対応）、１０５５ｃｍ―１（フルクタンに対応）、１０２６ｃｍ―１（グルコースやグルカンの６または１のＣＯに対応）などの特徴ピーク付近での最寄りの最大値をとる波数をフィルター手段が選択して強度比較手段に、その結果を転送する。そして強度比較手段が各特徴ピークに対応する強度を比較し、表示などを行う。
【００５２】
〔実施例の効果〕
本実施例の生体検査装置、方法は、歯垢の病原性の表示することができる。
【００５３】
〔第４実施例〕
第４実施例においては、データ処理手段としてピーク検出手段を採用した歯垢検査装置を開示する。
〔実施例の構成〕
この生体検査装置は、電磁波吸収強度検出手段と以下に示すデータ処理手段よりなる。
【００５４】
電磁波吸収強度検出手段から出力されたデータを、ピーク検出手段が微分処理をおこなう。具体的には、ピーク検出手段が、微分係数がプラスから０になった点、プラスからマイナスになった点、０からマイナスになった点などのいずれかまたは、その組み合わせを使用し、ピークを演算する。ここで、接近値を間引くようにしても良い。もちろん他の既知のピーク検出演算法を使用してもよい。そして、この結果について１０３８ｃｍ―１に最も近いピーク強度と、１０８０ｃｍ―１に最も近いピーク強度を強度比較手段が比較する。また、微分処理の結果算出された離散データの内、１０８０ｃｍ―１など求める波数の最接近値と２番目の値を求めて、このうち強度の大きい方を選らんでもよい。また、誤差のないように画面などに未処理データを表示して人間の判断を仰いでもよい。
【００５５】
〔実施例の効果〕
本実施例の生体検査装置は、歯垢の病原性の表示ができる。
【００５６】
〔第５実施例〕
第５実施例においては、データ処理手段としてピーク分離手段を採用した歯垢検査装置を開示する。
【００５７】
〔実施例の構成〕
１初期値としての要素ピークを持たない初期ピーク無しのピーク分離手段を使用する場合。
ピーク分離手段は、電磁波吸収強度検出手段よりのデータに対して上記ピーク検出手段などを使用してピークを抽出する。抽出されたピークは、そのまま次の処理を行っても良いし、また画面などに表示し操作者が取捨選択して次の処理系に送っても良い。
そして送られたデータに関してガウス曲線またはローレンツ曲線を要素曲線として使用して、相関係数最大値をとる合成曲線をピーク分離手段が演算する。この演算された各要素曲線のうち１０３８ｃｍ―１に最も近い波数をもつ曲線を、ピーク分離手段が選択しても良いし、グルカンピーク群を抽出しても良いし、α１３グルカンやα１６グルカンなどの要素ピークを抽出しても良い。この時、帯域制限を行い目的の曲線を選択しても良い。一例として１０４０ｃｍ―１から１０００ｃｍ―１を検索帯域とするなどである。
【００５８】
そしてこれらの操作によって出力されたデータが表示手段、波数比較手段、強度比較手段、目的ピークとの相関手段などに送られ、適時演算、表示が行われる。そして必要に応じて齲蝕リスク判定手段が使用され歯垢などの病原性因子のリスク判定が行われる。
【００５９】
ａここで、波数比較手段を使用する場合は、
上記操作により得られたピークの波数に対してα１３グルカンにおけるα１―３グルコシド結合の波数である１０３８ｃｍ―１とを比較する。
【００６０】
この時、基準となるα１―３グルコシド結合の波数は、計測物体と同じ条件にて測定しておくか、または検量線などを波数比較手段に備えておき、波数比較手段が適時補正しても良い。具体的には、被測定物の有する水分、温度などにて波数は、シフトするので、特に水分によるシフトは、著しいので測定条件を乾燥状態とするなどする。また補正する場合は、基準となるα１３グルカンの水分対波数シフトを計測、記憶しておきそれを、波数比較手段が補正曲線として使用する。具体的には水分を示す３３００ｃｍ―１や１６４０ｃｍ―１付近のピーク強度と、シフト量を補正曲線として波数比較手段の記憶手段に装備しておき、データ中の水分を示すピーク強度に対応したα１３グルカンのグルコシド結合部位の基準波数値を算出して、その値と計測された上記１０３８ｃｍ―１付近ピーク波数を比較する。そしてこの値を必要に応じて表示したり、齲蝕リスク判定手段におくり、齲蝕リスクとして表示するなどしても良い。
【００６１】
ｂここで、強度比較手段を使用する場合は、
一例として強度比較手段は、１０３８ｃｍ―１に最も近い分離された要素ピークの強度値と、１０８０ｃｍ―１に最も近い分離された要素ピークの強度値とを比較する。フルクタンに対応する１０５５ｃｍ―１付近ピーク、α１６グルカンに対応する１０１５ｃｍ―１付近ピークなども同様に処理しても良い。そして処理したデータを表示したり、後段の診断手段の一例とした齲蝕リスク判定手段を使用しリスク判定しても良い。
【００６２】
ｃここで、目的ピークとの相関手段を使用する場合は、
（α１３グルカンとの相関の場合などを中心として示す。）
ＭｕｔａｎｓＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉのコロニーより分離抽出したグルカンや、ニゲラン、ニゲロースなどのα１３結合グルコースを使用し、それを本装置にて計測し要素ピーク保持手段に記憶させておく。これらの要素ピークと計測データとを、目的ピークとの相関手段が相関整合させる。一例としては、既知の相関係数算出の演算式を正規化して使用するなどである。この時算出された相関係数の有為に最も高い値を有する要素ピークを表示したり、その相関係数なども表示する。
【００６３】
ここで、α１６グルカン、フルクタン、りん酸、炭酸など他の計測に使用する物質のピークも同様に実施しても良い。
【００６４】
さらにここで、α１３グルカンのグルコシド結合単体ピークの場合など、ガウシアン、ローレンツ曲線にて表現される単振動部位に対応する要素ピークを使用しても良い。
【００６５】
２初期値としての要素ピークを有する初期ピーク有りのピーク分離手段を使用する場合。
要素ピーク保持手段には、α１３グルカンの要素であるＣＯピーク（群）、グルコシド結合部位のピーク、などガウシアン曲線やローレンツ曲線単独で示される曲線群や、その合成曲線群にて構成された要素ピークが記憶されている。このピークを要素ピークとして前述の要素曲線として使用して、ピーク分離を行う。つまり前述１の方法との相違点は、初期ピークの決定が、計測データのピーク検出で行われるか（１の方法）、要素ピーク保持手段に記憶されているピークを使用するか（２の方法）の違いである。
【００６６】
ここで、要素ピークは、α１３、α１６、フルクタンなどのピークまたは、その要素ピークを単体または、その組み合わせで使用する。この時すべての要素ピークを使用し、各要素と計測データとの相関をピーク分離手段が演算し、使用しても良いし、また人間が表示データを見ながらマウス、キーボードにて要素ピークを選択して使用しても良いし、その組み合わせでも良い。
【００６７】
さらにここで、分子量によりＱが変わるので、このＱをもとに分子量を算出しても良い。
【００６８】
〔実施例の効果〕
本実施例の生体検査装置は、歯垢の病原性の表示などができる。
【００６９】
〔第６実施例〕
第６実施例においては、電磁波吸収強度検出手段からのデータを、データ処理手段として直接目的ピークとの相関手段にて演算する事を採用した歯垢検査装置を開示する。
〔実施例の構成〕
ＭＳ寒天培地などにて培養したＭｕｔａｎｓＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉのコロニーを採取して、それを本装置にて計測する。そしてその電磁波吸収強度曲線を要素ピーク保持手段に記憶させておく。そして、この合成ピークと電磁波吸収強度検出手段により計測された計測データとの相関係数を目的ピークとの相関手段が演算する。この結果を表示または外部機器へ転送する。ここで、多種類の細菌のコロニーをデータベースとして要素ピーク保持手段が保持していれば、さらに多彩な診断を可能とする。
【００７０】
リスク判定手段を使用する場合においては、リスク判定手段が、この相関係数が高いほどハイリスクと判定する。
【００７１】
〔実施例の効果〕
本実施例の生体検査装置は、歯垢の病原性の表示ができる。
【００７２】
〔第７実施例〕
第７実施例は、各実施例の結果を基に診断機能の一例としての齲蝕リスク判定手段を使用するものである。
【００７３】
ここで、齲蝕リスク判定手段を使用しても良い。具体的には、
１波数のシフト量にてリスク判定するもの
上記波数可変フィルターからの出力値などの各実施例よりのデータにおいて、最大強度をとる波数を検出する。ここで、帯域をフィルターの方で制限しても良いし、また齲蝕リスク判定手段によって制限するなどして１０４５ｃｍ―１より１０００ｃｍ―１を対象としても良い。
この時の最大強度を示す波数を基に齲蝕リスク判定手段が、リスク判定を行う。具体的には、１０３８ｃｍ―１に近ければ近いほどリスク大とする。一例として計測波数をλｍとし、λｍ―１０３８（ｃｍ―１）という式を使用するなどである。ここで、定数Ｋ（｜Ｋ｜＞＝０）をいずれかの項に乗しても良い。
さらにまたこの場合、リスク判定手段を単純化するために、近似的に波数が大きいほどリスク大としても良い。さらにこの時帯域制限を１０４０ｃｍ―１などにするなどして、さらに単純化しても良い。
【００７４】
２強度によりリスク判定するもの
各実施例の出力の一部である強度値をリスク判定手段が比較する。具体的には、一例として１０３８ｃｍ―１付近強度と１０８０ｃ―１付近強度を比較して、その比が大きいほどリスク大であるとリスク判定手段が判定する。詳細は、後に開示する。
【００７５】
３強度と波数との両者によりリスク判定するもの
１０８０ｃｍ―１付近ピーク強度と上記計測強度を比較して、１０３８ｃｍ―１付近強度の波数シフトを補正しても良い。具体的には、１０８０ｃｍ―１付近ピーク強度と、１０３８ｃｍ―１付近ピーク強度の比に対して比例的に補正量を決定するなどである。一例として１０３８ｃｍ―１付近ピーク強度を、１０８０ｃｍ―１付近ピーク強度で除してｋとし、その値ｋを１０３８ｃｍ―１付近ピークに対応する上記計測波数λｍとして、λｍ＊ｋとするなどである。ｋは任意の定数（｜ｋ｜＞０）を採用しても良いし、またローレンツ曲線やガウシアン曲線からの変数を採用しても良い。
【００７６】
４面積によりリスク判断するもの（ピーク分離の有無により２つに大別される。）
ａピーク分離を行うもの
上記実施例によってピーク分離を行った各要素ピークの各面積を、リスク判定手段が算出して、表示を行ったり、比較を行う。一例としては、１０３８ｃｍ―１付近ピーク曲線による面積と１０８０ｃｍ―１付近ピーク曲線による面積とをリスク判定手段が算出、比較を行い。この比が大きいほどリスク大とするなどである。
【００７７】
ｂピーク分離を行わないもの
ピーク分離をせずに合成ピークのピークとピークの間だの極小点をベースラインとして、そのベースラインとピークとに生じる面積を齲蝕リスク判定手段が演算し、１０８０ｃｍ―１付近面積と１０３８ｃｍ―１付近面積とを比較する。具体的には、前者の値をａ、後者の値をｂとし、ｂ／ａを行いこの値の大きいものをリスク大とする。
【００７８】
５リスク判定における精度向上オプション（一例として１０８０ｃｍ―１付近ピークを分離、除去し精度を向上させるもの）
これらのリスク判定手段のデータに対して、１０８０ｃｍ―１付近ピークをガウシアンまたはローレンツ曲線として、ピーク相関を行い、その最大相関値をもとに１０３８ｃｍ―１付近ピークを、齲蝕リスク判定手段または、強度比較手段が補正しても良い。具体的には、ガウシアンまたはローレンツ曲線を１０８０ｃｍ―１付近ピークと相関整合し、これを計測ピークから差し引き、そのデータを使用するなどである。このときピーク点から見て波数大側の曲線のみを使用して相関整合（マッチング）を行っても良いし、ピーク点やピーク点と、それからみて波数小の曲線で他のピークと直接干渉していない部分を使用しても良い。この場合最小２乗法を使用しても良い。
【００７９】
〔実施例の効果〕
本実施例の生体検査装置は、齲蝕リスク判定ができる
【００８０】
〔変形例またはオプション、追加例〕
【００８１】
上記の実施例では、歯垢、唾液などの検査に使用したが、膿汁、組織液、歯髄、歯周組織、汗、尿など検査対象を何にするかは、操作者の自由で特に限定されるものではない。
【００８２】
波長選択手段は、回折格子などにより実現してもよい。この場合８００ｃｍ―１から１２００ｃｍ―１に、その可変幅を採用しても良いし、計測波長（波数）付近にて個々に用意しても良い。具体的には１０３８ｃｍ―１付近の回折格子と、１０８０ｃｍ―１付近回折格子などである。これらが波長可変手段となる。一例として、既知の微分処理手段などのピーク検出手段がピーク値を得るまで１０８０ｃｍ―１付近を走査し、ピークが検出したら停止するなどである。
【００８３】
１０３８ｃｍ―１付近の吸収ピークは、水分、温度などの環境因子によってシフトするので、温度制御手段や水分制御手段を使用して精度を上げてもよい。この１０３８ｃｍ―１付近の吸収ピーク（Ａ）は、１０４０ｃｍ―１付近から１０２８ｃｍ―１付近までシフトすることがある。また、１０２８ｃｍ―１付近の吸収ピークは（Ｂ）、１０３４ｃｍ付近から１０００ｃｍ―１付近までシフトする。また、１０１８（〜１０１５）ｃｍ―１付近（Ｃ）の吸収ピークは、１０２０ｃｍ―１付近から、９９８ｃｍ―１付近までシフトする。これを、ピークシフト追跡手段にて追跡してもよい。しかし、この３つの吸収ピークは、同一環境からの影響においてシフトしてもその相対位置は、ほぼＡ、Ｂ、Ｃの順にならぶ。そして、Ａは、α１３結合グルカンをさし、Ｃは、α１６グルカンをさす。またＢは、グルコースの６番部のＣ−Ｏをさすと考えられる。さらに具体的には、１０３８ｃｍ―１付近吸収（ピーク）は、α１３グルコシド結合のＣ−Ｏをさし、１０１８ｃｍ―１付近吸収（ピーク）は、α１６グルコシド結合のＣ−Ｏをさしていると考えれれる。
【００８４】
人歯垢にはグルカンとしては、α１３とα１６グルカンしか存在しない事が検証されている。そして、齲蝕原因菌であるＭｕｔａｎｓＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ以外は、ほとんどα１３グルカンを生産しないので、このα１３グルカンを同定する事が病原性の証明となる。もちろん１０５５ｃｍ―１付近ピークなどに対応しているフルクタンを同定いｓて、リスク因子とし齲蝕リスク判定手段がリスク判定を行っても良い。またα１３グルカン、α１６グルカン、フルクタンをそれぞれに重みをつけリスク判定しても良い。一例としては、α１３を２０、α１６を２、フルクタンを１などとおもみつけするなどである。これらの重みは研究の進歩により変化するので、変化した係数をバージョンアップするような記憶手段を用意するとさらに良い。
【００８５】
そして、１０３８ｃｍ―１付近吸収を、歯垢内の内部基準と比較するために、１０８０ｃｍ―１（Ｒ）付近吸収を使用した。この吸収は、主にりん酸緩衝系によってできていると考えられ、歯垢に飽和量または、ある一定量にて存在すると考えれれるので、内部標準として基準になると考えられる。この時、このりん酸の量が小さければ唾液の緩衝能が小さいので、これも加味してリスク因子にいれても良い。（また、りん酸でなく、蛋白であったとしても、同様に飽和量または、ある一定量にて浸透していると考えられる吸収なので内部標準として使用できる。）
【００８６】
そして、一例として

となり、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄさんの順で齲蝕リスクが高いと、診断手段が判定する。つまりこの診断手段は、第１実施例での電磁波検出手段の出力値を基にＩＡ／ＩＲを行い、その結果を比較して値の大きいものほどリスク大などとする。また、閾値を設定してリスクに段階を与えても良い。一例として閾値を０．９２（〜０．９６）などにするなどである。ここで口腔内診査の結果、ａ、ｂさんは、口腔内にカリエスが少なく、ｃ，ｄさんは、カリエスが多かった。また極力、同一条件にてサンプリングしたが、歯垢の粘度や量が、カリエスの大い患者に多かったのが分かる。もちろん歯牙、唾液などの検査結果を使用し、精度を上昇させても良い。
【００８７】
また、

となり、ｂ＜ａ＜ｃ＜ｄさんの順で齲蝕リスクが高いと、診断手段が判定する。つまりこの診断手段は、第１実施例での電磁波検出手段の出力値を基にＩＡ／ＩＢまたは、ＩＡ／ＩＣを行い、その結果を比較して値の大きいものほどリスク大などとする。また、閾値を設定してリスクに段階を与えても良い。一例として閾値を１．６（〜１．７程度）などにするなどである。
これらの結果のコントラストは、ピーク分離手段にてピーク分離を行うとさらに高まる。
【００８８】
さらにまた、唾液を歯垢とともに採取して本装置により計測して、歯垢の各出力値から、唾液のそれを差し引いて、その値を使用してもよい。その場合、一例として１０３８ｃｍ―１付近の絶対値を検査値としてもよいし、またグルカンの他のピークを基準値としてもよい。ほかにも、８３７ｃｍ―１付近や８５５ｃｍ―１付近を使用してもよいし、それらのいずれかの組み合わせにて使用してもよい。この時、各種数学的、統計的処理をおこなって精度をあげてもよい。
【００８９】
α１３グルカンは、粘着性が非常に強く各種の清掃を強力に妨害するので、プロフェッショナルクリーニングや、ホームケアーでのブラッシングの目安としても使用できる。
またこれらのピークは、互いの強度曲線によりシフトするので、ピーク付近を走査してピーク分離を行い精度を上げても良い。
【００９０】
歯垢には、りん酸バッファーや炭酸バッファーあるいはアミラーゼなどの蛋白質が混入しているので、それらの吸収強度パターンを差し引いて精度を上げてもよい。この場合グルカンの吸収が明確になるので、１０３８ｃｍ―１付近ピークの有無を見て、病原性を判断してもよい。もちろん、合成ピークのときにも１０３８ｃｍ―１付近ピークがあれば、リスク高である可能性が高いと診断してもよい。
【００９１】
コリメーターを使用して平行光束を作り、それを使用しても良い。この場合、より光路長をながくできる。
【００９２】
試料保持にはポリエチレンを使用したが、場合によっては、テフロンやポリスチレンなどを使用しても良いし、バックグランドをひけば、さらに試料保持手段の選択肢は、おおきくなる。
【００９３】
上記の実施例では、試料を透過した電磁波を測定する例を示したが、ＡＴＲ結晶体等の反射手段を用いて試料と反射手段との間で反射した電磁波を測定するように設けても良い。
【００９４】
ファイバーなどの動波路を試料保持手段として使用して、直接、口腔内の唾液や歯垢を計測しても良い。また、上記実施例では、透過電磁波を使用したが反射電磁波を使用しても良い。その場合、本装置を口付近に設置して直接歯垢や唾液を計測しても良い。
【００９５】
一例としては、測定電磁波用吸収強度測定手段１０としてのＡＴＲ結晶などをファイバー８、９の先端に設置して、これに電磁波照射手段からの電磁波を導き、この結晶よりいでる電磁波を電磁波受信手段に導く。そして、これの先端を試料保持手段とするなどである。また、一例としてファイバーの断端どうしを、向かい合わせて、その間だに歯垢や、唾液を挿入するなどである。これを口腔内に挿入しても良い。これらは、試料保持手段の一例であり、これらを使用すれば口腔内の歯垢、唾液を直接計測できる。
【００９６】
導波路先端の一例として図３ａ，ｂ，ｃなどを示す。ここで、この先端を歯牙、歯周組織に使用しても良い。また、偏光を制御して検出感度をあげたり被計測組織の計測深度を制御しても良い。一例として歯牙の齲蝕が疑われる部分にこのプローブを接触させる。そして９．６μｍ付近の吸収強度を走査する。このピークが崩壊にむかっていればいるほど齲蝕の進行が進んでいる。一方この歯牙への偏光を直線偏光として観察面に対して直交方向から、平行方向に順次、偏光を変化させれば、観察部位の深度を変化させる事ができ穿下性の齲蝕を検出することができる。これにより従来検出が困難であった部位の齲蝕が的確に検出できる。この機構により歯垢、唾液、歯質の齲蝕にかかわる３基本条件の測定が同一の検査プローブにて可能となるので、非常に臨床的な効果が大きい。また歯周組織、膿汁、歯垢、歯石、唾液、歯牙の歯周病の基本条件も同様に計測が可能である。
【００９７】
ここで測定電磁波用吸収強度測定手段１０としてのＡＴＲ結晶は、かまぼこ型、ラウンド型、球形、または測定電磁波用吸収強度測定手段は、ファイバーなどの導波路断端を平面、凹または凸状に研磨処理しただけの物などを使用しても良いなど測定可能であれば、どのようなものでも良い。また、その材質もＧｅ、ＺｎＳｅなどを使用したが、目的に沿えば適合波長の他の適当な材質を使用しても良い。
【００９８】
また上記実施例において電磁波測定手段における検出器は、赤外線波長を使用したので、ＨｇＣｄＴｅを使用したが、ＩｎＡｓなどの量子型光起電力センサ、ＴＧＳなどの焦電検出器センサ、ＰｂＳなどの量子型光導伝センサ、サーモパイルなどの熱変換熱起電力センサ、ボロメータなどの熱変換熱伝導センサなどを使用しても良い。しかし他の波長なら、一例として紫外線〜近赤外線までならＣＣＤ，フォトダイオードを使用しても良いし、ラジオ波ならアンテナを使用しても良い。検出器は、アレイでも、単素子でも良い。アレイの場合は、多ポイントのサンプルが高速にできるし、また単素子の場合でも移動機構を取り付けて試料の様々な点を計測しても良い。また、検出器の感度補正を行いフラットな特性を得ても良い。さらにまた、ＩｎＡｓ，ＰｂＳｎＴｅ，ＰｂＳ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ、ＰｚＴ，ＬｉＴａＯ３、サーモパイル、ボロメータなどの他の撮像素子として用いても良い。またアンテナなどを応用して同様の効果を得てもよい。また観測波は、反射波でも良いし、透過波でも良い。
【００９９】
本実施例の電磁波照射手段の電磁波源は、赤外線を使用したのでグローバ光源を使用したが、セラミック光源、赤外線ランプなどを使用しても良いが、他の周波数の電磁波を使用する時は、それに適した電磁波源を使用すればよい。一例として可視光または、その周囲波長ならＬＥＤやランプを使用しても良いし、ラジオ波ならアンテナを使用するなどである。またレーザは、Ｘ線から遠赤外線の範囲などで幅広い波長範囲を使用できる。この時波長可変レーザを使用しても良い。
【０１００】
またセラミック光源、赤外線ランプなどを使用しても良いが、他の周波数の電磁波を使用する時は、それに適した電磁波源を使用すればよい。一例として可視光または、その周囲波長ならＬＥＤやランプを使用しても良いし、ラジオ波ならアンテナを使用するなどである。またレーザは、Ｘ線から遠赤外線の範囲などで幅広い波長範囲を使用できる。この時波長可変レーザを使用しても良い。グローバ光源、ランプ、ＬＥＤなど本発明に適すれば、どのような光源を使用しても良い。また、偏光を使用して観察深度などを調整しても良い
【０１０１】
基準電磁波強度の一例として、１０８０ｃｍ―１などの電磁波吸収強度（ピーク強度）を例に示したが、他の波数（波長）を使用しても良い。また、強度パターンにより菌種を同定しても良い。
【０１０２】
一例として、データ処理手段が微分処理を行い、各ピーク波長を算出し表示したり、ピーク曲線をＦＦＴ処理、ウエーブレット処理、またはローレンツ曲線、ガウス曲線などによる相関マッチングにより、ピーク曲線を分離し、その曲線表示したり、その曲線の面積、半値幅、Ｑを算出して表示などを行っても良い。またコンボリューションや、デコンボリューション、または、それらを使用した収束手法を使用しても良い。
【０１０３】
すべてのデータ処理手段の前後には、各種フィルターやリニアライザーなどを配してさらに精度を上げても良い。
【０１０４】
データベース内にある、様々な、菌、株、血清型による齲蝕原生物質の曲線、ピーク波長、代謝の高低などによる曲線変化、ピークシフトなどの各種データと比較、相関を行い表示するなどである。その一例として、この時、菌種判定手段がＳｔ．ｍｕｔａｎｓ，Ｓｔ．ｓｏｂｒｉｎｕｓ、Ｓｔ．ｓａｎｇｕｉｓ，Ｓｔ．ｍｉｔｉｓなどのピーク曲線パターンデータベースに検出パターンデータを比較して、こららの比率などを同定表示しても良い。
【０１０５】
さらに、これらのデータをリスク判定手段がリスクを算出、判定、表示などしても良い。
一例として、齲蝕リスク判定手段が、より短い波長にピークがシフトしていたら、高度に齲蝕原生物質の産生があると判断し高い値を表示したり、共振のＱが高くなったら齲蝕リスクを高く表示したり、ピーク曲線の面積がの大きさに比例して齲蝕リスクを高く表示したりなどをしても良い。また、嫌気雰囲気、好気雰囲気または、その中間雰囲気などの影響をグルカン生成量にて診断しても良い。また、齲蝕原生物質などによる合成ピークのＱがより高ければ、リスク大と表示したり、その面積が広い場合リスク大と表示したり、または、その半値幅が狭いとリスク大しても良い。
【０１０６】
上記波長測定波長は、齲蝕原生菌個体差、細菌種などにより、その産生グルカンのα１―３結合、α１―６結合などの特徴電磁波吸収波長などの諸パラメータなどが多少ずれる事があるので、これを吸収するために複数のＲＯＭなどの記憶媒体に指標吸収強度パターンをいれておいて使いわけても良い。もちろん、他の吸収強度に使用しても良い。
【０１０７】
他の波数域として、７９０ｃｍ-1付近、または８２０ｃｍ-1付近の吸収強度などを検出すしても良い。他に１７９４、１７８６、１７７０、１７６０、１７５７、１７４４、１７３２、１７２４、１７１３、１７１１、１６９７、１６７０、１６８０、１６７０、１６５８、１４５１、１６４１、１６４６、１６３６、１６３１、１６２８、１６０６、１５９１、１５８７、１５７６、１５６４、１５５４、１５４９、１５４３、１５３７、１５２５、１５１２、１５０８、１４８９、１４８１、１４７１、１４６４、１４５６、１４５０、１４４３、１４３７、１４２７、１４１７、１４１０、１３９８、１３８６、１３８１、１３７３、１３６１、１３５４、１３３８、１３３１、１３１５、１３０７、１２８７、１２８０、１２７７、１２５３、１２４４、１２４０、１２２８、１２２３、１２１７、１２１３、１１９４、１１８２、１１２８、１１４９、１１４３、１１２６、１１１３、１１１１、１１０３、１０８０、１０９３、１０８２、１０６４、１０４１、１０３３、１０２６、１０１８、９９９、９９５、９８０、９６８、９５４、９３３、９２９、９２４、９１４、９０２、８９７、８８３、８７９、８６０、８２５、８１５、８１０ｃｍ-1などの各付近吸収強度を使用しても良い。
【０１０８】
特に細菌の活動性に対しての指標としての１２４０ｃｍ―１付近吸収強度に対応させても良い。また１０５５ｃｍ―１のフルクタンピークを使用しフルクタンの生成量を観察しても良い。また、菌種によっては１０３３ｃｍ―１付近のα１３グルカンを生成するものもあるようなので、１０３３ｃｍ―１をさらに追加しても良いし、１０３８〜１０３３ｃｍ―１を指標としたり、両ピークの平均や、加算値などを指標とするなどしても良い。また分解能やシフトなどの問題にて１０３８ｃｍ―１付近には１０３３ｃｍ―１も含まれても良い。
【０１０９】
フィルターの半値幅などの透過帯域特性を、齲蝕原生菌産生の固体差における帯域ばらつき幅程度に設定したフィルターを使用したが、適時フィルターを変えて周辺波長の吸収強度を検出しても良い。また、ローレンツ、ガウス、レクト、トライアングル、任意波形などの窓関数をバンドパスフィルターとして使用しても良い。さらに、少なくとも一つのハイパスまたは、少なくとも一つのローパスのＮｄｂ／ｏｃｔフィルターを単独または、適時組み合わせて使用して、これれを波長選択子としても良い。これらの波長選択手段は、電磁波照射側でも良いし、信号処理過程でも良いし、その中間過程でも良いし、その組み合わせでも良い。また、検出信号に対して、２値化処理などの多値化処理、加算平均、フィルタリング、ＦＦＴ，相関処理、ウエーブレット処理などの各種信号処理を行っても良い。
【０１１０】
温度制御手段などの他に、磁場、電場、電磁場照射手段、気体、液体、固体、流動体、粉体などの各種薬剤、諸材料などの投与手段などを併用しても良い。
【０１１１】
試料にしょ糖などの齲蝕原生糖類を混入して経過を見ても良いし、歯垢とともに唾液を採取しこれを混合させても良い。
【０１１２】
電磁波吸収強度検出手段より直接、出力値を外部機器や表示装置に送り出しても良い。この場合一例としてデータ処理手段は、データを可視化する処理などを行う。具体的には、電磁波吸収強度検出手段よりのある一定のパターンを有する電圧値から、グラフを製作するための表示用時系列データに変換するなどである。また、電磁波吸収強度検出手段は、同様な機能を有すればどのような光学系でも、電磁波回路系でも良い。
【０１１３】
上記実施例または変形例中の装置は、アナログ回路にて製作されたものでも良いし、また汎用コンピュータや専用コンピュータにて実現してもよいなど、本要旨に沿えばどのようなものでもよい。
【０１１４】
上記実施例または変形例中の記憶（手段）は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤなど記憶が可能であればどのような物でも良い。
【０１１５】
上記実施例または変形例は単独で実施しても良いし、また組み合わせて実施しても良い。また、筆者発明による微小生体検査装置の各手段を併用しても良いなど、他の診断、治療機器などとの併用は操作者の自由である。さらにまた、各手段は、それぞれを遠隔地におき、データのやり取りを通信や記憶媒体の交換にて行って使用しても良い。
【０１１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】生体検査装置の一例。（必ずしもすべてが必要ではない）
【図２】電磁波吸収強度検出手段の一例。ａ：波長選択手段を有する物ｂ：波長選択手段を有さない物。ただし、波長選択子は複数種ある。
【図３】導波路先端の一例。ａ先端が平面。ｂ先端が３角形。ｃ導波路を往路と復路で別。
【図４】第２実施例におけるリスク大の一症例。矢印が１０３４ｃｍ―１を示す。
【図５】第２実施例におけるリスク小の一症例。矢印が１０３８ｃｍ―１を示す。
【符号の説明】
１電磁波照射手段の一例。
２波長選択子の一例。（第１）
３波長選択子の一例。（第２）
４波長選択手段の一例。
５試料への電磁波広がり角度調整手段。
６試料保持手段の一例。
７電磁波検出手段の一例。
８導波路の一例でクラッドを示す。
９導波路の一例でコアをしめす。
１０測定電磁波用吸収強度測定手段の一例。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionDirtCharacterized by inspectionBiopsyDressPlace.
[0002]
[Prior art]
There are culture tests.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional culture test has a problem that it takes time and is a test only for observing the colony shape. It could only be used for bacterial testing.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable real-time inspection of biological substances such as plaque, and in the case of plaque, plaque that cannot be determined only by the colony shape. Therefore, the present invention provides a biological examination apparatus that can perform examinations of other biological substances.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The biological examination apparatus of the present invention employs the following technical means.
[0006]
[Means of Claim 1]
  To plaquePre-set electromagnetic wave of the first wave number and pre-set second wave number of the electromagnetic waveElectromagnetic wave irradiation means for irradiating
  Applied to the plaqueSaid firstElectromagnetic wave intensity of 1 wave number, andAnd the aboveDetects electromagnetic wave intensity of 2 wavesAndComparison means for comparing the detected electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number,
Is provided.
[0007]
[Means of claim 2]
  To plaqueVarious wavenumbers including electromagnetic waves with preset first wavenumbers and preset second wavenumbersElectromagnetic wave irradiation means for irradiating electromagnetic waves;
  Applied to the plaqueAmong the electromagnetic waves of various wave numbers, the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number are selectively detected using a wavelength selection means,was detectedAboveThe electromagnetic wave intensity of the first wave numberAboveA comparison means for comparing the electromagnetic wave intensity of the second wave number;
With.
[0008]
[Means of claim 3]
The biopsy device according to

claim

1 or 2,
  The electromagnetic wave of the first wave number is applied to the plaque,
  The measurement object irradiated with the second wave number electromagnetic wave is replaced with saliva collected from the same oral cavity as the plaque irradiated with the first wave wave electromagnetic wave.
[0009]
[Means of claim 4]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
The first wave number and the second wave number are:
Around 1038cm-1,
Around 1033cm-1,
Around 1080cm-1,
Around 855cm-1,
Around 837cm-1,
Around 1015cm-1,
Around 1018cm-1,
Around 1055cm-1,
Near 1026cm-1
It is either of these.
[0010]
[Means of claim 5]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 4,
  At least one of the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is:
α13 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
α16 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
Electromagnetic wave absorption intensity of fructan,
Electromagnetic wave absorption intensity of phosphate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of carbonate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of amylase,
Electromagnetic wave absorption intensity of the saliva,
Electromagnetic wave absorption intensity of water contained in the plaque or saliva,
It is either of these.
[0011]
[Means of claim 6]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 5,
  This biopsy device
  When the ratio between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value, or the difference between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value. In some cases, a diagnostic means for determining that the caries risk is high is provided.
[0012]
[Means of Claim 7]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
  This biopsy device
  In addition to guiding the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation means to the plaque to be examined in the oral cavity, waveguide means for guiding the electromagnetic wave reflected or transmitted by the plaque to the electromagnetic wave detection means is provided.
[0013]
The means of claims 1 to 8 at the time of filing
[Means of Claim 1]
  The living body inspection apparatus includes an electromagnetic wave absorption intensity detection unit and a predetermined data processing unit.
[Means of claim 2]
  The biological examination apparatus according to claim 1 is characterized by comprising at least a waveguide and a measuring electromagnetic wave absorption intensity measuring means at its tip.
[Means of claim 3]
  The electromagnetic wave absorption intensity detection means of the biological examination apparatus according to

claim

1 or 2 includes an electromagnetic wave irradiation means, a first wavelength selector, a second wavelength selector, a sample holding means, and an electromagnetic wave detection means.
[Means of claim 4]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs around 1080 cm-1.
[Means of claim 5]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs around 855 cm-1.
[Means of claim 6]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs around 837 cm-1.
[Means of Claim 7]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
Of the first electromagnetic waveWave numberIs around 1015 cm-1.
[Means of Claim 8]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
Of the first electromagnetic waveWave numberIs around 1055 cm-1.
[0014]
[Means of Claim 9]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 8,
The inspection wavelength is characterized by comprising wavelength tunable means that continuously or intermittently changes so as to find a peak within the wavelength range to be measured.
[0015]
[Means of Claim 10]
In a biopsy device that tests the pathogenicity of plaque, etc.
An electromagnetic wave irradiation means, a wavelength selection means whose inspection wavelength changes continuously or intermittently, a sample holding means, an electromagnetic wave detection means, and a tooth for comparing an electromagnetic wave absorption pattern of plaque detected therefrom and an absorption pattern of saliva A means for comparing saliva absorption intensity is provided.
[0016]
[Means of Claim 11]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 10,
It is characterized by having a predetermined diagnostic function.
[0017]
Operation and effect of the invention
[Operation and effect of claim 1]
  To plaquePre-set electromagnetic wave of the first wave number and pre-set second wave number of the electromagnetic waveElectromagnetic wave irradiation means for irradiating
  Applied to the plaqueSaid firstElectromagnetic wave intensity of 1 wave number, andAnd the aboveDetects electromagnetic wave intensity of 2 wavesAndComparison means for comparing the detected electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number,
It is possible to accurately measure the pathogenicity of dental plaque.
[0018]
[Operation and effect of claim 2]
To plaqueVarious wavenumbers including electromagnetic waves with preset first wavenumbers and preset second wavenumbersElectromagnetic wave irradiation means for irradiating electromagnetic waves;
  Applied to the plaqueAmong the electromagnetic waves of various wave numbers, the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number are selectively detected using a wavelength selection means,was detectedAboveThe electromagnetic wave intensity of the first wave numberAboveA comparison means for comparing the electromagnetic wave intensity of the second wave number;
WithTherefore, the pathogenicity of dental plaque can be accurately measured.
[0019]
[Operation and effect of claim 3]
  The biopsy device according to

claim

1 or 2,
  The electromagnetic wave of the first wave number is applied to the plaque,
  Since the measurement object irradiated with the second wave number electromagnetic wave is replaced with saliva collected from the same oral cavity as the plaque irradiated with the first wave wave electromagnetic wave, the pathogenicity of dental plaque Can be measured accurately.
[0020]
[Operation and effect of claim 4]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
The first wave number and the second wave number are:
Around 1038cm-1,
Around 1033cm-1,
Around 1080cm-1,
Around 855cm-1,
Around 837cm-1,
Around 1015cm-1,
Around 1018cm-1,
Around 1055cm-1,
Near 1026cm-1
Therefore, it is possible to accurately measure the pathogenicity of dental plaque.
[0021]
[Operation and effect of claim 5]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 4,
  At least one of the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is:
α13 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
α16 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
Electromagnetic wave absorption intensity of fructan,
Electromagnetic wave absorption intensity of phosphate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of carbonate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of amylase,
Electromagnetic wave absorption intensity of the saliva,
Electromagnetic wave absorption intensity of water contained in the plaque or saliva,
Therefore, it is possible to accurately measure the pathogenicity of dental plaque.
[0022]
[Operation and effect of claim 6]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 5,
  This biopsy device
  When the ratio between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value, or the difference between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value. In this case, since the diagnosis means for determining that the caries risk is high is provided, the caries risk can be determined with high accuracy.
[0023]
[Operation and effect of claim 7]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
  This biopsy device
  Since the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation means is guided to the dental plaque to be examined in the oral cavity, and the waveguide means for guiding the electromagnetic wave reflected or transmitted by the dental plaque to the electromagnetic wave detection means, The oral cavity can be measured directly.
[0024]
The actions and effects of claims 1 to 8 at the time of filing are as follows:
[Operation and effect of claim 1]
  Since the biological examination apparatus is characterized by including electromagnetic wave absorption intensity detection means and predetermined data processing means, the predetermined biological examination can be performed in real time.
[Operation and effect of claim 2]
  The living body inspection apparatus according to claim 1 is characterized in that it includes at least a waveguide and an absorption intensity measuring means for measuring electromagnetic wave at the tip thereof, so that direct and non-invasive measurement of a measurement target part of a living body is possible. It becomes.
[Operation and effect of claim 3]
  The electromagnetic wave absorption intensity detecting means of the living body inspection apparatus according to

claim

1 or 2 comprises: an electromagnetic wave irradiation means;Wave numberSelector and secondWave numberSince the selector, the sample holding means, and the electromagnetic wave detecting means are provided, the living body can be easily inspected.
[Operation and effect of claim 4]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs characterized by being around 1080 cm-1, so the pathogenicity of dental plaque is revealed.
[Operation and effect of claim 5]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs characterized by being around 855 cm-1, so the pathogenicity of dental plaque is revealed.
[Operation and effect of claim 6]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
Of the first electromagnetic waveWave numberOf the second electromagnetic wave at either 1038 cm-1 or 1033 cm-1 or both.Wave numberIs characterized by being around 837 cm-1, so the pathogenicity of dental plaque is revealed.
[Operation and effect of claim 7]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
Of the first electromagnetic waveWave numberIs characterized by being around 1015 cm-1, so the pathogenic factor of plaque is revealed.
[Operation and effect of claim 8]
  The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
Of the first electromagnetic waveWave numberIs characterized by being around 1055 cm-1, so the pathogenic factor of dental plaque is revealed.
[0025]
[Operation and effect of claim 9]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 8,
Since the inspection wavelength is characterized by comprising wavelength tunable means that continuously or intermittently changes so as to find a peak within the wavelength range to be measured, the presence or absence of a pathogenic peak can be known.
[0026]
[Operation and effect of claim 10]
In a biopsy device that tests the pathogenicity of plaque, etc.
An electromagnetic wave irradiation means, a wavelength selection means whose inspection wavelength changes continuously or intermittently, a sample holding means, an electromagnetic wave detection means, and a tooth for comparing an electromagnetic wave absorption pattern of plaque detected therefrom and an absorption pattern of saliva Because it has a means for comparing saliva absorption intensity, it is possible to understand the unique factors of plaque excluding the intensity pattern of saliva that has penetrated into plaque.
[0027]
[Action and effect of claim 11]
The biopsy device according to any one of claims 1 to 10,
Since it is provided with a predetermined diagnostic function, pathogenicity such as caries can be diagnosed.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the plaque inspection apparatus of the present invention will be described based on the embodiment or the modification shown in FIGS.
[Configuration of Example]
FIG. 1 shows a block diagram of a plaque inspection apparatus in each embodiment or modification. The biopsy device is mainly composed of electromagnetic wave absorption intensity detection means and data processing means. More specifically, electromagnetic wave absorption intensity detection means, plaque saliva absorption intensity comparison means, peak detection means, filter means, band setting means, peak separation means (with and without an initial peak), It comprises element peak holding means, correlation means for target peaks, wave number comparison means, intensity comparison means, caries risk determination means, and display or external device connection means. Here, only the means and functions required by the inspector may be selected and used, or the manufacturer may select and manufacture them. The electromagnetic wave absorption intensity detection means is a means common to each embodiment and modification, but may be housed in an independent case and transmitted to each subsequent means by communication or the like.
[0029]
Here, as shown in FIG. 2, the electromagnetic wave absorption intensity detection means includes the electromagnetic wave irradiation means 1 and the wavelength selector 2 (here, the first and second two but at least one is sufficient. And may be used in the case of a plurality of wavelengths.), A spread angle adjusting means 5 (this is not always necessary), a sample holding means 6, and an electromagnetic wave detecting means 7. As long as these functions are realized, any means and mechanism may be used to realize the magnetic wave absorption intensity detecting means.
[0030]
Specifically, the electromagnetic wave emitted from the Glover light source as the electromagnetic wave irradiation means is given to the electromagnetic wave with a predetermined wavelength and wavelength range (half-value width) by the wavelength selector, and then emitted. Then, the obtained electromagnetic wave is passed through the divergence angle adjusting means as required and guided to the electromagnetic wave detecting means.
Of course, the electromagnetic wave irradiation means and the wavelength selection means may be provided with a wavelength variable laser such as a CO2 laser in this case. In this case, the sample may be irradiated with the output light of the laser as it is, and the transmitted or reflected electromagnetic wave may be detected by a detection means such as HgCdTe or pyroeye.
Here, the electromagnetic wave absorption intensity detecting means is common in each embodiment or modification, and its operation, operation, etc. are shown in each embodiment and each modification.
[0031]
  Here, a case where a waveguide is used will be described. A waveguide incident coupling means is placed in front of the sample holding means to guide the electromagnetic wave to the waveguide. Figure here3A waveguide having a tip shape processed as follows is used. And figure3As described above, the electromagnetic wave is reflected at least once on Ge or zinc selenium installed at the tip. The reflected electromagnetic wave returns to the waveguide and is guided to the electromagnetic wave detection means. And it is converted into a voltage value etc. by the electromagnetic wave detection means. For the coupling of the waveguide, a known coupler may be used, or an XY (Z) table and a condensing / converging optical system may be used. The coupling may be any system that can be coupled and transmitted.
  At this time, electromagnetic waves are absorbed by plaque, teeth, saliva, periodontal tissue, pus, etc. in contact with the tip. Here, the electromagnetic wave absorption intensity is determined when nothing is in contact with or when a reference material is applied.
[0032]
Here, in order to further explain an example of the electromagnetic wave absorption intensity detecting means, the first embodiment and the second embodiment will be disclosed.
[0033]
[First embodiment]
The first embodiment presents the use as a dental caries detector, a caries risk detector, or a dental plaque inspection apparatus as a diagnostic device, with an example of the electromagnetic wave absorption intensity detecting means in FIG. FIG. 2 is a block diagram of the plaque inspection apparatus in the first embodiment. FIG. 2a shows an electromagnetic wave irradiation means 1, a first wavelength selector 2, a second wavelength selector 3, a wavelength selection means 4 for switching between them, a spread angle adjusting means 5, a sample holding means 6, and an electromagnetic wave detection. Means 7. On the other hand, FIG. 2 b shows the object in which the wavelength selector 4 is not provided and the

wavelength selectors

2 and 3 are in place. The sample holding means 6 includes a polyethylene sheet on which a sample is placed and a frame for holding it. Of course, any wavelength can be used as long as it can easily transmit the wavelength used for measurement. Further, at least one wavelength selector is installed according to the measurement wavelength.
[0034]
Then, the electromagnetic wave irradiated from the electromagnetic wave irradiation means passes through the wavelength selector 2 and enters the spread angle adjusting means 5 such as a lens. The focal point is focused on the film of the sample holding means. Here, before entering the lens, the electromagnetic wave may be converted into a parallel light beam using a collimator, a concave mirror, or the like, or the inspection light may be applied to a specific part of the sample, such as a lens may be a concave mirror. . Specifically, a multiwavelength electromagnetic wave emitted from a global light source is passed through a bandpass filter to select a specific wavelength, and the electromagnetic wave is collected by a lens and applied to a sample on the sample holding means 6. Hit
[0035]
And the electromagnetic wave which permeate | transmitted the sample injects into an electromagnetic wave detection means. Specifically, electromagnetic wave detection means using an HgCdTe sensor detects the electromagnetic waves. Here, if necessary, an imaging lens, a concave mirror or the like may be installed in front of the sensor.
[0036]
And when switching a measurement wavelength, the wavelength selection means 4 is operated and it switches to the 2nd wavelength selector 3. FIG. Then, the above operation is repeated. Specifically, there are two filters on the rotating disk, and the filters are switched by rotating the rotating disk. Of course, the filter may be exchanged using a moving means that moves linearly.
[0037]
Further, as shown in FIG. 1b, a mechanism that does not include a moving mechanism for the wavelength selector may be employed. In this case, a shutter is provided for each wavelength element or a polarizing plate is provided to select each wavelength selector timely. Further, the same effect may be obtained by adjusting the spread angle of the electromagnetic wave irradiation means and the direction of the beam.
[0038]
[Operation of Example]
Dental plaque is collected with a probe or the like, and thinly applied onto the film of the sample holding means 6 with a kneading filler or the like. On the other hand, the apparatus is turned on to turn on the power. And the sample holding means 6 is installed in a predetermined place. Then, the electromagnetic wave irradiation means irradiates the sample with electromagnetic waves. Then, the electromagnetic wave absorbed by the sample is guided to the electromagnetic wave detection means. Then, the electromagnetic wave detection means 7 outputs the absorption intensity of the first and second electromagnetic waves. This is displayed on the screen or printed on paper. Further, this result may be analyzed by a caries risk determination means (see FIG. 1) as an example of a diagnosis means to make a pathogenicity diagnosis such as a caries risk.
Here, in a state where there is nothing in advance, the amount of electromagnetic waves may be measured and stored in the storage means, and the value may be subtracted from the measured value. Also, the sample holding means 6 is inserted and the same operation is performed. And you may deduct it.
[0039]
  First as an exampleWave numberIs set to 1080 cm-1 and the secondWave numberIs 1038 cm-1. The former value was 0.1228, and the latter value was 0.1165.
[0040]
[Effects of Examples]
The plaque inspection apparatus and method of this embodiment can measure pathogenic substances produced by caries-causing bacteria in dental plaque. This makes it possible to diagnose pathogenicity such as caries risk.
[0041]
[Second Embodiment]
[Configuration of Example]
2nd Example shows the usage example as a plaque test | inspection apparatus and pathogenicity diagnosis apparatus which clarify the virulence factor of plaque from plaque and saliva.
[0042]
The wavelength selection means in FIG. 2 is changed to a Michelson interferometer, and the output waveform from the electromagnetic wave detection means is further subjected to frequency analysis, and changed to a wavelength variable means for continuously changing the wavelength. Then, 800 cm-1 to 1800 cm-1 are scanned.
[0043]
[Operation of Example]
As in the first embodiment, plaque is applied on the electromagnetic wave transmissive film of the sample holding means. And the saliva extract | collected similarly from the intraoral area is apply | coated on the electromagnetic wave transmission film in another sample holding means 6. FIG. And these are measured separately and memorize | stored in a memory | storage means. Then, the saliva absorption intensity comparison means for plaque subtracts the saliva absorption pattern from the electromagnetic wave absorption pattern of plaque. The pattern output by this operation is a glucan pattern. As a result, the caries risk determination means as an example of the diagnostic means compares the peak patterns near 1038 cm-1 and 1018 cm-1 to determine pathogenicity, or only the display means may display.
[0044]
Specifically, the presence or absence of a 1038 cm-1 peak is displayed. If this is present, it is labeled as dangerous, otherwise safe. If there are two peaks, the absorption intensity ratio may be calculated. In this case, the caries risk determination means may determine that the more absorbed 1038 cm-1, the more dangerous. Furthermore, if the peak intensity near 1080 cm-1 and the peak intensity near 1038 cm-1 are simply compared and 1038 cm-1 is larger, the risk may be increased.
FIG. 4 is an example of a large risk, and FIG. 5 is an example of a small risk. The intensity ratio of the former is 1.05, and the intensity ratio of the latter is 0.96.
[0045]
[Effects of Examples]
The plaque inspection apparatus and method of the present embodiment can clarify the pathogenic factor of plaque by judging from both plaque and saliva.
[0046]
[Third embodiment]
In the third embodiment, a plaque inspection apparatus employing filter means as data processing means is disclosed.
Here, one or both of the filter means and the two comparison means in the wave number comparison means or the intensity comparison means were used. The caries risk determination means may be left to the surgeon (that is, only the dental plaque information is disclosed) or may be caused to be performed by the caries risk determination means.
[0047]
The filter means may be manufactured with an analog circuit, or may be realized with a digital circuit such as a general-purpose computer. Specifically, as an example, the output outputted from the above-described electromagnetic wave absorption intensity detecting means or the like is stored in the storage means, and the data is filtered by the calculating means for extracting only specific data from the data.
[0048]
The electromagnetic wave absorption intensity detecting means here outputs the transmitted or reflected absorption intensity in the plaque in the infrared region with respect to the plaque installed in the apparatus. (See Figure 2)
[0049]
Use of wave number fixed filter: (filter means of Fig. 1)
  In the output data, filters of 1038 cm-1 and 1080 cm-1 are installed to selectively acquire only the intensity at this wave number. Then, the strength is compared. Specifically, 1038 cm-1 is 0.13736, 1080cm-1 is 0.137.9If there is, the former is divided by the latter to obtain about 1.04. This value is displayed on the screen.
[0050]
Using a wavenumber variable filter:
a Scanning the part without overlapping peaks
In this case, when the wave number of the filter means is controlled by the band setting means, the target peak is not overlapped with other peaks, or the band having little influence is moved even if it overlaps. The filter unit may be controlled by the band setting unit to shift the filter band in a timely manner. Specifically, as an example, the band limit filter centered at 1038 cm is scanned from 1045 cm −1 to 1000 cm −1 to detect the maximum wave number. The wave number is compared with 1038 cm-1 by the wave number comparison means. Specifically, a band filter of δ function is used, and as an example, the band of 1045 cm−1 to 1000 cm−1 determined by the band limiting unit is scanned. Then, the wave value having the maximum intensity value in the band is output. The wave number λmax is compared with 1038 cm−1, and the difference is displayed. In these cases, a filter such as a Gaussian function, a Lorentz function, or a lect function may be used.
[0051]
b Scanning synthetic peaks
When the wave number of the filter means is controlled by the band setting means, the band where various peaks overlap is moved. As an example, scan from 1200 cm-1 to 900 cm-1 (which may be wider and may be 1300 cm-1 to 800 cm-1), and the result corresponds to each peak of the element peak holding means, for example, 1038 cm-1 (α13 glucoside bond) ) 1016cm-1 (corresponding to α16 glucoside bond), 1080cm-1 (corresponding to PO4), 1055cm-1 (corresponding to fructan), 1026cm-1 (corresponding to 6 or 1 CO of glucose or glucan), etc. The filter means selects the wave number that takes the nearest maximum value near the peak, and transfers the result to the intensity comparison means. Then, the intensity comparison means compares the intensity corresponding to each feature peak, and displays it.
[0052]
[Effects of Examples]
The biopsy apparatus and method of the present embodiment can display plaque pathogenicity.
[0053]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, a dental plaque inspection apparatus that employs peak detection means as data processing means is disclosed.
[Configuration of Example]
This living body inspection apparatus includes an electromagnetic wave absorption intensity detecting means and a data processing means shown below.
[0054]
The peak detection means performs a differentiation process on the data output from the electromagnetic wave absorption intensity detection means. Specifically, the peak detection means uses any one of a point where the differential coefficient has changed from plus to 0, a point from plus to minus, a point from which 0 has changed to minus, or a combination thereof. Calculate. Here, the approach value may be thinned out. Of course, other known peak detection calculation methods may be used. Then, the intensity comparison means compares the peak intensity closest to 1038 cm-1 and the peak intensity closest to 1080 cm-1 for this result. Further, among the discrete data calculated as a result of the differential processing, the closest approach value and the second value of the wave number to be calculated, such as 1080 cm-1, may be obtained, and the higher one of them may be selected. In addition, unprocessed data may be displayed on a screen or the like so that there is no error, and human judgment may be requested.
[0055]
[Effects of Examples]
The biopsy device of the present embodiment can display the pathogenicity of dental plaque.
[0056]
[Fifth embodiment]
In the fifth embodiment, a plaque inspection apparatus employing peak separation means as data processing means is disclosed.
[0057]
[Configuration of Example]
1 When using peak separation means without initial peaks that do not have element peaks as initial values.
The peak separating means extracts the peak from the data from the electromagnetic wave absorption intensity detecting means using the peak detecting means or the like. The extracted peak may be subjected to the next processing as it is, or may be displayed on a screen and selected by the operator and sent to the next processing system.
Then, using the Gaussian curve or Lorentz curve as the element curve with respect to the sent data, the peak separating means calculates a combined curve that takes the maximum value of the correlation coefficient. Of the calculated element curves, a curve having a wave number closest to 1038 cm-1 may be selected by the peak separation means, a group of glucan peaks may be extracted, an α13 glucan, an α16 glucan, etc. Element peaks may be extracted. At this time, the target curve may be selected by performing band limitation. As an example, the search band is 1040 cm-1 to 1000 cm-1.
[0058]
The data output by these operations is sent to display means, wave number comparison means, intensity comparison means, correlation means with the target peak, etc., and timely calculation and display are performed. If necessary, caries risk determination means is used to determine the risk of pathogenic factors such as dental plaque.
[0059]
a Here, when the wave number comparison means is used,
The wave number of the peak obtained by the above operation is compared with 1038 cm-1, which is the wave number of the α1-3 glucoside bond in α13 glucan.
[0060]
At this time, the wave number of the reference α1-3 glucoside bond is measured under the same conditions as the measurement object, or a calibration curve or the like is provided in the wave number comparing means, good. Specifically, the wave number shifts depending on the water content, temperature, etc. of the object to be measured. Therefore, since the shift due to water is particularly significant, the measurement conditions are set to a dry state. In the case of correction, the water vs. wave number shift of the reference α13 glucan is measured and stored, and the wave number comparison means uses it as a correction curve. Specifically, the peak intensity around 3300 cm-1 or 1640 cm-1 indicating moisture and the shift amount are provided as a correction curve in the storage means of the wave number comparison means, and α13 corresponding to the peak intensity indicating moisture in the data. The reference wave value of the glucoside binding site of glucan is calculated, and the value is compared with the measured peak wave number near 1038 cm-1. Then, this value may be displayed as necessary, sent to a caries risk determination means, or displayed as a caries risk.
[0061]
b Here, when using the intensity comparison means,
As an example, the intensity comparison means compares the intensity value of the separated element peak closest to 1038 cm-1 with the intensity value of the separated element peak closest to 1080 cm-1. A peak near 1055 cm-1 corresponding to fructan, a peak near 1015 cm-1 corresponding to α16 glucan, and the like may be similarly processed. Then, the processed data may be displayed, or the risk may be determined using a caries risk determination means as an example of a subsequent diagnosis means.
[0062]
c Here, when using the correlation means with the target peak,
(Shown mainly in the case of correlation with α13 glucan, etc.)
Glucan separated and extracted from a Mutans Streptococcus colony, or α13-linked glucose such as nigeran or nigerose, is measured by this apparatus and stored in the element peak holding means. These element peaks and measurement data are correlated and matched with the target peak. As an example, a known equation for calculating a correlation coefficient is normalized and used. The element peak having the highest significant value of the correlation coefficient calculated at this time is displayed, and the correlation coefficient is also displayed.
[0063]
Here, the peaks of substances used for other measurements such as α16 glucan, fructan, phosphoric acid, and carbonic acid may be similarly performed.
[0064]
Further, here, an element peak corresponding to a single vibration site represented by a Gaussian or Lorentz curve may be used, for example, in the case of a glucoside bond single peak of α13 glucan.
[0065]
2 When using a peak separating means with an initial peak having an element peak as an initial value.
The element peak holding means includes an element peak constituted by a curve group represented by a Gaussian curve or a Lorentz curve alone, such as a CO peak (group) which is an element of α13 glucan, a peak of a glucoside binding site, or a synthetic curve group thereof. Is remembered. Peak separation is performed using this peak as an element peak as the element curve described above. That is, the difference from the above-described method 1 is whether the initial peak is determined by detecting the peak of the measurement data (method 1) or whether the peak stored in the element peak holding means is used (method 2). ).
[0066]
Here, the element peak is a peak such as α13, α16, or fructan, or the element peak is used alone or in combination. At this time, all element peaks are used, and the correlation between each element and measurement data can be calculated and used by the peak separation means, or the element peak can be selected with the mouse or the keyboard while the user views the display data. And may be used in combination.
[0067]
Furthermore, since Q changes with molecular weight here, you may calculate molecular weight based on this Q.
[0068]
[Effects of Examples]
The biopsy device of the present embodiment can display the pathogenicity of dental plaque.
[0069]
[Sixth embodiment]
In the sixth embodiment, a dental plaque inspection apparatus is disclosed that employs the calculation of the data from the electromagnetic wave absorption intensity detection means by the correlation means directly with the target peak as the data processing means.
[Configuration of Example]
A colony of Mutans Streptococci cultured in an MS agar medium or the like is collected and measured with this apparatus. The electromagnetic wave absorption intensity curve is stored in the element peak holding means. Then, the correlation means between the composite peak and the measurement data measured by the electromagnetic wave absorption intensity detection means calculates the correlation means with the target peak. Display or transfer this result to an external device. Here, if the element peak holding means holds a large number of types of bacterial colonies as a database, further various diagnoses are possible.
[0070]
When using the risk determination means, the risk determination means determines that the risk is higher as the correlation coefficient is higher.
[0071]
[Effects of Examples]
The biopsy device of the present embodiment can display the pathogenicity of dental plaque.
[0072]
[Seventh embodiment]
The seventh embodiment uses caries risk determination means as an example of a diagnostic function based on the result of each embodiment.
[0073]
Here, caries risk determination means may be used. In particular,
1 Risk assessment by wave number shift amount
In the data from each embodiment such as the output value from the wave number variable filter, the wave number having the maximum intensity is detected. Here, the band may be limited by a filter, or may be limited to 10 cm-1 rather than 1045 cm-1, for example, by a caries risk determination means.
The caries risk determination means performs risk determination based on the wave number indicating the maximum intensity at this time. Specifically, the closer to 1038 cm-1, the greater the risk. As an example, the measurement wave number is λm, and the equation λm-1038 (cm-1) is used. Here, a constant K (| K |> = 0) may be applied to any term.
Furthermore, in this case, in order to simplify the risk determination means, the risk may be increased as the wave number is approximately increased. Further, the bandwidth limit may be further simplified by setting the bandwidth limit to 1040 cm-1.
[0074]
2 Risk assessment by strength
The risk determination means compares the intensity value that is a part of the output of each embodiment. Specifically, as an example, the intensity near 1038 cm-1 and the intensity near 1080c-1 are compared, and the risk determination means determines that the greater the ratio, the greater the risk. Details will be disclosed later.
[0075]
3 Risk assessment based on both strength and wave number
The wave number shift of the intensity near 1038 cm-1 may be corrected by comparing the peak intensity near 1080 cm-1 with the measured intensity. Specifically, the correction amount is determined in proportion to the ratio between the peak intensity around 1080 cm-1 and the peak intensity around 1038 cm-1. As an example, the peak intensity around 1038 cm-1 is divided by the peak intensity around 1080 cm-1 to be k, and the value k is set to λm * k as the measured wave number λm corresponding to the peak near 1038 cm-1. For k, an arbitrary constant (| k |> 0) may be adopted, or a variable from a Lorentz curve or a Gaussian curve may be adopted.
[0076]
4 Risk judgment based on area (subdivided roughly into two depending on the presence or absence of peak separation)
a What performs peak separation
The risk determination means calculates the area of each element peak that has been subjected to peak separation according to the above-described embodiment, and displays or compares it. As an example, the risk judgment means calculates and compares the area based on the peak curve near 1038 cm-1 and the area based on the peak curve near 1080 cm-1. The larger the ratio, the greater the risk.
[0077]
b Without peak separation
The caries risk judging means calculates the area generated between the baseline and the peak by using the minimum point between the peaks of the synthesized peak without performing peak separation, and the area near 1080 cm-1 and 1038 cm-1 Compare the neighborhood area. Specifically, the former value is a, the latter value is b, b / a is performed, and a larger value is regarded as a large risk.
[0078]
5 Accuracy improvement option in risk judgment (as an example, the peak near 1080cm-1 is separated and removed to improve accuracy)
The data of these risk determination means is subjected to peak correlation using a peak near 1080 cm-1 as a Gaussian or Lorentz curve, and the peak near 1038 cm-1 is determined as a caries risk determination means or intensity based on the maximum correlation value. The comparison means may correct it. Specifically, the Gaussian or Lorentz curve is correlated and matched with the peak near 1080 cm-1, and this is subtracted from the measured peak and the data is used. At this time, correlation matching (matching) may be performed using only the curve on the large wavenumber side when viewed from the peak point, or the peak point, the peak point, and the curve with the small wavenumber as viewed from it directly interfere with other peaks. You may use the part which is not. In this case, the least square method may be used.
[0079]
[Effects of Examples]
The biopsy device of this embodiment can determine caries risk.
[0080]
[Modifications or options, additional examples]
[0081]
In the above example, it was used for examination of plaque, saliva, etc., but what to examine such as pus, tissue fluid, dental pulp, periodontal tissue, sweat, urine is particularly limited by the operator's freedom It is not a thing.
[0082]
  The wavelength selection means may be realized by a diffraction grating or the like. In this case, the variable width may be adopted from 800 cm-1 to 1200 cm-1, or the measurement wavelength.(Wave number)It may be prepared individually in the vicinity. Specifically, a diffraction grating near 1038 cm-1 and a diffraction grating near 1080 cm-1 are used. These become the wavelength variable means. As an example, the vicinity of 1080 cm-1 is scanned until a peak detection means such as a known differential processing means obtains a peak value, and is stopped when a peak is detected.
[0083]
Since the absorption peak near 1038 cm-1 shifts due to environmental factors such as moisture and temperature, the accuracy may be increased by using temperature control means or moisture control means. The absorption peak (A) around 1038 cm-1 may shift from around 1040 cm-1 to around 1028 cm-1. The absorption peak near 1028 cm-1 shifts from (B) near 1034 cm to around 1000 cm-1. Further, the absorption peak near 1018 (−1015) cm−1 (C) shifts from near 1020 cm−1 to near 998 cm−1. This may be tracked by peak shift tracking means. However, even if these three absorption peaks shift due to the influence from the same environment, their relative positions are almost in the order of A, B, and C. A indicates an α13-binding glucan, and C indicates an α16 glucan. B is considered to indicate C-O of the sixth part of glucose. More specifically, absorption near 1038 cm-1 (peak) indicates CO 13 of α13 glucoside bond, and absorption near 1018 cm-1 (peak) seems to indicate CO of α16 glucoside bond. .
[0084]
It has been verified that human plaque contains only α13 and α16 glucans as glucans. And since Mutans Streptococci, which is a caries-causing bacterium, hardly produces α13 glucan, identifying this α13 glucan is proof of pathogenicity. Of course, it is also possible to identify fructans corresponding to a peak near 1055 cm-1, etc., and use the caries risk determination means as a risk factor to perform risk determination. Further, risk determination may be made by weighting α13 glucan, α16 glucan, and fructan. As an example, α13 is set to 20, α16 is set to 2, fructan is set to 1, and the like. Since these weights change as research progresses, it is better to prepare a storage means for upgrading the changed coefficient.
[0085]
Then, in order to compare the absorption near 1038 cm-1 with the internal standard in plaque, the absorption near 1080 cm-1 (R) was used. This absorption is considered to be mainly caused by the phosphate buffer system, and is considered to be a standard as an internal standard because it is considered to be present in the plaque in a saturated amount or a certain amount. At this time, if the amount of this phosphoric acid is small, the buffer capacity of saliva is small, so this may be taken into account as a risk factor. (Also, even if it is protein instead of phosphoric acid, it can be used as an internal standard because it is also considered to be absorbed in a saturated amount or a certain amount.)
[0086]
And as an example

Thus, the diagnostic means determines that the caries risk is high in the order of a <b <c <d. That is, this diagnosis means performs IA / IR based on the output value of the electromagnetic wave detection means in the first embodiment, and compares the results to make the risk larger as the value is larger. A threshold may be set to give a stage to the risk. For example, the threshold value is set to 0.92 (˜0.96) or the like. As a result of oral examination, a and b had less caries in the oral cavity, and c and d had more caries. In addition, although it was sampled under the same conditions as much as possible, it can be seen that the viscosity and amount of plaque were higher in patients with large caries. Of course, the accuracy may be increased by using test results such as teeth and saliva.
[0087]
Also,

Thus, the diagnostic means determines that the caries risk is high in the order of b <a <c <d. In other words, this diagnosis means performs IA / IB or IA / IC based on the output value of the electromagnetic wave detection means in the first embodiment, and compares the results to make the risk higher as the value is larger. A threshold may be set to give a stage to the risk. As an example, the threshold value is set to 1.6 (about 1.7).
The resulting contrast is further enhanced when peak separation is performed by the peak separation means.
[0088]
Furthermore, saliva may be collected together with plaque, measured by the present apparatus, and the value of saliva subtracted from each output value of plaque may be used. In that case, as an example, an absolute value in the vicinity of 1038 cm-1 may be used as a test value, and another peak of glucan may be used as a reference value. In addition, the vicinity of 837 cm-1 or 855 cm-1 may be used, or any combination thereof may be used. At this time, various mathematical and statistical processes may be performed to increase the accuracy.
[0089]
Since α13 glucan is very sticky and strongly interferes with various cleanings, it can be used as a standard for professional cleaning and brushing in home care.
Moreover, since these peaks are shifted by the mutual intensity curve, the vicinity of the peaks may be scanned to perform peak separation to improve accuracy.
[0090]
Since dental plaque contains proteins such as phosphate buffer, carbonate buffer, or amylase, the absorption intensity pattern may be subtracted to improve accuracy. In this case, since the absorption of glucan becomes clear, the pathogenicity may be determined by checking the presence or absence of a peak near 1038 cm-1. Of course, if there is a peak in the vicinity of 1038 cm-1 even at the synthetic peak, it may be diagnosed that the possibility of high risk is high.
[0091]
A collimator may be used to create a parallel beam and use it. In this case, the optical path length can be further shortened.
[0092]
Polyethylene is used for holding the sample, but in some cases, Teflon or polystyrene may be used, and if the background is drawn, the options for the sample holding means are further increased.
[0093]
In the above-described embodiment, an example in which the electromagnetic wave transmitted through the sample is measured has been described. However, the electromagnetic wave reflected between the sample and the reflecting means may be measured using a reflecting means such as an ATR crystal. .
[0094]
It is also possible to directly measure saliva and dental plaque in the oral cavity using a waveguide such as a fiber as a sample holding means. Moreover, in the said Example, although the transmitted electromagnetic wave was used, you may use a reflected electromagnetic wave. In that case, this apparatus may be installed near the mouth to directly measure plaque and saliva.
[0095]
As an example, an ATR crystal or the like as a measuring electromagnetic wave absorption intensity measuring means 10 is installed at the tip of the fibers 8 and 9, an electromagnetic wave from the electromagnetic wave irradiating means is guided to the electromagnetic wave receiving means. Lead to. The tip of this is used as a sample holding means. Also, as an example, fiber stumps face each other and plaque or saliva is inserted between them. This may be inserted into the oral cavity. These are examples of sample holding means, and if these are used, plaque and saliva in the oral cavity can be directly measured.
[0096]
3a, b, c, etc. are shown as an example of the waveguide tip. Here, you may use this front-end | tip for a tooth and periodontal tissue. Further, the detection sensitivity may be increased by controlling the polarization, or the measurement depth of the tissue to be measured may be controlled. As an example, this probe is brought into contact with a portion where dental caries is suspected. Then, the absorption intensity near 9.6 μm is scanned. The more this peak is going to collapse, the more caries progresses. On the other hand, if the polarized light on the teeth is linearly polarized, and the polarization is changed sequentially from the direction perpendicular to the observation surface, the depth of the observation site can be changed, and the penetration caries can be detected. Can do. Thereby, the caries of the site | part which was difficult to detect conventionally can be detected accurately. This mechanism makes it possible to measure the three basic conditions related to dental plaque, saliva, and dental caries with the same test probe, and thus has a very great clinical effect. In addition, the basic conditions of periodontal disease of periodontal tissue, pus, plaque, tartar, saliva, and teeth can be measured in the same manner.
[0097]
Here, the ATR crystal as the measurement electromagnetic wave absorption intensity measuring means 10 is a kamaboko-type, round type, spherical, or the measurement electromagnetic wave absorption intensity measurement means is for polishing a waveguide stump such as a fiber into a flat, concave or convex shape. Anything can be used as long as it can be measured, such as using a processed material. In addition, although Ge, ZnSe, or the like is used as the material, other appropriate materials having suitable wavelengths may be used according to the purpose.
[0098]
In the above embodiment, the detector in the electromagnetic wave measuring means uses infrared wavelength, so HgCdTe is used. However, a quantum photovoltaic sensor such as InAs, a pyroelectric detector sensor such as TGS, and a quantum type such as PbS. A photoconductive sensor, a heat conversion thermoelectromotive force sensor such as a thermopile, a heat conversion heat conduction sensor such as a bolometer, or the like may be used. However, for other wavelengths, as an example, a CCD or photodiode may be used for ultraviolet to near infrared, and an antenna may be used for radio waves. The detector may be an array or a single element. In the case of an array, a multipoint sample can be made at high speed, and even in the case of a single element, a moving mechanism may be attached to measure various points of the sample. Moreover, the sensitivity of the detector may be corrected to obtain flat characteristics. Furthermore, you may use as other image pick-up elements, such as InAs, PbSnTe, PbS, CdS, CdSe, PzT, LiTaO3, a thermopile, and a bolometer. Further, a similar effect may be obtained by applying an antenna or the like. The observation wave may be a reflected wave or a transmitted wave.
[0099]
The electromagnetic wave source of the electromagnetic wave irradiation means of the present embodiment used a global light source because it used infrared rays, but a ceramic light source, an infrared lamp, etc. may be used, but when using electromagnetic waves of other frequencies, A suitable electromagnetic wave source may be used. For example, an LED or a lamp may be used for visible light or its surrounding wavelengths, and an antenna may be used for radio waves. The laser can use a wide wavelength range from the X-ray to the far infrared range. At this time, a wavelength tunable laser may be used.
[0100]
A ceramic light source, an infrared lamp, or the like may be used, but when using electromagnetic waves of other frequencies, an electromagnetic wave source suitable for them may be used. For example, an LED or a lamp may be used for visible light or its surrounding wavelengths, and an antenna may be used for radio waves. The laser can use a wide wavelength range from the X-ray to the far infrared range. At this time, a wavelength tunable laser may be used. Any light source such as a global light source, a lamp, or an LED may be used as long as it is suitable for the present invention. In addition, the observation depth may be adjusted using polarized light.
[0101]
As an example of the reference electromagnetic wave intensity, an electromagnetic wave absorption intensity (peak intensity) such as 1080 cm-1 is shown as an example.Wave number (wavelength)May be used. In addition, the bacterial species may be identified by the intensity pattern.
[0102]
As an example, the data processing means performs differentiation processing to calculate and display each peak wavelength, or the peak curve is separated by FFT processing, wavelet processing, or correlation matching by Lorentz curve, Gaussian curve, etc. The curve may be displayed, or the area, half width, and Q of the curve may be calculated and displayed. Further, convolution, deconvolution, or a convergence method using them may be used.
[0103]
Various filters and linearizers may be arranged before and after all the data processing means to further increase the accuracy.
[0104]
This includes comparison and correlation with various data such as curves of cariogenic substances by various bacteria, strains, and serotypes in the database, curve changes due to peak wavelength, metabolic level, peak shift, etc. As an example, at this time, the fungus species determining means is St. mutans, St. sobrinus, St. sanguis, St. The detected pattern data may be compared with a peak curve pattern database such as mitis to identify and display these ratios.
[0105]
Further, the risk determination means may calculate, determine, and display the risk of these data.
As an example, if the caries risk determination means shifts the peak to a shorter wavelength, it is judged that there is a high production of caries protozoa and a high value is displayed, or if the resonance Q is high, the caries risk is increased. It may be displayed, or the caries risk may be displayed higher in proportion to the size of the area of the peak curve. Further, the influence of an anaerobic atmosphere, an aerobic atmosphere, or an intermediate atmosphere thereof may be diagnosed by the amount of glucan produced. Further, if the Q of the synthetic peak due to a cariogenic raw material or the like is higher, the risk may be displayed as high, if the area is large, it may be displayed as high risk, or if the half width is narrow, the risk may be increased.
[0106]
The above-mentioned wavelength measurement wavelength may vary slightly depending on individual caries protozoa individual differences, bacterial species, and other parameters such as characteristic electromagnetic wave absorption wavelength such as α1-3 bond and α1-6 bond of the produced glucan. In order to absorb this, an index absorption intensity pattern may be put in a plurality of storage media such as a ROM and used separately. Of course, you may use for another absorption intensity.
[0107]
otherWave numberAs an area, an absorption intensity in the vicinity of 790 cm −1 or 820 cm −1 may be detected. 1794, 1786, 1770, 1760, 1757, 1744, 1732, 1724, 1713, 1711, 1697, 1670, 1680, 1670, 1658, 1451, 1641, 1646, 1636, 1631, 1628, 1606, 1591, 1587, 1576, 1564, 1554, 1549, 1543, 1537, 1525, 1512, 1508, 1489, 1481, 1471, 1464, 1456, 1450, 1443, 1437, 1427, 1417, 1410, 1398, 1386, 1381, 1373, 1361, 1354, 1338, 1331, 1315, 1307, 1287, 1280, 1277, 1253, 1244, 1240, 1228, 1223, 1217, 1213, 1194, 1182, 1 28, 1149, 1143, 1126, 1113, 1111, 1103, 1080, 1093, 1082, 1064, 1041, 1033, 1026, 1018, 999, 995, 980, 968, 954, 933, 929, 924, 914, 902, Each near absorption intensity such as 897, 883, 879, 860, 825, 815, 810 cm @ -1 may be used.
[0108]
In particular, the absorption intensity near 1240 cm-1 as an index for the activity of bacteria may be used. Further, the amount of fructan produced may be observed using a 1055 cm-1 fructan peak. Also, depending on the bacterial species, there are those that produce α13 glucan near 1033 cm-1, so 1033 cm-1 may be further added, 1038 to 1033 cm-1 as an index, the average of both peaks, An addition value or the like may be used as an index. Further, 1033 cm-1 may be included in the vicinity of 1038 cm-1 due to problems such as resolution and shift.
[0109]
A filter in which the transmission band characteristics such as the half-width of the filter are set to about the band variation width in the solid difference produced by cariogenic bacteria is used. However, the absorption intensity of the peripheral wavelength may be detected by changing the filter in a timely manner. Moreover, you may use window functions, such as Lorentz, Gauss, a lect, a triangle, and an arbitrary waveform, as a band pass filter. Further, at least one high-pass or at least one low-pass Ndb / oct filter may be used alone or in combination in a timely manner to be used as a wavelength selector. These wavelength selection means may be on the electromagnetic wave irradiation side, a signal processing process, an intermediate process thereof, or a combination thereof. In addition, various signal processing such as multi-value processing such as binarization processing, addition averaging, filtering, FFT, correlation processing, and wavelet processing may be performed on the detection signal.
[0110]
In addition to the temperature control means, etc., a magnetic field, electric field, electromagnetic field irradiation means, various drugs such as gas, liquid, solid, fluid, powder, and administration means for various materials may be used in combination.
[0111]
The sample may be mixed with cariogenic saccharides such as sucrose to observe the progress, or saliva may be collected together with dental plaque and mixed.
[0112]
The output value may be sent directly to an external device or a display device from the electromagnetic wave absorption intensity detection means. In this case, as an example, the data processing means performs a process of visualizing data. Specifically, the voltage value having a certain pattern from the electromagnetic wave absorption intensity detection means is converted into display time-series data for producing a graph. Further, the electromagnetic wave absorption intensity detecting means may be any optical system or electromagnetic wave circuit system having the same function.
[0113]
The apparatus in the above-described embodiment or modification may be manufactured by an analog circuit, or may be realized by a general-purpose computer or a dedicated computer.
[0114]
The storage (means) in the above-described embodiments or modifications may be any storage such as ROM, RAM, hard disk, MO, and DVD.
[0115]
The above embodiments or modifications may be implemented alone or in combination. In addition, the operator can freely use the diagnostic biopsy device according to the invention of the present invention in combination with other diagnostic and therapeutic devices. Furthermore, each means may be used by placing each at a remote location and exchanging data by communication or exchange of storage media.
[0116]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a biopsy device. (Not all is necessary)
FIG. 2 shows an example of electromagnetic wave absorption intensity detection means. a: An object having wavelength selecting means b: An object having no wavelength selecting means. However, there are multiple types of wavelength selectors.
FIG. 3 shows an example of a waveguide tip. aThe tip is flat. b The tip is triangular. c Separate the waveguide on the forward and return paths.
FIG. 4 shows a case of high risk in the second example. The arrow indicates 1034 cm-1.
FIG. 5 shows a case with a small risk in the second embodiment. The arrow indicates 1038 cm-1.
[Explanation of symbols]
1 An example of electromagnetic wave irradiation means.
2 An example of a wavelength selector. (First)
3 An example of a wavelength selector. (Second)
4 An example of wavelength selection means.
5 Means for adjusting the spread angle of the electromagnetic wave to the sample.
6 An example of sample holding means.
7 An example of electromagnetic wave detection means.
8 A cladding is shown as an example of a waveguide.
9 A core is shown as an example of a waveguide.
10 An example of measuring means for measuring the absorption intensity of electromagnetic waves.

Claims

Electromagnetic wave irradiation means for irradiating the first wave number of electromagnetic waves set in advance on the plaque and the second wave number of electromagnetic waves set in advance ;
Comparison intensity of electromagnetic waves of the first wave number, which is applied to the plaque, and detects the intensity of electromagnetic waves of the second wave number, an electromagnetic wave intensity of the electromagnetic wave intensity of the detected first wavenumber second wavenumber Comparing means to
A biopsy device comprising:

Electromagnetic wave irradiation means for irradiating electromagnetic waves of various wave numbers including a first wave number of electromagnetic waves set in advance on plaque and a second wave number set in advance ;
From among the electromagnetic waves of various wave numbers which are applied to the plaque, the electromagnetic wave intensity of the first wave number, and the electromagnetic wave intensity of the second wave number and selectively detected using a wavelength selection means, said detected first comparing means for comparing the electromagnetic wave intensity of 1 wave number and the intensity of electromagnetic waves of the second wave number,
A biopsy device comprising:

The biopsy device according to claim 1 or 2,
The electromagnetic wave of the first wave number is applied to the plaque,
The biometric examination apparatus, wherein the measurement object irradiated with the second wave number electromagnetic wave is replaced with saliva collected from the same oral cavity as the plaque irradiated with the first wave wave electromagnetic wave.

The biopsy device according to any one of claims 1 to 3,
The first wave number and the second wave number are:
Around 1038cm-1,
Around 1033cm-1,
Around 1080cm-1,
Around 855cm-1,
Around 837cm-1,
Around 1015cm-1,
Around 1018cm-1,
Around 1055cm-1,
A biological examination apparatus characterized by being one of the vicinity of 1026 cm-1.

The biopsy device according to any one of claims 1 to 4,
At least one of the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is:
α13 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
α16 glucan electromagnetic wave absorption intensity,
Electromagnetic wave absorption intensity of fructan,
Electromagnetic wave absorption intensity of phosphate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of carbonate buffer,
Electromagnetic wave absorption intensity of amylase,
Electromagnetic wave absorption intensity of the saliva,
Electromagnetic wave absorption intensity of water contained in the plaque or saliva,
A biological examination apparatus characterized by being any one of the above.

The biopsy device according to any one of claims 1 to 5,
This biopsy device
When the ratio between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value, or the difference between the electromagnetic wave intensity of the first wave number and the electromagnetic wave intensity of the second wave number is larger than a predetermined value. A biopsy device characterized by comprising a diagnostic means for determining that the caries risk is high.

The biopsy device according to any one of claims 1 to 6,
This biopsy device
A biological examination characterized by comprising waveguide means for guiding the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation means to the plaque to be examined in the oral cavity and guiding the electromagnetic wave reflected or transmitted by the plaque to the electromagnetic wave detection means apparatus.