专利名称：牙科用探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种牙科用探针，其用于在牙科治疗用机头中将由光纤传送的激光引导到被照射位置。本申请以2009年3月5日在日本申请的特愿2009-052093号为基础主张优先权， 在此援引其内容。
背景技术：
近年来开始提供以牙齿的龋齿去除、象牙质去除、牙釉质切除等牙齿的硬质组织的处理为对象的牙科用激光治疗装置。用于牙科用激光治疗装置的激光机头具备将从光纤射出的激光引导到治疗部位 (被照射位置)的前端部分。该前端部分优选为具有适合牙齿的治疗部位、治疗方式的形状以及构造，并且能够冷却被激光照射的患部，除去蒸散物。因此，已知如下的激光机头是具备将由光纤传送的激光引导到被照射位置的探针的激光机头，其具有在探针的射出端附近喷射水的注水管和在探针的射出端附近喷射气体(空气)的供气管，并且探针以探针前端部分的形状是使从光纤射出的激光射出方向相对于激光机头的轴倾斜的方式形成。(例如参照专利文献1)专利文献专利文献1 日本专利第3124643号公报
发明内容
然而，用于牙科治疗时，为了除去牙齿的硬质组织而照射功率强的激光。另一方面，因为探针的前端部中使光纤的前端部弯曲，所以会产生如下问题即，因光纤的弯曲损耗导致一部分的激光向光纤的外侧泄露，该泄露的能量转换为热，从而使探针前端部的温度上升。若探针的前端部的温度上升，则患者会受到探针前端部的强热而有可能感到不舒服。另外，探针前端部的温度上升显著时，有可能因探针前端部的侧面与口腔、牙龈等接触而引起烫伤。本发明是鉴于上述情况而完成的，提供可以防止前端部的温度上升的牙科用探针。为解决上述课题，本发明提供一种牙科用探针，其特征在于，用于在牙科治疗用激光机头中将由光纤传送的激光引导到被照射位置，其中，牙科用探针的前端部由多腔管以及光纤形成，上述多腔管在内部形成有水通道、空气通道以及供光纤插通的管道，上述光纤插通于上述管道，并且，所述光纤具有设置在包层(Clad)外周上的树脂覆盖层和设置在上述树脂覆盖层外周上的金属覆盖层，所述树脂覆盖层由折射率比上述包层的折射率低的高分子化合物形成。本发明的牙科用探针中，上述树脂覆盖层的折射率优选为比纯石英的折射率小 0. 04以上。
根据本发明，树脂覆盖层是由折射率比包层的折射率小的高分子化合物形成，所以能够在光纤中作为第2包层起作用，抑制因弯曲损耗导致的激光的泄露。由此，可以防止探针温度的上升。
图IA是表示本发明的牙科用探针的一例的正面图。图IB是该牙科用探针的除去前端部的部分的背面图。图IC是表示该牙科用探针的前端部的图，是沿图IA的S-S线的截面图。图2是图IA IC所示的牙科用探针的沿轴方向的截面图。图3是表示具备图IA IC所示的牙科用探针的激光机头的构成例的模式图。
具体实施例方式以下基于优选实施方式，参考附图对本发明进行说明。应予说明的是图2以及图 3中，省略探针前端部11的中间部地表示牙科用探针。如图IA IC所示，对于本实施方式的牙科用探针10，其前端部11由多腔管30及光纤20形成，在多腔管30的内部形成有水通道31、空气通道32以及供光纤20插通的管道 33，光纤20插通于管道33，并且，光纤20具有纤芯21以及包层22、和设置在包层22外周上的树脂覆盖层23以及设置在树脂覆盖层23外周上的金属覆盖层M，树脂覆盖层23由折射率比上述包层22的折射率低的高分子化合物形成。光纤20的纤芯21和包层22可以由石英系光纤、聚合物包层光纤、氟化物光纤、硫属玻璃光纤等各种光纤来构成。本实施方式中使用的是纤芯直径比一般的通信用光纤的纤芯大(例如纤芯直径为400 μ m)的大口径光纤。本发明中，不仅大口径纤维，还可以应用传像纤维(多芯光纤)、聚合物包层纤维这样的传送能量用光纤，对纤维的种类、构造没有特别限制。树脂覆盖层23是由折射率比包层22的折射率低的高分子化合物形成。根据包层 22的折射率来选择用于树脂覆盖层23中的高分子化合物的材质。例如，包层22由纯石英玻璃形成时，作为折射率比纯石英玻璃的折射率(1.463左右)低的的高分子化合物，可以举出硅树脂、氟化丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂等。相对于此，聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、 聚碳酸酯等的折射率比纯石英玻璃高。即便是比纯石英玻璃的折射率高的树脂，若纤芯以及包层的折射率比该树脂的折射率高时，也能适用于本发明。树脂覆盖层23的折射率优选为比纯石英的折射率小0. 04以上。金属覆盖层M可以由铜(Cu)、锡(Sn)、镍(Ni)等的金属，Cu合金、Sn合金、Ni合金等的合金构成。通过电镀来制造金属覆盖层M时，为了对树脂覆盖层23的表面赋予导电性，通过非电解镀覆、溅镀、真空蒸镀、CVD等方法形成衬底金属层。如图IA所示，金属覆盖层M优选具有能够保持以弯曲的状态设置在探针前端部 11内部的光纤20的形状的足够的厚度。并且，优选金属覆盖层M被设置成如下的厚度， 即，使光纤20具有可塑性(变形性)的程度的厚度，以使可将探针前端部11如图IA的双点划线所示伸直或者折曲或弯曲为所希望的形状。通常，探针因具有金属覆盖层，所以成为如下构成即使假设探针弯曲而发生漏光，漏光也不会向探针外部漏出。
如图IC所示，多腔管30在其内部具有水通道31、空气通道32和供光纤20插通的管道33。在管道33内插通有光纤20。多腔管30的一端为前端面39。并且，如图1A、1B 以及图2所示，多腔管30的另一端被收容在探针主体部12的内部。光纤20的射出端沈的形状不限于与光轴垂直的平面，也可以形成(研磨等)为斜面、圆锥形。本实施方式中，探针前端部11是由多腔管30以及光纤20形成。多腔管30可以由氨基甲酸乙酯等的高分子化合物、不锈钢等构成。多腔管30由具有可挠性的高分子化合物形成时，可用手指将探针前端部11变形为所希望的形状，所以优选。对于本实施方式的探针10，由于在光纤20上设置有金属覆盖层M，所以即使对探针前端部11进行弯曲或任意地变化(变形)为弯曲形状，也能减轻内部的光纤20承受的应力，抑制光纤20的损坏和破裂。如图IC以及图2所示，供光纤20插通的管道33是从多腔管30的前端面39至相反侧的端面39a为止连续地形成的。图IC中表示为管道33和光纤20之间存在间隙，但只要是能向管道33无障碍地插入光纤20的程度则也可以将两者密合。水通道31和空气通道32之间，在管的全长上被隔壁36所隔开。水通道31和空气通道32在多腔管30的前端面39处开口。从光纤20的射出端沈照射激光时，水和空气分别从通道31、32的开口(出口)喷出，从而能够冷却被照射位置，除去蒸散物。探针主体部12可以由高分子化合物(树脂、橡胶等)、金属等的各种材料构成，对其构造无特别限定。本实施方式中，探针主体部12是由高分子化合物制成的，与高分子化合物制多腔管30—体成型。探针主体部12的侧面设有缺口 14、15，在各自的缺口 14、15处露出多腔管30，并且通过切开该多腔管30的薄壁部34、35形成水通道31的导入口 37以及空气通道32的导入口 38。在多腔管30的与前端面39相反一侧的端面39a上，水通道31 以及空气通道32在探针主体部12内被封闭。光纤20的入射端25延伸至多腔管30的端面39a更后方(图2的右方)，通过探针主体部12内部的光纤通道16，从探针主体部12的后端面1 突出。在通过嵌件成型制造探针主体部12时，准备在通道31、32内填充了可拆装的加强件，在管道33中插通了光纤 20的多腔管30，向光纤20以及多腔管30周围供给熔融树脂并使其固化，从而能够形成以光纤20的外表面的形状为模子的光纤通道16。此时，与导入口 37、38连通的缺口 14、15也可以无须用探针主体部12的后加工来开口，而是例如在成型模具的内表面设置堵塞导入口 37、38的凸部，以使熔融树脂不供给到缺口 14、15的部分的方式进行形成。本实施方式的牙科用探针10，能够用于在牙科治疗用激光机头中将由光纤20传送的激光引导到被照射位置。图3表示激光机头的构成例。这里例举的机头40是技术人员(特别是牙科医生) 能够手持操作的构造，牙科用探针10被安装成相对于设置在机头主体41的前端侧的插座 42可拆装。插座42例如利用0型环43等将探针主体部12的外周面向其中心轴方向按压， 使光轴的位置稳定。并且，通过使紧固件49与突出形成于探针主体部12的外表面的凸缘部13卡合，从而防止使用时牙科用探针10意外脱落。在将牙科用探针10从机头主体41 卸去时，抬起紧固件49，通过未图示的操作机构使顶出器48向机头主体41的前端侧(图3 的左侧)移动，将牙科用探针10从插座42顶出。
机头主体41上设置有供水管44和供气管45。供水管44和供气管45连接于未图示的水及空气的供给装置。供水管44与设置于探针主体部12缺口 14的水导入口 37(参照图1A)连接。并且，供气管45与设置于缺口 15的空气导入口 38 (参照图1B)连接。在机头主体41的后端侧保持有光纤46，其为供给激光而与激光源连接。光源侧的光纤46和探针10的光纤20介由准直透镜47等以非接触的方式进行光结合。因此，与将光纤20、46的端面相互以对接的方式连接的情况相比，在装卸探针10时，不会对光纤20、46 的端面施加外力，能够防止光纤20、46的端面的损坏。牙科治疗时，技术人员可以在机头主体41上安装具有适宜的前端形状的探针10 来构成机头40，对患部供给水和空气的同时照射激光，从而进行牙齿组织的处理。即使探针前端部11被弯曲为所希望的形状，也可以抑制因从光纤20漏出的光所导致的探针前端部11的温度上升，所以患者不会感觉到探针前端部11的高温而引起不舒服，也不会引起烫伤。实施例以下利用实施例对本发明进行具体的说明。应予说明，本发明中，并不是仅以实施例的形状、尺寸为对象，对于以纤芯直径、包层直径、纤维长度、弯曲角度、覆盖直径、金属涂覆直径、管构造等为首的形状、尺寸，甚至是材质等均无特别限制。〈实施例1> 如图IC所示使用了如下的金属涂覆光纤，即，在大口径纤维(纤芯直径Φ400μπι、包层直径Φ500μπι)的外侧涂覆了厚度为50 μ m的硅树脂(折射率1. 35) 的树脂层，在其外侧涂覆了厚度为50 μ m的铜。上述金属涂覆光纤为长度40mm、中央部具有 30°的弯曲角度的结构，将其插入多腔结构氨基甲酸乙酯制管中，通过铸型进行一体成型， 制成探针。<实施例2> ·除了代替硅树脂使用氟化丙烯酸树脂(折射率1. 42)之外，以与实施例1相同的方式制成探针。<实施例3> 除了代替硅树脂使用乙酸乙烯树脂(折射率1. 46)，之外，以与实施例1相同的方式制成探针。<比较例1> ·除了代替硅树脂使用聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1. 49)之外，以与实施例1相同的方式制成探针。<比较例2> ·除了代替硅树脂使用聚酰亚胺(折射率1. 52)之外，以与实施例1 相同的方式制成探针。<比较例3> ·除了代替硅树脂使用聚碳酸酯(折射率1. 59)之外，以与实施例1 相同的方式制成探针。<试验例> ·使用铒· YAG激光器，以输出功率350mJ、重复速度lOpps，对实施例和比较例的试料(n = 10)连续照射10秒。然后用市售的接触式温度计对具有30°弯曲的探针的中央部测定刚完成连续照射后(10秒后)的温度。试验在室温(23°C )条件下进行。<试验结果> ·将试验结果示于表1。表中的测定温度为η = 10的平均值。表 权利要求
1.一种牙科用探针，其特征在于，用于在牙科治疗用激光机头中将由光纤传送的激光引导到被照射位置，牙科用探针的前端部由多腔管和光纤形成，所述多腔管在内部形成有水通道、空气通道以及供光纤插通的管道，所述光纤插通于所述管道，所述光纤具有设置在包层外周上的树脂覆盖层和设置在所述树脂覆盖层外周上的金属覆盖层，所述树脂覆盖层是由折射率比所述包层的折射率低的高分子化合物形成。
2.根据权利要求1所述的牙科用探针，其特征在于，所述树脂覆盖层的折射率比纯石英的折射率小0.04以上。
全文摘要
本发明提供一种牙科用探针(10)，其前端部(11)具备多腔管(30)和光纤(20)，多腔管(30)在内部形成有水通道(31)、空气通道(32)以及供光纤(20)插通的管道(33)，且光纤(20)插通于管道(33)。所述光纤(20)具有设置在包层(22)外周上的树脂覆盖层(23)和设置在该树脂覆盖层(23)外周上的金属覆盖层(24)。并且，所述树脂覆盖层(23)是由折射率比上述包层(22)的折射率低的高分子化合物形成。
文档编号A61B18/20GK102333495SQ20108000964
公开日2012年1月25日 申请日期2010年3月3日 优先权日2009年3月5日
发明者中楯健一, 胡尉之 申请人:株式会社藤仓