放射エネルギー送達による殺菌作用を有する口腔洗浄器
口腔洗浄器は、ポンプ機構を有するベースと、前記ベースに収容され、前記ポンプ機構に流体連通するリザーバとを備える。噴射チップ(910)を具備するハンドル(908)は、ポンプ機構の出口と接続し、リザーバからの加圧流体流を受容し、流体を口腔内表面へ方向付ける。また、口腔洗浄器は、放射エネルギー源(916)と、放射エネルギーを口腔内表面へ方向付ける送達システム(922)とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、米国特許法第119条(e)に従って、米国仮出願第61/162,126号(出願日:2009年3月20日,発明の名称:放射エネルギー送達による殺菌作用を有する口腔洗浄器)に基づく優先権の利益を主張し、当該米国仮出願は、PCT規則20.6の目的で、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、口腔洗浄器に関し、より詳細には、細菌低減作用を向上させる放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器に関する。
【背景技術】
【0003】
口腔洗浄器は、歯科用ウォータージェットとも呼ばれ、一般的に、水をポンプに供給する貯水槽を備えており、ポンプは、次いで、チップ構造を有するハンドル部を通じて、ユーザの口腔内へ水を送達する。ユーザが望み通りに水流をユーザの歯又は歯肉へ方向付け得るように、チップ構造は、サイズ及び方向が調節される。水流は、連続的な場合もあるし、パルス状の場合もある。口腔洗浄器の貯水槽は、カウンター上に配置される場合もあるし、携帯型の場合もある。そのような口腔洗浄器の具体例は、米国特許第6,056,710号及び第7,147,468号、並びに米国特許出願公開番号第2008/0008979号に記載されている。
【0004】
従来の口腔洗浄器の有効性は、口腔内細菌に対する水流の破壊的な影響に基づく。細菌は水流によって剥がされ、口腔から除去される(飲み込まれるか又は口を漱いで除去される)。
【0005】
明細書の背景技術の欄に含まれる情報は、そこで引用された参考文献及びそれらの記載又は考察を含めて、単に技術的な参照目的で記載されるものであり、本発明の範囲と関連する主題と理解されるべきではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
一態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、ベースハウジングと、ポンプ機構と、ベースハウジングに作動可能に接続するとともにポンプ機構に流体連通するリザーバと、リザーバに流体連通するとともに流体を口腔内表面へ方向付ける噴射チップと、放射エネルギーを口腔内表面へ方向付ける放射エネルギー源とを備える。一実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、単一の洗浄ワンドに配置された別個の構造体であり得る。
【0007】
別の態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔へ方向付ける放射エネルギー管をさらに備え得る。一実施形態において、放射エネルギー管及び噴射チップの流体管は、一緒になって噴射チップを形成する別個の構造体であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー管及び流体管は一体化されて、同一末端部からの流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向に方向付ける噴射チップを形成し得る。
【0008】
さらなる態様に係る、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器において、放射エネルギー源及び噴射チップは、同一のベースハウジングに取り付けられ、個別に使用可能な別個の構造体又はデバイスであり得る。
【0009】
別の態様において、口腔洗浄器は、噴射チップ、放射エネルギー源及びリザーバが一体化され、容易な操縦性又は旅行時の使用に適する携帯型デバイスであり得る。上記態様において、放射エネルギー源は、噴射チップから分離されていてもよいし、噴射チップと一体化されていてもよく、また、放射エネルギーは、放射エネルギー源から、噴射チップの流体管から分離している又は噴射チップの流体管と一体化している放射エネルギー管を通じて、放出され得る。
【0010】
この欄は、以下の詳細な説明で記載される概念を簡単に説明するためのものである。この概要は、本発明の主題の重要な特徴又は不可欠な特徴を特定することを意図していないし、この概要を用いて、本発明の主題の範囲を限定することも意図していない。本発明のその他の特徴、詳細、有用性及び効果は、以下により具体的に記載される様々な本発明の実施形態と、図面及び請求の範囲の記載とに基づいて明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1Aは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図である。図1Bは、図1Aに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。
【図2】図2Aは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の別の実施形態を示す等角図である。図2Bは、図2Aに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。
【図3】図3Aは、口腔洗浄器のさらに別の実施形態を示す等角図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。図3Bは、携帯型口腔洗浄器の拡大図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。
【図4】図4Aは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、流体を流出させる噴射ハンドル及びチップと、放射エネルギーを適用する別のハンドルとを備える。図4Bは、図4Aの口腔洗浄器において、ベースハウジング及びリザーバユニットから噴射ハンドル及びチップが取り外された状態を示す等角図である。
【図5】図5Aは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、単一の噴射ハンドル及びチップは、流体を方向付ける流体管と、それとは別に配置された末端部からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管とを備える。図5Bは、図5Aの口腔洗浄器において、噴射ハンドル及びチップがベースハウジング及びリザーバユニットから取り外された状態、並びに口腔洗浄器の放射エネルギー管が作動した状態を示す等角図である。図5Cは、図5Aの配列された放射エネルギー管先端部及び噴射チップの部分拡大図である。
【図6】図6Aは、流体管及び放射エネルギー管を配列した口腔洗浄器の噴出チップの模式図である。図6Bは、光エネルギーを図6Aの放射エネルギー管へ集束させる成形レンズ系の等角図である。
【図7】図7は、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器の一実施形態の、口腔内に一般に存在する望ましくない黒色色素産生性細菌及びそれとは反対の望ましい非黒色色素産生性細菌に対する作用を示す棒グラフである。
【図8】図8Aは、一体型放射エネルギー管を形成する口腔洗浄器の噴射チップの一実施形態を示す側面図である。図8Bは、図8Aの口腔洗浄器の噴射チップの正面図である。図8Cは、図8Aの口腔洗浄器の噴射チップの底面図である。図8Dは、図8Bに示す口腔洗浄器の噴射チップのA−A線に沿った断面図である。
【図9A】図9Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。
【図9B】図9Bは、図9Aでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。
【図10A】図10Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流とともに伝送される。
【図10B】図10Bは、図10Aでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。
【図11A】図11Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップはPMMA製の管で形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。
【図11B】図11Bは、図11Aでグラフ化されたインコヒーレント照度レベルの検出器イメージである。
【図12】図12は、別の実施形態に係る口腔洗浄器の噴射ハンドルの側面図であり、放射エネルギー源は、噴射チップの流体管内に同軸上に配置された光ガイドを通じて伝送する。
【図13】図13は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルの13−13線に沿った断面図である。
【図14】図14は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられる光ガイドの等角図である。
【図15】図15は、図14に示す光ガイドの15−15線に沿った断面図である。
【図16】図16は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられるコリメータの等角図である。
【図17】図17は、図16に示すコリメータの底面図である。
【図18】図18は、図16に示すコリメータの側面図である。
【図19】図19は、図16に示すコリメータの図18に示す19−19線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書に記載の技術は、一般的に、従来の口腔洗浄器の有効性の向上に関連する。特に、噴射チップからの水流の衝撃は、放射エネルギー源の付加によって向上し、放射エネルギー源は、化学添加物の使用がなくても、ユーザの口腔内細菌を減少させるように作用する。放射エネルギーの波長は、所定の黒色色素産生性(black-pigmented)口腔細菌の吸収ピークと緊密に一致するように選択される。放射エネルギー源は、口腔洗浄器の使用時に、少なくとも部分的にユーザの口腔内へ方向付けられている限り、任意の数の位置に設けてよい。
【0013】
図1A及び1Bは、本発明の一実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器100を示す。図示されるように、口腔洗浄器100は、ベースハウジング102を有し、ベースハウジング102は、線間電圧によって駆動するポンプを内蔵する。蓋部を有するリザーバ104は、ベースハウジング102上に設けられており、水を噴射チップ110に供給するように機能する。リザーバ104は、ポンプに流体連通しており、水は、送水管111を通じて、噴射ハンドル108に送出される。噴射チップ110は、噴射ハンドル108に流体連通しており、汲み出された水は、噴射チップ110を通じて流れる。噴射チップ110は、末端部114を有しており、末端部114は、水流が口腔内に入り、口腔内から細菌を洗い流す位置に設けられている。
【0014】
放射エネルギー源は、350〜450nmの範囲、好ましくは375〜415nmの範囲、さらに好ましくは405〜415nmの範囲の光を発する発光ダイオード(LED)の形態の場合、放射エネルギーが通常、水流と少なくとも同様の方向へ方向付けられるように、噴射チップ110の末端部114と相対的に構成される。
【0015】
図1Bの実施形態に示すように、放射エネルギーは、噴射チップの末端部114の周囲に配置された5個の表面実装LED116によって作り出される。表面実装LED116は、それぞれ、電源に電気的に接続されており、該電源は、一般的にはベースハウジング102内のポンプを駆動する電源と同一である。一実施形態において、電気的接続は、LED116のそれぞれから共通ワイヤーまで延びるワイヤーであり、共通ワイヤーの先は、噴射チップ110から、ハンドル108及び送水管111に沿って、ベースハウジング102まで延びる。別の実施形態において、共通ワイヤーは、噴射チップ110の側壁に、さらに送水管111の側壁に埋設され得る。その他の実施形態において、LED116は、直列に接続され得る。
【0016】
コントロール部112は、ハンドル108及び/又はベースハウジング102に位置し、水流の圧力及びその他の特性、並びにLED112の特性(例えば、活性化、不活性化、強度レベル、活性化時間及びその他の特性)をコントールする。
【0017】
図2A及び2Bは、本発明の別の実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器200を示す。図示されるように、口腔洗浄器200は、ベースハウジング202と、流体リザーバ204と、蓋部206と、ハンドル208と、噴射チップ210と、1又は2以上のコントロール部又はアクチュエータ212とを備える。この実施形態では、単一のLED216が、噴射チップ210の末端部214の片側に取り付けられている。LED216は、噴射チップ210の末端部214に形成されたショルダ部218に搭載されている。この構造によって、噴射チップ210の末端部214が、標準的な噴射チップよりも1つの次元において少し大きくなる。LED216は、噴射チップ210の壁内に含まれる又は包まれるリードワイヤーからエネルギーを得る。別の実施形態において、LED216は、ショルダ部218又は噴射チップ210の末端部214に形成されたレセプタクルに接続する表面実装構造体であり得る。
【0018】
図3A及び3Bに示す別の実施形態において、放射光源は、噴射チップ310の末端部314から離れた位置に設けられ、使用時に、噴射チップ310に沿って方向付けられ得る。例えば、図3Aに示すように、口腔洗浄器300の放射光源は、ハンドル308に配置され、放射エネルギーは、放射エネルギー管322(例えば光管)によって噴射チップ310の末端部314に伝送される。エネルギー管322は、噴射チップ310の末端部314と一致する又は隣接する位置324が終端となり得る。また、放射エネルギー管322の終端となる位置324は、噴射チップ310の末端部314よりも短い又は長い位置にあり得る。図3Bの実施形態において、口腔洗浄器300’は、ハンドル308’に搭載されたリザーバ304’を備えた携帯型構造体である。放射エネルギー源は、ハンドル308’に搭載され得るとともに、ハンドル308’に内蔵されるポータブル電源(例えば充電式バッテリー)によって駆動し得る。この実施形態において、ハンドル308’は、ベースとしての役割を果たすとともに、水ポンプ機構及びコントロールスイッチを具備する。電源は、ポンプ機構及び放射エネルギー源に電力を供給する。コントロールスイッチは、ポンプ機構及び/又は放射エネルギー源への電力をコントロールして、それぞれの機能を作動又は停止させる。これらの機能は、別のコントロールスイッチによってコントロールされ得る。
【0019】
様々な実施形態において、放射エネルギー管322は、ガラス又はプラスチック製の光管であり得るとともに、光ファイバを具備し得る、又は光ファイバで形成され得る。一実施形態において、光管は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)で形成され得る。別の実施形態において、光管は、ガラス又はプラスチック光ファイバ光インジェクタとして形成され得る。図3A及び3Bの実施形態において、光源を噴射チップ310の末端部314から離れた位置に設置することにより、LED又は非LEDエネルギー源を用いることが可能となるとともに、光源の蒸気への曝露及びユーザの口腔又はその他の対象物への物理的衝撃を減少させることが可能となる。
【0020】
放射エネルギー管322は、放射エネルギーを噴射チップ310と同一方向へ方向付け、噴射チップ310から流出した水流と同一位置に収束させ得るし、また、放射エネルギーは、所望により、略同一方向又は異なる方向へ方向付けられ得る。放射エネルギー管322は、ユーザがその位置を調節し得るように選択的に可動であり得る。歯から歯肉を浮かせて放射エネルギーを歯肉線の下側の細菌に到達させるという水噴射の利点を生かすために、放射エネルギーは、水流の衝撃と同一領域を照射するように方向付けられ得る又は集束させられ得る。
【0021】
図4A〜4Dは、本発明の別の実施形態に係る口腔洗浄器400を示し、この実施形態において、水噴射ハンドル408の操作によって水流418が得られる一方、別の送達ワンド420の操作によって放射エネルギー管422を通じた放射光の適用が実現される。口腔洗浄器400のベース402は、蓋部406で覆われるリザーバ404と、ハンドル408及びワンド420を保持する収納凹部407とを支持する。水噴射ハンドル408は、噴射チップ410と、ポンプから噴射チップ410へ流体を接続する送水管411とを有する(上記の通り)。ベース402上のコントロール部412及び水噴射ハンドル408は、水流の特性のコントロールを可能とする。
【0022】
さらに図4A〜Dを参照すると、放射エネルギー送達ワンド420は、放射エネルギー管422を通じて放射エネルギーをユーザの口腔へ方向付ける。分離されたエネルギー送達ワンド420は、ベース402に存在する電源に、電源コード421によって接続されている。別の実施形態において、エネルギー送達ワンド420は、コード421が必要とされない電池式であり得る。エネルギー送達ワンド420は、放射エネルギーの状態(例えば、活性化及び不活性化)をコントロールするスイッチ412を具備し得るし、また、放射エネルギーの強度レベルを設定する機能を有し得る。
【0023】
水噴射ハンドル408は、図4Cに示すように、ベース402の収納凹部407から取り外され得るし、水流418がユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。同様に、エネルギー送達ワンド420も、図4Dに示すように、ベース402の収納凹部407から取り外され得るし、放射エネルギー管422を通じて放射エネルギーがユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。
【0024】
図5A〜5Eは、別の実施形態に係る口腔洗浄器500を示す。口腔洗浄器500は、蓋部506を有するリザーバ504と単一の噴射ハンドル508とを支持するベース502を備える。噴射ハンドル508は、噴射チップ510を具備し、噴射チップ510は、噴射チップ510の末端部514から流出する水流を方向付ける流体管として形成されている。また、噴射ハンドル508は、放射エネルギー源524も具備し、放射エネルギー源524は、噴射チップ510の末端部514近傍に位置している。放射エネルギー源524は、光が噴射チップ510の末端部514と少なくとも略同一方向へ方向付けられるように、位置している。この実施形態において、放射エネルギー源524は、第2の管522の端部に位置しており、第2の管522は、導水管510の長さ方向に沿って延設されている。電線521は、第2の管522に沿って延設されており、最良の実施形態では、図5Eに示すように、第2の管522の内部空洞内に延設されており、第2の管522の先端に位置する放射エネルギー源524に電力を供給する。
【0025】
図5A〜5Dに示すように、噴射ハンドル508は、スイッチ512を具備し、スイッチ512は、第1の導水管510を通る水流をコントロールする。同スイッチ512は、放射エネルギー源524の活性化、不活性化及び強度条件もコントロールし得る。また、それぞれが、ユニット上の他の位置(例えばベース502上)に配置されたスイッチ512によってコントロールされてもよい。この口腔洗浄器500を使用する場合、ユーザは、水噴射チップ510及び放射エネルギー源524を別々に使用し得るし、同時にも使用し得る。
【0026】
上記実施形態(及び下記実施形態)のそれぞれにおいて、放射エネルギー源は、水流が作動する時に活性化されるように、適宜構成され得るし、また、比較的暗所(例えば、ユーザの口腔内部)に位置する時に作動するように、センサでコントロールされ得るし、また、十分な放射エネルギーがユーザの口腔内細菌に確実に付与されるように、タイマーでコントロールされ得る。
【0027】
図6Aは、別の実施形態に係る噴射チップを模式的に示し、該噴出チップは、対応する放射エネルギー管622から分離された導水管610を具備する。導水管610及び放射エネルギー管622は、通常、並列方向に延設され、互いに隣接して設けられる。導水路610の末端部614は、ハンドルからの距離が、放射エネルギー管622の遠位端部628と略同一である。この実施形態において、放射エネルギー管は、ガラス又はプラスチック製シャフト又はシリンダーであり、また、放射エネルギー管622の近位端部626に位置する光源から、光管622の遠位端部628まで、放射エネルギーを伝送する光ファイバ光インジェクタであってもよい。図6Bは、共通して利用可能な2個の成形アクリル系ファイバ光インジェクタ624(Fraen Corporation社製)を示す図である。
【0028】
典型的なLEDとしては、例えば、Nichia5POA(375nm)、Nichia59013(365nm)又はXicon351−3314−RC LEDが挙げられる。幾つかの実施形態において、有効な放射エネルギーに好適な波長は、350〜450nm、好ましくは375〜415nm、さらに好ましくは405〜415nmの範囲に見出されている。ある実施例では、UV−1WS−L2 LED(Prolight Opto Technology Corporation社製)が、所望の波長の光を得るために用いられた。別の方法では、強度によって、有効な放射エネルギーが特徴付けられる。要求される有効強度は、微生物の種に依存する。最小有効強度は、通常、2〜50J/cmの範囲である。
【0029】
以下の表には、様々なLED及びその他の光源を使用し、時間を変化させて、様々な共通の種類の口腔生息細菌に対する抗菌作用を測定した試験結果が示される。凡例は、試験で使用した細菌の種類、使用したLEDの種類、及び結果の意義の説明を示す。表1の第1の試験では、細菌培養物を、2分間及び60分間、光源に曝露した。表2,3及び4の試験では、細菌培養物を、5秒間、30秒間、1分間、2分間及び60分間、光源に曝露した。凡例に示されるように、IEすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたこと、すなわち、照射光によって、細菌が死滅しなかったことを意味する。対照的に、Eすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。
【0030】
表1〜4の凡例
NG=プレート上で増殖しない−無効データ点
IE=「無効」−プレート上で細菌が増殖するが、阻害ゾーンはない
E=「有効」−プレート上で細菌が増殖するが、照射領域で細菌が死滅する
細菌1:ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas Gingivalis)ATCC 33277
細菌2:プレボテラ・インターメディア(Prevotella Intermedia)ATCC 25611
細菌3:プレボテラ・ニグレセンス(Prevotella Nigrescens)ATCC 33563
細菌4:プレボテラ・メラニンジェナ(Prevotella Melaningena)ATCC 25845
led1:Nichia59013−365nm
led2:Mouser UV Xicon Led Lamps Taiwan PN−351−3314−RC
led3:Blue−Sunbright 470nm−ssp−lx6144A7uc
led4:Nichia−5poa−375nm
led5:White−Sunbright−ssp−lx6144A9UC
led6:UV Florescent−JKL
led7:FOX−uv
led8:IR vcsel
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
上記試験結果に加えて、別系列の放射エネルギー源試験を実施し、別のエネルギー源の作用を測定した。表5,6,7及び8の試験において、細菌培養物を、5秒間、30秒間、1分間、2分間及び60分間、光源に曝露した。上記試験と同様に、IEすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたことを意味する。対照的に、Eすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。
【0036】
【表5】
【0037】
【表6】
【0038】
【表7】
【0039】
【表8】
【0040】
これらの試験は、UV及び近紫外光が歯周病原菌を選択的に死滅させるのに有効であることを示す。より波長が短いUV照射は非常に有効な殺菌作用を示し、300nm以下のUV照射による破壊メカニズムは細胞中のDNAの破壊である(例えば、Soukos,N.S.等,Phototargeting oral black−pigmented bateria,Antimicrobial Agents and Chemotherapy,(April 2005) pp.1391−96)。このメカニズムは選択的ではなく、従って、ユーザの組織細胞も同様に破壊される可能性がある。対照的に、より長い波長の光(例えば、350〜450nm)を用いることにより、隣接する健康な口腔組織に影響を与えることなく、望ましくない黒色色素産生性細菌を破壊し得る。350〜450nm、特に405〜415nmの波長は、黒色色素産生性細菌の内因性ポルフィリンを活性化させることにより、非常に有効な殺菌作用を示す一方、口腔組織は無傷のままである。図7は、黒色色素産生性細菌に対する405nmの光源の有効性を、非黒色色素産生性細菌と比較して示す棒グラフであり、実際、非黒色色素産生性細菌は口腔内に健全に存在する。望ましくない黒色色素産生性細菌は比較的速く死滅する(幾つかの場合では5秒以下)一方、望ましい細菌は無傷のまま残存する。この選択的な殺菌作用は、日常的に使用した場合、望ましい細菌が増殖し、望ましくない細菌が以前に占有していた場所を取って代わることを可能するので、望ましくない細菌に対する望ましい細菌の割合に関する長期間にわたる有益な変化を生じさせる。これによって、ユーザの口腔の健康に対する有益性が持続し、一時的な殺菌作用によるものを越える。
【0041】
図6Aは、放射エネルギー源624からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管として光管622を用いた実施形態であり、この実施形態において、光管622は、透過性コア及び必要により低屈折率の被覆材料の薄層を有するプラスチック又はガラス製ファイバ(例えば、フッ素重合体で被覆されたMitsubishi Eska アクリル系ファイバ、又は同様のガラスファイバ)で形成され得る。アクリル系ポリマー製の成形光管は、多数の市販品で一般的である。一例は、現代の自動車の大部分が有する発光する(glowing)速度計の針である。光ファイバ光インジェクタも光管として使用し得る。別の実施形態において、成形光インジェクタ(例えば、Fraen Corporation社製の市販品)が、LEDからの光を光ファイバ又は成形光管内へ方向付けるために使用され得る。
【0042】
多数の一般的な口腔細菌及び口腔内に一般的に見られるその他の微生物に対する様々な光源の有効性を判断するために、さらに試験を実施した。これらの試験の結果を表9A〜16Bに示し、表17に要約する。各表の組において、「A」で表される1番目の表は、光ファイバ放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。「B」で表される2番目の表は、デバイスのチップに搭載された放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。表において、「+」は、光源による微生物の阻害がないことを示し、「W」は、光源による微生物の阻害が弱いことを示し、「−」は、光源による微生物の阻害があることを示す。
【0043】
表9A〜9Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas gingivalis)ATCC33277(PG−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PG−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表9Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。PG−1は、最も耐性がある微生物のうちの1つであるが、幾つかの試験結果に示されるように、曝露後60〜120秒以内に死滅する。表9Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0044】
【表9−1】
【0045】
【表9−2】
【0046】
表10A〜10Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、プレボテラ・メラニノゲニカ(Prevotella melaninogenica)ATCC258465(PM−2)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PM−2は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表10Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表10Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0047】
【表10−1】
【0048】
【表10−2】
【0049】
表11A〜11Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・インターメディア(Porphyromonas Intermedia)ATCC25611(PI−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PI−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、PI−1は、ポルフィロモナス・ジンジバリス(P.Ginvivalis)よりも、UVに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表11Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表11Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0050】
【表11−1】
【0051】
【表11−2】
【0052】
表12A〜12Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・ニグレセンス(Porphyromonas Nigrescens)ATCC33563(PN−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PN−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、PN−1は、ポルフィロモナス・ジンジバリス(P.Ginvivalis)よりも、UVに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表12Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表12Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0053】
【表12−1】
【0054】
【表12−2】
【0055】
表13A〜13Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)ATCC25175(STR−54)を様々な光源へ曝露した結果を示す。STR−54は、ヒト口腔内に一般的に見られるグラム陽性通性嫌気性細菌である。表13Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表13Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0056】
【表13−1】
【0057】
【表13−2】
【0058】
表14A〜14Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ラクトバチルス・カゼイ(Lactobacillus casei)ATCC393(LB−2)を様々な光源へ曝露した結果を示す。LB−2は、ミルク及び乳製品に共通の汚染物質であり、キャリー(carries)形成に関与する。表14Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表14Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0059】
【表14−1】
【0060】
【表14−2】
【0061】
表15A〜15Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)ATCC33384(AA−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。AA−1は、歯周病に関連する細菌である。表15Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表15Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0062】
【表15−1】
【0063】
【表15−2】
【0064】
表16A〜16Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、フゾバクテリウム・ヌクレアーツム(Fusobacterium Nucleatum)ATCC(FU−3)を様々な光源へ曝露した結果を示す。FU−3は、存在数の多さ及び口腔内のその他の生物種とともに凝集する能力ゆえに、歯周プラークの主要成分である。表16Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表16Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0065】
【表16−1】
【0066】
【表16−2】
【0067】
表17は、光ファイバ送達によって供給される放射エネルギーと比較した、表面実装放射エネルギー源の様々な微生物に対する有効性(表9A〜16B)を要約するグラフを示す。
【0068】
【表17】
【0069】
図8A〜8Dに示すさらに別の実施形態において、一体型の噴射チップ810には、成形光管822内に導水管815が形成されている。この構造によって、噴射チップ810のサイズをより小型化して、標準的な口腔洗浄器具で利用される標準的な非発光チップのサイズに近付けることが可能となる。全体が一体として成形された構造体(one piece all molded design)は、成形された導水管噴射チップと、それに取り付けられた光ファイバ又はその他の光管とを使用する多要素の構造体(multipart design)よりも、経済的に製造することが可能である。さらに、同軸構造によって、チップをハンドルに対して回転させることが可能となり、これは、非同軸構造では実用化できない特徴である。
【0070】
図8A〜8Dに示すように、噴射チップ810は、噴射チップ810の近位端部826に位置するLEDモジュール824の一部に構成されており、LEDモジュール824は、成形アクリル系ファイバ光インジェクタ830内へ光を発し、光インジェクタ830は、次いで、この光を噴射チップ810の成形光管822の入口に集中させる。光インジェクタ830は、連結管842の近位端部の開口部に固定され、光管822は、連結管842の遠位端部828内に脱着可能に挿嵌される。光インジェクタ830及び光管822は、連結管842内で、円盤状のプレナム850を形成する間隙によって隔てられており、プレナム850は、導水管815及び水路848の両方に流体連通しており、導水口844は、連結管842の側壁の一体部分として形成されているか、又は連結管842の側壁に取り付けられている。導水口844には、口腔洗浄器のリザーバから連結管842へ水を導入する導水ラインを装着するためのニップル846が形成され得る。遠位シール852(例えばOリング)は連結管842内に位置し、光管822の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。同様に、近位シール854(例えば、別のOリング)は連結管842内に位置し、光インジェクタ830の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。
【0071】
光管822は、さらに、留め具834によって又はその他の保持機構によって、連結管842内に保持され得る。図8A、8B及び8Cに示すように、バネ張力がかけられた留め具834は、連結管842に取り付けられたヒンジ836周囲をトグル留め(toggle)し得る。留め具834には、光管822の外壁上に形成された保持表面840と接合する鉤爪838が、留め具834の遠位端部に形成され得る。連結管842への挿嵌時に、噴射チップ810が任意の方向へ方向付けられるように、保持表面840には、環状突起部(annular bulge)又は光管822の外壁を囲むシェルフ(shelf)が形成され得る。図8A〜8Dには示さないが、保持表面840は、連結管842の遠位端部に接合するように、光管822に沿って配置されてもよく、この場合、光管822が完全に連結管842内に挿嵌され、それにより、プレナム850の形成を阻害する過度の挿嵌が防止される。
【0072】
光管822の近位端部826において、放射エネルギーは、光インジェクタ830から光管822へ伝送され、水は、プレナム850から、光管822中に形成された導水管815へ導入される。プレナム850が水で満たされると、光インジェクタ830は、導水管815を通じて移動する水へ光を伝送する。導水管815中の水は、追加的な光伝導体となるとともに、光管822の遠位端部828からの放出時に、水の噴射洗浄を実現する。この円筒状に放出された噴射水流は、実質的に層流であり、放射エネルギーのための光管としてさらに作用する。層流の端は空気と接しており、空気は、光の水流内での内部反射の助けとなり、それにより、歯表面への強く集束されたUV光ビームを実現する。さらに、光管822の遠位端部828は、面取り、ファセット、湾曲又は光管822から放出された放射エネルギーを集束させるその他の構成を有していてよく、それによって、放射エネルギーが水流に入り、集束された光ビームがさらに促進する。水噴射は、さらに、歯肉組織を歯表面から浮かせて、歯肉線の下側に存在するUV感光性の黒色色素産生性嫌気性細菌に殺菌光を到達させるように作用する。
【0073】
別の実施形態において、レンズ系を、光管822の端部へ光を集束させるために、成形光インジェクタ830に代えて使用し得る。その他の実施形態において、成形光インジェクタ830に代えて、LED824の発光ダイに近接して位置する研磨端部(polished end)を有する真直ぐなガラス又はプラスチック製ロッドを使用し得る。この構造は、機能的ではあるものの、そのようなガラス又はプラスチック製ロッドの端部が、要求される近接位置に配置されるように、LED824が標準的ではない構造をとらなくてはならない点が不利である。さらに、下記分析で示唆されるように、効率が減少する。
【0074】
図8A〜8Dの一体型放射エネルギー送達システムを備える口腔洗浄器デバイスの有効性は、図9A〜11Bのコンピューター・シミュレーション結果に示される。これらの結果は、水流を移動する光の集束能も示す。図9A及び9Bに示す第1の構成では、A 1×1mm,405nm LEDを光源として使用した。噴射チップ810は、先細となっているとともに湾曲しており、プレナム850中の間隙の水層は1mmであった。噴射チップ810の導水管815中の水は、歯表面に到達するように流出しなかった。ターゲット/検出器のサイズは30×30mmであり、噴射チップ810の遠位端部828から5mmの位置に設置された。有孔マスクが、散乱エネルギーを排除するために、噴射チップ810の端部近傍に配置された。フレネル及び吸収損失が考慮されている。LED電力は100ワットに「セット」される。図9Aにプロットされるインコヒーレント放射照度はワット/m2である。この試験では、55.8ワットが検出器まで到達する。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は8.5×105ワット/m2であった。単一位置に関して算出した最高放射照度は1.1290×106ワット/m2であった。図9Bに示すエネルギースポットは直径約11.8mmであり、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。
【0075】
第2の構成の結果を図10A及び10Bに示す。光源724及び噴射チップの構成は、図9A及び9Bに示す構成と同一であるが、この試験では、実際に使用される場合と同様に、水流が流出し、ターゲット/検出器まで到達した。この試験では、56.8ワットが検出器まで到達した。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は2.5×106ワット/m2であり、これは図9A及び9Bに示す構成の3倍である。図10Bに示すエネルギースポットは、直径約9.8mmであり、より集束されており、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。この試験は、水流が放射エネルギーを口腔組織に集束されるためにも使用される場合、殺菌作用が向上することを示す。
【0076】
第3の構成の結果を図11A及び11Bに示す。光源724及び噴射チップの構成は、光インジェクタの代わりに、PMMAで形成された一般的な円筒を使用した点を除き、図9A及び9Bに示す構成と同一である。第1の構成と同様に、水は、噴射チップ810の導水管815中に存在するものの、歯表面に到達するように流出しなかった。この試験では、29ワットが検出器まで到達した。有効性を量子化する別の方法を提供するために、この試験では、検出器で測定するエネルギーを、放射照度に代えて、照度とした。ターゲットの中心で測定されたピーク照度は、2.6×105Im/m2というエネルギーであった。単一位置に関して算出された最高照度は3.48×105Im/m2であった。図11Bに示すエネルギースポットは、直径約17mmであり、あまり集束しておらず、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。
【0077】
図12〜19は、流体流及び放射エネルギーを組み合わせて口腔に供給するために口腔洗浄器システムで利用される噴射ハンドル908の別の実施形態を示す。図12及び13に示すように、噴射チップ910は、噴射ハンドル908の遠位端部から延びており、流体管948は、噴射ハンドル908を、ベースユニット内のポンプ及び流体リザーバ(図示せず)に接続させる。さらに、ユーザが、噴射ハンドル908に配置された1又は2以上のアクチュエータ912によって、ポンプ、放射エネルギー源又はそれら両方をコントロールし得るように、コントロールワイヤが、噴射ハンドル908とベースユニットとの間に延設され得る。保持キャップ918は、噴射チップ910を噴射ハンドル908とともに保持し、必要に応じた噴射チップ910の除去及び交換を可能とする。
【0078】
噴射チップ910は中空管であり、噴射ハンドル908内に受容される近位端部926と、近位端部926と比較して直径が若干先細になっている遠位端部928とを具備する。光ガイド922は、噴射チップ910の内部空洞(lumen)内に同軸上に延設されている。光ガイドは光源から放射エネルギーを受容し(下記の通り)、光ガイド922を形成する材料の屈折率の結果として、光エネルギーは光ガイド922内で内部反射するので、遠位端部928に達するまで漏れ出さない。光ガイド922は、噴射チップ910の内部空洞(lumen)の直径よりも小さい外径であり、同様に直径が先細になっている。光ガイド922の外表面と噴射チップ910の内径との間の空間は、流路920を形成する。操作時において、口腔洗浄器によって汲み出された流体は、噴射チップ910から、遠位端部914に位置する出口914を通じて流出する。このとき、光エネルギーは、光ガイド922から放出され、噴射チップ910から流出する流体流内を移動する。流体流は層流の形態であり、光ガイド922から放出される光を内部反射し、放射エネルギーを流体流と同一位置まで送達する。
【0079】
図14及び15は、光ガイド922を、単独かつ詳細に示す。複数の突起部924が、光ガイド922の外表面に形成されている。突起部924は、噴射チップ910内の光ガイド922に摩擦的に接するように、かつ、光ガイド922の外表面と噴射チップ910の内壁との間の一様な間隔を維持するように設けられ、噴射チップ910内に流路920を形成する。突起部924の設置数又は位置は特に限定されない。図14に示すように、突起部は、長手方向において様々な間隔に、及び円周方向において様々な位置に配置し得る。また、図15に示すように、光ガイド922の外表面922’は、近位端部の方が大きく、遠位端部に向けて先細になっている。これによって、光ガイド922の基部に位置する突起部924”は、光ガイド922に沿って遠位に位置する突起部924’と比較すると、明らかに半径(radius)が異なる。図示する実施形態において、突起部924の位置は、水路920の開存性が噴射チップ910の全長に沿って確実に維持されるように選択された。流路920内の障害を最小化するために、及び光ガイド922内の光の内部反射を最大化するために、光ガイド上の突起部924の数を最小化することが望ましい。
【0080】
所望の波長又は帯域幅の光を発する光源916(例えばLED)は、噴射ハンドル908内に、噴射チップ910の近位端部の下側に設けられている。ヒートシンク956(例えば、アルミニウムブロック)は、操作時にLED光源916を冷却するために、バネバイアス958によって光源916に対して押圧されるように保持され得る。コリメータ930は、光源916と光ガイド922の近位端部との間に設けられている。コリメータ930は、図16〜19に詳細に示される。コリメータ930の近位端部は、凸面946へと移行する凹面944を有する集光器として機能し、光源916からの光を捕集及び集束する。例示的な実施形態において、コリメータ930の側壁の半径(radius)は、例えば、0.5〜1.5度である。図16〜19の実施形態において、半径(radius)は約0.68度である。コリメータの遠位端部は、レンズとして形成され、平らな底部942と、遠位方向に延びる円錐状側壁940(20°〜30°が最も効果的であり得る)とを有する。図16〜19の実施形態において、底部942に対する円錐状側壁940の角度は、約23.7度である。
【0081】
コリメータ930の遠位端部の上側には、周縁フランジ932及び複数のタブ934が形成された上部構造が延設されている。図示する実施形態において、3個のタブ934がコリメータ930の出力レンズ周囲に等間隔で設けられており、流体管948からの流体を受容するとともに、流体を水路920へ注入するためのプレナム950を画定する。垂直ボス936が、各タブ934の内壁上に形成されており、噴射チップ910の近位端部と接触する。近位シール952(例えばOリング)が、フランジ932の遠位側に配置されており、内部ハウジング構造に対してプレナム950の領域を密閉する。リップ部938が、各タブ934の間に、フランジ932に隣接して延設されており、加圧時に近位シール952の位置を維持する助けとなる。また、バネバイアス958がコリメータ930に対して密閉圧力を付与し、プレナム950を密閉する助けとなる。遠位シール954(例えばOリング)は、タブ934の遠位端部に配置されており、内部ハウジング構造及び噴射チップ910の外壁と係合し、プレナム950の遠位端部に対する側壁シールとして機能する。
【0082】
操作時において、図12〜19の実施形態に係る噴射ハンドルは、流体を、流体管948を通じて、プレナム950へ、さらに噴射チップ910の水路920内へ流動させる。光源916が活性化されると、光エネルギーがコリメータ930によって捕捉され、プレナムを通じて、光ガイド922の近位端部へ集束出力される。光は、光ガイド922を通じて移動し、遠位端部から放出され、このとき、光は、噴射チップ910の出口914から流出する水流内に含まれる。加圧水流と効果的な放射エネルギーとの組合せが、口腔内の共通する位置に、同時かつ同軸上に送達される。
【0083】
方向に関する全ての言及(例えば、近位、遠位、上側、下側、上方、下方、左側、右側、側方、前方、後方、上部、底部、上、下、垂直、水平、時計回り、及び反時計回り)は、本発明に関する読み手の理解を助ける目的のみで用いられ、特に位置、方向又は本発明の使用に関して、何ら制限を加えるものではない。関係に関する言及(例えば、装着、接続、連通、及び連結)は、広く解釈されるべきであり、特に断りのない限り、要素間に中間要素を含んでいてもよいし、要素間の相対運動を含んでいてもよい。例えば、関係に関する言及は、2個の要素が直接結合することや、互いに固定されていることを、必ずしも意味しない。図面は、単に例示目的であり、図示された次元、位置、順序及び相対的サイズは、変化し得る。
【0084】
上記明細書、実施例及びデータによって、本発明の実施形態の構造及び使用が十分に説明される。本発明の様々な実施形態が、ある程度の具体性をもって又は1又は2以上の個別の実施形態への言及をもって、上記されているが、当業者は、本発明の主題又は範囲から離れることなく、開示された実施形態に対して種々の変更を施すことが可能であろう。特に、記載された技術は、パーソナル・コンピューターから独立して利用可能であると理解されるべきである。従って、その他の実施形態も意図されている。上記記載及び図面に包含される全ての事項は、単に特定の実施形態を説明するものとして解釈されるべきであり、限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲に規定される本発明の基本的要素から離れることなく、細部又は構造に変更を加えることが可能である。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【技術分野】
【0001】
本願は、米国特許法第119条(e)に従って、米国仮出願第61/162,126号(出願日:2009年3月20日,発明の名称:放射エネルギー送達による殺菌作用を有する口腔洗浄器)に基づく優先権の利益を主張し、当該米国仮出願は、PCT規則20.6の目的で、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、口腔洗浄器に関し、より詳細には、細菌低減作用を向上させる放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器に関する。
【背景技術】
【0003】
口腔洗浄器は、歯科用ウォータージェットとも呼ばれ、一般的に、水をポンプに供給する貯水槽を備えており、ポンプは、次いで、チップ構造を有するハンドル部を通じて、ユーザの口腔内へ水を送達する。ユーザが望み通りに水流をユーザの歯又は歯肉へ方向付け得るように、チップ構造は、サイズ及び方向が調節される。水流は、連続的な場合もあるし、パルス状の場合もある。口腔洗浄器の貯水槽は、カウンター上に配置される場合もあるし、携帯型の場合もある。そのような口腔洗浄器の具体例は、米国特許第6,056,710号及び第7,147,468号、並びに米国特許出願公開番号第2008/0008979号に記載されている。
【0004】
従来の口腔洗浄器の有効性は、口腔内細菌に対する水流の破壊的な影響に基づく。細菌は水流によって剥がされ、口腔から除去される(飲み込まれるか又は口を漱いで除去される)。
【0005】
明細書の背景技術の欄に含まれる情報は、そこで引用された参考文献及びそれらの記載又は考察を含めて、単に技術的な参照目的で記載されるものであり、本発明の範囲と関連する主題と理解されるべきではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
一態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、ベースハウジングと、ポンプ機構と、ベースハウジングに作動可能に接続するとともにポンプ機構に流体連通するリザーバと、リザーバに流体連通するとともに流体を口腔内表面へ方向付ける噴射チップと、放射エネルギーを口腔内表面へ方向付ける放射エネルギー源とを備える。一実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー源及び噴射チップは、単一の洗浄ワンドに配置された別個の構造体であり得る。
【0007】
別の態様において、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器は、放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔へ方向付ける放射エネルギー管をさらに備え得る。一実施形態において、放射エネルギー管及び噴射チップの流体管は、一緒になって噴射チップを形成する別個の構造体であり得る。別の実施形態において、放射エネルギー管及び流体管は一体化されて、同一末端部からの流体及び放射エネルギーの両方を略同一方向に方向付ける噴射チップを形成し得る。
【0008】
さらなる態様に係る、放射エネルギーを送達する口腔洗浄器において、放射エネルギー源及び噴射チップは、同一のベースハウジングに取り付けられ、個別に使用可能な別個の構造体又はデバイスであり得る。
【0009】
別の態様において、口腔洗浄器は、噴射チップ、放射エネルギー源及びリザーバが一体化され、容易な操縦性又は旅行時の使用に適する携帯型デバイスであり得る。上記態様において、放射エネルギー源は、噴射チップから分離されていてもよいし、噴射チップと一体化されていてもよく、また、放射エネルギーは、放射エネルギー源から、噴射チップの流体管から分離している又は噴射チップの流体管と一体化している放射エネルギー管を通じて、放出され得る。
【0010】
この欄は、以下の詳細な説明で記載される概念を簡単に説明するためのものである。この概要は、本発明の主題の重要な特徴又は不可欠な特徴を特定することを意図していないし、この概要を用いて、本発明の主題の範囲を限定することも意図していない。本発明のその他の特徴、詳細、有用性及び効果は、以下により具体的に記載される様々な本発明の実施形態と、図面及び請求の範囲の記載とに基づいて明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1Aは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図である。図1Bは、図1Aに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。
【図2】図2Aは、放射エネルギーを放出する噴射チップを備えた口腔洗浄器の別の実施形態を示す等角図である。図2Bは、図2Aに示す口腔洗浄器の噴射チップ末端部の拡大図である。
【図3】図3Aは、口腔洗浄器のさらに別の実施形態を示す等角図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。図3Bは、携帯型口腔洗浄器の拡大図であり、この実施形態において、放射エネルギー源はハンドルに内蔵され、放射エネルギーは光管を通じて噴射チップ末端部へ伝送される。
【図4】図4Aは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、流体を流出させる噴射ハンドル及びチップと、放射エネルギーを適用する別のハンドルとを備える。図4Bは、図4Aの口腔洗浄器において、ベースハウジング及びリザーバユニットから噴射ハンドル及びチップが取り外された状態を示す等角図である。
【図5】図5Aは、放射エネルギーを放出する口腔洗浄器の一実施形態を示す等角図であり、単一の噴射ハンドル及びチップは、流体を方向付ける流体管と、それとは別に配置された末端部からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管とを備える。図5Bは、図5Aの口腔洗浄器において、噴射ハンドル及びチップがベースハウジング及びリザーバユニットから取り外された状態、並びに口腔洗浄器の放射エネルギー管が作動した状態を示す等角図である。図5Cは、図5Aの配列された放射エネルギー管先端部及び噴射チップの部分拡大図である。
【図6】図6Aは、流体管及び放射エネルギー管を配列した口腔洗浄器の噴出チップの模式図である。図6Bは、光エネルギーを図6Aの放射エネルギー管へ集束させる成形レンズ系の等角図である。
【図7】図7は、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器の一実施形態の、口腔内に一般に存在する望ましくない黒色色素産生性細菌及びそれとは反対の望ましい非黒色色素産生性細菌に対する作用を示す棒グラフである。
【図8】図8Aは、一体型放射エネルギー管を形成する口腔洗浄器の噴射チップの一実施形態を示す側面図である。図8Bは、図8Aの口腔洗浄器の噴射チップの正面図である。図8Cは、図8Aの口腔洗浄器の噴射チップの底面図である。図8Dは、図8Bに示す口腔洗浄器の噴射チップのA−A線に沿った断面図である。
【図9A】図9Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。
【図9B】図9Bは、図9Aでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。
【図10A】図10Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント放射照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップは一体型放射エネルギー管として形成され、放射エネルギーは対応する水流とともに伝送される。
【図10B】図10Bは、図10Aでグラフ化されたインコヒーレント放射照度レベルの検出器イメージである。
【図11A】図11Aは、図8A〜8Dの実施形態に係る口腔洗浄器先端から付与されたインコヒーレント照度の検出器での測定結果を示すグラフであり、噴射チップはPMMA製の管で形成され、放射エネルギーは対応する水流なしで伝送される。
【図11B】図11Bは、図11Aでグラフ化されたインコヒーレント照度レベルの検出器イメージである。
【図12】図12は、別の実施形態に係る口腔洗浄器の噴射ハンドルの側面図であり、放射エネルギー源は、噴射チップの流体管内に同軸上に配置された光ガイドを通じて伝送する。
【図13】図13は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルの13−13線に沿った断面図である。
【図14】図14は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられる光ガイドの等角図である。
【図15】図15は、図14に示す光ガイドの15−15線に沿った断面図である。
【図16】図16は、図12に示す口腔洗浄器の噴射ハンドルで用いられるコリメータの等角図である。
【図17】図17は、図16に示すコリメータの底面図である。
【図18】図18は、図16に示すコリメータの側面図である。
【図19】図19は、図16に示すコリメータの図18に示す19−19線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書に記載の技術は、一般的に、従来の口腔洗浄器の有効性の向上に関連する。特に、噴射チップからの水流の衝撃は、放射エネルギー源の付加によって向上し、放射エネルギー源は、化学添加物の使用がなくても、ユーザの口腔内細菌を減少させるように作用する。放射エネルギーの波長は、所定の黒色色素産生性(black-pigmented)口腔細菌の吸収ピークと緊密に一致するように選択される。放射エネルギー源は、口腔洗浄器の使用時に、少なくとも部分的にユーザの口腔内へ方向付けられている限り、任意の数の位置に設けてよい。
【0013】
図1A及び1Bは、本発明の一実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器100を示す。図示されるように、口腔洗浄器100は、ベースハウジング102を有し、ベースハウジング102は、線間電圧によって駆動するポンプを内蔵する。蓋部を有するリザーバ104は、ベースハウジング102上に設けられており、水を噴射チップ110に供給するように機能する。リザーバ104は、ポンプに流体連通しており、水は、送水管111を通じて、噴射ハンドル108に送出される。噴射チップ110は、噴射ハンドル108に流体連通しており、汲み出された水は、噴射チップ110を通じて流れる。噴射チップ110は、末端部114を有しており、末端部114は、水流が口腔内に入り、口腔内から細菌を洗い流す位置に設けられている。
【0014】
放射エネルギー源は、350〜450nmの範囲、好ましくは375〜415nmの範囲、さらに好ましくは405〜415nmの範囲の光を発する発光ダイオード(LED)の形態の場合、放射エネルギーが通常、水流と少なくとも同様の方向へ方向付けられるように、噴射チップ110の末端部114と相対的に構成される。
【0015】
図1Bの実施形態に示すように、放射エネルギーは、噴射チップの末端部114の周囲に配置された5個の表面実装LED116によって作り出される。表面実装LED116は、それぞれ、電源に電気的に接続されており、該電源は、一般的にはベースハウジング102内のポンプを駆動する電源と同一である。一実施形態において、電気的接続は、LED116のそれぞれから共通ワイヤーまで延びるワイヤーであり、共通ワイヤーの先は、噴射チップ110から、ハンドル108及び送水管111に沿って、ベースハウジング102まで延びる。別の実施形態において、共通ワイヤーは、噴射チップ110の側壁に、さらに送水管111の側壁に埋設され得る。その他の実施形態において、LED116は、直列に接続され得る。
【0016】
コントロール部112は、ハンドル108及び/又はベースハウジング102に位置し、水流の圧力及びその他の特性、並びにLED112の特性(例えば、活性化、不活性化、強度レベル、活性化時間及びその他の特性)をコントールする。
【0017】
図2A及び2Bは、本発明の別の実施形態に係る、放射エネルギー送達システムを備えた口腔洗浄器200を示す。図示されるように、口腔洗浄器200は、ベースハウジング202と、流体リザーバ204と、蓋部206と、ハンドル208と、噴射チップ210と、1又は2以上のコントロール部又はアクチュエータ212とを備える。この実施形態では、単一のLED216が、噴射チップ210の末端部214の片側に取り付けられている。LED216は、噴射チップ210の末端部214に形成されたショルダ部218に搭載されている。この構造によって、噴射チップ210の末端部214が、標準的な噴射チップよりも1つの次元において少し大きくなる。LED216は、噴射チップ210の壁内に含まれる又は包まれるリードワイヤーからエネルギーを得る。別の実施形態において、LED216は、ショルダ部218又は噴射チップ210の末端部214に形成されたレセプタクルに接続する表面実装構造体であり得る。
【0018】
図3A及び3Bに示す別の実施形態において、放射光源は、噴射チップ310の末端部314から離れた位置に設けられ、使用時に、噴射チップ310に沿って方向付けられ得る。例えば、図3Aに示すように、口腔洗浄器300の放射光源は、ハンドル308に配置され、放射エネルギーは、放射エネルギー管322(例えば光管)によって噴射チップ310の末端部314に伝送される。エネルギー管322は、噴射チップ310の末端部314と一致する又は隣接する位置324が終端となり得る。また、放射エネルギー管322の終端となる位置324は、噴射チップ310の末端部314よりも短い又は長い位置にあり得る。図3Bの実施形態において、口腔洗浄器300’は、ハンドル308’に搭載されたリザーバ304’を備えた携帯型構造体である。放射エネルギー源は、ハンドル308’に搭載され得るとともに、ハンドル308’に内蔵されるポータブル電源(例えば充電式バッテリー)によって駆動し得る。この実施形態において、ハンドル308’は、ベースとしての役割を果たすとともに、水ポンプ機構及びコントロールスイッチを具備する。電源は、ポンプ機構及び放射エネルギー源に電力を供給する。コントロールスイッチは、ポンプ機構及び/又は放射エネルギー源への電力をコントロールして、それぞれの機能を作動又は停止させる。これらの機能は、別のコントロールスイッチによってコントロールされ得る。
【0019】
様々な実施形態において、放射エネルギー管322は、ガラス又はプラスチック製の光管であり得るとともに、光ファイバを具備し得る、又は光ファイバで形成され得る。一実施形態において、光管は、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)で形成され得る。別の実施形態において、光管は、ガラス又はプラスチック光ファイバ光インジェクタとして形成され得る。図3A及び3Bの実施形態において、光源を噴射チップ310の末端部314から離れた位置に設置することにより、LED又は非LEDエネルギー源を用いることが可能となるとともに、光源の蒸気への曝露及びユーザの口腔又はその他の対象物への物理的衝撃を減少させることが可能となる。
【0020】
放射エネルギー管322は、放射エネルギーを噴射チップ310と同一方向へ方向付け、噴射チップ310から流出した水流と同一位置に収束させ得るし、また、放射エネルギーは、所望により、略同一方向又は異なる方向へ方向付けられ得る。放射エネルギー管322は、ユーザがその位置を調節し得るように選択的に可動であり得る。歯から歯肉を浮かせて放射エネルギーを歯肉線の下側の細菌に到達させるという水噴射の利点を生かすために、放射エネルギーは、水流の衝撃と同一領域を照射するように方向付けられ得る又は集束させられ得る。
【0021】
図4A〜4Dは、本発明の別の実施形態に係る口腔洗浄器400を示し、この実施形態において、水噴射ハンドル408の操作によって水流418が得られる一方、別の送達ワンド420の操作によって放射エネルギー管422を通じた放射光の適用が実現される。口腔洗浄器400のベース402は、蓋部406で覆われるリザーバ404と、ハンドル408及びワンド420を保持する収納凹部407とを支持する。水噴射ハンドル408は、噴射チップ410と、ポンプから噴射チップ410へ流体を接続する送水管411とを有する(上記の通り)。ベース402上のコントロール部412及び水噴射ハンドル408は、水流の特性のコントロールを可能とする。
【0022】
さらに図4A〜Dを参照すると、放射エネルギー送達ワンド420は、放射エネルギー管422を通じて放射エネルギーをユーザの口腔へ方向付ける。分離されたエネルギー送達ワンド420は、ベース402に存在する電源に、電源コード421によって接続されている。別の実施形態において、エネルギー送達ワンド420は、コード421が必要とされない電池式であり得る。エネルギー送達ワンド420は、放射エネルギーの状態(例えば、活性化及び不活性化)をコントロールするスイッチ412を具備し得るし、また、放射エネルギーの強度レベルを設定する機能を有し得る。
【0023】
水噴射ハンドル408は、図4Cに示すように、ベース402の収納凹部407から取り外され得るし、水流418がユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。同様に、エネルギー送達ワンド420も、図4Dに示すように、ベース402の収納凹部407から取り外され得るし、放射エネルギー管422を通じて放射エネルギーがユーザの口腔内へ方向付けられるように、ユーザが伸ばして使用し得る。
【0024】
図5A〜5Eは、別の実施形態に係る口腔洗浄器500を示す。口腔洗浄器500は、蓋部506を有するリザーバ504と単一の噴射ハンドル508とを支持するベース502を備える。噴射ハンドル508は、噴射チップ510を具備し、噴射チップ510は、噴射チップ510の末端部514から流出する水流を方向付ける流体管として形成されている。また、噴射ハンドル508は、放射エネルギー源524も具備し、放射エネルギー源524は、噴射チップ510の末端部514近傍に位置している。放射エネルギー源524は、光が噴射チップ510の末端部514と少なくとも略同一方向へ方向付けられるように、位置している。この実施形態において、放射エネルギー源524は、第2の管522の端部に位置しており、第2の管522は、導水管510の長さ方向に沿って延設されている。電線521は、第2の管522に沿って延設されており、最良の実施形態では、図5Eに示すように、第2の管522の内部空洞内に延設されており、第2の管522の先端に位置する放射エネルギー源524に電力を供給する。
【0025】
図5A〜5Dに示すように、噴射ハンドル508は、スイッチ512を具備し、スイッチ512は、第1の導水管510を通る水流をコントロールする。同スイッチ512は、放射エネルギー源524の活性化、不活性化及び強度条件もコントロールし得る。また、それぞれが、ユニット上の他の位置(例えばベース502上)に配置されたスイッチ512によってコントロールされてもよい。この口腔洗浄器500を使用する場合、ユーザは、水噴射チップ510及び放射エネルギー源524を別々に使用し得るし、同時にも使用し得る。
【0026】
上記実施形態(及び下記実施形態)のそれぞれにおいて、放射エネルギー源は、水流が作動する時に活性化されるように、適宜構成され得るし、また、比較的暗所(例えば、ユーザの口腔内部)に位置する時に作動するように、センサでコントロールされ得るし、また、十分な放射エネルギーがユーザの口腔内細菌に確実に付与されるように、タイマーでコントロールされ得る。
【0027】
図6Aは、別の実施形態に係る噴射チップを模式的に示し、該噴出チップは、対応する放射エネルギー管622から分離された導水管610を具備する。導水管610及び放射エネルギー管622は、通常、並列方向に延設され、互いに隣接して設けられる。導水路610の末端部614は、ハンドルからの距離が、放射エネルギー管622の遠位端部628と略同一である。この実施形態において、放射エネルギー管は、ガラス又はプラスチック製シャフト又はシリンダーであり、また、放射エネルギー管622の近位端部626に位置する光源から、光管622の遠位端部628まで、放射エネルギーを伝送する光ファイバ光インジェクタであってもよい。図6Bは、共通して利用可能な2個の成形アクリル系ファイバ光インジェクタ624(Fraen Corporation社製)を示す図である。
【0028】
典型的なLEDとしては、例えば、Nichia5POA(375nm)、Nichia59013(365nm)又はXicon351−3314−RC LEDが挙げられる。幾つかの実施形態において、有効な放射エネルギーに好適な波長は、350〜450nm、好ましくは375〜415nm、さらに好ましくは405〜415nmの範囲に見出されている。ある実施例では、UV−1WS−L2 LED(Prolight Opto Technology Corporation社製)が、所望の波長の光を得るために用いられた。別の方法では、強度によって、有効な放射エネルギーが特徴付けられる。要求される有効強度は、微生物の種に依存する。最小有効強度は、通常、2〜50J/cmの範囲である。
【0029】
以下の表には、様々なLED及びその他の光源を使用し、時間を変化させて、様々な共通の種類の口腔生息細菌に対する抗菌作用を測定した試験結果が示される。凡例は、試験で使用した細菌の種類、使用したLEDの種類、及び結果の意義の説明を示す。表1の第1の試験では、細菌培養物を、2分間及び60分間、光源に曝露した。表2,3及び4の試験では、細菌培養物を、5秒間、30秒間、1分間、2分間及び60分間、光源に曝露した。凡例に示されるように、IEすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたこと、すなわち、照射光によって、細菌が死滅しなかったことを意味する。対照的に、Eすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。
【0030】
表1〜4の凡例
NG=プレート上で増殖しない−無効データ点
IE=「無効」−プレート上で細菌が増殖するが、阻害ゾーンはない
E=「有効」−プレート上で細菌が増殖するが、照射領域で細菌が死滅する
細菌1:ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas Gingivalis)ATCC 33277
細菌2:プレボテラ・インターメディア(Prevotella Intermedia)ATCC 25611
細菌3:プレボテラ・ニグレセンス(Prevotella Nigrescens)ATCC 33563
細菌4:プレボテラ・メラニンジェナ(Prevotella Melaningena)ATCC 25845
led1:Nichia59013−365nm
led2:Mouser UV Xicon Led Lamps Taiwan PN−351−3314−RC
led3:Blue−Sunbright 470nm−ssp−lx6144A7uc
led4:Nichia−5poa−375nm
led5:White−Sunbright−ssp−lx6144A9UC
led6:UV Florescent−JKL
led7:FOX−uv
led8:IR vcsel
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
上記試験結果に加えて、別系列の放射エネルギー源試験を実施し、別のエネルギー源の作用を測定した。表5,6,7及び8の試験において、細菌培養物を、5秒間、30秒間、1分間、2分間及び60分間、光源に曝露した。上記試験と同様に、IEすなわち「無効」という記載は、明白な阻害のない細菌増殖が培養物中で観察されたことを意味する。対照的に、Eすなわち「有効」という記載は、培養物中に生細菌が残存するが、照射領域では細菌が死滅したことを意味する。
【0036】
【表5】
【0037】
【表6】
【0038】
【表7】
【0039】
【表8】
【0040】
これらの試験は、UV及び近紫外光が歯周病原菌を選択的に死滅させるのに有効であることを示す。より波長が短いUV照射は非常に有効な殺菌作用を示し、300nm以下のUV照射による破壊メカニズムは細胞中のDNAの破壊である(例えば、Soukos,N.S.等,Phototargeting oral black−pigmented bateria,Antimicrobial Agents and Chemotherapy,(April 2005) pp.1391−96)。このメカニズムは選択的ではなく、従って、ユーザの組織細胞も同様に破壊される可能性がある。対照的に、より長い波長の光(例えば、350〜450nm)を用いることにより、隣接する健康な口腔組織に影響を与えることなく、望ましくない黒色色素産生性細菌を破壊し得る。350〜450nm、特に405〜415nmの波長は、黒色色素産生性細菌の内因性ポルフィリンを活性化させることにより、非常に有効な殺菌作用を示す一方、口腔組織は無傷のままである。図7は、黒色色素産生性細菌に対する405nmの光源の有効性を、非黒色色素産生性細菌と比較して示す棒グラフであり、実際、非黒色色素産生性細菌は口腔内に健全に存在する。望ましくない黒色色素産生性細菌は比較的速く死滅する(幾つかの場合では5秒以下)一方、望ましい細菌は無傷のまま残存する。この選択的な殺菌作用は、日常的に使用した場合、望ましい細菌が増殖し、望ましくない細菌が以前に占有していた場所を取って代わることを可能するので、望ましくない細菌に対する望ましい細菌の割合に関する長期間にわたる有益な変化を生じさせる。これによって、ユーザの口腔の健康に対する有益性が持続し、一時的な殺菌作用によるものを越える。
【0041】
図6Aは、放射エネルギー源624からの放射エネルギーを方向付ける放射エネルギー管として光管622を用いた実施形態であり、この実施形態において、光管622は、透過性コア及び必要により低屈折率の被覆材料の薄層を有するプラスチック又はガラス製ファイバ(例えば、フッ素重合体で被覆されたMitsubishi Eska アクリル系ファイバ、又は同様のガラスファイバ)で形成され得る。アクリル系ポリマー製の成形光管は、多数の市販品で一般的である。一例は、現代の自動車の大部分が有する発光する(glowing)速度計の針である。光ファイバ光インジェクタも光管として使用し得る。別の実施形態において、成形光インジェクタ(例えば、Fraen Corporation社製の市販品)が、LEDからの光を光ファイバ又は成形光管内へ方向付けるために使用され得る。
【0042】
多数の一般的な口腔細菌及び口腔内に一般的に見られるその他の微生物に対する様々な光源の有効性を判断するために、さらに試験を実施した。これらの試験の結果を表9A〜16Bに示し、表17に要約する。各表の組において、「A」で表される1番目の表は、光ファイバ放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。「B」で表される2番目の表は、デバイスのチップに搭載された放射エネルギー源を用いた様々な照射の結果を示す。表において、「+」は、光源による微生物の阻害がないことを示し、「W」は、光源による微生物の阻害が弱いことを示し、「−」は、光源による微生物の阻害があることを示す。
【0043】
表9A〜9Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas gingivalis)ATCC33277(PG−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PG−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表9Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。PG−1は、最も耐性がある微生物のうちの1つであるが、幾つかの試験結果に示されるように、曝露後60〜120秒以内に死滅する。表9Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0044】
【表9−1】
【0045】
【表9−2】
【0046】
表10A〜10Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、プレボテラ・メラニノゲニカ(Prevotella melaninogenica)ATCC258465(PM−2)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PM−2は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。表10Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表10Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0047】
【表10−1】
【0048】
【表10−2】
【0049】
表11A〜11Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・インターメディア(Porphyromonas Intermedia)ATCC25611(PI−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PI−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、PI−1は、ポルフィロモナス・ジンジバリス(P.Ginvivalis)よりも、UVに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表11Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表11Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0050】
【表11−1】
【0051】
【表11−2】
【0052】
表12A〜12Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ポルフィロモナス・ニグレセンス(Porphyromonas Nigrescens)ATCC33563(PN−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。PN−1は、歯周病に関連する嫌気性黒色色素産生性細菌である。文献中の論評及びここで実施した試験によって、PN−1は、ポルフィロモナス・ジンジバリス(P.Ginvivalis)よりも、UVに対しては感受性が高い傾向にあるが、抗生物質に対しては感受性が低い傾向にあることが示唆される。表12Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表12Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0053】
【表12−1】
【0054】
【表12−2】
【0055】
表13A〜13Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)ATCC25175(STR−54)を様々な光源へ曝露した結果を示す。STR−54は、ヒト口腔内に一般的に見られるグラム陽性通性嫌気性細菌である。表13Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表13Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0056】
【表13−1】
【0057】
【表13−2】
【0058】
表14A〜14Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、ラクトバチルス・カゼイ(Lactobacillus casei)ATCC393(LB−2)を様々な光源へ曝露した結果を示す。LB−2は、ミルク及び乳製品に共通の汚染物質であり、キャリー(carries)形成に関与する。表14Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表14Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0059】
【表14−1】
【0060】
【表14−2】
【0061】
表15A〜15Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)ATCC33384(AA−1)を様々な光源へ曝露した結果を示す。AA−1は、歯周病に関連する細菌である。表15Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表15Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0062】
【表15−1】
【0063】
【表15−2】
【0064】
表16A〜16Bは、5秒〜45分(900秒)の時間、フゾバクテリウム・ヌクレアーツム(Fusobacterium Nucleatum)ATCC(FU−3)を様々な光源へ曝露した結果を示す。FU−3は、存在数の多さ及び口腔内のその他の生物種とともに凝集する能力ゆえに、歯周プラークの主要成分である。表16Aには、光へ曝露しない場合、並びに光ファイバ白色光源であるFI Pro Light−2mm及びAWP Pro Light−2mmへ曝露した場合の結果を示す。表16Bには、チップに搭載された光源(主波長400nm(2サンプル),590nm)へ曝露した場合、及び表面実装白色光へ曝露した場合の結果を示す。
【0065】
【表16−1】
【0066】
【表16−2】
【0067】
表17は、光ファイバ送達によって供給される放射エネルギーと比較した、表面実装放射エネルギー源の様々な微生物に対する有効性(表9A〜16B)を要約するグラフを示す。
【0068】
【表17】
【0069】
図8A〜8Dに示すさらに別の実施形態において、一体型の噴射チップ810には、成形光管822内に導水管815が形成されている。この構造によって、噴射チップ810のサイズをより小型化して、標準的な口腔洗浄器具で利用される標準的な非発光チップのサイズに近付けることが可能となる。全体が一体として成形された構造体(one piece all molded design)は、成形された導水管噴射チップと、それに取り付けられた光ファイバ又はその他の光管とを使用する多要素の構造体(multipart design)よりも、経済的に製造することが可能である。さらに、同軸構造によって、チップをハンドルに対して回転させることが可能となり、これは、非同軸構造では実用化できない特徴である。
【0070】
図8A〜8Dに示すように、噴射チップ810は、噴射チップ810の近位端部826に位置するLEDモジュール824の一部に構成されており、LEDモジュール824は、成形アクリル系ファイバ光インジェクタ830内へ光を発し、光インジェクタ830は、次いで、この光を噴射チップ810の成形光管822の入口に集中させる。光インジェクタ830は、連結管842の近位端部の開口部に固定され、光管822は、連結管842の遠位端部828内に脱着可能に挿嵌される。光インジェクタ830及び光管822は、連結管842内で、円盤状のプレナム850を形成する間隙によって隔てられており、プレナム850は、導水管815及び水路848の両方に流体連通しており、導水口844は、連結管842の側壁の一体部分として形成されているか、又は連結管842の側壁に取り付けられている。導水口844には、口腔洗浄器のリザーバから連結管842へ水を導入する導水ラインを装着するためのニップル846が形成され得る。遠位シール852(例えばOリング)は連結管842内に位置し、光管822の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。同様に、近位シール854(例えば、別のOリング)は連結管842内に位置し、光インジェクタ830の外表面に対するシールとして機能し、水漏れを防止する。
【0071】
光管822は、さらに、留め具834によって又はその他の保持機構によって、連結管842内に保持され得る。図8A、8B及び8Cに示すように、バネ張力がかけられた留め具834は、連結管842に取り付けられたヒンジ836周囲をトグル留め(toggle)し得る。留め具834には、光管822の外壁上に形成された保持表面840と接合する鉤爪838が、留め具834の遠位端部に形成され得る。連結管842への挿嵌時に、噴射チップ810が任意の方向へ方向付けられるように、保持表面840には、環状突起部(annular bulge)又は光管822の外壁を囲むシェルフ(shelf)が形成され得る。図8A〜8Dには示さないが、保持表面840は、連結管842の遠位端部に接合するように、光管822に沿って配置されてもよく、この場合、光管822が完全に連結管842内に挿嵌され、それにより、プレナム850の形成を阻害する過度の挿嵌が防止される。
【0072】
光管822の近位端部826において、放射エネルギーは、光インジェクタ830から光管822へ伝送され、水は、プレナム850から、光管822中に形成された導水管815へ導入される。プレナム850が水で満たされると、光インジェクタ830は、導水管815を通じて移動する水へ光を伝送する。導水管815中の水は、追加的な光伝導体となるとともに、光管822の遠位端部828からの放出時に、水の噴射洗浄を実現する。この円筒状に放出された噴射水流は、実質的に層流であり、放射エネルギーのための光管としてさらに作用する。層流の端は空気と接しており、空気は、光の水流内での内部反射の助けとなり、それにより、歯表面への強く集束されたUV光ビームを実現する。さらに、光管822の遠位端部828は、面取り、ファセット、湾曲又は光管822から放出された放射エネルギーを集束させるその他の構成を有していてよく、それによって、放射エネルギーが水流に入り、集束された光ビームがさらに促進する。水噴射は、さらに、歯肉組織を歯表面から浮かせて、歯肉線の下側に存在するUV感光性の黒色色素産生性嫌気性細菌に殺菌光を到達させるように作用する。
【0073】
別の実施形態において、レンズ系を、光管822の端部へ光を集束させるために、成形光インジェクタ830に代えて使用し得る。その他の実施形態において、成形光インジェクタ830に代えて、LED824の発光ダイに近接して位置する研磨端部(polished end)を有する真直ぐなガラス又はプラスチック製ロッドを使用し得る。この構造は、機能的ではあるものの、そのようなガラス又はプラスチック製ロッドの端部が、要求される近接位置に配置されるように、LED824が標準的ではない構造をとらなくてはならない点が不利である。さらに、下記分析で示唆されるように、効率が減少する。
【0074】
図8A〜8Dの一体型放射エネルギー送達システムを備える口腔洗浄器デバイスの有効性は、図9A〜11Bのコンピューター・シミュレーション結果に示される。これらの結果は、水流を移動する光の集束能も示す。図9A及び9Bに示す第1の構成では、A 1×1mm,405nm LEDを光源として使用した。噴射チップ810は、先細となっているとともに湾曲しており、プレナム850中の間隙の水層は1mmであった。噴射チップ810の導水管815中の水は、歯表面に到達するように流出しなかった。ターゲット/検出器のサイズは30×30mmであり、噴射チップ810の遠位端部828から5mmの位置に設置された。有孔マスクが、散乱エネルギーを排除するために、噴射チップ810の端部近傍に配置された。フレネル及び吸収損失が考慮されている。LED電力は100ワットに「セット」される。図9Aにプロットされるインコヒーレント放射照度はワット/m2である。この試験では、55.8ワットが検出器まで到達する。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は8.5×105ワット/m2であった。単一位置に関して算出した最高放射照度は1.1290×106ワット/m2であった。図9Bに示すエネルギースポットは直径約11.8mmであり、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。
【0075】
第2の構成の結果を図10A及び10Bに示す。光源724及び噴射チップの構成は、図9A及び9Bに示す構成と同一であるが、この試験では、実際に使用される場合と同様に、水流が流出し、ターゲット/検出器まで到達した。この試験では、56.8ワットが検出器まで到達した。ターゲットの中心で測定されたピーク放射照度は2.5×106ワット/m2であり、これは図9A及び9Bに示す構成の3倍である。図10Bに示すエネルギースポットは、直径約9.8mmであり、より集束されており、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。この試験は、水流が放射エネルギーを口腔組織に集束されるためにも使用される場合、殺菌作用が向上することを示す。
【0076】
第3の構成の結果を図11A及び11Bに示す。光源724及び噴射チップの構成は、光インジェクタの代わりに、PMMAで形成された一般的な円筒を使用した点を除き、図9A及び9Bに示す構成と同一である。第1の構成と同様に、水は、噴射チップ810の導水管815中に存在するものの、歯表面に到達するように流出しなかった。この試験では、29ワットが検出器まで到達した。有効性を量子化する別の方法を提供するために、この試験では、検出器で測定するエネルギーを、放射照度に代えて、照度とした。ターゲットの中心で測定されたピーク照度は、2.6×105Im/m2というエネルギーであった。単一位置に関して算出された最高照度は3.48×105Im/m2であった。図11Bに示すエネルギースポットは、直径約17mmであり、あまり集束しておらず、総エネルギー出力の>10%がピーク位置に付与された。
【0077】
図12〜19は、流体流及び放射エネルギーを組み合わせて口腔に供給するために口腔洗浄器システムで利用される噴射ハンドル908の別の実施形態を示す。図12及び13に示すように、噴射チップ910は、噴射ハンドル908の遠位端部から延びており、流体管948は、噴射ハンドル908を、ベースユニット内のポンプ及び流体リザーバ(図示せず)に接続させる。さらに、ユーザが、噴射ハンドル908に配置された1又は2以上のアクチュエータ912によって、ポンプ、放射エネルギー源又はそれら両方をコントロールし得るように、コントロールワイヤが、噴射ハンドル908とベースユニットとの間に延設され得る。保持キャップ918は、噴射チップ910を噴射ハンドル908とともに保持し、必要に応じた噴射チップ910の除去及び交換を可能とする。
【0078】
噴射チップ910は中空管であり、噴射ハンドル908内に受容される近位端部926と、近位端部926と比較して直径が若干先細になっている遠位端部928とを具備する。光ガイド922は、噴射チップ910の内部空洞(lumen)内に同軸上に延設されている。光ガイドは光源から放射エネルギーを受容し(下記の通り)、光ガイド922を形成する材料の屈折率の結果として、光エネルギーは光ガイド922内で内部反射するので、遠位端部928に達するまで漏れ出さない。光ガイド922は、噴射チップ910の内部空洞(lumen)の直径よりも小さい外径であり、同様に直径が先細になっている。光ガイド922の外表面と噴射チップ910の内径との間の空間は、流路920を形成する。操作時において、口腔洗浄器によって汲み出された流体は、噴射チップ910から、遠位端部914に位置する出口914を通じて流出する。このとき、光エネルギーは、光ガイド922から放出され、噴射チップ910から流出する流体流内を移動する。流体流は層流の形態であり、光ガイド922から放出される光を内部反射し、放射エネルギーを流体流と同一位置まで送達する。
【0079】
図14及び15は、光ガイド922を、単独かつ詳細に示す。複数の突起部924が、光ガイド922の外表面に形成されている。突起部924は、噴射チップ910内の光ガイド922に摩擦的に接するように、かつ、光ガイド922の外表面と噴射チップ910の内壁との間の一様な間隔を維持するように設けられ、噴射チップ910内に流路920を形成する。突起部924の設置数又は位置は特に限定されない。図14に示すように、突起部は、長手方向において様々な間隔に、及び円周方向において様々な位置に配置し得る。また、図15に示すように、光ガイド922の外表面922’は、近位端部の方が大きく、遠位端部に向けて先細になっている。これによって、光ガイド922の基部に位置する突起部924”は、光ガイド922に沿って遠位に位置する突起部924’と比較すると、明らかに半径(radius)が異なる。図示する実施形態において、突起部924の位置は、水路920の開存性が噴射チップ910の全長に沿って確実に維持されるように選択された。流路920内の障害を最小化するために、及び光ガイド922内の光の内部反射を最大化するために、光ガイド上の突起部924の数を最小化することが望ましい。
【0080】
所望の波長又は帯域幅の光を発する光源916(例えばLED)は、噴射ハンドル908内に、噴射チップ910の近位端部の下側に設けられている。ヒートシンク956(例えば、アルミニウムブロック)は、操作時にLED光源916を冷却するために、バネバイアス958によって光源916に対して押圧されるように保持され得る。コリメータ930は、光源916と光ガイド922の近位端部との間に設けられている。コリメータ930は、図16〜19に詳細に示される。コリメータ930の近位端部は、凸面946へと移行する凹面944を有する集光器として機能し、光源916からの光を捕集及び集束する。例示的な実施形態において、コリメータ930の側壁の半径(radius)は、例えば、0.5〜1.5度である。図16〜19の実施形態において、半径(radius)は約0.68度である。コリメータの遠位端部は、レンズとして形成され、平らな底部942と、遠位方向に延びる円錐状側壁940(20°〜30°が最も効果的であり得る)とを有する。図16〜19の実施形態において、底部942に対する円錐状側壁940の角度は、約23.7度である。
【0081】
コリメータ930の遠位端部の上側には、周縁フランジ932及び複数のタブ934が形成された上部構造が延設されている。図示する実施形態において、3個のタブ934がコリメータ930の出力レンズ周囲に等間隔で設けられており、流体管948からの流体を受容するとともに、流体を水路920へ注入するためのプレナム950を画定する。垂直ボス936が、各タブ934の内壁上に形成されており、噴射チップ910の近位端部と接触する。近位シール952(例えばOリング)が、フランジ932の遠位側に配置されており、内部ハウジング構造に対してプレナム950の領域を密閉する。リップ部938が、各タブ934の間に、フランジ932に隣接して延設されており、加圧時に近位シール952の位置を維持する助けとなる。また、バネバイアス958がコリメータ930に対して密閉圧力を付与し、プレナム950を密閉する助けとなる。遠位シール954(例えばOリング)は、タブ934の遠位端部に配置されており、内部ハウジング構造及び噴射チップ910の外壁と係合し、プレナム950の遠位端部に対する側壁シールとして機能する。
【0082】
操作時において、図12〜19の実施形態に係る噴射ハンドルは、流体を、流体管948を通じて、プレナム950へ、さらに噴射チップ910の水路920内へ流動させる。光源916が活性化されると、光エネルギーがコリメータ930によって捕捉され、プレナムを通じて、光ガイド922の近位端部へ集束出力される。光は、光ガイド922を通じて移動し、遠位端部から放出され、このとき、光は、噴射チップ910の出口914から流出する水流内に含まれる。加圧水流と効果的な放射エネルギーとの組合せが、口腔内の共通する位置に、同時かつ同軸上に送達される。
【0083】
方向に関する全ての言及(例えば、近位、遠位、上側、下側、上方、下方、左側、右側、側方、前方、後方、上部、底部、上、下、垂直、水平、時計回り、及び反時計回り)は、本発明に関する読み手の理解を助ける目的のみで用いられ、特に位置、方向又は本発明の使用に関して、何ら制限を加えるものではない。関係に関する言及(例えば、装着、接続、連通、及び連結)は、広く解釈されるべきであり、特に断りのない限り、要素間に中間要素を含んでいてもよいし、要素間の相対運動を含んでいてもよい。例えば、関係に関する言及は、2個の要素が直接結合することや、互いに固定されていることを、必ずしも意味しない。図面は、単に例示目的であり、図示された次元、位置、順序及び相対的サイズは、変化し得る。
【0084】
上記明細書、実施例及びデータによって、本発明の実施形態の構造及び使用が十分に説明される。本発明の様々な実施形態が、ある程度の具体性をもって又は1又は2以上の個別の実施形態への言及をもって、上記されているが、当業者は、本発明の主題又は範囲から離れることなく、開示された実施形態に対して種々の変更を施すことが可能であろう。特に、記載された技術は、パーソナル・コンピューターから独立して利用可能であると理解されるべきである。従って、その他の実施形態も意図されている。上記記載及び図面に包含される全ての事項は、単に特定の実施形態を説明するものとして解釈されるべきであり、限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲に規定される本発明の基本的要素から離れることなく、細部又は構造に変更を加えることが可能である。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプ機構;
前記ポンプ機構に流体連通するリザーバ;
前記ポンプ機構に流体連通する噴射チップであって、前記ポンプ機構によって前記リザーバから汲み出された流体を、前記噴射チップを通じて、口腔内表面へ方向付けるように構成された前記噴射チップ;及び
放射エネルギーを前記口腔内表面へ方向付けるように構成された放射エネルギー源
を備えた口腔洗浄器。
【請求項2】
前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、前記流体及び前記放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造である、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項3】
前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、個別に操作可能な別個の要素である、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項4】
前記リザーバ、前記ポンプ機構、前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が、略一体的な組合せとして統合されている、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項5】
支持表面に載置可能に構成されたベースをさらに備えた請求項1記載の口腔洗浄器であって、
前記噴射チップが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第1の収納位置から別の位置へ移動可能な第1のハンドルを具備し;
前記放射エネルギー源が、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第2の収納位置から別の位置へ移動可能な第2のハンドルを具備する、前記口腔洗浄器。
【請求項6】
支持表面に載置可能に構成され、収納位置を画定するベース;及び
前記収納位置に載置可能に構成されたハンドル
をさらに備えた請求項1記載の口腔洗浄器であって、
前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が両方とも前記ハンドルに具備され、前記ハンドルが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける前記収納位置から別の位置へ移動可能である、前記口腔洗浄器。
【請求項7】
前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し;
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に隣接して位置する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項8】
前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し;
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に位置する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項9】
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項8記載の口腔洗浄器。
【請求項10】
前記噴射チップが、
末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管;及び
前記放射エネルギー源に隣接して位置する近位端部を有する放射エネルギー管であって、前記流体管に隣接して延び、前記末端部に隣接して終結し、前記放射エネルギー源からの前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける前記放射エネルギー管
をさらに具備する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項11】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項10記載の口腔洗浄器。
【請求項12】
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
前記放射エネルギー管が、
前記噴射チップを通じて流体を流動させ、前記噴射チップから流出する流体流を方向付ける流体管として機能する内部空洞を具備する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項13】
前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置された光インジェクタをさらに備えた、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項14】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記放射エネルギー管の前記内部空洞から流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項15】
前記放射エネルギー管が光管である、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項16】
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー管と同軸であり、前記放射エネルギー管を収納する流体管をさらに具備し、
流体が、前記噴射チップを通じて、前記流体管と前記放射エネルギー管との間の空間を流れる、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項17】
前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置されたコリメータをさらに備えた、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項18】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記噴射チップから流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項19】
前記放射エネルギー管が光ガイドである、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項20】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管と前記流体管との間の分離距離を実質的に一定に保持する複数の突起部を、前記放射エネルギー管の外表面にさらに具備する、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項21】
前記放射エネルギー源がLEDである、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項22】
前記放射エネルギー源が350〜450nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項23】
前記放射エネルギー源が375〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項24】
前記放射エネルギー源が405〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項25】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
リザーバから噴射チップへ流体を送出すること;
前記噴射チップの出口から口腔内表面へ流体を流出させること;及び
前記放射エネルギー源からの抗菌性放射エネルギーを口腔内表面に照射することを含む、前記方法。
【請求項26】
前記抗菌性放射エネルギーを前記口腔内表面に照射すると同時に、前記流体を流出させることをさらに含む、請求項25記載の方法。
【請求項27】
前記放射エネルギーを、前記出口から流出する流体流内へ方向付けることをさらに含み、それによって、前記放射エネルギーを前記流体流内で実質的に内部反射させる、請求項25記載の方法。
【請求項28】
前記流体流が実質的に層流である、請求項25記載の方法。
【請求項29】
前記放射エネルギー源が350〜450nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項30】
前記放射エネルギー源が375〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項31】
前記放射エネルギー源が405〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項32】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔内表面へ方向付けること;
前記放射エネルギーへの曝露によって望ましくない細菌を選択的に排除すること;
その他の望ましい細菌を口腔内表面で増殖させ、望ましくない細菌と置き換えること;
前記工程を定期的に繰り返し、口腔内細菌集団の組成の、主に望ましい細菌への長期間変化を生じさせることを含む、前記方法。
【請求項33】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
流体流を口腔洗浄器から口腔内へ流出させること;
前記流体流によって歯肉組織を歯から浮かせる;及び
前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを、前記歯肉組織で覆われていた歯の露出部分へ方向付けることを含む、前記方法。
【請求項1】
ポンプ機構;
前記ポンプ機構に流体連通するリザーバ;
前記ポンプ機構に流体連通する噴射チップであって、前記ポンプ機構によって前記リザーバから汲み出された流体を、前記噴射チップを通じて、口腔内表面へ方向付けるように構成された前記噴射チップ;及び
放射エネルギーを前記口腔内表面へ方向付けるように構成された放射エネルギー源
を備えた口腔洗浄器。
【請求項2】
前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、前記流体及び前記放射エネルギーの両方を略同一方向へ方向付ける一体構造である、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項3】
前記放射エネルギー源及び前記噴射チップが、個別に操作可能な別個の要素である、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項4】
前記リザーバ、前記ポンプ機構、前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が、略一体的な組合せとして統合されている、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項5】
支持表面に載置可能に構成されたベースをさらに備えた請求項1記載の口腔洗浄器であって、
前記噴射チップが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第1の収納位置から別の位置へ移動可能な第1のハンドルを具備し;
前記放射エネルギー源が、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける第2の収納位置から別の位置へ移動可能な第2のハンドルを具備する、前記口腔洗浄器。
【請求項6】
支持表面に載置可能に構成され、収納位置を画定するベース;及び
前記収納位置に載置可能に構成されたハンドル
をさらに備えた請求項1記載の口腔洗浄器であって、
前記噴射チップ及び前記放射エネルギー源が両方とも前記ハンドルに具備され、前記ハンドルが、少なくとも部分的に前記ベースから取り外されて前記ベースにおける前記収納位置から別の位置へ移動可能である、前記口腔洗浄器。
【請求項7】
前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し;
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に隣接して位置する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項8】
前記噴射チップが、末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管をさらに具備し;
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流と略同一方向へ方向付けるように、前記流体管の前記末端部に位置する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項9】
前記放射エネルギー源が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項8記載の口腔洗浄器。
【請求項10】
前記噴射チップが、
末端部を有するとともに該末端部から流出する流体流を方向付ける流体管;及び
前記放射エネルギー源に隣接して位置する近位端部を有する放射エネルギー管であって、前記流体管に隣接して延び、前記末端部に隣接して終結し、前記放射エネルギー源からの前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける前記放射エネルギー管
をさらに具備する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項11】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギーを前記流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項10記載の口腔洗浄器。
【請求項12】
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
前記放射エネルギー管が、
前記噴射チップを通じて流体を流動させ、前記噴射チップから流出する流体流を方向付ける流体管として機能する内部空洞を具備する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項13】
前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置された光インジェクタをさらに備えた、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項14】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記放射エネルギー管の前記内部空洞から流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項15】
前記放射エネルギー管が光管である、請求項12記載の口腔洗浄器。
【請求項16】
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー源に隣接して位置し、前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを捕捉する近位端部と、前記放射エネルギーを前記流体と略同一方向へ方向付ける遠位端部とを有する放射エネルギー管をさらに具備し、
前記噴射チップが、
前記放射エネルギー管と同軸であり、前記放射エネルギー管を収納する流体管をさらに具備し、
流体が、前記噴射チップを通じて、前記流体管と前記放射エネルギー管との間の空間を流れる、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項17】
前記放射エネルギー源と前記放射エネルギー管との間に配置されたコリメータをさらに備えた、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項18】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管の末端部から発せられた放射エネルギーを、前記噴射チップから流出する流体流内へ方向付けるように構成されている、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項19】
前記放射エネルギー管が光ガイドである、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項20】
前記放射エネルギー管が、前記放射エネルギー管と前記流体管との間の分離距離を実質的に一定に保持する複数の突起部を、前記放射エネルギー管の外表面にさらに具備する、請求項16記載の口腔洗浄器。
【請求項21】
前記放射エネルギー源がLEDである、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項22】
前記放射エネルギー源が350〜450nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項23】
前記放射エネルギー源が375〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項24】
前記放射エネルギー源が405〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項1記載の口腔洗浄器。
【請求項25】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
リザーバから噴射チップへ流体を送出すること;
前記噴射チップの出口から口腔内表面へ流体を流出させること;及び
前記放射エネルギー源からの抗菌性放射エネルギーを口腔内表面に照射することを含む、前記方法。
【請求項26】
前記抗菌性放射エネルギーを前記口腔内表面に照射すると同時に、前記流体を流出させることをさらに含む、請求項25記載の方法。
【請求項27】
前記放射エネルギーを、前記出口から流出する流体流内へ方向付けることをさらに含み、それによって、前記放射エネルギーを前記流体流内で実質的に内部反射させる、請求項25記載の方法。
【請求項28】
前記流体流が実質的に層流である、請求項25記載の方法。
【請求項29】
前記放射エネルギー源が350〜450nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項30】
前記放射エネルギー源が375〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項31】
前記放射エネルギー源が405〜415nmの放射エネルギーを発生する、請求項25記載の方法。
【請求項32】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを口腔内表面へ方向付けること;
前記放射エネルギーへの曝露によって望ましくない細菌を選択的に排除すること;
その他の望ましい細菌を口腔内表面で増殖させ、望ましくない細菌と置き換えること;
前記工程を定期的に繰り返し、口腔内細菌集団の組成の、主に望ましい細菌への長期間変化を生じさせることを含む、前記方法。
【請求項33】
放射エネルギー源を備えた口腔洗浄器を使用する方法であって、
流体流を口腔洗浄器から口腔内へ流出させること;
前記流体流によって歯肉組織を歯から浮かせる;及び
前記放射エネルギー源からの放射エネルギーを、前記歯肉組織で覆われていた歯の露出部分へ方向付けることを含む、前記方法。
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2012−521225(P2012−521225A)
【公表日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−501030(P2012−501030)
【出願日】平成22年3月22日(2010.3.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/028180
【国際公開番号】WO2010/108189
【国際公開日】平成22年9月23日(2010.9.23)
【出願人】(511228687)ウォーターピック,インコーポレイティド (1)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月22日(2010.3.22)
【国際出願番号】PCT/US2010/028180
【国際公開番号】WO2010/108189
【国際公開日】平成22年9月23日(2010.9.23)
【出願人】(511228687)ウォーターピック,インコーポレイティド (1)
【Fターム(参考)】
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