JP4756037B2 - 超音波歯科器具 - Google Patents
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Description
この発明は、超音波歯科器具、さらに詳しくは歯周療法および歯内治療学の領域に使用される器具に関するものである。
予防治療に枠組みに入る歯科医術の分野で一般におこなわれている治療である歯石落としは、人手または機械化された器具、特に超音波により歯の表面に存在する歯石を除去するようにしていることが知られている。
また、歯周治療の目的は、歯肉の下にある細菌性歯垢をなくすことであって、細菌性歯垢は、歯垢と毒素からなり、歯周組織の炎症性病変の病原要因の一つになり、長期にわたって作用して歯が抜け落ちるようになってしまう。
従来において通常行われていることは、歯肉下の歯根と、グラム（ＧＲＡＭ）陰性菌の細胞壁から分泌されるリポ糖類のような、バクテリアが産生するエンドトキシンで毒性化された象牙質を覆うセメントを除去して歯根面を平滑にするようにしている。実際、これらのリポ糖類は、歯周組織を保持するのに不可欠の歯肉繊維形成体に抑制作用を加えてしまう。しかしながら、最近の研究では、歯根面に弱くついているこれらのエンドトキシンは、セメントに浸透せず、したがって、治療すべき壁に過剰の圧力を加える必要がないことが示されている。さらには、これらの結果、セメントを削り取る必要がないことが確認されている。
これが、それ以来医術者が歯周組織のデブリードメント（ｄｅｂｒｉｄｅｍｅｎｔ：創面切除）のためにあまりにもきびしすぎると考えられている歯根平滑化をしなくなってしまった理由である。この発明は、歯根面の汚染を効率よく除去することができ、毒性のものを容認し得るようになくしてしまうことを確実に行うものである。効率よく歯根下のデブリードメントを行うためには、分岐したものの治療、即ち、臼歯又は小臼歯のような多歯根の歯根内壁の治療を伴うことが非常に多い。
このような治療を行うためは、グレーシー（Ｇｒａｃｅｙ）キューレット式の人の手による器具は、２５０００から３５０００Ｈｚの間に含まれる高出力の超音波により振動される機械式器具に徐々に置き換えられている。従来の技術に数多く記載されているこれらの装置は、実質的には、超音波発生器により構成されており、これがエネルギーを磁気ひずみ又はピエゾ電気トランスデューサーへ供給し、挿入体（インサート）と言われている取り外し可能な金属器具を確実に動かす。
これらの挿入具を超音波により動作させることで、施術者は、極めて正確に作業できると共にエネルギーの働きで治療をより迅速に効率よく行うことができる。さらに、洗浄液からなる液体内で前記挿入体を動かすことで発病因の歯肉下の圧迫を効果的に減らすクリーニングを行うことができる空洞化作用をなすことができることが判明している。
このように、前記挿入体は、いくつかの特定の要求を満足せなければならない器具であることが理解される。実際に、挿入体はまず第１に施術者がほとんど近づくことが難しい領域で治療作業を行うために非常に多様な形状をもつことができるようになっていなければならない。次に、治療すべき患者の歯の領域に適切な小さな寸法のパーツになっていなければならない。さらに、挿入体は、その後部を介して受け、動作先端部へ送る超音波エネルギーを正確に送れるように制御できなければならない。最後に、挿入体は、生体適合性を有するようなものでなければならない。
これらの条件のもとにあっては、前記挿入体を構成するために使用できる合金は、明らかに特定の機械特性をもつものでなければならない。
歯科関係、特に歯周療法学に使用されるのに必要な柔軟性および特に効果的な態様で受けたエネルギーを再発信することに適しているチタンとアルミニウムを基礎とする前記のようなタイプの挿入体は、従来技術においてよく知られているものである。
この発明は、歯周療法、歯内治療又は歯石除去掃除における操作に十分適合しならびに超音波エネルギーを最適に伝える柔軟性を兼備した歯科器具を提供することを目的とする。
かくして、この発明は、超音波振動で動作し、チタンおよびアルミニウムを基礎とする合金で構成された歯科器具又は挿入体に関するもので、これは、成分として少なくとも４０％の体心立方結晶構造の結晶相をつくるのに適したニオブおよび／またはモリブデンおよび／またはタンタルによって構成される少なくとも一つの生体適合性のベータジェニック元素を備える。
このベータジェニック元素は、ニオブにより構成され、前記合金の質量当たりのパーセンテージは、好ましくは７％である。かくて、この発明は、特には、組成式がＴｉ６Ａｌ７Ｎｂである合金を作ることができる。
この発明によれば、前記合金の結晶構造は、その結晶粒が１０マイクロメータよりも小さい寸法であることが好ましい。
この発明を添付の図面を参照しながら限定されない実施例により以下記載する。
この発明のコンセプトの枠内においてなした種々の研究とテストによって、挿入体が超音波エネルギーを送ることができる能力とこの挿入体を作るために使用した合金の原子構造との間に相関関係をもたせることに成功した。さらに詳しくは、その多数がβ相で結合している結晶構造（又は、例えば、チタン合金、体心立方格子の結晶相が優位なもの）は、超音波エネルギーを効率的に確実に送れるような等方性をこの合金に与える。
この発明のフレームワーク内で行われたテストでは、低いパーセンテージのアルミニウム（質量で６％のオーダー）を含むチタンにより構成されているベースと関連している場合に、ニオブ、モリブデンおよびタンタルのような元素（以下“ベータジェニック（ｂｅｔａｇｅｎｉｃ）”元素という）は、前記合金を体心立方格子を多く含む結晶構造とし、この合金が超音波を特に効率よく送れるようにする。
挿入体は、例えば、Ｔｉ６ Ａｌ ７Ｎｂ合金、即ち、質量６％のアルミニウム、質量７％のニオブを備えるチタンをベースとする合金で作られている。治療箇所での作業の間、前記のような挿入体は、形状と寸法が同じ挿入体に較べて適正な順応性の品質を保持しながら十分なパワーを伝える利点をもつことが観察されている。
この発明によれば、挿入体は、また、例えば、タンタル、モリブデンおよびニオブなどのようないくつかのベータジエニック元素を用いる合金で作られる。挿入体は、また、つぎの組成：即ち、Ｔｉ６Ａｌ２Ｎｂ１Ｔａ０．８Ｍｏ、即ち、チタンおよび６％アルミニウムをベースとし、質量割合で、ニオブ２％、タンタル１％およびモリブデン０．８％を有する合金のこれら３つのベータジエニック元素を備える合金で作られる。テストの結果、超音波エネルギーの伝達は、通常のステンレススチールのタイプの挿入体よも上位であったが、前記合金Ｔｉ６Ａｌ７Ｎｂのようなニオブのみで構成されたベータジェニック元素で得られたものよりも下位であったことが示された。
この合金は、図１の実施例に示された形状であって、特に歯の治療を行うための挿入体の製造に適している。
図１において、挿入体の基部が超音波ハンドピース３に接続される円筒状部分２により形成され、先端部が小径の円筒状部分５になり、この部分がこれにつづく曲部７になり、この曲部７が円筒状部分５よりも小径の円錐形帯域９と前記挿入体の長さ方向軸（ｘｘ’）に対し１２０°の角度をつくる。
図２は、歯肉下の治療を行うのに使用される歯周への挿入体を示す。この挿入体は、超音波ハンドピース（図示されず）に接続されるようになっており、基部２が円筒状で、小径の第２円筒状部分１０における他方の端部に連なっており、第２円筒状部分は、先端へ又は末端へ行くにしたがい径が細身になっている部分へと続き、先端へ又は末端へ行くにしたがい径が細身になっている部分は、二つの帯域、即ち半径にそって曲がって第１帯域１２と第１帯域の延長で、円錐形をなす第２帯域１４に分かれ、第２帯域の長さ方向軸（ｙｙ’）は前記挿入体の長さ方向軸（ｘｘ’）に対し１２０°の角度を形成する。
１ 挿入体
２ 円筒状部分
３ 超音波ハンドピース
５ 小径の円筒状部分
７ 曲部
９ 円錐形帯域
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Claims (6)
- 超音波振動で動かされる歯科器具又は挿入体で、チタンおよびアルミニウムを基礎とする合金で作られており、構成として、少なくとも一つの生体適合性のあるベータジェニック （ｂｅｔａｇｅｎｉｃ）元素を備え、これは、少なくとも４０％の体心立方結晶構造からなる結晶相を生成するに適しているニオブおよび／またはタンタルあるいは（ニオブ−モリブデン−タンタル）により構成されることを特徴としているもの。
- ベータジェニック元素が合金における質量比率が７％であるニオブで構成されていることを特徴とする請求項１による歯科器具。
- Ｔｉ６Ａｌ７Ｎｂの組成をもつ合金でつくられていることを特徴とする請求項２による歯科器具。
- 前記合金の結晶構造が該合金粒子の寸法が１０μｍ以下のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項による歯科器具。
- 基部が超音波ハンドピース（３）に接続される円筒状部分（２）により形成され、先端部が小径の円筒状部分（５）になり、この部分がこれにつづく曲部（７）になり、この曲部（７）が円筒状部分（５）よりも小径の円錐形帯域（９）と前記挿入体の長さ方向軸（ｘｘ’）に対し１２０°の角度をつくる形状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項による歯科器具。
- 基部（２）が円筒状で、小径の第２円筒状部分（１０）における他方の端部に連なっており、第２円筒状部分は、先端へ又は末端へ行くにしたがい径が細身になっている部分へと続き、先端へ又は末端へ行くにしたがい径が細身になっている部分は、二つの帯域、即ち半径にそって曲がって第１帯域（１２）と第１帯域の延長で、円錐形をなす第２帯域（１４）に分かれ、第２帯域の長さ方向軸（ｙｙ’）は前記挿入体の長さ方向軸（ｘｘ’）に対し１２０°の角度を形成する形状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項による歯科器具。
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