DE60206476T2

DE60206476T2 - Rezepturen für die remineralisierung von zähnen

Info

Publication number: DE60206476T2
Application number: DE60206476T
Authority: DE
Inventors: Edward Lynch; Jurgen Schemmer
Original assignee: Curozone Ireland Ltd
Current assignee: Curozone Ireland Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: US6669931B2; EP1372593A1; DE60206476D1; ES2249587T3; ATE305769T1; US20030133881A1; WO2002080872B1; WO2002080872A1; EP1372593B1; BR0208148A; CA2439029A1; HK1058624A1

Description

Diese vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Ozon bei der Behandlung von Zahnkaries und nachfolgender Remineralisierung von Zähnen.
Die stark zerstörerische Krankheit von Zähnen ist Zahnkaries, der definiert werden kann als die Säurezersetzung von Zahnschmelz, Dentin oder Zahnzement als eine Folge des Stoffwechsels von als Plaque bekannten Mikroorganismen, die innerhalb der Beläge auf den Zähnen leben. Man glaubt, dass Zahnkaries mit bestimmten Mikroorganismen verbunden ist, nämlich hauptsächlich Streptococcus mutans, Laktobakterien, Aktinomyzes Visosus Serovar 2, Aktinomyzes Naeslundii und „Zwischen"-Aktinomyzes, andere Streptokokken und Hefe. Dies sind säureproduzierende Mikroorganismen, die Säuren, wie z.B. Essig- und Milchsäuren, aus den Diätkohlehydraten produzieren. Die Mikroorganismen, die mit Zahnkaries verbunden sind, sind einmalig und ökologisch sehr verschieden von denen, die zum Beispiel mit infizierten Wurzelkanälen verbunden sind.
Zahnkaries wird häufig behandelt durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen:

(i) präventive Behandlung durch zum Beispiel Diät- und Mundpflegemaßnahmen und kann die örtliche Anwendung von chemotherapeutischen Mitteln einschließen;
(ii) das Entfernen von Dentin, das das Zeichen von aktivem Karies darstellt;
(iii) der Schutz von neu bloßgelegtem nichtkariösem Dentin mit restaurativen Mitteln.

Maßnahmen, die auf die Prävention oder das Aufhalten von Zahnkaries zielen, basieren hauptsächlich auf der Eliminierung von Zahnplaque von den Wurzeloberflächen und die Einrichtung von Diätkontrollen, um die Nahrungsaufnahmehäufigkeit und -menge von bereits fermentierbaren Kohlenhydraten zu verringern. Das mechanische Entfernen von Plaque ist seit einiger Zeit eine größere Plattform für die Prävention von Zahnkaries geworden. Jedoch stellt dies spezielle Probleme für den Fall von primärem Wurzelkaries aufgrund der Zugänglichkeitsprobleme auf. Weil Dentin eine Knoop-Härte von 68 im Gegensatz zu Zahnschmelz mit 11 hat, führt das mechanische Entfernen von Plaque von seiner Oberfläche unvermeidlich auch zu einigem Verlust an Gewebe. Zahnbürstenabrieb ist nun ein sehr häufiges Phänomen und führt vom Gesichtspunkt der Zähne unveränderlich zum Verlust von Wurzeldentin. Folglich erzeugen die herkömmlichen Verfahren von Plaquekontrolle bei der Prävention von Zahnkaries weitere Probleme, auch wenn die Zugänglichkeit es erlaubt, dass sie wirksam verwendet werden.
Herkömmliche Kariesentfernung und Lochpräparation bringen die Verwendung von Hoch- und Niedriggeschwindigkeitshandgeräten mit sich. Jedoch schließen Nachteile dieses Systems die Erkenntnis ein, dass Bohren für Patienten unangenehm ist und häufig lokale Narkose erforderlich ist. Weiterhin sind Handgeräte teuer zu kaufen und zu warten, und ihre Verwendung kann zum Entfernen von weich gemachtem aber nicht infiziertem Dentin führen, was zu einem übermäßigem Verlust an Zahngewebe führt.
Wo Wiederherstellung erforderlich ist, haben alle Materialien, die zum Wiederherstellen von Kariesläsionen verwendet werden, ihre Grenzen. Zum Beispiel sind Gold und Keramik teuer und stellen eine technische Herausforderung für den Arzt dar. Obwohl Amalgam ein haltbar voraussagbares Material ist, hat es geringe ästhetische Qualitäten, ist potentiell toxisch und kann allergische Reaktionen bei einigen Leuten hervorrufen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu verringern.
Es wurde nun unerwartet herausgefunden, dass Ozon in kariöses Gewebe eindringen kann und folglich bei der Behandlung von Zahnkaries verwendet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine zweiteilige Rezeptur, wie in den Ansprüchen 1 und 2 definiert, bereit gestellt.
Wie hier verwendet, soll der Begriff „Ozon" reines Ozon, ozonisierte Luft und ozonisierte wässrige Medien umfassen, wie zum Beispiel Wasser, das optional ein Reduktionsmittel, wie z.B. Thiocyanat oder Pfefferminz, enthält.
Das Ozon wird bei einem Druck, der ausreicht, damit es in das kariöse Gewebe eindringt, und mit einer Konzentration und für eine Zeitdauer geliefert, die ausreichen, um im Wesentlichen alle Mikroorganismen innerhalb der Kariesläsion abzutöten.
Vorzugsweise wird ein nadelspitzer Strahl reines Ozon oder ozonisierte Luft in einem Schleier von mikroorganismusfreiem wässrigem Medium, wie z.B. Wasser, das optional ein Reduktionsmittel enthält, an der gewünschten Stelle eingespritzt.
Falls gewünscht, kann ein Dichtungsmaterial der im Stand der Technik bekannten Art auf eine Kariesläsion, die der Ozonbehandlung folgt, angewandt werden.
Der Vorteil, Ozon bei der Behandlung von Zahnkaries zu verwenden, schließt folgendes ein:

1. Es eliminiert Bohren und seine zugehörigen Probleme;
2. Es ist schnell und schmerzlos;
3. Es erfordert keine hoch entwickelten Verfahren zum Isolieren des Zahns;
4. Es ist keine lokale Narkose erforderlich.

Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen dargestellt. Außer wenn anderweitig angegeben, ist das gelieferte Ozon in den folgenden Beispielen in Luft mit einer Konzentration von 5,2% vorhanden.
Beispiel 1
Viele Studien bezüglich der klinischen Bewertung von Ozon basierten eher auf Einschätzungen seiner schädlichen Wirkungen, als dass sie zeigen, welchen therapeutischen Nutzen es bieten kann. Ozon ist eines der stärksten Oxidationsmittel der Natur, welches für seine Fähigkeit geschätzt wird, Bakterien, Sporen und Viren abzutöten. Einzigartig zersetzt sich Ozon zu einem unschädlichen, ungiftigen und umweltverträglichen Material (Sauerstoff). Bei dieser Untersuchung wurde eine Multikomponentenbewertung des Sauerstoffverbrauchs von Speichel-Biomolekülen durch Ozon (O₃) durchgeführt unter Verwendung von hoch auflösender Protonen(¹H)-Kernmagnetresonanz(NMR)-Spektroskopie. Die ozonerzeugende Anlage, die in dieser Studie verwendet wurde, wurde entworfen von Purezone Ltd. (Ipswich, GB). Nichtstimulierte menschliche Speichelproben wurden von 8 Patienten genommen, und jede von ihnen wurde in zwei äquivalente Teile (0,60 ml) geteilt. Die ersten von ihnen wurden mit O₃, das von der obigen Anlage erzeugt wurde, für eine Dauer von 30 Sekunden behandelt; die zweite Teilegruppe diente als Kontrolle. Die Proben wurden einer ¹H NMR Analyse bei einer Betriebsfrequenz von 600 MHz unterzogen. Die erhaltenen Resultate zeigten, dass O₃ Behandlung verursachte: (1) die Sauerstoff-Decarboxylierung des Speichel-Elektronen-Donators Pyruvat (erzeugt Acetat und CO₂ als Produkte), (2) Oxidation des flüchtigen Schwefelverbindungsvorläufers Methionin zu seinem entsprechenden Sulfoxid, und (3) der Sauerstoffverbrauch von polyungesättigten Speichel-Fettsäuren. Außerdem wurden Beweise gefunden für die O₃-vermittelte Oxidation von Speichel-3-D-Hydroxybutyrat. Hochfeld ¹H NMR Spektroskopie liefert sehr nützliche Analysedaten bezüglich dem Schicksal von O₃ in menschlichem Speichel, eine Information, die von sehr hoher Relevanz für seine potentielle Wirkung in vivo ist.
Beispiel 2
Ozon Wirkung auf Mikroflora aus primärem Wurzelkaries ex-vivo
Primäre Wurzelkariesläsionen (PRCL) sind ein größeres klinisches Problem. Das Ziel dieser Studie war es nachzuweisen, ob Ozon ein wirksames mikrobakterielles Abtöten in PRCL erreichen könnte. Ein ozonerzeugender Generator (Purezone Ltd., GB) wurde in dieser ex-vivo Studie verwendet, die die Verwendung von Ozon an PRCL einschätzt. In dieser Studie wurden weiche PRCL, die Wiederherstellung erforderten, verwendet, da sie der stärkste Läsionentyp sind, der bei Menschen gefunden wurde. 20 frisch extrahierte Zähne mit PRCL, die Wiederherstellung erforderten, wurden verwendet. Nach Plaqueentfernung mit einer handgehaltenen herkömmlichen sterilen Zahnbürste aus dünner Nylonfaser, wobei Wasser als Gleitmittel zur Reinigung der Oberfläche diente, wurde jeder Zahn dann mit Watterollen isoliert und getrocknet, indem eine trockene sterile Watterolle verwendet wurde. Eine PRCL-Probe wurde genommen mit einer sterilen Exkavatorklinge von der Hälfte des aktivsten Teils der Läsion. Nachfolgend wurde 10 Sekunden lang ozoniertes Wasser auf die Läsion angewandt, und eine weitere Probe wurde von der anderen Hälfte des aktivsten Teils der Läsion genommen. Jede Probe wurde gewogen und sofort in 1 ml Fastidious Anaerobe Broth (FAB) platziert. Zu jedem 1 ml FAB, das eine Biopsie von Karies oder ozonbehandeltem kariösem Dentin enthielt, wurden sterile Glasperlen hinzugefügt. Sie wurden für 30 Sekunden geschüttelt, um die Extraktion von irgendwelchen Mikroorganismen aus dem kariösen Dentin zu erleichtern und irgendwelche Aggregate zu verteilen. Nach dezimaler Verdünnung mit FAB wurde ein aliquoter Teil von 100 ml aufgetragen auf Fastidious Anaerobe Agar (LabM, Bury, Lancs., GB), ergänzt mit 5% (V/V) Pferdeblut in einer anaeroben Kammer bei 37 °C für vier Tage. Die Mittel ± SE Zahl jedes Kolonietyps wurde gezählt und berechnet.
Unter Verwendung des gepaarten Student t-Tests wurde ein signifikanter Unterschied (p<0,001) beobachtet zwischen den zwei Gruppen. Der Prozentsatz an abgetöteten Mikroorganismen, die mit der Verwendung von Ozon verbunden waren, betrug deutlich mehr als 99%.
Beispiel 3
Ozon Wirkung auf Mikroflora aus primärem Wurzelkaries Ex-vivo
Das Vorgehen von Beispiel 2 wurde wiederholt, außer dass ozoniertes Wasser auf die Läsion für 20 Sekunden angewandt wurde. Unter Verwendung des gepaarten Student t-Tests wurde ein signifikanter Unterschied beobachtet in der ozonisierten Wassergruppe (log₁₀ 3,77 ± 0,42, Mittel ± SE) verglichen mit der Kontrollgruppe (log₁₀ 6,18 ± 0,21) (p<0,001).
Die Ergebnisse dieser Tests zeigen, dass die Verwendung von Ozon ein wirksames, schnelles und einfaches Mittel zum Abtöten von Mikroorganismen in Kariesläsionen ist.
Beispiel 4
Dichtungsmaterial Scherbindungsfestigkeit von gesundem und kariösem Wurzeldentin
Es gab wenig Forschung hinsichtlich der Zusammenwirkung zwischen primären Wurzelkariesläsionen (PRCL) und Klebmaterialien. Das Ziel dieser Studie war es, die Scherbindungsfestigkeit von vier Klebsystemen an PRCL zu prüfen, wobei gesundes Dentin als Kontrolle diente. Die verwendeten Klebsysteme waren:

1. OptiBond FL Prime¹/OptiBond FL Adhesive¹/OptiGuard¹
2. OptiBond FL Prime/OptiGuard
3. OptiGuard und
4. ChemFil II²

Die Materialien wurden auf gesundes Wurzeldentin und PRCL in vitro in frisch extrahierten Zähnen angewandt. Die Verbindungsstelle war makroskopisch intakt, war flach und hatte einen Durchmesser von mindestens 3,5 mm. 37% Phosphorsäure wurde verwendet für 15 Sekunden in Proben in Gruppen 1->3, während 25% Polyacrylsäure in Gruppe 4 verwendet wurde. Nach dem Verbinden wurden die Proben für sieben Tage in einer feuchten Atmosphäre bei 37 °C gelagert. Eine Scherkraft wurde mit 1 mm/Minute angelegt. Es gab in jeder Gruppe mindestens 10 Proben. Die mittleren (s.e.) Scherbindungsfestigkeiten waren (MPa);
Obwohl statistische Tests zeigten, dass die Scherbindungsfestigkeit des OptiBond FL Prime/OptiBond FL Adhesive/OptiGuard am höchsten war (p<0,001), hatte der Karieszustand der Wurzeloberfläche keinen signifikanten Einfluss auf die Bindungsfestigkeit. OptiGuard in Kombination mit OptiBond FL Prime und OptiBond Adhesive hatte die höchste Bindungsfestigkeit, und dies war nicht durch den Karieszustand der Oberfläche beeinflusst.

¹Kerr, Romulus, Michigan, U.S.A.;
²Dentsply, Konstanz, Deutschland.

Beispiel 5
Die Wirkung von Ozon auf primäre Wurzelkaries und zugehörige Mikroorganismen
Die Ziele dieser Studien waren es, die Wirksamkeit von Ozon auf primäre Wurzelkaries und zugehörige Mikroorganismen abzuschätzen (Streptococcus sobrinus; TH 21 Streptococcus mutans; NCTC 10449). In Studie 1 wurden 40 weiche primäre Wurzelkariesläsionen (PRCLs) aus frisch extrahierten Zähnen verwendet und nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen aufgeteilt, um sie dem Ozon entweder 10 oder 20 Sekunden auszusetzen. Es gab einen deutlichen (p<0,001) Unterschied (Mittel ± SE) zwischen den Kontrollproben für entweder 10 Sekunden (log₁₀ 5,91 ± 0,15) oder 20 Sekunden (log₁₀ 6,18 ± 0,21) und ozonbehandelten Proben für entweder 10 Sekunden (log₁₀ 3,57 ± 0,37) oder 20 Sekunden (log₁₀ 3,77 ± 0,42). In Studie 2 wurden 40 sterile speichelbeschichtete Glasperlen in Bijoux-Flaschen mit 3 ml Todd-Hewitt-Broth für Kontroll- und Testgruppen getan. S. sobrinus und S. mutans wurden geimpft und anaerob über Nacht inkubiert. Jede Glasperle wurde mit 2 ml PBS gewaschen. Sofort wurde 10 s lang Ozon auf die Glasperlen in den Testgruppen angewandt. Nachfolgend wurde jede Glasperle in den Test- und Kontrollgruppen in 3 ml Todd-Hewitt-Broth mit sechs sterileren Glasperlen angeordnet und wurden für 30 Sekunden geschüttelt. Nach dezimaler Verdünnung wurde ein aliquoter Rest von 100 ml auf Blutagarplatten gestreut, ergänzt mit 5% (V/V) Pferdeblut, und in einer anaeroben Kammer bei 37 °C für zwei Tage angeordnet. Die Zahl jedes Kolonietyps wurde gezählt und berechnet. Mit dem paarweisen Student t-Test ergab sich eine deutliche Verringerung (p<0,0001) (Mittel ± SE) zwischen den Kontrollproben und für S. sobrinus (log₁₀ 4,61 ± 0,13) und S. mutans (log₁₀ 3,93 ± 0,07) und ozonbehandelten Proben für S. sobrinus (log₁₀ 1,09 ± 0,36). Dieses Behandlungssystem ist daher ein wirksames, schnelles, erhaltendes und einfaches Verfahren, um Mikroorganismen in primären Wurzelkariesläsionen abzutöten.
Beispiel 6
Die Verwendung von Zinksalz-, wie z.B. Zinkchlorid-, Rezepturen für die Remineralisierung von Zähnen, die mit Ozon behandelt werden.
Bei der nachfolgenden Behandlung von Zähnen mit Ozon unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren wird eine Zahnpasta mit der folgenden Rezeptur:
auf Bereiche angewandt, die mit Ozon behandelt wurden, und Remineralisierung tritt in den ozonbehandelten Bereichen auf.
Andere Zinksalze haben den gleichen Effekt.

Bei der nachfolgenden Behandlung von Zähnen mit Ozon unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren wird eine Spülung mit der folgenden Rezeptur:

Inhaltsstoff	Gewichtsprozent
Deionisiertes Wasser	93,4800
Natriumbenzoat	0,3000
Natriumfluorid	0,2400
Xylit	1,0000
Zinkchlorid	0,5000
Natriumzitrat	1,5000
Methylparaben	0,0800
Tauranol WS HP	0,7500
Aroma	0,8000
Poloxamor 407	1,2500
FD&C Blue #1	0,0000
Zitronensäure	0,1000
	100,0000

auf Bereiche, die mit Ozon behandelt wurden, und auf Remineralisierungsbereiche in den ozonbehandelten Bereichen angewandt.

Die Rolle bestimmter Mikroorganismen, wie zum Beispiel Streptococcus mutans, bei Zahnkaries ist gut dokumentiert. Durch solche Mikroorganismen erzeugte Enzyme synthetisieren Dextran aus der Saccharose, die den Mund mit Nahrungsmitteln und Getränken passiert, was die Bildung von Plaque und Zahnkaries zur Folge hat.
Zahnkaries ist der Zerfall der Zähne infolge Demineralisation der Oberfläche des Zahnschmelzes durch organische Säuren, die von Bakterien erzeugt werden, welche an den Zahnflächen haften.
Bis jetzt ist Zahnkaries durch den Einsatz herkömmlicher Schleif-Handstücke, Laser und Druckluftapparate entfernt worden. Leider schleifen Nochgeschwindigkeits-Turbobohrer oder langsam laufende Bohrer jedoch sowohl Karies als auch gesundes Dentin ab. Demzufolge darf ein Arzt nur Karies auswählen und abschleifen, und folglich ist dieses Vorgehen vom Geschick des jeweiligen Arztes abhängig. Laser wurden zum Entfernen von Karies eingesetzt, jedoch ist aus verschiedenen Gründen kein großer Erfolg erzielt worden. Zum Beispiel blockiert geschwärztes verkohltes Gewebe die Laserstrahlung, was wiederum verhindert, dass der Laser darunter liegende Karies erreicht. Zusätzlich unterbricht Wärme ebenfalls den Abtragungsvorgang.
Bei Druckluftbehandlung von Karies kann auch gesundes Dentin leicht mitentfernt werden, und demzufolge ist das Geschick des Arztes von größter Bedeutung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gerät zur Behandlung von Zahnkaries, das Gebrauch von der Rezeptur gemäß der vorliegenden Erfindung macht, weist generell eine Quelle von Ozongas und ein Handstück zum Liefern des Gases an einen Zahn auf. Ein Becher, der an dem Handstück befestigt ist, ist vorgesehen, um das Gas aufzunehmen und um einen ausgewählten Bereich des Zahns dem Gas auszusetzen.
Der Becher kann eine elastische Kante aufweisen, um an dem Zahn um den ausgewählten Bereich herum dicht anzugreifen, um dort ein Entweichen des Gases zu verhindern. Alternativ kann ein geeignetes Dichtmittel verwendet werden, um den dichten Eingriff zwischen dem Becher und dem Zahn bereitzustellen. Dadurch wird ein vollkommen geschlossenes System für die Anwendung des Gases an dem Zahn ermöglicht.
Eine Quelle von Ozongas kann einen Ozongenerator und eine Ozonpumpe aufweisen. Eine Saugpumpe kann zusammen mit einer Saugleitung, die mit dem Handstück verbunden ist, vorgesehen sein, um eine Zirkulation des Gases in und aus einer Becherkammer, die der Becherkante gegenüberliegt, zu ermöglichen. In dieser Hinsicht kann ein Regler zum Steuern der Ozon- und Saugpumpen vorgesehen sein, um das Gas in und aus der Becherkammer bei einem Druck zu zirkulieren, der nicht ausreicht, dass es durch den dichten Eingriff zwischen dem Becher und dem Zahn entweicht.
Das Gerät kann weiterhin eine Reduktionsquelle in Fluidverbindung mit der Becherkammer aufweisen, und eine Reduktionspumpe kann zum Zirkulieren des Reduktionsmittels durch die Becherkammer vorgesehen sein, um das oxidierende Gas aus der Becherkammer und in die Saugleitung zu spülen.
Ein Abfallsammler kann vorgesehen und mit der Saugleitung zum Aufnehmen des Reduktionsmittels verbunden sein. Außerdem kann ein Filter vorgesehen sein, um sämtliche Reste des oxidierenden Gases aus der Saugleitung zu entfernen.
Die Becherkante weist einen relativ gleichmäßigen Umfang auf, um an dem Zahn zwischen einem Zahnhöcker und dem Zahnfleisch dicht anzugreifen. Eine Becherkante kann eine Kontur aufweisen, die einen dichten Eingriff mit benachbarten Zähnen ermöglicht. Genauer gesagt kann die Becherkante einen Umfang haben, der derart konturiert ist, dass er an Zahnhöckern von benachbarten Zähnen dicht angreift.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden.
1 stellt ein Blockdiagramm eines Geräts zur Behandlung von Zahnkaries gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei das Gerät generell eine Quelle von oxidierendem Gas, eine Saugpumpe, eine Reduktionsquelle, eine Reduktionspumpe und einen Regler zum Liefern des oxidierenden Gases an ein Handstück umfasst;
2 stellt ein Handstück gemäß der vorliegenden Erfindung zum Liefern eines Gases an einen Zahn dar und zeigt generell einen Becher, der an einem Handstück befestigt ist, um das Gas aufzunehmen;
3 stellt das Handstück mit einer alternativen Ausführungsform des Bechers dar, wobei der Becher der alternativen Ausführungsform eine bogenförmige Form aufweist, um die Applikation oxidierenden Gases an einem Zahn zu erleichtern;
4 ist ein Diagramm, das die Applikation von oxidierendem Gas an einem Zahn zwischen einem Zahnhöcker und dem Zahnfleisch unter Verwendung des in 3 dargestellten Handstücks und Bechers zeigt;
5 ist eine Querschnittansicht des in 2 dargestellten Bechers, der für den Gebrauch bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist;
6 ist eine Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Bechers, um einen ausgewählten Bereich eines Zahns dem Gas auszusetzen;
7 ist eine Querschnittansicht, die eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bechers zeigt, um benachbarte Zähne einem oxidierenden Gas auszusetzen; und
8 stellt den Gebrauch des in 7 gezeigten Bechers dar, wie er bei benachbarten Zähnen appliziert werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit Bezug auf die 1–4 wird ein Gerät 10 zur Behandlung von Zahnkaries gezeigt, das eine Quelle 12 von oxidierendem Gas, vorzugsweise Ozon, und ein Handstück 16 (siehe 2) zum Liefern des Gases an einen Zahn umfasst, der in den 1–3 nicht dargestellt ist.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die Ozonquelle 12 einen Ozongenerator 20 und eine Ozonpumpe 22 zum Liefern von Ozon durch eine Leitung 24, ein Anschlussstück 28 und Leitungen 30 zu dem Handstück 16. Nach diesseitiger Verwendung soll der Begriff "Ozon" jegliches geeignete oxidierende Gas, reines Ozon, ionisierte Luft und sonstige Ozon-Gas-Mischungen umfassen.
Ozon wird mit einem Druck, einer Konzentration und für eine Zeitdauer geliefert, die ausreichen, um in das kariöse Gewebe einzudringen und im Wesentlichen alle Mikroorganismen innerhalb einer kariösen Läsion abzutöten.
Wie in 2–3 gezeigt, sind Becher 34, 36, die an dem Handstück 16 befestigt sind, vorgesehen, um das Gas aufzunehmen und einen ausgewählten Bereich 38 an einem Zahn 40 dem Gas auszusetzen, siehe 3. Der Becher 34 kann an dem Handstück 16 in jeder herkömmlichen Art befestigt sein und eine elastische Kante oder Seitenwand 44 einschließen, um an dem Zahn 40 dicht anzugreifen, um dort ein Entweichen des Gases zu verhindern.
Verwendet werden können Becher vieler unterschiedlicher Größen und Formen. Wie zum Beispiel in 3 gezeigt, umfasst der Becher 36 einen bogenförmigen Körper 50, um die Platzierung des Bechers 36 über dem ausgewählten Bereich 38, wie in 4 gezeigt, zu erleichtern. Die Becher 34, 36 können relativ gleichmäßige Umfänge 52, 54 aufweisen, um an dem Zahn 40 zwischen einem Zahnhöcker 58 und dem Zahnfleisch 60, wie in 4 gezeigt, dicht anzugreifen.
Eine weitere Ausführungsform des Bechers 64 ist im Querschnitt in 6 gezeigt und umfasst eine kegelförmige Seitenwand 66, die für die Applikation von oxidierendem Gas in einem kleineren ausgewählten Bereich (nicht gezeigt) an dem Zahn 40 verwendet werden kann.
Während eine elastische Kante oder Seitenwand verwendet werden kann, um den Becher mit dem ausgewählten Bereich 38 an dem Zahn 40 zu verbinden, ist es bevorzugt, dass eine separate Abdichtung 68 (siehe 6) verwendet werden kann, um einen dichten Eingriff zwischen dem Becher 64 und dem Zahn 40 herzustellen. Bei diesem Beispiel muss die Seitenwand 66 nicht elastisch ausgebildet sein.
Eine weitere Ausführungsform eines Bechers 70 ist im Querschnitt in 7 gezeigt, der Wände 72 umfasst, die derart konturiert sind, dass ein dichter Eingriff mit benachbarten Zähnen 74, 76, wie in 8 gezeigt, ermöglicht wird. Wie in 8 gezeigt, hat eine Becherkante 80 eine Umfangskontur 82, um einen dichten Eingriff mit Zahnhöckern 86, 88 benachbarter Zähne 74, 76 vorzusehen.
Sämtliche Becher 34, 64, 70, die im Querschnitt in 5–7 veranschaulicht sind, umfassen Becherkammern 92, 94, 96, die Becherkanten 98, 100, 102 gegenüberliegen. Wie gezeigt, umfasst jeder Becher 34, 64, 70 Wände 44, 66, 72, die die Kammern 92, 94, 96 definieren und erste Umfänge 106, 108, 110 umfassen, um die Wände 44, 66, 72 mit dem Handstück 16 dicht zu verbinden. Zweite Umfänge 112, 114, 116 sehen vor, die Wände 44, 66, 72 mit dem Zahn 40 zu verbinden und ausgewählte Bereiche 38 dem Gas auszusetzen, das in den Kammern 92, 94, 96 zirkuliert.
Wie in 6 gezeigt, kann in der Ausführungsform 64 der erste Umfang 108 größer sein als der zweite Umfang 115, oder, wie in 7 gezeigt, kann der erste Umfang 110 kleiner sein als der zweite Umfang 116. Dementsprechend kann diese Variation in der Ausführung bei Becher 64, 70 die Applikation von oxidierendem Gas an eine beliebige Zahl von Zahnkonturen ermöglichen, und die Applikation von oxidierendem Gas an eine Mehrzahl von Zähnen ist vorstehend beschrieben.
Mit Bezug erneut auf 1, umfasst das Gerät 12 eine Saugpumpe 120 und Leitungen 30, 122, 124, die mit dem Handstück 16 verbunden sind, um die Zirkulation von Ozon in die und aus den Becherkammern 92, 94, 96 zu ermöglichen.
Ein Regler 126, der von irgendeinem herkömmlichen Schaltungsdesign sein kann, ist zur Steuerung des Ozons und der Saugpumpen 22, 120 vorgesehen, um das Gas in die und aus den Becherkammern 92, 94, 96 bei einem Druck zu zirkulieren, der nicht ausreicht, dass das Gas durch den dichten Eingriff zwischen den Bechern 34, 64, 70 und Zähnen 40, 86, 88 entweichen kann. Die Regelung der Gasflüsse kann auch durch Ventile 127, 127 erfolgen, die durch den Regler 126 gesteuert werden.
Zusätzlich kann das Gerät 10 eine Reduktionsquelle 128 umfassen, die in Fluidverbindung mit den Becherkammern 92, 94, 96 über Leitungen 30, 130 und eine Parastalikpumpe 131 steht. Das Reduktionsmittel, das aus einer Lösung aus Thiocyanat oder Pfefferminze bestehen kann, wird verwendet, um oxidierendes Gas aus den Becherkammern 92, 94, 96 zu spülen. Das oxidierende Gas wird nach der Ozonbehandlung des Zahns 40, 86, 88 in die Saugleitung 122 gespült. Das Reduktionsmittel wird dann durch die Leitung 122 und in den Abfallsammler 132 gesaugt.
Das restliche Ozon wird dann vollständig von dem Sammler 132 durch die Leitung 124 und durch die Leitung 136 zur endgültigen Beseitigung des Ozons in einen Kanister 134 gesaugt. Somit sieht das Gerät 12 ein vollständig geschlossenes System zur Applikation und Beseitigung von Ozon an und von den Zähnen 40, 86, 88 vor.
Es ist ebenfalls bevorzugt, dass, wenn die Becher 34, 36, 64 zwischen Zähnen 40, 138 (in 4 nicht gezeigt) verwendet werden, bedarfsweise ein separater Damm 140 verwendet werden kann, um zu ermöglichen, dass die Becher 34, 36, 64 (in 4 nicht gezeigt) einen ausgewählten Bereich zur Behandlung zwischen den Zähnen 40, 138 dicht einschließen können.
BEISPIEL 1
Ozondetektierung (ppm) um den Becher herum unter Verwendung eines Ozonanalysators nach 10 bzw. 20 s Ozonapplikation in vivo

Untersuchung oder Test: Ozondetektierung (ppm) um den Becher 34 herum unter Verwendung eines Ozonanalysators nach 10 bzw. 20 s Ozonapplikation in vivo
Zweck: Bewertung des maximal feststellbaren Ozongehalts (ppm) um den Becher 34 herum nach 10 s bzw. 20 s Ozonapplikation in vivo.
Untersuchungs- oder Testprotokoll: 20 primäre Wurzelkariesläsionen (PRCLs) wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, als die Querschnittstudie durchgeführt wurde. Die Sensorspitze wurde immer innerhalb 2 mm von der Becherkante gehalten, auf halbem Wege zwischen den mesialen und okklusalen Seiten des Bechers positioniert. Der maximal feststellbare Ozongehalt (ppm) um den Becher herum wurde aus dem extrahierten Zahn mittels eines Ozonanalysators nach 10 s Ozonapplikation aufgezeichnet. Der verwendete Ozonanalysator war Modell API 450, erhältlich von ENVIRO Technologies, GB, und wurde von dem Lieferanten in der Woche vor der Auslieferung kalibriert, und dieses Gerät wurde zwischenzeitlich zu keinem anderen Zweck als für diese Untersuchung eingesetzt.

Obenauf befindliche Plaque wurde daraufhin mit einer handgehaltenen herkömmlichen sterilen Zahnbürste aus dünner Nylonfaser entfernt, wobei Wasser als Gleitmittel diente. Jeder Zahn wurde mit sterilen Watteröllchen und einer 3 in 1-Luftspritze getrocknet. Mit der Exkavatorklinge wurde über die Läsion entlang der Längsachse des Zahns über die maximale gingivale/okklusale Dimension verfahren. Die Hälfte jeder Läsion wurde mit einem sterilen Exkavator entfernt. Danach wurde die restliche Läsion für einen Zeitraum von 10 s oder 20 s dem Ozongas bei Zimmertemperatur (23 °C) ausgesetzt, und der maximal feststellbare Ozongehalt wurde ebenfalls mit diesem Ozonanalysator gemessen.
Testergebnisse:
Der maximal feststellbare Ozongehalt (ppm) um den Becher herum aus Läsionen für die Dauer von 10 s (Tabelle 1 und 1) oder 20 s (Tabelle 2 und 2) Ozonapplikation während der Behandlung von Wurzelkariesläsionen war wie folgt: Tabelle 1. Maximal feststellbarer Ozongehalt (ppm) nach 10 s Ozonapplikation
Tabelle 2. Maximal feststellbarer Ozongehalt (ppm) nach 20 s Ozonapplikation

Schlussfolgerung: Der Einsatz eines Bechers stellt einen sicheren Weg zum Liefern von Ozon dar, wenn Ozon für eine Dauer von 10 s oder 20 s auf die Wurzelkariesläsionen appliziert wurde.
BEISPIEL 2
Bewertung des maximalen Ozongehalts aus extrahierten Zähnen nach dem Einsatz von Ozon für 10 s. – Ein in vitro-Prüfbericht

Untersuchung oder Test: Bewertung des maximal feststellbaren Ozongehalts, der in der Nachbarschaft des Bechers aus extrahierten Zähnen nach dem Einsatz von Ozon für 10 s in vitro detektiert wurde.
Zweck: Bewertung des maximal feststellbaren Ozongehalts (ppm) um einen Becher herum aus den extrahierten Zähnen nach einer Ozonapplikation von 10 s.
1. Untersuchungs- oder Testprotokoll: 14 extrahierte Zähne wurden ausgewählt. Die Sensorspitze wurde immer innerhalb 2 mm von der Becherkante gehalten, auf halbem Wege zwischen den mesialen und okklusalen Seiten des Bechers positioniert. Der maximal feststellbare Ozongehalt (ppm) um den Becher herum aus den extrahierten Zähnen mittels eines Ozonanalysators wurde während einer Ozonapplikation von 10 s aufgezeichnet, wobei der Generator auf Höchststufe 10 betrieben wurde. Der verwendete Ozonanalysator war das Modell API 450, und dieser wurde von dem Lieferanten in der Woche vor der Auslieferung kalibriert. Dieses Gerät wurde zwischenzeitlich zu keinem anderen Zweck als für diese Untersuchung eingesetzt.

Das Ozon-Liefersystem
Nach dem Entfernen der Plaque mit 2 sterilen Watterollen wurde Ozongas 10 s lang auf die Oberfläche jeder primären Wurzelkariesläsion eines jeden extrahierten Zahns geliefert, nachdem die Läsion drei Sekunden lang mit einer herkömmlichen 3 in 1-Dentalspritze getrocknet worden war.
Testergebnisse:
Der maximal feststellbare Ozongehalt (ppm) um den Becher herum aus den extrahierten Zähnen nach 10 s Ozonapplikation während der Behandlung von Wurzelkariesläsionen war wie in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3. Maximal feststellbarer Ozongehalt (ppm)

Schlussfolgerung: Der Einsatz eines Bechers stellt einen sicheren Weg zum Liefern von Ozon dar, wenn Ozon für die Dauer von 10 s auf die Wurzelkariesläsionen extrahierter Zähne appliziert wurde.
BEISPIEL 3
OZONMESSUNGEN VON DEM HANDSTÜCK
Das Handstück 16 des Ozongenerators 20 wurde direkt an das Einlassrohr eines Mini-HiCon^TM-Ozondetektors (nicht gezeigt) angeschlossen.
Spitzenwert-Ablesungen vom Mini-HiCon^TM (g/Nm³)
Spitzenwert-Ablesungen vom Mini-HiCon^TM (ppm)
Die Spitzenwert-Ablesung wurde nach etwa 8 Sekunden erhalten (selbst wenn der Generator nur 5 Sekunden lang angeschaltet war) und stellte vielleicht ein "Überschwingen" dar, bevor sich der Generator/Detektorkombination bei zweiten Dauern >20 Sekunden stabilisierte. Danach blieb der Wert ziemlich konstant zwischen 3,6 und 4,7 g/Nm³.
Umrechnung von g/m³ auf ppm:

Das Molekulargewicht von Ozon beträgt 48 g, und daher ist 1 g Ozon gleich 1/48 eines Mols.
Das Molvolumen eines idealen Gases (bei Standardtemperatur und -druck) beträgt 0,0224138 m³/mol.
0,0224138/48 = 467 × 10^–6 m³.
Daher entspricht 1 g/m³ Ozon in Luft gleich 467 ppm.
(Der Ozondetektor gibt Werte in g/Nm³ an, welche im Hinblick auf Standardtemperatur und -druck als "normalisiert" gelten).

Messungen der Ozonzersetzung in einer Kaliumjodid-Lösung
Ozon wurde durch das Handstück 16 geleitet, das in 100 ml einer 20 mM Kaliumjodid-Lösung in einem konischen 250 ml Kolben, abgedeckt mit Parafilm, für die angegebene Zeitdauer eingetaucht war. Dann wurde das Handstück entfernt und der Kolben mit einem Neopren-Zapfen verschlossen und kräftig geschüttelt. Ein aliquoter Teil von 1,50 ml wurde entnommen und sein elektronisches Absorptionsspektrum erworben. (Diese Messungen wurden vorgenommen, bevor ein Diffusor angebracht wurde.) Die Generatoreinstellungen waren: Luft = 1, O₃ = 1, vac = 0, rot = 0, Reglereinstellung = 10.
Zur Berechnung der Konzentration aus der Spitzenabsorption: A = E × C × L,wobei

L: = Länge des Zellpfads (1 cm)
C: = Konzentration (mol)
E: = Extinktionskoeffizient
A: = Absorption

E für 1M = 2,97 × 10⁴
E für 1μM = 0,0297
C = A + E = > Konzentration in μmol/l entspricht Absorption/0,0297

NMR-Analyse von Plaque/Karies

1. Plaqueproben wurden von Freiwilligen erhalten, und jede Probe wurde zweigeteilt. Die Hälfte jeder Probe wurde mit Ozon behandelt und die andere Hälfte zur Kontrolle unbehandelt gelassen.
2. Die Proben wurden jeweils gewogen. Dann wurden jeder Probe 600 μl von 0,5 M HClO₄ hinzugefügt und schüttelgemischt.
3. Die Proben wurden zentrifugiert und der Überstand zurückbehalten.
4. Die Proben wurden auf einen pH von zwischen 6 und 8 neutralisiert und das Volumen des verwendeten KOH notiert.
5. Die Proben wurden erneut zentrifugiert und 600 μl des Überstands zur Analyse entnommen.
6. 70 μl von D₂O und 30 μl von Natrium 3-trimethylsilyl-(2,2,3,3,-²H₄)-Propionat (5 mM in D₂O) wurden vor der NMR-Analyse hinzugefügt.

NMR-Analyse von Speichel

1. Speichelproben wurden von Freiwilligen erhalten, und jede Probe wurde zweigeteilt. Die Hälfte jeder Probe wurde mit Ozon behandelt und die andere Hälfte zur Kontrolle unbehandelt gelassen.
2. Die Proben wurden zentrifugiert und der Überstand zurückbehalten.
3. 70 μl von D₂O und 30 μl von Natrium 3-trimethylsilyl-(2,2,3,3,-²H₄)-Propionat (5 mM in D₂O) wurden vor der NMR-Analyse hinzugefügt.

Jod-Standardwerte (in 20mM Kaliumjodid)

Jod-Konzentration Absorption bei 351 nm

4 uM 0,1144

5 uM 0,1410

7 uM 0,1690

10 uM 0,2002

Claims

Zweiteilige Rezeptur für die Remineralisierung von Zähnen, wobei die zweiteilige Rezeptur aufweist: Ozon als erster Teil der Rezeptur und als zweiter Teil der Rezeptur: Inhaltsstoff Gewichtsprozent Wasser 16,5576 Sorbit 70%NF 21,5933 Natriumbenzoat NF 0,5000 PVP 2,0000 Natriumtripolyphosphat 3,0000 Titandioxid 1,0000 Natriummonofluorphosphat 0,2400 Xylit 0,4000 Zinkchlorid 0,7500 Natriumzitrat USP 2,6000 Methylparaben 0,1200 Dicalciumphosphat, Dihydrat USP 12,0000 Glycerin, 99,7% 17,8890 CMC-7MXF 0,9000 Hydrated Silica (Sylodent 756) 9,7109 Hydrated Silica (Zeodant 165) 4,4141 Natriumlaurylsulfat 0,6000 Natriummethylcocoyltaurat 0,6000 Riboflavin 0,0001 Aroma (Noville AN114153) 2,0000 Chlordioxidlösung, 2% 3,1250 Natriumhydroxid USP, 1% (pH Wert anpassen) 0,0000 100,0000
Zweiteilige Rezeptur für die Remineralisierung von Zähnen, wobei die zweiteilige Rezeptur aufweist: Ozon als erster Teil der Rezeptur und als zweiter Teil der Rezeptur: Inhaltsstoff Gewichtsprozent Deionisiertes Wasser 93,4800 Natriumbenzoat 0,3000 Natriumfluorid 0,2400 Xylit 1,0000 Zinkchlorid 0,5000 Natriumzitrat 1,5000 Methylparaben 0,0800 Tauranol WS HP 0,7500 Aroma 0,8000 Poloxamor 407 1,2500 FD&C Blue #1 0,0000 Zitronensäure 0,1000 100,0000