JP2005160865A

JP2005160865A - 歯科用光ファイバー、およびそれを含む歯科治療用キット並びに歯科用光重合性組成物の硬化方法

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Publication number: JP2005160865A
Application number: JP2003406366A
Authority: JP
Inventors: Shozo Arata; 正三荒田; Takashi Yamamoto; 隆司山本
Original assignee: Sun Medical Co Ltd
Current assignee: Sun Medical Co Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP4902100B2

Abstract

【課題】歯科用光硬化性組成物において、光の届かない深さや部位など、目的の部位に達するまでは光を発散させずに光の届きにくいところや光強度が必要な部位を光重合硬化させることにある。
【解決手段】光硬化性組成物の重合硬化に用いることができる歯科用光ファイバー。この光ファイバーは、一方の照射端部から入射した光が他方の発光端部および側面部分から発光する。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯科用光硬化性組成物ならびに埋入可能な光ファイバーおよびそのキット並びに硬化方法に関する。さらに詳しくは、光硬化型コンポジットレジン、根管内充填用光硬化性組成物、支台歯用光硬化性組成物、歯質、金属、セラミックスなどへの接着性組成物、硬質レジン、床用レジンなどで代表される歯科用光硬化性組成物ならびに、ガッタパーチャーポイント、銀ポイントなどの根管充填用ポイント、金属ポストやファイバーポストなどの支台築造用ポスト材として好適な光ファイバーならびにそのキットに関する。また、光重合硬化を含む歯科用硬化性組成物とそれに組み合わせが好適な光ファイバーならびにそのキットに関する。

光を照射することによって重合硬化する歯科用光硬化性組成物は、口腔内で十分な作業時間がとれ、作業は光照射することによって完了させることができるため、有用性が高い。しかしながら、光照射は歯牙の上部構造部に相当する歯列の上からおこなうので、歯牙解剖学的構造上、光の届かない深さや部位に至るまで歯科用光硬化性組成物を填入することができなかった。光の届かない深さであって、解剖学的に光が到達できないかあるいは到達が困難な部位に対して適用される材料として、根管充填シーラー、ガッターパーチャーポイント、支台築造用ポスト材（ポスト用組成物と呼ぶことがある）などがあり、これらの材料には、これまで、口腔内で化学的に硬化するような素材が選択されてきた。しかしながら、口腔内での作業を考慮して硬化時間を長くすると、硬化前の成分が比較的長い時間にわたって生体組織に接触するために、生体安全性が損なわれる場合がある。反面、生体安全性を最小限にすべく硬化時間を短くすると作業時間が短くなるために、的確な治療の実施が難しくなるという問題があった。

具体的な一例として、たとえば、無髄歯（神経を除去した歯）の支台築造には、負荷される力が強いために金属鋳造ポストやコアと接着材を用いて歯根部分と歯冠部分の補強を図ってきた。しかしながら、審美性の欠如や歯根破折を招く可能性があるので、金属に代えて歯牙の色合いと同じ調色にした硬化性組成物を適用する方法がある。なかでも、口腔内で作業するので治療時間がかかるため、光を照射することによって重合硬化する歯科用光硬化性組成物が非常に高い有用性を有するとされている。また、歯牙欠損部の状態や歯牙解剖学的な構造によっては、光の届かないくらいの深さや部位に至る場合があり、たとえば、前述の根管充填シーラー、ガッターパーチャーポイント、支台築造用ポスト材などがある。その場合、光硬化性組成物を填入することができないので、やむを得ず自己硬化型の硬化性組成物を適用している。その結果、十分に作業が完了しないうちに硬化してしまうために満足のいく治療ができない場合があった。

このような問題を解決するための方法が幾つか提案されている。非特許文献１において、無色透明のポリカーボネートからなる試作チップと光重合型低粘度レジンを組みあわせた新しいレジンコア築造システムの提案をしており、ポリカーボネートの透明性を利用して光照射面からより深くまで光が届くような提案をしている。この手法は、全体的に光重合型低粘度レジンの硬化性を向上させる利点はあるが、歯牙解剖学的な構造によって光が到達しない部分ができる欠点がある。

特許文献１には、一端に光源から発光される光を集光収束する集光樹脂を備えるプリズム部と、そのプリズム部他端が根管形成された根管に適合する適度な弾力を有するファイバー状の光拡散樹脂で成形されたポイントに関する提案がなされている。この手法は、光源からファイバー先端まで光が効率的に発せられる利点を有する。しかし、歯牙解剖学的な構造によって光が到達しない部分ができる欠点がある。

これらの提案は、チップあるいはファイバー状の光拡散樹脂の長さに反比例して、光強度が低下するため、照射面から遠方ほど到達する光が弱くなる欠点がある。そのため、本当に必要な深部や光が届かない部位では十分に光硬化性組成物を重合硬化させることができない場合があった。

一方、特許文献２は光ファイバーの先端を埋入すべき窩洞の底部にまで導入し、底部から表層へ光重合性組成物を重合硬化させる方法を提案している。しかしながら、光ファイバー先端部から照射される方向およびそれと反対方向に光重合性組成物を硬化させるには不十分な場合がある。
特開２００３−１４４４５８公報特開平１０−１４６３４８号公報日本歯科保存学雑誌平成１５年６月第４６巻春期特別号第３８頁

本発明の目的は、歯科用光硬化性組成物と、照射部位を選定できる光ファイバーを組み合わせることによって、目的の部位に達するまでは光を発散させずに、光の届かない深さや部位などの光の届きにくいところや光強度が必要な部位に集中させて光重合硬化させることができる、埋入可能な歯科用ファイバーならびにキットおよび重合方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、光硬化性組成物の重合硬化に用いることができる歯科用光ファイバーであって、該光ファイバーの照射端部から入射した光が、他端の発光端部および側面部分から発光する歯科用光ファイバーによって達成される。

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、本発明の光ファイバーを含む歯科治療用キットによって達成される。

また、本発明によれば、本発明に上記目的および利点は、第３に、歯科用金型のキャビティまたは窩洞に充填された光重合性組成物に本発明の光ファイバーを埋入しそして該光ファイバーの照射端部と光重合性組成物の露出表面に光照射することを特徴とする歯科用光重合性組成物の硬化方法によって達成される。

本発明の光ファイバーにより、歯科用光硬化性組成物は、光の届かない深さや部位に至るまで重合硬化せしむることができる。また、そのまま、重合硬化された歯科用光硬化性組成物中に埋入され、歯根内部に埋め込むファイバーポスト材などとして適用しうる。

本発明の光ファイバーは、光を導通する芯部と光が外部に放射されるのを抑制する鞘部を有している芯鞘構造であっても良いし、芯部のみよりなるものであっても良い。

本発明の光ファイバーは、好ましくは３５０〜５２０（より好ましくは３７０〜５００）ｎｍの波長光を少なくとも通すことができるものである。即ち、前記波長光を好ましくは１００〜１，０００ｄＢ／ｋｍ、より好ましくは１５０〜５００ｄＢ／ｋｍの減衰率にて導通可能である。

本発明の光ファイバーは歯科用光重合性組成物に埋入された状態で用いることが好ましく、埋入された該光ファイバーは、発光端部を除く側面の全表面積の、好ましくは３％、より好ましくは１０％、さらに好ましくは２０％以上の表面から発光するものである。前記数値範囲を下回ると目的部位への光照射面積が小さくなり好ましくない。また、埋入された該光ファイバーは、発光端部を除く側面の全表面積の、好ましくは７０％、より好ましくは６０％、さらに好ましくは５０％以下の表面から発光するものである。前記数値範囲を上回ると光照射面積が広くなって光ファイバーを通ってきた光が発散し、単位面積あたりの光量が低くなってしまい、その結果、光硬化性レジンの重合性を低下させるので好ましくない。特に光源寄りの表面部近傍は光強度が過度に大きくなる傾向にあるので、芯鞘型光ファイバーの鞘部にて遮光されていることが好ましい。このような芯鞘型光ファイバーの外径は、好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．３〜３ｍｍ、さらに好ましくは１〜２ｍｍであり、芯部のサイズ（径）は０．０１〜４．９ｍｍ、好ましくは０．１〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜２ｍｍである。また、鞘部と芯部との屈折率差は好ましく０．０５以上、より好ましくは０．０７以上、さらに好ましくは０．０９以上である。

即ち、図１に図示した芯鞘型光ファイバーは、図２および図３に示したとおり、照射端部１側には鞘部が残存していて、発光端部２側では芯部が露出して発光側面部３を有している状態で用いられるのが好ましい。図示された発光側面部は埋入された光ファイバーの全長の好ましくは３〜７０％、より好ましくは１０〜６０％の長さを占める。発光側面部の長さは、好ましくは１〜２０ｍｍ（より好ましくは３〜１５ｍｍ、さらに好ましくは５〜１０ｍｍ）である。なお、図示された発光側面部は完全に芯部が露出した状態でなくてもよく、線状、斑点状または斑状等の状態にて鞘部が発光側面部面積の３０％以下の割合で残存していてもよい。また、鞘部厚さが１０μｍ以下であれば実質上芯部は露出状態であると見なしてよい。

また、光源である発光部から１０〜３，０００ｍＷ、より好ましくは５０〜２，５００ｍＷの出力で発光されることが好ましい。

光源としては、現在、歯科に応用されているものを使用でき、ハロゲン系、キセノン系、発光ダイオード系、レーザーなどを好適に使用できる。光の波長は３５０〜５２０ｎｍの範囲が好ましい。３５０ｎｍ未満は紫外線領域であるため、人体に悪影響を及ぼすことがあり、５２０ｎｍを超えると光重合開始剤が励起せず、重合硬化しないので好ましくない。また、光強度は、１０ｍＷ〜３，０００ｍＷの範囲で使用できる。１０ｍＷ以下であると重合硬化するには不足し、３，０００ｍＷを超える強度の場合は著しく人体に熱的悪影響を及ぼすことがある。また、３，０００ｍＷを超える照射を行う場合には、連続照射時間を短くしたり、照射距離を長くするなどの対応が可能となる。

本発明の光ファイバーの材質としては、特に制限はないが、光ファイバーとして一般的に知られているポリオレフィンやポリカーボネートやアクリルなどの樹脂系あるいはガラスや石英などの無機系、あるいは有機、無機を組み合わせた複合系を挙げることができる。本発明において使用される光硬化性組成物が（メタ）アクリル酸エステルであるときには、光ファイバーと光硬化性組成物の物理化学的性質が近似して一体化した構造体を形成できるため、好ましくは、芯部としてはアクリル系樹脂例えば、（メタ）アクリル酸エステル等が用いられる。また、鞘部としては、特に制限はないが、光ファイバーとして一般的に知られているナイロン、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性液晶ポリマー、シリコーンゴムなどを挙げることができる。これらは予めシランカップリング処理などの前処理を施されていてもよい。なかでも、光硬化性組成物と類似の成分であるときには、例えば、低屈折率のアクリル樹脂等が好ましい。

本発明の光ファイバーは、照射端部の直径（非円形の場合は等面積的に円に変形したときの円直径）が好ましくは０．１〜５ｍｍの範囲であり、より好ましくは０．３〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜２ｍｍの範囲で使用できる。なお、光ファイバーの形状が円錐形乃至は円錐台である場合は照射端部の直径は好ましくは０．３〜５ｍｍ、より好ましくは１〜４ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜３ｍｍである。前記数値範囲の下限値を下回ると目的部に照射すべき光量が著しく少なくなるばかりか、補強効果が薄れるためである。一方、上限値を上回ると歯牙に埋入できなくなり、併用する光硬化性組成物による穴埋め効果が低下するので余り好ましくない。また、本発明の光ファイバーは、全長にわたり実質上同一直径の繊維状である円筒形状であってもよいが、照射端部から先端へ窄まるような円錐ないしは円錐台形状であってもよい。また、光ファイバーは複数本用いてもよいし、その際に幾本かの光ファイバーは短く、それらが光硬化組成物の表層近くに先端部を位置しているように構成してもよい。

なお、本発明の光ファイバーの長さは、口腔内で使う場合には、０．５〜３ｃｍの範囲にあるのが作業性もよく好適である。保管するに当たっては、数メートルの長さのファイバーを円形状に束ねておき、使用直前に伸ばして適切な長さに切断して使用することもできる。本発明の光ファイバーを使用する長さとは、歯牙に埋入される長さであり、数ｍｍ程度の切りしろがこの長さに含まれていてもよい。実際の埋入例としては、重合硬化物の表面と高さ水準を合わせて、本発明の光ファイバーの照射端部が露呈していてもよい。あるいは、数ｍｍ程度表面から突出していて、後で切断してもよいし、切断せずにこれをポスト部として利用してクラウンをさらに設けてもよい。また、本発明の光ファイバーの照射端部が重合硬化物の表面に露呈せず、内部に埋没した形態であってもよい。その設置方法としては、光硬化性組成物の硬化深度よりも十分浅い深さ、例えば好ましくは０．５〜５ｍｍに本発明の光ファイバーの照射端部が埋没するように調整し、光照射し、重合硬化させてもよいし、光硬化性組成物の表面に本発明の光ファイバーの照射端部が露呈している状態にて、一旦、光照射して重合硬化させ、さらに光硬化性組成物を盛って再度光照射して重合硬化させてもよい。前者の方法は光照射が一度で済むので手間が省け、さらに硬化物間の界面がないので界面割れの恐れがなく好ましく、後者の方法は光ファイバーを十分な深さに埋没できるので、強度や審美性が良好なので好ましい。また、発光端部は光硬化性組成物が充填された最深部まで到達しなくてもよく、発光端部と最深部との間には、光硬化性組成物の硬化深度以下の長さの距離があってもよい。

本発明の光ファイバーは、使用直前に目的部位の側面を刃物やヤスリなどによって削り取ることによって目的の部位のみ発光させることができる。これによって、１本の光ファイバーで異なる連続または不連続の部位の光照射が可能となる。

本発明の光ファイバーは光硬化性組成物と隙間なく接合できるように、表面処理されることが好ましい。表面処理は予め施しておくか、発光させるべく目的部位の側面を調整したのち、施してもよい。好適な表面処理としては、光ファイバーの種類によって異なるが、石英系などでは、例えばシランカップリング処理等を挙げることができ、樹脂系では、例えば塩化メチレン、クロロホルム、アセトン、（メタ）アクリル系単量体などを含む処理を挙げることができる。ここで、（メタ）アクリル系単量体とは、アクリル系単量体またはメタクリル系単量体を意味する。以下の場合において、他の場合の（メタ）アクリル酸アルキル等も同様である。

本発明の光ファイバーと組み合わせて使用される光硬化性組成物は、可視光線などの光によって重合硬化するものであり、光以外の硬化メカニズムを併用させた硬化性組成物でもよい。なかでも光照射した場合の硬化深度が２ｍｍ以上を示すものが好適であり、３ｍｍ以上を示すものがさらに好ましい。

本発明の光硬化性組成物は、重合性単量体と重合開始剤から構成されるか、またはそれらに加えて無機充填剤および／または有機充填剤および、必要に応じその他の添加物から構成される。かかる光硬化性組成物としては、光重合型あるいはデュアル重合型のコンポジットレジン、ボンディング材、コーティング材、コア用レジン、ポスト用レジン、シーラー材、裏層材などがあげられる。歯牙欠損の修復には、歯牙の欠損部の実質上全部分乃至は一部分を充填し、かつ、噛み合わせ時の力学的強度を（必要に応じて審美性も）担う充填材と、前記充填材と歯質部とを固定接着する接着剤よりなる補綴材乃至はそれらを用いた補綴方法が好適である。本発明における光硬化性組成物が、前記充填材を含むものであるときには、専ら、前者の充填材において、好適に本発明の効果が奏せられるので、以下、本発明における光硬化性組成物として、充填材を含む例について説明する。

これら使用される重合性単量体は、（メタ）アクリル酸のアルキルあるいは芳香族エステル（炭素数１〜２０）、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート（炭素数２〜２０）、エチレングリコールオリゴマー（メタ）アクリレート（２〜３０量体）、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、２．２−ビス［ｐ−（γ−メタクリロキシ−β−ヒドロキシプロポキシ）フェニル］プロパン、２，２−ジ（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン（１分子中にエトキシ基２〜１０個）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の単官能性あるいは多官能性の（メタ）アクリル酸エステル類；ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリレート２モルとジイソシアネート１モルとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリル酸エステル類を挙げることができる。また、光重合硬化性組成物で提案されているような単量体等が好適であり、これらの単量体は単独で、あるいは２種類以上混合して使用することが好ましい。

上記の光重合型開始剤としては、α−ジケトンと３級アミンからなるもの、α−ジケトンと過酸化物、フェニルホスフィンオキシド化合物等、従来公知の開始剤が挙げられる。

また、充填材としては、例えば従来から使用されている各種の無機，有機，または無機・有機複合充填材を使用できる。その具体例として、二酸化珪素（例えば石英、石英ガラス、シリカゲル）、アルミナを挙げることができる。珪素を主成分とし各種重金属とともにホウ素および／またはアルミニウムを含有する各種ガラス類、各種セラミックス類、フッ化カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等も使用できる。フィラーの表面処理には、通常使用されるシランカップリング剤、例えば、ω−メタクリロキシアルキルトリメトキシシラン（メタクリロキシ基と珪素原子との間の炭素数：３〜１２）、ω−メタクリロキシアルキルトリエトキシシラン（メタクリロキシ基と珪素原子との間の炭素数：３〜１２）、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等の有機珪素化合物が使用される。さらに、本発明で使用する光重合硬化性組成物には必要に応じ有機溶剤、水、安定剤、顔料等の一般的な添加物を配合することもある。

これらの成分としては、具体的には特開平６−９３２７公報、特開平７−９７３０６公報に記載されているものを使用することができ、またその光硬化性組成物も使用することができる。

また、本発明の光ファイバーはその周囲に支台築造用ポスト補強材を有することが好ましい。支台築造用ポスト補強材の材質や形状には特に制限はないが、本発明の光ファイバーの効果を損なわないようにする必要がある。たとえば、先端や側面における光発光部からの光を遮断しない形状ならびに／または光透過性であり、たとえば、光ファイバーを覆う円筒形であっても良い。

本発明の光ファイバーは該光ファイバーを含む歯科治療用キットとして提供されることが好ましい。前記キットは、光ファイバーのほかに、光重合硬化性の接着材や穴埋め材などのような光硬化性組成物、支台築造用ポスト補強材、それらを歯牙に適用するための治具や光ファイバーの切断や加工をする工具であることが好ましい。

歯科用石膏を用いた模形のキャビティまたは窩洞や根管内に充填された光重合性組成物に本発明の光ファイバーを埋入して、その表面を光照射する歯科用光重合性組成物の硬化方法について、根管に適用する具体例をもって説明する。予め根管内に形成した穴の深さよりも数ｍｍ長い光ファイバーを準備する。穴の深さと形状から予測して、穴の入り口から照射した場合に光が当たりにくい部分ならびに併用する光硬化性組成物の硬化深度を超える部分を予測し、その部分に相当する光ファイバーの側面を削る。光ファイバーの一端から光照射したときに、削った部分から光が発光されていることを予め確認する。光重合硬化性接着材を穴の内壁全面に塗布して光照射する。引き続き、光硬化性組成物（穴埋め材）を隙間なく充填し、直ちに予め準備した光ファイバーを完全に挿入する。このとき、光ファイバーの一端が数ｍｍ露出しているのが好ましい。根管の穴の入り口部分から光硬化性組成物ならびに光ファイバー一端を同時に光照射して硬化させる。このとき、通常なら光が深部まで届きにくい部分にも光ファイバーを通して光が発光されているので、歯牙と光硬化性組成物ならびに光ファイバーが強固に一体となる。

発明の実施形態を図示例とともに説明する。光ファイバーは、エスカＣＫ１２０Ｃ（三菱レーヨン(株)製）を使用した。

（光硬化深度試験）
内径５ｍｍ深さ１０ｍｍの内腔を有する光を透過ないしは反射しない硬質ゴム製モールドに、光硬化性組成物に相当するサンメディカル株式会社製メタフィルＣ（シェードＡ３．５）またはメタフィルＦｌｏ（シェードＡ３）を充填し、一方向から可視光線照射器ＴｒａｎｓｌｕｘＣＬ（Ｋｕｌｚｅｒ）にて２０秒間光照射した。光硬化性組成物をモールドから取り出して、未硬化部分をナイフで除去し、除去できずに残った硬化物について照射面からの長さをノギスにて測定したところ３．７ｍｍであった。同様に、メタフィルＣをモールド内に充填した後、Φ３ｍｍ長さ１２ｍｍの光ファイバーエスカＣＫ１２０Ｃをモールド中心部に、光ファイバーの照射端部平面と充填された光硬化性組成物の表面の水準が一致するように挿入（以下、これを完全に挿入という）して、光照射した。このときのメタフィルＣの硬化深度を計測した。

実施例１
側面をいっさい削らなかった光ファイバー（図１）を長さ１０ｍｍに調整してモールド内に完全に挿入し、光硬化深度試験を実施した。充填されたメタフィルＣの硬化深度は３．７ｍｍであり、光ファイバーを挿入しない場合（３．７ｍｍ）と同じであったが、モールド底部に相当する光ファイバー発光端部周辺のメタフィルＣが硬化していた。光ファイバー側面には光が漏れずに先端部分のみ光が照射されていたことがわかった。

実施例２
側面を一切削らなかった光ファイバー（図１）を長さ４ｍｍに調整してモールド内に完全に挿入し、光硬化深度試験を実施した。メタフィルＣの硬化深度は５．５ｍｍであり、光ファイバーを挿入しない場合（３．７ｍｍ）と比較して増加した。

実施例３
光ファイバーの側面を、照射端部から長さ方向３ｍｍまでの区間は残し、残りの区間７ｍｍをナイフで削って直径約２．５ｍｍとして芯部を露出させた光ファイバー（図２）を作成した。削った発光部位（発光側面部）の方が深部になるように完全に挿入して硬化深度試験を実施した。メタフィルＣは全て硬化し、硬化深度は１０ｍｍであった。

実施例４
光ファイバーの側面を、照射端部から長さ方向７ｍｍまでの区間は残し、残りの区間３ｍｍをナイフで削って直径約２．５ｍｍとして芯部を露出させた光ファイバー（図３）を作成した。削った発光部位の方が最深部となるように完全に挿入して硬化深度試験を実施した。メタフィルＣは照射面から３．７ｍｍまで硬化した。メタフィルＣの硬化深度は照射面から３．７ｍｍであり、その下の中央部の３．１ｍｍの長さの区間（照射部から３．７〜６．８ｍｍの深さの区間）は半硬化であってナイフで十分に削れ、最深部の３．１ｍｍの長さの区間（照射部から６．９〜１０ｍｍの深さの区間）はナイフで削れないほど完全に硬化していた。最深部は光ファイバーの側面を削った部分に相当しており、光ファイバーの側面を削り取ることによる硬化促進効果が得られることが分かった。図１にはΦ３ｍｍ長さ１２ｍｍの光ファイバーの略図を示した。上端の照射端部１と下端の発光端部２と発光側面部３がある。図２にはΦ３ｍｍ長さ１０ｍｍの光ファイバーを示した。一端から７ｍｍまでの光ファイバー表層を削り、発光側面部３とした。図３は図２と同様の光ファイバーであるが、一端の３ｍｍを円筒形に削り発光側面部３とした。

（打ち抜きによる接着試験方法）
ウシ歯根部の上部を平滑にした後、内壁をφ３．５×１５ｍｍのサイズに拡大調整し、この内部に光重合型ボンディング材ＡＱボンドプラス（サンメディカル株式会社製）をキャタブラシにて塗り残しがないように塗布して、２０秒間静置後、光照射を１０秒間行った。続いて、サンメディカル株式会社製メタフィルＦｌｏ（シェードＡ３）を流し込んだ。光ファイバーを用いた場合は、直ちに光ファイバーエスカＣＫ１２０Ｃ（三菱レーヨン）をそこに完全に挿入した。続いて、照射端部１から可視光線照射器ＴｒａｎｓｌｕｘＣＬ（Ｋｕｌｚｕｒｅ）を用いて光照射を２０秒行い、メタフィルＦｌｏを重合硬化させた。試料を３７℃水中浸漬１日後、低速回転ダイヤモンドカッターＩＳＯＭＥＴ（Ｂｕｅｈｌｅｒ）で注水下で歯根部を１ｍｍ厚みで輪切りにした。切り出した試料を内径４ｍｍのリング上に置き、中心部を内径３ｍｍのステンレスロッドでクロスヘッドスピード２ｍｍ／ｍｉｎで押し込んだ。破壊に至ったときの加重と歯根内壁の面積から接着強度を算出した。

比較例１
光ファイバーを使用せずに、前記打ち抜きによる接着試験方法を実施した。歯根を歯根上部から輪切りにして、５枚目を切り出し中に切り出し試料のメタフィルＦｌｏが外れた。歯根を確認したところ、内部に充填したメタフィルＦｌｏが十分に硬化していなかったので、それ以降の切り出しを中断した。接着強度は１枚目が６ＭＰａ、２枚目が６ＭＰａ、３枚目が６ＭＰａ、４枚目が４ＭＰａであった。メタフィルＦｌｏの光硬化深度試験では、硬化深度が３．７ｍｍであり、メタフィルＣと同じであった。硬化深度３．７ｍｍは、切り出し試料の４枚目に相当するので、５枚目以降はメタフィルＦｌｏが硬化していなかったものと判断できた。

実施例５
側面を削っていないΦ３ｍｍ長さ１０ｍｍの光ファイバーを用いて、前記打ち抜きによる接着試験方法を実施した。歯根を歯根上部から輪切りにして、５枚目を切り出し中にメタフィルＦｌｏが外れた。歯根を確認したところ、内部に充填したメタフィルＦｌｏが十分に硬化していなかったが、光ファイバーは引き抜けなかった。残った歯根を縦断したところ、拡大した歯根内の底部で光ファイバー発光部に相当する部分のメタフィルＦｌｏが約１ｍｍの深さで硬化していることがわかった。接着強度は１枚目が６ＭＰａ、２枚目が６ＭＰａ、３枚目が６ＭＰａ、４枚目が４ＭＰａであった。１枚目から３枚目までは歯根と充填したメタフィルＦｌｏが強固に接着していたため、破壊は歯根および充填物の両方に起こっていた。４枚目は歯根と充填物との接合部から破壊されていた。光ファイバー発光部で硬化していたメタフィルＦｌｏは、歯根壁から容易に剥離させることができず、良好に接着していた。

実施例６
光ファイバーの側面を５ｍｍ残し、残りの１０ｍｍをナイフで削って直径約２．５ｍｍとした光ファイバー（図２）を用いて、前記打ち抜きによる接着試験方法を実施した。歯根を歯根上部から１ｍｍ厚さで輪切りにし、合計１４枚目を切り出して、拡大した歯根内の底部までメタフィルＦｌｏが硬化していることを確認した。接着強度は１〜３枚目が６ＭＰａ、４と５枚目が５ＭＰａ、６〜１２枚目が同じで６ＭＰａ、１３枚目が５ＭＰａ、１４枚目が５ＭＰａであった。

実施例７
光ファイバーの側面を１０ｍｍ残し、残りの５ｍｍをナイフで削って直径約２．５ｍｍとした光ファイバーを用いた。

接着試験方法において、ＡＱボンドプラスを適用後に光照射を歯根上部から１０秒間行った。メタフィルＦｌｏ充填後に完全に挿入し光照射２０秒間で硬化させた。歯根を歯根上部から１ｍｍ厚さで輪切りにし、合計１４枚目を切り出して、拡大した歯根内の底部までメタフィルＦｌｏが硬化していることを確認した。接着強度は１〜３枚目が６ＭＰａ、４枚目が５ＭＰａ、５〜１０枚目が０ＭＰａ（メタフィルＦｌｏの硬化不十分のため）、１１枚目が４ＭＰａ、１２〜１４枚目が６ＭＰａであった。これは、歯根内部に形成した穴の底近くで光ファイバーからの光が照射されていたため、その近傍の充填物が硬化したと判断できた。

光を照射することによって重合硬化する歯科用光硬化性組成物は、口腔内で十分な作業時間がとれ、作業は光照射することによって完了させることができるため、有用性が高い。しかしながら、光照射は歯牙の上部構造部に相当する歯列の上からおこなうので、歯牙解剖学的構造上、光の届かない深さや部位に至るまで歯科用光硬化性組成物を填入することができなかった。

歯科用光硬化性組成物の長所を生かしながら光の届かない部分にまで光照射できれば、有益な治療方法となりうる。また、光の届かない深さにあって、解剖学的に光を照射しずらい部位に対して適用される材料として、根管充填シーラー、ガッターパーチャーポイント、支台築造用ポスト材などがあり、この材料として適用しうる歯科用光硬化性組成物ができればきわめて有用な材料であり、これをもちいた治療方法を提供できる。

発光側面部を有しない芯鞘型光ファイバーである。発光側面部を有する芯鞘型光ファイバーの一態様である。発光側面部を有する芯鞘型光ファイバーの別の態様である。

符号の説明

１：照射端部
２：発光端部
３：発光側面部

Claims

光硬化性組成物の重合硬化に用いることができる歯科用光ファイバーであって、該光ファイバーの照射端部から入射した光が、他端の発光端部および側面部分から発光する歯科用光ファイバー。
支台築造用ポスト材として利用可能である請求項１に記載の歯科用光ファイバー。
光硬化性組成物中に埋入されたとき、発光端部を除く側面の全表面積の３％以上の表面から発光する請求項１または２に記載の歯科用ファイバー。
照射端部の直径が１．５〜５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の歯科用ファイバー。
有機質材料および／または無機質材料よりなる請求項１〜４のいずれかに記載の歯科用光ファイバー。
周囲に支台築造用ポスト補強材を有する請求項１〜５のいずれかに記載の歯科用光ファイバー。
請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバーを含む歯科治療用キット。
歯科用金型のキャビティまたは窩洞に充填された光重合性組成物に請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバーを埋入し、そして該光ファイバーの照射端部と光重合性組成物の露出表面に光照射することを特徴とする歯科用光重合性組成物の硬化方法。