JP2005507680A - 歯科柱および固定具のための塗布具システムおよび塗布具システムの使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、予め製造された強化複合材料柱または固定具を硬化していない形態で象牙質管３に塗布するための塗布具システム１に関する。本発明は、塗布具システム３が、マトリックスおよび繊維からなる予め製造された繊維強化複合材料柱と、第１の端部と第２の端部を有する塗布具チューブ５とを備え、前記チューブ５の内径ｄＴが硬化してない形態の柱の外径Ｄ_P/Aより多くて５％大きく、当該柱が象牙質管３に塗布されるチューブ５の第２の端部の外径ＤＴが０．５〜２ｍｍであることを特徴としている。本発明はさらに塗布具システムの用途に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらかじめ製造された強化複合材料柱または固定具を硬化していない形状で象牙質管に塗布するための塗布具システムに関する。本発明はさらにこのシステムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景、とくに実施に関するさらなる詳細を提供する事例を説明するために本願で使用する発行物およびその他の文献は、参照文献として引用するものとする。
【０００３】
残存している歯根に対して歯冠および大型の充填物といった歯科構造物を固定するための既存のシステムは、金属合金、セラミックスといった高剛性材料からできていることがほとんどである歯科柱を使用することに基づいており、またはたとえば米国特許第５，９６４，５９２号に開示されているように剛性を緩和するためにこれらは完全に高分子化された繊維強化複合物材料から作ることができる。これらの柱の一般的な特徴は、これらが送達されそして挿入されると最終的な直線的な形になり強固となることである。時おり、これらは先細りまたは構造化された表面を帯びて複合材料装着剤の機械的保持をより高めるようにする。もっとも初期の繊維強化複合材料（ＦＲＣ）柱は、エポキシポリマーマトリックスを持つカーボン／グラファイト繊維からできていたため曲げ弾性率が４０から６０ＧＰａであった。最新のＦＲＣ柱は、曲げ弾性率が２８から４０ＧＰａのあいだのエポキシまたはジメタクリレートポリマーマトリックスを持つガラスまたはシリカ繊維からできている。臨床上、ＦＲＣ柱の利点は、たとえ臨床歯冠の長さに比べて短い長さの柱に使用されても破損することがないという点であった。一方、金属およびセラミック柱における破損の発生率は高いものであった。完全に高分子化されたＦＲＣ柱の最大の欠点は、ＦＲＣ柱と複合材料装着剤または複合材核材料とのあいだの接着強度が低いこと、および湾曲した根管に沿って曲げることができないことである。市販されているＦＲＣ柱はすべて、根管をＦＲＣ柱の標準化された形に加工することを必要とする。加工によって象牙質の品質が低下し、その結果、残存している歯根の強度が低下する。これらの欠点により、ＦＲＣ柱が核および接着剤から頻繁に剥離することになり、湾曲した根管の加工を著しく損なうことになる。現行の加工技術の結果、歯根および歯周膜に穴があくことがしばしば起こり、歯周組織が感染する危険性が高くなる。一方、もし長い柱の長さが必要とされるのであれば、これは金属またはセラミック柱を使用して柱の終端点における機能的応力を緩和するといった場合なのだが、根管封止は大幅に劣化することが示された。このことは感染、たとえば歯周炎の原因となり得る。したがって、たとえ柱の長さが短くともそれぞれの形状とされている根管に配置することのできる接着特性の向上した柱システムは歓迎される改善となるであろう。
【０００４】
柱を生体内で（in situ）製造するためにポリエチレン繊維製品が市販されていることは公知である。ポリエチレン繊維は特別な手持ち式の器具を使って中央から繊維リボンを押し出すことにより歯根内に挿入される。根管は二重硬化複合材料で充填され繊維を湿潤させ柱を歯根表面に接着させるようにする。このシステムの潜在的な利点は、同じ素材でできているため柱ポリマーマトリックス表面と接着剤とのあいだに界面がない点、および柱のための直線的なキャビティを加工する必要がない点である。
【０００５】
ポリエチレン繊維柱システムの欠点は、ポリマーマトリックスによって繊維を湿潤させ繊維をポリマーマトリックスに接着させることは適切でないこと（Vallittu著、象牙質ポリメチルメタクリレート強化材としての超高係数ポリエチレンリボン（Ultra-high-modulus polyethylene ribbon as reinforcement for denture polymethyl methacrylate)、Dent Mater 1997年、13、381-382頁）、歯根内で繊維の湿潤を制御することが不可能であること、および織繊維を使用することで歯根内において繊維が最適とはいえない向きになることである。
【０００６】
歯科学における最新の繊維強化材料は、たとえばシクレッリ（Sicurelli）およびマシュール（Masyr）（ＷＯ９８／５２４８６）によって開示されているように予備含浸単方向ガラス繊維材料である。このような市販の材料には次の４つがある、すなわち、イエネリック・ペントロンス・フィブレコール（Jeneric Pentron's Fibrekor）（登録商標）、イボクラール・ビバデンツベクトリス（Ivoclar-Vivadent's Vectris）（商標）、スティック・テックススティック（Stick Tech's Stick）（登録商標）およびエバースティック（everStick）（登録商標）である。これらは２つの点で他の繊維材料と異なる。すなわち、繊維表面とポリマーマトリックスとのあいだの接着がポリエチレンファイバーとの接着に比べて著しく高いこと、およびポリマーマトリックスによる繊維の湿潤が完全であることである。これにより最良のポリエチレン製品の３５０ＭＰａに比較して１２８０ＭＰａまでに達する曲げ強度が得られ、またポリエチレン複合材料の３−５ＧＰａとは対照的に２８ＧＰａまでに達する弾性率が得られる。
【０００７】
単方向ガラス繊維の欠点は、臨床的取り扱いプロセスにおけるこれらの制御性が乏しいことである。開口部直径が約２ｍｍおよび端部直径が１ｍｍの寸法の根管を考慮すると、５−１０ｍｍという長さおよびかなり湾曲していることは、低粘性モノマー液が含浸されている約１０００から６０００の個々の繊維からなる端方向、不織、非撚り合わせガラス繊維束を挿入するにあたりさまざまな問題を課す。繊維を管内に押し込もうとすると繊維は擦り切れ、曲がり、互いに絡まり合ってしまう。いったん広がってしまうと、繊維を秩序あるように集め直してやり直しすることはほぼ不可能である。
【０００８】
柱に非常に類似している装置は根管ねじと呼ばれている根管固定具であり、これらは実際にはまさに非常に短い柱である。これらは最長の長さが約１０ｍｍで最短の長さ約３ｍｍの金属製ねじの形状で製造される。実際には、固定具と柱との区分は明確ではない。しかしながら両方の場合において、根管は独立したストレートドリルによって加工されねじがぴったりと適合するするキャビティが作成される。一方、ねじはまた生活歯に加工されるもののような他の象牙質キャビティおよび管内にも配置することができる。これらの生活歯ねじは擬似歯髄（parapulpal）柱と呼ばれており、残存している歯に対する充填物の保持状態を向上させるためにもっともよく使われるものである。
【０００９】
固定具については部分的な歯冠をさらに固定することまたは大きな寸法の充填物が必要とされることが指摘されている。充填物は一般に機械的または化学的保持またはその両方によって付着される。機械的保持の強さは接着表面の面積や粗さ、接着剤の化学的性質に左右される。機械的保持はキャビティの形状および表面粗さにのみ左右される。機械的または化学的接着には歯が残されていることはさほど重要ではなくもっと重要なのは柱および固定具の保持を高めることであると言えるかもしれない。この意味では、歯のサポートがほとんどない歯冠は充填物の極端な例であり明らかに根管柱を表している。他の極端な例は片壁充填物であり、これは実際には柱からも固定具からも通常まったく保持を必要としないものである。すでに考察した歯冠よりも大きな２つまたは３つの壁を伴うより大きなキャビティにおいては、得られる保持は大幅に低下し人工的により大きな保持を作成することがますます必要とされている。
【発明の開示】
【００１０】
本発明の目的は、強化された複合材料柱または固定具を象牙質管に塗布するための別のおよび／または改善されたシステムを提供することにある。本発明の目的は特に、上述の欠点を持たず、また繊維が擦り切れたり、曲がったり、互いに絡まり合ったりすることなく柱または固定具を配置することを可能とする柱または固定具を塗布するためのシステムを提供することである。
【００１１】
本発明は添付の特許請求の範囲において定義される。
【００１２】
本発明はあらかじめ製造された強化複合材料柱または固定具を硬化していない形状で象牙質管に塗布するための塗布具システムに関する。本発明は、塗布具システムが、マトリックスおよび繊維を備える硬化していない形状のあらかじめ製造された繊維強化複合材料柱または固定具、および第１の端部および第２の端部を持つ塗布具チューブを備えており、前記チューブの内径ｄＴは硬化していない形状の前記柱または固定具の外径よりも多くて５％大きく、また柱または固定具が通過して前記象牙質管へと塗布される前記チューブの第２の端部の外径ＤＴは０．５から２ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
本発明はさらに、人工的な歯冠を固定しおよび／または歯内および／または根尖感染を治療するために永久的または一時的な根管を加工し、根管充填物を作成し歯の頂上部から歯の冠部まで連続的な構造を形成する柱および／または固定システムを作成するために塗布具システムを使用することに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、あらかじめ製造された強化複合材料柱または固定具を硬化していない形状で象牙質管に塗布するための塗布具システムを提供する。本発明は、塗布具システムがマトリックスおよび繊維を備える硬化していない形状のあらかじめ製造された繊維強化複合材料柱または固定具、および第１の端部および第２の端部を持つ塗布具チューブを備えており、前記チューブの内径ｄＴは硬化していない形状の前記柱または固定具の外径よりも多くて５％大きく、また柱または固定具が通過して前記象牙質管へと塗布される前記チューブの第２の端部の外径ＤＴは０．５から２ｍｍであることを特徴とする。前記チューブの内径Ｔは前記柱または固定具の外径Ｄ_P/Aよりもたとえば４．５％、４％、３．７５％、２．４％、２％、１．５％、０．９％、または０．２％大きいものであり得る。
【００１５】
この文脈において、象牙質管とは歯の根管、またはたとえば残存している歯に対する充填物の保持を固定によって向上させるために加工される歯のどのような管も意味する。硬化によりポリマー化および架橋との両方を意味する。「含浸」および「湿潤」という単語はまた相互交換可能に使用することもある、すなわち、単一の繊維が湿潤され繊維束が湿潤されるかまたは含浸され、両方の用語は前記湿潤または含浸のために使用される材料が繊維間および繊維束内部に充分に配送されていることを意味している。
【００１６】
したがって本発明は、柱または固定具を簡単に配置することを可能とする塗布具システムを提案するものである。本発明による塗布具を使用することにより、あらかじめ製造された柱または固定具よりも完成された柱または固定具の繊維が互いに対して確実に同じ位置に配置されるようになる。
【００１７】
柱または固定具が象牙質管内に塗布されるのに使用される管の第２の端部の外径は０．５から２ｍｍのあいだで選択され、これによりその外径が好ましくは本質的に根管の冠開口部または固定具の柱が塗布されるその他のキャビティと等しくなるか、または前記開口部またはキャビティよりも小さくなる。
【００１８】
したがって塗布具システムは、プリプレグとも呼ばれるあらかじめ製造された繊維強化複合材料（ＦＲＣ）柱または固定具、すなわち硬化していない形状のＦＲＣ柱または固定具、および前記プリプレグを歯管内に押し込むことができるチューブを備えている。プリプレグはマトリックスおよび繊維を備えている。マトリックスはモノマー、架橋可能なポリマーまたはポリマーとモノマーとの混合物、および必要に応じてセラミック粉末および／不透明化剤、可塑剤などといった充填材料からなり得る。マトリックスは１つまたはいくつかの重合開始材を備えていてもよい。マトリックスの材料はポリ（メチルメタクリレート）のような当業者に公知の歯科用途に適したどのような材料でもよい。
【００１９】
繊維は好ましくは品質的に連続的でありおよび／または本質的に単方向である。繊維はもっとも好ましくは繊維束として使用され、この場合、繊維は撚り合わされていない。
【００２０】
繊維は好ましくはガラス繊維、シリカ繊維、カーボン／グラファイト繊維、アラミド繊維、Spectra（商標）繊維、Mylar（商標）繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロペン繊維、またはその他のポリオレフィン繊維、石英繊維、酸化アルミニウム繊維といったセラミック繊維、炭化シリカ繊維（ＳｉＣ繊維）またはＳｉＡｌＯＮ繊維である。
【００２１】
塗布チューブは硬質または柔軟、透明、不透明または部分的に不透明であり得る。必須要件は、管の内径ｄＴがＦＲＣ柱または固定具の外径、すなわち繊維の体積によって占められる直径よりもわずかに大きいということである。前記内径ｄＴは前記外径と同じであり得るかまたは前記外径よりも多くて５％大きいものであり得る。このような限定においてもし繊維の一端に力が加えられると繊維束の全体の長さが擦り切れたり、曲がったり、または絡まり合ったりすることができない状態で管の内側に移動する。チューブの端部は根管開口部の内部または生活歯に加工された象牙質管の開口部に直接または縁に配置される。チューブの外径ＤＴは管の冠開口部と同じかわずかに小さく、前記開口部よりも多くて５％小さい。したがって管はチューブと連続となりこれにより繊維を管内へと問題なく転送することが可能となる。とはいえもし何か間違いが起こって繊維が擦り切れたり、曲がったり、絡まり合ったりすれば、繊維をチューブ内に引き戻して再び完全な秩序立った状態にできる。
【００２２】
柱または固定具のマトリックスは光開始によりおよび／または自動硬化により象牙質管内で硬化することができる。もし塗布具チューブが透明で柔軟であれば、繊維の湿潤を簡単に調べることができる。もし繊維があらかじめ湿潤されるものであれば、チューブは不透明であってもよい。後者の場合、湿潤は光硬化樹脂を使った場合のみ行うことができる。柱または固定具の繊維は象牙質管内でのマトリックスの光硬化を可能とする光ファイバを備えることができる。これによりマトリックスおよび繊維を備えるあらかじめ製造された柱が塗布具チューブ内を送達されるようにするためにも、繊維だけを塗布具チューブ内に存在させ柱または固定具が配置される直前にマトリックスが添加されるようにするためにも本発明の塗布具を使用することが可能となる。
【００２３】
いったん繊維が管内に配置されると、繊維の外側部分、すなわち冠部はどのような所望の方向にも配置できる。これにより歯科医は柱または固定具の核部を歯冠または充填物を構築するのに最適な方向に向けることができるようになる。もし繊維が単方向であれば、このことは構成の強度を損なうことなく達成することができる。柱または固定具プリプレグのマトリックスはさらなる複合材料装着剤を使用しまたは使用せずに根管内で硬化されるため、さらなる接着剤または象牙質添加剤は硬化中にＦＲＣ柱または固定具に化学的に接着する。根管内で硬化され作成予定の歯冠または充填物の向きにしたがって所望の方向に撚り合わされたあと、核粒子状充填複合材料が柱または固定具の冠部の酸素阻止層に対して硬化される。これにより核複合材料と柱または固定具とのあいだに二重結合が得られる。繊維は光硬化樹脂（プリプレグ）によって工場で湿潤されるかまたは二重硬化樹脂を使って歯科医院で湿潤される。このことは、上述の本発明による実施態様において繊維は販売される際にあらかじめ湿潤されていてもされていなくてもよいことを意味する。
【００２４】
大臼歯領域のためには、チューブは一時的にまたは低級的にアーチ型とされてチューブを最適な方向から管開口部へと持っていけるようにすることが好ましい。
【００２５】
繊維束の端部は円錐型に切断して、束の先端部がとがったまたは鋭くなるように切断してよいが、主要な繊維束の部分だけをこのように切断する。実際には、柱の長さの重要な部分は先端が切られいるがその長さ全体にわたってではない。これにより繊維束の形状を根管の形によりよく適合するようにできる。
【００２６】
挿入力は塗布具チューブの直径に良好に適合されている独立したピストンによって繊維の端部に印加し得る。別の方法としては、挿入力が印加される繊維束の後端部をピストンの形にあらかじめ硬化させることが挙げられる。典型的には、５から１０ｍｍの柱の後端部の約１から２ｍｍが硬化される。このようにしてチューブの部分的に外側および部分的に内側の繊維は硬質となると同時に繊維の他端は硬化しておらず、弾性でおそらく樹脂により含浸もされていない。しかしながら繊維はVallittuらによって開示されている先の発明（ＷＯ９６／２５９１１およびＷＯ９９／４５８９０）によるとポリマーまたはポリマー−モノマーゲル、またはモノマーまたはモノマーまたはポリマーを含有するどのような混合物によってもあらかじめ含浸され得る。このような混合物は、たとえばマイクロ充填物、不透明化剤または類似のものを含有できる。
【００２７】
あらかじめ製造される柱の先端部は根管へと簡単に貫通でき最終的に頂上部で停止する形に硬化できる。重合化先端部は抗菌剤をさらに含有して先端歯周感染を防止するようにできる。柱または固定具は一時的または永久的な根管充填材料として使用することができる。
【００２８】
本発明はさらに、歯管充填物を製造するために本発明による塗布具システムを使用することにも関する。本発明はまた、人工的な歯冠を固定し、歯内および／または根尖感染を治療するために永久的または一時的な根管柱を加工し、ならびに歯の頂上部から歯の冠部まで連続的な構成を形成する柱および／または固定システムを作成するために本発明による塗布具システムを使用することにも関する。
【００２９】
［図面の詳細な説明］
図１は、根管柱２を歯４の根管３に塗布する際の本発明による塗布具システム１の使用を示している。塗布具システム１は、第１の端部６および第２の端部７を持つ塗布具チューブ５を備えており、これを通って柱２は象牙質管３内に塗布される。図面は上述の寸法、塗布具チューブ５の内径ｄＴ、柱２の外径ＤＰ／Ａおよびチューブ５の第２の端部７の外径ＤＴを説明するものである。
【００３０】
図面はまた塗布具システムの独立したピストン８をさらに表しており、これによって柱２は塗布具チューブ５の第２の端部７を通って押し出される。マトリックスとともに柱を形成している繊維束の端部は円錐形に切断されて、根管３の底部の形状によりよく適合するようになっている。塗布具チューブ５はアーチ型とされてチューブ５を最適な方向から管開口部へと持っていけるようしている。
【００３１】
本明細書において、文脈がそうでないことを必要する場合を除いて、「備える（comprise）」、「備える（comprises）」、および「備えている（comprising）」という単語はそれぞれ「含む（include）」、「含む（includes）」、および「含んでいる（including）」を意味する。すなわち、本発明が特定の特徴を備えているとして説明または定義される場合、この発明のさまざまな実施態様はまたさらなる特徴もまた含み得る。また、参照符号は特許請求の範囲を制限するものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】根管に根管柱を塗布する際の本発明による塗布具システムの使用を示している。

Claims (13)

1. あらかじめ製造された強化複合材料柱または固定具を硬化していない形状で象牙質管に塗布するための塗布具システムであって、前記塗布具システム（１）は、
   ａ）マトリックスおよび繊維を備える硬化していない形状のあらかじめ製造された繊維強化複合材料柱または固定具、および
   ｂ）第１の端部および第２の端部を持つ塗布具チューブ（５）を備えており、
   ｉ）前記チューブ（５）の内径ｄＴは硬化していない形状の前記柱または固定具の外径よりも多くて５％大きく、および
   ｉｉ）柱または固定具が通過して前記象牙質管（３）へと塗布される前記チューブ（５）の第２の端部の外径ＤＴは０．５から２ｍｍであることを特徴とする塗布具システム。
2. 前記柱または固定具の前記繊維は本質的に連続しておりまた本質的に単方向であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布具システム。
3. 前記繊維はガラス、シリカ、カーボン、グラファイト、アラミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、石英、酸化アルミニウム、炭化シリカ、またはＳｉＡｌＯＮ繊維であることを特徴とする、請求項１または２に記載の塗布具システム。
4. 前記塗布具チューブ（５）は柔軟または剛性であることを特徴とする、請求項１、２、または３に記載の塗布具システム。
5. 前記塗布具チューブ（５）は透明または不透明であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の塗布具システム。
6. 柱または固定具の前記マトリックスは光硬化性または自動硬化性であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の塗布具システム。
7. 柱または固定具は光ファイバを備えていることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の塗布具システム。
8. 根管（３）に最初に塗布される柱または固定具の端部はあらかじめ硬化されおよび／または抗菌剤で湿潤されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の塗布具システム。
9. 前記あらかじめ製造された複合材料柱または固定具は前記塗布具チューブ（５）内に配置されることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の塗布具システム。
10. 前記あらかじめ製造された複合材料柱または固定具の繊維だけが前記塗布具チューブ（５）内に配置されることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の塗布具システム。
11. 歯管充填物を製造するための請求項１から９のいずれかに記載の塗布具システムの使用。
12. 人工的な歯冠を固定しおよび／または歯内および／または根尖感染の治療をするために永久的または一時的な根管を加工するための請求項１から９のいずれかに記載の塗布具システムの使用。
13. 歯の頂上部から歯の冠部まで連続的な構成を形成する柱および／または固定システムを作成するための請求項１から９のいずれかに記載の塗布具システムの使用。