JP2017505149A - 歯科処置用装置 - Google Patents

Abstract

歯処置用の装置である。少なくとも２つの壁と一の床とを有する一以上の歯科処置アプリケータを含む。壁と床とは、少なくとも一つの人間の歯列弓及び活性薬剤を収容するべく構成されたウェルを画定する。壁の少なくとも一つには、一以上のエネルギー適用素子が位置決めされる。装置の改善点は、上顎及び下顎歯列弓の双方に並行して適用されるように構成された対の歯科処置アプリケータと、一定数の歯科処置加速素子及び磁場とを含む。

Description

本方法及び装置は、歯科処置用装置に関し、詳しくは歯のホワイトニング用装置に関する。

外観は、ほとんどすべての人にとって重要である。近年、様々な歯科処置、すなわち虫歯（例えば歯の腐食）に対する予防措置としての歯のフッ素化及び美観目的のホワイトニング、のための方法及び装置が開発されている。

「歯のホワイトニング」とは一般に、歯に白色を取り戻し及び／又は与えることをもたらす、単独で又は組み合わせで行われる任意数の化学的及び／若しくは物理的（機械的）工程、手順又は処置を適用することをいう。

歯のホワイトニングに最も一般的に使用される化学的薬剤は、過酸化物のような酸化剤である。酸化剤のいくつかは、電気的に、熱により、及び／又は光により刺激を受けると活性化される。

化学的薬剤の適用は、過去においては、歯列弓に対して所与時間適用される「浸漬」トレイを使用して行われていた。ここで、歯が当該化学的薬剤に接触させられる。この処置は、歯に影響する化学反応に、さらには場合によっては繰り返しの処置に必要な時間の長さゆえに、患者に多大な忍耐を強いることとなっていた。

歯のホワイトニングを目的とする化学的薬剤の濃度及び／又は当該化学的薬剤にさらす時間量を変更しようとする試みが行われてきた。例えば、いくつかの技術（方法、デバイス）には、イオン交換を刺激するべく電流を使用することが含まれる。歯の表面に薄い導電性コーティングが設けられて、当該歯の導電性が高められる。しかしながら、既存の技術のいくつかは典型的に、個人の非口腔内身体部分を通る電気回路を使用することに基づく。

歯のホワイトニングに最も一般的に使用される典型的な化学的薬剤は過酸化水素であるが、他の相対的に強い酸化剤も、適切な濃度及び経口適用条件において、歯のホワイトニングに対し一般的に使用される。歯は、かかる強い酸化剤にさらされる。酸化剤は、歯を変色させる物質を酸化させ、さらには化学的に劣化させる場合もある。しかしながら、酸化剤の使用に基づく歯のホワイトニングを目的とする技術の適用は典型的に、歯ではない口腔内構成要素を、例えば歯肉及び組織外部表面を、不注意又は不可避にかつ望まれずに、酸化剤にさらすことを伴う。いくつかの場合、化学的又は活性薬剤の適用は、当該薬剤の漂白又はホワイトニング作用を加速する工程又は材料の適用を伴う。

特許文献１は、当業界で現在使用される漂白／ホワイトニング薬剤が、当該漂白／ホワイトニング薬剤に熱を持続的に適用することによってさらに活性化され得ることを開示する。すなわち、漂白／ホワイトニング薬剤の温度が標準体温（摂氏３７度）を上回るように増大すると、それに引き続きかつ派生的に漂白／ホワイトニング反応がＱ１０ルールに従って増大し、染みのついた又は変色した歯の漂白／ホワイトニング工程が活性化かつ加速化される。

特許文献２は、酸化組成物と、生物学的に安全かつ有効なレベルの光化学線（例えばＵＶ光）にさらした場合にホワイトニング組成物における酸化化合物の、迅速な歯のホワイトニングを有効にする能力が高められる促進剤との組み合わせを用いる歯のホワイトニング方法を開示する。

特許文献３は、歯の処置を目的とする電気化学的方法及びデバイスを開示する。この方法は、金属塩溶液のような活性化溶液の使用を必要とする。これは、歯の導電性を増大させるべく処置前に歯に適用される。歯の導電性の増大に引き続き、イオン化可能物質が歯に適用される。電流が、電流源から歯へと、当該歯に直接適用される一連の接触子を通って流れる。その結果、イオン化可能物質がイオン化されて虫歯が低減される。

現在用いられている技術（方法、デバイス）は、歯列弓全体にわたって均一の処置を与え得るが、処置対象の歯に電気的又は機械的に接触することを含む。かかる接触子は、被処置患者の一定の不快感をもたらし得る。さらに、この技術は、処置パラメータ、歯列弓に適用される化学的適用量及び速度、並びに、歯肉の刺激への迅速な応答を簡易的に監視する能力に欠けるので、当然のことながら患者の不快感が生じる。

米国特許第６，３４０，３０１（Ｂ２）号明細書 米国特許出願公開第２００３／０１９８６０５（Ａ１）号明細書 米国特許第７，７７５，７９５（Ｂ２）号明細書

本開示は、人間の上顎及び下顎歯列弓のいずれか一方にフィットさせることができる歯科処置アプリケータを与えることを目的とする。

すなわち、携帯ユニット及び歯科処置トレイという２つの部品を含む歯科処置アプリケータが与えられる。トレイは、同じ又は異なる歯科処置トレイと対にされるように設計することができる。その結果、双方の歯科処置トレイを、対応する上顎及び下顎歯列弓に対して同時に（並行して）フィットさせることができる。したがって、双方の歯列弓を並行して処置することにより、処置時間を短縮することができる。

本開示はまた、歯のホワイトニング処置用のアプリケータを与えることも目的とする。このアプリケータは、歯のホワイトニング処置を適用するべく動作可能である。

すなわち、一以上のエネルギー適用素子を有する歯科処置アプリケータが与えられる。このエネルギー適用素子は、歯列弓の一部又は全体に適用される歯ホワイトニング薬剤の歯ホワイトニング作用を加速させるべく構成することができる。かかるエネルギー適用素子は、活性薬剤又は歯のホワイトニング薬剤に電流を適用し、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のような形態で処置中に光エネルギーを放出し、及び機械的振動を引き起こす音響エネルギー又は磁場を適用することができる。

他例によれば、エネルギー適用素子は、所望の振動を引き起こす圧電素子、及び／又は磁場を形成する永久磁石素子若しくは電気磁石素子であり得る。

一例によれば、適切な導電性のホワイトニング薬剤に電流を適用するべく構成された電極を含む歯科処置アプリケータ、特に、当該アプリケータの歯科トレイも与えられる。ホワイトニング薬剤は、液体又はゲル凝集状態であり得る。電極は、トレイ内に装填された適切な導電性のホワイトニング又は活性薬剤に浸漬され得る。電極は、適切な導電性のホワイトニング又は活性薬剤に電流をもたらす露出表面を有するように、適切な生体適合性接着剤によってトレイの壁に接着され得るか又は当該壁の内側に埋め込まれ得る。ここで、当該露出表面は歯に接触しない。

例えば適切な導電性のホワイトニングゲル又は流体のようなホワイトニング薬剤を流れるＤＣ電流は、一般に「酸化還元」反応と称される酸化反応及び還元反応をも引き起こし得る。酸化還元反応は、歯のホワイトニング手順での使用に適切な酸化剤を含む。

他例によれば、歯科処置アプリケータの歯科処置トレイは圧電素子も含み得る。圧電素子は、歯科処置トレイ壁から突出し得るので、歯科処置アプリケータが歯列弓に適用されると歯肉に接触する。

圧電素子は、活性化されると振動し、歯ブラシのような装置によって適用されるのが一般的な研磨作用なしで歯肉をマッサージし得る。マッサージ効果は、液体若しくはゲル凝集状態にある活性薬剤及び／又は酸化工程がもたらす不快感又は刺激を一時的に緩和することができる。

他例によれば、歯列弓及び活性又はホワイトニング薬剤並びに圧電素子を収容するウェルを備えた歯科処置トレイを含む歯科処置アプリケータも与えられる。圧電素子は、歯科処置歯科処置アプリケータが歯列弓に適用されるときに歯肉に接触しないように位置決めすることができる。その結果、圧電素子は活性化されると振動し、当該ウェル全体にわたる活性薬剤の均一な分配を支援することができる。

本開示は、例えば圧電素子を使用して歯石除去処置を適用するべく動作可能な歯科処置アプリケータを与えることも目的とする。

他例によれば、圧電素子を含む歯科処置アプリケータの歯科処置トレイも与えられる。圧電素子は、歯をコーティングする歯石に対し音響機械的エネルギーによる影響を与えることができる。これにより、当該流体／液体中にキャビテーションを発生させて歯石を破砕し、緩め、及び歯のエナメルから剥離させる。

他例によれば、永久磁石も含み得る歯科処置アプリケータの歯科処置トレイも与えられる。永久磁石は、適切な生体適合性接着剤によって当該アプリケータの壁に接着されるか又は当該壁の内側に埋め込まれる。その結果、トレイの壁によって画定されるウェルの内側に磁場が生成されるので、活性又はホワイトニング薬剤のイオンによって遂行される歯のホワイトニング工程が改善される。

他例によれば、歯のホワイトニング処置の方法も与えられる。これは、歯列弓に、液体又はゲル凝集状態にあり得る活性ホワイトニング薬剤を適用することと、光エネルギー、電気エネルギー及び音響機械的エネルギーを含むエネルギー形態群から選択された少なくとも一つの形態のエネルギーを適用することによって当該活性薬剤を活性化させることとを含む。

他例によれば、永久磁場を歯列弓に適用するのと並行して活性薬剤に電気エネルギーを適用することも与えられる。

他例によれば、歯科処置アプリケータはさらに、処置対象歯列弓の洗浄及びすすぎ、吸引による流体の除去、並びに歯及び／又は歯肉に周囲空気を吹き付けての乾燥及び鎮静を目的として構成された流体伝導ネットワークを含み得る。

本方法及び装置は、図面と併せて参酌される以下の詳細な説明から十分に理解かつ認識される。

一例に係る装置の簡略化された斜視図及びブロック図である。 一例に係る装置の簡略化された斜視図である。 図１Ａ及び１Ｂのハーネスの簡略化された断面図である。 他例の簡略化された斜視図及び分解図である。 他例の簡略化された斜視図及び分解図である。 歯科処置歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である。 図１Ａ及び１Ｂの歯科処置アプリケータを対にしたさらなる他例の簡略化された斜視図である。 図６の例の簡略化された斜視分解図である。 図８Ａ及び８Ｂは、歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である。 図９Ａ及び９Ｂは、歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である。 歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である。

本開示において、単一の歯列弓アプリケータとして記載かつ例示される歯科処置アプリケータはすべて、人間の上顎及び下顎歯列弓のいずれか一方にフィットさせることができる。歯科処置トレイが同じ又は異なる歯科処置トレイと対にされて双方の歯科処置トレイを、同時に（並行して）上顎及び下顎歯列弓それぞれにフィットさせることができるので、双方の歯列弓を並行して処置することができる。以下に詳述される他の特徴は、例えば、電流、発光ダイオード（ＬＥＤ）、圧電素子及び／又は磁場を使用して歯のホワイトニング処置を加速させることと、主に圧電素子を用いた歯石除去とを含む。

図１Ａに示されるように、歯科処置装置１００は、歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１及び携帯ユニット１１８を含み得る。これらは以下に詳述される。図１Ａ及び１Ｂは、例えば上顎歯列弓（図１Ａ）及び下顎歯列弓（図１Ｂ）の簡略化された斜視図及びブロック図である。歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２はそれぞれ、樋形状にされかつ馬蹄形体に湾曲される結果、人間の上顎又は下顎歯列弓及び活性薬剤を収容するべく構成される。一対の歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２は、上顎及び下顎歯列弓の双方を並行して収容するべく構成することができる。

歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１（図１Ａ）及び１００−２（図１Ｂ）は、後方湾曲壁１０２及び前方湾曲壁１０４を含み得る。これらはそれぞれ、床１０６（図３）の対向側に一体的に取り付けられ、一緒になってウェル１１２を画定する。ウェル１１２は、例えば活性又はホワイトニング薬剤（すなわち酸化化学的薬剤）のような、適切な導電性の液体又はゲル凝集状態にあり得る物質を保持するべく構成される。かかる適切な導電性活性薬剤は、歯のホワイトニング液体又はゲルであって、例えば２００〜４００マイクロジーメンス／ｃｍを超える電導性を備える。かかる活性薬剤の使用により、既存の歯科ホワイトニングデバイスによって使用されるような追加的な活性化溶液の必要性がなくなる。壁１０２／１０４はエネルギー適用素子１３８を含むこともできる。エネルギー適用素子１３８は、歯科ホワイトニング処置中に、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）８０２（図８Ａ及び８Ｂ）からの光エネルギー、又は、例えば電流電極１４０／１４０−１（図６及び７）によって適用される電気エネルギーのようなエネルギーを放出するべく構成することができる。これらは以下に詳細に説明される。エネルギー適用素子１３８は、歯群又は個々の歯の処置に対応するべく構成され及び整流され又は制御される。既存の歯の漂白又はホワイトニングデバイスにより、歯列弓全体にわたる均一処置が得られるが、人間の歯列弓内にある個々の歯に可変量の処置を与えるべく設計されてはいない。

エネルギー適用素子１３８は、適切な導電性の活性又はホワイトニング薬剤を活性化及び／又は加速するべく用いられるので、壁１０２及び１０４に位置決めされたエネルギー適用素子１３８は、歯に接触する必要はない。特に、電極１４０／１４０−１から活性薬剤を通って流れる電流は、歯の漂白工程を容易にする酸化還元反応を引き起こし得る。

リム１１４を、弾性材料によって随意的に厚くし及び随意的に覆うことができる。その結果、歯科処置アプリケータ１００／１００−１が歯列弓を覆うように配置され及び歯列弓を収容する場合、リム１１４は、歯肉とのシールを形成して活性薬剤、特に適切な導電性の活性薬剤のウェル１１２から外への漏れを防止する。随意的に、リム１１４は、厚くすることにより開口１４０を超え、所望に応じて、開口１７０の完全なブロック点まで延びるように構成することができる。歯科処置アプリケータ１００／１００−１は、例えば、ウェル１１２内側の活性薬剤のレベルを見ることを容易とする透明プラスチック又はシリコーンのような、任意の生体適合性材料から作ることができる。

付加的かつ随意的に、歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２はまた、処置対象の歯列弓等の洗浄及びすすぎを目的として、ネットワーク５２０（図５）に類似した流体伝導ネットワークも含み得る。

歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１は、ハーネス１１６を介して携帯ユニット１１８に接続され得る。携帯ユニット１１８は、交流電流（ＡＣ）又は直流電流（ＤＣ）電源１２０、ＤＣ電流発生器１２４の一以上を含み得る。携帯ユニット１１８には、コンピュータ又はプロセッサ１２２、吸引／真空ポンプ１２６、液体貯蔵槽１２８、ゲル貯蔵槽１３０、周囲空気ファン１３２及び廃棄物貯蔵槽１３４も含まれ得る。電源１２０は例えば、標準電気ＡＣグリッドコンセント、又は、エネルギー適用素子１３８に給電するべく構成された電池、及びＤＣ電流発生器１２４であり得る。ＤＣ電流発生器１２４は例えば、交流電流（ＡＣ）整流器又は電池であり得る。当該列挙された要素のいくつかは随意的となり得るので、必ずしも携帯ユニット１１８のそれぞれに含まれるわけではない。ゲル凝集状態の液体における活性又はホワイトニング薬剤はそれぞれが、液体貯蔵槽１２８又はゲル貯蔵槽１３０に格納されてこれらから供給され得る。代替的に、活性薬剤は手動でウェル１１２の中に充填される。

携帯ユニット１１８はさらに、一以上の随意的なバルブ１６０も含み得る。バルブ１６０は、適切な活性薬剤、水及び周囲空気のような流体の、ハーネス１１６のコンジット１５０を通る流量を制御するべく構成される。バルブ１６０は、コンピュータ又はプロセッサ１２２と通信しかつこれらにより制御され得る。

エネルギー適用素子１３８は、コンピュータ１２２、電源１２０及び／又はＤＣ電流発生器１２４の一以上と通信するべく構成され得る。

図１のハーネス１１６の簡略化された断面図である図１Ｃに示されるように、ハーネス１１６は、電気通信ライン１２０、データ通信ライン１３２、コンジット１５０の一以上も含み得る。

歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−２（図１Ｂ）は、歯科処置アプリケータ１００−１（図１Ａ）と対にされ（図６及び７）、かつ、ハーネス１１６−１を経由して携帯ユニット１１８に直接的に、又は歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１を経由して間接的に接続されるように構成され得る。これについては以下に詳述する。歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１は、例えばＵＳＢコネクタ又は任意の他の適切な電気及びデータ通信コネクタのような業界周知の一以上の電気及びデータ通信コネクタ（図示せず）、並びに一以上の流体コンジットコネクタによってハーネス１１６に接続することができる。

装置１００の他例の簡略化された斜視図及び分解図である図１Ｄ及び１Ｅに例示されるように、携帯ユニット１１８が、歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１に取り付けられる。基本的実装において、携帯ユニット１１８は、装置１００の便宜な取り扱いを支援するハンドルとして機能することが可能であり、交流電流（ＡＣ）又は直流電流（ＤＣ）電源１２０の一以上を含む。いくつかの例において、携帯ユニット１１８は、特定の歯科処置プロトコルを実装するべく構成することが可能であり、異なる歯科処置プロトコルが望ましい場合には他の携帯ユニット１１８と交換され得る。

代替的かつ随意的に、携帯ユニット１１８は、液体貯蔵槽１２８、液体又はゲルをウェル１１２内に供給するべく構成されたゲル貯蔵槽１３０、廃棄物貯蔵槽１３４及び電源１２０（図１Ａ）のような一以上の使い捨て可能構成要素を含み得る。上述のように、携帯ユニット１１８は、ハンドルとして機能することが可能であり、かつ、歯科処置アプリケータ若しくはトレイ１００−１及び１００−２のいずれか一方、又はアプリケータ１００−１及び１００−２の双方に取り付けることが可能である。携帯ユニット１１８は、ユーザが、処置セッション中に携帯ユニット１１８まわりで自身の唇を快適に閉じることができるように設計可能である。

歯科処置アプリケータの一例の簡略化された斜視図である図２に例示される他例において、歯科処置アプリケータ又はトレイ２００は、歯肉のレベルにおいて壁１０２／１０４に沿って分配された圧電素子２０２を含み得る。圧電素子２０２は、歯科処置アプリケータ２００が歯列弓に適用されるときに歯肉に接触するように壁１０２／１０４から突出し得る。

圧電素子２０２は、活性化されると、２０ｋＨｚ〜３６ｋＨｚ、いくつかの例においては２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数、かつ、一素子当たり０．０２〜２．０ワットの電力範囲で振動することができるので、歯ブラシのような装置によって適用されるのが一般的なマッサージ効果を、研磨作用なしに歯肉に与えるべく動作可能である。マッサージ効果は、ウェル１１２内側の活性薬剤及び／又は酸化工程によってもたらされる任意の不快感又は刺激を一時的に緩和することができる。代替的かつ随意的に、圧電素子２０２は、歯科処置アプリケータ２００が歯列弓に適用されるときに歯肉に接触することがないように（適切な生体適合性かつ電気的に絶縁性の材料の層が当該圧電素子を被覆し得る）、（例えば歯肉のレベルにおいて）壁１０２／１０４に沿って位置決めされかつ壁１０２／１０４から突出し得る。この構成において圧電素子２０２は、活性化されると、振動して活性薬剤のウェル１１２全体にわたる均一分配及び混合を支援し、歯のホワイトニング作用を加速することができる。圧電素子２０２の混合作用は、活性薬剤の活性／濃度が、例えば唾液によって希釈されることにより低下している領域に、活性薬剤を再補充することができる。

付加的かつ随意的に、圧電素子２０２は、２０ｋＨｚ〜３６ｋＨｚ、いくつかの例においては２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数、かつ、一素子当たり０．０２〜２．０ワットの電力範囲で振動し得る。これは、一以上の歯肉細胞層の表面的なデブリドマンをもたらすことにより、炎症を起こした歯肉組織の再成長及び治癒を刺激し得る。

図３は、歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である。アプリケータ又はトレイ３００は、歯石除去歯科処置用の歯石除去器として使用することができる。図３に例示されるように、圧電素子３０２は、歯科処置アプリケータ又はトレイ３００が歯列弓に適用されると歯に接触するように、（例えば歯のレベルにおいて）壁１０２／１０４に沿って分配されかつ壁１０２／１０４から突出する。

２０ｋＨｚ〜３６ｋＨｚ、いくつかの例において２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数、かつ、一素子当たり０．０２〜２．０ワットの電力範囲で活性化されると、圧電素子３０２は、歯をコーティングする歯石に対し音響機械的エネルギーによる影響を与えることにより、歯石除去器として作用することができる。これにより、当該周囲の流体又は液体にキャビテーションを発生させる。キャビテーションは、歯石を破砕し、緩め、及び歯のエナメルから剥離させる衝撃波を液体中にもたらす。

圧電素子３０２によって誘引されるキャビテーションは、化学反応の影響を高めることもできる。これは主に、個々のキャビテーション泡の内破が多数集まって歯石及び液体において放出される温度及び圧力によりもたらされた高エネルギーに起因する。

液体が存在すると、圧電素子３０２の活性化により、当該液体の乱流動を誘引する振動を生成することができる。これは、歯の表面から歯垢を除去して歯肉ポケットを洗い流す助けとなり得る。この作用は、キャビテーション誘引性歯石除去作用を補うことができる。液体又はゲルの乱流動は、ウェル１１２において活性又はホワイトニング薬剤の均一な濃度を維持するべく使用することもできる。いくつかの例において、圧電素子３０２は、ＤＣ電流の適用と並行して活性化され得る。

歯科処置アプリケータ３００は多目的アパチャ５０２（図５）を含み得る。多目的アパチャ５０２は、歯石除去処置の間又は後に、随意的な液体貯蔵槽１２８又はゲル貯蔵槽１３０（図１Ａ）に格納された水のような液体によってウェル１１２を洗浄するべく用いることができる。洗浄は、圧電素子３０２によって発生した熱から歯及び歯肉を冷却するべく用いることもできる。洗浄液体は、以下に説明するような吸引によって除去することができる。

ここで、歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である図４を参照する。Water Electrolysis under a Magnetic Field by T. Iida et al. (Journal of the Electrochemical Society 2007, vol. 154, no. 8, [Note(s): E112-E115])に記載されるように、水の電気分解のエネルギー効率は、高磁場のもとで著しく改善される。したがって、磁場条件下での活性又はホワイトニング薬剤（すなわち酸化化学的薬剤）に基づく水の電気分解適用により、当該工程を強化かつ高速化して、処置対象患者が椅子に座っている時間を短縮することができる。上述のように、双方の歯列弓の並行処置も、少なくとも歯科処置時間を半減することにより、患者が椅子に座っている時間の短縮化に寄与し得る。

歯科処置アプリケータ４００は永久磁石４０２／４０４も含み得る。永久磁石４０２／４０４は、ウェル１１２の内側に磁場をもたらすべく、適切な生体適合性接着剤によって壁１０２／１０４に接着されるか又は壁１０２／１０４の内側に埋め込まれる。これにより、例えば電極１４０／１４０−１を介したＤＣ電流の適用によって遂行される歯のホワイトニング工程が改善される。

いくつかの状況において、歯科処置アプリケータ４００における永久磁石は、ウェル１１２における液体内の自由イオンの動きに向けられるようにウェル１１２内の磁場を有効にすることにより、当該処置を簡略化することもできる。これにより、電流をＤＣ電極１４０／１４０−１（図６、７及び８Ｂ）に適用する必要がなくなる。

ここで、歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃを参照する。図５Ａに示されるように、歯科処置アプリケータ又はトレイ５００は、流体伝導ネットワーク５２０も含み得る。流体伝導ネットワーク５２０は例えば、処置対象の歯列弓の洗浄及びすすぎを目的として構成される。流体伝導ネットワーク５２０は、壁１０２／１０４に一以上の多目的アパチャ５０２を含み得る。多目的アパチャ５０２は、図５Ａにおいて仮想線で描かれるように、壁１０２／１０４及び床１０６の内側のかつこれらに沿った一以上の共通通路５０４と連通し、さらには、携帯ユニット１１８にある一以上の液体貯蔵槽１２８、ゲル貯蔵槽１３０及び廃棄物貯蔵槽１３４とも、ハーネス１１６又は携帯ユニット１１８の内側にある専用コンジット１５０（図１Ｃ）を介して連通する。

流体伝導ネットワーク５２０及び多目的アパチャ５０２は、液体貯蔵槽１２８又はゲル貯蔵槽１３０（図１Ａ）に格納された化学的酸化又は活性薬剤を、ハーネス１１６内の一以上のコンジット１５０（図１Ｃ）を介し、共通通路５０４を通り、及びウェル１１２の中へと供給するノズルとして作用することができる。化学的酸化又はフッ素化薬剤の量及びウェル１１２内への供給速度は、コンピュータ又はプロセッサ１２２（図１Ａ）が所定プロトコルに従って、一以上のバルブ１６０（図１Ｃ）を介して制御することができる。

追加的又は代替的かつ随意的に、流体伝導ネットワーク５２０の多目的アパチャ５０２は、液体材料すべてのウェル１１２から廃棄物貯蔵槽１３４（図１Ａ）内への迅速排出を支援するべく、ハーネス１１６の一以上のコンジット１５０（図１Ｃ）と、共通通路５０４とを介して吸引／真空ポンプ１２６（図１Ａ）と連通する取り入れ口として作用し得る。ウェル１１２内に真空が形成されるのを回避するべく、液体材料の排出は、周囲空気ファン１３２（図１Ａ）による周囲空気の、ハーネス１１６の一以上のコンジット１５０（図１Ｃ）と、共通通路５０４とを介し、かつ、多目的アパチャ５０２を介したウェル１１２への導入直後に又は当該導入と並行して行われ得る。

追加的又は代替的かつ随意的に、流体伝導ネットワーク５２０の多目的アパチャ５０２は、液体貯蔵槽１２８又はゲル貯蔵槽１３０（図１Ａ）に格納された水のような液体を、ハーネス１１６の一以上のコンジット１５０（図１Ｃ）を介し、共通通路５０４を介し、及びウェル１１２の中へと通すことで、ウェル１１２を洗浄するべく用いられ得る。洗浄は、処置中において活性薬剤（すなわち酸化化学的薬剤）が活性化されるときにエネルギー適用素子１３８によって発生した熱から歯及び歯肉を冷却するべく用いることもできる。洗浄液体は、上述のような吸引によって除去することができる。

図５Ｂに描かれた他例において、歯科処置アプリケータ５５０は２以上の弾性パーティション５５２を含み得る。２以上の弾性パーティション５５２は、壁１０２／１０４に沿って分配されて複数対となり、一方の壁１０２／１０４の各パーティションが、対にされた対向壁１０２／１０４のパーティションに対向しかつ床１０６の平坦面に直交するように配置される。パーティション５５２は、壁１０２／１０４を複数のセグメント対に分割する。壁１０２／１０４の一方上の各セグメントは、その対をなす対向壁１０２／１０４上のセグメントに対向する。各セグメントは、少なくとも一つのＤＣ電流電極、及び少なくとも一つの多目的アパチャ５０２を含み得る。ＤＣ電極及び多目的アパチャの位置間隔は、個々の歯それぞれの処置を支援するべく構成され得る。電極は、アプリケータが歯列弓に適用されるときに、隣接する歯に接触することがないように配置される。

この例において、コンピュータ又はプロセッサ１２２（図１Ａ）は、処置中における適切な導電性の活性又はホワイトニング薬剤（例えば２００〜４００マイクロジーメンス／ｃｍよりも高い導電性を備えた酸化化学的薬剤）の導入及び活性化の位置及び速度を、ユーザによって事前設定された所定のプロトコルに従って制御するべく構成され得る。パーティション５５２は、各セグメントが少なくとも一つの歯を収容するように、２つの隣接する歯の間に位置決めすることができる。これにより、各歯を個々に処置することができる。例えば歯のホワイトニングの場合、個々の歯の処置は、様々な歯の染み又は変色の分配不均一性を補償することができる。コンピュータ又はプロセッサ１２２は、個々の歯それぞれの処置を、例えば光センサ５８０からのような歯科処置アプリケータのセンサから受信した信号に基づいて制御かつ調整するべく構成することができる。これは以下でさらに説明される。

壁１０２／１０４の高さ（すなわち床１０６の平坦面に直交する軸）方向に沿った流体伝導ネットワーク５２０の多目的アパチャ５０２の位置は、特定の処置に対して決定かつ設定することができる。図５Ｃに示されるように、多目的アパチャ５０２は、歯肉線のみに沿って分配することができる。この例は、例えば、歯科処置セッションに引き続いての歯肉洗浄及び冷却を目的として用いることができる。

図５Ｃに描かれる歯科処置アプリケータ５７０は、温度センサ５７２、例えば容量センサのような液面計５７６、酸素センサ５７８、光センサ５８０及びｐＨ計５８２を含むセンサ群から選択された少なくとも一つのセンサも含み得る。センサは、コンピュータ又はプロセッサ１２２（図１Ａ）に、進行中の歯科処置に関する実時間処置パラメータを含むフィードバックを与えるべく構成することができる。コンピュータ又はプロセッサ１２２は、センサ５７２／５７６／５７８／５８０及び５８２から受信した処置パラメータに基づいて、活性薬剤（例えば酸化化学的薬剤）の導入及び活性化の位置及び速度を変えて、処置をすべて停止して、ウェル１１２からいずれの材料も排出して、ウェル１１２を洗浄及び／若しくは冷却液体によって洗浄して、又は、受信データに従って必要とみなされる他の任意の調整によって、処置工程を調整するべく構成され得る。

例えば、光センサ５８０は色検証センサであり得る。色検証センサは、一つの歯の又は複数の歯の色の変化を監視し、所望レベルの白さが達成されたときにコンピュータ１２２（図１）に信号を送信することができる。

代替的に又は付加的かつ随意的に、例えば図５Ｂに描かれるような歯科処置アプリケータが用いられる場合、いくつかの光センサ５８０を、歯列弓のセグメント内の又は歯列弓全体にわたる個々の歯の色を監視するべく、かつ、当該個々の歯の色に関する情報をコンピュータ１２２に提供するべく構成することができる。その結果、コンピュータ１２２は、光センサ５８０から受信した信号に基づいて様々な歯同士の色の違いを分析し、それに従って個々の歯科処置を変えることができる。

実時間処置パラメータは、ウェル１１２の内側温度、電極間の容量、電極間のインピーダンス、活性薬剤の作用レベル（すなわち酸化レベル）、ウェル１１２内側の活性薬剤の濃度、歯の色、ウェル１１２の内側の液位等を含むパラメータ群から選択された一以上のパラメータを含み得る。

ここで、歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１及び１００−２を対にする例の簡略化された斜視図である図６及び７を参照する。図６に示されるように、歯科処置アプリケータ１００−１／１００−２は対にされて、上顎歯列弓及び下顎歯列弓の双方を並行して快適に収容するように構成され得る。これにより、必要とされる歯科処置時間が少なくとも半減される（すなわち、歯科処置時間が少なくとも５０パーセント短縮される）。

付加的かつ随意的に、歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２はそれぞれ、異なる歯科処置を、対応する歯列弓に適用するべく動作可能となり得る。これにより、異なる処置プロトコルを異なる歯列弓に並行して適用することが支援されるので、各処置プロトコルに対して別個の処置時間をとる必要がなくなる。

対にされた図２の歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２の簡略化された分解斜視図である図７は、オス７０２及びメス７０２−１の構成要素を含む一以上の電気及びデータ通信コネクタ７０２／７０２−１を描く。各構成要素は、例えば、対にされた歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２のそれぞれの床１０６上に位置決めされるが必ずしもそれに限られない。電気及びデータ通信コネクタ７０２−１／７０２−２は、歯科処置アプリケータ１００−１／１００−２同士間の電気及びデータ通信を容易とするので、歯科処置アプリケータ１００−２を携帯ユニット１１８に直接接続する必要がなくなり、かつ、ハーネス１１６−１（図１）も不要となる。

対にされた歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２の床１０６は、アタッチメント７０４によって互いに取り外し可能に取り付けられる。アタッチメント７０４は、歯科処置アプリケータ１００−１／１００−２の互いに対する容易な取り付け及び取り外しを促す。アタッチメント７０４は、例えば、軽度の力を及ぼすことにより、又は、ベルクロ（登録商標）（ベルクロ、アムステルダム、オランダ）のような布製面ファスナにより、対にされた歯科処置アプリケータ又はトレイ１００−１／１００−２の互いに対する取り外しを許容する軽度の接着ストリップであり得る。代替的かつ随意的に、アタッチメント７０４は、軽度の力を及ぼすことにより歯科処置アプリケータ１００−１／１００−２の互いからの取り外しを許容する比較的弱い磁石であり得る。アタッチメント７０４は、図７の歯科処置トレイ１００−１に仮想線で描かれる。

業界で知られているように、フッ素化及び歯ホワイトニング双方の手順は、電流を通電させてのフッ素化剤及び酸化剤の電気分解によるイオン化から利益を受ける。加えて、過酸化物のような薬剤が、水分、タンパク質性材料（口腔組織）、光及び／又は熱の存在下で酸化を受ける。したがって、液体又はゲル凝集状態にあり得る活性薬剤（すなわち酸化化学的薬剤）への熱及び光の適用が、当該工程を活性化し、強化し、及び高速化することができるので、処置対象患者が椅子に座っている時間が短縮される。上述のように、双方の歯列弓を並行して処置することは、歯科処置時間を少なくとも半減することにより、患者が椅子に座っている時間の短縮にも寄与する。

ここで、歯科処置アプリケータの一例の簡略化された斜視図である図８Ａを参照する。図８Ａに描かれるように、歯科処置アプリケータ又はトレイ８００では、図１Ａ及び１Ｂのエネルギー適用素子１３８は発光ダイオード（ＬＥＤ）８０２となり得る。

ＬＥＤ８０２は、有効なレベルの化学光（例えばＵＶ光）を放出して、ウェル１１２内に導入されたホワイトニング組成物又はフッ素化組成物のような活性薬剤を活性化させることができる。その結果、迅速な歯のホワイトニング又は歯のフッ素吸収が有効となる。加えて、ＬＥＤ８０２は、熱を発生してさらに当該工程を強化し、高速化し、及び処置対象患者が椅子に座っている時間を短縮することもできる。

図４、６、７及び８Ｂに戻ると、エネルギー適用素子１３８（図１Ａ及び１Ｂ）は、壁１０２及び１０４の内側表面上に配置されかつＤＣ電流発生器１２４及びコンピュータ１２２（図１Ａ）と通信するＤＣ電流電極１４０／１４０−１（図４、６、７及び８Ｂ）であり得る。ＤＣ電流電極１４０の極性は、電極１４０−１の極性の逆である。すなわち、ＤＣ電流電極１４０が負極性（カソード）であれば、電極１４０−１は正極性（アノード）であり、ＤＣ電流電極１４０が正極性（アノード）であれば、電極１４０−１は負極性（カソード）である。両電極間に電圧が維持されるので、適切な導電性の活性薬剤、例えば歯のホワイトニングゲル又は液体がウェル１１２の中に配置されて電極１４０及び１４０−１の双方に接触すると電流が生じる。

適切な導電性のホワイトニング薬剤、流体又はゲルの存在下でＤＣ電流電極１４０／１４０−１を介してＤＣ電流エネルギーを歯列弓に適用すると、両電極間に生じた電流が酸化剤を活性化させるので、薬剤の作用が高められて当該処置が加速化される。加えて、ＤＣ電流電極１４０／１４０−１が適用するＤＣ電流エネルギーは、流体又はゲルであり得る活性薬剤内に熱を生じさせるので、当該処置がさらに加速化されて処置対象患者が椅子に座っている時間が短縮される。電極１４０及び１４０−１は、処置トレイ１００−１／１００−２が各歯列弓電極１４０／１４０−１上に配置されると適切な導電性の流体又はゲルのみに接触するが歯自体には接触しないように、壁１０２及び１０４に配置される。かかる構成では、例えば２００〜４００マイクロジーメンス／ｃｍを超える導電性を有し得る適切な導電性ゲルが使用される場合、活性化薬剤又は溶液を追加する必要がない。

代替的かつ随意的に、及び図８Ｂに描かれるように、歯科処置アプリケータ８００は、ＤＣ電流適用電極１４０／１４０−１及び発光ダイオード（ＬＥＤ）８０２の双方を含み得る。ＬＥＤ８０２は、電極１４０／１４０−１の活性化に引き続いての、ホワイトニング組成物又はフッ素化組成物の感光及び活性化開始を目的として、光化学線光を発生しかつ熱を発生するべく活性化され得る。その結果、活性薬剤組成物及び／又は歯列弓（歯及び／又は歯肉）のさらなる温度上昇なしに、活性又はホワイトニング薬剤組成物の十分な活性化が引き起こされるので、処置対象患者の不快感が防止される。この構成において、ＬＥＤ８０２及び電極１４０／１４０−１はコンピュータ又はプロセッサ１２２によって制御され、各歯に又は歯列弓のセグメントに対処可能となる。

代替的かつ随意的に、及び、歯科処置アプリケータの他例の簡略化された斜視図である図９Ａに描かれるように、歯科処置アプリケータ８００の一以上の電極９０２は、導電性ストリップの形態であって、壁１０２及び／又は１０４の湾曲表面に沿って配置され得る。図９Ｂに示される他の構成において、導電性ストリップ９０２／９０４の形態にある連続電極は、壁１０４及び１０２それぞれに配置され、かつ、適切な導電性の流体又はゲルのみに接触するが、歯自体には接触しない。処置中において電極９０２／９０４は、歯の漂白工程を促す酸化還元反応を引き起こすべく、逆の電気極に電気的に接続され得る。

図１Ａ及び１Ｂの歯科処置アプリケータのさらなる他例の簡略化された斜視図である図１０に示されるように、エネルギー適用素子１３８は、複数のＤＣ電流適用素子１００２／１００２−１であり得る。

ＤＣ電流適用素子１００２の極性は、ＤＣ電流適用素子１００２−１の極性の逆である。すなわち、ＤＣ電流適用素子１００２が負極性（カソード）であれば、ＤＣ電流適用素子１００２−１は正極性（アノード）であり、ＤＣ電流適用素子１００２が正極性（アノード）であれば、ＤＣ電流適用素子１００２−１は負極性（カソード）である。両適用素子間に電圧が維持されるので、電気分解化学的薬剤がウェル１１２の中に配置されてＤＣ電流適用素子１００２及び１００２−１の双方に接触すると電流が生じる。

付加的かつ随意的に、ＤＣ電流適用素子１００２−２／１００２−１は、ＤＣ電流エネルギー発生器１２４によって別個に給電され、かつ、コンピュータ又はプロセッサ１２２によって別個に制御される。その結果、ＤＣ電流適用素子１００２−２／１００２−１の対間に流れるＤＣ電流は、活性化された適切な導電性のホワイトニングゲルによる処置対象の歯列弓に沿った様々な箇所において変わり得るので、当該歯列弓の一以上のセグメントに対し又は個々の歯に対し、当該歯に接触することなく処置を適用することができる。例えば、歯科処置は、領域ごとの活性化（例えば歯列弓に沿って作用レベルに勾配をつけること）による離散箇所の処置から、全歯列弓の歯のフッ素化又はホワイトニング処置まで変わり得る。

当業者にはわかることだが、本方法及び装置は、特に上に示され及び述べられたものに限られない。本方法及び装置の範囲はむしろ、上述の様々な特徴のコンビネーション及びサブコンビネーション双方、並びに、上記説明を読んだ当業者に想起されるが先行技術ではない修正例及び変形例をも含む。

Claims (20)

1. 電気化学的歯科ホワイトニング用の装置であって、
   上顎及び下顎歯列弓のいずれかに適用されるべく構成された少なくとも一つの歯科処置トレイであって、少なくとも一つの歯列弓及び適切な導電性の活性薬剤を収容するべく構成されたウェルを画定する少なくとも２つの壁と一の床とを有する歯科処置トレイと、
   前記ウェルの前記壁に位置決めされ、かつ、前記トレイの上顎ウェル及び下顎ウェル双方において処置中に前記適切な導電性の活性薬剤に電流を適用するべく構成された少なくとも一つの電極と
   を含み、
   前記電流は、前記上顎及び下顎歯列弓に適用される前記活性薬剤の歯ホワイトニングの作用を加速させる装置。
2. 少なくとも交流電流（ＡＣ）又は直流電流（ＤＣ）電源及びＤＣ電流発生器を含む携帯ユニットをさらに含む請求項１に記載の装置。
3. 前記ＤＣ電流発生器は、適切な導電性の活性薬剤に浸漬された前記少なくとも一つの電極に電流を適用し、
   前記ＤＣ電流は少なくとも酸化反応を加速させる請求項２に記載の装置。
4. 前記少なくとも一つの電極は、露出表面を有するように前記トレイの壁の内側に埋め込まれて前記適切な導電性の活性薬剤に電流をもたらす請求項３に記載の装置。
5. 前記少なくとも一つの電極は、露出表面を有するように前記トレイの壁の内側に埋め込まれて前記適切な導電性の活性薬剤に電流をもたらし、
   前記露出表面は前記歯とは接触しない請求項１及び３のいずれか一項に記載の装置。
6. 複数の圧電素子をさらに含み、
   前記複数の圧電素子は、前記ウェルにおける前記活性薬剤の均一な濃度を維持するべく活性化されて液体の乱流動を誘引する振動を生成する請求項１に記載の装置。
7. 前記歯科処置トレイは、軽度の接着剤ストリップ、布製面ファスナ及び永久磁石の少なくとも一つに取り外し可能に取り付けられる請求項１に記載の装置。
8. 前記歯科処置トレイは、前記携帯ユニットに接続されたハーネスも含む請求項２に記載の装置。
9. 前記携帯ユニットは、随意的なコンピュータ及び随意的な吸引／真空ポンプをさらに含む請求項２に記載の装置。
10. 少なくとも温度センサ、液面計、容量センサ、酸素センサ、光センサ及びｐＨ計からなるセンサ群から選択された少なくとも一つのセンサをさらに含む請求項１に記載の装置。
11. 少なくとも一つのセンサが、進行中の歯科処置に関する実時間処置パラメータを含むフィードバックをコンピュータに与えるべく構成される請求項１０に記載の装置。
12. 前記処置を加速するエネルギーは、機械音響エネルギー、電気エネルギー、電気磁気エネルギー及び磁気エネルギーからなるエネルギー群の少なくとも一つである請求項１に記載の装置。
13. 前記歯科処置は、歯のホワイトニング、歯石除去、歯肉組織デブリドマン及び歯肉マッサージを含む処置群から選択された少なくとも一つの歯科処置である請求項１に記載の装置。
14. 前記歯科処置トレイは、前記ウェルの壁に沿って分配された圧電素子も含み、
    前記圧電素子は、活性化されると非研磨マッサージを歯肉に適用する請求項１に記載の装置。
15. 前記歯科処置トレイは、前記ウェルの壁に沿って分配された圧電素子も含み、
    前記圧電素子は、２０ｋＨｚ〜３６ｋＨｚの、いくつかの例においては２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数、及び一素子当たり０．０２〜２．０ワットの電力範囲で振動するべく動作可能である請求項１４に記載の装置。
16. 前記歯科処置トレイは、前記壁に沿って分配された圧電素子も含み、
    前記圧電素子は、振動して前記ウェル全体にわたる前記活性薬剤の均一分配及び混合の少なくとも一つを支援するべく、及び、歯ホワイトニング作用を加速するべく、並びに、一以上の歯肉細胞層の表面的なデブリドマンがもたらすことにより、炎症を起こした歯肉組織の再成長及び治癒を刺激するべく動作可能である請求項１に記載の装置。
17. 前記歯科処置トレイは、前記壁に沿って分配された圧電素子も含み、
    前記圧電素子は、前記ウェルの中の液体にキャビテーションを生じさせて歯石を破砕し、緩め、及び歯のエナメルから剥離させる衝撃波を前記液体において有効にするべく動作可能である請求項１に記載の装置。
18. 前記歯科処置トレイは、前記壁に接着された永久磁石も含み、
    前記永久磁石は、前記ウェルの内側に磁場をもたらすことにより、前記エネルギー適用素子によって遂行される前記歯ホワイトニングの工程を改善するべく動作可能である請求項１に記載の装置。
19. 前記永久磁石は、前記ウェルにおいて磁場を有効にするべく動作可能であり、
    前記磁場は、液体内の自由イオンの動きに向けられて電流を適用する必要性をなくす請求項１に記載の装置。
20. ２つの歯科処置アプリケータが対にされて上顎歯列弓及び下顎歯列弓双方を並行して収容するべく構成される請求項１に記載の装置。

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