JP2020519410A

JP2020519410A - カスタマイズされた根管充填コアおよびカスタマイズされた根管充填コアを作る方法

Info

Publication number: JP2020519410A
Application number: JP2020512765A
Authority: JP
Inventors: マーティンデビッドレビン
Original assignee: マーティンデビッドレビン
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2018-05-04
Publication date: 2020-07-02
Also published as: WO2018208605A1; KR20200007819A; KR102573742B1; EP3621550A1; EP3621550B1

Abstract

根管を充填するためのコアは、根管の輪郭によくマッチする事前形成された輪郭を有するボディを含む。シーラーを伴うかまたは伴わずにコアが根管内に挿入されると、根管内には本質的に空隙がない。カスタマイズされた根管充填コアを作る方法は、根管の三次元画像を生成する段階を含む。同方法はまた、根管の三次元画像に基づいてカスタマイズされた根管充填コアを製造する段階も含む。カスタマイズされた根管充填コアは、シーラーを伴うかまたは伴わずにコアが根管内に挿入されたときに根管内に本質的に空隙がないよう、根管の輪郭によくマッチする事前形成された輪郭を有する。

Description

分野
本発明の諸態様は、概して根管充填に関し、より具体的には、カスタマイズされた根管充填コアと、カスタマイズされた根管充填コアを作るための方法およびシステムとに関する。

背景
歯牙は、歯髄を包む根管を含む。歯髄内に導入された細菌は炎症または感染を引き起こしうる。歯髄は、炎症または感染をきたすと、その領域を健常状態まで修復するため除去されることがある。歯髄の除去後に細菌が根管に入ることを防ぎ、残った細菌を不活化または埋没させ、または、歯牙支持構造から出た外部の組織液の浸潤から根管をシールするため、根管は充填材料を用いて充填される。充填材料には典型的に、例えば、個々のガッタパーチャコーンを側方に加圧しながら増加的に置かれるガッタパーチャ；加温して垂直に加圧しながら増加的に置かれるガッタパーチャ；単一のガッタパーチャコーン；同様のコア材料もしくは異なるコア材料のキャリヤ上のガッタパーチャ；中心のナイロンコアに取り付けられる重合ヒドロゲル；または、根管の全長に適用されるシーラーのみの材料、などがある。

根管内の充填に空隙があること、および、充填材料と根管の間に漏洩があることは、再感染のリスクを増大させ、かつ、根管手技が長期的に成功する可能性を低下させる。典型的に、（1）歯冠側の漏洩、および（2）根管側方または根尖側の漏洩、という2種類の漏洩がある。歯冠側の漏洩は、充填材料を覆う修復用シールにおける浸出を介して、口腔由来の微生物が根管系に入った場合を指す。根管側方または根尖側の漏洩は、歯根の側方域および根尖域に周囲組織からペプチドおよび他の分子が浸潤して、充填された根管系内で微生物生育を支持している場合に生じる。ガッタパーチャで充填した根管系への微生物および組織液の浸潤は、3週間という短期間でも生じることがある。ペーストのみによる充填技法を除いて、今日使用される充填材料では、ペーストまたはシーラー成分とともに置かれる固体コア材料が典型的に使用される。これらの技法は根管内にかなりの空隙を生成する可能性があり、それは、漏洩、感染、そして最終的に再治療または歯牙喪失につながる可能性がある。そして、リボン形および幅の広い長円形の根管を完全に充填することは困難である。したがって、様々な形状の根管に対して、空隙を伴わずに根管全体を実質的に充填する、充填システムに対するニーズが存在する。

概要
いくつかの態様において、根管を充填するためのコアは、準備および消毒された根管の輪郭によくマッチする事前形成された輪郭を有する、ボディを含む。コアが根管内に挿入されると、根管内には本質的に空隙がない。

いくつかの態様において、カスタマイズされた根管充填コアを作る方法は、根管の三次元画像を生成する段階を含む。同方法はまた、根管の三次元画像に基づいてカスタマイズされた根管充填コアを製造する段階も含む。カスタマイズされた根管充填コアは、コアが根管内に挿入されたときに根管内に本質的に空隙がないよう、根管の輪郭によくマッチする輪郭を有する。

いくつかの態様において、歯髄の損傷を治療する方法は、根管の三次元画像を生成する段階を含む。同方法はまた、根管の三次元画像に基づいてカスタマイズされた根管充填コアを製造する段階も含む。カスタマイズされた根管充填コアは、根管の輪郭によくマッチする輪郭を有する。同方法は、根管内に本質的に空隙がないよう、カスタマイズされた根管充填コアを根管内に挿入する段階をさらに含む。

いくつかの態様において、カスタマイズされた歯根充填コアを生成するためのシステムは、根管の三次元画像から三次元データを抽出するように構成されたプロセッサを含む計算デバイスを含む。同システムはまた、抽出された三次元データを用いてカスタマイズされた根管充填コアを製造するように構成されたコンピュータ制御システムも含む。

いくつかの態様において、根管は、根尖部と、中間部と、歯冠部とを含み、そして根管を充填するためのカスタマイズされたコアは、根管の輪郭にマッチするように成形された、事前形成されたシングルピースのボディを含む。事前形成されたシングルピースのボディが根管内に挿入されると、事前形成されたシングルピースのボディは、根管の根尖部と中間部と歯冠部とを実質的に充填して、根管において細菌および組織液に対して実質的に不浸透性のシールを形成する。

いくつかの態様において、根管は、輪郭が不均一なボリュームを画定する。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、根管の三次元画像に基づいてコンピュータ制御製造システムによって生成される。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは生体適合性材料を含む。いくつかの態様において、生体適合性材料は寸法安定性がある。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは抗菌材料を含む。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、細菌および組織液の浸潤に対して実質的に不浸透性の材料を含む。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは放射線不透過性材料を含む。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、触媒にさらされると膨張する材料を含む。いくつかの態様において、触媒にさらされると膨張する材料は、膨張後に寸法安定性を保つ。いくつかの態様において、材料の膨張比は、事前形成されたシングルピースのボディの長さ方向に沿って様々である。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの少なくとも一部分は非象牙質色である。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、事前形成されたシングルピースのボディの歯冠側端部に形成された、根管チャンバー内まで延在するハンドルを含む。いくつかの態様において、ハンドルは、事前形成されたシングルピースのボディを根管から除去するように構成された除去ツールと協調的に係合するように構成されたインターフェースを含む。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面は、事前形成されたシングルピースのボディと根管との間のシーラントに当該外面が接着しないよう、滑らかである。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面は疎水性である。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面は、約0.0〜約0.15の範囲内の摩擦係数を有する。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面はポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を含む。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面は、根管内のシーラントとともに機械的インターロックを作り出すよう、粗い。

いくつかの態様において、事前形成されたボディは親水性材料で作られる。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの外面は、生体適合性および生体活性のある材料を含む。いくつかの態様において、生体適合性および生体活性のある材料はケイ酸カルシウムを含む。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、溶媒にさらされると溶解する材料を含む。

いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディの密度は、事前形成されたシングルピースのボディの幅方向に沿って様々である。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、事前形成されたシングルピースのボディの根尖側端部から歯冠側端部まで、導電性の経路を画定する。いくつかの態様において、事前形成されたシングルピースのボディは、根尖側端部からハンドルの歯冠側端部のポイントまで、導電性の経路を画定する。

いくつかの態様において、輪郭が不均一なボリュームを画定する根管を充填するためのカスタマイズされたコアは、輪郭が不均一なボリュームの少なくとも根尖部にマッチするように成形された、事前形成されたボディを含む。事前形成されたボディが根管内に挿入されると、事前形成されたボディは、輪郭が不均一なボリュームの根尖部を実質的に充填して、根管の、輪郭が不均一なボリュームの根尖部において、細菌および組織液に対して実質的に不浸透性のシールを形成する。

以下に、添付の略図面を参照しながら諸態様を説明するが、それは例示にすぎない；添付の図面において、対応する参照記号は対応する部品を示す。

図１Ａおよび１Ｂは、それぞれ、（1）ヒト前歯の冠状断面と、（2）図1Aのヒト前歯の矢状断面とを示した図である。図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ、（1）膿瘍を生じたヒト前歯の冠状断面と、（2）図2Aのヒト前歯の矢状断面とを示した図である。 1つの態様に基づく、歯髄の損傷を治療する方法のブロック図である。上顎左側中切歯の例示的な根尖周囲放射線写真である。例示的な歯牙検査マトリックスを示した図である。可視光所見および咬合を文書化するための中切歯の写真である。図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃは、それぞれ、（1）灌注および清掃後であり、かつ器械使用を最少に行ったかまたは行っていない、ヒト前歯の冠状断面；（2）図7Aのヒト前歯の矢状断面；ならびに、（3）1つの態様に基づくカスタマイズされた充填コア、を示した図である。図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、それぞれ、（1）灌注および清掃後であり、かつ器械使用後である、ヒト前歯の冠状断面；（2）図8Aのヒト前歯の矢状断面；ならびに、（3）1つの態様に基づくカスタマイズされた充填コア、を示した図である。図９Ａ、９Ｂ、および９Ｃは、1つの態様に基づく、左からそれぞれ、限定された視野、中程度の視野、および大きな視野とともに示した、ヒト頭蓋の略図である。図１０Ａ〜１０Ｄは、生成された例示的な三次元画像である。三次元画像をセグメント化しかつ根管のボリューム解析をレンダリングするために用いられる例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットである。三次元画像をセグメント化しかつ根管のボリューム解析をレンダリングするために用いられる例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットである。三次元画像をセグメント化しかつ根管のボリューム解析をレンダリングするために用いられる例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットである。三次元画像をセグメント化しかつ根管のボリューム解析をレンダリングするために用いられる例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットである。三次元画像をセグメント化しかつ根管のボリューム解析をレンダリングするために用いられる例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットである。図１６Ａ、１６Ｂ、および１６Ｃは、それぞれ、コアおよびシーラントなし、従来のコアおよびシーラントあり、ならびに、1つの態様に基づくカスタマイズされた充填コアおよびシーラントありの、器械使用および消毒後である歯根および根管の断面図である。 1つの態様に基づく、ハンドルとインターフェースとを備えたカスタマイズされた充填コアを示した図である。 1つの態様に基づく、灌注および清掃後であり、かつ、ハンドルとインターフェースとを備えたカスタマイズされた充填コアの挿入後である、ヒト前歯の舌側観を示した図である。

本発明の諸態様の特徴および利点は、以下の詳細な説明を図面と併せて読むことによって、より明らかになるであろう。

詳細な説明
本明細書において、具体的用途のための例示的態様を参照しながら本発明を説明するが、本発明がそれらに限定されるわけではないことが理解されるべきである。本明細書に提供する教示を入手した当業者には、その範囲内における追加的な改変、用途、および態様、ならびに、本発明が大きく有用となる追加的分野が認識されるであろう。

図1Aおよび1Bに、それぞれ、ヒト前歯10の冠状断面、および歯10の矢状断面を示す。歯10は、歯髄14を含有する根管12を画定する歯根11を含む。歯髄14は、血管と、結合組織と、神経とを含む軟部組織である。歯髄14は、X線的根尖18から通常約0.5 mmのところに位置する生理学的根尖16から、歯10の歯冠22にある髄角20まで、延在しうる。歯冠22は典型的に、象牙質24と、象牙質24を覆うエナメル層26とで構成される。根管12は、歯冠22から生理学的根尖16までにわたって、歯冠部28（歯冠22に最も近い部分）と、中間部30と、根尖部32（生理学的根尖16に最も近い部分）とを含みうる。

図2Aおよび2Bに、それぞれ、（1）膿瘍を生じたヒト前歯34の冠状断面、および（2）歯34の矢状断面を示す。時として、細菌および／または組織液36が根管12内の歯髄14内に導入される。例えば、歯34における齲歯38、歯周病、または破折によって、細菌および／または組織液36が導入されることがある。時に、細菌および／または組織液36が、例えば側根管もしくは副根管40の近傍、または根管12の生理学的終点42の近傍など、周囲の骨において炎症または感染を引き起こすことがある。炎症または感染は疼痛および腫脹を引き起こしうる。歯髄14の損傷は、例えば齲歯38など、歯牙に視認可能な劣化がなくても生じる可能性もある。歯髄14が炎症または感染をきたすと、患部組織を除去しそしてその領域を健常状態まで修復するため、根管または抜歯が必要になることがある。

図3に、1つの態様に基づく、歯髄の損傷を治療する方法44のブロック図を示す。方法44は、患者を診察する段階46、根管を準備する段階48、三次元画像を生成する段階50、充填コアを製造する段階52、および、充填コアを挿入する段階54を含む。

いくつかの態様において、患者を診察する段階46において、例えば総合歯科医または歯内治療医などの歯科医が、患者の診察を行う。診察中、歯科医は、患者に問診し、かつ患者の医学的および歯学的な病歴を検討してもよい。段階46におけるいくつかの態様において、歯科医は、関心対象の1つまたは複数の歯牙の平面（二次元）放射線画像を撮影する。図4は、診察中に得られうる、上顎左側中切歯の例示的な根尖周囲の放射線画像である。歯科医は平面放射線画像を評価し、そして次に物理的検査を行ってもよい。

段階46におけるいくつかの態様において、物理的検査には、例えば打診、触診、バイトスティック、温度診、透照診、および電気歯髄診などを含む、様々な検査に対する反応を記録する段階が含まれる。物理的検査中、歯科医は、例えば打診時の疼痛、熱さもしくは冷たさに対する鋭敏性、色の変化、痛み、または周囲組織における腫脹など、歯髄の損傷の兆候について検査しうる。これらの結果は、図5に示すような書面式のマトリックスにて客観的所見として記録されてもよい。図5に示すように、マトリックス内に記録された結果は、上顎左側中切歯である歯牙#9が感染している可能性があることを示す。

いくつかの態様において、患者を診察する段階46はまた、関心対象の歯牙を、例えば探針、特殊な照明、および／または拡大観察などによって、破折について診察する段階も含む。いくつかの態様において、患者を診察する段階46はまた、関心対象の歯牙を、過咬合について診察する段階も含む。図6に、例えば過咬合などの診察所見を文書化するために撮影されてもよい、治療前の写真画像を示す。

方法44はまた、根管を準備する段階48を含んでもよい。段階48において、歯科医は歯牙10の根管12を準備してもよい。いくつかの態様において、根管を準備する段階48は、例えばいくつかの態様において歯牙10の露出表面上のアクセス用開口部56（図7A、7B、8A、および8Bを参照）を通るなどして、歯髄14を根管12から除去するための、ルーチンの非外科手技を含む。段階48におけるいくつかの態様において、歯髄14の除去後、例えば根管12内の組織、デブリ、細菌、および組織液の実質的にすべての痕跡を除去するため灌注剤を提供するなどによって、根管12が灌注および消毒される。例えば、根管12は、灌注剤を送達する針を用いて灌注されてもよい。段階48におけるいくつかの態様において、図7Aおよび7Bに示すように、灌注および消毒後、（根管12の輪郭を形成する）根管12の壁13には、器械使用が行われないか、または、例えば音響式、複音響式、もしくは超音波式のアジテーター、レーザー技法、またはそれらの任意の組み合わせなどを用いて、アクセス用開口部56を通して軽度の器械使用が行われるかのいずれかである。段階48におけるいくつかの態様において、図8Aおよび8Bに示すように、灌注および消毒後、根管12の壁13が望ましい形状を形成するよう、根管12の壁に中程度または重度の器械使用が行われる。例えば、図8Aおよび8Bに示すように、根管12の壁13は円錐形を形成する。いくつかの態様において、根管12の壁13の望ましい形状は非円錐形である。

いくつかの態様において、根管を準備する段階48は修正手技を含む。すなわち、初期治療後の持続的な感染のため、根管12が再治療または修正される；これは時に何年も後に生じることもある。修正手技は、以前の根管治療が不完全であったか、根管の解剖学的構造が複雑であるか、または、漏洩をきたした修復物を通じて口腔細菌および／もしくは組織液による汚染が生じている場合に、必要となる可能性がある。根管を準備する段階48が修正手技であるいくつかの態様において、以前に置かれた根管充填材料が根管12から除去されて、根管12は灌注および消毒される。根管を準備する段階48が修正手技であるいくつかの態様において、根管を準備する段階48は、デジタル放射線撮影とともに手術顕微鏡を用いることによって行われる。

いくつかの態様において、根管を準備する段階48は、例えば感染をきたした歯根11または根尖16と周囲組織とを外科的に除去する段階などを含む、外科手技である。この手技は根尖マイクロサージェリーまたは根尖切除術として公知である。そのような手技中の視認性を高めるため、特殊な同軸照明を備えた外科手術顕微鏡が用いられることもある。

方法44はまた、三次元画像を生成する段階50も含んでもよい。段階50において、根管12を少なくとも部分的に含む三次元画像が生成される。いくつかの態様において、三次元画像は、例えばボクセルサイズ約75〜90 μmの範囲内の解像度を有する画像など、高解像度の三次元画像である。いくつかの態様において、三次元画像は、ボクセルサイズ約75〜90 μmの範囲外の解像度を有する。

画像生成段階50のいくつかの態様において、1つまたは複数の三次元画像が生成される。

いくつかの態様において、三次元画像はトモグラフィ像である。いくつかの態様において、三次元画像はコンピュータ断層撮影（CT）によって生成される；例えば、コーンビームCT（CBCT）などのX線CT、磁気共鳴撮像（MRI）、超音波、放射線撮影、光学撮像、または他の任意の好適な三次元撮像技術が用いられる。三次元画像は様々な視野（FOV）を有してもよい。例えば、図9A〜9Cに示すように、生成された三次元画像は、図9A内のボックスが示すような限定的なFOVか、図9B内のボックスが示すような中間的なFOVか、または図9C内のボックスが示すような大きなFOVを有してもよい。図10A〜10Dに、1つの態様に基づく、生成された例示的な三次元画像を示す；再構築された表面が図10Aに、再構築された矢状断面が図10Bに、再構築された冠状断面が図10Cに、そして軸方向像が図10Dに示されている。生成された三次元画像は、単一の歯牙、歯列の四分円部分、歯列の六分円部分、または、いくつかの態様において歯列全体および周囲構造を、三次元で示してもよい。

いくつかの態様において、三次元画像は、術中および術後（根管準備段階48と同時またはその後）に生成される。

いくつかの態様において、画像生成段階50は歯科医のオフィスで行われる。いくつかの態様において、段階50は歯科医のオフィス外の施設で行われる。

方法44は、充填コアを製造する段階52もまた含んでもよい。段階52においてカスタマイズされた充填コア58が作られる。図7Cおよび8Cに例示的な充填コア58を示す。段階52におけるいくつかの態様において、充填コア58のシングルピースのボディ59は、その事前形成された輪郭（すなわち、根管12内に挿入される前の輪郭）が根管12の壁13の輪郭によくマッチするように、成形される。いくつかの態様において、中に挿入されたときに、コア58のみで実質的に根管12全体が充填される（歯冠部28、中間部30、および根尖部32において根管12内に本質的に空隙がない）よう、コア58のボディ59の輪郭は根管12の壁13の輪郭によくマッチする。本出願において用いられる、根管内に本質的に空隙がないとは、コア58の任意の部分と根管12の壁13との間のギャップが、少なくとも約2.0マイクロメートル（細菌の平均サイズ）より小さいことを意味する。いくつかの態様において、コア58の任意の部分と根管12の壁13との間のギャップは、約0.5マイクロメートルより小さい。いくつかの態様において、中に挿入されたときに、コア58およびシーラントで実質的に根管12全体が充填される（歯冠部28、中間部30、および根尖部32において根管12内に本質的に空隙がない）よう、コア58のボディ59の輪郭は根管12の壁13の輪郭によくマッチする。

いくつかの態様において、コア58のボディ59の輪郭は、根管12の輪郭と実質的に並行である。いくつかの態様において、コア58は、根管12の容積の約90〜110パーセントの初期体積を有する。いくつかの態様において、コア58は、根管12の容積の約95〜105パーセントの初期体積を有する。例えば、図7Cに示すように、コア58のボディ59は、図7Aおよび7Bにおける根管12の壁13の波打った輪郭によくマッチする、波打った輪郭を有する。図8Cに示すように、コア58のボディ59は、図8Aおよび8Bにおける根管12の壁13の円錐状の輪郭によくマッチする、実質的に円錐状の輪郭を有する。いくつかの態様において、コア58は、例えば砂時計形など、コア58の近位部分および遠位部分より小さい直径を有する中間部分を含む、事前形成された形状を有する。

コア58がシーラントとともに用いられるいくつかの態様において、コア58は、用いられるシーラントの体積が、シーラントを用いる従来の充填コアと比較してごく小さくなるようにサイズ決定される。例えば、（1）コアおよびシーラントなし、（2）従来のコア66およびシーラント68あり、ならびに、（3）1つの態様に基づくカスタマイズされた充填コア58およびシーラント68ありの、歯根11および根管12の断面図をそれぞれ示している、図16A、16B、および16Cを参照すると、根管12内に本質的に空隙がないようコア58とともに根管12全体を充填するために必要なシーラント68の体積は、従来のコア66とともに根管12を充填するために必要なシーラント68の体積より小さい。根管12を充填するために必要なシーラント68の体積が減少すると、シーラント68が劣化するリスクが低下し、ゆえに、細菌および／または組織液が根管12に浸潤することを可能にしてしまうリスクが低下する。

いくつかの態様において、カスタマイズされたコア58を用いた歯牙の術後放射線写真は、従来のコア66を用いた歯牙より、放射線像が良好となる。すなわち、コア58がよくフィットしていることにより、充填された根管12は、コア58が根管壁13に非常に正確にフィットしていることを示す、より良好な像を有する。

いくつかの態様において、図7A、7C、8A、および8Cに示すように、コア58は、コア58が根管12内に挿入されたときに、コア58の根尖側端部60が生理学的根尖16にポジショニングされ、かつコア58の歯冠側端部62が根管12のオリフィス64にポジショニングされるような、長さを有する。他の態様において、コア58は、コア58が根管12内に挿入されたときに、根尖側端部60が生理学的根尖16にポジショニングされ、かつ歯冠側端部62がアクセス用開口部56に近接してポジショニングされるような、長さを有する。

いくつかの態様において、充填コア58は無菌材料で作られる。いくつかの態様において、充填コア58は不活性材料である。いくつかの態様において、充填コア58は生体適合性材料である。いくつかの態様において、充填コア58は、無菌、不活性、かつ生体適合性のある材料である。いくつかの態様において、充填コア58は、無菌、不活性、かつ／または生体適合性のある材料で作られる。いくつかの態様において、コア58は、根管12内で細菌が生育するリスクを低減するため、抗菌性の材料で作られる。いくつかの態様において、コア58は、細菌および組織液の浸潤に対して実質的に不浸透性の材料で作られる。いくつかの態様において、コア58は、重要な解剖学的構造内への過伸展を回避するため安全に適用できる材料で作られる。いくつかの態様において、充填コア58は、寸法安定性のある生体適合性材料である。本出願の文脈において、「寸法安定性のある（dimensionally stable）」は、根管12内への最終的な留置後に充填コア58の寸法および形状が縮まないことを意味する。いくつかの態様において、コア58は、放射線不透過性の材料で作られる。いくつかの態様において、充填コア58は、ガッタパーチャ、ナイロン、プラスチック、または、清潔さ、生体適合性、不活性、および固有の抗菌活性が望ましい水準である他の任意の材料を含む。

いくつかの態様において、充填コア58は、象牙質の再石灰化と根管表面への接着とを促進するように構成された生体活性および生体適合性のある材料で作られるかまたはコーティングされるかのいずれかである。いくつかの態様において、生体活性および生体適合性のある材料は、例えばケイ酸三カルシウムまたはケイ酸二カルシウムなどのケイ酸カルシウムを含んでもよい。いくつかの態様において、同材料は、形状およびトポグラフィが様々であってもよく、ひいては生体活性の水準を変化させる、ナノ合成されたケイ酸カルシウムを含む。

いくつかの態様において、充填コア58は、例えばコーンビームコンピュータ断層撮影（CBCT）などのコンピュータ断層撮影（CT）、口内放射線撮像、磁気共鳴撮像、または超音波撮像などによって生成されるトモグラフィ像および平面像における、充填コア58の画像コントラストと視認性とを向上させるため、放射線乳白剤を含む材料で作られるかまたはコーティングされるかのいずれかである。例えば、放射線乳白剤は、酸化ビスマス（Bi2O3）、三フッ化イッテルビウム（YbF3）、または酸化ジルコニウム（ZrO2）であってもよい。

いくつかの態様において、充填コア58は、例えば赤、橙、青、白、または、象牙質と対比する他の何らかの色など、歯科医が充填コア58を根管12に対して容易に同定できるように構成された非象牙質色である。いくつかの態様において、充填コア58の少なくとも一部分が非象牙質色である。例えば、歯冠側端部62が非象牙質色であってもよい。非象牙質色は、例えば再治療手技中などに、歯科医が充填コア58を周囲の歯構造から容易に同定および識別することを可能にする。

いくつかの態様において、充填コア58は、例えば充填コア58が根管12から除去される再治療手技中などに、歯科医が充填コア58を根管12に対して容易に操作および除去できるよう、シーラントに接着しないように構成された滑らかな外面を有してもよい。例えば、充填コア58の外面は、約0.0〜約0.15の範囲内の摩擦係数を有してもよい。いくつかの態様において、表面がシーラントに接着しないよう助けるため、充填コア全体または充填コア58の外面が、例えばポリテトラフルオロエチレン（PTFE）などの疎水性材料で作られてもよい。

いくつかの態様において、充填コア58は、根管12内のシーラントとともに機械的インターロックを作り出す粗い外面を有してもよい。充填コア58の粗い外面と根管12内のシーラントとの間の機械的インターロックは、シールを形成することならびに細菌および組織液の浸潤を防ぐことを助ける可能性がある。いくつかの態様において、例えば表面がシーラントに接着するよう、または充填コア58が膨張触媒を吸収するよう助けるため、充填コア全体または充填コアの外部が親水性材料で作られてもよい。

いくつかの態様において、充填コア58の外面は、シールを形成することならびに細菌および組織液の浸潤を防ぐことを助けうる材料で処理されてもよい。

いくつかの態様において、充填コア58は膨張性の生体適合性材料を含む。例えば、充填コア58は、例えば水分かまたはコア58を歯牙10に接合するためのシーラントかなどの触媒にさらされると膨張する材料から作られてもよい。そうした態様において、充填コア58は、インサイチューでの膨張時に充填コア58の体積が根管12の容積の約100パーセントまたは約100パーセント超に達するように製造され、それは、シーラーを伴った状態で根管12内に本質的に空隙がないようになされる。いくつかの態様において、充填コア58は、触媒にさらされると膨張しかつ膨張後は寸法安定性があるままとなる材料である。例えば、根管12内においてインサイチューで膨張した後、充填コア58の寸法および形状は縮まない。いくつかの態様において、コア58の膨張比はコア58の長さ方向に沿って一定である。注目すべき点として、膨張比はコア58の長さ方向に沿って一定であってもよいが、直径の絶対的な膨張は、コア58の事前形成された初期直径に応じて様々であってもよい。例えば、コア58が105パーセントの直径膨張比を有し、かつコア58の初期形状が直径2 mmの最下部と直径10 mmの最上部とを有するのであれば、最下部直径は0.1 mm膨張し、かつ最上部直径は0.5 mm膨張する。他の態様において、コア58の異なる縦方向セグメントが異なる膨張比を有してもよい。ゆえに、例えば、遠位セグメントが、近位セグメントより高い膨張比を有するように構成されてもよい。同様に、近位セグメントが、遠位セグメントより高い膨張比を有するように構成されてもよい。患者の根管の寸法は多様であるので、理解される点として、充填コアの直径および形状は、撮像された患者の根管の形状にマッチするよう、その長さ方向に沿って様々になるであろう。さらに理解される点として、直径が長さ方向に沿って異なる膨張性材料は、膨張のしかたが異なるであろう。

いくつかの態様において、充填コア58は非膨張性材料を含む。

いくつかの態様において、充填コア58は、例えば少なくとも10年間、少なくとも20年間、少なくとも30年間、または生涯などの長期間にわたって、直径方向に収縮しない材料を含む。

いくつかの態様において、充填コア58を形成する材料の密度は充填コア58内で様々である。いくつかの態様において、密度は充填コア58の幅方向に沿って様々であってもよい。例えば、充填コア58は、柔らかく密度がより低い内部コアを包む、硬い外部シェルを有してもよい。そうした構成において、柔らかい内部コアは例えば回転ドリルなどで容易に穴あけされてもよく、一方、硬い外部シェルは根管に沿ってドリルをガイドする。いくつかの態様において、充填コア58は、放射方向において線形的に変化する密度を有してもよい。いくつかの態様において、充填コア58は、放射方向において非線形的に変化する密度を有してもよい。いくつかの態様において、歯冠側端部62における外面は、密度がより低い材料で作られた部分を含む。いくつかの態様において、密度は充填コア58の垂直方向長さに沿って様々であってもよい。

段階52におけるいくつかの態様において、充填コア58は、根管12またはコア58のボディ59のいずれかの三次元CADモデルを生成するように構成されたプロセッサを含む計算デバイスと、コンピュータ制御製造システムとを備えたシステムによって製造される。計算デバイスは、例えばコンピュータ、PDA、タブレット、またはプロセッサを含む他の任意の好適な計算デバイスであってもよい。

コンピュータ制御製造システムは、例えばコンピュータ数値制御マシン、付加製造マシン、または他の任意の好適な製造マシンであってもよい。コンピュータ制御製造システムがコンピュータ数値制御マシンであるいくつかの態様において、コンピュータ数値制御マシンは、旋盤、ミリングデバイス、または他の任意の除去型マシンを含んでもよい。コンピュータ制御製造システムが付加製造マシンであるいくつかの態様において、付加製造マシンは、立体リソグラフィマシン、インクジェットプリンターマシン（すなわち3Dプリンター）、選択的レーザー焼結マシン、熱溶解積層マシン、または他の任意の好適な付加型マシンであってもよい。

いくつかの態様において、コンピュータ制御製造システムは、段階50において取得された三次元画像を用いてコア58を製造する。例えば、段階50において生成された三次元画像が、コンピュータ撮像ソフトウェアを用いて計算デバイスにアップロードされ、そして計算デバイス上のメモリ内に保存されてもよい。計算デバイスは、アップロードされた三次元画像を用いることによって、根管12またはコア58のボディ59の三次元CADモデルを生成してもよい。いくつかの態様において、三次元CADモデルは、根管12を横断層の表現に分解することによって作られる。いくつかの態様において、計算デバイスは三次元CADモデルを用いて、コア58のボディ59を製造するようコンピュータ制御システムを駆動する例えば数値ファイルなどの命令を生成し、そして次に計算デバイスは、その命令をコンピュータ制御製造システムに送信する。いくつかの態様において、計算デバイスはコンピュータ制御システムから分離している。いくつかの態様において、計算デバイスはコンピュータ制御システムと一体式である。

図11〜15に、根管12またはコア58のボディ59の三次元CADモデルを生成するために計算デバイス上で実行される例示的な撮像ソフトウェアのスクリーンショットを示す。具体的には、図11は、生成された三次元画像を計算デバイスにアップロードする段階を示す。同ソフトウェアを用いて、ユーザーは、図12に示すように計算デバイスのディスプレイ上のグラフィカルユーザーインターフェース上で、例えばアウトライン化などによって、歯牙10の関心領域（例えば根管12）を同定してもよい。次に、いくつかの態様において、同ソフトウェアが根管12の三次元CADモデルを生成する。例えば、根管12（またはコア58）の三次元CADモデルを生成するために適用される適切なランドマークによる反復セグメンテーションを行うために、自動セグメント化ツールを調整するための例示的なスクリーンショットを図13に示す。いくつかの態様において、ソフトウェアは、根管12をシンプルかつ迅速に自動的にセグメント化し、かつ側根管または副根管を強調表示する。

いくつかの態様において、CADモデルを生成するこの下位段階は、根管12の長さと幅とを測定する段階を含む。いくつかの態様において、根管12の長さは生理学的根尖16からアクセス用開口部56までで測定される。他の態様において、根管12の長さは生理学的根尖16から根管12のオリフィス64までで測定される。図14に、根管12の長さと幅とを測定するためのグラフィカルユーザーインターフェースの例示的スクリーンショットを示す。いくつかの態様において、根管12の長さおよび幅は、例えばボクセル数およびボリュームを用いることによって、スライスごとの形式で決定される。ソフトウェアは次に根管12またはコア58のボディ59の三次元CADモデルを生成する。図15にコア58のボディ59の例示的な三次元CADモデルを示す。計算デバイスは、三次元CADモデルから、コア58を作るようコンピュータ制御製造システムを駆動するファイル（例えば数値ファイル）を生成してもよい。

いくつかの態様において、ソフトウェアは、ユーザーが、コア58が根管12をどのように充填するかを評価でき、かつ、コア58が空隙の形成を伴わずに根管12全体を充填するかを検証できるよう、コア58を根管12内に重ね合わせる。

いくつかの態様において、コアを生成する段階52は歯科医のオフィスで生じる。いくつかの態様において、コアを生成する段階52は歯科医のオフィスから離れた施設で生じ、そしてコア58が歯科医に出荷される。

段階52におけるコア58の生成後、方法44の段階54において歯科医がコア58を根管12内に挿入する。いくつかの態様において、コア58は、シーラントの使用を伴わずに根管12内に挿入される。いくつかの態様において、コア58は、コア58を歯牙10に接合するためシーラントとともに根管12内に挿入される。シーラントが使用されるいくつかの態様において、コア58を根管12内に挿入する前に根管12がシーラントでコーティングされるか、コア58がシーラントでコーティングされるか、またはその両方が行われる。いくつかの態様において、シーラントの使用を伴うかまたは伴わずにコア58が根管12内に挿入されると、根管12は空隙を伴わずに完全にシールされる。いくつかの態様において、コア58を根管12に接合するためにシーラントが使用される。いくつかの態様において、コア58は、挿入されると、根管12を細菌および組織液の浸潤に対して実質的に不浸透性にするか、または、根管12内に残った細菌を埋没させる。

いくつかの態様において、段階52はまた、コア58を根管12内にシールするため、アクセス用開口部56内に永久的な修復物を置く段階も含む。

いくつかの態様において、コア58のボディ59の事前形成された輪郭は根管12の輪郭によくマッチするので、コア58は根管12内に例えば最小の力で挿入されうる。したがって、歯牙破折のリスクが最小化されうる。

いくつかの態様において、段階46、48、50、および52のうち1つまたは複数が方法44から省略されてもよい。例えば、段階46および52が省略されてもよい。

いくつかの態様において、電気的根管長測定器（EAL）デバイス用のプローブとして充填コア58を使用できるように、充填コア58は導電性の経路を含んでもよい。いくつかの態様において、導電性の経路は、根尖側端部60と、歯冠側端部62またはハンドル70（詳しくは後述）の歯冠側端部との間に延在してもよい。例えば歯冠側端部62の部分など、導電性の経路の一部分は、根管12の生理学的根尖16を検出するため例えば電気抵抗、インピーダンス、またはキャパシタンスなどを測定するEALデバイスに、ケーブルを介して電気的に連結される。例えば、EALデバイスは、例えば充填コア58の根尖側端部60が根管12の生理学的根尖16にある場合などにこれを検出するため、充填コア58が根管12の生理学的根尖16に接近する際にキャパシタンスとインピーダンスとの間の比の変化を測定してもよい。例えば、キャパシタンスは根管12の生理学的根尖16の近くで顕著に増大し、一方、インピーダンスは根管12の生理学的根尖16の近くで顕著に低減する。キャパシタンスとインピーダンスとの比の変化は、充填コア58が根管12の生理学的根尖16に近づいている場合にこれを示すための音響信号（例えば周期的なトーン）として出力されてもよい。そうした態様において、充填コア58およびEALデバイスは、例えばコーンビームコンピュータ断層撮影（CBCT）などのコンピュータ断層撮影（CT）、口内放射線撮像、磁気共鳴撮像、または超音波撮像などによって生成されたトモグラフィ像および平面像を用いる代わりに、またはそれに加えて、充填コア58が根管12内に完全に挿入されることを確実にするために用いられてもよい。

いくつかの態様において、導電性の経路は、根尖側端部60から歯冠側端部62まで延在する内部ワイヤまたは外部ワイヤのいずれかとして形成される。例えば、ワイヤは充填コア58全体にわたって中心にあってもよく、またはワイヤが充填コア58の外面上に配されてもよい。いくつかの態様において、充填コア58全体が導電性の経路を形成するよう、充填コア58全体が導電材料で作られる。いくつかの態様において、導電材料は、例えば金、銀、白金、アルミニウム、銅、チタン、金チタン、ニッケル-チタン、窒化チタン、酸化インジウムスズ、酸化スズ、パラジウム、およびステンレス鋼など、金属または金属合金であってもよい。いくつかの態様において、導電材料は、例えばポリアニリン、ポリピロール、ドープドポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリアズレン、ポリフラン、ポリイソプレン、および他の任意の好適な導電性プラスチックなど、導電性ポリマーであってもよい。

いくつかの態様において、充填コア58はまた、例えば歯科医が充填コア58を根管12に対して容易に動かすことを可能にするなど、歯科医が充填コア58を操作することを可能にするように構成された、ハンドル70も含む。図17に、1つの態様に基づくハンドル70を備えた例示的な充填コア58を示す。ハンドル70は充填コア58の歯冠側端部62に形成されてもよい。ハンドル70は、歯科医が例えば指を用いるかまたはハンドル70に係合するように構成された器械を用いて把持できる、任意の好適な形状を有してもよく、これにより、歯科医が充填コア58を根管12に対して挿入、調整、または除去することを可能にする。いくつかの態様において、ハンドル70は、（図17に示すような）細長いディスク形、長球回転楕円形、三次元多角形（例えばポスト、プリズム、ボックス、立方形、オルソトープなど）、回転楕円形（例えば偏球、長球など）、卵形、円柱形、円錐形、または他の任意の好適な形状を有してもよい。使用中、歯科医は、自身の指で、またはハンドル70に係合するように構成された器械で、ハンドル70を把持し、そして次に、ハンドル70を操作することによって根管12内の充填コア58を挿入、調整、または除去してもよい。

いくつかの態様において、ハンドル70は、例えばフック付きプローブ、探針、カーバー、プライヤー、ワイヤ、エキスカベータ、または鉗子などのツールと協調的に係合するように構成されたインターフェース72を含んでもよい。いくつかの態様において、インターフェース72は、ハンドル70の軸中心線上にポジショニングされた、例えば円形の通し穴であってもよい。そのような円形の通し穴のインターフェース72は、ツールの、対応する形状の突起（例えばフックまたはプロング）を受けるように構成されてもよい。他の態様において、インターフェース72は、除去ツールと協調的に係合するように構成された、ハンドル70内に形成されたくぼみ、突起（例えばポストもしくはフック）、または溝であってもよい。使用中、歯科医は、ツールでインターフェース72を係合し、そして次に、ツールを操作することによって根管12内の充填コア58を挿入、調整、または除去してもよい。

図18に、ハンドル70を備えた例示的な充填コア58が根管12内に挿入されているヒト前歯10の舌側観を示す。歯科医は、例えばツールでインターフェース72を係合しそして次にツールを操作するなどによって、ハンドル70を操作することによって根管12内の充填コア58を除去または調整してもよい。充填コア72が根管12内に正しくポジショニングされた後、例えば回転ドリルもしくは他のツールを用いてハンドル70を切断するなどによって、ハンドル70が充填コア58の歯冠側端部62から除去されてもよく、または、歯牙10のアクセス用開口部56を充填する充填材料によってハンドル70が単純に覆われてもよい。ハンドル70が除去されないいくつかの態様において、充填コア58を根管12からより容易に除去できるよう、ハンドル70は、滑らかな表面を画定するか、またはシーラントもしくは充填材料に接着しない材料で作られてもよい。いくつかの態様において、充填コア58およびハンドル70は、ハンドル70が根管12のオリフィス64より下にポジショニングされるようにサイズ決定されてもよい。

以上に本発明の様々な態様を説明したが、それらは限定としてではなく例示として提示されたことが理解されるべきである。本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および細部に様々な変更が行われうることが当業者には明らかであろう。

以上に、本発明の機能的構成単位と方法の諸段階とを助けとして、特定の機能のパフォーマンスおよびそれらの関係を例証しながら、本発明を説明した。これらの機能的構成単位および方法の諸段階の境界は、説明上の便宜のため、本明細書において任意に定義されている。特定の機能およびそれらの関係が適切に行われる限り、代替的な境界が定義されてもよい。ゆえに、そのようないかなる代替的境界も、特許請求される本発明の範囲および精神の範囲内である。これらの機能的構成単位は、不連続なコンポーネント、特定用途向け集積回路、適切なソフトウェアなどを実行するプロセッサ、またはそれらの任意の組み合わせによって実現されてもよいことが当業者に認識されるであろう。ゆえに、本発明の広さおよび範囲は、上述のいかなる例示的態様によっても限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲およびその同等物と一致するようにのみ定義されるべきである。

Claims

根尖部と、中間部と、歯冠部とを有する根管を充填するための、カスタマイズされたコアであって、
該根管の輪郭にマッチするように成形された、事前形成されたシングルピースのボディであって、該根管内に挿入されると、該根管の該根尖部と、該中間部と、該歯冠部とを実質的に充填し、これにより該根管内において細菌および組織液に対して実質的に不浸透性のシールを形成する、事前形成されたシングルピースのボディ
を含む、カスタマイズされたコア。
前記根管が、輪郭が不均一なボリュームを画定する、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、前記根管の三次元画像に基づいてコンピュータ制御製造システムによって生成される、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、生体適合性および寸法安定性のある材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、抗菌材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、細菌および組織液の浸潤に対して実質的に不浸透性の材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、放射線不透過性材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、触媒にさらされると膨張しかつ寸法安定性を保つ材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記材料の膨張比が、前記事前形成されたシングルピースのボディの長さ方向に沿って様々である、請求項8記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの少なくとも一部分が非象牙質色である、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、該事前形成されたシングルピースのボディの歯冠側端部に形成されたハンドルをさらに含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記ハンドルが、前記事前形成されたシングルピースのボディを前記根管から除去するように構成された除去ツールと協調的に係合するように構成されたインターフェースを含む、請求項11記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が、該事前形成されたシングルピースのボディと前記根管との間のシーラントに該外面が接着しないよう、滑らかである、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が疎水性である、請求項13記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が、約0.0〜約0.15の範囲内の摩擦係数を有する、請求項13記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を含む、請求項13記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が、該外面が前記根管内の任意のシーラントとともに機械的インターロックを作り出すよう、粗い、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの外面が、生体適合性および生体活性のある材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記生体適合性および生体活性のある材料が、ケイ酸カルシウムを含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、溶媒にさらされると溶解する材料を含む、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディの密度が、該事前形成されたシングルピースのボディの幅方向に沿って様々である、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
前記事前形成されたシングルピースのボディが、該事前形成されたシングルピースのボディの根尖側端部から歯冠側端部まで、導電性の経路を画定する、請求項1記載のカスタマイズされたコア。
輪郭が不均一なボリュームを画定する根管を充填するための、カスタマイズされたコアであって、
該輪郭が不均一なボリュームの少なくとも根尖部にマッチするように成形された、事前形成されたボディであって、該根管内に挿入されると、該輪郭が不均一なボリュームの該根尖部を実質的に充填し、これにより、該根管の該輪郭が不均一なボリュームの該根尖部内に、細菌および組織液に対して実質的に不浸透性のシールを形成する、事前形成されたボディ
を含む、カスタマイズされたコア。