JP6777539B2 - 歯科用ｐｌｅｄマトリックスシステム - Google Patents

Description

本発明は、包括的には、歯科分野に関し、より詳細には、隣接する歯の間の歯間領域における充填材（fillings：詰め物）とともに用いられる歯科用マトリックス装置に関する。

マトリックス及びマトリックスシステムの使用はよく知られており、修復歯科（restorative dentistry）において広く利用されている。多数のタイプのマトリックスが利用可能である。一般的に、それらのマトリックスは、全体が金属又はプラスチックで作製されており、部分用（sectional）又は周囲用（circumferential）のバンドである。

歯間腔の修復中、マトリックスバンドは、歯及び歯間腔の回りに固定されて型を形成する。この型にはコンポジット材料が充填され、コンポジット材料は光硬化される。歯間修復部の硬化に関して厄介なことは、金属マトリックスバンドが歯の回りに巻き付けられると、このマトリックスバンドによって、歯肉付近の歯面におけるコンポジット材料を水平方向から硬化することができなくなることである。コンポジット材料は上方から硬化させる必要があるが、これはコンポジットレジンの不完全な硬化につながる可能性がある。硬化が不完全となる場合、コンポジットレジンは、歯ではなく金属マトリックスに付着し、マトリックスが除去される場合に修復部から剥離する可能性がある。その場合、修復部は、再形成するか又は修繕しなければならない。

ポリマー系発光ダイオード（ＰＬＥＤ：polymer-based light emitting diode）は、基板上の陽極と陰極との間に挟まれるエレクトロルミネセント導電ポリマーからなる素子である。電極間に印加される電圧がポリマーを発光させる。これらのＰＬＥＤ素子は柔軟であり、金属表面上に被覆することができる。

透明材料膜で覆われる１つ又は２つの開口領域を有する金属マトリックス、及びポートカバーを備える照明ポートを有するマトリックスの従来技術が存在する。これらの開口領域及びポートは、マトリックスの比較的大きい面積を占める。また、これらのマトリックスは非常に薄く、修復部の解剖学的形態が劣ったものになる場合がある。

したがって、本発明の１つの目的は、歯間コンポジット材料修復部を効果的に形成及び光硬化させる手段を提供することである。この装置は、ピンセットタイプの電気コネクタを伴う歯科用ＰＬＥＤマトリックスからなるシステムである。

特許請求される本発明は、本明細書に記載されるように、金属マトリックスを用いてコンポジット材料を歯間修復部又は歯肉付近の修復部内にしっかりと保持する手段を歯科医に提供する。また、特許請求される本発明は、歯肉付近の歯面に伴うコンポジット材料を水平方向から直接硬化することを可能にする。本発明に係る歯科用マトリックスは、（ａ）内面及び外面を有する金属マトリックスバンドと、（ｂ）金属マトリックスバンドの内面の少なくとも第１の部分に配置される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、第１の電極層と第２の電極層との間に配置される第１のエレクトロルミネセントポリマーを含む、有機発光ダイオード層とを備える。ＯＬＥＤ層はポリマー系発光ダイオード（ＰＬＥＤ）としてもよい。第１のエレクトロルミネセント層は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリフェニレン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される。また、第２の電極は、歯科用マトリックスバンドの内面の実質的に全体を覆ってもよい。第２の電極は、そうでなければ、格子パターンに構成してもよく、歯科用マトリックスバンドの内面の全体よりも小さい部分を覆う。歯科用マトリックスバンドは部分用マトリックスである。

本発明の別の実施形態において、歯科用マトリックスバンドは、電化ピンセットと電気的に結合し、電流をＯＬＥＤにわたって印加する。ピンセットは、第１の電極及び第２の電極と結合する電気リード部である第１のピン端部及び第２のピン端部を有する。ピンセットは、電源及び電圧制御回路を収容するコンパートメントを有するハンドルを更に備える。

本発明に係る歯科用マトリックスバンドの立面図である。 本発明に係る歯科用マトリックスバンドの立面図である。 図１の線３−３に沿った歯科用マトリックスの断面図である。 図１の線４−４に沿った歯科用マトリックスの断面図である。 本発明の歯科用ＰＬＥＤマトリックスシステムの構成要素の立面図である。 図５に示す本発明の歯科用ＰＬＥＤマトリックスシステムの構成要素の部分立面図である。

図１〜図５は、本発明の歯科用マトリックスシステムの種々の実施形態及び構成要素を示している。図１及び図２の実施形態は、歯科用マトリックスバンド１０の基本的な形態を示している。歯科用マトリックスバンド１０は概して、上部マージン１４と、両側部１６、１８と、下部マージン２０とを有するマトリックス本体１２を備える。上部マージン１４において、マトリックス本体１２からタブ２２が延びている。このタブ２２は貫通穴２４を有する。マトリックス本体は内面２６及び外面２８を有する（図３において最もよく見える）。マトリックス本体１２の内面２４は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層３０で被覆される。これらの実施形態では、マトリックス１０は周囲用マトリックスである。

図３に見られるように、ＯＬＥＤ層３０は、マトリックス本体１２の内面２４に隣接する第１の電極３２すなわち陰極と、第１の電極３２と第２の電極３６すなわち陽極との間に挟まれるエレクトロルミネセント層３４とを含む。エレクトロルミネセント層３４は、第１の電極３２に隣接する発光層３４ａと、第２の電極３６に隣接する導電層３４ｂとを含む。これらの実施形態では、エレクトロルミネセント層３４は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリフルオレン、及び／又はポリフェニレン、又はそれらの誘導体から構成される。エレクトロルミネセント層３４がこれらの材料から構成される場合、ＯＬＥＤは、ポリマー系発光ダイオード（ＰＬＥＤ）である。この構成の重要な利益は、硬化用の光エネルギーを、隣接する歯の間の歯間腔から歯科用修復材料に直接もたらすことが可能であり、手持ち式の硬化用ライト単独の使用と比較して、歯科用修復材料のより一貫した硬化をもたらすことである。本発明の歯科用マトリックスによって生成される硬化用の光エネルギーは、従来の硬化用ライトの使用によって補助し、歯科用修復材料を修復領域の側方及び上方からの光エネルギーに曝露させることができることが想定される。

図１及び図２は、第２の電極３６の代替的な形態も示している。図１では、第２の電極３６は、薄いフィルム３６ａとして連続的に被覆される。図２では、第２の電極３６は、部分的な格子パターン３６ｂであり、マトリックス本体１２全体を通る電子の流れを確実にする。第２の電極３６は、電源に電気的に結合するための専用のリードの必要を排除するように、完全に露出したままとしてもよい。これらの実施形態では、第２の電極３６として使用するように選択される材料は透明であり、エレクトロルミネセント層３４によって生成される光エネルギーが、光硬化可能な歯科用修復材料に到達するのを可能にする。陰極、陽極、及びエレクトロルミネセント層の順序が逆にされる場合、透明な材料は陰極に使用され、陽極はマトリックス本体１２の内面２４に隣接する第１の電極３２であることも当業者には理解される。

また、ＬＥＤの電子輸送性を向上させるように、第２のルミネセント層３８ａ及び第２の電子伝導層３８ｂ等の更なる層が存在してもよい。図４はこの構成を示している。

図５及び図６は、本発明の歯科用マトリックスシステムにおける使用を意図されているピンセット４０、具体的には、図１及び図２の歯科用マトリックスに電流を与えるように意図されているピンセット４０を示している。ピンセット４０は、ハンドル４２と、第１のピン端部４４及び第２のピン端部４６と、ハンドル４２におけるコンパートメント４８とを備える。コンパートメント４８は、電源５０と、歯科用マトリックス１０に与えられている電流を調節するための電圧制御回路５２とを収容する。この実施形態では、電源５０はバッテリーを含む。第１のピン端部４４及び第２のピン端部４６は、歯科用マトリックス１０（図１）の第１の電極３２及び第２の電極３６に電気的に結合し、電流をＯＬＥＤにわたって印加するように構成されている。歯科用材料に使用される光開始剤は、通常、４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の光を吸収する。これに応じて、電圧制御回路５２は、この波長の光エネルギーを生成するのに十分な電流をＯＬＥＤに与える。

図６に見られるように、第１のピン端部４４及び第２のピン端部４６は、使用されない場合及び第１のピン端部４４が第２のピン端部４６により受けられる場合は互いに入れ子になるように構成されている。ピンセット４０が使用されない場合、相互接続される部片は絶縁体として機能する。第１のピン端部４４の延長部４４ａは電流を伝導する一方で、第１のピン端部４４の残りの部分４４ｂは全体が絶縁材料から構成されるか、又は絶縁材料内に被覆されている。延長部４４ａは、第２のピン端部４６にある受け部４６ａにより受けられる。受け部は側壁及び底を有する。受け部４６ａは、延長部が受け部に挿入された場合、延長部４４ａが受け部４６ａの側壁又は底に接触しないように十分大きい寸法である。したがって、受け部４６ａが延長部４４ａを受けても、第１のピン端部４４と第２のピン端部４６との間には電気的接触も電気的連通もなく、回路は閉鎖されないので、電源からの電流が第１のピン端部４４及び第２のピン端部４６を通って流れることがない。

本発明の歯科用ＰＬＥＤマトリックスシステムは、以下のように機能する。
１．歯科医が、光硬化される修復材料を受けることができるように、歯面に面する歯間腔を準備する。
２．歯科用ＰＬＥＤマトリックスを歯間腔に挿入し、保持装置を用いて歯に対して固定保持する。
３．マトリックスバンドと歯との間のコンポジット材料の漏れがないことを確実にするために、バンドを歯面に対してしっかりと保持するように歯科用ウェッジを歯間腔に挿入してもよい。
４．次に、歯間腔にコンポジット材料を充填する。
５．ピンセットタイプのコネクタを歯科用ＰＬＥＤマトリックスに締付け固定し、電流をオンにする。
６．歯科用ＰＬＥＤマトリックスが歯間領域において光を生成する。
７．コンポジット材料を歯間方向から硬化させる。
８．硬化用ライトを用いて、コンポジット材料を咬合方向からも硬化させてもよい。

特定の用途に関して本発明を記載したが、この用途は本質的に例示であり、本発明の可能な用途を限定することは意図していない。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、変更及び変形を行うことができることが理解される。本開示は本発明の例示として意図されており、本発明を図示及び記載の特定の実施形態に限定することは意図していないことが理解される。本開示は、添付の特許請求の範囲により、特許請求の範囲の範囲内にある全ての変更を包含することが意図されている。

Claims (24)

1. 歯間腔に歯科用修復材料を充填する場合に使用される歯科用マトリックスであって、
   （ａ）内面及び外面を有する金属マトリックスバンドと、
   （ｂ）前記金属マトリックスバンドの前記内面の少なくとも第１の部分に配置される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であって、該ＯＬＥＤ層は、第１の電極層と第２の電極層との間に配置される第１のエレクトロルミネセント層を含む、有機発光ダイオードと、
   を備え、
   該歯科用マトリックスは歯間腔に挿入され、前記ＯＬＥＤからの光は前記歯間腔における歯間方向から前記歯科用修復材料を硬化させる、歯科用マトリックス。
2. 前記ＯＬＥＤは、ポリマー系発光ダイオード（ＰＬＥＤ）である、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
3. 前記第２の電極は、前記マトリックスバンドの前記内面の実質的に全体を覆う連続する層である、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
4. 前記第２の電極は、格子パターンに構成され、前記マトリックスバンドの前記内面の全体よりも小さい部分を覆う、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
5. 前記第１のエレクトロルミネセント層は、第１の発光層及び第１の導電層から構成され、該第１の発光層及び該第１の導電層は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリフェニレン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される材料から構成される、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
6. 前記第２の電極は露出している、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
7. 前記マトリックスバンドは部分用マトリックスである、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
8. 前記第１のエレクトロルミネセント層は、第１の発光層及び第１の導電層から構成され、前記ＯＬＥＤは、第２の発光層及び第２の導電層を更に含む、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
9. 前記ＯＬＥＤは、４００ナノメートル〜５００ナノメートルの範囲の光エネルギーを生成するように構成されている、請求項１に記載の歯科用マトリックス。
10. 歯間腔に光硬化される歯科用修復材料を充填する場合に使用される歯科用マトリックスシステムであって、
    （ａ）内面及び外面を有する薄い金属マトリックスバンドと、該薄い金属マトリックスバンドの前記内面の少なくとも第１の部分に配置される有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であって、第１の電極層と第２の電極層との間に配置される第１のエレクトロルミネセント層を含む有機発光ダイオード層とを備える歯科用マトリックスと、
    （ｂ）前記ＯＬＥＤ層の前記第１の電極に電気的に結合されるように構成されている第１の電気リード部と、前記ＯＬＥＤの前記第２の電極に電気的に結合されるように構成されている第２の電気リード部とを備え、前記マトリックスバンドに電流を印加して前記ＯＬＥＤ層を活性化させる電源と、
    を備え、
    前記歯科用マトリックスは歯間腔に挿入され、前記ＯＬＥＤからの光は前記歯間腔における歯間方向から前記歯科用修復材料を硬化させる、歯科用マトリックスシステム。
11. 前記ＯＬＥＤは、ポリマー系発光ダイオード（ＰＬＥＤ）である、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
12. 前記ＯＬＥＤの前記第２の電極は、前記マトリックスバンドの前記内面の実質的に全体を覆う連続する層である、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
13. 前記ＯＬＥＤの前記第２の電極は、格子パターンに構成され、前記マトリックスバンドの前記内面の全体よりも小さい部分を覆う、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
14. 前記第１のエレクトロルミネセント層は、第１の発光層及び第１の導電層から構成され、該第１の発光層及び該第１の導電層は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリフェニレン、及びそれらの誘導体からなる群から選択される材料から構成される、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
15. 前記マトリックスバンドは部分用マトリックスである、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
16. 前記電源は、第１のピン端部及び第２のピン端部を有するピンセットを備え、前記第１のピン端部は前記第１の電気リード部を含み、前記第２のピン端部は前記第２の電気リード部を含む、請求項１０に記載の歯科用マトリックスシステム。
17. 前記ピンセットは、前記電源及び電圧制御回路を格納するように構成されている格納コンパートメントを有するハンドルを備える、請求項１６に記載の歯科用マトリックスシステム。
18. 前記電源はバッテリーを含む、請求項１１に記載の歯科用マトリックスシステム。
19. 前記第２の電極は完全に露出している、請求項１１に記載の歯科用マトリックスシステム。
20. 前記第１のエレクトロルミネセント層は、第１の発光層及び第１の導電層から構成され、前記ＯＬＥＤは、第２の発光層及び第２の導電層を更に備える、請求項１１に記載の歯科用マトリックスシステム。
21. 前記電源は、４００ナノメートル〜５００ナノメートルの範囲の光エネルギーを生成するのに十分な電流を前記ＯＬＥＤにわたって印加するように構成されている、請求項１１に記載の歯科用マトリックスシステム。
22. 前記第１のピン端部の前記第１の電気リード部は、該第１のピン端部における第１の延長部から構成され、前記第２のピン端部は、該第１の延長部を受ける受け部を有し、該受け部は側壁及び底を有し、該側壁及び該底は、前記第１の延長部を受けるが、該第１の延長部が該側壁又は該底と接触しないような深さ及び幅を有する、請求項１６に記載の歯科用マトリックスシステム。
23. 前記第１のピン端部は、該第１のピン端部の前記第１の延長部が前記第２のピン端部にある前記受け部により受けられる場合、該第２のピン端部と電気的に接触しないようにする絶縁材料から構成される、請求項２２に記載の歯科用マトリックスシステム。
24. 前記第１のピン端部は、該第１のピン端部の前記第１の延長部が前記第２のピン端部にある前記受け部により受けられる場合、該第１のピン端部が該第２のピン端部と電気的に接触しないようにする絶縁材料で覆われる、請求項２２に記載の歯科用マトリックスシステム。

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