JPH05241500A

JPH05241500A - 歯牙模型

Info

Publication number: JPH05241500A
Application number: JP4111292A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Takano; 直久高野; Katsuyoshi Ina; 克芳伊奈; Yasubumi Morita; 泰文森田
Original assignee: Taiyo Kagaku Kogyo Co Ltd; Kanebo Ltd
Current assignee: Taiyo Kagaku Kogyo Co Ltd; Kanebo Ltd
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】歯科医学生が歯牙の構造を観察したり、切削
バーで切削して窩洞形成し、酸エッチング処理し、填塞
材で填塞する歯冠修復治療を修得したり、歯周疾患の治
療のためのスケーリングやルートプレーニングなどの技
術を修得したりするための教育実習に用いることのでき
る歯牙模型を提供する。【構成】歯牙模型１０は、歯牙形状部材の歯冠部表面
にヌープ硬度７０以上の素材からなるエナメル質部１２
を、歯根部表面にヌープ硬度１０〜４０の素材からなる
セメント質部１４を夫々設け、歯冠部及び歯根部の内部
はヌープ硬度４０〜７０の素材からなる象牙質部１６と
して形成し、且つ、エナメル質部１２及び象牙質部１６
はヒドロキシアパタイト粉末を含む素材からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯科医学生が歯牙の構
造を観察したり、ウ蝕及び歯周疾患治療実習に用いる歯
牙模型に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯科治療において歯冠修復は最も頻繁に
行なわれている治療行為であり、その進歩は著しい。歯
冠修復では一般的に、先ず、ウ蝕に罹患した歯質を削除
し、窩洞形成後、裏層し、酸エッチング処理し、ボンデ
ィングし、次に填塞又は印象採得、咬合採得後にインレ
ー修復を行ない、最後に仕上げ、研磨を施す。

【０００３】これらの一連の歯冠修復技術を修得するた
めに実習用として用いる歯牙模型は、歯冠部表面のエナ
メル室と歯冠部内部の象牙質が区別され、且つ、その切
削感が天然歯と一致することが望ましい。特に、歯冠修
復のためのレジンを用いる即日充填処置の実習を行なう
場合は、レジンと治療部表面の接着性を強化するための
酸エッチング処理によって、天然歯と同様に治療部表面
に凹凸が生ずることが要求される。

【０００４】一方、歯周疾患は最大の口腔疾患で、成人
の罹患率は約７０％にものぼり、人類が歯を失う最大原
因となっている。

【０００５】このような状況の下で、歯周疾患の治療法
は急速に進歩してきた。歯周疾患の一般的治療法は、歯
肉上部を歯根から剥離し、歯根周囲に付着した歯垢（プ
ラーク）並びに歯石などをスケーラーを用いて除去する
スケーリング、或は、セメント質内に入り込んで残存し
ている歯石や歯周病変によって影響を受けた露出セメン
ト質をスケーラーやキュレットを用いて除去するルート
プレーニングなどがある。このように歯周疾患治療には
歯根上部から歯頚部にかけてのスケーリング或はルート
プレーニングが必要不可欠である。

【０００６】上記の２種類の疾患は、しばしば同時に進
行し、両方の治療を合せて行なう必要が生じる。

【０００７】しかしながら、歯科治療実習用の歯牙模型
は数多く提案されているにもかかわらず、進行したウ蝕
及び歯周病を同時に治療するための技術を修得するため
の教育実習に適した歯牙模型は未だ開発されていない。
即ち、天然歯は歯冠表面はエナメル質、歯根表面はセメ
ント質、歯冠及歯根内部は象牙質であるにもかかわら
ず、従来の歯牙模型は、歯牙形状体全てが同一素材で形
成されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決した、歯の構造の観察、ウ蝕部分の切削
及び窩洞形成、酸エッチング処理、填塞などの一連の歯
冠修復治療の修得及びスケーリング、ルートプレーニン
グなどの歯周疾患治療の修得など、歯科医学生の教育実
習に用いることのできる歯牙模型を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の歯牙模型は、歯
牙形状部材の歯冠部表面にヌープ硬度７０以上の素材か
らなるエナメル質部を、歯根部表面にヌープ硬度１０〜
４０の素材からなるセメント質部を夫々設け、歯冠部及
び歯根部の内部はヌープ硬度４０〜７０の素材からなる
象牙質部として形成し、且つ、前記エナメル質部及び象
牙質部はヒドロキシアパタイト粉末を含む素材からなる
ことを特徴としている。

【００１０】本発明の歯牙模型は、好ましくは、前記エ
ナメル質部は気孔率０〜２０％のヒドロキシアパタイト
粉末を含む素材からなり、前記セメント質部及び象牙質
部は気孔率２０〜６０％のヒドロキシアパタイト粉末を
含む素材からなることを特徴としている。

【００１１】本発明において、歯冠部、歯根部、エナメ
ル質部、セメント質部及び象牙質部とは、天然歯におけ
る歯冠、歯根、エナメル質、セメント質及び象牙質の相
当する位置を占める部位を意味する。

【００１２】次に、本発明について説明する。

【００１３】図１は本発明の歯牙模型の一例を拡大して
示す略断面図である。

【００１４】人間の歯とほぼ同一の大きさと形状を有す
る臼歯型歯牙模型１０は、歯冠部表面にヌープ硬度７０
以上の素材からなるエナメル質部１２を、歯根部表面に
ヌープ硬度１０〜４０の素材からなるセメント質部１４
を有し、エナメル質部１２及びセメント質部１４の内部
はヌープ硬度４０〜７０の素材からなる象牙質部１６を
有している。

【００１５】歯冠部表面のヌープ硬度７０以上の素材で
形成されたエナメル質部１２の層の厚さは、天然歯と同
様に最大約２０００μｍで、尖端部、切縁で最も厚く、
歯頚線１６に向かい次第に薄くなって、歯頚線１６で刀
状に鋭く尖って消滅する。歯の種類では、切歯、犬歯、
小臼歯、大臼歯の順に表面エナメル質は厚くなる。更に
上顎、下顎、唇側、舌側でそれぞれ厚さを調整する必要
がある。

【００１６】エナメル質部のヌープ硬度が７０未満では
天然歯の歯冠部のエナメル質より柔らかいため、窩洞形
成の際の切削感が天然歯と異なり好ましくない。

【００１７】歯根部表面のヌープ硬度１０〜４０の素材
で形成されたセメント質部１４の層の厚さは、天然歯と
同様に約１００〜５００μｍで、歯の種類により厚さは
多少異なるが、根尖から歯頚線に至る歯根部表面を形成
する。また、図１に示すように歯頚線付近ではその厚さ
が非常に薄くなっている。

【００１８】セメント質部のヌープ硬度が１０未満では
天然歯の歯根部のセメント質より柔らかくなり過ぎてス
ケーリング及びルートプレーニングの際の切削感は天然
歯と異なり好ましくない。一方、歯根部のヌープ硬度が
４０を越えると、逆に硬くなり過ぎるため、やはりスケ
ーリング及びルートプレーニングの際の切削感が天然歯
と異なり好ましくない。

【００１９】象牙質部１６は、ヌープ硬度４０〜７０を
有する素材からなり、エナメル質部及びセメント質部の
内部を形成し、形状は天然歯のほぼ縮図をなす。

【００２０】象牙質部のヌープ硬度が上記範囲を逸脱し
ている場合には、歯冠部のエナメル質部を越えて深く窩
洞形成する場合及び歯根部表面の薄いセメント質部を越
えて深くスケーリング或はルートプレーニングする場
合、その切削感が天然歯の象牙質の切削感と異なり好ま
しくない。

【００２１】本発明において、前記エナメル質部及び象
牙質部を形成する各素材は、酸エッチング処理に対する
反応性を有し、処理面に細かい凹凸を生ずる素材である
ヒドロキシアパタイト粉末を含んでいる。

【００２２】上記酸エッチング処理とは、通常の歯科治
療に用いられる酸エッチング処理を意味し、具体的に
は、３５〜４０％の正リン酸溶液を歯に塗布し、１分間
程度処置する。この酸エッチング処理は、歯科治療にお
いて、歯の処理部表面に細かい凹凸を形成して接着面積
を増大し、填塞材に対する接着強度を高めるために必要
不可欠な処置である。

【００２３】前記エナメル質部及び象牙質部を形成する
各素材がヒドロキシアパタイト粉末を含有していると、
酸エッチング処理後に、処理部表面の填塞材に対する接
着強度が５０ｋｇ／ｃｍ² 以上になり、ウ蝕部を切削
し、窩洞形成し、酸エッチング処理し、填塞して歯冠修
復する一連の歯冠修復実習を天然歯を用いるのと同じ条
件で行なうことが出来る。

【００２４】本発明において、歯冠部表面のエナメル質
部は気孔率０〜２０％のヒドロキシアパタイト粉末を含
む素材からなり、内部の象牙質部は気孔率２０〜６０％
のヒドロキシアパタイト粉末を含む素材からなることが
好ましい。

【００２５】本発明において、ヒドロキシアパタイト粉
末の気孔率は、水銀圧入法を用いて測定された値で示さ
れている。

【００２６】前記エナメル質部のヒドロキシアパタイト
粉末の気孔率は、０〜２０％が好ましい。気孔率が２０
％を越えると、天然歯のエナメル質より柔らかくなる。

【００２７】一方、前記象牙質部のヒドロキシアパタイ
ト粉末の気孔率は、２０〜６０％が好ましい。気孔率が
２０％未満では、天然歯の象牙質より硬くなり、気孔率
が６０％を越えると、天然歯の象牙質より柔らかくな
る。

【００２８】本発明の歯牙模型の素材に含有されるヒド
ロキシアパタイト粉末は、カルシウム塩とリン塩を原料
として製造される合成ヒドロキシアパタイト粉末であっ
ても、哺乳動物や魚の骨に由来する天然ヒドロキシアパ
タイト粉末であってもよい。前記天然ヒドロキシアパタ
イト粉末は、安価であるうえに、製造工程における熱処
理条件を選定することによって、気孔率を任意に制御で
きるので特に好ましく用いられる。

【００２９】本発明の歯牙模型のエナメル質部の切削感
を天然歯のエナメル質と近似させるために、前記ヒドロ
キシアパタイト粉末と共に、他の無機物粉体、例えば、
石英、ガラス、アルミナ、硼ケイ酸ガラス、ムライト、
ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素などの比較的硬い粉体
を含有させることが好ましい。前記無機物粉体の粒径
は、エナメル質部の硬さ及び切削性を均一なものとする
ため、５０μｍ以下が好ましい。

【００３０】本発明の歯牙模型、特に前記エナメル質部
及び象牙質部を構成する素材は、前記ヒドロキシアパタ
イトを含み、合成樹脂をベースとする複合素材であるこ
とが望ましい。

【００３１】エナメル質部の素材における樹脂成分とヒ
ドロキシアパタイト粉末を含む無機物粉末との割合は、
重量比で５０％：５０％乃至５％：９５％の範囲が好ま
しい。エナメル質部の素材中にヒドロキシアパタイト粉
末は１０〜５０％含まれることが望ましい。このような
複合素材はヌープ硬度７０以上を有し、且つ、天然歯の
エナメル質と同様の酸エッチング処理に対する反応性が
得られる。

【００３２】象牙質部の素材における樹脂成分とヒドロ
キシアパタイト粉末との割合は、重量比で８０％：２０
％乃至５０％：５０％の範囲が好ましい。このような複
合素材はヌープ硬度４０〜７０を有し、且つ、天然歯の
象牙質と同様の酸エッチング処理に対する反応性が得ら
れる。

【００３３】セメント質部の素材は、樹脂成分と無機物
粉末を含む複合素材が好ましく、樹脂成分と無機物粉末
の割合は、重量費で８０％：２０％乃至９５％：５％の
範囲が好ましい。無機物粉末としては、特に、ヒドロキ
シアパタイト粉末が好ましく、その気孔率は２０〜６０
％の多孔質のものが好ましい。このような複合素材はヌ
ープ硬度１０〜４０を有し、スケーリング、ルートプレ
ーニングなどの歯周疾患治療実習に際して、天然歯のセ
メント質と同様の触感が得られる。

【００３４】本発明の歯牙模型の各部分を構成する上記
の複合素材は、ヒドロキシアパタイト粉末を含む無機物
粉末と重合性モノマー又は重合性モノマーを含む樹脂液
状物との混合物を、特定の触媒あるいは光、熱などの特
定の条件下に重合硬化させることにより得られる。

【００３５】前記重合性モノマーとしては、単官能性及
び多官能性の（メタ）アクリル酸エステル系モノマーが
好ましく用いられる。

【００３６】単官能性（メタ）アクリル酸エステル系モ
ノマーとしては、アクリル酸又はメタルリル酸と低級脂
肪族アルコールとのエステル、例えば、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸２エチルヘキシル、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２エチルヘキシルなどを挙げることがで
きる。

【００３７】多官能性（メタ）アクリル酸エステル系モ
ノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸と多価ア
ルコールとの多価エステル、例えば、ビスフェノールＡ
ジメタクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルメタ
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ビスメタクリロキシエトキシフェニルプロパン、ネ
オペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テト
ラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロ
ールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタン
テトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレ
ート、２，２−ビス（４−メタクリロキシエトキシフェ
ニル）プロパンなどを挙げることができる。

【００３８】これらのモノマーは単独で、或は２種以上
混合して用いられる。単官能性モノマーに多官能性モノ
マーを併用することにより、エナメル質部及び象牙質部
の硬さを適宜変化させることができ、エナメル質部には
多官能性モノマーを、象牙質部及びセメント質には単官
能性モノマーを主として用いるのが好ましい。

【００３９】また、これらの（メタ）アクリル酸エステ
ル系モノマーにジビニルベンベン、ジアリルフタレート
などの他の架橋性モノマーを混合して用いてもよい。

【００４０】前記液状混合物の粘度調整、ヒドロキシア
パタイト粉末などの無機物粉末の沈降防止などの目的
で、（メタ）アクリル酸エステル系ポリマーの粉末、即
ち、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステルのホモ
ポリマー及びコポリマーの粉末、並びに２種以上の粉末
の混合物が、必要に応じて用いられる。

【００４１】前記目的を達成するためには、（メタ）ア
クリル酸エステル系ポリマーの粉末は、前記モノマーと
の混合時に膨潤又は溶解し、重合後一体化するポリマー
の粉末が好ましく、粉末状のメタクリル酸メチルホモポ
リマー、メタクリル酸メチル−メタクリル酸エチルコポ
リマー、メタクリル酸メチル−メタクリル酸プロピルコ
ポリマー、メタクリル酸メチル−メタクリル酸ブチルコ
ポリマーなどが特に好ましい。

【００４２】重合触媒としては、通常のビニル重合用の
触媒が用いられ、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ベ
ンゾイル−アミン、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、アゾビスイソブチルニトリルが挙げられる。重合触
媒の添加量は（メタ）アクリル酸エステル系モノマーに
対し 0.1〜３重量％である。 0.1重量％未満では重合反
応に時間がかかり過ぎ、あまりにその添加量が少ない場
合には重合反応が不十分となり、得られる歯牙模型が柔
らかくなり過ぎる。一方、その添加量が３重量％を越え
ると、重合反応が急激に起こり、成型途中で硬化し始め
たり、出来上がった歯牙模型の内部に気泡が発生してい
たりするので好ましくない。

【００４３】更に、前記液状均一混合物に顔料、安定化
剤などを必要に応じて添加してもよい。

【００４４】本発明の歯牙模型を作製する方法として、
例えば、先ず、象牙質部用混合物を象牙質形状の雌型内
で重合硬化させて象牙質部を作製し、次に、歯牙模型用
雌型にエナメル質部用混合物を必要量注入し、先に作製
した象牙質部の歯冠部を固定し、次いでセメント質部用
混合物を必要量注入して、重合硬化するなどの２段重合
法、象牙質部用混合物を象牙質形状の雌型内で重合硬化
させて象牙質部を作製し、次に、歯牙模型用雌型にエナ
メル質部用混合物を必要量注入し、先に作製した象牙質
部の歯冠部を固定して重合硬化させ、最後に、歯根形状
の雌型にセメント質部用混合物を注入して先に作製した
エナメル質部を有する象牙質部の歯根部を固定して重合
硬化するなどの３段階重合法、及び象牙質部用混合物を
象牙質形状の雌型内で重合硬化させて象牙質部を作製
し、次に、エナメル質部用混合物を所要量以上に歯冠部
に塗布した後、重合硬化し、引き続きセメント質部用混
合物を所要量以上に歯根部に塗布した後、重合硬化した
ものを研削加工して、所定形状に成型するなどの後加工
方法を挙げることができる。

【００４５】以上、本発明の歯牙模型の作製方法の一例
を説明したが、本発明の歯牙模型は、本発明の構造及び
素材の特性を満たしてさえいればよく、如何なる方法で
作製されても良い。

【００４６】

【作用】歯牙模型は、天然歯のエナメル質、セメント質
及び象牙質に相当するエナメル質部、セメント質及び象
牙質部を有し、その素材の硬度、粘り性及び切削感が天
然歯のエナメル質、セメント質及び象牙質とほぼ同じな
ので、ウ蝕部分の切削及び窩洞形成、歯周部のスケーリ
ング、ルートプレートニングなどの教育実習に用いる
と、天然歯と同じ触感が得られる。また、エナメル質部
及び象牙質部はヒドロキシアパタイト粉末を含む素材か
らなり、歯科治療における酸エッチング処理の条件で天
然歯と同じように処理表面に凹凸を生じ、填塞材に対す
る接着強度が高まる。

【００４７】

【実施例】以下、予備試験及び実施例により本発明を更
に詳細に説明する。

【００４８】予備試験気孔率２０％及び５０％のヒドロキシアパタイト粉末
と、下記の (A)、(B) ２種類のモノマー混合物と、粒径
０．１μｍのシリカ粉末を用いて１２種類の均一混合物
（表１の組成ａ〜ｋ）を調製し、重合硬化させて、１０
×１０×１０（ｍｍ² ）の立方体を作製し、そのヌープ
硬度を測定し、更に、酸エッチング処理に対する反応性
（立方体表面に４０％リン酸溶液を塗布し、１分間放置
後の凹凸形成）の有無を観察した。

【００４９】モノマー混合物 (A) ビスフェノールＡジグリシジルメタクリレート５０
重量％及びトリエチレングリコールジメタクリレート５
０重量％（硬化方法：光重合） (B) メタクリル酸メチル９０重量％及びトリメチロール
プロパントリアクリレート１０重量％（重合触媒：過酸
化ベンゾイル、パラトリルジエタノールアミン）

【００５０】

【表１】

【００５１】実施例１予備試験で用いた均一混合物（表１の組成ａ〜ｋ）を表
２に示すエナメル質部、セメント質部及び象牙質部とし
て用いて、図１に示す臼歯型歯牙模型１０と同じ構造を
有する歯牙模型を作成した。

【００５２】各歯牙模型を用いて、歯科医１０人が窩洞
形成、酸エッチング、スケーリング及びルートプレーニ
ングを実施することにより、天然歯との類似性を評価し
た。その結果を表２に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】以上の結果から、ヌープ硬度７０以上の素
材で形成したエナメル質部と、ヌープ硬度１０〜４０の
素材で形成したセメント質部と、ヌープ硬度４０〜７０
の素材で形成した象牙質部からなる３層を有し、各素材
がヒドロキシアパタイトを含有している歯牙模型は、窩
洞形成、酸エッチング、スケーリング及びルートプレー
ニングにおいて天然歯と非常に類似していることが判明
した。

【００５５】

【発明の効果】本発明の歯牙模型は、天然歯のエナメル
質、セメント質及び象牙質に相当するエナメル質部、セ
メント質及び象牙質部を有し、その素材の硬度、粘り性
及び切削感が天然歯のエナメル質、セメント質及び象牙
質とほぼ同じで、少なくともエナメル質部及び象牙質部
はヒドロキシアパタイト粉末を含む素材で形成されてい
るので、ウ蝕部分の切削及び窩洞形成、酸エッチング処
理、填塞などの一連の歯冠修復治療、スケーリング、ル
ートプレーニングなどの歯周疾患治療を修得するための
教育実習に最適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯牙模型の実施例の一部の略側面図。

【符号の説明】

１０・・・臼歯型歯牙模型、１２・・・エナメル質部、１４
・・・セメント質部、１６・・・象牙質部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯牙形状部材の歯冠部表面にヌープ硬度７
０以上の素材からなるエナメル質部を、歯根部表面にヌ
ープ硬度１０〜４０の素材からなるセメント質部を夫々
設け、歯冠部及び歯根部の内部はヌープ硬度４０〜７０
の素材からなる象牙質部として形成し、且つ、前記エナ
メル質部及び象牙質部はヒドロキシアパタイト粉末を含
む素材からなることを特徴とする歯牙模型。
【請求項２】前記エナメル質部は気孔率０〜２０％のヒ
ドロキシアパタイト粉末を含む素材からなり、前記セメ
ント質部及び象牙質部は気孔率２０〜６０％のヒドロキ
シアパタイト粉末を含む素材からなることを特徴とする
請求項１記載の歯牙模型。