イオン交換歯科用装置及び方法
増強したフッ化物吸収のための装置及び方法がここに与えられる。方法は歯を金属塩溶液で予備処置し、次いで歯をフッ化物ゲル及び電流で処置することを含む。予備処置トレーは金属塩溶液を吸収しかつ口中へのその漏出を防止するための滅菌ガーゼを含む。処置装置は少なくとも二つの電極、及びイオン化可能フッ化物物質を歯に適用するためのアプリケータを含む。電流が与えられ、その電流は装置を通ってかつ個人の身体の外部を走る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン交換歯科用装置及び方法、特に虫歯の予防のための処置時の歯による改良されたフッ化物吸収のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
虫歯（ｄｅｎｔａｌ ｃａｒｉｅｓ又はｔｏｏｔｈ ｄｅｃａｙ）は、歯の無機質の漸進性の損失後の脱灰した歯への細菌の侵入である。虫歯は比較的複雑な疾患である。虫歯の開始は歯プラーク内の比較的高い割合のミュータンス・ストレプトコッシ（Ｍｕｔａｎｓ ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ）を必要とするという豊富な証拠がある。これらの細菌は歯の表面に良くくっつき、他の細菌種類より高い量の糖からの酸を生成し、酸性環境において他の細菌より良好に生存し、スクロースから細胞外の多糖を生成する。プラークにおいてＳ．ｍｕｔａｎｓの割合が高いと（２〜１０％の範囲）、患者はう食に対して高いリスクがある。その割合が低いと（０．１％未満）、患者のリスクは低い。二つの他の種類の細菌はまた、象牙質を通してのう食の進展と関連される。これらは幾つかの種のラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、及びアクチノマイセス・ビスコッサス（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ｖｉｓｃｏｓｕｓ）である。これらの細菌は極めて酸発生性であり、酸性条件において良好に生存する。
【０００３】
さらに、飲食物は虫歯に大きく影響する。食事のスクロースはプラークの厚さ及び化学的性質の両方を変化する。Ｍｕｔａｎｓ ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ及び他のプラーク細菌は細胞外多糖を会合するためにスクロースの二糖結合のエネルギー及び単糖成分（グルコース及びフルクトース）を使用する。それゆえ、高い割合のスクロースを有する飲食物はう食の危険を高める。
【０００４】
エナメル質、セメント質及び象牙質の無機質はアパタイトと称される高度に置換された燐酸カルシウム塩である。新しく形成された歯のアパタイトは炭酸塩に富み、比較的少ないフッ化物を有し、比較的溶解性である。部分的な脱灰及び次いでフッ化物に富む環境での再石灰化のサイクルは炭酸塩が少なくフッ化物が多いアパタイトを作り、溶解性に劣る。フッ化物に富み炭酸塩が少ないアパタイトは、フッ化物が少なく炭酸塩が多いアパタイトより１０倍まで溶解性に劣りうる。局所的なフッ化物はまた、プラーク細菌による酸生成を阻止する。それゆえ、飲食物、歯磨剤、含嗽剤及びゲル、及び充填材におけるフッ化物は全て歯の溶解性を低下させ、う食の危険を低下させるのに役立つ。これらの効果は極めて有益であるが、飲食物に添加されうる又は局所的に使用されうるフッ化物の量は安全性を考慮して制限されている。高レベルの食事のフッ化物は歯の形成中に歯のエナメル質の斑点形成を生じ、一方高いレベルの量の飲み込みは毒性化の徴候を生じうる。
【０００５】
フッ化物の濃度及び／又はフッ化物に対する露出の時間の量を減少する試みがなされてきた。例えば、ある従来技術の装置は電流を使用してイオン交換を促進させ、そこではフッ化物イオンは歯中に含ませることができ、それによってう食形成に対する耐性を増強する。しかしながら、従来技術の装置は個人の身体を通って走る回路を有し、従ってイオン導入装置として分類される。かかる装置のイオン導入的性質は大きくは血液及び骨中のカリウムの存在によって身体に生じる電気化学的分極のため、不十分なフッ化物の吸収を生じる傾向があり、それはフッ化物イオンの流れに対する高い抵抗を生じ、従ってフッ化物の吸収を阻害する。
【０００６】
従って、上記の制限のないイオン交換歯科用装置及び方法に対する幅広く認識された必要性があり、それを持つことは極めて有利であるだろう。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の一つの側面によれば、歯を処置するための方法が提供される。その方法は金属塩溶液を歯に適用し、イオン化可能な物質を歯に適用し、電流を歯に適用してイオン化可能な物質をイオン化することを含む。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、歯を処置するための装置が提供される。装置は上部分及び下部分を有するトレー、（封止のために）装置と歯肉の間の密着を可能にするための上部分上の封止リップ、及び活性化溶液を受けるための下部分における吸収材料を含む。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、歯科処置のための装置が提供される。装置は第一端及び第二端を有する、物質を歯に適用するためのアプリケータ、アプリケータの第一端に取り付けられた第一電極、アプリケータの第二端に取り付けられた第二電極（但し第一電極及び第二電極はアプリケータを通る電流を生成するように構成される）、及びアプリケータ内に位置するためのイオン化可能な物質であって、物質を通る電流の適用時にイオン化を受けるように構成されるイオン化可能な物質を含む。
【００１０】
以下に記載される本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、活性化は硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅、又は他の好適な溶液を使用することによって達成される。好ましい実施態様では、金属塩溶液を適用する工程は他の工程より先行する。一つの実施態様では、歯は金属塩溶液が適用された後に蒸留水でリンスされる。好ましい実施態様では、金属塩溶液を適用する工程は予備処置トレーを使用して行なわれ、予備処置トレーは金属塩溶液の口中への漏出を防止するように設計されている。イオン化可能な物質はフッ化物化合物、好ましくはフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、又は他の好適なフッ化物イオンドナーを含む。電流は１〜１２ボルト、より好ましくは３〜９ボルトの範囲の電圧で適用される。電流は電力源、再充電可能な電池、又は装置内に埋め込まれた使い捨て電池によって適用されてもよい。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、予備処置装置はさらに、装置と歯肉の間の密着をさらに可能にするための封止リップ上に位置された接着材料を含む。接着材料に代えて又はそれに加えて、トレー自体は適用時に歯及び歯肉上で成形されることができる加熱可能なプラスチック材料から構成されてもよい。活性化溶液は金属塩溶液、好ましくは次のものの一つ：硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム又は塩化銅であるが、いかなる好適な金属塩溶液を含んでもよい。
【００１２】
以下に記載される本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、アプリケータは歯科用トレー又は歯ブラシである。イオン化可能な物質はフッ化物化合物、例えばフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化錫、フッ化アミノ、又はフッ化物化合物の組み合わせである。歯科用トレーの場合、第一端は後方湾曲壁であり、第一電極は陽極であり、それは平坦な金属ストリップであることが好ましい。生体適合性プラスチックから作られたスペーサは陽極を歯から分離するために陽極上に置かれる。第二端は前方壁であり、第二電極はばね機構を有する陰極である。好ましくは、三つの陰極が存在し、それらの各々は別個の歯に接触するように構成され、そこでは接触領域は最小化される。歯科用トレーは封止リップを含んでもよい。一つの実施態様では、装置は電力源を含み、それは外部電力源、再充電可能な電池、又は装置内に埋め込まれた使い捨て電池であることができる。
【００１３】
他に特記しない限り、ここで使用される全ての技術的な科学用語は本発明が属する分野の熟練者の一人によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。ここで記載されたものと同様の又は均等の方法及び材料は本発明の実施又は試験に使用されることができるが、好適な方法及び材料は以下に記載される。矛盾する場合には、特許明細書が定義を含め支配するだろう。さらに、材料、方法、及び実施例は例示にすぎず、制限を意図しない。
【００１４】
図面の簡単な記述
本発明は添付図面を参照して例としてのみここに記載される。特に図面を詳細に参照すると、示された詳細は例示によるものであり、かつ本発明の好ましい実施態様の図示説明の目的のためであり、そして本発明の原理及び概念的側面の記載を容易に理解され最も有用であると思われるものを提供するために与えられることが強調される。この点に関して、本発明の基本的な理解のために必要であるもの以上に詳細に本発明の構成の詳細を示す試みはなされず、図面とともになされる記載は本発明の幾つかの形が実際にどのように具体化されうるかを当業者に明らかにするだろう。
【００１５】
図面において、
図１は従来技術のイオン導入歯科用装置である。
図２は従来技術のイオン導入歯ブラシである。
図３は予備処置トレーの図である。
図４は本発明の好ましい実施態様による装置の等測図である。
図５ａ及び５ｂは図４の装置の横断面図である。
図６ａ及び６ｂは本発明の別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
図７ａ及び７ｂは本発明のさらに別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
図８は本発明の別の好ましい実施態様による電気歯ブラシの図である。
図９は本発明の好ましい実施態様による方法を使用するときの結果の棒グラフ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は歯の増強したフッ化物処置のためのシステム及び方法である。特に、本発明は調製溶液の適用後に処置フッ化物に富むゲルの適用及び歯への電流の直接の適用によってフッ化物の吸収の増加及び／又はプラークの吸収の減少のために使用されることができる。
【００１７】
図面の図３〜８に示されるような本発明をより良く理解する目的のために、まず図１及び２に示されるような従来技術のイオン導入歯科用装置の構成及び作用を参照されたい。
【００１８】
図１に示されるように、フッ化物のイオン導入吸収のための従来技術のシステム１０は金属トレー１２を含み、それは第一（負）電極として作用し、第一電線１３で電力源１６に接続され、第二電線１５で第二（正）電極１４に接続されてさらに電力源１６に接続される。第二電極１４はここで与えられた手順を個々に受ける身体の位置と接触するように設計される。フッ化リチウムの如きフッ化物のイオン化可能な形態はゲルマトリックスに含まれ、金属トレー１２内に位置される。金属トレー１２は非導電性材料で被覆されるか、あるいはトレー自体は非導電性材料からなり、その上に第一電極を含む。いずれの場合においても、フッ化物ゲルで満たされたトレーは個々の歯と接触して位置される。電流は電力源１６を介して適用され、フッ化物のイオン化を生じ、それによって歯の構造中に同化されうる形でフッ化物イオンを与える。イオン化が生じる回路は個人の身体を通って完了され、従ってそれはイオン導入装置として分類される。
【００１９】
回路が個人の身体を通って走る図１に描かれたものの如きシステムでは、フッ化物の吸収は不十分であることが示されている。この結果はおそらく、血液及び骨中のカリウムの存在のために身体中に生じる電気化学的極性のためであり、それはフッ化物イオン流れに対して高い抵抗を生じ、フッ化物の吸収を妨げる。
【００２０】
従来技術のイオン歯ブラシ２０の図である図２を参照されたい。図２に示すように、イオン歯ブラシ２０はイオン歯ブラシ２０の取っ手２４上に位置された電池２２を有する。金属棒２６はイオン歯ブラシ２０の本体を通ってブラシの毛２８の領域中に走る。電池２２が活性化されるとき、ブラシの毛２８は負電荷を帯びる。同時に、正電荷イオンは導電通路を介して正電荷の取っ手２４を保持する湿った手を通って歯２９に移動される。従って、歯２９の極性は負から正に変化される。今正電荷になった歯は正電荷プラークイオンに反発し、それはさらに負電荷の歯ブラシの毛２８に誘引される。湿った指の接触はイオン移動を最大にするために必須である。
【００２１】
図１に描かれた従来技術のイオン導入歯科用トレーと同様に、回路は使用者の身体を通ってのみ完了され、結果として電気化学的脱分極を生じ、それはイオン化、従ってシステム内のプラーク移動を減少する。
【００２２】
従って、以下にさらに詳細に記載されるように、身体から独立した回路を指向し、予備的増強を使用することによってフッ化物のイオン化を増大するように設計された、歯の増強したフッ化物処置のための改良されたシステムが提供される。
【００２３】
予備処置トレー３０の図である図３を参照されたい。予備処置トレー３０はフッ化物溶液での処置前に歯の浸漬のための活性化溶液を保持するように設計されている。活性化溶液は以下にさらに詳細に記載されるだろう。予備処置トレー３０は上部分３２及び下部分３４を有する。上部分３２は封止リップ３６を含み、それは歯肉に接触するように設計され、従ってトレーを歯肉上へ封止し、活性化溶液の漏出を実質的に防止する。下部分３４は好ましくは内部に吸収材料３８を有する空間３５を含む。好ましい実施態様では、吸収材料３８は高密度滅菌ガーゼである。吸収材料３８は活性化溶液を吸収してさらに漏出を防止するように設計されている。好ましい実施態様では、予備処置トレー３０を歯上に置く前に予め測定された量の活性化溶液が吸収材料３８中に直接導入され、好適な量の溶液が過剰な溶液を存在させずに歯の完全な浸漬のために使用されることを確実にする。代替実施態様では、空間３５は空である。
【００２４】
一つの実施態様では、予備処置トレー３０はプラスチック材料からなり、それは適用時に加熱され歯及び歯肉上で成形されることができる。あるいは、（例えば蜜ろうのように）生体適合性である接着材料は封止リップ３６に加えられて封止をさらに確実にしてもよい。
【００２５】
活性化溶液はここに記載された装置の操作中に生じるように設計されるイオン交換を受け入れるようにするために歯の表面に調製する。活性化溶液は金属又は金属塩、例えば硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅又は他の好適な活性化剤を含む。好ましい実施態様では、活性化溶液は図３の適用予備処置トレー３０における歯の浸漬を通して適用される。さらに別の好ましさに劣る実施態様では、溶液は口内洗浄剤と同様にリンスとして調製される。金属又は金属塩は歯上に調製表面を与え、そこでは歯表面は材料、例えば銀又はそのイオンを吸収し、それによって流れる電流のための歯表面の電気伝導性が増大される（又は流れる電流に対する処置された歯表面の電気抵抗が減少される）。この方法は媒体に存在するフッ化物とアパタイトに結合されたヒドロキシル基の置換を容易にする。いったん歯表面が調製されたら、金属は洗い落とされ、続いて処置装置（トレー又は歯ブラシ）は以下に記載されるように歯に適用される。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様によるイオン交換フッ化物処置のための装置４１の等測図である図４を参照されたい。装置４１は内部に歯の浸漬のためのフッ化物溶液を保持するように設計されたトレーである。装置４１は典型的な歯科用トレーと同様の形状を有し、端区域４７で一緒に接合された後方湾曲壁４３及び前方湾曲壁４５を含む。後方湾曲壁４３は電極４９を含み、それは負電極又は陽極である。電極４９は後方湾曲壁４３の内部分に取り付けられた薄い可撓性金属ストリップを含む。好ましい実施態様では、電極４９はステンレス鋼から構成される。代替実施態様では、電極４９はプラチナ、金、又は他の好適な導電性金属の如き不活性材料から構成される。スペーサ５１は電極４９に沿って位置され、装置４１内のフッ化物溶液と電極４９の間の接触を与えながら、電極４９と装置４１内に位置された歯の間の接触を妨げるように設計される。スペーサ５１はプラスチックの如き絶縁材料から構成される。前方湾曲壁４５は接触電極５３（それは正電極又は陰極である）を含み、装置４１内の歯の前方と直接接触して位置されることが設計される。接触電極はばね状機構によって前方湾曲壁４５に取り付けられ、接触電極５３と歯の間の接触を確実にする。好ましくは、少なくとも三つの接触電極５３が使用され、それぞれが異なる歯に接触するように設計される。好ましい実施態様では、装置４１は図３の予備処置トレー３０を参照して記載されたものの如き封止リップをさらに含む。代替実施態様では、装置４１は加熱可能なプラスチックから構成され、それは設置時に歯及び歯肉上で成形されることができる。Ｖａｓｅｌｉｎｅ（登録商標）の如き接着又は反発物質を使用して封止をさらに確実にしてもよい。
【００２７】
線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂのそれぞれに沿った装置４１の横断面図である図５ａ及び５ｂを参照されたい。図５ａに示されるように、スペーサ５１は歯の後部に接触してもよく、一方接触電極５３は歯の前方に接触するように設計される。図５ｂに示されるように、スペーサ５１は固定され、接触電極はばね状機構によって前方湾曲壁４５に取り付けられる。図５ｂに示された実施態様では、ばね状の性質は接触電極５３を角度を付けて置くことによって達成される。あるいは、実際のばねを使用してもよい。好ましい実施態様では、三つの接触電極５３は三つの異なる歯に接触する。電極の接触領域は電気分解反応を避けながら歯に電流を誘導するように最小である。
【００２８】
本発明の別の実施態様によるフッ化物処置のための装置４０の図及び横断面図のそれぞれである図６ａ及び６ｂを参照されたい。装置４０は上部トレー４２ａ及び下部トレー４２ｂを含む一組のトレー４２を含み、そのそれぞれはフッ化物ゲル組成物を保持するためのくぼみ４４を有する。トレー４２はプラグ及びそこに位置された電極４６を有し、それらは導電線４８を介して電力源５０に接続される。電極はステンレス鋼、プラチナ、金、又は他の好適な導電性材料の如き不活性材料から構成される。好ましい実施態様では、トレー４２は生体適合性プラスチック材料の如き非導電性材料から構成される。フッ化物と反応しない生体適合性プラスチック材料を使用してもよいことは注目されるべきである。トレー４２及びくぼみ４４は標準的なサイズの歯科用トレーに従って寸法決定される。一つの実施態様では、上部及び下部トレー４２は折り曲げブリッジ５２を介して互いに接続され、それは折り曲げブリッジ５２の領域においてトレーを折り曲げることによって両方のトレー４２が歯上に同時に位置されることを可能にする。電極コネクタ５４はプラグ５６を介して又は他の好適な手段を介して電極４８を電力源５０に接続する。プラグ５６は電力源５０に適合するように設計される。さらに、上部及び下部トレー４２はソケット５８及びソケットコネクタ５９を介して互いに接続可能である。ソケット５８は、トレー４２が折り曲げブリッジ５２で折り曲げられるときにソケットコネクタ５９が二つのトレー４２を接続して回路を完成するように、トレー４２の一つの外部リム上に位置される。別の実施態様では、トレー４２は互いに接続されない。
【００２９】
一つの実施態様では、図６ａに示されるように、装置４１は標準的なＡＣ／ＤＣ変換器を有する通常の電力源に接続される。別の実施態様では、再充電可能な電池（１〜１２ボルト）が使用される。図７ａ及び７ｂに示されたさらに別の実施態様では、容易に輸送可能な使い捨て電池が装置に埋め込まれる。
【００３０】
記載された実施態様の全てにおいて、回路は使用者の身体を通ってではなく装置４０を通って走ることが容易に明らかなはずである。このようにして、フッ化物のイオン化は増加されることができ、従って歯によるフッ化物の吸収を増強する。
【００３１】
一つの実施態様では、異なるサイズの予備処置トレー３０及び装置４１は異なるサイズの個人のために与えられる。
【００３２】
本発明の一実施態様によるイオン歯ブラシ７０の図である図８を参照されたい。歯ブラシ７０は内部に電池７４を有する取っ手７２、及びその反対端のヘッド部分７５を含む。ヘッド部分７５はその下部端にブラシの毛の部分７６を含み、さらに二つの陰極７８−上部端上の陰極７８ａ及びブラシの毛の領域の陽極７８ｂを有する。回路は陰極７８ａ、ブラシの毛の部分７６と接触する歯、及び陽極７８ｂを通って完了される。歯ブラシ７０は歯上のフッ素化を増大するために上記の歯科用トレーのようにフッ化物ゲルとともに使用されることができる。あるいは、歯ブラシ７０は歯表面上のプラークを減少するために使用されることができる。本発明の歯ブラシ７０の回路は個人の身体を通って走らない。
【００３３】
フッ化物ゲルは化合物の形で与えられ、フッ化物イオンを供与するために好適である。かかる化合物の例はフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、フッ化物ドナー化合物の組み合わせ、又は容易にイオン化可能な他の好適な化合物を含むが、それらに限定されない。
【００３４】
上記装置に従って使用されるフッ化物吸収のための予備処置方法は本発明の一実施態様によれば以下の通りである。最初に、歯は専門的なクリーニングによって又は通常の歯ブラシを使用して徹底的に洗浄される。次に、歯は蒸留水でリンスされた後、過酸化水素でリンスされ、さらに蒸留水でリンスされる。過酸化水素リンスは等量の市販の過酸化水素（３６％）と蒸留水を混合することによって得られた希釈溶液（１８％過酸化水素）であることが好ましい。金属触媒溶液は金属の濃度が０．０１〜３重量％の範囲であるような蒸留水の量で銀、銅又はパラジウムの如き様々な量の金属又は金属塩溶液を溶解することによって調製される。好ましい実施態様では、金属溶液は硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅塩又は他の好適な活性化剤を含む。一つの例では、１００ｍｇの硝酸銀は１０ｍｌの蒸留水に溶解される。さらに別の例では、５０ｍｇの塩化銅は１０ｍｌの蒸留水に溶解される。予備処置トレー３０は歯上に、好ましくは歯の全てが滅菌ガーゼと接触するように位置される。封止リップ３６は歯肉と接触して位置され、トレー３０を封止し、口中への溶液の漏出を防止する。次いで、歯と溶液の間の十分な接触が約１分間得られるように注入又は他の充填手順によって予め測定された量の金属触媒溶液がトレー３０中に導入される。あるいは、口中にトレー３０を置く前に既知量の金属触媒溶液が予備処置トレー３０中に置かれる。予備処置後、トレー３０は口中へこぼれるのを避けることに注意して口から除去される。歯は次いで再び蒸留水でリンスされる。
【００３５】
予備処置後、フッ化物処置が開始される。フッ化物ドナー溶液は次のようにして調製される。フッ化物ドナー溶液の調製の以下の説明はフッ化ナトリウムを含むが、これは例示にすぎないこと及びフッ化物溶液がこの化合物に限定されないことは容易に明らかである。１〜５％の範囲のフッ化ナトリウム溶液は蒸留水に適切な量のフッ化ナトリウム塩を溶解することによって調製される。フッ化ナトリウム溶液はアルギン酸塩の如きゲル中に混入され、歯科用トレーの実施態様のトレーを充填することによって又は上記のものの如き歯ブラシの毛を被覆することによって本発明の装置に加えられる。好ましい実施態様では、２．５％濃度を有する市販のフッ化物ゲルは２５ｍｌの蒸留水に溶解された（電解質として使用された）０．５グラムの塩化ナトリウムと組み合わされ、それは１．２５％のフッ化物イオンの全百分率を与える。代替実施態様では、２５グラムのＥｌｍｅｘ（登録商）ゲルが０．７グラムのフッ化ナトリウムの溶液と混合された後、０．５グラムの塩化ナトリウムと組み合わされ、２５ｍｌの蒸留水に溶解される。０〜１２ボルトの電力源が使用される。電気回路はそのとき１〜１２ボルトの電圧で活性化される。好ましい実施態様では、電圧は３〜９ボルトの範囲、最も好ましくは約６ボルトである。回路は５〜２０分の範囲内の予め決められた時間開放する。電流は３０ｍＡを越えない。
【００３６】
一つの実施態様では、好適なサイズの予備処置トレー３０、好適なサイズの装置４１、及び適合量の予め測定された活性化溶液及びフッ化物ドナー溶液が与えられるキットが提供される。異なるサイズ及び年齢の個人のために異なるキットが提供されうる。
【００３７】
本発明の追加の目的、利点、及び新規な特徴は限定されることを意図しない以下の実施例を調査すると当業者に明らかになるだろう。さらに、上で示され、特許請求の範囲でクレームされた本発明の様々な実施態様及び側面は以下の実施例において実験的な支持を見出す。
【実施例】
【００３８】
上の記載とともに限定されない様式で本発明を説明する以下の実施例を参照されたい。
【００３９】
新しく抜き取られた歯を使用前に汚染除去のために過酸化水素溶液（１８％）で洗浄した。歯を下記のように５群に分割した：
Ａ群（コントロール、ｎ＝３）：予備処置なし、ゲル処置なし
Ｂ群（ｎ＝３）：予備処置なし、調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯、電流なし
Ｃ群（ｎ＝３）：予備処置あり（１分間１％硝酸銀溶液に浸漬）、調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯、電流なし
Ｄ群（ｎ＝３）：予備処置なし、電流とともに調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯
Ｅ群（ｎ＝３）：予備処置あり（１分間１％硝酸銀溶液に浸漬）、電流とともに調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯
【００４０】
全ての歯は次いで水でリンスされ、１．９のｐＨを有する５％乳酸溶液中に置かれ、１５〜４５００分の範囲の異なる時間乳酸溶液中に放置された。各時間で、歯は蒸留水でリンスされ、鋭い金属器具で引っかくことによって試験された。もし引っかきが引っかき傷を生じるなら、歯は試験に失敗したと考えられた。引っかき傷が全く生じないなら、歯は試験に合格したと考えられた。
【００４１】
上記実験の結果を棒グラフの形で図９にまとめる。
【００４２】
要約すると、Ａ群（コントロール）からの歯は平均４５分の露出後に失敗した。Ｂ群からの歯は２〜３時間の露出後に失敗した。Ｃ群からの歯は４〜５時間の露出後に失敗した。Ｄ群からの歯は約１５時間の露出後に失敗した。Ｅ群からの歯は少なくとも７５時間継続した。
【００４３】
上記の結果は予備処置及び電流を伴なう歯が全ての他の組み合わせよりかなり強いことを示す。
【００４４】
上記結果に基づいて、金属又は金属塩溶液での歯の予備処置後のフッ化物を有する電解質又はフッ化物放出物質における電流への接続は歯のフッ素化を増強及び促進し、それはう食に対する歯の物理的抵抗を増大することは明らかである。この方法は上記のように、歯科用装置又は歯ブラシのいずれかで達成されることができる。処置は比較的短く、かつコストが低い。それは歯科医又は衛生士の如き臨床医によって実施されてもよい。
【００４５】
上記のフッ素化プロセスに加えて、本発明は他の歯科処置を同様に増強するために使用されることができる。例えば、歯の白色化方法は提案された方法及び装置を使用して増強されてもよい。さらに、歯肉の強化を達成することができる。
【００４６】
明確化のため別個の実施態様で記載される本発明の特定の特徴は単一の実施態様を組み合わせて与えられてもよいことが認識される。逆に、簡潔さのため単一の実施態様で記載される様々な特徴の発明は別個に又はいかなる好適なサブコンビネーションで与えられてもよい。
【００４７】
本発明はその特定の実施態様と結合して記載されたが、多くの代替例、変更例及び変形例が当業者に明らかであることは明白である。従って、添付の特許請求の範囲の精神及び広い範囲内にある全てのかかる代替例、変更例及び変形例を包含することを意図される。この明細書に述べられた全ての出版物、特許及び特許出願は各個々の出版物、特許又は特許出願があたかも参照としてここに組み入れられることを特別にかつ個々に示されるのと同じ程度に明細書中に参照として全体をここに組み入れられる。さらに、この明細書における参照の引用又は同定はかかる参照が本発明に対する先行技術として利用可能であることの承認として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来技術のイオン導入歯科用装置である。
【図２】従来技術のイオン導入歯ブラシである。
【図３】予備処置トレーの図である。
【図４】本発明の好ましい実施態様による装置の等測図である。
【図５】図４の装置の横断面図である。
【図６】本発明の別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
【図８】本発明の別の好ましい実施態様による電気歯ブラシの図である。
【図９】本発明の好ましい実施態様による方法を使用するときの結果の棒グラフ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン交換歯科用装置及び方法、特に虫歯の予防のための処置時の歯による改良されたフッ化物吸収のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
虫歯（ｄｅｎｔａｌ ｃａｒｉｅｓ又はｔｏｏｔｈ ｄｅｃａｙ）は、歯の無機質の漸進性の損失後の脱灰した歯への細菌の侵入である。虫歯は比較的複雑な疾患である。虫歯の開始は歯プラーク内の比較的高い割合のミュータンス・ストレプトコッシ（Ｍｕｔａｎｓ ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ）を必要とするという豊富な証拠がある。これらの細菌は歯の表面に良くくっつき、他の細菌種類より高い量の糖からの酸を生成し、酸性環境において他の細菌より良好に生存し、スクロースから細胞外の多糖を生成する。プラークにおいてＳ．ｍｕｔａｎｓの割合が高いと（２〜１０％の範囲）、患者はう食に対して高いリスクがある。その割合が低いと（０．１％未満）、患者のリスクは低い。二つの他の種類の細菌はまた、象牙質を通してのう食の進展と関連される。これらは幾つかの種のラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、及びアクチノマイセス・ビスコッサス（Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ｖｉｓｃｏｓｕｓ）である。これらの細菌は極めて酸発生性であり、酸性条件において良好に生存する。
【０００３】
さらに、飲食物は虫歯に大きく影響する。食事のスクロースはプラークの厚さ及び化学的性質の両方を変化する。Ｍｕｔａｎｓ ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ及び他のプラーク細菌は細胞外多糖を会合するためにスクロースの二糖結合のエネルギー及び単糖成分（グルコース及びフルクトース）を使用する。それゆえ、高い割合のスクロースを有する飲食物はう食の危険を高める。
【０００４】
エナメル質、セメント質及び象牙質の無機質はアパタイトと称される高度に置換された燐酸カルシウム塩である。新しく形成された歯のアパタイトは炭酸塩に富み、比較的少ないフッ化物を有し、比較的溶解性である。部分的な脱灰及び次いでフッ化物に富む環境での再石灰化のサイクルは炭酸塩が少なくフッ化物が多いアパタイトを作り、溶解性に劣る。フッ化物に富み炭酸塩が少ないアパタイトは、フッ化物が少なく炭酸塩が多いアパタイトより１０倍まで溶解性に劣りうる。局所的なフッ化物はまた、プラーク細菌による酸生成を阻止する。それゆえ、飲食物、歯磨剤、含嗽剤及びゲル、及び充填材におけるフッ化物は全て歯の溶解性を低下させ、う食の危険を低下させるのに役立つ。これらの効果は極めて有益であるが、飲食物に添加されうる又は局所的に使用されうるフッ化物の量は安全性を考慮して制限されている。高レベルの食事のフッ化物は歯の形成中に歯のエナメル質の斑点形成を生じ、一方高いレベルの量の飲み込みは毒性化の徴候を生じうる。
【０００５】
フッ化物の濃度及び／又はフッ化物に対する露出の時間の量を減少する試みがなされてきた。例えば、ある従来技術の装置は電流を使用してイオン交換を促進させ、そこではフッ化物イオンは歯中に含ませることができ、それによってう食形成に対する耐性を増強する。しかしながら、従来技術の装置は個人の身体を通って走る回路を有し、従ってイオン導入装置として分類される。かかる装置のイオン導入的性質は大きくは血液及び骨中のカリウムの存在によって身体に生じる電気化学的分極のため、不十分なフッ化物の吸収を生じる傾向があり、それはフッ化物イオンの流れに対する高い抵抗を生じ、従ってフッ化物の吸収を阻害する。
【０００６】
従って、上記の制限のないイオン交換歯科用装置及び方法に対する幅広く認識された必要性があり、それを持つことは極めて有利であるだろう。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の一つの側面によれば、歯を処置するための方法が提供される。その方法は金属塩溶液を歯に適用し、イオン化可能な物質を歯に適用し、電流を歯に適用してイオン化可能な物質をイオン化することを含む。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、歯を処置するための装置が提供される。装置は上部分及び下部分を有するトレー、（封止のために）装置と歯肉の間の密着を可能にするための上部分上の封止リップ、及び活性化溶液を受けるための下部分における吸収材料を含む。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、歯科処置のための装置が提供される。装置は第一端及び第二端を有する、物質を歯に適用するためのアプリケータ、アプリケータの第一端に取り付けられた第一電極、アプリケータの第二端に取り付けられた第二電極（但し第一電極及び第二電極はアプリケータを通る電流を生成するように構成される）、及びアプリケータ内に位置するためのイオン化可能な物質であって、物質を通る電流の適用時にイオン化を受けるように構成されるイオン化可能な物質を含む。
【００１０】
以下に記載される本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、活性化は硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅、又は他の好適な溶液を使用することによって達成される。好ましい実施態様では、金属塩溶液を適用する工程は他の工程より先行する。一つの実施態様では、歯は金属塩溶液が適用された後に蒸留水でリンスされる。好ましい実施態様では、金属塩溶液を適用する工程は予備処置トレーを使用して行なわれ、予備処置トレーは金属塩溶液の口中への漏出を防止するように設計されている。イオン化可能な物質はフッ化物化合物、好ましくはフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、又は他の好適なフッ化物イオンドナーを含む。電流は１〜１２ボルト、より好ましくは３〜９ボルトの範囲の電圧で適用される。電流は電力源、再充電可能な電池、又は装置内に埋め込まれた使い捨て電池によって適用されてもよい。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、予備処置装置はさらに、装置と歯肉の間の密着をさらに可能にするための封止リップ上に位置された接着材料を含む。接着材料に代えて又はそれに加えて、トレー自体は適用時に歯及び歯肉上で成形されることができる加熱可能なプラスチック材料から構成されてもよい。活性化溶液は金属塩溶液、好ましくは次のものの一つ：硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム又は塩化銅であるが、いかなる好適な金属塩溶液を含んでもよい。
【００１２】
以下に記載される本発明の好ましい実施態様におけるさらなる特徴によれば、アプリケータは歯科用トレー又は歯ブラシである。イオン化可能な物質はフッ化物化合物、例えばフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化錫、フッ化アミノ、又はフッ化物化合物の組み合わせである。歯科用トレーの場合、第一端は後方湾曲壁であり、第一電極は陽極であり、それは平坦な金属ストリップであることが好ましい。生体適合性プラスチックから作られたスペーサは陽極を歯から分離するために陽極上に置かれる。第二端は前方壁であり、第二電極はばね機構を有する陰極である。好ましくは、三つの陰極が存在し、それらの各々は別個の歯に接触するように構成され、そこでは接触領域は最小化される。歯科用トレーは封止リップを含んでもよい。一つの実施態様では、装置は電力源を含み、それは外部電力源、再充電可能な電池、又は装置内に埋め込まれた使い捨て電池であることができる。
【００１３】
他に特記しない限り、ここで使用される全ての技術的な科学用語は本発明が属する分野の熟練者の一人によって共通に理解されるのと同じ意味を有する。ここで記載されたものと同様の又は均等の方法及び材料は本発明の実施又は試験に使用されることができるが、好適な方法及び材料は以下に記載される。矛盾する場合には、特許明細書が定義を含め支配するだろう。さらに、材料、方法、及び実施例は例示にすぎず、制限を意図しない。
【００１４】
図面の簡単な記述
本発明は添付図面を参照して例としてのみここに記載される。特に図面を詳細に参照すると、示された詳細は例示によるものであり、かつ本発明の好ましい実施態様の図示説明の目的のためであり、そして本発明の原理及び概念的側面の記載を容易に理解され最も有用であると思われるものを提供するために与えられることが強調される。この点に関して、本発明の基本的な理解のために必要であるもの以上に詳細に本発明の構成の詳細を示す試みはなされず、図面とともになされる記載は本発明の幾つかの形が実際にどのように具体化されうるかを当業者に明らかにするだろう。
【００１５】
図面において、
図１は従来技術のイオン導入歯科用装置である。
図２は従来技術のイオン導入歯ブラシである。
図３は予備処置トレーの図である。
図４は本発明の好ましい実施態様による装置の等測図である。
図５ａ及び５ｂは図４の装置の横断面図である。
図６ａ及び６ｂは本発明の別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
図７ａ及び７ｂは本発明のさらに別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
図８は本発明の別の好ましい実施態様による電気歯ブラシの図である。
図９は本発明の好ましい実施態様による方法を使用するときの結果の棒グラフ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は歯の増強したフッ化物処置のためのシステム及び方法である。特に、本発明は調製溶液の適用後に処置フッ化物に富むゲルの適用及び歯への電流の直接の適用によってフッ化物の吸収の増加及び／又はプラークの吸収の減少のために使用されることができる。
【００１７】
図面の図３〜８に示されるような本発明をより良く理解する目的のために、まず図１及び２に示されるような従来技術のイオン導入歯科用装置の構成及び作用を参照されたい。
【００１８】
図１に示されるように、フッ化物のイオン導入吸収のための従来技術のシステム１０は金属トレー１２を含み、それは第一（負）電極として作用し、第一電線１３で電力源１６に接続され、第二電線１５で第二（正）電極１４に接続されてさらに電力源１６に接続される。第二電極１４はここで与えられた手順を個々に受ける身体の位置と接触するように設計される。フッ化リチウムの如きフッ化物のイオン化可能な形態はゲルマトリックスに含まれ、金属トレー１２内に位置される。金属トレー１２は非導電性材料で被覆されるか、あるいはトレー自体は非導電性材料からなり、その上に第一電極を含む。いずれの場合においても、フッ化物ゲルで満たされたトレーは個々の歯と接触して位置される。電流は電力源１６を介して適用され、フッ化物のイオン化を生じ、それによって歯の構造中に同化されうる形でフッ化物イオンを与える。イオン化が生じる回路は個人の身体を通って完了され、従ってそれはイオン導入装置として分類される。
【００１９】
回路が個人の身体を通って走る図１に描かれたものの如きシステムでは、フッ化物の吸収は不十分であることが示されている。この結果はおそらく、血液及び骨中のカリウムの存在のために身体中に生じる電気化学的極性のためであり、それはフッ化物イオン流れに対して高い抵抗を生じ、フッ化物の吸収を妨げる。
【００２０】
従来技術のイオン歯ブラシ２０の図である図２を参照されたい。図２に示すように、イオン歯ブラシ２０はイオン歯ブラシ２０の取っ手２４上に位置された電池２２を有する。金属棒２６はイオン歯ブラシ２０の本体を通ってブラシの毛２８の領域中に走る。電池２２が活性化されるとき、ブラシの毛２８は負電荷を帯びる。同時に、正電荷イオンは導電通路を介して正電荷の取っ手２４を保持する湿った手を通って歯２９に移動される。従って、歯２９の極性は負から正に変化される。今正電荷になった歯は正電荷プラークイオンに反発し、それはさらに負電荷の歯ブラシの毛２８に誘引される。湿った指の接触はイオン移動を最大にするために必須である。
【００２１】
図１に描かれた従来技術のイオン導入歯科用トレーと同様に、回路は使用者の身体を通ってのみ完了され、結果として電気化学的脱分極を生じ、それはイオン化、従ってシステム内のプラーク移動を減少する。
【００２２】
従って、以下にさらに詳細に記載されるように、身体から独立した回路を指向し、予備的増強を使用することによってフッ化物のイオン化を増大するように設計された、歯の増強したフッ化物処置のための改良されたシステムが提供される。
【００２３】
予備処置トレー３０の図である図３を参照されたい。予備処置トレー３０はフッ化物溶液での処置前に歯の浸漬のための活性化溶液を保持するように設計されている。活性化溶液は以下にさらに詳細に記載されるだろう。予備処置トレー３０は上部分３２及び下部分３４を有する。上部分３２は封止リップ３６を含み、それは歯肉に接触するように設計され、従ってトレーを歯肉上へ封止し、活性化溶液の漏出を実質的に防止する。下部分３４は好ましくは内部に吸収材料３８を有する空間３５を含む。好ましい実施態様では、吸収材料３８は高密度滅菌ガーゼである。吸収材料３８は活性化溶液を吸収してさらに漏出を防止するように設計されている。好ましい実施態様では、予備処置トレー３０を歯上に置く前に予め測定された量の活性化溶液が吸収材料３８中に直接導入され、好適な量の溶液が過剰な溶液を存在させずに歯の完全な浸漬のために使用されることを確実にする。代替実施態様では、空間３５は空である。
【００２４】
一つの実施態様では、予備処置トレー３０はプラスチック材料からなり、それは適用時に加熱され歯及び歯肉上で成形されることができる。あるいは、（例えば蜜ろうのように）生体適合性である接着材料は封止リップ３６に加えられて封止をさらに確実にしてもよい。
【００２５】
活性化溶液はここに記載された装置の操作中に生じるように設計されるイオン交換を受け入れるようにするために歯の表面に調製する。活性化溶液は金属又は金属塩、例えば硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅又は他の好適な活性化剤を含む。好ましい実施態様では、活性化溶液は図３の適用予備処置トレー３０における歯の浸漬を通して適用される。さらに別の好ましさに劣る実施態様では、溶液は口内洗浄剤と同様にリンスとして調製される。金属又は金属塩は歯上に調製表面を与え、そこでは歯表面は材料、例えば銀又はそのイオンを吸収し、それによって流れる電流のための歯表面の電気伝導性が増大される（又は流れる電流に対する処置された歯表面の電気抵抗が減少される）。この方法は媒体に存在するフッ化物とアパタイトに結合されたヒドロキシル基の置換を容易にする。いったん歯表面が調製されたら、金属は洗い落とされ、続いて処置装置（トレー又は歯ブラシ）は以下に記載されるように歯に適用される。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様によるイオン交換フッ化物処置のための装置４１の等測図である図４を参照されたい。装置４１は内部に歯の浸漬のためのフッ化物溶液を保持するように設計されたトレーである。装置４１は典型的な歯科用トレーと同様の形状を有し、端区域４７で一緒に接合された後方湾曲壁４３及び前方湾曲壁４５を含む。後方湾曲壁４３は電極４９を含み、それは負電極又は陽極である。電極４９は後方湾曲壁４３の内部分に取り付けられた薄い可撓性金属ストリップを含む。好ましい実施態様では、電極４９はステンレス鋼から構成される。代替実施態様では、電極４９はプラチナ、金、又は他の好適な導電性金属の如き不活性材料から構成される。スペーサ５１は電極４９に沿って位置され、装置４１内のフッ化物溶液と電極４９の間の接触を与えながら、電極４９と装置４１内に位置された歯の間の接触を妨げるように設計される。スペーサ５１はプラスチックの如き絶縁材料から構成される。前方湾曲壁４５は接触電極５３（それは正電極又は陰極である）を含み、装置４１内の歯の前方と直接接触して位置されることが設計される。接触電極はばね状機構によって前方湾曲壁４５に取り付けられ、接触電極５３と歯の間の接触を確実にする。好ましくは、少なくとも三つの接触電極５３が使用され、それぞれが異なる歯に接触するように設計される。好ましい実施態様では、装置４１は図３の予備処置トレー３０を参照して記載されたものの如き封止リップをさらに含む。代替実施態様では、装置４１は加熱可能なプラスチックから構成され、それは設置時に歯及び歯肉上で成形されることができる。Ｖａｓｅｌｉｎｅ（登録商標）の如き接着又は反発物質を使用して封止をさらに確実にしてもよい。
【００２７】
線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂのそれぞれに沿った装置４１の横断面図である図５ａ及び５ｂを参照されたい。図５ａに示されるように、スペーサ５１は歯の後部に接触してもよく、一方接触電極５３は歯の前方に接触するように設計される。図５ｂに示されるように、スペーサ５１は固定され、接触電極はばね状機構によって前方湾曲壁４５に取り付けられる。図５ｂに示された実施態様では、ばね状の性質は接触電極５３を角度を付けて置くことによって達成される。あるいは、実際のばねを使用してもよい。好ましい実施態様では、三つの接触電極５３は三つの異なる歯に接触する。電極の接触領域は電気分解反応を避けながら歯に電流を誘導するように最小である。
【００２８】
本発明の別の実施態様によるフッ化物処置のための装置４０の図及び横断面図のそれぞれである図６ａ及び６ｂを参照されたい。装置４０は上部トレー４２ａ及び下部トレー４２ｂを含む一組のトレー４２を含み、そのそれぞれはフッ化物ゲル組成物を保持するためのくぼみ４４を有する。トレー４２はプラグ及びそこに位置された電極４６を有し、それらは導電線４８を介して電力源５０に接続される。電極はステンレス鋼、プラチナ、金、又は他の好適な導電性材料の如き不活性材料から構成される。好ましい実施態様では、トレー４２は生体適合性プラスチック材料の如き非導電性材料から構成される。フッ化物と反応しない生体適合性プラスチック材料を使用してもよいことは注目されるべきである。トレー４２及びくぼみ４４は標準的なサイズの歯科用トレーに従って寸法決定される。一つの実施態様では、上部及び下部トレー４２は折り曲げブリッジ５２を介して互いに接続され、それは折り曲げブリッジ５２の領域においてトレーを折り曲げることによって両方のトレー４２が歯上に同時に位置されることを可能にする。電極コネクタ５４はプラグ５６を介して又は他の好適な手段を介して電極４８を電力源５０に接続する。プラグ５６は電力源５０に適合するように設計される。さらに、上部及び下部トレー４２はソケット５８及びソケットコネクタ５９を介して互いに接続可能である。ソケット５８は、トレー４２が折り曲げブリッジ５２で折り曲げられるときにソケットコネクタ５９が二つのトレー４２を接続して回路を完成するように、トレー４２の一つの外部リム上に位置される。別の実施態様では、トレー４２は互いに接続されない。
【００２９】
一つの実施態様では、図６ａに示されるように、装置４１は標準的なＡＣ／ＤＣ変換器を有する通常の電力源に接続される。別の実施態様では、再充電可能な電池（１〜１２ボルト）が使用される。図７ａ及び７ｂに示されたさらに別の実施態様では、容易に輸送可能な使い捨て電池が装置に埋め込まれる。
【００３０】
記載された実施態様の全てにおいて、回路は使用者の身体を通ってではなく装置４０を通って走ることが容易に明らかなはずである。このようにして、フッ化物のイオン化は増加されることができ、従って歯によるフッ化物の吸収を増強する。
【００３１】
一つの実施態様では、異なるサイズの予備処置トレー３０及び装置４１は異なるサイズの個人のために与えられる。
【００３２】
本発明の一実施態様によるイオン歯ブラシ７０の図である図８を参照されたい。歯ブラシ７０は内部に電池７４を有する取っ手７２、及びその反対端のヘッド部分７５を含む。ヘッド部分７５はその下部端にブラシの毛の部分７６を含み、さらに二つの陰極７８−上部端上の陰極７８ａ及びブラシの毛の領域の陽極７８ｂを有する。回路は陰極７８ａ、ブラシの毛の部分７６と接触する歯、及び陽極７８ｂを通って完了される。歯ブラシ７０は歯上のフッ素化を増大するために上記の歯科用トレーのようにフッ化物ゲルとともに使用されることができる。あるいは、歯ブラシ７０は歯表面上のプラークを減少するために使用されることができる。本発明の歯ブラシ７０の回路は個人の身体を通って走らない。
【００３３】
フッ化物ゲルは化合物の形で与えられ、フッ化物イオンを供与するために好適である。かかる化合物の例はフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、フッ化物ドナー化合物の組み合わせ、又は容易にイオン化可能な他の好適な化合物を含むが、それらに限定されない。
【００３４】
上記装置に従って使用されるフッ化物吸収のための予備処置方法は本発明の一実施態様によれば以下の通りである。最初に、歯は専門的なクリーニングによって又は通常の歯ブラシを使用して徹底的に洗浄される。次に、歯は蒸留水でリンスされた後、過酸化水素でリンスされ、さらに蒸留水でリンスされる。過酸化水素リンスは等量の市販の過酸化水素（３６％）と蒸留水を混合することによって得られた希釈溶液（１８％過酸化水素）であることが好ましい。金属触媒溶液は金属の濃度が０．０１〜３重量％の範囲であるような蒸留水の量で銀、銅又はパラジウムの如き様々な量の金属又は金属塩溶液を溶解することによって調製される。好ましい実施態様では、金属溶液は硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、塩化銅塩又は他の好適な活性化剤を含む。一つの例では、１００ｍｇの硝酸銀は１０ｍｌの蒸留水に溶解される。さらに別の例では、５０ｍｇの塩化銅は１０ｍｌの蒸留水に溶解される。予備処置トレー３０は歯上に、好ましくは歯の全てが滅菌ガーゼと接触するように位置される。封止リップ３６は歯肉と接触して位置され、トレー３０を封止し、口中への溶液の漏出を防止する。次いで、歯と溶液の間の十分な接触が約１分間得られるように注入又は他の充填手順によって予め測定された量の金属触媒溶液がトレー３０中に導入される。あるいは、口中にトレー３０を置く前に既知量の金属触媒溶液が予備処置トレー３０中に置かれる。予備処置後、トレー３０は口中へこぼれるのを避けることに注意して口から除去される。歯は次いで再び蒸留水でリンスされる。
【００３５】
予備処置後、フッ化物処置が開始される。フッ化物ドナー溶液は次のようにして調製される。フッ化物ドナー溶液の調製の以下の説明はフッ化ナトリウムを含むが、これは例示にすぎないこと及びフッ化物溶液がこの化合物に限定されないことは容易に明らかである。１〜５％の範囲のフッ化ナトリウム溶液は蒸留水に適切な量のフッ化ナトリウム塩を溶解することによって調製される。フッ化ナトリウム溶液はアルギン酸塩の如きゲル中に混入され、歯科用トレーの実施態様のトレーを充填することによって又は上記のものの如き歯ブラシの毛を被覆することによって本発明の装置に加えられる。好ましい実施態様では、２．５％濃度を有する市販のフッ化物ゲルは２５ｍｌの蒸留水に溶解された（電解質として使用された）０．５グラムの塩化ナトリウムと組み合わされ、それは１．２５％のフッ化物イオンの全百分率を与える。代替実施態様では、２５グラムのＥｌｍｅｘ（登録商）ゲルが０．７グラムのフッ化ナトリウムの溶液と混合された後、０．５グラムの塩化ナトリウムと組み合わされ、２５ｍｌの蒸留水に溶解される。０〜１２ボルトの電力源が使用される。電気回路はそのとき１〜１２ボルトの電圧で活性化される。好ましい実施態様では、電圧は３〜９ボルトの範囲、最も好ましくは約６ボルトである。回路は５〜２０分の範囲内の予め決められた時間開放する。電流は３０ｍＡを越えない。
【００３６】
一つの実施態様では、好適なサイズの予備処置トレー３０、好適なサイズの装置４１、及び適合量の予め測定された活性化溶液及びフッ化物ドナー溶液が与えられるキットが提供される。異なるサイズ及び年齢の個人のために異なるキットが提供されうる。
【００３７】
本発明の追加の目的、利点、及び新規な特徴は限定されることを意図しない以下の実施例を調査すると当業者に明らかになるだろう。さらに、上で示され、特許請求の範囲でクレームされた本発明の様々な実施態様及び側面は以下の実施例において実験的な支持を見出す。
【実施例】
【００３８】
上の記載とともに限定されない様式で本発明を説明する以下の実施例を参照されたい。
【００３９】
新しく抜き取られた歯を使用前に汚染除去のために過酸化水素溶液（１８％）で洗浄した。歯を下記のように５群に分割した：
Ａ群（コントロール、ｎ＝３）：予備処置なし、ゲル処置なし
Ｂ群（ｎ＝３）：予備処置なし、調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯、電流なし
Ｃ群（ｎ＝３）：予備処置あり（１分間１％硝酸銀溶液に浸漬）、調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯、電流なし
Ｄ群（ｎ＝３）：予備処置なし、電流とともに調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯
Ｅ群（ｎ＝３）：予備処置あり（１分間１％硝酸銀溶液に浸漬）、電流とともに調製されたフッ化物ゲルに１０分間浸漬された歯
【００４０】
全ての歯は次いで水でリンスされ、１．９のｐＨを有する５％乳酸溶液中に置かれ、１５〜４５００分の範囲の異なる時間乳酸溶液中に放置された。各時間で、歯は蒸留水でリンスされ、鋭い金属器具で引っかくことによって試験された。もし引っかきが引っかき傷を生じるなら、歯は試験に失敗したと考えられた。引っかき傷が全く生じないなら、歯は試験に合格したと考えられた。
【００４１】
上記実験の結果を棒グラフの形で図９にまとめる。
【００４２】
要約すると、Ａ群（コントロール）からの歯は平均４５分の露出後に失敗した。Ｂ群からの歯は２〜３時間の露出後に失敗した。Ｃ群からの歯は４〜５時間の露出後に失敗した。Ｄ群からの歯は約１５時間の露出後に失敗した。Ｅ群からの歯は少なくとも７５時間継続した。
【００４３】
上記の結果は予備処置及び電流を伴なう歯が全ての他の組み合わせよりかなり強いことを示す。
【００４４】
上記結果に基づいて、金属又は金属塩溶液での歯の予備処置後のフッ化物を有する電解質又はフッ化物放出物質における電流への接続は歯のフッ素化を増強及び促進し、それはう食に対する歯の物理的抵抗を増大することは明らかである。この方法は上記のように、歯科用装置又は歯ブラシのいずれかで達成されることができる。処置は比較的短く、かつコストが低い。それは歯科医又は衛生士の如き臨床医によって実施されてもよい。
【００４５】
上記のフッ素化プロセスに加えて、本発明は他の歯科処置を同様に増強するために使用されることができる。例えば、歯の白色化方法は提案された方法及び装置を使用して増強されてもよい。さらに、歯肉の強化を達成することができる。
【００４６】
明確化のため別個の実施態様で記載される本発明の特定の特徴は単一の実施態様を組み合わせて与えられてもよいことが認識される。逆に、簡潔さのため単一の実施態様で記載される様々な特徴の発明は別個に又はいかなる好適なサブコンビネーションで与えられてもよい。
【００４７】
本発明はその特定の実施態様と結合して記載されたが、多くの代替例、変更例及び変形例が当業者に明らかであることは明白である。従って、添付の特許請求の範囲の精神及び広い範囲内にある全てのかかる代替例、変更例及び変形例を包含することを意図される。この明細書に述べられた全ての出版物、特許及び特許出願は各個々の出版物、特許又は特許出願があたかも参照としてここに組み入れられることを特別にかつ個々に示されるのと同じ程度に明細書中に参照として全体をここに組み入れられる。さらに、この明細書における参照の引用又は同定はかかる参照が本発明に対する先行技術として利用可能であることの承認として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来技術のイオン導入歯科用装置である。
【図２】従来技術のイオン導入歯ブラシである。
【図３】予備処置トレーの図である。
【図４】本発明の好ましい実施態様による装置の等測図である。
【図５】図４の装置の横断面図である。
【図６】本発明の別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施態様による電気歯科用装置の概略的横断面図である。
【図８】本発明の別の好ましい実施態様による電気歯ブラシの図である。
【図９】本発明の好ましい実施態様による方法を使用するときの結果の棒グラフ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程を含む、歯を処置するための方法：
金属塩溶液を歯に適用する；
イオン化可能な物質を前記歯に適用する；及び
電流を前記歯に適用して前記イオン化可能な物質をイオン化する。
【請求項２】
前記金属塩溶液が硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、及び塩化銅からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
金属塩溶液を適用する工程がイオン化可能な物質を適用する工程及び電流を適用する工程より先行する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
金属塩溶液を適用する工程後に前記歯を蒸留水でリンスする工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記金属塩溶液を適用する工程が予備処置トレーを使用して行なわれ、前記予備処置トレーが前記金属塩溶液の口中への漏出を防止するように設計されている請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記イオン化可能な物質を適用する工程がフッ化物化合物を適用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フッ化物化合物がフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、及びフッ化物ドナー化合物の組み合わせからなる群から選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電流を適用する工程が１〜１２ボルトの範囲の電圧でなされる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電流を適用する工程が３〜９ボルトの範囲の電圧でなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記電流を適用する工程が再充電可能な電池によってなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記電流を適用する工程が前記イオン化可能な物質を適用するための装置中に埋め込まれた使い捨て電池によってなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
歯の予備処置のための装置であって、歯肉上に位置可能であり、かつ下記のものを含む装置：
上部分及び下部分を有するトレー；
前記装置と前記歯肉の間の密着を可能にするための前記上部分上の封止リップ；及び
活性化溶液を受けるための前記下部分における吸収材料。
【請求項１３】
前記装置と前記歯肉の間の密着をさらに可能にするために前記封止リップ上に位置された接着材料をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記トレーが適用中に前記歯肉上で成形されることができる加熱可能なプラスチックから構成される請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記活性化溶液が金属塩溶液である請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記金属塩溶液が硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム及び塩化銅からなる群から選択される請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記活性化溶液が予め測定された量の活性化溶液である請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
下記のものを含む歯科処置のための装置：
第一端及び第二端を有する、物質を歯に適用するためのアプリケータ；
前記アプリケータの第一端に取り付けられた第一電極；
前記アプリケータの前記第二端に取り付けられた第二電極、但し前記第一電極及び前記第二電極が前記アプリケータを通る電流を生成するように構成される；及び
前記アプリケータ内に位置するためのイオン化可能な物質であって、前記電流の適用時にイオン化を受けるように構成されるイオン化可能な物質。
【請求項１９】
前記アプリケータが歯科用トレーである請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記アプリケータが歯ブラシである請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記イオン化可能な物質がフッ化物ドナー化合物である請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記フッ化物ドナー化合物がフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、又はフッ化物ドナー化合物の組み合わせで富化されている請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第一端が後方湾曲壁であり、前記第一電極が陽極である請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記陽極が平坦な金属ストリップである請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記陽極を前記歯から分離するためのスペーサを前記陽極上にさらに含む請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記スペーサが生体適合性プラスチック材料からなる請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第二端が前方壁であり、前記第二電極が陰極である請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記陰極がばね機構をさらに含む請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記陰極が三つの陰極を含み、前記三つの陰極の各々が別個の歯にその歯の上の接触領域で接触するように構成される請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記接触領域が最小にされている請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記歯科用トレーが封止リップをさらに含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３２】
電力源をさらに含む請求項１８に記載の装置。
【請求項３３】
前記電力源が外部電力源である請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記電力源が再充電可能な電池である請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記電力源が前記アプリケータ内に埋め込まれた使い捨て電池である請求項３２に記載の装置。
【請求項１】
下記工程を含む、歯を処置するための方法：
金属塩溶液を歯に適用する；
イオン化可能な物質を前記歯に適用する；及び
電流を前記歯に適用して前記イオン化可能な物質をイオン化する。
【請求項２】
前記金属塩溶液が硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム、及び塩化銅からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
金属塩溶液を適用する工程がイオン化可能な物質を適用する工程及び電流を適用する工程より先行する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
金属塩溶液を適用する工程後に前記歯を蒸留水でリンスする工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記金属塩溶液を適用する工程が予備処置トレーを使用して行なわれ、前記予備処置トレーが前記金属塩溶液の口中への漏出を防止するように設計されている請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記イオン化可能な物質を適用する工程がフッ化物化合物を適用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フッ化物化合物がフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、及びフッ化物ドナー化合物の組み合わせからなる群から選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電流を適用する工程が１〜１２ボルトの範囲の電圧でなされる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電流を適用する工程が３〜９ボルトの範囲の電圧でなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記電流を適用する工程が再充電可能な電池によってなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記電流を適用する工程が前記イオン化可能な物質を適用するための装置中に埋め込まれた使い捨て電池によってなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
歯の予備処置のための装置であって、歯肉上に位置可能であり、かつ下記のものを含む装置：
上部分及び下部分を有するトレー；
前記装置と前記歯肉の間の密着を可能にするための前記上部分上の封止リップ；及び
活性化溶液を受けるための前記下部分における吸収材料。
【請求項１３】
前記装置と前記歯肉の間の密着をさらに可能にするために前記封止リップ上に位置された接着材料をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記トレーが適用中に前記歯肉上で成形されることができる加熱可能なプラスチックから構成される請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記活性化溶液が金属塩溶液である請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記金属塩溶液が硝酸銀、水酸化パラジウム、塩化パラジウム及び塩化銅からなる群から選択される請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記活性化溶液が予め測定された量の活性化溶液である請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
下記のものを含む歯科処置のための装置：
第一端及び第二端を有する、物質を歯に適用するためのアプリケータ；
前記アプリケータの第一端に取り付けられた第一電極；
前記アプリケータの前記第二端に取り付けられた第二電極、但し前記第一電極及び前記第二電極が前記アプリケータを通る電流を生成するように構成される；及び
前記アプリケータ内に位置するためのイオン化可能な物質であって、前記電流の適用時にイオン化を受けるように構成されるイオン化可能な物質。
【請求項１９】
前記アプリケータが歯科用トレーである請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記アプリケータが歯ブラシである請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記イオン化可能な物質がフッ化物ドナー化合物である請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記フッ化物ドナー化合物がフッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化アミノ、フッ化錫、又はフッ化物ドナー化合物の組み合わせで富化されている請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第一端が後方湾曲壁であり、前記第一電極が陽極である請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記陽極が平坦な金属ストリップである請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記陽極を前記歯から分離するためのスペーサを前記陽極上にさらに含む請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記スペーサが生体適合性プラスチック材料からなる請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第二端が前方壁であり、前記第二電極が陰極である請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記陰極がばね機構をさらに含む請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記陰極が三つの陰極を含み、前記三つの陰極の各々が別個の歯にその歯の上の接触領域で接触するように構成される請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記接触領域が最小にされている請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記歯科用トレーが封止リップをさらに含む請求項１９に記載の装置。
【請求項３２】
電力源をさらに含む請求項１８に記載の装置。
【請求項３３】
前記電力源が外部電力源である請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記電力源が再充電可能な電池である請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記電力源が前記アプリケータ内に埋め込まれた使い捨て電池である請求項３２に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００７−５１６７６６（Ｐ２００７−５１６７６６Ａ）
【公表日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４６４７７（Ｐ２００６−５４６４７７）
【出願日】平成１６年１２月２９日（２００４．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／００１１７４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２７１０
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（５０６２２４４５８）フルオリネックス アクティヴ リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２９日（２００４．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／００１１７４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２７１０
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（５０６２２４４５８）フルオリネックス アクティヴ リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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