説明

歯の美容ホワイトニング

ホワイトニングする歯を、非熱気体プラズマの口腔適用のために許容しうる温度において、非熱気体プラズマが歯のホワイトニング効果を有するのに十分な時間、非熱気体プラズマ流に曝露することを含む、歯を生体内で美容ホワイトニングする方法。繰り返し処置を行うことができる。非熱気体プラズマは、ヘリウム又はヘリウムと酸素の混合物で形成することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯の処置方法、特に歯を美容ホワイトニングするための方法に関する。ここで用いる「ホワイトニング」という用語はその範囲内にステインの除去を含む。
【背景技術】
【0002】
歯のステイン又は変色は数多くの原因を有する。
外因性の変色は、外部色素(染料又は顔料に容易に転化する物質)が歯の表面上又は歯のペリクル層内に堆積すると発生する。外因性のステインは悪い口腔衛生状態によって引き起こされる可能性があり、歯の上の歯垢の堆積物が黄色に変色する可能性がある。紅茶、コーヒー、赤ワイン、及びコーラのような飲料、並びにベリー類、カレー、及び揚げ物が色素の源である。
【0003】
外因性のステインは歯の表面に作用するので、ブラッシング及びフロッシングの徹底的な口腔衛生プログラムを用いて比較的直接的に除去される。
内因性の変色は、色素が歯の主成分内、通常は象牙質中に堆積し、しばしば全身又は歯髄に由来する場合に歯の構造体内において発生する。
【0004】
外因性のステインが歯の構造体中の欠損部を通して歯の中に侵入する状況を含む「ステイン内在化」の第3のカテゴリーが最近記載されている。
歯の変色は広範囲の美容的な問題を生成し、歯科専門家及び公衆は相当量の時間及び金を変色した歯の外観を向上させる試みに費やしている。
【0005】
変色した歯を扱うために利用可能な方法は、表面ステインの除去、漂白、又は歯のホワイトニング技術から、ベニア及び歯冠のような存在している変色をカモフラージュする外科的な技術まで様々である。
【0006】
ホワイトニング用の歯磨剤は、しばしばゲル又はペーストのような半固体状態を有している。これらの製品は、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、又はリン酸カルシウムのような外因性のステインを擦り落とすための研磨剤を含む。
【0007】
しかしながら、かかる歯磨剤は歯の内因性変色を軽減することはできない。したがって、色素の減成又は分解を生じさせる化学的処置が行われている。
通常のホワイトニング剤はペルオキシドである。通常の歯のブラッシングを用いて達成できる時間よりも長い時間ペルオキシドを適用するために、ストリップ及びトレーがしばしば用いられる。ホワイトニング活性ホワイトニング化合物の濃度、接触時間、及び適用回数が、ホワイトニングの有効性を決定する主要なパラメーターである。
【0008】
商業的には、より満足できる製品の体験を与えるために製品のホワイトニング効率を増加させることが最も望ましい。一般に、ペルオキシドの濃度を増加させるとより迅速なホワイトニングが得られる。一般に、ペルオキシドの濃度を増加させるとより迅速なホワイトニングが得られる。しかしながら、ホワイトニング組成物中のペルオキシドの濃度を増加させると、歯覚過敏を生成させ、特に歯肉内において軟組織過敏症を引き起こす可能性がある。
【0009】
高い濃度のペルオキシドは、ペルオキシドが軟組織に接触してそれに熱傷を与えるのを防ぐために物理的バリヤを必要とする可能性があり、このため、高いペルオキシド濃度の使用は非常に不便であり、監督されていない家庭での使用のためには実用的でない。かかる技術は繰り返しの使用のためには特に不適当である。
【0010】
したがって、多数の代わりの化学的アプローチが研究されている。
US−6,770,266においては、ポリエチレンオキシドをベースとする歯の液体ホワイトニング剤が開示されている。この歯のホワイトニング剤は、用いるのに便利であり、不自然な感触が少ししかないという有利性を有する。しかしながら、ポリエチレンオキシドは水溶性であり、したがって歯にあまり接着しない。その結果、歯へのペルオキシドの吸収は不十分であり、消費者によって求められているホワイトニング効果は達成されない。
【0011】
US−6,569,408においては、有機シロキサン樹脂を用いる歯の液体ホワイトニング剤が開示されている。これは用いるのに便利であり、歯に対して良好な接着性を有し、夜通し用いることができる。しかしながら、重要な欠点は、非親水性のポリマーを使用することがホワイトニング剤としてのペルオキシドの接着に悪影響を与えることである。
【0012】
US−6,555,020においては、ポリアクリル酸を含む歯のホワイトニング液が開示されている。しかしながら、歯のホワイトニングゲルは、唾液によって容易に希釈され、歯への劣った接着が引き起こされる。更に、ペルオキシド安定剤(EDTA又は同様のもの)を加えることによって歯の表面に対するホワイトニング反応が遅延され、このために所望の歯のホワイトニング効果を得ることが困難である。
【0013】
US−2003082500においては、歯をホワイトニングするためにオゾンを用いる方法及び装置が開示されている。オゾンは口腔内で反応してペルオキシドを形成すると考えられている。しかしながら、この方法は処置される患者を望ましくなく高い濃度のオゾンに曝露することを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】米国特許第6,770,266号
【特許文献2】米国特許第6,569,408号
【特許文献3】米国特許第6,555,020号
【特許文献4】米国特許出願第2003082500号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、歯をホワイトニングする改良された方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明によれば、ホワイトニングする歯を、非熱気体プラズマの口腔適用のために許容しうる温度において、非熱気体プラズマが歯のホワイトニング効果を有するのに十分な時間、非熱気体プラズマ流に曝露することを含む、歯を生体内で美容ホワイトニングする方法が提供される。
【0017】
本発明方法はまた、口腔適用のために好適な非熱気体プラズマの発生器、非熱気体プラズマを口腔適用するための装置、及び歯をホワイトニングするためにキットを用いるための好適な媒体中の一式の指示を含む、歯をホワイトニングするための美容キットも提供する。
【0018】
この指示は、文書か又は他の媒体、例えばコンピュータープログラム又はデジタルビデオディスク中であってよい。
非熱気体プラズマは、当該技術において公知の任意の方法によって発生させることができる。非熱気体プラズマは、好ましくは10〜40℃の範囲の温度で口腔に流入させる。例えば55℃までのより高い温度を用いることができるが、患者の口腔に熱傷を与えるような高い温度を生成させるような設計のプラズマ発生器は用いないように注意を払わなければならない。一般に、その発生後に気体プラズマに冷却を加える場合には、雰囲気温度より低い温度で非熱プラズマを生成させることはできない。
【0019】
1回の処置の間においては、それぞれの歯を、少なくとも10秒間、通常は1分間以下の間非熱気体プラズマに曝露することができる。特に強固なステインに対処するためには、繰り返し処置又は累積処置を施すことができる。例えば、処置は1月間又はそれより長い間に毎日施すことができる。
【0020】
非熱気体プラズマは、当該技術において公知の任意の方法によって発生させることができる。例えば、WO−A−2006/096716による方法を用いることができる。かかる方法は、大気圧誘電体バリア放電を用いて非熱気体プラズマを発生させる。かかる方法は、小型化することができるプラズマ発生器を用いる。「1mmから1mまで調整可能な大気圧誘電体バリア放電」, James L Walshら, IEEE Transactions on Plasma Science, vol.36, No.4, 2008年8月を参照。
【0021】
非熱気体プラズマの発生において、1〜10kHzの繰り返し率の単極ナノ秒方形電圧パルスを用いることができる。これにより、非熱気体プラズマを一連のパケット又はバレットの形態で生成させることができる。かかるパルス電圧源を用いると、プラズマの口腔適用のために好適な温度における非熱気体生成物の生成が容易になる。
【0022】
非熱気体プラズマは、イオン、電子、及び励起種を含む。これらの種は、口腔内の空気と反応して、本発明者らが考えるところではヒドロキシルラジカルなどの反応性種の混合物を形成し、これが処置する患者の歯の中又は上の色素及び/又はステインと反応する。したがってプラズマ発生器に送る気体流は酸素を含む必要はないが、所望の場合にはそれにはその成分の1つとして酸素を含ませることができる。通常は、気体流は希ガスを含み、所定のプラズマ発生器に関してはヘリウムが他の気体よりもより容易にプラズマに転化し、したがってヘリウムの非熱気体プラズマの温度は他の気体よりも低いことが分かっているのでヘリウムが好ましく、或いはネオン、アルゴン、クリプトン、又はキセノンのような他の希ガスをヘリウムに代えて又はヘリウムに加えて用いることができる。
【0023】
所望の場合には、それから非熱気体プラズマを形成する気体は、75〜100体積%の希ガス(特にヘリウム)及び0〜25体積%の酸素の混合物を含んでいてよい。他の選択肢はヘリウムと空気の混合物である。
【0024】
非熱気体プラズマは、その端部の一方においてプラズマ発生器と連通しており、他の端部が開放されており、口腔内に挿入してホワイトニングする歯の上に移動させることを可能にする形態のものであるチューブによって施すことができる。このチューブは、ホース又は他の可撓性接続部材によってプラズマ発生器に接続することができる。
【0025】
それから非熱気体プラズマを形成する気体の流速は、本発明方法に対して重要ではない。しかしながら、その消費速度が低く抑えられるように気体の流速を最小にすることが望ましい。5mL/分〜50mL/分の範囲の気体流速が好適である。
【0026】
気体は、その中に気体が加圧下で貯蔵されている気体シリンダーから供給することができる。それから非熱気体プラズマを形成する気体として気体混合物を用いる場合には、気体混合物の幾つかの成分を別々のシリンダーから供給し、気体ミキサー内で混合して所望の組成を形成することができる。或いは、気体混合物を単一の気体シリンダー内に予め収容することができる。
【0027】
本発明方法は、外因性又は内因性の歯のステイン又はこれらの両方に対して用いることができる。
所望の場合には、本発明方法を行う前に歯を灌注することができる。
【0028】
非熱気体プラズマにおいては、気体に電場を印加することによって電子を励起させる。これらの電子は反応性種であり、口腔内において酸素分子及び水分子と反応して、本発明者らが考えるところでは互いに反応してペルオキシドを形成することができるヒドロキシルラジカルなどの更なる反応性種を生成する。したがって、本発明方法によって、有効な歯のホワイトニング剤であるが、比較的低い濃度であるのでその歯をホワイトニングする患者に対して不快感を引き起こさない反応性種を形成することができる。更にホワイトニングする歯に直接非熱気体プラズマを施すことにより、歯の近傍に望ましい反応性種それ自体を形成することができる。
【0029】
ここに、例として添付の図面を参照して本発明方法を記載する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、患者の歯にプラズマを施すためのチューブに接続されている非熱気体プラズマ発生器の概要図である。
【図2】図2は、歯をホワイトニングするための実験装置の概要フロー図である。
【図3】図3は、歯をホワイトニングするための別の実験装置の概要フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
図面は等縮尺ではない。
図1に示す装置は、それから非熱気体プラズマを形成する加圧下の気体又は気体混合物を含む気体シリンダー2を含む。この装置はまた電源4も含む。電源4はAC又はDC電圧源であってよい。これは、電源4によって生成した電圧を好適なパルス形態に接続するのに適した信号発生器6と機能的に接続されている。上記で参照した論文及びWO−A−2004/016052を参照。この装置はまた、これを横切って信号発生器6によって発生したパルス電圧を印加する一対の電極(図示せず)を含むプラズマ発生セル8も含む。プラズマ発生セル8は、任意の好都合な構成、例えばWO−A−2006/096718に記載のものを有していてよい。セル8の電極を横切ってパルス電圧を印加することにより、非熱気体プラズマが形成される。セル8は大気圧において運転され、気体シリンダー2と連通して配置することができる入口10を有する。したがって、気体を気体シリンダーからセル中に連続的に送ることができる。このようにして、気体シリンダー2中に加圧下で貯蔵されている気体から非熱気体プラズマが形成される。セル8は、非熱気体プラズマのための出口12を有する。出口12は、可撓性のホース14を通してアプリケーターチューブ16に接続されている。したがって、その歯をホワイトニングする患者は、チューブ16を彼又は彼女の口腔中に挿入して非熱気体プラズマをそれぞれの歯の裏側及び正面側に順々に施すことができる。通常は、それぞれの歯を少なくとも約10秒間非熱気体プラズマで処置する。或いは、この処置は歯科医又は歯科専門家によって行うことができる。
【0032】
上記に記載の装置には、それを歯のホワイトニングにおいて用いるための指示を備えることができる。
ここで、以下の実施例によって本発明方法を更に示す。
【実施例】
【0033】
図2に示す装置を用いて非熱気体プラズマを発生させた。この装置は、非熱プラズマ発生器24へのAC供給電力を生成させるための高電圧発生器22(或いはHVプラズマ励振器として知られている)に電気的に接続されている可調DC電源20を用いた。図2に示す装置はまた、圧縮ヘリウムのシリンダー26、シリンダー26から非熱プラズマ発生器24の内部へ誘導する導管28も含んでいた。導管28には、圧力調整器30及び流量計32を装備した。
【0034】
DC電源20は商業的に入手できるSKYTRONIC 650.682可調DC電源であった。高電圧発生器22は、Information Unlimited, PO Box 716, Amhurst, New Hampshire,米国によって供給された商業的に入手できるPVM12「可調高電圧高周波数片端接地プラズマ励振器」であった。非熱プラズマ発生器24は実験室で組み立てたもので、6mmの内径を有する管状プラズマチャンバーを与える管状の透明ハウジングを有する環状構造を有していた。更に、非熱プラズマ発生器24は単一の誘電体の針タイプのものであった。発生器24の遠位端から気体プラズマ流を放出し、処置する歯に送った。
【0035】
運転中は、非熱プラズマ発生器24へのヘリウムの流速は1.5L/分であり、非熱プラズマ発生器の電極(図示せず)を横切って与えられる電圧は50kHzの周波数において1.6kV(二乗平均値)であった。非熱プラズマ発生器のチャンバーは、ほぼ大気圧(即ち約1bar)で運転した。1.5〜2cmの非熱プラズマコアを生成させて、試料歯に施した。
【0036】
幼若ブタから合計で9本の切歯及び臼歯を抜いた。6本を本発明による処置のために、3本を対照試料のために選択した。本発明による処置(或いは対照試料の場合には対照手順による処置)の前後に歯の色を評価した。この目的のために、Vitaシェードガイドを用いて歯のエナメル質の色を評価した。このガイドは、異なる色相、例えば灰色/黄色/赤色/茶色に対してA〜Dの記号を割り当てている。「A」及び「B」のカテゴリーは、互いに同様に良好で「C」及び「D」よりも優れていると当業者にみなされる。1〜4の数字によって徐々に下降する輝度のスケールが与えられ、1が最も輝度が高く、4が最も輝度が低い。
【0037】
歯を試験する臨床医は、9本の歯のどれが本発明によって処置したもので、どれが対照試料であるかを知らされていなかった。処置の直前及び直後にそれぞれの歯の色合いを評価した。歯は、詰め物を配置する歯冠を製造する前に色合いを選択する際に歯を検査するために臨床的に用いられる淡色光を用い、拡大して検査した。
【0038】
処置手順は次の通りであった。
(a)新たに屠殺したブタの顎から歯を抜いた;
(b)歯を水で湿らせ、処置の間はずっと湿潤状態に保持した;
(c)それぞれの湿らせた歯の色合いを評価した;
(d)6本の湿らせた歯(No.1〜6)をそれぞれ5分間非熱ヘリウムプラズマで1回処置した;処置にはプラズマコアを歯の上に投射することが必要であった;1本の他の湿らせた歯(No.10)を非励起ヘリウムによる処置に5分間かけた;最後の2本の歯(No.11及び12)は何の処置にもかけなかった;
(e)次に、それぞれの歯の色合いを再び評価した;
(f)次に歯を1時間放置した;
(g)次に、工程(d)及び(e)を繰り返した;
(h)次に、歯を更に1時間放置した;
(i)次に、工程(d)及び(e)を再び繰り返した。
【0039】
色合い評価の結果を下表に与える。
【0040】
【表1】

【0041】
歯1及び4は処置前に色合いが非常に明色であったことが認められた。これらの2つの歯を除いて、全ての歯は本発明によって処置すると、非熱ヘリウムプラズマによる第1の処置の結果として色合いの好ましい変化を起こした。処置を繰り返しても色合いの変化が増加したとは見えなかったが、試料の寸法を考慮するとこれに関して確固たる結論に達することは困難であった。従来の処置における場合と同様に、色合いの変化は永久的とは思われなかった。実験完了の数時間後に歯の色合いが元の色に戻ったように見えたことが観察された。
【0042】
また、定量はされていないが、本発明にしたがって処置した歯のエナメル質から表面ステインの領域も除去されたことも観察された。
ここで図3を参照すると、非熱プラズマ発生装置は、気体供給ユニット102、電気信号発生ユニット又は手段104、及び手持ち型プラズマ発生器ユニット106を含む。
【0043】
気体供給ユニット102は、200barの加圧下の圧縮ヘリウムを含む小型(1Lの水の容量)のシリンダー110を含む。シリンダー110には、シリンダー110から取り出される気体の圧力を8barゲージ圧に減少させる積分圧力調整器を含む種類のバルブ112が取り付けられている。バルブ112は、シリンダー110からのヘリウムガス流に関するプラズマ発生器ユニット106への流路を与える高耐久可撓性ホース114と連通している。ホース114には、それに沿って、ヘリウム流のプラズマ発生器ユニット106への速度を調節することができる流量制御バルブ、及びヘリウムを0.5barゲージ圧(1.5bar絶対圧)の圧力でプラズマ発生器106に送るように設定されている圧力調節器118を配した。
【0044】
信号発生ユニット104は、実質的に、12VのDC信号を、非熱プラズマを発生させるための6kVのACプラズマ駆動信号に変換するための装置である。更に、ユニット104は、プラズマ発生器ユニット106への気体供給量を制御するためのマイクロコントローラーを与える。信号発生器104は、論理回路122の電源を入れるための主オン/オフスイッチ124に接続されている12Vの最充電可能な電池120を含む。論理回路122は、以下に記載するように、プラズマ発生器が特定の状況においてのみ運転されることを確保するために用いる。電池120にはまた、低電池残量状態を示すためのモニター126が接続されている。スイッチ124を押すと、論理回路122によって、DC電圧源からパルス低電圧AC信号を発生させることができる低電圧信号発生器128の運転が開始され、信号が高電圧信号発生器130に送られる。信号発生器130は6kVのパルスAC信号を生成させることができ、パルスは15%の負荷サイクル(即ちその運転時間の85%に関しては発生器手段130は信号を生成しない)で生成される。信号発生器130によって生成する信号の電圧及び周波数は、電圧/周波数制御回路132を用いて制御する。配置は、主スイッチ124がオンであり、論理回路122によって気体がプラズマ発生器ユニット106に流入していることが示される場合にのみ、信号を発生器130によって生成させるようなものである。
【0045】
手持ち型のプラズマユニット106は、以下に記載するように、その「オン」の位置において論理回路122からの信号によってソレノイドバルブ150を作動させるオン−オフスイッチ140を有する。配置は、スイッチ140がその「オン」の位置にある場合にのみプラズマ発生器が運転されるようなものである。ユニット106は、ホース114に接続することができる気体入口142を有する。気体入口142は、プラズマ発生器セル146に導かれる流路144に導かれている。セル146は、両方とも石英誘電体(図示せず)によって作動する一対の間隙を有する電極(図示せず)を有している。信号発生器130からの高電圧信号を、セル146の電極を横切って印加する。しかしながら、配置は、流路144内の流量センサー148が信号を論理回路122に送ってから所定時間の後まではかかる電圧を印加しないで、回路122が所定の時間遅延の後にのみ発生器130によって高電圧信号を発生させることができるというものである。スイッチ140をその「オン」位置に配置する操作により、プラズマ発生器セル146への入口におけるソレノイドバルブ150を開放する信号をユニット104内の論理回路122が送ることができる。ソレノイドバルブ150を開放することにより、ヘリウムをプラズマセル146に導入できるようになり、それを通ってヘリウムがアプリケーター152へ流れる。ユニット106は操作者の手に保持して、非熱ヘリウムプラズマを選択された目標に向けるようにする。
【0046】
運転中は、ヘリウムシリンダー110には純度99.9999%のヘリウムを含ませることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホワイトニングする歯を、非熱気体プラズマの口腔適用のために許容しうる温度において、非熱気体プラズマが歯のホワイトニング効果を有するのに十分な時間、非熱気体プラズマ流に曝露することを含む、歯を生体内で美容ホワイトニングする方法。
【請求項2】
非熱気体プラズマを10〜40℃の範囲の温度において口腔に流入させる、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
非熱気体プラズマを、処置するそれぞれの歯に少なくとも10秒間の間施す、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
歯のホワイトニング効果を累積的に生成させる、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
大気圧誘電体バリア放電によって非熱気体プラズマを発生させる、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
1〜10kHzの範囲の繰り返し率の単極ナノ秒方形電圧パルスを用いて非熱気体プラズマを発生させる、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
気体が希ガスを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
希ガスがヘリウムである、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
気体が希ガスと酸素の混合物を含む、請求項7又は8に記載の方法。
【請求項10】
気体が75体積%〜100体積%のヘリウム及び0〜25体積%の酸素の混合物である、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
気体が酸素を含まない、請求項7又は8に記載の方法。
【請求項12】
非熱気体プラズマを大気圧において発生させる、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
【請求項13】
非熱気体プラズマを、その端部の一方においてプラズマ発生器と連通しており、他の端部が開放されており、口腔内に挿入してホワイトニングする歯の上に移動させることを可能にする形態のものであるチューブから歯に生体内で施す、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
それから非熱気体プラズマが形成される気体の流速が5〜50mL/分の範囲である、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
該方法を外因性のステインを有する歯をホワイトニングするために用いる、請求項1〜14のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
該方法を内因性のステインを有する歯をホワイトニングするために用いる、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
【請求項17】
口腔適用のために好適な非熱気体プラズマの発生器、非熱気体プラズマを口腔適用するための装置、及び歯をホワイトニングするためにキットを用いるための好適な媒体中の一式の指示を含む、歯をホワイトニングするための美容キット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2012−513455(P2012−513455A)
【公表日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−542891(P2011−542891)
【出願日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際出願番号】PCT/GB2009/002909
【国際公開番号】WO2010/072997
【国際公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【出願人】(591009657)ザ・ビーオーシー・グループ・リミテッド (7)
【Fターム(参考)】