顎歯模型用齲蝕付き歯牙及びその製造方法とその応用
【課題】支台歯形成、窩洞形成をすることによって、一早く天然歯牙と同様な切削感を体験でき、形成体験が容易に行え、また、これらの形成技術を早く取得することができる歯牙を提供する。
【解決手段】治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙のエナメル部分と、デンチン部分と、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分から構成され、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする。
【解決手段】治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙のエナメル部分と、デンチン部分と、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分から構成され、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科医師を目指す学生が、口腔内作業を体験し、治療の練習をする顎歯模型用に用いる歯牙である。具体的には支台歯形成、窩洞形成等の形体付与を体験する為に用いる歯牙組成に関する。
【背景技術】
【０００２】
口腔内治療練習用の顎歯模型用の歯牙は、エポキシ樹脂、メラミン樹脂で製造されることが多く、一般に普及している。
しかし、エポキシ樹脂、メラミン樹脂では切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。具体的には、エポキシ樹脂、メラミン樹脂は軟らかく切削を多くしてしまう傾向にあり、天然歯は硬いために思った様に切削できない傾向にあった。その結果、強く削ってしまい、上手く形態を作れないことも発生する可能性がある。
【０００３】
もう少し、硬い材料を求められた結果、コンポジットタイプのものが市販されている。コンポジットタイプの歯牙であっても、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。分かりやすい表現では滑る感覚があり、天然歯とは大きく違う切削感である。
また、齲蝕の切削感を再現したものでもなく、齲蝕歯を治療する練習にはならなかった。
【０００４】
実開平１‐９００６８には、エナメル質層に金雲母結晶［ＮａＭｇ３（Ｓｉ３ＡｌＯ１０）Ｆ２］およびリチア・アルミナ・シリカ系結晶（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２，Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２）が同時に析出したビッカース硬さ３５０〜４５０に制御されたガラス・セラミックスから構成され、歯根層には、ポリオール（主剤）に白色・赤色および黄色の着色剤を加え、さらにイソシアネートプレポリマー（硬化剤）を混入してシリコーンゴム母型に真空下で注入して、常温で硬化させ事前に準備をし、エナメル質層と歯根層との間に介在し、両者を合着している象牙質認識層はオペーク色を呈した接着性レジンで形成されていることが示している。
しかしながら、エナメル質層が金雲母結晶やリチア・アルミナ・シリカ系結晶にて構成されたものでは天然歯に比べ、切削感が硬すぎるため使用に耐える物ではなく、更に象牙質認識層は接着性レジンで形成されている為、接着剤の切削感が柔らかすぎる為、使用に耐える物ではなかった。
また、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００５】
特開平５−２２４５９１には、天然歯と極めて類似した切削性を有し、歯科教育切削実習用として好適な歯牙模型を提供することが示されている。主要構成成分として、無機物粉体と架橋型樹脂とを、重量比で２０％対８０％乃至７０％対３０％の割合で含有している。
【０００６】
本発明の歯牙模型を構成する無機物粉体としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、等々が紹介され、上記化合物に限定されるものではなく、各種の無機物粉体を用いることができる。
しかし、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。また、無機物粉末体の開示のみである。齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
特開平５−２１６３９５には、天然歯と極めて類似した切削性を有し、歯科教育切削実習用として好適な歯牙模型及びその製造方法を提供することが紹介されている。歯牙模型の主要構成成分として、気孔率が４０〜８０％のヒドロキシアパタイト粉末と、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂とを、重量比で２０％対８０％乃至５０％対５０％の割合で含有しているものである。
従来の歯牙模型は、切削性において満足できる状況にない。従って、天然歯と切削性において類似する歯牙模型の開発が望まれていることが示されているものの、十分な切削感を示すものではなかった。また、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００７】
特開平５−２２４５９１には、歯科医学生の歯周疾患治療実習に最適に用いることができる歯牙模型を提供する。構成として歯牙模型は、歯冠部の少なくとも表面がヌープ硬度７０以上を有し、歯根部の少なくとも表面がヌープ硬度１０〜４０を有するものである。
本文中に「歯牙模型の作製法及び経済的な観点から如何なる硬度の素材、例えば金属、セラミクス、樹脂で形成されていてもよく、更には空洞であってもよい。」との記載があるが、切削感の観点から解決されていない。
特開平５−２４１４９８、特開平５−２４１４９９、特開平５−２４１５００には、無機充填材の記載やハイドロキシアパタイト充填材の記載があるがいずれも樹脂を母材とするものであり、切削感の解決には至っていない。更に、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００８】
特開２００４−９４０４９には、レーザー光線を利用した正確な形状計測を可能とする歯科実習用模型歯を提供する発明が記載している。
明細書中には、「本発明の模型歯の歯冠部表面を構成する材料としては、一般的に公知のものを用いることが可能であり、例えば、セラミックス等の磁器あるいはアクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリルスチレンブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂材料や、メラミン、ユリア、不飽和ポリエステル、フェノール、エポキシ等の熱硬化性樹脂材料、さらには、これらの主原料にガラス繊維、カーボン繊維、パルプ、合成樹脂繊維等の有機、無機の各種強化繊維、タルク、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ等の各種充填材、顔料や染料等の着色剤、あるいは耐候剤や帯電防止剤等の各種添加剤を添加したものを用いることが出来る。」との記載があるが、好ましい材質の記載がなく、切削感を解決するものでは無かった。更に、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００９】
具体的な組成としての開示がなく、切削感について歯冠部と歯根部との関係を示しているのみである。齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
顎歯模型はこれらの課題を抱えているにも関わらず、研究報告されているものは殆ど見当たらない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−９４０４９
【特許文献２】特開平５−２４１４９８
【特許文献３】特開平５−２４１４９９
【特許文献４】特開平５−２４１５００
【特許文献５】特開平５−２２４５９１
【特許文献６】特開平５−２１６３９５
【特許文献７】特開平５−２２４５９１
【特許文献８】実開平１−９００６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の顎歯模型は、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。滑る感覚や容易に削れる感覚などが異なり、天然歯とは大きく違う切削感である。
天然歯の切削感を体験するために、抜去歯を切削するなどの工夫は見られた。抜去歯は生体からの材料であり衛生上の問題があり、感染予防を十分に行なわなければならなかった。また、衛生管理も十分に行なわないと、腐敗の問題があり、保存にも十分な注意が必要であった。
【００１２】
天然歯牙を用いずに歯牙の切削感を体験する方法が求められ、天然歯と同じような切削感を得られる顎歯模型様の歯牙が求められている。
特に齲蝕部分の切削体験をすることが難しく、更に歯科治療で重要な齲蝕除去方法の練習を十分に積むことが必要である。齲蝕部分は通常のデンチン部分よりも更に軟かくなっていることから、通常の歯牙模型を切削するよりも、練習が必要である。これらの練習を実施する歯牙が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙のエナメル部分が無機焼成体から作製され、デンチン部分が樹脂または無機焼成体から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
更に、エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の順番に切削しやすくなることが好ましい。
【００１４】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙エナメル部分の組成がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１５】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成がアクリル系、エポキシ系、メラミン系の何れかからなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１６】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径1.0〜８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１７】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、デンチン部分が無機または有機粉末を混合した樹脂から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂から作製され、擬似齲蝕部分にUV励起型蛍光材、Ｘ線造影材料の内一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１８】
本発明は擬似齲蝕部分が歯牙表面のエナメル部分とデンチン部分の移行部分周辺のデンチン側に有することを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
エナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、
デンチン部分が樹脂、無機または有機粉末を混合した樹脂、無機焼成体から作製され、
デンチン部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含む齲蝕部再現材を塗布もしくは含浸させる事により、齲蝕部分を再現したことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。また、その齲蝕部分を再現方法であり、デンチン部分に塗布もしくは含浸させる着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含む齲蝕部再現材である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の歯牙を用いて支台歯形成、窩洞形成をすることによって、一早く天然歯牙と同様な切削感を体験でき、形成体験が容易に行える。また、これらの形成技術を早く取得することができる。
本顎歯模型は人体の中で最も硬い天然歯牙の代用物質で、通常の材料では切削時に軟らかく感じてしまうのに対し、天然歯牙と同様な切削感を得ることができる。切削体は400000回転／分という高速回転するダイヤモンド研削材（エアータービン使用）を用いた切削である人口腔内と同様な環境で同じような体験ができる。
【００２０】
歯牙の作製は形成において高速回転する切削体と接触する為、顎との適合性が重要であり、流し込み成形などでも成形可能であるが、精密に成形できるＣＩＭが好ましい。
更に、歯牙模型の歯冠の形状も重要であり、支台歯形成や窩洞形成の目標となり隆起部分や窩、咬頭などが正確に表現されていることが重要であり、ＣＩＭでの成形が適している。
本発明の歯牙は歯質と同じように無機系顔料を用いることによって、白色、アイボリー色、乳白色とすることができ、よりリアルな切削体験をすることができる。
【００２１】
デンチンとエナメルの切削感を変えることで、天然歯牙と近似の切削感が得られ、エナメルからデンチンへ移行する切削の違和感を模型で体験することで適切な治療の練習を実施することができる。
エナメルの硬さを容易に再現でき、デンチンとエナメルの硬さの違いを容易に再現することができる。
【００２２】
歯牙に切削で齲蝕が無いものは通常切削を行わない。そういう意味では齲蝕歯の再現は重要な課題であり、齲蝕歯の再現が求めれらていた。齲蝕に関して齲蝕部分の切削感を再現することが求められていた。更に、齲蝕部分を正確に除去する為にその確認方法が求められていた。
歯科治療において齲蝕部分を完全に取り除く治療は重要であり、それらを練習する歯牙がもとめられていた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は口腔内治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、顎部分やマネキン部分は適宜選択することができる。但し、選択にあたって適合性を確認する為の処置を施すことは重要である。例えば、歯牙挿入口の大きさに適宜合わせることは重要である。
【００２４】
歯牙組成として用いられる物は無機粉末焼成体や樹脂、樹脂と無機または有機粉末の混合したコンポジットである。
歯牙の組成は無機粉末焼成体であることが好ましく、アルミナで作製されることが好ましく、一次粒子径は0.2〜5μｍであることが好ましい。歯牙組成にアルミナ焼成体の切削感を損なわない程度にシリカを代表とする金属酸化物を添加することは妨げない。歯牙デンチン部分と歯牙エナメル部分とのアルミナ一次粒子径を変えることで、切削感の違いを現すことが可能である。歯牙デンチン部分に比べ、歯牙エナメル部分の粒子を粗くすることで実現できる。
【００２５】
歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜0.8μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することであり、好ましくは一次粒子径0.1〜0.5μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することであり、より好ましくは一次粒子径0.2〜0.3μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することである。
エナメルデンチン共に1300〜1600℃の焼成温度で焼成する。
エナメル部分の好ましい焼成温度は1400〜1600℃であり、デンチン部分の好ましい焼成温度は1300〜1500℃である。焼成温度は切削感と密接な関係があり、粒度や原材料ロットによって、調整しなければならない。同様に焼成温度での係留時間も切削感と密接な関係があり、粒度や原材料ロットによって、調整しなければならない。
歯牙デンチン部分および歯牙エナメル部分のビッカース硬度が300〜1000である。
【００２６】
アルミナ粉末の焼成体は、歯牙模型部分の歯冠部分に用いられていれば十分であるが、歯牙の大部分が本発明の組成で作成されていることが好ましい。
本発明をＣＩＭ技術で作成することが好ましい。
ＣＩＭとは、次の工程で製造される成型技術である。
（１）アルミナを熱可塑性樹脂やワックスなどの樹脂（600℃ぐらいまでに熱で分解するもの）で練和し、ペレットを作製する。
（２）一定の形状の射出成形用の金型を作製し、（１）で作製したペレットを射出成型する。
（３）成型後、樹脂を脱脂（温度を上げて、樹脂成分を分解すること）する。
（４）次に、残った無機粉末体を焼成し、形体付与ができるまで焼き上げ成形する。
本技術を用いて、歯牙を作製することは、成形性などを鑑み、最も適した方法である。
本発明の歯牙部分に用いられる樹脂組成は、従来から用いられている樹脂や有機粉末または無機粉末と樹脂の混合物も利用することができる。
【００２７】
本発明の歯牙部分に用いられる樹脂は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂または架橋剤を含んだ樹脂が好ましい。更に、メラミン樹脂やエポキシ樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂とは、熱を加えることにより成形できる程度の熱可塑性を得ることの出来る樹脂のことを指し、熱硬化性樹脂とは熱を加えることにより架橋が進み硬化する樹脂を指します。具体的にはアクリル系、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリアセタール系、飽和ポリエステル系、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルなど適宜使用できる。
特に、アクリル系、スチレン系、ウレタン系、ポリアミド系樹脂が好ましい。
これらの熱可塑性樹脂に架橋剤を混合することにより、熱硬化性樹脂と同様性質となり好ましい。即ち、切削時に発生する熱により溶解しないで、歯牙切削の練習をすることができる。
【００２８】
熱可塑性樹脂よりも熱硬化性樹脂の方が好ましい。熱硬化性樹脂とは、成型後は溶媒に溶けず再加熱しても軟化しない為である。尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが代表的に使用でき、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂が好ましい。最も好ましいのはエポキシ樹脂である。
【００２９】
また、これらの樹脂に切削感向上のために、無機または有機粉末を混合することができる。無機粉末とは、セラミックス、ガラスを中心とした粒径０．１〜１００μｍのものであり、特に組成は限定されない。好ましい粒径は０．１〜１０μｍである。
具体的な無機粉末は石英、無定形シリカ、クレー、酸化アルミニウム、タルク、雲母、カオリン、ガラス、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化カルシウム、ヒドロキシアパタイト、リン酸カルシウム等の無機物である。
具体的な有機粉末はポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ナイロン等の高分子またはオリゴマー等の有機物；および有機−無機の複合物等が好適に使用できる。
これらの粉末は単独または２種以上を使用しても何等問題はない。またこれらの粉末は、公知として用いられているチタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤やシランカップリング剤で表面処理したものを使用するのがより好ましい。混合割合は、必要に応じて適宜選択でき、例えば１〜９０％の割合となる範囲から選べばよい。好ましくは６０〜９５％である。
【００３０】
擬似齲蝕部分に用いられる無機焼成体及び樹脂、コンポジット組成はエナメル部分、デンチン部分と同一の組成を利用することができる。
エナメル部分、デンチン部分に比べ、擬似齲蝕部分が切削し易い事が好ましい。
エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分と順次切削がし易い事が好ましい。
具体的な組合せとしては、エナメル部分及びデンチン部分が無機焼成体で擬似齲蝕部分が樹脂またはコンポジット、エナメル部分が無機焼成体でデンチン部分がコンポジットで擬似齲蝕部分が樹脂またはデンチン部分より切削しやすいコンポジット、エナメル部分がコンポジットでデンチン部分がエナメル部分より切削しやすいコンポジットで擬似齲蝕部分が樹脂またはデンチンより切削しやすいコンポジットである。
同一歯牙で同一組成を用いる場合であっても、着色剤や蛍光材などを用いて判別できる状況であれば問題は無い。色調にて齲蝕部分を判断する練習となる。
例えば、着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材などを溶媒に分散させ、デンチンに含浸させ、擬似齲蝕部分とすることができる。この方法は容易に擬似齲蝕部分を作製することができて好ましい。
【００３１】
擬似齲蝕部分にＸ線造影性を付与することは好ましい、Ｘ線造影性はＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3および他の重金属元素酸化物等のＸ線造影材を含有させることにより達成することができる。
擬似齲蝕部分にＸ線造影性を持たせることにより、齲蝕除去状態を治療練習後にＸ線撮影にて確認することができる。切削後の評価に良いものである。
擬似齲蝕部分にＸ線造影材を付与することは好ましい、Ｘ線造影材はＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3および他の重金属元素酸化物等のＸ線造影材を含有させることにより達成することができる。好ましくはＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3、更に好ましくはＺｎＯ、ＺｒＯ2である。
着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材の平均粒子径は、０．１〜３０μｍ、好ましくは１．０〜１０μｍ、更に好ましくは１．０〜５．０μｍである。また、着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材は染料でもよい。
【００３２】
擬似齲蝕部分に蛍光材が添加することが好ましい。更に好ましくは蛍光材がUV励起型蛍光材であり、また更にUV励起型蛍光顔料であることは好ましい。通常の切削時において、蛍光を発せず、ブラックライトで蛍光を発して確認することができる。
蛍光材としては大手メーカのARBROWN CO.,LTD.社などが販売ている蛍光材が使用できる。また、シンロイヒ株式会社が販売している蛍光顔料など、母材の樹脂などに分散し蛍光を発するものであれば特に限定することなく利用できる。
UV励起型蛍光材の種類としては、UV励起タイプの有機系蛍光顔料または無機系蛍光顔料を利用することができる。
【００３３】
擬似齲蝕部分に着色材料添加することが好ましい。染料でも、顔料でもよい。着色により齲蝕部位を目で確認でき、容易に切削することができる。好ましくは、濃い色がよく特に黒色の着色材が好ましい。
着色材は、蛍光剤またはＸ線造影材を組み合わせることも好ましい。
更に、擬似齲蝕部分が材質が異なり、切削感で見分ける練習の為に、デンチン色やエナメル色とほぼ同じ色として、蛍光剤またはＸ線造影材を用いることも好ましい。
擬似齲蝕部分がデンチン部分やエナメル部分と異なる材質で作製されている場合であって、擬似齲蝕部分に蛍光剤またはＸ線造影材を組み合わせることにより材質の異なる感覚を中心に歯牙を切削し、齲蝕部分を取り除く練習が可能である。後にブラックライトやＸ線撮影を利用して、齲蝕が完全に除去できているかどうかを確認することができる。
【００３４】
擬似齲蝕部分はエナメル部分とデンチン部分の境界周辺に設けることが好ましい。この場合、擬似齲蝕部分が、デンチンの尖がった先端近傍に設けることが好ましく、エナメル側よりもデンチン側に設けることが好ましい。
また、擬似齲蝕部分が歯牙表面のエナメル部分とデンチン部分の移行部分周辺のデンチン側に有することもできる。この場合は歯根部の根面齲蝕の再現となる。
【００３５】
次に本発明の顎歯模型用歯牙作製方法について以下で説明する。
（エナメル部分が無機粉末焼成体、デンチン部分がコンポジットの場合）
エナメル部分形状に成型したＡｌ２Ｏ３（平均粒子径５μｍ）粉末焼成体のデンチン側の一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、歯牙形態金型に設置し、コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）のデンチン部分を押し込み顎歯模型用歯牙を作製した。
【００３６】
（エナメル部分とデンチン部分が共にコンポジットの場合）
コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）をエナメル形状に成型し、デンチン側の一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、歯牙形態金型に設置し、コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）のデンチン部分を押し込み顎歯模型用歯牙を作製した。
エナメル部分の成型やデンチン部分の成型は射出成形で行うことが好ましい。
【００３７】
（エナメル部分とデンチン部分が共に無機粉末焼成体の場合）
デンチン部分形状及びエナメル部分形状に成型したＡｌ２Ｏ３（平均粒子径５μｍ）粉末焼成体を作製し、デンチン部分のエナメル歯冠の中に入る一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、デンチン部分及びエナメル部分をエポキシ樹脂で接着させて、形状顎歯模型用歯牙を作製した。
エナメル部分とデンチン部分を一体成型もしくは一体となした後に、擬似齲蝕部分を設けるときは、擬似齲蝕部分に空洞を設け齲蝕部分まで孔を開けた歯牙を作製し齲蝕部再現材を注入して作製することができる。エナメル部分からデンチン部分までの厚みが薄い部分に小さな穴を開け、齲蝕部再現材を注入する孔としても良い。この薄い部分は天然歯では窩と呼ばれ、齲蝕の発現部分となりやすく、より再現性の取れた歯牙となり好ましい。この孔は歯間部分で有っても好ましい。前歯などでは隣接歯との間で齲蝕が発生しやすく、再現性の取れた歯牙となり好ましいからである。
【００３８】
これらの方法以外に多くの組合せを実施することができる。簡単な組合せを以下に示す。
エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の組合せ表として、表1に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この組合せ表の説明をする。上の表に示されている各数字は、下の表で示されている数字である。下の表に示している通り、エナメル部分を「１」と表示し、デンチン部分を「２」と表示し、擬似齲蝕部分を「３」と表示している。
例１ではエナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分のすべてが無機粉末焼成体で作製されている。また、上で示した様にエナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分という順に軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。例えばアルミナ粉末で作製する場合はエナメル部分の組成が一次粒子0.5μｍ、歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径２μｍ、擬似齲蝕部分の組成が一次粒子径5.0μｍと粗くすることで焼成体は切削しやすく構成でき、切削過程で齲蝕を検知することができる。
【００４１】
例２ではエナメル部分、デンチン部分が無機粉末焼成体で作製されている。擬似齲蝕部分がコンポジットで作製されている。また、上で示した様にエナメル部分、デンチン部分の順に軟かくなることが好ましい。
例３は例２の擬似齲蝕部分が熱硬化性樹脂または架橋剤入熱可塑性樹脂で作製されている。例２、例３共に好ましい組合せである。
他の例も同様に、無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、デンチン部分に含浸(*)から、エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の好ましい材質を選んだ。
【００４２】
”デンチン部分に含浸(*)”は擬似齲蝕部分のみの対応で、作製したデンチン部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料を含浸して作製する。この方法はデンチン部分と削りやすさなどで差を付けることができないが、歯牙組成が無機粉末焼成体である場合などは従来の歯牙模型に比べれ、天然歯に近い切削の練習ができる。
擬似齲蝕部分がエナメル部分やデンチン部分より軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分という順に軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。齲蝕切削を研削材の感覚で判断するの練習になるからである。
また、エナメル部分は無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジットが好ましく、また更に無機粉末焼成体が好ましい。エナメル質と切削感覚が近似している硬質であることが好ましい。
デンチン部分は無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジットが好ましく、また更に無機粉末焼成体が好ましい。デンチン質と感覚が似ているからでる。熱可塑性樹脂は一応使用に耐える程度である。切削時に軟化することも少なくない。
擬似齲蝕部分は"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、”デンチン部分に含浸”等が実施でき、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、が好ましい。含浸させただけでは、切削感覚が変わらないので、切削感覚を異にする練習に用いる事ができない。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
一次粒子径0.3μｍのＡｌ２Ｏ３粉末７00ｇとステアリン酸300ｇ（３０％）を加温し混練し、エナメル形状の金型に射出した。射出した成形体を600℃3時間にて脱脂し、1500℃で焼成した。焼成温度での係留時間は15分とした。自然放冷した結果、エナメル部分が完成した。エナメル形状のデンチンが接する部分にUV励起タイプの無機系蛍光顔料を１０％とカーボンブラック０．２％を混合したエポキシ樹脂を少量付け、擬似齲蝕部分とした。
次に、エナメル部分を歯牙形状の金型に納め、残りのデンチン部分にアイボリー色にしたエポキシ樹脂を射出して完成とした。試験には歯科用ダイヤモンドバーを用いた。
【００４４】
（実施例2〜6）
実施例1に倣い、実施例2〜6を行なった。実施例と異なる点を表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
切削性、支台歯成形性、窩洞成形性の評価は、天然歯との近似性で行ったが、どれも良好な結果であった。特にデンチンエナメル移行性とは、デンチン層とエナメル層の界面を研削材は移行する折に切削感が天然歯に近似しているかどうかを確認し、良好であった。
齲蝕部分では黒い部分を削除し、ブラックライトで齲蝕部分を正確に取り除けていることを確認できた。
【００４７】
（実施例７〜１２）
エナメル部分を実施例１〜６のアルミナ粉末焼成体とし、デンチン部分にアルミナ粉末７５％とエポキシ樹脂２５％を混合したコンポジットを用い、擬似齲蝕部分にエナメル形状部分のデンチンが接する部分にUV励起タイプの無機系蛍光顔料を１０％を混合したエポキシ樹脂を少量付け擬似齲蝕部分とした。擬似齲蝕部分、デンチン部分共にアイボリー色を着色した。
成形方法は実施例1に従い実施した。金型は歯牙の金型を用いた。
切削性、支台歯成形性、窩洞成形性の評価は、天然歯との近似性で行ったが、どれも良好な結果であった。特にデンチンエナメル移行性とは、デンチン層とエナメル層の界面を研削材は移行する折に切削感が天然歯に近似しているかどうかを確認し、良好であった。
齲蝕部分の切削感が異なり、ブラックライトで齲蝕部分を正確に取り除けていることを確認できた。熟練者は容易に齲蝕部分の感覚を探ることができたが、初級者では練習を重ねるにつれて、齲蝕部分を切削することができる様になった。
このことから齲蝕部分の切削を体験することが容易なことが確認された。
【００４８】
（実施例１３）
エナメル部分及びデンチン部分を実施例７と同一組成で実施し、擬似齲蝕部分に酸化亜鉛２０％、エポキシ樹脂８０％を混合したコンポジットを用いた歯牙を作製した。成形方法は実施例1に従い実施した。金型は歯牙の金型を用いた。試験として、齲蝕除去し、歯牙模型を歯科用レントゲンで撮影したところ、齲蝕除去状況が容易に撮影することができた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科医師を目指す学生が、口腔内作業を体験し、治療の練習をする顎歯模型用に用いる歯牙である。具体的には支台歯形成、窩洞形成等の形体付与を体験する為に用いる歯牙組成に関する。
【背景技術】
【０００２】
口腔内治療練習用の顎歯模型用の歯牙は、エポキシ樹脂、メラミン樹脂で製造されることが多く、一般に普及している。
しかし、エポキシ樹脂、メラミン樹脂では切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。具体的には、エポキシ樹脂、メラミン樹脂は軟らかく切削を多くしてしまう傾向にあり、天然歯は硬いために思った様に切削できない傾向にあった。その結果、強く削ってしまい、上手く形態を作れないことも発生する可能性がある。
【０００３】
もう少し、硬い材料を求められた結果、コンポジットタイプのものが市販されている。コンポジットタイプの歯牙であっても、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。分かりやすい表現では滑る感覚があり、天然歯とは大きく違う切削感である。
また、齲蝕の切削感を再現したものでもなく、齲蝕歯を治療する練習にはならなかった。
【０００４】
実開平１‐９００６８には、エナメル質層に金雲母結晶［ＮａＭｇ３（Ｓｉ３ＡｌＯ１０）Ｆ２］およびリチア・アルミナ・シリカ系結晶（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２，Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２）が同時に析出したビッカース硬さ３５０〜４５０に制御されたガラス・セラミックスから構成され、歯根層には、ポリオール（主剤）に白色・赤色および黄色の着色剤を加え、さらにイソシアネートプレポリマー（硬化剤）を混入してシリコーンゴム母型に真空下で注入して、常温で硬化させ事前に準備をし、エナメル質層と歯根層との間に介在し、両者を合着している象牙質認識層はオペーク色を呈した接着性レジンで形成されていることが示している。
しかしながら、エナメル質層が金雲母結晶やリチア・アルミナ・シリカ系結晶にて構成されたものでは天然歯に比べ、切削感が硬すぎるため使用に耐える物ではなく、更に象牙質認識層は接着性レジンで形成されている為、接着剤の切削感が柔らかすぎる為、使用に耐える物ではなかった。
また、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００５】
特開平５−２２４５９１には、天然歯と極めて類似した切削性を有し、歯科教育切削実習用として好適な歯牙模型を提供することが示されている。主要構成成分として、無機物粉体と架橋型樹脂とを、重量比で２０％対８０％乃至７０％対３０％の割合で含有している。
【０００６】
本発明の歯牙模型を構成する無機物粉体としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、等々が紹介され、上記化合物に限定されるものではなく、各種の無機物粉体を用いることができる。
しかし、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。また、無機物粉末体の開示のみである。齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
特開平５−２１６３９５には、天然歯と極めて類似した切削性を有し、歯科教育切削実習用として好適な歯牙模型及びその製造方法を提供することが紹介されている。歯牙模型の主要構成成分として、気孔率が４０〜８０％のヒドロキシアパタイト粉末と、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂とを、重量比で２０％対８０％乃至５０％対５０％の割合で含有しているものである。
従来の歯牙模型は、切削性において満足できる状況にない。従って、天然歯と切削性において類似する歯牙模型の開発が望まれていることが示されているものの、十分な切削感を示すものではなかった。また、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００７】
特開平５−２２４５９１には、歯科医学生の歯周疾患治療実習に最適に用いることができる歯牙模型を提供する。構成として歯牙模型は、歯冠部の少なくとも表面がヌープ硬度７０以上を有し、歯根部の少なくとも表面がヌープ硬度１０〜４０を有するものである。
本文中に「歯牙模型の作製法及び経済的な観点から如何なる硬度の素材、例えば金属、セラミクス、樹脂で形成されていてもよく、更には空洞であってもよい。」との記載があるが、切削感の観点から解決されていない。
特開平５−２４１４９８、特開平５−２４１４９９、特開平５−２４１５００には、無機充填材の記載やハイドロキシアパタイト充填材の記載があるがいずれも樹脂を母材とするものであり、切削感の解決には至っていない。更に、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００８】
特開２００４−９４０４９には、レーザー光線を利用した正確な形状計測を可能とする歯科実習用模型歯を提供する発明が記載している。
明細書中には、「本発明の模型歯の歯冠部表面を構成する材料としては、一般的に公知のものを用いることが可能であり、例えば、セラミックス等の磁器あるいはアクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリルスチレンブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂材料や、メラミン、ユリア、不飽和ポリエステル、フェノール、エポキシ等の熱硬化性樹脂材料、さらには、これらの主原料にガラス繊維、カーボン繊維、パルプ、合成樹脂繊維等の有機、無機の各種強化繊維、タルク、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ等の各種充填材、顔料や染料等の着色剤、あるいは耐候剤や帯電防止剤等の各種添加剤を添加したものを用いることが出来る。」との記載があるが、好ましい材質の記載がなく、切削感を解決するものでは無かった。更に、齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
【０００９】
具体的な組成としての開示がなく、切削感について歯冠部と歯根部との関係を示しているのみである。齲蝕の状態を再現したものでなく、齲蝕歯の治療体験をすることができなかった。
顎歯模型はこれらの課題を抱えているにも関わらず、研究報告されているものは殆ど見当たらない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−９４０４９
【特許文献２】特開平５−２４１４９８
【特許文献３】特開平５−２４１４９９
【特許文献４】特開平５−２４１５００
【特許文献５】特開平５−２２４５９１
【特許文献６】特開平５−２１６３９５
【特許文献７】特開平５−２２４５９１
【特許文献８】実開平１−９００６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の顎歯模型は、天然歯と切削感が異なることから支台歯形成や窩洞形成の練習をしても実際の口腔内での作業をした場合では異なる切削感、作業性から当惑する事が多かった。滑る感覚や容易に削れる感覚などが異なり、天然歯とは大きく違う切削感である。
天然歯の切削感を体験するために、抜去歯を切削するなどの工夫は見られた。抜去歯は生体からの材料であり衛生上の問題があり、感染予防を十分に行なわなければならなかった。また、衛生管理も十分に行なわないと、腐敗の問題があり、保存にも十分な注意が必要であった。
【００１２】
天然歯牙を用いずに歯牙の切削感を体験する方法が求められ、天然歯と同じような切削感を得られる顎歯模型様の歯牙が求められている。
特に齲蝕部分の切削体験をすることが難しく、更に歯科治療で重要な齲蝕除去方法の練習を十分に積むことが必要である。齲蝕部分は通常のデンチン部分よりも更に軟かくなっていることから、通常の歯牙模型を切削するよりも、練習が必要である。これらの練習を実施する歯牙が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙のエナメル部分が無機焼成体から作製され、デンチン部分が樹脂または無機焼成体から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
更に、エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の順番に切削しやすくなることが好ましい。
【００１４】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、歯牙エナメル部分の組成がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１５】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成がアクリル系、エポキシ系、メラミン系の何れかからなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１６】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径1.0〜８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１７】
本発明は治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、デンチン部分が無機または有機粉末を混合した樹脂から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂から作製され、擬似齲蝕部分にUV励起型蛍光材、Ｘ線造影材料の内一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
【００１８】
本発明は擬似齲蝕部分が歯牙表面のエナメル部分とデンチン部分の移行部分周辺のデンチン側に有することを特徴とする顎歯模型用歯牙である。
エナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、
デンチン部分が樹脂、無機または有機粉末を混合した樹脂、無機焼成体から作製され、
デンチン部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含む齲蝕部再現材を塗布もしくは含浸させる事により、齲蝕部分を再現したことを特徴とする顎歯模型用歯牙である。また、その齲蝕部分を再現方法であり、デンチン部分に塗布もしくは含浸させる着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含む齲蝕部再現材である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の歯牙を用いて支台歯形成、窩洞形成をすることによって、一早く天然歯牙と同様な切削感を体験でき、形成体験が容易に行える。また、これらの形成技術を早く取得することができる。
本顎歯模型は人体の中で最も硬い天然歯牙の代用物質で、通常の材料では切削時に軟らかく感じてしまうのに対し、天然歯牙と同様な切削感を得ることができる。切削体は400000回転／分という高速回転するダイヤモンド研削材（エアータービン使用）を用いた切削である人口腔内と同様な環境で同じような体験ができる。
【００２０】
歯牙の作製は形成において高速回転する切削体と接触する為、顎との適合性が重要であり、流し込み成形などでも成形可能であるが、精密に成形できるＣＩＭが好ましい。
更に、歯牙模型の歯冠の形状も重要であり、支台歯形成や窩洞形成の目標となり隆起部分や窩、咬頭などが正確に表現されていることが重要であり、ＣＩＭでの成形が適している。
本発明の歯牙は歯質と同じように無機系顔料を用いることによって、白色、アイボリー色、乳白色とすることができ、よりリアルな切削体験をすることができる。
【００２１】
デンチンとエナメルの切削感を変えることで、天然歯牙と近似の切削感が得られ、エナメルからデンチンへ移行する切削の違和感を模型で体験することで適切な治療の練習を実施することができる。
エナメルの硬さを容易に再現でき、デンチンとエナメルの硬さの違いを容易に再現することができる。
【００２２】
歯牙に切削で齲蝕が無いものは通常切削を行わない。そういう意味では齲蝕歯の再現は重要な課題であり、齲蝕歯の再現が求めれらていた。齲蝕に関して齲蝕部分の切削感を再現することが求められていた。更に、齲蝕部分を正確に除去する為にその確認方法が求められていた。
歯科治療において齲蝕部分を完全に取り除く治療は重要であり、それらを練習する歯牙がもとめられていた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は口腔内治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、顎部分やマネキン部分は適宜選択することができる。但し、選択にあたって適合性を確認する為の処置を施すことは重要である。例えば、歯牙挿入口の大きさに適宜合わせることは重要である。
【００２４】
歯牙組成として用いられる物は無機粉末焼成体や樹脂、樹脂と無機または有機粉末の混合したコンポジットである。
歯牙の組成は無機粉末焼成体であることが好ましく、アルミナで作製されることが好ましく、一次粒子径は0.2〜5μｍであることが好ましい。歯牙組成にアルミナ焼成体の切削感を損なわない程度にシリカを代表とする金属酸化物を添加することは妨げない。歯牙デンチン部分と歯牙エナメル部分とのアルミナ一次粒子径を変えることで、切削感の違いを現すことが可能である。歯牙デンチン部分に比べ、歯牙エナメル部分の粒子を粗くすることで実現できる。
【００２５】
歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜0.8μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することであり、好ましくは一次粒子径0.1〜0.5μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することであり、より好ましくは一次粒子径0.2〜0.3μｍのＡｌ２Ｏ３粉末から焼成することである。
エナメルデンチン共に1300〜1600℃の焼成温度で焼成する。
エナメル部分の好ましい焼成温度は1400〜1600℃であり、デンチン部分の好ましい焼成温度は1300〜1500℃である。焼成温度は切削感と密接な関係があり、粒度や原材料ロットによって、調整しなければならない。同様に焼成温度での係留時間も切削感と密接な関係があり、粒度や原材料ロットによって、調整しなければならない。
歯牙デンチン部分および歯牙エナメル部分のビッカース硬度が300〜1000である。
【００２６】
アルミナ粉末の焼成体は、歯牙模型部分の歯冠部分に用いられていれば十分であるが、歯牙の大部分が本発明の組成で作成されていることが好ましい。
本発明をＣＩＭ技術で作成することが好ましい。
ＣＩＭとは、次の工程で製造される成型技術である。
（１）アルミナを熱可塑性樹脂やワックスなどの樹脂（600℃ぐらいまでに熱で分解するもの）で練和し、ペレットを作製する。
（２）一定の形状の射出成形用の金型を作製し、（１）で作製したペレットを射出成型する。
（３）成型後、樹脂を脱脂（温度を上げて、樹脂成分を分解すること）する。
（４）次に、残った無機粉末体を焼成し、形体付与ができるまで焼き上げ成形する。
本技術を用いて、歯牙を作製することは、成形性などを鑑み、最も適した方法である。
本発明の歯牙部分に用いられる樹脂組成は、従来から用いられている樹脂や有機粉末または無機粉末と樹脂の混合物も利用することができる。
【００２７】
本発明の歯牙部分に用いられる樹脂は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂または架橋剤を含んだ樹脂が好ましい。更に、メラミン樹脂やエポキシ樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂とは、熱を加えることにより成形できる程度の熱可塑性を得ることの出来る樹脂のことを指し、熱硬化性樹脂とは熱を加えることにより架橋が進み硬化する樹脂を指します。具体的にはアクリル系、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリアセタール系、飽和ポリエステル系、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルなど適宜使用できる。
特に、アクリル系、スチレン系、ウレタン系、ポリアミド系樹脂が好ましい。
これらの熱可塑性樹脂に架橋剤を混合することにより、熱硬化性樹脂と同様性質となり好ましい。即ち、切削時に発生する熱により溶解しないで、歯牙切削の練習をすることができる。
【００２８】
熱可塑性樹脂よりも熱硬化性樹脂の方が好ましい。熱硬化性樹脂とは、成型後は溶媒に溶けず再加熱しても軟化しない為である。尿素樹脂・メラミン樹脂・フェノール樹脂、エポキシ樹脂などが代表的に使用でき、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂が好ましい。最も好ましいのはエポキシ樹脂である。
【００２９】
また、これらの樹脂に切削感向上のために、無機または有機粉末を混合することができる。無機粉末とは、セラミックス、ガラスを中心とした粒径０．１〜１００μｍのものであり、特に組成は限定されない。好ましい粒径は０．１〜１０μｍである。
具体的な無機粉末は石英、無定形シリカ、クレー、酸化アルミニウム、タルク、雲母、カオリン、ガラス、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化カルシウム、ヒドロキシアパタイト、リン酸カルシウム等の無機物である。
具体的な有機粉末はポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ナイロン等の高分子またはオリゴマー等の有機物；および有機−無機の複合物等が好適に使用できる。
これらの粉末は単独または２種以上を使用しても何等問題はない。またこれらの粉末は、公知として用いられているチタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤やシランカップリング剤で表面処理したものを使用するのがより好ましい。混合割合は、必要に応じて適宜選択でき、例えば１〜９０％の割合となる範囲から選べばよい。好ましくは６０〜９５％である。
【００３０】
擬似齲蝕部分に用いられる無機焼成体及び樹脂、コンポジット組成はエナメル部分、デンチン部分と同一の組成を利用することができる。
エナメル部分、デンチン部分に比べ、擬似齲蝕部分が切削し易い事が好ましい。
エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分と順次切削がし易い事が好ましい。
具体的な組合せとしては、エナメル部分及びデンチン部分が無機焼成体で擬似齲蝕部分が樹脂またはコンポジット、エナメル部分が無機焼成体でデンチン部分がコンポジットで擬似齲蝕部分が樹脂またはデンチン部分より切削しやすいコンポジット、エナメル部分がコンポジットでデンチン部分がエナメル部分より切削しやすいコンポジットで擬似齲蝕部分が樹脂またはデンチンより切削しやすいコンポジットである。
同一歯牙で同一組成を用いる場合であっても、着色剤や蛍光材などを用いて判別できる状況であれば問題は無い。色調にて齲蝕部分を判断する練習となる。
例えば、着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材などを溶媒に分散させ、デンチンに含浸させ、擬似齲蝕部分とすることができる。この方法は容易に擬似齲蝕部分を作製することができて好ましい。
【００３１】
擬似齲蝕部分にＸ線造影性を付与することは好ましい、Ｘ線造影性はＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3および他の重金属元素酸化物等のＸ線造影材を含有させることにより達成することができる。
擬似齲蝕部分にＸ線造影性を持たせることにより、齲蝕除去状態を治療練習後にＸ線撮影にて確認することができる。切削後の評価に良いものである。
擬似齲蝕部分にＸ線造影材を付与することは好ましい、Ｘ線造影材はＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3および他の重金属元素酸化物等のＸ線造影材を含有させることにより達成することができる。好ましくはＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｌａ2Ｏ3、更に好ましくはＺｎＯ、ＺｒＯ2である。
着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材の平均粒子径は、０．１〜３０μｍ、好ましくは１．０〜１０μｍ、更に好ましくは１．０〜５．０μｍである。また、着色剤や蛍光材、Ｘ線造影材は染料でもよい。
【００３２】
擬似齲蝕部分に蛍光材が添加することが好ましい。更に好ましくは蛍光材がUV励起型蛍光材であり、また更にUV励起型蛍光顔料であることは好ましい。通常の切削時において、蛍光を発せず、ブラックライトで蛍光を発して確認することができる。
蛍光材としては大手メーカのARBROWN CO.,LTD.社などが販売ている蛍光材が使用できる。また、シンロイヒ株式会社が販売している蛍光顔料など、母材の樹脂などに分散し蛍光を発するものであれば特に限定することなく利用できる。
UV励起型蛍光材の種類としては、UV励起タイプの有機系蛍光顔料または無機系蛍光顔料を利用することができる。
【００３３】
擬似齲蝕部分に着色材料添加することが好ましい。染料でも、顔料でもよい。着色により齲蝕部位を目で確認でき、容易に切削することができる。好ましくは、濃い色がよく特に黒色の着色材が好ましい。
着色材は、蛍光剤またはＸ線造影材を組み合わせることも好ましい。
更に、擬似齲蝕部分が材質が異なり、切削感で見分ける練習の為に、デンチン色やエナメル色とほぼ同じ色として、蛍光剤またはＸ線造影材を用いることも好ましい。
擬似齲蝕部分がデンチン部分やエナメル部分と異なる材質で作製されている場合であって、擬似齲蝕部分に蛍光剤またはＸ線造影材を組み合わせることにより材質の異なる感覚を中心に歯牙を切削し、齲蝕部分を取り除く練習が可能である。後にブラックライトやＸ線撮影を利用して、齲蝕が完全に除去できているかどうかを確認することができる。
【００３４】
擬似齲蝕部分はエナメル部分とデンチン部分の境界周辺に設けることが好ましい。この場合、擬似齲蝕部分が、デンチンの尖がった先端近傍に設けることが好ましく、エナメル側よりもデンチン側に設けることが好ましい。
また、擬似齲蝕部分が歯牙表面のエナメル部分とデンチン部分の移行部分周辺のデンチン側に有することもできる。この場合は歯根部の根面齲蝕の再現となる。
【００３５】
次に本発明の顎歯模型用歯牙作製方法について以下で説明する。
（エナメル部分が無機粉末焼成体、デンチン部分がコンポジットの場合）
エナメル部分形状に成型したＡｌ２Ｏ３（平均粒子径５μｍ）粉末焼成体のデンチン側の一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、歯牙形態金型に設置し、コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）のデンチン部分を押し込み顎歯模型用歯牙を作製した。
【００３６】
（エナメル部分とデンチン部分が共にコンポジットの場合）
コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）をエナメル形状に成型し、デンチン側の一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、歯牙形態金型に設置し、コンポジット（酸化チタン５％、シリカ粉末（５μｍ）７０％、エポキシ２５％、触媒少量）のデンチン部分を押し込み顎歯模型用歯牙を作製した。
エナメル部分の成型やデンチン部分の成型は射出成形で行うことが好ましい。
【００３７】
（エナメル部分とデンチン部分が共に無機粉末焼成体の場合）
デンチン部分形状及びエナメル部分形状に成型したＡｌ２Ｏ３（平均粒子径５μｍ）粉末焼成体を作製し、デンチン部分のエナメル歯冠の中に入る一部に、コンポジット（カーボンブラック５％、酸化亜鉛１０％、UV励起タイプの無機系蛍光顔料３０％、エポキシ５５％、触媒少量）の齲蝕部再現材を塗りつけ硬化させ、デンチン部分及びエナメル部分をエポキシ樹脂で接着させて、形状顎歯模型用歯牙を作製した。
エナメル部分とデンチン部分を一体成型もしくは一体となした後に、擬似齲蝕部分を設けるときは、擬似齲蝕部分に空洞を設け齲蝕部分まで孔を開けた歯牙を作製し齲蝕部再現材を注入して作製することができる。エナメル部分からデンチン部分までの厚みが薄い部分に小さな穴を開け、齲蝕部再現材を注入する孔としても良い。この薄い部分は天然歯では窩と呼ばれ、齲蝕の発現部分となりやすく、より再現性の取れた歯牙となり好ましい。この孔は歯間部分で有っても好ましい。前歯などでは隣接歯との間で齲蝕が発生しやすく、再現性の取れた歯牙となり好ましいからである。
【００３８】
これらの方法以外に多くの組合せを実施することができる。簡単な組合せを以下に示す。
エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の組合せ表として、表1に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この組合せ表の説明をする。上の表に示されている各数字は、下の表で示されている数字である。下の表に示している通り、エナメル部分を「１」と表示し、デンチン部分を「２」と表示し、擬似齲蝕部分を「３」と表示している。
例１ではエナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分のすべてが無機粉末焼成体で作製されている。また、上で示した様にエナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分という順に軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。例えばアルミナ粉末で作製する場合はエナメル部分の組成が一次粒子0.5μｍ、歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径２μｍ、擬似齲蝕部分の組成が一次粒子径5.0μｍと粗くすることで焼成体は切削しやすく構成でき、切削過程で齲蝕を検知することができる。
【００４１】
例２ではエナメル部分、デンチン部分が無機粉末焼成体で作製されている。擬似齲蝕部分がコンポジットで作製されている。また、上で示した様にエナメル部分、デンチン部分の順に軟かくなることが好ましい。
例３は例２の擬似齲蝕部分が熱硬化性樹脂または架橋剤入熱可塑性樹脂で作製されている。例２、例３共に好ましい組合せである。
他の例も同様に、無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、デンチン部分に含浸(*)から、エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分の好ましい材質を選んだ。
【００４２】
”デンチン部分に含浸(*)”は擬似齲蝕部分のみの対応で、作製したデンチン部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料を含浸して作製する。この方法はデンチン部分と削りやすさなどで差を付けることができないが、歯牙組成が無機粉末焼成体である場合などは従来の歯牙模型に比べれ、天然歯に近い切削の練習ができる。
擬似齲蝕部分がエナメル部分やデンチン部分より軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。エナメル部分、デンチン部分、擬似齲蝕部分という順に軟かくなる（切削しやすい）ことが好ましい。齲蝕切削を研削材の感覚で判断するの練習になるからである。
また、エナメル部分は無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジットが好ましく、また更に無機粉末焼成体が好ましい。エナメル質と切削感覚が近似している硬質であることが好ましい。
デンチン部分は無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジット、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"が好ましく、更に無機粉末焼成体、コンポジットが好ましく、また更に無機粉末焼成体が好ましい。デンチン質と感覚が似ているからでる。熱可塑性樹脂は一応使用に耐える程度である。切削時に軟化することも少なくない。
擬似齲蝕部分は"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、”デンチン部分に含浸”等が実施でき、"熱硬化性樹脂、架橋剤入り熱可塑性樹脂"、熱可塑性樹脂、が好ましい。含浸させただけでは、切削感覚が変わらないので、切削感覚を異にする練習に用いる事ができない。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
一次粒子径0.3μｍのＡｌ２Ｏ３粉末７00ｇとステアリン酸300ｇ（３０％）を加温し混練し、エナメル形状の金型に射出した。射出した成形体を600℃3時間にて脱脂し、1500℃で焼成した。焼成温度での係留時間は15分とした。自然放冷した結果、エナメル部分が完成した。エナメル形状のデンチンが接する部分にUV励起タイプの無機系蛍光顔料を１０％とカーボンブラック０．２％を混合したエポキシ樹脂を少量付け、擬似齲蝕部分とした。
次に、エナメル部分を歯牙形状の金型に納め、残りのデンチン部分にアイボリー色にしたエポキシ樹脂を射出して完成とした。試験には歯科用ダイヤモンドバーを用いた。
【００４４】
（実施例2〜6）
実施例1に倣い、実施例2〜6を行なった。実施例と異なる点を表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
切削性、支台歯成形性、窩洞成形性の評価は、天然歯との近似性で行ったが、どれも良好な結果であった。特にデンチンエナメル移行性とは、デンチン層とエナメル層の界面を研削材は移行する折に切削感が天然歯に近似しているかどうかを確認し、良好であった。
齲蝕部分では黒い部分を削除し、ブラックライトで齲蝕部分を正確に取り除けていることを確認できた。
【００４７】
（実施例７〜１２）
エナメル部分を実施例１〜６のアルミナ粉末焼成体とし、デンチン部分にアルミナ粉末７５％とエポキシ樹脂２５％を混合したコンポジットを用い、擬似齲蝕部分にエナメル形状部分のデンチンが接する部分にUV励起タイプの無機系蛍光顔料を１０％を混合したエポキシ樹脂を少量付け擬似齲蝕部分とした。擬似齲蝕部分、デンチン部分共にアイボリー色を着色した。
成形方法は実施例1に従い実施した。金型は歯牙の金型を用いた。
切削性、支台歯成形性、窩洞成形性の評価は、天然歯との近似性で行ったが、どれも良好な結果であった。特にデンチンエナメル移行性とは、デンチン層とエナメル層の界面を研削材は移行する折に切削感が天然歯に近似しているかどうかを確認し、良好であった。
齲蝕部分の切削感が異なり、ブラックライトで齲蝕部分を正確に取り除けていることを確認できた。熟練者は容易に齲蝕部分の感覚を探ることができたが、初級者では練習を重ねるにつれて、齲蝕部分を切削することができる様になった。
このことから齲蝕部分の切削を体験することが容易なことが確認された。
【００４８】
（実施例１３）
エナメル部分及びデンチン部分を実施例７と同一組成で実施し、擬似齲蝕部分に酸化亜鉛２０％、エポキシ樹脂８０％を混合したコンポジットを用いた歯牙を作製した。成形方法は実施例1に従い実施した。金型は歯牙の金型を用いた。試験として、齲蝕除去し、歯牙模型を歯科用レントゲンで撮影したところ、齲蝕除去状況が容易に撮影することができた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分と、デンチン部分と、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分から構成され、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【請求項２】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分が無機焼成体から作製され、デンチン部分が樹脂または無機焼成体から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【請求項３】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙エナメル部分の組成がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項1記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項４】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成がアクリル系、エポキシ系、メラミン系の何れかからなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項２記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項５】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径1.0〜８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項１記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項６】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、デンチン部分が無機または有機粉末を混合した樹脂から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂から作製され、擬似齲蝕部分にUV励起型蛍光材、Ｘ線造影材料の内一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【請求項１】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分と、デンチン部分と、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分から構成され、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【請求項２】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分が無機焼成体から作製され、デンチン部分が樹脂または無機焼成体から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂または無機焼成体から作製され、擬似齲蝕部分に着色材料、蛍光材料、Ｘ線造影材料の何れか一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【請求項３】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙エナメル部分の組成がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項1記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項４】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成がアクリル系、エポキシ系、メラミン系の何れかからなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項２記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項５】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙デンチン部分の組成が一次粒子径1.0〜８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなり、歯牙エナメル部分の組成が一次粒子径0.1〜1.0μｍのＡｌ２Ｏ３粉末焼成体からなることを特徴とする請求項１記載の顎歯模型用歯牙。
【請求項６】
治療練習用の顎歯模型用の歯牙であって、
歯牙のエナメル部分がＡｌ２Ｏ３粉末焼成体から作製され、デンチン部分が無機または有機粉末を混合した樹脂から作製され、エナメル部分とデンチン部分の間もしくはその辺縁に擬似齲蝕部分があり、擬似齲蝕部分が樹脂から作製され、擬似齲蝕部分にUV励起型蛍光材、Ｘ線造影材料の内一つ以上を含むことを特徴とする顎歯模型用歯牙。
【公開番号】特開２００７−３２８３２５（Ｐ２００７−３２８３２５Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０６６１８（Ｐ２００７−１０６６１８）
【出願日】平成１９年４月１５日（２００７．４．１５）
【出願人】（３９００１１１４３）株式会社松風 (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１５日（２００７．４．１５）
【出願人】（３９００１１１４３）株式会社松風 (125)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]