(57)【要約】【課題】歯の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部であっても、歯垢や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができる口腔洗浄装置および口腔洗浄方法を提供する。【解決手段】カバー１１が、噴射孔１１ａと排出孔１１ｂとを有し、歯１との間に隙間をあけて歯１を被覆し、その隙間に水を保持可能に設けられている。噴射手段１２が、噴射孔１１ａに取り付けられ、歯１とカバー１１との隙間に連通する流路２４ａを有している。噴射手段１２は、流路２４ａを隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能であり、カバー１１の内側に向かってキャビテーション気泡を噴射するよう構成されている。流路２４ａは、上流側より流路径が小さい小径部２４ｂと、小径部２４ｂより流路径が大きい拡大部２４ｃとを有している。排出手段１３が、歯１とカバー１１との隙間の水を排出孔１１ｂから排出するようになっている。【選択図】図１
2012144505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射孔を有し、歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持可能に設けられたカバーと、
前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能であり、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射する噴射手段とを
有することを特徴とする口腔洗浄装置。
【請求項２】
前記流路は上流側より流路径が小さい小径部を有していることを特徴とする請求項１記載の口腔洗浄装置。
【請求項３】
前記流路は、前記小径部より下流側に、前記小径部より流路径が大きい拡大部を有していることを特徴とする請求項２記載の口腔洗浄装置。
【請求項４】
前記流路は、前記小径部の上流側に、６０乃至１２０度の角度で曲がる曲折部を有し、前記曲折部に対して、前記曲折部の上流側の流路とは反対側に広がるよう設けられた水流調整部を有することを特徴とする請求項２または３記載の口腔洗浄装置。
【請求項５】
前記カバーは排出孔を有し、
前記隙間の水を前記排出孔から排出する排出手段を
有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の口腔洗浄装置。
【請求項６】
噴射孔を有するカバーにより歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持し、
前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能な噴射手段により、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射することを
特徴とする口腔洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔洗浄装置および口腔洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
口腔内で歯やインプラント金属面に付着するデンタルプラーク（歯垢）は、数百種類の細菌が共生するバイオフィルムであることが分かっている。一般に、口腔内の歯やインプラントなどに付着した歯垢などを洗浄するために、歯ブラシや電動歯ブラシを使用した歯磨きが行われている。しかし、現実的には歯周病で抜歯せざるを得ない患者が多く、個人差があるものの歯ブラシのみでは十分な洗浄効果が得られていないことが多い。特にインプラントを使用する患者は、歯垢がつきやすいため歯周病になりやすく、また歯垢を除去するブラッシングなどの歯周病予防の習慣が適切でない場合が多い。これらを放置すると、歯垢から歯石になり、歯周病やインプラント周囲炎が悪化するため、何らかの洗浄法により、歯垢（バイオフィルム）などの汚れを除去あるいは削減する必要がある。【０００３】
歯ブラシ以外の口腔内の洗浄方法として、ウォーターピックによる洗浄方法がある。ウォーターピックでは、最大吐出圧力約０．６ＭＰａで、直径０．５ｍｍ程度のノズルから脈動流を噴射して歯や歯間を洗浄することができるが、歯垢を除去することはできない。そこで、歯垢や歯石などの汚れを除去できる方法として、超音波振動子や、超音波振動子などを用いて発生させたキャビテーションにより洗浄する方法が提案されている（例えば、特許文献１または２参照）。【０００４】
なお、歯の着色原因の一つとして、コーヒーやお茶、ワインなどに含まれる色素成分のタンニンや、タバコのタールなどによる色素沈着がある。このような色素沈着をとるために、歯科で歯のホワイトニングが行われている。歯科で行われる歯のホワイトニングでは、一般的に、過酸化水素が分解する際に発生するヒドロキシラジカルなどのフリーラジカルを利用して、歯を明るく、白くしている。また、超音波やベンチュリ管を用いて発生させたキャビテーションにより、ヒドロキシラジカルが発生していることが明らかにされている（例えば、非特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４７０８８号公報
【特許文献２】特表２００８−５０７３２７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】C. Sehgal et al., “Optical-Spectra of Sonoluminescence fromTransient and Stable Cavitation in Water Saturated with Various Gases”, Journalof Physical Chemistry, 1980, 84, p.388-395
【非特許文献２】H.Soyama and T.Muraoka, “Chemical reactor using radical induced by acavitating jet”, Proc. 20th International Conference on Water Jetting, 2010,p.259-267
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２に記載のような超音波振動子や、超音波振動子などを用いて発生させたキャビテーションを利用する洗浄方法では、超音波振動子を入れ難い歯の隙間やインプラントの隙間などは洗浄しにくく、歯垢や歯石などの汚れが残ってしまうという課題があった。【０００８】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、歯の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部であっても、歯垢や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができる口腔洗浄装置および口腔洗浄方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る口腔洗浄装置は、噴射孔を有し、歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持可能に設けられたカバーと、前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能であり、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射する噴射手段とを有することを特徴とする。【００１０】
本発明に係る口腔洗浄方法は、噴射孔を有するカバーにより歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持し、前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能な噴射手段により、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射することを特徴とする。【００１１】
本発明に係る口腔洗浄方法は、本発明に係る口腔洗浄装置により好適に実施可能である。本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、噴射手段の流路に、歯とカバーとの隙間に向かって所定の流速で水を流すことによりキャビテーション気泡を発生させることができる。流路に流す水の流速を調整することにより、キャビテーション気泡を効率的に発生させることができる。発生したキャビテーション気泡を、カバーの内側の歯やインプラント等の洗浄部に噴射することにより、洗浄部に付着した汚れを洗浄することができる。このとき、歯とカバーとの隙間に水を保持しているため、キャビテーション気泡をカバーの内側の洗浄部に当てることができる。【００１２】
本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、水の流れによりキャビテーション気泡が発生する、いわゆる流動キャビテーションを利用するため、キャビテーション気泡による洗浄効果だけでなく、流れを伴うことによる相乗効果も得られる。このため、超音波振動子や、超音波振動子などを用いて発生させたキャビテーション気泡で洗浄する場合と比べて洗浄効果が高く、それらで洗浄できない歯垢や歯石などの汚れもきれいに洗浄することができる。また、水の流れを利用して歯の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部にもキャビテーション気泡を流し込むことができるため、そのような狭隘部であっても歯垢や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができる。【００１３】
このように、本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、口腔微生物からなる歯垢（バイオフィルム）や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができ、歯周病やインプラント周囲炎などを効果的に予防することができる。また、歯の表面の沈着粒子を除去できるため、歯のホワイトニング効果が期待できる。キャビテーションによりヒドロキシラジカルなどのフリーラジカルが発生するため、フリーラジカルによる歯のホワイトニング効果も期待できる。本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法は、カバーの内側の任意の位置にキャビテーション気泡を噴射できるよう、噴射手段のカバーへの取付角度が可変であったり、カバーの取付位置を容易にずらしたりできるよう構成されていることが好ましい。【００１４】
本発明に係る口腔洗浄装置で、前記流路は上流側より流路径が小さい小径部を有していることが好ましい。さらに、前記流路は、前記小径部より下流側に、前記小径部より流路径が大きい拡大部を有していることが好ましい。これらの場合、小径部でキャビテーション気泡を発生させることができる。また、小径部より下流側に拡大部を有することにより、低い噴射圧力でもキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。【００１５】
流路は、内面が滑らかな曲面で形成されていることが好ましい。小径部は、上流から下流に向かって流路径が漸次小さくなるよう設けられていることが好ましい。また、拡大部は、小径部から下流に向かって流路径が漸次大きくなるよう設けられていることが好ましい。これらの場合、水が流路を滑らかに流れ、少流量かつ低噴射圧力でキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。【００１６】
本発明に係る口腔洗浄装置で、前記流路は、前記小径部の上流側に、６０乃至１２０度の角度で曲がる曲折部を有し、前記曲折部に対して、前記曲折部の上流側の流路とは反対側に広がるよう設けられた水流調整部を有していてもよい。この場合、曲折部によりキャビテーション気泡の噴射方向が変わるため、口腔内の奥の臼歯やインプラント等を洗浄しやすい。また、歯やインプラントの裏側も洗浄しやすい。流路を流れる水が、曲折部で水流調整部に入って一旦滞留するため、曲折部で流れの方向を変えても、小径部に向かってほぼ均等に流れるようにすることができ、キャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。曲折部は、洗浄する場所に応じて、所望の角度に曲げられていることが好ましい。また、任意の角度に調節可能に構成されていてもよい。【００１７】
本発明に係る口腔洗浄装置で、前記カバーは排出孔を有し、前記隙間の水を前記排出孔から排出する排出手段を有していてもよい。この場合、キャビテーション気泡により歯やインプラント等から落とした歯垢や歯石などの汚れを、排出手段により歯とカバーとの隙間から水とともに排出することができる。このため、歯とカバーとの隙間の水をきれいに保つことができ、キャビテーション気泡による洗浄効果が汚れにより低下するのを防ぐことができる。排出手段で排出された水は、廃棄されてもよく、噴射手段に戻して再利用されてもよい。水を再利用する場合には、排出孔から排出された水から汚れを除去するフィルタ部を排出手段に設け、噴射手段、歯とカバーとの隙間、および排出手段の間で水を循環させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、歯の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部であっても、歯垢や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができる口腔洗浄装置および口腔洗浄方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の口腔洗浄装置および口腔洗浄方法の（ａ）使用状態を示す斜視図、（ｂ）ベンチュリ管を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の口腔洗浄装置および口腔洗浄方法のベンチュリ管の変形例を示す（ａ）全体側面図、（ｂ）縦断面図、（ｃ）Ａ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により（ａ）歯科用塗料を塗布した歯科用光硬化性樹脂の表面全体を数分間走査して洗浄した結果を示す観察図、（ｂ）歯科用光硬化性樹脂に歯科用塗料を塗布した状態を示す観察図である。
【図４】歯科用塗料を塗布した歯科用光硬化性樹脂の所定の位置を（ａ）図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により洗浄した結果、（ｂ）ウォータージェットにより洗浄した結果を示す観察図である。
【図５】図１に示す口腔洗浄装置の、ベンチュリ管の最適形状を調べる実験の概要を示すベンチュリ管付近の縦断面図である。
【図６】図５に示す口腔洗浄装置の実験による、キャビテーション衝撃力の大きさ（しきい値Ｆｔｈ）と、しきい値Ｆｔｈ以上の衝撃力の発生頻度との関係を示すグラフである。
【図７】図６に示すグラフから求めた、ベンチュリ管の拡大部の長さλと衝撃エネルギーとの関係を示すグラフである。
【図８】図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により、ミニブタの下顎の歯を洗浄したときの（ａ）洗浄前の歯の状態、（ｂ）そこでの５分間洗浄後の歯の状態、（ｃ）別の位置での洗浄前の歯の状態、（ｄ）そこでの１分間洗浄後の歯の状態、（ｅ）そこでの３分間洗浄後の歯の状態を示す斜視図である。
【図９】図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により、ヒトの下顎前歯部唇側の歯を洗浄したときの（ａ）洗浄前にプラーク洗浄液で染色した歯の状態、（ｂ）５分間洗浄を行った後の歯の状態を示す正面図である。
【図１０】図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により、ミニブタの歯肉粘膜に対してキャビテーション気泡の噴射を行ったときの、噴射終了後４時間経過した歯肉粘膜の組織を示す顕微鏡写真である。
【図１１】図１に示す口腔洗浄装置および口腔洗浄方法により、歯科用インプラントと同じ表面性状を持つ試験片に付着した歯垢の洗浄を行ったときの（ａ）洗浄後の試験片の状態を示す平面図、（ｂ）試験片の一部拡大平面図、（ｃ）試験片の表面に付着した歯垢（バイオフィルム）の破壊・除去後の状態を、全焦点画像を用いた３次元表示により測定した斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置および口腔洗浄方法を示している。
図１に示すように、口腔洗浄装置１０は、カバー１１と噴射手段１２と排出手段１３とを有している。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、カバー１１は、歯科用熱可塑性樹脂製で、歯１との間に隙間をあけて、２〜３本の歯１を被覆可能に形成されている。カバー１１は、歯１を被覆したとき、歯１の手前側と奥側の端縁部が歯肉に密着し、歯列に沿った両端部が歯冠に密着するよう構成されている。これにより、カバー１１は、歯１との間の隙間に水を保持可能になっている。また、カバー１１は、口腔内の任意の位置に容易に着脱可能である。カバー１１は、歯１を被覆したときの歯１との間の隙間に連通する噴射孔１１ａと排出孔１１ｂとを有している。
【００２２】
噴射手段１２は、供給タンク２１と、供給タンク２１に接続されたポンプ２２と、ポンプ２２に接続されたチューブ２３と、チューブ２３の先端に取り付けられたベンチュリ管２４とを有している。供給タンク２１は、歯１を洗浄するための水が収納されている。ポンプ２２は、供給タンク２１に収納された水をチューブ２３に向かって送水可能に構成されている。ポンプ２２は、チューブ２３に送る水の圧力を調整可能になっている。チューブ２３は、軟質の樹脂製である。
【００２３】
ベンチュリ管２４は、先端部がカバー１１の噴射孔１１ａに取り付けられている。図１（ｂ）に示すように、ベンチュリ管２４は、チューブ２３の内部および歯１とカバー１１との隙間に連通する流路２４ａを有し、チューブ２３から歯１とカバー１１との隙間に向かって流路２４ａを水が流れるようになっている。流路２４ａは、内面が滑らかな曲面で形成されており、上流側より流路径が小さい小径部２４ｂと、小径部２４ｂより下流側に、小径部２４ｂより流路径が大きい拡大部２４ｃとを有している。小径部２４ｂは、上流から下流に向かって流路径が漸次小さくなるよう設けられている。また、拡大部２４ｃは、小径部２４ｂから下流に向かって流路径が漸次大きくなるよう設けられている。これにより、ベンチュリ管２４は、流路２４ａを流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能になっている。なお、具体的な一例では、カバー１１へのベンチュリ管２４の装着は、歯科技工の分野で確立しつつあるＣＡＤＣＡＭシステムを用いて形成されている。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、噴射手段１２は、供給タンク２１の水を、ポンプ２２により所定の圧力でチューブ２３に向かって送ることにより、ベンチュリ管２４でキャビテーション気泡を発生させて、カバー１１の内側に向かって噴射するよう構成されている。噴射手段１２は、噴射孔１１ａでのベンチュリ管２４の取付角度を調整することにより、キャビテーション気泡の噴射角度を変更可能になっている。
【００２５】
排出手段１３は、排水管２５と、排水管２５が接続された排水タンク２６とを有している。排水管２５は、歯１とカバー１１との隙間に連通するよう、排出孔１１ｂに接続されている。排水タンク２６は、排水管２５から排水された水を溜めるようになっている。排出手段１３は、歯１とカバー１１との隙間の水を、排出孔１１ｂから排水管２５を通して排水タンク２６に排出するよう構成されている。なお、排出手段１３は、吸引器から成り、歯１とカバー１１との隙間の水を、排出孔１１ｂから吸引して排出するよう構成されていてもよい。
【００２６】
本発明の実施の形態の口腔洗浄方法は、口腔洗浄装置１０により好適に実施可能である。図１（ａ）に示すように、本発明の実施の形態の口腔洗浄方法では、まず、洗浄する歯１をカバー１１で被覆し、歯１とカバー１１との隙間に水を入れる。このとき、カバー１１の手前側と奥側の端縁部が歯肉に密着し、歯列に沿った両端部が歯冠に密着するため、歯１とカバー１１との隙間に水を保持することができる。
【００２７】
この状態で、供給タンク２１の水を、ポンプ２２により所定の圧力でチューブ２３に向かって送り、ベンチュリ管２４の流路２４ａに所定の流速で水を流す。ポンプ２２により圧力を制御して、流路２４ａに流す水の流速を調整することにより、流路２４ａの小径部２４ｂでキャビテーション気泡を発生させることができる。発生したキャビテーション気泡を、カバー１１の内側の歯１やインプラント等の洗浄部に向かって噴射することにより、洗浄部に付着した汚れを洗浄することができる。このとき、歯１とカバー１１との隙間に水を保持しているため、キャビテーション気泡をカバー１１の内側の洗浄部に当てることができる。
【００２８】
噴射手段１２から歯１とカバー１１との隙間に水が供給されるため、その供給された水の量と同じ量の水が、排出孔１１ｂから排水管２５を通して排水タンク２６に排出される。これにより、キャビテーション気泡により歯１やインプラント等から落とした歯垢や歯石などの汚れを、歯１とカバー１１との隙間から水とともに排出することができる。このため、歯１とカバー１１との隙間の水をきれいに保つことができ、キャビテーション気泡による洗浄効果が汚れにより低下するのを防ぐことができる。
【００２９】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法では、水の流れによりキャビテーション気泡が発生する、いわゆる流動キャビテーションを利用するため、キャビテーション気泡による洗浄効果だけでなく、流れを伴うことによる相乗効果も得られる。このため、超音波振動子や、超音波振動子などを用いて発生させたキャビテーション気泡で洗浄する場合と比べて洗浄効果が高く、それらで洗浄できない歯垢や歯石などの汚れもきれいに洗浄することができる。
【００３０】
また、カバー１１を口腔内の所望の位置に取り付けたり、ベンチュリ管２４の取付角度を調整してキャビテーション気泡の噴射角度を変更したりすることにより、カバー１１の内側の任意の位置にキャビテーション気泡を噴射することができるとともに、水の流れを利用して歯１の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部にもキャビテーション気泡を流し込むことができる。このため、歯１の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部や、歯垢や歯石などの汚れがひどい部分等に向かってキャビテーション気泡を容易に噴射することができ、歯垢や歯石などの汚れを効率的に洗浄することができる。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法では、口腔微生物からなる歯垢（バイオフィルム）や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができ、歯周病やインプラント周囲炎などを効果的に予防することができる。また、歯１の表面の沈着粒子を除去できるため、歯１のホワイトニング効果が期待できる。キャビテーションによりヒドロキシラジカルなどのフリーラジカルが発生するため、フリーラジカルによる歯１のホワイトニング効果も期待できる。カバー１１を口腔内に取り付けずに容器として使用することにより、例えば、抜去歯や抜去インプラントなどをカバー１１に入れて洗浄することもできる。
【００３２】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法では、流路２４ａの小径部２４ｂより下流側に拡大部２４ｃを有しているため、低い噴射圧力でもキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。また、流路２４ａの内面が滑らかな曲面で形成されているため、水が流路２４ａを滑らかに流れ、より少流量かつ低噴射圧力でキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。
【００３３】
なお、噴射手段１２の供給タンク２１と排出手段１３の排水タンク２６とを一体とし、排出孔１１ｂから排出された水から汚れを除去するフィルタ部を排出手段１３に設けることにより、噴射手段１２、歯１とカバー１１との隙間、および排出手段１３の間で水を循環させてもよい。
【００３４】
また、図２に示すように、ベンチュリ管２４は、小径部２４ｂの上流側に、６０乃至１２０度の角度で曲がる曲折部２４ｄを有し、曲折部２４ｄに対して、曲折部２４ｄの上流側の流路２４ａとは反対側に広がるよう設けられた水流調整部２４ｅを有していてもよい。この場合、曲折部２４ｄによりキャビテーション気泡の噴射方向が変わるため、口腔内の奥の臼歯やインプラント等を洗浄しやすい。また、歯やインプラントの裏側も洗浄しやすい。流路を流れる水が、曲折部２４ｄで水流調整部２４ｅに入って一旦滞留するため、曲折部２４ｄで流れの方向を変えても、小径部２４ｂに向かってほぼ均等に流れるようにすることができ、キャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。なお、図２に示す具体的な一例では、曲折部２４ｄは約９０度で曲げられている。
【実施例１】
【００３５】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による洗浄効果を検証するため、歯科用光硬化性樹脂の表面に、噛み合わせ確認用の歯科用塗料を塗布し、この塗料に対して洗浄を行った。ベンチュリ管２４の小径部２４ｂの内径を０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａとして塗料の洗浄を行った。歯科用光硬化性樹脂の表面に歯科用塗料を塗布した状態を図３（ｂ）に、歯科用光硬化性樹脂の表面全体を数分間走査して洗浄した結果を図３（ａ）に、洗浄位置を固定して１０秒間噴射したときの結果を図４（ａ）に示す。また、比較のため、ノズル口径０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａのウォータージェットで、洗浄位置を固定して１０秒間噴射したときの結果を図４（ｂ）に示す。【００３６】
図３に示すように、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法によれば、塗料をふき取った領域と同じ程度まで、歯科用光硬化性樹脂の表面全体をきれいに洗浄できており、洗浄効果が高いことが確認された。また、図４に示すように、同じ条件で洗浄した場合、ウォータージェットよりも高い洗浄効果が得られることも確認された。
【実施例２】
【００３７】
ベンチュリ管２４の最適形状を調べるための実験を行った。図５に示すように、小径部２４ｂの内径ｄに対する、拡大部２４ｃの最適な長さλを調べるため、ベンチュリ管２４から発生するキャビテーション気泡を、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）センサから成る高分子圧電フィルムセンサに噴射して、キャビテーション・インパクト・カウンタによりキャビテーション衝撃力エネルギーの計測を行った。【００３８】
噴射圧力ｐ１＝０．５ＭＰａ、小径部２４ｂの直径ｄ＝０．５ｍｍ、ベンチュリ管２４の先端からＰＶＤＦセンサまでのスタンドオフ距離ｓ＝０．５ｍｍとして、拡大部２４ｃの長さλを５、６、７、８ｍｍにしたときのキャビテーション衝撃力の大きさ（しきい値Ｆｔｈ）と、しきい値Ｆｔｈ以上の衝撃力の発生頻度とを測定し、その結果を図６に示す。図６に示すように、明らかに、λ＝７ｍｍの場合に大きな衝撃力が発生し、発生頻度も高いことが確認された。【００３９】
各しきい値（Ｆｔｈ＝０．０８Ｎ、０．１９Ｎ、０．３１Ｎ）に対する、拡大部２４ｃの長さλと衝撃エネルギーとの関係を、図６に示す結果から求め、図７に示す。ここで、衝撃エネルギーは、最大値を示したλ＝７ｍｍの値で無次元化している。図７に示すように、明らかに、いずれのしきい値でもλ＝７ｍｍにおいて、衝撃エネルギーが最大値を示し、λ＝６ｍｍや８ｍｍの場合に比べて、衝撃エネルギーが１０倍以上大きいことが確認された。【００４０】
このことから、噴射圧力ｐ１が０．５ＭＰａの場合には、拡大部２４ｃの長さλを小径部２４ｂの直径ｄの１４倍程度にすることにより、最適な洗浄効果を得ることができるといえる。また、噴射圧力ｐ１が０．５ＭＰａより小さい場合には、キャビテーション長さが短くなるため、拡大部２４ｃの長さλを小径部２４ｂの直径ｄの１４倍より短くし、噴射圧力ｐ１が０．５ＭＰａより大きい場合には、キャビテーション長さが長くなるため、拡大部２４ｃの長さλを小径部２４ｂの直径ｄの１４倍よりも長くする必要があると考えられる。
【実施例３】
【００４１】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による洗浄効果を検証するため、冷凍保存したミニブタの下顎の歯に付着した歯垢（歯石）の洗浄を行った。ベンチュリ管２４の小径部２４ｂの内径を０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａ、スタンドオフ距離を２ｍｍとした。洗浄前の歯の状態を図８（ａ）に、５分間洗浄を行った後の歯の状態を図８（ｂ）に示す。また、別の位置での、洗浄前の歯の状態を図８（ｃ）に、１分間洗浄を行った後の歯の状態を図８（ｄ）に、３分間洗浄を行った後の歯の状態を図８（ｅ）に示す。【００４２】
図８に示すように、１〜５分間の洗浄で、歯に付着した歯垢（歯石）をきれいに洗浄できており、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による洗浄効果が高いことが確認された。
【実施例４】
【００４３】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による洗浄効果を検証するため、ヒトの下顎前歯部唇側の歯の表面に付着した歯垢の洗浄を行った。ベンチュリ管２４の小径部２４ｂの内径を０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａ、スタンドオフ距離を２ｍｍとした。歯垢が付着した部位が分かるよう、洗浄前にプラーク洗浄液で赤色に染色したときの歯の状態を図９（ａ）に、５分間洗浄を行った後の歯の状態を図９（ｂ）に示す。キャビテーション気泡の噴射位置を、図９中に矢印で示す。【００４４】
図９（ａ）に示すように、歯に付着した歯垢がきれいに洗浄されており、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法が、歯垢除去に効果があることが確認された。
【実施例５】
【００４５】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法のキャビテーション気泡の噴射による組織障害性を確認するため、ミニブタの歯肉粘膜に対して、キャビテーション気泡の噴射を行った。ベンチュリ管２４の小径部２４ｂの内径を０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａ、スタンドオフ距離を２ｍｍとし、３分間噴射を行った。噴射終了後４時間経過した歯肉粘膜の組織を、図１０に示す。図１０に示すように、上皮における好中球の浸潤や固有層における単核細胞浸潤は観察されず、水腫等の急性炎症反応も観察されなかった。このことから、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による、歯肉組織に対する為害作用は無いと判断できる。
【実施例６】
【００４６】
本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法による洗浄効果を検証するため、歯科用インプラント（チタン製）と同じ表面性状を持つ試験片に付着した歯垢の洗浄を行った。試験では、まず、試験片を着脱可能な入れ歯型装置に固定し、ヒトの口腔内で３日間保持して表面に歯垢を形成させた。その試験片を口腔外に取り出して、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法により５分間洗浄を行った。このとき、ベンチュリ管２４の小径部２４ｂの内径を０．５ｍｍ、噴射圧力を０．５ＭＰａ、スタンドオフ距離を２ｍｍとした。洗浄後、プラーク染色液により着色し、デジタルマイクロスコープで観察した。【００４７】
洗浄後の試験片の状態を図１１（ａ）に、試験片の一部を拡大したものを図１１（ｂ）に、試験片の表面に付着した歯垢（バイオフィルム）の破壊・除去後の状態を、全焦点画像を用いた３次元表示により測定した表面形状を図１１（ｃ）に示す。図１１に示すように、ベンチュリ管２４からキャビテーション気泡が噴出された領域で、スポット状に歯垢が剥離して除去されているのが確認された。また、厚みがおよそ８μｍの歯垢（バイオフィルム）が剥離され、スポット状に金属表面が露出していることが確認された。このように、本発明の実施の形態の口腔洗浄装置１０および口腔洗浄方法は、歯科用インプラントの歯垢除去にも効果的であることが確認された。
【符号の説明】
【００４８】
１  歯
１０  口腔洗浄装置
１１  カバー
１１ａ  噴射孔
１１ｂ  排出孔
１２  噴射手段
２１  供給タンク
２２  ポンプ
２３  チューブ
２４  ベンチュリ管
２４ａ  流路
２４ｂ  小径部
２４ｃ  拡大部
１３  排出手段
２５  排水管
２６  排水タンク
【図２】
2012144505.tif 000003
【図５】
2012144505.tif 000004
【図６】
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【図７】
2012144505.tif 000006
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月3日(2013.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射孔を有し、歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持可能に設けられたカバーと、
前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能であり、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射する噴射手段とを有し、
前記流路は上流側より流路径が小さい小径部を有し、前記小径部で前記キャビテーション気泡を発生可能であることを特徴とする口腔洗浄装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記流路は、前記小径部より下流側に、前記小径部より流路径が大きい拡大部を有していることを特徴とする請求項１記載の口腔洗浄装置。
【請求項４】
前記流路は、前記小径部の上流側に、６０乃至１２０度の角度で曲がる曲折部を有し、前記曲折部に対して、前記曲折部の上流側の流路とは反対側に広がるよう設けられた水流調整部を有することを特徴とする請求項３記載の口腔洗浄装置。
【請求項５】
前記カバーは排出孔を有し、
前記隙間の水を前記排出孔から排出する排出手段を
有することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載の口腔洗浄装置。
【請求項６】
噴射孔を有するカバーにより歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持し、
前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能な噴射手段により、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射することを
特徴とする口腔洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
、歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持可能に設けられたカバーと、前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能であり、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射する噴射手段とを有し、前記流路は上流側より流路径が小さい小径部を有し、前記小径部で前記キャビテーション気泡を発生可能であることを特徴とする。
［００１０］
本発明に係る口腔洗浄方法は、噴射孔を有するカバーにより歯との間に隙間をあけて前記歯を被覆し、前記隙間に水を保持し、前記噴射孔に取り付けられ、前記隙間に連通する流路を有し、前記流路を前記隙間に向かって流れる水によりキャビテーション気泡を発生可能な噴射手段により、前記カバーの内側に向かって前記キャビテーション気泡を噴射することを特徴とする。
［００１１］
本発明に係る口腔洗浄方法は、本発明に係る口腔洗浄装置により好適に実施可能である。本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、噴射手段の流路に、歯とカバーとの隙間に向かって所定の流速で水を流すことによりキャビテーション気泡を発生させることができる。流路に流す水の流速を調整することにより、キャビテーション気泡を効率的に発生させることができる。発生したキャビテーション気泡を、カバーの内側の歯やインプラント等の洗浄部に噴射することにより、洗浄部に付着した汚れを洗浄することができる。このとき、歯とカバーとの隙間に水を保持しているため、キャビテーション気泡をカバーの内側の洗浄部に当てることができる。
［００１２］
本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、水の流れによりキャビテーション気泡が発生する、いわゆる流動キャビテーションを利用するため、キャビテーション気泡による洗浄効果だけでなく、流れを伴うことによる相乗効果も得られる。このため、超音波振動子や、超音波振動子などを用いて発生させたキャビテーション気泡で洗浄する場合と比べて洗浄効果が高く、それらで洗浄できない歯垢や歯石などの汚れもきれいに洗浄することができる。また、水の流れを利用して歯の隙間やインプラントの隙間などの狭隘部にもキャビテーション気泡を流し込むことができるため、そのような狭隘部であっても歯垢や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００１３］
このように、本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法では、口腔微生物からなる歯垢（バイオフィルム）や歯石などの汚れをきれいに洗浄することができ、歯周病やインプラント周囲炎などを効果的に予防することができる。また、歯の表面の沈着粒子を除去できるため、歯のホワイトニング効果が期待できる。キャビテーションによりヒドロキシラジカルなどのフリーラジカルが発生するため、フリーラジカルによる歯のホワイトニング効果も期待できる。本発明に係る口腔洗浄装置および口腔洗浄方法は、カバーの内側の任意の位置にキャビテーション気泡を噴射できるよう、噴射手段のカバーへの取付角度が可変であったり、カバーの取付位置を容易にずらしたりできるよう構成されていることが好ましい。
［００１４］
本発明に係る口腔洗浄装置で、前記流路は、前記小径部より下流側に、前記小径部より流路径が大きい拡大部を有していることが好ましい。小径部より下流側に拡大部を有することにより、低い噴射圧力でもキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。
［００１５］
流路は、内面が滑らかな曲面で形成されていることが好ましい。小径部は、上流から下流に向かって流路径が漸次小さくなるよう設けられていることが好ましい。また、拡大部は、小径部から下流に向かって流路径が漸次大きくなるよう設けられていることが好ましい。これらの場合、水が流路を滑らかに流れ、少流量かつ低噴射圧力でキャビテーション気泡を効率よく発生させることができる。
［００１６］
本発明に係る口腔洗浄装置で、前記流路は、前記小径部の上流側に、６０乃至１２０度の角度で曲がる曲折部を有し、前記曲折部に対して、前記曲折部の上流側の流路とは反対側に広がるよう設けられた水流調整部を有していてもよい。この場合、曲折部によりキャビテーション気泡の噴射方向が変わるため、口腔内の奥の臼歯やインプラント等を洗浄しやすい。また、歯やインプラントの裏側も洗浄しやすい。流路を流れる水が、曲折部で水流調整部
【国際調査報告】
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