(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯槽骨に埋入されたインプラント又は歯根の周囲の歯肉を切開し、前記インプラント又は歯根と前記歯槽骨との隙間に、カルシウム含有微粒子を含む第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去すると共に、前記インプラント又は歯根の表面の少なくとも一部を露出させ、前記微粒子が前記表面の少なくとも一部に付着した状態において、前記表面及び前記微粒子にレーザー光を照射することによって、前記微粒子の少なくとも一部を前記表面に固着させると共に、前記隙間に残存する前記不良肉芽を変性させた後、前記微粒子及び水を含む第二のエアーを前記隙間に吹き付けて、前記変性させた不良肉芽を除去すると共に、前記隙間に湿った状態の前記微粒子を充填する処置を含む、歯槽骨の再生方法に使用するカルシウム含有微粒子の製造方法であって、
カーボネートアパタイトで構成される原料の塊を破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することを特徴とする歯槽骨再生用のカルシウム含有微粒子の製造方法。
【請求項２】
インプラント又は歯根と、歯槽骨との隙間に骨組織を再生させる歯槽骨の再生方法（ただし、ヒトの歯槽骨の再生方法を除く。）であって、歯槽骨に埋入されたインプラント又は歯根の周囲の歯肉を切開し、前記インプラント又は歯根と、前記歯槽骨との隙間に第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去し、前記隙間にレーザー光を照射して、前記隙間に残存する前記不良肉芽を変性させた後、カルシウムを構成成分として有する微粒子及び水を含む第二のエアーを前記隙間に吹き付けて、前記変性させた不良肉芽を除去すると共に、前記隙間に湿った状態の前記微粒子を充填する処置を含む歯槽骨の再生方法。
【請求項３】
前記第一のエアーに前記微粒子を含ませ、前記隙間に前記第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去すると共に、前記インプラント又は歯根の表面の少なくとも一部を露出させ、前記微粒子が前記表面の少なくとも一部に付着した状態において、前記表面及び前記微粒子に前記レーザー光を照射することよって、前記微粒子の少なくとも一部を前記表面に固着させる、請求項２に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項４】
前記第一のエアーを吹き付ける前に、前記隙間に前記レーザー光を照射することによって、前記隙間に付着している不良肉芽を変性させる、請求項２又は３に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項５】
前記微粒子が、カーボネートアパタイトで構成される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項６】
前記レーザー光が、Ｅｒ：ＹＡＧレーザーである、請求項２〜５のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項７】
前記微粒子として、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下の微粒子を用いる、請求項２〜６のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項８】
前記微粒子として、原料の塊を乳鉢で破砕して微粒子を得て、これを用いる、請求項２〜７のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項９】
前記微粒子として、原料の塊を乳鉢で破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することによって微粒子を得て、これを用いる、請求項２〜８のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項１０】
前記微粒子として、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下である粒子と、一次粒子径が１０μｍ以下である粒子とを混合して混合粒子を得て、これを用いる、請求項２〜９のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法。
【請求項１１】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法において使用されるカルシウム含有微粒子の製造方法であって、
カーボネートアパタイトで構成される原料の塊を破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することを特徴とする歯槽骨再生用のカルシウム含有微粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯槽骨の再生方法および歯槽骨の再生に使用されるカルシウム含有微粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
失われた歯の機能を代用させる目的で、ピン状のインプラント（人工歯根）を手術的に歯槽骨（顎骨）に埋入させ、その上に人工歯冠及び上部構造を取り付ける一連の治療、いわゆるインプラント手術が実施されている。このようなインプラント手術は、ブリッジや有床義歯と違って、本来の歯の状態により近い機能及び形態の回復が図られ、また、周囲の歯を削る必要がないという利点がある。【０００３】
歯周病等の影響により、長期間埋入されたインプラントと歯槽骨の間に不良肉芽が形成され、インプラントの固定が緩むことがある。この場合、手術によって不良肉芽を取り除き、再びインプラントを歯槽骨に固定させる必要がある。インプラントを充分に固定するためには、インプラントと骨の歯槽骨の間に骨組織を再生させる治療期間が通常必要である。この治療期間中、患者は仮の義歯を使用したり、通院して経過を観察したりしなければならず、患者には種々の不便や負担がかかるため、治療期間を短縮することが求められている。従来方法として、治療部位（処置部）に超音波振動を与えることによって、骨組織の再生を促進する方法及び超音波治療装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１３６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
超音波治療装置による治療は、骨代謝を担う細胞（骨芽細胞及び破骨細胞）の活性を超音波処理によって高めて、骨組織の形成を促進する方法である。この方法によって治療期間はある程度短縮できるが、さらなる治療期間の短縮化が望まれている。【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、インプラント又は歯根と、歯槽骨との間に骨組織が形成されることを促進して、治療期間を短縮することができる、歯槽骨の再生方法及びその再生方法に使用するカルシウム含有微粒子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の歯槽骨再生用のカルシウム含有微粒子の製造方法は、歯槽骨に埋入されたインプラント又は歯根の周囲の歯肉を切開し、前記インプラント又は歯根と前記歯槽骨との隙間に、カルシウム含有微粒子を含む第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去すると共に、前記インプラント又は歯根の表面の少なくとも一部を露出させ、前記微粒子が前記表面の少なくとも一部に付着した状態において、前記表面及び前記微粒子にレーザー光を照射することによって、前記微粒子の少なくとも一部を前記表面に固着させると共に、前記隙間に残存する前記不良肉芽を変性させた後、前記微粒子及び水を含む第二のエアーを前記隙間に吹き付けて、前記変性させた不良肉芽を除去すると共に、前記隙間に湿った状態の前記微粒子を充填する処置を含む、歯槽骨の再生方法に使用するカルシウム含有微粒子の製造方法であって、カーボネートアパタイトで構成される原料の塊を破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することを特徴とする。
本発明によって製造されたカルシウム含有微粒子を用いることにより、歯槽骨の骨組織を再生を促進し、その治療期間を短縮することができる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の歯槽骨の再生方法は、インプラント又は歯根と、歯槽骨との隙間に骨組織を再生させる歯槽骨の再生方法（ただし、ヒトの歯槽骨の再生方法を除く。）であって、歯槽骨に埋入されたインプラント又は歯根の周囲の歯肉を切開し、前記インプラント又は歯根と、前記歯槽骨との隙間に第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去し、前記隙間にレーザー光を照射して、前記隙間に残存する前記不良肉芽を変性させた後、カルシウムを構成成分として有する微粒子及び水を含む第二のエアーを前記隙間に吹き付けて、前記変性させた不良肉芽を除去すると共に、前記隙間に湿った状態の前記微粒子を充填する処置を含むことを特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、露出させたインプラント又は歯根の表面に付着していて、第一のエアーを吹き付けるだけでは除去することが比較的難しい不良肉芽の小片（細片）をレーザー照射によって変性させることにより、不良肉芽を残さずに除去することができる。不良肉芽は細菌が繁殖する温床となり易いので、不良肉芽を残さずに、確実に除去することが重要である。このように、インプラント又は歯根と、歯槽骨との隙間を清浄にすることによって、骨組織を形成する細胞が活動し易くなるので、歯槽骨の再生を早めることができる。【００１０】
本発明の請求項３に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２において、前記第一のエアーに前記微粒子を含ませ、前記隙間に前記第一のエアーを吹き付けて、前記隙間にある不良肉芽の一部を除去すると共に、前記インプラント又は歯根の表面の少なくとも一部を露出させ、前記微粒子が前記表面の少なくとも一部に付着した状態において、前記表面及び前記微粒子に前記レーザー光を照射することよって、前記微粒子の少なくとも一部を前記表面に固着させることを特徴とする。【００１１】
この方法によれば、前記インプラント又は歯根の表面にカルシウムを有する微粒子を固着させる又は焼結させることにより、後に再生される骨組織と、インプラント又は歯根に固着させた微粒子との結合力を高めることができる。この結果、より強固に、インプラント又は歯根を再生された歯槽骨に固定することができる。また、骨組織の再生が進行する際に、インプラントの表面が剥き出しであると、骨を形成する細胞（骨芽細胞等）の活性がインプラントの表面において鈍くなることがある。しかし、生体親和性が高いカルシウムを含有する微粒子を用いて、インプラントの表面を修飾することによって、前記細胞の活性を高めて、骨組織の再生を促進させることができる。【００１２】
本発明の請求項４に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２又は３において、前記第一のエアーを吹き付ける前に、前記隙間に前記レーザー光を照射することによって、前記隙間に付着している不良肉芽を変性させることを特徴とする。
この方法によれば、レーザー光の照射によって予め不良肉芽を変性させているため、その後の第一のエアーの吹き付けによって不良肉芽を除去する効率を高めることができる。つまり、レーザー光を照射せずに第一のエアーを吹き付ける場合と比べて、不良肉芽をより容易に除去することができる。【００１３】
本発明の請求項５に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜４のいずれか一項において、前記微粒子が、カーボネートアパタイトで構成されることを特徴とする。
炭酸を含むアパタイトの一種であるカーボネートアパタイトは、生体親和性が高い材料であるため、これを用いることにより、骨組織の再生をより促進させることができる。【００１４】
本発明の請求項６に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜５のいずれか一項において、前記レーザー光が、Ｅｒ：ＹＡＧレーザーであることを特徴とする。
Ｅｒ：ＹＡＧレーザー（エルビウムヤグレーザー）を用いることにより、不良肉芽を効率良く変性させることができる。変性した不良肉芽はインプラントあるいは歯槽骨に対する付着性が低下するため、不良肉芽を除去することがより容易になるので好ましい。また、インプラント又は歯根の少なくとも一部の表面に前記微粒子が付着した状態においてレーザー光の照射を行う場合、他のレーザーに比べてＥｒ：ＹＡＧレーザーの方が前記微粒子に吸収される率が高い。つまり、Ｅｒ：YAGレーザーを用いることにより、前記微粒子を効率的に加熱することができる。このため、前記微粒子にＥｒ：ＹＡＧレーザーを照射して加熱し、前記インプラント又は歯根の表面に前記微粒子を固着させる又は焼結させることを、より容易に行うことができる。【００１５】
本発明の請求項７に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜６のいずれか一項において、前記微粒子として、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下の微粒子を用いることを特徴とする。
この範囲の一次粒子径を有する前記微粒子を用いることにより、歯槽骨の再生をより促進させることができる。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜７のいずれか一項において、前記微粒子として、原料の塊を乳鉢で破砕して微粒子を得て、これを用いることを特徴とする。
上記のように製造された前記微粒子を用いることにより、歯槽骨の再生をより一層促進させることができる。
【００１７】
本発明の請求項９に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜８のいずれか一項において、前記微粒子として、原料の塊を乳鉢で破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することによって微粒子を得て、これを用いることを特徴とする。
上記のように製造された前記微粒子を用いることにより、歯槽骨の再生をより一層促進させることができる。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の歯槽骨の再生方法は、請求項２〜９のいずれか一項において、前記微粒子として、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下である粒子と、一次粒子径が１０μｍ以下である粒子とを混合して混合粒子を得て、これを用いることを特徴とする。
上記のように製造された前記微粒子を用いることにより、歯槽骨の再生をより一層促進させることができる。
【００１９】
本発明の請求項１１に記載の歯槽骨再生用のカルシウム含有微粒子の製造方法は、請求項２〜１０のいずれか一項に記載の歯槽骨の再生方法において使用されるカルシウム含有微粒子の製造方法であって、カーボネートアパタイトで構成される原料の塊を破砕した後、得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩（メッシュ）を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない、微粒子を回収することを特徴とする。
本発明の製造方法によって得た微粒子を歯槽骨と、インプラント又は歯根との隙間に充填することによって、歯槽骨の再生をより一層促進させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる歯槽骨の再生方法によれば、インプラント又は歯根と、歯槽骨との間に骨組織が形成されることを促進して、治療期間を短縮することができる。
本発明にかかる歯槽骨再生用のカルシウム含有微粒子は、この微粒子を歯槽骨と、インプラント又は歯根との隙間に充填することによって、歯槽骨の再生を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の一例において、歯槽骨１とインプラント２の隙間Ｓにある不良肉芽５の一部を除去している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態の一例において、不良肉芽５の一部を除去した後で、隙間Ｓにレーザー光Ｌを照射している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の一例において、レーザー光Ｌを照射した後で、隙間Ｓに微粒子６を充填している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の一例において、微粒子６を充填した隙間Ｓを縫合し、超音波を照射している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態の別の一例において、歯槽骨１と歯根１０の隙間Ｓにある不良肉芽５の一部を除去している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態の別の一例において、不良肉芽５の一部を除去した後で、隙間Ｓにレーザー光Ｌを照射している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図７】本発明の実施形態の別の一例において、レーザー光Ｌを照射した後で、隙間Ｓに微粒子６を充填している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【図８】本発明の実施形態の別の一例において、微粒子６を充填した隙間Ｓを縫合し、超音波を照射している様子を示す、歯槽骨１の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜歯槽骨の再生方法＞
本発明の歯槽骨の再生方法は、インプラント又は歯根と、歯槽骨との隙間に骨組織を再生させる歯槽骨の再生方法である。この方法を、インプラントの場合について、図１〜図４を参照して説明する。
［第一のエアーの吹き付け］
まず、図１に示すように、歯槽骨１に埋入されたインプラント２周囲の歯肉３を切開して、インプラント２と歯槽骨１の隙間Ｓに第一のエアー４を吹き付ける。この吹き付けによって、隙間Ｓにある不良肉芽５の一部を除去する。
【００２３】
この段階で不良肉芽５をできる限り多く除いておくことが望ましい。不良肉芽５の除去効率を高めるために、第一のエアー４に、カルシウムを構成成分として有する微粒子６（以下、単に微粒子６と言う。）を含ませることが好ましい。微粒子６を不良肉芽５に衝突させて、不良肉芽５を削り取ることができる。第一のエアー４の成分は特に制限されず、例えば、乾燥空気、窒素ガス、等の歯科医療で通常用いられるエアーを使用することができる。第一のエアー４に、水を含ませても良いし、含ませなくてもよい。第一のエアー４の吹き付ける圧力は特に制限されないが、インプラント２、歯肉３及び歯槽骨１を損傷するような圧力で吹き付けることは避けることが好ましい。
【００２４】
第一のエアー４を吹き付けることによって、隙間Ｓ中の不良肉芽５の大部分を除くことが可能であるが、不良肉芽５の全部を完全に除くことは困難である。特に、肉眼で観察することが困難な微細な不良肉芽５まで、完全に除去することは困難である。このため、不良肉芽５がインプラント２の表面の一部若しくは歯槽骨１の表面の一部に残存してしまう。
【００２５】
［レーザー光の照射］
次に、図２に示すように、隙間Ｓにレーザー光Ｌを照射して、隙間Ｓに残存する不良肉芽５を変性させる。レーザー光Lが照射された不良肉芽５は、熱変性する又は熱によって焼却されるため、インプラント２の表面若しくは歯槽骨１の表面から除去され易くなる。
【００２６】
レーザー光Ｌの波長及び強度は、不良肉芽５を熱で変性させる（熱変性させる）ことができるものであれば特に制限されない。レーザー光Lの具体例として、通常の歯科医療で用いられる、波長が約2940nmのEr:YAGレーザー（エルビウムヤグレーザー）、波長が約1064nmのNd:YAGレーザー（ネオジウムヤグレーザー）、波長が約488nmのアルゴンレーザー、波長が655nm〜2000nm程度の半導体レーザー、波長が約10600nmの炭酸ガスレーザー、波長が約2780nmのEr,Cr,YSGGレーザー（エルビウム・クロム・ワイエスジージーレーザー）、波長が約633nmのヘリウムネオンレーザー等が挙げられる。
【００２７】
これらのレーザーのうち、Er:YAGレーザーを使用することが好ましい。Er:YAGレーザーを使用することにより、不良肉芽５を変性させることができると共に、インプラント２の表面に微粒子６が付着していた場合、微粒子６を効率良く加熱することができる。Er:YAGレーザーは、カルシウムを含有する白色の微粒子６に効率良く吸収されるためである。微粒子６をEr:YAGレーザーを用いて加熱することにより、微粒子６をインプラント２の表面に固着させることができる。
【００２８】
前記固着について、さらに説明する。
本発明において、第一のエアー４に微粒子６を含ませ、隙間Ｓに第一のエアー４を吹き付けて、隙間Ｓにある不良肉芽５の一部を除去すると共に、インプラント２の表面の少なくとも一部を露出させ、微粒子６が前記表面の少なくとも一部に付着した状態において、前記表面及び前記微粒子６にレーザー光Lを照射することよって、前記微粒子６の少なくとも一部を前記表面に固着させることが好ましい。
【００２９】
不良肉芽５が除かれることにより露出したインプラント２の表面に、微粒子６を付着させる若しくは接触させて残存させる方法は、特に制限されない。通常は、第一のエアー４を隙間Ｓに吹き付けて、不良肉芽５を除去しつつ、インプラント２の表面を露出させると、必然的に微粒子６が前記表面に付着した状態になる。この微粒子６を除く目的で、微粒子６を含有しない水等の洗浄液を用いて積極的に隙間Ｓを洗浄しない限り、微粒子６はインプラント２の表面に残存する。
【００３０】
微粒子６が前記表面に残存した状態において、レーザー光Lを前記微粒子６及び前記表面に照射することによって、前記微粒子６を前記表面に固着させることができる。このメカニズムは、インプラント２の表面に接触する微粒子６の表面の一部が溶融して、接触面積（結合面積）が増加するためであると推定される。
【００３１】
インプラント２の表面にカルシウムを有する微粒子６を固着させることにより、隙間Ｓにおいて後に再生される骨組織とインプラント２に固着させた微粒子６との結合力を高めることができる。このメカニズムは、骨組織と微粒子６に含まれるカルシウムの親和性が高いので、骨組織の中に微粒子６が組み込まれる若しくは融合されるためであると推定される。この結果、再生された歯槽骨の骨組織に、インプラント２をより強固に固定することができる。
【００３２】
隙間Ｓにおいて骨組織の再生が進行する際に、インプラント２の表面が剥き出しであると、骨を形成する細胞（骨芽細胞等）の活性がインプラント２の表面において鈍くなることがある。この不都合を防ぐために、生体親和性が高いカルシウムを含有する微粒子６によって、インプラント２の表面を修飾する（インプラント２の表面に微粒子６を固着させる）ことが好ましい。前記修飾によって、前記細胞の骨形成に関する活性を高めて、骨組織の再生を促進させることができる。
【００３３】
［第二のエアーの吹き付け］
次に、レーザー光Lを隙間Ｓに照射した後、図３に示すように、微粒子６及び水を含む第二のエアー７を隙間Ｓに吹き付けて、前記変性させた不良肉芽５を除去すると共に、隙間Ｓの内部に、湿った状態の微粒子６を充填する。
【００３４】
第一のエアー４又は第二のエアー７に含ませる微粒子６は、カーボネートアパタイト（Ca10(PO4)CO3）、水酸化アパタイト（Ca10(PO4)6(OH)2）又はβ−リン酸三カルシウム（β−TCP）で構成される微粒子であることが好ましい。これらの中でも、カーボネートアパタイトは生体親和性、すなわち歯槽骨に対する親和性及び骨形成に関係する細胞に対する親和性、が特に高いため、健全な（健康な）歯槽骨の再生を一層促進することができる。以下に詳細に説明する。
【００３５】
カーボネートアパタイトの結晶構造および酸溶解性は、天然の骨に近いため、歯槽骨の自然な骨代謝と同様に、カーボネートアパタイトが代謝され易い。例えば、カーボネートアパタイトは破骨細胞によって吸収されることが可能である。この代謝され易い性質は、歯槽骨の再生に有利に働く。さらに、カーボネートアパタイトは、骨芽細胞の活性を高める性質を有するため、カーボネートアパタイトで構成される微粒子６を骨補填材として用いることにより、歯槽骨の再生を、より一層促進させることができる。
健全な歯槽骨を再生することによって、インプラント２を確実に固定し、その後の使用における耐久性を高めることができる。
【００３６】
微粒子６の一次粒子径は、前記エアー４，７に含ませた場合に、その微粒子６を隙間Ｓの内部に吹き付けることが可能な大きさであれば特に制限されない。微粒子６の一次粒子径は、好適には、３００μｍ超え５００μｍ以下である。この範囲の一次粒子径であると、隙間Ｓ内の深部まで微粒子６を到達させて、不良肉芽５を効率良く除去することができる。さらに、隙間Ｓの深部まで微粒子６を充填することできる。また、第一のエアー４に微粒子６を含ませた場合には、不良肉芽５を除去してインプラント２の表面を露出させ、その表面に微粒子６を残存させることを、より容易に行うことができる。
【００３７】
第一のエアー４又は第二のエアー７に、微粒子６及び水（水分）を含有させて吹き付ける場合、吹き付ける前の微粒子６を予め湿らせてしまうと、微粒子６同士が凝集して、吹き付けノズルを詰まらせたり、隙間Ｓの入口を詰まらせたりすることがある。この凝集を避けるために、乾燥した状態の微粒子６をエアー中に分散させた状態で、水を前記エアー中に噴射させて、微粒子６と水をエアー中で混合することが好ましい。
【００３８】
第二のエアー７に含有させる水には、生理的塩類溶液を構成する塩類、抗生物質、及びサイトカイン等を更に含有させることが好ましい。抗生物質を含有させることにより、治療部位で細菌が繁殖することを抑制することができる。サイトカインを含有させることにより、炎症を抑制したり、骨芽細胞の活性を高めたりすることができる。生理的塩類を含有させることにより、前記水を生理的塩類溶液に近い組成に調製することができる。これらの結果、微粒子６が充填された隙間Ｓ内に骨芽細胞が浸潤していくことを促進して、隙間Ｓ内に骨組織が形成されることを促進させることができる。
【００３９】
［歯肉の保護］
隙間Ｓ内に微粒子６を充填した後、切開した歯肉３を縫合して隙間Ｓを保護する。この際、切開部を保護する目的で公知のGBR(Guided Bone Regeneration)用の膜体８を設置しても良い。膜体８は、骨形成過程の適当な時期に除去されることが好ましい。
歯肉３の縫合後、特許文献１に記載されている方法を用いて、超音波装置９を治療部位に接触させて、超音波を発生させて、隙間Ｓにおける骨組織の形成を促進させることが好ましい。
【００４０】
以上で説明した処置の後、隙間Ｓに充填した微粒子６が骨補填材として機能し、前記微粒子６を足場として骨芽細胞によって骨組織が隙間Ｓに形成される。この結果、再生された歯槽骨１によって、インプラント２を望ましい状態で固定させることができる。
本発明の歯槽骨の再生方法を適用することによって、レーザー光Lの照射を行わない従来の治療方法と比べて、治療期間を半分程度に短縮することができる。例えば、５０〜６０歳の日本人を治療する場合、下顎については従来３ヶ月程度の治療期間であったところ、本発明によると１〜２ヶ月程度の治療期間に短縮し、上顎については従来６ヶ月程度の治療期間であったところ、本発明によると２〜３ヶ月の治療期間に短縮することができる。
【００４１】
＜歯槽骨の再生方法に使用する微粒子＞
本発明に係る歯槽骨の再生方法において使用する、カルシウムを含有する前記微粒子は、スプレードライヤー法等の粉体形成法（造粒法）によって得られた微粒子であっても構わないが、原料の塊を乳鉢で破砕して得られた微粒子であることが好ましい。ここで、「原料の塊を乳鉢で破砕する」とは、乳鉢に前記微粒子と同じ成分で構成された塊を投入し、当該乳鉢に適した大きさの乳棒を用いて、前記塊を砕く又は磨り潰すことを意味する。
【００４２】
前記原料の塊は、前記微粒子と同じ成分又は材料で構成されていることが好ましく、その形状は特に制限されない。前記原料の塊は、歯科材料を調製するための公知方法によって調製することができる。
前記原料の塊の大きさは特に制限されず、例えば０．１ｃｍ〜１０ｃｍ程度の大きさに成形された塊を使用することができる。当該塊を例えば直径１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度の乳鉢に投入して、適当な乳棒を用いて砕く又は磨り潰すことができる。この際、人が手で乳棒を持って前記塊を破砕してもよいし、産業用の破砕機又は粉砕機を使用して前記塊を破砕しても構わない。
前記破砕処理は、前記原料の塊を破砕して得られた粒子の集合が、一次粒子径１μｍ〜１０００μｍの微粒子を多く含むようになるまで行うことが好ましい。
【００４３】
前記塊を破砕して得られた前記微粒子を本発明に係る歯槽骨の再生方法に使用することによって、歯槽骨の再生を促進することができる。この理由の一つとして、当該微粒子の形状が不定形であるため、破骨細胞や骨芽細胞等の活動による当該微粒子の骨組織への取り込みが容易になるからであると推測される。
【００４４】
本発明に係る歯槽骨の再生方法において使用する前記微粒子は、前記原料の塊を破砕して得られた粒子のうち、目開きサイズ５００μｍの篩を通過し、且つ、目開きサイズ３００μｍの篩を通過しない微粒子を回収することによって得られた微粒子であることが好ましい。
【００４５】
上記方法によって回収した微粒子の平均の一次粒子径は３００μｍ超え５００μｍ以下となる。この場合、一次粒子の形状は必ずしも球状や略球状である必要は無く、個々の粒子が異なる形状を有する不定形であっても構わない。不定形の微粒子の一次粒子径は、当該微粒子の表面の２点を結ぶ線分が最も長くなる長径である。不定形である各微粒子の一次粒子径の平均が３００μｍ超え５００μｍ以下であることが好ましい。
この大きさの不定形の微粒子を用いることにより、歯槽骨の再生をより一層促進することができる。この理由の一つとして、前記微粒子の一次粒子径が３００μｍ超えであると、当該微粒子の骨組織への取り込みが適切な速度で行われて、炎症を惹起することを抑制できることが挙げられる。また、別の理由として、前記微粒子の一次粒子径が５００μｍ以下であると、当該微粒子が充分に骨組織に取り込まれて、異物として残存することを低減できることが挙げられる。
【００４６】
前記篩を用いた前記微粒子の回収方法は特に制限されず、公知方法によって行うことができる。例えば、前記目開きサイズを有する市販の篩を準備して、前記原料の塊を砕いて得られた粒子を、目開きサイズの大きい篩にかけて、次に当該篩を通過した粒子を、目開きサイズの小さい篩にかけて、当該篩を通過せずに残った粒子を回収すれば良い。
【００４７】
本発明に係る歯槽骨の再生方法において使用する前記微粒子として、大きい粒子と小さい粒子とを混合した混合粒子を使用することができる。具体的には、前記大きい粒子の一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下であり、前記小さい粒子の一次粒子径が１０μｍ以下であることが好ましい。前記小さい粒子の一次粒子径は１μｍ超えであることが好ましい。
【００４８】
前記混合粒子の混合比率は特に制限されないが、その質量比（大きい粒子の質量／小さい粒子の質量）が１〜１００であることが好ましい。この混合率であると、混合粒子を構成する大きい粒子の表面の多く（例えば６０〜９０％程度）の領域に小さい粒子を付着させることができる。このように、小さい粒子によって大きい粒子が被覆された状態になると、歯槽骨の再生を促進できるので好ましい。当該被覆の状態は、電子顕微鏡で観察することにより確認できる。
【００４９】
前記混合粒子を用いることにより、歯槽骨の再生を促進することができる。この理由の一つとして、前記小さい粒子を混合することにより、骨芽細胞、破骨細胞等の骨組織の代謝に関わる細胞が活性化されて、混合粒子の骨組織への取り込みが促進されるからだと推測される。
【００５０】
以上において、インプラントと歯槽骨との隙間に骨組織を再生させる歯槽骨の再生方法について、図１〜図４を参照して説明した。この方法を歯根と歯槽骨との隙間に骨組織を再生させる場合についても同様に適用して、同等の効果を得ることができる。歯根の場合の方法を示した図５〜図８が、インプラントの場合の説明に用いた図１〜図４に対応する。歯根の場合についてもインプラントの場合と同様の方法で行うことができるため、歯根の場合についての詳細な説明は省略する。
【実施例】
【００５１】
［原料の塊の調製］
下記参考文献１の方法に準じて、微粒子の原料としてカーボネートアパタイトの塊を合成した。具体的には、６モルの炭酸二ナトリウムを含む１．２モルのリン酸二ナトリウム溶液８Ｌに、２Ｌの２モル硝酸カルシウムを滴下し、合成温度１００℃（沸騰状態）でｐＨ９．０±０．１に自動調整しながら３日間かけて合成した。合成で得られた試料について、水洗及び遠沈の処理を１０回以上繰り返して行った後、乾燥した。水で充分に洗浄した試料をＸ線回折および赤外吸収スペクトルで分析したところ、不純物が殆ど無いカーボネートアパタイトであることが確認された。続いて、乾燥した試料を市販の加熱装置を用いて仮焼きした。この際、昇温速度を毎分５℃とし、５００℃で１時間保持して仮焼体を得た。この仮焼体を以下の実験例において、カーボネートアパタイトの塊（原料の塊）として用いた。
〔参考文献１〕
Doi Y, Koda T, Wakamatsu N, Goto T, Kamemizu H, Moriwaki Y, Adachi M and Suwa Y. Influence of carbonate on sintering of apatites. J Dent Res. 1993；72：1279-1284．【００５２】
［実験例１］
調製したカーボネートアパタイトの塊（直径約６ｃｍ）を乳鉢で破砕し、得られた破砕物を目開き５００μｍのメッシュ及び目開き３００μｍのメッシュを用いて篩い分けた。具体的には、（１）目開き５００μｍのメッシュを通過し、且つ、目開き３００μｍのメッシュを通過しなかった、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下であるカーボネートアパタイトからなる微粒子Ａと、（２）目開き５００μｍのメッシュを通過しなかった、一次粒子径が５００μｍ超えであるカーボネートアパタイトからなる微粒子Ｂと、（３）目開き５００μｍのメッシュ及び目開き３００μｍのメッシュの両方を通過した、一次粒子径が３００μｍ以下であるカーボネートアパタイトからなる微粒子Ｃと、を準備した。各微粒子の一次粒子径は電子顕微鏡で確認した。微粒子Ｂの一次粒子径の上限は約１０００μｍと見積もられた。また、微粒子Ｃの一次粒子径の下限は０．１〜１μｍ程度と見積もられた。【００５３】
つぎに、頭蓋骨に直径４ｍｍの骨欠損が作製されたラットを合計３０匹用意し、１０匹の骨欠損部位に微粒子Ａを充填し、他の１０匹の骨欠損部位に微粒子Ｂを充填し、残り１０匹の骨欠損部位に微粒子Ｃを充填した。
２か月後に組織学的評価を行ったところ、微粒子Ａを投与した群の骨欠損部位においては、新生骨が観察され、生体に吸収されずに残存したカーボネートアパタイトも少なく、炎症は観察されなかった。一方、微粒子Ｂを投与した群の骨欠損部位においては、新生骨はほとんど観察されず、ほとんどのカーボネートアパタイトが吸収されずに残存したが、炎症は観察されなかった。また、微粒子Ｃを投与した群の骨欠損部位において、新生骨はほとんど観察されず、微粒子Ｃの生体への吸収が急激過ぎたために生じたと考えられる高度の炎症が観察された。【００５４】
実験例１の結果から、骨組織の再生を示す新生骨は、投与する微粒子の粒子径に大きく影響されることが明らかである。つまり、骨組織の再生には、一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下のカーボネートアパタイトからなる微粒子Ａが適しており、微粒子Ａを用いることによって、骨組織である歯槽骨の再生を促進し、治療期間を短縮できることが明らかである。【００５５】
［実験例２］
一般にスプレードライヤー法と呼ばれる造粒方法を用いて、一次粒子径が３００μｍ〜５００μｍとなるように粉体形成したカーボネートアパタイトからなる微粒子Ｄと、実験例１で調製した一次粒子径が３００μｍ超え５００μｍ以下であるカーボネートアパタイトからなる微粒子Ａを準備した。各一次粒子径は電子顕微鏡で確認した。
つぎに、頭蓋骨に直径４ｍｍの骨欠損が作製されたラットを合計２０匹用意し、１０匹の骨欠損部位に微粒子Ａを充填し、残り１０匹の骨欠損部位に微粒子Ｄを充填した。２か月後に組織学的評価を行ったところ、微粒子Ａを投与した群の骨欠損部位において、有意に多い新生骨が観察され、さらに当該部位に残存する微粒子Ｂは有意に少なかった。【００５６】
微粒子Ａと微粒子Ｄとは一次粒子径は同等であるが、その形状が異なる。微粒子Ｄはスプレードライヤー法で形成された微粒子であるため、略球状であり、粒子毎の形状が均一であり、その表面形状は滑らかである。一方、微粒子Ａは塊を破砕して形成した不定形な粒子の集合であり、その表面形状は粗く、凹凸又は角が有る。このように凹凸又は角を有する微粒子Ａは、骨組織再生に関わる細胞によって代謝され易いと考えられる。
実験例２の結果から、生体に吸収され易い微粒子Ａを用いることにより、より容易に歯槽骨の再生を促進させ、治療期間を短縮できることが明らかである。【００５７】
［実験例３］
実験例２で形成した微粒子Ｄと、スプレードライヤー法で形成した一次粒子径が５μｍ〜１０μｍであるカーボネートアパタイトからなる微粒子ｄとを混合し、微粒子Ｄの表面に微粒子ｄを付着させた微粒子Ｅを得た。微粒子Ｄと微粒子ｄの混合比は、微粒子Ｄ１０質量部に対して微粒子ｄを１〜１０質量部とした。
つぎに、頭蓋骨に直径４ｍｍの骨欠損が作製されたラットを合計２０匹用意し、１０匹の骨欠損部位に微粒子Ｄを充填し、残り１０匹の骨欠損部位に微粒子Ｅを充填した。２か月後に組織学的評価を行ったところ、微粒子Ｅを投与した群の骨欠損部位において、有意に多い新生骨が観察され、さらに当該部位に残存する微粒子Ｅは有意に少なかった。【００５８】
微粒子Ｄと微粒子Ｅとは一次粒子径は同程度であるが、その表面の状態が異なる。微粒子Ｄはスプレードライヤー法で形成された微粒子であるため、球形に近く、粒子毎の形状が均一であり、その表面形状は滑らかである。一方、微粒子Ｅは微粒子Ｄの表面に微粒子ｄを付着させているため、その表面形状は粗く、凹凸が有る状態になっている。このように凹凸を有する微粒子Ｅは、骨組織再生に関わる細胞によって代謝され易いと考えられる。
実験例３の結果から、生体に吸収され易い微粒子Ｅを用いることにより、より容易に歯槽骨の再生を促進させ、治療期間を短縮できることが明らかである。【００５９】
［実験例４］
歯槽骨に埋め込まれたインプラントの本体に相当する材料として、ＪＩＳ規格に準拠したチタン製の基板（直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円形基板）を準備した。基板表面を清浄にするため及び粗くするために、当該表面に対して、粒度６０メッシュのアルミナを圧力０．５ＭＰａにて吹き付けるブラスト処理を１０分間行った後、さらにグロー放電処理を行った。その後、ナノスケールハイブリッド顕微鏡（VN-8010、KEYENCE社製）を使用して表面粗さを測定したところ、Ｒａ＝５８７．９±４５．８ｎｍであった。【００６０】
次に、調製したカーボネートアパタイトの塊１００ｍｇに蒸留水０．４ｍＬを加えてメノウ乳鉢にて粉砕及び混和して得られたスラリーを、準備した基板の表面に厚さ０．１５ｍｍで塗布した。
続いて、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー（アーウィンアドベール、株式会社モリタ製作所製）及びコンタクトチップＣ８００Ｆ（直径８００μｍの先端がフラット形状の石英チップ）を用いて、非接触（チタン基板から１ｍｍ離れた状態）及び非注水にて、パネル値１５０ｍＪ／ｐｕｌｓｅで１０ｐｐｓの条件で、塗布されたスラリー及び基板表面に対してレーザーを、それぞれ１秒間照射した。この際、レーザー照射部位の温度を測定したところ、骨の不可逆的変化が起こる閾値である５３℃以上になることは無かった。【００６１】
レーザー照射後の基板表面にシリンジにて蒸留水を吹きかけて洗浄した後、蒸留水中に基板を浸漬させた状態で１０分間の超音波洗浄を行い、さらに２４時間３７℃の蒸留水に浸漬させて洗浄した後、乾燥した。乾燥後の基板表面を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、オスミウムコーティング法）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、及び赤外分光法によって分析した。【００６２】
ＳＥＭにより表面を観察した結果、スラリーを塗布しなかった基板表面は、レーザー照射前には粗造な多孔性構造を呈していたが、レーザー照射後には平滑化が認められた。これはレーザー照射部位の基板表面が溶融したためであると考えられる。また、スラリーを塗布してレーザー照射した部位では、微粒子が固着している様子が観察された。【００６３】
ＥＰＭＡによって表面を分析した結果、スラリーを塗布してレーザー照射した部位でカルシウム及びリンの存在が検出された。また、赤外分光法によって表面を分析した結果、スラリーを塗布してレーザー照射した部位において炭酸イオンを含有した低結晶性アパタイトに固有なピークが検出されたことから、カーボネートアパタイトからなる微粒子が基板表面に付着していることが確認できた。【００６４】
次に、前記スラリーを塗布してレーザー照射した基板を蒸留水で洗浄した後、当該基板をｐＨ７．４に調整した６０ｍＬの擬似体液（ＳＢＦ）中に浸漬し、３７℃で２日間又は７日間保持した。その後、凍結乾燥した試料をＳＥＭ及びＥＰＭＡによって、その表面を分析した。
ＳＥＭによる観察の結果、２日間保持した試料では、カーボネートアパタイトで構成されると考えられる結晶の核が析出し、７日間保持した試料では、結晶核が成長している様子が観察された。また、ＥＰＭＡにより、当該結晶はカルシウム及びリンを含むことが確認された。
一方、レーザー照射を行わなかった対照試料、すなわち微粒子が付着していないチタン基板の表面においては、結晶核の析出が見られず、骨様アパタイトの析出は認められなかった。【００６５】
前記ＳＢＦは、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｃｌ−、ＨＣＯ３−、ＨＰＯ４２−、ＳＯ４２−等の無機イオンを含む、ヒトの血漿に近い成分を有する溶液であり、下記参考文献２に準拠して調製した。
〔参考文献２〕
Kokubo T, Kushitani H, Sakka S, Kitsugi T and Yamamuro T. Solutions able to reproduce in vivo surface-structure changes in bioactive glass-ceramic A-W. J Biomed Mater Res. 1990；24：721-734．【００６６】
実験例４において、インプラント又は歯根の表面にカーボネートアパタイトからなる微粒子を付着させた状態でレーザー照射することにより、当該微粒子をインプラント又は歯根の表面に強固に固着させることが可能であることが確認された。さらに、当該微粒子を付着させたインプラント又は歯根の表面では、ヒトの体内に似た環境において、少なくともカルシウム及びリンを含む骨様アパタイトの結晶が析出して成長し易い状態であり、その結晶は経時的に成長することが確認された。
これらの結果から、治療部位のインプラント又は歯根の表面に、レーザー照射によってカルシウム含有微粒子を付着させることにより、歯槽骨の再生を促進させて、治療期間を短縮できることが明らかである。【００６７】
以上で、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、歯科医が、歯槽骨に埋入されたインプラント周囲又は歯槽膿漏等に罹患した歯根周囲に生じた不良肉芽を除去して、歯槽骨を再生させる手術において利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…歯槽骨、２…インプラント、３…歯肉、４…第一のエアー、５…不良肉芽、６…カルシウムを構成成分として有する微粒子、７…第二のエアー、８…ＧＢＲ用の膜体、９…超音波装置、１０…歯根、Ｓ…隙間、Ｌ…レーザー光
【図１】
0006026517.tif 000002
【図２】
0006026517.tif 000003
【図３】
0006026517.tif 000004
【図４】
0006026517.tif 000005
【図５】
0006026517.tif 000006
【図６】
0006026517.tif 000007
【図７】
0006026517.tif 000008
【図８】
0006026517.tif 000009