(57)【要約】【課題】根管内部を的確に清掃できると共に、象牙質細管内に侵入した細菌を死滅させる歯科用超音波薬剤導入システムを提供する。【解決手段】  歯科用超音波薬剤導入システムは、超音波導入装置８００を使用して標的部に薬剤を導入する。薬剤は、ナノバブルとの混合状態で標的部に導入される。超音波導入装置８００には、超音波を照射する歯科治療用プローブが取り付けられ、前記歯科治療用プローブは、（１）根管内に挿入され、前記根管内に超音波を伝搬させる根管内挿入型プローブ１００、（２）う蝕部に超音波を伝搬させるう蝕治療用プローブ、（３）歯周疾患部に超音波を照射する歯周疾患治療用プローブ、又は（４）知覚過敏部に超音波を照射する知覚過敏治療用プローブ、の何れかを選択的に使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を照射する歯科治療用プローブを用いて標的部に薬剤を導入する歯科用超音波薬剤導入システムであって、
前記薬剤は、ナノバブルと薬剤との混合状態で標的部に導入され、
前記歯科治療用プローブは、（１）根管内に挿入され、前記根管内に超音波を伝搬させる根管内挿入型プローブ、（２）う蝕部に超音波を伝搬させるう蝕治療用プローブ、（３）歯周疾患部に超音波を照射する歯周疾患治療用プローブ、又は（４）知覚過敏部に超音波を照射する知覚過敏治療用プローブ、の何れかを選択的に使用する、ことを特徴とする歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項２】
前記根管内挿入型プローブは、根管の根尖部側及び側枝側に超音波を伝搬させることを特徴とする請求項１記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項３】
前記歯周疾患治療用プローブは、筒状体であり、その筒状体先端部に歯周ポケットへ超音波を伝搬させる歯周ポケット照射部を有すると共に、ナノバブルとの混合状態の薬剤を前記歯周ポケットに導入させる薬剤導入管を前記筒状体内部に有することを特徴とする請求項１記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項４】
前記知覚過敏治療用プローブは、歯のエナメル質の楔形欠損部を型取りした楔形欠損部当てを有し、前記楔形欠損部当てを通して前記楔形欠損部に超音波を伝搬させることを特徴とする請求項１記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項５】
前記標的部は、根尖部の根尖病巣、副根管、象牙質細管、歯周ポケット、及びエナメル質の楔形欠損部のうち少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項６】
前記ナノバブルの直径は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項７】
前記薬剤が導入される超音波の周波数は、８００ＫＨｚ以上２ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項８】
前記薬剤は、次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酸化水素水溶液、ホルマリンクレゾール、ホルマリングアヤコール、フェノール、フェノールカンフル、パラクロロフェノールカンフル、クレサチン、グアヤコール、クレゾール、ヨードチンキ、ＥＤＴＡ製剤、水酸化カルシウム溶液、テトラサイクリン塩酸塩溶液、アンピシリン、イミペネム、パニペネム、バンコマイシン、クロラムフェニコールＰＢＳＳ、ＰＢＳＣ、オフロキサシン、レボフロキサシン、メトロニダゾール、セファクロル、シプロフロキサン、イミダゾール、カテプシンＫ阻害薬、ＢＭＰｓ及びｂＦＧＦのうち少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項２記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項９】
前記薬剤は、イソプロピルメチルフェノール、チモール、チョウジ油、グリチルリチン酸二カリウム、アラントイン、ヒノキシオール、塩化セチルピリジニウム、パンテノール、酢酸トコフェロール、ラウロイルサルコシンＮａ、トラネキサム酸、ε−アミノカプロン酸、ビスホスホネート、テトラサイクリン、プレステロン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、オフロキサシン、レボフロキサシン、メトロニダゾール、アモキシシリン、カテプシンＫ阻害薬、クロールヘキシジン、次亜塩素酸、ＢＭＰｓ、及びｂＦＧＦの少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項３記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項１０】
前記薬剤は、シュウ酸、フッ化ジアミン銀製剤、コーパル樹脂、フッ化ナトリウム、塩化亜鉛、水溶性アルミニウム化合物、水溶性カルシウム、ＢＭＰｓ、及びｂＦＧＦの少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項４記載の歯科用超音波薬剤導入システム。
【請求項１１】
ヒトを除く動物の歯又は歯周組織へ超音波を照射して薬剤を導入する歯科用超音波薬剤導入方法であって、
前記薬剤は、ナノバブルと薬剤との混合状態で歯又は歯周組織に導入されることを特徴とする歯科用超音波薬剤導入方法。
【請求項１２】
前記ナノバブルの直径は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載の歯科用超音波薬剤導入方法。
【請求項１３】
前記薬剤が導入される超音波の周波数は、８００ＫＨｚ以上２ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の歯科用超音波薬剤導入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を照射する歯科治療用プローブを用いて、根尖病巣やう蝕部等の標的部に薬剤を導入する歯科用超音波薬剤導入システム、及び歯科用超音波薬剤導入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
う蝕は、歯周病と並び、歯科の二大疾患の一つであり、歯を失う原因の半分はう蝕である。う蝕は、風邪と並び、どの世代でも抱える一般的な病気であるが、特に歯の萌出後の数年は石灰化度が低いためう蝕になりやすく、未成年に多く見られる。いわゆる歯の神経といわれる歯髄は、歯（象牙質）形成能による外来刺激の遮断、知覚によるう蝕の進行予防及び歯破折予防の役割を有する。また、代謝及び免疫機能により歯の生存に重要な機能を有する。
【０００３】
現在の抜髄法では完璧な抜髄・根管充填は不可能に近く、後に根尖部に異常をきたし（根尖性歯周炎）、感染根管治療が必要となる場合も多い。この際、う蝕の治療と比べて一回のchair timeが長くなり、しばしば長期にわたる治療が必要となる。根尖孔からの排膿又は痛み等の症状が改善せず、抜歯することになり、歯を喪失する可能性もある。歯の痛みは日常生活に多大な支障をきたし社会的生産性も低下させる。う蝕が歯髄、更に根尖部の骨に到達し、ついには抜歯となるにつれ、患者の精神的、経済的負担も増し、口腔の機能、咬合機能が衰えることにより運動機能障害、自律神経失調、発音・審美性の問題も生じてくる。
【０００４】
従来のう蝕治療法では、象牙質細管内に深く侵入した細菌を完全に死滅させるためにう蝕（軟化象牙質）を物理的に完全に取り除く必要がある。このことは象牙質を過剰に喪失し、歯髄を露出させる危険性を増加させる。
【０００５】
また、従来から、う蝕の部分を除去し、根管内の洗浄・消毒等を行う治療として、根管治療がある。根管治療は、まずう蝕の部分を削り取り、根管治療を行いやすいように必要に応じてエナメル質や象牙質を削り取っておく。次に手指感覚、Ｘ線写真、電気的根管長測定等を用いて根管の深さを正確に測定し、リーマーやファイル等の器具を用いて歯髄や細菌感染した象牙質を取り除く。次に歯髄が取り除かれた根管に所定の薬剤を入れ、ブローチ等の器具を用いて根管の洗浄・清掃・消毒を行う。最後に根管にガッタパーチャを詰めて根管治療が完了する。
【０００６】
根管治療は、抜髄処置と感染根管治療とに分けられる。う蝕が深くて歯髄にまで達している場合、一般に抜髄処置が行われる。抜髄処置は歯牙の内部に存在する歯髄を除去する行為である。抜髄処置により感染又は感染の恐れのある歯髄を全部除去するので、歯周組織への炎症の波及を防ぐことができ、患歯を歯周組織に対し無害なものとし、再び咀嚼機能を回復させることが可能となる。
【０００７】
う蝕が歯髄まで進行して、歯髄が感染壊死した場合とか、根管充填が不十分で根管内が感染している状態を感染根管といい、かかる場合の処置を感染根管治療という。感染根管では、ひどい場合は歯根嚢胞ができたり、婁孔(fistula：歯の周囲に溜まった膿が出て行く穴）ができたりする。感染根管の場合は根管内を清掃消毒して根管充填をする必要があり、また過去に不十分な根管充填がされている場合は、一旦根管充填材を除去して再度根管内を清掃消毒してから、根尖まで根管充填をする。
【０００８】
しかし、根管内の構造は直接的に見ることが困難で、根管の形状も複雑で、根管が湾曲・閉塞していたり、副根管や側枝等が多々存在するため、完全に根管内の細菌を取り除くことは非常に困難である。更に根管内に細菌を取り残した状態で詰め物を詰めたり、クラウンを被せると、後に根管内で細菌が増殖して再度の根管治療が必要となる場合がある。後に根管治療を必要とする場合には、先に治療した詰め物やクラウンを作り直さなければならず、更には抜歯の可能性もあり得る。また、根管内の細菌の取り残しを意識しすぎると、過剰な象牙質切削を招くことになり、患者のクオリティ・オブ・ライフ（ＱＯＬ）に反する。このように、根管の形状は複雑であるため、根管治療(歯の神経・根の治療)は相当に難しいものとなっている。
【０００９】
特許文献１には、超音波エネルギーを使用する歯牙根管洗浄用装置が記載されており、この歯牙根管洗浄装置は、根管に差し込める可撓性の先端部分を有する噴射チューブを有している。この噴射チューブを根管内に挿入して、超音波エネルギーが載せられた流体を根管内へ押し出すことにより洗浄を行う。
【００１０】
しかしながら特許文献１記載の歯牙根管洗浄用装置では、超音波エネルギーが載せられた流体が根管の根尖部側に放出されるだけであり、複雑形状の根管内の細部まで洗浄することは困難である。
【００１１】
次に特許文献２には、根管切削工具を回転駆動するモータを有し、根管切削工具を根管切削の為の回転方向とは逆方向に回転させながら根管に挿入する際、該根管切削工具の先端が予め設定された基準位置に到達したことを電気的根管長測定手段が検出するまでは、根管切削工具の上記逆回転を維持し、該根管切削工具の先端が上記基準位置に到達したことを上記電気的根管長測定手段が検出したときには、該根管切削工具の逆回転を停止するよう上記モータの駆動を制御する歯科用根管治療装置が記載されている。
【００１２】
特許文献２記載の歯科用根管治療装置では、根管切削工具を根管切削の為の回転方向とは逆方向に回転させることができる。根管切削工具を正回転させて根管切削・拡大した後、根管内に薬液を注入した上で、根管切削工具を逆回転させて根管内に挿入し、根管切削工具の正回転によって切削屑を根管切削工具の基部側（上流側）に排出するよう機能するものであるから、この逆回転を維持した挿入によって、薬液は根管切削工具の先端側に押込まれる。
【００１３】
しかしながら、特許文献２記載の歯科用根管治療装置では、根管切削工具により根管を必要以上に切削拡大する虞があり、更に、根管切削工具の先端側に薬液は充分に注入されるとしても根管の側枝側についての配慮は不十分であるため、複雑形状の根管内の細部まで洗浄することは困難である。
【００１４】
次に、特許文献３には、薬液（処置腋）等の給液ノズル及び吸引ノズルを根管内に挿入し、その尖端部の位置を異なるように配置し、薬液を流すことによって、根管内に薬液を十分に浸透させるようにした歯科用治療装置が開示されている。給液ノズル部及び吸引ノズル部のうち、一方が他方より腔所内の奥部に位置するような位置関係に設定されていると、処置液は少なくとも腔所内の奥部にまで至るから、被治療部の洗浄が効率的になされる。
【００１５】
しかしながら、特許文献３の歯科用治療装置では、薬液の給液ノズル及び吸引ノズルの先端開口部は根管の根尖部側に向いているため、根尖部側への洗浄は可能であったとしてもそれ以外の部分への洗浄は不十分である。
【００１６】
次に、歯周疾患（歯周病）は歯を支えている歯周組織の炎症であり、歯周組織とはセメント質、歯肉、歯槽骨及び歯根膜の総称である。歯周疾患は歯と歯肉の間、いわゆる歯肉溝（歯周ポケットという）からの歯周病菌の感染によって引き起こされる病気である。歯周病は、歯槽骨の吸収を伴わない歯肉炎と歯槽骨の吸収を伴う歯周炎とに大別されるが、いずれにしても炎症が惹起されると歯周ポケットが増大する傾向にある。
【００１７】
従来、歯周疾患の治療薬として、口腔リンス剤、歯磨剤、及び抗生物質等が知られており、治療方法としては歯ブラシを用いたブラッシングと歯科医院での除石及び洗浄であった。しかし、歯磨剤はブラッシングのやり方が不十分であると歯周ポケットの清掃が不十分となる。また、口腔リンス剤は口の中全体には広がるが、歯周ポケット等の局所的な部分には薬液の効果が発揮できない。抗生物質は薬を服用し、薬効成分が歯肉等の炎症患部に到達するまでに時間がかかり過ぎる上、どの歯周病菌にも効き目があるわけではない。特許文献４には、歯牙被覆用組成物にシェラックを基材にした歯周病用の塗布液等があるが、歯周ポケットの中に入れて使用することはできない問題点がある。
【００１８】
次に、知覚過敏症は、歯周病が悪化することにより、露出した象牙質の表面に冷気や冷水又は擦過性の刺激等が作用したときに一過性の疼痛が発生するという疾患である。象牙質の露出はエナメル質の消失や歯肉の退縮等により起こり、その露出した象牙質が、機械的な摩耗や酸等の作用による石灰分の溶出によって象牙質細管を開口し、その象牙質細管を通して物理化学的刺激が歯髄に伝達されて知覚神経を刺激し痛みを感じさせる。
【００１９】
知覚過敏症の治療として、開口した象牙質細管を閉塞する手法があり、例えば特許文献５には、水溶性アルミニウム化合物及びフッ化物で歯を処理する方法が記載されており、また特許文献６には、水溶性アルミニウム化合物、フッ化物及び水溶性カルシウムで歯を処理する方法が記載されている。しかし、上記の技術では薬剤が象牙質細管内に浸透しにくく、象牙質細管の封鎖性が不充分であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００９−０４５４５５号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００７−２２９１１０号公報（第２頁）
【特許文献３】特開２００４−３１３６５９号公報（第２頁、図１）
【特許文献４】特開平１１−２４０８１６号公報
【特許文献５】特開平５−１５５７４５号公報
【特許文献６】特開平５−１５５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
このように、根管内の形状は複雑であり、そのため根管治療は非常に難しいものであるが、適切な根管治療がなされていないと後に根尖性歯周炎になり、根の先端が化膿する。また、歯周ポケット及び象牙質細管への薬剤の浸透は困難であり、歯周病及び知覚過敏症の的確な治療が求められる。本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、複雑形状の根管内部を的確に清掃することができると共に、象牙質細管内に薬剤を浸透させて開口した象牙質細管を封鎖させたり、象牙質細管内に侵入した細菌を死滅させることができる歯科用超音波薬剤導入システム及び歯科用超音波薬剤導入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の第１の観点に係る歯科用超音波薬剤導入システムは、超音波を照射する歯科治療用プローブを用いて標的部に薬剤を導入する歯科用超音波薬剤導入システムであって、前記薬剤は、ナノバブルと薬剤との混合状態で標的部に導入され、前記歯科治療用プローブは、（１）根管内に挿入され、前記根管内に超音波を伝搬させる根管内挿入型プローブ、（２）う蝕部に超音波を伝搬させるう蝕治療用プローブ、（３）歯周疾患部に超音波を照射する歯周疾患治療用プローブ、又は（４）知覚過敏部に超音波を照射する知覚過敏治療用プローブ、の何れかを選択的に使用する、ことを特徴とする。
【００２３】
前記根管内挿入型プローブは、根管の根尖部側及び側枝側に超音波を伝搬させるものであることが好ましい。
【００２４】
前記歯周疾患治療用プローブは、筒状体であり、その筒状体先端部に歯周ポケットへ超音波を伝搬させる歯周ポケット照射部を有すると共に、ナノバブルとの混合状態の薬剤を前記歯周ポケットに導入させる薬剤導入管を前記筒状体内部に有することが好ましい。
【００２５】
前記知覚過敏治療用プローブは、歯のエナメル質の楔形欠損部を型取りした楔形欠損部当てを有し、前記楔形欠損部当てを通して前記楔形欠損部に超音波を伝搬させることが好ましい。
【００２６】
前記標的部は、例えば、根尖部の根尖病巣、副根管、象牙質細管、歯周ポケット、及びエナメル質の楔形欠損部のうち少なくとも何れか一つを含むものである。
【００２７】
前記ナノバブルの直径は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
前記薬剤が導入される超音波の周波数は、８００ＫＨｚ以上２ＭＨｚ以下であることが好ましい。
【００２９】
根管治療又はう蝕治療に使用される薬剤は、例えば、次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酸化水素水溶液、ホルマリンクレゾール、ホルマリングアヤコール、フェノール、フェノールカンフル、パラクロロフェノールカンフル、クレサチン、グアヤコール、クレゾール、ヨードチンキ、ＥＤＴＡ製剤、水酸化カルシウム溶液、テトラサイクリン塩酸塩溶液、アンピシリン、イミペネム、パニペネム、バンコマイシン、クロラムフェニコールＰＢＳＳ、ＰＢＳＣ、オフロキサシン、レボフロキサシン、メトロニダゾール、セファクロル、シプロフロキサン、イミダゾール、カテプシンＫ阻害薬、ＢＭＰｓ及びｂＦＧＦのうち少なくとも何れか一つを含むものである。
【００３０】
歯周疾患治療に使用される薬剤は、例えば、イソプロピルメチルフェノール、チモール、チョウジ油、グリチルリチン酸二カリウム、アラントイン、ヒノキシオール、塩化セチルピリジニウム、パンテノール、酢酸トコフェロール、ラウロイルサルコシンＮａ、トラネキサム酸、ε−アミノカプロン酸、ビスホスホネート、テトラサイクリン、プレステロン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、オフロキサシン、レボフロキサシン、メトロニダゾール、アモキシシリン、カテプシンＫ阻害薬、クロールヘキシジン、次亜塩素酸、ＢＭＰｓ、及びｂＦＧＦの少なくとも何れか一つを含むものである。
【００３１】
知覚過敏治療に使用される薬剤は、例えば、シュウ酸、フッ化ジアミン銀製剤、コーパル樹脂、フッ化ナトリウム、塩化亜鉛、水溶性アルミニウム化合物、水溶性カルシウム、ＢＭＰｓ、及びｂＦＧＦの少なくとも何れか一つを含むものである。
【００３２】
また、本発明の第２の観点に係る歯科用超音波薬剤導入方法は、ヒトを除く動物の歯又は歯周組織へ超音波を照射して薬剤を導入する歯科用超音波薬剤導入方法であって、前記薬剤は、ナノバブルと薬剤との混合状態で歯又は歯周組織に導入されることを特徴とする。
【００３３】
前記ナノバブルの直径は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
前記薬剤が導入される超音波の周波数は、８００ＫＨｚ以上２ＭＨｚ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ナノバブルが根管の複雑構造内に入り込み、超音波照射によりキャビテーション効果が生じ、根管の複雑構造部分に薬剤を浸透させるので、根管内部を的確に清掃することができ、また歯周ポケット内に薬剤を浸透させてポケット内部及びセメント質・象牙質を的確に清掃できる。また、ナノバブルが象牙質細管内に入り込み、超音波照射によりキャビテーション効果が生じ、象牙質細管に薬剤を浸透させるので、象牙質細管内部を的確に清掃することができ、更には象牙質細管内に薬剤を浸透させて知覚過敏を的確に治療できる。本発明によれば、根管及び象牙質細管内の細菌を短時間で的確に殺菌できることから、過剰な歯の切削を防止でき、来院回数やchair timeが短縮でき、質の高い効率的な歯科医療が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、根管内挿入型プローブを取り付けている超音波導入装置の概略を説明する概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、根管内挿入型プローブの根尖部照射部及び側枝照射部の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、根管内挿入型プローブの根尖部照射部及び側枝照射部の断面図である。
【図３】図３は、根尖部照射部及び側枝照射部に印加される信号又は電圧を説明するための回路構成図である。
【図４Ａ】図４Ａは、副根管の解剖学的形態において側枝を説明する図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、副根管の解剖学的形態において髄管を説明する図である。
【図５】図５は、根管内挿入型プローブを治療対象となる根管に挿入して、根管内部に超音波薬剤導入する状態を説明する概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、根管に混合薬剤を注入した状態を説明する図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、側枝方向に超音波を照射する状態を説明する図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、根管内及び側枝内のナノバブルが破壊され、側枝方向に薬剤が導入され、細菌が死滅された状態を説明する図である。
【図７Ａ】図７Ａは、根管において、象牙質細管内にある細菌の滅菌を概念的に説明する説明図であり、根管に混合薬剤を注入した状態である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、根管において、象牙質細管内にある細菌の滅菌を概念的に説明する説明図であり、象牙質細管の方向に超音波を照射し、ナノバブルが破壊された状態である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、根管において、象牙質細管内にある細菌の滅菌を概念的に説明する説明図であり、象牙質細管内に薬剤が浸透し、細菌が死滅された状態である。
【図８Ａ】図８Ａは、ランジュバン振動子がプローブ本体内部に設けられている超音波導入装置の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ランジュバン振動子を説明する図である。
【図９】図９は、う蝕治療用プローブが取り付けられているプローブ本体の説明図である。
【図１０】図１０は、う蝕治療用プローブを、治療対象であるう蝕部に押し当て、う蝕部に薬剤導入する状態を説明する概略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、う蝕部に混合薬剤を注入した状態を説明する図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、象牙質細管の方向に超音波を照射する状態を説明する図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、象牙質細管内のナノバブルが破壊され、細菌が死滅された状態を説明する図である。
【図１２】図１２は、歯周疾患治療用プローブを取り付けている超音波導入装置の概略を説明する概略図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、歯周疾患治療用プローブの先端部の概略図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、歯周疾患治療用プローブの先端部の断面図である。
【図１４】図１４は、歯周疾患治療用プローブを歯周ポケットに挿入して、歯周ポケット内部を無菌化する状態を説明する概略図である。
【図１５】図１５は、プローブ本体にランジュバンが設けられている場合の歯周疾患治療用プローブを説明する概略図である。
【図１６】図１６は、知覚過敏治療用プローブが取り付けられているプローブ本体の説明図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、楔形欠損部を説明する図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、楔形欠損部当ての型取りによる作成を説明する図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、楔形欠損部に混合薬剤及び超音波伝導ゲルを塗布した状態を説明する図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、楔形欠損部の治療を説明する図である。
【図１８】図１８は、ランダム周波数の発生構成図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、複数の側枝照射部が根管内挿入型プローブの周状に設けられている構成を説明する概略図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、複数の側枝照射部が根管内挿入型プローブの周状に設けられている構成についての先端方向からの正面図である。
【図２０】図２０は、複数の側枝照射部が根管内挿入型プローブの軸方向に設けられている構成を説明する図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、超音波照射の電圧３０Ｖ・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、超音波照射の電圧３１Ｖ・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、超音波照射無し・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２１Ｄ】図２１Ｄは、超音波照射の電圧３０Ｖ・マイクロバブル使用の場合における、バブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２１Ｅ】図２１Ｅは、超音波照射無し・マイクロバブル使用の場合における、バブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、超音波照射の電圧３０Ｖ・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、超音波照射の電圧３１Ｖ・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、超音波照射無し・ナノバブル使用の場合における、バブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２２Ｄ】図２２Ｄは、超音波照射の電圧３０Ｖ・マイクロバブル使用の場合における、バブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２２Ｅ】図２２Ｅは、超音波照射無し・マイクロバブル使用の場合における、バブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す顕微鏡写真図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、電圧０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるマイクロバブルの破壊の程度をDark-lightIlluminatorで観察した図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、電圧３０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるマイクロバブルの破壊の程度をDark-lightIlluminatorで観察した図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、電圧６０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるマイクロバブルの破壊の程度をDark-lightIlluminatorで観察した図である。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、電圧９０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるマイクロバブルの破壊の程度をDark-lightIlluminatorで観察した図である。
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、電圧０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるナノバブルの破壊の程度をDark-light Illuminatorで観察した図である。
【図２３Ｆ】図２３Ｆは、電圧３０Ｖ・１２０秒照射による根管内挿入型プローブによるナノバブルの破壊の程度をDark-light Illuminatorで観察した図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）に感染していないイヌ抜去歯の根管を示す写真図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で人工的に７日間感染させたイヌ抜去歯の根管を示す写真図である。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で人工的に７日間感染させたイヌ抜去歯の根管に対して、電圧３０Ｖの超音波と１０％ナノバブルを使用した薬剤導入による無菌化を示す写真図であり、アンピシリン使用後２日目である。
【図２４Ｄ】図２４Ｄは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で人工的に７日間感染させたイヌ抜去歯の根管に対して、アンピシリン使用後２日目の写真図である。
【図２４Ｅ】図２４Ｅは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で人工的に７日間感染させたイヌ抜去歯の根管に対して、電圧３０Ｖの超音波と１０％ナノバブルを使用した２日目の写真図である。
【図２４Ｆ】図２４Ｆは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で人工的に７日間感染させたイヌ抜去歯の根管に対して、電圧６０Ｖの超音波と１０％マイクロバブルを使用した薬剤導入による写真図であり、アンピシリン使用後２日目である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を生体内でイヌ歯の根管内に人工的に７日間感染させた後に、電圧３０Ｖの超音波と１０％ナノバブル使用のアンピシリン薬剤導入を示す写真図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を生体内でイヌ歯の根管内に人工的に７日間感染させた後に、アンピシリン使用後４日目を示す写真図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を生体内でイヌ歯の根管内に人工的に７日間感染させた後の写真図である。
【図２６】図２６は、ナノバブル及びマイクロバブルの粒径分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１実施形態）
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明の実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システム９００は、薬剤をナノバブルとの混合状態にて標的部に導入し、超音波導入装置８００を使用してその標的部に対して超音波を照射する。
【００３８】
図１に示すように、超音波導入装置８００は、プローブ本体１５０と、プローブ本体１５０に設けられる根管内挿入型プローブ１００と、操作部１６０とを有して構成される。接続部１４０は操作部１６０とプローブ本体１５０とを電気的に接続する。操作部１６０は、超音波の周波数を調整する周波数調整部１６１と、超音波の強度を調整する強度調整部１６２とを有する。操作部１６０には、超音波導入装置８００の電源をＯＮ・ＯＦＦする電源１６３が設けられている。
【００３９】
プローブ本体１５０を把持して根管内挿入型プローブ１００の先端部を根管内に挿入しやすいように、根管内挿入型プローブ１００は、先端部プローブ１００ａと基部プローブ１００ｂとからなり、それらが略「く」字形状に屈折して構成されている。根管内挿入型プローブ１００の「く」字形状の角度θは、根管内に挿入し易いものであれば特に限定されるものでないが、例えば角度θは３０〜８０°とすることができ、好適には６０°である。根管内挿入型プローブ１００の大きさは、根管内に挿入される大きさであれば特に限定されるものではないが、例えば断面が円とし、その直径が０．３ｍｍ〜１．２ｍｍであり、好適には０．４ｍｍ〜０．８ｍｍであり、更に好適には０．５ｍｍである。また、根管内挿入型プローブ１００の長さは、特に限定されるものではないが、例えば基部プローブ１００ｂの長さが１．０ｃｍ〜１．６ｃｍであり、先端部プローブ１００ａの長さが１．５ｃｍ〜３．０ｃｍである。根管内挿入型プローブ１００の材質は、腐食しにくくかつ軽量のものを使用することが好ましく、例えばステンレス鋼（SUS：Stainless Used Steel）を使用できる。
【００４０】
プローブ本体１５０には固定ネジ１５１が設けられ、根管内挿入型プローブ１００は固定ネジ１５１を介してプローブ本体１５０に着脱自在に固定される。即ち、根管内挿入型プローブ１００の基端部には雄ネジ部が形成されており、その雄ネジ部が固定ネジ１５１に形成された雌ねじ部にねじ込まれるようになっている。また、根管内挿入型プローブ１００を取り外して、後述するう蝕治療用プローブ１３０に付け替えることも可能である。これによりプローブ本体１５０は共通して使用して、プローブのみを治療の目的に応じて選択的に取り替えることが可能となる。なお、根管内挿入型プローブ１００はプローブ本体１５０に対して一体型として構成することも可能である。
【００４１】
図２Ａは、根管内挿入型プローブの根尖部照射部及び側枝照射部の概略図である。図２Ｂは、根管内挿入型プローブの根尖部照射部及び側枝照射部の断面図である。
【００４２】
図２Ａに示すように、根管内挿入型プローブ１００は、根管の根尖部側に超音波を照射する根尖部照射部１１０と、根管の側枝側に超音波を照射する側枝照射部１２０とを有する。根尖部照射部１１０は、根管内挿入型プローブ１００の先端部に設けられており、プローブの長手方向に超音波を照射する。側枝照射部１２０は、根管内挿入型プローブ１００の先端部より若干後部側よりの位置に設けられており、プローブの短手方向に超音波を照射する。
【００４３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、根尖部照射部１１０は、円筒状の圧電素子１１２と、圧電素子１１２の内周面の表面に形成された筒状の内側電極１１１と、圧電素子１１２の外周面の表面に形成された円筒状の外側電極１１３とから構成される超音波振動子を有して構成される。
【００４４】
内側電極１１１は、その表面が絶縁物で被覆されることにより外部に対して電気的に絶縁した状態で設けられる。外側電極１１３は外部に対して電気的に露出した状態で設けられる。図２Ｂに示すように、内側電極１１１と外側電極１１３には、夫々、リード線１１４及び１１５が接続されており、リード線１１４及び１１５は根管内挿入型プローブ１００の外部へ導かれる。
【００４５】
また、図２Ｂに示すように、側枝照射部１２０は、円筒状の圧電素子１２２と、圧電素子１２２の内周面の表面に形成された筒状の内側電極１２１と、圧電素子１２２の外周面の表面に形成された円筒状の外側電極１２３とから構成される超音波振動子を有して構成される。
【００４６】
内側電極１２１は、その表面が絶縁物で被覆されることにより外部に対して電気的に絶縁した状態で設けられる。外側電極１２３は外部に対して電気的に露出した状態で設けられる。内側電極１２１と外側電極１２３には、夫々、リード線１２４及び１２５が接続されており、リード線１２４及び１２５は根管内挿入型プローブ１００の外部へ導かれる。
【００４７】
超音波の周波数は、後述するように、キャビテーションを発生させて根管の複雑構造に薬剤を浸透させることができる周波数であれば特に限定されるものではないが、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとすることができ、好適には８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚであり、特に好適には約１ＭＨｚである。また、超音波の照射時間は、特に限定されるものではないが、例えば１０秒〜１０分間であり、好適には２０秒〜３分間であり、特に好適には２分間である。
【００４８】
超音波の強度は、根管等の歯科組織に損傷を与えずに好適にキャビテーションを発生させる強度であれば特に限定されるものではないが、例えば１〜３０Ｗ／ｃｍ２とすることができ、好適には１０〜２５Ｗ／ｃｍ２であり、特に好適には約２０Ｗ／ｃｍ２である。
【００４９】
図３は、根尖部照射部１１０及び側枝照射部１２０に印加される信号又は電圧を説明するための回路構成図である。
【００５０】
根尖部照射部１１０及び側枝照射部１２０を制御する超音波制御ブロックは、ＣＰＵ１７０、出力調整回路１７１、発振回路１７２、第１駆動回路１７３、第２駆動回路１７４、第１絶縁トランス１７５、及び第２絶縁トランス１７６を備えて構成されている。
【００５１】
なお、図３では図示が省略されるが、図２Ｂで示される内側電極１１１と外側電極１１３とから導出されたリード線１１４と１１５は、第１絶縁トランス１７５の二次側巻線の一方の端子と他方の端子とに夫々接続される。また、図２Ｂで示される内側電極１２１と外側電極１２３とから導出されたリード線１２４と１２５は、第２絶縁トランス１７６の二次側巻線の一方の端子と他方の端子とに夫々接続される。
【００５２】
出力調整回路１７１は、根尖部照射部１１０の超音波振動子及び側枝照射部１２０の超音波振動子に対応して各超音波振動子に与えられる駆動信号の振幅を第１駆動回路１７３及び第２駆動回路１７４に指示し、負荷に付与される超音波振動の強さを設定可能な範囲内でそれぞれの超音波振動子に対して個別かつ任意に設定する。出力調整回路１７１は、例えば外部から与えられる指示に基づいて振幅を指示する。
【００５３】
発振回路１７２は、各超音波振動子の夫々に対応した駆動周波数の交流信号を生成し、生成した交流信号をそれぞれ対応した第１駆動回路１７３、第２駆動回路１７４に与える。
【００５４】
第１駆動回路１７３は、根尖部照射部１１０の超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１７２から与えられる交流信号を、出力調整回路１７１から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を根尖部照射部１１０の超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。
【００５５】
第２駆動回路１７４は、側枝照射部１２０の超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１７２から与えられる交流信号を、出力調整回路１７１から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を側枝照射部１２０の超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。
【００５６】
根尖部照射部１１０に含まれる超音波振動子と、側壁照射部１２０に含まれる超音波振動子は、径等の形状が同一又は異なっていてもよく、また駆動周波数も同一又は異なっていてもよい。
【００５７】
ＣＰＵ１７０は、超音波制御ブロックの動作を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、演算処理装置、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等の機能を備えている。
【００５８】
ＣＰＵ１７０は、予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、発振回路１７２、出力調整回路１７１を含む超音波制御ブロックの制御を要する構成要素に指令を送り、超音波振動子の駆動制御に必要な全ての動作を統括管理して制御する。
【００５９】
外部から与えられる駆動指示に基づき、根尖部照射部１１０の超音波振動子と側枝照射部１２０の超音波振動子とが、同時に又は選択的に駆動される。
【００６０】
例えば根尖部照射部１１０の超音波振動子の駆動が指令されると、根尖部照射部１１０の超音波振動子に対応して予め設定された駆動周波数の交流信号が発振回路１７２で生成され、生成された交流信号は第１駆動回路１７３に与えられる。また、外部から与えられる根尖部照射部１１０の超音波振動子の振動の強さ、すなわち超音波振動子に供給される駆動信号の電圧振幅（発振回路１７２から出力される交流信号の増幅率）が出力調整回路１７１から第１駆動回路１７３に与えられる。
【００６１】
これにより、発振回路１７２から与えられた駆動周波数の交流信号は、第１駆動回路１７３で出力調整回路１７１から与えられた増幅率で増幅されて駆動信号が生成され、生成された駆動信号が根尖部照射部１１０の超音波振動子に供給されて、根尖部照射部１１０の超音波振動子が駆動される。
【００６２】
標的部を無菌化する薬剤はナノバブルとの混合状態で導入される。標的部は、特に限定されるものではなく歯又は歯周組織であり、特に根尖部の根尖病巣、象牙質細管、副根管、歯周ポケット、及びエナメル質の楔形欠損部である。
【００６３】
図４Ａは、副根管の解剖学的形態において側枝を説明する図である。図４Ｂは、副根管の解剖学的形態において髄管２８５を説明する図である。歯髄は、冠部歯髄２８７と、その下に位置する根部歯髄２８８とを有する。副根管とは、主根管より分枝した種々の細管に対する総称であり、副根管には側枝に加えて、主根管が根尖部で分枝することにより形成される根尖分岐２８３と、臼歯の根分岐部に認められる髄管２８５とがある。図４Ａに示すように、側枝は、歯根の中央から根尖にかけて認められる主根管より分枝した細管であり、側枝には管外側枝２８２と管内側枝２８１とがある。管外側枝２８２は主根管からほぼ直角或いは斜走し、根尖孔２８４以外の歯根の側面に開口し歯根膜組織と交通している。一方、上顎小臼歯のような頬舌側の分岐根管において、根管と根管の間を連結する側枝等を管内側枝２８１という。根尖分岐２８３の発現は、上顎では第二小臼歯と第一及び第二大臼歯の近心頬側根に多く、下顎では第一及び第二大臼歯の近心根に多く認められる。図４Ｂに示すように、髄管２８５は、臼歯の髄床底と歯根膜とを結ぶ細管であり、根分岐部には１〜数本の髄管２８５が認められる。髄管２８５には、冠部歯髄腔と歯根膜組織とが直接交通しているいわゆる完全髄管と、直接交通せずに一部が盲端となって終わっている盲管２８６がある。
【００６４】
薬剤とナノバブルとの混合の割合は、特に限定されるものではない。ナノバブルの含有液量は、後述するキャビテーション効果の発生度等を考慮して適宜選択することができ、例えば、ナノバブルの含有液量は０．１〜２０体積％とすることができ、好適には５〜１０体積％、即ち６×１０８個／ｍｌ〜１．２×１０９個／ｍｌである。
【００６５】
薬剤としては、標的部消毒・無菌化可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酸化水素水溶液、ホルマリン（ホルマリンクレゾール、ホルマリングアヤコール）、フェノール製剤（フェノール、フェノールカンフル、パラクロロフェノールカンフル、クレサチン、グアヤコール、クレゾール）、ヨウ素製剤（ヨードチンキ）、ＥＤＴＡ製剤、及び水酸化カルシウム溶液等である。
【００６６】
また、薬剤として抗菌剤或いは抗生物質を選択することも可能であり、例えばテトラサイクリン塩酸塩溶液、アンピシリン、イミペネム、パニペネム、バンコマイシン、クロラムフェニコールＰＢＳＳ、ＰＢＳＣ（グラム陽性菌を標的とするペニシリン、ペニシリン耐性株用のバシトラシン、グラム陰性菌用のストレプトマイシン、酵母を標的とするカプリル酸ナトリウム）、オフロキサシン、レボフロキサシン、メトロニダゾール、セファクロル、シプロフロキサン、イミダゾール、カテプシンＫ阻害薬、ＢＭＰｓ及びｂＦＧＦ等である。
【００６７】
ナノバブルは、脂質で形成される小胞と、この小胞内を充填するガス又はガス前駆体とを有する。
【００６８】
ナノバブルの直径は、根管の複雑構造及び深部組織への到達性及び安定性等を考慮して、例えば１０〜５００ｎｍであり、好適には１００〜４００ｎｍである。ナノバブルの直径を上記の範囲に設定することにより、根尖部、側枝及び象牙質細管等へ到達させることが可能である。なお、ナノバブルの直径は、例えばナノ粒子分布測定装置（ＳＡＬＤ−７１００、島津製作所）により測定される。
【００６９】
ナノバブルの脂質組成、帯電状態、密度、重量、粒子径等は、対象となる病巣部の性質等に応じて適宜設計することができる。
【００７０】
小胞を調製するために使用される脂質は、特に限定されるものではないが、脂質類を含有する膜構成成分からなる。脂質類は、例えばリン脂質、グリセロ糖脂質及びスフィンゴ糖脂質の他、これらの脂質に、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又は第４級アンモニウム基が導入されたカチオン性脂質である。
【００７１】
リン脂質としては、例えばホスファチジルコリン（大豆ホスファチジルコリン、卵黄ホスファチジルコリン、ジラウロイルホスファチジルコリン、ジミリストイルホスファチジルコリン、ジペンタデカノイルホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン若しくはジステアロイルホスファチジルコリン等）、ホスファチジルエタノールアミン（ジラウロイルホスファチジルエタノールアミン、ジミリストイルホスファチジルエタノールアミン、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン若しくはジステアロイルホスファチジルエタノールアミン等）、ホスファチジルセリン（ジラウロイルホスファチジルセリン、ジミリストイルホスファチジルセリン、ジパルミトイルホスファチジルセリン若しくはジステアロイルホスファチジルセリン等）、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール（ジラウロイルホスファチジルグリセロール、ジミリストイルホスファチジルグリセロール、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール若しくはジステアロイルホスファチジルグリセロール等）、ホスファチジルイノシトール（ジラウロイルホスファチジルイノシトール、ジミリストイルホスファチジルイノシトール、ジパルミトイルホスファチジルイノシトール若しくはジステアロイルホスファチジルイノシトール等）、リゾホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、卵黄レシチン、大豆レシチン又は水素添加リン脂質等の天然又は合成のリン脂質等が挙げられる。
【００７２】
グリセロ糖脂質は、特に限定されるものではないが、例えば、スルホキシリボシルグリセリド、ジグリコシルジグリセリド、ジガラクトシルジグリセリド、ガラクトシルジグリセリド、グリコシルジグリセリド等が挙げられる。
【００７３】
スフィンゴ糖脂質は、特に限定されるものではないが、例えば、ガラクトシルセレブロシド、ラクトシルセレブロシド、ガングリオシド等が挙げられる。
【００７４】
カチオン性脂質は、特に限定されるものではないが、例えば、上記リン脂質、グリセロ糖脂質又はスフィンゴ糖脂質に、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、トリアルキルアンモニウム基、モノアシルオキシアルキル−ジアルキルアンモニウム基、ジアシルオキシアルキル−モノアルキルアンモニウム基等の第４級アンモニウム基が導入された脂質が挙げられる。また、ポリアルキレングリコール修飾脂質としては、上記リン脂質、グリセロ糖脂質、スフィンゴ糖脂質に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が修飾した脂質、例えばジ−Ｃ12-24アシル−グリセロール−ホスファチジルエタノールアミン−Ｎ−ＰＥＧ等が挙げられる。
【００７５】
また、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪アルコール、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル、ポリオキシエチレン化ソルビタン脂肪酸エステル、グリセロールポリエチレングリコールオキシステアレート、グリセロールポリエチレングリコールリシノール酸、エトキシ化ダイズステロール、エトキシ化ヒマシ油、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンポリマー、及びポリオキシエチレン脂肪酸ステアリン酸等のニオソームを使用できる。
【００７６】
また、コレステロールサルフェート、コレステロールブチレート、コレステロールイソブチレート、コレステロールパルミテート、コレステロールステアレート、ラノステロールアセテート、エルゴステロールパルミテート、及びフィトステロールn-ブチレートを含むステロール脂肪族系酸エステルを使用できる。
【００７７】
また、コレステロールグルクロニド、ラノステロールグルクロニド、7-デヒドロコレステロールグルクロニド、エルゴステロールグルクロニド、コレステロールグルコネート、ラノステロールグルコネート、及びエルゴステロールグルコネートを含む糖酸のステロールエステルを使用できる。
【００７８】
また、ラウリルグルクロニド、ステアロイルグルクロニド、ミリストイルグルクロニド、ラウリルグルコネート、ミリストイルグルコネート、及びステアロイルグルコネートを含む糖酸及びアルコールのエステルを使用できる。
【００７９】
また、スクロースラウレート、フルクトースラウレート、スクロースパルミテート、スクロースステアレート、グルクロン酸、アカリック（accharic）酸、及びポリウロン酸を含む糖及び脂肪酸のエステルを使用できる。
【００８０】
また、サルササポゲニン、スミラゲニン、ヘデラゲニン、オレアノール酸、及びジギトキシゲニンを含むサポニンを使用できる。
【００８１】
また、グリセロールジラウレート、グリセロールトリラウレート、グリセロールジパルミテート、グリセロールトリパルミテート、グリセロールジステアレート、グリセロールトリステアレート、グリセロールジミリステート、グリセロールトリミリステートを含むグリセロール及びグリセロールエステルを使用できる。
【００８２】
また、n-デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、及びn-オクタデシルアルコールを含む長鎖アルコールを使用できる。
【００８３】
また、6-(5-コレステン-3β-イルオキシ)-1-チオ-β-D-ガラクトピラノシド；ジガラクトシルジグリセリド；6-(5-コレステン-3β-イルオキシ)ヘキシル-6-アミノ-6-デオキシ-1-チオ-β-D-ガラクトピラノシド；6-(5-コレステン-3β-イルオキシ)ヘキシル-6-アミノ-6-デオキシ-1-チオ-α-D-マンノピラノシド；12-(((7'-ジエチルアミノクマリン-3-イル)カルボニル)メチルアミノ)-オクタデカン酸；N-[12-(((7'-ジエチルアミノクマリン-3-イル)カルボニル)メチル-アミノ)オクタデカノイル]-2-アミノパルミチン酸；コレステリル)4'-トリメチル-アンモニオ)ブタノエート；N-スクシニルジオレオイルホスファチジルエタノール-アミン；1,2-ジオレオイル-sn-グリセロール；1,2-ジパルミトイル-sn-3-スクシニルグリセロール；1,3-ジパルミトイル-2-スクリニルグリセロール；1-ヘキサデシル-2-パルミトイルグリセロホスホエタノールアミン、及びパルミトイルホモシステインを使用できる。
【００８４】
ナノバブルには、膜構成物質として必要に応じ他の物質を加えることもでき、例えば膜安定化剤としてシトステロール、コレステロール、ジヒドロコレステロール、コレステロールエステル、フィトステロール、スチグマステロール、カンペステロール、コレスタノール、ラノステロール、１−Ｏ−ステロールグルコシド、１−Ｏ−ステロールマルトシド、及びこれらの混合物を含有させることができる。
【００８５】
ナノバブルの重量は特に限定されるものでなく、リポソーム内部に塩化セシウム等の高密度な溶液を充填させることにより上昇させることができる。ナノバブルの密度は、リポソーム内部にデキストラン・サルフェート等の多糖類を含有させることにより上昇させることができる。
【００８６】
ナノバブルに内包させることができるガス又はガス前駆体は、下記のものが使用される。
【００８７】
パーフルオロメタン、パーフルオロエタン、パーフルオロプロパン、パーフロオロイソブタン、パーフロオロノルマルブタン、パーフルオロ-1-ブテン、パーフルオロ-2-ブテン、パーフルオロ-2-ブチン、パーフルオロシクロブテン、パーフロオロイソペンタン、パーフロオロノルマルペンタン、パーフルオロイソヘキサン、パーフルオロノルマルヘキサン、パーフルオロイソヘプタン、パーフルオロノルマルヘプタン、パーフルオロイソオクタン、パーフルオロノルマルオクタン、パーフルオロデカリン、パーフルオロドデカリン、パーフルオロジメチルアミン、パーフルオロエチレンアミン、パーフルオロペント-1-エン、ペンタフルオロオクタデシルヨージド、パーフルオロオクチルブロマイド（ＰＦＯＢ）、パーフルオロオクチルヨージド、パーフルオロトリプロピルアミン及びパーフルオロトリブチルアミン等の如きパーフルオロカーボン類を使用できる。パーフルオロカーボン類は、リポソームの中に捕捉させるか或はエマルジョン中に安定化させることができる。
【００８８】
また、ラウリルトリメチルアンモニウムブロマイド（ドデシル−）、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（ヘキサデシル−）、ミリスチルトリメチルアンモニウムブロマイド（テトラデシル−）、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド（アルキル＝Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６）、ベンジルジメチルドデシルアンモニウムブロマイド／クロライド、ベンジルジメチルヘキサデシルアンモニウムブロマイド／クロライド、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムブロマイド／クロライド、セチルジメチルエチルアンモニウムブロマイド／クロライド又はセチルピリジニウムブロマイド／クロライドを使用できる。
【００８９】
また、ヘキサフルオロアセトン、イソプロピルアセチレン、アレン、テトラフルオロ-アレン、ボロントリフルオリド、イソブタン、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、1,3-ブタジエン、1,2,3-トリクロロ-2-フルオロ-1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3--ブタジエン、ヘキサフルオロ-1,3-ブタジエン、ブタジイン、1-フルオロブタン、2-メチルブタン、デカフルオロブタン、1-ブテン、2-ブテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、4-フェニル-3-ブテン-2-オン、2-メチル-1-ブテン-3-イン、ブチルニトレート、1-ブチン、2-ブチン、2-クロロ-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブチン、3-メチル-1-ブチン、2-ブロモ-ブチルアルデヒド（butyraldehyde）、カルボニルスルフィド、クロトノニトリル、シクロブタン、メチル-シクロブタン、オクタフルオロ-シクロブタン、3-クロロシクロペンテン、オクタフルオロシクロペンテン、シクロプロパン、1,2-ジメチルシクロプロパン、1,1-ジメチルシクロプロパン、1,2-ジメチルシクロプロパン、エチルシクロプロパン、メチルシクロプロパン、ジアセチレン、3-エチル-3-メチルジアジリジン、1,1,1-トリフルオロジアゾエタン、ジメチルアミン、ヘキサフルオロジメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ビス（ジメチルホスフィン）アミン、2,3-ジメチル-2-ノルボルナン、ジメチルオキソニウムクロライド、1,3-ジオキソラン-2-オン、4-メチル-1,1,1,2-テトラフルオロエタン、1,1,1-トリフルオロエタン、1,1,2,2-テトラフルオロエタン、1,1,2-トリクロロ-1,2,2-トリフルオロエタン、1,1-ジクロロエタン、1,1-ジクロロ-1,2,2,2-テトラフルオロエタン、1,2-ジフルオロエタン、1-クロロ-1,1,2,2,2-ペンタフルオロエタン、2-クロロ-1,1-ジフルオロエタン、1,1-ジクロロ-2-フルオロエタン、1-クロロ-1,1,2,2-テトラフルオロエタン、2-クロロ-1,1-ジフルオロエタン、クロロエタン、クロロペンタフルオロエタン、ジクロロトリフルオロエタン、フルオロエタン、ヘキサフルオロエタン、ニトロペンタフルオロエタン、ニトロソペンタフルオロエタン、エチルビニルエーテル、1,1-ジクロロエタン、1,1-ジクロロ-1,2-ジフルオロエタン、1,2-ジフルオロエタン、メタン、トリフルオロメタンスルホニルクロライド、トリフルオロメタンスルホニルフルオリド、ブロモジフルオロニトロソメタン、ブロモフルオロメタン、ブロモクロロフルオロメタン、ブロモトリフルオロメタン、クロロジフルオロニトロメタン、クロロジニトロメタン、クロロフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、クロロジフルオロメタン、ジブロモジフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジフルオロメタン、ジフルオロヨードメタン、ジシラノメタン、フルオロメタン、ヨードメタン、ヨードトリフルオロメタン、ニトロトリフルオロメタン、ニトロソトリフルオロメタン、テトラフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、トリフルオロメタン、2-メチルブタン、メチルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチルアセテート、メチルニトライト、メチルスルフィド、メチルビニルエーテル、ネオン、ネオペンタン、窒素（N2）、亜酸化窒素、1,2,3-ノナデカン-トリカルボン酸-2-ヒドロキシトリメチルエステル、1-ノネン-3-イン、酸素（O2）、1,4-ペンタジエン、n-ペンタン、4-アミノ-4-メチルペンタン-2-オン、1-ペンテン、2-ペンテン（シス）、2-ペンテン（ト���ンス）、3-ブロモペント-1-エン、テトラクロロフタル酸、2,3,6-トリメチルピペリジン、プロパン、1,1,1,2,2,3-ヘキサフルオロプロパン、1,2-エポキシプロパン、2,2-ジフルオロプロパン、2-アミノプロパン、2-クロロプロパン、ヘプタフルオロ-1-ニトロプロパン、ヘプタフルオロ-1-ニトロソプロパン、プロペン、ヘキサフルオロプロパン、1,1,1,2,3,3-ヘキサフルオロ-2,3-ジクロロプロパン、1-クロロプロパン、クロロプロパン-（トランス）、2-クロロプロパン、3-フルオロプロパン、プロピン、3,3,3-トリフルオロプロピン、3-フルオロスチレン、六フッ化硫黄、十フッ化（二）硫黄（S2F10）、2,4-ジアミノトルエン、トリフルオロアセトニトリル、トリフルオロメチルペルオキシド、トリフルオロメチルスルフィド、六フッ化タングステン、ビニルアセチレン、ビニルエーテル、及びキセノンを使用できる。
【００９０】
ナノバブルは製造後時間とともに次第に粒径が高くなり５μｍ以上に変化する傾向があるが、開封しなければビーズ式ホモジナイザー（ＰＲＥＣＥＬＬＹＳ２４，ネッパジーン）を用いて、６５００回転、３０秒間遠心することにより、１００〜２０００ｎｍに変化する。
【００９１】
次に、本実施形態の歯科用超音波薬剤導入システム９００の使用態様について説明する。図５は、本実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システム９００の根管内挿入型プローブ１００を、治療対象となる根管２００に挿入して、根管２００内部を無菌化する状態を説明する概略図である。
【００９２】
根管２００は、中空形状の主根管２１０と、主根管２１０から細かく枝分かれしている部位である側枝２２０とを有する。象牙質２４３の上部はエナメル質２４２にて覆われており、下部はセメント質２４０、歯根膜２４９及び歯槽骨２４１にて固定される。根管２００の根尖部２３０の下には、根尖病巣２６０がある。根尖病巣とは、根尖病変又は根尖性歯周炎ともいい、歯の歯根の先端付近にできる病気(例えば、歯根肉芽腫、歯根嚢胞等)の病巣総称である。
【００９３】
ナノバブルと薬剤との混合物である混合薬剤は、注射器やスポイト等の注入具を使用して、根管内挿入型プローブ１００が根管２００に挿入される前に根管２００内に注入される。
【００９４】
そして、根管内挿入型プローブ１００を根管２００内に挿入し、操作部１６０を操作して根尖部照射部１１０及び側枝照射部１２０を作動させる。側枝照射部１２０の圧電素子１２２は、根管内挿入型プローブ１００の軸に対して垂直方向に振動するので、超音波エネルギーも矢印Ｓで示すように側方に照射される。側枝照射部１２０から、根管２００の側枝２２０の方向に対して超音波が照射され、側枝２２０の細かい分岐構造内部にてキャビテーションが発生する。キャビテーションとは、ある音響学的振動下で、水溶液に溶けているガスが気泡となるか、又は、既に存在していた極微少な泡が、振動、又は拡大、縮小を繰り返して気泡となることである。混合薬剤中にナノバブルが含有されているから、キャビテーションのためのエネルギー閾値が低下する。そして、キャビテーションにおいて、超音波エネルギーはミクロ領域に濃縮され、キャビテーションは小さな衝撃波を引き起こし、細胞透過性を増加させる。また、キャビテーションはナノバブルを破壊し、破壊の衝撃により薬剤を根管の複雑構造部分及び象牙質細管内に到達させる。これにより、側枝２２０内の細菌を、薬剤により効率よく死滅させる。従来の単に薬剤を塗布或いは貼薬する方法に比べて、薬剤が根管の複雑構造部分及び象牙質細管内により深く浸透し、即座に確実に無菌化をはかることができ、非常に有利である。
【００９５】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、側枝の無菌化を概念的に説明する説明図であり、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃを使用して更に側枝２２０内の無菌化について説明する。図６Ａは、根管に混合薬剤を注入した状態を説明する図である。図６Ｂは、側枝方向に超音波を照射する状態を説明する図である。図６Ｃは、根管内及び側枝内のナノバブルが破壊され、側枝方向に薬剤が導入され、細菌が死滅された状態を説明する図である。図６Ａに示すように、根管２００内に混合薬剤を注入した状態では、ナノバブル３１０は側枝２２０内に浸透するものの、薬剤３２０は側枝２２０まで浸透しにくい。そのため、側枝２２０まで入り込んだ細菌３１１は滅菌されていない。次に図６Ｂに示すように、図示しない根管内挿入型プローブから側枝方向に超音波が照射されると、その近傍のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、このキャビテーション効果により薬剤３２０が側枝２２０内に浸透する。更に図６Ｃに示すように、より側枝２２０内に超音波が到達するにつれ、側枝２２０内のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、更に薬剤３２０が側枝２２０の奥まで浸透する。これにより、側枝２２０内の細菌３１１を的確に死滅させる。
【００９６】
また、本実施形態に係る発明では、薬剤３２０と混合されるバブルがナノバブル３１０であるから、比較的低いエネルギーにてキャビテーション効果を発生させることができる。
【００９７】
図７Ａは、根管２００に混合薬剤を注入した状態を説明する図である。図７Ｂは、象牙質細管２４８の方向に超音波を照射し、ナノバブルが破壊された状態を説明する図である。図７Ｃは、根管２００において、象牙質細管２４８内にある細菌３１１の滅菌を概念的に説明する図であり、象牙質細管２４８内に薬剤が浸透し、細菌が死滅された状態である。
【００９８】
図７Ａに示すように、象牙質細管２４８はチューブ状であり、象牙質は象牙質細管２４８が集まってできている。根管２００内に混合薬剤を注入した状態では、ナノバブル３１０は象牙質細管２４８内に浸透するものの、薬剤３２０は象牙質細管２４８まで浸透しにくい。そのため、象牙質細管２４８まで入り込んだ細菌３１１は滅菌されていない。
【００９９】
次に図７Ｂに示すように、図示しない根管内挿入型プローブから象牙質細管２４８方向に超音波が照射されると、その近傍のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、このキャビテーション効果により薬剤３２０が象牙質細管２４８内に浸透する。
【０１００】
更に図７Ｃに示すように、象牙質細管２４８内に超音波が到達するにつれ、象牙質細管２４８内のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、更に薬剤３２０が象牙質細管２４８の奥まで浸透する。そのため、象牙質細管２４８に奥深く潜む細菌３１１に確実に薬剤を到達させ、即効で完全殺菌を行うことができる。
【０１０１】
図５に戻り、根尖部照射部１１０の圧電素子１１２は、根管内挿入型プローブ１００の軸方向に振動するので、超音波エネルギーは矢印Ｆで示すように前方にも照射される。このように、根管２００の根尖部２３０の方向に対して超音波エネルギーが照射され、根尖病巣２６０にてキャビテーションが発生し、上記した側枝２２０での無菌化と同様にして、根尖病巣２６０における細菌を、薬剤により的確に効率よく死滅する。
【０１０２】
根管２００は、細かく枝分かれしている副根管や側枝２２０を有するため、現状の根管治療では、抜髄でも感染根管治療でも、十分な治療ができるのは主根管２１０のみであり、副根管や側枝２２０を十分に拡大清掃することは困難である。そのため、現状の感染根管治療は、病原因子を相当残存させる処置と考えられ、確実な予後を期待するのは困難である。更に加齢変化が加わると、根管２００は石灰化により更に閉塞・複雑化するため、感染根管治療後の予後を期待することは益々困難である。しかし、本発明によれば、側枝照射部１２０から側枝２２０の方向に対して超音波が照射され、副根管や側枝２２０の細部まで清掃及び無菌化することができるため、加齢変化が無い場合は勿論のこと加齢変化が加わった場合においても確実な予後を期待することができる。
【０１０３】
また、根尖部２３０側が著しく湾曲している根管２００の場合、根管処置は困難であるが、本実施形態に係る発明によれば、根尖部照射部１１０及び側枝照射部１２０から超音波が照射され、著しく湾曲している根管２００であっても細部まで清掃及び無菌化することができるので、本発明による利益は計り知れない。
【０１０４】
（第２実施形態）
本実施形態では、上述の第１実施形態と異なり、超音波振動子は根管内挿入型プローブ１００の先端に設けられているのではなく、プローブ本体１５０内に設けられる。
【０１０５】
図８Ａは、ランジュバン振動子１８０がプローブ本体１５０内部に設けられている超音波導入装置８００の説明図である。図８Ｂは、ランジュバン振動子１８０を説明する図である。
【０１０６】
図８Ａに示すように、プローブ本体１５０内部にはランジュバン振動子１８０が設けられる。操作部１６０の構成は、上述の実施形態１と共通する。プローブ本体１５０には固定ネジ１５１が設けられ、根管内挿入型プローブ１００は固定ネジ１５１を介してプローブ本体１５０に着脱自在に固定される。ランジュバン振動子１８０の前端には振動振幅増幅用ホーン１８１が一体的に連結固定され、この振動振幅増幅用ホーン１８１に根管内挿入型プローブ１００が連結される。また、根管内挿入型プローブ１００を取り外して、後述するう蝕治療用プローブ１３０を付け替えることも可能である。なお、根管内挿入型プローブ１００はプローブ本体１５０に対して一体型として構成することも可能である。
【０１０７】
図８Ｂに示すように、ランジュバン振動子１８０は、ボルト心棒１８４と、そのボルト心棒１８４よりも大きな孔を備えるドーナツ状平板の圧電素子１８２と、圧電素子１８２と略同一の外径、内径寸法を有し、その厚さが圧電素子１８２よりも薄い電極板１８３と、超音波がう蝕治療用プローブ１３０に伝搬する金属ブロック１８１と、を含んでいる心棒一体型ランジュバン型振動子である。複数の圧電素子１８２と電極板１８３とはその中心の孔がボルト心棒１８４に入ってボルト心棒１８４と同軸となるように交互に積層されている。心棒一体型ランジュバン型振動子とすることにより、比較的低い周波数で共振することができ、ボルトで締めることにより大振動振幅に耐え、頑丈な高出力振動子として動作させることが可能である。
【０１０８】
ランジュバン振動子１８０から発生される超音波は、根管内挿入型プローブ１００を伝搬してその先端部から放出される。これにより、実施形態１と同様に根管２００の複雑構造の細部まで清掃及び無菌化することが可能となる。
【０１０９】
（第３実施形態）
上述の第１及び第２実施形態では、プローブ本体１５０に取り付けられるプローブは根管内に挿入される根管内挿入型プローブであったが、本実施形態では、上述の実施形態と異なり、う蝕部分に押し当てて使用するう蝕治療用プローブである。
【０１１０】
図９は、う蝕治療用プローブ１３０が取り付けられているプローブ本体１５０の説明図である。プローブ本体１５０内部には、上述の実施形態２と同様にランジュバン振動子１８０が設けられ、図８Ｂに示したように金属ブロック１８１を介して超音波が伝搬する。操作部１６０の構成は、上述の実施形態１と共通する。
【０１１１】
う蝕治療用プローブ１３０は、根管内挿入型プローブ１００と異なり直線形状である。う蝕治療用プローブ１３０の大きさは、う蝕部に押し当てて使用することができれば特に限定されるものではないが、例えば直径が２ｍｍ〜８ｍｍであり、好適には直径が３ｍｍ〜６ｍｍである。また、う蝕治療用プローブ１３０の長さは、特に限定されるものではないが、例えば１ｃｍ〜５ｃｍであり、好適には２ｃｍ〜４ｃｍであり、更に好適には３ｃｍである。う蝕治療用プローブ１３０の材質は、腐食しにくくかつ軽量のものを使用することが好ましく、例えばステンレス鋼を（SUS：Stainless Used Steel）使用できる。
【０１１２】
超音波の周波数は、後述するように、キャビテーションを発生させてう蝕部及び象牙質細管まで薬剤を浸透させることができる周波数であれば特に限定されるものではないが、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとすることができ、好適には８００ＫＨｚ〜２ＭＨｚであり、特に好適には約１ＭＨｚである。
【０１１３】
超音波の強度は、象牙質や歯髄等の歯科組織に損傷を与えずに好適にキャビテーションを発生させる強度であれば特に限定されるものではないが、例えば１〜３０Ｗ／ｃｍ２とすることができ、好適には１０〜２５Ｗ／ｃｍ２であり、特に好適には約２０Ｗ／ｃｍ２である。
【０１１４】
う蝕部を無菌化する薬剤は、上述の第１実施形態と同様に、ナノバブルとの混合状態で導入される。薬剤及びナノバブルについては上述の第１実施形態と同様のものを使用できる。
【０１１５】
次に、本実施形態の歯科用超音波薬剤導入システム９００の使用態様について説明する。図１０は、本実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システム９００のう蝕治療用プローブ１３０を、治療対象であるう蝕部２７０に押し当て、う蝕部２７０を無菌化する状態を説明する概略図である。
【０１１６】
歯髄２４４は象牙質２４３にて覆われており、象牙質２４３はエナメル質２４２にて覆われている。歯根部は、歯根膜２４９及びその上に形成される歯頸部粘膜上皮２４５にて保護され、歯槽骨２４１にて固定される。歯冠部にはう蝕部２７０がある。う蝕部とは、口腔内の細菌が糖質から作った酸によって、歯質が脱灰されて起こる、歯の実質欠損部のことである。
【０１１７】
ナノバブルと薬剤との混合物である混合薬剤は、注射器やスポイト等の注入具を使用して、う蝕部２７０に注入又は充填され、超音波浸透用ゲル２７１にてう蝕部２７０が塞がれる。超音波浸透用ゲル２７１は、う蝕部２７０に注入又は充填した混合薬剤がう蝕部２７０から流出することを防止すると共に、う蝕治療用プローブ１３０をう蝕部２７０に押し当てた場合に、隙間となる空気層が形成されることを防止するために使用される。なお、図１０ではう蝕治療用プローブ１３０を超音波浸透用ゲル２７１に押し当てて超音波を伝搬させているが、う蝕治療用プローブ１３０は超音波浸透用ゲル２７１を押し破り、その先端がう蝕部２７０の底部近傍まで到達させた状態にて超音波を伝搬させることも可能である。
【０１１８】
そして、上述の第１実施形態と同様に、操作部１６０を操作してう蝕治療用プローブ１３０の先端から超音波を伝搬させる。これにより、キャビテーションが発生し、発生したキャビテーションがナノバブルを破壊し、破壊の衝撃により薬剤をう蝕部の細部まで到達させる。そのため、う蝕部２７０内に存在する細菌が、薬剤により効率よく無菌化される。
【０１１９】
図１１Ａ〜１１Ｃは、象牙質細管２４８内にある細菌３１１の滅菌を概念的に説明する説明図であり、図１１Ａ〜１１Ｃを使用して象牙質細管２４８内の洗浄について説明する。図１１Ａはう蝕部２７０に混合薬剤を注入した状態であり、図１１Ｂは象牙質細管２４８の方向に超音波を照射し、ナノバブルが破壊された状態であり、図１１Ｃは象牙質細管２４８内に薬剤が浸透し、細菌が死滅された状態である。
【０１２０】
図１１Ａに示すように、象牙質細管２４８はチューブ状であり、象牙質は象牙質細管２４８が集まってできている。象牙質細管２４８の中には、象牙芽細胞２４７から突起が入り込んでいる。そのため、エナメル質２４２が破壊されて象牙質が露出すると歯髄が露出していることと同じであり、冷たいものがしみる等の痛覚が発生する。う蝕部２７０内に混合薬剤を注入した状態では、ナノバブル３１０は象牙質細管２４８内に浸透するものの、薬剤３２０は象牙質細管２４８まで浸透しにくい。そのためう蝕部２７０の大半は薬剤３２０により細菌３１１は滅菌されるものの、象牙質細管２４８まで入り込んだ細菌３１１は滅菌されていない。
【０１２１】
次に図１１Ｂに示すように、図示しないう蝕治療用プローブ１３０から象牙質細管２４８方向に超音波が照射されると、その近傍のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、このキャビテーション効果により薬剤３２０が象牙質細管２４８内に浸透する。
【０１２２】
更に図１１Ｃに示すように、象牙質細管２４８内に超音波が到達するにつれ、象牙質細管２４８内のナノバブル３１０が破壊され、それに伴ってキャビテーションが発生し、更に薬剤３２０が象牙質細管２４８の奥まで浸透する。従来のう蝕治療では象牙質細管の奥深くまで殺菌することが困難であった。しかしながら、本発明によれば、象牙質細管２４８に奥深く潜む細菌３１１に確実に薬剤３２０を到達させ、即効で完全殺菌を行うことにより、その後の細胞移植治療或いはMMP3蛋白質治療による象牙質・歯髄再生を加速させ確実な治療法にすることができる。仮にナノバブルではなくマイクロバブル（直径が１μｍ〜５０μｍ）を使用した場合は、象牙質細管２４８の直径は５００ｎｍ程度であるため、マイクロバブルは象牙質細管２４８内に入り込むことができず、本発明のようにキャビテーション効果により象牙質細管２４８内部の無菌化をすることが極めて困難である。
【０１２３】
なお、上述の第３実施形態では、ランジュバン振動子１８０がプローブ本体１５０内に設けられたが、そのような実施形態に限定されるものではなく、上述の第１実施形態で示したようにう蝕治療用プローブ１３０の先端に、内側電極と圧電素子と外側電極とからなる超音波振動子を設ける構成とすることも可能である。
【０１２４】
（第４実施形態）
本実施形態では、上述の実施形態と異なり、プローブは主として歯周ポケット内に挿入して使用される歯周疾患治療用プローブである。
【０１２５】
図１２に示すように、第４実施形態に係る超音波導入装置８００は、プローブ本体１５０に設けられる歯周疾患治療用プローブ１３１を有する。歯周疾患治療用プローブ１３１は、先端に開口部１０１を有し、その内側に中空部１０２を有する筒状体である。また、薬剤供給系として、ナノバブルと薬剤との混合薬剤を貯留する薬剤貯留部４１１と、混合薬剤を押し出すトリガー４１０と、混合薬剤がトリガー４１０から中空部１０２へ導入されるように、トリガー４１０と中空部１０２の端部とを接続する薬剤チューブ１３２とを有する。その他の構成は上述の第１実施形態と共通である。なお、図の理解促進のため、歯周疾患治療用プローブ１３１の径は誇張して記載されているが、歯周疾患治療用プローブ１３１は歯周ポケットに挿入できる大きさである。
【０１２６】
図１３Ａ、１３Ｂは、歯周疾患治療用プローブ１３１の先端部の説明図であり、そのうち図１３Ａは概略図であり、図１３Ｂは断面図である。図１３Ａに示すように、歯周疾患治療用プローブ１３１は、歯周ポケットの底部側に超音波を照射する底部照射部１３３と、歯周ポケットの側面側に超音波を照射する側面照射部１３４とを有し、底部照射部１３３及び側面照射部１３４が歯周ポケットへ超音波を伝搬させる。底部照射部１３３は、歯周疾患治療用プローブ１３１の先端部に設けられており、プローブの長手方向に超音波を照射する。側面照射部１３４は、歯周疾患治療用プローブ１３１の先端部より若干後部側よりの位置に設けられており、プローブの短手方向に超音波を照射する。
【０１２７】
図１３Ａ及び１３Ｂに示すように、歯周疾患治療用プローブ１３１の内側の中空部１０２には薬剤導入管４５０が設けられており、トリガー４１０から押し出された混合薬剤は、薬剤チューブ１３２を経由して薬剤導入管４５０を通過し、薬剤導入管４５０の開口部４５１から、歯周ポケット内に注ぎ込まれる。なお、底部照射部１３３及び側面照射部１３４の構成は、第１実施形態と共通であり、底部照射部１３３は、円筒状の圧電素子１１２と、圧電素子１１２の内周面の表面に形成された筒状の内側電極１１１と、圧電素子１１２の外周面の表面に形成された円筒状の外側電極１１３とから構成される超音波振動子を有して構成される。また、側面照射部１３４は、円筒状の圧電素子１２２と、圧電素子１２２の内周面の表面に形成された筒状の内側電極１２１と、圧電素子１２２の外周面の表面に形成された円筒状の外側電極１２３とから構成される超音波振動子を有して構成される。
【０１２８】
歯周疾患治療用プローブ１３１は直線形状である。歯周疾患治療用プローブ１３１の大きさは、歯周ポケットに挿入することができれば特に限定されるものではないが、例えば直径が０．５ｍｍ〜４ｍｍであり、好適には直径が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。また、歯周疾患治療用プローブ１３１の長さは、特に限定されるものではないが、例えば１ｃｍ〜５ｃｍであり、好適には２ｃｍ〜４ｃｍであり、更に好適には３ｃｍである。う蝕治療用プローブ１３０の材質は、腐食しにくくかつ軽量のものを使用することが好ましく、例えばステンレス鋼を（SUS：Stainless Used Steel）使用できる。
【０１２９】
超音波の周波数は、キャビテーションを発生させて歯周ポケット内部に薬剤を浸透させることができる周波数であれば特に限定されるものではないが、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとすることができ、好適には８００ＫＨｚ〜２ＭＨｚであり、特に好適には約１ＭＨｚである。
【０１３０】
超音波の強度は、歯科組織に損傷を与えずに好適にキャビテーションを発生させる強度であれば特に限定されるものではないが、例えば１〜３０Ｗ／ｃｍ２とすることができ、好適には１０〜２５Ｗ／ｃｍ２であり、特に好適には約２０Ｗ／ｃｍ２である。
【０１３１】
歯周疾患治療に使用される薬剤は、ナノバブルとの混合状態で導入され、薬剤としては、特に限定されるものではないが、例えばイソプロピルメチルフェノール、チモール、チョウジ油、グリチルリチン酸二カリウム、アラントイン、ヒノキシオール、塩化セチルピリジニウム、パンテノール、酢酸トコフェロール、ラウロイルサルコシンＮａ、トラネキサム酸、ε−アミノカプロン酸、ビスホスホネート、テトラサイクリン、プレステロン、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、レボフロキサシン、オフロキサシン、メトロニダゾール、アモキシシリン、カテプシンＫ阻害薬、クロールヘキシジン、次亜塩素酸、ＢＭＰｓ、ｂＦＧＦ、又はこれらの混合物を使用することができる。
【０１３２】
次に、本実施形態の歯科用超音波薬剤導入システム９００の使用態様について説明する。図１４は、本実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システム９００の歯周疾患治療用プローブ１３１を、治療対象となる歯周ポケット４８０に挿入して、歯周ポケット４８０内部を無菌化する状態を説明する概略図である。
【０１３３】
歯の周囲には歯肉溝があり、この深さは健康な歯茎では１〜２ミリ、中程度の歯周炎では３〜５ミリ、歯周病が進行した場合は６ミリ以上になることがある。歯周ポケット４８０内に溜まったプラークの中では細菌が繁殖しやすく、歯肉の炎症を進めた結果、歯を支えているはずの歯槽骨を溶解させることになる。
【０１３４】
トリガー４１０を操作して薬剤導入管４５０の開口部４５１から、歯周ポケット４８０内に混合薬剤を注入させると共に、上述の第１実施形態と同様に、操作部１６０を操作して歯周疾患治療用プローブ１３１の先端から超音波を伝搬させる。これにより、キャビテーションが発生し、発生したキャビテーションがナノバブルを破壊し、破壊の衝撃により薬剤を歯周ポケット４８０の細部まで到達させる。そのため、歯周ポケット４８０内、セメント質及び象牙質に存在する細菌が、薬剤により効率よく無菌化される。
【０１３５】
上述の実施形態１と同様に、歯周疾患治療用プローブ１３１は固定ネジ１５１を介してプローブ本体１５０に着脱自在に固定されている。例えば上述の実施形態１で示した根管内挿入型プローブ１００を本実施形態の歯周疾患治療用プローブ１３１に付け替える場合は、根管内挿入型プローブ１００を取り外して歯周疾患治療用プローブ１３１に付け替え、更に、トリガー４１０が取り付けられている薬剤チューブ１３２を、歯周疾患治療用プローブ１３１内側の中空部１０２内に設けられている薬剤導入管４５０に接続する。なお、歯周疾患治療用プローブ１３１はプローブ本体１５０に対して一体型として構成することも可能である。
【０１３６】
図１５は、プローブ本体１５０にランジュバン振動子１８０が設けられている場合の歯周疾患治療用プローブ１３１を説明する概略図である。上述した実施形態である歯周疾患治療用プローブ１３１の先端に振動子が設けられる場合のみならず、図１５に示すように、プローブ本体１５０にランジュバン振動子１８０を設けて、超音波を伝搬させる構成を採用することも可能である。
【０１３７】
また、上述の実施形態では、混合薬剤は中空部１０２内部に設けられた薬剤導入管４５０を通過して注入されたが、薬剤導入管４５０を設けないで中空部１０２内部を混合薬剤が直接通過するように構成することも可能である。
【０１３８】
（第５実施形態）
本実施形態では、上述の実施形態と異なり、プローブは知覚過敏治療用プローブである。
【０１３９】
図１６は、知覚過敏治療用プローブ４３０が取り付けられているプローブ本体１５０の説明図である。図１６に示すように、知覚過敏用プローブ４３０は、振動子構成部４３０ａと楔形欠損部当て４３０ｂとを有して構成される。振動子構成部４３０ａは、平板振動子４３４を折り返し電極にて複数個数並列に結線して構成される。平板振動子４３４は、圧電素子４３２と、圧電素子４３２の一方側に形成された板電極４３１と、圧電素子４３２の他方側に形成された板電極４３３とから構成される超音波振動子を有して構成される。振動子構成部４３０ａの超音波が伝搬する方向前方には、金属薄膜４３５が形成されている。金属薄膜４３５は例えばステンレス鋼（SUS：Stainless Used Steel）にて形成されており、超音波の周波数が例えば１ＭＨｚの場合その厚さは例えば０．３ｍｍ程度である。操作部１６０の構成は、上述の実施形態１と共通する。
【０１４０】
楔形欠損部当て４３０ｂは、エナメル質が剥げた楔形欠損部を型取りして構成される。楔形欠損部当て４３０ｂは、例えばシリコーン等の弾性材料や高分子樹脂で構成されており、知覚過敏患者の知覚過敏が発生している楔形欠損部にシリコーンゴム等を押し付けて型取りを行うことにより作成される。楔形欠損部当て４３０ｂには、液体流動入口孔４３６と液体流動出口孔４３７とが設けられている。
【０１４１】
超音波の周波数は、キャビテーションを発生させて楔形欠損部に薬剤を浸透させることができる周波数であれば特に限定されるものではないが、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚとすることができ、好適には８００ＫＨｚ〜２ＭＨｚであり、特に好適には約１ＭＨｚである。
【０１４２】
超音波の強度は、歯科組織に損傷を与えずに好適にキャビテーションを発生させる強度であれば特に限定されるものではないが、例えば１〜３０Ｗ／ｃｍ２とすることができ、好適には１０〜２５Ｗ／ｃｍ２であり、特に好適には約２０Ｗ／ｃｍ２である。
【０１４３】
知覚過敏治療に使用される薬剤は、ナノバブルとの混合状態で導入され、薬剤としては、特に限定されるものではないが、例えばシュウ酸、フッ化ジアミン銀製剤、コーパル樹脂、フッ化ナトリウム、塩化亜鉛、水溶性アルミニウム化合物、水溶性カルシウム、ＢＭＰｓ、ｂＦＧＦ又はこれらの混合物である。
【０１４４】
次に、本実施形態の歯科用超音波薬剤導入システム９００の使用態様について説明する。図１７Ａ〜１７Ｄは、本実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システム９００の知覚過敏治療用プローブ４３０を、知覚過敏患者の治療対象となる楔形欠損部４９０に押し当てて、楔形欠損部４９０の治療をする工程図である。図１７Ａは楔形欠損部４９０の説明図であり、図１７Ｂは楔形欠損部当て４３０ｂの作成を説明する図であり、図１７Ｃは楔形欠損部４９０に混合薬剤及び超音波伝導ゲルを塗布した状態の説明図であり、図１７Ｄは楔形欠損部４９０の治療の説明図である。
【０１４５】
歯の表面はエナメル質に覆われており、このエナメル質が外側からの刺激を遮断する役割を果たしているが、図１７Ａに示すように、歯周病で歯茎が下がってエナメル質が無い部分が露出すると楔形欠損部４９０となり、象牙質細管を通じて歯髄が直接刺激されて知覚過敏となる。
【０１４６】
次に、図１７Ｂに示すように、シリコーン等の弾性材料を楔形欠損部４９０に押し当てて型取りを行うことにより、楔形欠損部当て４３０ｂを形成する。
【０１４７】
次に、図１７Ｃに示すように、楔形欠損部４９０に、上述の薬剤とナノバブルとの混合である混合薬剤、及び超音波伝導ゲル４９１を塗布する。超音波伝導ゲル４９１は幅広い周波数帯域において高い超音波伝導性を有する水溶性ゲルである。なお、超音波伝導ゲル４９１は必ずしも塗布する必要は無い。
【０１４８】
次に、図１７Ｄに示すように、振動子構成部４３０ａを楔形欠損部当て４３０ｂに嵌め込んだ状態にて、知覚過敏治療用プローブ４３０を楔形欠損部４９０に押し当て、上述の第１実施形態と同様に、操作部１６０を操作して楔形欠損部当て４３０ｂを経由して超音波を伝搬させる。この時、図中にて矢印で示すように、水等の液体を液体流動入口孔４３６から流入させて液体流動出口孔４３７から排出させておく。これにより、振動子構成部４３０ａと楔形欠損部当て４３０ｂとの間に仮に隙間があったとしても流体が流れることによりその隙間がなくなり、超音波が途切れることなく伝搬する。そして、楔形欠損部４９０に超音波が到達することによりキャビテーションが発生し、発生したキャビテーションがナノバブルを破壊し、破壊の衝撃により薬剤を象牙質細管の奥深くまで到達させる。知覚過敏が発生している場合、いずれの歯に発生しているのか明確にわかりにくい場合があるが、本実施形態では、複数の歯に対して広域に超音波を伝搬させる楔形欠損部当て４３０ｂを使用するため、簡易かつ確実に知覚過敏を治療することができる。
【０１４９】
上述の実施形態１と同様に、知覚過敏治療用プローブ４３０は固定ネジ１５１を介してプローブ本体１５０に着脱自在に固定されている。そのため、上述の実施形態１で示した根管内挿入型プローブ１００を本実施形態の歯周疾患治療用プローブ１３１に付け替えることも可能である。なお、知覚過敏治療用プローブ４３０はプローブ本体１５０に対して一体型として構成することも可能である。
【０１５０】
（第６実施形態）
本実施形態では、上述の第１〜第５実施形態と異なり、根尖部照射部１１０及び側枝照射部１２０の各超音波振動子に供給される超音波の周波数がランダムに変化する。
【０１５１】
超音波の周波数によって根管２００の無菌化効率が異なる。これは、細胞及び細菌等生体構造上の微少な個人差、薬物による因子（種類、濃度、量等）、並びに発振素子側の因子（形状、位置等）等が複雑に関連するからである。
【０１５２】
本実施形態では、各超音波振動子に供給される超音波の周波数が夫々ランダムに変化するため、各超音波振動は非常に広い帯域の周波数成分を有している。そのため、薬物を投与する際の条件が各個人により種々異なっていたとしても、超音波振動の成分の中に、最大の無菌化効果を与えることができる周波数成分が含まれている。これにより、薬物を投与する際の条件の差異に拘わらず、高い効率での無菌化が可能となる。
【０１５３】
図１８は、本実施形態に係るランダム周波数発生構成図である。図１８に示されるように、異なった超音波周波数帯域の周波数ｆ１〜ｆ６で発振する複数の発振回路１７２ａ〜１７２ｆが設けられており、各発振回路１７２ａ〜１７２ｆの出力は切替回路１７７に供給される。
【０１５４】
切替回路１７７には、乱数発生回路１７８が接続されており、乱数発生回路１７８が発生する乱数に応じて発振回路１７２ａ〜１７２ｆの出力が択一的に選択され、例えば実施形態１で示した第１駆動回路１７３及び第２駆動回路１７４に供給される。
【０１５５】
乱数発生回路１７７は「１」から「６」までの乱数を発生し、例えば、「４」が発生したときは、発振回路１７２ｄからの周波数ｆ４の出力が供給され、「６」が発生したときは、発振回路１７２ｆからの周波数ｆ６の出力が供給される。このようにして各超音波振動子に供給される超音波の周波数がランダムに変化する。
【０１５６】
なお、本実施形態では、超音波周波数帯域の周波数はｆ１〜ｆ６のように６個設けられているが、このような形態に限定されることはなく、３個、４個、５個、７個等のように所定個数の周波数を適宜設定することができる。
【０１５７】
（第７実施形態）
本実施形態では、上述の第１実施形態と異なり、側枝照射部１２０が根管内挿入型プローブ１００の円周上に均等に複数設けられる。図１９Ａ、１９Ｂは、複数の側枝照射部１２０ａ〜１２０ｅが根管内挿入型プローブ１００に設けられている構成を説明する図であり、そのうち図１９Ａは概略図であり、図１９Ｂは先端方向からの正面図である。
【０１５８】
図１９Ａ及び１９Ｂに示すように、側枝照射部１２０ａ〜１２０ｅは、夫々が根管内挿入型プローブ１００の周面に均等間隔で設けられている。このように複数の側枝照射部１２０ａ〜１２０ｅを形成することにより、第１実施形態と異なり、夫々の側枝照射部１２０ａ〜１２０ｅの各超音波振動子に対して、別々に制御することにより別々の周波数を供給することができる。
【０１５９】
（第８実施形態）
本実施形態では、上述の第１実施形態と異なり、側枝照射部１２０が根管内挿入型プローブ１００の軸方向に複数設けられる。図２０は、複数の側枝照射部１２０ａ〜１２０ｃが根管内挿入型プローブ１００の軸方向に設けられている構成を説明する図である。
【０１６０】
図２０に示すように、側枝照射部１２０ａ〜１２０ｃは、夫々、根管内挿入型プローブ１００の軸方向に均等間隔で設けられている。このように複数の側枝照射部１２０ａ〜１２０ｃを根管内挿入型プローブ１００の軸方向に形成することにより、根管２００の広い領域に超音波を照射することができ、根管２００内で発生するキャビテーションの発生領域を増大させることができる。
【０１６１】
上述の実施形態に係る歯科用超音波薬剤導入システムを使用して、ヒトは勿論のこと、その他の動物に対しても適用することが可能であり、適用される動物としては、特に限定されないが、例えばイヌ科の動物、ネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ科の動物、イノシシ科の動物、及びウサギ科の動物等である。米国獣医歯科学会（the American Veterinary Dental Society）によると、７０％の猫及び８０％の犬が、３才までにある形態の歯肉疾患を有するとされ、本発明によれば動物における口腔の健康問題が大きく改善される。
【実施例】
【０１６２】
次に、本発明の具体的な実施例を以下に示すが、これは本発明の実施態様を例示したものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１６３】
（実施例１：超音波及びナノバブルを用いたin vitro根管内薬剤浸透試験）
抜去したイヌ歯牙を通法通りに髄腔開拡、根管拡大形成（＃６０まで）を行ったのち、スメアクリーン（日本歯科薬品）にて処理しスメア層の除去を行い、実験使用時まで生理食塩水下にて冷蔵保存した。綿詮にて根管内を十分に乾燥させた後、薬液が根管から漏洩するのを防止するため、あらかじめ根尖部分をユニファストIII（GC社）にて封鎖した。ついで、ナノバブルを濃度が５％又は１０％（以下、バブル濃度は体積％である）となるように生理食塩水で希釈し、４．５ｍｇ／ｍｌテトラサイクリン（SIGMA088K0680）を含有する薬液を作製した。ここで５％濃度のナノバブルとは、ナノバブルの濃度が６×１０８個／ｍｌを意味する。１０％濃度のナノバブルとは、ナノバブルの濃度が１．２×１０９個／ｍｌを意味する。テトラサイクリンは、微量の沈着でも、紫外線の照射によって蛍光を発するため、蛍光顕微鏡下で容易に沈着部位を検出することができる。コントロールとしては、マイクロバブル（Optison（Molecular Biosystems Inc.,San Diego））を使用し、濃度５％又は１０％の薬液を用いた。ここで５％濃度のマイクロバブルとは、マイクロバブルの濃度が６×１０８個／ｍｌを意味する。１０％濃度のマイクロバブルとは、マイクロバブルの濃度が１．２×１０９個／ｍｌを意味する。根管内へ２０μｌの薬液を適応し、超音波発生装置（ソノポール KTAC-4000）を用いて、脱着式照射筒伝搬型プローブ（ランジュバン振動子がプローブ本体内部に設けられるアプリケータタイプ）の超音波素子直径１ｍｍを根管内へ挿入し、機器を動作させた。動作条件としては、電圧３０Ｖ（メーター表記０．１３〜０．２０Ｗ）或いは３１Ｖ、周波数１．１８６ＭＨｚ、Burst Rate１８．８Ｈｚ、Duty比５０％、適応時間１２０秒で行った。適応時間経過後、綿詮にて十分に希釈液を除去後、ゲーゼミクロトーム（ライカSP1600）にて１５０μｍの厚さにて切片を作製し、紫外線照射下の実体顕微鏡を用いて検鏡を行った。薬剤の象牙質細管への導入度合いは蛍光反応にて確認した。
【０１６４】
図２１Ａ〜２１Ｅはバブル濃度５％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す写真であり、そのうち図２１Ａは電圧３０Ｖ・ナノバブル使用の顕微鏡写真であり、図２１Ｂは電圧３１Ｖ・ナノバブル使用の顕微鏡写真であり、図２１Ｃは超音波照射無し・ナノバブル使用であり、図２１Ｄは電圧３０Ｖ・マイクロバブル使用であり、図２１Ｅは超音波照射無し・マイクロバブル使用である。
【０１６５】
図２１Ａに示されるように、ナノバブルを使用して超音波照射を行った場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが優れていた。しかし、図２１Ｃに示されるように、ナノバブルを使用しても超音波照射が無い場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。図２１Ｂに示されるように、超音波照射の電圧が３１Ｖの場合は、超音波エネルギーが高すぎて、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分となった。また、図２１Ｄに示されるように、超音波照射をしてもマイクロバブルを使用した場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。図２１Ｅに示されるように、マイクロバブルを使用して超音波照射が無い場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。
【０１６６】
次に、図２２Ａ〜２２Ｅはバブル濃度１０％の薬剤の象牙質細管への導入度合いを示す写真であり、そのうち図２２Ａは電圧３０Ｖ・ナノバブル使用の顕微鏡写真であり、図２２Ｂは電圧３１Ｖ・ナノバブル使用の顕微鏡写真であり、図２２Ｃは超音波照射無し・ナノバブル使用であり、図２２Ｄは電圧３０Ｖ・マイクロバブル使用であり、図２２Ｅは超音波照射無し・マイクロバブル使用である。
【０１６７】
図２２Ａに示されるように、ナノバブルを使用して超音波照射を行った場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが優れていた。図２２Ｃに示されるように、ナノバブルを使用しても超音波照射が無い場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。図２２Ｂに示されるように、超音波照射の電圧が３１Ｖの場合は、超音波エネルギーが高すぎて、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分となった。また、図２２Ｄに示されるように、超音波照射をしてもマイクロバブルを使用した場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。図２２Ｅに示されるように、マイクロバブルを使用して超音波照射が無い場合は、薬剤の象牙質細管への導入度合いが不十分であった。
【０１６８】
また、図２１Ａ及び図２２Ａに示されるように、濃度５％のナノバブルの場合よりも濃度１０％のナノバブルの場合のほうが、薬剤の象牙質細管への導入度合いが優れていた。
【０１６９】
以上より、ナノバブル使用の場合はマイクロバブル使用の場合に比べて、濃度５％及び１０％ともに有意に薬剤が浸透することが判明した。１０％ナノバブルでは５％よりも浸透が優れ、５％及び１０％ナノバブルともに３０Ｖにおいて最大の薬剤導入を認めた。
【０１７０】
（実施例２：ナノバブル及びマイクロバブルの崩壊試験）
アクリル製の人工根管模型を＃６０まで根管拡大し、１０％マイクロバブル及び１０％ナノバブルを根管内にそれぞれ注入し、電圧を０、３０、６０、９０Ｖに変化させて、１２０秒超音波照射を行った後、直ちに、Dark-light Illuminator（ネッパジーン）を用いて顕微鏡観察し、バブルの破壊の程度を測定した。
【０１７１】
図２３Ａ〜２３Ｆは、Dark-lightIlluminatorを用いた根管内挿入型プローブの電圧の変化による１２０秒照射によるマイクロバブル又はナノバブルの破壊の程度を示す図であり、そのうち図２３Ａはマイクロバブルにおける電圧０Ｖの場合、図２３Ｂはマイクロバブルにおける電圧３０Ｖ（メーター表記０．１３〜０．２０Ｗ）の場合、図２３Ｃはマイクロバブルにおける電圧６０Ｖ（メーター表記１．０９Ｗ）の場合、図２３Ｄはマイクロバブルにおける電圧９０Ｖ（メーター表記１．２６〜１．３３Ｗ）の場合、図２３Ｅはナノバブルにおける電圧０Ｖの場合、図２３Ｆはナノバブルにおける電圧３０Ｖの場合、を示す図である。
【０１７２】
図２３Ａ〜２３Ｄに示されるように、１０％マイクロバブルに１２０秒間超音波照射した場合、６０Ｖから急速にマイクロバブルの破壊がみられた。また、図２３Ｅ、２３Ｆで示されるように、１０％ナノバブルに１２０秒間超音波照射した場合、３０Ｖから急速に出力が生じ、ナノバブルの緩徐な破壊がみられ、１２０秒間で９５％以上が消失した。一方４０Ｖではより早く８０秒間ぐらいで消失することがわかった。以上より、ナノバブルのキャビテーションが発生する電圧は、マイクロバブルのキャビテーションが発生する電圧よりも低いことが判明した。そのため、ナノバブル使用による薬剤導入は、電気的にも省エネルギーであるのみならず安全面においても優れている。
【０１７３】
（実施例３：超音波及びナノバブルを用いたin vitro細管内無菌化試験）
上記と同様に根管拡大形成、スメア層の除去を行った後、綿詮にて根管内を十分に乾燥させ、根尖部分をユニファストIII（GC社）にて封鎖した。ついでpEGFP-C1(clontech)を遺伝子導入したカナマイシン耐性のEnterococcusfaecalis（乳酸球菌）を培養した菌液（ブレインハートインヒュージョン（ＢＨＩ）培地  ニッスイ  カナマイシン含有）を５μｌずつ各根管へ注入後、ハイシール（松風）にて仮封し、恒温器（ヤマト科学IC602）を用いて、３６．８℃、好気条件・湿潤下にて６日間培養し、疑似感染根管を作製した。仮封除去後、生理食塩水３ｍｌにて根管内を洗浄、滅菌ペーパーポイント＃５５（モリタ）にて乾燥させ、下記表１に示す条件にて薬液調製を行い、根管へ７μｌ注入した。
【０１７４】
【表１】
2011143242.tif 000003
【０１７５】
上記と同様に、脱着式照射筒伝搬型プローブ（ランジュバン振動子がプローブ本体内部に設けられるアプリケータタイプ）の超音波素子直径１ｍｍを根管内へ挿入し、機器を動作させた。ナノバブルの動作条件としては、電圧３０Ｖ（メーター表記０．１３〜０．２０Ｗ）、周波数：１．１８６ＭＨｚ、Burst Rate１８．８Ｈｚ、Pulse Duty比５０％、適応時間１２０秒を用いた。マイクロバブルは、濃度１０％マイクロバブルを２μｌ使用した。マイクロバブルの動作条件としては、電圧６０Ｖ（メーター表記１．０９Ｗ）、周波数：１．１８６ＭＨｚ、Burst Rate１８．８Ｈｚ、Pulse Duty比５０％、適応時間１２０秒を用いた。根管内をペーパーポイントにて乾燥、キャビトンにて仮封し、好気条件・湿潤下にて４８時間培養した。４８時間後にゲーゼミクロトーム（ライカSP1600）にて１５０μｍの厚さにて切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡を用いて細菌の死滅状態を形態学的に観察した。
【０１７６】
図２４Ａ〜２４Ｆは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を試験管内で根管に人工的に７日間感染させた後に、超音波とバブル使用の薬剤導入による無菌化を示す写真であり、そのうち図２４Ａは全く感染なし（表１のａ）、図２４Ｂは未処置コントロール（表１のｂ）、図２４Ｃは１０％ナノバブル、超音波電圧３０Ｖ、アンピシリン使用後２日（表１のｃ）、図２４Ｄはアンピシリンのみ使用後２日（表１のｄ）、図２４Ｅは１０％ナノバブル及び超音波電圧３０Ｖ使用後２日（表１のｅ）、図２４Ｆは１０％マイクロバブル、超音波電圧６０Ｖ、アンピシリン使用後２日の場合（表１のｆ）を示す図である。
【０１７７】
ｂの超音波、ナノバブル、アンピシリン全て導入しないコントロールでは、根管側壁の象牙質細管内に１００μｍぐらいの深さで細菌侵入がみられたが、１０％ナノバブルと超音波を用いてアンピシリン導入したｃでは、根管側壁の細菌はみられなかった。ｄのアンピシリンのみ、eのナノバブルと超音波のみでは、完全には細菌は死滅しなかった。また、１０％マイクロバブルと超音波を用いてアンピシリン導入したｆでは、ｃよりも細菌の残存がみられた。
【０１７８】
また、同様に超音波実験を行い、超音波導入４８時間後に再度仮封を除去し、８μｌカナマイシン含有培養液を根管内に加えて更に好気条件・湿潤下にて２４時間培養した。仮封除去後、根管内に１０μｌ培養液を適応し、３分間放置した。その後、その培養液を抜き取り１００倍希釈法にて１００分の１、１０００分の１、１００００分の１、１０００００分の１、１００００００分の１に希釈し、それぞれカナマイシン含有のBHI平面培地に播種し、更に２４時間培養した。細菌カウントは菌数（コロニー数）が５０〜５００程度存在する希釈のものを選び、菌数をカウントした。その結果、ｄのアンピシリンのみ、eのナノバブルと超音波のみ及びｆの１０％マイクロバブルと超音波を用いてアンピシリン導入した場合に比べて、１０％ナノバブルと超音波を用いてアンピシリン導入したｃでは、有意に細菌の増殖抑制を認めた。
【０１７９】
（実施例４：超音波及びナノバブルを用いたin vivo細管内無菌化試験）
イヌ歯牙をinvivoにおいて通法通りに髄腔開拡、根管拡大形成（＃６０まで）を行ったのち、スメアクリーン（日本歯科薬品）にて処理しスメア層の除去を行い、綿詮にて根管内を十分に乾燥させた後、ついでpEGFP-C1(clontech)を遺伝子導入したカナマイシン耐性のEnterococcusFaecalis（乳酸球菌）を培養した菌液（ブレインハートインヒュージョン（ＢＨＩ）培地  ニッスイ  カナマイシン含有）を１０μｌずつ根管内へ注入し、リン酸亜鉛セメントで仮封した。ついで、７日後、根管内を生理食塩水３ｍｌで洗浄した。１０％濃度ナノバブル、５０μｇ／ｍｌアンピシリンを含有する薬液２０μｌを根管内へ適応し、超音波発生装置（ソノポールKTAC-4000）を用いて、脱着式照射筒伝搬型プローブ（ランジュバン振動子がプローブ本体内部に設けられるアプリケータタイプ）の超音波素子直径１ｍｍを根管内へ挿入し、電圧３０Ｖ、周波数１．１８６ＭＨｚ、Burst Rate１８．８Ｈｚ、Duty比５０％、適応時間１２０秒で超音波導入した。適応時間経過後、ゲーゼミクロトーム（ライカSP1600）にて１５０μｍの厚さにて切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡観察を行った。
【０１８０】
図２５Ａ〜２５Ｃは、EnterococcusFaecalis（乳酸球菌）をイヌ歯の根管内に人工的に７日間感染させた後に、超音波とバブル使用のアンピシリン薬剤導入による無菌化を示す写真であり、そのうち図２５Ａは１０％ナノバブル、超音波（３０Ｖ（メーター表記０．１３〜０．２０Ｗ））、アンピシリン使用後４日、図２５Ｂはアンピシリンのみ使用後４日、図２５Ｃは未処置コントロールである。図２５Ｃに示すように、超音波、ナノバブル、アンピシリン全て導入しない未処置のコントロールでは、根管側壁の象牙質細管内に１００μｍぐらいの深さで細菌侵入がみられたが、図２５Ａに示すように、１０％ナノバブルと超音波を用いてアンピシリン導入した歯では、根管側壁の細菌はみられなかった。また、図２５Ｂに示すように、アンピシリンのみでは、完全には細菌は死滅しなかった。
【０１８１】
（実施例５：ナノバブル及びマイクロバブルの粒度分布測定）
島津ナノ粒子分布測定装置（ＳＡＬＤ−７１００、島津製作所）により、実施例１〜４で使用したナノバブル及び実施例１〜３で使用したマイクロバブルの粒径分布を測定した。図２６は、ナノバブル及びマイクロバブルの粒径分布を示す図である。図２６に示すように、実施例１〜４で使用したナノバブルは、主として１００ｎｍ〜５００ｎｍに粒度分布を有していた。一方、実施例１〜３で使用したナノバブルは、主として１μｍ〜５０μｍに粒度分布を有していた。
【０１８２】
（実施例６：歯科用根管洗浄剤、次亜塩素酸ナトリウムとナノバブル併用によるin vitro細管内無菌化試験）
ウシ抜去歯（前歯部）１０本を用いて、根尖部を光重合型アイオノマーセメントにて封鎖した。６％次亜塩素酸ナトリウムにて根管内を処理、洗浄し、オートクレーブにて滅菌した。その後、根管内を滅菌生理食塩水にて十分に洗浄後、根管内をペーパーポイントで乾燥後、E.Coli飽和溶液を充たし、湿箱中にて３７℃で一晩培養した。根管内のE.Coli溶液をペーパーポイントにて吸引し、洗浄液、次亜塩素酸ナトリウム１％あるいは０．１％を根管内に充たし、５％ナノバブルを入れ、電圧３０Ｖ、周波数：１．１８６ＭＨｚ、Burst Rate１８．８Ｈｚ、Pulse Duty比５０％、１２０秒間、超音波をかけた。その後、生理食塩水で十分に洗浄し、根管内にペーパーポイントを入れ１分放置し、ペーパーポイントを培養し、１２時間後に細菌量を吸光度ＯＤ６００にて測定した。結果を表２に示す。
【０１８３】
【表２】
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【０１８４】
１％次亜塩素酸ナトリウムでは、５％ナノバブルを入れようが入れまいが殺菌効果が得られた。しかしながら、０．１％次亜塩素酸ナトリウムでは、５％ナノバブルを入れた場合のみ根管内無菌化に有効であった。
【０１８５】
根管内洗浄に使用される次亜塩素酸ナトリウムは、細胞毒性を有しており、口腔粘膜に漏洩したり、根尖部から外に漏洩すると口腔粘膜歯肉或いは根尖歯周組織を傷害する可能性がある。しかしながら、ナノバブルを併用すると、次亜塩素酸ナトリウムがより組織傷害性の低い低濃度でも有効となると考えられるため、低濃度の次亜塩素酸ナトリウムを根管洗浄に用いることにより安全に根管内を殺菌でき、仮に次亜塩素酸ナトリウムが根尖部から外に漏洩したとしても根尖歯周組織の傷害を防止することが可能である。
【０１８６】
また仮に根尖孔外の根尖病巣にバイオフィルム（細菌が作る菌体外多糖の膜であり、その膜の中に多くの異なる細菌が強固に集合している）が形成されている場合、このバイオフィルムの中に入り込める薬剤でなければ、十分な殺菌効果を発揮することができないので、例えば４７０〜６００ｐｐｍの比較的高濃度の次亜塩素酸ナトリウムを使用するが、次亜塩素酸ナトリウムが根尖部から外に漏洩すると根尖歯周組織を傷害する可能性がある。しかしながら、ナノバブルを併用することにより、次亜塩素酸ナトリウムがより組織傷害性の低い低濃度でも有効となると考えられるため、低濃度の次亜塩素酸ナトリウムを使用して安全にバイオフィルムを分解して細菌を殺菌することができる。
【符号の説明】
【０１８７】
１００：根管内挿入型プローブ
１０１：開口部
１０２：中空部
１１０：根尖部照射部
１１１：内側電極
１１２：圧電素子
１１３：外側電極
１２０：側枝照射部
１２１：内側電極
１２２：圧電素子
１２３：外側電極
１３０：う蝕治療用プローブ
１３１：歯周疾患治療用プローブ
１３２：薬剤チューブ
１４０：接続部
１５０：プローブ本体
１６０：操作部
１７７：切替回路
１７８：乱数発生回路
１８０：ランジュバン振動子
２００：根管
２１０：主根管
２２０：側枝
２３０：根尖部
２４０：セメント質
２４１：歯槽骨
２４２：エナメル質
２４３：象牙質
２４４：歯髄
２４５：歯頸部粘膜上皮
２４７：象牙芽細胞
２４８：象牙質細管
２４９：歯根膜
２６０：根尖病巣
２７０：う蝕部
３１０：ナノバブル
３１１：細菌
３２０：薬剤
４１０：トリガー
４１１：薬剤貯留部
４３０：知覚過敏治療用プローブ
４５０：薬剤導入管
４８０：歯周ポケット
４９０：楔形欠損部
８００：超音波導入装置
９００：歯科用超音波薬剤導入システム
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２６】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２２Ｅ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２４Ｅ】
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【図２４Ｆ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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