(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯の再石灰化用の粉末混合物であって、
１０μｍ−１００μｍの範囲の平均粒径を有する洗浄粉末たる担体粉末と、
ナノ粒子が凝集してなるおよそ１μｍ−１０μｍの範囲の大きさを有する凝集体を含むリン酸塩粉末であって、歯の石灰化機能を果たす沈着粉末と、
を含むことを特徴とする粉末混合物。
【請求項２】
前記洗浄粉末は、炭酸ナトリウム、グリシン、エリトリトールなどのアルジトール、または炭酸カルシウムである
ことを特徴とする請求項１に記載の粉末混合物。
【請求項３】
前記リン酸塩粉末の当該粉末混合物における割合は、およそ０．５％−３０％である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の粉末混合物。
【請求項４】
前記沈着粉末の凝集体は、およそ５０ｍ２／ｇより大きい比表面積を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の粉末混合物。
【請求項５】
前記リン酸塩粉末のカルシウムイオン／リン酸イオンのモル比は、およそ０．５−４の範囲にある
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の粉末混合物。
【請求項６】
前記沈着粉末は、ヒドロキシルアパタイト、リン酸三カルシウム、および／またはリン酸八カルシウムを含む
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の粉末混合物。
【請求項７】
前記沈着粉末および／または前記担体粉末は、薬剤および／または他の添加剤の担体である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の粉末混合物。
【請求項８】
歯科用の粉末噴射装置であって、
流体流および／または空気流と、請求項１乃至７のいずれかに記載の粉末混合物の少なくとも１つとからなる流体／粉末混合物を生成する混合部と、
前記流体流と前記粉末混合物の分量との比を通じて、前記流体／粉末混合物の圧、温度、および／または速度によって、再石灰化フィルムの形成を制御する制御部と、
を備えて、
前記制御部により制御可能な歯の表面での再石灰化フィルムの形成を可能とする沈着機能と、洗浄機能とを相互に切り替え可能に有する
ことを特徴とする粉末噴射装置。
【請求項９】
前記洗浄機能のための前記流体流は、２０ｍｌ／分より大きく、
前記沈着機能のための前記流体流は、およそ２−１０ｍｌ／分である
ことを特徴とする請求項８に記載の粉末噴射装置。
【請求項１０】
前記沈着機能のための動作状態と、前記洗浄機能のための動作状態とに設定可能であるとともに、予め設定された２つの前記動作状態の間を切り替え可能である
ことを特徴とする請求項８または９に記載の粉末噴射装置。
【請求項１１】
前記粉末または前記粉末混合物を予熱するための加熱設備を有する
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の粉末噴射装置。
【請求項１２】
請求項１乃至７のいずれかに記載の粉末混合物を提供する工程と、
流体流および／または空気流を提供する工程と、
前記流体流および／または前記空気流を前記粉末混合物と混合して流体／粉末混合物を形成する工程と、
前記流体／粉末混合物の歯への沈着を制御するべく前記流体流と前記粉末混合物との比を調節する工程と、
を含むことを特徴とする歯の再石灰化用の歯科粉末噴射装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に歯の再石灰化用の粉末混合物などの粉末混合物、特に歯科分野に適用される粉末噴射装置などの粉末噴射装置、歯の再石灰化のための手段を生成するための粉末混合物の使用、ならびに、歯の再石灰化方法および歯科器具における粉末混合物の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
再石灰化とは、歯科用語であり、先行脱塩後に歯牙エナメル質で破壊または欠損した石灰が再沈着することを意味する。ここで、脱塩は、石灰の欠損による脱灰である。つまり、再石灰化とは、歯牙エナメル質に石灰が再沈着して入ること、つまり微小なエナメル質病変部の修復を意味する。
初期段階にあるう蝕形成は、再石灰化を通じて阻止または治癒できる。これは、患者が特定のフッ化物製剤などを摂取することにより達成される。先行技術として同じく既知であるのは、歯に沈着させて再石灰化フィルムを形成できる粉末である。
しかしながら、これら先行技術の手段および方法には、治療が患者にとってしばしば不快であり、また時間もかかるという不都合がある。さらに、この再石灰化フィルムは、歯の表面に吸着しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって、本発明の目的は、特に歯の再石灰化用の粉末混合物などの粉末混合物、特に歯科用の粉末噴射装置などの粉末噴射装置、歯の再石灰化方法、ならびに、適切な再石灰化手段の生成または歯科装置への適用に際しての粉末混合物の使用を提供することにある。
このため、粉末混合物は、前述した不都合を解消するとともに、患者に最大限の快適性を提供しつつ安定な再石灰化フィルムを形成するように構成されるべきものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述した目的は、１つの発明としての後述する粉末混合物によって、もう１つの発明としての後述する粉末噴射装置によって、またもう１つの発明としての後述する歯の再石灰化方法によって、さらにもう１つの発明としての後述する粉末混合物の適切な使用によって達成される。
本発明が奏するその他の効果および本発明の特徴は、以下に述べる実施の形態の説明などに見いだされる。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本実施の形態は、歯の表面に吸着するように構成された沈着粉末を含むことを特徴とする粉末混合物に関し、特に歯の再石灰化用の粉末混合物に関する。
また特に、粉末混合物は、歯の表面で再石灰化フィルムを形成するように構成されている。これにより、有利には、脱灰した歯牙エナメル質を、新たなリン酸カルシウムの沈着により再富化および硬化できる。
おそらくは、露出した象牙質導管（象牙細管）を再封止できる。象牙細管が熱感、冷感、甘味、酸味、または歯神経への接触などの外部刺激を伝達することが原因で、歯を過敏性および超過敏性にする。Brannstrom（１９６６）の著になる水力学的理論によれば、この伝達は、刺激の付与に反応した象牙細管内での流体の移動により誘起される。有利には、露出した象牙細管は、再石灰化または脱塩フィルムにより再封止できる。このため、粉末混合物は、歯の減感作のために構成されているとも言える。
明確化のために、本明細書では「再石灰化フィルム」という用語を常に使用するが、このように称されることによって、当該フィルムが言わば減感フィルムを排除するものではない。
【０００６】
便宜上、およそ１００ｎｍ−２μｍの厚さを有する再石灰化フィルムまたはその層は、露出した象牙細管の封止および歯における再石灰化フィルムの形成に十分であり、この再石灰化フィルムは、有利には、特に再石灰化プロセス用のリン酸イオンおよびカルシウムをもたらす。このような再石灰化フィルムは、患者の疼痛を直ちに軽減し、長期の処置は必要ではない。
また便宜上、再石灰化フィルムは、粉末混合物、有利には、以下に詳述する沈着粉末たる混合物、また有利には、歯の洗浄用の先行技術としての粉末噴射装置で塗布可能な混合物としての少なくとも１つの成分を含む。
さらに便宜上、このような粉末噴射装置は、先ずは、粉末を充填可能であるとともに、次いで、歯に塗布すなわち噴射するべく粉末を流体、特に水、および空気と混合可能な混合槽を備えている。
【０００７】
便宜上、粉末混合物は、当該粉末混合物を粉末噴射による歯への塗布を可能にする担体粉末を含むことを特徴とする。有利には、担体粉末は、洗浄粉末、特に重炭酸ナトリウム、グリシン、エリトリトールなどのアルジトール、炭酸カルシウム、またはこれらの物質の混合物である。好ましくは、担体粉末は言わば沈着粉末を輸送するための手段としての機能を果たす。
従来の粉末噴射装置であるとした場合、分離ノズルまたは混合設備は、極微小粒子の空気中での拡散または混合槽もしくは混合設備中での旋回が非常に困難であるが故に、微細な沈着粉末用に構成されていることが必須であった。このため、歯の表面への塗布がきわめて困難となっている。
【０００８】
よって、粉末混合物は、有利には、担体粉末を含む。便宜上、沈着粉末は担体粉末と吸着可能であり、これにより、担体粉末は言わば再石灰化フィルムを塗布するときの沈着粉末用担体媒体として用いられる。
有利には、担体粉末または担体粉末粒子の表面構造は、沈着粉末が当該担体粉末と吸着可能に構成されている。好ましくは、この吸着は、粉末混合物の生成または混合で既に生じ、粉末混合物が例えば適切な容器または粉末噴射装置の混合槽に保持されている間は維持される。また好ましくは、この吸着は、粉末混合物を歯に塗布するとき、特に粉末混合物が浮遊する間でさえも維持されるように構成されている。
また有利には、沈着粉末は担体粉末と吸着する。
同様に、さらに有利には、担体粉末の表面構造はざらざらしており、沈着粉末の吸着または合体を可能にする。またさらに、担体粉末は、歯に塗布されつつスリップストリーム機能をもたらし得る。これにより、沈着粉末に最適な噴射条件または浮遊条件をもたらし得る。また便宜上、これは、担体粉末の平均粒径が沈着粉末の平均粒径（または凝集体径）よりも大きいことによって達成される。
つまり、有利には、粉末混合物は、歯の表面に対する最適塗布と最適吸着での長期間残留とを可能ならしめる。
【０００９】
有利には、担体粉末は洗浄粉末でもある。つまり、有利には、粉末混合物は沈着機能だけでなく洗浄機能も果たす。歯の表面または歯全体の先行洗浄は特に有利であり、特定の状況においては、象牙細管を適切に封止可能となる前にそれらの完全露出が必要でさえある。
よって、粉末混合物が沈着機能および洗浄機能を果たし、２つの異なる処置方法すなわち歯の洗浄および粉末混合物の沈着が、同一の（粉末噴射）装置で可能になる場合は、非常に有利である。
【００１０】
また、本実施の形態は、洗浄粉末が、１０μｍ−１００μｍ、好ましくは１５μｍ−５０μｍ、より好ましくはおよそ４５μｍの平均粒径を有することを特徴とする粉末混合物である。
歯肉下領域での作業では、平均粒径は、４５μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ−３０μｍである。
【００１１】
便宜上、粉末混合物は、当該粉末混合物が洗浄機能および／または沈着機能を果たすことと、この洗浄機能および沈着機能が、当該粉末混合物と混合させる流体の体積によって変更可能であることと、を特徴とする。
よって、有利には、粉末混合物は、特に水などの流体と混合可能であるように構成されている。そして初めて、患者が処置されている間、高レベルの快適性が達成可能である。
ここで、粉末を通じて再石灰化フィルムを歯に塗布することは、先行技術として確かに周知である。
しかしながら、先行技術の再石灰化フィルムは、水と混合できない、または、もし水と混合したとしても、当該混合の結果物が歯の表面にほとんど吸着しない。例えば乾燥粉末の無水塗布による口腔の速乾性が原因で患者に大きな不快感を与える事態などとの比較から、水という成分は、処置中の患者に快適さをもたらすものと考えられる。
さらに、乾燥粉末は、粉塵を形成し、これが原因で効果的な処置を制限する。なぜなら、操作者にとって歯を見えなくなり、どの部分が処置済でありどの部分が未処置なのかがわからなくなるからである。
有利には、粉末噴射は、水噴射を通じて収束可能である。なぜなら、水は、空気中分散しつつも、都合良く粉末混合物を包摂するからである。
また有利には、水の体積、および粉末混合物に対する当該水の割合により、洗浄機能と沈着機能とを切り替え可能である。さらに有利には、沈着機能および洗浄機能は個別に果たされるものではなく、双方の機能が粉末混合物により同時に果たされるという前提で、沈着機能と洗浄機能とのいずれかが相対的に優位であるかを、例えば粉末混合物に対する水の混合分によって調節可能である。ただし、洗浄機能のみまたは沈着機能のみを提供することも可能である。本実施の形態では、水の量が多いほど洗浄機能が優位になり、水の量が少ないほど沈着機能が優位になるという原則に基づいている。
【００１２】
好ましくは、粉末混合物は、そのうちの沈着粉末がリン酸塩粉末であることと、当該粉末混合物におけるリン酸塩粉末の割合が好ましくはおよそ０．５％−３０％であることと、を特徴とする。
特に好適であるのは、およそ２％−５％の割合である。有利には、粉末分は、流体分とすぐに混合する。そして初めて、粉末混合物は、患者に可能な限り最大限の快適性を提供しつつも、歯への吸着が可能になり、このため再石灰化フィルムの形成が可能になる。
【００１３】
同様に、好ましくは、粉末混合物は、そのうちの沈着粉末がナノ粒子の凝集体を含むことと、凝集体がおよそ５０ｍ２／ｇより大きい、好ましくは６０ｍ２／ｇより大きい比表面積を有することと、を特徴とする。弱いファン・デル・ワールス力（ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗａａｌｓ力）が、凝集体形成のための要因である。
【００１４】
好ましくは、粉末混合物は、当該粉末混合物に含まれる凝集体の大きさがおよそ１μｍ−１０μｍの範囲であることを特徴とする。特に好適であるのは、およそ２μｍ−６μｍの範囲の大きさである。この大きさは、凝集体の径または最大長（その形状次第である）と定義される。
沈着粉末は、平均粒径がおよそ５０ｎｍ−５００ｎｍの範囲、好ましくはおよそ２００ｎｍのナノ粒子を含み、これらの粒子は、上記で指定された規模の凝集体を形成している。
【００１５】
好ましくは、好適なリン酸塩粉末におけるカルシウムイオン／リン酸イオンのモル比は、およそ０．５−４の範囲、特に好適には１−２．５の範囲、より好適にはおよそ１．５−１．８の範囲である。
【００１６】
好ましくは、粉末混合物は、沈着粉末がヒドロキシルアパタイト、リン酸三カルシウム、および／またはリン酸八カルシウムを含むことを特徴とする。
換言すれば、前述したリン酸塩粉末は、ヒドロキシルアパタイト、リン酸三カルシウム、および／またはリン酸八カルシウムである。好ましくは、ヒドロキシルアパタイト、リン酸三カルシウム、および／またはリン酸八カルシウムは、およそ１２００℃で焼成される。当然ながら、ヒドロキシルアパタイト、リン酸三カルシウム、および／またはリン酸八カルシウムは、上記で指定されたナノ粒子凝集体の形状であることが好ましい。
【００１７】
便宜上、粉末混合物は、沈着粉末および／または担体粉末が、薬剤および／または他の添加剤の担体であることを特徴とする。
好ましくは、添加剤は、例えば、塗布したまたは塗布しようとする再石灰化フィルムの色を既存の歯の色に調節して合致させられる着色剤が可能である。当然ながら、歯の色も、所望に応じて変更可能であり、例えば白くできる。
添加剤として、歯の再石灰化を促進または支持する物質、および歯を他の影響から保護する物質が挙げられる。
好ましくは、粉末混合物は、少なくとも１つの添加剤によって様々な風味を持たせて提供できる。有利には、添加剤は、例えば、施術者に歯のどの領域が処置済かを示す着色マーカーも可能である。便宜上、着色マーカーは、決定可能な時間経過後その色が消失するように構成されて、当該着色マーカーが再度視認不可能となることによって、歯の処置領域が不自然な着色状態になることを防ぐ。
【００１８】
本実施の形態の粉末噴射装置、特に歯科用の粉末噴射装置は、混合部と制御部とを備えており、混合部は、流体流および／または空気流と少なくとも１つの粉末とから流体／粉末混合物を生成するように構成されており、粉末噴射装置は、当該粉末噴射装置が歯の表面で再石灰化フィルムを形成可能とする沈着機能を有しており、制御部は再石灰化フィルムの形成を制御可能であることを特徴とする。ここで、有利には、粉末は、本実施の形態の粉末混合物である。
【００１９】
便宜上、混合部は、粉末混合物、流体流、特に水流、および／または空気流を混合するように設計される。同様に、好ましくは、混合部は、本実施の形態の粉末混合物を混合するように構成され、本実施の形態の粉末混合物は、好ましくは沈着粉末と担体粉末とからなる。また同様に、好ましくは、沈着粉末は、先ずは水または空気と混合し、次いで担体粉末と混合する、または、その逆の手順で混合する。基本的に、沈着粉末が極微小粒子であるが故に旋回困難なことが難点である。このため、予め混合された本実施の形態の粉末混合物を使用する方が技術的に容易である。
便宜上、粉末噴射装置は、流体／粉末混合物とつながっている手動部を備えている。好ましくは、粉末噴射装置は、固定部も備え、当該固定部は、本実施の形態の粉末混合物を収容するための粉末容器を備え、空気、水、粉末混合物などの供給ラインを介して手動部と接続されている。有利には、粉末容器は、混合部をなすべく構成されている。同様に、好ましくは、粉末噴射装置は、手動部として構成され、この手動部は、粉末容器および混合部を備え、例えば空気および水の供給ラインを介して固定部と接続されている。この場合、流体／粉末混合物は手動部においてのみ形成される。
【００２０】
有利には、粉末噴射装置は、制御部が粉末または粉末混合物の分量に対する流体流の比を通じて再石灰化フィルムの形成を制御することを特徴とする。便宜上、粉末は、本実施の形態の粉末混合物であり、これは担体粉末を含む。
制御部が水の分量を低下させる方向に調節するほど、沈着機能が上昇する。担体粉末が洗浄粉末である場合、制御部は、水の割合を増加させることにより、洗浄機能の上昇を可能にする。有利には、自動切り替えが可能であり、その旨が粉末噴射装置の操作者に対し表示される。当然ながら、洗浄機能と沈着機能（洗浄のみまたは再石灰化フィルムの塗布のみ）との意図的な切り替えが可能である。
ただし、双方の機能を同時に果たすことも可能であり、好ましくは、例えば沈着機能に対する洗浄機能の割合を、流体分を通じて制御可能である。既に示したとおり、先ずは洗浄を行い、次いで再石灰化フィルムを塗布することが有利である。
それぞれの所要時間は、好ましくは、制御部によって自動的に計算され、便宜上、所要時間は、例えば処置しようとする領域の大きさまたは歯の本数を入力することによって適切な様式でパラメータ化できる。これにより、操作者にとって、洗浄終了のタイミングまたは再石灰化フィルムの塗布開始のタイミングと、十分な厚さの再石灰化フィルムを得るための該当の領域の処置時間と、が簡便にわかる。
【００２１】
有利には、制御部は、洗浄機能から沈着機能へ自動的に切り替え可能である。
便宜上、操作者は、回転式スイッチ、電子制御パネル、または適切にパラメータ化されたタッチ画面などの制御手段を通じて、水の分量の直接調節も可能である。
当然ながら、上記で指定された特徴および効果を相似的に適用して、水圧の上昇または低下が可能であるが、この水圧は、当然ながら水の分量と相関する。同様に、これは空気圧にも適用可能であり、空気圧も流体／粉末混合物の組成の制御要因となる。
有利には、制御部は期間機能も果たし、この機能によれば、設定可能な所定期間だけ流体／粉末混合物が噴出されて再石灰化フィルムを形成する効果を奏する。好ましくは、この機能の適用によって、厚さが非常に均一な再石灰化フィルムが形成される。このため、所望の層の厚さを持つ再石灰化フィルムが得られるまでの噴出継続期間を都合よく調節できる。その間、操作者は、好ましくは、粉末噴射装置のノズルを歯の表面の同一場所に保持する。
噴出期間が終了すると、操作者は、ここでノズルをすこし動かさなければならないことがわかる。このような様式では、操作者は、歯全体または歯の表面を段階的に処置でき、こうして厚さの均一な層が得られる。
【００２２】
好ましくは、粉末噴射装置は、制御部が、圧、温度、および／または流体／粉末混合物の塗布速度を通じて再石灰化フィルムの形成を制御することを特徴とする。
流体／粉末混合物は、空気中を拡散する間は運動エネルギーを有するが、歯の表面に衝突した時点でこの運動エネルギーが熱に変換される。この熱は、好ましくは、再石灰化フィルムの形成のために消費されるが、その結果、ナノ秒オーダーの時間範囲でおよそ５００−６００℃という温度を生ぜしめる。有利には、これによって粉末混合物のナノ粒子または凝集体の相互溶融が誘起される。
同様に、有利には、この熱によって粒子または成分の既存の再石灰化フィルムおよび歯の表面への沈着が誘起される。当然ながら、圧（気流ならびに水流の圧）の上昇は、流体／粉末混合物の運動エネルギーの変化をもたらし、これは再石灰化フィルムの形成が制御可能であることを意味する。これは、流体／粉末混合物の温度または速度の上昇または低下にも該当する。
【００２３】
便宜上、粉末噴射装置は、当該粉末噴射装置が洗浄機能を有することを特徴とし、当該機能用の流体流は、好ましくは２０ｍｌ／分より大きく、沈着機能用の流体流は、好ましくはおよそ２〜１０ｍｌ／分である。
【００２４】
同様に、好ましくは、粉末噴射装置は沈着機能と洗浄機能とを切り替え可能であることを特徴とする。２つの所定量の水または水の分量が与えられて、その２つの間で装置を切り替え可能な場合に有利である。洗浄機能と沈着機能とを切り替える場合、粉末の量および／または装置の圧の追加または代替的な制御も可能である。空気圧が高いほど洗浄効果が促進される。
【００２５】
好適な本実施の形態として、装置は、液体または流体の量を減少または増加させることにより、２つの動作状態（洗浄／沈着）間でのみ切り替え可能である。好ましくは、粉末噴射装置は、２つの動作状態を予め設定でき、操作者が、処置の間、いずれの機能が必要かに応じて２つの動作状態を切り替えるだけでよいように構成できる。
【００２６】
有利には、粉末噴射装置は、当該粉末噴射装置が予め設定可能な沈着用の動作状態を有すること、当該粉末噴射装置が予め設定可能な洗浄用の動作状態を有すること、および、当該粉末噴射装置がこれら２つの予め設定された動作状態を切り替え制御可能であること、を特徴とする。
【００２７】
同様に、有利には、粉末噴射装置は、粉末の予熱のための加熱設備を備えていることを特徴とする。好ましくは、この加熱設備を通じて、再石灰化フィルムの形成を制御できる。上記が奏する効果（温度の影響に関するもの）は既に述べた。当然ながら、流体流も予熱できる。
【００２８】
便宜上、粉末噴射装置は、その時点で処置されている歯の領域を照らす光線の光源も備えている。このため、操作者にとって、再石灰化フィルムが塗布されている領域または洗浄されている領域かわかる。これにより、厚さが特に均一な再石灰化フィルム層の形成が可能になる。
【００２９】
本実施の形態は、また歯の表面を再石灰化するための適切な手段に関する。このような物的手段は、本獅子の形態の粉末混合物に対し、例えばシリカゲル、漂白剤、鎮痛剤、殺菌剤、または香味剤などの微粉化された物質から任意選択した他の成分を加えることによって生成される。空気および水もまた、当該物的手段に加えることで、この物的手段を、粉末噴射装置によって、処置される歯の表面に塗布される。
【００３０】
本実施の形態の歯の再石灰化方法は、
・粉末または粉末混合物を提供する工程と、
・流体流および／または空気流を提供する工程と、
・流体流および／または空気流を粉末または粉末混合物と混合して流体／粉末混合物を形成する工程と、
・流体／粉末混合物を歯に沈着させる工程と、
・流体流と粉末または粉末混合物との比を調節することにより、沈着を制御する工程と、を含んでいる。
【００３１】
好ましくは、この方法は、
・歯を洗浄する工程をさらに含んでいる。
【００３２】
本実施の形態では、粉末混合物は、好ましくは、医療用デバイス、特に歯科粉末噴射装置で、流体、好ましくは水とともに用いられて、歯を洗浄および再石灰化し、粉末混合物と混合可能な流体の量を通じて、粉末混合物の洗浄機能と沈着機能とを切り替え可能である。
【００３３】
当然ながら、本実施の形態の粉末混合物の上記で指定された効果および特徴は、本実施の形態の粉末噴射装置、本実施の形態の方法、本実施の形態の使用、およびこれらの任意の組み合わせにも該当する。