(57)【要約】    【課題】本考案は、医療用器具への紫外線照射の他、歯科用インプラントへの紫外線照射を効果的に行うことができる紫外線照射装置を提供することを目的としている。    【解決手段】本考案による紫外線照射装置は、開閉扉が設けられた筐体と、筐体内に設けられた紫外線照射ランプと、筐体内で発生したオゾンを除去するためのオゾン除去フィルタと、筐体内を、紫外線照射ランプ照射空間と放熱空間に分割する分割板とを備え、紫外線照射ランプ照射空間に、紫外線照射ランプと被照射物を囲む囲い板と分割板とにより、集中紫外線照射空間を設けたことを特徴とする。集中紫外線照射空間には、歯科用インプラント、カバースクリューとヒーリングアバットメントを設置する支持台を備えている。    【選択図】          図１
0003203603.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開閉扉が設けられた筐体と、
前記筐体内に設けられた紫外線照射ランプと、
前記筐体内で発生したオゾンを除去するためのオゾン除去フィルタと、
前記筐体内を、前記紫外線照射ランプ照射空間と放熱空間に分割する分割板と、
を備え、
前記紫外線照射ランプ照射空間に、前記紫外線照射ランプと被照射物を囲む囲い板と前記分割板とにより、集中紫外線照射空間を設けたこと、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記分割板及び前記囲い板は、紫外線照射ランプに対応する面が紫外線を反射する反射特性を備えていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記分割板は、筐体内に配置する位置が調整可能であること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項４】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記分割板と囲い板は、取り外し可能であること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項５】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
紫外線照射ランプは、複数個設置されていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項６】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記紫外線照射ランプは、低圧紫外線ランプ、高圧紫外線ランプ、又はエキシマランプであること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項７】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記開閉扉には、前記筐体内の密閉性を高くする為に、交換可能な弾性体が設けられていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項８】
請求項１に記載の紫外線照射装置において、
前記集中紫外線照射空間には、歯科用インプラントとカバースクリューとヒーリングアバットメンを設置可能とするために、径と深さの異なる円形の凹部が設けられている歯科用インプラント支持台を備えたこと、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記歯科用インプラント支持台は、前記歯科用インプラントと前記カバースクリューと前記ヒーリングアバットメンを設置する面が、紫外線を反射する反射特性を備えていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記歯科用インプラント支持台には、径と深さの異なる円形の凹部は、径の広い凹部に、径が狭い凹部が設けられていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記歯科用インプラント支持台は、歯科用インプラントにインプラントドライバを付けた状態で設置可能であること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記紫外線照射ランプを平行に２個並べ、
前記支持台は、２個の前記紫外線照射ランプの間に、前記紫外線照射ランプの長手方向に沿って、前記歯科用インプラントとカバースクリュー長手方向に設置することができる構造であること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記紫外線照射ランプを平行に２個及び上部に１個配置し、
前記支持台は、３個の前記紫外線照射ランプの間に、前記紫外線照射ランプの長手方向に沿って、前記歯科用インプラントとカバースクリュー長手方向に設置することができる構造であること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１４】
請求項８に記載の紫外線照射装置において、
前記歯科用インプラント支持台の側面に、径と深さの異なる円形の凹部は、径の広い凹部に、径が狭い凹部が設けられていること、
を特徴とする紫外線照射装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用器具の除菌洗浄装置として使用されている紫外線照射装置に係り、骨や人工歯根等の人工生体材料に紫外線を照射可能とし、生体との結合性を向上させることができる紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用器具は、使用目的からして除染殺菌が必須要件であり、従来から紫外線照射装置が使用され、多くの製品が市販されている。紫外線照射装置は、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプやエキシマランプにより紫外線を発生させ、紫外線の持つ特性である有機物の分解やオゾン生成による殺菌機能を利用した装置である。
【０００３】
近年では、チタンを材料とした人工歯芽であるインプラントに紫外線を照射することで生体との結合、即ちオッセオインテグレーションが促進されることがわかり、インプラントの埋入直前に紫外線を照射する方法が取り入れられている。
【０００４】
歯芽の代替としてのインプラントに求められる特性は、構造支持体としての充分な強度、骨組織との高い親和性、骨形成を促進する活性等である。構造支持体としての強度は、緻密な材料を使用することが望ましいが、骨親和性を向上させるために微細な粗造面を設けて、埋植後に気孔内に新生骨を形成させて一体化し、十分な面積を確保して必要な強度を得るようにしている。骨親和性は、生体に埋植後、異物反応を生じさせないで骨と直接結合する「骨伝導能」と呼ばれている性質であり、気孔を設ける他に、リン酸カルシウム系セラミックスとしてハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やβ−リン酸３カルシウム（β−ＴＣＰ）が使用され、骨形成を促進させている。人工歯根材料としてのチタンまたはチタン合金は、表面に微細な凹凸を設けるために、エッチング加工やサンドブラスト加工が行われ、表面の酸化被膜（酸化チタン）の機能である超親水性による骨親和性の向上が図られている（例えば特許文献１、２等参照）。
【０００５】
生体インプラントのうち、チタン材は、１９５２年スウェーデンのペル・イングヴァール・ブローネマルクが、チタンと骨が完全に結合する事を偶然発見し、その後、チタンがある一定の条件で骨に埋入された場合、チタンに対する骨の拒否反応は全くといってよいほど起こらず、そればかりかチタンの表面を覆う酸化膜を通して強い結合が生まれることを明らかにしたことから始まる。結合組織を介在することなくチタンと骨が直接結合する骨結合方式は、骨を表すラテン語のオス（ｏｓ）と結合を表す英語のインテグレーション（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）が組み合わされ、オッセオインテグレーション（ｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれている。
【０００６】
オッセオインテグレーションは、骨と金属が直接結合する現象であり、チタン表面の酸化膜と骨との接触面に働く力が生体の分子を酸化膜へと結合させ、骨性癒着を生じさせる（例えば非特許文献１等参照）。
【０００７】
チタンまたはチタン合金表面の酸化被膜である酸化チタンＴｉＯ２は、紫外線照射により光触媒機能が発現することが知られており、発見者の名前から本多藤島効果呼ばれている。酸化チタンに紫外線を照射すると、価電子帯に存在する電子が正孔と分離して励起され、バンドギャプを超えて伝導体に移動し、価電子帯には正孔が生成する。これにより、酸化チタンが活性化し、雰囲気中の水蒸気との酸化還元反応により。チタン原子Ｔｉと水酸基が結合してターミナル水酸基を生成し、酸化チタンの酸素分子Ｏと水素原子Ｈが結合してブリッジ水酸基を生成する。この酸化還元反応の時に発生するオゾンは、有機物の分解にも寄与している。
【０００８】
酸化チタンのバンドギャップは、結晶構造によって異なり、アナターゼ型結晶構造では３．２ｅＶ，ルチル型結晶構造では３．０ｅＶである。従って、照射する紫外線の波長は、アナターゼ型結晶構造は３８７ｎｍ以下、ルチル型結晶構造は４１３ｎｍ以下となる。ルチル型結晶構造のほうが少しだけ可視光線に近い部分までの光を吸収でき、より多くの光を吸収できるルチル型結晶構造のほうが、酸化還元反応が促進されるように思えるが、実際にはアナターゼ型のほうがより酸化還元反応を示す。
【０００９】
その理由はエネルギー構造の違いであり、価電子帯の位置は両結晶とも非常に深い位置にあり、生成した正孔は十分な酸化力を示すが、伝導帯の位置は、ルチル型結晶構造は水素の酸化還元電位の近くに位置しており、還元力に関しては比較的弱いという特徴がある。アナターゼ型結晶の伝導帯の位置は、ルチル型よりもさらに負の位置にあり、ルチル型結晶に比べると強い還元力を持っている。従って、この伝導帯の位置の差のために、全体としてはアナターゼ型結晶構造のほうが、より高い酸化還元反応を示すことになる。
【００１０】
この酸化チタンの紫外線照射による酸化還元反応が、リン酸カルシウムの析出や骨性タンパクであるオステオカルシンやオステオポンチンの吸着を促進させ、オッセオインテグレーションの早期獲得ができ、非特許文献１によれば、歯科用インプラントでは次のように考えられている。
【００１１】
歯科用インプラント材としてのチタンの表面は酸化チタンで皮膜されているが、表面の酸化チタンと骨性タンパク質は、ｐＨが７付近では、ともに負に帯電しており、カルシウムなどの２価の正イオンの存在により両者が引きあう。また、チタン表面に吸着したヒドロキシル基は、正の電荷を持つことから、負の電荷を持つ骨性タンパク質が吸着すると考えられる。歯科用インプラント材であるチタンの表面でのオッセオインテグレーションは、酸化チタンを介して、界面での中間層の形成により行われている。
【００１２】
中間層は、チタン製のインプラント埋入初期は、骨芽細胞から生成されたオステオカルシンやオステオポンチンが、カルシウムやヒドロキシル基を介してチタン界面に吸着する。そして、これらの骨性タンパクは骨芽細胞の遊走性を高めて、骨芽細胞のインテグリと結合し、「チタン−酸化チタン−水酸化チタン−カルシウム−骨性タンパク−コラーゲン繊維−骨」の層構造となる。この層構造は、時間の経過とともに、「チタン−酸化チタン−水酸化チタン−タンパク多糖複合体−類骨（石灰化前の骨組織）−骨」の構造となり、オッセオインテグレーションが獲得される。
【００１３】
紫外線照射により伝導体に励起された電子は、時間の経過とともに価電子帯に移動して正孔と再結合し、酸化還元反応も消滅する。従って、酸化還元反応が持続している時、即ちインプラントの埋入直前に紫外線を照射することが重要である。
【００１４】
このように、インプラントへの紫外線照射による酸化還元反応が生体との結合を促進する要因であり、この反応は、インプラントの材料に依存してその効果が変わる。しかしながら、紫外線照射により、より早期にオッセオインテグレーションが獲得されることは確かである。
【００１５】
オッセオインテグレーショのメカニズムである、「チタン−酸化チタン−水酸化チタン−カルシウム−骨性タンパク−コラーゲン繊維−骨」の層との関係から、理想的な表面状態は、元素組成として、チタンと酸素以外はオッセオインテグレーショの獲得には寄与せず、その他の元素は汚染物として、オッセオインテグレーショの獲得、促進にとっては阻害要因となることがわかる。
【００１６】
歯科用インプラントの表面汚染と紫外線照射の効果については、特許文献３が詳しい。特許文献３によれば、市販されている歯科用インプラントのＸＰＳ分析結果より、製造初期及び時間が警戒した歯科用インプラントの成分は、チタンＴｉと酸素Ｏは当然ながら、その他の元素として、炭素Ｃ、リンＰ、シリコンＳｉが含まれていた。チタンＴｉと酸素Ｏ以外は汚染物となり、炭素の割合が２０〜４０ａｔｍ％と最も多く含まれており、チタンＴｉ濃度よりも高くなっている。
【００１７】
この市販されている歯科用インプラントに紫外線を照射することで、炭素濃度は１０ａｔｍ％に減少している。この結果は、酸化チタンの酸化還元反応と紫外線による洗浄作用との相乗効果と考えられる。
【００１８】
以上、インプラントに紫外線を照射する効果について現状の技術的背景を説明したが、歯科用インプラントに対しては、専用のデンタルインプラント用照射装置が開示されている（特許文献４〜９参照）。
【００１９】
特許文献４に開示されたデンタルインプラント用照射装置は、螺旋状の突条よりなる螺子部が形成されたスクリュータイプのデンタルインプラントに紫外線を照射するデンタルインプラント用光照射装置であって、筐体と、この筐体内に設けられた、複数のデンタルインプラントが一方向に沿って並ぶよう配置されて保持されるステージと、筐体内に配置された紫外線照射ランプとを備えてなり、紫外線照射ランプから放射される紫外線が、ステージに保持された複数のデンタルインプラントの各々の螺子部を形成する突条の表面全面に照射される。また、２つの紫外線照射ランプが、ステージに保持された複数のデンタルインプラントからなるインプラント群における一方向に平行な両側に配置されている。
【００２０】
特許文献５では、特許文献４の装置に加え、オゾン除去手段が開示され、特許文献６では開閉扉を有する筐体と、扉を筐体に密閉するロック機構と、筐体内に配設された紫外線ランプと、オゾン除去手段からなるとともに、紫外線ランプの点灯開始前に扉をロック状態とし、紫外線ランプの消灯後に、オゾン除去処理を開始し、一定時間経過後に扉のロック状態を解除する制御部を備えている。
【００２１】
特許文献７では、筐体内に引き出し可能に設けられたキャリッジと、キャリッジ上に載置されて筐体内の紫外線ランプと対向配置されるインプラント保持体とからなり、インプラント保持体が、キャリッジに着脱自在に載置される載置台と、載置台に着脱自在に載置されるインプラント支持台とからなることが開示されている。
【００２２】
さらに特許文献８では、紫外線ランプのモニター、特許文献９では紫外線ランプの保護カバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００２−３２７０７９号文献
【特許文献２】特開２０１１−１１０３８８号文献
【特許文献３】特開２０１４−１９３２４９号文献
【特許文献４】特開２０１２−０７５５４８号文献
【特許文献５】特開２０１２−０７５５４９号文献
【特許文献６】特開２０１２−１５７４１２号文献
【特許文献７】特開２０１２−１５７４１３号文献
【特許文献８】特開２０１２−１７６１６０号文献
【特許文献９】特開２０１２−１７６１６１号文献
【非特許文献】
【００２４】
【非特許文献１】吉成正雄「インプラント材料とその表面：その１．インプラント材としてのチタン」、歯科学報，１０３（５）：ｐ３１３−３１９
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００２５】
オッセオインテグレーションを原理としたオッセオインテグレーティドインプラントは、人間の有する機能を回復するための補綴治療であり、オッセオインテグレーションの早期獲得と維持が長期的な成功に必須である。
【００２６】
こためには埋入直前でのインプラントへの紫外線照射が効果的であるが、現在市販されている歯科用インプラント専用の紫外線照射装置は高価であり、手軽に扱えて低コストの装置が望まれている。
【００２７】
本考案は、歯科用インプラントへの紫外線照射の他、医療用器具への紫外線照射を可能とした紫外線照射装置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】
【００２８】
本考案による紫外線照射装置は、開閉扉が設けられた筐体と、筐体内に設けられた紫外線照射ランプと、筐体内で発生したオゾンを除去するためのオゾン除去フィルタと、筐体内を、紫外線照射ランプ照射空間と放熱空間に分割する分割板とを備え、紫外線照射ランプ照射空間に、紫外線照射ランプと被照射物を囲む囲い板と分割板とにより、集中紫外線照射空間を設けたことを特徴とする。
【００２９】
分割板及び囲い板は、紫外線照射ランプに対応する面が紫外線を反射する反射特性を備えており、分割板は、筐体内に配置する位置が調整可能である。また、分割板と囲い板は、取り外し可能である。
【００３０】
紫外線照射ランプは、複数個設置されている。この紫外線照射ランプは、低圧紫外線ランプ、高圧紫外線ランプ、又はエキシマランプを使用する。
【００３１】
紫外線照射装置の開閉扉には、筐体内の密閉性を高くする為に、交換可能な弾性体が設けられている。
を特徴とする。
【００３２】
歯科用インプラントに適用可能とする紫外線照射装置は、閉扉が設けられた筐体と、筐体内に設けられた紫外線照射ランプと、筐体内で発生したオゾンを除去するためのオゾン除去フィルタを備えた排出ファンと、筐体内を、前記紫外線照射ランプ照射空間と放熱空間に分割する分割板とを備え、紫外線照射ランプ照射空間に、紫外線照射ランプと被照射物を囲む囲い板と分割板とにより、集中紫外線照射空間を設け、集中紫外線照射空間には、歯科用インプラントとカバーアバットメンを設置する支持台を備えたことを特徴とする。
【００３３】
集中紫外線照射空間には、歯科用インプラントとカバースクリューとヒーリングアバットメントを設置可能とするために、径と深さの異なる円形の凹部が設けられている歯科用インプラント支持台を備えることができる。歯科用インプラント支持台には、径と深さの異なる円形の凹部は、径の広い凹部に、径が狭い凹部が設けられている。また歯科用インプラント支持台は、歯科用インプラント支持台は、歯科用インプラントとカバースクリューとヒーリングアバットメンを設置する面が、紫外線を反射する反射特性を備えている。さらに、歯科用インプラント支持台は、歯科用インプラントにインプラントドライバを付けた状態で設置可能である。
【００３４】
紫外線照射装置に備える紫外線照射ランプは平行に２個並べ、支持台は、２個の紫外線照射ランプの間に、紫外線照射ランプの長手方向に沿って、歯科用インプラントとカバースクリューとヒーリングアバットメントが長手方向に設置することができる構造とする。また、紫外線照射ランプを平行に２個及び上部に１個配置し、支持台は、３個の紫外線照射ランプの間に、紫外線照射ランプの長手方向に沿って、前記歯科用インプラントとカバースクリュー長手方向に設置することができる構造とすることもできる。
【００３５】
歯科用インプラント支持台の側面に、径と深さの異なる円形の凹部は、径の広い凹部に、径が狭い凹部が設けられている。
【考案の効果】
【００３６】
本考案によれば、通常の紫外線照射装置に紫外線集中照射室を設け、紫外線ランプの近傍に被照射物を設定できるので、効果的な紫外線照射行え、紫外線集中照射室以外の空間は熱拡散の効果をもたらすことができる。この熱拡散空間の存在によって、長時間にわたる紫外線集中照射が可能となる。
【００３７】
紫外線集中照射室は、分割板と囲い板で囲まれ、それぞれが取り外し可能であり、ワンルームの医療器具殺菌装置としての利用も可能である。
【００３８】
被照射物を保持する支持台には、歯科用インプラントとカバースクリューを取り付ける凹部が備えられているため、歯科用インプラントとカバーアバットメンが同時に紫外線照射可能である。また、ヒーリングキャップを取り付けることもでき、インプラント手術に必要な部品の全てが使用できる。歯科用インプラント埋入時には、カバースクリューが同時に使用されるため、同時に紫外線照射することは、手術時に重要なポイントとなる。
【００３９】
また、歯科用インプラント支持台の側面に凹部を設けることにより、歯科用インプラントとカバースクリューとヒーリングアバットメントを長手方向に、紫外線ランプの長手方向と平行に設置することができ、均一に紫外線が照射される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本考案による紫外線照射装置の正面図。
【図２】本考案による囲い板の正面図と平面図。
【図３】紫外線照射ランプを３個配置した紫外線照射装置の正面図。
【図４】本考案による囲い板の正面図と平面図。
【図５】一回法用の歯科用インプラントを説明する図。
【図６】二回法用の歯科用インプラントを説明する図。
【図７】歯科用インプラントが埋入された状態を説明する図。
【図８】歯科用インプラントとインプラントドライバを説明する図。
【図９】歯科用インプラント支持台を説明する図。
【図１０】歯科用インプラントとカバースクリューが支持台に保持された状態を説明する図。
【図１１】側面に歯科用インプラントとカバースクリューを保持する凹部が設けられた支持台の側面図。
【図１２】支持台の側面に保持された歯科用インプラントとカバースクリューが、真空紫外線ランプで照射されている時の状態を説明する図。
【図１３】本考案の紫外線照射装置の集中紫外線照射空間で、紫外線照射する前後の歯科用インプラントの濡れ性を評価した結果を示す図。
【考案を実施するための形態】
【００４１】
本考案による紫外線照射処置は、筐体内の分割板を移動させることで、紫外線照射ランプから２０ｍｍ以内での照射型ＢＯＸとして利用できる他、医療用の大きな機材や外科用器具などをセットして殺菌することができる。
【００４２】
特に、分割板を利用して紫外線照射ランプを囲んだ紫外線集中照射空間を設けて、他の空間を放熱空間とすることで、被照射物への集中的な紫外線照射と長時間の照射が可能となっている。
【００４３】
図１は本考案による紫外線照射ランプを２個使用した紫外線照射装置を示す図であり、図２は紫外線照射ランプを囲む囲い板を示している。図３は本考案による紫外線照射ランプを３個使用した紫外線照射装置を示す図であり、図４は紫外線照射ランプを囲む囲い板を示している。
【００４４】
図１に示した本考案による紫外線照射ランプを２個使用した紫外線照射装置１０は、筐体内が分割板１２によって、上下の空間に分けられている。下部の空間は放熱用の放熱空間１６として機能する。このために、分割板１２には空気の対流を円滑にする多数の穴を設けている。分割板１２は、仕切台１４によって上下に移動させて設置できる。図１に示した紫外線照射装置１０では、左右に対となる仕切台１４が３対設けている。この仕切台１４によって、被照射物の大きさに応じて紫外線照射ランプに近接した設置が可能となる。さらに、分割板１２は取り外すこともできる。
【００４５】
分割板１２で２分割された筐体内の上部空間は紫外線照射用の空間であり、紫外線照射ランプは集中紫外線照射空間の左右に設置される。さらに囲い板１８により紫外線照射ランプを囲んで集中紫外線照射空間２０を設けている。図１では、紫外線照射ランプを設定する紫外線照射ランプソケット２２を示しているが、この紫外線照射ランプソケット２２に各種紫外線ランプをセットして、紫外線を照射する。
【００４６】
囲い板１８は、図２に平面図と正面図を示している。囲い板１８は、上板４０、側板４２と前面板４４からなり、分割板１２と合わせて紫外線照射ランプを囲む集中紫外線照射空間２０を形成している。上板４０と側板４２の紫外線照射ランプを囲む面は、鏡面仕上げとし、紫外線を反射させている。側板４２は、垂直方向から約２０度の角度をもって下方に広げて取り付け、下部空間である放熱空間１６への放熱を効果的にしている。前面板４４には開口部４６を設けているが、この開口部４６は被照射物のセッティングのための作業用の開口である。
【００４７】
図１に示すように、囲い板１８は、筐体内空間の最上部に取り付けられ、上板４０の左右の端が取付部（図示せず）に載せている。囲い板１８は、単に取付部に載せるだけの構造であり、取り外しが自由にできる。
【００４８】
紫外線照射装置１０の前面には開閉扉２４が設けられており、取手２６で開閉する。開閉扉２４の内側には、筐体枠に沿って弾性体としてのスポンジが取り付けられており、開閉扉２４が閉められると、その圧力により筐体内部の密閉性が確保される。スポンジを使用することでコストが抑えられ、また、取り換え可能とすることができる。
【００４９】
被照射物のセッティングは、開閉扉２４を開けて、囲い板１８の開口部４６から分割板１２に載せてセットする。この時、被照射物を搭載する支持台３２を設けてもよい。支持台３２は、被照射物によって高さを調整し、紫外線照射ランプに近接した位置にセットする。
【００５０】
被照射物をセットしたら、開閉扉２４を閉じて、電源スイッチ２８を押す。電源が入ると、電源スイッチ２８は、電源ランプ兼用となっているため、電源スイッチ２８にランプが点灯する。そして、紫外線照射ランプの照射時間をＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ３４でセットする。ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ３４はタイマーとなっており、被測定物に合わせて最適な照射時間を設定する。照射時間の設定は、０１〜１０分の間は１分単位で設定が出来、そのあとは１５，２０，２５，３０，４０，５０分、そして、１，２，３時間の設定ができる。ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ３４をセットして照射時間を決定した後、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチ３０を押すと、紫外線照射ランプの電源が入り、紫外線照射が開始され、紫外線ランプ選択ＬＥＤ３６が点灯する。
【００５１】
紫外線照射ランプの選択は、ＬＡＭＰスイッチ３８で行う。紫外線ランプの点灯表示は、左右の紫外線はＬ／Ｒで示したＬＥＤで、中央部の紫外線ランプはＳで示したＬＥＤが点灯することで行われる。図１に示した紫外線照射ランプを２個使用した紫外線照射装置では、中央部の紫外線ランプが無いため、Ｓで示したＬＥＤは使用されず、ＬＡＭＰスイッチ３８を押すごとに左右の紫外線ランプのオン・オフが繰り返されることになる。図３に示した紫外線照射ランプを３個使用した紫外線照射装置では、ＬＡＭＰスイッチ３８を押すごとに、Ｌ／ＲとＳ及び全点灯が繰り返される。
【００５２】
電源スイッチ２８とＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチ３０を設けているのは、筐体内に設置する機材の再確認等の準備と、照射時間の確認のためである。
【００５３】
ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ３４でセットした時間が経過すると、紫外線照射ランプの電源が切断され、紫外線照射が終了する。紫外線照射中に中止したい場合は、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチ３０を押すと、紫外線照射ランプの電源が切断される。紫外線照射により筐体内に発生したオゾン（気相オゾンとも呼ばれている。）は、オゾン除去フィルタ３９を介して、外部に別途設置した吸引ポンプで吸引される。
【００５４】
吸引ポンプは、吸引チューブと信号ラインで紫外線照射装置１０と結ばれており、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ３４での設定時間終了時に作動を開始し、同時に紫外線照射装置１０にある吸引ポンプ作動ＬＥＤ３７が点灯する。吸引ポンプの作動時間は、２分，３分，３分半，４分の４段階で可変できる。余裕のある本体除菌スペースの大きさから、広いオゾン除去フィルタ３９を設けており、短時間で気相オゾンの除去を完了することができる。気相オゾンの除去は、おおよそ３分間で完了する。
【００５５】
図３は、集中紫外線照射空間２０に紫外線照射ランプを３個配置した紫外線照射装置１０−１である。図３では、紫外線照射ランプソケット２２を示しているが、この紫外線照射ランプソケット２２に紫外線照射ランプをセットし、集中紫外線照射空間の上部に１個と左右に１個ずつ配置して、計３個の紫外線ランプで３方を取り囲んだ構造としている。これにより、図１で示した紫外線照射装置１０よりも、さらに効果的な紫外線照射を実現している。
【００５６】
図４は、囲い板１８−１であり平面図と正面図を示している。囲い板１８−１は、上板４０、側板４２と前面板４４からなり、分割板１２と合わせて紫外線照射ランプを囲む集中紫外線照射空間２０を形成している。側板４２は、中心線から垂直方向に約２０度折り曲げて、紫外線照射ランプを囲んでいる。前面板４４には開口部４６を設けているが、この開口部４６は被照射物のセッティングのための作業用の開口である。
【００５７】
本考案による紫外線照射装置１０及び１０−１は、集中紫外線照射空間２０を設けることにより、歯科用インプラント用としてその効果が期待できる。歯科用インプラントは失われた歯の代替として歯槽骨に埋入されるため、除菌及びオッセオインテグレーション促進に対して紫外線の照射が効果的であるためである。
【００５８】
図５は、インプラント手術が一回で行われる一回法用の歯科用インプラントを示している。歯科用インプラント５０は、フィクスチャー５２とカラー部５４とアバットメント５６からなっている。フィクスチャー５２は、歯槽骨に埋入され生体組織と結合する。埋入のためにネジ状となっており、表面は微細な凹凸が設けられ、生体組織との接触面積を広くしている。材質はチタンが多く使用され、表面は酸化膜（酸化チタン）で覆われる。カラー部５４は義歯を取り付けるために備えられているが、歯槽骨に一部或は全部が埋め込まれる。アバットメント５６は、歯茎から露出しており、義歯を装着するための支柱となる。
【００５９】
図６は、インプラント手術が二回行われる二回法用の歯科用インプラントを示している。二回法用の歯科用インプラント５０−１は、フィクスチャー５２とカラー部５４とからなっている。歯科用インプラント５０−１はカラー部５４の上部を開口とした中空部を持ち、カバースクリュー６０及びヒーリングアバットメント６４を取り付けるためのネジ穴が設けられている。
【００６０】
カバースクリュー６０は歯科用インプラント５０−１に取り付けられて、カラー部の開口部をカバーキャップ６２で覆って中空部を閉じる。ヒーリングアバットメント６４は、一回目の手術の後、カバーアバットメンと取り換えて歯科用インプラント５０−１に取り付けて、義歯の土台として使用される。
【００６１】
二回法では、歯科用インプラント５０−１を歯槽骨に埋入して、カバースクリューを取り付けてから歯茎を縫合して上部を覆う。
【００６２】
図７は、一回目の手術後の状態を示している。歯槽骨７０に埋入している歯科用インプラント５０−１のフィクスチャー５２は、オッセオインテグレーションにより生体と結合する。カバースクリュー６０の装着後に歯茎の切開部を縫合するが、外界との交通を遮断するため上皮組織が増殖し、上皮組織のダウングロースを避けて、骨が吸収する。骨膜７２、結合組織７４と上皮組織７６は層状にカラー部５４の上部とカバーキャップ６２を覆っている。インプラント埋入時に切開した縫合部７８は組織結合して治癒している。
【００６３】
以上歯科用インプラントについて説明したが、生体内に埋めこまれ、直接生体組織と接触するため、手術前には十分な殺菌と汚染物除去が必要である。生体親和性のために付与される微細な表面の凹凸、溝や空孔は、一方では製造過程において有機化合物が付着あるいは吸着して汚染物となり、洗浄しても除去することは極めて難しく、オッセオインテグレーションの阻害要因となる。また、もともとの素材に含まれる不純物も存在する。さらには、長期的に保管している場合は、大気中に含まれる有機化合物の付着、吸着も生じる。
【００６４】
さらに、フィクスチャー５２はオッセオインテグレーションの促進のために紫外線照射による機能強化が期待されている。このような状況から、歯科用インプラントに紫外線を照射する作業を行う際には、人間の手で直接触ることが無いようにしなければならない。
【００６５】
生体組織と直接接触するのは、歯科用インプラント５０，５０−１においては、フィクスチャー５２とカラー部５４である。カバースクリュー６０はカバーキャップ６２であり、ヒーリングアバットメント６４はヒーリングキャップ６６である。特に歯科用インプラント５０−１は、カラー部５４の上面を除いては全表面が生体組織と接触するため、取り扱いは難しい。
【００６６】
このため、歯科用インプラントについては、インプラントドライバを装着した状態で、紫外線照射ができるようにした。
【００６７】
通常、歯科用インプラントは、滅菌パッケージに包装されたケースに入っている。歯科用インプラントを取り出す際には、ハンドピースに取り付けたインプラントドライバに結合させて取り出し、人間の手が触れないようにしている。取り出した歯科用インプラントは、ハンドピースを持ち、別途設置されているモータでインプラントドライバを回転させて歯槽骨に埋入される。
【００６８】
歯科用インプラントへの紫外線照射は、このインプラントドライバを利用して、紫外線照射装置にセットする。
【００６９】
図８は、二回法用の歯科用インプラント５０−１にインプラントドライバ６８を装着した状態を示している。インプラントドライバ６８の上部がハンドピースに取り付ける結合部である。歯科用インプラント５０−１は、インプラントドライバ６８を操作部とすればよく、生体組織に直接接する部分に触る必要がない。一回法用の歯科用インプラントであっても同様の状態が実現できる。なお、インプラントドライバ６８が結合した状態で販売されている歯科用インプラントもあり、この場合は、そのまま利用可能である。
【００７０】
図９は、歯科用インプラント、カバーアバットメンとヒーリングアバットメントを設置する歯科用インプラント支持台の平面図と側面図である。歯科用インプラント支持台８０には、保持部８２があり、歯科用インプラント５０，５０−１とカバースクリュー６０とヒーリングアバットメント６４をセットする。保持部８２は、円形の凹部が二重に設けられ、径の大きな円形の凹部の中に、径が小さく深さの深い円形の凹部がある。
【００７１】
図１０は、歯科用インプラント５０−１とカバースクリュー６０を歯科用インプラント支持台８０に設置した状態を示す図である。歯科用インプラント５０−１は、インプラントドライバ６８を結合させて、インプラントドライバ６８の軸部分を保持部８２の凹部にセットしている。インプラントドライバ６８の他、歯科用インプラント５０−１のホルダー８４があれば、ホルダー８４と結合された状態でセットしてもよい。カバースクリュー６０は、ネジ部を保持部８２の内部の凹部に差し込んでセットしている。
【００７２】
図１１は、横型歯科用インプラント支持台である。横型歯科用インプラント支持台８６は、側面に保持部８２−１，８２−２を設け、大径の凹部の中にある小径の凹部は貫通させ、共通に使用している。小径の凹部共通にする必要は無く、別の位置に設けてもよい。また、貫通させなくてもよい。勿論、片側だけに保持部を設けてもよく、保持部を側面部のどの位置に設けるかは設計上の問題でもある。
【００７３】
図１２は、横型歯科用インプラント支持台８６に、インプラントドライバ６８が結合された歯科用インプラント５０−１とカバースクリュー６０を設置し、紫外線照射装置１０の紫外線照射ランプ８８にセットした状態を示している。紫外線照射ランプ８８は、図１で示した紫外線照射装置１０の紫外線照射ランプソケット２２に挿入されるから、正面から奥に向かって水平に配置される。
【００７４】
このため、横型歯科用インプラント支持台８６を使用してインプラントドライバ６８が結合された歯科用インプラント５０−１とカバースクリュー６０を設置すれば、紫外線照射ランプ８８の長手方向と、歯科用インプラント５０−１及びカバースクリュー６０の長手方向が一致し、効率の良い紫外線照射が可能となる。一回に紫外線照射される本数は少ないが、横型歯科用インプラント支持台８６を数個は配置可能であるため、実用的にはこの配置でも十分である。
【００７５】
紫外線照射ランプは、主に低圧紫外線ランプが使用される。低圧紫外線ランプは、１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長に強度を有するスペクトル分布を示す。波長１８５ｎｍの真空紫外線は、空気中の酸素Ｏ２に吸収され、オゾンＯ３を生成する。このオゾンＯ３に波長２５４ｎｍの紫外線が吸収されると、原子状活性酸素［Ｏ］を生成する。また、波長１８５の真空紫外線は、光子のエネルギーが強く、モルあたりのエネルギーが６５１ｋＪ／ｍｏｌであり、一般的にＣｍＨｎＯｋで示した有機化合物をｍＣ、ｎＨ、ｋＯに解離する。この解離した有機物ｍＣ、ｎＨ、ｋＯに、酸化力の強い原子状活性酸素［Ｏ］が反応して、二酸化炭素ＣＯ２や水Ｈ２Ｏのような揮発性物質を生成し、揮発により除去される。
【００７６】
低圧紫外線ランプから発生する真空紫外線は波長が１８５ｎｍであり、大気中の酸素による吸収は、波長１７２ｎｍのエキシマ光より少なく、低圧紫外線ランプから２０ｍｍの位置であっても光強度の減衰は、約２０％である。従って、立体形状である歯科用インプラントには適しているが、それでも均一で高精度な清浄表面を得るためには、低圧紫外線ランプに対して歯科用インプラントを平行に置く方がより効果的である。
【００７７】
紫外線ランプは、低圧紫外線ランプの他、高圧紫外線ランプやエキシマランプを使用してもよい。エキシマランプは、高温となるため、エキシマランプの上部には水冷装置を設ける。
【００７８】
図１３は、低圧紫外線ランプを本考案の紫外線照射装置に使用して、チタン製の歯科用インプラントに紫外線を照射した場合に、紫外線照射前後での水に対して濡れ性を調査した結果を示している。フィクスチャーへの紫外線照射前は、水に対しては撥水性の高い表面状態となっているが、紫外線照射後は、極めて親水性が高く濡れた状態となっている。紫外線の照射時間は、紫外線ランプが２個である紫外線照射装置１０の場合は約１５分、紫外線照射ランプが３個である紫外線照射装置１０−１の場合は約８分である。
【００７９】
これは、フィクスチャー表面の酸化膜である酸化チタンが、紫外線により電子励起され、酸化チタン分子の酸化還元反応により大気中の水分と水酸基結合しているブリッジを形成して親水性の表面状態となったからである。この表面活性化による酸化還元反応が、フィクスチャーと歯槽骨内部の生体組織との間で生成することにより、オッセオインテグレーションが促進されるものと考えられる。また、紫外線照射ではオゾンの発生が、チタン製フィクスチャーの表面で酸化反応を促し、酸化チタンの被膜が形成されるものと考えられる。
【００８０】
紫外線照射装置で紫外線洗浄を行ことにより、チタンあるいは酸化チタンに含まれる不純物の除去、特に炭素成分の除去が効果的に行われるが、この場合は、紫外線ランプの照射時間は１時間以上とするのが効果的である。ただ、照射時間が長いため、あらかじめ炭素成分の除去を目的に紫外線洗浄しておき、インプラント手術直前に、歯科用インプラントへ紫外線照射して表面活性化をおこない、埋入してもよい。
【００８１】
紫外線照射によるオッセオインテグレーションの促進は、フィクスチャー表面の酸化チタンの特性に依存するため、全てのチタン製歯科用インプラントに同様の効果を生ずるものではなく、そのチタン原料や製造方法によっても異なってくるのは当然であろう。近年では、積極的にフィクスチャー表面を酸化チタンの被膜を形成する方法も研究されており、オッセオインテグレーションとの関係が明らかになってきている。その場合においても、本考案による紫外線照射装置が有効であり、今後の発展に大いに貢献できるものと確信している。
【００８２】
以上、本考案の紫外線照射装置について説明したが、本考案はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。
【符号の説明】
【００８３】
１０，１０−２１  紫外線照射装置
１２  分割板
１４  仕切台
１６  放熱空間
１８，１８−１  囲い板
２０  集中紫外線照射空間
２２  紫外線照射ランプソケット
２４  開閉扉
２６  取手
２８  電源スイッチ
３０  ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチスイッチ
３２  支持台
３４  ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ
３６  紫外線ランプ選択ＬＥＤ
３７  吸引ポンプ作動ＬＥＤ
３８  ＬＡＭＰスイッチ
３９  オゾン除去フィルタ
４０  上板
４２  側板
４６  前面板
４６  開口部
５０，５０−１  歯科用インプラント
５２  フィクスチャー
５４  カラー部
５６  アバットメント
６０  カバースクリュー
６２  カバーキャップ
６４  ヒーリングアバットメント
６６  ヒーリングキャップ
６８  インプラントドライバ
７０  歯槽骨
７２  骨膜
７４  結合組織
７６  上皮組織
７８  縫合部
８０  歯科用インプラント支持台
８２  保持部
８４  ホルダー
８６  横型歯科用インプラント支持台
８８  紫外線照射ランプ
【図１】
0003203603.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003203603.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003203603.tif 000011
【図１０】
0003203603.tif 000012
【図１１】
0003203603.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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