(57)【要約】【課題】歯科用根管充填材に形状記憶機能を付与することによって、根管を容易にかつ緊密に封鎖することが可能な新規の根管充填法を実現する。【解決手段】現在の臨床において歯科用根管充填材の主成分として最も広く使用されているトランスポリイソプレンは、硫黄やジクミルペルオキサイドによって容易に架橋し、架橋によって得られた成型物は優れた形状記憶機能を持つことに着目し、根管充填予定の根管よりもひとまわり大き目の形状に成型した歯科用根管充填用材を作成する。これを加熱軟化して根管に挿入可能な形状に変形し、さらに０℃で冷却することによって変形を固定した後、この細めに変形固定した根管充填用ポイントを根管に挿入すると口腔内温度による刺激によって形状が回復しながら根管壁に密着していき、根管内を緊密に封鎖することが可能となることを特徴とする根管充填法である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径の異なる連続した細管と、封入加重器と、電気抵抗測定器と、恒温槽から構成される細管封鎖性測定器。
【請求項２】
細管封鎖性を測定する方法。
【請求項３】
形状記憶樹脂で構成されている歯科用根管充填材。
【請求項４】
形状記憶樹脂がトランスポリイソプレンと、架橋剤と、加硫促進剤とを主成分として、これらを架橋してなる請求項３に記載の歯科用根管充填材。
【請求項５】
形状記憶樹脂が口腔内温度の温度刺激によって、変形された形状を元来の記憶されていた固定形状に復元する請求項３または請求項４に記載の歯科用根管充填材。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれかに記載の歯科用根管充填材を根管充填予定の根管よりもひとまわり大き目の形状に成型し、この歯科用根管充填材を４５〜１００℃に加熱軟化し、根管に挿入可能な形状に変形し、つぎに０℃で冷却することによって変形を固定し、この変形を固定した歯科用根管充填材を根管に挿入し、口腔内温度による刺激によって固定形状に復元し、根管内を緊密に封鎖する根管充填法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、歯科の歯内療法における歯科用根管充填材およびこれを使用した根管充填法と封鎖性試験に関する。より詳しくは、形状記憶機能を付与した歯科用根管充填材を用いた根管充填法とそれを評価するための封鎖性試験法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯科の歯内療法において、不可逆性歯髄炎や根尖性歯周炎と診断された歯牙については、感染歯髄や感染歯質を除去するために一般的にリーマーやファイルといった歯科用の根管治療器具を用いて根管の拡大、形成がなされる。その後、十分に洗浄消毒が行われた根管は歯科用根管充填材を用いて根管充填処置がなされるが、この処置において最も重要なのは根管内を気密に密閉し空隙を無くすことである。それによって根管内の再感染や有害物質の貯留を防ぎ、また根管から歯周組織への感染経路を遮断することによって根尖部歯周組織の治癒を図り、歯髄が除去された死歯を生体にとって無害な状態で保存することが可能となる。すなわち、根管充填処置とは、歯内療法においてその予後の成否を左右する非常に重要な仕上げの処置であり、それまでの治療がいかに順調に進行していても根管充填処置が失敗してしまうと、予後不良となってしまう場合が多い。
【０００３】
歯科用根管充填材として現在最も広く使用されている材料はトランスポリイソプレンであるが、臨床で一般的に行われているトランスポリイソプレンを用いた根管充填法の代表的なものとして側方加圧法と垂直加圧法の二種類が挙げられる。側方加圧法とは、テーパーのついたポイント状に成型したマスターポイントとアクセサリーポイント、さらにポイント間あるいはポイントと根管壁との空隙を補い、またポイントを固定するための役割を果たす歯科用根管充填用シーラーとを併用して行う方法である。一方、垂直加圧法とは、根管充填材を加熱軟化して可塑性が得られた状態で根管に挿入するか、もしくは根管内でこの材料を加熱軟化した後、歯冠側から根尖に向かって軟化した歯科用根管充填材を圧接し充填する方法である。側方加圧法で使用する歯科用根管充填用ポイントも垂直加圧法で使用する歯科用根管充填材も、未架橋のトランスポリイソプレンに酸化亜鉛、ワックス、レジンおよびエックス線造影剤等を添加した複合材料である。
【０００４】
側方加圧法の術式について説明を行う。拡大形成した根管によく適合するマスターポイントを選択し、歯科用根管充填用シーラーをレンツロという器具を用いて根管壁に塗布した後、マスターポイントに歯科用根管充填用シーラー塗布した状態で根管に挿入し、スプレッダーという器具を用いてマスターポイントを側方に圧接することによって生じた空隙に歯科用根管充填用シーラー塗布したアクセサリーポイントを挿入し、再度スプレッダーで側方に圧接しアクセサリーポイントを挿入するという作業を繰り返して充填していく方法である。この歯科用根管充填用ポイントについては先行技術として特開平２００２−８０３１８号に記載がある。側方加圧法の問題点としては操作が煩雑であること、マスターポイントが適合しにくい形状が不規則な根管については緊密に充填することが困難であること、歯科用根管充填用シーラーの収縮が生じることなどが指摘されている。
【０００５】
一方、側方加圧法の問題点を解消するといわれているのが垂直加圧法であり、この方法は比較的低温で軟化し高い流動性を得られる歯科用根管充填材が適しており、先行技術として特開平９−１４３０２０号、特開平２００１−１６３７１７号に記載がある。
【０００６】
本願発明者らは、第１１５回日本歯科保存学会において次のような内容を発表した。トランスポリイソプレンを架橋することによって形状記憶樹脂の作製を試みたが、結果として架橋剤の添加量が増加するにしたがって変形回復温度が低下した。この理由としては、分子内あるいは分子間の架橋点の増加によって網目構造が密になった結果、ＴＰＩ分子の移動が制限され、変形を固定するための結晶化に寄与する部分が減少したことや、また、原形に回復するための復元力が増加したことなどが原因と考えられた。架橋剤の添加量を増加することは、変形回復温度を低下させるとともに転移温度以上における緩和弾性率や回復応力を高めるのにも有効であった。しかしながら、この内容を発表した時点で明らかになったのは樹脂の特性のみで用途応用については、まだ不明であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
垂直加圧法は、加熱軟化し可塑性が得られた状態の歯科用根管充填材を圧接して充填するために、不規則な形状の根管にも短時間で根管充填を行うことが可能である。しかしながら、垂直加圧法を行うにあたって、軟化した歯科用根管充填材がどの程度まで充填されたかを術中に確認する方法がなく、その判断は術者の勘に頼るところが大きいため歯科用根管充填材が根尖まで到達せず充填不足を起こしてしまうという問題点がある。
また、根尖口が大きく開いている場合には、多量の加熱された歯科用根管充填材を根尖歯周組織に押し出してしまった結果、炎症を惹起する危険性がある。
さらに、いかに緊密に根管充填を行っても、加熱軟化した歯科用根管充填材が根管内において冷却する過程で生じる収縮、およびトランスポリイソプレンの結晶化によって生じる収縮などによって歯科用根管充填材と根管壁との間に空隙が生じる可能性が高い。
本願発明者らの架橋剤の添加量が変形回復特性に及ぼす影響について、架橋剤の添加量を増加することは、変形回復温度が低下させるとともに転移温度以上における緩和弾性率や回復応力を高めるのに有効であるという内容の第１１５回日本歯科保存学会の発表においては、樹脂の緩和弾性率や回復応力についての効果を述べたに過ぎず、用途応用については不明であった。
本発明は、上記した側方加圧法および垂直加圧法の欠点を克服するものであり、形状記憶樹脂を用いて、操作性および封鎖性に優れた歯科用根管充填材および根管充填法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、細管封鎖性測定器を用いて封鎖性について鋭意研究を行った結果、形状記憶機能を付与した歯科用根管充填用材を試作し、この材料を用いて優れた操作性と長期にわたっての緊密な封鎖が得られ上記課題を解決した。
すなわち、現在の臨床において歯科用根管充填材として最も広く使用されているトランスポリイソプレンは、硫黄やジクミルペルオキサイドによって架橋すること、また、結晶性の高分子材料であるために容易に変形を固定することが可能であるという２つの性質を併せ持っており、この２つの性質を利用することによってトランスポリイソプレンは形状記憶という機能を持った材料となることに着目し、これを歯科分野に応用できることを見出した。
【０００９】
根管充填予定の根管よりもひとまわり太目の形状に成型された歯科用根管充填材を加熱軟化して根管に挿入可能なサイズに変形し、さらに０℃で冷却することによって変形を固定した後、この細めに変形固定した歯科用根管充填用材を根管に挿入すると、口腔内温度による刺激によって形状が回復しながら根管壁に密着していき、根管内を緊密に封鎖することが可能となることを特徴とする根管充填法によって、根管を容易にかつ緊密に封鎖する新規の根管充填法を実現したものである。
【００１０】
本発明の架橋剤としては硫黄、ジクミルペルオキサイドがあげられ、本発明の加硫促進剤としては酸化亜鉛、ステアリン酸が挙げられる。
本発明の連続した細管は、円形、楕円形のガラス製で直径１〜８ｍｍである。
本発明の封入加重器は、棒状で直径０．５〜５ｍｍのステンレス製で重量１０〜１０００ｇｆである。
本発明の電気抵抗測定器は、デジタルマルチメーター（例えば、ＰＣ５２０Ｍ　三和電気計器社製）を用いた。
本発明の恒温槽は、インキュベーター（例えば、ＩＣ４００　やまと社製）を用いた。
【００１１】
本発明の歯科用根管充填材は、形状記憶樹脂で構成されている。この形状記憶樹脂がトランスポリイソプレンと、架橋剤と、加硫促進剤とを主成分として、これらを架橋させるものも含む。トランスポリイソプレン１００部に対して架橋剤１．５〜１０部より好ましくは６〜９部、加硫促進剤２５〜３５部の組成のものが好ましい。架橋剤としては硫黄とジクミルペルオキサイドとの組成比が１／３〜１／１０が好ましい。
また、この形状記憶樹脂が口腔内温度の温度刺激によって、変形された形状を元来の記憶されていた固定形状に復元するものも本発明の歯科用根管充填材である。
この形状記憶樹脂の結晶化温度（冷却速度１℃／ｍｉｎ）が、５〜３０℃であって、口腔内温度の温度刺激によって変形された形状を元来の記憶されていた固定形状に復元するものも本発明の歯科用根管充填材である。
本発明の根管充填法は、これらの歯科用根管充填材を根管充填予定の根管よりもひとまわり大き目の形状に成型し、この歯科用根管充填材を４５〜１００℃に加熱軟化し、根管に挿入可能な形状に変形し、つぎに０℃で冷却することによって変形を固定し、この変形を固定した歯科用根管充填材を根管に挿入し、口腔内温度による刺激によって固定形状に復元し、根管内を緊密に封鎖する方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の形状記憶機能を持つ歯科用根管充填材は、トランスポリイソプレン、架橋剤として硫黄、ジクミルペルオキサイド、加硫促進剤として酸化亜鉛、ステアリン酸から構成されており、まず、これらの成分の混練りを行って未架橋ゴムを作製し、これを金型に填入した後、５〜５０ｋｇｆの荷重をかけたまま１５０〜１６５℃で３０分〜３時間の加硫処置を行い、試料作成を行った。
トランスポリイソプレン１００部に対して架橋剤１．５〜１０部より好ましくは６〜９部、加硫促進剤２５〜３５部の組成のものが好ましい。架橋剤としては硫黄とジクミルペルオキサイドとの組成比が１／３〜１／１０が好ましい。
【００１３】
〈封鎖性測定器について〉
図１に基づいて説明する。作製した試料を用いて細管の封鎖を行った後、封鎖性を評価するために、１％フクシン溶液の浸透およびデジタルマルチメーターによる抵抗値の測定によって漏洩の測定を行う。
【００１４】
〈封鎖試験方法について〉
図２に基づいて説明する。実施例に示した配合例で混練りを行った未加硫ゴムを金型に填入し、２０ｋｇｆの荷重を負荷し１６０℃で２時間の加硫処置を行い、直径６．０ｍｍ、長さ７．５ｍｍの円柱状の試料を作製し、この試料を９０℃水中で３分間加熱軟化した後、直径４．６ｍｍの円柱状に変形させ、０℃で１０分間冷却し変形の固定を行い、図２に示すように、変形が固定された試料を擬似根管として用いた内径５．５ｍｍの細管に挿入し、１００ｇｆの荷重を加えたままの状態で３７℃雰囲気中に１０分間放置し、変形を回復させて細管の封鎖を行う。
【００１５】
〔実施例１〕
歯科用根管充填材の成分を以下の組成比に調製した。
トランスポリイソプレン１００部
酸化亜鉛３０部
ステアリン酸１部
硫黄１．２５部
ジクミルペルオキサイド７．５部
【００１６】
これらの成分の混練りを行い、未架橋ゴムを作製した。これを金型たとえば、直径６．０ｍｍ、長さ９．０ｍｍの金型に填入した後、２０ｋｇｆの荷重をかけたまま１６０℃で２時間の加硫処置を行った。円柱状の試料を作製した。これを９０℃水中で３分間加熱軟化して、長軸方向に３０％圧縮変形させた後、０℃で１０分間冷却し、変形の固定を行った。この変形が固定された試料を１２〜８０℃の温度範囲で１．０℃／分の速度で昇温および降温させた場合の各温度における試料長さをレーザー変位計にて測定した。変形させていない試料の２４℃での試料長さをＬ２４とし、各温度での試料長さをＬｔとした場合のＬｔ／Ｌ２４の値を図３に示した。Ｘ軸は温度を示しＹ軸はＬｔ／Ｌ２４を示す。
【００１７】
同様に変形が固定された試料の上部にロードセルに接続した圧子をわずかに接触させて、圧子の位置はそのまま固定し、温度１２〜８０℃の範囲で１．０℃／分の速度で昇温および降温させた場合の変形の回復にともなって生じる変形回復応力について、圧縮試験機を用いて測定した結果を図４に示した。Ｘ軸は温度を示しＹ軸は回復応力を示す。
【００１８】
圧縮試験機を用いて試料の長軸方向に圧縮速度１０ｍｍ／分で５％のひずみを与え、４〜７０℃の温度範囲で緩和弾性率の測定を昇温の場合について行った。
但し、緩和弾性率Ｅｒは、
Ｅｒ（５）＝ｆ（５）　／γ　〔ｆ（５）：５秒後の応力、γ：ひずみ〕
から求め、図５に示した。
【００１９】
〔実施例２〕
次に、直径６．０ｍｍ、長さ７．５ｍｍの円柱状の試料を作製し、この試料を９０℃水中で３分間加熱軟化した後、直径４．６ｍｍの円柱状に変形させ、０℃で１０分間冷却して変形の固定を行い、図２に示すように変形が固定された試料を、擬似根管として用いた内径５．５ｍｍの細管に挿入し、１００ｇｆの荷重を加えたままの状態で３７℃雰囲気中に１０分間放置し、変形を回復させて細管の封鎖を行った。その後、試料による細管の封鎖性を調べるために、図１に示すように１％フクシン溶液の浸透およびデジタルマルチメーターによる抵抗値の測定によって漏洩の測定を行った。
【００２０】
実施例１の配合例に従って作製した試料は、実地例２〜４と比較して、図３に示されるように、最も低温側において変形の回復がおこり、また、転移温度以上においては図４に示されるようにて変形回復応力、緩和弾性率はいずれも最も高い値を示した。封鎖性試験については良好な封鎖が得られた。
【００２１】
〔実施例３〕
歯科用根管充填材の成分を以下の組成比に調製した。
トランスポリイソプレン１００部
酸化亜鉛３０部
ステアリン酸１部
硫黄０．５部
ジクミルペルオキサイド３．０部
以上の配合例で、実施例１と同様な手順に従って試料を作製し、また同様な測定を行った。その結果を図３〜５に示した。図３に示されるように変形が回復する温度は実地例１よりも高く、また、転移温度以上においては図４，５に示されるように変形回復応力、緩和弾性率はいずれも実地例１よりも低い値を示した。また、実施例１と同様の封鎖性試験を行った結果、変形は回復し、緊密な封鎖が得られた。
【００２２】
〔実地例４〕
歯科用根管充填材の成分を以下の組成比に調製した。
トランスポリイソプレン１００部
酸化亜鉛３０部
ステアリン酸１部
硫黄０．７５部
ジクミルペルオキサイド４．５部
以上の配合例で、実施例１と同様な手順に従って試料を作製し、また同様な測定を行った。その結果を図３〜５に示した。図３に示されるように変形が回復する温度は実地例１よりも高く、また、図４、５に示されるように変形回復応力、緩和弾性率はいずれも実地例１よりも低い値を示した。また、実施例１と同様の封鎖性試験を行った結果、変形は回復し、緊密な封鎖が得られた。
【００２３】
〔実施例５〕
歯科用根管充填材の成分を以下の組成比に調製した。
トランスポリイソプレン１００部
酸化亜鉛３０部
ステアリン酸１部
硫黄１．０部
ジクミルペルオキサイド６．０部
以上の配合例で、実施例１と同様な手順に従って試料を作製し、また同様な測定を行った。その結果を図３〜５に示した。図３に示されるように変形が回復する温度は実地例１よりも高く、また、図４，５に示されるように変形回復応力、緩和弾性率はいずれも実地例１よりも低い値を示した。また、実施例１と同様の封鎖性試験を行った結果、変形は回復し、緊密な封鎖が得られた。
【００２４】
〔比較例１〕
現在、臨床でよく使用されている垂直加圧法用の歯科用根管充填材の市販品であるＯｂｔｕｒａ（Ｏｂｔｕｒａ社製），オブチュレーションガッタハード（東洋化学研究所社製），Ｕｌｔｒａｆｉｌ　ｒｅｇｕｌａｒ　ｓｅｔ（Ｈｙｇｅｎｉｃ社製）の３種類について、それぞれメーカーの指示に従って試料を加熱軟化し、擬似根管として用いた５ｍｌピペットの先端から１５ｍｍの部位までの部位をメーカー指定の充填器を用いて充填を行い、直ちに１分間の垂直加圧を行った。その後ピペットの先端を１％フクシン溶液に浸したまま３７℃雰囲気中に保存し、色素の浸透を調べた結果、充填後６０分後には３種類の市販品とも１０ｍｍ以上の色素の浸透が認められた。垂直加圧法用の歯科用根管充填材の市販品は、いずれも緊密な封鎖が得られなかった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明により、操作性および封鎖性に優れた歯科用根管充填材およびそれを用いた新規の根管充填法が実現した。まず、側方加圧法で問題点として挙げられた操作の煩雑さについては、歯科用根管充填材が口腔内の温度刺激による変形の回復によって自ら根管壁に密着していくことにより著しく改善され、封鎖性も格段に向上する。
また、歯科用根管充填用シーラーと併用した場合、変形の回復によって太さが太くなることにより歯科用根管充填用シーラーの収縮を補うことも可能である。
【００２６】
さらに、垂直加圧法で問題点でとして挙げたような充填不足や根尖口からの歯科用根管充填材の押し出しもなく、また、根管内における歯科用根管充填材の冷却による収縮も発生せず、むしろ根管壁を圧迫するような回復応力が歯科用根管充填材に生じることにより、さらに封鎖が確実なものとなる効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の細管封鎖製測定装置を示す図である。
【図２】本発明の細管封鎖製測定装置に歯科用根管充填材を挿入し封入荷重器で荷重をかけたところを示す図である。
【図３】本発明の形状記憶樹脂の変形させた試料形状の回復を示す図である。
【図４】本発明の形状記憶樹脂の温度を上昇に伴って生じる変形回復応力を示す図である。
【図５】本発明の形状記憶樹脂の温度を上昇に伴う緩和弾性率を示す図である。
【符号の説明】
１１　　試料
２２　　恒温槽
３３　　細管
４４　　荷重
５５　　温度計
６６　　水
７７　　１％フクシン溶液
８８　　デジタルマルチメーター
９９　　水槽
１００　電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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