(57)【要約】【課題】  超音波エネルギーにより導入する傷害性の少ない、歯あるいは歯周組織への導入用薬剤の歯あるいは歯周組織の薬剤導入装置を提供する。【解決手段】  導入用薬剤は、超音波エネルギーにより歯あるいは歯周組織に導入して治療する混合物であって、プラスミドＤＮＡあるいは薬剤と微小気泡との混合物からなる導入用薬剤を、超音波を歯の標的部に照射する、取り外しできる超音波発振部を先端部に備えた超音波発振器１と、標的部に歯への導入用薬剤を供給する薬物押し出し装置９とを備えた薬剤導入装置で歯あるいは歯周組織に導入する。【選択図】図１
2004182728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波エネルギーにより歯あるいは歯周組織に導入して治療する混合物であって、プラスミドＤＮＡあるいは薬剤と微小気泡との混合物からなることを特徴とする歯あるいは歯周組織への導入用薬剤。
【請求項２】
微小気泡の含有量が０．００１〜１０％であることを特徴とする請求項１記載の歯あるいは歯周組織への導入用薬剤。
【請求項３】
超音波を歯あるいは歯周組織の標的部に照射する、取り外しできる超音波発振部を先端部に備えた超音波発振器と、標的部に請求項１記載の歯あるいは歯周組織への導入用薬剤を供給する薬物押し出し装置とを備えた歯あるいは歯周組織への薬剤導入装置。
【請求項４】
超音波発振器の超音波の周波数および強度を調整する調整手段と、周波数を切り替えることで超音波発振方向を自由に選べる操作装置を備えたことを特徴とする請求項３記載の歯あるいは歯周組織への薬剤導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波エネルギーにより歯あるいは歯周組織に導入される導入用薬剤および歯あるいは歯周組織への薬剤導入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
疾患に関わる遺伝子情報を治療へ応用するゲノム医療が近年急速に進展しつつある。そのひとつとして遺伝子治療は、癌、糖尿病、心疾患、血管疾患、神経変性疾患など広範な疾患へ臨床応用がなされつつある。遺伝子治療には、細胞に傷害を与えず目的遺伝子が標的細胞に効率良く組み込まれ、その遺伝子が発現して蛋白合成がなされ機能が発現する遺伝子導入が必要である。
【０００３】
遺伝子の導入法には、ウイルスが元来もつ細胞侵人機構を利用するウイルスベクター法と、化学的（リン酸カルシウム法、リポソーム法）あるいは物理的操作（遺伝子銃、エレクトロポレーション法）による非ウイルスベクター法があげられる。
【０００４】
一方、骨形成因子（ＢＭＰｓ：Ｂｏｒｎ  Ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｔｅｉｎｓ）は歯牙の発生に深く関与することが知られており、象牙芽細胞が最終分化する時期にＢＭＰ２（Ｂｏｎｅ  Ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ  Ｐｒｏｔｅｉｎ２）、ＢＭＰ７およびＧＤＦ１１（Ｇｒｏｗｔｈ／ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ  Ｆａｃｔｏｒ１１）／ＢＭＰ１１のｍＲＮＡ発現がみられる。ヒトリコンビナントＢＭＰｓ蛋白を吸着させたビーズを応用する、あるいはＢＭＰ遺伝子をエレクトロポレーションにより遺伝子導入すると象牙芽細胞のマーカーであるＤＳＰ（Ｄｅｎｔｉｎ  Ｓｉａｌｏｐｒｏｔｅｉｎ）の発現が誘導される。またｉｎ  ｖｉｖｏにおいて、生活歯髄切断面にヒトリコンビナントＢＭＰｓ蛋白を応用すると大量の修復象牙質形成がみられる。このことから、ヒトリコンビナントＢＭＰｓは歯髄細胞の象牙芽細胞への分化に関与し、象牙質形成を促進すると考えられ、覆髄剤として臨床応用する可能性が示唆されている。
【特許文献１】特開平５−７８２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウイルスベクターでは導入効率は高いが、挿入により変異原性が生じる。また、レトロウイルスは、ウイルスゲノムが宿主染色体に組み込まれるため、外来遺伝子を安定に長期に発現させられるが、発癌性があり、分裂している細胞にしか遺伝子を導入できない。アデノウイルスは細胞傷害性と細胞性免疫反応が強く、発現持続が十分でない。また正電荷型リポソームは導入できる遺伝子サイズに制限がなく、複製されず、免疫反応がほとんど起こらないが、導入効率が低く、細胞毒性がある。
【０００６】
これらの導入法に対して、エレクトロポレーション法では遺伝子導入量に限界がなく、ウイルスなどの特殊なＤＮＡ構造に組み込む必要はなく、暫間的、一過性なので安全性が高い。しかも導入効率が他の方法に比べ高く有利である。しかしながら、電極があたったところでは組織に損傷を与え、遺伝子導入の不均一性から、露髄面が完全に象牙質で覆われることが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、超音波エネルギーにより導入する傷害性の少ない、歯あるいは歯周組織への導入用薬剤および歯あるいは歯周組織の薬剤導入装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による歯あるいは歯周組織への導入用薬剤は、超音波エネルギーにより歯に導入して治療する混合物であって、プラスミドＤＮＡあるいは薬剤と微小気泡との混合物からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の歯あるいは歯周組織への薬剤導入装置は、超音波を歯あるいは歯周組織の標的部に照射する、取り外しできる超音波発振部を先端部に備えた超音波発振器と、標的部に歯への導入用薬剤を供給する薬物押し出し装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では超音波エネルギーを利用するので、電気的遺伝子導入法に比べて、特殊な電極を開発する必要もなく、その電極棒の先があたった面の必然的壊死を免れた。また電気が流れた部位のみの限局的遺伝子導入に比べて、歯髄面に広範囲に効率よく遺伝子が導入された。
【００１１】
また、ｉｎ  ｖｉｖｏにおいて生活歯髄切断面に超音波遺伝子導入した場合においても、露出した歯髄表面全体にわたり均一に遺伝子が導入され、修復象牙質は露髄面全体に形成されていたことから、電気的遺伝子導入法より有利である。
【００１２】
また、現在遺伝子導入に多く用いられているアデノウイルス・ベクターは発癌性、毒性、免疫反応などの安全性について非常に問題となっている。
【００１３】
本発明により、超音波を用いてプラスミドＤＮＡを効率的にしかも安全に露髄面に遺伝子導入できることが示されたことから、今後、新しい覆髄法として臨床応用が可能となる。
【００１４】
本発明では、従来の単に薬剤を塗布あるいは貼薬する方法に比べて、薬剤が象牙細管内により深く浸透し、超音波造影剤併用による化学的・物理的相乗効果により、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。本発明の超音波を用いた新しい虫歯治療あるいは抜髄・感染根管治療あるいは歯周組織疾患の治療により、治療の能率化によるチェアタイム、通院回数の減少、歯の痛み、咬合不全による国民の生産性の減少の防止、歯髄の確実な保存しいては歯の保存によるＱＯＬの向上、医療費の削減など、国民・国家に多大な影響が与えられることが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
マイクロバブルとして用いたＯｐｔｉｓｏｎは、アルブミンでできた赤血球より小さいカプセルの殼の中にプロパンガス（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）が含まれている。マイクロバブルは、弾性、圧縮性があり、水より密度が低く、生体組織と体液の間で音響インピーダンスの不均衡を生じる。よってこのような性質により超音波を効率良く反射する。また、マイクロバブルはキャビテーションのためのエネルギー閾値を低下させる。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。キャビテーションはマイクロバブルを破壊し、マイクロバブルに付着あるいは封入されていた薬物や遺伝子が放出される。いずれガスは体内に吸収されるが、超音波の照射によってカプセルの崩壊を時間的、空間的に制御できる。マイクロバブルはまた、細胞に特異的なあるレセプターをターゲットにすることが可能である。
【００１６】
本発明では、歯髄組織に超音波エネルギーを利用して、プラスミドＤＮＡをマイクロバブルと混合した形でＧＦＰ（Ｇｒｅｅｎ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｅｉｎ）遺伝子を導入する。その結果、Ｏｐｔｉｓｏｎが１０％前後の含有率で、周波数１ＭＨｚ、強度０．５Ｗ／ｃｍ２、照射時間３０秒が最も効率よく歯髄面上に遺伝子導入できる条件であることが判明した。
【００１７】
このような条件下での超音波による遺伝子の導入では歯髄細胞組織に傷害や壊死を与えることなく、細胞核内に遺伝子を導入することが可能であった。
【００１８】
同様の条件下で歯髄組織にＧＤＦｌｌプラスミドＤＮＡを超音波エネルギーにより導入を行ったところ、マウス歯胚間葉を用いて電気的遺伝子導入を行った場合と同様に、歯髄細胞の象牙芽細胞への分化が誘導された。
【００１９】
図１は本発明の歯への薬剤導入装置の全体図、図２（ａ）は導入装置の操作装置の説明図、（ｂ）はテレビモニターの画像の一例を示す図、図３は超音波素子の振動方向の説明図である。
【００２０】
図１において、導入装置は、超音波発振器１、超音波発振器１のケース２に支持された照明・内視鏡３および薬物投与チューブ４で構成される。超音波発振器１のケース２は、ハンドル５と角度を調整できる、関節部６を備えた屈折部材６ａと連結されている。屈折部材６は、ハンドル５に設けられた角度調整つまみ７と関節部６をワイヤ８で結び、角度調整つまみ７を操作することにより関節部６を動かして超音波発振器１の角度を調整する。超音波発振器１は、先端の大きさは０．１×０．１×０．１ｍｍから１×１×１ｃｍの大きさで、交換可能にして、使い捨てにしてもよい。
【００２１】
照明・内視鏡３は、超音波の標的部１１（図２）を照明する角度に調整可能にケース２に支持されている。
【００２２】
薬物投与チューブ４の先端の開口部４ａも標的部１１に薬物を供給する角度に調整可能にケース２に支持され、他端には薬物を押し出すためのトリガー９ａを備えた薬物押し出し装置９が設けられている。
【００２３】
図２（ａ）において、操作装置１０は超音波発振器・増幅器を内蔵し、超音波の周波数、強度を調整する調整手段として、超音波強度調整つまみ１０ａ、周波数調整つまみにより超音波強度を調整する。また、内視鏡３からの映像を画像処理して、図２（ｂ）に示すように、テレビーモニター１０ｂに標的部１１の映像を表示することができる。フットペダルスイッチ１０ｃにより超音波発振器１をオンオフすることができる。
【００２４】
図３において、超音波の周波数を１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚを変化させて横方向（周波数Ａ）あるいは縦方向（周波数Ｂ）に同調させことができ、約１ＭＨｚが適している。超音波強度は０．５〜１０Ｗ／ｃｍ２に調整可能であり、超音波強度約２Ｗ／ｃｍ２が適している。Ａ、Ｂの周波数を切り換えることによって、同一の超音波発振素子で超音波の発振方向を自由に変えることができる。また、切り替え周波数はあらかじめ設定されていて、２方向とは限らず、使用者が自由に選べる。なお、超音波の照射時間は、数秒から１０分程度である。
【００２５】
本発明の導入装置の操作について説明する。薬物押し出し装置９に薬物を充填した後、ハンドル５を持って角度調整つまみ７で超音波発振器１の角度を調整し、超音波の周波数、強度をセットした後、照明・内視鏡３をＯＮし、超音波発振器１を駆動するとともに、薬物押し出し装置９のトリガー９ａを引いて薬物を標的部１１に注入し、標的部１１の様子をテレビモニター１０ｂで観察しながら遺伝子や薬剤の導入を行っていく。
【実施例１】
【００２６】
新鮮抜去ウシ前歯の歯根側面よりタービン用ダイヤモンドラウンドバー＃４４０を用いて歯髄に到達する窩洞を形成し、ｐＥＧＦＰ−Ｎ３（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ，Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ）にＴＩＭＰ  ｐｒｏｍｏｔｅｒを結合させたプラスミド（ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ）を注入した。プラスミドＤＮＡ（２５μｇ）はあらかじめ超音波造影剤Ｏｐｔｉｓｏｎ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．，  Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ）を１：３で混合した。窩洞内を完全にＵｌｔｒ／Ｐｈｏｎｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  Ｇｅｌ液（Ｎｉｓｈｉｍｏｔｏ  Ｓａｎｇｙｏ  Ｃｏ．ＬＴＤ）で覆い、Ｇｅｌ面上からソニトロン１０００インビボ用１ＭＨｚ（リッチマー社・ＳＴ１０００Ｖ−Ｗ）にて超音波を照射した。超音波強度は０．５Ｗ／ｃｍ２あるいは１Ｗ／ｃｍ２、周波数は１ＭＨｚを使用した（照射時間１５、３０、６０秒）。その後歯髄を摘出して、１０％仔ウシ血清含有ＤＭＥＭ中で、Ｔｒｏｗｅｌｌ型の器官培養を行った。２４時間後、実体蛍光顕微鏡にてＧＦＰの蛍光発色の観察を行った。
【００２７】
その結果、超音波を照射した群のＧＦＰの量は非照射群に比べ完全に有意差が認められ、非照射群にはほとんどＧＦＰは見られなかった。遺伝子導入効率の促進作用が証明され、その導入効率は超音波の強度および照射時間に依存した。すなわち、周波数１ＭＨｚの場合、強度は０．５Ｗ／ｃｍ２、照射時間３０秒が最もＧＦＰが窩洞内の歯髄組織にびまん性に分布しており、組織傷害性がなく、遺伝子導入効率が最も良いと考えられた。
【００２８】
実施例２  
超音波造影剤Ｏｐｔｉｓｏｎの濃度の至適化について試験した。実施例１と同様にして、超音波造影剤Ｏｐｔｉｓｏｎの濃度を変化させて、導入効率の比較を行った。すなわち、プラスミドＤＮＡ（２５μｇ）に対してＯｐｔｉｓｏｎを０．００１％、５％、１０％、２０％、５０％、７５％に調整し、０．５Ｗ／ｃｍ２周波数は１ＭＨｚ、６０秒、超音波照射した。コントロールとしてはＯｐｔｉｓｏｎ０％で照射、あるいはＯｐｔｉｓｏｎ５％で非照射を用いた。
【００２９】
その結果、Ｏｐｔｉｓｏｎの含有率の変化による影響は、プラスミドＤＮＡをＯｐｔｉｓｏｎと混合しない場合、超音波照射群および非照射群の両方ともほとんどＧＦＰは見られなかった。
【００３０】
また、Ｏｐｔｉｓｏｎ含有率０．００１％で導入率が上昇し、Ｏｐｔｉｓｏｎ含有率５−１０％でほぼ一定した導入率が得られ、２０％ではやや減少、５０％以上では導入率は激減した。
【００３１】
実施例３  
歯髄組織への影響について試験した。実施例１と同様に、ウシ歯髄組織にＯｐｔｉｓｏｎを５％含む２０μｇのＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰプラスミドを応用し、０．５Ｗ／ｃｍ２、周波数１ＭＨｚ、照射時間３０秒で超音波照射し、器官培養２日後に歯髄組織を急速凍結した。２０μｍの凍結切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡（カールツアイス社、ＬＳＭ４１０、アルゴンレーザー、Ｂ  ４８８ｎｍ、３０ｍＷ）にて細胞内ＧＦＰの蛍光発色をコンピュータ画像観察した。また、ＨＥ染色により、炎症や壊死所見の観察を行った。
【００３２】
また、ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰプラスミドを含まずＯｐｔｉｓｏｎのみで照射、あるいはＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）に非照射を用いた。
【００３３】
その結果、遺伝子導入して器官培養２日後の歯髄組織をＨＥ染色して形態観察したところ、炎症や壊死所見は認められなかった。
【００３４】
また、共焦点レーザー顕微鏡下でＧＦＰの蛍光発色をコンピュータ画像解析したところ、遺伝子導入により表層下２００μｍまで、細胞内にＧＦＰ遺伝子が取り込まれていることが判明した。コントロールのＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰプラスミドを含まずＯｐｔｉｓｏｎのみで照射したものおよびＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）に非照射ものではＧＦＰは全く見られなかった。
【００３５】
実施例４  
ｍＧＤＦｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰのプラスミド２０μｇ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）を２と同様に超音波遺伝子導入した。
【００３６】
また、ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）あるいはｍＧｄｆｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）を応用するが非照射を用いた。器官培養７日後の歯髄を４％パラホルムアルデヒドで固定して、象牙芽細胞のマーカーであるＤｅｎｔｉｎ  Ｓｉａｌｏｐｒｏｔｅｉｎ（ＤＳＰ）を用いてｗｈｏｌｅｍｏｕｎｔ  ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎを行い、ＤＳＰ  ｍＲＮＡの発現を検索した。
【００３７】
その結果、超音波遺伝子導入後７日目の器官培養歯髄組織をウシＤＳＰのプローブを用いてｗｈｏｌｅ−ｍｏｕｎｔ  ｉｎ  ｓｉｔｕを行ったところ、窩洞内の超音波遺伝子導入部位に一致して、ＤＳＰ  ｍＲＮＡ発現がびまん性に広がってみられた。
【００３８】
また、コントロールのＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）あるいはｍＧｄｆｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰ（Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含）で非照射標本ではＤＳＰ  ｍＲＮＡ発現は見られなかった。したがって、ＧＤＦｌｌの超音波遺伝子導入により、歯髄細胞の象牙芽細胞への分化が促進されたことが分かった。
【００３９】
実施例５  
一歳前後のイヌ６頭の上下顎犬歯計２４本をエアータービンにて露髄させ、次亜塩素酸ソーダと過酸化水素水による交互洗浄後、エンジン用ラウンドバー＃１８にて生活歯髄切断を行った。再度交互洗浄と生食水による洗浄後、断面を乾燥させ、Ｏｐｔｉｓｏｎ５％とｍＧｄｆｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰのプラスミド４０μｇを含むＰＢＳ溶液１０μｌを歯髄切断面上に注入し、気泡を入れないように注意しながらＵｌｔｒａ／Ｐｈｏｎｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙゲル液で窩渭内を満たした。ゲル液の上から超音波を、強度は０．５Ｗ／ｃｍ２、周波数ＩＭＨｚ、照射時間３０秒で照射した（計１４本）。
【００４０】
また、ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰのプラスミド４０μｇを含むＰＢＳ溶液（計６本）あるいはｍＧＤＦｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰを注入のみで超音波照射をしないもの（計４本）を用いた。その後、ゲル液を生理食塩水で洗い流し、切断面上に吸収性スポンゲルを軽圧にておき、その上を燐酸亜鉛セメントならびに化学重合レジンにて封鎖した。１ケ月後、パラフィン切片を作製し、修復象牙質形成の形態学的観察を行った。
【００４１】
観察の結果、イヌの生活歯髄切断歯髄にＧＤＦｌｌ−ＴＩＭＰ−ｐＥＧＦＰを超音波遺伝子導入すると、一ケ月後にリコンビナントＢＭＰ蛋白をコラーゲンとともに応用した場合と同様に断髄面上歯髄に大量の修復象牙質形成が見られた。
【００４２】
また、修復象牙質は象牙芽細胞が並ぶ細管構造をもつ象牙質ではなく、細胞が基質に埋もれている骨様象牙質がほとんどであった。超音波遺伝子を行っていないあるいはｐＥＧＦＰのみを遺伝子導入した場合（図５Ｂ）には、骨様象牙質形成は見られなかった。
【００４３】
したがって、超音波エネルギーを用いてＧＤＦｌｌ遺伝子を歯髄へ直接遺伝子導入する覆髄法の有効性が認められた。
【００４４】
実施例６  
歯の延命化のためには歯質切除を最小限にとどめ、露随の可能性を減少させて可及的に歯髄を残すことが是非必要である。しかし、従来より齲蝕治療は無菌化をはかるため感染歯質の徹底除去を原則とし、したがって完全に無菌化するには大量に歯質を削除し結果として歯髄を失うことになりかねない。
【００４５】
本実施例は、超音波エネルギーを利用して抗菌剤あるいは消毒剤、抗炎症剤と併用して象牙細管内あるいはさらに歯髄内に深く浸透させ、歯髄内に侵入した齲蝕原性菌を無菌化するものであり、即効性に、化学的ならびに物理的に細菌を完全死滅させてより炎症を鎮めると同時に、超音波エネルギーにより、歯髄組織幹細胞を活性化させ、歯髄再生力を強化する。あるいは象牙芽細胞の分化を促進作用させ、より早期に修復象牙質を再生させるものである。
【００４６】
本実施例では次の効果が得られる。
【００４７】
１．抗菌剤が象牙細管内を通ってより深く浸透するため、象牙質にただ塗布した場合に比べて、細管内深くに存在する細菌により到達しやすく、虫歯切削量が少なくてすむ。
【００４８】
２．残存歯質が少ない場合には、細管を通って感染歯髄組織にも作用が及ぶため、直接に露髄させて薬剤を応用せずとも抗炎症剤、抗菌剤を導入できる。
【００４９】
３．超音波造影剤のバブルと併用した超音波の物理的細菌壁の破壊効力により、抗菌剤の薬効が強化される。耐性菌およびトレラント菌の出現を阻止できる。
【００５０】
４．薬剤の即効性が期待できる。
【００５１】
５．歯髄組織幹細胞を活性化し、歯髄再生力を強化できる。
【００５２】
超音波エネルギーにより、歯髄組織幹細胞が活性化され、歯髄再生力を強化できる。また、象牙芽細胞の機能冗進により、齲蝕により変性したコラーゲンやリン蛋白などの基質蛋白代謝が高まり、再石灰化可能となる。さらに、象牙芽細胞の分化促進作用により、より早期に修復象牙質を再生可能となる。この際、定期的に歯の表面から、超音波刺激を与えることも有効な手段となる。
【００５３】
６．フッ素入りの歯磨剤を用いてハブラシのように歯面清掃を行いながら歯牙表面の細菌を超音波エネルギーとフッ素により殺菌することによる齲蝕予防する。
【００５４】
実施例７
齲蝕原性菌について試験した。
【００５５】
（１）細管内到達距離に及ぼす超音波の出力、照射時間の影響について試験した。ヒト新鮮抜去智歯を用いて、咬合面に直径６ｍｍ、深さ３ｍｍの窩洞を形成し、Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含有、抗生物質テトラサイクリン塩酸塩（１００μｇ／μｌ）を超音波により導入し、窩底部からの薬剤の到達距離を蛍光実体顕微鏡ＵＶフィルターにて観察した。
【００５６】
超音波の出力を２．０Ｗから０．ＩＷ刻みで最低０．０Ｗまで低下させ、１分照射したところ、１．４Ｗから薬剤到達距離が激減し、１．３Ｗ以下では薬剤は全く導入されなかった。また、Ｏｐｔｉｓｏｎを含有させない場合には２．０Ｗで３分照射しても、薬剤は導入されなかった。次に、超音波出力を１．５Ｗとし、照射時間を６０秒から１０秒刻みで減少させたところ、３０秒で薬剤到達距離の減少がみられ、０秒では全く薬剤は導入されなかった。
【００５７】
齲蝕象牙質（変色層）に対して、１．５Ｗ、６０秒で完全に全面にわたり到達がみられたが、その下の細菌感染のない透明層は細管内が結晶化されているため、到達されなかった。
【００５８】
（２）歯髄組織に及ぼす影響について試験した。Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含有にて、超音波出力１．５Ｗ、照射時間６０秒で超音波薬剤導入した直後の歯髄組織を凍結切片を作製し、形態観察を行ったところ、やや血管拡張があるものの、歯髄細胞の熱変性などの傷害性はみられなかった。
【００５９】
（３）細管内の細菌を採取、嫌気性培養後、殺菌効果を検討した。Ｏｐｔｉｓｏｎを５％含有させ、薬剤（タリビット）を、超音波出力１．５Ｗ、照射時間６０秒で超音波導入した直前、直後の齲蝕象牙質（変色層）をスプーンエキスカにて無菌的に採取した。その産物をカルチュレット（栄研化学）に移しＣＤＣ嫌気性菌用血液寒天培地に分離塗抹し、アネロバック・ケンキを入れたアネロバック角形ジャー（三菱ガス）中３７℃で嫌気性培養を行い、その後好気性培養を行った。その結果、超音波にてタリビットを導入した場合には、コロニーの発育がみられなかった。タリビットのみで超音波を導入しなかった揚合は嫌気性菌およびカンジダの生育がみられ、超音波の有効性が明らかとなった。
【００６０】
実施例８
歯髄幹細胞の増殖あるいは象牙芽細胞への分化に有効な超音波周波数について検討した。歯髄幹細胞を高速自動細胞解析分取装置にて分離し、浮遊状態にて超音波出力０．１Ｗ、照射時間３０秒、超音波照射を行い、培養２日後の細胞数をカウントしたところ、非照射に比べて、約３倍の増加がみられた。
【００６１】
実施例９  
感染根管治療における化学的清掃の促進について試験した。齲蝕が歯髄に達し、炎症や痛みが生じた場合、歯髄は除去（抜髄）せざるを得ない。この際、抜髄後の根管内を無菌化するために、根管内に水酸化カルシウムや抗菌剤を貼薬する。しかしながら、根管の形態は複雑で、特に根尖付近では複根管や側枝が存在し、またしばしば狭窄や湾曲のため、薬剤の到達が困難で完全無菌化が困難である。したがって、根管充填後も細菌は残存し、根尖部歯周組織に細菌が侵入して骨が吸収破壊され、臨床的にも痛みや腫脹が生じる。よって、数年後から十数年後には根管充填材を除去し再び根管内を清掃しなおさねばならない状況がしばしばみられる。すなわち、抜髄ならびに感染根管治療は無菌化を図ることが必須であるが、単に薬剤の貼薬では不十分であり、レーザーでは出力の制御、歯周組織へ
の安全性（熱作用）、細管内深部への到達性が問題となる。  
本実施例は、超音波エネルギーを利用して抗菌剤あるいは消毒剤、抗炎症剤を根管壁の象牙細管内に隅々に行き渡らせ、あるいは根尖歯周組織病巣に深く浸透させ、侵入した原性菌を無菌化するものである。細菌を即効的に、化学的ならびに物理的に完全死滅させ、超音波エネルギーにより、歯根膜幹細胞を活性化させ、骨、セメント質および歯根膜の再生力を強化する。あるいはセメント芽細胞分化を促進作用させ、より早期に根尖歯周組織を治癒させるものである。
【００６２】
本実施例の効果は次のとおりである。
【００６３】
１．狭窄、湾曲根管あるいは副根管、側枝などにも薬剤の効果が期待できる。
【００６４】
２．象牙細管内に深く浸透するため、象牙質にただ塗布した場合に比べて、細管内深くに存在する細菌により到達しやすく、根管拡大形成量が少なくてすむ。よって、根尖部の拡大形成による機械的刺激、過剰根管充填、破折を防止できる。
【００６５】
３．超音波造影剤のバブルと併用した超音波の物理的細菌壁の破壊効力により、抗菌剤の薬効が強化される。耐性菌およびトレラント菌の出現を阻止できる。
【００６６】
４．薬剤の即効性が期待できる。
【００６７】
５．歯根膜組織幹細胞を活性化し、根尖歯周組織の再生治癒力を強化できる。
【００６８】
実施例１０
１．細菌に対する効果について試験した。
【００６９】
（１）根管象牙細管内到達距離に及ぼす超音波の出力、照射時間の影響について試験した。ヒト新鮮抜去前歯を用いて、通法に従い、抜髄根管拡大形成し、３％過酸化水素水と５％次亜塩素酸ナトリウムにて交互洗浄後、Ｏｐｔｉｓｏｎ５％含有、抗生物質テトラサイクリン塩酸塩（１００μｇ／μｌ）を超音波出力１．５Ｗ、照射時間６０秒で導入した。根管壁の象牙細管内への薬剤の到達が蛍光実体顕微鏡ＵＶフィルターにて観察された。Ｏｐｔｉｓｏｎを含有させない場合には２．０Ｗで３分照射しても、薬剤は導入されなかった。
【００７０】
（２）根管内の細菌を採取、嫌気性培養後、殺菌効果を検討した。Ｏｐｔｉｓｏｎを５％含有させ、薬剤（タリビット）を、超音波出力１．５Ｗ、照射時間６０秒で超音波導入した直前、直後の根管壁をＫファイルにて無菌的に採取した。その産物をカルチュレット（栄研化学）に移しＣＤＣ嫌気性菌用血液寒天培地に分離塗抹し、アネロバック・ケンキを入れたアネロバック角形ジャー（三菱ガス）中３７Ｃ゜で嫌気性培養を行い、その後好気性培養を行った。その結果、超音波にてタリビットを導入した場合には、コロニーの発育がみられなかった。タリビットのみで超音波を導入しなかった場合は嫌気性菌の生育がみられ、超音波薬剤導入の有効性が明らかとなった。
【００７１】
実施例１１  知覚過敏歯の治療について試験した。
【００７２】
知覚過敏歯に対して、フッ化ナトリウム、乳酸アルミニウム、硝酸カリウムを超音波により即効性に歯質へ浸透させ、ハイドロキシアパタイトからフルオロアパタイトへの変化を助長し、露出した象牙質の再石灰化を促進し、歯髄神経への刺激伝達を阻害することにより、治癒に向かわせることができる。
【００７３】
本実施例では次の効果が得られる。
【００７４】
１．薬剤の即効性が期待できる。
【００７５】
２．象牙細管内に深く浸透するため、象牙質にただ塗布した場合に比べて、到達しやすく、確実な薬効が期待できる。よって、抜髄にいたるのを防止できる。
【００７６】
３．歯髄組織幹細胞を活性化し、二次象牙質形成を促進できる。
【００７７】
実施例１２
歯周組織疾患（歯槽膿漏）の治療について試験した。
【００７８】
超音波エネルギーを利用して抗菌剤（タリビットなどのキノロン剤、ミノサイクリンやアモキシシリンなどのペニシリン系、メトロニダゾールなど）あるいは消毒剤（グルコン酸クロルヘキシジンなど）、消炎酵素剤（グリチルレチン酸、セラチオペプチダーゼなど）あるいはｐｌａｓｍｉｄ遺伝子（ＢＭＰなどの細胞成長因子、転写調節因子）と併用してセメント質内あるいは歯周組織内に深く浸透させ、侵入した歯周疾患原性菌を無菌化した。
【００７９】
即効性に、化学的ならびに物理的に細菌を完全死減させてより炎症を鎮めると同時に、超音波エネルギーにより、歯根膜組織幹細胞を活性化させ、歯周組織再生力を強化する。あるいはセメント芽細胞、骨芽細胞の分化を促進させ、より早期に骨、セメント質を再生させるものである。
【００８０】
本実施例では次の効果が得られる。
【００８１】
１．抗菌剤などが歯周組織、セメント質内を通ってより深く浸透するため、歯周ポケットにただ注入した場合に比べて、歯周組織、セメント質、骨内に深くに存在する細菌により到達しやすい。よって、歯石除去や歯周掻爬時のセメント質削除量が少なくてすみ、知覚過敏を引き起こす可能性が減る。また、歯肉剥離掻爬術などの外科的処置を必要としなくなる。
【００８２】
２．超音波造影剤のバブルと併用した超音波の物理的細菌壁の破壊効力により、抗菌剤の薬効が強化される。耐性菌およびトレラント菌の出現を阻止できる。
【００８３】
３．薬剤の即効性が期待できる。
【００８４】
４．超音波エネルギーにより、歯根膜組織幹細胞が活性化され、歯周組織再生力を強化できる。また、セメント芽細胞、骨芽細胞の機能冗進により、歯周疾患により変性したコラーゲンやリン蛋白などの基質蛋白代謝が高まり、再石灰化可能となる。さらに、セメント芽細胞、骨芽細胞の分化促進作用により、より早期にセメント質・骨を再生可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の処理方法に使用する薬物投与装置の全体図である。
【図２】（ａ）は投与装置の操作装置の説明図、（ｂ）はモニターの映像を示す図である。
【図３】超音波素子の振動方向の説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１：超音波発振器          ２：ケース
３：照明・内視鏡          ４：薬物投与チューブ
４ａ：開口部
５：ハンドル              ６：屈折部材
６ａ：関節部
７：角度調整つまみ        ８：ワイヤ
９：薬物押し出し装置      ９ａ：トリガー
１０：操作装置          １０ａ：超音波強度調整つまみ
１０ｂ：テレビーモニター
１０ｃ：フットペダルスイッチ
１１：標的部
【図１】
2004182728.tif 000003
【図２】
2004182728.tif 000004
【図３】
2004182728.tif 000005