(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光の光源と、少なくとも先端の光放射部が光ファイバーで形成され前記光源に接続された導光手段とを有する光照射器を使用した歯科用光重合性組成物の重合方法であって、歯科用金型のキャビティに光重合性組成物を充填し、前記導光手段の光放射部を該光重合性組成物の底面近くに導入し、該光放射部の先端から１０〜１００ｍＷで３５０〜５００ｎｍの波長のレーザー光を放射して、底面から表面方向へ該光重合性組成物を重合硬化させることからなる歯科用光重合性組成物の重合方法。
【請求項２】
請求項１において、さらに、前記光重合性組成物の重合硬化の後、導入した前記光放射部を硬化した組成物の表面で切断し、光ファイバーを硬化組成物中に留置する歯科用光重合性組成物の重合方法。
【請求項３】
請求項１において、前記光ファイバーとして、光重合性組成物に非親和性の表面を有する光ファイバーを使用し、該光重合性組成物の重合硬化の後、光ファイバーを該硬化組成物から抜き取り、それにより生じた空隙にさらに光重合性組成物を充填し該組成物を重合硬化する歯科用光重合性組成物の重合方法。
【請求項４】
１０〜１００ｍＷで３５０〜５００ｎｍの波長のレーザー光線を出射する光源と、
少なくとも先端の光放射部が光ファイバーで形成され、前記光放射部が歯科用金型のキャビティまたは窩洞に充填された光重合性組成物の底面近くへ導入される長さを有し、先端のみから前記レーザ光線を放射して前記組成物をキャビティの底面近くの部位から表面に向かって光重合させる導光手段とを備え、
前記光放射部が光重合性組成物に対して親和性の表面を有する歯科用光照射器。
【請求項５】
請求項４の歯科用光照射器において、さらに、該光放射部を該導光手段に対して接続又は離脱する着脱機構を設けた歯科用光照射器。
【請求項６】
請求項４の歯科用光照射器において、さらに、該導光手段の光放射部を切断する切断機構を設けた歯科用光照射器。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかの歯科用光照射器において、前記導光手段の汚染を防止するためのカバーを備えている歯科用光照射器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、齲蝕の充填修復治療を行う際に用いる歯科用光重合性組成物の重合方法および光重合性組成物に照射する光照射器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、重合性モノマーと重合開始剤と無機充填材を構成要素とする歯科用の重合性組成物（コンポジットレジン）は、その強度や耐摩耗性の向上および色調や歯牙形態の再現の容易さ等の面での進歩が評価され、齲蝕の充填修復や歯冠用材料、その他の多くの用途に使用されるようになってきた。特に、可視光線の照射により重合を開始する光重合性コンポジットレジンは、その便利さの故にめざましく市場を拡大し、現在では一つの定番商品となっている。
【０００３】
しかし、このような重合性コンポジットレジンにも欠点がある。それは重合する時に収縮することであり、特に光重合型コンポジットレジンの重合時には非常に大きな収縮応力が発生し、窩洞とコンポジットレジンとの間に間隙が発生する。この収縮応力は患者の治療時の疼痛とも関係し、間隙は充填物の脱落の原因となったり、齲蝕原因菌の繁殖スペースともなり得るため、間隙を作らないようにする方法が鋭意研究されてきたが、これを本質的に解決する技術はまだない。
【０００４】
この重合性コンポジットレジンを重合させるために使用される歯科用光照射器について述べると、現在、最も一般的に使用されているものは、ハロゲン−タングステンランプを使用した光源と、該光源のオン・オフや照射時間を設定するためのスイッチやタイマー等からなる制御手段と、冷却ファンからなる冷却手段と、光ファイバーを６ｍｍから１６ｍｍ程度の太さに束ねた導光手段とからなるものであり、より多くの光量のより太い光束を窩洞に充填された光重合性コンポジットレジンの上方より照射することを目的とする光照射器が主流を占めている。このような照射器を用いて光重合性コンポジットレジンを重合させる方法は、上記の重合収縮に基づく間隙や亀裂発生の問題点をより拡大するものである。
【０００５】
例えば、円筒状窩洞内に充填された光重合性コンポジットレジンの上方より光を照射すると、最初の数秒間で窩洞表面の光重合性コンポジットレジンは重合硬化して窩洞表面に蓋をしてしまう。次の数秒から数十秒間で残りの、より深部の光重合性コンポジットレジンが重合するが、それらの重合に伴う収縮のために、間隙や亀裂の発生は避けられない。また、光の強さが強いほど光重合は迅速に起こるが、重合が迅速であればあるほど重合性コンポジットレジンの収縮も急速なものとなり、間隙や亀裂が発生し易い。
さらにまた、光重合性コンポジットレジンの窩洞上方から光を照射する方法では、窩底部の光重合性コンポジットレジンが本当に重合硬化したことを確認することが不可能であり、窩底部に未重合コンポジットレジンを残し、そのモノマー成分が高濃度で歯髄に浸透していく危険性を排除することはできなかった。
【０００６】
このような問題意識に基づいて、特開昭６４−１５０３７号公報にて収縮補正式差動光重合法が提案された。この提案では別々の波長に感光する２種類の光重合性コンポジットレジンを用意し、先ず第１の光重合性コンポジットレジンを窩壁に塗布し、次いでその上に第２の光重合性コンポジットレジンを充填し、次に、第２の光重合性コンポジットレジンを光重合し、最後に第１の光重合性コンポジットレジンを光重合させることを提案しており、窩洞内で発生する重合収縮による歯質に対する悪影響を最低限に抑える方法を教示している。
【０００７】
この提案は窩壁の保護材に相当する比較的少量の第１の光重合性コンポジットレジンを硬化させないで、主たる充填材である第２の光重合性コンポジットレジンを先に重合させると、第２の光重合性コンポジットレジンの重合収縮が第１の光重合性コンポジットレジンの流動（変形）によって補償され、第２のコンポジットレジンの収縮を歯質に被害を与えることなく完了させることができること、さらに、その後に比較的少量の第１の光重合性コンポジットレジンを重合させたとしても第１の光重合性コンポジットレジンの量が少量であれば、その収縮による歯質への影響は僅かである事をポイントとしているものと考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案にはこの目的に使用する材料に関する具体的な記載もなく、操作方法も煩雑で、技術的には効果に疑問のもたれるものである。すなわち、歯科用重合性コンポジットレジンとはスラリーあるいはペースト状の物であり、第１の光重合性コンポジットで窩壁を保護しておいたとしても、齲蝕窩洞のように小さな穴に第２の重合性コンポジットレジンを充填しようとすると、窩壁を保護した重合性コンポジットレジンを流動あるいは変形させずに充填することは非常に困難であり、結果的には窩縁（窩洞の入口）は第２の光重合性コンポジットレジンに覆われてしまう。すなわち、第２の光重合性コンポジットレジンを重合硬化させるときに、該コンポジットが窩洞表面に蓋をしてしまい、重合収縮応力が窩洞内部に発生する現象を避けることが困難である。
【０００９】
また、例えば、第１の光重合性コンポジットレジンと第２の光重合性コンポジットレジンが異なる波長によって重合を開始する物であったとしても、一般に光重合開始剤とはある一定の単波長にのみ選択的に感応するものではなく、かなりの幅広い波長域の光を吸収して感応するものである。また、現在一般に使用されるハロゲンランプを使用した光照射器もやはり幅広い波長域の光を含んでいる。従って、第２の光重合性コンポジットレジンを光重合させる際に、第１の光重合性コンポジットレジンの重合が誘導されることを完全に抑えておくことは困難であり、やはり窩縁に蓋をする現象を避けることはできない。このような事情から、この提案には無理な点が多く、問題が残っている。
【００１０】
一方、本発明者らは、光分散性ロッド（ハーウェ社製，ルーシーウエッジ）をコンポジットレジンの塊に挿入して、該ロッドの光導入口にレーザー光を照射する実験を行った結果、レーザー光は主としてロッドの周面から分散されたが、分散された光の強度は光導入口に近いほど強く、ロッドから分散された光により重合したコンポジットレジンの硬化の状態をみると、コンポジットレジンはその頭部は良く硬化するが、ロッドの先端部はほとんど硬化しないことを認めた。
【００１１】
また、光分散性ロッドの代わりに透明なプラスチックのロッドあるいはチューブを挿入して、同様の実験を行った場合でも、コンポジットレジンの硬化の状態は、光導入口近傍部の重合が多く、ロッド先端部のコンポジットレジンはほとんど硬化しなかった。これは、上記の導光手段では、多くのレーザー光がその光導入口近傍部に分散され、ロッド等の先端から照射されるレーザー光が少ないことによると思われる。従って、従来のレーザー光をコンポジットレジンに導入する技術では、光源に近い窩洞表面が先に硬化し、底部の硬化が不十分であるので、窩壁における重合収縮応力の発生の問題は解決されていない。
【００１２】
本発明は、窩洞に充填したコンポジットレジンの底部から重合を行うことにより、窩壁における重合収縮応力の発生を解決する方法と、それに使用する光照射器を提供することである。さらに、本発明は、歯科用光照射器の先端部を使い捨てとすることにより、該部位が歯科治療時に患者の血液，唾液などにより汚染され、医師や他の患者へ感染することを防ぐ方法と光照射器を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前述の課題を解決するため鋭意検討を加えた結果、歯科用光重合性組成物（コンポジットレジン）に細い光が入射すると、その光は光重合性コンポジットレジンを構成するフィラーにより甚だしい散乱を受け、光重合性コンポジットレジン中で光は球状に拡がっていくこと、すなわち、入射した方向とほぼ逆の方向にも拡がっていくことを見出した。また、歯の象牙質も光重合性コンポジットレジンに劣らず光をよく散乱し、象牙質から構成される齲蝕窩洞の窩底に入射した光もかなりの部分が光重合性コンポジットレジンの方に反射されてくる事を見出した。かかる知見に基づき本発明を完成した。すなわち、本発明の歯科用光重合性組成物の重合方法は、レーザー光の光源と、少なくとも先端の光放射部が光ファイバーで形成され前記光源に接続された導光手段とを有する光照射器を使用した歯科用光重合性組成物の重合方法であって、歯科用金型のキャビティに光重合性組成物を充填し、前記導光手段の光放射部を該光重合性組成物の底面近くに導入し、該光放射部の先端から１０〜１００ｍＷで３５０〜５００ｎｍの波長のレーザー光を放射して、底面から表面方向へ該光重合性組成物を重合硬化させることからなる。前記光重合性組成物の重合硬化の後、光ファイバーで形成された前記光放射部を硬化した組成物の表面で切断し、光ファイバーを硬化組成物中に留置することができる。これとは異なり、光ファイバーとして、光重合性組成物に非親和性の表面を有する光ファイバーを使用し、該光重合性組成物の重合硬化の後、光ファイバーを該硬化組成物から抜き取り、それにより生じた空隙にさらに光重合性組成物を充填し該組成物を重合硬化させることもできる。本発明の歯科用光照射器は、１０〜１００ｍＷで３５０〜５００ｎｍの波長のレーザー光線を出射する光源と、少なくとも先端の光放射部が光ファイバーで形成され、前記光放射部が歯科用金型のキャビティまたは窩洞に充填された光重合性組成物の底面近くへ導入される長さを有し、先端のみから前記レーザ光線を放射して前記組成物をキャビティの底面近くの部位から表面に向かって光重合させる導光手段とを備え、前記光放射部が光重合性組成物に対して親和性の表面を有している。前記光放射部は、前記導光手段と一体でも別体でもよく、別体の場合、前記歯科用光照射器には、前記光放射部を導光手段に対して接続又は離脱する着脱機構を設けることができる。また、前記光放射部が導光手段を形成する光ファイバーと一体の場合、該導光手段に光ファイバーを切断する切断機構を設けることもできる。好ましくは、導光手段を覆う汚染防止のためのカバーを設ける。
【００１４】
本発明の方法を用いて窩洞の修復を行うには、歯科医は齲蝕感染歯質を除去して作成した窩洞に、歯科用光重合性コンポジットレジンの製品に付属する専用の接着剤を付与し、その後、光重合性組成物である光重合性コンポジットレジンを窩洞にわずかに少な目に充填する。しかる後、本発明の光照射器の導光手段を口腔内に挿入し、導光手段先端の光放射部を窩洞中に挿入し、光放射部を形成する光ファイバー先端が窩底に接触するか、あるいはその直前と判断される部分まで到達した後に、該光重合性コンポジットレジンの重合に必要な時間、光を照射する。その後、窩洞より光ファイバーを引き抜くか、あるいは窩洞中に光ファイバーを残したまま光ファイバーを適切な部位で切断して導光手段を口腔内より撤去する。
本発明に使用する照射器は、光源，光源の制御手段，導光手段及びこれと一体もしくは別体の光放射部から構成されるものである。
窩洞中に光ファイバーを残した場合は、充填物表面から突出している光ファイバーを充填物表面にて切断する。次に、硬化させたコンポジットレジン上に正常な歯冠形態を回復するに足る量の光重合性コンポジットレジンを盛り足し、その上方より光を照射することにより、追加した光重合性コンポジットレジンを重合させ、微調整と研磨を行うことにより、修復を完了する。
なお、歯科用金型での歯科用補綴物の作製も上述の方法に準じて行うことができる。その場合、金型のキャビティ内に光重合性組成物を充填し、これを本発明の光照射器にて重合硬化させる。
【００１５】
本発明で使用される光ファイバーは、アクリル系プラスチックと石英系のいずれの材質でもよい。安価な点と光重合性コンポジットレジンがアクリル化合物であることから、光ファイバーと光重合性コンポジットレジンとの接着性の良さを勘案すると、アクリル系のものが好ましい。
光ファイバーを硬化組成物に残す場合は、重合性組成物に親和性ある表面を有する光ファイバーを用い、硬化組成物と光ファイバーが強固に接着することが望ましい。光ファイバーと硬化組成物の接着が不十分であると、そこに微細空隙が生じ、２次齲蝕を起こす可能性がある。
光ファイバーがアクリル系プラスチックである場合は、親和性ある表面は光ファイバー自体でよく、石英系の光ファイバーである場合は、該光ファイバーの表面を公知のシランカップリング剤で被覆処理して親和性の表面を作ることができる。
【００１６】
光ファイバーを硬化組成物から引き抜く場合は、重合性組成物に非親和性の表面を有する光ファイバーを用い、硬化組成物からの引き抜きを容易とすることが望ましい。非親和性の表面は、光ファイバーの表面を非極性ポリオレフィン，合成ゴムまたは含フッ素系ポリマーなどで被覆して作ることができる。
光ファイバーを引き抜いた空間がある場合には、その空間に光重合性コンポジットレジンを十分に充填することが必要である。
【００１７】
本発明の歯科用光照射器に用いる光源は、波長３５０〜５００ｎｍのレーザーであり、具体的にはＮｄ：ＹＡＧ（Ｎｄ：Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12）のレーザ媒質を用いた半導体レーザ励起固体レーザで、そのレーザ発振波長である９４６ｎｍを発振させ、この共振器内に非線形光学結晶であるＫＮ（ＫＮｂＯ3 ）を挿入し第２高調波（４７３ｎｍ）を発振させる内部共振器型第２高調波光源である。また、他の光源として、波長３５０〜５００ｎｍを発振する半導体レーザー、またはハロゲン−タングステンランプ，メタルハライドランプなどのランプ光源を使用することもできる。ランプ光は赤外線カットフィルターを通して、照射部分に熱作用を与えないことが大切である。
なお、レーザ光の代わりにＬＥＤのアレイを使い、集光して使うことも可能である。
光の波長を３５０〜５００ｎｍにしているのは、３５０ｎｍ未満であると紫外線により人体に悪影響を及ぼし、５００ｎｍを越えると光重合が励起しないからであり、また、光強度に関しては、レーザ光源を用いる場合の光強度は１０ｍＷ〜１００ｍＷが必要であり、ランプ光源の場合の光強度は１０ｍＷ〜２００ｍＷが必要である。レーザ光は、単一波長なので組成物の硬化性能が優れるので、ランプ光に比して少ない光強度で重合を行える。上述の光強度の下限未満であると光重合が作用せず、上限を越えると人体に熱的悪影響を及ぼす。
【００１８】
本発明の歯科用光照射器に用いる制御手段は、該光源のオン・オフ、光源から導光ファイバーまでの光路の遮断・解放や、照射時間を設定するためのタイマーやスイッチからなる。
【００１９】
本発明の歯科用光照射器に用いる導光手段は、光ファイバーを使用することができ、該光源からの光を、例えば集光光学系等により光ファイバーに導き、その光を窩洞内に挿入する光放射部まで効率よく導くものである。この光ファイバーは、モノフィラメントであってもマルチフィラメントであっても良く、光源から窩洞内に挿入する先端部までの途中に接続箇所があっても良い。
【００２０】
本発明において、光重合性組成物に導入する光放射部が光ファイバーであることが重要である。前述の特開昭６４−１５０３７号公報に提案される分光性ロッドや、分光性のない透明な導光性ロッドを光重合性コンポジットレジンを充満した窩洞内に挿入することを試みたが、分光性ロッドは入射した光を全ての方向に分けて伝えるものであり、窩底のみから重合を開始することはできず、透明なロッドでも窩洞表面に多量の光が漏れるため十分な効果が得られなかった。これに対し、光ファイバーは、その側面からは光が放射されず、その先端だけから光が放射されるので、窩洞または金型の底面からの光の放射が極めて良好に行えるのである。また、光ファイバーは、その径が極めて細いので、光重合性コンポジットレジンへの挿入、留置、抜去のいずれにおいても分光性ロッドなどに比してすぐれている。
【００２１】
本発明の、窩洞内に挿入するための光ファイバーの先端部は、窩洞内の光重合性コンポジットレジンが硬化した後の処置を簡便なものとするため、容易に取り外せるように、着脱自在とするか、容易に切断できるようにする。この光ファイバーは、使い捨てであることが好ましい。
【００２２】
本発明の光照射器は、光源と１本の連続光ファイバーからなる導光手段によって構成することができる。この光照射器では、導光手段の先端部近くに光ファイバーを切断する切断機構を設けることが好ましい。光ファイバーの先端を窩洞に導入し、処置した後で、患者の血液唾液などによる汚染のおそれのある光ファイバーの先端部を切断し廃棄することが望ましい。個々の患者ごとに、常に清潔な光ファイバーで歯科治療を行うことが望まれている。
光ファイバーの切断は、鋏やナイフで切断しても良いが、作業の便利さからは、光ファイバーを把持するハンドピースに切断機構を組み込んだ構成とすることが好ましい。例えばハンドピースにボタンを設け、ボタンを押す力で直接光ファイバーを切断するか、該力をロッドなどに伝えて、ロッドの先のカッターにより、任意の部位で光ファイバーを切断するように構成することができる。
また、導光手段の間に、光ファイバーの着脱機構を設けると、該部分で光が減衰して窩洞に照射される光量が減る。連続光ファイバーは着脱機構がないので、光の利用率が優れている。
前記着脱機構には、両者の光軸を一致させ、なおかつ着脱を容易にするためのアジャスター兼アダプター手段を設けることが好ましい。
【００２３】
光ファイバーの太さは窩洞に充填された光重合性コンポジットレジンをファイバーの挿入により排除しすぎないことが大切であり、直径１．５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．８ｍｍ以下のものが使用される。また本発明に使用する光ファイバーはモノフィラメントであってもマルチフィラメントであっても上記の太さを満足する限りかまわないが、モノフィラメントの方が光の損失が少ないため、より好ましい。
【００２４】
光ファイバーの先端の長さは導光手段のデザインとも関係するため一概に規定できないが、導光手段をハンドピースによって患部の直近まで接近させるハンドピース型とする場合には光ファイバーはハンドピース先端より５ｍｍ以上突出する事が望ましい。連続光ファイバーを導光手段とし、その先端をハンドピースまたはピンセット等で把持して窩洞内に挿入する方法を採る場合には、光ファイバーは数ｍの長さとする。しかし、光ファイバーの長さをさらに長くする場合には、余分のファイバーを巻き取るためのリール手段の使用が好ましい。
【００２５】
光ファイバーの形状は、前記の光ファイバー長さとも関係するが、ハンドピース先端より突出する長さが５ｍｍ程度と非常に短い場合には真っ直ぐであっても良いが、それを越える長さでピンセット等で把持して使用する場合には、直径１０ｍｍから５０ｍｍの曲率を有していてもよい。
【００２６】
本発明の光照射器は、患者の血液唾液による汚染を防ぐことが望ましい。光放射部に近い導光手段は汚染の可能性が高いので、それをカバーすべきであり、上述したハンドピースがカバーを兼ねることができる。さらに汚染を防ぐために、ハンドピースの光源側に保護パイプを設けて、導光手段を通すことにより、追加カバーとしてもよい。
また、歯科医の手と導光手段の先端の光放射部を除いた元部をカバーする補助カバーを併せて使用することもできる。この補助カバーによれば、装置及び歯科医が患者の体液により汚染されることを防止できる。このカバーは樹脂シートからなる袋状のものに導光手段を挿通し、プラスチックスの袋内に手を入れて導光手段を把持できるものである。これら追加カバーまたは補助カバーは患者ごとに取り替えて使い捨てとする。
【００２７】
本発明の歯科用光照射器で使用する光重合性コンポジットレジンは、重合性モノマーと重合開始剤と無機充填材及びその他の添加物を構成要素とするものであり、これに使用される重合性モノマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（アルキル基の炭素数  １〜１０）、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート（炭素数  ２〜２０）、エチレングリコールオリゴマージ（メタ）アクリレート（２〜１０量体）、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、２．２−ビス［ｐ−（γ−メタクリロキシ−β−ヒドロキシプロポキシ）フェニル］プロパン、２，２−ジ（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン（１分子中にエトキシ基２〜１０個）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の１官能性、および／または多官能性の（メタ）アクリル酸エステル類や、ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリレート２モルとジイソシアネート１モルとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリル酸エステル類、具体的には特公昭５５−３３６８７号や特開昭５６−１５２４０８号公報に開示されているような単量体等が好適である。これらの単量体は単独で用いることもあるが、２種類以上の単量体を混合して使用することが好ましい。単量体は組成物中に10〜50重量 %の割合で使用する。
【００２８】
さらに、上記の重合開始剤は、光重合型開始剤として特開昭４８−４９８７５号や特開昭６０−２６００２号公報に記載されるα−ジケトンと３級アミンからなるもの、特開昭５７−２０３０７７号や特開昭６０−１４９６０３号公報等に記載されているα−ジケトンと過酸化物等、従来公知の開始剤が挙げられる。これらの触媒は重合性モノマーに対し 0.1〜5 重量% の範囲で使用される。
また、充填材としては、従来から使用されている各種の無機，有機，または無機・有機複合充填材を使用できる。その具体例として、二酸化珪素（石英、石英ガラス、シリカゲル）、アルミナが代表的なものとして挙げられるが、珪素を主成分とし各種重金属とともにホウ素および、又はアルミニウムを含有する各種ガラス類、各種セラミックス類、珪藻土、カオリン、モンモリロナイト等の粘土鉱物、活性白土、合成ゼオライト、マイカ、フッ化カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等も使用出来る。
フィラーの表面処理には、通常使用されるシランカップリング剤、例えば、ω−メタクリロキシアルキルトリメトキシシラン（メタクリロキシ基と珪素原子との間の炭素数：３〜１２）、ω−メタクリロキシアルキルトリエトキシシラン（メタクリロキシ基と珪素原子との間の炭素数：３〜１２）、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等の有機珪素化合物が使用される。
さらに、本発明で使用する光重合性コンポジットレジンには必要に応じ安定剤や、顔料等の一般的な添加物を配合することもある。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る光照射器を示す。この光照射器は、レーザ光源１、光ファイバーのような導光手段２、手で把持するためのハンドピース３、および導光手段２の先端部である光放射部５を備え、（ｂ）のように、窩洞Ｈに充填された歯科用光重合性コンポジットレジンＭにレジン挿入用光ファイバー５を底面近くに挿入して窩底ＨＩから表面Ｈ２方向へ重合硬化させる。本発明の導光手段は、その本体を形成する前記光ファイバー２と、先端部を形成する前記レジン挿入用光ファイバー５とからなる。ハンドピース３には、ポリエチレン製の袋からなる補助カバー１０を覆せて、前記光ファイバー先端部５を露出させている。このカバー１０の内側に手を入れてハンドピース３を把持する。これにより、カバー１０がハンドピース３と手を覆って患者の口腔によるハンドピース３と手の汚染を防止する。
【００３０】
図２は第２実施形態を示し、第１実施形態とは異なり、光放射部５Ａが導光手段２と別体である。さらに、レンズのような集光手段６がハンドピース３に枠体８を介して支持されている。この枠体８には、例えば９０°回転コネクタのようなアダプター９（着脱機構）が着脱自在に連結されており、このアダプター９に前記光放射部５Ａが保持されている。光放射部５Ａは集光手段６を介して導光手段２に光学的に連結される。導光手段２は、光ファイバー以外に、透明なプラスチックのロッドまたはチューブで形成してもよい。
【００３１】
図３は、第３実施形態を示す。この光照射器は、レーザ光源１、１本の連続光ファイバーからなる導光手段２、導光手段２の先端部２ａの近傍に取り付けられたハンドピース３、ハンドピース３の先端部近くに設けられた切断機構である光ファイバー切断ボタン１２、金属チューブからなる先端ガイド１３、光ファイバー２が患者の口腔に触れて汚染されるのを防止するためのプラスチックの追加カバー１４、およびレーザ光源１の上部に設けられて光ファイバーを巻き付ける光ファイバーリール１５を備えている。光ファイバーリール１５から先端方向に引き出された１本の光ファイバー２は、カバー１４およびハンドピース３を介して、光放射部を形成する前記先端部２ａを突出させた状態で先端ガイド１３内の挿通孔に保持される。光ファイバー切断ボタン１２を押すと、図示しないカッターが進出して光ファイバー２を切断し、押す力を解除するとばねでボタン１２を自動復帰させる。使用されて汚染された光ファイバー２の先端２ａは廃棄され、新たな光ファイバー２が光ファイバーリール１５から引き出される。
【００３２】
【実施例１】
以下の実施例は、図４に示すように、光源に、４７３ｎｍの波長の光を第２高調波として発振させる半導体レーザ励起固体レーザ光源１を用い、石英の光ファイバーを本体２として該光源の光をハンドピース３まで導き、該ハンドピース３に該光ファイバー２と光軸を合わせて着脱自在の先端部であるアクリル系光ファイバー５Ｂを取り付けた光照射器を使用した。
市販の光重合性歯科用コンポジットレジン「クリアフィルＡＰ−Ｘ（Ａ２色）」を、窩洞の代わりに、直径１０ｍｍ、深さ１０ｍｍの透明なガラス管内に充填し、その中央部に直径０．５ｍｍの光ファイバー（三菱レイヨン社製、ＥＳＣＡ）を挿入し、３６ｍＷの光を表１に記載した時間照射した。その後、ＥＳＣＡファイバーに付着して硬化した光重合性コンポジットレジンをガラス管より抜き取り、コンポジットレジン硬化物の外周に付着した未重合の光重合性コンポジットレジンをアルコールをしみ込ませたチリ紙を用いて拭い去った。硬化物は略球形であり、ノギスを用いて該硬化物の直径を測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
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この結果は、光重合性コンポジットレジンは光に近い部分から徐々に硬化していくこと、光重合性コンポジットレジン中の光はその指向性、方向性が無くなるほど多く散乱されていることを示している。
【００３４】
【実施例２】
ヒト大臼歯新鮮抜去歯の咬合面に直径５ｍｍ、深さ４ｍｍの１級窩洞Ｈを形成し、実施例１で用いた光重合性コンポジットレジンをシステムに付属のボンディング材を用いて僅かに少ない目に充填し、図５（ａ）に示すように、実施例１に記載した光照射器のＥＳＣＡファイバー５を窩底にまで挿入し、２０秒間光を照射した。その後、（ｂ）のように、ＥＳＣＡファイバー５を修復物表面で切断し、（ｃ）のようにその上に上記の光重合性コンポジットレジンＭを盛り足して歯冠形態を回復し、上記光照射器からのレーザ光を盛り足した光重合性コンポジットレジンＭＡ上部より照射して充填修復操作を終えた。この修復歯に対し、４℃〜６０℃、各１分ずつのサーマルサイクル試験を１０００回加えたが、修復物の脱落は認められなかった。この試験後、試験に供した歯を、０．１％塩基性フクシン水溶液に３７℃にて１日間浸漬し、歯を切断して断面を観察したところ、窩壁への色素の侵入は認められず、窩底のギャップも観察されなかった。
【００３５】
〔比較例〕
ヒト大臼歯咬合面に実施例２と同じ方法にて同じ大きさの窩洞を形成し、実施例２と同じ接着剤と光重合性コンポジットレジンを用いて充填を行った。次に、この光重合性コンポジットレジンに対し、市販の光照射器「スペクトラム」（デンツプライ社，光強度７００ｍＷ／ｃｍ2 ）の光を上方３ｍｍの距離より２０秒間照射したところ、窩洞周縁に同心円状に白い線が発生し、この試料を０．１％塩基性フクシン溶液に１日間浸漬したところ、上記の白い線に沿って赤い色素が浸透しているのが観察された。
【００３６】
【実施例３】
図３に示すように、実施例１と同じレーザ光源１を用い、それから発生するレーザ光を直径０．５ｍｍ，長さ２０ｍのポリウレタン系被覆付きアクリル系光ファイバー２（三菱レイヨン社製、ＥＳＣＡ）に直接導き、該光ファイバー先端部２ａを、内部に光ファイバーを長手方向に導通可能にした金属製把持部（ハンドピース）３の中を通しハンドピース３の先端より６ｍｍ突出させたものを光照射器として使用した。光ファイバー２は、光照射器の光源１Ａの上部に設けたリール手段１５にコンパクトに巻き付け、必要な長さをリール手段１５から引き出して使用する。
患者の大臼歯の咬合面に直径４ｍｍ，深さ３ｍｍの１級窩洞を形成し、そこに、実施例２で用いたボンディング剤及びコンポジットレジンを適用し、充填した。次に、上記光照射器の光ファイバー２の先端部２ａを窩底部近傍に挿入し、レーザ光を２０秒間照射し、コンポジットレジンを硬化させ、光ファイバーを窩洞内より抜き去り、これにより、窩洞内に形成された孔部とその上部に前述のコンポジットレジンを追加し、望ましい歯冠形態を形成した。次に、同じ光照射器を用いて今度は光ファイバーを窩洞上方３ｍｍに位置させ、２０秒間レーザ光を照射し、追加したコンポジットレジンを硬化させて歯冠形態を固定した。
その後、患者の体液に汚染された可能性のある光ファイバー２の先端部２ａを切断して廃棄し、ハンドピース３，先端ガイド１３およびカバー１４を滅菌して、窩洞の填塞操作を終えた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の歯科用光照射器を使用した本発明の方法によれば、以下の利点を得ることができる。
１．光重合性コンポジットレジンが窩洞または歯科用模型の底面から表面部に向かうように重合硬化するので、底部に未硬化部分が残るおそれがなく、光重合性コンポジットレジン全体が完全に硬化する。
２．光重合性コンポジットレジンと歯質との接着界面に、光重合性コンポジットレジンの重合収縮応力を負荷して接着層を破壊する危険性が少なく、光重合性コンポジットレジンと歯質との強力な接着を実現することができ、光重合性コンポジットレジンの脱落が少なくなる。
３．光重合性コンポジットレジンと歯質との間の間隙が無くなり、齲蝕原因菌の繁殖場所が無くなり、齲蝕の再発が防止できる。
４．患部が非常に深い場合にも、窩底に接する部分の光重合性コンポジットレジンが未重合のまま残されているという可能性は無くなり、光重合性コンポジットレジン成分の歯髄への浸透の可能性が大幅に低減される。
５．窩洞に導入した光ファイバーから光を照射するため、光が口腔外に放射されることがなく、歯科医が強力な光照射にさらされて、目に障害を受ける恐れがない。
６．光照射器先端の光放射部を患者ごとに滅菌可能とし、患者の体液で汚染された部分の光ファイバーを切断して捨て、さらに、汚染される可能性のある部分をカバーにて被覆し、そのカバーを患者ごとに使い捨てとすることにより、患者間の交差感染が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る歯科用光照射器を示す構成図、（ｂ）は光照射器の光ファイバーが窩洞に挿入された状態を示す図である。
【図２】第２実施形態に係る歯科用光照射器を示す構成図である。
【図３】第３実施形態に係る歯科用光照射器を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例に係る歯科用光照射器を示す構成図である。
【図５】充填修復操作を示す図である。
【符号の説明】
１…光源、２…導光手段、５，２ａ…先端部（光放射部）、Ｈ…窩洞、Ｍ…光重合組成物。
【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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