(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも以下のステップを含むことを特徴とするコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
酸化カルシウムと二酸化けい素を３：１のモル比で、１〜５重量％の酸化コバルトを加えて混合した後、１２００〜１８００℃に加熱し、トリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト成分含有の化合物を含むＡ製品を得るステップ、
酸化カルシウムと酸化アルミニウムを３：１のモル比で混合した後、１２００〜１８００℃に加熱し、トリカルシウムアルミネートを含むＢ製品を得るステップ、
酸化カルシウム、酸化アルミニウム及び酸化鉄を４：１：１のモル比で混合した後、１２００〜１８００℃に加熱して、カルシウムアルミノフェライトを含むＣ製品を得るステップ、
Ａ製品、Ｂ製品及びＣ製品を混合して、歯牙用逆充填材料を得るステップ。
【請求項２】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の加熱温度は１４００℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＡ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の加熱温度は１４００℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＢ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の加熱温度は１３５０℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項１２】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＣ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の製造方法によって得られたコバルト含有の歯牙用逆充填材料であって、
トリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト含有の化合物、トリカルシウムアルミネート及びカルシウムアルミノフェライトを、８：１：１のモル比で含有していることを特徴とするコバルト含有の歯牙用逆充填材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種のコバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法に係り、特に、コバルト含有の準安定セメントの逆充填材料を指し、それは酸化コバルト添加を透過してその準安定セメントの凝固時間を加速する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｗｅｉｇｅｒ氏等による、伝統的な根管治療成功率に対する調査報告によると、根管治療専門医或いは根管治療訓練を行った学生が治療した根管に、ほぼ１０〜３０％の失敗率がある、とされている。根管穿孔は、根管治療或いは根管修正時によく目にする偶発症であり、また根管治療失敗の第２の重要な因子でもあり、その発生率は約３〜１０％である。しかし、多くの医師における根管治療専門訓練程度には大きな差があり、このため実際に伝統的な根管治療の失敗或いは根管穿孔の発生はさらに頻繁である。
【０００３】
失敗の病例或いは根管治療を施せない歯牙に対して、根尖手術、根尖切除術及び逆根充は一般に見られる治療の選択である。根間切除術、窩洞逆修正は、歯根尖管システム中の刺激物を徹底除去し、根管システムと根尖周囲組織間の管路は、復形物を使用して逆充填し、微生物が根尖システムを経由して根尖組織を病変させる経路を隔離、遮断する必要があり、根尖手術の成功に逆充填材料の選択は相当に重要な影響を与える因子である。
【０００４】
１９１５年より比較的よく使用されている逆充填材料は、銀粉、マレイン酸樹脂、ＣＡＶＩＴ、強化酸化亜鉛オイゲノール接着剤、複合樹脂及びガラスイオン体などとされる。
しかし、銀粉は、水銀イオンを放出し、腐蝕製品、遅延性膨張を発生し、組織染色及び辺縁漏隙を形成する欠点を有し、マレイン酸樹脂は、その操作テクニックが比較的困難であり、強化酸化亜鉛オイゲノール接着剤は、ちょうじ油の放出と高溶解性の欠点を有し、ＣＡＶＩＴは、組織液と作用し並びに組織液中に溶解することが極めて大きな欠点である。
また、１９７０年以降に使用されているＩＲＭの粉剤の欠点は、水気に敏感であることであり、superＥＢＡは、高比率のちょうじ油を含有し、溶解性が比較的大きく且つちょうじ油放出の問題を有し、且つ毒性を有して生物体内に入ると早期に高度の発炎反応を引き起こす。複合樹脂は、湿気に対して相当に敏感で、比較的良好な操作技術を必要とし、且つその重合時に収縮の現象を発生し、微滲漏しやすい欠点を顕著に有し、並びにある程度の細胞毒性を有する。ガラスイオン体は、水及び湿気に対して非常に敏感で、また材料自身の性質が粘ちょうであり、並びに緻密充填が容易でなく、操作が容易でない。
【０００５】
ゆえに、逆充填材料の臨床治療への応用の最も重要な目的は、歯根管システムとその外表面の間の全ての可能なチャネルを封鎖することにある。ゆえに逆充填材料は良好な封填能力を具備する必要があり、それによって完全に微生物が歯牙支持組織に対し影響を及ぼす可能な経路を遮断し、また、良好な生物親和性を有する必要がある。それは生体組織と直接接触しなければならないため、細胞に対して毒性を形成しないほか、更に、最も好ましくは、組織再生をリードするものとされ、それは新骨生成、歯周組織の再付着、歯骨質再生等をリードする能力を含む。また、体積が安定し変形せず、組織染色を形成せず、溶解されず、組織液と作用を発生せず、水気に敏感でなく、消毒滅菌の要求に符合し、細菌生長を抑制する効果を有するのが最も好ましく、且つ放射性不透性とされ、Ｘ線写真の影により材料充填の品質を判断できるものとされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、いかに上述の問題に対して、新規のコバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供し、伝統的な逆充填材料の凝固時間が長過ぎる欠点を解決するか、ということは、長きにわたり使用者が切望し、また本発明者が考察してきた問題である。
【０００７】
本発明の主要な目的は、コバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供することにあり、それは、酸化コバルトの添加を透過して固溶方式を以てけい素原子或いはカルシウム原子を置換し、反応ステップを加速するようにした材料及び方法であるものとする。
【０００８】
本発明の次の目的は、コバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供することにあり、それは、酸化コバルトの添加を透過し、比較的短時間内に臨床で必要な硬度を得られるようにした材料及び方法であるものとする。
【０００９】
本発明のまた一つの目的は、コバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供することにあり、それは、酸化コバルトの添加を透過し、水化製品の増加を幇助するようにした材料及び方法であるものとする。
【００１０】
本発明のまた一つの目的は、コバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供することにあり、それは、酸化コバルトの添加を透過し、シート状多孔性構造の製品を発生し、この構造が体液流動のチャネル及び骨の内向きの生長の空間を提供し、歯周靱帯の貼り付き及び歯槽骨の生長に正面からの幇助を有するようにした材料及び方法であるものとする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくとも以下のステップを含むことを特徴とするコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
酸化カルシウムと二酸化けい素を３：１のモル比で、１〜５重量％の酸化コバルトを加えて混合した後、１２００〜１８００℃に加熱し、トリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト成分含有の化合物を含むＡ製品を得るステップ、
酸化カルシウムと酸化アルミニウムを３：１のモル比で混合した後、１２００〜１８００℃に加熱し、トリカルシウムアルミネートを含むＢ製品を得るステップ、
酸化カルシウム、酸化アルミニウム及び酸化鉄を４：１：１のモル比で混合した後、１２００〜１８００℃に加熱して、カルシウムアルミノフェライトを含むＣ製品を得るステップ、
Ａ製品、Ｂ製品及びＣ製品を混合して、歯牙用逆充填材料を得るステップ。
請求項２の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の加熱の最適温度は１４００℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ａ製品の最適加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＡ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項６の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の加熱の最適温度は１４００℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項７の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項８の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｂ製品の最適加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項９の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＢ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項１０の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の加熱の最適温度は１３５０℃である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項１１の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の加熱時間は２〜４時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項１２の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、Ｃ製品の最適加熱時間は２時間である、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項１３の発明は、請求項１に記載のコバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法において、加熱したＣ製品を急速に冷却するステップを更に含み、そのうちこの急速冷却に液体窒素を使用する、コバルト含有の歯牙用逆充填材料の製造方法としている。
請求項１４の発明は、トリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト含有の化合物、トリカルシウムアルミネート及びカルシウムアルミノフェライトを、８：１：１のモル比で含有していることを特徴とする、コバルト含有の歯牙用逆充填材料としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、一種のけい酸カルシウム塩類の材料を準安定セメント（partial−stabilized cement；ＰＳＣ）となし、それは、トリカルシウムシリケート（tricalcium silicate）、ジカルシウムシリケート（dicalcium silicate）、トリカルシウムアルミネート（tricalcium aluminate）、カルシウムアルミノフェライト（calcium aluminoferrite）を含む。
けい酸カルシウム塩セメントを逆充填材料として使用する時、良好な封填性を有し、凝固過程中、そのｐＨ値は凝固の進行に伴い上昇し、この高いｐＨ値の性質が封填のエリアで抗菌の効果を形成する。最も重要であることは、このけい酸カルシウム塩セメントは相当高い生物親和性、更には生物活性を有する材料であり、歯周靱帯の生長と貼り付きを幇助し、手術を受けた歯牙の癒後及び来る機能性に相当大きな幇助を有することである。しかし、その最大の欠点は、凝固時間が長過ぎ、臨床使用の問題を形成することである。
【００１３】
本発明は、伝統的なけい酸カルシウム塩セメントの成分組成を改変し、並びに酸化コバルトを添加し、それを高温下で加熱して製造する。ＰＳＣが水と作用し、水化して凝固することにより、添加した遷移元素及び製造ステップ中で使用する高温が遷移元素を材料中のカルシウム或いはけい素原子を置換し、材料中の活性と欠陥濃度増加を得て、材料を一部準安定の状態となし、この準安定の状態の形成により、材料と水の間の水化反応を加速し、比較的短い凝固時間及び比較的高い硬度を達成する。
Ａ製品加熱の最適温度は１４００℃、その加熱時間は２〜４時間、最も適当な加熱時間は２時間であり、また、Ａ製品に対し、加熱後にさらに、液体窒素による急速冷却ステップを含む。
Ｂ製品の最適加熱温度は１４００℃で、そのうちＢ製品の加熱時間は２〜４時間、その最適加熱時間は２時間、Ｂ製品に対し、加熱後にさらに、液体窒素による急速冷却ステップを含む。
Ｃ製品の最適加熱温度は１３５０℃で、そのうちＣ製品の加熱時間は２〜４時間、その最適加熱時間は２時間、Ｃ製品に対し、加熱後にさらに、液体窒素による急速冷却ステップを含む。
【００１４】
【実施例】
図１は本発明の好ましい一つの実施例のフローチャートである。図示されるように、本発明は、コバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法とされ、それは少なくとも以下のステップを含む。
ステップ１００：酸化カルシウム及び二酸化けい素を３：１のモル比で、１〜５重量％の酸化コバルトを加えて混合した後、それを１２００〜１８００℃に加熱し、Ａ製品を得る。そのうち、該Ａ製品は、トリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト成分含有の化合物とされる。
ステップ２００：酸化カルシウムと酸化アルミニウムを３：１のモル比で混合した後、それを１２００〜１８００℃に加熱し、Ｂ製品を得る。そのうち、該Ｂ製品は、トリカルシウムアルミネートとされる。
ステップ３００：酸化カルシウム、酸化アルミニウム及び酸化鉄を４：１：１のモル比で混合した後、それを１２００〜１８００℃に加熱して、Ｃ製品を得る。そのうち、該Ｃ製品は、カルシウムアルミノフェライトとされる。
ステップ４００：Ａ、Ｂ、Ｃ製品を混合して、歯牙用逆充填材料を得る。
【００１５】
以上で製造したトリカルシウムシリケート、ジカルシウムシリケート及びコバルト含有の化合物、トリカルシウムアルミネート及びカルシウムアルミノフェライトを、８：１：１のモル比で混合すれば、コバルト含有の歯牙用逆充填材料が得られる。
【００１６】
図２にＸ線回折（ＸＲＤ）図を示す。酸化コバルトの添加により、製品中の酸化カルシウムが減り、トリカルシウムシリケートが増した。これは、コバルト原子の活性が比較的高く、固溶（solid solution）の方式を以て、材料中のもともと活性の低いけい素原子或いはカルシウム原子を置換し、ステップを加速することができたためである。
図３中の微硬度の比較より分かるように、酸化コバルト添加の実験グループは、１４日の水化反応経過後、その微硬度の値は６７ＨＶに達したが、添加の対照グループはただ５ＨＶであった。これにより比較的短時間で臨床で必要な硬度を達成でき、これはコバルト原子の固溶により材料中の欠陥濃度が増加し、これによりＰＳＣが準安定の状態に置かれ、これにより水と比較的高い反応性を有することによる。
【００１７】
図４の水化製品のＸ線回折（ＸＲＤ）図を示す。水化製品portlanditeの量は、遙に対照グループに較べて高く、これから分かるように、酸化コバルトの添加は固溶置換の関係により材料を不安定な動態となすだけでなく、水化製品の生成を幇助する。
図５は、酸化コバルト未添加であり、その表面には明らかな水化製品の発生はない。
図６は、酸化コバルト添加の実験グループで、その顕微構造は緻密な片状であり、多孔性の構造であり、この多孔性の構造が体液流動のチャネルと骨の内向きの生長の空間を提供し、歯周靱帯の貼り付きと歯槽骨に対して正面からの幇助を有する。
【００１８】
以上から分かるように、酸化コバルトを添加した準安定セメントは、比較的短時間に臨床で必要な硬度を達成し、並びにその片状多孔性の構造が体液の流動及び歯槽骨の内向き生長に対して相当に大きな幇助を有する。
【００１９】
【発明の効果】
総合すると、本発明はコバルト含有の歯牙用逆充填材料及びその製造方法を提供し、それは特に、コバルト含有の準安定セメントの歯牙用逆充填材料を指し、それは酸化コバルトの添加を透過し、その準安定セメントの凝固時間を加速する。ゆえに本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有し、特許の要件を具備している。なお、以上は本発明の好ましい一つの実施例の説明であって、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づき容易になしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施例のフローチャートである。
【図２】  本発明の好ましい実施例の酸化コバルト添加のＰＳＣ構造変化図である。
【図３】  本発明の好ましい実施例の酸化コバルト添加のＰＳＣの微硬度変化図である。
【図４】  本発明の好ましい実施例の酸化コバルト添加のＰＳＣの水化発生変化図である。
【図５】  本発明の好ましい実施例の酸化コバルト未添加のＰＳＣのＳＥＭ写真である。
【図６】  本発明の好ましい実施例の酸化コバルト添加のＰＳＣのＳＥＭ写真である。
【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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【図６】
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