フッ素イオン導入法による象牙質微細構造の変化に関する実験的研究＊
宮吉誠

東京歯科大学大学院歯学研究科
オーラルメディシン講座（指導 ：川島康教授）

An Experimental Study of Ultrastructural Changes Caused In
Dentin by Fluoride Iontophoresis
Makoto MIYAYOSHI
Department of Oral Medicine , Tokyo Dental College(Director : Prof . Yasushi Kawashima)

歯科学報別冊第８７巻

第４号

５７５～６０２頁（昭和６２年 4 月）

Reprinted from The shikwa Gakuho
Vol.87，No.4(1987)

５７５

フッ素イオン導入法による象牙質微細構造の変化に関する実験的研究＊
宮吉誠

東京歯科大学大学院歯学研究科
オーラルメディシン講座（指導 ：川島康教授）（１９８７年２月２日 受理）

An Experimental Study of Ultrastructural Changes Caused In
Dentin by Fluoride Iontophoresis
Makoto MIYAYOSHI
Department of Oral Medicine , Tokyo Dental College(Director : Prof . Yasushi Kawashima)

Ⅰ 緒 言
象牙質知覚過敏症とは自発痛がなく、象牙質露出面に機械的、温度的、科学的刺激が加わると過敏に反応＊本論文の要旨は第 226 回東京歯科大学学会総会（昭和 60 年 11 月 9 日、千葉）において発表した。

して、一過性の不快感ないし痛みがあり、その痛みのおこり方は電撃的で鋭く、持続しないことを特徴とし、

しかしながら、このような考え方に基づく種々の治療

歯髄にはほとんど組織学的変化を認めないものとされ法と臨床応用については、その選択に困難をきたす場

１）

ている 。

合が少なくない。

この象牙質知覚過敏症の発現頻度は高村

２）

によれば約

Grossman4)は象牙質知過敏症に対する治療薬剤の必２０％という率で、う蝕、歯周疾患についで高率であ要条件として、1）歯髄に刺激のないことると報告されており、日常臨床においてかなり頻繁にあたえないこと

遭遇する歯科疾患であるにもかかわらず、象牙質知覚

性のあること過敏症の発症原因について十分解明されていないのがせないことの 6 項目をあげているが、これらのすべて現状である。ところで、本症についての治療方針としの項目を満足させる治療法は未だ確立せれていないよ

１）3）簡便に使用できること
5）持続性のあること

2）疼痛を
4）速効

6）歯を変色さ露出した象牙細管の表面を機械的に被覆またうである。これに対して、フッ素イオン導入法は以上

は目詰まりさせ、外来刺激を遮断する。２）象牙細管内の必要条件を比較的良く満足させ、臨床的にも優れたの石灰化を促進して象牙細管を閉鎖し、外来刺激を遮効果をあげることができるという報告がかなり多くみ

ては、

断する。

３）

象牙芽細胞を変性凝固させ、外来刺激に反られる 5）～16）

応しないようにする。４）第２象牙質の形成を促進し、陰極通電によるフッ素イオン導入法の応用に関して

外来刺激に反応しないようにする。さらに、最終的なは、金井ら 17）18）が歯周疾患の治療に用いたのが最初で、５）

外来刺激が遮断できない場合は抜髄及びあり、その報告において、このフッ素イオン導入法が根管充填を行う、というようなものが一般的に検討さ象牙質知覚過敏症にかなり有効であることを指摘して

処置として

３）

れ、また実施されている 。

いる。その後、加藤ら 19）～21）は歯周疾患に対してフッ素イオン導入法が優れた臨床効果をもたらすことをごとく、フッ素イオン導入法が歯牙硬組織を極めて強報告しており、それ以後、本講座における一連の研究

く形成・促進する効果を示すことに注目した。そこで

として高橋

22）

、川島

23）

、相

24）

、小林

25）

らがフッ素イオ

象牙質知覚過敏症の消退に関する因子としてあげられ

ン導入法の有効性をそれぞれ報告している。

る象牙細管内の石灰化発現による象牙細管閉鎖に対し一方、象牙質知覚過敏症に対するフッ化物の応用は、て、フッ素イオン導入法が極めて有効な手段となりえ

Lukomsky２６）以来、数多くの報告２７）～３３）があるが、るものと考え、本研究を試みた。すなわち、成犬の歯

siemon５）と Manning６）は象牙質知覚過敏症に対する新に対して象牙質露出状態を実験的に作製し、フッ素イ

しい治療法の試みとしてフッ素イオン導入法を紹介し、オン導入後の象牙質内における元素分布状態の変化を

その明らかな有効性を報告している。それ以後、現在

Ｘ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）によって検索し、に至るまで、象牙質知覚過敏症に対するフッ素イオン

その部における象牙質の微細構造の変化を走査型電子導入法の有効性について数多くの報告７）～１６）がなされ顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察を行い、象牙知覚過敏ているにもかかわらず、この知覚過敏症消退の機序に症治癒に対する基礎的解明の一助となる実験研究を行

ついては未だ明らかにされていないのが現状である。

った所、興味ある知見をえたのでここに報告する。

Greenhill ら

３４）は象牙質知覚過敏症治療後の象牙細管内溶液の流れが、治療前と比較して最も減少する治療法が本症に対して最も有効であるとの観点から実験Ⅱ

研究材料および研究方法

１．実験動物を行った。その中で、２％フッ化ナトリウムの局所塗実験動物としては健康な雑種成犬（８～１２Kg）を布に比較して、２％フッ化ナトリウムをフッ素イオン

使用し、咬耗や実質欠損などのない健全な下顎前臼歯導入法によって作用させた方が象牙細管内溶液の流れを対象とした。一定期間（2 週間）飼育後、ペントバルを大幅に減じることができる報告を行っている。

ビタールナトリウム（ネンブタールＲ，大日本製薬）のまた Wilson ら３５）は２％フッ化ナトリウムの局所塗

静脈内注射（25mg／Kg）による全身麻酔下に、口腔内布に比較して、２％フッ化ナトリウムによるフッ素イに水銃にて洗浄後、注水下でダイヤモンドディスクにオン導入法が象牙質におけるフッ素取り込み量を増加

より各歯の尖頭部琺瑯質内に取り込みを入れ、骨ノミさせることを、酸エッチング法により確認している。

を用いて尖頭部を除去し、象牙質面を露出させた。そさらに、長谷３６）は２％フッ化ナトリウムによるフッ

して、フッ素イオン導入、フッ素局所塗布および生理

素イオン導入法を施した歯の象牙質内フッ素濃度分布

食塩水による陰極通電について、下顎左側前臼歯を実状態について、マイクロラジオグラムおよびＸ線マイ

験群、下顎右側前臼歯を対照群とした。

クロアナライザーによって分析を行い、２％フッ化ナ

２．実験条件トリウムの局所塗布に比較してフッ素イオン導入法が1)フッ素イオン導入法

フッ素の象牙質内浸透性を著しく高め、さらにフッ素

本実験群においては、歯冠象牙質を前述のごとく切断、の象牙質浸透量が通電量に依存することを確認してい露出した直後、その露出面に２％フッ化ナトリウム水る。また細管式等速電気泳動装置を用いてフッ素イオ溶液によるイオン導入法（以下フッ素イオン導入群とン導入法によるフッ素の象牙質通過性に関して検討をする）を施した。通電条件は表 1 に示すごとく、通電

加え、フッ素イオン導入法において僅かではあるが、量は 1 回 500μA，5 分間陰極通電とし、週 1 回，

フッ素が象牙質を通過して歯髄腔に達することを報告

計 3 回，導入を行った。図 1 は実験に用いたイオン導している。

入装置の配線図である。

しかしながら、これらの研究はフッ素の浸透性およ2)フッ素局所塗布法

び、その分布に関して検討したものが主であって、フ他のフッ素応用法と比較検討するために、２％フッ化

ッ素イオン導入法による象牙質自体の微細な組織変化

ナトリウム水溶液による露出面への局所塗布（以下フを形態的観察した報告は見当たらない。

ッ素局所塗布群とする）を行った。条件は表 1 に示す

２２）

著者は高橋

，川島

２３）

，相

２４）

，らの報告している

表１
フッ素イオン導入群（２％NaF イオン導入）
フッ素局所塗布群（２％NaF 局所塗布）
生理食塩水通電群（生理食塩水陰極通電）

ごとく、1 回 5 分間，週 1 回，計 3 回，塗布を行った。

実 験 条

件

500μA ，５分間／回／週：合計３回
５分間／回／週：合計３回
500μA ，５分間／回／週：合計３回

ノマーを通過させてポリエステル樹脂（Rigolac 2004
および Rigolac 70F）に浸漬、包埋した。その後、No.240～No.1200 のエメリー紙で粗研磨し、さらに 0.5～0.05
μm のアルミナ粉末を用いてバフ研磨を行い、分析面を仕上げた。この分析面は歯軸に平行で、露出象牙質か
ら髄腔壁にかけての縦断面を呈するものである。これに真空蒸着機(HUS-5GB、日立製作所)によるカーボン蒸着を行い、微小部走査 X 線分析装置(X-560、日立製作所)による元素分析の試料とした。
図１

イオン導入装置の配線図(1) XMA による線分析
上記の試料の分析面において、露出象牙質最表層か

3）生理食塩水による陰極通電法

ら、髄腔壁にかけて線分析を行った。分析部位は図 2

通電による効果を観察するために、露出面への生理に示すごとくである。分析元素はフッ素、カルシウム、

食塩水による陰極通電（以下生理食塩水通電群とする）

リン、マグネシウムの 4 元素とした。分析条件は表 3を行った。通電条件は表 1 に示すごとく、通電量は 1に示すごとくである。

回 500μA、5 分間陰極通電とし、週 1 回、計 3 回、通電を行った。
4)対照
フッ素イオン導入群、フッ素局所塗布群および生理食
塩水通電群において、下顎左側前臼歯を実験歯として用い、反対側の下顎右側前臼歯を対照（以下対照群とする）とし、象牙質面を露出後、実験終了まで無処置とした。これらの各実験に供した歯数は、表 2 に示すごとくである。

図２ XMA による線分析の分析部位→印：線分析を行った部位
表 2 実験歯数
XMA

SEM

表 3 XMA 分析条件

フッ素イオン導入群

24 歯

12 歯

試料電圧

15kV

フッ素局所塗布導入群

6歯

6歯

試料電流

0.15μA

分光結晶

1chan : PET

生理食塩水通電群

3歯

6歯

対照群

21 歯

24 歯

54 歯

48 歯

合

計

実験終了後、直ちに 10％中性緩衝ホルマリンによって2chan : RAP
特性 X 線分析方法

1chan : Ca-Kα ，P-Kα

2chan : F-Kα ，Mg-Kα

線分析、面分析

頭頚部局所灌流固定 37)を行った。その後、歯と共に下顎骨を摘出し、更に同液による浸漬固定を 2～3 日間行った。
3.

資料調整法および分析法

1)X 線マイクロアナライザー(XMA)のための試料調整
浸漬固定終了後、実験歯および対照歯をそれぞれ抜歯し、さらにそれらをダイヤモンドディスクを用いて頬舌的に、歯軸に平行させて縦切断し、厚さ 1～2mm の薄切片とした。その後、水洗、さらに注水下において、砥石を用い、厚さ約 150μm の両面平行な縦断研磨片とし、上昇エタノール系列による脱水の後、スチレンモ(2) フッ素イオン導入群とフッ素局所塗布群におけるフッ素浸透距離の比較
XMA による線分析チャート上において、明らかにフッ素のピークの出現した点を起点として、それより歯髄腔に向かってフッ素のピークが対照群にみられるレベルに低下した点までをフッ素浸透部分とみなした。そして、フッ素イオン導入群とフッ素局所塗布郡におけるフッ素の露出象牙質表層からの浸透距離を算出し、両者の比較を行った。

(3)XMA による面分析
フッ素イオン導入群、フッ素局所塗布群および対照
群のフッ素の分布状態を視察するために、露出象牙質
最表層、中間層および歯髄側においてフッ素の面分析を行いフッ素の分布領域を明らかにした。分析部位は
図 3 に分析条件は表 3 に示すごとくである。

図 4 対照群における F、Ca 元素の線分析（線分析はすべて右側が露出象牙質最表層である）
マグネシウム元素の濃度は露出象牙質最表面層により、髄腔壁に向かい除々に上昇を示し、髄腔壁付近におい図 3 XMA による面分析の分析部位て急激な濃度の低下を示した（図 5）。

a:露出象牙質最表層
b:中間層
c:歯髄側
2）走査型電子顕微鏡（SEM）観察のための試料調整
浸漬固定の終了した歯を頰舌的に、露出象牙質を含めて骨ノミにて歯冠を長軸に平行になるように 2 分割し、その分割面を SEM による観察面とした。分割した試料は上昇エタノール系列で脱水を行い、臨界点乾燥装置（HCP-1、日立工機社）によって乾燥を行った。さらに、
イオンスパッター（IB-3 型、エイコーエンジュニアリング）を用いて、Au-蒸着を行い、走査型電子顕微鏡（JSM-50A 型、日本電子社、および S-530、日立製作所）
により加速電圧 15Kv または 20 Kv の条件下で上述の象牙質割断面の観察を行った。
Ⅲ

研

究

図 5 対照群における P、Mg 元素の線分析
成績

1. XMA による元素分析(2) フッ素イオン導入群について;

1) XMA による線分析所見

フッ素元素の濃度は露出象牙質最表層より平均 282(１)対照群について；

μm 付近において著しく高いピークを示した。さらに、フッ素元素の濃度は露出象牙質最表面から深部象牙

このピークを示した象牙質層より深部のフッ素濃度レ

質にわたりほぼ同程度に低く、顕著な濃度変化は認め

ベルは対象群と比較してやや高いレベルを示した（図られなかったが、髄腔壁付近において僅かながら濃度6）。また象牙質中間部の数ヶ所において、フッ素元素の上昇を示した（図 4）。カルシウム元素の濃度が露出の濃度の著しい上昇を示す例も認められた。図 7 はそ

象牙質最表層より髄腔壁にわたりほぼ一定で、特に顕の代表例であるが、露出象牙質表層のみでなく、最表

著な濃度変化を示さなかった（図 4）。

層から約１800～3000μm 深部の象牙質においてフッ素

リン元素の濃度はカルシウム元素の濃度変化と同様、濃度の上昇が認められた。

上述の象牙質内においてほとんど濃度変化を示さなかった（図 5）。

カルシウム元素の濃度は露出象牙質最表層から髄腔壁にわたりほぼ一定で、とくに顕著な濃度変化を示さず、対照群とほぼ同様な状況を示した（図 6）。
リン元素の濃度はカルシウム元素の濃度変化と同様、象牙質内において顕著な濃度変化を示さず、対象群と同じ状況を示した(図 8)。マグネシウム元素の濃度は露
出象牙質最表層より髄腔壁に向かい徐々に上昇し、髄腔壁付近において急激な濃度の低下を示し、対象群と同じ状況を示した。(図 8)。
(3)フッ素局所塗布群について
図 6 フッ素イオン導入群における F,Ca 元素の線分析

フッ素元素の濃度は露出象牙質最表面層より平均 52
μm 付近において著しく高いピークを示した。しかし、
この象牙質層より深部におけるフッ素元素の濃度は

図 7 フッ素イオン導入群における F,Ca 元素の線分析

低く、対象群とほぼ同程度の濃度レベルを示した(図 9)。
カルシウム元素の濃度は露出象牙質最表面層より髄腔
壁にわたりほぼ一定で、とくに顕著な濃度変化を示さず、対象群と同じ状況を示した(図 9)。リン元素の濃度はカルシウム元素の濃度変化と同様、象牙質内において顕著な濃度変化を示さず、対象群と同じ状況を示した(図 10)。マグネシウム元素の濃度は露出象牙質最表面より髄腔壁に向かい徐々に上昇し、髄腔壁付近において急激な濃度の低下を示し、対象群と同じ状況を示した。(図 10)。
(4)生理食塩水通電群について
フッ素元素の濃度は露出象牙質最表面層より深部象牙図 8 フッ素イオン導入群における P,Mg 元素の線分析

質にわたりほぼ同程度に低く、顕著な濃度変図 9 フッ素局所塗布群における F,Ca 元素の線分析

図 10 フッ素局所塗布群における P,Mg 元素の線分析
化を示さず、対象群と同じ状況を示した(図 11)。

3)ＸＭＡによる面分析結果

カルシウム元素の濃度は露出象牙質最表面層より髄腔
壁にわたりほぼ一定で、とくに顕著な濃度変化を示さ(1)対象群について；ず、対象群と同じ状況を示した(図 11)。リン元素の濃露出象牙質最表面層(図 14-a),中間層（図 14-b）お度はカルシウム元素の濃度変化と同様、象牙質内におよび歯髄側(図 14-c)においてフッ素元素の分布を面分いて顕著な濃度変化を示さず、対象群と同じ状況を示

析像によって比較してみたところ、これら 3 部位におした(図 12)。マグネシウム元素の濃度は露出象牙質最けるフッ素分布の明らかな差異は認められなかった。

表面層から髄腔壁に向かい徐々に上昇し、髄腔壁付近前述のごとく、この部位の線分析においては髄腔壁付において急激な濃度の低下を示し、対象群と同じ状況

近に僅かなフッ素元素の濃度上昇を認めたが、面分析を示した。(図 12)。

においてはフッ素濃度の上昇を示すような分布像は認められなかった。

2)

ＸＭＡによるフッ素イオン導入群とフッ素局所
塗布群におけるフッ素浸透距離の比較(2)フッ素イオン導入群について；
露出象牙質最表面層(図 15-a)において、フッ素元素

フッ素元素の浸透距離はフッ素イオン導入群では平の分布が中間層(図 15-b)および歯髄側(図 15-c)に比較

均 282μm であり、これに対してフッ素局所塗布群ではして、明らかに多量のフッ素元素の分布する状況が認

平均 52μm であった。このことは、統計学的処理（独められた。しかしながら、フッ素元素は分析対象とな

立ｔ検定）によって、0.5％の危険率をもって両者間にった象牙質全体に広く分布しており、フッ素元素が象

有意の差のあることが認められた。(図 13)。これに対牙細管、管周象牙質および管間象牙質などの特定部位

して生理食塩水通電群および対照群においては、フッに一致して局在するか否かは不明であった。

素元素の浸透は全く認められなかった。

図 11 生理食塩水通電群における F,Ca 元素の線分析

図 12 生理食塩水通電群における P,Mg 元素の線分析(3)フッ素局所塗布群について;
露出象牙質最表面層(図 16-a)において、それより内層の中間層(図 16-b)および歯髄側(図 16-c)の両者に比較して、明らかに多量のフッ素の分布する状況が認められた。しかしながら、フッ素イオン導入群と同様に、フッ素元素が象牙細管、管周象牙質および管間象牙質などの特定部位に一致して局在するか否かは不明であった。
2.ＳＥＭによる観察所見
図 13 フッ素イオン導入群とフッ素局所塗布群
におけるフッ素浸透距離の比較

1)

対照群について露出象牙質直下の象牙質割断面においては、割断された象牙細管、管周象牙質および管間象牙質が明瞭に区分されて観察された。管間象牙質は比較的平滑ながら、不規則凸凹な表面構造を呈していたが、これに対して象牙細管を取り巻く管周象牙質の割断面は平滑で、その均質緻密な構造的特長を丙各に示していた。

図 14 対照群におけるＦ元素の面分析像

図 15 フッ素イオン導入群におけるＦ元素の面分析像

a ： 露出象牙質最表面層

a ： 露出象牙質最表面層

b ： 中間層

b ： 中間層c ： 歯髄側c ： 歯髄側2)

フッ素イオン導入群について;

象牙細管腔は直径約 0.8～1.2μｍの大きさのものであ

露出象牙質直下の象牙細管内には、直径約 500～800A。

り、直径を異にするものが多く、大小不ぞろいのものの大きさの、細管壁に付着した微小球状構造物がみらとして見られた。縦断された象牙細管壁は平滑な面をれ、それらは細管壁全周に蜜に存在しているのが認め呈し、同部位には象牙細管側枝の基部としてみられるられた。この微小球状構造物は、微細な球状様物が互小孔も認められた。(図 17,18)。歯髄側においては、直いに数個から数十個が集合密接して、より大きな球状

径 1.5～2.0μm の象牙細管が多数平行に走行しており、または塊状の構造物を形成し、象牙細管を狭窄してい象牙細管壁は露出象牙質直下のそれと同様で、平滑なるのが認められた。

面を呈していた。(図 19,20)。

個が塊状構造物となって象牙細管壁に固着しているのが認められた（図 23，24）。
さらに、露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙細管内にも、前者と同様の微小球状構造物が認められ、微細な結晶様構造物が単独に、あるいは多数集合して象牙細管壁に固着していた。しかし、その数は前者に比べて少なく、平滑な象牙細管壁がかなり広い範囲にわたって観察された（図 25、26）。
ところで、最内層となる歯髄側象牙質割断面においては、上記 3 部位に認められたものと同程度の大きさの微小球状構造物はほとんど認められなかったが、象牙細管壁面には多数の微小な結晶様構造物の付着が認められた（図 27，28）。
3) フッ素局所塗布郡について；
露出象牙質直下の象牙細管内に、フッ素イオン導入群と同様の直径約 500～800A。の微小球状構造物の存在が認められた。しかしながら、この微小結晶の集団からなる微小球状構造物はフッ素イオン導入郡とは異なり、数も少なく、さらに集合として大きな塊状の構造物を形成することなく、単独で象牙細管壁に固着しているように認められた。また、フッ素イオン導入郡と同様に、管周象牙質および管間象牙質に微小球状構造物が添加されてみられたが、その発現はフッ素イオン
導入群において観察されたほど著しくはなかった（図29，30）。
露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙細管内においては、同様の微小球状構造物が認められたが露出
象牙質直下と比較して、その発現数は少なかった（図31，32）。
歯髄側においては、象牙細管壁に固着する多数の微小な結晶様構造物が認められた（図 33，34）。
4) 生理食塩水通電群について；
露出象牙質直下の象牙細管内および歯髄側の象牙細管内は、対照郡と同様の所見を示し、ほぼ平滑な壁面を呈し、フッ素イオン導入郡およびフッ素局所塗布群
図 16 フッ素局所塗布群における F 元素の面分析象
ａ: 露出象牙質最表層
ｂ: 中間層ｃ: 歯髄側

また、同様の微小球状構造物が管周象牙質には僅かに、管間象牙質には著しく、在来のそれぞれに基質構造上に添加されてみられた（図 21、22）。
露出象牙質最表層から約 150μm 深層の象牙細管内においては、露出象牙質直下の象牙細管内と同様の微小球状構造物が認められた。その数は、露出象牙質直下と比較するとやや少ないが、単独または数個から数十において観察された微小球状構造物は認められなかった（図 35，36，37，38）。

Ⅳ

考

察

と一致している。

1. 象牙質内フッ素濃度の変化（XMA 分析結果について）

さらに、長谷 36）は 2%フッ化ナトリウムを窩底象牙質にフッ素イオン導入法により、象牙質内に存在するフ局所塗布したところ、窩底面より 150μm 程度まで断続

ッ素が分布上の変化を示すものとするならば、当該部的ではあるがフッ素濃度のピークが XMA 分析によって位の象牙質の微細構造上に器質的な変化をもたらして認められ、鋭いピークが消失した以後の象牙質内フッいるものと考える事ができる。そこで著者は、フッ素

素濃度は、対照群と同様のパターンを示したと報告し

イオン導入法を行った象牙質の形態的変化、とくに微ているが、その所見ともほぼ一致している。

細構造上の変化を観察、さらに、それら観察部位におさらに、著者の行ったフッ素イオン導入群においてける象牙質のフッ素濃度変化を XMA を用いてそれぞれ

は、フッ素濃度は露出象牙質最表層において著しいピの条件下で分析を行った。

ークを示し、平均 282μm の深さまでフッ素の浸透が推ところで、フッ素イオン導入後の象牙質内フッ素濃度の変化については Zadok ら

38）の報告が最初であり、察された。フッ素イオン導入群のよるフッ素の浸透距
離がフッ素局所塗布群と比較して大幅に大きいことは、

フッ素イオン導入法がフッ素局所塗布単独に比較して、通電効果によってもたらされたものであることを示し

フッ素濃度の上昇のあることを認めている。またている。そしてまた、その深部において対照群よりも35）も同様の結果を報告しているが、これら両フッ素の濃度レベルがやや高かったが、この事実は、者とも酸エッチング法による科学分析結果であり、そ面分析の象牙質中間部における所見が対照群と比較しの分析部位は表層付近に限られており、全層にわたるて明らかな差異を見い出せなかったこと、フッ素の特連続的な濃度変化の分析は行っていない。最近、長谷性 X 線の強度が非常に低い状況での比較であることな

36）

Wilson ら

はヒト抜去歯において窩洞形成を施し、窩底面にフどを考えあわせると、フッ素イオン導入群の露出象牙

ッ素イオン導入方を試み、窩底面から髄腔壁にわたる

質最表層におけるピーク以降のフッ素濃度が対照群に象牙質のフッ素濃度の変化を XMA 線分析により連続的比較して明らかに高いものであるとは断言できない。

に分析した結果を報告している。

しかしながら、興味深いことはフッ素イオン導入群に39）はヒト抜去歯の象牙質内のフッ素濃度

おいて露出象牙質最表層のみでなく、象牙質中間部に分布について XMA 線分析により分析、観察を行ってい

おいてもかなり高いフッ素濃度の上昇を示した例がみる。その分析結果によれば、象牙質内のフッ素濃度は、られたことである。このような例は対照群、フッ素局

琺瑯質（琺瑯質の最表層は別とする）より高く、琺瑯

所塗布群、生理食塩水通電群のいずれにおいても認め

質側あるいは白亜質側から歯髄に向かう間、全層の約られず、フッ素より深部への浸透が通電効果によるも

3/4 の間ではほとんど変化しないが、髄腔壁に沿う幅狭のであると考えられる。長谷 36）も同様に 1.0mA・分い範囲に入ると次第に上昇し、髄腔壁で最高の値を示（0.2mAｘ5 分間）のフッ素イオン導入群においては、すと報告している。

フッ素濃度は表層部におけるピーク消失以降にも僅か

一方、杉本

今回著者の行った XMA 線分析の結果によれば、無処ではあるが上昇が認められたが、5.0mA・分（1.0mAｘ5

置の対照群（象牙質を露出した前臼歯）においてはフ分間）のイオン導入群においてはなお一層顕著に認めッ素濃度は露出象牙質最表層から深層にわたり低いレ

られ、フッ素の著しく高いピークが歯髄側方向に近づ

ベルを示し、髄腔壁付近において僅かな上昇が認めらいた位置に認められたと述べている。そしてこのことれた。この実験結果は、研究試料がヒト抜去歯ではな

は、フッ素イオンが多量に象牙細管を通過して髄腔壁

く成犬の前臼歯を対象としたものであるが、ヒトの歯付近にまで到達していることを示すものであると報告と類似した所見が得られている。

している。

つぎに、フッ素イオン導入法とフッ素局所塗布とのところで、象牙細管内の組織液はその組成が細胞外象牙質におけるフッ素の浸透状態の比較を行うために、液と極めて類似しているといわれている 40）41）。したがフッ素局所塗布群における XMA 分析を前述のごとく行って、象牙細管内の組織液は電解質溶液であると考えった。その結果、フッ素局所塗布群では、露出象牙質ることができ、フッ素イオン導入法は電気泳動の立場

最表層におけるフッ素の濃度は著しいピークを示し、から論じることができる。一定のイオン強度と一定の平均 52μm の深さまでフッ素の浸透が推察された。

pH のもとでは。泳動速度は電場の強さに比例し溶媒のまた XMA 面分析においても、露出象牙質最表層ではフ

粘性、粒子の半径に反比例することが知られている。42）。

ッ素の濃度分布が対照群に比較してかなり高いことがこのことより、陰極通電であるフッ素イオン導入法は、認められた。このことは、フッ素局所塗布群において電気泳動によりフッ素イオンが泳動され、フッ素局所

露出象牙質最表層からフッ素元素の浸透が行われたこ塗布に比較してフッ素がより深部に浸透していくものとを示すものであり、Zadok ら 38）、Wilson ら 35）の所見と考えられる。

以上のように、フッ素イオン導入法におけるフッ素について明らかにすることはできなかったものと思わの象牙質内浸透は電気泳動の立場から、速やかに象牙れる。しかしながら、象牙細管に沿って浸透したフッ質、とくに象牙細管に沿って浸透していくものと考え

素元素は拡散効果によって周囲基質に浸透することがられる。

考えられる。一方管周象牙質や管間象牙質は象牙細管

一方、象牙質の構造物である管周象牙質および管間に比較して電解質成分が非常に少ないことから、電気象牙質に対してフッ素イオンがどのように浸透するか

泳動によってフッ素元素の浸透が象牙細管と同程度に

43）

は間接歯髄覆行われるものとは考えられない。ただしこのことが、罩効果を象牙質基質に期待し、それによって歯髄組織

フッ素イオン導入による管周象牙質および、管間象牙を保護しようという観点から、窩洞形成後の smear

質へのフッ素元素の浸透を全く否定するものであると

layer 除去後の象牙質面に対し、４％フッ化ナトリウムは考えられない｡

を応用したところ、コンタクトマイクロラジオグラム

2.象牙質における微細構造上の変化において X 線透過度が低下しているのを認め、さらに（SEM 観察結果について）

これのカラーデンシトメトリーにおいても象牙質全域

1)象牙細管内にみられる微小球状構造物についてについて検討した報告は少ない。中村に至る範囲で無機質の総和量が高いことから、象牙細フッ素イオン導入法が象牙質におけるフッ素濃度の管のみならず象牙質基質にもフッ素が浸透、沈着し、上昇をきたさせ、フッ素元素の象牙質深部への浸透を

歯質との反応を生じたと考えられる再石灰化現象を招高めることが上述の XMA による分析結果から判明した。

44）

は若年者

このフッ素濃度上昇部の象牙質において、どのようなの健康永久歯を用いてフッ化ジアミン銀溶液の象牙質

微細構造上の変化が生じているかは非常に興味深い問への浸透を XMA による線分析、面分析および SEM のよ題点である。

来させたものと報告している。また、下岡って検索した結果、銀元素およびフッ素元素ともに主ところで、象牙細管内に Ca を核とした無機物質の沈な浸透経路が象牙細管であり、基質への浸透がほとん

着の起ること、すなわち咬耗や磨耗 47）～50）およびう触ど認められなかったと報告している。奥山 45）はフッ化

病巣下 51）～54）において、しばしば生じることはよく知

ジアミン銀溶液の乳歯う蝕象牙質への浸透を同様の方られている。

法によって検索した結果、銀元素の一部が象牙細管に

Selvig55）はフッ化ナトリウムを象牙質に応用したとそって浸透している像を XMA の面分析において認めた

ころ、象牙細管内に菱面体あるいは不規則な板状結晶

が、フッ素元素が象牙細管に沿って浸透している所見を認めたが、このような沈着物はフッ化ナトリウムを46）

応用しない象牙細管にも同様に認められることから、はフッ化ジアミン銀溶液の象牙質への浸透について、

これらはフッ化ナトリウムの応用とは関係なく、加齢根管内から歯根象牙質にフッ化ジアミン銀を作用させ、による変化の結果であると報告している。Ehrlich ら 56）

その浸透状況を検索している。そのなかで、XMA の線分

は歯根露出象牙質にフッ化ナトイウムの局所塗布を行析においてフッ素は髄腔壁側で最高の濃度を示し象牙

い、塗布後 2 週間および 6 ヶ月間経過した歯の象牙細質の内部に進むにつれてごく僅かな変動をしめしなが管壁に球状の沈着物が折出したことを報告している。

ら除々に濃度を低下し、その間、象牙細管部で急な立Tal ら 57）は歯根の露出象牙質面にフッ化ナトリウムを

ちあがりを示すことがないことから、フッ素は象牙細応用したところ、直径 0.1～0.5μm の顆粒状沈着物が管だけに浸透していくのではなく、象牙質の石灰化基

管周象牙質や管間象牙質に多量に認められ、歯髄側よ質にも浸透していくことが想像されると述べている。

りも、フッ素を応用した露出象牙質表層に多量に沈着

著者が行ったフッ素イオン導入群およびフッ素局所を認めたと報告している。Laufer ら 58）も同様に、フッ塗布群の実験歯において、露出象牙質最表層のフッ素化ナトリウム応用後、管周象牙質や管間象牙質に沈着の面分析結果によると、フッ素元素は必ずしも象牙細物の局在を認めている。中村 43）は抜去歯の咬合面に象管相当部に局在しておらず、分析した象牙質全体に分牙質窩洞を形成し、その窩洞内にフッ化ナトリウムを布しているのが認められた。このことから、象牙細管、作用させ、髄室へ精製水あるいはタイロード液を注入

管周象牙質および管間象牙質などへのフッ素元素の浸した場合、窩底直下からやや深部に至る象牙細管内に透が推測され、したがって XMA の面分析の結果のみに

直径 0.1～0.5μm の球状結晶様構造物を認め、その大よって、フッ素元素の浸透経路を確認することは困難

きさは窩底直下から髄腔壁に向かうにつれて減少したとみられた。また今回実験に供した試料について、そと報告している。

は認められなかったと報告している。さらに、石川の象牙質の形態的特徴からして XMA 線分析において、著者の研究結果においては、フッ素イオン導入群、象牙細管などを選択的、連続的に分析することは不可

フッ素局所塗布群、生理食塩水通電群および対照群に能である。したがって、今回はフッ素元素の浸透経路

おける象牙質割断面を SEM により観察したところ、露出象牙質最表層により髄腔壁まで同一象牙細管を連続できる。そして諸家の報告 57)～61）を参考として考察す

的に観察することは試料作製上、不可能ではあったが、るならば、この微小球状構造物は CaF2 の沈着によって前述のごとく部位別に象牙細管、管周象牙質および管構成させたと考えられる。米林 62）は象牙質のアパタイ

間象牙質について詳しく観察したところ、フッ化ナト

トに生成された CaF2 の動向を X 線結晶学的に追求したリウムを応用したフッ素イオン導入群およびフッ素局

ところ、CaF2 は HPO42-を含む水溶液のもとではハイドロ所塗布群において、XMA 分析によるフッ素濃度の高い部

キシアパタイトと CaF2 が共存すれば、次の反応式によ位に微小球状構造物が出現し、とくにフッ素イオン導り除々に CaF2 消失して、フルオルアパタイトが生成さ入郡において最も多く出現した。そしてまた、露出象れることを立証した。

牙質最表層においては、いずれの部位も上述の構造物が著者に認められという事実を確認した。しかしながCaF2 -----------------------→Ca2＋F－－

ら、対照群および生理食塩水通電群においては、このF ＋Ca10（PO4）3（OH）2 ---------→Ca10（PO4）6F2

微小球状構造物は認めることができなかった。これら

Ca2＋＋HPO42－＋F－------------→Ca10（PO4）6F2のことから、フッ素イオン導入法がより多くの微小球状構造物の生成を促進するものであると考えられる。

したがって、今回の著者の実験結果において、フッ

また、フッ素イオン導入群およびフッ素局所塗布群に素イオン導入法によって高濃度に取り込まれたフッ素

おいて、フッ素濃度の高い部位の管周象牙質には僅か

は、一度 CaF2 を形成した後、Ca2＋と F－に遊離し、歯質に、管間象牙質には著しく、象牙細管内と同様の微小中のハイドロキシアパタイトと反応し、あるいは H－

球状構造物が在来のそれぞれの基質構造上に添加されPO42－の存在下にフルオルアパタイトを形成したものとてみられた。このことは、フッ素イオン導入法および考えられる。

フッ素局所塗布によって、フッ素は象牙細管、管周象

また、今回の実験は成犬の露出象牙質に対して、で牙質および管間象牙質の各所において、程度の差はあきるだけ自然の状態下、すなわちこの実験歯を口腔内るが、表層よりかなり深く浸透していることを示唆すに開放のまま３週間にわたり放置しており、したがっるものと考えられる。さらに、象牙細管内に認められて、露出象牙質に対する唾液の影響は無視出来ないも。

たこれらの微小球状構造物は、直径が約 500～800A ののと考えられる。内田 63）は象牙質にフッ化ジアミン銀

大きさのものが数個から数十個集合し、より大きな塊

溶液を塗布し、口腔内に露出しておくと、象牙質表層状の構造物へと成長していくことが確認された。この部はフッ素の石灰化促進作用により、おもに唾液中の傾向はフッ素濃度の高い部位において著しく現れるよ

Ca、P を供給源として高石灰化し、とくに象牙細管は管うであり、フッ素濃度の低い深部に向かうに従って、

周象牙質と構造的にも結晶学的にも同形のアパタイト

微小球状構造物はその数を減少していったが、大きさ結晶によって経時的に狭窄、封鎖される所見が認めら自体には変化がみられなかった。

れたと報告している。唾液の組成については数多くの2)微小球状構造物の科学組成と由来について報告 64）～67）があるが唾液中の Ca2＋が露出象牙質表層にMacCann ら 59）および Leach60）は象牙質粉末に高濃度

おいて F－と結合し、CaF2 を生成することが考えられる。

のフッ化ナトリウム水溶液を作用させると、CaF２が生

そして生成された CaF2 は歯質と同様に、唾液中にも存成されることを化学分析の結果、明らかにしている。

在する H－PO42－の存在において、米林 62）が報告してい野村 61）もまた同様に、象牙質に高濃度のフッ化ナトリ

るごとく、フルオルアパタイトが形成されていくこと

ウムを作用させると CaF２を生成することを X 線回析にも推察される。そしてまた、今回の実験では成犬の生

57）

は X 線回析活歯を用いてる in vivo の研究であることから、象牙の結果、前述のフッ化ナトリウム応用後に認められた細管内の組織液との関係についても考えなければなら

顆粒状沈着物は CaF2 およびアパタイトであると報告しない。この組織液の組成は、細胞外液と極めて類似し57）～61）のように、高濃度のフッているといわれている。40）41）したがって、象牙細管内化ナトリウムを象牙質に作用させると CaF2 が生成させに浸透したフッ素イオンは象牙細管内溶液の Ca2＋と結ることが知られている。

合して CaF2 を生成し、HPO42－の存在下において、フルオ

よって認めている。Tal らている。これらの報告、Laufer ら58）

今回著者の実験においては、微小球状構造物は対照

ルアパタイトを形成していくことも推察される。

群および生理食塩水通電群では認められなかったが、このように、フッ素イオンは歯質、唾液、また象牙

フッ素イオン導入群およびフッ素局所塗布群において、細管内溶液とそれぞれ反応するものと考えられるが、フッ素濃度の高い部位に微小球状構造物が認められた

これらの反応は相互に、何ら関係をもたず、個別に生ことから、この構造物はフッ素を含有あるいはフッ素

じるのではなく、複雑に絡みあって反応していくものと密接な関係を有する構造物であると推察することがと考えられる。しかしながら、前述の微小球状構造物

の同定には、さらに X 線回析などの方法によって、その本体の解明をはかる必要があろう。

Ⅴ

結

論

フッ素イオン導入法による象牙質知覚過敏症の知

3.象牙質知覚過敏症に対するフッ素イオン導入法の効

覚過敏消退機序を解明するための基礎的手がかりと果についてして、フッ素イオン導入法が象牙質の化学組成およ象牙質知覚過敏症の発症原因は、象牙質の知覚機序がび微細構造にいかなる影響を及ぼすかについて検討

完全に解明されていない現在、不明であると言えよう。

した。すなわち、成犬を用い象牙質を実験的に露出

さて、この象牙質知覚機序解明のため、象牙質知覚神

させ、同部に２％フッ化ナトリウム水溶液によるフ経線維の存在に関する研ッ素イオン導入、２％フッ化ナトリウム水溶液によ究は多数行われてきているが、最近では、知覚神経線

る局所塗布、および生理食塩水による陰極通電を施維の存在が象牙質最内層までに限らせているという考し、X 線マイクロアナライザー（XMA）による象牙質

え 68）が一般に支持されている。

内の元素分布状態の変化、走査型電子顕微鏡（SEM）

象牙質の知覚機序については、象牙芽細胞が受容器として働き、刺激を神経終末に伝達するという考え
70）、また Brannstrom ら69）71）～75）が提唱している動水力学による象牙質の微細構造上の変化を観察し、以下の結論を得た。
1.フッ素イオン導入およびフッ素局所塗布によっ説（hydrodynamic theory）がある。この動水力学説は、て、フッ素濃度は露出象牙質最表層で最も高いピ

象牙質への種々な刺激によって象牙細管内液が移動し、ークを示した。

それによって知覚受容体を興奮させ、痛みを生じるというものである。また、堀内

76）

は象牙質を刺激したときに生じる痛みの機序のすべてを一元的に説明するこ

2.フッ素イオン導入によって、フッ素元素は露出象
牙質最表層から平均 282μm の深さの距離まで浸透した。

とは容易ではなく、象牙質に与える刺激が違えば異っ

3.フッ素イオン導入によって、露出象牙質より内側た機序が働くという象牙質の知覚多元説を提唱していの象牙質中間層においてもフッ素濃度に著しいる。さらに、郡司ら

77）78）

は象牙質に加えられた刺激が上昇が認められた。

象牙芽細胞突起の細胞内液の流動・移動を引きお越し、

4.フッ素局所塗布によって、フッ素元素は露出象牙

さらにそれが突起自体の変形や移動といった形態的変質最表層から平均 52μm の深さの距離まで浸透し化をもたらして、その変化が象牙前質や象牙質最内層た。

に存在する知覚神経終末との選択的接合部まで伝わり、5.フッ素イオン導入によって、フッ素濃度が上昇しその終末を機械的に刺激し興奮させると述べている。

た象牙細管内に微小球状構造物が認められ、とく

これらのいずれの説の決定的なものとなっていないのに露出象牙質最表層において顕著であった。そしが現状であるが、いずれにしても、刺激伝達経路としてこの微小球状構造物によって象牙細管が封鎖て象牙細管が関与していると考えられる。

あついは狭窄することが認められた。
6.フッ素イオン導入によって、フッ素濃度が上昇し著者は今回、フッ素イオン導入法を施して、象牙細た管周象牙質および管間象牙質においても、象牙管内に多量の微小球状構造物が出現し、象牙細管を封細管内に認められたと同様の微小球状構造物が鎖あるいは狭窄することを形態的にはじめて確認する認められた。

ことができた。この現象は、象牙質の刺激伝達経路を

7.フッ素局所塗布によって、フッ素イオン導入の場

閉鎖し、外来刺激を摭断するものとなり、それによっ合と同様の微小球状構造物が認められたが、フッて象牙質知覚過敏症を軽減あるいは消退させることを素イオン導入の場合ほど顕著ではなかった。

示唆するもので、フッ素イオン導入法の有効性を示す

8.フッ素イオン導入およびフッ素局所塗布によっものである。しかしながら、フッ素イオン導入法は陰て出現した微小球状構造物は、CaF2 およびフルオ

極通電療法であることから、象牙質内の形態的変化、

ルアパタイトであることが推察された。

すなわち、象牙質微細構造上の改変のみならず、電気以上の結果から、フッ素イオン導入法がフッ素の象

生理学的立場からも、今後検索しなければならないも牙質内浸透を高め、さらに微小球状構造物によって象のと考える。

牙細管腔を封鎖あるいは狭窄することを形態学的に明らかにすることができた。このことは、フッ素イオン導入法が象牙質知覚過敏症に対して著効を示すということを、外来刺激の遮断という立場から説明できうるものと考える。

稿を終わるに臨み、終始御懇篤なるご指導、御校閲を～94賜った本学オーラルメディシン講座主任

12)gangarosa,L.P.and川島康教

Park,N.H.(1978):Practical

授に深甚なる謝意を捧げると共に、本研究にあたり直considerations in iontophoresisi of fluoride for

接御指導戴いた小林 博助教授に深謝いたします。

desensitizing dentin,J.Prosthet.Dent.,39:173～178

また御助言、御校閲を賜った本学組織学講座主任
明

見清教授に深甚なる謝意を捧げます。さらに御助言、御援助戴いた本学組織学講座

上松博子講師に深謝13)Gangarosa,L.P and Heuer,G.A.(1979):A practicaltechnique for treating tooth
hypersensitivity,Dent.surv.,55:37～40

いたします。

14)津田忠政(1980):イオン導入に関する研究,とくに最後に種々御協力戴いたオーラルメディシン講座教室

象牙質への通電に伴う最小感知電流および知覚過敏症

員諸兄ならびに形態系研究室、田所克巳氏、中村英子

改善効果について,日歯保誌,23:301～312

氏に感謝いたします。

15)Gangarosa,L.P.(1981):Iontophoretic applicationof fluoride by tray techniques for desensitizationof multiple teeth,J.Am.Dent Assoc.,102:50～52

参

考

文 献

16)Lutins,W.D.,Greco,G.W. and
MacFall,W.D.,Jr.(1984):Effectiveness of sodium

1)石川修二(1969):象牙質知覚過敏症に関する臨床学

fluoride on tooth hypersensitivity with and without

的ならびに組織学的研究、口腔病会誌，36:278～298.

iontophoresis, J.Periodontol.,55:285～288

2)高村正徳(1975):歯頚部知覚過敏症の発現頻度に関

17)金井昌邦,丸山嘉彦(1954):歯牙硬組織イオン透過する研究，日歯保誌，18:25～34

に関する総合的研究(I)、歯牙硬組織に於けるイオンの

3)若野洋一(1983):象牙質知覚過敏症の治療法，薬物塗電気遊動,日口腔会誌,3:245～247.

布法，歯科ジャーナル，18:155～159

18) 金 井 昌 邦(1959):物 化 学 療 法 最 近の 進 歩 , 歯 界展4)Grossman,L,I.(1935):A systematic method for the

望,16:1～10.

treatment of hypersensitive dentin,J. Am.Dent.

19)加藤倉三,高橋廉平,三崎釥郎,北村梧郎,金井昌邦,

Assoc.,22:592～602

吉成邦雄,平野英雄,小守浩(1957):電気歯ブラシによ5)Siemon,W.H(1960):A newapporoach in solving theる所謂歯槽膿漏症の治療効果について、歯科学

problem of hypersensitivity and postoperative

報,57:210

distress in dentin and cementum,J.conn State.Dent.

20)金井昌邦,小守浩,平野英雄,加藤倉三,高橋廉平,北Assoc.,34:5～10.

村梧郎,金井良雄(1957):歯槽膿漏症に対する物理化学

6)Manning,M.M.(1961):A new approach to

療法の成績,歯界展望,14:739～744

desensitization of cervical dentin,Dent .Surv.,21)加藤倉三,北原栄次,高橋廉平(1958):歯槽膿漏症の37:731～734

物化学療法におけるレ線病型の推移について,歯科学

7)Simmons,J.j.(1961):Ionic desensitization of

報,58:334～335.

teeth,Texas Dent.J.,79:11～1722)高橋廉平(1959):麻酔抜髄時に於けるフッ素イオン8)Jensen,A.L.(1964):Hypersensitivity controlled

導入法が根端附近組織の治癒に及ぼす影響に関する実

by iontothoresis:double blind clinical

験的研究,歯科学報,59:1275～1305

investigation,J.Am.Dent.Assoc.,68:216～225.

23)川島康(1960):実験的感染根管治療におけるフッ素

9)住田守継,奥村

イオン導入法の効果に関する病理組織的研究,歯科学

淳,鈴木征一(1970):歯頚部象牙質

知覚過敏に対する特殊治療の検討,Naf-Ion 導入法の臨報,60:231～254.

床的成績,愛知学院大歯会誌;7:315～319.

24)相有三郎(1968):窩洞形成後のフッ素イオン導入法

10)Murthy,K.S.,Talim,S.T.and singh,I.(1973):Aが歯髄にあたえる効果に関する実験病理学的研究,歯comparative evaluation of topical application and

科学報,68:1605～1641.

iontophoresis of sodium fluoride for25)小林博(1972):フッ素イオン導入法が琺瑯質の耐酸

desensitization of hypersensitivedentin,Oral.

性（抗う蝕性）増強に及ぼす効果についての実験的なSurg.,36:448～458

らびに臨床的研究,歯科学報,72:1881～1902.

11)Gangarosa,L.P., Heuer,G.A., Park,N.H.,Hayes,26)Lukomsky,E.H.(1941):Fluorine therapy

B.B.,Little. C.K., Baker,G.W.and smith,M.A.

for exposed dentin and alveolar atrophy,j. Dent.

(1978):Desensitizing hypersensitive dentin byres.,20:649～659.

iontophoresis with fluoride,NY state.Dent.J.,44:92

27)Hoyt,W.H.and Bibby,B,G(1943):Use of sodiumfloride for desensitizing dentin,J.Am. Dent.

法(下)、第 1 版,414～420,技報堂出版,東京.

Assoc.,30:1372～1376

43)中村恭子(1986):間接歯髄覆罩効果に関する基礎的28)Sorrin,s.(1943):Sodium fluoride method for

検討-smear Layer の除去と窩底象牙質の強化について

desensitizing erosion areas,NYJ.Dent.,13:399.

-,日歯保誌,29:649～691

29)Clement,A.J.(1947):Sodium fluoride paste as a44)下岡正八(1972):硝酸銀と弗化ジアミン銀溶液の正desensitizing agent for hypersensitive

常歯質微細構造への浸透について,歯学,59:534～566.

dentine,Brit.Dent.J.,82:168.

45)奥山30)Stout,W.C.(1955):Sodium silicofluoride as a

象牙質への浸透について,歯学,61:1048～1071.

desensitizing agent,J.Periodontol.,26:208～210

46)石川力哉(1982):フッ化ジアミン銀溶液の象牙質へ

31)Massler,M.(1955):Desenitization of cervicalの浸透について,歯学,70:57～84.

cementum and dentin by sodium47)見明

silicofluoride,J.Dent.Res.,34:761～762

に対する超微細構造的変化-,歯科学報,78:353～367.

32)Kanouse,M.C.and Ash,M.M.,Jr.(1969):The

48)木津健夫(1979):Dead tract 部象牙質細管の走査電effectiveness of a sodium monofluorophosphate

顕による観察,日大歯学,53:50～55

dentifrice on dental hypersensitivity,J.

49)Toda,Y.,Shirato,M., Tohai,k., Fujii, H.,Iesato,

Perriodontol.,40:38～39

S., Takehana, S., and ito, A.(1980):A scanning33)Gedalia,I.,Brayer,L.,kalter,N.,Richter,M.andelectron microscopic study of dentinal tubules in

Stabholz,A.(1978):The effect of fluoride anddead tracts,j.Nihon Univ.Sch.dent.,22:1～9.

strontium application on dentin:in vivo and in vitro50)枝 重男(1983) : 年齢増加による象牙質の超微構造

studies,J.Periodontol.,49:269～272.

の変化,細胞,15:369～374

34)Greenhill,J.D.and Pashley,D.H.(1981):

51)Takuma,S. and Kurahashi, Y.(1962) : Electron

The effects of desensitizing agents on the hydraulicmicroscopy of various zones in a carious lesion in

conductance of human dentin in vitro,J.Dent.

human dentine, Arch. oral Biol., 7 : 439～453.

Res.,60:686～698.

52)Lester, K. S. and Boyde,A.(1968) : Some35)wilson,J.M.,Fry,B.W.,walton,R.E.andGangarosa,

preliminary observations on caries

L.P.(1984):Fluoride levels in dentin after("Remineralization")crystals in enamel andiontophoresisi of 2% NAF,J.Dent.Res.,63:897～900.

dentine by surface electron microscopy, Virchows36)長谷Arch. Abt. A Path Anat., 344 : 196～212.

徹(1985):象牙質知覚過敏症へのフッ素イオン導入法の基本的研究,日歯保誌,28:527～547.
37)吉田導子,堀田祐二,宮崎恒雄,渡辺
小池平一郎,立川哲彦,山根清(1978):歯の局所微細構造について-老化53) 萩原 弘(1975) : ヒト象牙質齲蝕病巣の二次的石治,市川瞳,下野正基,枝俊(1974):フッ化ジアミン銀溶液の乳歯う蝕

徹,

重夫,

灰化, X 線マイクロアナライザー, 電子顕微鏡および電子回折法による研究,歯科学報, 75 : 256～285.

山村武夫(1974):電子顕微鏡のための犬の頭頚部局所

54)横山 健(1979) : ヒト齲蝕象牙質の走査電顕による灌流固定法,特に歯牙および歯牙支持組織の固定につ観察, 日本歯学, 53 : 770～779.

いて,歯科学報,74:419～426.

55)Selvig, K. A.(1968) : Effect of fluoride on the38)Zadok,J.,Gedalia,I.,weinman,J.andacid solubility of human dentine, Arch. oral Biol.,

Daphni,L.(1976):Fluoride uptake by root dentin

13 : 1297～1310.

afterimmersion in 2% NaF solution with

56)Ehrlich, J., Hochman, N., Gedalia, I. andiontophoresisi,J.Dent.Res.,55:310.

Tal,M.(1975) : Residual fluoride concentrations and39)杉山めぐみ(1981):ヒトの象牙質内のフッ素とマグ

scanning electron microscopic examination of root

ネシウム分布の X 線マイクロアナライザーによる観察,

surfaces of human teeth after topical application

歯基礎医会誌,23:790～808.

of fluoride in vivo, J. Dent. Res., 54 : 897～900.

40)Coffey,C.T.,Ingram,M,J.and Bjorndal,A.M.(1970)

57)Tal, M., Oron, M., Gedalia, I. and Ehrlich,:Analysis of human dentinalfluid,Oral.

J.(1976) : X-ray diffraction and scanning electron

surg.,30:835～837.

microscope investigations of fluoride-treated41)Guyton,A.C.(1986):Textbook of Medical

dentine in man, Arch. oral Biol., 21 : 285～290.

physiology,382～392,7th ed,W.B.Saunders58)Laufer, B., Mayer, I., Gedalia, I., Deutsch, D.,

Co,APhiladelphia.

Kaufman, H. W. and Tal, M.(1981) : Fluoride-uptake42)藤島昭,相沢益男,井上徹(1985):電気化学測定

and fluoride-residual of fluoride-treated humanroot dentine in vitro determined by chemical,

in relation to dentinal sensitivity, Caries Res.,

scaning electron microscopy and X-ray

1 : 310～317

diffraction analyses, Arch. oral Biol., 26 :75)Brannstron, M., and Johnson, G.(1978) : The

159～163.

sensory mechanism in human dentin as revealed by59)MacCann, H. G. and Bullock, F. A.(1955) :evaporation and mechanical removal of dentin, J.

Reactions of fluoride ion with powdered enamel and

Dent. Res., 57 : 49～53

dentin, J. Dent. Res., 34 : 59～67.

76)堀内 博(1973) : 象牙質痛覚の臨床整理, 歯界展60)Leach.S.A.(1959) : Reactions of fluoride with望, 42 : 26～33

powdered enamel and dentine,Brit.Dent.J., 106 : 133

77)小林茂夫, 伊藤且裕, 郡司位秀(1981) : 歯痛と歯～142.

髄神経, 歯界展望, : 57 : 1209～1222

61)野村英靭(1971) : フッ化物を配合したテンポラリ78)郡司位秀, 小林茂夫(1983) : 歯髄の神経と歯牙硬－ストッピングに関する研究(第 1 編)フッ化物と象牙組織の神経支配, 細胞, 15 : 380～386

質との反応について,日歯材会誌, 25 : 1 ～14.
62)米林光三(1967) : 象牙質 Apatite に生成された
CaF2 の反応に関する X 線結晶学的研究, 大阪大歯誌,
12 : 79～93
63)内田昭次(1976) : フッ化ジアミン銀塗布後唾液中に露出させた象牙質の微細構造の変化, 大阪大歯誌,
21 : 100～124.
64)覚道幸男(1969) : 歯と口腔の臨床生理, 第 1 版,
338-375, 永末書店, 京都.
65)Jenkins, G. N.(1978) : The Physiology andBiochemistry of the Mouth, 4th ed, 284～318,
Blackwell Scientific Publications, Oxford.
66)日本生科学会(1979) : 生化学デ－タブックⅠ, 第 1
版, 1570～1573, 東京科学同人, 東京.
67)押鐘 篤, 覚道幸男(1986) : 唾液のはなし, 第 1
版, 195～262, 口腔保健協会, 東京.
68)Fearnhead, R. W.(1970) : 歯の知覚に関する私の意見(平井五郎訳), 歯界展望, 35 : 1499～1503.
69)Arwill, T.(1967) : Studies on the ultrastructureof dental tissues, Odontol. Revy., 18 : 191～208.
70)Frank, R. M.(1968) : Attachment sites between theodontoblast process and the intradentinal nerve
fibre, Arch. oral Biol., 13 : 833～835
71)Brannstron, M.(1960) : Dentinal and pulpal
response. Ⅰ . Application of reduced pressure to
exposed dentine, Acta odontol. Scand., 18 : 1～15
72)Brannstron, M.(1960) : Dental and pulpal
response. Ⅱ . Application of an air stream to
exposed dentine, Acta odontol Scand., 18 : 17～28.
73)Brannstron, M.(1960) : Dentinal and pulpal
responce. Ⅲ . Application of an air stream to
exposed dentine. Long observation periods, Acta
odontol Scand., 18 : 235～252.
74)Brannstron, M., Linden, L. A. and Astron,
A.(1967) : The hydrodynamics of the dental tubuleand of pulp fluid, A Discussion of its significanceMakoto MIYAYOSHI : An Experimental study of Ultrastructural Changes Caused in Dentin by
Fluoride Iontophoresis, Shikwa Gakuho, 87 : 575～602, 1987
(Department of Oral Medicine, Tokyo Dental College, Chiba 260, Japan)
Key words : Dentin hypresensitivity － Sodium fluoride － Iontophoresis － Dentinal tubule
Many studies have reported on the effectiveness of fluoride iontophoresis in reducing dentin
hypresensitivity, but the mechanism whereby it achieves this effect remains unclear.
The purpose of this study was to gain an understanding of this mechanism and to try to clarify thereason why dentin hypresensitivity is improved by fluoride iontophoresis.
Three groups of tests were performed on the exposed dentin of adult dogs. Fluoride Iontophoresis
using a 2% sodium- fluoride solution was performed with an electric current of 500μA for 5 minutes
once a week a total of 3 times.
For comparison purposes, local applications of 2% sodium- fluoride solution were made for 5 minutes
once a week a total of 3 times. Moreover, to investigate electrolytic effects, negative electrolysis using
a saline solution was conducted at 500μA for 5 minutes once a week a total of 3 times. In each group,
an opposing tooth was selected as a control; and no treatment was performed on its exposed dentin.
Distribution of chemical elements in the dentin of each group was determined by means of an X-ray
microanlyser(XMA),and variations in physical apperrance of the dentin were observed through ascanningelectron microscope(SEM).
Results
1.In the fluoride-iontophoresis group,the greatest concerntration of fluoride occurred in the surface of
exposed dentin.Fluoride peneration was observed to an average depth of 282μm from the surface.
2.In the fluoride-iontophoresis group,fluoride concerntration rose significantly in the middle layers ofdentin too.
3.In the group receiving local applications of fluoride solution too,maximum fluoride concentration occurredin the surface of exposed dentin.Average depth penetration was 52μm.
4.Dentanal tubules of the fluoride-iontophoresis group exhibited microglobal structures and contained ahigh concentration of fluoride,expecially in the layer directly beneath the exposed dentin,where the tubules
narrowed or obturated.
5.In addition,the fluoride-iontophoresis group exhibited microglobal structures in the peritubular andinetertular dentin,which contained a high concerntration of fluoride.
6.The same kind of microglobal structures occurred in the group receiving local applications offluoride,though in smmaller quanitiies than in the fluoride-iontophoresis group.
7.Structures occurring in the fluoride-iontophoresis group and the group receiving local applications offluoride solution were believed to be CaF2 and fluorapatite.
From these results it was concluded that fluoride penetration is enhanced by fluoride iontophoresis andthat fluoride iontophresis results in narrowing or obturating of dentinal tubules.
The effectiveness of fluoride iontophoresis in reducin hypersensitivity is explained by the interruptionof outside stimuli.

図 17 対象群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 18 対象群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 19 対象群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

20 対象群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 21 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 22 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 23 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層から約 150μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 24 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層から約 150μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 25 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 26 フッ素イオン導入群;露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 27 フッ素イオン導入群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 28 フッ素イオン導入群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 29 フッ素局所塗布群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 30 フッ素局所塗布群;露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 31 フッ素局所塗布群;露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 32 フッ素局所塗布群;露出象牙質最表層から約 300μm 深層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 33 フッ素局所塗布群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 33 フッ素局所塗布群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 35 生理食塩水通電群; 露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 36 生理食塩水通電群; 露出象牙質最表層の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)図 37 生理食塩水通電群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(弱拡大)

図 38 生理食塩水通電群;歯髄側の象牙質割断面 SEM 像(強拡大)