JPH02234754A - 歯科用及び医療用器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、歯科用及び医療用の切削器具、特にセラミッ
クからなるこの種の器具に関するものである。

切削用の歯科及び医療用器具は、従来から知られている
。通常は、それらの器具は全体あるいはその一部分が金
属から成り、またしばしば切削用の刃が、それらの中に
組み込まれているか、またはダイヤモンドあるいはカー
バイドチップのような研磨用粒子が、それらに結合され
ている。

磨き上げ用の石、あるいはホワイトストンとして知られ
ている酸化アルミニウムのセラミックの回転車か、磨き
」二げあるいは歯科用の充填材の微妙な研磨に使用され
ている。

磨き上げ、研削あるいは微妙な研磨は、本発明における
切削とは、平滑化、軽度な減少及び／あるいは表面を磨
く事と比較して、積極的あるいは表面の物質を減少する
点にもとづいて区別される。切削は掻きとり、削り、砕
き、表面から剥ぎとり、あるいは表面を貫通し、またと
り除くか切断するために刃を使用する事である。構造上
の記載については、歯科用材料のスキナーズサイエンス
（Ｓｋ］ｎｎｅｒｓＳｃｊｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｔ）ｅｎｔ
ａｌ　Ｍａｔｅｒｊａｌｓ）第８版、］９８２、ダブリ
ュー・ビー・サンダー社（Ｗ　．　Ｂ　，　Ｓ　ａｕｎ
ｄｅｒｓ社．）フィラデルフィア（　Ｐｈｉｌａｄｅｌ
ｐｈｊ．ａ，）　３　５及び３６章を参照されたい。本
発明の出願に用いられるように、デザインされた刃は無
作為に配置されたものとは異なり、心軸あるいは未加工
部に、定型＝３− 的に組み込むか、刃を付けた型のものであり、例えば、
下記の３種の研磨用の歯科用器具のタイプがある。

１．　塗布研磨一所望の大きさあるいは広がりを有する
研磨用粒子を支持表面に接着接合剤を用いて配置する。

２．　接着研磨一研磨用粒子を接合剤と混合し、鋳造あ
るいは焼結する。器具は 柔軟性のものでも、固定されたものでもよい。

３．　非固定型研磨一非接着型、例えばペーストを研磨
される表面に適用する。

従来、炭化タングステンのペレットを鋼製の軸に鍛接し
、ついで希望する寸法形状に切削用の刃を加工する事に
よって、炭化タングステンセラミックから歯科用切削バ
ーの作業頭部を作る事が知られている。また、歯科用バ
ーを、すべて炭化タングステンセラミックで構成する事
も知られている。

本発明の目的は、すぐれた歯科用及び医療４一 用の研削、切削器具を提供することである。

さらに本発明の目的は、廉価な歯科用及び医療用器具を
提供することである。

また、本発明の別の目的は、固有の特性として生体適合
性である歯科用及び医療用器具を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、優れた触感性を使用者に与
える歯科用及び医療用器具を提供することである。

本発明の別の目的は、研磨、光沢化、平滑化の作用を有
する切削器具を提供することである。

さらに本発明の目的は、ある種の金属製の用具の製造に
伴なう公害を減少し、またそれ自身が殺菌工程の価値を
高めるような歯科用及び医療用の器具を提供する事であ
る。

本発明のさらに別の目的は、金属仕上げのバーの場合の
金属からの金属粉で歯科用複合充填物が汚染される危険
性を排除することである。

ａｔましい実施態様の説明 １つの好ましい実施態様における本発明は、図１及び１
ａに示されるタイプの歯科用の裂開用切削バーである。

しかし、これは本発明の歯科用及び医療用切削器具の多
様性のある例の中の１−つである。図１及び１ａに見ら
れるように、裂開用バー１０は作業用切削部］１、頚部
］２及び軸部１３を有する。軸部ｊ３は使用時に器具を
はめ込むハントピース（示されていない）の器具ソケノ
１へ中に挿入するためのものである。頚部１２は作業部
］１を、この例では一般的にエナメル及び／あるいは歯
のぞうげ質構造あるいは再生のために歯を準備するのに
既存の歯科用充填物を除くために、同転歯科用バーが回
転する歯科用ハントビースから便利な距離に伸ばすため
のものである。

歯科用ハー１０の作業部１１は、それぞれが縦みぞ１５
によって分離され、切削用の刃１４を有し、作業部の軸
あるいは頭部１１に加工された複数の６枚の刃を有する
。勾配１６は、一般的には回転方向に而している縦みぞ
の側面または表面であり、平面部１７は、一般的には切
削用の刃１４から、回転方向の反対あるいは回転方向に
傾いている側面または表面である。完全な歯科用のバー
１０は、好ましくは塗布されていないセラミックの棒状
原料の１片あるいは棒状原料を処理したものから、通常
の方法で幾何学的な形に加工される。好ましくは棒状原
料は、軸の寸法の円周を有するものがよく、それによっ
て頚部及び刃あるいは段１４のみを、考案された幾何学
的な形に加工すればよい。段は、それらの使用目的にも
っとも適合するような形状寸法に加工される。切削用の
刃１４は、軸１３、頚１２及び作業部あるいは頭部１１
を通る中心軸であるバーの軸に相対的に平行であること
は理解されよう。一方、切削用の刃は、バーの軸に対し
て縦方向の長さに伸び、それらは、好ましくは４５゜以
下、さらに好ましくは３０゜以下のオフセットが設けら
れる。歯科用のバーは、その軸の周囲を回転する。

セラミックであることは、結晶あるいは部分的に結晶構
造又はガラス質である本体を意味し、本体は実質的に無
機の、非金属性の物質で作られ、また冷却によって固化
する熔融状のものからか、あるいは熱作用によって同時
あるいは以降に成熟されるかのいずれかで作られる。本
発明のセラミックは、実質的に原子番号７３以下の番号
の原子、より好適には原子番号５０以下の番号を有する
セラミック原子からなることを特徴とする。これによっ
て、セラミックはより高い番号の他の元素の微量より多
くを、またこの微量が、結晶構造のようなセラミック構
造に物質的な影響を与える場合でも数パーセント以上を
有する事はない。

好ましいセラミックは、アルミナ（ＡＱ２０３）にもと
づくものであり、ここでアルミナは実質的な結晶相であ
る。好ましくはアルミナは、この器具の非繊維部分の９
０％；さらに好ましくは９５％、もっとも好ましくは９
７％以上を構成する。他のセラミックも多くの適用に好
適であり、それらの中で例示されるものは、ホウ化タン
タル（ＴａＢ）．酸化ジルコニウム（ＺｒＯ，）．３ホ
ウ化ランタン（ＬａＢ３）、炭化硅素（ＳｊＣ）、炭化
ホウ素（Ｂ４Ｃ）、窒化ホウ素（ＢＮ）．２ホウ化チタ
ン（’ｒｉｒ３，，）及び窒化硅素（８　１　３　Ｎ４
）　，窒化アルミニウム（ＡＩＮ）にもとづくセラミッ
クである。セラミック材料は、製造時及び使用時の破砕
を防ぐために、十分な柔軟性を有する実質上、ロックウ
ェル（　Ｒ　ｏｃｋ　ｗ　ｅｌｌ）の“Ｃスケール″の
７０から９０、好ましくは８０から８８、もっとも好ま
しくは８３から８６の硬さの数値を本質的に有している
ものがよい。

好ましくは、セラミックは組成上均質であり、押出し、
ついで焼結によって作られる。これらのセラミックは焼
結時には消失される押出し助剤としての塩化ポリビニー
ル（Ｐ　Ｖ　Ｃ）接合剤、または結晶化助剤としての、
酸化マグネシウムも含有してもよい。より好ましいセラ
ミックは結晶にもとづくものである。そのようなセラミ
ックは、好ましくは５０％以上、より好ましくは９０％
以上の結晶化度を有するものである。セラミックは好ま
しくは全体が均質のものである。全体が均質のセラミッ
クであることは、塗布層がないか、あるいは実質的な同
質層であることを意味するが、ここで用いる全体的に均
質と云う用語は、セラミック体あるいは物質の全体にわ
たる繊維の均一な分布、及び冷却などの目的で作られる
溝や空間部を設ける事は、その範囲に含まれるものであ
る。有機及び無機の繊維が用いられる。ある種の適用に
好適な繊維は、炭化硅素ウイスカーまたは繊維、あるい
はガラス繊維のようなセラミック繊維である。前にあげ
たような多くのセラミックは繊維の形態をとる事ができ
る。本発明の重要な特徴は、最終的な使用実態によって
基質材料の物理的性質を変える可能性のあることである
。例えば、歯内療法のやすりのような切削器具には柔軟
性のある（脆くない）セラミックが望まれ、一方より硬
い材料はバーに好適であろう。好適な実施態様では、す
べての器具がセラミックの均質なものから作られるもの
と理解されるべきである。

より良好な触感性を付与した切削機能による歯科用バー
としての、すぐれた特性及び切削と共に研削効果の得ら
れる事に加えて、セラミックは鋼のような金属を含む器
具より、より生体適合性を有する。もし器具が破損し、
その一部が骨に残った場合には，例えばそれらは金属に
よる刺激及び腐蝕の重大な危険性をもたらすこととなる
であろうが、全体がセラミックで作られている器具では
、そのようなことは起らないであろう。

本発明の別の好適な実施態様は図に示される。図２及び
２ａに見られるように、裂用切削バー２０は作業用部あ
るいは頭部２１、頚部２２及び軸部２３を有する。切削
用の刃２４は横引きの刃２８を有する。切削用の刃を通
して存在している横引の刃は、自浄作用を助けるために
縦みぞを付けることを可能とする。

歯科用バー２０は、軸方向を通って伸びている溝あるい
は穴２９を有する。この溝は、歯科用バーを通じて、例
えば水あるいは薬剤などの冷却剤を供給することができ
る。

別の歯科用バーは、図３及び３ａに示される。図３及び
３ａに見られるように、縦みぞの切削バー３０は作業用
切削部あるいは頭部３１−、頚部３２及び軸部３３を有
する。作業用切削部３２は丸型の先端３４を有する。切
削用の刃３５は、丸型の先端３４上に伸びている。

さらに別の好適な歯科用切削バーは図４及び４ａに示さ
れる。図４及び４ａは、軸部４２に直接伸びている切削
部あるいは頭部４１を有する仕上げ用バー４０を示して
いる。仕上げ用バー４０の先端は、患者への故意でない
切骨の危険を避けるために、先を鈍くした末端４３を有
する。作業用部４１には複数の切削用の刃４４がある。

図５及び５ａは、隆起した部分５２の作業用表面５１と
、硬い歯の構成物を切開するための溝５３を有する歯科
用バー５０を示している。歯科用バー５０は軸５４と頚
部５５を有する。

異なるものではあるが、なお本発明の 出願の好適な歯科用器具は、米国特許第４，３　３　２
，５　６　１号に示されているような、歯科用の歯内療
法用のやすりである。この歯科用のやすりは、図６，７
及び８に示される。

歯科用のやすり６０は、切削用の刃６２と、歯科用のハ
ンドピースに装着されるか、または指で手動操作するよ
うにハンドル６４に付けられる軸部６３を有する軸部６
３を有する作業部６１を有する。

本発明のもっとも好適な実施態様は、切削用の刃をもっ
たバー内に均一な大きさにされている多くの刃を有する
積極的に回転する歯科用バーであり、切削及び光沢化の
効果の両者に、明らかな作用を示すものである。別の好
適な実施態様は、予期していない歯の構成物との咬み合
わせが起きる可能性のあるような場合に、特別の利点を
有する仕上げ用のバーである。これは、歯のエナメル構
造と、複合物との間の硬度であるセラミック材料を選ぶ
ことによって最大とすることができる。ある場合にはセ
ラミックで作られた器具はそれらを各患者に使用した後
に廃棄することができるほど、十分に安価であり、それ
によって病気の伝染に対するすぐれた防禦を提供する。

これとは別に、セラミックの切削器具は、腐蝕されるこ
となくオートクレープあるいは低温殺菌のいずれかで容
易に殺菌することができる。

本発明の、さらに別の実施態様では、本発明の切削器具
は骨を切断し、あるいは削るための作業用に好適である
。そのような器具の例は細長く伸びた頭、頚及び軸を除
き、図１，２及び３のようなものである。医療用のバー
用としては多くの異なる形状のものが存在する。

本発明は多くの他の利点を提供する。例えば歯科用のバ
ーの通常の製造では、鋼製の軸及び／あるいは柄及び費
用のかかるカーバイドのペレットの末端かダイヤモンド
の切削用表面のいずれかを準備することが必要となる。

セラミックの器具の製造には、そのような必要はなく簡
単であり直接的である。その形状寸法は器具に直接簡単
に加工される。多くの場合、必要とされる形状寸法の鋳
型に流し込むか押出すのが適切である。

窒化硅素（Ｓｉ１Ｎ４）．酸化アルミニウム（Ａｌ。０
１）、窒化アルミニウム（ＡＬＮ）、炭化ホウ素（８４
Ｃ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、窒化ホウ素（Ｂ　Ｎ
）及び炭化硅素（ＳｉＣ）のような、最近のセラミック
を用いる事が考えられる。

本発明によって得られる別の改善された特徴としては下
記があげられる：最近のある種の処理工程における鋼製
の軸上へのカーバイ１〜ベレン１へのような金属部を鍛
接することによって、一般的に接合部分で発生する破損
を潜在的に除くための１体成形バーの作製；金属の器具
を劣化させる特に低温殺菌剤のような殺菌方法の効果を
高めるために電気的腐蝕の除去；及び同様な大きさと形
の異なる器具を容易に識別させ得るように、セラミック
に顔料を混入して器具を簡便に色で識別することなどで
ある。

メ」１饅 以下の実施例では、本発明による歯科用バーが、歯科用
バーの能力について熟知している歯科医によって評価さ
れ、示されたように作成された。歯科医の評価と観察は
実施例中に記されている。

実施例１ ５つの歯科用バーが作成された。それらは図１及び１ａ
に実質的に示されるような＃５７の縦型みぞのバーであ
った。歯科用ハーは１．８ミリ（０．０　７　２インチ
）のアルミナセラミックのむくの棒から成形し、最大直
径１．６ミリ（０．０　６　３　０インチ）から最小直
径１．５ミリ（０．０６０２５インチ）に加工された［
セミコン（Ｓｅｍｉｃｏｎ）器械会社、５５　ウェウス
ターアベ：−　．：ｌＬ　　（　ＷｅｂｓｔｅｒＡｖｅ
ｎｕｅ＋）ニューロッシェル（Ｎｅｗ　Ｒｏｃｈｅｌｌ
ｅ）ニューヨーク　（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）　　１　０　
８　０　１から供給された］。棒はダイヤモンドの回転
車で刻みを付け、１　９．８　ミＩＪ　（０．７　８　
０インチ）の長さに切断し、図示されているような寸法
形状に、自動バー研磨機を用いて加工され、作成された
。

ついで、歯科用の縦みぞバーは、２．１〜２．８　ｋ　
ｇ／　ｃｍ２（３　０−４　０　ｐ　ｓ　ｉ）の空気圧
で運転される高速ミッドウエスト　クワイ１〜エアー（
Ｍ１ｄｗｅｓｔ　Ｑｕｉｔｅ　Ａｉｒ）歯科用ハンドピ
ースを用いて試験された。これは抜いた人間の大臼歯の
近心咬合せ腔調製物のクラスＨの１次切削で行った。歯
科用バーはすぐれた管理状態にあり、妥当な時間で作業
が行なわれた。２つのバーは、別の抜いた歯の咬合調製
物を作成するのに用いられた。歯科用調製物を用いて試
験を実施した歯科医の触感性は、セラミックのバーは炭
化タングステンのバーよりすぐれ、特により質の高い管
理が潜在的に有用とされる歯科用冠やブリッジの調製に
このバーがすぐれている事を示していた。

他の２つの歯科用バーは、炭化タングステンの作業用末
端のバー［＃５７バー、デントプライ　インタナショナ
ル（Ｄｅｎｔｓｐｌ．ｙ　Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｊ．ｏｎ
ａｌ）社の製品のコーク　スーパーバー（Ｃａｕ］ｋ”
Ｄ　Ｓｕｐｅｒ　Ｂｕｒ”　）　］との比較において試
験された。抜歯された人の大臼歯を手で持ち，高速で回
転するカーバイトバーを歯科医が普通に用いる均一な最
大圧力をかけて、ハーが直接頬側のエナメル壁中に切り
込むように、ストップウオッチで測り２０秒処置した。

バーを停止し、切り込んだ切削面から外し、切リ込ミノ
深度を金属ボーレー（Ｂｏｇｅｙ）　？ｌ１！ｌ定ゲー
ジを用いて測定した。ついで同じ操作を回転するセラミ
ックバーで行ない、最初の切り込みから３　ｍ　ｍの同
じ頬側の表面に適用した。カーバイトバーのボーレーゲ
ージの深さは約１０ｍｍであり、セラミックバーのそれ
は約６　ｍ　ｍであった。試験を、別の歯を用いて繰り
返したが同し結果が得られた。

５つのセラミックのバーのうち、１つは破損した。７０
倍の拡大で見て一部の損耗が明らかに観察された。観察
にもとづく有用な寿命を求めれば、おそらく２ないし３
回の処置であろう。

主な問題点は、行なった処置のうちの１つで、ぞうげ質
の一部に熱傷の発生があった事である。これは伝熱係数
あるいはカーバイ１〜のバーと比較して顕微鏡下で明ら
かであるように、相対的に切削用の刃が鋭利でなかった
事による現象であろう。

肉眼による観察では、調製された歯の条件は満足すべき
ものであることを示していた。

ひびや破砕部は見られなかった。

通常の量の破片が器械中にたまり、それによる器械の運
転上のつまりを生ずることもなく、カーバイドのバーの
切断とダイヤモンドのバーの研削の効果の組合わさった
、非常に独特の作用の出現することが観察された。試料
の大きさ及び質は、今のところその意義を統計的に考え
られず、あるいは最終的な性能を示しているとも考えら
れない。

天濃例２ 実施例１に記載されたものと同じセラミックの棒から、
実施例１に記載された方法で、実質的に図３及び３ａに
示されるような、＃１１５７の縦みぞバーと同一のもの
とされる２つの歯科用バーが作成された。

ついで、縦みぞバーを、実施例１のセラミックの歯科用
縦みぞバーと比較して試験した。試験は抜歯した人間の
大臼歯で、クラスＩの咬合を調製する事によって行なわ
れた。肉眼観察によれば、実施例２のセラミックの歯科
用バーの切削速度は、実施例１のセラミックバーの切削
速度と、作られた側面の切口に関しては近似したもので
あった。末端部の切削の場合には、より効率的であった
。触感性は、実施例１のセラミックのバーと同じであっ
た。器具の操作上の不都合なつまりもなく、同時に切断
と研削作用の性質が存在する事も認められた。これらの
バーは、外部の冠の充填用として、歯の構成物を削るた
めのダイヤモン１〜のように用いることができる。

実施例３ 実施例１と同しセラミックの棒から、実施例１に記載し
た方法で実質的に図４及び４ａに示されるような、３つ
の＃Ｔ９の仕上げ用バーを作成した。

ついで仕上げ用バーについて試験を行なった。これは、
Ｉ）ＲＩ　ＳＭＡ　　ＦＩＬ■、Ｌ．Ｄ．Ｃａｕｌ．−
ｋ社の歯科用複合充填材のクラス■の仕上げによって行
なわれた。炭化タングステンＴ　９で作られたようなバ
ーで行なわれる通常の複合材仕」二げより、その能力は
著しくすぐれていた。その能力は普通のカーバイドバー
と匹敵するものであり、また普通のカーバイ１〜バーの
それよりは、エナメルにより大きい損耗を与えなかった
。ここでも、セラミックのバーの触感性は普通の仕上げ
用バーのそれよりも、すぐれていた。そのようなセラミ
ックの仕上げ用のバーは、より多目的に使用され、また
外部冠の充填のための周辺部の微細な処置と仕上げには
非常にすぐれた能力を示すように設計されている。

観察によれば、器具の操作に障害を与えるような、破片
が器具の作業部に、通當みられるようにたまることもな
く、切断と研削作用の組合さった非常に独特の作用が認
められた。

上記の試験から、特にセラミックのハーの価格かカーハ
イトのハーの価格より２０ないし３０％安価であるなら
ば、歯科医はカーハイトのバーとの比較で、時間として
半分ないし３分の２は、それらを使用するてあろう。

歯科医の意見によれば、セラミックのハーは、クラスエ
の調製の能力はすぐれるかあるいは同等であったかクラ
ス■の調製に対しては遅かった。セラミックのバーは、
特に周辺部の調製及び隣接の歯との接触の起るようなク
ラス■の窩洞形成に有効てあった。

同業者には、本発明の精神、範囲から離れることなく種
々の変更や修飾を行ない得ることは明らかである。従っ
て、請求の範囲において、本発明の真の精神及び範囲内
にある、すべて，のそのような変更を包含することが目
的である。

【図面の簡単な説明】

図１−は本発明の実施態様である歯科用バーを、軸を取
り去って示した図であり、図１８は図１の歯科用バーの
末端部分を示した図である。 図２は図１に近似の別の実施態様を示した図であり、図
２８は図２の歯科用バーの末端部分を示した図である。 図３は異なる形態を有する歯科用バーを示した図であり
、図３８は図３の歯科用バーの末端部分を示した図であ
る。 図４は本発明の実施態様である歯科用仕上げバーを、軸
を取り去って示した図であり、図４８は図４の歯科用仕
上げバーの末端部分を示した図である。 図５は別の歯科用バーの形態を示した図であり、図５８
は図５の歯科用バーの末端部分を示した図である。 図６は本発明の実施態様である歯科用やすりを示した図
であり、図７は図６の７−７における断面を示した図で
ある。 図８は図６の歯科用やすりを手で取り付けるのに適した
ハンドルを示した図である。 毛 続 補 ｊＥ 書 （１）別紙の通り、 印書せる明細書ｌ通を提出致しまず。 平成 ２年 ３月１　３　［ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、７３以下の原子番号を有する原子を 含むセラミックからなり、その中に少なくとも一つのデ
   ザインされた刃を有することを特徴とする歯科用または
   医療用切削器具。 ２、歯科用の切削用バーを包含する請求 項１記載の切削器具。 ３、歯内療法用のやすり器具を包含する 請求項１記載の切削器具。 ４、冷却用手段を包含する請求項１記載 の切削器具。 ５、前記冷却手段が少なくとも一つの歯 科用または医療用切削器具を通って縦軸上に伸びている
   溝を包含し、また冷却用液体源と連結可能であり、また
   前記セラミックが原子番号５０以下の原子からなること
   を特徴とする請求項４記載の切削器具。 ６、切削用のデザインされた刃が複数か らなり、前記セラミックがアルミナであって約８３から
   約８６の、ロックウェル“Ｃスケール”の硬度を有し、
   約９０％以上の結晶化率を有することを特徴とする請求
   項１記載の切削器具。 ７、７３以下の原子番号を有する原子を 含むセラミックからなり、その中に複数の切削用のデザ
   インされた刃を有する事を特徴とする歯科用の切削器具
   。 ８、前記複数の切削用の刃が、それぞれ 複数の溝によって分離されている事を特徴とする請求項
   ７記載の切削器具。 ９、前記切削用の刃が傾斜面の上部の刃 である請求項７記載の切削器具。 １０、実質的にセラミックからなる請求項 ７記載の切削器具。 １１、前記セラミックが均質である請求項 ９記載の切削器具。 １２、前記セラミックが少なくとも９０％ はアルミナである請求項１０記載の切削器 具。 １３、前記セラミックが５０以下の原子 番号を有する原子を含むセラミックからな り、約７０から約９０のロックウェル“Ｃスケール”の
   硬度を有し、約５０％以上の結晶化率を有する事を特徴
   とする請求項７記載の切削器具。