JPS6058859B2 - 振動抜歯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 抜歯に際しては、麻酔注射をするのが常識てある。

これによつて、患者は苦痛なく治療を受けて−いる。し
かし、この麻酔注射による抜歯にはその反面、多くの問
題が残されている。 まず、第一に患者の注射に対する
恐怖感であり、第二に注射時における疼痛である。

第Ξに薬物ショックと後遺症の危険があることである。
麻。酔によつて疼痛がブロックされているために、患者
は疼痛を全く感じないので、患歯が必要以上の外力によ
つて抜歯される場合が多く、そのために歯槽壁周囲が広
範囲に破壊されてしまう場合が多い。 また、炎症がい
つまでも消滅せず患部がはれ上つて抜歯後でも疼痛がい
つまでも続く場合も多い。

このような危険をともなう麻酔注射をしないで、患者に
疼痛を与えずに、抜歯後の歯槽壁の破壊を最小限にとど
めて抜歯することが理想的な抜歯であると考える。 本
発明はこの理想的な抜歯を行なう装置を得ることを目的
とするものてある。

次に図によつて本発明を詳細に説明する。本発明は発明
者がさきに創案して提唱する歯牙切削時における疼痛伝
達系のモデル図をもとにして創始、創案したものである
。 第１図はそのモデル図であり、これにより本発明の
抜歯装置の理論を説明する。

第１図において歯槽骨１に対して歯根膜のばね定数にを
有するばね２およびダツシユポツト３を介してセメント
質４およびエナメル質１１で囲まれた質量Ｍの歯牙が固
定されている。エナメル質１１と象牙質５との間には象
牙質細管内歯液１０て与えられているトームス繊維９お
よび象牙芽細胞と繊維芽細胞８があり、これがばね定数
にを有するばね６と、粘性減衰係数Ｃを有するダツシユ
ポツト７よりなる歯髄の神経繊維群によつて支持されて
いるものと考える。したがつて、トームス繊維９および
象牙芽細胞・繊維芽細胞８の静的変位あるいは動的変位
によつて歯髄の神経繊維のばね６にひずみが発生する。
このひずみの大小をひずみゲージに相当する神経系の受
容器１３で計測して、このひずみ量を周波数特性を有す
る増巾器１５で増幅して記録計１６の記録紙１７上に記
録波形として画かせると、その波形の高さが疼痛に比例
すると考えられる。これが歯髄からの疼痛である。歯根
膜のばね２の変位は歯根膜に分布する神経群に相当する
ひずみゲージによつてばね２のひずみを計測して、この
ひずみ量を周波数特性を有する増巾器１４で増幅して記
録計１６の記録紙１７上に記録波形として画かせると、
その波形の高さが疼痛に比例すると考えられる。これが
歯根膜神経群からの疼痛てある。以上のモデル図から解
るように、疼痛は記録波形の高さに比例すると考えられ
るのであるから、記録波形の山の高さが低くなるように
工夫することが疼痛軽減対策となることが容易に理解で
きる。

抜歯用エレベータ１９および振動抜歯用エレベータ２０
によつて歯牙を抜歯する際に、歯根膜のはね２および歯
髄のばね６にひずみを与えなければ記録計の記録用ペン
の振れはゼ狛となつて記録波形の山の高さはゼロとなり
、直線２１となつて疼痛は皆無となる。抜歯は歯根膜に
相当するばね２の切断作業に相当する。この切断作業が
抜歯用エレベータ１９あるいは振動抜歯用エレベータ２
０に加圧力Ｐを与えて行なわれるわけであるので、ばね
２はその加圧力Ｐに比例して伸縮する。そして、その伸
縮量が検出され、増巾されて記録．紙上に変化量が記録
され、疼痛として感知する結果となる。この加圧力Ｐに
よつて、ばね２の変化量に大小はあるが、その変化量が
ゼ狛となることは絶対にない。いま、仮に歯槽骨１に対
して患歯を相隣り合う歯牙を利用してブリッジ法などで
固丁定しても歯根膜２の弾性変形をゼロとすることはで
きない。ゼロとすることは加圧力Ｐを与えないことであ
る。これは抜歯をしないことである。これでは目的が達
成できない。そこで、疼痛を軽減するために、従来は、
薬物による麻酔注射あるい・は笑気麻酔を行つて抜歯し
ている。すなわち、前者によつて、ばね２の伸縮量の検
出量を増巾器付近の接続を開くか、断線させて、記録計
すなわち感覚中枢への信号を送れないようにするか、後
者によつて、記録計付近の接続を開くか、断線させて、
疼痛の信号を記録し、パターン認識して判断する機能を
不能にして抜歯している。この従来の、種々なる生命に
危険をも与えている、薬物による麻酔に対して、本発明
は、発明者がすでに発表している。力学的麻酔を用いる
。すなわち、第１図において、振動数ｆ＝２８ｋＨｚ，
片振幅ａ＝１２μｍで超音波振動する超音波振動ホーン
先端接触子２１を患歯に押し付けて患歯を超音ノ波振動
させる。一般に歯牙は３００〜２０００Ｈｚ程度の低い
固有振動数をもつている。したがつて、２８ｋＨｚとい
う、歯牙の固有振動数よりも高い振動数のホーン先端接
触子を押し付けることによつて歯牙はｆ＝２８ｋＨｚ付
近の振動数で超音波振動することになる。一般に、超音
波域のような高い振動数で振動している弾性体にひずみ
ゲージを接着し、ひずみゲージの抵抗の変化による電圧
の変化を増巾器によつて増巾して記録計によつて記録紙
上に記録して”該弾性体の振動数、振幅を測定しようと
する場合に増巾器とくにこの指示計あるいは記録計の周
波数特性が低いときには、その振動振幅を正確に指示、
記録することができなく、一般には実際の振動振幅より
も小さな値を指示、記録することになる。

５０Ｈｚ用の交流電流計を使用したのでは高周波電流値
の絶対値を正確に計測できない。電磁オシログラフによ
る記録の場合でも、５００Ｈｚの低い固有振動数をもつ
た電磁オシログラフ用ガルバーを使用して２０ｋＨｚの
超音波電流値を記録紙に記録させようとしても、記録紙
上においてはその電流に比例する記録用ペンの変位は全
然なく、記録用ペンは原点の位置にとどまる。以上のよ
うな現象は既によく知られているところである。

このような現象が第１図に示した疼痛伝達系に現われる
。

すなわち、振動数２８ｋＨｚ，片振幅１２μｍで振動し
ている歯牙の振動姿態をひずみゲージに相当する検出器
で検出して周波数特性の低い知覚神経に相当する増巾器
および感覚中枢に相当する記録計で記録しようとすると
、歯牙の振動姿態に比例した記録用ペンの動きはなくほ
とんど静止状態で記録紙上の線図の動きは見られない。
すなわち、歯牙を静的に２４μｍ変位させたときはこれ
を疼痛として感知して疼痛としての感覚をおぼえるが、
これわ片振幅１２μｍとして振動数２８ｋＨｚて超音波
振動させるとその変位置を全く感知できず疼痛を全然感
じなくなる効果がえられる。抜歯における抵抗力は、歯
根膜に相当するばね２の強さによるのが大部分で、歯髄
のばね６の強さの影響はほとんど無視できる。

したがつて、歯牙周辺に分布する歯根膜を丁寧に切断し
て歯槽骨から患歯を切り離せば患歯はごくわずかな抜歯
力で抜歯できる。そのとき、歯髄は患歯とともに引張り
破断して歯槽骨神経から分離される。実際には歯根膜の
切断中に、この歯髄が切断されている場合もあり、また
切断寸前の場合が多く、かん子による抜歯の際の一瞬の
疼痛で抜歯が終了する。また、すに歯髄が除去されてい
る場合には、このばね６の伸縮による疼痛を考慮する必
要がないのて、ばね２の伸縮による疼痛のみとなるのは
当然である。したがつて、歯根膜の切断に際して、超音
波振動している患歯の振動姿態を変化させないように、
すなわち、ホーン先端接触子２１から与えられる超音波
振動エネルギーよりも小さな切断エネルギーで切断する
ようにすれば上記した力学的麻酔効果が発揮されて疼痛
なしに抜歯することができることになる。

歯根膜の切断には、患歯の歯根膜のばね２の強さに応じ
て従来用いている普通の抜歯用エレベータ１９による場
合と、与える超音波加振力より以上の切断抜歯力を必要
とするときに用いる、振動抜歯用エレベータ２０による
場合とがある。

このようにして患歯を超音波振動させながら、歯根膜を
切断し、抜歯する装置が本発明の特長である。抜歯中に
抜歯用エレベータを術者が交換する場合がある。この交
換の際でも患歯は絶えず超音波振動させておく。このこ
とによつて疼痛の鎮静化効果が得られる。すなわち、第
１図のモデル図かられかるように、ばね２およびばね６
が抜歯力によつて伸縮するほかに、各種の原因、たとえ
ば、周囲が炎症を起してその発熱のためばねが膨張して
ひずみを生じ、そのためにズキンズキンという疼痛を感
じているので、本発明の歯牙超音波駆動用ホーンを該歯
牙にあて、そのときのひずみ量に相当する振幅を与えて
超音波振動させることによつてそのズキンズキンという
振動数のひくい疼痛を鎮静化することができる。

本発明装置には、このよう鎮静化効果があり抜歯を極め
て容易にすると同時に患者に疼痛はもちろん、苦痛を与
えなくなる画期的治療ができる特長がある。次に本発明
の実施例を第２図以下に示す。

第２図の縦超音波振動子２５とこの振動子２５の振動数
で共振する長さをもつた縦超音波振動ホーン接触子２４
とを利用する場合である。

縦超音波振動子２５は電わいあるいは磁わい振動子を用
いる。その振動数は２０ｋＨｚ以上の超音波域の高い振
動数とする。このような高い振動数とすることによつて
本発明の歯牙振動装置を軽量・小型にすることができる
。ホーン接触２４の材質は一般には金属棒を用いるが、
場合によつては弾性変形し易い非金属棒を用いることも
ある。

その先端は、歯牙２３と接触させて、これを切削するこ
となく歯牙２３を振動させることを目的とすることから
、丸味を設け、歯牙表面を傷つけないような形状とする
。場合によつては歯牙表面との接触状態を安定せるため
に面接触させるよな曲面形状とすることもある。この先
端接触子２４ｂは切削工具と異り摩耗しないので交換の
必要がなくホーン２４ａと一体で製作することができる
。用途によつては、直径の細いもの、太いものとを用意
する必要があるときがあるのて、このときは、先端接触
子２４ｂをホーン２４ａと別体にしておいて、ねじある
いはテ・−パ結合して使用する。振動装置の端子２６を
超音発振機の出力端子に接続すると接触子２４ｂの先端
は矢印２７の方向に超音波振動する。

この接触子２４ｂを歯牙２３にあてて歯牙２３を振動さ
せ、抜歯用エレベータ１９を患歯２３と歯槽骨１との間
に楔作用あるいは挺子の原理を利用して押し込み、歯根
膜２ａを切断・破断して歯槽壁１ａから剥離する。この
ときの歯根膜２ａの切断抵抗が大きくこれを軽減させな
いと、患歯２３の超音波振動が停止）して力学的麻酔効
果が得られなくなる場合がある。この場合には、矢印２
７で示す方向の超音波振動出力を増大する方法と切断抵
抗を軽減させる方法とが用いられる。第３図は、切断抵
抗を軽減させるために発明した振動抜歯エレベータ２０
による装置である。

すなわち、第３図は縦超音波振動３１とこの振動子３１
の振動数で共振する長さをもつた縦振動振幅拡大用ホー
ン３０および該ホーン振動節に取り付けたグリップ部２
『よりなる振動抜歯エレベータを用いる場合の本発明の
実施例を示す図である。超音波振動３１の端子３２を超
音波発振器に接続して超音波振動子３１を励振すると、
その振幅がホーン３０によつて拡大されて、ホーン３０
ｂの先端は矢印３３の方向に振動数Ｆ，振幅Ａで超音波
振動する。

このホーン先端は従来の抜歯用エレベータ１９と同様に
、歯根膜２ａの切断・破断が容易となるような形状とす
る。振動数は例えばＦ＝３０ｋＨｚ，Ａ＝１５μｍ程度
とする。振幅拡大用ホーン３０の振動節を利用してグリ
ップ２『を設けてこの振動エレベータ２０を矢印３４の
方向に加圧して、送り込み速度ｖとして歯根膜２ａを切
断・破断する。このときの切刃振動１サイクルでの切削
長さＥ，＝チ（υ：送り速度，Ｆ：振動数）は極微少量
となり、切削力の波形はパルス状に作用する。

したがつて、患歯２３に作用する切削力はそのパルス状
の切削力を平均化した、きわめて小さいほとんどゼロに
近い状態の平均切削力となつて振動数Ｆ，振幅ａで超音
波している、患歯２３の振動加振力よりも小さくなり、
患歯を正常な超音波振動姿態として力学的麻酔効果を十
分に発揮させることができる。この装置によつて有効す
くい角の増大効果が現われて、万一のことを考えてエレ
ベータ先端に丸味を設けた先端切刃を切断中は見掛け上
あたかもシャープな切刃としてその切れ味を向上させる
効果が得られる。

その上、歯肉および血液の凝着を！防ぎ、新鮮な切刃を
常に維持できる効果も得られ、切削力を軽減させる。歯
牙２３が第４図のように残根状態の場合には、第１図に
示した装置では患歯２３を超音波振動させることができ
ない。

振動方向２７を歯槽骨っ１に向つて作用させても患歯２
３は超音波振動させ難い。このような場合のために発明
したのが第４図の装置である。すなわち、縦超音波振動
子２５とこの振動子２５の振動数で共振する長さをもつ
た縦振動ホーン２４の先端に、その振動数で曲げ共振す
る形状の接触子３７を振動腹において取付けた形状によ
る装置である。

この装置によつてグリップ２８の中心の位置における矢
印２７の方向の超音波振動が、グリップ２８よりも離れ
た位置に移動でき、その振動数Ｆ，振幅ａに近い振動数
ｆ″，振幅ａ″をもつて歯槽骨１のなかに埋つた残根患
歯２３″を超音波振つ動させることができる。

この患歯２３″を第３図の場合同様に、振動数Ｆ，振幅
Ａで矢印３３の方向に超音波振動する振動エレベータ２
０をグリップ２『を把握して矢印３４の方向に送り込ん
で歯根膜２ａを切断・破断する。植木をシヤベルで７掘
り起して移植する作業と類似して、本発明の装置による
エレベータ２０を利用して患歯２３周辺を移動させて歯
根膜２ａを切断・破断する。そして、鉗子によつて簡単
に挾み取れる状態にまで歯根膜のばねを丁寧に切断・破
断する。この術が、ｌ従来のように、薬物による麻酔注
射や笑気麻酔なしに実施されるところが本発明の特徴で
ある。次に具体的効果例を示す。乳歯残根の抜歯に際し
て、第２図の本発明装置を利用して、振動数ｆ＝６５ｋ
Ｈｚ，振幅ａ＝６μｍとして、患歯を超音波振動させ、
先端がスプーン型をした小さなエレベータ１９を利用す
ることによつて歯根膜を麻酔注射をすることなしに切削
・破断することに成功し、従来のように鉗子で患歯を強
力に把持することなく、軽くつかむことのみで患歯の崩
壌を防いで抜歯することに成功した。

つかむというよりも超音波振動する物体の振動輸送の原
理のもとづき、患歯が自然に歯槽骨から抜け出てくる現
象で抜歯でき、鉗子を使用しないでもエレベータのみで
抜歯できる傾向で実施されている。したがつて、抜歯後
の出血が少い。そして、回復時間を従来の方法と装置に
比べて１１２〜１ノ３に短縮できた。また、治療時間も
１１２〜１１３に短縮できる著しい効果のあることが確
認された。なんといつても患者に注射の疼痛と苦痛と恐
怖惑を与えないで済むことが本発明の特長である。次に
第３図の本発明の装置による場合の具体的効果について
説明する。老人の歯牙のなかには歯根膜のばねが硬化し
ている場合が多い。このときの歯根膜の切削・破断には
大きなりを必要とする。また、麻酔注射の際にも針の挿
入や液の注入に大きなりを必要としてエネルギーを消耗
するのが一般である。薬物ショックの危険のある老人患
者の前歯を振動数ｆ＝２８ｋＨｚ，振幅ａ＝１５μｍで
超音波振動させ、これを振動数Ｆ＝３０ｋＨｚ，振幅ａ
＝１２μｍの振動エレベータ２『でわずかな加圧力を作
用させるのみで、患者にも何んらの疼痛を感じさせＢ，
いで、−いつ抜歯されたかわからないうちに抜歯が終了
できたという効果が得られた。

しかも、出血が少く歯根膜壁に与える損傷も少く、何ん
らの後遺症も発生させずに回復が早い効果をあげること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置による抜歯における歯牙および
その周辺の等価模型の側面図、第２図乃至第４図は本発
明の３つの実施例の各側面図である。 １９・・・・・・抜歯用エレベータ、２０・・・・・・
振動抜歯用エレベータ、２３・・・・・・歯牙、２４・
・・・・・ホーン、・２５・・・・・・縦超音波振動子
、３７・・・・・・接触子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 歯牙の固有振動数より充分に高い振動数の振動を発
   生させる振動素子と、抜歯中の歯牙に接触して、前記振
   動素子の振動を、該歯牙に伝達する振動伝達部材とから
   なるそれ自体は加工機能を持たない歯牙励振装置と、そ
   れとは別体の抜歯用エレベータとの組合わせからなる振
   動抜歯装置。 ２ 歯牙の固有振動数より充分に高い振動数の振動を発
   生させる振動素子と、抜歯中の歯牙に接触して、前記振
   動素子の振動を、該歯牙に伝達する振動伝達部材とから
   なるそれ自体は加工機能を持たない歯牙励振装置と、そ
   れとは別体の振動抜歯用エレベータとの組合わせからな
   り、前記振動抜歯用エレベータは、歯牙の固有振動数よ
   り充分高い振動数の振動を発生する振動素子と、該振動
   素子で励振される先端部とを有することを特徴とする振
   動抜歯装置。