Dentinal Tubular Flow and Effective Caries Treatment

象牙質管状の流れと効果的なカリエス治療

Timothy W. Fraser D.D.S.,M.A.

(Japanese Translation by EPECO-YP)

        患者の快適感、きめの細かな修復技術の向上、虫歯を探知する高度な機器の開発等の面で過去一世紀にかけ、素晴らしい進歩を遂げている歯科医業とは言えども、虫歯の再発はあまりにも明白であり、受け入れ難いし、現に上昇しています。 フォンタナ博士 (Fontana, DDS, PhD)の最近のリポートによると、71％の修復治療全ては、以前に治療されており、カリエス再発のケースが圧倒的に多い。（1）     USCの歯科技工学高等教育ディレクターのテリー　ドノバン(Terry Donovan)DDSは、ゴールドの修復治療に重点をおき、色々なタイプの修復治療の残存期間のさまざまな不一致（失敗）を報告した。一つの短期調査では、クラスII　ゴールド　インレーの50％は7年以内に損傷する事が報告されました。ゴードン　クリスティンセン(Gordon J. Christensen)DDS、MDS, PhDの最近の二つの記事「修復治療の最適保持」と「いかにして歯は損傷されるか」では、象牙質接着の有効性と安全性についての問題を取り上げている。（3）現在の修復治療の失敗率の高い事と虫歯再生は、生体内で機能不十分な歯科材料が使用されている事を指摘しています。

口腔機能と象牙質管状の流れ

         歯科材料の生物的効果を評価するには、象牙質管状の流れを理解する事が不可欠です。     ローマリンダ大学のラルフ スタインマン(Ralph Steinman)DDSによる研究と文献の検討は、歯の生理学、虫歯の生殖不能分野そしてその起源を説明します。スタインマン博士は、ローマ リンダ歯科大学の創設者の一人でした。彼は100以上にも及ぶ研究、40年にまたがるcariology（う蝕）と   “象牙質流体輸送システム”関係を著述している。スタインマン博士の研究は、ジョンレオノラ博士 (John Leonora, PhD)（内分泌生理学者）との協力の下行われた事は幸運であったし、ローマ　リンダ大学のクライド ローゲンカンプ博士 (Dr. Clyde Roggenkamp)の勤勉なる行動の元 復活された。2004年に発行された“象牙質流体輸送”はイラスト付きの歯科生理学と虫歯の起源（局部的、組織的に説明する）の歴史的評論です。

虫歯の発生

        スタインマン博士の研究は口腔と体の新陳代謝の間での相互作用の証明をしました。腐蝕（虫歯）の発生は、食べ物を通し　その酸とバクテリアによる汚染の為ではなく、通常の新陳代謝の異状よります。(4)     歯は固体ではなく、一連の象牙質細管と平行したエナメル棒から構成されています。スタインマン博士は、体内から出た物質が歯髄腔、腸液を通り、象牙質細管、エナメル質を通り口に入る事を実証した。彼は、ネズミの腹腔に放射性 アクリフラビン（消毒剤） 塩化水素酸塩を注射し、象牙質尿細管で6分以内に又、エナメル質では1時間以内にそれを取り戻す事により、この事実を証明しました。彼は この作用を自己洗浄のメカニズムと信じました。常時口内を洗浄する事は、歯の中の微生物の活動を防ぎ、食糧によって作られる有害な酸を防ぎます。それと同時に、血液供給に欠けた組織、神経不敏に生命支持の環境を与える為に、象牙質管に必須栄養素が導入されます。（4）

        内分泌の機能、不健康な食生活あるいはストレスの為の視床下部に悪影響等を与える時に主要問題が起こるのです。不健康、 老化も象牙質細管の流れに逆転及び停滞影響を与えます。（4） 象牙質細管の外側に位置するオドントブラストは、象牙細管に繋がる長さの約3分の1を占め、象牙質液体のポンプの役割を果します。スタインマン博士は、オドントブラストは、ホルモン、生物化学的には体の新陳代謝だけでなく、健康や歯の機能に関連されている事を明示しました。（4） もし　オドントブラスト が液体を汲み出すことをやめたら、毛細血管からバクテリアや他の有害物を口、又は歯周組織から口へと吸い込み、象牙細管内を微生物汚染と生物膜形成へと導きます。　スタインマン博士は、多数のスライドを作りこの両方向への流れを示しました。歯は、孤立した構造ではないので、殺菌されたフィールドの継続的維持管理は不可能です。

        腐蝕過程の一部として、スタインマン博士は、細胞酸化で活発、オドントブラストの新陳代謝に必要な全てのもの、マグネシウム、コッパー、鉄分とマンガンの早期損失に繋がりがある事を明らかにしました。　彼は銅、鉄分、そしてマグネシウムの付加により、腐蝕率が殆どなくなった事を示した。（4）

　　　スタインマン博士の最も画期的な発見は、もしあなたが虫歯のコースを構想するとしたら：先ず最初に、機能が変更され 次いで、象牙細管質液の流れが後退します。次に、象牙質に隣接している歯髄区間で炎症を起こし、最後に口腔に臨床出現する前に　　エナメル質に広がります。（4）

口頭健康と組織感染の関係

       良い食事、良い衛生と全体的な良い健康状態が口頭の健康に有益であることが一般に受け入れられているけれども、良い口頭の健康状態が良い全体的な健康状態に欠くことができないことが強調されるべきです。最近の調査では、400以上のバクテリアが歯肉疾患および歯周病の原因となる細菌膜を形成する事が認識されました。（8）　それらは（400以上のバクテリア）一般的な菌血症を起こし、他の体の部分を感染させる事のできる浮遊細菌を発生させます。心臓病、脳卒中　及び未熟児等の口頭健康への関係は、確たる研究で立証されています。肺炎や呼吸器疾患への関連も表示されています。（13）

       歯は、感染症の病巣となる前に弱っているとは限りません；象牙質液の流量の調整の変化により微生物汚染をもたらす事があります。口腔と他の体の部分の相互作用の機能の為に口内細菌膜をコントロールする事は、総合健康に不可欠です。虫歯の再発率の高さは、患者に経済的負担を与えるだけではなく、深刻な健康上のリスクにもなります。歯科の専門家として、私たちは口内バイオフイルムの全ての形成を避け、それを出来る限り減らす努力を患者の為にするべきです。

バイオフィルムと歯科病気への役割

西暦2000年前後に、新しい科学的研究法は、浮遊形成バクテリアからバイオフイルムの研究へと微生物学を変えました。　これらの発見は、歯科病気の細菌の役割に関する現在の思考に挑戦しました。

       生物膜内で　微生物は、栄養と遺伝子の情報を共有する。ムコ多糖類(粘着物)の層はバイオフィルム集落の周りに作り出され、抗生物質と従来の薬物に対して透過性でない障壁を形成します。これらの細菌集落は、免疫組織に見えなくなります。バイオフィルム形成に必要な全ては 初期のバクテリア付着物が付着する表面です。（9）歯の表面、多孔性のコンポジットの表面、エッチングされたセラミックの表面、停滞した象牙質細管の表面と金属表面は、バイオフィルム付着に最適です。バイオフィルムが生存する場所での菌血症は機械的な除去と活性化銅による治療以外は殆ど全ての治療形態に抵抗する事が証明されています。(10)

再発腐蝕への立証された解決法

        過去、現在とも 虫歯再発は、活性化銅などを含んだエッセンシャル微量ミネラル入りのセメントを使用する事で 劇的に減らす事が出来ましたし、出来る事が証明されています。 この様な組み合わせは、病原性微生物を破壊するのに有効、オドントブラスト（象牙細胞）内の新陳代謝過程をサポートし、象牙質の管状の流れをサポートし、歯の健康を促進します。

        優れた歯科医USCのドノバン先生の金修復治療の研究では、1,314鋳造金で114人の患者をカバーしました。その歯科医の修復治療では、９年で97％、20年で90.3％、25年で94.9%、29年で98％、30年で96.9％、40年以上で94.1％の生存率を示しました。　これらすべての保存修復には、反微生物のエージェント（作用物質）とビスマスを含んだ、亜鉛リン酸塩セメントで装着されました。（2）　アマルガムの詰物に含まれている銅、銀　そして水銀の抗う蝕原の効果は腐蝕抵抗を提供します。今日、審美的復習治療に好まれるポリマーおよび樹脂は、美的機能を果しますが、虫歯の防護にはなりません；然し乍、ニュージェネレーション活性化銅セメントを使用する事により、腐蝕抵抗、安全性と美の達成が可能です。

銅含有のセメントの評価

        歴史的に、殆どの銅含有セメントは亜鉛リン酸塩セメントに銅が加えられています。コッパーセメントと呼ばれたこのセメントは2％から97％の銅を含有していました。低濃度の銅含有セメントは、高濃度の銅セメントと同等の殺菌力が有ることが示されました。（5）

         幾つかの銅セメントは、殺菌効力を高める可能性のある他のミネラルも含んでいました。　ポール ポエツキー　(Paul Poetshke)（カーク実験室）、M. R. スミアノー博士 (Dr. M. R. Smirnow - エール医学大学）、レイモンドＦ．ベーコン博士 (Dr. Raymond F. Bacon)（メロン協会）そして マーカス　ワード (Marcus Ward)（ミシガン　アンアーバー）全員が、2％の   第一銅のヨウ素化合物を含んでいる亜鉛リン酸塩セメントの方が標準的な亜鉛リン酸塩よりずっと抗菌力がある事を発見しています。（5）　 現代の多数の歯科医は、昔の不完全で使い古したレッドコッパーセメントの装着された鍛造ゴールドのクラウンが、虫歯もなく残存している事を発見しています。

        残念ながら、歯科材料の製造業者は“多い方が効果がある”という間違ったアイデアを基盤に銅の高濃度のセメントを促進し始め、その結果、銅セメントは有毒という悪評を得ました。   セメントで使用された銅の化学形態は“ より大きい容解性が、より高い銅イオンの解放率を放出する”要因だった。　第二銅酸化物は最も溶けやすいフォームで、次に、第一銅酸化物と第一銅ヨウ化物です。      エームズの97％第二銅酸化物のブラックコッパーセメントは、カークの2％ 第一銅酸化物のホワイト コッパーセメントよりずっと異なっていました。

        1931年に K. W. Ray による“歯科学生の為の治金学”の中で、銅含有のセメント使用が強力に指示された事が著述されています。レイ博士はこれまで、何時でもコッパーセメントが使用された時は、徹底的な虫歯準備の必要はないと言っていた自分でした。（7）マイケル ダマス (Michael Dumas)とマービン ブラッシュ (Marvin Blush)は、1954年に“特に象牙質齲蝕除去は、歯髄露出の原因になるだろうと言う見解から、セメントの矛盾する証拠と明確な利点について、更に銅含有セメントの調査と再評価の必要性が見られる”と結論を出しました。（7）

        無菌分野を保護する完全な最低限の保証を獲得すると言う新しい考えは、より良い印象のテクニックと鋳造技術の向上により、達成可能範囲内のようでした。W. E. スキナー博士による“歯科材料の化学”で　下記を見つけました：もし虫歯にセメントを詰める前に適切に消毒され、きちんとした充填が可能ならば、何故殺菌セメントが必要なのか理解し難い。” （7）　無菌分野に関する誤った概念とエームスの97%銅等の使用による損傷により、殆どの歯科医の銅セメント使用破棄へと繋がました。

        治療上、銅は局部と全体の免疫を強め、歯の局部治療による慢性炎症と組織の感染を妨げます。銅は、組織の新陳代謝と解毒のサポートをします。（6）　銅は有毒なレベルで使用された時だけ毒素となります。 より最近の銅セメント調合は、抗菌、治療上、そしてbiocompatible（無毒でバランスの取れた）であることを証明されています。

バイオフィルム根絶における銅含有セメントの役割

        モンタナ州ボーズマン、バイオフィルム工学センターのウィリアム コスタートン博士 (Dr. William Costerton)の指導の下、医療装具や装置用のバイオフィルム抵抗表面の調査が始まりました。　銅や銀を含む多くの抗生物剤が考慮されました。　どれも単独で使用の場合、バイオフィルム粘液層に浸透し、関連の微生物を破壊する事は出来ませんでした。その後、銅と銀イオンが溶液に一緒に入れられた時、陽イオンの相互反発により、非常に活発になり、粘着物層を貫通しバイオフィルムの新陳代謝を分裂させました。（11）

        マーカス　ワード博士は、以前よりの研究から、銅含有のセメントの抗菌効力は、隣酸塩フォームでセメントの微量の容解性と同様、使用された銅の塩の殺菌質によって決まるとの結論を出しました。 “我々の主な興味は、詰め物の下に何が起こりうるかです。”と　ワード氏は正確に述べました。（5）　微生物が絶えず破壊されない限り、象牙細管は、いかなる修復治療下でも微生物の温床になるでしょう。　わずかな 溶解度は、殺菌性薬剤の不変の効力への鍵です。

        テキサス州ヒューストンのCooley & Cooley社は、著者と協力し、古い製法の銅含有セメントを改善しました。新種類の低濃度の銅含有のセメントは、陽イオン、銀、鉄と銅の相互作用に基づいて生産されました。これらの資材をミネラルリン酸塩ベースと組み合わせることは、必要なミネラルの無限小溶解を修復下の組織と象牙細管の抗細菌膜 / 抗微生物活動に供給します。同じ原理に基づいて、根管シーラーも開発されました。　製品ラインのDoc’s Best^TMの名前は、Doc（doctorの俗語）ホリデー先生の他の良く知られた活動の内、レッドコッパーの使用を記されていた事から、彼の名にちなんでつけられました。

        Doc’s Best™のセメントは、CBEで検査を受けました。 Doc’s Best™ 全プロダクトは、100％ 黄色ブドウ球菌、乳酸菌パラカセイン、そしてミュータンス連鎖球菌に対して抵抗力がある事が判明されています。他のセメントは全て、テストの結果、抵抗力がない事が判明しています。（12）

銅含有セメントの臨床調査と生態適合性

        著者は、僅かな修正だけで、これらのセメントを16年間臨床的に使用しています。　多くの証明された事例研究が、歯髄の健康を保ち、腐食を不活発にするセメントの能力を反映しています。(14）根管の石灰化、慢性炎症の表示は、これらいずれの場合も明らかにされませんでした。

        Doc’s Best^TMセメントの成分に含まれているの多くのミネラルは、オドントブラストを含む歯髄組織の健康を回復します。ラルフ　ステインマン博士の見解によると、炎症の進行は、歯髄腔と象牙質からのマグネシウム、銅、鉄分、マンガン、亜鉛、リン、ATP, ADP、硫黄-水力グループとアセチルコリンの損失と一致しています。（4）　臨床証拠は今では、Doc’s Bestセメントが　修復下の二次象牙質の形成に貢献することを示唆しています。（14）

        ローマリンダ大学歯科学部のYimming Li博士による最近の研究によると、セメントの粉とコパライトバーニッシュをミックスする事は細胞毒素ではなく、細胞のレベルにおいて十分に受け入れられます。（15）

Doc’s Best製品を使用しての臨床応用 

          Doc’s Best^TM製品は、前述の様に、抗微生物剤、抗細菌膜剤、治療薬、そして必然的にセメントとして　多数の対策に機能できます。それらは典型的なセメントというよりも、抗細菌膜剤、治療上　セメント接合システムと考慮されるべきです。現在の製品は下記の物です。：ゴールド細工用のセメント、ポスト及び不可視的な合成物と樹脂を含む修復治療用のレッド構成物；ホワイトの構成物は、審美的関心を主とした部分に使用されるポーセレン用にデザインされています；根管シーラーは、活力のない停滞した象牙細管内のバクテリア繁殖を防ぐようにデザインされています。 

          セメントシステムは、レッド又はホワイトの粉、薄い燐酸、コパライト虫歯用バーニッシュで成っています。　粉は、ガラス又は、　タイルの上で、薄い燐酸と銅含有の活性化ミネラルと好ましい錬り状になるまでミックスします。Cooley & Cooleyのコパライト歯科用　バーニッシュは、常にリン酸塩セメントを設置する前に使用して下さい；それは完全な設置の前にリン酸を吸い戻すことから 象牙細管を守ります、従って健康な組織を保護します。COPALITE ®バーニッシュの非生体適合性と抗微生物は、両方共非常に高いです。

       その他にも、成果を上げた応用方法が開発され、多数の歯科専門家により使用されています。（16）、（17）、（18）。　レッド又はホワイトの粉は、コンポジットレジンとミックスして、バイオフィルムの横行に抵抗力のあるビィルドアップ用に使用出来ます。 レッドセメントは、根管ポストにセメント設置に使用と、以前に失敗し、ポストの周りが柔らかくなった部分への使用が進められます。　セメント装着前に、バーニッシュと粉のスラーリー状のミックスを適用すると既存の虫歯を完全に除去する必要はなく、既存の腐蝕を止める事ができます。活性化ミネラルは、即に組織と象牙細管へと運ばれます。　第二象牙質の形成と健全な歯の完全治癒に重要な役割を果すオドントブラストの組織損傷と破壊の原因となるので、歯髄の露出は避けるべきです。

前の応用技術は、概要として意図してあり、完全として捉えてありません。完全且つ精巧なインストラクションはCooley & Cooley社を通し入手し、これらの手順とテクニックを試みる前に勉強して下さい。

結論

       口腔と残りの人体との間には、二通りの方法が存在します。口腔は総体的な身体の延長であり、その生理的機能は象牙質液輸送システムを通り直接身体に繋がっています。口腔内のバイオフィルムの存在とその組織的な感染へのリンクは、カリエス防止への慎重な対応を必要とします。

        一世紀以上に渡り、亜鉛リン酸塩、銅含有セメントは、虫歯予防の解決法でしたが、高濃度の銅によるセメントの毒性の為、不評となりました。歯科医学の生殖不能分野の間違った概念はさらに抗菌性のセメントの必要を否定しました。

            今日では、頻繁な虫歯再発と修復治療の失敗率の高さは、現在使用している歯科材料の生体内での低機能を示しています。抗菌性セメントの概念への復帰は、以下の特徴を持つ含有セメントの開発へと導きまた：抗齲蝕原性、抗バイオフィルム、生体適合性、治療、多機能、機械的に有効。 活性化されたセメントを含むDoc’s Best銅システムの使用は、カリエス防止、修復治療の耐久そして最善の口内健康を促進します。

Bibliography（参考文献一覧）

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2. Donovan, Terry,DDS, Simonsen, R.J., DDS, MS, Guertin, G. DDS, MSEd., Tucker, R.V.,DDS. “Retrospective Clinical Evaluation of 1,314 Cast Gold Restorations In Service From 1 to 52 Years.” Journal of Esthetic and Restorative Dentistry. Vol. 16, Issue 03, May 2004, pp.194-204.
3. Christensen, Gordon J., DDS, MSD, PhD. “Achieving Optimum Retention for Restorations.” JADA, Vol. 135, No. 8, Aug. 2004, pp.1143-1145.
4. Roggenkamp, Clyde, PhD,  Dentinal Fluid Transport, Loma Linda , Calif., Loma Linda Univ. Press, 2004.
5. “Our Present Cements with Special Reference to those Containing Copper.” The Dental Review, Vol. XXX, Chicago, Aug.1916, Vol. XXX, No. 8, pp. 691-704.
6. Russell, David, PhD. “ZNP Red Copper Cement.” Materia Medica, Feb. 2001, pp. 1-3.
7. Dumas, Michael and Blush, Marvin,”Bacteriocidal Effects of Copper Cements: A Review of the Literature.” Tufts Dental Outlook, Vol. 27, No. 2, May 1954, pp. 3-5.
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9. Barbeau, J. “Biofilms: The Movies”. 9-24-03. http://instrct1.cit.cornell.edu/courses/biomi290/horror/biof.tutorial.html
10. Overman, Pamela R., RDH, MS., “Biofilm: A New View of Plaque.” The Journal of Contemporary Dental Practice, Vol. 1, Number 3. Summer issue 2000, pp.1-8.
11. Costerton, William, PhD, Lecture at 4^th Cavitat Educational Program, Denver Marriott Southeast, Denver, CO, August 8 & 9, 2003.
12. Sturman, Paul, PhD., “BSTL Testing Project-Final Report, Fraser Dental –Efficacy of Dental Cement in Biofilm Prevention in a Stagnant System.” The Center for Biofilm Engineering, Bozeman MT., January 28, 2005. Copy of research on file at Cooley & Cooley Ltd.
13. “The Oral- Systemic Link- How Much Do We Know?” Inside Dentistry, December 2005.
14. Cooley & Cooley, Ltd.  Clinical case studies using Doc’s Best products.
15. Cooley & Cooley, Ltd. Biocompatibily and Toxicology Research Laboratory Test Results, Yiming Li DDS, MSC, PhD,  Loma Linda University School of Dentistry, September 2005, on file.
16. Elledge, Dean, DDS, MS and English, Lindsay, BS, “Treating Aggressive Caries.” Focus MDA, Volume 86, Issue 3, May/June 2006, pp. 1 & 7.
17. Elledge, Dean, DDS, MS, UMKC School of Dentistry, Lecture Presentations:  A Provisional Restoration In 10 Minutes Or Less
18. Iwasiuk, Randall, DDS and Reeves, David, DDS, Endodontic Specialty Practice, Reno, Nevada.