細菌汚染チタンインプラントに対する炭 酸ガスレーザー

学
学
位 研 究 紹
位
研
究
介
53
紹 介
微鏡および SEM にて表面構造の変化を観察。２．St
r
e
p-
細菌汚染チタンインプラントに対する炭
酸ガスレーザーの殺菌効果と照射領域へ
の細胞付着
Bact
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1の1×10個の洗菌を純チタンディスク表面に
gi
val
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塗布し，CO レーザーをスポットサイズ直径3
.9
5
mm,エ
ネルギー1
5
∼4
0J
，フルエンス12
2
∼3
2
7J
/
㎠で照射後，細
菌を回収し CFU を算定。またその際のディスクの温度
上昇を照射終了直後から4
0秒後までサーモグラフィーに
て測定。３．P.gi
×1
0個の洗菌をチタンディ
ngi
val
i
s1
スクに塗布後，２と同条件にてレーザーを照射した後，
マウス線維芽細胞様細胞（L9
29
）およびマウス骨芽細胞
様細胞（MC3T3
8時間培養後の照射領域での生
E1）の 4
細 胞 率 を，ま た MC3T3
E1に つ い て は ALP活 性 を
Lowr
y法および共焦点レーザー顕微鏡（CLSM）にて測
定。４．ディスク上の培養細胞に２と同条件で照射を行
新潟大学歯学部歯科補綴学第二講座
口腔細菌学講座
加藤
拓 ，草刈 玄 ，星野悦郎
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い，
照射スポット外側の細胞を対象として生存率を測定，
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n-AM 染 色 後，
CLSM にて観察。
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結 果 と
歯科用インプラントは歯牙欠損の補綴治療の一つとし
察
て広く臨床に応用され，良好な咬合機能の回復が享受さ
チタン表面は本実験条件における高フルエンスの
れ，多くの成功例を見る。しかしインプラントが細菌の
存在する口腔と顎骨とを連絡させる構造である宿命とし
CO レーザー照射によって変色や構造変化を起こさず，
CO レーザーのエネルギーはチタンには吸収されにくい
て，インプラント周辺の細菌感染が 慮される必要があ
と
り，その良好な長期的成果により現在のインプラント治
えられた。S.s
angui
sに対する殺菌率はフルエンス
16
3
㎠で9
0％，2
86
/㎠では10
0
％，P.gi
J/
J
ngi
val
i
s殺菌率
療の主流となっているオッセオインテグレーテッドチタ
は1
63
/㎠でほぼ1
00
％であり，より少ないエネルギーで
J
ンインプラントにおいても細菌感染により炎症を起こす
殺菌された。またチタンの表面構造の違いにより殺菌率
症例が見られる。インプラント周囲炎は臨床的，細菌学
に差はなく，レーザー光は微細構造間での反射により凹
的，組織学的に歯周炎に極めて類似した状態を示すこと
凸微細構造内へ入り込んだ細菌に対しても到達している
から歯周治療に準じ治療が行われているが，インプラン
ものと えられた（Tabl
)
．チタンディスク表面の温
e1
ト表面には骨接触面積を増大させる目的で複雑な凹凸微
細構造が付与されているものも多く，感染がその部位ま
度上昇は3
5
℃
J照射において最高でも照射中心部で約14
であり，4
0
秒後には照射前の温度に低下したことから，
で進行すると付着した細菌等の起炎物質の完全な除去が
レーザーの殺菌効果は光熱効果による菌体内の瞬間的な
行いにくい。そこで本研究ではインプラント周囲炎治療
水分の蒸発と細胞膜の変性によると えられた。チタン
の臨床的手法確立の基礎的研究として，CO レーザーを
利用したチタンインプラント表面の殺菌とその際のチタ
ディスクのスポット外部での温度上昇はスポット内部の
ン表面構造の変化，温度上昇，周囲細胞への傷害性およ
熱傷害は及ぼさないと思われた。実際に2
0
Jの照射にお
ける照射スポット外の培養細胞の生存率は約8
5
-9
0
％で
び照射領域への歯周組織性細胞の付着について検討し
た。
1/
3
程度であり，熱伝導によって照射領域外の周囲組織に
あり，CLSM では細胞の生死がスポット内外で明確に分
かれている像が観察され（Fi
)
，レーザーの側方散乱
g.2
材 料 と 方 法
による影響も少ないものと えられた。レーザーにより
殺菌された細菌あるいは菌体成分の残留している領域へ
１．純チタンディスク（表面サンドブラスト処理，削
の L9
2
9，MC3
-E1
の付着，増殖，ALP活性は低エネ
T3
りだし表面の２種）に CO レーザーをスポットサイズ
ルギーの照射でやや低下したもののコントロール群とほ
1.
1
フルエンス 2
63
∼26
3
2J
/
㎠で照射後，落射型顕
mmφ,
ぼ同様であった。これらの結果から，CO レーザーをチタ
5
3
新潟歯学会誌
5
4
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(
1
):
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Tabl
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0
2
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2
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9
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±0.
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0
.
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±7
.
8
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.
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.
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±0
.
6
9
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（％）
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l
l± S.D.
（n＝5；S.s
）
angui
sor3；P.gi
ngi
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s
ンインプラント体にスポットを広げて直接照射した場
合，照射範囲外の付着組織に及ぼす影響は比較的少なく
効率良く殺菌ができ，またその後の細胞付着にも影響が
少ないと思われた。このことからインプラント周囲炎治
療への CO レーザーの応用の可能性が示唆された。
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