用于施加光固化復(fù)合物的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的復(fù)合物施加裝置，W及一種根 據(jù)權(quán)利要求23的前序部分所述的方法。
[0002] 定義和縮寫
[0003] 聚合:仍呈塑性的或可流動(dòng)的復(fù)合物轉(zhuǎn)化至剛性狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程，在所述剛性狀 態(tài)下所述復(fù)合物可W承受巧嚼負(fù)荷。
[0004] 安飯：用復(fù)合物填充的、市售的容器，可W用柱塞將復(fù)合物由該容器壓出。所述安 飯可W設(shè)有短的或較長(zhǎng)的噴出管1。
[0005] 離桐、牙齒離桐：口腔科技術(shù)上的、在假牙中W及在齒冠中的空腔。
[0006] 離桐壁:限定離桐的空腔的硬物質(zhì)。
[0007] 復(fù)合物、填充材料、復(fù)合材料:用于填充離桐并持久密封地封閉離桐的材料。
[0008] 測(cè)量單元:用于測(cè)量單位時(shí)間所施加的復(fù)合物的量的裝置。
[0009] 控制單元:用于根據(jù)單位時(shí)間所施加的復(fù)合物的量來(lái)控制根據(jù)本發(fā)明的光源的光 強(qiáng)度的裝置。所述控制單元處理測(cè)量單元的數(shù)據(jù)并控制所述光源的光強(qiáng)度。
[0010] 拉應(yīng)力:機(jī)械應(yīng)力，其在離桐壁與復(fù)合物之間的接觸面上對(duì)在運(yùn)里形成的粘合部 加載并且在超過(guò)所述粘合部的強(qiáng)度時(shí)可破壞該粘合部。
[0011] 對(duì)本發(fā)明總體領(lǐng)域的描述
[0012] 在修復(fù)性和預(yù)防性牙科中，離桐、牙齒缺損或牙根管的填充非常重要。除了多種不 同的材料(例如杜仲橡膠、隸合金、黃金)之外，還使用復(fù)合物作為填充材料。所述復(fù)合物是 由可聚合的塑料基質(zhì)與有機(jī)和無(wú)機(jī)填料組成的混合物。運(yùn)些復(fù)合物的聚合通過(guò)用可見(jiàn)藍(lán)色 光或紫外光照射來(lái)引發(fā)，在此之前將所述復(fù)合物施加到離桐中。就是說(shuō)，當(dāng)前常用的方法 是，首先將復(fù)合物施加到離桐中并隨后通過(guò)光照射使所述復(fù)合物固化。
[0013] 所有復(fù)合物由于其收縮特性在固化時(shí)均易于形成裂隙，從而在形成裂隙的情況下 無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)牙齒離桐氣密的密封。由于對(duì)牙齒離桐缺乏氣密的密封，可能出現(xiàn)裂隙空間的 細(xì)菌繁殖，并且由此可能造成新的離和疼痛。
【背景技術(shù)】
[0014] 所有已知的可光固化的復(fù)合物均具有運(yùn)樣的缺點(diǎn)，即運(yùn)些復(fù)合物在固化時(shí)發(fā)生收 縮。如果復(fù)合物與離桐的壁粘合，則運(yùn)種結(jié)合在固化之后處于拉應(yīng)力下。如果拉應(yīng)力大到超 過(guò)粘合部的強(qiáng)度，則該粘合部開(kāi)裂并填充物與牙齒之間形成裂隙。
[0015] 存在兩種基本的解決方式，用于在固化期間和固化之后降低所施加復(fù)合物的收 縮:一方面，其方式是，較為緩慢地或者逐層地施加復(fù)合物，另一方面，其方式是，改變復(fù)合 物的化學(xué)組成。運(yùn)兩種方式都存在明顯的缺陷：一種已知的降低可光固化的復(fù)合物的拉伸 應(yīng)力的方法在于，將所述復(fù)合物先后依次W小份（W厚度為約1.0至2.Omm的層厚）引入待填 充的離桐中并且通過(guò)光照射分別將每一份固化。
[0016] 每一新份只有在前面的一份完全固化后才能施加。該方法非常耗費(fèi)勞力并且消耗 時(shí)間。相關(guān)患者必須長(zhǎng)時(shí)間W對(duì)其而言并不舒適的姿勢(shì)保持在治療椅上，而且填充離桐的 持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，仍未填充完畢的離桐越可能遭受細(xì)菌感染。
[0017] 通過(guò)使用特別光敏性和透光性的復(fù)合物，層厚度可W最高至4.0mm。由此雖然可W 更加快速地完成離桐填充，但層厚度越大，則在固化時(shí)應(yīng)力越大。
[0018] 在固化期間和固化之后降低收縮的第二個(gè)解決方式中，降低了單體分子之間在聚 合過(guò)程中形成的新鍵的數(shù)目或者密度，從而總體上降低了聚合收縮。然而，該方法具有明顯 的缺陷，即復(fù)合物的強(qiáng)度由于化學(xué)鍵數(shù)目的降低而同樣明顯下降。
[0019] 另一種解決方案在于，在聚合反應(yīng)過(guò)程中除了形成新鍵之外還打開(kāi)環(huán)狀分子的其 它鍵，從而除了由聚合引起的收縮外還發(fā)生復(fù)合物的膨脹，利用運(yùn)種膨脹實(shí)現(xiàn)了部分地補(bǔ) 償收縮。運(yùn)些經(jīng)過(guò)化學(xué)變化的復(fù)合物具有缺陷，即它們只有采用特殊的增粘劑才能與離桐 壁粘合并且由此未能獲得成功。
[0020] 由DE 295 17 958 Ul已知，利用固化福射器（H註rtestrahler)來(lái)固化可福射固 化的材料，所述固化福射器與輸出噴嘴的噴口相連。該設(shè)備應(yīng)具有運(yùn)樣的優(yōu)點(diǎn)，即剛好在輸 出噴嘴輸出材料的位置發(fā)生固化。在此，所述材料一次性固化，即完全固化，并且會(huì)出現(xiàn)如 上面有關(guān)邊緣裂隙形成所述的相同問(wèn)題。
[0021] 此外，還已經(jīng)提出，在用于將可光固化的材料施加到牙齒表面的應(yīng)用尖端 (Anwendungsspitze)中使用不透光的管狀排出部件，W及透光的、在此為薄片狀的塑型部 段，W及然后在施加期間進(jìn)行曝光。該方案使得光固化的開(kāi)始更接近于牙齒表面，運(yùn)基本上 是有利的。然而，施加的質(zhì)量很大程度上取決于技巧和操作的牙醫(yī)或牙科技師對(duì)工具的引 導(dǎo)。如果例如工具被按壓得過(guò)緊，則待聚合的物質(zhì)會(huì)從側(cè)面由施加區(qū)域涌出，而如果按壓力 過(guò)低，則裂紋等無(wú)法得到填充。
[0022] 此外，還會(huì)出現(xiàn)上面提到的有關(guān)邊緣裂隙形成方面的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 本發(fā)明的任務(wù)在于，提供根據(jù)權(quán)利要求1和23的前序部分所述的用于施加復(fù)合物 的裝置和方法，通過(guò)所述裝置和方法既可W節(jié)省時(shí)間地處理可光聚合的復(fù)合物又能可靠地 防止在填充離桐時(shí)在聚合期間形成裂隙。
[0024] 任務(wù)的解決方案
[0025] 所述任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1或者23得W解決。本發(fā)明設(shè)及在從屬權(quán)利要 求中所述的實(shí)施可能性。
[0026] 在對(duì)復(fù)合物固化時(shí)應(yīng)力的產(chǎn)生進(jìn)行的廣泛研究中發(fā)現(xiàn)，大部分對(duì)于應(yīng)力的產(chǎn)生起 決定作用的收縮的大部分發(fā)生在復(fù)合物完全固化之前。所述復(fù)合物的聚合將首先為塑性的 或可流動(dòng)的復(fù)合物轉(zhuǎn)化成仍可容易地變形的凝膠狀稠度，即所謂的凝膠相。在離桐中的填 充部由薄層構(gòu)成時(shí)，收縮的運(yùn)個(gè)部分并不起作用，因?yàn)樵诒泳酆蠒r(shí)所述薄層首先在整個(gè) 厚度上轉(zhuǎn)化成凝膠相，其本身并不能單獨(dú)構(gòu)成應(yīng)力并且然后才完全聚合。
[0027] 收縮的第二部分，即所謂后凝膠收縮，在復(fù)合物已經(jīng)呈固態(tài)期間發(fā)生并且占整個(gè) 收縮中的較小部分。收縮部分是不可避免的并且因此總是對(duì)應(yīng)力形成有所貢獻(xiàn)。在厚層的 情況下，即如果將所述復(fù)合物W傳統(tǒng)方式一次性施加，則先后出現(xiàn)凝膠收縮和后凝膠收縮：
[0028] 在厚層朝向聚合燈的上側(cè)已經(jīng)完全聚合的同時(shí)，在上側(cè)下面仍有一個(gè)由于復(fù)合物 的光吸收才處于凝膠相的層。因?yàn)楹駥拥谋砻娆F(xiàn)在已經(jīng)是固態(tài)，復(fù)合物材料不能后續(xù)流動(dòng) 并補(bǔ)償凝膠相的收縮:因?yàn)槟z相和后凝膠相的收縮發(fā)生疊加，產(chǎn)生高的收縮應(yīng)力。
[0029] 就是說(shuō)，根據(jù)發(fā)明的方法在于，在將復(fù)合物引入離桐期間就已經(jīng)供給如此多的光， 使得所述復(fù)合物流向離桐壁，并且此后立即引發(fā)凝膠收縮，從而，在所述復(fù)合物隨后通過(guò)聚 合燈最終聚合之前，凝膠收縮就已經(jīng)進(jìn)行。特別有利的是，在施加復(fù)合物期間就已經(jīng)運(yùn)樣控 制光強(qiáng)度，即，在較快速地施加（即每單位時(shí)間施加較大量的復(fù)合物)時(shí)提高光強(qiáng)度，而在較 慢施加(即每單位時(shí)間施加較少量的復(fù)合物)時(shí)降低光強(qiáng)度。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選包括噴槍或其他復(fù)合物施加裝置和適合的光源，例如發(fā)光 二極管的組合，所述復(fù)合物施加裝置用于將所述復(fù)合物從適合的儲(chǔ)存容器，例如市售的安 飯中壓出（優(yōu)選通過(guò)安飯的噴出管）。所述光源必須具有合適的光強(qiáng)度和光波長(zhǎng)的譜分布， 其適合于在將復(fù)合物引入離桐的同時(shí)引發(fā)復(fù)合物聚合的第一階段（W及由此造成的復(fù)合物 的凝膠收縮）。借助適合的裝置(根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量單元)測(cè)量每單位時(shí)間所施加的復(fù)合物 量并且將其作為測(cè)量值傳送給根據(jù)本發(fā)明的控制單元。
[0031] 所述控制單元將該測(cè)量值用于調(diào)節(jié)光源的光強(qiáng)度。優(yōu)選使用電位計(jì)，特別優(yōu)選使 用滑動(dòng)式電位計(jì)作為測(cè)量單元。根據(jù)本發(fā)明的光源在用復(fù)合物填充離桐期間就已經(jīng)根據(jù)每 單位時(shí)間所施加的復(fù)合物的量來(lái)進(jìn)行照射。此外，根據(jù)本發(fā)明的光源在用復(fù)合物填充離桐 完成之后仍繼續(xù)進(jìn)行照射，W便實(shí)現(xiàn)復(fù)合物的最終強(qiáng)度。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的光源在用復(fù)合物填充離桐時(shí)就已經(jīng)可W有利地發(fā)射出對(duì)復(fù)合物的 聚合沒(méi)有貢獻(xiàn)的光色。優(yōu)選使用人眼可感知的光色并且使得操作者(牙醫(yī))可W獲得更好的 對(duì)處置區(qū)域(離桐、牙齒及其周邊)的總體觀察。有利地，所述光色可W與復(fù)合物施加無(wú)關(guān)地 開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0033] 光源的電力供應(yīng)可W通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電池或蓄電池或者也可W通過(guò)將本發(fā)明的 裝置接入電網(wǎng)而建立。復(fù)合物根據(jù)本發(fā)明的施加要求，復(fù)合物在未曝光的狀態(tài)下具有一定 的流動(dòng)性，由此在填充離桐時(shí)所述復(fù)合物與離桐壁接觸并且與牙齒硬組織粘合。
[0034] 對(duì)于在未曝光狀態(tài)下就如此粘滯W致不滿足所述要求的復(fù)合物，有利的是，利用 適合的聲波發(fā)生器將安飯或安飯的噴出管1或復(fù)合物本身置于振蕩，運(yùn)種振蕩使復(fù)合物液 化。視安飯或者安飯的噴出管1的材料而定，W及視所使用的復(fù)合物而定，可W使用可聽(tīng)見(jiàn) 的聲波振蕩或者也可W使用超聲波振蕩。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明有利的是，由所述施加裝置所施涂的或引入的液態(tài)復(fù)合物(其在該狀 態(tài)下仍具有大量單體和自由基)是非常稀的并且在該狀態(tài)下可W滴入離桐并形成薄層。由 于該稀液體，即由于液體粘度