用于施加光固化復合物的裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種根據權利要求1的前序部分所述的復合物施加裝置，W及一種根 據權利要求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的復合物轉化至剛性狀態的過渡過程，在所述剛性狀 態下所述復合物可W承受巧嚼負荷。
[0004] 安飯：用復合物填充的、市售的容器，可W用柱塞將復合物由該容器壓出。所述安 飯可W設有短的或較長的噴出管1。
[0005] 離桐、牙齒離桐：口腔科技術上的、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。
[0007] 復合物、填充材料、復合材料:用于填充離桐并持久密封地封閉離桐的材料。
[0008] 測量單元:用于測量單位時間所施加的復合物的量的裝置。
[0009] 控制單元:用于根據單位時間所施加的復合物的量來控制根據本發明的光源的光 強度的裝置。所述控制單元處理測量單元的數據并控制所述光源的光強度。
[0010] 拉應力:機械應力，其在離桐壁與復合物之間的接觸面上對在運里形成的粘合部 加載并且在超過所述粘合部的強度時可破壞該粘合部。
[0011] 對本發明總體領域的描述
[0012] 在修復性和預防性牙科中，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，還使用復合物作為填充材料。所述復合物是 由可聚合的塑料基質與有機和無機填料組成的混合物。運些復合物的聚合通過用可見藍色 光或紫外光照射來引發，在此之前將所述復合物施加到離桐中。就是說，當前常用的方法 是，首先將復合物施加到離桐中并隨后通過光照射使所述復合物固化。
[0013] 所有復合物由于其收縮特性在固化時均易于形成裂隙，從而在形成裂隙的情況下 無法實現對牙齒離桐氣密的密封。由于對牙齒離桐缺乏氣密的密封，可能出現裂隙空間的 細菌繁殖，并且由此可能造成新的離和疼痛。
【背景技術】
[0014] 所有已知的可光固化的復合物均具有運樣的缺點，即運些復合物在固化時發生收 縮。如果復合物與離桐的壁粘合，則運種結合在固化之后處于拉應力下。如果拉應力大到超 過粘合部的強度，則該粘合部開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合物，另一方面，其方式是，改變復合 物的化學組成。運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合物的拉伸 應力的方法在于，將所述復合物先后依次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。該方法非常耗費勞力并且消耗 時間。相關患者必須長時間W對其而言并不舒適的姿勢保持在治療椅上，而且填充離桐的 持續時間越長，仍未填充完畢的離桐越可能遭受細菌感染。
[0017] 通過使用特別光敏性和透光性的復合物，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，則在固化時應力越大。
[0018] 在固化期間和固化之后降低收縮的第二個解決方式中，降低了單體分子之間在聚 合過程中形成的新鍵的數目或者密度，從而總體上降低了聚合收縮。然而，該方法具有明顯 的缺陷，即復合物的強度由于化學鍵數目的降低而同樣明顯下降。
[0019] 另一種解決方案在于，在聚合反應過程中除了形成新鍵之外還打開環狀分子的其 它鍵，從而除了由聚合引起的收縮外還發生復合物的膨脹，利用運種膨脹實現了部分地補 償收縮。運些經過化學變化的復合物具有缺陷，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。該設備應具有運樣的優點，即剛好在輸 出噴嘴輸出材料的位置發生固化。在此，所述材料一次性固化，即完全固化，并且會出現如 上面有關邊緣裂隙形成所述的相同問題。
[0021] 此外，還已經提出，在用于將可光固化的材料施加到牙齒表面的應用尖端 (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行曝光。該方案使得光固化的開始更接近于牙齒表面，運基本上 是有利的。然而，施加的質量很大程度上取決于技巧和操作的牙醫或牙科技師對工具的引 導。如果例如工具被按壓得過緊，則待聚合的物質會從側面由施加區域涌出，而如果按壓力 過低，則裂紋等無法得到填充。
[0022] 此外，還會出現上面提到的有關邊緣裂隙形成方面的缺陷。
【發明內容】
[0023] 本發明的任務在于，提供根據權利要求1和23的前序部分所述的用于施加復合物 的裝置和方法，通過所述裝置和方法既可W節省時間地處理可光聚合的復合物又能可靠地 防止在填充離桐時在聚合期間形成裂隙。
[0024] 任務的解決方案
[0025] 所述任務根據本發明通過權利要求1或者23得W解決。本發明設及在從屬權利要 求中所述的實施可能性。
[0026] 在對復合物固化時應力的產生進行的廣泛研究中發現，大部分對于應力的產生起 決定作用的收縮的大部分發生在復合物完全固化之前。所述復合物的聚合將首先為塑性的 或可流動的復合物轉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 充部由薄層構成時，收縮的運個部分并不起作用，因為在薄層聚合時所述薄層首先在整個 厚度上轉化成凝膠相，其本身并不能單獨構成應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，在復合物已經呈固態期間發生并且占整個 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應力形成有所貢獻。在厚層的 情況下，即如果將所述復合物W傳統方式一次性施加，則先后出現凝膠收縮和后凝膠收縮：
[0028] 在厚層朝向聚合燈的上側已經完全聚合的同時，在上側下面仍有一個由于復合物 的光吸收才處于凝膠相的層。因為厚層的表面現在已經是固態，復合物材料不能后續流動 并補償凝膠相的收縮:因為凝膠相和后凝膠相的收縮發生疊加，產生高的收縮應力。
[0029] 就是說，根據發明的方法在于，在將復合物引入離桐期間就已經供給如此多的光， 使得所述復合物流向離桐壁，并且此后立即引發凝膠收縮，從而，在所述復合物隨后通過聚 合燈最終聚合之前，凝膠收縮就已經進行。特別有利的是，在施加復合物期間就已經運樣控 制光強度，即，在較快速地施加（即每單位時間施加較大量的復合物)時提高光強度，而在較 慢施加(即每單位時間施加較少量的復合物)時降低光強度。
[0030] 根據本發明的裝置優選包括噴槍或其他復合物施加裝置和適合的光源，例如發光 二極管的組合，所述復合物施加裝置用于將所述復合物從適合的儲存容器，例如市售的安 飯中壓出（優選通過安飯的噴出管）。所述光源必須具有合適的光強度和光波長的譜分布， 其適合于在將復合物引入離桐的同時引發復合物聚合的第一階段（W及由此造成的復合物 的凝膠收縮）。借助適合的裝置(根據本發明的測量單元)測量每單位時間所施加的復合物 量并且將其作為測量值傳送給根據本發明的控制單元。
[0031] 所述控制單元將該測量值用于調節光源的光強度。優選使用電位計，特別優選使 用滑動式電位計作為測量單元。根據本發明的光源在用復合物填充離桐期間就已經根據每 單位時間所施加的復合物的量來進行照射。此外，根據本發明的光源在用復合物填充離桐 完成之后仍繼續進行照射，W便實現復合物的最終強度。
[0032] 根據本發明的光源在用復合物填充離桐時就已經可W有利地發射出對復合物的 聚合沒有貢獻的光色。優選使用人眼可感知的光色并且使得操作者(牙醫)可W獲得更好的 對處置區域(離桐、牙齒及其周邊)的總體觀察。有利地，所述光色可W與復合物施加無關地 開啟或關閉。
[0033] 光源的電力供應可W通過一個或多個電池或蓄電池或者也可W通過將本發明的 裝置接入電網而建立。復合物根據本發明的施加要求，復合物在未曝光的狀態下具有一定 的流動性，由此在填充離桐時所述復合物與離桐壁接觸并且與牙齒硬組織粘合。
[0034] 對于在未曝光狀態下就如此粘滯W致不滿足所述要求的復合物，有利的是，利用 適合的聲波發生器將安飯或安飯的噴出管1或復合物本身置于振蕩，運種振蕩使復合物液 化。視安飯或者安飯的噴出管1的材料而定，W及視所使用的復合物而定，可W使用可聽見 的聲波振蕩或者也可W使用超聲波振蕩。
[0035] 根據本發明有利的是，由所述施加裝置所施涂的或引入的液態復合物(其在該狀 態下仍具有大量單體和自由基)是非常稀的并且在該狀態下可W滴入離桐并形成薄層。由 于該稀液體，即由于液體粘度