[发明专利]牙科材料的扫描聚合

说明书

相关申请的交叉引用

依据37CFR§1.78（a）（4），本申请要求在先于2012年8月15日提交的、共同在审的临时专利申请No.61/683,556的优先权益，并以其全文并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于固化牙科材料的方法和系统。

背景技术

光固化修复常用于牙科应用。作为典型的牙科手术的一部分，复合物被施加于牙腔，并通过牙科光固化仪将复合材料硬化或固化。在传统系统中，使用卤素或LED固化灯来泛光照射整个牙齿，以便同时地固化复合物的整个区域。这种泛光照射采用非聚焦光来无差别地照射牙齿，从而难以控制复合物的收缩行为。

固化光线根据遍及空腔的光强度来激活复合物的聚合作用。复合物在聚合时由于共价键的形成和自由体积的减少而自然地收缩。当整个复合物同时开始聚合时，复合材料陷于能量较不稳定的状态，没有足够的时间和迁移率来缓和。另一方面，复合物结合或粘接于空腔壁，以便将修复物固定在位并密封边界或界面。这两种现象——即复合物的整个收缩和与空腔壁的粘接——导致了张力，从而在空腔壁上引入了应力。在复合物与空腔壁之间的被称为边界的界面处的这种应力集中可能导致即时的或延时的脱粘，从而导致多种临床问题、例如继发龋。通常，脱粘可降低修复物的寿命期限和效果。在界面处的这种应力还可导致病人术后疼痛和/或过敏。

处理空腔壁上的不受控制的应力问题的现有方法包括：使用层填充技术、在空腔基底中施加衬垫、采用光软启动照明方案（例如渐进固化（ramp curing））、和/或使用可流动的或低收缩性的复合物。虽然收缩性减小的复合物最近已经发展起来，但牙科材料的总收缩率和收缩应力仍不理想。

发明内容

本发明提供了一种固化牙科复合物的方法，包括：通过用未固化的、包括聚合引发剂的复合物来填充空腔，从而在牙表面的空腔中形成复合物填料；以及确定复合物填料的几何形状、包括复合物填料与牙表面之间的界面的位置。该方法还包括：基于复合物填料的几何形状，计算预定的聚合型式，以便将界面处的收缩应力减到最小；以及根据所述预定的聚合型式，将被构造成能激活聚合引发剂的聚焦激光束横过复合物填料进行扫描，以便选择性地和渐进式地固化复合物填料。

附图说明

合并于本说明书中并构成本说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并连同上述本发明的发明内容和以下详细说明一起用于解释本发明。

图1是牙中的未填充的空腔的顶视图；

图2是图1的空腔用未固化的牙科复合物填充后的顶视图；

图3是通过扫描被填充以牙科复合物的空腔而生成的网格的示意图；

图4A是根据一个实施例用激光束扫描图2的空腔的顶视图；

图4B是根据另一实施例用激光束扫描图2的空腔的顶视图；

图4C是根据又一实施例用激光束扫描图2的空腔的顶视图；

图4D是图2的空腔被填充已固化的牙科复合物的顶视图；

图5A是激光扫描装置的一个实施例的示意图；

图5B是激光扫描装置的另一实施例的示意图；

图6是本发明的一种方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，示出了在牙科材料或复合物的扫描聚合作用中使用的设备和技术。如本领域技术人员所知，本文中所使用的术语“复合物”限定为一种修复材料，所述修复材料通过吸收光或热量而被激活，且可包括牙粘接剂、粘固粉或具有类似性质的其他材料。由于本文所描述的发明广泛地适用于牙科材料，因此术语“复合物”的使用不应被认为是限制性的。

参照图1和图2，在本发明的一个实施例中，传统的隔开物8（以虚线示出）和传统的成形带环10可围绕牙齿12定位，所述牙齿12具有待填充复合物16的空腔14。空腔14具有基底18和侧壁20。一旦成形带环10定位到牙齿12上，空腔14就通过本领域已知的方法被填充未固化的复合物16，所述未固化的复合物16包括一种或多种聚合引发剂（例如樟脑醌（CQ））和/或热固性树脂。复合物16可以是块体填充物（bulk fill），例如在系统中所使用的。不是必须采用分层技术。界面22在复合物填料16与牙表面（即，空腔14的基底18和侧壁20）之间形成。例如在前臼齿中，复合物填料16的上表面24可与牙齿12的上表面大致齐平。