[发明专利]利用泛音特征、吸收染料和材料特性加热牙科材料

说明书

本发明涉及应用光子能量以激发牙科材料从而增强其物理操作特性、功效、递送能力、反应性、聚合、和/或固化后机械性能等特性。

技术领域

本发明涉及应用光子能量以激发牙科材料从而增强其物理操作特性、功效、递送能力、反应性、聚合、和/或固化后机械性能等特性。

背景技术

在许多牙科手术中，例如牙根管或牙齿修复等，必须清洁和填充牙齿内的空间，以便有效地修复空间并使空间与外部环境阻隔开。在牙髓治疗过程中，医师使用化学机械方法扩大和清洁根管空间。具体而言，医师使用牙髓冲洗剂在填充之前去除碎屑(debris)、残留的牙髓组织和细菌。尽管牙髓治疗仪器有所进步，但牙髓治疗仍然有大约30％的失败率。这些失败归因于由于不适当的清洁或修复失败导致的细菌重新定殖/牙根管感染。修复程序通常由于许多与牙髓治疗过程中相同的原因而失败，这些原因是材料与牙齿结构的粘附性差，和/或修复体周围的微渗漏，其促进细菌重新定殖/感染。因此，在牙科手术过程中使用的材料必须能够适应所应用空间的复杂几何形状并且与牙齿或腔体结构有效地结合以密封放置材料的区域。提高牙科溶液(例如牙髓冲洗剂)和牙科材料(例如古塔胶(guttapercha)、牙科复合树脂，即复合材料、牙科密封剂等)的有效性可促进更好地清洁和填充这些空隙以提高成功率。

牙科复合材料

牙科复合树脂为牙科专业人员提供了一种最具成本效益的方法，其中以匹配患者的天然牙齿颜色的美观的方式修复患者的牙列。出于美观的原因并且为了满足消费者的需求，复合树脂是金属修复的优选替代材料，特别是汞合金(amalgams)。复合树脂最初遭到质疑和怀疑，这是由于存在许多缺点，包括：耐磨性差、微渗漏、实体断裂、边缘破裂、复发性衰变、术后敏感、邻间接触和轮廓不足、颜色退化、无法抛光或保持光亮。除了牙科复合树脂的物理限制和机械限制外，牙科复合材料的放置对技术敏感。复合材料的放置需要对治疗过程进行一丝不苟的关注，否则可能会过早失效。此外，在树脂放置期间牙齿必须保持干燥，否则修复可能由于对牙齿的粘附性差而失败。复合材料在处于柔软的面团状状态时放置，但当暴露在一定蓝色波长的光线下时，它们会聚合并硬化成固体填充物。

复合树脂通常由以下成分组成：丙烯酸酯单体(例如二甲基丙烯酸三甘醇酯、TEGDMA、双甲基丙烯酸尿烷酯、UDMA和双酚-A-缩水甘油基二甲基丙烯酸酯、双-GMA等)、无机填料(玻璃或陶瓷)、光聚合体系、以及与牙齿颜色和色度(shade)相匹配的颜料和着色剂。樟脑醌(CQ)是可光聚合牙科材料中最常用的光引发剂。CQ在约470nm处具有峰值激发并且是II型光引发剂，其需要添加共引发剂以产生自由基来引发聚合。其它可光聚合牙科材料任选地包括I型光引发剂，例如二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(TPO)或1-苯基1,2-丙二酮(PPD)，其不需要共引发剂用于聚合。无论在市售产品中使用的光引发剂和/或共引发剂，在复合材料中将所有游离单体完全转化为低聚物和聚合物在临床上是不切实际的，因为由于牙科材料的吸收和散射特性，光不能穿透超过几毫米的复合材料。如果在牙齿中放置复合材料的量过厚，则较深处的复合材料将保持部分柔软，并且这种柔软的未聚合复合材料最终可能导致修复失败，潜在有毒的自由/未反应单体的浸出和/或粘合接头的泄漏导致复发性牙病变。为了克服这个问题，牙医接受培训，以多种增量放置复合材料，在添加下一个增量之前使每个2-3毫米的部分完全固化，以通过每个复合材料增量最大化聚合并完全修复。此外，临床医生必须仔细构建复合填充物以匹配患者的自然咬合。如果填充物过高，患者的咬合可能不自然，这可能导致咀嚼敏感性和/或修复失败。由于上述问题，需要改进的复合组合物、固化光、递送系统和用于牙科复合材料的放置和增强固化后性能的方法，以帮助临床医生并提高修复的成功率。