专利名称：用臭氧使牙齿增白的制作方法
本专利申请要求2001.8.2提交的临时申请序列No.60/309,570的优先权。
本发明涉及一种增白牙齿的方法，更具体地涉及一种采用臭氧来增白牙齿的方法。
长久以来洁白的牙齿是美容所需要的。通常，在一些特定区域内牙齿会变色、或是形成斑点、或整体染上颜色。牙齿材料中通常呈现着色外观的是牙釉质、牙质、和后天获得的表膜(acquired pellicle)。
具体地说，牙釉质主要是由无机物形成，其中大多数呈羟磷灰石晶体形态，此外还含约5％的主要为胶原蛋白形式的有机物。而牙质则含约20％的蛋白质，包括胶原蛋白；其余部分为无机物，主要是和牙釉质中相似的羟磷灰石晶体。除此之外，后天获得表膜是牙釉质表面上的一个蛋白质层，该蛋白质层即使在用高磨蚀性的预防牙膏进行强烈的牙齿清洗后也能够快速地重建起来。
牙齿的变色有外原着色和内原着色两个原因。牙齿表面的外原着色是各种色原物质(此外还有色原前体，色原前体原本没有颜色，但此后会化学转变成色原物质)在后天获得表膜中积累的结果。这类着色通常可用机械方法去除，这种方法将全部或部分后天获得表膜连同所依附的色原物质一起去除掉。
然而已经知道，外原着色层的老化会使其变得不容易用机械方法去除掉，这也许是由于它的厚度增加而逐渐侵入到牙釉质所致。因此，这种着色层就需要使用如氧化剂的化学物质来去除，这种化学物质能够穿透牙釉质来氧化或溶解较深部位的色原物质。
相反，导致内原着色的色原物质的源头在于牙齿内部。这类着色层不适于以牙齿清洗等机械方法来清除，而通常需要用上述的化学方法。此外还有改变牙齿构造的方法，这种方法包括用填充材料来改变导致牙齿变黑的着色密度。
牙齿增白物质通常分为两类(1)液状的、胶状的、或膏状的物质(包括牙膏)，该物质可以在着色的牙齿表面上机械地进行搅动，通过对着色的后天获得表膜的磨蚀作用来达到清除着色层的目的；(2)液状的、胶状的、或膏状的物质，当该物质和着色的牙齿表面接触一定时期后便能通过化学作用而使牙齿增白，然后再将该物质清除。在某些场合下，使用机械方法时还用一种辅助的化学作用来补充，这种化学作用可以是氧化作用或酶的作用。
在常规的牙齿增白过程中通常使用橡胶片或橡胶坝来隔离牙齿。这种坝通常用乳胶制成，并用常规的夹子或绑线固定在应有位置上并压在各颗牙齿上。这样做的目的是为了防止漂白程序中通常使用的过氧化物接触到牙龈软组织。
然而，由于这种橡胶片或坝不能保证完全和牙齿适配并且是可以弹性伸展的，因此过氧化物可以沿着这里泄漏出来而使得患者不舒适。另外，为了加速增白过程，牙齿上覆盖上一种过氧化物溶液后还要进行加热或在已覆盖的牙齿上照射激光。这时如果牙齿内的牙髓温度变得太高，这种加热就可能使患者感到不舒适。因此，就需要进行多次约诊来实施增白程序。
本发明利用臭氧来使牙齿增白，从而克服了先前技术所存在的缺点。本发明不但适于进行整颗牙齿的增白，也适于进行牙齿上斑点的增白。
发明综述一种符合本发明的进行牙齿增白的方法，该方法包括将待增白的牙齿隔离起来以及将各个被隔离的牙齿暴露在臭氧中的步骤。该方法可以用于多颗牙齿或用于单颗牙齿。另外，如上面已经指出，本发明的方法也可仅用于增白单颗牙齿的局部。
附图简介通过下面结合附图所进行的详细描述将对本发明的优点及特点有更好的理解。这些附图包括
图1所示为符合本发明的牙齿增白装置的方框图，该装置通常包括一个氧化性气体源、一个抽吸泵、一个还原剂源、一个还原剂泵、以及一个用于向机头供应氧化性气体的控制器；图2所示为一个符合本发明的用来向牙齿递送气体的机头，该机头上通常附有一个用来接受气体的杯帽；图3所示为一个带有作为替代方案的杯帽的机头，其具有弧形的形状以便于将氧化性气体施加到单颗牙齿上；图4所示为使用图3中的机头及杯帽向单颗牙齿的齿尖和牙龈之间区域施加氧化性气体的情况；图5为图2所示的适用于本发明的杯帽的截面图；图6为一个作为替代方案的杯帽的截面图，其用于将单颗牙齿的选定区域暴露在氧化性气体中；图7为一个符合本发明的作为替代方案的杯帽的截面图，其用于将邻近的牙齿暴露在氧化性气体中；以及图8所示为图7中的杯帽当其用于邻近牙齿时的使用情况。
发明详述图1到图4所示为本发明的用于进行牙齿增白的装置10，该装置包括一个氧化性气体(优选是臭氧)的气源12，以及一个向牙齿(图1到图3中未表示)递送该气体的机头16(见图2)。
如图1所示，臭氧气源12包括一个臭氧发生器20、一个用来通过管线24供应臭氧的臭氧泵22、以及通向机头16的接头28及管线30。这里所用“臭氧”一词意图包括任何适用的氧化性气体、纯臭氧、离子化空气、及臭氧的其他气态混合物。
臭氧是以一定的浓度在一定的压强下持续递送一定的时段，该时段的长度足以使牙釉质增白。
如图2及图3所示，附着在机头16上的杯帽34、36的用途是接受气体以及将牙齿40上的选定的待增白区域38暴露在气体中(见图3)。杯帽34可以以任何常规的方式附着在机头16上，并包括一个弹性的边缘或侧壁44，该弹性边缘或侧壁44的用途为和牙齿40密封地啮合以防止气体穿过这里逸出。
为了适应各种不同的齿形或是将臭氧供应到牙齿的特定斑点或部位上，可以使用许多不同尺寸及形状的杯帽。例如，为了便于将图3所示的杯帽36放置到如图4所示的选定的待增白区域38上，杯帽36的主体50具有弧形的形状。而为了和图4所示的牙齿40的齿尖58和牙龈60之间区域进行密封地啮合，杯帽34、36可以具有相对比较均匀的周边52、54。
图6所示为另一个杯帽实施方案64的截面，该杯帽64包括一个可以用来向牙齿40上的较小的选定区域(图中未表示)施加氧化性气体的锥形侧壁66。
尽管可以使用弹性边缘或侧壁来使杯帽耦合到牙齿40的选定区域38上，应当看到的是，可以在杯帽64和牙齿40之间配置一个独立的密封件68(见图6)来实施密封性的啮合。这时，侧壁66就不必再是弹性的。
使用机头及杯帽来供应臭氧，这就免除或明显减轻了牙龈的暴露。因此，也就减轻了任何由于牙龈暴露而引起的对患者的刺激。这使得患者的所有牙齿能够在一次约诊中由一个牙医来完成增白处理。
图7所示为另一个杯帽实施方案70的截面，该杯帽70包括壁72，该壁72的轮廓设计成能够和如图8所示的邻近的牙齿74、76密封地相啮合。图8中杯帽的边缘80具有一个周边型面82，该型面82能和邻近的牙齿74、76的齿尖86、88密封地啮合。
杯帽34、64、70的截面展示于图5到图7中。这些杯帽34、64、70各包括面对着杯帽边缘98、100、102的杯帽腔室92、94、96。杯帽34、64、70各包括壁44、66、72。壁44、66、72确定腔室92、94、96并包括第一周边106、108、110。第一周边106、108、110的用途为将壁44、66、72密封地耦合到机头16上。壁44、66、72还包括第二周边112、114、116，第二周边112、114、116的用途为将壁44、66、72耦合到牙齿40上并将选定区域38暴露在腔室92、94、96内的流动气体中。
图6所示的实施方案64的第一周边108可以大于其第二周边115，或是如图7所示其第一周边110可以小于其第二周边116。因此杯帽64、70的这种设计方案使其能够如上所述那样向单颗牙齿中的任何大小的型面区域施加氧化性气体，也能够向许多牙齿施加氧化性气体。
图1中的装置12还包括一个抽吸泵120及连接机头16的管线30、122、124，这就使得臭氧能够流入杯帽腔室92、94、96并从那里流出。
还设有一个可以是任何常规的回路构造的控制器126，该控制器126的用途为对臭氧泵及抽吸泵22、120进行调节以使气体以一定的压强流入并流出腔室92、94、96，该压强的大小必须是不足以使气体穿过杯帽34、64、70和牙齿40、86、88之间的密封性啮合而泄漏。气体的流率还可以通过阀门127来控制，阀门127由控制器126来进行调节。
此外，装置10还可以包括一个还原剂源128，该还原剂源128通过管线30、130及一个附加泵(parastalic pump)131和杯帽腔室92、94、96流体相通。该还原剂可以是一种硫氰酸盐或薄荷的溶液。该还原剂的用途为对氧化性气体杯帽腔室92、94、96进行冲洗。氧化性气体在对牙齿40、86、88进行臭氧处理后便受到冲洗并进入抽吸管线122。然后，还原剂便通过管线122进入废弃物容器132。
废物容器132中的任何残存臭氧通过管线124抽吸到容器134中并通过管线136作最终的臭氧除灭处理。因此，装置12是一个全封闭系统，该系统既向牙齿40、86、88供应臭氧又从牙齿40、86、88处回收臭氧。
还应当看到，当杯帽34、36、64被用在牙齿40、138之间时(图4中未表示)，如果有必要的话可以用一个独立的阻拦坝140，以使得杯帽34、36、64能封隔牙齿40、138之间的选定区域以作增白处理。
实例1向待处理活体施用臭氧10或20秒钟后用臭氧分析器检测杯帽周围的臭氧浓度(ppm)研究或测试向待处理活体施用臭氧10或20秒钟后用臭氧分析器检测杯帽34周围的臭氧浓度(ppm)目的评估向待处理活体施用臭氧10或20秒钟后杯帽34周围的最大臭氧可检测浓度(ppm)。
研究测试方案传感器的顶端和杯帽边缘的距离始终保持在2毫米之内，传感器位于杯帽的正中央和咬合侧(occlusal sides)之间一半的地方。在施用臭氧10秒钟后用臭氧分析器测量杯帽周围来自牙齿的最大臭氧可检测浓度(ppm)。臭氧分析器采用ENVIRO Technologies，UK出售的API 450型臭氧分析器，并在供货前一个星期由供货人进行校正。在参加本研究测试期间该分析器不得同时用于其他目的。
然后用一个手持的标准的精细的尼龙纤维无菌牙刷以水为润滑剂将浮面的牙斑去除掉。再用干燥的无菌棉绒卷和牙医用的三合一空气注射器将每一颗牙齿弄干。接着，在室温(23℃)下将牙齿暴露在臭氧中并持续或是10秒钟或是20秒钟，并用所述臭氧分析器测量最大可觉察臭氧的水平。
测试结果施用臭氧后的10秒钟或20秒钟期间杯帽周围的最大臭氧可检测浓度(ppm)值分别列于表1(10秒期间)及表2(20秒期间)。
表1施用臭氧后10秒期间的最大臭氧可检测浓度(ppm)
表2施用臭氧后20秒期间的最大臭氧可检测浓度(ppm)
结论当用向牙齿施用臭氧10秒或20秒的方法来使牙齿增白时，杯帽的使用是递送臭氧的安全途径。
尽管上面已经对本发明的牙科处理方法及装置进行了描述，这些描述的目的是为了说明本发明的优点，应当理解，这些描述并不是对本发明的范围的界定。因此，本专业的技术人员仍可以对此作出许多修改、改型或等效的设计，但这些修改、改型或等效设计仍将包括在由下面的权利要求书所确定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种使牙齿增白的方法，该方法包括下列步骤将待增白处理的牙齿进行隔离；以及将各个被隔离的牙齿暴露在一种氧化性气体中并持续一个时段，该时段的长度足以使牙齿的釉质增白。
2.如权利要求1的方法，其中所述氧化性气体为臭氧。
3.一种使单颗牙齿增白的方法，该方法包括下列步骤将待增白处理的该颗牙齿进行隔离；以及将这个被隔离的牙齿暴露在一种氧化性气体中并持续一个时段，该时段的长度足以使这个被隔离的牙齿增白。
4.如权利要求3的方法，其中所述氧化性气体为臭氧。
5.一种使单颗牙齿的局部增白的方法，该方法包括下列步骤将待增白处理的该颗牙齿局部进行隔离；以及将该被隔离的牙齿局部暴露在一种氧化性气体中并持续一个时段，该时段的长度足以使该颗牙齿局部增白。
6.如权利要求5的方法，其中所述氧化性气体为臭氧。
7.一种用于使牙齿增白的装置，该装置包括一个氧化性气体源；一个用来向牙齿递送气体的机头；以及一个用来接受气体并将牙齿上的选定区域暴露在气体中的杯帽，该杯帽附着在所述机头上，该杯帽包括一个弹性边缘，该弹性边缘用来沿着所述选定区域的周围和牙齿密封地啮合以防止气体穿过这里逸出并使牙齿被氧化性气体增白。
8.如权利要求7的装置，其中所述氧化性气体包括臭氧。
9.如权利要求7的装置，其中所述杯帽边缘具有相对比较均匀的周边用来密封地啮合单颗牙齿的齿尖和牙龈之间的部分。
10.如权利要求7的装置，其中所述杯帽边缘具有一个使其能与邻近的牙齿密封地啮合的型面。
11.如权利要求7的装置，其中所述杯帽边缘具有一个带有型面的周边，该周边用于与单颗牙齿密封地啮合。
12.如权利要求7的装置，其中所述杯帽边缘具有一个带有型面的周边，该周边用于将杯帽与邻近齿的齿尖密封地啮合。
13.如权利要求7的装置，其中所述氧化性气体源包括一个臭氧泵、一个抽吸泵、以及连接到所述机头的管线，该臭氧泵、抽吸泵、以及连接管线的用途为使所述气体能够流入杯帽腔室并从该杯帽腔室中流出，该杯帽腔室面对着杯帽边缘。
14.如权利要求13的装置，该装置还包括一个控制器，该控制器的用途为对臭氧泵及抽吸泵进行调节以使气体以一定的压强流入并流出所述杯帽腔室，该压强的大小为既不足以使气体穿过杯帽和牙齿之间的密封性啮合而泄漏又足以使牙齿增白。
15.如权利要求13的装置，该装置还包括一个和杯帽腔室流体连通的还原剂源。
16.如权利要求15的装置，该装置还包括一个用来使还原剂通过杯帽腔室的还原剂泵以对从杯帽腔室流出并流入所述抽吸管线的氧化性气体进行冲洗。
17.如权利要求16的装置，该装置还包括一个和所述抽吸管线相连的废弃物容器以容纳还原剂。
18.如权利要求17的装置，该装置还包括一个用来去除抽吸管线中任何残存氧化性气体的过滤器。
19.一种用于使牙齿增白的杯帽，该杯帽包括一个壁，该壁确定一个腔室，该腔室位于机头和牙齿表面之间；所述壁的第一周边，该第一周边将所述壁密封地耦合到机头上并使一种气体能够导入所述机头的所述腔室内；以及所述壁的第二周边，该第二周边将所述壁密封地耦合到单颗牙齿上并将所述牙齿的选定区域暴露在所述腔室内的气体中以使该牙齿增白。
20.如权利要求19的杯帽，其中所述壁是连续的。
21.如权利要求20的杯帽，其中所述第一周边大于所述第二周边。
22.如权利要求20的杯帽，其中所述第一周边小于所述第二周边。
23.如权利要求22的杯帽，其中所述壁是弹性的，以使所述第二周边能够密封地耦合到所述牙齿上。
24.如权利要求23的杯帽，其中所述第二周边具有一个型面，该型面使其能密封地啮合所述牙齿的齿尖及牙龈之间的部分。
25.如权利要求23的杯帽，其中所述第二周边具有一个型面，该型面使其能够和邻近的牙齿密封地啮合。
全文摘要
一种用来增白牙齿的方法及设备。该设备包括一个氧化性气体源(12)及一个用来将该气体递送到牙齿(40)的机头(16)。机头(16)上附有一个杯帽(34)，该杯帽(34)的用途为接受该气体并使其和牙齿(40)的选定部位相接触。杯帽(34)包括一个弹性的边缘(44)，其用途为围绕着牙齿(40)的选定部位与牙齿(40)相啮合以阻止气体逸出，从而使得该边缘(44)具有密封性。
文档编号A61C17/00GK1638701SQ02815190
公开日2005年7月13日 申请日期2002年7月31日 优先权日2001年8月2日
发明者E·林奇 申请人:丘罗佐恩爱尔兰有限公司