一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯的制作方法

1.本技术涉及口腔医疗技术领域，具体涉及一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯。


背景技术：

2.龋病俗称虫牙、蛀牙，是细菌性疾病，特点是发病率高，分布广，是口腔主要的常见病，也是人类最普遍的疾病之一，世界卫生组织已将其与肿瘤和心血管疾病并列为人类三大重点防治疾病。龋病治疗的目的在于终止病变过程，恢复牙齿的固有形态和功能。
3.2000年，fd i(世界牙科联盟)大力提倡“微创治疗”，这种基于微创的齿科治疗，即尽可能地进行最小限度的切削，尽可能的减少牙体组织的损失。具体到龋病的牙体修复微创治疗，就是彻底去净细菌感染的病变组织，尽可能多的保留健康牙体组织。
4.微创治疗后，最佳的牙体修复方式，公认是以树脂粘接体系为标准，采用粘接性复合树脂修复体，而其中又以光固化复合树脂修复技术最为推崇。
5.比较而言，传统的诸多修复方法各有优缺点：银汞合金硬度高、抗压强，但无粘接性(无双向牵拉)，只靠机械嵌力，有蠕变，有一定的腐蚀性和毒性，对溶出物分析发现有汞、银、铜、锌的溶出；玻璃离子水门汀有良好的粘接性，但硬度差、不耐磨、易变色；嵌体(包含合金、塑料、烤瓷等)修复术、冠桩冠核修复术、金属壳冠和烤瓷冠修复等方法的临床应用很广，但牙体预备时磨损大，且工艺复杂，成本高。而光固化复合树脂粘接修复是口腔临床最常用的技术和治疗方法，具有与牙齿颜色匹配、去除牙体硬组织少、抗磨耗、抗咀嚼性能良好、操作简便，成本低等优点，目前在临床牙体修复治疗中已基本取代了传统的银汞合金充填术。
6.但在临床实践中，发现光固化复诊树脂粘接修复的充填体脱落和术后敏感发病率较高，就其原因，一方面与材料本身的物理化学性质有关，另一方面发现，与光固化灯的光投照方式有紧密关系。
7.众所周知，口腔用光敏树脂是由树脂基质、无机填料、偶联剂、引发体系、阻聚剂、着色剂等构成的高分子化学粘接修复材料。光敏树脂的基本原理是，树脂基质内光敏剂被特定波长的电磁波激活，在此基础上激活叔胺，将其转为为自由基，每个自由基可以激活50个单体，引发键式反应，形成长链并与其他链发生交联，形成牢固的三维结构而使树脂固化。
8.所有的复合树脂在聚合过程中会产生都会产生一定体积收缩。光敏树脂也不例外，常规收缩率为2～3％，但光敏树脂在常规led光固化灯下的聚合特性具有向光性，即光照越强、能量吸收越多的树脂面，聚合较快。由于led光固化灯是散射光的悬浮照射，其能量主要集中在复合树脂的表面，导致其从黏塑性到刚弹性的转化过程中，向光一侧的树脂获得弹性模量，其刚性阻止树脂流动，并产生了收缩应力，这些收缩应力首先传导到尚处于黏塑性状态的下层树脂，使之往上流动，随着光照时间延长，其收缩应力渐次往下传导，最终到达树脂-牙体窝洞粘接面的时候，则会产生两种情况，一种情况是，收缩应力小于粘接力，则牙体组织被牵拉扭曲，可能产生釉质裂纹和牙尖移位等，严重缺损的牙齿可导致薄弱洞
壁的变形甚至局部折裂。另外一种情况是，牙体粘接剂涂布层存在不可避免的纳米级、微米级微间隙、这些间隙存在粘接力缺失，这些薄弱点会在收缩应力作用下，产生亚毫米级的微缝隙，继而发生微渗漏，并进一步发展产生细菌感染间隙、龋坏和术后敏感。临床实践中，这些并发症是混合发生的，而这些微间隙、微渗漏合并机械应力扭曲，日常使用中，如咀嚼机械力、冷热酸碱等作用下，并进一步导致其老化、使用寿命缩短。
9.临床上，主要的解决方案是多次分层堆塑充填并光照固化，每次要求粘附固位只粘合与一个洞面和小于1mm厚度，但也有文献认为，这样操作并不能减少微渗漏，反而导致粘接固位力下降，同时临床效率低。有鉴于以上的现实，很多厂家开始考虑光敏树脂的光源问题。
10.补充说明一下，光敏树脂的主要由光敏剂引发，目前主流的光敏引发剂为樟脑醌，其吸收范围为360～520nm，最佳的有效吸收系数范围为： 445～480nm。
11.目前，led光固化灯是复合树脂粘接固化的主要光源，而且蓝色led 的电磁波分布与樟脑醌的敏感波长高度匹配，故极适宜用于牙科的光固化。它同时也具有体积小、耗电量低、无电源线、携带方便、使用寿命长、坚固耐用等特点。
12.但经过长时间的临床使用，有大量的文献报道：目前的光敏树脂与led 光固化灯的组合还是被认为有重大瑕疵，其总体上并不能避免或降低光敏树脂的向光性收缩和微渗漏问题。以临床上较多使用的a2色系的复合树脂为例：选择led光固化灯，常规悬浮2～5mm非接触投照，led光固化灯照射下，树脂表面具有较高的吸光性，优先迅速固化，而树脂下0.5mm 处，光强为表面的50％，1mm为25％，2mm处为9％，3mm处只有3％。而这个渐变的光强与树脂的收缩形变成正比，并最终导致微间隙和牙体形变。
13.更具体地，使用led光固化灯时，其出光口较大，常规为近8～10mm 直径，主要选择以充填树脂的为中心位置，进行覆盖这个牙齿的正面悬浮投照。其投照的电磁波的能量主要集中于树脂表层，产生向光性收缩，并导致了微米级或亚毫米级的微间隙。
14.不少牙医选择窝洞的背光投照做为补充，但一来这时候的树脂固化已经完成，微间隙已经产生，操作意义不大。同时，由于牙冠的外侧呈现凹凸不平，同样只能悬浮投照，其电磁波能量穿主要集中在牙冠表面，对于窝洞内的树脂边缘的固化作用，难以肉眼评估。原因包括：led的波长范围较大，能量较高，其投照牙齿后，牙齿组织会发出超亮的白光荧光，难以肉眼观察其电磁波的穿透性。
15.同时，目前所使用的led光固化灯光束的可整形性较差，难以把光束整形集合为较高的单位功率密度。
16.另外，使用led光固化灯光束，常规操作是悬浮照射，操作不便，容易疲劳，同时led的电磁波较为宽大，功率较高(常规是1w～5w)，导致牙体组织或树脂产生的荧光往往表现为白色眩光，肉眼难以观察。加之传统固化灯首先是小块的蓝光观察挡板，蓝光以外的电磁波穿透率也较低，更增加了术区的观察难度。
17.临床上，为了减少微渗漏，很多公司也进行了优化尝试，主要包括：增加光强，产生3秒、5秒固化灯技术，但主流文献的观察结果：其牙窝洞边缘的微渗漏减少了，但底部的微渗漏加大了，甚至贯微渗漏贯通牙髓腔，所以，大部分临床医生不认可。其次，采用间歇性脉冲光照射或先弱后强的渐进光照射，延长了光照时间，让牙体组织本身的弹性消化吸收这些树脂收缩应力所产生的力学结构不平衡，但临床观察，其窝洞底部的微渗漏减少了，但窝
洞周边的微渗漏增加了。就本质而言，这些优化意义不大。
18.鉴于以上光敏树脂的光固化灯的技术弊端，提出本技术。


技术实现要素：

19.针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯，将蓝色电磁波精准投射于需光固化树脂填充牙的正背面或侧背面，实现树脂充填牙精准、高效固化。
20.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
21.一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯，包括：壳体、半导体激光器、控制电路板、供电组件和导光棒，所述壳体的前端设有出光孔，所述出光孔连接有导光棒，所述半导体激光器装设于壳体内的前侧，所述供电组件装设于壳体内的后侧，所述半导体激光器与供电组件之间设有控制电路板，所述供电组件与半导体激光器、控制电路板电连接，所述半导体激光器输出的蓝色电磁波经导光棒导射后投射于需光固化树脂填充牙的正背面或侧背面。
22.优选地，所述半导体激光器输出的蓝色电磁波的波长为445nm～ 480nm。
23.优选地，所述半导体激光器输出的蓝色电磁波的波长为450nm。
24.优选地，所述导光棒呈锥型涡轮状结构，所述导光棒进光口的直径为 6～13mm，出光口的直径2.5～3.5mm，导光棒的直线长度为60～100mm，该导光棒距出光端口20～30mm处，做大于30度且小于90度的仰角弯折处理。
25.优选地，所述半导体激光器的功率为200mw～500mw。
26.优选地，所述半导体激光器的功率为200mw。
27.优选地，所述导光棒外表面覆盖有遮光层。
28.优选地，所述壳体和导光棒均包裹有保护薄膜。
29.优选地，所述供电组件为高性能充电电池。
30.优选地，所述壳体的后端可拆卸设有电池仓盖，所述电池仓盖处设有钥匙开关，所述钥匙开关用于控制激光固化灯处于待机状态或关机状态。
31.本技术的有益效果：
32.1、本技术透照式口腔光敏树脂激光固化灯，导光棒的出光口较小，通过导光棒直接接触牙体组织或树脂，确保较多的电磁波进入牙体组织或树脂，减少不必要的表面反射和能量聚集消耗。电磁波进入牙体或树脂后，形成小锥度的散射、直射混合，进一步在牙体窝洞与光敏树脂的接触面形成能量聚集，最终使其优先固化，从而降低了微缝隙的发生率。同时，使用高性能的圆锥形涡轮导光棒，利用激光电磁波具有较强的可整形性，通过圆锥形涡轮导光棒，把原本2～3mm直径的光束整形为小于1mm直径的光束，把200mw功率的半导体激光器的出光口的单位能量功率提高到 25w/cm2，由于牙体组织、光敏树脂的光穿透率是固定不变的，增加其初始的单位能量功率，也可以获得较深的穿透深度。另外，激光束在整形并发散进入牙体或树脂后，仍然有一定的准直特性。综合上述三项优势，决定了激光固化灯的功率只有常规光固化灯功率5～20％的情况下，其牙体组织或光敏树脂的有效穿透深度提高30％～50％。而上述优势决定了大部分光敏树脂补牙病例可以采用本激光固化灯做正背面或侧背面投照光固化，提高了牙体组织或光敏树脂的穿透深度，同时优先封闭光敏树脂与牙体窝洞的接触面，降低微渗透的发生率。
33.2.本技术透照式口腔光敏树脂激光固化灯设置了圆锥形涡轮导光棒，圆锥形涡轮导光棒具有较为坚固的棒身，能够耐受一定的机械强度，同时，导光棒的头部为2.5～3.5mm直径，并均包裹有保护薄膜，使得在实际操作中，可以直接把激光固化灯头部轻抵于牙体表面或树脂表面固位，利用保护薄膜的弹性和摩擦力固定接触投照，增加操作的稳定性，减少疲劳。同时，导光棒的小细头特性，也便于儿童乳牙龋坏、成人邻间龋坏的精准投照。
34.3.本技术透照式口腔光敏树脂激光固化灯，选择200mw～500mw的 450nm的单色电磁波激光，其被牙体组织和树脂局部吸收，产生明亮合适的黄绿色荧光，医生和护士佩戴的190nm～540nmod6+的激光护目镜，不但可以隔绝99.9999％的蓝色电磁波，同时其它的光线穿透率为95％，大大提高了临床的观察效果，可以轻松的观察到这些荧光的在牙体和树脂中的光影强弱变化，并据此肉眼直接评估光固化效果。
35.4.本技术的透照式口腔光敏树脂激光固化灯，其外形更为小巧，重量轻，便于单手操作。
附图说明
36.图1是本技术实施例的一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯的立体示意图。
37.图2是本技术实施例的一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯的内部结构示意图。
38.附图标记中：
39.壳体10、半导体激光器21、控制电路板22、供电组件23、导光棒24、控制开关25、钥匙开关26。
具体实施方式
40.以下结合附图以及具体实施例，对本技术的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
41.请参阅图1和图2，本实施例公开一种透照式口腔光敏树脂激光固化灯，其包括壳体10、半导体激光器21、控制电路板22、供电组件23和导光棒24。
42.其中，所述壳体10的前端设有出光孔，所述出光孔连接有导光棒24，所述半导体激光器21装设于壳体10内的前侧，所述供电组件23装设于壳体10内的后侧，所述半导体激光器21与供电组件23之间设有控制电路板22，所述供电组件23与半导体激光器21、控制电路板22电连接，所述半导体激光器21输出的蓝色电磁波经导光棒24导射后投射于需光固化树脂填充牙的正背面或侧背面。
43.在本技术一可选的实施例中，壳体10呈笔筒状结构，以方便医护人员手握壳体10，所述壳体10中部的外壁贯穿设置有控制开关25，控制开关25与半导体激光器21电连接，通过控制开关25可控制半导体激光器 21处于开启状态或待机状态。
44.在使用本技术提供的透照式口腔光敏树脂激光固化灯时，医生和护士佩戴吸收190～54nm的电磁波，防护等级为od6+的蓝色激光护目镜，患者面部铺设洞巾。
45.医生确认前期的龋病窝洞制备和粘接剂涂布吹干处置已完全按操作指南执行，其右手(优势手)接过护士递来的激光固化灯后，其无名指找到待光固化牙位的就近邻牙作为支点，移动并把导光棒24伸入窝洞，轻接触，同时使用拇指或食指按住控制开关25点亮激光
固化灯，根据需要辐照的窝洞面积，精准的多角度、多接触面覆盖照射10～20秒。结束后，拇指或食指放开按钮，同时从口内移出激光固化灯，交还给护士，护士使用酒精棉球擦拭导光棒24头部，并把它放置在工作托盘上待用。
46.理想的粘接剂厚度一般控制在10微米之下，其固位力来自机械力粘接和化学键粘接，前者主要是以嵌入牙本质的树脂悬垂物(resin tag)及其分支(branch)的形式与牙体产生强有力的机械粘接，化学键粘接主要是粘接剂含有带磷酸根的单体与牙齿形成化学键。以上两类粘接力，都需要蓝色电磁波照射后才能产生。激光具有较高的能量密度和入射光的准直性，当激光电磁波单点入射粘接剂层后，会有一个发散作用并形成散射，最终这些入射光和散射光会在粘接剂与牙体接触面形成较高的能量聚集区并优先固化，产生较好的固位力，减少了微间隙。
47.更具体地，以咬合面龋坏的一类洞为例，粘接处理后，医生继续完成窝洞内的树脂充填，继续重复上述光照步骤来产生光敏树脂的机械力粘接和化学键粘接。但这次则选择在窝洞周边的牙冠唇颊侧或舌腭侧垂直与窝洞壁做背光投照，辐射中，导光棒24的出头口紧贴牙冠冠方1/3处，与牙体窝洞壁最近距离处。投照中，可近远中缓慢移动并确保出口光尽量保持与窝洞的垂直角度，并用佩戴护目镜的肉眼直接观察入射树脂充填体的电磁波的光亮度是否正常，确保窝洞内的光敏树脂充分并均匀的吸收电磁波。根据窝洞壁的厚薄和窝洞壁的面积，一侧光固化的时间为40～80秒，两侧一共为 80～160秒。然后，移动激光固化灯，把导光棒24头部抵住咬合面窝洞壁周边 1～2mm处以30～45度角度倾斜侧背光投照，目的是尽量保持窝洞壁上下位点与树脂的粘接面均匀且优先吸收电磁波，并产生固化效应。这个步骤主要考虑近远中方向的洞壁，投照20～40秒，两侧为40～80秒。最后移动导光棒 24转圈进入窝洞与树脂的交界面，轻压接触投照，并最终投照中心位置，中心位置投照时，采用悬浮并倾斜投照角度，目的让电磁波能量较多的聚集表层，产生固化作用。根据面积大小，表层固化时间为20～40秒。投照中，可以根据实际情况，如洞型较大，选择在树脂表面覆盖一张具有相近外形并具有一定弹性透明咬合树脂印膜片、透明硅胶片、亦或者是隔离蓝膜，一来隔绝水汽和氧气，确保表层的树脂的彻底固化，二来增加轻压的受力可以均匀传导到树脂整体，减少树脂固化过程中热胀冷缩产生的微渗漏以及减少牙体被收缩应力产生的机械力扭曲。激光固化灯投照结束后，拇指或食指放开控制开关，移出患者口腔，交还给护士，并结束光固化步骤。护士则进一步收拾，为下一位患者做准备。
48.临床中，除了常规大小的一类洞可以采用上述激光固化灯投照方式，如果有大于3～4mm较深的窝洞，包括根管治疗后的窝洞充填，则采用分层充填多次投照的方式，每次充填的树脂厚度可以为1～2mm，投照中，导光棒24头部先接触式投照洞型的四边，最后才是接触投照中间部位，这样的投照，可以让激光能量在树脂和窝洞壁聚集最多，最先收缩固化，减少微间隙产生。最后一层的树脂修复，还是按上述方式，先洞壁的背侧光投照，再边缘，最后树脂表面的分区固化。临床中遇到窝洞壁超过4mm，则先使用激光光固化灯测试观察其透射性，或者先行测试一个位点，如果可以固化，还是优先选择背光投照固化。
49.依次类推，包括2类洞、3类洞、4类洞、5类洞等，都可以参照上述的投照方式，优先垂直背光、侧向背光，再树脂边缘，最后树脂表面层，尽量采用接触式投照。
50.本技术方案同样也适用于矫正的托槽粘接、附件制作；前牙美学修复的贴面粘接、树脂粘接；各类嵌体、嵌体冠桥；各类牙周夹板、咬合板、马里兰桥等。
51.上述操作中，医生可先行用牙科测厚仪、测距尺等判断各类背光间接投照牙体组织厚度，但由于牙釉质和牙本质的蓝光透射率不同，建议进一步使用激光光固化灯测试观察真实的透光效果，包括小位点测试，最终决定最佳光固化的投照方式。
52.上述操作中，是针对的光固化树脂的光敏剂为樟脑醌，但也有极少部分选择tpo做光敏剂，其光敏电磁波主要在405nm，故在使用本光固化灯之前，需要查阅光敏树脂的说明书，并同时直接在离体牙上测试不同树脂型号、不同窝洞种类、不同照射时间的步骤的最终效果，观察效果以牙齿剖开后的检测为主，而本技术本身也具有光学微间隙观察作用。
53.在本技术中，所述半导体激光器21输出的蓝色电磁波的波长为 445nm～480nm，优选地，半导体激光器21输出的蓝色电磁波的波长为 450nm、465nm,所述半导体激光器21的功率为200mw～500mw,优选地，半导体激光器21的功率为200mw。其中，选择200mw的450nm的单色电磁波激光，其被牙体组织和树脂局部吸收，能够产生明亮合适的黄绿色荧光，而且固化速率和固化效果最佳。
54.在本技术中，所述导光棒24呈锥型涡轮状结构，所述导光棒24进光口的直径为6～13mm，出光口的直径2.5～3.5mm，导光棒24的直线长度为60～100mm，该导光棒24距出光端口20～30mm处，做大于30度且小于90度的仰角弯折处理，其中导光棒24采用石英玻璃材质制成，该导光棒24转弯处后是全反射传导，最终使激光束出导光棒24出光端面后呈现锥形外展散射，以保证激光束能量随距离迅速衰减，减少激光对肉眼的伤害。
55.在本技术中，所述导光棒24外表面覆盖有遮光层(图中未示出)，所述遮光层可为深色，如黑色、黑灰色，设置遮光层可减少激光透射，从而降低医生的视觉疲劳。
56.在本技术中，所述壳体10和导光棒24均包裹有保护薄膜(图中未示出)，保护薄膜优选牙科医用隔离蓝膜或牙科医用保护膜，使用保护薄膜包裹激光固化灯的壳体10、导光棒24，并确保出光口保护膜的平整和固定。
57.在本技术中，所述供电组件23为高性能充电电池，优选18350或18650 充电电池。
58.在本技术中，所述壳体10的后端可拆卸设有电池仓盖，所述电池仓盖处设有钥匙开关26，旋转钥匙开关26让激光固化灯处于待机状态或关机状态，钥匙开关26与控制开关25配合可避免透照式口腔光敏树脂激光固化灯误开。
59.以上，结合具体实施例对本技术的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本技术的思想。本领域技术人员在本技术具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本技术保护范围之内。