用于施加光固化复合物的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的前序部分所述的复合物施加装置，W及一种根 据权利要求23的前序部分所述的方法。
[0002] 定义和缩写
[0003] 聚合:仍呈塑性的或可流动的复合物转化至刚性状态的过渡过程，在所述刚性状 态下所述复合物可W承受巧嚼负荷。
[0004] 安飯：用复合物填充的、市售的容器，可W用柱塞将复合物由该容器压出。所述安 飯可W设有短的或较长的喷出管1。
[0005] 離桐、牙齿離桐：口腔科技术上的、在假牙中W及在齿冠中的空腔。
[0006] 離桐壁:限定離桐的空腔的硬物质。
[0007] 复合物、填充材料、复合材料:用于填充離桐并持久密封地封闭離桐的材料。
[0008] 测量单元:用于测量单位时间所施加的复合物的量的装置。
[0009] 控制单元:用于根据单位时间所施加的复合物的量来控制根据本发明的光源的光 强度的装置。所述控制单元处理测量单元的数据并控制所述光源的光强度。
[0010] 拉应力:机械应力，其在離桐壁与复合物之间的接触面上对在运里形成的粘合部 加载并且在超过所述粘合部的强度时可破坏该粘合部。
[0011] 对本发明总体领域的描述
[0012] 在修复性和预防性牙科中，離桐、牙齿缺损或牙根管的填充非常重要。除了多种不 同的材料(例如杜仲橡胶、隶合金、黄金)之外，还使用复合物作为填充材料。所述复合物是 由可聚合的塑料基质与有机和无机填料组成的混合物。运些复合物的聚合通过用可见蓝色 光或紫外光照射来引发，在此之前将所述复合物施加到離桐中。就是说，当前常用的方法 是，首先将复合物施加到離桐中并随后通过光照射使所述复合物固化。
[0013] 所有复合物由于其收缩特性在固化时均易于形成裂隙，从而在形成裂隙的情况下 无法实现对牙齿離桐气密的密封。由于对牙齿離桐缺乏气密的密封，可能出现裂隙空间的 细菌繁殖，并且由此可能造成新的離和疼痛。
【背景技术】
[0014] 所有已知的可光固化的复合物均具有运样的缺点，即运些复合物在固化时发生收 缩。如果复合物与離桐的壁粘合，则运种结合在固化之后处于拉应力下。如果拉应力大到超 过粘合部的强度，则该粘合部开裂并填充物与牙齿之间形成裂隙。
[0015] 存在两种基本的解决方式，用于在固化期间和固化之后降低所施加复合物的收 缩:一方面，其方式是，较为缓慢地或者逐层地施加复合物，另一方面，其方式是，改变复合 物的化学组成。运两种方式都存在明显的缺陷：一种已知的降低可光固化的复合物的拉伸 应力的方法在于，将所述复合物先后依次W小份（W厚度为约1.0至2.Omm的层厚）引入待填 充的離桐中并且通过光照射分别将每一份固化。
[0016] 每一新份只有在前面的一份完全固化后才能施加。该方法非常耗费劳力并且消耗 时间。相关患者必须长时间W对其而言并不舒适的姿势保持在治疗椅上，而且填充離桐的 持续时间越长，仍未填充完毕的離桐越可能遭受细菌感染。
[0017] 通过使用特别光敏性和透光性的复合物，层厚度可W最高至4.0mm。由此虽然可W 更加快速地完成離桐填充，但层厚度越大，则在固化时应力越大。
[0018] 在固化期间和固化之后降低收缩的第二个解决方式中，降低了单体分子之间在聚 合过程中形成的新键的数目或者密度，从而总体上降低了聚合收缩。然而，该方法具有明显 的缺陷，即复合物的强度由于化学键数目的降低而同样明显下降。
[0019] 另一种解决方案在于，在聚合反应过程中除了形成新键之外还打开环状分子的其 它键，从而除了由聚合引起的收缩外还发生复合物的膨胀，利用运种膨胀实现了部分地补 偿收缩。运些经过化学变化的复合物具有缺陷，即它们只有采用特殊的增粘剂才能与離桐 壁粘合并且由此未能获得成功。
[0020] 由DE 295 17 958 Ul已知，利用固化福射器（H註rtestrahler)来固化可福射固 化的材料，所述固化福射器与输出喷嘴的喷口相连。该设备应具有运样的优点，即刚好在输 出喷嘴输出材料的位置发生固化。在此，所述材料一次性固化，即完全固化，并且会出现如 上面有关边缘裂隙形成所述的相同问题。
[0021] 此外，还已经提出，在用于将可光固化的材料施加到牙齿表面的应用尖端 (Anwendungsspitze)中使用不透光的管状排出部件，W及透光的、在此为薄片状的塑型部 段，W及然后在施加期间进行曝光。该方案使得光固化的开始更接近于牙齿表面，运基本上 是有利的。然而，施加的质量很大程度上取决于技巧和操作的牙医或牙科技师对工具的引 导。如果例如工具被按压得过紧，则待聚合的物质会从侧面由施加区域涌出，而如果按压力 过低，则裂纹等无法得到填充。
[0022] 此外，还会出现上面提到的有关边缘裂隙形成方面的缺陷。
【发明内容】
[0023] 本发明的任务在于，提供根据权利要求1和23的前序部分所述的用于施加复合物 的装置和方法，通过所述装置和方法既可W节省时间地处理可光聚合的复合物又能可靠地 防止在填充離桐时在聚合期间形成裂隙。
[0024] 任务的解决方案
[0025] 所述任务根据本发明通过权利要求1或者23得W解决。本发明设及在从属权利要 求中所述的实施可能性。
[0026] 在对复合物固化时应力的产生进行的广泛研究中发现，大部分对于应力的产生起 决定作用的收缩的大部分发生在复合物完全固化之前。所述复合物的聚合将首先为塑性的 或可流动的复合物转化成仍可容易地变形的凝胶状稠度，即所谓的凝胶相。在離桐中的填 充部由薄层构成时，收缩的运个部分并不起作用，因为在薄层聚合时所述薄层首先在整个 厚度上转化成凝胶相，其本身并不能单独构成应力并且然后才完全聚合。
[0027] 收缩的第二部分，即所谓后凝胶收缩，在复合物已经呈固态期间发生并且占整个 收缩中的较小部分。收缩部分是不可避免的并且因此总是对应力形成有所贡献。在厚层的 情况下，即如果将所述复合物W传统方式一次性施加，则先后出现凝胶收缩和后凝胶收缩：
[0028] 在厚层朝向聚合灯的上侧已经完全聚合的同时，在上侧下面仍有一个由于复合物 的光吸收才处于凝胶相的层。因为厚层的表面现在已经是固态，复合物材料不能后续流动 并补偿凝胶相的收缩:因为凝胶相和后凝胶相的收缩发生叠加，产生高的收缩应力。
[0029] 就是说，根据发明的方法在于，在将复合物引入離桐期间就已经供给如此多的光， 使得所述复合物流向離桐壁，并且此后立即引发凝胶收缩，从而，在所述复合物随后通过聚 合灯最终聚合之前，凝胶收缩就已经进行。特别有利的是，在施加复合物期间就已经运样控 制光强度，即，在较快速地施加（即每单位时间施加较大量的复合物)时提高光强度，而在较 慢施加(即每单位时间施加较少量的复合物)时降低光强度。
[0030] 根据本发明的装置优选包括喷枪或其他复合物施加装置和适合的光源，例如发光 二极管的组合，所述复合物施加装置用于将所述复合物从适合的储存容器，例如市售的安 飯中压出（优选通过安飯的喷出管）。所述光源必须具有合适的光强度和光波长的谱分布， 其适合于在将复合物引入離桐的同时引发复合物聚合的第一阶段（W及由此造成的复合物 的凝胶收缩）。借助适合的装置(根据本发明的测量单元)测量每单位时间所施加的复合物 量并且将其作为测量值传送给根据本发明的控制单元。
[0031] 所述控制单元将该测量值用于调节光源的光强度。优选使用电位计，特别优选使 用滑动式电位计作为测量单元。根据本发明的光源在用复合物填充離桐期间就已经根据每 单位时间所施加的复合物的量来进行照射。此外，根据本发明的光源在用复合物填充離桐 完成之后仍继续进行照射，W便实现复合物的最终强度。
[0032] 根据本发明的光源在用复合物填充離桐时就已经可W有利地发射出对复合物的 聚合没有贡献的光色。优选使用人眼可感知的光色并且使得操作者(牙医)可W获得更好的 对处置区域(離桐、牙齿及其周边)的总体观察。有利地，所述光色可W与复合物施加无关地 开启或关闭。
[0033] 光源的电力供应可W通过一个或多个电池或蓄电池或者也可W通过将本发明的 装置接入电网而建立。复合物根据本发明的施加要求，复合物在未曝光的状态下具有一定 的流动性，由此在填充離桐时所述复合物与離桐壁接触并且与牙齿硬组织粘合。
[0034] 对于在未曝光状态下就如此粘滞W致不满足所述要求的复合物，有利的是，利用 适合的声波发生器将安飯或安飯的喷出管1或复合物本身置于振荡，运种振荡使复合物液 化。视安飯或者安飯的喷出管1的材料而定，W及视所使用的复合物而定，可W使用可听见 的声波振荡或者也可W使用超声波振荡。
[0035] 根据本发明有利的是，由所述施加装置所施涂的或引入的液态复合物(其在该状 态下仍具有大量单体和自由基)是非常稀的并且在该状态下可W滴入離桐并形成薄层。由 于该稀液体，即由于液体粘度