牙科材料的掃描聚合的制作方法

牙科材料的掃描聚合的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固化牙科復(fù)合物的方法，其包括：通過(guò)用未固化的復(fù)合物（16）來(lái)填充空腔（14），在牙（12）表面的空腔（14）中形成復(fù)合物填料（16）；以及確定復(fù)合物填料（16）的幾何形狀、包括復(fù)合物填料（16）與牙（12）表面之間的界面（22）的位置。該方法還包括：基于復(fù)合物填料（16）的幾何形狀，計(jì)算預(yù)定的聚合型式，以便將界面（22）處的收縮應(yīng)力減到最??；以及根據(jù)所述預(yù)定的聚合型式，將聚焦激光束（30）橫過(guò)復(fù)合物填料（16）進(jìn)行掃描，以便選擇性地和漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料（16）。
【專利說(shuō)明】牙科材料的掃描聚合
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]依據(jù)37CFR§1.78 (a) (4)，本申請(qǐng)要求在先于2012年8月15日提交的、共同在審的臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/683，556的優(yōu)先權(quán)益，并以其全文并入本文作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于固化牙科材料的方法和系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0004]光固化修復(fù)常用于牙科應(yīng)用。作為典型的牙科手術(shù)的一部分，復(fù)合物被施加于牙腔，并通過(guò)牙科光固化儀將復(fù)合材料硬化或固化。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用鹵素或LED固化燈來(lái)泛光照射整個(gè)牙齒，以便同時(shí)地固化復(fù)合物的整個(gè)區(qū)域。這種泛光照射采用非聚焦光來(lái)無(wú)差別地照射牙齒，從而難以控制復(fù)合物的收縮行為。
[0005]固化光線根據(jù)遍及空腔的光強(qiáng)度來(lái)激活復(fù)合物的聚合作用。復(fù)合物在聚合時(shí)由于共價(jià)鍵的形成和自由體積的減少而自然地收縮。當(dāng)整個(gè)復(fù)合物同時(shí)開(kāi)始聚合時(shí)，復(fù)合材料陷于能量較不穩(wěn)定的狀態(tài)，沒(méi)有足夠的時(shí)間和遷移率來(lái)緩和。另一方面，復(fù)合物結(jié)合或粘接于空腔壁，以便將修復(fù)物固定在位并密封邊界或界面。這兩種現(xiàn)象一即復(fù)合物的整個(gè)收縮和與空腔壁的粘接一導(dǎo)致了張力，從而在空腔壁上引入了應(yīng)力。在復(fù)合物與空腔壁之間的被稱為邊界的界面處的這種應(yīng)力集中可能導(dǎo)致即時(shí)的或延時(shí)的脫粘，從而導(dǎo)致多種臨床問(wèn)題、例如繼發(fā)齲。通常，脫粘可降低修復(fù)物的壽命期限和效果。在界面處的這種應(yīng)力還可導(dǎo)致病人術(shù)后疼痛和/或過(guò)敏。
[0006]處理空腔壁上的不受控制的應(yīng)力問(wèn)題的現(xiàn)有方法包括:使用層填充技術(shù)、在空腔基底中施加襯墊、采用光軟啟動(dòng)照明方案(例如漸進(jìn)固化(ramp curing))、和/或使用可流動(dòng)的或低收縮性的復(fù)合物。雖然收縮性減小的復(fù)合物最近已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，但牙科材料的總收縮率和收縮應(yīng)力仍不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種固化牙科復(fù)合物的方法，包括:通過(guò)用未固化的、包括聚合引發(fā)劑的復(fù)合物來(lái)填充空腔，從而在牙表面的空腔中形成復(fù)合物填料；以及確定復(fù)合物填料的幾何形狀、包括復(fù)合物填料與牙表面之間的界面的位置。該方法還包括:基于復(fù)合物填料的幾何形狀，計(jì)算預(yù)定的聚合型式，以便將界面處的收縮應(yīng)力減到最小；以及根據(jù)所述預(yù)定的聚合型式，將被構(gòu)造成能激活聚合引發(fā)劑的聚焦激光束橫過(guò)復(fù)合物填料進(jìn)行掃描，以便選擇性地和漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]合并于本說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并連同上述本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
和以下詳細(xì)說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明。[0009]圖1是牙中的未填充的空腔的頂視圖；
[0010]圖2是圖1的空腔用未固化的牙科復(fù)合物填充后的頂視圖；
[0011]圖3是通過(guò)掃描被填充以牙科復(fù)合物的空腔而生成的網(wǎng)格的示意圖；
[0012]圖4A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用激光束掃描圖2的空腔的頂視圖；
[0013]圖4B是根據(jù)另一實(shí)施例用激光束掃描圖2的空腔的頂視圖；
[0014]圖4C是根據(jù)又一實(shí)施例用激光束掃描圖2的空腔的頂視圖；
[0015]圖4D是圖2的空腔被填充已固化的牙科復(fù)合物的頂視圖；
[0016]圖5A是激光掃描裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0017]圖5B是激光掃描裝置的另一實(shí)施例的示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明的一種方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照附圖，示出了在牙科材料或復(fù)合物的掃描聚合作用中使用的設(shè)備和技術(shù)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“復(fù)合物”限定為一種修復(fù)材料，所述修復(fù)材料通過(guò)吸收光或熱量而被激活，且可包括牙粘接劑、粘固粉或具有類似性質(zhì)的其他材料。由于本文所描述的發(fā)明廣泛地適用于牙科材料，因此術(shù)語(yǔ)“復(fù)合物”的使用不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。
[0020]參照?qǐng)D1和圖2，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳統(tǒng)的隔開(kāi)物8 (以虛線示出)和傳統(tǒng)的成形帶環(huán)10可圍繞牙齒12定位，所述牙齒12具有待填充復(fù)合物16的空腔14?？涨?4 具有基底18和側(cè)壁20。一旦成形帶環(huán)10定位到牙齒12上，空腔14就通過(guò)本領(lǐng)域已知的方法被填充未固化的復(fù)合物16，所述未固化的復(fù)合物16包括一種或多種聚合引發(fā)劑(例如
樟腦醌(CQ))和/或熱固性樹(shù)脂。復(fù)合物16可以是塊體填充物(bulk fill)，例如在Kerr*
SomcFilf系統(tǒng)中所使用的。不是必須采用分層技術(shù)。界面22在復(fù)合物填料16與牙表面 (即，空腔14的基底18和側(cè)壁20)之間形成。例如在前白齒中，復(fù)合物填料16的上表面24 可與牙齒12的上表面大致齊平。
[0021]現(xiàn)在參照?qǐng)D3至圖5B，可使用掃描頭組件(未示出)來(lái)確定復(fù)合物填料16的尺寸和形狀。特別地，界面22的位置被確定。掃描頭組件可安裝在成形帶環(huán)10上、咬合附件 (未示出)上、或安裝在附連至一個(gè)或多個(gè)相鄰牙齒上以便在口腔內(nèi)固定到位或保持到位的可調(diào)節(jié)固定裝置(未示出)上。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描頭組件可包括圖像獲取設(shè)備、例如微型攝像機(jī)，以用于獲取復(fù)合物填料16和/或空腔基底18和側(cè)壁20的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。所述攝像機(jī)可配備有廣角鏡頭。在另一實(shí)施例中，可準(zhǔn)備口腔內(nèi)掃描機(jī)、例如咬合復(fù)合物形狀掃描機(jī)來(lái)進(jìn)行能示出復(fù)合物填料16的三維輪廓的數(shù)字掃描。在又一實(shí)施例中，非聚合 (non-polymerizing)激光掃描源、例如紅激光束可掃描復(fù)合物填料16。對(duì)非聚合激光束的響應(yīng)可通過(guò)微型攝像機(jī)獲取。對(duì)復(fù)合物填料的成像或掃描可稱為“預(yù)掃描”。
[0022]當(dāng)預(yù)掃描獲取了復(fù)合物填料16的圖像或掃描結(jié)果之后，圖像或掃描結(jié)果的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可作為x、y、z坐標(biāo)被輸入至數(shù)據(jù)處理機(jī)、例如中央處理單元(CPU)(未示出)或微處理器(未示出)。數(shù)據(jù)處理機(jī)分析處理所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便生成復(fù)合物填料16的幾何形狀。參照?qǐng)D3，在一個(gè)實(shí)施例中，所生成的空腔14的圖像或掃描結(jié)果可被處理成網(wǎng)格頂點(diǎn)26。與復(fù)合物填料16的內(nèi)部相比，網(wǎng)格26的水平和/或豎直網(wǎng)格線在靠近復(fù)合物填料16與空腔壁20之間的界面22處、即在邊界處劃分地更密集。以這種方法，可利用網(wǎng)格頂點(diǎn)26來(lái)優(yōu)化激光聚合型式方案，從而在空腔壁20上施加最小的應(yīng)力。最佳的聚合型式可根據(jù)一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的算法來(lái)計(jì)算。
[0023]基于從數(shù)據(jù)處理機(jī)的輸入，例如可使用激光掃描組件(例如Lemoptix的
MVIEW?顯微投影器)根據(jù)預(yù)定的聚合型式來(lái)用激光束30橫過(guò)復(fù)合物填料16進(jìn)行選擇
性地掃描。激光掃描組件包括硬件和固件。激光掃描組件小得足以適配在口腔內(nèi)，以便定位在特定的牙齒12上方。例如，激光掃描組件的光學(xué)引擎體積可以是大約1.5cm3，尺寸為 5 X 12 X 25mm。
[0024]如圖5A和圖5B所示，所述激光掃描組件包括激光源32和反射鏡組件34。激光源32可定位在用于容納該組件的裝置40的近端，或者替代性地，激光束30例如可從嘴外經(jīng)由光纖(未示出)傳送至口腔。反射鏡組件34定位在裝置40的近端。反射鏡組件34可包括二維的磁驅(qū)動(dòng)微反射鏡。激光掃描組件可包括具有專用集成電路(ASIC)和/或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的芯片。因此，該芯片可根據(jù)激光束30聚合型式的具體應(yīng)用要求來(lái)自由地程序化。
[0025]現(xiàn)在參照?qǐng)D4A-4C，多種類型的激光可用于激光掃描組件中(在下面詳述)。例如， 掃描組件可包括集成半導(dǎo)體激光器(例如激光二極管)。替代性地，傳統(tǒng)的光源也可與激光掃描組件一起使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，激光源32的輸出功率可根據(jù)具體應(yīng)用、包括復(fù)合物16的組成來(lái)變化。激光源32可在大的范圍、例如低于5mW至高于1000mW(即1W) 內(nèi)操作。然而，激光源32可操作成具有大約200mW或更高的最大輸出功率。在一個(gè)實(shí)施例中，激光源32可操作成具有范圍為50-150mW的輸出功率。輸出功率應(yīng)當(dāng)被選擇成:能避免對(duì)復(fù)合物填料16的任何非期望的熱影響。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，有效功率輸出可能低于輸出功率。例如，如果輸出功率為IOOmW,在反射鏡組件34上反射后，有效功率可能是 85mW。80mW激光源32的功率消耗可以是大約800mW，反射鏡組件34的功率消耗可以是大約80mW。此外，由于復(fù)合物填料16中的散射、吸收等，可能存在內(nèi)部功率損失。例如，光反射率可以是至少85%，因此激光束30的功率損失可以是大約15%。
[0026]本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，掃描激光束30的波長(zhǎng)例如可根據(jù)復(fù)合物填料16的組成來(lái)變化。例如，根據(jù)復(fù)合物16中的聚合引發(fā)劑的類型，可使用波長(zhǎng)范圍在400-500nm 的藍(lán)固化光。例如，在復(fù)合物16的組成包括CQ作為光引發(fā)劑的一個(gè)實(shí)施例中，可使用大約 465nm的波長(zhǎng)。在另一實(shí)施例中，可使用的波長(zhǎng)范圍在紫外(UV)至近紅外。替代性地，在另一實(shí)施例中，激光束30可被用作用于包括熱固性樹(shù)脂的復(fù)合物的熱源而非光引發(fā)劑。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)可調(diào)諧激光器可被用作激光源32，以便能夠以多種顏色的激光或在大范圍的波長(zhǎng)下進(jìn)行激光組件操作?？墒褂肕EMS可調(diào)諧激光器來(lái)產(chǎn)生用于預(yù)掃描的非聚合激光束和用于固化復(fù)合物填料16的聚合激光束30。在另一實(shí)施例中，MEMS可調(diào)諧激光器可用于激活復(fù)合物填料16中的多種不同的聚合引發(fā)劑。例如，在具有兩種聚合引發(fā)劑的復(fù)合物填料16中，MEMS可調(diào)諧激光器可產(chǎn)生具有足以激活該復(fù)合物中的第一聚合引發(fā)劑的第一波長(zhǎng)的激光束30，然后，MEMS可調(diào)諧激光器32可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)， 并實(shí)施足以激活復(fù)合物填料16中的另一不同的聚合引發(fā)劑的第二掃描。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，激光掃描組件生成聚焦的或準(zhǔn)直的激光束30，例如分別作為點(diǎn)波束30a或波束線30b。點(diǎn)波束30a的直徑可大約是0.5mm。激光波束線30b也可通過(guò)聚焦的點(diǎn)波束30a的線掃描生成。激光波束線30b縱向地照射空腔14。波束線30b的長(zhǎng)度例如大約是5-6_。然而，激光波束線30b的長(zhǎng)度可用微調(diào)器(未示出)或通過(guò)其他器件調(diào)節(jié)。 掃描聚焦的激光束30激活了復(fù)合物填料16中的聚合引發(fā)劑，從而引起固化。通過(guò)使用聚焦的激光束30，能量和光線被限制于小區(qū)域和焦點(diǎn)，從而加強(qiáng)了對(duì)固化位置的控制。
[0029]被編程的激光掃描組件可控制激光束30橫過(guò)復(fù)合物填料16以預(yù)定的聚合型式進(jìn)行的掃描?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4A-4C，可有多種聚合型式。例如，如圖4A所示，激光波束線30b可以以連續(xù)前進(jìn)的方式橫過(guò)復(fù)合物填料16掃描。在另一實(shí)施例中，如圖4B所示，激光波束線 30b可以以步進(jìn)(step-by-step)的方式橫過(guò)復(fù)合物填料16掃描。通過(guò)連續(xù)前進(jìn)或步進(jìn)方式的實(shí)施例中的任何一個(gè)，都可利用上述網(wǎng)格頂點(diǎn)26來(lái)取得平行于界面22固化的掃描型式。在另一實(shí)施例中，如圖4C所示，激光點(diǎn)波束30a可在復(fù)合物填料16的界內(nèi)按照預(yù)定的路徑36移動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到多種可以使用的其他掃描型式。掃描型式使復(fù)合物能夠漸進(jìn)式地固化，且在激光束30漸進(jìn)式掃描時(shí)在激光束30的局部區(qū)域中產(chǎn)生選擇性固化。因此，本發(fā)明能夠高度受控地、選擇性地和漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料16。[0030]雖然用于復(fù)合物填料16的整個(gè)掃描時(shí)間將根據(jù)激光輸出功率而變化，但是20秒的時(shí)間將足以漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料16。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描持續(xù)10-40秒。在另一實(shí)施例中，掃描持續(xù)15-30秒。在一個(gè)實(shí)施例中，與其他區(qū)域相比，激光束30可在復(fù)合物填料16的某些區(qū)域上掃描更長(zhǎng)時(shí)間，或在某些區(qū)域上掃描不止一次。例如，激光束可在鄰近界面22處或在復(fù)合物16填充得較深的區(qū)域中消耗附加的掃描時(shí)間。
[0031]通過(guò)使用漸進(jìn)式的聚合型式，可顯著地降低復(fù)合物填料16的收縮應(yīng)力。由于使用選擇性固化的掃描型式在某時(shí)刻僅聚合復(fù)合物填料16的一部分，僅該部分的復(fù)合物16在該時(shí)刻經(jīng)受收縮，而復(fù)合物16的未固化的其余部分有時(shí)間調(diào)整，并顯著地降低作用在空腔 14上的總應(yīng)力。與用LED燈泛光照射聚合(flooding polymerization)所經(jīng)受的應(yīng)力相比， 雖然應(yīng)力的總量可能相等，但是收縮的分布通過(guò)未同時(shí)地聚合整個(gè)復(fù)合物16而被改善。與傳統(tǒng)的聚合相比，測(cè)試結(jié)果顯示出收縮應(yīng)力降低了大約50%。
[0032]應(yīng)力分布還通過(guò)以下方面被改善:以較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間、和/或以與復(fù)合物填料16 的內(nèi)部相比更密集的聚合型式，首先將界面22固化。例如，通過(guò)首先固化復(fù)合物填料16的界面22，未固化的復(fù)合物16可流動(dòng)至或回填已被聚合的界面22，以幫助補(bǔ)償那些區(qū)域中的收縮。以這種方式，收縮可從界面22至少部分地傳遞至復(fù)合物填料16的內(nèi)部。復(fù)合物填料16的內(nèi)部處的收縮可在其表面24上導(dǎo)致“坑狀”結(jié)構(gòu)特征38 (圖4D)，但是復(fù)合物填料 16的內(nèi)部處的收縮不會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的殘余應(yīng)力，或者與界面22處的收縮相比危害性較小。
[0033]由本方法的聚焦激光束30的掃描所產(chǎn)生的選擇性地且受控的聚合收縮行為可提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，側(cè)向收縮應(yīng)力的降低可減少術(shù)后疼痛和/或過(guò)敏、邊界開(kāi)口的產(chǎn)生和/ 或繼發(fā)齲的產(chǎn)生。
[0034]如圖5A和圖5B所示，上述激光掃描組件可集成到手持裝置40中，所述手持裝置 40可部分地或完全地固定到口腔中。作為相對(duì)尺寸的示例，手持裝置40可具有大約180mm 的長(zhǎng)度和大約15_的寬度。參照?qǐng)D5A，一件式手持裝置40可包括鄰近牙齒12定位的激光掃描組件，所述激光掃描組件包括激光源32和反射鏡組件34?？?2在裝置40的近端處， 激光束30穿過(guò)所述孔42射出。電源組44可定位在裝置40的遠(yuǎn)端處，電子控制裝置46可定位在電源組44與激光掃描組件之間。在該實(shí)施例中，當(dāng)裝置40使用時(shí)，激光掃描組件位于口腔內(nèi)，且電源組44和電子控制裝置46位于口腔外。裝置40的外部可通過(guò)防護(hù)套(未不出)至少部分地覆蓋。
[0035]在圖5B中示出的手持裝置40的替代性實(shí)施例中，裝置40可包括兩個(gè)可分離的部件48、50。激光掃描組件的反射鏡組件34可包括在部件48中，所述部件48包括裝置40的近端部分，且可與包括裝置40的遠(yuǎn)端部分的另一部件50分離。激光源32可與反射鏡組件 34分開(kāi)地位于裝置40的另一部件50中。電源組44可定位在部件50的遠(yuǎn)端處，激光源32 可更靠近部件50的近端定位，電子控制裝置46可定位在電源組44與激光源32之間。在該實(shí)施例中，當(dāng)裝置40使用時(shí)，反射鏡組件34位于口腔內(nèi)，而電源組44、電子控制裝置46 和激光源32位于口腔外。由于包括反射鏡組件34的部件48可與手持裝置40其余構(gòu)件分離，因此反射鏡組件34能夠進(jìn)行高壓蒸汽處理來(lái)消毒。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于固化牙科復(fù)合物的方法，該方法在圖6 的流程圖中描述。在步驟100中，用未固化的復(fù)合物填充牙表面中的空腔，所述復(fù)合物包括聚合引發(fā)劑以便形成復(fù)合物填料。在步驟110中，該方法包括:確定復(fù)合物填料的幾何形狀、包括復(fù)合物填料與牙表面之間的界面的位置。在步驟120中，基于所確定的幾何形狀， 計(jì)算預(yù)定的聚合型式，以便使那些界面處的收縮應(yīng)力減到最小。在步驟130中，該方法包括:根據(jù)預(yù)定的聚合型式橫過(guò)復(fù)合物填料用激光束掃描，以便選擇性地和漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料。如上所述，激光束可以是點(diǎn)波束或波束線，以便當(dāng)激光束橫過(guò)復(fù)合物填料漸進(jìn)式地掃描時(shí)，在點(diǎn)波束或波束線的局部區(qū)域選擇性地固化復(fù)合物填料。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，激光束首先平行于界面并在界面處掃描，然后漸進(jìn)式地遠(yuǎn)離界面向著所述幾何形狀的內(nèi)部掃描。在一個(gè)實(shí)施例中，該前進(jìn)過(guò)程是步進(jìn)的，在另一實(shí)施例中，該前進(jìn)過(guò)程是連續(xù)的。
[0038]在一個(gè)實(shí)施例中，步驟130中的掃描以一種或多種附加的波長(zhǎng)重復(fù)，所述附加的波長(zhǎng)被構(gòu)造成能激活復(fù)合物填料中所包含的附加的聚合引發(fā)劑。因此，激光束的第一次掃描可以以第一波長(zhǎng)激活第一聚合引發(fā)劑，而激光束的第二次掃描可以以與第一波長(zhǎng)不同的第二波長(zhǎng)激活第二聚合引發(fā)劑?？墒褂镁哂胁煌せ畈ㄩL(zhǎng)的任意的多種聚合引發(fā)劑。另外， 所述多種聚合引發(fā)劑可以是光引發(fā)劑或熱固性樹(shù)脂，從而激光束的每次掃描可被構(gòu)造成: 能通過(guò)光或熱來(lái)激活聚合引發(fā)劑中的一種。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟110中，復(fù)合物填料的幾何形狀通過(guò)以下方式來(lái)確定:用被構(gòu)造成能獲得數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的掃描組件來(lái)掃描復(fù)合物填料。所述數(shù)據(jù)被輸入至數(shù)據(jù)處理機(jī)進(jìn)行分析處理，以便生成所述幾何形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描組件包括圖像獲取設(shè)備、 例如微型攝像機(jī)。掃描組件可包括非聚合激光源，且用微型攝像機(jī)來(lái)獲取對(duì)激光源的響應(yīng)。 在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理機(jī)根據(jù)預(yù)定的算法來(lái)計(jì)算預(yù)定的聚合型式。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理機(jī)可將所述幾何形狀生成為網(wǎng)格頂點(diǎn)，所述網(wǎng)格頂點(diǎn)靠近界面處格點(diǎn)較密集，且遠(yuǎn)離界面處格點(diǎn)密集程度較小。
[0040]雖然本發(fā)明通過(guò)其中所述實(shí)施例的描述來(lái)闡述，并且雖然所述實(shí)施例被相當(dāng)詳細(xì)地描述，但是并不意圖將所附的權(quán)利要求約束或以任何方式限制于此類細(xì)節(jié)。另外的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)將易于呈現(xiàn)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。本發(fā)明在其更廣的方面不限于所示出和所描述的特定細(xì)節(jié)、典型設(shè)備、方法和說(shuō)明性實(shí)例。因此，可以在不背離 申請(qǐng)人:總體發(fā)明思想或范圍的情況下背離此類細(xì)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種固化牙科復(fù)合物的方法，包括:通過(guò)用未固化的、包括聚合引發(fā)劑的復(fù)合物來(lái)填充牙表面的空腔，在牙表面的空腔中形成復(fù)合物填料；確定復(fù)合物填料的幾何形狀、包括復(fù)合物填料與牙表面之間的界面的位置；基于所述幾何形狀，計(jì)算預(yù)定的聚合型式，以便將界面處的收縮應(yīng)力減到最??；以及根據(jù)所述預(yù)定的聚合型式，將被構(gòu)造成能激活聚合引發(fā)劑的聚焦激光束橫過(guò)復(fù)合物填料進(jìn)行掃描，以便選擇性地和漸進(jìn)式地固化復(fù)合物填料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述幾何形狀通過(guò)以下方式確定:用配備有圖像獲取設(shè)備的掃描組件來(lái)掃描復(fù)合物填料，以便獲得數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并分析處理所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成所述幾何形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述掃描組件包括用于掃描復(fù)合物填料的非聚合激光源，且所述圖像獲取設(shè)備獲取對(duì)所述激光源的響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，微機(jī)電系統(tǒng)可調(diào)諧激光器被用于所述確定和掃描步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被輸入至能執(zhí)行分析處理來(lái)生成所述幾何形狀的數(shù)據(jù)處理機(jī)，其中，所述數(shù)據(jù)處理機(jī)根據(jù)預(yù)定的算法來(lái)計(jì)算所述預(yù)定的聚合型式。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被輸入至能執(zhí)行分析處理來(lái)生成所述幾何形狀的數(shù)據(jù)處理機(jī)，其中，所述數(shù)據(jù)處理機(jī)將所生成的幾何形狀處理成網(wǎng)格頂點(diǎn)，所述網(wǎng)格頂點(diǎn)靠近界面處格點(diǎn)較密集，且在所述幾何形狀的內(nèi)部中格點(diǎn)密集程度較小，且所述網(wǎng)格頂點(diǎn)被用來(lái)計(jì)算所述預(yù)定的聚合型式。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述激光束被聚焦成波束線，且所述掃描通過(guò)以下方式實(shí)施:所述波束線首先平行于所述界面并在所述界面處掃描，然后以步進(jìn)方式漸進(jìn)式地遠(yuǎn)離界面向著所述幾何形狀的內(nèi)部掃描。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述激光束被聚焦成波束線，且所述掃描通過(guò)以下方式實(shí)施:所述波束線首先平行于所述界面并在所述界面處掃描，然后以連續(xù)前進(jìn)的方式漸進(jìn)式地遠(yuǎn)離界面向著所述幾何形狀的內(nèi)部掃描。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，與所述幾何形狀的內(nèi)部相比，在鄰近所述界面處掃描的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被輸入至能執(zhí)行分析處理來(lái)生成所述幾何形狀的數(shù)據(jù)處理機(jī)，其中，所述激光束被聚焦成點(diǎn)波束，所述掃描以連續(xù)前進(jìn)的方式實(shí)施。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束的輸出功率范圍是50-150mW， 所述掃描的總持續(xù)時(shí)間大約是15-30秒。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在具有較大深度的未固化復(fù)合物的復(fù)合物填料區(qū)域中，所述掃描的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述掃描以足以激活所述聚合引發(fā)劑的第一波長(zhǎng)進(jìn)行，且所述方法還包括:在以第一波長(zhǎng)使用聚焦的激光束掃描之后，以足以激活第二聚合引發(fā)劑的第二波長(zhǎng)使用聚焦的激光束掃描，其中，所述第二波長(zhǎng)與所述第一波長(zhǎng)不同。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，微機(jī)電系統(tǒng)可調(diào)諧激光器被用來(lái)以第一和第二波長(zhǎng)使用聚焦的激光束掃描。
15.一種固化牙科復(fù)合物的方法，包括:通過(guò)用未固化的、包括聚合引發(fā)劑的復(fù)合物來(lái)填充牙表面的空腔，在牙表面的空腔中形成復(fù)合物填料；用非聚合激光源預(yù)掃描復(fù)合物填料，并通過(guò)圖像獲取設(shè)備來(lái)獲取對(duì)所述激光源的響應(yīng)，以便獲得數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；將所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)處理機(jī)，所述數(shù)據(jù)處理機(jī)分析處理所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成復(fù)合物填料的幾何形狀、包括復(fù)合物填料與牙表面之間的界面的位置，并通過(guò)所述幾何形狀來(lái)計(jì)算預(yù)定的聚合型式，以用于將所述界面處的收縮應(yīng)力減到最小；以及平行于所述界面并根據(jù)所述預(yù)定的聚合型式使用被聚焦成波束線的激光束橫過(guò)復(fù)合物填料進(jìn)行漸進(jìn)式地掃描，所述激光束的波長(zhǎng)被構(gòu)造成能激活聚合引發(fā)劑。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述漸進(jìn)式地掃描鄰近所述界面開(kāi)始，并向著所述幾何形狀的內(nèi)部繼續(xù)，且所述掃描在所述界面處比在所述內(nèi)·部中持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。
【文檔編號(hào)】A61K6/00GK103585025SQ201310356705
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】B·基爾謝爾, V·克里科里安 申請(qǐng)人:克爾霍公司