[發明專利]牙科固化燈

在審

• 申請號: 201580062073.6
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN107106270A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: S.H.彼得森
• 申請（專利權）人: 格里森牙科治療有限責任公司
• 主分類號: A61C13/15
• 分類號: A61C13/15
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周學斌,鄭冀之

技術領域

本公開涉及牙科固化燈，并且更特別地涉及來自牙科固化燈的光的受控遞送。

背景技術

隨著用于二類修復牙科學的光固化復合化合物的引入和隨后的市場滲透，在結構質量、自然外觀和修復性牙科工作的持久性方面都取得了重大成就。然而，同時，牙科醫生遇到了新的難題。不同于較老的傳統汞合金充填物，一旦復合填充物被成功地放置和成形，牙科醫生就仍沒有完成。在努力完全地聚合該化合物并嘗試確保無問題放置時，牙科醫生將利用規定波長的強光來固化該化合物。被用來實現該功能的大多數早期固化燈利用基于鹵素的白熾燈作為光源。該技術簡單并相對負擔得起，但是它有點“能量渴求”，并且在該燈和要被治療的牙齒二者處產生高度廢熱。在光學上過濾實際上被遞送至牙齒的能量的波長的設計改進顯著減少了對牙齒的不必要加熱。這是有幫助的改進，因為用于引起大多數修復性化合物的交叉聚合的常規光活化劑僅利用一部分藍色光譜。通過過濾掉被遞送至牙齒的光的許多綠色、紅色和紅外線部分，帶來了朝向消除只不過是在牙齒處產生“廢熱”的大部分不需要波長的進步。利用光固化復合的牙齒修復的典型固化時間在20秒到60秒的范圍中。

于是，在20世紀90年代中后期，出現了藍色高亮度LED，并且此后不久，興起了藍色LED固化棒。在450到485納米波長范圍中發射光的藍色LED（至少在光譜上）非常適合于牙科復合物的固化。在若干年中（進入了新千年）新的藍色LED的功率容量和定價是限制因素。然而，不久之后，提供可靠200-300 mW/cm²（每平方厘米毫瓦）的LED固化棒就在技術上可行并可商購。這允許引入小的手持電池操作的固化燈，類似于它們的較老的基于繩的基鹵素前身，它可以執行20-60秒復合物固化時間。

常規LED固化棒已經顯著進步超越了最初藍色LED固化棒的能力。現在存在能夠產生超出它們的前身功率10倍的手持電池操作的固化燈（許多在3,200 mW/cm2或更多，并且一些現在高達8,000 mW/cm²）。這導致在理論上固化燈可以通過在小于十分之一的時間內向目標遞送光學能量總量（通常以焦耳測得）來在僅僅1到3秒內固化復合物放置。然而，這些優點不是沒有消極面。

一些常規牙科光棒利用用于測試光學輸出的裝置來操作，諸如在充電器的基礎上。然而，不存在合并到此類牙科光棒自身中的反饋機構。

常規的基于LED的固化燈已有進展以解決過去許多年內關于無繩操作、用戶人機工程學、數字控制的曝光時間以及更高得多的光學功率可用性的若干關注問題。然而，這些改進幾乎沒有對消除經常阻礙安全、可重復和可靠化合物固化的許多起因或問題（諸如用戶差異）起到作用。并且，在一些方面中，最近的固化燈的顯著較高的功率級已允許更頻繁地過度曝光，這會影響實現增強的安全且可重復且可靠化合物固化的能力。

發明內容

一種用于將光能量施加于光可固化目標的儀器。該儀器可包括能夠向目標輸出光能量的光源，在這里該光源是可控的以改變被輸出的光能量。該儀器可包括：用于感測光能量特性的光傳感器；和可操作耦合至該光傳感器的光學反饋路徑。該光學反饋路徑可被安置成將從目標反射回來的光引導至光傳感器，在這里該光傳感器被配置成感測關于從目標反射回來的光的光能量特性。該儀器可進一步包括可操作耦合至光傳感器和光源的控制器。該控制器可被配置成基于由光傳感器感測到的光能量特性來改變光源的操作特性以調整從光源輸出的光能量。

在一個實施例中，光學傳感器以及相關元件形成閉環LED固化棒，其以比常規固化儀器更大得多的精度管理被遞送至牙齒處的復合修復物的能量的量。根據本公開的一個實施例的儀器不會通過測量在基于LED的棒中產生的光能量的量來控制被遞送能量的量，而是通過實時測量在任何給定時刻實際撞擊牙齒修復的目標表面的光的部分并且然后管理施加于該儀器內LED源的電功率以驅動至目標牙齒表面處的期望輻照度級來控制的。這樣做，可以實現光固化曝光的增強質量和增強安全性二者。