專利名稱：用于光能合成的手持工具和光學末端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械和牙科醫(yī)生使用方法的領域。具體來說，本發(fā)明涉 及用來消毒牙質(zhì)材料的器械和方法，例如，特別地借助于光能合成物用于
經(jīng)牙髓(endodontically)準備的牙根管。
背景技術：
通過移去神經(jīng)和牙髓以光能合成的方法準備牙根管，以便隨后用合適的閉 塞物填補。在填補步驟之前，牙根管必須進行消毒，以減小后處理感染的風險。
WO 00/74587公開了一種光能合成牙根管的器械。使用時，用光能合成方 法準備的牙根槽填充有諸如甲苯胺藍染料水溶液那樣的光能合成物溶液。 一旦 接觸到細菌，該染料或其它的光能合成物與細菌結(jié)合。接下來，安裝在牙科手 持工具上的常規(guī)牙根管銼刀放置在填充有光能合成物溶劑的牙根管內(nèi)，銼刀在 牙根管內(nèi)轉(zhuǎn)動以將光能合成物溶液分布到全部的牙根管上。光能合成物溶液被 牙根管內(nèi)的細菌吸收，當用專用于每種光能合成物吸收的給定波長的光照射 時，就釋放出O'(單線態(tài)氧)。0—對于細菌有極大的毒性。此后，將帶有特殊 球形末端的光纖放置在牙根管內(nèi)。光纖沿其長度沒有反射層。球形末端的大小 可使光纖進入到牙根管長度的約2/3， B卩，光纖的末端不能到達牙根管的頂端。 光纖連接到含有常規(guī)激光的激光單元。激光產(chǎn)生的光因此施加到牙根管的內(nèi)部 以便光激活光能合成物溶液。因此，光能合成物溶液釋放出O'致使牙根管內(nèi)的 細菌死亡。此后，使牙根槽部位變干燥并開始實際的填補過程。該種已知器械 具有若干個缺點。該過程要求使用手持裝置和銼刀以及帶有光纖末端的激光單 元。牙科醫(yī)生在程序過程中需要交換器械，由此使程序復雜化并延長程序時間。 該已知方法使用相當昂貴和敏感的激光單元。此外，球形光纖末端不能向下到 達牙根管的頂端，因此不能保證對頂點和頂點附近牙根管部分的光照效率。還 有，球形末端的大小必須與光能合成準備的牙根管的大小匹配。牙根管的大小取決于所涉及牙齒的解剖學結(jié)構以及已經(jīng)用于修整的壓根管的那些牙根管的大小和形狀。因此，牙科醫(yī)生需要有各種不同規(guī)格的光導庫存，由此，增加成本和消毒程序的復雜性。
通過挖取被細菌感染的牙質(zhì)材料來作準備齲齒影響的牙齒。通常，非常徹底地進行該種挖取，以確保剩余的牙質(zhì)材料不受感染。因此，由于要預防以后感染的風險，這種挖取常做得比從"結(jié)構"上的觀點來看，所需的嚴格程度還要嚴格的操作。

發(fā)明內(nèi)容
下面所述的本發(fā)明提供一種用于牙根管的光照末端，其帶有的遠端部分分布光線來光激活牙根管內(nèi)的光能合成物。
所述本發(fā)明提供一種手持工具，其包括LED光源和可操作地聯(lián)接到光末端
的振動器。
下面所述的本發(fā)明還提供一種借助于機械和光學作用來消毒牙根管的方法。


在以下對本發(fā)明的詳細描述中，將參照附圖中所示的示范實施例來詳細地
更解釋本發(fā)明，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的手持工具的實施例的立體圖，圖2是圖1所示手持工具的剖切圖，
圖3是圖1所示手持工具的剖視圖，
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的光末端的立體圖，
圖5是圖3所示手持工具的遠端的放大詳圖，聯(lián)接有根據(jù)本發(fā)明實施例的光末端，
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的光末端的另一實施例，以及根據(jù)本發(fā)明實施例的器械的對應聯(lián)接部分，
圖7是手持工具的另一實施例的遠端的放大詳圖，手持工具聯(lián)接有根據(jù)本發(fā)明實施例的光學末端，圖8是根據(jù)本發(fā)明的光學末端的另一實施例。
具體實施例方式
現(xiàn)首先參照圖1，圖1是牙科醫(yī)生消毒牙根管所使用的器械的立體圖。該器械包括手持工具1和基部10，當不使用手持工具1時，可將該手持工具1放置在基部10上。
手持工具包括外殼2，并具有遠端3和近端4。近端3設置有使用者可互換的蓋子5。該使用者可互換的蓋子5借助于卡配等作用固定到外殼2?？苫Q的蓋子5用一次性的材料制成，或用可反復地被用蒸壓器消毒的材料制成?？煞磸偷乇蛔詣影鼑牟牧蠈嵗荊rilamid (R) TRFE 5599。
啟動/停止按鈕7和啟動/停止按鈕8布置在外殼2的中心部分內(nèi)。
圖2和3示出手持工具1的某些內(nèi)部部件(并非所有部件都已經(jīng)示出)。印刷線路板12承載大部分的電子部件(并非所有部件都已經(jīng)示出)。在這些電子部件中，有振動器和微處理器(未示出)。
振動器可以是振動器馬達，振動器馬達包括電動機，電動機的驅(qū)動軸上設置有偏心重量(質(zhì)量)。
微處理器(未示出)控制手持工具1的操作。啟動/停止按鈕7和啟動/停止按鈕8是也由印刷電路板12承載的兩個開關的一部分。印刷電路板12連接到可充電電池14。電池14最好是鋰離子聚合物型的。
臂15在其遠端處承載有高亮度光輸出的LED16。 LED的光輸出最好約為1W。合適的LED是由勒得恩津公司(LedEngin， Inc.)制造的nr. LE-015015R1G型。該LED消耗約15W功率，發(fā)射出1W以上的光輸出，通常約為2W(紅光，峰值頻率近似為625-640nm) 。 LED16的球形末端用作為球形聯(lián)接表面26 (圖5)。
手持工具1的近端4通過觸頭22電氣地耦合到基部10，以便對電池14充電?；縄O可連接到外部電源。
手持工具1結(jié)合光學末端30 —起使用，該末端30可以可操作地聯(lián)接到手持工具l。如圖4所示，光學末端30是用于已經(jīng)到達牙齒(諸如人的牙齒)的牙根管(未示出)的光纖。光學末端30由具有用于光導的合適光學特性的材料制成，例如，各種樹脂、塑料或它們的組合。
光學末端30包括近端部分31、中間部分33和遠端部分34。遠端部分34的形狀和尺寸適于引入到牙根管內(nèi)。遠端部分34朝向光學末端30的遠端呈階梯形的錐形。階梯形錐形部分中的臺階形成光發(fā)射表面。由于臺階分布在錐形部分的長度上，所以進入光學末端30的光線沿著光學末端30引入的牙根管的長度分布。
階梯形錐形部分包括介于臺階形之間的多個大致圓柱形部分37。光學末端30的形狀和尺寸適于進入經(jīng)牙髓準備的牙根管，使其遠端基本上到達經(jīng)牙髓準備的牙根管頂點。由于牙根管的大小和形狀會發(fā)生自然變化，所以必須使遠端部分34的直徑適合于待治療牙齒的牙根管。為此，階梯形錐形部分中的一部分可與手持工具斷開。尤其是，光學末端30遠端的直徑通過縮短來適合于經(jīng)牙髓準備的牙根管的頂點直徑。因此，通過斷開光學末端30的遠端所獲得的錐形部分越短，則提供的直徑越大。
牙科醫(yī)生在正常情況下將會保存各種類型的光學末端30作為庫存，它們具有變化的平均錐度。在實施例中，這樣的庫存將包括平均錐度為2。 、 4°和6°的光學末端30。
中間部分33可以是錐形或不是錐形，并用來連接近端部分32和遠端部分34。
近端部分32基本形狀像截頭錐型，并呈很大的錐度以在光學末端30的近端處形成大的接觸或聯(lián)接表面。光學末端30的近端在近側(cè)連接到光源，尤其是，連接到LED16的外聯(lián)接表面26。此外，近端在近側(cè)連接到機械振動源。
圖5詳細示出附連有光學末端30的手持工具的遠端部分7。臂15的端部設置有帶有聯(lián)接表面28的LED16。使用者可互換的蓋子5設置有凹陷，光學末端30的一部分可被接納和固定在該凹陷內(nèi)。聯(lián)接表面26在所示實施例中呈凸出形，在光學末端30的近端上有凹入的對應部分(聯(lián)接表面)38。然而，在一未示出的實施例中，該結(jié)構可以反過來，凹入的聯(lián)接表面26在LED16上，而凸出的聯(lián)接表面在光學末端30的近端上。在此實施例中，光學末端30的近端包括圓柱形的突出部，以便機械地連接到使用者可互換的蓋子5中的凹陷內(nèi)。
凹入和凸出表面之間的光學聯(lián)接允許將LED16發(fā)射的光線導入光學末端30內(nèi)。手持工具1與光學末端之間的機械聯(lián)接使振動器產(chǎn)生的振動能夠傳遞到光學末端30。
圖6示出光學末端30和手持工具內(nèi)的光導16之間聯(lián)接的另一實施例。在此實施例中，LED16以其凸出的聯(lián)接表面28從使用者可互換的蓋子5中伸出。光學末端30的近端設置有凹入的聯(lián)接表面38。使用時，操作者將LED16的凸出聯(lián)接表面28放置到光學末端30的凹入的聯(lián)接表面上，以在手持工具與光學末端之間形成機械的和光學的聯(lián)接。凸出的表面可在一定的角度范圍內(nèi)與凹入的表面匹配，其匹配方式類似于球接頭的配合，由此降低手持工具與光學末端對齊的要求，因此，便于在相對小的口腔內(nèi)使用。
在該實施例的變型中，凹入和凸出表面互換，于是，LED16設置有凹入聯(lián)接表面，而光學末端30設置有凸出表面(未示出)。
為了對牙根管進行消毒處理，牙科醫(yī)生將獲得通向牙根管的通路，并選擇具有合適平均錐度的光學末端30。通過按照需要從光學末端30中切斷遠端部分來改適光學末端的長度和直徑。此后，將液體合成物填充到牙根管內(nèi)。 一種公知的合適光能合成物是甲苯胺藍(otho-toluidine)，但也可使用其它的光能合成物。
當使用參照圖6所述的手持工具1和光學末端30時，下一步驟就是將光學末端30的錐形部分引入到牙根管內(nèi)，使光學末端30的遠端部分34從牙根管中伸出。此后，牙科醫(yī)生拿著手持工具l，并將LED16的聯(lián)接表面28放置在光學末端30的聯(lián)接表面38上。然后，牙科醫(yī)生按下按鈕7啟動振動器。在一實施例中，振動器的啟動期間由手持工具內(nèi)的處理器確定為預編程的時段。選定該預定的時段是為了確保牙根管內(nèi)的光能合成物在振動的光學末端30的作用下合適地分布在牙根管內(nèi)。在另一實施例中，在足以使牙根管內(nèi)的光能合成物達到合適分布的給定時段之后，牙科醫(yī)生再次按下按鈕7。
接下來，牙科醫(yī)生啟動手持工具l內(nèi)的LED以激活牙根管內(nèi)的光能合成物，由此殺死牙根管內(nèi)的細菌。在一實施例中，LED開啟時間長度由手持工具1內(nèi)的處理器確定。LED16開啟時間長度由處理器確定為足以合適地激活光能合成物的時間長度。在另一實施例中，LED16的開啟時間長度由牙科醫(yī)生手工地確定。牙科醫(yī)生將會按下按鈕8來停止LED16?；蛘?，牙科醫(yī)生可簡單地將手持工具1拿離光學末端30。
手持工具1內(nèi)LED16發(fā)射的光的波長取決于所用光能合成物的吸收光譜。當采用圖5所示實施例中的手持工具1和光學末端30時，程序基本上相同。然而，在此情形中，在引入到牙根管內(nèi)之前，將光學末端30固定和聯(lián)接到手持工具l。因此，在此實施例中，在光學末端固定在手持工具l上的同時將光學末端30插入在牙根管內(nèi)。
牙根管消毒之后，沖洗和干燥該牙根管。牙科醫(yī)生可進行牙根管的填補。圖7示出手持工具1的另一實施例的遠端。該實施例與上述的實施例基本上相同，例外地是，使用者可互換的蓋子5設有套環(huán)17。光學末端30的近端貼合地配合到該套環(huán)17所形成的開口內(nèi)。該貼合配合可確保光學末端固定到蓋子5上。
圖8示出光學末端的另一實施例。根據(jù)該實施例的光學末端30'設置有鈍的遠端，其可用于將光線引導到目標區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，挖去牙齒的齲齒影響區(qū)域沒有常規(guī)方法中挖去得多。只是除去已經(jīng)變?nèi)醪⒈患毦鷩乐馗腥镜难蕾|(zhì)材料。不除去僅輕微感染但并未變?nèi)醯难蕾|(zhì)材料。將液體光能合成物施加到牙齒的挖去區(qū)域。在以下的步驟中，牙科醫(yī)生將諸如圖8所示的光導那樣的鈍的光學末端靠近到牙齒的挖去區(qū)域。光學末端30'附連到如上所述的手持工具1，并通過開啟手持工具內(nèi)的光線，激活牙齒挖去區(qū)域內(nèi)的光能合成物材料，由此，任何殺死所有殘余的細菌。在此步驟之后，沖洗和干燥挖去的區(qū)域，于是，可根據(jù)任何常規(guī)的方法開始以下的牙齒再造程序。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例，通過在牙齦和牙齒之間的凹穴施加液體的光能合成物，對牙齦炎進行治療?？墒褂靡阎挠糜谘例l炎的其它治療的在這些凹穴內(nèi)施加液體的任何常規(guī)方法。在下一步驟中，將具有適合于激活光能合成物的波長的強烈光線穿過牙齦施加到光能合成物上。為此可使用如圖8所示的鈍的光學末端。牙齦可透過光線，只有牙齦中的血液阻礙光線到達光能合成物。離開光學末端的足夠高強度的光線穿過牙齦以便激活光能合成物，由此殺死牙齦和牙齒之間停留的所有細菌。可用與如上所述鈍的光學末端組合使用如上所述的附圖標記為1的手持工具，來施加高強度的光線。本發(fā)明具有許多優(yōu)點。不同的實施例或?qū)嵤┓桨缚傻贸鋈缦碌囊粋€或多個 優(yōu)點。應該指出的是，這不是窮盡性列舉，還可能有其它這里尚未描述的優(yōu)點。 本發(fā)明的優(yōu)點之一在于，本發(fā)明允許用幾個步驟和一個相同的工具就可有效地 分布和激活光能合成物。本發(fā)明的另一優(yōu)點是，它提供光學末端和手持工具之 間的靈活聯(lián)接。本發(fā)明另一優(yōu)點在于，它提供沿著牙根管長度有效地分布發(fā)射 的光線的光學末端。本發(fā)明的還有另一優(yōu)點在于，它提供一種可容易地改適牙
根管直徑的光學末端。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，它允許使用LED作為消毒光 能合成物的光源。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，它允許減少挖去的齲齒影響的牙齒。 本發(fā)明的還有又一優(yōu)點在于，它提供有效的方法來殺死駐留在牙齦和牙齒之間 的細菌。
權利要求書中使用的術語"包括"不排除其它的元件或步驟。權利要求書 中使用的冠詞"一"或"一個"不排除復數(shù)。
盡管在以上的說明書中竭力把注意力放在被認為是特別重要的本發(fā)明的那 些特征上，但應該理解到，關于上文中提到的和/或附圖中示出的任何的專利特 征或那些特征的組合，不管是否對其加以特別的強調(diào)，申請人都要求加以保護。 此外，應該認識到，本技術領域內(nèi)的技術人員在思考了本發(fā)明揭示的內(nèi)容之后， 可對本發(fā)明的裝置作出修改和/或改進，但仍在如附后權利要求書所闡述的本發(fā) 明的范圍和精神之內(nèi)。
權利要求
1.一種用于經(jīng)牙髓準備的牙根管的細長光學末端，所述光學末端具有近端和遠端，其中，包括所述遠端的所述光學末端的長度的至少一部分朝向所述遠端階梯式地呈錐形。
2. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述階梯式錐形部分內(nèi)的臺階形成光發(fā)射表面。
3. 如權利要求2所述的光學末端，其特征在于，所述光學末端包括在所述 臺階形之間的多個大致圓柱形部分。
4. 如權利要求3所述的光學末端，其特征在于，所述光學末端的中間部分 不是錐形的。
5. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述光纖末端的形狀和尺 寸做成能進入經(jīng)牙髓準備的牙根管，使所述遠端基本上到達所述經(jīng)牙髓準備的 牙根管的頂點。
6. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述階梯式錐形部分可與 手持工具斷開，以使所述光纖末端的所述遠端的所述直徑適合所述經(jīng)牙髓準備 的牙根管的所述頂點的直徑。
7. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述光學末端是光纖。
8. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述階梯式錐形部分的平 均錐度為2。 、 4°或6° 。
9. 如權利要求1所述的光學末端，其特征在于，所述近端可在近側(cè)連接到 光源。
10. 如權利要求1或9所述的光學末端，其特征在于，所述近端可在近側(cè)連 接到機械振動源。
11. 如權利要求9或10所述的光學末端，其特征在于，所述光學末端的所 述近端包括具有更陡的角度的錐形部分，以便在所述光學末端的頂部形成接觸 表面。
12. 如權利要求ll所述的光學末端，其特征在于，所述接觸表面是大致的 凸出或大致凹入的。
13. 如權利要求9所述的光學末端，其特征在于，所述近端包括圓柱形部分，所述圓柱形部分用于機械地連接到包括所述光源的手持工具。
14. 一種用來消毒經(jīng)牙髓準備的牙根管的器械，所述器械包括-光學末端，所述光學末端的形狀和尺寸制成用于引入到所述牙根管內(nèi)，并構造成圍繞和沿著所述牙根管散布光線；LED，所述LED可操作地連接到所述光學末端；以及 振動器，所述振動器可操作地連接到所述光學末端。
15. 如權利要求14所述的器械，其特征在于，包括手持件，所述手持件包 括所述LED和所述振動器。
16. 如權利要求15所述的器械，其特征在于，所述光學末端具有引入到所 述牙根管內(nèi)的遠端和設置有凸出或凹入聯(lián)接表面的近端。
17. 如權利要求16所述的器械，其特征在于，所述工具件設置有可操作地 連接到所述LED的光導，所述光導設置有凹入或聯(lián)接接觸表面，以便建立與 所述光學末端的所述近端可操作的連接。
18. —種手持件，所述手持件包括帶有近端部分和遠端部分的外殼、LED、 振動器和位于所述外殼的所述遠端內(nèi)的聯(lián)接部分。
19. 如權利要求18所述的手持件，其特征在于，所述LED可操作地連接到 所述聯(lián)接部分。
20. 如權利要求18所述的手持件，其特征在于，所述聯(lián)接部分構造成用于 將光線和振動傳遞到光學末端的近端，所述近端的形狀和尺寸用于引入到所述 牙根管內(nèi)。
21. 如權利要求20所述的手持件，其特征在于，所述聯(lián)接部分包括凸出或 凹入的接觸表面。
22. 如權利要求18所述的手持件，其特征在于，所述遠端設置有使用者可 互換的蓋子。
23. 如權利要求22所述的手持件，其特征在于，所述使用者可互換的蓋子 可以反復地進行用蒸壓器消毒。
24. 如權利要求18所述的手持件，其特征在于，所述LED具有大于1W的 光輸出。
25. —種用來消毒經(jīng)牙髓準備的牙根管的器械，所述器械包括光學末端，所述光學末端的形狀和尺寸制成用于引入到所述牙根管 內(nèi)，所述光學末端構造成圍繞和沿著所述牙根管散布光線，以及LED,所述LED可操作地連接到所述光學末端。
26. 如權利要求25所述的器械，其特征在于，所述LED具有大于1W的光輸出。
27. 如權利要求25所述的器械，其特征在于，還包括鋰離子聚合物型的可 充電電池。
28.r^-種使用高強發(fā)光的LED來激活光能合成物的用i&;^
29. 如權利要求28所述的用途，其特征在于，所述LED的光輸出大于1W。
30. —種在經(jīng)牙髓治療中消毒牙根管的方法，所述方法包括 獲得通向所述牙根管的通路； 將可流動的光能合成物引入到所述牙根管內(nèi)；將具有遠端和近端的光學末端引入到所述牙根管內(nèi)，使所述遠端從所述 牙根管中伸出；在將所述光學末端引入到所述牙根管內(nèi)之前或之后，將手持工具聯(lián)接到 所述光學末端的所述近端；通過用所述手持工具內(nèi)的振動器將振動施加到所述光學末端，從而在所述牙根管內(nèi)分布所述光能合成物；以及通過將光線施加到所述光學末端來激活所述光能合成物，從而用所述手 持工具內(nèi)的光線殺死所述牙根管內(nèi)的細菌。
31. 如權利要求30所述的方法，其特征在于，還包括從所述牙根管中除去 所述光學末端，并填補所述牙根管。
32. —種對牙齒的齲齒影響區(qū)域進行消毒的方法，所述方法包括挖去牙齒的齲齒影響區(qū)域以除去最受影響的牙質(zhì)材料， 將可流動的光能合成物施加到牙齒的所述挖去區(qū)域， 將手持工具聯(lián)接到光學末端的所述近端，所述光學末端具有鈍的遠端，使所述鈍的遠端靠近所述挖去區(qū)域，通過將光線施加到所述光學末端來激活所述光能合成物，從而用所述 手持工具內(nèi)的光線殺死所述挖去區(qū)域內(nèi)牙質(zhì)材料內(nèi)和/或上的細菌。
33. —種治療牙齦炎的方法，所述方法包括 對牙齦和牙齒之間的凹穴施加液體的光能合成物，對所述牙齦施加適合激活光能合成物的波長的強光，由此，穿過所述 牙齦激活通過光能合成物。
34. 如權利要求33所述的方法，其特征在于，用帶有鈍的遠端的光學末端 施加所述強光。
全文摘要
一種手持工具包括高功率LED和振動器。光學末端包括階梯形錐形部分以便插入到牙根管內(nèi)。所述光學末端結(jié)合振動器一起使用，以便分布牙根管內(nèi)的光能合成物。光學末端結(jié)合LED一起使用，以便激活光能合成物。
文檔編號A61C5/02GK101686851SQ200880010465
公開日2010年3月31日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權日2007年3月30日
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