Осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических материалов

 

Изобретение относится к медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано при изготовлении и моделировании стоматологических объектов: зубных протезов, мостов и т. п., - изготавливаемых из фотосенсибилизированных композитных материалов или облицованных такими материалами. Изобретение позволяет получить следующие технические результаты: равномерное облучение поверхности протяженных стоматологических объектов плоской конфигурации, повышение эффективности осветителя, снижение энергозатрат. Осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических материалов, сенсибилизированных к оптическому излучению, содержит источник оптического излучения и отражатель светового излучения, при этом источником оптического излучения выбрана газоразрядная лампа, расположенная внутри охватывающего ее отражателя светового излучения, причем ось лампы параллельна основанию осветителя. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано при изготовлении и моделировании стоматологических объектов (зубных протезов, мостов и т.п.), изготавливаемых из фотосенсибилизированных композитных материалов или облицованных такими материалами.

Известно устройство для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических объектов малых размеров (пломб, коронок и т.п.), выполненное в виде ручного блока, содержащего в себе твердый выходной световод, светофильтр, галогенную лампу накаливания с зеркальным рефлектором, аккумуляторную батарею и создающего на выходе параллельный световой пучок [1] Этот осветитель имеет существенный недостаток: обеспечивает только локальное облучение небольших объектов (размерами от ⊘ 3 мм до ⊘ 13 мм в зависимости от типа световода) и не обеспечивает облучение объектов больших размеров.

Известен осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических материалов, выполненный в виде настольного блока и представляющий собой световую камеру в виде параллелепипеда с отражающими стенками и отверстием в одной из стенок, через которое в камеру вводится пучок излучения, формируемый вне осветительной камеры с помощью шаровой лампы постоянного горения, рефлектора и световода большой апертуры; штатив-держатель облучаемого объекта обеспечивает требуемое расположение объекта относительно светового пучка [2] Этот осветитель имеет существенные недостатки: невозможность равномерного облучения поверхности протяженных объектов (зубных протезов, мостов и т. п. ), низкая эффективность осветителя из-за потерь излучения в световодном тракте.

Известен осветитель для фотоотверждения и фотополимеризации стоматологических материалов, сенсибилизированных к оптическому излучению, содержащий четыре галогенные лампы накаливания с зеркальными рефлекторами, расположенные пространственно в четырех квадрантах (через 90^о относительно облучаемого объекта) с осями, ориентированными под углами от 25 до 45^о к горизонтальной плоскости, проведенной через основание облучаемого объекта [3] Этот осветитель, выбранный в качестве прототипа устройства по данной заявке, имеет существенные недостатки; неравномерное облучение протяженных объектов, низкая эффективность осветителя, обусловленная использованием ламп накаливания с низким выходом необходимого для фотополимеризации излучения (1,5-3%); высокое энергопотребление (сотни Ватт); высокая рабочая температура колб ламп (250-300^оС) и связанная с этим необходимость теплосъема, приводящая к увеличению веса и габаритов осветителя.

Предлагаемое изобретение позволяет достичь следующих технических результатов: равномерное облучение поверхности протяженных стоматологических объектов плоской конфигурации; повышение эффективности осветителя;
снижение энергозатрат.

Это достигается тем, что в осветителе для фотоотверждения стоматологических материалов, сенсибилизированных к оптическому излучению, содержащем источник оптического излучения и отражатель светового излучения, источником оптического излучения выбрана газоразрядная лампа, расположенная внутри охватывающего ее отражателя светового излучения, при этом ось лампы параллельна основанию осветителя. Газоразрядные лампы различных типов (импульсные, люминесцентные и др.) имеют более высокий, чем лампы накаливания, выход излучения в области 0,35-0,55 мкм (в 4-5 раз); для их работы не требуется повышенная температура колбы.

Существенными отличиями предлагаемого осветителя являются:
лампа выбрана газоразрядной;
лампа расположена внутри охватывающего ее отражателя светового излучения;
ось лампы параллельна основанию осветителя.

Все признаки предлагаемого устройства являются новыми по отношению к прототипу, существенной новизны не несут, но в совокупности дают технический результат, выражающийся в: равномерном облучении поверхности протяженных стоматологических объектов плоской конфигурации; повышении эффективности осветителя; снижении энергозатрат.

На чертеже дан пример конструктивного выполнения осветителя-фотополимеризатора настольного типа.

Осветитель содержит U-образную газоразрядную лампу 1; охватывающий ее замкнутый отражатель 2, выполненный из материала с высоким коэффициентом отражения света 0,9; светофильтр 3, хорошо пропускающий эффективное для фотополимеризации излучение (0,35-0,55 мкм) и поглощающий остальное излучение. В нижней части осветителя расположен соматологический объект 4, например, оттиск стоматологического изделия, выполненный на поверхности фотосенсибилизированного материала, заполняющего прозрачный контейнер 5; контейнер 5 установлен на подвижном основании 6, выполненном в виде выдвижного пенала. В непосредственной близости от камеры осветителя расположен энергетический отсек 7, содержащий элементы схем электропитания, зажигания и управления режимом работы лампы.

Работа осветителя; При включении лампы 1 ее оптическое излучение как прямое, так и отраженное стенками отражателя 2, проходит через светофильтр 3, а также прозрачный контейнер 5, и, попадая на поверхность стоматологического объекта 4, выполненного из сенсибилизированного к оптическому излучению материала, поглощается. Под действием коротковолновой компоненты поглощенного излучения фотосенсибилизированный материал полимеризуется и переходит из своего исходного состояния (пластичного, вязкого или полужидкого) в твердое, приобретая высокую механическую прочность. Необходимая для полного отверждения и полимеризации экспозиция обычно составляет 1-2 Дж/м², набор этой экспозиции производится в течение нескольких десятков секунд или, при импульсном режиме работы нескольких десятков импульсов.

Авторами изготовлен и испытан опытный образец осветителя с площадью основания 120 см², содержащий три прямых импульсных лампы ИНП 16/120, расположенных в плоскости, параллельной основанию осветителя, прямоугольный отражатель из кварцевой керамики, два торцевых отражателя из фторопласта и светофильтр из стекла СЗС-24, пропускающего полезное излучение и поглощающего вредные компоненты излучения ламп.

Испытания показали хорошую равномерность облучения поверхности основания размерами 100х120 мм: минимальная экспозиция отличается от максимальной не более чем на 20%
Выход полезного излучения в области λ= 0,35-0,55 мкм достигал 15-20% от общего излучения ламп, экспозиция полезного излучения составила 0,2 Дж/см² на один импульс.

В этих условиях отверждение образцов материала Luxcryl фирмы "PSP Dental" (Англия) толщиной 2 мм происходило за 4-5 импульсов, произведенных с интервалом 10 с; после одного импульса происходило отверждение поверхностного слоя материала на глубину около 0,5 мм.

Формула изобретения

ОСВЕТИТЕЛЬ ДЛЯ ФОТООТВЕРЖДЕНИЯ И ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, сенсибилизированных к оптическому излучению, содержащий источник оптического излучения и отражатель светового излучения, отличающийся тем, что источником оптического излучения выбрана газоразрядная лампа, расположенная внутри охватывающего ее отражателя светового излучения, при этом ось лампы расположена параллельно основанию осветителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1