專(zhuān)利名稱(chēng)：治療齲齒的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治療齲齒的方法和設(shè)備。概括地講，本方法涉及殺死牙齒內(nèi)或牙齒上與齲齒有關(guān)的細(xì)菌，然后密封治療區(qū)域防止再感染。
使用本發(fā)明的幾種情況包括1.預(yù)防牙科在密封前殺死牙齒裂縫內(nèi)和牙齒表面的細(xì)菌以及在修復(fù)填塞前殺死牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)表面的細(xì)菌。
2.在常規(guī)治療中，以常規(guī)方法預(yù)處理齲洞后，作為殺死齲變部位殘留細(xì)菌的一種方法。
3.使用牙本質(zhì)替代物充填齲變部位時(shí)最低程度的侵入技術(shù)。
牙釉質(zhì)中不含細(xì)胞，一旦被破壞將無(wú)法再生。一旦進(jìn)行性的脫礦化前沿到達(dá)牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的結(jié)合處，它將沿著牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的結(jié)合處橫向擴(kuò)展，致使一個(gè)更寬的前沿發(fā)生進(jìn)一步的脫礦化。牙本質(zhì)的結(jié)構(gòu)與牙釉質(zhì)不同，其具有一種鈣化的有機(jī)基質(zhì)。從幼年開(kāi)始的細(xì)胞活動(dòng)從牙髓到牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)結(jié)合處貫穿牙本質(zhì)。隨著年齡的增長(zhǎng)，這一結(jié)構(gòu)從牙本質(zhì)的外表面向內(nèi)，鈣化程度越來(lái)越高。
在發(fā)生齲齒的過(guò)程中，牙本質(zhì)首先脫礦化，然后是細(xì)菌侵入變性的牙本質(zhì)的階段。牙本質(zhì)內(nèi)的小管被擴(kuò)張，然后細(xì)菌可以停留在小管的內(nèi)腔內(nèi)。它們通過(guò)從牙釉質(zhì)外表面的單向擴(kuò)散過(guò)程獲取營(yíng)養(yǎng)。已經(jīng)確證，如果營(yíng)養(yǎng)被切斷，這些厭氧性的細(xì)菌將進(jìn)入休眠狀態(tài)或死亡。
常規(guī)的牙齒治療要求使用連接在高速渦淪機(jī)頭上的牙鉆接近病變處。這會(huì)使得實(shí)質(zhì)量的完好的牙組織被清除。例如，如果治療牙齒鄰間表面的齲變，為了接近蛀蝕部位并持續(xù)至接下來(lái)的修補(bǔ)階段，則牙齒的咬合面和鄰接的表面的一部分將被清除。齲齒的侵襲方式導(dǎo)致牙釉質(zhì)被逐漸破壞。這意味著在有負(fù)荷的情況下，牙釉質(zhì)將破碎并常常不得不被截短。
目前，有三種主要材料通常被用于修補(bǔ)病變牙齒牙科汞合金，合成樹(shù)脂以及玻璃態(tài)聚鏈烯酸酯粘合劑。使用金和陶瓷需要至少拜訪牙醫(yī)兩次，費(fèi)用也很高。當(dāng)牙齒損失量較多或者傳統(tǒng)的材料無(wú)法承受所施加的臨床負(fù)荷時(shí)，通常才使用這些材料。
在過(guò)去的一百多年中，一直使用牙科汞合金作為所選擇的材料，但由于環(huán)保、安全和審美的原因，目前，其使用受到了質(zhì)疑。然而，它仍然是大多數(shù)從業(yè)者認(rèn)為最方便使用的材料。牙科合成樹(shù)脂克服了審美方面的問(wèn)題并能夠承受中等程度的磨損，但其在填補(bǔ)后的收縮及其苛刻的技術(shù)要求和技術(shù)的敏感性意味著其填補(bǔ)時(shí)間大約是牙科汞合金的1.5倍。它還要求使用牙本質(zhì)粘合劑以減少邊緣滲漏。這一點(diǎn)又是技術(shù)敏感的。由于釋放和吸收氟化物而成為治療劑的玻璃態(tài)聚鏈烯酸酯粘合劑是一種易碎的材料。因此，已有的任何材料都不適于在口腔中通用。
所有的材料都要求以Black在1890年所描述的方式盡可能多地除去蛀蝕的部分。對(duì)發(fā)生感染的牙本質(zhì)的確認(rèn)依賴(lài)于X光照相、探通術(shù)以及視覺(jué)判斷。這些充其量都是很粗略的方法。可以肯定，在操作完成后，所有的孔穴內(nèi)都?xì)埩粲幸欢〝?shù)量的活細(xì)菌。未能密封或切斷細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)會(huì)導(dǎo)致蛀蝕的復(fù)發(fā)，最終將需要更換填充物。牙科汞合金修補(bǔ)的平均壽命為8年，合成樹(shù)脂的平均使用壽命為4年。如果外推至牙齒的壽命，這意味著至少需要更換牙科汞合金5或6次，對(duì)于合成物樹(shù)脂還需加倍。在每次更換填充物時(shí)，都將擴(kuò)大齲洞并且因?yàn)檫_(dá)到或超過(guò)了填充物材料的極限而增加失敗的風(fēng)險(xiǎn)。類(lèi)似地，由于剩余的牙齒組織減少，牙齒的結(jié)構(gòu)完整性降低，導(dǎo)致牙齒組織功能的衰竭。
一旦形成了通向齲變部位的通道，即使用一種光敏化合物，如光敏染料接種到齲變的牙本質(zhì)中。適當(dāng)?shù)墓饷魟?shí)例公開(kāi)在歐洲專(zhuān)利No.0637976中。細(xì)菌將吸收染料或其他光敏劑，一旦細(xì)菌被敏化，則使用具有特定波長(zhǎng)的光照射齲變部位。激光和染料之間的相互作用導(dǎo)致原子態(tài)氧的釋放并殺死細(xì)菌，這就是光動(dòng)力學(xué)治療的基礎(chǔ)。一旦細(xì)菌被殺死，即向齲變部位及其周?chē)摰V化的牙本質(zhì)注入一種就地聚合的牙本質(zhì)替代物。在光動(dòng)力學(xué)治療(PDT)完成后，可以在注入的樹(shù)脂組合物中加入氟化物以產(chǎn)生治療效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供了一種治療齲齒的方法，該方法包括下列步驟(a)接近齲齒的齲變部位；
(b)用一種光敏劑接觸齲變部位中的細(xì)菌；(c)通過(guò)將齲變部位暴露于光敏劑所吸收波長(zhǎng)的光下并使用一種允許照射齲變區(qū)域的光導(dǎo)纖維活化光敏劑，以殺死齲變區(qū)域的細(xì)菌；以及(d)向治療過(guò)的牙本質(zhì)中注入一種可聚合的密封或填充組合物并使該組合物固化。
由于按照本發(fā)明對(duì)齲變的治療包括去除最少量的牙組織，因此，通過(guò)刺穿細(xì)直徑的齲洞而形成通向齲變部位的通路。通過(guò)使用一種具有較小直徑并且其尖端的直徑低于1mm，優(yōu)選大約為800微米或以下的光學(xué)纖維實(shí)現(xiàn)齲洞內(nèi)光敏劑的活化。對(duì)于非常小的齲洞和組織，光學(xué)纖維尖端的最大橫向尺寸可以是400微米或以下，例如200微米。
許多類(lèi)型的齲變都可以方便地按照本發(fā)明進(jìn)行治療。這包括通過(guò)鉆出從牙齒表面到位于牙冠下面的齲變部位的孔道通路而接近齲變部位。本發(fā)明還可用于牙根齲的治療，密封縫隙，預(yù)先的修復(fù)操作以及治療填充物或人工牙冠下面再發(fā)生的齲齒。
因此，按照另一個(gè)方面，本發(fā)明包括在制造用于滅菌和密封齲齒齲變部位的材料中一套裝備部件的應(yīng)用，其中該齲變部位已通過(guò)機(jī)械去除病變牙本質(zhì)并形成一個(gè)齲洞而暴露，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種具有可進(jìn)入齲洞的形狀和尺寸的光學(xué)纖維，所說(shuō)的光學(xué)纖維可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上并且該激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收，并且所說(shuō)的光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部光反射層的遠(yuǎn)端部分并且該部分被塑造成實(shí)質(zhì)上各向同性地、并優(yōu)選均勻地圍繞齲洞傳播光線的形狀；以及(c)一種填充齲洞的密封劑或填充組合物。
本發(fā)明還包括在制造用于治療牙冠和齒根面的牙頸緣部位牙根齲的材料中，一套裝備的應(yīng)用，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上的光學(xué)纖維，并且所產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收，該光學(xué)纖維的遠(yuǎn)側(cè)末端沒(méi)有內(nèi)部反射層并且被塑造成能夠圍繞最高達(dá)360°的圓弧傳播光線的形狀，該光學(xué)纖維與用于在所述的牙頸緣將光線反射回來(lái)的反射面相關(guān)；以及(c)一種在使用光敏劑處理并暴露于來(lái)自光學(xué)纖維的光線之下后，用于密封暴露的牙本質(zhì)的密封或填充組合物。
本發(fā)明的又一個(gè)方面是在制造用于密封裂縫前預(yù)處理的材料的過(guò)程中，一套裝備的應(yīng)用，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種能夠近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上的光學(xué)纖維并且所產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收，該光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部反射層的基本上各向同性的遠(yuǎn)端末端，該末端的形狀和尺寸允許其沿著裂縫體系移動(dòng)以活化光敏劑；以及(c)一種能夠流入裂縫內(nèi)然后發(fā)生固化的密封劑組合物。
本發(fā)明還包括在制造用于治療在修復(fù)位置下面復(fù)發(fā)齲齒的材料的過(guò)程中，一種裝備的應(yīng)用，其中已經(jīng)通過(guò)從牙齒的表面到齲變位置刺穿一個(gè)孔道齲洞而暴露該修復(fù)位置，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種具有可進(jìn)入齲洞的形狀和尺寸的光學(xué)纖維，所說(shuō)的光學(xué)纖維可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生能夠被光敏劑吸收的波長(zhǎng)的激光裝置上，并且所說(shuō)的光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部光反射層的遠(yuǎn)側(cè)部分并且被塑造成環(huán)繞齲洞傳播光線的形狀；以及(c)一種填充齲洞的密封劑或填充組合物。
使用光敏劑和活化系統(tǒng)可以殺死與齲齒有關(guān)的細(xì)菌。光敏染料或其他光敏劑的濃度以及敏化時(shí)間恰好在執(zhí)業(yè)牙科醫(yī)生的臨床要求范圍內(nèi)。
光動(dòng)力學(xué)治療的總體效果已經(jīng)被證實(shí)限于牙齒組織的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且似乎對(duì)牙髓內(nèi)的細(xì)胞沒(méi)有影響。
光線在通過(guò)脫礦化或部分脫礦化的牙本質(zhì)的過(guò)程中，其衰減作用可以定量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光敏劑能夠滲入脫礦化的牙本質(zhì)中以及激光能夠穿過(guò)牙本質(zhì)的有效厚度。與傳統(tǒng)的方法相比，這些發(fā)現(xiàn)允許牙科醫(yī)生減少去除掉的牙本質(zhì)的量。
已經(jīng)確認(rèn)了一系列具有引入細(xì)孔的適當(dāng)性質(zhì)的樹(shù)脂，通過(guò)加入氟化物，可以提高其治療效果。為了密封和填充在本發(fā)明的實(shí)踐中所設(shè)想的細(xì)孔，設(shè)計(jì)了具有低粘度并且能夠流入細(xì)孔和裂隙內(nèi)的密封劑組合物。此類(lèi)密封劑組合物含有甲基丙烯酸四氫糠酯(THFMA)(或其衍生物)與一種或多種單和雙官能的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的混合物。在光敏處理后向齲洞內(nèi)或凹陷處注入密封劑組合物時(shí)，密封劑組合物應(yīng)具有足夠的流動(dòng)性。典型齲洞的直徑可以是大約500-1000微米。典型的粘度是0.6-1350厘泊。優(yōu)選的密封劑組合物含有一種由至少一種含有平均至少兩個(gè)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團(tuán)的樹(shù)脂與相對(duì)于該樹(shù)脂粘度較低的可共聚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯單體組成的混合物。優(yōu)選甲基丙烯酸酯單體是一種雜環(huán)的二甲基丙烯酸酯，例如THFMA。優(yōu)選樹(shù)脂為二甲基丙烯酸脲烷酯或二甲基丙烯酸縮水甘油酯，例如二甲基丙烯酸環(huán)氧酯。此類(lèi)組合物在與本專(zhuān)利同時(shí)提交的我們的共同審理中的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朜o.0000886.2(我方卷號(hào)DFX CaseC)中有詳細(xì)的描述。
已經(jīng)檢測(cè)了這些樹(shù)脂的生物可接受性并且已經(jīng)證實(shí)其具有與氧化鋅/丁子香酚具有類(lèi)似的生物適應(yīng)性，而后者是牙科國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)中生物適應(yīng)性的標(biāo)準(zhǔn)[TR7405]。適當(dāng)?shù)臉?shù)脂的詳細(xì)情況也在下文中給出。
在將光敏劑引入牙齒中的細(xì)孔以后，使用由激光器上的光學(xué)纖維所發(fā)出的能夠被光敏劑強(qiáng)烈吸收的適當(dāng)波長(zhǎng)的光活化光敏劑。所使用的波長(zhǎng)取決于光敏劑的吸收光譜。優(yōu)選使用甲苯胺藍(lán)O(鄰-甲苯胺)作為光敏劑，其最大吸收波長(zhǎng)范圍為600-700nm，特別是630-640nm?？梢允褂冒雽?dǎo)體激光器、鎵/砷化物和氦/氖激光器。激光可以是連續(xù)的或脈沖的。如果光線是脈沖的，優(yōu)選脈沖之間的間隔較短，例如一秒的一小部分至一秒，優(yōu)選大約1/2秒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，激光在齲洞內(nèi)均勻傳播而不是集中在一個(gè)小的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)是重要的。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一個(gè)方法是提供一種具有各向同性末端的光學(xué)纖維，例如，一種大致為球形的末端。形成此種末端的方法在美國(guó)專(zhuān)利No.5,073,402中描述。
實(shí)質(zhì)上，可以通過(guò)在光學(xué)纖維的末端模制或鑄造一種可固化的可傳輸光的組合物而方便地形成光傳輸?shù)哪┒?。可以通過(guò)將光學(xué)纖維浸入可聚合的組合物并固化附著的液滴，同時(shí)在一種不可混溶的液體中支持該液滴而形成球形末端?？梢酝ㄟ^(guò)沿光學(xué)纖維傳輸用于固化的適當(dāng)波長(zhǎng)的光而實(shí)現(xiàn)固化。適當(dāng)?shù)目删酆系慕M合物包括可光固化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯組合物，也包括那些在下文中描述的、作為適當(dāng)?shù)拿芊鈩┎牧系慕M合物。也可能需要在可聚合的材料中包含一種光散射物質(zhì)以增加在牙根管照射的均一性。但是，固化的末端應(yīng)對(duì)所選定具有敏化染料的波長(zhǎng)的光線透明或半透明。
可以通過(guò)在光導(dǎo)纖維的末端模制或鑄造所期望的形狀形成其他形狀的末端。
也可以通過(guò)在距離末端的一個(gè)短距離內(nèi)除去光學(xué)纖維的內(nèi)反射的外層，或者通過(guò)限制外層使其不會(huì)應(yīng)用于末端而形成各向同性的發(fā)光末端。
可以在一種單一劑量系統(tǒng)內(nèi)輸送光敏劑。牙本質(zhì)替代物將以與目前可獲得的牙本質(zhì)粘合劑類(lèi)似的方式發(fā)揮作用，牙本質(zhì)粘合劑滲入使用酸性脫礦劑而部分脫礦化的牙本質(zhì)中。牙本質(zhì)替代物將滲入到脫礦化的牙本質(zhì)中并實(shí)現(xiàn)密封。第二種功能是強(qiáng)化形成一種牙本質(zhì)型替代物的層，該替代物具有與牙本質(zhì)類(lèi)似的性能并支持密封通道齲洞的少量填充物。光敏劑通過(guò)使用與齲變部位接觸的液體或凝膠或清漆進(jìn)行填充，并使用光敏劑所吸收的適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射光敏化合物，用于對(duì)牙齒的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行消毒。液體、凝膠或清漆通常是含水的?？梢酝ㄟ^(guò)向光敏劑的水溶液中加入膠凝劑形成凝膠。適當(dāng)?shù)哪z凝劑包括親水聚合物，如纖維素衍生物和聚乙烯吡咯烷酮。作為選擇，可以加入增稠劑，如膠態(tài)二氧化硅(如Cabasil)，例如，加入的重量百分比最高為10％。在密封裂隙前的預(yù)處理或齲洞較淺時(shí)，凝膠特別有用。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，光敏劑和激光的組合可用于A)對(duì)所鉆出的齲齒齲變部位消毒或殺菌。
B)為治療或預(yù)防齲齒，殺滅牙齒結(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部的齲齒微生物。
本發(fā)明所使用的光敏劑對(duì)所設(shè)想濃度中的目標(biāo)微生物，特別是周?chē)慕M織通常是無(wú)毒的。然而，不要求光敏劑應(yīng)對(duì)微生物無(wú)毒。由于暴露的時(shí)間較短，使用對(duì)組織具有輕微毒性的化合物是可以接受的。
優(yōu)選所使用的光敏劑能夠吸收可見(jiàn)光譜中紅色端或者波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光線，因?yàn)檫@些波長(zhǎng)在病變周?chē)慕M織中具有更大的穿透能力。
優(yōu)選有效阻止與齲齒相關(guān)的革蘭氏陰性菌的光引發(fā)劑。它們是染料，其中，目前優(yōu)選的是苯甲胺藍(lán)O。作為選擇，也可以使用二磺化的酞菁氯化鋁、亞甲藍(lán)和天青藍(lán)氯化物。雖然染料可能是非特異性的，但它們可以被制成對(duì)齲齒病變內(nèi)的微生物具有特異性。
光引發(fā)劑的濃度和激光的功率相匹配以提供最大的組織穿透和細(xì)菌殺死率。染料的濃度范圍為0.00001％-0.1％。優(yōu)選濃度為0.001％-0.01％。
優(yōu)選激光照射光敏劑的時(shí)間為10秒至90秒，優(yōu)選的曝光時(shí)間是20-60秒，特別是20-40秒。
優(yōu)選激光功率在20至600mW之間，例如40至200mW，最優(yōu)選在40至150mW之間。
光敏劑溶液的濃度可能受到任何外來(lái)液體的影響，為抵消這種影響可以提高濃度。
為了改善或提高進(jìn)入被細(xì)菌感染的齲齒牙組織的光敏劑的比例并使其發(fā)揮最大的作用，可以與光敏溶液同時(shí)、在光敏溶液前或其后使用試劑。試劑可以是·使溶液的pH值等于或高于4.5，例如4.5至5的酸·滲透并除去有機(jī)/無(wú)機(jī)殘?jiān)乃帷駶?rùn)劑，如HEMA(甲基丙烯酸羥乙酯)和戊二醛·脫礦劑，例如EDTA磷酸氫二鈉類(lèi)型的螯合劑。
此類(lèi)物質(zhì)可以是檸檬酸、聚鏈烯酸和聚膦酸、磷酸、EDTA和HEMA或已知用于本技術(shù)領(lǐng)域的其他此類(lèi)酸。如果在光敏化處理的同時(shí)使用，EDTA和檸檬酸對(duì)細(xì)菌的殺死率會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在使用這些添加劑時(shí)，應(yīng)在使用光敏劑處理之前或之后使用并應(yīng)在使用光敏劑處理前用洗滌液沖洗。當(dāng)與光敏化處理同時(shí)使用時(shí)，膦酸，特別是pH值等于或高于4.5的緩沖液似乎具有對(duì)細(xì)菌殺死率的積極效果。
光敏化階段的另一種添加物是與染料的使用同時(shí)或在其之后使用的再脫礦化溶液。
適當(dāng)?shù)脑噭┯蒀auston BE和Newell Johnson NW在1982，BDJ152，9-11，Levine RS，Beech DR和Carton B在1977，BDJ，143，275-277或Pearse和Nelson在《齲齒研究》(CariesResearch)1988 22，362-370中所描述。
重要的一點(diǎn)是這些試劑不影響光敏化過(guò)程。特別應(yīng)避免使用自由基氧和單態(tài)氧清除劑作為添加劑。
可以使用注射器輸送光敏劑，例如，按照下文的描述，使用一種光學(xué)纖維穿過(guò)其中的單元?jiǎng)┝垦b置。
在細(xì)菌被殺死后，通過(guò)引入一種作為牙本質(zhì)替代物的樹(shù)脂密封牙齒上的孔洞，該牙本質(zhì)替代物將滲入到剩余的牙本質(zhì)結(jié)構(gòu)中，填充多孔結(jié)構(gòu)。樹(shù)脂填充材料可以是一種低粘度的、可注射的樹(shù)脂，通過(guò)光照或自動(dòng)聚合作用使該樹(shù)脂聚合。此外，該樹(shù)脂可以釋放氟化物。如果該樹(shù)脂是光聚合的，可以使用同樣的光學(xué)纖維將固化該樹(shù)脂的適當(dāng)波長(zhǎng)的光引入到孔洞中。密封劑的目的是將空氣從治療區(qū)域，如齲洞或凹陷處排除。
可以被用于密封牙齒中的孔洞的樹(shù)脂包括下列文獻(xiàn)中的樹(shù)脂PCT/GB92/02128PCT/GB98/00072US 5,172,763US 5,063,257EP 0356868GB 2107 341
US 5,520,725US 1,428,165WO 97/00065UK 1488 403US 4,267,097US 4,001,483殺死細(xì)菌后進(jìn)行密封是非侵害技術(shù)中的組成部分，因?yàn)檎峭ㄟ^(guò)這些方法減少了細(xì)菌的再感染?？梢允褂矛F(xiàn)有的牙科材料完成這一步。
優(yōu)選的材料可以具有適于應(yīng)用而變化的粘度。優(yōu)選的粘度范圍是0.33至1340厘泊。作為牙本質(zhì)替代物使用的材料，其粘度應(yīng)類(lèi)似于水的粘度并應(yīng)具有例如聚合后的抗彎強(qiáng)度在80至170Mpa范圍的機(jī)械性能。在聚合過(guò)程中的收縮將在0.5-4.5體積％的范圍。牙本質(zhì)替代物由一種樹(shù)脂的混合物制成，該混合物將提供適于預(yù)期應(yīng)用的粘度范圍。
這些材料可以是如上文所提到的專(zhuān)利中所敘述的二甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。優(yōu)選的配方是二甲基丙烯酸尿烷酯(UDMA)、二甲基丙烯酸雙酚A縮水甘油酯(BisGMA)和甲基丙烯酸四氫化糠酯(THFMA)的混合物?？梢园凑詹煌谋壤M成，優(yōu)選的組合物為50％的THFMA，33％的UDMA和17％的BisGMA。
該材料可以化學(xué)聚合或通過(guò)應(yīng)用特定波長(zhǎng)的光聚合?；诠夤袒谋┧狨セ蚣谆┧狨サ拿芊鈩┎牧贤ǔＳ刹ㄩL(zhǎng)為大約450-470nm的光固化。
不要求額外的外來(lái)能量(熱或光)的冷固化引發(fā)劑系統(tǒng)是諸如作為引發(fā)劑的過(guò)氧化苯甲酰和作為活化劑的N，N-二甲基對(duì)甲苯胺這樣的物質(zhì)。
優(yōu)選的光活化系統(tǒng)包括樟腦醌和一種胺。也可以使用其他活化系統(tǒng)。
引發(fā)劑的使用量應(yīng)以提供足夠的轉(zhuǎn)換水平和足夠的轉(zhuǎn)換率為宜。其通常使用量為單體混合物重量比的0.1％至12％之間。優(yōu)選值為單體混合物重量比的0.5％至5％之間。
在混合物中可以選擇性加入不同的添加劑，例如抗氧化劑、用作紫外光抑制劑和聚合抑制劑的穩(wěn)定劑、顏料和治療劑如抗生素、皮質(zhì)類(lèi)固醇和諸如金屬離子的其他醫(yī)療試劑。
下面的內(nèi)容說(shuō)明殺滅與齲齒相關(guān)的細(xì)菌所要求的條件。階段1對(duì)在鹽水懸浮液中的鏈球菌突變體的致命光敏化。
使用一系列濃度的甲苯胺藍(lán)O(TBO)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將這些濃度的甲苯胺藍(lán)O引入鏈球菌突變體的鹽水懸浮液中，然后使用附圖中所示的激光器照射。對(duì)一系列的功率密度和曝光時(shí)間進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)曝光時(shí)間和激光器功率密度以及染料濃度評(píng)價(jià)的詳細(xì)情況列在表1中。
表1
使用蒸餾水制備每種情況下的新鮮染料溶液。首先，將100μL鏈球菌突變體的鹽水懸浮液加入微量滴定板的微孔中。細(xì)菌來(lái)自鏈球菌突變體NCTC 10449，制備懸浮液以使細(xì)菌的濃度在108至109菌落形成單位(cfu)。[它們具有大約0.10的光密度]。然后輕微攪拌溶液進(jìn)行余下的實(shí)驗(yàn)。向其中加入100μLTBO或鹽水，鹽水作為對(duì)照。在加入染料30秒后，將各向同性的探針浸入懸浮液中并按照表1所示的曝光時(shí)間/功率密度組合范圍進(jìn)行照射。
用鋁箔纏繞微量滴定板每個(gè)孔的底部，以防止激光器的照射對(duì)與被處理孔相鄰的孔產(chǎn)生影響。
照射后，通過(guò)在胰蛋白胨大豆瓊脂上的活體計(jì)數(shù)確定每個(gè)孔中的存活細(xì)菌數(shù)量。從每個(gè)微孔中移出100μL液體并逐漸稀釋至十倍。然后在胰蛋白胨大豆瓊脂板上培養(yǎng)稀釋的懸浮液24小時(shí)。然后選定菌落形成單位密度在50-300cfu之間的培養(yǎng)板并檢查這些培養(yǎng)板上全部樣品的存活細(xì)菌。結(jié)果使用不同的激光器功率、曝光時(shí)間和染料濃度的組合實(shí)現(xiàn)不同的殺菌水平。這表明所要求的殺菌水平可以通過(guò)特定的激光器功率/曝光時(shí)間/染料濃度實(shí)現(xiàn)。存在著一個(gè)可能適合于臨床應(yīng)用的組合范圍。第1期30秒的曝光時(shí)間被任意地確定為檢驗(yàn)的基線值。激光器參數(shù)由儀器的輸出功率限定并選定80和15mW作為首次評(píng)價(jià)的外限。染料濃度為先前確定的用于滲透牙本質(zhì)的數(shù)值。
四個(gè)步驟的結(jié)果如下曝光時(shí)間為30秒步驟1最高染料濃度和最高激光器功率
這表明在該特定的曝光時(shí)間下，實(shí)質(zhì)上大量的細(xì)菌被殺死但總的殺死率還達(dá)不到99.9％。
步驟2最低染料濃度和最低激光器功率
這表明最低的激光器輸出功率和低染料濃度不能產(chǎn)生足夠的殺菌力。
步驟3最低染料濃度和最高激光器功率
這證實(shí)所要求的殺菌水平在該激光器功率和染料濃度下得以實(shí)現(xiàn)。
步驟4最高染料濃度和最低激光器功率
這表明最高染料濃度和最低激光器功率不能產(chǎn)生足夠的殺菌力。結(jié)論上述實(shí)驗(yàn)得出的明顯結(jié)論是，在最低染料濃度和最高激光器輸出功率下能夠獲得有效的殺菌力。在該激光器功率下提高染料濃度降低了殺菌率。從這些數(shù)據(jù)可以推斷，最高的染料濃度超出了所要求的濃度，并且在較低的濃度下能夠獲得更好的結(jié)果。這一點(diǎn)由步驟2和4所證實(shí)，其中雖然殺菌率不高，但較高的染料濃度產(chǎn)生較低的殺菌率。
然后使用不同的曝光時(shí)間和激光能量密度進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，試圖確定能夠被證實(shí)有效的組合范圍。為使表達(dá)清晰，結(jié)果按照增加曝光時(shí)間的順序公布。曝光時(shí)間10秒
上述結(jié)果被認(rèn)為不適合使用。由于提高所期望的殺菌率被認(rèn)為不足以實(shí)現(xiàn)而沒(méi)有使用更低的染料濃度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，而增加了曝光時(shí)間。曝光時(shí)間20秒
20秒的曝光時(shí)間實(shí)質(zhì)上產(chǎn)生了較高的殺菌率。在這里所測(cè)試的20μg/mL的染料濃度下，獲得了80％的殺菌率。曝光時(shí)間50秒
在低染料濃度和低激光器功率下，將曝光時(shí)間延長(zhǎng)到50秒。雖然不是全部但卻有大量的細(xì)菌被殺死。這表明該較低的染料濃度[5μg/mL]可能是可以應(yīng)用的下限。為實(shí)現(xiàn)全部殺死細(xì)菌，要求更高的激光器輸出功率和更長(zhǎng)的曝光時(shí)間。曝光時(shí)間60秒
當(dāng)在一定范圍的激光器功率和染料濃度下，將曝光時(shí)間延長(zhǎng)至60秒時(shí)，明顯可以看出一定范圍的染料濃度和激光器輸出功率殺菌率較高。很明顯，在這一時(shí)間間隔內(nèi)，獲得成功的109范圍內(nèi)的殺菌率的最低激光器功率是45mW。第2期在膠原蛋白基體中鏈鎖狀球菌突變體的致命光敏化在該研究部分中，設(shè)計(jì)使用膠原蛋白基體重復(fù)第1期的研究，以利用最初確定的激光器曝光時(shí)間確定膠原蛋白對(duì)光/染料濃度的影響。結(jié)果證實(shí)在膠原蛋白基體中，能夠?qū)崿F(xiàn)108-1010的殺菌率。方法本方法是對(duì)先前描述于《齲齒研究》(Caries Research)29192-197中方法的改進(jìn)。所選定使用的染料溶液是pH值被調(diào)整至5的水溶液。在本研究中沒(méi)有加入任何添加劑。由于在細(xì)菌懸浮液中的研究表明添加劑會(huì)降低光動(dòng)力學(xué)(PDT)過(guò)程的效果，因此，在本階段中沒(méi)有加入任何添加劑。這是將在下一期中進(jìn)一步評(píng)價(jià)的內(nèi)容。
將1009μL處理過(guò)的小鼠尾膠原蛋白和50μL鏈鎖狀球菌突變體懸浮液混合在一起并將溶液部分干燥過(guò)夜，形成具有膠凍狀稠度的栓形物。然后使用微量移液管將50μL TBO[光敏劑]注射入栓形物的中心。注意到染料溶液傾向于沿微量移液管尖端的面周?chē)蛏嫌坎⒃谒ㄐ挝锏捻敹诵纬伤?。這使得染料的分布相當(dāng)不均勻。目前，似乎還沒(méi)有任何方法能夠避免這一問(wèn)題，這也是對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的一個(gè)限制。這種染料的注入將染料的濃度有效地降低了4倍。[向150μl/mL的膠原蛋白/鏈鎖狀球菌混合物中加入40μl/mL會(huì)形成這種稀釋]。這相當(dāng)于10μL的總濃度。
注意到染料沒(méi)有很快地滲透到膠原蛋白基體中。因此，評(píng)價(jià)多個(gè)接觸時(shí)間以尋找最適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。過(guò)短的時(shí)間意味著栓形物內(nèi)的細(xì)菌可能沒(méi)有接觸到染料。這將意味著被殺死的細(xì)菌量下降。暴露于染料中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將導(dǎo)致“暗殺死”，此時(shí)光敏劑單獨(dú)已經(jīng)發(fā)揮了殺菌作用。為評(píng)價(jià)這種效果，研究了三種接觸時(shí)間30秒、3分鐘和1小時(shí)。
使用了三種照射時(shí)間30秒、60秒和180秒。所使用的激光器功率是80mW和60mW。
照射后，使用50ml 0.5mg/ml的1A型膠原酶處理膠原蛋白栓形物3小時(shí)，離析出存活細(xì)胞并使其能夠按照上述階段1中所描述的活體計(jì)數(shù)方法計(jì)數(shù)。
為評(píng)價(jià)光敏劑向栓形物內(nèi)的不良滲透，研究了一種切碎膠原蛋白栓形物使其成為多孔結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這被認(rèn)為比致密的膠原蛋白栓形物更類(lèi)似于齲變的牙本質(zhì)。結(jié)果采用60分鐘的初步接觸時(shí)間評(píng)價(jià)染料在密實(shí)的膠原蛋白栓形物中的滲透。
30秒的接觸時(shí)間使染料/激光的組合獲得了良好的殺菌率，染料本身對(duì)細(xì)菌沒(méi)有作用。不同的功率密度、照射時(shí)間和接觸時(shí)間的結(jié)果在下文中列出，同時(shí)還列出了所獲得的殺菌率和殺死比例。突出的數(shù)字表示所獲得轉(zhuǎn)折點(diǎn)的數(shù)字。膠原蛋白栓形物照射時(shí)間30秒染料濃度10μg/mL
照射時(shí)間60秒染料濃度10μg/mL
照射時(shí)間180秒染料濃度10μg/mL
很明顯，曝光時(shí)間超過(guò)30秒，在60和80mW的功率下均可獲得109數(shù)量級(jí)的殺死水平。在殺死比例上，隨著與細(xì)菌接觸時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。這證實(shí)了確保染料與細(xì)菌接觸的重要性。膠原蛋白栓形物代表了一種嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗皇嵌嗫捉Y(jié)構(gòu)的并且染料/細(xì)菌的接觸依賴(lài)于通過(guò)栓形物的質(zhì)密的固體物質(zhì)的擴(kuò)散率。
簡(jiǎn)言之，發(fā)現(xiàn)在30秒至3分鐘之間的染料接觸/停留時(shí)間是令人滿意的。通常優(yōu)選激光照射時(shí)間為30秒至180秒之間。
為了更接近地模擬齲齒病變，將膠原蛋白基體切碎。這提供了一種細(xì)菌仍然被限制在膠原蛋白之內(nèi)的多孔結(jié)構(gòu)。這與牙本質(zhì)發(fā)生穿孔的齲齒病變相類(lèi)似。該研究的結(jié)果列于下表。切碎的膠原蛋白
這證實(shí)，在這種介質(zhì)中使用較短的染料、細(xì)菌接觸時(shí)間和較短的激光曝光時(shí)間可以獲得高殺菌率。結(jié)論1)可以看出，使用TBO和下文所描述的激光器在細(xì)菌懸浮液和膠原蛋白基體中均可實(shí)現(xiàn)鏈鎖狀球菌突變體109的殺死水平。
2)膠原蛋白基體研究證實(shí)了染料和細(xì)菌之間接觸時(shí)間的重要性。
因此，在使用激光器治療前可能需要維持光敏劑與齲變部位在一個(gè)延長(zhǎng)的期間，如大約5分鐘或以上，優(yōu)選30秒至3分鐘內(nèi)接觸。在該期間內(nèi)，可以用光敏劑溶液沖洗齲變部位，以使細(xì)菌與新鮮的光敏劑溶液流接觸。
用來(lái)自拔除的人類(lèi)牙齒的牙本質(zhì)切片進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，在光敏化處理前用例如EDTA等脫礦化溶液預(yù)處理齲洞凹進(jìn)處是所期望的。使用EDTA，例如0.1摩爾濃度的水溶液即使進(jìn)行短暫的預(yù)處理，也充分地增加了激光能夠通過(guò)的距離。即使使用0.1摩爾濃度的EDTA或其他脫礦化溶液僅僅預(yù)處理牙本質(zhì)15秒，也會(huì)明顯地增加光傳播的深度以及染料的滲透。這個(gè)發(fā)現(xiàn)很重要，它使牙科醫(yī)生能夠確信擴(kuò)展至處理過(guò)的牙齒的牙本質(zhì)的裂隙中的細(xì)菌已經(jīng)被殺死。脫礦化處理對(duì)光傳播和染料吸收的影響用圖形表示在圖5中。脫礦化添加劑的作用似乎是自我約束的，因?yàn)樽罡叩拿摰V化區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上僅延伸至受齲齒病變影響的牙本質(zhì)的邊界。


了實(shí)施本發(fā)明方法的一種方式。
圖1是貫穿牙齒的截面示意圖，一根光學(xué)纖維被放入到鉆進(jìn)牙齒損壞內(nèi)層部分的孔洞中；圖1(a)是圖1中所示牙齒的俯視圖；圖2是以更大的尺寸表示的光學(xué)纖維和用于向齲洞中引入光敏劑和密封樹(shù)脂的導(dǎo)管的剖面圖；圖2(a)是安裝了光學(xué)纖維末端和用于向齲洞中引入光敏劑的導(dǎo)管的牙科機(jī)頭的剖面示意圖；圖3是與牙科機(jī)頭相連接的激光器外殼的透視圖；圖4是沿圖3中的x軸方向的視圖；以及圖5表示通過(guò)使用EDTA脫礦化增加光在齲變的牙本質(zhì)中傳播的效果的曲線。
首先使用一種細(xì)牙鉆或激光在牙齒1上鉆成一個(gè)通向齲變區(qū)域3的狹窄孔道2。在完成孔道后，向孔洞中引入一根可彎曲的光學(xué)纖維4，直至其末端5位于接近孔道封閉端的位置。該纖維形成通常的球形透明末端以確保沿纖維4向下傳送并在末端出現(xiàn)的光能夠圍繞齲洞3大體上均勻地散射。
例如使用注射器向孔道內(nèi)注入含有濃度為50μg/ml的甲苯胺藍(lán)水溶液的光敏劑。在允許大約1分鐘的接觸時(shí)間后，通過(guò)將光學(xué)纖維的始端與激光光源連接活化光敏劑，并在激光器功率為60mW和波長(zhǎng)為640nm的條件下照射齲洞3中的光敏劑60秒。通過(guò)這種處理實(shí)質(zhì)上完成了齲洞3內(nèi)部的殺菌，然后例如使用注射器使孔道內(nèi)充滿可固化的流動(dòng)的樹(shù)脂。所使用的組合物是50重量％的甲基丙烯酸四氫糠酯(THFMA)、33重量％的二甲基丙烯酸尿烷酯(UDMA)和17重量％的二甲基丙烯酸雙酚A縮水甘油酯(BisGMA)的混合物。這種樹(shù)脂是可光固化的，并在大約450-470nm的波長(zhǎng)下最有效地固化?？梢酝ㄟ^(guò)使用帶有光傳播末端的光學(xué)纖維引導(dǎo)激光固化該樹(shù)脂。光可以由發(fā)光二級(jí)管集中在470nm或150或200mW產(chǎn)生，曝光時(shí)間為5至30秒?？梢允褂门c實(shí)施殺菌步驟相同的光學(xué)纖維對(duì)樹(shù)脂施加光照射。然而，因?yàn)樗鶓?yīng)用的波長(zhǎng)不同，有必要使用不同的激光源。一旦完成固化，例如可以通過(guò)使用一種旋轉(zhuǎn)鋸條切斷光學(xué)纖維或簡(jiǎn)單地折斷并使上表面平滑。
圖2表示光學(xué)纖維的一種改進(jìn)，該纖維中結(jié)合了一種帶有光敏劑和樹(shù)脂容器的導(dǎo)管。在這種裝置中，光學(xué)纖維4穿過(guò)導(dǎo)管6。在遠(yuǎn)離被引入到牙齒中的最大長(zhǎng)度的位置有兩個(gè)容器7和8。容器7含有光敏劑，容器8含有未固化的樹(shù)脂。為了將光敏劑引入到齲洞中，牙科醫(yī)生擠壓容器7使膜10破裂，使得光敏劑在光學(xué)纖維和導(dǎo)管之間流動(dòng)并從導(dǎo)管的遠(yuǎn)端流出。一旦完成殺菌步驟，擠壓容器8。這使得樹(shù)脂從光學(xué)纖維和導(dǎo)管之間的縫隙流過(guò)并替代光敏劑填充孔道。然后按照上文的描述固化樹(shù)脂并切斷光學(xué)纖維和導(dǎo)管，密封處理過(guò)的齲齒區(qū)域。
圖2(a)表示圖1和圖2所示系統(tǒng)的改進(jìn)形式。機(jī)頭42帶有一個(gè)具有各向同性末端5的插入式光學(xué)纖維4。該纖維被作為機(jī)頭42中的搭扣配合被接收并選擇性通過(guò)機(jī)頭與在控制臺(tái)41中的激光光源連接。圍繞光學(xué)纖維的是一根中空管6。機(jī)頭內(nèi)含有分別充滿光敏劑染料和密封劑組合物的容器7和8。進(jìn)料管9和10將容器與導(dǎo)管6相連。容器可以是可擠壓的囊，使在向每個(gè)囊施加壓力時(shí)，染料或流體樹(shù)脂能夠按照要求注入到導(dǎo)管6中并因此進(jìn)入處理好的齲洞2或牙齒的凹進(jìn)處。優(yōu)選容器、纖維末端和導(dǎo)管是一次性的。
激光器控制臺(tái)和攜帶光學(xué)纖維的牙科機(jī)頭的一種更加先進(jìn)的模型表示在圖3和圖4中。圖3表示與牙科機(jī)頭42相連的激光器外殼41的透視圖。一根光學(xué)纖維43被安裝在將引入病人口腔中的機(jī)頭部件中。光學(xué)纖維43是一次性的“插入式”元件，其具有一個(gè)如上文關(guān)于圖1和圖2描述的各向同性末端。殼體41含有激光發(fā)生元件，其輸出端與機(jī)頭內(nèi)的可彎曲的重型光學(xué)纖維相連，纖維44的輸出端連接在一次性的纖維43上。殼體41中可以容納兩個(gè)激光光源，一個(gè)能夠發(fā)射用于實(shí)現(xiàn)光敏化處理的、波長(zhǎng)大約為670nm的激光，另一個(gè)能夠發(fā)射用于固化樹(shù)脂密封劑的激光?？梢园惭b光導(dǎo)管和分光鏡，使來(lái)自每個(gè)激光光源的光能夠選擇性地切換到末端43上。在實(shí)施光敏化處理后可以更換纖維末端，為固化樹(shù)脂密封劑，向機(jī)頭中插入一個(gè)新的末端。
圖4表示一個(gè)帶有用于對(duì)激光器功率和處理時(shí)間編程的觸摸屏46的控制面板45。為方便起見(jiàn)，該儀器可以被制成手提式并使用可再充電式電池。
下文說(shuō)明了應(yīng)用本發(fā)明的光動(dòng)力學(xué)療法(PDT)系統(tǒng)治療不同類(lèi)型齲齒的幾種方式。
1.使用或不使用新型樹(shù)脂的PDT可以被用于常規(guī)齲齒的治療。這里，可以按照常規(guī)的方式使用牙鉆和手持設(shè)備準(zhǔn)備齲洞。一旦感染了細(xì)菌的軟化齲齒被清除掉，向齲洞內(nèi)注入染料溶液并留置20至90秒，優(yōu)選20至40秒。除去過(guò)量的染料溶液并使齲洞的內(nèi)表面暴露在適當(dāng)波長(zhǎng)的光線下一段時(shí)間以活化光敏劑。曝光時(shí)間將在20和90秒之間，優(yōu)選曝光時(shí)間在30和60秒之間。功率密度的范圍在40和600mW之間，例如40至150mW，優(yōu)選40至80mW的范圍。光線的傳播系統(tǒng)將包括一根優(yōu)選在其末端帶有一個(gè)各向同性發(fā)射器的光學(xué)纖維棒。這將提供一種均勻照射處理過(guò)的齲洞內(nèi)表面的方法。增強(qiáng)與殘留在牙齒的礦化部分內(nèi)的細(xì)菌接觸并保證光敏劑發(fā)揮最大作用的優(yōu)選處理方法是使用打開(kāi)牙本質(zhì)小管的溶液。這些溶液是如上文所描述的酸、脫礦化試劑和濕潤(rùn)劑。
可以使用常規(guī)的修復(fù)試劑或者，作為選擇可以使用新型樹(shù)脂作為基底修復(fù)齲洞。這可以通過(guò)首先使用樹(shù)脂溶液，然后使用填充形式的樹(shù)脂而實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@將提供一種可模塑的糊狀物。優(yōu)選在填塞后使用適當(dāng)波長(zhǎng)的光聚合樹(shù)脂并提供密封。作為選擇，也可以進(jìn)行自聚合。材料的外膜可以是常規(guī)的修復(fù)劑。
2.用于治療齲齒的PDT/樹(shù)脂這里，發(fā)現(xiàn)病變發(fā)生在牙冠的牙頸緣和齒根面上。齲變部位通常面積很大但相對(duì)較淺。首先使用光敏劑處理齲變部位。光敏劑可以是溶液或凝膠形式并使用諸如刷子或凝膠涂抹器等適當(dāng)?shù)墓ぞ呤蛊溥M(jìn)入齲變部位。暴露時(shí)間在20-90秒之間。然后將齲變部位至于適當(dāng)波長(zhǎng)的光線之下照射30-90秒。所使用的功率密度的范圍在40-600mW，例如大約40-100mW。為促進(jìn)齲變部位的曝光，各向同性的末端可以穿過(guò)一個(gè)具有內(nèi)層反射面的條帶。這適合于病變的表面并將光線反射回到齲變部位的表面。這種基體會(huì)具有類(lèi)似于牙齒表面的形狀和構(gòu)造。通過(guò)使用上文所描述的溶液可以再一次提高齲變部位對(duì)染料的吸收。在暴露于光敏劑和光線之下以后，向齲變部位的表面涂抹一種低粘度的樹(shù)脂并使其進(jìn)入齲變部位。優(yōu)選使用適當(dāng)波長(zhǎng)的光使樹(shù)脂在填塞后聚合并提供密封。作為選擇，也可以進(jìn)行自動(dòng)聚合。
3.PDT/樹(shù)脂作為裂縫密封劑
PDT可以作為常規(guī)裂縫密封劑的添加劑使用。在使用常規(guī)樹(shù)脂前，使用35％的磷酸浸蝕裂縫15-30秒。在10-40秒之間的期間內(nèi)，將溶液形式的光敏劑應(yīng)用于裂縫體系。除去過(guò)量的溶液并使用帶有各向同性末端的光學(xué)纖維棒以適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射裂縫。沿裂縫體系拉出各向同性末端。暴露后，用裂縫密封劑涂覆裂縫，然后使用適當(dāng)波長(zhǎng)的可見(jiàn)光光源聚合裂縫密封劑。
4.PDT作為常規(guī)預(yù)修復(fù)工作添加劑普遍接受的一個(gè)觀點(diǎn)是，在齲洞或牙冠的任何預(yù)處理之后，仍然存在著大量污染牙本質(zhì)表面的細(xì)菌。在粘固牙冠和橋接之前清除這些細(xì)菌能夠降低在修復(fù)位置下面復(fù)發(fā)齲病的風(fēng)險(xiǎn)。使用PDT將通過(guò)殺死標(biāo)本表面的細(xì)菌降低該風(fēng)險(xiǎn)。使用光敏劑涂覆牙冠標(biāo)本并留置10-40秒。然后將標(biāo)本置于適當(dāng)波長(zhǎng)的光線下照射以活化光敏劑。照射時(shí)間為20-90秒，優(yōu)選20-60秒，功率密度為40-80mW?？梢酝ㄟ^(guò)在標(biāo)本上放置一種內(nèi)表面涂有反射材料的罩而增強(qiáng)照射。光學(xué)纖維的輸出末端被穿過(guò)罩和反射表面放置，與各向同性末端一同使用，向標(biāo)本表面提供均勻的照射。在曝光后，可以按照常規(guī)的方式粘固牙冠。同樣，通過(guò)使用上文所引用的化合物事先處理標(biāo)本可以增加對(duì)光敏劑的吸收。
5.對(duì)修復(fù)位置下面復(fù)發(fā)齲齒的治療PDT和新型樹(shù)脂被用于治療在修復(fù)位置下面復(fù)發(fā)的齲齒。一旦診斷出病變，即通過(guò)從牙齒的表面到齲變部位切割出一條孔道形成通路。這可以使用常規(guī)設(shè)備，如小型球鉆(直徑為0.8mm)完成。光敏劑沿孔道注射入齲齒齲變部位。暴露時(shí)間為20-90秒。在暴露于光敏劑后，將各向同性的探針沿孔道引入。使用適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射該區(qū)域20-90秒。使用40-150mW功率密度的曝光時(shí)間為20-60秒。可以事先使用使牙本質(zhì)脫礦化和使膠原蛋白再水合的化學(xué)試劑提高光敏劑的吸收和滲透。然后將新型樹(shù)脂沿通路孔道注入并通過(guò)使用適當(dāng)波長(zhǎng)的光或自動(dòng)聚合實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的就地聚合。
權(quán)利要求
1.在制造用于滅菌和密封齲變部位的材料的過(guò)程中一套裝備的應(yīng)用，其中該齲變部位已通過(guò)機(jī)械清除病變牙本質(zhì)并形成一個(gè)齲洞而暴露，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種其形狀和尺寸允許進(jìn)入齲洞的光學(xué)纖維，所說(shuō)的光學(xué)纖維可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上并且該激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收，所說(shuō)的光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部光反射層的遠(yuǎn)端部分并且該部分被塑造成圍繞齲洞傳播光線的形狀；以及(c)一種用于填充齲洞的密封劑或填充組合物。
2.權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中密封劑或填充組合物是一種可光固化的組合物。
3.權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其中的密封劑或填充組合物具有低粘度，以使該組合物能夠被注射入齲洞。
4.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其中的裝備部件包括選自酸、濕潤(rùn)劑和脫礦劑的物質(zhì)，該物質(zhì)用于為在使用光敏劑處理齲變位置之前打開(kāi)牙本質(zhì)小管而處理齲洞。
5.在制造用于治療牙冠和齒根面的牙頸緣部位的牙根齲的材料過(guò)程中一套裝備的應(yīng)用，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上并且所產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收的光學(xué)纖維，該光學(xué)纖維的遠(yuǎn)側(cè)末端沒(méi)有內(nèi)部反射層并且被塑造成能夠圍繞360°的圓弧傳播光線的形狀，該光學(xué)纖維與用于在所述的牙頸緣將光線反射回來(lái)的反射面相關(guān)；以及(c)一種在使用光敏劑處理并暴露在來(lái)自光學(xué)纖維的光線之下后，用于密封暴露的牙本質(zhì)的密封或填充組合物。
6.權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其中所述的反射面包括一個(gè)具有反射面的條帶并且光學(xué)纖維的末端貫穿所說(shuō)的條帶。
7.在制造用于密封裂縫前預(yù)處理的材料過(guò)程中一套裝備的應(yīng)用，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種能夠近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上并且所產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑吸收的光學(xué)纖維，該光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部反射層的基本上各向同性的遠(yuǎn)端末端，該末端的形狀和尺寸允許其沿著裂縫體系移動(dòng)以活化光敏劑；以及(c)一種能夠流入裂縫內(nèi)然后被固化的密封劑組合物。
8.在制造用于治療在修復(fù)位置下面復(fù)發(fā)齲齒的材料過(guò)程中一套裝備的應(yīng)用，其中已經(jīng)通過(guò)從牙齒的表面到齲變位置刺穿一個(gè)孔道齲洞而暴露該修復(fù)位置，該裝備的組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種其形狀和尺寸能夠進(jìn)入齲洞的光學(xué)纖維，所說(shuō)的光學(xué)纖維可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生能夠被光敏劑吸收的波長(zhǎng)的激光裝置上，所說(shuō)的光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部光反射層的遠(yuǎn)側(cè)部分并且被塑造成環(huán)繞齲洞傳播光線的形狀；以及(c)一種用于填充齲洞的密封劑或填充組合物。
9.用于治療齲齒病變的一套裝備，其組成部件包括(a)一種可流動(dòng)的光敏劑；(b)一種其形狀和尺寸可以進(jìn)入齲洞或發(fā)生齲變的凹陷處的光學(xué)纖維，所說(shuō)的光學(xué)纖維可以近側(cè)地連接到產(chǎn)生激光的裝置上并且該激光的波長(zhǎng)能夠被光敏劑強(qiáng)烈吸收，所說(shuō)的光學(xué)纖維具有一個(gè)沒(méi)有內(nèi)部光反射層的遠(yuǎn)端部分并且該部分被塑造成圍繞凹陷處或齲洞壁傳播光線的形狀；以及(c)一種被引入到齲洞或凹陷處并且在固化后形成氣密性密封的密封劑或填充組合物。
10.權(quán)利要求9的所述的一套裝備，其中的密封劑或填充組合物是可光固化的并且具有低粘度。
11一種治療齲齒的方法，該方法包括下列步驟(a)接近齲變部位；(b)用一種光敏劑接觸齲變部位；(c)通過(guò)將齲變部位置于光敏劑所吸收波長(zhǎng)的光線下活化光敏劑，使用光學(xué)纖維照射齲變部位以殺死齲變部位的細(xì)菌；以及(d)將可聚合的密封或填充組合物注入處理過(guò)的牙本質(zhì)中并使該組合物固化。
12.權(quán)利要求1所述的方法，其中的光學(xué)纖維具有實(shí)質(zhì)上各向同性的末端，使其能夠在最高達(dá)360°的圓弧內(nèi)照射齲變區(qū)域。
13.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中通過(guò)刺穿一個(gè)直徑小于800微米的孔道接近齲變部位。
14.權(quán)利要求11至13任一項(xiàng)所述的方法，其中在活化光敏劑和激光前，維持齲變部位在一個(gè)延長(zhǎng)的期間內(nèi)與光敏劑接觸。
全文摘要
本發(fā)明所描述的治療齲齒的方法包括以下步驟:接近齲變部位,用一種光敏劑接觸齲變部位,通過(guò)將齲變部位暴露于其波長(zhǎng)被光敏劑吸收的光線之下活化光敏劑,使用光學(xué)纖維照射齲變區(qū)域以殺死齲變區(qū)域的細(xì)菌以及將可聚合的密封或填充組合物注入處理過(guò)的牙本質(zhì)中并使所說(shuō)的組合物固化。
文檔編號(hào)A61L2/16GK1350444SQ0080733
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2000年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月16日
發(fā)明者戴維·科比特·漢密爾頓, 邁克爾·約翰·科利斯, 吉爾·安·威廉斯, 加文·約翰·皮爾森, 戴維·約翰·克萊門(mén)茨, 邁克爾·威爾遜 申請(qǐng)人:登弗泰克斯有限公司