JP4141855B2 - Light irradiation device for dental photopolymerization type composite resin - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科治療に用いられる歯科用光重合型コンポジットレジンの光重合触媒の特性に合わせて選択された特定の波長の照射光を照射することにより照射対象である歯科用光重合型コンポジットレジンを良好に重合硬化させることができる歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
歯科用光重合型コンポジットレジンは、近年における性能の向上などと相俟って、天然歯との違和感のない形態の付与の容易さ(操作性)や天然歯に近い色調が得られること(審美性)に優れるなどの点から、臨床家の間で大きな需要を獲得してきている。このような需要の高まりは、歯科用光重合型コンポジットレジンそのものの高性能化をもたらすばかりでなく、この材料を用いるための周辺機器の発達をも促してきている。
【0003】
これまでは、患者の口腔内の歯牙に充填された歯科用光重合型コンポジットレジンを重合硬化させるための光照射装置として、外形が恰もヘアドライヤーのような形状をしておりその内部に光源であるハロゲンランプ又はキセノンランプが収納され、対象となる歯牙に充填されている歯科用光重合型コンポジットレジンに照射する光を導くために透明な素材で形成されている円柱状のライトガイド(一般的にはグラスファイバーを束ねたものが用いられている)がその先端に装着できるようにしたものが用いられてきている。
【0004】
従来の光照射装置が、このような構成とならざるを得なかったのは次のような理由による。
先ず、歯科用光重合型コンポジットレジンを重合硬化させるための必要十分な光を得られる光源としては、ハロゲンランプやキセノンランプが最も適当であったことである。しかし、これらの光源はその点灯時に大量の熱も合わせて発生させてしまうので、冷却させなければランプ自身の寿命ばかりでなく装置自体も損傷させてしまうことになる。
【0005】
従って、冷却用ファンを用いた送風による光源の冷却機構が必須であるから光照射装置は或る大きさ以下にはなり得ないし、当然のことながら消費電力が大きいから電線を用いての電気の供給を受けざるを得ないという制約条件があり、加えてこの光源の大きな消費電力を賄うために大きなトランスが必要となるなど、目的とする機能を備えさせるためには周辺機能パーツの収納や配置をも考慮しなければならなかったのである。
【0006】
これ故に、ハロゲンランプやキセノンランプを光源として用いた光照射装置では、その使い勝手を向上させるために装置を小型化することや、騒音を発する冷却用ファンを不要にすることでこの騒音による苦痛を患者に与えることを無くすことや、更にコードレス化して光源に電気を供給する電線による治療作業への弊害を無くすことや、ライトガイドの長さを自由に選択することを可能とすること(ライトガイドの長さが短いと熱風となった冷却用の風が患者の顔面に直接吹きつけられてしまう虞があるため、或る一定の長さ(距離)が確保されていなければならない)ができないため、軽量で操作性に優れた光照射装置となすことが機構的にも不可能な状況になっていたのである。
【0007】
ところで、現在多用されている歯科用光重合型コンポジットレジンを光重合させるためには、光重合触媒としてカンファーキノンと3級アミンとの組合わせが最も多く用いられている。そして、このカンファーキノンの特性が多くの研究者の研究努力の成果として明らかになった。即ち、カンファーキノンが感応する光波長域が470nmをピークとしてその前後20〜30nmの範囲の光を最も効率良く吸収することが判ったのである。そしてこの波長域は可視光であり、しかも青色の領域の光である。
【0008】
一方、光源として用いられている例えばハロゲンランプは350〜800nmの広範囲な光波長域の光を発光しているので、この光の中から歯科用光重合型コンポジットレジンの光重合に必要な波長の光を波長選択フィルターを介在させることで取り出し利用していたのである。この時、この波長選択フィルターの使用によりその光の強度(明るさ)は約1/10程度に減衰してしまうとも言われている。そして、このハロゲンランプは通常の使用でも光量の低下が著しい(約25時間で60〜70%となってしまう)ばかりでなく、寿命がそれほど長い(約50時間とされている)とは言えない。更に、その点灯時には大きな負荷となる過渡電流が流れるために点滅に弱い、即ち、ランプが点滅する都度、自らの寿命を縮めてしまうという欠点もある。これ故に、歯科用光重合型コンポジットレジンに完全な光重合を行わせるためにはランプ寿命や使用状態に常に留意していなければならなかったのである。
【0009】
ところが、平成6,7年ころから青色の光を発するLEDが開発されたことを受けて、このLEDを光照射装置に組み込んで使用するための様々な工夫や提案がなされてきている。その代表的な例としてピーク発光波長が430〜480nmの範囲にある複数の発光ダイオードと、これら発光ダイオードの光を集光する光学系手段と、この光学系手段で集光された光を出力する光照射手段とによって構成した「光重合型レジン硬化用光源装置」(例えば、特許文献1参照。)があり、学会における研究文献(例えば、非特許文献1参照。)としても発表されている。
【0010】
これらの研究文献等を受け、更にLEDの性能の高まりにより、実際に高輝度青色LEDを用いた光照射装置が製品として国内外の各社から販売され、実際の臨床の場でも使用されるようになってきている。これらの製品のカタログには、前述したような光源がランプであるが故に解決できなかった技術的課題を一掃したことが謳われている。つまり、小型軽量であり、コードレスであり、消費電力が少なく、静音であり、そして光源の寿命が半永久的であるなどの利点である。このように歯科用光重合型コンポジットレジンを光重合させるための光照射装置は急速な進歩発展を遂げてきている。
【0011】
【特許文献1】
特許第2979522号公報
【非特許文献1】
日本歯科保存学会雑誌第39巻第1号,藤林ら,「青色発光ダイオードを応用した照射器に関する研究」
【0012】
その一方で、光重合される歯科用光重合型コンポジットレジンは、全く変わっていないのである。つまり、光重合用の触媒としてはカンファーキノンと3級アミンとの組合わせがそのまま採用され続けているのである。ところがこのカンファーキノンには、その特有の性質として、その色調が黄色である(健全な天然歯は黄色みがかっているから好ましい)ものの、光照射により重合硬化後はその黄色みが薄まってしまい、加えて経時的な変化として更に残った黄色みも薄まってゆくことが挙げられる。従って、審美歯科の観点から苦労して色合わせを行っても、重合硬化した段階で既に色が違ってしまうという欠点がある。
【0013】
また、3級アミンとの組合わせで用いられているため、材料の保存性があまり良くない(未使用の歯科用光重合型コンポジットレジンが経時変化により変質してしまう虞がある)というような欠点もある。このような欠点に対応するために、新たな光重合開始助剤による歯科用光重合型コンポジットレジンの開発・研究が待たれていた。
【0014】
ところで、前述した光源として高輝度青色LEDを搭載した光照射装置を使用している臨床家からは、別な不満の声が上がっている。それは、以前のハロゲンランプによる光重合に比べ、高輝度青色LEDによる光重合は歯科用光重合型コンポジットレジンの硬化深度(重合硬化が十分に行われた表面からの深さ)が浅く未重合部分が多くて、維持という観点から歯牙に対する補綴物としての信頼性に欠けるということである。つまり、治療後短期間で歯牙から脱落してしまう現象が多発しているのである。
【0015】
また、前述したカンファーキノンの褪色(本来持つ黄色が褪せてしまう)に対応するため、近年光重合開始剤として光重合開始助剤を必要としないアシルフォスフィンオキサイド[商品名:ルシリンTPO(BASF社製)等がある]を用いた歯科用光重合型コンポジットレジンが開発され、この光重合開始剤は無色透明であるため審美的な色合わせが容易(レジンの本来の色のみでの測色が可能であり、褪色がない)になるから、イメージ通りの色に仕上がることになる。そして、この光重合開始剤は、感応する光波長域が470nmをピークとしたカンファーキノンとは異なり、感応する光波長域が380nmをピークとしている材料である。
【0016】
しかしながら、現在市販されているLEDを光源として使用している歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置は全て、カンファーキノンにのみに対応する目的で設計されているので、発光波長として450〜490nmにピークのある青色光線放射LEDのみを使用しているため、前述したような歯科用光重合型コンポジットレジンの硬化深度が浅く未重合部分が多いという欠点や、近年新たに開発された光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンには使用できないという欠点を解消できないのである。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置が有する欠点を解消し、光重合触媒としてカンファーキノンと3級アミンとの組合わせを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンを光照射により効率良く完全に重合硬化させることができるばかりでなく、新たに開発された光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンも光照射により重合硬化させることができる多用途型の歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置を提供することを課題とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究の結果、光重合触媒としてカンファーキノンと3級アミンとの組合わせを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンに未重合部分が残ってしまう現象が発生するのは、カンファーキノンの感応する光波長域が470nmをピークとしてその前後20〜30nmのみに対応した高輝度青色LEDのみを用いていることに由来しているのではないかと推測し、他の波長域の光を発する様々なLEDを組み合わせて硬化深度がどのようになるかの確認実験を行った処、発光波長として370nm以上410nm未満の波長にピークを有する近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDと組み合わせると非常に好ましい結果を得ることができ、且つこの近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDから発光される光は新たに開発された光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンを光照射により重合硬化させるのにも応用できることを究明して本発明を完成したのである。
【0019】
即ち本発明は、光源として、発光波長が450nm以上490nm以下の波長にピークを有する青色光線放射LEDと、発光波長が370nm以上410nm未満の波長にピークを有する近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDとの2種類のLEDとが配備されており、少なくともこれら2種類のLEDを同時に点灯させるためと近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDのみを点灯させるためとの切換えスイッチが設けられていることを特徴とする歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置である。
【0020】
また、このような歯科用光重合型レジン用光照射装置において、光線放射LEDの点灯時間を複数の予め設定された時間から選択するスイッチ及び/又は任意の時間に設定可能な時間設定スイッチが設けられていれば、複数のメーカーが各々販売する歯科用光重合型コンポジットレジンの光照射の指定時間に予め合わせて光を照射することが可能になるから手間を軽減できたり歯科用光重合型コンポジットレジンの使用量に合わせて照射時間を設定できて好ましいことも究明したのである。
【0021】
また、このような歯科用光重合型レジン用光照射装置において、特定波長以下の紫外線を遮断するためのフィルターが光線放射LEDと光照射口との間に配備されていれば、発ガン作用があるから人体に有害とされている不都合な短波長の紫外線を効果的且つ確実に除去できて好ましいことも究明したのである。
【0022】
更に、このような歯科用光重合型レジン用光照射装置において、青色光線放射LEDと近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDとの出力の比が9対1〜5対5であることが、光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンのみならず、カンファーキノンと3級アミンの組合わせを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンを光照射により重合硬化させる際に未重合部分が残ってしまうという不都合を解消して完全な重合硬化物を得ると共に光の照射時間も短くて済むようになるので好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置の実施例について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。
【0024】
図1は本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置の1実施例の構成を説明する断面説明図、図2は図1に示した本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置を充電用スタンドに載置した状態を示す斜視説明図、図3は本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置の電気回路の概略構成を説明するブロック回路図、図4は本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置に用いられるLEDの発光スペクトル特性を説明するスペクトル特性説明図である。
【0025】
図面中、1は、人が手で把持し易いように先端部1aが先細りのテーパ状でその最大径が約35〜45mm程度の略円柱状の光照射器本体である。この光照射器本体1は、使用者に重さによる負担を強いることがないように軽量化するため、全体が樹脂で成形されていても、重心位置によるバランスやデザインの都合から軽量合金で形成されていてもよい。
【0026】
2は、その後端部が光照射器本体1の先端部1aのほぼ中央に穿設されている光照射口である挿入孔に挿入される、光伝送損失のほとんどないグラス製光ファイバー又はプラスチック製光ファイバーなどの光透過製ファイバーを束ねて一体となしたライトガイドである。そしてこのライトガイド2の先端側は口腔内の歯牙3に補綴物として充填されている歯科用光重合型コンポジットレジン3aに光を照射し易くするため、図示してあるように若干湾曲されていることが好ましい。また、口腔内の照射対象となる歯牙3の部位に合わせて長さの違うライトガイド2が複数本用意されていると、使用者にとって使い勝手が向上するので好ましい。
【0027】
4は、光照射器本体1内に収納されている制御回路である。この制御回路4は、図1に示すように基本的には光照射器本体1の後端に配備されているメインスイッチ4aによりON/OFF制御が行われる。また、後述する各スイッチの操作・設定を受けてこの制御回路4が、後述する光線放射LED5,6の点灯時間を制御したりその設定された点灯時間を表示したりすることを行うようにされており、この他、制御回路4内に予め光照射器本体1内に内蔵されている後述するバッテリー9の電力の残量を示すような回路を組み込んでおいてもよいことは言うまでもない。
【0028】
5は、光照射器本体1内に収納されていてその軸心近傍にまとめて5〜9個程度配備されている発光波長が450nm以上490nm以下の波長にピークを有する青色光線放射LEDであり、現在の市場において広く使用されている高輝度光線放射LEDの使用が好ましい。
【0029】
6は、上記青色光線放射LED5の周囲に位置して4〜10個程度配備されている発光波長が370nm以上410nm未満の波長にピークを有する近紫外線及び/又は紫色光線放射LEDであり、冷蔵庫やエアコンなどに配備された光触媒を担持した抗菌・脱臭用部材への照射用として広く使用されている近紫外線及び/又は紫色光線放射型LEDの使用が好ましい。
【0030】
歯科治療における通常の術式では、照射対象となっている歯牙3の表面(充填された歯科用光重合型コンポジットレジン3a)から1mm〜2mm離して用いられている。また、本発明に係る光照射装置の利用対象である光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジン及びカンファーキノンと3級アミンとの組合わせを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンに光照射させた場合には、従来の光重合触媒としてカンファーキノンと3級アミンとの組合わせのみを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンに光照射させた場合に比べて重合硬化反応が急激に起きるから、近紫外線及び/又は紫色光線放射の出力は小さくても目的を達することができる。従って、総量として青色光線放射LED5から放射される光の出力と近紫外線及び/又は紫色光線放射LED6から放射される光の出力との比は、9対1から5対5程度あれば十分である。
【0031】
即ち、本発明に係る光照射装置を用いて前述したような2種類の光重合触媒を用いた歯科用光重合型コンポジットレジンを重合硬化させる場合には、青色光線放射LED5と近紫外線及び/又は紫色光線放射LED6との光の出力は、その総量の比として9対1〜5対5程度にされていると、従来のLED光照射装置を用いた場合に生じる歯科用光重合型コンポジットレジンに未重合部分が残ってしまうという不都合を解消して完全な重合硬化物が得られるばかりでなく、光の照射時間も短くて済むようになるので好ましい。
【0032】
また、図示はしていないが、本発明に係る光照射装置の被照射対象である歯科用光重合型コンポジットレジン3aの種類によっては、長波長(緑色ないしは赤色)側の光線を受けて暖められた状態(長波長側の光には照射を受けた物体を暖める効果があることが知られている)で重合硬化がより進む製品もあるので、青色光線放射LED5の配置領域に数個の緑色及び/又は赤色の光線を発するLEDを配備していてもよい。この場合には、緑色及び/又は赤色の光線を発するLEDを光の出力総量の約10%を占める程度に用いることで所期の目的を達成することができる。光照射器本体1内に配備されているLEDの構成を、以上において述べたようになすことにより、歯科用光重合型コンポジットレジン3aの重合・硬化用として信頼性の高かったハロゲンランプの発光波長特性の良いところ取りをすることも可能である。
【0033】
7は、光照射器本体1の全長の半分よりやや前寄りに位置する外周側面に配備されており、少なくとも青色光線放射LED5と近紫外線及び/又は紫色光線放射LED6とを同時に点灯させるためと近紫外線及び/又は紫色光線放射LED6のみを点灯させるためとの切換えスイッチである。この切換えスイッチ7を操作することにより、歯牙3への充填などの補綴物として使用されている歯科用光重合型コンポジットレジン3aの特性に合わせた光の照射を行うことができるようになる。また、この切換えスイッチ7の操作でどのような波長の光が照射されるようになっているのが判別できるような表示部を光照射器本体1の所定の位置に設けておくことが好ましい。
【0034】
8は、切換えスイッチ7に隣り合うようにして光照射器本体1に配備されており、前記光線放射LED5,6の点灯時間を制御するために予め設定されている時間(例えば、5秒,10秒,20秒及び40秒の4種)から任意に選択するための時間設定スイッチである。この例の場合、時間設定スイッチ8を押圧する回数に応じて、前述した4種の時間を適宜組み合わせることで標準外の新たな時間を設定すること(例えば、5秒と10秒とを組み合わせて15秒の点灯時間を設定する)が可能にされていてもよく、選択された時間又は設定された時間が光照射器本体1の後端の外周に配備されている4個の時間表示用LED8aの点灯や点滅により表示されるようになっている。
【0035】
9は、光照射器本体1内の後側に収納されているバッテリーであり、このバッテリー9内に蓄えられた電力により制御回路4が動作すると共に光線放射LED5,6の点灯用の電力が供給される。このバッテリー9への電力供給は、図示した実施例では光照射器本体1の後端の前記時間表示用LED8aとは反対側に位置するようにして配備されている接続用電極9a,9aが、後述する充電用スタンド11の電極に各々接続することでなされる。このバッテリー9への電力供給は前述したメインスイッチ4aとは関連がないようにされていてもよい。また、外部に剥き出しとなっている接続用電極9a,9aを用いないで、誘導起電力を利用するようにして電力を蓄えるようにされていてもよいことは言うまでもない。
【0036】
10は、光照射器本体1内で光照射口となるライトガイド2の装着部と光線放射LED5,6との間に位置して配備されている特定波長以下、特には発ガン作用があるから人体に有害とされている不都合な短波長の例えば370nm未満の紫外線を遮断するための円盤状をしているフィルターである。このフィルター10の形状としては図1に示してあるように、青色光線放射LED5と対峙する中央部が同じ厚みにされていて近紫外線及び/又は紫色光線放射LED6と対峙する部分が先端に行くに従い先細りとなるプリズム状にされていると光の性質を上手く利用できるので好ましい。
【0037】
光照射器本体1を使用していない時及び充電時には、図2において示すように充電用スタンド11の挿入溝11a内に挿入しておいて保管しておく。この時、プラグ11bを交流電源の差し込みプラグ(図示無し)に差し込んでおいて、充電スタンドメインスイッチ11cをONにしておけば、自動的にバッテリー9への充電がなされることになる。また、充電状態が一目で判るように充電用スタンド11の目に付き易い位置に充電状態表示LED11dを配備しておいて、充電が満充電状態に比して何%までに至っているのかが判るようにされていると好ましい。
以上において説明した各要素の関係は、図3の電気回路の概略構成を説明するブロック回路図において概略が記載してある。
【0038】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置は、既存のLED光照射装置の有する特長である光源としてハロゲンランプやキセノンランプを使用しないことによって発熱に対する冷却用ファンが無いことによる静粛性やコードレスによる取り扱いの便利さや光源の寿命の低下に対する配慮不要という全ての効果を備えているばかりでなく、従来の光重合触媒としてカンファーキノンと3級アミンとの組合わせを用いている歯科用光重合型コンポジットレジンも確実に重合・硬化できる性能を有しており、しかも近年新たに開発された光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイドを用いた歯科用光重合型コンポジットレジンの重合・硬化にも対応することができる画期的な歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置であり、その歯科医療の技術向上に寄与するところが大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置の1実施例の構成を説明する断面説明図である。
【図2】図1に示した本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置を充電用スタンドに載置した状態を示す斜視説明図である。
【図3】本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置の電気回路の概略構成を説明するブロック回路図である。
【図4】本発明に係る歯科用光重合型コンポジットレジン用光照射装置に用いられる光線放射LEDの発光スペクトル特性を説明するスペクトル特性説明図である。
【符号の説明】
1 光照射器本体
1a 先端部
2 ライトガイド
3 歯牙
3a 歯科用光重合型コンポジットレジン
4 制御回路
4a メインスイッチ
5 青色光線放射LED
6 近紫外線及び/又は紫色光線放射LED
7 切替えスイッチ
8 時間設定スイッチ
8a 時間表示用LED
9 バッテリー
9a 接続用電極
10 フィルター
11 充電用スタンド
11a 挿入溝
11b プラグ
11c 充電用スタンドメインスイッチ
11d 充電状態表示LED[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dental photopolymerizable composite resin that is an object to be irradiated by irradiating irradiation light having a specific wavelength selected in accordance with the characteristics of the photopolymerization catalyst of the dental photopolymerizable composite resin used in dental treatment. The present invention relates to a light irradiation apparatus for dental photopolymerization type composite resin that can be polymerized and cured satisfactorily.
[0002]
[Prior art]
Combined with recent improvements in performance, dental photopolymerizable composite resins are easy to impart forms that are not uncomfortable with natural teeth (operability) and have a color tone similar to natural teeth (esthetics) It has gained a great demand among clinicians for its superiority. Such an increase in demand has not only led to higher performance of the dental photopolymerization composite resin itself, but has also promoted the development of peripheral devices for using this material.
[0003]
Until now, as a light irradiation device for polymerizing and curing a dental photopolymerization composite resin filled in the teeth of the patient's oral cavity, the external shape has a shape like a hair dryer, and a light source is used inside it. A cylindrical light guide (generally made of a transparent material to guide the light irradiated to the dental photopolymerization composite resin that contains a halogen lamp or xenon lamp and is filled in the target tooth. Is a bundle of glass fibers) that can be attached to the tip of the glass fiber.
[0004]
The reason why the conventional light irradiation apparatus has to have such a configuration is as follows.
First, a halogen lamp or a xenon lamp is most suitable as a light source capable of obtaining necessary and sufficient light for polymerizing and curing a dental photopolymerizable composite resin. However, since these light sources generate a large amount of heat when they are turned on, if they are not cooled, not only the life of the lamp itself but also the device itself is damaged.
[0005]
Therefore, since the light source cooling mechanism using the cooling fan is indispensable, the light irradiation device cannot be smaller than a certain size, and naturally the power consumption is large, so In order to provide the desired functions, such as the need to supply power, and a large transformer is required to cover the large power consumption of this light source, storage and placement of peripheral function parts is required. I had to consider it.
[0006]
For this reason, light irradiation devices that use halogen lamps or xenon lamps as light sources can suffer from this noise by reducing the size of the devices to improve their usability and eliminating the need for cooling fans that generate noise. It is possible to eliminate giving to the patient, to eliminate the harmful effects on the treatment work with the cordless power supply to the light source, and to freely select the length of the light guide (light guide If the length of the air is too short, there is a risk that the cooling air that has become hot air will be blown directly onto the patient's face, so a certain length (distance) must be secured) Thus, it was impossible to mechanically construct a light irradiation device that was light and excellent in operability.
[0007]
By the way, in order to photopolymerize a dental photopolymerization type composite resin which is widely used at present, a combination of camphorquinone and tertiary amine is most often used as a photopolymerization catalyst. And the characteristic of this camphorquinone became clear as a result of research efforts of many researchers. That is, it has been found that the light wavelength range to which camphorquinone is sensitive absorbs light in the range of 20 to 30 nm before and after the peak at 470 nm most efficiently. This wavelength range is visible light and light in the blue region.
[0008]
On the other hand, for example, a halogen lamp used as a light source emits light in a wide light wavelength range of 350 to 800 nm. From this light, the wavelength required for photopolymerization of a dental photopolymerizable composite resin is obtained. Light was extracted and used by interposing a wavelength selection filter. At this time, it is said that the intensity (brightness) of the light is attenuated to about 1/10 by using this wavelength selection filter. This halogen lamp not only has a significant decrease in light intensity even in normal use (60 to 70% in about 25 hours), but it cannot be said to have a very long life (about 50 hours). . Furthermore, since a transient current that becomes a large load flows when the lamp is turned on, it is vulnerable to flashing, that is, each time the lamp flashes, the life of the lamp itself is shortened. Therefore, in order for the dental photopolymerizable composite resin to perform complete photopolymerization, it has always been necessary to pay attention to the lamp life and usage conditions.
[0009]
However, in response to the development of LEDs that emit blue light from around 1994 and 7, various ideas and proposals have been made for incorporating and using these LEDs in a light irradiation device. As a typical example, a plurality of light emitting diodes having a peak emission wavelength in the range of 430 to 480 nm, optical system means for condensing the light of these light emitting diodes, and light collected by the optical system means are output. There is a “light-curing resin curing light source device” (for example, see Patent Document 1) configured by light irradiation means, and it has been published as a research document in an academic society (for example, see Non-Patent Document 1).
[0010]
In response to these research literatures, and further enhancement of LED performance, light irradiation devices using high-intensity blue LEDs are actually sold as products from domestic and overseas companies and used in actual clinical settings. It has become to. These product catalogs allege that the above-mentioned technical problems that could not be solved because the light source was a lamp were eliminated. That is, there are advantages such as small size and light weight, cordlessness, low power consumption, quietness, and semi-permanent lifetime of the light source. As described above, a light irradiation apparatus for photopolymerizing a dental photopolymerizable composite resin has achieved rapid progress and development.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2997522 [Non-Patent Document 1]
Journal of Japanese Society for Dental Preservation, Vol. 39, No. 1, Fujibayashi et al., “Study on Irradiator Using Blue Light-Emitting Diode”
[0012]
On the other hand, the photopolymerizable dental composite resin that is photopolymerized has not changed at all. In other words, the combination of camphorquinone and tertiary amine continues to be employed as it is as a photopolymerization catalyst. However, this camphorquinone has a yellow color as its unique property (preferably because healthy natural teeth are yellowish), but its yellowness fades after polymerization and curing by light irradiation, In addition, the remaining yellowish color may also fade as a change over time. Therefore, even if color matching is performed with difficulty from the viewpoint of aesthetic dentistry, there is a drawback that the color is already different at the stage of polymerization and curing.
[0013]
In addition, since it is used in combination with tertiary amines, the storage stability of the material is not so good (the unused dental photopolymerizable composite resin may be altered over time). There are also drawbacks. In order to cope with such drawbacks, development and research of a dental photopolymerization type composite resin using a new photopolymerization initiation assistant has been awaited.
[0014]
By the way, another voice of dissatisfaction has been raised from the clinician who uses the light irradiation apparatus equipped with the high-intensity blue LED as the light source. Compared to the previous photopolymerization using halogen lamps, the photopolymerization using high-intensity blue LEDs has a shallower curing depth (depth from the surface where polymerization and curing have been sufficiently performed) of the dental photopolymerization composite resin, and the unpolymerized part. In view of maintenance, there is a lack of reliability as a prosthesis for teeth. In other words, there are many phenomena that fall out of the tooth in a short period after treatment.
[0015]
Further, in order to cope with the above-described camphorquinone discoloration (original yellow color fades), an acylphosphine oxide [trade name: Lucillin TPO (BASF) The photopolymerization initiator is a colorless and transparent photo-initiator, which makes it easy to aesthetically match colors (color measurement using only the original color of the resin). It is possible and there is no fading), so the color will be as the image. This photopolymerization initiator is a material whose sensitive light wavelength region has a peak at 380 nm, unlike camphorquinone whose sensitive light wavelength region has a peak at 470 nm.
[0016]
However, since all of the light irradiation devices for dental photopolymerization type composite resins that use LEDs currently on the market as light sources are designed only for camphorquinone, the emission wavelength is 450 to 490 nm. Since only the blue light emitting LED with a peak is used, the disadvantage of the dental photopolymerization composite resin as described above is that the curing depth is shallow and there are many unpolymerized parts. The disadvantage that it cannot be used for a dental photopolymerizable composite resin using acylphosphine oxide as an agent cannot be solved.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the disadvantages of the conventional light irradiation device for dental photopolymerization type composite resin, and provides a dental photopolymerization type composite resin using a combination of camphorquinone and tertiary amine as a photopolymerization catalyst. Not only can it be cured and cured efficiently by light irradiation, but also a newly developed dental photopolymerizable composite resin using acylphosphine oxide as a photopolymerization initiator can be cured by light irradiation. It is an object of the present invention to provide a versatile light irradiation apparatus for dental photopolymerization type composite resin.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a phenomenon in which an unpolymerized portion remains in a dental photopolymerizable composite resin using a combination of camphorquinone and tertiary amine as a photopolymerization catalyst. It is assumed that the light wavelength range to which camphorquinone is sensitive is derived from the fact that only a high-intensity blue LED corresponding to only 20 to 30 nm before and after the peak wavelength of 470 nm is used. After confirming the curing depth by combining various LEDs that emit light in the wavelength range, near-ultraviolet and / or violet light radiation having a peak at a wavelength of 370 nm or more and less than 410 nm as an emission wavelength Light emitted from this near-ultraviolet and / or violet light emitting LED can be obtained in combination with an LED and very favorable results can be obtained. Than is the present invention has been completed by investigating the ability to newly developed applications also dental photopolymerizable composite resin using the acylphosphine oxide for polymerizing cured by light irradiation as a photopolymerization initiator.
[0019]
That is, the present invention provides a blue light emitting LED having a peak at a wavelength of 450 nm or more and 490 nm or less as a light source, and a near-ultraviolet and / or violet light emitting LED having a peak at a wavelength of 370 to 410 nm. These two types of LEDs are provided, and a changeover switch for at least lighting these two types of LEDs at the same time and for turning on only near-ultraviolet and / or violet light emitting LEDs is provided. It is the light irradiation apparatus for dental photopolymerization type composite resins.
[0020]
Also, in such a dental photopolymerization type resin light irradiation device, a switch for selecting the lighting time of the light emitting LED from a plurality of preset times and / or a time setting switch that can be set to an arbitrary time are provided. If it is, it will be possible to irradiate light in advance with the designated time of light irradiation of dental photopolymerization type composite resin sold by multiple manufacturers, so it is possible to reduce labor and dental photopolymerization type composite It was also found that the irradiation time can be set according to the amount of resin used, which is preferable.
[0021]
Further, in such a light irradiation device for a photopolymerization resin for dental use, if a filter for blocking ultraviolet light having a specific wavelength or less is provided between the light emitting LED and the light irradiation port, a carcinogenic effect is obtained. Therefore, they have also found out that it is possible to effectively and reliably remove inconvenient short-wavelength ultraviolet rays that are harmful to the human body.
[0022]
Furthermore, in such a light irradiation device for dental photopolymerization type resin, the output ratio of the blue light emitting LED and the near ultraviolet and / or violet light emitting LED is 9: 1 to 5: 5. When curing not only dental photopolymerizable composite resins using acylphosphine oxide as a polymerization initiator but also dental photopolymerizable composite resins using a combination of camphorquinone and tertiary amine by light irradiation. This is preferable because it eliminates the inconvenience that unpolymerized portions remain and obtains a completely polymerized cured product and shortens the irradiation time of light.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, although the Example of the light irradiation apparatus for dental photopolymerization type composite resins which concerns on this invention with reference to drawings is described in detail, this invention is not limited by the following embodiment.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view illustrating the configuration of one embodiment of a light irradiation apparatus for a dental photopolymerizable composite resin according to the present invention, and FIG. 2 is a dental photopolymerizable composite resin according to the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a block circuit diagram illustrating a schematic configuration of an electric circuit of a dental photopolymerization composite resin light irradiation device according to the present invention; FIG. 4 is a spectral characteristic explanatory diagram for explaining the emission spectral characteristics of the LED used in the light irradiation apparatus for dental photopolymerization type composite resin according to the present invention.
[0025]
In the drawings,
[0026]
[0027]
Reference numeral 4 denotes a control circuit housed in the
[0028]
5 is a blue light emitting LED housed in the
[0029]
6 is a near-ultraviolet and / or violet light-emitting LED having a peak at a wavelength of 370 nm or more and less than 410 nm, which is disposed around the blue light-emitting
[0030]
In a normal surgical procedure in dental treatment, the surface of the
[0031]
That is, when the dental photopolymerization composite resin using the two types of photopolymerization catalysts as described above is polymerized and cured using the light irradiation apparatus according to the present invention, the blue
[0032]
Although not shown, depending on the type of the dental photopolymerization
[0033]
7 is arranged on the outer peripheral side located slightly forward of half of the entire length of the light irradiator
[0034]
8 is arranged in the light irradiator
[0035]
[0036]
No. 10 has a specific wavelength or less, particularly a carcinogenic action, located between the
[0037]
When the
The relationship between the elements described above is outlined in the block circuit diagram illustrating the schematic configuration of the electric circuit in FIG.
[0038]
【The invention's effect】
As described in detail above, the light irradiation device for dental photopolymerization type composite resin according to the present invention generates heat by not using a halogen lamp or a xenon lamp as a light source which is a feature of the existing LED light irradiation device. In addition to having all the effects of quietness due to the absence of a cooling fan, the convenience of cordless handling and no need to consider the reduction in the life of the light source, camphorquinone and tertiary amine as conventional photopolymerization catalysts Dental photopolymerization composite resin using a combination of these two has the ability to reliably polymerize and harden, and dental light using acylphosphine oxide as a newly developed photopolymerization initiator in recent years Innovative dental photopolymerization type that can cope with polymerization and curing of polymerization type composite resin A Npojittorejin light irradiation device is contributing However those large technical improvement of dental care.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view illustrating the configuration of one embodiment of a light irradiation apparatus for a dental photopolymerization type composite resin according to the present invention.
2 is a perspective explanatory view showing a state where the light irradiation device for a dental photopolymerization type composite resin according to the present invention shown in FIG. 1 is placed on a charging stand. FIG.
FIG. 3 is a block circuit diagram illustrating a schematic configuration of an electric circuit of a light irradiation apparatus for a dental photopolymerization composite resin according to the present invention.
FIG. 4 is a spectral characteristic explanatory diagram illustrating a light emission spectral characteristic of a light emitting LED used in the light irradiation apparatus for a dental photopolymerization composite resin according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
6 Near UV and / or violet LED
7
9
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