一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法。本發(fā)明所用裝置包括、具有可見(jiàn)指示光的超短脈沖激光器、圓偏振反射鏡系統(tǒng)、振鏡掃描系統(tǒng)、正畸托槽夾具、具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)單元。通過(guò)振鏡掃描系統(tǒng)，使用超短脈沖激光器在不同工藝參數(shù)下完成對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑的掃描去除。該方法利用了超短脈沖激光對(duì)材料的冷消蝕去除，使得陶瓷托槽的美觀性完全未受到損傷，具有極高的臨床應(yīng)用價(jià)值。整個(gè)去除方法簡(jiǎn)單方便，無(wú)需任何額外的工藝輔助，單個(gè)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑的去除時(shí)間最快約一分鐘左右，且安全綠色高效。并且無(wú)應(yīng)力的粘結(jié)劑去除方式保證了整個(gè)正畸托槽基體及底板固位結(jié)構(gòu)的完整性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正畸托槽粘結(jié)技術(shù)作為一種十分高效的矯治技術(shù)，能夠完成對(duì)各種復(fù)雜多樣牙齒錯(cuò)頜情形的正畸矯治，因此在正畸治療中有著非常廣泛的應(yīng)用。正畸托槽作為正畸托槽粘結(jié)技術(shù)中的核心部分，在正畸治療中經(jīng)常發(fā)生脫落現(xiàn)象，且影響其脫落的因素有很多，例如在初次粘結(jié)時(shí)，患者配合程度的不同、口腔環(huán)境的差異都會(huì)使得正畸托槽發(fā)生脫落的概率上升。有研究表明，正畸矯治中正畸托槽的脫落率可高達(dá)54.3% ( “正畸托槽脫落的原因探討《上?？谇会t(yī)學(xué)》.2001，10(3) =228-230.潘慧璋)。單個(gè)托槽價(jià)格不菲，質(zhì)量較好的進(jìn)口托槽就達(dá)到上百元一個(gè)，而在臨床初次粘結(jié)需要的托槽量一般在二十至三十個(gè)，因此患者所支付的托槽費(fèi)用就需達(dá)到幾千元甚至上萬(wàn)元不等，因此臨床上普遍采用噴砂法或火焰燒蝕法等對(duì)脫落的正畸托槽進(jìn)行殘余粘結(jié)劑處理(“不同處理方法的陶瓷托槽再黏結(jié)抗剪切強(qiáng)度比較《中國(guó)實(shí)用口腔科雜志》.2010，3 (I):24-26.林藝暈，等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其回收利用，并能夠有效減輕患者負(fù)擔(dān)，減少資源浪費(fèi)，因而具有很強(qiáng)的臨床意義。
[0003]傳統(tǒng)的回收方式對(duì)金屬正畸托槽上殘余粘結(jié)劑尚可進(jìn)行去除，并且能實(shí)現(xiàn)金屬正畸托槽的回收，但對(duì)底板固位結(jié)構(gòu)存在損傷或者粘結(jié)劑碳化造成污染的情況，而陶瓷正畸托槽由于其基體材質(zhì)的硬脆性和對(duì)處理完畢后美觀性的要求，因此傳統(tǒng)的處理回收方式則往往無(wú)計(jì)可施。目前在國(guó)內(nèi)臨床上，對(duì)于脫落的陶瓷正畸托槽因無(wú)有效的殘余粘結(jié)劑去除方法，往往對(duì)其直接棄用，而重新使用全新托槽，造成了資源的大大浪費(fèi)。已有方法能夠使用準(zhǔn)分子激光來(lái)對(duì)陶瓷正畸托槽進(jìn)行殘余粘結(jié)劑的去除，實(shí)現(xiàn)其回收，但經(jīng)過(guò)處理后，陶瓷托槽會(huì)發(fā)生色變現(xiàn)象，影響其美觀性，并需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間退火處理才能恢復(fù)美觀性，因而使得這種方法變得繁瑣，并且不具備臨床應(yīng)用的即時(shí)性要求。所以，采用新方法來(lái)去除脫落陶瓷正畸托槽的殘余粘結(jié)劑，并且保留其美觀性，實(shí)現(xiàn)快速回收，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)意義重大。
[0004]超短脈沖激光由于其脈寬小于納秒量級(jí)，對(duì)于材料的去除作用，往往呈現(xiàn)非熱效應(yīng)。對(duì)于高能量密度下皮秒，甚至飛秒量級(jí)的激光，由于其脈寬小于材料的內(nèi)部晶格或離子的弛豫時(shí)間，因而材料內(nèi)部電子直接吸收大量光子能量，形成電子態(tài)吸收，造成庫(kù)倫爆炸而使材料被破壞，從而使得熱量積累大大減少，形成一種冷消蝕的材料去除方式。因此利用超短脈沖激光冷加工效應(yīng)，期望能采用掃描去除的方式，能夠在保證陶瓷托槽基體無(wú)美觀性缺失的情況下，完成對(duì)表面殘余粘結(jié)劑的聞質(zhì)量聞效并可控的去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是采用超短脈沖激光器完成正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑的去除，實(shí)現(xiàn)陶瓷正畸托槽的回收利用，并保證其原本透亮的美觀性無(wú)損，提供一種新型高效的回收處理技術(shù)。[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法，其特征在于，應(yīng)用如下裝置，包括:具有可見(jiàn)指示光的超短脈沖激光器1、圓偏振反射鏡系統(tǒng)2、振鏡掃描系統(tǒng)3、正畸托槽夾具4、具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)5、控制系統(tǒng)單元6，并按照?qǐng)D1順序放置。
[0007]該方法包括以下步驟:
[0008]I)將需要處理的脫落正畸托槽放置于正畸托槽夾具中，并置于振鏡掃描系統(tǒng)的焦平面內(nèi)，并利用可見(jiàn)指示光，變動(dòng)正畸托槽夾具的位置，使得可見(jiàn)指示光位于正畸托槽底板中心；
[0009]2)利用控制系統(tǒng)單兀,設(shè)定振鏡掃描系統(tǒng)的掃描路徑及掃描速度,使激光光束在掃描去除的過(guò)程中，能夠完全覆蓋所要去除的正畸托槽底板區(qū)域。
[0010]3)通過(guò)控制系統(tǒng)單元，設(shè)定超短脈沖激光器的輸出功率及出光時(shí)間，而后對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑進(jìn)行掃描去除。激光光束通過(guò)圓偏振反射鏡系統(tǒng)進(jìn)入振鏡掃描系統(tǒng)，使得光束為圓偏振態(tài)，從而激光光束在去除過(guò)程中無(wú)偏正態(tài)的影響，保證各向同性的良好加工去除特性。通過(guò)具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，濾去加工過(guò)程中所產(chǎn)生的各種影響觀測(cè)效果的光波，而后觀察正畸托槽底板狀態(tài)，直至底板殘余粘結(jié)劑完全去除殆盡后停止掃描去除。掃描去除過(guò)程中，超短脈沖激光器的輸出功率為2W?4W，激光在正畸托槽底板處的能量密度為1.0J/cm2?2.0J/cm2,掃描速度為50mm/s?200mm/s。
[0011]與常用的粘結(jié)劑去除方法相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1、整個(gè)去除過(guò)程快速有效，去除操作前與操作后都無(wú)需任何額外處理，單個(gè)托槽上殘余粘結(jié)劑的去除時(shí)間僅需一至兩分鐘；
[0013]2、由于皮秒激光非熱去除的效果，該方法能夠保證陶瓷正畸托槽的美觀性不受到任何損傷；
[0014]3、可以通過(guò)改變掃描路徑，達(dá)到粘結(jié)劑去除區(qū)域可控的目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為裝置示意圖。
[0016]圖2為實(shí)施例1脫落正畸托槽底板掃描去除前后，與新托槽的外觀對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]將固定有脫落正畸托槽的正畸托槽夾具4放置于振鏡掃描系統(tǒng)3的焦平面內(nèi)，并根據(jù)可見(jiàn)指示光進(jìn)行位置調(diào)整，使得可見(jiàn)指示光處于正畸托槽底板的中心位置處。而后利用控制系統(tǒng)單元6對(duì)振鏡掃描系統(tǒng)3進(jìn)行掃描路徑及掃描速度的設(shè)定，使激得光光束在粘結(jié)劑掃描去除的過(guò)程中，能夠完全覆蓋所要去除的正畸托槽底板區(qū)域。
[0019]通過(guò)控制系統(tǒng)單元6，設(shè)定超短脈沖激光器I的輸出功率及出光時(shí)間，而后依照之前所設(shè)定的掃描路徑及掃描速度，對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑進(jìn)行掃描去除。掃描去除過(guò)程中，激光光束通過(guò)圓偏振反射鏡系統(tǒng)2進(jìn)入振鏡掃描系統(tǒng)3，使得光束為圓偏振態(tài)，保證良好的加工去除特性。通過(guò)具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)5，濾去加工過(guò)程中所產(chǎn)生的各種影響觀測(cè)效果的光波，而后觀察正畸托槽底板狀態(tài)，直至底板殘余粘結(jié)劑完全去除殆盡后停止掃描去除。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]對(duì)3M Clarity陶瓷正畸托槽應(yīng)用超短脈沖激光掃描方式去除底板處的殘余粘結(jié)劑。
[0022](I)將脫落的3M Clarity陶瓷正畸托槽固定在正畸托槽夾具中，之后將裝配好的正畸托槽夾具置于掃描振鏡系統(tǒng)的焦平面內(nèi)。
[0023](2)根據(jù)可見(jiàn)指示光，調(diào)整正畸托槽夾具位置，使得指示光位于托槽底板中心區(qū)域。
[0024](3)設(shè)定超短脈沖激光器的輸出功率為4W，脈沖頻率為10KHz，振鏡掃描系統(tǒng)的掃描速度為50mm/s，而后開(kāi)始對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑進(jìn)行掃描去除，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)殘余粘結(jié)劑完全去除后，停止掃描。此時(shí)設(shè)定的激光輸出能量密度約為
2.0J/cm2。對(duì)比進(jìn)行掃描去除前后的3M Clarity陶瓷正畸托槽及全新托槽，如圖2所示，可以看到底板處殘余的粘結(jié)劑已經(jīng)去除殆盡，并且掃描去除后的陶瓷托槽無(wú)任何美觀性上的缺失，與新托槽無(wú)異。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]對(duì)3M Clarity SL陶瓷自鎖正畸托槽應(yīng)用超短脈沖激光掃描方式去除底板處的殘余粘結(jié)劑。
[0027](I)將脫落的3M Clarity SL陶瓷自鎖正畸托槽固定在正畸托槽夾具中，之后將其置于掃描振鏡系統(tǒng)的焦平面內(nèi)。
[0028](2)根據(jù)可見(jiàn)指示光，調(diào)整正畸托槽夾具位置，使得指示光位于托槽底板中心區(qū)域。
[0029](3)設(shè)定超短脈沖激光器的輸出功率為2W，脈沖頻率為10KHz，振鏡掃描系統(tǒng)的掃描速度為200mm/s，而后開(kāi)始對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑進(jìn)行掃描去除，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)殘余粘結(jié)劑完全去除后，停止掃描。此時(shí)設(shè)定的激光輸出能量密度約為
1.0J/cm2。掃描去除后的3M Clarity SL陶瓷自鎖正畸托槽在美觀性上與新托槽無(wú)異。
【權(quán)利要求】
1.一種超短脈沖激光掃描方式去除脫落正畸托槽底板粘結(jié)劑的方法,其特征在于，應(yīng)用如下裝置，包括:具有可見(jiàn)指示光的超短脈沖激光器(I)、圓偏振反射鏡系統(tǒng)(2)、振鏡掃描系統(tǒng)(3)、正畸托槽夾具(4)、具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(5)、控制系統(tǒng)單元(6)； 該方法包括以下步驟: 1)將需要處理的脫落正畸托槽放置于正畸托槽夾具(4)中，并置于振鏡掃描系統(tǒng)(3)的焦平面內(nèi)，并利用可見(jiàn)指示光，變動(dòng)正畸托槽夾具(4)的位置，使得可見(jiàn)指示光位于正畸托槽底板中心； 2)利用控制系統(tǒng)單元(6)，設(shè)定振鏡掃描系統(tǒng)(3)的掃描路徑及掃描速度，使激光光束在掃描去除的過(guò)程中，能夠完全覆蓋所要去除的正畸托槽底板區(qū)域； 3)通過(guò)控制系統(tǒng)單元(6)，設(shè)定超短脈沖激光器(I)的輸出功率及出光時(shí)間，激光光束通過(guò)圓偏振反射鏡系統(tǒng)(2)進(jìn)入振鏡掃描系統(tǒng)(3)，使得光束為圓偏振態(tài)，而后對(duì)正畸托槽底板殘余粘結(jié)劑進(jìn)行掃描去除；通過(guò)具有濾波單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(5)，而后觀察正畸托槽底板狀態(tài)，直至底板殘余粘結(jié)劑完全去除殆盡后停止掃描去除；掃描去除過(guò)程中，超短脈沖激光器(I)的輸出功率為2W~4W，激光在正畸托槽底板處的能量密度為1.0J/cm2~ .2.0J/cm2,掃描速度為 50mm/s ~200mm/s。
【文檔編號(hào)】B23K26/36GK104028896SQ201410268673
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】季凌飛, 凌晨, 楊凱, 韓若喬, 鮑勇, 閆胤洲 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué), 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院