CN115974390A

CN115974390A - 用于加热牙体的烘箱及方法

Info

Publication number: CN115974390A
Application number: CN202210830082.7A
Authority: CN
Inventors: C·里茨伯格; M·潘普夫; M·迪特默; C·尼德里格
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2023-04-18
Also published as: EP4166524B1; EP4166524A1; JP2023059257A; KR20230053519A; US20230125010A1; ES2967699T3

Abstract

本发明涉及一种用于加热牙体(101)的烘箱(100)及方法，所述烘箱包括用于接收牙体(101)的腔室(103)；用于向腔室(103)中发射波长小于350纳米的辐射的辐射源(105)；以及用于加热腔室(103)中的牙体(101)的加热装置(113)。

Description

用于加热牙体的烘箱及方法

技术领域

本发明涉及一种用于加热牙体的烘箱和加热牙体的方法。

背景技术

可以通过光照与热处理相结合的方法为光致变色玻璃和玻璃陶瓷着色，例如石英玻璃、石英玻璃陶瓷、锂铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃陶瓷、硅酸锂玻璃或硅酸锂玻璃陶瓷。在这种情况下，光照通常采用紫外线辐射的方式。光照后，主要通过额外的温度处理来产生鲜明的色彩效果。

为此，光致变色玻璃和玻璃陶瓷包括例如可氧化成分和可还原着色成分。可氧化成分是一种可以通过辐射被氧化或被激发以发射电子的成分。可氧化成分包括例如铈离子、铕离子、铜离子及其混合物。例如，可还原着色成分是一种可被还原以导致颜色变化的成分。优选的可还原着色成分是金属(例如银、金、铜或其组合)阳离子。

本发明的技术问题是提供一种应用安全且简单的牙体着色技术。

这一技术问题通过根据独立权利要求的主题来解决。技术上有利的实施方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。

发明内容

根据第一方面，所述技术问题通过一种用于加热牙体的烘箱来解决，所述烘箱包括用于接收牙体的腔室；用于向腔室中发射波长小于350纳米的辐射的辐射源；以及用于加热腔室中的牙体的加热装置。因此，实现了可以在一台设备中进行光照和热处理以给牙体着色的技术优势。

在烘箱的技术上有利的一个实施例中，加热装置被配置为将牙体加热至高达1200℃的温度。加热装置可以被配置为在25℃至1200℃之间、在25℃至1100℃之间或在25℃至1000℃之间的温度范围内加热牙体。这提供了技术优势，例如，可以将牙体加热至适合着色的温度。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，所述烘箱包括用于控制辐射源和/或加热装置的控制装置。这提供了技术优势，例如，辐射源和加热装置可以自动启动而无需用户直接干预。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，控制装置包括用于控制辐射源和/或加热装置的学习算法。所述算法可以是一种机器学习算法。这提供了技术优势，例如，可以使用训练数据自动对牙体进行着色。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，控制装置被配置为在时间上控制辐射源的强度和/或加热装置的温度。例如，所述控制装置可以执行预定的强度和温度序列。这提供了技术优势，例如，可以进行微调光照和热处理，以获得牙体所需的颜色。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，控制装置被配置为同时或延时地启动辐射源和加热装置。这提供了技术优势，例如，可以在热处理之前或期间进行光照。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，所述烘箱包括用于探测牙体色值的电子照相机。这提供了技术优势，例如，可以在加热过程中探测牙体的色值。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，所述烘箱被配置为当牙体已达到预定色值时，终止对所述牙体的加热。这提供了技术优势，例如，可以精确实现预定色值。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，所述烘箱包括用于冷却已加热的牙体的冷却装置。这具有技术优势，例如，可以稳定达到的色值，并防止牙体重新着色。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，加热装置由红外辐射源、激光辐射源、微波辐射源或感应辐射源形成。这提供了技术优势，例如，使用非常合适的加热装置来加热牙体。

在烘箱的技术上有利的另一个实施例中，所述烘箱包括用于在加热装置和/或辐射源前移动牙体的移动装置。这提供了技术优势，例如，可以将热处理和辐射引导到牙体的不同区域。

根据第二方面，所述技术问题通过一种加热牙体的方法得到解决，所述方法包括以下步骤：将牙体接收到腔室中；通过辐射源向腔室发射波长小于350纳米的辐射的辐射源；以及通过加热装置加腔室内的牙体。所述方法实现了与根据第一方面的烘箱相同的技术优势。

在所述方法的技术上有利的一个实施例中，辐射源的强度和加热装置的温度是时间控制的。这也实现了技术优势，例如，可以进行微调光照和热处理，以获得牙体所需的颜色。

在所述方法的技术上有利的另一个实施例中，可同时或延时地启动辐射源和加热装置。这也实现了技术优势，例如，可以在热处理之前或期间进行光照。

在所述方法的技术上有利的另一个实施例中，通过电子照相机探测牙体的色值。这也实现了技术优势，例如，可以在加热过程中探测牙体的色值。

在所述方法的技术上有利的另一个实施例中，当牙体已达到预定色值时，终止对所述牙体的加热。这也提供了技术优势，例如，可以精确实现预定色值。

附图说明

附图出示了本发明的实施例，下面将对所述实施例进行更详细的描述。

附图出示：

图1是用于加热牙体的烘箱的示意图；以及

图2是加热牙体方法的框图。

具体实施方式

图1出示了用于加热腔室103中牙体101的烘箱100的示意图。烘箱100包括用于加热腔室103中牙体101的加热装置113，例如加热线圈。烘箱100可以在真空(可调氧分压)或不同的大气(空气、惰性气体)或混合物下操作。

牙体101由光致变色玻璃或光致变色玻璃陶瓷制成，其可以通过光照和热处理来着色。牙体101的鲜明色彩效果主要是通过光照后的热处理产生的。牙体101是牙齿修复体，例如牙冠、牙桥、贴面、基台、内嵌体或高嵌体。

例如，加热装置113可以由红外辐射源、激光辐射源、微波辐射源或感应辐射源形成。激光辐射源可以由热激光器或红外激光器形成，例如Nd:YAG激光器、Er:YAG激光器、CO激光器或CO₂激光器。加热装置113也可以由例如电动红外线灯、红光灯或加热灯形成。

如果玻璃陶瓷吸收了足够的能量，则可以使用任何其他波长，如在可见光或紫外线范围内，因为对加热而言，最重要的是对牙体101的热输入。可替代地，可以使用微波辐射进行热处理。

加热装置113能够将牙体101加热至高达1200℃的温度，特别是在25℃至1200℃之间、在25℃至1100℃之间或在25℃至1000℃之间的温度范围内。

加热装置113可以设置在腔室103的内部或外部。可以通过光纤将辐射引导到腔室103中。加热装置113，如红外激光器，也可以设置在腔室外部。然后，可以借助扫描仪(例如，DMD-数字微镜器件)通过合适的观察窗对设置在腔室103内牙体101上方所发射的辐射进行扫描。这提供了技术优势，例如，对牙体101进行加热和完成牙体的着色。

除加热装置113之外，烘箱100还包括辐射源105。辐射源105用于热处理之前或期间在烘箱100中将牙体101暴露在光线下。辐射源105用于向腔室103发射波长小于350纳米的辐射。所发射的辐射用于将牙体暴露在光线下。辐射源105所发出的辐射照射在牙体101上，并且当牙体101随后或同时被加热时，辐射激发牙体101中的电子跃迁，从而导致颜色变化。

辐射源105由电力驱动并且由例如汞蒸汽灯、石英灯、黑光灯、紫外激光器或紫外发光二极管形成。然而，辐射源105也可以包括用于产生X射线的X射线管。在这种情况下，辐射源105可以发射波长在5皮米至10纳米之间的辐射。

辐射源105适合发射波长在350纳米至5皮米之间的辐射，优选地在350纳米至10纳米之间的辐射，或最优选在350纳米至100纳米之间的辐射。然而，除了使用紫外线辐射外，也可以将牙体101暴露于高能辐射下。例如，使用波长为5皮米至10纳米的X射线。然而，特别优选100纳米至350纳米范围内的辐射，以激发光致变色材料中的电子跃迁。

烘箱100可以包括透明的紫外线支架，所述支架上可以放置具有空腔的牙体101，从而允许对牙体101的内部进行照明。腔室103可以包括打开以将牙体101放入腔室内的门115。为了使牙体101暴露在光线下，将门115关闭以防止腔室103内的光线逸出到外部。

辐射源105可以包括电气开关，当门115被打开时，所述电气开关启动，并通过所述电气开关停用辐射源105。这提供了防止危险辐射从腔室103逸出的技术优势。例如，辐射源105被设置在腔室103的墙壁上，使其可以辐射到内部。可以在辐射源105前面设置隙孔板121，以屏蔽辐射的横向区域，如小孔。这使得所发射的辐射可以被引导至牙体101的特定区域。然而，烘箱100也可以包括用于将辐射源105所发射的辐射传送至牙体101的光纤，如石英光纤。可以将辐射源105置于特殊玻璃后，如只允许预定波长范围通过的滤光盘。

为了调节辐射源105的强度或加热装置113的加热功率，烘箱100包括调节装置107。调节装置107可由各自的控制器形成，所述控制器可以用于控制辐射源105或加热装置113的功率。例如，所述调节装置107可用于调节辐射源105或加热装置113操作时的电流或电压。

然而，调节装置107也可以通过数字方式实现。在这种情况下，烘箱100包括数据接口117，用于控制辐射源105的强度或加热装置113功率的数据可以通过所述数据接口从WLAN接口或蓝牙接口传输等外部设备传输。

例如，移动电话或平板电脑可以配备合适的应用程序，所述应用程序可以控制辐射源105的强度或加热装置113的功率。为此，烘箱100包括与应用程序通信的控制装置119，并且所述应用程序可以增强或降低辐射源105的发射强度或加热装置113的功率。控制装置119可以包括微处理器和用于数字存储器，所述存储器存储用于控制烘箱100功能的数据和程序。

此外，控制装置119可以包括定时器装置109，所述定时器装置在预定时间段内启动辐射源105或加热装置113，并且在预定时间段后，自动停用辐射源105或加热装置113。控制装置119可以同时或延时启动辐射源105或加热装置113，也可以有一个时间延迟。这提供了技术优势，即可以自动预定牙体101的光照时间，并且对完成预定光照时间的牙体101进行后续热处理。例如，控制装置119可以被配置为根据预定的强度和温度曲线在时间上控制辐射源105的强度和加热装置113的温度。

控制装置119还可包括用于控制辐射源105和/或加热装置113的学习算法。所述算法可以是机器学习算法或可以包括人工神经网络。所述算法是使用训练数据学习的。

这提供了技术优势，例如，使用高效技术根据实验数据自动生成特定的光照-温度程序以实现期望色调。实验数据可用作确定色调的训练数据。当将期望色调作为输入值提供给机器学习算法时，所述算法可以确定用于控制辐射源105和/或加热装置113的合适的光照温度程序。以这种方式，可以使用机器学习算法自动生成光照温度程序。可以使用机器学习技术在后台生成光照温度程序并且将其提供给控制装置119。

控制装置119还可以包括电子查找表，在电子查找表中，辐射源105和加热装置113的各自控制数据被存储用于牙体101的预定色调。通过这种方式，便可自动生成具有期望色调的牙体101。

烘箱100可以包括用于发射波长小于350纳米辐射的单个或多个辐射源105。通过使用单个辐射源105，可以降低制造烘箱100的技术复杂性。当使用单个辐射源105时，在不同的空间方向上移动牙体101是有利的，以使辐射可以照射到牙体101的所有区域。

为此，烘箱100包括用于在辐射源105或加热装置113前面移动牙体101的移动装置111。移动装置111被配置为在一定高度上移动牙体101和/或使其相对于辐射源105或加热装置113旋转。例如，旋转轴是垂直轴(z轴)。沿着旋转轴，牙体101还可以线性移动。

例如，移动装置111由转盘形成，可以将牙体101设置在所述转盘上。所述转盘可在辐射源105或加热装置113的前面旋转，并可调整高度。为此，例如，所述转盘由电动机通过适当的机构驱动。

然而，移动装置111也可以由机械臂形成，所述机械臂可用于在所有空间方向上移动腔室103内的牙体101。通过所述机械臂，牙体101可以在辐射源105的前面可控地移动。牙体101和辐射源105或加热装置113均可以在x、y和z方向上定位。

例如，牙体101可以设置在可在三个空间方向上移动的可移动台上。辐射源105可以包括可在三个空间方向上移动的光纤。可以通过机械臂实现辐射源105或加热装置113以及牙体101的移动。

也可以通过电子控制装置119控制移动装置111。电子控制装置119也可以存储控制移动装置111的移动程序，从而使牙体101相对于辐射源105或加热装置113以预定的时间顺序移动。所述移动程序可用于相对于辐射源105或加热装置113对牙体101进行定位。通过该定位，可以依次接近各个位置。

另一方面，也可以通过另外的移动装置使辐射源105或加热装置移动到一定高度和/或围绕牙体101移动。另外，为此，可以通过合适的机构驱动电动机。一般而言，牙体101和/或辐射源是可以自由移动的。

当使用多个辐射源105时，可以将所述辐射源设置在牙体101周围。以这种方式，可以从多个侧面照亮牙体101。在这种情况下，可以省去移动装置111。

加热装置113也可以以可移动的方式设置，以便所述加热装置可以改变高度并围绕牙体101移动。也可以在加热装置113的前面设置隙孔板(aperture plate)121以屏蔽辐射的横向区域，如小孔。

可以使用辐射高温计或合适的热电偶来确定腔室103内牙体101的温度。为此目的，可以将热电偶引导至牙体101上。将牙体101的温度的信号馈送给控制装置119。通过这种方式，控制装置119可以精确地将温度调整到预定值。

烘箱100可以包括用于捕获牙体101色值的电子照相机125。电子照相机125能够捕获牙体101的图像。通过电子照相机125，例如可以捕获牙体101的RGB颜色值或L*a*B色值并将其传送给控制装置119。当RGB色值与预定的RGB色值相一致时，控制装置119可以停用加热装置113。

一旦牙体101的热处理完成，牙体101可以被冷却至室温。可通过用于冷却已加热的牙体101的冷却装置123来完成该过程。例如，通过作为冷却装置123的风扇产生的气流来冷却牙体101。也可以由控制装置119激活和停用冷却装置123。

图2出示了加热牙体方法的框图。所述方法包括在腔室103中接收牙体101的步骤S101。在步骤S102中，由辐射源105向腔室103发射波长小于350纳米的辐射，以入射到牙体101上。在步骤S103中，腔室103内的牙体101被加热装置113加热到预定温度。在牙体101被加热后，暴露在辐射下的牙体101的区域会根据之前的光照呈现出颜色。这种方法实现了牙体101以相同的方式安全地光照和加热以进行着色的技术优势。

与本发明个别实施例有关的解释和出示的所有特征均可以在本发明的主题中以各种组合提供，以同时实现所述实施例的有益效果。

所有的方法步骤都可以通过适合执行相应工艺方法的装置来实施。由目标特征执行的所有功能都可以是某方法的某方法步骤。

本发明的保护范围以权利要求书为准，并且不受说明书中解释或附图所示的特征的限制。

附图标记

100 烤箱

101 牙体

103 腔室

105 辐射源

107 调节装置

109 定时器装置

111 移动装置

113 加热装置

115 门

117 数据接口

119 控制装置

121 隙孔板

123 冷却装置

125 电子照相机

Claims

1.一种用于加热牙体(101)的烘箱(100)，所述烘箱包括：

-用于接收牙体(101)的腔室(103)；

-用于向腔室103中发射波长小于350纳米的辐射的辐射源(105)；以及

-用于加热腔室(103)中的牙体(101)的加热装置(113)。

2.根据权利要求1所述的烘箱(100)，其中，所述加热装置(113)被配置为将牙体(101)加热至高达1200℃的温度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的烘箱(100)，其中，所述烘箱(100)包括用于控制辐射源(105)和/或加热装置(113)的控制装置(119)。

4.根据权利要求3所述的烘箱(100)，其中，所述控制装置(119)包括用于控制辐射源(105)和/或加热装置(113)的学习算法。

5.根据权利要求3或4所述的烘箱(100)，其中，所述控制装置(119)被配置为同时或延时地启动辐射源(105)和加热装置(113)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的烘箱(100)，其中，所述烘箱(100)包括用于探测牙体(101)的色值的电子照相机(125)。

7.根据权利要求6所述的烘箱(100)，其中，所述烘箱(100)被配置为当牙体(101)已达到预定色值时，终止对牙体(101)的加热。

8.根据前述权利要求中任一项所述的烘箱(100)，其中，所述烘箱(100)包括用于冷却已加热的牙体(101)的冷却装置(123)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的烘箱(100)，其中，所述加热装置(113)由红外辐射源、激光辐射源、微波辐射源或感应辐射源形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的烘箱(100)，其中，所述烘箱(100)包括用于在加热装置(105)和/或辐射源前移动牙体(101)的移动装置(111)。

11.一种加热牙体(101)的方法，包括以下步骤：

-S101：将牙体(101)接收在腔室(103)中；以及

-S102：通过辐射源(105)向腔室中(103)发射波长小于350纳米的辐射；以及

-S103：通过加热装置(113)加热腔室(103)中的牙体(101)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述辐射源(105)的强度和所述加热装置(113)的温度是时间控制的。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述辐射源(105)和所述加热装置(113)可同时或延时地启动。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，通过电子照相机(125)探测牙体(101)的色值。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，当牙体(101)已达到预定色值时，终止对牙体(101)的加热。