KR100530972B1 - 치과용광중합성조성물의중합방법및이를이용하는치과용광경화장치 - Google Patents

Abstract

레이저빔을 방출하는 광원(1)과 이 광원(1)에 광접속되어 있고 광원(1)의 반대쪽에 발광 소자(5)를 갖는 광섬유(2)로 구성된 광경화 장치를 이용하여 치과용 광중합성 조성물을 중합하는 방법으로서, 충치 공간 (H)에 치과용 광중합성 조성물(M)을 충진하고, 이어서 상기 광섬유(2)의 발광 소자(5)를 충치 공간(H)의 바닥에 인접한 위치까지 상기 충진된 광중합성 조성물(M) 에 삽입한 다음, 출력 10 내지 100 mW, 파장 350 내지 500 nm의 레이저빔을 상기 충진된 광중합성 조성물(M)에 조사하여 충치 공간의 바닥에 인접한 위치에서부터 광중합성 조성물(M)이 중합을 개시하여 점차적으로 그 표면부분을 향하여 중합이 진행된다.

Description

치과용 광중합성 조성물의 중합방법 및 이를 이용하는 치과용 광경화 장치{METHOD OF POLYMERIZING PHOTO-POLYMERIZABLE COMPOSITION FOR DENTAL USE AND DENTAL LIGHT-CURING APPARATUS FOR USE THEREWITH}

본 발명은 충치의 충진복원치료에 이용할 수 있는 치과용 광중합성 조성물을 중합시키는 방법과, 이 광중합성 조성물을 충치의 충진복원치료에 이용하기 위한 빔조사 장치(bearm illuminator)에 관한 것이다

최근, 중합성 모노머, 중합성 개시제 및 무기 충진제를 포함하는 치과용 중합성 조성물(복합 수지)에 있어서 그 물리적 강도, 내마모성, 빛깔 부여 및 치형의 재현성이 향상되어 충치의 충진복원치료뿐만 아니라 기타 다른 분야에도 광범위하게 이용된다. 그 중에서도 가시광선의 조사로 중합을 개시하는 광중합성 복합수지는 사용 및 조작이 용이하므로 그 시장이 점점 증대되고 있고, 현재 가장 인기있는 제품중의 하나이다.

그러나, 상기 중합성 복합 수지는 중합수축이란 문제점이 있는 것으로 밝혀졌다. 특히 중합성 복합 수지가 중합되는 과정에서 상당한 수축응력이 야기되고, 이는 중합된 복합 수지와 충치공간(치공 또는 충치공) 벽면사이에 간극의 형성으로 이어진다. 수축 응력은 치과 치료중 환자가 고통을 느끼는 원인이 되고, 상기 중합 복합 수지와 충치공간 벽면사이의 간극은 충진제의 손실 및 제 2 차 충치 발생의 원인이 된다. 따라서 이러한 간극의 형성을 방지하고자 하는 시도가 있었으나, 아직 성공적이지 못하다.

광경화 장치에 있어서, 현재 가장 많이 이용되고 있는 광경화 장치는 할로겐 텅스텐 램프를 설치한 광원과, 광원의 제어를 위한 스위치와 조사 지속시간을 설정하기 위한 타이머를 포함하는 제어 수단과, 냉각팬을 갖춘 냉각 수단 및 직경 6 내지 16 mm의 광섬유 다발을 포함하는 광 가이드 수단을 구성하고, 충치에 충진된 광중합성 복합 수지에 고강도의 광폭 빛으로 하향 조사되도록 설계되어 있다. 전술한 광경화 장치로서 광중합성 복합 수지를 중합시키는 것으로는 광중합성 복합 수지의 중합 수축으로 부터 야기되는 상기 간극 형성 및 균열의 문제점을 해결하기가 어려운 것으로 밝혀졌다.

일 예로서, 원통형 치공에 충진된 광중합성 복합 수지에 상기와 같이 광경화 장치로부터 방출된 가시광선이 조사되면, 광중합성 복합 수지의 상부는 중합시 경화되어 처음 몇 초내에 치공 표면을 닫아 버린다. 조사가 계속되면, 광중합성 복합 수지의 중합이 치공 깊숙히 진행된다. 그러나, 중합 수축에 의하여 상기 간극의 형성과 균열은 불가피한 것으로 나타났다. 조사되는 빛의 강도가 높을수록, 광중합은 빨라진다. 따라서, 광중합이 빠를수록, 광중합성 복합 수지의 수축이 빨라지고, 결국 상기 간극과 균열의 발생도 그만큼 용이해 진다.

또한, 치공의 상부로 부터 치공에 충진된 광중합성 복합 수지를 조사하는 방법으로서는, 치과 의사가 치공에 충진된 광중합성 복합 수지가 완전히 중합되어 경화되었는지 확인하기가 불가능하고, 가끔 치공의 광중합성 수지의 바닥 부분이 중합이 안된 채로 남는 경우도 발생한다. 이와 같은 경우에는 중합이 안된 복합 수지의 모노머 성분이 고농도로 치수(dental pulp)에 침투하게 될 위험이 있다.

상기 문제점에 관하여, 1989년 발행된 일본국 특개소 제 64-15037 호에서는 수축을 보상한 차등 광중합 방법을 기술하고 있다. 이 방법에 따르면, 빛의 파장에 따라 달리 반응하는 두 종류의 광중합성 복합 수지를 준비한다. 첫 번째 광중합성 복합 수지를 치공의 벽면에 붙인 다음, 두 번째 광중합성 복합 수지를 채운다. 이어서 상기 두 번째 광중합성 복합 수지를 조사하여 중합시키고, 다음에 두 번째 광중합 복합 수지를 광중합시킨다. 상기 공보에 발표된 방법은 치공내에서 중합시 야기되는 수축에 의하여 치아에 미치는 역효과를 최소화하는데 효과적이라고 기술하고 있다.

상기 공보에 발표된 방법은 다음과 같은 두가지 특징이 있는 것으로 생각된다. 첫 번째로, 비교적 적은 양으로서 치공벽의 보호제에 상응하는 상기 첫 번째 광중합성 복합 수지가 경화되기 전에 주된 충진제인 상기 두 번째 광중합성 복합 수지가 먼저 중합된다면, 상기 첫 번째 광중합성 복합 수지의 유동 또는 변형에 의하여 상기 두 번째 광중합성 복합 수지에 야기되는 중합수축이 보상될 수 있어서 치아에 역효과를 주지않고 두 번째 광중합성 복합 수지의 수축을 마무리할 수 있다.

두 번째로, 비교적 적은 양 사용된 첫 번째 광중합성 복합 수지가 나중에 중합되지만, 첫 번째 광중합성 복합 수지의 수축에 의해 치아에 야기될 수 있는 악영향은 그것이 적은 양으로 사용되는 한은 극소화될 것이다.

그러나, 상기한 공보에서는 이러한 목적으로 사용되는 특정 물질이나 조성물을 규정하지 못하였을 뿐아니라, 기술된 방법도 실로 복잡하며 따라서 이 방법의 기술적인 실효성이 의문시 된다. 구체적으로 상기 중합성 복합 수지가 슬러리 또는 페이스트 형태임을 고려하면, 치공 벽이 상기 첫 번째 광중합성 복합 수지에 의해 보호되더라도, 이 첫 번째 광중합성 복합 수지가 흘러내리거나 변형되지 않고 상기 두 번째 광중합성 복합 수지를 충치와 같은 작은 구멍에 충진하기란 대단히 어렵고, 충치공간의 입구 가장자리는 상기 두 번째 광중합성 복합 수지로 일부 덮혀지게 될 것이다. 즉, 중합에 의하여 상기 두 번째 광중합성 복합 수지가 먼저 경화될 때, 상기와 같은 복합 수지가 충치공의 공간위에 일종의 덮개를 형성하게 되고, 따라서 충치공내부에 중합 수축응력이 발전되는 것을 방지하기가 곤란하게 된다.

그리고, 상기 첫 번째 및 두 번째 광중합성 복합 수지는 각기 다른 파장의 빛을 조사하여 중합을 개시한다고 되어 있다. 그러나, 일반적으로 광중합 개시제는 특정 파장의 빛에 선택적으로 반응하는 것이 아니라, 비교적 넓은 대역의 파장에 반응한다. 또한, 할로겐 램프를 이용하는 상기 광경화 장치에서는 방출된 빛이 넓은 대역의 파장을 갖는다. 따라서, 상기 두 번째 광중합성 복합 수지가 광중합될 때, 상기 첫 번째 광중합성 복합 수지의 광중합 개시를 확실하게 방지하기는 곤란하고, 결과적으로 충치공위에 덮개가 형성되는 것이 불가피하다.

상술한 원인으로 인하여 상기 공보에 개시된 제안은 상당한 문제점이 미해결된 상태로 남게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 발명자들은 광산란봉(LUCIWEDGE, Howe Neos Dental Inc.사 제품)을 이용하여 광원단부에 반대되는 상기 광산란봉의 자유단을 복합 수지 덩어리에 삽입한 채로 광원단부를 통해 광산란봉으로 레이저 빔을 투사하는 일련의 실험을 수행하였다. 결과로서, 투사된 레이저 빔의 상당량이 상기 산란봉의 주변표면 전체로부터 외곽으로 조사되는 반면, 레이저 빔의 강도는 조사된 광원 단부로부터 떨어진 어떤 다른 지점보다도 광원 단부에 가까운 지점에서 더 높은 것으로 나타났다. 레이저 빔에 의해 상기 복합 수지가 중합되는 정도에 관해서도, 복합 수지의 상부는 충분히 경화되었으나, 상기 산란봉의 자유단에 인접한 부분의 복합수지는 거의 경화되지 않은 것도 확인하였다.

상기 광산란봉 대신에 투명 플래스틱으로 된 봉 또는 튜브를 복합 수지 덩어리에 삽입하여 수행한 실험에서도, 상기와 유사한 결과, 즉 광원단부에 인접한 봉 부분의 복합 수지는 상당히 중합되었으나, 상기 봉의 자유단에 인접한 부분의 복합 수지는 거의 경화되지 않은 결과가 얻어졌다. 이는 전술한 광가이드 수단에 있어서 레이저빔의 상당 부분이 광원 단부에 인접한 부분의 봉으로부터 산란되고 상기 봉의 자유단으로부터 산란되는 레이저빔의 양은 적다는 사실에 기인한 것으로 나타났다.

따라서, 복합 수지에 레이저빔을 투사하는 종래의 기술에서는, 충치공간에 인접한 결국 광원에 인접한 부분의 복합 수지만이 먼저 경화되고, 충치공간의 바닥에 인접한 나머지 부분의 복합수지는 충분히 경화되지 못하는 경향이 있으며, 따라서 충치공간 벽에 수축 응력이 야기됨으로 인한 문제점이 아직 해결되지 못하였다.

본 발명의 목적은 치아의 충치공간 또는 치형틀에 충진된 복합 수지의 중합이 충진된 복합 수지의 바닥으로부터 개시되어 충치공간에서 복합수지의 중합 수축 응력의 야기에 수반되는 문제점을 대부분 해소하는 방법과, 이 방법의 실행을 위한 광경과 장치를 제공하기 위함이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 치과용 광경화 장치의 말단부분을 일회용으로 하여 치과의사가 환자의 혈액 및 침과 같은 체액에 의해 감염되는 일을 방지하고 동시에 장치의 반복 사용에 따라 환자가 체액에 의해 감염되는 일을 방지할 수 있는 방법 및 장치를 제공하기 위함이다.

지금까지 나타난 여러 가지 문제점을 해소하기 위해 본 발명자들이 수행한 광범위한 연구에서, 치과용 광중합성 조성물(복합 수지)에 레이저빔이 들어갈 때, 빛은 상기 광중합성 복합 수지에 포함된 충진제에 의해 상당히 산란되는 경향이 있고, 광중합성 복합 수지내에서 구형으로 퍼져나가는, 즉 입사 방향뿐만 아니라 입사 방향에 반대되는 방향으로도 전파하는 것으로 나타났다. 또한 치아의 상아질이 광중합성 복합 수지만큼 입사광을 산란하는 특성이 있으며, 충치공간의 바닥에 입사된 빛의 상당 부분이 광중합성 복합 수지쪽으로 반사되는 것으로 나타났다. 본 발명은 이러한 결과에 근거한 것이다.

본 발명에 따르면, 레이저빔을 방출하는 광원과 이 광원과 광접속된 길쭉한 광가이드 수단을 포함하며 상기 광원의 반대쪽에 발광소자를 구비한 광경화 장치로써 치과용 광중합성 조성물을 중합시키는 방법이 제공된다. 적어도 발광소자는 광섬유로 만들어 진다. 상기 방법에 따르면, 상기 치과용 광중합성 조성물이 치형틀 또는 충치공간에 충진되고, 이어서 광섬유로 된 발광소자가 충치공간의 바닥에 인접한 위치까지 광중합성 조성물에 삽입된다. 그후, 발광소자의 단부로부터 출력 10 내지 100 mW, 파장 350 내지 500 nm 의 레이저 빔이 상기 치과용 광중합성 조성물에 조사되어 상기 치과용 광중합성 조성물의 중합을 개시하고 충치공의 바닥으로 부터 그 표면 부분을 향하여 중합이 진행되도록 한다.

광섬유로 만든 상기 발광소자는 경화된 광중합성 조성물의 표면 근방에서 절단되어 충치공간내의 치과용 광중합성 조성물에 상기 광섬유의 말단을 남길 수도 있다. 이와는 달리, 광섬유의 표면이 상기 치과용 광중합성 조성물과 친화성이 없는 경우, 상기 치과용 광중합성 조성물이 중합되어 경화된 후, 상기 치광용 광중합성 조성물로부터 상기 광섬유를 제거하고, 이어서 상기 광섬유의 제거에 의해 상기 경화된 광중합성 조성물에 남은 구멍에 광중합성 조성물을 채우고 위에서부터 조사하여 경화시킬 수도 있다.

본 발명에 따르면, 출력 10 내지 100 mW, 파장 350 내지 500 nm 의 레이저빔을 발생시키는 광원과, 그 기단부가 상기 광원과 광접속되어 있고 그 말단부에 발광소자를 가지는 길쭉한 광가이드 수단을 포함하고 있는 치과용 광경화 장치가 제공된다. 적어도, 상기 발광소자는 광섬유이며 치형틀 또는 치아의 빈공간에 충진된 치과용 광중합성 조성물에 삽입하여 상기 빈공간의 바닥에 인접한 위치의 광중합성 조성물을 조사할 수 있도록 되어 있다.

상기 발광소자는 상기 광가이드 수단와 일체식, 즉 상기 광가이드 수단의 말단부를 형성할 수도 있고, 그와 분리된 부재로 할 수도 있다. 발광소자가 광가이드 수단과 분리된 부재인 경우, 상기 광경화 장치는 상기 발광소자와 광가이드 수단의 말단부 사이에 개재된 탈착식 광접속 메카니즘을 더 구비하여 상기 발광소자가 상기 광가이드 수단으로부터 선택적으로 접속 및 분리될 수 있도록 할 수 있다.

상기 발광소자가 상기 광가이드 수단을 형성하는 광섬유의 말단인 경우, 상기 광경화 장치는 말단에 인접하여 설치된 절단 메카니즘을 더 구비하여 상기 말단을 광섬유의 나머지 부분으로부터 절단할 수 있다.

상기 발광소자의 표면은 상기 치과용 광중합성 조성물과 친화력이 있거나 또는 없을 수도 있다.

상기 광경화 장치는 오염 방지용 덮개를 더 구비하여 체액에 대한 광가이드 수단의 오염을 방지할 수도 있다.

본 발명의 방법의 실시에 있어서, 치과의사는 충치의 썩은 부위를 제거하여 치아에 공간을 형성한 다음, 치과용 광중합성 복합 수지의 보조제로서 접착제를 바르고, 이어서 상기 공간에 상기 치과용 광중합성 복합 수지를 충진하며, 그 양은 상기 공간의 체적보다 약간 적도록 한다. 이어서, 본 발명의 광경화 장치의 광가이드 수단을 환자의 입을 통해 광가이드 수단의 말단부의 발광소자가 상기 공간에 충진된 복합 수지에 깊숙히 삽입되도록 한다. 이 때, 발광소자를 형성하는 광섬유가 상기 공간의 바닥에 접촉 또는 바닥에 인접한 위치까지 삽입되게 할 수 있다. 그리고, 상기 충진된 복합 수지의 중합이 완전히 종료하는 데 필요한 소정의 시간동안, 상기 광섬유의 단부에서 방출되는 빛이 상기 충진된 복합수지에 조사되게 된다.

중합이 끝난 후, 상기 광섬유를 상기 공간으로부터 제거하거나, 광섬유의 말단을 절단 분리하여 공간에 남겨둘 수도 있다. 다음, 이 광가이드 수단이 환자의 입에사 꺼내진다.

본 발명에 따른 광경화 장치는 광원과, 광원의 제어수단과, 상기 광가이드 수단 및, 상기 광가이드 수단과 일체식 또는 별개의 분리된 부재로 할 수 있는 발광소자를 구성한다.

광섬유가 상기 공간에 삽입된 채로 남는 경우, 상기 공간에 충진된 복합 수지의 표면에 인접한 위치에서 광섬유를 절단한다. 이어서, 상기 손상된 치아를 원상태로 복원하는데 필요한 양의 복합수지를 추가로 상기 경화된 수지위에 가하여 수지 중첩층을 형성한 다음, 위에서부터 빛을 조사하여 상기 추가의 광중합성 복합 수지를 중합시킨다. 완전히 경화된 다음, 상기 경화된 수지를 미세하게 조정 및 연마하여 치아복원을 종료한다.

치형틀을 이용한 의치(보철)의 제작도 상기와 유사한 방법으로 할 수 있다. 이 경우, 상기 광중합성 조성물을 치형틀의 공간에 충진하고 본 발명의 광경화 장치를 사용하여 중합 경화시킨다.

본 발명의 광경화 장치와 이를 실시하기 위한 본 발명의 방법은 다음과 같은 장점을 가진다.

1. 치아의 충치공간 또는 치형틀에 충진된 광중합성 복합 수지가 충치공간의 바닥으로부터 충치공간의 표면을 향하여 점진적으로 중합되기 때문에, 충치공간의 바닥에 광중합성 복합 수지의 일부가 경화되지 않은 채로 남게 될 가능성이 없으며, 광중합성 복합 수지가 전체적으로 완전히 경화될 수 있다.

2. 상기 광중합성 복합 수지와 치아사이의 접합계면에서 중합 수축 응력으로 인한 접합층의 손상 위험이 극소화되므로써, 상기 공간으로부터 경화된 복합수지의 손실을 극소화하여 치아와 복합수지간의 확실한 접합을 성취할 수 있다.

3. 광중합성 복합 수지와 치아사이에 간극이 형성되지 않고, 따라서 충치 원인이 되는 박테리아의 번식 자리가 형성되지 않기 때문에 충치의 재발생 가능성을 방지할 수 있다.

4. 충치에서 썩은 부위가 깊은 경우에도, 충치공간의 바닥에 인접한 부위의 광중합성 복합 수지가 중합되지 않은 채로 남게 될 가능성이 없으며, 따라서 광중합성 복합 수지의 성분이 치수로 침투할 위험도 거의 없다.

5. 충치공간에 삽입된 광섬유로부터 조사되기 때문에, 환자의 입으로부터 바깥으로 빛이 방출될 가능성이 없고, 치과의사의 눈이 고강도의 빛의 조사에 의해 손상되는 위험한 상황도 일어나지 않는다.

6. 발광소자는 일회용이고, 손잡이는 환자에 재사용할 때마다 살균하기 때문에, 환자들간에 치과질환이 상호 감염될 위험을 방지할 수 있다. 이와 같은 목적으로 발광소자에 대한 일회용 덮개가 있어서 더욱 바람직하다.

본 발명의 실시에 사용된 광섬유는 아크릴 플래스틱 또는 석영으로 만들 수 있다. 그러나, 아크릴 수지가 저렴하고, 아크릴 화합물로 제조되는 광중합성 복합 수지와 양호한 친화력을 가지기 때문에 광섬유 재질로서는 아크릴 수지가 바람직하다.

상기 광섬유의 일부가 경화된 복합 수지에 남게 되는 경우, 광섬유는 광중합성 복합 수지에 친화력이 있는 표면을 가져서 상기 경화된 복합 수지와 광섬유간의 접착을 개선하는 것이 바람직하다. 광섬유와 경화된 복합 수지간에 만족스런 접착이 성취되지 않으면, 상기 접착 계면에 미세한 간극이 형성될 것이고, 2차 충치감염이 유발되기 쉬울 것이다.

아크릴 플래스틱으로 광섬유를 제조하면, 광섬유는 본질적으로 친화력 있는 표면을 갖게 된다. 그러나, 석영이 광섬유 재질로 사용되면, 실란 커플링제로 피복을 형성시켜 광섬유의 표면이 광중합성 복합 수지에 대한 친화력을 가지게 할 수 있다.

상기 경화된 복합 수지로부터 광섬유를 제거하는 경우, 광섬유의 표면이 광중합성 복합 수지와 친화력이 없어서 경화된 복합 수지로부터 광섬유를 매끄럽게 제거되도록 하는 것이 바람직하다. 비극성 폴리올레핀, 합성고무 또는 불소함유 폴리머 중 어느 것으로 상기 광섬유를 피복하여 친화력이 없는 표면을 형성시킬 수 있다.

상기 광섬유의 제거에 따라 구멍이 형성되는 경우에 상기 구멍에 광중합성 복합 수지를 충분히 채울 필요가 있다.

본 발명의 광경화 장치에 사용되는 광원은 파장 350 내지 500nm 의 레이저빔을 방출할 수 있는 유형의 레이저이다. 바람직한 레이저로서는, 레이저 매체로서 Nd:YAG(Nd:Y₃Al₅O₁₂) 를 이용하고 파장 946 nm의 빔을 방출하도록 발진할 수 있는 반도체와, 2차 조화파(473nm)를 발진하는 비선형 광결정인 KN(KNbO₃)을 이용하는 공진자를 구비하는 고체 레이저가 바람직하다. 이와 같은 구조의 고체 레이저는 공진자 내장형 2차 조화 광원이라고 한다.

상기와는 달리, 파장 350 내지 500 nm의 레이저빔을 방출할 수 있는 반도체 레이저 또는 할로겐-텅스텐 램프 또는 금속 할라이드 램프와 같은 램프를 상기 광원으로 사용할 수 있다. 램프가 사용되는 경우, 치료부위에 열이 가해지지 않도록 주의를 해야하며, 이러한 목적으로 적외선 차단 필터를 상기 램프에 사용할 수 있다.

또한, 레이저에 대신하여 발광다이오드 어레이를 사용할 수 있고, 이 경우 발광다이오드 어레이로부터 방출된 빛을 수렴시켜야 한다.

350 내지 500 nm 파장범위의 빛을 선택하는 이유는 다음과 같다. 빛의 파장이 350 nm 보다 짧으면, 자외선에 의해 환자에게 악영향을 미치며, 빛의 파장이 500 nm 보다 길면, 광중합이 개시되지 않을 것이다. 또는 빛의 강도에 관해서는, 광원으로 레이저가 사용되는 경우, 10 내지 100 mW 가 필요하고, 광원으로서 램프가 사용될 경우, 10 내지 200 mW 가 필요하다. 레이저빔은 간섭성 빔이고 광중합성 복합 수지의 경화에 우수한 특성을 갖기 때문에, 복합 수지의 광중합을 실행하는 데 있어서 레이저빔의 강도는 램프의 빛보다 낮아도 좋다. 상기 두 경우 모두, 상기 강도가 하한보다 낮으면, 복합 수지의 광중합이 개시되지 않을 것이며, 상한보다 높으면, 빛이 방출하는 열에 의하여 환자에게 악영향을 주게 된다.

본 발명의 광경화 장치에 사용된 제어수단은 광원의 ON, OFF를 제어하고 광원으로부터 광가이드 섬유에 이르는 광회로를 선택적으로 개폐하며 조사가 실행되는 시간을 설정하는 타이머 및/또는 스위치로 구비할 수 있다.

본 발명의 광경화 장치에 사용된 광가이드 수단은, 예를 들면 광원으로부터 광집적 시스템을 통하여 광섬유까지 빛을 안내하는 광섬유로 구성하여 빛이 효율적으로 상기 충치공간에 삽입된 발광소자에 도달할 수 있도록 할 수 있다. 상기 광가이드 수단을 형성하는 광섬유는 모노필라멘트(mono-filament) 또는 멀티필라멘트(multi-filament)로 할 수 있으며, 서로 광접속된 다수의 광섬유로 구비할 수도 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 광중합성 복합 수지에 삽입되는 발광소자는 광섬유로 형성하는 것이 중요하다. 전술한 일본국 특개소 제 64-15037 호에서와 같이 광산란봉이나, 또는 광분산 특성이 없는 투명한 광가이드봉을 광중합성 복합 수지로 충진된 상기 공간에 삽입하는 경우에는, 광산란봉이 입사광을 모든 방향으로 산란시켜 공간의 바닥에서부터 중합을 개시시킬 수 없고, 한편 투명한 광가이드봉도 역시 상당량의 입사광이 공간외부로 누출되기 때문에 만족스러운 결과를 얻을 수 없었다.

상기와 대조적으로, 광섬유는 그 측면으로는 입사광을 방출하기 않고, 광원과 반대쪽인 단부로부터 외곽으로만 입사광을 방출하며, 따라서 치아의 충치공간 또는 치형틀의 바닥으로부터 점차적으로 빛의 조사가 실행되어 만족스럽다. 또한, 광섬유는 그 직경이 극히 작으므로, 삽입 및 유지와 광중합성 복합 수지로부터 제거가 상기 광산란봉을 이용하는 경우보다 용이하다.

공간에 삽입된 광섬유 형태의 발광소자는 광가이드 수단으로부터 분리할 수 있거나 용이하게 절단할 수 있기 때문에 공간내의 광중합성 복합 수지의 경화후, 후처리를 용이하게 수행할 수 있다. 상기 발광소자는 재사용하지 않고 폐기처리할 수 있다.

본 발명의 일 실시예로서 광경화 장치는 광원과 하나의 연속 광섬유로 된 광가이드 수단을 구성하고, 여기에 섬유절단 메카니즘이 추가되어 더욱 바람직하다. 상기 섬유절단 메카니즘은 광가이드 수단의 말단에 인접 위치하여 광섬유의 말단을 그 나머지 부분으로부터 절단하도록 되어 있어, 충치공간에 삽입되어 환자의 혈액 및/또는 침에 오염된 광섬유의 말단을 제거할 수 있다. 환자마다 새로운 광섬유를 사용하여 치료할 수 있으므로 아주 바람직하다.

전술한 목적의 광섬유 절단은 가위 또는 칼을 이용할 수 있다. 그러나, 조작의 편이상, 치과의사의 편의를 위해 광섬유에 장착된 손잡이에 상기 절단 메카니즘을 구비하는 것이 바람직하다. 일 예로서 손잡이에 버튼을 구비하여 이 버튼을 누름으로써 칼날이 광섬유를 절단케 하거나, 또는 누르는 힘을 적당한 봉으로 전달시켜 이 봉의 끝에 구비된 칼날이 소정의 위치에서 광섬유를 절단하도록 할 수 있다.

상기 광가이드 수단과 상기 발광소자사이에 탈착식 접속메카니즘을 구비할 수도 있다. 그러나, 상기 탈착식 접속메카니즘은 상기 광가이드 수단으로부터 발광소자를 향해 이동하는 입사광을 감쇄시키는 결과를 낳기 쉽다. 따라서, 빛의 이용도를 최대화하기 위해서는 하나의 연속 광섬유가 보다 효과적이다.

상기 탈착식 접속 메카니즘은 광섬유의 축을 효과적으로 서로 일치정렬시키기 위한 조정기 및/또는 어댑터를 구비할 수도 있다.

본 발명의 실시에 사용되는 광섬유는 광섬유가 공간에 충진된 광중합성 복합 수지에 삽입될 때, 상기 복합 수지가 제거되지 않도록 하는 직경이어야 한다. 따라서, 상기 광섬유는 1.5 mm이하가 바람직하고, 더욱 바람직하기는 1 mm이하, 가장 바람직하기는 0.8 mm 이하이다. 본 발명의 실시에 사용된 광섬유는 상기한 직경을 만족한다면, 모노필라멘트이거나 또는 멀티필라멘트로 할 수 있다. 그러나, 빛의 손실을 줄이기 위해서는 모노필라멘트의 광섬유를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 광섬유의 말단의 길이는 광가이드 수단의 설계와 관련이 있기 때문에 고정시킬 수 없다. 그러나, 상기 광가이드 수단이 충치의 감염부위에 근접한 위치로 접근시키기 위한 손잡이를 구비하는 경우, 상기 광섬유는 손잡이의 말단으로부터 5 mm 이상 돌출하는 것이 바람직하다. 손잡이를 잡고 상기 연속 광섬유의 말단을 감염부위의 공간에 삽입하거나, 또는 핀셋이나 또는 적당한 밀게장치(nipping instrument)를 이용하여 광섬유의 말단을 살짝 밀어넣는 경우, 상기 광섬유는 전체 길이가 몇 m 이어도 상관없다. 광섬유의 길이가 상당히 긴 경우, 릴을 사용하여 광섬유를 감아 두는 것이 바람직하다.

광섬유의 형상은 전술한 광섬유의 길이와 관계가 있다. 광섬유가 손잡이의 말단으로부터 약 5 mm 정도 돌출하는 경우, 돌출부분은 직선상태를 유지할 수 있다. 그러나, 돌출길이가 약 5 mm 이상의 상당한 길이를 가지고, 핀셋으로 그것을 밀어넣는 경우, 10 내지 50 mm범위의 곡율 반경을 가질 수 있다.

본 발명의 광경화 장치는 환자의 혈액 및/또는 침에 의한 오염을 방지할 수 있는 바람직한 설계로 되어 있다. 광가이드 수단의 말단부가 상기와 같이 오염되기 쉽기 때문에, 덮개를 해주어야 하며, 이러한 목적으로 상기 손잡이는 덮개의 역할도 하게 된다. 이와는 달리, 추가의 덮개로서 상기 광원에 인접한 쪽의 손잡이에 보호관을 구비하여 상기 광가이드 수단을 오염으로부터 보호할 수도 있다.

또한, 상기와 다른 방법으로서, 치과의사의 손 및 광가이드 수단의 말단을 제외한 나머지 부분을 덮어주기 위하여 보조덮개를 단독으로 또는 상기 덮개와 함께 사용할 수도 있다. 이 덮개로써 광가이드 수단과 치과의사가 환자의 혈액으로부터 오염되는 것을 방지할 수 있다. 상기 덮개는 얇은 수지로 만든 백(bag)으로 할 수 있으며, 그 내부로 광가이드 수단이 지나가고 치과의사는 상기 덮개내로 그의 손을 집어넣어서 광가이드 수단을 파지할 수 있다. 상기 추가 또는 보조 덮개는 매 환자마다 사용후 폐기할 수 있다.

본 발명의 실시에 유익하게 사용할 수 있는 광중합성 복합 수지는 중합성 모노머, 중합 개시제, 충진제 및 적절한 첨가제로 구비된다. 광중합성 복합 수지에 사용될 수 있는 중합성 모노머로는, (메트)아크릴산 알킬 에스테르(알킬기의 탄소원자의 수는 1 내지 10), 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트(탄소원자의 수는 2 내지 20), 에틸렌글리콜 올리고머디(메트)아크릴레이트(2 내지 10 양), 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 2,2-비스[p-(γ-메타크릴록시-β-히드록시-프로폭시)페닐]프로판], 2,2-디(4-메타크릴록시폴리에톡시페닐)프로판(한 분자에 2 내지 10 에톡시 기), 트리메틸롤프로판트리(메트)아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라(메트)아트릴레이트를 포함하는 단일관능성 및/또는 다관능성 (메트)아크릴산 에스테르; 히드록실 기를 갖는 (메트)아크릴레이트 2 몰과 디이소시아네이트 1 몰의 반응생성물인 우레탄(메트)아크릴산 에스테르, 특히 일본국 특공소 제 55-33687 호 또는 일본국 특개소 제 56-152408 호에 게재된 모노머가 있다. 상기 모노머는 단독으로 또는 둘이상을 혼합한 형태로 사용할 수 있다. 상기 모노머는 조성물에서 10 내지 50 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 광중합성 복합 수지에 사용할 수 있는 중합 개시제 또는 촉매는, 예를 들어 일본국 특개소 제 48-49875 호와 제 60-26002 호에 개시된 α-디케톤 및 3차 아민, 또는 일본국 특개소 제 57-203077 호와 제 60-149603 호에 개시된 α-디케톤 및 퍼옥시드와 같은 기존의 중합 개시제를 사용할 수 있다. 상기 촉매는 중합성 모노머의 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%범위의 양으로 사용된다.

광중합성 복합 수지에 사용할 수 있는 충진제는 무기, 유기 또는 무기와 유기의 복합 충진제가 있다. 이에 대한 특정 예로서 실리콘 디옥사이드(석영, 석영유리 또는 실리카겔) 또는 알루미나가 있다. 또한 무기 충진제로서는, 여러 가지 중금속과 함께 주성분으로서 실리콘을 함유하는 여러 가지 유리질, 붕소 및/또는 알루미늄, 여러 가지 세라믹, 규조토와 같은 점토광물, 카리온(karione) 또는 몬몰리나이트(monmolinite), 활성 백토(white earth), 합성 제올라이트, 운모, 불화 칼슘, 인산 칼슘, 황산바륨, 지르코늄 디옥사이드, 티타늄 디옥사이드도 사용할 수 있다.

충진제의 표면처리를 위하여, 기존의 실란 커플링제를 사용할 수 있고, 이에는 예를 들어 ω-메타크릴옥시알킬트리메톡시실란(메타크릴록시 기와 실리콘 원자사이의 탄소원자의 수는 3 내지 12), 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란과 같은 유기 실리콘 화합물이 있다.

본 발명의 실시에 사용하는 광중합성 복합 수지는 필요에 따라 안정화제 및/또는 하나이상의 염료를 포함하여 여러 가지 기존의 첨가제를 함유할 수도 있다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이로부터 본 발명을 더욱 명확히 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 상기 실시예와 첨부도면은 본 발명의 예시와 설명을 위한 것이지 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 첨부 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도 1a 는 본 발명의 실시예 1 에 따른 광경화 장치를 도시한 것이다. 상기 광경화 장치는 레이저 광원(1)과 상기 광원(1)에 광접속된 단부와 도 1b에 도시된 바와 같이 치과치료중 공간 H에 충진된 광중합성 복합 수지 M의 바닥에 삽입되도록 되어 있는 말단 또는 발광 소자(5)를 갖는 광섬유와 같은 길쭉한 광가이드 수단(2)을 구성한다. 또한 상기 광경화 장치는 치과의사가 파지하도록 되어 있고 그 말단(5)에 인접한 부분의 광가이드 수단(2)에 장착된 손잡이(3)를 구비하고 있다. 본 실시예에서 상기 손잡이(3)는 손잡이 부분의 광가이드 수단(2)에 대한 덮개로서의 역할도 한다. 폴리에틸렌으로 된 손덮개 또는 보조 덮개(10)가 구비되어 광가이드 수단(2)의 말단(5)을 제외한 손잡이 (3)를 감싸므로써 손잡이(3)와 치과의사의 손이 치료받는 환자의 입으로부터 오염되는 것이 방지된다.

사용할 때, 치과의사는 그의 손을 상기 손덮개(10)로 집어넣어서 손잡이(3)를 잡아야 한다. 도 1b에 되시된 바와 같이, 손잡이(3)를 환자의 입속의 충치 감염부위를 겨냥한 다음, 광가이드 수단(2)의 말단(5)을 공간 H의 바닥에 인접한 위치까지 공간 H에 깊숙히 삽입하므로써, 광원으로부터 빛이 광가이드 수단(2)을 통해 투사될 때, 공간 H에 충진된 광중합성 복합 수지 M는 공간 H의 바닥에 인접한 부분의 복합 수지 H1에서부터 치아의 표면에 인접한 부위의 복합 수지 H2로 향하여 점차적으로 중합될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예 2 에 따른 광경화 장치를 도시한 것이다. 본 실시예에서는 상기 실시예 1 과는 달리, 발광 소자(5A)가 광가이드 수단(2)으로부터 분리된 별개 부분으로 되어 있고, 도 2의 실시예에 사용된 광가이드 수단(2)은 그 말단이 손잡이(3)의 말단면과 거의 같은 면상에서 끝난다. 집광렌즈 소자를 사용할 수도 있는 광집적 수단(6)이 그 광집적 수단 (6)을 반송하는 장착 프레임(8)에 의해 손잡이(3)의 말단면에 끼워져 있다.

또한 실시예 2 에 따른 광경화 장치는 전체적으로 캡(cap)모양의 어댑터 또는 회전 접속기(9)를 구비하여, 예를 들면 나사 접속 또는 베이어니트(bayonet) 접속에 의하여 장착 프레임(8)의 외측에 탈착식으로 끼울수 있도록 되어 있다. 상기 어댑터(9)는 탈착식 광접속 메카니즘을 형성하고, 광집적 수단(6)을 통하여 광가이드 수단(2)의 말단에 광접속되는 광섬유와 같은 발광 소자(5A)를 포함한다. 이 경우, 광가이드 수단(2)은 투명 플래스틱으로 된 봉 또는 튜브일 수 있다.

본 발명의 실시예 3 에 따른 광경화 장치가 도 3에 도시되어 있다. 본 실시예의 광경화 장치는 레이저 광원(1), 하나의 연속 광섬유로 된 길쭉한 광가이드 수단(2), 광가이드 수단(2)의 말단(2a)에 인접한 부분에 장착된 손잡이(3), 손잡이(3)의 말단부에 장착되어 광섬유 절단기로서 작용하는 광섬유 절단 버튼(12), 광가이드 수단(2)의 말단(2a)을 가이드하기 위해 금속 튜브형으로 된 가이드피복(13), 광가이드 수단(2)이 환자의 입과 접촉하여 오염되는 것을 방지하기 위해 플래스틱으로 된 보조 덮개(14), 및 광가이드 수단(2)을 감아 두기 위해 레이저 광원(1)의 첨단에 장착된 광섬유 릴(15)을 구비한다.

상기 광섬유 릴(15)로부터 외측으로 풀려나온 광가이드 수단(2)(이 경우 광섬유)은 보조덮개(14)와 손잡이(3)를 통과한 다음 가이드 피복(13)의 구멍을 지나서 고정 유지되며, 그 말단(2a)은 가이드 피복(13) 외부로 노출되어 발광 소자(5)를 구성하게 된다. 치과의사가 광섬유 절단 버튼(12)을 누르면, 절단 칼날(도시되지 않았음)이 손잡이(3)내로 전진하여 광가이드 수단(2)을 절단하므로써 그 말단(2a)을 광가이드 수단(2)으로부터 분리시킨다. 광섬유 절단 버튼(12)을 미는 힘이 해제되면, 스프링(도시되지 않았음)의 작용에 의해 상기 절단 칼날은 자동적으로 후퇴하여 처음 위치로 되돌아 온다.

치과 치료후, 그 나머지 부분으로부터 절단된 광가이드 수단(2)의 말단(2a)은 오염되어 있고, 따라서 폐기하여도 좋다. 상기 말단(2a)을 폐기한 다음, 치과의사는 상기 광섬유 릴(15)로부터 광가이드 수단(2)을 당겨서 새로운 말단(2a)이 가이드 피복(13)의 외부로 노출되게 할 수 있다.

본 발명의 몇가지 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이는 본 발명의 범위를 한정하기 위함이 아니다.

실시예 1

본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 2차 조화파로서 파장 473 nm의 빛을 발진시킬 수 있는 반도체로 된 고체 레이저(1)를 구비하는 구조의 광경화 장치를 사용하였으며, 상기 고체 레이저(1)에서 발생된 레이저빔은 광가이드 수단(2)을 통하여 발광소자를 구성하는 짧은 광섬유(5B)까지 안내된다. 도 4에 도시된 상기 광경화 장치에서는 광가이드 수단(2)과 짧은 광섬유(5B)는 각각 석영 및 아크릴 플래스틱으로 만든 광섬유를 이용하고 있다. 상기 짧은 광섬유(5B)는 손잡이(3)의 말단에 삽입되어 두 광섬유의 축을 일치시키므로써 광가이드 수단(2)의 말단과 광접속하게 되며 다시 제거할 수도 있다.

충치공간에 대신하여 직경 10 mm, 깊이 10 mm의 투명한 유리관에 시판되고 있는 치과용 광중합성 복합 수지 "CLEARFILL AP-X(A 2 Colors)"를 충진시켰으며, 이어서 직경 0.5 mm의 광섬유(ESCA : 일본국 Mitsubishi Rayon Co., Ltd사 제품)를 상기 투명한 유리관의 중심에 삽입하였다. 상기 유리관에 충진된 치과용 복합 수지에 36 mW의 빛을 다음 표 1에 제시된 여러 가지 시간동안 조사하였다. 다음에 ESCA 섬유에 달라붙은 상기 경화된 복합 수지를 유리관에서 제거하고, 상기 경화된 복합 수지의 외면에 접착되어 있는 중합되지 않은 복합수지를 알코올에 적신 티슈 페이퍼로 제거하였다. 상기 경화된 복합수지는 전체적으로 구형을 나타내었으며, 그 직경은 마이크로미터로 측정하였다. 측정결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 실험의 결과, 상기 치과용 광중합성 복합수지는 입사광에 인접한 부분부터 점차적으로 경과되었고, 상기 광중합성 복합 수지에 방출된 빛은 그 빛의 방위와 방향성을 잃을 정도로 충분히 산란된 것으로 나타났다.

실시예 2

인체로부터 발치된 건강한 어금니의 교합(아래윗니의 맞물리는 부분) 부분에 직경 5 mm, 깊이 4 mm의 일등급 공간을 형성하고, 실시예 1에서 사용한 것과 같은 아주 적은 양의 광중합성 복합수지를 실시예 1에서와 같은 접합제와 함께 상기 공간에 충진하였다. 충진후, 실시예 1에서 기술된 발광소자의 일부를 형성하는 ESCA 섬유(5B)를 도 5A에 도시된 바와 같이 공간 H의 바닥에 인접한 위치까지 깊숙히 삽입하여 20초동안 상기 충진된 복합 수지 M에 조사하였다. 그후, 도 5b에 도시된 바와 같이 충진된 복합 수지 M의 윗표면과 거의 같은 높이로 ESCA 섬유 (5B)를 절단하였고, 도 5c에 도시된 바와 같이 상기와 동일한 광중합성 복합 수지 M을 추가로 상기 충진된 복합 수지 M의 윗표면에 가하여 수지 중첩층 MA를 형성하고 상기 발치된 인간의 어금니가 치관(crown)형상을 나타내도록 하였다.

이어서 상기 수지 중첩층 MA에 광경화 장치로부터 방출된 레이저빔을 위로부터 조사하여 치형 복원을 종료하였다. 그후 상기 복원된 어금니에 1,000회의 열사이클 시험을 실시하였다. 상기 시험의 한 사이클은 시료를 4℃에서 1분간 유지한 다음, 60℃에서 1분간 유지하는 것으로 구성된다. 상기 열사이클 시험의 결과, 상기 인간의 어금니로부터 경화된 복합 수지가 분리되는 현상은 발견되지 않았다.

상기 열사이클 시험후, 상기 복원된 어금니를 37℃의 0.1%의 염기성 푹신 수용액에 하루동안 담군 다음, 반으로 절개하였다. 절개한 상기 어금기 반쪽의 절개단면을 관찰한 결과, 염료 침투가 일어나지 않았고 간극도 발견되지 않았다.

비교예

발치된 인간의 어금니에 실시예 2와 같은 크기의 공간을 형성시키고, 실시예 2에서와 같은 접합제를 사용하여 실시예 2에서와 같은 광중합성 복합 수지를 충진하였다. 시판되고 있는 광경화 장치 "SPECTRUM"(Dentsply사 제품, 빛강도 : 700 mW/cm²)를 사용하여, 상기 충진된 복합 수지 상부 3mm 지점에서 20초동안 빛을 투사하여 복합 수지의 중합을 개시시켰다. 조사의 결과, 상기 공간의 가장자리를 따른 표면상에 흰색의 동심원 선들이 나타났다. 복합 수지가 충진된 상기 어금니를 0.1% 염기성 푹신 수용액에 하루동안 담구었을 때, 상기 흰색의 동심원 선들을 따라 적색 염료가 침투된 것이 관찰되었다.

실시예 3

도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서와 같은 레이저 광원(1)을 이용하여 폴리우레탄이 피복된 아크릴 광섬유(2)(ESCA : 일본국 Mitsubishi Rayon Co.,Ltd사 제품)에 레이저빔을 직접 안내시켰다. 상기 광경화 장치는 도 3에 도시된 것과 유사한 구조를 가진 것으로서, 광섬유(2)의 말단(2a)은 손잡이(3)의 말단으로부터 외측으로 6mm 돌출하고 있다. 상기 긴 광섬유(2)는 광경화 장치의 광원(1)의 상단에 장착된 광섬유 릴(15)에 촘촘하게 감겨있고, 사용중 필요한 길이만큼만 상기 광섬유 릴(15)에서 풀려나오게 하였다.

환자 어금니의 교합(아래윗니의 맞물리는 부분) 부분에 직경 4 mm, 깊이 3 mm의 일등급 공간을 형성하고, 실시예 2에서 사용한 것과 같은 접합제와 복합 수지를 상기 공간에 충진하였다. 이어서 광경화 장치의 광섬유(2)의 말단(2a)을 상기 공간의 바닥에 인접한 위치까지 삽입하였고, 20초동안 레이저빔을 조사하여 상기 복합 수지를 경화시켰다. 상기 복합 수지의 경화후, 환자의 어금니로부터 광섬유(2)의 말단(2a)을 제거하여 경화된 복합 수지에 기둥형 빈공간을 남겼다. 상기 빈공간에 동일한 복합 수지를 추가로 첨가하여 수지 중첩층을 형성하고 환자의 어금니가 원래의 형상과 유사한 치관(crown) 형상을 갖도록 하였다.

그후, 상기와 동일한 광경화 장치를 사용하여 환자 어금니의 공간 상부 3mm 지점에 광섬유를 위치시키고 20초동안 레이저빔을 조사하여 추가로 첨가한 복합 수지를 경화시켰다.

치형 복원치료가 끝난 후, 환자의 체액에 오염된 것으로 보이는 광섬유(2)의 말단(2a)은 절단하여 폐기하였고, 손잡이(3), 가이드피복(13) 및 보조 덮개(14)는 다음 사용을 위해 살균처리하였다.

지금까지 본 발명의 예시를 위한 몇가지 실시예와 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명을 설명하였다. 그러나 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 많은 변형 및 개조가 가능하며, 그 개조 또는 변형이 첨부된 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이라면, 본 발명에 포함되는 것으로 간주된다.

본 발명의 광경화 장치와 이를 실시하기 위한 본 발명의 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

1. 치아의 충치공간 또는 치형틀에 충진된 광중합성 복합 수지가 충치공간의 바닥으로부터 공간의 표면을 향하여 점진적으로 중합되기 때문에, 충치공간의 바닥에 광중합성 복합 수지의 일부가 경화되지 않은 채로 남게 될 가능성이 없으며, 광중합성 복합 수지가 전체적으로 완전히 경화될 수 있다.

2. 상기 광중합성 복합 수지와 치아사이의 접합계면에서 중합 수축 응력으로 인한 접합층의 손상 위험이 극소화되므로써, 상기 공간으로부터 경화된 복합수지의 손실을 극소화하여 치아와 복합수지간의 확실한 접합을 성취할 수 있다.

3. 광중합성 복합 수지와 치아사이에 간극이 형성되지 않고, 따라서 충치 원인이 되는 박테리아의 번식 자리가 형성되지 않기 때문에 충치의 재발생 가능성을 방지할 수 있다.

4. 충치에서 썩은 부위가 깊은 경우에도, 충치공간의 바닥에 인접한 부위의 광중합성 복합 수지가 중합되지 않은 채로 남게 될 가능성이 없으며, 따라서 광중합성 복합 수지의 성분이 치수로 침투할 위험도 거의 없다.

5. 충치공간에 삽입된 광섬유로부터 조사되기 때문에, 환자의 입으로부터 바깥으로 빛이 방출될 가능성이 없고, 치과의사의 눈이 고강도의 빛의 조사에 의해 손상되는 위험한 상황도 일어나지 않는다.

6. 발광소자는 일회용이고, 손잡이는 환자에 사용할 때마다 살균하기 때문에, 환자들간에 치과질환이 상호 감염될 위험을 방지할 수 있다.

도 1a 는 본 발명의 실시예 1 에 따른 치과용 광경화 장치의 개략도.

도 1b 는 도 1a 에 도시된 광경화 장치의 말단부를 확대 도시한 것으로, 광중합성 복합 수지로 충진된 공간내에 삽입되는 광경화 장치를 형성하는 광섬유의 말단부를 도시한 측면도.

도 2 는 본 발명의 실시예 2 에 따른 광경화 장치의 개략도.

도 3 은 본 발명의 실시예 3 에 따른 광경화 장치의 개략도.

도 4 는 도 1a 에 도시된 광경화 장치의 변형예를 도시한 측면도.

도 5a 에서 도 5c 는 본 발명의 광경화 장치를 이용하여 치과 치료를 수행하는 일 예를 순차적으로 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 레이저 광원 2 : 광가이드 수단

3 : 손잡이 5 : 말단 또는 발광 소자

6 : 광집적 수단 8 : 장착 프레임

10 : 손덮개 또는 보조 덮개 12 : 광섬유 절단 버튼

13 : 가이드 피복 14 : 보조 덮개

15 : 광섬유 릴

Claims (9)

1. 레이저빔을 방출하는 광원 (1) 과 상기 광원과 광접속된 길쭉한 광가이드 수단 (2) 을 포함하고, 상기 광가이드 수단은 상기 광원의 반대쪽에 발광 소자 (5) 를 구비하며 적어도 상기 발광 소자는 광섬유로 된 광경화 장치를 사용하여 치과용 광중합성 조성물을 중합시키는 방법으로서,

   치형틀 공간 (H) 에 상기 치과용 광중합성 조성물 (M) 을 충진하는 단계,

   상기 광가이드 수단 (2) 의 발광 소자 (5) 를 상기 공간의 바닥에 인접한 위치까지 상기 치과용 광중합성 조성물에 삽입하는 단계, 및

   상기 발광 소자 (5) 의 일단부로부터 10 내지 100 mW 출력과 350 내지 500 nm 파장의 레이저빔으로 상기 치과용 광중합성 조성물을 조사하여 상기 치과용 광중합성 조성물이 상기 공간의 바닥에 인접한 부분부터 중합을 개시하여 점차적으로 그 표면부분으로 진행되도록 하는 단계로 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 광중합성 조성물의 중합방법.
2. 제 1 항에 있어서, 경화된 상기 치과용 광중합성 조성물의 표면에 인접한 위치에서 광섬유로 된 상기 발광 소자 (5) 를 절단하여 상기 공간내의 경화된 치과용 광중합성 조성물에 상기 광섬유를 남기게 되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 치과용 광중합성 조성물과 친화력이 없는 표면을 갖는 광섬유에 의해 형성되고, 중합후, 상기 경화된 치과용 광중합성 조성물로부터 상기 광섬유를 제거하는 단계, 상기 광섬유의 제거에 의하여 상기 경화된 광중합성 조성물에 형성된 기둥형 빈공간을 추가의 치과용 광중합성 조성물로 충진하는 단계, 및 상기 추가의 광중합성 조성물을 중합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 10 내지 100 mW의 출력과 350 내지 500 nm 의 파장의 레이저빔을 발생하는 광원 (1) 과, 기단부가 상기 광원에 광접속되어 있는 동시에 말단에서 레이저빔을 조사하는 길이를 가진 길쭉한 광가이드 수단을 구비하며, 적어도 발광 소자는 일단부에서만 레이저빔을 조사하는 광섬유이며 치형틀의 공간에 충진된 치과용 광중합성 조성물에 삽입하여 상기 공간의 바닥에 인접한 위치에서 상기 치과용 광중합성 조성물을 조사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 발광 소자와 상기 광가이드 수단의 말단사이에 개재된 탈착식 광접속 메카니즘을 더 구비하여 상기 발광 소자가 선택적으로 상기 광가이드 수단에 접속 및 분리되게 되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 광가이드 수단을 절단하여 상기 발광 소자 (5) 를 상기 광가이드 수단 (2) 으로부터 분리하기 위한 절단 메카니즘을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.
7. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 발광 소자 (5) 의 표면이 상기 치과용 광중합성 조성물에 친화력을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.
8. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 발광 소자의 표면이 상기 치과용 광중합성 조성물에 친화력이 없는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.
9. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 광가이드 수단의 오염을 방지하기 위한 오염 방지용 덮개를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화 장치.

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