[发明专利]一种超短脉冲激光辐照方式去除脱落正畸托槽底板粘结剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超短脉冲激光辐照方式去除脱落正畸托槽底板粘结剂的方法。

背景技术

正畸托槽粘结技术作为一种十分高效的矫治技术，能够完成对各种复杂多样牙齿错颌情形的正畸矫治，因此在正畸治疗中有着非常广泛的应用。正畸托槽作为正畸托槽粘结技术中的核心部分，在正畸治疗中经常发生脱落现象，且影响其脱落的因素有很多，例如在初次粘结时，患者配合程度的不同、口腔环境的差异都会使得正畸托槽发生脱落的概率上升。有研究表明，正畸矫治中正畸托槽的脱落率可高达54.3％(“正畸托槽脱落的原因探讨”.《上海口腔医学》.2001,10(3)：228-230.潘慧璋)。单个托槽价格不菲，质量较好的进口托槽就达到上百元一个，而在临床初次粘结需要的托槽量一般在二十至三十个，因此患者所支付的托槽费用就需达到几千元甚至上万元不等，因此临床上普遍采用喷砂法或火焰烧蚀法等对脱落的正畸托槽进行残余粘结剂处理(“不同处理方法的陶瓷托槽再黏结抗剪切强度比较”.《中国实用口腔科杂志》.2010,3(1)：24-26.林艺翚，等)，实现对其回收利用，并能够有效减轻患者负担，减少资源浪费，因而具有很强的临床意义。

传统的回收方式对金属正畸托槽上残余粘结剂尚可进行去除，并且能实现金属正畸托槽的回收，但对底板固位结构存在损伤或者粘结剂碳化造成污染的情况，而陶瓷正畸托槽由于其基体材质的硬脆性和对处理完毕后美观性的要求，因此传统的处理回收方式则往往无计可施。目前在国内临床上，对于脱落的陶瓷正畸托槽因无有效的残余粘结剂去除方法，往往对其直接弃用，而重新使用全新托槽，造成了资源的大大浪费。已有方法能够使用准分子激光来对陶瓷正畸托槽进行残余粘结剂的去除，实现其回收，但经过处理后，陶瓷托槽会发生色变现象，影响其美观性，并需要经过长时间退火处理才能恢复美观性，因而使得这种方法变得繁琐，并且不具备临床应用的即时性要求。所以，采用新方法来去除脱落陶瓷正畸托槽的残余粘结剂，并且保留其美观性，实现快速回收，社会及经济意义重大。

当超短脉冲的高频率激光作用于物体表面时，因其对材料极其快速的加热与冷却效应而产生热弹应力，并以应力波的形式在物体中扩散开来，以一种力学方式进行材料的去除，形成一种热弹性波机制，由于其能量密度很低，该清洗机制对基材的破坏往往微乎其微。因此通过对超短脉冲激光光束能量分布的整形，使中心小面积区域的能量分布远高于周边，并对脱落正畸托槽进行大面积光斑辐照。由于中心区域与周边区域在能量及表面温度上的差异，以中心区域为应力波源，瞬时向周围扩散应力波，引发热弹性波去除机制，达到瞬间粉粹正畸托槽表面残余粘结剂的目的，并且对正畸托槽表面基本无损，是一种超快速的粘结剂去除方法。

发明内容

本发明的目的是采用超短脉冲激光器完成正畸托槽底板残余粘结剂的去除，实现陶瓷正畸托槽的回收利用，并保证其原本透亮的美观性，提供一种新型高效的回收处理技术。

为达到上述目的，本发明提供了一种超短脉冲激光扫描方式去除脱落正畸托槽底板粘结剂的方法，其特征在于，应用如下装置，包括：具有可见指示光的超短脉冲激光器1、光束能量整形系统2、具有滤波单元的实时监控系统3、正畸托槽夹具4，并按照图1顺序放置。

该方法包括以下步骤：

1)将需要处理的脱落正畸托槽放置于正畸托槽夹具中，并通过可见指示光，将装配好的正畸托槽夹具置于超短脉冲激光器的光束传输路径中。

2)通过调整正畸托槽夹具和光束能量整形系统之间的位置，使得指示光能够基本覆盖正畸托槽底板表面。通过光束能量整形系统可以将激光光束能量分布进行变换，使其80％以上的能量都集中在光斑总面积四分之一的中心圆形区域内，配合兆赫兹以上的脉冲频率引发热弹性波机制而使粘结剂由块状粉碎为粉末状。

3)设定超短脉冲激光器的输出功率，辐照脉冲频率，对正畸托槽进行短时辐照，并通过具有滤波单元的实时监控系统，滤去加工过程中所产生的各种影响观测效果的光波，从而监控正畸托槽底板表面残余粘结剂的粉碎去除情况，直到粘结剂完全粉碎而自动脱落托槽表面后停止辐照。整个去除过程中，超短脉冲激光器的输出功率为60W～70W，在正畸托槽底板出的能量密度为0.85μJ/cm²～10μJ/cm²，脉冲频率为1MHz～10MHz，辐照时间为5s～6s。

与常用的粘结剂去除方法相比，本发明的有益效果是：

1、整个去除过程快速有效，去除操作前与操作后都无需任何额外处理；