Ионообменное стоматологическое устройство и способ
Группа изобретений относится к области стоматологии и предназначена для улучшения захвата ионов фтора зубами во время обработки для предотвращения зубного кариеса. Способ обработки зуба включает три этапа: нанесение раствора соли металла на зуб; погружение указанного зуба в ионизируемое вещество, иное чем указанная соль металла, и подачу электрического тока на указанный зуб для ионизации указанного ионизируемого вещества. В группу изобретений включены два устройства, одно из которых предназначено для осуществления первого этапа способа, а второе для второго и третьего этапов. Устройство для нанесения раствора соли металла на зуб, размещаемое на деснах, включает оттискную ложку, имеющую верхнюю и нижнюю части, уплотняющий выступ на верхней части и поглощающий материал на нижней части. Устройство для стоматологической обработки включает аппликатор для нанесения вещества на зуб, причем аппликатор имеет первый конец и второй конец, и первый и второй электроды, прикрепленные соответственно к первому и второму концам аппликатора. Технический результат - расширение арсенала технических средств для предотвращения зубного кариеса. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область и предпосылки изобретения
Настоящее изобретение относится к ионообменному стоматологическому устройству и способу, а конкретнее к устройству и способу для улучшенного захвата ионов фтора зубами во время обработки для предотвращения зубного кариеса.
Зубной кариес или кариозный распад зуба представляет собой прогрессирующую потерю зубного минерала с последующей бактериальной инвазией в деминерализованный зуб. Зубной кариес представляет собой относительно сложное заболевание. Имеется множество доказательств того, что начало кариеса требует относительно высокой пропорции мутантных стрептококков внутри зубного налета. Эти бактерии плотно прилипают к поверхности зубов, продуцируют более высокие количества кислоты из сахара, чем другие типы бактерий, могут лучше выживать, чем другие бактерии, в кислой среде и продуцируют внеклеточные полисахариды из сахарозы. Когда пропорция s. mutans в зубном налете высока (в диапазоне от 2 до 10%), у пациента высок риск развития кариеса. Когда эта пропорция низка (менее чем 0,1%), у пациента низкий риск развития кариеса. Два других типа бактерий также связаны с прогрессированием кариеса через дентин. Это несколько видов lactobacillus и actinomyces viscosus. Эти бактерии высоко ацидогенны и хорошо выживают в кислых условиях.
Более того, рацион оказывает большое влияние на зубной кариес. Сахароза рациона изменяет и толщину, и химическую природу зубного налета. Mutans streptococci и некоторые другие бактерии зубного налета используют моносахаридные компоненты (глюкозу и фруктозу) и энергию дисахаридной связи сахарозы для сборки внеклеточных полисахаридов. Поэтому рацион с высокой долей сахарозы увеличивает риск кариеса.
Минерал эмали, костная ткань и дентин представляют собой высоко замещенный фосфат кальция, называемый апатитом. Апатит вновь сформированных зубов богат карбонатом, имеет относительно мало ионов фтора и является относительно растворимым. Циклы частичной деминерализации и затем реминерализации в богатой ионами фтора среде создают апатит с меньшим содержанием карбоната и высоким содержанием ионов фтора, и он имеет более низкую растворимость. Растворимость богатого фторидами апатита с низким содержанием карбоната может быть до 10 раз ниже, чем апатита с низким содержанием фторидов и высоким содержанием карбоната. Местно воздействующие фториды также ингибирует производство кислоты бактериями зубного налета. Поэтому фториды в пище и напитках, в средствах по уходу за зубами, полосканиях ротовой полости и гелях в пломбировочных материалах могут уменьшить растворимость зубов, помогая снизить риск кариеса. Эти воздействия очень благоприятны, но количества фторидов, которые можно добавить к рациону или использовать местно, ограничены соображениями безопасности. Высокие уровни фторидов в пище могут вызвать крапчатость зубной эмали во время формирования зубов, в то время как заглатывание больших количеств фторидов может вызвать симптомы отравления.
Предпринимались попытки снижения концентрации фторидов и/или продолжительности времени контакта с фторидами. Например, в некоторых устройствах предшествующего уровня техники использовался электрический ток для стимуляции обмена ионов, где ионы фтора могут быть включены в зубы, посредством этого повышая сопротивление формированию кариеса. Однако устройства предшествующего уровня техники создают ток, который проходит через тело индивидуума, и, таким образом, классифицируются как ионтофоретические устройства. Ионтофоретическая природа таких устройств имеет тенденцию приводить к недостаточному захвату ионов фтора, в значительной степени вследствие электрохимической поляризации, которая происходит в организме вследствие присутствия в крови и костях калия, вызывающего высокое сопротивление потоку ионов фтора, таким образом, препятствуя захвату ионов фтора.
Таким образом, существует широко признанная потребность и было бы очень предпочтительно иметь ионообменное стоматологическое устройство и способ, лишенные указанных выше ограничений.
Сущность изобретения
В соответствии с одним аспектом изобретения предоставляется способ обработки зуба. Способ включает нанесение раствора соли металла на зуб, нанесение ионизируемого вещества на зуб и подачу электрического тока на зуб для ионизации ионизируемого вещества.
В соответствии с другим аспектом изобретения предоставляется устройство для предварительной обработки зубов. Устройство включает оттискную ложку, имеющую верхнюю часть и нижнюю часть, уплотняющий выступ на верхней части для обеспечения возможности плотного контакта между устройством и деснами (для герметизации) и поглощающий материал на нижней части для приема активирующего раствора.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство для стоматологической обработки. Устройство включает аппликатор для нанесения вещества на зуб, причем аппликатор имеет первый конец и второй конец, первый электрод, прикрепленный к первому концу аппликатора, второй электрод, прикрепленный ко второму концу аппликатора, причем первый электрод и второй электрод сконфигурированы для создания электрического тока через аппликатор и причем ионизируемое вещество сконфигурировано для того, чтобы подвергаться ионизации после подачи электрического тока через вещество.
В соответствии с другими признаками в предпочтительных вариантах осуществления описанного ниже изобретения активация достигается использованием раствора соли металла, такой как нитрат серебра, гидроксид палладия, хлорид палладия, хлорид меди или любого другого подходящего раствора. В предпочтительном варианте осуществления стадия нанесения раствора соли металла предшествует другим стадиям. В одном варианте осуществления зуб омывается дистиллированной водой после нанесения раствора соли металла. В предпочтительном варианте осуществления нанесение раствора соли металла проводится с использованием оттискной ложки для предварительной обработки, которая сконструирована для предотвращения утечки раствора соли металла в ротовую полость. Ионизируемое вещество включает соединение ионов фтора, предпочтительно фторид натрия, фторид лития, аминофторид, фторид олова или любой подходящий донор ионов фтора. Электрический ток подается при напряжении в пределах диапазона от 1 до 12 В, а предпочтительнее в пределах 3-9 В. Ток может подаваться включением питания, перезаряжаемой аккумуляторной батареей или одноразовой аккумуляторной батареей, помещенной внутрь устройства.
В соответствии с другими признаками предпочтительных вариантов осуществления изобретения, устройство для предварительной обработки, кроме того, включает адгезивный материал, обеспечивающий возможность плотного контакта между устройством и деснами. Альтернативно или в дополнение к адгезивному материалу, сама оттискная ложка может быть изготовлена из нагреваемого пластикового материала, который можно формовать на зубах и деснах во время нанесения. Активирующий раствор представляет собой раствор соли металла, предпочтительно одной из следующих: нитрат серебра, гидроксид палладия, хлорид палладия или хлорид меди, но он может включать раствор любой подходящей соли металла.
В соответствии с другими признаками в предпочтительных описанных ниже вариантах осуществления аппликатор представляет собой стоматологическую оттискную ложку или зубную щетку. Ионизируемое вещество представляет собой соединение фторида, такого как фторид натрия, фторид лития, фторид олова, аминофторид или комбинацию соединений фторидов. В случае стоматологической оттискной ложки первый конец представляет собой заднюю изогнутую стенку, а первый электрод представляет собой анод, который представляет собой предпочтительно плоскую металлическую полоску. Распорки, изготовленные из биологически совместимого пластика, помещены на анод для отделения анода от зуба. Второй конец представляет собой переднюю стенку, а второй электрод представляет собой катод, имеющий пружинный механизм. Предпочтительно присутствуют 3 катода, каждый из которых сконфигурирован для контакта с отдельным зубом, причем площадь контакта минимизирована. Стоматологическая оттискная ложка может включать уплотняющий выступ. В одном варианте осуществления устройство включает источник питания, который может представлять собой внешний источник электроснабжения, перезаряжаемую аккумуляторную батарею или одноразовую аккумуляторную батарею, помещенную в устройство.
При отсутствии других определений все используемые здесь технические и научные термины имеют такое же значение, которое обычно понимает средний специалист в области, к которой относится изобретение. Хотя при осуществлении или испытании настоящего изобретения можно использовать способы и материалы, аналогичные или эквивалентные способам и материалам, описанным здесь, подходящие способы и материалы описаны ниже. В случае противоречия определяющим будет описание изобретения, включающее определения. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение описано здесь только в виде примера со ссылкой на сопровождающие чертежи. Теперь с определенной ссылкой на чертежи в деталях подчеркивается, что показанные детали показаны только в качестве примера и в целях иллюстративного обсуждения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены ради предоставления считающегося наиболее полезным и легко понятным описания принципов и концептуальных аспектов изобретения. В этом отношении не предпринимается попытка более подробно показать структурные детали изобретения, чем это необходимо для понимания основ изобретения. Причем описание, взятое вместе с чертежами, делает очевидным для специалистов в данной области то, как можно на практике осуществить несколько форм изобретения.
На фиг.1 изображено ионтофоретическое стоматологическое устройство предшествующего уровня техники;
фиг.2 представляет собой ионтофоретическую зубную щетку предшествующего уровня техники;
фиг.3 представляет собой иллюстрацию оттискной ложки для предварительной обработки;
фиг.4 представляет собой изометрический вид устройства в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.5а и 5b представляют собой иллюстрации в разрезе устройства, показанного на фиг.4;
фиг.6а и 6b представляют собой схематический вид и вид в разрезе электрического стоматологического устройства в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.7а и 7b представляют собой схематический вид и вид в разрезе электрического стоматологического устройства в соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 представляет собой вид электрической зубной щетки в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и
фиг.9 представляет собой графическую иллюстрацию результатов применения способа в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Настоящее изобретение относится к устройству и способу усиленной обработки зубов фторидом. В частности, настоящее изобретение можно использовать для увеличения захвата ионов фтора и/или уменьшения захвата зубного налета нанесением препаративного раствора с последующим нанесением обрабатывающего обогащенного фторидом геля и подачей электрического тока непосредственно на зубы.
В целях лучшего понимания настоящего изобретения, как показано на фиг.3-8, сначала описывается конструкция и работа ионтофоретических стоматологических устройств предшествующего уровня техники, как проиллюстрировано на фиг.1 и 2.
Как показано на фиг.1, устройство 10 предшествующего уровня техники для ионтофоретического захвата фторида включает металлическую оттискную ложку 12, которая действует в качестве первого (отрицательного) электрода, соединенного первым проводом 13 с источником питания 16, и соединенного вторым проводом 15 со вторым (положительным) электродом, который далее соединен с источником питания 16. Второй электрод 14 сконструирован для контакта с участком, расположенным на теле индивидуума, подвергающегося предложенной здесь процедуре. Ионизируемая форма фторида, такого как фторид лития, включена в гелевую матрицу и помещена внутрь металлической оттискной ложки 12. Металлическая оттискная ложка 12 покрыта не проводящим электричество материалом или альтернативно сама оттискная ложка содержит не проводящий электричество материал и включает первый электрод на ней. В любом случае оттискная ложка, заполненная гелем фторида, помещается в контакт с зубами индивидуума. Электрический ток подается от источника питания 16, вызывая ионизацию фторида и посредством этого предоставляя ионы фтора в форме, которая может ассимилироваться в структуру зубов. Электрический ток для осуществления ионизации проходит через тело индивидуума, относя, таким образом, данное устройство к ионтофоретическому устройству.
Было показано, что в устройствах, таких как изображенное на фиг.1, в котором электрический ток проходит через тело индивидуума, захват фторида недостаточен. Это, вероятно, происходит в результате электрохимической поляризации, которая происходит в организме, вследствие присутствия в крови и костях калия, который вызывает высокое сопротивление потоку ионов фтора, таким образом, препятствуя захвату фторида.
Фиг.2 представляет собой иллюстрацию ионной зубной щетки 20 предшествующего уровня техники. Как показано на фиг.2, ионная зубная щетка 20 имеет аккумуляторную батарейку 22, расположенную на рукоятке 24 ионной зубной щетки 20. Металлический стержень проходит через корпус ионной зубной щетки 20 в область щетинок 28. Когда аккумуляторная батарейка 22 работает, щетинки 28 принимают отрицательный заряд. В то же время положительно заряженные ионы переносятся к зубам 29 по проводящим путям через влажную руку, удерживающую положительно заряженную рукоятку 24. Таким образом, полярность зубов 29 меняется с отрицательной на положительную. Теперь положительно заряженные зубы отталкивают положительно заряженные ионы зубного налета, которые, кроме того, притягиваются к отрицательно заряженным щетинкам 28 зубной щетки. Контакт с влажным пальцем существен для максимизации переноса ионов.
Аналогично ионтофоретической стоматологической оттискной ложке, изображенной на фиг.1, электрический ток проходит только через тело пользователя, приводя к электрохимической деполяризации, которая уменьшает ионизацию и, таким образом, перенос зубного налета внутрь устройства.
Таким образом, предоставляется усовершенствованное устройство для усиленной обработки зубов ионами фтора, которое сконструировано для увеличения ионизации фторида направлением электрического тока независимо от тела и путем использования подготовительных усиливающих воздействий, как будет подробно описано ниже.
На фиг.3 представлена иллюстрация оттискной ложки 30 для предварительной обработки. Оттискная ложка 30 для предварительной обработки сконструирована для помещения активирующего раствора с целью погружения в него зубов перед обработкой раствором фторида. Активирующий раствор будет подробно описан ниже. Оттискная ложка 30 для предварительной обработки имеет верхнюю часть 32 и нижнюю часть 34. Верхняя часть 32 включает уплотнительный выступ 36, который сконструирован для контакта с деснами, таким образом, обеспечивая плотное прилегание оттискной ложки к деснам и по существу предотвращая вытекание активирующего раствора. Нижняя часть 34 включает пространство 35, предпочтительно имеющее поглощающий материал 38. В предпочтительном варианте осуществления поглощающий материал 38 представляет собой губку с высокой плотностью. Поглощающий материал 38 разработан для поглощения активирующего раствора и дополнительного предотвращения утечки. В предпочтительном варианте осуществления предварительно отмеренное количество активирующего раствора вводят непосредственно в поглощающий материал 38 перед размещением оттискной ложки 30 для предварительной обработки на зубах с тем, чтобы обеспечить использование подходящего количества раствора для полного погружения зубов без присутствия избыточного количества раствора. В альтернативном варианте осуществления пространство 35 пустует.
В одном варианте осуществления оттискная ложка 30 для предварительной обработки состоит из пластического материала, который может нагреваться и формоваться на зубах и деснах во время наложения. Альтернативно, для дополнительного обеспечения плотного прилегания на уплотнительный выступ 36 можно добавить адгезивный материал, который является биологически совместимым (такой как, например, пчелиный воск).
Активирующий раствор подготавливает поверхность зубов для того, чтобы сделать их восприимчивыми к ионным изменениям, которые должны произойти во время работы описанного здесь аппарата или устройства. Активирующий раствор включает металл или соль металла, такую как нитрат серебра, гидроксид палладия, хлорид палладия, хлорид меди или любой другой подходящий активатор. В предпочтительном варианте осуществления активирующий раствор наносят посредством погружения зубов при наложении оттискной ложки 30 для предварительной обработки, показанной на фиг.3. В еще одном менее предпочтительном варианте осуществления раствор готовят в виде полоскания, аналогично раствору для полоскания ротовой полости. Металл или соль металла обеспечивают подготовленную поверхность зубов, причем поверхность зубов поглощает материал, например серебро или его ион, и посредством этого увеличивается электропроводность поверхности зубов для проходящего электрического тока (или уменьшается электрическое сопротивление обработанной поверхности зубов проходящему электрическому току). Этот процесс способствует замещению гидроксильной группы, связанной с апатитом, фторидом, присутствующим в среде. После подготовки зубной поверхности металл вымывается, и в последующем на зубы накладывается устройство для обработки (или оттискная ложка, или зубная щетка), как описано ниже.
Фиг.4 представляет собой изометрический вид устройства 41 для ионообменной обработки фторидом в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 41 представляет собой оттискную ложку, сконструированную для помещения раствора фторида с целью погружения в него зубов. Устройство 41 имеет форму, аналогичную обычным оттискным ложкам, включающую заднюю изогнутую стенку 43 и переднюю изогнутую стенку 45, соединенные вместе на концевых отделах 47. Задняя изогнутая стенка 43 включает электрод 49, который представляет собой отрицательный электрод, или анод. Электрод 49 включает тонкую, гибкую металлическую полоску, прикрепленную к внутренней части задней изогнутой стенки 43. В предпочтительном варианте осуществления электрод 49 изготовлен из нержавеющей стали. В альтернативных вариантах осуществления электрод 49 изготовлен из любого инертного материала, такого как платина, золото или любой другой подходящий электропроводный металл. Распорки 51 расположены вдоль электрода 49 и сконструированы для исключения контакта между электродом 49 и зубами, расположенными внутри устройства 41, в то же время обеспечивая контакт между раствором фторида внутри устройства 41 и электродом 49. Распорки 51 изготовлены из изолирующего материала, такого как пластики. Передняя изогнутая стенка 45 включает контактные электроды 53, которые представляют собой положительные электроды, или катоды, и сконструированы для размещения в непосредственном контакте с передней поверхностью зубов внутри устройства 41. Контактные электроды прикреплены к передней изогнутой стенке 45 механизмом, подобным пружине, обеспечивающим контакт между контактными электродами 53 и зубами. Предпочтительно используются, по меньшей мере, 3 контактных электрода, каждый из которых сконструирован для контакта с другим зубом. Площадь контакта между контактными электродами 53 и зубами минимизирована. В предпочтительном варианте осуществления устройство 41, кроме того, включает уплотнительный выступ, такой как описанный со ссылкой на оттискную ложку 30 для предварительной обработки, показанную на фиг.3. В альтернативных вариантах осуществления устройство 41 изготовлено из нагреваемых пластиков, которые могут формоваться на зубах и деснах во время размещения. Для дополнительного обеспечения плотного размещения можно также использовать клей или водоотталкивающее вещество, такое как вазелин (VaselineTM).
Фиг.5а и 5b представляют собой иллюстрации устройства 41 в разрезе соответственно по линиям А-А и В-В. Как показано на фиг.5а, распорки 51 могут контактировать с задней поверхностью зубов, тогда как контактные электрода 53 сконструированы для контакта с передней поверхностью зубов. Как показано на фиг.5b, распорки 51 фиксированы, и контактные электроды прикреплены к передней изогнутой стенке 45 механизмом, подобным пружинному. В варианте осуществления, показанном на фиг.5b, подобная пружине природа осуществляется размещением контактного электрода 53 под углом. Альтернативно, действительно можно использовать пружины. В предпочтительном варианте осуществления три контактных электрода 53 контактируют с тремя различными зубами. Контактная площадь электродов минимальна с тем, чтобы вызвать электрический ток в зубы, в то же время избегая электролизной реакции.
Фиг.6а и 6b являются соответственно иллюстрацией и видом в разрезе аппарата 40 для обработки ионами фтора в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Аппарат 40 включает комплект оттискных ложек 42, включающий верхнюю оттискную ложку 42а и нижнюю оттискную ложку 42b, каждая из которых имеет лунки 44 для удерживания гелевой композиции фторида. Оттискные ложки 42 имеют штепсельные вилки и электроды 46, расположенные на них, которые соединены посредством электропроводных проводов 48 с источником питания 50. Электроды изготовлены из инертного материала, такого как нержавеющая сталь, платина, золото или любой другой подходящий электропроводный металл. В предпочтительном варианте осуществления оттискные ложки 42 изготовлены из не электропроводного материала, такого как биологически совместимый пластиковый материал. Следует отметить, что можно использовать любой биологически совместимый пластиковый материал, который не взаимодействует с фторидом. Размер оттискных ложек 42 и лунок 44 подобран в соответствии со стоматологическими оттискными ложками стандартного размера. В одном варианте осуществления верхняя и нижняя оттискные ложки 42 соединены друг с другом посредством складного мостика 52, который обеспечивает возможность одновременного размещения обеих оттискных ложек 42 на зубах складыванием оттискных ложек сзади в области складного мостика 52. Электрический соединительный шнур 54 соединяет электроды 48 с источником питания 50 посредством штепсельной вилки 56 или посредством любого другого подходящего средства. Штепсельная вилка 56 сконструирована для вставления в источник питания 50. Кроме того, верхняя и нижняя оттискные ложки 42 могут соединяться друг с другом посредством контактного гнезда 58 и гнездового соединителя 59. Контактное гнездо 58 расположено на наружном краю одной из оттискных ложек 42 так, что когда оттискные ложки 42 сложены в складном мостике 52, гнездовой соединитель 59 соединяет два оттискные ложки 42 и замыкает электрическую цепь. В другом варианте осуществления оттискные ложки 42 не соединены друг с другом.
В одном варианте осуществления, как показано на фиг.6а, устройство 41 соединено с сетевым источником питания стандартным трансформатором переменного тока в постоянный ток. В другом варианте осуществления используются перезаряжаемые аккумуляторные батареи (1-12 В). В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг.7а и 7b, одноразовая батарейка помещена в устройство, обеспечивая возможность его более легкой транспортировки.
Должно быть совершенно очевидно, что во всех описанных вариантах осуществления электрический ток проходит через аппарат 40, а не через тело пользователя. Таким образом, можно увеличить ионизацию фторида, следовательно, усиливая захват ионов фтора зубами.
В одном варианте осуществления предоставлены оттискные ложки 30 для предварительной обработки и устройства 41 различного размера для индивидуумов различного размера.
Фиг.8 является иллюстрацией ионной зубной щетки 70 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Зубная щетка 70 включает рукоятку 72, имеющую помещенную в нее аккумуляторную батарейку 74, и головную часть 75 на ее противоположном конце. Головная часть 75 включает имеющую щетинки часть 76 на ее нижнем конце и, кроме того, имеет 2 электрода 78 - катод 78а на верхнем конце и анод 78b в области щетинок. Электрический ток проходит через катод 78а к зубу, который находится в контакте с имеющей щетинки частью 76 и анодом 78b. Зубную щетку 70 можно использовать с гелем фторида, как в описанных выше стоматологических оттискных ложках, для увеличения фторирования зубов. Альтернативно, зубную щетку 70 можно использовать для уменьшения зубного налета на поверхности зубов. Электрический ток зубной щетки 70 по настоящему изобретению не проходит через тело индивидуума.
Гель фторида предоставлен в виде соединения и подходит для отдачи ионов фтора. Примеры таких соединений включают, но не ограничиваются, фторид натрия, фторид лития, аминофторид, фторид олова, комбинацию соединений-доноров ионов фтора или любое другое подходящее соединение, которое легко ионизируется.
Способ предварительной обработки зубов для захвата ионов фтора, используемый в соответствии с описанным выше устройством, осуществляется в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения следующим образом. Исходно зубы тщательно чистят или профессиональной очисткой, или используя обычную зубную щетку. Затем зубы полощут дистиллированной водой с последующим полосканием перекисью водорода и еще одним полосканием дистиллированной водой. Полоскание перекисью водорода представляет собой предпочтительно разбавленный раствор (18% перекись водорода), полученный смешиванием равных количеств имеющейся в продаже перекиси водорода (36%) и дистиллированной воды. Раствор металлического катализатора готовят растворением различных количеств металла или соли металла, такого как серебро, медь или палладий, в некотором количество дистиллированной воды так, чтобы концентрация металла была в диапазоне от 0,01 до 3 мас.%. В предпочтительных вариантах осуществления металлсодержащие растворы включают нитрат серебра, гидроксид палладия, хлорид палладия, хлорид меди или любой другой подходящий активатор. В одном примере 100 мг нитрата серебра растворяют в 10 мл дистиллированной воды. В еще одном примере 50 мг хлорида меди растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Оттискную ложку 30 для предварительной обработки помещают на зубы, предпочтительно таким образом, чтобы все зубы находились в контакте с губкой. Уплотнительный выступ 36 помещают в контакт с деснами для уплотнения оттискной ложки 30 и предотвращения утечки раствора в ротовую полость. Затем предварительно отмеренное количество раствора металлического катализатора вводят в оттискную ложку 30 инъекцией или любой другой процедурой заполнения с тем, чтобы получить полный контакт между зубами и раствором в течение приблизительно 1 минуты. Альтернативно, известное количество раствора металлического катализатора помещают в оттискную ложку 30 для предварительной обработки перед размещением оттискной ложки 30 в ротовой полости. После предварительной обработки оттискную ложку 30 удаляют из ротовой полости, соблюдая предосторожность во избежание попадания в ротовую полость. Затем зубы снова полощут дистиллированной водой.
После предварительной обработки начинают обработку фторидом. Раствор, отдающий ионы фтора, готовят следующим образом. Следующее описание получения раствора, отдающего ионы фтора, включает фторид натрия, но следует ясно понимать, что это просто пример и что раствор фторида не ограничивается этим соединением. Раствор фторида натрия в диапазоне 1-5% готовят растворением соответствующего количества фторида натрия в дистиллированной воде. Раствор фторида натрия включен в гель, такой как альгинат, и его добавляют в аппарат по настоящему изобретению или заполнением оттискных ложек варианта осуществления в виде оттискной ложки, или нанесением на щетинки зубной щетки, такой, которая описана выше. В предпочтительном варианте осуществления имеющийся в продаже гель фторида, имеющий концентрацию 2,5%, объединяют с 0,5 г хлорида натрия (используемым в качестве электролита), растворенным в 25 мл дистиллированной воды, обеспечивая общее процентное содержание ионов фтора 1,25%. В альтернативном варианте осуществления 25 г геля ElmexTM смешивают с раствором 0,7 г фторида натрия с последующим объединением с 0,5 г хлорида натрия и растворением в 25 мл дистиллированной воды. Используют источник питания 0-12 В. Затем создают электрический ток с напряжением 0-12 В. В предпочтительном варианте осуществления напряжение находится в диапазоне от 3 до 9 В, а наиболее предпочтительно оно составляет приблизительно 6 В. Электрическая цепь остается открытой в течение заданного периода времени, в диапазоне от 5 до 20 минут. Ток не превышает 30 мА.
В одном варианте осуществления предоставляется набор, в котором предоставляются оттискная ложка 30 подходящего размера для предварительной обработки, устройство 41 подходящего размера и совместимое количество предварительно отмеренного активирующего раствора и раствора, отдающего ионы фтора. Для индивидуумов различного размера и возраста могут предоставляться различные наборы.
Другие цели, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут очевидными для среднего специалиста в данной области после изучения следующих примеров, которые не предназначены для ограничения изобретения. Кроме того, каждый из описанных выше различных вариантов осуществления и аспектов настоящего изобретения, и заявленных в формуле изобретения, находит экспериментальное подтверждение в следующих примерах.
ПРИМЕР
Теперь будет описан следующий пример, который вместе с представленным выше описанием иллюстрирует изобретение неограничивающим образом.
Сразу после удаления зубы промывали раствором перекиси водорода (18%) для обеззараживания перед использованием. Зубы делят на 5 групп следующим образом.
Группа А (контроль, n=3): без предварительной обработки, без обработки гелем.
Группа В (n=3): без предварительной обработки, зубы погружают на 10 минут в полученный гель фторида, без воздействия электрического тока.
Группа С (n=3): наличие предварительной обработки (погружение в 1% раствор нитрата серебра на 1 минуту), зубы погружают на 10 минут в полученный гель фторида, без воздействия электрического тока.
Группа D (n=3): без предварительной обработки, зубы погружают на 10 минут в полученный гель фторида, с воздействием электрического тока.
Группа Е (n=3): наличие предварительной обработки (погружение в 1% раствор нитрата серебра на 1 минуту), зубы погружают на 10 минут в полученный гель фторида, с воздействием электрического тока.
Все зубы затем промывали водой и помещали в 5% раствор молочной кислоты, имеющей рН 1,9, и оставляли в растворе молочной кислоты на различные периоды времени в диапазоне от 15 до 4500 минут. В каждый период времени зуб промывали дистиллированной водой и испытывали царапаньем острым металлическим инструментом. Если царапанье приводило к появлению царапины, считали, что зуб не прошел испытание. Если царапина не образовывалась, считали, что зуб прошел испытание.
Результаты описанного выше эксперимента суммированы на фиг.9 в виде диаграммы в виде столбцов.
Подводя итог, зубы из группы А (контроль) оказывались несостоятельными в среднем после 45 минут воздействия кислой среды. Зубы группы II оказывались несостоятельными после 2-3 часов воздействия. Зубы группы III оказывались несостоятельными после 4-5 часов воздействия. Зубы группы IV оказывались несостоятельными приблизительно после 15 часов воздействия. Зубы группы V выдерживали испытание, по меньшей мере, в течение 75 часов.
Представленные выше результаты показывают, что зубы, подвергнутые предварительной обработке и воздействию электрического тока, значительно прочнее, чем при всех других комбинациях.
На основании представленных выше результатов ясно, что предварительная обработка зубов металлом или раствором соли металла с последующим присоединением к цепи электрического тока в электролите, имеющем ионы фтора или вещество, высвобождающее ионы фтора, усиливает и ускоряет фторирование зубов, что приводит к увеличенной физической устойчивости зубов к кариозному распаду. Как описано выше, эту процедуру можно осуществить или стоматологическим устройством, или зубной щеткой. Обработка является относительно кратковременной и недорогостоящей. Ее может выполнить любой клиницист, такой как стоматолог или гигиенист.
В дополнение к описанному выше процессу фторирования, настоящее изобретение можно использовать также для усиления других видов обработки зубов. Например, процедуры отбеливания зубов можно усилить, используя предложенные способы и устройства. Кроме того, можно осуществить укрепление десен.
Понятно, что определенные признаки изобретения, которые для ясности описаны в контексте отдельных вариантов осуществления, могут быть также предоставлены в комбинации в одном варианте осуществления. И наоборот, различные признаки изобретения, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, могут быть также предоставлены отдельно или в любой подходящей субкомбинации.
Хотя изобретение было описано в сочетании с его определенными вариантами осуществления, ясно, что многие альтернативы, модификации и изменения будут очевидны для специалистов в данной области. Соответственно, предполагается, что все такие альтернативы, модификации и изменения подпадают под сущность и широкий объем прилагаемой формулы изобретения. Все публикации, патенты и патентные заявки, указанные в настоящем описании, полностью включено в него в качестве ссылки в той же степени, как если бы каждая отдельная публикация, патент или патентная заявка была конкретно и отдельно указана как включенная в настоящее описание в качестве ссылки. Кроме того, приведенную или идентифицированную ссылку не следует рассматривать как допущение того, что такая ссылка имеется в виде уровня техники, предшествующего настоящему изобретению.
1. Способ обработки зуба, причем способ включает:
нанесение раствора соли металла на зуб;
погружение указанного зуба в ионизируемое вещество, иное, чем указанная соль металла; и
подачу электрического тока на указанный зуб для ионизации указанного ионизируемого вещества.
2. Способ по п.1, где указанный раствор соли металла выбран из группы, состоящей из нитрата серебра, гидроксида палладия, хлорида палладия и хлорида меди.
3. Способ по п.1, где стадия нанесения раствора соли металла предшествует стадиям нанесения ионизируемого вещества и подачи электрического тока.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий полоскание указанного зуба дистиллированной водой с последующим этапом нанесения раствора соли металла.
5. Способ по п.1, где указанное нанесение раствора соли металла проводится с использованием оттискной ложки для предварительной обработки, причем указанная оттискная ложка для предварительной обработки сконструирована для предотвращения утечки раствора соли металла в ротовую полость.
6. Способ по п.1, где указанное ионизируемое вещество содержит соединения фторида.
7. Способ по п.6, где указанное соединение фторида выбрано из группы, состоящей из фторида натрия, фторида лития, аминофторида, фторида олова или комбинации соединений, отдающих ионы фтора.
8. Способ по п.1, где указанная подача электрического тока проводится при напряжении в диапазоне 1-12 В.
9. Способ по п.1, где указанная подача электрического тока проводится при напряжении в диапазоне 3-9 В.
10. Способ по п.1, где указанная подача электрического тока проводится перезаряжаемой аккумуляторной батареей.
11. Способ по п.1, где указанная подача электрического тока проводится одноразовой аккумуляторной батареей, помещенной в устройство для нанесения указанного ионизируемого вещества.
12. Устройство для нанесения раствора соли металла на зуб согласно способу по п.1, размещаемое на деснах, причем устройство включает:
оттискную ложку, имеющую верхнюю часть и нижнюю часть;
уплотняющий выступ на указанной верхней части для обеспечения плотного контакта между указанным устройством и деснами;
и поглощающий материал на указанной нижней части, причем указанный поглощающий материал предназначен для приема указанного раствора соли металла.
13. Устройство по п.12, дополнительно включающее адгезивный материал, помещенный на указанный уплотнительный выступ для дополнительного обеспечения плотного контакта между указанным устройством и указанными деснами.
14. Устройство по п.12, где указанная оттискная ложка изготовлена из нагреваемого пластика, который можно формовать на зубах и деснах во время нанесения.
15. Устройство для стоматологической обработки согласно способу по п.1, причем устройство включает:
аппликатор для нанесения вещества на зуб, причем аппликатор имеет первый конец и второй конец;
первый электрод, прикрепленный к первому концу указанного аппликатора;
второй электрод, прикрепленный ко второму концу указанного аппликатора;
причем указанный первый электрод и указанный второй электрод сконфигурированы для создания электрического тока через аппликатор и приложения указанного электрического тока к указанному зубу; и
ионизируемое вещество для размещения внутри указанного аппликатора, причем указанный зуб погружен в указанное ионизируемое вещество.
16. Устройство по п.15, где указанный аппликатор представляет собой стоматологическую оттискную ложку.
17. Устройство по п.15, где указанный аппликатор представляет собой зубную щетку.
18. Устройство по п.15, где указанное ионизируемое вещество представляет собой соединение фторида.
19. Устройство по п.18, где указанное соединение фторида выбрано из группы, состоящей из фторида натрия, фторида лития, аминофторида, фторида олова и их комбинации.
20. Устройство по п.15, где указанный первый конец представляет собой заднюю изогнутую стенку, а указанный первый электрод представляет собой отрицательный электрод.
21. Устройство по п.20, где указанный отрицательный электрод представляет собой плоскую металлическую полоску.
22. Устройство по п.20, дополнительно включающее распорки на указанном отрицательном электроде для отделения указанного отрицательного электрода от указанного зуба.
23. Устройство по п.22, где указанные распорки изготовлены из биологически совместимого пластикового материала.
24. Устройство по п.15, где указанный второй конец представляет собой переднюю изогнутую стенку, а указанный второй электрод представляет собой положительный электрод.
25. Устройство по п.24, где указанный положительный электрод дополнительно включает пружинный механизм.
26. Устройство по п.24, где указанный положительный электрод включает три контактных электрода, и где каждый из указанных трех электродов сконфигурирован для контакта с отдельным зубом на площади контакта на указанном зубе.
27. Устройство по п.26, где указанная площадь контакта минимизирована.
28. Устройство по п.16, где указанная стоматологическая оттискная ложка дополнительно включает уплотняющий выступ.
29. Устройство по п.15, дополнительно включающее источник питания.
30. Устройство по п.29, где указанный источник питания представляет собой внешний источник питания.
31. Устройство по п.29, где указанный источник питания представляет собой перезаряжаемую аккумуляторную батарею.
32. Устройство по п.29, где указанный источник питания представляет собой одноразовую аккумуляторную батарею, помещенную внутрь указанного аппликатора.
