КОСМЕТИЧЕСКОЕ ОТБЕЛИВАНИЕ ЗУБОВ Российский патент 2015 года по МПК A61C19/06 

Настоящее изобретение относится к способу лечения, в частности к способу косметического отбеливания зубов. Термин "отбеливание", используемый в настоящем документе, охватывает удаление пятен.

Появление пятен или изменение цвета зубов вызвано многими причинами.

Вызванное внешним воздействием изменение цвета возникает, когда внешние хромогены (вещества, которые легко преобразуются в красители или пигменты) осаждаются на поверхность зуба или в слое, образующем налет на зубах. Причиной вызванных внешним воздействием пятен может быть недостаточная гигиена полости рта, налет на зубах может стать желтым. Такие напитки, как чай, кофе, красное вино и кола, а также ягоды, карри и жареные продукты являются источником хромогенов.

Появление пятен, вызванных внешним воздействием, влияет на поверхность зубов, так что относительно очевидно удалить их с помощью программы тщательной гигиены полости рта чисткой щеткой и зубной нитью.

Внутреннее изменение цвета происходит внутри структуры зуба, когда хромогены осаждаются внутри основной части зуба, обычно в дентине, и часто имеют системное или пульпарное происхождение.

Третья категория "компенсации пятен" предложена недавно для включения тех случаев, когда пятна, возникающие при внешнем воздействии, попадают в зуб через дефекты в структуре зуба.

Изменение цвета зубов создает широкий ряд косметических проблем, и стоматологи, и население тратят уйму времени и денег, пытаясь улучшить внешний вид потерявших цвет зубов.

Существующие способы исправления потерявших цвет зубов ранжируются от способов удаления поверхностного пятна, отбеливания или осветления зубов до операций для маскировки изменения цвета нижележащих слоев, например, с помощью виниров и коронок.

Отбеливающая зубная паста часто имеет полутвердое состояние, например в виде геля или пасты. Эти продукты содержат абразивные вещества, такие как диоксид кремния, оксид алюминия, карбонат кальция или фосфат кальция, чтобы сошлифовывать возникшие от внешнего воздействия пятна.

Однако такие зубные пасты не способны ослабить внутреннее изменение цвета зубов. Соответственно, на практике используются химические методы, чтобы вызвать распад или разложение хромогенов.

Общепринятым отбеливающим веществом является перекись водорода. Накладки и ванночки часто используются для нанесения перекиси водорода на более длительные периоды времени, чем при обычной чистке зубов щеткой. Концентрация активного отбеливающего вещества, время контакта и число аппликаций являются ключевыми параметрами для определения эффективности отбеливания.

С коммерческой точки зрения наиболее предпочтительно повысить эффективность отбеливания продуктов для обеспечения более удовлетворительного опыта применения продуктов. Повышение концентрации перекиси водорода в основном приводит к более быстрому отбеливанию. Однако повышение концентрации перекиси водорода в отбеливающем составе может вызвать повышенную чувствительность зубов и раздражение мягкой ткани, особенно десен.

Высокая концентрация перекиси водорода может потребовать физического барьера, чтобы предотвратить контакт перекиси водорода и ожог мягких тканей, тем самым использование высоких концентраций перекиси водорода становится очень неудобным и непрактичным для бесконтрольного использования на дому. Такие технологии особенно непригодны для повторного использования. Поэтому исследовали большое число альтернативных химических способов.

В документе US 6770266 предлагается жидкий отбеливатель для зубов на основе оксида полиэтилена. Этот отбеливатель для зубов обладает преимуществом удобства использования и незначительного неестественного ощущения. Однако оксид полиэтилена растворим в воде и, таким образом, плохо прилипает к зубам. Вследствие этого абсорбция перекиси водорода зубом недостаточна, и эффект отбеливания, требуемый потребителями, не достигается.

В документе US 6569408 предлагается жидкий отбеливатель для зубов с использованием органосилоксанового каучука. Он удобен для использования, обладает хорошей адгезией по отношению к зубам и может использоваться всю ночь. Однако ключевым недостатком является то, что использование негидрофильного полимера свидетельствует против адсорбции перекиси водорода в качестве отбеливающего вещества.

В документе US 6555020 предлагается отбеливающая жидкость для зубов, содержащая полиакриловую кислоту. Однако отбеливающий гель для зубов легко разбавляется слюной, вызывая плохую адгезию по отношению к зубам. Кроме того, реакции при отбеливании на поверхности зубов замедленны за счет добавления стабилизатора перекиси водорода (EDTA или аналогичного), который затрудняет получение нужного эффекта отбеливания зубов.

В документе US 2003082500 предлагается способ и аппарат с использованием озона для отбеливания зубов. Считается, что озон во рту вступает в реакцию, чтобы сформировать перекись водорода. Однако этот способ включает воздействие на пациента нежелательных высоких концентраций озона.

Следовательно, остается потребность в улучшенных способах отбеливания зубов.

В настоящем изобретении предлагается способ косметического отбеливания зубов в естественных условиях, заключающийся в том, что воздействуют на отбеливаемые зубы потоком нетепловой газообразной плазмы при температуре, приемлемой для орального применения нетепловой газообразной плазмы, и в течение времени, достаточного для того, чтобы нетепловая газообразная плазма дала эффект отбеливания зубов.

В настоящем изобретении также предлагается косметический комплект для отбеливания зубов, включающий генератор нетепловой газообразной плазмы, причем нетепловая газообразная плазма пригодна для орального применения, устройство для орального применения нетепловой газообразной плазмы и набор инструкций на соответствующем носителе по использованию комплекта для отбеливания зубов.

Инструкции могут быть в письменном виде или на другом носителе, например в виде компьютерной программы или цифрового видеодиска.

Нетепловая газообразная плазма может быть сгенерирована любым способом, известным в этой области. Нетепловая газообразная плазма предпочтительно попадает в рот при температуре в диапазоне от 10 до 40°C. Могут быть использованы более высокие температуры, например до 55°C, но следует быть осторожным при конструировании генератора плазмы, чтобы не использовать такие высокие температуры, которые могут вызвать ожог рта пациента. В основном нетепловая плазма не может быть получена при температурах ниже температуры окружающей среды, когда после генерирования газообразной плазмы к ней применяют охлаждение.

Во время одной процедуры каждый зуб может подвергаться воздействию нетепловой газообразной плазмы в течение периода времени не менее 10 секунд и обычно до минуты за раз. Могут быть применены повторные или кумулятивные процедуры, в частности, чтобы устранить глубоко расположенные пятна. Например, процедура может проводиться каждый день в течение месяца или дольше.

Нетепловая газообразная плазма может быть сгенерирована посредством любого способа, известного в этой области. Например, может быть использован способ по документу WO-A-2006/096716. В таком способе для создания нетепловой газообразной плазмы используется атмосферный разряд диэлектрического барьера. В таких способах используются генераторы плазмы, габариты которых можно уменьшить. См. "Atmospheric Dielectric-Barrier Discharges Scalable from 1 mm to 1 m", James L Walsh et al, IEEE Transactions on Plasma Science, том 36, № 4, август 2008 г.

При генерировании нетепловой газообразной плазмы могут быть использованы униполярные наносекундные квадратные импульсы напряжения с частотой повторения в диапазоне 1-10 кГц. Это позволяет получить нетепловую газообразную плазму в виде серии пакетов или снарядов. Использование такого импульсного источника напряжения облегчает создание нетеплового газообразного продукта при температуре, подходящей для орального применения плазмы.

Нетепловая газообразная плазма содержит ионы, электроны и возбужденные частицы. Такие частицы вступают в реакцию с воздухом во рту для формирования, как считают авторы, коктейля из активных частиц, включая гидроксильные радикалы, которые вступают в реакцию с хромогенами и/или пятнами в или на зубах пациента. Поэтому не нужно, чтобы поток газа, который направляют на генератор плазмы, содержал кислород, хотя предпочтительно, чтобы он мог содержать кислород в качестве одного из компонентов. Обычно поток газа содержит благородный газ, предпочтительно гелий, поскольку обнаружено, что для данного генератора плазмы гелий легче преобразуется в плазму, чем другие газы, и, следовательно, температура нетепловой газообразной плазмы гелия меньше, чем для других газов, в альтернативном варианте вместо или дополнительно к гелию могут быть использованы другие благородные газы, такие как неон, аргон, криптон или ксенон.

Если это необходимо, газ, из которого получают нетепловую газообразную плазму, может содержать смесь 75-100% по объему благородного газа (в частности, гелия) и 0-25% по объему кислорода. Другим альтернативным вариантом является смесь гелия и воздуха.

Нетепловая газообразная плазма может применяться через трубку, которая сообщается на одном конце с генератором плазмы, а другой конец которой открыт, кроме того, ее конфигурация позволяет вводить ее в рот и перемещать поверх зубов, которые нужно отбелить. Трубка может быть соединена с генератором плазмы посредством шланга или другого гибкого соединения.

Скорость потока газа, из которого формируют нетепловую газообразную плазму, некритична для способа по настоящему изобретению. Однако предпочтительно минимизировать скорость потока газа, чтобы сэкономить его потребление. Подходит скорость потока газа в диапазоне от 5 до 50 мл/мин.

Газ может подаваться из газового баллона, в котором он хранится под давлением. Если смесь газов используется в качестве газа, из которого формируется нетепловая газообразная плазма, компоненты смеси газов могут подаваться из отдельных баллонов и смешиваться в газовом смесителе, чтобы получить нужный состав. В альтернативном варианте смесь газов может быть заранее помещена в один газовый баллон.

Способ по настоящему изобретению может быть использован для вызванных внешним воздействием или внутренних пятен на зубах или и для того, и для другого.

При необходимости перед применением способа по настоящему изобретению рот можно промывать.

В нетепловой газообразной плазме электроны возбуждаются при приложении к газу электрического поля. Эти электроны представляют собой активные частицы, которые вступают в реакцию во рту с молекулами кислорода и молекулами воды, чтобы создать дополнительные активные частицы, включая, как полагают авторы изобретения, гидроксильные радикалы, которые могут вступать в реакцию друг с другом для формирования перекиси водорода. Таким образом, способ по настоящему изобретению позволяет облегчить формирование активных частиц, которые являются эффективными отбеливателями зубов, но с относительно низкой концентрацией, чтобы не вызвать дискомфорт пациента, зубы которого отбеливают. Далее путем применения нетепловой газообразной плазмы непосредственно к отбеливаемым зубам нужные активные частицы могут быть сформированы в непосредственной близости от самих зубов.

Способ по настоящему изобретению описан далее путем примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг.1 приведен схематичный чертеж генератора нетепловой газообразной плазмы, присоединенного к трубке для подачи плазмы в рот пациента;

на фиг.2 приведена схема экспериментального аппарата для отбеливания зубов;

на фиг.3 приведена схема альтернативного экспериментального аппарата для отбеливания зубов.

Чертежи выполнены не в масштабе.

Аппарат, показанный на фиг.1, содержит газовый баллон 2, содержащий газ или газовую смесь под давлением, из которой формируют нетепловую газообразную плазму. Аппарат также включает источник 4 питания. Источник 4 питания может быть источником переменного или постоянного напряжения. Он функционально связан с генератором 6 сигнала, предназначенным для преобразования напряжения, генерируемого источником 4 питания, в подходящую импульсную форму. См. документы, упомянутые выше в отношении WO-A-2004/016052. Аппарат также включает элемент 8, генерирующий плазму, содержащий пару электродов (не показаны), через которую подается импульсное напряжение, генерируемое генератором 6 сигнала. Элемент 8, генерирующий плазму, может обладать любой удобной конфигурацией, например такой, как указана в документе WO-A-2006/096718. Приложение импульсного напряжения к электродам элемента 8 вызывает формирование нетепловой газообразной плазмы. Элемент 8 функционирует при атмосферном давлении и имеет впускное отверстие 10, которое может обеспечивать сообщение с газовым баллоном 2. Таким образом, газ может проходить непрерывно в элемент из газового баллона. Таким образом, нетепловую газообразную плазму получают из газа, который хранится под давлением в газовом баллоне 2. Элемент 8 имеет выпускное отверстие 12 для нетепловой газообразной плазмы. Выпускное отверстие 12 соединено посредством гибкого шланга 14 с трубкой 16 аппликатора. Следовательно, пациент, которому нужно отбелить зубы, может вставить трубку 16 в рот и применить нетепловую газообразную плазму к каждому зубу, к передней и задней поверхности по очереди. Обычно каждый зуб обрабатывают нетепловой газообразной плазмой в течение не менее 10 секунд. В альтернативном варианте процедура может быть выполнена стоматологом или стоматологом-гигиенистом.

Описанный выше аппарат может быть предусмотрен с инструкциями для его использования при отбеливании зубов.

Способ по настоящему изобретению далее проиллюстрирован на следующем примере.

ПРИМЕР

Нетепловая газообразная плазма получена путем использования аппарата, показанного на фиг.2. В этом аппарате применяется регулируемый источник 20 питания постоянного тока, электрически подключенный к высоковольтному генератору 22 (иначе называемому высоковольтным формирователем плазмы) для генерирования подачи питания переменного тока на генератор 24 нетепловой плазмы. Аппарат, показанный на фиг.2, также содержит баллон 26 сжатого гелия, трубопровод 28, проходящий от баллона 26 внутрь генератора 24 нетепловой плазмы. Трубопровод 28 предусмотрен с регулятором 30 давления и расходомером 32.

Источником 20 питания постоянного тока является имеющийся в продаже регулируемый источник питания постоянного тока SKYTRONIC 650.682. Высоковольтным генератором 22 является имеющийся в продаже "Регулируемый высоковольтный высокочастотный однопроводной формирователь плазмы" PVM 12, подставляемый компанией Information Unlimited, PO Box 716, Amhurst, Нью-Хемпшир, США. Генератор 24 нетепловой плазмы изготовлен в лаборатории, с трубчатым креплением с трубчатым прозрачным кожухом, обеспечивая трубчатую камеру плазмы с внутренним диаметром 6 мм. Кроме того, генератор 24 нетепловой плазмы представляет собой одиночный диэлектрик игольчатого типа. Поток газообразной плазмы разряжается с дистального конца генератора 24 и направлен на обрабатываемый зуб.

При использовании скорость потока гелия на генератор 24 нетепловой газообразной плазмы составляет 1,5 л/мин, напряжение на электродах (не показаны) генератора нетепловой плазмы составляет 1,6 кВ, среднеквадратичное значение, при частоте 50 кГц. Камера генератора нетепловой плазмы функционирует при атмосферном давлении (т.е. приблизительно 1 бар). Получают ядро нетепловой плазмы от 1,5 до 2 см для применения для образцов зубов.

Всего девять резцов и молярных зубов удаляют у молодых поросят. Шесть выбирают для процедуры по настоящему изобретению и три в качестве контрольных образцов. Цвет зуба оценивают до и после процедуры по настоящему изобретению (или по процедуре контроля в случае образцов контроля). Для этой цели используют указатель оттенков Вита для оценки цвета эмали зуба. Этот указатель назначает буквы от A до D для различных оттенков - например, серые/желтые/красные/коричневые. Категории "A" и "B" считаются специалистами в этой области, как хорошие и лучшие по сравнению с "C" и "D". Номера с 1 по 4 дают постепенно спадающую шкалу светлоты, где 1 - самый светлый, а 4 - самый темный.

Клиницист, проверяющий зубы, не знает, какой из девяти зубов был обработан в соответствии с настоящим изобретением и какие образцы являются контрольными. Оттенок каждого зуба оценивают непосредственно до и после процедуры. Зубы исследовали с увеличением в нейтральном свете, используемом клинически для исследования зубов при выборе оттенков перед изготовлением коронок при размещении пломб.

Процедура терапии следующая:

а) зубы удаляют из челюсти только что умерщвленных поросят;

б) зубы смачивают водой и сохраняют их влажными на протяжении всех процедур;

в) оценивают оттенок каждого смоченного зуба;

г) шесть смоченных зубов (№ 1-6) обрабатывают по одному в течение пяти минут нетепловой гелиевой плазмой, процедура требует, чтобы ядро плазмы попадало на зуб; другой смоченный зуб (№ 10) обрабатывают невозбужденным гелием в течение пяти минут; при этом остальные два зуба (№ 11 и 12) не подвергают никакой обработке;

д) повторно оценивают оттенок каждого зуба;

е) затем зубы оставляют на один час;

ж) затем этапы (г) и (д) повторяют;

з) затем зубы оставляют еще на час;

и) затем этапы (г) и (д) снова повторяют.

Результаты оценки оттенков приведены в таблице внизу.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОТТЕНКОВ ПО ВИТА Номер зуба Предварительная обработка После 1-й обработки После 2-й обработки После 2-й обработки 1 А2 А2 А2 А2 2 C2 A1 A1 A1 3 C3 B2 B2 B1 4 A2 A2 B2 B2 5 C3 B2 A2 A2 6 D2 B1 B1 B1 10 B3 A3 B3 B3 (газ)         11 (БО) B3 A3 B3 B3 12 (БО) C3 C3 C3 C3 БО: Без обработки
Газ: Невозбужденный гелий

Отмечено, что зубы 1 и 4 совершенно светлые по оттенку до процедуры. За исключением этих двух зубов, все зубы, обработанные по настоящему изобретению, претерпели в результате первой обработки нетепловой гелиевой плазмой благоприятное изменение оттенка. Повтор процедуры не выявил заметного изменения оттенка, хотя трудно достичь определенного мнения по этому вопросу из-за размеров образцов. Как и при обычных процедурах, кажется, что изменение оттенка не является постоянным: наблюдается, что через несколько часов после завершения экспериментов оттенок зубов возвращается к первоначальному цвету.

Также наблюдается, но без количественной оценки, что области поверхностных пятен также исчезают с эмали зубов, обработанных по настоящему изобретению.

Как показано на фиг.3, аппарат, генерирующий нетепловую плазму, содержит блок 102 подачи газа, блок или средство 104 генерирования электрического сигнала и ручной блок 106 генератора плазмы.

Блок 102 подачи питания включает небольшой (емкостью один литр воды) баллон 110, содержащий сжатый гелий под давлением 200 бар. Баллон 110 снабжен клапаном 112, содержащим неразъемный регулятор давления, который снижает давление газа, поступающего из баллона 110, до уровня 8 бар. Клапан 112 сообщается с усиленным гибким шлангом 114, обеспечивающим путь потока газообразного гелия из баллона 110 в блок 106 генератора плазмы. Шланг 114 снабжен расположенным вдоль него регулятором 116 расхода, позволяющим регулировать скорость потока гелия в блок 106 генератора плазмы, и регулятором 118 давления, который установлен на подачу гелия в генератор 106 плазмы под давлением на уровне 0,5 бар (абсолютное давление 1,5 бара).

Блок 104 генератора сигнала по существу представляет собой устройство для преобразования сигнала 12 В постоянного тока в сигнал формирования плазмы 6 кВ переменного тока для генерирования нетепловой плазмы. Кроме того, блок 104 предусматривает микроконтроллер для управления подачей газа на блок 106 генератора плазмы. Генератор 104 сигнала содержит перезаряжаемую 12 В батарею 120, связанную с сетевым переключателем 124 для подачи питания логической схемы 122. Логическая схема 122, как указано далее, используется для обеспечения того, чтобы генератор плазмы использовался только в некоторых условиях. Батарея 120 также связана с монитором 126 для отображения состояния разряженной батареи. Нажатие переключателя 124 вызывает инициацию логической схемой 122 срабатывания генератора 128 сигнала низкого напряжения, позволяющего генерировать импульсный сигнал переменного тока низкого напряжения от источника напряжения постоянного тока и передавать этот сигнал на генератор 130 высоковольтного сигнала. Генератор 130 сигнала может генерировать импульсный сигнал переменного тока 6 кВ, импульсы генерируются с 15% рабочим циклом, т.е. в течение 85% его рабочего времени генератор 130 не генерирует сигнал. Напряжение и частота сигнала, генерируемого генератором 130 сигнала, контролируются посредством схем 132 управления напряжением/частотой. Схема такова, что сигналы генерируются генератором 130, только если сетевой переключатель 124 включен и логическая схема 122 указывает, что газ протекает в блок 106 генератора плазмы.

Ручной блок 106 плазмы снабжен переключателем 140 включения/выключения, который, когда он во включенном положении, вызывает сигнал логической схемы 122, чтобы привести в действие электромагнитный клапан 150, как указано далее. Схема такова, что генератор плазмы функционирует, только когда переключатель 140 находится во включенном положении. Блок 106 снабжен впускным отверстием 142 для газа, к которому присоединяется шланг 114. Впускное отверстие 142 для газа ведет к проходу 144, ведущему в элемент 146 генератора плазмы. Элемент 146 обладает парой разнесенных электродов (не показаны), которые срабатывают посредством кварцевой диэлектрики (не показана). Высоковольтный сигнал от генератора 130 сигнала подается на электроды элемента 146. Однако схема такова, что такое напряжение не подается, пока не истечет заранее определенное время после того, как датчик 148 расходомера в проходе 144 преобразует сигнал для логической схемы 122, схема 122 позволяет генератору 130 генерировать высоковольтный сигнал только после задержки на заранее определенное время. Перевод переключателя 140 во включенное положение позволяет логической схеме 122 в блоке 104 переслать сигнал, чтобы открыть электромагнитный клапан 150 на впускном отверстии для элемента 146 генератора плазмы. Открытие электромагнитного клапана 150 позволяет впустить гелий в элемент 146 генератора плазмы, гелий протекает через него на аппликатор 152. Блок 106 удерживается рукой оператора, чтобы он направлял нетепловую гелиевую плазму в нужное место.

При использовании баллон 110 с гелием может содержать гелий 99,9999% чистоты.

Группа изобретений относится к медицине. Способ косметического отбеливания зубов в естественных условиях заключается в том, что воздействуют на отбеливаемые зубы потоком нетепловой газообразной плазмы при температуре, приемлемой для орального применения нетепловой газообразной плазмы, и в течение времени, достаточного, чтобы нетепловая газообразная плазма давала эффект отбеливания зубов. Могут быть выполнены повторные процедуры. Нетепловая газообразная плазма может быть сформирована из гелия или смеси гелия и кислорода. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ косметического отбеливания зубов в естественных условиях, заключающийся в том, что воздействуют на отбеливаемые зубы потоком нетепловой газообразной плазмы при температуре, приемлемой для орального применения нетепловой газообразной плазмы, и в течение времени, достаточного для того, чтобы нетепловая газообразная плазма создавала эффект отбеливания зубов, причем нетепловую газообразную плазму формируют из газа, который содержит благородный газ.

2. Способ по п. 1, в котором нетепловая газообразная плазма попадает в рот при температуре в диапазоне от 10 до 40°С.

3. Способ по п. 1, в котором нетепловую газообразную плазму применяют для каждого обрабатываемого зуба в течение периода времени не менее 10 секунд за раз.

4. Способ по п. 1, в котором эффект отбеливания зубов создается кумулятивно.

5. Способ по п. 1, в котором нетепловую газообразную плазму генерируют посредством диэлектрического барьерного разряда в воздухе.

6. Способ по п. 1, в котором нетепловую газообразную плазму генерируют посредством униполярных наносекундных квадратных импульсов напряжения с частотой повторения в диапазоне от 1 до 10 кГц.

7. Способ по п. 1, в котором благородным газом является гелий.

8. Способ по п. 1, в котором газ содержит смесь благородного газа и кислорода.

9. Способ по п. 8, в котором газ представляет собой смесь от 75% до 100% по объему гелия и от 0 до 25% по объему кислорода.

10. Способ по п. 1, в котором газ не содержит кислорода.

11. Способ по п. 1, в котором нетепловую газообразную плазму генерируют при атмосферном давлении.

12. Способ по п. 1, в котором нетепловую газовую плазму применяют для зубов в естественных условиях из трубки, которая сообщается на одном конце с генератором плазмы, а на другом конце открыта, и конфигурация которой позволяет вставить ее в рот и перемещать над зубами, которые нужно отбелить.

13. Способ по любому из пп. 1-12, в котором скорость потока газа, из которого формируют нетепловую газообразную плазму, составляет от 5 до 50 мл/мин.

14. Способ по любому из пп. 1-12, в котором отбеливают зубы, на которых имеются пятна, вызванные внешним воздействием.

15. Способ по любому из пп. 1-12, в котором отбеливают зубы, на которых имеются внутренние пятна.

16. Косметический комплект для отбеливания зубов, содержащий генератор нетепловой газообразной плазмы, причем нетепловая газообразная плазма сформирована из газа, содержащего благородный газ, и подходит для орального применения, устройство для орального применения нетепловой газообразной плазмы и набор инструкций на соответствующем носителе по использованию комплекта для отбеливания зубов.