本发明涉及牙科手术器械结构设计和应用，特别涉及一种波导激光牙钻装置及窝洞制备方法。
背景技术：
1、随着技术的不断进步和人们生活品质的不断提高，人们越老越重视牙齿的养护和养病的治疗。目前通用龋齿治疗方式为：利用牙钻钻开龋齿，然后利用药物杀死牙髓内神经，再按一定形态要求制备窝洞。该过程给患者造成不舒适感且耗费时间，而钻头在不平整的龋齿表面有打滑的风险和位置精度不足等问题，这可能损伤患者健齿及口腔其他组织损伤，造成安全隐患。另外，牙钻打碎的牙组织会产生飞溅造成医源性污染。
2、人们迫切希望能获得一种无机械力作用，安全精准且无残渣飞溅的的波导激光牙钻及使用该装置的窝洞制作方法。
技术实现思路
1、本发明目的是提供一种波导激光牙钻装置及窝洞制备方法，具备无机械力作用，安全精准，无残渣飞溅的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、本发明提供了一种波导激光牙钻装置，其技术关键是：
3、所述波导激光牙钻装置包括供液系统1；水管2、激光器3、光纤4、手柄5、铰链6、外壳7、喷嘴8、耦合腔9、密封圈10、激光11、液流柱12、牙组织13、激光屏蔽板14；其中：
4、手柄5和铰链6均为中空结构，二者中手柄5在后部同时铰链6在前部且二者顺序连接为一体，手柄5和铰链6内部空腔中布置有水管2、光纤4；所述波导激光牙钻装置后端设置有供液系统1、激光器3；供液系统1连接着水管2后端，激光器3连接着光纤4后端；
5、外壳7连接在铰链6的前端；外壳7的前端连接布置有喷嘴8；
6、外壳7内部同轴布置有耦合腔9出液口、光纤4、液流柱12；喷嘴8同轴布置于外壳7前端；外壳7与喷嘴8中间有密封圈10用于密封；铰链6连接手柄5与外壳7，铰链6能够调整外壳7与手柄5间的角度；
7、供液系统1通过设置在中空的手柄5和铰链6内的水管2将带压液体导入外壳7中的耦合腔9，之后液体通过喷嘴8中心的小孔喷出并保持为圆柱状的射出水流形成液流柱12；
8、激光器3用于产生高能激光束；激光器3发出的激光经光纤4输出并传导至耦合腔9射出，激光束最终通过喷嘴8中心小孔沿液体喷出方向并在液流柱12中射出，激光在圆柱形液体射流即液流柱12中发生全反射，并沿水射流传输至牙齿表面。
9、所述波导激光牙钻装置中，供液系统1中的液体为以下几种之一或其组合：纯净水、生理盐水；压力喷头喷出液体压力为0.1～3mpa。
10、所述波导激光牙钻装置满足下述要求之一或其组合：
11、其一，所述波导激光牙钻中设置有密封圈10，密封圈10布置在喷嘴8和外壳7之间用于液体密封；
12、其二，所述波导激光牙组织打孔装置中设置有激光屏蔽板14；其中：外壳7与激光屏蔽板14固定布置在手柄5上，手柄5进而与铰链6连接，铰链用于连接手柄5与外壳7，并允许两者之间做相对转动；铰链外包裹一不透光的医用橡胶软管；激光屏蔽板14可根据所使用的激光波长及实际使用情况进行更换；
13、其四，同轴布置在外壳7前端的喷嘴8为能够减少干涉的倒锥形，其中心同轴布置有通孔，通孔直径为1-5mm，连通耦合腔9与外界，喷嘴的材质为以下几种之一或其组合：不锈钢、红宝石、玻璃、金刚石；
14、其五，激光器1的波长范围为0.3um-3μm，激光脉宽10ns-800μs,激光输出功率≤300w；
15、其六，供液系统1所供应的液体具体是以下两种之一：第一种为纯净水，具体性能指标是：经过两次蒸馏的超纯水；第二种为生理盐水，具体要求是含0.9％氯化钠的无菌生理盐水；
16、其七，对应供液系统1设置有能够控制喷嘴8是否喷出液体的脚踏式控制器a15；对应激光器3设置有能够控制是否发射激光的脚踏式控制器b16。
17、使用前述波导激光牙钻装置，本发明还要求保护波导激光牙齿组织打孔及窝洞制备方法，其步骤和内容依次如下：
18、步骤1，设置激光器1的输出功率与工作时间；激光器1输出功率设置范围为0-300w，时间0-60s；进一步优选要求是，步骤1中，因牙釉质厚度不同，实际打孔功率通常设置为20-50w，工作时间5s；
19、步骤2，根据打孔直径不同，更换合适直径大小压力喷头；牙孔直径通常为0.5～2mm；
20、步骤3，完成前述的牙科手术前置步骤后，充分暴露患者龋齿，术者手持波导激光牙钻装置并将所述波导激光牙钻装置的喷嘴8靠近牙表面待打孔位置，悬浮高度小于5mm；
21、步骤4，打开供液系统1并设定液体供给速度；踩下脚踏式控制器a15，供液系统开始供液，液流从喷嘴8喷出至牙表面待打孔位置处；
22、步骤5，踩下控制激光器出光的脚踏式控制器b16，激光器3发射激光，激光束经由光纤4导入耦合腔9与液体耦合，激光复合射流输出至待打孔牙表面，实现牙齿组织的打孔、窝洞制作操作；
23、步骤6，待达到加工时间后，松开脚踏式控制器b16，激光器3自动关闭出光，术者再次踩下供液系统的的脚踏式控制器a15，供液系统停止供液，术者检查窝洞制备情况；
24、步骤7，关闭激光系统与供液系统，完成牙科打孔及窝洞制备。
25、为保证打孔时水流反射产生的水雾不影响术者视野，打孔装置中最下部的结构即喷嘴8和待加工的牙齿组织之间的距离需小于5mm。
26、为保护术者视力，术者能够通过激光屏蔽板14观察患者口腔及龋齿情况并进行操作。
27、本发明的有益效果为：
28、本发明提出一种基于波导激光技术的牙钻，该装置能够利用激光能量在牙组织上加工出窝洞，制备过程无机械力作用，不仅能够避免对病人的二次伤害而且可以极大程度提高窝洞制备精度。此外，与激光能量同轴的液体射流，一方面可以引导激光能量高效传输至牙组织，另一方面对加工区域进行及时冷却，避免激光能量损害窝洞周围正常组织，最大程度保留换牙的生理结构，并能更好容纳和支持填充材料；综合技术效果优良。
29、本发明更优的技术效果是：
30、本发明将液导激光装置有利于医疗设备的微型化、医用化，并提出一种效果空前的能够用于牙科龋齿治疗及窝洞制备的专用设备和对应的专用方法；
31、本发明首次采用生理盐水作为波导激光系统供液，既不影响激光打孔效果，同时贴合人体组织环境；
32、本发明首次还采用脚踏式控制波导激光开关，安全可控，符合人体工学设计。
33、与现有技术相比，本发明有益效果如下：
34、一、牙组织主要成分是碳酸根羟基磷灰石，本发明所用激光波长范围为0.3um-3um，牙组织对波导激光吸收效率高于人体其他组织，生物安全性好，有效清除病龋；
35、二、液流与激光能量以复合形式同轴射出，既引导激光能量高效率作用在龋齿，又及时冷却以减少热损伤区域；
36、三、波导激光是一种非接触、无机械力刺激、无震动滑动的作用，患者舒适感高，精确安全制备窝洞，节约时间，术后恢复快，更适宜小孩及老人；
37、四、该方法无需频繁更换钻头，降低耗材成本，节约治疗准备时间。
1.一种波导激光牙钻装置，其特征在于：所述波导激光牙钻装置包括供液系统(1)；水管(2)、激光器(3)、光纤(4)、手柄(5)、铰链(6)、外壳(7)、喷嘴(8)、耦合腔(9)、密封圈(10)、激光(11)、液流柱(12)、牙组织(13)、激光屏蔽板(14)；其中：
2.按照权利要求1所述波导激光牙钻装置，其特征在于：所述波导激光牙钻装置中，供液系统(1)中的液体为以下几种之一或其组合：纯净水、生理盐水；压力喷头喷出液体压力为0.1～3mpa。
3.按照权利要求1所述波导激光牙钻装置，其特征在于：所述波导激光牙钻装置满足下述要求之一或其组合：
4.使用权利要求1所述波导激光牙钻装置的波导激光牙齿组织打孔及窝洞制备方法，其特征在于：其步骤和内容依次如下：
5.按照权利要求4所述波导激光牙齿组织打孔及窝洞制备方法，其特征在于：步骤1中，设置激光器(1)的输出功率与工作时间；激光器(1)输出功率设置范围为20-50w，时间5s。
6.按照权利要求4或5所述波导激光牙齿组织打孔及窝洞制备方法，其特征在于：为保证打孔时水流反射产生的水雾不影响术者视野，打孔装置中最下部的结构即喷嘴(8)和待加工的牙齿组织之间的距离需小于5mm。
7.按照权利要求4或5所述波导激光牙齿组织打孔及窝洞制备方法，其特征在于：为保护术者视力，术者能够通过激光屏蔽板(14)观察患者口腔及龋齿情况并进行操作。
