利用脈衝調節模式之高亮度發光二極體光固化雛型機
降低在牙科材料固化時的照射溫度

近年來牙科光固化機傳統所採用的鹵素燈光源，已逐漸被高強度發光二極體取代。在光固化性牙科樹脂的固化過程中，溫度的上升經常會對牙髓組織形成潛在的危險。特別是高亮度發光二極體高輸出能量所引發的大量熱能，對牙髓組織和牙科固化材料的影響更大。這些快速崛起之二代高亮度發光二極體所造成之臨床效應，並沒有太多文獻提出報告。本研究的目的是要研發一種採用脈衝調節模式，能降低照射溫度的高亮度發光二極體光固化機，與四種牙科高強度光固化機，針對其光強度和溫度改變來做比較。另外比較LED前置型與LED透過傳統光纖管照射，是否會在光強度及溫度上升有顯著的影響。本研究係利用一組場效電晶體(MOSFET)所設計之電路，以微處理器(Microprocessor)撰寫程式執行脈衝調節模式Pulse width modulation (PWM)，來控制發光二極體的照射方式，降低發光二極體光固化機照射時產生的溫度。依據六種不同程式所設計出的脈衝寬度,並將高亮度發光二極體置於照射先端製作成LED導管，檢測其亮度和溫度的變化，由Spearman’s統計相關係數裡發現所有脈衝調節模式，其亮度與溫度均呈現顯著性(p < 0.0001)之線性關係(r = 0.9466)。並由亮度和溫度上升的線性關係中，找出最適當的4/7脈衝模式(12 ms on and 9 ms off)，製作成高強度發光二極體脈衝調節模式光固化雛型機(PWM LED LCU prototype)。將此種光固化雛型機，與其他三種商品化高亮度發光二極體光固化機做比較，及以一組高亮度鹵素燈光固化機作為對照。分別用數位測光表量測照射強度(Intensity)，和用K型電熱偶線連接數位溫度計檢測牙髓腔內，從照射5秒到40秒間溫度變化的數據。以One-Way ANOVA and Tukey’s HSD test統計方法，顯示出以脈衝調節模式所啟動之光固化雛型機(PWM LED LCU prototype)，能控制照射時產生較低的溫度，同時在輸出功率上仍然能維持高的強度(p < 0.0001)。此種光固化雛型機對Z250牙科樹脂材料的聚合結果，以Vickers微硬度測試機量測到的硬度(VHN)可達到76.28(SD0.86) 。利用脈衝調節模式的技術控制高亮度發光二極體的啟動，應用在高強度發光二極體光固化機上，即使在使用前置式發光二極體導管直接照射，也能有效的降低溫度而且維持高強度。當發光二極體導管取代傳統式光纖管傳導光源時，不但能降低光固化機的製造成本，而且可避免光輸出傳導的損失，以及因光纖管使用不慎而摔落斷裂的危險。

關鍵字

發光二極體(LED) ；微處理器；聚合作用；脈衝調節模式(PWM) ；光固化機(LCU)

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無資料

並列關鍵字

Light emitting diode (LED) ； Microprocessor ； Polymerization ； Pulse width modulation (PWM) ； Light curing units (LCUs)

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