CH719698A2

CH719698A2 - Dental fixation splint to stabilize tooth movements.

Info

Publication number: CH719698A2
Application number: CH000593/2022A
Authority: CH
Inventors: Heigl René
Original assignee: Spinadent Ag Rene Heigl
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2023-11-30

Abstract

Es handelt sich bei der Erfindung um eine digital designte, maschinell fabrizierte dentale Fixierungsschiene. Diese ist mit einem Präzisionsträger oder Reservoir (1) zur Positionsfixierung beim Einsetzen versehen. Die perfekte Positionsplazierung und die nachfolgende Fixierung von Zähnen auf die Art des designten Retainers an den gegebenen Platz verhindert zukünftige Zahnbewegungen und Stressbelastungen der einzelnen Zähne und des Retainers. Die primäre Verwendung ist nach Zahnkorrekturen bei Kindern bis Erwachsene. Die Kombination von Materialwahl, Design, ihre Herstellungsart und Individualität löst mehrere Problemstellungen in der Zahnmedizin.The invention is a digitally designed, machine-made dental fixation splint. This is provided with a precision carrier or reservoir (1) to fix the position during insertion. The perfect positional placement and subsequent fixation of teeth in the given place using the type of retainer designed prevents future tooth movement and stress on the individual teeth and the retainer. The primary use is after dental corrections in children to adults. The combination of material choice, design, method of manufacture and individuality solves several problems in dentistry.

Description

Stand der Technik:State of the art:

[0001] Retainer sind schon länger bekannt. Sie dienen im Wesentlichen dazu, die Zahnstellung eines Patienten zu fixieren. Das heißt, mittels eines Retainers wird ein Status quo bezüglich der Zahnstellung fixiert, um eventuellen Veränderungen der Zahnstellung im Laufe der Zeit vorzubeugen. [0001] Retainers have been known for a long time. They essentially serve to fix the position of a patient's teeth. This means that a retainer is used to fix the status quo regarding the position of the teeth in order to prevent any changes in the position of the teeth over time.

[0002] Typisch wird die Verwendung von Retainern als Nachbehandlung einer kieferorthopädischen Behandlung benutzt. Bei letzterem ging es um eine aktive Beeinflussung der Zahnstellung eines Patienten, indem mittels geeigneter Vorrichtungen Kräfte auf die Zähne ausgeübt werden, so dass diese mit der Zeit ihre Position oder Orientierung verändern. Nachdem eine solche kieferorthopädische Behandlung beendet ist und die Verwendung der jeweiligen Vorrichtung beendet ist, neigen die Zähne dazu, in ihre frühere Position zurückzukehren. Wenn keine Nachbehandlung durchgeführt wird, wird sich das durch die aktive Behandlung erzielte Ergebnis zumindest teilweise zurückbilden und folglich die aktive Behandlung zunichtemachen. The use of retainers is typically used as a follow-up to orthodontic treatment. The latter involved actively influencing the position of a patient's teeth by using suitable devices to exert forces on the teeth so that they change their position or orientation over time. After such orthodontic treatment is completed and the use of the respective appliance is stopped, the teeth tend to return to their previous position. If follow-up treatment is not carried out, the result achieved by the active treatment will at least partially disappear and consequently the active treatment will be nullified.

[0003] Daher wird im Anschluss an die aktive Behandlung typischerweise die Verwendung eines Retainers empfohlen, der die neu gewonnene Zahnposition fixiert. Um dies zu erreichen, werden solche Retainer mit mehreren Zähnen verbunden, wobei der Retainer geeignet ist, aufgrund der Eigenbeweglichkeit eines Zahns entstehende Kräfte aufzunehmen und diese Kräfte auf die übrigen Zähne zu verteilen. Dadurch wird eine Bewegung des Zahnes und der retinierten Zähne verhindert. Solche Retainer sind aus anderen Fällen bekannt, beispielsweise wird ein sogenannter „2-Punkt-Retainer“ beschrieben, der mit nur zwei Zähnen fest verbunden ist. [0003] Therefore, following active treatment, the use of a retainer, which fixes the newly acquired tooth position, is typically recommended. In order to achieve this, such retainers are connected to several teeth, with the retainer being suitable for absorbing forces arising from the mobility of a tooth and distributing these forces to the remaining teeth. This prevents movement of the tooth and the retained teeth. Such retainers are known from other cases, for example a so-called “2-point retainer” is described, which is firmly connected to only two teeth.

Nachteile:Disadvantages:

[0004] Bei vorbekannten Retainern hat es sich als besonders nachteilig erwiesen, dass eine exakte Anpassung des jeweiligen Retainers an die individuellen Konturen der zu fixierenden Zähne einerseits sehr aufwendig ist und sich andererseits auch in der Regel durch nur geringe Präzision auszeichnet bei sorgfältiger Handhabung durch einen erfahrenen Zahntechniker. Dies liegt vor allem an der Herstellung der heute bekannten Retainern, die in einem manuellen Prozess durch Biegen eines Ausgangsmaterials, typischerweise eines Metaldrahts, an die Form des jeweiligen Zahnabdrucks angepasst werden. [0004] In the case of previously known retainers, it has proven to be particularly disadvantageous that an exact adaptation of the respective retainer to the individual contours of the teeth to be fixed is, on the one hand, very complex and, on the other hand, is generally characterized by only low precision when handled carefully by one experienced dental technician. This is primarily due to the production of today's known retainers, which are adapted to the shape of the respective tooth impression in a manual process by bending a raw material, typically a metal wire.

[0005] Die Präzision einer solchen Bearbeitung ist naturgemäß begrenzt, wobei der fertige Retainer einen Abstand in der Größenordnung von wenigen Millimetern von einem zu fixierenden Zahn haben kann. Um diese „Lücke“ zwischen Retainer und Zahn zu schließen, ist es dann erforderlich, ein entsprechend größeres Klebeband / Klebermänge vorzusehen, das trotz seines großen Abstands vom Zahn die Lücke des Retainers zur Zahnoberfläche zuverlässig umschließt und somit den Retainer mit den Zähnen kraftschlüssig verbindet. Dies ist sowohl für den Tragekomfort des Retainers als auch für dessen Haltbarkeit nachteilig, da beim Kauen Scherkräfte auftreten, die umso größer auf den Retainer bzw. dessen Haftband /Kunstoffkleber wirken, weil sie mehr „Angriffsfläche“ sie in der Mundhöhle bieten. Dies führt häufig dazu, dass ein Retainer lokal gelöst wird und dann manuell wieder fixiert werden muss. Ebenso kommt es regelmäßig zu einem Bruch des Retainers. The precision of such processing is naturally limited, and the finished retainer can be at a distance of the order of a few millimeters from a tooth to be fixed. In order to close this “gap” between the retainer and the tooth, it is then necessary to provide a correspondingly larger adhesive tape/adhesive amount that, despite its large distance from the tooth, reliably encloses the gap between the retainer and the tooth surface and thus connects the retainer to the teeth in a force-fitting manner. This is disadvantageous both for the comfort of the retainer and for its durability, as shearing forces occur when chewing, which have an even greater effect on the retainer or its adhesive tape/plastic adhesive because they offer more “attack surface” in the oral cavity. This often results in a retainer being loosened locally and then having to be fixed again manually. The retainer also breaks regularly.

[0006] Weiterhin haben die bekannten Retainer den Nachteil, dass ihre rein passive Wirkung durch geringfügige versehentliche Dislokationen des Retainers „aktiviert“ werden kann. So kommt es regelmäßig vor, dass ein Retainer in einem Interdentalbereich, wo er sich frei, also unverklebt, von einem Zahn zum jeweiligen Nachbarzahn erstreckt, versehentlich verbogen wird, beispielsweise durch eine einwirkende Kaukraft. [0006] Furthermore, the known retainers have the disadvantage that their purely passive effect can be “activated” by minor accidental dislocations of the retainer. It regularly happens that a retainer in an interdental area, where it extends freely, i.e. without bonding, from one tooth to the neighboring tooth, is accidentally bent, for example by an acting chewing force.

[0007] Durch das Biegen wird die projizierte Länge des Retainers lokal reduziert, was dazu führt, dass der Retainer fortan die benachbarten Zähne aneinander zieht. Das heißt, der Retainer wird durch die ungewollte Verformung von einem passiven zu einem aktiven Element verändert, das nun nicht mehr als reines Fixierelement fungiert, sondern aktiv die Zahnstellung beeinflusst. Eine solche Beeinflussung muss jedoch in jedem Fall vermieden werden, da die aktive Zahnbehandlung typischerweise bereits zum Zeitpunkt der Verwendung des Retainers abgeschlossen ist und weitere Zahnbewegungen nicht erwünscht sind. Kommt es zu einer Verformung eines Retainers, kann es sogar erforderlich sein, diesen komplett auszutauschen. By bending, the projected length of the retainer is locally reduced, which results in the retainer from now on pulling the adjacent teeth together. This means that the retainer is changed by the unwanted deformation from a passive to an active element, which no longer functions as a pure fixing element, but actively influences the position of the teeth. However, such an influence must be avoided in any case, as the active dental treatment is typically already completed at the time the retainer is used and further tooth movements are not desired. If a retainer becomes deformed, it may even be necessary to replace it completely.

[0008] Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass zwei Arten von Zahnbewegungen zu unterscheiden sind: Einerseits treten Zahnwanderungen auf, die eine kontinuierliche Bewegung des Zahns zurück in eine Fehlstellung darstellen, wobei diese Zahnwanderungen durch den Retainer unterdrückt werden sollen. Andererseits besitzen Zähne auch eine gewisse Eigenbeweglichkeit, wodurch die Zähne insbesondere bei auftretenden Kaubelastungen in einem gewissen Rahmen (ca. 0,2 mm) in alle Richtungen beweglich sind, wobei die Zähne nach Entlastung in ihre Ausgangsstellung zurückkehren . Diese Eigenbewegungen sind jedoch wegen der damit verbundenen Stimulation des Knochengewebes enorm wichtig und sollten durch einen Retainer so wenig wie möglich eingeschränkt werden. [0008] From the above it is clear that two types of tooth movements can be distinguished: On the one hand, tooth migrations occur, which represent a continuous movement of the tooth back into a misalignment, these tooth migrations being intended to be suppressed by the retainer. On the other hand, teeth also have a certain mobility of their own, which means that the teeth can move in all directions to a certain extent (approx. 0.2 mm), especially when chewing loads occur, with the teeth returning to their original position after the load has been relieved. However, these natural movements are extremely important because of the associated stimulation of the bone tissue and should be restricted as little as possible by a retainer.

[0009] Retainer aus Zirkonoxid, also einem keramischen Material. Da das Zirkonoxid nicht verformbar ist, wird der Retainer aus einem Block gefräst oder geschliffen. Zirkonoxid zeichnet sich durch eine hohe Biegefestigkeit aus und ist daher sehr steif und unnachgiebig. Wegen der dem spröden Keramikmaterial innewohnenden Bruchgefahr ist der bekannte Halter jedoch sehr dickwandig und voluminös. Diese Eigenschaften der bekannten Retainer führen jedoch zu dem oben beschriebenen Nachteil des „Verriegelns“, das die Bewegung der Zähne in der Pfanne (Zahnpfanne) einschränkt und unphysiologisch wird, was schließlich zu einer Degeneration des Knochengewebes führt. [0009] Retainer made of zirconium oxide, i.e. a ceramic material. Since the zirconium oxide is not deformable, the retainer is milled or ground from a block. Zirconium oxide is characterized by high flexural strength and is therefore very stiff and unyielding. However, because of the risk of breakage inherent in the brittle ceramic material, the known holder is very thick-walled and voluminous. However, these properties of the known retainers lead to the disadvantage of “locking” described above, which restricts the movement of the teeth in the socket (tooth socket) and becomes unphysiological, which ultimately leads to degeneration of the bone tissue.

[0010] Der SLR-Retainer aufgrund der flexiblen Gestaltung des Anschlussgewindes und der etwas flexiblen Materialien eine gewisse Eigenbewegung zu. The SLR retainer has a certain amount of movement of its own due to the flexible design of the connection thread and the somewhat flexible materials.

Lösung:Solution:

[0011] Bezüglich des oben beschriebenen Retainers wird die vorgenannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Metall aus einer Chrom-Cobolt-Legierung, wie sie in der Teilprothetik verwendet wird, geformt oder in eine Titanlegierung gefräst oder in einem 3D-Druckverfahren mit verstärkter Verbundstoff hergestellt wird. Andere Materialien wie Nitinol könnten auch im gleichen Design verwendet werden. With regard to the retainer described above, the aforementioned object is achieved according to the invention in that the metal is formed from a chromium-cobolt alloy, as used in partial prosthetics, or milled into a titanium alloy or in a 3D printing process with a reinforced composite will be produced. Other materials such as Nitinol could also be used in the same design.

[0012] Der Retainer ist in seinem installierten Zustand einer Zahnoberfläche zugewandt, an der der Retainer anliegt, und eine obere Oberfläche oder eine untere Oberfläche des Retainers einer ursprünglichen Metallebene entspricht. Chrom-Cobolt-Legierungen, Nickel-Titan-Legierungen und Nitinol sind Formgedächtnismaterialien, die für den erfindungsgemäßen Retainer besonders gut geeignet sind, da sie ein sogenanntes „pseudoelastisches“ Materialverhalten (manchmal auch „Superelastizität“ genannt) aufweisen. Dieses Materialverhalten bedeutet im Hinblick auf die vorliegende Erfindung, dass der Halter sogar relativ große Auslenkungen erfahren kann, ohne dabei plastisch - also dauerhaft - verformt zu werden. Der elastische Bereich der Formgedächtnismaterialien ist aufgrund einer Phasenumwandlung innerhalb des Materials unter Zugeinwirkung ungewöhnlich groß ausgebildet und kann das Zwanzigfache des elastischen Bereichs eines „normalen“ Stahls, wie er für heutige Retainer üblich ist, überschreiten. Dies führt zu dem besonderen Vorteil, dass ein solcher erfindungsgemäßer Retainer praktisch nicht plastisch verformt werden kann, so dass ein „Knicken“ oder eine sonstige versehentlich bleibende Verformung des Halters nicht möglich ist. Somit ist es nicht möglich, dass der erfindungsgemäße Retainer versehentlich aufgrund einer lokalen Auslenkung eines einzelnen Zahns aufgrund seiner Eigenbeweglichkeit „aktiviert“ wird (beispielsweise unter Einwirkung hoher lokaler Kaukräfte, verursacht z. B. durch Beißen auf ein Korn). Dadurch ist eine durch den Retainer verursachte Bewegung der Zähne vergleichbar mit einer kieferorthopädischen Behandlung bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Retainers ausgeschlossen. In its installed state, the retainer faces a tooth surface against which the retainer rests, and an upper surface or a lower surface of the retainer corresponds to an original metal plane. Chromium-cobolt alloys, nickel-titanium alloys and nitinol are shape memory materials that are particularly suitable for the retainer according to the invention because they have a so-called “pseudoelastic” material behavior (sometimes also called “superelasticity”). With regard to the present invention, this material behavior means that the holder can even experience relatively large deflections without being plastically - i.e. permanently - deformed. The elastic range of the shape memory materials is unusually large due to a phase transformation within the material under tension and can exceed twenty times the elastic range of a “normal” steel, as is common for today's retainers. This leads to the particular advantage that such a retainer according to the invention can practically not be plastically deformed, so that a “kinking” or other inadvertent permanent deformation of the holder is not possible. It is therefore not possible for the retainer according to the invention to be accidentally “activated” due to a local deflection of an individual tooth due to its own mobility (for example under the influence of high local chewing forces, caused for example by biting on a grain). This prevents any movement of the teeth caused by the retainer, comparable to orthodontic treatment, when using the retainer according to the invention.

[0013] Weiterhin ist das Formgedächtnismaterial vorteilhaft im Hinblick auf die oben beschriebene Problematik der fehlenden Stimulation des Alveolarknochens. Denn durch die Pseudoelastizität des Materials, also extrem geringe elastische Rückstellkräfte, werden kurzfristige Positionsänderungen der Zähne ermöglicht, die auf lokalen Kräften beruhen, die auf einzelne Zähne einwirken, also im Rahmen ihrer Eigenbeweglichkeit. Durch eine reversible, elastische Verformung des Retainers wird der aufgebrachten Kraft nachgegeben und der Zahn kann innerhalb der Zahnpfanne, also in der Zahnpfanne, wo der Zahn durch Kollagenfasern aufgehängt ist, in einem natürlichen Ausmaß ausgelenkt werden. Sobald die Krafteinwirkung nicht mehr vorhanden ist, kehren sowohl der Retainer als auch der betroffene Zahn in ihre ursprüngliche Form oder Position zurück. Furthermore, the shape memory material is advantageous with regard to the problem described above of the lack of stimulation of the alveolar bone. The pseudoelasticity of the material, i.e. extremely low elastic restoring forces, enables short-term position changes of the teeth that are based on local forces that act on individual teeth, i.e. within the scope of their own mobility. Through a reversible, elastic deformation of the retainer, the applied force is yielded and the tooth can be deflected to a natural extent within the tooth socket, i.e. in the tooth socket where the tooth is suspended by collagen fibers. Once the force is no longer present, both the retainer and the affected tooth return to their original shape or position.

[0014] Die Pseudoelastizität des Formgedächtnismaterials fördert darüber hinaus die Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Halters. Es unterliegt somit nicht der Gefahr eines verformungsbedingten Bruchs oder einer „Ermüdung“ der Rückstelleigenschaften. Außerdem ist das Formgedächtnismaterial aufgrund des niedrigen Elastizitätsmoduls relativ weich, so dass es leichter elastisch verformt werden kann. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Bruch einer Verbindung zu einem Zahn auftritt als bei Halterungen nach dem Stand der Technik. The pseudoelasticity of the shape memory material also promotes the durability of the holder according to the invention. It is therefore not subject to the risk of deformation-related breakage or “fatigue” of the resilience properties. In addition, due to the low modulus of elasticity, the shape memory material is relatively soft, so that it can be elastically deformed more easily. Thus, fracture of a connection to a tooth is less likely to occur than with prior art fixtures.

[0015] Weiterhin ist die geringe Steifigkeit positiv im Hinblick auf die Möglichkeit einer sagittalen und vertikalen Verformung der einzelnen Zähne, da der Retainer die verbundenen Zähne weniger steif koppelt bzw. verblockt. Dementsprechend ist ein Halter, der aus einem Formgedächtnismaterial gebildet ist, auch im Hinblick auf einen geringeren Verriegelungseffekt bevorzugt. Furthermore, the low rigidity is positive with regard to the possibility of sagittal and vertical deformation of the individual teeth, since the retainer couples or blocks the connected teeth less rigidly. Accordingly, a holder formed of a shape memory material is also preferred in view of a lower locking effect.

[0016] Durch die Verwendung von Chrom-Kobolt- und Nickel-Titan-Legierungen sowie Nitinol wird ein bisher bestehender Interessenkonflikt bei der Verwendung und Ausbildung von Retainern gelöst: Einerseits strebt man danach, die Zähne kraftübertragend miteinander zu verbinden um unerwünschten Zahnbewegungen und Zahnwanderungen entgegenzuwirken. Andererseits soll die physiologische Eigenbeweglichkeit der einzelnen Zähne so wenig wie möglich eingeschränkt werden. Beides ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Halter möglich, jedoch nicht mit den bisher bekannten Haltern. Denn Chrom-Kobolt- und Nickel-Titan-Legierungen, Nitinol und zukünftig andere verstärkte Verbundwerkstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass bei schnell auftretenden Belastungen eine (elastische) Verformung stattfinden kann und bei langsam auftretenden Belastungen keine Verformung des Halters verursacht wird . Dies ist besonders vorteilhaft, da bei Kaubewegungen die gewünschten kurzzeitig auftretenden Bewegungen der Zähne im Rahmen ihrer Eigenbeweglichkeit zugelassen werden, während kontinuierliche Bewegungen der Zähne oder Zahnwanderungen in Richtung einer Fehlstellung unterdrückt werden. Auch bei zulässigen Auslenkungen wirkt immer eine kleine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung des Halters. [0016] By using chromium-cobolt and nickel-titanium alloys as well as nitinol, a previously existing conflict of interest in the use and design of retainers is resolved: On the one hand, the aim is to connect the teeth to one another in a force-transmitting manner in order to counteract undesirable tooth movements and tooth migration . On the other hand, the physiological mobility of the individual teeth should be restricted as little as possible. Both are possible with the method or holder according to the invention, but not with the previously known holders. Chromium-cobolt and nickel-titanium alloys, nitinol and, in the future, other reinforced composite materials are characterized by the fact that (elastic) deformation can take place when loads occur quickly, and no deformation of the holder is caused when loads occur slowly. This is particularly advantageous because during chewing movements, the desired short-term movements of the teeth are permitted within the scope of their own mobility, while continuous movements of the teeth or tooth migration in the direction of a misalignment are suppressed. Even with permissible deflections, a small restoring force always acts in the direction of the initial position of the holder.

[0017] Stahl beispielsweise hat eine gewisse Rückstellkraft, diese ist aber deutlich geringer und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Stahl dauerhaft verbogen wird und somit überhaupt keine Rückstellkraft ausübt, sondern im Gegenteil eine Kraft auf die Zähne ausübt, was sie in eine Fehlstellung lenkt. Steel, for example, has a certain restoring force, but this is significantly lower and there is a high probability that the steel will be permanently bent and therefore will not exert any restoring force at all, but on the contrary will exert a force on the teeth, causing them to misalign directs.

[0018] Hinsichtlich des Merkmals des Halters gemäß der Erfindung, dass eine bearbeitete laserbedruckte Oberfläche des Halters in seinem installierten Zustand einer Zahnoberfläche zugewandt ist, an der der Halter anliegt, und eine obere Oberfläche oder eine untere Oberfläche des Halters der ursprünglichen Ebene des Metalls entspricht ist dies von Vorteil, da auf diese Weise eine biegefreie Trennung des Halters möglich ist bzw. erfolgt. Das bedeutet, dass der Retainer in der Form hergestellt wird, in der er letztendlich an den Zähnen eines Patienten anliegt. Ein Biegen des Metalls zur Herstellung des Halters ist bei einem Material mit superelastischen Eigenschaften überhaupt nicht möglich, da keine bleibenden Verformungen vorgenommen werden können. Der erfindungsgemäße Halter ist somit ein fertiges Produkt, das ohne weitere Bearbeitung verwendet werden kann. Als vorteilhaftes Veredelungsverfahren kommt auch Elektropolieren in Frage. Regarding the feature of the holder according to the invention, a machined laser-printed surface of the holder in its installed state faces a tooth surface against which the holder abuts, and an upper surface or a lower surface of the holder corresponds to the original plane of the metal This is an advantage because in this way a bend-free separation of the holder is possible or takes place. This means that the retainer is manufactured in the shape in which it will ultimately fit a patient's teeth. Bending the metal to produce the holder is not possible at all with a material with superelastic properties, as no permanent deformations can be made. The holder according to the invention is therefore a finished product that can be used without further processing. Electropolishing can also be considered as an advantageous finishing process.

[0019] Bei einem erfindungsgemäßen Retainer, der in Verbindungsabschnitten mittels eines Verbindungsmaterials mit den jeweiligen Nachbarzähnen nicht kraftübertragend verbunden ist und vorzugsweise in und mit einem Verbindungsmaterial an dem jeweiligen Zahn haftend eingebettet ist, Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn in jedem der Verbindungsabschnitte ein maximaler Abstand zwischen einer jeweiligen Zahnfläche und einer Position des Halters, die senkrecht zur jeweiligen Zahnfläche gemessen den geringsten Abstand zu dieser Zahnfläche aufweist, höchstens 2-2,5 beträgt mm, vorzugsweise höchstens 1,5-2 mm. Ein solcher Retainer ist besonders genau an die natürliche Kontur der jeweiligen Zähne angepasst. Dies hat den Vorteil, dass das Einsetzen eines solchen Retainers für den behandelnden Fachmann besonders einfach ist, da der Retainer nur in einer einzigen Position praktisch exakt an den Zähnen anliegt. Versehentliches „schräg“ in, eliminiert. In a retainer according to the invention, which is connected in connecting sections to the respective adjacent teeth in a non-force-transmitting manner by means of a connecting material and is preferably embedded in and with a connecting material adhering to the respective tooth, it is also particularly advantageous if there is a maximum in each of the connecting sections Distance between a respective tooth surface and a position of the holder, which, measured perpendicular to the respective tooth surface, has the smallest distance to this tooth surface, is at most 2-2.5 mm, preferably at most 1.5-2 mm. Such a retainer is particularly precisely adapted to the natural contour of the respective teeth. This has the advantage that the insertion of such a retainer is particularly easy for the treating specialist, since the retainer only lies practically exactly against the teeth in a single position. Accidental “slant” in, eliminated.

Lösung Kurzbeschreibung:Solution short description:

[0020] Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art durch folgende Verfahrensschritte gelöst: A) Die erfasste Kontur der Zähne wird in ein vorzugsweise digitales Modell umgewandelt und der Retainer basierend auf dem Modell konstruiert. B) Der entworfene Halter wird aus dem Metall, das aus einer Chrom-Kobolt-, Nickel-Titan-Legierung oder Nitinol besteht, auf der Grundlage des Modells mittels eines computergesteuerten Prozesses, bei dem ein Maschinenlaser Metall schmilzt, gedruckt oder fräst den Halter und seine Transportstrukturen. Im eingebauten Zustand steht der Retainer mit hoher Präzision der Zahnoberfläche gegenüber. C) Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine Verbesserung der Präzision bei der Anpassung des Retainers an die jeweiligen Zahnkonturen des Patienten erreicht wird. D) Durch die spezielle Gestaltung der Reservoire wird sowohl die Wirkung des Retainers als auch der Tragekomfort erheblich verbessert. E) Weiterhin können versehentliche Behandlungsfehler, die auf einer versehentlichen Aktivierung eines Retainers beruhen, vermieden werden. F) Überätzen von Zahnoberflächen, die nicht mit 35%iger Phosphorsäure geätzt werden müssen, durch Hinzufügen von Reservoirs zum Design wird eliminiert. G) Gleiches gilt für den Bonding-Prozess, bei dem punktuelles Bonding durch Öffnung in Reservoirs das Problem von Harz-Bonding-Material auf Wurzeloberflächen und Nachbarzähnen weiter minimiert.According to the invention, the underlying object is achieved starting from a method of the type described at the outset by the following method steps: A) The detected contour of the teeth is converted into a preferably digital model and the retainer is constructed based on the model. B) The designed holder is printed or milled from the metal consisting of chromium-cobolt, nickel-titanium alloy or nitinol based on the model through a computer-controlled process in which a machine laser melts metal and the holder its transport structures. When installed, the retainer faces the tooth surface with high precision. C) The invention is based on the idea that an improvement in precision is achieved when adapting the retainer to the patient's respective tooth contours. D) The special design of the reservoirs significantly improves both the effect of the retainer and the wearing comfort. E) Furthermore, accidental treatment errors resulting from accidental activation of a retainer can be avoided. F) Over-etching of tooth surfaces that do not need to be etched with 35% phosphoric acid by adding reservoirs to the design is eliminated. G) The same applies to the bonding process, in which point bonding by opening into reservoirs further minimizes the problem of resin bonding material on root surfaces and adjacent teeth.

[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine deutliche Erhöhung der Präzision des fertigen Retainers gegenüber heute bekannten Retainern in der Weise, dass lokal ein Abstand des Retainers von der jeweiligen Zahnoberfläche, an der er anliegen soll, sehr gering ist. Aus der erfassten Kontur lässt sich mit Hilfe eines Computers mit entsprechender CAD-Software (Computer Aided Design) ein besonders genaues Modell für einen Retainer gewinnen. Basierend auf diesem Modell kann mittels eines computergesteuerten Bearbeitungsprozesses (Computer Aided Manufacturing-CAM) schließlich der Retainer automatisch aus dem Metall (oder später 3D-Druck in verstärkten Verbundwerkstoffen) in der exakten Form herausgearbeitet werden, die durch das CAD-Modell vorgegeben wird. Dieses Verfahren wird daher auch als „CAD-CAM-Verfahren' bezeichnet. Wird der erfindungsgemäße Retainer aus dem Metall herausgearbeitet, handelt es sich bei diesem Verfahren um ein sogenanntes subtraktives Verfahren. Wird der erfindungsgemäße Retainer ausgearbeitet in einem Lasermelting 3D Druckverfahren so handelt es sich um ein sogenanntes additives Verfahren, bei dem Metallpulver mit dem Laser verschmolzen wird, was auch beim 3D-Druck in verstärkten Verbundwerkstoffen der Fall ist Im Ergebnis erzeugt das erfindungsgemäße Verfahren einen Retainer, der sich exakt an die Kontur der erfassten Zähne anschmiegt und einen sicheren Sitz aufweist. Insbesondere ist eine nachträgliche Verformung oder Bearbeitung des Halters, sei es maschinell oder von Hand, nicht erforderlich und steht bei Verwendung einer Chrom-Kobolt- oder Nickel-Titan-Legierung in einem additiven Verfahren nicht mehr im Wege. Insbesondere bei Herstellung aus Nitinol mit seinen pseudoelastischen Eigenschaften sogar unmöglich, da das Material nach einer aufgeprägten Verformung wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt. Der erfindungsgemäße Halter erhält somit nach seiner Ausarbeitung direkt seine endgültige Form (sowohl global als auch lokal), wobei keine weiteren Anpassungen notwendig oder möglich sind. The method according to the invention enables a significant increase in the precision of the finished retainer compared to today's known retainers in such a way that locally a distance of the retainer from the respective tooth surface on which it is intended to rest is very small. A particularly precise model for a retainer can be obtained from the captured contour using a computer with appropriate CAD (Computer Aided Design) software. Based on this model, the retainer can finally be automatically machined from the metal (or later 3D printing in reinforced composite materials) in the exact shape specified by the CAD model using a computer-controlled machining process (Computer Aided Manufacturing-CAM). This process is therefore also referred to as the “CAD-CAM process”. If the retainer according to the invention is machined out of the metal, this process is a so-called subtractive process. If the retainer according to the invention is produced in a laser melting 3D printing process, it is a so-called additive process in which metal powder is melted with the laser, which is also the case with 3D printing in reinforced composite materials. As a result, the process according to the invention produces a retainer, which fits exactly to the contour of the captured teeth and has a secure fit. In particular, subsequent deformation or processing of the holder, be it by machine or by hand, is not necessary and is no longer an obstacle when using a chrome-cobolt or nickel-titanium alloy in an additive process. Especially when made from Nitinol with its pseudo-elastic properties, this is even impossible, as the material returns to its original position after being deformed. The holder according to the invention thus receives its final shape (both globally and locally) immediately after it has been developed, with no further adjustments being necessary or possible.

Vorteile:Advantages:

[0022] Die Verbindungsstellen, an denen der Retainer mit dem jeweiligen Zahn verbunden werden soll, können deutlich flacher ausgeführt werden, als dies nach dem Stand der Technik der Fall ist. Das heißt, eine Schichtdicke des erforderlichen Kunststoffmaterials, das die Verbindungsstelle bildet, ist kleiner. Denn der Retainer liegt sehr eng oder direkt an der entsprechenden Zahnoberfläche an. Die Kunststoffschicht, mit der solche Retainer typischerweise mit den Zähnen verbunden werden, muss eine vergleichsweise geringe Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zur Zahnoberfläche aufweisen, um den Retainer vollständig zu umschließen oder einzubetten oder zu umhüllen (im Falle des Reservoirs Retainer voll gefüllte Reservoires). The connection points at which the retainer is to be connected to the respective tooth can be made significantly flatter than is the case in the prior art. That is, a layer thickness of the required plastic material forming the joint is smaller. This is because the retainer lies very closely or directly against the corresponding tooth surface. The plastic layer with which such retainers are typically connected to the teeth must have a comparatively small extent in a direction perpendicular to the tooth surface in order to completely enclose or embed or envelop the retainer (in the case of the reservoir retainer, fully filled reservoirs).

[0023] Die im Stand der Technik regelmäßig erforderliche Überbrückung von Freiräumen zwischen Retainer und Zahn ist nicht erforderlich. Die Reservoirs bringen einen angenehmeren Tragekomfort mit sich, da die räumliche Ausdehnung des Fremdkörpers, den der Retainer mit dem Verbindungsmaterial letztendlich im Mund des Patienten darstellt, sehr gering ist. Außerdem erleichtert es die Mundhygiene des Patienten. [0023] The bridging of free spaces between the retainer and the tooth, which is regularly required in the prior art, is not necessary. The reservoirs are more comfortable to wear because the spatial extent of the foreign body that the retainer with the connecting material ultimately represents in the patient's mouth is very small. It also makes the patient's oral hygiene easier.

[0024] Andererseits weist eine dünnere Kunststoffverklebung aufgrund seiner geringen Abmessungen innerhalb der Mundhöhle eine deutlich kleinere Oberfläche auf als dies bei Kunststoffverklebungen nach dem Stand der Technik heute der Fall ist und wird daher deutlich geringeren Scherkräften bzw. Kaukräften ausgesetzt. Letzteres ist für die Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und Design hergestellten Retainers besonders vorteilhaft, da die Wahrscheinlichkeit einer Ablösung des Retainers von einem oder mehreren Zähnen durch solche Krafteinwirkungen deutlich reduziert wird. Auch im Hinblick auf die Haltbarkeit des Retainers ist es vorteilhaft, dass durch die Pseudoelastizität des Chrom-Cobolt, Nickel-Titan-Legierung oder dem Nitinol bei einer Krafteinwirkung durch Kauen und einer resultierenden Drahtdurchbiegung weniger Spannung, d. h. Spannung, in dem Retainer-Zahn-Komposit erzeugt wird, was zu einem Spannungsbruch in dem Komposit oder Verbindungsbereich von Schmelz und Komposit führen könnte. On the other hand, due to its small dimensions, a thinner plastic bond has a significantly smaller surface area within the oral cavity than is the case today with plastic bonding according to the state of the art and is therefore exposed to significantly lower shear forces or chewing forces. The latter is particularly advantageous for the durability of the retainer produced according to the method and design of the invention, since the probability of the retainer detaching from one or more teeth due to such forces is significantly reduced. With regard to the durability of the retainer, it is also advantageous that due to the pseudoelasticity of the chrome cobolt, nickel-titanium alloy or nitinol, there is less tension when the force is applied by chewing and the resulting wire deflection, i.e. H. Stress in the retainer-tooth composite is created, which could result in a stress fracture in the composite or enamel-composite bonding area.

[0025] Die neuen Wege zur Herstellung von nicht plastisch verformbaren Haltern aus mehr oder weniger effektivem Formgedächtnismaterial und 3D Druck sind auch der Grund dafür, dass solche Halter noch nicht auf dem Markt erhältlich sind. Somit sind die derzeit bekannten Fertigungsverfahren, die wie beschrieben, eine individuelle Ausformung des Retainers in Bezug auf die jeweils durch Biegen zu fixierende Zahnreihe erfordern, nicht geeignet bzw. nicht anwendbar, um einen solchen Retainer aus einem Chrom-Cobolt, Nickel-Titan-Legierung oder Nitinol zu formen, da es nicht dauerhaft oder plastisch verformt werden kann. Erst durch das erfindungsgemäße Verfahren - d.h. durch das Ausarbeiten des Retainers aus einem Metal oder 3D-Laserschmelzmetall entsprechend der vorgegebenen Orientierung ist der Einsatz eines Formgedächtnismaterials überhaupt denkbar. The new ways of producing non-plastically deformable holders from more or less effective shape memory material and 3D printing are also the reason why such holders are not yet available on the market. Therefore, the currently known manufacturing processes, which, as described, require individual shaping of the retainer in relation to the row of teeth to be fixed by bending, are not suitable or applicable to such a retainer made of a chrome-cobolt, nickel-titanium alloy or nitinol, as it cannot be permanently or plastically deformed. Only through the method according to the invention - i.e. by making the retainer out of a metal or 3D laser melting metal according to the specified orientation - is the use of a shape memory material even conceivable.

[0026] Ein weiterer wichtiger Vorteil eines präzise geformten Retainers ist seine Einfachheit in Bezug auf seine Anwendung oder Einführung bei einen Patienten. Bei Retainern nach dem Stand der Technik, sucht der behandelnde Arzt, Stellen des Retainers, an denen ein Abstand zwischen demselben und dem zu fixierenden Zahn relativ groß ist, manuell anzubringen und anschließend zu bandagieren. Während dieser Anwendung wird der Retainer elastisch verformt und entwickelt dementsprechend eine Rückstellkraft, die ihn in seine vorherige Position zurückbewegen möchte. Durch die Fixierung des Retainers am Zahn bleibt diese Rückstellkraft erhalten und wirkt fortan auf den jeweiligen Zahn. Das bedeutet, dass der Retainer nicht mehr als rein passives Element wirkt, das die Zähne lediglich in ihrer aktuellen Position fixiert, sondern aktiviert wird und aufgrund der Kraft eine Bewegung des jeweiligen Zahns bewirkt. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird der Retainer jedoch genau an die Zähne angepasst, so dass eine derartige unbeabsichtigte Aktivierung desselben nahezu ausgeschlossen und insbesondere nicht erforderlich ist. Somit kann durch das Verfahren der spätere Behandlungserfolg deutlich verbessert werden und die Verwendung eines Retainers ist deutlich sicherer, eliminiert Behandlungsfehler und spart Zeit, als im Stand der Technik. Der Retainer ist derart aus Metall herausgearbeitet, dass eine Bearbeitungsfläche des Retainers im eingebauten Zustand einer Zahnfläche zugewandt ist, an der der Retainer anliegt und die an die jeweiligen Oberflächenkonturen der jeweiligen Zähne angepasst ist und an obere Fläche oder untere Fläche des Retainers und Reservoirs entspricht einer ursprünglichen Ebene. Another important advantage of a precisely shaped retainer is its ease of use or insertion into a patient. With retainers according to the state of the art, the treating doctor attempts to manually attach and then bandage points on the retainer where the distance between the retainer and the tooth to be fixed is relatively large. During this application, the retainer is elastically deformed and accordingly develops a restoring force that wants to move it back to its previous position. By fixing the retainer on the tooth, this restoring force is retained and from then on acts on the respective tooth. This means that the retainer no longer acts as a purely passive element that simply fixes the teeth in their current position, but is activated and causes the respective tooth to move due to the force. However, due to the manufacturing method according to the invention, the retainer is precisely adapted to the teeth, so that such unintentional activation of the retainer is almost impossible and, in particular, not necessary. The procedure can therefore significantly improve subsequent treatment success and the use of a retainer is significantly safer, eliminates treatment errors and saves time than in the prior art. The retainer is made of metal in such a way that a processing surface of the retainer in the installed state faces a tooth surface on which the retainer rests and which is adapted to the respective surface contours of the respective teeth and corresponds to the upper surface or lower surface of the retainer and reservoir original level.

[0027] Besonders vorteilhaft ist das Verfahren auch dann, wenn die Kontur der zu stabilisierenden Zähne intraoral erfasst wird. Ermöglicht wird dies durch „Intraoralscanner“. Besonders hochwertig sind mittlerweile herkömmliche Abformverfahren, bei denen ein Abdruck (Negativ) der zu stabilisierenden Zähne mittels einer Abformmasse hergestellt wird und ein Positiv durch Ausgießen der Abformung mit einer Gipsmasse entsteht. Dennoch ist die Präzision von Intraoralscans prozessbedingt besser, da auch bei Verwendung guter Abformmaterialien immer eine trocknungsbedingte Schrumpfung stattfindet und bei der Übertragung der Konturinformationen des natürlichen Zahnes auf die Abdruckschablone und wiederum von der Schablone zu der fertigen Form tritt zwangsläufig Fehler auf. Außerdem entstehen beim Abformvorgang regelmäßig Blasen durch eingeschlossene Luft, die sich negativ auf die Präzision des Positivs auswirken. Bei den heute üblichen Retainern spielt dies keine Rolle, da deren Präzision solch kleine Abweichungen zwischen Modell und echtem Zahn nicht erkennen kann. Bei Retainern, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, kann der intraorale Scan jedoch einen Vorteil im Endergebnis des Retainers liefern. The method is particularly advantageous when the contour of the teeth to be stabilized is recorded intraorally. This is made possible by “intraoral scanners”. Conventional molding processes are now particularly high-quality, in which an impression (negative) of the teeth to be stabilized is made using an impression compound and a positive is created by pouring the impression with a plaster compound. Nevertheless, the precision of intraoral scans is better due to the process, since even when good impression materials are used, drying-related shrinkage always occurs and errors inevitably occur when transferring the contour information of the natural tooth to the impression template and in turn from the template to the finished form. In addition, bubbles regularly arise during the impression process due to trapped air, which have a negative effect on the precision of the positive. This doesn't matter with today's common retainers, as their precision cannot detect such small deviations between the model and the real tooth. However, for retainers manufactured using the method of the invention, the intraoral scan may provide an advantage in the final result of the retainer.

[0028] Am Beispiel der Tischplatten würde dies bedeuten, dass der Retainer nur abschnittsweise mit seiner Unterseite auf der ebenen Tischplatte aufliegen würde und ansonsten von der Tischplatte abgehoben wäre. Eine solche Möglichkeit, den Retainer mit einer zusätzlichen Abmessung auszubilden, ermöglicht möglicherweise eine bessere Anpassung des Retainers an die Gesamtform des Zahnbogens. In einem besonders vorteilhaften Verfahren wird der Retainer nach dem Ausschneiden aus dem Metal oder Laserschmelzen an der Außenfläche elektropoliert plasmapoliert oder handpoliert, wobei Kanten abgerundet werden. Eine solche Behandlung des Retainers reduziert die Mikrorauhigkeit und die Nanorauhigkeit seiner Oberfläche und erschwert somit das Anhaften potenziell schädlicher Keime, wobei die Innenoberfläche dennoch eine ausreichende Nanorauhigkeit aufweist, um eine mechanische Verbindung zu den Kompositen herzustellen. Außerdem wird die Korrosionsbeständigkeit des Retainers erhöht. Using the table tops as an example, this would mean that the underside of the retainer would only rest on the flat table top in sections and would otherwise be lifted off the table top. Such an opportunity to design the retainer with an additional dimension may allow the retainer to be better adapted to the overall shape of the dental arch. In a particularly advantageous method, the retainer is electropolished, plasma polished or hand polished on the outer surface after it has been cut out of the metal or laser melted, with edges being rounded off. Such treatment of the retainer reduces the micro-roughness and nano-roughness of its surface and thus makes it more difficult for potentially harmful germs to adhere, while the inner surface still has sufficient nano-roughness to create a mechanical connection to the composites. In addition, the corrosion resistance of the retainer is increased.

[0029] Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Retainer erreicht, der mit einer Vielzahl von Zähnen zusammenwirkt und konfiguriert ist, um die Vielzahl von Zähnen zu stabilisieren, wobei der Retainer mindestens einen länglichen Bogen umfasst, der zu einer natürlichen Krümmung eines Unterkiefers oder eines Oberkiefers geformt ist. Der Retainer ist maschinell aus Metall gefertigt und weist eine erste und eine zweite parallel zueinander verlaufende Fläche auf. Eine untere Seite des Halters entspricht der ersten zueinander parallelen Fläche und eine obere Seite des Halters entspricht der zweiten zueinander parallelen Flache. A further object of the present invention is achieved by a retainer that cooperates with a plurality of teeth and is configured to stabilize the plurality of teeth, the retainer comprising at least one elongated arch that results in a natural curvature of a lower jaw or an upper jaw. The retainer is machined from metal and has a first and a second surface that run parallel to one another. A lower side of the holder corresponds to the first mutually parallel surface and an upper side of the holder corresponds to the second mutually parallel surface.

[0030] Der Retainer kann mit mindestens zwei Zähnen kraftübertragend verbunden sein. Der Retainer kann einstückig ausgebildet sein. Der Retainer kann in Draufsicht betrachtet von einer inneren Hüllparabel und einer äußeren Hüllparabel umschließbar sein. The retainer can be connected to at least two teeth in a force-transmitting manner. The retainer can be formed in one piece. When viewed from above, the retainer can be enclosed by an inner envelope parabola and an outer envelope parabola.

[0031] Der Retainer kann eine zumindest teilweise aufgerauhte Oberfläche aufweisen, und alle Oberflächen, die sich in Längsrichtung des Retainer erstrecken, können aufgeraut sein. Eine Oberfläche des Retainer kann zumindest teilweise durch Elektropolieren oder Plasmapolieren behandelt werden. The retainer may have an at least partially roughened surface, and all surfaces extending in the longitudinal direction of the retainer may be roughened. A surface of the retainer can be at least partially treated by electropolishing or plasma polishing.

[0032] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels welches in den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1: Retainer komplett mit Halterung 1) Rotationshalterung 2) Abbruchstelle 3) Reservoir Design 1 Fig.2: Retainer komplett mit Halterung 1) Rotationshalterung 2) Abbruchstelle 3) Reservoir Design 2 Fig.3: Retainer komplett mit Halterung 1) Rotationshalterung 2) Abbruchstelle 3) Reservoir Design 3 Fig.4: Seitenansicht Retainer komplett mit Halterung 1) Rotationshalterung 2) Possitionierungshalter 3) Abbruchstelle 4) Reservoir Element 5) Reservoir 6) Zahnebene 7) Zahn von der Seite Fig.5: Retainer Reservoir Nahaufnahme Skizze 1) Reservoir Element 2) Reservoir 3) Zahnschmelz Oberfläche Fig. 6: Retainer Reservoir ohne Halterung 1) Zahn von der Seite 2) Reservoir Element 3) Reservoir innenteil Fig. 7 Skizze von 2 Retainer Reservoirs mir Verbindung 1) Reservoir 2) VerbindungselementThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment which is shown in the drawings. It shows: Fig. 1: Retainer complete with holder 1) Rotary holder 2) Break point 3) Reservoir design 1 Fig.2: Retainer complete with holder 1) Rotary holder 2) Break point 3) Reservoir design 2 Fig.3: Retainer complete with holder 1 ) Rotation holder 2) Break point 3) Reservoir design 3 Fig.4: Side view retainer complete with holder 1) Rotation holder 2) Positioning holder 3) Break point 4) Reservoir element 5) Reservoir 6) Tooth level 7) Tooth from the side Fig.5: Retainer reservoir Close-up sketch 1) Reservoir element 2) Reservoir 3) Tooth enamel surface Fig. 6: Retainer reservoir without holder 1) Tooth from the side 2) Reservoir element 3) Reservoir inner part Fig. 7 Sketch of 2 retainer reservoirs with connection 1) Reservoir 2) connecting element

Claims

1. Retainers to maintain tooth position in general or after orthodontic treatments. With

1) carrying and holding structure,

2) connecting parts,

3) Reservoirs with mounting option

1: Support structure can be adjusted individually and depending on the tooth rotation axis

2: Connecting parts individual placement options from top, middle or bottom depending on available occlusion space.

3: Container Designs: Various design options available. The invention of reservoirs as part of the retainer and the internal design of the reservoirs is an important element of the design.

It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the known fixation splints/wires. They also solve the problem of over-extended etching and gluing. It also solves the problem of initial incorrect placement of the holder. The “gap/split” problem is also eliminated.

The task is solved by a retainer which interacts with several teeth and is suitable for stabilizing the teeth and which has at least one elongated arch, the arch locally having a curved shape which follows the natural curvature of a lower jaw or an upper jaw and locally individually on a surface contour of a respective connecting tooth, the retainer being printed from a metal or, in the future, from reinforced composite materials and machined from a printed or milled metal molding.

Furthermore, the task is solved by a method for producing an above-mentioned holder, the method comprising the steps:

a) a contour of teeth to be stabilized individually is recorded.

b) the bracket is machine milled from laser printed metal powder or later 3D printed in reinforced composite material or the same.

c) Adding reservoirs to the design with improved internal mechanical design increases holder longevity and eases insertion.

The term “contour” of the teeth here basically means their topography. This means that the detection of the contour of the teeth includes the detection of the tooth surface that is supposed to interact with the retainer, so that the treating doctor receives information about what shape the retainer should have globally and locally in order to fit as closely as possible to the retainer To be able to rest on teeth.