CN101014298A - 着色正牙支架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种正牙支架，其包括上色装置，用于上色以产生所希望的有美感的外观。所述正牙支架包括：支架底座；形成于所述支架底座中的拱形丝槽；和束丝盖，其被铰接到所述支架底座上，并且在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而转动。根据一个实施例，所述上色装置包括着色染料或颜料，以浸渍用于制成所述支架底座和/或束丝盖的热塑性树脂。根据另一个实施例，所述用于上色的上色装置包括含有着色染料或颜料的可固化树脂，而所述可固化树脂已被施加并固化于所述支架底座和/或束丝盖的至少一部分之上。

Description

着色正牙支架
技术领域
本发明涉及正牙支架，更具体地涉及一种自绑束的正牙支架，所述正牙支架包括底座、用于承载拱形丝的至少一槽和束丝盖。
背景技术
正牙是一种专业的牙科领域，其涉及应用机械力而将位置不佳的或畸形的牙齿迫至正确的对准位置和取向。正牙步骤可以用于牙齿的整容改善以及牙齿的必要医疗性移动以校正牙齿的反咬合或覆咬合。例如，正牙治疗可以改善患者的牙齿咬合或者改善对应牙齿的空间匹配。
正牙治疗最普遍的形式涉及正牙支架和正牙丝的使用，而二者一起通常被统称为“牙箍”。正牙支架，更具体地说是正牙底座，为小的槽式主体，其被设置为直接连到患者的牙齿，或者可替换地连到箍带，而所述箍带顺次地粘接到或以其它方式紧固在牙齿周围。一旦所述支架例如通过粘胶剂或者粘结剂被固定在患者的牙齿，则弯曲的拱形丝就被插入每个支架的槽之中。所述拱形丝用作样板或轨道以将牙齿运动导向正确的对准位置。所述拱形丝的端部通常被紧固在已知为“口腔管”的小器具中，而所述小器具被固定到患者的臼齿上。
存在两种不同类型的正牙支架：需要使用绑束来将拱形丝紧固到支架的支架，和自绑束式支架。在第一种类型的支架中，通常使用小型绑束丝来将拱形丝固定在支架中的牢固就位的位置中。绑束或一些其它形式的紧固装置主要是用于确保拉紧的拱形丝沿着齿弓而被正确定位，并用于在咀嚼食物、刷牙或施加其它力的过程中防止所述牙丝从支架的槽中移出。一类市场销售的绑带是小型的弹性O形环，其通过将所述O型环沿着连接到支架主体并已知为“系带侧突(tie wing)”的小型侧突进行延展而安装。也可以使用金属绑带来将拱形丝保持在支架的槽中。
在简化牙箍安装过程的努力中，已开发出各种自绑束的支架。所述用词“自绑束的支架”是指这样的一类正牙支架，其包括某些类型的护盖从而将拱形丝封闭或以其它方式保持在所述底座的槽中，而无论所述护盖是与底座分开还是被铰接到或可滑动地连到所述底座。
除了通常与正牙支架有关的不适之外，许多患者都不喜欢所安装的正牙支架的外观。大多数现有的正牙支架都是由金属制成的，这样导致一种相当难以取悦的美学外观，而这正是有些患者所不喜欢的。在本领域中需要一种改进，以提供一种自绑束的正牙支架，其给予患者一些灵活性以获得所希望的美学外观，而同时仍提供以使用的便利、经济的制造、以及一定的强度和耐久性。
发明内容
本发明涉及一种包括上色装置的正牙支架，所述上色装置用于对所述支架上色从而产生所希望的美感外观。所述正牙支架包括：支架底座；形成于所述支架底座中的拱形丝槽；束丝盖，其被铰接到所述支架底座上，并在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而可转动；和上色装置，用于对所述支架底座和/或所述束丝盖的至少一部分上色。根据一个实施例，所述用于上色的上色装置包括着色染料或颜料，以浸渍用于制成所述支架底座和/或所述束丝盖的热塑性树脂。根据另一实施例，所述用于上色的上色装置包括含有着色染料或颜料的可固化树脂，所述可固化树脂已经被施加并固化于所述支架底座或束丝盖的至少一部分上。
所述正牙支架可以通过注射模制所述热塑性树脂而形成，而所述正牙支架即由所述热塑性树脂制成。此外，所述支架底座和所述束丝盖可一体地一起形成为单一件。适合的热塑性树脂的示例包括但不限于，聚酰胺(例如尼龙)、乙酰类聚合物(acetal polymer)、聚醚酰亚胺、聚碳酸脂、聚芳醚酮、聚砜和聚苯砜。
可使用与所述支架的材料相容的任何着色染料或颜料，以用于上色的上色装置，而无论所述着色染料或颜料是被浸渍到所述形成所述支架的树脂材料中，还是包括于被施加到所述支架底座和/或护盖并且随后进行光或化学固化的可固化树脂中。根据一个实施例，所述着色染料或颜料可包含食用着色剂。
在包含着色染料或颜料的可固化树脂被施加于所述架支架和/或所述束丝盖的至少一部分的各实施例中，所述可固化树脂可以在制造所述正牙支架的过程中被施加或者由正牙医生临床施加。虽然可使用其它的制造阶段应用方法，不过根据一个实施例，所述可固化树脂可在制造过程中通过本领域已知的旋涂(spin coating)而施加。尽管也可以使用其它临床应用方法，不过根据另一个实施例，所述可固化树脂可在临床上通过刷涂(brush coating)而施加。
所述正牙支架的一个实施例包括纵长膜铰接件和铰接导向结构。所述纵长膜铰接件的一端被连到所述支架底座上而其相反端被连到所述束丝盖上，从而将所述束丝盖铰接到所述支架底座上。所述铰接导向结构可以置于所述束丝盖或所述支架底座上，并且该铰接导向结构提供有弯曲表面，而当所述束丝盖相对于所述支架底座而转动时，所述纵长膜铰接件沿所述弯曲表面而弯转。所述弯曲表面使得所述纵长膜铰接件在其整体长度的相当大的一部分上弯转。
包括有纵长膜铰接件和铰接导向结构是有利的，因为这样可导致特别牢固耐用的正牙支架。所述纵长膜铰接件和所述铰接导向结构的组合允许将相关于打开及闭合所述支架的力沿着所述纵长膜铰接件的相当大的长度而进行分布，而不是将所述力集中在发生弯转的点或线之处。
根据一个实施例，所述铰接导向结构的所述弯曲表面形成凸轮结构的一部分，而所述凸轮结构连到所述束丝盖的内表面并且朝向所述支架底座而延伸。优选地，所述凸轮结构还包括远离所述膜铰接件的凸表面，所述凸表面与所述支架底座配合，从而使所述束丝盖偏向所述打开的非绑束位置。这样，使得牙医更容易地将所述拱形丝插入所述拱形丝槽中。
优选地，所述正牙支架包括锁定机构，其可选择地将所述束丝盖锁定在所述闭合的绑束位置或从所述闭合的绑束位置解锁。所述锁定结构可包括倾斜键槽和锁舌。所述倾斜键槽可以形成在所述支架底座的远离所述纵长膜铰接件的一侧中。所述锁舌从所述护盖的远离所述纵长膜铰接件的末端而延伸。所述锁舌被设置为被可选择地安置在所述倾斜键槽中并将所述束丝盖锁定到所述支架底座的所述闭合的绑束位置中。
本发明的这些和其它优点和特征将通过下面的描述和所附权利要求而变得更加完全和明显，或者可以通过如下文中所提出的本发明的实践而获悉。
附图说明
为了进一步说明本发明的上述和其它的优点和特征，对于本发明的更具体的描述将通过参考在附图中所示例的特定实施例而进行。可以理解的是，这些附图仅描述了本发明的典型实施例，因此不应被认为是对本发明范围的限制。本发明将通过利用附图的更多特征和细节而进行描述和说明，其中在附图中：
图1A-1B示出根据本发明的示例性的自绑束的正牙支架；
图1C-1D示出根据本发明的可替代的自绑束的正牙支架；
图2A-2B示出根据本发明的另一可替代的自绑束的正牙支架；
图3A-3B示出根据本发明的又一可替代的自绑束的正牙支架；
图4A-4B示出根据本发明的再一可替代的自绑束的正牙支架；
图5A示出包含有着色染料或颜料的可固化树脂的应用，其中着色染料或颜料被刷涂在一些正牙支架的束丝盖的至少一部分上；
图5B示出图5A中所采用的可固化树脂的光固化；和
图6示出具有光固化着色涂层的粘合的正牙支架。
具体实施方式
I.简介
现在将通过对于示出本发明优选实施例的附图的具体参考，提供本发明的详细描述。可以理解的是，相同的结构将被提供以相同的附图标记。
II.示例性正牙支架
图1A-1B中所示的正牙支架可以采用单一件的形式被制造为注射模制塑料部件。正牙支架100具有底座110，而护盖112被铰接到底座110上。朝向底座110的上侧而开口的槽114，被设置在所述底座110的中间附近，并且用于将拱形丝116插入其中。还可以提供另外的拱形丝槽114a。拱形丝116的截面显示为方形(也可以使用本领域中已知的其它任何截面)，其被设置在槽114中，并且用于以已知的方式来对牙齿进行校准。
护盖112通过单个纵长膜铰接件(elongate film hinge)118而被铰接到支架底座110。护盖112可以在相对于拱形丝槽114的打开位置与闭合位置之间可选择地进行转动。护盖112当其处于所述闭合的绑束位置时将拱形丝116保持在槽114之中。
本实施例中的纵长膜铰接件118被设计为基本上沿其整体长度而弯转，而不是以单个点或单条线而弯转。这有助于使铰接件118相比于沿着单条线弯转的膜铰接件而能够更好地抗疲劳或抗断裂。
优选地，图1A和图1B中所示的支架实施例包括具有第一弯曲表面122和第二弯曲表面124的配合的凸轮结构120。第一弯曲表面122与纵长膜铰接件118配合以提供一弯曲表面，该弯曲表面有助于确保纵长膜铰接件118在其整体长度上逐渐弯转而不是在任何特定位置突然弯转。第二弯曲表面124以这样的方式弯曲，即，其与底座110的对应壁125配合，从而当束丝盖112处于打开位置时，束丝盖112被偏到相对于支架底座110的所述打开位置。这样，改进了拱形丝槽114的通路，使得拱形丝116插入或移除更容易。依据支架底座110的对应壁125的形状，第二弯曲表面124还可以用于使得束丝盖112当其处于相对于支架底座110的闭合位置时被偏到且保持在所述闭合位置。
倾斜键槽126被设置为接近于底座110的一端。护盖112包括了对应的锁舌128，其使得束丝盖112能够相对于支架底座110而可选择地锁定或解锁。束丝盖112通过闭合护盖112而被锁定到支架底座110(如图1B中所示)上，使得锁舌128被插入倾斜键槽126中。
如果以足够的力使拱形丝116推压护盖112而导致所述护盖相对于支架底座110而向上凸起，而不是导致锁舌128从倾斜键槽126中退出从而可能引起不希望的护盖112的脱离接合，则锁舌128反而被更深地插入倾斜键槽126中，从而锁紧所述锁定机构。这样提供了更高的安全性。为了打开所述护盖，锁舌128从倾斜键槽126中被拉出并超出支架底座110的外突起129之外。
此外，承载突起130被设置为护盖112内侧的中间，从而有助于当护盖112处于闭合状态时将拱形丝116固定在槽114中(图1B)。承载突起130通过将束丝盖112在邻近拱形丝槽114处有效加宽而减少系统中的活动。
图1C和图1D描述了可替代的实施例正牙支架150，其可以包括用于对支架底座152和/或束丝盖154的至少一部分上色的上色装置。正牙支架150不包括凸轮结构。可替代地，图1C和图1D中所描述的正牙支架150包括支架底座152和通过纵长膜铰接件156而连接到支架底座152上的束丝盖154。支架底座152进一步包括用作铰接导件的弯曲端158，从而使得纵长膜铰接件156在其整体长度的相当大的一部分上逐渐地弯转。通过这种方式，支架底座152的弯曲端158以类似于图1A-1B中所示正牙支架100的凸轮结构120的弯曲铰接导向表面122的方式而作用。因此，在束丝盖154从打开的非绑束位置(图1C)移到闭合的绑束位置(图1D)时，纵长膜铰接件156至少部分地邻接弯曲端158。纵长膜铰接件156与弯曲端158之间的邻接使得纵长膜铰接件156沿弯曲端158而逐渐弯转，从而将弯转力和弯转度大致沿着纵长膜铰接件156的整体长度而更好地分布。
图2A和图2B示出另一可替代的支架实施例，其可以包括用于对支架底座210和/或束丝盖121的至少一部分进行上色的上色装置。支架200类似于图1A-1B中所述的支架，支架200包括支架底座210、束丝盖121、槽214、拱形丝216(参见图2B)、倾斜键槽226、锁舌228和承载突起230。本示例与图1A-1B中所示支架的不同之处在于，本示例虽然使用膜铰接件218将束丝盖212连接到支架底座210上，但铰接件218并非如图1A-1B中所示的铰接件118那样纵长。支架200可进一步包括另外的拱形丝槽232和234，用于本领域中已知的另外的或可替代的拱形丝。
图3A和图3B示出又一可替代的支架实施例，其可以包括用于对支架底座310和/或束丝盖312的至少一部分上色的上色装置。支架300包括支架底座310、束丝盖312、槽314、拱形丝316(参见图3B)、主膜铰接件318、倾斜键槽326、锁舌328、承载突起330和另外的拱形丝槽332。本示例与图2A-2B中所示的示例的不同之处在于，本示例进一步具有弹簧元件320，其一端通过膜铰接件322连到支架底座310上，而其另一端通过膜铰接件324连到束丝盖312上。
图4A和图4B示出再一可替代的支架实施例，其可以包括用于对支架底座410和/或束丝盖412的至少一部分上色的上色装置。支架400包括支架底座410、束丝盖412、槽414、拱形丝416、一对倾斜键槽426、一对锁舌428、承载突起430和另外的拱形丝槽432和434。本示例与图1-3中所示支架的不同之处在于，本示例在底座410与护盖412之间不设有铰接。不具有护盖412的支架底座410可以被用作需要绑束的常规支架。使用护盖412可产生自绑束的支架，其具有越过支架400顶面的均匀的闭合的光滑的表面，这对于患者的舒适和卫生是有益的。
各种其它的支架设计公开于在2001年2月15日提交的美国专利申请09/784,525、在2001年8月29日提交的美国专利申请09/914,737，以及在2001年9月12日提交的美国专利申请09/953,400中。
所述正牙支架可以通过注射模制热塑性树脂材料而制成为分立的部件或单一件。适合的热塑性树脂的示例包括但不限于，聚酰胺、乙酰类聚合物、聚醚酰亚胺、聚碳酸脂、聚芳醚酮(例如PEEK)、聚砜和聚苯砜。
III.示范性上色装置
根据一实施例，所述用于上色的上色装置可以包括着色染料或颜料浸渍的用于制作所述支架底座和/或束丝盖的热塑性树脂。根据可替代实施例，所述用于上色的上色装置可包括含有着色染料或颜料的可固化树脂，而所述可固化树脂已经被施加并固化于所述支架底座和/或束丝盖的至少一部分上。后一种上色装置的优点在于，其允许支架的颜色由最初的颜色进行改变。
可使用任何相容于所述支架材料的着色染料或颜料用于上色的上色装置，而无论所述着色染料或颜料是浸渍在形成支架的树脂材料中，还是包括于施加到所述支架底座和/或护盖并且随后进行光或化学固化的可固化树脂之中。根据一个实施例，所述着色染料或颜料可包括任何本领域已知的不同食用着色剂。
在含有着色染料或颜料的可固化树脂被施加于支架底座和/或束丝盖的至少一部分上的实施例中，所述可固化树脂可以在制造所述正牙支架过程中被施加或者由正牙医生临床施加。虽然可以使用其它的制造阶段应用方法，不过根据一个实施例，所述可固化树脂可在制造过程中通过本领域技术人员已知的旋涂(spin coating)而施加。
尽管可以使用其它临床应用方法，不过根据一个实施例，所述可固化树脂可通过刷涂(brush coating)而临床施加，如图5A中所示。刷子510或其它的涂覆器用于施加包含有着色染料或颜料的可固化树脂505。虽然可以使用任何可固化树脂，不过适合的可固化树脂的示例，包括由德国乌兹堡(Wurzburg)的夫琅和费(Fraunhofer)公司所制造的Ormocere，其可以与着色染料或颜料(例如食用着色剂)混合并之后利用图5B中所示的发光装置515进行光固化。根据可替代实施例，可以使用化学可固化树脂。图6示出了粘合到患者牙齿520上的正牙支架100。根据另一实施例，小型装饰品(例如装饰性珠宝、图画或图案)可以按照需要而被粘合到所述正牙支架上。
本发明可在不偏离其精神和基本特征的情况下被具体化为其它具体形式。所描述的实施例在其所有方面仅被认为是示例性的而并非是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求书而非由上述描述来指示的。在所述权利要求的等同含义和范围之内的所有变化均包含在本发明的范围之内。

Claims (25)

1、一种由热塑性树脂制成的正牙支架，包括：
支架底座；
至少一个拱形丝槽，其形成于所述支架底座中并适于在其中承载拱形丝；
束丝盖，其能够在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而运动；和
上色装置，其用于对所述支架底座或所述束丝盖的至少一部分进行上色。
2、如权利要求1所述的正牙支架，其中所述用于上色的上色装置包括着色染料或颜料，以浸渍用于制成所述支架底座和/或所述束丝盖的热塑性树脂。
3、如权利要求2所述的正牙支架，其中所述着色染料或颜料包括至少一种食用着色剂。
4、如权利要求1所述的正牙支架，其中所述正牙支架通过注射模制所述热塑性树脂而形成。
5、如权利要求1所述的正牙支架，其中所述热塑性树脂包括聚酰胺、乙酰类聚合物、聚醚酰亚胺、聚碳酸脂、聚芳醚酮、聚砜和聚苯砜中的至少一种。
6、如权利要求1所述的正牙支架，其中所述用于上色的上色装置包括含有着色染料或颜料的可固化树脂，所述可固化树脂已经被施加并固化于所述支架底座或束丝盖的至少一部分之上。
7、如权利要求6所述的正牙支架，其中所述着色染料或颜料包括至少一种食用着色剂。
8、如权利要求1所述的正牙支架，进一步包括：
纵长膜铰接件，其一端被连到所述支架底座而其另外一端被连到所述束丝盖，从而将所述束丝盖铰接到所述支架底座；和
铰接导向结构，其被置于所述束丝盖或支架底座上，所述铰接导向结构设置有弯曲表面，当所述束丝盖可选择地相对于所述支架底座而进行转动时，所述纵长膜铰接件沿着所述弯曲表面而弯转，使得所述纵长膜铰接件在其整体长度的相当大的一部分上弯转。
9、如权利要求8所述的正牙支架，其中所述弯曲表面与所述纵长膜铰接件配合，从而当所述束丝盖可选择地相对于所述支架底座而转动时，将弯转力沿着所述纵长膜铰接件的整体长度的所述相当大的一部分而分布。
10、如权利要求8所述的正牙支架，其中在所述束丝盖和所述支架底座连到所述纵长膜铰接件之处，所述纵长膜铰接件的横截面厚度小于所述束丝盖和所述支架底座的横截面厚度。
11、如权利要求8所述的正牙支架，其中所述纵长膜铰接件与所述束丝盖以使得所述束丝盖不偏向所述闭合的绑束位置的方式而配合。
12、如权利要求9所述的正牙支架，其中所述铰接导向结构包括一凸轮结构的接近于所述膜铰接件的弯曲表面，其中所述凸轮结构被连到所述束丝盖的内表面并且朝向所述支架底座而延伸，其中所述凸轮结构包括远离所述膜铰接件的凸表面，所述凸表面与所述支架底座配合，从而使所述束丝盖偏向所述打开的非绑束位置。
13、如权利要求1所述的正牙支架，其中进一步包括锁定机构，所述锁定机构可选择地将所述束丝盖锁定在所述闭合的绑束位置或从所述闭合的绑束位置解锁。
14、一种由热塑性树脂制成的正牙支架，包括：
支架底座；
至少一个拱形丝槽，其形成于所述支架底座中并适于在其中承载拱形丝；和
束丝盖，其能够在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而运动，
其中至少所述支架底座或所述束丝盖由浸渍以着色染料或颜料的热塑性树脂形成。
15、如权利要求14所述的正牙支架，其中所述正牙支架通过注射模制热塑性树脂而形成，所述支架底座和所述束丝盖被一体地形成为单一件。
16、一种由热塑性树脂制成的正牙支架，包括：
支架底座；
至少一个拱形丝槽，其形成于所述支架底座中并适于在其中承载拱形丝；
束丝盖，其能够在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而运动；和
可固化树脂，其包含有着色染料或颜料，而所述可固化树脂被施加并固化于所述支架底座或所述束丝盖的至少一部分之上。
17、如权利要求16所述的正牙支架，其中所述支架底座和所述束丝盖通过注射模制热塑性树脂而形成，其中所述支架底座和所述束丝盖被一体地形成为单一件。
18、一种用于形成具有所需颜色的正牙支架的成套工具，包括：
由热塑性树脂制成的正牙支架，其由下列部件组成：
支架底座；
至少一个拱形丝槽，其形成于所述支架底座中并适于在其中承载拱形丝；和
束丝盖，其能够在相对于所述拱形丝槽的打开的非绑束位置与相对于所述拱形丝槽的闭合的绑束位置之间可选择地相对于所述支架底座而运动；
可固化树脂；和
着色染料或颜料。
19、如权利要求18所述的成套工具，其中所述着色染料或颜料在所述可固化树脂中被预先混合。
20、如权利要求18所述的成套工具，其中所述成套工具包括多种不同颜色的着色染料或颜料。
21、一种制造正牙支架的方法，包括：
提供如权利要求18所述的成套工具；
将含有所述着色染料或颜料的所述可固化树脂施加于所述支架底座或束丝盖的至少一部分上；以及
对所述可固化树脂进行固化。
22、如权利要求21所述的方法，其中所述可固化树脂是在制造过程中通过旋涂而被施加的。
23、如权利要求21所述的方法，其中所述可固化树脂是在临床上通过刷涂而被施加的。
24、如权利要求21所述的方法，其中所述可固化树脂被光固化。
25、如权利要求21所述的方法，其中所述可固化树脂被化学固化。
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