CN104203143B - 正畸装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种医疗仪器(1)，用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用。所述仪器(1)具有至少一个刺激器(14)，至少一个刺激器被配置为向一部分口腔复合体施加刺激，且包括能够通过电子信号来控制的至少一个致动器(15)。还提供了一种反馈系统，反馈系统被配置为测量与由至少一个刺激器(14)施加的刺激产生的生物力学组织反应相关的参数，通过处理器(12)分析参数，并通过需要的控制信号调整由至少一个刺激器(14)施加的刺激，从而施加代表最优正畸力的刺激。

Description

正畸装置

技术领域

本发明涉及一种正畸设备。更具体地，本发明涉及一种用于咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中的医疗仪器。

背景技术

正畸学是牙科学的分支，处理牙齿和颌部的不规则的预防或矫正。这些不规则可影响口腔健康，并可能影响受影响者的身体、美观和/或精神健康。

牙齿位置和口面部骨结构目前可使用手动、机械系统改变，一般包括例如线、支架、带、链、弹簧和松紧带的组合，通常称为“牙齿矫正器”或简称为“牙箍”的系统。牙箍通常用于对单个牙齿或在牙齿之间产生、传送和保持力、力矢量和力矩，启动在受影响的组织内的各种生物力学过程，以促进牙齿移动。

一般被接受的是，大小为零的力将不引起任何牙齿移动，而过大的力可能破坏牙齿周围的细胞，且还可导致牙根吸收和过度的患者不适。这产生了在为零力与过大的力之间存在最优力的概念，最优力能够引起最大的牙齿移动速度，而不导致任何组织破坏、牙根吸收，患者不适尽可能小，并且最小程度的另外的不良副作用。

传统的正畸系统具有关于此最优正畸力的若干缺点。首先，大多数正畸系统完全依靠机械部件，其一旦就位就相对不可变。医生对机械部件的放置很大程度上确定了施加在牙齿上的力，且在不手动改变机械部件的配置的情况下几乎无法做出受控的变化。此外，如以上所述的许多所使用的部件，其中包括弹簧、线和弹性带，不能在较长的时间段内或者在特定距离上精确地产生恒定的期望力，主要由于这些部件的物理特性。这使得传送至牙齿的力不可能在任意连续的时间段内代表最优力。并非最优力的力被施加至口面结构的结果能够导致以上提到的问题。

但是，以上提到的问题不是关于例如咬合不正和口面结构的其他异常的治疗的最大的顾虑。同等重要的是需要精确地确定将会导致最有效治疗的最优力，因为该最优力对于不同的患者可能是不同的。据申请人所知，还不可能定量地描述这种最优力。已经做出许多尝试来描述力大小和由此产生的牙齿移动的速度之间的普遍适用的关系，但是目前的科学知识似乎建议这些关系更适合基于给定患者的个体来确定，或者甚至基于特定牙齿来确定。

基于来自申请人所知的一些研究的数据，推断出检查的实验结果由以下造成负面影响，其中包括，无法精确计算给定牙齿的牙周膜中的压力、无法控制牙齿移动的类型、在施力期间牙齿移动的不同阶段和大的个体间差异或甚至个体内差异。因此，无法推荐精确的理想力大小。

也已经发现，大的个体间差异存在于在施加相同的力下实现的牙齿移动的平均速度。对于此现象已经提出的可能的解释是每个个体可能具有他或她自己的将产生牙齿移动的最大速度的最优力。

最近，已经被采用的观点是牙齿的移动是外部施加的机械刺激和在牙周组织内发生的随后的生物反应的结果。机械刺激固有的各种参数包括力的大小、方向、施加点、施加频率和施加持续时间。在考虑非静态力时，更进一步的参数可起到重要作用，诸如力曲线、振荡频率和振荡幅度。以上的参数与受影响的一个/多个牙齿固有的解剖特性和生理特性相结合导致影响牙齿移动的又进一步的因素。施加至特定情况的某一机械刺激将导致受影响的组织内的细胞应变、切应力和压力变化。这些中的每个可进一步影响所导致的牙齿移动，因此强调外部施加刺激的重要性。

通过低频脉冲力的施加还已经研究了单向微电流在牙齿移动的速度上的影响。已发现，脉冲力所施加的牙齿的移动速度大于在相同个体中的限动齿的移动速度。

清楚的是，力的大小不是影响牙齿移动速度的唯一因素，并且存在各种其他需要考虑和控制的因素，以引起牙齿移动的最大速度。于是，对于最佳的科学常识，最优正畸力可被描述为在产生某一正畸治疗的期望输出方面是最有效的。如果施加至一个或多个牙齿，其可以为将导致牙齿移动的最大速度，而同时避免任何负面的短期或长期组织破坏，最小化患者不适或者有助于实现任何其他的期望结果的力。该力可沿任意方向，或者围绕三维空间中的任意轴，且可改变大小、方向、频率、曲线或施加点。最优正畸力可为患者特定的，以及年龄或健康特定的，且可进一步对于每个牙齿、每组牙齿、牙齿移动类型或其他治疗类型而不同。

在此说明书中的剩余部分中，术语“最优正畸力”应当解释为在应用在正畸环境中的这种最优力。术语“最优力”应当相应地解释为具有对应的意思，但能够应用在其中骨或组织的相对移动通过在一段时间内施加机械力或力矩而实现的任意重建或矫正手术中。另外，术语“力”和“刺激”可互换使用，且应当广泛地解释为包括力和力矩的任意组合或任一单体。

发明内容

根据本发明，提供了一种医疗仪器，用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用，包括：

至少一个刺激器，配置为利用至少一个致动器向一部分口腔复合体施加刺激，所述致动器能够通过电子控制信号来控制；

附加结构，配置为将所述至少一个刺激器紧固至所述一部分口腔复合体；

反馈系统，包括至少一个传感器，该至少一个传感器配置为测量与由所述刺激器施加的所述刺激产生的生物力学组织反应相关的参数；

电源，配置为向所述仪器提供电力；和

处理器，与所述刺激器和所述反馈系统数据通信，所述处理器被配置为接收来自所述反馈系统的参数，以至少一定程度上基于所述参数调整所述控制信号，并将调整后控制信号传输至所述刺激器，使得由所述刺激器施加的所述刺激由于所述调整后控制信号而越来越代表最优正畸力。

本发明的进一步特征提供了所述控制信号导致所述刺激器施加的刺激在大小、频率、方向、持续时间和施加点中的一个或多个，或这些的组合改变；所述至少一个传感器被配置为检测牙齿或口腔复合体的其他部分的压力、力或位置的变化；并且所述至少一个传感器被配置为检测在一段时间内发生的牙齿移动的变化。

本发明的又一进一步特征提供了所述处理器包括与其数据通信的存储器模块，所述处理器包括与其数据通信的存储器模块，在该存储器模块上存储有软件，该软件配置为导致所述处理器接收来自所述传感器的参数，以存储和处理所述参数，调整所述控制信号并将所述控制信号传输至所述刺激器。

本发明的另一进一步特征提供了一种医疗仪器，包括通信模块，使得该医疗仪器能够与外部处理器通信；所述通信模块被配置为在局域网或广域网或因特网通信；通信模块通过通用串行总线端口、红外线模块、蓝牙模块和近场通信模块中的一个或多个可被连接至通信网络；所述软件通过所述通信模块被上传至所述存储器模块；由所述处理器接收并存储在所述存储器模块上的参数经由所述通信模块被上传至计算机；和所述参数被上传至与所述计算机关联的远程数据库，用于存档和/或进一步处理。

本发明的进一步特征提供了所述仪器的任意数量的部件被提供有防水保护壳体；和该防水保护壳体配置为使得该仪器能够在口内操作。

本发明的又一进一步特征提供了所述仪器将被用于患者的嘴的初步分析，然后从患者的嘴移除且以替代仪器替换；并且通过从初步分析搜集的数据进行替代仪器的设定。

本发明的另一进一步特征提供了所述电源和处理器是可从所述仪器拆卸的；所述至少一个致动器被配置为在所述电源或所述处理器已经被拆卸时施加稳定力；并且所述电源和/或处理器位于口内或口外。

本发明的更进一步特征提供了所述处理器被进一步配置为在一段时间内且对于数个不同的力和力矩监测并记录所述参数，并且至少部分地基于记录的参数及其对应的施加的力和力矩来确定最优正畸力。

本发明还提供了一种用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用牙，包括多个如以上限定的医疗仪器，其中多个医疗仪器由至少一个中央处理器控制。

本发明的进一步特征提供了所述系统包括中央通信模块，可操作为与远程可可访问系统数据库通信被记录的数据。

本发明又进一步提供了一种确定用于施加至患者的一部分口腔复合体的最优力的方法，用于咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗，该方法包括步骤：

向所述患者的所述一部分口腔复合体施加刺激；

通过至少一个传感器收集与由所述刺激的施加导致的所述一部分口腔复合体的移动相关的参数；

将所述参数传输至与所述至少一个传感器数据通信的处理器；

参考存储在与所述处理器关联的存储器中的参考力曲线分析所述参数；

基于分析反复调整所施加的刺激，并收集与由调整后的刺激的施加导致的所述一部分口腔复合体的移动相关的进一步的参数；并且

如果由所述刺激的施加实现所述一部分口腔复合体的最优移动，则确定施加的所述刺激为最优力。

本发明另外进一步提供了一种治疗需要治疗的患者的咬合不正和其他牙面缺陷的方法，该方法包括步骤：

向所述患者的一部分口腔复合体施加刺激；

通过至少一个传感器收集与由所述刺激的施加导致的所述一部分口腔复合体的移动相关的参数；

将所述参数传输至与所述至少一个传感器数据通信的处理器；

参考存储在与所述处理器关联的存储器中的参考力曲线分析所述参数；

基于分析反复调整所施加的刺激，并收集与由调整后的刺激的施加导致的所述一部分口腔复合体的移动相关的进一步的参数，直到实现所述刺激所施加的所述一部分口腔复合体的最优移动。

附图说明

在附图中：

图1是紧固至患者的下颌的根据本发明的医疗仪器的图；

图2是牙齿在已经被仪器移动之前的位置的侧面轮廓视图；

图3是图2的牙齿在已经被仪器移动之后的侧面轮廓视图；

图4是图示牙齿位移和施加至牙齿的力之间的相关性的图表；

图5是图示随着时间推移的相对牙齿位置的图表；

图6是图示随着时间推移施加以影响图5的相对牙齿位置的相对力的图表；

图7是本发明的另一实施例的图；

图8是说明收集与患者对仪器的反应相关的数据的多种方式的示意图；

图9是根据本发明的直接反馈系统的示意图；

图10是本发明的又一实施例的透视图。

具体实施方式

图1中示出了一种医疗仪器(1)，用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用。在图中，仪器(1)用于咬合不正的矫正治疗，且包括两个部分(3,5)和反馈系统，两个部分(3,5)每个均包括两个刺激器(14)，反馈系统包括两个传感器(18)。仪器的每个部分(3,5)包括基座(13)，每个刺激器(14)的一个端部(11)被紧固至基座(13)。每个刺激器(14)包括电子线性致动器(15)，电子线性致动器(15)包括能够沿其主轴线延伸和收缩的机械臂(17)。每个致动器(15)的端部(11,19)被相应地紧固至安装板(16)，安装板(16)相应地使用附加结构被附加至需要治疗的患者的口腔复合体的部分，力将被施加在该部分之间。安装板包括两个不同的、配合的部分(16a，16b)，配置为将刺激器(14)紧固在力将被施加在其间的两个不同的牙齿之间或者牙齿和颌的一部分之间。刺激器(14)和传感器(18)通过电子电路(20)被电子连接至处理器(12)和电源(22)。

仪器(1)被示出在紧固至患者的下颌(27)上的牙齿(21,23,25)的手术位置，第一部分(3)在两个邻近的牙齿(21,23)之间，第二部分(5)在牙齿(25)和患者的颌(27)之间。尽管能够使用任何合适的附加结构用于将部分(3,5)的安装板(16)紧固至牙齿或患者的口腔复合体的其他部分，可以预见到临时锚固设备(TADs)(38)可被用于将安装板(16)紧固至患者的颌骨。应当意识到，附加结构可包括对于口内使用安全的合适的粘合剂、牙科粘固粉等等。

在使用中，刺激器(14)能够向牙齿或口腔复合体的其他部分施加力、力矩、或者力和力矩，刺激器(14)按需要由单个延伸或收缩机械臂联接至牙齿或口腔复合体的其他部分。致动器(15)和机械臂(17)通过从处理器(12)传输至致动器(15)和机械臂(17)的电子信号能够独立控制。由刺激器施加的力响应于控制信号可改变例如大小、频率、方向、持续时间和施加点。

仪器(1)因此能够用于在牙齿(21,23)之间施加力或力矩，如部分(3)一样，或者如果紧固在可施加的牙齿(25)和患者的颌(27)之间，向单个牙齿(25)施加力或力矩，如部分(5)一样。替换地，力或力矩也可被施加至特定组的牙齿。组合地，两个线性致动器可被用于产生平行于正中平面的各种力矢量或者垂直于正中平面的力矩矢量。相似地，其他构造的线性致动器或者具有多自由度的单个致动器可被用于产生需要的力，以及任意方向或围绕三维空间内的任意轴线的力和力矩矢量。这具有的优点是，诸如力矩-力比率的正畸中使用的重要参数可在不改变任何部件或其构造的情况下被控制。

应当立即显而易见的，刺激器(14)可由能够向牙齿或口腔复合体的其他部分施加力或力矩的任意数量的不同的致动器组成。由每个刺激器(14)使用的致动器也可改变，且可包括微致动器或者微电动机械系统，诸如例如压电马达、磁力马达、或能够产生期望的刺激的任意其他工具。可以预见到，刺激器将能够保持期望的力一段延长的时间，以确保在施加的期间可引起牙齿移动或者骨骼重塑。

如上提到的，与仪器(1)的每个部分(3,5)关联的反馈系统包括两个传感器(18)，传感器(18)配置为测量与因由致动器(15)在牙齿(21,23,25)上施加的力或力矩导致的生物力学组织反应相关的参数。传感器(18)可例如测量与其所紧固到的相应的牙齿或口腔复合体的其他部分的压力、力或位置的变化相关的参数。这些变化参数可在任意一段时间内被测量，且可通过电路(20)从各传感器(18)被传回至处理器(12)。

处理器(12)依次与刺激器(14)和反馈系统数据通信，且被配置为接收由反馈系统的传感器(18)检测的变化参数，以及存储和处理该变化参数。典型地，处理器(12)将包括微处理器(未示出)和存储器模块(未示出)，以及有助于所接收的数据的处理、以及与刺激器和反馈系统通信的其他电子部件。

在使用中，处理器(12)被配置为向刺激器(14)传输控制信号，这相应地导致致动器(15)向其被连接至的牙齿施加预定的力或力矩。施加至每个牙齿的力和/或力矩相应地刺激牙齿的牙周膜(“PDL”)，这导致牙齿沿需要的方向移动。然后，与牙齿的移动相关的各种参数通过传感器(18)被收集，且通过电子连接器(20)被传输回处理器(12)。一旦参数被接收，处理器(12)将其存储在存储器模块中，且参考存储在存储器上的参考力曲线分析该参数。然后处理器基于测量的参数调整控制信号，从而接近最优正畸力。调整的控制信号相应地导致致动器(15)调整其试图实现可施加牙齿的最优移动而施加的力和/或力矩。因此在实际中，不同的力可由刺激器随着时间推移而施加，其在所连接至的牙齿上的影响可被测量。然后力可被逐渐地调整，从而接近用于特定患者以及也可用于患者的特定牙齿的最优正畸力。

处理器(12)可能够执行存储在存储器模块上的软件指令，使其能够解释接收的参数，将其与存储的数据和/或表示患者的力曲线的算法关联，以基于接收的参数、历史的、存储的参数和/或算法确定用于患者的最优力曲线，以调整控制信号对由致动器(15)施加的力做出合适的调整，并将调整后的控制信号传输至刺激器(14)。因此，存储在存储器模块上的软件可指示处理器(12)处理数据、执行命令、与其他电子设备通信、并作为整体控制电动机械系统。软件可能够整合来自刺激器(14)的信息和来自传感器(18)系统的反馈，以建立刺激和导致的生物力学反应之间的关系，并最终产生接近最优正畸力的力曲线。

软件也可包括使得设备能够与诸如远程计算机的外部电子设备通信、以及允许双向信息交换的指令。已经由反馈系统检测的且已经记录的参数可被上传至计算机，以生成其可见的其用户友好的图示。软件可进一步被用于生成与能够检查实时数据的计算机的连接，使得医生能够连续地且立即检查变化的刺激在受影响的组织上的效果，诸如PDL的压缩程度。

电源(22)被配置为向仪器的各种部件提供电力。电源(22)可为电池的形式，其可为可充电的或者可替换的。电池也可被固定或者可从仪器移除。替代地，电源(22)可为与外部设备的任意连接，有线的或者无线的，诸如计算机或者能够向器械提供电力的任何其他的电子设备。也可设想到，电源可为自绕式机械机构。

还应当注意到，仪器的各种部件可能需要为防水的，或者至少适于在口内条件下操作。

图2和图3示出了牙床的周骨(28)，牙齿(10)通过PDL(26)被附接在周骨(28)中。未压缩的PDL(26a)在图2中示出，如图3所示，由施加于牙齿(10)的恒定力(F)导致的压缩的PDL(26b)在图3中示出。

图4示出了由刺激施加的力与力所施加于的牙齿的位移的图表。应当注意到，施加零大小的力不会压缩PDL，且将相应地不刺激任何牙齿的位移。此情况对应于图表上的点A。如果力增加，则牙齿的测量的位移将如点B表示。施加的力的更进一步的增加将最终导致PDL被完全压缩，在该点，颌的更硬的骨头将阻止牙齿的进一步位移。这种情况对应于图表上的点C。应当注意到，对应于图表上的点A和C的力将不引起牙齿移动的最大速度。但是，可以合理地设想对应于围绕图表上的点B的区域的力导致部分压缩的PDL，并因此更可能引起牙齿移动的较高的速度。

与配置为向牙齿施加单个的、恒定的力并等待移动发生的传统的机械系统不同，本发明的仪器能够向期望的牙齿施加多个独立的力、接收与可施加的牙齿的作为结果的移动相关的反馈、并基于电子计算调整施加于牙齿的力以接近最可能引起牙齿移动的最高速度或者最有效地实现任何其他期望的输出的力。进一步地，通过接近最优力大小，诸如血流收缩、组织破坏、牙根吸收等等负面影响可被至少部分避免。

图5和图6图示表示仪器的进一步特征的图表。图6示出三个不同的力曲线，其可分别在时间间隔D、E和F期间被施加于牙齿。图5依次示出与牙齿关联的传感器的反馈，且对应于如在相同的时间间隔期间测量的牙齿位置。在时间间隔D期间，恒力被施加至牙齿，且保持该间隔的持续期间，如在如图5的对应的时间段中所示的，恒力导致牙齿位置的变化。在时间间隔E期间，如图6所示，低频脉动力被施加至相同的牙齿，导致牙齿位置的进一步变化，但是具有又如图5中对应的时间段中所示的更高的牙齿移动速度。最后，如可再一次在图6中可见的，高频脉动力在时间间隔F期间被施加至牙齿，导致更进一步的牙齿位移，但是以较低的牙齿移动速度。

应当明显的是，通过监测在特定力施加至牙齿期间牙齿的位移，使用由反馈系统中的传感器提供的反馈，以生成诸如图5和图6中表示的数据，与以前传统的系统相比，能更精确地接近与对于特定的牙齿的最优正畸力类似的力。

在图7中所示的本发明的实施例中，几个刺激器(14)被附接至口腔复合体的多个部分，且通过中央处理器(12)被控制并通过中央电源(22)被供电。在图中，与以上参照图1描述的那些部件类似的部件以类似的附图标记表示。应当意识到，形成部分系统(1)的每个刺激器(14)具有与其关联的至少一个传感器(18)，以测量并向处理器(12)反馈与其附接于的口腔复合体的多个部分的移动相关的参数。数个刺激器被示出为具有保护壳体(24)，保护壳体(24)紧固在刺激器上从而保护它们、以及患者的嘴的内侧，对抗潜在损害。在所示的实施例中，保护壳体(24)在患者的牙齿的内侧和外侧均可见。也应当意识到，除了潜在地遮蔽可导致患者伤害或疼痛的锋利边缘，壳体也可由合适的不渗水的物质制造，由此还保护刺激器、致动器和传感器免受水的损害。

也可预见到，如果系统也提供有通信模块(未示出)，则上传至处理器(12)上的软件可有利于根据本发明的牙科系统和全球数据库之间的双向信息交互。这可允许由可被紧固至口腔复合体的不同部分的系统的各个部分收集的用于特定患者的数据被上传并与关于其他患者的数据整合。相互关联的数据可相应地被用于开发改进的一般治疗模型。这些改进的模型可相应地被下载并用于进一步改进单独仪器的功能性。本发明的这种实施例的操作在图8的框图中更详细地示出。在图中，电源(22)向系统的所有部分提供电力，系统的所有部分被适当地紧固至患者的口腔复合体，每个部分包含刺激器(14)和传感器，且被紧固以向不同的牙齿或者患者的嘴的其他部分施加力和力矩。多个部分与其反馈系统一起相应地与中央处理单元(12)通信。处理单元(12)通过通信模块(未示出)相应地与计算机系统(30)数据通信，从而使得处理器(12)和计算机(30)之间能够双向信息交互。应当意识到，当需要与系统通信时，例如在牙科医生工作时，计算机(30)可定位为靠近或相对接近系统，且在患者为了会诊访问医生时信息可被上传至系统。

计算机(30)相应地被配置为向全球数据库(36)上传数据。来自这种数据库的数据可再一次被下载，且用于在随后的阶段改变仪器的操作，或者从自多种来源收集的数据创立力曲线，该力曲线被估计为接近基于客户标准的最优值。

通过图8中的框图示出的配置使其可以用于医生(34)接收实时反馈和关于施加至患者的牙齿的刺激(力和力矩)以及这些刺激在受影响的组织上的作用。另外，这种数据可在长的时间段被搜集，其将使得医生(34)能够分析特定患者(32)在拜访之间发生的生物力学反应，以及与存储在数据库(36)上的其他患者的生物力学反应相比较。当患者在医生面前时，医生(34)和仪器之间的双向信息交互可为直接通过物理连接，但是也可通过其他远程方式进行，诸如通过因特网或者其他合适的电信网络。这将使得医生(34)能够检测患者(32)数据和制定治疗决策，并上传新的力曲线或者对现存的力曲线做出调整，而不需要患者在医生面前。另外，其可以允许患者(32)访问关于他的或她的进展的信息，且在必需时生成计划以提高患者可塑性。

通过使用传感器系统和反馈至中央处理单元，本发明能够产生关于对牙齿或口腔复合体的其他部分的各种刺激的施加的有价值的数据，以及这些如何影响深层的生物力学过程。这些信息的可得性可对研究者有价值，且可通过诸如参照图8描述的那些系统在全球层面上在医生之间共享。诸如描述的全球数据库能够用于收集患者、年龄和或由反馈系统的反馈和本发明的仪器产生的具体情况数据，其相应地能够被用于开发更高级的生物力学模型；据申请人所知，一些研究项目已经失败。

本发明的仪器和系统可被用于确定应施加于患者的特定牙齿、或口腔复合体的其他部分的最优力和力矩，从而允许医生手动调整本仪器，或者甚至更加常见的可用仪器，以施加这些最优力和力矩。然而，本发明的仪器也可被用于自动地调整施加的力和力矩，从而越来越代表最优的力曲线。这种自动调整仪器在图9中更详细地示出。图中示出包含在仪器中的直接反馈系统。如之前的，处理器(12)将控制信号提交至刺激器(14)。通过导致致动器在牙齿或口腔复合体的一部分上施加力或力矩，刺激器(14)响应控制信号。这相应地触发生物力学反应，其参数由传感器(18)测量。然后传感器(18)将这些参数发送回处理器(12)，其相应地确定是否发生需要的生物力学反应。然后，基于之前记录的参数和/或在其上编写的算法，处理器可改变控制信号以改变由致动器施加的力，以便越来越代表最优的正畸力。为了确保正确的生物力学反应，这种直接反馈系统可为必需的，因为对特定力的反应在不同的患者之间可能改变。

图10示出了根据本发明的仪器(1)的又一实施例。如之前的，以上参考图1和图7描述的相似的特征以相似的附图标记表示。在此实施例中，处理器单元(12)、电源(22)、或者两者均能够从设备在其操作位置中被移除，且通过连接点或插座(40)与仪器可连接。这可减小仪器在患者的嘴中需要的空间。如果只有处理器(12)能够从仪器移除，其可能使致动器(14)施加如之前由处理器指示的稳定的不变的力，直到处理器在随后的阶段被再一次连接至致动器(14)，在该阶段可施加不同的控制信号。因此其有可能使得处理器以固定的或不规律的间隔被周期性地插入，以能够对施加的力做出可能的修正。如果电源(22)是可移除的，其可能在电源未连接时使得刺激器(14)锁定在固定位置，因此确保由刺激器(14)施加相对恒定的力，只要电源保持未连接。替代地，电源(22)、处理器(12)、或者两者均可定位在口腔外、而非口腔内。

传统的正畸学的一个限制在于不能利用生物力学反馈，因此忽视诸如PDL中的局部压力的深层的生物过程，深层的生物过程有利于骨骼重塑和牙齿移动。典型地，牙箍被放置和停留直到随后拜访医生，在牙齿结构的变化被视觉检查时，如果需要的话对牙箍进行调整。在患者拜访之间的时间期间，完全缺乏关于施加的刺激和这种刺激导致的生物力学组织反应之间的关系的信息，包括长期和短期的。即使医生能够观察牙齿移动，有可能导致此移动发生的生物力学过程是小于最优的。例如，如果过度的压力被世界至PDL，骨骼重塑可通过潜行吸收已经发生，而非优选的牙槽骨吸收。

如上主要提到的，本发明的仪器或系统也可仅用于初步评估例如一个人对各种力的施加的特定生物反应。这可提供基于搜集的数据或其他计算的牙齿移动的期望曲线。这将允许不同的系统或方法被用于修正患者的口腔复合体。

应当意识到，以上说明仅为示例的方式，且在不超出本发明的范围的情况下可对本发明描述的实施例做出多种改进。特别地，可预见到本发明也可能以稍微改变或特别的方式，在用于除了关于口腔复合体的骨头和组织之外的骨头和组织的重塑或重建的矫正过程中使用。

Claims (16)

1.一种医疗仪器(1)，用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用，包括：

至少一个刺激器(14)，配置为利用至少一个致动器(15)向一部分口腔复合体施加刺激，所述致动器能够通过电子控制信号来控制；

附加结构，配置为将所述至少一个刺激器(14)紧固至所述一部分口腔复合体；

闭环反馈系统，包括至少一个传感器(18)，该至少一个传感器(18)配置为测量与由所述刺激器(14)施加的所述刺激产生的生物力学组织反应相关的参数；

电源(22)，配置为向所述仪器(1)提供电力；和

处理器(12)，与所述刺激器(14)和所述闭环反馈系统数据通信，其中所述处理器被配置为接收来自所述闭环反馈系统的参数，参考期望的生物力学组织反应来处理接收的参数，并至少一定程度上基于处理后的参数调整所述控制信号，并将调整后控制信号传输至所述刺激器(14)，使得由所述刺激器(14)施加的所述刺激由于所述调整后控制信号而越来越代表最优正畸力。

2.如权利要求1所述的医疗仪器(1)，其中，所述控制信号导致所述刺激器(14)施加的刺激在大小、频率、方向、持续时间和施加点中的一个或多个改变。

3.如权利要求1所述的医疗仪器(1)，其中，所述至少一个传感器(18)被配置为检测牙齿或口腔复合体的其他部分的压力、力或位置的变化。

4.如权利要求3所述的医疗仪器(1)，其中，所述至少一个传感器(18)被配置为检测在一段时间内发生的牙齿移动的变化。

5.如权利要求1所述的医疗仪器(1)，其中，所述处理器(12)包括与其数据通信的存储器模块，在该存储器模块上存储有软件，该软件配置为导致所述处理器(12)接收来自所述传感器(18)的参数，以存储和处理所述参数，调整所述控制信号并将所述控制信号传输至所述刺激器(14)。

6.如权利要求5所述的医疗仪器(1)，包括通信模块，使得该医疗仪器能够与外部处理器通信。

7.如权利要求6所述的医疗仪器(1)，其中，所述通信模块被配置为在局域网或广域网或因特网通信，且通过通用串行总线端口、红外线模块、蓝牙模块和近场通信模块中的一个或多个能被连接至通信网络。

8.如权利要求6所述的医疗仪器(1)，其中，所述软件通过所述通信模块被上载至所述存储器模块。

9.如权利要求6所述的医疗仪器(1)，其中，由所述处理器(12)接收并存储在所述存储器模块上的参数经由所述通信模块被上传至计算机。

10.如权利要求9所述的医疗仪器(1)，其中，所述参数被上载至与所述计算机关联的远程数据库，用于存档和/或进一步处理。

11.如权利要求1所述的医疗仪器(1)，其中，所述仪器(1)被提供有防水保护壳体，该防水保护壳体配置为使得该仪器能够在口内操作。

12.如权利要求1所述的医疗仪器，其中，所述电源(22)和处理器(12)是可拆卸的。

13.如权利要求12所述的医疗仪器，其中，所述至少一个致动器(15)被配置为在所述电源(22)或所述处理器已经被拆卸时施加稳定力。

14.如权利要求1所述的医疗仪器，其中，所述处理器被进一步配置为在一段时间内且对于数个不同的力和力矩监测并记录所述参数，并且至少部分地基于记录的参数及其对应的施加的力和力矩来确定最优正畸力。

15.一种用于在咬合不正和其他牙面缺陷的矫正治疗中使用的系统，包括多个如权利要求1所述的医疗仪器(1)，其中多个医疗仪器(1)由至少一个中央处理器(12)控制。

16.如权利要求15所述的系统，包括中央通信模块，能操作为与远程可访问系统数据库通信被记录的数据。