CN104853691A - 自结扎式牙齿矫正支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自结扎式牙齿矫正支架，包括：具有用于附接至牙齿的凹形轮廓表面的安装基部；形成在安装基部上的主弓线槽，所述安装基部由支架本体支撑，并且所述槽具有容纳矩形或圆形的牙齿矫正弓线的尺寸；以及在允许进入弓线槽的打开位置和覆盖弓线槽的封闭位置之间选择性地滑动的结扎滑动件。该自结扎式牙齿矫正支架还包括弹性保持特征部，该弹性保持特征部设计为将结扎滑动件保持在打开或封闭位置以用于分别地在弓线槽中撤出或者保持牙齿矫正弓线。

Description

自结扎式牙齿矫正支架

技术领域

本发明总体涉及牙齿矫正支架领域，因为提供了一种在对病人进行牙齿矫正治疗时特别有用的改进的自结扎式牙齿矫正支架。

背景技术

大多数寻求牙齿矫正治疗的病人主要关心出现歪扭牙齿，尤其出现在嘴的正面区域内。主要的抱怨有牙列拥挤、外倾、牙齿排列不齐、令人不悦的牙齿外观、露龈笑以及咀嚼困难等问题。

尽管如此，在这些特征背后的令人不快的体验可能是由于容纳上下牙弓的支撑骨结构之间的差异而导致的。如何在长期保持的同时提供迷人的微笑和合适的咀嚼功能，是牙齿矫正治疗的最终目标。由于牙齿矫正医师在牙齿矫正技术中训练有素并经验丰富，因此尝试利用现有的技术水平为牙病患者达到上述目标。

牙齿矫正医师采用的主要工具之一是牙齿矫正支架。虽然已经公开了许多不同的牙齿矫正支架结构，但是所有的牙齿矫正支架结构通常设计成获得至少两个基本的目的：附接到牙齿和保持牙齿矫正弓线。这些目的一起作用以提供牙齿矫正支架，该牙齿矫正支架通过将牙齿矫正弓线连接到牙齿而像中间部件一样工作。

当弹性牙齿矫正弓线弯曲或扭曲，然后与支架接合时，支架和牙齿的附接将力传递给牙齿。然后所产生的该力传递到牙齿。这种过程提供了机械力系，该机械力系发挥作用并产生顺序传递到牙齿的力，从而借助牙齿矫正医师的工作将牙齿引导至合适位置。

用于牙齿矫正支架的常规设计允许利用弹性结扎或者线结扎的结扎而将弓线接合到弓线槽中，该弹性结扎或者线结扎绕着支架的联接翼部包缠。结扎或者某种形式的固定装置对于将弓线固定于支架槽中以防止弓线移位从而将活动的弓线保持在牙弓周围的位置而言是必要的。在认为有必要拔牙以解决牙列拥挤的情况下，歪的牙齿能够借助牙齿矫正引导件对齐并沿着弓线滑动至拔出的空间。

对于牙齿矫正医师和病人二者而言，在使用线结扎时存在一些问题。例如，因为这些扎线会留住食物颗粒，因此在治疗过程中必须非常用心地对病人做口腔卫生护理。而且，对于在治疗过程中所需的每次调整，解开和再次系上扎线的临床操作耗时和乏味。最后，因为牙齿沿着弓线产生移动，扎线捆绑产生阻力，导致一点相对于牙齿沿着弓线移动的摩擦。因此，可能妨碍借助牙齿矫正机械力来进行预期的牙齿矫正移动。

为了解决上述问题，已经开发出了被动自结扎式(或者所谓的无摩擦式)支架系统。构成独立的第二构件(称之为结扎滑动件)并将其组装到自结扎式支架系统中。其移动而打开或关闭弓线槽以分别地撤回或者保留弓线。同时，支架槽的尺寸和弓线的尺寸之间的游隙使得牙齿以更小的摩擦和/或阻力沿着弓线滑动。另外，因为这种设计不具有扎线，对于病人的牙齿清洁成为易事。

与该想法一致，一个直接的挑战是如何在支架中保持结扎滑动件，同时有效地保证滑动件使其自身移位并保持在合适位置中的功能。福斯特和其他人公开了一种结构，其中能够通过在支架两侧的槽道或滑动槽的设计引导并容纳结扎滑动件的行进(Forster，US2008/0113311A1；Bathen和Carrier，US专利No.7621743B2；Damon，US专利No.6071118；Pletcher，US专利No.5322435；Bryant，US D648030S)。一种支架设计利用了结扎盖围绕轴向保持销的偏心旋转、支架系统的第三构件的理念(Hagelganz等，US专利No.7585171B2)。

该用于支架系统的设计是动态的，即，它们用于将滑动盖或者盖在打开或关闭时保持在固定位置。这样的设计依赖于具体的锁定机构(称之为弹性保持特征部)作为支架系统的一部分。通常，这些弹性保持特征部分成三个分开的组。第一组弹性保持特征部是这样的弹性保持特征部，其中通过在支架本体的外齿龈部中包括与结扎滑动件中的至少一个或者多个共面的弹性保持特征部配合的配合装置，而使一个开口特征部出现在支架的正面外表面中(Bathen和Carrier，US专利7621743B2；Hagelganz等，US专利7585171B2)。第二组弹性保持特征部是这样的弹性保持特征部，其中通过将凸起的止动突出部置于支架本体的凹部上并将彼此隔开的圆形座部置于结扎滑动件的下侧面上，从而使隐藏特征部具有嵌入式止动装置(Plecher，US专利No.5322435)；或者将肋部作为止动器包括在结扎式滑动件的下面并使互补的槽部在支架主体上(Damon，US专利No.6071118)。第三组弹性保持特征部为是这样的弹性保持特征部，其中具有例如弹簧的第三构件的隐藏式特征部，该隐藏式特征部通过将突出部分包括在结扎滑动件的下面上以偏转一个或者两个座设于支架本体的槽形凹部中的弹簧片(Forster，US2008/0113311A1)；或者该隐藏式特征部将止动装置包括在两个横跨结扎式滑动件下面的横向槽之间中用于使配合在支架本体的凹部中的弯曲式弹簧片座设(Damon，US专利No.5466151)。这些锁定机构具有共同物理性质，该共同物理性质由具有改进配置的结扎式滑动件所提供，在存在或不存在一个或多个弹簧时，该锁定装置或者具有共面锁定装置或者具有致动装置。

在这些设计中存在一些缺陷。例如，锁定机构的开口特征部容纳配合特征部和弹性保持特征部，这引起在锁定特征部区域内造成食物残留累积的问题。适当的口腔卫生是难以保持的，并且因为有该食物碎粒而变成经常性的问题。并且，因为具有内置起伏区域的锁定特征部覆盖弓线槽，这些特征部可能不断受到由连续弓线传递的增加的机械力，并且因此随着时间流逝而变弱。此外，在治理期间或者当需要更换新的弓线时，操作者将结扎滑动件移至(弓线槽)打开位置用于去除现有的弓线。因为确保结扎滑动件处于打开位置的不合理的设计，操作者可能注意到结扎滑动件不知为何被唇部的运动向后推。这将难以实现新的弓线的插入。操作者讨厌将结扎滑动件重复打开。另一个需要关心的是在临床手术过程中结扎滑动件从自结扎式支架系统中的支架上滑落。

在具有隐藏特征部的组中能够发现自结扎式支架系统中的多个单独构件，该组具有止动系统和弹簧，所述弹簧成为支架的第三构件。为了使弹簧有效地工作，其需要合理的弹簧长度以置于支架本体的槽形凹部中。因此，为了容纳这个弹簧特征部，必须升高整个支架组件的唇形突出部。这将增加支架的厚度。在这样的情况下，必须计划结扎滑动件的最小厚度以在下侧容纳令人满意的止动器和槽/凹部特征部。该设计能确保弓线槽的打开和关闭。然而，支架的厚度会妨碍病人的嘴唇，尤其当犬齿异位时。在不考虑弹簧特征部的情况下，弹性保持特征部必须设置在结扎滑动件中，这样的缺点如前所述。此外，当受到由重的弓线顺序传递的更大的力时，具有最小厚度的结扎滑动件将逐渐地拉紧和扭曲。实际上，在临床设定中，扭曲的结扎滑动件使得滑动件打开变得困难。

已经设计了自锁式或者自结扎式(无结扎式)牙齿矫正支架。然而，它们大多数都具有复杂的设计，包括需要非常昂贵的机器操作的特征部或者包括许多单独的部件，这反过来导致该支架的故障模式数量增加。其他设计因为质量差或者设计落后、缺乏有用的特征部、使用困难或者其他原因而被市场淘汰。

因此，需要改进的牙齿矫正支架，该牙齿矫正支架具有自结扎能力并能提供不同于现有的支架样式。改进的牙齿矫正支架也能使牙齿矫正专业人员更有效地为病人实现最有益的牙齿矫正处理，同时为病人降低了其他类型的牙齿矫正支架中已有的各种不舒服和不愉快的后果。

结合附图以及考虑本发明的下述详细的描述，将更容易理解本发明的前述的和其他的目的、特征和有益效果。

发明内容

总体来说，本发明在牙齿矫正领域中提供了一种改进的牙齿矫正的自结扎式牙齿矫正支架和采用该支架的系统。在一些实施例中，自结扎式牙齿矫正支架包括支架本体和独特构造的结扎滑动件。支架本体进一步描述为包括具有适于附接至牙齿的凹形轮廓表面的安装基部、形成在所述基部上并具有能够容纳牙齿矫正弓线的尺寸的主弓线槽、支架平台和弹性保持特征部、以及在封闭位置覆盖弓线槽的结扎滑动件。独特的弹性保持特征部构造为牙齿矫正支架的一部分以用于将结扎滑动件稳定可靠地保持在从弓线槽中撤出牙齿矫正线的打开位置、或者用于将牙齿矫正线保持在弓线槽中的封闭位置。支架还可以构造成防止从支架本体上滑出。

在一些实施例中，保持特征部描述为包括改进的哑铃形槽道，该改进的哑铃形槽道由狭窄的轴部和隔开的较宽同心圆限定。一个圆形端部作为滑动止挡圆，且在操作时起到将结扎滑动件保持在打开位置的作用，同时防止滑动运动，该滑动运动会导致结扎滑动件从支架上脱离。另一个圆形端部靠近弓线槽设置，呈现出截头杯状保持圆设计，并且起到确保结扎滑动件处于其封闭位置的作用，从而将弓线保持在支架的弓线槽内。两个圆形起伏区域设计成容纳传动件而处于打开和封闭位置，该传动件为结扎滑动件下面的圆柱状突起部。

支架进一步包括支架平台。如下所述，支架平台的特征在于几个起伏区域。这些起伏区域适用于达到确保支架系统的结扎滑动件在没有从支架本体上脱离的情况下处于打开或者封闭位置的目的。

在一些实施例中，弹性保持特征部设置在自结扎式支架的支架本体内。弹性特征部设计为提供S形弹性保持特征部，该S形弹性保持特征部设置在平台的改进哑铃形槽道和湖状部之间。更详细地，平台包括三个伸长起伏区域，即具有在两端的两个隔开的同心圆和止动器中间部的改进哑铃形起伏区域。湖状部设置在起伏区域的中心。圆柱形柱状物在两个圆之间移动，圆柱形柱状物设置在结扎滑动件的下面。因此，该结扎滑动件中的柱状物和支架本体中的起伏区域共同作用以在目前装置结构中提供控制机构。

该装置结构的前外部表面是平滑设计的，并构造成避免包含不必要的特征部。在其他有益效果中，该平坦的光滑表面提供了不会留存任何食物碎块或者造成牙垢累积的特征部。

结扎滑动件可以由具有强度和结构完整性的任何种类的合适材料构成，包括但不限于不锈钢或者氧化锆，并且可根据病人选择的任何种类的颜色来制造，以进一步满足病人的喜好和提高其满意度。示例性地，结扎滑动件由例如具有包括白色、黑色、粉红色、黄色、绿色、暗蓝色和其他颜色在内的各种颜色的不锈钢、陶瓷、氧化铝或氧化锆的材料制成。进一步示例性地，可制造颜色编码的结扎滑动件以包括根据病人的挑选而选择的颜色。

在一些实施例中，结扎滑动件描述为具有相对厚的结构和具有组足够强的机械结构强度以抑制大的应变和/或变形，例如由大尺寸的弓线引起的大的应变和/或变形。于是，结扎滑动件构造成当位于口腔的适当位置中时能够保持扭曲的扭曲线，这样维持冠部或根部的合适的扭矩矫正。在使用时，在治疗过程中，由于其独特的设计，当与弓线一同使用时，结扎滑动件向牙齿传递机械力。

在一些实施例中，自结扎式牙齿矫正支架进一步包括用于附加弓线的辅助弓线槽，该附加弓线结合到特定牙齿的转动控制或扭矩控制中。

自结扎式牙齿矫正支架的另一个特征是支架基部的高低不平的底部。其中，该特征用于增大用于额外结合的材料的表面积，并且除了结合材料固有的化学结合能力之外，还产生了锚固到牙齿的机械锚固作用。

本发明的另一个方面是提供了改进的牙齿矫正支架，该牙齿矫正支架可用于对病人的转动的牙齿的矫正提供治疗目的，特别是门牙的转动。在牙齿拥挤或牙齿扭曲中，主要影响因素被限定为一个或多个牙齿的转动。因此，提供了一种采用此处描述的牙齿矫正支架系统矫正一个或多个转动牙齿的方法，该方法特别适用于在正面区域的牙齿矫正问题的矫正，用于令人尴尬的牙齿拥挤情况的矫正。

本发明的自结扎式支架利用合适的时间为转动的牙齿提供早期矫正，用于在整个治疗过程中后续地重塑下部组织。支架宽度的宽的远近尺寸用于在其他目的中达到例如转动牙齿的目的。因此，对应于上部或下部牙齿的远近尺寸的支架宽度分别地在最小操作宽度内显得更宽或更窄。支架的咬合齿龈的垂直高度保持均匀。通常，在一些实施例中，支架宽度的主视图反映了牙齿的宽度。

牙齿矫正直线机构要求：在弓线与支架的弓线槽接合时，在治疗过程中或者治疗之后弓线不需要在某一阶段附加弯曲。因此，支架的内置角度认为有必要顺应进出偏差的变化，该变化存在于在牙系咬合的情形中、在前牙或后牙的轮廓最高点处以及在与有关骨脊相对的牙廓的咬合齿龈曲率中，分别地称之为第一阶(进和出)、第二阶(尖端或侧部)以及第三阶(扭矩)变化。因此，在现有的牙齿矫正装置中的弓线槽构造成适应这些变化以将平滑弯曲的弓线接合到牙弓早一阶段的水平上。支架基部通过整体金属注塑模具(MIM)构造成采用转矩在基部(torque-in-base)的设计，该支架基部的本体容纳弓线槽。在一些实施例中，该装置能够由其他材料和/或通过替代的模铸工艺形成，例如借助整体陶瓷注塑模具(CIM)。

在一些实施例中，该自结扎式支架还包括钩状物50(图8)。该钩状物设置并加入至支架的齿龈延伸部的远侧联接翼部，以有助于动力链、螺旋弹簧或者牙齿矫正装置的其他结构的接合。该钩状物设置为齿龈钩状物或犬齿钩状物。在一个实施例中，作为齿龈钩状物，该钩状物在前臼齿支架中是直的。在其他实施例中，自结扎式支架包括犬齿钩状物，该犬齿钩状物配置为具有朝向支架的联接翼部的中间侧部弯曲的反向L形结构。

本发明的前述的和其他目的、特征以及有益效果在考虑本发明下述的详细描述下并结合附图能够更容易地理解。

附图说明

为了更完整地理解本发明，此处附图用于说明本发明的示例。然而，附图并不限制本发明的范围。附图中相同的元件采用相同的附图标记表示。为了保证一致性，在包含两个板件例如板件A和板件B的以下附图中，当需要时在每一个板件中示出的装置的相同部分标有相同的附图标记。

图1为在上部门牙中的自结扎式支架；

图2为自结扎式支架的构件；

图3为支架的咬合延伸部的仰视图，图3A为未设置结扎滑动件的咬合延伸部，图3B为设置结扎滑动件的咬合延伸部；

图4为支架本体的立体图；

图5为支架本体和弹性保持特征部的主视图，图5A为主视图的细节，图5B为细节；

图6为结扎滑动件；图6A为外部正面，图6B为内部下表面；

图7为在无弓线(图7A)和有弓线(图7B)时的自结扎式支架的透视图，图7(A)为无弓线；

图8为具有钩状物和辅助弓线槽的自结扎式支架的侧视图；

图9为条形轨和导引路径的变型图；

图10为改进哑铃槽道的重构图；

图11为自结扎式支架的主视图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节的彻底地理解本发明。然而，本领域的技术人员可以理解的是：没有这些具体细节本发明也可以实施，本发明不限于描述的具体实施例，并且本发明可以通过各种替代的实施例实施。在其他情况下，对非常公知的方法、工序、部件和系统没有作详细阐述。

各种操作描述为依次执行的多个分开的步骤，从而有助于理解本发明。然而，描述的顺序不应理解为暗示了这些操作必须按照它们出现的顺序执行，甚至不是依赖的步骤。

现在转向这几个附图，图1描述了设置在病人的典型的上部齿(1)上的自结扎式支架的正视图。在该图中，示出的自结扎式支架(2)安装至牙齿表面(1)。还示出了钩状物(3)。

图2示出了根据本发明的一个实施例的自结扎式支架100的示例性立体图。自结扎式牙齿矫正支架100包括用于附接至牙齿表面的支架基部11和用于构造横向的弓线槽基部15的支撑支架本体22。弓线槽17的尺寸定为接收牙齿矫正弓线(未示出)，并包括在弓线槽17的边缘处的斜面16。当需要时，弓线槽与咬合平面(通过连接门牙的边缘和后牙的齿尖构造的虚拟平面)平行设置并穿过支架有角度地定向。支架基部11具有凹陷轮廓表面，且包括用于提高至牙齿附着性的锯齿状底部12。支架本体22包括齿龈延伸部18和咬合延伸部14。支架本体的两个延伸部协作提供了两个功能性区域。这些功能性区域是支架设置有联接翼部的位置，联接翼部布置在支架的四个角的每个上(齿龈联接翼部4和21；咬合联接翼部9和20)。支架还包括用于弓线槽17的横向定向的齿龈壁部5和咬合壁部6。相应地，横向的弓线槽17被齿龈壁部5、咬合壁部6以及弓线槽基部15局部地包围。然而，包围弓线槽17的前壁由结扎滑动件8a(自结扎式支架的单独的构件)提供，该结扎滑动件8a在打开和封闭弓线槽17中发挥重要的作用。弓线槽17构造成容纳具有明确限定尺寸的圆形或矩形牙齿矫正弓线，从而有助于临床处理目的的使用的广泛性。在每一端处，齿龈凹口19隔开齿龈联接翼部4和21并设置在齿龈联接翼部4和21之间。其为牙齿矫正医师特殊设计成利用例如刮器的工具沿着临床的齿冠的轴向倾斜按压结扎滑动件，从而打开弓线槽17。通过在相反方向上按压结扎滑动件8a的底部边缘能够封闭弓线槽17。在一些实施例中，自结扎式支架可进一步包括辅助弓线槽13，该辅助弓线槽13定位成通过斜坡10的结构来容纳和/或穿过。中心线7设置用于在布置装置时提供视觉上的帮助。

为了改善佩戴具有粘附到牙齿表面上的安装支架基部和凸起本体的牙齿矫正器具的病人的舒适度，在一些实施例中，本发明的支架在外围边缘倒圆有适合病人嘴唇的微凸形轮廓。齿龈延伸部18处的齿龈联接翼部4、21朝向牙齿表面成角度设置，例如在齿龈联接翼部和齿龈延伸部18的联接处为渐缩的斜面。因为在犬齿和前臼齿中的需要，钩状物设置在支架中用于另外的辅助使用。

在一些实施例中，插入到支架本体22中的结扎滑动件8a呈现出与支架本体22的外表面共面的平滑凸起的外表面。为了容易保持良好的口腔卫生，设计了结扎滑动件的平滑的抛光表面，该抛光表面因而提供了一种结构，该结构能够阻止在支架中的细菌附着和/或牙斑蓄积，允许更容易地清洁牙齿，并特别地降低了牙齿龋齿和/或脱钙的“医源性影响”。中心线7沿着结扎滑动件暂时地标记，在支架连接过程中，该中心线用于帮助牙齿矫正医师将支架与临床齿冠的轴向倾斜部对齐。标记的中心线能很容易地冲洗或者清洗掉。

其次，图3A和图3B为剖视图-从不具有结扎滑动件的支架本体22的咬合延伸部的底部观察的剖视图(图3A)，以及从具有结扎滑动件8a的咬合延伸部的底部观察的剖视图(图3B)。结扎滑动件凹部30的截面轮廓为具有前开口形式的矩形。凹部30定位在咬合延伸部的中间前部，由宽的平面L形平台29支承，两侧是两个相对地向内突出的侧壁31a、31b。因此，结扎滑动件凹部30表现出具有两个向内面对的滑动件槽23、29的宽开口前端部，保持结扎滑动件8a并使结扎滑动件8a能够沿着滑动件槽23、29从弓线槽或到弓线槽横向移动。导引路径25将宽平台分成主L形平台28和次C形平台23。从邻近的外表面侧壁观察每个平台的构造，主L形平台28设置为具有较宽平面延伸部的字母L形结构，次C形平台23为镜像字母C的结构。导引路径25在主L形平台28和次镜像C形平台23之间将它们分开并间隔设置，该导引路径25在结扎滑动件8a的整个右侧路径上引导结扎滑动件8a的条形轨32。L形平台29和镜像C形平台23两者构造的向内凸出的侧壁31a、31b形成成对的、平行的、向内面向的滑动槽(为了方便，称为L形滑动槽29和镜像C形滑动槽23)，以固定结扎滑动件8a或者将其移动至合适的位置。

图4给出了根据本发明的一个实施例的支架本体22的立体图。为了容纳和安置结扎滑动件(未示出)，在齿龈延伸部18和咬合延伸部14处构造两个结扎滑动件凹部。齿龈凹部实际上由齿龈底板36形成；而咬合凹部由咬合平台33支承，该咬合平台33在用于自结扎式支架2的弹性保持机构将结扎滑动件8a保持在期望的位置上发挥主要作用。支架本体22包括几个结构特征部，结构特征部包括弓线槽17、具有锯齿状底部35的支架基部(安装基部)11和辅助弓线槽13，弓线槽17具有弓线槽基部15、齿龈壁部5和咬合壁部6。咬合平台33还包括结构特征部(如湖状部26所示)、改进的哑铃形槽道34和导引路径25。支架本体还设置有咬合联接翼部9和齿龈联接翼部4。

优选地，支架22包括倒圆边缘、倒角的弓线槽或者斜角的弓线槽端部16、以及提高佩戴牙齿矫正装置的病人的舒适度的总体凸起形状。支架本体22像一个将牙齿矫正弓线连接至其附接的牙齿的中间适配器。通过这样做，由牙齿矫正弓线产生的机械力能够传递到牙齿上以用于随后的牙齿对齐。因此，支架本体22具有至少四个功能。其通过形成由齿龈壁部5、咬合壁部6以及弓线槽基部15环绕的弓线槽17来容纳弓线。其通过形成包括咬合平台33和齿龈底板36的平台来支撑结扎滑动件。此外，其通过导引结扎滑动件穿过导引路径25、改进哑铃形通道34连同湖状部26、形成弹性保持特征部来确保结扎滑动件稳定在指定的位置。最后，其经由支架基部11的锯齿状底部12将支架连接至牙齿表面。通过使用粘结剂，支架被附接至牙齿上。锯齿状的底部12提供用于供粘附剂占用的附加表面，从而提高支架本体22到牙齿的机械保持。

图5描述了牙齿矫正支架的支架本体和弹性保持特征部的主视图。在图5A中，平台33包括三个伸长的起伏区域，即依次为改进哑铃形通道34、湖状部26和导引路径25。这三个起伏区域相对于牙齿的长轴线平行地对齐，并因此自身横向于弓线槽17定向。

平台33包括改进哑铃形通道34，该改进哑铃形通道34由狭窄的轴部和在两端的两个彼此间隔设置的更宽的同轴圆39和42构成。该区域进一步在图5B中更详细描述的扩大区域100中示出。圆形端部39保持完整，作为滑动止挡圆起作用以将结扎滑动件保持在其打开位置并防止过多的滑动运动，该过多的滑动运动会使该结扎滑动件从支架上脱离；而另一圆形端部42与弓线槽17邻近设置，该圆形端部42被变成截头杯形保持圆42，以将结扎滑动件固定在其闭合的位置，使得牙齿矫正弓线保持在弓线槽3内。该两个圆形起伏区域39和42被设计成能够用于容纳传动件以使其座设在该打开位置和闭合位置，该传动件为在结扎滑动件下面的圆柱形突起部。还示出了支架本体的齿龈凹口19。

图5B给出了支架平台33的放大视图。如图所示湖状部26设置在三个起伏区域中的中心处。在结扎滑动件移动期间，湖状部26允许弹性保持特征部的至少部分弯曲。弹性保持特征部包括位于改进哑铃形通道34和湖状部26之间的平台区域。该区域被认为是字母S形结构37，伴随有相匹配的弹力/反弹能力。沿着改进哑铃形通道34，S形弹性保持特征部37包括止动突出部38，该止动突出部38与平台33和两个沿着杯形保持圆42和滑动止挡圆39的起伏区域的向内弯曲部40共面。导引路径25作为第三构件穿过该平台延伸，将该平台分成具有主部分和次部分的两个部分。其设计成引导结扎滑动件的条形轨穿过右边路径。还示出了改进哑铃形通道34的轴部41。

图6A(外部前表面)和6B(内部下表面)示出了结扎滑动件8a的立体图。结扎滑动件8a是自结扎式支架的单独构件。然而，它构成完全组装的支架的前表面的主要部分，并包括外部前表面43和内部下表面45。结扎滑动件的外部前表面43采用具有温和平滑曲率的平坦的设计，该平坦设计与自结扎式支架的邻近的结扎联接翼部的平坦设计成共面关系对齐。平坦的外部前表面43具有美学上的愉悦感并设计为避免任何食物留存或者细菌蓄积、饭后容易清理以及减少任何病理学状态(例如牙龈肿痛或者牙齿龋齿或者脱钙)。在这样的设计中，在整个治疗期间能保持更好的口腔卫生。每次饭后刷牙认为是强制性的以避免采用牙齿矫正器引起的不期望并发症。已经发现，与采用具有各种各样表面特征部的自结扎式支架的病人相比，以及与采用具有扎线打结式牙齿矫正支架的标准双支架的病人相比，采用现有的结扎滑动件的平坦表面特征部维持了病人改进的口腔卫生。由于在这样的情况下经常提醒刷牙，牙齿矫正病人会紧张。采用目前牙齿矫正支架的平坦表面的设计，因为消除和/或减少遵从严格的刷牙制度，所以减轻了这样的紧张情绪。

现在转到图6A，图示了结扎滑动件的外部前表面43。纵长延伸臂部44位于结扎滑动件的边缘处，该纵长延伸臂部44用于沿着支架的滑动槽移动。它们确保结扎滑动件处于它的移动位置。通过靠在支架本体的滑动槽部的侧壁上，每当在临床设定上需要时，延伸臂部44也提供了有意扭曲的弓线所产生的扭转力的阻力。条形轨46加强了对结扎滑动件在移动中的附加的引导。

现在转到图6B，结扎滑动件的内部下表面45包括两个键状突出部：条形轨46和传动件47。首先，条形轨46是相对于支架的弓线槽在横向上定向的直角棱柱。条形轨46在前端部上的长度短于它的主结扎滑动件，该前端部的位置接近于支架的弓线槽。在结扎滑动件的封闭位置中，条形轨46的前端部与邻近的咬合平台的前端部齐平延伸。因此，它将密封L形平台和镜像C形平台之间的间隙，并联合弓线槽的咬合壁部容纳牙齿矫正弓线。另外，条形轨46可用作引向器用于引导结扎滑动件穿过在支架本体的平台中的导引路径移动。通过放置在一起，结扎滑动件中的延伸臂部44和条形轨、以及支架本体中的滑动槽和导引路径的协同作用保证结扎滑动件在无摆动的情况下直线向前运动。

结扎滑动件下表面的传动件47为圆柱形突出部，该圆柱形突出部在支架本体中的止挡圆和杯状保持圆之间移动。传动件47类似一个圆柱状的柱状物，该柱状物座设于低于该下表面水平的凹陷的盆状部上。这种降低柱状物和盆状部之间的结合位置的设计是为了避免在结扎滑动件的移动期间结合区域不必要地隆起到支架的平台内。此外，为了减小在传动件47移动期间在结合部产生的应力承载，设置了修整的倒角48。因此，随着时间的推移，在传动件47在结扎滑动件打开和封闭位置中移动期间，传动件47将维持其完整的结构。

图7描述了在无弓线49(图7A)和有弓线49(图7B)时的自结扎式支架的透视图。该图还描述了弓线槽17打开(图7A)和封闭(图7B)的过程。自结扎式支架的主要的功能是将弓线槽17中的牙齿矫正弓线49与结扎滑动件8a接合以代替常规的扎线打结。因此，在支架中的打开和封闭位置之间内固定和移动结扎滑动件8a的机构在将弓线保持在合适的位置中发挥重要的作用。如图7A和7B中所示，为了说明通过结扎滑动件8a打开和封闭弓线槽17，支架本体由实线绘制而结扎滑动件由虚线绘制。

支架装置包括一结构，该结构装备有以下元件以发挥此处描述的功能：(1)结扎滑动件8a，该结扎滑动件8a占据座设于相应齿龈底板上的齿龈延伸部18和咬合延伸部14的凹部区域，并且平台由L形和镜像C形滑动槽保持；(2)包括成对的滑动槽、导引路径25以及改进哑铃形通道34的固体通行系统；(3)具有S形构造的弹性保持特征部37，该弹性保持特征部37设置在改进哑铃形通道34和湖状部26之间。因此，与咬合平台33共面的止动突出部成为改进哑铃形通道34的轴部，并操纵止挡圆和杯状圆之间的频繁通行区域。圆的向内的弯曲部与该S形特征部的轴部区域并列设置。

由于传动件47是设置在凹陷的盆状部上的固体柱状物，因此，例如，它沿着止挡圆的向内的弯曲部滑动，并借助于将该S形特征部的轴部向与结扎滑动件8a的移动方向成共面和横向关系的湖状部26偏转而挤过通行区域。同时，条形轨46在移动过程中与传动件47同步地将导引路径25与它的杆状柱状物的固体部分结合。该结合加强了湖状部26的与该S形特征部的轴部相对的一侧，防止向导引路径25移动。这样做时，保留了该S形特征部的回弹能力。一旦传动件47滑动到杯状保持圆的另一侧部，该S形特征部的轴部就借助反弹/弹回而返回至其正常位置。当时，传动件47被改进哑铃形通道34的预定圆的向内弯曲部保持。因此，继续保持功能。同时，在该连接中，条形轨46机械地密封导引路径25并且还成为弓线槽17的咬合壁部的一部分。被传动件47和条形轨46承载的结扎滑动件8a现在被传送并紧靠齿龈凹部的齿龈壁部，从而覆盖弓线槽17。然后，保持在弓线槽17中的弓线49能够实现它作为弹性弓线或稳定弓线、主动或被动弓线或者其组合的主要功能。图7A和7B中所描述的自结扎式支架的其他元件包括：齿龈延伸部18、咬合延伸部14、支架基部11、辅助弓线槽13、斜坡10、锯齿状底部12、支架本体22、斜面16、结扎联接翼部21、咬合平台33、延伸臂44。

图8描述了如附图所示的具有齿龈钩状物50和辅助弓线槽13的自结扎式支架的侧视图。除了主弓线槽17之外，可以利用支架的平台和基部11之间的现有空间来设置辅助弓线槽13(R形弓线槽)。从直立支架的侧壁来看，辅助弓线槽13的构造呈具有艺术效果的R形图形，为了方便，称之为R形弓线槽13。与主弓线槽平行对齐的R形弓线槽13设计为容纳尺寸为0.016x0.016的矩形弓线或者直径为0.016英寸的圆形弓线。为了恰当的使用或说明，命名为R形槽。在两端部，形成朝向支架基部渐缩的R形斜坡10以便于弓线插入。再次，牙齿矫正弓线能够保持在由齿龈延伸部18的齿龈壁部5、基部11、弓线槽基部15、咬合延伸部的咬合壁部6以及结扎滑动件8的内部滑动部形成的弓线槽17的封闭室中。图8中还描述了支架本体22、斜坡10、锯齿状底部12、咬合结扎联接翼部20以及齿龈结扎联接翼部21。

与主弓线结合的第二弓线(所谓的双线技术或结构)在支架中产生两点接触。通过同步传递牙齿矫正力，双线使得扭转的和竖直的牙齿的矫正变容易(即第一和第三级矫正)。

在另一个具体实施例中，如图8中所示，矩形的弓线可用在主弓线槽17中，第二弓线可用在R形槽13中，并且这样做将提高牙齿的转矩(第三阶)矫正。以出现安氏II类2分类错牙合的情况为例，其中前上牙太竖直。因为上嘴唇沿着门牙的牙根部和牙冠部延伸，太竖直的门牙会导致钝的鼻唇角度、令人不悦的嘴唇外观。因此，有必要向舌下压该根部(即根舌向转矩)从而为弯曲的上嘴唇提供柔和的犬齿外观。为了实现这点，通过扭转主弓线的门牙部分以产生有效传递力。借助这个机构增加根舌向转矩以将过分竖直的上门牙矫正至正常牙齿位置。这个原理通过自结扎式支架的侧视图的图解说明(图8)来解释。由扭转主弓线所产生的机械力经由支架传递到牙齿。然后，由力引起的支架的枢转会以主弓线槽17为中心。同时，齿龈钩状物50(朝向牙龈和牙根部定向)和齿龈延伸部18朝向支架基部11旋转；而咬合延伸部14远离支架基部11旋转，这被认为是牙齿竖直的副作用。借助将第二被动弓线槽座设于辅助弓线槽13中，能停止旋转的副作用。因此，扭转的弓线能够传递它的主动机械力以实现根舌向转矩的作用。

下面介绍临床上如何工作。当插入到支架的弓线槽17中时，弓线的颊侧/后侧被动部分座设在后牙齿的支架中，而全尺寸的弓线的前顺时针扭曲的部分与门牙支架的弓线槽17的周围壁部主动撞击。因此，扭转力矩(顺时针转动)产生并传递至门牙。然而，该转动以主弓线为中心。然后，第二弓线设置在由咬合延伸部14和咬合结扎联接翼部20以及邻近于斜坡10的支架本体2的下部的部分形成的辅助弓线槽13中。它将在一个牙弓中的所有的前牙和后牙连接并结合在一起作为一个锚固单元。通过这样做，旋转中心被变更并固定在R形弓线槽13中。因此，采用固定锚固单元，第二弓线能够用于使得扭转的主弓线对于主弓线槽壁部的副作用最小化，并在超过扭转能量方面协助主弓线。此外，主弓线槽17和R形弓线槽13的定向使得由主弓线和辅助弓线产生的牙齿矫正力能够沿着支架基部11穿过锯齿状底部12均匀地传递到牙齿。因此，支架不会脱粘。齿龈钩状物50在牙齿运动期间通过弹性链在牙齿之间提供附加连接。甚至在正颌(颚)外科中，齿龈钩状物50用于借助结扎系线穿过上牙和它的配对下牙以稳固上部牙弓和下部牙弓。伴随地，在外科手术上，牙齿包括被固定的部分颚骨。

图9描述了自结扎式牙齿矫正支架的条形轨和导引路径的变型例。现在转到图9A，描述了一个变型例，其中导引路径的横截面在咬合平台的L形平台28和镜像C形平台24之间。之前设计的沿着导引路径51的壁部的平行线现在改进为导引路径51的阴性燕尾形。在另一方面，阳性的或相配的配对物构建在结扎滑动件8b的下面的燕尾导轨52中。当结扎滑动件8b安装在结扎滑动件凹部30上时，结扎滑动件8b能够沿着L形滑动槽29、镜像C形滑动槽23以及燕尾形导引路径51滑动。另外，结扎滑动件8b不仅被现有的向内突出的滑动壁31a而且被导轨52的燕尾形构造固定和稳定。通常，燕尾结构产生了“切口”功能以进一步保持结扎滑动件8b不会因为由张紧的弓线所产生的转矩效应而滑出。

在一些具体实施例中，该装置包括自结扎式支架的变型例的某些特征，这些特征被设计成顺应由病人的特别牙齿位置引起的状况。例如，在安氏II类2分类错牙合的情况下，上前牙(门牙)是竖直的牙齿。为了获得竖直牙齿的合适牙冠角度，需要通过扭转所需的弓线正面部分来产生牙齿的唇部牙冠转矩或者舌根转矩。在这样的情况下，提高了结扎滑动件的机械负载。借助包括在条形轨52中的燕尾构造和对应的导引路径51(图9)，除了现有的滑动槽23、29之外，切口区域稳固地保持结扎滑动件8b和导引路径51。这样做时，扭曲弓线稳固地保持在支架的弓线槽中。同时，结扎滑动件不从支架上剥离。因此，机械力能够通过支架传递到待矫正的牙齿。

通过改变改进哑铃形通道也能得到优选的锁定机构(图10)。图10示出了改进哑铃形通道53的重新配置结构。改进哑铃形通道53(图8A)用于将结扎滑动件从弓线槽17开口位置中的滑动止动圆56(图10B)移动至弓线槽17封闭位置中的杯状保持圆22。S形弹性保持特征部37借助止动部54和湖状部26的设计为移动过程增加了灵活性。该移动沿着咬合延伸部14在两侧通过导引路径25和向内突出侧壁31a、31b稳固地指引，并在齿龈延伸部18的前端部停止。该移动开始于沿着杯状保持圆59的向内弯曲部58或者滑动止挡圆56(图10B)的向内弯曲部55滑动，接着沿着湖状部26穿过或者挤过S形弹性保持特征部37的止动部54至圆的另一端部。该装置是移动结扎滑动件的有效且高效的工具，以便不利用结扎系线过程而从支架上撤出弓线或者向支架插入弓线并将结扎滑动件保持在合适位置。因此，通过使用牙齿矫正工具(例如刮器)施加恒定的力来操作结扎滑动件的打开和闭合。然而，当支架布置在下部的小前牙(门牙)上时，注意到能有效地减少打开结扎滑动件的标准操作力以获得最小化病人的任何痛感的附加好处。在一些具体实施例中，本着该主张，该改进哑铃形通道也被配置为使得打开或闭合结扎滑动件所传递的临床操作力更少。当S形弹性保持特征部37保持完整时，代之通过称为岸线57的直线来调整和简化槽道的相对侧，该S形弹性保持特征部具有止动器54和圆56、59的向内的弯曲部55、58(图10B)。因此，当结扎滑动件的传动件沿着重构的改进哑铃形通道53移动时，在某种程度上限制有所减少。实际上，改进哑铃形通道的重新配置能应用于所有的支架，这将减少打开载荷。

图11描述了自结扎式支架的主视图。下述结构在图中有所描述：齿龈凹口19、支架基部11、向内突出的侧壁60、结扎滑动件8a、凹口61、咬合延伸部62、弓线49、齿龈延伸部18和齿龈联接翼部21。齿龈凹口19的设计为打开结扎滑动件8a提供了通道。它位于齿龈延伸部18的中间，齿龈联接翼部21位于两侧。结扎滑动件8a沿着滑动槽朝向齿龈凹口19滑动而封闭弓线槽以固定弓线49，该滑动槽由咬合延伸部62中的向内突出的侧壁60形成。结扎滑动件的打开(图11中)变成简单的下压或者下推的力。然而，大多数的自结扎式支架利用在结扎滑动件中的前通道通过移动结扎滑动件来打开或者关闭弓线槽。打开结扎滑动件的步骤首先要求下压接着下拉的力。操作者习惯于这样的设计。因此，在一些实施例中，只要有需要，在结扎滑动件8a的前表面上就设置另一个通道(凹口61)，用于操作者打开结扎滑动件。然而，结扎滑动件的前表面的其他部分仍保持平坦。

本发明的自结扎式支架由几种不同的材料制成，该材料包括不锈钢、无镍钛合金、塑料、陶瓷或者氧化锆。尤其，为了病人的喜好而努力将金属支架与氧化锆结扎滑动件结合和组装，该氧化锆结扎滑动件显示出各种颜色，包括白色、黑色、粉红色、黄色、绿色、暗蓝色以及其他的颜色。颜色编码的结扎滑动件增加了可用于根据病人的偏好和选择来定制该装置的另一选项。

在口腔卫生护理上，自结扎式支架的发展改进了临床操作和病人依从性。支架的发展核心是锁定和保持机构，该锁定和保持机构增加了支架的用处。现有的支架设置的传动件移动系统有效地控制了结扎滑动件的移动以及弓线在弓线槽中的撤出和保持。

此处描述的自结扎式支架是卫生的，它的结扎滑动件通过沿着牙冠的轴向倾斜方向按压能够容易地移动。它提供了结扎滑动件的无摆动的笔直向前位移。当S形弹性保持特征部返回至它的正常位置时能听见咔哒声，此时结扎滑动件的传动件从S形特征部的止动器突起部分移动至预定的圆。在打开或者封闭位置处，结扎滑动件被任一圆的向内弯曲部保持。因此，连续的滑动-咔哒-保持的动作确保结扎滑动件的打开和闭合，以分别允许弓线在弓线槽中的撤出和保持。

在一些实施例中，自结扎式支架可包括辅助弓线槽。设置该辅助弓线槽用以包括主治牙科医生或者牙科专业人员所希望的任何数量的附加用处。本发明的最终目标是通过为牙齿矫正医师装备高效的自结扎式支架系统以减轻临床操作，以及在整个牙齿矫正处理过程中促使病人的牙齿清洁更加简单以使口腔卫生最好。

此处描述的改进的牙齿矫正支架可包括适合于在牙齿矫正器具中使用的多种材料的任何一种。这样的材料通常包括塑料、陶瓷、不锈钢、钛或者其他金属合金。优选地，支架包括具有抗腐蚀性的生物相容材料，并且优选地，支架包括形成在所示结构中而且保留合适的强度特性以保持常用的牙齿矫正弓线或者牙齿矫正器具的其他元件的材料。

镍在牙齿矫正学中是与接触性皮炎相关的最常见金属。近来的数据表明或许10％的病人对镍过敏。然而，含镍金属合金例如镍-钛和不锈钢广泛应用于牙齿矫正器具中。镍钛合金具有超过50％含量的镍，并可能在口腔环境中释放足够多的镍而引发过敏反应的症状。不锈钢中的镍含量少得多，或许在8％左右，而且因为镍在不锈钢中限定在晶格中，因此可参与反应的镍就更少了。因此，不锈钢牙齿矫正元件可能更少导致镍过敏症。然而，因为特定病人对镍的敏感性存在不确定性，因此需要提供无镍牙齿矫正支架以避免所有的镍过敏症。因此，此处描述的改进的牙齿矫正支架优选地包括无镍材料。在一个实施例中，支架包括无镍钴铬合金。

可利用若干种方法制造此处描述的改进牙齿矫正支架。例如，支架可以铸造、机械加工、注模成型等等。可利用塑料注塑成型技术，根据材料的选择可利用陶瓷注塑成型技术(CIM)或者金属注塑成型技术。进一步，支架可包括多个组装元件。例如，支架可包括由成型的支架本体和成型的结扎滑动件构件组成的组件，结扎滑动件在冲压操作之后被保持在支架本体的槽道中，由此槽道的侧部沿着结扎滑动件构件的侧部向内压接(形成燕尾联接)。球状钩状物可焊接至支架组件，并且线网粘附在支架的安装基部上以改善它的结合表面。

在一个实施例中，改进的牙齿矫正支架基部由无镍钴铬材料借助金属注塑成型(MIM)工艺形成，由此结扎滑动件构件类似地构成并采用冲压操作附接以对支架基部(支架本体)的侧部进行卷边。在一个实施例中，改进的牙齿矫正支架包括一体模塑成型的支架本体和一体模塑成型的结扎滑动件构件，该结扎滑动件构件利用前述的冲压操作组装至该支架本体。

在牙齿矫正治疗的通常实践中，对于特别的病人可通过处方装配支架。该支架可设计成对于特别的病人的每个牙齿包括恰当的槽部扭矩和槽部尖端。例如为上部左侧中央的牙齿、上部左侧旁边的牙齿、上部左侧犬齿等等朝向上部左侧臼齿(利用帕尔默(Palmer’s)的表示法命名各个牙齿)远侧移动的牙齿可装配有特别设计的支架。每个支架通常包含特别的槽部扭矩和槽部尖端，还包括其他可能需要的特征。例如，用于上部左侧犬齿的支架包括槽部尖端和扭矩，该扭矩或许分别为+8和-7度(在MBT处方中)或者+11和0度(在Roth处方中)，并且用于上部左侧犬齿的支架包括与牙齿矫正器具的弹性件或其他特征部一起使用的球状钩状物。这样的支架具有如图2、4或7所示的特征。

前述说明书中所采用的术语和表述作为说明书的术语在说明书中使用且是非限制性的，并且也没有排除所示出和所描述的特征或者部分特征的等同特征的意图，应认为仅仅通过随后的权利要求来确定和限制本发明的范围。

Claims (19)

1.一种自结扎式牙齿矫正支架系统，该自结扎式牙齿矫正支架系统具有弹性保持特征部，包括：

(a)支架本体；所述支架本体包括：

安装基部，该安装基部具有适用于附接到牙齿的凹形轮廓表面；

主弓线槽，该主弓线槽形成在安装基部上，由支架本体支撑，并具有容纳牙齿矫正弓线的尺寸；

弹性保持特征部；以及

(b)结扎滑动件，该结扎滑动件在打开位置和封闭位置之间选择性地滑动，在打开位置提供通向弓线槽的通路，在封闭位置提供对弓线槽的覆盖，

其中所述弹性保持特征部将结扎滑动件保持在用于撤出弓线槽内的牙齿矫正弓线的打开位置、或者用于将牙齿矫正弓线保持在弓线槽内的封闭位置，并且其中结扎滑动件采用支架定位以阻止从支架本体脱离。

2.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，其特征在于：该弹性保持特征部包括平台，所述平台具有改进哑铃形通道，该改进哑铃形通道具有在第一端的同心圆和在第二端的同心圆，以及在所述第一端和所述第二端之间的止动中间部分。

3.根据权利要求2所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述平台包括湖状部。

4.根据权利要求2所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述平台包括导引路径。

5.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述结扎滑动件包括外部前表面和内部下侧表面。

6.根据权利要求5所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述内部下侧表面包括圆柱形柱状物。

7.根据权利要求5所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述内部下侧表面包括条形轨。

8.根据权利要求5所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中所述外部前表面包括延伸臂部。

9.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，其中该结扎滑动件包括不锈钢、塑料、陶瓷、氧化铝或者氧化锆。

10.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，进一步地包括形成在主弓线槽下方的辅助弓线槽，其中所述的辅助弓线槽适于容纳矩形或圆形的第二牙齿矫正弓线。

11.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，其中支架系统的外部表面是平滑，并且没有凸起结构。

12.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，其中结扎滑动件设置为病人选择的颜色。

13.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，其中支架表面的底部是高低不平的，用以增加用于结合材料的表面接触面积并产生锚固到牙齿的附加机械锚固作用。

14.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，进一步包括齿龈钩状部。

15.根据权利要求13所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，其中齿龈钩状部是尖牙齿龈钩状部或者齿龈钩状部。

16.根据权利要求13所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，其中齿龈钩状部是具有倒置形的齿龈钩状部或者是直的前臼齿齿龈钩状部。

17.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架系统，进一步包括改进哑铃形通道，在该改进哑铃形通道的结构中，沿着S形弹性保持特征部的该改进哑铃形通道的弯曲部一侧保持完整，而该改进哑铃形通道的弯曲部的另一侧设置成直线。

18.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，进一步包括具有燕尾形结构的导引路径。

19.根据权利要求1所述的自结扎式牙齿矫正支架，进一步包括在结扎滑动件中的匹配燕尾形导轨的结构。