CN107205797B - 用于正畸的扩张螺旋装置 - Google Patents
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Abstract
用于正畸的扩张螺旋装置，包括：至少一个杆(1)，所述杆具有至少螺纹部分(10)，所述螺纹部分沿杆(1)的纵向延伸部延伸；至少一个容纳主体(3)，所述容纳主体适于容纳所述螺纹部分(10)并且设置有允许所述螺纹部分(10)旋拧在其中的互补螺纹孔；允许所述至少一个容纳主体(3)移动的引导装置(2)；用于驱动所述杆(1)的驱动装置(11、12)。所述至少一个容纳主体(3)的孔(31)具有与所述至少一个杆(1)的螺纹部分(10)的纵向延伸部基本对应的纵向延伸部。容纳主体(3)是技术聚合物容纳主体，在制造扩张螺旋装置(100)时，杆(1)被嵌入容纳主体的技术聚合物中。
Description
技术领域
本发明涉及用于正畸(orthodontics，牙齿矫正)的扩张螺旋装置(expansionscrew，扩弓螺旋装置)，特别是用于制造包括由合成树脂材料制成的板的正畸矫治器的扩张螺旋装置。本发明还涉及用于在容纳正畸螺旋装置的板的形成步骤期间把持(handle)并定位正畸螺旋装置的工具。
背景技术
用于正畸的双向扩张螺旋装置通常包括中心杆，该中心杆在侧部具有对旋螺纹(counter rotating thread，反旋螺纹)，具有较大直径的中心“操纵”部分，以允许通过能插入到设置在该中心“操纵”部分的表面上的凹部或孔中的工具插件来使该中心杆转动。螺旋装置的该杆与由通过金属块互连的圆柱形平行棒构成的两个引导件相关联(金属块具有使该平行棒从中穿过的纵向孔)，以便与正畸板的相应的独立部分形成用于把持金属块的引导组件。在与引导棒连接的每个金属块中设置有旨在容纳中心杆的相应侧部的螺纹孔。
IT1163244、US5472344、GB641139以及EP868888和DE20010279中公开了这种类型的扩张螺旋装置。本发明的一个目的是提供一种新型扩张螺旋装置，该扩张螺旋装置具有在正畸板的获得期间和在使用配置中均提供较高功能性的结构。
发明内容
该结果通过提供根据本发明的用于正畸矫治器的扩张螺旋装置来实现。
用于正畸的扩张螺旋装置，包括：至少一个杆，所述杆具有至少螺纹部分，所述螺纹部分沿所述杆的纵向延伸部延伸；至少一个容纳主体，所述容纳主体适于容纳所述螺纹部分并且设置有允许所述螺纹部分旋拧在其中的互补螺纹孔；允许所述至少一个容纳主体移动的引导装置；用于驱动所述杆的驱动装置，其特征在于，所述至少一个容纳主体的所述孔具有与所述至少一个杆的所述螺纹部分的纵向延伸部基本对应的纵向延伸部，所述容纳主体是技术聚合物容纳主体，并且在制造所述扩张螺旋装置时，所述杆被嵌入所述容纳主体的技术聚合物中，所述至少一个杆的所述螺纹部分被所述容纳主体的技术聚合物完全覆盖，所述容纳主体的螺纹与所述杆的螺纹完全互补。
本发明提供了以下优点：改善了制造工艺；还改善了杆与该杆旋拧于其中的容纳主体之间的相互作用；扩张螺旋装置表现出对机械应力的较高抵抗性；简化了正畸矫治器的制造和使用。
附图说明
本领域技术人员从以下描述中并借助附图将最好地理解本发明的这些和其他优点和特征，附图是作为本发明的实际示例给出的，但不应被视为限制性意义，其中：
-图1是根据本发明的正畸螺旋装置的可能实施例的剖切部分的立体图；
-图2和图3是平面图，图1所示实例的剖切部分示出为分别处于两个不同位置(最小和最大扩张位置)。
-图4是前面附图中所示实例的分解立体图，其中带有用于把持该扩张螺旋装置的工具，该工具特别能够在将螺旋装置定位成与形成正畸矫治器的树脂板相关联期间使用；
-图5示出了在组装配置下的图4的实例；
-图6是示出了设置有根据本发明制造的正畸螺旋装置的正畸板的示意性平面图，正畸螺旋装置以带有剖切部分的平面图示出；
-图7示出了根据本发明的正畸螺旋装置的引导元件的可能实施例的截面图；
-图8和图9是分别以单向扩张螺旋装置(图8)和三向扩张螺旋装置(图9)的形式示出根据本发明的螺旋装置的其它实施例的平面图；这些附图示出了剖切的并且螺旋装置处于最大扩张配置的平面图；
-图10是根据本发明的正畸螺旋装置的另一实例的立体图，该正畸螺旋装置以与用于把持该正畸螺旋装置的工具组装在一起的配置示出，并且其中提供了螺旋装置的启动方向的指示器；
-图11是示出了通过根据本发明制造的正畸螺旋装置提供的压缩响应与通过传统正畸螺旋装置提供的压缩响应之间的差异的曲线图；
-图12示意性地示出了被设计成得到图11的曲线图的装置；
-图13示出了螺旋装置(1)的可能实施例；
-图14和图15示出了根据本发明制造的正畸矫治器的另一实施例；
-图16A至图16F示意性地示出了用于形成根据本发明的正畸螺旋装置(100)的工艺。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的用于包括树脂板的正畸树脂矫治器的扩张螺旋装置(100)包括至少一个杆(1)，该杆至少具有沿该杆(1)延伸的螺纹杆部分(10)。螺旋装置(100)还包括：用于杆(1)的螺纹杆部分(10)的至少一个容纳主体(3)，设置有用于容纳所述部分(10)的互补螺纹孔以允许旋拧所述部分；用于引导所述至少一个容纳主体(3)的引导装置(2)；以及用于使杆(1)围绕其自身轴线转动的驱动装置(11、12)。
参考图1至图7，螺旋装置可以是双向型的，即，包括两种不同螺纹(例如，左旋逆时针螺纹和右旋顺时针螺纹)的相对的杆部分(10)的类型的，从而以已知的方式确定两个容纳主体(3)相对于螺旋装置的中心驱动部分(11)的同期间隔，以导致正畸树脂基板的部分(7)的相应间隔；在图6中，箭头(F)示出了板部分(7)的可能的移动，并且(D7)表示基板的所述部分之间的间距。
图6所示的正畸矫治器由螺旋装置(100)和包括所述部分(7)的基板形成。基板具有旨在与牙齿的舌侧接触的侧边缘。根据本领域技术人员已知的方法将螺旋装置(100)结合到基板的树脂中。
螺旋装置的螺纹杆部分(10)的螺纹可以具有梯形轮廓，如通过图13中的示例所示，从而提供较大的抵抗截面，或者这些螺纹可以具有任何其他合适的轮廓，完全消除与容纳主体的刻螺纹需求有关的构造约束。实际上，如下面进一步描述的，在形成容纳主体时，将螺纹(10)完全复制在容纳主体(3)内部。
中心驱动部分(11)基本上为圆柱形的；特别地，中心部分(11)沿着杆(1)延伸第一值(H11)并且从杆(1)的中心驱动部分径向地突伸第二值(D11)。由部分(11)提供的孔(12)用于通过能插入所述孔中的工具来获得杆(1)的转动以操作正畸螺旋装置(100)。
根据本发明，容纳主体(3)的孔(31)具有与杆(1)的螺纹部分(10)的纵向延伸部基本对应的纵向延伸部。在实践中，主体(3)由在实现螺旋装置(100)的阶段中与正畸螺旋装置(100)的其他部分相关联的塑料材料(具体为技术聚合物(technopolymer))制成。在制造正畸螺旋装置(100)时，将杆(1)和引导装置(2)嵌入于构成容纳主体(3)的技术聚合物中。这样，杆(1)的螺纹部分被容纳主体的技术聚合物完全覆盖，从而提供了双重优点：主体(3)的螺纹(30)与杆(1)的螺纹(10)完全互补，并且螺纹(10)不会保持未被覆盖，因此在正畸矫治器的形成期间不会受到随后结合到基板的树脂中影响。实际上，该工艺的下一阶段是将正畸螺旋装置(100)嵌入在基板的树脂中；这样，(由于杆1与主体3之间的接合引起的)摩擦将与制造基板所选择的树脂的特性无关，并且将不依赖于制造基板所选择的工艺。合适的技术聚合物例如可以是聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚砜(PPSU)或滑石粉填充的聚丙烯。
图16A至图16F示意性地示出了用于形成正畸螺旋装置(100)的工艺：如图16A所示，提供具有模腔(MC)的模具(M)；然后，如图16B所示，将杆(1)定位在模腔(MC)中；在下一步骤中，如图16C所示，将引导件(2)定位在杆(1)的两侧；在下一步骤中，如图16D和图16E所示，将模具封闭，并且例如借助螺杆式柱塞(P)将技术聚合物注入到模腔(MC)中，螺杆式柱塞用于将熔融塑料材料(即技术聚合物)压入模腔中(图16F中可以更好地看见柱塞P)；最后，如图16F所示，将模具(M)打开，并且可以将如此形成的螺旋装置(100)从模具中取出。
另外，引导装置(2)有利地包括基本平坦的主体，其截面的第一尺寸(H2)基本上小于第二尺寸(L2)。图7示出了引导件(2)的一些可能的实施例。引导件(2)的平坦形状允许改进的力传递；在实践中，由于这些引导件基本上是平坦的，因此由于该器件如此获得的较高柔性而确保了相应渐进的力释放，因此向患者牙齿的力传递是更渐进的。通过适当地对引导件(2)设定尺寸，可以调节正畸器件的柔性，即，力的逐渐释放。这在可能的治疗中断之后将矫治器定位在口腔中的步骤中产生优点。
图11是示出了关于根据本发明制造的具有塑料主体的螺旋装置与由Leone Spa(莱昂内有限公司)制造的型号为A0805的标准钢制螺旋装置(在曲线图中用(K)标识)相比较的对于压缩的刚度响应的测试结果的曲线图。
由申请人进行的测试允许与标准螺旋装置(K)相比通过上述的扩张螺旋装置(100)对力的大小和释放条件进行仪器检查。特别地，已经证实，与完全由钢制成并且具有圆形截面的引导件(测试中的引导件直径为1.5mm，螺纹M22)的传统更刚性的扩张螺旋装置相比，具有塑料主体且具有矩形截面而非圆形截面的引导件(AISI 301/3021，厚度为0.6mm，螺纹M2)的螺旋装置(100)的更大柔性允许以更多的初始启动(activation)次数插入同一正畸模型中。为了执行测试，使可移除的板适于配合于同一正畸模型；除了定位在其内部的扩张螺旋装置之外，这些板是彼此相同的。每个树脂板被分成两半，这两半又锁定至两个相对的支撑件，一个由同一申请人制造的测试装置(AP)的下夹具(LJ)夹紧，另一个由上夹具(UJ)夹紧。通过测力元件(load cell)来感测力。
图11中的曲线图示出了经受测试的两个器件的刚度曲线，从闭合的螺旋装置配置开始。从曲线可以看出，根据本发明的正畸螺旋装置(100)的特征在于刚度比传统扩张器(K)低。换句话说，与传统的螺旋装置操作式扩张器相比，对于相同的启动次数，本发明的扩张器表现出更低的压缩力，并且可以将该扩张器配合在启动次数更高(即螺旋装置的转数更高)的模型中。
参考检测值，可以注意到，对于两次启动的情况，对应于0.4mm的扩张，传统类型的螺旋装置(K)确定的载荷在10N至20N之间，即约15N，而根据本发明的螺旋装置(100)确定的载荷在0至10N之间，即约7N；对于四次启动的情况，对应于0.8mm的扩张，传统类型的螺旋装置(K)确定的载荷高于50N，即约51N，而根据本发明的螺旋装置(100)确定的载荷在30N至40N之间，即约36N。
此外，由于主体(3)由技术聚合物而非金属材料制成，因此其可以是有色的并且更加可见。
引导装置(2)由朝向所述驱动部分(11)延伸的复制驱动部分的轮廓的主体构成。特别地，由于所述驱动部分(11)为圆柱形的，因此所述引导装置(2)设置有与驱动部分(11)相互作用的附件(20)，设置有具有沿着杆(1)的纵向方向延伸并且相对于该方向径向延伸的矩形轮廓的腔体。所述腔体的纵向长度和径向长度分别对应于所述第一值(H11)和所述第二值(D11)。
参考附图(特别是图1-图7)，引导装置(2)包括两个侧向元件，所述两个侧向元件布置在杆(1)的两侧，并通过布置在第一螺纹孔(31)两侧的两个孔(32)插入容纳主体(3)中，所述侧向元件(2)均设置有所述附件(20)。引导装置(2)有助于正畸螺旋装置(100)的正确定位和正确把持，这不仅是因为其各自的侧向元件插入主体(3)的孔(32)中，而且是因为布置在所述驱动部分(11)的两侧的附件(20)。
如图4和图5所示，提供了定位元件或翼片(6)，其由两个部分或半翼片(60、61)形成，所述两个部分或半翼片可以用于在正畸板的形成期间支撑正畸螺旋装置(100)并保护启动孔(12)，以使得启动孔将不会被树脂填充；翼片(6)设置有能稳定地插入所述螺旋装置(100)的腔体(12)中的至少一个附件(62)。特别地，附件(62)由能插入到驱动部分(11)的一个孔(12)中的圆柱体构成(在该实施例中，翼片6的每个部分均有一个圆柱体)；这样，在板的形成期间，旨在形成正畸矫治器的元件牢固地保持彼此结合，并且防止树脂渗入到孔(12)中。
翼片(6)的两个部分(60、61)设置有允许这两个部分稳定但可逆结合的装置。根据附图所示的实施例，上部(60)在其下部设置有对称地布置在两个相应的齿(65)上方的两个凹部(66)。相应地，下部(61)在其上部设置有两个柔性附件(63)，这两个柔性附件优选地相对于凹部(66)互补地成形，并且因此形成相对于上部(60)的齿(65)互补地成形的两个内凹部(64)。在两个齿(65)之间以及两个附件(63)之间布置有旨在被引入到驱动部分(11)的孔(12)中的附件(62)。这样，一旦将两个部分(60、61)中一个部分的附件(62)引入到一个孔(12)中，就可以以接近另一部分(61、60)的方式将翼片(6)“闭合”，从而通过使弹性附件(63)间隔开并将这些弹性附件插入到凹部(66)中来连接该两个部分。这允许方便地把持由翼片(6)保持并支撑的正畸螺旋装置(100)并且容易地释放该正畸螺旋装置。
本发明不仅可以应用于诸如前述的双向螺旋装置，也可以应用于如图8和图9中的实例所示的单向和三向螺旋装置，还可以应用于未示出的其他螺旋装置，例如所谓的“扇形”正畸螺旋装置。
特别地，图8所示的实例涉及用(100)标记的单向正畸螺旋装置，其中引导元件(2)在与螺纹杆部分(10)出现的侧相对的侧具有连接部分(23)；在实践中，引导元件(2)的部分(23)与图中设置在右侧的相应主体部分(3)成一体，而引导元件(2)的在图中布置在左侧的部分被允许如对前述的双向螺旋装置所规定的那样相对于主体(3)在孔(32)内部滑动。在单向正畸螺旋装置的情况下，螺纹杆部分(10)将仅在一侧(图中的左侧)与相应的孔(31)接合。图9中所示的螺旋装置(100)是三向型的，具有能以独立方式操作的三个杆(1)，每个杆具有穿过相应的容纳主体(3)的相应的螺纹杆部分(10)以及驱动部分(2)。类似地，本发明的原理可以应用于具有两个铰接臂的所谓“扇形”正畸螺旋装置，所述两个铰接臂可以与也设置有驱动部分的螺旋装置的螺纹杆部分连接。这种类型的正畸螺旋装置在IT-0001278739中公开，进一步的细节可以参考该文献。
螺旋装置(100)设置有指示元件(4)，该指示元件通常可以用于提供螺旋装置的启动方向，或指示用于“打开”螺旋装置、即用于伸长该螺旋装置的转动方向。在图10所示的实例中，指示元件(4)与附加指示器(40)相关联，该附加指示器具有箭头形状并且设置有能插入主体(3)所具有的相应座(34)中的两个齿(44)。
能以不同颜色实现的附加指示器(40)比传统的指示器(4)更加可见；特别地，当板在口腔中时，附加指示器以非常明显的方式显示用于启动螺旋装置的正确方向。
根据图14和图15所示的实施例，上半翼片(60)在其上侧(跟与螺旋装置联合的侧部相对的侧部)具有附件(600)。所述附件(600)为三角形形状，并且在其后侧具有凹陷部(601)，该凹陷部也是三角形形状的并且尺寸与前述的指示器(4)相对应。在被嵌入技术聚合物中之前，可以将附件(600)容易地拆下并装配在指示器(4)上。附件(600)背面上的凹陷部(601)便于此操作。这样，特别是当翼片(6)以及因此附件(600)由颜色与所述容纳主体的技术聚合物形成对比的材料制成时，提供了对扩张螺旋装置的启动方向的进一步且最明显的指示。
应当理解，更通常地，凹陷部(601)具有与指示器(4)相对应的形状和尺寸，它们也可以是非三角形的，尽管认为三角形形状特别适合于指示螺旋装置的启动方向。用于制造本正畸矫治器的材料是生物相容的。在翼片(6)的侧面上可以印制制造商的名称或任何其他标志(M)。
本发明不限于上面描述和示出的实施例，而是可以在不偏离本文所公开和要求保护的发明教导的情况下，在其部件的性质和布置方面发生改变。
Claims (13)
1.用于正畸的扩张螺旋装置，包括：至少一个杆，所述杆具有至少螺纹部分，所述螺纹部分沿所述杆的纵向延伸部延伸；至少一个容纳主体，所述容纳主体适于容纳所述螺纹部分并且设置有允许所述螺纹部分旋拧在其中的互补螺纹孔；允许所述至少一个容纳主体移动的引导装置；用于驱动所述杆的驱动装置，其特征在于，所述至少一个容纳主体的所述螺纹孔具有与所述至少一个杆的所述螺纹部分的纵向延伸部对应的纵向延伸部，所述容纳主体是技术聚合物容纳主体，并且在制造所述扩张螺旋装置时，所述杆被嵌入所述容纳主体的技术聚合物中，所述至少一个杆的所述螺纹部分被所述容纳主体的技术聚合物完全覆盖，所述容纳主体的螺纹与所述杆的螺纹完全互补。
2.根据权利要求1所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述引导装置包括平坦的主体，所述主体的截面具有的第一尺寸小于第二尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其中，所述杆设置有驱动部分，其特征在于，所述引导装置由朝向所述驱动部分延伸的复制所述驱动部分的轮廓的主体构成。
4.根据权利要求3所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述驱动部分为圆柱形的，沿所述杆延伸第一值并且相对于所述杆突伸第二值，并且所述引导装置设置有适于与所述驱动部分相互作用的附件，设置有具有矩形轮廓并且沿着所述杆的纵向方向延伸并相对于该纵向方向径向地延伸的腔体，所述矩形轮廓具有分别对应于所述第一值和所述第二值的尺寸。
5.根据权利要求4所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述引导装置包括两个侧向元件，所述两个侧向元件设置在所述杆的两侧上并且于布置在所述螺纹孔的旁边的两个孔中插入到所述容纳主体中，所述侧向元件两者设置有所述附件。
6.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述扩张螺旋装置包括由两个部分形成的定位元件，所述定位元件为翼片，在正畸板的形成期间所述两个部分结合在一起以支撑所述扩张螺旋装置，所述翼片设置有适于稳定地插入所述扩张螺旋装置的腔体中的至少一个突出的附件。
7.根据权利要求6所述的扩张螺旋装置，其中，所述杆设置有具有至少一个驱动座的驱动部分，其特征在于，所述驱动座是孔，并且所述附件是适于插入所述驱动座中的圆柱体。
8.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述扩张螺旋装置包括限定单向螺旋装置的单个杆。
9.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述扩张螺旋装置包括限定三向螺旋装置的三个杆。
10.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述扩张螺旋装置包括适于指示启动方向的一个或多个指示器。
11.根据权利要求10所述的扩张螺旋装置，其特征在于，至少一个指示器可移除地与翼片相关联。
12.根据权利要求11所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述至少一个指示器可移除地与所述翼片的一部分相关联。
13.根据权利要求1或2所述的扩张螺旋装置，其特征在于，所述扩张螺旋装置嵌入到包括树脂基板的正畸矫治器的所述基板中，所述基板包括通过所述扩张螺旋装置彼此连接的两个部分。
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