CN109549720B

CN109549720B - 牙齿矫正托架

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Publication number: CN109549720B
Application number: CN201811146488.3A
Authority: CN
Inventors: 洪澄祥
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Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: TWI675649B; JP2019072474A; PH12018050457A1; EP3461454B1; KR20190036507A; US10485636B2; CA3018850C; KR102129677B1; EP3461454A1; CN109549720A; US20190090987A1; CA3018850A1; TW201914543A; JP6737854B2

Abstract

本发明公开一种牙齿矫正托架，包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上并且与前端表面相对。第一和第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间。通道从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面包括一进入开口、一弓丝槽、一路径部分以及至少一旋转部分。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽配置用以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽。所述至少一旋转部分设置在路径部分中以允许弓丝改变其方位。

Description

牙齿矫正托架

技术领域

本发明涉及一种牙齿矫正(orthodontic correction)技术；特别是涉及一种设计用于接收矫正弓丝的牙齿矫正托架。

背景技术

当一个人的牙齿不整齐时，其牙齿美观(dental aesthetics)、功能及健康都可能被影响。牙齿矫正的目的是使牙齿适当对齐，例如通过使用可施加机械力的器具来将牙齿移动到其功能和美观能够被改善的位置或方位。

传统弓丝矫治器(braces)使用弓丝(archwires)和托架(brackets)来对牙齿施加矫正力。弓丝可以被预先塑形，并且通过固定于牙齿表面上的托架来连接牙齿。当开始被安装时，弓丝会弹性变形以容纳(accommodate)在异位的(misaligned)牙齿。弓丝是弹性的，并且通过托架在牙齿上施加力以使牙齿与弓丝预先塑形的形式对齐。弓丝会持续作用力于牙齿上，并且逐步推挤牙齿至其矫正完成位置(finish position)。传统弓丝是利用缚线(ligatures)固定在托架上，并且传递强的力量到牙齿。而使用自锁式(self-ligating)托架，弓丝则可在托架槽中更自由地滑动，从而以更小的压力和不适对病患实现矫正牙齿移动。

现有技术揭露了一种自锁式托架，其由附接到一基座(base)的一主托架体组成。一弓丝槽(slot)在主托架体的近远心方向上(mesial-distally)延伸并且位于牙龈和咬合领带翼(gingival and occlusal tie wings)之间。弓丝槽在相对于基座的方向上沿边(edgewise)开放以接收一弓丝。此种托架还包括一锁定夹(locking clip)，其允许在打开位置放置和移除弓丝并可滑动锁定就位以将弓丝槽中的弓丝保持在关闭位置。现有技术也揭露了设计用于实现相同目的的各种锁定夹或闭合件(closures)。

传统自锁式托架的弓丝的安装需要特别设计的工具来操作锁定夹或闭合件的打开和关闭。通常情况下，弓丝的放置和移除得由不能单独执行任务的病患以外的人(例如，牙医)来执行。这种操作是困难的，尤其是在舌侧托架的情况下。锁定夹或闭合件增加了制造自锁式托架的复杂性和成本。锁定夹或闭合件的结构也增加了托架体的边缘和突起，其给病患带来更多的不适。

发明内容

有鉴于前述现有问题点，本发明之一目的是提供一种改良式牙齿矫正托架，不含锁定夹或闭合机构，能够使弓丝的安装工作变得更容易。本发明实施例通过简化托架的设计和构造，可以改善现有装置的缺陷，同时保留自锁式托架的弓丝保持(retention)特性。

在本发明一些实施例中，提供一种牙齿矫正托架，适于与一弓丝结合使用以对一牙齿施加矫正力。牙齿矫正托架包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上。前端表面与后端表面相对。第一侧表面连接在后端表面与前端表面之间。第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间并且与第一侧表面相对。通道从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面(cross-section)包括一进入开口、一弓丝槽、一路径部分以及至少一旋转部分。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽形成在通道的末端以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽。所述至少一旋转部分设置在路径部分中以允许弓丝改变其方位。

在本发明一些实施例中，提供一种牙齿矫正托架，适于与一弓丝结合使用以对一牙齿施加矫正力。牙齿矫正托架包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上。前端表面与后端表面相对。第一侧表面连接在后端表面与前端表面之间。第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间并且与第一侧表面相对。通道从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面包括一进入开口、一弓丝槽以及一路径部分。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽形成在通道的末端以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽并且具有一弯曲形式(curved form)。

在本发明一些实施例中，提供一种牙齿矫正托架，适于与一弓丝结合使用以对一牙齿施加矫正力。牙齿矫正托架包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上。前端表面与后端表面相对。第一侧表面连接在后端表面与前端表面之间。第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间并且与第一侧表面相对。通道从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面包括一进入开口、一弓丝槽、一路径部分以及至少一凹口。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽形成在通道的末端以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽。所述至少一凹口形成在第一侧表面及/或第二侧表面上，用于保持一弹性O型环。

在本发明一些实施例中，提供一种牙齿矫正托架，适于与一弓丝结合使用以对一牙齿施加矫正力。牙齿矫正托架包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上。前端表面与后端表面相对。第一侧表面连接在后端表面与前端表面之间。第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间并且与第一侧表面相对。通道以一延伸方向从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面包括一进入开口、一弓丝槽、以及一弯曲的路径部分。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽形成在通道的末端以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽。路径部分还包括至少一个由逐渐弯曲及扭转表面所界定的扭曲部分，使得弓丝必须朝向一个与通道的延伸方向非平行的方向摆动才能够通过扭曲部分的逐渐弯曲及扭转表面。

在本发明一些实施例中，提供一种牙齿矫正托架，适于与一弓丝结合使用以对一牙齿施加矫正力。牙齿矫正托架包括一后端表面、一前端表面、一第一侧表面、一第二侧表面以及一通道。后端表面适于附接到牙齿上。前端表面与后端表面相对。第一侧表面连接在后端表面与前端表面之间。第二侧表面连接在后端表面与前端表面之间并且与第一侧表面相对。通道以一延伸方向从第一侧表面延伸到第二侧表面。通道的横截面包括一进入开口、一弓丝槽、以及一弯曲的路径部分。进入开口配置用以允许弓丝进入通道。弓丝槽形成在通道的末端以接收弓丝。路径部分连接进入开口和弓丝槽。路径部分还包括至少一突起，使得弓丝为了通过必须被弯曲才能够绕过突起。

附图说明

图1A为本发明一些实施例的一对抵消托架(a pair of counteractingbrackets)的示意图；

图1B为本发明一些实施例的在其外表面上具有倒圆的边缘(rounded edges)的一对抵消托架的示意图；

图2A为图1A的一对抵消托架的结构特征的横截面图；

图2B为基于直接对齐(in direct alignment)的图2A中的一对抵消托架的抵消离开通道方向(counteracting exit passageway directions)的一有效弓丝槽区域(effective archwire slot area)的横截面图；

图3A为直接对齐的图1A中的一对抵消托架的弓丝槽中的弓丝的示意图；

图3B为直接对齐的图3A中的一对抵消托架的弓丝槽中的弓丝的示意图，其中弓丝处于被抵消通道阻挡的位置；

图4A为本发明一些实施例的一抵消托架的结构特征的横截面图；

图4B为本发明一些实施例的一抵消托架的结构特征的横截面图；

图5A为本发明一些实施例的一对抵消托架的结构特征的横截面图；

图5B为基于直接对齐的图5A中的一对抵消托架的抵消离开通道方向的一有效弓丝槽区域的横截面示意图；

图6为本发明一些实施例的一对抵消托架的结构特征的侧视图；

图6A为本发明一些实施例的形成在抵消托架的通道表面的扭曲部分的示意图；

图6B为在图6A中以两个不同高度L1、L2所取得托架的横截面示意图；

图7为本发明一些实施例的具有O型环凹口(O-ring notches)的一抵消托架的示意图；

图8为本发明一些实施例的具有包括一辅助弓丝槽(auxiliary archwire slot)、在四侧边上的凹槽以及一辅助装置槽(auxiliary device slot)等附加特征的一抵消托架的示意图；

图9为一连续橡皮链(power chain)安装在图8中所示的抵消托架上的示意图；

图10为一扶正弹线连接到一抵消托架以扶正一倾倒的牙齿的示意图；

图11为本发明一些实施例的将抵消托架应用于由多个牙套部分(tooth capsegments)组成的一病患可摘除器具(patient removable appliance)的示意图。

符号说明

100～牙龈进入托架/抵消托架/托架；

101～主体；

101A～前端部分；

102～基座；

103～通道；

103A～进入开口；

103B～弓丝槽；

103C～路径部分；

103D～旋转部分；

103E～通道壁；

103F～不平坦表面；

200～咬合进入托架/抵消托架/托架；201～主体；

201A～前端部分；

202～基座；

203～通道；

203A～进入开口；

203B～弓丝槽；

203C～路径部分；

203D～旋转部分；

203E～通道壁；

203F～不平坦表面；

203T～逐渐弯曲及扭转表面；

222～O型环凹口；

224～连续橡皮链槽；

225～连续橡皮链槽；

226～辅助弓丝槽；

228～辅助装置槽；

30、30A～弓丝；

40～扶正牙套/牙套部分；

41～第一锚定部分/牙套部分；

42～第二锚定部分/牙套部分；

D～牙弓；

E～延伸方向；

L1、L2～高度；

O～弹性O型环；

U～牙齿；

P～突起；

P1～突起；

R～凹陷；

W～宽度；

W’～宽度；

PC～弹性连续橡皮链；

TS～扶正弹线；

S1～后端表面；

S2～前端表面；

S3～侧表面；

S4～侧表面；

α～角度。

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。

在以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后等，仅是参考附加的附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

在下文中可能使用了“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等以表示不同的元件(element)、区域(region)及/或段部(section)，这些元件、区域及/或段部并不被这些词汇所限定，这些词汇仅用以区别此元件、区域及/或段部，因此，下述的第一元件、区域及/或段部也可以换作是第二元件、区域及/或段部，而不脱离本发明的教示。

另外，以下不同实施例中可能重复使用相同的元件标号及/或文字，这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。在附图中，结构的形状或厚度可能扩大，以简化或便于标示。

本发明实施例揭露了一种具有锁定系统(locking system)的牙齿矫正托架设计，该锁定系统不使用锁定夹或闭合件来使弓丝停留(entrapping)在弓丝槽中。所述锁定系统通常需要配置至少两个抵消(牙齿矫正)托架。图1A显示根据本发明一些实施例的一对抵消托架(counteracting brackets)的示意图。图中的上方指向咬合方向(occlusaldirection)，且图中的下方指向牙龈方向(gingival direction)。该一对抵消托架包括一牙龈进入托架100和一咬合进入托架200。

牙龈进入托架100包括连接到一基座102的一主体101。基座102具有一后端表面S1(由于视角限制，无法在图1A中看到)。后端表面S1适于附接到一表面，例如一牙齿(图未示)的唇侧表面或舌侧表面。例如，可以通过粘合剂(例如，光固化粘合剂)将后端表面S1接合到(bonded to)牙齿的表面。或者，后端表面S1可以被接合到一安装基座(mounting base)，其适于在一客制化安装(customized setup)中适应(fit)牙齿的形状。主体101具有一前端部分101A，与基座102相对。前端部分101A具有与后端表面S1相对的一平滑弯曲的前端表面S2。在一些实施例中，当从前端表面S2的方向观看时，牙龈进入托架100的形状为矩形、方形、圆形、椭圆形、菱形、平行四边形或盾形(shield shape)。

另外，牙龈进入托架100的主体101和基座102共同具有两个相对的侧表面S3、S4(由于视角限制，在图1A中仅能看到一侧表面S3)连接在后端表面S1与前端表面S2之间。在一些实施例中，如图1B所示，牙龈进入托架100的一些外表面(例如，后端表面S1、前端表面S2及/或侧表面S3、S4)设计成具有倒圆的边缘(rounded edges)以尽量减少造成病患的不适。

主体101还包括形成在其中并从侧表面S3延伸到侧表面S4以接收一弓丝30(参见图3A、图3B)的一通道103。通道103在主体101朝向牙龈方向的一端部形成一进入开口(access opening)103A，用以允许弓丝30进入通道103。

在一些实施例中，主体101和基座102可以包括相同的材料，例如金属、金属合金、陶瓷、树脂、塑料或适用于口腔应用的其他材料。另外，主体101和基座102可以一体成形。举例来说，主体101和基座102可以由一金属材料制成，并且通过金属注塑成型(metalinjection molding(MMA))方法形成为一体件。或者，主体101和基座102可以是利用上述相同或不同材料单独制成的部件，并且通过粘合剂、焊接或其他接合方法组装在一起。在一些替代实施例中，主体101也可以包括多个部件及/或多种材料。本发明一些实施例的托架可以被制造成多个部件，但是被组装以提供固有的功能。

类似地，咬合进入托架200包括连接到一基座202的一主体201。基座202具有一后端表面S1(由于视角限制，无法在图1A中看到)。后端表面S1适于附接到一表面，例如一牙齿(图未示)的唇侧表面或舌侧表面。例如，可以通过粘合剂(例如，光固化粘合剂)将后端表面S1接合到牙齿的表面。或者，后端表面S1可以被接合到一安装基座，其适于在一客制化安装中适应牙齿的形状。主体201具有一前端部分201A，与基座202相对。前端部分201A具有与后端表面S1相对的一平滑弯曲的前端表面S2。在一些实施例中，当从前端表面S2的方向观看时，咬合进入托架200的形状为矩形、方形、圆形、椭圆形、菱形、平行四边形或盾形。

另外，咬合进入托架200的主体201和基座202共同具有两个相对的侧表面S3、S4(由于视角限制，在图1A中仅能看到一侧表面S3)连接在后端表面S1与前端表面S2之间。在一些实施例中，如图1B所示，咬合进入托架200的一些外表面(例如，后端表面S1、前端表面S2及/或侧表面S3、S4)设计成具有倒圆的边缘以尽量减少造成病患的不适。

主体201还包括形成在其中并从侧表面S3延伸到侧表面S4以接收一弓丝30(参见图3A、图3B)的一通道203。通道203在主体201朝向咬合方向的一端部形成一进入开口203A，用以允许弓丝30进入通道203。

咬合进入托架200的主体201和基座202的材料和制造方法类似于前述牙龈进入托架100的主体101和基座102的材料和制造方法，故在此不再重复赘述。

牙龈进入托架100和咬合进入托架200形成一抵消组(counteracting set)。在没有指定(弓丝)进入方向的情况下，牙龈进入托架100或咬合进入托架200可被称作一抵消托架。在一些实施例中，抵消托架可以被用作唇侧托架以及舌侧托架。为了达到使弓丝停留(entrapment)的抵消效果(将在下面段落中进一步说明)，任何两个相邻的抵消托架被部署成抵消对(counteracting pairs)，其中包括成对的一牙龈进入托架和一咬合进入托架。然而，在一些替代实施例中，单个托架也可以经由例如弯曲通道(参见图2A)或设置在通道中的至少一转折(参见图4B)等某些特征来达到弓丝保持(retention)的效果，而无需使用额外的锁定夹或闭合件。

图2A显示图1A的一对抵消托架的结构特征的横截面图。如图2A所示，牙龈进入托架100的通道103的横截面设计成包括一进入开口103A、一弓丝槽103B以及一弯曲的路径部分103C。进入开口103A配置用以允许一弓丝30(图3A、图3B)进入通道103(如图中箭头所示)。弓丝槽103B形成在通道103的末端。弯曲的路径部分103C连接弓丝槽103B和进入开口103A。在一些实施例中，弯曲的路径部分103C从弓丝槽103B首先朝前端部分101A方向延伸，然后在朝向进入开口103A处的牙龈方向弯曲之前朝向基座102方向弯回。如图2A所示，弯曲的路径部分103C的宽度W允许一弓丝30通过路径部分103C的长度以被放置或接收在弓丝槽103B中。在一些实施例中，整个路径部分103C的宽度W是一致的或变化的。在一些实施例中，弓丝30可以从进入开口103A进入通道103，并且遵循弯曲的路径部分103C沿着大致顺时针或逆时针方向进入牙龈进入托架100的弓丝槽103B。

另一方面，咬合进入托架200的通道203的横截面设计成包括一进入开口203A、一弓丝槽203B以及一弯曲的路径部分203C。进入开口203A、弓丝槽203B和路径部分203C的配置、结构和功能类似于牙龈进入托架100的进入开口103A、弓丝槽103B和路径部分103C的配置、结构和功能，故在此不再重复赘述。在一些实施例中，弓丝30可以从进入开口203A进入通道203，并且遵循弯曲的路径部分203C沿着大致顺时针或逆时针方向进入咬合进入托架200的弓丝槽203B。

允许的最大弓丝尺寸是由弓丝槽103B和203B的尺寸决定。在一些实施例中，如图2A所示，两个弓丝槽103B和203B都具有与接收的弓丝(图未示)的横截面形状对应的矩形横截面(如图中虚线矩形所示)。然而，弓丝槽103B和203B可以容纳具有不同横截面形状的弓丝。例如，一圆形或方形横截面形状的弓丝也可以接收在具有矩形横截面形状的弓丝槽103B和203B中。

在一些实施例中，路径部分103C、203C的最窄部分的宽度W大于弓丝的矩形横截面的短边但小于其长边。由此，弓丝被允许以大致固定的方位(即，不旋转)通过路径部分103C和路径部分203C。此外，可以避免弓丝在沿着路径部分103C和203C的移动过程中发生过度扭曲。

图2B显示直接对齐(in direct alignment)的图2A中的一对抵消托架的横截面的重叠示意图。具体而言，牙龈进入托架100的弓丝槽103B与咬合进入托架200的弓丝槽203B对齐。对于一从弓丝槽103B离开的弓丝(图未示)而言，其需要遵循牙龈进入托架100的路径部分103C且沿着图2B中实线箭头所示的离开方向，但是咬合进入托架200的通道壁203E会阻止弓丝离开。相对地，对于从弓丝槽203B离开的弓丝而言，其需要遵循咬合进入托架200的路径部分203C且沿着图2B中虚线箭头所示的离开方向，但是牙龈进入托架100的通道壁103E也会阻止弓丝离开。结果，当抵消托架100和200的横截面直接对齐时，通道壁103E和203E的重叠可形成一有效弓丝槽区域(effective archwire slot area)。在一基本抵消对中的两相邻托架的组合效果可使得弓丝被保持在弓丝槽中，而不需要使用额外的锁定夹或闭合机构。

图3A显示直接对齐的图1A中的一对抵消托架的弓丝槽中的弓丝的示意图。如图3A所示，在安装之后，弓丝30被放置在牙龈进入托架100的弓丝槽103B中和咬合进入托架200的弓丝槽203B中，且两个托架直接对齐。在一些实施例中，弓丝30是一热(thermial)镍-钛(Ni-Ti)丝，其在室温下为可挠的，并且可由医生或病患容易地安装。当实际部署在牙弓上时，一些相邻的托架可以沿着一曲线排列，而另一些则位于不规则的位置。此外，托架100和200的后端表面S1可被设计成具有不同的倾斜角度及/或形状以适应不同形状的牙齿，或者托架100和200的后端表面S1可附接到适于适应牙齿表面的一客制化安装基座，使得那些托架彼此对齐。

图3B显示弓丝30朝向托架100和200的前端部分101A和201A侧移动的情形。图中所示的箭头表示弓丝30与通道壁103E和203E接触。结果，阻止了弓丝30离开通道103和203，从而可以在不使用额外的锁定夹或闭合机构的情况下来达到使弓丝停留(entrapment)的抵消效果。

应了解的是，可以对本发明实施例进行许多变化和修改。举例来说，图4A和图4B显示根据一些替代实施例的一抵消托架(以牙龈进入托架100为例进行说明)的各种结构特征的横截面图。如图4A所示，通道103的路径部分103C设计成在横截面上是直的，并且在路径部分103C和弓丝槽103B之间形成例如大约90度的角度α(即，直的路径部分103C设计成基本上垂直于弓丝槽103B)。然而，角度α也可以为其他可选用的角度(例如，大于约30度)。如图4B所示，通道103的路径部分103C设计成在横截面上包括至少一转折(turn)或弯曲设计。设置在路径部分103C中的一或多个转折可防止接收的弓丝容易从通道103自发地逃脱。

图5A显示根据一些替代实施例的一对抵消托架的结构特征的横截面图。如图5A所示，相较于图2A所示的实施例，牙龈进入托架100的通道103的横截面还包括设置在弯曲的路径部分103C中的一旋转部分103D，并且咬合进入托架200的通道203的横截面还包括设置在弯曲的路径部分203C中的一旋转部分203D。在一些实施例中，旋转部分103D、203D的横截面可以是圆形(如图5A所示)，但是本发明并不以此为限。

旋转部分103D、203D配置用以允许弓丝30在进入弓丝槽103B和203B之前可旋转以改变其方位(图中所示在通道103和203中的虚线圆圈表示弓丝30可以在旋转部分103D、203D进行旋转)。在一些实施例中，旋转部分103D的宽度W’(例如，圆形的旋转部分103D的直径)大于路径部分103C的(最大)宽度W，以及旋转部分203D的宽度W’(例如，圆形的旋转部分203D的直径)大于路径部分203C的(最大)宽度W，从而使弓丝30可以改变其方位。另外，旋转部分103D可位于弓丝槽103B附近或者路径部分103C中的任何位置，以及旋转部分203D可位于弓丝槽203B附近或者路径部分203C中的任何位置。

在一些替代实施例中，如图6所示，牙龈进入托架100的通道103的横截面还可以包括分别形成在路径部分103C中的多个(例如，两个或两个以上)旋转部分103D，以及咬合进入托架200的通道203的横截面还可以包括分别形成在路径部分203C中的多个(例如，两个或两个以上)旋转部分203D，以允许弓丝30旋转以改变其方位。

由此，医生或病患可以在旋转部分103D和203D处手动地将弓丝30的部分(segments)转动到它们的初始方位(original orientations)，从而在弓丝30进入弓丝槽103B和203B之前释放由于扭曲(twisting)而作用在弓丝30上的应力。

应理解的是，旋转部分103D和203D的设计也可以与前述实施例结合。另一方面，在未设置旋转部分于托架100、200的路径部分103C、203C中的情况下(例如，图2A至图4B所示的实施例)，路径部分103C、203C也可设计为具有足够的宽度以允许弓丝30在从进入开口103A、203A沿着路径部分103C、203C移动到弓丝槽103B、203B的期间自由地改变其方位(也就是说，具有足够宽度的路径部分103C、203C也可以实现旋转部分的功能)。

另外，如图6所示，通道103的通道壁103E和通道203的通道壁203E可以分别具有至少一个相对于通道130和通道230的延伸方向(即，如图中所示进入纸面的方向)倾斜的部分，以形成不平坦表面103F和203F。不平坦表面103F和203F需要弓丝30被操作以扭转才可通过，由此增加了弓丝30通过通道103和203的这些部分的难度，从而可防止弓丝30容易从通道103和203自发地逃脱。

在本发明一些实施例中，如图6A、图6B所示，弯曲的路径部分203C还包括一个由逐渐弯曲及扭转表面(gradually bending and twisting surfaces))203T所界定的扭曲部分(twisting portion)，该扭曲部分和路径部分203C中与通道203的延伸方向E大致上平行的表面相连接，该通道203从矫正托架的第一侧表面延伸到第二侧表面。参见图6A、图6B，当一圆形弓丝30A进入通道203，其方位与延伸方向E平行。而当弓丝30A进入由逐渐弯曲及扭转表面203T所界定的扭曲部分时，弓丝30A开始朝着如图中的箭头所示的方向摆动或扭转。图6B所示为在图6A中以两个不同高度L1、L2所取得的横截面。当弓丝30A来到扭曲部分终端时，可以转回与延伸方向E平行的方位并进入弓丝槽。要注意的是，当弓丝30A的方位与延伸方向E平行时，弓丝30A将受阻而不能从弓丝槽与通道出去，弓丝30A必需转向由箭头所示的方向才能离开。

在本发明一些实施例中(参见图5A)，至少一个突起P形成在托架100、200的路径部分103C、203C的一侧上，并且至少一个凹陷R形成在路径部分103C、203C的另一侧上并对应于突起P。在安装弓丝30的过程中，医生或病患可操作弓丝30绕过托架100、200的突起P以进入弓丝槽103B、203B。突起P配置用以避免接收在弓丝槽103B、203B中的弓丝30容易从通道103、203自发地逃脱。在一些实施例中，突起P可以是位于托架100、200的侧表面S3、S4(图1A)附近或者侧表面S3与S4之间的凸块(bump)或岛状(island)结构。在一些替代实施例中，路径部分103C及/或203C可具有多个突起P。

图5B显示直接对齐的图5A的一对抵消托架的横截面的重叠示意图，其中在路径部分103C和203C中还分别设置有另一个突起P1，该另一个突起P1位于弓丝槽103B与旋转部分103D之间(和位于弓丝槽203B与旋转部分203D之间)，从而导致由通道壁103E和203E所形成的有效弓丝槽区域的尺寸减小，使得弓丝30可被良好地限制在有效弓丝槽区域中而不需要使用额外的锁定夹或闭合件。应了解的是，突起P及/或突起P1的设计也可以与前述其他的实施例结合。

图7显示根据一些替代实施例的一具有O型环(O-ring)凹口(notch)特征的抵消托架(以咬合进入托架200为例进行说明)的示意图。如图7所示，一对O型环凹口222形成在前端部分201A靠近前端表面S2的侧表面S3和S4上。可选地或附加地，另一对O型环凹口222(图未示)可以形成在前端部分201A靠近通道壁203E的侧表面S3和S4上。一弹性O型环O，例如一橡胶O型环，可容易地由O型环凹口222保持。

在一些实施例中，如图7所示，O型环凹口222设置在弓丝槽203B附近。通过在该位置安装弹性O型环O，可在通道203中形成一额外的障碍以使弓丝(图未示)被保持在弓丝槽203B中。此特征允许在单一个托架(single bracket)应用中使用前述抵消托架。再者，将多个抵消托架部署到牙弓上可能遭遇到相邻的托架之间存在严重的位置(或水平)差异的情况，此时也需要弹性O型环O以确保弓丝被保持在弓丝槽203B中。还应该了解的是，只要弹性O型环O可以被O型环凹口222保持以防止弓丝从弓丝槽203B逃脱，O型环凹口222也可以允许多个抵消托架以其他配置方式来部署。

图8显示根据一些替代实施例的具有包括一辅助弓丝槽(auxiliary archwireslot)、在四侧边上的凹槽以及一辅助装置槽(auxiliary device slot)等附加特征的一抵消托架的示意图。如图8所示，除了弓丝槽203B之外，咬合进入托架200还包括一辅助弓丝槽226(如图中虚线矩形所示)。辅助弓丝槽226形成于通道203的路径部分203C中，平行于弓丝槽203B，并且用于容纳一辅助弓丝(为了简明的目的，并未在图中示出)。在一些实施例中，辅助弓丝槽226具有与弓丝槽203B相似的结构和尺寸，及/或辅助弓丝具有与弓丝(图3A至图3B)相似的结构和尺寸。辅助弓丝槽226允许例如在舌侧托架的情况下安装一辅助弓丝以补偿犬齿与第一小臼齿之间的位置(或水平)偏差。或者，辅助弓丝槽226也可以形成在托架的主体中的远离通道203和弓丝槽203B的位置。

为了将辅助弓丝保持在辅助弓丝槽226中，可以在辅助弓丝槽226附近的O型环凹口222(例如，在辅助弓丝槽226上方的一对O型环凹口222以及在辅助弓丝槽226下方的另一对O型环凹口222)中安装两个弹性O型环O(为了简明的目的，并未在图中示出)。然而，应了解的是，可以对本发明实施例进行许多变化和修改。

请继续参见图8，咬合进入托架200还包括两个连续橡皮链槽(power chaingrooves)244。所述两个连续橡皮链槽244形成在咬合进入托架200的相对端(分别面向咬合和牙龈方向)、平行于弓丝槽203B并且位于弓丝槽203B与后端表面S1之间，用于接收或保持通常用于牙齿矫正治疗的一弹性连续橡皮链PC(参见图9)。可选地或附加地，咬合进入托架200可以包括形成在侧表面S3、S4上并且位于弓丝槽203B与后端表面S1之间的两个连续橡皮链槽225(由于视角限制，在图8中仅能看到形成在侧表面S3上的一连续橡皮链槽225)，用于接收或保持一弹性连续橡皮链PC。在一些实施例中，连续橡皮链槽224和225也可以用于容纳另一种牙齿矫正弹性体。要注意的是，连续橡皮链槽224及/或225的位置与靠近后端表面S1的弓丝槽203B相隔一定距离，由此防止安装的连续橡皮链槽接触弓丝槽203B中的弓丝。

如图8所示，咬合进入托架200还包括形成在其中的一辅助装置槽228。在一些实施例中，辅助装置槽228从咬合进入托架200的一端(例如，咬合进入托架200靠近进入开口203A的一端)延伸到其内部或进一步延伸到咬合进入托架200的另一相对端。此外，辅助装置槽228可以定位于弓丝槽203B后方或前方的一定距离处，并且提供了将一辅助装置附接到牙齿矫正托架的手段。一种应用是将一扶正弹线(uprighting spring)TS附接到辅助装置槽228(参见图10)，以便通过扶正弹线TS将力施加到弓丝30和连接的托架(图未示)，从而扶正倾倒的牙齿。扶正弹线TS在牙齿矫正中已被普遍使用，故在此不多做赘述。应注意的是，接收在辅助装置槽228中的扶正弹线TS不会接触或影响弓丝槽203B中的弓丝。在一些实施例中，一延伸的基座部分可形成在连续橡皮链槽224下方，其厚度足以允许一辅助装置槽228穿过其中，使得辅助装置槽228通过连续橡皮链槽224下方。

除了固定式矫治器(braces)应用之外，上述的抵消托架也可用于病患可摘除器具(patient removable appliances)中。图11显示根据本发明一些实施例的将抵消托架应用于由多个牙套部分(tooth cap segments)组成的一病患可摘除器具的示意图。如图11所示，该器具包括三个牙套部分，包括一第一锚定部分41、一第二锚定部分42以及一扶正(uprighting)牙套40。扶正牙套40安装在需要扶正矫正的一牙齿U上。第一锚定部分41和第二锚定部分42分别具有多个固定在牙套部分表面上的抵消托架100和200。扶正牙套40具有一个固定到扶正牙套表面上的抵消托架100或200。应了解的是，任何一对相邻的抵消托架100和200都具有如上所述的抵消离开通道设计。

以下说明安装器具的过程。首先，扶正牙套40、第一锚定部分41及第二锚定部分42安装在牙弓D上而尚未被弓丝附接。接着，将弓丝30的部分(segments)安装在扶正牙套40、第一锚定部分41及第二锚定部分42的抵消托架100和200上。由于上述抵消托架的设计，可以由病患自己容易地执行弓丝安装。在一些实施例中，牙套部分40、41和42可以由矫正器(aligners)、保持器(retainers)或定位器(positioner)的部分组成。

如上所述，本发明实施例的抵消托架在结构、易用性和病患的不适度等方面改善了传统自锁式托架。抵消托架具有无锁定夹或闭合机构的简化设计，使得牙科专业人员不需要再进行操作微小的锁定夹或闭合机构的艰巨任务。再者，通过除去锁定夹或闭合机构的附加边缘或突起，得到了具有平滑表面和倒圆的边缘的简单且易于使用的托架，此减少了病患的不适。另一方面，抵消托架也可以被应用于病患可摘除器具。

以上虽然详细描述了本发明的实施例及它们的优势，但应该理解，在不背离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明可作出各种变化、替代和修改。此外，本申请的范围不旨在限制于说明书中所述的制程、机器、制造、物质组成、工具、方法和步骤的特定实施例。作为本领域的普通技术人员将容易地从本发明中理解，根据本发明，可以利用现有的或今后将被开发的、执行与在本发明所述的对应实施例基本相同的功能或实现基本相同的结果的制程、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些制程、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤包括它们的范围内。此外，每一个权利要求构成一个单独的实施例，且不同权利要求和实施例的组合都在本发明的范围内。

Claims

1.一种牙齿矫正托架，适于与弓丝结合使用以对牙齿施加矫正力，其特征在于，该牙齿矫正托架包括：

后端表面，适于附接到该牙齿上；

前端表面，与该后端表面相对；

第一侧表面，连接在该后端表面与该前端表面之间；

第二侧表面，连接在该后端表面与该前端表面之间并且与该第一侧表面相对；以及

通道，从该第一侧表面延伸到该第二侧表面，该通道的横截面包括进入开口、弓丝槽、路径部分以及至少一圆形的旋转部分，其中该进入开口配置用以允许该弓丝进入该通道，该弓丝槽形成在该通道的末端以接收该弓丝，该路径部分连接该进入开口和该弓丝槽，以及该至少一圆形的旋转部分设置在该路径部分中，其中该至少一圆形的旋转部分具有一直径，该直径容纳该弓丝的一矩形横截面的一对角线，以允许该弓丝改变其方位。

2.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该前端表面是平滑的曲面。

3.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该后端表面、该前端表面、该第一侧表面及/或该第二侧表面设计成具有倒圆的边缘。

4.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该至少一圆形的旋转部分的宽度大于该路径部分的宽度。

5.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分是弯曲的。

6.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分是直的。

7.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分包括至少一转折。

8.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该通道还包括分开设置在该路径部分中的多个旋转部分。

9.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该弓丝槽具有矩形横截面。

10.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，还包括形成在该第一侧表面及/或该第二侧表面上的至少一凹口，用于保持一弹性O型环。

11.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该通道还包括至少一辅助弓丝槽，该至少一辅助弓丝槽设置在该路径部分中，平行于该弓丝槽，并且用于容纳至少一辅助弓丝。

12.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，还包括至少两个凹槽，该至少两个凹槽形成在该牙齿矫正托架的相对端并且位于该弓丝槽与该后端表面之间，用于接收一弹性连续橡皮链。

13.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，还包括至少一辅助装置槽，该至少一辅助装置槽从该牙齿矫正托架的一端延伸到其内部，用于接收一扶正弹线。

14.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分还包括至少一个由逐渐弯曲及扭转表面所界定的扭曲部分，使得该弓丝必须朝向一个与该通道的该延伸方向非平行的方向摆动才能够通过该扭曲部分的该些逐渐弯曲及扭转表面。

15.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分还包括至少一突起，使得该弓丝为了通过必须被弯曲才能够绕过该突起。

16.如权利要求1所述的牙齿矫正托架，其中该路径部分连接该进入开口和该弓丝槽并且具有弯曲形式，并且，该路径部分的最窄部分的宽度大于该弓丝的该矩形横截面的短边，但小于其长边。

17.一种牙齿矫正托架，适于与弓丝结合使用以对牙齿施加矫正力，其特征在于，该牙齿矫正托架包括：

后端表面；

前端表面，与该后端表面相对；

第一侧表面，连接在该后端表面与该前端表面之间；

通道，从该第一侧表面延伸到该第二侧表面，该通道的横截面包括进入开口、弓丝槽、路径部分、至少一旋转部分以及至少一凹口，其中该进入开口配置用以允许该弓丝进入该通道，该弓丝槽形成在该通道的末端以接收该弓丝，该路径部分连接该进入开口和该弓丝槽，该至少一旋转部分设置在该弓丝槽的附近，以允许该弓丝在进入该弓丝槽之前改变其方位，以及该至少一凹口形成在该第一侧表面及/或该第二侧表面上以保持一弹性O型环。

18.如权利要求17所述的牙齿矫正托架，其中该至少一凹口位于该弓丝槽附近。

19.如权利要求17所述的牙齿矫正托架，其中该通道还包括至少一辅助弓丝槽，该至少一辅助弓丝槽设置在该路径部分中，平行于该弓丝槽，并且用于容纳至少一辅助弓丝。

20.如权利要求19所述的牙齿矫正托架，其中该通道还包括至少一附加凹口，该至少一附加凹口形成在该辅助弓丝槽附近的该第一侧表面及/或该第二侧表面上，用于保持至少一附加弹性O型环。