CN109561946B

CN109561946B - 正畸形状记忆带

Info

Publication number: CN109561946B
Application number: CN201780031012.2A
Authority: CN
Inventors: 丹·贝纳鲁奇; 戴尔芬·马吉布鲁奇
Original assignee: D&D SAS
Current assignee: D&D SAS
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: FR3051352A1; EP3457981B1; AU2017266695A1; WO2017198640A1; EP3457981A1; US11484391B2; KR102537650B1; KR20190028380A; US20190282336A1; CN109561946A; AU2017266695B2; CA3024189A1; ES2899950T3; FR3051352B1

Abstract

一种用于制作根据本发明的正畸矫治器的带的方法，所述方法包括以下步骤：a)确定适于治疗患者的牙齿的正畸治疗；b)确定局部施加在所述牙齿上的一组力以便获得所述正畸治疗以及确定所述形状记忆带的粘合区域需要粘接的牙齿表面的形状；c)制作所述形状记忆带，以将粘合区域限定为与所述粘合区域需要粘接的所述牙齿表面基本上相同的方式根据所述力确定所述形状记忆带的局部横截面，特别是所述记忆带的相互附接部分的局部横截面。

Description

正畸形状记忆带

技术领域

本发明涉及一种主动的、半被动的或被动的形状记忆正畸矫治器以及用于设计这种矫治器的方法。

背景技术

被动正畸矫治器或“保持器”是旨在通常在主动的正畸治疗之后将患者的牙齿保持在合适的位置的器具。

被动正畸矫治器呈现保持小的缺陷而不能矫正该缺陷的缺点。此外，如果硬质食物块在牙齿之间的区域中使牙套弯曲，则牙套变成活动的并且导致牙齿排列的损失。

主动正畸矫治器是旨在移动患者的错位牙齿的器具。

最普遍的正畸矫治器(即“多重附接”器)是由粘接至牙齿并且其中引入了弓丝的“托槽”组成的。

多重附接的主动正畸矫治器的作用产生通过弓丝施加在牙齿上的一组力，这组力使得牙齿移动并变得对齐。

通常，通过具有特定作用的一系列弓丝的作用来实现对齐：

-由镍/钛合金制成的弓丝：

-圆形截面：使用增大的圆形截面和矫平具有相同牙弓的牙齿的连续弓丝来对准；

-矩形截面：矫正牙齿的主轴(或转矩)；

-由钢制成的矩形截面弓丝：通过颌间弹性件的作用来矫正牙弓之间的转矩和偏移；

-由TMA(钛钼合金)制成的矩形截面弓丝：完成空间内所有方向的移动。

形状记忆材料被广泛地应用于口腔正畸。特别地，在2001年12月修订的先进材料的区域动画中心(CARMA(CENTRE D’ANIMATION REGIONAL EN MATERIAUX AVANCES))的题目为“形状记忆合金(Alliagesàmémoire de forme)”-报告中、或由来自法国国家牙科生物材料学会(SociétéFrancophone de Biomatériaux Dentaires)的L.Jordan和P.Rocher著作的题目为“镍钛(NiTi)合金(Les alliages NIckel-Titane)”(2009-2010)的文献中描述了这些材料。还存在1991年4月的AFNOR标准：“形状记忆合金：术语和测量(Alliagesàmémoirede forme：Vocabulaire et mesures)”(分类索引：A 51-080.)。

钢合金提供了允许使用颌间弹性件而没有不需要的副作用的弓丝刚性。

TMA允许牙齿矫正医生以比使用钢更少的力进行修整弯曲，这样患者能够更好地耐受。

该系列的弓丝的近乎标准化的使用呈现以下的缺点：

-圆形截面的第一弓丝不允许在空间中的所有方向上的对齐、特别是对于转矩的矫正，从而延长了总治疗时间；

-需要许多次牙齿矫正医生的预约、特别是对于更换弓丝。因为一系列的弓丝会产生不连续的力，所以这些更换经常导致患者感到疼痛；

-具有托槽会变得脱落或弓丝会滑动的风险，使得患者的脸颊暴露于受伤；

-对于牙齿矫正医生来说这是执行非常常规的重复动作；

-需要进行耗时的弯曲件精加工。

因此，需要一种不呈现这些缺点的正畸矫治器。

本发明的一个目的是至少部分地满足这种需求。

发明内容

本发明提出了一种正畸矫治器，该正畸矫治器包括横截面可以根据所述横截面的纵向位置而变化的一体式形状记忆带，并且包括配置为呈现与牙齿的形状基本上相同的形状的粘合区。

正如将在说明书中更进一步详细地看到的，沿该带改变横截面有利地允许从治疗开始就在空间中的几个方向上施加力。根据待移动的牙齿根部的大小可以调整这些力。结果，可以缩短治疗时间并且限制牙齿矫正医生预约的次数。

优选地，所有的粘合区具有与对应的牙齿的形状基本上相同的形状，即为“半定制的”并且根据患者特别定制的。

此外，粘合区的形状允许形状记忆带“直接”固定至牙齿。由此，有利地简化了正畸治疗。

最后，治疗可以更精确，从而可以限制患者的疼痛和透明样变化现象。

根据本发明的正畸矫治器可以还呈现以下可选特征以及优选特征中的一个或多个：

-横截面的轮廓和/或横截面关于横截面的主方向的角位置能够根据所述横截面的纵向位置而变化；

-限定横截面的(一种或多种)材料的性质和/或限定横截面的(几种)材料的布置能够根据所述横截面的纵向位置而变化；

-横截面包括由同一材料限定的第一区和第二区，限定所述第一区的材料的特性不同于限定所述第二区的材料的特性；

-根据所考虑的区，由不同的热处理产生所述不同的特性；

-横截面积和/或限定横截面的(一种或多种)材料的组成和/或限定横截面的(一种或多种)材料的机械特性能够根据所述横截面的纵向位置而变化；

-横截面沿主方向X的变化在形状记忆带的超过1％、优选地超过5％的长度上是逐渐变化；

-横截面的变化包括变薄；

-形状记忆带的至少两个部分(每个部分占形状记忆带的长度的超过5％)呈现与相邻部分的横截面不同的横截面；

-形状记忆带的横截面沿主方向X在所述形状记忆带的超过50％、优选地超过60％、优选地超过70％、优选地超过80％、优选地超过90％、优选地基本上为100％的长度上逐渐变化；

-形状记忆带的相互附接部分(

inter-attaches)的横截面沿主方向X在所有组合的相互附接部分的总长度的超过50％、优选地超过60％、优选地超过70％、优选地超过80％、优选地超过90％、优选地基本上为100％上逐渐变化；

-形状记忆带的横截面沿主方向X在它的所有组合的附接部分(

d'attaches)的总长度的超过50％、优选地超过60％、优选地超过70％、优选地超过80％、优选地超过90％、优选地基本上为100％上逐渐变化；

-形状记忆带包括由选自由镍钛NiTi、CuAlZn和热CuNiAl合金、以及钢形成的组的材料制成的至少一个区域；

-正畸矫治器包括附接部分和相互附接部分，所述附接部分和相互附接部分在形状记忆带的主方向上彼此相继并且由NiTi合金或钢制成；然而，优选地，该附接部分和相互附接部分由形状记忆合金制成、优选地由相同的形状记忆合金制成，使得制作更容易并且消除了与在口腔内存在两种不同金属相关的风险；

-正畸矫治器包括由非形状记忆的材料制成的附接部分以及由形状记忆材料制成的相互附接部分，所述附接部分和相互附接部分在形状记忆带的主方向上彼此相继；

-正畸矫治器还包括加强件、优选由钢制成的加强件，并且形状记忆带包括可以容纳加强件的槽，以便稳定所述形状记忆带的形状；

-每个相互附接部分至少在位于使用位置(la position de service)时不面向牙齿的侧上限定没有尖角的凸外表面。

本发明的另一主题是一种用于制作根据本发明的正畸矫治器的带的方法，所述方法包括以下步骤：

a)确定适于治疗患者的牙齿的正畸治疗；

b)确定局部施加在所述牙齿上的一组力以获得所述正畸治疗以及确定所述形状记忆带的粘合区待粘合的牙齿表面的形状；

c)制作所述形状记忆带，以将粘合区限定为与所述粘合区待粘合的所述牙齿表面基本上相同的方式根据所述力确定所述记忆带的局部横截面、特别是所述记忆带的相互附接部分的局部横截面。

因此，根据本发明的方法可以制作形状和作用为个人定制的正畸矫治器。

根据本发明的方法还可以呈现出以下可选特征和优选特征中的一个或多个：

-所述变化涉及横截面的轮廓和/或横截面关于主方向X的角位置和/或限定横截面的(一种或多种)材料的性质和/或限定横截面的材料的布置，和/或限定横截面的(一种或多种)材料的特性；

-在步骤c)中，制作了形状记忆带，该形状记忆带不存在占该带的长度的超过10％、超过5％、超过2％或超过1％的呈现恒定的横截面的部分；因此，有利地，非常精确地定制横截面以适于待局部施加的一组力；

-在步骤c)中，制作了形状记忆带，该形状记忆带的横截面(特别地且优选地为横截面的轮廓)沿所述形状记忆带的主方向X在所述形状记忆带的超过50％、优选地超过60％、优选地超过70％、优选地超过80％、优选地超过90％、优选地基本上为100％的长度上变化(优选地逐渐变化)；

-在步骤c)中，根据在空间的三个维度中待施加在第一粘合区和第二粘合区旨在分别粘合的第一牙齿和第二牙齿上的力，在主方向X上彼此相继的所述第一粘合区和第二粘合区之间延伸的相互附接部分的局部横截面局部地变化；

-在步骤c)中，使用3D打印机。

在一个实施方式中，在步骤c)中，对形状记忆带的一个或多个区域热处理，以便局部地减小在使用位置时施加在牙齿上的力。

优选地，在步骤c)中，形状记忆带的区域的热处理强度(持续时间和/或温度)取决于位于使用位置的所述区域附近的牙齿与所述患者的门齿之间的距离。

附图说明

通过阅读下面的详细描述并研究附图，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，其中：

-图1描绘了根据本发明的正畸矫治器在其使用位置(该正畸矫治器在牙齿上发挥其作用的位置)的概观；

-图2a描绘了根据本发明的正畸矫治器的主方向X以及三个平面P1、P2和P3的示例；

-图2b至图2j示出了形状记忆带沿主方向X的横截面的变型的多个示例，其中，根据本发明的正畸矫治器的形状记忆带已经被剖开，在图2b至图2j的每个图中，左边的形状表示图2a的横向平面P1中的横截面，中间的形状表示平面P2中的横截面，右边的形状表示平面P3中的横截面；

-图3a和图3b描绘了根据本发明的正畸矫治器在其使用位置(该正畸矫治器在牙齿上发挥其作用的位置)的概观；

-图4示出了形状记忆带沿主方向X的横截面的变型的多个示例；

-图5a至图5c中的每个图描绘了根据本发明的正畸矫治器在其使用位置(该正畸矫治器在牙齿上发挥其作用的位置)的概观；

-图6示意性地描绘了根据本发明的包括纵向的加强件的形状记忆带的一个示例；

-图7a和图7b示出了根据本发明的正畸矫治器的操作。

这些形状是以说明的方式提供的。在实际中，为了更好的舒适性，角度和尖角优选是圆弧形的。

在不同的图中，通过相同的附图标记来标记相同或类似的部件。

具体实施方式

定义

“带”是其长度大于最大宽度和/或最大厚度的3倍、优选地大于5倍的部件。最大宽度和最大厚度之间的比率不受限制。

“长度”是在形状记忆带的主方向X、优选为弯曲的主方向X上测量的。

“横截面”是垂直于主方向X的平面中的截面。

形状记忆带的一“部分”是由两个横截面界定的该带的一段。

如图2、图3b或图4中所描绘的形状记忆带沿主方向X的横截面的图形描绘被称为“横截面轮廓”。

“逐渐的”或“连续的”变化是平缓的变化，这意味着没有突然变化的一个变化。

动词“包括”应以广泛的、非排他性的意义来解释。

“牙齿矫正医生”的意思是涉及正畸治疗的任何专业人员。这包括正畸矫治器的制造商，即使他没有牙齿矫正医生的资格。

详细描述

正畸矫治器

图1描绘了根据本发明的由形状记忆带组成的正畸矫治器的第一示例。

该正畸矫治器是一体式的，这意味着该正畸矫治器仅由一个部件(即形状记忆带)组成。

该形状记忆带沿以虚线描绘的主方向或“轴线”X延伸，优选地，该主方向或“轴线”X基本上在整个平面P(图1中页面的平面)中。优选地，该形状记忆带以在使用位置中使得整个平面P基本上平行于咬合平面的方式成形。

在使用位置中描绘了形状记忆带在该使用位置发挥使牙齿D_i(i＝1..7)(下文统称为“D”)相对于彼此移动的作用。

优选地，如图5a至图5c所描绘的，形状记忆带的端部10a和10b中的至少一个(优选地每个)呈现圆弧形的形状、优选地没有任何尖锐的边角。由此，在分离的情况下，使患者受伤的风险因此受到限制。

使形状变为圆弧形的一种方法是将该带浸入酸中以使尖角钝化。

沿主方向X，附接部分11和相互附接部分或“桥接部”14彼此相继。

附接部分11是形状记忆带的一部分，其包括旨在将形状记忆带固定至牙齿的粘合区12或“附接部分的背面”。沿主方向X，附接部分11由粘合区12的边界界定(图6)。

每个粘合区12(优选地刚性地)“直接”固定至牙齿D(即没有中间的(l'intermédiaire)托槽)、优选地固定至牙齿的背面(即牙齿的舌面)，并且这有利地使得形状记忆带是隐形的。

形状记忆带也可以粘合至牙齿的前庭面，特别是当临床情况如此表明时。

特别地，可以通过通常用于口腔正畸的可化学聚合的粘合复合物(例如TransbondXT(3M)、FUJI ORTHO LC或RELIANCE)进行粘合。

在一个优选的实施方式中，所有的粘合区以使得呈现与其旨在固定的牙齿D的形状基本上相同的形状的方式配置。该形状可以被确定为患者牙齿的三维扫描的结果或从至少一个印模获得的患者牙齿的石膏模型获得的测量结果。优选地，粘合区的形状是“为个人定制的”，这意味着为特定患者的牙齿的尺寸和布置特别定制的。这提高了正畸矫治器的有效性。

优选地，粘合区具有提高粘合的表面条件。特别地，粘合区可以呈现纹理化表面、特别是已经喷砂或滚花的表面，例如以网格图案的形式。在一个实施方式中，对粘合区激光处理以产生微细凹凸，从而增加粘合区和粘接剂之间的接触面积。通常施加至常规正畸矫治器的托槽的粘合表面的纹理可以施加至粘合区以增加粘合面积。

优选地，粘合区12的至少一部分(优选地粘合区12中的每个)呈现大于1mm²的表面面积、优选地大于2mm²的表面面积、优选地大于5mm²的表面面积。

桥接部14是正畸矫治器的没有直接地或间接地粘合至牙齿的部分。桥接部14可以在相邻或不相邻的两个牙齿之间延伸。

形状记忆带的至少一部分由形状记忆材料制成。

特别地，形状记忆材料可以选自由呈现出超弹性、单向和/或双向形状记忆特性的材料形成的组。

特别地，形状记忆材料可以选自由镍钛NiTi、CuAlZn和CuNiAl合金形成的组，优选地选自NiTi合金。

形状记忆材料也可以是生物相容性聚合物。

镍钛合金是优选的材料。

在一个实施方式中，形状记忆带包括(优选地由钢或具有降低的形状记忆的镍钛制成的)一个或多个刚性加强件22和/或钩形件，从而允许附接颌间弹性件。

优选地，为了避免任何双金属效应，加强件和/或钩形件由带的形状记忆合金中涉及的金属中的一种制成。

当使用产生超出带的某些部分的弹性域的力的附件时、特别是当使用颌间弹性件时，加强件的存在旨在避免形状记忆带的不需要变形。

在带的与所述粘合区的相反侧上、优选地在带中形成的凹部(例如槽24)中，加强件22优选地布置成面向粘合区。

在一个实施方式中，加强件沿形状记忆带延伸超过1cm、超过2cm或超过5cm的长度。

加强件可以采用丝的形式、特别是弓丝的形式。

加强件包括可以通过滑动插入槽24中的至少两个刚性丝或“条形件”。

加强件可以嵌入形状记忆带内。在一个实施方式中，加强件布置在纵向槽(这意味着基本上平行于主方向X的一个槽)内、优选地形成在形状记忆带的外侧面上，外侧面是指在使用位置中在形状记忆带朝向嘴的内部的那个面。

在优选的一个实施方式中，直到牙齿已经重新定位之后(即在形状记忆带已经停止活动并且采用稳定形状之后)，加强件才被放置在纵向槽中。因此，纵向槽可以用于容纳加强件，优选地，该纵向槽由具有降低的形状记忆的钢或镍钛制成，从而允许形状记忆带转换成被动正畸矫治器。因此有利地，可以主动地然后被动地连续使用该器具。相反，可以通过移除加强件来激活被动器具。

钩形件被定位在专用于预期治疗的位置。

特别地，钩形件可以被定位在加强件和/或附接部分上。

在优选的一个实施方式中，形状记忆带完全由形状记忆材料(例如NiTi)制成，除了所述加强件和所述钩形件的可能例外之外。

优选地，通过使用3D金属打印机的增材制造获得形状记忆带。因此，在形状记忆带的不同部分之间没有焊接点或其他附接件。

形状记忆带也可以通过从合金片的激光切割、然后通过机器人或自动机器弯曲来制作。

优选地，形状记忆带被配置为承受颌间牵引弹性件的寄生效应。优选地，为此目的，形状记忆带具有局部增厚区域和/或加强件。优选地，该形状记忆带还包括用于附接这种弹性件的钩形件。

在一个实施方式中，形状记忆带具有在其长度的至少一部分上可以变化的横截面。因此，存在至少两个彼此不同的横截面。

横截面的变化可以包括形状的变化或甚至在于形状的变化，即：

-横截面的轮廓的变化，例如因为轮廓变成圆弧形；和/或

-横截面绕主方向的角位置的变化，即其方向的变化。

该变化可以包括组成的变化或甚至在于组成的变化，这意味着：

-限定横截面的(一种或多种)材料的性质的变化；和/或

-限定横截面的(多种)材料的布置的变化。

该变化还可以包括同一材料的特性的变化、特别是在根据所考虑的横截面的区而不同的热处理的影响下。

形状的变化

优选地，形状记忆带呈现出其形状以这样的方式变化的横截面：在空间的三个维度中施加对应于个体化的正畸治疗的力场，这意味着根据特定的病人确定的一个力场。例如，常规地，待施加在臼齿上的力大于需要施加在门齿上的力。有利地，在臼齿上和在门齿上施加其作用的相互附接部分的横截面形状的差异允许相应地调整力。

优选地，形状记忆带呈现的横截面的形状沿主方向X在超过其长度的50％、优选地超过60％、优选地超过70％、优选地超过80％、优选地超过90％、优选地基本上为100％上变化、优选地逐渐变化。换句话说，形状记忆带的呈现恒定形状的横截面的部分的组合长度优选地占形状记忆带的长度的小于50％、优选地小于40％、优选地小于30％、优选地小于20％、优选地小于10％、优选地基本上为0％。

如图5所示，在优选的实施方式中，横截面形状的变化在形状记忆带的整个长度上是连续的。因此，它对一个特定患者的需求可以是完全定制的。

在图5的优选实施方式中，优选地，形状记忆带是一体式的。测试已经证明，特别是与包括固定至托槽的弓丝的正畸矫治器相比，使用这种方法控制形状记忆带的作用更加容易。

优选地，横截面形状沿主方向X的变化是逐渐的。有利地，形状的逐渐变化避免产生容易伤害患者的尖角。

在一个实施方式中，横截面的变化包括对轮廓的改变和/或相对于主方向X的定向的改变。

轮廓的变化会导致对该轮廓的整体形状的改变。例如，在形状记忆带的第一部分中它会是平行六面体的，然后在另一部分中是圆形的。

例如在图2d中，横截面的(特别是在至少一个相互附接部分中的)整体形状沿主方向X变化。

在一个实施方式中，形状记忆带的横截面(特别是在至少一个相互附接部分中)的轮廓至少在“内”侧局部地呈现凹曲率，“内”侧是指在使用位置被定向朝向牙齿的侧，如图2e中所描绘的(左侧的形状和右侧的形状)。该凹曲率可以沿主方向X改变。特别地，该凹曲率可以用于限定粘合区。

优选地，形状记忆带的横截面(特别是在至少一个相互附接部分中、优选地在每个相互附接部分中)的轮廓在“外”侧局部地呈现凸曲率，“外”侧是指在使用位置不朝向牙齿的侧，例如半盘状、半月状整体形状的横截面。局部地，例如形状记忆带是半珠状。

由此降低了对患者造成伤害的风险。

优选地，至少附接部分在内侧具有凹曲率并且在外侧具有凸曲率，例如新月状的整体形状的横截面。优选地，至少相互附接部分在外侧具有凸曲率。

轮廓的变化会导致横截面积的变化。

在图2b中，横截面的整体形状保持矩形，但是该截面的宽度和长度可以根据沿主方向X的位置而变化。

在一个实施方式中，轮廓的变化可以在于对轮廓的简单相似的改变。

在图2c中，横截面的轮廓保持恒定，但是关于主方向X的定向根据沿主方向X的位置而变化。

在一个实施方式中，横截面的变化必然包括具有或不具有横截面面积变化的轮廓变化，与可能绕主方向X的定向的任何潜在变化无关。

在一个实施方式中，横截面的变化是优选地在横向方向(即平行于整个平面P的方向)上变薄。

形状记忆带以及特别是相互附接部分可以例如采用：直柱体的形状、具有或不具有弯曲的、可能本身扭曲；呈现空间开口环或空间闭合环的弹簧的形状；向内环(d'uneboucle d'ingression)(在沿槽骨囊袋(l'alvéole osseuse)方向上的牙齿上的力)的形状；向外环(d'une boucle d'égression)(与向内环相反的作用)的形状；设计为施加转矩的环(在相互附接部分上的边缘扭转，就好像扭转弓丝一样)的形状。

形状记忆带可以由单一形状记忆材料制成(图2b至图2e)。

优选地，特别是当形状记忆带由一种单一形状记忆材料制成时，优选地，该形状记忆带具有位于附接部分的增厚区域。优选地，附接部分(优选地任意附接部分)的最大厚度大于相邻的(一个或多个)相互附接部分(即所述附接部分所连接的(一个或多个)部分)的最大厚度。

有利地，附加的厚度可以限制容易引起粘合区脱离的变形。

在一个实施方式中，一个附接部分的附加的厚度足以减少或甚至基本上消除制成形状记忆带的材料的形状记忆行为。因此，在一个实施方式中，形状记忆带由呈现出形状记忆的相互附接部分、以及虽然由形状记忆材料制成但是显然没有呈现出形状记忆的附接部分组成。

相邻的几个附接部分和相互附接部分的增厚也可以形成基本上不可变形的锚固区。特别地，锚固区可以用于向一个或多个牙齿施加牵引力，所述一个或多个牙齿的锚固强度较低。

简单的测试可以确定所需的附加的厚度。

有利地，横截面的变化(特别是横截面形状的变化)允许局部施加在牙齿上的力被适当地调整以适应。

热处理的变化

相互附接部分还可以经受减小施加在牙齿上的力、同时保持形状记忆特性的热处理。

特别地，这种热处理在2001年12月修订的报告“形状记忆合金(Alliagesàmémoirede forme)”-先进材料的区域动画中心(CARMA(CENTRE D’ANIMATION REGIONAL ENMATERIAUX AVANCES))中有所描述。

在一个实施方式中，形状记忆带的中间区域(这是指在使用位置中旨在最接近嘴唇的区域)经受热处理。优选地，形状记忆带局部地接受热处理，该热处理的持续时间随着处理区域与所述带的在使用位置远离嘴唇的端部的接近增加而增加。

当由单根牙齿构成的牙弓的前部需要承受比后部更小的力时，这种热处理的差异是特别有利的。有利地，对横截面形状的改变并不总是必不可少的。

组成的变化

在一个实施方式中，如图2f至图2j所描绘的，形状记忆带包括几种材料，其中至少一种是形状记忆材料。在一个实施方式中，所有材料都是形状记忆材料。

在横截面中可以看到一种或多种材料。例如，在图2j中，横截面的轮廓是恒定的，但是限定横截面的材料的性质能够沿主方向X变化。然而，每个横截面仅由一种单一材料限定。

在一个实施方式中，沿主方向X，形状记忆带包括由形状记忆材料制成的部分和由非形状记忆的材料制成的部分的连续。

优选地，附接部分11包括在由非形状记忆的材料制成的部分中。特别地，非形状记忆的材料可以是钢。有利地，因此附接部分11的形状是稳定的，从而限制了分离或甚至脱离的风险。

优选地，形状记忆材料为镍钛合金。优选地，由形状记忆材料制成的部分包括在相应的相互附接部分中。

在一个实施方式中，沿主方向X，形状记忆带在其长度的至少一部分上包括由钢制成的附接部分和由NiTi制成的相互附接部分的连续。

在一个实施方式中，如图2g至图2i中所描绘的，横截面可以由几种材料限定。在这些图中，限定横截面的(一种或多种)材料的性质和/或布置能够沿主方向X变化。

各种材料可以例如在整个平面P中或在垂直于整个平面P的平面中以叠置层的形式布置，如图2f所描绘的。

材料性质的变化可以是连续的，该材料的含量逐渐增加或减少。特别地，形状记忆带10的行为变化可以由形状记忆合金的构成的逐渐变化引起。

在一个实施方式中，形状记忆带的后部区域具有与前部区域不同的组成。当由单根牙齿构成的牙弓的前部区域需要承受比后部区域更小的力时，这种组成的差异是特别有利的。有利地，对横截面形状的改变并不总是必不可少的。

图3描绘了根据本发明的正畸矫治器的另一示例。

在图3中，一体式形状记忆带10与三个牙齿D1、D2和D3相对地延伸。通过将区12₁和12₂粘合到外部的齿D1和D3上粘合该形状记忆带10，该粘合区12₁和12₂具有与其所抵靠的牙齿D1和D3的表面互补的形状。

形状记忆带被成形为作用在牙齿D2上，当它返回到其稳定位置时牙齿D2被移动。优选地，形状记忆带压靠在牙齿D2上。

图3b描绘了横截面沿主方向X逐步变化的方式。特别地，形状记忆带10包括横截面积减小的变薄部分16。

如果待施加的移动简单且强度低，则特别地，形状记忆带的横截面的一个尺寸的减小(特别是其厚度的减小)可以用于相互附接部分。这是因为尺寸的减小伴随着施加的力的减小。特别地，在前牙部分中寻求低强度力的施加，在该前牙部分中牙齿是单根的并且牙根相对较小。如上所述，所施加的力的强度的减小也可以是相互附接部分的热处理的结果。

优选地，横截面尺寸的减小沿有利的方向进行，例如在整个平面P内并垂直于总方向X的方向中。因此形状记忆带具有绕垂直于整个平面P的轴线弯曲的趋势。

横截面绕主方向X的定向还可以定向带10的弯曲(la flexion)。

在中心区域中，该结构是复合的，部分18可以由第一形状记忆材料制成，而第二部分20可以由第二形状记忆材料制成。

复合结构也可以是由于施加特定处理(例如特定的热处理)而产生的区域的特定特性的结果，从而可以减小所施加的力。例如，可以对形状记忆带的前部区域施加热处理，使得递送的力很弱，并且从而确保相互附接部分的显著的偏移量。特别地，较弱的力的施加可以用于具有小牙根的门齿。

无论实施方式如何，优选地，形状记忆带的至少两个部分、优选地多于两个部分、多于三个部分、多于四个部分、多于五个部分或甚至多于八个部分(每个部分占形状记忆带长度的超过1％、优选地超过5％、优选地超过10％、或甚至超过20％)具有与相邻的(一个或多个)部分的横截面不同的横截面。在图4中，例如，横截面轮廓包括五个部分L₁至L₅，每个部分具有与相邻的(一个或多个)部分的横截面不同的横截面。

在一个实施方式中，形状记忆带包括至少一个部分、优选地至少两个部分，优选地多于两个部分、多于三个部分、多于四个部分、多于五个部分、或甚至多于八个部分，其中横截面是连续可变的，每个所述部分在所述形状记忆带的长度的超过1％、优选地超过5％、优选地超过10％、或甚至超过20％上延伸。例如，在图3b中所描绘的形状记忆带具有单个部分，其中横截面沿主方向X连续变化。

同样优选地，形状记忆带不存在占该带的长度的超过80％、超过60％、超过40％、超过20％、超过10％、超过5％或甚至超过2％的具有恒定的截面的部分。换句话说，不存在具有恒定截面的带的长部分。

图5a至5c示出了带的横截面在高度(图5a)或厚度(图5c)方面的变化。当接近带的末端时，该带的横向尺寸可以增大或减小。

制作方法

优选地，根据本发明的形状记忆带的制作包括上述步骤a)至c)。

在步骤a)中，牙齿矫正医生确定患者的错位牙齿以及这些牙齿需要如何移动以便从所述牙齿的初始排列开始实现所期望的排列。为此，牙齿矫正医生可以获得牙齿的印模，制作牙齿的石膏模型，然后评估各种牙齿需要如何移动。

优选地，牙齿矫正医生获得患者的错位牙齿的三维扫描，以获得牙齿的初始数字模型。

然后，牙齿矫正医生对治疗进行模拟(优选为计算机模拟)，以确定要施加到所述牙齿上的一组移动和力，以便实现所述治疗。

特别地，牙齿矫正医生可以修改初始数字模型，直到他获得与所期望的牙齿排列相对应的最终数字模型。最终数字模型和初始数字模型之间的比较使他能够精确地确定所需的各种移动。

在步骤b)中，牙齿矫正医生评估将患者的牙齿移向期望的最终排列所需的所有力。优选地，牙齿矫正医生还确定需要施加这些力的时刻。

在步骤c)中，牙齿矫正医生制作正畸矫治器(特别是正畸带)，以便他可以在适当的时刻施加步骤b)中所确定的所有力。

特别地，相互附接部分的尺寸被定制以适应待施加的力或锚固。

锚固的目的是将形状记忆带附接至一个或多个牙齿，所述牙齿能够保持基本上不移动。优选地，利用形状记忆带的“锚固部分”将多个牙齿刚性地固定在一起。优选地，锚固部分由钢制成和/或锚固部分具有设计成限制其变形的横截面(特别是增加的厚度)。当形状记忆带完全由形状记忆材料制成时，横截面的定制是特别地非常适合的。

优选地，在步骤b)和c)中，牙齿矫正医生使用合适的计算机程序。特别地，为了预测根据本发明的正畸矫治器将如何表现(即模拟和“编程”形状记忆带)，牙齿矫正医生可以采用其原理众所周知的方法：

尤其是，可以根据材料的环境(特别是根据该材料与其他材料的相互作用)理论上地模拟材料的行为。

可替选地，可以从各种测试中预测该行为。因此，增加测试的次数并分析该测试使得可以经验性地预测特定的形状记忆带会如何表现。

这两种方法(理论方法和经验方法)导致形状记忆带的行为的数字模型根据其环境并随时间的变化而变化。该模型(被称为“预测性的”)可以预见特定的形状记忆带的作用。相反，为了获得期望的特定作用，预测性的模型允许牙齿矫正医生(优选地通过计算机辅助)根据所述期望作用制作形状记忆带。

在实践中，牙齿矫正医生可以创建待测试的形状记忆带的数字模型，然后使用预测性的模型来模拟该形状记忆带对牙齿的随着时间的变化而变化的作用。因此，优选地，牙齿矫正医生可以通过计算机程序的协助来寻找最适合预期治疗的带配置。

经验方法的精确度通常低于使用理论方法获得的精确度。但是，经验方法更容易实施。

在步骤c)中，牙齿矫正医生因此可以根据待局部地施加的力、优选地根据待施加该力的时刻来确定所述带的局部横截面。优选地，针对待移动的每个牙齿评估待“局部地”施加的力并因此评估横截面的“局部”构造。

当设计该带时，所述带的宽度和厚度可以根据待施加的力的强度以及根部区域的尺寸和/或根据相互附接距离而变化。对于相同的厚度，相互附接距离越短，力越大。这些尺寸也可以在不同时施加力的情况下增加。在这种情况下，另一方面，所需要的是防止某些类型的移动，特别是不能锚固、弯曲效应、槽裂(rabbiting)等不需要的移动。

为了制作形状记忆带，优选地，牙齿矫正医生使用3D打印机。有利地，这种打印机允许以良好的精确度制造具有复杂形状的和/或由多种材料制成的形状记忆带。

3D打印还允许将形状记忆带立即制作成在治疗结束时所需的形状。

作为3D打印的替选方案，也可以采用冶金技术来制作根据本发明的形状记忆带。

优选地，在制造期间，牙齿矫正医生通过冷却至低于相应的阈值温度来停用形状记忆。然后，医生使形状记忆带成形为三维，使其对应于错位牙弓的初始状态。优选地，使用机器人执行成形。Sure Smile或Incognito公司提供能够进行这种成形的机器人。

在随后的步骤d)期间，牙齿矫正医生在使温度保持低于所述阈值温度的同时将形状记忆带粘合。

一旦粘合后，形状记忆带的温度升高到患者的体温。因此，温度超过阈值温度，并且这激活了形状记忆并且立即产生定制的力以便在空间的所有三个维度中获得牙齿位置的矫正。

图7a描绘了形状记忆带10如何能够使两个牙齿D1和D2更靠近地移动。形状记忆带通过各自的粘合区12₁和12₂分别粘合到牙齿D1和牙齿D2的面上。形状记忆带具有环30，该环30在口腔中发现的温度条件下具有闭合的趋势，从而使牙齿D1和牙齿D2朝向彼此移动。

图7b描绘了形状记忆带，该形状记忆带可以通过形状记忆部分14₁的延伸将牙齿D1和牙齿D2移开，并且同时通过第二形状记忆部分14₂的延伸使牙齿D3与牙齿D1和牙齿D2对齐，该第二形状记忆部分14₂不仅固定在牙齿D1和牙齿D2上，而且固定在中间齿D3上。与图7a中所示的形状记忆带不同，图7b中所描绘的形状记忆带包括当形状记忆带放置在患者口腔内时具有打开趋势的环。

根据本发明的形状记忆带还可以用作定位微型螺钉的手术引导件。特别地，可以印刷/焊接通过延伸部连接至该带的衬套。该衬套允许引入钻头以钻出定位孔。该步骤使锚固微型螺钉更容易地沿正确的轴线插入并且到达所期望的深度。

根据本发明的形状记忆带还可以限定包括这种引导件的通道部分形状。在这种情况下，衬套被嵌入通道部分中。

有利地，在已经粘合该带之后，可以立即安装微型螺钉。

如现在清楚地了解的，本发明提供了一种为个人定制的形状记忆带，这意味着为一种特定的正畸治疗而专门编程。该编程可以确保在任何时刻，正畸矫治器的作用将精确地对应于期望的作用。

因此可以优化正畸矫治器的作用，用于快速治疗和/或以限制透明样变化现象。优化还可以限制正畸治疗的改变次数，特别是正畸预约的次数。

此外，与现有技术的正畸治疗不同，不需要增加正畸弓丝的数量以实现牙齿对齐。

特别地，根据本发明的正畸矫治器完全符合待对齐的牙齿的轮廓。该正畸矫治器根据牙齿的错位程度以及根据牙齿的根部面积施加不同强度的力。根部面积越大，待施加的力增加得越多。

在正畸治疗期间控制施加的力也限制了分离的风险。

此外，有利地，形状记忆带可以直接固定至牙齿，从而简化其在使用位置的定位。

因此，正畸治疗更快、更有效并且成本更低。

当然，本发明不限于所描述和描绘的实施方式，这些实施方式仅出于说明性目的而提供。特别地，可以组合上文描述的各种变型。

此外，正畸矫治器可以包括多个根据本发明的形状记忆带。

正畸矫治器可以是主动的、半被动的或被动的正畸矫治器。在一个实施方式中，正畸矫治器是用作保持器的正畸矫正器具，但是如果需要的话，它可以在牙齿不期望的移动的情况下被激活。

正畸矫治器可以是半被动的形状记忆带，其允许在主动治疗之后保持对齐。

形状记忆带可以仅仅用于主动治疗、仅仅用于保持、或用于两者的组合。形状记忆带使牙齿对齐，然后在犬齿的远端侧被切割。两个侧面部分是分离的，但是前部被留在适当位置以用作半被动的保持器或半主动的保持器。

在一个实施方式中，在复发后使用形状记忆带。特别地，形状记忆带可以用于如下情况：患者已经接受过主动治疗、然后佩戴保持器，其中保持器已经损坏、并且已经发生复发。在这种情况下，形状记忆带的制作可以矫正与复发相关的缺陷并且用作保持器。

在一个实施方式中，形状记忆带在主动治疗结束时使用，以便执行必要的修整操作，然后用作保持器。例如，

治疗会在治疗结束时留下小缺陷。形状记忆带可以执行修整操作，然后用作保持器。

自从专利US2016058527A以来已经存在半主动的保持器。如果牙齿具有朝向其初始位置或朝向不同(既不是初始的也不是最终的)位置移动的趋势，则保持器再次激活。

在形状记忆带从牙齿上脱离的情况下，由于牙齿不再保持就位，因此存在牙齿再次移位的可能性。在这种情况下，在检查预约期间，牙齿矫正医生可以冷却与需要重新附接的区域相邻的相互附接区域。该冷却允许更容易地操作形状记忆带，从而使得该形状记忆带可以被定位为与已经移位的牙齿接触。在重新附接后，体温部分地再次激活形状记忆带(保持器)并且使牙齿重新对齐。这种方法比医生必须拆除整个保持器、通过重新附接托槽再次进行短暂治疗、然后重新安装常规的保持器的目前做法要快得多。

在患者咀嚼硬质食物块后，常规的保持器可以塑性变形。在这种情况下，通常常规的保持器将从被动转换至主动。然而，变形的保持器的作用倾向于使相关的(一个或多个)牙齿错位。

有利地，根据本发明的形状记忆带保持器可以在变形后自身恢复其形状。有利地，在该形状记忆带恢复其使用形状之前，牙齿没有时间移动。

Claims

1.一种用于制作主动或半被动的正畸矫治器的形状记忆带的方法，所述形状记忆带具有主方向X，所述形状记忆带是一体式的并且具有根据横截面的纵向位置而变化的所述横截面，并且所述形状记忆带包括以呈现与相应的牙齿的形状相同的形状的方式配置的粘合区，所述方法包括以下步骤：

a)确定适于移动患者的牙齿的正畸治疗，以便从所述牙齿的初始排列开始实现所期望的排列；

b)确定待局部施加在所述牙齿上的一组力以便获得所述正畸治疗以及确定所述形状记忆带的粘合区待粘合的牙齿表面的形状；

c)使用3D打印机制作所述形状记忆带，以将粘合区限定为与所述粘合区待粘合的所述牙齿表面相同的方式根据所述力确定所述形状记忆带的局部横截面，以及

其中，正畸医生通过将形状记忆带冷却到阈值温度以下来停用形状记忆，然后机器人以三维成形所述形状记忆带，使其对应于错位牙弓的初始状态，

在保持所述形状记忆带的温度低于所述阈值温度的同时，将所述形状记忆带粘合在所述牙齿上，使得一旦粘合，所述形状记忆带的温度朝向所述患者的体温升高、超过所述阈值温度、并激活所述形状记忆，从而产生定制的力，以在空间的所有三个维度上获得牙齿位置的矫正，

其中，所述横截面的变化涉及所述横截面的轮廓和/或所述横截面绕所述形状记忆带的主方向X的角位置和/或限定所述横截面的一种或多种材料的性质和/或限定所述横截面的多种材料的布置，

所述形状记忆带不存在占所述形状记忆带的长度的超过5％的呈现恒定的横截面的部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)中，制作形状记忆带，所述形状记忆带不存在占所述形状记忆带的长度的超过2％的呈现恒定的横截面的部分。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，在步骤c)中，根据待施加在第一粘合区和第二粘合区旨在分别粘合的第一牙齿和第二牙齿上的力，在所述形状记忆带的主方向X上彼此相继的所述第一粘合区和所述第二粘合区之间延伸的相互附接部分的局部横截面局部地变化。

4.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)中，将所述形状记忆带的一个或多个区域热处理，以便局部地减小施加在位于使用位置的牙齿上的力。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤c)中，所述形状记忆带的区域的热处理强度取决于位于使用位置的所述区域附近的牙齿与所述患者的门齿的距离。

6.一种主动或半被动的正畸矫治器，包括横截面根据所述横截面的纵向位置而变化的一体式形状记忆带，以及包括配置为呈现与牙齿的形状相同的形状的粘合区，所述横截面沿主方向X的变化在所述形状记忆带的超过5％的长度上是逐渐变化，

使用3D打印机制作所述形状记忆带，所述横截面的所述变化涉及所述横截面的轮廓和/或所述横截面绕所述形状记忆带的主方向X的角位置和/或限定所述横截面的一种或多种材料的性质和/或限定所述横截面的多种材料的布置，

所述形状记忆带不存在占所述形状记忆带的长度的超过5％的呈现恒定的横截面的部分，以及

形状记忆由正畸医生通过将所述形状记忆带冷却至低于阈值温度来停用，

由机器人以三个维度成形所述形状记忆带，以对应于错位牙弓的初始状态，使得在保持所述形状记忆带的温度低于所述阈值温度的同时，所述形状记忆带粘合在所述牙齿上，使得一旦粘合，所述形状记忆带的温度就会朝着患者体温升高、超过所述阈值温度、并激活所述形状记忆，从而产生定制的力，以获得在空间的三个维度中所述牙齿的位置的矫正。

7.如权利要求6所述的正畸矫治器，包括所述横截面沿所述主方向X逐渐变化的一个或多个部分，所述一个或多个部分的累积长度占所述形状记忆带的长度的超过50％。

8.如权利要求7所述的正畸矫治器，所述一个或多个部分的累积长度占所述形状记忆带的长度的超过90％。

9.如权利要求6-8中任一项所述的正畸矫治器，其中，所述形状记忆带包括由选自镍钛NiTi、CuAlZn和CuNiAl合金形成的组的材料制成的至少一个区域。

10.如权利要求6所述的正畸矫治器，包括由钢制成的附接部分(11)和由形状记忆材料制成的相互附接部分(14)，所述附接部分和相互附接部分沿所述形状记忆带的主方向(X)彼此相继。

11.如权利要求6所述的正畸矫治器，其中，所述形状记忆带包括能够容纳加强件(22)的槽(24)，以便稳定所述形状记忆带的形状，和/或包括钩形件，从而允许附接颌间弹性件。

12.如权利要求11所述的正畸矫治器，其中，所述钩形件被定位在加强件和/或附接部分上。

13.如权利要求6所述的正畸矫治器，其中，所述形状记忆带完全由NiTi制成。

14.如权利要求6所述的正畸矫治器，其中，所述形状记忆带包括横截面连续可变的至少一个部分，所述部分在所述形状记忆带的长度的超过20％上延伸，和/或所述形状记忆带不存在占所述形状记忆带的长度的超过5％的具有恒定的横截面的部分。

15.如权利要求6所述的正畸矫治器，其中，每个相互附接部分在处于使用位置时不朝向牙齿的侧上限定不具有尖角的凸外表面。

16.如权利要求6所述的正畸矫治器，其中，所述正畸矫治器是根据权利要求1至5中任一项所述的方法制作的。