CN111093560B - 用于监测正畸弹性体的磨损持续时间的传感器和系统 - Google Patents

用于监测正畸弹性体的磨损持续时间的传感器和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种传感器(1)，该传感器紧固至用于上颌的多托槽设备(2)、用于下颌的多托槽设备(3)、用于上颌的对准件(2’)和/或用于下颌的对准件(3’)，以便测量力施加至传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)的时间段，由此能够监测用于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带(4)的磨损时间，传感器(1)是独立于多托槽设备(2，3)和托槽(23)的传感器，其包括计时器、具有数据存储器的微控制器、以及弹性保持件(16)和/或弹性引导件(17)。本发明还涉及一种用于监测正畸弹性体磨损持续时间的系统(5)，该系统包括传感器(1)、用于上颌的多托槽设备或对准件(2，2’)和用于下颌的多托槽设备或对准件(3，3’)、弹性体(4)以及外部读取装置。本发明还涉及一种用于监测正畸弹性体的磨损持续时间的方法以及传感器(1)和系统(5)的用途。

Description

用于监测正畸弹性体的磨损持续时间的传感器和系统
技术领域
本发明涉及用于监测正畸弹性带的磨损时间的传感器和系统、用于监测磨损时间的方法以及传感器和系统的用途(use)。
背景技术
牙齿的错位通常借助于所谓的牙箍来矫正。一方面，存在可移除的牙箍、即可以容易地移除并由患者自身替换的牙箍类型，例如对准件。另一方面，存在所谓的固定牙箍，这种牙箍只能固定于牙齿并且由牙科治疗师再次移除，这被称为多托槽(multi-bracket)设备。
为了调节上颌相对于下颌的位置，通常在牙箍矫正期间使用弹性带，该弹性带紧固于固定的牙箍或对准件上。在这方面，典型地，多托槽设备和/或对准件分别固定于上颌和下颌。多牙箍装置和对准件具有可以容易地将弹性带可逆地紧固于其上的装置。为了调节牙齿和颌的位置，通常将弹性带安装在上颌中的托槽或对准件上以及下颌中的托槽或对准件上。由于弹性带的缘故，产生了颌间力，即上颌与下颌之间的力；这些力对于调节牙齿和颌骨的位置是必需的。
一般来说，这种类型的弹性带可以很容易地由患者移除并重新附连。为了获得所期望的调节，在治疗师的指导下，弹性带必须每天佩戴通常超过6小时的时间。
为了监测治疗的成功，患者必须定期检查。在这方面，尽管使用了具有弹力带的牙箍，但有时不能或只能观察到少量的治疗进展。在这种情况下，治疗师不知道这是出于医学原因，还是患者没有遵守规定的最小佩戴时间。
WO-A-03/096922描述了一种用于将固定的正畸设备锚定至牙齿的正畸托槽。托槽包括待锚定的托槽基部和托槽紧固件，其中，传感器装置设置在托槽基部与托槽紧固件之间。以这种方式，可以客观地检测和测量施加在牙齿上的力、压力和/或转动力矩。这意味着正畸设备能够以使最佳的力和转动力矩作用在患者的牙齿上的方式设立，以便获得最佳的治疗效果。在这方面，描述了具有集成传感器的托槽。然而，并未提及独立于托槽的传感器，托槽可以紧固于任何多托槽设备。此外，并未提及也并未建议借助弹性带测量颌间力。
WO-A-2001/147985描述了一种用于监测口内装置的正确使用的系统，该系统包括电源、用于检测口内装置何时定位在口中以供使用的检测器、用于记录测量数据的笔和用于传输测量数据的转发器。监测系统可以针对患者或患者组的特定特征来配置，特别是在出现令人变得衰弱的睡眠呼吸暂停和打鼾的情况下。该系统不适用于矫正牙齿的错位。多托槽设备、对准件和弹性带也未被提及。
US-B-9 180 034描述了用于辅助重量控制的装置和方法。在这方面，该装置引入到患者口腔中的相对的臼齿之间。其目的是增加对咀嚼的抵抗力，由此减缓食物的消耗。该装置可以涵盖弹性带、磁铁、减震器、其组合以及用于检测咀嚼强度和频率的传感器。该系统不适用于矫正牙齿的错位。此外，未提及多托槽设备、对准件和计时器，也并未测量时间周期。
US-A-2006/0166157公开了一种正畸顺应性监测仪，该监测仪包括检测正畸装置何时正确定位的传感器、处理传感器输出并产生顺应性数据的处理器以及用于存储数据的存储装置。该系统只涉及一个颌，并且旨在检查正畸装置是否正确佩戴。因此，它不适合于调节上颌相对于下颌的位置，也不适合于监测弹性带是否磨损。此外，用于上颌和下颌的多托槽设备和对准件以及正畸弹性带均未提及，也并未测量颌间力。
发明内容
因此，本发明的目的是测量和记录在正畸治疗期间紧固于固定牙箍或对准件上的弹性带的磨损时间，并在矫正牙箍期间用于调节上颌相对于下颌的位置，以便获得客观的、由此独立于患者的有关弹性带佩戴时间的数据。
这一目标借助以下部件令人惊喜地实现了：传感器(1)，该传感器紧固至用于上颌的多托槽设备(2)、用于下颌的多托槽设备(3)、用于上颌的对准件(2’)和/或用于下颌的对准件(3’)，以便测量力施加在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，由此可以监测用于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带(4)的磨损时间，其中，多托槽设备具有多个托槽(23)，该传感器包括压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)、具有计时器和数据存储器(12)的微控制器，其中，传感器(1)
-是独立于多托槽设备(2，3)和托槽(23)的传感器，并且
-具有用于将传感器(1)紧固至多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的紧固装置(15)，其中，传感器(1)还可紧固于对准件(2’，3’)而不是紧固装置(15)，并且
-包括弹性带保持件(16)和/或弹性带引导件(17)，
其中，弹性带(4)可以紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)上，并且/或者弹性带(4)可以在传感器(1)的弹性带引导件(17)中引导，其结果是力借助于弹性带(4)作用在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上，并且计时器测量该力作用在传感器(1)上的时间段。
还要求保护一种用于监测多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带的磨损时间的系统(5)，该系统包括根据本发明的传感器(1)、用于上颚的多托槽设备或对准件(2，2’)和用于下颚的多托槽设备或对准件(3，3’)，以及弹性带(4)和外部读取装置，其中，在每种情况下，多托槽设备(2，3)包括多个托槽(23)和一根弓丝(24)。
此外，要求保护一种使用本发明的系统(5)监测多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)上的正畸弹性带(4)的磨损时间的方法，其中
i)根据本发明的传感器(1)紧固于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)，
ii)弹性带(4)从多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)拉伸到另一个多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)，其中，弹性带(4)紧固于弹性带保持件(16)和/或弹性带(4)在弹性带引导件(17)中引导，其结果是力借助于弹性带(4)施加在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上，
iii)使用计时器，至少测量力施加在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，并将其存储在微控制器的数据存储器(12)中，并且
iv)使用读取装置读取存储在微控制器的数据存储器(12)中的数据。
还要求保护根据本发明的传感器(1)、根据本发明的系统(5)和根据本发明的方法的用途，其用于测量力作用在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，从而测量磨损时间，以用于监测多托槽设备(2，3)和对准件(2’，3’)上的正畸弹性带的磨损时间和/或用于测量借助于弹性带(4)施加的力，具体是根据磨损时间来施加的力。
根据本发明的传感器(1)、根据本发明的系统(5)、根据本发明的方法和根据本发明的用途令人惊喜地展示了多个优点。因此，可以容易地测量患者佩戴弹性带的时间、即弹性带由患者佩戴的时间，以及由此矫正力施加在牙齿、上颌和下颌上的时间。以这种方式，治疗师不再依赖于患者的陈述，而是借助于本发明，具有通过测量施加在传感器(11)上的力的时间段来评估和检查正畸弹性带(4)的佩戴时间的中性装置。
如果传感器(1)固定在多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)上，则当弹性带(4)磨损时，弹性带可以从上颌拉伸到下颌，并由此从多托槽设备(2，3)中的一个到另一个。这对于对准件(2’、3’)也是如此。以这种方式，弹性带(4)可以紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)和/或传感器(1)的弹性带引导件(17)中。这意味着弹性带(4)在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力。力具体地借助于弹性带(4)而作用在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段由计时器测量，然后可以确定力作用在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段。换言之：一旦弹性带(4)在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力，就以开关的方式来使用计时器测量时间段，直到移除弹性带(4)并且不再有力施加在传感器(11)上为止。然后，计时器也停止并测量完成的时间段。如果一个接一个地测量若干个时间段，那么这些时间段可以相加。
由于根据本发明的传感器(1)没有集成到托槽(23)中并由此独立于托槽，因而传感器(1)能够基本上紧固于任何多托槽设备(2，3)和任何对准件(2’，3’)。换言之：根据本发明的传感器(1)可以容易地紧固于任何制造商的任何多托槽设备(2、3)或任何对准件(2’，3’)上的任何适当位置。以这种方式，根据本发明的系统(5)有利地不限于来自一个或极少数制造商的多托槽设备(2，3)，而是可以容纳任何多托槽设备(2，3)。
此外，传感器(1)的尺寸还可以比单独的托槽(23)大，因此可以制造出牢固的传感器(1)，并且能够满足对其提出的所有要求，甚至例如关于电池和无线电模块的尺寸。因此，例如，与托槽(23)的情况一样，传感器(1)的尺寸不限于一个牙齿表面，但是传感器可以延伸到同一颌上的两个或多个牙齿表面上而没有任何问题。
有利地并且一般地，在进食和清洁牙齿之前移除弹性带(4)。在这方面，在进食和清洁牙齿之后，重要的是将弹性带(4)重新紧固于托槽(23)的小钩，以便产生成功治疗所需的力。
根据本发明，还称为固定牙箍的术语“多托槽设备(2，3)”应理解为指基本上由多个一般不同的托槽(23)和弓丝(24)组成的固定正畸装置。托槽(23)由治疗师粘合到至少一个颌的多个牙齿的外部。接着，沿着托槽(23)引导弓丝(24)，该弓丝还称为治疗弓丝。在治疗过程期间，弓丝(24)更换若干次，其中，每个新的弓丝(24)具有增加的尺寸和刚度，由此移动牙齿。具有托槽(23)和弓丝(24)的这种多托槽设备为本领域技术人员所知，并且是市售的。
根据本发明，术语“托槽(23)”应当理解为可用于生产多托槽设备的所有类型的托槽。托槽(23)的相应类型和形状是根据牙齿及其必须校正的位置而单独选择的。因此，托槽(23)还可具有用于固定弹性带的小钩。根据本发明，术语“托槽(23)”还包括管或条。托槽可以由具体地是不锈钢的钢材、陶瓷或塑料制成。合适的托槽为本领域技术人员所知，并且是市售的。
根据本发明，术语“对准件(2’，3’)应当理解为是指透明塑料条，其单独生产用于牙齿的相应定位。一般而言，对准件是透明的，并且从外部几乎看不到。当需要时，通常可以在生产期间将弹性带保持件附连至对准件或将其集成到对准件中。为此目的，例如，可以将槽口引入对准件(2’，3’)。作为替代方案，例如按钮的紧固件可以直接粘合至牙齿，由此对准件(3’)在该位置处具有凹部。诸如按钮之类的合适的紧固件为本领域技术人员所知，并且是市售的。与固定的多托槽设备相比，患者可以取出对准件，即对准件是可移除的。
根据本发明，术语“弹性带(4)”是指牙医与多托槽设备(2，3)或对准件(2’，3’)一起使用的任何合适的装置，以便在上颌和/或下颌上施加力。在这方面，弹性带(4)还可由橡胶以外的材料制备。典型地，弹性带(4)是可以通过施加力而可逆地拉伸的橡胶条。特别优选地，弹性带(4)呈橡胶环的形式、即呈环的形式，该环呈短橡胶片的形式。借助于弹性带(4)，上颌的多托槽设备(2)或对准件(2’)连接与下颌的多托槽设备(3)或对准件(3’)。在这方面，弹性带(4)优选地紧固于托槽(23)、弓丝(24)、牙齿、集成在对准件(2’，3’)的小钩和/或传感器(1)，具体地是紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)上。
传感器(1)
根据本发明的传感器(1)特别适合于紧固至用于上颌的多托槽设备(2)、用于下颌的多托槽设备(3)、用于上颌的对准件(2’)和/或用于下颌的对准件(3’)，以便测量力施加在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，由此可以监测、即测量和存储用于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带(4)的磨损时间。此外，例如，传感器(1)还可用于测量由弹性带(4)根据磨损时间而施加的力，即压缩力、张力和/或剪切力，。时间周期是利用集成到传感器中的计时器测量的。每个患者可同时使用一个或多个传感器(1)。
根据本发明的传感器(1)是独立于多托槽设备(2，3)和托槽(23)的传感器，即传感器(1)不与多托槽设备(2，3)、托槽(23)或对准件(2’，3’)相互作用。传感器(1)包括压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)、具有计时器和数据存储器的微控制器(12)、用于将传感器(1)紧固至多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的紧固装置(15)以及弹性带保持件(16)和/或弹性带引导件(17)。在这方面，弹性带(4)可以紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)上，和/或弹性带(4)可以在传感器(1)的弹性带引导件(17)中引导，由此力可以借助于弹性带(4)作用在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上。以这种方式，压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)以及传感器(1)的弹性带保持件(16)和/或弹性带引导件(17)两者布置成使得当弹性带(4)磨损时，由弹性带(4)施加的力传递至压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)。此外，弹性带保持件(16)典型地包括至少一个用于固定弹性带的装置、例如小钩。
计时器测量力施加在传感器(1)上的时间段。在这方面，计时器可作为软件或硬件来生产。合适的计时器为本领域技术人员所知，并且本领域技术人员能够做出合适的选择。
作为紧固装置(15)的替代，传感器(1)还可紧固于对准件(2’、3’)上，具体地是粘合和/或设置在对准件内、即安置。因此，传感器(1)可由对准件(2’，3’)的塑料包围，使得传感器(1)固定于对准件(2’，3’)或固定在对准件(2’，3’)中。该实施例有利地在对准件(2’，3’)的生产期间实现。作为替代方案，例如牙医的治疗师可以例如使用粘合剂和/或通过按压将传感器(1)紧固至或紧固到对准件(2’，3’)中。以这种方式，传感器(1)独立于对准件(2’，3’)，并且传感器(1)不与对准件(2’，3’)交互。
传感器(1)的具有数据存储器和计时器的微控制器(12)能够、并且、除了别的以外、监测从微控制器(12)的数据存储器输入和读出在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)中检测到的数据。典型地，以软件或硬件形式的计时器可以借助于微控制器的频率来进行控制。此外，借助于微控制器，可以利用检测和/或存储的数据执行计算操作。在这方面，微控制器可以是压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)和/或数据存储器的一部分。作为替代或附加，微控制器(12)还可以作为独立部件、即独立于数据存储器的部件存在于传感器(1)中。然而，根据本发明，它们一起称为具有计时器和数据存储器的微控制器(12)、作为具有数据存储器的微控制器(12)，或者实际上仅仅作为微控制器(12)或数据存储器(12)，而不管它们是以一个部件的形式还是以多个部件的形式。
在优选实施例中，传感器(1)附加地包括壳体(13)、具体是电池的电源(14)、和/或数据传输装置(18)，以便读取出也存储在传感器(1)、具体是在数据存储器(12)中的测量数据，即到另一介质、例如计算机。在这方面，数据传输装置(18)包括无线电传输器和/或插头连接件。数据的读出可由患者等定期、例如每天进行，和/或借助于无线电传输自动进行。然而，通常情况下，最好在治疗师的定期检查期间进行读出。例如，读出可以借助于无线、NFC、RFID和/或蓝牙和/或通过插头连接件传输至外部读取装置。在这方面，传感器(1)可以保持紧固于多托槽设备(2，3)或对准件(2’，3’)上，或者可以将传感器移除以用于读取，并且可选地随后重新连接于多托槽设备(2，3)或对准件(2’，3’)。
在传感器(1)的另一优选实施例中，弹性带(4)能够可逆地紧固在传感器(1)的弹性带保持件(16)中，以便将弹性带保持件(16)连接至托槽(23)、弓线(24)或对准件(2’，3’)。在这方面，当拉伸弹性带(4)时，弹性带保持件(16)可选地、具体是优选地在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力，然后在传感器(1)中测量和存储至少施加该力的时间。非限制性实施例如图1所示。作为替代或组合，可以在传感器(1)的弹性带引导件(17)中引导弹性带(4)，由此当弹性带(4)从上颌的多托槽设备(2)的一个托槽(23)或从上颌的对准件(2’)拉伸至下颌多托槽设备(3)的托槽(23)或下颌的对准件(3’)时，在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力。这种类型的示例性布置如图2所示。在这方面，可选地、具体是优选地，弹性带(4)也可以紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)上，而不是紧固于托槽(23)或对准件(2’，3’)上，如图3中可以看到的。
在优选实施例中，紧固装置(15)包括索环、夹具、螺钉、线材、弹性带、插头连接件、弹性体和/或粘合表面，借助于这些方式，传感器(1)可以基本紧固于任何期望的多托槽设备(2，3)和任何期望的对准件(2’，3’)。本领域技术人员将了解这种类型的紧固件和紧固类型，并且能够将根据本发明的传感器(1)正确且适当地附连至多托槽设备(2，3)和对准件(2’、3’)。
系统(5)
根据本发明的系统(5)具体地用于监测，即用于测量和存储用于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带(4)的磨损时间。令人惊喜的是，在根据本发明的系统中，可以使用来自任何制造商的托槽、多托槽设备、对准件和弹性带，只要它们适合正畸应用场合。包括传感器(1)的系统(5)还可用于测量由弹性带(4)根据磨损时间而施加的力。
系统(5)包括根据本发明的传感器(1)、用于上颌的多托槽设备或对准件(2，2’)、用于下颌的多托槽设备或对准件(3，3’)以及弹性带(4)和外部读取装置，其中多托槽设备(2，3)均包括多个托槽(23)和弓丝(24)。在这方面，对于每个患者有一个紧固于患者的上颌或下颌上的传感器(1)可能就足够了。然而，还可以对患者使用两个或多个传感器(1)，典型地每个弹性带(4)采用一个传感器(1)。如有必要，还可以将传感器(1)同时附连至上颌和下颌。在这方面，有利的是，用于上颌的多托槽设备或对准件(2，2’)或用于下颌的多托槽设备或对准件(3，3’)的至少一个托槽(23)包括用于紧固弹性带的布置，具体是小钩。
在系统(5)中，传感器(1)可借助于紧固装置(15)紧固，该紧固装置典型地刚性连接于传感器(1)、任何多托槽设备(2，3)的一个或多个托槽(23)或任何对准件(2’，3’)。传感器(1)还可以附加地或仅紧固于弓线(24)。替代地或组合地，传感器还可紧固于一个或多个牙齿。
在系统(5)的优选实施例中，传感器(1)的紧固装置(15)可以使用紧固件连接于多托槽设备(2，3)的至少一个托槽(23)和/或弓线(24)，和/或连接于对准件(2’，3’)。
将传感器(1)的紧固装置(15)紧固至多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的合适且通常是优选的紧固件包括线材、螺钉、夹具、弹性带、弹性体、塑料和/或粘合剂或粘合剂组合。在这方面，典型地，紧固件与传感器(1)的紧固装置(15)匹配，以获得适当的紧固。本领域技术人员将意识到哪些紧固件适合具体的应用场合，以及哪些紧固件可以与哪些紧固装置(15)最佳地结合。此外，如果传感器(1)紧固于对准件，则在对准件(2’，3’)生产期间也可以将传感器(1)直接连接至传感器。
在根据本发明的系统(5)的优选实施例中，当根据本发明的传感器(1)紧固于多托槽设备(2，3)时，传感器：i)设置在同一多托槽设备(2，3)的两个托槽(23)之间，和/或ii)延伸至同一多托槽设备(2，3)的至少一个托槽(23)上，优选地延伸至至少两个托槽(23)上。
在根据本发明的系统(5)的另一种优选实施例中，当根据本发明的传感器(1)紧固于对准件(2’，3’)时，传感器：i)设置在对准件(2’，3’)的侧向外部区域中，并且/或者延伸到同一对准件(2’，3’)的至少一个齿冠上。
方法
根据本发明的方法具体地适用于监测，即用于使用根据本发明的系统(5)测量和存储在多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)上的正畸弹性带(4)的磨损时间。此外，例如，该方法还可用于测量由弹性带(4)根据磨损时间而施加的力。
在根据本发明的方法的第一步骤i)中，如上所述，根据本发明的传感器(1)典型地借助于紧固装置(15)来利用紧固件紧固于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)。在这方面，将传感器(1)紧固至多托槽设备(2，3)是在多托槽设备紧固于牙齿之后进行的。将传感器(1)紧固至对准件(2’，3’)上可以在对准件(2’，3’)生产期间或之后进行。如果在对准件(2’，3’)生产之后，传感器(1)紧固于对准件(2’，3’)，则传感器(1)紧固于对准件(2’，3’)可在嘴外部或直接在嘴内部进行。在所有情况下，这一步骤都是由治疗师来完成的。
在根据本发明的方法的第二步骤ii)中，弹性带(4)从多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)拉伸到另一个多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)，由此，弹性带(4)紧固于弹性带保持件(16)和/或弹性带(4)在传感器(1)的弹性带引导件(17)中引导，其结果是力借助于弹性带(4)施加在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上。该步骤首先由治疗师在步骤i)之后直接执行，然后由患者自己定期执行，即通常一天若干次。
在根据本发明的方法的另一步骤iii)中，使用计时器来测量施加在压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的力的时间段，即弹性带(4)产生的力施加在压缩力、张力和/或剪力传感器(11)上的时间段。在这方面，利用计时器测量的时间段存储在传感器(1)的微控制器(12)的数据存储器中。因此，当弹性带(4)紧固于多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)时，始终执行该步骤。
在根据本发明的方法的另一步骤iv)中，使用读取装置来读取出存储在传感器(1)的微控制器(12)的数据存储器中的数据。在这方面，可使用特定的读取装置作为读取装置，该读取装置例如针对该方法的该步骤优化。作为替代，计算机和/或诸如智能手机之类的移动电话可用作能够从传感器(1)的数据存储器(12)读取处数据的读取装置。在这方面，典型地使用本领域技术人员熟悉的常用方法来读取数据。一般而言，这一步骤是在治疗师的检查和调整后进行的。作为替代或附加，数据的读出还可在较短的时间间隔内进行，例如每天进行。在这方面，优选地将数据无线地并且可选地使用因特网传输至读取装置。例如，读取装置可以位于治疗师实施位置(therapist practice)中和/或位于另一位置、例如中心位置，从该位置将整理的数据传输到个体治疗师实施位置上。
在根据本发明的方法的优选实施例中，存储在传感器(1)的数据存储器(12)中的数据以无线方式传输，具体是借助于NFC、RFID或和/或蓝牙，和/或借助于插头连接、即借助于电缆连接来传输至外部读取设备并且可选地存储、进一步处理和/或打印出来。
用途
根据本发明的传感器(1)、根据本发明的系统(5)和根据本发明的方法适用于正畸设备，特别是用于上颌和下颌的多托槽设备(2，3)和对准件(2’，3’)。
一种特别优选的用途包括测量力作用在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，以及由此测量磨损时间，以用于监测并因此测量和存储多托槽设备(2，3)和对准件(2’，3’)上的正畸弹性带的磨损时间和/或测量借助于弹性带(4)施加的力。
具体地除了监测磨损时间之外，传感器(1)、系统(5)和方法还可用于测量由弹性带(4)施加的力，具体地是测量由弹性带(4)根据磨损时间而施加的力。
附图说明
图1示出了根据本发明的传感器的一种非限制性实施例的示意图；
图2示出了根据本发明的传感器的另一种非限制性实施例的示意图；
图3示出了根据本发明的传感器的另一种非限制性实施例的示意图；
图4示出了现有技术的用于上颌的多托槽设备和用于下颌的多托槽设备；
图5示出了根据本发明的包括传感器的系统的示意图，其中传感器紧固于多托槽设备；以及
图6示出了根据本发明的包括传感器的系统的示意图，其中传感器紧固于对准件。
采用下列参考标记：
1 传感器
2 用于上颌的多托槽设备
3 用于下颌的多托槽设备
2‘ 用于上颌的对准件
3‘ 用于下颌的对准件
4 弹性带
5 系统
11 压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)
12 具有计时器和数据存储器的微控制器
13 壳体
14 电源
15 紧固装置
16 弹性带保持件
17 弹性带引导件
18 数据传输装置
23 多个托槽
24 弓丝
具体实施方式
现在将借助附图来描述根据本发明的传感器(1)和根据本发明的系统(5)的非限制性优选实施例。它们不应被解释为范围上的限制，并且应理解为构成说明的一部分：
图1借助示例示出了根据本发明的传感器(1)的非限制性实施例。在壳体(13)的中心有电路板(假图案(feint patterning))，借助示例，具有计时器和数据存储器的微控制器(12)、作为电源的(14)电池、作为数据传输装置(18)的传输器以及压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)连接于该电路板。具有计时器和数据存储器的微控制器(12)、电源(14)、数据传输装置(18)和压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)经由电路板连接在一起，使得能够交换期望的信息，并且使得确保向各个部件的供电。弹性带(4)紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)。这现在从固定传感器(1)的一个多托槽设备(2,3)沿箭头指示的方向延伸至另一个多托槽设备(2,3)的托槽(23)的小钩。如果现在弹性带在两个多托槽设备(2,3)之间被正确拉伸，则在传感器(1)的弹性带保持件(16)上施加张力。由于弹性带保持架(16)的L形布置，其中支点位于弹性带保持件(16)的拐角处，因此现在在传感器(11)上产生压力。该压力以开关的方式触发计时器，然后测量弹性带施加压力的时间段。测量的信息存储在数据存储器12上，并且可选地进一步处理。
在与弹性带保持件(16)相对的壳体(13)的外侧有作为传感器(1)的紧固装置(15)的索环，传感器(1)可利用这些索环固定于多托槽设备(2,3)。
图2借助示例示出了根据本发明的传感器(1)的非限制性实施例。具有计时器和数据存储器12的微控制器、电源(14)、数据传输装置(18)以及压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)在壳体(13)内部。它们经由电路板(假图案)连接在一起，使得可以交换所期望的信息并且确保向各个部件供电。
在壳体(13)的外侧有作为传感器(1)的紧固装置(15)的索环，传感器(1)可利用这些索环固定于多托槽设备(2,3)。
在与紧固装置(15)相对的壳体(13)的侧部上，传感器(1)的弹性带引导件(17)借助示例的方式设置并在横截面中示出，其中弹性带(4)在压缩力、张力和/或剪力传感器(11)上施加压力。为了增加传感器(11)的灵敏度，借助示例，传感器稍微延伸超出了壳体(13)的尺寸，使得弹性带(4)能够在传感器(11)上施加稍大的压力。在这方面，弹性带(4)通常固定在用于上颌的多托槽设备(2)和用于下颌的多托槽设备(3)(未示出)的相应托槽(23)上，具体地是托槽(23)的小钩上。
图3借助示例示出了根据本发明的传感器(1)的另一种非限制性实施例。与图2所示的视图类似，弹性带(4)引导穿过弹性带引导件(17)，然而其中，弹性带(4)紧固于传感器(1)的弹性带保持件(16)，并且在弹性带引导件(17)内引导至另一多托槽设备的托槽(23)，该该处弹性带(4)紧固于小钩。
与图2类似的方式，压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)稍微延伸超出壳体(13)的尺寸，使得弹性带(4)可以在传感器(11)上施加稍大的压力。一旦测量到更大的压力，就触发计时器，直到移除压力、即直到移除弹性带(4)为止。以这种方式，测量力施加在传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，由此可以监测多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带4的磨损时间。
图4示出了根据本发明的当前使用的用于上颌的多托槽设备(2)和用于下颌的多托槽设备(3)，每个设备具有多个不带传感器(1)的不同托槽(23)，因此代表现有技术。与弓丝(24)连接在一起的一些托槽(23)具有小钩，弹性带(4)可以例如紧固于小钩。弹性带(4)有利地在进食和清洁牙齿之前移除。在这方面，重要的是在进食和清洁牙齿之后，将弹性带(4)重新紧固于托槽(23)的小钩，以便产生成功治疗所需的力。然而，使用目前广泛使用的该系统意味着无法检查弹性带是否实际磨损。
图5示出了根据本发明的系统(5)，该系统包括根据本发明的传感器(1)，借助示例，该传感器紧固于用于上颌的多托槽设备(2)，从而紧固于托槽(23)和/或弓丝(24)上。例如，传感器(1)沿着大约两个牙齿延伸，并且对应地还覆盖两个托槽(23)。传感器(1)包括弹性带固定件(16)，弹性带(4)紧固于该弹性带固定器(16)。弹性带(4)接续到用于下颌的多托槽设备(3)，在该处弹性带固定于支架(23)的小钩。传感器(1)还可以自然地紧固于用于下颌的多托槽设备(3)。当拉伸弹性带(4)时，压力借助于弹性带保持件(16)施加在设置在传感器(1)中的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上。以这种方式，在传感器(1)中，至少用计时器测量时间并将时间存储在传感器(1)的微控制器(12)的数据存储器中。例如，计时器以软件的形式集成到微控制器中，并且不单独指示。然后，在治疗师的下一次检查期间，微控制器(12)的数据存储器中存储的数据可以借助于读取装置(未示出)经由典型地集成到传感器(1)中的数据传输装置(18)读出，然后进行评估。
如果弹性带(4)没有磨损或磨损不够，则上颌相对于下颌的位置没有或只有一点调节。然而，因为弹性带(4)不在传感器(1)上施加任何压力，所以治疗师仅通过根据本发明的传感器(1)和系统(5)、根据本发明的方法以及根据本发明的用途就可以客观地确定这一点。
图6示出了根据本发明的系统(5)，包括用于上颌的对准件(2’)和用于下颌的对准件(3’)。对准件围绕牙齿设置，由牙龈边缘和较细的线表示。借助示例，根据本发明的传感器(1)紧固于用于上颌的对准件(2’)，并沿着大约两个牙齿延伸。传感器(1)包括弹性带固定件(16)，弹性带(4)紧固于该弹性带固定器(16)。弹性带(4)接续到用于下颌的对准件(3’)，在本实施例中，弹性带紧固于按钮。这种类型的按钮为本领域技术人员所知，并且典型地直接粘附着于牙齿，由此对准件(3’)在该位置处具有凹部。作为替代方案，弹性带可紧固于引入对准件(3’)的槽口。当然，传感器(1)还可固定于用于下颌的对准件(3’)，并且按钮或凹部还可固定于用于上颌的对准件(2’)。然后，当拉伸弹性带(4)时，压力借助于弹性带保持件(16)施加在设置在传感器(1)中的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上。以这种方式，在传感器(1)中，至少借助于计时器测量时间并将时间存储在传感器(1)的微控制器(12)的数据存储器中。周期性地，例如在治疗师的下一次检查期间，数据存储器(12)中存储的数据可以使用读取装置(未示出)经由典型地集成到传感器(1)中的数据传输装置(18)读出，然后可以进行评估。以这种方式，可以简单地确定弹性带(4)的磨损时间。具体地当佩戴时间不足时，并因此当治疗结果不足时，这是非常有帮助的。

Claims (11)

1.一种传感器(1)，所述传感器紧固至用于上颌的多托槽设备(2)、用于下颌的多托槽设备(3)、用于上颌的对准件(2’)和用于下颌的对准件(3’)中的至少一个，以便测量力施加在所述传感器(1)的压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上的时间段，由此能够监测用于所述多托槽设备(2，3)和/或所述对准件(2’，3’)的正畸弹性带(4)的磨损时间，其中，所述多托槽设备具有多个托槽(23)，所述传感器包括压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)、具有计时器和数据存储器的微控制器(12)，其特征在于，所述传感器(1)
-是独立于所述多托槽设备(2，3)和所述托槽(23)的传感器，并且
-具有用于将所述传感器(1)紧固在所述多托槽设备(2，3)和/或所述对准件(2’，3’)上的紧固装置(15)，其中，所述传感器(1)还能够紧固在所述对准件(2’，3’)上而不是所述紧固装置(15)上，并且
-包括弹性带保持件(16)和/或弹性带引导件(17)，
其中，所述弹性带(4)能够紧固在所述传感器(1)的所述弹性带保持件(16)上，并且/或者所述弹性带(4)能够在所述传感器(1)的所述弹性带引导件(17)中引导，其结果是力借助于所述弹性带(4)作用在所述传感器(1)的所述压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上，并且所述计时器测量所述力作用在所述传感器(1)上的时间段。
2.如权利要求1所述的传感器(1)，其特征在于，所述传感器(1)附加地包括壳体(13)、电源(14)和/或数据传输装置(18)。
3.如权利要求2所述的传感器(1)，其特征在于，所述数据传输装置(18)包括无线电传输器和/或插头连接件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器(1)，其特征在于，所述弹性带(4)
-能够以可逆地方式紧固在所述传感器(1)的所述弹性带保持件(16)上，以便将所述弹性带保持件(16)连接至所述托槽(23)、弓丝(24)或所述对准件(2’，3’)，并且/或者
-能够在所述传感器(1)的所述弹性带引导件(17)中引导，由此如果所述弹性带(4)从所述上颌的多托槽设备(2)的所述托槽(23)或从所述上颌的对准件(2’)拉伸至所述下颌的多托槽设备(3)的所述托槽(23)或所述下颌的对准件(3’)，则在所述压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力。
5.如权利要求4所述的传感器(1)，其特征在于，如果所述弹性带(4)
-紧固在所述弹性带保持件(16)上，则当所述弹性带(4)拉伸时，所述弹性带保持件(16)在所述传感器(1)的所述压缩力、张力和/或剪切力传感器(11)上施加力，并且/或者
-在所述弹性带引导件(17)中引导，则所述弹性带(4)还能够紧固在所述传感器(1)的所述弹性带保持件(16)上，而不是紧固在所述托槽(23)或所述对准件(2’，3’)上。
6.如权利要求1所述的传感器(1)，其特征在于，所述紧固装置(15)包括索环、夹具、螺钉、线材、弹性带、插头连接件、弹性体和/或粘合表面，所述传感器(1)能够使用这些来基本紧固在任何期望的所述多托槽设备(2，3)和任何期望的所述对准件(2’，3’)上。
7.一种用于监测多托槽设备(2，3)和/或对准件(2’，3’)的正畸弹性带的磨损时间的系统(5)，该系统包括如权利要求1至6中的至少一项所述的传感器(1)、用于上颚的多托槽设备或对准件(2，2’)和用于下颚的多托槽设备或对准件(3，3’)、以及弹性带(4)和外部读取装置，其中，在每种情况下，多托槽设备(2，3)包括多个托槽(23)和一根弓丝(24)。
8.如权利要求7所述的系统(5)，其特征在于，所述传感器(1)的所述紧固装置(15)能够使用紧固件连接于所述多托槽设备(2，3)的至少一个所述托槽(23)和/或所述弓丝(24)，并且/或者连接于所述对准件(2’，3’)。
9.如权利要求8所述的系统(5)，其特征在于，所述紧固件包括线材、螺钉、夹具、弹性带、弹性体、塑料和/或粘合剂。
10.如权利要求7至9中任一项所述的系统(5)，其特征在于，所述传感器(1)如果紧固在所述多托槽设备(2，3)上，则
-布置在同一所述多托槽设备(2，3)的两个所述托槽(23)之间，并且/或者
-延伸到同一所述多托槽设备(2，3)的至少一个所述托槽(23)上。
11.如权利要求7至9中任一项所述的系统(5)，其特征在于，所述传感器(1)如果紧固在所述对准件(2’，3’)上，则
-布置在所述对准件(2’，3’)的侧向外部区域，并且/或者
-延伸到同一所述对准件(2’，3’)的至少一个齿冠上。
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