CN111655190B - 改进的上颌扩弓器和牵引器装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种通过向患者的上颌施加口腔内产生的力和/或向患者的上颌施加外部产生的牵引力来扩张患者的上颌的医疗设备和方法。该医疗设备可以实施多种配置设备，包括单独的骨骼锚固设备或与固定对准器或可调节对准器组合的骨骼锚固设备。

Description

改进的上颌扩弓器和牵引器装置

继续信息

本申请涉及并要求优先于以下申请：6/15/2018提交的序列号为62/685,801和确认号为5437的美国临时申请，11/24/2017提交的序列号为62/590,363和确认号为3619的美国临时申请，5/26/2018提交的序列号为62/676,969和确认号为1055的美国临时申请，7/17/2018提交的序列号为62/699,264和确认号为7667的美国临时申请，8/29/2018提交的序列号为16/115,564和确认号为6177的美国临时申请；为了所有目的，本文以参考的方式包括了上述所有申请。

背景技术

目前的上颌骨性固定式扩弓器(以下在背景部分称为“扩弓器”)是可用于治疗上颌骨横向及前后发育不足患者的装置。在儿童患者中，上颚扩弓器已被用于扩大上颌牙弓从而为恒牙的生长创造空间，或扩大上颌从而使上下牙齿能更好地咬合。在某些情况下，扩弓可用于治疗呼吸道狭窄。一些已知的上颚扩弓器通过使用一种可调节的螺旋机制(参见US5564920Klapper)将牙齿(磨牙)固定器(即带环)连接起来的方式构成并扩大上颌牙弓。旋转螺丝时会产生施加于牙齿和颌骨的双向的力，这样就会引起牙齿和上颌牙弓的移位。安装后，使用工具旋转螺丝来进行调节。该螺丝通常由两个相对的半部分组成，每个半部分都具有螺纹部分。螺丝扩张产生的力通过装置的臂传递到套了带环的磨牙上，并最终导致上颌牙弓的扩大和/或颚中缝的生长。将扩弓器留在口腔内一个有效的疗程，患者或患者的照料者通过旋转螺丝来使用扩弓器，方法是根据扩弓器螺丝的规格、患者年龄及治疗的适应症将螺丝在预先规定的一段时间内旋转预先规定的圈数(例如，每周旋转1/4圈可产生0.25毫米的移动；一天旋转1/4–1/2圈可产生0.25-0.50毫米的移动，等等)。进行所需的扩弓后，执行保持阶段，将扩弓器留在原位3-6个月用以稳定效果，在此期间，将螺丝固定住以防止回旋。在保持阶段，牙齿/颌骨的面会稳定在新的位置，颚中缝会在整个空间内重新闭合，然后取下扩弓器。上述扩弓器仅通过施加于牙齿上的矫治力来增加颚中缝上的空间。

U.S.9,351,810(Moon)专利展示了另一种已知的扩弓器装置。Moon扩弓器使用四颗微种植钉/临时固定装置将一对主体安装在中缝两侧的硬腭顶部。Moon扩弓器的每对主体还包括一对延伸臂和一对类似于上文中Klapper使用的固定牙齿的带环装置。Moon扩弓器包括位于这对主体之间的双头螺丝。旋转Moon扩弓器上的双头螺丝时，矫治力不仅直接作用于牙齿上，还通过微种植钉传递至中缝两侧的硬腭上。与Klapper扩弓器不同的是，由于矫治力也直接施加到硬腭上，因此作用于牙齿上的矫治力减小，作用于颌骨上的矫治力增大，这减小的矫治力意味着对牙齿/下颌的面上的应力可减小。但是，Moon扩弓器也有许多缺点。通过将力直接施加到硬腭上，微种植钉会受到压力，因此可能会断裂，微种植钉植入区域的骨结构也可能会折断。此外，尽管Moon扩弓器作用于牙齿上的矫治力较小，但是它仍然向牙齿传递了矫治力并引起牙齿的移动，这可能是不希望发生的。例如，在治疗骨骼成熟患者的上颌骨横向发育不全时，将力传递至牙齿可能会导致不良的牙槽效应，例如牙槽骨“弯曲”、牙根吸收、甚至可能是“剪状咬合”。另外，Moon的扩弓器仅靠颚中缝每一侧的两颗微种植钉支抗，而这种情况通常在骨骼比较成熟的个体中不足以也不能有效地产生预期的矫形效果，这样可能导致扩弓后需进行截骨手术。在患者骨骼成熟的情况下，仅在颚中缝每侧植入两颗微种植钉(共4颗)不但无法有效地产生所需的矫形扩张，而且还会导致对每颗微种植钉及其周围骨骼上应力的增大。Moon的扩弓器用于骨骼成熟的个体时常常需要将螺丝旋开到最大就证明了这一点，即扩开8-12毫米，仅是为了打开颚中缝并实现1-2毫米的矫形扩张。这是一种低效率的骨性扩弓，而且缺乏替换连接固定器的不同尺寸的扩张螺丝的能力，因而导致在许多情况下，治疗成熟的个体需要用上至少两个Moon的扩弓器才能实现满意的骨性扩弓。需要多次卸下和安装该扩弓器导致患者经受多次手术，承受更高的费用和更多的不适，并且需要耗费临床医生更多的精力。此外，虽然Moon的装置可用于对颌骨前后发育不足患者施加牵引力，但该装置依靠牙齿来保持其稳定性，致使至少部分牵引力必须传递给牙齿而非将全部牵引力作用于骨骼结构。

因此，需要一种扩弓器，该扩弓器在颚中缝扩大时不会直接影响牙齿的移动，它能够装上不同尺寸的可互换的扩张螺丝，从而减小施加于支抗钉及其周围支持的骨骼的矫治力和应力，并且能够更有效地使矫治力分布于颚中缝两侧，从而实现真正的骨性牵引。换句话说，需要一种扩弓器，该扩弓器可以产生比现有技术更实质和有效的矫形效果，同时消除对牙槽和牙齿的影响，并减少患者的不适和给临床医生带来的不便。上颌骨发育不足也可能发生在向前(矢状)方向上。一种名为Keles Facemask的正畸装置包括上颚扩弓器和诸如面弓的外部佩戴的正畸矫治器，它们通过固定在患者牙齿上的磨牙带环施加侧向力和牵引力。Keles装置引发的颌移动导致上颌骨向前向下定向生长。Keles装置依靠牙齿将矫治力传递给上颌骨，这不是理想的方式，因为原本可引发的上颌骨的移动却致使了牙齿的移动。

De Clerck发明的另一种装置利用由Bollard微型板组成的骨固定器将向前的牵引力传递到上颌骨。De Clerck装置可用于上颌骨牵引，但它同样会引起上颌骨旋转，从而导致上颌骨的移动和生长不只是向前，而是还向下，并且需要通过相对侵入性的粘膜手术进行安装。

需要一种在现有技术基础上进行改进的正畸装置，能够使上颌骨结构及与上颌骨相关的9根骨向前移动并生长。

附图说明

图1a-c是待经口内安装到患者上颚中缝两侧的骨性固定式装置的构成部件的示意图。

图2a-b是安装到颚中缝两侧硬腭过程中的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

图3是一对第一主体联接到患者的上颚且移除了第一固定对准器之后的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

图4a-j是由一个可调节对准器和/或一对第一主体组成的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

图5a-b是骨性固定式扩弓器装置构成部件的示意图，包括一对第一主体以及与所述对第一主体联接之前的一对器具。

图6a-d是骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图，该装置包括可调节对准器联接一对第一主体和一对器具之前和之后的联接至所述对第一主体的所述对器具。

图7a-b是包括了用调节机制增加可调节对准器之间距离前后的器具的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

图8是可调节对准器之间的距离增加临床上期望的量之后移除了可调节对准器和器具之后的一对第一主体的示意图。

图9是一对第三主体通过各自的第五紧固件联接至一对第一主体之后的所述对第一主体和所述对第三主体的示意图。

图10a-d是包括了第二固定对准器的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

图11a-b是包含了附加主体的骨性固定式扩弓器装置的示意图。

图12a-c是不一定依靠使用一对第一主体的骨性固定式扩弓器装置的示意图。

图13是另一种不需要使用第一主体100a-b的骨性固定式扩弓器装置的实施例的示意图。

图14是第三固定紧固件的示意图。

图15a-c是另一种第三固定紧固件的示意图。

图16a-c是另一种骨性固定式扩弓器装置的示意图。

图17a-c是由一对第三主体和联接至所述对第三主体的外部佩戴的正畸矫治器组成的正畸装置的示意图。

图18是联接至外部佩戴的正畸矫治器的一对第一主体的示意图。

图19a-b是其他外部佩戴的正畸矫治器的示意图。

图20a-b是外力施加于外部佩戴的正畸矫治器的示意图。

图21a-b是另一种外部佩戴的正畸矫治器及其使用的示意图。

发明内容

在一个实施例中，本发明涉及一种医疗设备，其包括：至少两个主体，其中所述至少两个主体中的每个被配置为联接到患者的上颌骨和/或一种至少部分在口外的器具，并且其中所述至少两个主体被配置为向上颌骨施力，而无需将设备联接到患者的牙齿。在一个实施例中，本发明还进一步包括调节机制，该调节机制被配置为可变地维持所述至少两个主体之间的距离。在一个实施例中，本发明包括联接器，该联接器被配置为联接所述器具的端部。在一个实施例中，本发明包括所述器具。在一个实施例中，本发明的调节机制包括螺纹。在一个实施例中，在所述至少两个主体联接至上颌骨的情况下，所述调节机制被配置为引起硬腭在横向上的移动。在一个实施例中，在所述至少两个主体联接至上颌骨的情况下，施加于所述正畸矫治器的口外力引起上颌骨向前或向前和向上结合的移动。在一个实施例中，在所述至少两个主体联接至硬腭的情况下，施加于所述器具的口外牵引力引起上颌骨的向前或向前和向上结合的移动。在一个实施例中，所述外部牵引力的施力方向与所述至少两个主体成一直线。在一个实施例中，所述至少两个主体被配置为通过紧固件可释放地联接至所述正畸矫治器。在一个实施例中，所述紧固件被配置为形成过盈配合、卡扣配合和/或滑配合。在一个实施例中，所述器具包括口内部分和口外部分，其中所述口内部分和所述口外部分可释放地联接。在一个实施例中，由调节机制联接的所述至少两个主体被配置为使上颌骨横向移动。在一个实施例中，所述调节机制包括一个主体，所述主体的两端仅在一端具有螺纹。在一个实施例中，所述至少两个主体中的第一个主体包括至少第一孔和第二孔，每个孔沿着各自的纵轴布置，其中，所述第一孔的轴不平行于所述第二孔的轴。在一个实施例中，所述至少两个主体中的每个主体包括多个被配置为接收螺纹紧固件的螺纹孔。在一个实施例中，所述装置包括螺纹紧固件，其中，所述螺纹紧固件中的每一个包括两组螺纹，其中，所述两组螺纹中的一组被配置为与所述至少两个主体中的一个的相应螺纹孔配合，而另一组被配置为螺旋拧入上颌骨。在一个实施例中，所述上颌骨是硬腭。在一个实施例中，所述至少两个主体中的每个主体包括多个通道，每个通道被配置为沿纵向轴线接收紧固件，其中，所述多个通道中的至少一个通道的纵向轴线与所述多个通道中的至少第二个通道的纵向轴线是不平行的。在一个实施例中，所述至少一个通道的纵向轴线与所述至少第二个通道的纵向轴线成角度关系，所述角度在1-60度之间。

在一个实施例中，本发明包括一种上颌扩弓器，其包括：一对由第一主体和第二主体组成的主体，其中所述对主体中的每个主体被配置为在口腔内固定于患者的硬腭；固定对准器，其中，所述固定对准器被配置为紧固到所述对主体，以将所述对主体隔开预定的距离。在一个实施例中，本发明包括多个紧固件；在所述对主体中形成的多个孔；在固定对准器上形成的多个匹配孔；所述多个紧固件被配置为通过插入所述对主体和固定对准器中的多个孔将固定对准器紧固到所述对主体。在一个实施例中，本发明包括多个孔，包括在所述固定对准器中形成的四个孔和在所述对主体中的每一个中形成的两个孔。在一个实施例中，本发明包括在所述对主体的每一个中形成的多个孔；以及被配置为通过将所述多个紧固件插入所述多个孔中而将所述对主体的每一个紧固到硬腭的多个紧固件。在一个实施例中，所述对主体中的每一个中的所述多个孔包括至少三个孔。在一个实施例中，所述固定对准器包括两个端部，并且其中，所述对主体中的每一个被配置为分别联接两个端部中的一个。在一个实施例中，所述固定对准器包括一根金属丝。在一个实施例中，所述固定对准器包括一种单一的材料。在一个实施例中，所述扩弓器被配置为固定到硬腭，在所述对主体和硬腭表面组织之间存在空间。

在一个实施例中，本发明包括一种上颌扩弓器，其包括：第一对主体，其中，每个主体被配置为联接至患者的上颚；以及可调节对准器，其中，可调节对准器被配置为可释放地固定到第一对主体，以通过向第一对主体施加扩张力来改变第一对主体之间的第一距离。在一个实施例中，所述可调节对准器包括第二对主体和设置在所述第二对主体之间的扩张螺丝。在一个实施例中，本发明包括一对器具和至少两个支撑件，其中，每个支撑件包括第一端和第二端，其中至少两个支撑件的第一端分别联接到第一对主体中的相应一个并从其延伸，并且其中至少两个支撑件的第二端分别联接到器具。在一个实施例中，所述可调节对准器包括一对器具，每个器具联接至所述第二对主体中的相应一个，其中，所述器具中的每一个被配置为匹配上颚的形状。在一个实施例中，所述器具由硅树脂或丙烯酸树脂构成。在一个实施例中，所述器具被配置为不与患者的任何牙齿联接。在一个实施例中，所述第一对主体中的每个包括三个被配置为接收紧固件的孔。在一个实施例中，所述三个孔是带螺纹的。在一个实施例中，所述第二对主体中的每一个被配置为通过至少两个螺钉联接至所述对第一主体中的相应一个。

在一个实施例中，本发明包括一种在不牵涉患者牙齿的情况下向患者的上颌骨施加矫治力的方法，该方法包括以下步骤：提供至少两个主体；将所述至少两个主体联接至上颌骨的位置；将可调节扩弓器联接到所述至少两个主体上；使用可调节扩弓器向所述至少两个主体施加矫治力以引起所述至少两个主体相对于彼此的移动，并引起上颌的扩张。在一个实施例中，所述可调节扩弓器包括在该扩弓器的相对端的螺纹。在一个实施例中，所述至少两个主体的移动用于向两侧扩大上颌骨。在一个实施例中，所述可调节扩弓器仅在该扩弓器的一端具有螺纹。在一个实施例中，所述至少两个主体的移动用于向单侧扩大上颌骨。在一个实施例中，所述位置在上颚中缝的两侧。

在一个实施例中，本发明包括一种上颌扩弓器，其包括：至少一对由第一主体和第二主体组成的主体，其中，所述对主体中的每个主体被配置为在口腔内联接至患者的上颌骨；和对准器，其中，该对准器联接至所述对主体并且被配置为将所述对主体隔开一定距离以引起上颌骨的扩张，而该对准器或所述至少一对主体不牵涉到患者的任何牙齿。在一个实施例中，所述对准器包括固定对准器或可调节对准器。在一个实施例中，所述至少一对主体选自由两个器具、两根金属丝和两个紧固件组成的组。在一个实施例中，所述对主体中的每个主体被配置为通过至少一个紧固件联接至口腔内的上颌骨。在一个实施例中，每个紧固件包括两个部分。在一个实施例中，所述两个部分包括螺纹部分，并且所述两个螺纹部分由非螺纹部分隔开。在一个实施例中，所述两个部分是可分离的。在一个实施例中，所述至少一对主体中的每一个包括被配置为接收紧固件的孔，该紧固件的主体在顶端和底端均有螺纹，其中，所述沉头孔包括被配置为与紧固件主体顶端螺纹配合的螺纹。在一个实施例中，所述孔是沉头孔。在一个实施例中，所述顶端螺纹与底端螺纹由无螺纹的部分隔开。

在一个实施例中，本发明涉及一种治疗上颌骨发育不足的方法，包括以下步骤：提供一对第一主体；将所述对第一主体联接至患者的硬腭；将外部佩戴的器具连接到所述对第一主体上；向器具施加牵引力以引起所述对第一主体向前的移动。在一个实施例中，本方法在所述对第一主体之间提供扩弓器；使扩弓器移动以引起所述对主体相对于彼此的横向移动。在一个实施例中，所述牵引力是对准的，以引起患者的上颌骨仅向前或向前和向上的移动。在一个实施例中，所述牵引力对所述对主体产生很少或不产生力矩。在一个实施例中，所述牵引力的施力方向穿过所述对主体并经过牵引力在器具上的施力点。

在一个实施例中，本发明涉及一种横向上扩展患者上颌骨的方法，包括以下步骤：在口腔内将一对第一主体联接至上颚，同时保持所述对第一主体之间的第一空间；将可调节对准器联接至所述对第一主体；调节可调节对准器以使扩张力施加到所述对第一主体上，从而使得第一空间改变为第二空间；从所述对第一主体上卸下可调节对准器；将第一固定对准器固定在所述对第一主体上以保持所述对第一主体之间的第二空间。在一个实施例中，在所述主体之间产生第一空间的步骤包括：将第二个第一固定对准器固定到所述对第一主体上，以产生所述第一空间；随后在安装可调节对准器之前，从所述对第一主体上取下所述第一固定对准器。在一个实施例中，本方法包括将器具固定到每个主体上的步骤。在一个实施例中，本方法包括将所述器具联接至患者的硬腭而不是牙齿的步骤。在一个实施例中，所述对第一主体中的每一个联接至上颚中缝两侧的硬腭。在一个实施例中，本方法，所述口腔内附接所述主体的步骤包括将至少三个紧固件穿过每个主体并插入硬腭的步骤。

在一个实施例中，本发明涉及一种扩大颚中缝的方法，包括以下步骤：提供一对第一主体；提供一对丙烯酸树脂器具；在口腔内将所述对第一主体和所述对丙烯酸树脂器具联接至硬腭，同时保持所述对第一主体之间的第一距离；向所述第一主体施加扩张力从而使所述第一主体之间的第一距离变为第二距离。

在一个实施例中，本发明涉及一种扩大上颌骨的方法，包括以下步骤：提供一对第一主体；将所述对第一主体联接至硬腭；将对准器附接至所述对第一主体；保持所述对第一主体在上颚下方并与之分开一定距离。在一个实施例中，所述对准器是可调节对准器。在一个实施例中，所述对准器是第一固定对准器。在一个实施例中，所述距离在0.1-0.3mm之间。在一个实施例中，本方法包括在所述对第一主体和硬腭之间提供间隔件。在一个实施例中，联接包括使用螺纹紧固件。在一个实施例中，所述距离的保持是通过将所述螺纹紧固件的螺纹锁定于所述对第一主体中。

在一个实施例中，本发明包括一种上颌扩弓器，其包括：至少两个主体，其中，所述至少两个主体中的每个被配置为联接至硬腭，在所述至少两个主体和上颚之间保持第一距离；扩弓器，其被配置为使所述至少两个主体之间保持第二距离。在一个实施例中，所述扩弓器包括带螺纹的端部。在一个实施例中，所述扩弓器仅有一端带螺纹。在一个实施例中，所述扩弓器还进一步包括对准器。在一个实施例中，所述对准器包括至少一个主体，该主体被配置为联接至所述至少两个主体。在一个实施例中，所述对准器包括固定对准器。在一个实施例中，所述对准器包括可调节对准器。在一个实施例中，所述对准器包括扩弓器。在一个实施例中，所述至少两个主体被配置为接收紧固件。在一个实施例中，所述紧固件被配置为由至少一个从所述至少两个主体中的每个延伸的侧向支撑件接收。在一个实施例中，所述紧固件包括螺钉。在一个实施例中，所述紧固件包括两个螺纹部分，其中，所述两个螺纹部分中一个的外径小于另一个的外径。在一个实施例中，所述两个螺纹部分由非螺纹部分隔开。在一个实施例中，所述至少两个主体彼此之间平行布置。

在一个实施例中，本发明包括一种横向扩张上颌骨的方法，其包括以下步骤：提供至少两个主体；将所述至少两个主体联接至硬腭；将至少一个对准器附接到所述至少两个主体。在一个实施例中，所述至少一个对准器包括固定的对准器和/或可调节对准器。在一个实施例中，所述至少一个对准器包括附接固定对准器和可调节对准器。在一个实施例中，所述至少两个主体包括紧固件。在一个实施例中，所述紧固件包括螺纹紧固件。

在一个实施例中，本发明包括一种医疗设备，包括：至少两个主体，其被配置为联接至患者的上颌骨，其中，所述至少两个主体中的每个均被配置为联接至少部分为口外的器具，其中，所述器具被配置为向所述至少两个主体施加牵引力，其中所述两个主体被配置为将口外力传递到上颌骨以引起上颌骨的移动和生长。在一个实施例中，所述至少两个主体还进一步包括被配置为联接正畸矫治器端部的联接器。在一个实施例中，所述装置包括所述器具。在一个实施例中，所述器具包括正畸面弓。在一个实施例中，调节机制，其中，在所述至少两个主体联接至上颌骨的情况下，所述调节机制被配置为将力传递至所述至少两个主体以引起所述至少两个主体向上颌骨施力从而引起上颌骨的横向移动。在一个实施例中，在所述至少两个主体联接至上颌骨的情况下，由所述器具施加至所述至少两个主体的口外力引起上颌骨的向前移动或向前和向上组合的移动。在一个实施例中，所述外部牵引力对所述器具的施力方向与所述至少两个主体成一直线。在一个实施例中，所述至少两个主体被配置为可释放地联接至所述正畸矫治器。在一个实施例中，所述可释放的联接包括过盈配合、卡扣配合和/或滑配合。在一个实施例中，所述器具包括口内部分和口外部分，其中所述口内部分和所述口外部分可释放地联接。在一个实施例中，所述至少两个主体中的第一个包括至少第一孔和第二孔，每个孔沿着各自的纵向轴线布置，其中，所述第一孔的轴线不平行于所述第二孔的轴线。在一个实施例中，所述至少两个主体中的每一个包括多个被配置为接收螺纹紧固件的螺纹孔。在一个实施例中，所述装置包括螺纹紧固件，其中，所述螺纹紧固件中的每一个均包括两组螺纹，其中，所述两组螺纹中的一组被配置为与所述至少两个主体中的一个的相应螺纹孔配合，其中，所述两组螺纹中的另一组被配置为可螺纹拧入上颌骨。在一个实施例中，所述至少两个主体中的每个主体包括多个通道，每个通道被配置为沿纵向轴线接收紧固件，其中，所述多个通道中的至少一个通道的纵向轴线与所述多个通道中的至少第二个通道的纵向轴线不平行。在一个实施例中，所述至少一个通道的纵向轴线与所述至少第二个通道的纵向轴线成角度关系，该角度在1-60度之间。

上述内容不应限制本发明，因为其他优点、益处和实施例也在本发明的范围内，如以下详细描述中所述。

具体实施方式

以下供参考的附图描绘了本发明的构成部件和特征，图上带有参考标记。尽管不同的图中可能示出了同样的构成部件，但应注意，当使用图标是多余的和/或会使构成部件更难以识别时，不累积使用同样构成部件的图标。

图1a-c是待经口内安装到患者上颚中缝两侧的骨性固定式装置的构成部件的示意图。

在一个实施例中，本发明的骨性固定式装置包括一对第一主体100a-b(图1a中仅示出了一个主体)，该对第一主体100a-b被配置为沿口腔内上颚中缝两侧附着于上颌骨。在一个实施例中，每个主体包括被配置为对着硬腭的一面和与之相反的顶面。在一个实施例中，一面或两面是平的。在其他实施例中，所述两面彼此平行。在一个实施例中，一面的至少一部分不平行于另一面。在一个实施例中，每个第一主体100a-b包括沿着每个第一主体的纵轴设置的多个第一孔101和多个第二孔102。在一个实施例中，每个第一主体包括三个第一孔101和两个第二孔102。在一个实施例中，第一孔101穿过第一主体100a-b的厚度。在一个实施例中，第二孔102仅穿过第一主体100a-b中一定距离，而不是穿透。在一个实施例中，所述骨性固定式扩弓器装置还包括第一固定对准器106，该第一固定对准器106具有多个第三孔199，该第三孔被配置为接收第一螺纹紧固件110。在一个实施例中，第一紧固件110由螺丝构成，其被配置为由第三孔199接收，并顺着螺纹拧入第二孔102中。在一个实施例中，第一固定对准器106在横向上左边的第一侧和相对的右边的第二侧具有相同数量的第三孔199。在一个实施例中，固定对准器106包括四个第三孔199。在一个实施例中，固定对准器106包括单个整体。在一个实施例中，第一固定对准器106包括板状结构。在一个实施例中，第一固定对准器106包括H形的几何形状。在其他实施例中，第一固定对准器包括能够具有在四个角处形成孔的几何形状。在一个实施例中，第一固定对准器106的第三孔199被配置为具有纵向间隔“B”，该纵向间隔“B”使它们能够和所述第一主体100a-b上对应的第二孔102通过第一紧固件110插入其中而联接在一起。在一个实施例中，当该对第一主体100a-b通过紧固件连接到第一固定对准器106时，第三孔199的横向间隔导致该对第一主体100a-b被隔开距离“Z”。在一个实施例中，第一孔101包括通道，其中该通道反沉进入第一主体100a-b第一深度，该第一深度小于第一主体的厚度，从而使通道沿着第一深度上有螺纹并被配置为在旋转第二紧固件111(图2b-c)的底部插入时接收其带螺纹的上端。在一个实施例中，第一固定对准器106和每个第一主体100a-b的尺寸确定为具有图1a和1b所示的尺寸。

在使用的一个实施例中(参见图1c)，将第一固定对准器106的对着硬腭的一面置于相应的主体100a-b上，将相应的第一紧固件110插入第一固定对准器106的第三孔199，并且将相应的紧固件110拧入第二孔102中，以使第一固定对准器106联接至该对第一主体100a-b。在第一固定对准器106和该对第一主体100a-b联接之后，将组合体置于患者的硬腭上，使得第一主体100a-b中的一个在患者颚中缝的一侧，而第一主体100a-b中的另一个在颚中缝的另一侧。

图2a-b是安装到硬腭中缝两侧过程中的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。

在使用的一个实施例中，在第一固定对准器106和一对第一主体100a-b结合之后，将它们固定在硬腭上中缝两侧，并将该组合体用多个带螺纹的第二紧固件111安装到硬腭上。在一个实施例中，每个第一主体包括多个带螺纹的第一孔101，该第一孔101连接所述对第一主体对着硬腭的一面和相对的另一面。在一个实施例中，所述对第一主体100a-b中的每个包括三个带螺纹的第一孔101。在一个实施例中，可拧入的第二紧固件111包括被配置为通过一组第一螺纹旋入硬腭的底部和被配置为通过第二组螺纹旋入第一孔101的顶部。在一个实施例中，第一组螺纹和第二组螺纹由无螺纹部分隔开。在一个实施例中，第一组螺纹的外径小于第二组螺纹的外径。在一个实施例中，第二紧固件111的尺寸确定为图2b中给出的尺寸。在使用的一个实施例中，第二紧固件111的底部被插入通过所述对第一主体100a-b中的相应的第一孔101，并且在插入之后，将第二紧固件111的底部螺纹地拧入硬腭。在将第二紧固件的底部插入硬腭时，将第二紧固件111的顶部拧入所述对第一主体100a-b中的第一孔101的相应螺纹中，直到第二紧固件顶部的表面部分抵靠第一孔111的表面部分。在一个实施例中，将介于0.1nm-0.6nm之间的力矩施加于第二紧固件，以将它们插入上颌骨颚突的两个皮质骨中，并实现抵靠第一主体和在其内的固定。在一个实施例中，当第二紧固件111抵靠第一主体100a-b和在其内时，会形成固定的刚性结构，该刚性结构通过将第二紧固件插入硬腭而变得更加刚性。

在一个实施例中，在将第二紧固件111的底部插入硬腭之前，将一个或多个间隔件50插入所述对第一主体100a-b的对着硬腭的一面和硬腭之间。一个或多个间隔件的用处是在所述对第一主体100a-b和硬腭覆膜组织之间确定一段距离。在一个实施例中，该距离是0.1mm-0.3mm。在使用的一个实施例中，将第二紧固件111拧入硬腭中，直到所述对第一主体100a-b轻轻地抵靠所述一个或多个间隔件50，并且使得所述一个或多个间隔件轻轻地抵靠硬腭组织。在一个实施例中，间隔件50由软硅制成。在另一个实施例中，间隔件50由能够被口腔中的流体溶解的材料制成。在一个实施例中，间隔件50由成分为无麸质小麦、酵母、盐和水的材料制成，该材料被烘烤成薄片，该薄片在接触口腔内分泌物时能够非常迅速地溶解。在其他实施例中，间隔件由树脂或聚碳酸酯制成。在插入一个或多个间隔件50且将一对第一主体100a-b安装到硬腭上之后，在一个实施例中，间隔件被移除或原处溶解，从而在第一主体和硬腭之间形成开放空间/间隙。在一个实施例中，所述空间/间隙使得第一主体100a-b与硬腭之间不发生或极少发生碰触，这就减少了发生组织坏死的可能性。如此，由于减少了第一主体100a-b与硬腭的碰触，因而也减少了对上颚软组织的损伤和刺激(坏死)，并且使作用于上颌骨的力最大化。本发明不限于通过使用所描述的间隔件来形成空间/间隙，因为还可以使用其他方法，例如，通过用手术引导器将一对第一主体临时固定到牙齿上，从而在第二紧固件111插入期间产生空间/间隙，在产生空间之后，可以移除临时固定器具。此外，尽管本文描述了将第二紧固件的顶部螺纹地拧入一对第一主体从而使第二紧固件111与主体刚性地联接并固定到上颚下方的位置，但是本发明不限于使用螺纹实现该目的，如在其他实施方案中，除了或替代以上描述的第二组螺纹，还可以使用生物兼容性树脂或粘合剂；或使用夹、锁、过盈配合型联接机制将第二紧固件111联接到一对第一主体上。

图3是一对第一主体联接到患者的上颚且移除了第一固定对准器之后的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。在使用的一个实施例中，在将第二紧固件111联接到患者的硬腭之后，将第一紧固件110从第一主体100a-b中拧出，并将第一固定对准器106与所述对第一主体100a-b分离并移除。移除后，所述对第一主体100a-b之间将确定隔开距离“D”，该距离“D”由第一固定对准器106(见图1b)的距离“B”决定。

图4a-j是由一个可调节对准器和/或一对第一主体组成的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图，该对准器和主体被配置为促使患者的上颌骨结构的移动和生长。在一个实施例中，本发明的骨性固定式扩弓器装置包括一个可调节对准器150(见图4a)。在一个实施例中，可调节对准器150包括一对第二主体151a-b，其中每个主体通过形成在它们之间的至少一个调节机制而联接。在一个实施例中，第二主体151a-b中的每个沿着轴线伸长。在一个实施例中，当通过调节机制152联接时，每条轴线通常平行于另一条轴线。在一个实施例中，调节机制152包括一个两端均有螺纹的两头扩张螺丝。在一个实施例中，调节机制152被配置为关于所述对第二主体151a-b旋转，以使得每个第二主体通过所述调节机制的端部与每个第二主体中的螺纹孔的螺纹相旋而彼此靠近或移远。在一个实施例中，每对第二主体151a-b被配置为具有孔，该孔的尺寸确定为可滑动地接收一个或多个稳定杆175的端部插入或穿过。在一个实施例中，每个第二主体151a-b包括多个带螺纹的第四孔198，该孔被配置为贯通第二主体151a-b对着硬腭的底面和其顶面。在一个实施例中，第四孔198在纵向上间隔开以匹配所述对第一主体中的每一个的第二孔102在纵向上的间隔。在使用的一个实施例中，调节机制152旋转到一个位置，该位置使带螺纹的第一紧固件110能够对准并通过可调节对准器150的相应第四孔198容易地插入每个主体100a-b中的相应孔102中。在以这种方式联接之后，所述对第二主体151a-b将像第一主体101a-b一样彼此隔开相同的初始距离“D”。在联接之后，调节机制152可用于增加或减小两个所述对第二主体151a-b、两个所述对第一主体100a-b和所述第一紧固件110之间的横向距离，该距离的改变可用于治疗上颌骨发育不足的患者，原理是通过双向扩张上颌骨结构和与上颌骨相连的9根骨头。在一个实施例中，调节机制152不由如上所述的在两端具有螺纹的双向扩张螺丝构成，取而代之的是一端有螺纹而另一端没有螺纹的单侧扩张螺丝(参见图4d)。在一个实施例中，无螺纹的端部插入并穿过一个第二主体151a-b的孔，并能在该孔中自由旋转，而有螺纹的端部通过其螺纹联接到另一个第二主体内的螺纹孔。无螺纹的端部通过例如圆环的保持器固定，以限制孔内相对于第二主体的纵向移动。当调节机制152旋转时，第二主体151a-b中的其一保持固定而其二则移动。在使用的一个实施例中，已经确定的是，包括如上所述单侧扩张螺丝的骨性固定式扩弓器装置可以用于治疗上颌不对称。尽管上面描述了用旋转的方式实现两个第二主体151a-b之间距离的增加，但是可以想到，能引起第二主体151a-b移动的其他机制也在本发明的范围内，例如弹簧、微型电动机或其他一些可用于实现第二主体之间线性运动的被动或主动的致动器。在一个实施例中，两个第一主体100a-b联接到硬腭共需用到六个紧固件，每个第一主体100a-b用三个。相比于每个第一主体100a-b使用两个第二紧固件，本发明在每个第一主体中使用三个第二紧固件，这减小了紧固件在第一主体移动时所受的力，并且也减小了支撑紧固件的局部骨骼所受的力。使用更多的第二紧固件111时，因上颚抵抗第二主体151a-b移动而产生的阻力施于紧固件上并分散开来，减小了任何一个紧固件所承受的力。因此，在其他实施例中，根据需要或期望，为了减小紧固件和/或支撑紧固件的局部骨骼所受的力而使用三个以上的第二紧固件111和三个以上的第一主体中用于接收所述紧固件的孔属于本发明的范畴之中。

参见图4e，尽管上述一些实施例使用固定对准器106来提供与所述对第一主体的初始对准，但是在一个实施例中，可以在不使用对准器106的情况下提供这种对准。在一个实施例中，第一螺纹紧固件110插入并穿过一对第二主体151a-b的相应的第四孔198，然后拧入一对第一主体101a-b的相应的第二孔102。在以这种方式联接之后，一对第一主体100a-b将间隔开初始距离，该初始距离由扩张机制152或162已旋转多少圈决定。随后，可以通过首先将四个第二紧固件111插入所述对第一主体100a-b的两端的第一孔101中，将所述对第一主体100a-b以该初始间距联接至上颚。联接到上颚之后，可以移除所述对第二主体151a-b，并可根据需要，通过将另外两个第二紧固件111插入所述对第一主体100a-b中间的第一孔101来加固所述对第一主体与硬腭的联接。第一主体100a-b通过第二紧固件111的完全互补而联接至上颚后，所述对第二主体151a-b可被重新联接至所述对第一主体100a-b以备用，联接办法是将带螺纹的第一紧固件110插入第四孔198，然后再进一步插入所述对第一主体100a-b的相应第二孔102中。

已经发现，当期望最小化第二主体151a-b之间的初始距离时(参见图4f中的可调节对准器150，没有稳定杆175)，例如当第一主体100a-b或第二主体151a-b最初期望安装在尽可能靠近颚中缝的位置时，这样的布置使传递到抵抗移动的中缝组织的力最大化。如图4g所示，尽管在一个实施例中，第二主体151a-b之间的调节机制152使得能够实现所述第二主体之间达2.5mm的最小距离，但是它还确定了最大距离10mm，并且还确定了在图4f所示的最小距离时，调节机制152的外端会从第二主体向外伸出多少。但是，可以确定的是，在某些情况下，当调节机制的外端伸出得太远时，可能会干扰患者的舌头或口腔的解剖结构。此外，当向第二主体151a-b施加扩张力时，在空间狭小的上颚，所述主体会由于横向上的空间不足而开始进入到上颚壁组织中。

图4h示出，为了最小化或消除对患者口腔解剖结构的干扰，在一些实施例中，可调节对准器150包括调节机制172。在一个实施例中，调节机制172包括可伸缩的扩张螺旋机制。在一个实施例中，所述扩张螺旋机制包括壳体172a，该壳体172a在相对的端部具有两个螺纹孔，并且两个螺纹杆172b各自具有可螺纹地拧入相应螺纹孔中的第一螺纹端部，以及拧入第二主体对应螺纹孔的第二螺纹端部。

在使用的一个实施例中，不是仅使用调节机制152或172中的一个来实现患者的上颌骨/上颚的期望的扩张，而是期望两者同时使用。例如，在期望将第一或第二主体最初近距离地置于上颚中缝之上，且期望在调节机制152不造成干扰的情况下，使随后的扩张大于所述调节机制所能够提供扩张距离时，可使用包括调节机制152的可调节对准器150来实现第二主体之间的第一距离(例如，距离为10mm)，此后实现第一距离，可以移除所述可调节对准器并用包含调节机制172的可调节对准器150代替，从而在所述第二主体之间实现第二距离(15mm)。以上关于使用调节机制152和172来实现所描述的初始距离和最终距离旨在作为示例，因为在其他实施例中，调节机制152和172可以被配置为能实现更小或更大的距离，例如，通过适当选择其长度和/或修改主体。

图5a-b是骨性固定式扩弓器装置构成部件的示意图，包括一对第一主体以及与所述对第一主体联接之前的一对器具。在一些情况下，由于骨骼解剖结构太细或太粗，可调节对准器150、第一主体100a-b和紧固件111的组合可能不足以实现临床上期望的上颌骨扩张。因此，为了进一步减小螺纹紧固件对骨骼产生的应力，在一个实施例中，本发明的骨性固定式扩弓器装置包括一对器具120a-b。在一个实施例中，每个器具包括至少一个延伸支撑件125(见图5b)。在使用的一个实施例中，每个支撑件125的第一端130被配置为联接到所述对第一主体100a-b的相应的第二孔102，并且所述支撑件的相对的第二端131被嵌入在相应的板132中。在一个实施例中，每块板包括丙烯酸或其他如牙科设备领域的技术人员已知的那样的足够刚性的生物兼容性材料。在一个实施例中，当嵌入板132内时，每个延伸支撑件125的第一端130与每个第一主体100a-b中的第二孔102一样中间间隔开相同的距离“Y”。在一个实施例中，每个第一端130包括孔，该孔被配置为接收相应的紧固件110。在一个实施例中，板132是根据模具或口腔数字扫描制成并确定其尺寸的，这样当在口腔内使用时，它们舒适地抵靠上颚组织，而不会直接碰到任何牙齿。

图6a-d是骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图，该装置包括可调节对准器联接一对第一主体和一对器具之前和之后的联接至所述对第一主体的所述对器具。在使用的一个实施例中，将带螺纹的第一紧固件110插入通过器具120a-b(见图6a-b)的延伸支撑件125的第一端130的相应的孔、可调节对准器150相应的第四孔198，拧入所述对第一主体100a-b的相应的第二孔102，从而使三个部件成为一体，当将其联接至上颚并通过调节螺丝152扩张时，能够将额外的矫治力施加于上颚中缝两侧。在一个实施例中(见图6c)，不是最初将器具120a-b提供为与可调节对准器150分开的单元，而是将每个器具作为各自的第二主体151a-b的一部分，从而使可调节对准器150和每个器具可附接至所述对第一主体100a-b而成为一个整体。图6d示出了这样一个整体，其中一组支撑件125的第一端被整合入第二主体中，并且相对的另一组端部可以通过板(未示出)模制在其上。

图7a-b是包括了用调节机制增加可调节对准器之间距离前后的器具的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。在使用的一个实施例中，可调节对准器150联接到一对第一主体100a-b，并且通过旋转调节机制152来增加所述对第二主体151a-b之间的距离，该距离的增加导致所述对第一主体100a-b和器具120a-b之间距离的增加。在实施例中，该距离的增加是通过使用扳手、激活锁匙或其他被配置为移动或旋转调节机制152/162的装置来实现的。在一个实施例中，逐渐增加第二主体151a-b之间的距离引起患者的上颌骨的侧向扩张，其中该增量决定了潜在的可实现的扩张的量。在使用可调节对准器150的过程中，确定的是，第二紧固件111在其插入硬腭的位置处的部分因硬腭和所述对第一主体之间所产生的狭小空间/间隙而露出来(见以上对图2中使用间隔件50来产生空间/间隙的论述)。与不存在该小空间的情况相比，空间的存在会导致第二紧固件在插入硬腭位置所受到的应力的增加，方式是通过前述的第二紧固件一端联接的上颚中缝的移动阻力和所述第二紧固件另一端联接的第二主体151a-b所施加的移动。施加到紧固件111上的力意味着在硬腭在每个插入点处也会受到该应力。因此确定，减小施加到紧固件111和上颌骨的局部应力是期望的。减少紧固件应力的一种方法包括如上所述将应力分布在更多的紧固件上。然而，当还使用器具120a-b时，由于它们的板132抵靠上颚，第二主体151a-b的扩张将导致板向软腭进而向硬腭施力，该力至少可以部分用于克服上颌扩张的阻力，这反过来又可以用来进一步减小紧固件所承受的应力。将第二紧固件111的顶端拧入所述对第一主体100a-b的相应螺纹孔中、每个第一主体使用两个以上的第二紧固件111、以及使用如上所述的器具，这三种方法可以单独使用或结合使用以稳固所述对第一主体100a-b和第二主体151a-b，从而不必使用磨牙或牙齿所载的固定装置。通过消除向牙齿的力传递，可获得许多好处，即产生相对于牙槽或牙齿的影响更好的矫形效果。更好的矫形效果与更大的气道和美学益处相关。而且，由于不牵涉牙齿且不和牙齿接触，消除了许多风险，包括牙根吸收、牙齿倾斜和可能的剪状咬合。尽管最好是不牵涉且不碰触牙齿，但是应当理解，在期望或需要达到特定的临床结果时，以上或以下进一步描述的本发明的实施例不妨碍与牙齿的联接。

图8是可调节对准器之间的距离增加临床上期望的量之后移除了可调节对准器和器具之后的一对第一主体的示意图。在使用的一个实施例中，在一对第一主体100a-b之间的距离增加到临床上期望的距离“D2”之后，拧开第一紧固件110，并且移除可调节对准器150，如果使用器具120a-b的话，也将其移除。在一个实施例中，为了在保持距离“D2”的同时使上颚中缝再生长，将一对第三主体170a-b固定在所述对第一主体100a-b上方。在一个实施例中，每个第三主体170a-b包括多个第五孔195，每个第五孔195在纵向上以与每个第一主体的第二孔102相同的间隔隔开。在一个实施例中，孔195连接所述对第三主体170a-b的对着上颚的一面和顶面并且被配置为接收第五紧固件191贯穿其中。

图9是一对第一主体和一对第三主体相联后的示意图，所述对第三主体170a-b和所述对第一主体的联接是通过将各自的第五紧固件191插入各自的第五孔195，且将各自的第五紧固件拧入所述对第一主体100a-b各自的第二孔102。

图10a-d是包括了第二固定对准器的骨性固定式扩弓器装置的构成部件的示意图。在使用的一个实施例中，为了在第一主体100a-b和第三主体170a-b相联时保持距离“D2”，用到了第二固定对准器196。在一个实施例中，第二固定对准器196包括一个主体，该主体被配置为具有一种形状，该形状在保持/稳定阶段保持距离“D2”，保持/稳定阶段即患者的上颚中缝与骨骼一起重新生长并在不使用本发明的实施例的情况下自行保持距离“D”的阶段。在一个实施例中，第二固定对准器196包括一根金属丝，该金属丝被弯曲成能使其两端166和167分别插入每个第三主体170a-b的第六孔197的形状。在一个实施例中，第二固定对准器196是由不锈钢弹簧金属制成的单件。在一个实施例中，第二固定对准器170a-b由足够坚固以在保持/稳定阶段保持距离“D2”的材料制成。在保持/稳定阶段使用固定对准器196，而不是使用可调节对准器，这意味着器具更光滑，体积更小，从而可以使舌头在该阶段有更大的活动空间。此外，在实现扩张后移除可调节对准器更卫生。然而，在其他实施例中，在实现扩张之后，可调节扩弓器可以留在原处，而无需进行进一步的调节以有效地用作固定对准器。

图11a-b是包含了附加主体的骨性固定式扩弓器装置的示意图。在一些实施例中，患者在上颌扩弓期间，根据患者的年龄、性别、骨密度或期望的临床结果，可能需要以上描述的一些实施例所不能最合适地提供的一定量的稳定性。因此，在一个实施例中，骨性固定式扩弓器配有至少两个附加主体165。在实施例中，主体165包括延伸臂、杆、硬线或其他构造成能为骨性固定式扩弓器提供额外的稳固点而不靠牙齿支撑的结构。在一个实施例中，至少一个主体从每个第一主体100a-b(见图11a)或从每个第二主体151a-b(见图11b)横向延伸。在一个实施例中，每个主体165的一端与第一主体100a-b或第二主体的每个主体165成一体，另一端包括被配置为联接硬腭的附接机制164。在一个实施例中，每个附接机制被配置为接收紧固件163，该紧固件163构造成提供附接机制与硬腭的可释放的联接。在实施例中，紧固件163可以是螺钉、铆钉、销、干涉型机制生物兼容性粘合剂或本领域已知的其他牙科紧固件。主体165的使用提供了附加的联接点，通过这些联接点，力可以分布于更多骨性固定式装置与上颚的附着点。

图12a-c是不一定依靠使用一对第一主体的骨性固定式扩弓器装置的示意图。在一个实施例中，骨性固定式扩弓器包括可调节对准器151或固定对准器106。在一个实施例中，骨性固定式扩弓器包括多个第六紧固件136。每个第六紧固件136的一个底端被配置为插入上颌骨，另一个相对的顶端则被配置为接收和联接固定对准器106或可调节对准器150。在一个实施例中，每个第六紧固件136相对于联接患者硬腭的其他第六紧固件在各自的对准和间隔上由通过固定对准器106形成的孔的间距确定。在一个实施例中，第六紧固件136的顶端最初通过与在固定对准器106中的孔的底部形成的凹部的过盈配合联接固定对准器106，在装配之后，每个第六紧固件从孔延伸并与孔对准。在使用的一个实施例中，固定对准器106和第六紧固件136对准并定位成抵靠上颚，从而使得相等数量的第六紧固件136位于颚中缝的两侧。在使用的一个实施例中，每个紧固件随后被联接至硬腭。在一个实施例中，每个第六紧固件136的底端包括螺纹，这些螺纹穿过固定对准器106中的孔、通过与每个紧固件的顶端的相旋而插入硬腭中。在使用的一个实施例中，在将每个第六紧固件136插入到所需的深度时，通过从固定对准器的孔中的凹槽中移出第六紧固件的顶端，使固定对准器106与第六紧固件136脱开。在使用的一个实施例中，可调节对准器150联接到第六紧固件136。在一个实施例中，附接机制配有或被设置在每个第二主体151a-b中，其尺寸按照和固定对准器106的孔在纵向上的间距一样的纵向间距隔开。被确定为以与第一主体151a-b相同的纵向间隔被纵向间隔开。在一个实施例中，在联接第六紧固件136之前，使用调节机制152将第二主体151a-b间隔开，以使第二主体151a-b中的附接机制具有与固定对准器106的孔相同的横向间隔。在一个实施例中，可调节对准器150中的每个附接机制被配置为当可调节对准器150被放置在第六紧固件136上方时，附接机制保留可调节对准器150。在实施例中，附接机制包括孔、卡扣配合机制、干涉类型机制、粘合剂或前述的组合，其被配置为允许第六紧固件135联接和脱离可调节对准器150。在一个实施例中，附接机制包括每个第二主体151a-b中的孔和一起提供的第七紧固件135，其中第七紧固件包括紧固件，并且第六紧固件136的顶端设置有用于接收第七紧固件135的底端的孔。在一个实施例中，第六紧固件136的顶端和第七紧固件135的底端带有螺纹。在使用的一个实施例中，在将可调节对准器150定位在第六紧固件136上方之后，将第七紧固件135插入可调节对准器的孔中并联接至第六紧固件136。随后，可调节对准器151可用于向对准安装的第六紧固件136产生矫治扩张力，而无需使用以上描述的第一主体100a-b。此外，可以将第六紧固件135插入上颚期望的深度，在一个实施例中，可以进行安装使得第六紧固件135的顶端能够在上颚下方突出特定的距离，在这种情况下，可能不需要如上所述的一个或多个间隔件50来实现可调节对准器150和上颚组织之间期望的安装空间/间隙。尽管图12a-b示出了四个第六紧固件136和第七紧固件135，应当理解，可以实施和使用其他数目的紧固件和附接机制，例如可以根据期望或所需使用六个或更多的第六和第七紧固件，以及各自的六个或更多附接机制，从而分配紧固件所承受的力。

图13是另一种不需要使用第一主体100a-b的骨性固定式扩弓器装置的另一个实施例的示意图。

在另一个实施例中，在不需要使用上面讨论的一对第一主体100a-b的情况下，每个第二主体151a-b包括多个带螺纹的第四孔198，该多个第四孔198被配置为连接第二主体151a-b对着硬腭的底面和顶面。尽管在此讨论了四个螺纹孔198，但是本发明考虑可以在每个第二主体151a-b内构造其他数量的第四孔，以更好地分配力并减小对螺钉和骨骼的应力。在使用的一个实施例中，首先通过将第二紧固件111的底端插入到第四孔198中来将一对第二主体151a-b联接至上颚，然后在插入之后，将第二紧固件111的底端螺纹地拧入硬腭。在将第二紧固件111的底端插入硬腭期间，将其顶端拧入第二主体151a-b中的相应的带螺纹的第四孔198中。在一个实施例中，在将第二紧固件111完全螺旋地拧入上颚之前，可以使用间隔件50在所述对第二主体151a-b和上颚之间产生距离。在一个实施例中，当在没有如上所述的一对第一主体的情况下使用时，所述对第二主体151a-b可联接至或包括器具、臂、杆、硬线或其他构造成为上述骨性固定式扩弓器提供额外稳固点的结构。

对比了现有技术的设备与本发明的各种实施例，包括：

·现有技术的设备：通过磨牙带环联接牙齿并通过4个紧固件联接上颚的扩弓器组件，其中每个紧固件包含单一的一组被配置为拧入上颚的螺纹(即背景部分提到的Moon装置)

·实施例1：一种扩弓器组件，其使用通过一对第一主体100a-b和六个紧固件111联接到上颚的可调节对准器150，其中每个紧固件包括两组螺纹，并且其中一组螺纹拧入所述对第一主体，另一组螺纹拧入上颚(见图2b)。

·实施例2：一种扩弓器组件，其使用由一组两个主体120a-b(见图6b)和一对第一主体100a-b和六个紧固件111联接到上颚的可调节对准器150，其中每个紧固件包括两组螺纹(见图2b)，其中一组螺纹拧入所述对第一主体，而另一组螺纹拧入上颚(见图2b)。

注意到以下峰值骨应力：

·现有技术设备：98MPa

·实施例1：84MPa(与现有技术相比，可减少对紧固件和骨骼的应力)。

·实施例2：50MPa(与现有技术相比，可减少对紧固件和骨骼的应力)。

注意到以下峰值上颌应力：

·现有技术设备：0.479

·实施例1：0.426(与现有技术相比，对颚中缝提供了更均匀的应变)。

·实施例2：0.397(与现有技术和实施例1相比，对颚中缝提供了更均匀的应变)。

图14是第三固定紧固件的示意图。在一个实施例中，第三固定对准器1901包括手术引导件，该手术引导件被配置为将一对第一主体100a-b准确地定位和固定在硬腭上的颚中缝两侧。

在一个实施例中，获得患者口腔内几何形状的铸件，由该铸件制成模具，并且由该模具制成具有第三固定对准器1901形式的器具，该器具的对着上颚的表面具有与患者的上颚、上颌和/或牙列匹配的特征。在另一个实施例中，通过计算机控制的成像装置执行数字扫描(例如，上颌骨和/或对上颌的CBCT扫描)，获得患者上颚、颌骨和/或牙列的图像并储存在计算机内存中，(例如，STL格式文件)。所存储的图像随后可以使用第三方的打印或加工设备来形成第三固定对准器1901，该对准器对着上颚的一面形成了与患者上颚、颌骨和/或牙列的匹配特征。在一个实施例中，固定对准器包括本领域技术人员已知的适合用于口腔的生物兼容性材料。在一个实施例中，第三固定对准器1901包括孔1936，其形成于第三固定对准器1901中以引导第二紧固件111插入硬腭中。在一个实施例中，孔1936沿着形成在第三固定对准器中的外围凹口1937形成，所述第三对准器被配置为接收第一主体100a-b。在使用的一个实施例中，在装到患者的软腭上之后，用第三固定对准器1901将第一主体100a-b和紧固件111引导到颚中缝两侧的位置，使得紧固件111可以旋入硬腭，直到其顶端的螺纹固定在所述对第一主体中。在一个实施例中，可以将第三固定对准器111配合牙列的部分靠着患者的牙列插入，从而使插入紧固件111时第一主体关于上颌骨的移动最小化。在使用的一个实施例中，第三固定对准器1901用于在第一主体100a-b和上颚之间限定空间/间隙。为了获得期望的空间/间隙，第三固定对准器1901可以根据特定的期望的空间/间隙以孔1936周围区域的厚度来制造，例如，空间/间隙约为0.1-0.3mm。第三固定对准器1901可以由相对刚性但易碎的材料制成，例如生物兼容性丙烯酸，树脂或聚碳酸酯。在一个实施例中，第三固定对准器1901设置有一个或多个变薄区域1938，使得固定对准器可通过随后在变薄区域断裂来移除，从而移除紧固件周围和所述对第一主体100a-b下面的对准器的碎片，这样便可以在不移除或拧松紧固件111的情况下移除对准器。

图15a-c是另一种第三固定紧固件的示意图。在一个实施例中，使用上面参考第三对准器1901讨论的技术来制造第三固定对准器2001。在一个实施例中，第三固定对准器2001包括被配置为接收一对第一主体210a-b的对准特征2117，以及多个孔2119，其被配置为接收包括紧固件2116和紧固件2111在内的多个紧固件。在一个实施例中，所述多个孔2119包括被配置为匹配第一固定对准器2106和第一主体2100a-b中的对应孔2115的间隔的孔。在使用的一个实施例中，第一主体2100a-b抵靠着和/或在第三固定对准器2001一侧的特征2117上，第一固定对准器2106抵靠在第三固定对准器2001的相对侧上，并且紧固件2116穿过孔2119插入孔2115中，并插入第一主体中的孔中以将第一主体和第一固定对准器连接在一起，从而形成一个组件，其中第三固定对准器夹在所述对第一主体和所述第一固定对准器之间。在使用的一个实施例中，所述组件随后抵靠着上颚，并且使用多个紧固件2111将组件固定到上颚。在使用的一个实施例中，第三固定对准器2001在被配置为接收特征2117中的第一主体2100a-b的区域中的厚度为T1，其中该厚度T1比所述对第一主体2100a-b的厚度T2厚，并且使得安装于上颚的组件中的第一主体2100a-b的对着上颚的一面与上颚隔开一定距离，该距离取决于第三固定对准器2001的厚度和所述对第一主体的厚度之差，比如大约0.1-0.3mm之间的距离。

在一个实施例中，第三固定对准器2001和第一固定对准器2106包括孔2139，所述孔2139被配置为具有一定尺寸，该尺寸允许多个紧固件2111完全从中接收，并且使得随后所述第二固定对准器2106和所述第三固定对准器2001可以通过移除紧固件2116被移除，同时使所述对第一主体2100a-b通过紧固件2111固定到硬腭上，该配置使得所述对第一主体与上颚间隔开一定距离，并且使得可调节对准器150可以与之联接。在一个实施例中，第三固定对准器2001被配置为固定到患者的牙列，并且夹在第一主体2100a-b和固定对准器2106之间，以便将所述主体抵靠患者口腔中的特定位置。第一主体2100a的厚度和在其中形成的沉孔的作用是使紧固件2111进一步对准，以使得第一主体2100a-b能够精确地安装在颚上，并且紧固件2111能够插入硬腭。

图16a-d是另一种骨性固定式装置的示意图。在一些实施例中，由于上颚成“v”形、狭窄或受限，可能难以将上述某些实施例固定在患者的口中，对于这些形状和其他形状的上颚，与上颚垂直的第二螺纹紧固件111可能会因为有限的平坦表面积而难以固定在适当的位置。

在一个实施例中，骨性固定式装置包括一对第一主体100c-d(见图16b-c)。在一个实施例中(见图16a)，所述对第一主体100c-d中的每个分别包括第二孔102，第二孔102限定相对于限定第一孔101的纵向通道成角度的(而不是平行的)纵向通道。这使所述对第一主体100c-d以与其他先前实施例中所述类似的方式固定到一对第二主体151a-b，但是其中插入所述对第一主体100c-d中的一个的第二孔102的第二螺纹紧固件111的轴将相对于插入所述对第一主体的另一个的第二紧固件的纵向轴线成一定角度。在一个实施例中，延伸部分173可以被提供给所述第一主体100c-d以为第二孔102提供额外的结构支撑。在一个实施例中，具有延伸部分173的所述对第一主体100c-d包括一体的元件。在其他实施例中，第一主体100c-d和延伸部分可以通过各种附接方式联接在一起。还应注意的是，与垂直插入相比，以一定角度插入螺钉可以与骨骼有更多的表面接触。此外，可以将成角度的螺钉设计成以与垂直螺钉不同的方式插入颚中缝中，这可能是理想的。尽管在图16a-c的实施例中，第一主体被配置为沿着不平行于第一主体底面的顶面的延伸部分173与第二主体配合。在其他实施例中，可以省去延伸部分，使得第一主体的顶面和底面基本上是平坦的和/或彼此平行(见图16d)。

在一个实施例中，取决于特定患者的上颚形状和解剖结构，每个主体100c-d中第二孔102的纵向轴线相对于第一孔101的纵向轴线的角度大约在0-90度之间。在其他实施例中，第二孔102的纵向轴线相对于第一孔101的纵向轴线的角度大约在0-60度之间。在一个实施例中，在一对第二主体100c-d中的一个中的第二孔102的纵向轴线相对于第二孔的纵向轴的角度可以与在第二个第一主体100c-d中的角度相同。在一个实施例中，在一对第二主体100c-d中的一个中的第二孔102的纵向轴线相对于第二孔的纵向轴线的角度可以与在第二个第一主体100c-d中的角度不同。

尽管以上讨论和描述的实施例到目前为止已经涉及施加横向力以治疗上颌骨发育不足的装置和方法，但是本发明确定了一个或多个实施例可以用于施加向前的牵引力来治疗上颌骨发育不足。

在以上实施例中，已经确定一对第二主体151a-b或第三主体170a-b可以联接至一对第一主体100a-b，其中在一个实施例中，所述对第三主体170a-b中的孔197被配置为联接至弹簧金属丝196(见图10b)，该弹簧金属丝196用于保持上颌骨颚中缝之间的横向距离。如下面的实施例所示，第二主体和第三主体也可以被配置为包括可以在口腔内联接外部佩戴器具的孔，例如正畸面弓，它可以用来实现上颌骨向前的移动和生长。在一个实施例中，所述器具将一种或多种口外牵引力传递至经口内安装于患者上颌骨的主体，该方式不引起上颌骨向下向前的移动和生长，或等效地仅向前生长或向前和向上结合的移动和生长。

图17a-c是由一对第三主体和联接至所述对主体的外部佩戴器具组成的正畸装置的示意图。在一个实施例中(下面的图17a)，一对第三主体2170a-b经由一对中间的第一主体2100a-b(未示出，因为它们在图17a中位于第三主体210a-b下面)联接至上颚。在一个实施例中，所述对第三主体2170a-b中的每个被配置为与器具2002的每个自由端(表示为2002a-d)配合。在一个实施例中，通过将器具的自由凸性末端插入所述对第三主体的凹孔2197中来实现配合。在实施例中，可以通过紧固件、过盈配合、卡扣配合、滑配合和/或在所述对第三主体2170a-b和器具2002的自由端之间形成的其他可释放的联接来维持配合。在一些实施例中，孔2197使得器具2002能够简单迅速地与所述对第一主体2100a-b联接和移除。在一些实施例中，器具2002由一种或多种不锈钢、陶瓷、钴铬合金或其他足够坚固的材料制成。

在另一个实施例中，一对第二主体2151a-b经由中间的第一主体2100a-b联接至硬腭。在一个实施例中，所述对第二主体2151a-b中的每个被配置为与器具2002的每个自由端配合。在实施例中，可以通过紧固件、过盈配合、卡扣配合、滑动配合或在所述对第二主体2150a-b与器具2002的自由端之间形成的可释放的联接来保持配合。在一个实施例中，通过将器具2002的自由凸形末端插入第二主体中形成的凹孔2197中来实现配合。

图18是联接至外部佩戴器具的一对第一主体的示意图。在一个实施例中，不是将器具2002联接至第二主体2151a-b或第三主体2170a-b，而是经由提供给第一主体或第一主体中的紧固件2198将器具联接至所述对第一主体2100a-b。在一个实施例中，第一主体2100a-b包括类似于上述孔2197的孔。

回到图17a，在一个实施例中，器具2002包括两个第一部分2002a，其被配置为从每个自由端侧向延伸到患者的每颗最后牙(例如，臼齿)之后的形状，延伸超过后牙之后，所述两个第一部分2002a被配置为通过弯曲部分2002b连接至第三部分2002c，其中第三部分2002c被配置为从弯曲部分大致沿患者牙齿的相对外表面延伸到患者口外的形状，而在患者口外，所述两个第三部分2002被配置为以整体或非整体的第四部分2002d的形式或直接地结合在一起。在另一个实施例中，代替在远侧牙齿后面横向延伸，第一部分2002a可以被配置为使它们能塞进现有牙缝的形状。在其他实施例中，对器具2002a的一个或多个部分的形状进行定制以匹配患者的特定几何形状。

图19a-b是其他外部佩戴的正畸矫治器的示意图。在一个实施例中，器具2002包括第五部分2002e。在一个实施例中，所述第五部分在相对于第四部分大体上正交且向上的方向上联接至第四部分2002d并从其中心延伸。在一个实施例中，第五部分2002e刚性地联接第四部分2002d，例如，通过钎焊、焊接或本领域技术人员已知的其他的固定联接机制。在一个实施例中，第五部分2002e被配置为有两个分支，它们从第四部分2002d向上延伸并且在第四部分2002d上方重新结合在一起，两个重新结合的分支形成一个孔并延伸到终端。在一个实施例中，第五部分2002e包括至少一个形式为钩、环(见图19a)、凹陷(见图19b)或其他附接机制的施力点2002n，来自外部佩戴牵引框架或装置的弹力部分或其他外力部分可以联接所述附接机制。在一个实施例中，第五部分2002e被配置为向上延伸，使得在使用时对患者的鼻子产生很少干扰或没有干扰。

图20a-b是外力施加于外部佩戴器具的示意图。如本发明的发明人所确定的，当外部牵引力传递到器具上，并且通过器具传递到安装在上颌骨的一对骨固定器上时，应用向前或向前和向上的力可用于实现仅向前生长，或向前和向上生长，其中这种力不产生或最小程度地产生上颌骨固定器附接点的旋转力矩。本发明确定了当向前或向前和向上的牵引力被施加于与上颌骨硬腭一对主体相联的器具、联接至上颌骨的所述对第一主体2100a＝b的旋转力矩消除或最大限度地减小时，也可以实现上颌骨向上或大体向上的移动和生长。本发明确定了当沿着经过器具上施力点(例如，参见点A，B和/或C)的方向对器具并对联接至上颌骨(例如，硬腭)的一对主体(例如，参见图20a中的第一主体2100a-b)施加口腔外力时，传至所述对主体以及上颌骨的旋转力矩可以最大限度地减小或消除。在一个实施例中，参照一名头朝前的站立的患者，当沿着与水平线成60度角的轴线且经过器具上的施力点“C”和一对第一主体上的施力点“D”向器具施加1588gm的力时，可以使患者的上颌骨骼实现期望的仅向前的生长和移动。取决于患者特定的骨骼几何形状和/或患者上颌骨的特定期望移动或生长的距离，器具上的其他力、角度和其他位置也在本发明的范围内，只要施加于器具的力的方向根据上述实施例和一对主体对齐。例如，如图20b所示，牵引力可以被施加于其他位置2002n上的第五部分2002e，只要施力方向大体上从中间穿过所述对第一主体且经过器具上的施力点。

图2la-b是另一种外部佩戴的正畸矫治器及其使用的示意图。在一个实施例中，器具2002的每个第三部分2002c大体上沿着患者牙齿的相对外表面延伸，并且由口腔内部分2002p和通过可释放接头2002f联接到口腔内部分2002p的口腔内/口腔外部分2002q形成，例如，通过由钩、环、卡扣配合、滑配合、过盈配合和/或于口腔内和口腔/口腔外部分的端部形成的其他类似的互锁件形成的可释放接头联接。在一个实施例中，当在口腔内使用器具2002时，可根据需要或期望(例如，不希望在公共场合佩戴外部器具时)将口内/口外部分通过可释放的接头2002f与口内部分分离开来。虽然图21a-b示出了两侧各有一个接头2002f并通过其联接的器具，应当理解的是，在其他实施例中，器具可包括更多的接头，因此有比所示器具更多的可释放部分。

因此，当成对的第一主体2100a-b、第二主体2151a-b或第三主体2170a-b与正畸矫治器2002同时使用时，除了上颌骨的横向扩张和生长之外，还确定了可以实现患者上颌骨的向前或向前和向上的移动和生长。在使用第三主体2170a-b的一个实施例中，进一步确定了除了可以实现上颌骨的双侧移动和生长之外，还可以实现单侧的移动和生长。还确定的是，第一主体2100a-b、第二主体2151a-b和第三主体2170a-b的使用消除了执行诸如其他装置所需的侵入性外科手术的需要。进一步确定的是，本发明的各方面非常适合患者睡眠时使用外部佩戴的器具，因为它可以构造成仅位于其上并穿过患者正脸解剖结构的形状，这样尽可能地减小对于侧睡的影响。

为了便于理解，已经对前述实施例进行了详细描述，所描述的实施例应被认为是说明性的而不是限制性的。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内进行某些改变和修改。

例如，来自任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合，而不脱离本公开的范围。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对任何实施例进行修改、增加或删减。另外，可以使用除所公开的尺寸和材料以外的其他尺寸和其他材料，只要它们是兼容的并且用在人身上足够坚固。而且，尽管描述的本发明的实施例能在不需要联接牙齿或磨牙带环的情况下使用，但是应当理解，并不排除使用带环，并且如果期望的话，本发明可以改造成与带环一起。此外，尽管描述的本发明的实施例是作为正畸矫治器来治疗口腔正畸病症的，但是它们的用途要大得多，例如作为医疗装置治疗由上颌发育不全引起的非肥胖性阻塞性睡眠呼吸暂停，或与颅颌面外科医师能够执行的其他外科手术配合使用，该手术可以在医疗保险的范围内，而不仅仅是牙科保险。

Claims (11)

1.上颌扩弓器，包括：

(i)第一主体(100a-b或2100a-b)，其具有第一孔(101)和第二孔(102)，

(ii)第一紧固件(110)，其被配置为可螺纹拧入第二孔，

(iii)第二紧固件(111)，其被配置为拧入硬腭并被配置为插入第一孔，

(iv)可调节对准器(150)，其包括：

(a)第二主体(151a-b或2151a-b)，其具有被配置为接收第一紧固件的第四孔(198)，

(b)调节机构(152或172)，其被配置为引起第二主体相向或反向移动。

2.如权利要求1所述的上颌扩弓器，其进一步包括固定对准器(106)，所述固定对准器具有被配置为接收第一紧固件的第三孔(199)。

3.如权利要求1或2所述的上颌扩弓器，其中：

所述第一主体中的每个包括3个所述第一孔和2个所述第二孔，

所述第二主体中的每个包括2个所述第四孔。

4.如权利要求2所述的上颌扩弓器，其中所述每个固定对准器包括4个所述第三孔。

5.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中所述调节机构被配置为相对于所述第二主体旋转以引起所述第二主体相向或反向移动。

6.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中所述第一孔是反沉孔以接收所述第二紧固件的上端。

7.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中：

所述第二紧固件的上端是带螺纹的，

所述第一孔是螺纹孔以接收所述第二紧固件的带螺纹的上端。

8.如权利要求2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其进一步包括第二固定对准器(2001)，其包括被配置为接收所述第一主体的对准特征(2117)。

9.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中所述调节机构包括可伸缩的扩张螺丝(172)。

10.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中所述第一主体中的每个包括孔(2197)用以接收器具(2002)的自由端，或

所述第二主体中的每个包括孔(2197)用以接收器具(2002)的自由端。

11.如权利要求1、2、4中任一项所述的上颌扩弓器，其中所述调节机构是仅在一端具有螺纹的扩张螺丝(162)。

Images