CN112006790A - 牙科用振动装置及牙齿矫正方法 - Google Patents

牙科用振动装置及牙齿矫正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种牙科用振动装置及牙齿矫正方法，其中该牙科用振动装置包括一支撑件与一振动传递件。支撑件适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，支撑件包含一框架与一弹性层。框架配置以维持一内腔的形状，其中内腔具有形成在该支撑件的一第一侧上的第一开口与形成在该支撑件的一第二侧上的一第二开口，第一侧相反于第二侧，且第一开口的尺寸大于第二开口的尺。弹性层包覆框架的多个面。振动传递件配置以连接一振动源，并具有一连接端与一插入端，其中连接端用于连接振动源，插入端配置以插入至支撑件的内腔中，用于传递由振动源所产生的振动能至患者的上下牙齿。

Description

牙科用振动装置及牙齿矫正方法
技术领域
本发明涉及牙科用振动装置和牙齿矫正方法，特别是涉及一种包含支撑件和震动传递件的振动装置。
背景技术
现有技术中使用的装置将振动能量从口腔外源传递到患者口腔中的牙齿。例如，可以将一个带有振动源的U形咬合板放在患者的口腔中，然后患者将咬合板咬住，得以免手持装备，每日使用20分钟。
现有技术的振动装置在可能变化的频率和幅度范围内操作，声称增强了矫正中牙齿的运动、增加了矫正器(aligner)的贴合性以及增强了牙齿周围的骨骼重塑(boneremodeling)。如此概念为，动态负载或循环力会比静态力产生更强大的骨骼重塑，并且牙齿运动是通过重塑周围的牙槽骨来完成的。在骨骼重塑中，骨骼形成的步骤是骨骼重塑的限制因素，而循环力(cyclic force)可以加速骨骼形成。
在另一示例中，棒状的振动装置可以通过被夹在上下齿之间而保持在适当位置。振动棒可以移动到不同位置以接触指定的牙齿。可以对此装置进行编程(be programmed)，以指示使用者将振动棒移动到特定的牙齿，以将聚焦的能量传递到那些牙齿。
需要患者持续咬住振动装置的咬合板，其问题在于咬合力不稳定并且会导致肌肉疲劳。振动棒声称仅使用重力来固定装置，可通过改变振动棒的位置和齿接触的位置，来调整传递到两侧颚的力。实际传递的力还取决于患者紧咬住棒的力度。如何提供一种更好的牙科用振动装置，是一重要课题。
发明内容
本发明的一实施例提供一种牙科用振动装置，包括一支撑件与一振动传递件。支撑件适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，支撑件包含一框架与一弹性层。框架配置以维持一内腔的形状，其中内腔具有形成在该支撑件的一第一侧上的第一开口与形成在该支撑件的一第二侧上的一第二开口，第一侧相反于第二侧，且第一开口的尺寸大于第二开口的尺。弹性层包覆框架的多个面。振动传递件配置以连接一振动源，并具有一连接端与一插入端，其中连接端用于连接振动源，插入端配置以插入至支撑件的内腔中，用于传递由振动源所产生的振动能至患者的上下牙齿。
在一实施例中，前述内腔具有渐缩结构。
在一实施例中，前述振动传递件的插入端具有与支撑件的内腔的形状匹配的形状。
在一实施例中，前述插入端具有凸部，凸部配置以适于支撑件的一凹部，使振动传递件能够保持在支撑件中。
在一实施例中，前述连接端具有一穿槽，穿槽用以连接振动源。
在一实施例中，前述支撑件的框架包含金属材质。
在一实施例中，前述支撑件的弹性层包含硅氧树脂材质。
在一实施例中，前述支撑件还包含一枢接机构，枢接机构配置以允许支撑件在一打开状态和一闭合状态之间切换。
在一实施例中，前述当振动传递件插入至支撑件的内腔中且支撑件从打开状态切换至闭合状态时，振动传递件与支撑件卡合。
在一实施例中，前述插入端具有形成在其上的至少一凸出接触件，凸出接触件配置以接触暴露在支撑件的内腔上的至少一凹槽。
在一实施例中，前述插入端还具有多个设置在插入端的上表面和下表面的凸出接触件，支撑件更具有形成在弹性层的上部和下部的多个凹槽，且此些凹槽暴露在支撑件的内腔，其中每该凸出接触件对应于每该凹槽，并被容纳在凹槽中。
本发明的另一实施例提供一种牙齿矫正方法，包括在口腔两侧的上下齿之间安装一对振动装置；交替启动对应口腔两侧的振动源，并在其间保持一段休息时间。
在一实施例中，前述牙齿矫正方法还包括每个牙科用振动装置安装在口腔的一侧的上下的第一大臼齿和第二小臼齿之间。
在一实施例中，前述用于每个牙科用振动装置的振动传递件的连接端延伸至口腔的外部，以与相应的振动源连接。
本发明的实施例提供一种牙科用振动装置，包括一支撑件与一振动传递件。支撑件适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，支撑件包含一近心端、一远心端、一顶表面与一底表面。顶表面配置以与上牙齿接触，底表面配置以与下牙齿接触，且顶表面和底表面以一定角度设置，顶表面和底表面之间的垂直距离从支撑件的近心端到远心端逐渐减小。振动传递件具有一口腔外端与一口腔内端，并配置以在口腔外端连接至一振动源且在口腔内端连接至支撑件，以将由振动源所产生的振动能传递至支撑件与支撑件所接触的患者的上下牙齿。
在一实施例中，前述口腔内端具有与支撑件匹配的渐缩结构。
在一实施例中，前述支撑件与振动传递件一体成形。
附图说明
图1为本发明一实施例的牙科用振动装置的示意图；
图2为图1中的牙科用振动装置的爆炸示意图；
图3为本发明另一实施例的包含前述图1的一对牙科用对振动装置100的牙科用振动装置(或设备)V100的示意图；
图4为两个牙科用振动装置100安装在牙弓DA示意图；
图5为本发明另一实施例的牙科用振动装置并处于打开状态的示意图；
图6为图5的牙科用振动装置处于闭合状态的示意图。
符号说明
100、V100、200：牙科用振动装置(设备)
10：振动源
10A、10B：振动源
20：支撑件
201：近心端
202：远心端
21：弹性层
211：上部
212：下部
22：框架
30：振动传递件
31：连接端(或称口腔外端)
32：插入端(或称口腔内端)
321；上表面
322：下表面
CV：内腔
D：凹部
DA：牙弓
D1、D2：方向
G：枢接机构
H：穿槽
MC：凸出接触件
MF：第一磨牙(或第一大臼齿)
OP1、OP2：第一、第二开口
P：凸部
PS：第二前磨牙(或第二小臼齿)
R：凹槽
S1：第一侧(或近心端)
S2：第二侧(或远心端)
W1、W2：侧壁
W3：抵接壁(或顶表面、底表面)
具体实施方式
有关本发明的装置、设备、方法适用的其他范围将于接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是，下列的详述以及具体的实施例，当提出有关承载组件的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本发明的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)，具有与此篇揭露所属的一般技术者所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
请参阅图1，其表示本发明一实施例的牙科用振动装置100的示意图，振动装置100例如可安装在患者的口腔的两侧的上下齿之间。振动能(Vibration energy)可由振动装置100传递至牙齿和牙槽骨，且振动能可被配置为模拟在咀嚼期间遵循规则的咀嚼模式所产生的振动效果，并且患者可以将振动装置100保持在适当的位置而不需持续咬住的动作。以下将详细说明振动装置100的结构。
请一并参阅图1～图2，其中图2是图1中振动装置100的爆炸示意图。振动装置100包括一振动源10、一支撑件20与一振动传递件30。振动传递件30用以传递振动能量，其连接振动源10和支撑件20，因此，由振动源10所产生的振动能量可以经由振动传递件30传递至支撑件20。在一些实施例中，振动装置100包括支撑件20和振动传递件30，而振动源10则属于外部设备、装置，其连接到振动传递件30并提供振动能量。
振动源10可以是具有电源的振动器，或者电源可以容纳在单独的控制器中。在一些实施例中，单独的控制器通过有线或无线方式连接到振动源10，以向振动源10提供控制信号和/或功率。
前述支撑件20适于装配在口腔一侧的上下牙齿之间的空间中，并且具有近心端(mesial end)201和远心端(distal end)202。支撑件20具有覆盖支撑件20表面的一弹性层21，其用以予牙齿接触。支撑件20包含一上部211和一下部212，分别对应上齿和下齿。每个部(211、212)具有U形或C形结构，使得牙齿可以稳定地抵接在其上。具体而言，每个部(211、212)具有两个相对的侧壁W1，W2和一抵接壁W3。抵接壁W3连接至侧壁W1，W2，并用以允许牙齿与其接触。上部211的抵接壁W3(或称顶表面)用以接触上齿，而下部212的抵接壁W3(或称底表面)用以接触下齿。侧壁W1，W2配置以保持牙齿，使得支撑件20可向牙齿提供稳定的支撑。在一些实施例中，前述弹性层21是柔软且可挠的，并包含硅氧树脂(siliconematerial)材质，以适合口腔内使用。
前述支撑件20还包含被弹性层21覆盖或包覆的一框架22，该框架22用以维持支撑件20所具有的一渐缩形状(或梯形形状)的内腔CV。顶表面W3和底表面W3以一定角度设置，使得顶表面W3和底表面W3之间的垂直距离从支撑件20的近心端201到远心端202逐渐减小。在一些实施例中，框架22包含适合口腔应用的金属材料，例如不锈钢(stainless steel)或钛合金(titanium alloy)。在其他实施例中，框架22包含适合于口腔应用的硬质塑料(stiff plastic material)材料。前述空腔CV具有形成在支撑件20的第一侧(或称近心端)S1的较宽的第一开口OP1，与形成在支撑件20的第二侧(或称远心端)S2的较窄的第二开口OP2，且第一侧S1与第二侧S2相对。在本实施例中，第一开口OP1和第二开口OP2沿着支撑件20的长轴方向布置，且第一开口OP1的尺寸大于第二开口OP2的尺寸。支撑件20被设计成在下颚于放松状态打开时装配在上齿和下齿之间，且较窄的端部S2指向远心端位置。当支撑件20被放置在口腔中时，其用以作为保持下颚张开的支柱，如此可允许患者在保持张口的姿势时颌骨肌肉可以休息。
继续参阅图1～图2，前述振动传递件30具有一连接端31(或称口腔外端)和渐缩的一插入端(或称口腔内端)32。振动传递件30的连接端31具有大至圆形的结构，并具有一穿槽H，用于连接振动源10。连接端部31延伸至口腔的外部以与振动源10连接。振动源10装配在连接端的穿槽H中。插入端32被设计成与支撑件20的内腔CV的形状相匹配的形状(例如渐缩或梯形形状)，并用以插入至内腔CV中，以便传递由振动源10产生的振动能量至患者的上下牙齿。前述插入端32具有设置在插入端32的上表面321和下表面322两者上的凸部P，凸部P用以与形成在支撑件20的上部211的下侧和下部212的上侧的凹部D配合，从而使振动传递件30稳定地保持在支撑件20中。在一些实施例中，凸部P可配置在至少一个表面上(上表面321或下表面322)，并合适地对应于一凹部D。
利用前述振动装置100，向牙齿和牙槽骨提供的机械力模式，类似于遵循常规咀嚼模式的咀嚼动作所产生的振动效果，这可为患者提供更好的振动效果，以刺激骨骼重塑并促进牙齿矫正期间的牙齿运动。在一些实施例中，支撑件20和振动传递件30可为一体成形(integrally formed)。
图3显示了根据本发明另一实施例的牙科用振动装置(或设备)V100。前述振动装置V100可作为一振动组件，包括一对前述振动装置100。两个振动装置100被设计成分别安装在口腔两侧的上齿和下齿之间。振动源10可以具有两个分开的振动源10A和10B。每个单独的振动源10A或10B是独立的，并且连接到振动传递件30，以向每个支撑件20提供振动力。在一些实施例中，单独的振动源10A和10B可通过一连接件连接，使得振动源10可作为一振动源组件，并且每个单独的振动源10A或10B具有独立的控制电路。
在一些实施例中，两个振动装置100交替地振动。举例而言，设定七一既定时间例如七秒钟，作为单独振动源10A和10B的周期。首先，启动一振动源10A或10B以对口腔一侧的振动传递件30传递振动力至支撑件20达四秒钟，之后休息(停止)三秒钟。随后，启动另一振动源，以经由在口腔另一侧上的振动传递件30向另一个支撑件20传递振动力达四秒钟，随后再三秒钟的休息(停止)时间。通过如此工作配置，在工作时段之间保留休息时间，依次启动了口腔两侧的单独振动源。上述交替地启动振动装置100的既定设置时间，可以设置为其他时间，举例而言，例如五秒钟或九秒钟为一个时间段，并不限于此。
图4显示了两个牙科用振动装置100安装在一牙弓DA的位置的示意图。当使用振动装置100时，支撑件20被安装在口腔一侧的上、下第一磨牙(或称第一大臼齿，first molar)MF与第二前磨牙(或称第二小臼齿，second premolar)PS之间(未绘示下牙弓(包含下第一磨牙和下第二前磨牙))。当在口腔(或牙齿)的一侧(第一侧)上启动振动装置100时，振动力沿方向D1施加在牙弓DA的第一侧并传递到牙弓DA的另一侧(第二侧)。在既定时间之后，在口腔第一侧上的振动停止，并且另一个振动装置100被启动以在口腔第二侧上振动。施加在第二侧的振动力沿着牙弓DA方向D2传递到口腔的第一侧。
在此交替振动的情况下，所有牙齿都从口腔两侧的两个振动源10接收振动力，这可以增强牙齿上的振动力，从而在牙齿矫正期间刺激牙槽骨重塑并加速牙齿运动，例如在戴牙套或是其他随后的牙齿矫正设备。
图5显示了根据本发明另一实施例的牙科用振动装置200。振动装置200和振动装置100(图1～图2)之间的主要不同在于，振动装置200还包括一与金属框架22一起的枢接机构G，以及设置在振动传递件30的插入端32上的多个凸出接触件MC，这些凸出接触件MC与支撑件20的多个凹槽R对应，并被容纳在其中。
在本实施例中，支撑件20的上部211和下部212经由前述枢接机构G而枢转地连接，使得支撑件20能够在一打开状态和一闭合状态之间切换(如图5所示的双箭头)。当支撑件20处于打开状态时，由于在打开状态下存在更大的组装空间，因此允许振动传递件30容易地插入支撑件20的内腔CV中。而当支撑件20闭合时(如图6，处于闭合状态)，振动传递件30与支撑件20卡合，从而使支撑件20和振动传递件30稳定地组装。
值得注意的是，在插入端32的上表面321和下表面322上均设置有凸出接触件MC，凸出接触件MC被配置为，与形成在支撑部件20两个部(上部211、下部212)的对应的凹槽R(暴露于支撑部件20的内腔CV)接触。通过凸出接触件MC和凹槽R，振动传递部件30与支撑部件20可以更好地定位。
当振动传递件30振动时，凸出接触件MC接触、或撞击暴露的凹槽R。每次撞击都会产生振动力，此振动力会传递至与支撑部件20接触的牙齿(和牙槽骨)上。通过这种方式，传递到牙齿的振动力可以更好地模拟咀嚼或咀嚼过程中产生的接触力。在一实施例中，凸出接触件MC、凹槽R具金属材质，当振动传递件30振动时，金属的凸出接触件MC接触、撞击金属的的凹槽R，可有效传达振动力。在另一些实施例中，凸出接触件MC容纳于凹槽R内并会与金属的框架22接触。
在本实施例中，在插入端32的两侧(表面321、322)上布置有两排(沿着振动传递件30的长轴方向)凸出接触件MC，分别对应于两排多个各别独立凹槽R。在一些实施例中，不同的数量之凸出接触件MC和凹槽R(例如，凸出接触件MC和凹槽R的至少一对即具备，或者两对或更多个对)，也具有增强的放置和能量传递的效果。
根据前述实施例，本发明亦提供了一种牙齿矫正方法，此方法包括：在上下牙齿之间安装一对振动装置，此对振动装置分别设置在口腔的各一侧上；并交替地启动对应口腔两侧的各别振动源，并在其间保持一段休息时间。每个振动装置的支撑件被安装在口腔一侧上的上下第一磨牙与第二前磨牙之间的空间中。每个振动装置的振动传递件的连接端延伸到口腔的外部，以与相应的振动源连接。
应当注意的是，各种实施例的特征可以被组合和使用，只要它们不违反或冲突本发明的范围精神与范围。
综上所述，本发明的实施例提供一种牙科用振动装置，包括一支撑件与一振动传递件。支撑件适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，支撑件包含一框架与一弹性层。框架配置以维持一内腔的形状，其中内腔具有形成在该支撑件的一第一侧上的第一开口与形成在该支撑件的一第二侧上的一第二开口，第一侧相反于第二侧，且第一开口的尺寸大于第二开口的尺。弹性层包覆框架的多个面。振动传递件配置以连接一振动源，并具有一连接端与一插入端，其中连接端用于连接振动源，插入端配置以插入至支撑件的内腔中，用于传递由振动源所产生的振动能至患者的上下牙齿，而使用期间，患者无需持续地施力咬住装置。
本发明的实施例提供一种牙齿矫正方法，包括在口腔两侧的上下齿之间安装一对振动装置；交替启动对应口腔两侧的振动源，并在其间保持一段休息时间。
本发明的实施例提供一种牙科用振动装置，包括一支撑件与一振动传递件。支撑件适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，支撑件包含一近心端、一远心端、一顶表面与一底表面。顶表面配置以与上牙齿接触，底表面配置以与下牙齿接触，且顶表面和底表面以一定角度设置，顶表面和底表面之间的垂直距离从支撑件的近心端到远心端逐渐减小。振动传递件具有一口腔外端与一口腔内端，并配置以在口腔外端连接至一振动源且在口腔内端连接至支撑件，以将由振动源所产生的振动能传递至支撑件与支撑件所接触的患者的上下牙齿。
本发明实施例至少具有以下其中一个优点或功效。通过前述振动装置，振动能量可以有效地传递到患者的牙齿，以在牙齿矫正期间增强对牙齿的活动、移动，而无需患者要持续地施力咬合。使用交替振动的方法，以可模拟咀嚼或自然咀嚼的施力模式，以促进牙齿矫正的方式，将来自口腔两侧两个振动源的机械刺激方式应用于牙齿，大幅提升矫正效果。
在本说明书以及申请专利范围中的序数，例如「第一」、「第二」等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
上述的实施例以足够的细节叙述使所属技术领域的具有通常知识者能通过上述的描述实施本发明所揭露的装置，以及必须了解的是，在不脱离本发明的精神以及范围内，可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (17)

1.一种牙科用振动装置，其特征在于，包括：
支撑件，适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，该支撑件包含：
框架，配置以维持一内腔的形状，其中该内腔具有形成在该支撑件的第一侧上的第一开口与形成在该支撑件的第二侧上的第二开口，该第一侧相反于该第二侧，且该第一开口的尺寸大于该第二开口的尺寸；以及
弹性层，包覆该框架的多个面；以及
振动传递件，配置以连接一振动源，并具有连接端与插入端，其中该连接端用于连接该振动源，且该插入端配置以插入至该支撑件的该内腔中，以传递由该振动源所产生的振动能至患者的上下牙齿。
2.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该内腔具有渐缩结构。
3.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该振动传递件的该插入端具有与该支撑件的该内腔的形状匹配的形状。
4.如权利要求3所述的牙科用振动装置，其中该插入端具有凸部，该凸部配置以适于该支撑件的凹部，使该振动传递件能够保持在该支撑件中。
5.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该连接端具有穿槽，该穿槽用以连接该振动源。
6.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该支撑件的该框架包含金属材质。
7.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该支撑件的该弹性层包含硅氧树脂材质。
8.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该支撑件还包含枢接机构，该枢接机构配置以允许该支撑件在打开状态和闭合状态之间切换。
9.如权利要求8所述的牙科用振动装置，其中当该振动传递件插入至该支撑件的该内腔中且该支撑件从该打开状态切换至该闭合状态时，该振动传递件与该支撑件卡合。
10.如权利要求1所述的牙科用振动装置，其中该插入端具有形成在其上的至少一凸出接触件，该凸出接触件配置以接触暴露在该支撑件的该内腔上的至少一凹槽。
11.如权利要求10所述的牙科用振动装置，其中该插入端还具有多个设置在该插入端的上表面和下表面的凸出接触件；
该支撑件还具有形成在该弹性层的上部和下部的多个凹槽，且该些凹槽暴露在该支撑件的内腔；以及
其中每个该凸出接触件对应于每个该凹槽，并被容纳在每个该凹槽中。
12.一种牙齿矫正方法，包括：
安装如权利要求1所述的一对牙科用振动装置至口腔的两侧的上下牙齿之间；以及
交替启动对应口腔两侧的该些振动源，并在其间保持一段休息时间。
13.如权利要求12所述的牙齿矫正方法，其中每个牙科用振动装置安装在口腔的一侧的上下的第一大臼齿和第二小臼齿之间。
14.如权利要求12所述的牙齿矫正方法，其中用于每个该牙科用振动装置的该振动传递件的该连接端延伸至口腔的外部，以与相应的该振动源连接。
15.一种牙科用振动装置，其特征在于，包括：
支撑件，适于设置在口腔的一侧的上下牙齿之间的空间中，该支撑件包含：
近心端；
远心端；
顶表面，配置以与上牙齿接触；以及
底表面，配置以与下牙齿接触，且该顶表面和该底表面以一定角度设置，该顶表面和该底表面之间的垂直距离从该支撑件的该近心端到该远心端逐渐减小；以及
振动传递件，具有口腔外端与口腔内端，并配置以在该口腔外端连接至一振动源且在该口腔内端连接至该支撑件，以将由该振动源所产生的振动能传递至该支撑件与该支撑件所接触的患者的上下牙齿。
16.如权利要求15所述的牙科用振动装置，其中该口腔内端具有与该支撑件匹配的渐缩结构。
17.如权利要求15所述的牙科用振动装置，其中该支撑件与该振动传递件一体成形。
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