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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung der Fehlstellung von Zähnen beim Menschen, umfassend eine Mehrzahl von jeweils auf der Zahnoberfläche befestigten Brackets, mit jeweils einer Bracketbasis, die wenigstens zwei beabstandet angeordnete Bauteile, nachfolgend Bracketflügel genannt, aufweist, welche zusammen mit der Bracketbasis einen Slot zur Aufnahme wenigstens eines Bogens begrenzen, wobei der metallische Bogen durch eine Befestigungseinrichtung, wie Ligatur oder Verschlusselement, im Slot gesichert wird.
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Die vorgenannten Vorrichtungen sind in der Kieferorthopädie allgemein bekannt, wobei die Befestigung des Bogens jeweils innerhalb eines Slots eines Brackets entweder mit sogenannten Ligaturen, welche den Bogen zumindest teilweise umschlingen, oder in sogenannten selbstligierenden Brackets durch zusätzliche am Bracket vorhandene Einrichtung zur Befestigung des Bogens im Slot geschieht. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 056 168 B4 bekannt, bei der ein in einem Slot angeordneter Bogen mittels einer Klammer im Slot fixiert werden kann.
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Derüber hinaus ist aus der
DE 29 19 640 C2 eine Spann- und Haltevorrichtung für kieferorthopädische Zwecke bekannt, in der ein als schwenkbarer Drehriegel ausgebildetes Verschlusselement offenbart ist.
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Unabhängig von der Art der Befestigung des Bogens am Bracket ergibt sich während der kieferorthopädischen Korrektur von Zahnfehlstellungen einerseits eine Bewegung des Bogens innerhalb des Brackets bzw. besser gesagt innerhalb des Slots und andererseits entstehen bei Kontakt des Bogens mit den Brackets insbesondere mit den Zahnbewegung in die gewünschte Richtung gebremst werden, sondern im Extremfall führt dies auch zum Ablösen von Brackets von den Zahnoberflächen.
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Konkret ist im Zusammenhang mit der Relativbewegung zwischen Bogen und Bracket bei einem Verkanten des Drahtbogens bzw. der Zahnkippung das sogenannte „Binding” zu befürchten, bei dem der Draht mit großen Kräften an den Eckbereichen der Bracketflügel angepresst wird, wodurch große, die Gleitbewegung behindernde Kräfte entstehen.
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Darüber hinaus ist auch eine Einkerbung des Drahtbogens im Kantenbereich der Brackets – das sogenannte „Notching” – zu beobachten, bei dem es aufgrund der Einkerbung zumindest zeitweise zu einem Formschluss zwischen dem Drahtbogen und dem Bracketflügel kommen kann, welches die Gleitbewegung des Drahtbogens im Bracket verhindert.
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Zwar sind aus der
US 4 877 398 A Brackets bekannt, bei denen die Bracketflügel abgerundete Eckbereiche aufweisen, jedoch entstehen auch in diesen Brackets in Abhängigkeit von der Stellung des Drahtbogens im Slot immer noch hohe Reibungskräfte, die die Gleitbewegung des Drahtbogens und damit die Zahnregulierung behindern.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein Bracket zu entwickeln, bei dem sich der Drahtbogen im Slot möglichst reibungsarm bewegen kann.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach wenigstens einer der der Begrenzung des Slots dienenden Teile zumindest teilweise drehbar ausgebildet ist.
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Das erfindungsgemäße Bracket hat den wesentlichen Vorteil, dass aufgrund der zumindest teilweisen Drehbarkeit wenigstens eines der den Slot begrenzenden Teile (Bracketbasis, Bracketflügel, Befestigungseinrichtung) zwischen diesem und einem anliegenden Drahtbogen während der Gleitbewegung des Drahtbogens im Slot die Reibung minimiert wird. Auch bei einem Verkanten des Drahtbogens bzw. der Zahnkippung können so keine die Gleitbewegung behindernden Kräfte entstehen, weil das „Binding” und „Notching” des Drahtbogens verhindert wird.
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Letztlich wird durch diese Art der reibungsarmen Bewegung des Drahtbogens im Bracket die Zahnregulierung beschleunigt.
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Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Bracket so aufgebaut sein, dass mindestens die Bracketbasis und/oder der Bracketflügel und/oder das Verschlusselement zum Slot weisend zum Teil drehbar ausgebildet sind, wobei dies bedeutet, dass die vorgenannten Teile insgesamt oder auch jeweils nur teilweise drehbar ausgebildet sein können.
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Auch ist es jedoch möglich, dass wenigstens die Bracketbasis und/oder der Bracketflügel und/oder das Verschlusselement zum Slot weisend innerhalb eines Winkelbereiches wenigstens teilweise drehbar sind. Insbesondere, wenn die Zahnfehlstellungen weniger gravierend sind und damit auch die Relativbewegung des Drahtbogens zum Bracket relativ gering ist, könnte mit einer derartigen Vorrichtung, bei der wenigstens eines der den Slot begrenzenden Teile lediglich im Bereich eines Winkelbereiches schwenkbar ist, ein ausreichender, reibungsarmer Bewegungsspielraum für den Drahtbogen im Slot vorhanden sein.
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Bracketflügel aus einem zentralen, fest mit einer Bracketbasis verbundenen, im Querschnitt kreisförmigen Zentralbauteil und einer darauf drehbeweglich angeordneten Hülse gebildet ist. Hierbei kann auf vorteilhafte Weise das Zentralbauteil stoffschlüssig mit der Bracketbasis verbunden sein, während die Hülse lediglich drehbeweglich darauf angeordnet ist. Diese Ausführungsform weist herstellungstechnische sowie lagerungstechnische Vorteile auf.
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Auf vorteilhafte Weise kann bei der vorgenannten Lösung beispielsweise zwischen dem Zentralbauteil und der Hülse ein Kugellager angeordnet sein.
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Zur Befestigung von Ligaturen an einem Kopfbereich des Bracketflügels kann dieser bei einer weiteren Ausführungsform mit einem größeren Durchmesser versehen sein.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in die Bracketbasis und/oder das Verschlusselement zusätzlich drehbare Rollen integriert, die zum Slot weisend teilweise aus der Kontur herausragen und als Anlage für den Drahtbogen dienen.
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Diese Ausführungsform ermöglicht eine erhebliche weitere Reduzierung der Reibungskräfte zwischen dem sich bewegenden Drahtbogen und dem Bracket, auch dann, wenn der Drahtbogen sich an die Bracketbasis bzw. an das Verschlusselement anlegt. In diesem Zusammenhang ist als besonders vorteilhaft anzusehen, dass gegebenenfalls diese Ausführungsform mit einer Ausführungsform gemäß Anspruch 4 kombiniert wird, so dass unabhängig von der Stellung des Drahtbogens innerhalb des Slots in jedem Fall bei Kontakt des Drahtbogens mit einem der den Slot begrenzenden Teile immer durch diese drehbaren Teile die Reibung minimiert werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform besteht auch darin, dass die Bracketflügel insgesamt zumindest teilweise drehbar in der Bracketbasis befestigt sind, wodurch auf einfache Weise zugleich eine Führung des sich drehenden Bracketflügel gewährleistet ist.
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Letztlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass wenigstens an der Bracketbasis und/oder dem Bracketflügel und/oder dem Verschlusselement zum Slot weisend mindestens ein drehbares Teil angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform wäre es also denkbar, dass beispielsweise an ein oder zwei Stellen im Slot gegenüberliegend an der Bracketbasis wie auch im Bracketflügel und im Verschlusselement jeweils zueinanderweisend drehbare Teile angeordnet sind, in denen ein Bogen reibungsarm geführt werden kann.
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Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung alle Arten von Brackets – unabhängig davon, wie der Bogen innerhalb des Slots gehalten wird – umfasst, sofern wenigstens ein slotbegrenzendes Teil mindestens teilweise drehbar ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
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1 schematische Darstellung einer beispielhaften Zahnfehlstellung einschließlich einer Vorrichtung zur Behandlung der Fehlstellung von Zähnen,
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2 eine Darstellung der beseitigten Zahnfehlstellung gemäß 1 einschließlich der zugehörigen Vorrichtung zur Behandlung der Fehlstellung von Zähnen,
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3 schematische Darstellung eines auf einen Zahn aufgeklebten Brackets,
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4 eine Seitenansicht gemäß Ansichtspfeil IV in 3,
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5 bis 7 Darstellungen eines Brackets mit im Slot angeordnetem Drahtbogen in verschiedenen Stellungen nach dem Stand der Technik,
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8 und 9 schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Brackets mit darin angeordnetem Drahtbogen,
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10 bis 12 Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Brackets mit teilweise drehbaren Bracketflügeln,
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13 eine weitere Ausführungsform eines Brackets mit im Verschlusselement angeordneten Rollen und
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14 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit in der Bracketbasis angeordneten Rollen und
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15 und 16 letzte Ausführungsformen der Erfindung mit Brackets und einer Ligatur.
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In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Behandlung der Fehlstellung vor Zähnen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Eine derartige Vorrichtung 10 wird – wie in den 1 und 2 dargestellt – grundsätzlich aus einer Vielzahl von Brackets 11 gebildet, die mit ihrer Unterseite 12 beispielsweise auf die Vorderflächen 13 von Zähnen 14 aufgeklebt werden (s. 3 und 4). Die zur Beseitigung der Fehlstellung der Zähne notwendigen Kräfte werden über einen Drahtbogen 15, welcher im Bracket 11 gehalten ist, in die Zahnformation eingeleitet.
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Im Einzelnen ist der prinzipielle Aufbau eines selbstligierenden Brackets 11 in den 3 und 4 schematisch dargestellt. Man erkennt in der Draufsicht gemäß 3 ein auf einer Zahnoberfläche 13 eines Zahnes 14 angeordnetes Bracket 11, während die 4 eine Seitenansicht gemäß Ansichtspfeil IV in 3 darstellt. Gemäß den 3 und 4 wird ein Bracket 11 aus einer Bracketbasis 16, im vorliegenden Fall mit vier Bracketflügeln 17 sowie einem Verschlusselement 18 gebildet. Der Bereich zwischen der Bracketbasis 16, den Bracketflügeln 17 und dem Verschlusselement 18 wird als Slot 19 bezeichnet und dient auf in 1 und 2 dargestellte Weise zur Aufnahme und Befestigung des Drahtbogens 15.
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Einerseits ist es wichtig, dass der Drahtbogen 15 während der lange andauernden Zeit der Zahnkorrektur zuverlässig innerhalb des Slots 19 gehalten wird, wobei es andererseits zu großen Nachteilen kommen kann, wenn bei einer sogenannten Zahnkippung oder einer Schrägstellung des Drahtbogens 15 im Slot 19 große Reibungskräfte zwischen dem Drahtbogen 15 und den den Slot 19 begrenzenden Teilen die Relativbewegung des Drahtbogens 15 im Slot 19 behindern.
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So sind in den 5, 6 und 7 verschiedene grundsätzlich denkbare Stellungen des Drahtbogens 15 am Bracket 11 nach dem Stand der Technik schematisch dargestellt. Während gemäß 5 keine größere Behinderung der Relativbewegung von Drahtbogen 15 und Bracket 11 zu befürchten ist, zeigt die 6 den Fall der Zahnkippung, wobei es dann im Bereich der durch Pfeile 20 gekennzeichneten Anlagebereiche zwischen dem Drahtbogen 15 und den Bracketflügeln 17 zu einer starken Anpressung und zu hohen Reibungskräften (Binding) bei einer Relativbewegung des Drahtbogens 15 kommt, die die Gleitbewegungen des Drahtbogens 15 behindern.
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In der 7 ist zusätzlich die deutlich verschärfte Situation einer sogenannten Einkerbung des Drahtbogens 15 (Notching) an den mit den Pfeilen 21 gekennzeichneten Eckbereichen der Bracketflügel 17 dargestellt, wodurch zumindest teilweise ein Formschluss zwischen dem Drahtbogen 15 und dem Bracket 11 entstehen kann, welcher die Gleitbewegung vollständig verhindert.
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In den 8 und 9 ist zunächst ebenfalls ein erfindungsgemäßes Bracket 11 prinzipiell dargestellt. In diesen Figuren weist das Bracket 11 Bracketflügel 17 auf, die jeweils aus einem auf der Bracketbasis 16 fest angeordneten Zentralbauteil 22 und einer darauf drehbar angeordneten Hülse 23 gebildet werden. Man erkennt in den Figuren bei sich ändernder Bewegungsrichtung x, y des Drahtbogens 15 im Bereich der Anlage des Drahtbogens 15 an den drehbaren Hülsen 23, dass sich letztere in Bewegungsrichtung x, y des Drahtbogens mitbewegen, so dass keine Gleitreibung, sondern lediglich die deutlich geringere Rollreibung zwischen den vorgenannten Teilen auftritt. Im Ergebnis entstehen somit bei der Relativbewegung des Drahtbogens 15 gegenüber dem Bracket 11 nahezu keine der Gleitbewegung entgegengerichtete Kräfte mehr, wodurch die Korrektur der Zahnfehlstellung nicht behindert wird und auch die Gefahr des Ablösens eines Brackets 11 von der Zahnoberfläche verringert wird.
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In den 10, 11 und 12 ist das erfindungsgemäße Bracket 11 im Einzelnen dargestellt. Grundsätzlich weist auch dieses Bracket 11 eine Bracketbasis 16, Bracketflügel 17, ein Verschlusselement 18 sowie einen dazwischen angeordneten Slot 19 auf. Wesentlich an dieser Ausführungsform ist, dass das Bracket 11 mit Bracketflügeln 17 versehen ist, die jeweils nicht nur ein Zentralbauteil 22 sowie eine drehbare Hülse 23 aufweisen, sondern darüber hinaus auch Kopfbereiche 24, welche Überstände zur Befestigung von nicht dargestellten Ligaturen aufweisen. Im Niveau der Kopfbereiche 24 der Bracketflügel 17 ist darüber hinaus ein Verschlusselement 18 angeordnet.
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Die 13 zeigt eine Variante eines erfindungsgemäßen Brackets 11 zum Slot 19 weisend. Hierbei ist zu erkennen, dass das Verschlusselement 18 mit zusätzlichen Rollen 25 versehen ist, welche bei Anlage des nicht dargestellten Drahtbogens 15 an eine Unterfläche des Verschlusselements 18 die Reibung minimieren können.
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Darüber hinaus zeigt die 14 auch die Möglichkeit, dass Rollen 26 in der Bracketbasis 16 angeordnet sind. Grundsätzlich ist es hierbei denkbar, dass diese am Rande des Brackets 11 in Verlängerung des Slots 19 bzw. auch im Bereich des Slots 19 zumindest teilweise eingesenkt in der Bracketbasis 16 befestigt sind.
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Auf nicht dargestellte Weise können die in der Bracketbasis 16 angeordneten Rollen 26 auch in einer separaten, in den Slot 19 eingeschobenen Platte angeordnet sein.
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Letztlich zeigen die 15 und 16 zwei Ausführungsformen von nicht selbstligierenden Brackets 11, die jeweils kein Verschlusselement 18 aufweisen, sondern mindestens eine Drahtligatur 27, mit welcher der Drahtbogen 15 innerhalb des Slots 19 gehalten wird. In beiden Fig. erkennt man die nach der Befestigung der Drahtligatur 27 entstehenden freien Endbereiche E, die zur Vermeidung von Verletzungen im Mundraum vom Kieferorthopäden in der Praxis weitgehend entfernt werden.
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Die 15 zeigt ein nicht selbstligierendes Bracket 11, dessen Grundaufbau den vorher beschriebenen Ausführungsformen ähnelt. Dies bedeutet, dass die auf der Bracketbasis 16 angeordneten Bracketflügel 17 auch jeweils mit einem Zentralbauteil 22 und einer drehbaren Hülse 23 sowie einem Kopfbereich 24 versehen sind. Zu erkennen ist, dass bei dieser Ausführungsform ein Verschlusselement fehlt und dass stattdessen zur Sicherung der Lagerung des Drahtbogens 15 im Slot 19 eine lockere Drahtligatur 27 umlaufend unterhalb der Überstände der Kopfbereiche 24 angeordnet ist.
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Dagegen zeigt die Ausführungsform gemäß 16 ein abgewandeltes, nicht selbstligierendes Bracket 11, bei dem auf der Bracketbasis 16 Bracketflügel 17 angeordnet sind, die beidseitig des Slots 19 jeweils über eine massive Slotwand 28 verbunden sind. Vor der Slotwand 28 ist zwischen der Bracketbasis 16 und einem auf der Slotwand 28 gelagerten Kopfbereich 29 eine massive Rolle 26 jeweils gelagert, wobei – wie auch bei der vorherigen Ausführungsform – die Lagesicherung des Drahtbogens 15 im Slot 19 über eine lockere Drahtligatur 27 erfolgt, welche umlaufend unterhalb der Überstände der Kopfbereiche 29 geführt ist.
