DE102015009345A1

DE102015009345A1 - Orthodontische Behandlungsapparatur und Verfahren

Info

Publication number: DE102015009345A1
Application number: DE102015009345.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: DE102015009345B4; DE102015017301B3

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, umfassend zahn- oder kieferseitig festgelegte Halterungselemente (24, 24') sowie einen Bogensegmente (15, 15', 15'') und Befestigungselemente (14, 14', 14'') aufweisenden orthodontischen Bogen (11, 11', 11''). Die Besonderheit besteht darin, dass die Befestigungselemente (14, 14', 14'') einen von den Bogensegmenten (15, 15', 15'') abweichenden, eine Befestigungsfunktion bereitstellenden Querschnitt aufweisen, welcher in Abhängigkeit zum Querschnitt der zahnseitigen Halterungselemente (24, 24') ausgebildet ist, wobei die zahnseitigen Halterungselemente (24, 24') und die bogenseitigen Befestigungselemente (14, 14', 14'') zur Befestigung des orthodontischen Bogens (11, 11', 11'') formschlüssig, knopf- oder schnappmechanismusartig in Eingriff gebracht werden.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine orthodontische Behandlungsapparatur zur Korrektur von Zahnfehlstellungen und ein entsprechendes Verfahren.
Die Orthodontie als Therapiemethode der Kieferorthopädie beschäftigt sich mit dem Bewegen von Zähnen, um Fehlstellungen auszugleichen.
Im Stand der Technik sind dem Anmelder aus der Praxis eine Reihe – druckschriftlich nicht belegbarer – orthodontischer Behandlungsapparaturen bekannt und unterteilen sich grundsätzlich in herausnehmbare und festsitzende Apparaturen, umgangssprachlich auch „Klammern” oder „Zahnspangen” genannt.
Ziel aller Apparaturen ist das gezielte Bewegen der Zähne durch Applikation von Kräften mit zumindest näherungsweise konstanten Vektoren möglichst gleichbleibender Stärke über einen ausreichend langen Zeitraum. Solche Kräfte werden vom Zahn über das Parodont auf den Knochen übertragen und resultieren letztendlich in einem Umbau der parodontalen Strukturen und einem Knochenumbau (nach Art eines An- und Abbaus), welcher schließlich für eine Bewegung der Zähne im Knochen sorgt.
Als nächstkommender Stand der Technik sei zunächst die sehr verbreitete – druckschriftlich nicht belegbare – sogenannte Multi-Bracket-Apparatur (kurz: MB-Apparatur) genannt, bei welcher es sich um eine „feste Zahnspange” handelt. Diese Apparatur weist eine Vielzahl von separaten Halterungselementen, auch Brackets genannt, auf, welche an jedem Zahn befestigt werden. Hierzu wird die Zahnoberfläche in der Regel aufgeraut bzw. angeätzt und ein Bracket an jedem Zahn verklebt.
Ein solches Bracket weist zur Bereitstellung einer Halterungseigenschaft üblicherweise einen Schlitz (sogenannter „Slot”) auf. Die MB-Apparatur umfasst zudem einen sogenannten orthodontischen Bogen, welcher beispielsweise aus einem Draht (aus einer Formgedächtnislegierung) besteht. Dieser Bogen wird in die Schlitze der Brackets unter Deformation eingelegt und beispielsweise mittels Drahtligatur, Gummiligatur oder über ein kleines Schlösschen am Bracket befestigt. Aufgrund der Formgedächtniseigenschaften und/oder der elastischen Deformationseigenschaften des Materials übt der Bogen aufgrund seiner Rückstellkräfte die oben beschriebene Kraft auf die Zähne aus.
Diese MB-Apparaturen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf: So ist es notwendig, nacheinander eine Vielzahl ihrem Durchmesser nach immer größerer Bögen einzusetzen, wobei die anfänglich genutzten Bögen (mit geringem Durchmesser) typischerweise noch einen runden Querschnitt aufweisen. Spätere Bögen mit größerem Querschnittsdurchmesser weisen in der Regel einen rechteckigen Querschnitt auf. Diese Form dient dabei der Übertragung von Drehmomenten vom Bogen auf das Bracket (im Zusammenspiel mit dem ebenfalls rechteckigen Schlitz). Im Querschnitt rechteckige Bögen mit geringerem Durchmesser weisen aber ein relativ großes Spiel im Bracketschlitz auf, was mit einem erheblichen Torqueverlust (bei der Übertragung der Drehmomente) einhergeht.
Zudem erweist sich der Bogen einer MB-Apparatur bei einem lingualen Einsatz (also im Bereich der Zahninnenseite) als relativ aufwendig in der Formgebung, da die Kontur des Bogens nur durch eine gesonderte Spezialapparatur erschaffbar ist, aufgrund der relativ kompliziert abzubildenden Gebissinnenseite (sogenannte „Mushroom”-Form).
Das sogenannte Einlegieren des Bogens ist bei diesem Stand der Technik somit relativ kompliziert, da der Bogen mit einem Gummi, einer Drahtligatur, einem Schloss oder Ähnlichem mühsam am Bracket festgelegt werden muss, was auf der lingualen Seite wegen des vorhandenen Zungenspiels noch deutlich schwieriger ist als auf der Außenseite. Der klinische Zeitbedarf für das Anbringen des Bogens erstreckt sich somit auf mehrere Minuten, was für den Patienten durchaus mit einer gewissen Unannehmlichkeit verbunden sein kann.
Als weiterer Stand der Technik sei vorliegend die sogenannte Aligner-Schiene genannt, welche typischerweise aus einem thermoelastischen Kunststoff (z. B. PET oder Polycarbonat) besteht. Bei diesen Kunststoffschienen handelt es sich um sogenannte lose oder nicht-feste Zahnspangen.
Hierzu werden nach Erstellung eines Abdrucks der Zähne und Festlegung eines Soll-Zustandes (Behandlungsziel) computergestützt mehrere Zwischenschritte berechnet und eine entsprechende Anzahl von Plastikschienen (Aligner) gefertigt, beispielsweise in einem Druckform- oder Tiefziehverfahren. Diese Schienen überdecken mehr oder weniger den ganzen Zahn, im Gegensatz zu einem orthodontischen Bogen, welcher einen Zahn maßgeblich über ein auf nur einer Zahnseite festgelegtes Halterungselement kontaktiert bzw. beaufschlagt.
Die beschriebenen Aligner weisen allerdings einige Nachteile auf, insbesondere jenen, dass es sich um eine lose Zahnspange handelt, wodurch eine erfolgreiche Behandlung (auch) von der Zuverlässigkeit des Trägers abhängt. Zudem besteht eine eher ungenügende Kraft- und Drehmomentübertragung aufgrund des relativ glatten Aligner-Materials und der glatten Zahnoberfläche, besonders bei eher rundlich geformten Zähnen. Die Aligner bestehen naturgemäß nicht aus Formgedächtniswerkstoff.
Außerdem kann es im Verlauf der Behandlung passieren, dass die tatsächliche Zahnstellung von der gewünschten Zwischen-Soll-Position derart abweicht, dass die bereits gefertigten Aligner gar nicht mehr einsetzbar sind. In diesem Fall muss eine Neuvermessung erfolgen und es muss ein neuer Satz Aligner hergestellt werden, was mit entsprechenden Zusatzkosten verbunden ist.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine orthodontische Behandlungsapparatur bereitzustellen, welche auf einfache und flexible Weise herstellbar ist und eine größtmögliche Flexibilität bei sicherer und vor allem Befestigung ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zunächst mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass zahnseitige Halterungselemente und bogenseitige Befestigungselemente formschlüssig, knopf- oder schnappmechanismusartig in Eingriff gebracht werden.
Mit anderen Worten besteht die Idee der Erfindung also darin, einen neuartigen Verschlussmechanismus zur kieferseitigen Anbringung eines orthodontischen Bogens bereitzustellen. Hierzu weist der Bogen speziell ausgeformte Clips oder Befestigungselemente auf, welche jeweils mit einem an einem Zahn befestigten Bracket oder Attachment formschlüssig, knopf- oder clips- oder schnapp- oder rastartig befestigt werden können.
Auf diese Weise kann die Zeit zum Anbringen (sogenanntem Einlegieren) des Bogens erheblich verkürzt werden, da der Bogen nicht mehr mit separaten Elementen (wie Schlössern oder Gummis) befestigt wird, sondern mit Hilfe der vorgesehenen Schnappverschlüsse einfach aufgedrückt werden kann. Der klinische Zeitbedarf kann daher von einigen Minuten auf nur noch einige Sekunden reduziert werden.
Die Halterungselemente, welche zahnseitig festgelegt sind und bei welchen es sich beispielsweise um sogenannte Attachments (aber auch um Brackets) handeln kann, werden hierzu mit den bogenseitigen Befestigungselementen, auch Clips genannt, formschlüssig in Eingriff gebracht. Sowohl jeweils ein Befestigungselement als auch jeweils ein Halterungselement kann hierfür einen Teil eines Knopf- oder Schnappmechanismus ausbilden oder bereitstellen.
Beispielsweise kann ein Abschnitt des Halterungselementes in einen Bereich des Befestigungselementes einschnappen oder einklicken, insbesondere nach Art eines Knopfes. Das Befestigungselement weist hierfür eine extra vorgesehene (insbesondere weibliche) Form auf, welche demnach von der Querschnittsform des restlichen orthodontischen Bogens bzw. der Bogensegmente (oder der sie umgebenden Bogensegmente) abweicht.
Ein orthodontischer Bogen besteht in diesem Sinne aus Bogensegmenten und dazwischen angeordneten Befestigungselementen. Der orthodontische Bogen kann in einem Ausführungsbeispiel vollständig einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel können aber auch lediglich sämtliche Bogensegmente gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet werden und die Befestigungselemente sind dann an den restlichen Bogensegmenten, also an dem Bogengrundgerüst, separat befestigt (entweder festgelegt oder unverlierbar gehaltert). Darüber hinaus können sogar die Bogensegmente separat ausgebildet sein.
Die Befestigungselemente können hierfür an dem Bogengrundgerüst auf beliebige, geeignete Art befestigt sein, z. B. gecrimpt, mit ihm verschweisst, verklebt oder Ähnliches. Auch kann der Clip bzw. das Befestigungselement an dem Bogengrundgerüst perlenartig aufgesteckt oder mit einem Verschluss, beispielsweise nach Art eines Schnappverschlusses, eines (Bracket-)Schlosses oder Ähnlichem, festgelegt oder befestigt sein. Auch können an dem Befestigungselement Flügel nach Art eines Brackets angeordnet sein, welche von Gummiringen (sogenannte „Alastics”) oder Drahtligaturen zum Festlegen umgriffen werden können. Hierdurch kann ein bracketartiger Verschluss extraoral bereitgestellt werden. Die Befestigungselemente können entweder nicht-gleitend an dem Bogengrundgerüst festgelegt sein oder gleitend, also in mesio-distaler Richtung entlang der Bogenebene bzw. in Axialrichtung verschiebbar sein, also Gleitspiel aufweisen. Der gesamte orthodontische Bogen ist in diesem Fall als Gleitbogen bezeichenbar.
In sämtlichen Fällen weist der orthodontische Bogen aber ein bzw. mehrere Befestigungselemente auf, welche mit zahnseitigen Halterungselementen zur Bereitstellung eines Verschlusses kooperieren können. Der Querschnitt der Befestigungselemente weicht hierbei erfindungsgemäß vom Querschnitt der Bogensegmente (bzw. mindestens eines Bogensegmentes) ab. Mit anderen Worten wird das Befestigungselement nicht lediglich von einem besonders ausgeformten oder ausgerichteten Abschnitt eines Drahtbogens bereitgestellt, sondern es weist eine Verschlussstruktur auf, mit Mitteln, welcher ihrer Formgebung nach geeignet sind, mit entsprechenden Gegenmitteln eines zahnseitigen Halterungselementes zu kooperieren. Die Halterungselemente weisen somit eine gewisse Stabilität auf. Insbesondere können die Befestigungselemente weiblich im Bezug auf die Mittel ausgebildet sein, z. B. eingeschnürte Bereiche aufweisen, welche von stift- oder vorsprungartigen Bereichen des Halterungselementes zur Herstellung eines Eingriffs durchsteckbar sind. Vorteilhafterweise kann es sich hierbei also um Matrizen bzw. Patrizen handeln.
Die Clipse bzw. die Befestigungselemente können hierbei aus einem beliebigen, für die intra-orale Anwendung in Frage kommenden Material hergestellt sein, beispielsweise aus Stahl, NiTi, Polymer oder Ähnlichem. Auf jeden Fall sollte das verwendete Material dazu geeignet sein, den formschlüssigen Knopf- oder Schnappmechanismus zu unterstützen, wozu es in der Regel eine gewisse Federhärte oder Ähnliches aufweisen sollte.
Die Befestigungselemente können Anbindungsabschnitte für die sie umgebenden Bogensegmente aufweisen. Für den Fall, dass die Bogensegmente nicht einstückig-stoffschlüssig mit den Befestigungselementen ausgearbeitet sind, können die Befestigungselemente beispielsweise eine Anordnungsfläche, vorzugsweise nach Art einer Rinne oder Ähnlichem, aufweisen. An dieser Anordnungsfläche können die Bogensegmente dann befestigt, z. B. verklebt oder eingerastet, werden.
Insbesondere kann zur Befestigung der Bogensegmente an dem Befestigungselement ein Komposit oder Ähnliches verwendet werden. Die benachbarten Bogensegmente können in diesem Fall gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sein oder aber auch separat, so dass sie mit jeweils einem Ende an dem zwischen Ihnen angeordneten Befestigungselement befestigt werden.
Ein weiterer Vorteil des Verschlusssystems bestehend aus bogenseitigem Befestigungselement und zahnseitigem Halterungselement besteht darin, dass die beiden Elemente in einer beliebigen Anordnung an einem Zahn angebracht werden können, d. h. in einem beliebigen Winkel.
Dies ist bei den Vorrichtungen des Standes der Technik nicht ohne weiteres möglich.
Die einzelnen Bogensegmente des erfindungsgemäßen orthodontischen Bogens können dabei identische Querschnitte aufweisen oder auch unterschiedliche oder unterschiedlich dicke Querschnitte. Wie bereits beschrieben, können sämtliche Bogensegmente einstückig-stoffschlüssig hergestellt werden oder aber auch separat ausgebildet sein und dann über die Halterungselemente aneinander bzw. zueinander festgelegt werden.
Der fertiggestellte orthodontische Bogen ist somit im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und entlang seiner Längserstreckung oder Axialerstreckung bezüglich des Querschnittes nicht gleichbleibend, sondern vielmehr mit einer sich ändernden Querschnittsgeometrie ausgestattet, insbesondere aufgrund der den Bogen zwischengeschalteten Befestigungselemente. Gemeinsam bilden Bogensegmente und Befestigungselemente den orthodontischen Bogen aus.
Im Gegensatz zu den bekannten MB-Apparaturen, bei welchen der Bogen aus einem Draht mit konstant bleibendem Querschnitt herausgebogen wird, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Bogen mit sich änderndem Querschnitt verwendet, weshalb der orthodontische Bogen in einem Ausführungsbeispiel auch nicht aus Bogendraht gefertigt ist.
Vielmehr kann der erfindungsgemäße orthodontische Bogen in einem generativen bzw. additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein, so dass er direkt in der gewünschten Form erstellt oder ausgedruckt werden kann.
Dadurch, dass der bereitgestellte Bogen einen variierenden Querschnitt aufweist, können gleich mehrere Vorteile erreicht werden:
So bildet ein variierender Querschnitt den Vorteil, einzelne Bogenabschnitte mit einer unterschiedlichen Materialstärke, also einem unterschiedlichen Querschnittsdurchmesser, zu versehen, so dass die einzelnen Abschnitte (auch Segmente genannt) unterschiedliche Kräfte auf die zu beaufschlagenden Zähne ausüben. Da z. B. die Molaren größere Wurzeloberflächen als die Schneidezähne haben, und daher größere Kräfte für die Ausübung eines gleich starken Druckes benötigen, weisen die den Molaren zugeordneten Segmente in der Regel einen größeren Querschnitt auf als die Segmente, welche im Frontzahnbereich angeordnet sind.
Somit kann durch eine variierende Querschnittsausbildung eines orthodontischen Bogens eine größere Steifigkeit in speziellen Segmenten oder Bereichen des Bogens erreicht werden, womit ein sehr viel variablerer und vorteilhaft einsetzbarer orthodontischer Bogen erreichbar wird.
Andererseits kann durch den variierenden Querschnitt (selbst für den Fall von Segmenten gleichen Querschnittdurchmessers) eine (nur insbesondere integrale) Ausbildung von mit zahnseitigen Halterungselementen zusammenwirkenden Befestigungselementen (als integraler Teil des orthodontischen Bogens) erreicht werden. Durch die Querschnittsänderung des orthodontischen Bogens im Bereich der zugeordneten zahnseitigen Halterungselemente können bogenseitig mit den Halterungselementen kooperierende Befestigungselemente (insbesondere einstückig-stoffschlüssig mit dem Bogen) ausgebildet werden. Dies erleichtert die Anbringung des Bogens an den Zähnen bzw. an den zahnseitigen Halterungselementen, da nicht wie beim Stand der Technik ein Draht erst sehr aufwendig in entsprechende Bracket-Schlitze eingebracht werden muss, sondern ein einfacher Knopf- oder Schnappmechanismus ermöglicht wird.
All diese Vorteile können mit einem variierenden Querschnitt realisiert werden.
Im Gegensatz zu nicht-festen Zahnspangen, wie Alignern bzw. Kunststoffschienen, welche üblicherweise mehrere Zahnseiten umschließen, bezieht sich die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise auf feste Zahnspangen, also feste orthodontische Behandlungsapparaturen und ist somit grundsätzlich eher mit MB-Apparaturen vergleichbar als mit Alignern, zumal der vorliegende erfindungsgemäße Bogen aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehen kann (z. B. NiTi), aber nicht muss. Es kann auch ein (insbesondere federharter) Draht Verwendung finden.
Ein Formgedächtniswerkstoff ist im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung vorzugsweise ein Nickel-Titan-Werkstoff (NiTi) oder auch eine andere Formgedächtnislegierung. Alternativ kann auch ein Formgedächtnispolymer eingesetzt werden, oder wie gesagt auch ein Nicht-Formgedächtnisstoff.
Die Werkstoffe können sich in der Regel trotz nachfolgender Verformung scheinbar an ihre frühere Formgebung „erinnern” und streben diese frühere Formgebung zumindest an. Durch dieses Anstreben der vorherigen Form werden bei derartigen orthodontischen Behandlungsapparaturen insbesondere die geforderten Kräfte auf die Zähne ausgeübt.
In diesem Sinne wird der erfindungsgemäße orthodontische Bogen zunächst direkt in einer Form hergestellt, welche dem finalen Sollzustand oder einem Zwischen-Sollzustand der Zähne entspricht. Beim Einsetzen des Bogens in das Gebiss erfolgt dann eine Verformung von der ursprünglichen Formgebung hin zu dem Istzustand der Zähne. Durch die Rückstellkräfte erfolgt schließlich die gewünschte Kraftapplizierung auf die Zähne.
Ein orthodontischer Bogen im Sinne der Erfindung kooperiert in der Regel lediglich mit einer Seite der Zähne (also beispielsweise der Zahninnenseite oder der Zahnaußenseite), während beispielsweise ein Aligner die Zähne an mehreren Seiten umgibt.
Der Bogen ist dabei seiner Kontur nach im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei der Bereich zwischen den U-Schenkeln grundsätzlich freigelassen ist (mit Ausnahme von später noch beschriebenen Hilfsbögen).
Der orthodontische Bogen wird erfindungsgemäß mit Hilfe von zahnseitig festgelegten Halterungselementen im Gebiss (vorzugsweise lingual, also auf der Zahninnenseite) angeordnet, wahlweise im Oberkiefer oder im Unterkiefer, je nach Behandlungsbedarf (oder in der Regel beides).
Hierfür wird an mindestens einem, insbesondere an jedem, Zahn des Kiefers ein Halterungselement angebracht, vergleichbar mit den Brackets bei dem beschriebenen MB-Verfahren. Diese Halterungselemente sind mit dem jeweiligen Zahn fest verbunden und werden auch Attachments genannt. Hierzu kann der Zahn insbesondere gereinigt und angeätzt werden (zur Oberflächenvergrößerung). Auch können ein Trocknen oder Bonding oder andere Maßnahmen erfolgen. Hieraufhin wird das jeweilige Halterungselement, z. B. durch einen Klebevorgang, am Zahn befestigt. Das Halterungselement kann beispielsweise aus einem oder mehreren zahnärztlichen Komposit(en) bestehen und am Zahn aushärten, wobei ein derartiges Verfahren in Anlehnung an übliche Verfahren zum direkten Anbringen von Brackets oder Attachments erfolgen kann.
Als zahnseitig festgelegte Halterungselemente gelten im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung aber auch Halterungselemente, welche an einem sogenannten Miniimplantat (TAD = Transitoric Anchoring Device) angebracht sind. Das Halterungselement wird hierbei nicht direkt an der Zahnkrone angebracht, sondern vielmehr am Kiefer den Zähnen zugeordnet. Die Anbringung des Befestigungselementes am Implantat kann hierbei auf ähnliche Art wie am Zahn selber erfolgen und auch das Verfahren zur Herstellung eines orthodontischen Bogens ist im Wesentlichen vergleichbar.
Vorteilhafterweise kooperieren die Halterungselemente zum Anbringen des orthodontischen Bogens im Mundraum mit speziell ausgebildeten Abschnitten bzw. mit speziellen Befestigungselementen des orthodontischen Bogens.
Hierfür ist der orthodontische Bogen gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform in mit den zahnseitigen Halterungselementen zusammenwirkende Befestigungselemente sowie zwischen den Befestigungselementen angeordnete Bogensegmente untergliedert.
Der orthodontische Bogen kann in den einzelnen Bogensegmenten insbesondere Schlaufen (sogenannte „Loops”) oder andere Formelemente aufweisen. Typischerweise hat der Bogensegmentquerschnitt einen Durchmesser von zwischen 0,2 mm und 3 mm. Der (typischerweise runde) Bogensegmentquerschnitt kann hierbei nicht nur zwischen den Segmenten variieren, sondern auch innerhalb eines einzelnen Bogensegmentes.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Befestigungselemente und die Bogensegmente gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet, d. h. insbesondere in einem Stück hergestellt. Mit anderen Worten besteht der orthodontische Bogen inklusive Bogensegmenten und Befestigungselementen in diesem Fall aus einem Stück oder aus einem Teil. Hierzu kann insbesondere ein generatives Fertigungsverfahren zur Herstellung des orthodontischen Bogens verwendet werden.
Bei einem solchen, auch als additive Fertigung bezeichenbaren, Verfahren handelt es sich um ein urformendes Verfahren, bei welchem für ein konkretes Erzeugnis kein spezielles Werkzeug erforderlich ist, das die jeweilige Geometrie des fertig zu stellenden Stückes gespeichert hat (z. B. Gussform). Vielmehr wird auf Basis von rechnerinternen Datenmodellen aus formlosem Material (beispielsweise Pulver oder Flüssigkeiten oder ähnlichem) nach einer Free-Form-Fabrication-Methode ein entsprechender orthodontischer Bogen hergestellt. Insbesondere kann ein sogenanntes Selektiv-Laser-Melting-Verfahren (SLM) Verwendung finden. Daher ist in diesem Fall kein Bogendraht oder Drahtbogen im herkömmlichen Sinne notwendig.
Es wird insbesondere ein 3D-Druckverfahren verwendet und hierzu kann ein entsprechender 3D-Drucker eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass sehr individuell auf die Gegebenheiten im Mundraum eines Patienten eingegangen werden kann, die Herstellung kostengünstig ist und insbesondere auch der Querschnitt der orthodontischen Bögen ideal angepasst und variiert werden kann. Vorzugsweise werden auch noch zu beschreibende Hilfsbögen direkt auf die beschriebene Weise einstückig mit dem orthodontischen Bogen hergestellt.
Erfindungsgemäß können die Halterungselemente und die Befestigungselemente oder zumindest ein Paar von Halterungs-, Befestigungselementen, formschlüssig in Eingriff gebracht werden. Auf diese Weise kann auf besonders elegante Weise eine Befestigung des orthodontischen Bogens an den Halterungselementen erfolgen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können Halterungselemente und Befestigungselemente nach Art eines Patrizen-Matrizen-Verschlusses ausgebildet sein bzw. können die Halterungselemente und die Befestigungselemente nach Art eines Patrizen-Matrizen-Verschlusses in Eingriff gebracht werden. Auf diese Weise wird dann ein knopfartiges Befestigen des orthodontischen Bogens an den Zähnen bzw. an den Halterungselementen ermöglicht. Vorteilhafterweise ist hierbei die Matrize bogenseitig angeordnet und die Patrize zahnseitig (was eine flachbauende Ausbildung des orthodontischen Bogens ermöglicht). Matrize und Patrize können grundsätzlich gemäß dem Erfindungskern jedoch auch anderesherum angeordnet sein.
Insbesondere können Flügel- oder Stegelemente der Matrize entsprechende Halterungsflächen der Patrize übergreifen bzw. hintergreifen.
Als Alternative kann aber auch eine Pilzkopfhalterung oder eine andere Art Schnappmechanismus gewählt werden. Beispielsweise kann also zwischen Halterungselementen und Befestigungselementen ein Hintergriff vorgesehen sein. Der Pilzkopf kann dabei beispielsweise eine Einschnürung durchgreifen und dahinter dem Pilzkopf zugeordnete Flächen, insbesondere einer Matrize, hintergreifen.
Die bogenseitige Anordnung der Matrize bereitet außerdem drucktechnische Vorteile, da der Kiefer nicht von einer Matrize penetriert wird.
Im Sinne dieser vorteilhaften Ausführung können Halterungselemente bzw. Befestigungselemente also Matrize bzw. Patrize bereitstellen oder ausbilden.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Befestigungselemente jeweils eine Befestigungsfläche aufweisen, die im Wesentlichen invers zu einer Halterungsfläche der zahnseitigen Halterungselemente ausgebildet ist. Befestigungsfläche und Halterungsfläche können sich hierbei beispielsweise hintergreifen oder aneinander anliegen. Sie sind insbesondere bei einem Matrizenverschluss besonders vorteilhaft einsetzbar. Die Flächen können kooperieren und den Knopf- oder Schnappmechanismus unterstützen oder ausbilden.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Behandlungsapparatur im Bereich eines Halterungselement-Befestigungselement-Paares einen Öffnungsmechanismus auf. Der Öffnungsmechanismus kann manuell aktiviert werden, um Halterungselement und Befestigungselement voneinander zu lösen, für den Fall, dass der orthodontische Bogen von den Halterungselementen bzw. aus dem Gebiss entfernt werden und beispielsweise durch einen anderen orthodontischen Bogen ersetzt werden soll.
Ein entsprechender Öffnungsmechanismus sorgt insbesondere für das Aufheben eines formschlüssigen Eingriffs zwischen Halterungselement und Befestigungselement. Beispielsweise kann der Öffnungsmechanismus nach Art einer hintergreifbaren Lasche, die hier insbesondere bogenseitig und/oder matrizenseitig ausgebildet ist, bereitgestellt werden. Die Lasche kann nach Art eines Steges oder nach Art eines Auges ausgebildet sein und z. B. von einer zahnärztlichen Sonde oder einem ähnlichen Instrument hintergriffen werden, wodurch ein Öffnungsvorgang einleitbar ist (insbesondere durch ein Abbiegen des Bogenmaterials).
Bei der Lasche kann es sich entweder um Elemente (beispielsweise einen Steg) handeln, welcher ohnehin an dem Halterungselement oder dem Befestigungselement zur Bewerkstelligung des Knopf- oder Schnappmechanismus fest angeordnet ist (welcher beispielsweise eine hintergreifende Fläche bereitstellt). In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Lasche aber auch ein separates Element ausbilden, welches von den herkömmlichen Stegen absteht und auf diese Weise ein separates Auge oder eine separate Öse ausbildet.
Der Öffnungsmechanismus ist dabei vorzugsweise bogenseitig, also am Befestigungselement angeordnet und insbesondere einstückig-materialschlüssig mit dem Befestigungselement ausgebildet (beispielsweise als Lasche).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Bogensegmente, insbesondere sämtliche Bogensegmente, gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet. In diesem Sinne ist der gesamte orthodontische Bogen, mit Ausnahme der Befestigungselemente, also einstückig-stoffschlüssig ausgebildet. Es kann sich beispielsweise um einen Draht handeln. Alternativ können selbstverständlich aber auch lediglich einige Bogensegmente gemeinsam einstückig-stoffschlüssig miteinander ausgebildet sein.
Weisen die Befestigungselemente eine geschlossene Befestigungsrinne, also eine Befestigungsröhre, für die Bogensegmente auf, kann das Bogengrundgerüst (also der gesamte orthodontische Bogen mit Ausnahme der Halterungselemente) durch diese Röhre oder geschlossene Rinne durchgeführt werden, zur Halterung der Befestigungselemente an dem Rest des Bogens.
In einer weiteren Ausführungsform können die Befestigungselemente aber auch gemeinsam einstückig-stoffschlüssig mit den Bogensegmenten ausgebildet sein, so dass in diesem Ausführungsbeispiel der gesamte orthodontische Bogen einstückig-stoffschlüssig ausgebildet ist. In diesem Fall kann er beispielsweise in einem generativen Fertigungsverfahren, beispielsweise in einem 3D-Druck hergestellt werden, weiter insbesondere auch gemeinsam mit einem oder mehreren Hilfsbögen.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Befestigungselemente jedoch jeweils Haltemittel zum Anbringen an den Bogensegmenten auf. Bei diesen Haltemitteln kann es sich um jede geeignete Form der Halterung handeln, welche die Befestigungselemente an den Bogensegmenten anbringt. Beispielsweise können hierzu verschlussartige Haltemittel (mit Schnapp- oder Rastverschlüssen) vorgesehen sein oder auch Flächen als Haltemittel, welche ein Crimpen der Bogensegmente oder ein Verschweißen der Bogensegmente an den Halterungselementen oder ein Verkleben oder Ähnliches ermöglichen.
Vorzugsweise weisen die Befestigungselemente als Haltemittel jedoch jeweils eine Rinne zum Anbringen an den Bogensegmenten auf. Auf diese Weise können die Bogensegmente in der Rinne geführt werden. Die Rinne kann dann beispielsweise mit einem Kleber oder einem Komposit oder Ähnlichem zur letztendlichen Festlegung der Bogensegmente in der Rinne (an-)gefüllt werden. Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den Bogensegmenten um ein einzelnes, durchgehendes Stück oder um (zwei) einzelne separate Bogensegmente handeln kann, welche sich somit in der Rinne mit ihren Enden gegenüberliegen.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann die Rinne geschlossen ausgebildet sein, also röhrenartig. Auf diese Weise können die Bogensegmente unverlierbar in der Rinne gehalten werden. In diesem Falle sind die Bogensegmente jedoch in Axialrichtung in der Rinne nicht gesondert festgelegt, sondern weisen Gleitspiel auf. Es kann sich somit bei dem orthodontischen Bogen um einen sogenannten Gleitbogen handeln.
Alternativ können die Bogensegmente aber selbstverständlich auch in der geschlossenen Rinne noch gesondert festgelegt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Klebers oder Komposits oder eines Verschlusses oder Ähnlichem.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Behandlungsapparatur mindestens einen Hilfsbogen zwischen nicht benachbarten Zähnen auf, welcher zumindest teilweise mit dem orthodontischen Bogen einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sein kann. Mit anderen Worten wird ein entsprechender Hilfsbogen einstückig oder einteilig mit dem orthodontischen Bogen oder Teilen davon hergestellt, insbesondere gemeinsam in einem oben beschriebenen generativen Verfahren.
Ein Hilfsbogen bewirkt typischerweise eine zusätzliche Stützung bzw. eine zusätzliche Kraftausübung zwischen unterschiedlichen Bereichen des orthodontischen Bogens. Der Hilfsbogen kann hierbei mit seinen Enden beispielsweise im Bereich der Befestigungselemente angeordnet sein oder alternativ im Bereich der Bogensegmente. Die Hilfsbögen sind üblicherweise als Transpalatinalbogen im Oberkiefer oder als Lingualbogen im Unterkiefer ausgebildet.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 10 und ist insbesondere durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

• Erstellen eines Modells des Gebisses in einem Soll-Zustand,
• Herstellen eines Bogensegmente und Befestigungselemente aufweisenden orthodontischen Bogens auf Basis des Modells, wobei die Befestigungselemente einen von den Bogensegmenten abweichenden, eine Befestigungsfunktion bereitstellenden Querschnitt aufweisen,
• Befestigen des orthodontischen Bogens an dem Gebiss durch ein formschlüssiges, knopf- oder schnappmechanismusartiges Ineingriffbringen der Befestigungslemente und vorher gebissseitig festgelegter Halterungselemente.

In diesem Sinne kann also mit einem Modell gearbeitet werden, wobei es sich insbesondere um ein physisches oder um ein virtuelles Modell handeln kann. Das Modell kann bereits Halterungselemente (physische oder virtuelle) aufweisen bzw. deren Positionierung bereits berücksichtigen.
Die Befestigungselemente können mit Halterungselementen also mehrfach verbunden werden, nämlich insbesondere zunächst mit Halterungselementen des Modells und anschließend mit Halterungselementen des menschlichen Kiefers.
Ein physisches Modell kann in diesem Sinne auf herkömmliche Weise einem Gebiss nachempfunden werden. Auch für virtuelle Modelle sind Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Modells bereits hinreichend bekannt. Das Modell stellt dabei den Sollzustand dar, also den letztendlichen gewünschten, geheilten Zustand. Alternativ kann als Sollzustand aber auch ein Zwischenzustand bezeichnet werden, welcher zunächst, als Zwischenschritt einer Abfolge von Zwischenschritten, zu erreichen ist.
In einem weiteren Schritt kann dann ein orthodontischer Bogen erstellt werden und zwar auf Basis des Modells. Die Befestigungselemente weisen dabei eine spezielle Form auf, welche insbesondere von dem Querschnitt der Bogensegmente abweicht, um einen späteren Verschluss zwischen Befestigungselementen und Halterungselementen zu ermöglichen. Die Befestigungselemente stellen in diesem Sinn dann einen Teil des Verschlusses zwischen Befestigungselement und Halterungselement bereit, wobei der andere Teil von dem Halterungselement bereitgestellt wird. Es kann sich hierbei insbesondere um einen knopfartigen oder schnapp- oder rastartigen Verschluss handeln.
Das Herstellen des orthodontischen Bogens umfasst hierbei den Schritt des Anbringens der Befestigungselemente an den Bogensegmenten, insbesondere jedenfalls wenn der orthodontische Bogen nicht einstückig-stoffschlüssig gemeinsam mit den Halterungselementen ausgebildet ist.
In diesem Sinne können beispielsweise die Befestigungselemente an einem physischen Modell zunächst mit den Halterungselementen des physischen Modells in Eingriff gebracht oder verrastet werden. Anschließend können dann die Bogensegmente angebracht und modelliert werden. Schließlich kann dann der gesamte fertiggestellte Bogen dem Modell entnommen werden und in einem tatsächlichen Gebiss, mit anderen, aber identisch angeordneten zahnseitigen Halterungselementen, in sehr kurzer Zeit angebracht werden und zwar durch den knopf- oder schnappmechanismusartigen Verschluss.
Alternativ können die Befestigungselemente aber auch zunächst an den Bogensegmenten befestigt werden, wobei der orthodontische Bogen dann in Gänze in das Modell eingesetzt wird und ein Anbringen des orthodontischen Bogens an dem Modell durch ein Anbringen der Befestigungselemente an den Halterungselementen erfolgt. Hiernach oder hierdurch kann der orthodontische Bogen dann modelliert werden. Auch in diesem Fall kann dann der orthodontische Bogen entnommen und in ein menschliches Gebiss eingesetzt werden. Durch die oben beschriebenen Rückstellkräfte des orthodontischen Bogens kann dann die Heilwirkung einsetzen.
Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass in dem letzten Verfahrensschritt bei dem Befestigen an dem menschlichen Gebiss aufgrund des Knopf- oder Schnappmechanismus eine große zeitliche Ersparnis erreicht wird, wobei sich die Behandlung für den zu behandelnden Patienten sehr viel angenehmer gestaltet.
Lediglich aus verfahrensökonomischen Gründen wurden sämtliche Merkmale und Beschreibungen nicht noch einmal bezüglich des Verfahrensanspruches 10 wiederholt. Sämtliche Merkmale und Beschreibungen bezüglich der Patentansprüche 1 bis 9 sollen im Zusammenhang mit dem Patentanspruch 10 jedoch, sofern übertragbar, als offenbart gelten.
Gleiches gilt selbstverständlich auch andersherum, d. h. sämtliche beschriebenen und in der Figurenbeschreibung zu beschreibenden Verfahrensmerkmale sollen auch auf die Patentansprüche 1 bis 9 übertragbar sein.
Weitere Besonderheiten ergeben sich aus den nicht-zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nun folgenden Beschreibung. In den Figuren zeigen:
1 eine sehr schematische, perspektivische Überblicksaufsicht eines orthodontischen Bogens einer erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur unter Fortlassung eines Hilfsbogens, geltend für alle Ausführungsbeispiele
2a eine Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines orthodontischen Bogens, etwa in dem in 1 mit IIa gekennzeichneten Bereich,
2b eine Rückansicht des Bogenteils gemäß 2a, etwa entlang des Ansichtspfeiles IIb in 2a,
3 der orthodontische Bogen gemäß 1 in einem in ein Gebiss eingesetztem Zustand, geltend für alle Ausführungsbeispiele unter Darstellung eines Transpalatinalbogens,
4a in einer sehr schematischen Querschnittsansicht eine Darstellung eines Paares aus bogenseitigem Befestigungselement sowie zahnseitigem Halterungselement in geöffnetem Zustand, gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2,
4b das in 4a dargestellte Paar in eingerastetem oder geschlossenem Zustand,
5a eine perspektivische, schematische Ansicht des Paares gemäß 4a,
5b eine perspektivische, schematische Ansicht des Paares gemäß 4b,
6a in einer Ansicht etwa gemäß 4a ein Paar aus bogenseitigem Befestigungselement sowie zahnseitigem Halterungselement in geöffnetem Zustand gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit gestrichelt angedeutetem Bogenabschnitt,
6b das in 6a dargestellte Paar in eingerastetem oder geschlossenem Zustand,
7 eine sehr schematische Schrägaufsicht auf das Befestigungselement gemäß 6a mit zwei separaten, in eine Halterinne des Befestigungselementes eingelegten Bogensegmenten unter zeichnerischer Fortlassung des festlegenden Komposits,
8 in einer sehr schematischen Ansicht eine beispielhafte Anordnung eines als Attachment ausgebildeten Halterungselementes zum Zusammenwirken mit einem Befestigungselement gemäß 7,
9 das Halterungselement gemäß 8 in einer (perspektivisch) leicht geänderten Ansicht nach Befestigung eines orthodontischen Bogens mit Befestigungselementen des Ausführungsbeispieles gemäß 7 und
10 in einer sehr schematischen Ansicht, etwa gemäß 7, ein Ausschnitt eines orthodontischen Bogens gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei welchem das Befestigungselement eine röhrenartige Halterinne aufweist, welche von gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildeten Bogenabschnitten durchsteckt wird, wobei die Bogenabschnitte in Axialrichtung des Bogens nicht festgelegt sind, sondern Gleitspiel aufweisen.
Der Figurenbeschreibung sei vorausgeschickt, dass der Übersichtlichkeit halber gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung von Apostrophen oder von kleinen Buchstaben bezeichnet sind.
1 zeigt einen orthodontischen Bogen 11 einer ersten erfindungsgemäßen Behandlungsapparatur in einer schematischen, leicht perspektivischen Aufsicht. Der orthodontische Bogen (kurz: Bogen) 11 ist als lingualseitige Vorrichtung ausgebildet, also zur Anbringung an der Innenseite der (nicht dargestellten) Zähne.
Der orthodontische Bogen 11 gemäß 1 weist im Wesentlichen eine U-Form auf, mit einer Basis 12 im Mesialbereich und Schenkeln 13 der U-Form, welche sich hin zum Distalbereich erstrecken.
Der Bogen 11 ist, insbesondere in einem generativen Fertigungsverfahren, einstückig, als ein Werkstück hergestellt und besteht aus einem Formgedächtniswerkstoff, beispielsweise einem Nickel-Titan-Werkstoff.
Der Bogen 11 wird, so wie er dargestellt ist, direkt in seiner Sollstellung gefertigt und bedarf keiner gesonderten Vorbereitung (im Gegensatz zu MB-Drähten, welche zunächst in einen Sollzustand zu bringen sind).
Die Soll-Stellung stellt dabei entweder die gewünschte Endstellung der zu beaufschlagenden Zähne dar oder aber, in der Regel, eine Zwischenstellung.
Bereits in 1 ist die grundsätzliche Untergliederung des orthodontischen Bogens, abwechselnd in Befestigungselemente 14 und dazwischen angeordnete Bogensegmente 15, angedeutet (wobei in 1 exemplarisch jeweils nur einige der dargestellten Befestigungselemente bzw. Bogensegmente mit entsprechenden Bezugsziffern versehen sind).
2a und 2b, welche eine vergrößerte Darstellung eines in 1 in etwa mit einem Kreis markierten und mit IIa bezeichneten Bereichs zeigen, verdeutlichen diese Struktur: So sind exemplarisch zwei Befestigungselemente 14a und 14b in 2a zu erkennen, zwischen denen ein Bogensegment 15a angeordnet ist. An das Befestigungselement 14a schließt desweiteren ein weiteres Bogensegment 15b an und an das Befestigungselement 14b würde ein weiteres, nicht dargestelltes Bogensegment anschließen.
Bereits auf den ersten Blick Lässt sich 2a unzweideutig eine Variation des Querschnittes des dargestellten orthodontischen Bogens 11 entlang seiner Längserstreckung 1 entnehmen: So ist der Querschnitt im Bereich der Bogensegmente 15a und 15b im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und weicht von dieser Kreisform im Bereich der Befestigungselemente 14 wesentlich ab (nach Art eines komplexeren Querschnitts).
Die Befestigungselemente 14a und 14b sind ihrem Querschnitt nach derart ausgebildet, dass sie später noch genauer zu beschreibende Befestigungsflächen ausbilden, welche mit entsprechenden Halterungsflächen von in den 1 und 2 nicht dargestellten, zahnseitigen Halterungselementen (eingreifend) kooperieren können. Die Befestigungselemente 14 sind zudem derart ausgebildet, dass sie Öffnungs- oder Betätigungslaschen 16a bzw. 16b aufweisen, welche auf ebenfalls später noch genau beschriebene Art und Weise ein Lösen der Befestigungselemente 14 von den nicht dargestellten Halterungselementen ermöglichen.
Desweiteren lässt sich den 2a und 2b entnehmen, dass die Befestigungselemente 14 jeweils seitliche Verbindungsflansche 17 aufweisen, welche einerseits einen in den Befestigungselementen ausgebildeten Hohlraum 18 seitlich begrenzen und zudem die Anbindung an die anschließenden Bogensegmente 15 bereitstellen.
In diesem Sinne ist das Bogensegment 15a ausweislich 2b über einen Flansch 17b' mit dem Befestigungselement 14b verbunden und über einen Flansch 17a mit dem Befestigungselement 14a.
Wie in den 2a und 2b ebenfalls bereits angedeutet ist, sind die Verbindungen zwischen den Bogensegmenten 15 und den Befestigungselementen 14 (über deren Flansche 17) einstückig-stoffschlüssig ausgebildet. In diesem Sinne werden die Bogensegmente 15 nicht separat von den Befestigungselementen 14 hergestellt, sondern sie werden direkt einstückig mit diesen gemeinsam ausgebildet, insbesondere aus demselben Material (beispielsweise NiTi).
Diese einstückige Herstellung erfolgt vorteilhafterweise in einem generativen Fertigungsverfahren, beispielsweise in einem SLM-Verfahren unter Nutzung von pulverförmigem oder flüssigem Ausgangsmaterial, insbesondere durch einen 3D-Drucker.
Auf diese Art und Weise kann ein Kieferorthopäde einen derartigen orthodontischen Bogen 11 selbstständig an einem geeigneten Drucker ausdrucken bzw. herstellen, ohne dabei auf Spezialwerkzeuge oder Dritte angewiesen zu sein.
Typischerweise weisen die Bogensegmente 15 einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf, was vorteilhaft ist, da auf diese Weise ein möglichst glattes und schmerzloses Anliegen an den umliegenden Zähnen ermöglicht wird. Wie den 2a und 2b zu entnehmen ist, können die Bogensegmente 15, wie beispielsweise das Bogensegment 15a, hierbei sogenannte Loops 19 ausbilden, um auf diese Weise die Länge des entsprechenden Bogensegmentes 15a zu erhöhen. Dies dient insbesondere dazu, die Kraftübertragung auf die anliegenden Zähne zu regulieren, da Bogensegmente größerer Länge in der Regel geringere Kräfte aufbringen als Bogensegmente geringerer Länge. Die Loops 19 werden dabei direkt im Rahmen des generativen Fertigungsverfahrens mithergestellt.
Eine weitere Möglichkeit der Regulierung der aufzubringenden Kräfte bietet die Variation des Querschnittes des orthodontischen Bogens 11 im Bereich der jeweiligen Bogensegmente 15 (dies gilt insbesondere für sämtliche Ausführungsbeispiele). So kann in einem Bereich, in welchem größere zu applizierende Kräfte benötigt werden, ein größerer Bogenquerschnitt (insbesondere bei gleicher Querschnittsform) verwendet werden. Beispielsweise wird im Molarenbereich ein größerer Bogenquerschnitt verwendet als im Frontzahnbereich. Alternativ kann ein geringerer Bogensegmentquerschnitt auch da vorgesehen werden, wo Zähne aufgrund einer geringeren Fehlstellung lediglich weniger zu bewegen sind.
Gemäß 2a weist diesbezüglich beispielsweise das Bogensegment 15b einen größeren Querschnittsdurchmesser auf als das Bogensegment 15a. Beide Bogensegmente 15a und 15b weisen jedoch ihrer Form nach einen runden Querschnitt auf. Zudem sind beide Bogensegmente 15a und 15b mit einem homogenen (also bezüglich des Querschnittsdurchmessers mit einem gleichbleibenden) Querschnitt versehen, welcher innerhalb des Segmentes nicht variiert.
Es sind natürlich auch Ausführungsformen realisierbar, bei welchen der Durchmesser des Querschnittes innerhalb eines Segmentes 15 variiert, z. B. in Längsrichtung l zum distalen Bereich hin größer wird. Auch fallen natürlich orthodontische Bögen bzw. Bogensegmente 15 in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, bei welchen nicht unbedingt der Durchmesser sondern eher die Querschnittsform innerhalb eines Segmentes 15 oder von Segment 15a zu Segment 15b variiert.
3 zeigt den in 1 und 2 dargestellten orthodontischen Bogen 11 als Teil einer vollständigen orthodontischen Behandlungsapparatur 10 zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, in einem an einem exemplarischen Oberkiefer 20 fest angeordneten Zustand.
Der orthodontische Bogen 11 ist hierbei insbesondere an der Innenseite 21 (also lingualseitig) der dargestellten Zähne 22 angeordnet (wobei in 3 lediglich exemplarisch einige der Zähne mit dem Bezugszeichen 22 versehen sind).
Die dargestellte orthodontische Behandlungsapparatur 11 weist ausweislich 3 einen Transpalatinalbogen 23 auf (welcher auch Gaumenbogen genannt wird). Dieser Transpalatinalbogen 23 ist einstückig-stoffschlüssig mit dem orthodontischen Bogen 11 hergestellt und ist mit diesem somit im selben generativen Fertigungsverfahren in einem Stück und aus demselben Material erschaffen worden. Er dient hierbei insbesondere dem Halten der Breite zwischen gegenüberliegenden Backenzähnen und kann hierdurch ein Nachvornewandern dieser Zähne verhindern, aber diese Backenzähne auch in eine notwendige orthopädische Position ziehen.
Beim Einsatz in einem Unterkiefer kann eine entsprechende orthodontische Behandlungsapparatur aber selbstverständlich alternativ einen Lingual-Hilfsbogen vorsehen.
Ausweislich 3 ist der Transpalatinalbogen 23 an zwei (nicht benachbarten) Befestigungselementen 14x und 14y angeordnet.
Grundsätzlich ist es aber auch vorstellbar, dass die beiden Enden des Transpalatinalbogens 23 an Bogensegmente 15 anschließen.
Die leicht perspektivische Darstellung gemäß 3 verdeutlicht, dass die Befestigungselemente 14 nicht nur in unterschiedlichen Winkeln bezüglich der durch die Zähne aufgespannten x-y-Ebene anliegen können, sondern auch ein verkipptes Anbringen bezüglich des Höhenvektors z, also in die Figurenebene der 3 hinein, ermöglichen.
Die Befestigungselemente 14 wirken hierfür auf nun zu beschreibende Weise mit zahnseitig festangeordneten Halterungselementen 24 zusammen:
Während Befestigungselemente 14 und Halterungselemente 24 in 3 im zusammenwirkenden Zustand dargestellt und kaum zu differenzieren sind, zeigt 5a in einer sehr schematischen perspektivischen Ansicht ein an ein zahnseitiges Halterungselement 24 angenähertes beispielhaftes Befestigungselement 14, wobei auf Grund der Übersichtlichkeit an dem Flansch 17 des Befestigungselementes 14 kein anschließendes Bogensegment 15 dargestellt ist.
5b stellt dann in einer Ansicht gemäß 5a das Befestigungselement 14 und das Halterungselement 24 in einem montierten oder befestigten Zustand dar, wobei dieser Befestigungsvorgang an Hand der schematischen Querschnittsansichten der 4a und 4b anschließend noch genauer beschrieben werden soll.
Vorangestellt werden soll jedoch, dass das Halterungselement 24 im Wesentlichen zwei Bereiche aufweist: nämlich zuerst einen mit dem Befestigungselement 14 zusammenwirkenden Patrizenbereich 25 sowie einen zahnseitigen Basisbereich 26. Dieser Basisbereich 26 wird nach Art eines Attachments oder eines Brackets an einem Zahn, insbesondere an der Innenseite 21 eines Zahnes 22, fest angeordnet. Vorzugsweise wird das Halterungselement 24 daher nach Art eines Attachments aus zahnärztlichem Komposit hergestellt, welches nur eine adhäsive Verbindungsfläche nutzt, wodurch der Verbund zwischen Zahn und Attachment bzw. Halterungselement 24 besser ist als bei der Anbringung eines herkömmlichen Brackets in einem MB-Verfahren (da dort in der Regel mehrere Schichten unterschiedlichen Materials miteinander verbunden werden: Zahn, Komposite, Zement, Bracketbasis).
Zwar weist zahnärztliches Komposit nur eine mittelmäßige Abrasionsstabilität auf. Dem wird jedoch dadurch entgegengewirkt, dass das Halterungselement fast während der gesamten Behandlungszeit von dem bogenseitigen Befestigungselement (auf noch beschriebene Art und Weise) umschlossen wird. Das zahnseitige Halterungselement hat – je nach Zahnform und patientenindividuellen Gegebenheiten – eine variable Größe mit einer mesio-distalen Länge von etwa 1,5 bis 3 mm, einer senkrecht von der Zahnoberfläche gemessenen Höhe von 0,7 bis 1,6 mm und einer gingival-koronalen Höhe von 2 bis 3 mm. Aufgrund dieser geringen Bauhöhe sind Abscherkräfte in der Regel als sehr gering anzusehen und der Tragekomfort bei einer lingualen Anbringung ist verbessert.
Die Halterungselemente 24 werden hierbei insbesondere auf folgende Art und Weise aus einer virtuellen, computergenerierten Form in den Mund des Patienten übertragen: Zunächst wird ein Musterwerkstück des tatsächlichen Gebisses im Ist-Zustand mit angebrachten Halterungselementen, beispielsweise in einem Rapid-Prototyping-Verfahren, erstellt. Dann wird eine Übertragungsschablone hergestellt, beispielsweise aus Silikon oder in einem Tiefziehverfahren über dem ausgedruckten Modell. Die Befestigungselemente liegen hierbei als Hohlräume in der Übertragungsschablone vor und werden sodann mit einem zahnärztlichen Komposit (Licht-Dual- oder chemisch härtend) nicht ganz vollständig ausgefüllt. Nach dem Aushärten ist die Oberfläche des Komposits aufgrund der Sauerstoff-Inhibitionsschichten noch reaktiv. Nach vorbereitenden Maßnahmen an der Zahnoberfläche (z. B. Reinigung, Oberflächenvergrößerung durch Ätzen, Trocknen, Bonding, gegebenenfalls weitere Maßnahmen) werden die nach dem oben beschriebenen Auffüllen noch verbleibenden Hohlräume in der Übertragungsschablone durch ein vorzugsweise dual härtendes Komposit aufgefüllt und die Schablone dann ohne Zeitverzug in den Mund des Patienten gebracht, wo das Komposit aushärtet und so das Halterungselement mit der Zahnoberfläche verbindet.
Bezüglich der 5a und 5b (aber auch 4a und 4b) sei zunächst angemerkt, dass die Basis 26 in den Figuren nur als beispielhafte Ausführung zu verstehen ist und insbesondere vergrößert dargestellt ist. Die Basis wird vorzugsweise sehr viel kleiner bzw. flacher ausgestaltet und an die anzubringende Oberfläche angepasst und nach den oben beschriebenen Verfahren angebracht.
Sind die Halterungselemente an den Zähnen (vorzugsweise an jedem Zahn ein Halterungselement) angebracht, kann eine Befestigung des orthodontischen Bogens 11 an den Zähnen, wie in 4a dargestellt, erfolgen: So wird ein Patrizenbereich 25, welcher insbesondere doppelhöckerförmig ausgebildet ist, des Halterungselementes 24 von dem eine Matrize bereitstellendem Befestigungselement 14 übergriffen. Hierbei kann der Patrizenbereich 25 in einen Hohlraum 18 des Befestigungselementes 14 eintreten bzw. eingreifen und seitliche Stege 27 des Befestigungselementes 14 auslenken, um vollständig in den Hohlraum 18 einzutreten. Die Stege 27a und 27b werden hierbei soweit ausgelenkt, dass sie an dem Kopf des Patrizenbereiches 25 vorbeigelangen und dann hinter dem Kopf des Patrizenbereiches 25 einschnappen können, wodurch der Kopf des Patrizenbereiches 25 hintergriffen wird, wie dies in 4b dargestellt ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 4 weist die Matrize bzw. das Befestigungselement 14 einen keilförmigen Mittelsteg 28 auf, der in einer entsprechenden Einbuchtung der Patrize 25 zum Einliegen kommt. Die Stege 27a und 27b liegen in einem in 4b dargestellten, montierten bzw. hintergreifenden Zustand mit Befestigungsflächen 29 an entsprechenden inversen Halterungsflächen 30 an dem Halterungselement 24 an. Die Flächen bilden auf diese Weise einen Formschluss.
Seitlich an der Matrize schließt sich eine bereits beschriebene Betätigungslasche 16 als Bestandteil des Befestigungselementes 14 an. Diese Lasche 16 bildet gemeinsam mit der Basis 26 einen Führungskanal oder ein Führungsauge 31 aus, welches beispielsweise für eine zahnärztliche Sonde oder für ein ähnliches Instrument zugänglich ist. Hierdurch kann das Halterungselement 24 bzw. die Matrize soweit aufgebogen werden, dass sich der der Lasche 16 zugeordnete Steg 27a aus dem Unterschnitt der Patrize 25 löst und an dem Patrizenkopf vorbeigelangt, so dass die Matrize bzw. das Befestigungselement 14 freigegeben wird. Wird dies für jedes Befestigungselement 14 des orthodontischen Bogens 11 durchgeführt, kann der orthodontische Bogen 11 problemlos aus dem Mundraum des Patienten entfernt werden und es kann insbesondere ein alternativer orthodontischer Bogen mit abweichender Behandlungsgeometrie eingesetzt werden.
Ein Behandlungsverfahren mit der erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur desersten Ausführungsbeispiels, welches in dieser Anmeldung ebenfalls offenbart sein soll, kann insbesondere wie folgt durchgeführt werden:
Zunächst werden anhand eines Computermodells Sollpositionen jedes zu bewegenden Zahnes definiert. Es wird zudem eine Sequenzierung der Ist- zu den Sollpositionen festgelegt (Festlegung der Schrittweite und der Stellungsunterschiede der Zähne zwischen den einzelnen Schritten). Insbesondere werden außerdem virtuelle Abbildungen der Halterungselemente am Computer den einzelnen Zähnen zugeordnet und es werden die Bogensegmente hinsichtlich der Querschnitte und der Geometrie (Loops oder ähnlichem) am Computer anhand der klinischen Erfordernisse berechnet.
Insbesondere erfolgt eine Berechnung derart, dass die relative Position der Halterungselemente zu dem jeweiligen Zahn immer gleich bleibt und dass die relative Position des jeweiligen Befestigungselementes in dem Halterungselement am Zahn immer gleich bleibt, d. h. dass in den unterschiedlichen Sequenzierungsstufen Befestigungselemente im orthodontischen Bogen ihre Position bzw. Lage verändern können, vorteilhafterweise jedoch gegenüber den Halterungselementen unverändert bleiben. Auf diese Weise werden die Sollpositionen der Zähne im jeweiligen Behandlungsschritt genau auf die Position des Befestigungselementes am Bogen übertragen.
Es werden den einzelnen Zwischenschritten zugeordnete Bögen gedruckt, welche sich insbesondere hinsichtlich der Querschnitte unterscheiden.
Das vorgeschlagene Verfahren weist dabei kombiniert Vorteile des MB-Verfahrens und des Aligner-Verfahrens des Standes der Technik auf, ohne deren Nachteile zu übernehmen. So sind, wie bei Alignern, mehrere Einsätze für mehrere Zwischenschritte computergestützt herzustellen, wobei vorliegend das Problem der ungenügenden Kraftübertragung umgangen wird. Durch die variablen Bogenquerschnitte ist zudem eine Reduzierung der Therapieschritte möglich.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Behandlungsapparatur 10' soll nunmehr anhand der 6 bis 9 beschrieben werden.
Diesbezüglich sei vorangestellt, dass die Behandlungsapparatur 10' des zweiten Ausführungsbeispiels von ihrem geometrischen Grundaufbau her der Behandlungsapparatur gemäß 3 entspricht. Die Behandlungsapparatur 10' weist dabei insbesondere einen orthodontischen Bogen 11' auf, welcher seiner geometrischen Struktur nach grundsätzlich dem in 1 dargestellten, U-förmigen orthodontischen Bogen entspricht.
Lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf eine Beschreibung der Grundstruktur gemäß der 1 und 3 im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel verzichtet. Sämtliche Beschreibungen zu den 1 und 3 können somit, sofern anwendbar und passend, auf das zweite Ausführungsbeispiel übertragen werden. Der wesentliche Unterschied zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird in 7 wie folgt deutlich:
So zeigt 7 Bogensegmente 15' und 15'', welche nicht einstückig-stoffschlüssig mit dem dargestellten Befestigungselement 14' ausgebildet sind. Vielmehr weist das Befestigungselement 14' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, ausweislich 7, in seinem Kopfbereich eine Aufnahmerinne 32 auf. Diese Aufnahmerinne 32 dient der Aufnahme der Bogensegmente 15' und 15'' des orthodontischen Bogens 11' und der Festlegung des Befestigungselementes 14' an den Segmenten 15' und 15''.
In diesem Sinne kann zur Anbringung des Befestigungselementes 14' an den Segmenten 15' bzw. 15'' ein in den 6 und 7 nicht dargestelltes Bindemittel, beispielsweise ein Komposit, in die Aufnahmerinne 32 eingebracht werden, welches die Segmente 15' und 15'' in der Rinne 32 (insbesondere nach einem Aushärtevorgang) festlegt. Beispielsweise kann das besagte Komposit die Aufnahmerinne 32 auffüllen und bei einem Aushärten die Bogensegmente 15 festlegen, sowohl in Axialrichtung A als auch radial hierzu.
Durch das graphische Fortlassen des Bindemittels in 7 wird zudem eine zweite Besonderheit deutlich: So sind die Bogensegmente 15' und 15'' untereinander ebenfalls nicht einstückig-stoffschlüssig ausgebildet, sondern werden vielmehr, jeweils einstückig ausgebildet, mit ihren losen Enden in die Aufnahmerinne 32 eingebracht, bevor sie dort mit dem nicht dargestellten Bindemittel festgelegt werden. Alternativ soll aber auch ein Ausführungsbeispiel als offenbart gelten, bei welchem die Befestigung entsprechend 7 (samt nicht dargestelltem Bindemittel) erfolgt, bei welchem die Bogensegmente 15' und 15'' (insbesondere sämtliche Bogensegmente des orthodontischen Bogens 11') aber einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sind.
Unabhängig von seiner Einstückig- oder Mehrstückigkeit kann das Bogengrundgerüst (also die Bodensegmente) beispielsweise grundsätzlich aus Stahldraht bestehen oder aus einem anderen geeigneten Werkstoff, insbesondere auch einem Formgedächtniswerkstoff.
Während 7 den eigentlichen Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend verdeutlicht, dass die Bogensegmente in dem zweiten Ausführungsbeispiel, nicht (wie im ersten Ausführungsbeispiel) einstückig-stoffschlüssig mit den Befestigungselementen verbunden sind, entsprechen die 6a und 6b im Wesentlichen den 4a und 4b, wobei somit vorab auf dessen Beschreibung vollumfänglich Bezug genommen werden kann.
Im Folgenden sollen daher lediglich die konstruktiven Unterschiede zwischen den 4 und 6 erörtert werden, während ansonsten auf die vorangehende Beschreibung verwiesen wird.
6a zeigt dabei einen Schnitt durch den orthodontischen Bogen 11' gemäß 7, insbesondere unter Fortlassung des Flansches 17'.
Ist das dargestellte Halterungselement 24' bereits, wie beschrieben, an einem Zahn angebracht, kann eine Befestigung des orthodontischen Bogens 11' an dem Zahn bzw. den Zähnen gemäß 6a wie folgt erfolgen: So wird ein Patrizenbereich 25', welcher grundsätzlich ebenfalls doppelhöckerförmig ausgebildet ist, von dem eine Matrize bereitstellenden Befestigungselement 14' übergriffen.
Hierbei kann der Patrizenbereich 25' in einen Hohlraum 18' des Befestigungselementes 14' eintreten bzw. eingreifen und seitliche Stege 27' des Befestigungselementes 14' auslenken, um vollständig in den Hohlraum 18' einzutreten. Die Stege 27a' und 27b' werden hierbei soweit ausgelenkt, dass sie an dem Kopf des Patrizenbereiches 25' vorbeigelangen und dann hinter dem Kopf des Patrizenbereiches 25' einschnappen können, wodurch der Kopf des Patrizenbereiches 25' hintergriffen wird, wie dies in 6b dargestellt ist.
In dem (zweiten) Ausführungsbeispiel gemäß 6 weist die Matrize bzw. das Befestigungselement 14' keinen keilförmigen, sondern einen abgeflachten Mittelsteg 28' auf, der in einer entsprechenden, abgeflachten Einbuchtung der Patrize 25' zum Einliegen kommt.
Die Stege 27a' und 27b' liegen in einem in 6b dargestellten, montierten bzw. hintergreifenden Zustand mit Befestigungsflächen 29' an entsprechenden inversen Halterungsflächen 30' an dem Halterungselement 24' an. Die Flächen bilden auf diese Weise einen Formschluss.
Die Ausbildung des Mittelsteges 28' kann hierbei an die Ausbildung des Halterungselementes 24' angepasst sein. Vorteilhafterweise liegt auch der Mittelsteg 28' möglichst vollflächig an dem Patrizenbereich 25' an. Dies gilt für beide Ausführungsbeispiele und selbstverständlich sind die gewählten Geometrien unabhängig von der Art der Anbringung der Bogensegmente 15 an den Befestigungselementen 14.
Diesbezüglich sei bezüglich der 6a und 6b auch noch einmal darauf hingewiesen, dass zwar das Bogensegment 15' im Querschnitt dargestellt ist, das Bindemittel zu dessen Befestigung in der Aufnahmerinne 32 aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
Es ist jedoch ersichtlich, dass die Aufnahmerinne 32 keine vertikalen Wände 33 aufweist, sondern Wände 33 die nach oben (bezüglich der Rinne 32) hin überhängen oder verkippt bzw. einfallend ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass das nicht dargestellte Bindemittel besonders gut in dem Kanal 32 verbleibt, da der Kanal 32 nach oben hin schmaler wird oder sich verjüngt. Das Bindemittel kann sich somit an den Wänden 33 abstützen. Alternativ sind selbstverständlich auch andere Ausführungsbeispiele vorstellbar, bei denen das Bogensegment 15' beispielsweise einfach in der Aufnahmerinne 32 formschlüssig festgelegt, z. B. eingeklipst wird (wobei die Aufnahmerinne dann entsprechend enger ausgebildet wäre) oder ähnliche gleichwertige Ausführungen.
Bei einem weiteren Vergleich der 4 und 6 fällt auf, dass das zweite Ausführungsbeispiel keine separate Betätigungslasche 16 gemäß den 4 aufweist. Vielmehr wird die Funktion der separaten Betätigungslasche gemäß den 6a und 6b in dem dort dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel von den Stegen (Laschen) 27a' oder 27b' mitübernommen.
So verdeutlicht insbesondere 6b, dass die Stege 27a' und 27b' in ihren, dem Halterungselement 24' zugeordneten Endbereichen derart ausgebildet sind, dass zwischen dem eingeschnürten Bereich 34 des Halterungselementes 24' und den Enden der Stege 27a' bzw. 27b' Führungskanäle 31' und 31'' entstehen. Dieser Führungskanal bzw. dieses Führungsauge 31'/31'' kann beispielsweise für eine zahnärztliche Sonde oder für ein ähnliches Instrument zugänglich sein. Hierdurch kann das Halterungselement 24' bzw. die Patrize soweit aufgebogen werden, dass sich der Steg 27a' bzw. der Steg 27b' aus dem Unterschnitt der Patrize 25' löst und an dem Patrizenkopf vorbeigeleitet wird, so dass die Matrize bzw. das Befestigungselement 14' freigegeben wird.
Wird dies für jedes Befestigungselement 14' des orthodontischen Bogens 11' durchgeführt, kann der orthodontische Bogen 11' problemlos aus dem Mundraum des Patienten entfernt werden und es kann ein alternativer orthodontischer Bogen mit abweichender Behandlungsgeometrie eingesetzt werden oder Ähnliches. Selbstverständlich ist aber grundsätzlich auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine separate Lasche (entsprechend der Lasche 6) grundsätzlich einsetzbar, bzw. bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Stegform wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (unter Fortlassung der separaten Lasche 16) einsetzbar.
Zusammenfassend zeigen die 6a und 6b somit die Anordnung des in 7 dargestellten Abschnittes des orthodontischen Bogens 11' an einem Halterungselement 24', wie es in seiner vorbereiteten Position noch einmal in 8 dargestellt wird.
8 zeigt dabei die Anordnung eines solchen Halterungselementes 24' an einem einzelnen Zahn 35. In 8 ist das Halterungselement 24' dabei als Attachment ausgebildet, welches an einer angerauten, in der 8 abgedeckten Fläche des Zahnes 35 angeordnet ist. Das Attachment besteht hierbei typischerweise aus einem Komposit (einem sogenannten Zahnkunststoff), welcher somit keines separaten Bindemittels bedarf, um an der angerauten Fläche des Zahnes 35 angeordnet zu werden. Dies geschieht vielmehr auf für einen Komposit bekannte typische Weise.
Grundsätzlich ist es aber von der Erfindung mitumfasst, anstelle von Attachments sogenannte Brackets einzusetzen, also Halterungselemente, welche typischerweise aus Metall bestehen und mit einem gesonderten Komposit oder ähnlichem Bindemittel an dem Zahn festgelegt werden. Entscheidend ist hierbei lediglich die Ausbildung des Halterungselementes und dessen Eignung zur formschlüssigen (knopf- oder schnappmechanismusartigen) Ineingriffbringung mit einem entsprechenden Befestigungselement.
9 zeigt schließlich einen größeren Abschnitt des orthodontischen Bogens 11' in einem Gebiss, bei welchem sämtliche Befestigungselemente 14' an einem entsprechenden Halterungselement 24' angebracht sind. Der orthodontische Bogen 11' ist somit vollständig über die Halterungselemente 24' an den Zähnen angebracht und somit die Apparatur 10' im eingesetzten Zustand befindlich.
Die Figurenfolge 8 und 9 verdeutlicht hierbei den finalen Einsatz des Bogens 11' in einem menschlichen Gebiss. Um einen solchen einzusetzenden orthodontischen Bogen 11' überhaupt zu halten, kann insbesondere wie folgt vorgegangen werden:
So kann zunächst ein Modell des zu behandelnden Gebisses erstellt werden. Bei diesem Modell kann es sich um ein virtuelles oder auch um ein tatsächliches, stoffliches Modell handeln. Dieses Modell kann bereits die Anordnung von Halterungselementen 24' berücksichtigen, so dass das Modell dann im Wesentlichen aussehen kann, wie in 8 dargestellt. Entscheidend ist hierbei, dass dieses Modell einen gewünschten Sollzustand darstellt, also den endgültigen Zustand, welcher für das Gebiss nach Abschluss der Behandlung erwünscht ist oder aber alternativ einen Sollzustand im Sinne eines Zwischenschrittes (also einen zunächst gewollten Zustand, welcher als Teilschritt einer vollständigen Behandlung zu betrachten ist).
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen orthodontischen Bogens in seiner gewünschten Form kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Auf die Halterungselemente 24' des körperlichen Modells können zunächst die Befestigungselemente 14' (jedoch noch ohne an ihnen befestigte Bogensegmente 15') angebracht oder angeklipst werden. Sind Befestigungselemente 14' und Halterungselemente 24' dann formschlüssig in Eingriff gebracht, können die Bogensegmente 15 bzw. 15' bzw. 15'' in die Rinnen 32 der Befestigungselemente 14' eingelegt und bezüglich ihrer gewünschten Form modelliert werden.
Erst dann werden die Bogensegmente (beispielsweise separate Bogensegmente 15' und 15'' oder einstückig-stoffschlüssig ausgebildet Bogensegmente) in der Rinne festgelegt, beispielsweise mit Hilfe von Komposit.
Der somit fertiggestellte orthodontische Bogen 11' kann dann von den Halterungselementen 24' gelöst und in ein menschliches Gebiss eingesetzt werden, etwa gemäß den 8 und 9. In dem menschlichem Gebiss besteht dann der große Vorteil der Erfindung darin, dass das Anbringen des orthodontischen Bogens 11' erheblich vereinfacht wird, da der Bogen nicht mehr mit einem Gummi oder einer Drahtligatur mühsam an einem Bracket angebracht werden muss (was insbesondere auf der lingualen Seite wegen des vorhandenen Zungenspiels noch sehr viel schwieriger ist als auf der Außenseite), sondern einfach mit dem vorgesehenen Knopf- oder Schnappmechanismus bzw. -verschluss eingerastet oder eingedrückt werden kann. Der klinische Zeitbedarf reduziert sich daher von mehreren Minuten auf einige Sekunden.
Insbesondere bieten hierbei die sogenannten Abhänge 36 bzw. 36' der Halterungselemente 24 bzw. 24' (vgl. 4 und 6) einen Führungseffekt beim Aufschnappen des Befestigungselementes 14 bzw. 14'.
In einem alternativen Formungsverfahren können die Bogensegmente 15' an den Befestigungselementen 14' angebracht werden, bevor die Befestigungselemente an den Halterungselementen 24' eines Zahnmodells befestigt werden. In diesem Sinne kann der bereits fertiggestellte orthodontische Bogen 11' an den Halterungselementen 24' eines Modells angebracht werden und erst dann die Bogensegmente in Form gebracht werden.
Bei einer computermodellierten Implementation eines alternativen Verfahrens können die Bogensegmente gemäß dem virtuellen Modell, wie gewünscht, angepasst werden und dann in der gewünschten Form erstellt werden, beispielsweise in einem generativen Verfahren (also beispielsweise im 3D-Druck ausgedruckt werden), und dann in einem separaten Schritt an den Befestigungselementen 14' angeordnet werden. Der dann fertiggestellte orthodontische Bogen 11' kann in einem letzten Schritt gemäß den 8 und 9 in ein menschliches Gebiss eingesetzt werden.
Zuletzt soll auf ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß 10 verwiesen werden, welches einen Ausschnitt aus einer dritten erfindungsgemäßen Apparatur 10'' darstellt. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht somit bezüglich seiner Anordnung nahezu identisch dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 9 und es soll lediglich bezüglich der Unterschiede auf die 10 verwiesen werden. Alle sonstigen Anmerkungen zu dem zweiten Ausführungsbeispiel sollen auch für das dritte Ausführungsbeispiel gelten.
Der einzige Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das Befestigungselement 14'' an seinem Kopfbereich eine Rinne 32' aufweist, welche nicht im Querschnitt U-förmig gemäß 6 ausgebildet ist, sondern eher O-förmig, also geschlossen. Es handelt sich bei der Rinne 32' somit um eine Röhre. In dieser Röhre 32' können, analog zu dem zweiten Ausführungsbeispiel, zwei Bogensegmente 15' und 15'', wie bezüglich des zweiten Ausführungsbeispieles dargestellt, vollständig festgelegt werden, insbesondere mit Hilfe von Komposit.
Bevorzugt ist die in 10 dargestellte Ausführungsform aber für den Fall, dass die Bogensegmente 15' und 15'' (insbesondere sämtliche Bogensegmente) einstückig-stoffschlüssig, also im Wesentlichen durchgehend ausgebildet sind und die Röhre 32' somit vollständig durchstecken. Die Röhre 32' ermöglicht in diesem Ausführungsbeispiel also eine grundsätzliche Halterung des Befestigungselementes 14'' an den Bogensegmenten 15, legt die Bogensegmente 15' bzw. 15'' in Axialrichtung A des orthodontischen Bogens 11'' aber nicht fest. Das heißt, die Bogensegmente 15' bzw. 15'' weisen in mesio-distaler Richtung A ein Gleitspiel auf. Der orthodontische Bogen 11'' kann daher auch als Gleitbogen bezeichnet werden. Dies ist in einigen medizinischen Fällen erwünscht, in anderen nicht. Je nach Anwendungsfall kann also somit das Ausführungsbeispiel gemäß der 10 oder ein Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 9 eingesetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel nach 10 sind vorteilhafterweise sämtliche Bogensegmente 15 des orthodontischen Bogens 11'' gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet.
Für die Anbringung an einem Zahnmodell bedeutet dies dabei typischerweise entweder, dass zunächst die Befestigungselemente 14'' an den zahnseitigen Halteelementen befestigt werden und dann die Röhren 32' von den einstückig ausgebildeten Bogensegmenten im Modell durchsteckt werden, oder dass zunächst sämtliche Befestigungselemente 14'' auf den einstückig ausgebildeten Bogensegmenten, perlenkettenartig aufgefädelt werden und dann der orthodontische Bogen an dem Modell befestigt wird, unter Modellierung der Bogensegmente.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist aber der besondere Vorteil der Erfindung darin zu sehen, dass bereits der orthodontische Bogen ein an ihm angeordnetes, speziell ausgebildetes (insbesondere weibliches) Befestigungselement aufweist, welches mit den am Zahn befestigen Brackets oder Attachments einen Formschluss zum einfachen Anklipsen des orthodontischen Bogens am Gebiss bereitstellen kann.

Claims

Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, umfassend zahn- oder kieferseitig festgelegte Halterungselemente (24, 24') sowie einen Bogensegmente (15, 15', 15'') und Befestigungselemente (14, 14', 14'') aufweisenden orthodontischen Bogen (11, 11', 11''), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (14, 14', 14'') einen von den Bogensegmenten (15, 15', 15'') abweichenden, eine Befestigungsfunktion bereitstellenden Querschnitt aufweisen, welcher in Abhängigkeit zum Querschnitt der zahnseitigen Halterungselemente (24, 24') ausgebildet ist, wobei die zahnseitigen Halterungselemente (24, 24') und die bogenseitigen Befestigungselemente (14, 14', 14'') zur Befestigung des orthodontischen Bogens (11, 11', 11'') formschlüssig, knopf- oder schnappmechanismusartig in Eingriff gebracht werden.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungselemente (24, 24') und die Befestigungselemente (14, 14', 14'') nach Art eines Matrizen-Patritzen-Verschlusses in Eingriff gebracht werden, wobei insbesondere die Matrize eines Matrizen-Patritzen-Verschlusses bogenseitig angeordnet und die Patrize zahnseitig angeordnet ist.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (14, 14', 14'') jeweils eine Befestigungsfläche (29, 29') aufweisen, welche im wesentlichen invers zu einer Halterungsfläche (30, 30') der zahnseitigen Halterungselemente (24, 24') ausgebildet ist.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') im Bereich eines Halterungselement- Befestigungselement-Paares (14, 14', 14''; 24, 24') einen, insbesondere bogenseitigen, Öffnungsmechanismus aufweist, welcher vorteilhaft als hintergreifbare Lasche (16, 27a', 27b') ausgebildet ist.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10'') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogensegmente (15, 15', 15'') gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sind, insbesondere gemeinsam mit den Befestigungselementen (14), dies weiter vorzugsweise in einem generativen Fertigungsverfahren.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10', 10'') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (14', 14'') jeweils Haltemittel (32, 32') zum Anbringen an den Bogensegmenten (15', 15'') aufweisen.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10', 10'') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (14', 14'') jeweils eine Rinne (32, 32') zum Anbringen an den Bogensegmenten (15', 15'') aufweisen, wobei die Bogensegmente (15', 15'') vorzugsweise in der Rinne (32, 32'), insbesondere mit Komposit, festgelegt sind.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10'') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (32') geschlossen, röhrenartig, ausgebildet ist, insbesondere wobei die Bogensegmente (15', 15'') in Bogenaxialrichtung (A) in der Rinne (32') nicht gesondert festgelegt sind und Gleitspiel aufweisen.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10, 10', 10') nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsapparatur (10, 10', 10'') mindestens einen Hilfsbogen (23) zwischen nicht-benachbarten Zähnen (22) aufweist, welcher zumindest mit Teilen des orthodontischen Bogens (11, 11', 11'') gemeinsam einstückig-stoffschlüssig ausgebildet ist.
Verfahren zur Korrektur von Zahnfehlstellungen eines Ist-Zustandes eines Gebisses, umfassend die Schritte: • Erstellen eines Modells des Gebisses in einem Soll-Zustand, • Herstellen eines Bogensegmente (15, 15', 15'') und Befestigungselemente (14, 14', 14'') aufweisenden orthodontischen Bogens (11, 11', 11'') auf Basis des Modells, wobei die Befestigungselemente (14, 14', 14'') einen von den Bogensegmenten (15, 15', 15'') abweichenden, eine Befestigungsfunktion bereitstellenden Querschnitt aufweisen, • Befestigen des orthodontischen Bogens (11, 11', 11'') an dem Gebiss durch ein formschlüssiges, knopf- oder schnappmechanismusartiges Ineingriffbringen der Befestigungslemente (14, 14', 14'') und vorher gebissseitig festgelegter Halterungselemente (24, 24').