DE102016000329A1

DE102016000329A1 - Orthodontische Behandlungsapparatur und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102016000329A1
Application number: DE102016000329.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine orthodontische Behandlungsapparatur zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, umfassend einen, insbesondere aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden, orthodontischen Bogen mit daran, insbesondere gleitlagerartig, angeordneten Befestigungselementen zum Zusammenwirken mit zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen. Die Besonderheit besteht darin, dass die Befestigungselemente jeweils ein Stanzbiegeteil als Grundkörper aufweisen.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine orthodontische Behandlungsapparatur zur Korrektur von Zahnfehlstellungen und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Apparatur.
Die Orthodontie als Therapiemethode der Kieferorthopädie beschäftigt sich mit dem Bewegen von Zähnen, um Fehlstellungen auszugleichen.
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe orthodontischer Behandlungsapparaturen bekannt, welche sich grundsätzlich in herausnehmbare und festsitzende Apparaturen, umgangssprachlich auch „Klammern” oder „Zahnspangen” genannt, unterteilen.
Ziel aller Apparaturen ist das gezielte Bewegen von Zähnen 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 sogenannte „feste Zahnspange” ist vorwiegend eine sogenannte Multi-Bracket-Apparatur (kurz: MB-Apparatur) bekannt. Eine solche 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 besteht. Dieser Bogen wird in die Schlitze des Brackets unter Deformation eingelegt und beispielsweise mittels Drahtligatur, Gummiligatur oder über ein kleines Schlösschen am Bracket befestigt. Aufgrund von Formgedächtniseigenschaften und/oder der elastischen Deformationseigenschaften des Materials übt der Bogen durch seine Rückstellkräfte die oben beschriebene Kraft auf die Zähne aus.
Das sogenannte Einligieren des Bogens ist bei diesem Stand der Technik 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 des Gebisses 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 Weiterbildung des bekannten Standes der Technik ist es bereits bekannt, bogenseitig besondere Befestigungselemente vorzusehen, welche mit den zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen zur Befestigung des orthodontischen Bogens am Gebiss zusammenwirken können.
Besagte Befestigungselemente sind hierbei typischerweise einstückig, als massive Körper ausgebildet, welche mit Befestigungsflächen an den zahn- oder kieferseitig festliegenden Halterungselementen kooperieren können.
Beispielsweise ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2015 009 345 A des Anmelders eine Behandlungsapparatur bekannt, bei welcher Befestigungselemente einstückig in einem generativen Verfahren gemeinsam mit einem orthodontischen Bogen hergestellt werden. Auch sind Befestigungselemente bekannt, welche an dem Bogen separat befestigt werden und generativ, beispielsweise in einem Druckverfahren oder Ähnlichem, massiv erstellt werden.
Auch wenn die beschriebenen, weitergebildeten orthodontischen Behandlungsapparaturen grundsätzlich vorteilhaft erscheinen, so ist eine leichtere und kostengünstigere Herstellung der Behandlungsapparatur grundsätzlich natürlich erstrebenswert.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zunächst mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente jeweils ein blattartiges Biegeteil als Grundkörper aufweisen.
Mit anderen Worten besteht die Idee der Erfindung darin, ein neues, bogenseitiges Befestigungselement vorzusehen, welches ein Stanzbiegeteil umfasst. Das Stanzbiegeteil kann hierbei den Grundkörper des Befestigungselementes (sogenannter Clip) ausbilden, also wesentliche Teile des Befestigungselementes darstellen. Insbesondere kann der Grundkörper eine Art Grundgerüst zum Anbringen weiterer Elemente darstellen.
In diesem Sinne können besondere Aufnahmemittel (beispielsweise ein Aufnahmekanal) für die Halterung des Befestigungselementes an dem orthodontischen Bogen an dem Grundkörper (separat) angebracht werden. Der Grundkörper stellt mit anderen Worten eine Plattform für weitere Funktionselemente dar. An dem Grundkörper können die weiteren Funktionselemente angeordnet, insbesondere festgemacht, sein.
Als blattartiges Biegeteil ist hierbei ein im Wesentlichen zunächst flaches (insbesondere aus einem Blech herausgearbeitetes) Teil zu verstehen, welches dann mehr oder weniger in den Raum bzw. dreidimensional ge- oder verbogen wird, um seine finale Grundform einzunehmen. Blattartig bedeutet in diesem Sinne also insbesondere schichtartig oder flach bzw. flächig. Die Kontur des noch ungebogenen Körpers ist dabei insbesondere nicht entscheidend, sondern vielmehr der grundsätzlich ebene, blechartige, leicht zu verarbeitende Grundzustand. Wird das Teil aus dem Blech herausgestanzt, handelt es sich um ein Stanzbiegeteil.
Ein Stanzbiegeteil ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bauteil des Befestigungselementes (das insbesondere auch das gesamte Befestigungselement ausbilden kann), welches typischerweise in einem ersten Stanzvorgang und einem nachfolgenden Biegevorgang hergestellt wird. In diesem Sinne kann zunächst eine flächige Grundform aus einem flächigen Körper herausgearbeitet, insbesondere herausgestanzt, werden. Diese herausgestanzte, flächige Grundform kann dann typischerweise in einem weiteren Verfahrensschritt in die finale Grundkörperform gebogen werden.
Grundsätzlich sind aber auch Verfahren von der Erfindung umfasst, bei welchen das Stanzen und das Biegen innerhalb eines einzigen Verfahrensschrittes erfolgt.
Als Biegeteil können im Sinne der vorliegenden Erfindung aber auch Bauteile verstanden werden, welche mit Hilfe von zu einem Stanzvorgang und einem Biegevorgang analogen Verfahrensschritten hergestellt werden. Beispielsweise kann hierunter auch ein Ausschneiden und/oder ein anschließendes Abkanten verstanden werden.
Typischerweise soll der Begriff „Biegen” im Sinne der vorliegenden Anmeldung (auch) als Oberbegriff für Verfahren wie Bördeln, Abkanten und vergleichbare Verfahrensschritte dienen und der Begriff „Stanzen” ist ein Verfahrensschritt, in welchem eine Grundform aus einem Flächenkörper herausgearbeitet wird.
Vorteilhafterweise wird das blattartige Biegeteil aber tatsächlich durch einen expliziten Stanzvorgang (mit Hilfe einer Stanze) und einen anschließenden Biegevorgang erstellt.
Das Stanzbiegeteil wird typischerweise aus einem Blech herausgearbeitet und stellt daher in der Regel keinen massiven Körper dar, sondern lediglich einen geformten, in den Raum gebogenen, im Wesentlichen blattartigen Körper.
Ein Befestigungselement oder „Clip” weist hierbei mindestens ein Stanzbiegeteil auf. Grundsätzlich ist es aber auch vorstellbar, dass ein Befestigungselement mehrere Stanzbiegeteile umfasst. In der vorteilhaftesten Ausführungsform weist ein Befestigungselement jeweils genau ein Stanzbiegeteil, nämlich als Grundkörper, auf.
Zur Fertigstellung des Befestigungselementes können an dem Grundkörper typischerweise weitere Funktionselemente, wie separate Röhrchen oder Ähnliches, angebracht, insbesondere angeschweißt, werden. Es sind aber auch Ausführungsformen umfasst, bei welchen das Stanzbiegeteil selber den Grundkörper des Befestigungselementes ausbildet und keine weiteren (Funktions-)Elemente vorgesehen sind, um das Befestigungselement fertigzustellen.
In diesem Fall kann insbesondere das Biegen der Grundform derart erfolgen, dass gewünschte Funktionselemente des Befestigungselementes (wie Haltekanäle oder Ähnliches) direkt bei dem Biegeprozess aus der Grundform des Stanzbiegeteils mitherausgearbeitet werden.
Typischerweise sind die Befestigungselemente gleitlagerartig an einem orthodontischen Bogen befestigt, wozu sie insbesondere perlenkettenartig an dem Bogen aufgefädelt werden können. Eine derartige Apparatur wird auch „Gleitbogen” genannt. Diese unterscheidet sich von anderen Typen dadurch, dass die Befestigungselemente hinsichtlich ihrer axialen Positionierung am orthodontischen Bogen nicht eindeutig festgelegt sind, sondern ein gewisses Spiel aufweisen. Eine derartige Vorrichtung ermöglicht insbesondere ein leichteres Anbringen des orthodontischen Bogens samt Befestigungselementen an einem Halterungselemente aufweisenden Gebiss oder Modell.
Ein Gleitbogen ist für die vorliegende Erfindung daher besonders vorteilhaft, auch wenn die vorliegende Erfindung grundsätzlich gleichfalls bei einem orthodontischen Bogen einsetzbar ist, bei welchem die Befestigungselemente fest (und bezüglich ihrer Axialposition nicht verlagerbar) an dem Bogen angeordnet sind.
Typischerweise weist eine orthodontische Behandlungsapparatur mehrere Befestigungselemente auf, um eine Anbringung der orthodontischen Behandlungsapparatur an mehreren Halterungselementen eines Gebisses oder Modells zu ermöglichen.
Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es bei der erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur naturgemäß nicht so, dass die Befestigungselemente und der orthodontische Bogen einstückig-stoffschlüssig ausgebildet sind. Vielmehr handelt es sich bei den (jedenfalls ein Stanzbiegeteil umfassenden) Befestigungselementen um separate Elemente, welche separat an dem orthodontischen Bogen angebracht werden. Der orthodontische Bogen selber ist dabei typischerweise einstückig ausgearbeitet, insbesondere besteht er aus einem Draht, weiter insbesondere aus Formgedächtniswerkstoff (beispielsweise NiTi).
Die Befestigungselemente können an dem orthodontischen Bogen (jedenfalls im Falle eines Gleitbogens) unabhängig davon angeordnet werden, ob der orthodontische Bogen in einer im Wesentlichen geraden Struktur oder als bereits vorkonfektionierte, im Wesentlichen U-förmige Bogenform vorliegt.
Die Befestigungselemente können hierbei mit zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen zusammenwirken, vorteilhafterweise nach Art eines Knopf- oder Schnappmechanismus. Befestigungselemente und Halterungselemente können hierbei formschlüssig kooperieren.
Befestigungselemente und Halterungselemente können vorteilhafterweise nach Art eines Matrizen-Patrizenverschlusses ausgebildet sein bzw. in Eingriff gebracht werden, wobei insbesondere die Matrize eines Matrizen-Patrizenverschlusses bogenseitig angeordnet und die Patrize zahn- oder kieferseitig angeordnet ist. Die Befestigungselemente weisen hierfür typischerweise jeweils eine Befestigungsfläche auf, welche im Wesentlichen invers zu einer Halterungsfläche der zahnseitigen Halterungselemente ausgebildet ist.
Typischerweise kann ein Befestigungselement ein Öffnungsmittel aufweisen, welches ein manuelles Trennen eines Halterungselement-Befestigungselement-Paares ermöglicht. Bei den Öffnungsmitteln kann es sich beispielsweise um ein Röhrchen handeln oder auch eine Lasche oder Ähnliches. Die Öffnungsmittel können hierbei entweder integral mit dem Stanzbiegeteil ausgebildet oder an dem Grundkörper separat angeordnet sein.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der orthodontische Bogen selber typischerweise einstückig-stoffschlüssig ausgebildet ist.
Ein Befestigungselement weist vorteilhafterweise Anbindungsmittel zum Anordnen an dem orthodontischen Bogen auf. Hierbei kann es sich gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform um einen geschlossenen Aufnahmekanal handeln. Alternativ ist aber selbstverständlich auch eine Rinne oder Ähnliches vorstellbar, in welche der orthodontische Bogen (mit einem Segment) eingreifen und dort festgelegt werden kann (beispielsweise mit Hilfe von Composit oder Ähnlichem). Auch eine andere Art des Verklebens, Verschweißens, Crimpens oder Ähnlichem zur Anbringung eines Befestigungselementes an dem orthodontischen Bogen ist grundsätzlich von der Erfindung umfasst.
In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich aber um eine geschlossene Rinne, eine sogenannte Röhre, wobei der Bogen (bzw. das entsprechende Bogensegment) in Bogenaxialrichtung in der Rinne nicht gesondert festgelegt ist und Gleitspiel aufweist.
Auch kann ein Befestigungselement zusätzliche Anbindungsmittel zur Halterung eines Hilfsbogens aufweisen, beispielsweise ein Nebenröhrchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen vorteilhafterweise sämtliche Befestigungselemente jeweils (genau) ein Stanzbiegeteil als Grundkörper auf. Die Erfindung erfasst jedoch auch derartige Vorrichtungen, bei welchen lediglich einige der Befestigungselemente, vorzugsweise die meisten Befestigungselemente, jeweils ein Stanzbiegeteil als Grundkörper aufweisen.
Die Grundkörper der Befestigungselemente bestehen hierbei typischerweise aus einem beliebigen, für die intra-orale Anwendung geeignetem Material, wie beispielsweise Stahl, NiTi, Polymer oder Ähnlichem. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform, bei welcher ein Formgedächtniswerkstoff, insbesondere NiTi, zum Einsatz kommt, wird später noch genauer beschrieben. Vorzugsweise sollte das verwendete Material aber insbesondere dazu geeignet sein, einen formschlüssigen Knopf oder Schnappmechanismus zu unterstützen (bzw. mitauszubilden), wozu es in der Regel einer gewissen Federhärte oder Ähnlichem bedarf.
In ihrem (in ein Gebiss eingesetzten) sogenannten „Behandlungszustand” weist die orthodontische Behandlungsapparatur typischerweise eine im Wesentlichen U-förmige Ausbildung auf. Aufgrund der Individualität eines jeden Gebisses weist die Apparatur, insbesondere ihr orthodontischer Bogen, aber natürlich im Detail von der U-Form ab.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf sogenannte feste Zahnspangen (da die Befestigungselemente zur Anbringung an zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen gedacht sind) und ist somit grundsätzlich eher mit einer MB-Apparatur vergleichbar als mit einer nicht-festen Zahnspange, wie beispielsweise einem Aligner oder Ähnlichem.
Der orthodontische Bogen besteht typischerweise aus Draht und kann insbesondere Schlaufen (sogenannte „Loops”) oder andere Formelemente aufweisen. Typischerweise hat der Bogensegmentquerschnitt einen Durchmesser von zwischen 0,2 mm und 1 mm. Der Querschnitt des Bogens kann hierbei beispielsweise rund, aber auch rechteckig oder Ähnliches sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Stanzbiegeteil aus einem Blech gearbeitet oder herausgearbeitet. Ein Blech ist hierbei typischerweise ein flaches (Walzwerk-)Fertigprodukt aus Metall, das in Tafel- oder Endlosform vorliegt. Besonders dünne Bleche (in der Regel mit einer Dicke unter 60 μm) werden als Folie bezeichnet, welche in der Regel für die vorliegende Erfindung aber nicht in Frage kommen. Daher geht die Erfindung eher von Blechen größerer Dicke aus.
Vorzugsweise wird ein Formgedächtniswerkstoff eingesetzt. Hierbei handelt es sich um einen Werkstoff, insbesondere ein Metall, welches sich in der Regel trotz nachfolgender Verformung scheinbar an seine frühere Formgebung „erinnert” und diese frühere Formgebung zumindest anstrebt. Als Formgedächtniswerkstoff wird im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung vorzugsweise ein Nickel-Titan-Werkstoff (NiTi) oder auch eine andere Formgedächtnislegierung verwendet. Der Einsatz einer NiTi-Legierung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da ein derartiges Material aus dem orthodontischen Bereich, beispielsweise auch von den orthodontischen Bögen selber, bereits bekannt und hinlänglich erprobt ist.
Der Vorteil des Einsatzes eines Formgedächtniswerkstoffes, insbesondere von NiTi, liegt darin, dass eine gewisse Federhärte des Grundkörpers vorhanden ist. Es können beispielsweise Flanken ausgebildet sein, welche einen Schnapp- oder Knopfmechanismus unterstützen oder ausbilden.
Insbesondere kann bei Einsatz eines Formgedächtniswerkstoffes nach dem Biegen (oder während des Biegens in die einzunehmende Form des Grundkörpers) ein Erhitzungsvorgang erfolgen. Beispielsweise kann ein NiTi-Grundkörper für einige Sekunden auf eine Temperatur von über 500 Grad erhitzt werden. Hierbei tritt dann der Formgedächtniswerkstoffeffekt ein, in dem Sinne, dass der Grundkörper sich die zu diesem Zeitpunkt eingenommene Form „merkt” und in diese später zurückstrebt.
Dieser Effekt kann – wie bereits beschrieben – für die Befestigungselemente derart eingesetzt werden, dass von dem Grundkörper ein schnapp- oder knopfartiger Formschlussmechanismus erwirkt oder mitausgebildet wird, welcher ein optimales Zusammenwirken mit einem kiefer- oder zahnseitigem Halterungselement ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entspricht das Stanzbiegeteil in seiner ungebogenen Grundform noch im Wesentlichen einem rechteckigen Streifen. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Grundkörpers des Befestigungselementes, da ein rechteckiger Streifen im Wesentlichen einen konvexen, flächigen Körper darstellt. Hinterschnitte oder Ähnliches sind hierbei nicht notwendig. Auch kann ein rechteckiger Streifen leicht in eine finale Grundkörperform gebogen werden. Ein rechteckiger Streifen sorgt zudem für eine symmetrische Grundform, welche grundsätzlich vorteilhaft ist (auch unabhängig von der rechteckigen Form). Bei einem rechteckigen Streifen können insbesondere die beiden Enden des sich längs erstreckenden Streifens (auch doppelt) abgebogen bzw. zu Flanken gebogen werden.
Außerdem ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Grundkörper (jedenfalls im Behandlungszustand) seiner Haupterstreckungsrichtung nach im Wesentlichen quer zur Haupterstreckungsrichtung des ihm zugeordneten (insbesondere den ihn durchsteckenden) Abschnittes des orthodontische Bogens angeordnet ist. Quer bedeutet in diesem Sinne insbesondere, dass der Grundkörper senkrecht oder orthogonal zu dem ihm zugeordneten Bogenabschnitt steht, also im Wesentlichen in einem 90-Grad-Winkel. Insbesondere kann der Grundkörper im Behandlungszustand im Wesentlichen senkrecht (bzw. eher senkrecht als horizontal) angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Bogen dem Zahn oder Kiefer in einem Seitenbereich (innen oder außen) zugeordnet wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet das Stanzbiegeteil zwei (insbesondere elastische) Flanken aus. Diese Flanken können besonders vorteilhaft bei einem aus einem rechteckigen Streifen herausgearbeiteten Stanzbiegeteil vorgesehen werden. In diesem Falle können die beiden Enden (in Längserstreckung) des rechteckigen Streifens einfach als Flanken (auch doppelt) abgebogen werden.
Unabhängig von einer Streifenform sind Flanken vorteilhaft, um im Zusammenspiel mit einem kiefer- oder zahnseitigen Halterungselement einen Formschluss zu gewährleisten (zum Anbringen der orthodontischen Behandlungsapparatur am Gebiss). Die Flanken können hierbei knopf- oder schnappmechanismusartig entsprechende Gegenflächen des Halterungselementes beaufschlagen oder hintergreifen. Insbesondere können sie während des Anbringungsprozesses der orthodontischen Behandlungsapparatur am Gebiss zunächst von Gegenflächen oder Führungsflächen des Halterungselementes aufgeweitet werden und das Halterungselement (bzw. spezielle Abschnitte des Halterungselementes) dann hinterschnappen und so einen Formschluss ermöglichen. Das Befestigungselement kann auf diese Weise unverlierbar am Halterungselement befestigt werden.
Zum Öffnen des beschriebenen Verschlusses können die Flanken dann insbesondere manuell ausgelenkt werden.
Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung bei einer Ausgestaltung vorzusehen, bei welcher die Befestigungselemente einen Aufnahmekanal für einen orthodontischen Bogen aufweisen. Dieser Aufnahmekanal kann insbesondere geschlossen ausgebildet sein (als Aufnahmeröhre oder als Aufnahmeröhrchen). Der Aufnahmekanal kann dabei vorteilhafterweise von einem Funktionselement bereitgestellt werden, welches gesondert von dem Stanzbiegeteil ausgebildet und an diesem befestigt wird.
Alternativ kann der Aufnahmekanal aber auch von dem Stanzbiegeteil selber bereitgestellt werden, wozu das Stanzbiegeteil in eine geeignete Form gebogen wird, um den Aufnahmekanal selber auszubilden.
In dem Aufnahmekanal kann der orthodontische Bogen entweder gleitbogenartig durchgeführt werden oder der Bogen kann alternativ auch ohne Spiel festgelegt, z. B. verklebt, werden.
Vorteilhafterweise ist aber ein Aufnahmerohr vorgesehen, über welches das Befestigungselement gleitlagerartig an dem orthodontischen Bogen gehalten werden kann, insbesondere nach Art einer Perlenkette.
Das Befestigungselement weist dann am Bogen zumindest ein gewisses Spiel auf oder ist entlang der Längserstreckung des Bogens sogar frei beweglich.
Vorteilhafterweise ist ein solcher Aufnahmekanal am Befestigungselement an dessen Innenseite vorgesehen, wobei es sich bei der Innenseite insbesondere um die Seite des Befestigungselementes handelt, welche dem Halterungselement zugeordnet ist.
Hierbei wird der Aufnahmekanal für den orthodontischen Bogen gemäß der bevorzugten Ausführungsform von einem separaten Röhrchen bereitgestellt. Dieses Röhrchen kann an dem Grundkörper separat angeordnet, beispielsweise angeschweißt oder verklebt, werden oder Ähnliches. Das Röhrchen oder Hauptröhrchen ist dabei üblicherweise nicht einstückig-stoffschlüssig mit dem Grundkörper ausgebildet, sondern wird als separates Bauteil bereitgestellt. Typischerweise weist ein solches Röhrchen in Richtung der Längserstreckung des mit ihm kooperierenden Bogenabschnittes eine gleiche oder sehr ähnliche Dimensionierung auf, wie der Grundkörper selber. Grundkörper und Röhrchen sind somit im Wesentlichen gleich lang ausgebildet.
Es ist aber auch ohne weiteres eine abweichende Länge des Röhrchens möglich. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Röhrchen in Längserstreckungsrichtung des kooperierenden Bogenabschnittes sogar wesentlich länger ausgebildet als der Grundkörper.
Das Röhrchen kann eine beliebige geeignete Form aufweisen, beispielsweise eine Rundrohrform oder auch eine rechteckige bzw. quaderartige Form.
Das Röhrchen weist typischerweise einen Durchgang oder eine Öffnung auf, durch die der Bogen zur Anbringung des Befestigungselementes an dem orthodontischen Bogen geführt werden kann. Dieser Durchgang oder Kanal ist hierbei hinsichtlich seiner Längserstreckung typischerweise homogen ausgebildet und kann eine geeignete Querschnittsform aufweisen, wie beispielsweise eine Runde oder eine rechteckige Querschnittsform.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Grundkörper mindestens ein Nebenröhrchen angeordnet, insbesondere zusätzlich zu dem oben beschriebenen Hauptröhrchen. Das Nebenröhrchen kann grundsätzlich eine von dem Hauptröhrchen abweichende oder auch eine identische Form aufweisen und aus einem abweichenden oder identischen Material wie das Hauptröhrchen bestehen. Ein solches Röhrchen kann beispielsweise der Aufnahme eines Nebenbogens dienen oder aber auch zur Bereitstellung eines Öffnungsmechanismus (für den Verschlussmechanismus zwischen Befestigungselement und Halterungselement). Typischerweise ist das mindestens eine Nebenröhrchen als Rundröhrchen ausgebildet. Es kann an dem Grundkörper ebenfalls separat befestigt sein, beispielsweise dort verschweisst sein oder Ähnliches.
Grundsätzlich kann das Nebenröhrchen aber selbstverständlich auch einstückig-stoffschlüssig von dem Grundkörper bzw. dem Stanzbiegeteil ausgebildet werden, nämlich durch eine geeignete Formgebung des Stanzbiegeteils. Für die Dimensionierung des Nebenröhrchens gilt das Gleiche was oben bereits zu dem Hauptröhrchen beschrieben wurde.
Es kann genau ein Nebenröhrchen vorgesehen sein oder auch deren mehrere. Vorzugsweise sind genau zwei Nebenröhrchen vorgesehen, um eine gewisse Symmetrie zu ermöglichen und das Befestigungselement unabhängig von seiner Ausrichtung zu machen.
Wie beschrieben kann das Nebenröhrchen auch zur Bereitstellung eines gewissen Öffnungsmechanismus zwischen Halterungselement und Befestigungselement dienen. Hierzu kann ein Nutzer, insbesondere manuell, beispielsweise mit Hilfe einer orthodontischen Sonde oder einem anderen geeigneten Werkzeug in das Röhrchen eingreifen und eine Verformung des Grundkörpers bewirken.
Besonders vorteilhaft ist eine derartige Ausgestaltung, sofern das mindestens eine Nebenröhrchen an einer Flanke des Grundkörpers angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist der Grundkörper zwei Flanken auf, an jeder dieser Flanken ein Nebenröhrchen. Mit Hilfe des Nebenröhrchens können dann die Flanken aufgeweitet werden, zur Erzeugung des oben beschriebenen Öffnungsmechanismus.
Weiter vorteilhafterweise ist das mindestens eine Nebenröhrchen an der Außenseite des Befestigungselementes angeordnet. Bei der Außenseite handelt es sich insbesondere um die Blechseite, welche jedenfalls im Basisabschnitt des Grundkörpers, von dem Halterungselement wegzeigt.
Das Hauptröhrchen und/oder das mindestens eine Nebenröhrchen bestehen vorzugsweise aus demselben Werkstoff wie das Stanzbiegeteil. Die Röhrchen bestehen typischerweise aus NiTi oder Edelstahl (insbesondere aus demselben Edelstahl). Der Grundkörper besteht typischerweise ebenfalls aus demselben Formgedächtniswerkstoff, wie beispielsweise einer NiTi-Legierung. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht ein besseres Anbringen der auch als „Funktionselemente” bezeichenbaren Röhrchen, beispielsweise durch Anschweißen. Wären die Funktionselemente oder Röhrchen nicht aus demselben Material, würde dies die Anbringung bzw. das Anschweißen der Röhrchen an dem Stanzbiegeteil unter technischen Gesichtspunkten gegebenenfalls erschweren.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnten das Hauptröhrchen und/oder das zumindestens eine Nebenröhrchen aber auch aus einem anderen Werkstoff als das Stanzbiegeteil bestehen (die Röhrchen beispielsweise aus Edelstahl, der Grundkörper aus NiTi).
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 10 und ist insbesondere durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

• Herausarbeiten, insbesondere Stanzen, einer flächigen Grundform aus einem flächigen Körper, insbesondere einem Blech,
• Überführen, insbesondere Biegen, der flächigen Grundform in einen dreidimensionalen Grundkörper,
• Anordnen, insbesondere gleitlager- oder perlenkettenartiges Auffädeln, des, insbesondere zu einem Halterungselement weiterverarbeiteten Grundkörpers an einem, insbesondere aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden, orthodontischen Bogen.

In diesem Sinne kann also über das beschriebene Herstellungsverfahren eine oben beschriebene orthodontische Behandlungsapparatur hergestellt bzw. bereitgestellt werden.
Die beschriebenen Verfahrensschritte finden daher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in der angegebenen Reihenfolge statt.
Dies ist insofern aber nicht zwingend notwendig, da beispielsweise die ersten beiden Schritte des Herausarbeitens und des Überführens auch, je nach verfügbarem Werkzeug, in einem gemeinsamen Arbeitsschritt (zumindest überlappend) durchgeführt werden können.
Lediglich aus verfahrensökonomischen Gründen werden an dieser Stelle nicht noch einmal sämtliche Merkmale, Beschreibungen und Vorteile hinsichtlich des Anspruches 1 zu dem Verfahrensanspruch 10 wiederholt. Sämtliche Merkmale und Beschreibungen und Vorteile bezüglich der Ansprüche 1 bis 9 sollen im Zusammenhang mit dem Patentanspruch 10 jedoch, jedenfalls sofern nur ansatzweise übertragbar, ebenfalls 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.
In diesem Sinne soll (lediglich beispielsweise) natürlich auch ein Verfahren offenbart sein, bei welchem nach Durchführung der ersten beiden Arbeitsschritte, nämlich dem Herausarbeiten und dem Überführen, ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen ist, welcher das Anbringen von Funktionselementen (bzw. das Anbringen von Haupt- und/oder Nebenröhrchen) an dem Grundkörper umfasst. Dies lediglich exemplarisch.
Wie beschrieben soll auf übermäßige Wiederholungen an dieser Stelle aber verzichtet werden. Alle obigen Ausführungen sollen auch für den Anspruch 10 gelten, insbesondere auch in analoger Weise auf einen Verfahrensanspruch übertragen.
Weitere Besonderheiten ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nun folgenden Figurenbeschreibung.
In den Figuren zeigen:
1 in einer sehr schematischen, perspektivischen Schrägaufsicht eine erfindungsgemäße orthodontische Behandlungsapparatur (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ohne Hilfsbögen), bestehend aus einem orthodontischen Bogen und gleitbogenartig daran angeordneten Befestigungselementen,
2 in einer sehr schematischen Aufsicht ein Blech unter Fortlassung von Werkzeugen zum Herausarbeiten einer Grundform für einen Grundkörper eines Befestigungselementes,
3 in einer sehr schematischen, perspektivischen Schrägaufsicht der in 2 bereits angedeutete, aus dem Blech herausgearbeitete Streifen,
4 in einer Ansicht gemäß 3 der Streifen nach 3 nach einem Biegevorgang hin zu einem Grundkörper,
5 der Grundkörper gemäß 4 in einer ähnlichen Ansicht nach Weiterbearbeitung zu einem fertiggestellten Befestigungselement unter Hinzufügung von Funktionselementen, nämlich eines Hauptröhrchens und von zwei Nebenröhrchen,
6 in einer sehr schematischen Frontalansicht das Befestigungselement gemäß 5 bei einer Annäherung an ein zahn- oder kieferseitig festgelegtes Halterungselement,
7 in einer Ansicht gemäß 6 Befestigungselement und Halterungselement nach 6 in einem eingeschnappten, befestigten Zustand unter Andeutung eines orthodontischen Bogens, und
8 ein Abschnitt eines erfindungsgemäßen orthodontischen Bogens in einer sehr perspektivischen Schrägansicht im Behandlungszustand am Beispiel von fünf Befestigungselementen der orthodontischen Behandlungsapparatur, welche jeweils mit einem Halterungselement eines Zahnes eines zu behandelnden Gebisses verbunden sind.
Der Figurenbeschreibung sei vorausgeschickt, dass der Übersichtlichkeit halber gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung von Apostrophen oder kleinen Buchstaben bezeichnet sind.
1 zeigt zunächst ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur 10 in einer Schrägansicht, wie sie in einem Gebiss oder in einem Modell eingesetzt sein könnte. Die orthodontische Behandlungsapparatur dient dabei der Korrektur von Zahnfehlstellungen des zu behandelnden Gebisses und umfasst zunächst einen orthodontischen Bogen 11, welcher typischerweise aus einem Formgedächtniswerkstoff, wie einer Nickel-Titan-Legierung besteht und in Drahtform vorliegt. Der Draht kann alternativ aber auch als Edelstahldraht oder Ähnliches vorliegen.
1 lässt bereits erkennen, dass an dem orthodontischen Bogen 11, welcher im Wesentlichen eine U-Form aufweist, eine Vielzahl von Befestigungselementen 12 angeordnet ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere vierzehn derartiger, im Wesentlichen identischer, Befestigungselemente 12. Die Befestigungselemente 12 dienen dabei der Festlegung der Behandlungsapparatur 10 an einem Gebiss, wobei sie mit später noch genauer beschriebenen zahn- oder kieferseitigen Halterungselementen zur Befestigung von Behandlungsapparatur 10 bzw. Bogen 11 an dem Gebiss zusammenwirken.
1 lässt zudem bereits erahnen, dass es sich bei der orthodontischen Behandlungsapparatur 10 gemäß 1 um einen sogenannten Gleitbogen handelt, bei welchem die Befestigungselemente 12 an dem Bogen 11 beweglich gehalten sind. Die Befestigungselemente 12 sind somit perlenkettenartig an dem Bogen 11 aufgefädelt. Um eine Unverlierbarkeit zu garantieren, kann die orthodontische Behandlungsapparatur 10 an den beiden Enden 13 des orthodontischen Bogens grundsätzlich auch (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel allerdings nicht dargestellte) Abschlusselemente aufweisen, welche ein Abfallen der Befestigungselemente von dem Bogen 11 verhindern. Dies kann – je nach Einsatzfall – aber auch unnötig sein.
Betrachtet man die einzelnen Befestigungselemente 12, fällt in 1 auf, dass diese jeweils gleich bezüglich der Erstreckungsrichtung des sie umgebenden Abschnittes des orthodontischen Bogens 11 ausgerichtet sind. Jedes Befestigungselement 12 ist dabei quer zur Haupterstreckungsrichtung H eines jeden ihm zugeordneten (oder durchsteckenden) Bogenabschnittes angeordnet. Die Haupterstreckungsrichtung eines Befestigungselementes ist hierbei in den Zeichnungen mit dem Bezugszeichen R versehen. Diese Haupterstreckungsrichtung R des jeweiligen Befestigungselementes 12 erstreckt sich ausweislich 12 jeweils von einem ersten Flügel 14 zu einem zweiten Flügel 15 des Befestigungselementes 12. 1 ist hierbei bereits zu entnehmen, dass ein Befestigungselement 12 sowohl hinsichtlich seiner Haupterstreckungsrichtung R als auch quer zu dieser im Wesentlichen symmetrisch ausgestaltet ist.
Außerdem verdeutlicht die in 1 dargestellte, auch als Gleitbogen bezeichenbare Behandlungsapparatur 10, dass der orthodontische Bogen 11 die Befestigungselemente 12 jeweils durchsteckt, um eine Gleitlagerung vorzusehen. Der diesbezüglich an den Befestigungselementen 12 vorgesehene Aufnahmekanal, bzw. das Aufnahmeröhrchen für die Aufnahme des Bogens 11, wird weiter unten noch genauer beschrieben.
Die grundsätzlich U-förmige Behandlungsapparatur 10 weist eine Basis 16 im Mesialbereich und Schenkel 17 im Distalbereich auf, wobei die in 1 dargestellte Anordnung der Befestigungselemente 12 relativ zu dem Bogen 11 jedenfalls im Bereich der Schenkel 17 eher auf eine lingualseitige Anordnung der Apparatur (also zur Anbringung an der Innenseite der nicht dargestellten Zähne) hindeutet.
Auch fällt bei Betrachtung der 1 auf, dass dort der orthodontische Bogen 11 selber bereits im Detail ausgeformt erscheint und keine homogene Bogenform mehr aufweist. Dies mag daran liegen, dass die orthodontische Behandlungsapparatur bereits in einem Modell eingesetzt war und nun in ein tatsächliches Gebiss übertragen werden soll.
Die Besonderheit der Erfindung liegt insbesondere in der Art der Befestigungselemente 12, welche in der Figurenabfolge der 2 bis 5 nachfolgend genauer beschrieben werden sollen:
So deutet 2 in einer sehr schematischen Ansicht an, dass zur Herstellung eines Befestigungselementes 12 zunächst ein Blech 18 verwendet wird, beispielsweise aus einer Formgedächtnislegierung wie NiTi. Alternativ sind aber auch andere Materialien, insbesondere Bleche, zur Herstellung grundsätzlich geeignet. NiTi eignet sich als Material aber aufgrund seiner Formgedächtniseigenschaften sowie aufgrund seines langjährig erprobten, unproblematischen Einsatzes im orthodontischen Bereich besonders. Das Blech 18 liegt hierbei als Einzelblech vor, kann in einem anderen Ausführungsbeispiel aber genauso gut als Endlosblech vorliegen.
Ziel eines ersten Bearbeitungsschrittes gemäß 2 ist es, eine in 2 gestrichelt angedeutete Grundform 19 herauszuarbeiten. Diese Grundform 19 wird vorzugsweise aus dem Blech 18 herausgestanzt. Die entsprechenden Stanzwerkzeuge können eines herkömmlichen Typs sein und sind daher in der Aufsicht gemäß 2 nicht dargestellt.
Die schraffierte Linie 20 gemäß 2 deutet an, dass die Herstellung des Bleches aus NiTi-Legierung im Hochvakuum (in einem abgeschlossenen Raum oder in einer abgeschlossenen Kammer oder Ähnlichem) erfolgen kann, da insbesondere Titan sehr sauerstoffaffin ist und TiO und ähnliche Phasen ausbildet, die Materialeigenschaften sehr negativ beeinflussen kann. Das eigentliche Weiterverarbeiten (Stanzen, Glühen und Ähnliches) kann dann aber grundsätzlich in einer normalen Atmosphäre erfolgen.
3 zeigt dann in einer schematischen Schrägaufsicht das Ergebnis des Stanzprozesses, nämlich eine Grundform 19. Diese Grundform 19 entspricht dabei im Wesentlichen einem Rechteck in der Dicke eines Bleches (Blechdicke d). Die rechteckige Grundform 19 weist hierbei im Wesentlichen eine Kurzseite der Länge k und eine Längsseite der Länge l auf.
Die bezüglich der Längsseite gegenüberliegenden Enden 21 und 21' der Grundform 19 (bzw. des Blechstreifens 19) können nunmehr entlang einer in 3 pfeilartig angedeuteten Biegerichtung b bzw. b', insbesondere doppelt, umgebogen werden (bezüglich 3 nach unten).
Das Ergebnis dieses Biegeprozesses zeigt 4. 4 stellt somit den fertigen Grundkörper 22 eines Befestigungselementes 12 der erfindungsgemäßen Behandlungsapparatur 10 dar.
Das Ergebnis des doppelten Abbiegeprozesses der beiden Enden 21 und 21' des Blechstreifens 19 stellen zwei in 4 dargestellte, im Wesentlichen entgegengesetzt gerichtete Befestigungsflanken 23 und 23' dar. Diese Flanken 23 und 23' weisen etwa in einem rechten Winkel von jeweiligen Vorflanken 24 und 24' fort, welche ihrerseits in einem stumpfen Winkel von einem Basisbereich 25 des Grundkörpers 22 abstehen. Flanken 23 und 24 stellen gemeinsam die Flügel 14 und 15 eines Befestigungselementes 12 dar. Zusammen mit dem Basisbereich 25 sind sie dabei natürlich einstückig-stoffflüssig aus der Grundform 19 herausgearbeitet und stellen auf diese Weise den Grundkörper 22 bereit.
Der Grundkörper 22 umgibt hierbei, insbesondere aufgrund der Flügel 14 und 15, einen umschlungenen Innenbereich 26. Dieser geht in einen davor angeordneten Öffnungsbereich 27 zwischen den beiden Flanken 23 und 23' über.
Der Grundkörper 22 ist desweiteren quer zu seiner Haupterstreckungsrichtung R im Wesentlichen seitlich offen und in derselben Richtung insbesondere auch völlig spiegelsymmetrisch ausgebildet (dies bereits aufgrund der rechteckigen Grundform 19). Doch auch in Haupterstreckungsrichtung R ist der Grundkörper 22 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Die beiden wesentlichen Herstellungsschritte von 2 zu 4, nämlich das Stanzen und das Biegen, können bevorzugt hintereinander erfolgen.
Grundsätzlich ist es aber auch von der Erfindung umfasst, dass der Grundkörper 22 direkt während des Stanzvorganges mitgebogen wird oder die beiden Vorgänge zumindest fließend ineinander übergehen.
Wesentlich ist jedenfalls, dass am Ende dieser Prozesse ein geeigneter Grundkörper 22 entsteht, wie er beispielsweise in 4 dargestellt ist.
Sobald die finale Form des Grundkörpers 22 gemäß 4 erreicht ist, kann es unter Umständen notwendig sein, den Grundkörper 22 zu erhitzen, insbesondere sofern dieser aus einem Formgedächtniswerkstoff (beispielsweise NiTi-Legierung) besteht. Auf diese Weise kann dem Körper die in diesem Stadium gegebene, in 4 dargestellte Form „ins Gedächtnis geprägt” werden. Dieser wird dann bestrebt sein, die in 4 dargestellte Form immer wieder einzunehmen, was insbesondere bei einem Auslenken der Flanken 23 und 23' nützlich sein kann.
Je nach verwendetem Material muss ein derartiger Erhitzungsschritt möglicherweise aber auch gar nicht notwendig sein.
5 zeigt dann das Ergebnis einer Weiterbearbeitung:
So ist dort ein am Basisbereich 25 des Grundkörpers 22 angeordnetes (Haupt-)Röhrchen 28 zu erkennen, welches einen zentralen, homogenen, geschlossenen Aufnahmekanal 29 für einen in 5 nicht dargestellten orthodontischen Bogen aufweist. Der Aufnahmekanal 29 in dem Röhrchen 28 ist hierbei in dem Ausführungsbeispiel mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt versehen. Dies kann einer besseren Befestigung und Orientierung eines im Wesentlichen ebenfalls rechteckigen orthodontischen Bogens dienen. Allerdings kann ein derartiger Aufnahmekanal 29 selbstverständlich auch mit einem im Querschnitt im Wesentlichen runden orthodontischen Bogen verwendet werden. Schließlich ist grundsätzlich selbstverständlich auch vorstellbar, dass der Aufnahmekanal 29 im Röhrchen 28 eine andere geeignete Form, beispielsweise eine im Wesentlichen runde oder ovale Querschnittsform aufweist.
Das Röhrchen 28 ist dem Grundkörper 22 fest zugeordnet, indem es an diesem beispielsweise verschweißt ist. Anstelle eines Verschweißens kann selbstverständlich auch grundsätzlich ein anderer geeigneter Vorgang gewählt werden, beispielsweise ein Verkleben mit Hilfe eines orthodontischen Klebers, Composits oder Ähnlichem.
Sofern das Röhrchen 28 an dem Grundkörper 22 verschweißt wird, ist es besonders vorteilhaft, dass das Röhrchen 28 aus demselben Werkstoff besteht wie der Grundkörper 22, um einen Verschweissvorgang zu erleichtern. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Grundkörper 22 insbesondere aus einer NiTi-Legierung (oder Edelstahl) und das Röhrchen 28 auch.
Die 5 deutet an, dass das Röhrchen 28 in seinem Kopfbereich eine flache Mulde 30 aufweist, um das Anbringen an dem Basisbereich 25 des Grundkörpers 22 zu erleichtern. Die Mulde 30 stellt hierbei eine Art Positionierungshilfe dar.
Eine, insbesondere noch tiefere, zweite Mulde 31 ist desweiteren an der Unterseite des Röhrchens 28 vorgesehen. Diese dient ebenfalls als Positionierungshilfe und zwar beim Zusammenwirken mit einem in 5 nicht dargestellten, kiefer- oder zahnseitigem Halterungselement.
Insbesondere zur Bereitstellung der Mulde 30 für den Grundkörper 22 ist das Röhrchen hinsichtlich seiner Längserstreckung E geringfügig länger ausgebildet als der Grundkörper 22 in dieser Richtung (dessen Erstreckung in dieser Richtung im Wesentlichen dem Wert k in 3 entspricht). Dies resultiert hierbei insbesondere in der in 5 angedeuteten Auflageschulter 32 des Röhrchens 28.
Je nach Anwendungsfall kann dieses Röhrchen 28 in der beschriebenen Richtung aber auch noch deutlich länger ausgebildet sein als der Grundkörper 22.
Das Röhrchen 28 stellt im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein sogenanntes „Funktionselement” dar. Zwei weitere, im Wesentlichen identische Funktionselemente sind 5 ebenfalls zu entnehmen: So ist sowohl der Flanke 23 als auch der Flanke 23' des Grundkörpers 22 ein Nebenröhrchen 33, 34 zugeordnet.
Die Nebenröhrchen 33 und 34 (von denen auch selbstverständlich lediglich eines vorhanden sein kann) sind hierbei vorzugsweise aus demselben Material ausgebildet wie das Hauptröhrchen 28 und der Grundkörper 22, nämlich beispielsweise aus NiTi oder Edelstahl.
An den Flanken 23, 23' des Grundkörpers 22 können sie angeschweisst sein (oder alternativ auch verklebt oder auf ähnliche Weise festgelegt). Die Röhrchen 33 und 34 sind als Funktionselemente im Sinne der vorliegenden Anmeldung bezeichenbar. Auch sie weisen jeweils einen Aufnahmekanal 36 bzw. 37 auf, nach Art eines rohrartigen Durchgangs.
Die Kanäle 36 und 37 bzw. die Röhrchen 33 und 34 haben einen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen runden Querschnitt. Je nach Einsatzfall kann der Querschnitt aber natürlich auch andersartig ausfallen, beispielsweise rechteckig oder Ähnliches. Auch die Röhrchen können entlang der Erstreckungsrichtung E länger ausgebildet sein als der Grundkörper 22.
Die Nebenröhrchen 33 und 34 haben insbesondere zwei Funktionen:
So können sie erstens der Aufnahme von in den Figuren nicht dargestellten Nebenbögen dienen. Solche Nebenbögen können in bestimmten Anwendungsfällen notwendig sein und beispielsweise von dem Hauptbogen 11, wie er in 1 dargestellt ist, abzweigen (um weitere Kräfte auf die Zähne aufzubringen).
Eine zweite Nutzung der Nebenröhrchen 33 und 34 besteht in deren Eignung als Öffnungslasche. Diese Funktion wird später noch genauer beschrieben. Bereits jetzt soll aber angemerkt werden, dass durch den Eingriff einer orthodontischen Sonde oder eines orthodontischen Werkzeugs in den Kanal 36 oder 37 die entsprechende Flanke 23 oder 23' des Grundkörpers 22 ausgelenkt werden kann, was zu einem Öffnen des Befestigungsmechanismus zwischen einem Befestigungselement 12 und einem nicht dargestellten Halterungselement führen kann.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass 5 nunmehr ein fertiggestelltes Befestigungselement 12 darstellt, wie es in 1 mehrfach Verwendung findet.
Abschließend lässt sich bei Betrachtung der 5 erkennen, dass das Hauptröhrchen 28 im Wesentlichen auf der Innenseite des Grundkörpers 22 angeordnet ist (also insbesondere im Bereich 26 gemäß 4), während die Nebenröhrchen 33 und 34 an der Außenseite A des Grundkörpers 22 angeordnet sind.
Nach der beschriebenen Herstellung eines Befestigungselementes 12 können mehrere dieser Befestigungselemente 12 an einem orthodontischen Bogen 11 aufgefädelt werden, welcher hierbei beispielsweise ein vorkonfektionierte U-Form oder noch die Form einer Geraden einnimmt. Die so fertiggestellte orthodontische Behandlungsapparatur 10 kann dann entweder zunächst in einem Modell eines Gebisses (Soll-Zustand als Modell) oder in einem anderen Behandlungsschritt (insbesondere nach Entnahme aus einem Modell) in einem realen Gebiss angebracht werden. Hierzu sollen die beschriebenen Befestigungselemente 12 mit zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen 38 (vgl. 6) zusammengeführt werden.
Die 6 zeigt ein beispielhaftes Halterungselement 38 samt angenähertem Befestigungselement 12 in einer sehr schematischen Frontansicht, etwa gemäß der Richtung E in 5. Während das Halterungselement 38 der Grundform nach eher als Patrize ausgebildet ist, ist das Befestigungselement 12 eher als Matrize ausgebildet.
Die Anordnung des Halterungselementes 38 an einem Kiefer oder Zahn ist lediglich angedeutet und erfolgt über einen Basisbereich 39 des Halterungselementes 38. Das Halterungselement 38 kann hierbei wie bei einem Bracket oder Attachment an einem gereinigten oder angeätzten Zahn festgelegt werden. Auch können ein Trocknen oder Bonding oder andere Maßnahmen am Zahn erfolgen, woraufhin das jeweilige Halterungselement, z. B. durch einen Klebevorgang, am Zahn befestigt wird. Das Halterungselement kann beispielsweise aus einem oder mehreren zahnärztlichen Compositen bestehen und am Zahn aushärten oder auch mit jedem anderen geeigneten Verfahren am Zahn oder Modell festgelegt werden.
Das in 6 dargestellte Halterungselement 38 weist einen grundsätzlich pilzkopfartigen Aufbau auf, mit der bereits beschriebenen Basis 39 und einem Kopfbereich 40. Neben zwei auskragenden Schultern 41 und 42 weist der Kopfbereich 40 hierbei auch einen Justierkanal 43 auf.
Zur Befestigung des Befestigungselementes 12 an dem Halterungselement 38 (und somit zur Befestigung einer erfindungsgemäßen Behandlungsapparatur 10 an einem Gebiss oder Gebissmodell) kann das Befestigungselement 12 bezüglich 6 nach unten, also in Befestigungsrichtung B, an das Halterungselement 38 herangeführt werden. Bei einer derartigen Bewegung werden zunächst die Flanken 23 und 23' auf Führungsflächen 44 und 45 des Kopfbereiches 40 (bzw. der Schultern 41 und 42) treffen und an diesen nach außen abgleiten (also quer zur Bewegungsrichtung B). Hierdurch weitet sich das Befestigungselement 12 auf und die Flanken 23 und 23' spreizen sich nach außen ab.
Während dieser Aufspreizbewegung der Flanken 23 und 23' an den Führungsflächen 44 und 45 kann das Hauptröhrchen 28 in den Justierkanal 43 des Halterungselementes 38 eintreten.
Sobald die Flanken 23 und 23' des Befestigungselementes 12 die Scheitelpunkte 46 und 47 des Halterungselementes 38 passiert haben, können die Flanken 23 und 23' einschnappen und ihre in 7 dargestellte Position einnehmen („Schnappmechanismus”). In der in 7 dargestellten, festgelegten Position hintergreifen die Flanken 23 und 23' dann die Schultern 41 bzw. 42 des Halterungselementes 38 und legen das Befestigungselement 12 an dem Halterungselement 38 fest. Das Einschnappen kann insbesondere aufgrund der Formgedächtniseigenschaften des Grundkörpers 22 des Befestigungselementes 12 erfolgen.
In der in 7 dargestellten Arretierposition liegt das Hauptröhrchen 28 vollständig in dem Justierkanal 43 des Halterungselementes 38 ein. Hierbei kann die Mulde 31, welche gemäß 5 an dem Hauptröhrchen 28 ausgebildet ist, auf einer Unterkante 48 des Justierkanals 43 aufliegen und die in 5 mit 49 und 49' bezeichneten Schultern können diesen Rand 48 weiter arretierend übergreifen.
Bezüglich der Figurenfolge 6 und 7 sei noch angemerkt, dass der orthodontische Bogen 11 in 6 der Übersichtlichkeit halber gar nicht dargestellt ist und in 7 lediglich gestrichelt im Aufnahmekanal 29 angedeutet ist.
Grundsätzlich sei auch angemerkt, dass anstelle des in 6 und 7 dargestellten Schnappmechanismus selbstverständlich auch ein Knopfmechanismus oder Ähnliches grundsätzlich einsetzbar ist.
Ausgehend von 7 kann das Befestigungselement 12 von dem Halterungselement 38 aber selbstverständlich auch wieder gelöst werden. Hierzu kann ein Nutzer, insbesondere ein Kieferorthopäde, in eines der beiden Nebenröhrchen 33 oder 34 mit Hilfe eines medizinischen Instrumentes, beispielsweise einer orthodontischen Sonde, eingreifen und diese bezüglich der 7 nach jeweils außen beaufschlagen. Hierbei können die Flanken 23 und 23' des Befestigungselementes 12 auslenken und an den Schultern 41 und 42 des Halterungselementes 38 entgegen der Befestigungsrichtung B vorbeigelangen. Somit ist auf einfache Art und Weise auch ein Lösemechanismus (reversibler Lösemechanismus) gewährleistet.
Der Befestigungs- und Lösemechanismus gemäß 6 und 7 ist in den beiden Figuren beispielhafterweise anhand eines einzelnen Befestigungselementes 12 bzw. eines einzelnen Halterungselementes 38 angedeutet.
Selbstverständlich wird beim Einsatz einer erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur 10 mit mehreren Befestigungselementen 12 eine Befestigung jedes Befestigungselementes 12 an einem separaten Halterungselement 38 notwendig sein (wobei üblicherweise jedem Zahn ein eigenes Halterungselement 38 zugeordnet ist). Durch den dargestellten Schnappmechanismus ist ein derartiges Anbringen aber im Gegensatz zu den aufwendigen Verfahren des Standes der Technik durchaus eine Erleichterung.
Üblicherweise erfolgt eine kieferorthopädische Behandlung mit der erfindungsgemäßen orthodontischen Behandlungsapparatur 10 in der Art, dass zunächst eine Reihe von Befestigungselementen 12 an einen vorkonfektionierten oder geraden orthodontischen Bogen 11 angeordnet werden und dieser dann an einem Modell (beispielsweise aus Gips), welches eine Zahnsollstellung darstellt, angepasst wird.
Bereits hierfür kann der in den 6 und 7 beschriebene Schnappmechanismus sowie Lösemechanismus verwendet werden. Ist der orthodontische Bogen dann an dem Gebissmodell befestigt, kann er modelliert werden, um die Kraftrichtungen, welche zur Behandlung des dem Modell entsprechenden Gebisses notwendig sind, einzustellen.
Da der orthodontische Bogen hierbei insbesondere aus einem Formgedächtniswerkstoff, wie einer NiTi-Legierung, besteht, kann der in das Modell eingesetzte Bogen bzw. die in das Modell eingesetzte Behandlungsvorrichtung dann (insbesondere gemeinsam mit dem Modell) erhitzt werden, beispielsweise in einem Ofen oder einer ähnlichen Vorrichtung.
Durch das Erhitzen auf beispielsweise 400 oder 500 Grad Celsius oder mehr kann der orthodontische Bogen aufgrund seiner Formgedächtniseigenschaften auf den modellierten Zustand eingestellt werden. Der orthodontische Bogen merkt sich die in diesem Moment einnehmende Form und kann später in sie zurückkehren bzw. kann später in sie zurückstreben (nämlich insbesondere sobald die orthodontische Behandlungsapparatur in einem realen Gebiss eingesetzt ist).
Anschließend (insbesondere nach der Modellierung des orthodontischen Bogens 11) kann die orthodontische Behandlungsapparatur 10 dann in ein reales Gebiss zur tatsächlichen Behandlung der Zahnfehlstellung eingesetzt werden. In dem eingesetzten Zustand strebt der orthodontische Bogen dann in seinen, wie oben beschrieben, „eingebrannten” Zustand zurück, was zu einer gewünschten Kraftbeaufschlagung der Zähne im Rahmen der Behandlung führt.
Es soll in diesem Sinne mit der vorliegenden Patentanmeldung auch ein orthondontisches Behandlungsverfahren offenbart sein, bei welchem zunächst Befestigungselemente (welche insbesondere ein blattartiges Biegeteil als Grundkörper aufweisen) zum Zusammenwirken mit zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen zunächst (zur Bereitstellung eines Gleitbogens) an einem orthodontischen Bogen aufgefädelt werden. Anschließend wird die so hergestellte orthodontische Behhandlungsapparatur an den entsprechenden Halterungselementen eines Gebissmodells befestigt. Der orthodontische Bogen wird modelliert. Dann erfolgt ein Heizvorgang (beispielsweise mitsamt des Gebissmodells in einem Ofen), um dem orthodontischen Bogen, welcher aus einem Formgedächtiswerkstoff (insbesondere einer NiTi-Legierung) besteht, die modellierte Form vorzugeben. Anschließend erfolgt eine Entnahme aus dem Modell und eine Befestigung in einem, dem Modell entsprechenden, zu behandelnden Kiefer.
Einen derartigen Behandlungseinsatz zeigt 8 in einer Ausschnittsansicht. 8 zeigt hierbei exemplarisch fünf Zähne 50 eines Gebisses 51. Jeder Zahn 50 weist hierbei ein eigenes Halterungselement 38 auf. Jedem Halterungselement 38 ist wiederum je ein Befestigungselement 12 der erfindungsgemäßen, jedoch in 8 lediglich ausschnittsweise dargestellten, orthodontischen Behandlungsapparatur 10 zugeordnet. Befestigungselemente 12 und Halterungselemente 38 befinden sich dabei in einem Zustand gemäß 7, welcher als Einschnapp- oder Arretierzustand oder -position bezeichenbar ist.
Der orthodontische Bogen 11 zeigt hierbei eine bereits in einem Modellgebiss angepasste Form bzw. Führung, welche eine Korrektur der Zahnfehlstellung insgesamt ermöglicht.
Desweiteren verdeutlicht 8 auch, dass die erfindungsgemäße orthodontische Behandlungsapparatur 10 auch eine unterschiedliche rotatorische Anordnung der Befestigungselemente 12 am orthodontischen Bogen ermöglicht, so dass unterschiedliche Ausrichtungen der Befestigungselemente 12 (je nach Einsatz und gewünschter Zahnstellung) vorgesehen werden können. Während die Befestigungselemente 12 (bzw. ihr Grundkörper) im dargestellten Behandlungszustand ihrer Haupterstreckungsrichtung nach im Wesentlichen quer zur Haupterstreckungsrichtung des ihn durchsteckenden Abschnittes des orthodontischen Bogens verlaufen, weisen die axial beabstandeten Befestigungselemente 12 jeweils eine andere rotatorische Position im Vergleich zum orthodontischen Bogen 11 auf.
Abschließend soll insbesondere noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Befestigungselemente 12 aus einem Zusammenfügen eines als Stanzbiegeteil ausgebildeten Grundkörpers unter Hinzufügung von verschiedenen Funktionselementen bestehen. Grundsätzlich ist aber auch vorstellbar, dass lediglich ein Funktionselement (beispielsweise ein Hauptröhrchen) zur Vollendung des Befestigungselementes reicht oder aber, dass gar keine Funktionselemente ergänzt werden und das Stanzbiegeteil selber das Befestigungselement 12 (ohne zusätzliche Bauelemente) ausbildet. Hierzu könnte beispielsweise ein Aufnahmekanal für einen orthodontischen Bogen 11 aus der Grundform mit herausgebogen werden oder ähnliches.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015009345 A [0011]

Claims

Orthodontische Behandlungsapparatur (10) zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, umfassend einen, insbesondere aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden, orthodontischen Bogen (11) mit daran, insbesondere gleitlagerartig, angeordneten Befestigungselementen (12) zum Zusammenwirken mit zahn- oder kieferseitig festgelegten Halterungselementen (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (12) jeweils ein blattartiges Biegeteil, insbesondere ein Stanzbiegeteil, als Grundkörper (22) aufweisen.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeteil (22) aus einem Blech (18), insbesondere aus einem, vorzugsweise NiTi aufweisendem, Formgedächtniswerkstoff, (heraus-)gearbeitet ist.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeteil (22) seiner ungebogenen Grundform nach im Wesentlichen einem rechteckigen Streifen (19) entspricht.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (22) im Behandlungszustand seiner Haupterstreckungsrichtung (R) nach im Wesentlichen quer zur Haupterstreckungsrichtung (H) des ihm zugeordneten Abschnittes des orthodontischen Bogens (11) angeordnet ist.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeteil (22) zwei elastische Flanken (23, 23'), insbesondere zum Übergreifen von Hintergriffsflächen (41, 42) eines Halterungselementes (38), ausbildet.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (12), insbesondere auf ihrer Innenseite, jeweils einen Aufnahmekanal (29) für den orthodontischen Bogen (11) aufweisen.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekanal (29) für den orthodontischen Bogen (11) von einem separaten, insbesondere an den Grundkörper (22) angeschweißten, Röhrchen (28) bereitgestellt wird.
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (22) mindestens ein Nebenröhrchen (33, 34) angeordnet ist, insbesondere an der Außenseite (A) des Befestigungselementes (22) und/oder an einer Flanke (23, 23').
Orthodontische Behandlungsapparatur (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Röhrchen (28, 33, 34) aus demselben Werkstoff, vorzugsweise NiTi oder Edelstahl, bestehen wie der Grundkörper (22).
Verfahren zur Herstellung einer orthodontischen Behandlungsapparatur (10) zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, umfassend die Schritte: • Herausarbeiten, insbesondere Stanzen, einer flächigen Grundform (19) aus einem flächigen Körper (18), insbesondere einem Blech, • Überführen, insbesondere Biegen, der flächigen Grundform (18) in einen dreidimensionalen Grundkörper (22), • Anordnen, insbesondere gleitlager oder perlenkettenartiges Auffädeln, des, insbesondere zu einem Befestigungselement (12) weiterverarbeiteten, Grundkörpers (22) an einem, insbesondere aus einem Formgedächtniswerkstoff bestehenden, orthodontischen Bogen (11).