DE112012004003B4

DE112012004003B4 - Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose

Info

Publication number: DE112012004003B4
Application number: DE112012004003.1T
Authority: DE
Inventors: Hun Kuk Park; Sam Jin Choi; Ki Ho Park; Sung Hoon Lee; You Jin Cheong; Ok Kyun Kim; Hyun Jong Cho; Sung Vin Yim
Original assignee: Industry Academic Cooperation Foundation of Kyung Hee University
Current assignee: Industry Academic Cooperation Foundation of Kyung Hee University
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: US20140227652A1; WO2013048124A9; WO2013048124A3; DE112012004003T5; US8943886B2; KR101215735B1; WO2013048124A2

Abstract

Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung, aufweisend:
einen T-förmigen Schienenrahmen (110) mit zueinander senkrecht verlaufenden ersten und zweiten Schienenrahmen (111, 113);
eine Zahneinheit (140) mit einem Träger (142), der auf dem ersten Schienenrahmen (111) angeordnet ist, und mit einem Typodont (141), der über dem Träger (142) angeordnet ist;
eine kieferorthopädische Kraftausübungseinheit (120), die über dem zweiten Schienenrahmen (112) ein digitales Schub/Zug-Messgerät (121) und ein Tragmodul (122) aufweist;
eine kieferorthopädische Krafterfassungseinrichtung (130), die mit einem Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts (121) verbunden ist und eine erste Kupplung (132), eine Kraftmessdose (131) und eine zweite Kupplung (133) aufweist, die auf einer koaxialen Linie angeordnet sind; und
einen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht (136), der den Typodont (141) und die erste Kupplung (132) verbindet,
wobei der Typodont (141) über dem Träger (142) zu liegen kommt, der über den ersten Schienenrahmen (111) bewegt wird,und
das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) eine kieferorthopädische Kraft misst, die auf den kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht (136) ausgeübt wird, der mit dem Typodont (141) verbunden ist,
wobei der Träger (142) längs des ersten Schienenrahmens (111) nach links und rechts beweglich ist, und
wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) auf dem Tragmodul (122) derart getragen ist, dass es in Übereinstimmung mit der Drehung eines Handgriffs (153) längs des zweiten Schienenrahmens (113) vor und zurück beweglich und in Übereinstimmung mit der Bewegung des Trägers (142) nach links und rechts drehbar ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose. Insbesondere betrifft die Erfindung eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose, die einen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht mit einem Typodont verbindet, die eine Kraftmessdose zum Messen einer kieferorthopädischen Kraft verwendet, die einen Messfehler verringert, der bei einem Bild-Messverfahren auftreten kann, und die eine kieferorthopädische Kraft präzise und dreidimenional misst.
[Stand der Technik]
Üblicherweise wird eine kieferorthopädische Behandlung derart durchgeführt, dass eine kieferorhopädische Einrichtung in einer geeigenten Position und Richtung gesteuert wird, um sämtliche Zähne derart zu bewegen, dass sie in einer gewünschten Richtung fluchten. Um die Bewegung zu ermöglichen, werden mehrere Klammern auf den Zähnen oder auf einem Band angebracht, und ein für die Zahnkorrektur bestimmter Draht wird mit den mehreren Klammern verbunden.
Die durch die Elastizität des Zahnstellungskorrekturdrahts hervorgerufene Rückstellkraft wird dabei genutzt, um auf die Zähne eines Patienten eine kieferorthopädische Kraft, wie eta durch Schub, Zug oder Drehung auszuüben. Die Zähne können dadurch relativ zueinander bewegt werden.
Ein Behandlungsverfahren auf Grundlage der vorstehend erläuteren Relativbewegung in Folge der kieferorthopädischen Vorgehensweise ist die sogenannte Buccal-Oberflächen-Kieferorthopädie. Wenn ein Patient eine derartige kieferorthopädische Einrichtung trägt, kann diese jedoch das tägliche Leben des Patienten durch mentalen Stress signifikant beinträchtigen.
Ferner kann es während einer kieferorthopädischen Behandlung aus unterschiedlich Gründen erforderlich sein, einen Zahn hinter den Eckzähnen zu ziehen, wofür die gesamten vorderen Zähne, einschließlich dem Eckzahn nach hinten gezogen werden müssen. Um die vorderen Zähne unter Beibehaltung ihrer ursprünglichen Anordnung nach hinten zu ziehen, muss auf das Widerstandszentrum der Zähne eine Kraft ausgeübt werden.
Das Widerstandszentrum bezieht sich auf einen Punkt, auf den eine Kraft ausgeübt wird, um einen in einem harten Knochen eingepflanzten Zahn derart zu bewegen, dass der Zahn nicht umfällt. Das Widerstandszentrum eines vorderen Zahns kommt zwischen einem Drittel und der Hälfte der Distanz von der Oberkante bis zur Wurzel des Zahns zu liegen.
Da die kieferorthopäische Einrichtung auf dem Zahn angebracht und der Zahnstellungskorrekturdraht mit dieser Einrichtung verbunden ist, kommt der Punkt, auf den die Kraft ausgeübt wird, jedoch jederzeit unvermeidlich in einer tiefer liegenden Position als im Widerstandszentrum zu liegen. Das Widerstandszentrum kommt üblicherweise um eine Distanz von etwa 10mm über der Position zu liegen, in der eine eine Klammer vorliegt. Deshalb kann ausgehend vom Widerstandszentrum aufgrund der Struktur der Mundhöhle keine Kraft auf die Bukkalfläche ausgeübt werden.
In Übereinstimmung mit einer vor Kurzem bekannt gewordenen kieferortopädischen Behandlungsmethode wird ein Hebelarm genannter Zahnstellungskorrekturdraht auf einer Lingualklammer angebracht, ein Lötvorgang wird zum Verschließen eines (frei gewordenen) Raums ausgeführt und eine Zugkraft wird aus einer Position nahe dem Widerstandszentrum eines (bezüglich seiner Stellung) zu korrigierenden Zahns ausgeübt. Wenn Vorderzähne während der Lingualkorrektur nach hinten gezogen werden, wird der Hebelarm zum Verschließen des (dadurch frei gewordenen) Raums bzw. Platzes an den Zahnstellungskorrekturdraht gelötet. Dadurch kann die Zahnschrägstellung in Übereinstimmung mit der Zielsetzung des operierenden Arztes eingestellt werden.
Da jedoch bei der vorstehend erläuterten kieferorthopädischen Behandlung der Lötvorgang durchgeführt wird, ist eine beträchtliche Wärmemenge erforderlich. Wenn die Wärme den beiden Zahnstellungskorrekturdrähten zugeführt wird, können diese ihre Elastizität verlieren. Die Zahnstellungskorrekturdrähte können dann üblicherweise beim Verschließen des (frei gewordenen Raums) keine kieferorthopädische Kraft ausüben bzw. übertragen.
Nachfolgend wird unter Bezug auf 1 eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung zum Lösen des vorstehend angesprochenen Problems erläutert. Diese Vorrichtung ist in der koreanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-2011-0067553 offenbart.
Die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung umfasst eine Trageinheit 10, eine Schieblehre 20, eine Bildgewinnungseinrichtung 30, einen Zahnstellungskorrekturdraht 40 und mehrere Gewichte 50. Die Trageinheit 10 umfasst eine Basisplatte 11, einen Schieblehrentragteil 12, eine Schieblehrenabdeckung 13, eine Klammer 14 und einen Bildgewinnungstragteil 15. Die Schieblehre 20 kommt auf einer Seite der Trageinheit 10 zu liegen. Der Zahnstellungskorrekturdrahr 40 ist mit der Trageinheit 10 verbunden. Die unterschiedlichen Gewichte umfassenden mehreren Gewichte 50 kommen im Zentrum des Zahnstellungskorrekturdrahts 40 zu liegen.
Die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nutzt ein Messverfahren auf der Grundlage eines durch die Bildgewinnungseinrichtung 30 gewonnen Bildes, durch die ein Messfehler eingeführt wird. Diese kieferorthopädische Messvorrichtung ist deshalb nicht in der Lage, eine kieferorthopädische Kraft präzise zu messen.
Ferner vermag diese kieferorthopäische Messvorrichtung lediglich eine kieferorthopäödische Kraft in einer einzigen Richtung durch die Gewichte 50 zu messen. Diese Vorrichtung ist deshalb nicht geeignet, eine kieferorthopädische Kraft in mehreren Richtungen zu messen.
Die DE 36 07 318 C2 offenbart eine Vorrichtung zur Haftreibungsüberprüfung eines nach einem Kiefermodell gefertigten Teleskopkronenverbandes mit mindestens zwei Unterkronen. Jeder der Unterkronen ist eine Überkrone zugeordnet. Die Überkronen sind untereinander durch Zwischenglieder und/oder Platten mit einem Säulengestell mit Grundplatte und einer Säule verbunden, an der ein höhenverstellbarer Arm vorgesehen ist, der an seinem freien Ende einen mit einer Hülse höhenverstellbar geführten Haltestab aufweist. Die Hülse ist mit einem Feststeller zum Festlegen des Haltestabes versehen. Der Haltestab weist an seinem unteren Ende eine erste Aufnahme zum lösbaren Befestigen der Aufnahmeplatte und an seinem oberen Ende eine zweite Aufnahme zur Verbindung mit einem Kraftmessgerät auf. Das Kraftmessgerät ist am freien Ende der Säule mit einer Messgeräteaufnahme widergelagert, wobei dessen Kraftaufnehmer mit der zweiten Aufnahme des Haltestabes in Wirkverbindung steht. Die Grundplatte des Säulengestells ist mit einer Auflage einer plastischen Masse versehen, in die der Teleskopkronenverband mit seinenÜberkronen voran einführbar und zumindest zeitweise haftend festlegbar ist.
Die US 7 481 121 B1 beschreibt ein Verfahren zum gleichzeitigen Messen einer auf jeden von einer Vielzahl von Zähnen eines Gebisses ausgeübten Kraft sowie eine Kraftmessvorrichtung zur Messung von durch Dentalvorrichtungen wie z.B. Aligner auf die Zähne ausgeübten Kräften. Diese Vorrichtung weist einen U-förmigen Rahmen, Verbindungsstege, welche Dehnungsstreifen aufweisen, und eine Befestigungsvorrichtung für eine Zahnkrone auf. Die Zahnkrone ist mittels einer Gebisskronenverbindungsstange in der Vorrichtung positioniert und die Messung bzw. Berechnung der Kräfte erfolgt mehrdimensional über die Dehnungsstreifen in einer Auswerteeinrichtung.
Der US 6 120 287 A ist eine orthodontische Kraftmessvorrichtung zu entnehmen, die eine Zahnpositionsmessanordnung, ein Zahnmodelltrageteil, einen Testzahnhalter und eine Kraftsensoranordnung umfasst. Zur Kraftmessung wird eine orthodontische Vorrichtung in Gestalt einer Klammer mit einer Nachbildung der Zähne eines Ober- oder Unterkiefers des Patienten auf einer Plattform positioniert, und eine Kraftmesseinrichtung wird in Wirkkontakt mit einem Testzahnmodell platziert, um die Kraft zu messen, die auf das Zahnmodell durch die kieferorthopädische Vorrichtung ausgeübt wird.
[Offenbarung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, zumindest die beim vorstehend erläuterten Stand der Technik auftretenden Probleme oder Nachteile zu überwinden.
Dies wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtng unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose bereit, um den Messfehler zu verringern, der beim herkömmlichen Messverfahren auf Grundlage einer Bildgewinnungseinrichtung auftreten kann, wenn eine Verlagerung für eine willkürliche kieferorthopädischen Kraft gemessen wird.
Gemäss einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtng unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose bereit, die geeignet ist, eine kieferorthopädische Kraft dreidimensional zu messen, während die herkömmliche kieferorthopäische Messvorrichtung eine kieferorthopädische Kraft lediglich in einer einzigen Richtung zu messen vermag.
[Technische Lösung]
Eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Überwindung von zumindest einem der vorstehend angesprochenen Probleme kann die nachfolgend angeführten Merkmale aufweisen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung bereit gestellt, aufweisend: einen T-förmigen Schienenrahmen mit zueinander senkrecht verlaufenden ersten und zweiten Schienenrahmen; eine Zahneinheit mit einem Träger, der auf dem ersten Schienenrahmen angeordnet ist, und mit einem Typodont, der über dem Träger angeordnet ist; eine kieferorthopädische Kraftausübungseinheit, die über dem zweiten Schienenrahmen ein digitales Schub/Zug-Messgerät und ein Tragmodul aufweist; eine kieferorthopädische Krafterfassungseinrichtung, die mit einem Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts verbunden ist und eine erste Kupplung, eine Kraftmessdose) und eine zweite Kupplung aufweist, die auf einer koaxialen Linie angeordnet sind; und einen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht, der den Typodon und die erste Kupplung verbindet, wobei der Typodont über dem Träger zu liegen kommt, der über den ersten Schienberahmen bewegt wird,und das digitale Schub/Zug-Messgerät eine kieferorthopädische Kraft misst, die auf den kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht ausgeübt wird, der mit dem Typodont verbunden ist, wobei der Träger längs des ersten Schienenrahmens nach links und rechts beweglich ist, und wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät auf dem Tragmodul derart getragen ist, dass es in Übereinstimmung mit der Drehung eines Handgriffs längs des zweiten Schienenrahmens vor und zurück beweglich und in Übereinstimmung mit der Bewegung des Trägers nach links und rechts drehbar ist.
Das Tragmodul kann aufweisen: eine Basis mit mehreren Basislöchern, die in einem Plattenelement gebildet sind; eine zentrale Basis, die unter der Basis zu liegen kommt und mehrere vorstehende Festlegungsstangen zur Einführung in die jeweiligen Basislöcher und ein zentrales Basisloch aufweist, das durch das Zentrum der Basis gebildet ist; eine Manipulationseinheit, die in das zentrale Basisloch eingesetzt ist und zwischen der Basis und der zentralen Basis zu liegen kommt; eine untere Basis, die unter der zentralen Basis zu liegen kommt und eine untere Basisnut aufweist, die in ihrem Zentrum angeordnet ist; und eine untere Drehwelle, die in die untere Basisnut eingesetzt ist und zwischen der zentralen Basis und der unteren Basis zu liegen kommt.
Die Zahneinheit wird über den ersten Schienenrahmen bewegt und die Basis kann um die Manipulationseinheit gedreht werden.
Die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung kann außerdem eine Transporteinheit aufweisen, umfassend: eine Drehwelle, die mit dem anderen Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts verbunden ist; ein Drehelement, das an einem Ende der Drehwelle angebracht ist; wobei der Handgriff mit einer Oberfläche des Drehelements verbunden ist, wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät über den zweiten Schienenrahmen bewegt wird, wenn der Handgriff gedreht wird.
Das digitale Schub/Zug-Messgerät kann einen Messbereich von 0 bis 2kg oder von 0 to 19.6N, zwei Messbetriebsarten mit einer Spitzenwertbetriebsart und einer Normawertbetriebsart, und einen 24 Bit Sigma-Delta AD-Wandler und einen RS-232C Signalausgang aufweisen.
Die Kraftmessdose kann aus Aluminium und einem plattierten Spezialstahl bestehen, die Nennleistung der Kraftmessdose kann 1.0mV/V ± 10% betragen, ein Nullsaldo der Kraftmessdose kann ± 10% der Nennleistung betragen, eine an die Kraftmessdose 131 angelegte Spannung kann im Bereich von 3V bis 5V liegen, eine Eingangsimpedanz der Kraftmessdose kann 131 350 ± 10Ω betragen, eine Ausgangsimpedanz der Kraftmessdose kann 350 ± 5Ω betragen, ein Temperaturpunkt beim Nullsaldo der Kraftmessdose kann ± 0.5% der Nennleistung/10°C betragen, und ein Temperaturpunkt bei der Nennleistung der Kraftmessdose 131 kann in ± 0.5% Gewicht/10°C fallen.
[Vorteilhafte Wirkungen]
In Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der kieferorthopädische Kraftausübungsdraht mit dem Typodont verbunden, und die Kraftmessdose wird verwendet, um eine ausgeübte kieferorthopädische Kraft zu messen. Wenn eine Verlagerung für eine beliebige kieferorthopädische Kraft gemessen wird, kann deshalb ein beim Messverfahren auf Grundlage einer Bildgewinnung auftretender Fehler reduziert werden und die kieferorthopädische Kraft kann präzise gemessen werden.
Da der Typodont, der über dem ersten Schienenrahmen zu liegen kommt, nach links und rechts bewegt wird, kann die kieferorthopädische Kraft dreidimensional gemessen werden.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine Drausicht der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine Seitenansicht der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt ein Blockdiagramm unter Darstellung einer kieferorthopädischen Krafterfassungseinheit der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
7 zeigt eine Draufsicht eines Prototypen der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht unter Darstellung der kieferorthopädischen Krafterfassungseinheit der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
9 zeigt eine Seitenansicht der kieferorthopädischen Krafterfassungseinheit und der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
10 zeigt ein zum Teil detailliertes Diagramm unter Darstellung der kieferorthopädischen Krafterfassungseinheit der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
11 zeigt ein zum Teil detailliertes Diagramm einer Zahneinheit der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
12 zeigt ein zum Teil detailliertes Diagramm unter Darstellung der kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht unter Darstellung, dass eine kieferorthopädische Kraft auf einen Zahn auf der Vorderseite durch die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung ausgeübt wird.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht unter Darstellung, dass eine kieferorthopädische Kraft auf einen Zahn auf der linken Site durch die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung ausgeübt wird.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht unter Darstellung, dass eine kieferorthopädische Kraft auf einen Zahn auf der rechten Seite durch die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der Erfindung ausgeübt wird.

[Ausfürungsform der Erfindung]
Elemente einer kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung 100 unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Erfindung können integriert oder erforderlichenfalls getrennt vorgesehen sein. Ferner kann ein Teil des Elements abhängig von der Verwendung entfallen.
Die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung 100 unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf 2 bis 15 erläutert. In den Zeichnungen können die Liniendicken oder die Größen der Elemente zum besseren Verständnis übertrieben dargestellt sein. Ferner handelt es sich bei den vorliegend verwendeten Begriffen um solche, die im Hinblick auf Funktionen der vorliegenden Erfindung definiert sind, und sie können abhängig von der Absicht oder den Gewohnheiten eines Nutzers oder einer Bedienperson abweichende Bedeutung haben. Die Definitionen der Begriffe werden deshalb auf Grundlage des Inhalts der vorliegenden Beschreibung ermittelt bzw. festgelegt.
Nachfolgend wird die kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung 100 unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Erfindung unter Bezug auf 2 bis 6 näher erläutert.
Die kieferorthopädischen Kraftmessvorrichtung 100 unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose in Übereinstimmung mit der Erfindung umfasst einen Schienenrahmen 110, eine kieferorthopädische Kraftausübungseinheit 120, eine kieferorthopädische Krafterfassungseinheit 130, eine Zahneinheit 140 und eine Transporteinheit 150.
Der Schienenrahmen 110 ist in T-Form gebildet und umfasst einen ersten Schienenrahmen 111 und einen zweiten Schienenrahmen 112. Der erste Schienenrahmen 111 weist mehrere darauf gebildete Schienenrahmennuten 113 auf, und der zweite Schienenrahmen 112 weist mehrere darauf gebildete Schienenrahmennuten 113 auf und ist mit einer Oberfläche des ersten Schienenrahmens verbunden.
Die mehreren Schienenrahmennuten 113 sind auf Seitenflächen des ersten Schienenrahmens 111 aus einem Vollkörper in Längsrichtung des ersten Schienenrahmens 111 gebildet. Der erste Schienenrahmen 111 dient als Pfad, durch den ein nachfolgend erläuterter Träger 142 auf den ersten Schienenrahmen 111 bewegt wird.
Die mehreren Schienenrahmennuten 113 sind auf Seitenflächen des zweiten Schienenrahmens 112 aus einem Vollkörper in Längsrichtung des zweiten Schienenrahmens 112 ähnlich wie im Fall des ersten Schienenrahmens 111 gebildet. Der zweite Schienenrahmen 112 dient als Pfad, durch den ein nachfolgend erläutertes Tragmodul 142 auf den ersten Schienenrahmen 111 bewegt wird.
Die Schienenrahmennuten 13 können auf vier Seitenflächen der ersten und zweiten Schienen 111 und 112 in Längsrichtung gebildet sein. Die Schienenrahmennuten 13 dienen zur Führung des Tragmoduls 122 und des Trägers 142 so dass das Tragmodul 122 und der Träger 142 von den ersten und zweiten Schienenrahmen 111 und 112 nicht frei kommen.
Die kieferorthopädiche Kraftausübungseinheit 120 umfasst ein digitales Schub/Zug-Messgerät 121 zum Ausüben einer kleinen kieferorthopädischen Kraft und ein Tragmodul 222, das unter dem digitalen Schub/Zug-Messgerät 121 angeordnet ist, um das digigale Schub/Zug-Messgerät 121 zu stützen bzw. zu tragen. Die kieferorthopädische Kraftausübungseinheit 120 kommt über dem zweiten Schienenrahmen 112 zu liegen.
Das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 wird über den zweiten Schienenrahmen 112 bewegt, wenn ein nachfolgend erläuterter Handgriff 153 gedreht wird. Durch das vorstehend erläuterte System misst das Schub/Zug-Messgerät 121 eine auf einen mit einem nachfolgend erläuterten Typodont 141 verbundenen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht 136 ausgebübte kieferorhopädische Kraft.
Als digitales Schub/Zugmessgerät kann ein Messgerät wie etwa ein AFG-2 zur Ausübung einer extrem kleinen kieferorthopädischen Kraft verwendet werden. Das digitale Schub/Zug-Mesgerät 121 besitzt die nachfolgend aufgeführten repräsentativen Spezifikationen.
Das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 besitzt einen Messbereich von 0 to 2kg oder 0 bis 19,6N, und es weist zwei Messbetriebsarten auf, wie etwa eine Spitzenwertmessbetriebsart und und eine Normalwertmessbetriebsart. Außerdem umfasst das digitale Schub/Zug-Messgerät 11 24-Bit Sigma-Delta AD-Wandler und einen darin angebrachten RS-232C-Signalausgang.
Das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 umfasst eine Anzeigeeinheit 121a, die auf der Oberseite eines (nicht gezeigten) hohlen Gehäuses angeordnet eine Anzeigeeinheit 121a und eine benachbart zur Anzeigeeinheit 121a angeordnete Eingabeeinheit 121b aufweist.
Die Anzeigeeinheit 121a kommt auf der Oberseite des hohlen Gehäuses zu liegen und dient der Anzeige einer kieferorthopädischen Kraft, die vom kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht 136 ausgeübt wird.
Die Eingabeeinheit 121b kommt benachbart zu der Anzeigeeinheit 121a zu liegen und dient zur Ein/Ausschalt-Steuerung der Anzeigeeinheit 121a zur Anzeige der kieferorthopädischen Kraft.
Das Tragmodul 122 umfasst eine Basis 123, eine Manipulationseinheit 124, eine zentrale Basis 125, eine untere Drehwelle 126, und eine untere Basis 127. Die Basis 123 weist eine Mehrzahl Basislöcher 123a auf, die in einem Plattenelement gebildet sind. Die Manipulationseinheit 124 kommt unter der Basis 123 zu liegen. Die zentrale Basis 125 kommt unter der Basis 123 derart zu liegen, dass die Manipulationseinheit 124 in die zentrale Basis 125 eingesetzt ist. Die untere Drehwelle 126 kommt unter der zentralen Basis 125 zu liegen. Die untere Basis 127 kommt derart unter der zentralen Basis 125 zu liegen, dass die untere Drehwelle 126 in die untere Basis 127 eingesetzt ist.
Die Basis 123 ist aus einem Plattenelement gebildet und weist mehrer Basislöcher 123a auf, die in vier Ecken des Basiselemnts gebildet sind, wie in 5 gezeigt. Da die Basis 123 drehbar ist, während sie das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 trägt, kann eine kieferorthopädische Krfat in unterschiedlichen Richtungen gemessen werden. Wenn die nachfolgend erläuterte Zahneinheit 140 über den ersten Schienenrahmen 111 bewegt wird, kann die Basis 123 um die Manipulationseinheit 124 gedreht werden. Eine kieferorthopädische Kraft kann deshalb in unterschiedlichen Richtungen gemessen werden.
Die Manipulationseinheit 124 ist in ein nachfolgend erläutertes zentrales Basisloch 126b eingesetzt und kommt zwischen der Basis 123 und der zentralen Basis 125 zu liegen. Die Manipulationseinheit 124 umfasst eine erste Scheibe 124a und einen ersten Zylinder 124c, der unter der zweiten Scheibe 124b zu liegen kommt.
Die erste Scheibe 124a ist aus einem scheibenförmigen Plattenelement gebildet. Die erste Scheibe 124a kann in eine (nicht geziegte) Nut einegesetzt sein, die in der Basis 123 gebildet ist und sie ist drehbar.
Die zweite Scheibe 124b ist wie die erste Scheibe 124a aus einem scheibenförmigen Plattenelement gebildet. Die zweite Scheibe 124 besitzt jedioch einen größeren Durchmesser als die erste Scheibe 124a und die Unterseite der ersten Scheibe 124a kann mit der Oberseite der zweiten Scheibe 124b derart verbunden sein, dass die ersten und zweiten Scheiben 124a and 124b gemeinsam gedreht werden. Die zweite Scheibe 124b dient zum Verbinden und Tragen der ersten Scheibe 124a und des ersten Zylinders 124c.
Der erste Zylinder 124c weist eine in vertikaler Richtung offene zylindrische Gestalt auf. Der erste Zylinder 124c kann in ein nachfolgend erläutertes zentrales Basisloch 125b eingesetzt und darin gedreht werden.
Die zentrale Basis 125 kommt unter der Basis 123 zu liegen und kann eine Größe entsprechend der Basis 123 aufweisen. Die zentrale Basis 125 weist mehrere Festlegungsstangen 125a auf, die zur Einführung in Basislöcher 123a vorstehen, und das zentrale Basisloch 125b ist durch das Zentrum der zentralen Basis 125 hindurch gebildet.
Die Festlegungsstangen 125a sind so gebildet, dass sie mit einer vorbestimmten Distanz von vier Ecken einer Oberfläche der zentralen Basis 125 vorstehen und den jeweiligen Basislöchern 123a entsprechen. Die Festlegungsstangen 125a sind in die Basislöcher 123a derart eingesetzt, dass die Basis 123 an der zentralen Basis 125 festgelegt ist.
Das zentrale Basisloch 125b ist durch das Zentrum der zentralen Basis 125 gebildet und führt die darin eingesetzte zweite Scheibe 124b derart, dass die zweite Scheibe drehbar ist.
Die untere Drehwelle 126 ist in die nachfolgend erläuterte untere Basisnut 127a eingesetzt und kommt zwischen der zentralen Basis 125 und der unteren Basis 127 zu liegen. Die untere Drehwelle 126 weist eine dritte Scheibe 126a, einen unter der dritten Scheibe 126a liegenden zweiten Zylinder 126b und eine vierte Scheibe 126c auf, die unter der zweiten Scheibe 126b zu liegen kommt.
Die dritte Scheibe 126a ist aus einem scheibenförmigen Plattenelement gebildet und in eine nicht gezeigte Nut eingesetzt, die am Boden der zentralen Basis 125 zu liegen kommt.
Der zweite Zylinder 126b ist ebenfalls aus einem scheibenförmigen Plattenelement gebildet, weist jedoch einen kleineren Durchmesser auf als die dritte Scheibe 126a. Der zweite Zylinder 126b dient zur Verbindung und zum Tragen der dritten und vierten Scheiben 126a und 126c.
Die vierte Scheibe 126c ist so gebildet, dass sie der dritten Scheibe 126a entspricht, und sie ist in die untere Basis 127 eingesetzt, wie nachfolgend erläutert.
Die untere Basis 127 ist unter der zentralen Basis 125 gebildet und weist dieselbe Größe auf wie die Basis 123 und die zentrale Basis 125. Die untere Basis 127 weist eine untere Basisnut 127a auf, die in ihrem Zentrum zu liegen kommt.
Die untere Basisnut 127a ist im Zentrum der unteren Basis 127 gebildet und die untere Drehwelle 126 ist in die untere Basisnut 127a eingesetzt.
Die kieferorthopädische Krafterfassungseinheit 130 ist mit einem Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts 121 zum Messen einer Kraft und einer Verlagerung verbunden und sie umfasst eine Kraftmessdose 131, eine erste Kupplung 132, eine zweite Kupplung 133, eine stationäre Welle 134, eine Messleitung 135, und einen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht 136. Die Kraftmessdose 131 dient zum Messen einer kieferorthopädischen Kraft. Die erste Kupplung 132 kommt am vorderen Ende der Kraftmessdose 131 zu liegen. Die zweite Kupplung 133 kommt am hinteren Ende der Kraftmessdose 131 zu liegen und besteht aus Polyethylen. Die stationäre bzw. feststehende Welle 134 durchsetzt die Kraftmessdose 131, die erste Kupplung 132 und die zweite Kupplung 133. Die Messleitung 135 ist mit einer Seite der Kraftmessdose 131 verbunden. Der kieferorthopädische Kraftausübungsdraht 136 ist mit der ersten Kupplung 132 verbunden.
Die Kraftmessdose 131 wird zum Messen eines präzisen Gewichts verwendet und besteht aus Aluminum und plattiertem Spezialstahl. Die Nennleistung der Kraftmessdose 131 beträgt 1.0mV/V ± 10%, ein Nullsalso der Kraftmessdose 131 beträgt ± 10% der Nennleistung, eine an die Kraftmessdose 131 angelegte Spannung liegt im Bereich von 3V bis 5V, eine Eingangsimpedanz der Kraftmessdose 131 beträgt 350 ± 10Ω, eine Ausgangsimpedanz der Kraftmessdose 131 beträgt 350 ± 5Ω, ein Temperaturpunkt beim Nuillsaldo der Kraftmessdose 131 beträgt ± 0.5% der Nennleistung/10°C, und ein Temperaturpunkt bei der Nennleistung der Kraftmessdose 131 fällt in ± 0.5% von Gewicht/10°C.
Eine an die Kraftmessdose 131 angelegte Zug- oder Druckkraft wird zu einem Hochpräzisionsgewichtanzeigeelement KBS-205 kleiner Bauform übertragen. Daraufhin wird die Höhe der an das Hochprätzisionsgewiochtsanzeigeelement angelegten bzw. ausgeübten Kraft als digitaler Wert angezeigt.
Die erste Kupplung 132 kommt am Vorderende der Kraftmessdose 131 zu liegen und ist auf derselben Linie positioniert wie die feststehende Welle 134. Die erste Kupplung 132 ist mit dem kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht 136 verbunden.
Die zweite Kupplung 133 kommt am hinteren Ende der Kraftmessdose 131 zu liegen und ist auf derselben Linie positioniert wie die feststehende Welle 134.
Die feststehende Welle 134 ist durch die Kraftmessdose 131, die erste Kupplung 132 und die zweite Kupplung 133 derart gebildet, dass sie die Kraftmessdose 131, die erste Kupplung 132 und die zweite Kupplung 133 verbindet.
Die Messleitung 135 dient zur Übertragung einer durch die Kraftmessdose 131 gemessenen kieferorthopädischen Kraft zu einem (nicht gezeigten) externen Gerät.
Der L-förmig gebildete kieferorthopädische Kraftausübungsdraht ist mit einem Ende mit der ersten Kupplung 132 und mit dem anderen Ende mit einem Zahn eines nachfolgend erläuterten Typodont 141 verbunden.
Die Zahneinheit 140 stellt eine zahnförmige Struktur dar und umfasst den über dem ersten Schienenrahmen 111 angeordneten Träger 142 und den über dem Träger angeordneten Typodont 141.
Als Typodont 141 kann eine Einrichtung in Betracht kommen, die zur Simulation einer Zahnbewegung in einer kieferorthopädischen Abteilung einer Zahnklinik zur Verbesserung der klinischen Einsetzbarkeit verwendet wird. Der Typodont 141 kommt über dem Träger 142 zu liegen, damit er über den ersten Schienenrahmen 111 bewegt werden kann.
Der Träger 142 dient zur Festlegung des Typodont 141 auf diesem und er ist über dem T-förmigen Schienenrahmen 110 angebracht. Eine kieferorthopädische Kraft eines Zahns kann dadurch gemessen werden, während der Zahn links und rechts längs des Schienenrahmens 110 bewegt wird.
Die Transporteinheit 150 umfasst eine Drehwelle 151, ein Drehelement 152, und einen Handgriff 153. Die Drehwelle 151 ist mit dem anderen Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts 121 verbunden, das Drehelement 152 ist an einem Ende der Drehwelle 151 angebracht und der Handgriff 153 ist mit einer Oberfläche des Drehelements 152 verbunden.
Die Drehwelle 151 ist mit dem anderen Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts 121 und mit dem Drehelement 152 verbunden.
Das Drehelement 152 ist an einem Ende der Drehwelle 151 angebracht und mit der Drehwelle 151 und dem Handgriff 153 verbunden.
Der Handgriff 153 ist derart gebildet, dass er sich mit einer vorbestimmten Distanz ausgehend von einer Oberfläche des Drehelements 152 erstreckt. Wenn ein Nutzer den Handgriff 153 dreht, werden die Drehwelle 151 und das Drehelement 152 in Drehung versetzt. Daraufhin kann das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 über den zweiten Schienenrahmen 112 bewegt werden.
Unter Bezug auf die 7 bis 15 wird nunmehr die Arbeitsweise der kieferorthopädischen Messvorrichtung 100 unter Verwendung eines Typodont und einer Kraftmessdose 131 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 wird auf dem zweiten Schienenrahmen 112 des T-förmigen Schienenrahmens 110 angebracht und der Typodont 141 der Zahneinheit 140 wird ebenfalls angebracht. Daraufhin wird ein Laserpunkt auf der kieferorthopädischen Kraftausübungseinheit 120 derart positioniert, dass eine exakte Position des zu messenden Zahns gemessen wird, und eine Messposition wird gewählt.
Daraufhin wird die kieferorthopädische Krafterfassungseinheit 130 mit der Kraftmessdose 131, der ersten Kupplung 132 und der zweiten Kupplung 133 angebracht und der kieferorthopädische Kraftausübungsdraht 136 wird auf dem digitalen Schub/Zug-Messgerät 121 der kieferorthopädischen Kraftausübungseinheit 120 angebracht, der kieferorthopädische Kraftausübungsdraht 136 wird an den Zahn in der Messposition angehakt, und der an der Rückseite der kieferorthopädischen Kraftausübungseinheit 120 angeordnete Handgriff 153 wird gedreht, um eine kieferorthopädische Kraft auszuüben. Zu diesem Zeitpunkt misst das digitale Schub/Zug-Messgerät 121 die kieferorthopädische Kraft, die durch den kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht 136 ausgeübt wird.
Wenn die Zahneinheit 120 links und rechts über den ersten Schienenrahmen 111 bewegt wird, kann die kieferorthopädische Kraft bei unterschiedlichen Winkeln gemessen werden.
Während die vorliegende Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen erläutert wurde, erschließen sich dem Fachmann im Rahmen der in den Ansprüchen festgelegten Erfindung unterscheidliche Abwandlungen und Modifikationen.

Claims

Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung, aufweisend: einen T-förmigen Schienenrahmen (110) mit zueinander senkrecht verlaufenden ersten und zweiten Schienenrahmen (111, 113); eine Zahneinheit (140) mit einem Träger (142), der auf dem ersten Schienenrahmen (111) angeordnet ist, und mit einem Typodont (141), der über dem Träger (142) angeordnet ist; eine kieferorthopädische Kraftausübungseinheit (120), die über dem zweiten Schienenrahmen (112) ein digitales Schub/Zug-Messgerät (121) und ein Tragmodul (122) aufweist; eine kieferorthopädische Krafterfassungseinrichtung (130), die mit einem Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts (121) verbunden ist und eine erste Kupplung (132), eine Kraftmessdose (131) und eine zweite Kupplung (133) aufweist, die auf einer koaxialen Linie angeordnet sind; und einen kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht (136), der den Typodont (141) und die erste Kupplung (132) verbindet, wobei der Typodont (141) über dem Träger (142) zu liegen kommt, der über den ersten Schienenrahmen (111) bewegt wird,und das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) eine kieferorthopädische Kraft misst, die auf den kieferorthopädischen Kraftausübungsdraht (136) ausgeübt wird, der mit dem Typodont (141) verbunden ist, wobei der Träger (142) längs des ersten Schienenrahmens (111) nach links und rechts beweglich ist, und wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) auf dem Tragmodul (122) derart getragen ist, dass es in Übereinstimmung mit der Drehung eines Handgriffs (153) längs des zweiten Schienenrahmens (113) vor und zurück beweglich und in Übereinstimmung mit der Bewegung des Trägers (142) nach links und rechts drehbar ist.
Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Tragmodul (122) aufweist: eine Basis (123) mit mehren Basislöchern (123a), die in einem Plattenelement gebildet sind; eine zentrale Basis (125), die unter der Basis (123) zu liegen kommt und mehrere vorstehende Festlegungsstangen (125a) zur Einführung in die jeweiligen Basislöcher (123a) und ein zentrales Basisloch (126b) aufweist, das durch das Zentrum der Basis (123) gebildet ist; eine Manipulationseinheit (124), die in das zentrale Basisloch (126b) eingesetzt ist und zwischen der Basis (123) und der zentralen Basis (125) zu liegen kommt; eine untere Basis (127), die unter der zentralen Basis (125) zu liegen kommt und eine untere Basisnut (127a) aufweist, die in ihrem Zentrum angeordnet ist; und eine untere Drehwelle (126), die in die untere Basisnut (127a) eingesetzt ist und zwischen der zentralen Basis (125) und der unteren Basis (127) zu liegen kommt.
Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Basis (125) um die Manipulationseinheit (124) gedreht wird, wenn die Zahneinheit (140) über den ersten Schienenrahmen (111) bewegt wird.
Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem aufweisend eine Transporteinheit (150), umfassend: eine Drehwelle (151), die mit dem anderen Ende des digitalen Schub/Zug-Messgeräts (121) verbunden ist; ein Drehelement (152), das an einem Ende der Drehwelle (151) angebracht ist; wobei der Handgriff (153) mit einer Oberfläche des Drehelements (152) verbunden ist, und wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) über den zweiten Schienenrahmen (113) bewegt wird, wenn der Handgriff (153) gedreht wird.
Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das digitale Schub/Zug-Messgerät (121) einen Messbereich von 0 bis 2kg oder von 0 to 19.6N, zwei Messbetriebsarten mit einer Spitzenwertbetriebsart und einer Normawertbetriebsart, und einen 24 Bit Sigma-Delta AD-Wandler und einen RS-232C Signalausgang aufweist.
Kieferorthopädische Kraftmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kraftmessdose (131) aus Aluminium und einem plattierten Spezialstahl besteht, die Nennleistung der Kraftmessdose (131) 1.0mV/V ± 10% beträgt, ein Nullsaldo der Kraftmessdose (131) ± 10% der Nennleistung beträgt, eine an die Kraftmessdose (131) angelegte Spannung im Bereich von 3V bis 5V liegt, eine Eingangsimpedanz der Kraftmessdose (131) 350 ± 100 beträgt, eine Ausgangsimpedanz der Kraftmessdose (131) 350 ± 50 beträgt, ein Temperaturpunkt beim Nullsaldo der Kraftmessdose (131) ± 0.5% der Nennleistung/10°C beträgt, und ein Temperaturpunkt bei der Nennleistung der Kraftmessdose (131) in ± 0.5% Gewicht/10°C fällt.