DE19526474A1 - Kieferorthopädisch/orthodontisches Gerät zur Ventralverlagerung des Unterkiefers und/oder Dorsalverlager ng des Oberkiefers - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem kieferorthopädisch/orthodontischen Gerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Gerät ist aus der DE 44 05 086 C2 bekannt.

Aus der US-PS 4,708,646 ist ein vom Patienten nicht herausnehmbares bima­ xilläres kieferorthopädisch-orthodontisches Gerät zur Ventralverlagerung des Un­ terkiefers (Basis und/oder Alveolarfortsatz und/oder Zähne) und/oder Dorsalver­ lagerung des Oberkiefers (Basis und/oder Alveolarfortsatz und/oder Zähne) be­ kannt, bei dem eine in flexibles Material eingebettete Schraubenfeder als Druck­ feder oder ein flexibler massiver zylindrischer Körper vorgesehen ist, welche/r daran befestigte, im Verbindungsbereich zylindrische Endstücke aufweist, die abgeflachte, abgerundete, mit Befestigungslöchern versehene Endbereiche auf­ weisen, welche bezüglich der Längsachse der Schraubenfeder abgewinkelt sind. Dieses mehrteilige Gerät hat den Nachteil, daß es an den Verbindungsstellen zwischen der Schraubenfeder bzw. dem zylindrischen Körper und den Endstücken durch Wechselbeanspruchungen zu Brüchen kommen kann. Dadurch, daß das bekannte Gerät als Biegefeder eine in flexibles Material eingebettete Schrau­ benfeder oder einen flexiblen massiven zylindrischen Körper vorsieht, ist es von voluminöser Bauart und führt zu einer starken Belästigung des Patienten, der die­ ses Gerät im Mund als sehr störend empfindet.

Nicht weniger voluminös ist die durch die DE-PS 3 74 163 als "Herbst′sches Re­ tentionsscharnier" bekannt gewordene Vorrichtung zur Regulierung der Stellung des Unterkiefers, die ein teleskopartiges Gestänge verwendet. Das Prinzip sol­ cher vielfach auch gefederten Teleskopgestänge hat in der Kieferorthopädie und Orthodontie in vielfältigen Gestaltungsformen Verbreitung gefunden. Diese Vor­ richtungen sind nicht nur voluminös, sondern auch mechanisch aufwendig und meist recht anfällig.

Einen Fortschritt hat das aus der DE 44 05 086 C2 bekannte Gerät gebracht, welches als Biegefeder eine Blattfeder verwendet, welche an ihren Enden abge­ knickt ist. In die abgeknickten Enden ist ein Loch gestanzt, mit welchem die Bie­ gefeder an dafür vorgesehenen Halterungen am Oberkiefer und am Unterkiefer angebracht wird, insbesondere an Teilbögen, Stiften oder Ösen, die ihrerseits an Brackets angebracht sind, welche auf Zähne geklebt sind. Gegenüber dem aus der US-PS 4,708,646 bekannten Gerät hat das aus der DE 44 05 086 C2 be­ kannte Gerät den Vorteil, daß die Biegefeder aus nur einem Stück besteht. Die Gefahr durch die unvermeidlichen Biegewechselbeanspruchungen ist dadurch auf ein Minimum verringert, da die bruch- und korrosionsgefährdeten Verbin­ dungsstellen wegfallen. Nachteilig ist allerdings, daß die Blattfeder zwangsläufig so im Mund angeordnet ist, daß sie sich mit ihrer Fläche quer vom Kiefer zur Wange erstreckt, so daß sie ebenfalls als sehr störend empfunden wird. Die Belästigung des Patienten wird noch dadurch verstärkt, daß man die Blattfeder mit einem Kunststoffschlauch umhüllen muß, damit ihre schmalen Kanten nicht auf der Wange, den Zähnen, den Brackets und den damit verbundenen Dental­ bögen reiben. Der die Blattfeder umhüllende Schlauch hat aber nicht nur den Nachteil, daß er das Gerät voluminöser macht, vielmehr hat der Kunststoff ma­ terialbedingt gravierende Nachteile: er quillt im Mund nach einiger Zeit auf, ver­ färbt sich und es können sich Bakterien einlagern. Der Kunststoffschlauch ist deshalb ein Risikofaktor und muß in regelmäßigen Abständen gewechselt wer­ den. An ihren Enden, wo sich die Löcher zum Befestigen der Blattfeder befinden, kann diese nicht ummantelt werden; dort kommt es nach wie vor zu einer uner­ wünschten reibenden Beanspruchung zwischen der Blattfeder und ihren Halte­ rungen am Oberkiefer und am Unterkiefer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß es seine Aufgabe mit weniger Belästigung des Patienten erfüllt.

Diese Aufgabe wird verglichen mit dem Stand der Technik auf überraschend ein­ fache und elegante Weise gelöst durch ein Gerät mit den im Anspruch 1 ange­ gebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung verwendet als krafterzeugendes Element anstelle einer lästigen Blattfeder einen federnden Draht aus einer Formgedächtnis zeigenden Legie­ rung, welche sich unter den Einbaubedingungen in pseudoelastischem Zustand befindet.

Diese Lösung hat wesentliche Vorteile:

• - Dadurch, daß die Biegefeder lediglich ein Draht ist, beansprucht sie wesentlich weniger Platz im Mund und wird bei weitem nicht als so störend empfunden wie eine ummantelte Blattfeder oder eine ummantelte Schraubenfeder.
• - Durch Verwendung einer pseudoelastischen Feder anstelle einer Stahlfeder, kann man die Rückstellkraft, welche der Muskelkraft beim Schließen des Gebis­ ses entgegenwirkt und eine Vorschubkraft zur Ventralverlagerung des Unterkie­ fers und/oder Dorsalverlagerung des Oberkiefers oder zur Dorsalverlagerung des Unterkiefers und/oder zur Ventralverlagerung des Oberkiefers erzeugt, nahe­ zu unabhängig von der Stellung des Unterkiefers erhalten; sie nimmt beim Schlie­ ßen des Gebisses kaum zu. Das ist nicht nur angenehm für den Patienten, der den bei einer herkömmlichen Feder beim Schließen des Gebisses deutlich zu­ nehmenden Widerstand als störend empfindet, sondern führt auch zu einer gleichmäßigeren und wirkungsvolleren Verlagerung des Unterkiefers und/oder Oberkiefers.

Die verwendete Feder ist nicht eine herkömmliche Stahlfeder, sondern besteht aus einer Legierung, welche so zusammengesetzt ist, daß sie Formgedächtnis zeigen kann und unter den im Mund vorherrschenden Temperaturen pseudoela­ stisch ist. Bevorzugte Formgedächtnislegierungen sind Legierungen auf der Ba­ sis von Nickel und Titan, in welchen Nickel und Titan in ungefähr gleichen Atom­ prozenten enthalten sind. Solche Legierungen können - abhängig von der ge­ wählten Temperatur - entweder in austenitischem oder in martensitischem Zu­ stand vorliegen. Martensit liegt bei niedrigerer Temperatur, Austenit bei höherer Temperatur vor. Die Temperatur, bei welcher sich die Legierung beim Abkühlen von Austenit in Martensit umzuwandeln beginnt, bezeichnet man als den Ms-Punkt. Im martensitischen Zustand unterhalb des Ms-Punktes können solche Le­ gierungen Formgedächtnis zeigen. In einem an den Ms-Punkt nach oben anschließenden Temperaturbereich zeigt eine solche Formgedächtnislegierung pseudoelastisches Verhalten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kraft­ bedarf für eine zunehmende Dehnung zwar zunächst wie bei einem Austenit erwartet deutlich ansteigt, dann jedoch nach Erreichen von ungefähr 1 bis 2% Dehnung mit weiter fortschreitender Dehnung nur noch geringfügig zunimmt und erst nach Erreichen größerer Dehnungen von 6 bis 8% wieder steil ansteigt. Der mittlere Dehnungsbereich wird als das "Martensit-Plateau" bezeichnet. Der Na­ me stammt daher, daß sich in der Legierung unter der Einwirkung der Zugspan­ nung Martensit bildet. Wird das Material vom Zug entlastet, kehrt es in den austenitischen Zustand zurück. Diese pseudoelastischen Dehnungen sind in ho­ hem Ausmaß, bis zu Dehnungen von über 6 bis 8%, reversibel. Die Pseudoela­ stizität gehorcht wegen des ausgeprägten Martensit-Plateaus dem Hooke′schen Gesetz nicht. Das macht Federn, die sich auf diese Weise pseudoelastisch ver­ halten, für Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, denn bei Fe­ derwegen im Bereich des Martensit-Plateaus ist die Rückstellkraft der Feder na­ hezu unabhängig vom Federweg. Eine Biegefeder gemäß der vorliegenden Erfin­ dung hat deshalb den großen Vorteil, daß die Schubspannung, die sie zwischen Oberkiefer und Unterkiefer ausübt, nahezu unabhängig ist von der Stellung des Unterkiefers. Wegen der gleichbleibenden Federspannung kann diese günstiger justiert werden, und sie nimmt auch nicht wesentlich ab, wenn die gewünschte Verlagerung fortschreitet. Da sich die Federkraft kaum ändert, solange man sich auf dem Martensit-Plateau bewegt, kann unter Anwendung der Erfindung oben­ drein zuverlässig verhindert werden, daß ein behandelnder Kieferorthopäde ver­ sehentlich zu starke Spannkräfte einstellt.

Komfort und Sicherheit der Anwendung der Biegefeder werden durch die Erfin­ dung wesentlich erhöht.

Die drahtförmige Biegefeder wird so eingebaut, daß sie mindestens bei schwach geöffnetem bis geschlossenem Gebiß soweit vorgespannt ist, daß sie sich in pseudoelastischem Zustand, d. h. im Bereich des Martensit-Plateaus befindet. Bei sehr weit geöffnetem Gebiß könnte sich die Feder aber auch so weit entspannen, daß sie sich außerhalb des Martensit-Plateaus befindet.

Um die Feder an den dafür vorgesehenen Halterungen am Oberkiefer und am Unterkiefer befestigen zu können, sind zweckmäßigerweise an den Enden der drahtförmigen Biegefeder Ösen vorgesehen. Das könnten im Prinzip gesondert gefertigte Teile sein, die einen muffenartigen Fortsatz haben, mit dem sie auf die Drahtenden geklebt oder aufgepreßt werden. Günstiger und vorteilhafter zur Ver­ meidung von Korrosion und zur Erzielung einer besseren Festigkeit und höheren Lebensdauer ist es jedoch, wenn die Löcher an den Enden des Drahtes Ösen sind, welche durch Biegen der Enden des Drahtes gebildet sind. Diese Ösen kön­ nen so weit gebogen sein, daß die Biegefeder nur vom Kieferorthopäden einge­ baut und entfernt werden kann. Die Ösen könnten aber auch etwas offen sein, so daß sie auch vom Patienten - wenn gewünscht - zeitweise entfernt werden kön­ nen. Die Verwendung eines Drahtes, insbesondere wenn er runden, ovalen oder elliptischen Querschnitt hat, hat weiterhin den Vorteil, daß die Ösen auf den Hal­ terungen weniger reiben und dadurch weniger Schaden anrichten als es beim Stand der Technik die in eine Blattfeder eingestanzten Löcher tun. Durch einen ovalen oder elliptischen Querschnitt kann man ferner eine Biegerichtung des Drahtes bevorzugen. Ein ovaler oder elliptischer Querschnitt ist dafür allerdings nicht erforderlich. Eine bevorzugte Biegerichtung kann auch dadurch vorgegeben werden, daß man die drahtförmige Biegefeder bogenförmig vorformt, so daß sie bereits in entspanntem Zustand nicht geradlinig ist, sondern bogenförmig ver­ läuft. Beim Schließen des Gebisses wird dann die Biegung weiter verstärkt und erzeugt die für die Kieferverlagerung gewünschte Schubkraft.

Form und Querschnitt des Drahtes werden vorzugsweise so gewählt, daß eine Vorschubkraft von 2-5 N bewirkt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine pseudoelastische Biegefeder in einer Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt dieselbe Biegefeder in der Ansicht auf ihr eines Ende gemäß dem Pfeil II in Fig. 1, und die

Fig. 3 zeigt die Biegefeder in eingebautem Zustand im Munde, befestigt an einem Molaren-Headgearröhrchen am Oberkiefer und an einem Gleit-Teilbogen im Unterkiefer.

Die Biegefeder 1 besteht aus einem Runddraht und ist im entspannten Zustand (Fig. 1) schwach bogenförmig verlaufend gestaltet und hat abgewinkelte Enden 2 und 3, welche zur Bildung von Ösen 4 und 5 aus der Ebene der Biegefeder 1 herausgebogen sind.

Auf den in Fig. 3 dargestellten Zähnen befinden sich in verschiedene Brackets 6 eingelegte Bögen 7 und 8. An einem Molaren des Oberkiefers ist ein Bracket mit Headgearröhrchen 9 und Verankerungsstift 10 befestigt. Eine Drahtligatur 10a, die hinter dem Drahtbogen 7 durchgeführt und am Headgearröhrchen 9 veran­ kert ist, sichert die zu einem Bügel geformte Biegefeder 1 gegen ein seitliches Abkippen gegen die Wange des Patienten. Am Unterkiefer ist zwischen zwei Brackets ein Gleit-Teilbogen 11 gespannt. Die Biegefeder 1 ist mit ihrer einen Öse 4 am Gleit-Teilbogen 11 und mit ihrer anderen Öse 5 am Verriegelungsstift 10 eingehängt. Wird das Gebiß geschlossen, wird die vorgebogene Biegefeder 1 zusätzlich auf Biegung beansprucht und erzeugt zwischen Oberkiefer und Unter­ kiefer eine Schubkraft, welche von den Halterungen (Bracket mit Headgear­ röhrchen 9 und Verriegelungsstift 10 sowie Brackets mit dem Gleit-Teilbogen 11) aufgefangen und in den Oberkiefer und in den Unterkiefer eingeleitet wird. Die Biegefeder 1, welche als Vorschubbügel bezeichnet werden kann, liegt dicht am Kiefer und trägt praktisch nicht mehr auf, als es die Halterungen bereits tun. Nachteilige Reibungen treten weder zwischen den Ösen 4 und 5 und ihren Halte­ rungen, noch zwischen der Biegefeder 1 und den Brackets 6 und Bögen 7 und 8 auf. Biegefedern der erfindungsgemäßen Art können auf einer oder auf beiden Seiten des Kiefers eingebaut werden; sie können auch so gestaltet werden, daß ihr hinteres Ende am Unterkiefer und ihr vorderes Ende am Oberkiefer befestigt werden kann.

Claims (7)

1. Kieferorthopädisches/orthodontisches Gerät zur Ventralverlagerung des Un­ terkiefers und/oder Dorsalverlagerung des Oberkiefers oder zur Dorsalverla­ gerung des Unterkiefers und/oder zur Ventralverlagerung des Oberkiefers mit einer Biegefeder (1) als krafterzeugendem Element, welche an ihren beiden Enden (2, 3) jeweils ein Loch (4, 5) hat und diese beiden Löcher (4, 5) dazu dienen, die Biegefeder (1) im Mund zum einen an einer am Oberkiefer befe­ stigten Halterung (9, 10, 12) und zum anderen an einer am Unterkiefer befe­ stigten Halterung (11, 13) anzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefeder (1) ein Draht aus einer Form­ gedächtnis zeigenden Legierung ist und sich in eingebautem Zustand minde­ stens bei schwach geöffnetem bis geschlossenem Gebiß in pseudoelasti­ schem Zustand befindet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (4, 5) Ösen sind, welche durch Biegen der Enden des Drahtes (1) gebildet sind.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher Ösen mit einem muffenartigen Fortsatz sind, mit welchem sie auf die Enden des Drah­ tes aufgesteckt und darauf insbesondere durch einen Preßsitz oder durch Klebung verankert sind.

4. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) bereits in entspanntem Zustand zwischen seinen Löchern (4, 5) einen bogenförmigen Verlauf hat.

5. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und der Querschnitt des Drahtes (1) so gewählt sind, daß er beim Zubeißen eine Vorschubkraft von 2-5 N bewirkt.

6. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) einen runden oder ovalen oder elliptischen Querschnitt hat.

7. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) aus einer Legierung auf der Basis von Nickel und Titan be­ steht, welche Nickel und Titan in ungefähr gleichen Atomprozenten enthält.