DE19901167A1

DE19901167A1 - Orthodontische Klammer mit Selbstligatur

Info

Publication number: DE19901167A1
Application number: DE19901167A
Authority: DE
Inventors: Farrokh Farzin-Nia; Rohit C L Sachdeva; Thomas V Selkee
Original assignee: Ormco Corp
Current assignee: Ormco Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 1999-08-19
Also published as: FR2773466B1; JPH11290346A; FR2773466A1; US6042374A

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kombination ei ner orthodontischen Klammer und eines Ligaturgliedes zum Halten eines Bogendrahts oder eines Haltedrahts in einer Bogendrahtnut der Klammer.

Hintergrund der Erfindung

Die Ligatur eines Bogendrahts mit einer orthodontischen Klammer ist eines der zeitaufwendigsten und am häufigsten wiederholten Verfahren, das bei einer orthodontischen Behandlung vorgenommen wird. Die Ligatur wurde typischerweise unter Verwendung von elastischen O-Ringen oder weichen Ligaturverbindungen aus rost freiem Stahl gebildet. Das Anbringen und die Entfernung von O-Ringen und Ligaturverbindungen sind zeitaufwendige und ermüden de Aufgaben, die den Aufenthalt des Patienten im Behandlungs stuhl verlängern und die Kosten erhöhen. Im allgemeinen wird bei diesen Verfahren der Bogendraht zunächst in die Bogendraht nuten der Klammern eingefügt, die bereits an den Zähnen befe stigt sind. Der Bogendraht wird dann in den Nuten befestigt, indem das Ligaturglied über den Bogendraht gesetzt wird, und ein oder mehrere Ankerflügel in Eingriff gebracht werden, um den Bogendraht sicher am Ort zu halten. Aufgabe der Ligatur ist es, den Bogendraht ständig auf den Boden der Nut zu drücken.

Bei zahlreichen Arten von Klammern ist der Boden der Nut so ge staltet, daß er die Zähne in eine gerade Linie in ihre korrekte Stellung entlang der kontinuierlichen Länge des Bogendrahts ausrichtet. Wenn dann die Ligatur den Bogendraht nicht bestän dig auf den Boden der Nut drückt, ist die Längsausrichtung der Zähne gefährdet. Ein Nachteil von elastischen O-Ringen ist, daß sie dazu neigen, ihre Elastizität in einer sehr kurzen Zeit zu verlieren, so daß die Kraft, die benötigt wird, um den Bogen draht in dem Boden der Nut zu sichern, nicht länger vorhanden ist. Somit kann der Bogendraht sich drehen, was zu einer uner wünschten Ausrichtung führt. Um dies zu vermeiden, müssen ela stische O-Ring-Ligaturen ziemlich häufig ersetzt werden. In ähnlicher Weise neigen weiche Ligaturverbindungen aus rostfrei em Stahl dazu, schnell ihre haltenden Kräfte auf den Bogendraht zu verlieren und müssen ebenfalls häufig ersetzt werden.

Alternativ gibt es zahlreiche Klammeranordnungen, bei denen der Versuch gemacht wurde, die Notwendigkeit einer Ligatur gänzlich zu vermeiden. Beispielsweise sind "Aktiva", die von A Company hergestellt wird, "Speed" und "Edgelock", die von Ormco Corpo ration hergestellt werden und andere typische Beispiele von im Handel erhältlichen ligaturlosen Klammern. Bei allen obigen Beispielen, auch wenn sie orthodontische Verfahren fördern, werden bestimmte Struktur-Eigenschaften der Klammer beeinträch tigt. Beispielsweise wurden Nutvertiefungen derart entworfen, daß sie eine bestimmte feste Größe haben, die notwendigerweise größer als der größtmögliche im Handel erhältliche orthodonti sche Draht ist; dabei führt die Selbstligatur zu einer Erhöhung der Gesamthöhe der Klammer, wodurch diese für die Patienten un komfortabel wird; und die Befestigungsmechanismen in den Selbstligatursystemen schränken beträchtlich die Möglichkeit ein, andere Merkmale wie Haken an der Klammer vorzusehen.

Es wird daher eine Klammer mit Selbstligatur benötigt, die die zahlreichen oben erwähnten Nachteile überwindet und für eine Aufrechterhaltung der die Bogendrähte haltenden Kräfte während der orthodontischen Behandlung sorgt.

Zusammenfassung der Erfindung

Allgemein gesehen, stellt die vorliegende Erfindung eine ortho dontische Klammer bereit mit einem Ligaturglied, das mindestens ein Wendel-Federelement umfaßt, wobei das Ligaturglied so ge staltet ist, daß es beständig einen Bogendraht oder einen Hal tedraht auf den Boden der Nut zwingt. Dies führt zu einer klei neren, komfortableren Klammer, die schnell für die Ligatur ein gesetzt werden kann und zusätzliche Merkmale wie Haken aufwei sen kann, falls gewünscht. Zu diesem Zweck, und gemäß den Prin zipien der vorliegenden Erfindung hat der Klammerkörper eine sich mesial-distal erstreckende Nut zum Aufnehmen eines Bogen drahts oder Haltedrahts und umfaßt ein Ligaturglied, das eine geschlossene Schlaufe bildet und umfaßt ein Federelement. Der Federelementteil des Ligaturmechanismus sorgt für eine Ausdeh nung, so daß das Ligaturglied über die Ankerflügel und den Bo gendraht oder den Haltedraht gespannt wird. Nach der Ligatur sorgt das Federelement für eine beständige Kraft, die den Bo gendraht oder den Haltedraht am Boden der Nut hält. Somit wird die gerade Ausrichtung der Zähne nicht durch eine Drehung der Klammer aufgrund eines gelockerten Bogendrahts oder Haltedrahts beeinträchtigt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der Mechanismus zur Selbstligatur nicht wesentlich zur Gesamthöhe der Klammer bei trägt. Dies ist für den Patienten angenehm. Ferner verhindert die Anordnung des Ligaturmechanismus nicht weitere Gestaltungs merkmale wie Haken an dem Klammerkörper. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Erfindung sowohl für lingual eingesetzte als auch für labial eingesetzte Klammern geeignet ist.

In Anbetracht des oben Beschriebenen wird somit eine kleinere, komfortablere orthodontische Klammer bereitgestellt, die einen oder mehrere Ankerflügel hat, und, falls gewünscht, zusätzliche Merkmale wie Haken, und ein Glied zur Selbstligatur mit minde stens einem Federelement, das schnell über den Bogendraht oder Haltedraht und die Ankerflügel gespannt werden kann, und das den Bogendraht oder den Haltedraht ständig auf den Boden der Nut drückt.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfin dung werden besser aus den begleitenden Zeichnungen und deren Beschreibung ersichtlich.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Be zugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform einer Klammer gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Zahnfleischseite der in Fig. 1 gezeigten Klammer;

Fig. 3 ist eine entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 führen de Querschnittsansicht eines teilweise weggeschnittenen Be reichs der in Fig. 1 gezeigten Klammer;

Fig. 4 ist eine Draufsicht der Zahnfleischseite einer zweiten Ausführungsform der Klammer gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die labiale Seite einer dritten Ausführungsform einer Klammer gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die labiale Seite einer vierten Ausführungsform einer Klammer gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die labiale Seite einer fünften Ausführungsform der Klammer gemäß der vorliegenden Er findung.

In Fig. 1 ist eine orthodontische Klammer 10 gezeigt, die ein Ligaturglied 12 hat, das aus einer Drahtlänge besteht und ein Federelement 14 umfaßt, um eine Ligatur mit einem Bogendraht 16 in einer sich mesial-distal erstreckenden Bogendrahtnut 18 vor zunehmen. Die gezeigte Version ist eine labiale Klammer zur Verwendung mit einem Bogendraht. Die Erfindung ist gleicherma ßen auf linguale Klammern und/oder für Verwendungen in Verbin dung mit Haltedrähten anwendbar. Das Federelement 14 des Liga turglieds 12 sorgt für eine Spannung, so daß das Ligaturglied 12 über den Bogendraht 16 gespannt werden kann und mit den ok klusal hervorstehenden Ankerflügeln 20 und 22 in Eingriff kommt. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann das Ligaturglied 12 mit einem oder mehreren Ankerflügeln in Ein griff kommen, die von gingival hervorstehender oder okklusal hervorstehender Art sein können. Die Klammer kann optional ei nen Haken 24 umfassen.

Wie deutlicher in Fig. 2 gezeigt, sind die Enden 26 und 28 des Ligaturglieds 12 bei diesem Ausführungsbeispiel gerade ausge richtet und in sich mesial und distal erstreckende Bohrungen 30 und 32 eingeführt. Vorzugsweise erstrecken sich diese geraden Abschnitte über mindestens 1 mm. Die Bohrung 30 liegt gegenüber der Bohrung 32 in Richtung derselben mesial-distalen Achse, so wohl im gingivalen als auch im okklusalen Teil des Klammerkör pers 10, wobei jede Bohrung 30, 32 eine Tiefe von weniger als der Hälfte der Länge des Klammerkörpers 10 hat. Vorteilhaft hat jede Bohrung 30, 32 eine Tiefe von mindestens 0,05 cm (0,02 inch), und noch vorteilhafter hat sie eine Tiefe von etwa 0,13 cm (0,05 inch). Der Durchmesser jeder Bohrung 30, 32 ist größer als oder gleich groß wie der Durchmesser des für das Ligatur glied verwendeten Drahts. Beispielsweise kann ein Draht mit 0,019 cm (0,0075 inch) Durchmesser in eine Bohrung mit 0,0254 cm (0,01 inch) Durchmesser eingreifen. Vorteilhaft beträgt der Durchmesser der Bohrung etwa 0,019 cm (0,0075 inch) bis 0,038 cm (0,015 inch). Um die Bohrungen 30 und 32 zu bilden, können gewöhnliche Bohrverfahren, wie solche mit Laserstrahl, Elektro nenstrahl oder Ionenstrahl oder jedes andere geeignete Verfah ren verwandt werden. Die Seite jeder Bohrung 30, 32 (auf der gingivalen oder okklusalen Seite der Klammer 10) ist verpflockt oder verformt, damit die Bohrung 30, 32 innen deformiert wird, um jedes Ende 26, 28 des Ligaturglieds 12 in der Bohrung 30, 32 festzuhalten, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Enden 26, 28 können auch auf andere Weise in den Bohrungen 30, 32 befestigt werden.

Alternativ kann eine geschlossene Schlaufe des Ligaturglieds 12 gebildet werden, indem eine Drahtlänge des Ligaturglieds 12 durch eine sich mesial-distal erstreckende Bohrung 34 in dem Klammerkörper 10 geführt wird, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Durchmesser der Bohrung kann derselbe sein wie bei den Bohrun gen 30 und 32. Die Bohrung 34 kann sich durch den gingivalen Teil oder den okklusalen Teil des Klammerkörpers 10 erstrecken. Es ist klar, daß das Ligaturglied 12 mit einem oder mehr okklu sal hervorstehenden Ankerflügeln in Eingriff kommt, wenn die Bohrungen 30, 32 oder die Bohrung 34 in dem gingivalen Teil des Klammerkörpers 10 angeordnet sind. Andererseits kommt das Liga turglied 12 mit einem oder mehreren gingival hervorstehenden Ankerflügeln in Eingriff, wenn die Bohrungen 30, 32 oder die Bohrung 34 in dem okklusalen Teil des Klammerkörpers 10 ange ordnet sind. Alternativ kann das Ligaturglied 12 sowohl unter den okklusal hervorstehenden als auch den gingival hervorste henden Ankerflügeln verlaufen, wobei kein Teil des Ligatur glieds durch eine Bohrung läuft, wie in Fig. 5 gezeigt.

Die Enden 36 und 38 des Ligaturglieds 12 können miteinander verbunden werden, um die geschlossene Schlaufe oder Schlinge zu bilden, wobei die miteinander verbundenen Enden 36 und 38 im Innern der Bohrung 34 angeordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt, oder an irgendeinem Punkt außerhalb der Bohrung 34, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Ligaturglied 12 kann in einen geschlossenen Kreis durch Hartlöten, Schweißen, Klemmung oder jedes andere chemische, metallogische oder mechanische Mittel oder deren Verwendung hergestellt werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine hülsenartige Verbindung 39 zum Verbinden der Enden 36, 38 des Ligaturglieds 12.

Das Ligaturglied 12 kann eine kontinuierliche Drahtlänge sein oder aus zusammengefügten Drahtstücken bestehen, wenn das Liga turglied mindestens ein Federelement 14 umfaßt. Der Drahtdurch messer beträgt vorteilhaft 0,0127 cm (0,005 inch) bis 0,038 cm (0,015 inch). Das Federelement 14 kann innerhalb der Bohrung 34 angeordnet sein, unter den Ankerflügeln gegenüber dem Teil des Klammerkörpers 10, der die Bohrung 34 oder die Bohrungen 30 und 32 enthält, über dem Bogendraht 16 und sowohl auf der mesialen und distalen Seite des Klammerkörpers 10, wie in Fig. 7 ge zeigt, oder an jedem anderen Ort, der für eine Ausdehnung des Ligatur-Bogendrahts 16 in der Bogendrahtnut 18 sorgt.

Nach der Vornahme der Ligatur sollte das Ligaturglied 12 mit dem Federelement 14 eine beständige Kraft ausüben, um den Bo gendraht 16 auf den Boden der Bogendrahtnut 18 zu drücken, wo durch die gewünschte lineare Ausrichtung gefördert wird und ei ne ungewünschte Bewegung oder Drehung verhindert wird.

Das Ligaturglied 12 kann ganz oder in Teilen aus einer Legie rung auf Titanbasis oder aus einer hochelastischen oder Formge dächtnislegierung hergestellt sein, wie beispielsweise eine Le gierung auf Ni/Ti-Basis oder einer Ni-Ti-Nb-Legierung. Die Le gierung kann außerdem Elemente wie Cu, Fe, V, Cr, Co, Ta, Zr und Mo enthalten, falls erwünscht.

Vorteilhaft hat das Material des Ligaturglieds, insbesondere das für das Federelement verwendete Material, eine elastische Rückkehrspannung, die doppelt so hoch ist, wie die des für den Klammerkörper verwendeten Materials, in der Größenordnung ober halb von 1%. Typischerweise ist der Klammerkörper aus rost freiem Stahl gemacht, aber er könnte auch aus jedem anderen Ma terial wie Ti, Keramik, Kunststoff oder zusammengesetzten Stof fen gemacht sein. Jede bekannte Klammer kann gemäß den Prinzi pien der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Vorteile und Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele sind dem Fachmann schnell ersichtlich. Bei spielsweise- kann das Ligaturglied mit dem Klammerkörper durch andere Verfahren in Eingriff gebracht werden, vorausgesetzt, daß das Ligaturglied mindestens ein Federelement umfaßt.

Claims

1. Orthodontische Klammer (10), umfassend:
einen Klammerkörper, der eine sich mesial-distal erstrec kende Nut (18) hat, um einen orthodontischen Draht (16) aufzu nehmen, und mindestens einen Ankerflügel (20, 22); und
ein Ligaturglied (12) für die Ligatur eines Drahts oder Stiftes (16) in der Nut (18), wobei das Ligaturglied (12) aus einem Drahtstück besteht, das mindestens ein Federelement (14) umfaßt und mit dem Klammerkörper in Eingriff steht.

2. Klammer nach Anspruch 1, bei der der Draht aus Bogendraht oder Haltedraht besteht.

3. Klammer nach Anspruch 2, bei dem der Draht ein Bogendraht ist und die Nut (18) eine Bogendrahtnut ist.

4. Klammer nach Anspruch 1, bei dem die Klammer für einen lingualen Einsatz ausgebildet ist.

5. Klammer nach Anspruch 1, bei dem die Klammer für einen la bialen Einsatz ausgebildet ist.

6. Klammer nach Anspruch 5, bei dem mindestens ein Ankerflü gel (20, 22) gingival hervorsteht oder okklusal hervorsteht.

7. Klammer nach Anspruch 1, bei dem der Klammerkörper einen Haken (24) umfaßt.

8. Klammer nach Anspruch 1, bei dem der Klammerkörper zwei Ankerflügel (20, 22) umfaßt.

9. Klammer nach Anspruch 1, bei dem das Ligaturglied (12) ei ne geschlossene Schleife bildet.

10. Klammer nach Anspruch 9, bei dem der Klammerkörper eine hindurchlaufende sich mesial-distal erstreckende Bohrung (30, 32) hat, und das Ligaturglied (12) durch die Bohrung läuft.

11. Klammer nach Anspruch 10, bei dem das Ligaturglied (12) mit mindestens einem Ankerflügel (20, 22) in Eingriff bringbar ist, um einen Draht (16) in der Nut (18) zu binden.

12. Klammer nach Anspruch 1, bei dem das Ligaturglied (12) Ti enthält.

13. Klammer nach Anspruch 1, bei dem die elastische Rückfeder spannung des Ligaturglieds (12) im Bereich von etwa 100 bis 1000 g liegt.

14. Klammer nach Anspruch 1, bei dem das Ligaturglied (12) aus superelastischem Material oder einer Formgedächtnislegierung besteht.

15. Klammer nach Anspruch 14, bei dem das Ligaturglied (12) aus einer Legierung auf der Basis von Ni/Ti hergestellt ist.

16. Klammer nach Anspruch 14, bei dem das Ligaturglied (12) aus einer Ni-Ti-Nb-Legierung hergestellt ist.

17. Orthodontische Klammer, umfassend:
einen Klammerkörper mit einer sich mesial-distal erstrec kenden Nut (18) zum Aufnehmen eines kieferorthopädischen Drahts oder Stiftes (16) und mit mindestens einem Ankerflügel (20, 22), wobei der Klammerkörper zwei auf entgegengesetzten Seiten liegende Bohrungen (30, 32) entlang einer einzelnen mesial distalen Achse in einem gingivalen Teil oder einem okklusalen Teil des Klammerkörpers hat, wobei sich jede Bohrung in dem Klammerkörper bis zu einer Tiefe von weniger als der halben Länge des Klammerkörpers erstreckt; und
ein Ligaturglied (12) für die Ligatur eines Drahts (16) in der Nut, wobei das Ligaturglied (12) aus einer Drahtlänge be steht, die mindestens ein Federelement (14) umfaßt und mit den Bohrungen (30, 32) in dem Klammerkörper in Eingriff steht.

18. Klammer nach Anspruch 17, bei dem der Draht aus Bogendräh ten oder Haltedrähten besteht.

19. Klammer nach Anspruch 18, bei dem der Draht ein Bogendraht ist und die Nut eine Bogendrahtnut ist.

20. Klammer nach Anspruch 17, bei dem die Klammer für lingua len Einsatz ausgebildet ist.

21. Klammer nach Anspruch 17, bei dem die Klammer für labialen Einsatz ausgebildet ist.

22. Klammer nach Anspruch 21, bei dem mindestens ein Ankerflü gel (20, 22) gingival hervorsteht oder okklusal hervorsteht.

23. Klammer nach Anspruch 17, bei dem der Klammerkörper einen Haken (24) aufweist.

24. Klammer nach Anspruch 17, bei dem der Klammerkörper zwei Ankerflügel (20, 22) aufweist.

25. Klammer nach Anspruch 17, bei dem das Ligaturglied (12) zwei Enden hat, von denen jedes innerhalb einer der auf gegen überliegenden Seiten liegenden Bohrungen (30, 32) angeordnet ist.

26. Klammer nach Anspruch 25, der ferner Mittel umfaßt, jedes Ende des Ligaturglieds (12) in einer entsprechenden Bohrung (30, 32) in dem Klammerkörper zu halten.

27. Klammer nach Anspruch 17, bei dem das Ligaturglied (12) Ti enthält.

28. Klammer nach Anspruch 17, bei dem die elastische Rückfe derspannung des Ligaturglieds (12) im Bereich von 100 bis 1000 g liegt.

29. Klammer nach Anspruch 17, bei dem das Ligaturglied (12) aus superelastischem Material oder Formgedächtnislegierungen besteht.

30. Klammer nach Anspruch 17, bei dem das Verbindungsglied aus einer Legierung auf Ni/Ti-Basis hergestellt ist.

31. Klammer nach Anspruch 29, bei dem das Verbindungsglied aus einer Ni-Ti-Nb-Legierung hergestellt ist.