DE3852203T2

DE3852203T2 - Orthodontische Positionierungsanlage und Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE3852203T2
Application number: DE19883852203
Authority: DE
Inventors: Gerard P Abbatte; Peter R Breads; Stephen P Warunek
Original assignee: Great Lakes Orthodontics Ltd
Current assignee: Great Lakes Orthodontics Ltd
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1995-06-22
Anticipated expiration: 2008-05-06
Also published as: EP0290248B1; EP0290248A3; EP0290248A2; DE3852203D1; ES2064346T3

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine orthodontische Positionierungsanlage und ein damit verbundenes Herstellungsverfahren für die Positionierungsanlage.
Um die Zähne eines Patienten in eine gewünschte Ausrichtung neuzupositionieren ist es bekannt, daß eine aus einem elastischen Material hergestellte Positionierungsanlage, deren Erscheinen einem herkömmlichen Mundschutz ähnelt, funktionsfähig auf den Zähnen des Patienten angeordnet werden kann, um einzelne Zähne in eine vorbestimmte oder gewünschte Stellung zu drücken. Zum Zwecke des bestimmten oder sicheren Verriegelns bzw. Befestigens der Positionierungsanlage innerhalb des Mundes des Patienten ist es weiter bekannt, geeignete Kupplungsteile auf den Zähnen eines Patienten zu befestigen, um in die Positionierungsanlage einzugreifen und mit dieser zusammenzuwirken. Eine Positionierungsanlage zur Verwendung in Verbindung mit auf den Zähnen befestigten Kupplungsteilen, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruch 1 umfaßt, ist in der US-A-3,407,500 dargestellt und beschrieben. In der US-A-3,478,429 ist ein orthodontischer Halter (im Gegensatz zu einer Positionierungsanlage) aus elastomerem Material hergestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Fertig-Positionierungsanlage, die aus einem elastomeren Ausgangsstoff mit einem relativ hohen Widerstand gegen Beschädigung durch Kauen oder Beißen hergestellt ist und die zur Verwendung bei Zähnen gedacht ist, an denen Kupplungsteile angebracht sind, die mit der Positionierungsanlage so zusammenwirken, daß ausgewählte einzelne Zähne in eine vorbestimmte oder gewünschte Stellung vorgespannt werden, und ein damit verbundenes Herstellungsverfahren für die Positionierungsanlage anzugeben.
Die Erfindung liegt in einer orthodontischen Vorrichtung oder einer Positionierungsanlage und einem damit verbundenen Verfahren zur Herstellung derselben zum Ausrichten schlecht stehender Zähne eines Patienten zu einer vorbestimmtem Ausrichtung hin, wobei an den Zähnen Kupplungsteile zum Zusammenwirken mit der Positionierungsanlage befestigt sind.
Gemäß einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine orthodontische Vorrichtung für schlecht stehende Zähne bereit, an der funktionsfähig solche Kupplungsteile befestigt sind, die von den Oberflächen der Zähne vorstehende Teile enthalten, wobei diese Vorrichtung umfaßt; Einen Körper, der aus einem elastomeren Ausgangsmaterial hergestellt ist und einen bogenförmigen Teil aufweist, längs dem eine Ausnehmung gebildet ist, um die Zähne eines Zahnbogens des Patienten aufzunehmen, wobei diese Zähne schlecht stehende Zähne enthalten, an denen Kupplungsteile der vorgenannten Art befestigt werden, und wobei die Ausnehmung Wände, die mit den Zähnen in Eingriff kommende Oberflächen bilden, die im großen und ganzen komplementär zu den Oberflächen der Zähne des einen Bogens geformt sind, wenn dessen schlecht stehende Zähne in eine vorbestimmte Ausrichtung gebracht sind, und Kupplungselemente hat, die jeweils so geformt sind, daß sie ein entsprechendes vorstehendes Kupplungsteil aufnehmen, wenn sie dazu entsprechend angeordnet sind, so daß, wenn der Körper der Positionierungsanlage funktionsfähig im Mund des Patienten angeordnet ist und um die Zähne des einen Zahnbogens so gespannt ist, daß dessen Zähne von der Ausnehmung des bogenförmigen Teils aufgenommen sind und jedes vorstehende Kupplungsteil von einem entsprechenden Kupplungselement aufgenommen ist, der gespannte Körper die Zähne des einen Bogens zur vorbestimmten Ausrichtung hin in Vorspannung setzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einstückig ausgebildet ist; daß die Kupplungselemente die Form der jeweiligen Eindrückung in den Körper annehmen, wobei jede Eindrückung die Form einer offenseitigen oder tassenartigen Aushöhlung mit einer Öffnung, die im großen und ganzen in Anpassung an die vorstehende Kontur oder die Form des Kupplungsteils, das die Eindrückung aufzunehmen hat, geformt ist, und mit einer innen liegenden Oberfläche, die im großen und ganzen komplementär zu der Form des Kupplungsteils geformt ist, so daß, wenn die Eindrückung funktionsfähig um das Kupplungsteil gespannt ist, die innere Oberfläche das Kupplungsteil eng umgibt und die Kante der Öffnung der Eindrückung das Kupplungsteil eng umschließt; und daß der gespannte Körper so ausgebildet ist, daß er bei diesem Vorspannen der Zähne direkt gegen die Zähne und die Kupplungsteile wirkt.
Die Erfindung umfaßt ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen einer orthodontischen Positionierungsanlage für entweder im oberen oder im unteren Zahnbogen eines Patienten angeordnete schlecht stehende Zähne zum Zusammenwirken mit an den Zähnen befestigten Kupplungsteilen, das folgende Schritte aufweist:
Schaffen einer aus einem Abdruck des ausgewählten Zahnbogens geformten, ausgehärteten Zahnreproduktion, wobei die Zahnreproduktion Teile enthält, die die Zähne und einen Teil des an die Zähne des ausgewählten Zahnbogens angrenzenden Zahnfleischs simulieren, und wobei die Oberflächen der Kupplungsteile von den Oberflächen von Kupplungsteile simulierenden Teilen der aus dem Abdruck geformten Reproduktion oder von Kupplungsteilen gebildet werden, die an den die Zähne simulierenden Teilen der Reproduktion befestigt sind;
Neupositionieren der die Zähne simulierenden Teile der Zahnreproduktion in einer vorbestimmten Ausrichtung, um ein erstes Modell des vorbestimmten Zahnbogens mit die Zähne simulierenden Teilen zu schaffen, die in der gleichen Art und Weise ausgerichtet sind, wie die Zähne in dem ausgewählten Bogen wünschenswerter Weise ausgerichtet werden sollen;
Formen einer Positionierungsanlage aus einem elastomeren Ausgangsmaterial, sodaß die Positionierungsanlage aus einem einstückigen Körper besteht, der einen bogenförmigen Teil hat, längs dem eine Ausnehmung mit Wänden gebildet ist, die mit den Zähnen in Eingriff kommende Flächen bilden zur Aufnahme der die Zähne simulierenden Teile des ersten Modells und einer Anzahl von Eindrückungen, die in dem Material des Körpers gebildet wurden und quer zu den mit den Zähnen in Eingriff kommenden Flächen angeordnet sind, wobei jede Eindrückung die Form einer an einer Seite offenen oder tassenförmigen Aushöhlung hat, die eine Öffnung aufweist, die im großen und ganzen in Anpassung an die vorstehende Kontur oder Form des Kupplungsteils, das die Eindrückung aufzunehmen hat, geformt ist und eine innere Oberfläche aufweist, die im großen und ganzen komplementär zu der Form des Kupplungsteils geformt ist, so daß, wenn die Eindrückung funktionsfähig um das Kupplungsteil gespannt ist, die innere Oberfläche das Kupplungsteil eng umgibt und die Kante der Öffnung der Eindrückung das Kupplungsteil eng umschließt.
Im folgenden wird beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die folgendes zeigen:
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Positionierungsanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine Aufsicht der Positionierungsanlage aus Figur 1, die in Figur 1 im großen und ganzen von oben dargestellt worden ist.
Figur 3 ist eine Schnittansicht enflang der Linien 3-3 aus Figur 1.
Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht der Zähne eines Patienten, für welche die Positionierungsanlage aus Figur 1 zur funktionsfähigen Anordnung ausgelegt worden ist.
Figur 5a ist eine perspektivische Ansicht der in Figur 4 gezeigten, jedoch in einem geringfügig größeren Maßstab gezeichneten Zähne eines Patienten, die den Schritt der Vorbereitung der Zähne des Patienten vor dem Nehmen eines Abdrucks darstellt.
Figur 5b ist eine perspektivische Ansicht eines tassenähnlichen Körpers, der für die funktionsfähige Anordnung auf einer Befestigungsklammer bereit ist.
Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Menge des Abdruckmaterials, welches vorbereitet worden ist, um einen Abdruck der in einem der Zahnbögen des Patienten angeordneten Zähne zu nehmen.
Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie die Abdruckmasse aus Figur 6 funktionsfähig auf die Zähne des Zahnbogens des Patienten aufgebracht und aufgepreßt wird.
Figur 8 ist eine perspektivische Darstellung einer zweiten Menge des Abdruckmaterials, welches auf einer Matrizengabel angeordnet wird.
Figur 9 ist eine perspektivische Darstellung, welche darstellt, wie die Abdruckmasse aus Figur 8 funktionsfähig auf die Unterseite der Masse aus Figur 6 aufgebracht wird, die vorher wie in Figur 7 dargestellt auf die Zähne aufgebracht worden ist.
Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht des von den Zähnen des Patienten in Übereinstimmung mit den in den Figuren 5 bis 9 dargestellten Verfährensschritten genommenen, ausgehärteten einheitlichen Abdrucks, nachdem er aus dem Mund entfernt worden ist.
Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aufbringen einer unausgehärteten Stempelmasse auf den Abdruck aus Figur 10 zum Bilden einer Stempelmassenreproduktion der Zähne des Patienten darstellt.
Figur 12 ist eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie ein vorbestimmter zahnsimulierender Abschnitt der Stempelmassenreproduktion, welcher mit dem Abdruck aus Figur 10 hergestellt worden ist, von dem Rest des Abdrucks herausgeschnitten worden und dessen Wurzelabschnitt zu einer Art V-Form verjüngt worden ist.
Figur 13 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aufbringen von Wachs auf den zahnsimulierenden Abschnitt darstellt, wenn dieser in dem Abdruck aus Figur 10 funktionsfähig neupositioniert wird, um eine rekonstruierte Nachbildung der Zähne des Patienten zu bilden.
Figur 14 ist eine perspektivische Ansicht der die Zähne simulierenden Abschnitte aus Figuren 12 und 13 zusammen mit dem hinzugefügten Wachs aus Figur 13, welche auf einem Sockel angebracht sind, um ein kombiniertes Wachs-/Stein-Modell der Zähne des Patienten zu bilden.
Figur 15 ist eine perspektivische Ansicht des kombinierten Wachs-/Stein-Modells der Zähne sowohl des oberen als auch des unteren Zahnbogens, die funktionsfähig innerhalb eines Dentalgelenks angebracht sind.
Figur 16 ist eine perspektivische Darstellung der auf dem Gelenk angebrachten Modelle aus Figur 15, welche das Neupositionieren der zahnsimulierenden Abschnitte des Modells zu einer vorbestimmten Ausrichtung hin darstellt.
Figur 17 ist eine perspektivische Ansicht eines der Modelle aus Figur 16, welches die Zähne simulierende Abschnitte aufweist, die in einer vorbestimmten Ausrichtung angeordnet sind, und das aus dem Gelenk entfernt dargestellt ist und verwendet wird, um einen Abdruck seiner Zähne zu bilden, wenn die Zähne in der vorbestimmten Ausrichtung angeordnet sind.
Figur 18 ist eine Aufsicht, welche das Ausbilden eines Wachsabdrucks von den Stempelmassen-Konstruktionsmodellen der Zähne sowohl des oberen als auch des unteren Zahnbogens darstellt, wenn die darin befindlichen Zähne in einer vorgewählten Ausrichtung ausgerichtet worden sind.
Figur 19 ist eine Aufsicht ähnlich der aus Figur 18, welche das Wachsmodell darstellt, das mit den Stempelmassen-Konstruktionsmodellen vervollständigt worden ist.
Figuren 20 und 21 sind perspektivische Ansichten der Ausrüstung eines Gießverfahrens, welche verwendet wird, um eine Positionierungsanlage mit dem vervollständigten Wachsmodell aus Figur 19 herzustellen.
Figur 22 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Entfernen der gegossenen Positionierungsanlage aus der Gießausrüstung aus Figuren 21 und 22 darstellt.
Figur 23 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Positionierungsanlage in Übereinstimmung mit der Erfindung.
Figur 24 ist eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsklammer, die eine zu der in Figuren 5a und 5b dargestellten Konstruktion alternative Ausführungsform aufweist und die funktionsfähig auf einen Zahn aufgesetzt dargestellt ist.
Figur 25 ist eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie man einen Zahnabdruck des oberen Zahnbogens eines Patienten abnimmt.
Figur 26 ist eine perspektivische Darstellung einer Zahnreproduktion, auf welcher Befestigungsklammern angebracht sind.
Figur 27 ist eine perspektivische Ansicht der Klammern aufweisenden Reproduktion aus Figur 26 und eine Übertragungsmasse, die von der Reproduktion geformt wird.
Figur 28 ist eine perspektivische Ansicht der Übertragungsmasse bzw. -matrix aus Figur 27, welche dazu verwendet wird, die Befestigungsklammern auf der Klammern tragenden Reproduktion funktionsfähig innerhalb des Mundes des Patienten anzuordnen.
Die Zeichnungen werden im folgenden detaillierter beschrieben, wobei zunächst auf die Figuren 1 bis 4 Bezug genommen wird, in denen eine orthodontische Fertig-Vorrichtung oder -Positionierungsanlage allgemein mit der Bezugsziffer 20 bezeichnet ist, die im Einklang mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Neupositionieren schlecht stehender Zähne T (Figur 4) eines Patienten P zu einer vorbestimmten Ausrichtung hin steht, wobei an den Zähnen T Kupplungsteile 21 befestigt worden sind. Da die Positionierungsanlage 20 eine Fertig-Positionierungsanlage ist, ist sie insbesondere sehr gut für das Neupositionieren schlecht stehender Zähne geeignet, nachdem herkömmliche Klammern und Bogendrähte verwendet worden sind, um die Behandlung einzuleiten. Wie im folgenden noch detailliert beschrieben wird, arbeitet die Positionierungsanlage 20 mit den Kupplungsteilen 21, die von den schlecht stehenden Zähnen getragen werden, zusammen, um die Zähne zu einer vorbestimmten Stellung hinzudrücken.
Obwohl die auf den Zähnen angeordneten Kupplungsteile 21 jede beliebige einer Reihe von Formen annehmen können, sind die Kupplungsteile 21 im Sinne der im folgenden diskutierten Erfindung in der Form von Befestigungsklammern 28 des Typs ausgebildet, der üblicherweise in Verbindung mit (hier nicht dargestellten) Bogendrähten einer orthodontischen Klammer verwendet wird. Obwohl also die nachfolgende Erläuterung die Verwendung und/oder Konstruktion einer Positionierungsanlage 20 mit Befestigungsklammern 28 darstellt, muß verstanden werden, daß der Typ des Kupplungsteils 21, mit dem eine Positionierungsanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, nicht auf die Befestigungsklammern dieses Typs beschränkt ist.
Die Positionierungsanlage umfaßt einen einstückigen Körper 22, der aus einem elastomeren Ausgangsmaterial hergestellt ist und der ein Paar von Zähne aufnehmende Ausnehmungen 24, 26 zum festen und umschließenden Aufnehmen der Zähne aufweist, an denen die Befestigungsklammern 28 (Figur 4) befestigt werden. Die Ausnehmungen 24, 26 werden in Übereinstimmung mit den wesentlichen Konturen der Zähne T und der Klammern 28 ausgebildet, wenn die Zähne T in einer vorbestimmten oder gewünschten Ausrichtung ausgerichtet sind. Wenn also die Positionierungsanlage 20 funktionsfähig auf den schlecht stehenden Zähnen T angeordnet wird, befindet sich der Körper 22 in einem gedehnten oder verformten Zustand und die Elastizität des Körpers 22 zwingt die Zähne T auf die vorbestimmte Ausrichtung hin.
Weiter mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 umfaßt eine Positionierungsanlage 20 eine Vorrichtung, die einen ersten oder oberen Abschnitt 30 und eine Vorrichtung, die einen zweiten oder unteren Abschnitt 32 bildet, zwischen denen ein Mittelabschnitt 34 eingebettet ist. Jede der oberen, unteren und Mittelabschnitte 30, 32 und 34 sind im großen und ganzen bogenförmig, wie in der Aufsicht in Figur 2 dargestellt ist, so daß der Bogen im großen und ganzen dem Bogen des unteren und oberen Zahnbogens des Patienten P entspricht. Weiterhin und in der Ausführung der Positionierungsanlage 20 stellt der einstückige Körper 22 sowohl die Einrichtung bereit, die den oberen Abschnitt 30 bildet, als auch die Einrichtung, die den unteren Abschnitt 32 und den Mittelabschnitt 34 bildet.
Der Körper 22 der Positionierungsanlage bildet eine Oberseite 36, eine Unterseite 38, eine nach außen gerichtete Oberfläche 40 und eine nach innen gerichtete Oberfläche 42, die sich zwischen den oberen und unteren Seiten 36, 38 erstrecken. Die bereits vorher erwähnte Ausnehmung 24 ist in der Oberseite 36 des Körpers 22 ausgebildet, und zwar in einer Form und einer Größe, um die Zähne T und die Befestigungsblöcke 28 des oberen, in Figur 4 mit U bezeichneten Zahnbogens des Patienten aufzunehmen, wenn die Zähne T in einer vorbestimmten Stellung ausgerichtet sind. Genauer gesagt umfaßt die Ausnehmung 24 Wände 43, die auf die Zähne wirkende Oberflächen 44 bilden, die im großen und ganzen komplementär zu den Oberflächen der Zähne des oberen Bogens geformt sind, wenn ausgewählte einzelne Zähne des oberen Bogens U in einer korrigierten oder idealen Ausrichtung ausgerichtet sind. Weiterhin bilden die Ausnehmungswände 43 eine Reihe von Eindrückungen 46, die gegenüber den mit den Zähnen in Eingriff kommenden Oberflächen 44 angeordnet sind, wobei jede Eindrückung 46 so geformt ist, daß sie eine entsprechende Befestigungskiammer 28 des oberen Zahnbogens U umschließend aufnehmen kann, wenn sie funktionsfähig auf diesem angeordnet wird. Wie am besten in der Figur 3 dargestellt ist, weist jede Eindrückung 46 die Form einer offenseitigen oder tassenartigen Aushöhlung auf, die eine Öffnung aufweist, die im großen und ganzen in Einklang mit den projizierten Umrissen oder der Form der Befestigungsklammer 28 steht, zu deren Aufnahme die Eindrückung 46 angepaßt ist, und die eine innere Oberfläche 47 bildet, die im großen und ganzen komplementär zur allgemeinen Form der Klammer 28 geformt ist, so daß die innere Oberfläche 47, wenn die Eindrückung 46 funktionsfähig über die Klammer 28 gespannt wird, die Klammer 28 eng umschließt und die Eindrückungsöffnung oder genauer gesagt die Kante derselben die Klammer 28 eng umschließt.
Die Ausnehmung 26 ist an der Unterseite 38 und in dem unteren Abschnitt 32 des Körpers 22 der Positionierungsanlage ausgebildet und umfaßt Wände 49, die mit den Zähnen in Eingriff kommende Oberflächen 48 bilden, die im großen und ganzen komplementär zu den Oberflächen der Zähne T des unteren, in Figur 4 mit L bezeichneten Zähnbogens des Patienten geformt ist, wenn die Zähne T darin in einer vorgewählten oder korrigierten Ausrichtung angeordnet sind. Weiter bilden die Ausnehmungswände 49 eine Reihe von Eindrückungen 50, die gegenüber den mit den Zähnen eingreifenden Oberflächen 48 angeordnet sind, wobei jede Eindrückung 50 eine innere Oberfläche 53 aufweist, die so geformt ist, daß sie eine entsprechende Befestigungsklammer 28 des unteren Zahnbogens L umschließend aufnehmen kann, wenn die Eindrückung 50 funktionsfähig auf einer Klammer 28 angeordnet wird, wobei die innere Oberfläche 53 die Klammer 28 vollständig und eng umschließt.
Jede der Ausnehmungswände 43 oder 49 bilden weiterhin in das Zahnfleisch eingreifende Oberflächen 45, die den zahneingreifenden Flächen 44 oder 48 benachbart liegen und die in einen den Zähnen T benachbarten Abschnitt des Zahnfleischgewebes G eingreifen, wenn die Positionierungsanlage 20 funktionsgerecht getragen wird. Die in das Zahnfleisch eingreifenden Oberflächen 45 sind im großen und ganzen komplementär zur Oberfläche des Zahnfleischgewebes geformt; zum Eingriff hierauf sind die Oberflächen 45 angepaßt, so daß, wenn die Positionierungsanlage 20 funktionsgerecht getragen wird, die in das Zähnfleisch eingreifenden Oberflächen 45 bequem an dem Zahnfleischgewebe anliegen.
Der Mittelabschnitt 34 beabstandet die Ausnehmungen 24, 26 voneinander, so daß, wenn die Positionierungsanlage 20 funktionsgerecht innerhalb des Mundes angeordnet ist und die unteren und oberen Zähne T funktionsgerecht von den Ausnehmungen 24, 26 aufgenommen werden, die Zähne des oberen bzw. unteren Zahnbogens U, L in einer offenen Bißposition angeordnet sind. Weiterhin bildet der Mittelabschnitt 34 mehrere Durchbrechungen 51, 51, welche sich zwischen den nach außen und nach innen gerichteten Oberflächen 40 und 42 erstrecken, um das Atmen durch den Mund zu erleichtern bzw. zu ermöglichen, während die Positionierungsanlage 20 vom Patienten P getragen wird.
Wenn die Positionierungsanlage 20 funktionsgerecht innerhalb des Mundes angeordnet ist, so daß der Körper 22 funktionsgerecht über die Zähne T des Patienten und die Klammer 28 gespannt ist, nimmt jede der Ausnehmungen 24 oder 26 die Zähne des entsprechenden Bogens U oder L eng und funktionsgerecht in einem ziemlich engen und passenden Verhältnis auf und jede Eindrückung 46 oder 50 nimmt eng und funktionsgerecht eine entsprechende Befestigungsklammer 28 auf. Man erkennt, daß je mehr die tatsächliche Stellung der Zähne T nicht mit der vorherbestimmten oder der korrigierten Ausrichtung der Zähne T übereinstimmt, sich der Körper 22 der Positionierungsanlage um so mehr in einem gedehnten oder gespannten oder verformten Zustand befindet, wenn er funktionsgerecht über den Zähne T angeordnet ist. Die Elastizität oder der Memory-Effekt des Körpers 22 drückt daher in effektiver Weise die schlecht stehenden Zähne T auf die vorbestimmte oder vorgewählte Ausrichtung, wenn der Körper 22 versucht, in seinen entspannten oder unverformten Zustand zurückzukehren.
Das elastomere Ausgangsmaterial des Körpers 22 der Positionierungsanlage besteht aus einem Material 29, das in einem unausgehärteten Zustand eine ausreichend geringe Viskosität aufweist, so daß die Positionierungsanlage 20 in einem Niedrigdruck-Spritzgußverfahren ausgeformt werden kann, und das im ausgehärteten Zustand einen relativ hohen Reißwiderstand aufweist. Da das Material 29 im unausgehärteten Zustand spritzgegossen werden kann, um die gewünschte Positionierungsanlage zu bilden, wird angenommen, daß die Positionierungsanlage 20 wesentlich schneller als eine herkömmliche Positionierungsanlage aus elastomerem Material hergestellt werden kann, welches einen stückchenweisen Schichtaufbau der Positionierungsanlage von Hand erfordert. Da das Material im ausgehärteten Zustand einen relativ hohen Reißwiderstand aufweist, ist es weiterhin weniger wahrscheinlich, daß der Körper 22 zerschnitten oder anderweitig beschädigt wird, wenn er während des Tragens gekaut oder kräftig gebissen wird.
Daher ist das Material 29, aus welchem der Körper 22 der Positionierungsanlage hergestellt ist, ein Silikongummi, der im unausgehärteten Zustand eine niedrige Viskosität aufweist und im ausgehärteten Zustand ein relativ zähes Gummielastomer ist. Materialien, die zur Verwendung als Material 29 insbesondere gut geeignet sind, sind diejenigen, die sich innerhalb einer Gruppe von flüssigen Silikongummis befinden, die von der Dow Corning Corporation, Midland, Michigan, hergestellt werden. Derartige Gummis tragen zur Zeit die Dow Corning Handelsbezeichnung SILASTIC und werden als A/B flüssige Medizinal-Silikongummis bezeichnet. Einer dieser flüssigen Silikongummis (liquid silicone rubber LSR) ist unter der Bezeichnung SILASTIC Q7-4840 verfügbar, wobei die letzten zwei Ziffern der Bestellnummer für eine Shore-A-Härte des Materials von ungefähr 40 stehen. Zwei andere LSRs aus dieser Gruppe besitzen Shore-A-Härten von ungefähr 50 und 65.
Die folgende Tabelle führt Versuchswerte auf, die aus einer Probe von SILASTIC Q7-4840 gewonnen worden sind und die in der entsprechenden von der Dow Corning Corporation veröffentlichten Produktbeschreibung aufgeführt sind. Wert Dicte Durometer-Härte Shore [Punkte] Zugfestigkeit [MPa] (psi) Elongation [%] Reißfestigkeit, Ziehwerkzeug Gewebekultur Metalle kein maximal
Die in der vorgenannten Tabelle in der Spalte "Wert" aufgeführten Eigenschaften wurden nach ASTM mit Hilfe eine 0,19 cm (0,075 inch) dicken Platte, welche 5 Minuten bei 150ºC (302ºF) ausgehärtet und der gestattet wurde, bei Raumtemperatur für 24 Stunden ihr Gleichgewicht zu finden. Die in der Spalte CTM (Corporate Test Methods) ebenfalls aufgeführten Eigenschaften/Normen entsprechen in den meisten Fällen den Standard-ASTM- Tests.
Weiterhin weisen die vorgenannten SlLASTIC LSR-Materialien, wenn sie ausgehärtet worden sind, eine Flexibilität, Elastizität und Spannkraft auf, die eine Positionierungsanlage 20 mit einer Kraft oder einem Memory-Effekt bereitstellen, die die Zähne des Patienten in eine vorbestimmte Ausrichtung mit einer Kraft zwingt, die sich innerhalb annehmbarer orthodontischer oder biologischer Kraftwerte befindet. Mit anderen Worten, ein Körper 22 einer Positionierungsanlage, der aus irgendeinem der vorstehend genannten LSR-Materialien hergestellt ist, ist stark genug, um den Effekt eines Verschiebens der Zähne des Patienten zu erzielen, wenn dieser über eine Zeitdauer in funktionsgerechter Weise getragen wird, aber nicht so stark, daß die Zähne durch den Körper 22 in schädigender Weise gelockert werden. Weiterhin besitzt eine Positionierungsanlage 20, die aus einem SILASTIC-LSR- Material hergestellt ist, relativ geringe Kraftdämpfungscharakteristika und wünschenswerte statische Kompressionscharakteristika; so daß die Positionierungsanlage 20 eine relativ gute Fähigkeit zum Zurückschnellen in ihren ursprünglichen unverformten Zustand aufweist, nachdem sie verformt worden ist. Die angeführten SILASTIC A/B-LSRs bestehen aus einer Zweikompenentenzusammensetzung, deren Komponenten in geeigneten Mengen vor der Verwendung gemischt werden müssen. Das Aushärten der zusammengesetzten Mischung wird durch die Anwendung von Wärme eingeleitet, wobei die Aushärtegeschwindigkeit der Mischung dadurch gesteuert oder geregelt werden kann, daß die der Mischung zugeführte Wärmemenge gesteuert oder geregelt wird. Beispielsweise wird bei einer Masse einer LSR- Mischung, die SILASTIC Q7-4840 enthält, ein Anstieg der Temperatur auf ungefähr 230ºF (100ºC) die Masse relativ schnell aushärten.
Das ausgehärtete SILASTIC-Material besitzt darüber hinaus weitere Charakteristika, welche für eine Positionierungsanlage 20 wünschenswert sind. Beispielsweise besitzt eine Positionierungsanlage 20 aus SILASTIC-LSR eine wünschenswerte Dehnfähigkeit, die es dem Körper 22 der Positionierungsanlage ermöglicht, leicht auf die Zähne des Patienten in einen funktionsfähigen Zustand gespannt oder von den Zähnen des Patienten entfernt zu werden. Zusätzlich besitzt eine Positionierungsanlage 20, die aus SILASTIC-LSR besteht, eine ausreichende Transparenz, um die Positionierungsanlage 20 ästhetisch ansprechend zu gestalten. Das letztgenannte Merkmal ist vorteilhaft, wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß die Positionierungsanlage innerhalb des Mundes getragen werden muß. Da weiter die SILASTIC-LSR-Materialien biologisch verträglich sind, ist auch die Positionierungsanlage 20 biologisch verträglich.
In Übereinstimmung mit derzeitig von der Dow Corning Corporation verfügbarer Produktliteratur, die sich auf das SILASTIC-Material bezieht, ist das SILASTIC-Material in den US-Patenten 3,445,420 und 4,162,243 beansprucht. Das Patent 4,162,243 beschreibt eine elastische Silikonzusammensetzung, die extrudierbar ist und zu einem hochfesten Silikonelastomer mit hoher Durometerhärte aushärtet. Aufgrund der Ähnlichkeit der Charakteristika, die eine SILASTIC-LSR aufweisende Positionierungsanlage 20 aufweist, und der Vorteile der elastischen Silikonzusammensetzungen, die im Patent 4,162,243 ausgeführt sind, wird angenommen, daß in den Patenten 3,445,420 und 4,162,243 die Zusammensetzung des SILASTIC-LSR zumindest im Patent 4,162,243 offenbart ist.
In Übereinstimmung mit der Offenbarung des Patents 4,162,243 wird angenommen, daß SILASTIC-LSR aus einer Mischung aus einer mit Triorganosiloxid endblockierten Polydimethylsiloxan-Fluid, einem verstärkenden amorphen Siliziumoxid, einem fluiden bzw. flüssigen Organowasserstoffsiloxan und einem Platinkatalysator besteht.
Das Patent 4,162,243 schlägt beispielsweise vor, daß die mit Triorganosiloxi endblockierte Polydimethylsiloxan-Flüssigkeit entweder Dimethylvinylsiloxan oder Methylphenylvinylsiloxan ist und in der Mischung mit ungefähr 100 Gewichtsteilen vertreten ist. Weiterhin weist das versteifte Silika eine spezifische Oberfläche größer als 100 m²/g auf und ist in der Mischung in ungefähr 20 bis 60 Gewichtsteilen enthalten. Das flüssige Organohydrogensiloxan besteht im großen und ganzen aus Einheiten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Metylhydrogensiloxan, Dimethylsiloxan, Dimethylhydrogensiloxan, Trimetylsiloxan und SIO&sub2;-Einheiten besteht. Ein Platinkatalysator als Inhibitor kann wahlweise zu der Mischung hinzugefügt werden, um ihre Lagerfähigkeit zu erhöhen. Für eine detailliertere Beschreibung der elastomeren Silikonzusammensetzung, die im Patent 4,162,243 beschrieben ist, wird auf dieses Patent 4,162,243 verwiesen.
Ein Vorteil, der durch die Positionierungsanlage 20 erzielt wird, hängt mit seiner Fähigkeit zusammen, die schlecht stehenden Zähne T zum Zwecke der Übertragung elastischer Kräfte von der Positionierungsanlage 20 auf die Zähne zu greifen. Deshalb werden die Eindrückungen 46, 50 der in die Zähne eingreifenden Oberflächen 44 und 48 über die Befestigungsklammern 28 gespannt, um diese engumschließend aufzunehmen, und der Rest der in die Zähne eingreifenden Oberflächen 44 und 48 wird über sie gespannt, um die Kronen der Zähne engumschließend aufzunehmen, wenn die Positionierungsanlage 20 funktionsfähig innerhalb des Mundes angeordnet wird. So wirken die Eindrückungen 46, 50 als männliche bzw. weibliche Kupplungselemente zusammen, um die Sicherung des Körpers 22 an den Zähnen T zu verstärken und sie arbeiten zusammen, um ein effektives Halten der Klammern 28 an dem Körper 22 zu ermöglichen. Es wird angenommen, daß ein derartig effektives Greifen der Klammern 28 die Übertragung elastischer Kräfte von der Positionierungsanlage 20 auf die Zähne T verbessert und dadurch in effektiver Weise die Elastizität des Körpers 22 der Positionierungsanlage ausnutzt.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte, die mit der Herstellung der Positionierungsanlage 20 in Verbindung stehen. Zunächst wird der Mund des Patienten vorbereitet, um Abdrücke der in den oberen und unteren Zähnbögen angeordneten Zähne zu nehmen, von denen Stempelmassenmodelle der Zähne in der im folgenden beschriebenen Weise geformt werden. Wenn der Patient die Bogendrähte seiner orthodontischen Klammern trägt, werden die Bogendrähte entfernt, um die Befestigungsklammern 28 ausreichend freizustellen. Wie am besten in den Figuren 5a und 5b gezeigt, umfaßt jede Klammer 28 einen blockförmigen Körper 66, der geeignet an dem entsprechenden Zahn festgeklebt ist, und zwar im großen und ganzen in der Mitte der boccalen Oberfläche des Zahnes. Weiterhin umfaßt jede Klammer 28 vier Schnürflügel 68, 68, die von den Ecken des Körpers 66 wie in den Figuren 5a und 5b dargestellt hervorstehen, so daß eine mit S bezeichnete Unterschneidung oder ein Zwischenraum zwischen den Schnürflügeln 68, 68 und der Basis des Klammerkörpers 66 ausgebildet wird. Es versteht sich allerdings von selber, daß eine alternative Klammer, die in der Funktion mit der dargestellten Klammer 28 vergleichbar ist, eine andere Zahl von Schnürflügeln als vier aufweisen kann, nämlich zum Beispiel zwei.
Da jeder der Schnürflügel 68 oder 68 der Klammer 28 verhältnismäßig scharf ist, wird jede Klammer anschließend geeignet verdeckt, so daß das Abdruckmaterial, welches in der Folge auf die Zähne T und die Klammern 28 aufgebracht wird, durch die Schnürflügel 68, 68 der Klammer nicht zerrissen oder angerissen oder beschädigt wird, wenn das Abdruckmaterial von den Zähnen T der Klammer entfernt wird und damit kein Abdruckmaterial, welches in der Folge auf die Klammern 28, 28 in der später beschriebenen Weise aufgebracht wird, sich nicht innerhalb des Zwischenraumes S festsetzt. Man hat herausgefunden, daß die Klammern 28 für den vorgenannten Zweck zumindest durch zwei verschiedene Techniken geeignet verdeckt werden können. Mit Bezug auf die Figuren 5a und 5b ist es zum Beispiel möglich, die Klammern 28, 28 ausreichend durch eine Kappe 52 zu verdecken, die einen tassenförmigen Körper aufweist, der dazu ausgelegt ist, in einen Platz über eine Klammer 28 gespannt zu werden, um so alle vier Schnürflügel 68, 68 zu verdecken. Der tassenartige Körper der Kappe 52 hat eine äußere Gestaltung, die eine leicht gerundete Form aufweist, so daß die Kappe 52, wenn sie, wie in gestrichelten Linien in der Figur 5a dargestellt, funktionsfähig über die Klammer 28 gezogen wird, in effektiver Weise die scharfen Ecken der Schnürflügel 68, 68 mit einer glatten oder weichen abgerundeten Hülle versieht und den Klammerkörper 66 verdickt. Ein Beispiel einer derartigen Kappe 52 ist unter der Warenbezeichnung Hug Cap bei der Firma Kreative Koncepts, Inc., Hinsdale, Illinois, erhältlich.
Die Klammern 28, 28 können auch dadurch geeignet verdeckt werden, daß der blockförmige Körper 66 jeder Klammer 28 mit einem elastischen Band oder einem Gummiband 70 fest eingewickelt wird. In diesem Fall kann ein Gummiband 70 wie in der Figur 5a dargestellt um eine entsprechende Klammer 28 mit Hilfe eines geeignet geformten Instrumentes wie etwa eines Hemostats 71 gewickelt werden. Die resultierende Wicklung aus Gummiband verdickt den Körper 66 geeignet und füllt dadurch den Zwischenraum S aus und stellt sicher, daß jeder Klammerkörper 66 mit einer aufgebauten äußersten Oberfläche versehen ist, so daß die äußersten Ränder der Schnürflügel 68, 68 im großen und ganzen eben mit der äußersten Oberfläche der Gummibandeinwicklung 70 verlaufen, so daß nur die äußeren Umrisse oder die Form jeder Klammer 28 zum Zwecke des Abdrucknehmens zur Verfügung stehen. Weiterhin können die Klammern 28, 28 geeignet mit Hilfe eines elastischen Ringes verdeckt werden, welcher dem Typ entspricht, der unter der Warenbezeichnung G Modules erhältlich ist und von der Firma Unitek Corp., Monrovia, Kalifornien, geliefert wird. Ein derartiger Ring ist so ausgelegt, daß er über den Körper 60 der Klammer 28 gespannt wird und diesen ganz umschließt und von diesem aufgenommen wird, um im großen und ganzen den Rest der die Drähte aufnehmenden Schlitze, die sich seitlich über die Klammern 28 erstrecken, aufzufüllen.
Wenn die orthodontischen Klammern des Patienten ebenfalls (nicht dargestellte) boccale Röhren aufweisen, ist es nötig, während der Vorbereitung des Mundes des Patienten entweder die boccalen Röhren aus den Zähnen zu entfernen oder die Röhren aufzufüllen, so daß das Abdruckmaterial, welches in der Folge auf und um die Röhren herum angebracht wird, sich nicht in diesen festsetzt. Man hat festgestellt, daß Wachs oder wachs-ähnlicher Lippenbalsam verwendet werden kann, um die boccalen Röhren geeignet aufzufüllen.
Nachdem der Mund eines Patienten, wie vorstehend mit Bezug auf die Figuren 6 und 7 beschrieben, geeignet vorbereitet worden ist, wird ein Abdruck eines ausgewählten Zahnbogens des Patienten genommen, zum Beispiel des oberen Bogens U, mit dem in der Folge eine Stempelmassenreproduktion oder ein Modell des Bogens gebildet wird. Ein derartiger Abdruck kann dadurch gebildet werden, daß ein mit 74 bezeichnetes Abdruckmaterial verwendet wird, um exakt die Form und die Umrisse der Zähne T und der Klammern 28 aufzunehmen, wenn es auf diese aufgedrückt wird. Ein Beispiel eines geeigneten Abdruckmaterials umfaßt dasjenige, welches unter der Warenbezeichnung Bondo Sil von der Firma Ortho Bonding Corp., Del Ray Beach, Florida, erhältlich ist. Bondo Sil beinhaltet eine Grundspachtelmasse und einen flüssigen Katalysator und wird dadurch zubereitet, daß zunächst eine gewisse Menge der Grundspachtelmasse auf ein Mischplättchen oder -glas gestreut und so eingefurcht wird, daß sich kreuzende Linien auf diesem bilden. Der Flüssigkatalysator wird dann auf die sich kreuzenden Linien aufgebracht, und die Masse 72 wird zusammengelegt und intensiv geknetet, um eine homogene Masse zu erzielen.
Falls das Abdruckmaterial 74 Bondo Sil ist, wird eine erste Menge 72 des Abdruckmaterials wie in Figur 6 dargestellt vorbereitet und wie in der Figur 6 gezeigt zwischen den Händen gerollt, um aus der Masse 72 etwas von der Form eines länglichen Zylinders zu bilden. Da die zylindrisch ausgeformte Masse 72 im folgenden auf die Kronen der Zähne T des oberen Bogens U aufgedrückt oder gepreßt wird, muß die Länge der zylindrisch geformten Masse 72 ungefähr gleich der Länge des oberen Bogens U sein. Die zylindrisch geformte Masse 72 des Materials 74 wird dann entsprechend dem Bogen des oberen Zahnbogens U gebogen, in den Mund eingesetzt und über die Zähne T gedrückt. Die Masse 72 wird dann von den Zähnen T und den Klammern 28 im oberen Zahnbogen U durch manuelles Drücken und dadurch bedingtes Bewegen des Abdruckmaterials 74 geformt, wobei die Oberfläche der Zähne T, der Befestigungsklammern 28 und eines Abschnittes des den Zähnen T benachbarten Zahnfleischgewebes G bedeekt werden. In der Praxis ist es bevorzugt, daß das Ahdruckmaterial 74 gezwungen wird, das gesamte Zähnfleisch G innerhalb 0,6 cm (0,25 inch) um die Zähne T herum zu überlappen, so daß die Form eines wesentlichen Abschnittes des Zahnfleischgewebes G exakt durch das Abdruckmaterial 74 wiedergegeben wird. Man läßt dann das Abdruckmaterial 74 beispielsweise durch Verstreichenlassen einer geeigneten Zeitspanne aushärten, während das Abdruckmaterial 74 in der Lage über den Zähnen verbleibt. Eine erste Menge von Bondo Sil benötigt normalerweise ungefähr 4 bis 5 Minuten Aushärtezeit.
Wenn die erste Menge 72 von Bondo Sil wie vorstehend beschrieben funktionsgerecht über die Zähne T gedrückt wird, können Teile der ersten Menge 72 reißen oder brechen und dadurch einige der Zähne T oder Klammern 28 durch die erste Masse 72 hindurch freigeben. Falls dies auftritt, brauchen die offenliegenden Zähne T oder Klammern 28 nicht vor dem Aushärten der ersten Menge 74 abgedeckt zu werden.
Mit Bezug auf die Figur 8 wird eine mit 76 bezeichnete zweite Menge von Bondo Sil vorbereitet, und zwar in einer zur ersten Menge 72 wie oben beschriebenen identischen Weise, und mit den Händen in eine Form eines ausgedehnten Zylinders geformt oder gerollt, der eine Länge aufweist, die ungefähr gleich der Länge des Bogens des oberen Zahnbogens U ist. Eine Abdruckgabel 78 wird dann verwendet, wobei die zweite Menge 76 in eine Seite oder die obere Seite, wie in Figur 8 dargestellt, der Gabel 78 gepreßt wird, so daß sich die zweite Menge 76 im großen und ganzen entlang der gesamten Länge des Bogens der Gabel 78 erstreckt. Die Abdruckgabel 78 bildet, wie gezeigt, eine Reihe von Löchern 80, von denen in der Figur 8 nur eines dargestellt ist, wobei das wie vorstehend beschriebene funktionsgerechte Pressen der Masse 76 auf die Gabel 78 gewöhnlich erzwingt, daß Portionen der zweiten Menge 76 durch die Löcher 80 der oberen Seite der Gabel 78 hindurchdrückt werden.
Mit Bezug auf die Figur 9 wird die zweite Menge 76 von Bondo Sil dann auf die erste Menge 72 aufgebracht, und zwar durch Einsetzen der Gabel 78 in den Mund und durch Pressen der Menge 76 gegen die Zähne T des oberen Bogens U in Richtung des Pfeiles A. Die zweite Menge 76 wird dadurch unter der ersten Menge 72 gepreßt, so daß jedes Ende des Bogens der zweiten Menge 76 im großen und ganzen mit den Enden des Bogens der ersten Menge 72 zusammenfällt, so daß die ersten und zweiten Mengen 72 und 76 in effektiver Weise zusammenkleben oder aneinander haften. Überschüssiges Material der zweiten Menge 76, welches von dem Drücken der zweiten Menge 76 über die erste Menge 72 verfügbar ist, wird dann über die erste Menge 72 gestrichen oder geschmiert, um so die offenliegenden Zähne T oder Klammern 28 zu verdecken. Man läßt dann die zweite Menge 76 aushärten, so daß die erste und die zweite Menge 72, 76 zusammen den mit 82 in Figur 10 bezeichneten gewünschten Abdruck des oberen Zahnbogens U bilden. Der resultierende einstückige Abdruck 82 ist verhältnismäßig weich und gummiartig und wird wesentlich durch den Einschluß der zweiten Menge 76 des Abdruckmaterials 74 gestärkt.
Nach dem Aushärten der zweiten Menge 76 von Bondo Sil wird die Abdruckgabel 78 aus dem Mund entfernt und der Abdruck 82 wird von den Zähnen T abgenommen. Üblicherweise macht die Entfernung des Abdrucks 82 aus dem Mund ein Dehnen des Abdruckmaterials nötig, so daß der Abdruck 82 alle Einzelheiten oder Details der Zähne T und der Befestigungsklammern 28 verläßt. Da die Klammern 28 wie vorstehend beschrieben verdeckt worden sind, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Abdruck 82 reißt oder anderweitig von scharfen Ecken der Schnürflügel 68 beschädigt wird, erheblich reduziert. Nachdem der Abdruck 82 von den Zähnen entfernt worden ist, sollte dieser daraufhin untersucht werden, um sicherzustellen, daß keine unerwünschten Löcher oder Fehlstellen in diesem ausgebildet sind. Vorzugsweise sollte der Abdruck 82 auch wieder auf die Abdruckgabel 78 aufgesetzt werden, und die vorstehend beschriebenen vorstehenden Abschnitte der zweiten Masse 76 durch die Löcher 80, 80 der Matrizengabel geführt werden, um sicherzustellen, daß es keine Störung des Abdrucks 82 gibt, wenn dieser auf die Gabel 78 wieder aufgesetzt wird. Da der Abdruck 82 einen genauen Abdruck der Details der Zähne T und der Klammern 28 liefern soll, machen es jegliche Abdruckungenauigkeiten oder Beschädigungen, die es in der Folge verhindern würden, ein genaues Modell der Zähne und der Klammern 28, welches mit Hilfe des Abdrucks 82 gebildet wird, zu erhalten, nötig, daß ein neuer bzw. ein Ersatzabdruck genommen wird.
Als Alternative zur Verwendung von Bondo Sil als Abdruckmaterial 74 kann auch eine Alginatmisehung des Typs verwendet werden, die normalerweise für Alginatabdrücke genommen wird, um einen geeigneten Abdruck des Zahnbogens eines Patienten zu erhalten. Die Schritte, die zur Erhaltung eines Alginatabdrucks eines Zalmbogens eines Patienten nötig sind, sind im Stand der Technik gut bekannt. Es wird daher hier nur kurz Bezug auf das Herstellen eines Alginatabdrucks von geklammerten Zähnen T eines Patienten P genommen. Eine Menge einer unausgehärteten Alginatmischung wird auf ein geeignet geformtes Abdrucktablett gespachtelt, das Abdrucktablett wird in den Mund eingesetzt und die Alginatmischung geeignet auf die Zähne T aufgesetzt. Da die unausgehärtete Alginatmischung verhältnismäßig flüssig ist, fließt die Alginatmischung um die Zähne und die Klammern herum, um so in effektiver Weise die Details der Form und der Umrisse der Zähne T und der Klammern 28 aufzunehmen. Anschließend läßt man die Alginatmischung aushärten und entfernt sie dann von den Zähnen durch leichtes Rucken des Abdrucktabletts, um so die Haftkraft zwischen den Zähnen und dem Alginatmaterial aufzubrechen, und anschließendes Entfernen von den Zähnen und aus dem Mund heraus. Genau wie im Fall des Abdrucks mit Bondo Sil, darf der Alginatabdruck nicht in einem Maße beschädigt sein, der den Abdruck unbrauchbar macht, wenn der Abdruck über die Klammern 28 bei der Entfernung des Abdrucks aus dem Mund gezogen wird.
Mit Bezug auf die Figur 11 wird eine mit 84 bezeichnete und in unausgehärtetem Zustand befindliche Stempelmasse vorgesehen und in die Eindrückungen 82 eingesetzt, um eine harte Stempelmassenreproduktion der Zähne T, der Befestigungsklammern 28 und des Zahnfleischgewebes G des Patienten zu bilden. Ein Beispiel eines Stempelmassenmaterials, aus welchem die Stempelmassenreproduktion gebildet werden kann, ist unter der Warenbezeichnung Vel Mix Stone von der Firma Kerr/Division of Sybron Corp., Romulus, Michigan, erhältlich. Bevor die Stempelmasse 84 in die Eindrücke 82 eingesetzt wird, wird sie im Vakuum gemischt, um Luftblasen zu entfernen, und wird anschließend in die Eindrückungen 82 mit Hilfe einer Bürste 86 und eines nicht dargestellten Spatels eingebracht. Zunächst werden die Borsten der Bürste 86 dazu verwendet, Mengen der Mischung 84 aus ihrem Behälter aufzunehmen und die Mengen der Mischung mit Hilfe der Bürste auf die Eindrückungen 82 aufzutragen, bis die zahnsimulierenden Abschnitte der Eindrückungen 82 mit der Mischung 84 gefüllt sind. Der Rest der Eindrückung 82 wird dann mit der Mischung 84 mit Hilfe eines Spatels, der als Schaufel verwendet wird, aufgefüllt. Anschließend läßt man die Stempelmassenmischung 84 bis zu dem gewünschten ausgehärteten Zustand aushärten. Um die Detailtreue des Modells zu maximieren, wird die Stempelmasse 84 vorzugsweise in einem Druckkessel bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die ausgehärtete Reproduktion, die mit 88 bezeichnet und invertiert in der Figur 12 dargestellt ist, wird anschließend von der Eindrückung 82 dadurch entfernt, daß die Eindrückung 82 über und von dem Detail der Reproduktion 88 gezogen wird. Da die Eindrückung 82 im Laufe der Herstellung der Positionierungsanlage 20 wie im folgenden beschrieben noch einmal benutzt wird, sollte die Entfernung der Eindrückung 82 von der Reproduktion 88 vorsichtig vorgenommen werden, um die Eindrückung 82 nicht zu zerstören.
Weiter mit Bezug auf die Figur 12 werden die Abschnitte der Reproduktion 88, die die Zähne T simulieren und die man bestrebt ist, in die vorbestimmte Ausrichtung zurückzurichten, jeder für sich getrennt von dem Rest der Reproduktion 88 abgeschnitten oder ausgesägt. In der Reproduktion 88 werden, wie beispielhaft bei dem zahnsimulierenden, in der Figur 12 isoliert dargestellten Abschnitt 92, die Abschnitte 92, 92 der Reproduktion 88, die die vorderen und zu richtenden Zähne des oberen Zähnbogens U simulieren, jeweils von dem Rest der Reproduktion 88 in einer dentalen Zwischenebene ausgeschnitten und in ihrem Wurzelbereich so geformt, daß jeder der zahnsimulierenden Abschnitte eine V-förmige oder keilartige Basis 94 aufweist. Um jeden der Abschnitte 92 zu trennen, wird ein Schnitt entlang der gewünschten Linie ausgeführt und die Reproduktion 88 entlang des ausgeführten Schnittes auseinandergebrochen, wobei das Formen des Wurzelbereiches jedes Abschnittes 92 mit Hilfe einer auf einer Tischdrehbank angeordneten Messerscheibe durchgeführt werden kann.
Nachdem jeder Abschnitt 92, 92 voneinander getrennt und wie oben beschrieben geformt worden ist, kann jeder Abschnitt 92 in die einstückige Eindrückung 82 (Figur 10) zurückgesetzt werden, und zwar in einer Lage, in der sich der entsprechende Abschnitt 92 befand, als die Reproduktion 88 hergestellt wurde. Da die Umrisse des Zahnes jedes Abschnittes 92 in Übereinstimmung mit den Umrissen der inneren Wandung der Eindrückung 82 ausgebildet worden ist, greifen die Abschnitte 92, 92 in die Wandungen der Eindrückung ein, so daß die Wandungen der Eindrückung 82 in effektiver Weise die Abschnitte 92, 92 in einem aufrechten Zustand in den Eindrückungen 82 halten, wie in Figur 13 dargestellt ist.
Weiter mit Bezug auf Figur 13 wird bei den ausgeschnittenen, innerhalb der Eindrückungen 82 angeordneten Abschnitten 92, 92 mit 100 bezeichneter Wachs erhitzt und mit Hilfe einer Pipette 98 in die Eindrückungen 82 eingebracht, so daß die V-förmige Basis 94 jedes Abschnittes 92 mit Wachs 100 umgeben wird. Wenn dem Wachs 100 gestattet wird abzukühlen, werden die Abschnitte 92, 92 in diesem gesichert oder befestigt. Da beabsichtigt ist, daß das Wachs 100 das Zähnfleischgewebe simulieren soll, welches in einer im folgenden beschriebenen Weise manipuliert wird, wird es bevorzugt, daß die Abschnitte 92, 92 mit dem Wachs bis zu einer Tiefe von ungefähr 2 bis 3 mm bedeckt sind. Anschließend läßt man das warme Wachs 100 abkühlen und der Rest der Eindrückung 82 wird mit unausgehärteter Stempelmasse aufgefüllt. Die Oberfläche des Wachses 100, welche mit der im folgenden aufgebrachten Stempelmasse überlagert werden soll, wird vorzugsweise aufgerauht oder eingekerbt, so daß die auflagernde Stempelmasse eine wirkungsvolle Verbindung mit dem darunterliegenden Wachs eingeht.
Die Stempelmasse wird zu der Eindrückung 82 hinzugefügt, damit die Rekonstruktion oder das kombinierte Wachs/Steinmodell 118 (Figur 14) ausreichend Material aufweist, aus dem ein Sockel gebildet werden kann. Um diesen in Figur 14 mit der Bezugsziffer 102 bezeichneten Sockel zu bilden, wird die Stempelmasse frei auf das Wachs 100 aufgetragen, anschließend aushärten gelassen, von der Eindrückung 82 mit dem Wachs 100 und den daran befindlichen zähnesimulierenden Abschnitten 92 entfernt und anschließend mit einem Modellbeschneider in die gewünschte Form beschnitten. Das resultierende Wachs/Steinmodell 118 ist im großen und ganzen eine Rekonstruktion des oberen Zahnbogens U des Patienten.
In der Weise, in der das Wachs/Steinmodell 118 hergestellt worden ist, um ein Modell des oberen Zahnbogens U (Figur 4) zu bilden, wird ein zweites Wachs/Steinmodell des anderen Zahnbogens L gebildet. In Kürze heißt dies, ein Abdruck der Zähne T und der Befestigungsklammern 28 des unteren Zahnbogens L wird genommen, von diesem Abdruck wird eine Stempelmassenreproduktion gebildet, die die Zähne simulierenden Abschnitte der Reproduktion werden getrennt und in der Eindrückung des unteren Bogens L neu angeordnet, und eine nachgebildete Reproduktion des oberen Bogens L wird dadurch ausgebildet, daß Wachs in den unteren Bogeneindrückungen eingebracht wird und anschließend eine unausgehärtete Stempelmasse auf den aufgetragenen Wachs frei aufgetragen wird. Die Stempelmasse läßt man danach in einen ausgehärteten Zustand aushärten, die nachgebildete Reproduktion, welche die die Zähne simulierenden Abschnitte aus Stempelmasse, die darüberliegende Wachsschicht und die frei aufgetragene Stempelmassenmischung umfaßt, wird vor der Eindrückung des unteren Bogens entfernt und die frei aufgetragene Stempelmasse wird beschnitten, um die gewünschte Form des Sockels zu erhalten. Die nachgebildete Rekonstruktion stellt daher ein kombiniertes Wachs/Steinmodell 120 (Figur 15) bereit, welches die Zähne, die Klammern und das Zahnfleischgewebe des unteren Zahnbogens L simuliert.
Wie in der Figur 15 gezeigt ist, werden beide Wachs/Steinmodelle 118, 120 dann in funktionsgerechter Weise innerhalb eines dentalen Gelenks 122 angeordnet. Um den richtigen Sitz oder das richtige Bißverhältnis zwischen den Modellen 118, 120 zu erzielen, wird ein Wachsbiß und ein maxillarier Abdruck oder Abguß des Mundes des Patienten genommen und geeignete Einstellungen des Gelenks 122 in Übereinstimmung mit dem aufgenommen Wachsbiß und dem maxillaren Abguß oder Abdruck in Übereinstimmung mit herkömmlichen Gesichtsbügeltransfertechniken vorgenommen. Die Methoden und Verfahren zum Erhalten eines Wachsbisses und eines maxillaren Abgusses oder Abdruckes des Patienten und das anschließende Verwenden des Abdrucks zur fünktionsgerechten Ausrichtung des Modells der Zähne des Patienten in einem Gelenk 122 sind im Stand der Technik sehr gut bekannt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung und mit Bezug auf die Figur 15 werden die die Zähne simulierenden Abschnitt der Wachs/Steinmodelle 118, 120 in die gewünschte Ausrichtung in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten oder vorbeschriebenen Anordnung zurückgesetzt. Zu diesem Zweck wird der Abschnitt des Wachses 100, welcher einen zahnsimulierenden Abschnitt umgibt, der bewegt werden soll, durch Flammen des Wachses mit einer Alkoholfackel 124 aufgeweicht, und anschließend der zahnsimulierende Abschnitt manuell in die gewünschte oder vorgewählte Ausrichtung bewegt. Nachdem der zahnsimulierende Abschnitt einmal in die gewünschte Ausrichtung bewegt worden ist, wird dieser vorsichtig losgelassen, so daß der zahnsimulierende Abschnitt nicht verrutscht oder sich anderweitig aus der gewünschten Ausrichtung herausbewegt. Jeder zahnsimulierende Abschnitt jedes Modells 118 oder 120, von dem es gewünscht ist, ihn in eine gewünschte Ausrichtung auszurichten, wird in der vorbeschriebenen Art und Weise individuell verschoben. Nachdem alle zahnsimulierenden Abschnitte wieder ausgerichtet worden sind, wird der unter 126 bezeichnete zahnfleischsimulierende Abschnitt der Wachs/Steinmodelle 118, 120 aufgebaut und/oder mit Wachs soweit wie nötig geglättet, daß die Modelle das Erscheinungsbild eines Zahnfleischs gesunder Anatomie aufweisen.
Wenn die Modelle 118, 120 innerhalb des Gelenks 122 so angeordnet sind, daß die die Zähne simulierenden Abschnitte einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen, wird eine relativ dicke Lage oder ein Blatt von Wachs zwischen die Modelle eingesetzt und ein Referenzwachsbiß genommen, um die Bißformation 118, 120 der Modelle bei einer vorgesehenen vertikalen Öffnung zu festzuhalten. Man hat festgestellt, daß eine senkrechte Öffnung des Gelenks innerhalb eines Bereiches von ungefähr 5 bis 7 mm für die Zwecke dieser Erfindung ausreichend ist.
Die Modelle 118, 120 werden dann von dern Gelenk 122 entfernt und in Stempelmasse dupliziert. Die Schritte, die bei der Duplikation der Modelle 118, 120 in Stempelmasse nötig sind, umfassen die Schritte, welche identisch sind zu den oben aufgeführten Schritten in Verbindung mit der Herstellung eines Stempelmassenmodells der Zähne eines Patienten. Beispielsweise muß zum Herstellen einer ersten Modellkonstruktion eines Wachs/Steinmodells 118 eine Menge Bondo Sil Abdruckmaterial vorbereitet und in die Form eines Zylinders gebracht werden, die zylinderförmige Menge wird dann auf die Kronen der die Zähne simulierenden Abschnitte des Modells 118 aufgesetzt und auf diese gepreßt, um das Abdruckmaterial über die Details der Zähne und der Befestigungsklammern, die darin simuliert werden, auszuformen. Man läßt anschließend die erste Menge Bondo Sil aushärten und bringt eine zweite Menge Bondo Sil Abdruckmasse in eine überlagernde Verbindung mit der ausgehärteten ersten Menge, und zwar mit Hilfe einer Abdruckgabel. Die zweite Menge des Abdruckmaterials läßt man anschließend aushärten und den mit 130 bezeichneten ausgehärteten Abdruck entfernt man von dem Wachs/Steinmodell wie in Figur 17 dargestellt. Dann wird eine unausgehärtete Stempelmasse in die ausgebildeten Eindrückungen 130 eingebürstet und eingespachtelt, anschließend läßt man diese aushärten, um ein ausgehärtetes Stempelmassenkonstruktionsmodell 132 (Figur 18) des Wachs/Steinmodells 118 bereitzustellen. Das Konstruktionsmodell 132 wird anschließend von der Eindrückung 130 entfernt.
Eine Eindrückung des Wachs/Steinmodells 118 kann selbstverständlich mit Hilfe einer Alginatmischung in der Art und Weise ausgebildet werden, die oben in Verbindung mit der Erstellung eines Abdrucks des oberen Zahnbogens des Patienten zum Zwecke des Bildens eines Stempelmassenkonstruktionsmodells 132 des Wachs/Steinmodells 118 beschrieben worden ist. Kurz gesagt wird eine Menge einer Alginatmischung auf die die Zähne simulierenden Abschnitte des Wachs/Steinmodells 118 aufgesetzt, woraufhin man es anschließend aushärten läßt.
Nachdem die erste Konstruktion 132 erstellt worden ist, wird ein zweites Konstruktionsmodell 132 (Figur 18) von dem anderen Wachs/Steinmodell 120 dadurch ausgebildet, daß man die Eindrückungen desselben mit Abdruckmaterial ausformt und das Stempelmassenkonstruktionsmodell 132 mit den ausgeformten Eindrückungen ausformt.
Mit Bezug auf die Figuren 18 und 19 werde die Konstruktionsmodel1e 130, 132 in der Folge als Grundlage oder Standard verwendet, aufgrund deren ein Wachsmodell 134 (Figur 19) der gewünschten Fertigpositionierungsanlage ausgebildet wird. Genauer gesagt wird der Wachsbiß, der vorher genommen worden ist, während die Wachs/Steinmodelle funktionsgerecht innerhalb des Gelenks 122 angeordnet waren, in einer überlagernden Verbindung mit dem Konstruktionsmodell 130 und das Konstruktionsmodell funktionsgerecht auf dem Wachsbiß angeordnet. Die resultierende Anordnung zwischen den Konstruktionsmodellen 130, 132 simuliert das vorher erhaltene Verhältnis zwischen den Wachs/Steinmodellen 118, 120, die innerhalb des Gelenks angeordnet waren. Um die Anordnung oder die Lagebeziehung zwischen den Konstruktionsmodellen zu sichern, werden die äußeren Ränder des Wachsbisses an den Konstruktionsmodellen 130, 132 zugekittet oder mit einem Heizinstrument versiegelt.
Wie in der Figur 18 dargestellt ist, wird anschließend zusätzliches Wachs auf die inneren und äußeren Oberflächen der Konstruktionsmodelle in Form von aufgeheizten Wachsblättern 136 (nur eines dargestellt) aufgebracht, um so das Wachsmodell oder -muster 134 (Figur 19) der Positionierungsanlage 22 zu vervollständigen. Falls gewünscht kann die äußere Ansicht der Positionierungsanlage auf den Konstruktionsmodellen angezeichnet oder umrissen werden, um eine sichtbare Grenze für das Auftragen von Wachs zu bilden und weiterhin können Löcher 140 in das Wachsmodell oder -muster 134 wie in Figur 19 gezeigt gekratzt werden, um Atemlöcher 51, 51 (Figur 1) in der gewünschten Positionierungsanlage 22 bereitzustellen.
Nachdem das Wachsmodell oder -muster 134 vollendet ist, werden die Konstruktionsmodelle 130, 132 mit dem auf ihm angeordneten Wachsmodell oder -muster 134 dazu verwendet, die Positionierungsanlage 22 zu gießen. Ein derartiger Guß kann mit Spritzgußausrüstung hergestellt werden, die einen in Figur 20 dargestellten Injektionsgußkasten 138 umfaßt, und durch Gießtechniken ausgeführt werden, die im Stand der Technik gut bekannt sind. Kurz mit Bezug auf die Figuren 20 bis 22 gesagt, werden die Konstruktionsmodelle 130, 132 und das Wachsmuster 134 funktionsgerecht in dem Injektionsgußkasten 138 angeordnet und eine Gipsmasse 135 wird um die Modelle 130, 132 und das Muster 134 gegossen. Das Wachsmodell 134 wird ausgekocht, um eine Gußhöhle innerhalb des Kastens 138 zu bilden und das Wachsmuster 134 wird durch unausgehärtetes elastomeres Ausgangsmaterial, wie das vorgenannte Dow Corning Q7- 4840 ersetzt, welches in die Gießhöhle injiziert wird. Nachdem das elastomere Ausgangsmaterial ausgehärtet ist und die Positionierungsanlage 22 gebildet hat, wird die Positionierungsanlage von dem Gießkasten 138 entfernt und endbehandelt, zum Beispiel mit Scheren beschnitten und/oder mit einem auf einer Drehbank angeordneten Polierrad geglättet, um Materialspritzer aus Lüftungskanälen und Eingußöffnungen der Form zu entfernen. Die endbehandelte Positionierungsanlage 22 ist dann fertig zum Einsetzen in den Mund des Patienten.
Um das Gießen oder Spritzgießen der Positionierungsanlage 22 zu erleichtern, hat man festgestellt, daß, wenn der Gußkasten 138 mit Gips gefüllt wird, dieser zunächst nur bis zu Höhe gefüllt werden sollte, der ungefähr der Hälfte der Höhe des Wachsmodells 134 entspricht, wenn dieses in dem Gießkasten 138 angeordnet ist. Man gestattet dann dem Guß sich zu setzen, woraufhin eine Trennvorrichtung darübergezogen wird, bevor die zweite Hälfte des Gusses eingefüllt wird. Die resultierende Form oder der Guß, der aufgrund des Einfüllens der verbleibenden Hälfte des Gußkastens 138 mit Gußmittel gebildet wird, umfaßt zwei Gußhälften. Um es der Luft während der Injektion des unausgehärteten elastomeren Ausgangsmaterials zu ermöglichen auszutreten, wird es weiterhin bevorzugt, daß die Gußhöhle mittels Vertiefungen oder Rillen 150 (Figur 20) am Rand der Gußform entlüftet wird. Anschließend wird in den Gips ein Kanal 152 gekratzt, der den Haupteinlaßkanal bildet, durch welchen das Elastomer in die Gußhöhle eingespritzt wird. Zum Zwecke der Bildung der Gußhöhle nach dem Auskochen des Wachsmodells 134 werden weiterhin die Gußhälften vorzugsweise in einem Konvektionsofen bei ungefähr 66ºC (150ºF) für ungefähr 2 Stunden dehydriert. Nach der Dehydratation wird ein Alginattrennmittel in die Formen eingebracht, und die Formhälften gegeneinander gesichert, so daß sie fertig für das Einspritzen sind.
Wenn der Spritzguß abgeschlossen ist, läßt man das Elastomer-Ausgangsmaterial, insbesondere das Dow Corning Q7-4840, dadurch aushärten, daß die gefüllte Form in einen geheizten, trockenen Druckkessel, der auf ungefähr 171ºC (275ºF) gehalten wird, eingebracht wird, und beläßt die Form in dem Kessel für ungefähr 3 Stunden. Die Form wird dann aus dem Kessel entfernt und man läßt sie für ungefähr 20 Minuten abkühlen. Die Formhälften werden dann von Hand getrennt, um Zugriff zu der gegossenen Positionierungsanlage 22 zu erhalten.
Obwohl gezeigt und beschrieben worden ist, daß die Positionierungsanlage 22 der Figuren 1 bis 3 Atemlöcher 51, 51 in dem Mittelabschnitt 34 der Positionierungsanlage 20 aufweist, versteht es sich, daß eine Positonierungsanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung derartige Löcher nicht unbedingt benötigt.
Da die Positionierungsanlage 20 der Figuren 1 bis 3 eine vollständige Positionierungsanlage ist, die dazu ausgelegt ist, die Zähne und Klammern sowohl des unteren als auch des oberen Gelenks des Patienten aufzunehmen, versteht es sich weiterhin, daß eine Positionierungsanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ebenso eine zweiteilige oder aufgespaltene Positionierungsanlage sein kann, bei der jeder Teil dazu ausgelegt ist, die Zähne und Klammern eines entsprechenden Zahnbogens aufzunehmen. Beispielsweise ist in Figur 23 eine aufgespaltene Positionierungsanlage 160 dargestellt, die aus zwei Körperteilen 162 und 164 besteht, die jeweils Ausnehmungen 166 bzw. 168 aufweisen, die dazu ausgelegt sind, die Zähne eines entsprechenden Zahnbogens eng aufzunehmen, und die Zähne in eine vorbestimmte Ausrichtung zu drücken, wenn diese funktionsgerecht über ihnen angeordnet wird. Die Verfahrensschritte, die zur Konstruktion einer gespaltenen Positionierungsanlage 160 notwendig sind, sind dieselben, wie diejenigen, die beim Aufbau der Positionierungsanlage 20 aus Figuren 1 bis 3 bis zu den Schritten der Bereitstellung von Konstruktionsmodellen der Wachs/Steinmodelle beteiligt sind. Anschließend werden getrennte Wachsmodelle aus jedem Konstruktionsmodell gebildet, um so ein Paar von mustertragenden Konstruktionsmodellen hervorzubringen. Vorzugsweise werden die Wachsmodelle aufeinander abgestimmt, um einen vernünftigen Sitz der resultierenden Teile einer Positionierungsanlage innerhalb des Mundes zu gewährleisten. Jedes Konstruktionsmodell, jeweils mit dem entsprechenden Wachsmodell, wird dann verwendet, um die entsprechenden Teile 162 oder 164 zu gießen oder spritzzugießen.
Obwohl die Verfahrensschritte der vorbeschriebenen Ausführungsform des Verfahrens, das in den Figuren 5a und 5b dargestellt worden ist, das Abdecken oder Einwickeln der Klammern 28, 28 umfaßt, kann darauf bei bestimmten Sorten von Klammern gemäß eines weitergefaßten Aspekts des Verfahrens gemäß der Erfindung verzichtet werden. Beispielsweise ist in der Figur 24 ein Kupplungsteil 184 in der Form einer Klammer 186 dargestellt, die funktionsgerecht auf einem Zahn K befestigt ist. Eine derartige Klammer 186, die unter der Warenbezeichnung Lo-Show Esthetic Brackets von der Firma Kreative Koncepts Inc., Hinsdale, Illinois, verfügbar ist, besitzt keine scharfen Kanten, welche den Abdruck bei der Entfernung des Abdrucks beschädigen könnte und bildet auch keine Hinterschneidungen, in welchen sich Abdruckmaterial festsetzen könnte.
Obwohl die in den Figuren 6 bis 12 dargestellten Schritte der Konstruktion einer Stempelmassenreproduktion 88 des oberen Gelenks des Patienten den Schritt umfassen, Abdruckmaterial unmittelbar auf die Zähne und die Zahnklammern aufzubringen, wenn diese im Mund angeordnet sind, können weiter alternative Verfahrensschritte verwendet werden, um eine Stempelmassenreproduktion zu erhalten. Beispielsweise und mit Bezug auf die Figuren 25 und 28 sind alternative Verfahrensschritte zum Erhalten einer kupplungselementetragenden Stempelmassenreproduktion 192 (Figur 27) für eine Reihe von Zähnen L (Figur 25) des oberen Gelenks eines Patienten dargestellt, an welchem die Kupplungsteile noch befestigt werden müssen und für den eine Positionierungsanlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden soll. Um die Reproduktion 192 zu erhalten, nimmt man zunächst einen Zahnabdruck oder einen Guß der Zähne L in der Weise, die in der Figur 25 dargestellt wird, und der erhaltene Zähnabdruck wird verwendet, um die Stempelmassenreproduktion 190 (Figur 26) der Zähne L zu bilden. Die Zähnform wird aus Gips aufgebaut, wobei die Schritte, die nötig sind, um einen derartigen Abdruck zu erhalten und anschließend eine Zahnreproduktion auszubilden, im Stand der Technik gut bekannt sind. Dementsprechend wird angenommen, daß eine detaillierte Diskussion dieser Schritte unnötig ist. Kupplungsteile wie zum Beispiel Klammern 28, 28 werden dann wie in Figur 26 gezeigt auf den zahnsimulierenden Abschnitten der Reproduktion befestigt, um die kupplungsteiletragende Reproduktion 192 (Figur 27) bereitzustellen. Die Kupplungsteile 28 werden an der Reproduktion 192 mit einem wieder entfernbaren Klebstoff oder mit Wachs an Stellen darauf befestigt, die den Stellen auf den Zähnen L entsprechen, an denen die Kupplungsteile 192 befestigt werden sollen. Mit weiterem Bezug auf die Figur 27 wird eine Übertragungsmatrize 194 mit Hilfe eines Bondo Sil Abdrucks der kupplungsteiletragenden Reproduktion 192 gebildet. Der Bondo Sil Abdruck bildet, wenn er ausgehärtet und von der Reproduktion 192 entfernt worden ist, die Transfermatrize 194. Anschließend wird die kupplungsteiletragende Reproduktion 192 als Standard der Vorbild für die Herstellung eines Wachs/Steinmodells mit darin befindlichen, die Zähne simulierenden Abschnitten verwendet, die in die gewünschte Ausrichtung zurückgesetzt sind. Beispielsweise können die zahnsimulierenden Abschnitte der Reproduktion 192 getrennt und in Übereinstimmung mit den in den Figuren 12 bis 16 dargestellten Verfahrensschritten zum Erhalten einer gewünschten Stempelmassenreproduktion getrennt und neupositioniert werden oder die Reproduktion 192 kann in Stempelmasse dupliziert werden und die die Zähne simulierenden Abschnitte der Duplikation getrennt und in Übereinstimmung mit den Schritten der Figuren 12 bis 16 neupositioniert werden. Die gewünschte Positionierungsanlage wird anschließend in Übereinstimmung mit der Form der kupplungsteiletragenden Reproduktion 192 beispielsweise durch die in den Figuren 17 bis 22 dargestellten Schritte gebildet.
Wenn die Reproduktion 192 nicht länger für den Herstellungsprozeß der Positionierungsanlage benötigt wird, werden die Kupplungsteile 28, 28 von der Reproduktion 192 entfernt und auf die Matrize 194 übertragen. Mit Hilfe dieser Matrize 194 und mit Bezug auf die Figur 28, werden Klammern 28, 28 auf die Zähne L des Patienten übertragen und an ihrem Platz einzementiert. Die ausgebildete Positionierungsanlage kann dann auf den Zähnen L angeordnet werden, um in eine funktionsgerechte Zusammenwirkung mit den Klammern 28, 28 zu gelangen. Für eine detailliertere Beschreibung der Verfahrensschritte, die bei der indirekten Übertragung der Kupplungsteile auf den Patienten nötig sind, kann auf die U.S.-Patentschrift 3,738,005 verwiesen werden.
Es versteht sich von selber, daß zahlreiche Abänderungen und Ersetzungen in den vorbeschriebenen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne den allgemeinen Erfindungsgedanken der Erfindung zu verlassen. Obwohl das Material, aus welchem die Positionierungsanlage hergestellt werden soll, als elastomeres Ausgangsmaterial beschrieben worden ist, was dem Körper einen gewissen Grad an Flexibilität, Spannkraft und Elastizität gibt, versteht es sich beispielsweise von selber, daß die Härte oder Zähigkeit oder Festigkeit des elastomeren Ausgangsmaterials innerhalb einer ganzen Bandbreite von Durometerwerten liegen kann. Beispielsweise kann es bei manchen Zahnrichtbehandlungen wünschenswert sein, die Zähne bis auf eine letztlich gewünschte Ausrichtung in zwei Schritten zu bewegen, in der die Zähne zunächst von einer schlecht stehenden Ausrichtung auf eine Zwischenausrichtung mit Hilfe einer ersten Positioniemngsanlage ausgerichtet werden und bei der die Zähne von dieser Zwischenausrichtung zu der letztlich gewünschten Ausrichtung mit Hilfe einer zweiten Positionierungsanlage ausgerichtet werden. Bei derartigen Behandlungen kann die Durometerhärte der ersten Positionierungsanlage unterschiedlich zu der Durometerhärte der zweiten Positionierungsanlage sein. Dementsprechend sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zum Zwecke der Darstellung und nicht zum Zwecke der Beschränkung aufgeführt.

Claims

1. Orthodontische Positionierungsanlage für schlecht stehende Zähne, an denen fünktionsfähig solche Kupplungsteile (21) befestigt sind, die von den Oberflächen der Zähne vorstehende Teile enthalten, wobei diese Positionierungsanlage aufweist:

einen Körper (22), der aus eineiii elastomeren Ausgangsmaterial hergestellt ist und einen bogenförmigen Teil aufweist, längs dem eine Ausnehmung (24, 26) gebildet ist, um die Zähne eines Zahnbogens (U, L) des Patienten aufzunehmen,

wobei diese Zähne schlecht stehende Zähne enthalten, an denen Kupplungsteile (21) der oben genannten Art befestigt werden und wobei

die Ausnehmung Wände (43, 49) hat, die mit den Zähnen zusammenwirkende Flächen (44, 48) bilden, die im großen und ganzen komplementär zu den Oberflächen der Zähne des einen Bogens geformt sind, wenn dessen schlechtstehende Zähne in eine vorbestimmte Ausrichtung gebracht sind, und Kupplungselemente (46), die jeweils so geformt sind, daß sie ein entsprechendes vorstehendes Kupplungsteil (28) aufnehmen, wenn sie dazu entsprechend angeordnet sind, so daß, wenn der Körper der Positionierungsanlage funktionsfähig im Mund des Patienten angeordnet ist und um die Zähne des einen Zahnbogens so gespannt ist, daß dessen Zähne von der Ausnehmung des bogenförmigen Teils aufgenommen sind und jedes vorstehende Kupplungsteil von einem entsprechenden Kupplungselement aufgenommen ist, der gespannte Körper die Zähne des einen Bogens zur vorbestimmten Ausrichtung hin in Vorspannung setzt,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Körper (22) einstückig ausgebildet ist;

die Kupplungselemente (46) die Form der jeweiligen Eindrückung in den Körper annehmen, wobei

jede Eindrückung die Form einer offenseitigen oder tassenartigen Aushöhlung hat mit einer Öffnung, die im großen und ganzen in Anpassung an die vorstehende Kontur oder die Form des Kupplungsteils, das die Eindrückung aufzunehmen hat, geformt ist, und eine innere Oberfläche (47) hat, die im großen und ganzen komplementär zu der Form des Kupplungsteils geformt ist, so daß, wenn die Eindrückung (46) funktionsfähig um das Kupplungsteil (28) gespannt ist, die innere Oberfläche das Kupplungsteil (28) eng umgibt und die Kante der Öffnung der Eindrückung das Kupplungsteil (28) eng umschließt; und daß

der gespannte Körper so ausgebildet ist, daß er bei diesem Vorspannen der Zähne direkt gegen die Zähne und die Kupplungsteile wirkt.

2. Positionierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Teil zwei sich gegenüberliegende Seiten bildet;

die Ausnehmung eine erste Ausnehmung (24) zur Aufnahme von Zähnen eines Zahnbogens ist und in einer der Seiten des bogenförmigen Teils gebildet ist; und daß

dieser bogenförmige Teil auf seiner anderen Seite eine zweite Ausnehmung (26) zur Aufnahme von Zähnen des anderen Zahnbogens des Patienten bildet, wobei die zweite Ausnehmung Wände hat, die auf die Zähne wirkende Flächen (48) bilden, die im wesentlichen komplementär zu den Oberflächen der Zähne des anderen Zahnbogens geformt sind, so daß, wenn der Körper der Positionieranlage funktionsfähig im Mund angeordnet ist, die Zähne in jedem Zahnbogen (U, L) des Patienten durch die erste oder die zweite Ausnehmung eng anliegend aufgenomen werden.

3. Positionierungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einen mittleren Teil (32) enthält, der die Wände der ersten und zweiten Ausnehmung im Abstand voneinander hält, so daß, wenn der Positionierungsanlagenkörper funktionsfähig im Mund angeordnet ist, die Zähne in den Zähnbögen des Patienten in einer Offenen-Biß-Beziehung zueinander angeordnet sind.

4. Positionierungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mittlere Teil mindestens eine Öffnung (51) begrenzt, durch die das Atmen durch den Mund erleichtert wird, wenn die Positionierungsanlage funktionsfähig im Mund des Patienten angeordnet ist.

5. Positionierungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

das elastomere Grundmaterial eine Silikonelastomerverbindung ist, die in einem unausgehärteten Zustand eine ausreichend geringe Viskosität hat, so daß die Positionierungsanlage in einem Niederdruckspritzgußverfahren geformt werden kann; und

die in einem ausgehärteten Zustand eine relativ hohe Widerstandskraft gegen Zerreißen und eine inhärente Kraft zum Drücken ausgewählter Zähne auf eine vorbestimmte Ausrichtung hin besitzt, wobei die Kräfte der Positionierungsanlage zum Wirken auf die Zähne innerhalb orthodontisch akzeptabler Kraftbereiche liegen.

6. Positionierungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikonelastomerverbindung ein im unausgehärteten Zustand flüssiger für medizinische Zwecke geeigneter Silikongummi ist.

7. Positionierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (22) ein ausgehärteter Niederdruckspritzguß ist, wobei das elastomere Ausgangsmaterial ein für medizinische Zwecke geeigneter Silikongummi ist.

8. Positionierungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der für medizinische Zwecke geeignete Silikongummi im unausgehärteten Zustand flüssig ist.

9. Positionierungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer einen Platinkatalysator enthält.

10. Positionierungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer zwei in geeignetem Verhältnis gemischte Teile enthält und durch Anwendung von Wärme aushärtet.

11. Positionierungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer eine Mischung aus einer mit Triorganosiloxy endblockierten Polydimethylsiloxan-Flüssigkeit, einem versteifenden amorphen Silika und einem flüssigen Organohydrogensiloxan und einem Platinkatalysator enthält.

12. Verfahren zum Herstellen einer orthodontischen Positionierungsanlage (20) für entweder im oberen oder im unteren Zahnbogen (U, L) eines Patienten angeordnete schlecht stehende Zähne zum Zusammenwirken mit an den Zähnen befestigten Kupplungsteilen (28), das folgende Schritte aufweist:

Schaffen einer aus einem Abdruck des ausgewählten Zahnbogens geformten, ausgehärteten Zahnreproduktion (88), wobei die Zahnreproduktion Teile enthält, die die Zähne simulieren und einen Teil, des an die Zähne des ausgewählten Zahnbogens angrenzenden Zahnfleisches (G), und die Oberflächen der Kupplungsteile von den Oberflächen von kupplungsteil-simulierenden Teilen der aus dem Abdruck geformten Reproduktion oder von Kupplungsteilen gebildet werden, die an den die Zähne simulierenden Teilen der Reproduktion befestigt sind;

Neupositionieren der die Zähne simulierenden Teile der Zahnreproduktion in einer vorbestimmten Ausrichtung, um ein erstes Modell des vorbestimmten Zahnbogens mit die Zähne simulierenden Teilen zu schaffen, die in der gleichen Art und Weise ausgerichtet sind wie die Zähne in dem ausgewählten Bogen wünschenswerterweise ausgerichtet werden sollen;

Formen einer Positionierungsanlage aus einem elastomeren Ausgangsmaterial, so daß die Positionierungsanlage aus einem einstückigen Körper besteht, der einen bogenförmigen Teil hat, längs dem eine Ausnehmung (24, 26) mit Wänden (43, 40) gebildet ist, die mit den Zähnen zusammenwirkende Flächen (44, 48) bilden zur Aufnahme der die Zähne simulierenden Teile des ersten Modells und eine Anzahl von Eindrückungen (46), die in dem Material des Körpers gebildet wurden und quer zu den mit den Zähnen zusammenwirkenden Flächen angeordnet sind, wobei jede Eindrückung die Form einer an einer Seite offenen oder tassenförmigen Aushöhlung hat, die eine Öffnung aufweist, die im großen und ganzen in Anpassung an die vorstehende Kontur oder Form des Kupplungsteils, das die Eindrückung aufzunehmen hat, geformt ist und eine innere Oberfläche (47) aufweist, die im großen und ganzen komplementär zu der Form des Kupplungsteils geformt ist, so daß, wenn die Eindrückung (46) funktionsfähig um das Kupplungsteil (28) gespannt ist, die innere Oberfläche das Kupplungsteil (28) eng umgibt und die Kante der Öffnung der Eindrückung das Kupplungsteil eng umschließt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schritt des Schaffens einer Zahnreproduktion folgende Schritte vorausgehen:

Bereitstellen einer Menge an unausgehärtetem Abdruckmaterial, das geeignet ist, die Form der Zähne des Patienten und der Kupplungsteile, wenn es darauf aufgebracht wird, genau anzunehmen und wenn es ausgehärtet ist noch ein gewisses Maß an Flexibilität besitzt;

selektives Aufbringen dieser Menge an Abdruckmaterial auf einen ausgewählten Zahnbogen oder ein Modell davon, so daß das Abdruckmaterial sich im großen und ganzen an die Form der Zähne des ausgewählten Zahnbogens, die Kupplungsteile und an einen Teil des an die Zähne angrenzenden Zahnfleischs anpaßt;

Aushärtenlassen der Menge des Abdruckmaterials, so daß ein bleibender Abdruck der Zähne, der Kupplungsteile und des Zahnfleischs des ausgewahlten Zahnbogens in eine Seite der ersten Menge geformt ist;

Entfernen des bleibenden Abdrucks von dem ausgewählten Zahnbogen oder einem Modell davon;

Bereitstellen einer Menge an sehr fester Stempelmasse in unausgehärtetem Zustand und Befüllen des bleibenden Abdrucks mit dieser Menge Stempelmasse; und

Aushärtenlassen dieser Menge Stempelmasse, um dabei die ausgehärtete Reproduktion der Zähne, der Kupplungsteile und eines Teils des Zahnfleischs des ausgewählten Zahnbogens zu schaffen; und

Entfernen des bleibenden Abdrucks von der ausgehärteten Reproduktion.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des ausgewählten Zahnbogens vor dem Formen des bleibenden Abdrucks von den Kupplungsteilen entfernt werden und dem Schritt des Aufbringens der Menge an Abdruckmaterial folgende Schritte vorausgehen:

Herstellen eines Zahnabgusses des ausgewählten Zahnbogens;

Formen eines ausgehärteten Modells des ausgewählten Zahnbogens mit dem Zahnabguß; und

funktionsfähiges Anbringen der Kupplungsteile auf den Zähnen des ausgehärteten Modells.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schritt des Formens der Positionierungsanlage die folgenden Schritte folgen:

Entfernen der Kupplungsteile von der ausgehärteten Reproduktion; und

funktionsfähiges Anbringen der Kupplungsteile an den Zähnen des ausgewählten Zahnbogens im Mund des Patienten in derselben Lage relativ zu den Zähnen, die die Kupplungsteile hatten, als sie auf den Zähnen des ausgehärteten Modells angeordnet waren.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schritt des Neupositionierens der die Zähne simulierenden Teile der Zahnreproduktion die folgenden Schritte folgen:

Schaffen einer relativ steifen Einlage zum Zusammenwirken mit den Kupplungsteilen in einer ineinandergreifenden Kupplungsanordnung;

funktionsfähiges Positionieren der Einlage um die Oberflächen der genau bestimmten Kupplungsteile;

funktionsfähiges Positionieren der Einlage, so daß die nachfolgenden Schritte des Formens der Positionierungsanlage einen Schritt enthalten, in dem das elastomere Ausgangsmaterial um die Einlage so geformt wird, daß die genau bestimmte Eindrückung des Körpers der Positionierungsanlage wirksam durch die Einlage unterlegt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage integrierte Rückhalteflügel aufweist und der Schritt des Formens des elastomeren Ausgangsmaterials die integrierten Rückhalteflügel in das Ausgangsmaterial einbettet, um die Einlage wirksam im Körper der Positionierungsanlage zu befestigen.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsanlage aus einer Silikonelastomerverbindung geformt wird, die in einem unausgehärteten Zustand eine aüsreichend geringe Viskosität hat, so daß die Positionierungsanlage in einem Niederdruckspritzgußverfahren geformt werden kann, und die in einem ausgehärteten Zustand eine relativ hohe Widerstandskraft gegen Zerreißen und eine inhärente Kraft zum Drücken ausgewählter Zähne auf eine vorbestimmte Ausrichtung hin besitzt, wobei die Kräfte der Positionierungsanlage zum Wirken auf die Zähne innerhalb orthodontisch akzeptabler Kraftbereiche liegen.