DE60031156T2

DE60031156T2 - Orthodontisches gerät mit selbstentriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60031156T2
Application number: DE60031156T
Authority: DE
Inventors: A. Russell Saint Paul JORDAN; Ming-Lai Saint Paul LAI; S. John Saint Paul KELLY; Evangelos Saint Paul GEORGAKIS
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: JP4594434B2; US6302688B1; EP1235528A1; AU2630400A; EP1754450B1; DE60043027D1; JP2003510128A; WO2001022901A1; EP1235528B1; EP1754450A1; DE60031156D1; JP2010029691A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung, die bei der kieferorthopädischen Behandlung eingesetzt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine orthodontische Vorrichtung wie ein Bracket oder ein Bukkalröhrchen mit einer lösbaren Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Halten eines Drahtbogens in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die kieferorthopädische Behandlung ist eine spezialisierte Art der Behandlung im Gebiet der Zahnheilkunde und beinhaltet die Bewegung von Zähnen mit Fehlstellungen hin zu kieferorthopädisch richtigen Stellen. Durch die kieferorthopädische Behandlung wird häufig die Okklusion des Patienten und üblicherweise die ästhetische Erscheinung der Zähne verbessert.
Viele Arten kieferorthopädischer Behandlungsprogramme beinhalten die Verwendung einer Gruppe winziger Vorrichtungen und Drähte, die im Allgemeinen zusammenfassend als „Spangen" bekannt sind. Während derartiger Behandlungsprogramme werden kleine Vorrichtungen, die als Brackets bekannt sind, an den Vorder- und Eckzähnen sowie den Prämolaren des Patienten befestigt und ein Drahtbogen wird in einen Schlitz jedes Brackets eingesetzt. Der Drahtbogen bildet eine Führung zum Lenken der Bewegung der Zähne hin zu kieferorthopädisch richtigen Stellen. Die Endabschnitte der Drahtbögen sind üblicherweise in winzigen Vorrichtungen aufgenommen, die als Bukkalröhrchen bekannt sind und an den Backenzähnen des Patienten befestigt sind.
Viele Arten orthodontischer Brackets weisen Drahtbogen schlitze auf, die auf einer Seite offen sind, damit der Drahtbogen eingesetzt werden kann, und auf den übrigen Seiten durch Wände oder andere Strukturen begrenzt werden. Brackets, die mit den vorderen Zahnflächen des Patienten verbunden werden sollen, weisen häufig Drahtbogenschlitze auf, die entweder auf der bukkolabialen Seite (d. h. der Seite, die den Wangen oder Lippen des Patienten zugewandt ist) oder der okklusalen Seite (d. h. der Seite, die den äußeren Spitzen der Zähne zugewandt ist) des Drahtbogenschlitzes offen sind. Einige Brackets sollen jedoch an der lingualen Seite der Zähne des Patienten (d. h. der Seite der Zähne, die der Zunge des Patienten zugewandt ist) befestigt werden und weisen in diesem Fall üblicherweise einen Drahtbogenschlitz auf, der auf der lingualen Seite oder auf der okklusalen Seite offen ist.
Viele Kieferorthopäden verwenden Ligaturen für die Verbindung des Drahtbogens mit den Brackets und um den Drahtbogen in eine Lage zu drücken, bei der er im Drahtbogenschlitz liegt. Eine Art einer handelsüblichen orthodontischen Ligatur ist ein kleiner, elastomerer O-Ring. Orthodontische O-Ringe werden befestigt, indem der O-Ring um kleine Flügel (als „Verbindungsflügel" bekannt) gezogen wird, die auf der gingivalen Seite (d. h. der Seite, die der Gingiva oder dem Zahnfleisch des Patienten zugewandt ist) und auf der okklusalen Seite des Drahtbogenschlitzes mit dem Bracketkörper verbunden sind. Sobald sie befestigt ist, verläuft die O-Ring-Ligatur um die Verbindungsflügel herum sowie über die labiale Seite des Drahtbogens und drückt den Drahtbogen in eine Stellung, in der er vollkommen festsitzt und eine linguale Wand des Drahtbogenschlitzes berührt.
Metallligaturen wie Ligaturen aus Edelstahl werden ebenfalls zum Halten von Drahtbögen in Drahtbogenschlitzen von Brackets verwendet. Metallligaturen bestehen üblicherweise aus einem kurzen Stück eines ursprünglich geraden Drahts. Während des Befestigens wird die Drahtligatur hakenförmig um die Verbindungsflügel gelegt und über die labiale Seite des Drahtbogens gezogen. Die Endabschnitte der Ligatur werden anschließend als Schlaufe zusammengedreht, damit die Ligatur hält.
Bedauerlicherweise sind einige Kieferorthopäden nicht vollständig zufrieden mit Elastomer- und Metallligaturen. Die Befestigung derartiger Ligaturen ist etwas zeitaufwändig, sowohl beim ersten Anbringen als auch beim erneuten Anbringen, wenn ein Austausch des Drahtbogens oder der Ligaturen erwünscht ist. Wie zu erkennen ist, kann eine Verkürzung der Zeitdauer, die zum Anbringen der Ligaturen erforderlich ist, zur Verkürzung der Gesamtdauer beitragen, die der Arzt mit dem Patienten verbringen muss, und folglich dabei behilflich sein, die Gesamtkosten der kieferorthopädischen Behandlung zu senken.
Es sind noch weitere Nachteile mit Elastomer- und Metallligaturen verbunden. Beispielsweise wurde berichtet, dass sich bestimmte Elastomerligaturen aus Polyurethan während des Behandlungsverlaufs verformt haben und ihre Kraft abnimmt. In einigen Fällen verfärben sich Elastomerligaturen durch Lebensmittel und Getränke, die der Patient zu sich nimmt, und werden recht unansehnlich. Metallligaturen haben häufig scharfe Enden, an denen sich Zahnbelag und Essensreste halten können und durch die sich auch die Infektionsgefahr erhöhen kann.
In dem Versuch die Probleme zu überwinden, die mit herkömmlichen Ligaturen verbunden sind, wurden verschiedene orthodontische Brackets mit unterschiedlichen Arten von Verriegelungsvorrichtungen vorgeschlagen, mit denen der Drahtbogen mit dem Bracket verbunden wird. Derartige Brackets sind auch als selbstligierende Brackets bekannt. Die Verriegelungsvorrichtung weist eine Klammer, ein Federelement, eine Abdeckung, einen Verschluss, Bügel oder andere Struktur auf, die mit dem Bracketkörper verbunden ist, um einen Drahtbogen im Drahtbogenschlitz zu halten.
Beispiele für selbstligierende orthodontische Brackets mit im Allgemeinen U-förmigen Ligaturverriegelungsklammern sind in den US-Patentschriften 3,772,787, 4,248,588 und 4,492,573 offenbart. Im Allgemeinen ist die Klammer derartiger Brackets verschiebbar am Bracketkörper befestigt und es wird eine spitze Zahnsonde oder ein anderes Dentalwerkzeug mit feiner Spitze verwendet, um die Klammer bei Bedarf bezüglich des Körpers zu bewegen, um den Drahtbogenschlitz zu öffnen oder zu schließen. Ein selbstligierendes Bracket, das als „Speed"-Bracket bekannt ist, weist ebenfalls eine bewegliche, im Allgemeinen U-förmige Klammer zum Verbinden des Drahtbogens mit dem Bracket auf.
Andere Arten von selbstligierenden Brackets weisen Verriegelungsvorrichtungen auf, die schwenkbaren Klappen oder Verschlüssen ähneln, die sich schwenkbar zwischen einer Stellung bewegen, in der der Schlitz offen ist, und einer Stellung, in der der Schlitz geschlossen ist. Beispielsweise offenbart die US-Patentschrift 4,712,999 eine drehbare Deckplatte, die an einem Ende mit einem Verbindungsflügel des Brackets entlang einer Seite des Schlitzes schwenkbar verbunden ist und am anderen Ende lösbar in einen Verbindungsflügel eingreifen kann, der sich entlang der gegenüberliegenden Seite des Drahtbogenschlitzes befindet. Weitere orthodontische Brackets mit schwenkbaren Verriegelungsvorrichtungen sind in den US-Patentschriften 4,103,423, 5,516,284 und 5,685,711 beschrieben.
In den US-Patentschriften 4,371,337 und 4,559,012 sind selbstligierende orthodontische Brackets mit Verriegelungsvorrichtungen beschrieben, die sich um die Längsachse des Drahtbogenschlitzes drehen. Die Verriege lungsvorrichtung aus diesen Verweisstellen weist eine etwas walzenförmige Form auf und ist drehbar in einem passenden, walzenförmigen Kanal aufgenommen, und es ist ein sich nach außen erstreckender Arm vorgesehen, der beim drehbaren Bewegen der Verriegelungsvorrichtung zwischen einer Stellung, in der der Schlitz offen ist, und einer Stellung, in der der Schlitz geschlossen ist, behilflich ist.
Ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das in der US-Patentschrift 5,711,666 beschrieben ist, weist eine Verriegelungsvorrichtung auf, die ein flexibles flaches Federelement aufweist. Ein Ende des Federelements ist auf einer Seite des Drahtbogenschlitzes am Bracketkörper befestigt und das entgegengesetzte Ende des Federelements weist Kerben auf, die lösbar in Arretierungen oder Nasen der Verriegelungsvorrichtung eingreifen, wenn das Federelement in die Stellung bewegt wird, in der der Schlitz geschlossen ist. Um den Schlitz zu öffnen, werden die Kerben von den Nasen gelöst und das Federelement wird soweit gebogen, dass der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz herausgenommen werden kann.
Andere Arten von selbstligierenden orthodontischen Brackets weisen Verriegelungsvorrichtungen auf, die im Wesentlichen ebene Platten aufweisen, die zwischen einer Stellung, in der der Schlitz offen ist, und einer Stellung, in der der Schlitz geschlossen ist, verschoben werden können. Beispiele für eine derartige Gestaltung sind in den US-Patentschriften 5,094,614, 5,322,435 und 5,613,850 dargestellt. Im Allgemeinen bewegen sich die verschiebbaren Verriegelungsvorrichtungen, die in diesen Verweisstellen beschrieben sind, in aufrechten Kanälen, die sich bukkolabial vom Drahtbogenschlitz befinden.
Eine andere Art eines selbstligierenden Brackets, die in der Vergangenheit vorgeschlagen wurde, weist eine Verriegelungsvorrichtung auf, die aus einem Abschnitt eines Drahtmaterials besteht, der ähnlich wir ein Bügel funktioniert. Die orthodontischen Brackets, die in den US-Patentschriften 4,149,314, 4,725,229 und 5,269,681 beschrieben sind, weisen drahtähnliche Verriegelungsvorrichtungen auf, die zwischen einer Stellung, in der der Schlitz offen ist, in eine Stellung schwenken, in der der Schlitz geschlossen ist. Das orthodontische Bracket, das in der US-Patentschrift 4,260,375 beschrieben ist, weist eine Drahtverriegelungsvorrichtung auf, die zwischen einer Stellung, in der der Schlitz offen ist, und einer Stellung verschoben werden kann, in der der Schlitz geschlossen ist.
Viele Ärzte bevorzugen selbstligierende orthodontische Brackets statt Brackets, die nicht selbstligierend sind, da vermieden werden kann, jedes Bracket mit einem anfänglich separaten elastomeren O-Ring oder einem Metallligaturdraht als Ligatur zu versehen. Herkömmliche selbstligierende orthodontische Brackets sind jedoch aufgrund der nicht optimalen Kontrolle über die Bewegung der darunter liegenden Zähne nicht vollkommen zufriedenstellend. Während des Behandlungsverlaufs kann es erforderlich sein, jeden Zahn relativ zu benachbarten Zähnen zu verschieben, um am Ende der Behandlung für ein ästhetisch ansprechendes Ergebnis zu sorgen. Die genaue Kontrolle über die Bewegung der Zähne ist wünschenswert, damit jeder Zahn wie erforderlich verschoben werden kann, um seine genaue, gewünschte Lage und das richtige orthodontische Verhältnis zu anderen Zähnen in der Mundhöhle einzunehmen.
Im Allgemeinen gibt es drei Arten der Zahnbewegung, die für Kieferorthopäden von Bedeutung sind. Eine solche Art der Bewegung ist die Kippbewegung, die als Schwenkbewegung der Längsachse eines Zahns in mesial-distale Richtung definiert werden kann. Eine weitere Bewegung ist die Torque-Bewegung, die als Schwenkbewegung der Längsachse eines Zahns in bukkolinguale Richtung defi niert werden kann. Die dritte Art der Zahnbewegung ist die Drehbewegung, die als Drehbewegung eines Zahns um seine Längsachse definiert werden kann. Vorzugsweise sorgen die Vorrichtungen, die der Arzt zur Verwendung auswählt, bei jeder Art der Zahnbewegung für die genaue Kontrolle über die Bewegung der zugehörigen Zähne.
Ein Problem, das in Verbindung mit herkömmlichen, direkt verbundenen Vorrichtungen einschließlich selbstligierenden Brackets festgestellt wurde, ist die Möglichkeit, dass diese Brackets sich plötzlich vom Zahn des Patienten lösen können, wenn die Zähne sehr schwere Okklusionsstörungen aufweisen. Wenn sich beispielsweise einer der Zähne des Patienten in lingualer Richtung verhältnismäßig weit weg von benachbarten Zähnen im Zahnbogen befindet, muss der Drahtbogen über eine erhebliche Entfernung verformt werden, um in den Drahtbogenschlitz des Brackets einzugreifen. In solchen Fällen wird durch die dem Drahtbogen innewohnende Neigung zur Rückkehr in seine normalerweise bogenförmige Gestalt bewirkt, dass der Drahtbogen eine erhebliche Kraft auf die Vorrichtung ausübt, die mit dem Zahn mit der schweren Okklusionsstörung verbunden ist. Unglücklicherweise kann sich das Bracket dann vom Zahn lösen, wenn der Drahtbogen eine Kraft ausübt, die größer ist als die Kraft, die erforderlich ist, das Bracket in derselben Richtung zu lösen.
Brackets, die sich plötzlich von Zähnen lösen, stellen sowohl für den Arzt als auch für den Patienten eine Zeit- und Geldverschwendung dar und werden am besten vermieden, wenn es möglich ist. Sobald sich ein Bracket unbeabsichtigt von einem Zahn gelöst hat, wird der Drahtbogen aus dem Schlitz jedes Zahns herausgenommen und der Zahn wird als Vorbereitung auf die Aufnahme eines weiteren Brackets gereinigt und angeätzt. Löst es sich außerhalb der Arztpraxis, ist die kieferorthopädische Behandlung dieses Zahns bis zu dem Zeitpunkt unterbrochen, wenn der Patient wieder in die Arztpraxis zurückkehrt, damit das Bracket ausgetauscht werden kann.
In der Vergangenheit haben Ärzte manchmal in den ersten Phasen der kieferorthopädischen Behandlung Drahtbögen mit einem verhältnismäßig geringen Durchmesser verwendet, wenn ein oder mehrere Zähne des Zahnbogens schwere Okklusionsstörungen aufweisen. Diese Drahtbögen bringen eine verhältnismäßig geringe Kraft auf die Vorrichtungen auf und setzen folglich die Wahrscheinlichkeit herab, dass sich Vorrichtungen, die direkt mit Zähnen mit schweren Okklusionsstörungen verbunden sind, plötzlich während des Behandlungsverlaufs lösen. Unglücklicherweise wird im Vergleich zur Verwendung von Drahtbögen mit größerem Durchmesser bei Verwendung derartiger Drahtbögen mit geringem Durchmesser der Behandlungsfortschritt ein wenig verzögert, da die Kraft etwas geringer ist, die der Drahtbogen auf alle Zähne aufbringt.
Auch wenn in der Vergangenheit viele Arten von selbstligierenden orthodontischen Vorrichtungen vorgeschlagen wurden, besteht weiterhin anhaltender Bedarf an der Verbesserung des Standes der Technik, damit das Behandlungsprogramm umgehend abgeschlossen werden kann, die Dauer der Termine des Patienten verkürzt werden kann und die Effizienz des Arztes gesteigert wird. Beispielsweise wäre es wünschenswert, eine selbstligierende Vorrichtung bereitzustellen, mit der im Vergleich zu herkömmlichen selbstligierenden Brackets die Zeit verkürzt wird, die zum Befestigen eines Drahtbogens erforderlich ist, sodass der Zeitaufwand des Arztes sowie des Patienten für den Abschluss des Befestigungsvorgangs verringert werden kann. Darüber hinaus wäre es wünschenswert, wenn mit einer derartigen Vorrichtung die Bewegung des zugehörigen Zahns genau kontrolliert werden könnte, während auch die Bewegung des Zahns an seinen gewünschten endgültigen Ort erleichtert wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine orthodontische Vorrichtung wie ein Bracket oder ein Bukkalröhrchen gerichtet, die Merkmale aufweist, die merkliche Vorteile gegenüber bekannten selbstligierenden Vorrichtungen aufweisen. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung weist die Vorrichtung eine Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Halten eines Drahtbogens im Drahtbogenschlitz auf. Die Verriegelungsvorrichtung gibt den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz frei, wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung eine Kraft ausübt, die einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Der Mindestwert ist bedeutend kleiner als die Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung vom Zahn zu lösen, und trägt folglich dazu bei, dass die Vorrichtung sich nicht plötzlich während des Behandlungsverlaufs vom Zahn löst.
Die sich selbsttätig öffnende Verriegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auch insofern vorteilhaft, dass die maximale Kraft, die die Vorrichtung auf den Zahn des Patienten ausübt, auf einen vorgewählten Wert begrenzt werden kann, der in einigen Fällen geringer als die Kraft sein kann, die erforderlich ist, um die Vorrichtung vom Zahn zu lösen. Folglich ist auch das Ausmaß der Schmerzen begrenzt, die der Patient aufgrund von Kräften empfindet, die die Vorrichtung ausübt. Die Kraft begrenzende Verriegelungsvorrichtung trägt auch dazu bei, sicherzustellen, dass keine übermäßigen Kräfte auf Wurzelabschnitte des zugehörigen Zahns ausgeübt werden, damit die Blutgefäße neben den Wurzelabschnitten nicht stark zusammengedrückt werden und das Blut in den Gefäßen weiter ungehindert fließt, um die Knochenregeneration zu erleichtern.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist auf eine selbstligierende Vorrichtung gerichtet, die eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die in eine Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist, damit ein Drahtbogen in den Schlitz gelangen kann, indem der Drahtbogen in linguale Richtung gegen die Verriegelungsvorrichtung gedrückt wird. Die okklusale Seite und die gingivale Seite des Drahtbogenschlitzes sind zueinander unbeweglich und sorgen dadurch für eine gute Kontrolle über die Bewegung der Vorrichtung und des zugehörigen Zahns, wenn eine Torque-Bewegung, Kippung, Intrusion oder Extrusion des Zahns erwünscht ist.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist auf eine selbstligierende orthodontische Vorrichtung gerichtet, die eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die in eine Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist, indem der Drahtbogen in linguale Richtung gegen die Verriegelungsvorrichtung gedrückt wird. Die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes bewegt sich in eine im Allgemeinen linguale Richtung, wenn der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz gedrückt wird.
Weitere Gesichtspunkte der Erfindung betreffen eine selbstligierende orthodontische Vorrichtung, die eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die mindestens eine Klammer aufweist. Die Klammer bringt gewisse Vorteile bei der Herstellung der Vorrichtung mit sich und verbessert auch die Kontrolle über die Bewegung der zugehörigen Zähne durch den Arzt.
Ausführlicher ausgedrückt ist die vorliegende Erfindung bei einer Ausführungsform auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt. Die Vorrichtung weist auch einen Drahtbogenschlitz auf, der in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper verläuft. Die Vorrichtung weist außerdem eine Verriegelungsvorrichtung auf, die mit dem Körper verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbo genschlitz zu halten. Die Verriegelungsvorrichtung gibt den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung frei, wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung in derselben Richtung eine Kraft ausübt, die mehr als etwa 2,3 kg beträgt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt. Die Vorrichtung weist auch einen Drahtbogenschlitz auf, der in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper verläuft. Die Vorrichtung weist außerdem eine Verriegelungsvorrichtung auf, die mit dem Körper verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbogenschlitz zu halten. Die Verriegelungsvorrichtung gibt den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung frei, wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung in derselben Richtung eine Kraft ausübt, die einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Der Mindestwert ist kleiner ist als etwa die Hälfte der Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung vom Zahn zu lösen.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt. Ein Drahtbogenschlitz verläuft in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper und weist eine okklusale Seite, eine gingivale Seite und eine linguale Seite auf. Die Vorrichtung weist auch eine Verriegelungsvorrichtung auf, die mit dem Körper verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbogenschlitz zu halten. Die Verriegelungsvorrichtung kann in eine Stellung bewegt werden, in der der Schlitz offen ist, damit der Drahtbogen in den Schlitz gelangen kann, indem der Drahtbogen in Richtung auf die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes zu gegen die Verriegelungsvorrichtung gedrückt wird. Die okklusale Seite und die gingivale Seite des Drahtbogenschlitzes sind zueinander unbeweglich, wenn die Verriegelungsvorrichtung in eine Stellung bewegt wird, in der der Schlitz offen ist.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt. Ein Drahtbogenschlitz verläuft in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper und weist eine okklusale Seite, eine gingivale Seite und eine linguale Seite auf. Die Vorrichtung weist auch eine Verriegelungsvorrichtung auf, die mit dem Körper verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbogenschlitz zu halten. Die Verriegelungsvorrichtung kann in eine Stellung bewegt werden, in der der Schlitz offen ist, damit der Drahtbogen in den Schlitz gelangen kann, indem der Drahtbogen in Richtung auf die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes zu gegen die Verriegelungsvorrichtung gedrückt wird. Die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes kann in eine im Allgemeinen linguale Richtung bewegt werden, wenn der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz gedrückt wird.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt und eine mesiale Seite und eine distale Seite aufweist. Die Vorrichtung weist einen Drahtbogenschlitz auf, der in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper verläuft. Die Vorrichtung weist ferner eine Verriegelungsvorrichtung auf, die zwischen einer Stellung, in der der Schlitz geschlossen ist und ein Drahtbogen im Drahtbogenschlitz gehalten werden kann, und einer Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist und der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben werden kann. Die Verriegelungsvorrichtung weist eine mesiale Klammer auf, die sich mesial von der mesialen Seite befindet, und eine distale Klammer, die sich distal von der distalen Seite befindet.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine orthodontische Vorrichtung gerichtet, die ebenfalls ein Unterteil zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn aufweist und einen Körper, der sich vom Unterteil aus erstreckt. Ein Drahtbogenschlitz verläuft in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper. Die Vorrichtung weist auch eine Verriegelungsvorrichtung auf, die zwischen einer Stellung, in der der Schlitz geschlossen ist und ein Drahtbogen im Drahtbogenschlitz gehalten werden kann, und einer Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist und der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben werden kann. Die Verriegelungsvorrichtung weist zumindest eine Baugruppe aus einer Hülse und einer elastischen Klammer auf, die durch die Hülse verläuft, und jede Hülse ist am Körper befestigt.
Weitere Gesichtspunkte der Erfindung sind in den Merkmalen der Ansprüche definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderansicht mit Blickrichtung in linguale Richtung auf eine orthodontische Vorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, zusammen mit einem orthodontischen Drahtbogen, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung aufgenommen ist;
2 ist eine perspektivische Querschnittsdarstellung der Vorrichtung, die in 1 dargestellt ist, und veranschaulicht genauer eine Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Halten des Drahtbogens im Drahtbogenschlitz;
3 ist eine Endansicht mit Blickrichtung auf die mesiale Seite der Vorrichtung und des Drahtbogens von 1 und 2;
4 ist eine Ansicht, die ein wenig 3 ähnelt, jedoch ein Beispiel zeigt, wie die Verriegelungsvorrichtung aussieht, wenn der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz geschoben wird;
5 ist eine Ansicht, die ein wenig 3 ähnelt, jedoch ein Beispiel zeigt, wie die Verriegelungsvorrichtung aussieht, wenn der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben wird;
6 ist eine Ansicht, die ein wenig 2 ähnelt;
6a ist eine vergrößerte perspektivische Querschnittsdarstellung eines Abschnitts der Vorrichtung und des Drahtbogens, die in 6 dargestellt sind, in der jedoch ein wahlweiser Aufbau der Verriegelungsvorrichtung dargestellt ist;
7 ist eine Ansicht, die ein wenig 1 ähnelt;
8 ist eine Ansicht, die ein wenig 1 ähnelt;
9 ist eine Ansicht, die ein wenig 2 ähnelt;
10 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung;
11 ist eine Endansicht der orthodontischen Vorrichtung, die in 10 dargestellt ist, mit Blickrichtung auf eine mesiale Seite der Vorrichtung, in der zusätzlich ein Drahtbogen im Querschnitt dargestellt ist, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung aufgenommen ist;
12 ist eine Ansicht, die ein wenig 11 ähnelt, jedoch ein Beispiel zeigt, wie die Vorrichtung aussieht, wenn der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz geschoben wird;
13 ist eine Ansicht, die ein wenig 11 ähnelt, jedoch ein Beispiel zeigt, wie der Drahtbogen aussieht, wenn der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben wird;
14 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung;
15 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung;
16 ist eine Endansicht mit Blickrichtung auf eine mesiale Seite der Vorrichtung, die in 15 dargestellt ist, in der der Drahtbogen im Querschnitt dargestellt ist;
17 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung, zusammen mit einem Drahtbogen, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung aufgenommen ist;
18 ist eine Endansicht, teilweise im Querschnitt, mit Blickrichtung auf eine mesiale Seite der Vorrichtung von 17;
19 ist eine Ansicht, die ein wenig 18 ähnelt;
20 ist eine Ansicht, die ein wenig 18 ähnelt;
21 ist eine Ansicht, die ein wenig 18 ähnelt;
22 ist eine Ansicht, die ein wenig 18 ähnelt;
23 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung zusammen mit einem Drahtbogen, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung aufgenommen ist;
24 ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung und des Drahtbogens, die in 23 dargestellt sind, mit Blickrichtung in eine im Allgemeinen mesial-distale Richtung entlang einer Längsachse des Drahtbogens;
25 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer orthodontischen Vorrichtung;
26 ist eine Endansicht der Vorrichtung, die in 25 dargestellt ist, wobei eine Verriegelungsvorrichtung der Vorrichtung in einer Stellung dargestellt ist, in der der Schlitz geschlossen ist;
27 ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung, die in 25 und 26 dargestellt ist, außer dass die Verriegelungsvorrichtung in eine Stellung bewegt wurde, in der der Schlitz offen ist;
28 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung;
29 ist eine Endansicht der Vorrichtung, die in 28 dargestellt ist, mit Blickrichtung auf eine mesiale Seite der Vorrichtung, die zusätzlich einen Drahtbogen zeigt, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung aufgenommen ist;
30 ist eine Endansicht einer orthodontischen Vorrichtung;
31 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung; und
32 ist eine perspektivische Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 bis 5 ist eine orthodontische Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, dargestellt und ganz allgemein mit der Ziffer 30 bezeichnet. Die Vorrichtung 30 ist in diesem Fall ein orthodontisches Bracket, das dafür eingerichtet ist, an der bukkolabialen Fläche des Zahns eines Patienten befestigt zu werden. Wahlweise könnte die Vorrichtung ein Bukkalröhrchen oder eine beliebige andere orthodontische Vorrichtung sein, die dafür eingerichtet ist, einen Drahtbogen aufzunehmen, um die Bewegung der Zähne während des Verlaufs der kieferorthopädischen Behandlung zu steuern.
Die Vorrichtung 30 weist ein Unterteil 32 zum direkten Verbinden der Vorrichtung 30 mit dem Zahnschmelz des Patienten unter Verwendung eines Klebstoffs auf. Vorzugsweise weist das Unterteil 32 einen konkaven zusammengesetzten Umriss auf, der dem konvexen zusammengesetzten Umriss der Zahnfläche des Patienten entspricht. Wahlweise kann das Unterteil 32 mit Nuten, Partikeln, Vertiefungen, Rillen, einem chemischen Haftverbesserungsmaterial oder einem anderen Material oder einer anderen Struktur oder einer Verbindung aus dem Vorhergehenden versehen sein, womit die direkte Verbindung der Vorrichtung 30 mit dem Zahnschmelz des Patienten erleichtert wird.
Vom Unterteil 32 aus erstreckt sich ein Körper 34 nach außen in eine im Allgemeinen bukkolabiale Richtung. Der Körper 34 weist eine äußerste mesiale Seite 36 sowie eine äußerste distale Seite 38 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform bildet der Körper 34 eine Einheit mit dem Unterteil 32, obwohl bei dieser und anderen Ausführungsformen andere Gestaltungen möglich sind.
Beispielsweise könnte das Unterteil 32 aus einer geflechtartigen Matte oder einer anderen Haftverbesserungsstruktur bestehen, die durch Schweißen, Löten, mit einem Klebstoff oder anderen Mitteln mit der lingualen Seite des Körpers 34 verbunden ist und sich in seitlichen Richtungen (beispielsweise in okklusal-gingivalen Richtungen) an dem Körper 34 vorbei erstrecken könnte.
Ein Drahtbogenschlitz 40 verläuft in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper 34. Der Drahtbogenschlitz 40 weist eine okklusale Seite auf, die teilweise von einem glatten okklusalen Wandabschnitt 42 definiert wird, der am Körper 34 befestigt ist. Der Drahtbogenschlitz 40 weist auch eine gingivale Seite auf, die teilweise von einem flachen gingivalen Wandabschnitt 44 definiert wird, der ebenfalls am Körper 34 befestigt ist. Wahlweise könnten die Wandabschnitte 42, 44 gekrümmt oder Teil von Stegen, Erhebungen oder anderen Arten von Vorsprüngen sein. Die Wandabschnitte 42, 44 sind zueinander unbeweglich und verlaufen parallel zueinander.
Bei der Ausführungsform, die in 1 bis 5 dargestellt ist, weist die Vorrichtung 30 einen mesialen Aussparungsbereich 46 des Drahtbogenschlitzes und einen distalen Aussparungsbereich 48 des Drahtbogenschlitzes auf. Die Aussparungsbereiche 46, 48 sind optional, sorgen jedoch vorteilhafterweise für eine größere Weite zwischen den Brackets und eine bessere Kontrolle über die Zahnbewegung, wie in der US-Patentschrift 4,531,911 beschrieben ist, deren Offenbarung durch Bezugnahme Bestandteil hiervon wird. Die parallelen Wandabschnitte 42, 44 weisen einen Abstand zueinander auf, der dafür eingerichtet ist, an der okklusalen beziehungsweise gingivalen Seite eines Drahtbogens 50 passend anzuliegen, der eine bestimmte rechteckige Querschnittsgestaltung aufweist, damit die Kipp- und Verdrehbewegung des zugehörigen Zahns genau gesteuert werden kann.
Die Vorrichtung 30 weist auch eine Verriegelungsvorrichtung 52 auf, die mit dem Körper 34 verbunden ist, um den Drahtbogen 50 lösbar im Drahtbogenschlitz 40 zu halten. Bei dieser Ausführungsform weist die Verriegelungsvorrichtung 52 zwei Paar der Armabschnitte 54 sowie ein Federelement 56 auf. Die Armabschnitte 54 sind flach und an Stellen benachbart zu den Aussparungsbereichen 46, 48 des Drahtbogenschlitzes mit dem Körper 34 verbunden, obwohl auch andere Stellen möglich sind.
Die Armabschnitte 54 sind elastisch und können sowohl in linguale Richtung als auch in bukkolabiale Richtung verformt werden. Zu geeigneten Materialien für die Armabschnitte 54 gehört ein Blattfedermaterial, das beispielsweise aus Edelstahl oder einer Formgedächtnislegierung (wie Nitinol) hergestellt ist. Die Armabschnitte 54 können mit jedem geeigneten Verfahren wie Löten oder Schweißen (einschließlich Laserschweißen) oder unter Verwendung von Verbindungselementen oder Ähnlichem am Körper 34 befestigt werden.
Das Federelement 56 verläuft entlang der Länge des Drahtbogenschlitzes 40 und besteht wahlweise aus einem ursprünglichen flachen Stück eines metallischen Werkstoffs, das durch Biegen in eine geeignete Form gebracht wird. Bei der Ausführungsform, die in den Zeichnungen dargestellt ist, weist das Federelement 56 einen mittleren Abschnitt auf, der in einer Hülsenkupplung 58 aufgenommen ist. Die Kupplung 58 wiederum ist angrenzend an einem mittigen Bereich der lingualen Seite des Drahtbogenschlitzes 40 am Körper 34 befestigt.
Zu geeigneten Materialien für das Federelement 56 gehören Edelstahllegierungen sowie Formgedächtnislegierungen. Wenn sowohl das Federelement 56 als auch der Körper 34 aus Edelstahl bestehen, kann der mittlere Abschnitt des Federelements 56 einfach am Körper 34 angelötet oder angeschweißt werden und es kann auf die Hülse 58 verzichtet werden. Wenn andererseits das Federelement 56 aus einer Formgedächtnislegierung wie Nitinol hergestellt ist und der Körper 34 aus Edelstahl ist, kann es schwierig sein, das Federelement 56 aus Nitinol an den Körper 34 aus Edelstahl anzuschweißen oder anzulöten. In diesem Fall kann die Hülse 58, wenn sie aus Edelstahl besteht, ohne weiteres am Körper 34 angelötet oder angeschweißt werden und stellt ein Mittel zum sicheren Verbinden des Federelements 56 mit dem Körper 34 bereit.
Das Federelement 56 weist einen äußersten mesialen Abschnitt und einen äußersten distalen Abschnitt auf. Der mesiale und der distale Abschnitt definieren die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes 40 und liegen an der lingualen Wand des Drahtbogens 50 an, wenn letzterer ganz im Drahtbogenschlitz 40 sitzt. Vorzugsweise ist das Federelement 56 derart aufgebaut, dass der mesiale und der distale Abschnitt des Federelements 56 an der lingualen Seite des Drahtbogens 50 anliegen und den Drahtbogen 50 so drücken, dass er die linguale Fläche der Armabschnitte 54 berührt.
4 ist eine beispielhafte Darstellung, wie die Vorrichtung 30 aussehen könnte, während der Drahtbogen 50 in den Drahtbogenschlitz 40 eingesetzt wird. Wie dargestellt ist, biegen sich die Armabschnitte 54 in ausreichendem Maße nach innen in eine im Allgemeinen linguale Richtung, um Platz zu schaffen und damit der Drahtbogen 50 in den Drahtbogenschlitz 40 gelangen kann. Die Armabschnitte 54 biegen sich bei dieser Ausführungsform in einem Bogen um eine Bezugsachse nach innen, die parallel zum Drahtbogenschlitz 40 verläuft, obwohl auch andere Gestaltungen möglich sind. Vorteilhafterweise biegen sich die Armabschnitte 54 von selbst nach innen in eine derartige Stellung, in der der Schlitz offen ist, wenn der Arzt den Drahtbogen 50 gegen die Armabschnitte 54 drückt. Deshalb sind für die Bewegung der Verriegelungsvorrichtung 52 in eine Stel lung, in der der Schlitz offen ist, keine Handinstrumente erforderlich.
Sobald der Drahtbogen 50 ausreichend tief im Drahtbogenschlitz 40 aufgenommen ist, dass er am mesialen und distalen Abschnitt des Federelements 56 anliegt, verformt sich das Federelement 56 durch die weitere Bewegung des Drahtbogens 50 in linguale Richtung und der mesiale und distale Abschnitt können in linguale Richtung gebogen werden. Durch die weitere Bewegung des Drahtbogens 50 in linguale Richtung wird dann das Federelement 56 solange etwas flacher und nähert sich einer im Allgemeinen ebenen Gestaltung, bis die bukkolabiale Seite des Drahtbogens 50 an den äußeren sichtbaren Enden der Armabschnitte 54 vorbeibewegt wurde.
Sobald die bukkolabiale Seite des Drahtbogens 50 an den äußeren Enden der Armabschnitte 54 vorbeigelangt ist, biegen sich die Armabschnitte 54 von selbst in bukkolabiale Richtung und kehren in ihre normale Form zurück, wie sie in 1 bis 3 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck auf den Drahtbogen 50 vom Arzt verringert und das Federelement 56 wirkt so, dass es den Drahtbogen 50 in bukkolabiale Richtung und auf eine Stellung hin drückt, in der er die linguale Seite der Armabschnitte 54 berührt. Danach wirken Drahtbogen 50 und Vorrichtung 30 zusammen, um den zugehörigen Zahn, der mit dem Unterteil 32 verbunden ist, kieferorthopädisch zu behandeln.
5 ist eine beispielhafte Darstellung, wie die Vorrichtung 30 während des Freigebens des Drahtbogens 50 aus dem Drahtbogenschlitz 40 aussehen könnte. Wie dargestellt ist, biegen sich die Armabschnitte 54 nach außen, damit sich der Drahtbogen 50 in eine im Allgemeinen bukkolabiale Richtung aus dem Drahtbogenschlitz 40 heraus bewegen kann. Die Armabschnitte 54 biegen sich nach außen, indem sie sich in einem Bogen um eine Bezugsachse biegen, die parallel zum Drahtbogenschlitz 40 verläuft, obwohl auch andere Gestaltungen möglich sind.
Sobald sich der Drahtbogen 50 ausreichend weit in bukkolabiale Richtung bewegt hat, dass die äußeren Enden der Armabschnitte 54 frei sind, löst sich der Drahtbogen 50 aus der Vorrichtung 30 und die Armabschnitte 54 biegen sich von selbst und kehren in ihre normalerweise gerade, ebene Lage zurück, die in 1 bis 3 dargestellt ist. Vorzugsweise weisen die Armabschnitte 54 sowie das Federelement 56 eine ausreichende Elastizität auf, dass sie sich auf die beschriebene Weise wiederholt biegen und verformen, ohne die Streckspannung des Materials zu überschreiten, aus dem sie hergestellt sind. Deshalb kehren die Armabschnitte 54 und das Federelement 56 reproduzierbar in ihre ursprüngliche Form zurück und sorgen während des gesamten Verlaufs der kieferorthopädischen Behandlung für vorhersagbare Ergebnisse, selbst wenn sich die Verriegelungsvorrichtung 52 viele Male öffnen und schließen kann.
Vorzugsweise ist die bukkolabiale Seite der Vorrichtung 30 mit den vier vorspringenden Rändern 60 versehen, von denen sich jeder teilweise über einen jeweiligen Armabschnitt 54 erstreckt. Wahlweise bilden die vorspringenden Ränder 60 mit dem Körper 34 eine Einheit, obwohl auch andere Gestaltungen möglich sind. Vorzugsweise sind die Armabschnitte 54 nicht an den vorspringenden Rändern 60 befestigt, sodass sich die Armabschnitte 54 von den jeweiligen vorspringenden Rändern 60 in linguale Richtung wegbewegen können, wenn der Drahtbogen 50 in den Drahtbogenschlitz 40 eingesetzt wird.
Die vorspringenden Ränder 60 setzen der Biegung nach außen (d. h. Biegung in eine im Allgemeinen bukkolabiale Richtung) der Armabschnitte 54 einen Widerstand entgegen, setzen jedoch der Biegung nach innen (d. h. Biegung in eine im Allgemeinen linguale Richtung) der Armabschnitte 54 keinen Widerstand entgegen. Durch die vorspringenden Ränder 60 wird wirksam die Länge der Armabschnitte 54 verkürzt, die für die Biegebewegung nach außen zur Verfügung steht, und werden die Armabschnitte 54 während der Auswärtsbewegung wirksam versteift. Um die Armabschnitte 54 nach außen zu drücken und den Drahtbogen 50 aus dem Drahtbogenschlitz 40 freizugeben, wird deshalb eine größere Kraft benötigt als die Kraft, die in der entgegengesetzten Richtung benötigt wird, um die Armabschnitte 54 nach innen zu drücken und den Drahtbogen 50 in den Drahtbogenschlitz 40 einsetzen zu können.
Die Armabschnitte 54 biegen sich in eine Stellung nach außen, in der der Schlitz offen und die in 5 dargestellt ist, wenn die Kraft, die der Drahtbogen 50 auf die Vorrichtung 30 ausübt (bei dieser Ausführungsform insbesondere, wenn die Kraft, die der Drahtbogen 50 auf die Armabschnitte 54 ausübt), einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Der Mindestwert ist ausreichend hoch, um zu verhindern, dass sich der Drahtbogen 50 während des normalen Verlaufs der kieferorthopädischen Behandlung unabsichtlich aus dem Drahtbogenschlitz 40 löst. So kann der Drahtbogen 50 auf die Vorrichtung 30 Kräfte ausüben, die ausreichen, um das Behandlungsprogramm durchzuführen und den zugehörigen Zahn wie gewünscht zu bewegen. Der Mindestwert beträgt vorzugsweise mindestens etwa 5 lbs. (2,3 kg), bevorzugter mindestens etwa 3 lbs. (1,4 kg) und am bevorzugtesten mindestens etwa 1,5 lbs. (0,7 kg).
Wenn die Kraft, die der Drahtbogen 50 auf die Vorrichtung 30 ausübt, den ausgewählten Mindestwert übersteigt, biegen sich die Armabschnitte 54 von selbst nach außen, um den Drahtbogen 50 aus dem Drahtbogenschlitz 40 freizugeben. Wenn der Drahtbogen 50 beispielsweise eine verhältnismäßig große Querschnittsfläche aufweist und gegenüber seiner normalen Form beträchtlich weit gebogen wird, damit er in den Drahtbo genschlitz 40 eingesetzt werden kann (wie es der Fall sein kann, wenn der Zahn, der mit der Vorrichtung 30 verbunden ist, eine schwere Okklusionsstörung aufweist und einen beträchtlichen Abstand zu benachbarten Zähnen aufweist), biegen sich die Armabschnitte 54 nach außen, sobald der Drahtbogen 50 in den Drahtbogenschlitz 40 eingelegt wurde und der Arzt den Druck auf den Drahtbogen 50 in linguale Richtung verringert. Folglich verhindern die Armabschnitte 54 der Verriegelungsvorrichtung 52 im Wesentlichen, dass der Drahtbogen 50 auf die Vorrichtung 30 eine Kraft ausübt, die größer als der zuvor erwähnte Mindestwert ist.
Zur Ermittlung der Kraft zum Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52 wird ein Stück Drahtbogen ausgewählt, das im Längsquerschnitt eine Fläche aufweist, die die Querschnittsfläche des Drahtbogenschlitzes 40 ergänzt (d. h. im Wesentlichen ausfüllt). Dann wird eine Schlinge hergestellt und mit dem Stück Drahtbogen nahe an, jedoch nicht in Berührung mit der mesialen Seite 36 und der distalen Seite 38 verbunden. Wahlweise wird die Schlinge an dem Stück Drahtbogen angeschweißt oder angelötet. Dann wird die Schlaufe von der Vorrichtung 30 weggezogen, während die Vorrichtung 30 feststeht, und darauf geachtet, dass die Längsachse des Stücks Drahtbogen in Bezug auf die Längsachse des Drahtbogenschlitzes 40 nicht kippt. Die Kraft zum Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52 wird mit einer Traversengeschwindigkeit von 0,5 Inch/min. (1,3 cm/min.) unter Verwendung eines Prüfgeräts von Instron ermittelt, das mit der Schlinge verbunden ist.
Vorzugsweise ist der Mindestwert für das selbsttätige Entriegeln (d. h. das selbsttätige Öffnen) der Verriegelungsvorrichtung 52 wesentlich geringer als die Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung 30 vom zugehörigen Zahn zu lösen. Vorzugsweise ist der ausgewählte Mindestwert geringer als etwa 3,6 kg (8 lbs). Außerdem ist der Mindestwert für das selbsttätige Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52 vorzugsweise geringer als etwa die Hälfte der Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung 30 vom zugehörigen Zahn zu lösen. Wenn beispielsweise die erwartete Haftfestigkeit der Klebverbindung zwischen der Vorrichtung 30 und dem zugehörigen Zahn in bukkolabialer Richtung 16 lbs. beträgt, ist die Verriegelungsvorrichtung 52 so aufgebaut, dass sie den Drahtbogen 50 von selbst freigibt, wenn der Drahtbogen 50 in derselben bukkolabialen Richtung eine Kraft auf die Vorrichtung 30 ausübt, die etwas größer als etwa 8 lbs. (3,6 kg) ist.
Die selbsttätig öffnende Verriegelungsvorrichtung 52 ist insofern ein Vorteil für den Arzt, als die Wahrscheinlichkeit des plötzlichen Loslösens der Vorrichtung 30 wesentlich verringert wird. Wenn der Arzt beispielsweise versucht, einen verhältnismäßig großen Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz 40 einzulegen und die Verriegelungsvorrichtung 52 sich von selbst öffnet, sobald der Arzt den Drahtbogen loslässt, kann der Arzt dann an dessen Stelle einen Drahtbogen mit geringerer Steifigkeit verwenden. Wenn als weiteres Beispiel der Drahtbogen 50 anfänglich von den Armabschnitten 54 im Drahtbogenschlitz 40 gehalten wird und der Drahtbogen 50 anschließend eine größere Kraft auf die Vorrichtung 30 ausübt (wie es beispielsweise der Fall sein kann, wenn der Drahtbogen 50 auf einen harten Gegenstand trifft, zum Beispiel, wenn der Patient verhältnismäßig harte Nahrung kaut), biegen sich die Armabschnitte 54 in die Stellung nach außen, in der der Schlitz offen ist, um den Drahtbogen 50 freizugeben, damit sich die Vorrichtung 30 nicht vom Zahn löst. Die Behandlung kann anschließend wieder aufgenommen werden, indem der Drahtbogen 50 lediglich wieder in den Drahtbogenschlitz 40 eingelegt wird, ohne dass das Unterteil 32 wieder mit dem zugehörigen Zahn verbunden werden muss.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den gegenüberlie genden Enden jedes Paars der Armabschnitte 54 geringer als die okklusal-gingivale Gesamtabmessung des kleinsten Drahtbogens, der während des Behandlungsverlaufs vermutlich verwendet wird. Der Drahtbogen 50 muss den Drahtbogenschlitz 40 nicht in jedem Fall ausfüllen und flach an den Wandabschnitten 42, 44 anliegen. Beispielsweise kann während eines Teils des Behandlungsprogramms ein etwas kleinerer Draht und vielleicht ein Draht mit einer kreisförmigen Querschnittsform verwendet werden. Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden jedes Paars der Armabschnitte 54 wird vorzugsweise so gewählt, dass verschiedene Drahtbögen mit verschiedenen Querschnittsgestaltungen in Verbindung mit der Vorrichtung 30 verwendet werden können.
Wenn ein Drahtbogen mit einer verhältnismäßig großen Querschnittsfläche in den Drahtbogenschlitz 50 eingelegt wurde, sorgt die Verformbarkeit des elastischen Federelements 56 für eine aktive Behandlung und erleichtert die Bewegung des zugehörigen Zahns, während sich die Vorrichtung 30 den Drahtbogen 50 entlang bewegt. Während dieser Bewegung drückt das elastische Federelement 56 den Drahtbogen 50 in eine Richtung auf die Armabschnitte 54 und auf eine Stellung zu, in der er an allen vier dieser Armabschnitte 54 glatt anliegt. So trägt das Federelement 56 dazu bei, den zugehörigen Zahn auf eine Stellung hin zu bewegen, die der Arzt ausgewählt hat, da die natürliche Vorspannung des Federelements 56 an den Kräften beteiligt ist, die auf den zugehörigen Zahn ausgeübt werden.
Wahlweise weist die Vorrichtung 30 einen oder mehrere Verbindungsflügel oder Verbindungsflügelabschnitte 62 auf. Die dargestellte Vorrichtung 30 weist die vier Verbindungsflügelabschnitte 62 auf, von denen jeder eine Einheit mit dem Körper 34 bildet.
Die Verbindungsflügelabschnitte 62 stellen ein wahlweises Verfahren zur Verbindung des Drahtbogens 50 mit der Vorrichtung 30 dar. Wenn der Drahtbogen 50 beispielsweise nicht vollständig ohne übermäßige Kraft in den Drahtbogenschlitz 40 eingesetzt werden kann, kann der Drahtbogen 50 mit der Vorrichtung 30 verbunden werden, indem eine Ligatur um einen oder mehrere der Verbindungsflügelabschnitte 62 sowie um einen Abschnitt des Drahtbogens 50 gelegt wird, ohne dass der Drahtbogen 50 vollständig im Drahtbogenschlitz 40 sitzt. Wenn sich der zugehörige Zahn mit der Zeit auf eine Stellung hin bewegt, in der er nach benachbarten Zähnen ausgerichtet ist und näher am Drahtbogenschlitz 40 liegt, wird weniger Kraft benötigt, damit der Drahtbogen 50 vollständig im Drahtbogenschlitz 40 sitzt. Zu diesem Zeitpunkt kann dann die Ligatur entfernt und der Drahtbogen 50 mithilfe der Verriegelungsvorrichtung 52 im Drahtbogenschlitz 40 gehalten werden.
In 6 ist eine orthodontische Vorrichtung 30a dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend angegebenen Unterschieden ist die Vorrichtung 30a im Wesentlichen dieselbe wie die zuvor beschriebene Vorrichtung 30.
Die Vorrichtung 30a weist eine Verriegelungsvorrichtung 52a mit den vier voneinander beabstandeten Armabschnitten 54a auf. Die Armabschnitte 54a sind insofern ein wenig anders als die Armabschnitte 54, dass die Armabschnitte 54a schmaler sind und wahlweise aus einem Stück Drahtmaterial hergestellt sind. Wahlweise kann jeder Armabschnitt 54a am Körper 34a befestigt werden, indem ein kleines Loch in den Körper 34a gebohrt wird, das ein Stück des Armabschnitts 54a aufnimmt. Die Armabschnitte 54a können mithilfe einer Presspassung, durch Schweißen oder Löten, mit einem Klebstoff, Verbindungselementen oder mit jedem anderen geeigneten Mittel in den Löchern befestigt sein.
Auch wenn nur zwei der Armabschnitte 54a in 6 dargestellt sind, weist die Verriegelungsvorrichtung 52a die vier Armabschnitte 54a auf, die als entgegenge setzte Paare auf ähnliche Weise wie die Anordnung der Armabschnitte 54 der Verriegelungsvorrichtung 52 angeordnet sind. Darüber hinaus weist die Verriegelungsvorrichtung 52a ein Federelement 56a auf, das im Wesentlichen dasselbe wie das Federelement 56 ist. In jeder anderen Hinsicht stimmt die Vorrichtung 30a völlig mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 30 überein.
6a veranschaulicht einen wahlweisen Armabschnitt 54a', der auf Wunsch statt der Armabschnitte 54a verwendet werden kann, die in 6 dargestellt sind. Der Armabschnitt 54a', der in 6a dargestellt ist, besteht aus einem Stapel einzelner Abschnitte 53a', die sich unabhängig zueinander bewegen. Der Stapel kann 5, 10 oder jede andere geeignete Anzahl der Abschnitte 53a' aufweisen. Durch die Verwendung der einzelnen Abschnitte 53a' biegt sich der Armabschnitt 54a' leichter in die labiale oder in die linguale Richtung, wenn dies gewünscht ist.
In 7 ist eine Vorderansicht einer orthodontischen Vorrichtung 30b dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend angegebenen Unterschieden, ähnelt die Vorrichtung 30b der Vorrichtung 30a.
Die Vorrichtung 30b weist eine Verriegelungsvorrichtung 52b auf, die die beiden Armabschnitte 54b aufweist. Jeder Armabschnitt 54b erstreckt sich über die labiale Seite eines Drahtbogens 50b, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30b aufgenommen ist.
Vorzugsweise erstreckt sich jeder Armabschnitt 54b über die labiale Seite des Drahtbogens 50b über eine größere Entfernung als mindestens die Hälfte der okklusal-gingivalen Abmessung des Drahtbogens 50b. In 7 ist dargestellt, dass die Armabschnitte 54b von der okklusalen Seite der Aussparungsbereiche des Drahtbogenschlitzes aus in gingivale Richtung nach unten verlaufen, obwohl sich die Armabschnitte 54b als Wahlmöglich keit von der gingivalen Seite jedes Aussparungsbereichs des Drahtbogenschlitzes aus in okklusale Richtung erstrecken könnten. Die Armabschnitte 54b können aus einem einzelnen massiven Drahtstück hergestellt sein oder können wahlweise jeweils aus mehreren Abschnitten hergestellt sein, die als Stapelanordnung ähnlich dem Armabschnitt 54a' angeordnet werden können, der in 6a dargestellt ist.
In 8 ist eine orthodontische Vorrichtung 30c dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend angegebenen Unterschieden ähnelt die Vorrichtung 30c der Vorrichtung 30a.
Die Vorrichtung 30c weist eine Verriegelungsvorrichtung 52c mit den vier Armabschnitten 54c auf. Die Armabschnitte 54c ähneln ein wenig den Armabschnitten 54a, abgesehen davon, dass die Armabschnitte 54c etwas länger sind und sich überschneiden. Außerdem befinden sich die Armabschnitte 54c, die sich von der okklusalen Seite der Aussparungsbereiche des Drahtbogenschlitzes aus erstrecken, seitlich von den Armabschnitten 54c, die sich von der gingivalen Seite der Aussparungsbereiche des Drahtbogenschlitzes aus erstrecken, obwohl auch wahlweise Gestaltungen vorgesehen sein könnten.
Wahlweise und wie in 8 dargestellt, erstreckt sich jeder Armabschnitt 54c über die labiale Seite des Drahtbogens über eine größere Entfernung als die Hälfte der okklusal-gingivalen Abmessung der labialen Seite des Drahtbogens. Als weitere Möglichkeit besteht jeder Armabschnitt 54c aus einem Stapel einzelner Abschnitte ähnlich den zuvor beschriebenen Abschnitten 53a'.
In 9 ist als Schnittdarstellung eine orthodontische Vorrichtung 30d gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Abgesehen von dem nachfolgend angegebenen Unterschied ähnelt die Vorrichtung 30d der Vorrichtung 30a.
Die Vorrichtung 30d weist eine Verriegelungsvorrichtung 52d mit einem Federelement 56d auf, das vorzugsweise aus einem ursprünglich flachen Stück eines elastischen metallischen Federwerkstoffs hergestellt ist. Das Federelement 56d weist einen mesialen Abschnitt, einen distalen Abschnitt und einen mittleren Abschnitt auf, der sich zwischen dem mesialen Abschnitt und dem distalen Abschnitt befindet. Außerdem ist das Federelement 56d länglich und verläuft entlang der Länge eines Drahtbogenschlitzes 40d der Vorrichtung 30d.
Der mesiale Abschnitt und der distale Abschnitt des Federelements 56d sind beweglich am Körper 34d der Vorrichtung 30d befestigt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Paar der Hülsen 57d am Körper 34d befestigt und jede Hülse 57d nimmt entweder den mesialen Abschnitt oder den distalen Abschnitt des Federelements 56d auf. Es können jedoch auch wahlweise Strukturen für die Verbindung des Federelements 56d und des Körpers 34d verwendet werden, einschließlich der Bereitstellung von Schlitzen im Körper 34d oder von mit einem Kopf versehenen Bolzen, die mit dem Körper 34d verbunden werden und sich durch Schlitze im mesialen und distalen Abschnitt erstrecken.
Der mittlere Abschnitt des Federelements 56d ist normalerweise in bukkolabialer Richtung ein Stück vom mesialen und distalen Abschnitt entfernt, kann jedoch in lingualer Richtung gegen die natürliche Vorspannung des Federelements 56d bewegt werden, wenn dies gewünscht ist. Wenn beispielsweise ein Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz 40d eingesetzt wird, kann der mittlere Abschnitt des Federelements 56d ausreichend weit lingual verschoben werden, damit der Drahtbogen die vier Armabschnitte 54d der Verriegelungsvorrichtung 52d freigeben kann, sodass die Armabschnitte 54d in ihre normale Stellung zurückkehren können, in der der Schlitz geschlossen ist. Es sind nur zwei der Armab schnitte 54d in 9 dargestellt, jedoch sollte es sich in dieser Hinsicht verstehen, dass die Verriegelungsvorrichtung 52d die vier Armabschnitte 54d aufweist, die in ähnlicher Weise wie die Armabschnitte 54a der Vorrichtung 30a aufgebaut und angeordnet sind. Wahlweise können die Armabschnitte abweichend aufgebaut sein (z.B. gemäß der anderen, zuvor beschriebenen Möglichkeiten).
Der mittlere Abschnitt des Federelements 56d dient als beweglicher Boden oder Streifen, der die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes 40d definiert. Sobald ein Drahtbogen im Drahtbogenschlitz 40d aufgenommen ist und die Armabschnitte 54d in ihre Stellung zurückgekehrt sind, in der der Schlitz geschlossen ist, drückt der mittlere Abschnitt des Federelements 56d den Drahtbogen auf eine Stellung zu, in der er an den Armabschnitten 54d anliegt (angenommen, dass der ausgewählte Drahtbogen eine ausreichende Querschnittsgestaltung aufweist, um den Drahtbogenschlitz 40d im Wesentlichen auszufüllen). Das Federelement 56d liegt vorzugsweise während des Behandlungsverlaufs zur aktiven Behandlung in einem mittigen Abschnitt des Körpers 34d am Drahtbogen an und liegt vorzugsweise an einer Stelle benachbart zu den parallelen Wandabschnitten des Drahtbogenschlitzes 40d am Drahtbogen an, an der die Bewegung der Vorrichtung 30d und des zugehörigen Zahns genau gesteuert werden kann.
In 10 bis 13 ist eine orthodontische Vorrichtung 30e dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend angegebenen Unterschieden ist die Vorrichtung 30e im Wesentlichen dieselbe wie die Vorrichtung 30a.
Die Vorrichtung 30e weist eine Verriegelungsvorrichtung 52e auf, um einen Drahtbogen 50e (11 bis 13) lösbar in einem Drahtbogenschlitz 40e zu halten. Die Verriegelungsvorrichtung 52e weist zwei Paar der flexiblen Armabschnitte 54e auf, die völlig mit den Armab schnitten 54a übereinstimmen. Statt eines einzelnen länglichen Federelements (wie dem Federelement 56a oder 56b) weist die Verriegelungsvorrichtung 52e jedoch zwei Paar der Federelemente oder Nasen 55e auf, die sich benachbart zur mesialen und distalen Seite des Körpers 34e der Vorrichtung 30e befinden.
Die Nasen 55e ähneln in ihrem Aufbau wahlweise den Armabschnitten 54e oder einem der anderen zuvor beschriebenen Armabschnitte. Beispielsweise können die Nasen 55e aus einem Stück eines flexiblen runden oder rechteckigen Drahtmaterials wie Nitinol oder Edelstahl hergestellt sein. Die Nasen 55e können mit jedem geeigneten Mittel am Körper 34e befestigt werden, einschließlich dem Bohren von Löchern in den Körper 34e zur Aufnahme eines Abschnitts der Nasen 55e und dem anschließenden Feststellen der Nasen 55e mit einer Presspassung, durch Schweißen oder Löten, mit Verbindungselementen oder einer Klebverbindung.
Die Nasen 55e weisen bukkolabiale Wandabschnitte auf, die während der Behandlung beim Gebrauch an dem Drahtbogen 50e anliegen, um die linguale Seite des Drahtbogenschlitzes 40e zu definieren. Die Nasen 55e sind in linguale Richtung auch ausreichend beweglich, damit der Drahtbogen 50e in den Drahtbogenschlitz 40e einrasten kann, wenn dies gewünscht ist. 12 veranschaulicht die Bewegung der Nasen 55e, wenn der Drahtbogen 50e in den Drahtbogenschlitz 40e eingelegt wird. Wie dargestellt ist, biegen sich die Nasen 55e in linguale Richtung und biegen sich ausreichend weit in einem Bogen, dass der Drahtbogen 50e die entgegengesetzten sichtbaren Enden der Armabschnitte 54e freigeben kann, wenn der Drahtbogen 50e in linguale Richtung geschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt springen die Armabschnitte 54e zurück in ihre normale Lage, um den Drahtbogenschlitz 40e zu verschließen. Die natürliche Vorspannung der Nasen 55e in eine normalerweise gerade Gestalt bewirkt dann, dass die bukkolabiale Seite des Drahtbo gens 50e soweit gedrückt wird, dass sie an der lingualen Seite der Armabschnitte 54e anliegt.
11 ist eine beispielhafte Darstellung des Drahtbogens 50e im Drahtbogenschlitz 40e während des Verlaufs der kieferorthopädischen Behandlung. Wie dargestellt ist, sind die Nasen 55e normalerweise gerade und dienen auch dazu, den Drahtbogen 50e in bukkolabiale Richtung auf eine Stellung hin zu drücken, in der er die Armabschnitte 54e berührt. Es ist somit die Aufgabe der Nasen 55e, während des Behandlungsverlaufs für eine aktive Form der kieferorthopädische Behandlung zu sorgen.
13 ist eine Darstellung der Vorrichtung 30e, wenn der Drahtbogen 50e aus dem Drahtbogenschlitz 40e freigegeben wird. Wie dargestellt ist, biegen sich die Armabschnitte 54e nach außen, um den Drahtbogenschlitz 40e zu öffnen und damit sich der Drahtbogen 50e aus der Vorrichtung 30e lösen kann. Vorzugsweise und wie bei der Verriegelungsvorrichtung 52 geben die Armabschnitte 54e der Verriegelungsvorrichtung 52e den Drahtbogen 50e frei, wenn der Drahtbogen 50e in eine im Allgemeinen bukkolabiale Richtung eine Kraft auf die Vorrichtung 30e ausübt, die einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Vorzugsweise ist diese Mindestkraft wesentlich geringer als etwa die Hälfte der Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung 30e vom zugehörigen Zahn zu lösen.
Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist der Zwischenraum zwischen den entgegengesetzten sichtbaren Enden der Nasen 55e kleiner als der Zwischenraum zwischen den entgegengesetzten sichtbaren Enden der Armabschnitte 54e. Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen den entgegengesetzten sichtbaren Enden der Nasen 55e ausreichend klein, dass diese Enden nicht an der okklusalen und gingivalen Seite des Drahtbogens 50e anliegen, wenn der Drahtbogen 50e seine Endlage in linguale Richtung erreicht hat. Mit einem solchen Aufbau wird dazu beigetragen sicherzustellen, dass die Nasen 55e weiter an der lingualen Seite des Drahtbogens 50e oder seinen angrenzenden Ecken anliegen, sodass die Nasen 55e anschließend den Drahtbogen 50e zuverlässig wieder in die Stellung bringen können, die in 11 dargestellt ist.
Als weitere Möglichkeiten können die Armabschnitte 54e in 10 bis 13 sowie die Armabschnitte 54b, 54c und 54d, wie sie in 7 bis 9 dargestellt sind, hergestellt werden, indem ein Drahtstück durch Biegen eine im Allgemeinen „U"-förmige Gestalt erhält, wobei die Länge der Krümmung des „U" wesentlich länger als die Länge seiner Beine ist. Die Krümmung wird anschließend derart am Bracketkörper befestigt, dass die Beine in okklusale oder gingivale Richtung zum Drahtbogenschlitz hin vorstehen und die Armabschnitte darstellen. Wahlweise kann der Krümmungsabschnitt in einer flachen Nut des Körpers der Vorrichtung benachbart zur labialen Seite des Drahtbogenschlitzes aufgenommen sein.
Die Nasen 55e, wie sie in 10 bis 13 dargestellt sind, können auch gemäß der „U"-förmigen Gestaltung hergestellt werden, die im vorhergehenden Absatz beschrieben ist. Durch den derartigen Aufbau der Armabschnitte und der Nasen wird die Anzahl der Teile verringert, die während der Herstellung bearbeitet werden müssen, und wird auch verhindert, dass Armabschnitte oder Nasen in kleine Löcher des Körpers eingesetzt werden müssen. Als zusätzliche Möglichkeit können die Armabschnitte oder Nasen, die auf diese Weise hergestellt wurden, auch aus einem Stapel einzelner, im Allgemeinen „U"-förmiger Abschnitte bestehen, um eine Stapelanordnung ähnlich der übereinander angeordneten Abschnitte 53a' zu bilden, die in 6a dargestellt sind.
In 14 ist eine orthodontische Vorrichtung 30f dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend angegebenen Unterschieden ähnelt die Vorrichtung 30f ein wenig der Vorrichtung 30e, die in 10 bis 13 dargestellt ist.
Die Vorrichtung 30f weist eine Verriegelungsvorrichtung 52f auf, die aus einem Paar der entgegengesetzten Ligaturelemente 51f, 51f besteht. Jedes Ligaturelement 51f weist in der Vorderansicht, bei Blickrichtung in linguale Richtung, eine im Allgemeinen „U"-förmige Gestalt auf. Jedes Ligaturelement 51f weist ein Paar der Armabschnitte 54f, 54f auf und die Armabschnitte 54f eines Ligaturelements 51f liegen den Armabschnitten 54f des gegenüberliegenden Ligaturelements 51f direkt gegenüber. Es sind jedoch auch andere Gestaltungen möglich.
Jedes Ligaturelement 51f kann entlang einer im Allgemeinen okklusal-gingivalen Bezugsachse in eine Richtung auf einen Drahtbogenschlitz 40f der Vorrichtung 30f zu und weg davon geschoben werden. Vorzugsweise weist jeder Armabschnitt 54f ein abgeschrägtes äußeres Ende auf, damit die Ligaturelemente 51f voneinander weg in eine Stellung gleiten, in der der Schlitz offen ist, wenn ein Drahtbogen (nicht dargestellt) in den Drahtbogenschlitz 40f eingesetzt wird. Als Wahlmöglichkeit kann der Arzt sich jedoch dafür entscheiden, eine Zahnsonde oder ein Ligaturführungsmittel zu verwenden, um den mittleren Abschnitt jedes Ligaturelements 51f zu greifen und dasselbe nach außen zu schieben, um die Verriegelungsvorrichtung 52f zu öffnen.
Wahlweise kann die Vorrichtung 30f mit lingualen Drahtbogenschlitznasen versehen sein, die ein wenig den Nasen 55e ähneln, die in 10 bis 13 dargestellt sind. Die Nasen können in so einem Fall ausreichend weit in linguale Richtung bewegt werden, dass der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz 41f eingesetzt werden kann, indem die Armabschnitte 54f in linguale Richtung gebogen werden. Bei diesem Aufbau ist die Funktion der Armabschnitte 54f und der Nasen ähnlich der von den Armabschnitten 54e und den Nasen 55e, die zuvor beschrieben sind. Als weitere Möglichkeit kann anstatt der Nasen ein längliches Federelement (wie das Federelement 56 oder 56d) vorgesehen sein.
Die Vorrichtung 30f weist auch die vier Verbindungsflügel 62f auf. Jeder Verbindungsflügel 62f ähnelt den Verbindungsflügeln 62, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurden, die in 1 bis 5 dargestellt ist, abgesehen davon, dass äußere Ecken der Verbindungsflügel 62f so gestaltet sind, dass die Ligaturelemente 51f aufgenommen werden können und eine eingeschränkte Gleitbewegung der Ligaturelemente 51f möglich ist, wenn dies gewünscht ist. Die Ligaturelemente 51f können aus einem Stück eines Drahtmaterials wie Edelstahl oder Nitinol bestehen.
In 15 und 16 ist eine orthodontische Vorrichtung 30g zusammen mit einem Drahtbogen 50g dargestellt, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30g aufgenommen ist. Abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden ist die Vorrichtung 30g im Wesentlichen dieselbe wie die Vorrichtung 30f.
Die Vorrichtung 30g weist ein Paar der Ligaturelemente 51g auf, die bei dieser Ausführungsform eine im Allgemeinen halbkreisförmige Gesamtgestaltung aufweisen. Jedes Ligaturelement 51g besitzt ein Paar der Armabschnitte 54g, die vorzugsweise abgeschrägte äußere Enden aufweisen. Jedes Ligaturelement 51g verläuft durch zwei Durchgänge, die sich innerhalb der Verbindungsflügel der Vorrichtung 30g befinden.
Die Armabschnitte 54g bewegen sich, um den Drahtbogen 50g in den Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30g aufzunehmen. Beispielsweise kann eine Zahnsonde oder ein Ligaturführungsmittel in den Zwischenraum zwischen den Verbindungsflügeln auf der okklusalen oder gingivalen Seite der Vorrichtung 30g und dem mittleren Abschnitt der Ligaturelemente 51g hineingeschoben und anschließend nach außen bewegt werden, damit sich die Armabschnitte 54g dieses Ligaturelements 51g in die Durchgänge verschieben. Als weitere Möglichkeit werden die Armabschnitte 54g in linguale Richtung nach innen gebogen, wenn der Drahtbogen 50g in den Drahtbogenschlitz geschoben wird. Das Ligaturelement 51g kann eine Kräuselung, Stoppvorrichtung oder andere Struktur aufweisen, um die Bewegung entlang den Durchgängen einzuschränken und zu verhindern, dass es sich vom Körper der Vorrichtung löst. Auf Wunsch kann die Vorrichtung 30g mit Nasen ähnlich den Nasen 55e oder mit Federelementen ähnlich den zuvor beschriebenen Federelementen 56, 56d versehen sein.
Als weitere Möglichkeit kann das Ligaturelement 51g so aufgebaut sein, dass es die Verriegelungsvorrichtung 52g öffnet, wenn die mittleren Abschnitte der Ligaturelemente 51g in Richtungen auf den Drahtbogenschlitz hin zusammengedrückt werden. Wahlweise kann die Form der Durchgänge und/oder die Ausrichtung des Durchgangs verändert werden, um diese Öffnungsbewegung zu erleichtern. Beispielsweise könnten die Durchgänge in okklusal-gingivaler Richtung ausgerichtet sein, sodass sich die äußeren Endabschnitte 54g beim Zusammendrücken der mittleren Abschnitte in die Durchgänge zurückziehen würden. Als weitere Möglichkeit könnte der Durchgang in mesial-distaler Richtung in Bereichen nahe der Aussparungsbereichen des Drahtbogenschlitzes länglich sein, sodass sich die Armabschnitte 54g in distale Richtung nach außen bewegen, wenn die mittleren Abschnitte zusammengedrückt werden. Es kann jedes geeignete Handinstrument wie eine Zange mit feinen Spitzen verwendet werden, um die mittleren Abschnitte zusammenzudrücken. Die Verriegelungsvorrichtung 52g öffnet sich, wenn die Armabschnitte 54g nach außen gebogen werden, wie zuvor in Verbindung mit anderen Ausführungsformen beschrieben wurde.
In 17 und 18 ist eine orthodontische Vorrichtung 30h dargestellt. Abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden ist die Vorrichtung 30h im Wesentlichen dieselbe wie die Vorrichtung 30.
Die Vorrichtung 30h weist eine Verriegelungsvorrichtung 52h auf, die eine Abart der vorher beschriebenen Verriegelungsvorrichtungen darstellt. Die Verriegelungsvorrichtung 52h weist eine mesiale Federklammer 68h und eine distale Federklammer 70h auf. Die mesiale Federklammer 68h ist an der mesialen Seite des Körpers 34h der Vorrichtung 30h befestigt, wohingegen die distale Federklammer 70h an der distalen Seite des Körper 34h der Vorrichtung befestigt ist.
Die Klammern 68h, 70h weisen eine im Allgemeinen „C"-förmige Gesamtanordnung auf und jede weist ein Paar der Armabschnitte 54h auf, die sich aufeinander zu erstrecken. Vorzugsweise ist jede der Federklammern 69h, 70h in einer Hülse 72h aufgenommen. Die Hülse 72h wird vorzugsweise bei einem Löt- oder Schweißvorgang (einschließlich Laserschweißen) am Körper 34h der Vorrichtung 30h befestigt. Die Klammer 68h und eine Hülse 72h bilden eine mesiale Einheit und die Klammer 70h und die andere Hülse bilden eine distale Einheit.
Die Hülsen 72h stellen insofern einen Vorteil dar, dass die Federklammern 68h, 70h aus einem Material bestehen können, das schwer am Körper 34h anzuschweißen oder anzulöten ist. Beispielsweise können die Klammern 68h, 70h aus einer elastischen Formgedächtnislegierung wie Nitinol mit beinahe stöchiometrischer Zusammensetzung bestehen, während der Körper 34h aus einer Edelstahllegierung bestehen kann. In diesem Fall kann die Hülse 72h auch aus einer Edelstahllegierung bestehen, die ohne weiteres gemäß herkömmlichen Schweiß- oder Lötverfahren am Körper 34h angeschweißt oder angelötet werden kann. Die Hülse 72h dient damit der Verbindung der Federklammern 68h, 70h mit dem Körper 34h.
Die Klammern 68h, 70h einschließlich der Armabschnitte 54h sind ausreichend elastisch, dass der Drahtbogen 50h in einen Drahtbogenschlitz eingesetzt werden kann, indem der Drahtbogen 50h in linguale Richtung in den Raum innerhalb der Klammern 68h, 70h gedrückt wird. Wenn der Drahtbogen 50h an den Armabschnitten 54h anliegt, biegen sich die Klammern 68h, 70h und dehnen sich ausreichend weit, dass der Zwischenraum zwischen den Armabschnitten 54h vergrößert wird und der Drahtbogen 50h durch diesen Zwischenraum hindurchgelangen kann. Sobald der Drahtbogen 50h innerhalb der Klammern 68h, 70h aufgenommen ist, springen die Klammern 68h, 70h zurück in ihre normale Lage, wie in 17 und 18 dargestellt ist, um den Drahtbogen 50h im Drahtbogenschlitz zu halten.
Die Klammern 68h, 70h einschließlich der Armabschnitte 54h sind ausreichend elastisch, dass der Drahtbogen 50h während des Behandlungsverlaufs im Drahtbogenschlitz gehalten wird, solange die Kräfte, die der Drahtbogen 50h auf die Vorrichtung 30h ausübt, in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung (genauer in einer Richtung entgegengesetzt zur Einsetzrichtung des Drahtbogens 50h in den Drahtbogenschlitz) unter einem bestimmten Mindestwert liegen. Wenn die Kräfte, die der Drahtbogen 50h in derselben Richtung auf die Vorrichtung 30h ausübt, jedoch größer als der Mindestwert sind, wie es der Fall sein könnte, wenn unerwartet große Kräfte einwirken, biegen sich die Armabschnitte 54h in bukkolabiale Richtung nach außen und die Klammern 68h, 70h öffnen sich, damit der Drahtbogen 50h aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben werden kann. Auf diese Weise löst sich die Vorrichtung 30h nicht unabsichtlich vom Zahn, wenn unerwartete, verhältnismäßig hohe Kräfte einwirken.
Die Form der äußeren Enden der Armabschnitte 54h können abgeändert werden, um das Einsetzen oder die Freigabe des Drahtbogens 50h wie gewünscht zu verbessern. Beispielsweise können die äußeren bukkolabialen Ecken der Armabschnitte 54h gebogen sein oder spitz zulaufen, um das Auseinanderspreizen der Klammern 68h, 70h während des Einsetzens des Drahtbogens 50h in den Drahtbogenschlitz zu erleichtern. Um sicherzustellen, dass die Armabschnitte 54h erst auseinandergehen, wenn die Kräfte, die der Drahtbogen 50h ausübt, den Mindestwert übersteigen, können die sichtbaren Endabschnitte der Armabschnitte 54h jedoch bei Bedarf unter einem Winkel zugeschnitten sein oder aufeinander zu verlängert werden.
In 19 ist eine orthodontische Vorrichtung 30i dargestellt. Abgesehen davon, dass die Vorrichtung 30i eine Verriegelungsvorrichtung 52i mit einer mesialen Federklammer 68i mit einer etwas anderen Form als die mesiale Federklammer 68h aufweist, die in 18 dargestellt ist, ist die Vorrichtung 30i im Wesentlichen dieselbe wie die zuvor beschriebene Vorrichtung 30h. Die Form der Klammer 68i kann von Vorteil sein, da sie das Einsetzen eines kleineren Drahtbogens 50i (beispielsweise eines Drahtbogens mit einem kreisförmigen Querschnitt, wie dargestellt ist) in einen Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30i erleichtert. Die Vorrichtung 30i weist auch eine distale Federklammer auf, die nicht dargestellt ist, jedoch im Wesentlichen dieselbe ist wie die mesiale Federklammer 68i.
Bei dem Beispiel, das in 19 dargestellt ist, weist der Drahtbogen einen Abstand zur Klammer 68i auf und daher sorgt die Vorrichtung 30i für eine passive kieferorthopädische Behandlung. Wahlweise kann die Klammer 68i so aufgebaut sein, dass sie an der labialen Seite größerer Drahtbögen anliegt, sodass die Vorrichtung 30i in diesem Fall für eine aktive kieferorthopädische Behandlung sorgt.
In 20 ist eine orthodontische Vorrichtung 30j dargestellt. Abgesehen davon, dass die Vorrichtung 30j eine Verriegelungsvorrichtung 52j mit einer mesialen Federklammer 68j mit einer etwas anderen Form als die mesiale Federklammer 68h aufweist, die in 17 und 18 dargestellt ist, ist die Vorrichtung 30j im Wesentlichen dieselbe wie die Vorrichtung 30h, die in Verbindung mit 17 und 18 beschrieben wurde. Insbesondere weist die mesiale Federklammer 68j ein Paar der Armabschnitte 54j auf, die sich in Richtungen entlang einer mesial-distalen Bezugsachse und wie mit den punktierten Linien in 20 dargestellt ist, überschneiden. Die Vorrichtung 30j weist eine distale Federklammer auf, die nicht dargestellt ist, jedoch vollständig mit der mesialen Federklammer 68j übereinstimmt und wahlweise mit einer Hülse an der distalen Seite des Körpers der Vorrichtung befestigt ist.
In 21 ist eine orthodontische Vorrichtung 30k dargestellt. Abgesehen davon, dass die Vorrichtung 30k eine Verriegelungsvorrichtung 52k mit einer mesialen Federklammer 68k mit einer im Allgemeinen „C"-förmigen Anordnung aufweist, ist die Vorrichtung 30k im Wesentlichen dieselbe wie die zuvor beschriebene Vorrichtung 30h. Die mesiale Federklammer 68k zeigt nur einen einzigen Armabschnitt 54k, der sich zumindest teilweise über und vorzugsweise vollständig über die labiale Seite eines Drahtbogens erstreckt, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30k aufgenommen ist.
Die Vorrichtung 30k weist auch eine distale Federklammer auf, die in 21 nicht dargestellt ist, jedoch im Wesentlichen dieselbe wie die mesiale Federklammer 68k ist. Die distale Federklammer ist wahlweise mit einer Hülse an der distalen Seite des Körpers der Vorrichtung 30k befestigt.
In 22 ist eine orthodontische Vorrichtung 30L gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 30L ähnelt ein wenig der Vorrichtung 30h, abgesehen davon, dass die Vorrichtung 30L eine Verriegelungsvorrichtung 52L aufweist, die eine mesiale Federklammer 68L mit einer im Allgemeinen „J"-förmigen Gesamtanordnung aufweist. Die mesiale Federklammer 68L weist ebenfalls nur einen einzigen Armabschnitt 54L auf, der sich zumindest teilweise über und vorzugsweise vollständig über die labiale Seite eines Drahtbogens erstreckt, der in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30L aufgenommen ist.
Der Bracketkörper 34L der Vorrichtung 30L weist ein Paar der Vorsprünge 74L sowie den Stab 76L auf. Die Vorsprünge 74L und der Stab 76L bilden vorzugsweise eine Einheit mit dem Körper 34L der Vorrichtung 30L verbunden und stehen in mesiale Richtung nach außen vor. Die Federklammer 68L weist den lingualen Endabschnitt 78L mit einer „T"-förmigen Anordnung auf, der so, wie in 22 dargestellt ist, genau zwischen die Vorsprüngen 74L sowie den Stab 76L passt.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, weist die Vorrichtung 30L eine kleine mesiale Kappe auf, die den lingualen Endabschnitt 78L der mesialen Federklammer 68L bedeckt. Vorzugsweise greift die Kappe in beide Vorsprünge 74L sowie in den Stab 76L ein und wird an den Vorsprüngen 74L und dem Stab 76L bei einem Lötvorgang, einen Punktschweißvorgang oder Ähnliches befestigt. Die Kappe, die Vorsprünge 74L und der Stab 76L wirken zusammen, um den lingualen Endabschnitt 78L der mesialen Federklammer 68L sicher an der mesialen Seite der Vorrichtung 30L zu befestigen.
Die Verriegelungsvorrichtung 52L weist auch eine distale Federklammer auf, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, jedoch mit der mesialen Federklammer 68L völlig übereinstimmt und auf ähnliche Weise am Bracketkörper 34L befestigt ist. Das heißt, dass die Vorrichtung 30L ein Paar von sich distal erstreckenden Vorsprüngen und einen sich distal erstreckenden Riegel aufweist, die mit der distalen Seite der Vorrichtung 30L verbunden sind und den Vorsprüngen 74L beziehungsweise dem Stab 76L ähneln. Zusätzlich ist eine Kappe an den distalen Vorsprüngen und dem distalen Riegel befestigt, um den lingualen Endabschnitt der distalen Federklammer an der distalen Seite des Körpers 34L der Vorrichtung zu befestigen.
Wahlweise sind die Federklammern der Vorrichtungen 30h bis 30L (einschließlich der Federklammern 68h, 68L) aus einem flachen Stück eines metallischen Rohmaterials herausgeschnitten. Zu geeigneten metallischen Werkstoffen gehören Formgedächtnislegierungen wie Nitinol- und Betatitanlegierungen. Die Federklammern können unter Verwendung eines Verfahrens zum Stanzen, Ausstanzen, chemischen Ätzen, der elektroerosiven Bearbeitung, zum Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden aus dem Rohmaterial herausgeschnitten werden. Vorteilhafterweise weisen die Klammern und die Hülsen von 19 und 20 eine in Querschnittsdarstellung zusammenpassende, rechteckige Form auf, sodass die Hülsen eine Schwenkbewegung der Klammern zum Körper der Vorrichtung um eine okklusal-gingivale Achse verhindern.
Als weitere Möglichkeit sind die Federklammern der Vorrichtungen und insbesondere die Federklammern der Vorrichtungen 30h aus einem Stück Rohrmaterial herausgeschnitten, das aus einer Formgedächtnislegierung besteht. Zu geeigneten Formgedächtnislegierungen gehören Nitinol- und Betatitanlegierungen. Das Rohrmaterial wird beim Schneiden mit einem Schlitz versehen, um die Armabschnitte (wie die Armabschnitte 54h) zu bilden.
Als zusätzliche Möglichkeit sind die Federklammern, Bracketkörper oder andere Strukturen der Vorrichtungen 30h bis 30L mit einem Stück Material versehen, das die Biegung der Klammer einschränkt. Beispielsweise kann die Klammer 68L an der Stelle, die mit „A" bezeichnet ist, einen kleinen, sich labial erstreckenden Abschnitt nahe einer äußeren Ecke aufweisen. Wenn der Armabschnitt 54L nach außen gebogen wird, damit sich die Verriegelungsvorrichtung 52L öffnet, verhindert der sich labial erstreckende Abschnitt, dass sich der Armabschnitt 54L zu stark biegt, sodass die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Klammer 68L verringert wird. Als weiteres Beispiel könnten die Verbindungsflügel einen kleinen Vorsprung aufweisen, der sich nach außen entlang einer mesial-distalen Bezugsachse im Weg der Klammer erstreckt, um als Anschlag zu wirken und die Auswärtsbewegung der Klammer einzuschränken, wenn die Klammer offen ist.
In den Vorrichtungen, die in 17 bis 20 dargestellt sind, können die Klammern auseinandergespreizt werden und verschiedene Einstellungen aufweisen, um Drähte mit verschiedenen Querschnittsformen aufzunehmen. Die Klammern verfügen auch über ein natürliches Formgedächtnis, um wiederholt in eine geschlossene Stellung zurückzuspringen, sodass die okklusale und gingivale Seite der Klammern die okklusale beziehungsweise gingivale Seite des Drahtbogens berühren oder nah daran angrenzen. Mit einem derartigen Aufbau kann die Bewegung des zugehörigen Zahns besser gesteuert werden.
Zusätzlich weisen die Klammern der Vorrichtungen, die in 17 bis 24 dargestellt sind, vorzugsweise eine Form auf, die das Öffnen der Verriegelungsvorrichtung erleichtert, wenn der Drahtbogen in linguale Richtung gegen die Klammer gedrückt wird. Beispielsweise verläuft die labiale Seite der Klammern vorzugsweise unter einem Winkel relativ zu einer okklusal-gingivalen Bezugsachse, sodass die Klammer oder zumindest der Armabschnitt der Klammer dazu neigt, sich in seitliche Richtung (beispielsweise in okklusale oder in gingivale Richtung) zu biegen, wenn der Drahtbogen in linguale Richtung gedrückt wird, um die Verriegelungsvorrichtung zu öffnen und den Drahtbogen im Drahtbogenschlitz aufzunehmen.
In 23 und 24 ist eine orthodontische Vorrichtung 30m gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 30m weist den Körper 34m der Vorrichtung mit einem „Zwillingsverbindungsflügel" aufbau auf, der die mesialen Verbindungsflügel 61m aufweist, die von den distalen Verbindungsflügeln 63m beabstandet sind. Der Körper 34m der Vorrichtung weist auch einen „senkrechten" Kanal 80m (24) auf, der sich lingual von einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30m befindet und in einer im Allgemeinen okklusal-gingivalen Richtung verläuft.
Die Vorrichtung 30m weist eine Verriegelungsvorrichtung 52m auf, die im Zwischenraum zwischen den mesialen Verbindungsflügeln 61m und den distalen Verbindungsflügeln 63m aufgenommen ist. Die Verriegelungsvorrichtung 52m weist den lingualen Abschnitt 82m auf, der im Kanal 80m aufgenommen ist. Auch wenn dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, weist die Vorrichtung 30m ein Unterteil auf, das an der lingualen Seite des Körpers 34m der Vorrichtung befestigt ist, und das Unterteil hält den lingualen Abschnitt 82m im Kanal 80m, um die Verriegelungsvorrichtung 52m sicher verbunden mit dem Körper 34m zu halten.
Die Verriegelungsvorrichtung 52m weist ein Paar der Armabschnitte 54m auf, von denen jeder so geformt ist, dass er an der labialen Seite eines Drahtbogens 50m anliegt, wenn dieser in einem Drahtbogenschlitz der Vorrichtung 30m aufgenommen ist. Jeder Armabschnitt 54m weist eine mehr oder weniger „C"-förmige Gestalt auf, obwohl auch andere Formen möglich sind. Die „C"-förmige Gestalt, wie sie in 24 dargestellt ist, ist insofern von Vorteil, als die Armabschnitte 54m sich seitlich in okklusale beziehungsweise gingivale Richtung biegen, wenn der Arzt versucht, den Drahtbogen 50m in den Drahtbogenschlitz einzusetzen.
Die Verriegelungsvorrichtung 52m kann aus einem Stück eines elastischen Materials wie Edelstahl oder Nitinol hergestellt sein. Weitere Gesichtspunkte der Vorrichtung 30m ähneln den Merkmalen der zuvor beschriebenen Vorrichtungen.
In 25 bis 27 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei eine erfindungsgemäße orthodontische Vorrichtung 30n den Bracketkörper 34n und die Verriegelungsvorrichtung 52n aufweist. Die Verriegelungsvorrichtung 52n weist eine im Allgemeinen „U"-förmige Gestalt auf und der linguale Abschnitt 82n der Verriegelungsvorrichtung 52n ist in dem Kanal 80n (27) des Körpers 34n der Vorrichtung aufgenommen.
Die Vorrichtung 30n ist in 25 als Explosionsdarstellung gezeigt, in der die Verriegelungsvorrichtung 52n vom Körper 34n der Vorrichtung getrennt ist. 26 und 27 veranschaulichen, wie die Vorrichtung 30n aussieht, sobald die Verriegelungsvorrichtung 52n und der Körper 34n der Vorrichtung zusammengesetzt wurden.
Die Verriegelungsvorrichtung 52n kann bezüglich des Körpers 34n in einer im Allgemeinen okklusal-gingivalen Richtung entlang der Länge des Kanals 80n bewegt werden. In 26 ist die Verriegelungsvorrichtung in einer Stellung dargestellt, in der der Schlitz geschlossen ist, wobei der labiale Endabschnitt 84n der Verriegelungsvorrichtung 52n in einem länglichen Hohlraum 86n aufgenommen ist.
In 27 ist die Verriegelungsvorrichtung 52n in einer Stellung dargestellt, in der der Schlitz offen ist und in der ein Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz des Brackets eingesetzt oder aus diesem entfernt werden kann. Der linguale Abschnitt 82n der Verriegelungsvorrichtung 52n weist einen Vorsprung 88n auf, der in einen vorspringenden Rand im Kanal 80n eingreift, um die weitere Bewegung der Verriegelungsvorrichtung 52n in okklusale Richtung einzuschränken. So verhindert der Vorsprung 88n im Wesentlichen, dass sich die Verriegelungsvorrichtung 52n unabsichtlich vom Körper 34n trennt.
Die Vorrichtung 30n weist auch ein Unterteil 32n auf, das bei einem Lötvorgang, einem technischen Schweißvorgang oder mit anderen geeigneten Mitteln am Körper 34n der Vorrichtung befestigt wird. Das Unterteil 32n ist in 25 dargestellt, wurde jedoch in 26 und 27 weggelassen. Das Unterteil 32n dient der Befestigung der Vorrichtung 30n an der Zahnfläche des Patienten und auch dazu, den lingualen Abschnitt 82n der Verriegelungsvorrichtung 52n im Kanal 80n zu halten, damit die Verriegelungsvorrichtung 52n mit dem Körper 34n verbunden bleibt.
Die Verriegelungsvorrichtung 52n ist so aufgebaut, dass der labiale Abschnitt 84n aus dem Hohlraum 86n freigegeben wird und sich nach außen in labiale Richtung biegt, wenn der Drahtbogen eine Kraft auf die Verriegelungsvorrichtung 52n ausübt, die in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung, die im Wesentlichen parallel zur okklusalen und gingivalen Seite des Drahtbogenschlitzes verläuft, größer als ein bestimmter Mindestwert ist. Der Mindestwert ist zuvor beschrieben und ist erheblich geringer als die Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung 30n vom Zahn zu lösen. Zu diesem Zweck werden die Länge des labialen Abschnitts 84n, der im Hohlraum 86n aufgenommen ist, und die Form und Biegefestigkeit der Verriegelungsvorrichtung 52n so gewählt, dass die Verriegelungsvorrichtung 52n sich zuverlässig öffnet, wenn der ausgewählte Mindestwert überschritten wird. Die Verriegelungsvorrichtung 52n öffnet sich auf diese Weise, indem der labiale Abschnitt 84n nach außen gebogen wird, und wird schließlich ohne Bewegung der Verriegelungsvorrichtung 52n in okklusale Richtung (d. h. ohne Bewegung in Richtung der Lage, wie in 27 dargestellt ist) aus dem Hohlraum 86n freigegeben.
In anderen Gesichtspunkten ähnelt die Vorrichtung 30n der orthodontischen Vorrichtung, die in der schwebenden Anmeldung 09/276,060 des Anmelders mit dem Titel "SELF-LIGATING ORTHODONTIC BRACKET WITH ENHANCED ROTATION CONTROL" beschrieben ist, die am 25. März 1999 eingereicht wurde. Der Leser wird hinsichtlich zusätzlicher Einzelheiten und weiterer Wahlmerkmale, wenn gewünscht, auf diese Anmeldung verwiesen.
In 28 und 29 ist eine orthodontische Vorrichtung 30p dargestellt. Die Vorrichtung 30p weist eine Verriegelungsvorrichtung 52p auf, die schwenkbar mit dem Körper 34p der Vorrichtung verbunden ist. Wie in 29 dargestellt ist, weist die Verriegelungsvorrichtung 52p einen okklusalen Endabschnitt oder Querstab 90p auf, der in Durchgängen der beiden walzenförmigen Scharnierabschnitte 92p aufgenommen ist, von denen einer in 29 dargestellt ist. Jeder Scharnierabschnitt 92p befindet sich lingual unter dem jeweiligen Verbindungsflügel 62p.
Der Körper 34p der Vorrichtung weist eine längliche, vorstehende Arretierung 94p auf. Die Verriegelungsvorrichtung 52p weist einen gingivalen Endabschnitt auf, der gekrümmt ist und eine Kerbe bildet. Wenn sich die Verriegelungsvorrichtung 52p in einer geschlossenen Stellung befindet, wie in 28 und 29 dargestellt ist, greift die Kerbe in die Arretierung 94p ein und hält einen Drahtbogen in einem Drahtbogenschlitz des Körpers 34p der Vorrichtung.
Wenn der Arzt die Verriegelungsvorrichtung 52p öffnen möchte, kann der Arzt eine Zahnsonde, eine spitze Sonde oder ein anderes Handinstrument mit feiner Spitze auf den gingivalen Abschnitt der Verriegelungsvorrichtung 52p ansetzen, um den gingivalen Abschnitt in gingivale Richtung zu biegen und von der Arretierung 94p zu lösen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verriegelungsvorrichtung 52p um die Mittelachse der Scharnierabschnitte 92p geschwenkt werden, um die Verriegelungsvorrichtung 52p zu öffnen und damit der Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigegeben werden kann.
Wenn der Drahtbogen jedoch eine ausreichend große Kraft auf die Verriegelungsvorrichtung 52p ausübt, löst sich der labiale Abschnitt der Verriegelungsvorrichtung 52p von selbst von der Arretierung 94p und die Verriegelungsvorrichtung 52p kann sich von selbst öffnen. Die Verriegelungsvorrichtung 52p gibt den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz frei, wenn der Drahtbogen auf die Verriegelungsvorrichtung 52p eine erhebliche Kraft ausübt, damit die Vorrichtung 30p nicht unabsichtlich vom Zahn gelöst wird. Vorzugsweise öffnet sich die Verriegelungsvorrichtung 52p, wenn die Kraft, die der Drahtbogen ausübt, einen bestimmten Mindestwert übersteigt, wie zuvor beschrieben wurde.
Es können verschiedene Verfahren eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass sich die Verriegelungsvorrichtung 52p öffnet, wenn der Drahtbogen eine ausreichend große Kraft auf die Verriegelungsvorrichtung 52p ausgeübt hat. Beispielsweise können die Form der Kerbe des okklusalen Abschnitts der Verriegelungsvorrichtung 52p sowie die Form der Arretierung 94p bei Bedarf abgeändert werden, um die Kraft zu verändern, die zum Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52p notwendig ist. Als weiteres Beispiel kann das Material der Verriegelungsvorrichtung 52p in seiner Zusammensetzung unterschiedlich sein oder kann gemäß unterschiedlichen Bedingungen verarbeitet werden, um sicherzustellen, dass sich die Verriegelungsvorrichtung 52p gleichmäßig verformt, wenn die gewünschte Mindestkraft des Drahtbogens auf die Verriegelungsvorrichtung 52p überschritten wurde.
Als weitere Wahlmöglichkeit könnte die Vorrichtung 30p so aufgebaut sein, dass die Verriegelungsvorrichtung 52p an einem Ende befestigt ist und sich verbiegt, wenn sie geöffnet wird. Wahlweise könnte die linguale Seite der Verriegelungsvorrichtung an einer Seite des Körpers der Vorrichtung oder innerhalb eines lingualen Kanals (nicht dargestellt) des Körpers befestigt sein, der ein wenig dem Kanal 80n ähnelt, der in 25 bis 27 dargestellt ist. Die entgegengesetzte Seite der Verriegelungsvorrichtung würde in diesem Fall eine Kerbe, Nut, Krümmung oder eine andere Form aufweisen, die dafür eingerichtet ist, lösbar in einen Hohlraum (wie den Hohlraum 86n), einen Vorsprung oder ein anderes Merkmal der Vorrichtung einzugreifen.
In 30 ist eine orthodontische Vorrichtung 30q dargestellt und weist einen Körper 34q der Vorrichtung sowie eine schwenkbare Verriegelungsvorrichtung 52q auf. Bei dieser Ausführungsform ist die Verriegelungsvorrichtung 52q schwenkbar mit einem Verbindungsflügel 62q des Körpers 34q der Vorrichtung verbunden.
Die Verriegelungsvorrichtung 52q weist den okklusalen Abschnitt 96q auf, der lösbar über dem okklusalen Verbindungsflügel 62q des Körpers 34q der Vorrichtung aufgenommen ist. Der okklusale Abschnitt 92q und das äußere Ende des okklusalen Verbindungsflügels 62q weisen vorzugsweise zusammenpassende gekrümmte Formen auf. Wenn sich die Verriegelungsvorrichtung 52q in der Stellung befindet, die in 30 dargestellt ist, dient die Verriegelungsvorrichtung 52q dazu, den Drahtbogen 50q in einem Drahtbogenschlitz des Körpers 34q der Vorrichtung zu halten.
Die Verriegelungsvorrichtung 52q und die Vorrichtung Körper 34q sind so aufgebaut, dass sich die Verriegelungsvorrichtung 52q in eine Stellung bewegen kann, in der der Schlitz offen ist, wenn die Kraft, die der Drahtbogen 50q in bukkolabiale Richtung ausübt, einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Vorzugsweise ist der Mindestwert derselbe wie die zuvor beschriebenen Mindestwerte. Die Verriegelungsvorrichtung 52q kann auch per Hand unter Verwendung einer Zahnsonde, einer spitzen Sonde oder anderer Handinstrumente geöffnet werden, um den okklusalen Abschnitt 92q vom okklusalen Verbindungsflügel 62q wegzubiegen und zu lösen.
31 ist eine Darstellung einer orthodontischen Vorrichtung 30r. Wie dargestellt ist, weist die Vorrichtung 30r einen Körper 34r auf, der vorzugsweise völlig mit dem Körper 34 übereinstimmt, außer dass der Körper 34r entlang seiner lingualen Seite die beiden voneinander beabstandeten Kanäle 80r aufweist. Die Verriegelungsvorrichtung 52r weist die beiden Ligaturelemente 51r, 51r auf, die, entlang einer okklusal-gingivalen Bezugsachse betrachtet, eine im Allgemeinen „U"-förmige Gestalt aufweisen. Jedes Ligaturelement 51r weist auf gegenüberliegenden Seiten ein Paar der äußeren Armabschnitte 54r auf, von denen jeder einen schlaufenförmigen Abschnitt aufweist.
Die Vorrichtung 30r weist auch das Unterteil 32r auf, das, sobald es am Körper der Vorrichtung befestigt ist, dazu dient, einen lingualen Abschnitt der Ligaturelemente 51r in den Kanälen 80r festzuhalten. Wahlweise weisen die Kanäle 80r und die Ligaturelemente 51r, in eine Richtung senkrecht zu ihrer Längsachse betrachtet, zusammenpassende rechteckige oder quadratische Querschnittsgestaltungen auf, sodass sich der linguale Abschnitt jedes Ligaturelements 51r nicht in den Kanälen 80r dreht. Wahlweise sind das Unterteil 32r und die lingualen Abschnitte beider Ligaturelemente 51r am Körper der Vorrichtung angeschweißt, angelötet oder auf andere Art befestigt, um eine Schwenkbewegung der Ligaturelemente 51r in den Kanälen 80r zu verhindern.
Die Ligaturelemente 51r werden vorzugsweise aus elastischem Drahtrohmaterial wie den Edelstahldrähten oder Drähten aus Formgedächtnislegierungen hergestellt, die zuvor beschrieben sind. Zum Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52r gehen die Armabschnitte 54r auseinander und bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen entlang der mesialen und distalen Seite des Körpers der Vorrichtung voneinander weg. Die Verriegelungsvorrichtung 52r öffnet sich von selbst, um einen Drahtbogen aufzunehmen oder freizugeben, wenn die Kräfte, die der Drahtbogen auf die Schlaufenabschnitte ausübt, bestimmte Werte übersteigen, ähnlich den zuvor beschriebenen Verriegelungsvorrichtungen. Die Schlaufenabschnitte können verwendet werden, um auf Wunsch ein Handinstrument (wie eine Sonde oder die feinen Spitzen einer Zange) zum manuellen Öffnen der Verriegelungsvorrichtung 52r aufzunehmen.
In 32 ist eine orthodontische Vorrichtung 30s dargestellt. Die Vorrichtung 30s weist den ästhetischen mesialen und distalen Körperabschnitt 31s beziehungsweise 33s aus Keramik auf und ähnelt ein wenig den Vorrichtungen, die in den US-Patentschriften 5,439,379 und 5,366,372 beschrieben sind, die beide ausdrücklich durch Bezugnahme Bestandteil hiervon werden. Die Vorrichtung 30s weist auch eine metallische Drahtbogenschlitzauskleidung 39s auf, die den Drahtbogenschlitz 40s definiert. Beispiele für geeignete Materialien und Verfahren zur Gestaltung der Drahtbogenschlitzauskleidung 39s sowie Beispiele für geeignete Verfahren zum Befestigen der Drahtbogenschlitzauskleidung 39s an den Körperabschnitten 31s, 33s sind in den US-Patentschriften 5,358,402 und 5,380,196 beschrieben, die beide ebenfalls ausdrücklich durch Bezugnahme Bestandteil hiervon werden.
Die Drahtbogenschlitzauskleidung 39s weist den mesialen Abschnitt 98s auf, der sich parallel entlang der mesialen Seite des mesialen Körperabschnitts 31s erstreckt. Vorzugsweise wird der mesiale Abschnitt 98s unter Verwendung der Verfahren, die in den US-Patentschriften 5,358,402 und 5,380,196 beschrieben sind, an der mesia len Seite des Körperabschnitts 31s befestigt. Der mesiale Abschnitt 98s dient als Aufnahme zum Aufnehmen der Hülse 72s der Verriegelungsvorrichtung 52s. Die Hülse 72s ähnelt der zuvor beschriebenen Hülse 72h und dient der Verbindung einer mesialen Federklammer 68s mit dem mesialen Körperabschnitt 31s.
Die Klammer 68s, die beispielhaft in 32 dargestellt ist, ähnelt der Klammer 68h, obwohl wahlweise andere Klammern wie die Klammern 68i bis 68L verwendet werden könnten. Zusätzlich weist die Verriegelungsvorrichtung 52s die distale Klammer 70s auf, die mit einer distalen Hülse an einem distalen Abschnitt der Drahtbogenschlitzauskleidung 39s befestigt ist. Die distale Hülse und der distale Abschnitt der Drahtbogenschlitzauskleidung 39s sind nicht dargestellt, ähneln jedoch der mesialen Hülse 72s beziehungsweise dem mesialen Abschnitt 98s. Die Verriegelungsvorrichtung 52s funktioniert ähnlich wie die Verriegelungsvorrichtungen, die in den anderen Ausführungsformen zuvor beschrieben wurden.
Die Vorrichtungen sind mit einer sich selbsttätig öffnenden Verriegelungsvorrichtung versehen, die sich aus einer Stellung, in der der Schlitz offen ist, entweder in eine erste geschlossene Stellung oder eine zweite geschlossene Stellung bewegen kann. In der ersten geschlossenen Stellung der Verriegelungsvorrichtung liegt die Verriegelungsvorrichtung mit ausreichender Kraft an einem Drahtbogen, um für eine aktive kieferorthopädische Behandlung zu sorgen. In der zweiten geschlossenen Stellung ist die nutzbare labial-linguale Abmessung des Drahtbogenschlitzes etwas größer als die labial-linguale Gesamtabmessung des Drahtbogens, sodass das Bracket für eine passive kieferorthopädische Behandlung sorgt. Weitere Einzelheiten von orthodontischen Brackets mit zwei Betriebsarten sind in der schwebenden US-Patentanmeldung 09/218,929 des Anmelders beschrieben, die am 22. Dezember 1998 einge reicht wurde und den Titel „DUAL MODE SELF LIGATING ORTHODONTIC BRACKET" trägt.
Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen besteht die Verriegelungsvorrichtung aus einem Material mit einem ausreichenden natürlichen Formgedächtnis, dass sie von selbst in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt, sobald der Druck auf die Verriegelungsvorrichtung verringert wurde. Deshalb verformt sich die Verriegelungsvorrichtung nicht dauerhaft und kann sogar in den Fällen wiederholt verwendet werden, wenn die Verriegelungsvorrichtung während der Behandlung mehrere Male vom Drahtbogen geöffnet wurde. Weitere Gesichtspunkte der Verriegelungsvorrichtungen 52a bis 52s oder weitere Merkmale der Vorrichtungen 30a bis 30s, die nicht ausführlich beschrieben sind, ähneln entsprechenden Gesichtspunkten der Verriegelungsvorrichtung 52 oder Merkmalen der Vorrichtung 30.
Ein Fachmann kann erkennen, dass mehrere Abänderungen und Ergänzungen zu den gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen möglich sind, die vorstehend ausführlich beschrieben sind. Beispielsweise können die vorstehend erwähnten Verriegelungsvorrichtungen mit verschiedenen anderen Arten von orthodontischen Vorrichtungen verwendet werden, einschließlich Brackets mit einem einzigen Verbindungsflügel, Brackets mit drei Flügeln und Ähnlichem. Wahlweise können die Verbindungsflügel auf Wunsch weggelassen werden.
Zusätzlich können die Vorrichtungen aus anderen Materialien als Metall hergestellt werden, einschließlich Keramik, Kunststoffen und Ähnlichem. Wahlweise können die Drahtbogenschlitze der Vorrichtungen eine Drahtbogenschlitzauskleidung aufweisen oder mit einem Material beschichtet sein, damit sich die Vorrichtung leichter den Drahtbogen entlang bewegen kann. Es sind auch mehrere andere Varianten möglich. Folglich sollte die Erfindung nicht als auf die zuvor beschriebenen konkre ten Ausführungsformen, sondern stattdessen lediglich durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt angesehen werden.

Claims

Orthodontische Vorrichtung (30), die aufweist: ein Unterteil (32) zum Verbinden einer Vorrichtung mit einem Zahn; einen Körper (34), der sich vom Unterteil aus erstreckt; einen Drahtbogenschlitz (40), der in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper (34) verläuft; und eine Verriegelungsvorrichtung (52), die mit dem Körper (34) verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbogenschlitz (40) zu halten, wobei die Verriegelungsvorrichtung (52) den Drahtbogen in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung aus dem Drahtbogenschlitz (40) freigibt, wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung in derselben Richtung eine Kraft ausübt, die mehr als etwa 2,3 kg beträgt.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsvorrichtung den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigibt, wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung eine Kraft ausübt, die mehr als etwa 1,4 kg beträgt, vorzugsweise wenn der Drahtbogen auf die Vorrichtung eine Kraft ausübt, die mehr als etwa 0,7 kg beträgt.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsvorrichtung in einer im Allgemeinen okklusal-gingivalen Richtung verschiebbar ist, um den Drahtbogenschlitz zu öffnen oder zu schließen.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsvorrichtung bezüglich des Körpers schwenkbar bewegt werden kann, um den Drahtbogenschlitz zu öffnen oder zu schließen.
Orthodontische Vorrichtung (30), die aufweist: ein Unterteil (32) zum Verbinden der Vorrichtung mit einem Zahn; einen Körper (34), der sich vom Unterteil aus erstreckt; einen Drahtbogenschlitz (40), der in einer im Allgemeinen mesial-distalen Richtung über den Körper verläuft; und eine Verriegelungsvorrichtung (52), die mit dem Körper (34) verbunden ist, um einen Drahtbogen lösbar im Drahtbogenschlitz (40) zu halten, wobei die Verriegelungsvorrichtung (52) den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz (40) freigibt, wenn der Drahtbogen in einer im Allgemeinen bukkolabialen Richtung auf die Vorrichtung eine Kraft ausübt, die einen bestimmten Mindestwert übersteigt, und wobei der Mindestwert kleiner ist als etwa die Hälfte der Kraft, die in derselben Richtung notwendig ist, um die Vorrichtung vom Zahn zu lösen.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Verriegelungsvorrichtung in eine Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist, damit der Drahtbogen in den Drahtbogenschlitz gelangen kann.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verriegelungsvorrichtung in der Stellung, in der der Schlitz offen ist, eine andere Orientierung bezüglich des Körpers aufweist als die Orientierung der Verriegelungsvorrichtung, wenn die Verriegelungsvorrichtung den Drahtbogen aus dem Drahtbogenschlitz freigibt.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Verriegelungsvorrichtung in die Stellung bewegt werden kann, in der der Schlitz offen ist, indem der Drahtbogen in eine im Allgemeinen lingualen Richtung gegen die Verriegelungsvorrichtung gedrückt wird.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung ein orthodontisches Bracket oder ein Bukkalröhrchen ist.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung mindestens einen Verbindungsflügel aufweist.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Körper mindestens einen vorspringenden Rand aufweist, der über jeden Armabschnitt verläuft.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Drahtbogenschlitz eine okklusale Seite und eine gingivale Seite aufweist, die durch Wandabschnitte definiert sind, die am Körper befestigt sind.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verriegelungsvorrichtung eine mesiale Klammer und eine distale Klammer aufweist und wobei jede der Klammern eine im Allgemeinen „C"-förmige Gesamtanordnung aufweist.
Orthodontische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Körper eine mesiale Seite und eine distale Seite aufweist und wobei die mesiale Klammer an der mesialen Seite befestigt ist und die distale Klammer an der distalen Seite befestigt ist.