DE60127722T2

DE60127722T2 - Selbstlegierendes orthodontisches bracket mit einer abdeckung deren schliess- und öffnungsbewegung unterstützt wird

Info

Publication number: DE60127722T2
Application number: DE60127722T
Authority: DE
Inventors: Norbert Abels; Claus H. Backes
Original assignee: Backes Claus H Dr-Ing
Current assignee: Backes Claus H Dr-Ing
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: WO2002064048B1; BR0116897A; CA2438236A1; WO2002064050A1; EP1359859A1; CN1494402A; EP1359857B1; EP1359858A1; EP1359859B1; WO2002065939B1; ATE358452T1; ATE299356T1; DE60127722D1; DE60111959T2; BR0116894A; US6655957B2; WO2002064049B1; JP2004526484A; EP1359858B1; US20020110775A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Das Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf orthodontische Brackets und insbesondere auf selbst ligierende orthodontische Brackets, die eine Bracket-Basis, zumindest einen Schlitz oder ein anderes Merkmal zur Aufnahme eines Bogendrahts und eine Ligaturabdeckung enthalten.
3. Die relevante Techaologie
Die Kieferorthopädie ist ein Spezialgebiet der Zahnmedizin, das die Anwendung mechanischer Kräfte umfasst, um schlecht positionierte oder schiefe Zähne in die richtige Ausrichtung und Orientierung zu drängen. Orthodontische Prozeduren können zur kosmetischen Verbesserung der Zähne sowie zur medizinisch notwendigen Bewegung von Zähnen zur Korrektur von Unterbissen oder Überbissen ("Hasenzähne") verwendet werden. Eine orthodontische Behandlung kann den Zahnreihenschluss des Patienten verbessern oder die räumliche Anpassung der entsprechenden Zähne verbessern.
Die am meisten übliche Form der orthodontischen Behandlung umfasst die Verwendung orthodontischer Brackets und Drähte, die zusammen üblicherweise als "Zahnspangen" bezeichnet werden. Orthodontische Brackets und insbesondere die orthodontischen Basen sind kleine geschlitzte Körper, die für die direkte Befestigung an den Vorderflächen (oder "Lippen"-Flächen) der Vorderzähne, Eckzähne und Backenzähne des Patienten oder alternativ für die Befestigung an Bändern, die wiederum um die Zähne zementiert oder auf andere Weise befestigt werden, ausgestaltet sind. Wenn die Brackets wie etwa mittels Klebemittel oder Zement an den Zähnen des Patienten befestigt worden sind, wird in den Schlitz jedes Brackets ein gekrümmter Bogendraht eingeführt. Der Bogendraht wirkt als eine Schablone oder Spur, um die Bewegung der Zähne in die richtige Ausrichtung zu führen. Die Endabschnitte des Bogendrahts sind typisch in winzigen als "Bukkalröhrchen" bekannten Einrichtungen erfasst, die an den Backenzähnen des Patienten befestigt sind.
Es gibt zwei verschiedene Klassen orthodontischer Brackets: jene, die die Verwendung von Ligaturen zum Befestigen des Bogendrahts an dem Bracket erfordern, und jene, die selbstligierend sind. Vor dem Aufkommen selbstligierender Brackets waren kleine Ligaturdrähte oder elastomere Bänder erforderlich, um den Bogendraht in einer fest sitzenden Position in den Brackets zu halten. Ligaturen oder eine andere Form von Befestigungsmitteln sind wesentlich, um sicherzustellen, dass der gespannte Bogendraht richtig um den Zahnbogen positioniert ist, und um zu verhindern, dass sich der Draht während des Kauens von Nahrung, während des Zähneputzens oder während der Anwendung anderer Kräfte von den Bracket-Schlitzen löst. Ein Typ einer kommerziell verfügbaren Ligatur ist ein kleiner elastomerer O-Ring, der dadurch eingesetzt wird, dass der O-Ring um als "Bindeflügel" bekannte kleine Flügel gedehnt wird, die mit dem Bracket-Körper verbunden sind. Außerdem können Metallligaturen verwendet werden, um die Bogendrähte in den Bracket-Schlitzen zu halten.
Im Bestreben, den Prozess des Einsetzens der Zahnspangen zu vereinfachen, sind verschiedene selbstligierende Brackets entwickelt worden. Der Begriff "selbstligierendes Bracket" bezieht sich auf eine Klasse orthodontischer Brackets, die eine Art Ligaturabdeckung oder Klammer enthalten, die den Bogendraht in dem Schlitz der Basis umschließt oder auf andere Weise hält. Es gibt sowohl "passive" als auch "aktive" selbstligierende orthodontische Brackets. Der Begriff "passives" Bracket bezieht sich auf Brackets, die den Bogendraht nur lose darin halten, so dass zwischen dem Bogendraht und der Bracket-Basis beträchtliche Bewegung möglich ist. Der Begriff "aktives" Bracket bezieht sich auf Brackets, in denen die selbstligierende Bogendrahtabdeckung eine Kraft auf den Bogendraht ausübt, was zu einer genaueren und besser gesteuerten Zahnbewegung führt.
Das als das Russell-Bracket bekannte erste selbstligierende Bracket wurde Anfang der 1930-er Jahre von Dr. Jacob Stolzenberg entwickelt. Dieses Bracket, das eine Stellschraube verwendet, um den Bogendraht in einem Schlitz einer Basis mit Führungskanal zu ligieren, war revolutionär, vielleicht aber seiner Zeit voraus, da das Konzept selbstligierender Brackets bis Anfang der 1970-er Jahre mehr oder weniger in Vergessenheit geriet.
1971 entwickelte Dr. Jim Wildman aus Eugene, Oregon, das EDGELOK-Bracket, das einen runden Körper mit einer starren Lippengleitkappe aufweist. Um das Gleitstück zur Bogendrahteinführung verschließend zu bewegen, wird ein Spezial-Öffnungsinstrument verwendet. Wenn die Kappe mit Fingerdruck über dem Bogendraht geschlossen wird, wird der Bracket-Schlitz in eine Röhre umgewandelt. Das EDGELOK-Bracket war das erste "passive" selbstligierende Bracket. Das heißt, obgleich das Bracket den Bogendraht darin hält, übt es keinen Druck auf den Draht aus. Stattdessen kann der Bogendraht relativ zu dem Bracket frei gleiten. 1998 führte Dr. Wildman das TWIN-LOCK-Bracket ein, das ein flaches, rechteckiges Gleitstück enthält, das zwischen den Bindeflügeln eines seitlich doppelten Brackets untergebracht ist.
Ein dem EDGELOK ähnliches Bracket, das das MOBIL-LOCK-Bracket genannt wird, wurde von Dr. Franz Sander aus Ulm, Deutschland, entwickelt und erfordert ein Spezialinstrument, um die halbkreisförmige Lippenscheibe in die offene oder geschlossene Stellung zu drehen.
Zwischen 1976 und 1980 entwickelte Dr. Herbert Hanson aus Hamilton, Ontario, Kanada, das SPEED-Bracket, das einen gekrümmten Federbügel aufweist, der das Zahnfleisch verschließend einen miniaturisierten Bracket-Körper umhüllt. Der Bügel wird unter Verwendung von Spezialinstrumenten verschließend bewegt, um die Bogendrahtanordnung zu ermöglichen, und daraufhin unter Verwendung von Fingerdruck an das Zahnfleisch gesetzt. Der Bügel beschränkt den Bogendraht und tritt in gewissem Grad in der Weise mit ihm in Wechselwirkung, dass das SPEED-Bracket das erste "aktive" Bracket-System war.
1986 entwickelte Dr. Erwin Pletcher das ACTIVA-Bracket, das einen unbiegsamen, gekrümmten Arm hat, der sich das Zahnfleisch verschließend um einen zylindrischen Bracket-Körper dreht. Der Arm kann unter Verwendung von Fingerdruck geöffnet und geschlossen werden.
1995 entwickelte Dr. Wolfgang Heiser aus Innsbruck, Österreich, das TIME-Bracket, das ein ähnliches Aussehen wie das SPEED-Bracket hat und einen starren, gekrümmten Arm aufweist, der die Lippenseite des Bracket-Körpers das Zahnfleisch verschließend umhüllt. Um den Arm entweder in Richtung des Zahnfleischs in die Position mit offenem Schlitz zu schwenken oder verschließend in die Position mit geschlossenem Schlitz zu schwenken, wird ein Spezialinstrument verwendet. Die Steifheit des Bracket-Arms verhindert irgendeine wesentliche Wechselwirkung mit dem Bogendraht, was das TIME-Bracket zu einem passiven Bracket macht.
Dr. Dwight Damon aus Spokane, Washington, entwickelte 1996 bzw. 1999 die Brackets Damon SL I und Damon SL II. Beide sind seitlich doppelte Brackets. Der Unterschied zwischen beiden ist, dass das erste eine Lippenabdeckung aufweist, die die Bindeflügel überspannte, während das zweite ein flaches, rechteckiges Gleitstück zwischen den Bindeflügeln enthält. In beiden Versionen bewegt sich das Gleitstück an den Oberkiefer-Brackets in Richtung der Schneidekante und an den Unterkiefer-Brackets in Richtung des Zahnfleischs. Um das Gleitstück zu bewegen, sind Öffnungs- und Schließ-Spezialzangen erforderlich.
Es gibt viele weitere Änderungen und Anpassungen der vorstehenden selbstligierenden Brackets, die von anderen entwickelt worden sind.
Im Allgemeinen besitzen die herkömmlichen selbstligierenden Brackets eine komplizierte Gestaltung, sind komplex zusammenzusetzen und in der Praxis schwierig zu verwenden. Häufig erfordern die herkömmlichen orthodontischen Brackets viele Besuche beim Kieferorthopäden für die periodische Nachstellung und Wartung. Somit besteht ein lange wahrgenommener Bedarf daran, neue Gestaltungen und Werkstoffe zu ermitteln, die die Herstellung orthodontischer Brackets sowie das Einsetzen und die nachfolgende Wartung dieser Brackets vereinfachen können. Insbesondere besteht ein Bedarf an orthodontischen Brackets, die leicht zu öffnen und zu schließen sind, ohne die Notwendigkeit von Spezialinstrumenten zum Öffnen und Schließen der Bogendraht-Haltemittel eine aktive Ligatur liefern, leicht herzustellen und durch den Kieferorthopäden einzubauen sind, insgesamt eine größere Vielseitigkeit schaffen und eine vereinfachte Gestaltung haben.
Zum Beispiel wäre es eine Verbesserung im Gebiet, einteilige, selbstligierende orthodontische Brackets zu schaffen, die in einem einzigen Formungsschritt hergestellt werden können. Es wäre eine weitere Verbesserung, selbstligierende Brackets zu schaffen, die mehrere Kunststoffwerkstoffe enthalten, aus denen die Basis und die Abdeckung in der Weise hergestellt werden können, dass die nützlichen Eigenschaften jedes Kunststoffwerkstoffs maximiert werden. Es wäre eine zusätzliche Verbesserung, orthodontische Brackets mit Gelenk- und Verriegelungs-Spezialmerkmalen zwischen der Ligaturabdeckung und der Bracket-Basis oder mit erhöhter Sicherheit und Leichtigkeit der Verwendung zu schaffen. Es wäre eine Verbesserung, orthodontische Brackets zu schaffen, die zu einer dynamischen aktiven Ligatur eines Bogendrahts fähig sind, während die Zähne neu ausgerichtet werden, um die Notwendigkeit nachfolgender Einstellungen zu verringern oder zu beseitigen. Es wäre eine nochmals weitere Verbesserung, orthodontische Brackets mit zwei oder mehr anfangs offenen Bogendrahtschlitzen zu schaffen, die durch eine einzige Ligaturabdeckung ligiert werden können. Außerdem wäre es eine Verbesserung, eine Ligaturabdeckung zu schaffen, die vorgespannt ist, so dass sie vorzugsweise in einer offenen und/oder geschlossenen Position bleibt.
US-A-5,857,849 offenbart ein orthodontisches Bracket mit einer Ligaturabdeckung, die an einem Ende des Brackets angelenkt ist, und einem Verschlussmittel, um die Ligaturabdeckung derart zu drängen, dass sie in der ligierenden Position geschlossen bleibt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein orthodontisches Bracket mit verbesserten Handhabungsfähigkeiten bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die orthodontischen Brackets gemäß der vorliegenden Erfindung können eines) oder mehrere der hier offenbarten Verbesserungen und Merkmale umfassen, die zu einem allgemein preiswerten Bracket führen, das einfach herzustellen, kompakt in der Konstruktion und leicht einzubauen und einzustellen ist.
Allgemein enthalten die orthadontischen Brackets gemäß der Erfindung zumindest eines der folgenden verbesserten Merkmale:

1. eine Ligaturabdeckung, die ein Filmgelenk, d. h. einen lokalisierten Bereich verringerter Querschnittsdicke, um den sich zumindest ein Abschnitt der Ligaturabdeckung drehen kann, um sich relativ zu der Bracket-Basis zu öffnen und zu schließen, enthält;
2. ein Federelement, das von einer Unterseite der Ligaturabdeckung ausgeht und das mechanische Energie von einem Bogendrah aufnehmen und daraufhin diese Energie mit der Zeit freigeben kann, um eine ununterbrochene aktive Ligatur des Bogendrahts zu liefern;
3. ein allgemeines Federmerkmal, das der Ligaturabdeckung zugeordnet oder in sie integriert ist und das mechanische Energie von dem Bogendraht aufnehmen und daraufhin diese Energie mit der Zeit freigeben kann, um eine dynamische aktive Ligatur eines einer Bracket-Basis zugeordneten Bogendrahts zu liefern;
4. ein orthodontisches Bracket, das eine verformbare oder flexible Ligaturabdeckung enthält, die das Verriegeln und Entriegeln der Abdeckung relativ zu einer Bracket-Basis, die eine Lippe, einen Überhang oder eine andere Struktur, in die die Ligaturabdeckung verschiebbar eingeführt oder daraus zurückgezogen werden kann, erleichtert;
5. ein die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis miteinander verbindendes Federelement, das die Ligaturabdeckung drängt, so dass sie relativ zu der Bracket-Basis in einer offenen Position offen bleibt und/oder in einer geschlossenen Position geschlossen bleibt;
6. eine Ligaturabdeckung, die vorgespannt ist, so dass sie in einer offenen Position offen bleibt und in einer geschlossenen Position geschlossen bleibt, so dass jedes Mal ein positiver Druck oder eine positive Kraft erforderlich ist, um die Abdeckung wahlweise zu öffnen und zu schließen, so dass die Abdeckung selbst dann, wenn die Ligaturabdeckung nicht fest in der Bracket-Basis verriegelt ist, optional eine Ligaturkraft auf einen dem Bracket zugeordneten Bogendraht ausüben kann;
7. ein orthodontisches Bracket, das unter Verwendung einer Zweifarbenformung verschiedener Arten von Kunststoffwerkstoffen wie etwa eines härteren, dauerhafteren Kunststoffs für die Bracket-Basis und eines flexibleren und federnderen Kunststoffs für die Ligaturabdeckung hergestellt worden ist; oder
8. ein orthodontisches Bracket, das zumindest zwei anfangs offene Bogendrahtschlitze, die so ausgestaltet sind, dass sie zwei oder mehr getrennte Bogendrähte aufnehmen oder empfangen, enthält, die zumindest teilweise durch eine einzige Ligaturabdeckung in einer einzigen Aktion des Verriegelns oder Schließens der Ligaturab deckung relativ zu der Bracket-Basis verschlossen werden können, um die Bogendrähte zu ligieren, oder
9. ein orthodontische Bracket, das ein Sicherheitsverriegelungsmerkmal aufweist, das in Ansprechen auf einen erhöhten Druck durch einen Bogendraht, der gegen eine Ligaturabdeckung nach oben aufliegt, eine verbesserte Verriegelung der Ligaturabdeckung an dem Bracket liefert.

Allgemein kann das orthodontische Bracket je nachdem, welche der vorstehenden Merkmale in ein besonderes orthodontisches Bracket integriert sind, entweder eine passive oder eine aktive Ligatur eines der Bracket-Basis zugeordneten Bogendrahts liefern. Das Bracket kann eine Bracket-Basis enthalten und eine Ligaturabdeckung kann als ein einziges, einheitliches Stück geformt oder andernfalls getrennt geformt und daraufhin mit ihr verbunden werden. Die Ligaturabdeckung kann spezifische Gelenkstrukturen oder -gebiete enthalten oder nicht enthalten, kann sich aber stattdessen entlang eines wesentlichen Teilstücks der Ligaturabdeckung biegen oder beugen. Ein orthodontisches Bracket kann aus einem einzigen Kunststoff- oder Metallwerkstoff oder aus mehreren Werkstoffen wie etwa Metall und Kunststoff oder aus zwei oder mehr Kunststoffen hergestellt sein. Die Ligaturabdeckung kann flexibel oder starr sein. Die Bracket-Basis kann einen einzigen Bogendrahtschlitz enthalten oder kann mehrere Bogendrahtschlitze enthalten. In einigen Fällen ist die Ligaturabdeckung so gestaltet, dass sie einen einzigen Bogendrahtschlitz abdeckt, während sie in anderen zwei oder mehr offene Schlitze ligieren kann. In einigen Fällen können einer oder mehrere Schlitze vorgesehen sein, die durch die Ligaturabdeckung nicht ligiert werden, so dass herkömmliche Ligaturen erforderlich sein können, um zusätzliche darin angeordnete Bogendrähte zu ligieren. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, kann in Verbindung mit einem besonderen orthodontischen Bracket, das zumindest eines der oben zusammengefassten und im Folgenden umfassender offenbarten verbesserten Merkmale umfasst, irgendein im Gebiet orthodontischer Brackets, Basen und Ligaturabdeckungen bekanntes Merkmal verwendet werden.
Diese und weitere Merkmale der vorstehenden Erfindung werden umfassender sichtbar aus der folgenden Beschreibung und aus den beigefügten Ansprüchen oder können durch die Praxis der wie im Folgenden dargelegten Erfindung gelernt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die Art und Weise weiter geklärt wird, in der die oben angegebenen und weitere Vorteile der Erfindung erhalten werden, wird anhand spezifischer Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, eine genauere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung gegeben. Selbstverständlich zeigen diese Zeichnungen lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung und sind somit nicht als Beschränkung ihres Umfangs zu betrachten, wobei die Erfindung unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen mit zusätzlicher Spezialisierung und weiteren Einzelheiten beschrieben und erläutert wird:
1A ist eine Querschnittsansicht eines angelenkten einteiligen orthodontischen Brackets, das eine Bracket-Basis, eine Ligaturabdeckung und ein Federelement, das die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis miteinander verbindet, enthält, wobei die Abdeckung relativ zu dem Bogendrahtschlitz der Basis "offen" ist;
1B zeigt das orthodontische Bracket aus 1A, wobei die Ligaturabdeckung relativ zu dem Bogendrahtschlitz "geschlossen" oder "verriegelt" ist;
2 ist eine Querschnittsansicht eines zweiteiligen orthodontischen Brackets, in dem die Ligaturabdeckung von der Bracket-Basis getrennt ist;
3A und 3B zeigen eine Änderung des orthodontischen Brackets aus 2, in der die Ligaturabdeckung durch eine Leine lose mit der Bracket-Basis verbunden ist;
4A ist eine perspektivische Ansicht eines angelenkten orthodontischen Brackets, das eine Ligaturabdeckung enthält, die so ausgestaltet ist, dass sie die Bracket-Basis in einer geschlossenen oder verriegelten Position im Wesentlichen ummantelt oder umgibt;
4B zeigt das orthodontische Bracket aus 4A, wobei die Ligaturabdeckung relativ zu dem Bogendrahtschlitz "geschlossen" oder "verriegelt" ist;
5A ist eine perspektivische Ansicht eines angelenkten einteiligen orthodontischen Brackets, das eine Blattfeder enthält, die von einer Unterseite der Ligaturabdeckung ausgeht und so ausgestaltet ist, dass sie mit einem der Bracket-Basis zugeordneten Bogendraht in Eingriff ist;
5B und 5C sind Querschnittsansichten des orthodontischen Brackets aus 5A, die die Kinematik eines Federelements zeigen, das die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis miteinander verbindet;
6A und 6B sind vergrößerte Querschnittsansichten verschiedener Verriegelungskerben zum Verriegeln einer Ligaturabdeckung mit einer Bracket-Basis;
7A-7C sind Querschnittsansichten eines angelenkten orthodontischen Brackets, das eine Ligaturabdeckung, eine Bracket-Basis, ein Federelement, das die Abdeckung und die Basis miteinander verbindet, eine Auflagefeder für den Eingriff eines Bogendrahts und Kanäle oder Unterschnitte für verbesserte Haftung an einem Zahn enthält;
8 zeigt eine Änderung des orthodontischen Brackets der 7A-7C abgesehen davon, dass die Ligaturabdeckung von der Bracket-Basis getrennt und abnehmbar ist;
9A ist eine vergrößerte Ansicht einer Schlangenlinienauflagefeder, die teilweise in einen Bogendrahtschlitz verläuft;
9B ist eine vergrößerte Ansicht einer Zickzackauflagefeder, die teilweise in einen Bogendrahtschlitz verläuft;
9C ist eine vergrößerte Ansicht einer Schraubenauflagefeder, die teilweise in einen Bogendrahtschlitz verläuft;
9D ist eine vergrößerte Ansicht einer Doppelblattfeder, die teilweise in einen Bogendrahtschlitz verläuft;
10A zeigt das orthodontische Bracket der 7A-7C geöffnet durch den Fingernagel einer Person;
10B zeigt das orthodontische Bracket der 7A-7C geöffnet durch ein übliches Zahnarztinstrument;
11A-11B zeigen verschiedene Anzahlen trapezförmiger Unterschnitte, die zur Förderung einer besseren Haftung zwischen einem orthodontischen Bracket und einem Zahn verwendet werden;
12A-12B zeigen ein orthodontisches Bracket mit einer schlangenlinienförmigen Auflagefeder in verschiedenen Stufen des Zusammendrückens wegen der Orientierung des Bogendrahts relativ zu der Bracket-Basis;
13A ist eine perspektivische Ansicht eines orthodontischen Brackets, das ein Spezialverriegelungsmerkmal enthält, das die Ligaturabdeckung in Ansprechen auf erhöhten nach oben ausgeübten Druck von einem Bogendraht auf die Ligaturabdeckung fester an der Bracket-Basis verriegelt;
13B ist eine perspektivische Ansicht des orthodontischen Brackets aus 13A mit der Ligaturabdeckung in einer verriegelten Position.
13C ist eine perspektivische Ansicht der Unterseite des orthodontischen Brackets aus 13A.
14A und 14B sind Seitenansichten des orthodontischen Brackets, wie es in den 13A bzw. 13B gezeigt ist.
15A und 15B sind Querschnittsansichten des orthodontischen Brackets der 13 und 14, die zeigen, wie sich eine Ligaturabdeckung in Ansprechen auf den Druck durch einen Bogendraht nach oben wölbt, was veranlasst, dass eine Verriegelungszunge der Ligaturabdeckung fester in einen abgewinkelten Kanal der Bracket-Basis zurückgezogen wird;
16A ist eine Querschnittsansicht eines zweiteiligen orthodontischen Brackets, das Spezialverriegelungsmerkmale auf beiden Seiten enthält, wobei die Ligaturabdeckung entfernt ist;
16B ist eine Querschnittsansicht des orthodontischen Brackets aus 16A, wobei die Ligaturabdeckung angebracht ist;
17A und 17B zeigen eine alternative Ausführungsform eines angelenkten einteiligen orthodontischen Brackets mit dem Spezialverriegelungsmerkmal des orthodontischen Brackets der 13-15;
18A und 18B zeigen eine alternative Ausführungsform eines angelenkten zweiteiligen orthodontischen Brackets mit dem Spezialverriegelungsmerkmal des orthodontischen Brackets der 13-15;
18C zeigt eine alternative Ausführungsform eines angelenkten zweiteiligen orthodontischen Brackets mit dem Spezialvemegelungsmerkmal des orthodontischen Brackets der 13-15 und mit einem getrennten Gelenkwerkstoff, der die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis miteinander verbindet;
19A und 19B zeigen ein orthodontisches Bracket mit einem abgewinkelten Kanalschlitz;
20A und 20B zeigen ein angelenktes zweiteiliges orthodontisches Bracket mit einem Federelement und mit einem Spezialverriegelungsmerkmal ähnlich dem Bracket der 13-15;
21A ist eine perspektivische Ansicht eines orthodontischen Brackets, in dem die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis aus verschiedenen Kunststoffwerkstofftypen gebildet sind, die miteinander verschmolzen oder auf andere Weise miteinander verbunden worden sind, um ein im Wesentlichen integrales orthodontisches Bracket im Wesentlichen aus einem Stück zu bilden;
21B ist eine Querschnittsansicht des orthodontischen Brackets aus 21A, die zeigt, wie sich die Ligaturabdeckung um ein integrales Gelenkelement, das die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis miteinander verbindet, angelenkt dreht;
21C ist eine Querschnittsansicht des orthodontischen Brackets der 21A und 21B, die zeigt, wie die Ligaturabdeckung mechanische Energie von einem gegen die Abdeckung nach oben aufliegenden Bogendraht aufnehmen kann;
22 ist eine perspektivische Ansicht eines orthodontischen Brackets, das abgesehen davon, dass die Ligaturabdeckung kürzer ist und nur über einen Abschnitt der Bracket-Basis verläuft, ähnlich dem in den 21A-21C gezeigten Bracket ist;
23A-23C zeigen ein orthodontisches Bracket mit einer flexiblen Ligaturabdeckung, die hauptsächlich wegen der Flexibilität der Abdeckung und ihrer Fähigkeit, gleitend von einer Lippe oder einem Überhang in die Bracket-Basis eingeführt und aus ihr/ihm zurückgezogen zu werden, relativ zu der Bracket-Basis verriegelt und entriegelt werden kann;
24A und 24B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket, in dem die Ligaturabdeckung und die Bracket-Basis getrennt gebildet und mechanisch miteinander verbunden und befestigt worden sind;
25A und 25B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket, in dem die Ligaturabdeckung mittels eines mechanischen Gelenks an der Bracket-Basis angelenkt ist und zwei anfangs offene Bogendrahtschlitze umschließen kann;
25C ist eine Querschnittsansicht eines zweiteiligen orthodontischen Brackets, in dem die Ligaturabdeckung vollständig von der Bracket-Basis abnehmbar ist und drei anfangs offene Bogendrahtschlitze umschließen kann; und
26A und 26B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket mit einem Filmgelenk an einem anderen Ort als dem, wo die Ligaturabdeckung an der Bracket-Basis angebracht ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
I. EINLEITUNG UND DEFINITIONEN.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Anzahl getrennter, aber miteinander zusammenhängender erfinderischer Konzepte und Ausführungsformen, die die Leichtigkeit, Einfachheit und Effizienz stark verbessern, mit der ein Zahnarztpraktiker als orthodontische Brackets bekannte orthodontische Einrichtungen, die üblicherweise als "Zahnspangen" bezeichnet werden, anbringen und einstellen kann. Außerdem erhöhen sie die Wirksamkeit der Behandlung und verringern Beschwerden des Patienten. In vielen Fällen sind die erfindungsgemäßen orthodontischen Brackets weniger teuer herzustellen, da sie es zulassen, in einem einzigen Schritt aus Kunststoff durch Spritzguss hergestellt zu werden.
Dadurch, dass die vorliegende Erfindung die Zeit, die Kosten und die Anstrengung bei der Herstellung und beim Einsetzen orthodontischer Brackets stark verringert, ermöglicht sie, dass orthodontische Brackets und Prozeduren für den weniger Wohlhabenden umfassender verfügbar sind. Ihr erhöhter Komfort im Vergleich zu herkömmlichen Brackets macht sie außerdem für alle Nutzer orthodontischer Brackets attraktiver.
Die orthodontischen Brackets gemäß der Erfindung enthalten eine Bracket-Basis und eine Ligaturabdeckung oder -klammer. Die Ligaturabdeckung kann wahlweise geöffnet werden, um die Einführung eines Bogendrahts in einen Bogendrahtschlitz oder in ein anderes Merkmal in der Basis zu ermöglichen, und daraufhin geschlossen oder verriegelt werden, um den Bogendraht in dem Schlitz oder anderen Merkmal zu halten.
Die orthodontischen Brackets gemäß der Erfindung enthalten sowohl passive als auch aktive ligierende Brackets (d. h. jene, in denen die Ligaturabdeckung Druck auf den Bogendraht ausübt und Abdeckungen, die dies nicht tun), Brackets, in denen die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung als ein einheitliches Stück hergestellt sind, und jene, in denen die Basis und die Abdeckung getrennt gebildet und daraufhin miteinander verbunden worden sind, Abdeckungen, die spezifisch geformte Gelenkstrukturen oder -gebiete (z. B. Filmgelenke oder Drehstifte) besitzen, und jene ohne spezifisches Gelenkmerkmal oder -gebiet, Brackets, die aus einem einzigen Werkstoff (z. B. Kunststoff oder Metall) hergestellt sind, und jene, die mehrere Werkstoffe (z. B. Kunststoff und Metall und/oder zwei oder mehr verschiedene Kunststoffe) umfassen, Abdeckungen, die flexibel sind, und jene, die starr sind, Basen, die einen einzigen Bogendrahtschlitz enthalten, und jene, die zwei oder mehr Schlitze enthalten, Basen, in denen die Ligatur des Bogendrahts nur durch Schließen oder Verriegeln der Ligaturabdeckung möglich ist, und jene, die außerdem Strukturen enthalten, die eine optionale Ligatur unter Verwendung herkömmlicher Ligaturen ermöglichen.
Optional können die orthodontischen Brackets eines oder mehrere Spezialmerkmale wie etwa Blattfedern und dergleichen enthalten, die von der Abdeckung zu dem Bogendrahtschlitz verlaufen, um eine dynamische aktive Ligatur zu liefern, während sich der Bogendraht mit der Zeit vollständiger in den Bogendrahtschlitz setzt. Alternativ können sie einen starreren Vorsprung enthalten, der von einer flexiblen Ligaturabdeckung ausgeht, die mechanische Energie von dem Bogendraht aufnehmen und diese Energie daraufhin mit der Zeit auf die Zähne übertragen kann, um auf andere Weise eine dynamische aktive Ligatur zu liefern. Optional können die Brackets zwischen der Basis und der Abdeckung ein Spezial-Sicherheitsverriegelungsmerkmal enthalten, das in Ansprechen auf einen zunehmenden nach oben ausgeübten Druck von dem Bogendraht auf die Abdeckung zu einem Festziehen der Abdeckung zu der Basis führt. Optional können die Brackets ein Federmerkmal enthalten, das eine geschlossene Abdeckung geschlossen zu bleiben drängt und/oder eine offene Abdeckung offen zu bleiben drängt, so dass eine positive Kraft erforderlich ist, um die Abdeckung aus einer offenen Position in eine geschlossene Position und/oder aus einer geschlossenen Position in eine offene Position zu bewegen.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe "orthodontisches Bracket" und "Bracket" umfassend in der Weise zu verstehen, dass sie sich auf eine orthodontische Vorrichtung beziehen, die an einem Zahn angebracht werden kann und dazu verwendet werden kann, ihn auszurichten. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, enthalten solche "orthodontischen Brackets" zumindest eine Bracket-Basis und eine Ligaturabdeckung. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe "orthodontisches Bracket" und "Bracket" nicht so zu verstehen, dass sie die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals, die Fähigkeit zur Schaffung irgendeiner besonderen Funktion oder irgendeine Einschränkung bezüglich ihrer Verwendungsweise bedeuten.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe "Bracket-Basis" und "Basis" so zu verstehen, dass sie sich auf jenen Abschnitt eines orthodontischen Brackets beziehen, der an einem Zahn befestigt ist und der zumindest einen Schlitz oder ein anderes Strukturmerkmal zur Aufnahme oder zum Halten eines Bogendrahts darin enthält. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bracket-Basis" so zu verstehen, dass er irgendeine der hier offenbarten beispielhaften Basen sowie irgendwelche im Gebiet der Kieferorthopädie bekannten Bracket-Basen umfasst. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Basis" nicht so zu verstehen, dass er die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals, die Fähigkeit zur Schaffung irgendeiner besonderen Funktion oder irgendeine Einschränkung hinsichtlich der Verwendungsweise bedeutet.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bogen drahtschlitz" so zu verstehen, dass er sich auf irgendeine Vertiefung, irgendeine Nut, irgendeine Einfassung, irgendein Gebiet oder irgendeinen Raum, die/das/der an einen oder mehrere Vorsprünge oder angehobene Abschnitte in der Basis eines orthodontischen Brackets angrenzt, bezieht, die/das/der so gestaltet ist, dass sie/es/er einen Bogendraht zumindest teilweise darin oder daran aufnimmt. Die "Bogendrahtschlitze" gemäß der Erfindung sind nicht auf irgendeine besondere Größe, Form oder Anordnung beschränkt. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bogendrahtschlitz" so zu verstehen, dass er irgendeinen der hier offenbarten beispielhaften Bogendrahtschlitze sowie irgendwelche im Gebiet der Kieferorthopädie bekannten Bogendrahtschlitze umfasst.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bogendraht" so zu verstehen, dass er sich auf irgendeinen anfangs geraden oder gekrümmten Draht oder auf irgendeine anfangs gerade oder gekrümmte lang gestreckte Struktur bezieht, der/die verwendet wird, um zumindest ein orthodontisches Bracket mit einem anderen orthodontischen Bracket oder einer anderen orthodontischen Struktur zu verbinden, um einen oder mehrere falsch ausgerichtete Zähne wieder auszurichten. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bogendraht" so zu verstehen, dass er irgendwelche der hier offenbarten beispielhaften Bogendrähte sowie irgendwelche im Gebiet der Kieferorthopädie bekannten Bogendrähte umfasst. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Bogendraht" nicht so zu verstehen, dass er die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals wie etwa einer Größe oder einer Querschnittsform oder die Fähigkeit zur Schaffung irgendeiner anderen besonderen Funktion als der Anwendung von Ausrichtkräften auf einen oder mehrere falsch ausgerichtete Zähne bedeutet.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Ligaturabdeckung" so zu verstehen, dass er sich auf jenen Abschnitt eines orthodontischen Brackets bezieht, der verwendet wird, um einen Bogendraht zumindest in einem Abschnitt des Schlitzes, Strukturmerkmals oder Gebiets in der Basis zu halten, zu verriegeln, zu befestigen oder auf andere Weise zurückzuhalten, um Bogendrähte aufzunehmen oder zu halten, indem z. B. einer oder mehrere Bogendrahtschlitze zumindest teilweise verschlossen werden. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, können solche "Ligaturabdeckungen" so gestaltet sein, dass sie alle Abschnitte oder irgendeinen Abschnitt des Bogendrahtschlitzes und alle Abschnitte oder irgendeinen Abschnitt der Basis abdecken, solange die Ligatur des Bogendrahts stattfindet, während die Ligaturabdeckung in einer geschlossenen oder verriegelten Position relativ zu der Basis ist. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Ligaturabdeckung" so zu verstehen, dass er irgendwelche der hier offenbarten beispielhaften Ligaturabdeckungen sowie irgendeine im Gebiet der Kieferorthopädie bekannte Ligaturabdeckung umfasst. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Ligaturabdeckung" nicht so zu verstehen, dass er die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals, die Fähigkeit zur Schaffung irgendeiner bestimmten anderen Funktion als der des wahlweisen Ligierens und Lösens zumindest eines Bogendrahts oder irgendeine Einschränkung hinsichtlich der Art, in der sie an der Basis angebracht ist, bedeutet.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Gelenk" so zu verstehen, dass er sich auf irgendeines einer oder mehrerer Struk turmerkmale oder Gebiete in einer Ligaturabdeckung oder zwischen einer Ligaturabdeckung und einer Basis bezieht, das die Ligaturabdeckung relativ zu der Bracket-Basis, an der sie angebracht ist, zu schwenken oder drehen ermöglicht. Somit kann ein "Gelenk" ein Gebiet, wo ein Ende einer Ligaturabdeckung an einer Bracket-Basis angelenkt ist, und/oder einen Mittelpunkt oder eine Linie, um den/die sich die Ligaturabdeckung drehen kann, definieren. Gelenke können außerdem eine Feder mit einer Ligaturabdeckung und/oder mit einer Bracket-Basis verbinden. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Gelenk" so zu verstehen, dass er irgendeines der hier offenbarten beispielhaften Gelenke sowie irgendein im Gebiet der Kieferorthopädie oder auf allgemein mechanischem Gebiet bekanntes Gelenk umfasst. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Gelenk" nicht so zu verstehen, dass er die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals oder die Fähigkeit zur Schaffung irgendwelcher anderer besonderer Funktion als der üblicherweise durch Gelenke im Allgemeinen geschaffenen bedeutet.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Raste zum Verriegeln der Ligaturabdeckung an der Basis" (oder kurz "Rastenelement" oder "Abdeckungsverriegelungsklammer") so zu verstehen, dass er irgendeine Verriegelungsvorrichtung, irgendeinen Verriegelungsmechanismus, irgendeinen Verriegelungsschlitz, irgendeine Verriegelungsausnehmung, irgendeinen Verriegelungsflansch oder irgendeinen Verriegelungsvorsprung oder irgendeine Menge verriegelnder, überlappender oder miteinander in Wechselwirkung stehender mechanischer Merkmale umfasst, die dazu dienen, ein anfangs freies, drehbares oder flexibles Ende einer Ligaturabdeckung an der Bracket-Basis zu befestigen, um eine Ligatur eines Bogendrahts zu erreichen, der sich zumindest teilweise inner halb eines Bogendrahtschlitzes befindet. Obgleich im Umfang der Erfindung dauerhaft oder nicht umkehrbar verriegelnde "Rasten" oder "Klammern" verwendet werden können, können solche "Rastelemente" oder "Abdeckungsverriegelungsklammern" vorteilhaft das wahlweise Verriegeln und Entriegeln der Ligaturabdeckung an der Basis zulassen. Obgleich sich die Begriffe "Raste" oder "Klammer" in einigen Fällen auf spezielle mechanische Merkmale beziehen können, die integraler Bestandteil der Ligaturabdeckung und der Basis sind, sind sie nicht darauf beschränkt und können zusätzliche mechanische Strukturen oder Merkmale enthalten, die von der Ligaturabdeckung und von der Basis getrennt sind. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe "Rasten" oder "Klammern" somit so zu verstehen, dass sie irgendwelche der hier offenbarten beispielhaften Verriegelungsklammern oder -rasten sowie irgendeine im Gebiet der Kieferorthopädie oder auf allgemein mechanischem Gebiet bekannte Verriegelungsraste oder -klammer umfassen. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, sind die Begriffe "Raste" und "Klammer" nicht so zu verstehen, dass sie die Verwendung irgendeines besonderen Werkstofftyps, die Aufnahme irgendeines besonderen Gestaltungsmerkmals oder die Fähigkeit zur Schaffung irgendwelcher anderen besonderen Funktion als jener, die üblicherweise durch Verriegelungsklammern im Allgemeinen geschaffen werden, bedeuten.
Für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche und sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, ist der Begriff "Feder" so zu verstehen, dass er irgendeine Vorrichtung oder irgendeinen Werkstoff umfasst, die/der allgemein dazu neigt, wenn sie/er entspannt wird, eine besondere Konstellation anzunehmen, und die die Anwendung einer äußeren Kraft erfordert, damit die Feder eine andere Konstellation annimmt wie etwa zusammengedrückt oder gedehnt wird. Der Begriff "Feder" enthält irgendeine Vorrichtung oder irgendeinen Werkstoff die/der ununter brochen eine Gegenkraft ausübt, bis er wieder die entspannte Konstellation annimmt, wenn sie zusammengedrückt, gedehnt oder auf andere Weise durch eine Kraft so manipuliert wird, dass sie mechanische Energie speichern kann. Sofern nichts anderes angegeben oder eingeschränkt ist, soll der Begriff "Feder" somit umfassend in der Weise verstanden werden, dass er irgendwelche hier offenbarten "Energiespeicherfedern" und außerdem irgendwelche solche im Gebiet der Kieferorthopädie und auf allgemein mechanischem Gebiet bekannten Federn umfasst.
Dennoch kann der Begriff "Feder" in einigen Fällen, wo es angegeben ist, außerdem jene Vorrichtungen und Werkstoffe enthalten, von denen es heißt, dass sie ein "elastisches Gedächtnis" haben, so dass sie zumindest teilweise "entspannt" werden, wenn sie über eine Zeit, die ausreicht, damit irgendwelche anfänglichen Gegenkräfte zumindest teilweise abfallen, gezwungen werden, eine besondere Konstellation anzunehmen. Mit anderen Worten, es gibt Polymere und andere Werkstoffe, die, wenn sie eine ursprünglich entspannte Konstellation annehmen, anfangs widerstehen und eine einer konstellationsändernden Kraft entgegengesetzte Kraft ausüben, die aber mit der Zeit im Wesentlichen in eine neuen Konstellation entspannt werden können, so dass sie tatsächlich einer konstellationsändernden Kraft, die den Werkstoff in die ursprüngliche Konstellation zurückzustellen versucht, widerstehen. Somit kann sich der Begriff "Feder" in einigen Fällen auch auf Werkstoffe beziehen, die ein solches "elastisches Gedächtnis" besitzen.
Aus Einfachheitsgründen sind Richtungsbegriffe wie etwa "oben", "unten", "noch oben", "nach unten", "oberer", "unterer" und "Unterseite" für diese Offenbarung und für die beigefügten Ansprüche in Bezug auf eine Zahnfläche zu verstehen, an der ein orthodontisches Bracket befestigt ist oder befestigt werden soll, wobei die Zahnfläche "unter" dem Bracket liegt, während das Bracket "über" der Zahnfläche sitzt. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird somit angenommen, dass irgendeine Richtung, die sich von der Zahnfläche wegbewegt, "nach oben" ist, während irgendeine Richtung, die sich zu der Zahnfläche hin bewegt, "nach unten" ist. Im Allgemeinen erstreckt sich die Ligaturabdeckung zumindest über einen Abschnitt einer "oberen" Fläche oder eines "oberen" Gebiets der Bracket-Basis, wenn sie in einer verriegelten Position ist. Diejenige Fläche oder dasjenige Gebiet der Bracket-Basis, die/das sich der Zahnfläche am engsten annähert oder am nächsten an sie angrenzt, ist die "Unterseite" oder "untere Seite" der Basis. Dasjenige Gebiet oder diejenige Seite der Ligaturabdeckung, das/die an die Bracket-Basis angrenzt, während sie in einer verriegelten Position ist, ist die "untere Seite" der Abdeckung.
II. ORTHODONTISCHE BRACKETS
Die orthodontischen Brackets gemäß der Erfindung enthalten allgemein eine Bracket-Basis und eine Ligaturabdeckung. Die Basis ist derjenige Abschnitt des orthodontischen Brackets, der an einem Zahn befestigt oder angeklebt ist. Die in den Zeichnungen gezeigten und im Folgenden ausführlicher beschriebenen beispielhaften Basen enthalten einen oder mehrere Bogendrahtschlitze, die einen Bogendraht in einer anfangs unligierten Weise aufnehmen oder allgemein halten oder zurückhalten können. Die Ligaturabdeckung ist derjenige Mechanismus oder dasjenige Mittel, durch den/durch das ein Bogendraht innerhalb des Bogendrahtschlitzes an seiner Stelle ligiert oder gehalten wird. Die durch einen oder mehrere Bogendrähte auf die Basis und/oder auf die Abdeckung ausgeübten Ausrichtkräfte werden auf den Zahn übertragen, um den Zahn in die richtige Ausrichtung zu drängen. Die vorliegende Erfindung betrachtet die Verwendung einer breiten Vielfalt verschiedener Bracket-Basen und Ligaturabdeckungen mit unterschiedlichen mechanischen und funktionellen Merk malen. Die folgende Diskussion soll lediglich beispielhaft spezifische Ausführungsformen oder Arten der größeren Gattung von Bracket-Basen und Ligaturabdeckungen schildern, die gemäß der Erfindung bei der Herstellung der orthodontischen Brackets verwendet werden können. Selbstverständlich kann praktisch irgendeine im Gebiet bekannte Basis und Ligaturabdeckung angesichts der hier offenbarten Lehren so verwendet oder geändert werden, dass sie in einer durch die vorliegende Erfindung betrachteten Weise funktioniert.
A. Werkstoffe.
Die Bracket-Basen und Ligaturabdeckungen gemäß der Erfindung können aus irgendeinem geeigneten Werkstoff oder aus irgendwelchen geeigneten Gruppen von Werkstoffen mit den gewünschten Eigenschaften wie etwa Festigkeit, Starrheit, Dauerhaftigkeit, Flexibilität, Spannkraft, Formbarkeit oder maschinelle Bearbeitbarkeit hergestellt werden. Zwei geeignete Werkstoffklassen, die bei der Herstellung von Basen und Ligaturabdeckungen umfassend verwendet werden, enthalten Metalle und Kunststoffe. Alternativ können bei der Herstellung von Basen zur Verwendung in der Erfindung Keramiken oder andere starre Werkstoffe verwendet werden. Im Fall von Kunststoffen oder Keramiken können Verstärkungsfasern zugegeben werden, um die Festigkeit, Zähigkeit und Spannkraft der fertigen Basis und/oder Ligaturabdeckung zu erhöhen.
Ein geeignetes Metall, das zur Herstellung von Basen und Ligaturabdeckungen verwendet werden kann, enthält z. B. rostfreien Stahl. Die zur Verwendung bei der Herstellung der Basis gewählten Metalle sollten sicher sein, wenn sie in der Mundhöhle verwendet werden. Mit anderen Worten, Metalle, die gefährlich sind, wenn sie verschluckt werden, sollten allgemein vermieden werden, es sei denn, dass sie irgendwie gekapselt sind oder auf andere Weise verhindert wird, dass sie in erheblicher Menge in den Speichel der Person diffundieren.
Geeignete Kunststoffe zur Herstellung von Basen und Ligaturabdeckungen enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyoxymethylen, PEEK, Polycarbonate, PET, andere Polyester, Polyamide, Polyaramide und dergleichen. Der Kürze halber soll der Begriff "Kunststoff' umfassend irgendwelche thermoplastischen und wärmeaushärtenden Werkstoffe enthalten. Der Begriff "Kunststoff' kann zur Beschreibung praktisch irgendeines organischen Polymers oder Copolymers mit geeigneten Eigenschaften der Formbarkeit und Härtbarkeit verwendet werden. Im Allgemeinen sind härtere Kunststoffe allgemein bevorzugt, um eine starre, stabile Bracket-Basis zu schaffen. Natürlich liegt praktisch irgendein Kunststoff, der sicher im Mund einer Person verwendet werden kann und der ausreichende Festigkeit, Zähigkeit und Starrheit zur Verwendung als eine Basis aufweist, im Umfang der Erfindung. Während weichere, flexiblere Kunststoffe wie etwa Polyethylen und Polypropylen zur Verwendung bei der Herstellung einer Bracket-Basis allgemein weniger geeignet sind, da es typisch erwünscht ist, dass die Basis eine hohe Härte und Dauerhaftigkeit hat, können sie vorteilhaft insbesondere dort bei der Herstellung von Ligaturabdeckungen verwendet werden, wo es erwünscht ist, dass eine Ligaturabdeckung flexibler als die Bracket-Basis ist.
Wie im Folgenden umfassender diskutiert wird, können die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung aus dem gleichen Werkstoff hergestellt werden. In einigen Fällen kann es vom Standpunkt der Herstellungskosten aus kostengünstiger sein sowie eine größere Leichtigkeit der Verwendung schaffen, die Basis und die Abdeckung als ein einziges Stück zu formen. Falls bei der Herstellung der Basis ein starrerer Kunststoff verwendet wird, während bei der Herstellung der Abdeckung ein flexiblerer Kunst stoff verwendet wird, ist es typisch vorteilhaft, die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung getrennt zu formen und daraufhin thermisch miteinander zu verschmelzen, um ein einziges, integral verbundenes Bracket zu bilden. Diese Prozedur wird im Gebiet des Formens gelegentlich als "Zweifarbenformen" bezeichnet, was sich auf die Tatsache bezieht, dass zwei verschiedene Kunststoffwerkstoffe miteinander geformt oder verschmolzen werden, um einen einzigen integralen oder einteiligen Herstellungsartikel zu bilden.
Wie im Folgenden umfassender diskutiert wird, können die Ligaturabdeckung und die Basis unter Verwendung von Überbrückungsfasern oder einem Überbrückungsstoff miteinander verbunden werden, um eine flexible Verbindungsstelle zu bilden. In diesem Fall können die Fasern oder der Stoff in einem plastischen oder geschmolzenen Zustand vorteilhaft teilweise in den zum Bilden der Basis und der Ligaturabdeckung verwendeten Werkstoff (z. B. Kunststoff) eingebettet werden.
Es liegt im Umfang der Erfindung, bei der Herstellung eines orthodontischen Brackets eine Kombination aus zwei oder mehr Werkstoffen wie etwa eine Metallbasis und eine Kunststoffligaturabdeckung oder alternativ eine Kunststoffbasis und eine Metallligaturabdeckung zu verwenden. Bei der Herstellung der Basis oder bei der Herstellung der Ligaturabdeckung können zwei oder mehr Werkstoffe wie etwa Kunststoff und Metall verwendet werden, wobei jeder Werkstoff eine Funktion ausführt, die für diesen Werkstoff einzigartig und spezifisch ist. Getrennt geformte Metallwerkstoffe können z. B. mittels eines oder mehrerer mechanischer Befestigungselemente (z. B. Gelenke, Niete, Stifte, Schrauben, Verriegelungsstücke usw.), Schweißnähte, Klebemittel oder Zemente miteinander verbunden werden. Wie im Folgenden ausführlicher diskutiert wird, kann eine Kunststoffbasis mit Metallzusätzen oder -einfügungen verstärkt werden, um insbesondere dort, wo ein Metallhilfsmittel (z. B. ein Bogendraht) einen kräftigen Kontakt mit der Basis herstellt, eine größere Dauerhaftigkeit und Verschleißlebensdauer schaffen. Die Ligaturabdeckung kann gleichfalls ein Metallmerkmal enthalten, das mit dem Bogendraht in direkten Kontakt gelangt, um größere Dauerhaftigkeit zu schaffen. An der Unterseite der Basis kann in der Nähe des Zahns ein Werkstoff verwendet werden, der Klebemittel leichter annimmt.
B. Beispielhafte orthodoatische Brackets
Die 1-26 zeigen beispielhafte orthodontische Brackets, die eines oder mehrere der hier offenbarten erfindungsgemäßen Konzepte enthalten. Anhand der spezifischen Beschreibungen der beispielhaften Brackets zusammen mit den hier dargelegten allgemeinen Prinzipien kann der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet leicht irgendeines der beispielhaften Brackets so ändern, dass es irgendwelche weiteren hier beschriebenen oder vorgeschlagenen Merkmale entweder allgemein oder im Kontext einer anderen Ausführungsform enthält. Außerdem ist für den Durchschnittsfachmann leicht klar, dass vorhandene orthodontische Brackets im Licht der Vorteile, die beim Lesen der vorliegenden Beschreibung hervorgehen, ebenfalls leicht so geändert werden können, dass sie eines oder mehrere der hier offenbarten erfindungsgemäßen Konzepte oder Merkmale enthalten.
In den 1A-1B ist ein erstes beispielhaftes orthodontisches Bracket gezeigt. Das orthodontische Bracket 10 enthält eine allgemein ambossförmige Bracket-Basis 12 und eine damit verbundene Ligaturabdeckung 14. Die Bracket-Basis 12 enthält einen Bogendrahtschlitz 16 zur Aufnahme eines Bogendrahts 18 darin. Obgleich der Bogendraht 18 in der Weise gezeigt ist, dass er einen quadratischen Querschnitt hat, kann er irgendei nen gewünschten Querschnitt wie etwa rechteckig, kreisförmig, oval und Kombinationen davon (z. B. zum Teil winkelig und zum Teil gekrümmt) haben. Der Bogendrahtschlitz 16 kann irgendeine gewünschte Ausgestaltung haben. Da Bogendrähte typisch aus Metall hergestellt sind, kann es, falls die Bracket-Basis 12 aus Kunststoff hergestellt ist, wie in den 1A und 1B gezeigt vorteilhaft sein, dass sie eine Verstärkungseinlage 20 enthält, die aus Metall, Keramik oder einem dauerhafteren Kunststoff hergestellt ist, damit die Bracket-Basis dort, wo sie mit einem Bogendraht in Kontakt gelangt, eine größere Dauerhaftigkeit und Verschleißbeständigkeit hat. In einem beispielhaften Formprozess kann die Kunststoffbasis 12 um eine Metall- oder Keramikverstärkungseinlage wie etwa die Einlage 20 geformt werden. Ferner enthält die Bracket-Basis 12 an jeder Seite Hilfsausnehmungen 38, die verwendet werden können, um den Bogendraht 18 wie etwa dort, wo die Ligaturabdeckung 14 (z. B. durch Abtrennen oder Reifen) dauerhaft von der Bracket-Basis 12 entfernt oder getrennt worden ist, optional unter Verwendung herkömmlicher Drahtligaturen oder elastomerer Ligaturen in dem Schlitz 16 zu befestigen. Somit kann die Basis 12 zumindest näherungsweise einem herkömmlichen Bracket ähneln, wenn die Ligaturabdeckung 14 entfernt worden ist.
Die Ligaturabdeckung 14 ist als allgemein L-förmig gezeigt, so dass sie an einem Ende des "L" (durch das im Folgenden diskutierte Gelenkelement 22) an der Bracket-Basis 12 angelenkt ist und die Basis 12 am anderen Ende überlappt und um sie verriegelt. Mehrere Verriegelungskerben 32 in dem Rastelement 31 helfen, die Ligaturabdeckung 14 über einem Vorsprung 34 in der Bracket-Basis 12 zu verriegeln. Die Kerben 32 liefern mehrere Verriegelungspositionen oder Verschlussgrade der Ligaturabdeckung 14, um für den orthodontischen Praktiker die Fähigkeit bereitzustellen, unterschiedliche Kraftstärken auf den Bogendraht 18 auszuüben. Von der Ligaturabdeckung 14 verläuft ein Auflage- oder Haltenocken 36 nach unten und teilweise in den Bogendrahtschlitz 16, wenn die Abdeckung 14 in einer geschlossenen oder verriegelten Position (1B) ist, um auf den Bogendraht 18 einen direkten Druck auszuüben und dadurch eine aktive Ligatur zu liefern.
Falls die in den 1A und 1B gezeigte Kunststoffligaturabdeckung 14 ausreichend Flexibilität und Spannkraft besitzt, kann sich die Ligaturabdeckung 14 nach oben beugen und dadurch innerhalb eines Bogendrahts 18, der wie etwa dort, wo der (nicht gezeigte) Zahn, an dem das orthodontische Bracket 10 befestigt ist, in Zungenrichtung fehlausgerichtet ist, nicht vollständig innerhalb des Bogendrahtschlitzes 16 sitzt, mechanische Energie aufnehmen. Auf diese Weise kann die Ligaturabdeckung 14 selbst dann eine ununterbrochene aktive Ligatur erzeugen, wen ein Bogendraht, der anfangs nicht in dem Schlitz 16 liegt, zu sitzen kommt, während sich die Basis 12 während der Wiederausrichtung des Zahns nach oben bewegt. Außerdem wird die durch die Ligaturabdeckung 14 aufgenommene Bogendrahtenergie ununterbrochen freigesetzt und über die Basis 12 auf den Zahn übertragen, während sich der Zahn in die richtige Ausrichtung bewegt. Somit führt die Beugung und nachfolgende Freisetzung mechanischer Energie durch die Ligaturabdeckung 14, gekoppelt mit der ununterbrochenen aktiven Ligatur des Bogendrahts 18 durch das Bracket 10, über einen weiten Bereich von Zahnpositionen während der Wiederausrichtung des Zahns vorteilhaft zur dynamischen aktiven Ligatur des Bogendrahts. Dies beseitigt wiederum die Notwendigkeit oder verringert zumindest die Häufigkeit von Einstellungen an dem orthodontischen Bracket 10 während der Zahnwiederausrichtung.
Das wie in den 1A und 1B gezeigte orthodontische Bracket 10 enthält ein Gelenkelement 22, das die Ligaturabdeckung 14 integral mit der Bracket-Basis 12 verbindet und den gleichen Werkstoff umfasst. Auf diese Weise können die Ligaturabdeckung 14 und die Bracket-Basis 12 wie etwa durch Spritzguss in einem einzigen Formungsschritt geformt werden, um ein integrales, einteiliges orthodontisches Bracket 10 zu liefern. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das integrale Gelenk 22 einen Bereich oder ein Gebiet lokal verringerter Querschnittsdicke, um erhöhte Flexibilität in dem Gelenkgebiet zu liefern. Ein solches Gelenk kann als ein "Filmgelenk" bezeichnet werden. Auf diese Weise erzeugt das Filmgelenk 22 einen Mittelpunkt oder eine Drehlinie, um den bzw. um die die Ligaturabdeckung 14 zwischen einer offenen Position, in der der Bogendrahtschlitz 16 vollständig offen ist (1A), und einer geschlossenen oder verriegelten Position, in der der Bogendrahtschlitz 16 vollständig geschlossen ist, um eine Ligatur eines darin angeordneten Bogendrahts zu erzeugen (1B), in beiden Richtungen gedreht werden kann.
Ein Federelement 24 verbindet die Ligaturabdeckung 14 und die Basis 12 miteinander. Das Federelement 24 ist ebenfalls in der Weise gezeigt, dass es den gleichen Werkstoff wie die Ligaturabdeckung 14 und die Bracket-Basis 12 umfasst, so dass das gesamte Bracket 10 als ein einziges Stück geformt werden kann. Das Federelement 24 ist durch das Gelenkelement 26 mit der Basis verbunden und durch das Gelenkelement 28 mit der Ligaturabdeckung 14 verbunden. Die Federelemente 26 und 28 sind ebenfalls in der Weise gezeigt, dass sie Filmgelenke mit verringerten Querschnittsdicken umfassen. Dennoch kann das Federelement 24, wie in späteren Ausführungsformen gezeigt wird, unter Verwendung irgendeines gewünschten Gelenks oder eines anderen im Gebiet bekannten Verbindungsmittels an der Abdeckung 14 und an der Basis 12 angebracht sein. Damit die Feder 24 im Wesentlichen bündig mit der Ligaturabdeckung 14 liegt, wenn die Abdeckung in einer geschlossenen und verriegelten Position ist, kann die Abdeckung 14 ein Gebiet 30 mit verringertem Querschnitt enthalten, in das sich die Feder 24 während des Schließens der Ligaturabdeckung 14 selbst einführen kann. Auf diese Weise liefern die Ligaturabdeckung 14 und die Feder 24 eine glatte, durchgehende und gleichmäßige obere Fläche, wenn sie geschlossen sind. Dies verringert wiederum die Neigung, dass Nahrungsmittel, Zahnbelag oder andere Fremdkörper während der Verwendung in dem orthodontischen Bracket 10 stecken bleiben. Außerdem liefert es im Vergleich zu herkömmlichen Brackets ein Bracket mit einem Minimum an unzweckmäßigen gezackten Kanten.
Das Federelement 24 wirkt in der Weise, dass es die Ligaturabdeckung 14 drängt, in der in 1A gezeigten offenen Position offen zu bleiben und in der in 1B gezeigten geschlossenen Position geschlossen zu bleiben. Die Dynamik dessen, wie das Federelement 24 dies ausführt, ist genauer in 1A veranschaulicht. Wie darin gezeigt ist, bewegt sich der Punkt, wo die Feder 24 mit der Ligaturabdeckung 14 verbunden ist (d. h. am Gelenkelement 28) entlang eines Kreisbogens A₁, der durch einen Radius R₁ mit seinem Ursprung im Gelenkelement 22 definiert ist, während die Abdeckung 14 wahlweise zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegt wird. Andererseits würde sich ein hypothetisches freies Ende des Federelements 24 stattdessen entlang eines theoretischen Bogens A₂ bewegen, der durch einen Radius R₂ mit seinem Ursprung im Gelenkelement 26, das die Feder 24 und die Bracket-Basis 12 verbindet, definiert ist, gäbe es nicht die Verbindung zwischen dem Federelement 24 und der Ligaturabdeckung 14 am Gelenkelement 28. Somit wird das zum Gelenk 26 distale Ende der Feder 24 wegen der Verbindung zwischen der Feder 24 und der Abdeckung 14 am Gelenk 28 gezwungen, sich über den Bogen A₂ hinaus und entlang des Bogens A₁ zu bewegen, wodurch die Feder 24 elastisch verformt wird, während die Abdeckung 14 zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegt wird.
Die maximale Ausdehnung des Federelements 24 ist als Entfernung X, d. h. als die maximale Entfernung zwischen den Bögen A₁ und A₂, gezeigt. Somit ist eine Kraft erforderlich, um die Abdeckung 14 in einer von beiden Richtungen zum Ort der Entfernung X zu bewegen. Umgekehrt zieht sich die Feder 24 zusammen und drängt dadurch die Abdeckung 14 in einer von beiden Richtungen vom Ort der Entfernung X weg. Dementsprechend hängt es davon ab, wo sich das Gelenk 28 relativ zum Ort der Entfernung X befindet, ob die Feder 24 die Abdeckung 14 entweder in eine offene Position oder in eine geschlossene Position drängt. Obgleich die Entfernung X in der Weise gezeigt ist, dass sie sich etwa in der Mitte zwischen der offenen und der geschlossenen Position der Ligaturabdeckung 14 befindet, ist für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet klar, dass das orthodontische Bracket so gestaltet sein kann, dass die Entfernung X je nachdem, wie sich die Feder 24 verhalten soll, an irgendeinem gewünschten Ort positioniert ist.
2 zeigt ein orthodontisches Bracket 10', das abgesehen davon, dass es ein zweiteiliges Bracket ist, d. h., dass die Ligaturabdeckung 14' nicht integral mit der Basis 12 verbunden ist, ähnlich dem in den 1A und 1B gezeigten ist. Die Ligaturabdeckung 14' ist abgesehen davon, dass sie an dem gegenüberliegenden Ende (d. h. an dem Rastelement 31') eher ein Spiegelbild des Rastelements 31 als die Gelenk-Feder-Anordnung, die in der Abdeckung 14 dem Rastelement 31 gegenüberliegend zu finden ist, enthält, ähnlich der Abdeckung 14. Die zusätzlichen Verriegelungskerben 32' in dem zweiten Rastelement 31' können auf die gleiche Weise, wie die Kerben 32 über dem Vorsprung 34 verriegeln, über einem zweiten Vorsprung 34' in der Bracket-Basis 12 verriegeln. In anderen Beziehungen ist die Ligaturabdeckung 14' praktisch gleich der Ligaturabdeckung 14. Das orthodontische Bracket 10' kann einfach als eine zweiteilige Baueinheit bereitgestellt werden oder kann sich dadurch ergeben, dass zuerst die in den 1A und 1B gezeigte integrale Ligaturabdeckung 14 wie etwa unter Verwendung eines Skalpells entfernt und daraufhin durch die in 2 gezeigte entfernbare Ligaturabdeckung 14' ersetzt wird. Diese Prozedur kann in Fällen erforderlich sein, wo es wie etwa wegen einer beengten Zahnposition schwierig ist, die Ligaturabdeckung 14 aufzuklappen, um den Bogendrahtschlitz 16 angemessen freizulegen. Es kann ein Bausatz bereitgestellt werden, der das integrale, einteilige orthodontische Bracket 10 und eine Hilfsligaturabdeckung 14', die optional verwendet werden kann, um einen Bogendraht zu ligieren, falls es erforderlich wird, die Ligaturabdeckung 14 zu entfernen, umfasst.
Die 3A-3B zeigen eine Änderung des in 2 gezeigten orthodontischen Brackets 10', wobei der Hauptunterschied ist, dass das in den 3A und 3B gezeigte orthodontische Bracket 10'' ein flexibles Leinenelement 39 enthält, das die Bracket-Basis 12 und die Ligaturabdeckung 14' miteinander verbindet. Der Hauptzweck des Leinenelements 39 ist es zu verhindern, dass ein Praktiker versehentlich die Ligaturabdeckung 14' falsch anordnet oder, schlimmer, während der Ligatur oder Einstellung in den Hals des Patienten fallen lässt. Zum Beispiel kann das zusammengesetzte Bracket 10'' zuerst an einem (nicht gezeigten) Zahn befestigt werden, worauf das Lösen der Ligaturabdeckung 14', das Anordnen eines Bogendrahts 18 in dem Bogendrahtschlitz 16 und das erneute Anbringen der Abdeckung 14' folgen, während die Gefahr, dass eine gelöste Ligaturabdeckung 14' falsch angeordnet, herunterfallen gelassen oder in den Hals des Patienten fallen gelassen wird, verringert oder beseitigt wird.
In den 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform eines angelenkten orthodontischen Brackets gezeigt. Das orthodontische Bracket 40 enthält eine Bracket-Basis 42 und eine Ligaturabdeckung 44, die durch ein Verbindungselement 50 an der Basis angebracht ist. Die Basis 42 enthält einen Bogendrahtschlitz 46 und einen Hilfsschlitz 48, der quer zum Schlitz 46 orientiert ist. Der Hilfsschlitz 48 kann auf herkömmliche Weise verwendet werden, um beim Fixieren eines Bogendrahts innerhalb des Bogendrahtschlitzes 46 wie etwa mittels Drahtligaturen oder elastomerer Ligaturen zu helfen. Die Ligaturabdeckung 44 ist in kappenartiger Weise gebildet und mittels eines integralen Gelenks 52, das vorteilhaft ein Filmgelenk ist, integral mit dem Verbindungselement 50 verbunden. Das Verbindungselement 50 besitzt abgesehen davon, dass das Verbindungselement 50 nicht als eine Feder sondern lediglich als eine Verbindung zwischen der Abdeckung 44 und der Basis 42 wirkt, eine ähnliche Gestaltung wie das Federelement 24 der Ausführungsform in Übereinstimmung mit den 1A und 1B. Dies liegt daran, dass die Ligaturabdeckung 44 nicht durch irgendein anderes Mittel als das Verbindungselement 50 getrennt an der Basis 42 angebracht ist. In der Außenseite der Abdeckung 44 ist vorteilhaft eine Ausnehmung 54 vorgesehen, so dass sich das Verbindungselement 50 und die Abdeckung 44 ineinander schieben können und beim Schließen oder Verriegeln der Abdeckung 44 mit der Basis 42 eine einzige, glatte Außenfläche bilden können.
Die Basis 42, die Ligaturabdeckung 44 und das Verbindungsteil 50 können entweder integral in einem einzigen Schritt geformt werden, um ein integrales, einteiliges orthodontisches Bracket zu liefern, oder andernfalls kann ein Ende des Verbindungsteils 50, das dem integralen Gelenk 52 gegenüberliegt, anfangs von der Basis 42 gelöst sein und anschließend z. B. durch Schieben des Endes des Verbindungsteils 50 in eine entsprechende Nut in der Basis 42 auf formverriegelnde Weise an der Basis 42 angebracht werden. Auf diese Weise werden die Ligaturabdeckung 44 und das Verbindungsteil 50 einsetzbar an der Basis 42 angebracht. In jeder Ausführungsform kann in dem Gebiet der Anbringung zwischen dem Verbindungsteil 50 und der Basis 42 ein weiteres integrales Gelenk 53 wie etwa ein Filmgelenk vorgesehen sein, so dass das Verbindungsteil 50 und somit auch die Ligaturabdeckung 44 um das Gelenk 53 geschwenkt werden können, um während der Ligatur die Drehung der Abdeckung 44 über und auf die Basis 42 zu erleichtern.
An einer inneren Fläche der Ligaturabdeckung 44 können (nicht gezeigte) Umfangsverriegelungskerben vorgesehen sein, um beim Verriegeln oder Anklammern der Abdeckung 44 an der Basis 42 zu helfen. Auf jeder Seite der Ligaturabdeckung 44 ist eine Austrittsöffnung 56 (4B) vorgesehen, um den vollständigen Verschluss der Ligaturabdeckung 44 um einen innerhalb des Bogendrahtschlitzes 46 angeordneten (nicht gezeigten) Bogendraht zu ermöglichen. Ein Einführungsschlitz 58, der von der Austrittsöffnung 56 zu einer unteren Kante der Ligaturabdeckung 44 verläuft, ermöglicht den Durchgang des Bogendrahts in jede und aus jeder Austrittsöffnung 56 während des Öffnens und Schließens der Abdeckung 44.
Die 5-8 zeigen orthodontische Brackets, die abgesehen davon, dass die Brackets der 5-8 ferner eine Auflagefeder enthalten, die von der Ligaturabdeckung und teilweise in den Bogendrahtschlitz verläuft, wenn die Ligaturabdeckung in einer verriegelten Position ist, um ein alternatives oder zusätzliches Mittel zu schaffen, um eine dynamische, aktive Ligatur des Bogendrahts zu liefern, während sich der Zahn mit der Zeit in die richtige Ausrichtung bewegt, ähnlich den in den 1-2 gezeigten Brackets sind. Einige Ausführungsformen enthalten ferner Unterschnitte oder Ausnehmungen in einer Unterseite der Basis, die helfen, das Bracket an einem Zahn anzuhaften. Für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ist aber leicht klar, dass die untere Seite der Bracket-Basis alternativ texturiert oder aufgeraut sein könnte, um eine bessere Anhaftung an dem Zahn zu fördern.
Die 5A-5C zeigen ein orthodontisches Bracket 60, das als ein einziges Stück z. B. aus einem Kunststoffwerkstoff (z. B. durch Spritzguss) hergestellt worden ist. Das orthodontische Bracket 60 enthält eine Bracket-Basis 62, die im Querschnitt etwa wie ein Amboss geformt ist, und eine Ligaturabdeckung 74, die integral an der Basis 62 auf angelenkte Weise angebracht ist. Die Bracket-Basis 62 enthält einen Hauptbogendrahtschlitz 64, der zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Bogendrahts darin nach oben geöffnet ist. Wie in der Ausführungsform in den 1-2 gezeigt ist, kann die Bracket-Basis 62 optional eine (nicht gezeigte) Verstärkungseinlage enthalten, um größere Dauerhaftigkeit und Verschleißbeständigkeit zu schaffen. In den Schlitz 64 kann irgendein geeigneter Bogendraht eingeführt und unter Verwendung der Abdeckung 74 ligiert werden.
Ferner enthält die Bracket-Basis 62 ein oberes Ende 66 in der Nähe des Bogendrahtschlitzes 64 mit einem Verriegelungsvorsprung oder einer Verriegelungskante 68, der/die an einer zu dem Bogendrahtschlitz 64 distalen Seite des oberen Endes 66 gebildet ist. Der Verriegelungsvorsprung 68 wird verwendet, um die gebildeten Verriegelungskerben 78 mit einem gekrümmten Rastelement 76 in der Ligaturabdeckung 74 in Eingriff zu bringen. Unter der Kante 68 ist ein Hilfsbogendrahtschlitz 70, der dazu verwendet werden kann, darin einen (nicht gezeigten) Hilfsbogendraht zu halten. Die Bogendrähte in den beiden Schlitzen 64 und 70 können durch die gleiche Aktion des einfachen Schließens oder Verriegelns der Ligaturabdeckung 74 über der Bracket-Basis 62 gleichzeitig ligiert werden. Weiter unten enthält die Bracket-Basis 62 eine zweite Ausnehmung 72 und eine entsprechende Ausnehmung 72' an der anderen Seite, die auf Wunsch verwendet werden können, um herkömmliche Ligaturen an der Basis 62 zu befestigen.
Die Ligaturabdeckung 74 bildet eine Schutzhaube, um die obere Fläche der Bracket-Basis 62 und den Bogendrahtschlitz 64 in einer verriegelten Position im Wesentlichen abzudecken. Die Ligaturabdeckung 74 ist im Querschnitt etwa nierenförmig und mittels eines ersten integralen Gelenks 82, z. B. eines Filmgelenks, in einem Stück mit der Basis 62 verbunden. Ein Federgelenk 84, das ähnlich dem in den 1-2 gezeigten Federgelenk 24 ist, im Querschnitt aber etwa wie ein Bogen gekrümmt ist, ist mittels einer ersten Verbindung 86 an einem Ende integral auf angelenkte Weise an der Bracket-Basis 62 angebracht und mittels einer zweiten Verbindung 88 an einem anderen Ende an der Ligaturabdeckung 74 angebracht, wobei beide Filmgelenke, d. h. Bereiche lokal verringerter Querschnittsdicke, sein können.
Wie genauer in 5C gezeigt ist, ist das Federgelenk 84 so gestaltet und orientiert, dass es mit der Ligaturabdeckung 74 in Wechselwirkung tritt, um eine im Wesentlichen glatte und gleichmäßige Außenfläche zu liefern, wenn die Abdeckung 74 relativ zu der Bracket-Basis 62 in einer verriegelten Position ist. Die Abdeckung 74 und die Feder 84 bilden zusammen eine kappenartige nierenförmige Schutzkapsel über der Basis 62. Um das Ineinanderschieben des Federelements 84 in die Ligaturabdeckung 74 zu erleichtern, ist in einer Oberseite der Abdeckung 74 eine Vertiefung 90 (1) vorgesehen. Die Verriegelungskerben 78 schaffen unterschiedlich verriegelte Positionen der Ligaturabdeckung 74 relativ zu der Basis 62, um unterschiedliche Druckstärken auf den Bogendraht anzuwenden.
Von einer inneren Fläche der Abdeckung 74 geht eine Blattfeder 80 aus, die so positioniert ist, dass sie teilweise in den Bogendrahtschlitz 64 verläuft, wenn die Abdeckung 74 in einer verriegelten oder geschlossenen Position relativ zu der Basis 62 ist. Die Blattfeder 80 ist ein Beispiel einer Auflagefeder. Der Zweck der Blattfeder 80 ist es, einen nach unten ausge übten Druck auf einen im Bogendrahtschlitz 64 positionierten Bogendraht zu erzeugen. Da die Blattfeder 80 je nachdem, wie vollständig der (nicht gezeigte) Bogendraht innerhalb des Bogendrahtschlitzes 64 sitzt, zusammengedrückt oder ausgedehnt werden kann, umfasst die Blattfeder 80 ein Mittel zum Liefern einer dynamischen aktiven Ligatur eines Bogendrahts während der Zeit, während der Zahn, an dem das orthodontische Bracket 60 befestigt ist, in die richtige Ausrichtung bewegt wird. Die Auflagefeder 80 kann entweder allein oder zusammen mit einer flexiblen Ligaturabdeckung Ausrichtenergie von einem Bogendraht aufnehmen, der anfangs nach oben zu der Auflagefeder 80 aufliegt, und diese Energie daraufhin inkrementell mit der Zeit freigeben, während der Bogendraht vollständiger innerhalb des Bogendrahtschlitzes 64 zu sitzen kommt, um dadurch eine dynamische aktive Ligatur des Bogendrahts zu liefern (siehe 12A und 12B). Der Druck, der von der Auflagefeder 80 auf den Bogendraht ausgeübt wird, kann durch Anheben oder Absenken der Ligaturabdeckung 74 relativ zu der Basis 62 und dadurch, dass geändert wird, welche der Verriegelungskerben 78 in der Raste 76 mit der Verriegelungskante 68 in Eingriff ist, eingestellt werden.
Die Basis 62, die Abdeckung 74, das Federelement 84 und die Auflagefeder 80 können als ein einziges Teil durch Spritzguss eines geeigneten Kunststoffwerkstoffs integral geformt werden. Alternativ können die verschiedenen Stücke getrennt geformt und daraufhin unter Verwendung von Wärme, Zement oder anderen im Gebiet bekannten mechanischen Fixiermitteln miteinander verbunden werden. Die Verbindung 86 zwischen dem Federelement 84 und der Basis 62 befindet sich vorzugsweise etwa auf halber Höhe der Basis 62 zwischen ihrer Unter- und ihrer Oberseite, während die Verbindung 88 zwischen der Feder 84 und der Ligaturabdeckung 74 in der Weise an der Abdeckung 74 angebracht ist, dass sie direkt über dem Bogendrahtschlitz 64 sitzt, wenn die Ligaturabdeckung 74 geschlos sen ist (5C). Für maximale Dauerhaftigkeit verläuft vorteilhaft jedes der Filmgelenke 82, 86 und 88 über die gesamte Breite der Bracket-Basis 62. Je nach der gewünschten Steifheit kann die Auflagefeder 80 ebenfalls über die gesamte Breite der Basis 62 oder über irgendeinen Abschnitt davon verlaufen.
Wie deutlicher in 6A gezeigt ist, können die Verriegelungskerben 78 so geformt sein, dass sie gekrümmte Vertiefungen dazwischen bilden, oder können sie wie in 6B gezeigt gezahnt oder scharfkantig sein. Die Form der Verriegelungskerben 78 hängt typisch von der Form der entsprechenden Verriegelungskante 68 in der Oberseite 66 der Basis 62 ab.
Das Federelement 84 wirkt in der Weise, dass es die Ligaturabdeckung 74 drängt, in einer offenen Position offen zu bleiben und in einer geschlossenen Position geschlossen zu bleiben. Wie insbesondere in den 5B und 5C gezeigt ist, würde sich ein resultierendes hypothetisches freies Ende der Feder 84 um das Gelenk 86 drehen, das die Feder 84 und die Bracket-Basis 62 miteinander verbindet, und entlang eines hypothetischen Bogens A₂ laufen, der durch einen Radius R₂ mit seinem Ursprung in dem Gelenk 86 definiert ist, falls die Feder 84 nicht durch das Gelenk 88 an der Ligaturabdeckung 74 angebracht wäre. Da die Feder 84 ebenfalls durch das Gelenk 88 an der Ligaturabdeckung 74 angebracht ist, wird das Ende der im Gelenk 88 an der Abdeckung 74 angebrachten Feder 84 dagegen gezwungen, entlang eines Bogens A₁ zu laufen, der durch einen Radius R₁ mit seinem Ursprung im Gelenk 82, das die Ligaturabdeckung 84 und die Bracket-Basis 62 miteinander verbindet, definiert ist. Auf diese Weise wirkt das Federelement 84 im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie das in den 1A und 1B gezeigte Federelement 24, da es elastisch verspannt wird, während die Ligaturabdeckung 74 zwischen der offenen und der geschlossenen Position gedreht wird. Anders ist, dass das Federelement 84 selbst dann, wenn die Ligaturabdeckung 74 in eine geschlossene oder verriegelte Position gedreht wird, die Ligaturabdeckung 74 mit einer erheblichen nach unten ausgeübten Kraft weiter drängen kann, so dass sie geschlossen bleibt. Auf diese Weise kann die Ligaturabdeckung 74 selbst dann einen ununterbrochenen Ligaturdruck liefern, wenn die Verriegelungskerben 78 von der Verriegelungskante 68 gelöst sind.
Da das Federelement 84 auch dann teilweise gespannt oder elastisch verlängert bleibt, nachdem die Abdeckung 74 in die geschlossene Position gedreht worden ist, kann das Federelement 84 selbst dann eine erhebliche Schließkraft auf die Ligaturabdeckung 74 ausüben, wenn sie geschlossen ist. Wie in 5B gezeigt ist, befindet sich der Übergang zwischen der Stelle, wo die Feder 84 die Abdeckung 74 drängt, sich entweder in eine offene oder in eine geschlossene Position zu bewegen, in dem Gebiet der Entfernung X, die die maximale Versatzentfernung zwischen den Bögen A₁ und A₂ ist. Im Ergebnis der relativen Orte der Ursprungspunkte der Radien R₁ und R₂ entspannt sich die Feder 84 nicht vollständig, während die Ligaturabdeckung 74 in eine geschlossene Position gedreht wird, sondern bleibt um eine Entfernung Y zwischen den Bögen A₁ und A₂ verlängert. Wegen der oben erwähnten Kinematik geht die durch das Federelement 84 ausgeübte Federkraft nicht gegen null, wenn die Ligaturabdeckung 74 geschlossen wird, sondern wird eher um etwa 70 % relativ zu der maximalen Federkraft in dem Gebiet der Entfernung X verringert. Dementsprechend kann die Auflagefeder 80 zusammen mit der durch das Federelement 84 ausgeübten ununterbrochenen Kraft selbst dann eine aktive Ligatur eines innerhalb des Hilfsbogendrahtschlitzes 64 angeordneten Bogendrahts liefern, wenn die Verriegelungskerben 78 nicht mit dem Verriegelungsvorsprung 68 in Eingriff sind.
Außerdem kann die Ligaturabdeckung 74 eine passive Ligierung eines zweiten Bogendrahtschlitzes liefern, der in dem Hilfsbogendrahtschlitz 70 angeordnet ist, der zu dem Schlitz 64 parallel, aber quer von dem Hauptbogendrahtschlitz 64 und aus einer Seite der Bracket-Basis 62 geöffnet ist. Im Ergebnis der durch das Federelement 84 gelieferten Schließkraft liefert die Ligaturabdeckung 74 selbst dann eine sichere und zuverlässige passive Ligatur eines Bogendrahts, der sich im Hilfsbogendrahtschlitz 70 befindet, wenn die Verriegelungskerben 78 nicht mit dem Verriegelungsvorsprung 68 in Eingriff sind. Außerdem enthalten die durch einen zweiten Bogendraht im Hilfsschlitz 70 ausgeübten Kräfte keinen Kraftvektor mit ausreichender Kraft, um die Kraft des Federelements 84 zu überwinden, das die Abdeckung 74 drängt, geschlossen zu bleiben. Auf diese Weise kann das Federelement 84 ein wichtiges Sicherheitsmerkmal schaffen, falls die Ligaturabdeckung 74 wie etwa durch einen nach oben ausgeübten Druck durch den Hauptbogendraht, der sich in dem Hauptbogendrahtschlitz 64 befindet, versehentlich entriegelt wird.
Die 7A-7C zeigen eine Ausführungsform eines orthodontischen Brackets 100, das abgesehen davon, dass das orthodontische Bracket 100 ferner Unterschnitte in der unteren Fläche der Bracket-Basis enthält, um die Fähigkeit des orthodontischen Brackets zum Anhaften an einem Zahn zu verbessern, im Wesentlichen ähnlich dem in den 5A-5C gezeigten orthodontischen Bracket 60 ist. Dies hilft z. B. in jenen Fällen, in denen der zur Herstellung des orthodontischen Brackets 100 verwendete Kunststoff ein nicht klebender Werkstoff ist, der der Anhaftung durch Fremdwerkstoffe widersteht.
Wie insbesondere in 7A gezeigt ist, enthält das orthodontische Bracket 100 eine Bracket-Basis 102, in der ein Paar paralleler Unterschnitte 104 gebildet worden sind. Die Unterschnitte 104 sind nach innen vergrö ßert, so dass sie im Innern der Basis 102 einen weiteren Querschnitt haben als dort, wo sie an der Unterseite der Basis 102 offen sind. Auf diese Weise kann sich der Zement oder das Klebemittel, der/das in die Unterschnitte 104 eindringt, beim Härten mechanisch fest mit der Bracket-Basis 102 zusammenfügen. Auf diese Weise kann ein Klebemittel das orthodontische Bracket 100 selbst dann weiter an dem Zahn anhaften, um das orthodontische Bracket 100 an dem Zahn zu befestigen, wenn das Klebemittel keine feste chemische oder Haftverbindung mit dem zum Bilden des orthodontischen Brackets 100 verwendeten Kunststoff bilden kann. In allen anderen Beziehungen ist das orthodontische Bracket 100 im Wesentlichen ähnlich dem in den 5A-5C gezeigten orthodontischen Bracket 60.
Das orthodontische Bracket 100 enthält eine Ligaturabdeckung 101, die mittels eines integralen Gelenks 103 (z. B. eines Filmgelenks) integral an einem oberen Ende 106 der Bracket-Basis 102 angebracht ist. Ein Federelement 105 verbindet die Ligaturabdeckung 101 mit der Bracket-Basis 102, um die Ligaturabdeckung 101 zu drängen, dass sie in einer offenen Position offen bleibt und in einer geschlossenen Position geschlossen bleibt. Das Federelement 105 ist an einem Ende durch ein Basisgelenk 107 an der Bracket-Basis 102 angebracht und an einem gegenüberliegenden Ende durch ein Abdeckungsgelenk 108 an der Ligaturabdeckung 101 angebracht, wobei beide Filmgelenke umfassen können. Die Kinematik der Kräfte zwischen dem Federelement 105 und der Ligaturabdeckung 101 ist im Wesentlichen ähnlich der oben in Bezug auf das orthodontische Bracket 60 beschriebenen. Ferner enthält die Ligaturabdeckung 101 ein gekrümmtes Rastelement 109, das ferner Verriegelungskerben 110 enthält, die so gestaltet sind, dass sie mit einer vorstehenden Kante 112 eines oberen Endes 114 der Bracket-Basis 102 in Wechselwirkung treten. Während die Ligaturabdeckung 101 in einer geschlossenen oder verriegelten Posi tion ist, verläuft eine Auflageblattfeder 115 von einer inneren Fläche der Ligaturabdeckung 101 in einen Bogenfederschlitz 116 in der Bracket-Basis 102. Ein bemerkenswerter Unterschied zwischen dem orthodontischen Bracket 100 und dem orthodontischen Brackets 60 ist, dass der Raum 117 zwischen dem Federelement 105 und der Ligaturabdeckung 101 im orthodontischen Bracket 100 kleiner ist als der entsprechende Raum im orthodontischen Bracket 60, so dass der Raum 117 beim Schließen der Ligaturabdeckung 101 nahezu vollständig beseitigt wird, da die Feder 105 zur Fläche der Ligaturabdeckung 101 nach oben gebracht wird (7B-7C). Demgegenüber verbleibt zwischen dem Federelement 84, der Basis 62 und der Ligaturabdeckung 74 des in den 5A-5C gezeigten orthodontischen Brackets 60 ein wesentlicher Raum. Wie in den 7B und 7C demonstriert ist, schaffen die Verriegelungskerben 110 unterschiedliche Schließgrade der Ligaturabdeckung 101 relativ zu der Bracket-Basis 102. Dies ermöglicht, dass ein orthodontischer Praktiker die Stärke der Kraft einstellt, die durch die Blattfeder 115 auf einen innerhalb des Bogendrahtschlitzes 116 angeordneten (nicht gezeigten) Bogendraht ausgeübt wird.
8 zeigt ein alternatives orthodontisches Bracket 100', das abgesehen davon, dass das Federelement 105 und das Gelenk 103 zu Gunsten eines gekrümmten Verriegelungselements 109', das dem Spiegelbild des gekrümmten Verriegelungselements 109, das sich distal zu dem Federelement 105 des orthodontischen Brackets 100 befindet, entspricht und es umfasst, weggelassen sind, im Wesentlichen gleich dem orthodontischen Bracket 100 ist. Auf diese Weise ist die Ligaturabdeckung 101' von der Bracket-Basis 102' abnehmbar, so dass ein zweiteiliges orthodontisches Bracket 100' geschaffen wird. Um zu verhindern, dass die Ligaturabdeckung 101' versehentlich falsch angeordnet oder während der Ligatur oder Einstellung in den Hals des Patienten fallen gelassen wird, kann ein fle xibles Leinenelement 111 vorgesehen sein, das die Basis 102' und die Ligaturabdeckung 101' miteinander verbindet. Die gekrümmte Raste 109' enthält Verriegelungsnocken 110', die relativ zu einem zweiten Vorsprung 112' an einem oberen Ende 114', das dem oberen Ende 114 gegenüberliegt, unterschiedliche Verriegelungspositionen liefern können.
Die 9A-9D zeigen alternative Auflagefedern, die verwendet werden können, um eine dynamische aktive Ligatur von der Ligaturabdeckung zu einem innerhalb eines Bogendrahtschlitzes angeordneten Bogendraht zu liefern. Zum Beispiel zeigt 9A eine schlangenlinienförmige Feder 118 eher mit mehreren (z. B. drei) Krümmungsübergängen als mit der einzigen Krümmung der in den 7-8 gezeigten Blattfeder 115. Auf diese Weise kann sich die schlangenlinienförmige Feder 118 über eine größere Entfernung elastisch zusammendrücken und ausdehnen, um einen größeren Bereich der dynamischen aktiven Ligatur eines Bogendrahts zu liefern. Ähnlich liefert die in 9B gezeigte Zickzackfeder 120 im Vergleich zu einer einfachen Blattfeder einen größeren Bereich des Zusammendrückens und Ausdehnens.
Die in 9C gezeigte Wendelfeder 122 schafft ein weiteres alternatives Mittel zum aktiven Ligieren eines Bogendrahts. Die in 9D gezeigte Doppelblattfederanordnung 124 schafft eine zweitstufige Auflagewirkung auf einen ligierten Bogendraht. Insbesondere verläuft eine längere Blattfeder 126 vollständiger in den Bogendrahtschlitz und liefert ununterbrochen eine Ligaturkraft auf einen darin angeordneten Bogendraht. Je nachdem, wie weit der Bogendraht davon entfernt ist, vollständig zu sitzen, kann eine kürzere Blattfeder 128 einen zusätzlichen Ligaturdruck auf einen Bogendraht liefern, der weniger vollständig innerhalb des Bogendrahtschlitzes sitzt. Auf diese Weise kann auf einen Bogendraht, der, wie etwa dann, wenn das orthodontische Bracket an einem Zahn befestigt ist, der beson ders schlecht ausgerichtet ist, weniger vollständig sitzt, ein größerer Ligaturdruck ausgeübt werden. Auf diese Weise kann die Doppelblattfeder 124 auf einen schlechter ausgerichteten Zahn einen erheblich höheren Ausrichtdruck ausüben und sich daraufhin entspannen, während der Zahn teilweise wieder ausgerichtet wird.
Die 10A-10B demonstrieren die Leichtigkeit, mit der das orthodontische Bracket 100 ohne die Notwendigkeit von Spezialinstrumenten oder komplizierten Techniken geöffnet und geschlossen werden kann. Wie in 10A gezeigt ist, kann die Ligaturabdeckung 101 leicht mittels des Fingernagels 130 einer Person geöffnet werden. 10B zeigt die Verwendung eines einfachen Zahnarztinstruments oder Hakens 132, der üblicherweise von allen Zahnärzten verwendet wird, zum Öffnen der Ligaturabdeckung 101. Es ist leicht sichtbar, dass die Abdeckung 101 leicht durch den Finger einer Person geschlossen wird.
Die 11A-11B zeigen alternative Anzahlen von Unterschnitten, die in einer Bracket-Basis 102'' enthalten sein können, um die Anhaftung an einem Zahn zu fördern. 11A zeigt einen einzigen trapezförmigen Unterschnitt 104', während 11B drei parallele trapezförmige Unterschnitte 104'' zeigt. Es ist klar, dass die Unterschnitte in einer orthodontischen Bracket-Basis irgendeine gewünschte Form oder Orientierung annehmen können. Im Allgemeinen ist die Fähigkeit für den Zement oder für das Klebemittel, mechanisch an der Unterseite der Basis des orthodontischen Brackets anzuhaften, umso größer, je größer die Anzahl der Unterschnitte ist. Außerdem liefern Unterschnitte, die abgeschrägt sind, so dass sie ins Innere der Bracket-Basis größer werden (siehe 7-8 und 10-11), wenn alle anderen Dinge gleich sind, eine größere mechanische Rückhaltung als jene, die keine solche Abschrägung haben. Natürlich erkennt der Durchschnittsfachmann, dass es irgendeine Anzahl von Gestaltungs merkmalen einschließlich einer texturierten oder aufgerauten unteren Fläche oder irgendwelcher weiteren im Gebiet bekannten anhaftungsfördernden Gestaltungen gibt, die verwendet werden könnten, um die Anhaftung des orthodontischen Brackets an einem Zahn zu fördern.
Die 12A-12B demonstrieren das Konzept der dynamischen aktiven Ligatur durch ein orthodontisches Bracket 100''. Insbesondere zeigt 12A eine schlangenlinienförmige Auflagefeder 118, die in einem zusammengedrückten Zustand an der Ligaturabdeckung 101'' angeordnet ist und auf einem Bogendraht 134, der nicht vollständig innerhalb des Bogendrahtschlitzes 116 liegt, nach unten aufliegt. Während der Bogendraht 134 mit der Zeit vollständiger innerhalb des Bogendrahtschlitzes 116 zu sitzen kommt (genauer, während sich der Zahn und das zugeordnete orthodontische Bracket 100'' zu dem Bogendraht 134 bewegen), verlängert sich die Auflagefeder 118, wobei sie weiter einen aktiven Ligaturdruck auf den Bogendraht 134 ausübt. Auf diese Weise kann die Auflagefeder 118 ohne die Notwendigkeit, die Position oder die Straffheit der Ligaturabdeckung 101'' relativ zu der Basis 102 neu einzustellen, einen ununterbrochenen Ligaturdruck liefern. Die Auflagefeder 118 kann anfangs mechanische Energie aufnehmen, die von dem in 12A gezeigten unparteiisch sitzenden Bogendraht 134 übertragen wird. Diese mechanische Energie wird, wenn auch in einem gedämpften Zustand, auf den Zahn übertragen, der ausgerichtet wird, um den Zahn in die richtige Ausrichtung zu drängen. Während sich der Zahn mit der Zeit in die richtige Ausrichtung bewegt, wird die durch die Auflagefeder 118 gespeicherte mechanische Energie inkrementell freigesetzt oder verringert. Die Aufnahme der Bogendrahtenergie durch die Auflagefeder 118 schafft außerdem eine Dämpfungswirkung auf die Stärke der Kraft, die ansonsten durch den Bogendraht 134 auf den Zahn ausgeübt wurde, der wieder ausgerichtet wird, und schafft somit einen größeren Komfort und weniger Schmerz für den Patienten.
In den 13-15 ist nun ein integral geformtes einteiliges orthodontisches Bracket 140 gezeigt, das eine angelenkte Ligaturabdeckung mit einem Spezial-Sicherheitsverriegelungsmerkmal enthält. Wie darin genauer gezeigt ist, enthält das orthodontische Bracket 140 eine Bracket-Basis 142, die auf einer Verbindungsplattform 144 sitzt und einen Hauptbogendrahtschlitz 146 enthält, der so ausgestaltet ist, dass er einen Bogendraht 147 aufnimmt. Für die optionale Aufnahme eines (nicht gezeigten) Hilfsbogendrahts ist ein Hilfsbogendrahtschlitz 148 vorgesehen, der parallel zu dem Bogendrahtschlitz 146 ist, aber in einer Richtung allgemein senkrecht zu einer Längsachse des Bogendrahtschlitzes 146 geöffnet ist.
Die Ligaturabdeckung 150 ist an der Bracket-Basis 142 angelenkt und so ausgestaltet, dass sie den Bogendrahtschlitz 146, eine Oberseite 150 der Bracket-Basis 142 und den Hilfsbogendrahtschlitz 148 in einer einzigen Verschließ- oder Verriegelungsaktion abdeckt. Die Ligaturabdeckung 150 enthält ein gekrümmtes Rastelement 152 mit einer davon ausgehenden allgemein trapezförmigen Zunge 154. Die trapezförmige Zunge 154 ist so ausgestaltet, dass sie verschiebbar in einem abgewinkelten Kanal 156 aufgenommen ist, der nach außen von dem Hilfsbogendrahtschlitz 148 ausgeht. Die Verriegelungszunge 154 kann wegen der Flexibilität der Ligaturabdeckung 150 über einen äußeren Vorsprung 153 einer Oberseite 151 der Bracket-Basis 142 schnappen, was ermöglicht, dass sich die Raste 152 nach außen und von dem Gelenkgebiet wegbeugt (im Folgenden diskutiert). Wenn sich die Verriegelungszunge 154 nach außen gebeugt und über und um den Vorsprung 153 gegangen ist, um sich mit dem abgewinkelten Kanal 156 in einer Reihe anzuordnen, veranlasst die federartige Spannkraft der Ligaturabdeckung 150, dass das Rastelement 152 zurückgezogen wird und in seine ursprüngliche Konstellation zurückkehrt, wodurch die Verriegelungszunge 154 teilweise in den abgewinkelten Kanal 156 gezogen wird (14B-15A). Im Folgenden wird die Art und Weise diskutiert, in der die trapezförmige Zunge 154 und der abgewinkelte Kanal 156 dazu dienen, in einer Verriegelungsanordnung mit der Bracket-Basis 142 einen sichereren Verriegelungsmechanismus zu schaffen, um die Ligaturabdeckung 150 in einem verriegelten Eingriff zu halten.
Die Ligaturabdeckung 150 ist mittels eines integralen Gelenks 162 (z. B. eines Filmgelenks) an der Bracket-Basis 142 angelenkt. Ein Federelement 160 verbindet die Ligaturabdeckung 150 und die Bracket-Basis 142 miteinander, um einen gewünschten Widerstand gegenüber versehentlichem Schließen und Öffnen der Ligaturabdeckung 150 zu schaffen. Wie in anderen Ausführungsformen drängt das Federelement 160 die Ligaturabdeckung 150, dass sie in einer offenen Position offen bleibt und in einer geschlossenen Position geschlossen bleibt. Um die Ligaturabdeckung 150 wahlweise aus einer geschlossenen in eine offene Position und aus einer offenen Position in eine geschlossene Position zu drehen, ist eine positive Kraft erforderlich. Die Feder 160 ist allgemein gekrümmt und mittels eines integralen Gelenks 164 integral mit der Bracket-Basis 142 verbunden sowie mittels eines integralen Gelenks 166 mit der Ligaturabdeckung 150 verbunden, wobei vorteilhaft beide Filmgelenke sind. Wenn die Ligaturabdeckung 150 relativ zu der Bracket-Basis 142 geschlossen ist, geht von der Ligaturabdeckung 150 und teilweise in und über den Bogendrahtschlitz 146 ein Auflagevorsprung 158 aus, um auf den Bogendraht 147 einen Ligaturdruck auszuüben und dadurch eine aktive Ligatur zu liefern.
Die Wechselwirkung der Verriegelungszunge 154 und des abgewinkelten Kanals 156 dient dazu, einen sichereren Verriegelungsmechanismus zu schaffen, der versehentliches Entriegeln und Öffnen der Ligaturabdeckung 150 verhindert. Insbesondere, falls der Bogendraht 147 eher nicht vollständig innerhalb des Bogendrahtschlitzes 146 sitzt, sondern mit ausrei chend Kraft gegen den Auflagevorsprung 158 der Ligaturabdeckung 150 drängt, um zu veranlassen, dass sich die Abdeckung 150 relativ zu der Bracket-Basis 142 nach oben wölbt, als zu veranlassen; dass die Zunge 154 aus dem abgewinkelten Kanal 156 zurückgezogen wird, was möglicherweise zu einem unerwünschten Lösen des Rastelements 152 führen könnte, wird die Verriegelungszunge 154 stattdessen tiefer in den abgewinkelten Kanal 156 gezogen, wodurch der Verriegelungsmechanismus festgezogen wird (15A und 15B).
Im Allgemeinen bildet eine erste Seite der Verriegelungszunge 154 einen verschiebbaren angrenzenden Kontakt mit einer oberen Fläche 157 des Verriegelungskanals 156, während die Ligaturabdeckung 150 relativ zu der Bracket-Basis 142 in einer verriegelten Position ist. Eine gegenüberliegende Seite der Verriegelungszunge 154 bildet einen verschiebbaren angrenzenden Kontakt mit einer abgewinkelten Auflagefläche 159 des abgewinkelten Kanals 156. Auf diese Weise wird die Verriegelungszunge 154 abgewinkelt zurückgehalten, so dass es sich nur entlang eines in 14 gezeigten abgewinkelten Vektors V bewegen kann. Der Vektor V ist parallel zum Winkel des Trapezes, das die Verriegelungszunge 154 und den Neigungswinkel des abgewinkelten Kanals 156 definiert. Dadurch wird verhindert, dass sich die Verriegelungszunge 154 nach außen beugt, wenn sich die Ligaturabdeckung 150 von der Bracket-Basis 142 wegbeugt. Somit verkürzt sich die Ligaturabdeckung 150 relativ zur Länge der Bracket-Basis 142 eher effektiv, als dass sie sich verlängert, wenn durch den Bogendraht 147 ein nach oben gerichteter Druck auf die Ligaturabdeckung 150 ausgeübt wird, so dass die Ligaturabdeckung 150 die Verriegelungszunge 154 lediglich tiefer in den abgewinkelten Kanal 156 ziehen kann. Kurz gesagt, verhindert die Rückhaltewirkung durch den Kanal 156, gekoppelt mit einer effektiven Verkürzung der Ligaturabdeckung 150, zuverlässig, dass sich die Verriegelungszunge 154 entlang des Vektors V nach unten bewegt, um versehentlich aus dem abgewinkelten Kanal 156 zu gleiten. Stattdessen kann der nach oben ausgeübte Druck durch den Bogendraht 147 nur die Wirkung haben, die Verriegelungskraft zwischen der Verriegelungszunge 154 und dem abgewinkelten Kanal 156 wie in den 15A und 15B gezeigt eher festzuziehen, als zu lösen.
Wenn die Ligaturabdeckung 150 geöffnet oder entriegelt werden soll, kann ein geeignetes Instrument wie etwa ein Fingernagel oder ein gekrümmtes Zahnarztinstrument des in 10B gezeigten Typs verwendet werden, um mit einem Vorsprung 155, der von dem Rastelement 152 ausgeht, in Eingriff zu gelangen (14B), um die Raste 152 und die zugeordnete Verriegelungszunge 154 nach außen und aus dem abgewinkelten Kanal 156 zu beugen. Somit ermöglicht die Flexibilität der Ligaturabdeckung 150, dass die gekrümmte Raste 152 entweder aus dem abgewinkelten Kanal 156 gelöst wird, wenn sie durch ein geeignetes Instrument nach oben gezogen wird, oder tiefer in den abgewinkelten Kanal 156 gezogen wird, wenn ein Bogendraht nach oben drückt, was veranlasst, dass sich die Ligaturabdeckung 150 nach außen und von der Bracket-Basis 142 wegbeugt.
Schließlich enthält die Unterseite der Plattform 144 innerhalb der Bracket-Basis 142, wie genauer in 13C gezeigt ist, einen ausgesparten Bereich 168 und Vorsprünge 169, die in dem ausgesparten Bereich 168 angeordnet sind. Der Zweck des ausgesparten Bereichs 168 und der Vorsprünge 169 ist es, einen erhöhten Flächeninhalt sowie ein mechanisches Ineinandergreifen mit einem Klebemittel zu schaffen, was dazu dient, die Plattform 144 besser an einem Zahn anzuhaften. Der erhöhte Flächeninhalt schafft eine größere Haftung zwischen der Plattform 144 und dem Zahn, um zu verhindern, dass das Bracket von dem Zahn weg in Lippenrichtung gezogen wird. Außerdem schaffen die Vorsprünge 169 mechani schen Widerstand gegen Querbewegung des orthodontischen Brackets 140 relativ zu der Zahnfläche.
Die 16A-16B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket 140', das ähnlich dem in den 13-15 gezeigten orthodontischen Bracket 140 ist. Der Hauptunterschied ist, dass das orthodontische Bracket 140' eine Ligaturabdeckung 150' enthält, die weder an der Bracket-Basis 142' angelenkt ist noch integral als ein einziges Teil mit ihr gebildet ist. Stattdessen ist die Ligaturabdeckung 150' ein getrenntes und vollständig abnehmbares Teil. Wie im orthodontischen Bracket 140 enthält die Ligaturabdeckung 150' eine trapezförmige Verriegelungszunge 154, die in einen abgewinkelten Kanal 156 passt und in ihm verriegelt. Da die Ligaturabdeckung 150' nicht an dem anderen Ende angelenkt oder auf andere Weise mit ihm verbunden ist, enthält sie außerdem eine zweite trapezförmige Verriegelungszunge 154', die so ausgestaltet ist, dass sie mit einem abgewinkelten Kanal 156' verriegelt und in ihm aufgenommen ist, so dass sie miteinander auf die gleiche Weise wie die Verriegelungszunge 154 und der abgewinkelte Kanal 156 in Wechselwirkung treten. Wie oben ist die Verriegelungszunge 154 durch die Grenzen des abgewinkelten Kanals 156 zurückgehalten, so dass sie sich lediglich entlang eines ersten Vektors V₁ bewegen kann, der dem Winkel des Trapezes entspricht, das die Verriegelungszunge 154 und der Neigungswinkel des abgewinkelten Kanals 156 definiert. Ähnlich ist die Verriegelungszunge 154' durch die Grenzen des abgewinkelten Kanals 156' zurückgehalten, so dass sie sich lediglich entlang eines zweiten Vektors V₂ bewegen kann, der dem Winkel des Trapezes der Verriegelungszunge 154 und dem Neigungswinkel des abgewinkelten Kanals 156' entspricht. Dementsprechend enthält die Ligaturabdeckung 150' zwei Sicherheitsmerkmale, eines auf jeder Seite, die dazu dienen, die Verbindung zwischen der Ligaturabdeckung 151' und der Bracket-Basis 142' festzuziehen, falls der nach oben ausgeübte Druck von einem Bogendraht 147 veranlasst, dass sich die Ligaturabdeckung 150' nach oben und von der Bracket-Basis 142' weg wölbt.
Außerdem enthält die Bracket-Basis 142' einen zweiten Hilfsbogendrahtschlitz 148', der sich durch den abgewinkelten Kanal 156' nach oben öffnet. Somit enthält das orthodontische Bracket 140' drei anfangs offene Bogendrahtschlitze, die durch einfaches Anbringen der Ligaturabdeckung 151' über der Bracket-Basis 142' schnell und leicht in einem Schritt ligiert werden können. Um den versehentlichen Verlust der Ligaturabdeckung 150' zu verhindern, kann ein (nicht gezeigtes) optionales Leinenelement enthalten sein.
Die 17A-17B zeigen eine weitere alternative Ausführungsform eines orthodontischen Brackets gemäß der Erfindung. Insbesondere zeigen die 17A und 17B ein orthodontisches Bracket 170, das abgesehen davon, dass das Bracket 170 kein Federelement 160 enthält, im Wesentlichen ähnlich dem orthodontischen Bracket 140 der 13-15 ist. Stattdessen ist die Ligaturabdeckung 174 mittels eines einzigen integralen Gelenks 176 (z. B. eines Filmgelenks) integral an der Bracket-Basis 172 angebracht. Dies ermöglicht, die Ligaturabdeckung 174 freier und mit weniger Kraft, als sie zum Öffnen und Schließen der in den 13-15 gezeigten Ligaturabdeckung 150 erforderlich ist, zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu drehen. In den meisten anderen Beziehungen ist das orthodontische Bracket 170 ähnlich dem orthodontischen Bracket 140.
Zum Beispiel enthält das orthodontische Bracket 170 die gleichen Sicherheitsverriegelungsmerkmale wie das orthodontische Bracket 140 einschließlich einer trapezförmigen Verriegelungszunge 178, die so ausgestaltet ist, dass sie verschiebbar in einen abgewinkelten Kanal 179 inner halb der Bracket-Basis 172 passt. Außerdem verläuft ein Auflagevorsprung 177 von der Ligaturabdeckung 174 nach unten und ist so positioniert, dass er teilweise in einen Bogendrahtschlitz 175 verläuft, wenn die Ligaturabdeckung 174 relativ zu der Bracket-Basis 172 in einer geschlossenen und verriegelten Position ist. In der Nähe des abgewinkelten Kanals 176 befindet sich ein Hilfsbogendrahtschlitz 173 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Hilfsbogendrahts darin, der dadurch, dass die Ligaturabdeckung 174 in der Weise geschlossen wird, dass die Verriegelungszunge 178 in den abgewinkelten Kanal 179 eingeführt wird, in einem einzigen Schritt gleichzeitig mit dem Bogendraht 147 ligiert werden kann. Optional kann ein zweiter Hilfsbogendrahtschlitz 171 einen (nicht gezeigten) zweiten Hilfsbogendraht aufnehmen, der unter Verwendung (nicht gezeigter) herkömmlicher Ligaturen ligiert werden kann.
Die 18A-18B zeigen ein orthodontisches Bracket 180, das abgesehen davon, dass eine Bracket-Basis 182 und eine Ligaturabdeckung 184 getrennt gebildet und daraufhin mittels eines herkömmlichen Gelenks 186 wie etwa mittels eines Gelenkstifts 188, der durch entsprechende Ausnehmungen in der Bracket-Basis 182 und in der Ligaturabdeckung 184 geleitet ist, zusammen angelenkt worden sind, ähnlich dem orthodontischen Bracket 170 der 17A-17B ist. Das orthodontische Bracket 180 enthält ebenfalls das in den vorausgehenden Ausführungsformen beschriebene Sicherheitsverriegelungsmerkmal, das eine Verriegelungszunge 185 enthält, die in einen abgewinkelten Kanal 187 in der Bracket-Basis 182 passt. Die Bracket-Basis 180 enthält (nicht bezeichnete) Hilfsbogendrahtschlitze.
18C zeigt ein orthodontisches Bracket 190, das abgesehen davon, dass die Ligaturabdeckung 194 und die Bracket-Basis 192 getrennt gebildet und daraufhin mittels eines getrennten Verbindungsstellenmerkmals oder Verbindungsmerkmals 196 miteinander verbunden worden sind, im Wesentlichen ähnlich den vorangehenden Ausführungsformen ist. Das Verbindungsmerkmal 196 kann z. B. einen elastomeren Zement oder ein elastomeres Klebemittel oder elastomere Fasern oder einen integral in ein Ende der Ligaturabdeckung 194 und in ein entsprechendes Ende der Bracket-Basis 192 eingebetteten Stoff umfassen, wobei beide eine flexible Verbindungsstelle liefern. Alternativ kann das Verbindungsmerkmal 196 einen starren Zement oder ein starres Klebemittel umfassen, so dass das Verbindungsmerkmal 192 keine flexible Verbindungsstelle umfasst. In diesem Fall muss die Ligaturabdeckung 194 ausreichend flexibel sein, so dass sie ohne die Hilfe eines flexiblen Verbindungsstellen- oder Gelenkbereichs geöffnet und geschlossen werden kann.
Wie bei den vorangehenden Ausführungsformen enthält das orthodontische Bracket 190 das oben beschriebene Sicherheitsverriegelungsmerkmal, das eine Verriegelungszunge 197 und einen abgewinkelten Kanal 198 enthält. Außerdem kann die Ligaturabdeckung 194 ein Paar Bogendrähte 147, 147' durch Schließen und Öffnen der Ligaturabdeckung 194 relativ zu der Bracket-Basis 192 wahlweise ligieren und lösen. Auf Wunsch kann optional ein dritter Bogendraht 147'' in einen zweiten Hilfsbogendrahtschlitz 199 eingeführt werden. Da die Ligaturabdeckung 194 nicht zum Schließen des Hilfsbogendrahtschlitzes 199 dient, sind zum Ligieren des Hilfsbogendrahts 147'' andere Ligaturmittel wie etwa herkömmliche Ligaturen erforderlich.
Die 19A-19B zeigen ein orthodontisches Bracket 140'', das ähnlich dem in den 13-15 gezeigten orthodontischen Bracket 140 ist, aber einen Bogendrahtschlitz 146' enthält, der um einen Winkel versetzt ist, so dass er nicht senkrecht zur Unterseite der Bracket-Basis-Plattform 144 ist. Von der Ligaturabdeckung 150'' geht ein entsprechend abgewinkelter Auflagevorsprung 158' aus, der so gelegen ist, dass er teilweise in den Bogendrahtschlitz 146' eingeführt ist, wenn die Ligaturabdeckung 150'' geschlossen ist, um auf den Bogendraht 147 einen Ligaturdruck auszuüben und dadurch eine aktive Ligatur zu liefern. Ein abgewinkelter Bogendrahtschlitz kann erwünscht sein, um im Vergleich zu einem Bogendrahtschlitz, der nicht abgewinkelt ist, ausreichend Torsionskräfte zu liefern, um einen besonderen Zahn auszurichten. In diesem besonderen Fall führt die Aufnahme eines abgewinkelten Bogendrahtschlitzes zu einem orthodontischen Bracket 140'' mit einem niedrigeren Profil als das orthodontische Bracket 140. In den meisten anderen Beziehungen ist das orthodontische Bracket 140'' im Wesentlichen ähnlich dem orthodontischen Bracket 140.
Die 20A-20B zeigen eine alternative Ausführungsform eines orthodontischen Brackets gemäß der Erfindung. Das in den 20A-20B gezeigte orthodontische Bracket 200 unterscheidet sich vom orthodontischen Bracket 140 in der Art und Weise, in der die Ligaturabdeckung und die Feder an der Bracket-Basis angebracht sind. Anstatt durch integrale Gelenke verbunden zu sein, ist die Ligaturabdeckung 204 mittels eines herkömmlichen Stiftgelenks 206 an der Bracket-Basis 202 angelenkt. Ein Federelement 208 ist integral mit der Ligaturabdeckung 204 geformt und mittels eines integralen Filmgelenks 210 an einem Ende mit ihr verbunden und an einem gegenüberliegenden Ende mittels eines herkömmlichen Stiftgelenks 212 an der Bracket-Basis 202 angelenkt. Auf diese Weise können die Ligaturabdeckung 204 und die Feder 208 durch Spritzguss als ein einziges Teil in einem Schritt geformt und anschließend mittels der oben erwähnten herkömmlichen Stiftgelenke 206 und 212 an einer getrennt geformten Bracket-Basis 202 angebracht werden. Allerdings ist für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet leicht klar, dass das Federelement 206 alternativ auf irgendeine geeignete Weise wie etwa mittels fle xiblem Zement oder Klebemittel oder einem herkömmlichen Stiftgelenk an der Ligaturabdeckung 204 angebracht sein kann. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet kann wählen, welches Befestigungsmittel für ein besonderes Herstellungsverfahren geeignet ist.
Die 21A-21C zeigen ein orthodontisches Bracket 230 gemäß der Erfindung, das eine Bracket-Basis 232 und eine Ligaturabdeckung 234 enthält, die anfangs aus verschiedenen Kunststofftypen geformt und daraufhin wie etwa durch einen Zweifarbenformprozess miteinander verbunden oder verschmolzen worden sind. Selbst wenn die Ligaturabdeckung 234 und die Bracket-Basis 232 anfangs aus verschiedenen Kunststofftypen geformt worden sind, können sie miteinander verschmolzen werden, um ein integrales, einteiliges orthodontisches Bracket 230 zu bilden, in dem die Ligaturabdeckung 234 mittels eines integralen Gelenks 236 (z. B. eines Filmgelenks) an der Bracket-Basis 232 angelenkt ist. Die Bracket-Basis 232 enthält einen Hauptbogendrahtschlitz 233 zur Aufnahme eines Bogendrahts 240 darin. Wie in den 21B und 21C zu sehen ist, enthält die Bracket-Basis 232 ferner Unterschnitte 249 für die verbesserte Haftung an einem Zahn und zwei Hilfsbogendrahtschlitze 248 und 248', die sich auf jeder Seite der Bracket-Basis 232 öffnen.
Ferner enthält die Ligaturabdeckung 234 eine Verriegelungsklammer 242, die sich um eine Nase 244 einer Oberseite 246 der Bracket-Basis 232 hüllt. Von der Unterseite der Ligaturabdeckung 234 geht ein Auflagevorsprung 238 aus, um teilweise in oder zumindest über den Bogendrahtschlitz 233 zu verlaufen, wenn die Ligaturabdeckung 234 relativ zu der Bracket-Basis 232 in einer geschlossenen oder verriegelten Position ist. Wie in 21C gezeigt ist, ermöglichen die Flexibilität und Spannkraft der Ligaturabdeckung 234, dass sie sich nach oben beugt und mechanische Energie von dem Bogendraht 240 aufnimmt, wenn er nicht vollständig in nerhalb des Bogendrahtschlitzes 233 sitzt. Auf diese Weise kann die flexible Ligaturabdeckung 234 mit der Zeit eine dynamische aktive Ligatur liefern, während der Bogendraht 240 vollständiger innerhalb des Bogendrahtschlitzes 233 zu sitzen kommt.
Es ist leicht klar, dass das orthodontische Bracket 230 der 21A-21C aus einem einzigen Werkstoff wie etwa aus einem Kunststoffwerkstoff durch Spritzguss hergestellt werden könnte, um ein einteiliges Bracket zu bilden, das integral in einem einzigen Schritt gebildet worden ist.
22 zeigt ein orthodontisches Bracket 230', das eine Änderung des orthodontischen Brackets 230 der 21A-21C dahingehend ist, dass es eine kürzere Ligaturabdeckung 234' mit einer gekrümmten Verriegelungsklammer 242' mit verringerter Größe enthält, die durch Einführung der Verriegelungsklammer 242' in einen in einer oberen Seite 246' der Bracket-Basis 232' gebildeten Verriegelungsschlitz 231 mit der Bracket-Basis 232' verriegelt werden kann. In den meisten anderen Beziehungen ist das orthodontische Bracket 230' aus 22 im Wesentlichen ähnlich dem in den 21A-21C gezeigten orthodontischen Bracket 230. Da die Ligaturabdeckung 234' eine kleinere Länge hat, neigt sie dazu, weniger Flexibilität als die Ligaturabdeckung 234 des orthodontischen Brackets 230 zu haben, wenn alle Dinge gleich sind.
Wie in 22 gezeigt ist, umfassen die Ligaturabdeckung 234' und die Bracket-Basis 232' verschiedene Kunststoffwerkstofftypen, die getrennt gebildet und daraufhin mittels eines Zweifarbenformprozesses miteinander verbunden werden können. Es ist leicht klar, dass das orthodontische Bracket 230' aus 22 ebenfalls aus einem einzigen Kunststoffwerkstoff durch Spritzguss hergestellt werden könnte, um ein einteiliges Bracket zu bilden, das integral in einem einzigen Schritt gebildet worden ist.
Die 23A-23C zeigen ein orthodontisches Bracket 250, das anfangs in zwei Stücken gebildet und daraufhin wie etwa durch Zweifarbenformen miteinander verbunden oder verschmolzen wird. Insbesondere enthält das orthodontische Bracket 250 eine Bracket-Basis 252, die vorteilhaft aus einem härteren, dauerhafteren Kunststoff hergestellt werden kann, während die Ligaturabdeckung 254 vorteilhaft aus einem flexibleren und federnderen Kunststoff gebildet sein kann. Anders als vorangehende Ausführungsformen enthält die Ligaturabdeckung 254 keine Verriegelungsklammer oder -raste; stattdessen endet sie lediglich mit einem allgemein flachen Ende 256, das in einen Verriegelungsschlitz oder in ein Verriegelungsgebiet unter einer Verriegelungslippe oder unter einem Verriegelungsüberhang 258 gleitet oder in ihr/ihm steckt, die/der an einem oberen Endes der Bracket-Basis 252 angeordnet oder mit ihr gebildet worden ist. Somit kann die Ligaturabdeckung 254 hauptsächlich eher dadurch, dass sie Flexibilität besitzt, als dadurch, dass sie ein besonderes Verriegelungsmerkmal besitzt, derart verriegelt und entriegelt werden, dass sie von der Bracket-Basis 252 nach außen gebeugt und aus dem durch den Überhang oder die Lippe 258 definierten Verriegelungsschlitz wie etwa mittels eines herkömmlichen (nicht gezeigten) Zahnarzthakens zurückgezogen werden kann. Diese Flexibilität schafft außerdem die Möglichkeit, dass die Ligaturabdeckung 254 mechanische Energie von einem Bogendraht 259 aufnimmt, der zu der Abdeckung 254 nach oben aufliegt. Während der Bogendraht 259 mit der Zeit vollständiger innerhalb des Bogendrahtschlitzes zu sitzen kommt, veranlasst die Spannkraft der Ligaturabdeckung 254, dass sie die gespeicherte mechanische Energie freisetzt, die während der Wiederausrichtung auf den Bogendraht 254 und/oder auf den Zahn übertragen wird.
Es ist leicht klar, dass das orthodontische Bracket 250 der 23A-23C ebenfalls aus einem einzigen Kunststoffwerkstoff durch Spritzguss gebildet werden könnte, um ein einteiliges Bracket zu bilden, das einteilig in einem einzigen Schritt gebildet worden ist. Falls die Bracket-Basis 252 und/oder die Ligaturabdeckung 254 aus Metall hergestellt werden, können ein Ende der Basis und ein entsprechendes Ende der Ligaturabdeckung mittels Schweißen, einer oder mehrerer Schrauben, Niete, Stifte, eines mechanischen Gelenks oder eines anderen im Gebiet bekannten Befestigungsmittels aneinander angebracht werden.
Die 24A-24B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket 260, das eine Bracket-Basis 262 und eine Ligaturabdeckung 264, die getrennt gebildet und daraufhin mechanisch aneinander angebracht worden sind, enthält. Die Bracket-Basis 262 enthält einen Schlitz 268, in den eine entsprechende Zunge 266 der Ligaturabdeckung 264 eingeführt werden kann. Vorteilhaft ist die Zunge 266 relativ zur Breite des Schlitzes 268 so bemessen, dass die Zunge 266 eine feste Passung in dem Schlitz 268 bildet. Auf diese Weise kann gehemmt oder verhindert werden, dass sich die Ligaturabdeckung 264 von der Bracket-Basis 262 löst oder relativ zu ihr gleitet. In einer alternativen Ausführungsform kann die Zunge 266 relativ zu dem Schlitz 268 so bemessen sein, dass die Zunge verschiebbar innerhalb des Schlitzes 268 angeordnet werden kann. Zum Anbringen der Zunge 266 in dem Schlitz 268 können Klebemittel, Schweißen oder andere in dem Gebiet bekannte Befestigungsmittel verwendet werden.
Die Ligaturabdeckung 264 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff, z. B. wie in den 24A und 24B gezeigt aus Metall, hergestellt werden, solange sie ausreichend flexibel ist, so dass sich die Ligaturabdeckung 264 ausreichend beugen kann, um in einem Verriegelungsschlitz oder -gebiet unter einer Verriegelungslippe oder einem Verriegelungsüberhang 270, die/der innerhalb der Bracket-Basis 262 gebildet ist, wahlweise verriegelt oder entriegelt zu werden. Wie in vorangehenden Ausführungsformen kann die Ligaturabdeckung 264 vorteilhaft einen Auflagevorsprung 272 enthalten, der teilweise in oder zumindest über einen Hauptbogendrahtschlitz 274 in der Bracket-Basis 262 verläuft, wenn die Ligaturabdeckung 264 relativ zu der Bracket-Basis 262 in einer geschlossenen Position ist. Der Auflagevorsprung 272 bildet einen angrenzenden Kontakt mit einem Bogendraht 276, der in dem Hauptbogendrahtschlitz 274 angeordnet ist, um eine aktive Ligatur zu liefern. Wie in 24B gezeigt und oben in Bezug auf vorangehende Ausführungsformen diskutiert worden ist, kann die flexible Ligaturabdeckung 264 mechanische Energie aus dem Bogendraht 276 aufnehmen und daraufhin mit der Zeit freisetzen. Vorteilhaft kann die Bracket-Basis 262 in einer Unterseite Ausnehmungen 278 zur verbesserten Haftung an einem Zahn enthalten.
Die 25A-25B zeigen ein zweiteiliges orthodontisches Bracket 280, in dem eine Ligaturabdeckung 284 mittels eines herkömmlichen Stiftgelenks 286 an einer Bracket-Basis 282 angelenkt ist. Die Ligaturabdeckung 284 kann aus irgendeinem Werkstoff wie etwa wie in 25B gezeigt aus Metall oder (nicht gezeigt) Kunststoff hergestellt sein. Die Ligaturabdeckung 284 ist ebenfalls so geformt, dass sie auf ähnliche Weise wie das oben beschriebene Spezialverriegelungsmerkmal wirkt, das eine sicherere Verriegelung zwischen der Ligaturabdeckung 284 und der Bracket-Basis 282 festziehen und bilden kann, während veranlasst wird, dass sich die Ligaturabdeckung 284 im Ergebnis eines nach oben ausgeübten Drucks von einem Bogendraht 288 von der Bracket-Basis 282 nach außen beugt. Die Ligaturabdeckung ist ebenfalls so gestaltet, dass sie sowohl den Hauptbogendraht 288 als auch einen Hilfsbogendraht 287 ligiert. Die Bracket-Basis 282 enthält Ausnehmungen 289 für verbesserte Haftung.
25C zeigt ein orthodontisches Bracket 280', das abgesehen davon, dass die Ligaturabdeckung 284' nicht an der Bracket-Basis 282' angelenkt, sondern eher getrennt und vollständig entfernbar ist, eine Änderung des orthodontischen Brackets 280 der 25A und 25B ist. Die Ligaturabdeckung 284' ist so geformt, dass sie auf jeder Seite der Abdeckung 284' trapezförmige Spezialverriegelungsmerkmale 285 und 285' enthält, die ähnlich den oben in vorangehenden Ausführungsformen beschriebenen sind, die festgezogen werden, während die Ligaturabdeckung 284' mittels eines Bogendrahts, der nicht vollständig bei einem Hauptbogendrahtschlitz sitzt, von der Bracket-Basis 282' nach oben gebeugt wird. Ferner kann die Ligaturabdeckung 284' in einem einzigen Ligaturschritt des Anbringens der Ligaturabdeckung 284' an der Bracket-Basis 282' gleichzeitig mit dem Hauptbogendraht 288 zwei Hilfsbogendrähte 287 und 287' ligieren. Wenn die Ligaturabdeckung 284' von der Bracket-Basis 282' entfernt wird, sind alle drei Bogendrahtschlitze 288, 287 und 287' vollständig offen und können einen Bogendraht darin aufnehmen.
Die 26A und 26B zeigen ein orthodontisches Bracket 290, das in zwei oder drei Teilen hergestellt und daraufhin zusammengesetzt worden ist, um ein orthodontisches Bracket mit einer angelenkten Ligaturabdeckung 294 zu schaffen, die an einer Bracket-Basis 292 angebracht ist. Die Ligaturabdeckung 294 ist entweder aus einem einzigen Werkstoff wie etwa Kunststoff oder Metall oder wie in 26B gezeigt aus zwei getrennten Werkstoffen wie etwa einem Kunststoffwerkstoff für einen angelenkten Abschnitt 296, der sich öffnet und schließt, um einen Bogendraht 298 zu ligieren, und einem Metall für einen Befestigungsabschnitt 300 hergestellt worden. Eine Seite des Befestigungsabschnitts 300 gleitet in einen in der Bracket-Basis 292 gebildeten Schlitz 302, während eine weitere Seite um den angelenkten Abschnitt 296 gebördelt oder auf andere Weise wie etwa mittels eines geeigneten Klebemittels oder Zements an dem angelenkten Abschnitt 296 angebracht ist. Der Befestigungsabschnitt 300 kann entweder verschiebbar oder fest an der Bracket-Basis 292 angebracht sein. Ferner enthält die Ligaturabdeckung 294 innerhalb des angelenkten Abschnitts 296 ein Filmgelenk 304. Dies ermöglicht, dass sich der angelenkte Abschnitt 296 der Ligaturabdeckung 294 eher um ein Filmgelenk schwenkt oder dreht, das sich in der Ligaturabdeckung selbst befindet, als wie in vorangehenden Ausführungsformen an einer Verbindungsstelle zwischen der Ligaturabdeckung und der Bracket-Basis. Die Bracket-Basis 292 kann vorteilhaft Ausnehmungen 306 für die verbesserte Haftung der Bracket-Basis 292 an einem Zahn enthalten. Der angelenkte Abschnitt 296 ist vorteilhaft flexibel, um bei der Einführung eines Endes des angelenkten Abschnitts distal zu dem Gelenk 304 unter einer entsprechenden Lippe, einem entsprechenden Überhang oder einem anderen der Bracket-Basis 292 zugeordneten Verriegelungsmerkmal zu helfen.
Obgleich die vorstehenden Ausführungsformen in der Weise diskutiert und gezeigt worden sind, dass sie einen Bogendraht durch Verriegeln und Entriegeln (oder Öffnen und Schließen) der Ligaturabdeckung relativ zu der Bracket-Basis wahlweise ligieren und lösen können, ist klar, dass die Ligaturabdeckung auf Wunsch jederzeit durch die Anwendung eines geeigneten Klebemittel- oder Zementwerkstoffs an oder in der Nähe der Klammer, der Raste oder des anderen Verriegelungsmechanismus zwischen der Ligaturabdeckung und der Bracket-Basis dauerhaft an der Bracket-Basis angebracht sein kann.
C. Zusammenfassuag verbesserter Struktur- und Fuaktioasmerkmale.
Die in dem vorangehenden Abschnitt beschriebenen beispielhaften orthodontischen Brackets enthalten eines oder mehrere Struktur- und/oder Funktionsmerkmale, von denen angenommen wird, dass sie Verbesserungen gegenüber herkömmlichen orthodontischen Brackets sind. Es wird nun eine konzentriertere Zusammenfassung geben, um die Vorteile dieser Verbesserungen besser zu würdigen.
1. Orthodontische Brackets mit Ligaturabdeckungen, die ein Filmgelenk enthalten.
Eine erste Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, eine Ligaturabdeckung und ein Filmgelenk, um das sich zumindest ein Abschnitt der Ligaturabdeckung drehen kann, um das wahlweise Verriegeln und Entriegeln der Ligaturabdeckung zu ermöglichen, um einen durch die Bracket-Basis aufgenommenen Bogendraht zu ligieren, enthält. Wie oben dargelegt wurde, bezieht sich der Begriff, "Filmgelenk" auf einen lokalen Bereich verringerter Querschnittsdicke, der das bevorzugte örtliche Biegen eines Artikels oder einer Vorrichtung in dem Gebiet des Filmgelenks ermöglicht. Im Kontext der Ligaturabdeckung eines orthodontischen Brackets ermöglicht ein Filmgelenk, dass sich die Abdeckung um das Filmgelenk dreht oder schwenkt, so dass das Filmgelenk den Ursprung des Radius des Bogens oder der Drehung der Ligaturabdeckung definiert. Auf diese Weise liefert das Filmgelenk einen definierten Punkt oder eine definierte Linie, um den/die sich die Ligaturabdeckung immer dreht, was unerwünschte Biegebelastungen anderswo in der Abdeckung (oder an der Stelle der Anbringung an dem Bracket, falls es eine andere als an dem Filmgelenk selbst ist) verringert oder beseitigt.
Außerdem liefert ein verringerter Querschnitt innerhalb eines federnden Kunststoffwerkstoffs ein dynamisches Gelenk, das mehrmals in beiden Richtungen gedreht werden kann, ohne bis zum Punkt des vorzeitigen Bruchs zu ermüden. Natürlich ist für den Durchschnittsfachmann leicht klar, dass die Ligaturabdeckung eines orthodontischen Brackets selten mehr als wenige Male über die Lebensdauer des Brackets geöffnet und geschlossen wird, was das Einsetzen des Brackets, das Ligieren eines Bogendrahts darin und bei Bedarf nachfolgende Einstellungen umfasst. Somit kann ein Filmgelenk in Ligaturabdeckungen verwendet werden, die aus anderen Werkstoffen wie etwa aus Metallen und starreren Kunststoffen hergestellt sind.
Orthodontische Brackets, die ein Filmgelenk enthalten, können als ein einziges integrales Teil hergestellt werden (siehe 1, 4, 5, 7, 10, 12-15 und 17) oder anfangs als zwei Teile gebildet werden, die unter Verwendung von Zweifarbformen verschiedener Kunststoffe miteinander verbunden oder verschmolzen werden (siehe 20-22). Sie können zwei oder mehr verschiedene Stücke und/oder Werkstoffe umfassen, die mechanisch aneinander angebracht werden (siehe 26). Das Filmgelenk kann sich an dem Ort, wo die Ligaturabdeckung an der Bracket-Basis angebracht ist, oder anderswo befinden. Die Bracket-Basis kann irgendeinen gewünschten Werkstoff akzeptabler Dauerhaftigkeit wie etwa Metall, Keramik oder starren Kunststoff umfassen, während die Abdeckung irgendeinen gewünschten Werkstoff akzeptabler Flexibilität und Spannkraft wie etwa Kunststoff oder Metall umfassen kann. Eine Ligaturabdeckung, die ein Filmgelenk enthält, kann unter Verwendung irgendeines hier beschriebenen oder im Gebiet bekannten Verriegelungs- oder Anbringungs mechanismus an der Bracket-Basis verriegelt oder angebracht sein. Die Ligaturabdeckung kann die gesamte obere Fläche der Bracket-Basis oder nur einen Abschnitt davon bedecken. Ein orthodontisches Bracket kann auf Wunsch eines oder mehrere Filmgelenke enthalten.
2. Orthodontische Brackets, die eine Bogeadrahtauflagefeder innerhalb der Ligaturabdeckung enthalten.
Eine zweite Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, eine Ligaturabdeckung und eine Auflagefeder, die von der Ligaturabdeckung nach unten verläuft und durch einen Bogendraht, der nicht vollständig in einem Schlitz sitzt, zusammengedrückt werden kann, oder ein anderes Bogendrahtrückhaltemittel, das der Basis zugeordnet ist, um mechanische Energie von dem Bogendraht aufzunehmen, enthält. Diese mechanische Energie wird daraufhin mit der Zeit während der Wiederausrichtung des Zahns, während der sich die anfangs zusammengedrückte Feder ausdehnt oder erweitert, um einen ununterbrochenen Druck auf den Bogendraht aufrechtzuerhalten, der mit der Zeit dazu neigt, besser relativ zu der Bracket-Basis zu sitzen zu kommen, auf den Zahn und/oder zurück auf den Bogendraht übertragen. Auf diese Weise liefert die Auflagefeder während der Zahnwiederausrichtung eine dynamische aktive Ligatur eines Bogendrahts. Beispielhafte Bogendrahtauflagefedern sind in den 5, 7-10, 12 veranschaulicht. Auf diese Weise liefert die Auflagefeder ein orthodontisches Bracket, das mit der Zeit eine dynamische aktive Ligatur eines Bogendrahts liefern kann, während sich der Bogendraht relativ zu der Ligaturabdeckung bewegt und während der Zahnwiederausrichtung besser innerhalb des Bogendrahtschlitzes zu sitzen kommt.
Die Ligaturabdeckung kann wie etwa dadurch, dass sie als ein einziges Teil durch Spritzguss geformt werden, oder dadurch, dass sie durch Zweifarbenformen miteinander verbunden werden, integral mit der Bracket-Basis verbunden werden. Alternativ kann die Ligaturabdeckung vollständig von der Bracket-Basis getrennt und abnehmbar sein. Die Basis kann irgendein starrer oder dauerhafter Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik sein, während die Abdeckung irgendein flexibler und federnder Werkstoff wie etwa Kunststoff oder Metall sein kann. Die Auflagefeder kann integral mit der Ligaturabdeckung gebildet sein und somit den gleichen Kunststoff- oder Metallwerkstoff umfassen oder einen anderen Werkstoff als die Abdeckung wie etwa eine Metallauflagefeder, die erhöhte Verschleißbeständigkeit hat, wenn sie von einem an der Ligaturabdeckung angebrachten Bogendraht berührt wird, umfassen.
3. Federwirkung von der Ligaturabdeckung auf den Draht zur dynamischen aktives Ligatur.
Eine dritte Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn und eine Ligaturabdeckung, die ein Mittel zum Aufnehmen mechanischer Energie von einem Bogendraht und daraufhin zum Freisetzen dieser Energie mit der Zeit zurück auf den Bogendraht und/oder auf einen Zahn während der Zahnwiederausrichtung enthält, enthält. Die in dem unmittelbar vorangehenden Abschnitt beschriebene Bogendrahtauflagefeder bildet ein Beispiel eines Mittels zum Aufnehmen und Freisetzen mechanischer Energie von dem Bogendraht, um während der Zahnwiederausrichtung eine dynamische aktive Ligatur zu liefern. Es liegt ebenfalls im Umfang der Erfindung, ein alternatives Mittel zur Aufnahme und Freisetzung mechanischer Energie von dem Bogendraht zu schaffen wie etwa eine Ligaturabdeckung, die ausreichend Flexibilität und Spannkraft besitzt, so dass sie sich vorübergehend verformen oder ablenken und Energie von einem Bogendraht, der gegen die Abdeckung nach oben drückt, aufnehmen kann. Anschließend wird diese gespeicherte mechanische Energie wieder an den Bogendraht und/oder an den Zahn freigesetzt, um die Wanderung des Zahns in die richtige Ausrichtung zu drängen und den Bogendraht besser in den Schlitz zu setzen. Beispiele von Ligaturabdeckungen, die explizit so gezeigt sind, dass sie Bogendrahtenergie aufgenommen haben, sind in den 15B, 21C, 23C und 24B enthalten, obgleich weitere Ausführungsformen in der Weise beschrieben worden sind, dass sie diese Funktion optional oder explizit schaffen.
Falls sich auf eine Ligaturabdeckung gestützt wird, um das einzige Mittel zum Liefern einer dynamischen aktiven Ligatur des Bogendrahts zu schaffen, ist die Ligaturabdeckung vorzugsweise in der Weise an der Bracket-Basis angebracht, dass die Ligaturabdeckung während der wahlweisen Ligatur und Freisetzung des Bogendrahts nicht relativ zu der Bracket-Basis gleitet. Bevorzugter ist die Ligaturabdeckung durch ein Gelenkmerkmal, das ermöglicht, dass sich die Ligaturabdeckung um das Gelenk dreht, an einem Ende angelenkt.
Das orthodontische Bracket kann irgendeinen geeigneten Werkstoff bzw. irgendwelche geeigneten Werkstoffe umfassen und ein ein- oder mehrteiliges Bracket sein.
4. Orthodontisches Bracket, das eine verformbare Ligaturabdeckung enthält, um das Verriegeln und Entriegeln zu ermöglichen.
Eine vierte Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an ei nem Zahn, einen Verriegelungsschlitz, eine feststehende Lippe, einen feststehenden Überhang oder eine andere der Basis zur gleitenden Aufnahme eines Endes einer flexiblen Ligaturabdeckung darin zugeordnete Verriegelungsklammer und eine Ligaturabdeckung, die an einem Ende an der Bracket-Basis fixiert ist und ausreichend Flexibilität und Spannkraft besitzt, so dass sie gleitend in die der Bracket-Basis zugeordnete Verriegelungsklammer eingeführt und aus ihr entfernt werden kann, enthält. Beispiele dieser Brackets sind in den 23, 24 und 26 gezeigt.
Die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung können irgendeinen geeigneten Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik umfassen. Sie können als ein integrales, einteiliges Bracket gebildet werden oder können getrennt gebildet und daraufhin wie etwa durch ein mechanisches Mittel, Haftung oder dadurch, dass sie miteinander verschmolzen werden (z. B. Zweifarbenformen zweier getrennt geformter Kunststoffteile), miteinander verbunden werden. Die flexible Ligaturabdeckung kann relativ zu der Bracket-Basis wie etwa durch ein Film- oder Stiftgelenk angelenkt oder nicht angelenkt sein.
5. Feder zur Lieferung eines Widerstands gegen die Drehung einer Ligaturabdeckung um ein Geleak.
Eine fünfte Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, eine Ligaturabdeckung, die an der Basis angelenkt ist, und ein Federelement, das die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung miteinander verbindet und die Ligaturabdeckung drängt, dass sie relativ zu der Bracket-Basis in einer offenen Position offen bleibt und/oder in einer geschlossenen Positionen geschlossen bleibt, enthält. Beispiele von Federvorrichtungen oder -elementen, die die oben erwähnte Funktion schaffen, sind in den 1, 5, 7, 10, 12-15 und 20 veranschaulicht. Es ist klar, dass weitere Federgestaltungen und -anordnungen relativ zu der Bracket-Basis und zu der Ligaturabdeckung außer den explizit in den Zeichnungen gezeigten betrachtet werden und im Umfang der Erfindung liegen.
Die Bracket-Basis, die Ligaturabdeckung und die Feder können irgendeinen geeigneten Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik umfassen. Das Federelement kann durch irgendein geeignetes Mittel wie etwa dadurch, dass es integral damit geformt ist, unter Verwendung eines Klebemittels (z. B. chemisch oder durch Licht aushärtend), durch Zweifarbenformen oder durch andere Verfahren des Verschmelzens der Feder zwischen der Abdeckung und der Basis (z. B. durch Verschweißen von Kunststoff- oder Metallstücken miteinander) oder durch Anbringung durch mechanische Gelenke, an der Bracket-Basis und an der Ligaturabdeckung angebracht sein.
6. Ligaturabdeckung, die vorgespannt ist, so dass sie in einer offenen oder geschlossenen Position bleibt.
Eine sechste Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, eine Ligaturabdeckung, die an der Basis angelenkt ist, und Federmittel zum Drängen der Ligaturabdeckung, so dass sie relativ zu der Bracket-Basis in einer offenen Position offen bleibt und/oder in einer geschlossenen Position geschlossen bleibt, enthält. Das in dem unmittelbar vorangehenden Abschnitt beschriebene Federelement, das die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung miteinander verbindet, bildet ein Beispiel eines Mittels zum Drängen der Ligaturabdeckung, damit sie offen und/oder geschlossen bleibt. Außerdem liegt es im Umfang der Erfindung, alternative Mittel zu schaffen, um die Ligaturabdeckung zu drängen, da mit sie offen und/oder geschlossen bleibt. Beispiele enthalten elastomere Gelenke und federnde Werkstoffe, die ein elastisches Gedächtnis haben (siehe 18C). Zum Beispiel können zwischen der Ligaturabdeckung und der Bracket-Basis eines oder mehrere elastomere Federelemente in der Weise angeordnet sein, dass sie die Ligaturabdeckung vorspannen, damit sie entweder in einer geschlossenen Position bleibt oder in einer offenen Position bleibt. Ob ein elastomeres Federelement dazu neigt, die Ligaturabdeckung vorzuspannen, damit sie in einer offenen oder geschlossenen Position bleibt, hängt von ihrem Ort relativ zu der Ligaturabdeckung und zu der Basis ab.
Werkstoffe, die ein "elastisches Gedächtnis" besitzen, enthalten Werkstoffe, deren Molekularstruktur Dehnen, Biegen oder anderen Formen der Verformung kurzzeitig wie etwa für wenige Sekunden oder Minuten widersteht, die sich aber entspannen und die neue, verformte Position annehmen und einer Verformung in eine neue Position, sogar in die ursprüngliche Position, widerstehen. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet kann einen geeigneten Werkstoff mit der Funktion des "elastischen Gedächtnisses" wählen.
Die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung können irgendeinen geeigneten Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik umfassen. Sie können als ein integrales, einteiliges Bracket gebildet werden oder sie können getrennt gebildet und daraufhin wie etwa durch Haftung unter Verwendung eines elastomeren Werkstoffs oder eines Werkstoffs mit elastischem Gedächtnis miteinander verbunden werden.
7. Zweifarbenformen der Bracket-Basis und der Ligaturabdeckung unter Verweadung verschiedener Kuaststofftypen.
Eine siebente Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, die unter Verwendung eines Kunststofftyps geformt ist, und eine Ligaturabdeckung, die unter Verwendung eines weiteren Kunststofftyps geformt ist und unter Verwendung eines Zweifarbenformprozesses verschweißt oder auf andere Weise an der Bracket-Basis angebracht worden ist, enthält. Die Verwendung der Zweifarbenformung ermöglicht, dass die Bracket-Basis aus einem ersten Kunststoffwerkstoff hergestellt wird, der vorteilhaft zur Verwendung bei der Herstellung von Basen ist, während die Ligaturabdeckung aus einem zweiten Kunststoffwerkstoff hergestellt wird, der vorteilhaft zur Verwendung bei der Herstellung von Abdeckungen ist.
Zum Beispiel ist es allgemein erwünscht, dass die Bracket-Basis starr und dauerhaft ist, so dass sie an einem Zahn befestigt bleibt, während sie einer Verformung oder Beschädigung durch die von einem oder mehreren Bogendrähten darauf ausgeübten Kräfte widersteht. Flexibilität ist typisch nicht nützlich für den Betrieb und für die Funktion der Bracket-Basis. Dagegen ist es allgemein erwünscht, dass die Ligaturabdeckung flexibler und federnder ist und z. B. ermöglicht, die Abdeckung relativ zu der Basis zu verriegeln und zu entriegeln und/oder mechanische Energie von dem Bogendraht aufzunehmen, zu speichern und freizusetzen, um eine dynamische aktive Ligatur des Bogendrahts zu liefern. Falls ein Federelement verwendet wird, um zusätzlichen Widerstand gegen das Öffnen oder Schließen der Ligaturabdeckung zu schaffen, kann es integral aus dem gleichen Kunststoff hergestellt werden, der verwendet wird, um entweder die Bracket-Basis oder die Ligaturabdeckung herzustellen, oder kann es optional unter Verwendung eines dritten Kunststoffwerkstofftyps geformt und daraufhin unter Verwendung der Zweifarbenformung an der Basis und an der Abdeckung angebracht werden.
Anhand der Vorteile der Verwendung der Zweifarbenformung, die beim Lesen der vorliegenden Offenbarung leicht sichtbar werden, kann der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet geeignete Kunststoffwerkstoffe zur Verwendung bei der Herstellung eines orthodontischen Brackets unter Verwendung der Zweifarbenformung wählen. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet weiß außerdem, wie typische im Gebiet bekannte Zweifarbenformprozesse zur Herstellung von Herstellungsartikeln zu integrieren sind, die zwei oder mehr verschiedene Kunststoffwerkstofftypen enthalten. Orthodontische Brackets, die so gezeigt sind, dass sie mehrere verschiedene Kunststoffwerkstofftypen enthalten, sind in den 21-23 veranschaulicht.
8. Zwei oder mehr anfangs offene Bogendrahtschlitze, die durch eine einzige Abdeckung ligiert werden können.
Eine achte Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, das zwei oder mehr verschiedene Bogendrahtschlitze enthält, und eine Ligaturabdeckung, die zwei oder mehr verschiedene Bogendrähte in einer einzigen Aktion des Schließens oder Verriegelns der Ligaturabdeckung relativ zu der Basis ligieren kann, enthält. Beispiele von Brackets, die zumindest zwei anfangs offene Schlitze enthalten, die durch die einzige Wirkung des Verriegelns oder Anbringens einer Ligaturabdeckung an einer Bracket-Basis ligiert worden sind, sind in den 5, 7, 8, 10, 12-20 und 25 veranschaulicht.
Die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung können irgendeinen geeigneten Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik umfassen. Sie können als eine integrale, einteilige Einheit gebildet werden oder getrennt gebildet und daraufhin wie etwa mit mechanischen Mitteln, Haftung oder dadurch, dass sie miteinander (z. B. durch Zweifarbenformen zweier getrennt geformter Kunststoffteile) miteinander verschweißt werden, miteinander verbunden werden. Falls die Ligaturabdeckung getrennt von der Bracket-Basis hergestellt wird, wird sie entweder an einem Ende der Basis angebracht oder wird sie dadurch, dass die Abdeckung zu der Basis gebracht wird, über der Basis angebracht. In dieser Ausführungsform ist die Ligaturabdeckung vorzugsweise nicht verschiebbar an der Bracket-Basis angebracht.
9. Bracket mit Sicherheitsverriegeluagsmerkmal zur Schaffung, einer verbesserten Verriegelung der Ligaturabdeckung an der Bracket-Basis.
Eine neunte Verbesserung im Gebiet ist ein selbstligierendes orthodontisches Bracket, das zumindest eine Bracket-Basis zur Befestigung an einem Zahn, eine Ligaturabdeckung, die mechanische Energie von einem Bogendraht aufnehmen kann, und ein Spezialverriegelungsmerkmal, das die Abdeckung mit der Basis mit zunehmender Kraft verriegelt, während mehr Kraft von einem Bogendraht auf die Abdeckung ausgeübt wird, enthält. Auf diese Weise verhindert das Spezialverriegelungsmerkmal, dass ein Bogendraht, der gegen die Ligaturabdeckung nach oben aufliegt, die Abdeckung relativ zu der Bracket-Basis unerwünscht öffnet oder entriegelt. Dies schafft ein Sicherheitsmerkmal, das verhindert oder hemmt, dass orthodontische Brackets, die an besonders schiefen Zähnen angebracht sind, ihren Halt an dem Bogendraht versehentlich oder vorzeitig freigeben oder entspannen, was typisch eine Neueinstellung oder einen Ersatz des Brackets durch den Kieferorthopäden erfordert. Beispiele orthodontischer Brackets, die ein Verriegelungsmerkmal enthalten, das diese gewünschte Funktion schafft, sind in den 13-20 und 25 veranschaulicht.
Die Bracket-Basis und die Ligaturabdeckung können irgendeinen geeigneten Werkstoff wie etwa Metall, Kunststoff oder Keramik umfassen. Sie können als ein integrales, einteiliges Bracket gebildet werden oder sie können getrennt gebildet und daraufhin wie etwa durch mechanische Mittel, Haftung oder dadurch, dass sie (z. B durch Zweifarbenformen zweier getrennt geformter Kunststoffteile) miteinander verschweißt werden, miteinander verbunden werden. Die Ligaturabdeckung kann an einem Ende angelenkt sein und an dem freien Ende das Verriegelungsmerkmal enthalten oder die Abdeckung kann vollständig von der Bracket-Basis entfernbar sein und an beiden Enden das Verriegelungsmerkmal enthalten.

Claims

Orthodontisches Bracket (10, 60, 100, 100'', 140, 140'', 170, 190, 200, 230, 250, 260, 290), umfassend: eine Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292), die ausgebildet ist, um zumindest einen Bogendraht (18, 134, 147, 216, 240, 247, 259, 276, 298) aufzunehmen; eine Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296), die an einem Ende an der Bracket-Basis derart angelenkt ist, dass die Abdeckung um ein Gelenk zwischen einer offenen, nicht ligierenden Position relativ zu der Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und einer geschlossenen, ligierenden Position drehbar ist, in der der Bogendraht (18, 134, 147, 216, 240, 247, 259, 276, 298) relativ zu der Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) ligiert ist, ein Schließmittel (32, 78, 110, 154, 178, 196, 222, 242, 258, 270), um die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) derart zu drängen, dass sie geschlossen bleibt, während sie sich in der geschlossenen, ligierenden Position befindet; und ein Öffnungsmittel (30, 84, 105, 160, 176, 196, 208, 236, 264, 304), um die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) derart zu drängen, dass sie offen bleibt, während sie sich in der offenen, nicht ligierenden Position befindet.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, das ferner einen Verriegelungsmechanismus zum selektiven Verriegeln der Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) an der Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) in der geschlossenen, ligierenden Position umfasst.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 2, wobei das Schließmittel die Abdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) selbst dann drängt, in der geschlossenen, ligierenden Position zu bleiben, wenn der Verriegelungsmechanismus entriegelt ist.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, wobei das Schließmittel (32, 78, 110, 154, 178, 196, 222, 242, 258, 270) und/oder das Öffnungsmittel (30, 84, 105, 160, 176, 196, 208, 236, 264, 304) ein elastomeres Material umfasst, das die Ligaturabdeckung mit der Bracket-Basis verbindet.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, wobei das Schließmittel (32, 78, 110, 154, 178, 196, 222, 242, 258, 270) und/oder das Öffnungsmittel (30, 84, 105, 160, 176, 196, 208, 236, 264, 304) ein Material umfasst, das ein elastisches Gedächtnis aufweist und die Ligaturabdeckung mit der Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) verbindet.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) separate Stücke umfassen, die mittels eines mechanischen Gelenks angelenkt sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 6, wobei das mechanische Gelenk ein Stiftgelenk umfasst.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, wobei das Schließmittel (32, 78, 110, 154, 178, 196, 222, 242, 258, 270) und das Öffnungsmittel (30, 84, 105, 160, 176, 196, 208, 236, 264, 304) eine Feder umfassen, die an einem Ende mit der Ligaturabdeckung und an einem entgegengesetzten Ende mit der Bracket-Basis verbunden ist, wobei die Feder relativ zu der Ligaturabdeckung und der Bracket-Basis derart angeordnet und gespannt ist, dass die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) derart gedrängt wird, dass sie relativ zu der Bracket-Basis geschlossen bleibt, während sie sich in der geschlossenen, ligierenden Position befindet, und offen bleibt, während sie sich in der offenen, nicht ligierenden Position befindet.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) und die Feder integral als ein einziges Stück gebildet sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 9, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) und die Feder zumindest ein Kunststoffmaterial umfassen.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) und die Feder durch ein Filmgelenk integral verbunden sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) separate Stücke umfassen, die mittels eines elastomeren Klebstoffs angelenkt sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) separate Stücke umfassen, die mittels eines Fasergelenks angelenkt sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) Metall und/oder Keramik und/oder Kunststoff umfasst.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) Metall und/oder Kunststoff umfasst.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) ein starres Kunststoffmaterial umfasst und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) ein flexibles Kunststoffmaterial umfasst.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 16, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) separat gebildet sind und dann durch einen Zweifarben-Formungsprozess zusammengefügt sind, um ein integrales, einstückiges Bracket zu erhalten.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) durch ein Filmgelenk integral zusammengefügt sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 8, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296), die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) und die Feder als ein einziges Stück integral miteinander verbunden sind.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 19, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) integral an die Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) durch ein erstes Filmgelenk angefügt ist, wobei die Feder integral mit der Bracket-Basis durch ein zweites Filmgelenk verbunden ist, und wobei die Feder integral mit der Ligaturabdeckung durch ein drittes Filmgelenk verbunden ist.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 1, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) einen Auflagevorsprung umfasst, der derart konfiguriert und angeordnet ist, dass er mit dem Bogendraht (18, 134, 147, 216, 240, 247, 259, 276, 298) in Eingriff steht, während sich die Ligaturabdeckung in einer ligierenden Position befindet.
Orthodontisches Bracket nach Anspruch 21, wobei die Ligaturabdeckung (14, 24, 74, 101, 150, 174, 194, 204, 234, 254, 272, 296) derart konfiguriert ist, dass sie mechanische Energie von dem Bogendraht absorbiert, wenn dieser nicht vollständig relativ zu der Bracket-Basis (12, 62, 102, 142, 142'', 144, 172, 192, 203, 244, 252, 262, 292) sitzt.