-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein kieferorthopädische Vorrichtungen
und besonders sogenannten „Beißsprung"-Vorrichtungen zur
Behandlung des Zahnvorsprungs (Protrusion) der oberen Zähne bezüglich der
unteren Zähne
sowie von Fehlstellungen der Zähne
und Kiefer.
-
Verschiedene
kieferorthopädische
Vorrichtungen wurden bereits verwendet, um Fehlstellungen der Zähne und
Kiefer zu korrigieren. Allgemein gesagt erfordert das die Anbringung
von geeigneten Vorrichtungen an den oberen Zähnen und/oder den unteren Zähnen des
Patienten und die Verbindung geeigneter Apparate mit den und zwischen
den Vorrichtungen, die an den oberen und unteren Zähnen des
Patienten angebracht sind, um verhältnismäßig gleichbleibende Kräfte aufzubringen,
welche die gewünschten
Zahn- und Kieferbewegungen erreichen können.
-
Als
ein Beispiel wurden in Behandlungen, die zu dem Zweck durchgeführt wurden,
den Unterkiefer bezüglich
des Oberkiefers nach vorne zu bringen, oft abnehmbare Kunststoffapparate
verwendet. Jedoch wurde festgestellt, daß solche Apparate verhältnismäßig sperrig
und unbequem sind und sie mußten zum
Essen oder Zähneputzen
entfernt werden. Das führte
zu dem Nachteil, daß abnehmbare
Apparate oft verloren gehen oder brechen. Noch bedeutender ist aber,
daß solche
Apparate dazu führen
konnten, die Sprache des Patienten zu verzerren und zwar oft sehr
erheblich und gelegentlich eine Würg-Reaktion vom Patienten hervorrufen
konnten. Das führte
zu dem Nachteil, daß Patienten
oft die Apparate nicht eine genügende
Anzahl Stunden trugen, um eine annehmbare Behandlung zu erreichen.
Es ist auch in Betracht zu ziehen, daß solche Apparate angepaßt und daher
für jeden
Patienten in einem Dentallaboratorium speziell hergestellt werden
müssen.
Die Konstruktion im Laboratorium führt zu den Nachteilen erheblicher
Kosten und längerer
Behandlungszeiten wegen der verhältnismäßig langen
Zeitdauer, die zur Konstruktion des gewünschten Apparates benötigt wird.
-
Als
eine Alternative dazu sind verschiedene Typen von festen Beißsprungapparaten
entwickelt worden. Solche Apparate sind besonders nützlich bei der
Rückstellung
(Retrusion) des Unterkiefers, und Beispiele sind zu finden mit Bezug
auf US-Patente Nr. 3,798,773 (Northcutt), 4,462,800 (Jones), 4,551,095
(Mason), 4,708,646 (Jasper) und 5,183,388 (Kumar).
-
Alle
Patente ausgenommen US-A-4,708,646 beschreiben Variationen einer
im allgemeinen als eine „Herbst"-Vorrichtung bekannten
Vorrichtung, welche einen Metallzylinder verwendet, der einen Kolben
enthält
und der an und zwischen geeigneten kieferorthopädischen Apparaten (Spangen)
anbringbar ist, die an den unteren Zähnen des Patienten befestigt
sind. Obgleich „Herbst"-Vorrichtungen mit
Erfolg verwendet worden sind, um verschiedene Behandlungen zu erreichen,
wurde in der Praxis gefunden, daß solche Vorrichtungen gewisse
Nachteile zeigen können
(siehe z. B. White, „Current
Herbst Appliance Therapy",
Journal of Clinical Orthodontics, Vol. 28, Nr. 5, Seiten 296–307 (1994),
auf den Seiten 298–99,
302–04
und 307).
-
Beispielsweise
können
zwar Apparate dieses Typs verwendet werden, um verschiedene Zahnbewegungen
durchzuführen,
jedoch sind solche Vorrichtungen am besten geeignet, um die verhältnismäßig starken
Kräfte
zu erzeugen, die für
kieferorthopädische
Bewegungen erforderlich sind (z. B. Vorwärtsbewegung des Unterkiefers)
und sind nicht besonders gut geeignet für die Behandlung von Fehlschließen der
Zähne,
die keine Beziehung zu zugrundeliegenden Skelettdefekten haben (d.
h. Fehlstellungen des Kiefers). Dennoch sind solche Apparate bestimmt
zum starren Anbringen an vorhandenen kieferorthopädischen
Spangen eines Patienten oder an festen oder abnehmbaren zahnabdeckenden
Gebissen (die im allgemeinen in einem Laboratorium hergestellt werden).
Als eine Folge davon sind zwar solche Vorrichtungen weithin eingesetzt
worden, um die zur Durchführung
verschiedener Behandlungen erforderlichen kieferorthopädischen
Bewegungen zu erzeugen, jedoch wurde auch gefunden, daß wegen der
verhältnismäßig starken
Kräfte,
die von solchen Vorrichtungen erzeugt werden (z. B. beim Schließen der
Kiefern des Patienten), es nicht ungewöhnlich ist, daß solche
Vorrichtungen beschädigt
werden oder Schäden
an den kieferorthopädischen
Apparaten verursachen, an denen sie angebracht sind.
-
Beispielsweise
beschreibt das erwähnte
Patent US-A-3,798,773 (Northcutt) einen Apparat mit Teleskopzylindern
zur Aufnahme einer Druckfeder, der an und zwischen kieferorthopädischen
Spangen eines Patienten anbringbar ist. Der beschriebene Apparat
hat feste Anbringpunkte an jedem Ende. Als ein Ergebnis werden die
verhältnismäßig großen entwickelten
Kräfte
direkt auf die Anbringpunkte übertragen.
Das kann leicht dazu führen,
entweder die kieferorthopädischen
Spangen des Patienten zu zerbrechen oder schwer zu beschädigen oder
den zwischen diesen eingeschalteten Beißsprungapparat.
-
In
Erkenntnis dieser Gefahr des Zerbrechens (am Punkt des Anbringens
an den kieferorthopädischen
Spangen und den Apparaten selbst) sind Schritte unternommen worden,
um die Art zu verbessern, in der solche Apparate an und zwischen
den kieferorthopädischen
Spangen angebracht werden. Dafür
sind Beispiele die erwähnten
Patente US-A-4,551,095 (Mason) und US-A-5,183,388 (Kumar). Jedoch
sind selbst die ersetzbaren Befestigungsschrauben, die von diesen
Patenten vorgeschlagen werden, nicht wirksam, um direkt das Grundproblem
zu verbessern, was das Zerbrechen in Folge der verhältnismäßig starken
Kräfte
ist, die zwischen den kieferorthopädischen Spangen und den sie
verbindenden Apparaten auftreten. Das Patent US-A-4,551,095 schlägt zusätzlich etwas
freie Bewegung der Apparate bezüglich
der kieferorthopädischen
Spangen vor. Jedoch ist die vorgeschlagene Verbesserung ungenügend, um
die gewünschte
Wirkung zu erreichen, und es bleibt immer noch ein erhebliches Risiko
von Beschädigung
und Bruch.
-
Das
Patent US-A-4,708,646 ersetzt die üblichere Herbst-Vorrichtung
durch ein elastisches Element, welches aus einer Feder besteht,
die von einem Kautschukkern umgeben ist und Endkappen aus Metall
zum Anbringen an und zwischen den kieferorthopädischen Apparaten hat, die
mit den oberen und unteren Zähnen
des Patienten verbunden sind. Im Gebrauch führt das beschriebene elastische
Element zur Erzeugung außerordentlich
hoher Kräfte ähnlich wie
die Herbst-Vorrichtung und ist höchst
gefährdet
durch Bruch. Der Bruch folgt in erster Linie aus der Fähigkeit
einer solchen Vorrichtung, um ihre Anbringpunkte zu schwenken, was
eine erhebliche Biegung erzeugt und zuläßt, daß die Vorrichtung gelegentlich
zwischen den oberen und unteren Zähnen des Patienten gefangen
wird (und auf ihr gekaut wird). Eine Trennung der Endkappen von
der verbindenden Feder und Abdeckung ist ein recht übliches Ergebnis.
-
Auch übliche Herbst-Apparaturen
unterliegen den Nachteilen, daß sich
die Teleskopzylinder trennen können,
wenn der Mund des Patienten weit geöffnet wird, was wiederum verursacht,
daß sich
die Teleskopzylinder voneinander trennen. Wenn der Mund des Patienten
geschlossen ist, ist es nicht ungewöhnlich, daß die freiliegenden Endabschnitte
der Teleskopzylinder in Berührung
mit benachbarten Teilen des Mundes des Patienten kommen, was zu
der Möglichkeit
von Wangengeschwür
führt.
Noch ein weiteres Problem ist, daß sich entfernbare Verbindungsschrauben
(falls sie verwendet werden) im Verlauf der Zeit ablösen können, und
die Möglichkeit
von Lippen- und Wangenentzündung,
die sich aus der Verwendung solcher Strukturen ergeben können.
-
Aus
dem Stand der Technik sind auch aus den Patenten US-A-4,795,342
und US-A-5,074,784 Federmittel
bekannt, die intern mit einem Hauptteil zusammenwirken.
-
Infolgedessen
besteht weiter der Bedarf eine Vorrichtung zu schaffen, welche in
geeigneter Weise die Kräfte
richtet, die in Verbindung mit üblichen Beißsprungvorrichtungen
oder anderen Vorrichtungen zum Erreichen gewünschter kieferorthopädischer
Behandlungen auftreten, so daß solche
den oben angegebenen Nachteilen weniger unterliegen.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Es
ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
bereitzustellen.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
kieferorthopädischen Beißsprungapparat
für die
Behandlung von Zahnvorsprung von oberen Zähnen eines Patienten gegenüber seinen
unteren Zähnen
zu schaffen.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
zu schaffen, der Konstruktionselemente hat, die weniger gefährdet sind,
zu brechen und kieferorthopädische
Spangen zu beschädigen,
mit denen sie zusammen verwendet werden.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
zu schaffen, bei dem weniger die Gefahr besteht, daß er bricht
und kieferorthopädische
Spangen beschädigt,
mit denen er verwendet wird, indem für einen begrenzten Grad von
Stoßdämpfung im
Gebrauch gesorgt wird.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
zu schaffen, der gleitende Elemente aufweist, die sich im Gebrauch
nicht voneinander trennen.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
mit Merkmalen zu schaffen, welche dafür förderlich sind, daß er vom
Patienten getragen wird.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungsapparat
zu schaffen, der bequem zu tragen, unauffällig und kosmetisch annehmbar
ist.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
zu schaffen, der über
ein ganzes gewünschtes
kieferorthopädisches
Verfahren verhältnismäßig gleichbleibende
Kräfte
liefern kann.
-
Es
ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kieferorthopädischen
Beißsprungapparat
zu schaffen, der einfach konstruiert und einfach zu installieren
und einzustellen ist.
-
Diese
und andere Aufgaben, welche noch weiter aufscheinen, werden erfindungsgemäß erfüllt, indem
ein kieferorthopädischer
Beißsprungapparat nach
Anspruch 1 geschaffen wird. Dieser Apparat hat verschiedene Verbesserungen,
welche zusammenwirken, um wirksam die mit den oberen und unteren Zähnen eines
Patienten zusammenwirkenden Spangen miteinander zu verbinden mit
einer wesentlich verringerten Gefahr von Bruch, während eine
Trennung der Teleskopelemente des Apparats im Gebrauch verhindert
wird. Zu diesem Zweck weist jeder Apparat einen Außenzylinder
zur Aufnahme eines Teleskopkolbens zum Anbringen an und zwischen den
kieferorthopädischen
Spangen auf, die an den oberen und unteren Zähnen eines Patienten befestigt sind,
um gewünschte
Bewegungen in im übrigen üblicher
Weise zu erreichen. Jedoch ist erfindungsgemäß die Apparatur an jedem Ende
mit Verbindern versehen, welche gleitend mit den kieferorthopädischen
Spangen zusammenwirken (z. B. mit deren Bogendrähten) in einer solchen Weise,
daß der
Apparat verhältnismäßig gleichbleibende
Schubkräfte auf
die Zähne
ausübt,
um die gewünschten
Zahn- und Kieferbewegungen zu erreichen, während die verhältnismäßig starken
Kräfte,
die erzeugt werden, gepuffert werden, um keine Beschädigung der
kieferorthopädischen
Spangen oder der sie verbindenden Apparate zu verursachen.
-
Die
gleitende Verbindung, die entwickelt wird, führt auch zu dem Vorteil, daß irgendwelche
aktiven Kräfte
auf die Zähne
nur ausgeübt
werden, nachdem der Mund des Patienten im wesentlichen geschlossen
wurde. Als Ergebnis werden solche Kräfte auf und zwischen den kieferorthopädischen Spangen
in einer im wesentlichen horizontalen Richtung ausgeübt, was
verhältnismäßig große vertikale Kräfte vermeidet,
die oft charakteristisch für
frühere Beißsprungvorrichtungen
waren. Das wird erreicht, während
das Potential der Entwicklung begrenzter (verhältnismäßig kleiner) Kräfte in einer
vertikalen Richtung beibehalten wird, wenn das geeignet ist für eine bestimmte
kieferorthopädische
Behandlung (wie für
eine geringe Intrusion der oberen Backenzähne).
-
Die
gleitende Verbindung, welche entwickelt wird, erlaubt auch, daß die Teleskopelemente
des Beißsprungapparats
mit einem Stoppmechanismus versehen werden, um die Trennung der
Teleskopelemente zu verhindern, wenn der Mund des Patienten voll
geöffnet
ist, während
im übrigen
eine freie Bewegung der Kiefern des Patienten gewährleistet
wird (welche beeinträchtigt
wäre durch
die Verwendung von Stoppmechanismen mit früheren Beißsprungapparaten).
-
Für weitere
Einzelheiten der kieferorthopädischen
Beißsprungvorrichtung
der Erfindung wird Bezug genommen auf die folgende Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen.
-
Kurze Figurenbeschreibung
-
1 ist ein Aufriß, der einen
kieferorthopädischen
Apparat zeigt, welcher die erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen
aufweist, gesehen von der Vorderseite des Mundes des Patienten.
-
2 ist ein Aufriß, der den
kieferorthopädischen
Apparat der 1 von der
Seite des Mundes des Patienten her gesehen zeigt.
-
3 ist ein Längsquerschnitt
einer Verbindungsvorrichtung, wo die Federvorrichtung innen zusammenwirkt
mit dem Hauptteil und daher von der vorliegenden Erfindung nicht
erfaßt
wird.
-
4A ist ein Endaufriß der Verbindungsvorrichtung
von links in 3 gesehen.
-
4B ist ein Endaufriß der Verbindungsvorrichtung
von rechts in 3 gesehen.
-
5, 6, 7 und 8 sind Seitenaufrißansichten, welche
alternative Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen
zeigen, wobei Teile weggebrochen sind, um die innere Konstruktion
zu zeigen.
-
In
den mehreren Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen eine ähnliche
Struktur.
-
Detaillierte
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
-
1 und 2 zeigen den Oberkiefer 1 und
Unterkiefer 2 eines hypothetischen Patienten. Die oberen
Zähne 3 gehören zum
Oberkiefer 1 und die unteren Zähne 4 zum Unterkiefer 2.
Ein kieferorthopädischer
Apparat 5 wird an und zwischen die oberen und unteren Zähne 3, 4 angebracht,
um die gewünschten Bewegungen
des Oberkiefers 1 und Unterkiefers 2 in Bezug
aufeinander zu erreichen: Die folgende Diskussion ist in erster
Linie auf die Relativbewegungen dieser allgemeinen Art gerichtet.
Jedoch sei darauf hingewiesen, daß die Verbesserungen der vorliegenden
Erfindung für
eine Anzahl von kieferorthopädischen
Verfahren anwendbar sind, die anders als die unten speziell beschriebenen
sind. Solche kieferorthopädi schen
Verfahren sind für
den Fachmann mit durchschnittlichen Fähigkeiten leicht verständlich und
sind erreichbar, indem man die verschiedenen Elemente des kieferorthopädischen
Apparats 5 mit den Zähnen 3, 4 und
falls gewünscht
den Kiefern 1, 2 interagieren läßt, indem
man Methoden anwendet, die an sich bekannt und üblich sind.
-
Der
kieferorthopädische
Apparat 5 besteht im ganzen aus einem oberen Apparat 6,
der zu den oberen Zähnen 3 gehört, einem
unteren Apparat 7, der zu den unteren Zähnen 4 gehört, und
in der in den 1 und 2 gezeigten erläuternden
Ausführungsform
einem Paar von Verbindungsvorrichtungen 8, 9, welche
den oberen Apparat 6 und unteren Apparat 7 verbinden.
Die Verbindungsvorrichtung 8 erstreckt sich zwischen den
ganz links liegenden Abschnitten des oberen Apparats 6 und
den ganz links liegenden Abschnitten des unteren Apparats 7,
während
die Verbindungsvorrichtung 9 sich zwischen den ganz rechts
liegenden Abschnitten des oberen Apparats 6 und den ganz
rechts liegenden Abschnitten des unteren Apparats 7 erstreckt.
Einzelheiten bezüglich
solcher Anbringung werden unten näher diskutiert.
-
Die
Konstruktion der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 wird
am besten verstanden mit Bezug auf die 3, 4A und 4B. Die Gesamtkonstruktion
der Verbindungsvorrichtung 8, 9 ist im wesentlichen
die gleiche. Wie unten genauer diskutiert ist die Wechselwirkung
zwischen den Verbindungsvorrichtungen 8, 9 und
den oberen und unteren Apparaten 6, 7 ohne weiteres
erreichbar, indem man die Elemente der Verbindungsvorrichtung 8, 9 für die wirksame
Anordnung längs
entweder den am weitesten links außen liegenden Abschnitten oder
den am weitesten rechts außen
liegenden Abschnitten des kieferorthopädischen Apparats 5 oder
beiden richtig positioniert, je nach der besonderen Behandlung,
die stattfinden soll. Infolgedessen wird in der weiteren Diskussion der
Gesamtkonstruktion der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 Bezug
genommen auf die Verbindungsvorrichtung 8, die in den 3, 4A und 4B gezeigt
ist.
-
Jetzt
mit Bezug auf 3: die
Verbindungsvorrichtung 8 besteht im ganzen aus einem äußeren Zylinder
oder Rohr 10 und einem inneren Kolben 11, die
teleskopartig ineinandergreifen. Das äußere Rohr 10 ist vorzugsweise
an beiden Enden hohl aus Gründen
der leichteren Herstellung und nimmt eine Endkappe 12 auf,
um eines seiner Enden zu verschließen (das Ende 13).
Die Endkappe 12 weist im ganzen einen Flansch 14 auf,
der das Ende 13 des Außenrohrs 10 übergreift,
einen Körper 15,
um das Ende 13 des Außenrohrs 10 zu
verschließen,
und einen Clipabschnitt 16 mit einer Öffnung 17 für den Eingriff
mit Abschnitten des kieferorthopädischen
Apparats 5, wie genauer unten diskutiert wird. Der Kolben 11 umfaßt im ganzen
einen Kolbenkörper 20,
um das verbleibende Ende (das Ende 18) des Außenrohrs 10 zu
verschließen,
wobei eine Kolbenstange 21 sich vom Kolbenkörper 20 (und
vom Ende 18 des Außenrohrs 10)
erstreckt, und einen Clipabschnitt 22 mit einer Öffnung 23 zum
Eingriff mit Abschnitten des kieferorthopädischen Apparates 5,
wie unten genauer diskutiert wird. Eine Feder 24 ist im
Außenrohr 10 gleitend
aufgenommen und sitzt zwischen dem Körper 15 der Endkappe 12 und
dem Kolbenkörper 20 des
Kolbens 11, um die Kräfte
zu liefern, die für
die durchzuführende
kieferorthopädische
Behandlung erforderlich sind.
-
Irgendeines
von verschiedenen Materialien kann zur Formung der verschiedenen
Komponenten der Verbindungsvorrichtung 8 verwendet werden. Praktisch
alle Elemente der Verbindungsvorrichtung 8, einschließlich ihres
Außenrohrs 10,
des Kolbens 11, der Endkappe 12 und der Feder 24 können aus
irgendeinem Material geformt werden, das für kieferorthopädische Behandlung
geeignet und im Mund des Patienten inert ist. Verschiedene Kunststoffe
sind brauchbar für
diesen Zweck wie auch verschiedene Metalle, einschließlich jedoch
nicht darauf begrenzt rostfreier Stahl, Titan, Nickel-Titan und
kohlefaserverstärkte
Kunststoffe. Vorzugsweise sind sowohl das Außenrohr 10 als auch
der Kolbenkörper 20 zylindrisch
geformt, so daß das
Außenrohr 10 und
der Kolben 11 relativ zueinander drehbar sind. Jedoch kann es
unter bestimmten Umständen
nützlich
sein, daß entweder
das Außenrohr 10,
der Kolbenkörper 20 oder
beide Strukturen andere Formen haben, welche zum Erreichen der gewünschten
Behandlungen nützlich
sind. Dazu könnten
gehören ähnliche
Formen, die für
einen zueinander passenden Eingriff konfiguriert sind (z. B. gepaarte
dreieckige oder gepaarte rechteckige Strukturen), oder ungleiche
Formen, die für
entsprechenden Eingriff konfiguriert sind (z. B. ein quadratischer
Kolbenkörper
umgeben von einem zylindrischen Rohr). Es liegt nahe, daß die Strukturelemente
der Endkappe 12, besonders sein Flansch 14 und
Körper 15 auch
verändert
sind entsprechend der für
das Außenrohr 10 gewählten Gestalt.
-
Der
Zusammenbau der Verbindungsvorrichtung 8 der 3 verläuft wie folgt. Die Endkappe 12 wird über dem
Ende 13 des Außenrohrs 10 angeordnet
und vorzugsweise am Außenrohr 10 fixiert
oder an ihm angeklebt, um die zwei Elemente sicher zusammenzuhalten
(obwohl ein Reibschluß (Preßsitz) verwendet
werden könnte,
falls gewünscht).
Dann wird die Feder 24 in das Außenrohr 10 eingesetzt,
so daß sie
sich am Körper 15 der
Endkappe 12 abstützt. Zu
diesem Zweck weist der Körper 15 vorzugsweise einen
Vorsprung 19 zur Aufnahme und Zentrierung der Feder 24 im
Außenrohr 10 auf.
Der Vorsprung 19 kann weiterhin aus einem Elastomermaterial
gebildet sein, falls gewünscht,
um die Stoßabsorption
zu fördern,
wenn die Verbindungsvorrichtung 8 im Gebrauch ist. In jedem
Fall wird der Kolben 10 dann in das Ende 18 des
Außenrohrs 10 eingesetzt,
so daß der
Kolbenkörper 20 der
Feder 24 zugewandt ist und gleitend im Außenrohr 10 sitzt,
und so daß die
Kolbenstange 21 und der Clipabschnitt 22 vom Ende 18 des
Außenrohrs 10 vorstehen.
-
Zwar
ist es möglich,
den Zusammenbau der Verbindungsvorrichtung nur bis zu diesem Punkt
zu führen
und den Kolben 11 frei zu lassen, sich vom Außenrohr 10 zu
trennen, jedoch wird es erfindungsgemäß bevorzugt, den Kolben 11 im
Außenrohr 10 sicher
zurückzuhalten,
indem das Ende 18 des Außenrohrs 10 mit einem
geeigneten Stoppmechanismus 25 versehen wird, um den Kolbenkörper 20 (und
entsprechend den Kolben 11) im Außenrohr 10 zurückzuhalten.
Für diesen
Zweck können
verschiedene Vorrichtungen verwendet werden.
-
Beispielsweise,
wie in 3 gezeigt, kann das
Ende 18 des Außenrohrs 10 mit
einem Verschlußelement 26 versehen
sein, um den Kolbenkörper 20 im
Außenrohr 10 einzuschließen. Falls
gewünscht kann
das Verschlußelement 26 die
Form eines getrennten Elements haben, das entweder fixiert, angeklebt
oder durch Reibwirkung, wie einen Preßsitz, mit dem Außenrohr 10 verbunden
ist. Bevorzugt wird jedoch das Verschlußelement 26 direkt
im Ende 18 des Außenrohrs 10 ausgebildet
als ein abgeschrägter oder
arretierender Abschnitt, der so ausgebildet ist, daß der Kolbenkörper 20 wirksam
erfaßt
und dadurch die Trennung des Kolbens 11 vom Außenrohr 10 verändert wird.
Das wird bevorzugt, da das Verschlußelement 26 dann als
ein Teil des Außenrohrs 10 maschinell
hergestellt werden kann, was eine bequeme Maßnahme für seine Herstellung bedeutet.
In einem solchen Fall muß der
Gesamtzusammenbau der Verbindungsvorrichtung 8 möglicherweise
abgewandelt werden, um einen permanenten Endverschluß aufzunehmen
(z. B. kann es erforderlich sein, daß der Kolbenkörper 20 und
die Kolbenstange 21 des Kolbens 11 von entgegengesetzten
Seiten des Verschlußelements 26 zusammengesetzt
werden müssen).
In jedem Fall wird die angewandte Realisierung von der betreffenden
Behandlung, der für
die Verbindungsvorrichtung 8 vorgesehenen Umgebung und
den bei der Formung der verschiedenen Elemente der Verbindungsvorrichtung 8 verwendeten
Materialien abhängen.
Es kann irgendeines verschiedener Materialien, die für kieferorthopädische Behandlung
geeignet sind (einschließlich
Kautschuk, Kunststoff, Metall und zusammengesetzte Materialien),
für das
Formen des Verschlußelements 26 verwendet
werden, je nach der Art wie es mit dem Ende 18 des Außenrohrs 10 zusammengesetzt
ist.
-
Das
Verschlußelement 26 definiert
eine zentral angeordnete Öffnung 27 zur
gleitenden Aufnahme der Kolbenstange 21. Der Durchmesser
der Öffnung 26 entspricht
vorzugsweise verhältnismäßig eng
dem Durchmesser der Kolbenstange 21, um die richtige Führung der
Kolbenstange 21 zu erleichtern, wird jedoch genügend lose
gehalten, um die Bewegung des Kolbens 11 nicht zu behindern.
Das wiederum fördert
die freie Bewegung des Kolbens 11 während der normalen Gebrauchsbedingungen.
Bevor jedoch der Kolben 11 das Ende 18 des Außenrohrs 10 erreichen
kann, wird der Kolbenkörper 20 in
Eingriff mit der Führungskante 28 des
Verschlußelementes 26 gebracht,
wodurch eine weitere Bewegung des Kolbenkörpers 20 nach außen und
eine Trennung des Kolbens 11 vom Außenrohr 10 verhindert wird.
-
Die
Abmessungen der verschiedenen Komponenten, welche die Verbindungsvorrichtungen 8, 9 bilden,
werden notwendigerweise verschieden sein entsprechend Variablen
wie der Größe des Mundes des
Patienten und der angezeigten Behandlung. Dazu gehören Variable,
wie die Länge
(und der Durchmesser) des Außenrohrs 10,
die von der Feder 24 aufgebrachte Kraft und die Form und
Größe der Clipabschnitte 16, 22.
Es können
praktisch alle Abmessungen verwendet werden, vorausgesetzt daß die ausgewählten Bemessungen
ausreichen, um geeignete Kräfte
für die
erforderliche Behandlung, eine geeignete strukturelle Unversehrtheit
der Einheit und genügend
Komfort für
den Patienten zu liefern.
-
Als
ein Beispiel typischer Abmessungen hat das Außenrohr 10 eine Länge von
etwa 25 mm, ein Außendurchmesser
von etwa 3,5 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2,5 mm am Ende 13 und 2,0
mm am Ende 18 (welches das Verschlußelement 26 definiert).
Die Endkappe 12 hat einen Außendurchmesser von etwa 4,5
mm, einen Innendurchmesser von etwa 3,5 mm und eine Länge von
etwa 5 mm. Der Kolben 11 weist einen Kolbenkopf 20 mit
einer Länge
in der Größenordnung
von 2 mm und einem Durchmesser in der Größenordnung von 2,5 mm und eine
Kolbenstange 21 mit einer Länge von etwa 17 mm und einem
Durchmesser von etwa 2,0 mm auf. Die in Verbindung mit dieser als
Beispiel angegebenen Verbindungsvorrichtung verwendete Feder 24 hat
eine Länge
in der Größenordnung
von 20 mm. Das entsprechende Verschlußelement 26 des Außenrohrs 10 hat
eine Länge
von etwa 2 mm und einen Innendurchmesser von etwa 2,0 mm. Jeder
der Befestigungsclips 16, 22 ist vorzugsweise
in einem Winkel von 45° bezüglich einer
längs der
Länge der Verbindungsvorrichtung
(d. h. des Außenkörpers 10) definierten
Achse ausgerichtet. Die Öffnung 17 der Endkappe 12 hat
typischerweise einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,050 Zoll (0,127
mm) und die Öffnung 23 des
Kolbens 11 hat typischerweise einen Durchmesser in der
Größenordnung
von 0,030 Zoll (0,076 mm). Es sei darauf hingewiesen, daß die oben
angegebenen Abmessungen nur als Beispiel angegeben sind und daß diese
Parameter frei variiert werden können,
um irgendeiner Art der möglichen Verwendungen
der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 zu entsprechen,
wie gewünscht.
-
Wiederum
mit Bezug auf die 1 und 2 wird nun die Anbringung
oder Befestigung der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 an
und zwischen den oberen und unteren Apparaten 6, 7,
wodurch der kieferorthopädische
Apparat 5 vervollständigt
wird, für das
gezeigte illustrative Verfahren beschrieben. In im wesentlichen üblicher
Weise wird der obere Apparat 6 an den oberen Zähnen 3 angebracht,
indem eine Mehrzahl von Trägern
(brackets) 30 an den oberen Zähnen 3 befestigt werden
(z. B. durch Ankleben oder Bonding) und indem die Träger 30 mit
einem gemeinsamen (Bogen)Draht 31 verbunden werden. Der untere
Apparat 7 wird ähnlich
an den unteren Zähnen 4 angebracht,
indem eine Mehrzahl von Trägern 30 an
den unteren Zähnen 4 fixiert
und die Träger 30 mit einem
gemeinsamen (Bogen)Draht 32 verbunden werden. Bis zu diesem
Punkt sind die vorgenommenen Maßnahmen
im wesentlichen üblich
und können irgendeine
verschiedener bekannter Methoden verwenden, um das gewünschte Endergebnis
zu erreichen.
-
Die
Verbindungsvorrichtungen 8, 9 werden dann an und
zwischen den Apparaten 6, 7 angepaßt. Die
Art, wie das erfolgt, hängt
von der beabsichtigten Behandlung ab. In der in 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
wird der kieferorthopädische
Apparat 5 in seiner üblichsten
Weise verwendet, um Vorspringen der oberen Zähne 3 bezüglich der
unteren Zähne 4 zu
behandeln. In diesem Fall werden die Verbindungsvorrichtungen 8, 9 an
und zwischen den oberen Molarflächen
und den unteren Eckzahnbereichen der Zähne des Patienten angebracht.
Jedoch ist darauf hinzuweisen, daß ähnliche Methoden angewandt werden
können,
um andere Behandlungen durchzuführen,
was zu anderen Anordnungen der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 führt, die
für solche
Behandlungen geeignet sind.
-
Die
Verbindungsvorrichtungen 8, 9 werden an den Apparaten 6, 7 mit
gepaarten Verbindern 33, 34 angebracht, um die
jeweiligen Enden (die Clipabschnitte 16, 22) der
Verbindungsvorrichtungen 8, 9 entsprechend aufzunehmen.
Jeder Verbinder 33 weist ein Rohr 35a auf, um
ein Ende des Bogendrahts 31 gleitend aufzunehmen, und ein
mit dem Rohr 35a verbundenes Rohr 35b zur Aufnahme
eines Ankerstifts 36. Das Endstück jedes Ankerstifts 36 weist
ein Stoppkugelelement 36a auf, das vorzugsweise einstückig mit
dem Ankerstift 36 ist. Jeder Verbinder 34 benutzt
den Bogendraht 32 des unteren Apparats 7 in Kombination
mit einer gleitenden Kugel 37, die gegen einen festpreßbaren (durch
Sicken befestigbaren) Stopp 38 drückt für den Eingriff am Bogendraht 32.
Selbstverständlich
können
verschiedene bekannte Verbinder statt der Verbinder 33, 34 verwendet
werden, falls gewünscht.
-
Beim
Zusammenbau werden die Ankerstifte 36 ihrerseits durch
die Öffnungen 17 der
Endkappen 12 und die entsprechenden Rohre 35b jedes
Verbinders 33 geführt.
Die Ankerstifte 36 werden dann umgebogen und die Clipabschnitte 16 zwischen
den Kugelstopps 36a der Ankerstifte 36 und den
Rohren 35b der Verbinder 33 eingeklemmt. In die Öffnungen 23 der
Kolben 11 der zugehörigen
Verbindungsvorrichtungen wird gleitend der Bogendraht 32 eingeführt, der
die zugehörigen
Träger 30 mit
den unteren Zähnen 4 verbindet.
Die festpreßbaren
Stopps 38 der Verbinder 34 dienen dazu, die Bewegung
der erfaßten
Clipabschnitte 22 der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 längs des
Bogendrahts 32, mit dem sie in Eingriff sind, geeig net
zu begrenzen, wodurch der Betrag an Aktivierung erreicht wird, der
für eine
besondere kieferorthopädische
Behandlung erforderlich ist. Die Verbinder 33, 34 ermöglichen
auch in vorteilhafter Weise eine Schwenkung der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 um
die Verbinder 33, 34 und die Bogendrähte 31, 32 um
einen begrenzten Betrag, was dazu beiträgt, eine zusätzliche
Freiheit der Bewegung (und entsprechend Komfort) für den Patienten
zu liefern. Der Betrag der durch eine solche Struktur erreichten Aktivierung
kann falls gewünscht
durch Zufügung von
Stopps (d. h. mehrere festpreßbare
Stopps) an den Bogendraht 32 verändert werden. Aus einer solchen
Anbringung ergibt sich, daß die
Verbindungsvorrichtungen 8, 9 längs des
Bogendrahts 32 um eine begrenzte Strecke gleiten können, die
durch die nächsten
Träger 30 definiert
ist.
-
Das
vorangehende, gekuppelt mit einer geeignet dimensionierten Verbindungsvorrichtung
(einschließlich
des Außenrohrs 10 und
der Feder 24, des Kolbens 11 und der Clipabschnitte 16, 22)
wird verwendet, um die strukturellen Beziehungen herzustellen, die
erforderlich sind, um die gewünschte
Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Komponenten zu sichern,
welche den kieferorthopädischen
Apparat 5 bilden, um die gewünschte kieferorthopädische Behandlung
zu erreichen. Dazu gehört,
daß während der „aktiven" Abschnitte der beabsichtigten Behandlung
genügend
Druckkräfte
geliefert werden, sowie genügend
Freiheit der Bewegung während „inaktiver" Abschnitte der beabsichtigten
Behandlung bleibt.
-
Zu
diesem Zweck und gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Grad der durch die Verbinder 34 längs des
Bogendrahts 32 zugelassenen Längsbewegung und die Länge des
Außenrohrs 10 der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 (gekuppelt
mit einer entsprechend bemessenen Feder 24) vorzugsweise so
gewählt,
daß die
Druckkräfte
zwischen den Verbindern 33, 34 der Bogendrähte 31, 32 ausgeübt werden,
wenn der Mund des Patienten ungefähr halb geschlossen wurde.
Auf diese Weise werden geeignete Kräfte entwickelt, um die gewünschte Behandlung
zu erreichen, und die erzeugten Kräfte werden längs eines
im wesentlichen horizontalen Vektors ausgeübt, was für eine richtige Behandlung
bevorzugt wird. Unerwünschte
Bewegung, die aus dem Aufbringen übermäßiger Kräfte vom horizontalen Vektor
weg resultieren, werden infolgedessen vermieden, obgleich begrenzte
(verhältnismäßig kleine)
Kräfte
in einer vertikalen Richtung verwendet werden können, wenn es für eine bestimmte
kieferorthopädische
Behandlung geeignet ist (z. B. um eine geringe Intrusion der oberen
Molaren zu erreichen).
-
Darüber hinaus
wird das erreicht, ohne eine Beschädigung des kieferorthopädischen
Apparats 5 zu fördern.
Nach dem Schließen
sind die verschiedenen Elemente der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 so konfiguriert,
daß die
gewünschten
Kräfte,
die aus der Wirkung der Feder 24 resultieren, an und zwischen den
zu den Bogendrähten 31, 32 gehörenden Verbindern 33, 34 angelegt
werden und wiederum aus der Wirkung der Feder 24 resultierend,
Kräfte
absorbiert werden, welche dazu führen
könnten,
eine Beschädigung
an den Verbindungsvorrichtungen 8, 9, den Verbindern 33, 34 oder
den Bogendrähten 31, 32 zu
fördern.
Wenn der Mund des Patienten geöffnet
wird, wird die Teleskopbewegung des Außenrohrs 10 und des
Kolbens 11 begrenzt durch den Stoppmechanismus 25,
wodurch eine Trennung dieser zwei Strukturen verhindert wird. Gewöhnlicherweise
würde das dazu
führen,
die Fähigkeit
des Patienten zum Öffnen des
Mundes zu begrenzen, was im Hinblick auf den Komfort unerwünscht ist
und potentiell die Verbindungsvorrichtungen 8, 9,
die Verbinder 33, 34 und die Bogendrähte 31, 32 beschädigen könnte. Jedoch wirken
erfindungsgemäß die von
den Clipabschnitten 22 der Verbindungsvorrichtungen 8, 9 und
den Verbindern 34 zugelassenen Gleitbewegungen längs des
Bogendrahts 32 so, daß eine
Trennung des Kolbens 11 vom Außenrohr 10 und dabei
auch ein harter Kontakt zwischen dem Kolben 11 und dem
Außenrohr 10 verhindert
wird. Auf diese Weise wird eine Berührung mit Spannung zwischen
den Clipabschnitten 16, 22 und den Verbindern 33, 34 unabhängig von der
Stellung des Mundes des Patienten zwischen seiner vollgeöffneten
und vollgeschlossenen Stellung vermieden. Dieser Vorteil wird erreicht,
wobei eine Trennung des Teleskopaußenrohrs 10 und Kolbens 11 entsprechend
der blockierenden Verbindung des Stoppmechanismus 25 verhindert
wird.
-
Während die
oben beschriebene Konfiguration für die Verbindungsvorrichtungen 8, 9 gegenwärtig bevorzugt
wird, können
geeignete Verbindungsvorrichtungen zur Implementierung der erfindungsgemäßen Verbesserungen
irgendeine von verschiedenen Konfigurationen haben. Eine solche
in 5 der Zeichnungen
dargestellte alternative Ausführungsform
einer Verbindungsvorrichtung 40 weist allgemein einen Außenkörper 41 zur
gleitenden Aufnahme eines Kolbens 42 auf. Der Außenkörper 41 weist
einen integralen Clipabschnitt 43 auf und hat einen gleichmäßigen Innendurchmessern,
um die Kolbenstange 44 des Kolbens 42 gleitend
aufzunehmen. Eine Endkappe 45 ist vorgesehen, um das Ende 46 der
Kolbenstange 44 zu erfassen. Eine nach außen gerichtete
Feder 24 ist zwischen dem Außenkörper 41 und einem
zum Ende 48 der Kolbenstange 44 gehörenden Clipabschnitt 47 aufgenommen.
Der Zusammenbau der Verbindungsvorrichtung 40 wird vorgenommen,
indem die Feder 24 über
die Kolbenstange 44 des Kolbens 42 geschoben und
dann die Kolbenstange 44 durch den Außenkörper 41 eingesetzt wird,
so daß sich
das Endstück 46 vom
Außenkörper 41 erstreckt,
wie gezeigt. Die Endkappe 45 wird dann aufgezogen und am
Ende 46 der Kolbenstange 44 befestigt, wodurch
die gewünschte
Struktur vervollständigt
ist. Die Clipabschnitte 43, 47 werden dann verwendet,
um die Verbindungsvorrichtung 40 an und zwischen dem oberen
Apparat 6 und unteren Apparat 7 des kieferorthopädischen
Apparats 5 anzubringen, um gewünschte kieferorthopädische Behandlungen
zu erreichen (in im wesentlichen ähnlicher Weise wie die Verbindungsvorrichtungen 8, 9).
-
6 zeigt eine Abwandlung
der Verbindungsvorrichtung 40 der 5. Unter bestimmten Umständen und
trotz der glatten Außenfläche die
zur Endkappe 45 gehört,
besteht die Möglichkeit,
daß vorspringende
Strukturen der Verbindungsvorrichtung 40 Irritationen erzeugen,
wenn sie von einem Patienten getragen wird. Das kann korrigiert
werden durch die in 6 gezeigte
Verbindungsvorrichtung 50. Die Verbindungsvorrichtung 50 ist
im wesentlichen ähnlich
der Verbindungsvorrichtung 40 mit der Ausnahme, daß der Außenkörper 41 der
Verbindungsvorrichtung 50 einen Fortsatz 51 aufweist,
der über
der Endkappe 45 der Kolbenstange 44 liegt. Indem
man die Endkappe 45 (und das Ende 46 der Kolbenstange 44)
innerhalb des Fortsatzes 51 hält, wird die Möglichkeit
der Irritation umgebender Teile des Mundes des Patienten wirksam
ausgeschlossen.
-
7 zeigt noch eine andere
Variation der Verbindungsvorrichtungen 40, 50 der 5 und 6. Die Verbindungsvorrichtung 60 umfaßt wiederum
im ganzen einen Außenkörper 41 zur
gleitenden Aufnahme eines Kolbens 42. Jedoch ist in dieser
Ausführungsform
die Endkappe 45 gegen ein mit Flansch versehenes Ende 61 aufgenommen,
das im Außenkörper 41 ausgebildet
ist, so daß die
Endkappe 45 und das Ende 46 der Kolbenstange 44 im
Außenkörper 41 eingeschlossen
bleiben. Eine Endkappe 62 ähnlich der zu den Verbindungsvorrichtungen 8, 9 gehörenden Endkappe 12 wird
auf das Ende 63 des Außenkörpers 41 angepaßt, um die
Verbindungsvorrichtung 60 zu komplettieren.
-
8 zeigt noch eine andere
Ausführungsform
einer Verbindungsvorrichtung, welche eine außen angeordnete Feder 24 aufweist.
Die Verbindungsvorrichtung 65 weist wiederum im ganzen
einen Außenkörper 66 zur
gleitenden Aufnahme eines Kolbens 67 innerhalb seiner Begrenzung
auf. Der Außenkörper 66 endet
wiederum in einer Endkappe 68, die einen Clipabschnitt 16 aufweist,
und der Kolben 67 endet in einem Clipabschnitt 22 zur
Verbindung an und zwischen dem oberen Apparat 6 und unteren
Apparat 7 des kieferorthopädischen Apparats 5,
um die gewünschten
Behandlungen zu erreichen. Ein Haken 69 erstreckt sich
von dem der Endkappe 68 entgegengesetzten Ende 70 des
Außenkörpers 66. Ähnlich erstreckt
sich ein Haken 71 von dem dem Clipabschnitt 22 entgegengesetzten
Ende 72 des Kolbens 67 und gleitet in einem im
Außenkörper 66 gebildeten Schlitz 73.
Die Feder 24 ist an und zwischen den Haken 69, 71 verbunden,
um die gewünschte
Aktivierung des Verbindungsvorrichtung 70 zu erhalten.
-
Es
ist daher erkennbar, daß vom
Fachmann verschiedene Veränderungen
in den Einzelheiten, Materialien und der Anordnung der Teile, die
hier beschrieben und gezeigt wurden, um die Art der Erfindung zu
erläutern,
vorgenommen werden können, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den folgenden Ansprüchen gegeben
ist.