ES2980214T3 - Dispositivo de protracción en voladizo - Google Patents
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Abstract
La presente invención proporciona dispositivos de protracción anclados al cuerpo. Los dispositivos de protracción dirigen las fuerzas negativas de protracción sobre una gran superficie del pecho y el abdomen de un paciente. Los dispositivos de protracción emplean una varilla de soporte en voladizo y juntas de fricción ultrabaja para permitir una baja compresión en la cabeza sin restringir el movimiento libre. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de protracción en voladizo
ANTECEDENTES
Un gran porcentaje de personas presentan deficiencia maxilar relativa a su potencial genético para el desarrollo maxilar. Para alcanzar este pleno potencial de desarrollo maxilar, se deben aplicar fuerzas de protracción al hueso. De acuerdo con la tercera ley del movimiento de Newton, por cada acción hay una reacción igual y opuesta. Por lo tanto, para aplicar esta fuerza de protracción en el maxilar, un dispositivo debe ser capaz de manejar la reacción opuesta.
En la ortodoncia tradicional, la conveniencia ha tomado prioridad, y se han intentado muchos puntos de anclaje negativos fisiológicamente subóptimos, incluyendo la frente, los pómulos, la barbilla y el cuello. Sin embargo, aplicar una fuerza negativa en regiones sensibles del cuerpo durante los largos períodos de tiempo requeridos para la protracción está lejos de ser ideal e incluso perjudicial en muchos casos. Por ejemplo, la aplicación de fuerza negativa en la mandíbula/barbilla (como en la Patente de EE. UU. N.° 8,640,710) está asociada con recesión mandibular y generación de estrés en la articulación temporomandibular. Los dispositivos que utilizan un collarín inmovilizan el cuello y crean grandes cantidades de calor e incomodidad en la sensible región del cuello. La fuerza negativa en el hueso frontal o los pómulos puede crear deformación y recesión de la estructura ósea con el tiempo. Por ejemplo, el dispositivo de protracción maxilar descrito en la Publicación de Patente de EE. UU. N.° 2018/0028282 coloca cargas significativas sobre la cabeza y ofrece solo un movimiento de cabeza limitado debido a un anclaje corporal que tiene solo un punto de articulación anclado a una ubicación inmóvil en el abdomen de un paciente.
Existe una necesidad en el arte de dispositivos de protracción mejorados. La presente invención aborda esta necesidad.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es un dispositivo de protracción, que comprende:
un armazón corporal, adaptado para ser anclado al pecho y al abdomen de un paciente,
un soporte de voladizo, que incluye
-un primer eje, acoplado al armazón corporal, y
-un segundo eje, acoplado al primer eje, y
una pieza de cabeza acoplada al segundo eje y adaptada para ser fijada a la cabeza del paciente, donde el segundo eje se extiende frente a la cara del paciente cuando el dispositivo de protracción es usado por dicho paciente, caracterizado porque el armazón corporal comprende
-un riel superior, y
-un riel inferior, y
el soporte de voladizo incluye además
-un rodamiento superior, acoplado al riel superior, y
-un rodamiento inferior, acoplado al riel inferior, y
El primer eje está acoplado al rodamiento superior y al rodamiento inferior.
En su fabricación, el armazón consta de al menos un riel lateral superior y al menos un riel lateral inferior conectados por rieles laterales opuestos, siendo los rieles laterales paralelos entre sí y de igual curvatura. En su fabricación el armazón es construido a partir de una o más secciones de eje. En su fabricación, al menos una parte de las secciones de eje son telescópicas ajustables.
En su fabricación, el dispositivo incluye además al menos una correa con almohadilla tensada firmemente entre los rieles laterales opuestos, dicha almohadilla de correa incluye un acolchado construido a partir de un gel o una espuma. En su fabricación, el armazón comprende un arnés con correas para los hombros y la cintura. En su fabricación, el arnés y al menos una correa con almohadilla están configurados para asegurar el dispositivo a un sujeto de tal manera que el armazón no toque físicamente al sujeto o lo toque mínimamente.
En su fabricación, la curvatura de los rieles laterales es un arco circular con un ángulo entre aproximadamente 160° y 180°. En su fabricación, la curvatura del riel de la pieza de la cabeza es un arco circular con un ángulo entre aproximadamente 90° y 140°.
En su fabricación, el dispositivo comprende además un brazo de conexión unido al pieza de la cabeza, el brazo de conexión teniendo una curvatura igual a la del riel de la pieza de la cabeza. En su fabricación, la pieza de la cabeza comprende además uno o más accesorios conectados de forma corrediza al riel de la pieza de la cabeza y de forma bloqueable al brazo de conexión, el o los accesorios seleccionados de un accesorio de gancho, un accesorio de barra de mecanismo lineal, y combinaciones de estos.
En su fabricación, las conexiones deslizables comprenden un rodamiento de baja fricción. En su fabricación, el rodamiento de baja fricción está construido a partir de un material seleccionado de politetrafluoroetileno (PTFE), polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) y combinaciones de estos.
En su fabricación, la pieza de la cabeza es deslizable a lo largo del riel de la pieza de la cabeza en un plano medial y está configurado para soportar la flexión y extensión de la cabeza de un sujeto. En su fabricación, el soporte de voladizo es deslizable a lo largo del armazón en un plano transversal y está configurado para soportar la rotación de la cabeza de un sujeto. En su fabricación, la unión entre el soporte de voladizo y el riel de la pieza de cabeza comprende una articulación rotativa para permitir la rotación en un plano coronal, la articulación rotativa está configurada para soportar la flexión lateral de la cabeza de un sujeto.
En otro aspecto, la presente descripción se refiere a un dispositivo de protracción anclado, que comprende: un riel con una curvatura, el riel estando unido a un anclaje; una ortesis de cabeza conectada de manera deslizable al riel; y brazo de conexión alargado unido a la ortesis de cabeza.
En su fabricación, el anclaje se puede asegurar a una camilla, un cabecero de cama, un soporte de suelo y combinaciones de estos. En su fabricación, el dispositivo comprende además uno o más accesorios conectados de manera deslizable al riel y de manera bloqueable al brazo de conexión, el o los accesorios seleccionados de un accesorio de gancho, un accesorio de barra de mecanismo lineal y combinaciones de estos.
En su fabricación, las conexiones deslizables comprenden un rodamiento de baja fricción. En su fabricación, el rodamiento de baja fricción está construido a partir de un material seleccionado de politetrafluoroetileno (PTFE), polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) y combinaciones de estos.
En un aspecto, un sistema de protracción consiste en un aparato terapéutico, un dispositivo de protracción y un aplicador de fuerza. El aparato terapéutico está acoplado a un paciente. El dispositivo de protracción incluye un armazón corporal y un soporte de voladizo, acoplados al armazón corporal por un rodamiento de rodillos. El aplicador de fuerza está acoplado de manera removible al soporte de voladizo y al aparato terapéutico. El aparato terapéutico está anclado a al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en los dientes, el hueso y el tejido blando del paciente.
Un aspecto, que no forma parte de la invención, se relaciona con un método para proporcionar protracción maxilar a un paciente que lo necesite, que consiste en acoplar un dispositivo de protracción a un aparato terapéutico. El aparato terapéutico está acoplado al paciente.
En un aspecto, una pieza de cabeza consiste en una primera correa, un arnés y una segunda correa. La primera correa está configurada para rodear la parte posterior y los lados de la cabeza de un paciente. El arnés está acoplado de manera removible a la primera correa por varios seguros. La segunda correa está configurada para pasar por debajo de la mandíbula del paciente y está acoplada al arnés. La segunda correa comprende un seguro para la mandíbula. El arnés no obstruye el área facial del paciente.
En un aspecto, un dispositivo de protracción consiste en un anclaje, un soporte de voladizo, una pieza de cabeza y un aplicador de fuerza. El soporte de voladizo incluye un eje acoplado de forma movible al anclaje. La pieza de la cabeza está acoplada de manera ajustable al eje. El aplicador de fuerza está acoplado de manera removible a la pieza de la cabeza y acoplado de manera ajustable al eje. El anclaje está configurado para ser asegurado a un objeto de soporte.
En un aspecto, un sistema de protracción consiste en un aparato terapéutico y un miembro transoral. El aparato terapéutico está adaptado para ser acoplado a al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en los dientes, el hueso y el tejido blando de un paciente. El miembro transoral incluye un miembro curvo y un miembro vertical extraoral. Cada extremo del miembro curvo está acoplado a extremos opuestos del aparato terapéutico. El miembro vertical extraoral se extiende verticalmente desde el plano del miembro curvo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La siguiente descripción detallada de las fabricaciones de la invención se entenderá mejor al leerse en conjunto con los dibujos adjuntos. Sin embargo, se debe entender que la invención no se limita a las disposiciones e instrumentalidades precisas de las fabricaciones mostradas en los dibujos.
La figura 1 muestra una vista lateral (izquierda) y una vista en perspectiva (derecha) de un dispositivo de protracción de ejemplo.
La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del armazón corporal de un dispositivo de protracción de ejemplo. La Figura 3 muestra una vista frontal (izquierda) y una vista trasera (derecha) de un dispositivo de protracción de ejemplo ajustado a un paciente con un arnés.
La Figura 4 muestra una vista en perspectiva del soporte de voladizo de un dispositivo de protracción de ejemplo. La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de una pieza de cabeza de un dispositivo de protracción de ejemplo. La figura 6 muestra una vista en perspectiva de un rodamiento de baja fricción de ejemplo con accesorio de gancho. La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un rodamiento de baja fricción de ejemplo con accesorio de rack. La figura 8 muestra una vista lateral de una pieza de cabeza de ejemplo unido a la cabeza de un paciente.
La figura 9 muestra una vista lateral de otro dispositivo de protracción de ejemplo, pero que no corresponde a la presente invención.
La figura 10 muestra los resultados de experimentos que investigan el efecto de la fuerza normal sobre la fuerza lateral necesaria para mover un rodamiento de baja fricción a lo largo de un riel de aluminio.
La figura 11A ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de protracción voladizo con un rodamiento de rodillos. La figura 11B ilustra una vista lateral de un dispositivo de protracción voladizo con un rodamiento de rodillos.
La figura 11C ilustra una vista de despiece ordenado de un rodamiento de rodillos.
La figura 12 ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos.
La figura 13 ilustra un soporte de voladizo con rodillos verticales.
La figura 14A ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos que tienen un ángulo de separación de 60°. La figura 14B ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos que tienen un ángulo de separación de 45°. La figura 14C ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos que tienen un ángulo de separación de 30°. La figura 15 ilustra un soporte de voladizo con barras de soporte.
La figura 16 ilustra un dispositivo de protracción voladizo con un soporte para el cuello.
La figura 17 ilustra un soporte de voladizo acoplado a una bisagra rotacional en una configuración que no corresponde a la presente invención.
La figura 18 ilustra un dispositivo de protracción voladizo acoplado a un anclaje movible.
La figura 19A ilustra una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción voladizo.
La figura 19B ilustra una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción voladizo utilizado por un usuario. La figura 20A ilustra una vista seccionada de un aplicador de fuerza incluyendo un resorte de fuerza constante. La figura 20B ilustra un aplicador de fuerza incluyendo un resorte de fuerza constante en posición extendida.
La figura 20C ilustra un aplicador de fuerza y un soporte para acoplar el aplicador de fuerza a un dispositivo de protracción.
La figura 21 ilustra un dispositivo de anclaje ajustable acoplado a un alambre de protracción.
La figura 22A ilustra el análisis de elementos finitos de las tensiones de von Mises de un arnés para un dispositivo de protracción voladizo medida en libras por pulgada cuadrada (1 psi=6,895KPa)
La figura 22B ilustra el análisis de elementos finitos del desplazamiento URES de un arnés para un dispositivo de protracción voladizo medido en pulgadas (1 in=2,54 cm).
La figura 23 ilustra un alambre de protracción acoplado a un dispositivo de protracción y a un anclaje esquelético. La figura 24 ilustra una vista parcial de un dispositivo de protracción voladizo con rodamientos ocultos.
La figura 25A ilustra la vista lateral de un diseño alternativo de una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción voladizo utilizada por un usuario.
La figura 25B ilustra la vista trasera de un diseño alternativo de una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción voladizo utilizado por un usuario.
La figura 26A ilustra una vista en perspectiva de un aparato terapéutico acoplado a un miembro transoral.
La figura 26B ilustra la vista lateral de un aparato terapéutico acoplado a un miembro transoral.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente invención proporciona dispositivos de protracción anclados al cuerpo y dispositivos de protracción que no están anclados a la cabeza, según se define en las exposiciones. Los dispositivos de protracción dirigen las fuerzas negativas de la protracción sobre una amplia superficie en el pecho y abdomen del paciente. Los dispositivos de protracción son ligeros y emplean una barra de soporte de voladizo y articulaciones de ultra-baja fricción para permitir una baja compresión en la cabeza con una baja resistencia a los movimientos de la cabeza.
Definiciones
Se debe entender que las figuras y descripciones de la presente invención han sido simplificadas para ilustrar los elementos que son relevantes para una comprensión clara de la presente invención, mientras que, con el propósito de brindar claridad, muchos otros elementos típicamente encontrados en el arte son eliminados. Aquellos de habilidad basica en el arte pueden reconocer que otros elementos son deseables y/o necesarios en la implementación de la presente invención.
A menos que sea definido de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados aquí tienen el mismo significado que es comúnmente entendido por una persona de habilidad básica en el arte al que pertenece esta invención. Aunque se pueden usar métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos aquí en la práctica o prueba de la presente invención, se describen métodos y materiales ejemplares.
Tal como se usa aquí, cada uno de los siguientes términos tiene su significado asociado en esta sección. Los artículos "un" y "una" se usan aquí para referirse a uno o a más de uno (es decir, a al menos uno) del objeto gramatical del artículo. A modo de ejemplo, "un elemento" significa un elemento o más de un elemento.
"Aproximadamente" tal como se usa aquí al referirse a un valor que se mide como una cantidad, una duración temporal y similares, se entiende que abarca variaciones de ±20%, ±10%, ±5%, ±1% y ±0.1% del valor especificado, debido a que dichas variaciones son apropiadas.
El término "objeto de soporte" significa un objeto con una superficie rígida que es capaz de soportar físicamente un dispositivo de protracción anclado. Ejemplos de objetos de soporte incluyen paredes, camas, camillas y soportes, como soportes de suelo.
A través de estos descubrimientos, varios aspectos de la invención se pueden presentar en un formato de rango. Se debe entender que la descripción en formato de rango es meramente por conveniencia y brevedad y no debe interpretarse como una limitación inflexible del posible alcance de la invención. En consecuencia, debe considerarse que la descripción de un rango ha divulgado específicamente todos los posibles subrangos así como valores numéricos individuales dentro de ese rango. Por ejemplo, la descripción de un rango como de 1 a 6 debe considerarse que ha descrito específicamente subrangos como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., así como números individuales dentro de ese rango, por ejemplo, 1, 2, 2.7, 3, 4, 5, 5.3, 6, y cualquier incremento entero y parcial entre ellos. Esto aplica independientemente de la amplitud del rango.
Dispositivo de Protracción
La presente invención proporciona dispositivos de protracción que están configurados para dirigir las fuerzas negativas de la protracción maxilar al pecho y al abdomen y alejarlas de las regiones sensibles de la cabeza y el cuello de un paciente. Los dispositivos distribuyen la fuerza negativa sobre una amplia superficie para reducir la fatiga y la incomodidad. Los dispositivos portátiles son ligeros, estando en el rango de 1 a 2 libras (1 lb=0,454Kg) y menos, y permiten que la cabeza de un paciente mantenga una libertad significativa de movimiento, incluyendo la rotación y la inclinación. Refiriéndose ahora a la Figura 1, se muestra un dispositivo de protracción100anclado al cuerpo de ejemplo.El dispositivo100consiste en un armazón corporal200, soporte de voladizo300y pieza de cabeza400.
Refiriéndose ahora a la Figura 2, se describe en detalle el armazón corporal200. El armazón corporal200consiste en una o más secciones de eje202formando un perímetro. El armazón corporal200puede tener cualquier forma conveniente, como una forma sustancialmente cuadrilátera o elíptica. El eje202puede ser hueco o sólido y puede estar construido de cualquier material rígido apto, como aluminio, policarbonato, u otro metal, plástico, o material compuesto ligero. En varias fabricaciones, el eje202puede tener cualquier sección transversal conveniente, incluyendo circular, elíptica, cuadrada y rectangular. En el lado superior y en el lado inferior, el eje202forma el riel superior204y el riel inferior206, respectivamente, cada uno conectado a los rieles laterales opuestos207. El riel superior204y el riel inferior206están alineados en paralelo (ver Figura 1) y tienen curvaturas iguales. En algunas fabricaciones, las curvaturas iguales pueden describirse como un arco circular con un ángulo entre aproximadamente 160° y 180°. En algunas fabricaciones, el armazón corporal200puede incluir uno o más rieles laterales adicionales alineados en paralelo con el riel superior204y el riel inferior206y teniendo curvaturas coincidentes.El o los rieles laterales adicionales pueden estar conectados a los rieles laterales207, al riel superior204o al riel inferior206, por un corto segmento del eje202. Los rieles laterales207pueden tener una o más indentaciones210configuradas para adaptarse a la anatomía de un paciente, como los músculos pectorales.
El armazón corporal200puede asegurarse al cuerpo de un paciente utilizando cualquier mecanismo apto. Por ejemplo, en algunas fabricaciones el armazón corporal200incluye además correas con almohadillas208suspendidas entre los rieles laterales207. Las correas con almohadillas208pueden ser construidas con tela o una malla de polímero y pueden estar equipadas con un cojín de gel o espuma para mayor comodidad y calce. En algunas fabricaciones, las correas con almohadilla208están suspendidas de manera tensa para soportar el peso del dispositivo100y para soportar fuerzas laterales ejercidas sobre el dispositivo100. En otro ejemplo, el armazón corporal200puede incluir varias bases acolchadas rígidas o semirrígidas configuradas para emplear el hombro y el abdomen de un paciente y para soportar y distribuir las fuerzas laterales ejercidas sobre el dispositivo100. En algunas fabricaciones, el tamaño del armazón corporal200es ajustable , donde las secciones del eje202son telescópicas y bloqueables por medio de una o más trabas212. El armazón corporal200además incluye un arnés214con correas para el hombro y la cintura para asegurar el armazón corporal200a un paciente (Figura 3). Cabe señalar que el tamaño y el calce apropiados del armazón corporal200asegura el dispositivo100a un paciente de tal manera que el armazón200no contacta físicamente al paciente, o lo haga mínimamente, asegurando que las cargas están distribuidas por el cuerpo del paciente.
Refiriéndose ahora a la Figura 4, el soporte de voladizo300se describe en detalle. El soporte de voladizo300incluye el primer eje302y el segundo eje304asegurados entre sí por abrazaderas306. similar al eje202, el primer eje302y el segundo eje304pueden estar construidos de cualquier material rígido y ligero conveniente. El primer eje302incluye rodamientos de baja fricción308en sus extremos superior e inferior, siendo el rodamiento de baja fricción superior308deslizable a lo largo del riel superior204y el rodamiento de baja fricción inferior308deslizable a lo largo del riel inferior206. En varias fabricaciones, el primer eje302puede incluir rodamientos de baja fricción308adicionales conectables y deslizables a lo largo de los rieles laterales adicionales en el armazón corporal200, como se describe en otro lugar de este documento. Cada rodamiento de baja fricción308puede estar construido de cualquier material duradero que tenga un bajo coeficiente de fricción, como politetrafluoroetileno (PTFE) y polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE). El segundo eje304incluye una conexión para la pieza de la cabeza310en su extremo superior. La posición de los diversos componentes (abrazaderas306, rodamiento de baja fricción308, conexión para pieza de cabeza310) son ajustables a lo largo de su primer eje302o segundo eje304respectivamente acoplados por cualquier mecanismo de bloqueo adecuado, como una abrazadera de anillo.
Refiriéndose ahora a la Figura 5, se describe en detalle la pieza de la cabeza400. La pieza de la cabeza400incluye una correa para la cabeza402adjunta a la guía del riel404. La correa para la cabeza402es una pieza flexible configurada para rodear la cabeza de un paciente y sostener la guía del riel404firmemente en la parte superior de la cabeza del paciente. La guía del riel404tiene un lumen del tamaño adecuado para encajar en el riel406y está conectada a la barra de conexión408. En algunas fabricaciones, la guía del riel404incluye un rodamiento de baja fricción dentro de su lumen. El riel406y la barra de conexión408están alineados en paralelo y comparten la misma curvatura. En algunas fabricaciones, la curvatura coincidente puede describirse como un arco circular con un ángulo entre aproximadamente 90° y 140°. El riel406tiene un extremo inferior que es acoplable al enganche de la pieza de la cabeza310del soporte de voladizo300. La barra de conexión408incluye varios orificios410a lo largo de su curvatura, cada orificio410siendo del tamaño adecuado para encajar un pasador o tornillo de una traba412. Cada traba412incluye un rodamiento de baja fricción414deslizable a lo largo del riel406. En algunas fabricaciones, la pieza de la cabeza400incluye al menos una primera traba412con un accesorio de gancho416y un segundo cerradura412con un accesorio de barra de engranaje lineal418. El accesorio de gancho416(mostrado en mayor detalle en la Figura 6) proporciona un punto de acople para un hilo, alambre o banda elástica, y puede incluir un gancho simple, un lazo cerrado o un gancho con resorte (como un diseño de mosquetón). El accesorio de barra de engranaje lineal418(mostrado en mayor detalle en la Figura 7) incluye una o más barras indentadas para proporcionar puntos de acople variables para un hilo, alambre o banda elástica. Tanto el accesorio de gancho416y el accesorio de barra de engranaje lineal418pueden conectarse a un dispositivo de protracción maxilar. Las fuerzas negativas ejercidas por un dispositivo de protracción maxilar pueden ser ajustadas acomodando la posición de cada candado412con cada orificio410a lo largo de la curvatura de la barra de conexión408. Por ejemplo, En su fabricación mostrada en la Figura 8, el accesorio de gancho416puede posicionarse aproximadamente entre 30° y 90° relativo a un plano transversal, y el accesorio de barra de engranaje lineal418puede posicionarse aproximadamente entre -35° y 60° relativo a un plano transversal.
Combinando el armazón corporal200, el soporte de voladizo300y la pieza de la cabeza400, el dispositivo de protracción100es capaz de aplicar cómodamente fuerzas de protracción a un paciente sin cargar las regiones sensibles de la cabeza y el cuello mientras permite una significativa libertad de movimiento a la cabeza del paciente. trabar cada componente en el soporte de voladizo300permite que el soporte de voladizo300sea deslizable lateralmente sobre el armazón corporal200como una única unidad rígida por medio de la conexión deslizable entre su rodamiento de baja fricción superior308al riel superior204y su rodamiento de baja fricción inferior308al riel inferior206. Con respecto al pieza de cabeza400, la correa de cabeza402, la guía del riel404y cada una de las trabas412pueden bloquearse en su lugar una respecto a la otra mediante la barra de conexión408, y el ensamblaje trabado está configurado para ser libremente deslizable a lo largo del riel406. De esta manera, el dispositivo100permite a un paciente sacudir la cabeza a lo largo de la curvatura del riel superior204y el riel inferior206en el plano transversal para rotar la cabeza hacia la izquierda y derecha y gestos de inclinación a lo largo de la curvatura del riel406en el plano medio entre la flexión, extensión e hiperextensión del cuello. En algunas fabricaciones, la conexión de la pieza de la cabeza310además incluye una articulación rotativa para permitir un gesto de inclinación de cabeza en el plano coronal (es decir, flexión lateral). En Algunas fabricaciones, una o más de las abrazaderas306pueden incluir un resorte de tensión, o articulaciones rotativas en la conexión del pieza de cabeza310y la guía del riel404puede permitir movimiento adicional de cabeza anterior y posterior en el plano mediano (es decir, un movimiento de picoteo).
Refiriéndose ahora a la Figura 9, se muestra otro dispositivo de protracción500. El dispositivo de protracción500emplea componentes similares al dispositivo100que pueden ser anclados a una cama, camilla o soporte de suelo. El dispositivo500incluye un soporte de cabeza502unido a un riel curvo504por una primera traba506. El dispositivo500incluye una o más trabas506adicionales, donde cada traba506es bloqueable de forma relativa a la otra a la barra de conexión508. Las trabas506pueden incluir cada una una conexión de dispositivo maxilar510para soportar cargas para la protracción maxilar. El riel504puede ser inmovilizado por un anclaje512a una cabecera, un soporte de suelo, una pared o cualquier estructura rígida conveniente. El riel504incluye además una bisagra rotativa514para permitir a un paciente cambiar de posición al dormir mientras mantiene las fuerzas de protracción.
Investigaciones adicionales han identificado opciones de modificaciones para el innovador dispositivo de protracción voladizo descrito anteriormente. Se han desarrollado una serie de mejoras que potenciarán la funcionalidad y durabilidad del dispositivo y mejorarán la experiencia para el usuario.
El movimiento lateral del soporte de voladizo a lo largo del armazón corporal puede ser mejorado usando rodamientos de rodillos. La Figura 11A ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de protracción voladizo con un rodamiento de rodillos. La Figura 11B ilustra la vista lateral de un dispositivo de protracción voladizo con un rodamiento de rodillos. Los rodamientos de rodillos tienen un coeficiente de fricción menor a los rodamientos deslizables (como los rodamientos deslizables mostrados en la FIG. 4 como elemento308y en la FIG. 5 como elemento414), lo que permite un movimiento más fluido cuando se aplican cargas de momento.
La Figura 11C ilustra una vista en despiece de un rodamiento de rodillos. El rodamiento de rodillos incluye uno o más rodamientos de agujas610rodeados por la misma cantidad de rodillos620acoplados a una placa superior630y una placa inferior 640. Los componentes del rodamiento de rodillos pueden ser acoplados utilizando cualquier tipo de seguro adecuado, como tomillos o pernos. Las placas superior e inferior pueden ser creadas a partir de cualquier material rígido y duradero como metales, plásticos o cerámicas. Preferentemente, las placas superior e inferior están hechas de plástico o aluminio. Los rodillos pueden ser creados a partir de cualquier material rígido y duradero como metales, plásticos o cerámicas. Preferentemente, los rodillos están hechos de plástico, aluminio o latón. El rodamiento de rodillos puede o no incluir alguna sustancia de baja fricción entre los rodillos y las placas superior e inferior para facilitar el movimiento de los rodillos. La sustancia de baja fricción puede ser cualquier material con un bajo coeficiente de fricción. Ejemplos de sustancias de baja fricción adecuadas incluyen politetrafluoroetileno (PTFE o TEFLÓN®), polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), poliimida, poliéter éter cetona (PEEK), sulfuro de polifenileno (PPS), nylon, polioximetileno (POM o acetal), poliésteres, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), policarbonato (PC) o policarbonato/ABS (PC/A<b>S).
El movimiento lateral del soporte de voladizo a lo largo del armazón del cuerpo también puede mejorarse mediante el uso de múltiples rodamientos. Preferentemente, el dispositivo de protracción con voladizo incluye varios rodamientos en la guía superior e inferior del marco del cuerpo. La Figura 12 ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos. El soporte de voladizo700incluye varios rodamientos superiores710y varios rodamientos inferiores720, que se acoplan a las guías superior e inferior de un armazón del cuerpo (no mostrado), respectivamente. Los rodamientos superiores están acoplados entre sí por una primera placa de rodamiento superior730y una segunda placa de rodamiento superior735. Los rodamientos inferiores están acoplados entre sí por una primera placa de rodamiento inferior740y una segunda placa de rodamiento inferior745. Las placas de rodamiento superior e inferior están acopladas a un primer eje750, un segundo eje760, un tercer eje770y un cuarto eje780. El uso de múltiples rodamientos ayuda a distribuir la carga a lo largo de una distancia más amplia, lo que reduce la carga por momento en cada rodamiento individual. El uso de múltiples rodamientos es especialmente útil para pacientes que reciben mayores fuerzas de protracción para terapia, como pacientes mayores.
El soporte de voladizo puede incluir opcionalmente miembros rodantes adicionales para facilitar el movimiento lateral del soporte de voladizo a lo largo del armazón del cuerpo. La Figura 13 ilustra un soporte de voladizo con rodillos verticales. Los rodillos verticales 810 pueden acoplarse a una placa de rodamiento820entre rodamientos de rodillos830. Los rodillos verticales pueden acoplarse a cualquiera de las placas de rodamiento. Rodillos adicionales pueden usarse para suavizar el movimiento lateral del soporte de voladizo cuando se expone a cargas verticales.
Además de asegurar los múltiples rodamientos, las placas de rodamiento superior e inferior mostradas en las Figuras 12 y 13 mejoran la estabilidad del dispositivo de protracción de voladizo. Usar una única placa para acoplar múltiples rodamientos asegura que los rodamientos de rodillos permanezcan alineados adecuadamente entre sí y con las guías del armazón del cuerpo. Además, las placas de rodamiento superior e inferior aseguran que el primer eje y el segundo eje mantengan una alineación vertical adecuada. Mantener la alineación vertical del primer eje y del segundo eje es particularmente importante ya que estos componentes pueden dificultar el movimiento lateral de los rodamientos de rodillo si se desalinean.
El uso de múltiples rodamientos permite diversas geometrías para los rodamientos y las placas superior e inferior. El ángulo de separación de los rodamientos con respecto al primer eje y al segundo eje puede variar para proporcionar el perfil de estabilidad y movimiento deseado. Un ángulo de separación más amplio distribuye las cargas de momento y mejora el rendimiento del rodamiento. Sin embargo, un ángulo más amplio reducirá el rango de movimiento del cuello del usuario. Un par de rodamientos de rodillos puede tener un ángulo de separación de 15 90°. Preferentemente, un par de rodamientos de rodillos tiene un ángulo de separación de 30-60°. Más preferentemente, un par de rodamientos de rodillos tiene un ángulo de separación de 45° o 60°. La Figura 14A ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos con un ángulo de separación de 60°. La Figura 14B ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos con un ángulo de separación de 45°. La Figura 14C ilustra un soporte de voladizo con múltiples rodamientos con un ángulo de separación de 30°.
Los rodamientos, opcionalmente, pueden ser ocultados en una cubierta. La Figura 24 ilustra una vista parcial de un dispositivo de protracción de voladizo con rodamientos ocultos. Ocultar los rodamientos protege los rodamientos de materiales que podría afectar su funcionamiento, como la suciedad o la comida, y evita que objetos se atasquen en los rodamientos, como la ropa o el cabello de un paciente.
En una configuración alternativa, se puede usar una bisagra rotativa para proporcionar movimiento lateral al soporte de voladizo alrededor del armazón del cuerpo. La Figura 17 ilustra un soporte de voladizo acoplado a una bisagra rotativa, que puede estar acoplada a un arnés corporal (no mostrado).
La estabilidad del dispositivo de protracción de voladizo puede aumentarse al incluir barras de soporte entre el primer eje y el segundo eje del soporte de voladizo. La Figura 15 ilustra un soporte de voladizo con barras de soporte. Varias barras de soporte910están acopladas a un primer eje920y a un segundo eje930. Las barras de soporte están ubicadas entre un primer rodamiento 940 y un segundo rodamiento950. Las barras de soporte ofrecen soporte adicional más allá del que proporcionan las abrazaderas que acoplan el primer eje al segundo eje (ver Figura 4, elemento306). Como una alternativa, las abrazaderas pueden ser reemplazadas por barras de soporte. El uso de múltiples barras de soporte mejora aún más la estabilidad del dispositivo de protracción de voladizo al reducir los momentos aplicados a los rodamientos.
La comodidad del dispositivo de protracción de voladizo puede mejorarse mediante la inclusión de componentes que mejoren la capacidad de un usuario para inclinar, asentir y girar su cabeza mientras lleva puesto el dispositivo. La Figura 18 ilustra un dispositivo de protracción de voladizo acoplado a un anclaje movible. El dispositivo de protracción de voladizo incluye un aplicador de fuerza1010acoplado a un riel de la pieza de cabeza1020por un rodamiento de rodillos1030. El riel de la pieza de cabeza está acoplado a un soporte de voladizo1070que incluye un eje1080. El riel de la pieza de cabeza y el eje del soporte de voladizo pueden ser monolíticos. El aplicador de fuerza está acoplado a un aparato terapéutico (no mostrado) por un alambre de protracción1040. El alambre de protracción está acoplado a una barra giratoria1050por una bisagra1060, que representa la cabeza y el cuello de un paciente.
El paciente puede inclinar, asentir y girar su cabeza mientras lleva puesto el dispositivo y aún así recibir una fuerza de protracción constante durante el movimiento. La barra giratoria y la bisagra demuestran que es viable que el paciente mueva el aplicador de fuerza y el soporte de voladizo, moviendo el cable de protracción con su cabeza.
El aplicador de fuerza proporciona preferentemente una fuerza constante a lo largo del rango de movimiento del usuario cuando inclina, asiente o gira la cabeza mientras lleva puesto el dispositivo. Un aplicador de fuerza preferido es un resorte de fuerza constante. La Figura 20A ilustra una vista seccionada de un aplicador de fuerza que incluye un resorte de fuerza constante. El aplicador de fuerza1200incluye un primer resorte de fuerza constante1210y un segundo resorte de fuerza constante1220dentro de una cubierta1230. La cubierta incluye un manguito telescópico1240que protege el resorte cuando está extendido. El aplicador de fuerza incluye un punto de conexión1250para acoplar el aplicador de fuerza a un aparato terapéutico (no mostrado). La Figura 20B ilustra un aplicador de fuerza que incluye un resorte de fuerza constante en una posición extendida. El aplicador de fuerza preferentemente incluye topes duros (no mostrados) para evitar la sobreextensión del resorte de fuerza constante y la exposición de los bordes del resorte.
El aplicador de fuerza puede acoplarse de forma removible a un soporte que, a su vez, está acoplado a un dispositivo de protracción. La Figura 20C ilustra un aplicador de fuerza1200y un soporte1260para acoplar el aplicador de fuerza a un dispositivo de protracción (no mostrado). El aplicador de fuerza puede acoplarse de forma removible al soporte mediante un seguro mecánico, como un tornillo o un mecanismo de resorte, o mediante medios no mecánicos, como imanes o fricción (ajuste a presión, ya sea press-fit o snap-fit). El soporte incluye un rodamiento de rodillos1270que puede acoplarse a un dispositivo de protracción (ver FIG. 18 y FIG. 19B).
Los aplicadores de fuerza pueden proporcionar diferentes cantidades de fuerza variando el ancho, grosor y/o diámetro de los resortes de fuerza constante dentro del aplicador de fuerza. El aplicador de fuerza puede configurarse para proporcionar cualquier fuerza terapéutica conveniente. Preferentemente, el aplicador de fuerza proporciona 0.1 -10 kg de fuerza.
El aplicador de fuerza puede acoplarse a un aparato terapéutico mediante un dispositivo de anclaje ajustable. La Figura 21 ilustra un dispositivo de anclaje ajustable1300acoplado a un cable de protracción1310. El dispositivo de anclaje ajustable incluye varios agujeros1320para recibir un aplicador de fuerza (ver FIG. 19B). Los agujeros pueden proporcionar un rango de ángulos para el aplicador de fuerza, como 0°- 45°, incluidos 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35° y 40°. El dispositivo de anclaje ajustable puede acoplarse de forma removible al cable de protracción mediante el uso de un mecanismo de liberación1330. El dispositivo de anclaje ajustable puede acoplarse de forma removible al cable de protracción mediante un seguro mecánico, como un tornillo o un mecanismo de resorte, o mediante medios no mecánicos, como imanes o fricción (ajuste a presión ya sea press-fit o snap-fit).
La comodidad del dispositivo de protracción de voladizo también puede mejorarse mediante la personalización del armazón del cuerpo (ver Figura 2). Una forma de ajustar el armazón del cuerpo es haciendo que las correas con almohadillas en el armazón del cuerpo sean removibles. Por ejemplo, las correas con almohadillas pueden acoplarse de forma removible al armazón del cuerpo utilizando seguros como broches, cierres de gancho y seguros de lazo o hebillas. El uso de correas con almohadillas removibles permite personalizar el calce del dispositivo para cada usuario específico. Por ejemplo, se pueden seleccionar correas con almohadillas de diferentes niveles de acolchado o flexibilidad para proporcionar el calce deseado. Preferentemente, las correas con almohadillas son lavables a máquina. Otra forma de ajustar el armazón del cuerpo es variando la geometría de los rieles del armazón del cuerpo. Por ejemplo, los rieles del armazón del cuerpo pueden ser rectos, angulados, curvos o alguna combinación de estas geometrías. La personalización del armazón del cuerpo contribuirá a un calce cómodo y fomentará la conformidad del usuario.
Reducir el peso del dispositivo de protracción de voladizo mejora significativamente la comodidad para el usuario. El dispositivo de protracción de voladizo preferentemente incluye materiales de alta resistencia, alta rigidez y bajo peso. Ejemplos de materiales adecuados incluyen aluminio, titanio y fibra de carbono.
El peso del dispositivo de protracción de voladizo puede reducirse mediante el uso de componentes huecos en lugar de sólidos. Por ejemplo, los rieles del armazón del cuerpo pueden ser tubos huecos. Preferentemente, los tubos huecos tienen una sección transversal circular. El uso de rieles tubulares en el armazón del cuerpo facilita el movimiento de los rodamientos a lo largo de los rieles. El uso de componentes huecos también reduce el costo de fabricación del dispositivo de protracción de voladizo. Los tubos huecos están fácilmente disponibles, son económicos y fáciles de fabricar. Los tubos huecos de aluminio son un material particularmente preferido para usar en el armazón del cuerpo.
La comodidad del dispositivo de protracción de voladizo puede mejorarse significativamente modificando la pieza de cabeza del dispositivo. La figura 19A ilustra una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción de voladizo. La pieza de cabeza1100incluye correas1110acopladas a un arnés1120. Opcionalmente, la pieza de cabeza puede incluir una correa de mandíbula1130. Las correas y el arnés pueden incluir opcionalmente para mayor comodidad almohadillas en el lado que está en contacto con la cabeza del usuario. La configuración de la correa de mandíbula puede variar para proporcionar un calce personalizado para el usuario. Por ejemplo, la correa de mandíbula puede configurarse para pasar por encima o por debajo de la barbilla del usuario. Además, la correa de mandíbula puede configurarse para ser asegurada a ambos lados de la cabeza del usuario. El arnés puede estar creado a partir de cualquier material rígido y duradero como metales, plásticos o cerámicas. Preferentemente, el arnés está hecho de plástico.
La Figura 19B ilustra una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción de voladizo como la usa un usuario. Las correas1110están aseguradas por encima y por debajo de las orejas del usuario. La correa de mandíbula1130pasa por debajo de la barbilla del usuario. El arnés1120está acoplado a un riel de pieza de cabeza1140. Un aplicador de fuerza1150está acoplado a un cable de protracción1160y está acoplado al riel de la pieza de cabeza por un rodamiento de rodillos1170. El cable de protracción está acoplado a un aparato terapéutico (no mostrado) por un dispositivo de anclaje ajustable1180. Preferentemente, el arnés está acoplado al riel de la pieza de cabeza cerca del cable de protracción para proporcionar un soporte óptimo. A diferencia de los dispositivos de protracción convencionales, el arnés no obstruye el área facial del usuario. Tener un área facial libre de obstrucciones mejorará la comodidad y la facilidad de uso para los usuarios que usan anteojos de visión o de sol.
La Figura 25A ilustra una vista lateral de un diseño alternativo de una pieza de cabeza para un dispositivo de protracción en voladizo tal como lo usa un usuario. La Figura 25B ilustra una vista posterior de la pieza de cabeza. La pieza de cabeza incluye una primera correa2510que rodea la parte posterior y los lados de la cabeza del usuario y una segunda correa2520que pasa por debajo de la mandíbula del usuario y se acopla de forma removible a la cabeza del usuario con un seguro de mandíbula2550. Un arnés2530está acoplado a la segunda correa y se acopla de forma removible a la primera correa por medio de varios sujetadores de arnés2540y a un dispositivo de protracción (no mostrado). Los seguros de mandíbula y de arnés son ajustables para proporcionar un calce personalizado. Los sujetadores pueden ser cualquier tipo de sujetador removible conveniente, como un seguro de gancho y bucle (VELCRO®), un seguro magnético o un seguro de broche. Además de mejorar la comodidad de la pieza de cabeza, los seguros también pueden simplificar el proceso de colocación y extracción de la pieza de cabeza de la cabeza del usuario. Por ejemplo, un usuario puede personalizar el calce de la primera correa y asegurar el arnés a la primera correa con seguros de arnés de gancho y bucle. La pieza de cabeza puede luego colocarse o retirarse de la cabeza del usuario al cerrar o abrir el seguro de mandíbula magnético ubicado cerca de la barbilla o mejilla del usuario sin necesidad de reajustar los seguros del arnés.
La pieza de cabeza puede opcionalmente incluir un soporte para el cuello. La Figura 16 ilustra un dispositivo de protracción de voladizo con un soporte para el cuello. El soporte para el cuello se puede usar para aplicar fuerzas a la mandíbula o para sostener el cuello durante la terapia.
Los diseños actualizados de la pieza de cabeza mostrados en las Figuras 19A y 19B ofrecen ventajas significativas sobre el diseño anterior de la pieza de cabeza mostrado en las Figuras 1-9. Componentes como la barra de conexión (Figura 5, elemento408) y la guía de riel (Figura 5, elemento404) pueden ser eliminados, lo que reduce el costo y el peso del dispositivo. El uso de un aplicador de fuerza rígido y rodamientos de rodillos en el diseño actualizado de la pieza de cabeza también mejora la funcionalidad del dispositivo. El diseño anterior de la pieza de cabeza requería que el usuario use su cabeza para dirigir el movimiento del soporte de voladizo a lo largo del armazón del cuerpo y el movimiento de los componentes de la pieza de cabeza a lo largo del riel de la pieza de cabeza. Este movimiento de la cabeza resultaba en fuerzas no deseadas en las áreas de la cabeza y el cuello del usuario. En contraste, en el diseño actualizado de la pieza de cabeza, el aplicador de fuerza rígido ayuda en el movimiento de los componentes del dispositivo, especialmente al asentir con la cabeza. Esto permite que al usar la pieza de cabeza actualizada esta se mantenga en la posición adecuada en la cabeza del usuario y que ayude con el movimiento lateral del soporte de voladizo a lo largo del armazón del cuerpo, reduciendo las fuerzas no deseadas en las áreas de la cabeza y el cuello del usuario.
Una característica clave del dispositivo de protracción de voladizo es que es universalmente compatible con cualquier dispositivo ortodóncico y cráneo-maxilofacial (CMF). El dispositivo de protracción de voladizo puede estar acoplado a un aparato terapéutico anclado a los dientes, los huesos, como la mandíbula superior o inferior, o el tejido blando de un paciente. Por ejemplo, el dispositivo de protracción de voladizo puede acoplarse a los dispositivos de protracción maxilar descritos en WO 2019/018249 y WO 2019/104255. Del mismo modo, cualquier tipo de aplicador de fuerza puede acoplarse a la protracción de voladizo. Por ejemplo, el aplicador de fuerza puede incluir resortes, resortes de fuerza constante, elásticos y alambres.
Otra característica clave del dispositivo de protracción de voladizo es que no aplica ninguna fuerza ni carga a la cabeza del usuario. Como se muestra en las figuras y se describe anteriormente, una pieza de cabeza está acoplada a un soporte de voladizo, pero el soporte de voladizo no transfiere ninguna fuerza a la cabeza del usuario a través de la pieza de cabeza. Por ejemplo, la Figura 5 ilustra que el riel406pasa a través de una abertura en la guía de riel404, pero el riel no se apoya sobre la guía de riel ni transmite ninguna fuerza a la cabeza del usuario. En la fabricación mostrada en la Figura 5, el riel y la guía de riel solo están en contacto cuando el usuario mueve su cabeza lateralmente, lo que resulta en el movimiento lateral del soporte en voladizo alrededor del armazón del cuerpo.
Un medio para acoplar de manera movible un soporte en voladizo a un armazón del cuerpo puede ser, por ejemplo, un rodamiento deslizante, un rodamiento de rodillos, un rodillo vertical o una bisagra rotativa. Un medio para acoplar la cabeza de un paciente a un soporte en voladizo puede ser, por ejemplo, una pieza de cabeza, una correa para la cabeza, un arnés o un arnés que incluye una correa para la cabeza y/o una correa para la mandíbula. Un medio para aplicar una fuerza de protracción al complejo craneofacial de un paciente puede ser, por ejemplo, un resorte, un resorte de fuerza constante, elásticos o un alambre.
Personalización del Alambre de Protracción
Una aplicación preferida del dispositivo de protracción en voladizo es su uso con un sistema de anclaje esquelético para aplicar una fuerza extraoral, como una fuerza de protracción, a un anclaje esquelético intraoral. Como se describe en WO 2019/018249 y WO 2019/104255, es posible aplicar fuerzas no rotacionales hacia adelante, y hacia adelante y hacia arriba directamente a la maxila de un paciente. Esto es preferible a los dispositivos convencionales que implican sujetar elásticos a un anclaje intraoral, lo que resulta en una tracción hacia abajo y/o una tracción rotacional no natural en el complejo maxilar.
Las fuerzas extraorales pueden aplicarse al anclaje esquelético intraoral utilizando un aparato ortodóncico que puede describirse como un arco facial modificado, alambre o alambre de protracción ortodóncico modificado. El aparato ortodóncico puede ser acoplado de forma removible al anclaje esquelético por el paciente o su cuidador. Debido a la variación natural en la geometría oral y ósea de cada paciente, la posición del dispositivo de anclaje esquelético y la configuración del alambre de protracción deben ser personalizados para cada paciente.
Un método para personalizar un alambre de protracción incluye determinar la geometría oral y/o ósea del paciente; y ajustar el alambre de protracción. El alambre de protracción incluye una parte intraoral que se encuentra dentro de la boca del paciente y una parte extraoral que se encuentra fuera de la boca del paciente. La parte intraoral del alambre de protracción puede ajustarse para que coincida con la geometría oral y/o ósea del paciente. Por ejemplo, el alambre de protracción puede ajustarse para minimizar la interferencia y/o fricción con los labios, las mejillas, los dientes, las encías y la lengua para minimizar la interrupción de las funciones biológicas. La parte extraoral del alambre de protracción puede ajustarse para proporcionar una aplicación de fuerza terapéutica específica. Por ejemplo, si el paciente requiere aplicación de fuerza lateral al punto de anclaje esquelético, el ancho del alambre de protracción puede ser aumentado para impartir la fuerza lateral deseada. Ajustar el alambre de protracción puede implicar ajustar la parte intraoral del alambre de protracción, la parte extraoral del alambre de protracción o ambas partes intraoral y extraoral del alambre de protracción. Cualquier ajuste al alambre de protracción debe mantener un acoplamiento óptimo con el dispositivo de anclaje esquelético.
El alambre de protracción puede estar compuesto de cualquier sustancia que sea lo suficientemente rígida para transmitir fuerzas terapéuticas al paciente y lo suficientemente maleable para ajustarse a la geometría oral y/o ósea específica del paciente. Por ejemplo, el alambre de protracción puede estar compuesto de alambre templado o alambre recocido. Un material de alambre de protracción preferido es el acero inoxidable 17-7 PH.
La geometría oral y/o ósea de un paciente puede determinarse utilizando cualquier medio conveniente para medir y registrar los detalles de la geometría oral y/o ósea del paciente. Ejemplos de técnicas de medición y registro incluyen obtener una impresión, como mediante un moldeado o enyesado dental, y obtener una medición digital, como mediante un escaneo digital o tomografía computarizada de haz cónico (CBCT). A partir de las mediciones registradas se puede crear un modelo físico o digital de la geometría oral y/o ósea del paciente.
El alambre de protracción puede ajustarse manualmente. Un modelo físico de la geometría oral y/o ósea del paciente puede acoplarse a un equipo dental. Luego, puede ajustarse a mano o utilizando herramientas un alambre de protracción para que coincida con el modelo de la geometría oral y/o ósea del paciente y así aplicar una fuerza terapéutica específica.
El alambre de protracción también puede ajustarse digitalmente. Se puede crear un modelo tridimensional (3D) de la geometría oral y/o ósea del paciente a partir de una medición digital utilizando un módulo de software 3D. Se puede ajustar el modelo digital de un alambre de protracción para que coincida con el modelo digital de la geometría oral y/o ósea del paciente y proporcionar una aplicación de fuerza terapéutica específica. El modelo digital del alambre de protracción puede ser enviado a un formador de alambre para fabricar el alambre de protracción personalizado, o puede ser utilizado para producir un alambre de protracción personalizado utilizando un formador de alambre 3D de escritorio. Opcionalmente, se puede usar el machine learning para acelerar el proceso de ajuste digital.
Ajustar el alambre de protracción puede implicar opcionalmente la intervención de un profesional médico con experiencia en terapia ortodóncica y craneomaxilofacial (CMF). Por ejemplo, el profesional médico puede ser un doctor, un dentista, un ortodoncista o un asistente/técnico que trabaje bajo la supervisión del profesional médico. El profesional médico puede ayudar a determinar los vectores de fuerza terapéutica apropiados para proporcionar un resultado terapéutico deseado.
Opcionalmente, el alambre de protracción puede ser tratado después de la personalización. Por ejemplo, un alambre de protracción personalizado puede pasar por un tratamiento térmico para alcanzar una dureza y un límite elástico deseados. El alambre de protracción puede ser tratado por la persona que personaliza el alambre. Alternativamente, el alambre de protracción puede ser tratado en una instalación separada o en una ubicación física diferente a la de la personalización.
La Figura 23 ilustra un alambre de protracción1410acoplado a un dispositivo de protracción1420y a un anclaje esquelético1430. Un vector de fuerza no rotacional hacia adelante y/o hacia adelante/arriba puede aplicarse al maxilar del paciente a lo largo de un vector de fuerza deseado de 0°-75° al alinear el anclaje esquelético (Punto A), el alambre de protracción (Punto B) y el dispositivo de protracción (Punto C). La ubicación apropiada del anclaje esquelético, el alambre de protracción y el dispositivo de protracción es única para cada paciente y se determina por la geometría oral y/o ósea del paciente y la fuerza terapéutica necesaria. El alambre de protracción puede ser personalizado como se discutió anteriormente. El alambre de protracción y el dispositivo de protracción pueden configurarse opcionalmente para proporcionar vectores de fuerza ajustables. Por ejemplo, el alambre de protracción puede estar acoplado al dispositivo de protracción mediante un aplicador de fuerza ajustable y un dispositivo de anclaje ajustable (ver FIG. 19B). de forma similar, el alambre de protracción puede incluir múltiples puntos de conexión o indentaciones para proporcionar vectores de fuerza variables.
Los varios componentes descritos anteriormente de la presente invención pueden construirse utilizando cualquier método conveniente reconocido en la materia. El método de fabricación puede variar según los materiales utilizados. Por ejemplo, los componentes hechos sustancialmente a partir de un metal pueden ser creados a partir de un bloque más grande de metal o pueden ser fundidos a partir de metal fundido. De igual manera, los componentes hechos sustancialmente a partir de un plástico o polímero pueden ser creados a partir de un bloque más grande, fundidos y moldeados por inyección. En algunas fabricaciones, los dispositivos pueden fabricarse utilizando impresión 3D u otras técnicas de fabricación aditiva comúnmente utilizadas en la materia.
EJEMPLOS
Algunos elementos de la invención se describen más detalladamente por medio de referencias a los siguientes ejemplos experimentales. Estos ejemplos se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no pretenden ser limitantes a menos que se especifique lo contrario.
Sin más descripción, se cree que una persona con conocimientos basicos en la técnica puede, utilizando la descripción anterior y los siguientes ejemplos ilustrativos, fabricar y utilizar los componentes de la presente invención. Por lo tanto, los siguientes ejemplos prácticos señalan específicamente fabricaciones ejemplares y no deben interpretarse como limitantes de ninguna manera para el resto de la declaración.
Ejemplo 1: Prototipo de rodamiento de baja fricción
Se colocó un rodamiento de baja fricción en un tubo de aluminio nivelado y se colgó un peso conocido del rodamiento para aplicar una fuerza normal. Se conectó un contenedor al mismo rodamiento y el cable se pasó perpendicularmente y se colgó de una polea. Se añadieron pesos al contenedor para determinar la fuerza lateral necesaria para mover el rodamiento y superar la fuerza normal aplicada por el peso conocido.
Los resultados se muestran en la Figura 10. La fuerza lateral requerida para iniciar el deslizamiento en el rodamiento es más de un orden de magnitud menor que las cargas terapéuticas aplicadas. Por ejemplo, el caso nominal de 2.2 libras de fuerza hacia adelante más 2.2 libras de fuerza hacia arriba tiene una fuerza resultante de (2.22 2.22)0.5 = 3.1 libras. Esto requeriría 0.26 libras de fuerza de giro de la cabeza para iniciar el deslizamiento. Un caso extremo de 4.4 libras de fuerza hacia adelante más 4.4 libras de fuerza hacia arriba tiene una fuerza resultante de (4.42 = 4.42)0.5 = 6.2 libras. Esto requeriría 0.52 libras de fuerza de giro de la cabeza. La fuerza de iniciación es la máxima fuerza necesaria para iniciar el movimiento desde el total reposo. Una vez iniciado el movimiento, la fricción (y las fuerzas posteriores) pueden disminuir hasta en un 50% (1 libra = 0,454 kg).
Ejemplo 2: Análisis de elementos finitos (FEA) del arnés de la pieza de cabeza.
Se realizó un análisis de elementos finitos (FEA) en el arnés de la pieza de cabeza mostrado en las Figuras 19A y 19B. El FEA modeló las tensiones y desplazamientos en el arnés cuando esta sometido a una fuerza de empuje de hasta 2 libras. La Figura 22A ilustra el análisis de elementos finitos de las tensiones de von Mises del arnés medido en libras por pulgada cuadrada (psi). La Figura 22B ilustra el análisis de elementos finitos del desplazamiento URES del arnés medido en pulgadas. El arnés mostró tensiones y desplazamientos aceptables con hasta 2 libras de fuerza de empuje (1 libra = 0,454 kg).
Ejemplo 3: Uso de un dispositivo de tracción en voladizo con aparato acrílico.
El aparato acrílico BIOBLOC™ es un dispositivo terapéutico disponible comercialmente utilizado para generar correcciones esqueléticas craneofaciales para tratar la distrofia craneofacial. El aparato BIOBLOC™ es conveniente para pacientes adolescentes que tienen un sistema/sincondrosis de sutura abierta (centros de crecimiento) en su complejo maxilofacial, lo que evita la necesidad de un anclaje esquelético. El uso convencional del aparato BIOBlOc ™ implica acoplar el aparato a un alambre de protracción que se extiende hacia las orejas del paciente. Este diseño resulta incómodo para los pacientes, especialmente cuando el aparato se usa durante la noche, ya que afecta la capacidad de los pacientes para dormir cómodamente de lado. Además, el uso de un cable de protracciónque se extiende hacia las orejas resulta en un vector de fuerza que se extiende en una dirección diferente a las otras fuerzas terapéuticas proporcionadas por el dispositivo de tracción.
La Figura 26A ilustra una vista en perspectiva de un aparato terapéutico2610acoplado a un miembro transoral2620. El miembro transoral incluye un miembro curvo2630y un miembro vertical extraoral2640. El aparato terapéutico está adaptado para ser acoplado a al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en los dientes, el hueso y el tejido blando del paciente. Cada extremo del miembro curvo está acoplado a extremos opuestos del aparato terapéutico. El miembro vertical extraoral se extiende verticalmente desde el plano del miembro curvo, y opcionalmente puede extenderse perpendicularmente o sustancialmente perpendicularmente desde el miembro curvo. El miembro transoral puede estar acoplado a un dispositivo de protracción (no mostrado), como el dispositivo de tracción en voladizo descrito aquí.
La línea punteada en la Figura 26A representa la dirección del vector de fuerza. La Figura 26B ilustra una vista lateral del aparato terapéutico acoplado al miembro transoral. La línea punteada en la Figura 26B indica que el vector de fuerza se extiende en un ángulo de 15° con respecto al miembro transoral. Es importante destacar que el vector de fuerza se extiende en la misma dirección que el miembro transoral y cualquier fuerza de tracción impartida por un aplicador de fuerza extraoral (no mostrado). Preferentemente, las fuerzas de protracción se aplican solo a través del miembro vertical extraoral.
Se debe entender que el aparato BIOBLOC™ es ejemplar de cualquier aparato anclado en los dientes. Aplicar fuerzas de protracción a cualquier aparato anclado a los dientes proporciona el mismo resultado: las fuerzas de protracción se transmiten a las raíces de los dientes y desde allí a la bóveda palatina. El miembro transoral puede estar unido a cualquier tipo de aparato anclado a los dientes, incluso anclado directamente a los molares sin componentes palatales.
El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones.
REFERENCIAS
1. Patente de EE. UU. No. 8,640,710.
2. Patente de EE. UU. No. 10,166,089.
3. Publicación de patente de EE. UU. No. 2018/0028282.
4. Moon, W., "Tratamiento de clase III mediante la combinación de máscara facial (FM) y expansor esquelético maxilar (MSE)", Seminarios en ortodoncia, Vol 24, No. 1, pp. 95-107 (2018).
5. Publicación de patente internacional No. WO 2019/018249.
6. Publicación de patente internacional No. WO 2019/104255.
Claims (13)
1. Un dispositivo de protracción (100), que comprende:
un armazón corporal (200), adaptado para ser
anclado al pecho y abdomen de un paciente, un
soporte de voladizo (300), que incluye
un primer eje (302), acoplado al armazón
corporal, y
un segundo eje (304), acoplado al primer eje,
y
una pieza de cabeza (400) acoplada al segundo eje
y adaptada para ser asegurada a la cabeza del paciente,
donde el segundo eje se extiende frente al rostro del paciente
cuando el dispositivo de protracción es usado por dicho paciente,
caracterizado porqueel armazón corporal comprende
un riel superior (204), y un riel inferior (206), y
el soporte de voladizo además comprende
un rodamiento superior (308), acoplado al riel superior, y
un rodamiento inferior (308), acoplado al riel inferior, y
el primer eje está acoplado al rodamiento superior y
al rodamiento inferior.
2. El dispositivo de protracción de la reivindicación 1, donde el rodamiento superior y el rodamiento inferior incluyen rodamientos de rodillos.
3. El dispositivo de protracción de la reivindicación 1, donde la pieza de cabeza incluye
un arnés (1120), y
una correa para la cabeza (1110), acoplada al arnés,
y
la pieza de cabeza está acoplada al segundo eje mediante el arnés.
4. El dispositivo de protracción según la reivindicación 2, en el que el soporte de voladizo incluye al menos dos rodamientos superiores (710) y al menos dos rodamientos inferiores (720). Los al menos dos rodamientos superiores están acoplados por una primera placa de rodamiento superior (730) y una segunda placa de rodamiento superior (735), y los al menos dos rodamientos inferiores están acoplados por una primera placa de rodamiento inferior (740) y una segunda placa de rodamiento inferior (745).
5. El dispositivo de protracción según la reivindicación 4, donde la primera placa de rodamiento superior, la segunda placa de rodamiento superior, la primera placa de rodamiento inferior y la segunda placa de rodamiento inferior son monolíticas.
6. El dispositivo de protracción según la reivindicación 1, donde el armazón corporal comprende además un primer riel lateral (207), acoplado a un extremo del riel superior y el riel inferior, un segundo riel lateral (207), acoplado al extremo opuesto del riel superior y el riel inferior, y varias de correas, acopladas al armazón corporal.
7. El dispositivo de protracción según la reivindicación 3, donde la correa para la cabeza comprende además una correa para la mandíbula (1130).
8. El dispositivo de protracción según la reivindicación 1, que además incluye un soporte para el aplicador de fuerza (1260), acoplado al segundo eje mediante un rodamiento (1270).
9. El dispositivo de protracción según la reivindicación 8, que además incluye un aplicador de fuerza (1200), acoplado de forma removible al soporte para el aplicador de fuerza.
10. El dispositivo de protracción según la reivindicación 9, que además incluye un aparato terapéutico, acoplado al aplicador de fuerza.
11. El dispositivo de protracción según la reivindicación 10, donde el aparato terapéutico está acoplado al aplicador de fuerza mediante un dispositivo de anclaje ajustable (1300).
12. El dispositivo de protracción según la reivindicación 4, que además incluye una sustancia de baja fricción entre los rodamientos de rodillos y las placas de rodamiento.
13. El dispositivo de protracción según la reivindicación 4, que además incluye un rodillo vertical (810) acoplado a al menos una de las primeras placas de rodamiento superiores, la primera placa de rodamiento inferior, la segunda placa de rodamiento superior y la segunda placa de rodamiento inferior.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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