ITMI20111994A1 - Articolatore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un articolatore dentale, in particolare un articolatore capace di simulare con maggior precisione i movimenti reciproci delle arcate dentali.

Per simulare la bocca di un paziente, al fine di costruire protesi dentali o individuare terapie, calchi in gesso o altro materiale delle arcate dentali inferiore e superiori vengono montati in dispositivi meccanici detti articolatori, aventi due branche reciprocamente incernierate a ciascuna delle quali à ̈ fissato opportunamente uno dei due calchi.

Gli articolatori noti sono raggruppati in diverse classi a seconda della precisione con cui sono in grado di imitare i movimenti della bocca. Di prima classe sono gli occlusori che permettono solo movimenti di apertura e chiusura attorno ad un asse trasversale, composti il più delle volte da una base superiore semplicemente incernierata con una base inferiore.

Di seconda classe sono gli articolatori così detti a valore medio, questi strumenti presentano una asta incisale anteriore regolabile con la possibilità di compiere movimenti di protrusione e laterali secondo una media statistica rilevata dallo studio di un campione significativo di soggetti.

Di terza classe sono gli articolatori in grado di riprodurre i movimenti della bocca nei tre piani dello spazio, ma che non possono riprodurre i tragitti intermedi.

Di quarta classe sono gli articolatori programmabili individualmente mediante le registrazioni pantografiche effettuabili nei tre piani dello spazio, che consentono di riprodurre la bocca di ogni singolo paziente.

Sebbene i più evoluti articolatori permettano effettivamente di riprodurre una notevole gamma di posizioni reciproche delle arcate, mediante opportune regolazioni, non à ̈ ancora possibile simulare in modo completo, cioà ̈ in tutto il loro tragitto, alcuni movimenti, come quelli di protrusione e di rotazione laterale della mandibola, essendo necessario bloccare le branche in una posizione reciproca fissa rispetto ad uno di tali movimenti, restando libero il semplice movimento di occlusione. Per esempio, alcuni di tali movimenti sono permessi da snodi sferici, che devono essere bloccati nella posizione desiderata mediante viti di serraggio.

Il problema à ̈ stato risolto, secondo la presente invenzione, mediante un articolatore avente una branca inferiore ed una superiore, atte al fissaggio ciascuna di un modello di arcata dentale, dette branche reciprocamente ruotabili attorno ad un asse di incernieramento, almeno una di dette branche essendo traslabile rispetto a detto asse in una direzione trasversale ad esso e/o ruotabile intorno ad una direzione trasversale rispetto a detto asse, caratterizzato dal fatto di presentare mezzi di ritorno atti a riportare automaticamente detta almeno una branca in una posizione neutra predefinita.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’altra branca à ̈ fissa rispetto a detto asse.

Secondo un aspetto preferito detti mezzi di ritorno sono mezzi di tipo elastico e comprendono, per esempio, una o più molle.

Secondo un ulteriore aspetto, l’accoppiamento tra le due branche avviene mediante una coppia di teste sferiche poste lungo detto asse di incernieramento e reciprocamente avvicinabili ed allontanabili, ed una coppia di guide atte ad accogliere dette teste sferiche permettendone la traslazione lungo un percorso predefinito trasversale a detto asse, dette guide essendo solidali ad una delle branche.

Costituisce particolare aspetto dell’invenzione il contenuto delle rivendicazioni allegate.

L’invenzione verrà ora meglio illustrata mediante la descrizione di una forma realizzativa preferita, fornita a puro titolo di esempio non limitativo e con l’ausilio delle figure allegate, di cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente una vista assonometrica di un articolatore secondo la presente invenzione;

la figura 2 rappresenta schematicamente una vista in pianta dell’articolatore di figura 1;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista in sezione, secondo il piano III-III di figura 2 dell’articolatore delle figure precedenti; Con riferimento alla figura, 1 un articolatore secondo un possibile aspetto della presente invenzione presenta due branche, una superiore 1 ed una inferiore 2, atte a sostenere in modo opportuno i modelli superiore ed inferiore rispettivamente di un’arcata dentale, che possono essere ottenuti in modo noto. In figura sono rappresentati mezzi per il fissaggio dei modelli comprendenti le placche 5, atte ad essere applicate o parzialmente o totalmente annegate nei modelli di arcata quando questi vengono realizzati, e poi opportunamente fissati mediante viti 6 o altri sistemi di fissaggio alle rispettive branche dell’articolatore. L’articolatore può anche essere realizzato in modo da sostenere i modelli mediante altri tipi di sistema, per esempio sistemi magnetici, o sistemi a morsa atti a reggere modelli privi di parti dell’articolatore annegate o cementate. Questi ed altri sistemi di fissaggio dei modelli alle branche, impiegabili nell’articolatore secondo l’invenzione, sono noti, e non necessitano di ulteriori descrizioni.

Secondo un possibile aspetto la branca inferiore può essere dotata di sistemi di appoggio su un piano, per esempio i piedi 3.

La branca superiore e quella inferiore sono reciprocamente incernierate rispetto ad un asse di incernieramento, contenuto nel piano di sezione III-III della figura 2 ed indicato in figura 3 con il riferimento 7. Questa rotazione corrisponde al comune movimento di occlusione degli articolatori, o, se si vuole al normale movimento di apertura e chiusura della bocca da simulare. Secondo un aspetto dell’invenzione, detto asse à ̈ sostanzialmente fisso rispetto ad una delle branche, nel caso raffigurato quella inferiore, e può essere sostanzialmente contenuto in un piano di giacitura di una delle branche, secondo un particolare aspetto quella inferiore o essere prossimo a detto piano di giacitura di detta branca, piano che può essere , in posizione di occlusione, parallelo al piano di occlusione dei modelli. Secondo un diverso aspetto l’asse di incernieramento può essere parallelo a detto piano di giacitura, in particolare distanziato da esso di una distanza tra 10 e 30 mm, ed essere più vicino al piano occlusale rispetto a detto piano di giacitura. In tal caso, in una soluzione simile a quella rappresentata nelle figure, la branca rispetto a cui l’asse à ̈ fisso, può presentare una porzione a gomito in prossimità di detto asse, per esempio in prossimità dei punti di fissaggio agli elementi cavi 8 descritti in seguito. Questa forma può simulare meglio l’aspetto anatomico di una mandibola, se l’asse di incernieramento à ̈ solidale alla branca inferiore. In tal modo si riesce a simulare, in combinazione con i movimenti di traslazione e rotazione di detto asse rispetto all’altra branca, con notevole precisione, i movimenti propri dell’articolazione temporomandibolare. Sono comunque possibili altri posizionamenti dell’asse di incernieramento rispetto alle branche, secondo le esigenze e l’esperienza del tecnico del ramo.

Con riferimento in particolare alla figura 3, viene descritto il sistema che permette l’incernieramento reciproco tra le branche e la traslazione e/o rotazione dell’asse 7.

Secondo un particolare aspetto dell’invenzione, la branca inferiore 3 à ̈ resa solidale, per esempio mediante grani, o spine (non rappresentati), a due elementi cavi 8, disposti coassialmente con l’asse di incernieramento.

Gli elementi cavi presentano una cavità cilindrica 10, aperta ad un’estremità e chiusa alla estremità opposta, se non per il foro passante 11 di diametro minore della cavità stessa.

Negli elementi cavi sono scorrevoli i perni 9 aventi varie porzioni cilindriche di differente diametro. La prima porzione 12 ha diametro corrispondente a quello della cavità cilindrica, la seconda 13 ha diametro corrispondente a quello del foro passante, in modo che i perni formino una struttura telescopica con gli elementi cavi 8, e che la prima porzione, non passando nel foro 11, venga trattenuta nel cilindro cavo creando un sistema di fondo corsa che arresta l’estensione del sistema in una posizione finale, come quella rappresentata. All’interno degli elementi cavi sono alloggiate molle interne 15 agenti sull’estremità dei perni, molle che possono essere trattenute da appositi arresti 16. Secondo un aspetto particolare, le cavità degli elementi cavi sono filettate opportunamente, in modo che gli arresti possano essere avvitati in esse fino alla posizione in cui comprimono le molle con un carico adeguato. Gli elementi cavi sono fissati reciprocamente mediante il cilindro di collegamento 17, che può essere filettato da entrambe le estremità per impegnarsi con la filettatura delle cavità cilindriche degli elementi cavi. Per permettere che la struttura formata dagli elementi cavi ed il cilindro di collegamento stesso abbia la lunghezza desiderata, cosa necessaria perché l’azione delle molle cessi nel punto desiderato, possono essere previsti sistemi come grani o spine o altro (non mostrati in figura) per bloccare il cilindro di collegamento rispetto agli elementi cavi.

Come visto, i perni fuoriescono dagli elementi cavi e possono essere spinti verso l’interno comprimendo le molle. Una terza porzione 14 dei perni 9 si può protendere all’interno di guide 19 ricavate nella branca superiore 1 opposta alla branca inferiore 2 solidale con l’asse di incernieramento. Esse sono infilate in corrispondenti fori ricavati nelle sfere 18 scorrevoli nelle guide. Le sfere costituiscono in questo caso le teste sferiche di cui sopra. Le seconde porzioni, quando le molle esercitano una spinta sui perni, essendo di diametro maggiore rispetto al foro delle sfere, spingono queste ultime verso l’esterno lungo la direzione dell’asse di incernieramento 7; quando le sfere vengono spinte in direzione di avvicinamento reciproco lungo l’asse di incernieramento 7, esercitano una spinta che tende a comprimere le molle attraverso i perni; le molle agiscono nel senso di provocare l’allontanamento delle sfere fino alla posizione raffigurata, in cui la prima porzione del perno à ̈ bloccata dalla parte terminale dell’elemento cavo. Con riferimento ora alle figure 1 e 2, si nota come le sfere sono contenute nelle guide 19 che ne permettono lo scorrimento in una direzione. Le direzioni imposte dalle guide 19 sono, secondo un aspetto dell’invenzione, convergenti verso la parte frontale dell’articolatore, dove sono posizionati i supporti per i modelli, mentre l’asse di incernieramento à ̈ in genere posizionato nella parte posteriore dalla parte opposta rispetto alla parte frontale dei modelli. In tal modo, si può notare come, se la branca superiore 1, viene spostata rispetto alla branca inferiore, verso la parte posteriore dell’articolatore, l’azione delle guide sulle sfere à ̈ tale da avvicinarle, comprimendo le molle interne. Questo movimento, equivalente all’avanzamento della branca inferiore, corrisponde ad una protrusione della mandibola, se il modello di arcata inferiore e quello di arcata superiore vengono fissati alle branche inferiore e superiore rispettivamente, con la parte frontale in posizione opposta rispetto all’asse di incernieramento, come avviene in genere negli articolatori. Le molle compresse promuoveranno quindi il ritorno nella posizione di fondo corsa dei perni, che corrisponde ad una posizione neutra delle branche, posizione neutra in cui sono atte a permettere la completa occlusione tra i due modelli se correttamente montati. Tale posizione neutra à ̈ quella raffigurata. Si nota come, nella soluzione esemplificata à ̈ necessario un corretto dimensionamento della lunghezza della seconda porzione 13 dei perni 8.

Le estremità dei perni possono essere bloccate, esternamente alle guide con dadi o galletti 29, che possono anche fornire un utile punto di presa per l’utilizzatore dell’articolatore.

Per favorire il corretto ritorno delle branche in posizione neutra, le guide sono state anche conformate con un gomito, indicato con 20 nella figura 1, tale da impartire un brusco cambio di direzione ad una delle sfere che fosse libera di percorrerle interamente. Il gomito à ̈ posto in corrispondenza della posizione delle sfere quando le branche sono in posizione neutra, in modo da favorire l’arresto in tale posizione in combinazione con la cessata azione delle molle interne. Per migliorare il ritorno in posizione neutra possono essere previsti altri tipi di mezzi di ritorno oltre alle molle interne. Per esempio, gli elementi cavi, o altri componenti della struttura formata dagli elementi cavi , dai perni, dal cilindro di collegamento, possono essere collegati mediante molle esterne 21 ad una parte, per esempio la traversa 22, della branca opposta a quella solidale con l’asse di incernieramento. La convessità del gomito à ̈ rivolta nella direzione delle molle esterne. La trazione esercitata dalle molle tenderà a riportare le branche verso la posizione neutra, la presenza del gomito impedirà alle molle, anche in caso di trazione residua, di far superare tale posizione alle branche. Si può in alternativa prevedere che le guide terminino in corrispondenza della posizione neutra. Tuttavia, oltre alla precisione richiesta di lavorazione, questo potrebbe creare maggiori attriti o imprecisioni in caso di presenza di elementi estranei come sporcizia o depositi. La corsa all’interno delle guide posteriore al gomito, di direzione diversa per la presenza del gomito, non à ̈ promossa dalle molle interne, ma può, secondo una possibile forma realizzativa, essere percorsa esercitando una forza opportuna, con distacco delle sfere dalla seconda porzione del perno. Tale corsa può essere utile nelle fasi di montaggio e smontaggio. Ad una o entrambe le estremità delle guide possono essere previste aperture per introdurre le sfere quando libere dai perni durante il montaggio.

Si vede come à ̈ anche possibile far eseguire alle branche un movimento di rotazione reciproca intorno ad un asse trasversale rispetto all’asse 7. Mantenendo una delle sfere nella posizione neutra rispetto alla guida, à ̈ possibile fare scorrere la seconda nella guida, sempre nella direzione di compressione delle molle interne, ruotando l’asse di incernieramento intorno ad un asse ad esso trasversale passante per la sfera mantenuta in posizione corrispondente alla posizione neutra. Questo corrisponde al movimento di rotazione laterale della mandibola con formazione dell’angolo noto come “angolo di Bennet†. Ovviamente, à ̈ altresì possibile combinare tale movimento con quello di protrusione della mandibola visto sopra. I mezzi elastici di ritorno, nel caso esemplificato rappresentati dalle molle interne ed esterne, rendono anche i movimenti, grazie alla loro resistenza, simili ai movimenti di una articolazione reale, e, con una scelta delle dimensioni o del precarico di tali mezzi, il comportamento della bocca di un paziente può essere simulato con grande realismo, durante il lavoro sui modelli.

L’articolatore secondo la presente invenzione può essere progettato come un articolatore a valori medi, anche se à ̈ possibile introdurre altri tipi di regolazione, oltre a quelli rappresentati, tali da permettere di rendere l’articolatore adatto a simulare la bocca di uno specifico paziente, in modo da avere le funzionalità di un articolatore programmabile individualmente.

Secondo la forma realizzativa rappresentata, le guide presentano una inclinazione tale da permettere una traslazione dell’asse nel senso sopra descritto, di imitazione della protrusione della mandibola per esempio di circa 9 mm, a cui corrisponde un allontanamento da un piano parallelo alla branca superiore da parte dell’asse di incernieramento, che può essere, secondo un particolare aspetto dell’invenzione, da nullo fino a 2 mm, per esempio da 1 a 1,5 mm. In altre parole il movimento di protrusione della branca inferiore può essere più o meno a scendere rispetto alla branca opposta o rispetto al piano occlusale.

La convergenza delle guide nel tratto relativo al movimento di protrusione, secondo una forma realizzativa, può essere tale che le traiettorie abbiano un angolo di incidenza fra loro di circa 50°, il che corrisponde, data la simmetria, ad un angolo della direzione della guida rispetto alla direzione di traslazione dell’asse di incernieramento, di circa 25°. Tale parametro, comunque, può essere variato, anche in funzione del dimensionamento delle molle interne, della forza desiderata di ritorno nella posizione neutra, delle dimensioni delle sfere e di altri parametri costruttivi, come i materiali impiegati e l’attrito.

Sono altresì possibili differenti soluzioni costruttive oltre a quella descritta. Per esempio, le guide possono divergere nella direzione relativa alla protrusione mandibolare; in tal caso devono essere progettati mezzi di ritorno diversi, per esempio le molle interne devono essere sostituite con mezzi che agiscano in trazione. Le guide possono essere ricavate anche sulla branca inferiore e l’asse di incernieramento può essere solidale con la branca superiore. In tal caso la direzione di traslazione dell’asse rispetto alle guide deve essere opposta rispetto al caso esaminato in dettaglio. Possono essere sviluppati articolatori con mezzi di ritorno elastici di altro tipo, pneumatici o altro, anche disposti in modo differente da quello esemplificato. Anche il sistema di guide e sfere può essere sostituito con sistemi di altro tipo secondo le esigenze. Anche la struttura telescopica, preferibilmente composta di parti cilindriche può essere realizzata in modo differenti, ed alcuni componenti essere realizzati con sezioni diverse, modificando opportunamente le altre parti della struttura.

L’articolatore può essere dotato di altri accessori, compresi accessori comunemente presenti su articolatori di tipo noto. Ad esempio possono essere previste una o più aste di riferimento, per esempio, con riferimento alla figura 1, un’asta frontale 23, e due aste posteriori 24, regolabili in altezza mediante le viti di serraggio 25 ed atte a fare battuta su piatti di riscontro 26 e 27 fissati alla branca opposta. Uno o più di detti piatti, per esempio quello indicato col riferimento 26, relativo all’asta frontale, preferibilmente collocata in una posizione mediana dell’articolatore, secondo un particolare aspetto dell’invenzione, può presentare una conformazione a V, con vertice disposto lungo un piano mediano di simmetria dell’articolatore ed inclinazione opportuna delle superfici, per esempio circa 10° rispetto al piano della branca. Questo costituisce, nelle fasi di montaggio, un utile riferimento per garantire di trovarsi nella posizione neutra, o almeno in una posizione priva di rotazione laterale. Può anche essere previsto un indicatore 28 di piano occlusale, spostabile e bloccabile lungo l’asta frontale, di tipo noto.

L’articolatore può essere realizzato in qualsiasi materiale adatto, in particolare quelli comunemente utilizzati nel ramo.

L’esperto nel ramo può apportare modifiche a quanto descritto, secondo le esigenze, senza uscire dallo spirito dell’invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Articolatore avente una branca inferiore (2) ed una superiore (1), atte al fissaggio ciascuna di un modello di arcata dentale, dette branche essendo reciprocamente ruotabili attorno ad un asse di incernieramento (7), almeno una di dette branche (1) essendo traslabile rispetto a detto asse in una direzione trasversale ad esso e/o ruotabile intorno ad una direzione trasversale rispetto a detto asse, caratterizzato dal fatto di presentare mezzi di ritorno (15, 21) atti a riportare automaticamente detta almeno una branca in una posizione neutra predefinita.
2. 2. Articolatore secondo la rivendicazione 1 in cui l’altra branca (2) à ̈ fissa rispetto a detto asse di incernieramento.
3. 3. Articolatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di ritorno sono mezzi di tipo elastico, in particolare una o più molle.
4. 4. Articolatore secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’accoppiamento tra le due branche avviene mediante una coppia di teste sferiche (18) poste lungo detto asse di incernieramento e reciprocamente avvicinabili ed allontanabili, ed una coppia di guide (19) atte ad accogliere dette teste sferiche permettendone la traslazione lungo un percorso predefinito trasversale a detto asse, dette guide essendo solidali ad una delle branche.
5. 5. Articolatore secondo la rivendicazione 4 in cui dette teste sferiche sono spinte in direzione di allontanamento da una o più molle interne (15) poste in una struttura telescopica ed il percorso di dette guide à ̈ convergente in una direzione corrispondente ad un movimento che simula la protrusione di una mandibola.
6. 6. Articolatore secondo la rivendicazione 5 in cui le molle interne cessano la loro azione in corrispondenza di detta posizione neutra grazie ad un meccanismo di fondo corsa.
7. 7. Articolatore secondo qualsiasi rivendicazione da 4 a 6, in cui le guide presentano un gomito (20) in corrispondenza della posizione delle teste sferiche corrispondenti alla posizione neutra.
8. 8. Articolatore secondo la rivendicazione 7 in cui un elemento elastico, in particolare una o più molle esterne (21) in trazione collega la branca solidale con le guide con un componente (8) solidale a detto asse di incernieramento, detto gomito presenta convessità rivolta verso la direzione di trazione di detto elemento elastico.
9. 9. Articolatore secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la branca solidale a detto asse di incernieramento à ̈ la branca inferiore, atta al fissaggio del modello di arcata inferiore.
10. 10. Articolatore secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detto asse di incernieramento à ̈ compreso in un piano in cui sostanzialmente giace detta branca inferiore, o à ̈ posizionato più vicino a detto piano in cui sostanzialmente giace detta branca inferiore rispetto ad un piano in cui sostanzialmente giace detta branca superiore, quando detti piani sono posti sostanzialmente paralleli fra loro in una posizione sostanzialmente di occlusione dell’articolatore.