TWI814548B - 牙齒矯正裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種牙齒矯正裝置，包括錨定結構、上顎骨擴展結構 以及至少一凸出部。錨定結構包括：左後牙套和右後牙套，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右後牙上；上顎桿，連接左後牙套及右後牙套，且配置為接觸患者的上顎骨；以及外擴弓形樑，連接至左後牙套及右後牙套並從左後牙套延伸至右後牙套。上顎骨擴展結構包括：左前牙部分和右前牙部分，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右前牙上；以及複數個擴展螺絲，將左前牙部分與右前牙部分相互連接並連接到上顎桿，其中，左、右後牙套、上顎桿及外擴弓形樑橫向包圍上顎骨擴展結構。所述至少一凸出部形成在外擴弓形樑的咬合側上，且配置為當配戴牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓。

Description

牙齒矯正裝置
本揭露係關於一種牙齒矯正裝置，特別係有關於一種用於擴展上顎或上顎骨及後拉下顎或下顎骨(即，用於上顎骨擴展(palatal expansion)和下顎骨後拉(mandibular retraction))以建立適當咬合的牙齒矯正裝置。
牙齒不整齊會對人的牙齒美觀、功能和健康產生不利影響。牙齒矯正的目的是通過使用施加機械力的器具將牙齒移動到可改善牙齒功能和美觀的位置或方位，使得牙齒處於正確的排列和咬合狀態。
第1A圖和第1B圖顯示了患有嚴重III類咬合不正(Class III malocclusion)的成年患者的治療前牙齒模型。牙齒模型顯示了前牙開咬(open bite)、上顎退縮(recessed maxilla)及下顎凸出(protruding mandible)的情況。患者的上顎骨發育異常導致了上顎退縮。如第1A圖所示，在上顎與下顎之間存在水平間隙G1(例如，在垂直虛線之間)，並且如第1B圖所示，在上顎與下顎之間存在垂直間隙G2(例如，在水平虛線之間)。此外，患者遭受了肌肉僵硬或肌肉僵直(muscle stiffness or muscle splinting)。由於缺乏前牙接觸(anterior contact)和犬齒保護(canine protection)，在咀嚼過程中可能會出現過度側方下顎運動(excessive lateral jaw movements)。保護性肌肉僵直(Protective muscle splinting)是身體的自然反應，以保護下顎關節免受過度側方下顎運動的傷害。
在如此嚴重的情況下，醫生通常會對上顎退縮及下顎凸出的患者進行手術治療。因此，期望可以為嚴重III類咬合不正的患者提供非手術治療。
有鑑於上述，本發明的一目的是提供一種用於治療嚴重III類咬合不正之患者可摘除式(patient-removable)牙齒矯正裝置，以作為手術治療的替代方案。
本揭露之一實施例提供一種牙齒矯正裝置，包括錨定結構(anchorage structure)、上顎骨擴展結構(palatal expansion structure)以及至少一凸出部。錨定結構包括左後牙套和右後牙套，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右後牙上。錨定結構也包括上顎桿(palatal bar)，連接左後牙套及右後牙套，且配置為接觸患者的上顎骨。錨定結構還包括外擴弓形樑(expanded arch)，連接至左後牙套及右後牙套並從左後牙套延伸至右後牙套。上顎骨擴展結構包括左前牙部分和右前牙部分，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右前牙上。上顎骨擴展結構還包括複數個擴展螺絲(expansion screws)，將左前牙部分與右前牙部分相互連接並連接到上顎桿。其中，左、右後牙套、上顎桿及外擴弓形樑橫向包圍上顎骨擴展結構。所述至少一凸出部形成在外擴弓形樑的咬合側上，且配置為當配戴牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓。
在一些實施例中，左前牙部分及右前牙部分中的每一者在擴展螺絲驅動的力的作用下可在初始位置和目標位置之間移動，且外擴弓形樑配置為具有一形狀和相對位置，使得外擴弓形樑的舌側邊緣接觸在目標位置的左前牙部分及右前牙部分的前側邊緣。
在一些實施例中，左前牙部分及右前牙部分在擴展螺絲驅動的力的作用下從初始位置向前向外移動，且外擴弓形樑配置為使左前牙部分及右前牙部分停止在目標位置。
在一些實施例中，左、右後牙套、上顎桿及外擴弓形樑是一體成型。
在一些實施例中，外擴弓形樑與左、右後牙套位於同一水平。
在一些實施例中，所述至少一凸出部包括一個門牙引導凸出部，形成在外擴弓形樑上，且配置為當配戴牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓的門牙。
在一些實施例中，所述至少一凸出部包括兩個側方凸出部，形成在外擴弓形樑上，且配置為當配戴牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓的左、右犬齒。
在一些實施例中，所述牙齒矯正裝置更包括複數個連接件，設置在外擴弓形樑及左、右前牙部分上，其中外擴弓形樑及左、右前牙部分上的連接件用於連接多個彈性體，以提供驅動左、右前牙部分的力。
在一些實施例中，所述牙齒矯正裝置更包括複數個連接件，設置在外擴弓形樑上，其中外擴弓形樑上的連接件用於連接多個彈性體，且彈性體連接到固定在下牙上的其他連接件，以提供驅動患者的下顎牙弓的力。
在一些實施例中，所述牙齒矯正裝置更包括複數個連接件，設置在左、右前牙部分及上顎桿上，其中左、右前牙部分及上顎桿上的連接件用於連接多個彈性體，以提供驅動左、右前牙部分的力。
本揭露之另一實施例提供一種牙齒矯正裝置，包括錨定結構、上顎骨擴展結構、門牙引導凸出部以及兩個側方凸出部。錨定結構包括左後牙套和右後牙套，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右後牙上。錨定結構也包括上顎桿，連接左後牙套及右後牙套，且配置為接觸患者的上顎骨。錨定結構還包括外擴弓形樑，連接至左後牙套及右後牙套並從左後牙套延伸至右後牙套。上顎骨擴展結構包括左前牙部分和右前牙部分，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右前牙上。上顎骨擴展結構還包括複數個擴展螺絲，將左前牙部分與右前牙部分相互連接並連接到上顎桿。其中，左、右後牙套、上顎桿及外擴弓形樑橫向包圍上顎骨擴展結構。門牙引導凸出部以及兩個側方凸出部形成在外擴弓形樑的咬合側上，且配置為當配戴牙齒矯正裝置時分別接觸患者的下顎牙弓的門牙和左、右犬齒。
在一些實施例中，門牙引導凸出部和側方凸出部的接觸面配置有用於所述下牙的引導面。
在一些實施例中，當配戴牙齒矯正裝置時，左、右後牙套分別配置為接觸患者的下顎牙弓的左、右後牙，且左、右後牙套的接觸面也配置有用於所述下牙的引導面。
在一些實施例中，左前牙部分及右前牙部分中的每一者在擴展螺絲驅動的力的作用下可在初始位置和目標位置之間移動，且外擴弓形樑配置為使左前牙部分及右前牙部分停止在目標位置。
在一些實施例中，錨定結構、左前牙部分及右前牙部分由牙齒矯正用樹脂(orthodontic resin)製成。
為說明本發明的目的、特徵及優點，將本發明的較佳實施例及附圖詳細說明如下。然而，應當理解，這些實施例提供了許多可應用的發明概念，這些概念可以體現在各種特定的上下文(contexts)中，所討論的具體實施例僅用於說明製造和使用這些實施例的具體方式，並不限制本揭露的範圍。
除非另有定義，否則本文中使用的所有技術和科學用語具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同涵義。應當理解，在常用詞典中定義的每一個用語應被解釋成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以理想化或過度正式的方式解讀，除非在此另有定義。
再者，空間相關用語，例如“在…下方”、“下方”、“較低的”、“在…上方”、“較高的”及類似的用語，是為了便於描述圖式中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用語意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞同樣可以相應地解釋。
根據本揭露的各種實施例，提供了一種患者可摘除式牙齒矯正裝置，以使遭受上顎骨發育異常及下顎凸出的患者實現上顎骨擴展及下顎骨後拉。有利地，所提供的牙齒矯正裝置可以使上顎骨向前和向外擴展，同時使下顎骨後拉，以減少治療時間。本發明提供了非手術治療替代方案。
第2圖是根據一些實施例的患者可摘除式牙齒矯正裝置10的示意性仰視圖。患者可摘除式牙齒矯正裝置10(也可稱為牙齒矯正裝置10)適用於患者配戴在上顎牙弓上，包括錨定結構20及上顎骨擴展結構30。錨定結構20包括兩個(即，左和右)後牙套21、上顎桿22及外擴弓形樑23。上顎骨擴展結構30包括兩個((即，左和右)前牙部分31及三個(牙齒矯正)擴展螺絲32。擴展螺絲32將左、右前牙部分31相互連接並連接到上顎桿22。擴展螺絲32的細節為本領域所公知，故在此不再贅述。外擴弓形樑23與左、右後牙套21連接，並從左後牙套21延伸至右後牙套21。左、右後牙套21通過上顎桿22連接而形成後牙錨定結構24。在一些實施例中，外擴弓形樑23及後牙錨定結構24(即，錨定結構20)是一體成型。
如第2圖所示，外擴弓形樑23及後牙錨定結構24橫向包圍上顎骨擴展結構30。還應注意的是，外擴弓形樑23與後牙錨定結構24的左、右後牙套21大致位於同一水平(高度)。
第3圖示出同一牙齒矯正裝置10的俯視圖。如第3圖所示，每一個後牙套21具有用於容納上顎後牙的多個空腔21A，且每一個前牙部分31具有用於容納上顎前牙的多個空腔31A。更具體地，當牙齒矯正裝置10配戴在上顎牙弓上時，左、右後牙套21裝配(fitted)或放置在左、右後牙上，左、右前牙部分31裝配或放置在左、右前牙上，且該等牙齒分別容納在空腔21A和31A中。在一些實施例中，錨定結構20及前牙部分31由硬質生物相容的材料(rigid biocompatible materials)製成，例如牙齒矯正用樹脂(orthodontic resin)。然而，也可使用適合口腔應用的任何其他材料。在一些其他實施例中，用於容納牙齒的空腔21A和31A中可塗布蠟，以提高牙齒矯正裝置10的固持力(retention)。
在功能方面，錨定結構20是基於後牙來提供錨定。通過調整擴展螺絲32，可以在前牙部分31上施加一偏壓力(biasing force)，以將前牙向前和向外推動而使上顎骨擴展，如第4圖中的小箭頭所示。如第4圖所示，內側虛線P1標示前牙/前牙部分31的初始位置，外側虛線P2標示前牙/前牙部分31的目標位置。此外，外擴弓形樑23配置為具有一形狀和相對向前進的位置，使得其舌側邊緣(例如，所示的內邊緣)與第4圖中所示的外側虛線P2的形狀和位置相符。因此，外擴弓形樑23的一功能是為前牙部分31定義目標位置。隨著上顎骨的擴展，通過調整擴展螺絲32，前牙部分31逐漸地向前向外移動，直到擴展運動(如第4圖中的大箭頭所示)被外擴弓形樑23的舌側邊緣停止。當上顎前牙到達目標位置時，消除如第1A圖中所示的III類咬合不正的水平間隙G1。
第5圖示出同一牙齒矯正裝置10的傾斜俯視圖。如第5圖所示，每一個前牙部分31成形(shaped)為符合上顎骨的形狀。此外，上顎桿22配置為弓形(也參見第6圖)以符合上顎骨的形狀並且增加錨定結構20的強度和配戴穩定性。
在一些實施例中，額外的結構特徵33(例如，凸出部)被添加到外擴弓形樑23。如第6圖所示(其示出同一牙齒矯正裝置10的傾斜仰視圖)，一個門牙引導凸出部33A和兩個側方凸出部33B被添加到外擴弓形樑23的咬合側(例如，所示的上側)。門牙引導凸出部33A的舌側面(例如，所示的內側表面)配置為接觸下門牙。類似地，側方凸出部33B的舌側面(例如，所示的內側表面)配置為接觸下犬齒。第7圖顯示了同一牙齒矯正裝置10配戴在牙齒模型的上顎牙弓上時的前視圖，並示出了門牙引導凸出部33A和兩個側方凸出部33B分別接觸下門牙和下左、右犬齒。如此一來，門牙引導凸出部33A及側方凸出部33B可起到緩解保護性肌肉僵直的作用，從而促進由擴展螺絲32驅動的上顎骨擴展及下顎骨後拉(將在後面說明)。另外，門牙引導凸出部33A、兩個側方凸出部33B及兩個後牙套21的咬合側(例如，第6圖所示的上側)的接觸面(例如，第6圖所示的內側表面)還可配置有功能性斜面(functional bevels)，用於下牙的引導面(guiding surfaces)。
在一些實施例中，連接件40(例如，鈕扣或其類似物)被添加到外擴弓形樑23和前牙部分31以用於連接彈性體(例如，橡皮筋)。第8圖示出根據一些實施例的同一牙齒矯正裝置10上連接件40的位置。如第8圖所示，多個連接件40(為簡單起見，僅由圓形或橢圓形表示)被附接到外擴弓形樑23的唇側(例如，所示的外側)和舌側(例如，所示的內側)以及前牙部分31的底表面(例如，所示的上表面)。在一些實施例中，彈性體(未示出)將外擴弓形樑23上的連接件40與前牙部分31上的連接件40連接以施加力(如第8圖中的箭頭所示)，使上顎骨擴展。
在一些實施例中，彈性體(未示出)將外擴弓形樑23上的連接件40與固定在下牙或下牙上的下維持器(如果有的話)上的連接件連接以施加力，使下顎骨後拉。如此一來，可以同時實現上顎骨擴展(由擴展螺絲32驅動)及下顎骨後拉(由彈性體施加的彈力驅動)，從而減少治療時間。
需再度強調的是，通過設置門牙引導凸出部33A及側方凸出部33B以接觸下牙，可以緩解保護性肌肉僵直，從而促進上顎骨擴展及下顎骨後拉。否則，保護性肌肉僵直會限制下顎的移動。
在一些實施例中，擴展螺絲32可反向操作，以對前牙部分31施力，使上顎前牙後拉(根據不同患者的實際需要)。在這種情況下，如第9圖所示，額外的連接件41(為簡單起見，僅由圓形表示)可以被添加到上顎桿22的底側(例如，所示的上側)。彈性體(未示出)將前牙部分31上的連接件40與上顎桿22上的連接件41連接以施加力(如第9圖中的箭頭所示)，使上顎前牙後拉。
在一些實施例中，彈性體(未示出)將前牙部分31上的連接件40與上顎桿22上的連接件41連接以施加力，將上顎前牙垂直地拉向咬合平面(即，消除如第1B圖中所示的III類咬合不正的垂直間隙G2)。
一旦如第1A及1B圖中所示的水平間隙G1和垂直間隙G2都被消除了，可以實現上下顎之間的適當咬合，即治癒III類咬合不正。
綜上所述，本揭露的實施例具有一些優點。通過在外擴弓形樑上提供一個或多個結構特徵(例如，凸出部)，可以緩解保護性肌肉僵直，從而促進上顎骨擴展及下顎骨後拉。此外，所提供的牙齒矯正裝置可以使上顎骨向前和向外擴展，同時使下顎骨後拉，以減少治療時間。因此，不再需要手術來治療嚴重III類咬合不正。
以上雖然詳細描述了本揭露的實施例及它們的優勢，但應當理解，在不背離所附申請專利範圍限定的本揭露的精神和範圍的情況下，可以對本揭露作出各種變化、替代和修改。例如，本領域技術人員將容易理解，本文中描述的許多特徵、功能、製程和材料可以變化，同時保持在本揭露的範圍內。此外，本申請的範圍不旨在限制於說明書中所述的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領域的普通技術人員將容易地從本揭露中理解，根據本揭露，可以利用現有的或今後將被開發的、執行與在本揭露所述的對應實施例基本上相同的功能或實現基本上相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍旨在將這些製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟包括它們的範圍內。此外，每一個申請專利範圍構成一個單獨的實施例，且不同申請專利範圍和實施例的組合都在本揭露的範圍內。
10:(患者可摘除式)牙齒矯正裝置 20:錨定結構 21:後牙套 21A:空腔 22:上顎桿 23:外擴弓形樑 24:後牙錨定結構 30:上顎骨擴展結構 31:前牙部分 31A:空腔 32:擴展螺絲 33:結構特徵 33A:門牙引導凸出部 33B:側方凸出部 40:連接件 41:連接件 G1:水平間隙 G2:垂直間隙 P1:內側虛線 P2:外側虛線
根據以下的詳細說明並配合所附圖式做完整揭露。須強調的是，根據本產業的一般作業，圖示並未必按照比例繪製，僅供說明之用。事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸，以做清楚的說明。 第1A圖是患有嚴重III類咬合不正的成年患者的治療前牙齒模型的側視圖。 第1B圖是患有嚴重III類咬合不正的成年患者的治療前牙齒模型的前視圖。 第2圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性仰視圖(bottom view)。 第3圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性俯視圖(top view)。 第4圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性仰視圖，示出其牙齒矯正功能。 第5圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性傾斜俯視圖(oblique top view)。 第6圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性傾斜仰視圖(oblique bottom view)。 第7圖是示出根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置配戴在牙齒模型的上顎牙弓上的前視圖，其中牙齒矯正裝置的門牙引導凸出部和側方凸出部分別接觸下門牙和下犬齒。 第8圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性仰式圖，示出牙齒矯正裝置上連接件的位置。 第9圖是根據本揭露一些實施例的牙齒矯正裝置的示意性仰式圖，示出牙齒矯正裝置上連接件的位置。
10:(患者可摘除式)牙齒矯正裝置
21:後牙套
22:上顎桿
23:外擴弓形樑
31:前牙部分
32:擴展螺絲
33:結構特徵
33A:門牙引導凸出部
33B:側方凸出部
P1:內側虛線
P2:外側虛線

Claims (15)

  1. 一種牙齒矯正裝置，包括：一錨定結構，包括：一左後牙套和一右後牙套，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右後牙上；一上顎桿，連接該左後牙套及該右後牙套，且配置為接觸患者的上顎骨；以及一外擴弓形樑，連接至該左後牙套及該右後牙套並從該左後牙套延伸至該右後牙套；一上顎骨擴展結構，包括：一左前牙部分和一右前牙部分，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右前牙上；以及複數個擴展螺絲，將該左前牙部分與該右前牙部分相互連接並連接到該上顎桿，其中，該左後牙套、該右後牙套、該上顎桿及該外擴弓形樑橫向包圍該上顎骨擴展結構；以及至少一凸出部，形成在該外擴弓形樑的咬合側上，且配置為當配戴該牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓。
  2. 如請求項1之牙齒矯正裝置，其中該左前牙部分及該右前牙部分中的每一者在該些擴展螺絲驅動的力的作用下可在一初始位置和一目標位置之間移動，且該外擴弓形樑配置為具有一形狀和相對位置，使得該外擴弓形樑的舌側邊緣接觸在該些目標位置的該左前牙部分及該右前牙部分的前側邊緣。
  3. 如請求項2之牙齒矯正裝置，其中該左前牙部分及該右前牙部分在該些擴展螺絲驅動的力的作用下從該些初始位置向前向外移動，且該外擴弓形樑配置為使該左前牙部分及該右前牙部分停止在該些目標位置。
  4. 如請求項1之牙齒矯正裝置，其中該左後牙套、該右後牙套、該上顎桿及該外擴弓形樑係一體成型。
  5. 如請求項1之牙齒矯正裝置，其中該外擴弓形樑與該左後牙套和該右後牙套位於同一水平。
  6. 如請求項1之牙齒矯正裝置，其中該至少一凸出部包括一門牙引導凸出部，形成在該外擴弓形樑上，且配置為當配戴該牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓的門牙。
  7. 如請求項1之牙齒矯正裝置，其中該至少一凸出部包括兩個側方凸出部，形成在該外擴弓形樑上，且配置為當配戴該牙齒矯正裝置時接觸患者的下顎牙弓的左、右犬齒。
  8. 如請求項1之牙齒矯正裝置，更包括複數個連接件，設置在該外擴弓形樑及該左前牙部分和該右前牙部分上，其中該外擴弓形樑及該左前牙部分和該右前牙部分上的該些連接件用於連接多個彈性體，以提供驅動該左前牙部分和該右前牙部分的力。
  9. 如請求項1之牙齒矯正裝置，更包括複數個連接件，設置在該外擴弓形樑上，其中該外擴弓形樑上的該些連接件用於連接多個彈性體，且該些彈性體連接到固定在下牙上的其他連接件，以提供驅動患者的下顎牙弓的力。
  10. 如請求項1之牙齒矯正裝置，更包括複數個連接件，設置在該左前牙部分和該右前牙部分及該上顎桿上，其中該左前牙部分和該右前牙部分及該上顎桿上的該些連接件用於連接多個彈性體，以提供驅動該左前牙部分和該右前牙部分的力。
  11. 一種牙齒矯正裝置，包括：一錨定結構，包括：一左後牙套和一右後牙套，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右後牙上；一上顎桿，連接該左後牙套及該右後牙套，且配置為接觸患者的上顎骨；以及一外擴弓形樑，連接至該左後牙套及該右後牙套並從該左後牙套延伸至該右後牙套；一上顎骨擴展結構，包括：一左前牙部分和一右前牙部分，分別配置為可摘除地配戴在患者的上顎牙弓的左、右前牙上；以及複數個擴展螺絲，將該左前牙部分與該右前牙部分相互連接並連接到該上顎桿，其中，該左後牙套、該右後牙套、該上顎桿及該外擴弓形樑橫向包圍該上顎骨擴展結構；以及一門牙引導凸出部和兩個側方凸出部，形成在該外擴弓形樑的咬合側上，且配置為當配戴該牙齒矯正裝置時分別接觸患者的下顎牙弓的下門牙和下左、右犬齒。
  12. 如請求項11之牙齒矯正裝置，其中該門牙引導 凸出部和該些側方凸出部的接觸面配置有用於該些下門牙和下左、右犬齒的引導面。
  13. 如請求項12之牙齒矯正裝置，其中當配戴該牙齒矯正裝置時，該左後牙套和該右後牙套分別配置為接觸患者的下顎牙弓的下左後牙和下右後牙，且該左後牙套和該右後牙套的接觸面也配置有用於該些下左後牙和下右後牙的引導面。
  14. 如請求項11之牙齒矯正裝置，其中該左前牙部分及該右前牙部分中的每一者在該些擴展螺絲驅動的力的作用下可在一初始位置和一目標位置之間移動，且該外擴弓形樑配置為使該左前牙部分及該右前牙部分停止在該些目標位置。
  15. 如請求項11之牙齒矯正裝置，其中該錨定結構、該左前牙部分及該右前牙部分由牙齒矯正用樹脂製成。
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