WO2014060515A2 - Haftpads zur fixierung eines kieferorthopädischen aligners - Google Patents

Haftpads zur fixierung eines kieferorthopädischen aligners Download PDF

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WO2014060515A2
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adhesive pad
tooth
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Wajeeh Khan
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Ortho Caps Gmbh
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    • G05B2219/35012—Cad cam

Definitions

  • Adhesion pads for fixing an orthodontic aligner are Adhesion pads for fixing an orthodontic aligner
  • Aligners are patient-adapted orthodontic appliances, usually made of a transparent plastic, and used as an alternative to the traditional metal dental brace for the alignment and straightening of teeth. Such as braces, they help to balance a person's tooth positions with respect to their bite and thereby eliminate orthodontic malpositions, such as misclamping.
  • attachments on those teeth where difficult or problematic alignment or straightening is expected.
  • Such attachments consist of small blocks attached or hardened to the tooth surface, e.g. by light-induced polymerization.
  • Such attachments correspond to corresponding cavities in the respective aligner, with the aligner being pulled over the attachments in such a way that the latter engage in the respective cavities.
  • Conventional attachments are aesthetically pleasing, uncomfortable for the patient and sometimes inefficient in terms of the desired results. Furthermore, they carry the risk of permanent skin irritation and oral mucosal injury, especially due to sharp corners and surfaces that may come into contact with the oral mucosa, Furthermore, they consist of a carrier material that promote bacterial growth through its irregular shape and thereby oral infections, periodontal disease and tooth decay especially because such attachments often have so-called undercuts that are poorly achieved by conventional tooth cleaning methods.
  • an adhesive pad for fixing an orthodontic aligner wherein the adhesive pad consists of a substantially flat structure that can be applied to the surface of at least one tooth. Said adhesive pad has a modified surface on at least one side, which increases its adhesion to the aligner. This type of adhesive pad is also referred to as a "tooth mountable adhesive pad”.
  • pads can be attached to the teeth either from the cheeks or from the tongue side. Alternatively, the pads can also be attached to the lip side. Furthermore, an existing adhesive pad can cover the entire surface of a cover, or cover only a certain area of the tooth in question, depending on what type of displacement of the teeth is sought.
  • an adhesive pad for fixing an orthodontic aligner, wherein the adhesive pad consists of a substantially flat structure and has a modified surface which enhances its adhesion to the tooth surface.
  • Said flat structure may be either (a) disposed on the inner surface of said aligner, or (b) may be an integral portion of said aligner protruding on the inner side thereof.
  • these types of adhesive pads can be attached to the aligner either from the cheeks or from the tongue side.
  • the pads can also be attached to the lip side.
  • they can cover the entire surfaces of the teeth to be moved or certain areas of the teeth, depending on what type of displacement of the teeth is desired.
  • the former embodiment will be referred to as an "aligner-mountable adhesive pad”, whereas the later will be referred to as an “aligner-integrated adhesive pad”.
  • the term "inner surface of an aligner” is referred to as the surface of an aligner which, when used, is oriented toward the teeth or jaw.
  • said adhesive pads increase the adhesion between the aligner and the target teeth, thus improving the power transmission and the safety of the seat.
  • the adhesive pads are thus capable of transmitting corrective or stabilizing forces to the teeth without causing those problems associated with the use of attachments. They increase the wearing comfort of the patient and reduce the risk of injuries and inflammation.
  • the present invention also relates to aligners that have no aligner-integrated and / or mountable adhesive pads, or virtually and / or physically produced on a positive model which have no adhesive pads.
  • the aligner according to the invention is provided at least partially reduced in size.
  • said adhesive pad has a thickness (in mm) of 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1; 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8; 1.9; 2; 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8; 2.9; 3; 3.1; 3.2; 3.3; 3.4; 3.5; 3.6; 3.7; 3.8; 3.9; 4; 4.1; 4.2; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4,8; 4.9; 5; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8; 5.9; 6; 6.1; 6.2; 6.3; 6.4; 6.5; 6.6; 6.7; 6.8; 6.9; 7; 7.1; 7.2; 7.3; 7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8; 7.9; 8th; 8.1; 8.2; 8.
  • the adhesive pad has a thickness of 0.5 mm +/- 0.1 mm.
  • said modified surface of an adhesive pad is a surface having enhanced adhesion to either (i) an orthodontic aligner or (ii) a tooth surface.
  • said modification is selected from at least the group comprising (a) measures to increase the coefficient of friction of the surface, and / or (b) measures to provide said surface with a micro or macro profile.
  • preferred alternatives are the selection of materials having a suitable coefficient of friction when in contact with the other material (tooth or aligner) or the modification of a given material so as to provide a suitable coefficient of friction when in contact with the material each other material (tooth or Aligner) to produce.
  • the coefficient of friction also called friction coefficient (symbol ⁇ or f, dimensionless), is a measure of the friction force in relation to the contact force between two bodies.
  • friction coefficient also called friction coefficient (symbol ⁇ or f, dimensionless)
  • sliding friction the friction surfaces move relative to one another while they do not do so during static friction.
  • Coulomb friction the coefficient of friction is constant.
  • the coefficients of friction of metals on polished surfaces are measured in order to be able to largely rule out mechanical toothing (positive locking).
  • the deciding factors are the adhesion and cohesion forces between the materials. Depending on the material, van der Waals forces or, in polarized materials, hydrogen-bond-like forces form between the surfaces.
  • the material preferably has a coefficient of friction (static friction) of> 0.1 on contact with the respective other material (tooth or aligner); > 0.2; > 0.3; > 0.4; > 0.5; > 0 6 ⁇ > 0 7 ⁇ > 0 8 ⁇ > 0 9 ⁇ > 1 ⁇ > 1 1 ⁇ > 1 2 ⁇ > 1 3 ⁇ > 1 4 ⁇ > 1 5 ⁇ > 1 6 ⁇ > 1 7 ⁇ > 1 8 ⁇ > 1 9 ⁇ > 2 ⁇ > 2,1; > 2.2; > 2.3; > 2.4; > 2.5; > 2.6; > 2.7; > 2.8; > 2.9 or> 3.
  • alternatives are preferably the modification of a given surface to alter the surface finish, or to create a pattern with a corresponding profile design and / or tread depth.
  • Roughness is a term from surface physics that refers to the unevenness of surface height.
  • the surface roughness can be influenced inter alia by polishing, grinding, lapping, honing, pickling, sandblasting, etching, vapor deposition or corrosion.
  • the roughness of a technical surface is specified in the surface details of the technical drawing.
  • Roughness is very important, especially in technology, for example in the case of technical sliding or visible surfaces.
  • the available measuring devices can be divided into three categories: Manual methods, such as the Rugotest; Profile-based methods, such as stylus methods and area-based methods, such as optically planar methods.
  • the average roughness represented by the symbol Ra, indicates the average distance of a measuring point - on the surface - to the center line.
  • the center line cuts within the reference section the real profile so that the sum the profile deviation (relative to the center line) is minimal.
  • the mean roughness corresponds to the arithmetic mean of the deviation from the center line.
  • the so-called average roughness depth (also ten-point height), represented by the symbol, is determined as follows: A defined measuring section on the surface of the workpiece is divided into seven equal-sized individual measuring sections. However, the evaluation takes place only over five of these routes, since the applied Gaussian filter half a single test section pre- or caster needed, respectively, a folding has not to be underestimated inflow and outflow behavior. From each of these individual measuring sections of the profile, the difference between maximum and minimum value is determined. From the thus obtained five Einzelrauhtiefen the average is formed.
  • said modified surface has an average roughness (in ⁇ ) of> 2; > 3; > 4; > 5; > 6; > 7; > 8; > 9; > 10; > 1 1; > 12; > 13; > 14; > 15; > 16; > 17; > 18; > 19; > 20; > 21; > 22; > 23; > 24; > 25; > 26; > 27; > 28; > 29; > 30; > 31; > 32; > 33; > 34;
  • a method for the production of adhesive pads comprising the following steps: a) determining the area of one or more teeth, or an aligner, on which the adhesive pad is to be placed, and
  • said method comprises a step of creating a virtual CAD model representing said adhesive pad, said CAD model optionally having on at least one side a micro or macroprofile suitable for adhering it to a tooth surface or an aligner to increase.
  • CAD model is used in reference to an object created by computer aided design (CAD), which includes using the computer system to create, modify, analyze, or optimize the design
  • Computer-aided design describes the process of making a technical drawing by using computer programs (CAD programs) .
  • the CAD program either uses vector-based graphics to represent the objects in a traditional drawing, or it can generate raster graphics. that show the overall appearance of the designed object.
  • the micro or macro profile can either by introducing an image file such.
  • a bmp file are generated in the CAD system, or by virtual generation of a profile with the CAD program.
  • said method comprises a further step of virtually placing said virtual CAD model of a detention pad on the surface of a virtual CAD model representing one or more target teeth or an entire jaw. This is done such that the virtual CAD model representing the adhesive pad is placed on the surface of said virtual model of one or more target teeth or the entire jaw.
  • a positive model for one or more target teeth or an entire jaw can be generated with one or more adhesive pads arranged thereon, for example by 3D printing.
  • an aligner or a transfer tray can then be produced, for example by deep drawing on the said positive model.
  • said aligner has one or more cavities, the dimensioning and arrangement of which corresponds to the or arranged on the teeth or to be arranged adhesive pads.
  • tooth-mountable adhesive pads are required which, when the aligner is carried, "snap into” the corresponding cavities by slipping the aligner over the pads, thus providing a secure fit and a secure fit good power transfer guaranteed.
  • the term "transfer tray” refers to an item similar to an aligner that is not used as an instrument to correct tooth position, but merely to place tooth mountable pads on the teeth
  • the Transfer Tray is then applied to the target tooth (s) or jaw (s), for example, by applying a previously applied adhesive (such as a photocurable adhesive) to the target teeth
  • a previously applied adhesive such as a photocurable adhesive
  • the said cavities may be filled with a hardenable mass which, after placement of the transfer tray on the target teeth or the entire jaw, is cured in situ (for example by exposure) to the tooth-mountable adhesive pads in one To train step and to place exactly.
  • said method comprises a further step of placing the negative of said virtual CAD model of a detention pad virtually on the surface of a virtual CAD model, the latter representing one or more target teeth or the entire jaw.
  • the virtual CAD model which represents the adhesive pad, generates a cavity embedded in the surface of the virtual CAD model of the target tooth or the entire jaw, and in that said cavity determines the shape and / or the surface profile of the Adhesive pads adopts.
  • a positive model of one or more target teeth or an entire jaw is created which has one or more cavities embedded in the surface. This can be done for example by means of 3D printing. Subsequently, at this Positive model an aligner are generated, for example by deep drawing. Said Aligner thus has integrated adhesive pads. Accordingly, no tooth-mountable or aligner-mountable adhesive pads are required for use on the patient.
  • said method comprises a further step of virtually placing said virtual CAD model of a detention pad on the inner surface of a virtual CAD model representing an orthodontic aligner. It is provided that the virtual CAD model, which represents the adhesive pad, is arranged on the inner surface of the said virtual model of an orthodontic aligner.
  • an aligner with integrated adhesive pads can be generated directly, eg. B. by 3D plotting.
  • a detour via a positive model and a deep drawing step is then no longer necessary.
  • the adhesive pad can be created directly on the tooth model.
  • the method has an alternative step, wherein an adhesive pad can be produced directly on a dental model.
  • an adhesive pad can be produced directly on a dental model.
  • the virtual CAD model which represents one or more target teeth or an entire jaw, is generated by a 3D scan of a cast, which casting is based on an impression of one or more target teeth or an entire jaw of a patient a suitable material is generated.
  • impression is produced by means of an impression tray (so-called "rimlock") containing, for example, an alginate filling
  • rimlock containing, for example, an alginate filling
  • the impression is poured with plaster or other suitable material to form a cast and thus a positive model
  • the 3D impression can also be generated directly in the mouth of the patient by means of an intraoral scanner / 3D camera.
  • the 3D model of the jaw can be created without making a casting.
  • said manufacturing step comprises manufacturing
  • CAM refers to what is known as computer aided manufacturing, in which a computer controls a manufacturing machine.
  • CAM methods include so-called rapid prototyping, such as 3D plotting, 3D photolithography or CNC milling.
  • CAM techniques are usually combined with CAD techniques (so-called CAD / CAM).
  • adhesion pads for one or more target teeth or the entire jaw are created and applied to the teeth by means of the method according to the invention described above.
  • An aligner which may interact with these adhesive pads, in an alternative embodiment, may be formed on a positive model that has no adhesive pads and is optionally provided as partially scaled down, such that an aligner made therefrom extends over a non-reduced positive model and / or the patient's teeth , which have at least one adhesive pad, can create.
  • a positive model can be generated for one or more target teeth or an entire jaw (without adhesive pads), for example by 3D printing. Based on this model, an aligner can then be produced, for example by deep-drawing on the said positive model.
  • a method of making an aligner for use in conjunction with an adhesive pad comprises a step of producing one or more physical models of one or more target teeth or an entire jaw without detention pads thereon based on a virtual model of one or more target teeth or an entire jaw.
  • a CAM technique is used.
  • a method of making one or more orthodontic aligners wherein said aligner is made by deep drawing via a physical model of one or more target teeth or the entire jaw. Said model is produced by a method according to the abovementioned embodiment, alternative b).
  • a method of manufacturing one or more transfer trays wherein said transfer tray is made by deep drawing over a physical model of one or more target teeth or the entire jaw. Said model is produced by a method according to the abovementioned embodiment, alternative b).
  • transfer trays can be made by using impression materials such as silicones.
  • the term "transfer tray” refers to an item similar to an aligner, but not as an instrument for correcting tooth position Is used, but only to place tooth-mounted adhesive pads accurately on the teeth.
  • said adhesive pads are inserted into the cavities. Subsequently, the transfer tray is brought to the target teeth or the entire jaw.
  • the said adhesive pads may then be attached to the target teeth by means of, for example, a pre-applied adhesive (for example, a photohardenable adhesive).
  • the said cavities may be filled with a hardenable mass which is hardened in place upon placement of the transfer tray on the target tooth (s), for example by exposure, to the tooth-mountable adhesive pads in one step to train and locate accurately.
  • the position of one or more teeth is manipulated by an operator or by a predetermined algorithm.
  • the position of at least one tooth in the virtual CAD model is particularly preferably changed by said manipulation.
  • Such manipulation aims to simulate a particular position correction with respect to one or more teeth as part of a treatment plan. These teeth should be brought into a medically or aesthetically desired position.
  • the said manipulation of the virtual CAD model serves to generate one or more transition teeth positions, and optionally also to produce a provisional or final target tooth position.
  • a therapy plan is simulated, which has a position correction with respect to one or more teeth to the goal. These teeth should be brought into a medically or aesthetically desired position.
  • one or more transition teeth positions that occur during the shift occurring as part of the treatment plan are simulated.
  • the necessary displacement is divided into different intervals, and the correspondingly adjusting tooth positions at said intervals are simulated in the virtual model.
  • said manipulation of the virtual CAD model representing one or more target teeth or the entire jaw serves to create one or more orthodontic aligners.
  • a set of different aligners having different shapes can be made. This is useful, for example, in the context of an orthodontic treatment plan in which the position of one or more teeth is gradually corrected by introducing corrective or stabilizing forces into said teeth to progressively achieve a final medically or aesthetically desired tooth position.
  • the first aligner defines a first transition tooth position and the last aligner defines a provisional or final target tooth position to be achieved with the aid of the therapy plan.
  • the number of intervals reflected in the number of transitional alters produced may be selected according to the medical needs.
  • an orthodontic aligner having at least one aligner-integrated adhesive pad, said aligner being manufactured by a method as described above.
  • a transfer tray which has at least one cavity for receiving at least one tooth-mountable adhesive pad, or for receiving a polymerizable material, said transfer tray being produced by a method as described above.
  • a set of two or more orthodontic aligners made by a method according to the above requirement, wherein the different aligners of said set differ in shape from each other.
  • the different aligners may be used in an orthodontic therapy plan in which the position of one or more teeth is gradually corrected.
  • the first aligner defines a first transitional position and the last aligner a provisional or final position to be achieved in said orthodontic treatment regimen.
  • a method of making an orthodontic aligner which comprises an improved transfer of corrective or stabilizing forces to one or more teeth or to the entire jaw of a patient. Said method has the following steps:
  • step (a) comprises creating a physical model of one or more target teeth or the entire jaw, the model corresponding in size to the target teeth or the entire jaw of the patient.
  • the Aligner produced at least partially on a layer of an elastic material.
  • the layer thickness of 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 or 3.0 mm.
  • a model can be produced which serves as a template for the manufacture of one or more aligners which fit tightly over one or more target teeth of the patient or his entire jaw.
  • said aligner slightly smaller than one or more target teeth of the patient or his entire jaw, a good transfer of the aligning or stabilizing forces exerted by the aligner on the one or more target teeth is ensured.
  • the physical model of one or more target teeth or the entire jaw in the size along at least one of the three Cartesian axes of the 3-dimensional coordinate system by a value between> 0.01% and ⁇ 20% compared to the target teeth or Jaw of the patient is reduced.
  • a Cartesian coordinate system for a 3-dimensional area consists of an axis triplet, of which two axes are always at right angles to each other. These axes are often referred to as x, y and z, such as. B. shown in Fig.7.
  • said physical model is sized along at least one of the three Cartesian axes by a percentage of 0.01, 0.04; 0.07; 0.1; 0.13; 0.16; 0.19; 0.22; 0.25; 0.28; 0.31; 0.34; 0.37; 0.4; 0.43; 0.46; 0.49; 0.52; 0.55; 0.58; 0.61; 0.64; 0.67; 0.7; 0.73; 0.76; 0.79; 0.82; 0.85; 0.88; 0.91; 0.94; 0.97; 1; 1.03; 1.06; 1.09; 1.12; 1.15; 1.18; 1.21; 1.24; 1.27; 1.3; 1.33; 1.36; 1.39; 1.42; 1.45; 1.48; 1.51; 1.54; 1.57; 1.6; 1.63;
  • the scaled-down physical model of one or more target teeth or the entire jaw is generated by
  • the 3D scan can also be made in the patient's mouth.
  • Feature C in said method is optional, as an alternative to downsizing said virtual CAD model, the downsizing step may also be an integral part of the step of creating the downsized physical model.
  • the virtual CAD model is not reduced in size on the screen (if necessary, however, tooth positions are changed as described), and that, for example, a 3D print job is given to a 3D plotter during the production step using CAM technology, wherein said 3-D print job is already reduced by a factor as described above or accepted by the printer with a corresponding reduction factor.
  • the virtual CAD model which represents one or more teeth or the entire jaw of a patient, before or after it is reduced in size, manipulated by an editor or by a predetermined algorithm.
  • said manipulation reduces the position of at least one tooth in the virtual CAD model.
  • Such manipulation aims to simulate a particular position correction with respect to one or more teeth as part of a treatment plan. These teeth should be brought into a medically or aesthetically desired position.
  • one or more target teeth can also be made larger, which works analogously to the reduction as described above.
  • increasing a virtual CAD model for one of the above range of 0.01% to 4% may also be an integral part of the step of generating the enlarged physical model.
  • the virtual CAD model is not enlarged on the screen (possibly, however, tooth positions are changed as described), and that, for example, a 3D print job is given to a 3D plotter during the production step by means of CAM technology , said 3 D print job is already increased by a factor as described above or is accepted by the printer with a corresponding magnification factor.
  • said manipulation of the virtual CAD model serves to generate one or more transition tooth positions, and optionally also to produce a provisional or final target tooth position.
  • a therapy plan is simulated, which has a position correction with respect to one or more teeth to the goal. These teeth should be brought into a medically or aesthetically desired position.
  • one or more transition teeth positions that occur during the shift occurring as part of the treatment plan are simulated. In other words, the necessary displacement is divided into different intervals, and the correspondingly adjusting tooth positions at said intervals are simulated in the virtual model.
  • said manipulation of the virtual CAD model representing one or more target teeth or the entire jaw serves to create one or more orthodontic aligners.
  • a set of different aligners having different shapes can be made. This is useful, for example, in the context of an orthodontic treatment plan in which the position of one or more teeth is gradually corrected by introducing corrective or stabilizing forces into said teeth to progressively achieve a final medically or aesthetically desired tooth position.
  • the first aligner defines a first transition tooth position and the last aligner defines a provisional or final target tooth position to be achieved with the aid of the therapy plan.
  • the number of intervals, which is reflected in the number of transitional alters produced, may be selected according to the medical needs.
  • an orthodontic aligner made by a method according to the invention, wherein said aligner is slightly smaller than one or more target teeth or the entire jaw of the patient. Further provided is a set of two or more orthodontic aligners made according to the above method, wherein the different aligners of the set differ in shape from each other.
  • different aligners can be used in an orthodontic therapy plan in which the position of one or more teeth is to be corrected step by step.
  • the first aligner defines a first transition tooth position and the last aligner defines a provisional or final target tooth position to be achieved using the said orthodontic treatment plan.
  • the aligner (s) By making the aligner (s) slightly smaller than one or more target teeth of the patient or all of his jaw, a good transfer of corrective or stabilizing forces exerted by the aligner on the one or more target teeth is ensured.
  • individual teeth can be virtually enlarged so that selective force application and thus movement (of the teeth which are not enlarged) can be accomplished without moving the enlarged teeth.
  • an aligner can also be manufactured with a precise fit on a virtual and / or physical positive model that has no adhesive pad cavities.
  • this aligner has at least one partially elastic layer.
  • an aligner without cavities can already increase the adhesive force in conjunction with adhesive pads applied to the teeth. Particularly good results are achieved when the aligner has an at least partially layer of an elastic material.
  • an aligner may be provided that has partially reduced as well as partially enlarged portions for some teeth have or unchanged, ie accurately fit and Aligner integrated or Aligner-mounted adhesive pads have. Any other combination of the above embodiment is also included in the present invention.
  • deep-drawing films are used as a partially elastic Alignermaterial, which consist of at least two phases and are suitable for the production of orthodontic splints.
  • aligners at least the following materials are selected from the group consisting of or comprising polyethylene blend (PE blend), thermoplastic polyurethane (TPU), ethylene vinyl acetate, polycarbonate (PC), copolyester (PET), ethylene copolymer and vinyl acetate (EVA), copolyester (PETG), and / or copolyester (PET-G) or a combination of said materials.
  • PE blend polyethylene blend
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • PET ethylene vinyl acetate
  • PC polycarbonate
  • PET copolyester
  • EVA ethylene copolymer and vinyl acetate
  • PET-G copolyester
  • the inner surface of an Aligners or at least a part thereof is made of an elastic material.
  • the aligner is made of a two-component printing plate material.
  • the Aligner invention consists of a hard, less elastic or non-elastic, the oral cavity side facing or Layer and a soft, elastic or bendable, the teeth facing (inner
  • the elastic side or layer comprises or consists of an elastic material selected from a group consisting of thermoplastic polyurethane (TPU), ethylene vinyl acetate, and / or ethylene copolymer and vinyl acetate (EVA) or a combination thereof.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • EVA vinyl acetate
  • the person skilled in the art is familiar with further materials which have comparable properties, such as TPU and / or EVA.
  • aligners according to the invention which consist of at least one elastic layer or are traversed by one or more parts of an elastic layer, can be combined in an outstanding manner with the adhesive pads according to the invention; see also example 1.
  • the inner elastic layer or a part thereof can be formed in an embodiment 0.01% to 20%, preferably 0.01% to 4% smaller.
  • the numerical values of the degree of reduction mentioned above also apply to the inner surface mentioned here.
  • the degree of reduction depends on the materials used in the pads as well as the force to be applied to the teeth since, while the aligner is being worn by a patient (eg on one or more teeth or the entire jaw), said adhesive pad will transfer those from the aligner applied corrective or stabilizing forces on one or more target teeth, which must be rotated or shifted to correct their position.
  • the adhesive pad is applied over an entire side of the tooth, or two or more sides, see also Fig. 3, (34). If a Haftpad or more adhesive pads are designed such that this entire front and / or Cover the back of the tooth or teeth, this has the following advantages according to the invention.
  • the adhesive pad does not attract attention or barely when speaking, since the refraction of light is uniform over the entire visible surface of the applied adhesive pad, ie. the tooth is broken.
  • a larger area and thus at the same time a greater frictional force is provided, since the Aligner has by its reduced dimensions directly in contact with the entire or the largest part of Kl sandwichfikiee.
  • the aim of the experiment is to determine the maximum force necessary to peel off different aligner materials without and with the attachment of buccal friction pads to the experimental models.
  • thermoforming model was again a virtual doubling of the submodel A.
  • This submodel E was not provided with friction pads and was used for Production of Aligner.
  • a cylinder with a diameter of 8 mm and a height of 5 mm was placed on the occlusal surface of the tooth 26 on the part model E ( Figure 8D). This was used later for receiving the fastening nuts of the trigger screw su
  • Fig. 8A center shows the part model A on the plate for the experimental or withdrawal model without the adhesive pads.
  • Soft / Night Caps are constructed in two layers and each consist of 1mm PETG + 1mm TPU.
  • the hard caps consist of 0.8mm PETG.
  • the maximum force to be used for the removal of the rails increased as a result of using the friction pads on the test models.
  • Fig. 1 shows an aligner 11 for correcting the tooth position of a patient corrected in a perspective view from below.
  • Said Aligner is made for example of a transparent plastic material.
  • Said aligner carries on its inner side an adhesive pad 10, which is there by e.g. has been secured by an adhesive ("Aligner Mountable Adhesive Pads").
  • Said adhesive pad consists essentially of a flat structure having a modified surface which enhances its adhesion to the tooth surface.
  • Said modification consists, for example, of a structural profile 13.
  • said detent pad transfers the corrective or stabilizing forces exerted by the aligner on one or more target teeth that need to be rotated or translated to correct their position.
  • the aligner may include a plurality of adhesive pads; the adhesive pads take on other shapes (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth); and / or on the side of the aligner opposite the position of the illustrated adhesive pad, one or more adhesive pads may be arranged.
  • FIG. 2A shows an aligner 21 for correcting the tooth position of a patient corrected in a perspective view from below.
  • Said Aligner is made for example of a transparent plastic material.
  • Said Aligner carries on its inner side an adhesive pad 20, which is an integral part of the same and at the 2B there is shown a second aligner 21 which has no adhesive pad receiving cavities and otherwise identical dimensions as the aligner 21 in FIG.
  • Said adhesive pad essentially consists of a flat structure which has a modified surface and which enhances its adhesion to the tooth surface.
  • Said modification consists of a profile structure 23.
  • the aligner may include a plurality of adhesive pads; the adhesive pads take on other shapes (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth); and / or on the side of the aligner opposite the position of the illustrated adhesive pad, one or more adhesive pads may be arranged.
  • Fig. 3 shows a jaw of a patient 31, or a positive model thereof, and an adhesive pad 30 attached to a surface of a tooth 32 which has to be rotated or displaced to correct its position
  • Adhesive pad essentially consists of a flat structure which has a modified surface which enhances its adhesion to the tooth surface .This modification consists of a structural profile 33.
  • a further embodiment of an adhesive pad is likewise shown in FIG. 34) is extended over the entire lateral surface of a tooth, and the adhesive pad may also be applied around two or three or all sides of the tooth (not shown).
  • the aligner may include a plurality of adhesive pads; the adhesive pads take on other shapes (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth); and / or on the side of the aligner opposite the position of the illustrated adhesive pad, one or more adhesive pads may be arranged.
  • FIGS. 4A and 4B show a transfer tray 41 having a cavity 40 for receiving a tooth-mountable adhesive pad 30.
  • a transfer tray is for the indirect transfer of said tooth-mountable adhesive pads to the tooth surface.
  • the cavity 40 of the transfer tray 41 may be filled with a polymerizing material (eg, a photohardenable plastic). If the Transfer Tray is placed on one or more teeth or the entire jaw of the patient, that can polymerized material polymerized and thereby cured on the tooth surface. When the transfer tray is removed, a tooth-mountable adhesive pad will remain on the surface of the tooth.
  • a polymerizing material eg, a photohardenable plastic
  • the transfer tray may have a plurality of cavities; the cavities assume other shapes (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth); and / or on the side of the tray opposite the position of the illustrated cavity one or more cavities may be arranged.
  • FIG. 4 may show an aligner 41 which has a cavity 40, the dimensioning and arrangement of which corresponds to the adhesion pads arranged or to be arranged on the teeth.
  • an aligner 41 which has a cavity 40, the dimensioning and arrangement of which corresponds to the adhesion pads arranged or to be arranged on the teeth.
  • tooth-mountable adhesive pads are required which, when the aligner is carried, "snap into” the corresponding cavities by slipping the aligner over the pads, thus providing a secure fit and a secure fit good power transfer guaranteed.
  • the aligner tray can have a plurality of cavities; the cavities assume other shapes (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth); and / or on the side of the aligner opposite the position of the illustrated cavity, one or more cavities may be arranged.
  • Figure 5 A shows a cross-section through an aligner along the line A-A "in Figure 1. There are shown the features of an aligner-mountable adhesive pad 51 having a modified surface 52 which enhances its adhesion to the tooth surface.
  • Fig. 5B shows a cross-section through an aligner along the line B-B 'in Fig. 2. There are shown the features of an aligner integrated adhesive pad 53 having a modified surface 54 which enhances its adhesion to the tooth surface.
  • 5C shows a cross-section through a transfer tray according to the line CC "in FIG. 4, showing the features of a cavity 55 for receiving a tooth-mountable adhesive pad or for filling with a polymerizing material. 5C can also show a cross-section through an aligner along the line CC "in Fig. 4. The features of a cavity 55 are shown whose dimensions and arrangement correspond to the adhesive pads arranged on the teeth.
  • Figure 5D shows a cross-section through an aligner along the line B'-B 'in Figure 2B, but having no cavity (56) for the adhesive pads but otherwise identical to the aligner of Figure 4 (not shown).
  • an aligner without cavities (56) can be used, which, as illustrated by comparison with the aligner of Figure 5C (illustrated by the dashed line), represents an almost identical but reduced representation of the aligner of Figure 5C. This is visualized on the basis of the distance 57.
  • the illustrated dimensions of the reduced aligner of FIG. 5D without cavities (56) are for illustrative purposes only and do not correspond to an absolute dimension.
  • Fig. 6 shows a cross-section through a tooth according to the line DD "in Fig. 3, showing how the tooth-mountable adhesive pad 61 is placed on the tooth 62, which must be rotated or displaced to correct its position.
  • the adhesive pad may take other forms (square, rectangular, polygonal, adapted to the shape of the target tooth).
  • Fig. 7 shows the jaw of a patient, or a model thereof, and its 3-dimensional link to the three Cartesian axes in a 3-dimensional system.
  • a Cartesian coordinate system for a 3-dimensional area consists of an arranged axis triplet, two of which are always at right angles to each other. These axes are often referred to as x, y and z.
  • the physical model of one or more teeth or the entire jaw is sized along at least one of the three Cartesian axes of the 3-dimensional coordinate system by a value between> 0.01% and ⁇ 20% compared to one or more target teeth or the entire jaw of the patient.
  • Fig. 8 A. Aligner with extractor, extraction model (without adhesive pads) and thermoforming model (from left to right). B. enlargement of the extraction device. C. Trigger model with adhesive pads. D. thermoforming model with cylinder.
  • Fig. 9 Test bench with force gauge, fixing clamps, clamped test model and aligner with pull-off screw as shown in Fig. 8B, whereby the respective aligners hardcaps, daycaps and softcaps were fastened and measured with one screw each.
  • Fig. 10 Results of pull-off tests of all rails (hard caps, day caps, soft / night caps) on models without friction pads and on models with friction pads are shown in the table. 30 tests per aligner were carried out and the withdrawal force N was measured. Percentages refer to the comparison between Aligner with Aligner without Friction Pads. For example, 160% more pull force is needed for a Daycap Aligner when seated on a trigger model that has friction pads applied to tooth positions 24 and 26 compared to a trigger model without friction pads.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haftpad zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners, wobei das Haftpad aus einer im Wesentlichen flachen Struktur besteht, die auf die Oberfläche mindestens eines Zahns aufbringbar ist, und wobei besagtes Haftpad mindestens eine Seite mit einer modifizierten Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an den Aligner erhöht. Alternativ betrifft die vorliegende Erfindung ein Haftpad zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners, wobei das Haftpad aus einer im wesentlichen flachen Struktur besteht und eine modifizierte Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an der Zahnoberfläche verstärkt, und wobei besagte flache Struktur a) an der inneren Oberfläche des besagten Aligners angeordnet werden kann oder b) ein integrierter Bereich des besagten Aligners ist, der an der inneren Seite desselben hervorsteht.

Description

Ortho Caps GmbH
An der Bewer 8, 59069 Hamm
Haftpads zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners
Aligner sind patientenangepasste kieferorthopädische Vorrichtungen, die gewöhnlich aus einem durchsichtigem Kunststoff bestehen, und alternativ zur traditionellen Metallzahnspange für die Ausrichtung und Begradigung von Zähnen benutzt werden. Wie Zahnspangen, helfen sie, die Zahnstellungen einer Person in Bezug auf deren Biss auszugleichen und dadurch kieferorthopädische Fehlstellungen, wie Fehlokklusionen, zu beseitigen.
Bei der herkömmlichen Aligner-Behandlung werden sogenannte Attachments an denjenigen Zähnen angeordnet, an denen schwierige oder problematische Ausrichtungen oder Begradigungen zu erwarten sind. Solche Attachments bestehen aus kleinen Blöcken, die an der Zahnoberfläche befestigt oder darauf ausgehärtet werden, z.B. durch Lichtinduzierte Polymerisation. Solche Attachments korrespondieren zu entsprechenden Kavitäten im jeweiligen Aligner, wobei der Aligner so über die Attachments gezogen wird, dass letztere in die jeweiligen Kavitäten einrasten.
Solche Attachments, die zum Beispiel im europäischen Patent EP1143872B1 beschrieben werden, ermöglichen nicht nur einen sicheren Halt des entsprechenden Aligners, sondern sie können auch effektiv korrigierende oder stabilisierende Kräfte auf solche Zähne übertragen, die stärker als andere Zähne gedreht oder verschoben werden müssen.
Herkömmliche Attachments sind ästhetisch auffällig, unangenehm für den Patienten und teils ineffizient in Bezug auf die gewünschten Resultate. Ferner tragen sie das Risiko permanenter Hautreizungen und Verletzungen der Mundschleimhaut, insbesondere durch scharfe Ecken und Oberflächen, die in Kontakt mit der Mundschleimhaut geraten können, Ferner bestehen sie aus einem Trägermaterial, dass durch seine unregelmäßige Form Bakterienwachstum fördern und dadurch orale Infektionen, Parodontose und Karies begünstigen kann - vor allem deswegen, weil solche Attachments häufig sogenannte Unterschneidungen aufweisen, die durch herkömmliche Zahnreinigungsverfahren nur schlecht erreicht werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren bzw. Vorrichtungen bereitzustellen, die die genannten Nachteile beseitigen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren bzw. Vorrichtungen bereitzustellen, die einen festen Sitz des Aligners und/oder eine gute Übertragung der korrigierenden oder stabilisierenden Kräfte auf bestimmte Zähne sicherstellen, ohne das Risiko permanenter Hautirritationen und Verletzungen der Mundschleimhaut zu tragen, und/oder das Bakterienwachstum zu fördern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren bzw. Vorrichtungen bereitzustellen, die einen festen Sitz des Aligners und/oder eine gute Übertragung der korrigierenden oder stabilisierenden Kräfte auf bestimmte Zähne sicherstellen, und darüber hinaus ästhetisch annehmbar, angenehm für den Patienten und wirksam im Erreichen der gewünschten Resultate sind.
Diese Aufgaben werden durch die Verfahren bzw. Vorrichtungen gemäß der unabhängigen Ansprüche der aktuellen Erfindung erfüllt. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen. Wertebereiche die durch numerische Werte begrenzt sind, sollen stets die besagten Grenzwerte beinhalten. Zusammenfassung der Erfindung
Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, wird darauf hingewiesen, dass diese Erfindung nicht begrenzt ist auf bestimmte Bestandteile der beschriebenen Vorrichtungen, oder beschrieben Herstellungsschritte der Verfahren, da diese Verfahren bzw. Vorrichtungen variieren können. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Terminologie hierfür nur zum Zweck für bestimmte beschriebene Ausführungsformen benutzt wird, und nicht absichtlich begrenzt ist.
Es soll angemerkt werden, dass in der verwendeten Beschreibung und in den anhängenden Ansprüchen, die einfache Form wie „ein/eine" oder „der/die/das" einen singulären und/oder pluralen Gegenstand beinhaltet, außer wenn es im Kontext klar anders formuliert ist. Außerdem ist zu vereinbaren, dass für den Fall, dass ein Parameterbereich angegeben wurde, die begrenzenden Zahlenwerte als Grenzwerte zum Zahlenbereich dazu gelten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Haftpad zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners bereitgestellt, wobei das Haftpad aus einer im Wesentlichen flachen Struktur besteht, die auf die Oberfläche mindestens eines Zahns aufbringbar ist. Besagtes Haftpad weist mindestens an einer Seite eine modifizierte Oberfläche auf, die die Haftung desselben an den Aligner erhöht. Diese Art von Haftpad wird auch als„Zahn- montierbares Haftpad" bezeichnet.
Der Begriff„Aligner" wie hier verwendet, wird synonym mit den Begriffen„Retainer", „Positioner" und „Splint" verwendet. Zwar wird in der Literatur zuweilen zwischen Alignern und Retainern unterschieden, dergestalt, dass Aligner eine aktive Änderung der Zahnstellung herbeiführen sollen, während Retainer lediglich eine auf anderem Wege herbeigeführte Änderung der Zahnstellung fixieren oder etablieren sollen, allerdings wird diese Unterscheidung in der Literatur nicht konsequent durchgesetzt. Letztlich macht es auch keinen Unterschied, ob eine Kunststoffschiene Kräfte in einen Zahn einleitet, um seine Position aktiv zu ändern oder nur zu fixieren.
Diese Arten von Pads können entweder von der Wangen oder von der Zungenseite her an den Zähnen angebracht werden. Alternativ können die Pads auch an die Lippenseite her angebracht werden. Ferner kann ein vorhandenes Haftpad die gesamte Oberfläche eines betreffenden Zahns bedecken, oder lediglich einen bestimmten Bereich des betreffenden Zahns bedecken, je nachdem welche Art der Verschiebung der Zähne angestrebt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Haftpad zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners bereitgestellt, wobei das Haftpad aus einer im Wesentlichen flachen Struktur besteht und eine modifizierte Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an der Zahnoberfläche verstärkt. Besagte flache Struktur kann entweder (a) an der inneren Oberfläche des besagten Aligner angeordnet werden, oder (b) ein integrierter Bereich des besagten Aligners sein, der an der inneren Seite desselben hervorsteht.
Ebenfalls können diese Arten von Haftpads entweder von der Wangen oder von der Zungenseite her an den Aligner angebracht werden. Alternativ können die Pads auch an die Lippenseite her angebracht werden. Ferner können sie die gesamten Oberflächen der zu verschiebenden Zähne oder bestimmte Bereiche der Zähne bedecken, je nachdem welche Art der Verschiebung der Zähne angestrebt wird.
Im Folgenden wird die frühere Ausführungsform als „Aligner-montierbares Haftpad" bezeichnet, wohingegen die spätere als„Aligner-integriertes Haftpad" bezeichnet wird. Im vorliegenden Zusammenhang wird der Ausdruck„innere Oberfläche eines Aligners" als Oberfläche eines Aligners bezeichnet, die wenn benutzt, zu den Zähnen oder dem Kiefer hin ausgerichtet ist.
In allen drei genannten Ausführungsformen erhöhen besagte Haftpads die Haftung zwischen dem Aligner und dem bzw. den Zielzähnen, und verbessern so die Kraftübertragung sowie die Sicherheit des Sitzes. Wie oben beschrieben, sind die Haftpads folglich geeignet, korrigierende oder stabilisierende Kräfte auf die Zähne zu übertragen, ohne jene Probleme die mit dem Gebrauch von Attachments einhergehen, zu verursachen. Sie steigern dadurch den Tragekomfort des Patienten und reduzierten das Risiko von Verletzungen und Entzündungen.
Wie weiter unten noch detailliert erläutert, betrifft die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsform auch Aligner, die keine Aligner-integrierten und/oder montierbaren Haftpads aufweisen, bzw. an einem Positivmodell virtuell und/oder physikalisch hergestellt werden, die keine Haftpads aufweisen. In einer Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Aligner zumindest teilweise verkleinert bereitgestellt.
Bevorzugt weist das besagte Haftpad eine Dicke auf (in mm) von 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 2,9; 3; 3,1; 3,2; 3,3; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 4,1; 4,2; 4,3; 4,4; 4,5; 4,6; 4,7; 4,8; 4,9; 5; 5,1; 5,2; 5,3; 5,4; 5,5; 5,6; 5,7; 5,8; 5,9; 6; 6,1; 6,2; 6,3; 6,4; 6,5; 6,6; 6,7; 6,8; 6,9; 7; 7,1; 7,2; 7,3; 7,4; 7,5; 7,6; 7,7; 7,8; 7,9; 8; 8,1; 8,2; 8,3; 8,4; 8,5; 8,6; 8,7; 8,8; 8,9; 9; 9,1; 9,2; 9,3; 9,4; 9,5; 9,6; 9,7; 9,8; 9,9 oder 10.
Besonders bevorzugt weist das Haftpad eine Dicke von 0.5 mm +/- 0.1 mm auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist besagte modifizierte Oberfläche eines Haftpads eine Oberfläche, die eine verstärkte Haftung zu entweder (i) einem kieferorthopädischen Aligner oder (ii) einer Zahnoberfläche aufweist. Vorzugsweise ist besagte Modifikation ausgewählt aus mindestens der Gruppe enthaltend (a) Maßnahmen, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche zu erhöhen, und/oder (b) Maßnahmen, um besagte Oberfläche mit einem Mikro- oder Makroprofil zu versehen.
In Bezug auf die Alternative (a) sind bevorzugte Alternativen die Auswahl von Materialien, die bei Kontakt mit dem jeweils anderen Material (Zahn oder Aligner) einen geeigneten Reibungskoeffizienten aufweisen, oder die Modifikation eines gegebenen Materiales, um so einen geeigneten Reibungskoeffizienten bei Kontakt mit dem jeweils anderen Material (Zahn oder Aligner) zu erzeugen.
Der Reibungskoeffizient, auch Reibungszahl genannt (Formelzeichen μ oder auch f, dimensionslos), ist ein Maß für die Reibungskraft im Verhältnis zur Anpresskraft zwischen zwei Körpern. Bei der Angabe eines Reibungskoeffizienten wird zwischen Gleitreibung und Haftreibung unterschieden: Bei der Gleitreibung bewegen sich die Reibflächen relativ zueinander, während sie dies bei der Haftreibung nicht tun. Im Fall der Coulombschen Reibung ist der Gleitbeiwert konstant. In der Praxis ist eine entsprechende Temperatur-, Geschwindigkeits- und Druckabhängigkeit zu erkennen, welche auf einen Einfiuss der Oberflächenänderung und Beschaffenheit der niemals ideal ebenen Fläche hindeutet (aber nicht auf den Reibwert selbst) und damit die Materialeigenschaft scheinbar beeinflusst. Gemessen wird der Reibungskoeffizient bei Metallen an polierten Oberflächen, um eine mechanische Verzahnung (Formschluss) weitgehend ausschließen zu können. Ausschlaggebend sind die Adhäsions- und Kohäsionskräfte zwischen den Materialien. Es bilden sich je nach Material Van-der-Waals-Kräfte oder in polarisierten Werkstoffen Wasserstoffbrückenähnliche Kräfte zwischen den Oberflächen.
Bevorzugt weist das Material bei Kontakt mit dem jeweils anderen Material (Zahn oder Aligner) einen Reibungskoeffizienten (Haftreibung) von > 0,1; > 0,2; > 0,3; > 0,4; > 0,5; > 0 6· > 0 7· > 0 8· > 0 9· > 1 · > 1 1 · > 1 2· > 1 3· > 1 4· > 1 5· > 1 6· > 1 7· > 1 8· > 1 9· > 2· > 2,1; > 2,2; > 2,3; > 2,4; > 2,5; > 2,6; > 2,7; > 2,8; > 2,9 oder > 3 auf.
In Bezug auf die Alternative (b) sind bevorzugt Alternativen die Modifikation einer gegebenen Oberfläche, um die Oberflächenbeschaffenheit zu verändern, oder um ein Muster mit einem entsprechenden Profilentwurf und/oder einer Profiltiefe zu erzeugen.
Generell kann dies durch erzeugen einer gewissen Rauheit (früher Rauigkeit oder Rauhigkeit) erfolgen. Rauheit ist ein Begriff aus der Oberflächenphysik, der die Unebenheit der Oberflächenhöhe bezeichnet. Zur quantitativen Charakterisierung der Rauheit gibt es unterschiedliche Berechnungsverfahren, die jeweils auf verschiedene Eigenheiten der Oberfläche Rücksicht nehmen. Die Oberflächenrauheit kann unter anderem durch Polieren, Schleifen, Läppen, Honen, Beizen, Sandstrahlen, Ätzen, Bedampfen oder Korrosion beeinflusst werden. Die Rauheit einer technischen Oberfläche wird in den Oberflächenangaben der technischen Zeichnung spezifiziert.
Vor allem in der Technik ist die Rauheit sehr wichtig, zum Beispiel bei technischen Gleitoder Sichtflächen. Die verfügbaren Messgeräte können in drei Kategorien eingeteilt werden: Manuelle Methoden, wie der Rugotest; Profilbasierte Methoden, wie Tastschnittverfahren und Flächenbasierte Methoden, wie optisch flächenhaft messende Verfahren.
Es werden grundsätzlich drei Rauheitsangaben verwendet, die in der Einheit μιη angegeben werden. Die mittlere Rauheit, dargestellt durch das Symbol Ra, gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes - auf der Oberfläche - zur Mittellinie an. Die Mittellinie schneidet innerhalb der Bezugsstrecke das wirkliche Profil so, dass die Summe der Profilabweichungen (bezogen auf die Mittellinie) minimal wird. Die mittlere Rauheit entspricht dem arithmetischen Mittel der Abweichung von der Mittellinie.
Die sogenannte quadratische Rauheit (englisch rms-roughness = root-mean-squared roughness: Wurzel des Mittelquadrates) wird aus dem Mittel der Abweichungsquadrate berechnet
Die so genannte gemittelte Rautiefe (auch Zehnpunkthöhe), dargestellt durch das Symbol wird folgendermaßen ermittelt: Eine definierte Messstrecke auf der Oberfiäche des Werkstücks wird in sieben gleich große Einzelmessstrecken eingeteilt. Die Auswertung erfolgt aber nur über fünf dieser Strecken, da der anzuwendende Gauß-Filter eine halbe Einzelmessstrecke Vor- bzw. Nachlauf benötigt, respektive eine Faltung ein nicht zu unterschätzendes Ein- und Auslaufverhalten aufweist. Von jeder dieser Einzelmessstrecken des Profils wird die Differenz aus maximalem und minimalem Wert ermittelt. Aus den somit erhaltenen fünf Einzelrauhtiefen wird der Mittelwert gebildet.
Bevorzugt weist besagte modifizierte Oberfläche eine mittlere Rauheit (in μιη) auf von > 2; > 3; > 4; > 5; > 6; > 7; > 8; > 9; > 10; > 1 1 ; > 12; > 13; > 14; > 15; > 16; > 17; > 18; > 19; > 20; > 21 ; > 22; > 23; > 24; > 25; > 26; > 27; > 28; > 29; > 30; > 31; > 32; > 33; > 34;
> 35; > 36; > 37; > 38; > 39; > 40; > 41 ; > 42; > 43; > 44; > 45; > 46; > 47; > 48; > 49; > 50; > 51; > 52; > 53; > 54; > 55; > 56; > 57; > 58; > 59; > 60; > 61 ; > 62; > 63; > 64; > 65;
> 66; > 67; > 68; > 69; > 70; > 71 ; > 72; > 73; > 74; > 75; > 76; > 77; > 78; > 79; > 80; > 81; > 82; > 83; > 84; > 85; > 86; > 87; > 88; > 89; > 90; > 91; > 92; > 93; > 94; > 95; > 96;
> 97; > 98; > 99; > 100; > 101; > 102; > 103; > 104; > 105; > 106; > 107; > 108; > 109; > 110; > 111; > 112; > 113; > 114; > 115; > 116; > 1 17; > 118; > 119; > 120; > 121; > 122; > 123; > 124; > 125; > 126; > 127; > 128; > 129; > 130; > 131; > 132; > 133; > 134; > 135; > 136; > 137; > 138; > 139; > 140; > 141; > 142; > 143; > 144; > 145; > 146; > 147; > 148; > 149; > 150; > 151; > 152; > 153; > 154; > 155; > 156; > 157; > 158; > 159; > 160; > 161; > 162; > 163; > 164; > 165; > 166; > 167; > 168; > 169; > 170; > 171; > 172; > 173; > 174; > 175; > 176; > 177; > 178; > 179; > 180; > 181; > 182; > 183; > 184; > 185; > 186; > 187; > 188; > 189; > 190; > 191; > 192; > 193; > 194; > 195; > 196; > 197; > 198; > 199; > 200; > 201; > 202; > 203; > 204; > 205; > 206; > 207; > 208; > 209; > 210; > 211; > 212; > 213; > 214; > 215; > 216; > 217; > 218; > 219; > 220; > 221; > 222; > 223; > 224; > 225; > 226; > 227; > 228; > 229; > 230; > 231; > 232; > 233; > 234; > 235; > 236; > 237; > 238; > 239; > 240; > 241; > 242; > 243; > 244; > 245; > 246; > 247; > 248; > 249; > 250; > 251; > 252; > 253; > 254; > 255; > 256; > 257; > 258; > 259; > 260; > 261; > 262; > 263; > 264; > 265; > 266; > 267; > 268; > 269; > 270; > 271; > 272; > 273; > 274; > 275; > 276; > 277; > 278; > 279; > 280; > 281; > 282; > 283; > 284; > 285; > 286; > 287; > 288; > 289; > 290; > 291; > 292; > 293; > 294; > 295; > 296; > 297; > 298; > 299; > 300; > 301 ; > 302; > 303; > 304; > 305; > 306; > 307; > 308; > 309; > 310; > 311; > 312; > 313; > 314; > 315; > 316; > 317; > 318; > 319; > 320; > 321; > 322; > 323; > 324; > 325; > 326; > 327; > 328; > 329; > 330; > 331; > 332; > 333; > 334; > 335; > 336; > 337; > 338; > 339; > 340; > 341; > 342; > 343; > 344; > 345; > 346; > 347; > 348; > 349; > 350; > 351 ; > 352; > 353; > 354; > 355; > 356; > 357; > 358; > 359; > 360; > 361; > 362; > 363; > 364; > 365; > 366; > 367; > 368; > 369; > 370; > 371; > 372; > 373; > 374; > 375; > 376; > 377; > 378; > 379; > 380; > 381; > 382; > 383; 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> 813; > 814; > 815; > 816; > 817; > 818; > 819; > 820; > 821; > 822; > 823; > 824; > 825; > 826; > 827; > 828; > 829; > 830; > 831; > 832; > 833; > 834; > 835; > 836; > 837; > 838; > 839; > 840; > 841; > 842; > 843; > 844; > 845; > 846; > 847; > 848; > 849; > 850; > 851; > 852; > 853; > 854; > 855; > 856; > 857; > 858; > 859; > 860; > 861; > 862; > 863; > 864; > 865; > 866; > 867; > 868; > 869; > 870; > 871 ; > 872; > 873; > 874; > 875; > 876; > 877; > 878; > 879; > 880; > 881 ; > 882; > 883; > 884; > 885; > 886; > 887; > 888; > 889; > 890; > 891; > 892; > 893; > 894; > 895; > 896; > 897; > 898; > 899; > 900; > 901; > 902; > 903; > 904; > 905; > 906; > 907; > 908; > 909; > 910; > 911; > 912; > 913; > 914; > 915; > 916; > 917; > 918; > 919; > 920; > 921; > 922; > 923; > 924; > 925; > 926; > 927; > 928; > 929; > 930; > 931; > 932; > 933; > 934; > 935; > 936; > 937; > 938; > 939; > 940; > 941; > 942; > 943; > 944; > 945; > 946; > 947; > 948; > 949; > 950; > 951; > 952; > 953; > 954; > 955; > 956; > 957; > 958; > 959; > 960; > 961; > 962; > 963; > 964; > 965; > 966; > 967; > 968; > 969; > 970; > 971; > 972; > 973; > 974; > 975; > 976; > 977; > 978; > 979; > 980; > 981; > 982; > 983; > 984; > 985; > 986; > 987; > 988; > 989; > 990; > 991; > 992; > 993; > 994; > 995; > 996; > 997; > 998; > 999; > 1000.
Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Haftpads bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Bestimmen des Bereiches eines oder mehrerer Zähne, oder eines Aligners, an welchem das Haftpad platziert werden soll, und
b) Herstellen eines Haftpads. Vorzugsweise weist besagtes Verfahren einen Schritt zur Erzeugung eines virtuellen CAD- Modells auf, das besagtes Haftpad repräsentiert, wobei besagtes CAD-Modell optional mindestens an einer Seite ein Mikro- oder Makroprofü aufweist, welches geeignet ist, die Haftung desselben an eine Zahnoberfläche oder einen Aligner zu erhöhen.
Im vorliegenden Zusammenhang wird der Ausdruck„CAD-Modell" in Bezug auf ein Objekt benutzt, dass durch Computergestütztes Design (CAD) erzeugt wurde. Dieses Verfahren schließt die Benutzung des Computersystems ein, um in der Herstellung, Änderung, Analyse, oder Optimierung des Entwurfs zu assistieren. Computergestütztes Design beschreibt das Verfahren zur Herstellung einer technischen Zeichnung durch das Benutzen vom Computerprogrammen (CAD-Programme). Das CAD-Programm benutzt entweder Vektor-basierende Graphiken, um die Objekte in einer traditionellen Zeichnung darzustellen, oder es kann Rastergraphiken erzeugen, die das gesamte Erscheinungsbild des entworfenen Objekts zeigen.
Das Mikro- oder Makroprofü kann entweder durch Einbringen einer Bilddatei, wie z. B. eine bmp-Datei, in das CAD-System, oder durch virtuelle Erzeugung eines Profils mit dem CAD-Programm generiert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist besagtes Verfahren einen weiteren Schritt auf, welcher besagtes virtuelle CAD-Modell eines Haftpads virtuell auf der Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells platziert, das ein oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert. Dies erfolgt dergestalt, dass das virtuelle CAD- Modell, welches das Haftpad repräsentiert, an der Oberfläche des besagten virtuellen Modells ein oder mehrerer Zielzähne bzw. des gesamten Kiefers angeordnet wird.
Anschließend kann beispielsweise ein Positivmodell für ein oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer mit einem oder mehreren darauf angeordneten Haftpads erzeugt werden, beispielsweise durch 3D-Drucken. Basierend auf diesem Modell kann dann ein Aligner oder ein Transfer Tray hergestellt werden, beispielsweise durch Tiefziehen auf dem besagten Positivmodell. In dieser Ausgestaltung weist besagter Aligner eine oder mehrere Kavitäten auf, deren Dimensionierung und Anordnung dem bzw. den auf den Zähnen angeordneten bzw. anzuordnenden Haftpads entspricht.
Für die Benutzung eines solchen Aligners sind daher Zahn-montierbare Haftpads erforderlich, die dann, wenn der Aligner getragen wird, in die besagten korrespondierenden Kavitäten„einrasten", indem der Aligner über die Haftpads gestülpt wird. Auf diese Weise wird ein sicherer Sitz und eine gute Kraftüberragung gewährleistet.
Der Begriff „Transfer Tray", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen einem Aligner ähnlichen Gegenstand, der jedoch nicht als Instrument zur Korrektur der Zahnposition Verwendung findet, sondern lediglich dazu, Zahn-montierbare Haftpads ortsgenau auf den Zähnen zu platzieren. Dazu werden besagte Haftpads in die Kavitäten eingelegt. Anschließend wird das Transfer Tray an den bzw. die Zielzähne bzw. den gesamten Kiefer gebracht. Die besagten Haftpads können dann beispielsweise mithilfe eines vorher aufgetragenen Klebers (beispielsweise eines lichthärtbaren Klebers) an dem bzw., den Zielzähnen angebracht werden. Alternativ können die besagten Kavitäten mit einer härtbaren Masse gefüllt werden, die nach Anordnung des Transfer Tray an dem bzw. den Zielzähnen bzw. den gesamten Kiefer an Ort und Stelle ausgehärtet wird (beispielsweise durch Belichtung), um die zahn-montierbaren Haftpads in einem Schritt auszubilden und ortsgenau anzubringen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist besagtes Verfahren einen weiteren Schritt auf, bei welchem das Negativ von besagtem virtuellen CAD-Modell eines Haftpads virtuell auf die Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells platziert wird, wobei letzteres einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert. Dabei ist vorgesehen, dass das virtuelle CAD-Modell, welches das Haftpad repräsentiert, eine in die Oberfläche des virtuellen CAD-Modells des oder der Zielzähne bzw. des gesamten Kiefers eingebettete Kavität erzeugt, und dass besagte Kavität die Form und/oder das Oberflächenprofil des Haftpads annimmt.
Für diesen Fall wird ein Positivmodell eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers erzeugt, das eine oder mehrere in die Oberfläche eingebettete Kavitäten aufweist. Dies kann beispielsweise mittels 3D-Drucken erfolgen. Anschließend kann an diesem Positivmodell ein Aligner erzeugt werden, beispielsweise durch Tiefziehen. Besagter Aligner weist folglich integrierte Haftpads auf. Zur Benutzung am Patienten sind demnach keine Zahn-montierbaren oder Aligner-montierbaren Haftpads erforderlich.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist besagtes Verfahren einen weiteren Schritt auf, welcher besagtes virtuelle CAD-Modell eines Haftpads virtuell auf der inneren Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells platziert, das einen kieferorthopädischen Aligner repräsentiert. Dabei ist vorgesehen, dass das virtuelle CAD- Modell, welches das Haftpad repräsentiert, an der inneren Oberfläche des besagten virtuellen Modells eines kieferorthopädischen Aligners angeordnet ist.
In diesem Fall kann ein Aligner mit integrierten Haftpads direkt erzeugt werden, z. B. durch 3D-Plotting. Ein Umweg über ein Positivmodell und einen Tiefziehschritt ist dann nicht mehr erforderlich.
Alternativ kann das Haftpad direkt am Zahnmodell erzeugt werden.
Somit weist das Verfahren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen alternativen Schritt auf, wobei ein Haftpad direkt an einem Zahnmodell erzeugt werden kann. Somit muss kein separates CAD-Modell erzeugt werden. Ebenfalls kann somit der Schritt des Anbringens des Haftpads an ein Zahnmodell entfallen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das virtuelle CAD-Modell, das einen oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert, durch einen 3D-Scan eines Abgusses erzeugt, welcher Abguss anhand einer Abformung eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers eines Patienten mit einem geeigneten Material erzeugt wird.
Normalerweise wird eine solche Abformung mithilfe eines Abformlöffels (sogenannter „Rimlock") der beispielsweise eine Alginatfüllung enthält, erzeugt. Nach dem Aushärten der Abformung (Negativmodell) wird besagte Abformung mit Gips oder einem anderen geeigneten Materialien ausgegossen, um einen Abguss und damit ein Positivmodell zu erhalten. Dem Fachmann sind weitere Abformlöffel bekannt, die ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In einer alternativen Ausführungsform kann der 3D Abdruck auch mittels eines Intraoral- Scanner/3D-Kamera direkt im Mund des Patienten erzeugt werden. Somit kann das 3D Modell des Kiefers ohne die Anfertigung eines Abgusses erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren bestimmten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist besagter Fertigungsschritt zur Herstellung
(a) mindestens eines physischen Modells eines Haftpads,
(b) eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers, die mindestens ein Modell eines an der Oberfläche angeordneten Haftpads aufweisen, und/oder
(c) eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers, der bzw. die eine in der Oberfläche eingebettete Kavität aufweisen, wobei besagte Kavität die Form und/oder das Oberflächenprofil des Haftpads annimmt,
auf Basis des entsprechenden virtuellen CAD-Modells und mittels einer CAM-Technik auf.
Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Ausdruck CAM auf das sogenannte Computer Aided Manufacturing, bei welchem ein Computer eine Fertigungsmaschine steuert. CAM- Verfahren umfassen das sogenannte Rapid Prototyping, wie 3D-Plotting, 3D-Photolithographie oder CNC-Fräsen. CAM-Techniken werden in aller Regel mit CAD- Techniken kombiniert (sogenanntes CAD/CAM).
In einer alternativen Ausführungsform wird mittels des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren Haftpads für einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer erstellt und auf die Zähne angebracht. Ein Aligner, der mit diesen Haftpads zusammen wirken kann, kann in einer alternativen Ausgestaltung an einem Positivmodell erzeugt werden, dass keine Haftpads aufweist und optional so teilweise verkleinert bereitgestellt wird, dass ein daran hergestellter Aligner sich über ein nicht verkleinertes Positivmodell und/oder die Patientenzähne, die mindestens ein Haftpad aufweisen, anlegen lässt. Beispielsweise kann ein Positivmodell für ein oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer (ohne Haftpads) erzeugt werden, beispielsweise durch 3D-Drucken. Basierend auf diesem Modell kann dann ein Aligner hergestellt werden, beispielsweise durch Tiefziehen auf dem besagten Positivmodell.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Aligners zu Verwendung in Verbindung mit einem Haftpad gemäß der Erfindung bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst einen Schritt zur Herstellung eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers ohne darauf angeordneten Haftpads auf Basis eines virtuellen Modells eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers. Dabei kommt eine CAM-Technik zum Einsatz.
Siehe diesbezüglich auch das Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung, sowie Fig. 2B wo Aligner ohne Aussparungen für Haftpads dargestellt sind. Eine alternative Ausführungsform ist in Abbildung 5D dargestellt, wo der Aligner aus der Abbildung 2B verkleinert dargestellt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer kieferorthopädischer Aligner bereitgestellt, wobei besagter Aligner mittels Tiefziehen über ein physisches Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefer hergestellt wird. Besagtes Modell ist dabei mit einem Verfahren gemäß der oben genannten Ausführungsform, Alternative b), hergestellt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Transfer Trays bereitgestellt, wobei besagtes Transfer Tray mittels Tiefziehen über ein physisches Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers hergestellt wird. Besagtes Modell ist dabei mit einem Verfahren gemäß der oben genannten Ausführungsform, Alternative b), hergestellt.
Alternativ können Transfer Trays durch Anwendung von Abdruckmaterialien wie Silikone hergestellt werden.
Der Begriff „Transfer Tray", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen einem Aligner ähnlichen Gegenstand, der jedoch nicht als Instrument zur Korrektur der Zahnposition Verwendung findet, sondern lediglich dazu, Zahn-montierbare Haftpads ortsgenau auf den Zähnen zu platzieren. Dazu werden besagte Haftpads in die Kavitäten eingelegt. Anschließend wird das Transfer Tray an den bzw. die Zielzähne bzw. den gesamten Kiefer gebracht. Die besagten Haftpads können dann beispielsweise mithilfe eines vorher aufgetragenen Klebers (beispielsweise eines lichthärtbaren Klebers) an dem bzw., den Zielzähnen angebracht werden. Alternativ können die besagten Kavitäten mit einer härtbaren Masse gefüllt werden, die nach Anordnung des Transfer Tray an dem bzw. den Zielzähnen bzw. den gesamten Kiefer an Ort und Stelle ausgehärtet wird (beispielsweise durch Belichtung), um die Zahn-montierbaren Haftpads in einem Schritt auszubilden und ortsgenau anzubringen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in dem virtuellen CAD- Modell, das einen oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert, die Position eines oder mehrerer Zähne durch einen Bearbeiter oder durch einen vorgegebenen Algorithmus manipuliert. Besonders bevorzugt wird dabei durch die besagte Manipulation die Position von mindestens einem Zahn im virtuellen CAD-Modell verändert.
Eine solche Manipulation zielt darauf ab, im Rahmen eines Therapieplans eine bestimmte Positionskorrektur in Bezug auf einen oder mehrere Zähne zu simulieren. Dabei sollen besagte Zähne in eine medizinisch oder ästhetisch gewünschte Position gebracht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dient die besagte Manipulation des virtuellen CAD-Modells zur Erzeugung einer oder mehrerer Übergangszahnstellungen, und optional auch zur Erzeugung einer vorläufigen oder endgültigen Zielzahnstellung.
In dieser Ausführungsform wird daher ein Therapieplan simuliert, der eine Positionskorrektur in Bezug auf einen oder mehrere Zähne zum Ziel hat. Dabei sollen besagte Zähne in eine medizinisch oder ästhetisch gewünschte Position gebracht werden. . Um dies zu erreichen, werden eine oder mehrere Übergangszahnstellungen, die während der im Rahmen des Therapieplans sich einstellenden Verschiebung auftreten, simuliert. Mit anderen Worten: Die notwendige Verschiebung wird in verschiedene Intervalle unterteilt, und die entsprechend sich einstellenden Zahnpositionen an besagten Intervallen werden in dem virtuellen Modell simuliert. Vorzugsweise dient besagte Manipulation des virtuellen CAD-Modells das einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert, dazu, einen oder mehrere kieferorthopädische Aligner zu erzeugen.
Beispielsweise kann ein Satz unterschiedlicher Aligner mit unterschiedlichen Formen hergestellt werden. Dies ist zum Beispiel im Rahmen eines kieferorthopädischen Therapieplans sinnvoll, bei welchem die Stellung eines oder mehrerer Zähne durch Einleitung korrigierender oder stabilisierender Kräfte in besagte Zähne schrittweise korrigiert wird, um schrittweise eine finale medizinisch oder ästhetisch gewünschte Zahnstellung zu erreichen . Dab ei definieren der erste Aligner eine erste Übergangszahnstellung und der letzte Aligner eine vorläufige oder endgültige Zielzahnstellung, die mit Hilfe des Therapieplans erreicht werden soll. Die Anzahl der Intervalle die sich in der Anzahl der hergestellten Übergangsaligner widerspiegelt, kann dabei gemäß den medizinischen Bedürfnissen, ausgewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein kieferorthopädischer Aligner vorgesehen, der mindestens ein Aligner-integriertes Haftpad aufweist, wobei besagter Aligner mit einem Verfahren gemäß der obigen Beschreibung hergestellt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Transfer Tray vorgesehen, das mindestens eine Kavität zur Aufnahme mindestens eines auf einem Zahn montierbaren Haftpads, oder zur Aufnahme eines polymerisierbaren Materials, aufweist, wobei besagter Transfer Tray mit einem Verfahren gemäß der obigen Beschreibung hergestellt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Satz aus zwei oder mehreren kieferorthopädischen Alignern, die mit einem Verfahren gemäß der obigen Anforderung hergestellt sind, bereitgestellt, wobei sich die unterschiedlichen Aligner aus besagtem Satz in ihrer Form zueinander unterscheiden.
Beispielsweise können die unterschiedlichen Aligner in einem kieferorthopädischen Therapieplan benutzt werden, bei welchem die Position eines oder mehrerer Zähne schrittweise korrigiert wird. Dabei definieren der erste Aligner eine erste Übergangsstellung und der letzte Aligner eine vorläufige oder endgültige Position, die in der besagten kieferorthopädischen Behandlungskur erreicht werden soll. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines kieferorthopädischen Aligners bereitgestellt, welcher eine verbesserte Übertragung korrigierender oder stabilisierender Kräfte auf einen oder mehrere Zähne oder auf den gesamten Kiefer eines Patienten aufweist. Besagtes Verfahren weist folgende Schritte auf:
(a) Erzeugung eines physischen Modells eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers, wobei das Modell in seiner Größe im Vergleich zu den Zielzähnen bzw. des gesamten Kiefer des Patienten verkleinert ist, und
(b) Erzeugung eines kieferorthopädischen Aligners anhand dieses Modells, z. B. durch Tiefziehen.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst Schritt (a) Erzeugung eines physischen Modells eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers, wobei das Modell in seiner Größe im Vergleich zu den Zielzähnen bzw. des gesamten Kiefer des Patienten entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der hergestellte Aligner zumindest teilweile eine Schicht aus einem elastischen Material auf. Besonders bevorzugt ist die Schichtdicke von 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2,0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 oder 3.0 mm.
Dadurch kann ein Modell hergestellt werden, welches als Schablone zur Herstellung eines oder mehrerer Aligner dient, die fest über einen oder mehrere Zielzähne des Patienten oder dessen gesamten Kiefer passen. Dadurch, dass der besagte Aligner geringfügig kleiner ausfällt als einer oder mehrere Zielzähne des Patienten oder dessen gesamter Kiefer, wird eine gute Übertragung der durch den Aligner ausgeübten korrigierenden oder stabilisierenden Kräfte auf den oder die Zielzähne sichergestellt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das physische Model eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers in der Größe entlang mindestens einer der drei kartesischen Achsen des 3-dimensionalen Koordinatensystems um einen Wert zwischen > 0.01% und < 20% im Vergleich zu den Zielzähnen bzw. des Kiefers des Patienten verkleinert ist. Ein kartesisches Koordinatensystem für einen 3-dimensionalen Bereich besteht aus einem Achsentriplett, wovon zwei Achsen immer zueinander im rechten Winkel stehen. Diese Achsen werden oft als x, y und z bezeichnet, wie z. B. in Fig.7 gezeigt.
Vorzugsweise ist besagtes physisches Modell in der Größe entlang mindestens einer der drei kartesischen Achsen um einen Prozentsatz von 0,01, 0,04; 0,07; 0,1; 0,13; 0,16; 0,19; 0,22; 0,25; 0,28; 0,31; 0,34; 0,37; 0,4; 0,43; 0,46; 0,49; 0,52; 0,55; 0,58; 0,61; 0,64; 0,67; 0,7; 0,73; 0,76; 0,79; 0,82; 0,85; 0,88; 0,91; 0,94; 0,97; 1; 1,03; 1,06; 1,09; 1,12; 1,15; 1,18; 1,21; 1,24; 1,27; 1,3; 1,33; 1,36; 1,39; 1,42; 1,45; 1,48; 1,51; 1,54; 1,57; 1,6; 1,63;
I, 66; 1,69; 1,72; 1,75; 1,78; 1,81; 1,84; 1,87; 1,9; 1,93; 1,96; 1,99; 2,02; 2,05; 2,08; 2,11; 2,14; 2,17; 2,2; 2,23; 2,26; 2,29; 2,32; 2,35; 2,38; 2,41; 2,44; 2,47; 2,5; 2,53; 2,56; 2,59; 2,62; 2,65; 2,68; 2,71; 2,74; 2,77; 2,8; 2,83; 2,86; 2,89; 2,92; 2,95; 2,98; 3,01; 3,04; 3,07; 3,1; 3,13; 3,16; 3,19; 3,22; 3,25; 3,28; 3,31; 3,34; 3,37; 3,4; 3,43; 3,46; 3,49; 3,52; 3,55; 3,58; 3,61; 3,64; 3,67; 3,7; 3,73; 3,76; 3,79; 3,82; 3,85; 3,88; 3,91; 3,94; 3,97; 4; 4,03; 4,06; 4,09; 4,12; 4,15; 4,18; 4,21; 4,24; 4,27; 4,3; 4,33; 4,36; 4,39; 4,42; 4,45; 4,48; 4,51; 4,54; 4,57; 4,6; 4,63; 4,66; 4,69; 4,72; 4,75; 4,78; 4,81; 4,84; 4,87; 4,9; 4,93; 4,96; 4,99; 5,02; 5,05; 5,08; 5,11; 5,14; 5,17; 5,2; 5,23; 5,26; 5,29; 5,32; 5,35; 5,38; 5,41; 5,44; 5,47; 5,5; 5,53; 5,56; 5,59; 5,62; 5,65; 5,68; 5,71; 5,74; 5,77; 5,8; 5,83; 5,86; 5,89; 5,92; 5,95; 5,98; 6,01; 6,04; 6,07; 6,1; 6,13; 6,16; 6,19; 6,22; 6,25; 6,28; 6,31; 6,34; 6,37; 6,4; 6,43; 6,46; 6,49; 6,52; 6,55; 6,58; 6,61; 6,64; 6,67; 6,7; 6,73; 6,76; 6,79; 6,82; 6,85; 6,88; 6,91; 6,94; 6,97; 7; 7,03; 7,06; 7,09; 7,12; 7,15; 7,18; 7,21; 7,24; 7,27; 7,3; 7,33; 7,36; 7,39; 7,42; 7,45; 7,48; 7,51; 7,54; 7,57; 7,6; 7,63; 7,66; 7,69; 7,72; 7,75; 7,78; 7,81; 7,84; 7,87; 7,9; 7,93; 7,96; 7,99; 8,02; 8,05; 8,08; 8,11; 8,14; 8,17; 8,2; 8,23; 8,26; 8,29; 8,32; 8,35; 8,38; 8,41; 8,44; 8,47; 8,5; 8,53; 8,56; 8,59; 8,62; 8,65; 8,68; 8,71; 8,74; 8,77; 8,8; 8,83; 8,86; 8,89; 8,92; 8,95; 8,98; 9,01; 9,04; 9,07; 9,1; 9,13; 9,16; 9,19; 9,22; 9,25; 9,28; 9,31; 9,34; 9,37; 9,4; 9,43; 9,46; 9,49; 9,52; 9,55; 9,58; 9,61; 9,64; 9,67; 9,7; 9,73; 9,76; 9,79; 9,82; 9,85; 9,88; 9,91; 9,94; 9,97; 10; 10,03; 10,06; 10,09; 10,12; 10,15; 10,18; 10,21; 10,24; 10,27; 10,3; 10,33; 10,36; 10,39; 10,42; 10,45; 10,48; 10,51; 10,54; 10,57; 10,6; 10,63; 10,66; 10,69; 10,72; 10,75; 10,78; 10,81; 10,84; 10,87; 10,9; 10,93; 10,96; 10,99;
II, 02; 11,05; 11,08; 11,11; 11,14; 11,17; 11,2; 11,23; 11,26; 11,29; 11,32; 11,35; 11,38; 11,41; 11,44; 11,47; 11,5; 11,53; 11,56; 11,59; 11,62; 11,65; 11,68; 11,71; 11,74; 11,77; 11,8; 11,83; 11,86; 11,89; 11,92; 11,95; 11,98; 12,01; 12,04; 12,07; 12,1; 12,13; 12,16; 12,19; 12,22; 12,25; 12,28; 12,31; 12,34; 12,37; 12,4; 12,43; 12,46; 12,49; 12,52; 12,55; 12,58; 12,61; 12,64; 12,67; 12,7; 12,73; 12,76; 12,79; 12,82; 12,85; 12,88; 12,91; 12,94; 12,97; 13; 13,03; 13,06; 13,09; 13,12; 13,15; 13,18; 13,21; 13,24; 13,27; 13,3; 13,33; 13,36; 13,39; 13,42; 13,45; 13,48; 13,51; 13,54; 13,57; 13,6; 13,63; 13,66; 13,69; 13,72; 13,75; 13,78; 13,81; 13,84; 13,87; 13,9; 13,93; 13,96; 13,99; 14,02; 14,05; 14,08; 14,11 ; 14,14; 14,17; 14,2; 14,23; 14,26; 14,29; 14,32; 14,35; 14,38; 14,41; 14,44; 14,47; 14,5; 14,53; 14,56; 14,59; 14,62; 14,65; 14,68; 14,71; 14,74; 14,77; 14,8; 14,83; 14,86; 14,89; 14,92; 14,95; 14,98; 15,01; 15,04; 15,07; 15,1; 15,13; 15,16; 15,19; 15,22; 15,25; 15,28; 15,31; 15,34; 15,37; 15,4; 15,43; 15,46; 15,49; 15,52; 15,55; 15,58; 15,61; 15,64; 15,67; 15,7; 15,73; 15,76; 15,79; 15,82; 15,85; 15,88; 15,91; 15,94; 15,97; 16; 16,03; 16,06; 16,09; 16,12; 16,15; 16,18; 16,21; 16,24; 16,27; 16,3; 16,33; 16,36; 16,39; 16,42; 16,45; 16,48; 16,51; 16,54; 16,57; 16,6; 16,63; 16,66; 16,69; 16,72; 16,75; 16,78; 16,81; 16,84; 16,87; 16,9; 16,93; 16,96; 16,99; 17,02; 17,05; 17,08; 17,11; 17,14; 17,17; 17,2; 17,23; 17,26; 17,29; 17,32; 17,35; 17,38; 17,41; 17,44; 17,47; 17,5; 17,53; 17,56; 17,59; 17,62; 17,65; 17,68; 17,71; 17,74; 17,77; 17,8; 17,83; 17,86; 17,89; 17,92; 17,95; 17,98; 18,01; 18,04; 18,07; 18,1; 18,13; 18,16; 18,19; 18,22; 18,25; 18,28; 18,31; 18,34; 18,37; 18,4; 18,43; 18,46; 18,49; 18,52; 18,55; 18,58; 18,61 ; 18,64; 18,67; 18,7; 18,73; 18,76; 18,79; 18,82; 18,85; 18,88; 18,91; 18,94; 18,97; 19; 19,03; 19,06; 19,09; 19,12; 19,15; 19,18; 19,21; 19,24; 19,27; 19,3; 19,33; 19,36; 19,39; 19,42; 19,45; 19,48; 19,51; 19,54; 19,57; 19,6; 19,63; 19,66; 19,69; 19,72; 19,75; 19,78; 19,81; 19,84; 19,87; 19,9; 19,93; 19,96 oder 20 % verkleinert.
Es ist besonders bevorzugt, dass das in der Größe reduzierte physische Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefer erzeugt wird durch
(a) Anfertigen eines 3D-Scans eines Abgusses (=Positiv), welcher Abguss anhand einer Abformung (=Negativ) eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers eines Patienten mit einem geeignetem Material erhalten wird,
b) Anfertigen eines virtuellen CAD-Modells, welches einen oder mehrere Zähne oder den gesamten Kiefer des Patienten repräsentiert,
(c) Optional: Verkleinern des besagten virtuellen CAD-Modells, und
(d) Erzeugen eines verkleinerten physischen Modells des besagten virtuellen CAD- Modells mittels einer CAM-Technik.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, kann der 3D-Scan auch im Mund des Patienten angefertigt werden. Merkmal C in besagtem Verfahren ist optional, da alternativ zu einem Verkleinern des besagten virtuellen CAD-Modells der Verkleinerungsschritt auch integraler Bestandteil des Schritts der Erzeugung des verkleinerten physischen Modells sein kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das virtuelle CAD-Modell nicht am Bildschirm verkleinert wird (ggf. jedoch Zahnstellungen wie beschrieben verändert werden), und dass beim Erzeugungsschritt mittels CAM-Technik beispielsweise ein 3 D-Druckauftrag an einen 3D-Plotter gegeben wird, wobei besagter 3 D-Druckauftrag bereits um einen wie oben beschriebenen Faktor verkleinert ist oder vom Drucker mit einem entsprechenden Verkleinerungsfaktor entgegengenommen wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das virtuelle CAD-Modell, das ein oder mehrere Zähne oder den gesamten Kiefer eines Patienten repräsentiert, vor oder nachdem es verkleinert wird, durch einen Bearbeiter oder durch einen vorgegebenen Algorithmus manipuliert.
Vorzugsweise wird durch besagte Manipulation die Position von mindestens einem Zahn im virtuellen CAD-Modell verkleinert. Eine solche Manipulation zielt darauf ab, im Rahmen eines Therapieplans eine bestimmte Positionskorrektur in Bezug auf einen oder mehrere Zähne zu simulieren. Dabei sollen besagte Zähne in eine medizinisch oder ästhetisch gewünschte Position gebracht werden.
In einer weiteren bevorzugten alternativen Ausführungsform kann im Merkmal C in dem Verfahren gemäß der Erfindung ein oder mehrere Zielzähne auch vergrößert hergestellt werden, das analog zu dem wie zuvor beschrieben Verkleinern funktioniert.
Ebenfalls kann das Vergrößern eines virtuellen CAD-Modells für einen des obengenannten Bereichs von 0.01% bis 4% auch integraler Bestandteil des Schritts der Erzeugung des vergrößerten physikalischen Modells sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das virtuelle CAD-Modell nicht am Bildschirm vergrößert wird (ggf. j edoch Zahnstellungen wie beschrieben verändert werden), und dass beim Erzeugungsschritt mittels CAM-Technik beispielsweise ein 3 D-Druckauftrag an einen 3D-Plotter gegeben wird, wobei besagter 3 D-Druckauftrag bereits um einen wie oben beschriebenen Faktor vergrößert ist oder vom Drucker mit einem entsprechenden Vergrößerungsfaktor entgegengenommen wird. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient besagte Manipulation des virtuellen CAD-Modells zur Erzeugung einer oder mehrerer Übergangszahnstellungen, und optional auch zur Erzeugung einer vorläufige oder endgültigen Zielzahnstellung.
In dieser Ausführungsform wird daher ein Therapieplan simuliert, der eine Positionskorrektur in Bezug auf einen oder mehrere Zähne zum Ziel hat. Dabei sollen besagte Zähne in eine medizinisch oder ästhetisch gewünschte Position gebracht werden. Um dies zu erreichen, werden eine oder mehrere Übergangszahnstellungen, die während der im Rahmen des Therapieplans sich einstellenden Verschiebung auftreten, simuliert. Mit anderen Worten: Die notwendige Verschiebung wird in verschiedene Intervalle unterteilt, und die entsprechend sich einstellenden Zahnpositionen an besagten Intervallen werden in dem virtuellen Modell simuliert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient besagte Manipulation des virtuellen CAD-Modells, das einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert, dazu, einen oder mehrere kieferorthopädische Aligner zu erzeugen.
Beispielsweise kann ein Satz unterschiedlicher Aligner mit unterschiedlichen Formen hergestellt werden. Dies ist zum Beispiel im Rahmen eines kieferorthopädischen Therapieplans sinnvoll, bei welchem die Stellung eines oder mehrerer Zähne durch Einleitung korrigierender oder stabilisierender Kräfte in besagte Zähne schrittweise korrigiert wird, um schrittweise eine finale medizinisch oder ästhetisch gewünschte Zahnstellung zu erreichen . Dab ei definieren der erste Aligner eine erste Übergangszahnstellung und der letzte Aligner eine vorläufige oder endgültige Zielzahnstellung, die mit Hilfe des Therapieplans erreicht werden soll. Die Anzahl der Intervalle, die sich in der Anzahl der hergestellten Übergangsaligner widerspiegelt, kann dabei gemäß den medizinischen Bedürfnissen, ausgewählt werden.
Ferner wird ein kieferorthopädischer Aligner bereitgestellt, der mit einem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wird, wobei besagter Aligner etwas kleiner als ein oder mehrere Zielzähne oder der gesamte Kiefer des Patienten ist. Weiterhin wird ein Satz aus zwei oder mehreren kieferorthopädischen Alignern, die gemäß dem obigen Verfahren hergestellt werden, bereitgestellt, wobei sich die unterschiedlichen Aligner des Satz in ihrer Form voneinander unterscheiden.
Beispielsweise können unterschiedlichen Aligner in einem kieferorthopädischen Therapieplan verwendet werden, bei welchem die Position eines oder mehrerer Zähne schrittweise korrigiert werden soll. Dabei definieren der erste Aligner eine erste Übergangszahnstellung und der letzte Aligner eine vorläufige oder endgültige Zielzahnstellung, die mithilfe des besagten kieferorthopädischen Therapieplans erreicht werden soll.
Dadurch, dass der bzw. die besagten Aligner geringfügig kleiner ausfallen als einer oder mehrere Zielzähne des Patienten oder dessen gesamter Kiefer, wird eine gute Übertragung der durch den Aligner ausgeübten korrigierenden oder stabilisierenden Kräfte auf den oder die Zielzähne sichergestellt.
Außerdem können einzelne Zähne virtuell vergrößert werden, sodass eine selektive Kraftapplikation und somit Bewegung (der nicht vergrößerten Zähne) erfolgen kann ohne die vergrößerten Zähne mitzubewegen.
Alternativ kann auch ein Aligner passgenau auf einem virtuellen und/oder physikalischen Positivmodell hergestellt werden, dass keine Haftpad-Kavitäten aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist dieser Aligner zumindest eine teilweise elastische Schicht auf.
Wie in dem Beispiel 1 dargestellt, kann ein Aligner ohne Kavitäten bereits in Verbindung mit auf die Zähne angebrachten Haftpads die Haftkraft erhöhen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt wenn der Aligner eine zumindest teilweise Schicht aus einem elastischen Material aufweist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung können auch die jeweiligen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise ein Aligner bereitgestellt werden, der teilweise verkleinerte als auch teilweise vergrößerte Abschnitte für einige Zähne aufweist oder unverändert, d.h. passgenau sowie Aligner- integrierte oder Aligner-montierte Haftpads aufweisen. Jede andere Kombination der vorstehend genannten Ausführung ist ebenfalls von der vorliegenden Erfindung mit umfasst.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die zumindest teilweise verkleinerten Aligner oder die Aligner, die keine Kavitäten aufweisen bzw. direkt an einem Positivmodell passgenau hergestellt werden können aus einem zumindest teilweise elastischen Alignermaterial hergestellt.
Erfindungsgemäß werden besonders Tiefziehfolien als teilweise elastisches Alignermaterial verwendet, die aus mindestens zwei Phasen bestehen und für die Herstellung von kieferorthopädischen Schienen geeignet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind für die Herstellung von Alignern zumindest folgende Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend oder umfassend aus Polyethylen Blend (PE-Blend), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Ethylenvinylacetat, Polycarbonat (PC), Copolyester (PET), Ethylencopolymer und Vinylacetat (EVA), Copolyester (PETG), und/oder Copolyester (PET-G) oder einer Kombination der genannten Materialien geeignet. Dem Fachmann sind weitere mögliche Materialien oder Kombinationen davon bekannt und werden beispielsweise von der Firma Scheu oder ERKODENT, oder der Firma Dreve vertrieben.
Durch den elastischen Anteil in dem Aligner wird gewährleistet, dass der Aligner ohne Hilfsmittel von dem Patienten selbst über die Zähne gestreift werden kann und somit ein komfortables An- und Abziehen des Aligners gewährleistet wird. Ebenfalls erniedrigt dies die Wahrscheinlichkeit der Materialermüdung des Aligners. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die innere Oberfläche eines Aligners oder zumindest ein Teil davon aus einem elastischen Material gefertigt. In anderen Worten ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Aligner aus einem Zweikomponenten- Druckformmaterial gefertigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der erfindungsgemäße Aligner aus einer harten, weniger elastischen oder nicht elastischen, dem Mundraum zugewandten Seite oder Schicht und einer weichen, elastischen oder biegbaren, den Zähnen zugewandte (innere
Oberfläche) Seite oder Schicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst oder besteht die elastische Seite oder Schicht aus einem elastischen Material ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus thermoplastisches Polyurethan (TPU), Ethylenvinylacetat, und/oder Ethylencopolymer und Vinylacetat (EVA) oder einer Kombination hiervon. Dem Fachmann sind weitere Materialien bekannt, die vergleichbare Eigenschaften wie TPU und/oder EVA aufweisen.
Diese erfindungsgemäßen Aligner, die aus mindestens einer elastischen Schicht bestehen oder von einem oder mehreren Teilen einer elastischen Schicht durchzogenen sind, können in hervorragender Weise mit den erfindungsgemäßen Haftpads kombiniert werden; siehe auch das Beispiel 1.
Da ein verkleinerter (Abb. 5D) oder passgenauer Aligner (Abb. 2B) ähnlich wie eine durchgängige nach innen gewölbte Kavität funktioniert, kann beispielsweise auch während der Behandlung neue Friction Pads, d.h. Haftpads auf andere Zähne aufgebracht werden ohne dass extra ein neuer Aligner angefertigt werden muss.
Wie oben bereits für die Gesamtheit eines Aligners aufgeführt, kann analog auch nur die innere elastische Schicht oder ein Teil davon in einer Ausführungsform 0.01% bis 20%, bevorzugt 0.01 % bis 4% kleiner ausgeformt werden. Die vorstehend aufgeführten Zahlenwerte des Verkleinerungsgrades gelten ebenfalls für die hiergenannte innere Oberfläche. Der Verkleinerungsgrad hängt von den verwendeten Materialien der Haftpads sowie der auf die Zähne auszuübenden Kraft ab, da während der Aligner von einem Patienten getragen wird (z. B. auf einem oder mehreren Zähnen bzw. dem gesamten Kiefer), überträgt besagtes Haftpad die vom Aligner ausgeübten korrigierende oder stabilisierenden Kräfte auf einen oder mehrere Zielzähne, die gedreht oder verschoben werden müssen, um ihre Position zu korrigieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Haftpad über eine gesamte Seite des Zahns, oder zwei oder mehr Seiten aufgetragen, siehe auch Abb. 3, (34). Wenn ein Haftpad oder mehrere Haftpads derart ausgestaltet sind, dass diese die gesamte Vorder- und/oder Hinterseite des Zahns oder der Zähne bedecken, hat dies erfindungsgemäß folgende Vorteile.
Zum einem fällt das Haftpad nicht bzw. kaum beim Sprechen auf, da die Lichtbrechung ebenmäßig an der gesamten sichtbaren Oberfläche des aufgetragenen Haftpads d.h. dem Zahn gebrochen wird. Zum anderen wird so eine größere Fläche und somit gleichzeitig auch eine größere Reibungskraft bereitgestellt, da der Aligner durch seine verkleinerten Ausmaße direkt Kontakt zu der gesamtem bzw. größten Teils der Haftfiäche hat.
Beispiel 1: Vergleich der Friktion von Alignern an Zähnen ohne Haftpads und an
Zähnen mit Haftpads
Ziel des Versuchs ist die Ermittlung der maximalen Kraft, die zum Abziehen von verschiedenen Alignermaterialien ohne und mit der Anbringung von bukkalen "Friction Pads" an die Versuchsmodelle notwendig ist.
Versuchsaufbau:
Zuerst wurde ein hochauflösender Scan des Gipsmodells eines vollbezahnten Oberkiefers eines Patienten erstellt, um ein virtuelles Oberkieferzahnmodell zu generieren. Es folgte die virtuelle Heraustrennung eines Kiefersegmentes zur Herstellung eines Teilmodells der Zähne 23 , 24, 26 und 27 mittels einer CAD-Software. Das Teilmodell wurde in der Software zur Herstellung zweier identischer virtueller Teilmodelle (A + B) dubliert Anschließend wurden Haftpads sogenannte„Friction Pads" mit einer Profilhöhe von 0,5 mm auf die bukkalen Flächen der Zähne 24 und 26 des Teilmodells B in der CAD- Software angebracht (siehe Abb. 8C). In Abbildung 8C ist das Teilmodell B dargestellt. Teilmodell A ohne Haftpads ist nicht dargestellt.
Zur Konstruktion der Versuchs- bzw. Abzugsmodelle wurden die Teilmodelle A + B erneut dubliert. Die entstandenen Teilmodelle C + D (Teilmodell C ohne Friction Pads; Teilmodell D mit Friction Pads) wurden nun jeweils mit ihrer Unterseite auf eine 20 x 10,5 x 1 ,2 cm große virtuelle Platte gesetzt, wobei sich beide Teilmodelle in exakt derselben Position auf der jeweiligen Platte befanden (nicht dargestellt).
Zur Herstellung des Tiefziehmodells erfolgte erneut ein virtuelles Dublieren des Teilmodells A. Diese Teilmodell E war nicht mit Friction Pads versehen und diente zur Herstellung der Aligner. Weiterhin wurde ein Zylinder mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Höhe von 5 mm auf die Okklusalfläche des Zahnes 26 an das Teilmodell E angebracht (Abb. 8D). Dies diente zur späteren Aufnahme der Befestigungsmuttern der Abzugsschraube s.u.
Anschließend wurden die Teilmodelle C, D und E über CAM- Verfahren hergestellt. Abb. 8A, Mitte zeigt das Teilmodell A auf der Platte für die Versuchs- bzw. Abzugsmodell ohne die Haftpads. Eine gleiche Platte mit einem Teilmodell B, wie virtuell in 8C dargestellt, wurde ebenfalls über CAM- Verfahren hergestellt und auf einer Platte wie in 8A, Mitte montiert.
Auf dem Tiefziehmodell (Abb. 8D) wurden HardCaps, DayCaps und Soft/NightCaps, wie in der Tabelle wie folgt dargelegt, tiefgezogen und nach den Kriterien der Alignerherstellung ausgearbeitet. Alignermaterialien:
Figure imgf000028_0001
Soft/Night Caps sind zweischichtig aufgebaut und bestehen je aus 1mm PETG + 1mm TPU. Die Hard Caps bestehen aus 0.8mm PETG.
In den zylindrischen Teil des Aligners wurde von okklusal eine Stahl-Ringschraube M 4 x 25mm mittels zweier Kontermuttern angebracht (siehe Abb. 8A, links 8B).
Die Abzugsversuche wurden mit einem in einen Prüfstand (FMT-210, Alluris, Freiburg, Deutschland) integrierten Kraftmessgerät (FMI-S30, Alluris, Freiburg, Deutschland) durchgeführt (siehe Abb. 9). Die Versuchs- bzw. Abzugsmodelle C + D konnten mit Hilfe eines an den Prüfstand montierten Metallwinkels und einer Holzleiste reproduzierbar in eine exakt identische Position gesetzt werden. Dies sollte eine konstante Abzugsrichtung zwischen den unterschiedlichen Versuchsmodellen C + D gewährleisten. Das Versuchsmodell wurde mit Hilfe zweier mechanischer Klemmen am Prüfstand fixiert.
Versuchsdurchführung :
Es wurden jeweils 30 Abzugsversuche pro Alignermaterial (d.h. HardCaps, DayCaps und Soft/NightCaps) an den Teilmodellen C + D durchgeführt. Dabei wurden die Aligner (alle Aligner wurden ohne Aussparungen für die Friction Pads hergestellt s.o.) auf den Versuchsmodellen ohne Friction Pads und auf den Versuchsmodellen mit Friction Pads getestet. Es wurde die für den Abzug der Schienen aufgewendete Maximalkraft bestimmt. Die Schiene wurde nach der Durchführung des Versuches manuell auf das Versuchsmodell zurückgesetzt.
Ergebnisse:
Die Ergebnisse der Abzugsversuche aller Schienen (Hard-C ap s ; D ay-Caps; Soft/Night-Caps) an Modellen ohne Friction Pads und an Modellen mit Friction Pads sind in der Tabelle in Abb. 10 dargestellt. SD entspricht dem Mittelwert. Für die statistische Auswertung der durchschnittlichen Maximalkraft wurde der T-Test verwendet.
Die für den Abzug der Schienen aufzuwendende Maximalkraft erhöhte sich durch die Anwendung der Friction Pads auf den Versuchsmodellen.
Bei dem Abzug der HardCaps von Modell C (ohne Friction Pads) entstand eine durchschnittliche Maximalkraft von 5,79 N (SD: 0,27). Bei der Anwendung von Friction Pads auf dem Versuchsmodell D erhöhte sich die durchschnittliche Maximalkraft um 22% auf 7,93 N (SD: 0,34).
Bei Abzug der DayCaps ohne Friction Pads von Modell C (ohne Friction Pads) entstand eine durchschnittliche Maximalkraft von 4,00 N (SD: 0,67). Bei der Anwendung von Friction Pads auf dem Versuchsmodell D erhöhte sich die durchschnittliche Maximalkraft um 160% auf 10,41 N (SD: 0,18).
Bei den Abzugsversuchen der Soft/NightCaps von Modell C (ohne Friction Pads) entstand eine durchschnittliche Maximalkraft von 7, 12 N (SD: 0,2). Bei der Anwendung von Friction Pads auf Modell D erhöhte sich die durchschnittliche Maximalkraft um 72% auf 12,31 N (SD: 0,3); (siehe Tabelle in Abb. 10). Insgesamt wurden die Versuche mit jeder Schiene 30 mal durchgeführt. Bei der Anwendung von Friction Pads erhöhte sich die zum Abziehen der S chienen aufzuwendende Kraft bei den Hard- Caps um 22%, bei den Day-Caps um 160% und bei den Soft/Night-Caps um 72% gegenüber der Modelle ohne Haftpads/Friction Pads.
Abbildungen
Fig. 1 zeigt einen Aligner 11 zur Korrektur der Zahnstellung eines Patienten korrigiert in perspektivischer Ansicht von unten. Dabei ist der Raum, der in Anordnung am Patienten durch dessen Zähne eingenommen wird, einsehbar. Besagter Aligner ist beispielsweise aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial hergestellt. Besagter Aligner trägt auf seiner inneren Seite ein Haftpad 10, dass dort durch z.B. durch ein Klebemittel befestigt worden ist („Aligner-montierbare Haftpads").
Besagtes Haftpad besteht im Wesentlichen aus einer flachen Struktur, die eine modifizierte Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an der Zahnoberfläche verstärkt. Besagte Modifikation besteht beispielhaft aus einem Strukturprofil 13.
Während der Aligner von einem Patienten getragen wird (z. B. auf einem oder mehreren Zähnen bzw. dem gesamten Kiefer), überträgt besagtes Haftpad die vom Aligner ausgeübten korrigierende oder stabilisierenden Kräfte auf einen oder mehrere Zielzähne, die gedreht oder verschoben werden müssen, um ihre Position zu korrigieren.
In Abweichung von Fig. 1 kann/können der Aligner mehrere Haftpads aufweisen; die Haftpads andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst); und/oder auch auf der der Position des dargestellten Haftpads gegenüberliegenden Seite des Aligners ein oder mehrere Haftpads angeordnet sein.
Fig. 2A zeigt einen Aligner 21 zur Korrektur der Zahnstellung eines Patienten korrigiert in perspektivischer Ansicht von unten. Dabei ist der Raum, der in Anordnung am Patienten durch dessen Zähne eingenommen wird, einsehbar. Besagter Aligner ist beispielsweise aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial hergestellt. Besagter Aligner trägt auf seiner inneren Seite ein Haftpad 20, das ein integrierter Bestandteil desselben ist und an der dortigen inneren Seite hervorsteht („Aligner- integriertes Haftpad"). 2B. Daneben ist ein zweiter Aligner 21 gezeigt, der keine Haftpad-aufnehmenden Kavitäten aufweist und ansonsten identische Abmessungen wie der Aligner 21 in 2A aufweist.
Besagtes Haftpad besteht im Wesentlichen aus einer flachen Struktur, die eine modifizierte Oberfläche besteht und die die Haftung desselben an der Zahnoberf äche verstärkt. Besagte Modifikation besteht aus einer Profilstruktur 23.
In Abweichung von Fig. 2A kann/können der Aligner mehrere Haftpads aufweisen; die Haftpads andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst); und/oder auch auf der der Position des dargestellten Haftpads gegenüberliegenden Seite des Aligners ein oder mehrere Haftpads angeordnet sein.
Fig. 3 zeigt einen Kiefer eines Patienten 31, oder ein Positivmodell davon, sowie ein Haftpad 30, befestigt an einer Oberfläche eines Zahnes 32, der gedreht oder verschoben werden muss, um seine Position zu korrigieren („Zahn-montierbare Haftpads"), Besagtes Haftpad besteht im Wesentlichen aus einer flachen Struktur, die eine modifizierte Oberfläche aufweist, welche die Haftung desselben an die Zahnoberfläche verstärkt. Besagte Modifikation besteht aus einem Strukturprofil 33. Eine weitere Ausgestaltung eines Haftpads ist ebenfalls in Fig. 3 dargestellt, wobei sich das Haftpad (34) über seitliche gesamte Oberfläche eines Zahns erstreckt wird. Ebenfalls kann das Haftpad auch um zwei oder drei oder alle Seiten des Zahns (nicht dargestellt) angebracht werden.
In Abweichung von Fig. 3 kann/können der Aligner mehrere Haftpads aufweisen; die Haftpads andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst); und/oder auch auf der der Position des dargestellten Haftpads gegenüberliegenden Seite des Aligners ein oder mehrere Haftpads angeordnet sein.
Fig. 4A und 4B zeigt einen Transfer Tray 41, der eine Kavität 40 für die Aufnahme eines Zahn-montierbaren Haftpads 30 besitzt. Solch ein Transfer Tray dient zur indirekten Übertragung von besagten Zahn-montierbaren Haftpads an die Zahnoberfläche. Alternativ kann die Kavität 40 des Transfer Tray 41 mit einem polymerisierenden Material aufgefüllt werden (z. B. ein lichthärtbaren Kunststoff). Wenn das Transfer Tray auf einen oder mehreren Zähnen oder den gesamten Kiefer des Patienten platziert wird, kann das polymerisierbare Material polymerisiert und dadurch an der Zahnoberfläche ausgehärtet werden. Wenn der Transfer Tray entfernt wird, verbleibt ein Zahn-montierbares Haftpad an der Zahnoberfiäche zurück.
In Abweichung von Fig. 4 kann/können das Transfer Tray mehrere Kavitäten aufweisen; die Kavitäten andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst); und/oder auch auf der der Position der dargestellten Kavität gegenüberliegenden Seite des Trays ein oder mehrere Kavitäten angeordnet sein.
Ebenso kann Fig. 4 jedoch einen Aligner 41 zeigen, der eine Kavität 40 aufweist, deren Dimensionierung und Anordnung dem bzw. den auf den Zähnen angeordneten bzw. anzuordnenden Haftpads entspricht. Für die Benutzung eines solchen Aligners sind daher Zahn-montierbare Haftpads erforderlich, die dann, wenn der Aligner getragen wird, in die besagten korrespondierenden Kavitäten„einrasten", indem der Aligner über die Haftpads gestülpt wird. Auf diese Weise wird ein sicherer Sitz und eine gute Kraftüberragung gewährleistet.
In Abweichung von Fig. 4 kann/können der Aligner Tray mehrere Kavitäten aufweisen; die Kavitäten andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst); und/oder auch auf der der Position der dargestellten Kavität gegenüberliegenden Seite des Aligners ein oder mehrere Kavitäten angeordnet sein.
Fig. 5 A zeigt einen Querschnitt durch einen Aligner gemäß der Linie A-A" in Fig. 1. Dabei sind die Merkmale eines Aligner-montierbaren Haftpads 51 gezeigt, der eine modifizierte Oberfläche 52 besitzt, die die Haftung desselben an der Zahnoberfiäche verstärkt.
Fig. 5B zeigt einen Querschnitt durch einen Aligner gemäß der Linie B-B" in Fig. 2. Dabei sind die Merkmale eines Aligner- integrierten Haftpads 53 gezeigt, der eine modifizierte Oberfläche 54 besitzt, die die Haftung desselben an der Zahnoberfläche verstärkt.
Fig. 5C zeigt einen Querschnitt durch einen Transfer Tray gemäß der Linie C-C" in Fig. 4, Dabei sind die Merkmale einer Kavität 55 zur Aufnahme eines Zahn-montierbaren Haftpads oder zum Auffüllen mit einem polymerisierenden Material gezeigt. Fig. 5C kann ebenso einen Querschnitt durch einen Aligner gemäß der Linie C-C" in Fig. 4 zeigen. Dabei sind die Merkmale einer Kavität 55 gezeigt, deren Dimensionierung und Anordnung dem bzw. den auf den Zähnen angeordneten bzw. anzuordnenden Haftpads entspricht.
Fig. 5D zeigt einen Querschnitt durch einen Aligner gemäß der Linie B'-B' in Fig. 2B, der jedoch keine Kavität (56) für die Haftpads aufweist jedoch ansonsten Identisch ist mit dem Aligner der Abb. 4 ist (nicht gezeigt). Zusätzlich kann ein Aligner ohne Kavitäten (56) verwendet werden, der wie durch den Vergleich mit dem Aligner nach 5C (durch die gestrichelte Linie verdeutlicht) eine fast identische jedoch verkleinerte Darstellung des Aligners aus Fig. 5C darstellt. Dies wird anhand des Abstandes 57 visualisiert. Die dargestellten Dimensionen des verkleinerten Aligners der Fig. 5D ohne Kavitäten (56) dienen lediglich der Anschauung und entsprechen nicht einer absoluten Abmessung.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Zahn gemäß der Linie D-D" in Fig. 3, wobei dargestellt ist, wie das Zahn-montierbare Haftpad 61 auf dem Zahn 62 platziert ist, der gedreht oder verschoben werden muss, um seine Position zu korrigieren. In Abweichung von Fig. 6 kann das Haftpad andere Formen annehmen (quadratisch, rechteckig, polygonal, an die Form des Zielzahns angepasst).
Fig. 7 zeigt den Kiefer eines Patienten, oder ein Modell davon, und seine 3-dimensionale Verknüpfung zu den drei kartesischen Achsen in einem 3-dimensonalen System. Ein kartesisches Koordinatensystem für einen 3-dimensionalen Bereich besteht aus einem angeordneten Achsentriplett, wovon zwei immer zueinander im rechten Winkel stehen. Diese Achsen werden häufig als x, y und z bezeichnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das physische Model eines oder mehrerer Zähne oder des gesamten Kiefers in der Größe entlang mindestens einer der drei kartesischen Achsen des 3-dimensionalen Koordinatensystems um einen Wert zwischen > 0.01% und < 20% im Vergleich zu einem oder mehreren Zielzähnen oder des gesamten Kiefers des Patienten verkleinert. Abb. 8: A. Aligner mit Abzugsvorrichtung, Abzugsmodell (ohne Haftpads) und Tiefziehmodell (von links nach rechts). B. Vergrößerung der Abzugsvorrichtung. C . Abzugsmodell mit Haftpads. D. Tiefziehmodell mit Zylinder.
Abb. 9: Prüfstand mit Kraftmessgerät, Fixierungsklemmen, eingespanntem Versuchsmodell und Aligner mit Abzugsschraube wie in Abb. 8B dargestellt, wobei die jeweiligen Aligner Hardcaps, Daycaps und Softcaps mit je einer Schraube befestigt und vermessen wurden.
Abb. 10: Ergebnisse der Abzugsversuche aller Schienen (Hard-Caps; Day-Caps; Soft/Night-Caps) an Modellen ohne Friction Pads und an Modellen mit Friction Pads sind in der Tabelle dargestellt. 30 Versuche je Aligner wurden durchgeführt und die Abzugskraft N gemessen. Prozentuale Angaben beziehen sich auf den Verglich zwischen Aligner mit in Bezug auf Aligner ohne Friction Pads. Beispielsweise werden 160% mehr Abzugskraft für einen Daycap Aligner benötigt, wenn dieser auf einem Abzugsmodell sitzt, auf dem Friction Pads auf den Zahnpositionen 24 und 26 aufgetragen verglichen zu einem Abzugsmodell ohne Friction Pads.

Claims

Patentansprüche
1. Haftpad (30) zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners, wobei das Haftpad aus einer im Wesentlichen flachen Struktur besteht, die auf die Oberfläche mindestens eines Zahns (32) aufbringbar ist, und wobei besagtes Haftpad mindestens eine Seite mit einer modifizierten Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an den Aligner erhöht (=Zahn-montierbare Haftpads).
2. Haftpad (10, 20) zur Fixierung eines kieferorthopädischen Aligners (11, 21), wobei das Haftpad aus einer im wesentlichen flachen Struktur besteht und eine modifizierte Oberfläche aufweist, die die Haftung desselben an der Zahnoberfläche verstärkt, und wobei besagte flache Struktur
a) an der inneren Oberfläche des besagten Aligners angeordnet werden kann (=Aligner-montierbare Haftpads), oder
b) ein integrierter Bereich des besagten Aligners ist, der an der inneren Seite desselben hervorsteht (= Aligner- integrierte Haftpads).
3. Haftpad gemäß den Ansprüchen 1 - 2, wobei besagte modifizierte Oberfläche eine Oberfläche ist, die eine verstärkte Haftung zu entweder (i) einem kieferorthopädischen Aligner oder (ii) einer Zahnoberfläche aufweist.
4. Haftpad gemäß Anspruch 3, wobei besagte Modifikation ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend:
a) Maßnahmen, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche zu erhöhen, und/oder
b) Maßnahmen, um besagte Oberfläche mit einem Mikro- oder Makroprofil zu versehen.
5. Verfahren zur Herstellung eines Haftpads gemäß einem der zuvor genannten Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
a) Bestimmen des Bereiches eines oder mehrerer Zähne, oder eines Aligners, an welchem das Haftpad platziert werden soll, und
b) Herstellen eines Haftpads gemäß einem der Ansprüche 1 - 4.
Verfahren gemäß Anspruch 5, weiterhin aufweisend einen Schritt zur Erzeugung eines virtuellen CAD-Modells, das besagtes Haftpad repräsentiert, wobei besagtes CAD-Modell optional mindestens an einer Seite ein Mikro- oder Makropro fil aufweist, welches geeignet ist, die Haftung desselben an eine Zahnoberfläche oder einen Aligner, zu erhöhen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 - 6, weiterhin aufweisend mindestens einen Schritt ausgewählt aus der Gruppe enthaltend:
a) virtuelles Platzieren von besagtem virtuellen CAD-Modell auf der Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells, das einen oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert, dergestalt, dass das virtuelle CAD-Modell, welches das Haftpad repräsentiert, an der Oberfläche des besagten virtuellen Models ein oder mehrerer Zielzähne bzw. des gesamten Kiefers angeordnet wird,
b) virtuelles Platzieren eines Negativs von besagtem virtuellen CAD-Modell auf der Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells, das einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert, dergestalt, dass das virtuelle CAD-Modell, welches das Haftpad repräsentiert, eine in die Oberfläche des virtuellen CAD-Modells des oder der Zielzähne bzw. des gesamten Kiefers eingebettete Kavität erzeugt, und wobei besagte Kavität die Form und/oder das Oberflächenprofil des Haftpads annimmt, c) virtuelles Platzieren von besagtem virtuellen CAD-Modell an der inneren Oberfläche eines virtuellen CAD-Modells eines kieferorthopädischen Aligners, dergestalt, dass das virtuelle CAD-Modell des Haftpads an der inneren Oberfläche von besagtem virtuellen CAD-Modells des kieferorthopädischen Aligners angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 - 7, wobei das virtuelle CAD-Modell, das einen oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert, durch einen 3D-Scan eines Abgusses (=Positiv) erzeugt wird, welcher Abguss anhand einer Abformung (=Negativ) eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers eines Patienten mit einem geeignetem Material erzeugt wird.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 - 8, aufweisend einen weiteren Fertigungsschritt zur Herstellung
a) mindestens eines physischen Modells eines Haftpads,
b) eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers, die mindestens ein Modell eines an der Oberfläche angeordneten Haftpads aufweisen, oder
c) eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers, der bzw. die eine in die Oberfläche eingebettete Kavität aufweisen, wobei besagte Kavität die Form und/oder das Oberflächenprofil des Haftpads annimmt,
d) auf Basis des entsprechenden virtuellen CAD-Modells und mittels einer CAM-Technik.
10. Verfahren zur Herstellung eines Aligners zur Verwendung in Verbindung mit einem Haftpad gemäß einem der Ansprüche 1 - 4, aufweisend einem Schritt zur Herstellung eines oder mehrerer physischer Modelle eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers ohne darauf angeordnete Haftpads auf Basis eines virtuellen Modells eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers mittels einer CAM-Technik.
11. Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer kieferorthopädischer Aligner, wobei besagter Aligner mittels Tiefziehen über ein physisches Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers hergestellt wird, und wobei besagtes Modell mit einem Verfahren gemäß einem der Anspruch 9 (b) oder (c) oder Anspruch 10 hergestellt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Transfer Trays, wobei besagtes Transfer Tray mittels Tiefziehen über ein physisches Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers hergestellt wird, und wobei besagtes Modell mit einem Verfahren gemäß Anspruch 9 (b) hergestellt ist.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 - 12, wobei in dem virtuellen CAD- Modell, das einen oder mehrere Zielzähne oder einen gesamten Kiefer repräsentiert, die Position eines oder mehrerer Zähne durch einen Bearbeiter oder durch einen vorgegebenen Algorithmus manipuliert wird.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 - 13, wobei durch besagte Manipulation die Position von mindestens einem Zahn im virtuellen CAD-Modell verändert wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 - 14, wobei besagte Modifikation des virtuellen CAD-M o d e 11 s z ur E r z e u g u n g e i n e r o d e r m e h r e r e r Übergangszahnstellungen, dient, und optional auch zur Erzeugung einer vorläufigen oder endgültigen Zielzahnstellung.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 - 15, wobei besagte Modifikation des virtuellen CAD-Modells, das einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert, dazu dient, einen oder mehrere kieferorthopädische Aligner zu erzeugen.
17. Kieferorthopädischer Aligner, aufweisend mindestens ein Aligner- integriertes Haftpad, wobei besagter Aligner mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 - 16 hergestellt ist.
18. Transfer Tray, aufweisend mindestens eine Kavität zur Aufnahme mindestens eines auf einem Z ahn montierb aren Haftp ads , o der zur Aufnahme eines polymerisierbaren Materials, wobei besagter Transfer Tray mit einem Verfahren gemäß einem Anspruch 12 hergestellt ist.
19. Satz aus zwei oder mehreren kieferorthopädischen Alignern, die gemäß einem der Ansprüche 10 - 16 hergestellt sind, wobei sich die unterschiedlichen Aligner aus besagtem Satz in ihrer Form zueinander unterscheiden.
20. Verfahren zur Herstellung eines kieferorthopädischen Aligners mit verbesserter Übertragung korrigierender Kräfte auf einen oder mehreren Zähne oder auf den gesamten Kiefer eines Patienten, aufweisend die folgenden Schritte: a) Erzeugung eines physischen Modells eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers, wobei das Modell in seiner Größe im Vergleich zu den Zielzähnen bzw. des Kiefers des Patienten verkleinert ist,
b) Erzeugung eines kieferorthopädischen Aligners anhand dieses Modells, z. B. durch Tiefziehen.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei das physische Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers in seiner Größe entlang mindestens einer der drei kartesischen Achsen des 3-dimensionalen Koordinatensystems um einen Wert zwischen > 0.01% und < 20% im Vergleich zu den Zielzähnen bzw. des Kiefers des Patienten verkleinert ist.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 - 21, wobei das in der Größe reduzierte physische Modell eines oder mehrerer Zielzähne oder des gesamten Kiefers erzeugt wird durch
a) Anfertigen eines 3D-Scans eines Abgusses (=Positiv), welcher Abguss anhand einer Abformung (=Negativ) eines oder mehrerer Zielzähne oder eines gesamten Kiefers eines Patienten mit einem geeignetem Material erhalten wird,
b) Anfertigen eines virtuellen CAD-Modells, welches einen oder mehrere Zähne oder den gesamten Kiefer des Patienten repräsentiert,
c) Optional: Verkleinern des besagten virtuellen CAD-Modells, und
d) Erzeugen eines verkleinerten physischen Modells des besagten virtuellen CAD- Modells mittels einer CAM-Technik
23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 - 22, wobei das virtuelle CAD-Modell, das ein oder mehrere Zähne oder den gesamten Kiefer eines Patienten repräsentiert, vor oder nachdem es verkleinert wird, durch einen Bearbeiter oder durch einen vorgegebenen Algorithmus manipuliert wird.
24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 - 23, wobei durch besagte Manipulation die Position von mindestens einem Zahn im virtuellen CAD-Modell verändert wird.
25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 - 24, wobei besagte Modifikation des virtue l l en C AD-M o d e l l s z ur E r z e u g u n g e i n e r o d e r m e h r e r e r Übergangszahnstellungen, dient, und optional auch zur Erzeugung einer vorläufigen oder endgültigen Zielzahnstellung.
26. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 - 25, wobei besagte Modifikation des virtuellen CAD-Modells, das einen oder mehrere Zielzähne oder den gesamten Kiefer repräsentiert, dazu dient, einen oder mehrere kieferorthopädische Aligner zu erzeugen.
27. Ein kieferorthopädischer Aligner, wobei der Aligner etwas kleiner als ein oder mehrere Zielzähne oder der gesamte Kiefer eines Patienten ist.
28. Ein Satz aus zwei oder mehreren kieferorthopädischen Alignern, die gemäß einem den Ansprüchen 20 - 26 hergestellt werden, wobei sich die unterschiedlichen Aligner des Satzes in ihrer Form voneinander unterscheiden.
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