WO2021074370A1 - Zahnschiene und zahnschienensystem zur funktionellen leistungssteigerung sowie herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Zahnschiene und zahnschienensystem zur funktionellen leistungssteigerung sowie herstellungsverfahren dafür Download PDF

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WO2021074370A1
WO2021074370A1 PCT/EP2020/079194 EP2020079194W WO2021074370A1 WO 2021074370 A1 WO2021074370 A1 WO 2021074370A1 EP 2020079194 W EP2020079194 W EP 2020079194W WO 2021074370 A1 WO2021074370 A1 WO 2021074370A1
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splint
bite
dental
tooth
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PCT/EP2020/079194
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Rainer Hahn
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Rainer Hahn
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • A63B21/028—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters made of material having high internal friction, e.g. rubber, steel wool, intended to be compressed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/025—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the head or the neck
    • A63B23/03—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the head or the neck for face muscles
    • A63B23/032—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the head or the neck for face muscles for insertion in the mouth

Definitions

  • Tooth splints have long been used in dentistry to correct misaligned teeth, to apply medication, to prevent or treat tooth and jaw injuries, to treat teeth grinding or to treat TMJ disorders or masticatory muscle complaints.
  • the entire musculature from the legs to the iliac crest, the back and cervical spine muscles to the head and masticatory muscles should be understood as a functionally closely related unit.
  • teeth splints are used to successfully correct bite positions and / or relieve the grinding of teeth, which is known to relieve tension in the chewing, neck and back muscles, often combined with relief of discomfort or pain.
  • dental science it is assumed that a (temporally) simultaneous and even biting on a dental splint over the entire dental arch enables these tension-relieving effects with functional utilization of the neurogenic interconnection of the Ruffini bodies.
  • the object of the invention is to provide a dental splint and a dental splint system for increasing functional performance or for calling up increased functional performance in humans, in particular in sport or for highly stressed occupational groups, as well as a method for producing the dental splint.
  • the object relating to the toothed splint is achieved by a toothed splint having the features specified in claim 1.
  • the tooth splint system according to the invention is specified in claim 10, a use according to the invention of one or more tooth splints is specified in claim 11.
  • the method according to the invention for producing a dental splint is specified in claim 12.
  • the dental splint according to the invention serves to increase the functional performance and can be used in particular in sports, medical rehabilitation or in other physical and / or cognitive stressful situations.
  • the Ruffini corpuscles in the periodontal membrane of those teeth that bite open on the occlusal surface, i.e. the bite side, of the dental splint, i.e. the teeth of the dental arch opposite the dental arch on which the splint is integrated can be (differentiated) get excited.
  • This irritation of the Ruffini bodies by biting can cause neuronal and motor effects in the area of the entire musculoskeletal system and the brain as well as the spinal cord, through which the, in particular muscular, neurological and cognitive, performance of humans can be positively influenced.
  • the dental splint therefore always has a nominal occlusal thickness d between 0.3 millimeters and 10 millimeters, in particular between 2 millimeters and 8 millimeters.
  • the dental splint can block the bite (occlusion) in the range between 3 millimeters and 10 millimeters or between 2 millimeters and 8 millimeters, in which the lower jaw relative to the upper jaw is in the vicinity of the so-called resting position as usual Relaxation position is arranged.
  • all bite areas of the dental splint have a trough-shaped, in particular hemispherical, depression and / or are formed by a first bite material that can be elastically deformed by biting in order to enable an opposing tooth correlating with the indentation to bite into the dental splint .
  • an elastic deformation of the bite material occurs when the opposing teeth bite onto the splint, the contact area of the teeth biting open with the splint increasing proportionally to the respective contact pressure between the respective tooth and the splint and vice versa.
  • the bite areas of the dental splint preferably have a modulus of elasticity that is less than 4000 MPa, preferably less than 3000 MPa, very particularly preferably less than 2500 MPa.
  • the base material of the toothed splint and the bite material therefore match.
  • the toothed splint has a base body made of a base material which has an E module that is preferably greater than the E module of the bite material. To put it simply, the bite material is softer than the base material of the base body.
  • the large-area bite of the teeth enables a reliable basic stimulation of a large number of Ruffini bodies in the periodontal membrane of the teeth and is advantageous for training increased performance.
  • the bite of the opposing teeth ensures adequate bite fixation, so that undesirable changes in the bite of the user, as can be observed with conventional tooth splints, are effectively counteracted.
  • This tooth splint can therefore be viewed as a training tooth splint, in particular also for use over a longer period of time, for example for several hours every day.
  • the occlusal surface of the dental splint can be designed in particular flat or essentially flat outside the bite areas. As a result, the toothed splint can be produced in a simple and inexpensive manner and, in particular, extensive grinding work for further individual adjustment can be avoided.
  • the dental splint according to the invention, only some of the bite areas have a trough-shaped depression and / or are formed by a first bite material that can be elastically deformed by biting in order to enable a correlating opposing tooth to bite into the dental splint.
  • the dental splint can each have a bite area formed in this way on both sides for a premolar opposing tooth of the dental arch which is not supplied with the dental splint and which correlates with the bite area.
  • the remaining bite areas of the tooth splint are designed to be planar or essentially planar for only a small-area contact of the respective opposing tooth with the tooth splint.
  • the remaining bite areas are additionally formed by a second bite material with a large E-module, which is only slightly elastically deformable by bite.
  • the remaining bite areas allow only a small area of contact between the opposing teeth and the dental splint. This contact surface is independent or essentially independent of the respective contact pressure of the respective opposing tooth and the toothed splint.
  • the Ruffini corpuscles in the periodontal membrane of the correlating opposing teeth can be excited even more intensely.
  • the bite areas which enable the bite to take place can largely counteract an undesirable change in the bite of the person being provided with the dental splint.
  • this embodiment of the toothed splint can also be used for extended periods of wear and intensive training, as well as for calling up increased performance, for example in popular sports.
  • this variant of the toothed splint can be designed in one-component construction or also in multi-component construction. In the latter case, it can have or comprise a base body made of a base material, the Base material has a modulus of elasticity that is preferably smaller than the modulus of elasticity of the bite material.
  • the remaining bite areas are preferably formed by a second bite material with a modulus of elasticity between 1500 MPa and 5000 MPa, preferably between 22000 MPa and 3000 MPa, particularly preferably between 2500 MPa and 2800 MPa. This is also advantageous for a (still) tooth-protecting bite of the individual opposing teeth.
  • all bite areas on the occlusal surface of the dental splint are convex outward and formed by a bite material that is not or only insignificantly elastically deformable through bite, so that only punctual contact of the respective opposing tooth is possible .
  • the bite areas of the dental splint are preferably formed by a bite material with a large or very large modulus of elasticity compared to the bite materials of the aforementioned alternative embodiments of the dental splint.
  • the modulus of elasticity of the bite material is preferably greater than 400 MPa, particularly preferably greater than 1000 MPa, very particularly preferably greater than 2000 MPa or 3000 MpA and can have a value in the GPa range.
  • the bite material can be a composite material or a ceramic, for example a silkate ceramic or an oxide ceramic, or a material similar to glass.
  • This toothed splint is therefore preferably designed as a multi-component construction.
  • the dental splint can have a base body made of a base material, into which the bite material is embedded in the form of an inlay.
  • the base body has a base material with a modulus of elasticity that is smaller than the modulus of elasticity of the bite material.
  • the dental splint can be designed as a whole as a 3D printed part with a multi-component construction.
  • the splint can be used in the Edge area of the remaining bite areas have a material gradient of two 3D printing materials used in 3D printing.
  • This third embodiment variant of the dental splint enables maximum activation of the Ruffini corpuscles at least for a short time in order to call up maximum physical / cognitive performance, for example during competitions or other extreme physical or cognitive exceptional loads.
  • the splint can therefore be viewed as a competition splint.
  • the curvature of the bite areas is preferably implemented to an extent that is perceptible to the naked eye.
  • a single - minimal or punctiform - contact surface of the respective opposing or bite tooth with the splint can be achieved through the additive effect of the necessarily curved tooth surface of the opposing or occlusal tooth and the outwardly convex counter-curved bite area of the splint surface .
  • the occlusal surface of the dental splint is preferably designed to be convexly curved overall. In both cases, if the lower jaw is moved to the right, left or forwards (protrusion) by the person fitted with the dental splint, a complete disclusion (decoupling of all bite points) of the entire row of teeth can inevitably occur through solitary linear guide contact in the canine area of the dental splint, on the ipsilateral side or with a protrusion movement on both sides evenly.
  • the dental splint (regardless of its respective design) must be individually molded to the dental arch of the lower or upper jaw to be supplied with the dental splint in order to sit on the dental arch with as little play and as stable as possible and to ensure reliable stimulation of the dental arch To ensure Ruffini corpuscles. It also goes without saying that the dental splint should overall be flexurally rigid and rigid in order to function reliably.
  • the dental splint therefore preferably has a flexural strength between 50 MPa and 500 MPa, preferably between 80 MPa and 200 MPa, very particularly preferably between 90 MPa and 150 MPa.
  • the toothed splint has guide surfaces on both sides for contacting by counter-canine teeth of the dental arch or jaw that is not to be supplied with the toothed splint.
  • the guide surfaces of the toothed splint are preferably each formed from the bite material of the bite areas of the toothed splint.
  • the dental splint has a nominal occlusal thickness between 2 millimeters and 8 millimeters. As a result, it can be ensured even more reliably that the dental splint is not noticed during use.
  • the tooth splint can be designed in the form of a lower or an upper jaw splint. Mandibular splints are more delicate, are more comfortable to wear and do not hinder speech.
  • the dental splint system comprises a first and a further dental splint, each with a nominal occlusal thickness d between 0.3 millimeters and 10 millimeters, which each have bite areas for opposing teeth on their occlusal surface, with
  • all bite areas have a trough-shaped depression and / or are formed by a first bite material that is elastically deformable by biting in order to enable a counter tooth that correlates with the indentation to bite into the dental splint, and wherein
  • the bite areas have a trough-shaped depression and / or are formed by a first bite material that is elastically deformable by biting, in order to each to enable a correlating opposing tooth to bite into the dental splint, and the remaining bite areas for only small-area contact of the respective opposing tooth being designed to be planar or essentially planar and formed by a second bite material that is not or only slightly elastically deformable by biting.
  • the second bite material has a modulus of elasticity below 4000 MPa, preferably below 3000 MPa, particularly preferably below 2500 MPa.
  • the tooth splint system enables a possibly time-consuming training of increased performance with the first tooth splint, the further tooth splint serving to call up maximum performance, albeit only for a short time.
  • the tooth splints are therefore to be worn alternately.
  • the dental splint can be used according to the above-explained second alternative embodiment ("popular sports dental splint") for training increased performance and calling up increased performance.
  • popular sports dental splint an increase in performance can be trained with just one dental splint and this if necessary can be retrieved.
  • a conventional dental impression is generated from the upper and lower jaw by means of impression materials, from which plaster models of the teeth and the jaw are made, for example by pouring plaster of paris of the upper and lower jaw are performed intraorally Scanners scanned in 3D and saved, for example, as STL data sets.
  • a so-called bite registration is then carried out by encoding the position of the lower jaw relative to the upper jaw by means of registrations under the blocking in the planned splint layer thickness. This can be done with conventional bite detection materials or by a 3D scan, for example with a 3D scanner available on the market, in particular the jaw relation.
  • the bite registration takes place in the typical loading position of the person to be fitted with the respective dental splint.
  • This can be, for example, a training position or a competition position while running, on sports equipment, in automobile sports and the like.
  • the person P is preferably clothed in the clothing he / she is wearing in the typical loading position and / or the shoes worn in the typical loading position.
  • the athletes wear z. B. their training shoes (for the subsequent training splint) or their competition shoes (for the subsequent competition splint) or take the respective training and competition positions on the corresponding sports equipment or the training and / or competition sports equipment is applied as close to the application as possible.
  • the template In practice, this bite registration works particularly well if the athlete bites evenly and loosely on a soft template in the posterior region (in the loading or sports position), which supports the loosening of the chewing, chewing and neck muscles.
  • the template In the invention, the template must have a thickness that corresponds to the nominal occlusal thickness of the splint to be produced.
  • an auxiliary key is then produced according to the invention in the anterior region, for example by local injection of bite registration material.
  • the actual bite registration is then carried out while leaving the auxiliary key in situ (front tooth area) by injecting registration material between the the auxiliary key is obtained from the rows of teeth of the upper and lower jaw fixed to the splint thickness or alternatively by a 3D intraoral scan of the jaw relation with the auxiliary key in situ.
  • the dental splint according to the invention is then modeled on the tooth models in wax or preferably constructed on the digital tooth models using the CAD method.
  • the splint according to the invention covers all teeth from the canine to the 2nd molar.
  • Wisdom teeth can be covered with or left out of the splint, depending on their location.
  • the vestibular side facing the cheek / lips
  • the splint goes up to about or, better, slightly below the equator. The hold of the respective dental splint is adjusted by the vestibular length overhang.
  • the overhang is lengthened cervically (towards the tooth neck) vestibularly over the tooth equator, the tooth splint is held tighter, the overhang is shortened or if it is reduced to coronally over the equator (towards the tooth crown) the hold of the splint is reduced.
  • the dental splint On the lingual side (side facing the tongue) of the dental splint, in the position of use this runs in an arched manner approximately along the transition between the tooth and the gums.
  • the gums can be easily grasped if necessary, or the dental splint can end in front of the gum line.
  • the dental splint has a particularly precise hold when the lingual side protrudes beyond the teeth than the vestibular side). It is particularly important for the function of the dental splint that it is fixed on the teeth with absolute precision and that it does not rock, nor does it perform any micro-movements.
  • the interdental septa and the occlusal fissure areas are slightly cut out or hollowed on the inside of the splint. This is done by conventionally blocking out these areas of tooth models made from dental impressions as well as in the course of the alternative digital CAD construction.
  • the layer thickness of the respective dental splint on the non-occlusion-bearing side walls is at least 0.3 mm and a maximum of 8 mm, as a rule between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 0.8 mm and 2 mm. It is important that the dental splint is made of a torsion-resistant plastic.
  • the flexural strengths of the splint according to the invention are between 50 MPa and 500 MPa, preferably between 80 MPa and 200 MPa and again preferably between 90 MPa and 150 MPa.
  • Fig. 1 shows a rack system comprising several rack rails, whose
  • Bite areas are formed by materials with different moduli of elasticity and which are shaped differently for the purpose of bite points of different areas of the respective opposing teeth, in a perspective view;
  • FIG. 2 shows a schematic anatomical sectional representation of an upper and a lower jaw with molars in the bite position on a lower jaw splint according to FIG. 1 for the excitation of Ruffini bodies in the periodontal membrane of the teeth;
  • FIG. 3 shows a mandibular dental arch with one arranged thereon
  • Dental splint including a representation of bite points of the opposing teeth of the upper jaw not supplied with the dental splint, in a perspective view;
  • Figs. 4 shows the single-component dental splint according to FIG. 3 in a sectional view along the sectional plane designated by AA in FIG. 2 (FIG. 4) and a detailed illustration of the formation of the bite area of the dental splint for the opposing tooth shown (FIG. 4A);
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the toothed splint according to FIG. 3 in
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the toothed splint according to FIG. 3 in
  • the dental splint having a base body which is provided with an inlay in the area of the bite points of the opposing teeth, in a sectional view;
  • FIG. 7 shows a further toothed rail of the toothed rail system according to FIG. 1 in a sectional view (FIG. 7A) and in an enlarged detail section (FIG. 7B)
  • FIGS. 7 shows the toothed splint according to FIGS. 7 in a perspective view
  • FIG. 9 shows a toothed splint according to FIG. 1 in a perspective view
  • FIG. 10 shows the toothed splint according to FIG. 9 in a sectional illustration along the sectional plane denoted by C-C in FIG. 9;
  • FIG. 11 shows the dental splint according to FIG. 9 in a sectional illustration along the sectional plane designated by D-D in FIG. 9 (FIG. 11A) and in an enlarged detail section (FIG. 11B);
  • FIG. 12 shows a further tooth splint, which is particularly suitable for competition purposes, in a perspective view
  • Figs. 13 shows the dental splint according to FIG. 12 in a sectional view (FIG. 13A) and in an enlarged detail section (FIG. 13B);
  • FIG. 14 shows a further embodiment of the tooth splint according to FIG. 12, in a sectional illustration.
  • FIG. 15 shows a block diagram with individual method steps of a method according to the invention for producing a tooth splint according to FIG. 1.
  • the tooth splint system comprises at least two of the tooth splints 12, 14, 16.
  • the tooth splint 12 is hereinafter also referred to as the "training tooth splint”
  • the tooth splint 14 as the “recreational splint”
  • the tooth splint 16 as the “competition splint”.
  • the tooth splint system 10 is used for the differentiated stimulation of highly sensitive mechanoreceptors
  • the tooth splints 12, 14, 16 explained in detail below are each designed as a lower tooth splint in the drawing, purely by way of example. It goes without saying that the tooth splints are also each designed as an upper tooth splint could be.
  • FIG. 2 shows a schematic anatomical sectional illustration of an upper jaw 18 and a lower jaw 20 showing highly sensitive Ruffini bodies 22 in the area of the upper jaw 18.
  • the Ruffini bodies 22 react as proprioceptive mechanoreceptors to pressure and horizontal stretching.
  • These stimuli are conducted by very fast myelinated afferent neurons 24 via the spinal cord to the brain (not shown in the drawing).
  • the stimuli are processed, integrated by sensors, classified and interpreted.
  • a functional neuromuscular increase in performance particularly in the field of sport, but also a cognitive increase in performance, can be trained or called up.
  • the dental splint 12, 14, 16 is arranged here purely by way of example on the lower dental arch. On its occlusal surface 26, it has a plurality of bite areas 28 for an opposing tooth 32 of the upper jaw 18, 20 corresponding to the respective tooth 30 being exposed to.
  • the mutual contact surface of the opposing tooth 32 biting onto the toothed splint 12, 14, 16 with the toothed splint 12, 14, 16, ie the so-called bite point, is denoted by 34.
  • FIG. 3 shows the dental splint 12 of the dental splint system 10 (FIG. 1) in its position of use, here on the dental arch of the lower jaw 20, in a perspective view (FIG. 3). and in a sectional view (FIG. 4).
  • the tooth splint 12 is used to support muscle development and improve the coordination of movements during, in particular, muscular or cognitive training.
  • the dental splint is, for example, suitable for improving the symmetrical running pattern of runners, for supporting pulse regulation, for improving endurance and / or for supporting the reduction of the stress level and the cortisol level.
  • the dental splint 12 has a first splint arch 12a and a second splint arch 12b, which are connected to one another via a back section 12c.
  • the bite areas 28 of the dental splint 12 are each provided with a hemispherical recess 40. These depressions 40 each allow a large contact area 34 of an opposing tooth hump 42 of the respective opposing tooth 32 with the toothed rail 12.
  • the base material 44 / first bite material 46 has a small modulus of elasticity.
  • the modulus of elasticity is preferably between below 4000 MPa, preferably below 3000 MPa, particularly preferably below 2500 MPa.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the toothed splint 12, which is manufactured in two-component (2K) construction. It has a support or base body 48 made from the base material 44, which carries the bite material 46. The bite material 44 can cover the base body 46 completely or essentially completely.
  • the dental splint 12 is thus constructed in two layers.
  • the base material 44 in this design of the toothed splint 12 has a greater modulus of elasticity than the bite material 46.
  • the dental splint 12 can alternatively be produced according to an embodiment not shown in the drawing in the bite areas 28 with a modulus of elasticity or material gradient, for example by combining at least two different 3D printing materials with one another when 3D printing the dental splint 12 become.
  • the elastically deformable base material 44 adjoins the bite areas 28, preferably in a flowing manner, into the bite material 46.
  • the first bite material 46 is here exclusively locally in the bite areas 28 of the opposing tooth 32 and / or the guide surface (not shown) of the opposing tooth.
  • the corner tooth is incorporated or embedded in the base material 44 of the dental splint 12.
  • the dental splint 12 and all other embodiments below have a nominal occlusal (bite-side) thickness d of between 0.3 millimeters and 10 millimeters, in particular between 2 and 8 millimeters.
  • d nominal occlusal (bite-side) thickness
  • the dental splint 12 sits on the teeth 30 with no play and is stable against tilting.
  • the muscles, the coordination of movements and the neural function of the person supplied with the dental splint 12 are adapted and changed. This also applies in particular to the neck, head and masticatory muscles.
  • the position of the lower jaw relative to the upper jaw or the bite points of the opposing teeth on the respective dental splint 12 can thus change.
  • the dental splint 12 has to be readjusted to the new situation, for example by regrinding. This applies to all tooth splints described in this application.
  • FIGS. 7 and 8 the toothed splint 14 (FIG. 1) designed as a sports splint is shown.
  • Figs. 7 show a section of the toothed splint 14 along the sectional plane designated by B-B in FIG. 8.
  • This dental splint 14 can be used, for example, as a workout splint in mass sport to optimize performance and to call up increased performance, for example during intensified athletic training, or to improve movement coordination or as a relaxation splint or to promote cognitive abilities or to improve responsiveness or to improve healing of musculoskeletal disorders or to improve / accompany rehabilitation measures, e.g. after operations.
  • the toothed splint 14 is advantageously made of a plastic with a medium modulus of elasticity. This is preferably between 1500 MPa and 5000 MPa, preferably between 2000 MPa and 3000 MPa, particularly preferably between 2500 MPa and 2800 MPa.
  • the bite areas 28 are thus formed here by a second bite material 50 with a greater modulus of elasticity than the modulus of elasticity of the bite material 44 of the training splint 12 (FIGS. 5 and 6).
  • said part of the bite areas 28 can be formed in a manner corresponding to the dental splint 12 by an elastically deformable bite material in order to enable a large-area contact and bite of the respective opposing tooth into the dental splint 14.
  • This bite material can have an E-module corresponding to the E-module of the training splint explained above.
  • the remaining bite areas 28 are designed for only small-area contact of the respective opposing tooth when biting onto the dental splint.
  • the remaining bite areas 28 of the dental splint 14 are designed in such a way that - in contrast to the training splint explained above, an only small-area, in particular only punctiform, contact surface 34 of the opposing tooth 32 (FIG. 2) correlating with the respective bite area 28 is possible.
  • the second dental splint 14 can be designed to be planar or essentially planar on its occlusal surface 26, in particular the bite areas.
  • the contact surfaces 34 are thus defined by the planar surface 26 of the second tooth splint 14 on the basis of the anatomically given rounding of the respective opposing tooth cusp 42.
  • the remaining bite areas 28 are formed by a second bite material 50 which is only slightly elastically deformable by bite.
  • This bite material has a greater modulus of elasticity than the base material of the dental splint.
  • the modulus of elasticity of the second bite material is less than 4000 MPa, preferably less than 3000 MPa, very particularly preferably less than 2700 MPa.
  • the racks 12, 14, 16 are particularly effective when each opposing tooth 32 bites onto the second rack 14 with only one supporting opposing tooth cusp 42 and only one bite point, that is, only a single contact surface 34, is set per opposing tooth 32, as shown in the perspective The view according to FIG. 8 can be clearly seen.
  • the nominal thickness d of the toothed splint 14 is between 0.3 millimeters and 10 millimeters, in particular between 2 and 8 millimeters.
  • the popular sports splint can be designed in a single-component construction or in a multi-component construction, in particular in a two-component construction, for a training splint or the competition splint explained below.
  • the toothed splint 16 of the toothed splint system 10 (FIG. 1) is designed for the - at least briefly - retrieval of maximum functional performance, i.e. maximum muscle performance, rapid strength, maximum muscle strength, optimal coordination of movements, maximum responsiveness and maximum cognitive performance.
  • maximum functional performance i.e. maximum muscle performance, rapid strength, maximum muscle strength, optimal coordination of movements, maximum responsiveness and maximum cognitive performance.
  • This toothed splint 16 is therefore particularly advantageous for sporting competition conditions or other situations in which maximum performance is required.
  • the modulus of elasticity of the dental splint 16 is preferably greater than in the other types of dental splint explained above, ie than in the dental splint 12, 14 designed as training and in the popular sports splint.
  • the modulus of elasticity is preferably between over 1800 MPa, preferably more than 2400 MPa.
  • the tooth splint 16 has as an essential feature according to FIGS. 13 has an outwardly convexly curved occlusal surface 26, so that only a very small or minimal bite point of the biting opposing tooth 32, ie a minimal contact surface 34 between the biting opposing tooth 32 and the dental splint 16, can be realized (see FIG. 13). .
  • the Ruffini corpuscles 14 FIG. 1
  • the toothed splint 16 can be manufactured in a multi-component construction.
  • the toothed splint 16 has a base body 48 with a base material 44 made of plastic.
  • the third bite material 56 can be embedded in the second tooth splint 14 in the form of an inlay, in particular in the bite areas 28.
  • the modulus of elasticity of the third bite material 56 can thus be greater than 2000 MPa and extend into the GPa range, that is to say it can have values in the GPa range.
  • the base material 44 of the dental splint 16 always has a modulus of elasticity that is smaller than the modulus of elasticity of the third bite material 56.
  • the nominal thickness d of the toothed splint 14 is between 0.3 millimeters and 10 millimeters, in particular between 2 and 8 millimeters.
  • the modulus of elasticity of the bite areas 28 of the tooth splints 12, 14, 16 correlates directly with the function of the respective tooth splint 12, 14, 16.
  • a low modulus of elasticity supports the training effect, especially in time-consuming training, whereas high modulus of elasticity, at least briefly, the highest muscular, support athletic and cognitive performance skills.
  • the bite and guide areas are usually made of materials with a lower modulus of elasticity than the base material of the splint; in the case of multi-component competition splints, the opposite is true of materials with a higher modulus of elasticity than the base material 44 of the splint.
  • the dental splints 12, 14, 16, in particular in the area of their bite areas 28, must be adapted at intervals to unavoidable anatomical changes. This can be achieved, for example, by regrinding the respective toothed splint 12, 14, 16 or alternatively by replacing the respective toothed splint 12, 14, 16.
  • the bite registration 202 in particular to determine the jaw relation, takes place in the typical loading position 300 of the person P to be supplied with the respective dental splint 12, 14, 16 when exercising and / or calling up increased performance, for example during athletic training or at sports competitions.
  • the bite is preferably taken with the clothing 400 typically worn in the loading position 300 and the typically worn footwear 500, e.g. in the form of training clothing / training shoes for the production of the training splint or in the form of competition clothing / competition shoes for the production of the competition splint.
  • the person preferably assumes the respective training and competition positions on a corresponding sports device 1000 or the training and / or competition sports equipment is put on as close to the application as possible.
  • the production 204 of the dental splint takes place on the basis of the previous bite registration, in particular using the 3D printing process.
  • the respective dental splint 12, 14, 16 can, if necessary, be readjusted to a limited extent by regrinding 206 or must be re-manufactured in a new position as mentioned above.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnschiene (12, 14, 16,) sowie ein Zahnschienensystem (10) mit mehreren solcher Zahnschienen (12, 14, 16) zur funktionellen Leistungssteigerung, insbesondere im Sport, deren Aufbissbereiche (28) unterschiedliche E-Modulen aufweisen und sich zwecks einer unterschiedlich großflächigen Kontaktierung durch die Gegenzähne des nicht mit der jeweiligen Zahnschiene (12, 14, 16) Kiefers in der Ausgestaltung ihrer okklusionsseitigen, d. h. aufbissseitigen Oberfläche voneinander unterscheiden, um so eine differenzierte Erregung von Ruffini-Körperchen in der dentalen Wurzelhaut zu bewirken. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer oder mehrerer Zahnschienen zum Auftrainieren bzw. Abrufen einer gesteigerten Leistungsfähigkeit sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher Zahnschienen.

Description

Zahnschiene und Zahnschienensvstem zur funktionellen
Leistungssteigerung sowie Herstellungsverfahren dafür
Zahnschienen werden in der Zahnheilkunde seit langem zur Korrektur von Zahnfehlstellungen, zur Applikation von Medikamenten, zur Prävention oder Behandlung von Zahn- und Kieferverletzungen, zur Behandlung des Zähneknirschens oder auch zur Behandlung von Kiefergelenkserkrankungen oder Kaumuskelbeschwerden, eingesetzt. Gerade Spannungskopfschmerzen oder Hals- /Nackenbeschwerden oder Verspannungen der Rückenmuskulatur können eng mit Kieferfehlstellungen, Fehlbisslagen, Kaumuskelüberbeanspruchungen, z.B. durch Bruxismus (= unbewusstes Zähneknirschen), oder Kiefergelenkserkrankungen Zusammenhängen. Die gesamte Muskulatur von den Beinen über den Beckenkamm, die Rücken- und Halswirbelsäulenmuskulatur bis hin zur Kopf- und Kaumuskulatur ist als eine funktionell eng zusammenhängende Einheit zu verstehen.
Die Zähne sind im Alveolarknochenfach durch die Wurzelhaut mittels Kollagenfasern (sogenannte Sharpey-Fasern) fixiert. In der Wurzelhaut eingebettet finden sich hochempfindliche Mechanorezeptoren, die sogenannten Ruffini-Körperchen, die als propriozeptive Mechanorezeptoren auf Druck und horizontale Dehnung reagieren. Diese Reize werden mittels sehr schneller myelinisierter afferenter Neuronen über das Rückenmark an das Gehirn geleitet. Durch die hohe Empfindlichkeit dieser Rezeptoren wird auch das feine Tastempfinden der Zähne ermöglicht. Im Gehirn werden die Reize verarbeitet, sensorisch integriert, klassifiziert und interpretiert. Die Ruffini-Körperchen zeigen eine Aktionspotenzialfrequenz, die proportional der Intensität des Druckes ist (= Proportionalsensoren) und adaptieren sehr langsam.
Mittels Zahnschienen werden im zahnmedizinischen bzw. kieferorthopädischen Bereich erfolgreich Bisslagen korrigiert und/oder das Zähneknirschen entlastet, was bekanntermaßen zum Lösen von Verspannungen in der Kau-, Hals- und Rückenmuskulatur führt, oftmals verbunden mit einer Linderung von Beschwerden oder Schmerzen. In der zahnärztlichen Wissenschaft wird vermutet, dass ein (zeitlich) gleichzeitiges und gleichmäßiges Aufbeissen auf eine Zahnschiene über den gesamten Zahnbogen diese verspannungslösenden Effekte unter funktioneller Ausnutzung der neurogenen Verschaltung der Ruffini-Körperchen ermöglicht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Zahnschiene und ein Zahnschienensystem zur funktionellen Leistungssteigerung bzw. zum Abruf einer gesteigerten funktionellen Leistungsfähigkeit beim Menschen, insbesondere im Sport oder für hochbelastete Berufsgruppen, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zahnschiene anzugeben. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine neue Verwendung einer bzw. mehrerer der genannten Zahnschienen anzugeben.
Die die Zahnschiene betreffende Aufgabe wird durch eine Zahnschiene mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Zahnschienensystem ist in Anspruch 10, eine erfindungsgemäße Verwendung einer bzw. mehrerer Zahnschienen ist in Anspruch 11 angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zahnschiene ist in Anspruch 12 angegeben.
Die erfindungsgemäße Zahnschiene dient der funktionellen Leistungssteigerung und kann insbesondere beim Sport, der medizinischen Rehabilitation oder auch bei anderen körperlichen und/oder kognitiven Belastungssituationen eingesetzt werden. Mittels der Zahnschiene können die Ruffini-Körperchen in der Wurzelhaut derjenigen Zähne, die auf die okklusale Oberfläche, also die Aufbissseite, der Zahnschiene aufbeißen, also die Zähne desjenigen Zahnbogens, der dem Zahnbogen, auf dem die Schiene eingegliedert ist, gegenüberliegt, (differenziert) erregt werden. Diese Reizung der Ruffini-Körperchen durch Aufbiss kann neuronale und motorische Effekte im Bereich des gesamten Bewegungsapparates und des Gehirns sowie des Rückenmarkes bewirken, durch die die, insbesondere muskuläre und neurologische sowie kognitive, Leistungsfähigkeit des Menschen positiv beeinflußt werden kann. Voraussetzung für diesen Effekt ist, dass die jeweilige Schiene zur Ansteuerung dieser Rezeptoren für den Träger kaum wahrnehmbar ist, insbesondere unter körperlicher bzw. kognitiver Anstrengung nicht mehr wahrgenommen wird und die Atmung möglichst nicht behindert. Die Zahnschiene weist deshalb in jedem Falle eine okklusale Nenndicke d zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, insbesondere zwischen 2 Millimeter und 8 Millimeter, auf. Durch die Zahnschiene kann bei deren Benutzung mithin eine Sperrung des Zusammenbisses (der Okklusion) im Bereich zwischen 3 Millimeter bis 10 Millimeter bzw. zwischen 2 Millimeter und 8 Millimeter bewirkt werden, in der der Unterkiefer bezüglich des Oberkiefers in der Nähe der sogenannten Ruheschwebelage als gewohnte Entspannungsposition angeordnet ist.
Es wurde festgestellt, das jeweilige E-Modul der Aufbissbereiche der Zahnschiene überraschenderweise direkt mit der Funktion der Zahnschiene korreliert. Ein kleines E-Modul der Aufbissbereiche unterstützt den Trainingseffekt der Zahnschiene, insbesondere bei zeitintensivem Training, wohingegen ein großes E- Modul des Aufbisswerkstoffs der Zahnschiene zumindest kurzzeitig hohe oder höchste muskuläre, sportliche bzw. kognitive Leistungsfähigkeiten unterstützt. Traininqszahnschiene
Nach einer ersten alternativen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Zahnschiene weisen alle Aufbissbereiche der Zahnschiene eine muldenförmige, insbesondere halbkugelförmige, Vertiefung auf und/oder sind durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff gebildet, um jeweils einen Einbiss eines mit der Vertiefung korrelierenden Gegenzahns in die Zahnschiene zu ermöglichen. Dadurch kann jeweils ein großflächiger Kontakt der Zähne des nicht mit der Zahnschiene versorgten Zahnbogens mit der Zahnschiene erreicht werden. Dabei kommte es im Fall der letztgenannten Ausführungsform bei einem Aufbiss der Gegenzähne auf die Zahnschiene zu einer elastischen Deformation des Aufbisswerkstoffs, wobei sich die Kontaktfläche der aufbeissenden Zähne mit der Zahnschiene proportional zur jeweiligen Kontaktpressung zwischen dem jeweiligen Zahn und der Zahnschiene vergrößert und umgekehrt. Die Aufbissbereiche der Zahnschiene weisen vorzugsweise einen E-Modul auf, der kleiner als 4000 MPa, vorzugsweise kleiner als 3000 MPa, ganz besonders bevorzugt kleiner als 2500 MPa ist. Bei einer Einkomponentenbauweise der Zahnschiene stimmen der Grundwerkstoff der Zahnschiene und der Aufbisswerkstoff somit überein. Bei einer Mehrkomponentenbauweise der Zahnschiene weist die Zahnschiene einen Grundkörper aus einem Grundwerkstoff auf, der ein E-Modul aufweist, das vorzugsweise größer ist, als der E-Modul des Aufbisswerkstoffs. Verinfacht gesagt ist der Aufbisswerkstoff weicher, als der Grundwerkstoff des Grundkörpers.
Insgesamt ermöglicht der großflächige Aufbiss der Zähne eine zuverlässige Grund- Stimulation einer großen Anzahl von Ruffini-Körperchen in der Wurzelhaut der Zähne und ist für ein Auftrainieren einer gesteigerten Leistungsfähigkeit von Vorteil. Selbst bei zeitlich ausgedehnten zeitlichen Trageintervallen ist durch den Einbiss der Gegenzähne eine ausreichende Bissfixierung gewährleistet, sodass unerwünschte Bissänderungen des Benutzers, wie diese bei herkömmlichen Zahnschienen beobachtet werden können, wirksam entgegengewirkt wird. Diese Zahnschiene kann mithin als eine Trainingszahnschiene, insbesondere auch für den zeitlich ausgedehnten, z.B. täglichen mehrstündigen, Gebrauch, angesehen werden. Die okklusale Oberfläche der Zahnschiene kann außerhalb der Aufbissbereiche insbesondere plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt sein. Dadurch kann die Zahnschiene einerseits auf einfache und kostengünstige Weise erzeugt und insbesondere umfangreiche Einschleifarbeiten zur weiteren individuellen Anpassung vermieden werden.
Breitensportzahnschiene
Gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Zahnschiene weist nur ein Teil der Aufbissbereiche eine muldenförmige Vertiefung auf und/oder ist durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff gebildet, um jeweils einen Einbiss eines korrelierenden Gegenzahns in die Zahnschiene zu ermöglichen. So kann die Zahnschiene beispielsweise beidseitig jeweils einen in dieser Weise ausgebildeten Aufbissbereich für einen mit dem Aufbissbereich korrelierenden Prämolaren Gegenzahn des nicht mit der Zahnschiene versorgten Zahnbogens aufweisen. Die übrigen Aufbissbereiche der Zahnschiene sind demgegenüber für einen nur kleinflächigen Kontakt des jeweiligen Gegenzahns mit der Zahnschiene plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt. Die übrigen Aufbissbereiche sind zusätzlich durch einen zweiten Aufbisswerkstoff mit einem großen E-Modul gebildet, der durch Aufbiss nur wenig elastisch verformbar ist. Die übrigen Aufbissbereiche ermöglichen angesichts des anatomischen Radius der Zahnhöcker der Prämolaren bzw. Molaren jeweils einen nur kleinflächigen Kontakt der Gegenzähne mit der Zahnschiene. Diese Kontaktfläche ist unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig von der jeweiligen Kontaktpressung des betreffenden Gegenzahns und der Zahnschiene. Insgesamt können die Ruffini-Körperchen in der Wurzelhaut der korrelierenden Gegenzähne dadurch nochmals intensiver erregt werden. Durch die den Einbiss ermöglichenden Aufbissbereiche kann dabei einer unerwünschten Bissänderung der mit der Zahnschiene versorgten Person weitgehend entgegengewirkt werden. Dadurch kann auch diese Ausführungsform der Zahnschiene für ausgedehnte zeitliche Trageintervalle und ein intensiviertes Training, als auch zum Abrufen der gesteigerten Leistungsfähigkeit, etwa im Breitensport eingesetzt werden. Diese Ausführungsvariante der Zahnschiene kann nach der Erfindung in Einkomponentenbauweise oder auch in Mehrkomponentenbauweise ausgeführt sein. Im letztgenannten Fall kann sie einen Grundkörper aus einem Grundwerkstoff aufweisen bzw. umfassen, wobei der Grundwerkstoff ein E-Modul aufweist, das vorzugsweise kleiner ist, als das E-Modul des Aufbisswerkstoffs. Die übrigen Aufbissbereiche sind vorzugsweise durch einen zweiten Aufbisswerkstoff mit einem E-Modul zwischen 1500 MPa und 5000 MPa, vorzugsweise zwischen 22000 MPa und 3000 MPa, besonders bevorzugt zwischen 2500 MPa und 2800 MPa, gebildet. Dies ist zudem für einen (noch) zahnschonenden Aufbiss der einzelnen Gegenzähne vorteilhaft.
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Gemäß einer dritten alternativen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Zahnschiene sind alle Aufbissbereiche an der okklusalen Oberfläche der Zahnschiene nach außen konvex gewölbt ausgeführt und durch einen Aufbisswerkstoff gebildet, der durch Aufbiss nicht oder nur unwesentlich elastisch verformbar ist, sodass jeweils ein nur punktueller Kontakt des jeweiligen Gegenzahns ermöglicht ist. Die Aufbissbereiche der Zahnschiene sind vorzugsweise durch einen Aufbisswerkstoff mit einem im Vergleich zu den Aufbisswerkstoffen der vorgenannten Ausführungsalternativen der Zahnschiene großen oder sehr großen E-Modul gebildet. Der E-Modul des Aufbisswerkstoffs ist hier vorzugsweise größer als 400 MPa, besonders bevorugt größer als 1000 MPa, ganz besonders bevorzugt größer als 2000 MPa oder als 3000 MpA und kann einen Wert im GPa-Bereich aufweisen.
So kann der Aufbisswerkstoff beispielsweise ein Verbundwerkstoff (= Komposit) oder eine Keramik, etwa eine Silkiatkeramik oder eine Oxidkeramik, oder ein glasähnlicher Werkstoff sein. Dadurch kann eine elastische Verformung der Zahnschiene im Bereich ihrer dedizierten Aufbissbereiche minimiert werden. Diese Zahnschiene ist deshalb vorzugsweise in Mehrkomponentenbauweise ausgeführt. So kann die Zahnschiene einen Grundkörper aus einem Grundwerkstoff aufweisen, in den der Aufbisswerkstoff jeweils in Form eines Inlays eingelassen ist. Der Grundkörper weist dabei einen Grundwerkstoff mit einem E-Modul auf, der kleiner als der E-Modul des Aufbisswerkstoffs ist.
Die Zahnschiene kann insgesamt als ein 3D-Druckteil in Mehrkomponentenbauweise ausgeführt sein. So kann die die Zahnschiene etwa im Randbereich der übrigen Aufbissbereiche einen Werkstoffgradienten zweier beim 3D-Druck eingesetzter 3D-Druckwerkstoffe aufweisen.
Diese dritte Ausführungsvariante der Zahnschiene ermöglicht zumindest kurzfristig eine maximale Aktivierung der Ruffini-Körperchen für den Abruf einer maximalen körperlichen/kognitiven Leistungsfähigkeit, beispielsweise bei Wettkämpfen oder anderen extremen körperlichen bzw. kognitiven Ausnahmebelastungen. Die Zahnschiene kann mithin als eine Wettkampfzahnschiene angesehen werden. Die Krümmung der Aufbissbereiche ist vorzugsweise in einem mit dem unbewaffneten Auge wahrnehmbaren Maß ausgeführt. Beim Aufbiss auf diese Zahnschiene kann so durch den additiven Effekt der zwangsläufig gekrümmten Zahnoberfläche des Gegen- oder Aufbisszahns sowie der nach außen konvex gegengekrümmten Aufbissbereichs der Zahnschienenoberfläche eine einzige - minimale bzw. punktförmige - Kontaktfläche des jeweiligen Gegen- bzw. Aufbißzahns mit der Zahnschiene erreicht werden. Die okklusale Oberfläche der Zahnschiene ist dabei bevorzugt insgesamt konvex gekrümmt ausgeführt. In beiden Fällen kann, wenn der Unterkiefer durch die mit der Zahnschiene versorgte Person nach rechts, links, oder nach vorne (Protrusion) bewegt wird, zwangsläufig eine vollständige Disklusion (Entkoppelung aller Aufbisspunkte) der gesamten Zahnreihe durch solitären linienförmigen Führungskontakt im Eckzahnbereich der Zahnschiene, auf der ipsilateralen Seite bzw. bei einer Protrusionsbewegung beidseitig gleichmäßig, erreicht werden.
Grundsätzlich ist zu beachten, dass die Zahnschiene (unabhängig von ihrer jeweiligen Ausgestaltung) an den mit der Zahnschiene jeweilig zu versorgenden Zahnbogen des Unter- bzw. Oberkiefers individuell angeformt sein muss, um möglichst spielfrei und kippstabil auf dem Zahnbogen zu sitzen und eine zuverlässige Stimulation der Ruffini-Körperchen zu gewährleisten. Auch versteht sich, dass die Zahnschiene insgesamt biege- und verwendungssteif sein sollte, um zuverlässig zu funktionieren. Die Zahnschiene weist daher bevorzugt eine Biegefestigkeit zwischen 50 MPa und 500 MPa, vorzugsweise zwischen 80 MPa und 200 MPa, ganz besonders bevorzugt zwischen 90 MPa und 150 MPa, auf. Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Zahnschiene beiderseitig Führungsflächen zur Kontaktierung durch Gegen-Eckzähne des nicht mit der Zahnschiene zu versorgenden Zahnbogens bzw. Kiefers auf. Dadurch kann eine präzise Führung und Ausrichtung der beiden Zahnbögen erreicht werden. Die Führungsflächen der Zahnschiene sind vorzugsweise jeweils aus dem Aufbisswerkstoff der Aufbissbereiche der Zahnschiene gebildet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Zahnschiene eine okklusale Nenndicke zwischen 2 Millimeter und 8 Millimeter auf. Dadurch kann nochmals zuverlässiger gewährleistet werden, dass die Zahnschiene im Gebrauch nicht bemerkt wird.
Grundsätzlich kann die Zahnschiene in Form einer Unter- oder einer Oberkieferzahnschiene ausgeführt sein. Unterkieferschienen sind graziler, haben einen höheren Tragekomfort und behindern die Sprache nicht. Darüber hinaus können Unterkieferzahnschienen derart ausgeführt sein, dass sie die Schneidekanten (= Inzisalkanten) der Frontzähne (Incisivi) nicht überdecken. Bei Aufbiss auf die Unterkieferzahnschiene ist dadurch eine Atemöffnung erhalten, die die Sauerstoffversorgung der mit der Zahnschiene versorgten Person, insbesondere des Sportlers, zusätzlich unterstützt.
Das erfindungsgemäße Zahnschienensystem umfasst eine erste und eine weitere Zahnschiene mit jeweils einer okklusale Nenndicke d zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, die an ihrer okklusalen Oberfläche jeweils Aufbissbereiche für Gegenzähne aufweisen, wobei
• bei der ersten Zahnschiene alle Aufbissbereiche eine muldenförmige Vertiefung aufweisen und/oder durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff gebildet sind, um einen Einbiss eines mit der Vertiefung jeweils korrelierenden Gegenzahns in die Zahnschiene zu ermöglichen und wobei
• bei der weiteren Zahnschiene nur ein Teil der Aufbissbereiche eine muldenförmige Vertiefung aufweist und/oder durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff gebildet ist, um jeweils einen Einbiss eines korrelierenden Gegenzahns in die Zahnschiene zu ermöglichen, und wobei die übrigen Aufbissbereiche für einen nur kleinflächigen Kontakt des jeweiligen Gegenzahns plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt und durch einen zweiten Aufbisswerkstoff gebildet sind, der durch Aufbiss nicht oder nur geringfügig elastisch verformbar ist. Der zweite Aufbisswerkstoff weist dabei einen E-Modul unter 4000 MPa, vorzugsweise unter 3000 MPa, besonders bevorzugt unter 2500 MPa, auf.
Das Zahnschienensystem ermöglicht ein ggf. zeitintensives Auftrainieren einer gesteigerten Leistungsfähigkeit mit der ersten Zahnschiene, wobei die weitere Zahnschiene für das - wenngleich auch nur kurzfristiges - Abrufen der maximalen Leistungsfähigkeit dient. Die Zahnschienen sind mithin im Wechsel zu tragen.
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung der Zahnschiene der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsvariante der Zahnschiene für das Auftrainieren einer gesteigerten Leistungsfähigkeit und Verwenden der Zahnschiene gemäß der vorstehend erläuterten dritten Ausführungsvariante zum Abrufen einer maximalen körperlichen und/oder kognitiven Leistungsfähigkeit.
Weiterhin kann die Zahnschiene gemäß der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsalternative („Breitensportzahnschiene") für das Auftrainieren einer gesteigerten Leistungsfähigkeit und das Abrufen der gesteigerten Leistungsfähigkeit verwendet werden. Auf diese Weise kann, insbesondere im Breitensport, mit nur einer Zahnschiene eine Leistungssteigerung trainiert und diese auch bedarfsweise abgerufen werden.
Herstellung der Zahnschiene
Zur Herstellung einer vorstehend erläuterten Zahnschiene für eine mit der Zahnschiene zu versorgenden Person P wird vom Oberkiefer und vom Unterkiefer je ein herkömmlicher Zahnabdruck mittels Abformmassen generiert, aus diesen dann, z.B. durch Ausgießen mit Gips, Gipsmodelle der Zähne und des Kiefers hergestellt, oder die Zähne des Ober- und Unterkiefers werden mittels Intraoral Scannern 3D eingescannt und zum Beispiel als STL Datensätze gespeichert. Anschließend wird eine sogenannte Bissnahme vorgenommen, indem die Position des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer mittels Registraten unter der Sperrung in geplanter Schienenschichtstärke verschlüsselt wird. Dies kann mit herkömmlichen Bissnahmewerkstoffen erfolgen oder auch durch einen 3D-Scan, etwa mit einem am Markt verfügbaren 3D-Scanner, insbesondere der Kieferrelation.
Wichtig ist, dass die Bissnahme in typischer Belastungsposition der mit der jeweiligen Zahnschiene zu versorgenden Person erfolgt. Dies kann beispielsweise eine Trainingsposition oder Wettkam pfposition beim Laufen, an Sportgeräten, im Automobilsport und dergl. sein. Die Person P ist bei der Bissnahme vorzugsweise mit seiner in der typischen Belastungsposition jeweils getragenen Bekleidung und/oder dem in der typischen Belastungsposition getragenen Schuhwerk bekleidet. Die Sportler tragen also z. B. ihre Trainingsschuhe (für die nachfolgende Trainingszahnschiene) oder ihre Wettkampfschuhe (für die nachfolgende Wettkampfzahnschiene) oder nehmen an den entsprechenden Sportgeräten die jeweiligen Trainings- und Wettkampfpositionen ein oder die Trainings- und/oder die Wettkampfsportausrüstung wird dazu möglichst anwendungsnah angelegt. In der Praxis gelingt diese Bissnahme besonders gut, wenn der Sportler im Seitenzahngebiet locker gleichmäßig auf eine weiche Schablone aufbeisst (in Belastungs- bzw. Sportposition), was die Lockerung der Kau-, Kauhilfs- und Nackenmuskulatur unterstützt. Erfindungsgemäß muss die Schablone eine Dicke aufweisen, die der okklusalen Nenndicke der zu erzeugenden Schiene entspricht. Hierzu eignet sich in besonderem Maße ein sogenannter Aqualizer (=Wasserkissenschablone) in der gewünschten Dicke.
In dieser Kieferrelation wird sodann im Frontzahnbereich erfindungsgemäß ein Hilfsschlüssel hergestellt, z.B. durch lokales Einspritzen von Bissregistrierwerkstoff. Dieser codiert die wichtige dreidimensionale Position für die Sportzahnschiene, auch wenn die Aufbissschablone zur Anfertigung der eigentlichen Bissnahme aus dem Mund herausgenommen wird. Die eigentliche Bissnahme wird dann unter Belassung des Hilfsschlüssels in situ (Frontzahnbereich) durch Einspritzen von Registrierwerkstoff zwischen die durch den Hilfsschlüssel auf Schienendicke fixierten Zahnreihen des Ober- und Unterkiefers gewonnen oder alternativ durch einen 3D-intraoral-Scan der Kieferrelation mit dem Hilfsschlüssel in situ.
Nach Erhärten des Kieferrelations-Registrates oder Abschluss des 3D-Scans der Kieferrelation kann der Hilfsschüssel verworfen werden. Die erfindungsgemäße Zahnschiene wird dann auf den Zahnmodellen in Wachs modelliert oder vorzugsweise im CAD-Verfahren an den digitalen Zahnmodellen konstruiert. Dabei überdeckt die erfindungsgemäße Schiene (auf der okklusalen Seite) sämtliche Zähne vom Eckzahn bis zum 2. Molaren. Weisheitszähne können je nach Lage mit abgedeckt oder von der Schiene ausgespart sein. Auf der vestibulären (zur Wange/Lippen hingewandte) Seite geht die Schiene etwa bis zum oder besser leicht unter den Äquator. Durch den vestibulären Längenüberstand wird der Halt der jeweiligen Zahnschiene eingestellt. Verlängert man den Überstand nach zervikal (zum Zahnhals hin) vestibulär über den Zahnäquator hält die Zahnschiene fester, kürzt man den Überstand oder verringert man diesen bis koronal über den Äquator (zur Zahnkrone hin) verringert man den Halt der Schiene.
Auf der Lingualseite (zur Zunge hingewandten Seite) der Zahnschiene verläuft diese in Gebrauchsstellung bogenförmig in etwa am Übergang Zahn-Zahnfleisch entlang. Das Zahnfleisch kann ggf. leicht gefasst werden, oder die Zahnschiene kann vor dem Zahnfleischsaum enden. Besonders präzisen Halt hat die Zahnschiene dann, wenn die Lingualseite die Zähne weiter überragt, als die vestibuläre Seite). Besonders wichtig für die Funktion der Zahnschiene ist, dass diese auf den Zähnen absolut präzise fixiert ist und keinesfalls schaukelt, auch keine Mikrobewegungen ausführt. Um dies zu unterstützen, werden auf der Schieneninnenseite die Interdentalsepten und die okklusalen Fissurenbereiche leicht ausgespart bzw. hohl gelegt. Dies durch herkömmliches Ausblocken dieser Bereiche von Zahnmodellen, die von Zahnabdrücken gefertigt wurden als auch im Zuge der alternativen digitalen CAD Konstruktion.
Die Schichtstärke der jeweiligen Zahnschiene an den nicht okklusionstragenden Seitenwänden beträgt mindestens 0,3 mm und maximal 8 mm, in der Regel zwischen 0,5 mm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,8 mm und 2 mm. Wichtig ist, dass die Zahnschiene aus einem verwindungssteifen Kunststoff hergestellt wird. Die Biegefestigkeiten der erfindungsgemäßen Schiene betragen zwischen 50 MPa und 500 MPa, vorzugsweise zwischen 80 MPa und 200 MPa und nochmals vorzugsweise zwischen 90 MPa und 150 MPa.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Zahnschienensystem umfassend mehrere Zahnschienen, deren
Aufbissbereiche durch Werkstoffe mit unterschiedlichen E-Modulen gebildet sind und die zwecks unterschiedlich großflächiger Aufbisspunkte der jeweiligen Gegenzähne unterschiedlich ausgeformt sind, in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 eine schematisierte anatomische Schnittdarstellung eines Ober- und eines Unterkiefers mit Molaren in Aufbissstellung auf eine Unterkiefer- Zahnschiene gemäß Fig. 1 zur Erregung von Ruffini-Körperchen in der Wurzelhaut der Zähne;
Fig. 3 einen Unterkieferzahnbogen mit einer darauf angeordneten
Zahnschiene mitsamt Darstellung von Aufbisspunkten der Gegenzähne des nicht mit der Zahnschiene versorgten Oberkiefers, in einer perspektivischen Ansicht; Fign. 4 die Zahnschiene in Einkomponenten-Bauweise gemäß Fig. 3 in einer Schnittdarstellung entlang der in Fig. 2 mit A-A bezeichneten Schnittebene (Fig. 4) sowie eine Detaildarstellung der Ausformung des Aufbissbereichs der Zahnschiene für den dargestellten Gegenzahn (Fig. 4A);
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Zahnschiene gemäß Fig. 3 in
Zweischichtbauweise in einer Schnittdarstellung;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Zahnschiene gemäß Fig. 3 in
Mehrkomponentenbauweise, wobei die Zahnschiene einen Grundkörper aufweist, der im Bereich der Aufbissstellen der Gegenzähne jeweils mit einem Inlay versehen ist, in einer Schnittdarstellung;
Fign. 7 eine weitere Zahnschiene des Zahnschienensystems gemäß Fig. 1 in einer Schnittdarstellung (Fig. 7A) und in einem vergrößerten Detailausschnitt (Fig. 7B)
Fig. 8 die Zahnschiene gemäß Fign. 7 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 9 eine Zahnschiene gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 10 die Zahnschiene gemäß Fig. 9 in einer Schnittdarstellung entlang der in Fig. 9 mit C-C bezeichneten Schnittebene;
Fign. 11 die Zahnschiene gemäß Fig. 9 in einer Schnittdarstellung entlang der in Fig. 9 mit D-D bezeichneten Schnittebene (Fig. 11A) und in einem vergrößerten Detailausschnitt (Fig. 11B);
Fig. 12 eine weitere Zahnschiene, die insbesondere für Wettkampfzwecke geeignet ist, in einer perspektivischen Ansicht; Fign. 13 die Zahnschiene gemäß Fig. 12 in einer Schnittdarstellung (Fig. 13A) und in einem vergrößerten Detailausschnitt (Fig. 13B);
Fig. 14 eine weitere Ausführungsform der Zahnschiene gemäß Fig. 12, in einer Schnittdarstellung; und
Fig. 15 ein Blockschaltbild mit einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Zahnschiene gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Zahnschienensystem 10 mit mehreren Zahnschienen 12, 14, 16 gezeigt, die sich in ihrem Aufbau bzw. ihrer Formgebung voneinander unterscheiden und unterschiedliche Funktionen aufweisen. Das Zahnschienensystem umfasst zumindest zwei der Zahnschienen 12, 14, 16. Die Zahnschiene 12 ist nachstehend auch als „Trainingszahnschiene", die Zahnschiene 14 als „Breitensportzahnschiene" und die Zahnschiene 16 als „Wettkampfzahnschiene" bezeichnet. Das Zahnschienensystem 10 wird zur differenzierten Stimulation hochempfindlicher Mechanorezeptoren in der Wurzelhaut der Zähne, den sogenannten Ruffini-Körperchen, eingesetzt. Die nachstehend im Detail erläuterten Zahnschienen 12, 14, 16 sind in der Zeichnung rein beispielhaft jeweils als eine Unterkieferzahnschiene ausgeführt. Es versteht sich, dass die Zahnschienen auch jeweils als eine Oberkieferzahnschiene ausgeführt sein können.
Fig. 2 zeigt eine schematische anatomische Schnittdarstellung eines Oberkiefers 18 und eines Unterkiefers 20 mit Darstellung von hochempfindlichen Ruffini- Körperchen 22 im Bereich des Oberkiefers 18. Die Ruffini-Körperchen 22 reagieren als propriozeptive Mechanorezeptoren auf Druck und horizontale Dehnung. Diese Reize werden von sehr schnellen myelinisierten afferenten Neuronen 24 über das Rückenmark an das Gehirn (in der Zeichnung jeweils nicht gezeigt) geleitet. Im Gehirn werden die Reize verarbeitet, sensorisch integriert, klassifiziert und interpretiert. Durch differenzierte Stimulation der Ruffini-Körperchen 22 mittels der Zahnschienen 12, 14, 16 des Zahnschienensystems gemäß Fig. 1 kann eine funktionelle neuromuskuläre Leistungssteigerung, insbesondere im Bereich des Sports, aber auch eine kognitive Leistungssteigerung, auftrainiert bzw. abgerufen werden. Die Zahnschiene 12, 14, 16 ist hier rein beispielhaft auf dem Unterkieferzahnbogen angeordnet. Sie weist an ihrer okklusalen Oberfläche 26 mehrere Aufbissbereiche 28 für einen mit dem jeweiligen beschienten Zahn 30 korrespondierenden Gegenzahn 32 des Oberkiefers 18, 20 auf. Die gegenseitige Kontaktfläche des auf die Zahnschiene 12, 14, 16 aufbeißenden Gegenzahns 32 mit der Zahnschiene 12, 14, 16, d.h. der sogenannte Aufbisspunkt, ist mit 34 bezeichnet.
„Traininqszahnschiene"
Fig. 3 zeigt die Zahnschiene 12 des Zahnschienensystems 10 (Fig. 1) in ihrer Gebrauchsstellung, hier auf dem Zahnbogen des Unterkiefers 20, in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 3). und in einer Schnittdarstellung (Fign. 4). Die Zahnschiene 12 dient der Unterstützung des Muskelaufbaus und Verbesserung der Bewegungskoordination während des, insbesondere muskulären oder kognitiven Trainings. Die Zahnschiene ist z.B. ist zur Verbesserung des symmetrischen Laufmusters bei Läufern, zur Unterstützung der Pulsregulation, zur Verbesserung der Ausdauer und/oder zur Unterstützung der Senkung des Stresslevels sowie des Cortisolspiegels geeignet.
Die Zahnschiene 12 weist einen ersten Schienenbogen 12a und einen zweiten Schienenbogen 12b auf, die über einen Rückenabschnitt 12c miteinander verbunden sind. Der Rückenabschnitt 12c ist den Incisivi 36, hier des Unterkiefers 20, zugeordnet und überdeckt die Schneidekanten (= Inzisalkanten) 38 der Incisivi 36 nicht, d.h. endet unterhalb der Schneidekanten. Dadurch wird bei Aufbiss auf die Zahnschiene 12 eine Atemöffnung ermöglicht, die insbesondere beim Sport von Vorteil ist. Die okklusale Oberfläche 26 der Zahnschiene 12 ist mit Ausnahme der Aufbissbereiche 28 plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt.
Gemäß den Fign. 4A und 4B sind die Aufbissbereiche 28 der Zahnschiene 12 jeweils mit einer halbkugelförmigen Vertiefung 40 versehen. Diese Vertiefungen 40 erlauben jeweils eine große Kontaktfläche 34 eines Gegenzahnhöckers 42 des jeweiligen Gegenzahns 32 mit der Zahnschiene 12.
Die erste Zahnschiene 12 ist hier in Einkomponentenbauweise (= Monoblock- Bauweise) ausgeführt. Sie besteht aus einem Grundwerkstoff 44, beispielsweise Kunststoff oder Verbundwerkstoff, insbesondere Faserverbundwerkstoff. Dieser Grundwerkstoff 44 dient mithin im Bereich der okklusionsseitigen Aufbissbereiche 28 der Zahnschiene 12 als ein erster Aufbisswerkstoff 46. Der Grundwerkstoff 44/erste Aufbisswerkstoff 46 weist einen kleinen E-Modul auf. Der E-Modul liegt vorzugsweise zwischen unter 4000 MPa, vorzugsweise unter 3000 MPa, besonders bevorzugt unter 2500 MPa.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zahnschiene 12, die in Zweikomponenten- (2K-) Bauweise gefertigt ist. Sie weist einen Trag- oder Grundkörper 48 aus dem Grundwerkstoff 44 auf, der den Aufbisswerkstoff 46 trägt. Der Aufbisswerkstoff 44 kann den Grundkörper 46 vollständig oder im Wesentlichen vollständig überdecken. Die Zahnschiene 12 ist somit zweischichtig aufgebaut. Die beiden Werkstoffschichten Si, S2 der Zahnschiene 12 sind dauerhaft, insbesondere unlösbar ( = nicht zerstörungsfrei lösbar) miteinander verbunden. Zu beachten ist, dass der Grundwerkstoff 44 bei dieser Bauform der Zahnschiene 12 einen größeren E-Modul aufweist, als der Aufbisswerkstoff 46.
Die Zahnschiene 12 kann alternativ nach einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsform in den Aufbissbereichen 28 mit einem E-Modul- bzw. Werkstoffgradienten erzeugt sein kann, indem z.B. beim 3D-Druck der Zahnschiene 12 mindestens zwei verschiedene 3D-Druck-Werkstoffe miteinander kombiniert werden. In diesem Fall geht somit das elastisch verformbarere Grundwerkstoff 44 angrenzend an die Aufbissbereiche 28, bevorzugt fließend, in den Aufbisswerkstoff 46 über.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zahnschiene 12. Der erste Aufbisswerkstoff 46 ist hier ausschließlich lokal in den Aufbissbereichen 28 des Gegenzahnes 32 und/oder der Führungsfläche (nicht gezeigt) des gegen- Eckzahnes in den Grundwerkstoff 44 der Zahnschiene 12 eingearbeitet bzw. eingelassen.
Zu beachten ist, dass die Zahnschiene 12 sowie alle weiteren nachstehenden Ausführungsformen eine okklusale (aufbissseitige) Nenndicke d zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, insbesondere zwischen 2 und 8 Millimeter, aufweisen. Die Zahnschiene 12 sitzt in ihrer Gebrauchsstellung spielfrei und kippstabil auf den beschienten Zähnen 30. Mit zunehmender Tragedauer der Zahnschiene 12 werden die Muskulatur, die Bewegungskoordination und die neuronale Funktion der mit der Zahnschiene 12 versorgten Person adaptiert und verändert. Dies gilt insbesondere auch für die Hals-, Kopf- und Kaumuskulatur. Damit können sich die Position des Unterkiefers relativ zum Oberkiefer bzw. die Aufbisspunkte der Gegenzähne auf die jeweilige Zahnschiene 12 ändern. Um weitere Trainingserfolge zu unterstützen und weiteren positiven Einfluss auf die muskuläre und neuronale Performance des Trägers der Zahnschiene 12 zu erreichen, muss die Zahnschiene 12 beispielsweise durch Nachschleifen, an die neue Situation neu angepasst werden. Dies gilt für alle in dieser Anmeldung beschriebenen Zahnschienen.
„Breitensportzahnschiene"
In den Fign. 7 und 8 ist, die als Breitensportzahnschiene ausgeführte Zahnschiene 14 (Fig. 1) gezeigt. Fign. 7 zeigen dabei einen Schnitt der Zahnschiene 14 entlang der in Fig. 8 mit B-B bezeichneten Schnittebene. Diese Zahnschiene 14 kann beispielsweise als Workout-Schiene im Breitensport zur Leistungsoptimierung sowie zum Abruf der gesteigerten Leistungsfähigkeit, etwa bei intensiviertem sportlichen Training, oder zur Verbesserung der Bewegungskoordination oder als Relaxierungsschiene oder zur Förderung der kognitiven Fähigkeiten oder der Verbesserung der Reaktionsfähigkeit oder zur Verbesserung der Heilung von Erkrankungen des Bewegungsapparates oder zur Verbesserung/Begleitung von Rehabilitationsmassnahmen, z.B., nach Operationen, verwendet werden.
Die Zahnschiene 14 besteht vorteilhaft aus einem Kunststoff mit einem mittleren E-Modul. Dieser liegt vorzugsweise zwischen 1500 MPa und 5000 MPa, vorzugsweise zwischen 2000 MPa und 3000 MPa, besonders vorzugsweise zwischen 2500 MPa und 2800 MPa. Mithin sind die Aufbissbereiche 28 hier durch einen zweiten Aufbisswerkstoff 50 mit einem im Vergleich zum E-Modul des Aufbisswerkstoffs 44 der Trainingszahnschiene 12 (Fign. 5 und 6) der größeren E- Modul gebildet.
Bei dieser Zahnschiene 14 weist nur ein Teil der Aufbissbereiche 28, beispielsweise der zu den ersten und/oder zweiten Prämolaren Gegenzähne korrespondierenden Aufbissbereiche 28, eine muldenförmige Vertiefung 40 auf.
Alternativ kann der genannte Teil der Aufbissbereiche 28 in einer zu der Zahnschiene 12 entsprechenden Weise durch einen elastisch verformbaren Aufbisswerkstoff gebildet sein, um jeweils einen großflächigen Kontakt und Einbiss des jeweiligen Gegenzahns in die Zahnschiene 14 zu ermöglichen. Dieser Aufbisswerkstoff kann einen zum E-Modul der vorstehend erläuterten Trainingsschiene korrespondierenden E-Modul aufweisen.
Die übrigen Aufbissbereiche 28 sind demgegenüber auf einen bei Aufbiss auf die Zahnschiene nur kleinflächigen Kontakt des jeweiligen Gegenzahns ausgelegt.
Darüber hinaus sind die übrigen Aufbissbereiche 28 der Zahnschiene 14 derart ausgebildet, dass - im Gegensatz zur vorstehend erläuterten Trainingszahnschiene, eine jeweils nur kleinflächige, insbesondere nur punktuelle, Kontaktfläche 34 des mit dem jeweiligen Aufbissbereich 28 korrelierenden Gegenzahns 32 (Fig. 2) ermöglicht ist.
Dazu kann die zweite Zahnschiene 14 an ihrer okklusalen Oberfläche 26, insbesondere die Aufbissbereiche, plan oder im Wesentlichen plan ausgebildet. Die Kontaktflächen 34 sind so aufgrund der anatomisch gegebenen Verrundung des jeweiligen Gegenzahnhöckers 42 durch die plane Oberfläche 26 der zweiten Zahnschiene 14 definiert. Darüber hinaus sind die übrigen Aufbissbereiche 28 durch einen zweiten Aufbisswerkstoff 50 gebildet, der durch Aufbiss nur geringfügig elastisch verformbar ist. Dieser Aufbisswerkstoff weist einen größeren E-Modul auf, als der Grundwerkstoff der Zahnschiene. Der E-Modul des zweiten Aufbisswerkstoffs beträgt weniger als 4000 MPa, vorzugsweise weniger als 3000 MPa, ganz besonders bevorzugt weniger als 2700 MPa.
Besonders wirksam sind die Zahnschienen 12, 14, 16 wenn jeder Gegenzahn 32 jeweils nur mit einem tragenden Gegenzahnhöcker 42 auf die zweite Zahnschiene 14 aufbeißt und pro Gegenzahn 32 nur ein einziger Aufbisspunkt, d.h. nur eine einzige Kontaktfläche 34 eingestellt ist, wie dies in der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 8 gut zu erkennen ist. Die Nenndicke d der Zahnschiene 14 beträgt zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, insbesondere zwischen 2 und 8 Millimeter.
Die Breitensportzahnschiene kann in einer zur Trainingsschiene bzw. der nachfolgend erläuterten Wettkampfschiene in Einkomponentenbauweise oder in Mehrkomponentenbauweise, insbesondere in 2K-Bauweise, ausgeführt sein.
Bei den hier erläuterten Zahnschienen ist im Idealfall in zentrischer Position (keine Rechts-, Links-, Vor- oder Rückverlagerung des Unterkiefers) im Bereich der Eck- Gegenzähne (und auch der Frontzähne) kein Aufbisspunkt bzw. keine Kontaktfläche an der Zahnschiene 14 eingestellt, wie dies aus der perspektivischen Ansicht in Fig. 9 und der Schnittdarstellung zweier Eckzähne gemäß Fig. 10 entlang der in Fig. 9 mit C-C (zentrische Position) bezeichneten Schnittebene dargestellt ist.
Wenn jedoch der Unterkiefer 20 durch die mit der Zahnschiene 14 versorgte Person nach rechts, links, oder nach vorne (Protrusion) bewegt wird, kommt es zwangsläufig zur vollständigen Disklusion (Entkoppelung aller Aufbisspunkte) der gesamten Zahnreihe durch solitären linienförmigen Kontakt an der Führungsfläche 52 im Eckzahnbereich 54 der Zahnschiene 14 auf der ipsilateralen Seite bzw. bei einer Protrusionsbewegung beidseitig gleichmäßig, wie dies in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 11A, 11B (Schnittebene D-D /exzentrische Position in Fig. 10) gezeigt ist. Dieses gilt für alle in dieser Anmeldung dargestellten Zahnschienen 12, 14, 16.
„Wettkampfzahnschiene"
Die Zahnschiene 16 des Zahnschienensystems 10 (Fig. 1) ist für den - zumindest kurzzeitigen - Abruf maximaler funktioneller Leistung, also maximaler Muskelleistung, Schnellkraft, Muskel höchstkraft, optimale Bewegungs koordination, höchste Reaktionsfähigkeit und höchste kognitive Leistungen ausgelegt. Damit ist diese Zahnschiene 16 insbesondere für sportliche Wettkampfbedingungen oder andere Situationen vorteilhaft, bei denen höchste Leistungsfähigkeit erforderlich ist.
Der E-Modul der Zahnschiene 16 ist vorzugsweise größer als bei den vorstehend erläuterten anderen Bauweisen der Zahnschiene, d.h. als bei der als Trainings und bei der Breitensportzahnschiene ausgelegten Zahnschiene 12, 14. Der E- Modul beträgt vorzugsweise zwischen über 1800 MPa, vorzugsweise mehr als 2400 MPa.
Die Zahnschiene 16 weist als wesentliches Merkmal gemäß den Fign. 13 eine nach außen konvex gekrümmte okklusale Oberfläche 26 auf, so dass nur ein ganz kleiner bzw. minimaler Aufbisspunkt des aufbeißenden Gegenzahns 32, d.h. eine minimale Kontaktfläche 34 zwischen dem aufbeißenden Gegenzahn 32 und der Zahnschiene 16, realisierbar ist (vgl. Fign. 13). Durch Aufbiss auf die Zahnschiene 16 können die Ruffini-Körperchen 14 (Fig. 1) des jeweiligen Gegenkiefers im Wesentlichen dämpfungsfrei angesprochen und maximal erregt werden.
Die Zahnschiene 16 kann gemäß Fig. 14 in Mehrkomponentenbauweise gefertigt sein. Bei dieser Bauart weist die Zahnschiene 16 einen Grundkörper 48 mit einem Grundwerkstoff 44 aus Kunststoff auf. Die Aufbissbereiche 28 sowie ggf. die linienförmigen Führungsflächen für die Gegeneckzähne 30 können einen dritten Aufbisswerkstoff 56 in Form eines Verbundwerkstoffs (= Komposit, z.B. mit anorganischen Füllkörperchen) oder alternativ in Form einer Keramik, z.B. einer Silikat- oder Oxidkeramik, bzw. auch in Form eines glasähnlichen Werkstoffs aufweisen. Der dritte Aufbisswerkstoff 56 kann dazu insbesondere in den Aufbissbereichen 28 jeweils in Form eines Inlays in die zweite Zahnschiene 14 eingelassen sein. Der E-Modul des dritten Aufbisswerkstoffs 56 kann so größer als 2000 MPa sein und bis in den GPa-Bereich reichen, d.h., Werte im GPa-Bereich aufweisen. Der Grundwerkstoff 44 der Zahnschiene 16 weist in jedem Fall einen E-Modul auf, das kleiner ist, als das E-Modul des dritten Aufbisswerkstoffs 56.
Die Nenndicke d der Zahnschiene 14 beträgt zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, insbesondere zwischen 2 und 8 Millimeter.
Der E-Modul der Aufbissbereiche 28 der Zahnschienen 12, 14, 16 korreliert direkt mit der Funktion der jeweiligen Zahnschiene 12, 14, 16. Ein geringes E-Modul unterstützt den Trainingseffekt insbesondere bei zeitintensivem Training wohingegen hohe E-Modulen zumindest kurzzeitig höchste muskuläre, sportliche bzw. kognitive Leistungsfähigkeiten unterstützen.
Bei Mehrkomponenten-Trainingszahnschienen sind die Aufbiss und Führungsbereiche in der Regel aus Werkstoffen mit weniger hohem E-Modul als das Grundwerkstoff der Zahnschiene ausgebildet, bei Mehrkomponenten- Wettkampfzahnschienen genau umgekehrt aus Werkstoffen mit höherem E-Modul als der Grundwerkstoff 44 der Zahnschiene.
Für einen anhaltenden positiven Einfluss auf die neuromuskuläre Performance des mit dem Zahnschienensystem 10 versorgten Trägers müssen die Zahnschienen 12, 14, 16, insbesondere im Bereich ihrer Aufbissbereiche 28, an nicht zu vermeidende anatomische Veränderungen intervallweise angepasst werden. Dies kann beispielsweise durch Nachschleifen der jeweiligen Zahnschiene 12, 14, 16 oder alternativ durch einen Ersatz der jeweiligen Zahnschiene 12, 14, 16 erreicht werden.
Gemäß dem in Fig. 15 gezeigten Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zur Herstellung der vorstehend erläuterten Zahnschiene 12, 14, 16 erfolgt die Bissnahme 202, insbesondere zur Kieferrelationsbestimmung, in typischer Belastungsposition 300 der mit der jeweiligen Zahnschiene 12, 14, 16 zu versorgenden Person P beim Auftrainieren und/ oder Abrufen einer gesteigerten Leistungsfähigkeit, beispielsweise beim sportlichen Training oder bei Sportwettkämpfen.
Die Bissnahme erfolgt vorzugsweise mit der in der Belastungsposition 300 typischerweise getragenen Bekleidung 400 sowie dem typischerweise getragenen Schuhwerk 500, z.B. in Form von Trainingskleidung/Trainingsschuhen für die Herstellung der Trainingszahnschiene bzw. in Form von Wettkampfkleidung/ Wettkampfschuhen für die Herstellung der Wettkampfzahnschiene. Die Person nimmt bevorzugt an einem entsprechenden Sportgerät 1000 die jeweilige Trainings- und Wettkampfpositionen ein oder die Trainings- und/oder die Wettkampf Sportausrüstung wird dazu möglichst anwendungsnah angelegt.
Besonders vorteilhaft ist es, eine als Wettkampfzahnschiene ausgelegte Zahnschiene 16 erst kurz vor dem Wettkampf herzustellen, indem beispielsweise die Bissnahme für die Wettkampfzahnschiene 16 mit der im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 6 erläuterten Trainingszahnschiene (= Zahnschiene 12) als Bissschlüssel erfolgt.
Die Herstellung 204 der Zahnschiene erfolgt auf Grundlage der zuvor erfolgten Bissnahme, insbesondere im 3D-Druckverfahren. Mit weiterem Trainingsfortschritt kann die jeweilige Zahnschiene 12, 14, 16 bedarfsweise durch Nachschleifen 206 in begrenztem Umfang neu adjustiert werden oder müssen in neuer Position wie vorgenannt neu hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Zahnschiene (12, 14, 16) zur funktionellen Leistungssteigerung, insbesondere im Sport, mit einer okklusale Nenndicke d zwischen 0,3 Millimeter und 10 Millimeter, die an ihrer okklusalen Oberfläche (26) Aufbissbereiche (28) für Gegenzähne (32) aufweist, wobei a) alle Aufbissbereiche (28) eine muldenförmige Vertiefung (40) aufweisen und/oder durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff (46) gebildet sind, um jeweils einen Einbiss eines korrelierenden Gegenzahns (32) in die Zahnschiene (12) zu ermöglichen; oder wobei b) nur ein Teil der Aufbissbereiche (28) eine muldenförmige Vertiefung (40) aufweist und/oder durch einen durch Aufbiss elastisch verformbaren ersten Aufbisswerkstoff (46) gebildet ist, um jeweils einen Einbiss eines korrelierenden Gegenzahns (32) in die Zahnschiene (12, 14, 16) zu ermöglichen, und wobei die übrigen Aufbissbereiche (28) für einen nur kleinflächigen Kontakt des jeweiligen Gegenzahns (32) plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt und durch einen zweiten Aufbisswerkstoff (50) gebildet sind, der einen E-Modul aufweist, der kleiner als 4000 MPa, vorzugsweise kleiner als 3000 MPa, besonders bevorzugt kleiner als 2700 MPa, ist; oder wobei c) alle Aufbissbereiche (28) nach außen konvex gewölbt ausgeführt sind und durch einen Aufbisswerkstoff (46, 50, 56) gebildet sind, der durch Aufbiss nicht oder nur unwesentlich elastisch verformbar ist, sodass jeweils ein nur punktueller Kontakt des jeweiligen Gegenzahns (32) ermöglicht ist.
2. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene Führungsflächen (52) zur Kontaktierung durch Gegen-Eckzähne aufweist.
3. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (52) aus dem jeweiligen Aufbisswerkstoff (46, 50, 56) der Zahnschiene (12, 24, 16) gebildet sind.
4. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, Ausführungsalternative a) oder b), dadurch gekennzeichnet, dass die okklusale Oberfläche (26) außerhalb der Aufbissbereiche (28) plan oder im Wesentlichen plan ausgeführt ist.
5. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, Ausführungsvariante c), dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Aufbisswerkstoff (56) ein Verbundmaterial, eine Keramik, insbesondere eine Oxidkeramik, eine Silikatkeramik oder glasähnlich ist.
6. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene (12, 14, 16) in Mehrkomponentenbauweise ausgeführt ist und einen Grundkörper aus einem Grundwerkstoff mit einer Biegefestigkeit zwischen 50 MPa und 500 MPa, vorzugsweise zwischen 80 MPa und 200 MPa, ganz besonders bevorzugt zwischen 90 MPa und 150 MPa, aufweist.
7. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene als ein 3D-Druckteil ausgeführt ist.
8. Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene (12, 14, 16) eine okklusale Nenndicke zwischen 2 und 8 Millimeter aufweist.
9. Zahnschiene (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene (12, 14, 16) in Form einer Unter oder einer Oberkieferzahnschiene ausgeführt ist.
10. Zahnschienensystem (10) umfassend zumindest eine Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, Ausführungsalternative a) und eine weitere Zahnschiene gemäß Anspruch 1, Ausführungsalternative c).
11. Verwendung einer Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß Anspruch 1, Ausführungsalternative a), insbesondere im Sport, für das Auftrainieren einer gesteigerten Leistungsfähigkeit sowie einer Zahnschiene gemäß Anspruch 1, Ausführungsvariante c) für das Abrufen einer maximalen Leistungsfähigkeit, insbesondere bei einem Wettkampf, oder Verwendung einer Zahnschiene gemäß Anspruch 1, Ausführungsalternative b) für das Auftrainieren und das Abrufen der gesteigerten Leistungsfähigkeit.
12. Verfahren (200) zur Herstellung einer Zahnschiene (12, 14, 16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 für eine mit der Zahnschiene (12, 14, 16) zu versorgenden Person P, umfassend eine Bissnahme (202) zur Kieferrelationsbestimmung des Ober - und Unterkiefers (18, 20) der Person P in einer typischen Belastungsposition Z der Person, wobei die Person P vorzugsweise mit seiner in der typischen Belastungsposition beim Auftrainieren einer erhöhten Leistungsfähigkeit und/oder beim Abrufen einer erhöhten Leistungsfähigkeit (300) jeweils getragenen Bekleidung (400) und/oder dem in der typischen Belastungsposition getragenen Schuhwerk (500) bekleidet ist.
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