DE68905394T2

DE68905394T2 - Konvertierbare orthodontische klammer.

Info

Publication number: DE68905394T2
Application number: DE8989307013T
Authority: DE
Inventors: Wilford A C O Unitek Cor Snead
Original assignee: Unitek Corp
Current assignee: 3M Unitek Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2009-07-12
Also published as: EP0351177A1; EP0351177B1; US4927362A; DE351177T1; JPH0622506B2; DE68905394D1; JPH02257946A

Description

Hintergrund der Erfindung

Ein konvertierbares Backenzahnrohr ist eine Vorrichtung, die von Kieferorthopäden in der Anfangsphase der Behandlung von fehlpositionierten Zähnen zu deren Korrektur verwendet wird. Im wesentlichen handelt es sich bei dem Rohr um ein kieferorthopädisches Bracket, wobei die Backen- bzw. Wangenseite des gewöhnlichen Bogendrahtschlitzes durch eine Platte abgeschlossen ist um so eine rohrförmige Öffnung zu bilden, die üblicherweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Platte wird durch Hartlötung oder Punktschweißen an die Verwendungsstelle gebracht, und sie kann entfernt werden, so daß das Backenzahnrohr in einer späteren Behandlungsphase in ein herkömmliches Bracket umgewandelt werden kann.
Konvertierbare Backenzahnrohre werden seit vielen Jahren verwendet, und zum Zwecke weiterer Hintergrundinformationen, wird auf das U.S. Patent 3.391.461 bezug genommen. Rohre dieser Art werden für gewöhnlich bei verhältnismäßig jungen Kindern verwendet, deren zweite Backenzähne noch nicht eingewachsen sind, die jedoch erste durchgebrochene Backenzähne aufweisen, welche als Ankerzähne für einen orthodonten Bogendraht dienen. Der abgedeckte Bogendrahtschlitz sorgt in der frühen Behandlungsphase für eine Endverankerung des Backenzahnrohrs.
Wenn die zweiten Backenzähne durchbrechen, so werden diese neu entstandenen Zähne mit verbundenen Brackets versehen, welche die "Anker" Funktion übernehmen und welche die Endstücke eines längeren Bogendrahts empfangen. Vor der Anbringung des längeren Bogendrahts wird an jedem ersten Backenzahn die Abdeckplatte des Bogendrahts entfernt, um das Rohr somit in ein herkömmliches Backenzahnbracket umzuwandeln und um dadurch die übliche hochkante Behandlung der ersten Backenzähne zu ermöglichen. Ein verbessertes Instrument zur Entfernung der Deckplatte ist in meinem U.S. Patent 4.666.979 dargestellt.
Bekannte konvertierbare Backenzahnrohre, wie die in dem U.S. Patent US-A-3838514 beschriebenen, haben einen zweiteiligen Aufbau (Bracket und Deckplatte), und die Herstellkosten steigen durch das notwendige Schweißen, Löten oder durch ein anderes Befestigungsverfahren zum Befestigen der Platte an dem Körper der Vorrichtung. Bei diesen bekannten Vorrichtungen kommt es auch manchmal zu Problemen bei der Entfernung der Deckplatte, und zwar dadurch, daß die Platte umständlich und schwer von dem unterliegenden Körper entfernt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein konvertierbares Backenzahnrohr bereitgestellt, zum Aufsetzen auf einen Backenzahn in einem Programm zur kieferorthopädischen Behandlung, wobei das genannte Rohr einen Körper besitzt, der einen Basisteil zur Befestigung umfaßt und mit einem Bogendraht durchsetzt ist, wobei das Rohr eine sich quer über den Schlitz erstreckende Deckplatte besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ganzheitlich ist und aus Sintermetall hergestellt ist, und daß die genannte Platte im Bereich von angrenzenden entgegengesetzten Seiten des Schlitzes mit dem Körper durch Langstege aus Sintermetall einstückig verbunden ist, die sich längs des Schlitzes erstrecken und deren Dicke kleiner ist als die von der Wangenseite zur Zungenseite gemessene Dicke der Deckplatte, um so für bevorzugte Trennlinien zu sorgen, so daß zum Öffnen des Schlitzes die Platte von dem Körper entlang beider Stege abgeschert werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine bildhafte Ansicht eines erfindungsgemäßen konvertierbaren Backenzahnrohrs;
Figur 2 ist eine Seitenansicht (Mesialdistal) des Backenzahnrohrs;
Figur 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs 3-3 aus Figur 2;
Figur 4 ist eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen konvertierbaren Backenzahnrohrs; und
Figur 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs 5-5 aus Figur 4.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein erfindungsgemäßes konvertierbares Backenzahnrohr (10) ist in den Figuren 1 und 2 abgebildet, und es stellt eine gesinterte integrale Struktur dar, die in einigen Aspekten ähnlich eines herkömmlichen hochkanten orthodonten Brackets für einen Backenzahn ist. Das Rohr (10) besitzt somit einen Körper (11), der einen sich mesial und distal erstreckenden Schlitz (12) abgrenzt, der kennzeichnenderweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, um einen hochkanten Bogendraht (nicht abgebildet) zu empfangen.
Der Körper (11) umfaßt einen Basisteil (14), der herkömmliche, sich mesiodistal erstreckende Aufschweißflansche (15) zur Befestigung an einem Backenzahnband (nicht abgebildet) aufweisen kann. Der Körper definiert auch ein Paar von Verbindungsflügeln (16), die okklusalgingival und lingual gebogen sind in Richtung des Basisteils, um so ein Paar von Rillen bzw. Kerben (17) zu definieren, zur Verankerung eines Bindedrahts oder einer ähnlichen herkömmlichen Rückhaltevorrichtung.
Der Bogendrahtschlitz (12) wird durch innenoberflächen des Körpers abgegrenzt, die einen Boden (19) aufweisen sowie durch ein Paar paralleler, mit Zwischenabstand zueinander versehenen Seitenoberflächen (20). Das äußere bzw. das Wangenende jeder der Seitenoberflächen divergiert von der Mittellinie des Schlitzes, um so eine mit einem Winkel versehene Oberfläche (21) zu definieren. Die äußere Seite des Schlitzes (12) wird durch eine sich mesial und distal erstreckende Deckplatte (22), die integral mit dem Körper (11) gebildet ist, geschlossen.
Der Hauptkörper der Deckplatte (22) ist für die Konstruktionsstärke verhältnismäßig dick (Zeichnungsmaß (23) in Figur 3 liegt kennzeichnenderweise bei etwa 0,012 bis 0,020 Inch), jedoch sind die entgegengesetzten Seitenkanten der Platte mit dem Körper (11) durch dünne, zerbrechliche Stege (24) verbunden, wobei die Stege einen wesentlich kleineren Querschnitt im Vergleich zu der Hauptdicke der Platte aufweisen. Eine Verdünnung der Stege (24) im Querschnitt kann durch verschiedene Geometrien erreicht werden, und eine zum gegenwärtigen Zeitpunkt bevorzugte Form, wie in den Figuren 1-3 dargestellt ist, verwendet nach unten geneigte (in Richtung des Basisteils) Seitenoberflächen (25) an der Deckplatte. Die Oberflächen (25) enden an engen, ebenen Oberflächen (26), die sich allgemein parallel zu dem Boden (19) befinden und die sich nach außen hin erstrecken, zu angrenzenden gebogenen Außenoberflächen (27) der Verbindungsflügel (16).
Die Oberflächen (25, 26 und 27) definieren Scherkerben (28) (Figur 3) entlang der ganzen mesialen und distalen Länge der äußeren bzw. der Wangenseitenkanten der Deckplatte. In ähnlicher Weise definiert die Verbindung der Innenoberfläche (30) der Platte mit den angewinkelten Oberflächen (21) des Bogendrahtschlitzes ein zweites Paar von inneren Scherkerben (31). Diese Scherkerben definieren dazwischen zerbrechliche Stege (24), die absichtlich von schwacher Struktur sind, um eine gesteuerte Trennung der Deckplatte von dem Körper entlang bevorzugter und vorher bestimmter Trennlinien zu ermöglichen.
In einer typischen Konfiguration besitzen die engen, ebenen Oberflächen (26) der Scherkerben (28) eine Breite (Zeichnungsmaß (33) in Figur 3) von ungefähr 0,1524 mm bis 0,254 mm (0,006 bis 0,010 Inch), jedoch wird diese Breite nicht als kritisch angesehen, und sie dient hauptsächlich zur Erleichterung der Formgebung. Falls gewünscht, kann auf die Oberflächen (26) verzichtet werden, um dem Querschnitt der Scherkerben eine V-Form zu geben. Die Dicke (Zeichnungsmaß (34) in Figur 3) der zerbrechlichen Stege (24) liegt nominal in dem Bereich zwischen 0,0762 mm bis 0,1 mm (0,003 bis 0,004 Inch) und dieses Maß kann etwas variieren, abhängig von der zur Herstellung des Backenzahnrohrs gewählten Metallart bzw. der Beschaffenheit eines anderen Werkstoffs.
Bei der Verwendung wird das Backenzahnrohr (10) typischerweise an einem Zahnband befestigt, welches wiederum mit einem ersten Backenzahn verklebt ist. Direktverbindungs-Techniken können ebenfalls angewendet werden, jedoch wird die Anbringung unter Verwendung eines Bands bei diesen hinteren Zähnen üblicherweise bevorzugt. Ein Endstück eines herkömmlichen Bogendrahts wird dann in das Rohr eingepaßt, zur kieferorthopädischen Behandlung in der Anfangsphase. Nachdem die zweiten Backenzähne des Patienten ausreichend durchgebrochen sind, werden diese Zähne mit den Backenzahnrohren verbunden, um somit als Endverankerungszähne in dem Zahnbogen zu dienen. Der erste Bogendraht wird entfernt, und die Deckplatten werden von dem Backenzahnrohr (10) an den ersten Backenzähnen entfernt, um diese Rohre in hochkante Brackets umzuwandeln, welche offene Backen-Bogendrahtschlitze aufweisen.
Bei einer älteren Technik für das Entfernen der Deckplatte wird ein Brech- bzw. Stemminstrument verwendet, das in den Bogendrahtschlitz eingeführt wird und das so bedient wird, daß die Platte von dem unterliegenden Körper abgeschert wird. Wie bereits vorstehend erwähnt worden ist, wird in dem U.S. Patent mit der Nummer 4.669.979 ein verbessertes Abdeckungs- bzw. Deckplatten-Scherinstrument beschrieben, und zur Kürze, wird die Offenbarung dieses Patent hierin unter Literaturhinweis eingefügt.
Die Plazierung der Scherkerben (28) und (31) stellt für das Backenzahnrohr (10) eine Reihe von Vorteilen bereit:
a) Die zum Trennen der Deckplatte von dem Körper notwendige Scherkraft ist vorhersehbar und wird durch die Geometrie der zerbrechlichen Stege (24) gesteuert. Wie offenbart worden ist, trennt sich die Deckplatte von dem Körper unter Ausübung einer Scherkraft die in dem Bereich zwischen 5,4 kg bis 9 kg (12 bis 20 englische Pfund) (7,3 kg (16 englische Pfund) ist der bevorzugte Wert) liegt wobei immer noch für eine ausreichende strukturelle Einheit des Rohrs während der Behandlung in der Anfangsphase gesorgt wird.
b) Die Deckplatte trennt sich entlang der Scherkerben sauber von dem Körper und mit dem geringsten Risiko, daß sich nur eine Seite der Platte trennt. Der dicke Hauptkörper der Deckplatte verhindert eine ungewollte Trennung der Platte an anderen Stellen als entlang der Scherkerben, und er unterstützt die Sicherstellung der einheitlichen Entfernung der Platte, ohne ein Auftreten einer alleinigen Biegung entlang einer der Stege.
c) Jede Unebenheit oder jeder Grat, welche entlang der Linie der Scherstege (24) an dem Körper (11) verbleiben, wird in den Körper eingelassen, und zwar zwischen und unter den Backenspitzen der Verbindungsflügel, um so eine Reizung des Backengewebes zu vermeiden.
d) Die nach außen geneigten Oberflächen (21) an dem äußeren Ende des Bogendrahtschlitzes positionieren die Stege (24) mit einem geringen Zwischenabstand oberhalb und unterhalb (d.h. okklusalgingival) der Seitenoberflächen (20), welche eine enge Paßgenauigkeit über dem Bogendraht liefern, der in der zweiten Behandlungsphase verwendet wird, nachdem die Deckplatte entfernt worden ist. Eine eventuell an dem Körper (11) entlang den Linien der Stege (24) verbleibende Unebenheit oder ein Grat, dringen somit nicht in den offenen Eingang des Schlitzes ein, und sie beeinträchtigen auch nicht die Anpassung des Bogendrahts.
Die erfinderische Idee der vorliegenden Erfindung kann in orthodontischen Backenzahnrohren zahlreicher verschiedener Ausführungen angewendet werden, und eine typische, alternative Ausführung eines Backenzahnrohrs (40) ist in den Figuren 4 und 5 abgebildet. Viele der strukturellen Merkmale dieses Backenzahnrohrs gleicnen denen des Rohr (10) und werden auch mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet. Der wesentliche Unterschied liegt in der Zufügung eines Zusatzrohrs (41), das ganzheitlich auf einer Deckplatte (42) gebildet ist, welche wiederum ein Bestandteil des einheitlichen Aufbaus des Rohrs (10) ist. Das Zusatzrohr ist in den Anfangsphasen einiger kieferorthopädischer Behandlungsprogramme nützlich, und es kann zusammen mit der Deckplatte entfernt werden, sobald die zweiten Backenzähne als Verankerungszähne zur Verfügung stehen.
Bei dem Rohr (40) besitzen die Verbindungsflügel (43) im allgemeinen ebene äußere bzw. Backen-Oberflächen (44) . Äußere Scherkerben (46) sind in den Oberflächen (44) ausgebildet, und zwar an entgegengesetzten Seiten eines Basisteils (47) des Zusatzrohrs (41). Die Figur 5 zeigt die Einzelheiten der zerbrechlichen Stege (48) die zwischen den inneren und den äußeren Scherkerben (31) und (46) definiert sind.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung, welche dadurch erreicht wird, daß die Deckplatte einen ganzheitlichen Teil des Körpers des Backenzahnrohrs bildet. Diese Konstruktion wird durch Sinterverfahren erreicht, wobei das ganze Backenzahnrohr anfangs als ein gepresster "grüner" Vorformling aus Metallpulver gebildet ist, der dann auf eine Sintertemperatur erwärmt wird, um so das Endprodukt zu ergeben. Das Sinterverfahren wurde zur Herstellung von Probe-Backenzahnrohren aus rostfreiem Stahlpulver angewendet (Der Typ 316L ist zufriedenstellend), und die Deckplatten auf diesen Rohren können unter Ausübung der vorgesehenen Scherkraft sauber von den Körpern der Rohre geschert werden.

Claims

1. Konvertierbares Backenzahnrohr (10) zum Aufsetzen auf einen Backenzahn in einem Programm zur kieferorthopädischen Behandlung, wobei das Rohr (10) einen Körper (11) besitzt der einen Basisteil (14) zur Befestigung umfaßt und mit einem Bogendrahtschlitz (12) durchsetzt ist, wobei das Rohr (10) eine sich quer über den Schlitz (12) erstreckende Deckplatte (22) besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Rotir (10) ganzheitlich ist und aus Sintermetall hergestellt ist, und daß genannte Platte (22) im Bereich von angrenzenden entgegengesetzten Seiten des Schlitzes (12) mit dem Körper (11) durch Langstege (24) aus Sintermetall einstückig verbunden ist, die sich längs des Schlitzes (12) erstrecken und deren Dicke kleiner ist als die von der Wangenseite zur Zungenseite gemessenen Dicke der Deckplatte (22), um so für bevorzugte Trennlinien zu sorgen, so daß zum Öffnen des Schlitzes (12) die Platte (22) von dem Körper (11) entlang beider Stege (24) abgeschert werden kann.

2. Rohr (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (12) auf der Wangenseite unter der Deckplatte derart verbreitert ist, daß die Stege (24) in der okklusalgingivalen Richtung im Abstand von Seitenflächen (20) des Schlitzes (12) angeordnet sind.

3. Rohr (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) Außenflächen (25, 26) besitzt, die sich nach außen hin erstrecken, in Richtung gebogener Außenflächen von Halteflügeln (16), die ein Paar im Abstand voneinander angeordnete, sich mesial und distal erstreckende, äußere Kerben (28) abgrenzen, und daß die Platte (22) im Abstand von Seitenflächer (20) des Schlitze (12) angeordnet ist und ein Paar sich mesial und distal erstreckende, innere Kerben (31) abgrenzt, wobei die Stege (24) zwischen den inneren Kerben (31) und den äußeren Kerben (28) angeordnet sind.