DE69416613T2

DE69416613T2 - Keramische orthodontische Klammer mit Unterlage für den Korrekturbogen

Info

Publication number: DE69416613T2
Application number: DE69416613T
Authority: DE
Inventors: James D. C/O Minnesota Mining And Saint Paul Minnesota 55133-3427 Hansen; John S. C/O Minnesota Mining And Saint Paul Minnesota 55133-3427 Kelly; David P. Costa Mesa California 92626 Reed
Original assignee: Ceradyne Inc; Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: Ceradyne Inc; 3M Co
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2014-05-03
Also published as: DE69416613D1; EP0624353A3; US5358402A; EP0624353B1; EP0624353A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Klammer, die bei der orthodontischen Therapie verwendet wird, und die eine Unterlage für den Korrekturbogen hat, um die gleitende Bewegung der Klammer entlang einem mit der Klammer verbundenen Korrekturbogen zu verbessern.
Bei der orthodontischen Behandlung werden als Klammern bekannte dünne Vorrichtungen an den Zähnen des Patienten befestigt. Ein Korrekturbogen wird in einem Schlitz jeder Klammer aufgenommen und wird in den Schlitzen durch kleine elastische O-Ringe, die sich um jede Klammer und den Korrekturbogen herum erstrecken, oder indem Drähte verbunden werden, an seinem Platz gehalten. Die mit den Klammern verbundenen Zähne werden durch in dem Korrekturbogen plazierte Biegungen oder Verdrehungen oder durch Elastomermodule, die gewisse Klammern miteinander verbinden, in Richtung orthodontisch korrekter Positionen gezwungen. Der Korrekturbogen dient als eine Spur, um die Gleitbewegung der Klammern so zu führen, daß die zugehörigen Zähne in Richtung gewünschter Positionen verschoben werden.
In der Vergangenheit waren orthodontische Klammern oft aus nichtrostendem Stahl gefertigt, und Korrekturbögen waren aus nichtrostendem Stahl oder Legierungen gefertigt, die nichtrostenden Stahl, Nickel und Titan enthielten. Im allgemeinen ist der Reibungswiderstand gegenüber der Gleitbewegung der Metallklammern ein Faktor, der, obwohl er nicht unerheblich ist, von den meisten Orthodontisten nicht als unbefriedigend betrachtet wird. Jedoch sind Metallklammern nicht ästhetisch und werden manchmal als "Blechgrinsen" bezeichnet, was für den Patienten peinlich sein kann.
Aus nicht-opaken Kunststoffmaterialien, wie etwa Polykarbonat, gefertigte orthodontische Klammern, wurden über die Jahre hinweg von verschiedenen Herstellern eingeführt.
Unglücklicherweise legen manche Kunststoffklammern aufgrund von Kriechen des Materials eine übermäßige Verformung der Korrekturbogenschlitze an den Tag, wenn von dem Draht orthodontische Kräfte auf die Klammern angewendet werden. Die übermäßige Verformung der Korrekturbogenschlitze kann die genaue Steuerung der Bewegung der zugehörigen Zähne verhindern und kann in manchen Fällen bewirken, daß die Klammern brechen. Der Ersatz von Klammern während der orthodontischen Behandlung ist zeitaufwendig und wird von dem Orthodontisten ebenso wie von dem Patienten oft als lästig betrachtet.
In der Vergangenheit wurde als ein Versuch, die Verformung des Kunststoffmaterials zu vermeiden, vorgeschlagen, teilweise Unterlagen für den Metallkorrekturbogen für Kunststoffklammern zur Verfügung zu stellen. Beispiele für Unterlagen für den Korrekturbogen sind in US-A-3 964 165, US-A- 4 299 569 und US-A-4 302 532 beschrieben. Unterlagen für den Metallkorrekturbogen für Kunststoffklammern liefern Gleitmechaniken, die den Gleitmechaniken ähneln, die beobachtet würden, wenn eine Ganzmetallklammer verwendet würde.
Orthodontische Klammern wurden, wie in US-A- 4 954 080 von den Erfindern dieser Erfindung beschrieben, auch aus lichtdurchlässigem keramischem Material, wie etwa polykristallinem Aluminiumoxid, gefertigt. Dieses Dokument · offenbart jeweils die Merkmale der Präambel der Ansprüche 1 und 7. Keramik ist im Vergleich zu Kunststoff ein relativ hartes Material und zeigt in Bereichen, die dem Korrekturbogenschlitz benachbart sind, keine Kriechverformung, wenn es den Kräften des Korrekturbogens ausgesetzt wird. Jedoch kann die Anwendung einer übermäßigen Kraft durch den Korrekturbogen die Klammer möglicherweise aufgrund von lokalisierten Bereichen mit relativ hohen Spannungskonzentrationen zerbrechen.
Es wurde auch beobachtet, daß die Gleitmechanik eines Metallkorrekturbogens in dem Schlitz einer Keramikklammer nicht so zufriedenstellend wie die Gleitmechaniken eines Metalldrahts in dem Schlitz einer Metallklammer sind. In einem Experiment zeigten Elektronenrastermikroskop-Photographien von einem Korrekturbogen aus nichtrostenden Stahl, daß der Korrekturbogen nach der Bewegung entlang dem Schlitz einer Keramikklammer tiefe Kratzer hatte, was nahelegte, daß das Keramikmaterial an dem Korrekturbogen scheuerte und ein ernsthaftes mechanisches Hemmnis für die Gleitbewegung lieferte. Unglücklicherweise kann ein übermäßiger Widerstand einer Keramikklammer gegen die Gleitbewegung entlang eines Korrekturbogens die Behandlungszeit verlängern und auf diese Weise sowohl für den Orthodontisten als auch den Patienten zusätzliche Kosten liefern.
US-A-3 504 438 schlägt eine aus nichtrostendem Stahl oder einer Chromlegierung gefertigte und mit einem Polymermaterial, wie etwa Polytetrafluorethen, beschichtete orthodontische Klammer vor, um einen relativ niedrigen Reibungskoeffizient für die Gleitbewegung der Klammer zu liefern.
US-A-5 203 804 (von einem der Erfinder der vorliegenden Erfindung) beschreibt die Verwendung einer harten Kohlenstoffbeschichtung, wie etwa einer diamantenähnlichen Beschichtung auf einem metallischen orthodontischen Korrekturbogen oder auf einer metallischen oder keramischen orthodontischen Klammer.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine keramische orthodontische Klammer ausgerichtet, die einen Keramikkörper mit einem länglichen Kanal aufweist. Die Klammer umfaßt eine in dem Kanal aufgenommene Unterlage und hat einen Korrekturbogenschlitz. Die Unterlage ist aus einem Material mit einer Knoop-Härte gefertigt, die geringer als die Knoop-Härte des Keramikkörpers ist. Die Unterlage wird an den Keramikkörper hartgelötet.
Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer keramischen orthodontischen Klammer ausgerichtet, das die folgenden Schritte aufweist: Liefern eines keramischen orthodontischen Klammerkörpers mit einem länglichen Kanal und Bilden einer Unterlage für den Korrekturbogen an Ort und Stelle in dem Kanal, wobei die Unterlage aus einem Material gefertigt ist, das eine geringere Knoop-Härte als die Knoop-Härte des Keramikkörpers hat.
Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Unterlage für eine orthodontische Klammer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Klammer mit der in Fig. 1 gezeigten Unterlage ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaute Klammer darstellt;
Fig. 4 eine vergrößerte Aufrißansicht der in Fig. 3 gezeigten Unterlage allein ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebauten Klammer ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Klammer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen orthodontischen Klammer ist, die einen Klammerkörper mit einem Kanal und eine Unterlage in dem Kanal mit einem Korrekturbogenschlitz mit gewissen Querschnittsabmessungen umfaßt;
Fig. 8 eine vergrößerte Seitenansicht eines Klammerkörpers mit einem Kanal mit Abmessungen ist, die mit dem Kanal des in Fig. 7 gezeigten Klammerkörpers identisch sind, jedoch mit einer Unterlage, die in dem Kanal aufgenommen ist, der etwas unterschiedliche Querschnittsabmessungen hat, um einen Korrekturbogen mit einer unterschiedlichen Größe aufzunehmen;
Fig. 9 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht einer gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung gefertigten orthodontischen Klammer zusammen mit einem in einem Kor rekturbogenschlitz der Klammer aufgenommenen Korrekturbogen ist;
Fig. 10 eine etwas ähnliche Ansicht wie Fig. 9, jedoch gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung aufgebaut, ist;
Fig. 11 eine Vorderansicht einer Klammer mit einer Unterlage ist, die gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung mesiale und distale Korrekturbogen-Vertiefungsabschnitte liefert und durch doppelseitiges Klebeband an Ort und Stelle gehalten wird;
Fig. 12 eine abgemagerte vordere Aufrißansicht der in Fig. 2 abgebildeten Klammer zusammen mit einem Graphitbefestigungskern ist, welcher während einem Hartlötvorgang in einem Korrekturbogenschlitz der Klammerunterlage plaziert wird, um die Unterlage an dem Klammerkörper zu befestigen;
Fig. 13 eine vergrößerte Seitenquerschnittansicht einer Klammer gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist, die einen in einer Forntzusammenstellung aufgenommenen Klammerkörper während einem Metalleinspritz-Formverfahren zur Herstellung der Unterlage zeigt.
Eine orthodontische Klammer 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Klammer 20 umfaßt einen keramischen Klammerkörper 22 mit einem länglichen Kanal 24. Eine Unterlage 26 ist auf ineinandergreifende Weise eng in den Kanal 24 eingepaßt und ist in Fig. 1 alleine gezeigt.
Der Klammerkörper 22 hat eine Grundfläche 28 mit einem zusammengesetzten Umriß zum Befestigen der Klammer 20 direkt an einem Zahn eines Patienten. Eine labiale Seite des Körpers 22 umfaßt ein Paar beabstandeter zahnreihenschlüssiger Verbindungsflügel 30, 30 und einen Zahnfleischhaken 32 mit mesialen und distalen Einkerbungen. Der Kanal 24 des Körpers 22 erstreckt sich von einer mesialen Seite 34 entlang einer zentralen Mesial-Distal-Achse des Körpers 22 zu einer entgegengesetzten distalen Seite 35. Ein Paar entgegengesetzter abgeschrägter Wandabschnitte 36 ist zwischen der labialen Seite des Körpers 22 und dem Kanal 24 angeord net, um das Einführen eines Korrekturbogens in die Unterlage 26 zu erleichtern.
Die Unterlage 26 umfaßt einen Mittelteil mit einer Bodenwand 38, einer zahnreihenschlüssigen Wand 40 und einer zahnfleischschlüssigen Wand 42. Die zahnreihenschlüssige Wand 40 und die zahnfleischschlüssige Wand 42 sind parallel zueinander und erstrecken sich in einer Richtung senkrecht zur Bodenwand 38. Die Wände 38, 40, 42 stellen einen Korrekturbogenschlitz 43 mit einem U-förmigen Aufbau in einer longitudinal gesehen transversalen Bezugsebene dar. Der U-förmige Aufbau des Korrekturbogenschlitzes 43 paßt zu der Querschnittsform eines rechteckigen Korrekturbogens mit ähnlichen Querschnittsabmessungen, und ist auf diese Weise geeignet, den Korrekturbogen zur orthodontischen Behandlung gemäß einem als Hochkant-Therapie bekannten Verfahren eng eingepaßt in komplementärer Weise aufzunehmen.
Die Unterlage 26 umfaßt einen mesialen Endteil 44 und einen distalen Endteil 46, die sich jeweils über die mesiale Seite 34 und die distale Seite 35 hinaus erstrecken. Beide Endteile 44, 46 enthalten einen zahnreihenschlüssigen Abschnitt 48, der sich in einer Zahreihenschlußrichtung erstreckt, einen zahnfleischschlüssigen Abschnitt 50, der sich in einer Zahnfleischrichtung erstreckt, und einen Zungenabschnitt 52, der sich in einer Zungenrichtung erstreckt. Die Abschnitte 48, 50, 52 erstrecken sich (und berühren diese ausgestreckt) in Richtungen parallel zu den jeweils darunterliegenden Seiten 34, 35. Bei der in Fig. 1 bis 2 abgebildeten Klammer 20 sind die mesialen und distalen Seiten 34, 35 senkrecht zu der Längsachse des Korrekturbogenschlitzes 43; daher erstrecken sich die umgefalteten Abschnitte 48, 50, 52 der Unterlagen-Endteile 44, 46 in jeweils gemeinsamen Bezugsebenen, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Korrekturbogenschlitzes 43 sind. Jedoch ist es auch möglich, eine erfindungsgemäße Klammer mit mesialen und distalen Seiten zu bauen, die sich in einem anderen Winkel als neunzig Grad relativ zur Längsachse des Korrekturbogenschlitzes erstrecken, wobei in diesem Fall die umgefalteten Endteile der Unterlage sich ebenfalls im wesentlichen in dem gleichen Nicht-Neunzig-Grad-Winkel erstrecken würden.
Die Unterlage 26 ist aus einem 0, 002 Inch (0, 05 mm) dicken Blech aus nichtrostendem Stahl Nr. 301 gefertigt, wenngleich auch eine Gold-, Titan- oder Palladiumfolie verwendet werden kann. Wahlweise wird die Unterlage 26 mit einer reibungsarmen Beschichtung, wie etwa den in US-A- 5 203 804 beschriebenen diamantenähnlichen Beschichtungen, beschichtet.
Die Unterlage 26 wird durch ein Hartlötverfahren an ihrem Platz in dem Kanal 24 befestigt. Geeignete Hartlöt- Füllmaterialien umfassen Molybdän-Mangan-Paste, Platin, Silber oder ein aktives Metall, wie etwa Titan oder Zirkonium. Vorteilhafterweise greifen die Abschnitte 48, 50, 52 in die mesiale Seite 34 und; die distale Seite 35, was das Zurückhalten der Unterlage 26 in dem Kanal 24 erleichtert.
Der Kammerkörper 22 wird aus polykristallinem Aluminiumoxid gefertigt und hat einen ausreichenden Lichttransmissionsgrad, um zu ermöglichen, daß die Farbe des Zahns durch den Körper 22 hindurch reflektiert wird, so daß der Körper 22 die Farbe des darunterliegenden Zahns annimmt. Geeignete Keramikmaterialien für den Körper 22 sind in US-A- 4 954 080 beschrieben. Im Gebrauch wird das meiste der Unterlage 26 hinter dem Korrekturbogen positioniert und setzt folglich die ästhetische Natur des Klammerkörpers 22 nicht herab.
Das polykristalline Aluminiumoxidmaterial des Körpers 22 ist relativ hart und spröde und hat typischerweise eine Knoop-Härte, die größer als 1200 kg/mm² ist. Vorteilhafterweise ist das Material der Unterlage 26 relativ weich im Vergleich zu dem Material des Klammerkörpers 22 und hat eine geringere Knoop-Härte als die Knoop-Härte des Körpers 22. Genauer hat die Unterlage 26 eine Knoop-Härte im Bereich von 50 bis 1000 kg/mm² und bevorzugt im Bereich von 100 bis 500 kg/mm². Die Knoop-Härte der Unterlage 26 ist ähnlich der Knoop-Härte des Korrekturbogens, um die Wahrscheinlichkeit scheuernder oder abreibender Abnutzung des Korrekturbogens zu verringern. Die Unterlage 26 dient auch dazu, örtlich begrenzte Bereiche mit relativ hohen Spannungskonzentrationen, die dem Körper 22 ansonsten von dem Korrekturbogen aufgezwungen werden könnten, zu verteilen, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, daß der Körper 22 im Gebrauch zerbricht.
In einem Beispiel wurde ein aktives Metall-Hartlötmaterial (Lucanex 721, Lucas-Milhaupt, Inc.) in einem Kanal eines polykristallinen Aluminiumoxid-Klammerkörpers verteilt, und eine metallische Unterlage für den Korrekturbogen mit einer Dicke von 0, 002 Inch (0, 05 mm) wurde in den Kanal eingeführt. Überschüssiges Hartlötmaterial wurde weggewischt, und ein rechteckiger Stützdorn mit Querschnittsabmessungen, die den gewünschten Abmessungen des Korrekturbogenschlitzes äquivalent sind, wurde in die Unterlage eingeführt, um die Erhaltung des Aufbaus des Korrekturbogenschlitzes zu unterstützen. Die Einheit aus dem Klammerkörper, der Unterlage und dem Stützdorn wurde dann in einem Ofen plaziert und in einer Argon-Atmosphäre für 12 Minuten auf 850ºC erhitzt, um die Unterlage vor dem Abkühlen an den Keramikkörper hartzulöten. In einem anderen Beispiel wurden ein ähnlicher Klammerkörper, eine Unterlage und Hartlötmaterial für 5 Minuten unter Vakuum bei 850ºC in einem Ofen plaziert.
Bevorzugt setzt die Unterlage 26, wenn die Unterlage 26 einmal am Körper 22 befestigt ist, den Klammerkörper 22 unter Druckkräfte. Auf diese Weise wird der relativ spröde Keramikkörper 22 durch die Unterlage 26 vorgespannt, und die Klammer 20 zeigt im Gebrauch eine höhere Torsionsfestigkeit (d. h. eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Bruch, wenn der Korrekturbogen um seine Längsachse gedreht wird), als ansonsten beobachtet würde. Das Vorspannen des Klammerkörpers 22 wird durchgeführt, während der Klammerkörper 22 und die Unterlage 26 während dem Hartlöten der Unterlage 26 an den Klammerkörper 22 erhitzt werden. Nach dem Abkühlen ermöglicht die größere thermische Kontraktion der Unterlage 26 relativ zum Klammerkörper 22, daß die Unterlage 26 den befe stigten Körper 22 danach unter Druck hält. Der Unterschied in der thermischen Kontraktion besteht aufgrund der Tatsache, daß der thermische Expansionskoeffizient der Unterlage 26 größer als der thermische Expansionskoeffizient des Klammerkörpers 22 ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 gezeigt und umfaßt eine Klammer 120 (Fig. 3) mit einem Körper 122, der etwas ähnlich wie der in Fig. 2 gezeigte Körper 22 ist, abgesehen davon, daß der Körper 122 anstelle des Hakens 32 ein Paar beabstandeter Zahnfleisch- Verbindungsflügel 131 hat. Außerdem hat eine Unterlage 126 der Klammer 120 Endteile 144, 146, die etwas verschieden zu den in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Endteilen 44, 46 sind.
Insbesondere; erstreckt sich ein lingualer Abschnitt 152 (Fig. 3 bis 4) jedes der Endteile 144, 146 flach jeweils über eine mesiale Seite 134 und eine distale Seite 135 des Klammerkörpers 122 in eine Richtung in einer Winkelbeziehung zur Längsachse eines Korrekturbogenschlitzes 143 ungleich Null. Jedoch haben die Endteile 144, 146 jeweils einen zahnreihenschlüssigen Abschnitt 148 und einen Zahnfleischabschnitt 150, die sich parallel zueinander erstrecken und etwas (d. h. im Bereich von etwa 0, 0025-0, 0127 cm (0, 001- 0,002 Inch)) über die jeweilige mesiale Seite 134 und distale Seite 135 vorstehen, wobei sie in einer gemeinsamen Ebene mit einer zahnreihenschlüssigen Wand 140 (Fig. 4) und einer zahnfleischschlüssigen Wand 142 (Fig. 3) jeweils von einem Mittelteil der Unterlage 126 liegen. Die parallelen Abschnitte 148, 150 verringern die Wahrscheinlichkeit, daß der Keramikkörper 22 mit einem in dem Schlitz 143 aufgenommenen Korrekturbogen in Berührung kommt.
Fig. 4 ist eine Darstellung nur der Unterlage 126. Die Unterlage 126 ist aus einem ursprünglich flachen Blech gefertigt, das mit Kerben 154 versehen ist, um das Biegen der zahnreihenschlüssigen Wand 140 und der zahnfleischschlüssigen Wand 142 relativ zu einer Bodenwand 134 zu er leichtern, um einen im transversalen Querschnitt im wesentlichen rechteckigen U-förmigen Aufbau zu bilden.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Klammer 220 mit einem Körper 222 ähnlich dem Körper 122 und einer in einem Kanal des Körpers 222 aufgenommenen Unterlage 226. Die Unterlage 226 ist im wesentlichen identisch mit der Unterlage 126, abgesehen davon, daß linguale Abschnitte 252 der sich nach außen erstreckenden Endteile 244, 246 mit einer Bodenwand 238 der Unterlage 226 in einer Ebene liegen.
Die in Fig. 6 abgebildete Klammer 320 umfaßt einen Körper 322, der ähnlich den Körpern 122, 222 ist. Jedoch umfaßt die Klammer 320 eine Unterlageneinheit, die eine mesiale Unterlage 325 und eine distale Unterlage 327 aufweist. Die Unterlageneinheit ist im wesentlichen identisch mit der in Fig. 1 und 2 abgebildeten Unterlage 26, abgesehen davon, daß ein Abschnitt des Mittelteils der Unterlage 26 entfernt wurde - mit dem Ergebnis, daß die mesiale Unterlage 325 von der distalen Unterlage 327 beabstandet ist.
Fig. 7 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Klammer 20. Die Bodenwand 38, die zahnreihenschlüssige Wand 40 und die zahnfleischschlüssige Wand 42 der Unterlage 26 sind derart dimensioniert, daß sie eng in die Begrenzungen des Kanals 24 passen, und auch derart dimensioniert, daß sichergestellt wird, daß der Korrekturbogenschlitz 43 einen rechteckigen Korrekturbogen 47 mit Querschnittsabmessungen von 0,0457 · 0,0635 cm (0,018 · 0,025 Inch) als Gegenstück aufnimmt.
Fig. 8 ist in der Hinsicht, daß die Abmessungen eines Kanals 24 einer in Fig. 8 gezeigten Klammer 20a identisch mit den Abmessungen des in Fig. 7 gezeigten Kanals 24 sind, eine etwas ähnliche Ansicht wie Fig. 7. Überdies sind die äußeren Oberflächen einer Unterlage 26a mit einer Bodenwand 38a, einer zahnreihenschlüssigen Wand 40a und einer zahnfleischschlüssigen Wand 4,2a derart dimensioniert, daß sie eng in die Begrenzungen des Kanals 24 passen. Jedoch haben die Wände 38a, 40a und 42a der Unterlage 26a gegenüber den Wänden 38, 40, 42 der in Fig. 7 gezeigten Unterlage 26 etwas verschiedene Dicken und haben eine ausreichende Dicke, so daß die transversale Querschnittsfläche eines Korrekturbogenschlitzes 43a verglichen zur transversalen Querschnittsfläche des in Fig. 7 gezeigten Korrekturbogenschlitzes 43 größer ist. Der Korrekturbogenschlitz 43a ist derart dimensioniert, daß er einen rechteckigen Korrekturbogen 47a mit Querschnittsabmessungen von 0,0559 · 0,071 cm (0,022 · 0,028 Inch) als Gegenstück aufnimmt.
Wie unter Bezug auf Fig. 7 und 8 deutlich wird, ermöglicht die Verwendung von Unterlagen 26, 26a mit Wänden mit unterschiedlichen Dicken vorteilhafterweise, daß die Klammern 20, 20a unter Verwendung identischer Klammerkörper hergestellt werden. Die Unterlagen 26, 26a ermöglichen, ohne die Notwendigkeit, die Abmessungen des Kanals 24 zu ändern, daß die Körper eine von den zwei Größen von rechteckigen Korrekturbögen, die gerade im allgemeinen Gebrauch sind, eng aufnehmen. Auf diese Weise kann der Kanal 24 beider Klammern 20, 20a durch ein Diamantrad-Bearbeitungsverfahren geschnitten werden oder durch ein Spritzgießverfahren geformt werden und braucht für keine der beiden dargestellten Klammern 20, 20a geändert werden. Statt dessen werden die Abmessungen der Unterlage 26, 26a derart ausgewählt, daß sie die unterschiedlichen Abmessungen der Korrekturbögen ausgleichen. Ein derartiger Aufbau kann für den Hersteller beim Verringern der Anzahl unterschiedlicher keramischer Klammerkörper für das Inventar nützlich sein oder kann alternativ für den Orthodontisten nützlich sein, der während einer fortschreitenden Behandlung eine Unterlage durch eine andere ersetzen möchte, um einen Korrekturbogen mit unterschiedlichen Abmessungen aufzunehmen, ohne den Klammerkörper 22 von dem Zahn zu entfernen.
Nun Bezug nehmend auf Fig. 9 umfaßt eine Klammer 420 einen im wesentlichen zum Körper 122 ähnlichen Körper 422 und eine Unterlage 426, die von einem Kanal 424 des Körpers 422 aufgenommen wird. Die Unterlage 426 ist im wesentlichen ähnlich zu der in Fig. 3 und 4 dargestellten Unterlage 126, abgesehen davon, daß die Unterlage 426 eine Bodenwand 438 hat, die mit einem sich bucco-labial erstreckenden Vorsprung oder einer Vertiefung 456 versehen ist, der/die auf einer Seite einer mittleren zahnfleisch-zahnreihenschlüssigen Bezugsachse der Klammer 420 angeordnet ist.
Die Vertiefung 456 der Unterlage 426 berührt einen rechteckigen Korrekturbogen 458, der von einem Korrekturbogenschlitz 443 der Unterlage 426 aufgenommen wird, und bewirkt, daß der Korrekturbogen 458 sich in einem Winkel erstreckt, der im Bereich von 2 bis 5 Grad gegen eine Bodenwand 437 des Kanals 424 geneigt ist. Die Neigung des Korrekturbogens 458 ermöglicht, daß der letztere dazu beiträgt, den an der Klammer 420 befestigten Zahn um die Längsachse des Zahns zu drehen. Die zahnreihenschlüssigen und die zahnfleischschlüssigen Seiten des Korrekturbogens 458 berühren die zahnreihenschlüssigen Innenflächen und die zahnfleischschlüssigen Innenflächen der Unterlage 426, um es dem Korrekturbogen 458 zu ermöglichen, falls gewünscht, entsprechend dem als Hochkant-Therapie bekannten Behandlungsverfahren Kipp- oder Drehkräfte auf die Klammer 420 und den zugehörigen Zahn zu übertragen.
Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Klammer 520 mit einem im wesentlichen mit dem Körper 422 identischen Körper 522. Eine Unterlage 526 ist jedoch in der Hinsicht etwas verschieden von der Unterlage 426, daß ein Abschnitt der Bodenwand 538 in der Nähe einer mesialen Seite 534 des Klammerkörpers 522 um sich selbst gefaltet wird. Der umgefaltete Abschnitt der Unterlage 526, wie in Fig. 10 dargestellt, wirkt im wesentlichen ähnlich wie die in Fig. 9 gezeigte Vertiefung 456, da beide Merkmale ein Mittel liefern, um zu ermöglichen, daß eine innere Bodenoberfläche 460, 560 der Bodenwände 438, 538 jeweils in einem Abstand von der Bodenkanalwand 437, 537 angeordnet wird, der sich entlang der Länge des Korrekturbogenschlitzes 443, 543 ändert.
Die in Fig. 11 dargestellte Klammer 620 hat einen Körper 622, der etwas ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten Körper 122 ist. Ein Kanal 624 des Körpers 622 hat einen im transversalen Querschnitt rechteckigen U-förmigen Aufbau mit beabstandeten parallelen zahnreihenschlüssigen und zahnfleischschlüssigen Wänden und einer Bodenwand, die senkrecht auf die zahnreihenschlüssigen und zahnfleischschlüssigen Wände ist.
Eine Unterlage 626 der Klammer 620 umfaßt einen mittleren Hochkant-Korrekturbogenschlitzabschnitt 622 mit parallelen zahnreihenschlüssigen und zahnfleischschlüssigen Wänden 640, 642 zur Verwendung in dem als Hochkant-Therapie bekannten orthodontischen Behandlungsverfahren. Jedoch umfaßt die Unterlage 626 auch mesiale und distale Korrekturbogenschlitz-Entlastungsabschnitte 664a, 664b, die eine Entlastung für den zahnreihenschlüssigen und zahnfleischschlüssigen Korrekturbogen liefern. Die Entlastungsabschnitte 664a, 664b sind jeweils auf mesialen und distalen Seiten des mittleren Hochkant-Korrekturbogen-Schlitzabschnitts 662 angeordnet.
Der Aufbau der in Fig. 11 dargestellten Unterlage 626 erhöht vorteilhafterweise den Zwischenklammerabstand und liefert andere Vorteile, wie etwa in US-A-4 531 911 beschrieben. Weil jedoch der Kanal 624 im wesentlichen gerade und parallele Wände hat, kann der Kanal 624 des Klammerkörpers 622 ohne weiteres maschinell hergestellt oder geformt werden, während der komplexere Aufbau des Hochkant-Abschnitts 662 und der Korrekturbogen-Entlastungsabschnitte 664 in der Metallunterlage 626 vorgesehen wird, die zum Beispiel durch ein Metallspritzgießverfahren oder durch einen Metallformungsarbeitsgang hergestellt wird.
Die Unterlage 626 wird mit Hilfe eines Hartlötmaterials 627 an ihrem Platz hartgelötet. Vorteilhafterweise wird das Hartlötmaterial 627 von dem zwischen dem Hochkant- Korrekturbogenschlitzabschnitt 662 und dem Klammerkörper 622 vorgesehenen Zwischenraum aufgenommen, so daß kein weiteres Material des Klammerkörpers 622 entfernt werden braucht, um die Dicke des Hartlötmaterials 627 aufzunehmen. Alternativ kann sich das Hartlötmaterial 627 jedoch von der mesialen Seite zur distalen Seite des Klammerkörpers 622 erstrecken. Als eine andere Alternative erstrecken sich die Unterlage 626 und das Hartlötmaterial 627 nur entlang der Länge der parallelen Wände 640, 642 und erstrecken sich im wesentlichen nicht in die mesialen und distalen Korrekturbogenschlitzabschnitte 664a, 664b.
Fig. 12 ist eine vordere Aufrißansicht der in Fig. 2 dargestellten Klammer 20 zusammen mit einem Graphit-Befestigungskern 66, der von dem Korrekturbogenschlitz 43 aufgenommen wird. Der Graphit-Befestigungskern 66 hält die Unterlage 26 fest an ihrem Platz in dem Kanal 24 zurück, wenn die Klammer 20 zum Beispiel in einem Ofen plaziert wird, um die Unterlage 26 an den Körper 22 hartzulöten.
Fig. 13 ist eine Darstellung einer Klammer 720 mit einer Unterlage 726, die an Ort und Stelle durch ein Metallspritzgießverfahren hergestellt wird. Die keramische Klammer 720 wird in einer Formeinheit 723 plaziert, und ein geschmolzenes Metallpulver wird unter Druck durch einen Kanal 725 in der Formeinheit 723 eingespritzt, um die Unterlage 726 zu formen.
Andere Verfahren zum Formen einer Unterlage an Ort und Stelle umfassen die Verwendung von kolloidalen Metallfarben (wie etwa Pelco Colloidal Silver von der Ted Pella, Inc., Redding, CA), kolloidalen Metallfarben, die Glas für eine verbesserte Haftung enthalten (wie etwa Heraeus Silbermetallisierungspaste Nr. C1214B, Heraeus, Inc.), aktiven Metall-Hartlötmaterialien (wie etwa Titan, Zirkonium oder Lucanex 721, Lucas-Milhaupt, Inc.), Molybdän-Mangan-Hartlötmaterialien, chemischen Metallabscheidungsverfahren (unter Verwendung von Beschichtungsmaterialien wie etwa Nickel, denen wahlweise herkömmliches elektrochemisches Beschichten unter Verwendung von Nickel, Kupfer, Gold und anderen Materialien folgt), oder Gasphasenabscheidung (wie etwa thermisches Verdampfen, Zerstäubung, Ionenstrahlabscheidung oder chemische Dampfabscheidung). Bevorzugt spannt das ausgewählte Verfahren den Keramikkörper an Ort und Stelle auf die weiter oben erwähnte Weise vor.
Farben oder Pasten können auf den Klammerkörper aufgetragen werden, indem ein Korrekturbogen in die Farbe oder Paste getaucht wird und der Korrekturbogen dann entlang dem Kanal des Klammerkörpers bewegt wird. Der Korrekturbogenschlitz der Unterlage kann maschinell bearbeitet werden, nachdem die Unterlage geformt wurde, um sicherzustellen, daß der fertige Korrekturbogenschlitz die richtigen Querschnittsabmessungen hat, wenngleich der Korrekturbogenschlitz die gewünschten Abmessungen bevorzugt nach Beendigung des Verfahrens an Ort und Stelle hat, so daß die Notwendigkeit für eine nachfolgende maschinelle Bearbeitung vermieden wird.

Claims

1. Keramische orthodontische Klammer (20), die einen Keramikkörper (22) mit einem länglichen Kanal (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer eine Unterlage (26) umfaßt, die von dem Kanal aufgenommen wird, und einen Korrekturbogenschlitz (43) hat, wobei die Unterlage aus einem Material mit einer Knoop-Härte gefertigt ist, die geringer als die Knoop-Härte des Keramikkörpers ist, wobei die Unterlage (26) an den Keramikkörper (22) hartgelötet ist.

2. Klammer nach Anspruch 1, wobei die Unterlage aus einem Material gefertigt ist, das aus der Gruppe aus nichtrostendem Stahl, Gold und Titan ausgewählt wird.

3. Klammer nach Anspruch 1, wobei die Unterlage aus einer dünnen metallischen Folie gefertigt ist.

4. Klammer nach Anspruch 3, wobei die Folie nichtrostenden Stahl aufweist.

5. Klammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ein Hartlötmaterial aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die im wesentlichen aus Platin, Silber, einem aktiven Metall, einer Mischung aus Molybdän und Mangan oder Verbindungen davon besteht.

6. Klammer nach Anspruch 5, wobei das Hartlötmaterial Titan ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer keramischen orthodontischen Klammer (20), das die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines keramischen orthodontischen Klam merkörpers (22) mit einem länglichen Kanal (24), dadurch gekennzeichnet, daß an Ort und Stelle in dem Kanal eine Unterlage (26) für den Korrekturbogen gebildet wird, wobei die Unterlage aus einem Material mit einer geringeren Knoop- Härte als der Knoop-Härte des Keramikkörpers gefertigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt Formen einer Unterlage für den Korrekturbogen an Ort und Stelle autokatalytisches Überziehen umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt Formen einer Unterlage für den Korrekturbogen an Ort und Stelle eine Dampfphasenabscheidung umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt Formen einer Unterlage für den Korrekturbogen an Ort und Stelle Hartlöten umfaßt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Unterlage aus einer kolloidalen Metallfarbe gefertigt wird.