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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Orthodontie und insbesondere ein rechnergestütztes System und Verfahren zum Identifizieren und Korrigieren von Zahngrößendiskrepanzen und zum Bestimmen einer empfohlenen Bogengröße basierend auf der Schädel-Gesichtmorphologie und der Zahngröße eines Patienten.
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DE 693 27 661 T1 beschäftigt sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines Apparates, der in den Mund des Patienten an die Zähne fixiert werden soll, bei denen zuvor eine Fehlstellung diagnostiziert wurde. Der Apparat soll dann durch Krafteinwirkung auf die Zähne diese in eine berechnete Endposition bewegen.
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US 5 683 243 A beschäftigt sich mit einem Verfahren zum Bestimmen einer endgültigen Position eines Zahns oder einer Zahnprothese, wobei ein Computersystem die individuelle anatomische Mundform des Patienten bei den Berechnungen berücksichtigt.
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Im Bereich der Orthodontie besteht zwischen der Größe (mesiodistalen Breite) der oberen (maxillaren) und unteren (mandibulären) Zähne ein mathematisches Verhältnis. Dieses mathematische Verhältnis sollte in einer idealen Zahnokklusion vorhanden sein. Häufig existiert insbesondere bei Patienten mit Zahnproblemen eine Zahngrößendiskrepanz. Obwohl keine zuverlässigen epidemiologischen Untersuchungen vorliegen, die diese Statistik bestätigen, wird geschätzt, dass etwa ein Drittel der amerikanischen Bevölkerung Zahngrößen aufweist, die proportional sind und innerhalb eines annehmberen Bereichs einer idealen Okklusion liegen. Die übrigen zwei Drittel der amerikanischen Bevölkerung haben jedoch Zähne, bei denen das mathematische Verhältnis nicht ideal ist, und hier besteht möglicherweise eine ernste Zahngrößendiskrepanz oder -inkompatibilität.
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In einem wissenschaftlichen Forschungsartikel mit dem Titel ”Disharmony in Tooth Size and Its Relation to the Analysis and Treatment of Malocclusion” von Dr. Wayne A. Bolton wird ein Verfahren zum Identifizieren des Vorhandenseins und der Größe einer Zahngrößendiskrepanz beschrieben (”Bolton-Analyse”). Dieses Verfahren kann basierend auf sechs Vorderzähnen (zwei Eckzähnen, zwei Seitenzähnen und zwei mittleren Schneidezähnen) oder auf zwölf Zähnen (den sechs Eckzähnen, den vier Vorbackenzähnen und den zwei ersten Backen- oder Mahlzähnen). Das mathematische Verhältnis wird mit dem idealen mathematischen Verhältnis verglichen, das für die Sechs-Zähne-Analyse 0,772 und für die Zwölf-Zähne-Analyse 0,913 beträgt. Durch diesen Vergleich werden eine etwaige vorhandene Zahngrößendiskrepanz und die Größe der Zahngrößendiskrepanz bestimmt, die dem Unterschied zwischen dem mathematischen Verhältnis und dem idealen mathematischen Verhältnis entspricht.
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Typischerweise wird die Bolton-Analyse unter Verwendung der im Artikel von Bolton bereitgestellten Tabellen, eines nicht mehr hergestellten Rechenschiebers oder eines Taschenrechners ausgeführt. Daher kann die Bestimmung des Vorhandenseins einer Zahngrößendiskrepanz unter Verwendung der Bolton-Analyse sehr müsam und zeitaufwendig sein. Obwohl durch die Bolton-Analyse das Vorhandensein und die Größe einer Zahngrößendiskrepanz bestimmt werden, wird dadurch kein quantitatives Maß für die mathematische Korrektur erhalten, die in den maxillaren und/oder mandibulären Zähnen erforderlich ist, um eine ideale Okklusion zu erhalten. Daher besteht ein Bedarf für ein rechnergestütztes System, das Zähne vermißt und das Vorhandensein und die Größe einer Zahngrößendiskrepanz auf einfache und schnelle Weise bestimmt. Wenn ein Orthodontist nicht in der Lage ist, das Vorhandensein und die Größe der Zahngrößendiskrepanz während einer Diagnose zu erkennen und während der Behandlung ein möglichst ideales Verhältnis der Zahnstruktur zu erreichen, können Behandlungsprobleme auftreten, z. B. durch zu dicht oder zu weit beabstandet angeordnete maxillare und/oder mandibuläre Zähne. Abweichungen vom idealen Verhältnis können auch zu einem Behandlungsrückfall und/oder zu funktionellen, ästhetischen und Gesundheitsproblemen führen.
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Es tritt jedoch ein Problem auf, wenn der Orthodontist versucht, die unter Verwendung der Bolton-Analyse bestimmte Zahngrößendiskrepanz zu korrigieren. Weil die Ergebnisse der Bolton-Analyse direkt mit einem Verhältnis in Beziehung stehen, beziehen sich die Ergebnisse nicht unmittelbar auf die im maxillären oder Oberkieferbogen oder im mandibulären oder Unterkieferbogen erforderliche tatsächliche anatomische Korrektur. Sobald eine Änderung in irgendeiner Richtung erfolgt, ändert sich das Verhältnis. Ein Orthodontist, der annimmt, daß eine Zahngrößendiskrepanz lediglich durch Hinzufügen oder Entfernen der durch die Ergebnisse der Bolton-Analyse angezeigten Menge einer Zahnstruktur im Ober- oder Unterkieferbogen korrigierbar ist, irrt. Außerdem zeigen die Ergebnisse der Bolton-Analyse dem Orthodontisten oder Forscher nicht den tatsächlichen Zahn oder die tatsächlichen Zähne an, die die Zahngrößendiskrepanz verursachen. Daher besteht außerdem Bedarf für ein rechnergestütztes System, das die Größe der erforderlichen anatomischen Korrektur unter Verwendung der Ergebnisse der Bolton-Analyse bestimmt. Es wäre wünschenswert, wenn dieses System die tatsächliche und die mittlere oder durchschnittliche Größe jedes Zahns auf einem Bildschirm und/oder Ausdruck darstellen würde, so daß der Zahn oder die Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sein können, für den Arzt unmittelbar ersichtlich sind.
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Während der ersten und der zweiten Behandlungsphase werden häufig vorgeformte Bogendrähte verwendet, z. B. vorgeformte superelastische Bogendrähte, um die Zähne und die Bögen zu nivellieren, auszurichten, ein Verdrehungsmoment darauf auszuüben und/oder zu formen. Gemäß der herkömmlichen orthodontischen Verwendung vorgeformter Bogendrähte (einer für den Oberkieferbogen, einer für den Unterkieferbogen) werden etwa 17% der Patienten mit einem zu großen Bogendraht und 17% der Patienten mit einem zu kleinen Bogendraht behandelt. Weil diese vorgeformten Bogendrähte nicht an die Gesichtsgröße des Patienten anpaßbar sind, können sie Probleme durch Überdehnen oder Zusammenziehen des Ober- und/oder Unterkieferbogens verursachen. Diese Probleme könnten gegebenenfalls später in der Behandlung korrigiert werden und würden die Behandlungszeit verlängern. Außerdem kann die Verwendung dieser vorgeformten Drähte auch zu einem ”round tripping”-Effekt führen, d. h. zu einer Bewegung der Zähne in die falsche Richtung, woraufhin die Zähne korrigiert werden müssen. Daher besteht außerdem Bedarf für ein rechnergestütztes System, das die ideale Bogendrahtgröße bestimmt, so daß eine genauere und stabilere Behandlung durchgeführt werden kann.
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Diese Probleme werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Das rechnergestützte System bestimmt gemäß der vorliegenden Erfindung das Vorhandensein und die Größe einer Zahngrößendiskrepanz, die erforderliche anatomische Korrektur, den einzelnen Zahn oder die Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sind, und die empfohlene Bogendrahtgröße zum Ausführen einer Behandlung der Zahngrößendiskrepanz. Das rechnergestützte System weist einen Computer mit mehreren Ein-/Ausgabeeinrichtungen auf, die einen rechnergestützten Tasterzirkel aufweisen. Der Computer führt ein Programm aus, das eine Analyse durchführt und (1) die Summen der Zahngrößen des Ober- und des Unterkieferbogens, (2) die erforderliche anatomische Korrektur, (3) den einzelnen Zahn oder die Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sind, und (4) die empfohlene Bogendrahtgröße ausgibt. Der rechnergestützte Tasterzirkel wird zum Messen der mesiodistalen Breite jedes Zahns verwendet. Durch den rechnergestützten Tasterzirkel wird jeder Zahngrößenmeßwert direkt dem Computer zugeführt.
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Wenn der Benutzer die einzelnen Meßwerte für die in der Analyse beteiligten Zähne einmal eingegeben hat, kann der Benutzer die Meßwerte über einen Bildschirm und/oder einen Ausdruck mit den mittleren oder durchschnittlichen Meßwerten für jeden Zahn vergleichen.
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Unter Verwendung der eingegebenen Informationen bestimmt das Programm die Größe der Zahngrößendiskrepanz, die erforderliche anatomische Korrektur und die empfohlene Bogendrahtgröße. Wenn die Zahngrößendiskrepanz einmal bestimmt wurde, kann der Benutzer die erforderliche anatomische Korrektur zusammen mit einem Vergleich der Meßwerte mit den durchschnittlichen Größen verwenden, um die geeignete Behandlung zu bestimmen, d. h., in welchem Maß in den maxillaren Zähnen, den mandibulären Zähnen oder in einer Kombination davon eine Korrektur vorgenommen werden muß.
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Im Verfahren gemäß der Erfindung werden die ausgewählten Bogendrähte während des gesamten Behandlungsablaufs verwendet. Die Bogendrähte werden auf der Basis der Zahngrößenmeßwerte des Patienten ausgewählt.
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In anderen Ausführungsformen werden die zum Berechnen der Zahngrößendiskrepanz, der erforderlichen anatomischen Korrektur und der Bogendrahtgröße verwendeten Konstanten bezüglich den auf der Rasse basierenden statistischen Differenzen angepasst.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Computersystem;
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2A zeigt ein erstes Displaybild eines Programms;
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2B zeigt ein zweites Displaybild eines Pull-down-Menüs des in 2a dargestellten Displaybildes;
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2C zeigt ein drittes Displaybild eines Programms zum Ausführen des in 3 dargestellten Ablaufdiagramms;
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2D zeigt ein viertes Displaybild eines Programms, durch das das in 3 dargestellte Ablaufdiagramm implementiert wird;
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Bestimmen einer Zahngrößendiskrepanz, einer erforderlichen anatomischen Korrektur, einzelner Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sind, und einer empfohlenen Bogendrahtgröße für den Ober- und den Unterkieferbogen; und
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4 zeigt eine Ansicht eines Satzes erfindungsgemäßer kleiner, mittlerer und großer Bogendrähte.
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Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Computersystem. Das Computersystem weist eine Zentraleinheit 101, eine erste Speichereinrichtung 102, eine zweite Speichereinrichtung 103, eine dynamische Speichereinrichtung 102 und Ein-/Ausgabeeinrichtungen 105, 106, 107, 108 und 109 auf. Die Zentraleinheit 101 dient zum Ausführen von Computerprogrammen, insbesondere eines Programms zum Bestimmen einer Zahngrößendiskrepanz, der erforderlichen anatomischen Korektur, des Zahns oder der Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sind, und der Bogendrahtgröße und zum Managen und Steuern der Operation des Computersystems.
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Die erste Speichereinrichtung 102, z. B. ein Diskettenlaufwerk, ist mit der Zentraleinheit 101 verbunden, um Daten und Computerprogramme von entfernbaren Speichermediem, z. B. Disketten, zu lesen und darauf zu schreiben. Die zweite Speichereinrichtung 103 ist ebenfalls mit der Zentraleinheit 102 verbunden und bildet eine Einrichtung zum Speichern von Computerprogrammen und Daten. Die zweite Speichereinrichtung 103 kann jedoch beispielsweise ein Hart- oder Festplattenlauferk mit einer hohen Speicherkapazität sein.
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Die dynamische Speichereinrichtung 104, z. B. ein RAM-Speicher, ist mit der Zentraleinheit 101 verbunden. Das Computersystem weist typische Ein-/Ausgabeeinrichtungen auf, z. B. eine Tastatur 105, eine Maus 106, einen Drucker 108 und einen Bildschirm 109. Der Computer weist außerdem eine Ein-/Ausgabeeinrichtung zum Messen der mesiodistalen Breite von Zähnen auf, z. B. einen rechnergestützten Tasterzirkel 107.
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In der beispielhaften Ausführungsform kann der rechergestützte Tasterzirkels 107 ein digitaler Tasterzirkel sein, z. B. das Modell ”Max-Cal: The Computerized Caliper”, Bestell-Nr. 54-200-000 oder 54-200-0008, von Fowler. Dieses Instrument kann gemäß der beispielhaften Ausführungsform modifiziert werden. Beispielsweise können die Meßspitzen umgerüstet oder umgearbeitet werden, so daß sie scharf und punktförmig ausgebildet und für Präzisionsmessungen einzelner Zähne geeignet sind. Es können die realen Zähne oder ein plastisches Modell der Zähne vermessen werden. Falls die realen Zähne vermessen werden, sollte der rechnergestützte Tasterzirkel sterilisiert sein.
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Zum Lesen des Eingangssignals vom Tasterzirkel 107 ist ein Treiber vorgesehen. Dieser Treiber ist in der Lage, jeden durch den Tasterzirkel 107 aufgenomenen Meßwert zu erfassen, nachdem eine Eingabetaste des Tasterzirkels 107 gedrückt wurde. Der Treiber bestimmt beispielsweise, mit welchem Kommunikationsport des in 1 dargestellten Computersystems der Tasterzirkel verbunden ist. Außerdem richtet der Treiber beispielsweise eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Tasterzirkel 107 und dem Computersystem ein.
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2A zeigt ein Displaybild, in dem ein Benutzer Patienteninformationen eingibt, z. B. den Namen des Patienten, sein Alter und Geschlecht und fehlende oder verformte Zähne.
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2B zeigt ein Pull-down-Menü 205 zum Auswählen, ob die Tastatur 105 oder der Tasterzirkel 107 zum Eingeben der Meßwerte verwendet wird. Wenn die Meßwerte über die Tastatur 105 eingegeben werden, sollte der Benutzer ”none” (”kein Port”) eingeben. Wenn die Meßwerte über den Tasterzirkel 107 eingegeben werden, sollte der Benutzer den Kommunikationsport auswählen, d. h. COM1, COM2, usw., mit dem der Tasterzirkel 107 verbunden ist. Wenn der Benutzer die Eingabeeinrichtung ausgewählt und die Patienteninfomationen eingegeben hat, muß der Benutzer die ”Next”-Taste auswählen, um das in 3 dargestellte Programm auszuführen.
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Die 2C und 2D zeigen Displaybilder eines Programms, durch das das in 3 dargestellte Ablaufdiagramm implementiert wird. Das Programm kann unter Verwendung einer beliebigen herkömmlichen Programmiersprache, z. B. C++, implementiert werden.
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2C zeigt ein Displaybild, in dem der Benutzer die für eine Sechs-Zähne-Analyse erforderlichen einzelnen Zahngrößen eingegeben hat. Wie in 2C dargestellt, kann der Benutzer die Sechs-Zähne-Analyse an einem Wahlknopf 201 oder eine Zwölf-Zähne-Analyse an einem Wahlknopf 202 auswählen. Der Benutzer kann außerdem an einem Wahlknopf 203 die Eingabe der einzelnen Zahngrößen oder an einem Wahlknopf 204 die Summen der Zahngrößen des Ober- und des Unterkieferbogens eingeben. In diesem Fall hat der Benutzer die Sechs-Zähne-Analyse ausgewählt und ferner gewählt, die einzelnen Zahngrößen einzugeben. Diese Wahlvorgänge können über die Tastatur 105 oder die Maus 107 erfolgen. Wenn der Benutzer gewählt hat, anstatt der einzelnen Meßwerte die Summen einzugeben, gibt der Benutzer die Summen an Eingabepositionen 207 und 208 für die Sechs-Zähne-Analyse und an Eingabepositionen 209 und 210 für die Zwölf-Zähne-Analyse ein.
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In dieser Stufe gibt der Benutzer die Meßwerte über die Tastatur 105 oder den Tasterzirkel 107 ein. Wenn der Benutzer die Tastatur 105 als Eingabeeinrichtung ausgewählt hat, gibt der Benutzer die Meßwerte in der angezeigten Reihenfolge unter Verwendung der Tastatur 105 und durch Drücken der Eingabetaste der Tastatur 105 ein. In der beispielhaften Ausführungsform wird die Reihenfolge zum Eingeben der Meßwerte durch Hervorheben der zu übernehmenden Meßwerte angezeigt, wie an der Eingabeposition 206 dargestellt ist. Über der Eingabeposition 206 ist die durchschnittliche Größe für den oberen rechten Eckzahn, 7,91 mm, dargestellt.
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Wenn der Benutzer den Tasterzirkel 107 als Eingabeeinrichtung ausgewählt hat, verwendet der Benutzer den Tasterzirkel 107 zum Messen der mesiodistalen Breite jedes der Zähne und drückt nach jeder Messung die Eingabetaste auf dem Tasterzirkel 107. Nachdem alle Meßwerte eingegeben wurden, sollte der Benutzer die ”Print”-Taste 211 und/oder die ”Calculate”-Taste 212 anklicken. Durch Drücken der ”Print”-Taste 211 wird das in 2c dargestellte Displaybild mit allen eingegebenen Meßwerten ausgedruckt. Durch Drücken der ”Calculate”-Taste 212 wird die Verarbeitung zum Bestimmen der Bogengröße, der Zahngrößendiskrepanz, der erforderlichen Korrektur und der Bogendrahtgröße ausgeführt, wodurch ein beispielsweise in 2D dargestelltes Displaybild erhalten wird.
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2D zeigt ein Displaybild einer durch ein Programm, durch das das in 2 dargestellte Ablaufdiagramm implementiert wird, erhaltenen Analyseübersicht. Das Displaybild zeigt die Summe 213 der Zahngrößen des Oberkieferbogens die Summe 214 der Zahngrößen des Unterkieferbogens, notwendige anatomische Korrekturen 215, 216 und die empfohlene Bogendrahtgröße 217. In diesem spezifischen Fall beträgt die Summe der Zahngrößen des Oberkieferbogens 44,28 mm, und die Summe der Zahngrößen des Unterkieferbogens beträgt 36,19 mm. Die erforderliche anatomische Korrektur besteht in einer Erhöhung des Oberkieferbogens um 2,6 mm oder in einer Verminderung des Unterkieferbogens um 2,01 mm. Dies zeigt an, daß die mesiodistale Breite der maxillaren Zähne um 2,6 mm erhöht und die mesiodistale Breite der mandibulären Zähne um 2,01 mm vermindert werden sollte. Der Orthodontist kann sich jedoch auch für eine Behandlung entscheiden, die eine Kombination der beiden Rechenergebnisse darstellt. Die empfohlene Bogendrahtgröße 217 ist in diesem Fall ”klein”.
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Die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlichen Zähne können durch Betrachten des in 2C dargestellten Displaybildes bestimmt werden, nachdem alle einzelnen Zahnmeßwerte eingegeben wurden. Dieses spezifische Displaybild zeigt die durchschnittliche Größe für jeden Zahn entweder über oder unter dem Zahnmeßwert. Für die maxillaren Zähne wird die durchschnittliche Zahngröße über jedem Meßwert dargestellt. Die durchschnittliche Größe für mandibuläre Zähne wird unter jedem Meßwert dargestellt. Der Benutzer kann die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlichen Zähne durch Vergleichen des Meßwertes mit der durchschnittlichen Größe für jeden spezifischen Zahn bestimmen.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Bestimmen der Zahngrößendiskrepanz, der erforderlichen Zahngrößenkorrektur, der einzelnen Zähne, die für die Zahngrößendiskrepanz verantwortlich sind, und der erfindungsgemäßen Bogendrahtgröße.
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Während der Programmausführung wählt ein Benutzer den Analysetyp (6 oder 12 Zähne) über die Tastatur 105 oder die Maus 106 aus, um anzuzeigen, daß eine Sechs-Zähne-Analyse oder eine Zwölf-Zähne-Analyse verwendet werden soll (Block 301). Daraufhin bestimmt das Programm, ob eine Sechs- oder eine Zwölf-Zähne-Analyse ausgewählt wurde (Blöcke 302 und 304). Wenn der Benutzer eine Sechs-Zähne-Analyse ausgewählt hat, wird das ideale mathematische Verhältnis R auf 0,772 gesetzt (Block 303). Wenn der Benutzer eine Zwölf-Zähne-Analyse ausgewählt hat, wird das ideale mathematische Verhältnis auf 0,913 gesetzt (Block 305), andernfalls springt das Programm zum Programmanfang zurück (Block 301).
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Nachdem das ideale mathematische Verhältnis R gesetzt wurde, bestimmt das Programm, ob einzelne Zahngrößen oder die Summen der einzelnen Zahngrößen jedes Bogens eingegeben werden (Block 306). Wenn die Summen eingegeben werden sollen, gibt der Benutzer die Summe U der mesiodistalen Breiten der maxillaren Zähne ein (Block 307). Ähnlicherweise gibt der Benutzer die Summe L der mesiodistalen Breiten der mandibulären Zähne ein (Block 308). Wenn die mesiodistalen Breiten für die einzelnen Zähne eingegeben werden sollen, wird der Benutzer aufgefordert, die einzelnen mesiodistalen Breiten für die maxillaren Zähne einzugeben, und die Summe U der mesiodistalen Breiten der maxillaren Zähne wird bestimmt (Block 309). Ähnlicherweise wird der Benutzer aufgefordert, die einzelnen mesiodistalen Breiten für die mandibulären Zähne einzugeben, und die Summe L der mesiodistalen Breiten der mandibulären Zähne wird bestimmt (Block 310).
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Dann wird die erforderliche anatomische Korrektur im Ober- und Unterkieferbogen bestimmt. Die Größe X der erforderlichen anatomischen Korrektur im Oberkieferbogen wird auf den nächsten hundertstel Millimeter gerundet (Block 311).
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Die erforderliche anatomische Korrektur X für den Oberkieferbogen wird gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: X = L/R – U (1)
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Die erforderliche anatomische Korrektur Y für den Unterkieferbogen wird gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: Y = (U × R) – L (2)
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Dann wird die erforderliche anatomische Korrektur X für den Oberkieferbogen mit null verglichen (Block 312). Wenn die erforderliche anatomische Korektur X für den Oberkieferbogen größer ist als null, gibt das Programm aus, daß die mesiodistale Breite der Zähne im Oberkieferbogen um den gerundeten Wert X vermindert werden sollte (Block 313). Wenn die erforderliche anatomische Korrektur X für den Oberkieferbogen kleiner ist als null, gibt das Programm aus, daß die mesiodistale Breite der Zähne im Oberkieferbogen um den gerundeten Wert X erhöht werden sollte (Block 314). Wenn die erforderliche anatomische Korrektur X für den Oberkieferbogen gleich null ist, existiert keine Zahngrößendiskrepanz, und es ist keine anatomische Korrektur erforderlich.
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Daraufhin wird die Größe Y der erforderlichen anatomischen Korrektur des Unterkieferbogens auf den nächsten hundertstel Millimeter gerundet (Block 315).
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Dann wird die erforderliche anatomische Korrektur Y im Unterkieferbogen mit null verglichen (Block 316). Wenn die erforderliche anatomische Korrektur Y größer ist als null, gibt das Programm aus, daß die mesiodistale Breite der Zähne im Unterkieferbogen um den gerundeten Wert Y vermindert werden sollte (Block 317). Wenn die erforderliche anatomische Korrektur Y kleiner ist als null (0), gibt das Programm aus, daß die mesiodistale Breite der Zähne im Unterkieferbogen um den gerundeten Wert Y erhöht werden sollte (Block 318). Wenn die erforderliche anatomische Korrektur Y für den Unterkieferbogen gleich null ist, existiert keine Zahngrößendiskrepanz, und es ist keine anatomische Korrektur erforderlich.
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Schließlich wird die empfohlene Bogendrahtgröße ausgewählt und dem Benutzer angezeigt (Block 319). Wenn die Summe der maxillaren Zähne kleiner ist als 44,5 mm, wird ein Satz kleiner Bogendrähte für den Ober- und den Unterkieferbogen ausgewählt. Wenn die Summe der maxillaren Zähne größer ist als 44,5 mm, jedoch kleiner als 49,4 mm, wird ein Satz mittelgroßer Bogendrähte für den Ober- und den Unterkieferbogen ausgewählt. Wenn die Summe der maxillaren Zähne größer ist als 49,4 mm, wird ein Satz großer Bogendrähte für den Ober- und den Unterkieferbogen ausgewählt. Diese Parameter wurden basierend auf der Standardabweichung der mittleren Summe der Größen der maxillaren Vorderzähne der Patienten mit einer unbehandelten idealen Okklusion bestimmt, die in der wissenschaftlichen Bolton-Studie verwendet werden.
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Wenn die erforderliche anatomische Korrektur im Ober- und im Unterkieferbogen berechnet worden ist, kann der Orthodontist ein herkömmliches Behandlungsverfahren auswählen. Der Orthodontist kann die Bogengrößendiskrepanz durch eines oder eine Kombination der folgenden Verfahren korrigieren:
- 1. Selektive und gemessene Verminderung der mesiodistalen Breiten ausgewählter Zähne durch interproximales Abtragen (Verminderung der Zahnschmelzflächen um die erforderliche Korrektur).
- 2. Extraktion.
- 3. Prothetischer Ersatz von Zähnen oder Hinzufügen von Zähnen gemäß der erforderlichen Korrektur.
- 4. Prothetische Behandlung unter Verwendung von Zusatz-Verbundstoffmaterialien, Verblend- oder Jacketkronen, die die Größe der vorhandenen Zähne ändern.
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Die empfohlenen Bogendrähte sollten während des gesamten Behandlungsablaufs verwendet werden. In der beispielhaften Ausführungsform werden die ausgewählten Bogendrähte während des gesamten Behandlungsablaufs verwendet, d. h. vom Anfang bis zum Ende. Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Bogendrahtes müssen drei Probleme berücksichtigt werden. Erstens: Durch die Bestimmung der Bogengröße durch Vermessen der Zähne wird, mit wenigen Ausnahmen, gewährleistet, daß durch das Behandlungsergebnis eine gesichts und skelettbezogene, funktionelle und ästhetische Übereinstimmung mit dem Gesicht und den Backen des Patienten erhalten wird. Zweitens: Der erfindungsgemäß ausgewählte Bogendraht ist für die Zahngröße eines individuellen Patienten geeignet, wodurch ein Überdehnen oder ein übermäßiges Zusammenziehen des Bogens während des Behandlungsablaufs verhindert wird. Drittens: Durch den erfindungsgemäßen Bogendraht kann ein ”round tripping”-Effekt verhindert werden, der durch Bewegen der Zähne in falsche Richtungen und anschließendes Korrigieren der Zähne verursacht wird. Eine solche Bewegung kann ernste iatrogene Spätfolgen verursachen.
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4 zeigt einen Satz erfindungsgemäßer kleiner, mittelgroßer und großer Bogendrähte. Jeder Satz weist einen Bogendraht für den Oberkieferbogen und für den Unterkieferbogen auf. Der große Bogendraht für den Oberkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 28,0875 mm. Der große Bogendraht für den Unterkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 25,4625 mm. Der mittelgroße Bogendraht für den Oberkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 26,75 mm. Der mittelgroße Bogendraht für den Unterkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 24,25 mm. Der kleine Bogendraht für den Oberkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 25,4125 mm. Der kleine Bogendraht für den Unterkieferbogen hat einen Krümmungsradius von etwa 23,0375 mm. Die Krümmungsradien für jeden Bogendraht werden aus geschichtlichen Patientendaten bestimmt, wobei der Krümmungsradius des kleinen und des großen Bogendraht innerhalb eines Bereichs von plus und minus einer Standardabweichung liegt.
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Die Bogendrähte sind beispielsweise aus rostfreiem Stahl und/oder Nickel-Titan (NiTi) hergestellt und können z. B. rund, rechteckig oder quadratisch sein. Die Größen für runde Bogendrähte aus NiTi betragen z. B. 0,014 Zoll, 0,016 Zoll und 0,018 Zoll. Die Maße für rechteckige NiTi-Bogendrähte sind z. B. 0,016 Zoll × 0,016 Zoll, 0,016 Zoll × 0,022 Zoll, 0,017 Zoll × 0,025 Zoll, 0,018 Zoll × 0,025 Zoll, 0,02 Zoll × 0,02 Zoll und 0,021 Zoll × 0,028 Zoll. Die Maße für Bioforce-Bogendrähte sind beispielsweise 0,016 Zoll × 0,016 Zoll, 0,016 Zoll × 0,022 Zoll, 0,018 Zoll × 0,018 Zoll, 0,018 Zoll × 0,025 Zoll, 0,02 Zoll × 0,02 Zoll und 0,021 Zoll × 0,028 Zoll.
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Die Zahngrößendiskrepanz, die erforderliche Korrektur und die Bogendrahtgrößen werden teilweise unter Verwendung des idealen mathematischen Verhältnisses gemäß der Bolton-Analyse bestimmt. Bei der im Artikel mit dem Titel ”Disharmony in Tooth Size and Its Relation to the Analysis and Treatment of Malocclusion” beschriebenen Bolton-Analyse wurden ausschließlich kaukasische Patienten betrachtet. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden erfindungsgemäß die Berechnungen angepaßt, um kleine, jedoch statistisch signifikante spezifische Unterschiede für andere Rassen zu kompensieren. Das Verfahren und die Verarbeitung bleiben unverändert, das ideale Verhältnis und die mittleren oder durchschnittlichen Größen für einzelne Zähne würden jedoch basierend auf diesen statistischen Unterschieden verändert.