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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein orthodontische indirekte Klebvorgänge zum
Befestigen von orthodontischen Apparaten bzw. Geräten oder
Vorrichtungen an den Zähnen eines Patienten. Insbesondere
betrifft die Erfindung Vorrichtungen und Verfahren zur Kontrolle
der Feuchtigkeit, z. B. des Speichels, bei indirekten Klebvorgängen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Orthodontische
Behandlung umfasst die Bewegung von fehlpositionierten Zähnen
an gewünschte Stellen in der Mundhöhle. Orthodontische
Behandlung kann den Gesichtsausdruck des Patienten verbessern, insbesondere
in Fällen, wo die Zähne deutlich schief stehen
oder wo die Kiefer fehlausgerichtet zueinander liegen. Orthodontische
Behandlung kann auch die Funktion der Zähne dadurch verbessern, dass
eine bessere Okklusion während des Kauvorgangs erreicht
wird.
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Ein
verbreiteter Typ von orthodontischer Behandlung umfasst die Verwendung
winziger geschlitzter Apparate, die als Brackets bekannt sind. Die
Brackets werden an den Zähnen des Patienten fixiert, und
ein Drahtbogen wird im Schlitz jedes Brackets platziert. Der Drahtbogen
bildet eine Bahn zur Führung der Bewegung der Zähne
an gewünschte Stellen.
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Die
Enden orthodontischer Drahtbögen sind oft mit kleinen Apparaten
verbunden, die als Bukkalröhrchen bezeichnet werden und
die wiederum an den Molaren bzw. Mahlzähnen eines Patienten
befestigt sind. In vielen Fällen ist ein Satz aus Brackets, Bukkalröhrchen
und einem Drahtbogen sowohl für den oberen als auch für
den unteren Zahnbogen des Patienten vorgesehen. Die Brackets, Bukkalröhrchen und
Drahtbögen werden allgemein insgesamt als "Klammern" oder
"Spangen" bezeichnet.
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Im
allgemeinen werden orthodontische Apparate, die dafür eingerichtet
sind, mit den Zähnen des Patienten haftend verbunden zu
werden, durch einen von zwei Vorgängen an den Zähnen
platziert und mit diesen verbunden: ein direkter Klebvorgang oder
ein indirekter Klebvorgang. Beim direkten Klebvorgang wird der Apparat
mit einer Pinzette oder einem anderen Handinstrument ergriffen und
durch den Arzt an der Oberfläche des Zahnes in seiner gewünschten
Lage platziert, unter Verwendung einer Klebstoffmenge, um den Apparat
am Zahn zu fixieren. Beim indirekten Klebvorgang wird ein Übertragungstray
hergestellt, dessen Wandteilstücke eine Form haben, die
der Konfiguration zumindest eines Teils des Zahnbogens des Patienten
entsprechen, und ein Satz von Apparaten, wie etwa orthodontische Brackets,
wird lösbar mit dem Tray an gewissen vorbestimmten Stellen
verbunden. Nachdem ein Klebstoff auf die Basis jedes Apparats aufgebracht
worden ist, wird das Tray an den Zähnen des Patienten platziert
und bleibt an dieser Stelle, bis zu der Zeit, wo der Klebstoff gehärtet
ist. Als nächstes wird das Tray von den Zähnen
sowie von den Apparaten gelöst, mit dem Ergebnis, dass
alle Apparate, die vorher mit dem Tray verbunden waren, nun mit
den jeweiligen Zähnen an ihren vorgesehenen vorbestimmten Stellen
verklebt sind.
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Indirektklebtechniken
bieten eine Anzahl von Vorteilen gegenüber Direktklebtechniken.
Beispielsweise ist es bei Indirektklebtechniken möglich,
mehrere Apparate mit einem Zahnbogen eines Patienten gleichzeitig
zu verkleben, wodurch nicht mehr jeder Apparat einzeln angeklebt
werden muss. Außerdem kann das Übertragungstray
dazu beitragen, die Apparate in ihren richtigen und vorgesehenen
Positionen anzuordnen, so dass eine Justierung jedes Apparats auf
der Oberfläche des Zahnes vor der Verklebung vermieden
wird. Die erhöhte Genauigkeit der Apparate, die häufig
durch Indirektklebvorgänge erbracht wird, trägt
dazu bei, sicherzustellen, dass die Zähne des Patienten
bei Abschluss der Behandlung an ihre richtigen vorgesehenen Positionen
bewegt worden sind.
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Die
Feuchtigkeitskontrolle während eines Klebvorgangs gilt
häufig als wichtig, da das Vorhandensein von Feuchtigkeit
die resultierende Klebfestigkeit zwischen dem Apparat und dem Zahn
nachteilig beeinflussen kann. Wenn beispielsweise der Apparat sich
im Verlaufe der Behandlung unbeabsichtigt vom Zahn löst,
muss der Patient häufig in die Praxis des Arztes zum Nachkleben
des Apparats oder zum Ersetzen des Apparats, bevor die volle Behandlung
aufgenommen werden kann. Offensichtlich ist die unbeabsichtigte
Ablösung von orthodontischen Apparaten sowohl für
den Arzt als auch für den Patienten ein Ärgernis,
das, wenn möglich, am besten vermieden wird.
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In
der Vergangenheit wurden viele verschiedene Verfahren verwendet,
um das Vorhandensein von Feuchtigkeit in der Mundhöhle
des Patienten bei orthodontischen Klebvorgängen zu reduzieren.
Beispielsweise verwenden einige Ärzte absorbierende Artikel,
wie etwa Baumwollrollen, um Speichel und/oder Blut zu absorbieren,
zusammen mit Wangenretraktoren, um dazu beizutragen, das Mundgewebe
in einer offenen feststehenden Position zu halten. Andere Ärzte
verwenden Saugvorrichtungen, wie etwa Trockenfeldwangenretraktoren
der Marke Nola, die eine Saugröhre zum Abziehen von Flüssigkeiten
aus der Mundhöhle haben. Andere Ärzte haben die
Verwendung eines Antisialagogums vorgeschlagen, ein Medikament,
das verwendet werden kann, um die Speicheldrüsen während
eines Klebvorgangs zu trocknen.
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Die
Feuchtigkeitskontrolle während eines Indirektklebvorgangs
gilt häufig als eine größere Herausforderung
als die Feuchtigkeitskontrolle während eines Direktklebvorgangs.
Denn in einem Indirektklebvorgang ist es wichtig, mehrere Klebstellen gleichzeitig
trocken zu halten. Außerdem haben viele Indirektklebtrays
Innenwandteilstücke, die sich eng an die Zähne
des Patienten anpassen und folglich die Tendenz haben, die Feuchtigkeit über
relativ große Abschnitte der Zahnoberfläche zu
verteilen, wenn das Tray am Zahnbogen platziert wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft verbesserte Vorrichtungen und Verfahren zur Feuchtigkeitskontrolle
bei orthodontischen Indirektklebvorgängen. Insbesondere betrifft
die Erfindung ein In direktklebtray, an dem eine Struktur zur Feuchtigkeitsreduzierung
auf den Oberflächen der Zähne eines Patienten
angebracht ist. Infolgedessen wird die Wahrscheinlichkeit einer
beeinträchtigten Klebverbindung und einer daraus folgenden
unbeabsichtigten Ablösung der Apparate im Verlaufe der
Behandlung infolge eines Klebfehlers reduziert.
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Genauer
gesagt, betrifft die Erfindung unter einem Aspekt Vorrichtungen
zur indirekten Klebung von orthodontischen Apparaten. Die Vorrichtung weist
ein Tray mit einem Kanal zum Aufnehmen eines Zahnbogens eines Patienten
auf, und der Kanal weist einen Außenrand auf. Eine Anzahl
orthodontischer Apparate wird mit dem Tray lösbar verbunden,
und die Apparate werden entlang eines Weges im Kanal angeordnet.
Die Vorrichtung weist außerdem eine sich zwischen dem Weg
der Apparate und dem Außenrand erstreckende langgestreckte
Feuchtigkeitskontrollstruktur zur Reduzierung der Feuchtigkeit im Kanal
in einem Bereich zwischen dem Weg und dem Außenrand auf.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung
zur indirekten Klebung orthodontischer Apparate. Unter diesem Aspekt
weist die Vorrichtung ein Tray mit einem Kanal zum Aufnehmen eines
Zahnbogens eines Patienten auf, und eine Anzahl orthodontischer
Apparate wird mit dem Tray lösbar verbunden und im Kanal
angeordnet. Eine Sammelleitung ist mit dem Tray verbunden und weist einen
Einlass auf, der von den Apparaten beabstandet ist. Eine Potenzialquelle
ist mit der Sammelleitung zum Abziehen von Feuchtigkeit durch den
Einlass gekoppelt.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feuchtigkeitskontrolle
bei orthodontischen Indirektklebvorgängen. Das Verfahren
weist auf:
lösbares Verbinden einer Anzahl orthodontischer
Apparate mit einem Kanal eines Indirektklebtrays;
Koppeln einer
Feuchtigkeitskontrollstruktur mit dem Tray; und
Platzieren
des Trays über dem Zahnbogen des Patienten, so dass die
Feuchtigkeitskontrollstruktur benachbart zu den Zähnen
des Patienten in einem Bereich zwischen den Apparaten und der Gingiva
des Patienten angeordnet ist.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind in den Merkmalen der Ansprüche
definiert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur indirekten Klebung
von orthodontischen Apparaten, die gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist;
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2 ist
eine vergrößerte Seitenschnittansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung;
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2A ist
eine vergrößerte Seitenschnittansicht eines Teils
einer Feuchtigkeitskontrollstruktur der in 1 bis 2 gezeigten
Vorrichtung;
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3 ist
eine Vorderseitenansicht der in 1 und 2 gezeigten
Vorrichtung zusammen mit einer schematischen Darstellung einer Vakuumquelle;
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4 ist
eine Seitenschnittansicht in einem etwas kleineren Maßstab
und zeigt die Vorrichtung gemäß 1 bis 3,
wie sie erscheint, wenn sie über den Zähnen eines
Zahnbogens platziert ist;
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5 ist
eine Ansicht etwa ähnlich wie 2, zeigt
jedoch eine Vorrichtung zur indirekten Klebung gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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6 ist
eine Ansicht etwa ähnlich wie 2, zeigt
jedoch eine Vorrichtung zur indirekten Klebung gemäß noch
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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7 ist
eine Ansicht etwa ähnlich wie 2, zeigt
jedoch eine Vorrichtung zur indirekten Klebung gemäß noch
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
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8 ist
eine Ansicht etwa ähnlich wie 2, zeigt
jedoch eine Vorrichtung zur indirekten Klebung gemäß einer
zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung.
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Definitionen
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- "Mesial" heißt in einer Richtung zur Mitte des
gekrümmten Zahnbogens eines Patienten.
- "Distal" heißt in einer Richtung weg von der Mitte
des gekrümmten Zahnbogens des Patienten.
- "Okklusal" heißt in einer Richtung zu den äußeren Spitzen
der Zähne eines Patienten.
- "Gingival" heißt in einer Richtung zum Gaumen oder der
Gingiva eines Patienten.
- "Fazial" heißt in einer Richtung zu den Wangen oder Lippen
des Patienten.
- "Lingual" heißt in einer Richtung zur Zunge des Patienten.
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Ausführliche Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
Vorrichtung zur indirekten Klebung orthodontischer Apparate gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung ist in 1 bis 4 dargestellt
und ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die
Vorrichtung 10 weist ein Tray 12 mit einem Kanal 14 zum
Aufnehmen eines Zahnbogens eines Patienten auf. In dem exemplarischen
Tray 12, das in den Zeichnungen gezeigt ist, ist der Kanal 14 dafür
eingerichtet, den unteren Zahnbogen eines Patienten aufzunehmen,
obwohl in diesem Zusammenhang gilt, dass als Alternative das Tray 12 entsprechend
aufgebaut sein kann, den obere Zahnbogen des Patienten aufzunehmen.
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Das
Tray 12 kann gemäß irgendeiner von vielen
verschiedenen bekannten Techniken aufgebaut sein. In dem in 1 bis 4 gezeigten
Beispiel weist das Tray 12 eine Außenschale 16,
die relativ steif ist, und ein Innenteilstück eines Matrixmaterials 18 auf,
das relativ flexibel ist. Ein geeignetes Material für die
Schale 16 ist eine Polycarbonatbahn, wie etwa Material
der Marke Makrolon von Bayer, oder Polycarbonat aus GE der Marke
Lexan, mit einer Dicke von 0,06 Zoll (1,5 mm). Andere Materialien, wie
etwa Polyethylenterephthalat ("PET"), Polyethylenterephthalatglycol
("PETG"), können auch verwendet werden.
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Vorzugsweise
hat das Matrixmaterial 18 eine relativ geringe Viskosität
vor dem Härten, so dass ein inniger Kontakt zwischen dem
Matrixmaterial 18 und den im Kanal 14 aufgenommenen
orthodontischen Apparaten sichergestellt ist. Auf diese Weise ist
das Matrixmaterial 18 in der Lage, in verschiedene Aussparungen,
Hohlräume oder andere Strukturmerkmale jedes Apparats weitgehend
einzudringen, so dass eine sichere Verbindung zwischen dem Apparat und
dem Matrixmaterial 18 hergestellt werden kann. Ein Beispiel
eines geeigneten Matrixmate rials mit einer relativ geringen Viskosität
vor dem Härten ist ein Silikonmaterial, wie etwa Silikonmaterial
"RTV615" von General Electric.
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Das
Matrixmaterial 18 hat vorzugsweise eine Viskosität
vor dem Härten, die geringer ist als etwa 60000 cP. Insbesondere
hat das Matrixmaterial 18 eine Viskosität vor
dem Härten, die geringer ist als etwa 25000 cP. Besonders
bevorzugt hat das Matrixmaterial eine Viskosität, die geringer
ist als etwa 8000 cP. Wenn das Matrixmaterial 18 gehärtet
ist, hat es eine Härte (Shore A), die im Bereich von etwa
10 bis etwa 80 liegt, mehr bevorzugt im Bereich von etwa 30 bis
etwa 60 und besonders bevorzugt im Bereich von etwa 40 bis etwa
50.
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Als
Alternative kann das Matrixmaterial 18 ein Zahnabdruckmaterial
oder ein Bissregistrierungsmaterial aufweisen. Geeignete Materialien
sind u. a. Polyvinylsiloxan-Abdruckmaterial, wie etwa Vinylpolysiloxanmaterial
der Marke Memosil 2 von Heraeus Kulzer Inc., oder klares
Bissregistriermaterial der Marke Peppermint Snap von Discus Dental.
Ein weiteres geeignetes Matrixmaterial ist Silikon-Abdruckmaterial
der Marke Affinity Crystal von Clinician's Choice Dental Products,
Inc. Wenn ein lichthärtbarer Klebstoff zum Verkleben der
Apparate mit den Zähnen des Patienten anschließend
zu verwenden ist, ist das Matrixmaterial 18 vorzugsweise
optisch durchsichtig und lässt aktinische Strahlung ohne
wesentliche Absorption durch, wenn es gehärtet ist.
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Vorzugsweise
hat die Innenfläche des Matrixmaterials 18, die
dem Kanal 14 gegenüberliegt, Konturen, die den
Konturen der einzelnen Zähne des Patienten genau entsprechen,
sowie eine Gesamtkonfiguration, die der Ausrichtung jedes Zahns
relativ zu anderen Zähnen in demselben Zahnbogen entspricht,
wenn die Zähne zu Beginn der Behandlung in ihrem anfänglichen
Malokklusionszustand sind. Wenn das Tray 12 über
dem Zahnbogen des Patienten platziert ist, bietet der Kanal 14 des
Trays 12 daher eine genaue Passform bezüglich
der Zähne des Patienten, so dass, wenn überhaupt,
wenig Toleranz oder "Slop" vorhanden ist und eine Relativbewegung zwischen
dem Tray und dem Zahnbogen weitgehend verhindert wird.
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Die
Vorrichtung 10 weist auch eine Anzahl orthodontischer Apparate 20 auf,
die mit dem Tray 12 lösbar verbunden sind. In 2 und 4 ist
der exemplarische orthodontische Apparat 20 ein orthodontisches
Bracket, obwohl auch andere Apparate möglich sind. Beispiele
für andere geeignete Apparate sind u. a. Bukkalröhrchen,
Knöpfe, angeformte "Höcker" beispielsweise aus
Verbundmaterial oder irgendein anderer metallischer oder nichtmetallischer "Bügel"
oder eine andere Struktur, der bzw. die mit den Zähnen
verbunden ist und einen Ansatzpunkt für ein Kraftansatzteil,
wie etwa einen Draht, ein Ausrichtungstray, ein Polymerstreifen,
ein Elastomerband oder -kette oder irgendeine Kombination der Vorgenannten
bietet. Bei Bedarf können Apparate für einige
der Zähne im Zahnbogen, wie etwa Mahlzähne oder
Zähne, die nur teilweise eruptiert sind, weggelassen werden.
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Der
exemplarische Apparat 20, wie in 2 und 4 gezeigt,
weist eine Basis 22 auf, die mit einem Basisflansch 24 verbunden
ist. Der Apparat 20 hat auch einen Körper 26,
der sich vom Basisflansch 24 nach außen erstreckt.
Ein Paar Verbindungsschenkel bzw. Tiewings 28 sind mit
dem Körper 26 verbunden, und ein Drahtbogenschlitz 30 erstreckt sich
durch einen Zwischenraum zwischen den Verbindungsschenkeln 28.
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Der
Basisflansch 24, der Körper 26 und die Verbindungsschenkel 28 können
aus irgendeinem Material einer Anzahl von Materialien bestehen,
die zur Verwendung in der Mundhöhle geeignet sind und eine
ausreichende Festigkeit haben, um den Korrekturkräften,
die während der Behandlung wirken, standzuhalten. Geeignete
Materialien sind u. a. beispielsweise metallische Materialien (wie
etwa nichtrostender Stahl), Keramikmaterialien (wie etwa monokristallines
oder polykristallines Aluminiumoxid) und Kunststoffmaterial (wie
etwa faserverstärktes Polycarbonat). Als Wahlmöglichkeit
sind der Basisflansch 24, der Körper 26 und
die Verbindungsschenkel 28 als einheitliche Komponente
einstückig hergestellt.
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Die
Basis 22 des Apparats 20 besteht vorzugsweise
aus einem Material, das sich von dem Material unterscheidet, aus
dem der Basisflansch 24 besteht, und hat eine Konfiguration,
die der Konfiguration eines Abschnitts einer Zahnstruktur ei nes
Patienten entspricht. Insbesondere hat die Basis 22 eine konkave
Kontur, die eine Nachbildung der konvexen Kontur des Abschnitts
des Zahns des Patienten ist, die die letzte gewünschte
Lage des Apparats 20 am Zahn darstellt. Als Wahlmöglichkeit
ist die konkave Kontur der Basis 22 eine zusammengesetzte
konkave Kontur (d. h. gekrümmt in Richtungen entlang zweier
zueinander senkrechter Referenzebenen).
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Der
verbindende Klebstoff 31 kann irgendein orthodontischer
Klebstoff sein, der zur Verwendung als Indirektklebstoff geeignet
ist. Als Wahlmöglichkeit ist der Klebstoff 31 ein
Zwei-Komponenten-Klebstoff, wobei die erste Komponente ein XT-Grundiermittel der
Marke Transbond ist und die zweite Komponente ein Haftgrundiermittel
der Marke Transbond Plus ist, beide von 3 M Unitek. Die erste Komponente
eines solchen Zwei-Komponenten-Klebstoffs wird auf die Basis 22 aufgebracht,
und die zweite Komponente wird auf die Fläche jedes Zahns
des Patienten aufgebracht, die den Apparat 20 aufnehmen
soll.
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Eine
weitere Wahlmöglichkeit besteht darin, einen vorbereitenden
Zahnätzschritt (wie etwa durch Einwirken von 37%-iger Phosphorsäure
oder ähnlichem auf die Zähne) zu verwenden, gefolgt
vom Aufbringen eines geeigneten chemisch härtenden Klebstoffs.
Beispiele für geeignete chemisch härtende Klebstoffe
sind u. a. Indirektklebstoff Rapid-Set der Marke Sondhi und Klebstoff
der Marke Unite, beide von 3 M Unitek Corporation. Der Klebstoff
der Marke Sondhi weist zwei leicht gefüllte Harzkomponenten auf,
die unabhängig voneinander gemischt werden und auf die
Zähne bzw. auf die Apparate aufgebracht werden. Der Klebstoff
der Marke Unite dagegen weist eine Mischharzkomponente und eine
Mischpastenkomponente auf; die Harzkomponente wird zuerst auf die
Zähne und auf die Apparate aufgebracht, und dann wird die
Leimkomponente auf die Apparate aufgebracht, um eine sogenannte
"Sandwich-Konfiguration" zu bilden. Ein weiterer geeigneter Zwei-Komponenten-Klebstoff
ist der Klebstoff der Marke Concise, auch von 3 M Unitek Corporation.
Der Klebstoff der Marke Concise weist eine Mischpastenkomponente zusammen
mit einer Mischharzkomponente auf, die auf den Apparaten bzw. Zähnen
aufgebracht werden. Als Alternative kann ein harzmodifizierter Glasionomerzement
aufgebracht wer den. Glasionomerzemente haben insofern einen zusätzlichen
Vorteil, als ein getrennter Zahnätzschritt nicht notwendig
ist.
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Als
Wahlmöglichkeit können die Basen
22 durch
den Hersteller mit einem orthodontischen Klebstoff vorbeschichtet
sein, wie im veröffentlichten
US-Patent 7 137 812 beschrieben. Als
Wahlmöglichkeit kann der vorher aufgebrachte Klebstoff
mehrere Schichten haben und/oder strukturiert sein, wie in der veröffentlichten
US-Patentanmeldung 2005/0136370 beschrieben. Als zusätzliche
Wahlmöglichkeit kann der Klebstoff
31 von einem
Apparat
20 zum anderen variieren, wie in der veröffentlichten
US-Patentanmeldung 2005/0133384-A1 beschrieben.
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Die
Apparate 20 erstrecken sich entlang eines Weges 32,
der durch eine gestrichelte Linie in 1 dargestellt
ist. Der Weg 32 kann, muss aber nicht, eine gekrümmte
Linie sein, die sich in einer Referenzebene parallel zur Okklusionsebene
des Patienten in Abhängigkeit von der bevorzugten Behandlungstechnik
des Arztes erstreckt. Wenn beispielsweise der Arzt die "Geraddrahttechnik"
verwendet, kann der Weg 32 der Apparate 20 bei
Beendigung der Behandlung in einer gemeinsamen Ebene liegen, liegt
aber zu Beginn der Behandlung normalerweise nicht in einer gemeinsamen
Ebene.
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Die
Vorrichtung 10 weist auch eine langgestreckte Feuchtigkeitskontrollstruktur 34 (in 1 nicht
gezeigt) auf, die sich zwischen dem Weg 32 der Apparate 20 und
einem Außenrand 36 des Trays 12 erstreckt.
In dieser Ausführungsform weist die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34 einen
Film 38 mit mehreren Durchflusskanälen oder Durchgängen 40 auf
(2A). Die Durchgänge 40 stehen
in Kommunikation mit einer Sammelleitung 42, die sich benachbart
zum Außenrand 36 des Trays 12 befindet.
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Die
vergrößerte Schnittansicht des Films 38 allein
ist in 2A gezeigt. Wie dargestellt,
weist der Film 38 eine Körperschicht 44 und
eine mit der Körperschicht 44 verbundene strukturierte
Fläche 46 auf. Die strukturierte Fläche 46 stellt
eine Serie von ausgekleideten V-förmigen Seitenwänden
dar, die die Durchgänge 40 definieren. Vorzugsweise
sind die Durchgänge 40 parallel angeordnet, obwohl
andere Konfigurationen auch möglich sind.
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Eine
Deckschicht 48 erstreckt sich über der strukturierten
Oberfläche 46 und ist mit dieser gekoppelt. In
dieser Ausführungsform ist die Deckschicht 48 ein
nichtporöses flexibles Filmmaterial, das auf die strukturierte
Oberfläche 46 aufgeklebt oder anders befestigt
ist. Die Durchgänge 40 haben offene Enden, die
mehrere Einlässe darstellen, die sich in Nachbarschaft
der Schmelzfläche des Zahns des Patienten und an nächster
Stelle zu den Basen 22 der Apparate 20 befinden.
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Vorzugsweise
erstrecken sich die Einlässe durchgehend entlang eines
wesentlichen Größteils der Länge des
Kanals 14 des Trays 12 und besonders bevorzugt
entlang der Gesamtlänge des Kanals 14. Folglich
werden Oralflüssigkeiten, wie etwa Speichel und Blut, durch
die Einlässe, die durch die Durchgänge 40 dargestellt
werden, und in die Sammelleitung 42 gezogen, wenn eine
Potenzialquelle, wie etwa Vakuum, an die Sammelleitung 42 angelegt wird.
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Die
Sammelleitung 42 weist einen Sammelraum auf, der in Fluidkommunikation
mit offenen Enden der Durchgänge 40 fern von den
Apparaten 20 steht. Als ein Beispiel kann die Sammelleitung 42 Kunststoffschläuche
mit mehreren Öffnungen in Kommunikation mit Enden der Durchgänge 40 aufweisen.
In dieser Ausführungsform erstreckt sich die Sammelleitung 42 im
wesentlich entlang der Gesamtlänge des Außenrandes 36 des
Trays 12 und hat im wesentlichen die gleiche Länge
wie die Länge des Films 38.
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Wie
in 3 dargestellt, ist eine Auslassröhre 50 mit
der Sammelleitung 42 in einem Bereich nahe der Mitte der
Sammelleitung 42 verbunden, was einer Region nahe der Mitte
des Zahnbogens des Patienten entspricht. Die Röhre 50 hat
einen Innendurchgang, der mit dem Sammelraum der Sammelleitung 42 in
Verbindung steht. Der Durchgang der Röhre 50 ist
auch mit einer Potenzialquelle, wie etwa einer Vakuumquelle 52,
die in 3 schematisch dargestellt ist, verbunden.
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"Vakuum",
wie es hierin verwendet wird, bezeichnet irgendeinen Luftdruck,
der kleiner als der atmosphärische Druck ist, und bedeutet
nicht absolutes Vakuum. Weitere Potenzialquellen können
in der Erfindung anstelle von oder in Kombination mit der Vakuumquelle 52 verwendet
werden. Im wesentlichen kann jede Art von Verursachung oder Bewirkung
eines Flüssigkeitsflusses durch die Durchgänge 40 als
erfindungsgemäß erachtet werden. Beispiele für
Potenzialquellen sind u. a. Vakuumpumpen, Vakuumsaugvorrichtungen,
Druckpumpen, hydrostatische Drücke und Schwerkraft und/oder
irgendein Fluidantriebssystem, das die Erzeugung einer Potenzialdifferenz
nutzt, die bewirkt, dass die Flüssigkeit in einem bestimmten
Maß strömt.
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Als
alternativer Aufbau wird die Deckschicht
48 durch eine
Flüssigkeit sorbierende Schicht ersetzt, die für
Oralflüssigkeiten durchlässig ist. In dieser Alternative
hat jeder Durchgang effektiv eine offene Seite, die einen langgestreckten
Einlass zur Aufnahme von Flüssigkeiten darstellt. Daher
ist ein größerer Bereich der Zahnoberfläche
zwischen dem Weg
32 der Apparate
20 und dem Außenrand
36 von Einlässen überzogen.
Geeignete Materialien für die Flüssigkeit sorbierende
Schicht sind u. a. Vliesstoffe, besonders solche, die schmelzgeblasene
Mikrofasern und Mikrofasermikrogewebe enthalten. Ein Beispiel für
ein geeignetes Bahnmaterial ist im
US-Patent
4 813 948 von Insley offenbart. Vorzugsweise kann die Flüssigkeit
sorbierende Schicht auch als Sammelbehälter oder Reservoir
für Flüssigkeit fungieren, bevor diese in die
Durchgänge
40 gezogen wird.
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Geeignete
Verfahren zur Herstellung des Trays
12 sind im
US-Patent 7 020 963 , im
veröffentlichten
US-Patent
7 188 421 und in der anhängigen US-Patentanmeldung
2006/0223031 mit dem Titel "METHOD OF MARKING INDIRECT BONDING APPARATUS
FOR ORTHODONTIC THERAPY" beschrieben. Vorzugsweise weist das Tray
12 auch
Verschlussanschläge auf, wie etwa in der anhängigen US-Patentanmeldung
2006/0223021 mit dem Titel "ORTHODONTIC INDIRECT BONDING APPARATUS
WITH OCCLUSAL POSITIONING STOP MEMBERS" beschrieben.
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Als
eine Wahlmöglichkeit zur Herstellung der Vorrichtung 10 kann
die Schale 16 hergestellt werden, wie in den obigen Patentanmeldungen
beschrieben, indem anfänglich ein Zwi schenlagematerial über
einem Zahnmodell des Zahnbogens des Patienten platziert wird. Nachdem
die Schale 16 ausgebildet ist, wird das Zwischenlagematerial
vom Zahnbogenmodell entfernt, und der Film 38 und die Sammelleitung 42 werden
dann nach Bedarf positioniert, wobei das Zahnbogenmodell einen temporären
lösbaren Klebstoff verwendet. Als nächstes wird
die Außenschale 16 über dem Zahnmodell,
dem Film 38 und der Sammelleitung 42 platziert.
Anschließend wird das ungehärtete Matrixmaterial
18 dem Raum zwischen der Schale 16 und dem Modell hinzugefügt und
kann härten.
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4 ist
eine Darstellung, die eine exemplarische Verwendung der Vorrichtung
während eines orthodontischen Klebvorgangs zeigt. Wie gezeigt,
ist das Tray 12 über dem Zahnbogen 54 platziert,
was bewirkt, dass die Basis 22 des Apparats 20 die Schmelzfläche
des Zahns 56 des Patienten berührt. Wenn das Tray 12 so
positioniert ist, befinden sich die Einlässe des Films 38 an
nächster Stelle zu den Zahnflächen des Patienten
und zwischen der Basis 22 der Apparate 20 und
der Gingiva 58 des Patienten, um Feuchtigkeit in einem
Bereich nahe dem Klebstoff 31, der jedem Apparat 20 zugeordnet
ist, zu entfernen.
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Vorzugsweise
wird die Vakuumquelle 52 vor oder gleichzeitig mit der
Platzierung der Vorrichtung 10 über dem Zahnbogen 54 aktiviert.
Als Konsequenz wird Feuchtigkeit vom Klebstoff 31 abgezogen,
bevor der Klebstoff 31 gehärtet ist und während der
Zeitdauer, in der der Klebstoff 31 härtet.
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Nachdem
der Klebstoff 31 gehärtet ist, wird die Vorrichtung 10 vom
Zahnbogen 54 des Patienten entfernt. Vorzugsweise wird
die Schale 16 zuerst vom Matrixmaterial 18 getrennt,
welches an Ort und Stelle über dem Zahnbogen 54 zusammen
mit den Apparaten 20 verbleibt. Als nächstes wird
das Matrixmaterial 18 von den Apparaten 20 gelöst.
Ein Handinstru ment, wie etwa ein Scaler (Zahnsteinentfernungsinstrument),
kann verwendet werden, um dazu beizutragen, jeden Apparat 20 an
der Oberfläche des jeweiligen Zahns 56 festzuhalten,
während das Matrixmaterial 18 von den Apparaten 20 abgelöst
wird. Jedoch ist in Fällen, wo ein relativ weiches Matrixmaterial verwendet
wird oder dieses sich sonst wie ohne weiteres von den Apparaten
löst, die Verwendung eines Scalers, der dazu beitragen
soll, das Brechen der frischen Klebverbindung zu vermeiden, als
Wahlmöglichkeit gegeben.
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Eine
Vorrichtung 10a gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist in 5 dargestellt. Mit Ausnahme
dessen, was in den folgenden Absätzen ausgeführt
ist, ist die Vorrichtung 10a im wesentlichen die gleiche
wie die oben beschriebene Vorrichtung 10, und daher muss
eine Beschreibung der gleichen Aspekte nicht wiederholt werden.
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Die
Vorrichtung 10a weist eine Feuchtigkeitskontrollstruktur 34a auf,
die sich zwischen dem Weg der Apparate und einem Außenrand 36a eines Trays 12a erstreckt.
Die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34a weist einen dünnen
Film 38a auf, der im wesentlichen der gleiche ist wie der
Film 38. Jedoch stehen in dieser Ausführungsform
die Durchgänge des Films 38a in Kommunikation
mit einem Absorptionsmaterial 60a, das sich entlang der
Länge des Außenrandes 36a erstreckt.
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Das
Absorptionsmaterial 60a kann irgendein Material aufweisen,
das zum Absorbieren von Oralflüssigkeiten geeignet ist.
Beispiele für geeignete Absorptionsmaterialien 36a sind
u. a. Vliesstoffe, feste anorganische Oxide, die mit Wasser reagieren,
um entsprechende Hydroxide zu bilden, besonders solche der Elemente
der Gruppe 1 bis 2 und 13 bis 17 des Periodensystems der Elemente,
wie etwa Calciumoxid, Zeolite, die die Form feiner verteilter Pulver haben
können, aber nicht müssen, und Cellulose (wie
etwa Baumwolle). Vorzugsweise ist das Absorptionsmaterial 60a gekapselt,
um die Retention der absorbierten Flüssigkeiten zu erleichtern,
und mit einem Filmteilstück bedeckt, das für Oralflüssigkeiten durchlässig
ist.
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Als
weitere Wahlmöglichkeit kann das Absorptionsmaterial 60a superabsorbierende
Natriumpolyacrylatkörnchen aufweisen, die gegebenenfalls in
einer absorbierenden hydrophilen Faserfüllung platziert
sind. Vorzugsweise sind die Natriumpolyacrylatkörnchen
und die Faserfüllung in einem Film enthalten, der vorzugsweise
für Oralflüssigkeiten durchlässig ist.
Die Natriumpolyacrylatkörnchen können auf eine ähnliche
Weise wie die Natriumpolyacrylatkörnchen, die in Einwegwindeln
verwendet werden, hergestellt werden.
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Als
weitere Alternative kann das Absorptionsmaterial 60a, das
in Verbindung mit der Vorrichtung 10a beschrieben ist,
im Sammelraum der Sammelleitung 42 der Vorrichtung 10 platziert
sein, das wiederum durch Auslassröhren 50 mit
der Vakuumquelle 52 verbunden ist. Auf diese Weise fungiert
das Absorptionsmaterial 60a als Reservoir und Aufnahmekammer
für die Flüssigkeit, die anschließend
bei Anlegen eines ausreichenden Vakuumdrucks durch die Auslassröhre 50 abgezogen
wird.
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Eine
Vorrichtung 10b gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist in 6 dargestellt. Die Vorrichtung 10b weist
ein Tray 12b und eine Anzahl von Apparaten 20b auf,
die im wesentlichen die gleichen sind wie das Tray 12 bzw.
die Apparate 20, die oben beschrieben sind.
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Die
Vorrichtung 10b weist auch eine langgestreckte Feuchtigkeitskontrollstruktur 34b in
Form eines Streifens auf, der sich entlang des Bereichs zwischen
dem Weg der Apparate 20b und einem Außenrand 36b des
Trays 12 erstreckt. In dieser Ausführungsform
weist die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34b Absorptionsmaterial 60b auf,
hat aber keinen Film mit Durchgängen oder ähnlich
strukturierter Struktur mit Flüssigkeitsdurchflusskanälen.
Stattdessen liegt das Absorptionsmaterial 60b entlang des
Kanals 14b des Trays 12b für direkten
Kontakt mit den Schmelzflächen der Zähne des Patienten
frei.
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Das
Absorptionsmaterial 60b kann irgendeines der oben beschriebenen
Absorptionsmaterialien 60a aufweisen. Vorzugsweise weist
das Absorptionsmaterial 60b superabsorbierende Natriumpolyacrylatkörnchen
auf, die in einer absorbierenden hydrophilen Faserfüllung
platziert sind, wie oben in Verbindung mit dem Absorptionsmaterial 60a beschrieben.
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Als
Wahlmöglichkeit weist das Absorptionsmaterial 60b eine
oder mehrere Filmschichten auf, die die Natriumpolyacrylatkörnchen
und die absorbierende Faserfüllung umgeben. Beispielsweise
können die Natriumpolyacrylatkörnchen und die
Faserfüllung von einer inneren Filmschicht umgeben sein, die
aus hydrophilem Material besteht, das für Feuchtigkeit
durchlässig ist und relativ kleine Öffnungen zum
Einschluss von feinen Körnchen hat. Die Innenschicht kann
von einer äußeren Filmschicht umgeben sein, die
aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen hydrophoben Material
besteht, das sich für die Haut trocken anfühlt,
etwa ähnlich wie das Material, das in Einwegwindeln verwendet
wird.
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Eine
Vorrichtung 10c zur indirekten Klebung von orthodontischen
Apparaten gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist in 7 dargestellt. Die Vorrichtung 10c weist
ein Tray 12c und eine Anzahl von Apparaten 20c auf,
die mit dem Tray 12c lösbar verbunden sind. Die
Vorrichtung 10c weist auch eine Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c auf,
die sich entlang eines Weges erstreckt, der sich auf einer Gingivaseite
eines Außenrandes 36c des Trays 12c befindet.
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Die
Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c gleicht der Feuchtigkeitskontrollstruktur 34b insofern,
als sie ein Absorptionsmaterial aufweist, wie etwa das Absorptionsmaterial 60a, 60b,
wie oben beschrieben.
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Die
Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c weist einen äußeren
flexiblen Filmüberzug auf, wie etwa das oben erwähnte
"sich trocken anfühlende" feuchtigkeitsdurchlässige
hydrophobe Filmmaterial. Dieser äußere Filmüberzug
wird mit Matrixmaterial 18c des Trays 12c verbunden,
indem man zulässt, dass das Matrixmaterial 18c vor
dem Härten des Matrixmaterials 18c den Außenfilmüberzug
berührt und durchdringt.
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Die
Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c ist kissenartig und ohne
weiteres verformbar. Wenn die Vorrichtung 10c über
dem Zahnbogen des Patienten platziert wird, kann die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c ihre
Form ändern, um sich der Zahnstruktur oder dem Gingivagewebe
in Bereichen, die dem Gingivarand benachbart sind, anzugleichen.
Als Wahlmöglichkeit kann die Vorrichtung 10c bei
Bedarf zusätzlich zur Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c eine
Feuchtigkeitskontrollstruktur 34b aufweisen. Weitere Aspekte
der Vorrichtung 10c sind im wesentlichen die gleichen,
wie oben in Verbindung mit der Vorrichtung 10, 10a und 10b beschrieben.
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Als
Alternative zu der Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c oder
zusätzlich zu der Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c weist
die Vorrichtung 10c eine Feuchtigkeitskontrollstruktur 35c auf,
wie in 7 gezeigt. Die Feuchtigkeitskontrollstruktur 35c erstreckt
sich entlang der lingualen Seite des Trays 12c und entlang
eines lingualen Außenrandes des Trays 12c und
ist insbesondere infolge der relativ aktiven Natur der Speicheldrüsen,
die sich unter der Zunge befinden, zweckmäßig.
Unter weiteren Aspekten ist die Feuchtigkeitskontrollstruktur 35c im
wesentlichen die gleiche wie die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34c.
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Eine
Vorrichtung 10d gemäß noch einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung ist in 8 dargestellt.
Die Vorrichtung 10d weist ein Tray 12d und eine
Anzahl von im Tray 12d aufgenommenen Apparaten 20d auf.
Die Vorrichtung 10d weist auch eine Feuchtigkeitskontrollstruktur 34d zur
Reduzierung des Feuchtigkeitsgrades auf, der sonst in Bereichen, die
der Klebbasis der Apparate 20d benachbart sind, vorhanden
wäre.
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In
dieser Ausführungsform weist die Feuchtigkeitskontrollstruktur 34d einen
oder mehrere Stapel von Filmen 38d auf, von denen jeder
eine mikrostrukturierte Oberfläche mit mehreren Durchflusskanälen
oder Durchgängen hat. Offene Enden der Durchgänge
sind in Nachbarschaft zur Basis der Apparate 20d angeordnet.
Als ein Beispiel kann jeder Filmstapel aus zwei bis fünf
Filmschichten hergestellt sein. Außerhalb des Trays 12d ist
der Filmstapel zusammengebunden durch eine Länge einer
Röhren- bzw. Schlauchanordnung, wie etwa Wärmeschrumpfschlauch 62d.
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Obwohl
nicht in den Zeichnungen so dargestellt, kann das Ende des Filmstapels
fern von den Apparaten 20d mit einer Menge von Absorptionsmaterial
und/oder einer Vakuumquelle verbunden sein, wie oben beschrieben.
Als ein Beispiel sind zwei Filmstapel vorgesehen, von denen sich
jeder in einem der hinteren Regionen des Trays 12d befindet. Als
weitere Alternative ist eine Serie von vier, fünf oder
sechs Filmstapeln voneinander beabstandet entlang der Länge
des Trays 12d vorgesehen. Die Filmstapel können
durch eine Sammelleitung miteinander verbunden sein, die wiederum
mit Absorptionsmaterial und/oder einer Vakuumquelle verbunden ist.
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Mit
Ausnahme dessen, was oben beschrieben ist, ist die Vorrichtung 10d im
wesentlichen die gleiche wie die Vorrichtung 10, 10a, 10b und 10c.
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Eine
Anzahl von weiteren Wahlmöglichkeiten und alternativen
Konstruktionen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise können
Aspekte der Feuchtigkeitskontrollstrukturen 34b, 34c in
Kombination mit der Feuchtigkeitskontrollstruktur 34d der
Vorrichtung 10d verwendet werden.
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Die
vorstehende Beschreibung soll verschiedene Aspekte der Erfindung
veranschaulichen, und Variationen sind möglich. Folglich
soll die Erfindung nicht als auf die oben beschriebenen, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsformen beschränkt angesehen werden,
sondern wird nur durch einen angemessenen Schutzbereich der beigefügten
Ansprüche und ihrer Äquivalente beschränkt.
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Zusammenfassung
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Ein
Indirektklebtray für orthodontische Klebvorgänge
hat eine Feuchtigkeitskontrollstruktur, die sich benachbart zu den
Zähnen des Patienten befindet, wenn das Tray über
dem Zahnbogen des Patienten platziert ist. Die Feuchtigkeitskontrollstruktur neigt
dazu, Feuchtigkeit vom Klebstoff, der zum Verkleben der Apparate
mit den Zähnen verwendet wird, abzuziehen. Infolgedessen
wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass die resultierende Verbindung zwischen
den Apparaten und den Zähnen durch das Auftreten von Feuchtigkeit,
Blut oder anderen Flüssigkeiten im Mund des Patienten nachteilig
beeinflusst wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 7137812 [0036]
- - US 6290685 [0045]
- - US 6531206 [0045]
- - US 6080243 [0045]
- - US 5728446 [0045]
- - US 4813948 [0046]
- - US 7020963 [0047]
- - US 7188421 [0047]