具有固定的绑定突片的正畸托槽的制作方法
本申请要求于2017年5月2日提交的美国申请第62/500,334号的权益，该美国申请的公开内容全部并入本文中。
本发一般涉及用于将弓丝连接到牙齿的正畸矫正器，更具体地，涉及具有弓丝槽(archwireslot)的正畸托槽(orthodonticbracket)，该弓丝槽朝着前方是开口的，以用于将弓丝插入或移出托槽。
背景技术：
为了解释本发明的正畸托槽的结构，在本文中将使用牙齿方向性术语的以下定义：
近中的(mesial)---沿着并朝向牙弓(dentalarch)的前部；
远中的(distal)---沿着并朝向牙弓的背部；
颊/唇向的(buccal/labial)---垂直于牙弓并朝向脸颊或嘴唇，为简单起见，这也被称为前向或向前方向；
舌向的(lingual)---垂直于牙弓并朝向舌头，为简单起见，这也称为背向或向后方向；
倾覆(tip)---托槽或牙齿在近-远中向(mesial-distal)方向上的倾斜；
扭矩---托槽或牙齿在唇-舌向方向上的倾斜；
咬合/切向(occlusal/incisal)---朝向牙齿的咬合表面；
牙龈向的(gingival)---朝向牙龈；为简单起见，将牙龈向-咬合/切向方向称为垂直方向；
下颌向的(mandibular)---朝向下颌；
上颌向的(maxillary)---朝向上颌。
已知曾经提供了一种具有双近-远中向延伸通道或弓丝槽的正畸托槽。通常，例如在美国专利第6,682,345号中，后部通道在托槽的前部是封闭的。封闭的通道就要求通过将弓丝牵引得沿纵向穿过该封闭的通道来安装弓丝，这与在垂直于弓丝长度的方向上能够更容易地前后水平插入的情况是相反的。然而，已知的托槽包括一对唇-颊向开口的弓丝槽，当其中一个弓丝槽与弓丝配合使用且在弓丝和托槽之间施加有选择性的力时，该弓丝槽将会允许牙冠倾覆和牙根直立运动，并且，当其中另一个弓丝槽与矩形弓丝配合使用时，该弓丝槽可以提供扭矩和近-远中向轴向控制。请参见美国专利第4,842,512号。这种托槽的问题是，它要求用绑带将弓丝保持在唇-颊向开口的弓丝槽中。绑带是小小的柔性带，其缠绕在托槽上的领结翼(tiewing)周围，以将弓丝固定在适当的位置。绑带可以由弹性体材料或金属线或带制成。
由于绑带的使用而造成的问题已经通过自绑定正畸托槽来解决，这种自绑定正畸托槽消除了依靠绑带将弓丝保持在托槽的弓丝槽中的需求。自绑定托槽旨在消除绑带失败中遇到的任何问题，无论绑带是弹性体形式还是线的形式。自绑定托槽通常具有活动部件，以将弓丝锁定在弓丝槽中。例如，在美国专利第5,711,666号中公开了具有用于绑定闩锁弹簧构件的自绑定托槽。然而，具有活动部件的自绑定托槽负担着复杂的机械构造，这些机械构造往往会过度让食物颗粒陷落、刺激口腔组织、并且在打开和闭合过程中带来困难。
其他的自绑定托槽使用柔性构件，该柔性构件能够弯曲或挠曲以允许弓丝被迫穿过它们而进入弓丝槽，但是这样的柔性构件往往是足够坚硬，以防止弓丝在正常使用期间松动。美国专利第6,582,226号和第6,663,385号是具有内置在托槽中的柔性绑带的这种托槽的示例。这些托槽在将柔性绑定构件组合到托槽的其余部分的刚性材料中时存在着制造困难。
还已知一种不具有活动部件或柔性部件的静态自绑定托槽。在美国专利公开第20160030139号中示出了示例。这种托槽需要使用具有诸如矩形或椭圆形等不均匀截面的弓丝，这就限定了主要尺寸和次要尺寸。这托槽具有界定了弓丝槽的狭窄入口孔的固定翼。入口孔的宽度较窄，只能容纳次要尺寸的弓丝截面。在安装弓丝期间，旋转弓丝以将它的次要尺寸呈现在入口孔面前。这允许弓丝横向地(laterally)进入弓丝槽，然后旋转弓丝，使得它的主要尺寸的截面呈现在入口孔面前。主要尺寸太大而无法重新穿过进入孔，因此弓丝就被保持成锁定在弓丝槽中，直到故意旋转以允许次要尺寸将弓丝引导得从弓丝槽中退出。这种结构的缺点是不能使用具有正方形或圆形截面的弓丝。
在美国专利第7,306,457号中示出另一种静态自绑定托槽。这种托槽具有旨在固定在牙齿上的支撑体，并设有用于容纳弓丝的插槽。保持装置能够与弓丝发生干涉作用，以将弓丝锁定在插槽内。保持装置由与支撑体一体制成且具有保持部的一对凸耳形成，该保持部界定了顶部的插槽并与弓丝发生干涉作用。一对凸耳设置有两个相对的面，这两个面界定了通向插槽的通道的开口。使用这种托槽的问题在于，其插入槽沿着与水平线成一定角度的直线延伸，因此在将任何弓丝旋转至最终的水平弓丝槽之前，与托槽接合的弓丝部整个必须与插入槽完全对齐。这使得安装过程复杂化。
技术实现要素：
一方面，本发明涉及正畸托槽，该正畸托槽是自绑定的，但是该正畸托槽的弓丝不需要活动部件、不需要柔性部件、也不需要特定形状的弓丝截面。本发明的托槽具有具备前表面和后表面的基部。基部的后表面适于附接到牙齿的牙冠。主体构件附接到基部的前表面，并从基部向前延伸到主体构件的前端面。主体构件包括上半体构件和下半体构件。弓丝槽表面形成在半体构件上，且上半体构件在其下侧具有弓丝槽表面，而下半体构件在其上侧具有弓丝槽表面，且这两个弓丝槽表面至少部分地处于相面对的关系中。各弓丝槽表面是垂直地分离的，具有界定了弓丝槽高度的各弓丝槽表面的最近垂直间隔。
托槽具有至少两个槽边界突片(slotboundarytab)。每个槽边界突片形成在上半体构件和下半体构件中的一个半体构件(bodymemberhalf)上，并且朝向上半体构件和下半体构件中的另一个半体构件垂直延伸。槽边界突片延伸得至少部分地超出附接有槽边界突片的半体构件的弓丝槽表面。上半体构件和下半体构件中的所述另一个半体构件的与槽边界突片处于相面对的关系的部分被布置成使得槽边界突片以不比弓丝槽高度更近的方式接近上半体构件和下半体构件中的所述另一个半体构件。这些槽边界突片中的一个槽边界突片位于主体构件的前端面处或附近，而另一个槽边界突片位于主体构件的前端面和基部的前表面之间。因此，半体构件的弓丝槽表面和槽边界突片共同界定了至少两个弓丝槽，可从托槽的前部进入这些弓丝槽，并且这些弓丝槽具有允许至少两条弓丝由半体构件支撑于弓丝槽内的高度和深度。
另一方面，本发明的托槽具有半体构件上的弓丝槽表面和一对在舌-唇向上间隔开的槽边界突片，它们共同界定了两个具有入口的弓丝槽。所述入口界定了非线性的近-远中向轴线。利用这种布置，弓丝的插入就要求该弓丝必须被抬起并越过面向上方的槽边界突片。或者，弓丝可以被向下压并被置于面向下方的槽边界突片下方。又或者，如果同时存在面向上方的槽边界突片和面向下方的槽边界突片，则可能需要执行上述两项操作。在任一种情况下，弓丝都是在槽边界突片的后面或者在将弓丝保持在弓丝槽中的突片的后面。
附图说明
图1是本发明的正畸托槽的透视图。
图2是图1的托槽的正视图。
图3是图1的托槽的俯视图。
图4是大体上沿图7中箭头4的方向观察的图1的托槽的右视图。
图5是图1的托槽的左视图。
图6是图1的托槽的仰视图。
图7是沿图3的线7-7截取的截面。
图8是沿图3的线8-8截取的截面。
图9是沿图3的线9-9截取的截面。
图10是图1的托槽的改进后的右视图，其中托槽绕图3的线9-9略微逆时针旋转，使得该视图是大体上沿图7中箭头10的方向观察的。
具体实施方式
本发明涉及用于将弓丝连接至牙齿的正畸托槽。该托槽具有至少一个用于容纳弓丝的弓丝槽。弓丝槽的入口允许弓丝通过垂直于弓丝长度或弓丝轴线的前后运动而被安装到弓丝槽中或从弓丝槽中移除。换句话说，弓丝可以不是通过纵向线程(lengthwisethreading)运动而是通过舌向运动被安装到弓丝槽中。此外，本发明的托槽具有一个或多个槽边界突片，其可以用作槽分离突片(slotseparatingtab)或绑定突片(ligatingtab)。槽边界突片在槽表面上方或下方垂直地突出，以界定单独的弓丝槽或将弓丝保持在前弓丝槽中。
托槽的第一实施例大体上在图1-10中在标记12处示出。该托槽包括具有前表面18和后表面22的基部16。基部16是有点像板状的构件，尽管其适于粘结到牙齿的牙冠并且因此通常是不平坦的。代替的是，前表面18略微凸出，并且具有相应的凹形后表面22，该凹形后表面22在使用时粘结到牙齿。所示出的基部16具有鸟喙形边缘线脚(quirkedgemolding)24，然而线脚的形状可以是其他形状。
托槽12还包括大体上在标记26处示出的主体构件。主体构件26附接到基部16的前表面18并从该前表面向前延伸到前端面28。在所示的实施例中，主体构件26具有上半体构件30和下半体构件32。这两个半体构件彼此在垂直方向上间隔开，以在它们之间界定一个或两个弓丝槽，这将在下文进行更全面地说明。应当理解，主体构件的其他构造也是可能的，并且所示的分离的半体构件不是构造主体构件的唯一方式。
上半体构件30具有从基部16悬置着的中心衬垫34。中心衬垫34从基部向前延伸，并具有安装在主体构件26的前端面28附近的一对领结翼36。这两个领结翼36的一者中的圆形凹陷38用于指示托槽的正确方位。u形垂直槽40(图3)在衬垫34的后部处延伸穿过衬垫34。垂直槽40的后部由基部16封闭。上半体构件30还具有如图3中最佳地示出的搁板42，该搁板42附接到中心衬垫34的右边缘和基部16的前表面18。搁板42横向延伸到该衬垫的右侧。它也从基部向前延伸，但仅延伸至中心衬垫34的大约一半。因此，搁板42未延伸到主体构件的前端面28。
在该实施例中，托槽包括前弓丝槽和后弓丝槽。后弓丝槽部分地由基部16的前表面18的一部分界定。前弓丝槽和后弓丝槽也都是部分地由形成在上半体构件30的下侧上的多个弓丝槽表面界定。如图8所示，上半体构件上的后弓丝槽表面包括共面的顶部44a和44b以及倾斜部46。如图7所示，上半体构件上的前弓丝槽表面包括水平的直立挡块(uprightingstop)48和倾斜的倾覆挡块(tippingstop)50。
倾覆挡块50在后部由形成在中心衬垫34中的垂直壁51界定。如图1-图3和图5所示，倾覆挡块50在上半体构件30的前部处由上延伸部52界定。该上延伸部位于中心衬垫34的前部左下角处。上延伸部52从中心衬垫34向左沿近-远中向突出。
在某些方面，下半体构件32可以看作是上半体构件30的镜像。因此，下半体构件32具有从基部16悬置着的中心衬垫54。中心衬垫54从该基部向前延伸，并具有安装在主体构件的前端面28附近的一对领结翼56。u形垂直槽58(图6)在衬垫54的后部处延伸穿过衬垫54。垂直槽58的后部由基部16封闭。垂直槽40和58彼此对齐以提供穿过整个托槽的垂直槽或通道。该垂直槽可以任选地容纳直立弹簧。下半体构件32还具有如图6中最佳地示出的搁板60，该搁板60附接到中心衬垫54的左边缘和基部16的前表面18。搁板60横向延伸到衬垫54的左侧。它也从基部向前延伸，但仅延伸至中心衬垫54的大约一半。因此，搁板60未延伸到主体构件的前端面28。另外，可以看出，由于下搁板60位于相对于上搁板42的对角处，所以这两个部分不是彼此的镜像，至少不是关于水平面的镜像。
如上所述，托槽12包括前弓丝槽和后弓丝槽，且后弓丝槽部分地由基部16的前表面18的一部分界定。前弓丝槽和后弓丝槽也都是部分地由形成在下半体构件32的上侧上的多个弓丝槽表面界定。如图8所示，下半体构件上的后弓丝槽表面包括共面的底部62a和62b以及倾斜部64。如图1和图7所示，下半体构件32上的前弓丝槽表面包括水平的直立挡块66和倾斜的倾覆挡块68。
倾覆挡块68在后部由形成在中心衬垫54中的垂直壁69界定。如图1-图2和图4所示，倾覆挡块68在下半体构件32的前部处由下延伸部70界定。该下延伸部位于中心衬垫54的前部右上角处。下延伸部70从中心衬垫54向右沿近-远中向突出。
前弓丝槽和后弓丝槽进一步由大体上在标记72处示出的一个或多个槽边界突片界定。在该实施例中，存在四个槽边界突片。槽边界突片是从半体构件大体上垂直延伸的三角形结构。槽边界突片72可以从下半体构件32向上延伸，或者可以从上半体构件30向下延伸。此外，存在两种不同类型的槽边界突片---绑定突片和槽分离突片。根据它们安装在半体构件上的位置来区分它们的类型。绑定突片位于主体构件26的前端面28处或附近。槽分离突片位于基部16的前表面18与主体构件26的前端面28之间。槽分离突片仅存在于具有前、后弓丝槽的托槽中，顾名思义，槽分离突片将前弓丝槽与后弓丝槽分开。
任何类型的所有槽边界突片均具有类似的构造，因此仅详细说明其中的一个。槽边界突片具有三角形结构，但也可以使用包括非三角形形状的其他形状。如图2中最佳地示出，所示出的实施例中的结构是直角三角形，该结构包括底壁74、垂直壁76和斜壁78。垂直壁76和斜壁78在顶点80处相交。
关于图1-图10的实施例中的槽边界突片的细节，存在有两个绑定突片：上绑定突片82和下绑定突片84。上绑定突片82在上半体构件30的前部右下角处附接到上半体构件30。上绑定突片82延伸到上半体构件30的右侧，并且在前弓丝槽的上弓丝槽表面48和50下方延伸。
下绑定突片84在下半体构件32的前部左上角处附接到下半体构件32。下绑定突片84延伸到下半体构件32的左侧，并且在前弓丝槽的下弓丝槽表面66和68上方延伸。因此，上绑定突片82和下绑定突片84参与了前弓丝槽的界定；它们界定了前弓丝槽的前边界。
注意，绑定突片82、84被称为“在主体构件26的前端面28处”。应当理解，“在…处”也包括在前端面28附近的绑定突片。即，绑定突片的前表面可以与主体构件的前表面在舌向上间隔一定的距离，但仍被认为是“在前表面处”。
在图1-图10的实施例中，槽边界突片还包括两个槽分离突片：上槽分离突片86和下槽分离突片88。上槽分离突片86在搁板42的前边缘处附接到上半体构件30。上槽分离突片86在后弓丝槽的上弓丝槽表面44a和44b下方延伸。
下槽分离突片88在搁板60的前边缘处附接到下半体构件32。下槽分离突片88在后弓丝槽的下弓丝槽表面62a和62b上方延伸。因此，上槽分离突片86和下槽分离突片88参与了前弓丝槽和后弓丝槽的界定。槽分离突片的前表面界定了前弓丝槽的后边界，槽分离突片的后表面界定了后弓丝槽的前边界。
目前已经说明了用于界定弓丝槽的所有表面。可以看出，前弓丝槽90由以下部分界定：a)在前部由上绑定突片82和下绑定突片84以及上延伸部52和下延伸部70界定；b)在底部由下弓丝槽表面66、68界定；c)在后部由上槽边界突片86、下槽边界突片88以及垂直壁51和69界定；以及d)在顶部由上弓丝槽表面48、50界定。类似地，后弓丝槽92由以下部分界定：a)在前部由上槽边界突片86和下槽边界突片88界定；b)在底部由底部62a、62b和倾斜部64界定；c)在后部由基部16的前表面18的一部分界定；以及d)在顶部由顶部44a、44b和倾斜部46界定。
注意，前弓丝槽90具有水平的直立挡块48、66和倾斜的倾覆挡块50、68。这些挡块允许使用
已经定义了弓丝槽90和92，现在可以看出，每个弓丝槽都有入口。前入口具有近/远中向轴线x(图2)。轴线x具有三段。第一段x1由中心衬垫34和54的相面对的前边缘界定。第二段x2由下绑定突片84的斜壁和上延伸部52的倾斜边缘界定。第三段x3由上绑定突片82的斜壁和下延伸部70的倾斜边缘界定。如图2所示，轴线x是非线性的。在这种情况下，它具有中央水平部分x1、相对于中央水平部分向上倾斜的部分x2和相对于中央水平部分向下倾斜的部分x3。
类似地，后弓丝槽的入口具有近/远中向轴线y(图7)。此处，轴线y也具有三段。第一段y1由中心衬垫34和54的顶部44a、44b和底部62a、62b界定。第二段y2由倾斜壁46和下槽分离突片88的斜壁界定。第三段y3由倾斜壁64和上槽分离突片86的斜壁界定。轴线y也是非线性的，在这种情况下，它具有中心水平部分y1、相对于中央水平部分向上倾斜的部分y2和相对于中央水平部分向下倾斜的部分y3。
注意，所有槽边界突片均附接到那两个半体构件之中的一个半体构件，并且都位于另一个半体构件的近/远中向。槽边界突片与另一个半体构件的这种间隔有利地提供了对于在槽边界突片后面的弓丝槽的轻易进入。即，由于另一个半体构件的任一部分都不位于槽边界突片的后部，因此在槽边界突片后面的弓丝槽空间完全可用于接纳弓丝和当安装或移除弓丝时所需的任何工具。
托槽12的用途、操作和功能如下所述。正畸医生或执业医生将基部16的后表面22粘结到牙齿的牙冠。然后，将弓丝放置得与平行于轴线段x1的前弓丝入口槽相邻。将弓丝的左侧部分抬高或向上弯曲以匹配轴线段x2，然后将弓丝的弯曲部分向后压，使其滑过下绑定突片84进入前弓丝槽90。此时，弓丝的倾斜部分将恢复到水平，并且弓丝的与段x1相对的先前水平部分将会随着进入前弓丝槽90。然后，将弓丝的右侧部分向下弯曲以匹配轴线段x3。这允许弓丝向后滑过上绑定突片82并进入前弓丝槽90。显然，弓丝向上滑动和越过绑定突片的顺序可以颠倒。注意，仅需将弓丝的一小部分从水平位置弯曲，以将其向上滑动和越过绑定突片并进入弓丝槽。还需注意的是，绑定突片在不需要绑带的情况下就能将弓丝保持在前弓丝槽90中。
如果正畸医生选择的治疗计划要求将弓丝放置在后弓丝槽中，则将如上所述放置在前弓丝槽90中的弓丝移动到后弓丝槽92中。安装方式是类似的：将弓丝的一部分弯曲以使其向上滑动并越过槽分离突片86或88之中的第一个槽分离突片，然后越过另一个槽分离突片，从而允许弓丝进入后弓丝槽92。最后，如果在治疗计划中需要两个弓丝，那么在将第一弓丝安装在后弓丝槽中后，如上所述地将第二弓丝安装到前弓丝槽90中。
在治疗完成时，通过简单地逆转上述过程就可以移除弓丝。也就是说，弓丝的左侧部分和右侧部分的逐步弯曲使得它们可以向前移动并越过槽边界突片，从而允许在颊/唇向方向而不是在近/远中向方向上移除弓丝。
应当理解，对于本领域技术人员而言显而易见的是可以对本文所述的当前优选实施例做出各种改变和修改。可以在不脱离本文公开的本发明的精神和范围的情况下进行这种改变和修改。例如，尽管在本文中示出的基部基本上具有单一厚度，但是该基部可以具有形成阶梯状构造的多层。即，可以存在有：后表面将会附接到牙齿的牙冠的底层或衬垫，以及处于该底层的前部但是具有比该底层的周长小的周长的较小外层或衬垫。主体构件附接到基部的外层，并且弓丝槽的后边缘由基部外层的前表面界定。底层的前表面上的这种外层或衬垫仍可以被认为是基部的一部分。
此外，尽管将槽边界突片描述为垂直延伸，但应当理解，与严格垂直的平面有一些细微变化也是可能的。例如，绑定突片的顶点可以略微向基部的前表面倾斜，使得该顶点位于绑定突片的基部的舌向侧。
另一种可能的变化是：在主体构件26的每一侧上让槽边界突片的上部位置和下部位置交错。也就是说，图1示出了均从下半体构件32向上延伸的下绑定突片84和下槽分离突片88。类似地，图1示出了均从上半体构件30向下延伸的上绑定突片82和上槽分离突片86。在交替的交错构造中，上绑定突片82的位置、下绑定突片84的位置将会在左右方向上反过来。因此，上绑定突片82将会被置于上半体构件30的左侧，而下绑定突片84将会被置于下半体构件32的右侧。上延伸部52的位置和下延伸部70的位置也将会反过来，因而上延伸部52将会在上半体构件30的右侧，而下延伸部70将会在下半体构件32的左侧。或者，可以删除这两个延伸部。主体构件左侧上的各突片的垂直壁76将会彼此前后对齐。主体构件右侧上的各突片的垂直壁76也是如此。在图2、图3和图6中最佳地示出了各突片的垂直壁76的这种前后对准。
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