混合正畸弓丝的制作方法

混合正畸弓丝
1.本技术是申请日为2018年01月31日、申请号为201880014915.4、发明名称为“混合正畸弓丝”的中国发明专利申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求于2017年1月31日提交的美国临时申请序列号62/452,802的非临时申请35u.s.c
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119(e)的权益，其全部内容被援引纳入本文。本技术中提交的要求外国或国内优先权的任何和全部申请被援引纳入本文。
技术领域
4.本技术涉及正畸矫正器的一些方面，包括正畸托槽和弓丝。


背景技术：

5.正畸矫正器通常用于校正不排齐的牙齿。存在多种类型的正畸矫正器。然而，每种矫正器都具有缺点，诸如需要过多时间来制备和/或安装。
6.一种类型的正畸矫正器是钉管弓矫正器。该钉管弓矫正器可控制每颗牙在三维空间内齿的移动和定位。它可包括正畸弓丝，该正畸弓丝具有插入到下凹的被附接至牙齿的竖向“管”中的凸出的“钉”。该钉和管不相对于彼此移动。齿间弯曲可被放置在牙齿之间以使牙齿移动以打开或关闭间隙。然而，该钉管弓矫正器可存在以下挑战，包括：
7.·
为了将钉装配到竖向管中并弓丝将牙齿移动至期望位置，弓丝内的定制弯曲和齿间弯曲必须手动弯制而成。这个过程可能需要由人手动执行并且可能非常严苛且繁琐。
8.·
凸出的钉可能需要以所需的倾斜度被焊接在正畸弓丝上。随着牙齿移动，该钉可能需要被解焊并重新焊接至新的位置。这也可能是非常严苛且繁琐的手动过程。
9.·
凸出的钉和正畸弓丝之间的焊点可能破裂。
10.·
该正畸弓丝可能难以插入患者和移出患者，因为锁定机构可能需要在管上弯曲凸出的插入件至锁定以及将凸出的插入件从管处回弯以解锁。
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可能需要不锈钢丝。因为不锈钢的弹性限制，可能需要针对每种情况使用具有不同性能的许多不同尺寸的丝。这可能在更换丝时使丝的弯曲、钉的焊接以及锁定和解锁过程复杂化。
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该装置对处理牙齿的轴向旋转可能无效。
13.另一种类型的正畸矫正器是方丝弓矫正器。方丝弓矫正器可包括结合在每颗牙齿上的正畸托槽(具有矩形沟)。横截面为矩形的弓丝可装配入正畸托槽中的矩形沟，但是也可使用不同形状的横截面。然而，方丝弓矫正器可能存在以下问题，包括：
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由于牙齿尺寸和牙齿位置的差异，可能需要沿三个轴线(或三序列)大量定制丝弯曲。这些轴线可包括内侧-外侧(第一序列弯曲)、上侧-下侧(第二序列弯曲)、和唇舌侧倾斜度(第三序列弯曲)。
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可能需要将丝绑定至正畸方弓丝正畸托槽。这会是浪费时间的，特别是如果托槽位于牙齿后侧(还已知为舌侧托槽)。
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使弓丝相对于正畸托槽滑动会需要施加外力。可能需要频繁就诊以确保这些外力不过度校正和矫正不足所期望的移动量。
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该系统可能很大程度上取决于正畸托槽和弓丝之间的滑动以使牙齿移动。然而，由于待克服的摩擦力的值的不可预测性，难以预测可实现的滑动量。这可能再次需要频繁的按月就诊以确保牙齿以期望量移动。
18.另一种类型的正畸矫正器是使用镍钛丝的预先调节的直丝弓矫正器。该矫正器可最小化在方丝弓矫正器中所需的弓丝弯曲量。形状记忆合金的形状记忆能力、超弹性和较低的弹性模量特征可降低递送至牙齿的力的大小并且明显减小由于刚性不锈钢丝采用的较大的力而造成的组织损伤。一些形状记忆合金弓丝的大范围移动可减小治疗所需的弓丝数量，并且由此减少了所需的启动就诊的次数。
19.然而，预先调节的直丝弓矫正器可存在挑战。例如，可能需要大量时间以将弓丝绑定至正畸托槽内，特别是在使用舌侧托槽时。该矫正器还可能依然很大程度上依赖正畸托槽相对于弓丝的滑动以打开或关闭间隙。为了克服所产生的不可预测的摩擦力的大小，可能依然需要频繁的按月就诊以确保实现正确的移动量。
20.另一种类型的正畸矫正器使用自合式正畸托槽。这些可减少将丝结扎在正畸直丝弓矫正器内所需的时间和精力。可提供各种类型的门和锁闩以替换结扎好的正畸丝。这些门和锁闩可以使递送和更换正畸弓丝更加容易。在不需要更换弓丝的情况下，它们还可以消除在就诊时不必要的弓丝结扎和解扎。自合式正畸托槽还可在正畸槽和丝之间提供金属-金属界面，这减小了牙齿移动时的摩擦力的大小。然而，自合式正畸托槽可存在以下问题，包括：
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由于在正畸槽和弓丝之间存在大角度的正畸斜面(沟间隙)，自合式正畸托槽可牺牲对于牙齿的扭矩控制。
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自合式正畸托槽可能在很大程度上依赖于使正畸托槽相对于弓丝滑动以打开和关闭间隙。因此，依然会需要频繁的按月就诊以确保实现正确的移动量。
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自合式正畸托槽可能比其他类型的正畸托槽更加笨重。当在舌侧面(牙齿后面)上使用正畸托槽时，这会更加难以控制牙齿，因为在正畸托槽之间可能存在更小的齿间间隙，导致更加难以控制的更具刚性的丝。
24.·
自合式正畸托槽可具有若干移动部件，其在由于口腔内的咬合力或矫正器的正常使用而造成的磨损下破裂。
25.cad/cam技术可与正畸结合使用。该技术可被用于在开始正畸治疗之前产生预期的期望最终结果。可以基于正畸治疗的预期的期望最终结果而设计定制的丝或正畸托槽以减少在每次就诊时所需的医生干预量。然而，使用cad/cam技术可能无法克服与正畸矫正器相关联的全部问题，诸如：
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这些定制的矫正器可在更大程度上依赖正畸托槽相对于弓丝的滑动以打开和关闭间隙。因此，可能依然需要频繁的按月就诊以确保递送的力足以确保充分的牙齿移动。
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定制的正畸托槽还可难以被结扎，特别是当放置在牙齿的舌面时上。
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定制的自合式正畸托槽笨重、难以控制并且易于损坏。


技术实现要素：

29.在一些实施例中，本文公开了混合正畸弓丝，其可以包括不同的横截面形状、尺寸和/或材料性能。该弓丝可以被分成两个或更多部段，其在一些实施例中包括穿入和结扎至正畸托槽的弓丝部分(将其称为托槽-弓丝部段)和位于齿间且不穿入正畸托槽内的弓丝部分(将其称为齿间弓丝部段)。这两个部段可以在弓丝上彼此交替，并且在弓丝的这些交替部段中的每个部段可以具有不同的横截面形状、尺寸和/或材料，以形成各种的混合弓丝组合。在混合弓丝中可以使用任何横截面形状、尺寸和/或材料。
30.在一些实施例中，混合弓丝可以包括具有不同的横截面形状、尺寸和/或材料的均匀或不均匀的样式。此外，一些实施例的特征在于在托槽-弓丝部段和/在齿间弓丝部段中可以具有不同的弯曲。这些弯曲可以包括泪滴形、u形、v形、矩形、套筒形和/或任何其他形状。弓丝的两个部段也可以保持为直线形。
31.在本文所公开的混合弓丝或其部分可以包括于2016年8月30日发布的授予khoshnevis等人的美国专利9,427,291中所公开的特征，其标题为“具有卡扣配合的、非滑动弓丝的正畸矫正器”，或于2017年10月19日公开的授予tong等人的美国专利公开2017/0296304中所公开的特征，其标题为“具有非滑动的绑扎弓丝的牙齿正畸矫正器”，其中的每一个的全部内容被援引纳入本文。本文所公开的混合弓丝或其部分可以进一步被构造成与那些相同的公开物中所公开的正畸托槽一起使用。
32.在本发明的一个方面中，本文公开了一种用于正畸治疗的混合弓丝。混合弓丝包括弓丝的第一部段和弓丝的第二部段,弓丝的第一部段构造成联接至具有用于容纳弓丝的弓丝沟的多个第一正畸托槽,弓丝的第二部段具有一种或多种与弓丝的第一部段不同的结构性能并且构造成联接至具有用于容纳弓丝的弓丝沟的多个第二正畸托槽。弓丝的第一部段被构造成当容纳在多个第一正畸托槽的弓丝沟中时相对于多个第一正畸托槽滑动。与弓丝的第一部段相比，弓丝的第二部段构造成当容纳在多个第二正畸托槽的弓丝沟中时以对相对于所述多个第二正畸托槽沿内向和远向的滑动提供更大阻力。
33.在一些实施例中，弓丝的第二部段被构造成当容纳在多个第二正畸托槽的弓丝沟中时形状配合地防止相对于所述多个第二正畸托槽沿内向和远向滑动。混合弓丝可以具有沿着弓丝的远端部分的两个第二部段和定位在两个远端第二部段之间的单个第一部段。两个第二部段可以构造成联接至牙弓的后牙并且单个第一部段构造成联接至牙弓的前牙。弓丝的第二部段可以包括多个插入连接器。多个插入连接器中的每一个各自可以被构造成以防止滑动的方式与多个第二正畸托槽中的正畸托槽配合。
34.插入连接器可以具有形成在弓丝的第二部段中的弯曲。插入连接器可以被构造成防止弓丝的第二部段在多个第二托槽的弓丝沟内的旋转。弓丝的第二部段可以具有至少一个齿间弯，其被构造成当联接至多个第二正畸托槽时对至少一个相邻的正畸托槽施加力。弓丝的第二部段在每对相邻的插入连接器之间包括一个齿间弯。齿间弯可以被构造成当联接至多个第二正畸托槽时对相邻的正畸托槽施加力。弓丝的第二部段可以具有多个齿间弯，其被构造成被定位在牙弓的每对相邻的牙齿之间，第二部段被构造成沿着牙弓附接。
35.弓丝的第二部段可以具有圆形的横截面形状。弓丝的第二部段可以具有非圆形的横截面形状。弓丝的第一部段可以具有圆形的横截面形状。弓丝的第一部段可以具有非圆形的横截面形状。弓丝的第一部段和弓丝的第二部段可以具有不同的横截面形状。弓丝的
第二部段的直径或厚度可以大于弓丝的第一部段的直径或厚度。弓丝的第二部段可以具有涂层，其构造成当弓丝被容纳在所述多个第二正畸托槽的弓丝沟中时，阻止相对于所述多个第二正畸托槽沿内向和远向的滑动。弓丝的第一部段可以具有涂层，，其构造成当弓丝容纳在所述多个第一正畸托槽的弓丝沟中时，促进相对于所述多个第一正畸托槽沿内向和远向的滑动。弓丝的第一部段可以具有齿间弯。在弓丝的第一部段内的齿间弯可以被构造成被定位在多个第一正畸托槽中的两个相邻正畸托槽之间。弓丝的第一部段可以包括第一材料和弓丝的第二部段可以包括与第一材料不同的第二材料。第二材料可以为形状记忆材料。
36.在一些实施例中，一种包括混合弓丝、多个第一正畸托槽和多个第二正畸托槽的正畸矫正器。弓丝的第二部段与多个第二正畸托槽的弓丝沟在形状和尺寸上的匹配优于弓丝的第一部段与多个第一正畸托槽的弓丝沟在尺寸和形状上匹配。
37.在本发明的另一方面中，本文公开了一种弓丝，其被分成托槽-弓丝部段和齿间弓丝部段。托槽-弓丝部段是弓丝穿入和结扎至托槽的部分，以及齿间弓丝部段是弓丝在齿间区域中且不与托槽接合的部分。每个部段就其弓丝横截面形状、尺寸和/或材料性能中的一种或多种是可变的。
38.在一些实施例中，在托槽-弓丝部段和齿间弓丝部段中具有以均匀样式交替的横截面形状、尺寸和/或材料。在一些实施例中，在托槽-弓丝部段和齿间弓丝部段中具有不均匀样式的横截面形状、尺寸和/或材料。在任何弓丝部段中可以制成任何形状的弯曲。
39.在本发明的另一方面中，本文公开了一种混合弓丝，其具有多个托槽-弓丝部段和多个齿间弓丝部段。多个托槽-弓丝部段被构造成可操作地连接至正畸托槽。齿间弓丝部段中的每一个可以散布在两个托槽-弓丝部段之间。托槽-弓丝部段至少具有第一横截面形状、尺寸和/或材料性能以及齿间弓丝部段至少具有不同的第二形状、尺寸和/或材料性能。
40.在一些实施例中，托槽-弓丝部段可以具有第一横截面形状和齿间弓丝部段可以具有第二横截面形状。第一横截面形状可以是圆形以及第二横截面形状可以是非圆形。非圆形的横截面形状可以是矩形。非圆形的横截面形状可以是正方形。托槽-弓丝部段可以至少包括第一材料，齿间-弓丝部段可以至少包括不同的第二材料。第一材料可以包括不锈钢。第一材料可以包括钛。第二材料可以包括镍钛合金。
41.在本发明的另一方面，本文公开了一种移动牙齿的方法，包括：提供单根连续的定制弓丝、相对于牙弓定位单根连续的弓丝以及使弓丝加力。在第一构造中所提供弓丝是形成自利用患者牙齿的图像数据的虚拟排牙并且构造成使患者的牙齿移动至预定的期望形态。弓丝包括第一部段和第二部段。第一部段包括相对于患者的牙齿的多个凸形结构和多个齿间结构。每个凸形结构对应于第一部段的每颗牙齿并且所述第一部段所有的凸形结构之间仅有单个齿间结构。每个齿间结构对应于牙弓的第一部分所有牙齿之间的齿间间隙。第二部段对应于牙弓的第二部分的患者的牙齿的至少两颗并且具有连续曲线而没有任何凸形结构或齿间结构。使弓丝加力包括将弓丝从其第一形态偏转至第二形态，并且将多个凸形弯曲中的每个凸形弯曲附接至对应的附接至在第一形态中的牙弓的每一颗牙齿的托槽。使弓丝加力允许齿间弯曲结构相对于第一部段中的牙齿对牙齿施加力，从而使在第一部段中的牙齿朝向预定的期望形态移动，同时弓丝从第二形态变回第一形态。当凸形弯曲中的每一个都被附接至在第一部段中的相应托槽时，弓丝不相对于在第一部段中的托槽滑
动。弓丝可以相对于在第二部段中的托槽滑动。
42.使弓丝加力可以导致至少一些牙齿的近-远牙齿移动。使弓丝加力可以导致至少一些牙齿的咬合侧-齿龈侧牙齿移动。使弓丝加力可以导致至少一些牙齿的面侧-舌侧牙齿移动。齿间结构可以具有环形。齿间结构可以具有套管形或泪滴形。托槽可以包括自锁托槽、双托槽、单翼托槽、和/或带状弓托槽。弓丝可以包括形状记忆材料。
附图说明
43.这些附图是示意性实施例并且不需要呈现本发明的全部可能的实施例。
44.图1示出了整个混合弓丝的实施例，该混合弓丝具有针对所有托槽-弓丝部段的正方形横截面和针对所有齿间弓丝部段的圆形横截面的均匀交替样式；
45.图2示出了组合的、不均匀的弓丝区段的实施例，该弓丝区段具有针对于托槽-弓丝部段的正方形和矩形横截面和针对于齿间弓丝部段的圆形横截面，该齿间弓丝部段被弯曲成v、u和泪滴状的弯曲，圆形横截面也具有不同的尺寸和材质；
46.图3示出了弓丝的实施例，该弓丝包括以防止弓丝相对于托槽滑动的方式被锁定在正畸托槽内的插入连接器；
47.图4示出了具有两个远中部段和中间近中部段的混合弓丝的实施例，该远端部段包括齿间弯和被构造用于非滑动力学机制的插入连接器，该中间近部段包括被构造用于滑动力学机制的直弓丝。
48.图5示出了具有两个远端部段和中间近部段的混合弓丝的另一个示例的图像，该远端部段包括齿间弯和被构造用于非滑动力学机制的插入连接器，该中间近部段包括被构造用于滑动力学机制的直弓丝。
具体实施方式
49.正畸治疗涉及使用正畸托槽和弓丝以校正牙齿咬合不正。该托槽结合至牙齿，该弓丝穿入托槽且与托槽结扎。结扎后的弓丝可接下来施加使牙齿移动至它们的正确位置的力和力矩。
50.弓丝以若干不同的形式存在，并且每根弓丝均可具有不同的横截面形状、尺寸和/或材料。传统情况下，弓丝沿其整个长度上具有的一致的横截面形状、尺寸和材料性能。这些不同形式的均匀一致的弓丝在正畸治疗中在牙齿移动的不同阶段分别具有它们各自的适应症。因此，为了实现全部必要的牙齿移动以完成治疗，通常需要一系列具有变化性能的不同弓丝，这会是逐步的且低效的过程。减少所需的不同弓丝的数量并同时校正多个牙齿位置的问题、使治疗更有效的一种可能方法是制造混合弓丝，该混合弓丝可将这些不同的弓丝性能合并入单个弓丝。实际上，这一点已经通过希尔斯双几何丝(hills dual-geometry wire)(speed正畸)得到了证明，其具有圆形的后横截面和正正方形的前横截面，以允许间隙关闭和前牙后缩。然而，该丝的横截面不会在每个相应的前部段或后部段内从托槽区改变至齿间(或托槽间)区。此外，尽管希尔斯双几何丝仍然有所改进，但其弓丝性能的变化性和功能性仍然有限，因此仍然需要对弓丝设计进行进一步改进。
51.弓丝的尺寸(例如横截面积或直径)和材料直接影响丝刚度和负载偏转率，并且该尺寸还决定了弓丝在托槽沟中具有的沟间隙(或配合)值。弓丝的横截面形状对弓丝的弯曲
性、舒适性和扭矩输出起到很大作用。圆形矩形或正正方形横截面不同于圆形横截面，在某些情况下允许在带有矩形沟的托槽中输出扭矩。圆形横截面的弓丝可比矩形丝具有更小的摩擦力，并且可以形成有利的滑动力学机制，其中弓丝相对于一个或多个托槽朝内侧或远侧方向滑动。与矩形弓丝相比，圆形弓丝通常令软组织感到更舒适，并且更易被弯曲成环形和其他形状。除了更加常见的矩形、正正方形和圆形横截面形状之外，还研发了其他横截面形状的弓丝，诸如d形、梯形、三角形、椭圆形和其他横截面形状。每种横截面形状均具有其优缺点，并且独特地适用于不同方面的正畸牙齿移动。然而，因为弓丝具有大致一致的横截面形状、尺寸和/或材料，所以通常每根弓丝只能实现某些牙齿的移动和弯曲，限制了正畸治疗的效率。
52.本文公开了沿着弓丝的长度具有变化性能的混合弓丝。在一些实施例中，根据弓丝被构造成横跨哪颗牙齿或哪组牙齿定位，弓丝的不同部分可以具有不同的性能。弓丝性能可以经由弓丝与结合至一颗或多颗牙齿上的、连接有弓丝的正畸托槽的相互作用影响正畸治疗。在一些实施例中，弓丝的不同部分可以具有不同的性能，这取决于弓丝的该部分是否被构造成附接或结扎至正畸托槽或正畸矫正器的另一部件，弓丝的该部分是否被构造成弯曲成形或成弯(例如齿间弯)，弓丝的该部分是否被构造成传递更小或更大值的力(例如，作用在相邻牙齿上的平移力)，弓丝的该部分是否被构造成传递扭矩，和/或弓丝的该部分是否被构造成与口腔组织的任何部分接触。混合弓丝可以具有性能上至少部分不同的至少两个部段。
53.在一些实施例中，弓丝可以包括交替部段，其包括多个第一部段和多个第二部段。交替部段可以沿着弓丝的长度形成重复的样式。第一部段可以包括弓丝的托槽部分，该弓丝被构造成被附接至、结扎至或以其他方式联接至正畸托槽。第二部段可以包括弓丝的未被构造成被附接至、结扎至或以其他方式联接至正畸托槽的部分。第二部段可以在第一部段之间延伸。第二部段可以包括弓丝的托槽间部段或齿间部段。交替样式可以是规则的(均匀的)或不规则的(不均匀的)。例如，在规则样式中，每个第一部段均可具有相同的长度并且每个第二部段均可具有相同的长度。在规则样式中，每个第一部段均可具有相同的或基本相似的性能和/或每个第二部段均可具有相同的或基本相似的性能。不规则样式可以是任何不规则的样式。一些样式可以根据弓丝的性能是部分规则的和部分不规则的。第一部段的样式可以是规则的并且第二部段的样式可以是不规则的，反之亦然。交替样式的部分可以是规则的并且交替样式的部分可以是不规则的。在一些实施例中，交替样式可以在弓丝的整个长度上延伸。在一些实施例中，交替样式可以仅沿着弓丝的部分长度延伸。例如，该样式可以仅越过对应于接受正畸治疗的牙齿子组的弓丝长度延伸。在一些实施例中，重复样式可以包括两种以上类型的部段，诸如第一部段、第二部段和第三部段。该样式可以包括任何顺序或布置的多个部段。
54.在一些实施例中，弓丝可以具有横穿对应于多颗牙齿的弓丝部分延伸的部段。例如，具有变化性能的弓丝的部段可以越过以下牙延伸：远端侧或后牙、越过前牙或内侧牙、越过左牙、越过右牙、越过臼齿、越过前臼齿、越过前臼齿和尖牙、越过切牙、越过任何相邻的组合或越过这些部段内的任何牙齿的子组。一般来说，这些部段可以横穿一颗牙齿、两颗牙齿、三颗牙齿、四颗牙齿、五颗牙齿、六颗牙齿、七颗牙齿、八颗牙齿、九颗牙齿、十颗牙齿、十一颗牙齿、十二颗牙齿、十三颗牙齿、十四颗牙齿、十五颗牙齿、一颗牙齿的一部分、两颗
牙齿的一部分、牙弓(16颗牙齿)的一部分或相邻的子组牙齿的任何部分，或在包含上述任意两个值的范围延伸。因此，具有不同弓丝性能的两个部段之间的过渡部通常可以定位在第三臼齿上、第三臼齿和第二臼齿之间、第二臼齿上、第二臼齿和第一臼齿之间、第二前臼齿上、第一前臼齿和第二前臼齿之间、第一前臼齿上、第一前臼齿和尖牙(犬齿)之间、尖牙上、尖牙和侧切牙之间、侧切牙上、侧切牙和中切牙之间、中切牙上或左中切牙和右中切牙之间。在一些实施例中，弓丝可以在不同性能的两个相邻部段之间急剧过渡。在一些实施例中，弓丝可以在两个相邻部段之间或者在形成过渡部段的两个或更多性能之间渐变。过渡部段可以包括与上述长度相同的长度，并且可以定位在任何相同的牙齿上。
55.在一些实施例中，弓丝可以具有多级部段或样式。例如，弓丝可以包括两个远端部段或后部段以及一个中间前部段或内部段。后部段或前部段中的任意部段或所有部段均可沿着该部段长度包括子部段，诸如在本文别处所述的托槽部段和齿间部段的交替样式。在一些实施例中，部段可以重叠。例如，弓丝可以包括左部段和右部段。右部段和左部段可以在第一弓丝性能(例如直径)上具有差异。此外，弓丝可以包括在前牙上延伸的第三部段和在后牙上延伸的第四部段和第五部段。第三部段可以在第二弓丝性能(例如，横截面形状或刚度)上与第四部段和第五部段具有差异。或者，第三部段可以包括第二弓丝性能(例如，横截面形状)的交替样式，诸如在托槽部段和齿间部段之间，而第四部段和第五部段在部段的长度上包括一致的性能。
56.在一些实施例中，本文公开了改进的弓丝设计，其允许更有效的牙齿移动。图1示出了整个混合弓丝100的实施例，该混合弓丝100具有均匀的交替样式，该样式在齿间弓丝部段102中弓丝的第一横截面(例如圆形横截面)和构造用于联接至托槽101的托槽-弓丝部段104中的不同于第一横截面的第二横截面(例如矩形横截面)之间交替。以这种交替样式变化的横截面形状允许在托槽-弓丝部段104中输出扭矩以及在齿间弓丝部段102中具有改进的可弯曲性和舒适性。在一些实施例中，弓丝100可以是单根连续的弓丝。除了横截面几何形状之外，在一些实施例中，托槽-弓丝部段104可以大致呈线形/直线形，而齿间弓丝部段102可大致呈非线性并且偏离托槽-弓丝部段，诸如呈弯曲状、环形或其他形态(图2)。在一些实施例中，一根弓丝中可包括大约或至少大约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个或者是包含在上述值中任何两个的范围内的托槽-弓丝部段104和/或齿间弓丝部段102。在一些实施例中，所有的托槽弓丝部段104可以具有相同的横截面(例如，矩形)、尺寸和材料。在一些实施例中，所有的齿间弓丝部段102可以具有相同的横截面(例如，矩形)、尺寸和材料。在一些实施例中，每单个弓丝部段可以具有不同的直径、长度、宽度、厚度、刚度、材料(或材料比例)或其他性能。在一些实施例中，一些部段可以被涂覆有例如光滑的无损表面，诸如例如硅树脂或聚合物，其他部段可以不进行涂覆。
57.图2示出了具有不均匀样式的混合弓丝区段200的实施例。在该混合弓丝区段200中，存在表明混合弓丝具有多种组合可能性的横截面形状、尺寸和材料的变化。在该实施例中，托槽-弓丝部段具有呈矩形和正正方形横截面形状多个横截面，齿间弓丝部段具有尺寸和材料可变的圆形横截面。例如，托槽弓丝部段204a包括矩形横截面，托槽弓丝部段204b包括正方形横截面，齿间弓丝部段202a、202b和202c包括大致圆形的横截面。在一些实施例中，具有不同横截面的相邻的弓丝部段可以具有基本相同的厚度或直径。例如，齿间弓丝部段202b的圆形横截面的直径可以基本等于托槽弓丝部段204b的正正方形横截面的高度和
宽度。在一些实施例中，相邻的弓丝部段可以在一个或多个维度上具有不同的直径或厚度。在一些实施例中，类似形状的弓丝部段的尺寸可以是不同的。例如，在图2中，齿间弓丝部段202a约为0.014英寸，齿间弓丝部段202b和202c约为0.016英寸。本实施例的弓丝200的齿间弓丝部段202a、202b、202c中的齿间弯203a、203b和203c分别呈v形、u形和泪滴形，但是它们可以是任何形状。如图所示，各个部段可以由2种、3种或更多种不同的材料制成，该材料包括但不限于例如镍钛(202a)、不锈钢(202b)、非镍钛如β-钛(202c)或钛钼合金。镍钛(niti)合金(镍钛诺(nitinol))可以包括例如1至10％之间的铜(cu)、钴(co)、铌(nb)、钯(pd)或其组合物。无镍β钛丝可以包括例如为钛(ti)、钼(mo)、锆(zr)的主要元素和从锡(sn)、铝(al)、铬(cr)、钒(v)和铌(nb)或其组合中选取的0-5％的附加元素。托槽弓丝部段202a、202b可以通过结扎带环(例如，弹性带环或金属带环)被固定至托槽101，该结扎带环如本领域已知围绕托槽101的突出的结扎翼缠绕(未示出)。
58.齿间弯或齿间曲可以被构造成对相邻的牙齿施加力。例如，在弓丝200被施加至牙弓时被展开或打开的齿间弯可以弹性地将两个相邻的牙齿拉在一起(在近中侧-远中侧方向移动)，并且可以用于闭合相邻的牙齿之间的间隙。同样，在被施加至牙弓时而压缩的齿间弯可以弹性地将两个相邻的牙齿推开，这可用于打开重叠的牙齿之间的间隙。对于咬合侧-齿龈侧牙齿移动，如果相邻的牙齿不处于同一高度，那么穿入正畸托槽101的弓丝可以导致连接的弓丝腿和齿间弯以倾斜的方式偏转，这可以引起弓丝加力，导致在咬合侧-齿龈侧方向上的牙齿校正。对于面侧-舌侧牙齿移动，弓丝穿入正畸托槽101可导致丝被推离其原始位置，这可引起弓丝加力，导致面侧-舌侧方向的牙齿校正。通常，齿间弯的两条腿在弹性变形时的相对移位可以在任一方向上在三维(近-远、舌侧-面侧、齿龈侧-咬合侧)的1、2或3个维度在相邻的牙齿中的一颗或两颗上施加平移力。通过齿间弯施加在相邻的一颗或两颗牙齿上的力可以导致力矩或扭矩，其在任一方向上以三维(围绕近-远轴线、围绕舌侧-面侧轴线、围绕齿龈侧-咬合侧轴线)的任何1、2或3个维度施加至一颗或多颗牙齿上。施加在牙齿上的合力和/或力矩可以取决于由近端定位的和远端定位的齿间弓丝部段所施加的力的组合。在一些实施例中，一些牙齿可以具有仅定位在牙齿一侧上的齿间弯。
59.齿间弯可以基本形成在单个平面(弯曲的内侧腿和远侧腿可以是共面的)中，如图2所示，或者腿可以是不共面的。在一些实施例中，齿间弯可以是倾斜的(例如，在无偏置的形态中)，诸如在舌侧正畸矫正器上的舌侧方向上，或诸如在面侧(唇侧或颊侧)矫正器的面侧方向上。齿间弯通常可以指向咬合侧方向或齿龈侧方向。在单根弓丝上的齿间弯可以指向相同或不同的方向。形成齿间弯的弓丝部段可以包括一致性能或该性能可沿着弯曲的长度变化。例如，弯曲的一条腿可以比另一条腿具有更大的横截面和/或更大的刚度，这可能在齿间弯变形时影响至两颗相邻牙齿的力分布。
60.在一些实施例中，弓丝200可以包括形状记忆材料，至少包括在包括齿间弯的一个或多个齿间部段中。形状记忆部段可以采用记忆形态进行制定。形状记忆弓丝可被一定程度地塑性变形，并且类似于弹性变形地仍然恢复至其记忆形态。与非形状记忆弓丝相比，形状记忆弓丝可以有利地允许通过对牙齿使用更小的力来校正咬合不正。齿间弯可以被特别构造(例如定制)为对相邻牙齿提供精确的力和/或力矩。弓丝的定制性质可以产生不对称的弓丝，诸如围绕被构造成与牙弓中部排齐的中线不对称。弓丝或弓丝的部段可以被构造成原始的或非变形的形状，以反映牙齿的预期最终排齐。当变形的或偏转的弓丝随着牙齿
移动以释放变形的弓丝内的应力而恢复至其原始形状时，牙齿可以被移动至最终预期排齐或治疗的特定阶段的最终预期排齐(例如，在切断弓丝之前)。弓丝可以通过将其偏转远离其默认位置并穿入结合至牙齿的正畸托槽中来加力。当发生该弹性偏转时，弓丝可以在使弓丝恢复至设计形态的方向上施加反作用力，从而将力传递至牙齿并导致正畸牙齿移动。这种类型的加力可以是自加力的和自限制的，因为它可能不需要使用外力(诸如动力链和螺旋弹簧)来使牙齿移动。这种类型的加力也可能是自限制的，因为弓丝可仅施加使弓丝恢复至其原始形状的力，而不需要频繁就诊。
61.如图2所示，在矩形托槽弓丝沟中使用矩形托槽弓丝部段(204a，204b)可尤其有利于对托槽101施加扭矩，尤其是围绕弓丝200的近-远轴线施加扭矩，因为矩形弓丝不会相对于其布置其中的矩形托槽弓丝沟滑动。弓丝托槽部段202装配入弓丝沟也可以影响对托槽101传递力或扭矩。槽与弓丝之间更紧密或更紧固的配合可产生更大的摩擦力和更小的滑动量(沟间隙)，这会导致更有效地将力从弓丝200传递至托槽101。该配合或沟间隙可以是托槽弓丝部段202和托槽弓丝沟的尺寸和/或形状之间的匹配作用。更均匀匹配的尺寸和形状将会导致更大的摩擦力和更小的沟间隙。更圆的托槽弓丝部段通常可导致更小的摩擦力和更大的沟间隙。结扎带(未示出)可以增加弓丝和托槽沟之间的摩擦力，这取决于该带环的紧密性，这可以是可变的并且是有些不可预测的。在一些情况下，弓丝相对于托槽101在近-远方向上的滑动量可以随摩擦力的减小和沟间隙的增大而相反地增大。
62.在一些实施方式中，随着牙齿逐渐移动以及弓丝中张力减小，可能必要的是使滑动力学机制沿着弓丝长度调节一个或多个托槽101的定位，使得该张力相应地重新分布(例如，越过若干牙齿均匀分布)。否则，随着牙齿重新定位，在非滑动托槽之间的弓丝部分可变得“松弛”。在设计正畸治疗时，可以特别地计算一颗或多颗牙齿的滑动量和/或滑动速率。滑动力学机制通常对于诸如图1的直弓丝或直弓丝的部段更重要，其中施加至牙齿的大部分或所有力是张紧在两个锚定点(例如臼齿托槽)之间的弓丝100中张力的结果。弓丝和中间托槽之间(例如，在臼齿托槽锚固件之间)的摩擦力可在某种程度上改变弓丝100中张力的均匀分布。在包括齿间弯的弓丝或弓丝的部段中，通常较少需要滑动力学机制。在一些实施例中，通过齿间弯施加在相邻的牙齿上的力可能是施加在相邻的牙齿上的力的唯一或主要来源。临近于齿间弯的托槽(其不相对于弓丝滑动或者阻止滑动)通过提供齿间弯所需的反作用力而有益于集中其在托槽上施加的力。
63.在一些实施例中，托槽弓丝部段和正畸托槽可以被构造成以形状配合地阻止两者之间的滑动的形态彼此附接。弓丝可以不滑动的方式被“固定”至一个或多个正畸托槽。在一些实施例中，弓丝可以经由插入连接器被固定至正畸托槽。插入连接器可以是弓丝的一体部件。例如，托槽弓丝部段可以被构造成具有插入连接器。插入连接器可以突伸远离弓丝的近-远轴线。在一些实施例中，插入连接器和/或齿间连接器可以被形成为类似于齿间弯的弯曲(例如，u形弯曲、矩形弯曲、s形弯曲、v形弯曲、泪滴形弯曲、t形弯曲、套筒形弯曲等)。插入连接器可以由具有圆形(例如环形)横截面或另一形状横截面(例如矩形)的弓丝部段形成。在一些实施例中，插入连接器可以是附接件，诸如环绕弓丝附接的圆柱形管件。图3示出了包括插入连接器306的弓丝300和用于容纳插入连接器306的相应正畸托槽301的实施例。在一些实施例中，插入连接器306可以诸如通过机械机构被锁定在托槽301内。在一些实施方式中，插入连接器306可以在压力下卡入托槽301内的锁定位置。插入连接器306在
被锁定在正畸托槽301中之后不能相对于正畸托槽301在近中侧或远中侧方向上滑动。手动解锁动作可以允许插入连接器306与正畸托槽301脱离接合。相邻的齿间弯可以面向与插入连接器306相同或相对的方向。
64.每个插入连接器306可被构造成与正畸托槽301中相应的弓丝沟的形状相匹配的形状。每个插入连接器306可以具有两个基本平行的侧杆和一个弓形部分。弓丝腿可从每个侧杆延伸至弓丝的齿间部段。当插入连接器306的弓丝腿处于被动位置时，它们可以平行于咬合平面。插入连接器306的方向可以影响在牙齿的预期最终设置中牙齿的近-远角度和/或面侧-舌侧倾斜度。当正畸托槽以允许弓丝300从齿龈侧至咬合侧穿入的方式定向时，插入连接器306可指向咬合侧方向。用户可能替代地希望将弓丝300从咬合侧方向至齿龈侧方向穿入，在这种情况下，插入连接器306可以指向齿龈侧方向，并且正畸托槽可以偏离咬合侧方向插入所需的定向180度地结合至牙齿。每个正畸托槽301可以被结合至牙齿，定向成使得其具有朝向牙弓中线的近侧；远离牙弓中线的远端；朝向齿龈的齿龈侧；朝向牙齿的牙合平面的咬合侧；朝向牙齿的牙齿侧；和远离牙齿的非牙齿侧。
65.在图3中所示的正畸托槽301包括被构造成位于插入连接器306的弓丝腿之间的中部止挡件320、被构造成位于插入连接器306的近中侧侧杆和远中侧侧杆之间的中部主体324、被构造成定位在插入连接器306顶部上方的桥接件322以及底板328。如图3所示，在一些实施例中，中部主体324可以是被向下按压以插入插入连接器306的弹跳板。该弹跳板在未偏压时可以将插入连接器306锁定在托槽301内。弹跳板的顶部边缘325可以上升至326所示的高度，并且从而防止插入连接器的弓形向下滑动。中部止挡件320和/或中部主体324可以防止插入连接器306的侧杆在承受压缩时被压缩在一起。桥接件322可以防止插入连接器306围绕弓丝300的近-远轴线旋转，并且由此可以有助于围绕该轴线传递扭矩至托槽301。
66.包括插入连接器的托槽弓丝部段可以提供若干优点。当与方丝弓矫正器的矩形尺寸相比时，竖直的插入连接器可以提供更长的臂以将力耦合至正畸托槽，所以可以有更好的近-远角度和面侧-舌侧倾斜度正畸控制。此外，插入连接器的两个展开的平行侧杆可以使它们在处理任何轴向旋转提供力耦合时起到像双正畸托槽的作用。
67.在一些实施例中，混合弓丝可以包括被构造用于滑动力学机制的部段和被构造用于非滑动力学机制的部段。图4示出了包括非滑动部段410和滑动部段412的混合弓丝400的示例。如图4所示，非滑动部段410可以被构造成通过使用插入连接器406有效地阻止滑动，插入连接器406可以与参照图3所述的那些相同或相似。非滑动部段410联接至的牙齿可以主要通过由定位在牙齿之间的齿间弯403所施加的力来移动。在一些实施例中，非滑动部段410可以包括齿间弯403，齿间弯403被构造成定位在该部段内的每对相邻的牙齿之间和/或该部段内的每对相邻的正畸托槽之间。在一些实施例中，齿间弯403可以不定位在一些成对的紧邻的牙齿之间。在一些实施例中，非滑动部段410内的子部段可以包括托槽弓丝部段404，其被构造成经由滑动力学机制(例如，直弓丝部段)附接至托槽，但是至少最远和最近的托槽弓丝部段404可以被构造用于非滑动力学机制(例如，包括插入连接器406)，使得非滑动部段410不会作为整体地相对于相应的牙齿组滑动。在一些实施例中，每个非滑动部段410均可以包括零个、一个、两个或两个以上齿间弯403(例如，用于每对相邻的牙齿的一个或比该部段内牙齿总数少一个)。在一些实施例中，弓丝400可以不与部段中的每颗牙齿均连接。在一些实施方式中，齿间弯403(或托槽间弯曲)可以定位在相邻的托槽之间，相邻的
托槽可以不定位在相邻的牙齿上。在一些实施方式中，齿间弯403可以定位在被构造用于滑动力学机制的两个托槽弓丝部段404之间，或者定位在被构造用于滑动力学机制的一个托槽弓丝部段404和被构造用于非滑动力学机制的一个托槽弓丝部段404之间。在一些实施例中，滑动部段412可以包括一个或多个齿间弯403，而没有插入连接器406。可以有定位在非滑动部段410和滑动部段412之间的过渡处的齿间弯403，或者滑动部段410可以从非滑动部段410中的相邻的正畸托槽延伸为具有连续曲率的基本“直线形”的弓丝，并且没有任何齿间弯403和/或插入连接器406。两个非滑动部段410之间的滑动部段412可以在滑动部段412的每一侧具有相同或不同的形态。
68.图5示出了混合弓丝400的另一个示例的图像，该混合弓丝400具有两个远端部段和中间近部段412，该远端部段包括齿间弯403和被构造用于非滑动力学机制410的插入连接器406，该中间近部段包括被构造用于滑动力学机制的直弓丝。如图5所示，在一些实施例中，被构造用于滑动的弓丝的直线形部段可在齿龈侧或咬合侧方向上相对于沿着非滑动部分的大致弓丝轴线(例如，弯曲的顶点或弓丝在长度上的平均位置)偏移。混合弓丝400可以包括在非滑动部段410和滑动部段412之间的齿间弯403。在一些实施例中，非滑动部段412可以包括形状记忆材料(例如镍钛诺或β钛合金)，并且滑动部段412可以包括非形状记忆材料(例如不锈钢)。
69.在其他实施例中，非滑动部段可以由被构造成阻止相对于滑动部段的滑动的托槽弓丝部段限定。例如，非滑动部段可以包括矩形横截面和/或相对于托槽弓丝沟的紧密匹配的尺寸，并且滑动部段可以包括圆形横截面和/或相对于托槽弓丝沟的宽松匹配的尺寸。如果弓丝被构造成与包括贯穿滑动和非滑动部段的相同尺寸和形状的托槽弓丝沟的托槽一起使用，则配合的差异可以反映在沿着滑动部段的横截面减小的弓丝中。非滑动部段也可以通过沿着那些阻止滑动的部段的长度施加相对粘性或不光滑的涂层和/或通过沿着滑动部段的长度施加光滑或促进滑动的涂层来产生。
70.在一些实施例中，混合弓丝400可以被构造有两个远端或后端非滑动部段410和中间前或近滑动部段412，如图4所示。如本文别处所述，非滑动部段410和滑动部段412之间的过渡可以出现在沿着牙弓的任意位置。在一些实施例中，滑动部段412和非滑动部段410可以转变。在一些实施例中，仅弓的左侧或右侧可以包括远端非滑动部段412或滑动部段410。也可以考虑其他数量和位置的非滑动部段410和滑动部段410。
71.包括被构造用于滑动力学机制和非滑动力学机制(例如，固定的非滑动力学机制)的交替部段的混合弓丝400可以提供独特的优点。构造用于固定的非滑动力学机制的弓丝部分，特别是那些使用具有形状记忆性能的弓丝部分，可以根据患者特定的定制轮廓来设计。定制的弓丝可以根据代表患者牙齿在先前调节或初始状态(例如咬合不正状态)下的定位的数字数据进行数字设计。然后，可对患者牙齿的定位进行数字调整，诸如调整成正畸治疗后优选的或预期最终定位。然后可以从预期最终定位反推设计正畸治疗。这个过程给予了医生和患者通过检查诸如在计算机模型中牙齿的最终预期定位而进行协商的机会。有利地，该过程允许患者为正畸治疗提供输入。除了允许医生评估他或她的临床目标之外，患者可以可见正畸治疗的预期结果，并且评估定制设计的治疗是否满足患者的期望目标(例如，美观效果)。该过程可以帮助医生和病人协作来微调正畸治疗。传统的正畸治疗(例如，钉管弓矫正器或方丝弓矫正器)依赖于医生在多次正畸就诊中调节矫正器，以逐渐且连续地使
牙齿移向医生的期望定位，如在每次就诊期间医生所评估的那样。患者不能参与正畸治疗的设计。
72.在一些实施例中，本文公开了一种移动牙齿的方法。该方法可以包括提供单根连续的定制弓丝，其形成自利用患者牙齿的图像数据的虚拟排牙并且构造成使患者牙齿移动至预定的期望形态。单根连续的弓丝对应于牙弓可以包括相对于患者牙齿的多个凸形结构和多个齿间结构。当弓丝处于第一形态时，每个凸形弯曲可以对应于牙弓的每颗牙齿，并且多个齿间弯曲结构中的仅单个齿间弯曲齿间弯曲结构可以在对应于牙弓的所有牙齿之间的齿间间隙的每个凸形弯曲之间。在其他实施例中，弓丝可以具有一个、两个或更多个不具有任何凸形结构的“直线形”部段和/或齿间结构，如本文其他地方所述。然后，可通过将弓丝从其第一形态偏转至第二形态并将多个凸形弯曲中的每个凸形弯曲附接至对应的托槽，该托槽附接至牙弓的选定牙齿使弓丝加力。因此，使弓丝加力可以允许齿间结构相对于牙齿对牙齿施加力，从而随着弓丝从第二形态变回第一形态使牙齿朝着预定的期望形态移动。当凸形结构中的每一个都被附接至相应托槽时，弓丝在一些部段中可能不会相对于托槽滑动，但是弓丝可能相对于其它部段滑动。
73.定制形成的弓丝允许弓丝被定制装配至单个患者。即使是传统的基于镍钛诺的弓丝(例如直线性镍钛诺弓丝)，尽管它们可以有几种尺寸，但也要迫使单个牙弓适形于某些预先选定尺寸的弓丝。定制形成的弓丝诸如包括固定的、非滑动的弓丝的定制部段的弓丝，其允许弓丝被形成为匹配无限数量的递增尺寸，这可以导致更精确的正畸治疗和/或更少的患者不适。
74.与方丝弓矫正器相比，依赖于固定的、非滑动力学机制的弓丝部分基本上需要更小的力以使牙齿移动。方丝弓矫正器为了克服摩擦力并使正畸托槽沿着弓丝滑动需要比实际上所需更大的力以使牙齿移动。滑动力学机制所需的更大的力会导致增加患者的不适，特别是在弓丝必须被手动张紧时。因为所施加的力是使牙齿移动至期望位置所需力的估计值，所以正畸治疗通常需要一系列的过度补偿和不足补偿，其中过度补偿导致不必要的大且不舒适的力。弓丝构造用于固定的、非滑动力学机制的部分可以被定制设计成按需施加精确的用数字方法确定的力以使相邻的牙齿移动，这消除了沿着弓丝的那个部段施加过量压力的需要。
75.弓丝构造用于滑动力学机制的部分的优势在于，它们允许医生无需更换弓丝地沿着弓丝的那个部段非常精确地微调正畸治疗。因此，不需要时间或成本来获得牙齿位置的新数字记录、不需要数字方法为牙齿重新建模和/或不需要制造新定制的弓丝就可以进行微调。可以对弓丝的滑动部段进行的调节可以例如包括，制备和/或改变第一级弯曲和/或第二级弯曲，特别是当滑动部段412由非形状记忆材料(例如不锈钢)制成时，或者包括对采用滑动力学机制的正畸矫正器普遍进行的任何其他已知调节。弓丝的最有助于滑动力学机制的部分可以被构造用于移动最易看见和/或对于患者的美观目标最敏感的牙齿区域，诸如例如门牙。在一些实施例中，弓丝400可以包括构造用于沿着后牙的非滑动力学机制的部段412和构造用于沿着最可见的前牙的滑动力学机制的部段，如图4和图5所示。这种构造可以提供在本文别处所讨论的优点，包括减少来自弓丝的整体施加的力、定制的弓丝尺寸、使用数字预期定位的定制的正畸治疗计划和/或减少正畸就诊次数，同时允许非常微量地调节选定的牙齿。弓丝构造用于滑动力学机制的部段的左侧和/或右侧上的非滑动力学机制
仍然可以被构造成根据预定的定制(例如，数字限定)计划沿着滑动部段使牙齿的部段移动，但是沿着该部段的滑动力学机制可以允许与该计划的微小变化或偏差，特别是相对于该部段中单个牙齿相对于彼此的定位。可以在正畸治疗接近结束时执行微调，以最小化总就诊次数。该微调的执行可顾忌到患者在正畸治疗过程中可能产生的特定患者偏好，并且患者能够视觉评估结果。
76.各种其它修改、改变和替换的设计，当然可以按照上述的教导，包括但不限于通过组合任何横截面尺寸(例如直径、长度、宽度或厚度)、和/或在托槽-弓丝和齿间弓丝部段中的材料。因此应当理解，此时在本发明所附的权利要求书的范围内，本发明可以不同于在本文中具体描述的方式实施。可以设想对上文公开的实施例的具体特征和方面进行各种组合或子组合，且该组合仍然落在本发明的一个或多个范围内。另外，本文中公开的与实施例相关的任何特定特征、方面、方法、性能、特性、质量、属性、元件等可用于本文提出的所有其它实施例中。相应地，应当理解的是公开实施例的各个特征和方面可彼此接合或彼此替换以形成本公开发明的变化模式。因此期望本文公开的本发明的范围不应受到上文所述的具体公开的实施例的限制。另外，尽管本发明易于进行各种修改和替换形式，但是其具体的实施例已经在附图中示出并且在本文中详细描述。但应当理解的是本发明不限于公开的特定形式或方法，相反，本发明将涵盖落入所述各实施例及所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等同和替换。本文公开的任何方法均无需按照所提到的顺序执行。本文公开的方法包括由操作者执行的某些动作，但是它们也可明确地或暗示地包括这些动作的第三方指示。例如，动作诸如“使用正畸矫正器”包括“指示正畸矫正器的使用”。本文公开的范围也包括任意和所有的重叠、子范围及其组合。诸如“达到”、“至少”、“大于”、“小于”、“在
……
之间”等语言包括所引用的数字。如本文所用前方带有术语诸如为“接近”、“约为”和“基本上”的数字包括所引用的数值(例如约10％＝10％)，并且也表示接近于所述值的数值，该数值仍然执行期望功能或得到期望结果。例如，术语“接近”、“约为”和“基本上”可表示小于所述值的10％、5％、1％、0.1％范围内的数值。