正畸托槽的制作方法

牙科学、口腔正畸学、医学工程学、医学科学、正畸固定矫治器和托槽

背景技术：

口腔正畸学是牙科学中专门治疗咬合不正，换句话说矫正患者的错位牙齿和不正确咬合模式的一门学科。使用固定矫治器的常规正畸治疗涉及使用正畸托槽、弓丝和结扎装置。这些相互连接的元件在治疗期间施加力以将错位牙齿移动到正确的位置和取向。小结扎丝或弹性扎带(O形环)通常用作结扎装置以将弓丝保持在托槽中。然而，对临床医生来说，结扎丝比弹性扎带更难结扎，结果取决于临床医生的经验。因此，在此背景下不提及使用结扎丝。

正畸托槽是具有至少一个用于接纳弓丝的嵌入槽沟以及一个用于粘接到患者牙齿的托槽基底的主体。托槽槽沟是唇侧/颊侧开口，在近中远侧方向上沿托槽的主体延伸。托槽槽沟由两个平行的侧壁和一个底板限定。托槽基底是通常连接到托槽主体下侧的垫。托槽基底的轮廓与牙齿的唇面/颊面匹配。正畸托槽通过粘接材料穿过托槽基底直接粘接到牙齿表面。可以对托槽基底的粘接表面进行特别设计或处理，以增加粘接材料的保持力。

托槽翼或系翼(tie wing)通常从托槽主体向外延伸，并且当在唇侧/颊侧观察时可相对于托槽槽沟的近中远侧方向垂直。正畸托槽具有至少一对相对的沿牙合和牙龈方向延伸的系翼。一旦将弓丝插入托槽槽沟中，就将诸如弹性扎带的结扎装置缠绕在托槽主体周围、在系翼的下方以及在弓丝上方，以将弓丝牢固地保持在托槽槽沟中。通常用于正畸治疗的大多数托槽是双托槽，它们具有两对彼此间隔开的相对的系翼。一对系翼位于托槽主体的近中端上，另一对系翼位于托槽主体的远端上。

弓丝是弯曲的金属丝，作为引导牙齿正确对准的理想模板以及在治疗期间施加矫正力以移动牙齿的手段。弓丝具有不同的横截面构造，以在每个治疗阶段提供不同的矫正力。例如，圆形横截面弓丝提供高度的柔韧性和轻矫正力，通常在治疗的开始阶段使用。另一方面，矩形横截面弓丝用于收缩和完成阶段以控制扭矩，具有较低程度的柔性和较大的矫正扭矩力。

一旦开始正畸治疗过程，便通过定位临床牙冠的中心或通过与切牙边缘保持距离的技术，将正畸托槽定位并直接粘接到各颗牙齿的表面。当完成正畸托槽的放置时，将弓丝插入并通过弹性扎带牢固地接合到每个托槽。托槽在错位牙齿上的位置导致接合的弓丝改变其形状。由弓丝提供的恢复其初始弓形的恢复力变成将牙齿移动到适当对准的矫正力。

为了允许牙齿移动，必须在托槽与接合的弓丝之间响应于由弓丝提供的矫正力而具有相对运动。已经认识到，托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合会影响每个治疗阶段的结果。例如，在平整化和对准阶段，希望减少托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合，从而允许接合的弓丝在托槽槽沟内自由滑动，以促进整体牙齿移动和空间闭合。减小的摩擦增加牙齿移动的速度并减少移动牙齿所需的矫正力的量，因而缩短治疗的持续时间并为患者提供更高的舒适度。如果接合的弓丝不能在托槽槽沟内自由滑动，则治疗结果和治疗持续时间可能是无法预测的。相反，在完成阶段，弓丝必须牢固地安置在托槽槽沟中以保持牙齿的位置，同时最大化精确的扭矩矫正，因此摩擦变得是必要的。

对于常用的双托槽，通过拉伸弹性扎带并围绕托槽主体缠绕、定位在两对相对的系翼下方和弓丝上方而对弹性扎带结扎，以将弓丝牢固地接合到托槽槽沟中。在这种构造中，弹性扎带将弓丝向下牢固地压入托槽槽沟的底板中，这增加了托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合。这种构造防止接合的弓丝在托槽槽沟内自由滑动。因此，难以实现期望的牙齿移动并且还可能会导致无法预测的结果，例如在平整化和对准阶段的唇侧倾斜或外翻。

本发明提供了一种改进的正畸托槽，这种托槽克服了上述正畸双托槽与托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合相关的问题和缺点。

技术实现要素：

本发明涉及一种改进的正畸托槽，这种托槽允许临床医生选择性地控制托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合。临床医生可以选择：允许接合的弓丝在托槽槽沟内响应于弓丝的力而自由滑动，这被定义为被动结扎；或将接合的弓丝牢固地保持在托槽槽沟中以保持牙齿的位置而最大化精确扭矩矫正，这被定义为主动结扎。

为了提供这样的功能，本发明涉及一种正畸托槽，该正畸托槽具有至少一个用于接纳弓丝的嵌入槽沟以及一个用于粘接到患者牙齿的托槽基底。该托槽还包括三对相对的系翼。每个系翼从托槽主体向外延伸，并且当从唇侧/颊侧观察时其方向相对于托槽槽沟的近中远侧方向垂直。彼此间隔开的第一对和第二对相对的系翼分别位于托槽主体的近中端和远端处，它们被定义为内部系翼。位于托槽主体的近中端上的所述一对内部系翼被定义为一对近中内部系翼。位于托槽主体的远端上的所述一对内部系翼被定义为一对远侧内部系翼。第三对相对的系翼位于托槽主体的中心部分，该对系翼进一步朝向唇侧/颊侧延伸，因此该对相对的系翼升高到所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼上方，这被定位为外部系翼。在这样的实施例中，内部系翼的唇面/颊面的一部分变成结扎支撑结构，以保持弹性扎带与接合的弓丝之间的空间，这防止弹性扎带将弓丝向下压入托槽槽沟的底板中。由于外部系翼的宽度大于所述一对近中内部系翼与所述一对远侧内部系翼之间的间距，因此当在唇侧/颊侧观察时，在两对内部系翼之间以及在外部系翼的下方形成辅助槽沟。

本发明可以按下列方式使用。

在一种应用中，弹性扎带仅与其中接合有弓丝的托槽的外部系翼接合。由于外部系翼位于托槽主体的中心部分并且升高到所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼上方，因此弹性扎带的一部分配合在外部系翼的下方，而其余部分则位于外部系翼的近中/远侧侧壁附近。弹性扎带的位于外部系翼的近中/远侧侧壁附近的部分也位于内部系翼的唇面/颊面上并且横跨托槽槽沟的唇侧/颊侧开口。在这种构造中，弹性扎带由内部系翼的唇面/颊面支撑，并且弹性扎带与接合的弓丝之间的空间得以保持，因此，托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合减少。因此，宽度小于托槽槽沟宽度的小于一般尺寸的弓丝可在托槽槽沟内自由滑动。

在另一个应用中，弹性扎带与其中接合有弓丝的该托槽的所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼接合。弹性扎带的一部分配合在所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼的下方，而其余部分则位于所述一对近中内部系翼的近中侧壁和所述一对远侧内部系翼的远侧侧壁附近。弹性扎带的位于内部系翼的近中侧壁/远侧侧壁附近的部分位于接合的弓丝上并且将接合的弓丝向下牢固地压入托槽槽沟的底板中。在这种构造中，弹性扎带与接合的弓丝之间没有空间，因此，托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合量很大。这样，接合的弓丝受到最大的变形，因此，矫正力最大化。对于矩形横截面弓丝，它产生最大的矫正力以控制牙齿的扭矩和角度，而不会沿着弓丝移动牙齿。

当牙齿严重旋转时，弹性扎带可以与托槽的外部系翼以及其中接合有弓丝的该托槽的所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼接合，以提供去旋转运动。在这种构造中，弹性扎带的一部分配合在外部系翼和与外部系翼接合在一起的内部系翼的下方。弹性扎带的其余部分的一部分位于与外部系翼接合在一起的内部系翼的侧壁附近。它位于接合的弓丝上方，并将接合的弓丝向下牢固地压入托槽槽沟的底板中。弹性扎带的所述其余部分的另一部分位于外部系翼的相对侧壁附近，并且位于不与外部系翼接合在一起的内部系翼的唇面/颊面上并横跨托槽槽沟的唇侧/颊侧开口。弹性扎带的该部分与接合的弓丝之间的空间得以保持。因此，仅在与外部系翼接合在一起的内部系翼处引起矫正力，这导致围绕牙齿的长轴的去旋转运动。

在该托槽实施例的另一方面，位于托槽主体的中心部分处的、朝向唇侧/颊侧进一步延伸并且升高到内部系翼上方的外部系翼使得托槽具有两个水平的托槽槽沟深度。第一托槽槽沟深度由位于所述一对近中内部系翼或所述一对远侧内部系翼的相对系翼之间的托槽槽沟的侧壁的高度限定。它是从托槽槽沟的底板到连接至所述一对近中内部系翼的唇面/颊面的边缘或连接至所述一对远侧内部系翼的唇面/颊面的边缘进行测量的。连接至所述一对近中内部系翼的唇面/颊面的边缘或连接至所述一对远侧内部系翼的唇面/颊面的边缘大致位于相同的水平。第二托槽槽沟深度由位于外部系翼的相对系翼之间的托槽槽沟的侧壁的中心部分的高度限定。它是从托槽槽沟的底板到连接至外部系翼的唇面/颊面的边缘进行测量的。与传统的双托槽相比，该托槽实施例总体上更厚并且具有更大的托槽槽沟深度，这有利于将第二弓丝放置在第一弓丝上。这种覆盖技术用于在一些临床情况下更有效地移动牙齿。

位于托槽主体的中心部分处的、朝向唇侧/颊侧进一步延伸并且升高到内部系翼上方的外部系翼可以用颌内弹性连接柱，以引起额外的正畸力从而移动牙齿。在这种构造中，颌内弹性带由内部系翼的唇面/颊面支撑，并且颌内弹性带与接合的弓丝之间的空间得以保持。因此，连接的牙齿可以沿着接合的弓丝自由滑动。

此外，在两对内部系翼之间和外部系翼下方形成的辅助槽沟用于安装辅助装置，例如动力臂或小林钩(Kobayashi's hook)，以允许将正畸力施加到更接近牙齿的阻力中心以更有效地移动牙齿。

在本发明的另一个实施例中，当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼的近中远侧宽度等于或小于所述一对近中内部系翼与所述一对远侧内部系翼之间的近中远侧间距。位于两对内部系翼之间和外部系翼下方的辅助槽沟可以被调节成具有不同的横截面和尺寸，或者可以完全排除在该托槽实施例之外。

体现本发明的另一个托槽可选地具有一个整体部分，该整体部分从一个系翼沿牙龈/牙合方向延伸，并且当在唇侧/颊侧观察时与托槽槽沟的近中远侧方向处于垂直关系。沿牙龈/牙合方向延伸的部分的端部优选地为蘑菇头或钩以容纳跟踪装置(例如弹性带、C链、卷簧等)。该整体延伸部分优选地包括可延展材料，因为它可能弯曲以适应软组织间隙或考虑患者舒适度。

在本发明的修改实施例中，当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼和内部系翼也可以可选地从托槽主体向外相对于托槽槽沟的近中远侧方向成锐角延伸。这种锐角对应于临床牙冠的牙合-牙龈中心轴线相对于正常牙合中的牙合平面的期望角度。可选地，从一个成角度的系翼沿牙龈/牙合方向延伸的整体部分，优选蘑菇头或钩，也可以相对于托槽槽沟的近中远侧方向成锐角且平行于成角度的系翼的轴线设置。

附图说明

图1是体现本发明的正畸托槽的透视图；

图2是图1的正畸托槽的另一个透视图；

图3是图1的正畸托槽当从近中远侧方向观察时的侧视平面图；

图4是图1的正畸托槽当沿牙合-牙龈方向观察时的俯视平面图；

图5是图1的正畸托槽的另一个透视图，显示了在外部系翼处通过弹性扎带结扎并且其中具有接合的圆形横截面弓丝；

图6是图5中的正畸托槽当从近中远侧方向观察时的侧视平面图；

图7是图1的正畸托槽的另一个透视图，显示了在内部系翼处通过弹性扎带结扎并且其中具有接合的圆形横截面弓丝；

图8是图7的正畸托槽当从近中远侧方向观察时的侧视平面图；

图9是图1的正畸托槽的另一个透视图，显示了在外部系翼与一对内部系翼处通过弹性扎带结扎并且其中具有接合的圆形横截面弓丝；

图10是图9的正畸托槽当沿牙合-牙龈方向观察时的俯视平面图；图11是体现本发明的另一种正畸托槽当从唇侧/颊侧观察时的前视平面图，其中在一个内部系翼处具有沿牙龈/牙合方向延伸的部分；图12是体现本发明的另一种正畸托槽当从唇侧/颊侧观察时的前视平面图，其中在一个外部系翼处具有沿牙龈/牙合方向延伸的部分；

图13是体现本发明的另一种正畸托槽当从唇侧/颊侧观察时的前视平面图，其具有成锐角的牙合-牙龈中心轴线；

图14是体现本发明的另一种正畸托槽当从唇侧/颊侧观察时的前视平面图，其中外部系翼的近中远侧宽度小于所述一对近中内部系翼与所述一对远侧内部系翼之间的间距；

图15是图14的正畸托槽的另一个透视图，其中没有辅助槽沟；以及

图16是图14的正畸托槽的另一个透视图，其中具有辅助槽沟。

具体实施方式

图1和图2示出了体现本发明的正畸托槽(100)的透视图。托槽(100)包括托槽主体(7)，该托槽主体具有至少一个用于接纳弓丝的嵌入槽沟(3)。托槽槽沟是唇侧/颊侧开口，在近中远侧方向(4)上沿着托槽主体延伸。托槽槽沟由两个平行的侧壁和一个底板限定。托槽基底(5)是通常连接至托槽主体下侧的垫。托槽基底(5)的轮廓与牙齿的唇面/颊面匹配。托槽还包括从托槽主体上沿牙合和牙龈方向延伸的三对相对的系翼，并且当在唇侧/颊侧观察时其方向相对于托槽槽沟(3)的近中远侧方向(4)垂直。彼此间隔开的第一对和第二对相对的系翼分别位于托槽主体的近中端和远端处，它们被定义为内部系翼(2)。位于托槽主体的近中端上的所述一对内部系翼被定义为一对近中内部系翼。位于托槽主体的远端上的所述一对内部系翼被定义为一对远侧内部系翼。第三对相对的系翼位于托槽主体的中心部分，该对系翼进一步朝向唇侧/颊侧延伸，因此该对相对的系翼升高到所述一对近中内部系翼和所述一对远侧内部系翼上方，这被定位为外部系翼(1)。在这样的实施例中，内部系翼(25)的唇面/颊面的一部分变成结扎支撑结构，以保持弹性扎带与接合的弓丝之间的空间，这防止弹性扎带将弓丝向下压入托槽槽沟(3)的底板中。由于外部系翼升高到内部系翼上方，托槽由两个水平的托槽槽沟深度组成。辅助槽沟(6)形成在两对内部系翼之间和外部系翼下方，以用于安装辅助装置。

图3示出了在近中远侧方向上观察的正畸托槽(100)的侧视平面图，显示了托槽槽沟的两个不同深度。第一托槽槽沟深度由位于所述一对近中内部系翼或所述一对远侧内部系翼(2)的相对系翼之间的托槽槽沟的侧壁(31)的高度限定。第二托槽槽沟深度由位于外部系翼(1)的相对系翼之间的托槽槽沟的侧壁(32)的中心部分的高度限定。

图4示出了当沿牙合-牙龈方向观察时正畸托槽的俯视平面图，再次显示了升高到内部系翼上方的外部系翼的位置以及在两对内部系翼之间、在外部系翼下方和托槽基底(5)上方形成的辅助槽沟(6)的位置。

图5和图6示出了体现本发明的正畸托槽(100)的透视图和侧视图，其中接合有圆形横截面弓丝(80)。弹性扎带(60)仅与托槽的外部系翼(1)接合。在这种构造中，弹性扎带的一部分配合在外部系翼的下方，而其余部分则位于外部系翼的近中/远侧侧壁附近。弹性扎带的位于外部系翼的近中/远侧侧壁附近的部分也位于内部系翼的唇面/颊面(25)上并且横跨托槽槽沟的唇侧/颊侧开口。弹性扎带(60)由内部系翼(2)的唇面/颊面(25)支撑，并且弹性系与接合的弓丝(80)之间的空间(70)得以保持。宽度小于托槽槽沟宽度的小于一般尺寸的弓丝可在托槽槽沟内自由滑动。

图7和图8示出了体现本发明的正畸托槽(100)的透视图和侧视图，其中接合有圆形横截面弓丝(80)。弹性扎带(60)仅与托槽的内部系翼(1)接合。在这种构造中，弹性扎带的一部分配合在所述一对近中内部系翼(2)和所述一对远侧内部系翼(2)的下方，而其余部分则位于所述一对近中内部系翼的近中侧壁和所述一对远侧内部系翼的远侧侧壁附近。弹性扎带的位于内部系翼的近中侧壁/远侧侧壁附近的部分位于接合的弓丝(80)上并且将接合的弓丝(80)向下牢固地压入托槽槽沟(3)的底板(34)中。在这种构造中，弹性扎带(60)与接合的弓丝(80)之间没有空间，因此，托槽、弓丝和弹性扎带之间的摩擦接合量很大。

图9和图10示出了体现本发明的正畸托槽(100)的透视图和侧视图，其中接合有圆形横截面弓丝(80)。弹性扎带(60)与托槽的外部系翼(1)以及该托槽的一对内部系翼(2)接合，以提供去旋转运动。在这种构造中，弹性扎带的一部分配合在外部系翼(1)和与外部系翼(1)接合在一起的内部系翼(2)的下方。弹性扎带的其余部分的一部分位于与外部系翼(1)接合在一起的内部系翼(2)的侧壁附近。它位于接合的弓丝(80)上方，并将接合的弓丝(80)向下牢固地压入托槽槽沟的底板中。弹性扎带的所述其余部分的另一部分位于外部系翼(1)的相对侧壁附近，并且位于不与外部系翼(1)接合在一起的内部系翼(2)的唇面/颊面(25)上且横跨托槽槽沟的唇侧/颊侧开口。弹性扎带(60)的该部分与接合的弓丝(80)之间的空间得以保持。因此，仅在与外部系翼接合在一起的内部系翼处引起矫正力，这导致围绕牙齿的长轴的去旋转运动。

图11示出了体现本发明的另一种正畸托槽的唇侧/颊侧方向的前视平面图，其中在一个内部系翼(2)处具有整体的沿牙龈/牙合方向延伸的部分(70)。该延伸部分与托槽槽沟的近中远侧方向处于垂直关系。沿牙龈/牙合方向延伸的部分的端部(71)优选地为蘑菇头或钩以容纳跟踪装置。处于一个内部系翼(2)处的该整体延伸部分(70)优选地是可弯曲的，以适应软组织间隙或考虑患者舒适度。

图12示出了体现本发明的另一种正畸托槽的唇侧/颊侧方向的前视平面图，其中在一个外部系翼(1)处具有整体的沿牙龈/牙合方向延伸的部分(70)。该延伸部分与托槽槽沟的近中远侧方向处于垂直关系。沿牙龈/牙合方向延伸的部分的端部(71)优选地为蘑菇头或钩以容纳跟踪装置。在一个外部系翼(1)处的该整体延伸部分(70)优选地是可弯曲的，以适应软组织间隙或考虑患者舒适度。

图13示出了体现本发明的另一种正畸托槽的唇侧/颊侧方向的前视平面图。当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼(1)和内部系翼(2)从托槽主体向外相对于托槽槽沟的近中远侧方向(4)成锐角延伸。这种锐角对应于临床牙冠的牙合-牙龈中心轴线相对于正常牙合中的牙合平面的期望角度。

图14示出了体现本发明的替代性正畸托槽的唇侧/颊侧方向的前视平面图。在这种构造中，当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼(1)的近中远侧宽度小于所述一对近中内部系翼与所述一对远侧内部系翼之间的近中远侧间距。

图15示出了体现图14中呈现的本发明的替代性正畸托槽的透视图。在这种构造中，当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼(1)的近中远侧宽度小于所述一对近中内部系翼(2)与所述一对远侧内部系翼(2)之间的近中远侧间距。辅助槽沟完全从该托槽实施例(100)中排除。

图16示出了体现图14中呈现的本发明的替代性正畸托槽的透视图。在这种构造中，当在唇侧/颊侧观察时，外部系翼(1)的近中远侧宽度小于所述一对近中内部系翼(2)与所述一对远侧内部系翼(2)之间的近中远侧间距。具有修改的横截面的辅助槽沟(6)位于该托槽实施例的两对内部系翼(2)之间和外部系翼(1)下方。