頜矯形的機構和用于制造頜矯形的機構的方法與流程

本發明涉及頜矯形的機構(kieferorthop?dische Apparatur)和用于制造頜矯形的機構、如例如齒箍（Zahnspange）的方法。

背景技術：

以傳統的方式制造齒箍，方式是產生頜包括齒在內的實體的模型，頜矯形有效的元件（kieferorthop?disch wirksame Elemente）、如例如線材，放置在模型上并且接著將硬化的合成材料模制在模型和所述元件處，所述合成材料固定和連接所述元件。接著會需要再加工或拋光。這種方法例如在DE 3831292 A1中描述。

為了這種方法必須首先在病人處產生帶有齒的頜的造型，其用作用于實體的頜模型的底片模板（Negativvorlage）。為此必須將造型輔助、例如帶有成形物質、如例如石膏、藻酸鹽(Alginat)或硅酮的造型勺引入到病人的口中，壓靠在頜處并且在等待時間之后又去除。所述程序對病人而言不舒適并且時間消耗。此外必須將各個的步驟在制造齒箍時按順序地以多個步驟與彼此獨立地執行，由此相應出現等待時間。由此齒箍的制造是時間和成本消耗的。此外能夠在制造頜模型時，在放置頜矯形的元件時和/或在硬化合成材料時出現相對于病人的頜的公差，所述公差使得理想地安放齒箍和理想的作用成為不可能。

為了制造齒替換部件，開發了給出圖像的方法，從其中能夠產生帶有齒的頜的三維的模型。為此例如將相機或掃描器引入到口中，它們從不同的圖像角度來影印頜。或借助于其它的三維的給出圖像的技術、如例如數字的容量體層攝影術（Volumen-Tomographie）、計算機體層攝影術（Computer-Tomographie）或磁共振體層攝影術（Magnet-Resonanz-Tomographie）。計算機軟件能夠從所述照片中算出用于虛擬的頜模型的數據記錄，從其中測得用于齒替換部件的造形的另外的數據記錄。基于所述數據記錄能夠例如借助于快速原型方法（Rapidprototyping-Verfahren）來制造齒替換部件。在此使得齒替換部件通過例如借助于激光輻射逐步硬化相疊施加的材料覆層來構建。這種方法例如在DE 102007014985 A1和DE 102005049886 A1中描述。齒替換部件、如例如齒冠、齒橋或植入物為帶有多個平方毫米的體積的填充空間的單個部件。對于這樣大體積的部件，從機械的生產工業中已知添加的方法（additive Verfahren）、如快速原型。

技術實現要素：

本發明的任務是完成頜矯形的機構，其能夠對于病人而言舒適地穿戴，所述機構沒有缺陷地采用頜矯形的處理并且能夠以簡單的方式進行匹配。另外本發明的任務是提供用于制造頜矯形的機構的方法，所述方法僅僅小地使病人受到負擔，以少的工作步驟夠用，是快速且精密的，以及以簡單的方式實現匹配。

所述任務由本發明通過根據權利要求1的頜矯形的機構和根據權利要求6的用于制造頜矯形的機構的方法來解決。有利的設計方案和另外的實施例在從屬權利要求中描述。

根據本發明的頜矯形的機構具有至少一個頜矯形有效的元件和至少一個保持元件用于使得機構保持在頜處。頜矯形有效的元件例如為線材箍（所述線材箍例如貼靠在一個或多個齒處）、頜板（其貼靠在頜處）、調節元件用于調整線材箍、頜板等、和在頜矯形的機構中常見的其它元件。保持元件能夠例如為齒附加件（Zahnaufsatz），所述齒附加件在齒上或圍繞齒來放置，以便將機構固定在頜處。原則上能夠將保持元件還通過頜矯形有效的元件來提供。通常機構具有多個頜矯形的元件和多個保持元件，以便能夠獨立地作用于在頜中的不同的區域并且能夠將機構可靠地保持在頜處。

根據本發明將頜矯形的機構構造成一塊。概念“一塊”應該在此理解成，整個的機構連同所有其元件以一塊成形。首先不存在接著與彼此固定連接的單個的塊或元件。一塊的機構由此具有不同的區域，所述區域相應于頜矯形的元件和保持元件并且滿足它們的功能。不同的區域直接地過渡到彼此中。在此絕對可行的是，機構的不同的區域由不同的材料、例如由金屬或合成材料制成，所述材料在沒有另外的連接器件的情況下關于彼此成形。

在本發明的實施方式中頜矯形的機構包括至少一個線材狀的元件作為頜矯形的元件，所述元件在多個齒上延伸并且模制到齒的輪廓處。模制的線材狀的元件如下地跟隨齒的輪廓，即使得元件至少絕大部分地貼靠在齒的外面處。由線材狀的元件施加到齒上的壓力能夠由此大面積地傳遞到齒上，由此使得頜矯形的作用能夠精密地施加。

另外，在本發明的頜矯形的機構的實施方式中將保持元件如下構造，即使得所述保持元件至少部分地包圍齒并且模制在所述齒處，或匹配所述齒。由此保持元件的貼靠面至少絕大部分地直接地貼靠在齒的外面上。保持元件由此緊貼到齒處并且保持力大面積地傳遞到齒上。優選地保持元件構造成環形并且完全地包圍齒。

又在根據本發明的頜矯形的機構的另一實施方式中，頜矯形的元件中的至少一個構造為調節元件用于調整所述機構。調節元件能夠例如為螺紋緊固件。調節元件不必貼靠在頜處，而是能夠聯接到另外的頜矯形的元件處。

根據本發明的頜矯形的機構優選地由根據本發明的用于制造頜矯形的機構的方法制成。根據本發明的方法至少包括下面的步驟。產生用于頜的三維的模型的電子的數據記錄，在所述頜處應該安置所述機構。接著將所述機構的至少一個頜矯形的元件在頜模型處虛擬地定位。在此使得元件通過計算機仿真布置在頜模型處。同時能夠確定頜矯形的元件的造形。優選地元件匹配頜區域的輪廓，所述元件應該布置在所述頜區域處。至少一個貼靠面（利用所述貼靠面使得頜矯形的元件和由此所述機構貼靠在頜處）由此至少絕大部分地跟隨頜輪廓。由此有利地在虛擬的定位時將頜矯形的元件模制在頜模型處。接著產生機構的三維的模型的電子的數據記錄。所述數據記錄包括定位至少一個頜矯形的元件以及（如果設置用于所述機構）另外的元件、如例如保持元件。最后使得機構通過添加的和/或去除性的制造方法（abtragendes Fertigungsverfahren）根據機構模型的數據記錄來制造。

根據本發明的方法尤其對于制造頜矯形的機構而言是有利的，如所述機構在上面描述的那樣。但方法還能夠有利地用于改進現有的機構和用于使得預制造的結構部件集成到機構中。所述方法適用于以如下目的來制造頜矯形的機構，即使得齒運動，例如齒在頜上單獨運動，或頜相對彼此的運動，或防止不期望的齒運動。能夠例如制造能夠取出來的齒箍、維持器（Retainer）和類似物，但還有用于固定的機構的元件。

電子的數據記錄的產生和處理由計算機來實施，所述計算機尤其具有合適的算法用于將頜的圖像數據轉成模型數據并且用于元件相對于頜模型的定位。頜的圖像數據例如由掃描器（口內或口外）、相機、電離的或其它的非基于光的給出圖像的技術（CT、DVT、MRI）來探測，如由現有技術已知的那樣。計算機將用于所述機構的數據記錄傳遞到用于添加的或去除性的制造方法的制造儀器的控制單元處。

用作添加的制造方法的是例如選擇性的激光熔化、選擇性的激光燒結或快速原型。在添加的制造方法中制造三維的物體，方式是將各個的材料覆層施覆在相應于物體的形狀的平面中并且硬化。由此使得物體逐覆層地構建，其中，各個的覆層連接成整體并且物體以一塊成形。通過制造材料的改變使得物體還能夠具有不同的材料的區域。添加的制造方法具有如下優點，即需要較少的材料用于制造所述機構。用作機構由其構建而成的材料的是生物學上兼容的材料，所述材料能夠以合適的形式來提供，以便構造出機構的各個的覆層。材料能夠例如以液態的形式或以粉末形式存在。能夠用作金屬的是例如鈷鉻或由此制成的合金。有利地能夠為了制造所述機構將不同的制造材料用于不同的元件并且彼此接合。由此能夠例如將線材狀的元件由金屬制成并且頜板由合成材料制成。能夠為所述機構的不同的區域使用如下材料，所述材料在硬化之后滿足對彈性、硬度和類似物的不同的要求。

用作去除性的制造方法的是例如激光切割方法，其中，相應于三維的模型地從毛坯中去除材料，以便獲得期望的形狀。

所述制造方法的優點是，借助于藻酸鹽、硅酮或類似物為病人免去不舒適的造型。此外借助于元件的虛擬的定位的造形的大的變化性提供如下可行性，即使得用于病人的齒箍盡可能舒適地來設計。元件的和整個的機構的厚度和強度能夠理想地匹配并且能夠實現用于連接齒-齒箍的完美的配合準確度。

在根據本發明的方法的變型方案中使得機構的多個頜矯形的元件與彼此無關地定位并且結合在機構模型中。在機構模型中由此使得多個頜矯形的元件結合成一塊。優選地，所有的頜矯形的元件和還有用于使得機構保持在頜處的保持元件和其它的元件定位在頜模型處，記錄到機構數據記錄中并且通過添加的、或去除性的制造方法制成。由此能夠將機構快速并且配合準確地制造。

在根據本發明的方法的另一變型方案中能夠將一個或多個預定尺寸的或預制造的結構元件、如例如以螺紋緊固件的形式的調節元件虛擬地相對于頜矯形的元件定位并且記錄到用于機構模型的電子的數據記錄中。在添加地制造機構時那么使得制造材料逐覆層地圍繞結構部件分布和硬化，從而所述結構部件在機構中固定地容納。在此還可行的是，通過用于硬化的輻射使得制造材料化學地與結構元件的材料連接。所述機構能夠由此任意地以例如以傳統的齒技術上的器械的形式的結構部件來擴展。

又在根據本發明的方法的另一變型方案中能夠在產生機構之后將另外的元件通過添加的制造方法來添加和/或將現有的元件或元件的部分通過去除性的制造方法去除。由此機構能夠匹配新的要求或如果需要的話在完成之后進行修正。為此，將現有的機構記錄到用于模型機構的數據記錄中并且將另外的元件虛擬地補充或將應該被去除的區域虛擬地去除。

在所述方法中優選地在制造所述機構時使得所述機構如下取向或布置，即使得在成覆層、或硬化制造材料時沒有過大的熱在熔化位置的周圍環境中出現，所述熱能夠損害機構的已經完成的份額。

根據本發明的方法的優點是，使得機構以由不同的金屬、如例如鈷鉻和鎳鈦制成的元件制成。這能夠或者通過在制備時的附加、通過在形成過程中的直接的連接或者通過在制造過程中局部改變材料成分來發生。由此例如元件、如指簧能夠設置在所述機構處。所述機構還能夠借助于現有的齒箍、例如臼齒帶（Molarenb?ndern）的探測的3D數據直接地與所述現有的齒箍、例如臼齒帶連接，其中，連接部件相應于造形來設計并且記錄在機構模型中。另外所述機構能夠以合成材料元件來擴展，所述合成材料元件或者傳統地或者通過快速原型制成、如例如帶有唇的合成材料遮護件(labialen Kunststoff-Schild)的唇擋（Lip-Bumper）。所述機構能夠固定在骨骼的錨狀部（Verankerungen）上、如例如在小型植入物系統上。

本發明按照多個示例來示出。示例的各個的技術上的特征能夠完全還與帶有闡述的優點的其它的示例組合地應用。根據本發明的技術上的特征的描述因此不受限于相應的示例。

附圖說明

本發明的有利的實施方式在下面按照附圖示出，所述附圖僅僅用于闡述并且不能夠解釋成起限制作用。本發明的由附圖變得可公開的特征應該單個地并且以每個組合地考慮為屬于本發明的公開。在附圖中：

圖1示出源自頜矯形的第一機構的建模的局部，

圖2示出源自根據圖1的建模的頜矯形的第一機構，

圖3示出以維持器的形式的頜矯形的第二機構，

圖4示出源自帶有調節元件的第二頜矯形的機構的建模的局部，以及

圖5示出源自根據圖4的建模的頜矯形的第二機構。

具體實施方式

圖1示出源自在建模頜矯形的第一機構1的情況下的圖形的局部，如所述機構在圖2中示出的那樣。在圖1中示出帶有齒的下頜的三維的頜模型2的圖形，如所述頜模型由用于頜模型的電子的數據記錄來確定的那樣。數據記錄由如下圖形得到，所述圖形在病人的口中拍攝。另外示出所述機構的三維的模型、機構模型3的圖形，如所述模型由用于機構模型的電子的數據記錄確定的那樣。機構模型3包括線材狀的頜矯形的元件4，所述元件在頜的內側上沿著多個齒延伸。頜矯形的元件4在前齒的內側上貼靠在所述前齒處并且跟隨所述齒的輪廓，以便支撐在所述齒處。另外，線材狀的元件4具有張緊套環（Spannungsschlaufe）7。元件4沿著臼齒的側向上的區域與齒成間距地伸延。在頜矯形的元件4的兩個端部處分別設置有保持元件5，所述保持元件作為環形的元件包圍臼齒。保持元件5圍繞齒周圍地利用支承面貼靠在齒處，從而支承面匹配齒的輪廓。所述機構模型示出，頜矯形的元件4和保持元件5如何定位在頜模型2處，由此使得所述機構能夠支撐在前齒和后邊的臼齒處并且能夠通過張緊套環7施加壓力。此外保持元件5在其外面處具有小的突出部6，所述突出部用作在所述機構與頜松開時的作用點。

原則上除了設置用于所述機構的元件之外還能夠設置輔助元件，其使得借助于添加的制造方法的制造變得容易。輔助元件記錄到用于機構模型的數據記錄中并且在制造時一起被生產。接著將輔助元件去除，例如通過去除性的制造方法。能夠設置為輔助元件的是例如接片或支柱，其連接所述機構的右邊的和左邊的頜側。

圖2頜矯形的機構1，如其利用根據本發明的制造方法制造的那樣。所述機構由金屬制成。可清楚地看出，機構1是一塊。不僅線材狀的頜矯形的元件4而且所述兩個保持元件5無過渡地成形為一塊。借助于根據本發明的方法可行的是，將線材狀的元件4的不同的區域構造有不同的直徑或橫截面。例如有利的是，側向上的區域和在前齒處的區域具有橢圓的橫截面，由此使得元件在所述區域中較剛性，并且在張緊套環7的區域中設置有圓的橫截面，由此所述張緊套環較容易地彎曲。頜矯形的機構1完全地由根據按照本發明的制造方法的添加的制造方法制成。機構因此完全地在一個工作過程中制成。

圖3示出維持器，其用于防止不期望的齒運動。維持器具有保持元件8和兩個朝保持元件8的兩個側延伸的頜矯形的元件9和9'。頜矯形的元件9和9'匹配齒的輪廓并且將所述齒保持在其位置中。與齒的接觸面被相應弄平以用于理想的附著面，從而在齒之間的直徑在齒面處從圓到半圓地變化。保持元件8用于理想地定位在病人的口中并且在固定在齒處之后分離。維持器同樣構造成一塊。

圖4示出源自在建模頜矯形的第二機構10的情況下的圖形的局部，如所述機構在圖5中示出的那樣。在圖4中又示出三維的頜模型2的、在這種情況中上頜的圖形。該圖形示出機構模型11，所述機構模型在頜的右邊的和左邊的側上分別包括頜矯形的元件12和12'，它們緊貼到臼齒的內側處并且跟隨齒的輪廓。圍繞最后邊的臼齒地將頜矯形的元件12和12'設有保持元件13和13'，所述保持元件幾乎完全地圍繞齒伸延并且配合準確地置放在所述齒上。另外，機構模型11具有以膨脹螺紋緊固件（Dehnschraube）的形式的調節元件14。調節元件14通過線材狀的連接元件15與頜矯形的元件12和12'連接。調節元件14作為預制造的結構部件存在，如其由現有技術已知的那樣。從結構部件中作出圖像的圖形并且由此獲得的圖像數據集成到用于機構模型的數據記錄中。在利用根據本發明的方法制造頜矯形的機構10中，使得用于調節螺紋緊固件的結構部件在添加的制造過程期間一起囊括到該過程中。為此將結構部件支承在設置的位置處并且所述機構的逐覆層的構建圍繞結構部件進行，其中，制造材料還與結構部件連接與所述結構部件硬化。

圖5示出完成的頜矯形的機構10。在圖5中可看出頜矯形的元件12和12'的和保持元件13和13'的支承面16和16'，利用所述支承面使得機構10置放在病人的齒上。可清楚地看出，支承面16和16'的型面相應于齒的輪廓，如所述輪廓已由頜模型得到的那樣。

頜矯形的機構根據圖4和5的實施方式示出如下機構，所述機構根據按照本發明的用于制造頜矯形的機構的方法制成。代替將調節元件14作為預制造的結構部件集成到所述機構中，能夠根據本發明將調節元件通過添加的制造方法與頜矯形的元件12和12'以及連接元件15同時來制造。以這種方式制造的頜矯形的機構構造成一塊。所述機構的所有的元件在相同的工作步驟中生產。仍然可想到，例如調節螺紋緊固件由與頜矯形的元件不同的制造材料制造而成。