本發(fā)明涉及用于正畸矯治器(orthodonticappliance，牙齒矯正器)的擴(kuò)張螺旋裝置(expansionscrew，擴(kuò)弓螺旋裝置)，特別是用于制造包括由合成樹(shù)脂材料制成的板的正畸矯治器的擴(kuò)張螺旋裝置。本發(fā)明還涉及用于在容納正畸螺旋裝置的板的形成步驟期間把持(handle)并定位正畸螺旋裝置的工具。

用于正畸的雙向擴(kuò)張螺旋裝置通常包括中心桿，該中心桿在側(cè)部具有對(duì)旋螺紋(counterrotatingthread，反旋螺紋)，具有較大直徑的中心“操縱”部分，以允許通過(guò)能插入到設(shè)置在該中心“操縱”部分的表面上的凹部或孔中的工具插件來(lái)使該中心桿轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋裝置的該桿與由通過(guò)金屬塊互連的圓柱形平行棒構(gòu)成的兩個(gè)引導(dǎo)件相關(guān)聯(lián)(金屬塊具有使該平行棒從中穿過(guò)的縱向孔)，以便與正畸板的相應(yīng)的獨(dú)立部分形成用于把持金屬塊的引導(dǎo)組件。在與引導(dǎo)棒連接的每個(gè)金屬塊中設(shè)置有旨在容納中心桿的相應(yīng)側(cè)部的螺紋孔。it1163244、us5472344、gb641139以及ep868888和de20010279中公開(kāi)了這種類(lèi)型的擴(kuò)張螺旋裝置。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新型擴(kuò)張螺旋裝置，該擴(kuò)張螺旋裝置具有在正畸板的獲得期間和在使用配置中均提供較高功能性的結(jié)構(gòu)。

該結(jié)果通過(guò)提供具有權(quán)利要求1所述特征的用于正畸矯治器的擴(kuò)張螺旋裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其他特征是從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明提供了以下優(yōu)點(diǎn)：改善了制造工藝；還改善了桿與該桿旋擰于其中的容納主體之間的相互作用；擴(kuò)張螺旋裝置表現(xiàn)出對(duì)機(jī)械應(yīng)力的較高抵抗性；簡(jiǎn)化了正畸矯治器的制造和使用。

本領(lǐng)域技術(shù)人員從以下描述中并借助附圖將最好地理解本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)和特征，附圖是作為本發(fā)明的實(shí)際示例給出的，但不應(yīng)被視為限制性意義，其中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的正畸螺旋裝置的可能實(shí)施例的剖切部分的立體圖；

-圖2和圖3是平面圖，圖1所示實(shí)例的剖切部分示出為分別處于兩個(gè)不同位置(最小和最大擴(kuò)張位置)。

-圖4是前面附圖中所示實(shí)例的分解立體圖，其中帶有用于把持該擴(kuò)張螺旋裝置的工具，該工具特別能夠在將螺旋裝置定位成與形成正畸矯治器的樹(shù)脂板相關(guān)聯(lián)期間使用；

-圖5示出了在組裝配置下的圖4的實(shí)例；

-圖6是示出了設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明制造的正畸螺旋裝置的正畸板的示意性平面圖，正畸螺旋裝置以帶有剖切部分的平面圖示出；

-圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的正畸螺旋裝置的引導(dǎo)元件的可能實(shí)施例的截面圖；

-圖8和圖9是分別以單向擴(kuò)張螺旋裝置(圖8)和三向擴(kuò)張螺旋裝置(圖9)的形式示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋裝置的其它實(shí)施例的平面圖；這些附圖示出了剖切的并且螺旋裝置處于最大擴(kuò)張配置的平面圖；

-圖10是根據(jù)本發(fā)明的正畸螺旋裝置的另一實(shí)例的立體圖，該正畸螺旋裝置以與用于把持該正畸螺旋裝置的工具組裝在一起的配置示出，并且其中提供了螺旋裝置的啟動(dòng)方向的指示器；

-圖11是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明制造的正畸螺旋裝置提供的壓縮響應(yīng)與通過(guò)傳統(tǒng)正畸螺旋裝置提供的壓縮響應(yīng)之間的差異的曲線圖；

-圖12示意性地示出了被設(shè)計(jì)成得到圖11的曲線圖的裝置；

-圖13示出了螺旋裝置(1)的可能實(shí)施例；

-圖14和圖15示出了根據(jù)本發(fā)明制造的正畸矯治器的另一實(shí)施例。

參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的用于包括樹(shù)脂板的正畸樹(shù)脂矯治器的擴(kuò)張螺旋裝置(100)包括至少一個(gè)桿(1)，該桿具有至少螺紋桿部分(10)，所述螺紋桿部分沿該桿(1)延伸。螺旋裝置(100)還包括：用于桿(1)的螺紋桿部分(10)的至少一個(gè)容納主體(3)，設(shè)置有用于容納所述部分(10)的互補(bǔ)螺紋孔以允許旋擰所述部分；用于引導(dǎo)所述至少一個(gè)容納主體(3)的引導(dǎo)裝置(2)；以及用于使桿(1)圍繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置(11、12)。

參考圖1至圖7，螺旋裝置可以是雙向型的，即，包括兩種不同螺紋(例如，左旋逆時(shí)針螺紋和右旋順時(shí)針螺紋)的相對(duì)的桿部分(10)的類(lèi)型的，從而以已知的方式確定兩個(gè)容納主體(3)相對(duì)于螺旋裝置的中心驅(qū)動(dòng)部分(11)的同期間隔，以導(dǎo)致正畸樹(shù)脂基板的部分(7)的相應(yīng)間隔；在圖6中，箭頭(f)示出了板部分(7)的可能的移動(dòng)，并且(d7)表示基板的所述部分之間的間距。

圖6所示的正畸矯治器由螺旋裝置(100)和包括所述部分(7)的板形成?；寰哂兄荚谂c牙齒的舌側(cè)接觸的側(cè)邊緣。根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法將螺旋裝置(100)結(jié)合到基板的樹(shù)脂中。

螺旋裝置的螺紋桿部分(10)的螺紋可以具有梯形輪廓，如通過(guò)圖13中的示例所示，從而提供較大的抵抗截面，或者這些螺紋可以具有任何其他合適的輪廓，完全消除與容納主體的刻螺紋需求有關(guān)的構(gòu)造約束。實(shí)際上，如下面進(jìn)一步描述的，在形成容納主體時(shí)，將螺紋(10)完全復(fù)制在容納主體(3)內(nèi)部。

中心驅(qū)動(dòng)部分(11)基本上為圓柱形的；特別地，中心部分(11)沿著桿(1)延伸第一值(h11)并且從桿(1)的中心驅(qū)動(dòng)部分徑向地突伸第二值(d11)。由部分(11)提供的孔(12)用于通過(guò)能插入所述孔中的工具來(lái)獲得桿(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)以操作正畸螺旋裝置(100)。

根據(jù)本發(fā)明，容納主體(3)的孔(31)具有與桿(1)的螺紋部分(10)的縱向延伸部基本對(duì)應(yīng)的縱向延伸部。在實(shí)踐中，主體(3)由在實(shí)現(xiàn)螺旋裝置(100)的階段中與正畸螺旋裝置(100)的其他部分相關(guān)聯(lián)的技術(shù)聚合物(technopolymer)制成。在制造正畸螺旋裝置(100)時(shí)，將桿(1)和引導(dǎo)裝置(2)嵌入于構(gòu)成容納主體(3)的技術(shù)聚合物中。這樣，桿(1)的螺紋部分被容納主體的技術(shù)聚合物完全覆蓋，從而提供了雙重優(yōu)點(diǎn)：主體(3)的螺紋(30)與桿(1)的螺紋(10)完全互補(bǔ)，并且螺紋(10)不會(huì)保持未被覆蓋，因此在正畸矯治器的形成期間不會(huì)受到隨后結(jié)合到基板的樹(shù)脂中影響。實(shí)際上，該工藝的下一階段提供了正畸螺旋裝置(100)在基板的樹(shù)脂中的嵌入；這樣，(由于桿1與主體3之間的接合引起的)摩擦將與制造基板所選擇的樹(shù)脂的特性無(wú)關(guān)，并且將不依賴(lài)于制造基板所選擇的工藝。合適的技術(shù)聚合物例如可以是聚甲醛(pom)、聚酰胺(pa)、聚砜(ppsu)或滑石粉填充的聚丙烯。

另外，引導(dǎo)裝置(2)有利地包括基本平坦的主體，其截面的第一尺寸(h2)基本上小于第二尺寸(l2)。圖7示出了引導(dǎo)件(2)的一些可能的實(shí)施例。引導(dǎo)件(2)的平坦形狀允許改進(jìn)的力傳遞；在實(shí)踐中，由于這些引導(dǎo)件基本上是平坦的，因此由于該器件如此獲得的較高柔性而確保了相應(yīng)漸進(jìn)的力釋放，因此向患者牙齒的力傳遞是更漸進(jìn)的。通過(guò)適當(dāng)?shù)貙?duì)引導(dǎo)件(2)設(shè)定尺寸，可以調(diào)節(jié)正畸器件的柔性，即，力的逐漸釋放。這在可能的治療中斷之后將矯治器定位在口腔中的步驟中產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)。

圖11是示出了關(guān)于根據(jù)本發(fā)明制造的具有塑料主體的螺旋裝置與由leonespa(萊昂內(nèi)有限公司)制造的型號(hào)為a0805的標(biāo)準(zhǔn)鋼制螺旋裝置(在曲線圖中用(k)標(biāo)識(shí))相比較的對(duì)于壓縮的剛度響應(yīng)的測(cè)試結(jié)果的曲線圖。

由申請(qǐng)人進(jìn)行的測(cè)試允許與標(biāo)準(zhǔn)螺旋裝置(k)相比通過(guò)上述的擴(kuò)張螺旋裝置(100)對(duì)力的大小和釋放條件進(jìn)行儀器檢查。特別地，已經(jīng)證實(shí)，與完全由鋼制成并且具有圓形截面的引導(dǎo)件(測(cè)試中的引導(dǎo)件直徑為1.5mm，螺紋m22)的傳統(tǒng)更剛性的擴(kuò)張螺旋裝置相比，具有塑料主體且具有矩形截面而非圓形截面的引導(dǎo)件(aisi301/3021，厚度為0.6mm，螺紋m2)的螺旋裝置(100)的更大柔性允許以更多的初始啟動(dòng)(activation)次數(shù)插入同一正畸模型中。為了執(zhí)行測(cè)試，使可移除的板適于配合于同一正畸模型；除了定位在其內(nèi)部的擴(kuò)張螺旋裝置之外，這些板是彼此相同的。每個(gè)樹(shù)脂板被分成兩半，這兩半又鎖定至兩個(gè)相對(duì)的支撐件，一個(gè)由同一申請(qǐng)人制造的測(cè)試裝置(ap)的下夾具(lj)夾緊，另一個(gè)由上夾具(uj)夾緊。通過(guò)測(cè)力元件(loadcell)來(lái)感測(cè)力。

圖11中的曲線圖示出了經(jīng)受測(cè)試的兩個(gè)器件的剛度曲線，從閉合的螺旋裝置配置開(kāi)始。從曲線可以看出，根據(jù)本發(fā)明的正畸螺旋裝置(100)的特征在于剛度比傳統(tǒng)擴(kuò)張器(k)低。換句話(huà)說(shuō)，與傳統(tǒng)的螺旋裝置操作式擴(kuò)張器相比，對(duì)于相同的啟動(dòng)次數(shù)，本發(fā)明的擴(kuò)張器表現(xiàn)出更低的壓縮力，并且可以將該擴(kuò)張器配合在啟動(dòng)次數(shù)更高(即螺旋裝置的轉(zhuǎn)數(shù)更高)的模型中。

參考檢測(cè)值，可以注意到，對(duì)于兩次啟動(dòng)的情況，對(duì)應(yīng)于0.4mm的擴(kuò)張，傳統(tǒng)類(lèi)型的螺旋裝置(k)確定的載荷在10n至20n之間，即約15n，而根據(jù)本發(fā)明的螺旋裝置(100)確定的載荷在0至10n之間，即約7n；對(duì)于四次啟動(dòng)的情況，對(duì)應(yīng)于0.8mm的擴(kuò)張，傳統(tǒng)類(lèi)型的螺旋裝置(k)確定的載荷高于50n，即約51n，而根據(jù)本發(fā)明的螺旋裝置(100)確定的載荷在30n至40n之間，即約36n。

此外，由于主體(3)由技術(shù)聚合物而非金屬材料制成，因此其可以是有色的并且更加可見(jiàn)。

引導(dǎo)裝置(2)由朝向所述驅(qū)動(dòng)部分(11)延伸的復(fù)制驅(qū)動(dòng)部分的輪廓的主體構(gòu)成。特別地，由于所述驅(qū)動(dòng)部分(11)為圓柱形的，因此所述引導(dǎo)裝置(2)設(shè)置有與驅(qū)動(dòng)部分(11)相互作用的附件(20)，設(shè)置有具有沿著桿(1)的縱向方向延伸并且相對(duì)于該方向徑向延伸的矩形輪廓的腔體。所述腔體的縱向長(zhǎng)度和徑向長(zhǎng)度分別對(duì)應(yīng)于所述第一值(h11)和所述第二值(d11)。

參考附圖(特別是圖1-圖7)，引導(dǎo)裝置(2)包括兩個(gè)側(cè)向元件，所述兩個(gè)側(cè)向元件布置在桿(1)的兩側(cè)，并通過(guò)布置在第一螺紋孔(31)兩側(cè)的兩個(gè)孔(32)插入容納主體(3)中，所述側(cè)向元件(2)均設(shè)置有所述附件(20)。引導(dǎo)裝置(2)有助于正畸螺旋裝置(100)的正確定位和正確把持，這不僅是因?yàn)槠涓髯缘膫?cè)向元件插入主體(3)的孔(32)中，而且是因?yàn)楦郊?20)布置在所述驅(qū)動(dòng)部分(11)的兩側(cè)。

如圖4和圖5所示，提供了定位元件或翼片(6)，其由兩個(gè)部分或半翼片(60、61)形成，所述兩個(gè)部分或半翼片可以用于在正畸板的形成期間支撐正畸螺旋裝置(100)并保護(hù)啟動(dòng)孔(12)，以使得啟動(dòng)孔將不會(huì)被樹(shù)脂填充；翼片(6)設(shè)置有能穩(wěn)定地插入所述螺旋裝置(100)的腔體(12)中的至少一個(gè)附件(62)。特別地，附件(62)由能插入到驅(qū)動(dòng)部分(11)的一個(gè)孔(12)中的圓柱體構(gòu)成(在該實(shí)施例中，翼片6的每個(gè)部分均有一個(gè)圓柱體)；這樣，在板的形成期間，旨在形成正畸矯治器的元件牢固地保持彼此結(jié)合，并且防止樹(shù)脂滲入到孔(12)中。

翼片(6)的兩個(gè)部分(60、61)設(shè)置有允許這兩個(gè)部分穩(wěn)定但可逆結(jié)合的裝置。根據(jù)附圖所示的實(shí)施例，上部(60)在其下部設(shè)置有對(duì)稱(chēng)地布置在兩個(gè)相應(yīng)的齒(65)上方的兩個(gè)凹部(66)。相應(yīng)地，下部(61)在其上部設(shè)置有兩個(gè)柔性附件(63)，這兩個(gè)柔性附件優(yōu)選地相對(duì)于凹部(66)互補(bǔ)地成形，并且因此形成相對(duì)于上部(60)的齒(65)互補(bǔ)地成形的兩個(gè)內(nèi)凹部(64)。在兩個(gè)齒(65)之間以及兩個(gè)附件(63)之間布置有旨在被引入到驅(qū)動(dòng)部分(11)的孔(12)中的附件(62)。這樣，一旦將兩個(gè)部分(60、61)中一個(gè)部分的附件(62)引入到一個(gè)孔(12)中，就可以以接近另一部分(61、60)的方式將翼片(6)“閉合”，從而通過(guò)使彈性附件(63)間隔開(kāi)并將這些彈性附件插入到凹部(66)中來(lái)連接該兩個(gè)部分。這允許方便地把持由翼片(6)保持并支撐的正畸螺旋裝置(100)并且容易地釋放該正畸螺旋裝置。

本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于諸如前述的雙向螺旋裝置，也可以應(yīng)用于如圖8和圖9中的實(shí)例所示的單向和三向螺旋裝置，還可以應(yīng)用于未示出的其他螺旋裝置，例如所謂的“扇形”正畸螺旋裝置。

特別地，圖8所示的實(shí)例涉及用(100)標(biāo)記的單向正畸螺旋裝置，其中引導(dǎo)元件(2)在與螺紋桿部分(10)出現(xiàn)的側(cè)部相對(duì)的側(cè)部具有連接部分(23)；在實(shí)踐中，引導(dǎo)元件(2)的部分(23)與圖中設(shè)置在右側(cè)的相應(yīng)主體部分(3)成一體，而引導(dǎo)元件(2)的在圖中布置在左側(cè)的部分被允許如對(duì)前述的雙向螺旋裝置所規(guī)定的那樣相對(duì)于主體(3)在孔(32)內(nèi)部滑動(dòng)。在單向正畸螺旋裝置的情況下，螺紋桿部分(10)將僅在一側(cè)(圖中的左側(cè))與相應(yīng)的孔(31)接合。圖9中所示的螺旋裝置(100)是三向型的，具有能以獨(dú)立方式操作的三個(gè)桿(1)，每個(gè)桿具有穿過(guò)相應(yīng)的容納主體(3)的相應(yīng)的螺紋桿部分(10)以及驅(qū)動(dòng)部分(2)。類(lèi)似地，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于具有兩個(gè)鉸接臂的所謂“扇形”正畸螺旋裝置，所述兩個(gè)鉸接臂可以與也設(shè)置有驅(qū)動(dòng)部分的螺旋裝置的螺紋桿部分連接。這種類(lèi)型的正畸螺旋裝置在it-0001278739中公開(kāi)，進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可以參考該文獻(xiàn)。

螺旋裝置(100)設(shè)置有指示元件(4)，該指示元件通常可以用于提供螺旋裝置的啟動(dòng)方向，或指示用于“打開(kāi)”螺旋裝置、即用于伸長(zhǎng)該螺旋裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在圖10所示的實(shí)例中，指示元件(4)與附加指示器(40)相關(guān)聯(lián)，該附加指示器具有箭頭形狀并且設(shè)置有能插入主體(3)所具有的相應(yīng)座(34)中的兩個(gè)齒(44)。

能以不同顏色實(shí)現(xiàn)的附加指示器(40)比傳統(tǒng)的指示器(4)更加可見(jiàn)；特別地，當(dāng)板在口腔中時(shí)，附加指示器以非常明顯的方式顯示用于啟動(dòng)螺旋裝置的正確方向。

根據(jù)圖14和圖15所示的實(shí)施例，上半翼片(60)在其上側(cè)(跟與螺旋裝置聯(lián)合的側(cè)相對(duì)的側(cè))具有附件(600)。所述附件(600)為三角形形狀，并且在其后側(cè)具有凹陷部(601)，該凹陷部也是三角形形狀的并且尺寸與前述的指示器(4)相對(duì)應(yīng)。在被嵌入技術(shù)聚合物中之前，可以將附件(600)容易地拆下并裝配在指示器(4)上。附件(600)背面上的凹陷部(601)便于此操作。這樣，特別是當(dāng)翼片(6)以及因此附件(600)由顏色與所述容納主體的技術(shù)聚合物形成對(duì)比的材料制成時(shí)，提供了對(duì)擴(kuò)張螺旋裝置的啟動(dòng)方向的進(jìn)一步且最明顯的指示。

應(yīng)當(dāng)理解，更通常地，凹陷部(601)具有與指示器(4)相對(duì)應(yīng)的形狀和尺寸，它們也可以是非三角形的，盡管認(rèn)為三角形形狀特別適合于指示螺旋裝置的啟動(dòng)方向。用于制造本正畸矯治器的材料是生物相容的。在翼片(6)的側(cè)面上可以印制制造商的名稱(chēng)或任何其他標(biāo)志(m)。

本發(fā)明不限于上面描述和示出的實(shí)施例，而是可以在不偏離本文所公開(kāi)和要求保護(hù)的發(fā)明教導(dǎo)的情況下，在其部件的性質(zhì)和布置方面發(fā)生改變。