DE102019006212A1

DE102019006212A1 - Vorrichtung zum Verschieben eines Zahnes oder einer Zahngruppe

Info

Publication number: DE102019006212A1
Application number: DE102019006212.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben eines Zahns (14) oder einer mit diesem zusammenhängenden Zahngruppe eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein mit einem im Kiefer des Patienten kieferfest befestigbares Gehäuse (2) aufweist, das zumindest eine Verstelleinrichtung (PU) zum Verschieben des Zahns (14)aufnimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschieben eines Zahnes oder einer damit zusammenhängenden Zahngruppe längs des Kieferbogens eines Patienten.
Der Begriff „Zahn“ wird im Folgenden auch für eine mit dem Zahn zusammenhängende Zahngruppe verwendet.
Eine wichtige Aufgabe in der Kieferorthopädie besteht darin, die Platzverhältnisse im Kieferbogen für die Zähne zu regulieren und so einzustellen, dass die Zähne anatomisch korrekt nebeneinander stehen. Oftmals ist die Stellung der Zähne im molaren Bereich, d.h. die Molaren, ursächlich für derartige Regulierungsmassnahmen.
Zum Verschieben von Zähnen werden häufig im Mundraum an den Zähnen befestigte Apparaturen verwendet, bei denen die erforderlichen Stellkräfte unterschiedlich aufgebracht werden.
Häufig werden Federn verwendet, deren Stellkraft jedoch nur schwer kontrollierbar ist.
Seit langem sind auch Regulierungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Stellkräfte durch Stellschrauben aufgebracht werden; vgl. die DE 3217243 .
Bei der so genannten Bracket-Technik verläuft ein elastischer Draht, der Basis- oder Behandlungsbogen längs des Kieferbogens und wird in Klammern, den sogenannten Brackets, gehalten, wobei die Brackets an den einzelnen Zähnen befestigt sind. Die Regulierungskraft entsteht durch das Verbiegen des elastischen Drahts, wenn er an den Brackets der Zähne in Fehlstellung befestigt wird.
Bei den meisten bekannten festsitzenden Regulierungsvorrichtungen ist ein Basisdraht, die Stellschraube etc.an einem Referenz-Zahn befestigt, der sich während der Behandlung nur wenig bewegt oder bewegen soll und der quasi als Widerlager für den zu bewegenden Zahn dient. Gleichwohl wirkt immer das Prinzip „actio=reactio“, d.h. auch der Referenz-Zahn wird durch die Stellkräfte der Regulierungsvorrichtung mehr oder weniger geringfügig verschoben.
Es ist vorgeschlagen worden und in der Zwischenzeit teilweise Praxis, einen als Referenz dienenden Befestigungspunkt der Regulierungsvorrichtung nicht an einem Zahn anzuordnen, sondern an einem während der gesamten Behandlungsdauer tatsächlich kieferfesten Punkt, z.B. an einem Implantat im Kieferknochen oder im vorderen Gaumenbereich, der als echter Referenzpunkt angenommen werden kann; vgl. unter anderem die DE 102017012032 , die US 6908306 oder US 6435870 .
In der genannten DE 102017012032 wird eine starre und raumstabile Verbindung zwischen dem zu verschiebenden Zahn und dem kieferfesten Referenzpunkt vorgesehen, wobei eine Verstelleinrichtung für den zu regulierenden Zahn in dieser Verbindung gelegen ist. Zudem ist als wesentlich vorgeschlagen worden, die Verschiebekräfte auf den Zahn so einzustellen, dass mit ihnen ein für den Umbau des Gewebes beim Verschieben des Zahnes notwendiger adäquater Reiz für die Gewebeantwort erzeugt und dadurch der Zahn verschoben wird.
Bei den heute angewendeten Techniken ist es immer noch schwierig, geringe Kräfte kontrolliert auf den zu verschiebenden Zahn auszuüben.
Es wäre wünschenswert, wenn eine präzise Verstellung nicht nur von Fachpersonen, sondern auch durch den Patienten vorgenommen und auch wahrgenommen bzw. registriert werden kann. Ferner wäre es wünschenswert, wenn die Regulierungsvorrichtung unverrückbar im Mundraum gehalten wird, aber auch leicht zu platzieren oder zu reaktivieren und zudem kleinbauend wäre.
Der Erfindung liegen die Aufgaben zugrunde, eine kleinbauende kompakte Regulierungsvorrichtung mit einfacher Konstruktion anzugeben, mit der die Stellkraft bzw. Aktivierungsstrecke zum Verschieben des Zahns sehr präzise eingestellt werden kann und mit der eine einfach zu handhabende und dauerhaft feste Halterung der Regulierungsvorrichtung gegeben ist.
Diese Aufgaben sind gemäss der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und der einzelnen teilweise unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Demgemäss weist die Vorrichtung ein mit einem im Kiefer des Patienten kieferfest befestigbares nach aussen geschlossenes Gehäuse auf, das eine Verstelleinrichtung zum Verschieben des Zahns und gegebenenfalls zumindest eine weitere Funktionseinheit bzw. ein weiteres Funktionsmodul aufnimmt. Die gesamte Vorrichtung ist damit eine komplexe Apparatur mit einem Gehäuse, in dem sich bevorzugt mehrere Funktionsmodule befinden. Diese Module bzw. Funktionseinheiten haben, jede für sich alleingenommen, eine eigenständige Funktion. Sie sind aber, teilweise sogar direkt, miteinander gekoppelt. Daher stellen sie, weil sie sich gegenseitig funktionell ergänzen, im „Aussenverhältnis“ eine Apparatur oder ein System mit komplexer Funktionalität dar.
Wenn in bevorzugter Weise mehrere Module bzw. Funktionseinheiten in dem Gehäuse aufgenommen bzw. mit diesem zu einer Einheit verbunden sind, setzt sich die Apparatur, neben dem Gehäuse, aus folgenden jeweils für sich auch eigenständigen Funktionseinheiten zusammen:

-- einer Verstelleinrichtung mit einer Antriebseinheit nach dem Prinzip eines Schneckengetriebes in Form eines Linearaktuators, der mittels einer Schubstange direkt mit einem zu verschiebenden Zahn verbunden ist;
-- einer Steuereinheit in Form eines Drehindikators zur Feineinstellung der Verschiebekraft bzw. Aktivierungsstrecke für den zu verschiebenden Zahn;
-- einer Fixiereinheit zum Fixieren des Gehäuses im Kiefer an einem Verbindungsbogen zu einem Implantat, beispielsweise mit einer Friktionsfeder oder einem blockierenden Bolzen; und
-- einem automatisch funktionierenden Sicherungselement zum Fixieren der Schubstange in ihrer Halterung.

Der Anwendungsbereich der Apparatur liegt vorzugsweise im palatinalen Bereich des Oberkiefers. Sie ist einerseits mit dem Oberkiefer des Patienten über mindestens ein palatinales Gaumenimplantat kieferfest verbunden, andererseits an einem Zahn, im Normalfall dem 1. Molaren, palatinal festsitzend befestigt. Durch entsprechende Modifikationen der Oberkieferausführung ist es möglich, eine Apparatur mit identischem Funktionsprinzip auch in anderen Kieferbereichen, vorzugsweise im Molarenbereich des Unterkiefers vestibulär anzuwenden.
Mit der Erfindung wird eine funktionelle Anbindung zwischen dem zu verschiebenden Zahn und der Apparatur im Gehäuse sowie zwischen diesem und dem Implantat erreicht.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

1: schematisch eine im Folgenden auch als Apparatur bezeichnete Vorrichtung zum Verschieben eines Zahns, mit einem Gehäuse, in dem mehrere Funktionseinheiten aufgenommen sind;
1a: schematisch eine Sicht auf das Gehäuse, das an einem Basisbogen im Kiefer befestigbar ist;
1b: schematisch eine Sicht auf ein Gehäuse, das mit einem Kantdraht im Kiefer befestigbar ist;
2: eine schematische Darstellung einer Verstelleinrichtung als eine der im Gehäuse aufgenommenen Funktionseinheiten;
3a, 3b: eine Steuereinheit als weitere Funktionseinheit mit einem Drehindikator;
4: schematisch eine Fixiereinheit zum Fixieren des Gehäuses im Kiefer;
5: eine Variante der Fixiereinheit;
6: schematisch eine Anordnung eines Sicherungselementes für die Verstelleinrichtung;
7: eine Variante für die Anordnung eines Sicherungselements; und
8: eine Variante einer Fixiereinheit zum Halten einer Apparatur im Kiefer eines Patienten.

Eine in 1 gezeigte Apparatur 1 zur Regulierung der Fehlstellung eines Zahns weist ein Gehäuse 2 auf, das mehrere im Folgenden beschriebene Funktionseinheiten aufnimmt. Das Gehäuse 2 weist entsprechend 1a drei durch Vor- und Rückwand offene Bohrungen B1, B2 und B3 auf, die einer Verstelleinrichtung PU, einer Steuereinheit CU und einer Befestigungseinheit FU für das Gehäuse 2 im Kiefer zugeordnet sind. Das Gehäuse 2 ist z. B. mit einem starken Draht, etwa einen Basisbogen BB, durch die Fixiereinheit mit einem Implantat I verbunden.
Die Verstelleinrichtung PU, die in 2 näher dargestellt ist, weist im Gehäuse 2 als Antriebseinheit ein Schneckengetriebe 3 auf, das als Linearaktuator arbeitet. Das Getriebe weist eine Schneckenschraube 4 mit einem stehenden, jedoch frei drehbaren metrischen Schneckengewinde 5 und einen funktionell dazu gehörenden längsverschieblichen Gewindestab 6 auf, der in der Bohrung B1 des Gehäuses 2 gleitend gelagert ist und mit seinem Gewinde 7 bzw. allgemein mit einer Zahnung in das Schneckengewinde 5 der Schneckenschraube 4 eingreift, wobei die Gewindemerkmale beider Gewinde übereinstimmen.
Aufgrund einer angedeuteten Drehhemmung 8 kann sich der Gewindestab 6 nicht drehen. Für die Drehhemmung wird z. B. das Ende des Gewindestabs 6 als Sechskant-Bolzen 12 ausgebildet und greift in ein entsprechendes Röhrchen 13 ein, das fest mit einem Zahn 14 in herkömmlicher Weise etwa mittels eines Bandes oder Schlosses 15 befestigt ist. Die Drehung der Schneckenschraube 4 wird aufgrund der Drehhemmung 8 in eine Vor- bzw. Rückschubbewegung des Gewindestabs 6 transformiert, der somit als Schubstange fungiert.
Es ist im Übrigen nicht unbedingt notwendig, dass die Gewinde von Schneckenschraube 4 und Gewindestab 6 denselben Durchmesser besitzen. Voraussetzung für ein störungsfreies Ineinandergleiten der Gewinde ist, dass die Gewindeachsen parallel zueinander stehen und die Gewindesteigungen zueinander passen.
Der Durchmesser des Zylinders der Schneckenschraube 4, der das Gewindeprofil trägt, ist nach ca. 10 bis 15 Windungen symmetrisch zur Zentralachse stufenförmig auf ca. 1mm reduziert. Hierdurch entsteht eine Welle 9, die als Verjüngung in der Bohrung B2 des Gehäuses 2 aufgenommen ist und an ihrem Ende eine Kontermutter 10 trägt, durch die die Schneckenschraube 4 gegen Verschieben fixiert ist.
Die Schneckenschraube 4 kann über einen von vorne, von der Mundöffnung her leicht zugänglichen entsprechend geformten Anschlusskopf 11 verdreht werden, z. B. mit einem Schraubendreher, einem Inbusschlüssel etc.
Das Schneckengewinde 5 und das Gewinde 7 des Gewindestabs 6 liegen in ihrer Achsrichtung parallel zueinander, wobei ihre Gewindeprofile, sich überschneidend, ineinandergreifen. Beide Gewinde sind durch entsprechende Bohrungen um ihre Achse drehbar geführt, wobei diese Bohrungen, infolge der Gewindeüberschneidung, praktisch einen gemeinsamen, im Querschnitt meistens 8-förmigen, sich in seiner Taille gering überschneidenden Raum ergeben. Im Gegensatz zu der in ihrer Kontinuität unterbrochenen Bohrung B2 des Schneckengewindes 5 verläuft die Bohrung B1 für das Gewinde 7 des Gewindestabs 6 gerade, durchgängig und mit gleichbleibendem Lumen.
Die für die kieferorthopädische Bewegung des Zahns 14 erforderliche Verstellung der Apparatur erfolgt durch den drehgehemmten Gewindestab 6, der lediglich eine Schubbewegung entlang der Gewindeachse durchführen kann.
Ein Schneckenantrieb eröffnet, im Gegensatz zu der bei kieferorthopädischen Schrauben üblichen Mechanik, bei der die gedrehte Gewindestange auch gleichzeitig das Antriebsgewinde darstellt, die Möglichkeit, diese Funktionen zu trennen.
Dies hat zumindest zwei Vorteile. Einerseits liegt der Ort des Zugangs, in diesem Fall des Anschlusskopfs 11 für ein Werkzeug z. B. einen Schraubendreher, mit dem die Apparatur aktiviert werden kann, immer leicht einsehbar und zugänglich an derselben Stelle und weist ein entsprechendes Aufnahmeprofil auf der Stirnseite der Schneckenschraube auf. Dies erleichtert das Verstellen der Apparatur. Das Aufnahmeprofil ermöglicht viele Ausführungsvarianten. So ist es möglich, dieses Profil abgesenkt, wie z.B. in Form eines Kreuzschlitzes, auszuführen, es bietet sich aber auch an, das Aufnahmeprofil erhaben zu gestalten, z.B. in Form eines Inbuszapfens bzw. eines entsprechenden Kugelkopfes.
Andererseits ermöglicht die Eigenschaft der getrennten Funktionen, dass das schiebende Gewinde keine Drehbewegung sondern nur eine Schubbewegung in Form eines Schubstangengewindes bzw. Linearaktuators durchführt. Durch diese Lagestabilität kann eine starre Verbindung zwischen diesem Gewinde und einem weiteren zu bewegenden Zahn hergestellt werden. So kann z.B. am mesialen Ende des Gewindestabs ein Längsschlitz in das Gewinde gefräst werden, der dann einen Verbindungsdraht aufnimmt, wobei dieser durch eine entsprechende Gewindemutter festgeschraubt wird. Der Verbindungsdraht wird wiederum mit einem Zahn bzw. einer Zahngruppe z. B. im Prämolarenbereich fest verbunden.
Was die Drehhemmung für das Schubstangengewinde anbelangt, so können mehrere Varianten vorgeschlagen werden, die je nach Ausführung bzw. Anwendung ihre Vorteile besitzen. Als Drehhemmung für den Oberkiefer bietet sich an, dass das verjüngte, distale Ende des Schubgewindes das in einem mit dem Molaren starr verbundenen Röhrchen (Bumpertube) steckt, dort drehgehemmt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das distale Ende in Achsrichtung kantig, z.B. sechskantig, ausgeführt wird. Dieser Kantform entsprechend, ist das Innenlumen des aufnehmenden, sich nicht selbst drehenden Röhrchens ebenfalls kantig gestaltet.
Eine andere Form der Drehhemmung ist für den Fall notwendig, dass die Schubstange bzw. das Schubgewinde nicht, wie oben, in ein Verbindungsröhrchen gesteckt werden kann. Diese Variante bietet sich z.B. für eine Anwendung im Unterkiefer an. In diesem Fall wird das Lumen der Bohrung, die das drehgehemmte Gewinde aufnehmen soll, mit einem längslaufenden Innenprofil versehen, z.B. in Form eines glattflächigen, geraden Längsgrates 91, wie in 1b gezeigt. Der Gewindestab 6 weist ein diesem Grat entsprechendes, also auch in Längsrichtung verlaufendes, Negativprofil, z. B. eine Rille 92 auf. Die Drehhemmung entsteht dadurch, dass die Profile ineinandergreifen und sich verschieben können, jedoch eine Drehbewegung des Gewindestabs nicht zulassen.
Es ist weiterhin, quasi als radikale Variante dieser Art der Drehhemmung, möglich, das gesamte Lumenprofil der Bohrung für das Schubgewinde z.B. quadratisch zu gestalten. Die Schubstange ist dann anstelle des Gewindestabs eine gerade Vierkantstange, bei der lediglich die dem Schneckengewinde zugewandte Seite mit einer zu diesem Gewinde passenden Zahnung versehen ist.
Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal der Erfindung ist die Steuereinheit CU, die in 3 schematisch gezeigt ist. Mit ihr wird in diesem Fall eine präzise Steuerung der Verstell- bzw. Aktivierungsstrecke für die Verschiebung des Zahns auch im Submillimeterbereich erreicht. So wird es möglich, über den entsprechend festgelegten Reiz z.B. die Signalpfadmechanismen für den Gewebsumbau im Parodontalligament und im Alveolarknochen genauer anzusteuern.
Die Steuereinheit CU weist einen Drehindikator 21 zur Anzeige der Drehstrecke einer Welle bzw. einer mit dieser mitdrehenden fest sitzenden Indexscheibe. In diesem Fall sind dies die Welle 9 mit der Kontermutter 10. Die Kontermutter bzw. Indexscheibe 10 weist längs ihres Umfangs in bestimmten Winkelabständen Markierungselemente auf, z. B. Kerben 22 direkt am Umfang oder Anschläge auf der Oberfläche der Indexscheibe 10. In diesem Falle sind drei Kerben 22 vorgesehen.
Der Drehindikator 21 weist zudem einen an einem Ende 24 am Gehäuse 2 fest gelagerten Federdraht 23 auf, der an seinem anderen Ende 25 an einem Markierungselement anliegt, z. B. in eine Kerbe 22 eingreift. Beim Verdrehen der Welle 9 mit der Indexscheibe 10 gleitet das Ende 25 des Federdrahts über die Kerben 22 und wird dabei abwechselnd ge- und entspannt. Beim Zurückfedern des Endes 25 in die jeweils nächste Kerbe 22 wird hierbei ein Klick-Geräusch erzeugt, das vom Patienten gut wahrnehmbar ist; vgl. auch die Darstellung in 1b.
Wird der Drehindikator 21 mit der oben beschriebenen Verstelleinrichtung PU benutzt und ist der Vorschub der Schubstange 6 bei einer Vollumdrehung der Schneckenschraube 4 bei entsprechender Gewindesteigung z. B. 0,2 Millimeter, so ist der Vorschub bei drei regelmässig am Umfang der Indexscheibe 10 angeordneten Kerben 22 von Kerbe zu Kerbe jeweils ein Drittel davon, also ungefähr 0,07 Millimeter.
Im konkreten Beispiel, und aufgrund der Forderung, dass die gesamte Vorrichtung möglichst kleinbauend sein soll, ist, da ein direkt sich biegender Draht für den Einrastvorgang eine zu lange Federstrecke benotigen würde, dieser Einrastvorgang an eine Torsionbewegung gekoppelt. In der Praxis beträgt die Strecke für das Einrastende 25 des Federdrahtes nur 1 bis 2 Millimeter. Die notwendige Elastizität wird dadurch erreicht, dass der größte Teil des im Querschnitt runden Federdrahtes 23 in Bezug zum direkten Einrastende 25 rechtwinklig abgebogen wird und in einem Kantröhrchen 26 steckt, das in einem seitlichen Schlitz 27 des Gehäuses 2 z. B. durch eine Punktschweissung befestigt ist. Der Schlitz verläuft über die gesamte Länge des Gehäuses parallel zur Welle 9. Das andere Ende 24 des Federdrahts ist am Fussende des Kantröhrchens 26 etwa in einer Öffnung fest gehalten oder anderweitig fixiert, sodass dieser Befestigungspunkt gleichzeitig als Torsionswiderlager dient.
Für die beschriebene Anwendung besteht der Federdraht 23 z. B. aus einer NiTi-Legierung, hat einen Durchmesser von etwa 0,35 mm (0,014") und im Vierkantröhrchen eine Länge von ca. 6 mm, wobei das abgebogene Einrastende 25 etwa 2 mm lang ist und im Ruhezustand senkrecht zum Mittelpunkt der Indexscheibe 10 ausgerichtet ist. Das Vierkantröhrchen ist im Querschnitt quadratisch und hat ein Aussenmass von ca. 1 bis 1,2mm; das Innenlumen ist etwa 0,4 x 0,4mm.
Die Funktion dieses Indikatorprinzips ist nicht nur auf eine mit einem Randprofil versehene Kontermutter bzw. Indexscheibe beschränkt. Es ist anwendbar auf alle rotierenden Körper, die ein Markierungselement, z. B. eine Kerbe aufnehmen können. So bietet es sich für Antriebs- bzw. Stellschrauben an, die dann in ihrem Gewinde eine bzw. mehrere Längsrillen aufweisen müssen, in die ein entsprechendes Einrastende, wie beschrieben, einklicken kann.
Wenn ein Zahn z. B. lediglich durch Verdrehen des erwähnten Gewindestabs 6 verschoben wird, wie in 7 angedeutet, also ohne die Hilfe eines Schneckengetriebes, kann der Gewindestab 6 ähnlich wie die beschriebene Indexscheibe am Umfang mit mehreren Kerben 22 versehen werden, in die das Ende 25 eines Abgreifelementes, z. B. eines Feder-Torsionsdrahtes 23 eingreift, wie oben beschrieben.
Zur Halterung des Gehäuses 2 im Kiefer dient eine Fixiereinheit FU bzw. 41, die in 4 dargestellt ist. In dem Gehäuse 2 befindet sich die in 1a gezeigte Bohrung B3, die parallel zur Bohrung B2 für den Gewindestab 6 verläuft. In ihr liegt ein kieferfester Draht 42, z. B. der Basisbogen BB, der gemäss 1 von einem Implantat I ausgeht und unverschiebbar aber lösbar mit dem Gehäuse 2 verbunden werden soll. Zur Fixierung des Gehäuses am Basisbogen wird anstelle von Schrauben und Platz bedürftigen Verbindungsteilen eine kleinbauende, einfach handzuhabende Alternative, nämlich eine Friktionsbremse vorgeschlagen, die in der Bohrung B3 angeordnet ist.
Das Grundprinzip beruht auf der Tatsache, dass eine offene, entspannte schraubenförmig gewickelte Druckfeder ein kleineres Innenlumen hat als wenn sie zusammengedrückt, also geschlossen ist. Daraus folgt, dass diese Druckfeder in geschlossenem Zustand entlang eines geraden Drahtes, dessen Durchmesser zwischen dem Federlumen der geschlossenen und dem der offenen Feder liegt, gleitet, während sie sich in geöffnetem Zustand, also bei geringerem Lumen, aufgrund der Friktion, die der Spreizkraft entspricht, nicht verschieben lässt. Um die Friktionswirkung zu verstärken, ist eine leichte Rauigkeit des Drahts hilfreich.
Für die kieferorthopädische Apparatur wird eine Druckfeder 43 ausgewählt, deren Lumen im entspannten Zustand kleiner als der Durchmesser des Basisbogens BB/42, im gespannten geschlossenen Zustand jedoch grösser ist, aber gerade noch in die Bohrung B3 passt. In der oberen Hälfte der 4 ist die Fixiereinheit bei entspannter Druckfeder 43 gezeigt, in der unteren Hälfte bei gespannter Druckfeder.
An einem Ende weist die Bohrung B3 einen kleinen Grat 44 auf. Dieser dient als Hemmung für eine Hülse 45, die auf dem Basisbogen BB gleitet. Die Hülse 45 weist an einem Ende eine kleine Krempe 46 auf, die an dem Grat 44 anschlagen kann und ein Herausrutschen der Hülse 45 aus der Bohrung B3 verhindert. Die Bohrung B3 ist am anderen Ende mit einer eingeschraubten Lochmutter 47 verschlossen, deren Loch den Basisbogen BB eng umfasst. Die Druckfeder 43 ist an der Lochmutter 47 befestigt, wie mit 48 angedeutet. Wenn die Druckfeder 43 im nahezu entspannten Zustand ist, wie in 4 oben gezeigt, liegt sie so eng an dem Draht 42 bzw. Basisbogen BB an, sodass das gesamte Gehäuse 2 auf dem Draht festsitzt.
Die total entspannte Druckfeder 43 ist länger als der Freiraum zwischen der Lochmutter 47 und der Hülse 45, wenn diese am Grat 44 anliegt, wobei die Druckfeder den Draht 42 mit Friktion fest umschlingt. Der Schaft der Hülse 45, welcher ja zum Zusammenschieben der Friktionsfeder dient, muss so lang sein, dass in eingedrücktem Zustand die Friktion gerade aufgehoben ist.
Zur einfacheren Handhabung ist es sinnvoll, jeweils am Ende der Hülse 45 und am Gehäuse 2 in günstiger Position zueinander kleine Häkchen 48 etc. anzubringen. Sie dienen als Angriffspunkte zum Einschieben der Hülse und somit zum Entriegeln der Feder, sowie, wenn sie zueinander fixiert sind, zum Offenhalten des Lumens der Feder, wenn sie zum Einsetzen über den Basisbogen BB geschoben wird.
Eine Variante der Fixiereinheit FU zur Befestigung des Gehäuses 2 ist in 5 gezeigt. Hierbei wird die Friktion der Druckfeder indirekt erzeugt; sie erinnert an die Mechanik eines Druckbleistiftes. Hierbei ist die Bohrung B3, die den Basisbogen BB aufnehmen soll, bis auf einen Grat 51 des Gehäuses 2, der sich an einem Ende befindet, auf ca. das doppelte Lumen aufgebohrt. Dieser Grat 51 ist so ausgeführt, dass er im Längsschnitt eine Abschrägung 52, vergleichbar einer Fase aufweist, wobei sich diese Schräge, ausgehend von der Stirnseite des Gehäuses, bis auf den halben Abstand zwischen Basisbogen BB und Wand der Bohrung B3 des Gehäuses 2 erstreckt, um dann senkrecht zur Bohrungswand abzufallen. Die Höhe dieses Profils entspricht also in etwa dem halben Abstand zwischen Basisbogen und Bohrungswand.
Zu diesem Profil 51 passend befindet sich ein weiterer Grat 53 mit ähnlichem Profil und gleicher Abschrägung aber entgegengesetzter Neigung auf einer Hülse 54, deren Lumen minimal größer ist als der Durchmesser des Basisbogens BB. Die Wandstärke der Hülse 54 beträgt ca. 0,5 mm, ihre Länge übertrifft die Gehäuselänge um ca. 2mm. An ihrem freien Ende besitzt die Hülse 54 ein Außengewinde 55, das eine Mutter 56 aufnimmt, deren Außendurchmesser etwas kleiner ist als das Lumen der Gehäusebohrung B3. Zudem und entscheidend kommt hinzu, dass das Ende der Hülse 54, welches das Profil 53 mit der Abschrägung trägt, ca. 3 mal bis zu 1/3 der Länge der Hülse 54 in Längsrichtung durch z. B. vier Schlitze 57 geschlitzt ist, sodass dort eine entsprechende Anzahl von in diesem Fall vier Segmenten 58 entsteht. Die Schlitzung bezieht auch das Profil 53 mit der Abschrägung ein.
Die Abschrägungen berühren sich flächig, wenn die Hülse 54 in die Gehäusebohrung B3 eingeschoben ist; wenn die Hülse in die Gehäusebohrung B3 hineingezogen wird, werden die Segmente 58 des geschlitzten Endes, diesem Zug nachgebend und durch die Abschrägungen geführt, zur Bohrungsmitte hin verbogen. Eingespannt zwischen der Mutter 55 und der Wand des Gehäuseprofils befindet sich eine Druckfeder 59. Diese Druckfeder ist so bemessen, dass sie, indem sie als Widerlager die Mutter 55 am Ende der Hülse 54 und die senkrechte Fläche des zum Gehäuse 2 gehörenden Grats 51 nutzt, durch ihre Spreizkraft die Hülse 54 verschiebt. Dadurch verbiegen sich die Segmente 58 der Hülse 54, wie oben beschrieben, und lösen die Friktionskraft der Druckfeder 59 aus, um den Basisbogen BB zu blockieren.
Eine weitere zu diesem System gehörende Funktionseinheit, die sich jedoch nicht innerhalb des Gehäuses befindet, stellt ein Sicherungselement dar, welches in zwei Varianten in den 6a und 6b dargestellt ist und das verhindert, dass, bei einem eher theoretisch möglichen Defekt der Apparatur, die Schubstangeneinheit ungesichert aus ihrer Halterung fällt.
In 6 ist eine Schubstange 6 mit ihrem Gewinde 7 gezeigt, die in einer Apparatur zum Verschieben eines Zahns dient und in einer Bohrung eines Gehäuses aufgenommen ist. Im beschriebenen Fall ist dies die Bohrung B2 im Gehäuse 2. Das Ende der Schubstange 6 ist ein im Querschnitt deutlich reduzierter Bolzen 61, der in ein Halteröhrchen 62 eingeschoben ist, dessen Innenprofil dem Aussenprofil des Bolzens 61 angepasst ist. Am Ende des Halteröhrchens 62 ist dessen Lumen aufgebohrt, sodass eine Senke 63 mit geringer Tiefe entsteht. Das über das Halteröhrchen 62 ragende Ende des Bolzens 61 ist als Dorn 64 mit nochmals reduziertem Durchmesser ausgebildet.
Im konkreten Fall einer Apparatur ist der Durchmesser der Schubstange 2,2 mm, der des Bolzens 1,5mm, der der Senke etwa 2,5mm bei einer Tiefe von ca. 1mm und der des Dorns etwa 0,5mm. Der Dorn hat eine Länge von etwa 4mm.
Auf den Dorn 64 kann als Sicherungselement 65 eine passende Hülse 66 aus Federstahl aufgeschoben werden, deren eines Ende drei- bis viermal auf einer Länge von ca. 2mm längs geschlitzt ist, sodass entsprechende Segmente 67 entstehen. Diese Hülse 66 wird mit dem geschlitzten Ende voraus bis zum Boden der Senke 63 geschoben; das distale/hintere Ende der Hülse 66 wird unverschiebbar mit dem Dorn 64 verbunden, z. B. durch Verschrauben oder eine Punktschweissung. Vor dem Einschieben wurden die Hülsensegmente 67 ganz leicht nach auswärts verbogen, sodass sie, leicht gespreizt, ein Zurückrutschen der Schubstangeneinheit verhindern. Um ein ungebremstes Aufbiegen der Segmente zu verhindern, schlagen diese dabei an die Innenwand der Senke 63 an.
Die Funktionsweise des Sicherungselements 65 beruht darauf, dass die Hülsensegmente 67, nachdem sie leicht nach aussen gebogen wurden, aufgrund des Federstahls immer die Tendenz haben, sich nach außen zu spreizen. Wenn die Schubstangeneinheit, deren Ende mit diesem Spreizmechanismus bestückt ist, in das Halteröhrchen 62 geschoben wird, werden zunächst die Spreizsegmente 67 zusammengepresst. Sie öffnen sich, sobald sie die Stufe zur distalen Lumenerweiterung des Halteröhrchens am Boden der Senke 63 passiert haben. Die gesamte Länge des Bolzens 61 und des Dorns 64 muss so bemessen sein, dass der Bolzen 61 gleichzeitig mit dem Aufspreizen der Segmente 67 vollständig in das Halteröhrchen 62 eingeschoben ist.
Eine Entriegelung der Schubstange 6 kann erfolgen, indem von distal eine Hülse, mit gleichem Durchmesser wie es das Halteröhrchen besitzt, über die Hülse des Sicherungselementes 65 geschoben wird, wobei sich die Segmente 67 an den Dorn 64 anlegen. Die aufzuschiebende Hülse zur Entriegelung könnte, mit einem entsprechenden Handgriff versehen, als Hilfsinstrument fungieren.
Eine einfachere Variante für ein Sicherungselement 65' ist in 7 gezeigt. Die Schubstange 6 mit ihrem Gewinde 7 ist in einer Bohrung mit Innengewinde gelagert und kann, wie oben erwähnt, über einen Anschlusskopf 11 mit einem geeigneten Werkzeug in Längsrichtung verschoben werden. Angedeutet ist auch ein Drehindikator 21' mit einem abgebogenen Federdraht 23', der in eine von mehreren Längskerben 22' eigreifen und beim Verstellen der Schubstange dabei jeweils ein Klick-Geräusch abgibt, wie oben beschrieben.
Wie zu 6 beschrieben ist das Ende der Schubstange wiederum mit einem Bolzen 61' versehen, der anschliessende Dorn 64' trägt eine Zahnung 68 mit mehreren Sägezähnen, sodass auf den Dorn eine Lochscheibe 69 mit mehreren radialen Schlitzen 70 aufgeschoben und in ihrer gezeigten Endposition am Ende des Halteröhrchens 62 unverrückbar gehalten wird. Die Lochscheibe 69 ist somit nur einmal verwendbar.
Das Sicherungselement 65 bzw. 65' hat noch eine weitere, für die Therapie sehr wichtige, Funktion. Die Spreizkonstruktion dient auch als Widerlager für den Fall, dass eine Mesialbewegung des Molaren durchgeführt werden soll.
Wenn die Schubstangeneinheit so aktiviert wird, dass sie nach distal schiebt, ist das Widerlager, also der Bereich, wo der Schub von der Apparatur über den direkten Kontakt auf die am Zahn befestigte Halteeinheit übergeht, an der Stelle gelegen, wo das Gewinde 7 der Schubstange 6 endet und mit einer Stufe in den glatten Bolzen 61 übergeht, der in das Halteröhrchen 62 geschoben ist. Bei einer Mesialbewegung würde, sofern keine entsprechende Hemmung vorhanden ist, der Bolzen 61 zusammen mit der Schubstange 6 einfach aus dem Halteröhrchen 62 *+gezogen. Dies wird durch den Spreizmechanismus verhindert, der, bei vorgesehener Mesialbewegung, somit auch die Funktion eines - distalen- Widerlagers erfüllt.
Eine Apparatur für den Unterkiefer, die nach demselben Prinzip funktioniert, kann durch eine leichte Änderung erreicht werden.
Da im Unterkiefer kaum ein Basisbogen installiert werden kann, bietet es sich an, die Verbindung zu den Zähnen und zum Kiefer zu modifizieren. Anstelle der Bohrung, die den Basisbogen aufnimmt und fixiert, ist am Gehäuse, wie in 1b angedeutet, ein Kantdraht 93 befestigt, der in das Hilfsröhrchen des Molarenbandes passt. Parallel dazu verlaufend befindet sich die Schneckenantriebskombination, wobei die Drehhemmung für das Schubgewinde durch die, oben beschriebene, Variante mit dem längslaufenden Innenprofil erfolgt. Das heißt, die Schubstange läuft zunächst vollkommen frei. Sie kann jedoch, z.B. über die bereits beschriebene Schlitz-Feststellmutter-Kombination sowohl mit Zähnen als auch mit Implantatkonstruktionen fest und starr verbunden werden. Hierbei ist von Vorteil, dass, weil das Schubstangengewinde mechanisch sehr neutral ist, viele Möglichkeiten des ‚Anflanschens‘ gegeben sind. Nur die Variante Indikator mit Kontermutter ist in diesem Fall umsetzbar.
In 8 ist eine Teilansicht einer Fixiereinheit FU/81 für ein Gehäuse 2 mittels eines Basisbogens BB gezeigt, der in einer Bohrung B3 am oberen Rand des Gehäuses 2 geführt und im Kiefer eines Patienten gelegen ist. Falls das Gehäuse eine Apparatur wie oben beschrieben aufnimmt, verläuft die Bohrung parallel zur Schubstange, mittel der der Zahn verschoben wird. Auf die frühere Beschreibung insbesondere in Zusammenhang mit den 1 und 2 wird verwiesen.
Um den Basisbogen BB und damit das Gehäuse 2 zu fixieren, ist eine weitere gestufte Bohrung B4 vorgesehen, die senkrecht zur Bohrung B3 durch das Gehäuse 2 verläuft und diese zu etwa einem Viertel schneidet. In diese Bohrung B4 passt ein Bolzen 82, der seinerseits eine Aussparung 83 besitzt, die dem Überschneidungsbereich der Bohrungen B3 und B4 entspricht. Der Bolzen 82 kann dadurch so verschoben werden, dass in das freigegebene Lumen der Basisbogen BB glatt eingeschoben werden kann.
Der Bolzen 82 hat an einem Ende ein Gewinde, auf das eine Mutter 84 mit ihrem Innengewinde aufgeschraubt wird, die passgenau in der gestuften Bohrung B4 an0liegt. An seinem anderen Ende jenseits der Aussparung 83 ist eine Umfangsrille vorgesehen, in die ein gummielastischer Dichtungsring 85 eingesetzt wird, der am Innenumfang der Bohrung B4 anliegt und zur Lagestabilisierung des Bolzens 82 dient.
Wenn der Basisbogen BB in die Bohrung B4 in eine gewünschte Stellung eingeschoben ist, wird die Mutter 84 z. B. mit einem in Schlitze der Mutter eingreifenden Gabelschlüssel angezogen, sodass der Basisbogen BB in seiner Position verschiebe- und rotationsfest blockiert wird. Damit ist eine feste, wieder lösbare Verbindung zwischen Gehäuse und Basisbogen hergestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3217243 [0006]
DE 102017012032 [0009, 0010]
US 6908306 [0009]
US 6435870 [0009]

Claims

Vorrichtung zum Verschieben eines Zahns (14) oder einer mit diesem zusammenhängenden Zahngruppe eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein mit einem im Kiefer des Patienten kieferfest befestigbares Gehäuse (2) aufweist, das zumindest eine Verstelleinrichtung (PU) zum Verschieben des Zahns (14)aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (PU) als Linearaktuator ein Schneckengetriebe (3) aufweist aus einer verdrehbaren Schneckenschraube (4) und einer Schubstange (6) mit einer in die Schneckenschraube eingreifenden Zahnung (7), und dass die Schubstange (6) in dem Gehäuse (2) spielfrei und verdrehsicher verschiebbar ist und mit ihrem Ende (12) ausserhalb des Gehäuses (2) mit dem zu verschiebenden Zahn (14) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange zumindest in dem Bereich der Schneckenschraube eine in dem Gehäuse verdrehsicher gelagerte Gewindestange ist, deren Gewinde in das der Schneckenschraube eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange ein rechteckiger Kantdraht ist, der auf der der Schneckenschraube zugewandten Seite die Zahnung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) eine Welle (9; 6) gelagert ist, die zum Bestimmen des Drehwinkels der Welle am Umfang in bestimmten Winkelabständen Markierungselemente (22) aufweist, und dass im Gehäuse (2) ein Federdraht (23) gelagert ist, dessen freies Ende (25) beim Verdrehen der Welle über die Markierungselemente (22) gleitet, dabei abwechselnd gespannt und entspannt wird, wobei ein Klick-Geräusch abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) eine mitdrehende Indexscheibe (10) aufweist, die mit den Markierungselementen (22) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das freie kürzere Ende des über die Markierungselemente (22) gleitenden Federstahls (23) etwa rechtwinklig abgeknickt ist und der restliche Teil des Federstahls (23) im Gehäuse (2) so frei geführt ist, dass eine Torsion des am anderen Ende (24) fixierten Federstahls (23) beim Gleiten über die Markierungselemente (22) möglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine durchgehende Bohrung (B3) aufweist, die einen Befestigungsdraht (BB) zum Halten des Gehäuses (2) aufnimmt, und dass in der Bohrung eine spiralig gewickelte Druckfeder (43) gehalten ist, die den Befestigungsdraht (BB) eng umgibt deren lichter Durchmesser beim Zusammendrücken in Längsrichtung unter Freigabe des Befestigungsdrahts (BB) vergrössert und beim Entspannen der Druckfeder (43) verringert wird, sodass sich die Druckfeder so eng an den Umfang des Befestigungsdrahtes anlegt, sodass dieser unverrückbar in der Bohrung (B3) gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gehäuse (2) die Welle (6) einer im Gehäuse aufgenommenen Funktionseinheit (PU) herausragt und mit einem Sicherungselement (65) gegen Herausfallen gesichert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) zu dessen Fixierung in einer Bohrung (B3) ein Draht (BB) gelegen ist, dass in einer zu der ersten Bohrung senkrechten zweiten Bohrung (B4) ein Bolzen (82) aufgenommen ist, der den Draht (BB) mit einer Aussparung (83) teilweise umfasst, und dass eine Spannmutter (84) für den Bolzen (82) vorgesehen ist, um durch Anziehen der Mutter (84) den Draht in der Aussparung (83) zu fixieren.