DE69305399T2

DE69305399T2 - Magnetisches kieferorthopädisches Gerät

Info

Publication number: DE69305399T2
Application number: DE69305399T
Authority: DE
Inventors: A Dr Blechman
Original assignee: BLECHMAN A
Current assignee: BLECHMAN A
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: DE69305399D1; EP0563685B1; EP0563685A1; US5334015A

Description

Umfeld der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine kieferorthopädische Vorrichtung, die Magnete verwendet, um das menschliche Gebiß intraoral selektiv zu verstellen, ohne daß es der Mithilfe oder Unterstützung durch den Patienten oder einer ständigen Nachstellung bedarf.
Eine kieferorthopädische Vorrichtung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 umfaßt, ist in US-A-3 353 271 offenbart.

Hintergrund der Erfindung

Die intraorale Verstellung von Zähnen unter der Verwendung von Kräften, die von Permanentmagneten erzeugt werden, hatte bisher geringen kommerziellen Erfolg, hauptsächlich aufgrund der Komplexität üblicher Systeme mit Permanentmagnetvorrichtung, ihrer großen Abmessungen, ihrer hohen Kosten und ihrer zumindest teilweisen Abhängigkeit von der Mithilfe des Patienten, was andernfalls dazu führt, daß der Patient die Vorrichtung stört und sie möglicherweise, aufgrund ihrer großen Abmessungen und Unbequemlichkeit, desaktiviert oder zerstört. Die Anbringung einer bekannten Vorrichtung mit Permanentmagnet am Zahnsystem des Ober- und Unterkiefers erfordert die Verwendung entweder der Hauptdrahtbögen oder der Drahtboqenabschnitte oder von beiden in einer unhandlichen Anordnung, deren richtige Anpassung schwierig ist und die Mithilfe des Patienten erfordert, um Desaktivierung oder Zerstörung zu vermeiden. Die sich zwischen den magnetischen Bauteilen entwickelnde magnetische Kraft wird durch das Biegen der Drähte gesteuert, mit denen die Bauteile präzise verbunden sind, so daß die Pole der Magnete ausgerichtet gehalten werden, um exzentrische Bewegungen zu vermeiden. Dies hat sich in der Praxis als mühselig erwiesen. Außerdem basieren die meisten gegenwärtig in Gebrauch befindlichen üblichen Systeme mit Permanentmagneten auf einem magnetischen Bauteil mit rechteckiger Gestalt, das von einer Stahlbuchse ummantelt ist. Die Buchse ist mittels einem separaten Verbindungsstück wie z.B. einem gestreckten, von der Stahlbuchse hervorstehenden Rohr mit dem Drahtabschnitt verbunden. Diese Anordnung hat schon an sich einen physischen Versatz zwischen dem Zentrum des Magneten und dem Drahtabschnitt zur Folge, was ein Drehbiegemoment erzeugt, das zur Drehung des Magneten um den Drahtabschnitt führt. Um bukkales Verdrehen in einer derartigen Anordnung zu verhindern und um eine genaue Ausrichtung der Pole der magnetischen Bauteile zueinander aufrechtzuerhalten, war es notwendig, einen Drahtabschnitt mit rechteckigem Querschnitt zusammen mit einem entsprechenden rechteckigen Verbindungsstück zu verwenden, was alles nicht standardisiert ist. Dies hatte eine komplexe und kostspielige Vorrichtung mit Permanentmagneten zur Folge. Andere Konstruktionen mit Magneten verwenden mehrere große scheibenförmige Magnete, die unbequem und kostspielig sind sowie erhebliche Mithilfe des Patienten erfordern, was einen hohen Grad an Ablehnung zur Folge hat.
Aufgrund der anerkannten klinischen Vorteile der Kieferorthopädie mit Permanentinagneten bestand seit langem ein ausgeprägtes Bedürfnis nach einer kieferorthopädischen Vorrichtung, die kleine Magnete verwendet, die in einer einfachen, handlichen und weniger kostspieligen Art bei der Behandlung von molare oder prämolare Distalisation erfordernden kieferorthopädischen Fällen implementiert werden kann, und die nicht von irgendwelcher Mithilfe oder Unterstützung des Patienten abhängt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Die kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt allgemein ein Paar komplementärer permanentmagnetischer Bauteile, von denen jedes einen zylindrischen Umfang und eine axiale, durch deren Symmetriezentrum führende Öffnung aufweist, wobei ein kieferorthopädischer Drahtabschnitt Querschnittsabmessungen mit geringerer Größe als die Öffnung jedes der Bauteile aufweist, um diese Bauteile entlang dieses Drahtes in einer mesialen und distalen Beziehung verschiebbar anzuordnen, wobei diese Bauteile auf diesem Draht so montiert sind, daß sie einander abstoßen und im wesentlichen einander berühren, wobei das distale magnetische Bauteil an den Zahn oder den Zähnen angrenzt, der (die) distal bezüglich seiner (ihrer) Nachbarzähne bewegt werden soll (sollen), und Mittel aufweist, um die magnetischen Bauteile, bei Auftreten der Bewegung des molaren Zahns oder der molaren Zähne, entlang dieses gemeinsamen Drahtabschnittes in vorbestimmte Nähe zu zwingen.
Die Einfachheit der kieferorthopädischen magnetischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, erübrigt die Notwendigkeit, gleichzeitig einen separaten Hauptdrahtbogen auf dem Oberund/oder Unterkiefer zu verwenden. Außerdem kann die magnetische Vorrichtung jetzt fertig am Gebiß angebracht werden, da standardisierte kieferorthopädische Befestigungsklammern, molare Rohre und standardisierte kieferorthopädische Drähte verwendet werden. Ein anderer Vorteil der kieferorthopädischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist ihre Einfachheit, Zähne distal an einem Kieferbogen unabhängig vom anderen Kieferbogen bzw. gleichzeitig sowohl am Ober- und Unterkiefer molar zu bewegen. Außerdem werden die Zähne distal bewegt ohne jeglichen chirurgischen Eingriff und ohne den Bedarf an Mithilfe oder Unterstützung durch den Patienten. Die kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erhält beim Auftreten von Bewegung des molaren Zahnes oder der molaren Zähne durch die Verwendung einer Schraubenfeder auch eine im wesentlichen gleichbleibende Distalisierkraft aufrecht, wobei sie die Notwendigkeit ständiger Nachstellung der Vorrichtung vermeidet. Diese Ausführungsform der Erfindung kann sogar die molare Distalisation über ihr bestehendes Geschwindigkeitsmaß hinaus beschleunigen. Dies würde aus mehreren Gründen Auftreten, aber einer der wichtigsten ist die Verbindung einer konventionellen Kraft (Schraubenfeder) mit dem magnetischen Feld, was beim Bewegen der Zähne die Umbildungsrate des Knochens biologisch beschleunigen kann.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird:
Fig.1: ist eine Ansicht im Aufriß auf den Ober- und Unterkiefer eines menschlichen Gebisses mit einer typischen Gebißanomalie der Klasse II von der Bukkalseite gesehen, wobei die kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit bestimmten hinteren Zähnen des Oberkiefers verbunden ist;
Fig. 2: ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der zylindrischen Magnete aus Fig. 1, die gemeinsam auf einem einzelnen Drahtabschnitt angeordnet gezeigt sind;
Fig. 3: ist eine vergrößerte Ansicht des Bereiches in Fig. 1, der die kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung an den hinteren Zähnen angebracht zeigt;
Fig. 4: ist eine andere Ansicht, ähnlich der in Fig. 3, die die Klammer- und Band-Verbindungen vor der Anbringung der Magnet- und Drahtabschnitt-Baugruppe;
Fig. 5: ist eine okklusale Ansicht der Zähne des Oberkiefers aus Fig. 1, die die kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten des Oberkiefers in Verbindung mit einer Gaumenhaltebügelverankerung angeordnet zeigt;
Fig. 6: ist eine Ansicht, ähnlich der aus Fig. 3, die nur eine Bikuspid-Klammerverbindung verwendet und die eine zusammengedrückte Schraubenfeder zeigt, um die Magnete in relativem Kontakt zueinander zu halten;
Fig. 7: ist eine Schnittansicht auf eine alternative Geometrie für die zylindrischen Magnete aus Fig. 2;
Fig. 8: ist eine Ansicht, ähnlich der aus Fig. 2, die einen der zylindrischen Magnete aus Fig. 1 mit einer Schutzbuchse zeigt;
Fig. 8a: zeigt eine Abwandlung der Anordnung aus Fig. 8, bei der die Schutzbuchse eine der Polseiten des Magneten bis auf eine zentrale Öffnung abdeckt; und
Fig. 8b: ist ein Querschnitt des Magneten aus Fig. 8a entlang den Linien 8-8 aus Fig. 8a.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 bis 5 einschließlich umfaßt die gezeigte kieferorthopädische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Baugruppe 10, die ein Paar komplementärer magnetischer Bauteile 12 und 14 enthält, die auf einem einzigen Drahtbogenabschnitt 15 koaxial zur Längsachse der magnetischen Bauteile ausgerichtet angeordnet sind. Der Drahtabschnitt 15 ist ein üblicher, kieferorthopädischer, vorzugsweise runder Stahldraht von typischerweise 0,04064 cm (0,016 inch) oder 0,04572 cm (0,018 inch) Durchmesser. Die magnetischen Bauteile 12 und 14 sind Permanentmagnete, die, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, eine zylindrische Geometrie aufweisen oder einen zylindrischen Umfang haben, mit Öffnungen 16 und 17, die sich durch das Zentrum jedes Bauteils entlang dessen Längsachse erstrecken. Der Durchmesser jeder der Öffnungen 16 und 17 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Drahtbogenabschnittes 15, um es den Magneten 12 und 14 zu ermöglichen, entlang des Drahtbogens 15 frei zu gleiten. Die Magnete 12 und 14 sind auf dem Drahtbogen 15 angeordnet, um sich gegenseitig abzustoßen, d.h. mit ihren sich abstoßenden Polseiten 18 und 19 aneinander angrenzend. Die Polseiten 18 und 19 können flache, ebene Oberflächen sein, die, wie in Fig. 2 gezeigt, parallel zueinander liegen, oder können konische Oberflächengeometrien haben, wie es in Verbindung mit der alternativen Ausführungsform von Fig. 7 genauer erklärt werden wird. Obwohl der Drahtbogen vorzugsweise rund ist, können andere Geometrien wie quadratische oder rechteckige verwendet werden. Wenn ein quadratischer Drahtbogen 15 verwendet wird, wird selbstverständlich bevorzugt, eine korrespondierende Geometrie für die zentralen Öffnungen 16 und 17 zu verwenden. Außerdem, obwohl die permanentmagnetischen Bauteile 12 und 14 zylindrisch sind, müssen sie nicht von identischem Durchmesser sein.
Die Baugruppe 10 ist vorzugsweise bukkal an den Zähnen entweder des Ober- oder des Unterkiefers auf einer Seite davon angeordnet, wobei, wie in Fig. 5 gezeigt, eine äquivalente Baugruppe 20 auf der gegenüberliegenden Bukkalseite am selben Kieferbogen symmetrisch angeordnet ist, um bestimmte hintere Zähne wie einen ersten Backenzahn oder den ersten und zweiten Backenzahn gleichzeitig oder nacheinander distal zu verschieben. Die Baugruppen 10 und 20 können ebenfalls auf der Lingualseite derselben Zähne angebracht und verwendet werden.
Um jede der Baugruppen 10 und 20 am Gebiß zu befestigen, ist es zuerst notwendig, den Zahn zur Aufnahme der Baugruppe vorzubereiten, in dem angepaßte kieferorthopädische Klammern und Bänder angebracht werden. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Molarband 21 auf dem ersten Backenzahn 22 angebracht. Das Molarband 21 ist ein im Handel erhältlicher Artikel, der mit seitlichen Bukkalrohren 23 und 24 und einem an das Band 21 angeschweißten Hauptführungsrohr 25 gekauft werden kann. Das obere seitliche Rohr 23 steht üblicherweise bukkal von dem Band 21 ab. Das obere seitliche Rohr 23 ist hohl und vorzugsweise durch den Drahtabschnitt 15 geführt, während der Wirkung der kieferorthopädischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, was nachfolgend ausführlicher erklärt werden wird. Das hohle seitliche Rohr 24 und das hohle Hauptführungsrohr 25 können zeitweise funktionslos bleiben und später in der Behandlung für andere kieferorthopädische Zwecke verwendet werden, die von dieser Anwendung unabhängig sind. Die Bikuspidzähne 26 und 27 weisen daran angebrachte ähnliche Bänder 28 und 29 auf mit standardisierten seitlichen Klammern 30 und 31, die auf die Bänder aufgeschweißt sind. Die Klammern 30 und 31 beinhalten geschlitzte Öffnungen 32 und 33, die den Drahtabschnitt 15 aufnehmen können, und sind mit üblichen Flügeln 34 und 35 ausgestattet, die von den Öffnungen 32 und 33 abstehen. Die Flügel 34 und 35 ermöglichen die Verwendung üblicher Klemmdrähte. Klemmdrähte, was weiter unten erklärt werden wird, werden verwendet, um den Drahtabschnitt 15 zu befestigen und ihn in den Klammern 30 und 31 in Position zu halten.
Die magnetischen Bauteile 12 und 14 sind auf dem Drahtabschnitt 15 angeordnet, wobei das distale Ende 37 des Drahabschnittes 15 verschiebbar in das seitliche Rohr 23 eingebracht ist. Der Drahtabschnitt 15 ist, vorzugsweise im voraus, gebogen, um eine Schleife 39 zu bilden, die die mesiale Seite des magnetischen Bauteils 14 sichert, so daß das magnetische Bauteil 14 relativ zu dem magnetischen Bauteil 12 mesial in Position gehalten ist. Der Drahtabschnitt 15 wird dann in die geschlitzten Öffnungen 32 und 33 eingesetzt und unter der Verwendung gängiger Klemmdrähte 41 bzw. 42 mit den Klammern 30 und 31 verbunden. Die gegenüberliegende Seite 45 des Drahtabschnittes 15, die sich mesial von den Klammern 30 und 31 erstreckt, endet in einem freien und offenen Ende 50. Es wird bevorzugt, das offene Ende 50 des Drahtabschnittes 15 zu einer Schleife 51 zu biegen. Es wird ebenfalls bevorzugt, einen weiteren Klemmdraht 43 um den Flügel 34 zu winden und diesen Draht durch die mesiale Schleife 51 zu ziehen, so daß der Drahtabschnitt 15 leicht distal bewegbar ist, wenn er vom Kieferorthopäden gespannt wird, um die magnetischen Bauteile wieder näher zueinander zu positionieren, nachdem sie sich aufgrund der distalen Bewegung des molaren Zahnes oder der molaren Zähne getrennt haben. Wenn der mesiale Klemmdraht 43 durch die mesiale Schleife 51 gespannt wird, bewirkt dies ein distales Gleiten des gesamten Drahtabschnittes 15. Der Bogen oder die Schleife 39 im Drahtabschnitt 15 schiebt das magnetische Bauteil 14 zurück in eine aktive Position nahe am magnetischen Bauteil 12. Durch das distale Gleiten des Drahtabschnittes 15 hat das seitliche Rohr 23 jetzt mehr Führungsdraht, auf dem es gleiten kann. Dies hindert den distal verstellten molaren Zahn daran, das Austreten des seitlichen Rohres 23 aus dem Führungsdrahtabschnitt 15 zu bewirken, und erübrigt die Notwendigkeit, den Drahtabschnitt 15 durch einen anderen Draht zu ersetzen, wenn die magnetische Vorrichtung reaktiviert wird. In dem die magnetischen Kräfte auf nur einen einzelnen Kieferbogen begrenzt werden, wird eher als durch Erzeugung der Kraft durch Wechselwirkung zwischen Ober- und Unterkiefer darüber hinaus die Notwendigkeit vermieden, den Unterkiefer mit Verankerungseinrichtungen zu versehen und intermaxillare Gummibänder zu verwenden, wie es jetzt praktiziert wird.
Um die magnetische Kraft zum distalen Bewegen der Zähne vollständig verwenden zu können, ist es vorteilhaft, eine vergrößerte Nance-Gaumenplatte 52 als Verankerung zu verwenden, um vorhergehende Bewegungen aller Zähne mesial zu den molaren zu verhindern. Die Gaumenplatte 52 ist über einen Draht 54 mit dem ersten und zweiten Bikuspidband 28 und 29 auf deren lingualen Seite verbunden, ebenso mit dem ersten und zweiten Bikuspidband auf der gegenüberliegenden Seite. Der Draht 54 kann an den Bändern 28 und 29 auf jeder Seite befestigt sein, in dem sie vor der Unterbringung im Mund zu einer integralen Einheit zusammengelötet werden. Die Nance-Gaumenplatte 52 stellt eine Verankerung bereit, die den Reaktionskräften des mesial abstoßenden magnetischen Bauteils in jeder der Baugruppen 10 bzw. 20 widersteht.
In der zusammengesetzten Position grenzt das magnetische Bauteil 12 an das obere seitliche Rohr 23 an, und das distale Ende 37 des Drahtabschnittes 15 steht nur leicht vom distalen Ende 37 des seitlichen Hohlrohres 23 vor, um Reizungen der bukkalen Mukosa zu verhindern. In dieser Stellung sind die magnetischen Bauteile 12 und 14 physikalisch so nahe wie möglich in Kontakt, mit minimalem Luftspalt, so daß die magnetische Abstoßungskraft zwischen den magnetischen Bauteilen am größten ist. Wenn sich der molare Zahn (die molaren Zähne) distal verschiebt (verschieben), bewegt sich das seitliche Rohr 23, geführt durch den Drahtabschnitt 15, distal mit den molaren Zähnen. Nachdem eine angemessene Verstellung zwischen den magnetischen Bauteilen stattgefunden hat, muß die Vorrichtung durch einen Kieferorthopäden reaktiviert werden. Wie früher erläutert, wird dies durch distales vorschieben des ganzen Drahtabschnittes 15 ausgeführt, in dem einfach das zopfartige freie Ende des mesialen, durch die mesiale Schleife 51 verlaufenden Klemmdrahtes gespannt wird. Der letzte Schritt ist selbstverständlich bei der Ausführungsform nicht notwendig, die, um gleichbleibenden Kontakt aufrechtzuerhalten, eine Schraubenfeder verwendet.
Die Abmessungen der magnetischen Bauteile 12 und 14, ihre Legierungsbestandteile und ihr Energieprodukt werden die Abstoßungskraft zwischen den Magneten bestimmen. Durch begrenzen der Dicke der kreisförmigen magnetischen Bauteile wird die richtige geometrische Gestaltung für die Krafterzeugung erreicht und die Unbequemlichkeit für den Patienten wird ebenfalls verringert. Die magnetischen Bauteile 12 und 14 bestehen vorzugsweise aus einer magnetisierten, stabilen Legierung mit hohem Energieprodukt, die eine koaxial zu ihrer Längsachse verlaufende Polarisationsachse aufweist. Es wird bevorzugt, die ganze außenliegende Oberfläche jedes der magnetischen Bauteile 12 und 14, einschließlich des Loches, mit einem bikompatiblen Material wie Parlene-C zu beschichten, das von der Union Carbide Corporation hergestellt wird und eine Beschichtungsverbindung aus Poly-P-Xylen ist, bei der ein einzelnes Chloratom ein Wasserstoffatom ersetzt. Die bikompatible Beschichtung verhindert, daß irgendein Legierungsbestandteil in den Mund durchsickert, und verhindert ebenso, daß Speichel, Essen und Sauerstoff den Magneten verunreinigen. Andere bikompatible Materialien können ebenso als Ersatz für Parlene-C oder in Kombination damit verwendet werden. Diese anderen Materialien können Acryl, Polycarbonat, Nickelgalvanisierung und Titannitrid beinhalten. Die bikompatiblen Materialien verhindern Korrosion, Galvanisierung und das Auswaschen unerwünschter Legierungsbestandteile. Die Beschichtungsmaterialien müssen fähig sein, der Reibung während des Gleitens auf dem Drahtabschnitt standzuhalten. Dies kann ebenfalls galvanische Reaktion mit daraus resultierender Korrosion verhindern. Der Drahtabschnitt kann ebenso beschichtet sein, um Korrosion zu verzögern und Galvanisierung zu verhindern. Ein Nickel-Titan-Draht kann ebenfalls verwendet werden.
Da die magnetischen Bauteile 12 und 14 auf einem gemeinsamen Drahtabschnitt 15 entlang des Symmetriezentrums jedes Bauteils verschiebbar angeordnet sind, ist die Abstoßungskraft zwischen den gegenüberliegenden Polseiten 18 und 19 im wesentlichen unidirektional und parallel zu ihrer Längsachse. Außerdem sind exzentrische Kraftvektoren ausgeglichen und Drehkräfte, die zwischen den Bauteilen ein Drehmoment erzeugen, existieren nicht. Folglich sind die magnetischen Bauteile auf unidirektionale, durch den Drahtabschnitt 15 geführte Bewegungen eingeschränkt. Die Abstoßungskraft nimmt ab, wenn der Spalt zwischen den Polseiten größer wird, in einem Verhältnis irgendwo zwischen quadratisch und linear zum Abstand, der die Bauteile trennt. Es ist folglich notwendig, die Bauteile zu reaktivieren, in dem sie zunehmend in näheren Kontakt gebracht werden, nachdem sich ein vorbestimmter Spaltabstand gebildet hat. Die Länge "L" des Drahtabschnittes 15, der sich von der mesialen Kante 60 der Klammer 30 auf dem ersten Bikuspidzahn zur mesialen Schleife 51 erstreckt, bestimmt den maximalen Abstand der molaren Distalisation (etwa 7 mm). Beispielsweise ist bei einer vollständigen Klasse II-Fehlocclusion eine molare Distalisation um etwa 5 mm erforderlich, um zum unteren Backenzahn ein Molarverhältnis der Klasse I zu erhalten. Bei einer Überkorrektur, z.B. bei distalem verschieben um 6 mm bis 7 mm, ist die Tendenz einer Rückverschiebung verringert. Dieses magnetische System ist zu dieser Art von Bewegung fähig. Darüber hinaus erfolgt die Kontrolle der distalen Bewegung der Zähne ohne jede Unterstützung oder Mithilfe des Patienten.
Wie oben erläutert, erfordert die Ausführungsform der Fig. 1 bis 5, daß die Vorrichtung wiederholt vom Kieferorthopäden, nach jeder, einer angemessenen Trennung entsprechenden Verstellung zwischen den magnetischen Bauteilen 12 und 14, reaktiviert wird. Die Ausführungsform aus Fig. 6 vermeidet die Notwendigkeit des Kieferorthopäden, die Vorrichtung während der Behandlung des Patienten wiederholt zu reaktivieren. Um die Erklärung zu vereinfachen, sind die Bezugszahlen, die entsprechende Komponenten in den Fig. 1 bis 5 identifizieren, identisch mit ihren Entsprechungen. In der Ausführungsform aus Fig. 6 ist der erste Bikuspidzahn 26 mit einem Band 28 ausgestattet wiedergegeben, das eine an das Band 28 angeschweißte, seitliche Klammer 30 aufweist. Der zweite Bikuspidzahn ist nicht mit einer Klammer ausgestattet. Die Anordnung ist sonst äquivalent zu der Anordnung aus Fig. 3, bis auf die zusätzliche Verwendung einer zusammengedrückten, offenen Schraubenfeder 70, vorzugsweise aus einer Nickel-Titan-Verbindung, die auf dem Drahtabschnitt 15 zwischen der ersten Bikuspidklammer 30 und der gebogenen Schleife 39 auf der mesialen Seite des magnetischen Bauteil 14 angebracht ist.
Eine Schraubenfeder aus Nickel-Titan (NiTi) wird verwendet, da NiTi ein langes Formgedächtnis beibehält und fähig ist, wenn sie in einem zusammengedrückten Zustand ist, eine echte, gleichmäßig konstante Kraft über eine relativ lange Verstellung eines Backenzahnes aufzubringen. Dies ist deutlich ausreichend für einen durchschnittlichen maximalen verstellten Abstand von 7 mm, der erforderlich ist zur Behandlung in übereinstimmung mit dem Erfindungsgegenstand. Wenn die zwischen den sich abstoßenden Magneten wirkende Kraft z.B. 150 Gramm entspricht, dann wird die Reaktionskraft des mesialen Magneten 150 Gramm sein. Die NiTi- Schraubenfeder 70 sollte so zusammengedrückt sein, daß sie eine vorgeeichte Kraft von 150 Gramm liefert, wenn sie zwischen der ersten Bikuspidklammer 30 und dem gebogenen Drahtanschlag 39, an den mesialen Magneten 14 angrenzend eingesetzt ist. Folglich wird die Schraubenfeder 70 den mesialen Magneten 14 distal in Richtung auf den distalen Magneten 12 hin zwingen mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft, trotz der distalen Bewegung des distalen Magneten 12 über die gesamte Entfernung, die der distale Magnet 12 während der molaren Distalisationsbehandlung verschoben wird.
Die beiden magnetischen Bauteile 12 und 14 können während der Behandlung in physischem Kontakt gehalten werden oder, abhängig von der vorhandenen Federkraft, in einer gleichbleibenden Entfernung, d.h. mit einem gleichbleibendem Luftspalt, gehalten werden. Obwohl theoretisch keine Reaktivierung notwendig ist, wird der Kieferorthopäde aus praktischer Sicht die Wirksamkeit überprüfen und, wenn n.tig, kleine Anpassungen durchführen, um ggf. geringe Veränderungen oder Ungenauigkeiten auszugleichen. Dennoch ermöglicht es diese Anordnung, daß die molaren Bewegung durch eine echte, gleichbleibende Kraft erfolgt anstelle einer schwächer werdenden Kraft, wie in der Situation, wenn keine Schraubenfeder verwendet wird. Die Verwendung einer gleichbleibenden Kraft, insbesondere mit einem Luftspalt oder ohne Luftspalt zwischen den Magneten, was von den gewählten Kräften abhängt, kann die Behandlung physiologisch verbessern, und beseitigt die Möglichkeit gegenläufiger Nebenwirkungen. Die Verwendung einer zusammengedrückten, offenen Schraubenfeder vermeidet die Notwendigkeit zunehmender Nacheinstellungen und gewährleistet maximale molare Distalisation bei Aufbringung einer gleichbleibenden Distalisationskraft.
Die Stärke der Kraft, die sich zwischen den Magneten 12 und 14 ausbildet, hängt nicht nur von der Geometrie der Magnete und ihrer Zusammensetzung ab, sondern auch vom Oberflächenbereich der aneinander angrenzenden Polseiten 18 und 19. Wenn der Oberflächenbereich der Polseiten 18 und 19 erhöht wird, während alle anderen Werte gleich gehalten werden, wird die Kraft zwischen den Magneten zunehmen. Ein Weg, wie dies erreicht werden kann, ist in Fig. 7 gezeigt. Die Polseite 19 des magnetischen Bauteils 14 ist so erweitert, daß es einen dreidimensionalen konvexen Konus 72 bildet, der vom zylindrischen Umfang 74 absteht, während die gegenüberliegende Polseite 18 des magnetischen Bauteils 12 im Innern seines zylindrischen Umfanges 78 so gestaltet ist, daß sie eine symmetrische konkave Form 76 bildet. Diese konkave Geometrie des magnetischen Bauteils 12 wirkt als Aufnahme für den konvexen abstehenden Konus 72. Der konvex abstehende Konus 72 des Magneten 14 sollte im konkaven Inneren des Magneten 12 in einer in hohem Maße genauen Art eingepaßt sein, so daß ein maximaler Oberflächenkontakt vorhanden ist. Der Oberflächenbereich der Polseiten wird durch diese Ausgestaltung im Vergleich zu parallelen flachen Polseiten nahezu verdoppelt.
Wenn diese zwei Magnete mit den vorhergehend beschriebenen Drahtabschnitten verwendet werden, um Backenzähne distal zu verschieben, sind sie einander abstoßend angeordnet. Jedoch können sie für andere kieferorthopädische Anwendungen einander anziehend angeordnet sein.
Wie früher erläutert, sollten die Magnete 12 und 14 mit einem biokompatiblen Beschichtungsmaterial wie Parlene-C geschützt sein. Zusätzliche Beschichtungsmaterialien können Nickelgalvanisierung oder Titannitrid beinhalten. Zusätzlicher Schutz kann, wie in Fig. 8 gezeigt, durch Einpressen jedes Magneten 12 und 14 in eine Stahlbuchse 80 vorgesehen werden. Die Stahlbuchse kann auf den zylindrischen Umfang der Magnete 12 und 14 begrenzt sein oder, wie in Fig. 8B gezeigt, auch einen Teil oder alles der nicht aktiven Polseiten 82 bzw. 84 der Magnete bedecken. Die Stahlbuchse 80 sollte so dünn wie möglich, aber dennoch stark genug sein, um Absplittern und Abbrechen zu verhindern. Die Kanten der Stahlbuchse 80 sollten vorzugsweise gerundet sein. Ein Klebstoff wie z.B. Loctite kann zusätzlich zur Preßpassung verwendet werden.

Claims

1. Kieferorthopädische Vorrichtung zum distalen Verschieben eines hinteren Zahnes oder hinterer Zähne ohne chirurgische Extraktion, umfassend: eine Anzahl Verankerungsbänder (21, 28, 29), die an bestimmten ausgewählten Zähnen eines einzelnen Kieferbogens eines Patienten, zu denen der distal zu verschiebende hintere Zahn gehört oder die hinteren Zähne gehören, und an wenigstens einem davor angeordneten proximalen Zahn anbringbar sind; ein seitliches Bauteil (23), das an dem Verankerungsband (21) an dem hinteren distal zu verschiebenden Zahn befestigt ist, wobei Klammermittel (30, 31) an dem (den) anderen Band (Bändern) (28, 29) befestigt sind; einen kieferorthopädischen Drahtabschnitt (15), der sich von dem seitlichen Bauteil zu den Klammermitteln erstreckt; ein Paar dicht benachbarte Permanentmagneten (12, 14) und Mittel (38) zum Anbringen des Magneten (14) auf der mesialen Seite des Drahtabschnitts bezogen auf den die Klammermittel tragenden proximalen Zahn oder die Zähne, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Permanentmagneten ein axiales, durch sein Symmetriezentrum führendes Loch aufweist, wobei die Magneten durch die Löcher (16,17) verschiebbar auf dem Drahtabschnitt (15) so angeordnet sind, daß sie einander abstoßen, wobei der auf der distalen Seite des Drahtabschnitts befindliche Magnet (12) an das seitliche Bauteil angrenzt und der Drahtabschnitt (15) verschiebbar innerhalb des seitlichen Bauteils angeordnet ist.

2. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jeder Magnet und jedes Loch von einer Schutzschicht umgeben ist.

3. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der kieferorthopädische Drahtabschnitt eine zylindrische Geometrie und die Öffnung in jedem Magneten eine kreisförmige Geometrie aufweisen, wobei die Magneten so auf dem Drahtabschnitt montiert sind, daß ihre Längsachsen koaxial sind.

4. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 3, wobei das seitliche Bauteil eine Hohlröhre ist.

5. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 4, wobei jede Klammer einen Schlitz (32, 33) zur Aufnahme des Drahtabschnitts aufweist.

6. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 5, die außerdem Mittel (41, 42) zum Verbinden des Drahtabschnitts mit der (den) Klammer(n) (30) umfaßt, die auf den proximalen Zähnen an den Bändern befestigt ist (sind).

7. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, wobei der Drahtabschnitt einen Bogen in Form einer Schleife (39) für den Eingriff des anderen Magneten (14) auf dessen mesialer Seite aufweist, um zu verhindern, daß sich der Magnet mesial verschiebt, wobei der Drahtabschnitt in einem mesialen freien Ende (50) endet.

8. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, die außerdem Mittel (43) aufweist, mit denen das mesiale freie Ende (50) des Drahtabschnitts (15) in Eingriff kommen kann, damit der Drahtabschnitt bei Auftreten von Molarbewegung distal eingestellt werden kann.

9. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der das mesiale freie Ende des Drahtabschnitts in Form einer Schleife (51) gebogen ist.

10. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, die außerdem eine Gaumenplatte (52) und Mittel zum Verbinden der Gaumenplatte mit den Verankerungsbändern auf dem (den) proximalen Zahn oder Zähnen für eine Verankerung umfaßt, um eine mesiale Bewegung der Zähne zu den distal zu verschiebenden hinteren Zähnen zu verhindern.

11. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 10, die außerdem Federmittel (70) umfaßt, um die magnetischen Elemente in eine bestimmte Nähe zueinander zu zwingen, während der hintere Zahn distal verschoben wird.

12. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Druckfeder aus Nickel-Titan besteht.

13. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 12, wobei jedes der permanentmagnetischen Elemente eine in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnete Polseite mit einer flach-planaren Oberflächengeometrie aufweist.

14. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 12, wobei jedes der permanentmagnetischen Elemente eine Polseite aufweist, wobei eine Polseite eine vom zylindrischen Rand ausgehende konvexe Geometrie und die andere Polseite eine konkave Geometrie zur paßgenauen Aufnahme der konvexen Polseite besitzt.

15. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 14, wobei die Schutzschicht aus einem Material besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Parylene-C, Nickelgalvanisierung, Titannitrid, Acryl und Polycarbonat.

16. Kieferorthopädische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 15, die außerdem eine Stahlbuchse (80) umfaßt, die wenigstens den zylindrischen Umfang jedes Magneten umgibt.