力响应牙齿矫正支架和系统及其使用方法技术方案

力的大小和／或方向可使用牙齿矫正支架客观地确定，牙齿矫正支架具有允许支架的一部分可相对于支架的至少另一部分弹性移动的弹性部件。在优选实施例中，支架包括下部基体部件、上部支架部件和插入到下部基体和上部支架部件之间的弹性层。牙齿矫正支架有利地用作系统的一部分，因此支架包括指示器，指示器响应于所述至少一部分和另一部分之间的相对移动而变形以提供作用于支架上的力的指示。光学检测器可被提供来光学检测指示器并发出可指示下部基体和上部支架部件之间的相对弹性移动的输出信号。处理器接收来自光学检测器的输出信号以提供作用于上部支架部件上的力的大小和／或方向的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及牙齿矫正领域。在特定优选实施例中，本专利技术涉及包括力响应元件的牙齿矫正支架，力响应元件可以光学地确定作用力的大小和/或方向。
技术介绍
牙齿矫正支架通常固定到单个牙齿上并连接到弧线(archwire)上以在一定时间内施加适当的力来使牙齿移动或变直。特别地，牙齿通过作用力而经弧线被向支架移动和转动。因此需要定期看牙医以能够检查和调整装置来确保由弧线将适当大小和方向的力经支架作用于牙齿上。然而，弧线的调整是非常主观的行为。因此，牙医需获得用于每个牙齿矫正患者的力的大小和方向的实践知识。
技术实现思路
然而，如果作用于牙齿矫正支架上的力的大小和方向客观地确定，则更有利。本专利技术目的是满足这一需求。概括来说，本专利技术体现为力响应牙齿矫正支架。更具体地，本专利技术的牙齿矫正支架考虑了客观地确定作用于固定有支架的牙齿上的力的大小和/或方向。因此，本专利技术优选体现为具有弹性部件的牙齿矫正支架，弹性部件允许支架的一部分相对于支架的至少另一部分弹性移动。支架优选包括根据支架部分相对于互相之间的移动而变形的指示器(例如基准标记)，从而指示器变形可以指示作用于支架上的力的大小和/或方向。在特定优选实施例中，本专利技术包括力响应牙齿矫正支架，力响应牙齿矫正支架具有下部基体部件、上部支架部件和插入到下部基体和上部支架部件之间的弹性层。因此，弹性层包括允许上部支架部件可相对于下部基体部件弹性移动的弹性部件。本专利技术的牙齿矫正支架有利地用作系统的零件，从而支架包括指示器以用于作用在上部支架部件上且足以导致上部支架部件相对于下部基体部件的弹性移动的力的指示器。光学检测器可被提供来光学检测指示器并发出可指示下部基体和上部支架部件之间的相对弹性移动的输出信号。处理器接收来自光学检测器的输出信号以提供作用于上部支架部件上的力的大小和/或方向的指示。这些和其它方面及优点在仔细考虑下面的本专利技术优选示范性实施例的详细描述后将变得更明显。附图说明下面将参考附图，其中，各附图中的相同参考标记表示相同结构部件，其中图1是使用本专利技术的力响应于支架的系统的示意性透视图；图2是根据本专利技术的示范性力响应牙齿矫正支架的透视图；图3是图2中描述的牙齿矫正支架的侧剖视图；图4是根据本专利技术的牙齿矫正支架的另一实施例的部分放大侧剖视图；图5是根据本专利技术的牙齿矫正支架的又一实施例的部分放大侧剖视图；图6是根据本专利技术的牙齿矫正支架的再一实施例的部分放大侧剖视图；和图7是根据本专利技术的牙齿矫正支架的另外一实施例的部分放大侧剖视图；具体实施方式附图1示意性地描述根据本专利技术的系统10，系统10特别适于检测和显示与连接到患者口中的各牙齿前表面的牙齿矫正支架12中的每个相关的力的大小和/或方向。如同将在后面详细描述那样，单个支架12具有基准标记，基准标记可指示通过弧线14而作用于支架12上的力的大小和/或方向。通常，根据本专利技术，基准标记可通过手持式光学检测器16来光学地检测，手持式光学检测器16可操作地经信号线17连接到中央处理器18。因此，中央处理器18经信号线17接收由光学检测器16产生的输出信号并用所需运算法则编程，运算法则将基准标记提供的表示光学检测的指示的输出信号翻译成可向主治牙医显示的力的大小和/或方向，例如，通过与个人计算机22结合的传统显示器20。或者，由光学检测器16产生的输出信号可被无线地传输到处理器18，例如，使用RF(无线电频率)连接。手持式光学检测器16最优选包括接近的把手部分16-1和末端的发光棒16-2。扳机开关16-3位于接近的把手部分16-1上以允许牙医启动棒16-2来通过棒端16-2a光学读取支架12的特定部分。发光二极管(LED)16-4、16-5也可位于把手部分16-1上且最好发出不同颜色(例如红和绿)来为牙医提供可视指示已保证特定支架12的良好光学读取。如果适当的力已作用于特定支架12上，则也可使用LED16-4、16-5来指示。为完成此类指示，处理器18将把作用于支架上并由检测器16检测的力和/或转矩与储存在存储器中并与用于单个病人的特定治疗计划相关的力和/或转矩进行比较。根据本专利技术的支架12的一个优选实施例在附图2和3中描述。在这点上，可观察到，支架12包括下部基体部件12-1、上部支架部件12-2和中间弹性层12-3，中间弹性层12-3将上部支架部件12-2弹性连接到下部基体部件12-1上从而允许两者之间微小但却意义重大的相对弹性移动。事实上，适用于牙齿矫正应用的任何弹性材料均可用于层12-3且可包括但不限于例如EPDM橡胶、硅橡胶和聚酯人造橡胶。足以说明，所使用的特定弹性材料可由本领域普通技术人员选择而不用基于相同物理特性的不适当实验。通常，上部支架部件12-2包括狭槽24以容纳弧线14，并包括牙医可用来固定额外的线以施加用于传递到连接有支架12的牙齿上的适当力的多个柱体26和孔28。下部支架部件12-1最优选包括形成于其中的凹部表面12-1a以容纳将基体部件12-1牢固地固定在下面的牙齿上的连接材料，从而反过来将支架12牢固地固定于牙齿上。下部基体部件12-1和上部支架部件12-2包括在其底盖可视表面上的基准标记30、32，基准标记30、32由弹性层12-3分割以分别形成上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2。因此，在没有作用力时，基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2将分别相互对齐。就是说，在基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2各自之间将不会可视地出现错位。响应例如通过弧线14而作用在上部支架部件12-2上的力，基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2因而将分别变形(例如错位)，该变形取决于作用力的大小和方向且依靠允许上部支架部件12-2相对于下部基体部件12-1弹性移动的弹性层12-3。基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2各自之间的相对错位可由光学检测器16光学检测。基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2各自之间的相对错位由光学检测器16检测，因而可传输到处理单元18，在处理单元18中计算作用于特定支架上的力的大小和/或方向。然后，适当的信号被传输到个人计算机22，从而作用力的大小和/或方向可向牙医显示。基准标记30、32表示为多个不同尺寸的同心圆的形式。因此，此类构造允许基准标记30、32的上部和下部标记部分30-1、32-1和30-2、32-2各自中的一个与另一个的对比，来达到其间的相对错位。因此，以该方式，可检测到作用力的大小以及作用力相对于六个自由度的方向，也就是三个互相垂直的轴以及绕该轴的转矩。本专利技术的支架12也可带有唯一的识别标记36，该标记允许牙医电学地“标记”每个支架并将多个力的大小和方向结合。单个支架12由标记36实现的此类唯一识别还将允许在已进行的矫正治疗过程中进行其单个移动的历史分析。基准标记30、32可以是适于由检测器16进行光学检测的任一类型。因此，例如，基准标记30、32可以由能够由光学检测器16检测的任何可视介质构成，例如，通过在检测器棒16-2的尖端16-2a中使用小型摄像机来进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牙齿矫正支架，包括：弹性部件，允许支架的至少一部分响应于作用力而相对于支架的至少另一部分弹性移动；和至少一个指示器，能够响应于支架的所述至少一部分和另一部分的移动而可视地变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特斯蒂文西尔斯，威廉姆斯图尔特特里默，
申请(专利权)人：莱特弗斯牙齿矫正公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]