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本专利申请涉及并且要求2013年3月8日提交的第61/774,888号美国临时专利申 请的优先权，其全部内容通过引用被包含于此。
背景技术
技术领域
该实用新型涉及正畸托槽，尤其涉及一种正畸托槽其中线被固定在一开放通道或 者沟槽中，该通道或沟槽可以容纳正畸线而不需要任何种类的实用型结扎线或活动覆盖物 的工具。更为具体的，该实用新型提供了一种自锁式正畸托槽。
相关技术
正畸托槽在现有技术中被广为知晓。托槽被粘接或者粘合在牙齿表面，或者连在 粘在牙齿上的金属带上，且提供了一种将线连在牙齿上的方法。线施力于托槽，托槽传递力 于牙齿以使得牙齿以所期望的方式移动的。托槽也可以为线提供一个沟槽来固定，且提供 了一个沿着线滑动牙齿的导轨，这是通过各种弹簧、松紧带或者其他设备以提供力给托槽 随后又将力传递给牙齿。
现有的托槽设计需要一个可移动托槽部件或者一个外部应用设备，该设备被称为 能够作为防止在牙齿矫正的过程中线从沟槽中被取出的结扎线。另一个设计称为贝格托 槽，使用的是一个被固定进一个沟槽来固定住里面的线的金属件。有许多这些种类的变种 也需要结扎线、针件或者可移动部件来保证进入托槽沟槽的正畸线的可靠。沟槽不需要一 个外部应用的部件来把正畸线固定在沟槽内合适的位置，例如结扎线，这通常被称为自锁 式托槽。
现有的设计有许多阻碍牙矫正术高效性的问题。自锁式托槽的活动部件会在口腔 环境内正常的使用中损坏，或者在病人的不规范使用下损坏。如果活动部件损坏，那么托槽 可能会变得不可使用且需要替换，这需要另外的临床治疗时间，会让病人不舒服，延长治疗 时间，还会增加额外的费用。结扎线需要时间来放置在每个单独的沟槽上，且从托槽美观性 的角度出发，由透明或牙齿颜色材料制作的在口腔内被各种食物污染的托槽，会惨不忍睹 而造成病人的不满意。
牙矫正沟槽代表所有致力于提高病人咬合能力的矫正性牙矫正术的首要部件。在 传统的牙矫正术中，正牙医生或者助手将托槽粘附在病人的牙齿上，且将弓丝连在每个托 槽的沟槽内。弓丝产生推动牙齿移动进入正确位置的矫正力。传统的托槽，比如弹性O型环 或者精密金属丝，被用来将弓丝保持在每个托槽沟槽中。由于单独的结扎线应用于每个沟 槽所遇到的困难，自锁正畸托槽已经发展成为不需要结扎线，而是依靠一个活动的部分或 者部件，例如一个挂钩或者滑块，来将弓丝保持在托槽槽口内。
尽管自锁式托槽已经是普遍成功了，该托槽的制造商仍继续努力提高与自锁式托 槽的美观性、自锁式托槽的使用和功能性以及自锁式托槽的成本和可制造性。
依附于牙齿上的正畸托槽与弓丝啮合，该弓丝施加力于它们以移动牙齿。该托槽 典型地包括一弓丝凹槽，用于放置弓丝。一弓丝凹槽可以有任何期望的部分结构或者大小 以及弓丝的形状要求，或者可以是要放在凹槽内的弓丝。
现如今典型的正畸托槽通过方向上与咬合平面平行的弓丝凹槽与牙齿相连。但是 需要的话，凹槽方向也可以是倾斜的，横跨托槽。
大多数现如今所使用的托槽包括线夹延伸，涉及到例如扣翼或者支托，它们位于 所安装的托槽上部和底部分别向上和向下成对凸出。这些延伸传统上允许用结扎线、曲线 (封闭线)或者所有弹性体O形环的方法，使得弓丝被固定在托槽的弓丝支托内。
设计自锁的托槽已被大量尝试。举个例子，一个这样的设计公开了一个可倾斜的 与弓丝前部相啮合的盖板。该盖板从所公开的托槽的表面前端或者前部凹陷。实际上这个 凹陷的滑动盖板需要弓丝在盖板可以被移动过弓丝之前也凹陷进入弓丝沟槽，这让使用者 很难在视觉上确定弓丝是否恰当地放置在弓丝沟槽内，以促进可滑动盖板的关闭。
当使用一个传统的托槽和系线时，弓丝的正确入位可以在视觉上被确定，那就是 确定弓丝的前部表面与托槽的前部表面对齐。令人期待的是，自锁托槽提供了于使用者类 似的视觉参考能力。在托槽没有前部表面以提供视觉上位于托槽的弓丝沟槽内的弓丝线位 置参考时，这无法实现。
一个设计来安放与所有正畸托槽前部表面对齐，以在牙矫正术期间协助弓丝的视 觉定位也已知。该托槽公开技术使用一个使用中长期保持在托槽上的封闭滑块或者盖板， 无论该盖板是否是开放还是闭合的状态，它防止了在托槽被放置于牙齿上时盖板意外脱 落。
更重要的是，盖板被设计来使得通常的从托槽顶部和底部突出的连接延伸，对于 其他产生牙齿扭力的正畸连接物是可连接的。所暴露的连接支托剩余部分总是能够通过连 接线或其他传统连接系统的使用实现托槽和牙齿的重新定位。因专业需要，该托槽的功能 在于在提供突出系翼或者支托的正常特征的托槽内提供了封闭滑块。
之前的托槽实施例也包括一个盖板，是以可以完成一个连续管道对弓丝的环绕的 封闭滑块的形式存在的，当这个盖板处于闭合位置时。这可以在连体的或者成对的组合中 有效地实现，而不需要覆盖或者介入托槽上的突出部分。
另一个之前的自锁正畸托槽公开了一个平坦且由直立沟槽引导的锁滑块部分，该 沟槽沿着托槽的两侧形成，且横跨弓丝沟槽。一个弹性部分或者锁销被提供来保持滑动部 分处于开或关位置。没有系翼或者支托被包括在被说明的托槽形式中。
正畸托槽的小型化在今天这个现代化高科技弓丝发展之下尤其重要。病人需要小 型的托槽来减少所戴托槽的视觉影响。正牙医生需要更小的托槽，以更有效地使用高科技 弓丝带来的偏压力，可以确定，这个通过弓丝被应用于托槽的力随着牙齿间托槽空间的提 高被降低。
在早期专利中所展示的托槽小型化的一个缺陷是，大部分实施例将托槽两侧上方 的盖板包起来，以啮合穿过托槽在弓丝沟槽的后面的沟槽。滑动覆盖物的宽度因此提高了 其上托槽的总宽度，除此之外，由于托槽本身的强度特性其为必须的。由于口腔中正常的咬 合空隙以及随后来自于相对的牙齿或食物的损害或损伤，它受制于牙齿接触。
当一些已知的方法显示了一个在托槽的侧面边缘内的平坦封盖滑块时，针对封盖 的引导装置包括在弓丝沟槽上位和下位两侧的沟槽，因此，要隐藏通向处于托槽边缘的弓 丝的关键边角的可视通道。如果可视通道没有被清理，在托槽内安装的一个弓丝通道不能 确定弓丝沟槽内的弓丝的正确定位，在滑动封盖被移至闭合位置前。一根没有在沟槽内固 定的线可以对封盖机制造成损害，且需要对治疗产生干扰的托槽更换。
图1A显示的是一个现有技术的带有封盖的自锁正畸托槽，所示封盖位于闭合位 置，带有一个固定在托槽内的弓丝。而且，所示图1B是现有技术图1A的带有处于打开位置的 封盖的自锁正畸托槽。该现有技术的总体概念可以在组装的正畸托槽的第一个实施例的研 究中被最好地理解。这种形式的托槽包括一个可移动的封板，分别如图1A和1B显示的那样。 所说明的托槽被整体标为1，包括一个有可以直接连接牙齿的后表面11的衬垫10。衬垫10可 以被完整地构架于托槽1，或者可以是一个在组装的过程中被加在其上的独立的部件。正如 图中所示，托槽1是一个“连体”或者成对的支架，有一对被横向隔开的系翼2横跨衬垫10。系 翼2在前部从托槽1突出。每个系翼12包括两个相对的从托槽1向外突出的位于横向空间侧 表面之间的突出部分。
至少，每个系翼2包括一个外侧面。另外，图中所示的系翼结构进一步包括朝内侧 表面。托槽1也包括穿过每个第一翼延伸部分的第一前部表面3。所暴露的前部表面3延伸穿 过托槽1和系翼凸出部分的整个宽度。
下平面的前部表面使得横向弓丝沟槽的相对侧面被整体标为数字20。弓丝沟槽20 跨越托槽1的整个宽度，其中它穿过托槽侧表面打开。该沿着弓丝沟槽20的位于系翼2之间 的空间可以被打开，但是优选地被连接系翼的托槽墙围住。这提供了用于弓丝4的跨越托槽 1整个宽度的支撑围墙。
弓丝沟槽包括相对的且隔开的侧槽表面5和6，加上前部基底7。正如图1A和1B中所 示的，侧面沟槽表面5、6和前部基底7以及托槽1的外部侧面的相交处可以是圆形或者圆弧 形。这提供了一个平整的边缘用以通过一个位于弓丝沟槽20内的弓丝的啮合，且消除了处 于弓丝表面与弓丝沟槽末端相接触的高应力和压强。它进一步促进了托槽和弓丝之间的运 动，正如牙齿出现在病人嘴里的运动那样。
侧沟槽表面5形成了一个带有弓丝沟槽20的第一横向前部边角，其中它与第一系 翼突出部分的前部表面3相交。侧沟槽表面6类似地形成了一个带有弓丝沟槽20的第二横向 前部边角，其中它与第二系翼突出部分的前部表面相交。需要强调的是，横跨处于侧表面之 间的托槽1的全部宽度的第二边角是连续的或同延的。越过第一系翼突出部分的前部表面3 没有任何凸起或者盖板导轨。因此，观察牙齿上安装的托槽的临床医师在打开的弓丝沟槽 20位置有一个视野模糊区域，该沟槽是在正确的托槽和弓丝的定位流程中从它的一侧来引 导他或她。
沟槽表面5、6和7的大小和组装方式与弓丝的尺寸和形状相互补，该弓丝正好可以 容纳在弓丝沟槽中。尽管所说明的沟槽是矩形的，且被专门设计容纳针对互补矩形弓丝，但 是需要理解的是，该沟槽也可以是圆柱形或者其他坡面图形，方式与现在所知的正畸托槽 设计有关。在使用中，沟槽部分或全部容纳在一个或多个弓丝4的横截面结构中，而弓丝也 位于其内。
如显示的那样，系翼2整体连接在托槽1的结构内。一个中间墙部分8延伸穿过托槽 1内的系翼2，包括横向地连接成对直立系翼的第一和第二墙部分，相对位于弓丝沟槽20上 部和下部。每个第一和第二墙包括一个相互隔开的表面，且与先前描述的沿着弓丝沟槽的 侧面5、6对齐。中间墙部分8进一步包括一个与先前描述的基底沟槽表面7对齐的表面，以提 供一个连续的横跨所说明的托槽1的整个宽度的弓丝沟槽。
中间墙部分8作为一个围绕弓丝沟槽20的三个侧面的结构边界，且位于系翼2之间 的空间内。与关闭的封闭滑块9相组合，它形成了一个横跨托槽宽度的连续的通道，用于弓 丝的容纳和抓取。
与弓丝沟槽互补的盖板也被提供在所说明的托槽1上。它采取了通常为平面的封 闭滑块9的形式。封闭滑块与第二系翼突出部分的前部表面可移动式啮合。根据这个公开， 封闭滑块9被支撑以保证相对托槽1的运动只沿着系翼2的第二突出部分。每个系翼2的第二 突出部分的前部包括一个导轨9，该导轨带有直立向内的导向槽12。每个导向槽12都位于 第二前部表面前部。
当封闭滑块9位于它打开位置内时，所形成的相交部分位于后表面之间，而它的开 口边缘与侧沟槽表面6的边角并列。在这个条件下，连续的侧沟槽表面6和滑块9的边角提供 了不间断的通道至弓丝沟槽20的内部。正如图1A和1B中可以看见的那样，针对封闭滑块9的 悬臂式的支撑保证了，当向戴着托槽的人的嘴的方向看时，使用者对弓丝沟槽20的无阻挡 的倾斜视角。无论该托槽被安装在较低的牙齿还是较高的牙齿上都是真的，临床医生都可 以因此，在关闭封闭滑块9之前，容易的观察与弓丝沟槽20的边界相对的托槽4的位置。为了 保证整个宽度可见且物理连接弓丝沟槽20，封闭滑块9的开口边缘优选地与内侧沟槽表面6 对齐，当封闭滑块9在它可伸缩的或者打开位置内时。
封闭滑块9的前部表面在它两侧有一对突出挡块且与它的开口边缘临近。挡板被 设计成临近墙的末端，以限制与托槽1相对的封闭滑块9的开口移动。封闭滑块9本质上是平 坦且坚硬的。但是，通过一个或者多个横向扩大的肋板来增强它的强度更为理想。
如图2A-C所示的另一已知自锁式正畸托槽。图2A显示了一张来自于现有技术托槽 34的中间的视图，显示了带有一个在弓丝沟槽26中最大横截面维度的矩形横截面的弓丝 24。正如显示的那样，为了保护弹簧部件的唇臂部分28在弓丝的作用下不受外部嘴唇运动 的影响，现有技术的托槽34被放在了弓丝沟槽牙龈表面，且带有一个从中间表面延伸至末 端面的沟槽22并同时向那些表面开口，其中弹簧部唇臂部分28在沟槽关闭位置时可以延伸 进入其沟槽内。沟槽22必须有实质性的唇舌尺寸来允许准备的弹簧部件30末端在那里插 入，尽管弓丝24在沟槽26外且保证了弹簧部件30仍可以在它被完全插入沟槽26后与弓丝24 啮合。正如图2A所看到的，最为通常的结果是沟槽的出现减少了弓丝沟槽牙龈表面32的唇 舌尺寸，这实质上比弓丝牙龈表面的相对尺寸更小，特别是当可容纳在沟槽内的弓丝有最 大横截面尺寸时，这带有上述讨论的所伴随的劣势。
图2B显示了来自于现有技术托槽的中间和嘴唇的透视图，在虚线中显示了沟槽闭 合位置内的闭合阀门弹簧部件，尽管图2C通过图2B的现有技术托槽在牙龈的咬合面中显示 了一张断面图，用实线显示了弓丝沟槽内矩形的横断面的弓丝以及弹簧部件唇部分的相对 位置，用虚线显示了弓丝沟槽内圆形横断截面的弓丝以及弹簧部件唇部分的相对位置，且 说明了所使用的开口工具于其协调使用的方式。
在该实用新型的托槽34内，唇表面32相反被提供了一个从中间向两侧延伸的比牙 龈表面更小的中间向外宽度的保护凹陷36，使得它在其中间和远端被封闭，且因此在封闭 的中间和远端提供了唇舌延伸牙龈轨道表面38(通俗地称为扭转轨道)，这些通过弓丝24 牙龈表面横跨整个唇舌范围的轨道表面可啮合，因此最大程度地将扭矩从弓丝24应用于托 槽34。在图2A-C的实施例中，整个弹簧部件30的中间末端方向的宽度尺寸比沟槽牙龈表面 32的小，尤其是比保护凹槽36的中间末端宽度小，当弹簧部分30在凹槽关闭位置内时，唇部 分的自由端部分可以被插入凹槽，因此可以保护它免受外部唇运动的影响。该护圈凹槽36 的唇舌尺寸使得弹簧部件30能够啮合在最小的横截面弓丝24上，托槽34与其一起被使用， 也可以容纳最大的横截面线，当沿着弓丝的中间远端运动被需要时，该线通过在它与线之 间的一小量的间隙被使用。凹槽36所允许的嘴唇运动的最大范围有一定数量的限制，该量 不能导致对弹簧护圈部分30有过大压力以及损伤，即使是在该部分是不锈钢且不是形状记 忆金属合金时。
因此，我们有需要一改善的正畸托槽，其中正畸线被固定在一个开放通道或者沟 槽中，该通道或沟槽可以容纳线而不需要任何种类的实用型结扎线或活动覆盖物的工具。 更为具体的是，需要一改善的静态自锁式正畸托槽。
实用新型内容
该实用新型涉及正畸托槽，尤其涉及一种正畸托槽其中线被固定在一个开式通道 或者沟槽中，该通道或沟槽可以容纳正畸线而不需要任何种类的实用型结扎线或活动覆盖 物的工具。更为具体的，该实用新型设计一种自锁式正畸托槽。根据该实用新型的一个方 面，该实用新型的正畸托槽包括一个沟槽，该沟槽的设计方式为正畸线被固定在沟槽内的 地方，方法为在插入沟槽后，围绕线的长轴做旋转运动。
沟槽一般会有比在沟槽入口处的宽度大的内部宽度。作为一般的延边托槽被知晓 的正畸托槽通常有一种或者两种沟槽大小(即0.018英寸(in)x0.025in或者0.022in x0.028)带有平行侧边。
正畸线由大量横截面几何形状形成。该丝被使用在该实用新型上，会被要求有一 个不是球形的横截面。最为优选的是该丝有一个窄面和宽面，使得在被插进托槽的沟槽内 时它可以绕在长轴上以呈现它最窄的尺寸。根据这个实用新型的被使用的该丝被形成了一 个形状，使得在插入托槽沟槽后正对沟槽的该线部分比沟槽更宽，该沟槽使得该丝不会从 托槽沟槽中被取出。
该沟槽几何图形的设计方式可以是，该丝被放在托槽沟槽内后可以施加力给托 槽，且使得牙齿运动。该托槽沟槽可以是以下任何一个形状：圆；椭圆；正方形；菱形；不规则 图形；或者任何被设计来为该丝的放置提供地方，且将力传给牙齿并得到期望的牙齿运动 的形状。
根据该实用新型，所使用的线可以使用数字数据来制造，该数字数据显示了牙齿 上的托槽位置以及牙弓内牙齿的位置，以及牙弓互相之间和对口腔区域的其他主体结构的 定向。该数字数据可以通过口腔内的数字扫描仪来捕捉，也可以通过扫描设备来扫描石膏 牙模或者牙印模。数字数据也可以通过数字射线照片、锥面光束，或者常被使用的容积层析 X射线照相法的方式，或者通过使用数字定位棒和三维记录仪来捕捉。数字数据也可以被用 来制造与该实用新型兼容的线，其一般由一台被机器人所控制的电脑制造出来。一般的，根 据该实用新型的线丝可以有以下任何一种横截面结构：椭圆；长方形；不规则图形；或者任 何带有比沟槽入口更窄的结构的复杂形状。
本实用新型的主要方面提供一种新型的自锁式正畸托槽，该托槽要求没有移动的 部件或者外部的实用型结扎线来将线固定在合适的位置。
本实用新型的另一方面提供一种新型自锁式正畸托槽，该托槽是坚固的，该托槽 依赖于计算机设计和机器人制造线丝。根据该实用新型，用于生产托槽的一般的扫描器可 以包括由Cadent公司生产的IOC扫描仪，该公司位于美国加利福尼亚州圣何塞市果园公园 2560号的AlignTechnology公司的一个分公司，邮编95131；3ShapeA/S公司生产的Trios 扫描仪，该公司位于丹麦哥本哈根HolmensKanal7号，邮编1060K；以及3ShapleA/S公司生 产的D900Lab扫描仪，该公司位于丹麦哥本哈根HolmensKanal7号，邮编1060K。其他能够生 产这些沟槽的扫描仪也存在。同时，所知能够生产与静态自锁式正畸托槽兼容的丝线的弓 丝生产商，根据该实用新型，包括Ornmetrix公司，位于美国德克萨斯州理查森市STE400， CampbellCreekBLVD2350号；以及Unitek和3MUnitek公司正畸产品，位于美国加利福尼 亚州蒙罗威亚市派克南路2724号，邮编91016。当然，其他公司可能也存在，且被那些该领域 的技术人员所知晓。
本实用新型的另一方面提供一种新型的自锁式正畸托槽，其特征为带有各种弓丝 沟槽几何轮廓的，例如椭圆、圆形、正方形、不规则图形、肾形等等，来固定其内的弓丝。
本实用新型的另一方面提供一种新型的自锁式正畸托槽，其特征为带有预张紧的 弓丝，在使用中用于容纳弓丝的有沟槽的托槽，有针脚、钩子或者其他限制方法来固定弓丝 于原位的方法，这些方法在弓丝被定为在沟槽内时限制了弓丝的旋转。
仍然本实用新型的另一个方面提供一种自锁式正畸托槽，其特征为该托槽为一整 块的自锁式正畸沟槽，该托槽可能有一个提供舒适性的下结构，且结构上有挂钩或者其他 辅助孔、沟槽或者其他凸起等，以允许弓丝上额外的力通过外部工具。
本实用新型还提供了一种自锁式正畸托槽,其特征为一种静态的自锁式正畸托 槽，用于联接预紧弓丝和牙齿，其中所述托槽包括一个托槽主体,被安装在牙齿上；一个弓 丝沟槽,被安装以在里面容纳一个预紧弓丝,所述弓丝沟槽在内墙表面上带有许多突出挡 块,这些突出挡块被相互隔开；以及一个用于容纳弓丝进入弓丝沟槽的沟槽开口,所述开口 有一个小于弓丝沟槽直径的宽度,其中所述弓丝配置有一个非球面截面。优选的，所述弓丝 有一个矩形的横截面结构，但是它的横截面也可以是其他形状，例如椭圆、长方形、偏心圆 形、蛋形、肾形等。优选的，所述弓丝沟槽有一个圆形横截面结构，但是该弓丝沟槽的横截面 形状也可以是椭圆、长方形、长椭圆形、蛋形、不规则形和肾形的，等等。所述托槽主体优选 的，由金属、陶瓷或者聚合物制成，但也可以由其他用于正畸的已知的安全材料制成，或者 可以是不同合适材料的复合物。可选的，所述托槽主体可以包括一个位于每个上端和下端 的系翼。所述沟槽开口可以在牙龈、脸部或者唇部方向或者任何想要的方向配备有开口。
同时根据本实用新型提供了一种方法包括将托槽主体固定在牙齿表面的步骤，选 择一个合适的用于托槽的预紧弓丝的步骤，施加力矫直所述预紧弓丝的步骤，为了插入所 述托槽主体的弓丝沟槽而导向该矫直的所述预紧弓丝的步骤，将矫直的所述弓丝插进所述 托槽主体的弓丝沟槽的步骤，以及当所述弓丝在所述沟槽内来将所述弓丝锁在所述托槽主 体的所述弓丝沟槽内的适当的位置时，将转动力矩施加于所述弓丝的步骤。
所述线丝也将力施加于任何想要的方向，或者将力矩施加于想要的轴线以在想要 的矢量方向上产生一个力，使得可以将想要的力施加在牙齿或者一组牙齿上。
上述以及其他本实用新型的方面、特征和优势，在接下来的描述和附图中会变得 明显，其中相同的参考数字表示相同的部件。
附图说明
对于本实用新型的进一步理解可以通过参考配套图的说明的优选实施例可得。尽 管所说明的更优选的实施例只是用于执行本实用新型的方法、结构和组成的示例，本实用 新型的组织和方法，总的来说，连同其进一步的目的及优势，可以更为容易地通过对附图以 及以下的描述来理解。附图不是为了限制本实用新型的范围，范围及特殊性在权利要求中 阐述作为增补或者作为随后的修改，但是仅澄清及例证了本实用新型。
为了进一步理解本实用新型，以下用附图作为参考：
图1A描写的是一种现有技术的带有封盖的自锁正畸托槽，所示封盖位于闭合位 置，带有一个固定在托槽内的弓丝。
图1B显示了图1A中现有技术带有处于打开位置的封盖的自锁正畸托槽。
图2A描述了现有技术自锁正畸托槽的一张中间视图，显示了一个弓丝沟槽内达到 最大横断截面尺寸的矩形横截面弓丝。
图2B描述了现有技术自锁式正畸托槽的正中和嘴唇的透视图，在封闭的沟槽位置 虚线显示了在关闭沟槽位置的结扎闩弹簧部件。
图2C通过图2B中的现有技术托槽在牙龈的咬合面中显示了一张截面图，用实线显 示了弓丝沟槽内矩形的横断面的弓丝以及弹簧部件唇部分的相对位置，用虚线显示了弓丝 沟槽内圆形横断截面的弓丝以及弹簧部件唇部分的相对位置，且说明了所使用的开口工具 连接到其中的方式。
图3A-F说明了根据本实用新型静态自锁式正畸托槽的优选的实施例的截面图，以 及里面的预紧弓丝的插入和约束，所述弓丝有一个一般长方形的截面结构，所述托槽的所 述弓丝沟槽有一个一般圆形截面结构。为了能够更加清楚，这里显示了带有四(4)个挡块的 圆形沟槽。但是，需要强调的是，任何形状的沟槽可以被使用，只要它的内径比入口大，且锁 住弓丝于合适的位置的一些几何工具被提供。更特殊的，图3A显示了托槽的弓丝沟槽内位 置前面的弓丝。图3B显示了托槽的沟槽内插入前的绕着它的长轴的弓丝。图3C显示了将弓 丝插入托槽的沟槽内。图3D显示了通过将一个逆时针的扭矩施加在弓丝或者托槽上被锁在 适当位置的弓丝。图3E显示了通过将一个顺时针的扭矩施加在弓丝或者托槽上被锁在适当 位置的弓丝。图3F显示了被锁在托槽沟槽内的适当位置的没有力施加的被动状态的弓丝。
图4A-B显示了根据本实用新型的一个单翼自锁式正畸托槽的透视图，说明了唇结 构内的托槽开口。
图5A-B显示了根据本实用新型的一个双或两翼自锁式正畸托槽的透视图，说明了 唇结构内的托槽开口。
图6A-B显示了根据本实用新型的一个单双翼组合自锁式正畸托槽的透视图，说明 了唇结构内的托槽开口。
图7A-C显示了根据本实用新型的一个用于与自锁式正畸托槽组合的预紧弓丝的 部分切除的截面透视图，图7A显示了椭圆的截面。
图7B显示显示了一个不规则的或者肾形的截面，图7C显示了一个矩形的截面。
图8A-C显示了根据本实用新型的可选实施例的自锁式正畸托槽的侧视截面图，说 明了用于预紧弓丝的位置的开口的多个截面，图8A显示了不规则的开口或者沟槽结构，图 8B显示了肾形开口或者沟槽结构，且图8C显示了一个方形或者菱形开口或者沟槽结构。
图9A-C显示了根据本实用新型的其他可选实施例的自锁正畸托槽的侧视截面图， 说明了里面的带有不同截面的弓丝的预紧弓丝的定位。
图10显示了图3A至F和图4A中显示的一组牙齿上带有两个预紧弓丝的多个托槽的 透视图。
图11显示了根据本实用新型的静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施例的侧视 图，在唇方向上带有弓丝开口，所述托槽进一步包括用于结扎线(即橡皮带等)的系翼。
图12显示了根据本实用新型的单翼静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施例的 正向主视图，说明了唇方向上的弓丝开口以及它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示)内的 弓丝沟槽的直径不同。
图13显示了根据本实用新型的双或两翼静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施 例的正向主视图，说明了唇方向上的弓丝开口以及它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示) 内的弓丝沟槽的直径不同。
图14显示了根据本实用新型的静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施例的侧视 图，说明了牙龈方向上的弓丝开口以及它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示)内的弓丝沟 槽的直径不同。
图15显示了根据本实用新型的单翼静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施例的 俯视图，说明了面部方向上的弓丝开口以及它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示)内的弓 丝沟槽的直径不同。
图16显示了根据本实用新型的静态自锁式正畸托槽的一个优选的实施例的侧视 图，带有在唇方向上带有弓丝开口。
图17显示了解释了根据本本实用新型应用静态自锁式正畸托槽和预紧弓丝的方 法的流程图，优选地用于矫直或者移动病人的牙齿。
具体实施方式
正如要求的那样，本实用新型的一个详细的解释性实施例在此被公开。但是，根据 本实用新型的技术、系统、部件和操作结构可以被表现于各种尺寸、形状、形式和模式，这些 可能与公开实施例中的那些非常不同。所以，这里公开的特定的结构和功能细节仅仅是代 表，然而在那方面，它们被认为是最佳的实施例，目的是公开以为这里的权利要求提供一个 基础，确定了本实用新型的范围。
不会有对本实用新型的多个实施例的详细参考，尽管这些实施例通过附图来说 明。可能的话，相同或者相似的参考数字会被用在附图，以及涉及相同或者相似部分或者步 骤的描述中。附图是简化形式的，且没有精确比例。仅为了方便和清晰，方向术语，例如顶 部、底部、上部、下部、上方、下方等或者方向术语，例如向前、向后、向旁边、横向等，可以参 照附图来使用。这些以及相似的方向术语不应该被解释为以任何方式限制了本实用新型的 范围。
需要强调的是，自锁式托槽有两个一般种类，主动型和被动型。主动型托槽被定义 为有一个弹簧负载部件，在可移动自锁部件被激活时，可以提供施加在被插入线丝上的持 续的力。被动型自锁式托槽有一个门或者闩，可以密封沟槽并提供一个‘槽/管’用来放置线 丝。一些托槽同时是主动型和被动型的，这取决于可移动部件如何被插入或者关闭的。因 此，该实用新型可以被那些技术人员理解，主动还是被动取决于制造过程中被放置在线丝 内的弯带，且不必通过任意方式来限制。如果线丝在插入后保持恒定的压力，它就是主动 的，如果线丝仅仅在它的轴线上足够弯曲来锁进位置而不施加力给沟槽侧面，它就是被动 型的。所述沟槽可以从主动型变为被动型，因为牙齿一般因为所施加的力而移动，且可能充 分移动使得线丝不再施加力给所述托槽。一旦所施加的力降到低于生物上必须的移动牙齿 的力，牙齿就不会移动，且线丝由于沟槽的设计会被固定在适当的位。
首先参考图3A-3F，所图解的是根据本实用新型的优选的实施例的截面图，进一步 显示了该处预紧弓丝44的插入和约束。如显示的那样，弓丝44有一个一般的矩形横截面结 构，以及有一般圆形的外形或者结构的托槽的弓丝沟槽48。为了清楚，这里显示的为圆形的 带有四(4)个挡块52的弓丝沟槽48。但是，需要强调的是，任何形状的沟槽48可以被使用，只 要它的内径比入口大，且锁住弓丝于适当位置的一些几何工具被提供。更具体的，图3A显示 了托槽主体40的弓丝沟槽48内位置前面的弓丝44。图3B显示了托槽40的沟槽48内插入前的 绕着它的长轴的弓丝44。图3C显示了将弓丝44插入托槽40的沟槽48内。图3D显示了通过将 一个逆时针的扭矩施加在弓丝44或者托槽40上被锁在适当位置的弓丝44。图3E显示了通过 将一个顺时针的扭矩施加在弓丝44或者托槽40上被锁在适当位置的弓丝44。图3F显示了被 锁在托槽沟槽48内的适当位置的且没有力施加的被动状态的弓丝44。重要的是，弓丝44不 能被弯曲至一个点，该点在插入或移除的过程中发生永久变形。如果这发生了，那么弓丝44 将不能在托槽40内产生必须的力来完成系统的目的。
在传统的牙矫正术中，弓丝改变尺寸以及弹簧韧度和材料，以提供施加于牙齿的 变力。带有这个托槽的所有线丝必须是相同尺寸的，且被设计来与特殊托槽一起工作，那样 它们会锁定在适当的位置。变力由各种永久带、环和围绕线丝的长轴的弯曲物，各种材料 (即金属和非金属或者不同材料的复合物)，或者各种刚性的线丝。
所述沟槽可以被定向于空间的全部的三个位面或者任何改变的方向，这取决于托 槽的设计。它可以向牙龈、面部或者咬合面开口。托槽的几何图形，而非托槽的形状或者沟 槽的位置或者托槽内的沟槽是本实用新型的发明。所述托槽可以有各种其他的小孔、沟槽、 挂钩，如正畸技术需要的和描述的那样。所述托槽可以由金属、陶瓷、聚合物或者任何其他 合适的材料。托槽可以被定位在唇的或者舌的牙齿表面。所述线丝可以是任何大小或形状， 只要它插入以后会因为绕在它的长轴上而锁在托槽沟槽中。
图3A-F也说明了根据本实用新型的托槽和弓丝系统在病人牙齿上的应用。在使用 中，那就是医师或者使用者首先将托槽主体40固定或者绑在病人的每颗牙齿的表面。可选 择的，垫圈42或者其他连接材料或者设备可以被用来固定安装在牙齿上的托槽40。医师然 后选择合适的预紧弓丝44结构以针对特殊的病人需要。一旦所有托槽主体40被连接且准备 容纳弓丝44时，在插入到托槽主体40内之前，医师施加一个力来展开预紧的弓丝44。医师通 过将它弯曲或缠绕在它的长轴上来给展开的预紧弓丝44定位，使得它的窄度被定向用于插 入第一托槽主体的弓丝沟槽。旋转的被矫直的预紧弓丝44，然后通过里面的开口46被插入 第一托槽主体40的弓丝沟槽48。
一般弓丝44完全被插入弓丝沟槽48，医师会施加一个顺时针或者逆时针的扭矩在 弓丝44上以锁住弓丝44在托槽主体40的弓丝沟槽48内的适当的位置。为了完成这一过程， 医师会对剩下的每颗病人牙齿的每个托槽主体40重复上述步骤。最终，任何额外的弓丝44 会被切断和去除。一旦被完成，每个托槽主体40都有被锁在弓丝沟槽48内位置的弓丝44。
再看图4A-B、5A-B和6A-B，所显示的是根据本实用新型的自锁式正畸托槽的优选 实施例的透视图。特别是图4，图4A-B显示了根据本实用新型的一个单翼自锁式正畸托槽 58，说明了唇轮廓内的托槽58开口。正如显示的那样，托槽58可以包括开口60和弓丝沟槽 62。优选的，正如显示的那样，弓丝沟槽62有一个圆形结构但是并不被限制为圆形。同时，优 选的，开口60的宽度尺寸上比弓丝沟槽62的直径小。这样一个结构会促进在弓丝的沟槽62 内的插入和约束。可选择的，托槽58可以包括，在正畸系统的使用中，用于包括或使用橡皮 带或者其他结扎线的系翼64。
在图4A-B中显示的托槽包括一个单翼的实施例。那是，在每颗牙齿上仅单一的托 槽部件被应用。但是，根据本实用新型，双翼或者两翼托槽66可以被采用，正如图5A-B中所 示的那样。正如显示的那样，托槽66可以包括开口68和弓丝沟槽70。优选的，正如这里显示 的以及上面描述的关于图4A-B，弓丝沟槽70有圆形的结构，但是不限制为圆形。同时，优选 的，开口68的宽度在尺寸上比弓丝沟槽70的直径小。这样一个结构会促进在弓丝的沟槽62 内的插入和约束。可选择的，托槽66可以包括在正畸系统的使用中，用于包括或使用橡皮带 或者其他结扎线的系翼72。
根据本实用新型的托槽的另一个优选的实施例，一个单双组合翼托槽74可以被运 用，正如图6A-B中看到的。如所示，托槽74可以包括开口76和由一个单一上端和双下端80形 成的弓丝沟槽78。优选的，正如这里显示的以及上面描述的关于图4A-B，弓丝沟槽78有圆形 的结构，但是不限制为圆形。同时，优选的，开口76的宽度尺寸上比弓丝沟槽78的直径小。这 样一个结构会促进在弓丝的沟槽78内的插入和约束。可选择的，托槽74可以包括，在正畸系 统的使用中，用于包括和使用橡皮带或者其他结扎线的系翼82。
根据本实用新型使用的弓丝可以采用多种形状和形式，且由多种已知材料制成， 正如此处讨论的那样。正如图7A-C显示的那样，根据本实用新型，描述了与自锁式正畸托槽 组合在一起使用的预紧弓丝部分切除的透视截面图，，弓丝可以有椭圆的截面84(图7A)，一 个不规则或者肾形的截面86(图7B)或者矩形的截面88(图7C)。需要强调的是，根据本实用 新型使用的弓丝84、86、88必须有配备长的和短的尺寸的截面，本质上相互垂直。这样一个 结构被设计使得弓丝在使用的过程中更容易在托槽中插入并约束。
转向图8A-C时，根据本实用新型的可选的实施例，显示了自锁式正畸托槽92、94和 102的侧视截面图，说明了多个预紧弓丝的放置的沟槽114、116、120的截面图。正如图8A看 见的那样，不规则的开口或者沟槽结构114可以被采用，使得弓丝112通过开口110插入以后 可以被约束在其内，而不用额外的挡块或者内部的约束。正如图8B看见的那样，肾形的开口 或者沟槽结构116可以被采用，使得弓丝118通过开口110插入以后可以被约束在其内，也不 用额外的挡块或者内部的约束。最后，正如图8C中看见的那样，正方形的或者菱形的开口或 者沟槽结构120可以被采用，使得弓丝122通过开口110插入以后可以被约束在其内，也不用 额外的挡块或者内部的约束。
可选的，根据本实用新型，有不同截面的弓丝可以被使用，特别是使用一个有圆形 弓丝沟槽124、128、134时，如图9A-C所示，其描述了根据本实用新型的其他可选实施例的自 锁式正畸托槽100、96、98，说明了预紧弓丝126、130、132的定位，里面带有有不同截面(即椭 圆126、肾形130和矩形132)的弓丝126、130、132。如图所示，在挡块106、108优选的用于沟槽 124、128、134的内部表面来约束弓丝126、130、132。可选的，如图8A-C和9A-C所示，垫圈104 或者其他连接材料或者设备可以被用来固定安装在牙齿90上的托槽92、94、100、102。98。
接下来参考图10，显示了图3A-F和图4A中显示的一组牙齿上带有两个弓丝136的 多个托槽138的透视图。如所示，系统140包括被固定在病人牙齿上的多个托槽138。在许多 现有技术托槽系统中，不同种类的托槽(不同形状、不同沟槽描述和不同剖视)被固定在不 同的牙齿上。但是，在一个优选的系统140的实施例中，所有将被矫正的牙齿包括一个被安 装在上面的托槽138(比如臼齿、前磨牙、犬牙、侧门牙和中门牙等)。应该被理解的是，托槽 138可以是不同的尺寸，比如高度或者厚度，但是每个托槽138都有相同的设计。因沟槽是圆 的(且不是矩形的)，弓丝136可以通过所有沟槽138串在一起，从中部开始在后面连续。换句 话说，弓丝136可以通过将位于中部的线丝部分放进正中部的中央门牙托槽138的沟槽的开 口来定位(给一个托槽定位)，然后反复通过其他托槽138来放置(按要求定向和弯曲以与相 对的沟槽对齐)。应该被理解的是使用者会抓取弓丝的一端(用一个工具或者用手指)来给 一个部分定向以进入第一沟槽，然后转移到下个与第二沟槽临近的弓丝位置来完成对第二 沟槽的定向和插入，且对所有需要的托槽重复执行。因此，当弓丝在插入的过程中可以适应 和弯曲时，使用者使最近的每个托槽按需要通过沟槽来插入以定向。所以，所有托槽138通 过弓丝被连接后，弓丝136连续地延伸穿过系统140的所有托槽138，并从弓丝一侧上的臼齿 延伸出来通过与每个介于中间的牙有关联的沟槽，并到达在另一侧或对面的臼齿。在一个 可选的实施例中，所述弓丝可以被分割。
应该理解的是，第二弓丝的使用可以提供更多旋转控制和效率，因为它帮助第一 弓丝较正牙齿，而两个弓丝136通过所使用材料固有的形状记忆特性重新得到它们原有的 形状。在一个优选的实施例中，弓丝136由镍钛制成。但是，这不是对本实用新型的限制，其 他形状记忆合金或者材料可以被使用。应该理解的是系统140可以使用带有一个或者两个 弓丝。
通过沟槽穿过弓丝136提高了手术者的效率，降低了病人/手术者因为设备受伤的 几率，提高了病人舒适度，原因是与结扎传统托槽相关的力是不必要的。在调整中，线丝可 以用它们被插入或者穿过相同的方式来移除，这也提供了更多效率、更少受伤几率和更少 的病人舒适感。
技术人员应该理解的是，在许多情况或者病人的治疗中(例如在牙齿被弯曲且没 有空间需要被封闭的情况下)，除了超弹性弓丝136的摩擦，没有别的什么是将弓丝136固定 在原位所必须的。但是，一些情况下需要进一步协助以矫正牙齿。这可以通过使用系翼和在 系翼和基底之间所限定的空间来实现。所述翼可以在许多不同的情况下被使用。举个例子， 当一个病人需要被封闭的牙齿之间的空间，治疗医生需要使用一些种类的弹性物，例如一 种所谓的动力传动链。用来将弓丝136维持在托槽138上或者内的所有部件，包括结扎带、动 力传动链、小夹、弹力环以及类似物。技术人员应该理解的是，所述系翼被用来将动力传动 链或者弹力带保持在托槽138且横跨在弓丝136上。这允许动力传动链或者弹力带来施力， 以加固和将牙齿往想要的方向拔出。
现在转向图11，显示了根据本实用新型的静态自锁式正畸托槽142的一个优选的 实施例的侧视图，在唇方向上带有弓丝开口，所述托槽进一步包括与结扎线(即橡皮带等) 一起使用的系翼。图12显示了根据本实用新型的单翼静态自锁式正畸托槽144的一个优选 的实施例的正向主视图，说明了唇方向上的弓丝开口以及它在宽度上与托槽主体(通过虚 线显示)内的弓丝沟槽的直径不同。图13显示了根据本实用新型的双或两翼静态自锁式正 畸托槽146的一个优选的实施例的正向主视图，说明了唇方向上的弓丝开口以及它在宽度 上与托槽主体(通过虚线显示)内的弓丝沟槽的直径不同。图14显示了根据本实用新型的静 态自锁式正畸托槽148的一个优选的实施例的侧视图，说明了牙龈方向上的弓丝开口以及 它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示)内的弓丝沟槽的直径不同。图15显示了根据本实用 新型的自锁式正畸托槽150的一个优选的实施例的俯视图，说明了面部方向上的弓丝开口 以及它在宽度上与托槽主体(通过虚线显示)内的弓丝沟槽的直径不同。图16显示了根据本 实用新型的静态自锁式正畸托槽152的一个优选的实施例的侧视图，带有在唇方向上带有 弓丝开口。
最后参照的是图17，显示了解释了根据本实用新型应用静态自锁式正畸托槽和预 紧弓丝的方法的流程图，优选地用于矫直或者移动病人的牙齿。正如描述的那样，医师或者 使用者首先将托槽主体40固定或者绑在病人的每颗牙齿的表面(步骤154)。医师然后选择 合适的预紧弓丝44结构以针对特殊的病人需要(步骤156)。一旦所有托槽主体40被连接且 准备容纳弓丝44时，(在插入到托槽主体40内之前)医师施加一个局部的力来给预紧的弓丝 44定向于该托槽主题40的沟槽。医师通过将它弯曲或缠绕在它的长轴上来给展开的(在局 部位置的)预紧弓丝44定位，使得它的窄度被定向用于插入第一托槽主体的弓丝沟槽(步骤 160)(也看见图3A和3B)。旋转的被矫直的预紧弓丝44，然后通过里面的开口46被插入第一 托槽主体40的弓丝沟槽48(步骤162)(也看见图3C)。需要强调的是，通过一个分步骤(可选 的步骤158)，通过所捕获的数字数据或者选择所制造的一个一般的和适合病人的种类的线 丝，用户决定一个适合的单独病人线丝。
一旦弓丝44被完全地插进弓丝沟槽48，医师贯穿插入步骤，定期释放了弓丝，且完 全释放了所述弓丝，所述线丝沿着长轴(朝着弓丝44顺时针或者逆时针方向)扭转自己(来 释放压力)，以将弓丝44锁定在沟槽主体40的弓丝沟槽48内的适当的位置(步骤164)(也可 以看图3D和3E)。所制造的线丝形状决定了线丝能扭转多少，以及什么力会被相对应用在沟 槽和牙齿上。必要的，为了完成这一过程，医师会对剩下的每颗病人牙齿的每个托槽主体40 重复上述插入释放步骤(步骤166)。最终，任何额外的弓丝44会被切断和去除(步骤168)。 一旦被完成，每个托槽主体40都有被锁在弓丝沟槽48内适当位置的弓丝44(见图3F)。
在权利要求中，在执行所描述的功能且不仅仅是结构性等价物还有等价结构时， 方法或者步骤加功能条款是为了设计此处所描述或者所建议的结构。因此，举个例子，尽管 一钉子、螺丝和一闩可能不是结构性等价物，其中钉子取决于木头部分和圆柱表面之间的 摩擦力，螺丝的螺旋表面积极地与木质部分相啮合，闩的头部和螺帽挤压木头部分的反面， 在加固木质部分的环境中，一钉子、螺丝和一闩可以准备性地被技术人员理解为等价结构。
参考附图并描述了本实用新型的至少一个优选的实施例以后，应该理解的是该实 施例仅仅是例示，且本实用新型并不仅限于那些精确的实施例，各种改变、修正和改编在此 可以因为一位技术人员而产生影响，而不会背离修正的权利要求确定的本实用新型的范围 和精神。本实用新型的范围，所以，应该由以下的权利要求单独定义。进一步的，对那些技术 人员来说明显的是，在这些细节做出了许多改变而不会未被本实用新型的精神和原则。需 要感谢的是本实用新型能够以其他形式采用，而不未背离它本质的特性。