技术领域
本发明总体上涉及一种用于可粘结地安装到牙齿上的正牙器具(畸 齿矫正器具)，其包括本体和模制到该本体上的聚合物树脂粘结基座， 其中，该基座包括用于接收辅助件的臂或副弓丝的开口，本发明还涉及 一种用于安装到牙齿上的正牙器具，其包括金属正牙本体和粘结到该本 体上的聚合物树脂粘结基座。
背景技术
迄今为止，已知可提供用于安装到牙齿上的可粘结正牙器具，其中， 该器具包括本体和连接到该本体上的基座，该本体包括用于接收辅助件 的臂的开口，如美国专利US 4,626,208和4,799,882中所述，所述辅助件例 如为直立弹簧。
也已知可提供用于安装在牙齿上的可粘结正牙器具，例如设有或没 有垂直开口或狭槽的托架。在该行业中，对于设有或没有垂直开口或狭 槽的需求是大致相等的。
也已知可提供具有本体的金属正畸托架，如美国专利US 4,427,381 中所示，所述本体带有多个垂直狭槽和多个层压网状粘结衬垫或多个连 接到本体上的基座。这些层压网状粘结衬垫或基座包括利用烧结工艺层 压到丝网上的金属屏蔽板或箔片，其中，将位于周边上的箔片翻转到丝 网的周边之上。然后，这种衬垫或基座被连接到托架上。
也已知具有一体粘结衬垫或基座的铸造金属托架，其中，这种托架 在一些情况下包括垂直狭槽或开口。
另外，也已知可使用如美国专利US 5,098,288和5,263,859中披露的位 于陶瓷托架上的塑料基座，以便于去除粘结到牙齿上的托架。后一专利 也教导了将托架胶着地固定到预成型塑料基座上，这里，托架和塑料衬 垫内的对齐凹槽形成用于接收辅助件的开口。
也已知一种如LaPorte，Indiana的TP Orthodontics，Inc.所销售的陶瓷 托架，该托架具有陶瓷本体和模制到该托架本体上的热固性塑料粘结衬 垫，所述陶瓷本体带有用于接收辅助件的锚臂的垂直开口或狭槽。这些 托架使用了MXi商标，即TP Orthodontics的商标。这些托架的本体设有或 没有垂直开口或狭槽。
关于正牙医生所用的陶瓷本体，如上所述，对于设有垂直狭槽的托 架的需求大约等于对于未设置垂直狭槽的托架的需求。这就要求制造者 具有用于制造各种型式的托架的模具，以满足需求。时不时地需要制造 新的模具，以便生产出高质量的托架，且这种模具非常昂贵。关于由TP Orthodontics所制造的MXi托架，在模制出托架本体之后，然后将聚合物 树脂的圆片或塑料粘结基座模制到托架上。因而，在模制陶瓷托架本体 之后，加入了作为粘结衬垫的聚合物树脂基座。
用于将器具粘结到牙齿上的光固性粘合剂的出现已经大大有助于降 低正牙医生的治疗时间，通过消除混合两种或多种组分的需要而缓和了 诊疗椅边的使用，并容许不受限制的工作时间，这是因为粘合剂直到暴 露于光下时才会凝固。然而，与化学固化粘合剂不同，光固性粘合剂在 黑暗中不会固化。迄今为止，大部分托架带有金属粘结基座，并在使用 光固性粘合剂时，需要将光线对准基座/牙釉表面才能固化。为了达到均 匀固化，以在金属粘结基座之间获得最牢固的结合，光线必须朝向粘结 基座的中间、远端、咬合面和齿龈边缘直接照射，以固化粘合剂的暴露 边缘。然而，在基座中心处的粘合剂没有固化，这是因为光线从未到达 中心。
发明内容
在需要生产具有或没有与器具的弓丝接收侧相反的任何方向上延伸 的开口或狭槽的托架时，本发明的可粘结正牙器具消除了形成两个不同 器具本体的需要，所述器具本体带有连接到本体上的粘结基座或衬垫。 更具体地说，位于器具的弓丝接收部分后面的狭槽或开口可形成于模制 到器具本体上的聚合物基座内，以接收一辅助件的臂或一副弓丝，无论 器具为托架或臼齿管。另外，托架可由陶瓷、金属或塑料制成。在器具 本体为托架或管的任何一种情况下，将不在器具本体上制造任何垂直、 水平或对角开口，该开口将在使基座模制到器具本体上的过程中在聚合 物基座内形成。因此，在托架由陶瓷材料制成时，仅仅需要一单一模具 来制造陶瓷托架本体，如在需要开口时，将在基座内形成开口。可以理 解，可将一个或多个开口设置成垂直、水平或者对角延伸。
在具有金属器具本体的正牙器具中，本发明提供了如下优点，即仅 仅需要形成单一金属本体，然后将光学透明或半透明的粘结衬垫或基座 模制到本体上，该本体设有或没有垂直、水平或对角开口。由于基座是 可透光的，其容许光线到达基座下的更远处。在光线可被直接照射在基 座顶部时，不需要照射基座的边缘，借此大大地降低了固化时间。优选 地，基座的粘结表面具有网状构造，以提高更好的机械互锁。
此外，通过将聚合物树脂粘结衬垫或基座与器具的金属本体结合， 特别是对于在基座内不需要垂直、水平或对角延伸的狭槽或开口的托架 或管来说，由于在使用金属网基座时，托架或管体局部嵌入聚合物树脂 基座而不是连接到基座顶部，因此可大大降低输入输出补偿或者托架或 管的剖面。较小的剖面基本上降低了咬合干涉和粘结失败的机会，并改 进了卫生和组织健康。可粘结的管也消除了与安装在带上的管相关的问 题。在使用光固性粘合剂将器具粘结到牙齿上时，聚合物树脂基座是半 透明的或光学上透明的，这便容许固化光透过器具本体的下方，以提高 粘结强度。
另外，用树脂基座制造这种托架或管所需的步骤数基本上少于用金 属粘结衬垫或基座制造托架或管所需的步骤数。
而且，在可粘结金属器具本体上使用光学透明或半透明的聚合物树 脂基座降低了暴露的金属量，借此大大改进了器具的表面吸引力或美观 性。最后，在使用光固性粘合剂或结合剂时，由于现在粘结基座或衬垫 是光学透明或半透明的，固化光在金属器具本体和牙釉表面之间的穿透 力基本上较大，借此大大提高了器具与牙齿的粘结强度。这样便降低了 处理过程中松动的可能性。
根据本发明，在制造正牙器具中所用的方法包括制备器具本体并将 聚合物树脂粘结基座模制到该本体的舌侧上，从而使至少一部分本体嵌 入该基座内，其中，所述正牙器具包括金属、陶瓷或塑料制成并带有面 颊/唇弓丝接收侧和舌侧的本体。这就简化了：延伸穿过所述基座的至少 一个开口可被模制在基座内，以接收辅助件的锚臂或副弓丝。
制造根据本发明的正牙器具的方法包括以下步骤：首先制造金属、 陶瓷或塑料正牙器具本体、清洁需要清洁的器具本体的表面、使该本体 经受一促进粘结过程，然后将光固性或热固性聚合物树脂粘结基座粘结 到可具有至少一个延伸穿过该本体的开口的本体的舌侧上，借此形成一 整体式正牙器具。聚合物树脂基座可以是丙烯酸、环氧和丙烯酸基环氧 形式的环氧/丙烯酸树脂，且是光固性的或者热固性的。
本发明的另一个实施例是形成正牙器具，其带有器具本体和模制到 该本体上的聚合物树脂粘结基座，并在器具本体和粘结基座上设置凹槽， 该凹槽共同形成垂直的狭槽或开口。
因此，本发明的一个目的是提供一种从标准托架或管器具本体和具 有或没有开口的基座所形成的托架或管型正牙器具，以借此降低与制造 一个没有开口的器具以及另一个带有开口的器具相关的制造成本。
本发明的另一个目的是提供一种正牙器具，其包括金属、陶瓷或塑 料器具本体以及模制到该本体上的热固性或光固性聚合物树脂粘结基 座，该聚合物树脂粘结基座具有至少一个延伸穿过它的开口，以接收辅 助件的臂或副弓丝。
本发明的又一个目的是提供一种正牙器具，其包括器具本体和模制 到该本体上的聚合物树脂粘结基座，所述聚合物树脂粘结基座具有至少 一个穿过它的开口，以接收辅助件或副弓丝。
本发明的又一个目的是提供一种正牙器具，其带有器具本体和模制 到该本体上的聚合物树脂粘结基座，其降低了输入输出补偿和器具的剖 面高度，且聚合物树脂粘结基座可以是光学透明或半透明的，以提高器 具的美观性。
本发明的又一个目的是提供一种正牙器具，其具有金属器具本体和 模制到该本体上的聚合物树脂粘结基座，其降低了输入输出补偿和器具 的剖面高度，该聚合物树脂粘结基座可以是光学透明或者半透明的，以 在用光固性粘合剂将其粘结到牙齿上时增大粘结强度。
从下面参考附图详细披露的内容中，本发明的其他目的、特点和优 点将变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的部件。
附图说明
图1是根据本发明的一正牙器具的透视图，该正牙器具包括一器具本 体，其具有模制到该本体上并带有穿过其的垂直开口的聚合物树脂粘结 基座；
图2是沿着图1的托架和基本沿着线2-2剖开的垂直截面图；
图3是沿着图2的托架和基本沿着线3-3剖开的水平截面图；
图4是类似于图1中的托架和粘结垫的透视图，但是示出了水平延伸 穿过粘结基座的开口；
图5是沿着图4的正牙器具和基本沿着线5-5剖开的垂直截面图；
图6是沿着图5中的托架和基本沿着线6-6剖开的水平截面图；
图7是本发明的进一步改进的托架的前侧正视图，其中以幻影的方式 同时示出了在基座内垂直和水平延伸的开口；
图8是本发明的进一步改进的托架的前侧正视图，其中以幻影的方式 示出了在基座内对角延伸的开口；
图9是本发明的又一改进的托架的透视图，其中示出了由基座和器具 本体内的匹配凹槽形成的垂直延伸的开口；
图10是基本沿着线10-10剖开的图9中的托架的垂直截面图；以及
图11是沿着线11-11剖开的图9中的器具的水平截面图；
图12是在将一粘结基座模制到托架本体上之前时图9至11的实施例 的托架本体的后视图，以示出形成于托架本体内的凹槽，在基座模制到 托架本体上的过程中，该凹槽与形成于聚合物树脂基座内的凹槽相配合。
具体实施方式
本发明涉及一种具有聚合物树脂基座或衬垫的可粘结正牙器具。该 正牙器具包括一器具本体，该器具本体具有模制到其上的聚合物树脂基 座或衬垫。尽管附图示出的器具本体为具有弓丝接收侧和舌侧的托架， 但是，应当可以理解，该器具本体也可以呈具有弓丝接收侧和舌侧的面 颊管的形式。而且，尽管附图中示出的器具本体呈边缘托架的形式，其 具有基本水平延伸敞开的弓丝接收槽和结扎线接收连接翼，但是，应当 可以理解，该器具本体也可具有一组或多组连接翼，或者可以为自结扎 型式的器具本体。另外，该器具本体可形成为用于安装在牙齿的颊唇表 面上或者安装在牙齿的舌侧表面上。在器具本体为臼齿管(molar tube) 形式时，可以理解，可以使用任何型式的臼齿管结构。
也应当可以理解，尽管器具本体带有模制到其上的聚合物树脂基座 或衬垫，但该器具本体可以为任何适宜的材料，如迄今为止已知的陶瓷、 金属或塑料等。例如，根据本发明，正牙器具可包括陶瓷器具本体，聚 合物树脂基座或衬垫模制到该陶瓷器具本体上，以形成一可粘结正牙器 具。而且，该器具本体可以由金属制成，并带有模制到该本体的舌侧上 的聚合物树脂基座。最后，该器具本体可由适宜的塑料如聚碳酸酯制成， 并具有模制到基座或本体的舌侧上的聚合物树脂基座或衬垫。
应当可以理解，用于制造基座或衬垫的聚合物树脂可以是丙烯酸树 脂、环氧树脂、环氧/丙烯酸树脂(丙烯酸基环氧树脂)或能够粘结到器 具本体的舌侧上的任何其他适宜的可模制聚合物树脂，以提供足够的粘 结强度，从而抵抗使用过程中的分离，而且其与粘合剂或结合剂也是相 容的。也应当可以理解，该聚合物树脂是热固性的或光固性的，尽管优 选是光固性的。
现在参考图1至3的实施例，其中根据本发明总体上用附图标记15指 示的正牙器具包括器具本体17和聚合物树脂基座或衬垫19。
器具本体17包括弓丝接收侧21和舌侧22。在所示出的实施例中，本 体17的弓丝接收侧包括水平延伸并沿颊唇开口的弓丝狭槽24和上部连接 翼25以及下部连接翼26。如上所述，器具本体的弓丝接收侧可采取多种 形式，其包括但并不限于TP Orthodontic，Inc.所销售的Tip-Edge托架。 “Tip-Edge”是TP Orthodontics，Inc.所有的商标。而且，如上所述，器具 本体的材料可以是陶瓷、金属或塑料。
如上所述，聚合物树脂基座19可以是包含丙烯酸树脂、环氧树脂或 者丙烯酸基环氧树脂在内的任何适宜的树脂，其被模制到器具本体的舌 侧22，以使得器具本体的舌侧的至少一部分嵌入聚合物树脂基座内，以 提高粘结强度，如从图2和3中最清楚示出的周边唇缘27所看到，该唇缘 与器具本体的一部分重叠，以确保基座准确地粘结到器具本体上，以承 受在使用过程中由患者通过主弓丝和/或辅助件或副弓丝施加到器具本体 上的力。
在将聚合物树脂模制到器具本体上时，通过在固化之前在树脂内设 置适宜的形式或者包含与本体一起形成的开口，开口或狭槽30可模制到 基座内。在该实施例中，开口30垂直延伸并特别用于接收一辅助件的臂 32。尽管示出的臂32的横截面形状为矩形，应当可以理解，其也可以为 圆形或者其他横截面形状。而且，开口30同样可具有圆形横截面或其他 形状的横截面。在所示出的实施例中，开口的一部分由器具本体17的舌 面形成，尽管其可以全部形成于基座内。基座19的可粘结面优选为示的 弓形，以便与牙齿的弓形表面适应。另外，基座的外周边大于器具的外 周边，以在利用光固性粘合剂将器具粘结到牙齿上时，便于固化光线的 传输。
而且如上所述，在聚合物树脂模制到器具本体的舌侧上之后，如果 树脂是热固性的，则该聚合物树脂将被加热固化，或者，如果树脂是光 固性的，则该聚合物树脂将被光固化。
另外，在需要省去用于辅助臂的垂直开口时，垂直开口将在基座模 制到器具本体的舌侧上的过程中被模制到基座内。
关于图1至3示出的实施例以及本发明的其他实施例，无论器具本体 是托架或者臼齿管，可以理解，在将基座模制到器具本体上之前适宜地 制备该器具本体，以便提供基座和本体之间的最佳粘结。
关于制造带有金属或陶瓷器具本体的器具的方法，首先清洁并抛光 该器具本体，并活化该本体表面，以便提高聚合物树脂基座和本体之间 的粘结强度。器具本体的活化包括将本体浸入硅烷溶剂内，利用热固化 硅烷涂层，以及然后利用丙烯酸树脂涂覆器具本体。在涂覆该涂层之后， 将该涂层适宜地固化，且该涂覆过程在将聚合物树脂基座模制到本体上 时可促进聚合物树脂和器具本体之间的粘着。因此，基座和本体之间的 粘结强度被充分加强，以在使用过程中阻止基座与本体分离。
如在2002年4月10日提出的也属于本申请的受让人所有的共同未决 申请10/120,052中所披露，在器具本体为陶瓷托架时，在聚合物树脂内包 含有金属氧化物。
在器具本体为金属托架时，聚合物树脂可以是光学透明或半透明的， 以容许器具本体之下的固化光透过，并提高用于将器具粘结到牙齿上的 光固化粘合剂的粘结强度。
还可以理解，由于聚合物树脂基座被模制到器具本体的舌侧上，且 其曲率与牙齿的曲率匹配，因此器具本体的舌侧不必具有曲率，其形状 可以是平面状，从而将便于器具本体的制造。
还可以理解，可利用化学方法或机械方法将带有聚合物树脂基座的 正牙器具粘结到牙齿上，基座的粘结表面优选是粗糙的或形成有底切或 网状结构，以进一步提高用于将器具粘结到牙齿上的粘结剂或结合剂的 粘结强度。优选地，光固性粘合剂被使用，且利用本发明的器具的光学 透明或半透明的聚合物树脂基座可以促进该光固性粘合剂的固化。
通过首先制造带有弓丝接收侧和舌侧的正牙器具本体来制造该器 具。将聚合物树脂注射到带有所需基座形状的空腔内。然后，将器具本 体放入树脂内，以使一部分本体位于树脂的水平面之下，以生产出带有 嵌入本体内的舌侧部分的正牙器具。如果需要开口的话，将在树脂内设 置适宜的形式，以在基座内模制一个或多个开口。然后将树脂固化，以 完成基座形成步骤。
现在参考图4、5和6的实施例，其中总体上用附图标记15A指示的正 牙器具与图1至3的实施例的不同仅仅在于，基座内的狭槽或开口水平延 伸，而不是垂直延伸。该实施例包括通常与图1至3中示出的实施例具有 相同型式的器具本体35以及在器具的舌侧设有水平延伸开口39的聚合物 树脂基座37。如图1至3中示出的实施例，开口的横截面形状为矩形，开 口的一侧可以为任何适宜的横截面形状。在该实施例中，基座内的水平 延伸开口可接收如图所示的副弓丝42。如在2002年6月21日提交的也属于 本申请的受让人的共同未决申请10/177,951中所述，在将基座模制到 Tip-Edge Bracket本体上并包括水平开口时，该开口也可容纳一拉平弓丝。
还可以理解，如果需要，可在聚合物树脂基座内形成多个开口或狭 槽，并在图7中示出了这样的实施例，其中，总体上用附图标记15B指示 该器具。该器具包括一垂直开口或者一水平开口，其中，所述垂直开口 可用于一如幻影线(虚线)所示的辅助件的锚臂43，所述水平开口用于 一如幻影线所示的副弓丝44。
如前所述，基座内的开口甚至可沿对角线倾斜延伸，如在图8中用附 图标记15C指示的器具中那样。在该实施例中，对角开口形成于基座内， 以接收适宜的辅助件的对角延伸臂46。可根据特定器具和辅助件所需的 功能来选择开口相对于器具的垂直轴线的角度。
现在参考图9至12，示出了根据本发明的又一个正牙器具，其总体上 用附图标记50表示，并通常包括器具本体52和一聚合物树脂基座54。尽 管器具本体52不同于图1至8的实施例中示出的器具本体，但该实施例与 其他实施例的主要不同之处在于，通过器具本体和基座内的匹配凹槽来 形成用于接收辅助件的臂的开口。另外，该器具本体为真正的成对连接 翼型式，并包括连接翼57和58，每个连接翼包括上连接翼末端和下连接 翼末端。附加地，连接翼57的下连接翼末端包括球形钩60。
器具本体52包括弓丝接收侧62和舌侧64，如在前面参考其他实施例 所述那样，聚合物树脂基座54模制到该器具本体52上。
根据将要安装器具本体52的舌侧64的牙齿的期望曲率，该器具本体 的舌侧64成形为弓形(或弧形)。类似地，聚合物树脂基座54包括一弓 形舌表面，以与牙表面一致，其中，基座54将安装到该牙齿上。如在其 他实施例中所述，基座的粘结面可具有网状表面，以便提高与牙齿的粘 结强度。
通过器具本体和基座内的匹配凹槽，形成了用于接收辅助件的臂67 的总体上用附图标记66表示的垂直延伸开口。凹槽70形成于器具本体内， 而凹槽72形成于基座内，该凹槽70、72一起形成了垂直开口66。在将基 座模制到器具本体的舌侧上的过程中，将一适宜的销置于器具本体的凹 槽70内，其然后在基座内形成凹槽72，以产生开口66。优选地，凹槽70 的下端在附图标记74处扩大，同样地，基座的凹槽72的下端也将扩大， 以提供便于辅助件的臂插入的扩大开口。类似地，如果需要，凹槽的上 端也可扩大。
可以理解，在不偏离本发明的新颖构思情况下可进行多种改进和变 型，但是，可以理解，本申请仅仅由附属权利要求的范围所限定。