Устройство для перемещения зубов

 

Устройство относится к ортодонтической технике и может быть использовано при продольной коррекции положения зубов. Устройство содержит зигзагообразную пружину, выполненную из никелида титана с памятью формы и снабженную на концах фиксаторами. Каждый зигзаг выполнен в виде восьмерки в плоскости, ортогональной продольной оси устройства, петли соседних зигзагов расположены вплотную, а местами расположения фиксаторов выбраны точки пересечения ветвей восьмерки. Для крепления к зубам применяют, например, брэкет-систему. В результате достигается уменьшение перемещающего усилия, действующего в течение длительного времени, при сохранении механической прочности устройства, а также уменьшение минимального расстояния между сближаемыми точками. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, конкретно к ортодонтической технике, и может быть использовано при продольной коррекции положения зубов, в которой нуждается значительное число людей, обращающихся за стоматологической помощью. Коррекция положения зубов производится при помощи устройства, действующего в течение длительного времени и создающего постоянное усилие, которое благодаря податливости живой ткани приводит к постепенному смещению зуба к заданному положению. Чем меньше усилие, тем меньшие побочные явления оно вызывает у пациента. Побочные явления связаны с ущемлением периодонта в направлении приложения усилия, что приводит к ускоренной резорбции, которая может распространяться на корень зуба, вызывая его рассасывание. Быстрая резорбция не успевает компенсироваться адсорбцией с противоположной стороны; в результате перемещаемый зуб расшатывается. Таким образом, чем меньше перемещающее усилие, тем физиологичнее происходит перемещение. В то же время устройство, создающее усилие, должно обладать достаточной механической прочностью, чтобы не быть поврежденным. Кроме того, ввиду длительности процесса лечения оно должно оказывать минимальное травмирующее действие при жевании и легко очищаться от остатков пищи.

Известен ряд устройств, в той или иной мере эффективно обеспечивающих продольное перемещение зубов. К ним относится устройство [1], содержащее пружинную скобу из никелида титана с памятью формы. Концы скобы соединены с зубами посредством фиксаторов. Скоба в охлажденном состоянии разгибается и устанавливается в рабочее положение. После нагревания до температуры человеческого тела скоба, стремясь принять исходную форму, оказывает постоянное, нормированное усилие. Недостатками данного устройства являются: 1) малое линейное перемещение, соизмеримое с радиусом кривизны петли, и 2) большая величина силы формовосстановления при существующих ограничениях на размеры и поперечное сечение скобы: размеры не должны превышать высоты зуба, чтобы не мешать жеванию, а сечение должно быть достаточно большим, чтобы обеспечивать механическую прочность устройства.

Известно устройство [2] , обеспечивающее большее линейное перемещение. Оно содержит плоскую зигзагообразную пружину из никелида титана, снабженную на концах фиксаторами. В отличие от скобы, представляющей собой единичный зигзаг, пружина с рядом зигзагов такого же радиуса обеспечивает перемещение, пропорциональное их числу. Сечение проволоки, из которой выполнена пружина, выбрано из соображений механической прочности устройства. Радиусы изгибов петель зигзага превышают предел, устанавливаемый диапазоном формовосстановимой деформации материала. Данное устройство по технической сущности наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является, как и у аналога [1], большое усилие, которое не зависит от числа петель. Большое усилие приводит к вышеуказанным побочным явлениям. Уменьшить усилие можно, например, уменьшая сечение проволоки, что снижает механическую прочность на изгиб, или увеличивая поперечные размеры зигзага, что травмирует окружающие ткани ротовой полости. Другим недостатком прототипа является ограниченность минимального расстояния между сближаемыми точками, определяемого суммой радиусов петель.

Задачами изобретения являются уменьшение перемещающего усилия, действующего в течение длительного времени, при сохранении механической прочности устройства, а также уменьшение минимального расстояния между сближаемыми точками.

Для достижения поставленных задач в известном устройстве для перемещения зубов, содержащем зигзагообразную пружину, выполненную из никелида титана с памятью формы и снабженную на концах фиксаторами, каждый зигзаг выполнен в виде восьмерки в плоскости, ортогональной продольной оси устройства, петли соседних зигзагов расположены вплотную, а местами расположения фиксаторов выбраны точки пересечения ветвей восьмерки.

Фиг.1. Устройство для перемещения зубов.

Фиг.2. Пружина в сжатом (а) и растянутом (б) состояниях.

Выполнение зигзагов в виде восьмерки в плоскости, ортогональной продольной оси пружины, обеспечивает увеличение длины участка, подвергающегося деформации изгиба, приходящегося на один шаг зигзага при его фиксированном поперечнике. За счет этого увеличивается эластичность пружины и соответственно уменьшается усилие при тех же радиусах петель. Вместе с этим выполнение зигзагов в виде восьмерки предотвращает возникновение вращающего момента при формовосстановлении пружины. Вращающий момент недопустим, так как приводит к дополнительному повороту зуба. По этой причине неприемлемо, например, выполнение пружины в виде цилиндрической спирали. В предлагаемом устройстве моменты, создаваемые противолежащими петлями, взаимно компенсируются.

Расположение соседних петель вплотную обеспечивает уменьшение минимального расстояния между сближаемыми точками. Минимальное расстояние для предлагаемого устройства определяется суммой поперечных сечений проволоки, которая заведомо меньше суммы радиусов петель у прототипа.

Расположение фиксаторов в области пересечения ветвей зигзагов обеспечивает симметричное приложение сил и отсутствие дополнительных вращающих моментов, то есть обеспечивает функционирование устройства в соответствии с назначением.

Устройство для перемещения зубов изображено на фиг.1, где цифрами обозначены: 1 - зигзагообразная пружина с витками в виде восьмерки, 2 - фиксатор, например, отогнутый в осевом направлении и сформированный в виде кольца свободный конец пружины. Фиксатор расположен в области пересечения ветвей восьмерки.

Устройство применяют следующим образом. После охлаждения до температуры ниже 10^oС, соответствующей переходу материала пружины в сверхэластичное состояние, растягивают пружину и закрепляют с одного конца фиксатором за подлежащий перемещению зуб, а с другого конца - за блок зубов, служащий опорой. Для крепления к зубам применяют, например, брэкет-систему. После нагревания до температуры тела пружина развивает усилие формовосстановления, приложенное с одной стороны к блоку зубов, а с другой стороны к перемещаемому зубу. Поскольку для блока суммарное усилие распределено между составляющими блок зубами, их перемещение оказывается незначительным в сравнении с перемещением отдельного зуба. Таким образом, зуб перемещается в нужном направлении, а точка опоры остается практически на месте.

Клинические примеры 1. Больной М. , 18 лет. История болезни 217. Ортодонтическое лечение в клинике дентальной имплантологии Медико-инженерного центра в г. Томске начато 12.10.97 г. Активный период исправления зубочелюстной аномалии закончен 17.04.99 г. Клинический диагноз: дистальный прикус, II 1) класс по Энглю. В процессе лечения с удалением 14 и 24 на этапе дистализации 13 и 23 применялось устройство для перемещения зубов в виде зигзагообразной пружины с витками в форме восьмерки. На данном этапе достигнуто перемещение клыков до контакта с 15 и 25. По ходу лечения и по окончании его патологических изменений со стороны парадонта не выявлено.

2. Больная С. , 14 лет. История болезни 298. Оротодотическое лечение в вышеуказанной клинике начато 17.01.98 г. Клинический диагноз: мезиальный прикус, III класс по Энглю. Активный период исправления зубочелюстной аномалии закончен 28.04.99 г. В процессе лечения аналогично первому клиническому примеру достигнуто перемещение верхних клыков на место удаленных 34 и 44 до контакта с 35 и 45 с использованием заявляемого устройства. Патологии со стороны парадонта нет.

Приведенные примеры подтверждают работоспособность и высокую эффективность заявляемого устройства для перемещения зубов.

Источники информации 1. Авт. свид. 102023 СССР, МКИ А 61 С 7/00. Ортодонтический аппарат для дистального перемещения зубов. Миргазизов М.З., Черненко С.В., Монасевич Л. А. и др. Опубл. в БИ 31, 1989.

2. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы. Гюнтер В.Э., Дамбаев Г.Ц., Сысолятин П.Г. и др. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998, с. 433 - прототип.

Формула изобретения

Устройство для перемещения зубов, содержащее зигзагообразную пружину, выполненную из никелида титана с памятью формы и снабженную на концах фиксаторами, отличающееся тем, что в нем каждый зигзаг выполнен в виде восьмерки в плоскости, ортогональной продольной оси устройства, петли соседних зигзагов расположены вплотную, а местами расположения фиксаторов выбраны точки пересечения ветвей восьмерки, при этом для крепления к зубам применяют, например, брэкет-систему.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2