Vorrichtung zur Zahn- und Kieferregulierung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zahn- und Kieferregulierung mit einer oberen und einer unteren Kieferplatte, die dazu bestimmt sind, am zugehörigen Kiefer eines menschlichen Gebisses befestigt zu werden sowie Mittel zum Verbinden der beiden Kieferplatten an jeder Längsseite der Platten.
Bei der Zahn- und Kieferregulierung besteht das Hauptproblem darin, den Unterkiefer bei Vor- oder Rücklage, sowie bei seitlichen Abweichungen wieder in die normale Position zu bringen. Die zur Lösung dieses Problems in der Fachliteratur gemachten Vorschläge besitzen jedoch den Mangel, dass die Bisslage des Unterkiefers am Patienten nicht direkt eingestellt werden kann, sondern zuerst am Patienten ein Abdruck abgenommen werden muss.
Die beiden Platten von Ober- und Unterkiefer werden dann im zahntechnischen Laboratorium in einem langwierigen Arbeitsprozess durch eine Drahtschlinge usw. miteinander verbunden.
Die endgültige Feineinstellung des Apparates wird am Patienten durch entsprechendes Zurechtbiegen der Drahtschlingp erreicht, wozu grosse Übung, Erfahrung und ein gewisser Zeitaufwand notwendig sind. Ausserdem fördert ein mehrfaches Biegen des Drahtes dessen Bruchneigung, ferner führt die dauernde wechselnde Belastung der Verbindungsdrähte (am Tage Tausende von Schwingungen) sehr leicht zum Drahtbruch an den Fixierungsstellen in den Kunststoffplatten. Da eine Reparatur am Patienten nicht möglich ist, müssen wieder neue Abdrücke hergestellt und im Laboratorium neue Verbindungsfedern angefertigt werden.
Die Erfindungsaufgabe besteht nun darin, diese Mängel zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, die in erster Linie folgende Eigenschaften aufweist:
1. der äusserst schwierige Vorgang der Unterkie fereinstellung soll so einfach wie möglich sein, so dass auch der allgemein tätige Zahnarzt diese Einstellung in kurzer Zeit und innerhalb seiner Praxis exakt vornehmen kann;
2. eine nachträgliche Korrektur der Lage des Unterkiefers, welche immer wieder notwendig ist, soll schnell und leicht auf Bruchteile von Millimetern genau durchführbar sein;
3. eine Reparatur der Verbindungsspange soll ohne besonderen Zeit- und Kostenaufwand am Patienten, d. h. im Operationsstuhl, vorgenommen werden können.
Erfindungsgemäss sind bei der Vorrichtung zur Zahn- und Kieferregulierung die Verbindungsmittel zwecks Einstellung und Korrektur der Lage des Unterkiefers verstell- und arretierbar sowie auswechselbar eingesetzt.
Durch diese Verbindungsmittel ist erreicht, dass ohne nennenswerten zeitlichen und materialmässigen Aufwand eine fehlerlose Einstellung der Unterkieferplatte nach Öffnung der Arretierung durch den Unterkiefer des Patienten selbst möglich ist. Ferner kann der Unterkiefer nachträglich sehr einfach und schnell, d. h. mit wenigen Handgriffen und trotzdem sehr exakt in seiner Lage korrigiert werden, wobei auch hier nach Öffnen der Arretierung an der Unterkieferplatte die Korrektur durch den Unterkiefer des Patienten selbst erfolgen kann.
Schliesslich ist es möglich, bei Bruch eines zweckmässig als Verbindungsmittel vorgesehenen Spangendrahtes die Reparatur der Spange unmittelbar am Patienten, d. h. praktisch ohne Zuhilfenahme eines zahntechnischen Laboratoriums, vorzunehmen, indem einfach bei gelösten Arretierungen die unbrauchbare Spange her ausgenommen und eine neue vorgefertigte Spange eingesetzt wird.
Als Halterung für die zweckmässigerweise vorgesehenen Spangen können die in die Platte eingesetzten Halterungen eine Bohrung besitzen, in welche die vorteilhafterweise mit Gewinde versehenen Drahtenden eingesetzt und auf beiden Seiten der Halterung durch Muttern sowohl fixiert als auch nachgestellt werden können. Dieses Verstellen und Einstellen durch Drehen der Gewindemuttern ergibt sehr genaue Verstellmöglichkeiten, hat jedoch den Mangel, dass die Handhabung, insbesondere das Drehen der Gewindemuttern, in der Praxis als zeitraubend empfunden wird, wobei auch die Herstellung der Gewinde auf den Enden des dünnen Spangendrahtes und der Muttern einen gewissen Herstellungsaufwand bedeutet.
Es wird daher als Halterung für die Verbindungsspangen ein Klemmstück bevorzugt, welches zur Aufnahme des Spangendrahtes eine Führungsöffnung besitzt, in welcher der eingelegte Spangendraht durch eine von aussen schraubbare Senkschraube mit der Halterung kraftschlüssig durch Klemmwirkung verbindbar ist. Durch diese Ausführung kann nunmehr bei gelöster Schraube die Spange durch einfaches Verschieben in der Führungsöffnung verstellt werden, wobei die Fixierung der Spangenlage durch die Klemmung völlig ausreichend ist.
Da über einen wesentlichen Teil der Behandlungszeit die eingestellten Zug- oder Druckkräfte durch die Verbindungsspange auf die Unterkieferplatte übertragen werden müssen, wobei sich diese Kräfte am Oberkiefer abstützen, ist die übliche, nach allen Seiten elastische Verbindungsspange als Verbindungsvorrichtung zwischen Ober- und Unterkieferplatte nur bedingt geeignet. Um diesen Mangel zu beseitigen muss noch zweckmässig berücksichtigt werden, dass die Bewegung des Unterkiefers nicht ausschliesslich nach einem Kreisbogen, sondern so verlaufen, dass beim Öffnen in einem ersten Abschnitt Ober- und Unterkiefer noch nahezu parallel zueinander stehen und dann erst eine nach unten verlaufende kreisbahnähnliche Drehbewegung nach unten erfolgt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, gestaltet man die Verbindungsmittel zweckmässig derart, dass diese je einen an der Oberkieferplatte und an der Unterkieferplatte angebrachten Bügelteil aufweisen, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sind, derart, dass die Kieferplatten sich parallel zueinander weder verdrehen noch verschieben können, sich dagegen in zueinander senkrechter Ebene sowohl gegeneinander verdrehen wie auch um eine Strecke gegeneinander verschieben können, so dass die Bewegungsfreiheit des Gelenkes mindestens annähernd derjenigen des Unterkiefers gegen den Oberkiefer entspricht.
Die technische Verwirklichung dieses Grundprinzips kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei die praktische Brauchbarkeit der Ausführung voraus setzt, dass die verwendeten Mittel den bei der Zahntechnik gestellten Forderungen, insbesondere nach möglichst geringem Raumbedarf und absoluter Funktionssicherheit bei einfacher Ausführung, erfüllt sind. Zu diesem Zweck kann der an der Oberkieferplatte befestigte Bügelteil als Gelenkteil eine mindestens annähernd senkrechte zur Oberkieferplatte verlaufende Führungsöffnung aufweisen, in welcher der andere eine Querachse aufweisende Gelenkteil verschiebbar geführt ist.
Eine sehr einfache und billig herzustellende Ausführung ergibt sich z. B., wenn die Führungsöffnung aus einer aus dem Ende des Bügeldrahtes geformten Führungsschleife besteht, in welcher das zu einer waagrechten Querachse gebogene Ende des anderen Bügeldrahtes geführt ist, wobei die Querachse zu beiden Seiten der Führungsschleife mit je einer an der Führungsschleife anliegenden Anschlagscheibe versehen ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist der an der Oberkieferplatte befestigte Bügelteil als Gelenkteil zwei mit Abstand voneinander angeordnete Führungsschlitze auf, wobei beide Enden der Schlitze geschlossen sind und diese zur Führung einer Querachse des anderen Gelenkteiles dienen, und wobei der andere Bügelteil zwischen den beiden Führungsschlitzen angeordnet ist.
Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn der feste Gelenkteil aus Kunststoff bestehen soll.
Bei der Gestaltung und Anordnung des beispielsweise vorgesehenen Gelenkes im Verbindungsbügel wurde die bei der ursprünglichen Verbindungsspange vorhandene Federwirkung nicht mehr in Betracht gezogen, weil sie die Öffnungsbewegung des Unterkiefers erschwert und durch das vorliegende Gelenk in kinematischer Beziehung weitgehend überholt ist.
Dadurch ist dann auch die Bruchgefahr der mit der Ober- und Unterkieferplatte verbundenen Bügelteile wesentlich verringert, wodurch die Behandlung des Patienten ebenfalls vereinfacht ist.
Durch die zweckmässige Anordnung und Ausbildung des Gelenkes ist auch die Tatsache weitgehend berücksichtigt, dass die Kieferbewegungen bei den einzelnen Menschen, insbesondere bezüglich der Länge des parallelen Abhubes und des Verlaufes der kreisbahnähnlichen Kieferbewegungen, individuell verschieden sind. Die Gelenkausbildung ermöglicht in einfacher Weise eine Anpassung an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Anordnungsschema der Verbindungsspange in vergrösserter Darstellung
Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel für die Regulierung des Unterkiefers
Fig. 3 einen Schnitt durch die Halterung des Spangndrahtes in vergrösserter Darstellung
Fig. 4 eine Ansicht des kompletten Zwischengelenkes bei Schliesslage der Kiefer
Fig. 5 den Schnitt der Figur 4 in Pfeilrichtung A
Fig. 6 weitere Öffnungsstellungen des Unterkie fers
Fig. 7 eine andere Ausbildung des Gelenkes
Fig. 8 eine Ansicht der Figur 7 in Pfeilrichtung B.
Die aus Stahldraht bestehende Verbindungsspange 1 ist zu einem federnden Bügel gebogen und an ihren Enden mit je einem Gewinde 2,3 versehen.
Diese Enden sind durch die Bohrung einer Halterung 4 bzw. 5 geschoben, welche in der oberen Platte 6 bzw. in der unteren Platte 7 befestigt ist. Zu beiden Seiten der Halterung sind Gewindemuttern 8,9 bzw.
10,11 auf den Gewinden der Verbindungsspange 1 schraubbar angeordnet'und dienen zum Fixieren bzw.
Nachstellen der Spange. Die obere und/oder die untere Platte können zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein sind in der Regel jedoch einteilig ausgebildet.
Zur Befestigung in den Platten 6,7 sind die Halterungen 4,5 mit einem Ankerteil 12 versehen, welcher in eine Mulde 13 durch ein geeignetes Bindemittel, z. B. selbsthärtendem Kunststoff, eingekittet ist. Für die Halterung 4 wird z. B. ein kurzes Röhrchen verwendet, an welches der knopfförmige Ankerteil 12 angesetzt ist. Die Verbindungsspange 1 und die Halterungen 4 bzw. 5 sind an jeder Längsseite der Kiefernplatten vorgesehen.
Wie schon erwähnt, gestattet die Ausbildung der Verbindungsspange bei einem Bruch des etwa 1 mm starken Federdrahtes eine rasche Auswechslung gegen einen neuen Bügel, ohne dass neue Halterungen 4,5 eingesetzt werden müssen. Darüber hinaus ergeben sich jedoch noch weitere Vorteile, welche sich auf die für die Regulierungen notwendigen Einstellungen beziehen und die nachstehend näher erläutert sind.
Die Figur 2 betrifft die Korrektion der seitlichen Abweichungen des Unterkiefers nach rechts oder links. Der schraffierte Teil K entspreche dem mit der untern Platte in üblicher Weise verbundenen Unterkiefer, welcher in der durch Pfeile angedeuteten Weise verschoben werden soll. Zu diesem Zweck wird auf der linken Seite die Gewindemutter 10 und auf der rechten Seite die Mutter 11 gelockert bzw. zurückgeschraubt, so dass links die Mutter 11 und rechts die Mutter 10 nachgezogen werden kann. Dadurch ergibt sich die gewünschte Verschiebung des Unterkiefers, welche sich infolge der geringen Gewindesteigung an der Spange sehr genau dosieren lässt. In analoger Weise wird eine Korrektur nach der anderen Seite vorgenommen, wobei jeweils nach erfolgter Einstellung alle Gewindemuttern wieder festgezogen werden.
Soll der Unterkiefer vor- oder rückverlagert werden, so werden zur Vorverlagerung die beiderseitigen
Gewindemuttern 10 gelockert und die Muttern 11 nachgezogen, so dass die Platte 7 nach vorne geschoben wird. Die Rückverlagerung des Unterkiefers erfolgt sinngemäss in umgekehrter Weise.
Wie schon erwähnt, wird anstelle der in Figur 1 und 2 beispielsweise gezeigten Nachstell- und Arretiereinrichtung die in Fig. 3 dargestellte Halterung mit Klemmeinrichtung bevorzugt. Dabei besteht die Halterung für das Endstück 13 der Verbindungsspange aus einem etwa als Ellipsoid geformten Klemmstück 14, z. B. aus elastischem, nicht rostendem Stahl. Dieses Stück ist mit einem Querschlitz 15 versehen, der in einer Führungsöffnung 16 endigt, in welche die Spange eingeschoben ist. Senkrecht zum Schlitz 15 ist eine Senkkopfschraube 17 angeordnet, welche im unteren Teil des Klemmstücks schraubbar ist und beim Einschrauben eine Verengung der Führungsöffnung 16 bewirkt, so dass der Spangendraht mit der Halterung verklemmt wird. Gleichzeitig wird dabei der Schaft der Schraube 17 mit dem Gewinde im Klemmstück verspannt und ein ungewolltes Lösen der Schraube verhindert.
Zum Verstellen der Spangenlage in den gewünschten Richtungen wird die Klemmspannung durch Ausdrehen der Schraube so weit gemindert, dass sich der Spangenarm 13 in der Führungsöffnung verschieben lässt.
Auch diese Halterung kann durch Einkitten in der Kieferplatte befestigt werden.
Die Ausbildung der Spangenhalterung lässt sich gegenüber der gezeigten und beschriebenen Gestaltung abwandeln. So ist es z. B. denkbar, aus Fertigungsgründen die Führungsöffnung 16 nicht als Bohrung auszubilden, sondern die Weite des Schlitzes 15 gleich dem Durchmesser des Spangendrahtes zu machen und den Schlitz an seinem inneren Ende auszurunden. Ferner kann, um die Klemmwirkung auf den Spangendraht zu erhöhen, die Innenfläche der Führungsöffnung, oder das Ende des Spangendrahtes, oder beides, aufgerauht sein. Es ist auch denkbar, das Klemmstück 14 selbst zum Schraubenkopf auszubilden und damit den Spangendraht 13 in einer entsprechenden Vertiefung der Halterung kraftschlüssig zu verspannen.
In den Figuren 4 bis 8 sind Ausführungsbeispiele des in die Verbindungsvorrichtung eingesetzten Zwischengelenkes gezeigt.
In Figur 4 ist die mit OP) OP bezeichnete Oberkie- ferplatte am oberen Bügelteil 21 angebracht, während die Unterkieferplatte UP mit dem Bügelteil 22 verbunden ist. Das freie Ende des vorzugsweise aus Stahldraht bestehenden Bügelteils 21 ist zu einer nach unten führenden Schleife 23 geformt, welche den festen Gelenkteil bildet. Der bewegliche Gelenkteil am Bügelteil 22 besteht aus dem waagrechten Querzapfen 24, welcher in der Führungsschleife 23 längsbeweglich und um seine Achse drehbar gelagert ist, wobei zwei Anschlagscheiben 25 ein Verdrehen des Querzapfens in der horizontalen Richtung verhindern.
Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Gelenkes zeigt Fig. 4 die Schliesslage I und Fig. 6 die Öffnungslagen II und III des Unterkiefers UK . Die Anordnung der Verbindungsbügel ist so getroffen, dass sich in der Lage I die Gelenkachse 24 im oberen Ausgangsbereich der Führung 23 befindet. Bis zur Stellung II verläuft die Bewegung des Unterkiefers überwiegend parallel zum Oberkiefer, wobei die Achse 24 in der Führung 23 um die gleiche Distanz wie der Unterkiefer nach unten verlagert wird. Anschliessend bewegt sich der Unterkiefer bis zur Maximalöffnungslage III etwa in einer Kreisbahn. Dieser Bewegung folgt der Bügelteil 22 durch eine Drehung um die Querachse 24. Die Schliessbewegung des Unterkiefers verläuft analog in umgekehrter Reihenfolge, also zuerst Kreisbewegung, dann Übergang zu Parallelbewegung.
Bei allen diesen Bewegungsarten treten in den Einspannstellen 26, 27 für die Bügelteile 21, 22 keine zusätzlichen, die Korrekturmassuahmen störenden Zug- oder Druckkräfte auf, da das Gelenk 23, 24 die der natürlichen Kieferbewegung entsprechenden Freiheitsgrade der Bügelteile 21, 22 zulässt. Andererseits stützt sich der Bügelteil 22 über die Achse 24 am festen Gelenkteil 23 in den Pfeilrichtungen H bzw. V ab, wenn an der unteren Kieferplatte UP eine den Kiefer nach hinten bzw. vorne verlagernde Kraft angesetzt wird. Da die Achse 24 in horizontaler Richtung nicht ausschwenken kann, lassen sich auch solche Kräfte an der Führung 23 abstützen, welche zur Korrektur von seitlichen Kiefer abweichungen einseitig wirkend an der Unterkieferplatte angesetzt werden.
Bei der in Fig. 7 und 8 gezeigten Gelenkausbildung besteht der feste Gelenkteil aus einem Führungskörper 29, welcher mit dem Bügelteil 21 verbunden ist und einen unten geschlossenen Längsschlitz 30 besitzt. In diesem ist als beweglicher Gelenkteil der mit dem unteren Bügelteil 22 verbundene waagrechte Zapfen 31 längsverschiebbar und um seine Achse drehbar geführt. In einem weiteren Längsschnitt 32, welcher gegen den Schlitz 30 um 900 versetzt angeordnet ist, bewegt sich der Bügelteil 22, wobei die Führungsschlitze 30 und 32 zugleich ein Ausschwenken des Zapfens 31 in horizontaler Richtung verhindern.
Die Gelenkausbildung nach Fig. 7 und 8 ergibt die gleichen Wirkungen wie diejenigen nach Fig. 4 und 5.