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    EinkieferorthopädischesBracket (30) umfasst einen Bracketkörper, eine Bracketbasis (36) andem Bracketkörpersowie eine mechanische Verbindungsstruktur (37) an der Basis (36).Auf die mechanische Verbindungsstruktur (37) ist ein Klebstoff (34)aufgebracht, der mechanisch mit dieser bindet, um den Bracketkörper unddie Basis (36) an einem Zahn (32) zu befestigen. Ein Teil der Basis(36) weist eine Bindefestigkeit mit dem Klebstoff (34) auf, diegegenüberder Bindefestigkeit zwischen dem Rest der Basis (36) und dem Klebstoff(34) herabgesetzt ist. Ein Ablöseverfahrenumfasst das Aufbringen einer Ablösekraftauf das Bracket (30) in einem ersten Bereich (43) verringerter Haftungzwischen dem Bracket (30) und dem Zahn (32) sowie das Entfernendes Brackets (30) von dem Zahn (32).
    公开号:DE102004021264A1
    申请号:DE200410021264
    申请日:2004-04-30
    公开日:2004-11-25
    发明作者:Farrokh Inglewood Farzin-Nia
    申请人:Ormco Corp；
    IPC主号:A61C3-14
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft allgemein kieferorthopädische Brackets sowie zur Ablösung solcherBrackets von den Zähneneines Patienten verwendete Ablösetechniken.Als Brackets werden hier die Halterungen oder Blöcke einer festen Spange verstanden,die außenan den Zähnenfest angebracht werden und die Drahtbögen der festsitzenden Spangein beispielsweise schlitzartigen Ausnehmungen aufnehmen und führen. Dader Begriff „Bracket" in der Fachweltgängigist, wird im folgenden nur dieser Begriff verwendet, um die an denZähnen imRegelfall durch Kleben befestigten Elemente einer festen Zahnspangezu bezeichnen.
    [0002] Eineder wesentlichen Herausforderungen, die mit der Verwendung von Bracketsfür kieferorthopädische Behandlungenverbunden sind, ist die Entfernung der Brackets von den Zähnen desPatienten. Metallische Brackets werden gemeinhin entfernt, indemdas Bracket mit Hilfe einer Zange, einer sogenannten Weingart-Zange,in allgemein mesio-distaler oder diagonaler Richtung gekniffen wird.Die Zange übtDruckkräfte ausund kneift die Brackets allgemein in mesio-distaler Richtung, wobei üblicherweisedie Backen der Zange diagonal an dem Bracket angesetzt und mit Flügelchenin entgegengesetzten Ecken des Brackets in Eingriff gebracht werden,beispielsweise in den Gingival-/Mesio- und Okklusal-/Distaleckendes Brackets. Das Kneifen des Brackets in dieser Weise führt zu einerDeformation des duktilen Bracketkörpers ebenso wie des zur Befestigungdes Bracketkörpersan der Zahnoberflächebenutzten Befestigungsfußes.Diese Verformung bewirkt eine Abtrennung oder ein Brechen an derGrenzflächezwischen dem Klebstoff und dem Befestigungsfuß oder der Bracketbasis, wodurchsich im Wesentlichen das Bracket von der Zahnoberfläche abschält, während sich dasKlebmaterial löst.
    [0003] Spröde oderbrüchigekieferorthopädischeBracketmaterialien, wie etwa keramische Materialien, bereiten wesentlichmehr Probleme beim Vorgang der Ablösung des Brackets. Diese Bracketmaterialiensind im Vergleich zu den gewöhnlichfür metallischeBrackets verwendeten Materialien, beispielsweise rostfreiem Stahl,außerordentlichhart und nicht duktil. Keramische Materialien haben zudem eine imVergleich zu Stahl und anderen Metallen geringe Bruchfestigkeit,was bedeutet, dass keramische Materialien unter der Einwirkung eineraufgebrachten Kraft wesentlich leichter brechen anstatt sich zuverformen. Der Versuch, die Flügel eineskeramischen Brackets in der zuvor für Metallbrackets beschriebenenWeise zu kneifen, führtim allgemeinen zum Brechen der Flügel oder anderer Teile desBrackets aufgrund der Punktbelastung des Bracketmaterials durchdie Zange an den Kontaktstellen.
    [0004] Ausdiesem und anderen Gründen,wie etwa einer erhöhtenEmpfindlichkeit gegenüberOberflächenfehlern,wurden verschiedene Werkzeuge und Vorgehensweisen vorgeschlagenund angewendet, um ein Bracket von einem Zahn abzulösen. VieleWerkzeuge und/oder Methoden haben sich jedoch als nicht voll zufriedenstellenderwiesen. Zangenartige Werkzeuge beispielsweise, die Metallbackenmit scharfen gegenüberliegendenKanten aufweisen, wurden auf die Klebschicht zwischen der Bracketbasisund dem Zahn gerichtet. Diese Werkzeuge trennen die Bracketbasisvon der Zahnoberfläche,indem eine Kraft unmittelbar auf die zwischenliegende Klebschichtaufgebracht wird.
    [0005] Dasfür Hannanerteilte US-Patent Nr. 4,904,183 offenbart ein Drehwerkzeug mitgeschlitzten Enden, welche eng überdie mesialen und distalen Bracketflächen passen. Der Benutzer übt eineDrehkraft um eine zur Bracketbasis und Zahnoberfläche allgemeinnormale Achse aus, um die Klebeverbindung dazwischen aufzubrechen.Diese Druckschrift offenbart, dass das Werkzeug besonders nützlich beiBrackets ist, die aus brüchigem,keramischem Material gefertigt sind.
    [0006] Dasfür Clearyerteilte US-Patent Nr. 5,062,793 offenbart ein Ablösegerät, das einPaar von Armen mit Zugabschnitten aufweist, welche dazu ausgelegtsind, an einem Bracket hinter dessen okklusalen und gingivalen Flügeln anzugreifen.Die Arme sind mit einem Hebel verbunden. Eine Bewegung des Hebelsermöglicht diegleichzeitige Ausübungeiner Zugkraft von den Armen auf beide Flügel im Wesentlichen längs derengesamter mesial-distaler Breite, um das Bracket in gradliniger Weisevom Zahn abzuheben. Eine auf den Zahn des Patienten auszuübende Torsionskraft,wie beispielsweise die von Hannan offenbarte schnelle Drehkraft oder-bewegung, kann allerdings fürden Patienten sehr unkomfortabel sein. Abhängig vom Bracketmaterial undder Festigkeit der Verbindung erfordern diese Methoden außerdem oftmalsein übermäßiges Maß an Kraft, wases schwierig macht, das Bracket vom Zahn zu trennen. Eine solche übermäßige Kraftkann zu einer Beschädigungder Zahnoberflächeoder zu stärkeremUnangenehmsein führen.Zahnärztezögerndeshalb, zur Ablösungvon Brackets eine solche Kraft anzuwenden, insbesondere in einemTorsions- oder Drehvorgang.
    [0007] Diebeiden fürHanson erteilten US-Patente Nr. 5,366,372 und 5,439,379 offenbarenein kieferorthopädischesBracket mit mesialen und distalen Abschnitten, das von ei nem Zahnabgelöstwird, indem diese Abschnitte in einem jeweiligen Bogen um eine inokklusal-gingivaler Richtung verlaufende zentrale Referenzachsezueinander hin gedreht werden. Die mesialen und distalen Abschnittesind getrennt und voneinander im Abstand angeordnet oder sie sindalternativ durch einen relativ dünnenSteg integral miteinander verbunden, der sich beim Ablösen verbiegtund gegebenenfalls bricht. Eine derartige Konstruktion kann freilichbei Ablösung durcheinen Zahnarzt zum Bruch des Brackets führen, und zwar sogar bei geringererKrafteinwirkung als gewöhnlicherforderlich, was ein unangenehmes Empfinden zur Folge hat und mögliche Verletzungendurch die Teile des gebrochenen Brackets im Mund des Patienten darstellt.
    [0008] Eineverbesserte Ablösungstechnikwurde im US-Patent Nr. 6,382,965 beschrieben und beinhaltet die Anwendungeiner drehenden oder kippenden Bewegung, um die Verbindung zwischendem Klebstoff und der Bracketbasis zu brechen. Wenngleich dieseMethode recht erfolgreich war, ist es dennoch wünschenswert, das unangenehmeGefühlbeim Patienten währendder Ablösungweiter zu vermindern. Insbesondere ist es wünschenswert, den zur Entfernungdes Brackets vom Zahn des Patienten benötigten Kraftaufwand zu verringern,gleichzeitig jedoch die erforderlichen Bindekräfte während der kieferorthopädischenBehandlung beizubehalten. Eine weitere Zielsetzung ist, die Wahrscheinlichkeitzu verringern, dass ein nichtmetallisches Bracket beim Ablösen bricht.
    [0009] DieErfindung stellt ein kieferorthopädisches Bracket sowie Verfahrenbereit, um ein kieferorthopädischesBracket von einer Zahnoberflächeabzulösen,ohne an den Schwächenund Unzulänglichkeitender Brackets und Ablösungsverfahrendes Stands der Technik zu leiden. Hierzu umfasst ein erfindungsgemäßes kieferorthopädischesBracket eine Basis, von der ein Teil der Klebverbindungsfläche so modifiziertist, dass das Bracket unter Anwendung einer geringeren Kraft, alssie im Allgemeinen zur Ablösungbekannter Brackets benötigtwird, von einer Zahnoberflächeabgelöstoder entfernt werden kann. Die verringerte Kraft setzt die Neigungdes Brackets zum Brechen bei der Entfernung herab und lindert dasunangenehme Gefühldes Patienten. Außerdemvereinfacht das Bracket das Ablösenohne entsprechende Zugeständnissebei der Verbindungsfestigkeit und der Verbindungszuverlässigkeitfür dasBracket. Die Scherfestigkeit der Verbindung in einer Richtung vonokklusal zu gingival bleibt dabei in Bereichen, die geeignet sindfür diebeabsichtigte Behandlung.
    [0010] EinkieferorthopädischesBracket gemäß der Erfindungumfasst im Allgemeinen einen Bracketkörper sowie eine Basis an demBracketkörper.An der Basis ist eine mechani sche Verbindungsstruktur vorgesehen. EinKlebstoff wird auf die mechanische Verbindungsstruktur aufgetragenund verbindet sich mechanisch mit dieser, um den Bracketkörper unddie Basis an einem Zahn zu befestigen. Ein Teil der Basis weisteine Bindefestigkeit mit dem Klebstoff auf, die gegenüber derBindefestigkeit zwischen dem Rest der Basis und dem Klebstoff verringertist.
    [0011] Eswird auch ein Verfahren zum Ablöseneines mit einem Klebstoff an einem Zahn angebrachten orthopädischenBrackets bereitgestellt, bei dem das Bracket eine Basis mit erstenund zweiten Klebebereichen fürdie Verklebung der Basis mit dem Zahn umfasst und der erste Bereicheine verringerte Haftung gegenüber demzweiten Bereich aufweist. Das Verfahren umfasst das Aufbringen einerAblösungskraftauf das Bracket in dem ersten Klebebereich sowie das Entfernen desBrackets von dem Zahn.
    [0012] DiebeigefügtenZeichnungen stellen Ausführungsbeispieleder Erfindung dar und dienen zusammen mit der vorstehend gegebenenallgemeinen Beschreibung der Erfindung und der nachstehenden detaillierten Beschreibungzur Erläuterungder Erfindungsprinzipien.
    [0013] 1 zeigt eine beispielhafteAusführungsformeines erfindungsgemäßen Brackets.
    [0014] 2 ist eine Seitenansicht,die ein Werkzeug zeigt, wie es ein klebend an einem Zahn haftendeskieferorthopädischesBracket greift.
    [0015] 3 ist eine vergrößerte Teilansicht,die den Eingriff der Backen des Werkzeugs mit dem kieferorthopädischenBracket zeigt.
    [0016] 3A zeigt einen vergrößerten Ausschnittdes in 1 dargestellten,klebend mit dem Zahn verbundenen Brackets vor der Entfernung mitdem Werkzeug.
    [0017] 4 ist eine Seitenansicht ähnlich 3, die jedoch zeigt, wiedas Werkzeug gekippt wird, um die Klebverbindung zwischen dem Bracketund dem Zahn aufzubrechen.
    [0018] 4A zeigt einen vergrößerten Ausschnittdes Aufbrechens der Klebverbindung entlang der gingivalen Seitedes Brackets bei der Entfernung des Brackets vom Zahn.
    [0019] Inden 1-3 ist ein Bracket 30 gezeigt,das nach den Prinzipien der Erfindung gebildet ist. Das Bracket 30 weisteine Basis 36 mit einer Verbindungsfläche 36a auf, welchegegenüberder Verbindungsfläche herkömmlicherBrackets abgewandelt ist. Die Verbindungsfläche 36a ist eine Klebverbindungsfläche, ander wenigstens eine Klebstoffschicht 34 zum Einsatz kommt,um das Bracket 30 mit einer Zahnoberfläche 32a zu verbinden(3). Die Klebstoffschicht 34 istschematisch als Einzelschicht dargestellt, sie kann aber viele verschiedeneFormen annehmen, wie ohne weiteres von einem durchschnittlichenFachmann zu verstehen ist. Vorteilhafterweise ist die Fläche 36a für eine bessereKlebverbindung den Konturen der Zahnoberfläche 32a entsprechendgekrümmt,wie in 1 dargestellt.
    [0020] ImAllgemeinen wird der Verbindungsgrenzbereich zwischen der Klebstoffschicht 34 undder Bracketbasis 36 als Befestigungs-Pad bezeichnet; erkann verschiedene Komponenten umfassen, um die mechanische Befestigungdes Brackets 30 an der Zahnoberfläche 32a zu erleichtern.Beispielsweise sind an der Fläche 36a derBasis 36 Verbindungsstrukturen nützlich, die Hinterschneidungenund/oder einen flächenmäßig vergrößerten Verbindungsbereichbilden. Bei einer Ausführungsformder Erfindung, die in 1 gezeigtist, enthältdie Fläche 36a Verbindungskugeln 37,die Hinterschneidungen zur mechanischen Verbindung des Brackets 30 unddes Zahns 32 bilden. Die Kugeln 37 sind von herkömmlichenMaterialien gebildet, wie sie einem durchschnittlichen Fachmannin den Sinn kommen. Sie könnenveränderlicheAbmessungen haben, beispielsweise einen Durchmesser im Bereich vonetwa 0,001 bis etwa 0,005 Zoll haben. Die Erfindung ist nicht aufdie gezeigten mechanischen Verbindungskugeln 37 beschränkt. Ander Fläche 36a können auchandere Strukturen oder Vorsprünge 37 ausgebildetsein, die die benötigteFlächengröße und/oderHinterschneidungen zur mechanischen Befestigung des Brackets 30am Zahn 32 bereitstellen. Beispielsweise kann die Fläche 36a ein Gitterumfassen, welches verwobene Fasern aus geeignetem Material, beispielsweiseMetall, enthält,die mittels eines geeigneten Verfahrens an die Fläche 36a angeheftetwurden, etwa durch Diffusion-Bonden,Sintern, Lötenoder Schweißen.
    [0021] DieBracketfläche 36a unterscheidetsich von vergleichbaren Verbindungsflächen bekannter Brackets insofern,als nicht der gesamte Bereich der Fläche 36a vollständig mitden zuvor angesprochenen mechanischen Verbindungskugeln 37 bedecktist. Hierzu ist mit Bezug auf 1 einBefestigungsbereich 41 längs eines wesentlichen Teilsder Fläche 36a,die sich von einem okklusalen Rand 39 erstreckt und ingingivaler Richtung bis zu einem gingivalen Rand 40 derFläche 36a reicht,mit Kugeln 37 ausgeführt.Der verbleibende Flächenbereich 43 längs desgingivalen Rands 40, der sich einwärts in okklusaler Richtungerstreckt, ist frei von oder leer an Kugeln 37. Der Bereich 43 istdaher nicht dazu ausgestaltet, eine mechanische Verbindung mit derKlebstoffschicht 34 einzugehen, und besitzt deshalb einegeringere Haftkraft (Adhäsion)als der mit den Kugeln 37 bestückte Bereich. Als eine Alternativekann der Bereich 43 eine geringere Dichte an Kugeln 37 (d.h. einegeringere Anzahl von Kugeln pro Flächeneinheit) als der Rest derFläche 36a haben.Die Klebstoffschicht 34 wird dort, wo sie den Bereich 43 berührt, imAllgemeinen keine chemische Verbindung mit der Fläche 36a bilden,insbesondere wenn die Fläche 36a auseinem keramischen oder metallischen Material gebildet ist. Trotzdemdie Klebstoffschicht 34 den Bereich 43 berührt, gehtalso dieser Teil der Bracketbasis 36 keine signifikanteVerbindung mit der Zahnoberfläche 32 ein.Auf diese Weise bildet der Bereich 43 einen Rand mit geringererBindefestigkeit, was die Entfernung des Brackets 30 vonder Zahnoberfläche 32a erleichtert,insbesondere mittels der erfindungsgemäßen Verfahren. Wie in 1 gezeigt, beträgt die Breitew des Bereichs 43 etwa 0,01 bis etwa 0,03 Zoll.
    [0022] Beieiner bevorzugten Ausführungsformhat der Bereich 43 eine Breite im Bereich von etwa 0,015bis etwa 0,025 Zoll. Durch Verringerung der mechanischen Fixierunglängs desgingivalen Rands 40 des Brackets 30 genügt zur Ablösung oderEntfernung des Brackets 30 vom Zahn 32 eine verringerteAblösekraft,die beispielsweise etwa 30% geringer ist als die zur Entfernungbekannter Brackets gemäß dem US-PatentNr. 6,382,965 aufgewendete Ablösekraftsein kann. Der unbefestigte Bereich 43 erlaubt es, dieKlebstoffschicht 34 mit weniger Kraftaufwand aufzubrechen,als er herkömmlichzur Entfernung des Brackets erforderlich war. Die Beseitigung oderHerabsetzung einer mechanischen Verbindung längs des gingivalen Rands 40 beeinflusstzudem die Bindefestigkeit und/oder die Zuverlässigkeit der Verbindung während derBehandlung nicht wesentlich.
    [0023] Gemäß eineranderen Ausführungsformkann die gesamte Fläche 36a derBasis des Brackets 30, d.h. beide Bereiche 41 und 43,vollständigmit Kugeln 37 oder anderen vorstehenden Strukturen ausgeführt sein, ummechanisch bindende Hinterschneidungen auf der Fläche 36a vorzusehen.Allerdings kann ein Teil der Kugeln 37 längs desgingivalen Rands 40 unter Bildung eines unbefestigten Bereichs ähnlich demBereich 43 überdeckt,beschichtet, gequetscht oder anderweitig verändert sein, um die mechanischeVerbindung mit der Klebstoffschicht 34 zu verringern. Beispielsweisekann ein geeigneter Überzug(nicht gezeigt) auf einen gewünschtenTeil der Kugeln 37 auf der Bracketbasis 36 aufgebrachtwerden, der sich vom gingivalen Rand 40 in okklusaler Richtung über eineStrecke im Bereich von etwa 0,015 bis etwa 0,025 Zoll erstreckt.Eine derartige Beschichtung oder ein solcher Überzug über den Kugeln 37 kanneine mechanische Verbindung zwischen den Kugeln 37 unddem Klebstoff 34 längsdes gingivalen Rands 40 verhindern. Diese Ausführungsformverringert daher ebenfalls die zu Ablösung oder Entfernung des Brackets 30 vonder Zahnoberfläche 32a erforderlicheKraft.
    [0024] Bezugnehmendauf die 1 und 1A umfasst das Bracket 30 fernermehrere Flügelchenoder Häkchen 38, 40 und 42, 44 anden gegenüberliegendengingivalen und okklusalen Seiten 46, 48. Bei dieseran sich herkömmlichenAusgestaltung ist eine Ausnehmung 50 zwischen der Basis 36 undden Flügelchen 38, 40 vorgesehenund eine entgegengesetzte Ausnehmung ist zwischen der Basis 36 undden Flügelchen 42, 44 vorgesehen.Ein Drahtbogenschlitz 54 verläuft in mesial-distaler Richtungzwischen den Flügelchenpaaren 38, 40 und 42, 44.Bei der Entfernung des Brackets 30 von der Zahnoberfläche 32a miteinem geeigneten Werkzeug oder Instrument ist das Meiste der Strukturdes Brackets 30 beteiligt und wird kontaktiert, wie hiererläutert.
    [0025] DasBracket 30 kann aus einem geeigneten Material gebildetsein, das ohne BeschränkungMetalle, Keramik, Kunststoff und andere geeignete Materialien umfasst.Insbesondere sind kristalline Materialien, etwa kristalline Formenvon Aluminiumoxid oder anderen Metallsalzen, geeignete Materialienfür dasBracket 30. Ein Bracket aus Einkristall-Aluminiumoxid (Saphir)kann von einem einzelnen gewachsenen Kristall mechanisch bzw. maschinellhergestellt werden und wärmepoliertwerden, um Oberflächenfehlerzu beseitigen, die währendder mechanischen bzw. maschinellen Bearbeitung auftreten können, etwaRisse und Kerben. Ein solches kristallines Aluminiumoxid-Brackethaftet oder klebt im Allgemeinen nicht an herkömmlichen Klebstoffen, wie sievon Kieferorthopädenverwendet werden, und bietet deshalb Vorteile in Entsprechung mitPrinzipien der Erfindung.
    [0026] Erfindungsgemäße Bracketskönnenmittels eines Verfahrens von einem Zahn entfernt werden, das einesaus einer Vielzahl möglicherWerkzeuge benutzt, etwa ein zangenartiges Werkzeug oder andere offenbartebzw. bekannte Werkzeuge. Bevorzugte Werkzeuge sind im US-PatentNr. 6,382,965 gezeigt, dessen Inhalt hier in seiner Gänze durchVerweis einbezogen wird. Mit Bezug auf die 2 und 3 istdort allgemein ein Werkzeug 10 dargestellt, das die generelleForm einer Zange mit einem ersten Griffteil 12, welchesvorzugsweise integral, d.h. insbesondere einstöckig, mit einer ersten Backe 14 ausgeführt ist,und einem zweiten Griffteil 16 annimmt, das ebenfalls vorzugsweiseintegral mit einer zweiten Backe 18 ausgeführt ist.Griffteil und Backe 12, 14 sind um einen Drehzapfen 20 schwenkbarmit Griffteil und Backe 16, 18 gekoppelt. Dieerste Backe 14 weist einen ersten Bracket-Eingriffsbereich 22 miteiner ersten Nase oder Spitze 24 auf, wobei die zweiteBacke 18 einen zweiten Bracket-Eingriffsbereich 26 miteiner zweiten Nase oder Spitze 28 aufweist. Die Nasen 24, 28 ragenin Richtung aufeinander zu, wie in 2 gezeigt,wenn die Eingriffsbereiche 22, 26 in einer Eingriffsstellungsind, in der sie ein kieferorthopädisches Bracket 30 greifen,das an der Außenoberfläche 32a einesZahns 32 festgeklebt wurde. Die Griffteile 12, 16 können voneinanderwegbewegt werden, um eine Lösungvon dem Bracket 30 herbeizuführen, und zueinander hin bewegtwerden, wie durch Pfeile 55 angedeutet, um in Eingriffmit dem Bracket 30 zu gelangen bzw. dieses zu fassen.
    [0027] Bezugnehmendauf 3A ist dort in vergrößerter Seitenansichtder Klebverbindungs-Grenzbereich zwischen der Fläche 36a mit ihremgingivalen Rand 40 und der Zahnoberfläche 42a gezeigt. Manerkennt, dass der gingivale Rand 40 der Basisfläche 36a freivon mechanischen Verbindungskugeln 37 oder anderen mechanischenVerbindungsstrukturen ist. In Entsprechung zu herkömmlichenTechniken des Anklebens des Brackets 30 an den Zahn 32 berührt dieKlebstoffschicht 34, wie in 3A gezeigt,die gesamte Fläche 36a derBasis 36 einschließlichdes Bereichs 43. Abhängigdavon, aus welchem Material das Bracket 30 gefertigt ist,bildet die Klebstoffschicht 34 üblicherweise keine chemischeVerbindung mit diesem, was es ermöglicht, den gingivalen Rand 40 beider Entfernung des Brackets 30 leichter vom Zahn 32 wegzudrücken. DerBefestigungsbereich 41 der Fläche 36a mit den Kugeln 37 oderden anderen mechanischen Verbindungsstrukturen bildet dagegen einemechanische Verbindung mit der Klebstoffschicht 34, diedas Bracket 30 an der Zahnoberfläche 32a haften lässt.
    [0028] MitBezug auf 4 ist dortin einer Seitenansicht das Werkzeug 10 in einer Eingriffs-oder Greifstellung im Hinblick auf das Ablösen des Brackets 30 vonder Zahnoberfläche 32a gezeigt.Wie erkennbar, ist die Nase 24 in der Ausnehmung 52 gehaltenund die Nase 28 in der Ausnehmung 50. Die Bracket-Eingriffsbereiche 22, 26 stehenauch in vollem Kontakt mit den Flügelchen 38, 40, 42, 44 längs Rändern 38a, 40a, 42a, 44a. Dieservolle Kontakt erlaubt ein besseres Greifen des Brackets 30 undvermeidet Punktbelastungen, die zum Brechen des Brackets führen können, wenndie Backen 14, 18 zusammengedrückt werden. Um darüber hinausein Brechen des Brackets 30 und insbesondere eines odermehrerer der Flügelchen 38, 40, 42, 44 zuvermeiden, könnenzumindest die Bracket-Eingriffsbereiche 22, 26 einschließlich derNasen 24, 28 vorteilhafterweise aus einem relativweichen Material im Vergleich zum Bracket 30 gebildet sein.Als allgemeine Richtschnur sollte der Elastizitätsmodul des Materials, welcheszumindest die Bracket-Eingriffsbereiche 22, 26 bildet,weniger als etwa 15 × 106 psi und vorzugsweise weniger als etwa 5 × 106 psi betragen. Die Knoop-Mikrohärte zumindestder Abschnitte 22, 26, die am Bracket 30 angreifen,sollte weniger als etwa 500 und vorzugsweise weniger als etwa 300betragen. Im Vergleich hierzu beträgt bei einem typischen keramischenBracket die Knoop-Mikrohärte mindestensetwa 1000 und üblicherweiseetwa 2000, wobei der Elastizitätsmodul über 20 × 106 psi liegt.
    [0029] 4 stellt außerdem dieVerkippung des Werkzeugs 10 in der durch einen Pfeil 55 angegebenen Richtungdar, währendeine greifender Druck oder eine Kompressionskraft auf das Bracket 30 mitden Eingriffsabschnitten 22, 26 und den gegenüberliegendenNasen 24, 28 ausgeübt wird. Ein solcher zusammendrückenderGriff wird auf das Bracket 30 mit den Nasen 24, 28 ausgeübt, um einekippende Bewegung auf das Bracket 30 ausüben unddie erforderliche Zugkraft anlegen zu können, ohne dass die Eingriffsabschnitte 22, 26 unddie gegenüberliegendenNasen 24, 28 von dem Bracket 30 abrutschen,währendversucht wird, das Bracket 30 zu kippen bzw. zu drehen.Dieses Kippen in Pfeilrichtung 55 findet um eine Achsliniein einer Ebene allgemein parallel zur Ebene der Basisfläche 36a statt,speziell in der Ebene der Zahnoberfläche 32a. Auf diese Weisewird längsdes gingivalen Rands 40 des Brackets 30 eine Zugkraftin Richtung weg von der Zahnoberfläche 32a ausgeübt. Gleichzeitigwerden auf das Bracket 30 Druckkräfte längs des gegenüberliegendenokklusalen Rands 39 in Richtung zu der Zahnoberfläche 32a hinausgeübt.Mit anderen Worten werden in Zugrichtung, d.h. in Richtung zu derZahnoberfläche 32a hinoder von dieser weg, ungleiche Kräfte ausgeübt, wobei eine in Richtungweg von der Zahnoberfläche 32a eingeleitetegrößere Zugkraftbewirkt, dass die Klebstoffschicht 32 beginnend längs desgingivalen Rands 40 der Klebstoffschicht 34 brichtoder sich ablöst.Sobald in dieser Weise ein Bruch 58 auftritt oder ein Ablösen beginnt,breitet sich der Bruch im Wesentlichen längs der Klebstoffgrenzfläche zumgegenüberliegendenEnde des Brackets 30 aus, sodass sich das Bracket 30 alsunzerbrochenes, einzelnes Stückvon der Zahnoberfläche 32a ablöst.
    [0030] 4 zeigt außerdem,dass ein Teil der Klebstoffschicht 34 auf der Zahnoberfläche 32a zurückbleibt undein anderer Teil an der Bracketbasis 36 verbleibt. Abhängig vomAnwendungsfall kann währenddes Ablösevorgangsmehr oder weniger von der Klebstoffschicht 34 von der Zahnoberfläche 32a weggehen.Der Begriff „Bruch" bzw. „Brechen" wird hier so verwendet,dass er sich auf jede dieser möglichenSituationen bezieht, d.h. dass etwas Klebstoff oder kein Klebstoffauf dem Zahn zurückbleibt.Eine ähnlicheVorgehensweise kann im Rahmen der Erfindung darin bestehen, dass diemesialen und distalen Seiten des Brackets 30 mit den Bracket-Eingriffsabschnitten 22, 26 gegriffenwerden und sodann das Werkzeug 10 um eine Achse gekipptoder verschwenkt wird, die allgemein in der Ebene der Basisfläche 36a liegt.Abhängigvon den Abmessungen des verwendeten Werkzeugs kann jedoch die Möglichkeitbestehen, dass der Griff auf die mesialen und distalen Seiten desBrackets 30 verlorengeht. Es versteht sich freilich, dasseine derartige Vorgehensweise dennoch im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzeptsmöglichist, insbesondere bei Entwicklung anderer Greif- oder Abziehwerkzeuge,die an das Bracket angepasst sind.
    [0031] Nutzenund Vorteile der erfindungsgemäßen Bracketsund der erfindungsgemäßen Verfahrenzur Ablösungder Brackets könnenanhand der nachfolgenden Beispiele noch besser verstanden werden.
    [0032] 55kieferorthopädischeBrackets wurden angefertigt, um auszuwerten: (1) die Klebverbindungsfestigkeitbei Befestigung an einem Zahn sowie (2) die zur Entfernung des Bracketsvom Zahn benötigtenAblösekräfte. DieKlebverbindungsflächenaller 55 Brackets wurden gesäubertund dazu vorbereitet, mit mechanischen Verbindungskugeln, wie sieweiter oben beschrieben wurden, beschichtet bzw. versehen zu werden.30 Brackets wurden als Experimentalgruppe mit erfindungsgemäß modifizierterBasis vorbereitet; bei ihnen wurden Kugelreihen von der Verbindungsfläche derBracketbasis beginnend vom gingivalen Rand in okklusaler Richtungauf einer Strecke von etwa 0,01 bis etwa 0,02 Zoll beseitigt. 25Brackets wurden nicht modifiziert, sodass die Verbindungsflächen dieserBrackets vollständigmit den Kugeln bestücktwaren, die sich vom gingivalen Rand über die gesamte Verbindungsfläche biszum okklusalen Rand erstreckten. Diese Brackets wurden im Vergleichzur Experimentalgruppe als Referenzgruppe bezeichnet. Die Kugelnwurden mittels der nachstehend beschriebenen Methode auf die Verbindungsflächen derBracketbasen aufgebracht und entfernt.
    [0033] DieVerbindungsflächeder Basis aller Brackets wurde zunächst vollständig mit mechanischen Verbindungskugeln überzogen.Um die Verbindungsflächenso zu überziehen,wurde mittels herkömmlicherMethoden Klebstoff auf die Flächeaufgebracht. Die Brackets wurden dann in einen Haufen von Kugelngetaucht und wieder herausgenommen und die überschüssigen Kugeln wurden von denBrackets abgeschüttelt.
    [0034] DieBrackets wurden dann auf ein keramisches Tablett gesetzt und ineinen Ofen eingeschoben, wo der überschüssige Klebstoffan jedem Bracket weggebrannt wurde. Eine Diffusions-Kontaktherstellungder Kugeln mit den Brackets erfolgte dabei nicht. Die Experimentalgruppewurde von dem Keramiktablett weggenommen, zu ihrer gingivalen Seitehin orientiert und auf klebrige Blöcke gesetzt. Es wurden dannReihen von Kugeln übereine Strecke im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,02 Zoll ausgehendvon der gingivalen Seite jedes Brackets der Experimentalgruppe entferntund dieser Bereich der Verbindungsfläche wurde gereinigt. Die Entfernungder Kugeln erfolgte mit einem Zahnstocher, wenngleich andere geeignetmodifizierte Werkzeuge ohne weiteres verwendet werden können. DieExperimentalgruppe von Brackets wurde neben der Referenzgruppe wiederauf das Keramiktablett gesetzt, und die Kugeln auf der Basisfläche wurdendann in einem Diffusionsofen in Diffusions-Kontakt mit der Bracketbasisgebracht. Jedes einzelne Bracket wurde dann mit Solo + Enlight® Klebstoffan einem Rinderzahn angebracht und für etwa 20 Sekunden mit 501-Lichtgehärtet.Die Bracket/Zahn-Kombinationen wurden dann mindestens 24 Stundenlang in ein Wasserbad gesetzt, um vor der Auswertung der Verbindungein ordnungsgemäßes Härten desKlebstoffs zu ermöglichen.
    [0035] DieScherbindefestigkeit sowohl längsder okklusalen Seite als auch der gingivalen Seite der befestigtenBrackets wurde mittels der Instron-Testmethode bei Querkopfgeschwindigkeitenvon etwa 1,0 mm pro Minute getestet. Die Brackets wurden mit Inspire® Ablösezangen,die von Ormco Corporation, Ca erhältlich sind, mit einer Bewegungdes Griffs von etwa 100 mm pro Minute vom Zahn abgelöst. DieEntfernung geschah, indem die Brackets in Richtung von gingivalnach okklusal einem Kippmoment ausgesetzt wurden, d.h., dass bei Eingriffmit dem Bracket die Zange unter Verwendung des okklusalen Randsals Drehpunkt vom Zahn weggedreht oder weggeschwenkt wurde. AlsFolge brach die Verbindung anfänglichlängs desgingivalen Rands des Brackets und setzte sich in okklusaler Richtungfort, bis das Bracket vollständigabgelöstwar.
    [0036] Tabelle1 stellt die Ergebnisse dar, die erhalten wurden, wenn eine Ablösekraftmit dem vorstehend erläutertenKippmomentenverfahren zur Entfernung des Brackets angelegt wurde.Tabelle 1 zeigt auch die Ergebnisse von Scherkräften, die längs des okklusalen Rands ingingivaler Richtung angelegt wurden, um die während der Patientenbehandlungerforderliche Bindefestigkeit zu testen. Die Experimentalgruppevon Brackets mit deren gesäubertengingivalen Rändernsowie die ummodifizierte Referenzgruppe wurden beide einer in kggemessenen Scherkraft oder -last ausgesetzt. Tabelle1
    [0037] Wiein Tabelle 1 erkennbar, betrug die zur Ablösung der Brackets aus der Experimentalgruppevom gingivalen Rand in okklusaler Richtung benötigte Kraft etwa 0,16 kg oderetwa 27% weniger als die zur Ablösungder Brackets aus der Referenzgruppe vom Zahn benötigte Kraft (0,22 kg). DerUnterschied in der WiederstandsfähigkeitgegenüberScherkräftenlängs desokklusalen Rands in gingivaler Richtung war jedoch zwischen denBrackets aus der Experimentalgruppe und den Brackets aus der Referenzgruppevernachlässigbar undunbedeutend (0,5 kg ist innerhalb des Fehlerbereichs der Messung,wie durch die einzelnen Standardabweichungen gezeigt, die die Differenzzwischen den Gruppen übersteigen).Eine Abweichung von lediglich 2% für Kraftwerte von etwa 19 kgist gering und liegt deutlich innerhalb des Messfehlers. Beachtenswertist auch der starke Unterschied in der Last, die als ausreichendzur Ablösungdes Brackets vom gingivalen Rand her gefunden wurde, und der längs desokklusalen Rands widerstandenen Last. Die in der Tabelle angegebene okklusaleLast war diejenige, der das Bracket widerstehen konnte, bevor eslängs desokklusalen Rands brach. Die Beseitigung einer mechanischen Verbindungsklebstruktur,etwa der Kugeln, längsdes gingivalen Rands der Brackets verringert demnach die zur Ablösung undEntfernung des Brackets von einem Zahn benötigte Kraft um etwa 27% odermehr, abhängigvon der entfernten Menge, beeinflusst aber die Bindefestigkeit und dieZuverlässigkeitder Verbindung und folglich die Stabilität des Brackets, wenn diesesan einen Zahn angeklebt ist, nur unbedeutend.
    权利要求:
    Claims (28)
    [1] Verfahren zur Ablösung eines mit Klebstoff aneinem Zahn (32) angebrachten kieferorthopädischenBrackets (30), wobei das Bracket (30) eine Basismit einem ersten (43) und einem zweiten (41) Klebbereichfür dieVerklebung der Basis (36) mit dem Zahn (32) aufweistund wobei der erste Bereich (43) eine gegenüber demzweiten Bereich (41) verringerte Haftung besitzt, wobeidas Verfahren umfasst: – Ausüben einerAblösekraftauf das Bracket (30) in dem ersten Klebbereich (43)und – Entfernendes Brackets (30) von dem Zahn (32).
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausüben derAblösekraftferner umfasst: – Angreifenan zumindest einer ersten Seite des Brackets, – Kippendes Brackets um eine Achse, welche in einer Ebene allgemein parallelzu einer von der Basis definierten Ebene liegt, um auf die ersteSeite des Brackets eine Zugkraft in Richtung weg von dem Zahn auszuüben, wobeidie auf die erste Seite ausgeübteKraft wesentlich größer alseine von dem Zahn weg gerichtete Zugkraft ist, die möglicherweiseauf eine der ersten Seite gegenüberliegendeSeite des Brackets ausgeübt wird,und – Bewirken,dass der Klebstoff zwischen dem Bracket und dem Zahn unter der Einwirkungder auf die erste Seite des Brackets ausgeübten Zugkraft bricht, um dasBracket von dem Zahn zu entfernen.
    [3] Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt desAngreifens an zumindest der ersten Seite ferner umfasst: – Angreifenan der ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seitemit einem Werkzeug sowie – Ausüben vonDruckkräftenmit dem Werkzeug auf die erste und die zweite Seite, um das Bracketvor dem Kippen des Werkzeugs zu greifen.
    [4] Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt desAngreifens an der ersten Seite und der gegenüberliegenden zweiten Seitemit dem Werkzeug ferner das Greifen der ersten und der zweiten Seitedes Brackets mit zumindest einem Teil des Werkzeugs umfasst, deraus einem Material mit gegenüberdem Bracket hinreichend verringerte Härte gebildet ist, um während desKippens ein Brechen des Brackets zu vermeiden.
    [5] Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt desAngreifens an der ersten Seite und der gegenüberliegenden zweiten Seitemit dem Werkzeug ferner das Ineingriffbringen von Vorsprüngen, welchevon dem Werkzeug abstehen, mit Ausnehmungen an der ersten und zweitenSeite des Brackets umfasst.
    [6] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeider erste Klebbereich (43) längs eines gingivalen Rands(40) des Brackets angeordnet ist und das Verfahren fernerumfasst: – Kippendes Brackets weg von dem Zahn unter Verwendung eines okklusalenRands des Brackets als Drehpunkt.
    [7] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeider erste Klebebereich (43) einem ersten Rand der Basisbenachbart liegt und der zweite Klebebereich (41) einemdem ersten Rand gegenüberliegenden,zweiten Rand der Basis benachbart liegt, wobei das Verfahren fernerumfasst: – Kippendes ersten Rands der Basis weg von dem Zahn unter Verwendung deszweiten Rands des Brackets als Drehpunkt.
    [8] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidas Bracket aus Metall besteht.
    [9] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bracketaus einem Nichtmetall besteht.
    [10] Verfahren nach Anspruch 9. wobei das Bracket ausKeramikmaterial besteht.
    [11] KieferorthopädischesBracket (30), umfassend – einen Bracketkörper, – eine Basis(36) an dem Bracketkörper,wobei an der Basis eine mechanische Verbindungsstruktur (37)vorgesehen oder ausgebildet ist, sowie – ein auf die mechanische Verbindungsstruktur(37) aufgebrachter und mechanisch mit dieser gebundener Klebstoffzur Befestigung des Bracketkörpersund der Basis (36) an einem Zahn (32), wobei einTeil (43) der Basis (36) eine Bindefestigkeitmit dem Klebstoff hat, die gegenüberder Bindefestigkeit zwischen dem Rest (41) der Basis (36)und dem Klebstoff (34) verringert ist.
    [12] Bracket nach Anspruch 11, wobei die mechanischeVerbindungsstruktur (37) eine Vielzahl an der Basis (36)angeordneter Kugeln umfasst.
    [13] Bracket nach Anspruch 12, wobei die Dichte der Kugeln(37) in dem Teil (43) der Basis (36)geringer als die Dichte der Kugeln im Rest (41) der Basis(36) ist.
    [14] Bracket nach Anspruch 13, wobei der Teil (43)der Basis (36) frei von Kugeln (37) ist.
    [15] Bracket nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Teil(43) der Basis (36) längs eines Rands (40) derBasis (36) liegt.
    [16] Bracket nach Anspruch 15, wobei der Teil (43)der Basis (36) längseines gingivalen oder/und eines okklusalen Rands der Basis (36)liegt.
    [17] Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Bracketaus Metall besteht.
    [18] Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Bracketaus einem Nichtmetall besteht.
    [19] Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bracket auseinem Keramikmaterial besteht.
    [20] KieferorthopädischesBracket (30) zur Befestigung an einem Zahn (32)mittels eines Klebstoffs (34), umfassend: – einenBracketkörpersowie – eineBasis (36) an dem Bracketkörper, wobei an der Basis (36)eine mechanische Verbindungstruktur (37) zur Verbindungmit dem Klebstoff (34) ausgebildet oder vorgesehen ist,wobei die mechanische Verbindungstruktur (37) derart ausgestaltetist, dass die Basis (36) in verschiedenen Bereichen (41, 43)der Basis (36) unterschiedliche Bindefestigkeit mit demKlebstoff (34) hat.
    [21] Bracket nach Anspruch 20, wobei die mechanischeVerbindungsstruktur (37) derart ausgestaltet ist, dassein einem Rand (40) der Basis (36) benachbarterBereich (43) der Basis eine gegenüber einem anderen Bereich (41)der Basis (36) verringerte Bindefestigkeit mit dem Klebstoff(34) hat.
    [22] Bracket nach Anspruch 20 oder 21, wobei die mechanischeVerbindungstruktur (37) Kugeln umfasst.
    [23] Bracket nach Anspruch 22, wobei die Dichte der Kugeln(37) in einem Bereich (43) der Basis (36)geringer als die Dichte der Kugeln (37) in einem anderenBereich (41) der Basis (36) ist.
    [24] Bracket nach Anspruch 23, wobei der eine Bereich(43) der Basis (36) frei von Kugeln ist.
    [25] Bracket nach Anspruch 23 oder 24, wobei der eineBereich (43) längseines Rands (40) der Basis (36) liegt.
    [26] Bracket nach Anspruch 25, wobei der Rand (40)ein gingivaler Rand oder/und ein okklusaler Rand ist.
    [27] KieferorthopädischesBracket (30), umfassend – einen Bracketkörper sowie – eine Basis(36) an dem Bracketkörper,wobei die Basis (36) zur Befestigung an einem Zahn (32)eines Patienten ausgestaltet ist und ferner zur derartigen Ablösung vondem Zahn (32) ausgestaltet ist, dass zur Ablösung desBrackets (30) von dem Zahn (32) eine geringereAblösekraftin einer Richtung erforderlich ist als in einer entgegengesetztenRichtung.
    [28] Bracket nach Anspruch 27, wobei die Basis (36)derart ausgestaltet ist, dass zur Ablösung des Brackets (30)von dem Zahn (32) ein geringeres Ablösemoment in Richtung von gingivalnach okklusal erforderlich ist als in Richtung von okklusal nachgingival.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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