[发明专利]金属玻璃正牙器具及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

该申请要求2012年2月27日提交的美国临时专利申请序列号61/603,674、且名称为“金属玻璃正牙器具及其制造方法”的优先权，其披露内容通过引用整体结合于本文。

技术领域

本申请通常涉及一种正牙器具，以及更加特别地涉及金属正牙器具及其制造方法。

背景技术

正牙治疗通常包括将器具附着至牙齿。施加至该器具的力则传递至牙齿并因此移动牙齿。这样，正牙器具代表了致力于改善患者齿系的矫正正牙治疗的主要部件。正牙器具可包括托架、弓丝、或其他装置。

使用正牙托架作为示例，正牙医生可将正牙托架通过粘合剂粘附于患者牙齿，并将弓丝啮合至每个托架的狭槽中。弓丝在正牙托架上施加弯曲应力和/或扭曲应力以产生恢复力，其包括旋转、倾斜、挤出、侵入、平移、和/或扭曲力，它们倾于将牙齿引向期望位置。传统的结扎线，诸如小的弹性O环或细的金属丝，可用来将弓丝保持在每个托架狭槽中。由于在将单个结扎线施加至每个托架时遇到各种困难，已经开发了自锁式正牙托架，其通过依靠可动部或部件如插销、夹、或滑块用于将弓丝保持在托架狭槽中从而消除了结扎线的需要。

在正牙治疗的典型顺序中，小直径的圆形金属弓丝用于最初的牙齿运动，然后在治疗的稍后阶段中使用矩形金属弓丝。最终阶段包括使用矩形截面的弓丝，其填充托架中的狭槽。例如，可最初使用小的(例如，0.014英寸)圆形弓丝，以及在需要扭矩精确的定向牙齿时，其通常在治疗结束或接近治疗结束时，引入矩形截面(例如，0.021英寸乘0.025英寸)弓丝。由于其矩形形状致使它不能关于每个托架旋转，弓丝将扭矩力或扶正力施加在每个牙齿上。因此，矩形弓丝在相邻牙齿之间可以是稍微扭绞的。具有不同尺寸的其他弓丝可以在治疗的中间阶段引入。尽管金属弓丝是有效的，然而它们在与相应托架接触时或绕相应托架弯曲时倾向于刻出槽口。

传统的，多数正牙治疗通过将一个或多个器具附着至牙齿的唇侧面来执行。然而，正牙器具固定至牙齿舌侧面的治疗方法是公知的。舌侧治疗具有的优势在于不容易观察到正牙器具，并且从这个意义上讲，舌侧治疗或舌侧系统被认为比相应的唇侧治疗更加美观。然而舌侧治疗并不是没有针对患者或针对临床医生的问题和挑战。这些问题包括针对医生的可达性和针对患者的舒适性。

各种材料基于它们的强度、韧性、美学、抗生物性/耐蚀性、以及可制造性的特征组合支配着正牙托架市场。不锈钢(SS)在历史上成功地作为用于托架和其他器具的主要块料，这主要是因为不锈钢在市场中被认同为最好地平衡前面所述特征。不锈钢具有满足多数临床病历需求的必要的强度、韧性、以及口腔内耐蚀性。它还是可焊接的、易于加工、以及可抛光以用于可接受的美学吸引力。

已经发现了可替代的材料，其改善了相对于不锈钢的一个前述特征，并还解决了与不锈钢中镍存在有关的敏感性问题。这些材料包括氧化铝、氧化锆、聚碳酸酯、钛、以及各种复合材料。然而，这些材料中的每种都牺牲了一种性能方面或特征以改善另一种特征，从而导致在每个临床案例中需要考虑的折中。

基本上，关于不锈钢特征的所需折中表明在那些可用的当前一代中没有明确统一的材料。例如，单晶氧化铝和多晶氧化铝改善了用于托架材料中的美学和屈服强度。然而，氧化铝的缺陷在于它是一种脆性材料。它对比于不锈钢表现出极其有限的断裂韧度。

为解决陶瓷托架通常的易碎特征，一些陶瓷材料甚至含有金属成分。这些所谓的混合托架可在弓丝槽中包括金属衬垫，或可利用金属制成的闭合件(例如，锁定滑块)用于自锁式托架。这样，混合器具不完全是美观的并且不与它们的全金属对应物具有一样的韧性。还有，这些材料的组合导致特征的折中。此外，陶瓷器具制造困难且昂贵。

其他材料具有类似的折中性能。例如，聚碳酸酯托架具有改善的美观、脱胶特征及韧性，但缺乏强度(扭矩变形)以及通常在使用中褪色。以及，通过另外的实例，钛托架提供明确的无镍、可替代不锈钢的更高强度，但是它们在使用中也褪色、需要更高成本的原料，并且制造困难和昂贵。

因此，需要改善的正牙器具以克服这些和其他缺陷。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种正牙治疗中使用的正牙器具。该正牙器具选自由正牙托架、正牙弓丝、正牙工具、及它们的分离元件组成的群组。所述正牙器具由金属玻璃制成。