專利名稱：轉導正畸矯正裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種正畸矯正裝置，是用來移動牙齒，使其達到預定的形式或位置。
背景技術：
口腔正畸學包括使用機械力(應力)來移動頜骨內的牙齒，是依賴于應力誘導下的骨重建 來完成的。應力是一個物理量化的力，它包括許多特定的性質，例如強度，方向，作用點 和頻率。經科學研究驗證，用于正畸矯治的應力，除了頻率外的其它性質都可應用于正畸 臨床實踐中。在正畸治療中只持續施加靜力而不考慮應力頻率，這與整形外科長骨的研究 中，使用循環性應力比使用與強度相適應的靜力更能引導有效的骨重建有所不同。
目前的正畸治療技術使用持續的外加靜態應力將牙齒移動到預定的位置，來獲得美觀 的外形的技術顯效慢，需要有經驗的正畸醫生來實施誘導牙齒向預定的方向移動，但結果 可預測。然而，目前正畸技術需要相對長的時間，給病人帶來不便和經濟上的負擔。
快速循環性應力，即隨時間快速變換強度的應力，雖然它已被證明比目前使用的持續 應力更能較快地誘導牙齒移動(專利號為6,832,912和6,648,639的美國專利)，但這些裝置 的應用性能較差。因此，需要研發一種新的正畸矯治技術。
現就上面提到的問題和需求具體闡述如下。

發明內容
本發明提供的是一種能使單個或多個牙齒向預定位置移動的正畸學矯正裝置。這個矯 正器包括的第一個裝置是轉導循環應力(力)系統，能啟動和促使單個或多個牙齒呈現出 一預備狀態；還包括至少一個能促使牙齒移動到預定位置的第二個裝置。第一個裝置包括 轉導材料，將這種材料置于電場或磁場等刺激中能產生一個循環性的應力來促進牙齒的移 動。這種循環性的刺激能夠啟動牙齒，以促使牙齒呈現預備狀態。
這種轉導材料可以是任何置于各種剌激(電場或磁場)中能產生循環性應力的材料。 例如，這種材料可以是壓電性材料，包括晶體，陶瓷，高分子材料或它們的復合體。在一 些實施方式中，這種能產生循環性應力的材料可以是任何轉導材料的合成體。
5這種循環性應力系統可以應用在正畸治療中，能使牙齒移動至任意預定的位置。 發明的具體說明
本發明提供的是一種能使單個或多個牙齒向預定位置移動的正畸學矯正裝置。這個矯 正裝置包括的第一個裝置是轉導循環應力系統，能啟動和促使單個或多個牙齒呈現出一預 備狀態；還包括至少一個能促使牙齒移動到預定位置的第二個裝置。
這個第一個裝置包括一種轉導材料，將這種材料置于電場或磁場等刺激中能產生一個 循環性的應力來促進牙齒的移動。這種循環性的刺激能夠啟動牙齒，以促使牙齒呈現預備 狀態。這種轉導材料可以是任何置于各種刺激(電場或磁場)中能產生循環性應力的材料。 這種轉導材料可以是壓電性材料，包括晶體，陶瓷，高分子材料或它們的復合體。在一些 實施方式中，這種能產生循環性應力的材料可以是任何轉導材料的合成體。這種循環性應 力系統可以應用在正畸治療中，使牙齒移動至任意預定的位置。
第二個裝置或隨后的裝置提供的是使牙齒重新排列的重排力，該裝置能夠使處于預備 狀態下的牙齒移動到預定的位置上。
此處所指的術語"系統"與"裝置"是可以互換使用的
I .啟動牙齒的轉導循環機械應力 應力-應變(Stress-Strain)相關的骨重建
正如Meyer, U等在(Biomechanical and clinical implications of distraction osteogenesis in craniofacial surgery. JCra"/omcm7/o/flcSwg 32, 140-9(2004))中描述的，在機械應力改變的 環境下，骨骼具有順應性變化的特點，又稱為可塑表現性。特殊的應變依賴性信號被認為 能控制骨組織成骨的適應性。這種適應機制包括骨重建的基本多細胞單位(BMUs)， BMUs 中的效應細胞在功能上是以互相獨立的方式表現。人生后骨強度和骨量改變的10%由荷爾 蒙決定的，40%的改變由機械效應引起的。這在大量末端骨量缺失的截癱病人(大于40%) 中得到證實。骨成形是通過單獨成形和吸收推移來重排、增厚、加強骨骼或骨小梁使其從 組織表面移動至組織間隙內來。骨重建也包括骨的再吸收和成形。BMUs將骨組織轉化為 小束，通過活化過程引起骨吸收，之后才是成骨。
成骨細胞的力轉導
一般認為導致細胞變形的應力通過力轉導在細胞染色體留下信息(Meyer， U. etal. JCraniomaxiUofac Surg 32， 140-9(2004))。力轉導或生物物理應力轉化為細胞反應，在骨生物 學是一個必需的機制，它使骨細胞對物理環境的改變作出反應。力轉導按理想化的方式能 分為(1)力學耦聯，轉導的機械力作用于組織成為骨細胞能轉導的局部力學信號；(2)生 物化學耦聯，局部力學信號轉化為生物信號，導致基因表達或蛋白質活化的改變；(3)轉 導細胞與效應細胞間的信號轉導，實際上成骨或破骨；(4)效應細胞反應。
當負荷作用于骨組織，骨組織開始變形，產生局部應變力(一般用微應變來表示。IO，OOO 微應變=1%的長度改變)。眾所周知，成骨細胞和骨細胞就如局部骨應力的感受器，并且 適當地位于骨組織中來具有此功能。
體外機械刺激
活組織對循環性的負荷作出反應而產生的改造能力，也可在體外工程化的組織中見到 這樣的適應過程。自從1939年Glucksmann的早期研究[Glucksmann A.Anatomical Record 73:39-56(1939)]到現在，采用大量的矩陣式的刺激裝置來作用于負荷細胞，如壓縮，拉伸， 彎曲，面外膨脹，面內膨脹，剪切或上述各形式的結合(Brown最近的綜述)。大量的研究 表明機械刺激過的組織與正常對照相比，顯示出纖維組織的肥大和方向性增強。Fink等研 究膠原質中的細胞經過1.5Hz循環性拉伸，細胞在平行方向的排列得到顯著的改變，細胞 的長度和寬度增加，肌肉軟骨組織密度增加。功能上，這個組織具有比對照組高2-4倍的收 縮應力(Fink， C; et al., Faseb Journal 14(5):669-79 (2000))。 Buschmann等發現通過將瓊脂基 質中的軟骨細胞置于0.01-1.0Hz、 3%應變力下，能促進細胞外膠原組織的生物合成基質
(Buschmann, MD; et al.， Journal of Cell Science, 108 (Pt 4):1497隱508 (1995)) Zeichen等發現 通過以lHz、5%(50,000微應變)應變力循環性拉伸細胞15-60分鐘能增加細胞增殖(Zeichen, J; et al., American Journal of Sports Medicine 2000 Nov-Dec, 28(6):888-92)。類似的，Desrosiers 等報道，以0.1Hz、 10% (100， 000微應變)應變力拉伸彈性基質20小時，顯著增加細胞 增殖，膠原合成和蛋白多糖合成(Desrosiers, E. A.，etal.， Ann. Chir 49,768-774 (1995))。
高頻效應
很久以來人們就知道，低應變力、高頻剌激([email protected])能誘導出與高應力、 低頻刺激產生的相似或更高的效應(Qin, Y. X" et al., J. Orthop. Res. 16,482-489 (1998)) (Hsieh Y.F. and Turner C.H.， Journal of Bone and Mineral Research 16:918-924 (2001))。近來， Rubin等揭示，骨骼經短暫(如10分鐘)施加幾乎感覺不到的高頻振動刺激(e.g. 0.25 [email protected] 90 Hz)與經相同持續時間的承重刺激相比，骨組織生長的更好(Rubin C， et al.， FASEB J.
715(12):2225-9)。成骨細胞對低頻高負荷的反應隨著高頻(50Hz)低振幅信號的刺激而敏感化，又稱為隨機共振現象，Collins等的報道也證實了，隨機共振現象能提高機械轉導的敏感性(Collins J.J., Imhoff T.T. and Grigg P. Noise-enhanced tactile sensation. Nature 1996，383:770)。
靜態應力
持續施加靜態應力已應用于正畸臨床研究和實踐中。持續施加靜態應力已作為牙齒畸形患者日常治療。通過日常使用持續施加靜態應力在正畸臨床上應用，牙齒的正常(畸)運動已在由橡皮和螺旋彈簧的動物模型中被模擬出來。(文獻參考Reitan, ActaOdont. Scand.Suppl" 6:1-240 (1951); Storey et al., (1952) Aust. J. Dent., 56:11-18; Pygh et al.， (1982) InBerkivitz et al. (Eds) The Periodontal Ligament in Health and Disease, Pergamon Press, Oxford,England, pp. 269-290; Jager et al., (1993) Histochemistry, 100:161-166; Ashizawa et al., (1998)Arch Oral Biol" 43(6):473-484; Gu et al.， (1999 Angle Orthod. 69(6):515-522; Melsen (1999)Angle Orthod" 69(2): 151-158; Terai et al" (1999) J. Bone Miner. Res" 14(6): 839-849; Tsay et al"(1999) Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 115(3):323-330; and Verna (1999) Bone,24(4):371-379)
應力裝置的施力閾值和持續施力時間是正畸學中的兩個基本概念。至少6小時作為持續時間的閾值，低于這個閾值，正畸牙齒就不會產生移動(Proffitetal.,Mosby Year Book: StLouis, pp. 266-288 (1993))。然而，正如其書中第275頁圖9-12的說明所述，Proffit等提出的每天最少6小時的方案更多是理論性的。臨床經驗似乎更多地支持這樣的觀念一正畸力的應用必須超過某一確定的每日持續時間以促進牙齒移動，精確的每日最小持續時間值是不確定的。以現在的正畸治療技術認為應用應力治療的總時間的長短比每日計算最小持續時間的長短更加重要。
牙齒移動需要的應力強度閾值的精確數值至今仍未確定。通常，幾百克的應力被當做使牙齒移動的應力閾值。然而，仍然會有不同觀點，如"理論上，持續的輕微應力可使牙齒產生最有效的移動"(Proffit et al., (1993) Mosby Year Book: St. Louis, pp. 266-288)。經研究表明，在應力強度相同時，牙周膜細胞的增生在受到持續應力作用時要比間斷性的應力作用時更加劇烈。(Reitan, Acta Odont. Scand. Suppl.， 6:1-240 (1951). These intermittent forceswere static forces applied intermittently over time (Reitan, 1951, supra; van Leeuwen et al., Eur. J.Oral Sci., 107(6):468-474 (1999)).
8這種間斷性的應力是指靜態應力在一段時間間斷地施加。非靜態應力
間斷性的應力已被用于矯治咬合不正。間斷性應力的本質是將靜態應力間斷性地使用，例如，使用兩小時，停用兩小時(Reitan, 1951, van Leeuwen et al.,(1999) Eur丄Oral
Sci.,107(6) :468-474)。循環性應力系統同樣在美國專利第6,648,639號和第6,832,912號文件中有描述。然而，使用循環性應力系統不具實用性。應用馬達產生循環性應力的循環性應力系統來矯治牙齒咬合不正，在美國專利第6,832,912號和第6,648,639號文件中描述，這里將其作為我們的參考。
轉導循環性應力
與現有發明有相一致的是，循環性應力由轉導器產生的，并用來加速單個或多個牙齒
的重塑。因此，這個發明是通過重排哺乳動物的牙齒來重塑其面部。這些哺乳動物包括人、
猿、猴子、兔子、白鼠、老鼠以及其他實驗室動物；包括寵物，如貓、狗；包括家畜，如豬、山羊、馬、牛、綿羊等。
此處的術語"轉導器"是指正畸應力系統，包括至少一個轉導材料(例如，至少一種壓電晶體或者大量的壓電化合物或材料)。應力系統可以采用任何一種適合運用在畸齒矯正中的形狀。具體而言，應力系統可以是正畸矯治中的單顆牙齒的幾何形狀。這樣的應力系統可以是固定的或者可移動的。
名詞"單顆牙齒"或者"多顆牙齒"是可以轉換的。
一些應力系統可以通過下述形狀生成，比如殼狀、環狀或牙鎖狀。更有一些應力系統可以通過牙齒的幾何形狀來生成。
某些情況下，應力系統可以是多顆牙齒(整個牙弓或部分牙弓)的刺激，包括但不限于類似于可以附著在牙齒上的口腔防護裝置，上顎擴張，固定裝置，退色托盤樣裝置，或退色條形裝置等。
更為具體的情況下，應力系統可以是單顆牙齒刺激，包括但不僅限于有色牙齒，牙套；和透明的或者半透明的牙套。
在某些情況下，應力系統可以是和牙齒結合的非牙形外殼，如果需要，這些系統可以作為牙齒正畸移動中的杠桿結構使用。這就使得傳統的金屬絲或者松緊帶或者計算機設備和校準器也能應用在本文描述的轉導應力系統。
轉導材料
9能夠用來制作循環應力系統的轉導材料或化合物，包括現在已知或將來發現并使用的任何轉導材料。 一些轉導材料或化合物例如，包括但不限于一般所說的壓電水晶體、陶瓷、高分子化合物、磁致伸縮合金和電致伸縮陶瓷。例如通常的壓電水晶體包括石英，鈦酸鋇、鈮酸鋰、羅謝爾鹽、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、電氣石、閃鋅礦、鋰鉭和鍺酸鉍氧化物。常見的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯酸鉛、甲尼辛鉛(leadmetanicbate)和鋯鈦酸鉛。壓電聚合物包括，聚偏二氟乙烯、三氟和四氟乙烯的共聚物、聚酰胺、聚脲、液晶聚合物;和無定形聚合物，如聚丙烯腈、聚(亞乙烯基二氰醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚芳醚睛(polyphenylethemitrile )，聚(9,9 -二-正-辛基芴基-2 ，7 -次亞乙烯基(poly9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-vinylene) (PFV)、聚(谷氨酸節酯)，聚(谷氨酸甲酯)、三醋酸纖維素，聚(環氧丙烷)，聚(l-雙環丁烷腈)poly(l-bicyclobutanecarbonitrile)以及以上的復合物。電致伸縮陶瓷，包括鎂鈮酸鉛；磁致伸縮材料，包括鋱鏑鐵(Terfenol-D)以及鋱鏑也可被用在上述的應用中。
一些壓電水晶體、陶瓷材料或組成，包括但不限于LiNb03、 L汀a03、 BaTi03、 PbTi03、PbZr03和Pb2Nb206及其復合物。
一些具體的陶瓷可以為二種或多種陶瓷，這些陶瓷包括但不限于Pb(Mg1/3Nb2/3)Ti03-PbTi03-PbZr03、 Nao.5K0.5Nb03、 Pb06Bao.4Nb206、 Pb(Zr055Ti045)O3、 Pb099Cao.01(Zr0.53Ti047)03、Pb0.95Cao.05(Zr0.53Ti0.47)C)3 、 Pb0.92Cao.08(Zr0.53Ti0.47)03 、 Pbo.99Sro.o1(Zro.53Ti0.47)03 、Pbo.95Sro.o5(Zro.53Ti0.47)03 、Pbo.90Sro.10(Zro.53Ti0.47)03 、Pbo.85Sro.i5(Zr0.53Tio.47)03 、Pb0.8oSra2o(Zro.53Tia47)03、 Pba875Sro.125(Zra56Tia44)03、 以及他們的化合物。
一些轉導材料可以是轉導復合材料。轉導材料和非轉導材料可組成復合材料。非轉導材料，可以是任何生物相容性材料，可以是聚合物或非聚合物。 一些聚合物可以是聚烯烴，如橡膠、聚酯、環氧聚合物、橡膠等；非聚合物可以是玻璃、碳纖維、玻璃纖維、玻璃微珠、硅、鋁、陶瓷等。例如一些復合材料，包括但不限于Pb(Zr，Ti)Cb(PZT)、 PZT-環氧、PZT-橡膠、球狀玻璃骨針PZT-環氧、PbTiOr橡膠以及其復合物。
具體講，轉導材料可以是上面的晶體、陶瓷、聚合物或復合物以外的其他材料。
應力頻率
上面述說的裝置循環應力頻率由所用的轉導材料決定。每個轉導材料或其復合物都有一個如本說明書中所指的頻率。壓電復合物的示范性頻率值能在Yuhuan Xu, FerroelectricMaterials and Their Applications, North Holland, 1991, Amsterdam, London, New York, Tokyo
10中找到。
這里述說的裝置循環應力的強度可由裝置中所用的轉導復合物或材料的數量決定。循環應力能調整到任何一個X、 Y、 Z軸方向或者由一組(X、 Y、 Z)軸定義的平面。例如，調整循環應力到給定方向或平面，裝置相對的方向或平面可固定或鎖在一個或多個牙齒上，這樣循環應力就能作用在給定方向或平面上了。在本說明書中的一個普通的技術之一，是根據所給的說明，選擇一定數量的一種或多種轉導化合物/材料組成這里所說的裝置。
具體講，這里提供的系統能提供一個有頻周期力，其頻率約0.001 Hz以上，約0.01Hz以上，約0.1 Hz以上，約1 Hz以上，約2 Hz以上，約10Hz以上，約20 Hz以上，約40Hz以上(例如40.1Hz或大于40.1Hz)，或者約100Hz以上。一些示范性頻率范圍是從約O.OOlHz到約100,000Hz，從約0.01Hz到約100,000Hz，從約1Hz到約100,000Hz，從約5Hz到約100，000Hz,從約20Hz到約100，000Hz，從約40Hz(如40.1Hz)到約100,000Hz，從約100Hz到約100，000Hz，從約0.01Hz到約100Hz，從約1Hz到約100Hz，從約2Hz (如2.1Hz)到約100Hz，從約5Hz到約100Hz，從約20Hz到約100Hz，從約10Hz到約100Hz，從約40Hz(如40.1Hz)到約100Hz，從約1Hz到約40Hz，從約10Hz到約40Hz，從約20Hz到約40Hz.
在某些具體情況下，這里提及的體系可不包括任何一個上面提及的頻率或頻率區間。
在某些具體情況下，這里提供的系統能提供一個強度區間為約0.001N到約20N的循環應力。例如，約0.001N，約0.005N，約0.01N，約0.02N，約0.03N，約0.04N，約0.05N，約0.06N，約0.07N，約0.08N，約0.09N,約O.IN，約0.2N，約0.3N，約0.4N，約0.5N，約0.6N,約0.7N，約0.8N，約0.9N，約1N，約2N，約3N，約4N，約5N，約6N，約7N，約8N，約9N，約ION，或約15N。
在某些具體情況下，這里提供的循環應力系統能產生范圍約0.1到1000000微應變的負荷。例如，循環應力系統能產生的負荷約0.2，約0.5，約l，約5，約IO，約50，約IOO，約200，約300，約400，約500，約600，約700，約800，約900，約1000，約2000，約3000，約4000，約5000，約6000，約7000，約8000，約9000，約10000，約15000，約20000，約25000，約30000，約35000，約40000，約45000，約50000，約55000，約60000，約65000，約70000，約75000，約80000,約85000，約90000，約95000，約100000，約250000，約300000,約350000，約400000，約450000，約500000，約550000，約600000，約650000，約700000，約750000，約800000，約850000，約卯OOOO，或約950000微應變力。在某些具體情況下，這里提及的矯正牙齒的正畸系統可尤其不包括上面提及的負荷或力的強度。
在某些具體情況下，當系統用于牙齒矯正性移動，該體系能尤其除外上面提及的任何頻率、強度或負荷。例如，具體講，當循環應力被按預定排列調整時，系統可特別不包括以下的一項或兩項循環力頻率在0.1Hz到2Hz或0.1Hz到40Hz;或者應力強度可達ION，或在0.1N到5N之間。
啟動裝置
牙齒可被置于轉導性循環應力下進入預備狀態，如以下描述，啟動裝置是能夠產生不同方向的轉導性機械應力。假設一顆牙齒的位置可以被定義在x、 y、和z坐標上，循環應力可以施加在任意一個方向上。假設將被再排的牙齒在z軸上。因為啟動裝置不提供再排列應力，該牙齒就不會向預定的位置上移動，也沒有向z軸方向的移動。
所以，被啟動了的牙齒是處于牙周組織成骨細胞活性激活和/或增強的狀態，牙齒發生根部的松動，使牙齒進入可以被移動和再排的預備狀態。進一步，由于牙周圍組織的成骨細胞的活性增高，進入預備狀態的牙齒能夠以較高速率被固定到新的位置。
II.牙齒的再排列
牙齒的再排列
本發明所提供的系統或裝置包括一副或多副能夠使牙齒從預備狀態移動到預定位置的裝置(即正畸治療的最終位置)
在某些情況下，本系統要求一位開處方的正畸醫生在治療過程中評估牙齒排列情況，然后通過所選擇的正畸裝置來決定施加的最佳應力的大小。這里提到的施加的最佳應力的大小是根據牙齒移動的效率和病人的舒適度之間的最佳平衡來決定的。從實用的角度出發，施加的最佳應力的大小是可以通過己知牙齒的位置，最佳裝置的幾何學形狀和應力的綜合結果來取得的。
在某些情況下，本系統包括至少兩副具有幾何形狀的裝置，選擇這樣的裝置可將牙齒從預備位置逐步移動或復位到最終位置。第二副裝置的設計是根據預備狀態牙齒的數據進行的，它也可以根據預備狀態的牙齒來預測；下一副裝置的做成是根據前一副裝置中牙齒排列的數據來設計的。第二副數據非常重要，因為它能發現和降低或減少牙齒實際移動和預定位置之間的差異。第一副數據可以通過牙印模、口腔掃描儀或其他本領域里已知的技術而獲得。第二副數據(和所有第一副以后的其它副數據)，都可以通過例如臨床檢査、牙 印模、口腔掃描儀或其他本領域里己知的技術而獲得。第二副數據(和所有第一副以后的 其它副數據)根據開處方的正畸醫生的判斷可以是數字式或非數字式的。
另一方面，本系統的每一副裝置中還包括可以縮小和/或增強應力的系統。每一副裝置
中至少包括兩個可以調節應力大小和幾何形狀的裝置，從該裝置中，正畸醫生可判定減小 的應力、增強的應力和/或兩者的組合是否是最合適的。在某些具體情況下，本系統還可以 包括一系列應力系統將牙齒從最初的排列位置矯正到最后的排列位置。該系統包括一系列 的多元化裝置a)第一副裝置，啟動牙齒，引起牙齒呈現預備狀態；b)第二副是具有幾 何學形狀的矯正裝置，使牙齒從預備狀態進入第一個中間排列狀態；C)任意一副或多副具 有幾何學形狀的裝置，使牙齒從第一個中間排列狀態矯正到進一步的中間排列狀態；d)最 后的具幾何學形狀的裝置，使牙齒從進一步的中間排列狀態矯正到最終的牙齒排列位置。
本系統的裝置可以根據不同的參數例如，但不限于尺寸(如厚度和/或幾何形狀)和/或材 料的特點進行設計和調整為不同的應力。
本系統的裝置還包括一套逐漸改變調節的具有不同幾何形狀的鎖，它可以套在牙齒上 使牙齒從一種排列位置進入進一步的排列位置。該鎖可以為任一能容納牙齒，以致允許所 述裝置將牙齒從一個排列位置增量式移動或調整到另一位置的機械裝置。這種鎖可以例如 是金屬、塑料或高分子金屬絲、夾子、環、空腔或外殼形狀。在一些實施方式中，鎖尤其 不包括高分子外殼。
此處描述的系統提供裝置說明書，牙齒整形醫生可以按照說明書(向使用者)開具裝置使 用順序的處方。說明書包括但不僅僅限于裝置尺寸(如應力、厚度和/或幾何形狀)和/或材 料特性。在一些實施方式中，每套裝置的使用順序可以用記號標明。在另一些實施方式中， 也可以在裝置上做標志，牙齒整形醫生(向使用者)開處方時就用裝置使用順序號碼即可。
牙齒矯正
牙齒矯正是通過一系列裝置組成的系統來實現的。該裝置將牙齒包在腔隙中，經過至 少3個連續的步驟后，逐漸將牙齒矯正。 一般包括至少連續的4個步驟，經常包括至少連 續的10個，有時包括至少連續的25步，少數情況下包括連續的40個甚至更多。雖然在有 的多個牙齒需矯正的復雜情況下，需要連續的40個甚至更多步驟，但較常見的是連續使用 10_25步驟。連續使用多個裝置的情況下要求每個裝置使單個牙齒移動較小的距離，通常 小于2mm，優選小于lmm，更優選小于0.5mm。由于使用單副裝置，這個距離限制是指牙齒任一點上的最大直線平移距離。對每個特定的牙齒，經一系列裝置使用產生的移動通常 不相同。
本系統包括多套連續使用的裝置，它們有不同的幾何形狀，在矯形治療的各個階段起 著限定牙齒位置的作用。系統可以僅僅包含一套連續的裝置。也可以包含多套連續的裝置； 最后一套裝置外的其他套裝置能將牙齒移動到中間狀態位置；最后一套裝置將牙齒從最后 一個中間狀態位置移動到最終位置。例如含2套裝置的系統，第一套裝置將牙齒從預備狀 態位置(位置1)移動到中間狀態位置(位置2)，第二套裝置將其從中間狀態位置(位置2) 移動到最終狀態位置。含三套裝置的系統，第一套裝置將牙齒從預備狀態位置(位置l)移 動到第一中間狀態位置(位置2)，第二套裝置將其從第一中間狀態位置(位置2)移動到 第二中間狀態位置(位置3)，第三套裝置將其從第二中間狀態位置(位置3)移動到最終 位置。
本發明一方面，描述的牙齒矯形系統至少包含2套裝置，如約2-約20套裝置，約2-約15套裝置，約2-約10套裝置，約2-約8套裝置，約2-約5套裝置，約3-約20套裝置， 約3-約15套裝置，約3-約10套裝置，約3-約8套裝置，約3-約5套裝置，約4-約20套 裝置，約4-約15套裝置，約4-約10套裝置，約4-約8套裝置，約4-約5套裝置，約5-約 20套裝置，約5-約15套裝置，約5-約10套裝置，約5-約8套裝置，約5套裝置。
本裝置有一種或多種幾何形狀，在矯形治療的初期(預備狀態位置)、中期(中間狀態 位置)、末期(最終位置)限定牙齒的位置。每個與牙模和應力相適應的裝置的尺寸(如 應力、厚度、和/或幾何形狀)和/或材料特性是不同的，這樣逐步將牙齒從一個位置移動到 另一個位置。
本發明描述的系統至少包含一第一啟動裝置使牙齒呈現預備狀態，牙齒就逐漸地被矯 正了。系統還包含至少一套有幾何形狀的中間裝置，使牙齒逐漸從最初啟動位置移動到一 個或多個中間狀態位置。系統還包含一個最終裝置，通過幾何形狀改變將牙齒逐步從最后 的中間狀態位置移動到理想的最終位置。 一些案例中需要最終裝置或數個裝置來"過度矯 正"牙齒到最終位置，下面將詳細討論。
關于本發明方法的詳細描述如下，在治療的開始，所述系統要計劃好，第一套裝置的 所有單獨裝置裝配好，這些裝置是以單一包裝或系統的形式提供給牙齒整形醫生。由于裝
置幾何學形狀的連續改變，在裝置上可以清楚地標注牙齒實際位置與牙齒的預期位置之間 的差異、還可標注其它重要的尺寸和/或材料特性，便于正畸醫生使用。例如第一套裝置
14中的第一裝置差異預期很小(如接近0)，而第一套裝置的最后一裝置差異較大(如大于0)。 差異的準確單位表示成(但不僅限于)百分數、公制計量或其他數字系統(如級別為0-25， 其中25表示最大差異)。差異可以根據變化程度計算，變化程度由所要求的牙齒移動、裝
置尺寸、裝置材料特性、是否使用固定裝置(如牙齒植入體)決定。根據裝置使用的固定 順序，使用者可以按照牙齒整形醫生或其他專業人士的建議以一定的頻率將所述裝置放置 在他/她牙齒上。與矯正架正畸不同的是，當治療的調整計劃己做好時使用者無需每次訪問 醫生。雖然使用者通常還是會去拜訪專業人士以確認治療是否按原計劃進行，但是還是消 除了每次拜訪專業人士的必要。當還是減小了個別使用者拜訪專業人士的時間的同時，該 做出的調整允許治療以更多但更小的連續步驟執行。另外，更加舒適、隱形、可移動的高 分子外殼極大地滿足了使用者的順應性、舒適和滿意的要求。
每個裝置優選包括高分子外殼，其中有牙齒矯正腔，下面介紹典型的塑形方法。每個 裝置成形時要保證其矯正腔幾何形狀與預定的中間或最終牙齒排列一致。也就是說，使用 者首次佩戴矯形器時，裝置的矯正腔的形狀和某個牙齒之間可能出現不重合。但本裝置彈 性非常好，可以順應未與之重合的牙齒，并使用這種強大的彈力將未重合的牙齒矯正到預 定的中間位置或最終位置。但是這種通過一系列幾何形狀對未重合牙齒的調整會增加牙齒 實際位置和預定位置間的差異。 '
由于裝置幾何學形狀的連續改變，在裝置上可以清楚地標注牙齒實際位置與牙齒的預
期位置之間的差異、還可標注其它重要的尺寸和/或材料特性，便于正畸醫生使用。例如 第一套的第一個裝置的差異被期望很小(如，接近0)，而第一套的最后一個裝置差異被期
望較大(如，大于o)。差異的單位表示成(但不僅限于)百分數、公制計量或其他數字系統 (如級別為0-25，其中25表示最大差異)。差異的計算是根據特定牙齒移動的程度變化、
裝置的尺寸、材料的特點以及是否使用固定裝置(如牙齒植入體)而定。
這里描述的每個裝置也是在牙齒排列上施加不同的應力。當保持相同的彈性模量或改
變材料特性例如彈性模量和剛度時；當不改變厚度或改變任何有關厚度、硬度、彈性模數 和/或材料特性等的任意組合時每個裝置不同的應力可以通過增加裝置的厚度和硬度來取 得。注意，作用在特定牙齒或一列牙齒上的應力是不同的，盡管部分是取決于裝置的材料 和/或機械性能。裝置有關的應力與其厚度、硬度、彈性模數及轉導材料的性質有關。相比 之下，作用在特定牙齒或一列牙齒上的應力通常是在矯正治療過程中與牙齒的實際位置和 理想位置、裝置的幾何形狀、材料和/或機械性能有關，還與是否有固定的牙植入體裝置有
15關。
在一個具體實例中，此系統包括由一套或多套可降低或增強應力的裝置(如從高到 低、低到高、高到高、低到低、高到低到高、低到高到低等)。降低和增強應力組合的系統 僅受每套裝置號碼的限制。例如，此系統可包括的第一個裝置是用來引導牙齒至預備狀態; 一個或多個具有具有高一級應力和具幾何形狀和選擇性的減力系統的中間裝置，使牙齒逐 漸從預備狀態矯正到進一步的中間排列狀態；最后一個具有幾何形狀的應力最小的裝置可 逐漸矯正牙齒，使之從中間排列后期過渡到末期排列。如必要的話，可以開始使用新一輪 的應力系統，作用可從先前周期中的末期排列開始直至整個治療過程結束。
對于每套裝置，都會提供對每一個裝置進行的說明，建議正畸醫生使用每個預先設計 好應力裝置的順序，使使用者的牙齒逐漸矯正到預定的位置。 一個包裝包括一套裝置，其 中這些裝置以一單個包裝的形式提供給使用者。正畸醫生將根據使用者的條件和他的專業 正畸經驗，提供給使用者正確地使用本系統裝置的順序。
在某些實施例中，此系統包括一套或多套裝置，每套包含一個或多個在之前面敘述過 的具有加減力和/或增強的應力系統。在一些實施方式中，系統中的每一套都可被標記，以 獲得每套裝置的次序。
每個裝置所固有的不同應力是通過改變裝置的尺寸和/或材料特性而獲得的。如，裝置 可被做成不同的厚度而產生不同的應力，裝置的厚度范圍在約0.01 mm,約0.1 mm,約 0.2匪，約0.3腿，約0.4 mm,約0.5 mm,約0.6 mm,約0.7謹，約0.8 mm,約0.9腿，約 1 mm,約1.1 mm,約1.2 mm,約1.3 mm,約1.4 mm,約1.5 mm,約L6mm，約1.7 mm,約 1.8mm,約1.9mm或約2.0mm。在另一個實施例中，裝置的不同應力還可以通過使用不同 材料來完成制作，如在材料中混入加固型材料如纖維、片材、鋼材、金屬絲、網孔、格子 框架、網狀物、穿插型網狀物或其組合物，而使裝置產生不同的應力。
為達到理想的正畸治療速度，在一套裝置的應力可為滿足治療需求而調整。如每套中， 后一副裝置可做成與前一副裝置硬度不一樣，范圍約0.1-8 Gpa。在某些實施例中，每套裝 置中前一副裝置可與后一副的裝置的彈性系數不一樣，范圍約l%-800%。某些具體情況下， 每一套裝置中，后一副裝置可與前一副裝置的厚度不一樣，范圍約0.1-2mm。
在某些具體情況下，本發明將牙齒從原始位置重置到最終位置的系統包括(1)第一個 裝置用來引導牙齒進入預備狀態，(2)第二個裝置及相繼的裝置將牙齒從預備狀態移動到 預先確定的最終位置。第二個裝置具有幾何形狀，可選擇性地移動牙齒從預備狀態到最初
16的中間排列狀態；
(b)任選的一個或多個具有幾何形狀的中間裝置，逐漸地矯正牙齒，使之從最初的中
間排列狀態過渡到進一步中間排列狀態；
(C)具有幾何形狀的最終裝置逐漸地矯正牙齒，使其從最后的中間排列狀態過渡到最
終的牙齒排列位置。
連續使用的牙鎖可由金屬材料、塑料和/或高分子材料做成。例如，可由金屬絲或金屬 夾、硬塑料夾、陶瓷夾或有彈性的高分子材料做成的殼或環。在某些具體情況下，名稱"鎖" 可與"幾何形狀"互換使用。在某些具體情況下，鎖特別要除外高分子外殼。
在某些實施例中，裝置可被做成不同的構型來形成不同的應力。如，裝置上的外殼或 環至少有一個區域包含兩層或多層高分子材料來形成這樣的一個應力系統。某些實施例中， 外殼或鎖的部分或整體可被做成均勻或者不均勻的硬度、彈性模量和/或厚度，以形成應力 系統。
本系統可按本領域已知的方法來說明，如在一套裝置里，每個裝置對于有差別的應力 均有說明，如說明一個或多個裝置的尺寸，如厚度或裝置的直徑，或組成裝置的材料特性， 如高、中、低差別的應力。這些說明書可標記在每個裝置上或者標在標簽上或者放在包裝 袋里。 一套里的部分或全部裝置能進一步用數字記號，例如，0-25號表明牙齒現在的位置 和預期(預測)的位置存在的差異，作為裝置幾何形狀連續改變的結果。
在某些實施例中，為增加裝置的穩固性，可將這套裝置與牙植入體聯合使用。植入體 的位置可在顎側或向頰側或者臼齒區域。
矯正裝置的材料
矯正裝置可由彈性材料加工成型，彈性材料包括一種或多種高分子材料。這些高分子 材料應該是惰性和具有生物兼容性。這些高分子材料不僅必須具有可變形性以方便使用者 摘除和佩戴使用；而且需要充分堅硬，能夠控制牙齒移動。任何通常運用在牙齒矯治中用 來制作可移動裝置的材料都可以被本發明使用。特別的例子是有用的高分子材料包括任何 彈性高分子材料，如通常運用在牙科醫學的材料，像鏈烯烴聚合物或共聚物，例如聚乙烯 (polyethlyene)，聚丁烯，聚異丁烯，聚丙烯，乙烯-乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，聚苯乙烯， 包含兩種及其以上乙烯基的共聚物，，丙烯，丁烯，異丁烯，戊烯，丁苯(styene)，乙酸乙 烯酯，乙烯醇以及其中的組合或者它們的混合物。高分子材料可以進一步包括能夠修飾生 物兼容性的材料。這些能夠修飾的生物兼容性的材料包括，聚乙二醇，聚丙二醇，聚氧化乙烯，或者自然高分子材料，例如纖維物或澡酸鹽，膠原質和類似物等等。
在一些實施例中，高分子材料進一步包括可加固材料，例如纖維，石屑，金屬絲，玻 璃纖維，碳光纖，片材，帶材，網絲，格子框架，以及網狀物和穿插型網狀物。 一些代表 性的加固材料包括，例如微米或納米氧化鋁，碳光纖，等等，或者以上物質的混合物。 矯正裝置的成形方法
系統可以通過以下方法成形加工(a)接收需要正畸治療的使用者的牙齒狀況的信息， (b)成形加工由單個裝置組成的一副裝置，以及(c)成形加工有多副組成的一套器裝置。 在一些實施方式中，牙齒矯正裝置的形成是根據牙齒的預備狀態的初始位置和預定最終的 位置來成形的。牙齒的預備狀態可以參考牙齒的原始位置來預測。這種成形加工用于移動 牙齒裝置的方法在這個領域中已有文獻記載，例如這種方法/過程在美國專利第6,398,548 號，6,544,611號，5,895,893號，6,244,861號，6,616,444號；5,645,420號；以及5,447,432 號中闡述。這里作為參考文獻來引用。
從某一方面來說，本裝置能通過以下方式成形加工(1)產生/獲取最初的數據集，例如 初始數字數據集(IDDS)代表一牙齒的預備狀態，(2)生成一個數字數據集(DDS)或者 非數字數據集(NDDS)表示牙齒的中間排列狀態，(3)生成一個末期或者最后的數據集例 如DDS或者NDDS，用來表示末期或者最終牙齒的排列狀態，以及(4)根據第一個數字 式數據集和最后的數字數據集任意生成一個多元化的連續數字數據集，這些多元化的連續 數字數據集代表從牙齒的中間排列狀態的末期到最終牙齒排列狀態或最終的牙齒排列位置 的一系列牙齒的改變過程，(5)基于這些數字數據集成形加工一副裝置或多副裝置。在某 些實施例中，數字數據集可以轉化為表示牙齒排列的視覺圖像，也可通過視覺圖像成形本 裝置。獲取IDDS和DDS的方法，根據DDS生成視覺圖像和根據視覺圖像成形加工本裝置 的方法，在美國專利第6,398,548號，6,544,611號，5,895,893號，6,244,861號，6,616,444 號，5,645,420號，以及5，447，432號中均有闡述，本文中作為參考文獻引用。
初始的數字數據集可以通過在此領域里任何一種公開的技術提供，包括數字化X光圖 像技術，計算機輔助X線斷層攝影術獲取圖像技術(CAT掃描)，核磁共振獲取圖像技術， 照相掃描獲取圖像技術等等。通過公開的技術，這些圖像可以完成三維圖形和利用現有技 術進行數字化構建。例如，通過在此領域中的公開技術，生產使用者的牙齒石膏模型(在 治療前)，再利用激光或者其他掃描設備掃描石膏模型，獲取高分辨率的使用者的牙頜模型 的初始數字數據集。在首選的實施例中，蠟質咬合體使用標準的方法從使用者獲取。蠟質咬合體允許使用 者的上下牙頜的石膏模型在中間咬合位置相互間固定。如此，在這個位置的頜的相對位置 的信息就可通過掃描一對模型而獲得。這些信息可組合成IDDS用于兩個牙弓。
一旦獲取數字數據集，圖像就可以在裝有計算機輔助設計軟件的計算機系統上顯示和 操作，具體細節描述如下圖像操作通常包括定義至少部分單顆牙齒的邊界，取得被移動 的牙齒相對下頜的位置和通過計算機操作獲得的其他牙齒的圖像。還提供檢測牙齒的牙尖 信息的方法。圖像操作可以完全憑主觀判斷進行，也就是使用者可以僅僅基于圖像的觀測， 簡單的根據美學和/或者治療學上所渴望的風格來重新排列牙齒。也可以，由計算機系統提
供規則和算法來輔助使用者矯正牙齒。在一些實施例中，提供規則和算法來自動地矯正牙 齒也是可以的，也就是說不需要使用者干涉。 一旦單顆牙齒被矯正了，牙齒的最終位置的 數字數據集，也就是牙齒排列的理想位置就生成并保存了。
一個決定牙齒最終排列的示范性的方法，是由矯治專家來定義最終牙齒位置，也就是 說寫下處方。如何使用處方來定義理想的矯治過程在這個領域中是公開的。當開具一個處 方或者其他最后的指示，就可以根據處方來進行圖像操作。在一些實施例中，也可以通過 軟件來解釋處方，以生成最后得圖像，從而使得數字數據集表示最后的牙齒排列狀態也是 可行的。
在另一個方面，此處描述的方法是用來生成多元化的數字數據集，它代表了一系列離 散牙齒從初始位置被矯正至最終位置的過程。這些方法包括提供的牙齒初始排列狀態數字 數據集(可以通過上述所提到的任何一種技術來完成)；提供的代表最后牙齒排列狀態的數 字數據集，也可以通過上面描述的方法來決定； 一個多元化的連續數字化或非數字化的數 據集是根據初始數字數據集和最終數字數據集而生成的。通常，通過判斷所選牙齒個體的 初始位置和最終位置的位置差異，離散插值這些差異值，來生成連續數字數據集。可以通 過盡可能多的離散步驟來執行插值過程， 一般至少三步，常見的是至少四步，更常見的是 至少十步，有時也會是至少二十五步，偶爾也會到四十步或者更多。很多時候，針對一些 部分或所有的位置差異，使用線性插值，或者也可以使用非線性的。
在首選的實施例中，非線性的插值可通過計算機路徑規劃和碰撞檢測技術自動完成來 避免單個牙齒之間的相互干擾。位置差異是對應于牙齒移動的，牙齒上的任意點的最大線 性移動值是2mm左右，通常是lmm左右，經常是0.5mm左右。
通常，使用者會指某些目標中間排列，稱之為"關鍵框架"，這些關鍵框架直接組成中
19間數字數據集。本發明方法就是用上面描述的形式來決定各框架之間的連續數字數據集， 例如在關鍵框架之間通過線性或非線性進行插值。關鍵框架可以由使用者決定，例如，個 人可通過計算機上操作覺視圖像來產生數字數據集，或者選擇通過正畸醫生以處方的形式 操作來確定牙齒的最終排列。
另一方面，這里描述的方法規定了一個多元齒科位置移動微調裝置的制造。該方法包 括提供一套初始數字數據集、最終數字或非數字數據集，生成一個多元化的連續數字或非 數字數據集，通常如剛才描述地，代表目標牙齒的連續移動過程。牙齒矯治裝置是根據代 表連續性的牙齒排列的至少部分數字式數據集構成的。優選地，構建步驟包括成型機的控 制，是根據連續數字式數據集生成通過理想牙齒排列的連續牙齒陽性模具來實現的。通過 使用傳統的正壓或負壓成型技術，將陽性模具作為陰模生產牙齒矯治裝置。成型機包括立 體光刻技術(立體平板印刷機)或其類似的設備，它是選擇性地硬化未成型的高分子樹脂， 通過激光掃描來選擇性地硬化基于數字式數據集的樹脂，使之成一形狀。在本發明中使用 的其他成型設備包括成模設備和蠟沉淀設備。
另一方面，本發明的牙齒矯治裝置的制作方法包括提供一套表示使用者修飾后的牙齒
排列的數字式數據集。使用成型機來生成根據數字式數據集產生的陽性模具。牙齒矯治裝 置通過作為陽性模具的陰模而生產出來，這個成型機可以是立體光刻機(立體平板印刷機) 或其他上面所述的儀器，陽性模具是通過傳統的正壓或負壓成型技術生產的。
更進一步，這里描述的生產牙齒矯治裝置的方法包含提供代表調整后的牙齒排列的第 一組數字數據集。第二組數字數據集由第一組數字數據集產生，第二組數據集代表了調整 后的牙齒排列的陰模。成型機根據第二組數字數據集來生成牙齒矯治裝置。成型機通過選 擇性地硬化未成形的樹脂來生成矯治裝置。典型的矯治裝置包括一個高分子樹脂外殼，該 聚合體外殼具有一腔體形狀來容納被矯治的牙齒，使其從牙齒排列的初始位置調整到重新 排列的位置。
在一些具體實例中，正畸醫生通過取得使用者的牙齒壓印或者掃描經過一套或多套矯 治裝置使用后的最新的中間牙齒排列位置形態，以此來獲取前一個階段治療的牙齒中間狀 態的數字數據集。這樣前一階段治療后牙齒最后的中間排列狀態的數據集被用作產生新一 組數字數據集的起始點，新一組數據集產生的視覺圖形代表了一個或更多中間牙齒排列及 最終牙齒排列，并用以制作新的一套矯治裝置。
在一些具體的實施例中，最終牙齒排列可以通過兩套或更多套的矯治裝置的使用來實
20現，每一套的矯治裝置使牙齒從前一套的矯治裝置矯正的位置逐漸地移動。這樣，若干套 裝置可按照前面描述的法則制造。 使用方法
依照本發明的方法，使用者的牙齒從最初排列到最終排列的矯正是通過在使用者嘴中 放置一系列的啟動和起逐漸移位作用的矯正器來實現的。使用者便利的是，該裝置不是固 定在牙齒上的，使用使用者在矯治過程中的可以隨意安置和取出。該系列中第一個裝置將 提供傳動循環機械應力使牙齒進入矯治的預備狀態，第二個裝置將有一個選擇性幾何形狀 使牙齒從最初預備狀態矯正到第一個中間排列狀態。牙齒進入預備狀態所需要的時間可以 是數分鐘、數小時甚至幾天，比如，大約2小時、約6小時、約10小時、約24小時、約 48小時、約72小時。
在接近或者達到第一個中間排列位置后， 一個或者更多的附加的(中間)矯治裝置將 依次安裝到牙齒上，這些附加的矯治裝置具有多個幾何形狀，選擇不同幾何形狀的裝置可 以從第一中間排列位置經由相繼的中間排列位置來逐步矯正牙齒。矯正治療在使用者口中 放入一個最終矯正裝置后結束，最終矯正裝置是具有一幾何形狀，使使用者的牙齒從最后 一個中間排列慢慢的重新移動到最終的牙齒排列位置。本系列矯治裝置中的最終一個或幾 個矯治裝置都是具有一個或者多個幾何形狀，選擇這些具幾何形狀的裝置能夠對牙齒排列 實現過矯正，即有一個幾何形狀將(假如完全實現的話)移動單個牙齒直至超出被指定的 最終排列位置。這類過矯正在重排方法已經結束后對抵消潛在的復位是很有必要的，即允 許單個牙齒向矯治前的位置回退移動。過矯正對加速矯治也非常有用，例如將一個具有幾 何形狀的矯治裝置放在超出預期中間排列或者最終排列的位置，能夠以更高的速率將各個 牙齒朝指定位置移動。在這類情況下，可以在牙齒到達最終的一個或多個矯治裝置預先設 置的位置前結束治療。本方法通常利用放置至少兩個附加的矯治器裝置來實現，經常的通 過放置至少IO個附加的矯治裝置來實現，有時候需要放置至少25個附加的矯治裝置，少 數情況需要放置至少40個或者更多的附加的矯治裝置。當牙齒接近(在預先設定誤差允許 范圍內)或者已經到達該階段治療最終目標牙齒的排列位置時，后續的矯治裝置將被替換 上，典型的以2天到20天的間隔進行替換，通常情況下以5天到10天的間隔進行替換。
通常在理想的情況下，需要在實際到達階段治療"最終"牙齒排列位置之前的某個時間 替換矯治裝置，值得注意的是，當牙齒逐漸被矯正并接近某個矯治裝置限定的幾何形狀的 時候，作用在各個牙齒上面的應力會顯著減小。因此，當牙齒只是部分矯正的時候就將前面的矯正裝置替換成后續的矯正器，這樣就可以縮短整體的治療時間。在早期矯治裝置已 經生效某個時間點，就可以使用后續的矯治器將其替換從而減少整個治療時間。因此，FDDS 方法事實上代表了牙齒最終位置的過矯正，它不僅加快了治療的速度還能抵消使用者的復 發的幾率。
總體而言，從一個到下一個矯治裝置替換是由許多因素決定的，最簡單的，可以根據 預先擬定的時間表或者固定時間間隔(如每個矯治器用的天數)來替換矯正裝置，這些都 是在開始階段就根據使用者的期待或典型的反應來確定好的。另一種方法，根據使用者的 實際反應，如某使用者的牙齒不再感受到來自現有矯治裝置的壓力的時候，即使用者一直 佩戴的矯治裝置很容易地安裝到使用者的牙齒上，并且使用者的牙齒只體驗到很小壓力或 者體驗不到任何壓力與不適，此時使用者就可以提前更換下一個矯治器。在某些案例中， 對于某些牙齒反應很快的使用者，正畸醫生可以決定跳過一個或者更多中間矯治裝置，即 減少矯治裝置使用的總數，低于一開始擬定的數目。這樣，該使用者的總體治療時間就會 減少。
另一方面，本發明的方法包括用裝置重新排列牙齒(矯正牙齒)，該裝置包括擁有空腔 的高分子材料外殼，牙齒被包繞在殼體空腔內靈活地被復位到最終的排列位置。本發明提 供對這類方法的改進，這類方法包括在治療初期擬定至少三個矯治裝置的幾何形狀，這些 矯治裝置將被使用者陸續佩戴用，將牙齒從初始排列重排矯正到最終排列位置。優選地， 在初期至少擬定四副幾何形狀的矯正裝置，通常至少10晶U，更經常的至少25副，某些時 候40副或者更多。通常情況下，在每個連續的矯正裝置的形狀中由空腔限定的牙齒位置與 前一副幾何形狀的差距不超過2mm，最好是不超過lmm，通常不超過0.5mm，如前所述。
本系統可以用來治療或者預防的口腔正畸癥狀，如排列不齊、擁擠、間隙、深覆蓋、 覆咬合問題，以及上述癥狀組合出現的狀況等。
上述是對本發明優選實施例的詳細說明，各種備選方案、修飾和相當的條件都是可以 用。因此，上述說明不能作為對權利要求指定的本發明的范圍的限制。
2權利要求
1. 一個用于把牙齒從初始的排列位置矯正到最終的排列位置的系統，所說的系統包括一個多元化的齒科調節裝置，它包括第一個裝置，用于啟動處于初始排列狀態牙齒，使之呈現一預備狀態；第二個裝置，具有一幾何形狀，選擇該幾何形狀的裝置可用于把牙齒從預備狀態矯正到第一個中間排列狀態；一個或多個具有幾何形狀的中間裝置，選擇這些裝置可使牙齒從最初的中間狀態逐漸地過渡到進一步的中間狀態；一具有幾何形狀的最終裝置，選擇該幾何形狀的裝置可使牙齒從最后的中間狀態進入到最終預期的排列狀態，其中預定的預備狀態其特征在于牙齒及松動的齒根組織周圍的造骨細胞的活性的增強。
2. 權利要求1所述的系統，其特征在于所述裝置包括具有腔隙形狀的高分子外殼， 它能夠接受牙齒和使牙齒從一種排列狀態轉變為進一步排列狀態的靈活復位。
3. 權利要求2所述的系統，其特征在于每個相繼的裝置里的腔隙所限定的牙齒位置與 之前裝置所限定的位置之間的差距不大于2mm。
4. 權利要求l所述的系統，包括至少2種中間裝置。
5. 權利要求4所述的系統，包括至少10種中間裝置。
6. 權利要求5所述的系統，包括至少25種中間裝置。
7. 權利要求1所述的系統，其特征在于裝置是直接將順序編號標記在各裝置上的。
8. 權利要求1所述的系統，其特征在于裝置的編號是標記在標簽上，并貼在裝置上的。
9. 權利要求l所述的系統，其特征在于裝置是被標志并放在口袋中的。
10. 權利要求l所述的系統，還進一步包括使用說明，闡述了病人要按照裝置上的編號 順序來逐一佩帶使用各個裝置。
11. 權利要求1所述的系統，其特征在于第一個裝置包括一種轉導材料，它可以通過暴 露于一刺激中而產生循環應力。
12. 權利要求11所述的系統，其特征在于該第一種裝置包括一種具有轉導性的外殼。
13. 權利要求ll所述的系統，其特征在于循環應力強度大于約0.001牛頓。
14. 權利要求13所述的系統，其特征在于循環應力的頻率大于約0.001赫茲。
15. 權利要求13所述的系統，其特征在于轉導材料可以從以下材料中選擇壓電晶體、壓電陶瓷、壓電高分子材料、磁性合金、電性陶瓷或它們的復合體。
16. 權利要求ll所述的系統，其特征在于刺激可以是磁場或電流，且電流可由裝置中的蓄電池產生。
17. 權利要求15所述的系統，其特征在于第一個裝置包括了一種具轉導性的外殼。
18. 權利要求ll所述的系統，其特征在于第一個裝置可以有效地針對多個牙齒進行剌激。
19. 權利要求11所述的系統，其特在于第一個裝置可以有效地針對單個牙齒進行刺激。
20. —個能夠使牙齒進行位置移動再排列到預定的位置的方法，所說的方法包含在患者口中設置第一個矯正裝置，用于將牙齒從最初的排列狀態進入一個預定的預備狀態；在患者口中設置第二個矯正裝置，其特征在于第二個裝置有一個幾何學選擇性復位裝置使牙齒從最初的排列狀態進入第一個中間排列狀態；連續更換一個或多個可選擇的矯正裝置，其特征在于矯正裝置具有幾何學選擇性，使牙齒從最初的中間狀態逐漸地過渡到進一步的中間狀態；在患者口中設置一個可選擇的最終矯正裝置，其特征在于最終裝置具有幾何學選擇性，用于使牙齒從最后的中間狀態進入到預期最終的排列狀態，其中使用的有選擇性的矯正裝置或選擇性的最終矯正裝置依賴以下(1)和(2)兩種狀態(1) 如果后一個中間排列不是牙齒的最終排列就使用任意的最終矯正裝置，(2) 如果牙齒的第一個中間排列不是最終排列就使用任意的附加矯正裝置。
21. 權利要求20所述的方法，其特征在于第二個矯正裝置，任意的附加矯正裝置，及任意的最終矯正裝置由高分子材料的腔隙形狀的模型組成的裝置，它能夠接受和使牙齒完成從一種排列狀態轉變為進一步排列狀態的靈活復位。
22. 權利要求21所述的方法，其特征在于牙齒被該裝置所決定的排列狀態與之前裝置的排列狀態之間的差別不大于2mm。
23. 權利要求20所述的方法，其特征在于在使用最終的矯正裝置之前至少連續使用2個附加矯正裝置。
24. 權利要求20所述的方法，其特征在于連續使用至少包括IO個附加矯正裝置。
25. 權利要求24所述的方法，其特征在于連續使用至少包括25個附加矯正裝置。
26. 權利要求20所述的方法，其特征在于所述的不同矯正裝置的替換時間間隔為2到20天。
27. 權利要求20所述的方法，其特征在于所述的矯正裝置是直接把順序編號標記在各矯正器上的。
28. 權利要求20所述的方法，其特征在于第一個矯正裝置有一種可以根據被暴露剌激的不同而產生循環應力的轉導材料組成。
29. 權利要求28所述的方法，其特征在于第一種矯正器由一種具有轉導性的模具組成。
30. 權利要求28所述的方法，其特征在于所述的循環應力的強度約大于0.001牛頓。
31. 權利要求30所述的方法，其特征在于所述的循環應力的頻率約大于0.001赫茲。
32. 權利要求28所述的方法，其特征在于轉導物質選自壓電晶體、壓電陶瓷、壓電高分子材料、磁限制性合金、電限制性陶瓷及它們的復合體。
33. 權利要求28所述的方法，其特征在于其刺激物是磁場或電流，并且所述的電流可由裝置中的蓄電池產生。
34. 權利要求32所述的方法，其特征在于第一個矯正裝置是由具有轉導性的模具組成。
35. 權利要求28所述的方法，其特征在于第一個矯正裝置是可以有效地進行多個牙齒的刺激。
36. 權利要求28所述的方法，其特征在于第一個矯正裝置是可以有效地進行單個牙齒的刺激。
全文摘要
本發明涉及的是用于移動和/或矯正牙齒的轉導性循環應力系統。
文檔編號A61C7/02GK101500504SQ200780028544
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月6日 優先權日2006年6月6日
發明者加璐·蘇, 淦·丁 申請人:雷卡奧索技術公司