CN103596519A - 用于引起牙齿移动的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于增加牙齿在颌中的移动的装置，包括手柄、从手柄延伸的细长构件、在该细长构件的远端的螺丝尖端，以及套筒。螺丝尖端被配置为钻到颌的皮质骨中以增加牙齿的移动。套筒被配置为沿着细长构件移动以改变暴露的螺丝尖端的长度。

Description

用于引起牙齿移动的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年5月13日提交的名称为“METHOD ANDDEVICE FOR CAUSING TOOTH MOVEMENT”的美国临时申请第61/486,038号的优先权，该美国临时申请通过引用以其全部内容并入本文。

通过引用并入

本说明书中提到的所有出版物和专利申请通过引用并入本文，达到如同每个单独的出版物或专利申请被明确且单独地表明为通过引用并入的相同程度。

领域

本公开内容涉及牙科的和畸齿矫正的装置和方法，特别是用于增加牙齿在颌中的移动的装置和方法。

背景

当今很大比例的儿童和成人群体在其生命的某一时刻经受畸齿矫正治疗以治疗咬合不正（即，导致很差的咬合的歪齿）或改善骨骼畸形。由于成人牙齿的生长和发育一般是停滞的，因此成人中咬合不正的治疗需要依靠牙齿-齿槽元件，例如，当在颌中产生足够的炎症反应时牙齿移动的能力。

在牙齿中产生移动的最常见的方法是通过支架的使用。支架包括线和其它张紧装置，例如橡皮带和线圈或可除去的托盘，线和其它张紧装置将连续力施加在牙齿上以使牙齿移动到期望位置。然而，使用支架来引起牙齿移动平均花费18-24个月并且可能花费多至3-4年，这常常引起社交和身体上的不适。因此，具有可以在较短时间段内成功地移动一个或多个齿的治疗方法将是有利的。

公开内容的概述

大体而论，在一个方面中，用于增加牙齿在颌中的移动的装置包括：手柄、从手柄延伸的细长构件、在细长构件的远端处的螺丝尖端（screwtip），以及套筒。螺丝尖端被配置为钻到颌的皮质骨中以增加牙齿的移动。套筒被配置为沿着细长构件移动以改变暴露的螺丝尖端的长度。

大体而论，在一个方面中，增加牙齿在颌中的移动的方法包括：沿着装置的细长构件移动套筒以设定暴露的螺丝尖端的长度；利用螺丝尖端穿过颌的皮质骨钻孔，其中颌包括至少一个牙齿，该至少一个牙齿具有在其上的畸齿矫正支架；并且当暴露的螺丝尖端的长度已经穿透颌时停止钻取。

这些和其它的实施方案可包括以下特征中的一个或多个。

套筒可以被配置为沿着细长构件移动以将暴露的螺丝尖端的长度设定在0mm和10mm之间。套筒可被配置为以1/2mm增量沿着细长构件移动。

手柄还可包括被配置为控制套筒的移动的按钮。手柄可包括第一端和第二端，第一端附接到细长构件，并且第一端可以是关于第二端可旋转的。第一端可被配置为控制螺丝的旋转。

孔可形成于颌的远侧面、近中面、面部面或舌面。可具有沿着颌的近中面（mesial surface）形成的多个孔。孔可形成于龈瓣中。可以形成孔，而不用在形成孔之前切掉龈瓣。例如，当孔被接近于中齿或侧齿或者在上颚中钻取时，暴露的螺丝尖端可以是大约3mm。例如，当孔被接近于犬齿或前臼齿钻取时，暴露的螺丝尖端可以是大约5mm。例如，当孔被接近于后部臼齿或者在下颌骨（mandible）中时，暴露的螺丝尖端可以是大约7mm。套筒可被配置为用作钻头定程停止器（drill stop）。

该装置还可包括在套筒的远端处的压力传感器。在手柄上可具有压力指示器，并且压力指示器可被配置为指示由压力传感器测量的压力。

手柄可包括柱塞和扭矩转换器，并且柱塞的轴向移动可引起螺丝尖端的旋转。

附图简述

在所附权利要求中特别地阐明了本发明的新颖性特征。通过参照阐明利用本发明的原理的示例性实施方案及其附图的以下详细描述，将获得对本发明的特征和优势的更好理解，在附图中：

图1A显示了具有暴露的螺丝尖端的牙科装置的实施方案。

图1B显示了具有覆盖的螺丝尖端的图1A的牙科装置。

图2是图1A的牙科装置的横截面。

图3A-3C是图1A的装置的分解图。

图4显示了图1A的装置的螺丝尖端的特写。

图5A-5B显示了具有压力传感器的牙科装置的实施方案，该压力传感器用来确定何时螺丝尖端到达特定深度。

图6A-6B显示了具有可分离的手柄和轴的牙科装置的实施方案。

图7显示了具有柱塞和扭矩转换器的牙科装置的实施方案，该扭矩转换器用来引起螺丝尖端的旋转。

图8A-8I显示了具有棘轮旋钮（ratchet knob）的牙科装置的实施方案，该棘轮旋钮用来设置螺丝尖端和预定长度。

图9A-9E显示了具有螺丝尖端的牙科装置的实施方案，在该螺丝尖端中具有用于流体传送的孔。

图10A显示了具有机械地提供动力的远侧尖端的微穿孔牙科装置。图10B显示了在远端上具有激光器的微穿孔牙科装置（microperation dentaldevice）。图10C显示了在远端上具有射频源的微穿孔牙科装置。图10D显示了在远端上具有喷水器的微穿孔牙科装置。

图11A和图11B显示了牙科装置用来产生微穿孔的用途。

图12是总结利用本文所描述的牙科装置的研究期间所获得的结果的图表。

详细描述

参照图1-4，装置100是用来在骨和软组织中产生微骨穿孔（micro-osteoperforation）的手持式仪器，即，装置100可被使用以增加牙齿在颌中的移动。装置100包括手柄101和从手柄101延伸的细长轴103。例如由不锈钢制成的螺丝尖端105可位于细长轴103的远端。套筒107可被配置为沿着细长轴103移动以改变暴露的螺丝尖端105的长度（螺丝尖端105在图1A中显示为暴露而在图1B中显示为完全覆盖）。

套筒107可通过诸如手柄101上的按钮109的释放机构来释放。当被压缩时，按钮109可允许套筒107沿着轴103移动，并且当被释放时，按钮109可将套筒107锁定在合适的位置。因此，按钮109可允许螺丝尖端105以期望的长度设置，例如以0mm和10mm之间的长度设置。另外，在一些实施方案中，装置100可被配置为以特定的增量例如1/2mm的增量锁定长度。通过覆盖除暴露部分以外的螺丝尖端的全部，套筒107可用作穿孔尖端限深器以阻止螺丝尖端105穿透骨超出目标深度。

轴103和螺丝尖端105可以是关于手柄101或手柄101的一部分可旋转的。例如，手柄101可包括第一端111和第二端113，第一端111可附接到轴103，第二端113被配置为由使用者保持固定。第一端111可以是关于第二端113可旋转的，以便控制轴103的旋转，且因此控制螺丝尖端105的旋转。

参照图5A和图5B，在一些实施方案中，牙科装置100还可包括在套筒107的远端上的压力传感器119以确定何时螺丝尖端105完全穿透颌或者到达预定深度。指示机构，例如手柄101上的指示灯121，可被使用以指示螺丝尖端105已经完全穿透颌。例如，指示灯121可使颜色从诸如绿色的暗色（参见图5A）改变为诸如黄色的浅色（参见图5B），以指示压力传感器112已经到达患者的牙龈或者在压力传感器119已经测量到预设压力时指示。

在一些实施方案中，参照图6A-6B，牙科装置600可包括与手柄601可分离的轴603。轴603可包括附接到其的螺丝尖端605。在一些实施方案中，螺丝尖端605可以是始终暴露的，即，不是被套筒可覆盖的和/或具有可变的长度设置。螺丝尖端可具有在0和6mm之间的长度。类似于牙科装置100，轴603和螺丝尖端605可以是关于手柄601或手柄601的一部分可旋转的。例如，手柄601可包括第一端611和第二端613，第一端611可附接到轴603，第二端613被配置为由使用者保持固定。第一端611可以是关于第二端613可旋转的，以便控制轴603的旋转，且因此控制螺丝尖端605的旋转。轴603可包括被配置为卡扣或旋到手柄601中的附接部分661。例如，如图6A和图6B中所示的，附接部分可包括被配置为与手柄601内部的齿互锁的齿。另外，轴603可通过诸如按钮619的释放机构卡扣到手柄601中和脱离手柄601。在一些实施方案中，弹簧可邻近释放机构被包括以在释放机构被激活时驱使轴603离开手柄601。有利地，通过使轴603成为从手柄601可除去的，手柄601可以与不同的轴603一起使用，从而允许轴603是可自由使用的并且手柄601是可重复使用的。

参照图7，牙科装置200可包括许多与牙科装置100的元件相同的元件，例如螺丝尖端205、套筒207和手柄201。手柄201可包括柱塞231和扭矩转换器233，使得柱塞231的轴向移动引起螺丝尖端205的旋转。另外，手柄201可包括翼部235a、235b以允许更好地抓紧手柄。类似于图5的实施方案，牙科装置200可包括压力传感器219以确定何时螺丝尖端205到达患者的牙龈。与图5的单个指示器相比，装置200可包括多个指示器。例如，可存在两个指示器221a、221b以指示何时压力传感器219到达牙龈，即感测到预设压力。例如，指示灯221a可以是指示螺丝尖端205可进一步前进的绿灯，而指示灯221b可以是指示螺丝尖端205不应该进一步前进的红灯。

参照图8A-8E，牙科装置800可包括手柄801和具有附接到其的螺丝尖端805的轴803。类似于本文所描述的其它实施方案，轴803和螺丝尖端805可以是关于手柄801或手柄801的一部分可旋转的。例如，手柄801可包括可附接到轴803的第一端811，例如通过销875可附接到轴803（参见图8D）。另外，第二端813被配置为通过使用者保持固定。第一端811可以是关于第二端813可旋转的，以便控制轴803的旋转，且因此控制螺丝尖端805的旋转。在图8A-8E的实施方案中，除小的第二端813以外，几乎整个装置可以是可旋转的。因此，第二端813可被使用以将远侧定向的压力施加到装置800上来帮助刺穿组织，而装置的剩余部分可以旋转以帮助将螺丝尖端805旋到组织中。

套筒807可被配置为在手柄801内移动并且沿着轴803轴向移动以改变暴露的螺丝尖端805的长度（螺丝尖端805在图8B中显示为暴露而在图8A中显示为完全覆盖）。棘轮机构881可被使用以便以期望的长度设置套筒807。例如，棘轮机构881（参见图8C-8E）可被设置为使得螺丝尖端805以2mm的增量暴露，例如，以0mm、3mm、5mm和7mm的增量暴露。棘轮机构881可以包括可旋转的棘轮头883，该可旋转的棘轮头883可被使用以设置套筒807使得螺丝尖端805以期望的长度暴露。棘轮头883可被附接到具有不同的轴向长度的多个棘轮停止器885。棘轮头883和棘轮停止器885可以是在手柄801内关于锁定部分887可旋转的。锁定部分887可包括锁定停止器889，锁定停止器889被配置为与棘轮停止器885中的一个接合以设置螺丝尖端805的暴露长度。另外，弹簧891可远侧地偏置轴803和螺丝尖端805。因此，如图8D中所示的，套筒807将继续覆盖螺丝尖端805直到近侧力例如通过组织施加在套筒807上。参照图8E，一旦近侧地定向的力施加在套筒807上，套筒807就将抵着弹簧891近侧地移动，直到锁定停止器889与设置的棘轮停止器885接合。如果期望暴露的螺丝尖端805的不同长度，棘轮头883可以旋转，从而旋转棘轮停止器885，使得锁定停止器889被推动成与具有不同的轴向长度的棘轮停止器885接合。

图8F-8I中显示了具有0mm、3mm、5mm和7mm的四种设置的示例性装置的棘轮停止器885相对于锁定停止器889的位置。例如，在图8F中，锁定停止器889与棘轮停止器885a在7mm位置处接触，从而暴露7mm的螺丝尖端805。在图8G中，锁定停止器889与棘轮停止器885b在5mm位置处接触，从而暴露5mm的螺丝尖端805。在图8H中，锁定停止器889与棘轮停止器885c在3mm位置处接触，从而暴露3mm的螺丝尖端805。最后，在图8I中，锁定停止器889与棘轮停止器885d在0mm位置处接触，从而保持螺丝尖端805充分暴露。

参照图8A-8E，套筒807的远端880可被配置为在螺丝尖端805完全穿透牙龈之后位于牙龈的外部部分上。另外，压力传感器，例如LED指示器888，可被使用在装置800中以指示何时螺丝尖端805到达组织中的期望深度。LED指示器888可以工作，例如通过包括电池893，电池893具有与电池893接触的柔性负极导线895以及例如利用压缩弹簧899与电池893间隔开的正极导线897。导线895、897均可连接到LED灯898。随着套筒807与棘轮停止器885接触，正极导线897可抵着电池893推动。当接触时，LED灯898可以打开，其可通过LED指示器888闪光，指示已经达到期望的螺丝长度，且因此指示已经达到期望的微穿孔深度。

参照图8A-8C，手柄801可由连接在一起的两个或更多的材料件组成。为了阻止扭矩（即在螺丝尖端805的旋转期间引起的扭矩）引起微穿孔，联结部中的至少一些可在接缝处包括起伏部896。

参照图9A-9E，在一个实施方案中，牙科装置700可包括手柄701和轴703，轴703具有附接到其的螺丝尖端705。装置700可包括以上描述的装置的特征中的任一个，例如，可包括可旋转部分和固定部分、被配置为暴露螺丝尖端的套筒等。装置700可被配置为在使用期间将流体例如麻药传送到组织附近或传送到组织中。流体筒770可位于手柄701的内部并且可被配置为将传送流体保持在其中。另外，螺丝尖端705可包括延伸穿过其的孔771（参见图9E），例如，螺丝尖端705可以是多孔的以允许流体经过。在一个实施方案中，螺丝尖端705可由不锈钢形成，例如17-4不锈钢，并且可退火并且热处理以形成孔771。孔771可被配置为允许流体例如麻药经过螺丝尖端705。皮下注射针773可连接到轴703，当通过柱塞775向皮下注射针773施加压力时，皮下注射针773可刺穿流体筒770。因此，来自于筒770的流体可行进穿过轴703和螺丝尖端705中的流体路径并且穿出孔771以传送到患者。

装置700的柱塞775可以是例如通过旋转旋钮来轴向地穿梭的带螺纹的柱塞。如图9A和图9B中所示，当远侧地移动时，柱塞775可被配置为将筒770向皮下注射针773推动以刺穿筒770。如图9A和9B中所示，在皮下注射针773刺穿筒770之后，柱塞775可被配置为随着柱塞向远侧更远地移动而分配流体。当柱塞处于缩回位置时，压缩弹簧777可阻止筒770意外地被皮下注射针773刺穿。牙科装置700的螺丝尖端705和/或流体传送方面可以与本文所描述的装置100、200、300中的任一个一起使用。

在一些实施方案中，本文所描述的装置可以是一次使用性装置。另外，在一些实施方案中，本文所描述的装置可以使用手动动力来操作。在其它实施方案中，本文所描述的装置可以电力地操作。另外，在一些实施方案中，不同的能量源可代替螺丝尖端使用。例如，该装置可利用动力源提供动力（参见图10A），例如旋转远侧螺丝或施加振动力，可包括远端中的激光器（参见图10B），可包括远端上的射频源（参见图10C），或者远端上的喷水器（参见图10D）。这些能量源中的一个或多个可代替本文所描述的装置的螺丝尖端来使用，或者除本文所描述的装置的螺丝尖端以外，还可使用这些能源中的一个或多个。

在使用中，本文所描述的装置100、200、300、600、800、900中的任一个可用来增强一个或多个牙齿在颌中的移动。例如，参照图11A和图11B，装置100可用来在患者的颌1113中形成孔眼或孔1111，称为“骨穿孔”。为了做到这点，按钮109可被压下，同时向手柄101拉动套筒107以延伸螺丝尖端105。套筒107可被调节以获得螺丝尖端105的期望长度。然后，按钮109可被释放，将螺丝尖端105锁定在期望长度。装置100可被保持为与患者的齿龈成大约90度角，同时保持组织很高（taunt）。螺丝尖端105可以通过旋转手柄101而抵靠齿龈旋转，例如以顺时针方向。压力可被施加到装置100，这结合螺丝尖端105的旋转可引起螺丝尖端的切割边缘在颌113的龈瓣中例如穿过颌的近中面和/或穿过颌的皮质骨形成一个或多个孔，例如1个至10个之间的孔，例如，大约3个孔。每个孔可以在颌中形成，而不需要在形成孔之前切掉龈瓣。另外，每个孔可在靠近寻求治疗的咬合不正的皮质骨中形成。当达到期望深度时，即当螺丝尖端105完全前进到颌中并且更远的穿透被套筒107停止时，可以停止压力和旋转。可以形成在0mm和10mm之间深的孔，例如大约3mm、5mm或7mm的孔。手柄101可在相反的方向上旋转，例如逆时针方向，以将装置从颌除去。应理解，本文所描述的其它装置可以以类似的方式工作。

参照图11B，在一些实施方案中，本文所描述的装置，例如装置100，可以结合支架999或其它畸齿矫正装置来使用。

颌1113中形成的孔1111可在颌中产生炎症反应。因此，破骨细胞前体和细胞因子可被吸引到孔1111的部位。细胞因子可促进破骨细胞的形成和活化，产生增加的骨重构和移动。因此，颌1113中形成的孔1111可允许一个或多个齿移动一段时间以部分地或完全地治疗咬合不正。

本文描述的装置可用来纠正主要臼齿扶正、主要下臼齿前伸、主要犬齿前伸，以及主要侵入。参照图12，本文所描述的装置可用来治疗多种疾患，例如减小由取出引起的牙齿之间的大间隙，增加牙齿之间的间隙以为植入物制造空间，减少覆盖和覆咬合，以及减少过度拥挤（参见B栏）。使用本文所描述的装置来治疗这样的疾患所需的时间（参见E栏）相对于用支架来治疗的确定的常规时间（参见D栏）可显著地减少。当骨穿孔与本文所描述的装置一起使用时，对于这样的咬合不正的治疗时间相对于支架的使用可减少30%以上，例如40%以上，例如大于50%。例如，用于治疗的时间可以从8个月减少到4个月、从2个月减少到4个星期、从6个月减少到3个月、从12个月减少到5个月、从24个月减少到11个月、从24个月减少到13个月（参见D栏和E栏）。

有利地，本文所描述的全部设备可被配置为具有可调节的长度的螺丝尖端。可调节的长度允许在孔的形成期间更精确地控制该装置，且因此允许该装置准确地且安全地用在不同厚度和/或密度的骨中。该装置在不同厚度和/或密度的骨中的准确且安全的使用允许该装置用在不同的患者中和不同的牙齿类型中。例如，上颌骨比下颌骨薄，且因此需要形成比在下颌骨中形成的孔小的深度的孔。同样地，当从上颌骨或后来地下颌骨移动时，穿过皮质骨向松质骨中穿孔所需的穿透深度增加。作为另一个实例，运动员男性患者通常将具有比年轻女性或年老女人更厚和/或更密集的牙齿。准确且安全地设置螺丝尖端长度以及因此的穿透深度可允许装置在这些情况中的任一个中使用。另外，相同的装置可被有利地使用以靠近相同患者的两个不同的牙齿钻出不同深度的孔。

在一个方面中，当接近于中齿或侧齿或者在上颚中形成孔时，螺丝尖端可被设置为大约3mm。在另一个方面中，当接近于犬齿、前臼齿，或者女性或年少男性中的臼齿形成孔时，螺丝尖端可被设置为大约5mm。在另一个方面中，当接近后臼齿、在下颌骨中，或者在年长男人的上颌骨中形成孔时，螺丝尖端可被设置为大约7mm。

利用本文所描述的装置进行骨穿孔有利地堵塞（tap）骨代谢过程，这安全地加快了运动。使用本文所描述的装置的微穿孔过程是安全的、简单的，并且产生使牙齿能够快速移动的局部齿槽骨反应。另外，该过程可在诊所中进行，并且，如以上所描述的，可以精确地用于广泛的患者并且精确地用在广泛的不同类型的牙齿中。

Claims (20)

1.一种用于增加牙齿在颌中的移动的装置，所述装置包括：

手柄；

从所述手柄延伸的细长构件；

螺丝尖端，其在所述细长构件的远端，其中所述螺丝尖端被配置为钻到所述颌的皮质骨中以增加牙齿的移动；以及

套筒，所述套筒被配置为沿着所述细长构件移动以改变暴露的螺丝尖端的长度。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述套筒被配置为沿着所述细长构件移动以将所暴露的螺丝尖端的长度设置在0mm和10mm之间。

3.如权利要求1所述的装置，其中所暴露的螺丝尖端的长度能够以0.5mm的增量设置。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述手柄还包括按钮，所述按钮被配置为控制所述套筒的移动。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述手柄包括第一端和第二端，所述第一端附接到所述细长构件，所述第一端是关于所述第二端可旋转的。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述第一端被配置为控制所述螺丝尖端的旋转。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述套筒被配置为用作钻头定程停止器。

8.如权利要求1所述的装置，还包括在所述套筒的远端处的压力传感器。

9.如权利要求8所述的装置，还包括在所述手柄上的压力指示器，所述压力指示器被配置为指示由所述压力传感器测量的压力。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述手柄包括柱塞和扭矩转换器，并且其中所述柱塞的轴向移动引起所述螺丝尖端的旋转。

11.一种用于增加牙齿在颌中的移动的方法，所述方法包括：

沿着装置的细长构件移动套筒以设置暴露的螺丝尖端的长度；

利用所述螺丝尖端穿过颌的皮质骨钻孔，其中所述颌包括至少一个牙齿，所述至少一个牙齿具有在其上的畸齿矫正支架；并且

当暴露的螺丝尖端的长度已经穿透所述颌时停止钻取。

12.如权利要求11所述的方法，其中钻孔包括在所述颌的近中面中钻孔。

13.如权利要求12所述的方法，还包括钻取沿着所述颌的近中面间隔开的多个孔。

14.如权利要求11所述的方法，其中钻孔包括在龈瓣中钻孔。

15.如权利要求11所述的方法，其中钻孔包括接近于中齿或侧齿钻孔或者在上颚中钻孔。

16.如权利要求15所述的方法，其中暴露的螺丝尖端的长度是大约3mm。

17.如权利要求11所述的方法，其中钻孔包括在犬齿或前臼齿中钻孔。

18.如权利要求17所述的方法，其中暴露的螺丝尖端的长度是大约5mm。

19.如权利要求11所述的方法，其中钻孔包括接近于后部臼齿或者在下颌骨中钻孔。

20.如权利要求19所述的方法，其中暴露的螺丝尖端的长度是大约7mm。

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