Способ ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий и элайнер для реализации способа Российский патент 2024 года по МПК A61C7/00 

Изобретение относится к медицине, точнее к стоматологии, а именно к ортодонтии, и предназначено для получения желаемого положения зубов, например исправления неправильного прикуса.

Известен ортодонтический аппарат для дистализации, описанный в патенте РФ 2189196, «Ортодонтический аппарат для нормализации формы и размеров зубного ряда» (приор 09.03.2000, опубл. 20.09.2002), который содержит каппу с назубными кольцами и с рабочими втулками. В рабочих втулках установлена силовая дуга из металла с памятью формы. Силовая дуга имеет концы, размещенные с возможностью взаимодействия с упорными втулками на назубных кольцах. Рабочие втулки имеют прорези для установки силовой дуги, выполненной диаметром 0,45–0,5 мм и длиной, соответствующей размеру правильного зубного ряда. Каппа выполнена в виде трех подвижных частей, соединенных между собой силовой дугой. Рабочие втулки закреплены на оральных поверхностях подвижных частей. Рабочие и упорные втулки выполнены из металла или пластика.

Недостатками приведенного технического решения являются относительно низкая надежность удержания зубов, сложность в изготовлении и высокий риск возникновения протрузии резцов при использовании данного аппарата. Относительно низкая надежность удержания зубов обусловлена отсутствием плотного соединения ортодонтических колец с аппаратом. Это обусловлено тем, что данный аппарат предназначен только для дистализации, при которой достаточно фиксации посредством разъемного соединения, а не для удержания. Сложность заключается в том, что в данном аппарате используются индивидуальные кольца, втулки и направляющие, требующие специализированного производства. Риск возникновения протрузии резцов возникает из-за того, что при использовании данного аппарата предусмотрена опора только на зубы. Кроме того, данный аппарат является менее комфортным для пациента и более громоздким, при этом больший объем пластмассы затрудняет гигиену.

В патенте РФ №2648828 (приор. 01.03.2017, опубл. 28.03.2018) «Способ ортодонтического лечения пациентов с дистальной окклюзией с помощью системы INVISALIGN и мини-имплантатов VectorTas», предложен способ, содержащий последовательное обследование пациента путем опроса, осмотра лица и полости рта и дополнительные методы диагностики, необходимые для постановки диагноза и выбора оптимального плана лечения: компьютерная томография, телерентгенография, ортопантомография и фотография, получение оттисков с верхней и нижней челюстей, для последующего сканирования в лаборатории и загрузку данных в систему INVISALIGN. Создание ClinCheck пациента - компьютерной модели зубных рядов. Моделирование в программе, предназначенной для работы с системой INVISALIGN. Перемещения зубов, согласно плану лечения врача. Распределение на зубы аттачментов. Получение компьютерной модели с расположенными на зубах аттачментами и, в зависимости от клинической ситуации, корректировку перемещения и добавление дополнительных аттачментов. После обсуждения плана лечения с пациентом, и при его согласии проводят удаление третьих верхних моляров при их наличии для создания свободного места для перемещения зубов. В лаборатории изготавливают капы-элайнеры INVISALIGN методом стереолитографии и весь набор кап-элайнеров доставляется в клинику, где припасуют капы-элайнеры и фиксируют аттачменты. Потом устанавливают мини-имплантат VectorTas длиной 8 мм в область альвеолярного отростка верхней челюсти между корнями второго премоляра и первого моляра с вестибулярной (щечной) поверхности так, чтобы мини-имплантат располагался максимально низко в пределах неподвижной слизистой и максимально близко к корням первого моляра. Фиксируют лингвальную кнопку на вестибулярную поверхность в пришеечную область клыка. Прикладывают эластическую тягу от головки имплантата к лингвальной кнопке с силой 150-250 г. Капу-элайнер, в которой смоделировано отверстие или вырез для лингвальной кнопки, припасовывают в полости рта пациента и при необходимости корректируют. В последующем каждые 4 недели проводят активацию классической тяги, после чего проводят окончательную коррекцию окклюзии путем ношения финишных элайнеров и реконтурирование зубов. После проведенного лечения проводят ретенционный период путем ношения ортодонтического аппарата - эластопозиционера в течение 2–3 лет на ночь.

Из основных недостатков предлагаемого в патенте способа следует отметить невозможность его использования у пациентов в возрасте роста.

Конструкция, предложенная в патенте, включает использование 8 мм межкорневых винтов, устанавливаемых между первым моляром и вторым премоляром на верхней челюсти. При этом известно, что анатомическая возможность установить опорный элемент в этой области существует не у каждого пациента, и установленный винт может вызвать травму корня зуба. После проведения дистализации бокового сегмента винт начнет упираться в корень второго премоляра и это может привести к потери его стабильности.

Указанные недостатки отсутствуют в патенте РФ №2710927 (приор.28.03.2019, опубл. 14.01.2020) «Ортодонтический аппарат для дистализации моляров и премоляров и способ его использования». В патенте предложен способ дистализации моляров и премоляров, включающий установку брекетов, последующую установку ортодонтического аппарата, дальнейшую установку чейна эластичной цепочки и завершение дистализации с помощью брекет-системы. При этом брекеты устанавливают на 17, 16, 15, 14, 24, 25, 26, 27-е зубы и проводят этап нивелирования на частичных дугах. Затем устанавливают ортодонтический аппарат для дистализации таким образом, чтобы пластмассовый базис упирался в небо, ортодонтические кольца были установлены на моляры, а раскрывающая пружина была установлена на дуге брекетов между первыми и вторыми молярами. Далее проводят активацию аппарата так, чтобы в ее результате фронтальный валик упирался в твердое небо. После дистализации вторых моляров на дугу устанавливают композитные стопоры перед вторыми молярами, а остаток дуги с дистальной стороны срезают и проводят дальнейшую активацию аппарата. После дистализации первых моляров между первым и вторым премолярами устанавливают раскрывающую пружину. После дистализации вторых премоляров их подвязывают к 17, 16 и 27, 26-м зубам с помощью металлической лигатуры. Опорные лапки срезают с первых премоляров и чейном или закрывающей пружиной дистализируют первые премоляры. Далее устанавливают брекет-систему на клыки и резцы и нивелируют резцы в процессе дистализации премоляров на частичной фронтальной дуге. После чего снимают ортодонтический аппарат.

При этом в предложенном способе используют ортодонтический аппарат для дистализации, включающий пластмассовую опору неба с ортодонтическим винтом, опорную и дистализирующую лапки, соединенные с ортодонтическим винтом, а также ортодонтическое кольцо, связанное с дистализирующей лапкой. Причем ортодонтическое кольцо связано с дистализирующей лапкой неразъемным соединением. При этом дистализирующая лапка выполнена из стальной проволоки с сечением 0,9–1,1 мм.

Недостатком приведенного способа дистализации моляров является ограниченная возможность использования данной конструкции. Это обусловлено тем, что аппарате в качестве опоры используются небо и зубы, но при глубоком и узком нёбном своде возникает невозможность использовать предложенную конструкцию, так как не будет анатомических возможностей расположить даже самый минимальный по размеру винт.

Другим недостатком является то, что пациенты с аллергией на пластмассу, а по статистике это каждый второй пациент, не смогут проходить лечение данным способом, так как в состав входит пластмассовая опора.

Недостатком предлагаемого в патенте способа также является то, что в качестве опоры в описанной конструкции аппарата выступают отдельные зубы и нёбо. При активации аппарата противодействующая сила, согласно 3-му закону Ньютона, будет действовать на опорные зубы, оказывая на них негативной влияние вплоть до возможного изменения их положения. Так как пластиковый элемент просто прилегает к нёбу, он не может качественно выполнять функцию опоры из-за того, что слизистая нёба мягкая и не имеет несущей способности, аппарат механически на нёбе не может быть жестко зафиксирован, что влечет уменьшение давления на перемещаемый зуб для гарантии заранее определенного направления дистализации.

При этом для дистализации предлагается использовать расширяющий винт, действие которого предусматривает расширение в две стороны, что приведет к побочному действию в виде возможной протрузии фронтальной группы зубов.

С учетом сложности описанного способа лечения и необходимости контроля этапности дистализации для предсказуемости лечения, существует необходимость регулярного посещения пациентом врача.

Все недостатки вызывают необходимость постоянного контроля и корректировки проходящего лечения врачом, для чего необходимы частые посещения пациентом врача, а средняя скорость дистализации зуба не превышает 0,5 мм в месяц.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является разработка способа ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий путем дистализации зубов гарантировано в заранее определенное конечное положение, выбранное врачом на этапе планирования лечения.

При этом техническим результатом является сокращение общего времени лечения и уменьшение количества посещений пациентом врача.

Задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий, который включает дистализацию зубов, используют несъемный ортодонтический аппарат и серию последовательно устанавливаемых пациенту элайнеров. При этом сначала на этапе виртуального планирования лечения определяют конечное положение зубов и изготавливают серию последовательно устанавливаемых элайнеров для перемещения зубов. Также, основываясь на 3D-модели челюсти до лечения и 3D-модели челюсти после лечения, моделируют конструкцию аппарата, которая обеспечивает требуемую дистализацию зубов в заданном направлении. Причем в процессе дистализации зубов аппарат для дистализации зубов и элайнер установлены одновременно. Аппарат для дистализации зубов установлен постоянно, а каждый следующий из серии элайнеров устанавливают последовательно. При этом шаг дистализации зубов, вызываемый воздействием аппарата совместно с каждым следующий из серии элайнером, находится в пределах 0,25–1,0 мм.

Предпочтительно в способе использовать несъемный ортодонтический аппарат с кортикальной опорой.

Также желательно размещать точку приложения усилия от пружины ортодонтического аппарата на уровне центра резистентности.

Также задача решается, а технический результат достигается тем, что в элайнерах, используемых для реализации способа ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий, на лингвальной стенке выполнены выемки для размещения креплений аппарата для дистализации к зубу.

Элайнеры могут быть изготовлены, например, методом прямой 3D-печати. Как вариант, элайнеры могут быть изготовлены методом термоформирования, при этом используют созданные 3D-модели челюстей пациента.

То, что сначала на этапе виртуального планирования лечения определяют конечное положение зубов, и требуемое положение зубов на каждом последовательном этапе их перемещения, позволяет изготовить серию последовательно устанавливаемых элайнеров для перемещения зубов. Также, использование 3D-модели челюсти до лечения и 3D-модели челюсти после лечения, позволяет смоделировать конструкцию аппарата, которая обеспечивает требуемую дистализацию зубов в заданном направлении.

При этом одновременное использование постоянно установленного несъемного ортодонтического аппарата и серии последовательно устанавливаемых пациенту элайнеров позволяет сократить общее время ортодонтического лечения, так как происходит одновременное изменение положения всех зубов, требующих перемещения и на которые воздействуют сменяемые элайнеры и несъемный ортодонтический аппарат.

Выбранный шаг дистализации зубов, вызываемый воздействием элайнера совместно с аппаратом, который находится в пределах 0,25–1,0 мм, позволяет получить оптимальное количество в серии сменяемых элайнеров, уменьшает количество посещений пациентом врача, сохраняя точность перемещения зубов в требуемое положение.

Использование несъемного ортодонтического аппарата с кортикальной опорой позволяет уменьшить период привыкания пациента к нему из-за небольшого размера его конструкции.

При этом в предлагаемом способе занимаемое положение зуба после дистализации за один этап определяется элайнером, установленным на этом этапе. Следовательно, даже если пациент пропустил очередной прием, зуб не переместится дальше, чем это нужно.

Кортикальная опора исключает опору на зубы, не участвующие в процессе дистализации, и, как следствие, негативное на них влияние аппаратом.

Применение 3D-моделирования позволяет разместить точку приложения усилия от пружины аппарата на уровень центра резистентности корня зуба, условно центра масс, за счет этого дистализация происходит корпусно, без наклона зуба.

Выемки для размещения креплений аппарата для дистализации к зубу, предусмотренные в элайнерах, используемых для реализации способа ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий, позволяют устанавливать каждый из серии заранее изготовленных элайнеров без съема аппарата с зуба пациента.

Сами элайнеры могут быть изготовлены, например, методом прямой 3D-печати. Как вариант, элайнеры могут быть изготовлены методом термоформирования, при этом используют созданные 3D-модели челюстей пациента.

В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:

- фиг. 1 – общий вид расположения аппарата и элайнера для реализации способа согласно предлагаемому изобретению;

- фиг. 2 – лингвальный вырез вида расположения аппарата и элайнера для реализации способа согласно предлагаемому изобретению;

- фиг. 3 – разрез по перемещаемому зубу и элайнеру в начале этапа, перемещение влево;

- фиг. 4 - разрез по перемещаемому зубу и элайнеру в конце этапа, перемещение влево;

- фиг. 5 – иллюстрация клинического примера;

- фиг. 6 – разрез из клинического примера с перемещаемыми зубами.

При лечении, согласно предлагаемому в изобретении способу и как это показано на фиг.1, одновременно используют несъемный ортодонтический аппарат 1 и серию последовательно устанавливаемых пациенту элайнеров 3. Для этого сначала на этапе виртуального планирования лечения определяют план лечения, в котором задают конечное положение зубов 2 и положения зубов 2 в конце каждого промежуточного этапа, исходя из виртуальной траектории движения перемещаемых зубов 2.

При этом, исходя из заданной траектории перемещения зубов 2 согласно плану лечения, и основываясь на 3D-модели челюсти пациента, рассчитывают и получают виртуальные формы, а затем, использую полученные виртуальные формы, изготавливают серию последовательно сменяемых элайнеров 3.

На этапе виртуального перемещения зубов 2 оператор ПК перемещает 3D-модели зубов 2 в соответствии с описанным врачом планом лечения. Это выполняется с помощью стандартных функций ПО для виртуального планирования ортодонтического лечения. Оператор ПК перемещает 3D-модель зуба 2 в необходимое положение. Текущее и начальное положения 3D-моделей перемещаемого зуба 2 формируют общую траекторию перемещения.

На основе получаемых данных создают 3D-модели челюстей пациента для изготовления элайнеров 3. При этом количество 3D-моделей определяют исходя из расчета: (объем перемещения, мм) / (величина шага на одном элайнере, мм) или (угол перемещения, град) / (угловой шаг на одном элайнере, град). В результате виртуального перемещения зубов ПО определяет объем перемещений каждого конкретного зуба 2 в 3-х линейных направлениях и 3-х угловых направлениях. Известна стандартная величина линейного и углового перемещений. Исходя из этих данных определяют количество элайнеров 3 и, соответственно, 3D-моделей для изготовления элайнеров 3, необходимых для перемещения одного зуба 2 или группы зубов 2.

Сами элайнеры 3 могут быть изготовлены методом прямой 3D-печати исходя из получаемых виртуальных форм, получаемых при обработке 3D-модели челюсти пациента. В другом варианте, возможно изготовление элайнеров 3 методом термоформирования, по выплавляемым моделям, при этом также используют созданные 3D-модели челюстей пациента.

Основываясь на 3D-модели челюсти пациента, планируют положения минивинтов 4 для кортикальной опоры аппарата 1 для дистализации/мезиализации. После этого проектируют сам аппарат 1, исходя из того, что аппарат 1 должен смещать зубы 2 по направлению, заданному в плане лечения.

Пациенту в самом начале лечения, как это показано на фиг.1 и фиг.2, устанавливают аппарат 1 для дистализации/мезиализации с кортикальной опорой и активируют его воздействие на перемещаемые зубы 2 одновременно с установкой первого элайнера 3 из серии последовательно устанавливаемых элайнеров 3, как это показано на фиг.1.

Аппарат 1 фиксируют на перемещаемых зубах 2 с помощью накладок 5 на лингвальную поверхность коронки зуба 2. При этом, за счет использования КТ при моделировании аппарата 1, точка приложения усилия от аппарата 1 на лингвальную поверхность коронки зуба 2 может быть выполнена на уровне центра резистентности корней моляров.

Аппарат 1 смещает зуб 2 за счет усилия, создаваемого пружиной 6. Максимальная скорость движения зуба 2, исходя из клинической практики, составляет примерно 1 мм/мес. В соответствии с этой скоростью в плане лечения задают шаг движения зубов 2, перемещаемых с помощью аппарата 1.

Элайнер 3, при совместном использовании с аппаратом 1, касается дистализируемого зуба 2 с вестибулярной или небной/язычной поверхности. За счет этого контакта элайнер 3 только ограничивает возможное вестибуло-оральное перемещение зуба 2 во время дистализации и препятствует возможным побочным движениям.

Контакт элайнера 3 с зубом 2 по жевательной поверхности позволяет ограничить возможную нежелательную экструзию зуба навстречу зубам-антагонистам.

При этом в серии последовательно сменяемых элайнеров 3 в местах фиксации накладок 5 на коронку зуба 2 выполняют вырез 7, величина которого позволяет свободно надевать и снимать элайнеры 3, не касаясь аппарата 1, с учетом перемещения зуба 2 за каждый этап.

Движение зубов 2 в пределах одного этапа показано на фиг. 3, начало этапа, и фиг. 4, окончание этапа.

Между элайнером 3 и зубом 2 при его дистализации с помощью аппарата 1 на кортикальной опоре есть зазор 8 только в направлении дистализации между дистальной поверхностью 9 зуба 2 и соответствующей поверхностью 10 элайнера 3, как это показано на фиг.3 и фиг.4. Он нужен, чтобы элайнер 3 не мешал зубу 2 перемещаться. А сама сила, благодаря которой происходит дистализация, продуцируется аппаратом 1.

При этом каждый последующий устанавливаемый в соответствии с разработанным планом лечения элайнер 3, позволяет фиксировать конечное положение зуба 2 для этого этапа, задаваемое согласно плану лечения, как это показано на фиг.4.

После завершения очередного этапа элайнер 3 снимают, заменяя его следующим элайнером 3 для продолжения смещения зуба 2 в следующее заранее спланированное положение в соответствии с планом лечения.

Дополнительно следует отметить, что существует возможность формировать на зубах выступы, например, с помощью композитного клея, на рисунках не показано, что позволяет параллельно с дистализацией зубов 2, на которые воздействует аппарат 1, корректировать положение других зубов.

Известно, что дистализация с помощью аппарата с кортикальной опорой возможно производить с шагом 0,5–1 мм за 2 недели. В описываемом в изобретении способе предполагается, что один из серии элайнер носят в течение 2 недель, что, впрочем, не является ограничением. Исходя из этого при совместном использовании элайнеров и аппарата шаг одного этапа дистализации увеличивается до 0,5–1 мм за 2 недели или до 1–2 мм в месяц, или в два раза.

Заявляемое изобретение поясняется клиническим примером.

Пациент обратился с жалобами на скученное положение зубов, см. фиг.5.

Для получения места в зубном ряду с целью устранения скученности, вызванной дефицитом места в зубном ряду, лечащим врачом было принято решение произвести дистализацию жевательных зубов. Далее планировалось нивелирование зубов и отработка угловых перемещений.

В качестве ортодонтической аппаратуры для лечения пациента были выбраны элайнеры.

Для ускорения лечения элайнеры использовались совместно с несъемным аппаратом для дистализации с кортикальной опорой типа «Слайдер». Более прогнозируемое перемещение моляров и минимизация побочных эффектов было достигнуто за счет приложения силы ко вторым молярам.

Требуемый величина дистализации – 1 мм справа и 2 мм слева.

В течения первого месяца производилась дистализация правого и левого вторых моляров на 1 мм, в течение следующего месяца правый моляр оставался на месте, а левый моляр продолжал движение.

На изображении, приведенном на фиг.5, представлено сопоставление наложенных друг на друга видов на окклюзионную плоскость пациента в день фиксации аппарата и первого из серии элайнеров и спустя 2 месяца. На фиг.6 показано сечение А-А изображения, приведенного на фиг.5

В конструкции элайнеров был заложен шаг дистализации - 0,5 мм за 1 элайнер, что в 2 раза больше стандартного шага – 0,25 мм за 1 элайнер. Каждый элайнер использовался в течение 2 недель.

Использование предлагаемого в изобретении способа за счет воздействия на зубной ряд элайнеров и одновременного воздействия на передвигаемые зубы элайнеров параллельно с аппаратом, исключения необходимости создания дополнительных слепков или сканирования на промежуточном этапе после ношения аппарата, получения гарантированного планового результата лечения, позволяет добиться поставленного технического результата, а именно сократить общее время лечения.

Группа изобретений относится к медицине, в частности к способу ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий и элайнеру для его реализации. Для дистализации зубов используют несъемный ортодонтический аппарат и серию последовательно устанавливаемых пациенту элайнеров. На этапе виртуального планирования лечения определяют конечное положение зубов и изготавливают серию последовательно устанавливаемых элайнеров для перемещения зубов. Основываясь на 3D-модели челюсти до лечения и 3D-модели челюсти после лечения, моделируют конструкцию аппарата, которая обеспечивает требуемую дистализацию зубов в заданном направлении. В процессе дистализации зубов аппарат для дистализации зубов и элайнер установлены одновременно, при этом аппарат для дистализации зубов установлен постоянно, а каждый следующий из серии элайнеров устанавливают последовательно, при этом шаг дистализации зубов, вызываемый воздействием элайнера совместно с аппаратом, находится в пределах 0,2-1,25 мм. На лингвальной стенке элайнера выполнены выемки для размещения креплений аппарата для дистализации к зубу. Достигается сокращение общего времени лечения и уменьшение количества посещений пациентом врача. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

1. Способ ортодонтического лечения зубочелюстных аномалий, включающий дистализацию зубов, отличающийся тем, что для дистализации зубов используют несъемный ортодонтический аппарат и серию последовательно устанавливаемых пациенту элайнеров, при этом на этапе виртуального планирования лечения определяют конечное положение зубов и изготавливают серию последовательно устанавливаемых элайнеров для перемещения зубов, основываясь на 3D-модели челюсти до лечения и 3D-модели челюсти после лечения, моделируют аппарат, который обеспечивает требуемую дистализацию зубов в заданном направлении, причем в процессе дистализации зубов аппарат для дистализации зубов и элайнер, выполненный с выемками для размещения креплений аппарата для дистализации к зубу, устанавливают одновременно, при этом аппарат для дистализации зубов устанавливают постоянно, а каждый следующий из серии элайнеров устанавливают последовательно, при этом шаг дистализации зубов, вызываемый воздействием элайнера совместно с аппаратом, находится в пределах 0,25-1,0 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют несъемный ортодонтический аппарат с кортикальной опорой.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что точка приложения усилия к зубу от пружины ортодонтического аппарата размещена на уровне центра сопротивления.

4. Элайнер для реализации способа по п. 1, отличающийся тем, что в нем на лингвальной стенке выполнены выемки для размещения креплений аппарата для дистализации к зубу.

5. Элайнер по п. 4, отличающийся тем, что изготовлен методом прямой 3D-печати.

6. Элайнер по п. 4, отличающийся тем, что изготовлен методом термоформирования при использовании 3D-моделей челюстей пациента.