ОРТОДОНТИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР Российский патент 2025 года по МПК A61C7/36 

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и представляет собой полностью съемное ортодонтическое устройство, основным преимуществом которого является индивидуальное моделирование под скан каждого отдельного пациента. Ортодонтический активатор создается с использованием моделирования, 3D-печати и термовакуумного формования.

Нарушение прикуса, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), достаточно распространенная проблема у людей разных возрастов. Примерно 75 % населения мира имеют проблемы с зубами в виде неправильного прикуса или искривления зубов. Практически 30 % подобных нарушений исправляются только при помощи вмешательства узкоспециализированных специалистов. Для выравнивания зубного ряда в наше время создано много инструментов в области ортодонтических аппаратов. На современном стоматологическом рынке все больше появляется специализированных элайнеров (кап), предназначенных для исправления прикуса. 3D принтеры, применяемые в стоматологии - полезное новшество. Технология 3D печати получила распространение в различных сферах деятельности, в том числе - в стоматологии. Лечение элайнерами - это всегда прогнозируемый результат (Зелинский М. В. и др. О 3D Smile-высокотехнологичных капах-новшестве для создания красивой и здоровой улыбки каждому пациенту //Молодежный научный потенциал XXI века: ступени познания. - 2017. - С. 18-23).

Зачастую на проблемы прикуса влияет парафункция языка пациента, для коррекции которой применяют вестибулярные пластины с бусинкой, расположенной на проволоке (Ковалёва А. С. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ АНОМАЛИЙ //ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. - 2019. - С. 291-293). Также известно применение для решения данной проблемы бусинки выполненной на капе для верхней челюсти (Perrotti G. et al. Clinical Use of Aligners Associated with Nuvola® OP System for Transverse Maxillary Deficiency: A Retrospective Study on 100 Patients //International Journal of Environmental Research and Public Health. - 2022. - Т. 19. - №. 9. - С. 5751) и ортодонтического активатора, который содержит направляющие на нижней челюсти мешающие расположению языка на нижней челюсти и направляющие язык на бусинку на верхней челюсти (заявка US 20230277279 A1 компании BIOMAX S P A (IT) опубликованная 07.09.2023).

При лечении прикуса для предотвращения смещения нижней челюсти и/или предотвращения патологического давления мягких тканей, приводящих к деформации челюстей используют щетные пилоты (Грачев Н. С. и др. Планирование хирургических операций и послеоперационной реабилитации при новообразованиях головы и шеи у детей //Head and Neck/Голова и шея. Российское издание. Журнал Общероссийской общественной организации Федерация специалистов по лечению заболеваний головы и шеи. - 2017. - №. 4. - С. 19-29) из заявки (US 20160106521 A1 компании Align Technology Inc (US) опубликованной 21.04.2016) известен ортодонтический активатор, содержащий каппы в котором расположены щечные пилоты для отодвигания щеки от модели и трапецеидальные направляющие, которые в зависимости от типа прикуса по классам выдвигают нижнюю челюсть вперед, либо оставляют ее на месте, предотвращая ее рост.

Из (US 20190029775 A1 компании Align Technology Inc (US), опубликованной 31.01.2019) известен ортодонтический активатор включающий нижнюю и верхнюю капы и ортодонтические элементы.

Недостатками известных решений является то, что они не учитывают процесс изготовления нижней и верхней капп с ортодонтическими элементами, их взаимным расположением друг к другу и напряжений, которые возникнут за счет включения в конструкцию ортодонтических элементов при обжатии капп, и могут влиять на окончательные свойства кап, в том числе усилия необходимые для запланированного перемещения верхней и нижней челюсти.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка ортодонтического активатора, включающего нижнюю и верхнюю капы, включающих в свои конструкции ортодонтические элементы, который бы учитывал и исключал влияние, установленных на капы ортодонтических элементов, на напряжения, создаваемые капами - необходимые для запланированного перемещения верхней и нижней челюсти.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание ортодонтического активатора включающего нижнюю и верхнюю капы в рамках одного обжатия, который бы обеспечивал создание оптимальных напряжений в конструкции капп достаточных для заданной корректировки положения верхней и нижней челюсти, при наличии в конструкциях кап бусинки для исправления парафункции языка, направляющих языка, щечных пилотов и трапецеидальных направляющих.

Технический результат достигается тем, что ортодонтический активатор, содержит нижнюю и верхнюю капы, при этом на капе верхней челюсти установлена бусинка для исправления парафункции языка, а на капе нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, установлены, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие языка для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку для исправления парафункции языка на капе верхней челюсти, при этом ширина направляющих языка выполнена таким образом, чтобы при ношении ортодонтического активатора сохранялось место для языка, также на внешней поверхности нижней челюсти установлены щечные пилоты толщиной 0,55 мм для отодвигания щеки, кроме того в боковых участках на верхней и нижней капе на внешней поверхности установлены трапецеидальные направляющие, для воздействия на нижнюю челюсть, при этом трапецеидальные направляющие верхней челюсти расположены по отношению к трапецеидальным направляющим нижней челюсти с зазором, составляющим сумму толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, при этом ширина трапецеидальных направляющих на нижней челюсти выбрана таким образом, чтобы перекрыть весь зуб, начиная с которого они расположены и половину соседнего зуба, а ширина нижнего основания трапецеидальных направляющих на верхней челюсти, выбрана таким образом, чтобы не превышать ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на нижней челюсти, ширина зазора между трапецеидальными направляющими и челюстями равна сумме толщин толщине верхней и нижней кап ортодонтического активатора, высота трапецеидальных направляющих, выполнена, таким образом, чтобы перекрывать шейки зубов, напротив которых они установлены, а угол отклонения трапецеидальных направляющих нижней челюсти выполнен с возможностью соединения с прилеганием между собой нижней и верхней капы ортодонтического активатора, при этом ортодонтический активатор получен четырехэтапным способом, в котором на первом этапе вначале проводят 3D сканирование ротовой полости, затем загружают полученные данные в CAD/CAM программу и в CAD/CAM программе задают выдвижение челюсти, далее задают расширение зубной дуги на нижней, а потом на верхней челюсти, далее выравнивают положение зубной дуги верхней челюсти по отношению к положению зубной дуги нижней челюсти, для получения запланированной 3D модели челюсти, на втором этапе моделируют конструкцию запланированной 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами, для чего вначале на верхнюю челюсть между центральными резцами устанавливаются бусинку, для исправления парафункции языка, затем на нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, устанавливают, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие языка для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку для исправления парафункции языка на верхней челюсти, при этом ширину направляющих языка выбирают таким образом, чтобы при ношении ортодонтического активатора сохранилось место для языка, далее на внешнюю поверхность нижней челюсти устанавливают щечные пилоты толщиной 0,55 мм материала для отодвигания щеки от запланированной 3D модели челюсти, затем на боковые участки на верхней и нижней челюсти, на внешней поверхности, устанавливают трапецеидальные направляющие, для воздействия на нижнюю челюсть, при этом трапецеидальные направляющие верхней челюсти располагают по отношению к трапецеидальным направляющим нижней челюсти с зазором, составляющим сумму толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, при этом ширину трапецеидальной направляющих на нижней челюсти выбирают таким образом, чтобы перекрыть весь зуб, начиная с которого их располагают и половину соседнего зуба, а ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на верхней челюсти, таким образом, чтобы не превышать ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на нижней челюсти, ширину зазора между трапецеидальными направляющими и челюстями выбирают равной сумме толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, высоту трапецеидальных направляющих, выбирают, таким образом, чтобы перекрывать шейки зубов, напротив которых их устанавливают, при этом моделируют угол отклонения трапецеидальных направляющих таким образом, чтобы между ними поместились нижняя и верхняя капы ортодонтического активатора, на третьем этапе полученную на втором этапе конструкцию запланированной 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами отправляют на печать в 3D принтер, на четвертом этапе напечатанную на третьем этапе конструкцию запланированной на втором этапе 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами обжимают верхней и нижней каппами из биосовместимого материала на термовакуумном формовщике.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, где:

На Фиг.1 показан этап 3D сканирования ротовой полости.

На Фиг.2 показан исходный прикус.

На Фиг.3 показан прикус с выдвинутой челюстью.

На Фиг.4 показана бусинка на ВЧ для исправления парафункции языка.

На Фиг.5 показаны направляющие языка на НЧ с смоделированным зубом (показан фиолетовым цветом) мешающие расположению языка на НЧ и направляющие язык на бусинку на ВЧ (сверху - вид на нижнюю челюсть сверху; снизу - вид в разрезе по фронтальной плоскости).

На Фиг.6 изображена схема установки направляющих языка, вид на нижнюю челюсть сверху.

На Фиг.7 изображена схема установки направляющих языка в разрезе по сагиттальной плоскости.

На Фиг.8 показаны виды на нижнюю челюсть с установленными щечными пилотами (сверху - в изометрии; снизу - вид сверху).

На Фиг.9 показан этап установки в боковых участках на верхней и нижней челюсти, на внешней поверхности, трапецеидальных направляющих.

На Фиг.10 показан угол между плоскостью внутренней поверхности трапецеидальных направляющих нижней челюсти и нормалью.

На Фиг.11 показан угол между плоскостью внутренней поверхности трапецеидальных направляющих верхней челюсти и нормалью.

На Фиг.12 показана фотография напечатанной конструкции запланированной 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами.

На Фиг.13 показана нижняя каппа ортодонтического активатора вид сверху.

На Фиг.14 показана нижняя каппа ортодонтического активатора вид сверху.

На Фиг.15 показана нижняя и верхняя каппы в сборе вид спереди.

На Фиг.16 показаны нижняя и верхняя каппы в сборе вид сбоку.

Осуществляется заявленное изобретение следующим образом.

На первом этапе вначале проводят 3D сканирование ротовой полости (фиг.1), затем загружают полученные данные в CAD/CAM программу (фиг.2) и в CAD/CAM программе, например в 3Shape, задают выдвижение нижней челюсти вперед с необходимым классом смыкания (по Энглю).

Далее на первом этапе задают расширение зубной дуги на нижней, а потом на верхней челюсти. После чего выравнивают положение зубную дугу верхней челюсти по отношению к положению зубной дуги нижней челюсти, для получения запланированной 3D модели челюсти (фиг.3).

На втором этапе моделируют конструкцию запланированной 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами, для чего вначале на верхнюю челюсть между центральными резцами устанавливается бусинка для исправления парафункции языка (фиг.4).

Затем на нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, устанавливают, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие языка для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку для исправления парафункции языка на верхней челюсти (фиг.5), при этом ширину направляющих языка выбирают таким образом, чтобы при ношении ортодонтического активатора сохранилось место для языка (фиг.6,7).

Далее на внешнюю поверхность нижней челюсти устанавливают щечные пилоты толщиной 0,55 мм материала (изоляции) (фиг.8) для отодвигания щеки от запланированной 3D модели челюсти. Также установка щечных пилотов толщиной 0,55 мм обеспечит распределение остаточных напряжений на плоской поверхности нижней капы, возникающих после обжатия капы методом термоформования.

Затем на боковые участки на верхней и нижней челюсти, на внешней поверхности, устанавливают трапецеидальные направляющие, для воздействия на нижнюю челюсть, при этом трапецеидальные направляющие верхней челюсти располагают по отношению к трапецеидальным направляющим нижней челюсти с зазором, составляющим суммарную толщину верхней и нижней кап ортодонтического активатора (фиг.9). При этом ширину трапецеидальной направляющих на нижней челюсти выбирают таким образом, чтобы перекрыть весь зуб, начиная с которого их располагают и половину соседнего зуба, например, 9 мм, а ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на верхней челюсти, таким образом, чтобы не превышать ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на нижней челюсти, например, равную 10 мм. Распределение трапецеидальных направляющих начиная с зубов, с которых их располагают и до половины соседнего зуба обеспечивает распределение тангенциальных напряжений, возникающих после обжатия кап методом термоформования, но в тоже время обеспечивает сохранение достаточных напряжений в конструкции капп для заданной корректировки положения верхней и нижней челюсти. Ширину зазора между трапецеидальными направляющими и челюстями выбирают равной суммарной толщине верхней и нижней кап ортодонтического активатора, например, 3 мм. Высоту трапецеидальных направляющих, выбирают, таким образом, чтобы перекрывать шейки зубов, напротив которых их устанавливают, например, 14 мм на нижней челюсти и 11 мм на верхней челюсти.

Моделируют угол отклонения трапецеидальных направляющих нижней челюсти таким образом, чтобы между ними поместилось нижняя и верхняя капы ортодонтического активатора. Например, угол между плоскостью внутренней поверхности трапецеидальных направляющих нижней челюсти и нормалью составляет 44 градуса (фиг.10), а угол между плоскостью внутренней поверхности трапецеидальных направляющих верхней челюсти и нормалью составляет 21 градус (фиг.11).

На третьем этапе полученную на втором этапе конструкцию запланированной 3D модели челюсти с ортодонтическими элементами отправляют на печать в 3D принтер (фиг.12).

На четвертом этапе напечатанную на третьем этапе конструкцию запланированной на втором этапе 3D модель челюсти с ортодонтическими элементами обжимают верхней и нижней каппами из биосовместимого материала на термовакуумном формовщике (фиг.13-16).

Далее ортодонтический активатор устанавливают пациенту и носят в течении запланированного времени для достижения запланированного перемещения верхней и нижней челюсти.

Возможен вариант, в котором трапецеидальные направляющие на нижней челюсти расположены за клыками, начиная с зубов 34,44, для выдвижения нижней челюсти вперед.

Возможен вариант, в котором трапецеидальные направляющие на верхней челюсти расположены за клыками начиная с зубов 14,24 для выдвижения верхней челюсти вперед.

Возможен вариант, в котором в ортодончиском активаторе смоделирован искусственный зуб, если у пациента не прорезался зуб для прорезывания естественного зуба.

Возможен вариант, в котором в ортодончиском активаторе трапецеидальные направляющие на верхней и нижней челюсти расположены со смещением в сагиттальной плоскости по отношению друг к другу

Ключевыми особенностями изобретения являются:

Индивидуальное моделирование: Активатор разработан таким образом, чтобы каждая каппа точно соответствовала анатомическим особенностям пациента. Это обеспечивает более точное прилегание и эффективность лечения.

3D-печать: Использование 3D-принтера позволяет создавать высокоточные модели зубов и челюстей, что способствует точному моделированию активатора под скан каждого пациента.

Термовакуумное формование: Процесс термовакуумного формования гарантирует правильную адаптацию аппарата к структуре зубной дуги и окружающих тканей.

Комфорт и безопасность: Активатор имеет эргономичный дизайн и изготавливается из безопасных материалов, что обеспечивает комфортное ношение для пациента. Он также минимизирует возможность аллергических реакций или раздражений полости рта.

Основными функциями изобретения являются:

Коррекция глубокого прикуса: активатор выводит челюсти из глубокого прикуса, помогая достичь оптимального положения зубов и челюстей.

Также ортодонтический активатор, может быть использован для лечения дистального или мезиального прикуса.

Снижение давления на нижнюю челюсть: благодаря изоляции пространства над десной, активатор снижает давление на нижнюю челюсть, что способствует комфорту пациента и уменьшению возможных осложнений.

Создание пространства для роста: активатор создает пространство для роста зубов и челюстей, что особенно важно при лечении детей и подростков.

Данная версия активатора представляет собой значительное улучшение в области ортодонтического лечения, обеспечивая индивидуальный подход к каждому пациенту, коррекцию глубокого прикуса, снижение давления на нижнюю челюсть и создание пространства для роста.

Примеры.

Разработанный ортодонтический активатор был опробован на 5 пациентах. После производства ортодонтического активатора капы устанавливались пациентам и носились запланированное время. Корректность работы кап, степень прижатия кап к зубам и оптимальные напряжения в конструкции кап оценивались путем фиксации у пациентов запланированного перемещения челюстей в запланированные сроки, а также отзывы пацентов, их комментарии в отношении комфорта и болевых ощущений от процесса ношения кап. Для двух пациентов трапецеидальные направляющие располагали на нижней челюсти за клыками, начиная с зубов 34,44, для выдвижения нижней челюсти вперед, одному из них моделировали искусственный зуб. Для трех пациентов трапецеидальные направляющие на верхней челюсти располагали за клыками начиная с зубов 14,24 для выдвижения верхней челюсти вперед. После окончания лечения пяти пациентов во всех случаях были достигнуты запланированные перемещения челюстей в запланированные сроки, пациентами также не было отмечено жалоб, касающихся дискомфорта и болевых ощущений, вызванных ношением кап.

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при коррекции прикуса. Используют ортодонтический активатор, содержащий нижнюю и верхнюю капы с ортодонтическими элементами. При этом на капе верхней челюсти установлена бусинка для исправления парафункции языка, а на капе нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, установлены, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку. На внешней поверхности боковых участков верхней и нижней капп установлены трапецеидальные направляющие. Изготавливают ортодонтический активатор в четыре этапа - на первом этапе проводят 3D-сканирование ротовой полости, полученные данные загружают в CAD/CAM программу и виртуально корректируют формы и соотношение челюстей; на втором этапе моделируют запланированную 3D-конструкцию челюсти с ортодонтическими элементами; на третьем этапе полученную на втором этапе конструкцию запланированной 3D-модели челюсти с ортодонтическими элементами отправляют на печать в 3D-принтер; на четвертом этапе по напечатанной на третьем этапе конструкции изготавливают из биосовместимого материала ортодонтический активатор, включающий нижнюю и верхнюю капы и ортодонтические элементы. Использование ортодонтического активатора за счет изготовления ортодонтического активатора, включающего нижнюю и верхнюю капы, изготовленные в рамках одного обжатия, с учетом влияния установленных на капы ортодонтических элементов позволяет создать оптимальные напряжения в конструкции капп, достаточные для заданной корректировки положения верхней и нижней челюсти и исправления парафункции языка. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Ортодонтический активатор, содержащий нижнюю и верхнюю капы с ортодонтическими элементами, отличающийся тем, что на капе верхней челюсти установлена бусинка для исправления парафункции языка, а на капе нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, установлены, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие языка для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку для исправления парафункции языка на капе верхней челюсти, при этом ширина направляющих языка выполнена таким образом, чтобы при ношении ортодонтического активатора сохранялось место для языка, также на внешней поверхности нижней челюсти установлены щечные пилоты толщиной 0,55 мм для отодвигания щеки, кроме того, в боковых участках на верхней и нижней капах на внешней поверхности установлены трапецеидальные направляющие для воздействия на нижнюю челюсть, при этом трапецеидальные направляющие верхней челюсти расположены по отношению к трапецеидальным направляющим нижней челюсти с зазором, составляющим сумму толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, при этом ширина трапецеидальных направляющих на нижней челюсти выбрана таким образом, чтобы перекрыть весь зуб, начиная с которого они расположены, и половину соседнего зуба, а ширина нижнего основания трапецеидальных направляющих на верхней челюсти выбрана таким образом, чтобы не превышать ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на нижней челюсти, ширина зазора между трапецеидальными направляющими и челюстями равна сумме толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, высота трапецеидальных направляющих выполнена, таким образом, чтобы перекрывать шейки зубов, напротив которых они установлены, а угол отклонения трапецеидальных направляющих нижней челюсти выполнен с возможностью соединения с прилеганием между собой нижней и верхней кап ортодонтического активатора, при этом ортодонтический активатор получен четырехэтапным способом, в котором на первом этапе вначале проводят 3D-сканирование ротовой полости, затем загружают полученные данные в CAD/CAM программу и в CAD/CAM программе задают выдвижение челюсти, далее задают расширение зубной дуги на нижней, а потом на верхней челюсти, далее выравнивают положение зубной дуги верхней челюсти по отношению к положению зубной дуги нижней челюсти для получения запланированной 3D-модели челюсти, на втором этапе моделируют конструкцию запланированной 3D-модели челюсти с ортодонтическими элементами, для чего вначале на верхнюю челюсть между центральными резцами устанавливаются бусинку для исправления парафункции языка, затем на нижней челюсти, начиная от зубов 44,34, следующих за клыками, устанавливают, по длине перекрывая два последующих зуба, направляющие языка для препятствия расположения языка на нижней челюсти и направления его на бусинку для исправления парафункции языка на верхней челюсти, при этом ширину направляющих языка выбирают таким образом, чтобы при ношении ортодонтического активатора сохранилось место для языка, далее на внешнюю поверхность нижней челюсти устанавливают щечные пилоты толщиной 0,55 мм материала для отодвигания щеки от запланированной 3D-модели челюсти, затем на боковые участки на верхней и нижней челюстей, на внешней поверхности, устанавливают трапецеидальные направляющие для воздействия на нижнюю челюсть, при этом трапецеидальные направляющие верхней челюсти располагают по отношению к трапецеидальным направляющим нижней челюсти с зазором, составляющим сумму толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, при этом ширину трапецеидальной направляющих на нижней челюсти выбирают таким образом, чтобы перекрыть весь зуб, начиная с которого их располагают, и половину соседнего зуба, а ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на верхней челюсти таким образом, чтобы не превышать ширину нижнего основания трапецеидальных направляющих на нижней челюсти, ширину зазора между трапецеидальными направляющими и челюстями выбирают равной сумме толщин верхней и нижней кап ортодонтического активатора, высоту трапецеидальных направляющих выбирают таким образом, чтобы перекрывать шейки зубов, напротив которых их устанавливают, при этом моделируют угол отклонения трапецеидальных направляющих таким образом, чтобы между ними поместились нижняя и верхняя капы ортодонтического активатора, на третьем этапе полученную на втором этапе конструкцию запланированной 3D-модели челюсти с ортодонтическими элементами отправляют на печать в 3D-принтер, на четвертом этапе напечатанную на третьем этапе конструкцию запланированной на втором этапе 3D-модели челюсти с ортодонтическими элементами обжимают верхней и нижней каппами из биосовместимого материала на термовакуумном формовщике.

2. Ортодонтический активатор по п.1, в котором трапецеидальные направляющие на нижней челюсти расположены за клыками, начиная с зубов 34,44, для выдвижения нижней челюсти вперед.

3. Ортодонтический активатор по п.1, в котором трапецеидальные направляющие на верхней челюсти расположены за клыками, начиная с зубов 14,24, для выдвижения верхней челюсти вперед.

4. Ортодонтический активатор по п.1, в котором смоделирован искусственный зуб.

5. Ортодонтический активатор по п.1, в котором трапецеидальные направляющие на верхней и нижней челюстях расположены со смещением в сагиттальной плоскости по отношению друг к другу.