專利名稱：機(jī)械傳感循環(huán)應(yīng)力在牙齒正畸系統(tǒng)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于使用一種循環(huán)性應(yīng)力系統(tǒng)來移動(dòng)牙齒，以達(dá)到預(yù)定的形狀或 位置。
背景技術(shù)：
正畸治療是使用機(jī)械應(yīng)力來移動(dòng)頜骨內(nèi)的牙齒，因此正畸治療是基于應(yīng)力 誘導(dǎo)的骨重建。應(yīng)力是一個(gè)物理性的力，它包括許多特定的性質(zhì)，例如強(qiáng)度， 方向，作用點(diǎn)和頻率。正畸矯治力的所有這些性質(zhì)都經(jīng)科學(xué)研究驗(yàn)證，可應(yīng)用 于正畸臨床實(shí)踐中，但應(yīng)力的頻率除外。在正畸治療中只持續(xù)施加靜力而不考 慮應(yīng)力頻率的結(jié)果，與整形外科的長(zhǎng)骨研究中，使用循環(huán)性應(yīng)力比使用與強(qiáng)度 相適應(yīng)的靜力更能引導(dǎo)有效的骨重建的事實(shí)不相符。
目前的正畸治療技術(shù)使用持續(xù)的外加靜態(tài)應(yīng)力將牙齒移動(dòng)到預(yù)定的位置， 來獲得美觀的外形的技術(shù)雖然顯效慢，但結(jié)果可預(yù)測(cè)，誘導(dǎo)牙齒向預(yù)定的方向 移動(dòng)需要有經(jīng)驗(yàn)的正畸醫(yī)生來實(shí)施。然而，目前正畸技術(shù)需要相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間， 給病人帶來不便和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。
雖然快速循環(huán)性應(yīng)力，即隨時(shí)間快速變換強(qiáng)度的應(yīng)力，被證明相比目前使
用的持續(xù)應(yīng)力能誘導(dǎo)牙齒更快的移動(dòng)(專利號(hào)為6， 832， 912和6， 648， 639的美國(guó)專利)，但這些裝置沒有應(yīng)用性。因此，需要一種新的正畸矯治技術(shù)。 下面來具體闡述上面提到的問題和需求。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供的是一種便于移動(dòng)牙齒的傳感性與循環(huán)性的應(yīng)力系統(tǒng)。這個(gè)循環(huán) 性應(yīng)力系統(tǒng)包括傳感材料，將這種材料置于電場(chǎng)或磁場(chǎng)等刺激物中能產(chǎn)生一個(gè) 循環(huán)性的應(yīng)力，來促進(jìn)牙齒的移動(dòng)。這種循環(huán)性應(yīng)力可與重排力一起被施加在 需要重新排列的牙齒上使其按照預(yù)定的方向移動(dòng)。
這種傳感材料可以是任何置于刺激因素(電場(chǎng)或磁場(chǎng))中能產(chǎn)生循環(huán)性應(yīng) 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(fù)合體等。在一些實(shí)施例中，這種能產(chǎn)生循環(huán)性應(yīng)力的材料可以是任 何傳感材料的復(fù)合體。
這種循環(huán)性應(yīng)力系統(tǒng)能應(yīng)用于正畸中，使移動(dòng)牙齒至任意預(yù)定的位置。
具體實(shí)施例方式
這里提供是一種促進(jìn)牙齒移動(dòng)的傳感循環(huán)性應(yīng)力系統(tǒng)。這個(gè)循環(huán)性應(yīng)力系 統(tǒng)包括傳感材料，將這種材料置于電場(chǎng)或磁場(chǎng)等刺激物中能產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)性的 應(yīng)力，來促進(jìn)牙齒的移動(dòng)。
在一些實(shí)施例中，這種循環(huán)性應(yīng)力可與重排應(yīng)力作用在牙齒的重新排列方向上。
在一些實(shí)施例中，這種循環(huán)性應(yīng)力可以不依靠重排應(yīng)力來移動(dòng)牙齒。 應(yīng)力-應(yīng)變相關(guān)的骨重建
正如Meyer， U等在"Biomechanical and clinical implications of distraction osteogenesis in craniofacial surgery. 7" Cra/ /咖aya72o/ac 5^7^32， 140-9 (2004))"中描述的，在機(jī)械力改變的環(huán)境下，骨骼具有順應(yīng) 性的特點(diǎn)，又稱為可塑性。特殊的應(yīng)變依賴性信號(hào)被認(rèn)為能控制骨組織成骨的 順應(yīng)性。這種適應(yīng)機(jī)制包括骨重建的基本多細(xì)胞單位，基本多細(xì)胞單位中的效 應(yīng)細(xì)胞在功能上是以互相獨(dú)立的方式表現(xiàn)。人生后骨強(qiáng)度和骨量改變的10%由 荷爾蒙引起，400%的改變由機(jī)械效應(yīng)決定。這在大量末端骨量缺失的截癱病人 (大于40%)中表現(xiàn)出來。通過單獨(dú)成形和吸收推移來塑建骨骼，通過移動(dòng)表 面至組織間隙內(nèi)來重排、增厚、加強(qiáng)骨骼或骨小梁。重建包括骨組織的再吸收 和成形。基本多細(xì)胞單位將骨組織轉(zhuǎn)化為小束，通過活化引起骨吸收，之后才 是成骨。
成骨細(xì)胞的力轉(zhuǎn)導(dǎo)
一般認(rèn)為導(dǎo)致細(xì)胞變形的應(yīng)力通過力轉(zhuǎn)導(dǎo)在細(xì)胞染色體留下信息[Meyer, U. et al. J Craniomaxillofac Surg 32， 140-9 (2004)]。力傳感或生物物 理應(yīng)力轉(zhuǎn)化為細(xì)胞反應(yīng)，在骨生物學(xué)是一個(gè)必需的機(jī)制。它使骨細(xì)胞對(duì)物理環(huán) 境的改變作出反應(yīng)。力傳感按理想化的方式能分為(1)力學(xué)耦聯(lián)，轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)械力作用于組織成為骨細(xì)胞能感知的局部力學(xué)信號(hào)；(2)，生物化學(xué)耦聯(lián)，局 部力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為生物信號(hào)，導(dǎo)致基因表達(dá)或蛋白質(zhì)活化的改變；(3)傳感細(xì) 胞與效應(yīng)細(xì)胞間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，實(shí)際上成骨或破骨；(4)最終效應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)。
當(dāng)載荷作用于骨組織，骨組織開始變形，以產(chǎn)生局部應(yīng)力(一般用微應(yīng)變 來表示。10，000微應(yīng)變==1%的長(zhǎng)度改變)。眾所周知，成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞的作 用就如局部骨應(yīng)力的傳感，它們適當(dāng)?shù)匚挥诠墙M織中因而具有此功能。
體外機(jī)械刺激
活組織對(duì)循環(huán)性的負(fù)載作出反應(yīng)而改造能力提示相似的適應(yīng)過程在體外 工程組織中也可能發(fā)生。自從1939年Glucksmann的早期研究[Glucksmann A. Anatomical Record 73:39-56 (1939)]到現(xiàn)在，大量的刺激裝置來作用于負(fù) 荷細(xì)胞，如壓縮，拉伸，彎曲，面外膨脹，面內(nèi)膨脹，剪切或上述各形式的結(jié) 合(最近被Brown審閱過)。大量的研究表明機(jī)械刺激過的組織與正常對(duì)照相比， 顯示出纖維組織的肥大和方向性增強(qiáng)。Fink等研究膠原質(zhì)中的細(xì)胞經(jīng)過1. 5Hz 循環(huán)性拉伸，細(xì)胞在平行方向的排列得到顯著的改變，細(xì)胞的長(zhǎng)度和寬度增加， 肌肉軟骨組織密度增加。功能上，這個(gè)組織具有比對(duì)照組高2-4倍的收縮應(yīng)力 (Fink, C; et al. ， Faseb Journal 14(5) :669-79 (2000))。 Buschmann等發(fā) 王見通過在—瓊脂基質(zhì)中便軟骨細(xì)—胞—以0. 01-1. 0Hz拉緊3% ，能促進(jìn)細(xì)胞外膠原組 織的生物合成基質(zhì)(Buschmann， MD; et al. ， Journal of Cell Science, 108 (Pt 4):1497-508 (1995))。 Zeichen等發(fā)現(xiàn)通過以1Hz循環(huán)性拉伸細(xì)胞5%
9(50,000微束)15-60分鐘能增加細(xì)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(bào)道，以0. 1Hz拉伸10%彈性基質(zhì)20小時(shí)，顯著增加細(xì)胞增殖， 膠原合成和蛋白多糖合成(Desrosiers, E. A. ， et al. ， Ann. Chir 49, 768-774 (1995))。
髙頻效應(yīng)
很久以來人們就知道，低張力，高頻刺激(e. g. 50 us⑨30Hz)能誘導(dǎo) 相似(Qin， Y. X., et al. ， J. Orth叩.Res. 16,482-489 (1998))，不然就 大于高應(yīng)力低頻(e. g. 1,000 us @ 1 Hz)刺激產(chǎn)生的刺激效應(yīng)。(Hsieh Y. F. and Turner C. H. ， Journal of Bone and Mineral Research 16:918-924 (2001)) 近來，Rubin等揭示，與相同持續(xù)時(shí)間的承重刺激相比，幾乎感覺不到的高頻 振動(dòng)(e.g. 0.25 g @ 90 Hz)在簡(jiǎn)短的比如10分鐘的刺激中，能使骨組織生 長(zhǎng)得更好(Rubin C， etal.， FASEB J. 15 (12) :2225-9)。成骨細(xì)胞對(duì)低頻高 負(fù)載的反應(yīng)的敏感性是通過高頻低振幅信號(hào)的隨機(jī)共振現(xiàn)象而改變 (Tanaka， S. M. ， et al. ， Journal of Biomechanics, 36 (1) : 79-80 (2003))， Collins等的報(bào)道也證實(shí)了，隨機(jī)共振現(xiàn)象能提高機(jī)械傳感的敏感性(Collins J. J. ， Imhoff T. T. and Grigg P. Noise-enhanced tactile sensation. Nature 1996， 383:770)。牙齒重排 靜態(tài)應(yīng)力系統(tǒng)
持續(xù)施加靜態(tài)應(yīng)力已應(yīng)用于先前的研究和正畸臨床實(shí)踐中。持續(xù)施加靜態(tài) 應(yīng)力已作為牙齒畸形患者日常治療。通過日常使用持續(xù)施加靜態(tài)應(yīng)力在正畸臨 床上應(yīng)用，牙齒的正常(畸)運(yùn)動(dòng)已在由橡皮和螺旋彈簧的動(dòng)物模型中被模擬
出來(文獻(xiàn)參考Reitan, ActaOdont. Scand. Suppl. ， 6:1-240 (1951); Storey etal., (1952) Aust. J. Dent. ， 56:1H8; Pygh et al. ， (1982) In Berkivitz 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) :15卜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(yīng)力裝置的施力閾值和持續(xù)施力時(shí)間是正畸學(xué)中的兩個(gè)基本概念。至少6 小時(shí)作為持續(xù)時(shí)間的閾值，低于這個(gè)時(shí)間值，正畸牙齒就不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)
(Proffit et al.， Mosby Year Book: St. Louis, pp. 266-288 (1993))。 然而，正如其書中第275頁(yè)圖9-12的說明所述，Proffit等提出的每天最少6 小時(shí)的方案更多是理論性的。臨床經(jīng)驗(yàn)似乎更多地支持這樣的觀念——正畸力的應(yīng)用必須超過某一確定的每日持續(xù)時(shí)間以促進(jìn)牙齒移動(dòng)，精確的每日最小持 續(xù)時(shí)間值是不確定的。以現(xiàn)在的正畸治療技術(shù)認(rèn)為應(yīng)用應(yīng)力裝置的總時(shí)間的長(zhǎng) 短比每日計(jì)算最小持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短更加重要。
牙齒移動(dòng)需要的應(yīng)力強(qiáng)度閾值的精確數(shù)值至今仍未確定。通常，幾百克的 應(yīng)力能使牙齒移動(dòng)。然而，仍然會(huì)有不同觀點(diǎn)，如"理論上，持續(xù)的輕微持續(xù)
的應(yīng)力無疑可產(chǎn)生最有效的牙齒移動(dòng)"(Proff it et al. , (1993) Mosby Year Book: St. Louis, pp. 266-288)。己經(jīng)表明，在應(yīng)力強(qiáng)度相同時(shí)，牙周膜細(xì) 胞的增生在受到持續(xù)應(yīng)力作用時(shí)要比間斷性的應(yīng)力作用時(shí)更加劇烈(Reitan， Acta Odont. Scand. Suppl. ， 6:1-240 (1951)。 這些間斷性力是間斷性地 在一段時(shí)間施力口的靜態(tài)應(yīng)力(Reitan， 1951， s叩ra; van Lee匿n et al. ， Eur. J. Oral Sci.， 107(6) :468-474 (1999))。 非靜態(tài)應(yīng)力
間斷性的應(yīng)力已被用于矯治咬合不正。間斷性應(yīng)力的本質(zhì)是將靜態(tài)應(yīng)力間 斷性地使用，例如，使用兩小時(shí)，停用兩小時(shí)(Reitan， 1951， swra; van Leeuwen et al. ， (1999) Eur. J. Oral Sci., 107(6) :468-474)。循環(huán)性應(yīng)力系 統(tǒng)同樣在美國(guó)專利第6， 648， 639號(hào)和第6， 832， 912號(hào)文件中有描述。然而，使 用循環(huán)性應(yīng)力系統(tǒng)不實(shí)用的。應(yīng)用馬達(dá)產(chǎn)生循環(huán)性應(yīng)力的循環(huán)性應(yīng)力系統(tǒng)來矯 治牙齒咬合不正，在美國(guó)專利第6， 832， 912號(hào)和第6， 648， 639號(hào)文件中描述， 這里將其作為我們的參考。傳感性循環(huán)性應(yīng)力
與本發(fā)明的一方面有相一致的是，循環(huán)性應(yīng)力由傳感器產(chǎn)生的，并用來加 速牙齒的重塑。因此，這個(gè)發(fā)明是通過重排哺乳動(dòng)物的牙齒來重塑其面部。這 些哺乳動(dòng)物包括人、猿、猴子、兔子、白鼠、老鼠以及其他實(shí)驗(yàn)室動(dòng)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(shù)語"傳感器"是指正畸應(yīng)力系統(tǒng)，包括至少一個(gè)傳感材料(例如， 至少一種壓電晶體或者大量的壓電混合物或材料)。應(yīng)力系統(tǒng)可以采用任何一 種適合運(yùn)用在畸齒矯正中的形狀。具體而言，應(yīng)力系統(tǒng)包括正畸矯治中的單顆 牙齒的幾何形狀。這樣的應(yīng)力系統(tǒng)能夠被固定或者移動(dòng)。
詞語"單顆牙齒"或者"多顆牙齒"是可以互相轉(zhuǎn)換的。
一些應(yīng)力系統(tǒng)可以通過下述形狀生成，比如殼狀、環(huán)狀或牙鎖狀。更有一 些應(yīng)力系統(tǒng)可以通過牙齒的幾何形狀來生成。
某些情況下，應(yīng)力系統(tǒng)可以是多顆牙齒(整個(gè)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(hù)裝置，上顎擴(kuò)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，應(yīng)力系統(tǒng)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。
某些情況下，應(yīng)力系統(tǒng)可以是和牙齒結(jié)合的非牙形外殼，如果需要，這些 系統(tǒng)可以作為牙齒正畸移動(dòng)中的杠桿結(jié)構(gòu)使用。這就使得傳統(tǒng)的金屬絲或者松緊帶或者計(jì)算機(jī)設(shè)備和校準(zhǔn)器也能應(yīng)用在本文描述的傳感應(yīng)力系統(tǒng)。 傳感材料
能夠用來制作循環(huán)應(yīng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)材料或復(fù)合物，包括現(xiàn)在已知或?qū)戆l(fā) 現(xiàn)并使用的任何轉(zhuǎn)導(dǎo)材料。 一些轉(zhuǎn)導(dǎo)材料或復(fù)合物，包括但不限于一般所說的 壓電水晶體、陶瓷、高分子化合物、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、鉭酸鋰和鍺酸鉍氧化物。常見的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇、鈦酸鉛、
鋯酸鉛、leadmetanicbate和鋯鈦酸鉛。壓電聚合物包括，聚偏氟乙烯、三氟 乙烯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 (polyphenylethernitrile)，聚(9， 9 -二_正-辛基銜基-2 ，7 -次亞乙烯基 (poly9， 9-di-n-octylfluoreny1-2， 7-vinylene) (PFV)、聚(谷氨酸芐酯)， 聚(谷氨酸甲酯)、三醋酸纖維素，聚(環(huán)氧丙垸)，聚(l-雙環(huán)丁烷腈) polya-bicyclobutanecarbonitrile)以及以上的復(fù)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(yīng)用中。
一些壓電水晶體、陶瓷材料或組成，包括但不限于LiNb03、 LiTa03、 BaTi03、 PbTi03、 PbZr03、Pb2NbA及其復(fù)合物。
一些具體的陶瓷可以為二種或多種陶瓷的混合物，這些陶瓷包括但不限于Pb(Mg1/3Nb2/3)Ti03-PbTiO廠PbZr03， Na。.5Ko.5Nb03， Pb。.6Ba。.4Nb206, Pb(Zr。.55Ti。.45) 03，
Pbo.99Cao.Ol (Zro,53Ti0.47) 03， Pbo,95Ca0.05 (Zro.53Tio.47) 03， Pbo.92Cao.08 (Zro.53Tio.47) 03，
Pt)o. 99Sro, 01 (Zro. 53Tio. 47) 03， Pbo. 95Sro. 05 (Zro. 53Tio. 47) 0;i， Pbo, 9oSlTo. 10 (ZlTo. 53Tio. 47)〇3，
Pt)0.85Sr0. 15 (Zro. 53丁i 0.47) O3, Pbo.8oSro.20 (Zro.53Tio.47)〇3， Pbo.875S]To. 125 (Z]To. 56丁 i 0. 44) ()3， 以
及他們的化合物。
一些傳感材料可以是傳感復(fù)合材料。傳感材料和非傳感材料可組成復(fù)合材 料。非傳感材料，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(huán)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。 一些示范 性的復(fù)合材料，包括但不限于Pb(Zr，Ti)03 (PZT)、 PZT-環(huán)氧、PZT-橡膠、球 狀玻璃骨針PZT-環(huán)氧、PbTiOf橡膠以及其復(fù)合物。
傳感材料可以是傳感復(fù)合材料，可以是復(fù)合與非復(fù)合材料。非傳感材料， 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(huán)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。 一些示范性的復(fù)合材料，包括但不限 于Pb(Zr，Ti)03 (PZT)， PZT-環(huán)氧、PZT-橡膠、球狀玻璃骨針PZT-環(huán)氧、PbTiO廠 橡膠以及其復(fù)合物。
具體講，傳感材料可以是除上面的晶體、陶瓷、聚合物或復(fù)合物以外的其 他材料。應(yīng)力頻率
上面述說的裝置循環(huán)應(yīng)力頻率由所用的轉(zhuǎn)導(dǎo)材料決定。每個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)材料或其 復(fù)合物都有一個(gè)如本說明書中所指的頻率。壓電復(fù)合物的示范性頻率值能在
"Yuhuan Xu， Ferroelectric Materials and Their Applications, North Holland, 1991， Amsterdam, London, New York, Tokyo"中找到。
這里述說的裝置循環(huán)應(yīng)力的強(qiáng)度可由裝置中所用的轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物或材料的 數(shù)量決定。循環(huán)應(yīng)力能調(diào)整到任何一個(gè)X、 Y、 Z軸方向或者由一組(X、 Y、 Z) 軸定義的平面。例如，調(diào)整周期(循環(huán))應(yīng)力到給定方向或平面，裝置相對(duì)的 方向或平面可固定或鎖在一個(gè)或多個(gè)牙齒上，這樣循環(huán)應(yīng)力就能作用在給定方 向或平面上了。本領(lǐng)域普通的技術(shù)之一，可以根據(jù)所給的說明(指示)，決定 選擇一定數(shù)量的一種或多種轉(zhuǎn)導(dǎo)化合物/材料組成這里所說的裝置。
具體講，這里提供的系統(tǒng)能提供一個(gè)有頻周期力，其頻率約0.001 Hz以 上，約0. 01 Hz以上，約0. 1 Hz以上，約1 Hz以上，約1 Hz以上，約10Hz 以上，約20 Hz以上，約40Hz以上(例如40. 1Hz或大于40. lHz)，或者約100Hz 以上。 一些示范性頻率范圍是從約0. 001Hz到約lOOOOOHz，從約0. 01Hz到約 lOOOOOHz，從約1Hz到約lOOOOOHz,從約5Hz到約100000Hz，從約20Hz到約 lOOOOOHz，從約40Hz (如40. 1Hz)到約lOOOOOHz,從約100Hz到約100000Hz, 從約0. 01Hz到約lOOHz，從約1Hz到約lOOHz，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.
在一些實(shí)施例中，這里提及的體系可不包括任何一個(gè)上面提及的頻率或頻 率區(qū)間。
在一些實(shí)施例中，這里提供的系統(tǒng)能提供一個(gè)強(qiáng)度區(qū)間為約0.001N到約 20N的循環(huán)應(yīng)力。例如，約0. OOIN，約0. 005N，約0. OIN，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0. 1N，約 0. 2N，約O. 3N，約O. 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。
具體講，這里提供的循環(huán)應(yīng)力系統(tǒng)能產(chǎn)生范圍約0. 1到1000000微應(yīng)變的 負(fù)荷。例如，循環(huán)應(yīng)力系統(tǒng)能產(chǎn)生的負(fù)荷約0.2，約0.5，約l，約5，約10， 約50，約100，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900000，或約950000微應(yīng)變。
在一些實(shí)施例中，這里提及的體系可不包括上面提及的負(fù)荷或力的大小。 在一些實(shí)施例中，當(dāng)體系用于牙齒矯正性移動(dòng)，該體系能可以不包括上面 提及的任何頻率、強(qiáng)度或負(fù)荷。例如，在這些實(shí)施例中，當(dāng)循環(huán)應(yīng)力被按預(yù)定 方位調(diào)整時(shí)，體系可特別不包括以下的一項(xiàng)或兩項(xiàng)循環(huán)力頻率在0. 1Hz到2Hz 或0.1Hz到40Hz;或者應(yīng)力可達(dá)10牛頓(N)，或在0.1N到5N之間。 裝置實(shí)施例
在一些實(shí)施例中，這里提及得裝置是一個(gè)正畸裝置，如單個(gè)正畸支架或一 組正畸支架。這些支架的做法可以根據(jù)本說明書領(lǐng)域中描述的方法來做，該方 法可以是計(jì)算機(jī)輔助方法或者傳統(tǒng)方法，比如美國(guó)專利6554611， 6398548， 6454565，美國(guó)申請(qǐng)公開號(hào)20040265770，這些在這里被作為參考說明。
在一些實(shí)施例中，該裝置是多個(gè)牙齒(全部牙弓或部分牙弓)刺激裝置。 這些裝置包括但不僅限于附著在牙齒上的護(hù)唇，腭擴(kuò)張，保持，漂白片，漂白 條裝置。
在一些實(shí)施例中，該裝置是單顆牙齒刺激裝置，這些裝置包括但不僅限于 彩色的牙齒成型片，透明或半透明牙齒成型片。
在一些實(shí)施例中，無牙齒形狀片材或黏附在牙齒上的幾何裝置，如果需要， 可以被用作杠桿結(jié)構(gòu)，以使牙齒矯正性移動(dòng)。這些無牙齒形狀片材或幾何裝置 能黏附到傳統(tǒng)得牙齒治療裝置上來促進(jìn)牙齒移動(dòng)。應(yīng)用方法
這里提及的循環(huán)應(yīng)力系統(tǒng)有多種用途。這方法包括步驟(a)運(yùn)用循環(huán)力 到至少一個(gè)哺乳動(dòng)物牙齒，(b)多次重復(fù)步驟a直到達(dá)到預(yù)定的要求。 一個(gè)典 型應(yīng)用是正畸，移動(dòng)牙齒到預(yù)定位置。
在這些實(shí)施例中，周期力具有上面描述的特征。
在一些實(shí)施例中，循環(huán)應(yīng)力能用作重排力，作用在預(yù)期的重排方向上。
上述是對(duì)該發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，可進(jìn)行不同的選擇，修飾和同等 替換應(yīng)用。因此，上述說明不能作為對(duì)權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1. 一能夠移動(dòng)牙齒到預(yù)先確定的位置的裝置，包括一種可以根據(jù)刺激產(chǎn)生循環(huán)性應(yīng)力的具有傳感材料，其中，這個(gè)裝置能提供一個(gè)重新排列的應(yīng)力作用于所期望的牙齒排列的方向。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，是一個(gè)傳感裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)性應(yīng)力的強(qiáng)度 大約大于0.001牛頓。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)性應(yīng)力的頻率 約大于0. 001Hz。
5. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述傳感材料要在壓電 晶體，陶瓷，多聚體，磁致伸縮陶瓷，電致伸縮陶瓷或它們的復(fù) 合物中選擇。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述刺激是一種磁場(chǎng)或 電流，其中電流是由裝置中的電池產(chǎn)生的。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置，是一個(gè)傳感裝置。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，是一個(gè)正畸托盤或一組正畸托盤。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，對(duì)于多個(gè)牙齒的剌激是有效的。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，是從一組粘附于牙齒上的類似于口腔 防護(hù)，類似上腭部擴(kuò)張器、固位、漂白托盤裝置，類漂白條形裝置中 選擇。
11. 如權(quán)利要求l所述的裝置，對(duì)于單個(gè)牙齒的刺激是有效的。
12. 如權(quán)利要求ll所述的裝置，是從一組具有牙齒顏色和形狀的材 料，以及透明或半透明的具有牙齒形狀的材料中選擇。
13. 如權(quán)利要求1所述的裝置，是附加在傳統(tǒng)正畸裝置中能使移動(dòng)牙 齒。
14. 組成能使牙齒重新排列的裝置的方法包括 提供一種傳感材料； 組成包含所述傳感材料的裝置。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述裝置包含一傳感 裝置。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)應(yīng)力的強(qiáng)度 大約大于O. 001牛頓。
17. —種能夠移動(dòng)牙齒到預(yù)定位置的方法，包括a) 給牙齒一個(gè)頻率大于0. 001Hz的循環(huán)性應(yīng)力；b) 提供一個(gè)能夠使牙齒重新排列的應(yīng)力，將牙齒移動(dòng)到預(yù)定的位 置；C)反復(fù)將這個(gè)循環(huán)性應(yīng)力作用于牙齒，直至牙齒移動(dòng)到預(yù)定的位 置；這個(gè)循環(huán)性應(yīng)力的作用方向可用x， y， z軸來表示，如果循環(huán)性應(yīng)力作用于牙齒重新排列的方向時(shí)，是受以下條件制 約的-如果循環(huán)性應(yīng)力的強(qiáng)度在10牛頓內(nèi)的話，它的頻率不應(yīng)在 0. l-40Hz范圍之內(nèi)，反之亦然；如果周期性應(yīng)力的強(qiáng)度在0. 1-5牛頓范圍之內(nèi)時(shí)，它的頻率不應(yīng) 在O. 1-2Hz的范圍之內(nèi)，反之亦然。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)應(yīng)力可以由 權(quán)利要求1-13中的任何一種裝置而產(chǎn)生的。
19. 一能夠移動(dòng)或剌激牙齒的裝置，包括一種可以根據(jù)刺激產(chǎn)生循環(huán)性應(yīng)力的具有傳感材料。
20. 如權(quán)利要求19所述的裝置，是一傳感裝置。
21. 如權(quán)利要求19所述的裝置，所述循環(huán)性應(yīng)力的強(qiáng)度大約大于 0.001牛頓。
22. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)性應(yīng)力的頻 率約大于0.001Hz。
23. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述傳感材料要在壓 電晶體，陶瓷，多聚體，磁致伸縮陶瓷，電致伸縮陶瓷或它們的 復(fù)合物中選擇。
24. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述剌激是一種磁場(chǎng) 或電流，其中電流是由裝置中的電池產(chǎn)生的。
25. 如權(quán)利要求23所述的裝置，是一個(gè)傳感裝置。
26. 如權(quán)利要求19所述的裝置，是一個(gè)正畸托盤或一組正畸托盤。
27. 如權(quán)利要求19所述的裝置，對(duì)于多個(gè)牙齒的刺激是有效的。
28. 如權(quán)利要求27所述的裝置，是從一組粘附于牙齒上的類似于口 腔防護(hù)，類似上腭部擴(kuò)張器、固位、漂白托盤裝置，類漂白條形裝置 中選擇。
29. 如權(quán)利要求19所述的裝置，對(duì)于單個(gè)牙齒的刺激是有效的。
30. 如權(quán)利要求29所述的裝置，是從一組具有牙齒顏色和形狀的材 料，以及透明或半透明的具有牙齒形狀的材料中選擇。
31. 如權(quán)利要求19所述的裝置，是附加在傳統(tǒng)正畸裝置中能使移動(dòng)才兇o
32. 組成能刺激或移動(dòng)牙齒的裝置的方法包括提供一種傳感材料；組成包含所述傳感材料的裝置。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述裝置包含一傳感 裝置。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)應(yīng)力的強(qiáng)度 大約大于0. 001牛頓。
35. —種能夠移動(dòng)或者刺激牙齒的方法，包括a) 給牙齒一個(gè)頻率大于0. 001Hz的循環(huán)性應(yīng)力；b) 反復(fù)將這個(gè)循環(huán)性應(yīng)力作用于牙齒，直至牙齒移動(dòng)到預(yù)定的位 置，這個(gè)循環(huán)性應(yīng)力的作用方向可用x， y， z軸來表示。
36. 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)應(yīng)力可以由 權(quán)利要求19-31中的任何一種裝置而產(chǎn)生的。
全文摘要
這里提供的是移動(dòng)或重新固定牙齒的傳感循環(huán)應(yīng)力系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61C7/00GK101442953SQ200780012022
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者加璐·蘇, 淦·丁 申請(qǐng)人:雷卡奧索技術(shù)公司