JP6517446B2 - 歯科矯正クラスｉｉｉ矯正のための連接された連結 - Google Patents

Description

歯科矯正の分野は、歯を口腔内の適切な位置に向けて案内、矯正し、これを管理することに関する。矯正治療は、一般に、歯を適切な咬合構成、つまり噛み合わせへと移動させるために、力を加えることを伴う。固定器具治療として知られている治療方法の１つは、患者の少なくとも前歯、犬歯、及び小臼歯に固着される、ブラケットと呼ばれる１組の非常に小さいスロット付き器具を使用して行われる。治療の初めに、アーチワイヤとして知られている弾性歯科矯正器具が、ブラケットのスロットのそれぞれに受け入れられる。アーチワイヤの端部は、典型的には、患者の臼歯に固着されるバッカルチューブと呼ばれる器具に固定される。

アーチワイヤは、ブラケット及びバッカルチューブに最初に取り付けるとき、その元の弓状（又は湾曲）形状から撓むが、その後、治療している間に徐々に元の形状に戻る。このようにして、アーチワイヤは、治療目的の弱い力を加え、歯を不適当な位置から適切な位置に移動させる。ブラケット、バッカルチューブ、及びアーチワイヤはまとめて、一般に「ブレース（braces）」と呼ばれる。ブレースによる処置は、歯及び顔面の審美的外観、咬合機能及び歯科衛生を向上させるためにしばしば指示される。多くの場合、１組のブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤは、上歯列弓及び下歯列弓のそれぞれに対し設けられる。

ブラケット、及び固定器具システムの他の構成要素は、一般に、歯の唇側（即ち、患者の唇及び頬の付近）の表面上に置かれる。ここ数十年の間、当技術分野の発達により、ブラケットを歯の舌側の表面上に置くことが可能になっている。したがって、アーチワイヤを含む固定器具システムの構成要素は、舌のより近くに配置され、器具システムが視界から本質的に隠されるため、魅力的で審美的に優れた代替物を提供している。歯は、唇側面を除き、舌側の表面の形状がそれぞれ大幅に異なるため、通常は「１つのサイズがすべてに合う」ブラケットの形状を用いることができず、舌側ブラケットは、歯及び患者ごとにカスタマイズされた個別デザインとすることが多い。歯列弓の舌側面に合わせてカスタマイズしたブラケットを含む例示的な器具システムは、米国特許第７，８１１，０８７号（Ｗｉｅｃｈｍａｎｎら）に開示されている。

治療のある段階において、特定の種類の不正咬合を矯正するため、更なる口腔内器具を固定器具と共に使用する指示がなされることがある。例えば、いくつかの器具は、顎を閉じたときに、下顎第１大臼歯が上顎第１大臼歯に対して過度に遠心（後方向）に位置するオーバーバイト等のクラスＩＩ不正咬合を矯正するために使用される。他の器具は、顎を閉じたときに、下顎第１大臼歯が上顎第１大臼歯に対して過度に近心（前方向）に位置するアンダーバイト等、クラスＩＩＩ不正咬合として知られる、逆の不正咬合を矯正する。

矯正歯科医によって取り付けられ、治療の過程で患者の介入を最少にしか必要としないクラスＩＩ及びクラスＩＩＩ矯正装置が開発されている。これらのデバイスは、有利には、従来の普通のヘッドギアのような患者による指示順守を必要とせずに、クラスＩＩ及びクラスＩＩＩ不正咬合を矯正する。クラスＩＩ及びクラスＩＩＩ不正咬合を矯正するいくつかの口腔内デバイスが、当該技術分野で知られている。例えば、米国特許第４，７０８，６４６号、同第５，３５２，１１６号、同第５，４３５，７２１号、同第５，６５１，６７２号、同第５，９６４，５８８号及び同第８，２５７，０８０号は、患者の上下歯列弓に連結される可撓性及び／又は伸縮式部材を備えた口腔内咬合矯正装置について記載している。顎が閉じられている間、バイアスが本部材を正常なまっすぐの向きに向けて押しがちとされ、一方の歯列弓を他方の歯列弓に対して前方又は後方に押す力を提供する。

顎の位置が矯正されるにしたがって、顎が閉じている間のバイアスは減少し、その結果圧縮力が小さくなる。これに対応して、施術者は、治療の間、患者の顎に作用する力が効果的に保たれることを確実にするために、口腔内デバイスの効果的な有効長を増加させることを選択することができる。効果的な長さの増加等の変更は、患者の口から口腔内デバイスを取り外して構成部材を変更して治療を継続する方法で行うことができる。あるいは、これらのデバイスに停止部又は鍔部を加えて行程長を減らし、供給される作用力を増加させることができる。

更に、これらのデバイスを歯列弓に連結するには、様々な可能性がある。バンド付きヘッドギアのチューブは、上歯列弓遠心部への連結を提供するために、依然として一般に使用されている。しかし、これらのバンド付き器具は、一般には好まれていない。大臼歯に固着可能な器具は、多くの点で唇側装置と共に使用するためにより好都合であり、一部の矯正歯科医は、こうした器具をバンド付き器具よりも好む。別の選択肢としては、歯列弓への連結は、口腔内デバイスを一方又は両方のアーチワイヤに結合することによって間接的に行うことができる。

クラスＩＩ不正咬合を矯正するための無数の製品及びソリューションが広く受け入れられているが、クラスＩＩＩ不正咬合についても同じであるとは言えない。クラスＩＩＩ不正咬合に対する典型的な手法は、主にクラスＩＩ矯正のために設計されたデバイスの施術者主導の変更に依存しており、特に、意図せずに外れてしまったり、患者の顎を開く能力が厳しく制限されたりしやすい。他の手法は、必要な矯正力を提供するための副子と弓の組み合わせに依存しており、患者に相当な不快をもたらすことがある。本開示は、患者及び施術者にとっての混乱を最小化するよう意図的にロープロファイルとした、クラスＩＩＩ不正咬合を矯正するために特に適合された構成要素を有する力モジュールを提供する。

一態様において、本開示は、上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された口腔内力モジュールを提供し、この力モジュールは、第１の外端部を有する第１の部材であって、上歯列弓上に設置されたときに略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、第２の部材であって、第１の部材に連結され、第１の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合され、基準軸線に沿った方向において第１の部材に対して枢動可能である第２の部材とを備え、第２の部材の一部は、第１の部材の長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延び、第２の部材は、第２の部材が歯列弓上の器具と結合されているとき、基準軸線に略平行な第２の軸線に対して回転可能である。

別の態様では、本開示は、上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された歯列矯正アセンブリを提供する。このアセンブリは、通路を有する上顎大臼歯器具と、通路に受け入れられる第１の外端部を有し、略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、第１の部材に結合され、通路より遠心に配置された停止部とを含む。このアセンブリは、更に、第２の部材であって、第１の部材に枢動連結され、第２の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合され、第１の基準軸線に沿った方向において第１の部材に対して枢動可能である第２の部材を含み、第２の部材の一部は、第１の部材の長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延びる。このアセンブリは、更に、下顎大臼歯器具であって、第２の部材が第２の軸線の周囲で回転するように下顎大臼歯器具に回転可能に結合されている、下顎大臼歯器具を含む。

用語「含む（comprises）」、及びその変化形は、これらの用語が本明細書及び特許請求の範囲において現れる場合、限定的な意味を有さない。かかる用語は、記載の工程若しくは要素、又は工程若しくは要素の群を包含することを意味するが、いかなる他の工程若しくは要素、又は工程若しくは要素の群も排除することを意味しないものと理解されよう。「からなる（consisting of）」は、この語句「からなる」に続くあらゆるものを包含し、これらに限定されることを意味する。したがって、用語「からなる」は、列挙された要素が必要又は必須であって、その他の要素が存在し得ないことを示す。「から本質的になる（consisting essentially of）」とは、その語句の後に列挙されるあらゆる要素を含み、その列挙された要素に関して本開示で指定する活性若しくは作用に干渉も寄与もしない他の要素に限定されることを意味する。したがって、用語「から本質的になる」は、列挙された要素は必要又は必須であるが、他の要素は任意選択的であって、列挙された要素の活性又は作用に実質的に影響を及ぼすか否かに応じて存在してもしなくてもよいことを意味する。

「好ましい」及び「好ましくは」という言葉は、特定の状況下で特定の利益を提供することが可能な、本開示の実施形態を指す。しかし、同じ又は他の状況において他の実施形態もまた、好ましい場合もある。更には、１又は複数の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。

本出願では、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」等の用語は、単数形の存在のみを指すことを意図するものではなく、例示のために具体的な例を使用することが可能な、一般的な部類を含むことを意図するものである。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つの」と互換的に使用される。列挙が後続する「〜のうちの少なくとも１つ」及び「〜のうちの少なくとも１つを含む」という語句は、列挙内の項目のうちのいずれか１つ、及び、列挙内の２つ以上の項目のいずれかの組み合わせを指す。

本明細書で使用する場合、用語「又は」は、内容がそうでない旨を特に明示しない限り、概して「及び／又は」を含む通常の意味で使用される。

用語「及び／又は」は、列挙された要素のうちの１つ若しくは全て、又は列挙された要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを意味する。

また、本明細書においては、別段の定めのない限り、全ての数は「約」という用語で修飾されるものと想定される。本明細書で使用するとき、測定した量との関連において、用語「約（about）」は、測定を行い、測定の目的及び使用される測定機器の精度に見合う水準の注意を払う当業者によって予測されるような測定量の変動を指す。

また、本明細書では、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数及びその端点を含むものである（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５等を含む）。

特性又は属性に対する修飾語として本明細書で使用するとき、用語「概して」とは、特に定めのない限り、その特性又は属性が、当業者によって容易に認識されるものであるが、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするものではないこと（例えば、定量化可能な特性に関しては、＋／−２０％の範囲内）を意味する。用語「実質的に」とは、特に定めのない限り、高い近似度（例えば、定量化可能な特性に関しては、＋／−１０％の範囲内）を意味するが、この場合もまた、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするものではない。同一、等しい、均一な、一定の、厳密に、等の用語は、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするものではなく、特定の状況に適用可能な、通常の許容誤差又は計測誤差の範囲内にあるものと理解される。

本明細書で使用する場合、「近心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中心に向かう方向を意味し、「遠心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中央から離れる方向を意味し、「咬合側」は、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味し、「歯肉側」は、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味し、「顔面側」は、患者の唇又は頬に向かう方向を意味し、「舌側」は、患者の舌に向かう方向を意味する。

本開示の上記の概要は、開示される各々の実施形態、又は本開示の全ての実装形態を説明することを目的としたものではない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に表わすものである。本出願を通していくつかの箇所において、例を列挙することによって指針が示されるが、それらの例は様々な組み合わせで使用することができる。いずれの場合にも、記載された列挙は、代表的な群としての役割のみを果たすものであり、排他的な列挙として解釈されるべきではない。

本開示の一実施形態による上側モジュール及び下側モジュールの両方を含む力モジュールの側面図である。 図１のアセンブリの上アーム及び第２の部材を、下歯列弓に向かう歯肉方向に見た図である。 図１及び２に示す枢動リンクの近心端面図である。 図１〜３の力モジュールの上アーム、第２の部材、及び枢動リンクの側面図である。 患者の顎が全開している以外は、図１に幾分類似した図である。 本開示の別の実施形態による、リンク及び下側モジュールの両方を含む力モジュールの側面図である。 下顎及び下顎が部分的に開いている以外は、図５に幾分類似した図である。 患者の顎が全開している以外は、図６及び図７に幾分類似した図である。

上記の図は、本開示のいくつかの実施形態を示しているが、本明細書で述べるように、他の実施形態も考えられる。全ての場合において、本開示は、限定ではなく代表として発明を提示する。多数の他の改変及び実施形態が当業者によって考案することができ、それらは、本発明の原理の範囲内及び趣旨内に含まれることを理解されたい。

口腔内器具システムの例示的な実施形態が、図１及び図４に示される。これらの図は、歯科矯正アセンブリを描いており、本明細書では参照番号１００で示され、唇側ブラケット一式に結合される。当業者は、アセンブリ１００を舌側ブラケット一式にも結合できることを認識するであろう。アセンブリ１００は、患者の上顎（３８）及び下顎（３９）の右側に設置されており、側面図で示されている。このアセンブリは、反映的な修正で上顎（３８）及び下顎（３９）の左側に取り付けられてもよい。図示のように、上顎３８の歯は、上顎中切歯、上顎側切歯、上顎犬歯、上顎第１小臼歯、上顎第２小臼歯、上顎第１大臼歯１０、及び上顎第２大臼歯１５を含む。同様に、下顎の歯は、下顎中切歯、下顎側切歯、下顎犬歯、下顎第１小臼歯、下顎第２小臼歯、下顎第１大臼歯２０、及び下顎第２大臼歯２５を含む。

いくつかのスロット付き歯科矯正器具（すなわちブラケット）４０は、患者の上顎３８の歯に固定され、アーチワイヤは、各器具のアーチワイヤスロット内に受け入れられる。エラストマーＯリングリガチャーは、各ブラケットのタイウイングの周りに延び、アーチワイヤをブラケットのアーチワイヤスロット内に保持するようにする。同様に、いくつかのスロット付き歯科矯正ブラケットは、患者の下顎３９の歯に固定される。アーチワイヤは、各ブラケットのスロット内に受け入れられる。エラストマーＯリングリガチャーは、各ブラケットのタイウイングの周りに延び、アーチワイヤをブラケットのアーチワイヤスロット内に保持するようにする。この例では、上側ワイヤ及び下側ワイヤは共に、それらの長手方向軸線に対して垂直な平面において、略矩形断面を有する。楕円及び円形断面を含む他のアーチワイヤ構成も可能である。

上側及び下側アーチワイヤの右遠心端は、それぞれ大臼歯器具５０、７０のアーチワイヤスロット内に受け入れられる。任意に、アーチワイヤの端部は、図１及び４に示すように、大臼歯器具５０、７０の遠心側に隣接する場所で曲げられる。ブラケット及び大臼歯器具のそれぞれは、その器具をそれぞれの歯の顔面側表面に結合するための基部又はその他の面を含む。

図示の例では、大臼歯器具の基部は、バンドに固定される。バンドは、患者の右上第１大臼歯１０を取り囲み、溶接又はろう付け接合によって上顎大臼歯器具５０に連結される。任意で、上顎大臼歯器具５０は、基部と大臼歯１０のエナメル質表面との間の接着剤結合等、他の手段によって大臼歯１０に連結されてもよい。上顎大臼歯器具５０は、概ね顔面側方向に基部から外側に延びる、アーチワイヤスロット５８を含む本体部を有する。図示のように、器具５０は、アーチワイヤスロットの頬側開口部を覆う材料部を有する交換可能な（convertible）器具である。本体部は、アーチワイヤスロット５８に隣接する通路６０を含む。本明細書で更に説明するある特定の実装形態では、通路６０は、上顎大臼歯器具５０に力モジュールを結合する際に使用される。舌側ブレースを有する患者を対象とする実施形態では、臼歯チューブ器具は、基部及び管状通路を含むだけでよく、アーチワイヤスロットは不要である。下顎大臼歯器具７０は、上顎大臼歯器具５０（交換可能性を含む）と同じ特徴を一部又は全部含み得るが、典型的には、基部、本体部、アーチワイヤスロット、及び通路を含む。

アセンブリ１００は、上歯列弓と下歯列弓との間に治療的力を加える際に協動する要素の組み合わせを含む。歯科矯正アセンブリ１００は、クラスＩＩＩ矯正のために構成された力モジュール１１０を含む。力モジュール１１０は、上アーム１２０及び下側モジュール２００を含む。例示的な実施形態では、下側モジュール２００は、伸縮式アセンブリを特徴とする。代替的構成及び使用方法を伴う伸縮式アセンブリの態様が、例えば、米国特許第５，９６４，５８８号及び米国特許第６，９８８，８８８号（Ｃｌｅａｒｙら）において記述されている。図１及び４に示すように、上アーム１２０は、上顎大臼歯器具５０内の通路６０に受け入れられる。対向する歯列弓上で、下側モジュール２００が下顎大臼歯器具７０に回転可能に結合される。

上アーム１２０は、遠心端部分（segment）１２２と、結合部分１２６において頂点を形成する近心方向延伸部分１２４とを含む。この実施形態の上アーム１２０は、中実の略円筒状のロッドを含む。遠心部分１２２の一部は、上顎大臼歯器具５０の通路内６０に受け入れられる。アーム１２０の近心側移動は、遠心部分１２２に固定され通路６０より遠心に配置される停止部１０２によって制限される。停止部１０２は、上アーム１２０の効果的長さ１２６、すなわち、実質的には、上顎大臼歯器具５０の近心縁から結合部分１２６までの上アーム１２０の長さを規定する助けとなる。図示された実施形態では、遠心部分１２２は、ガリンロック１０２によって相対位置に固定されているが、他の停止構成も可能である。ガリンロックは既知のデバイスであるので、ここで詳細には記載しない。要約すると、ガリンロック１０２は、開口部を有する円筒状部材を含み、遠心部分は、この開口部を通って延びる。止めネジは、この円筒状部材を通って開口部まで延び、上アーム１２０上の所望の位置に停止部を係止するように締め付けることができる。従って、遠心部分１２２を通路６０に対して前方又は後方に調節して停止部１０２で止めることにより、上アーム１２０の効果的長さをユーザが所望するように減少又は増加させることができる。停止部１０２より遠心にある過剰な上アームの長さは、ユーザによってトリミングすることができ、又は治療の後期におけるモジュールの再配置のために保持することができる。

例えば、図２に示されているように、遠心部分１２２の長手方向軸線は、咬合基準平面に対して垂直な方向で見たときに、近心部分１２４の長手方向軸線に対してある角度で延びる。この角度は、患者の上歯列弓の曲率により近い近似を提供することを可能にして、患者の頬に対する上アーム１２０の輪郭を減少させる。一例として、遠心部分の全長が約２．２９ｃｍ（０．９インチ）であれば、角度は約１２°である。しかし、図３を参照すると理解できるように、遠心部分１２２の長手方向軸線及び近心部分１２４の長手方向軸線は、咬合基準平面に対して略平行な共通の基準平面内に概ね延びる。

咬合結合部分１２６は、図３及び４に示された咬合基準平面に平行な方向で見たとき、近心部分１２４の長手方向軸線に対してゼロでない角度で延びる。好ましくは、この角度は約７０°〜約１１０°であり、より好ましくは約９０°である。力モジュール１１０が定位置で上歯列弓及び下歯列弓に連結されるとき、結合部分１２６は、通常は、例えば、図１に示されるように咬合方向に延びる。

結合部分１２６の外端は、図３に最も良く図示される枢動リンク１３０内に固定され、枢動リンク１３０は、近心−遠心延伸通路１３２を含む上側部分１３１と、咬合−歯肉通路１３６を含む下側部分１３３とを含む。ヒンジ１３４は、これらの部分１３１、１３３の間に配置され、略顔面−舌方向（すなわち、遠心部分１２２に対してほぼ垂直）に延びる回転軸を有する。図示された実施形態では、結合部分１２６は、デバイス１１０の使用中に凹部１３６に対して実質的に固定されたままである。図３に示すように、下側部分１３３はヒンジ１３４から顔面−舌軸線上でオフセットされ、一方で上側部分１３１は咬合歯肉方向にオフセットされている。従って、上側部分１３１及び凹部１３２は、下側部分１３３及び凹部１３６から略咬合方向に配置され、ヒンジ軸に沿って見たときに、枢動リンクに略Ｌ字状の外観を付与する。ヒンジ１３４は、上下枢動部分１３１、１３３の一部を通って延びるリベット、ピン等の構造体１３８によって形成されてもよい。別の例として、ヒンジ１３４は、必要に応じてアーム１２０とモジュール２００とを分離するために任意に切断され得る機械ネジ及びねじ山が切られたナットを含むことができる。他の種類の枢動軸及びヒンジを使用して適切な連結及び回転を確保してもよい。

ある特定の実装形態では、結合部分１２６は、接着剤、はんだ付け用組成物等を介して、通路１３６内に永久的に固定される。他の実装形態では、結合部分１３６は、治療中に必要に応じて結合部分１２６を交換又は変更することができるように、枢動リンク１３０に取り外し可能に固定される。結合部分と通路１３６との間の取り外し可能な連結は、治療施術者が必要に応じて力モジュール１１０の作動長さを変更することを可能にする。

再び図１及び５に戻ると、下側モジュール２００は、管状の細長い形状を有する中空の第１の部材２１０を含む。第１の部材２１０の外端部は、下側モジュール２００を下顎器具７０に連結することを可能にするために円形の開口部を有する外側に延びるタブを有するエンドキャップ２１４を含む。また、下側モジュール２００は、少なくとも部分的に第１の部材２１０内に受け入られた第２の部材２２０を含む。この実施形態の第２の部材２２０は、外端部分又は結合部２２２に向かって、略近心方向に延びる中実の円筒状のロッドを含む。第２の部材２２０は、第１の部材２１０に対して、完全に圧縮された位置から図５に示された延ばされた位置まで移動可能である。ある特定の実装形態では、第２の部材２２０は、外端部分２２２に対して定位置に固定された１つ以上の鍔部を含むことができる。鍔部は、エンドキャップ２１４及び中央枢動リンク１３０の両方に向かうそれぞれの方向への第２の部材２２０の移動の程度を制限することができる。

再び図５を参照すると、下側モジュール２００は、任意で、好ましくは管状材料からなる円筒状部で作成されるスリーブ（図示せず）を含むことができる。スリーブは、伸縮式に摺動する関係において第１の部材２１０内に部分的に受け入られる。スリーブは、スリーブの残りの部分の外径より大きい外径を有する内側の拡大された端部を有する。スリーブのこの内側端部は、エンドキャップ２１４から遠い第１の部材２１０の近心端部の内径より大きい外径を有する。したがって、スリーブの内側端部は、第１の部材２１０に対するスリーブの外向きの移動を制限する停止部として機能し、かつ第１の部材２１０からのスリーブの分離を防ぐ停止部としても機能する。

下側モジュール２００は更に、第１の部材２１０及び任意のスリーブの外周に延在する螺旋状圧縮ばね２３０を含む。ばね２３０の外端はエンドキャップ２１４に支えられ、ばね２３０の反対の端は、スリーブが使用される場合にはスリーブの外端部に固定される又は第１の部材２１０に固定される環状嵌合部の円形凹部内に受け入れられる。ばね２３０は、図１ではそれがほぼ完全に圧縮された位置で図示されており、図５ではそれが弛緩して、延びた位置で図示されている。

第２の部材２２０はスリーブ内に部分的に受け入れられ、スリーブ及び第１の部材２１０の中心長手方向軸線に沿って長手方向に伸縮式に移動可能である。ある特定の実装形態では、第２の部材２２０はスリーブの内径よりわずかに小さい外径を有し、第２の部材２２０がスリーブ内を自由に摺動することを可能にする。現時点で好ましい実装形態では、第２の部材２２０の隣接する端は、力モジュール１１０が図１に示されるようにほぼ完全に圧縮されているときには、エンドキャップ２１４に隣接する第１の部材２１０の外端とぴったり重なり、したがって、第２の部材２２０はエンドキャップ２１４の外へ食物のかす等を押し出すように機能することができる。他の代替的実施形態では、第２の部材２２０を、第１の部材２１０及びスリーブ内に固定的に受け入れることができ、これは、患者が顎を全開することができるために摺動運動が常に必要ではないためである。

第２の部材２２０は、凹部１３２内に固定的に受け入れられるので、下側モジュール２００を中央枢動軸１３０に連結する役割も果たす。これにより、患者の顎が閉じているときに下側モジュール２００が下歯列弓の咬合面に近接して静止しても、第２の部材２２０が、枢動軸１３０と上アーム１２０の結合部分１２６との間の連結点よりも上歯列弓の近くに配置される。

下側モジュールは、エンドキャップ２１４によって下顎大臼歯器具７０に結合され、それにより患者の下歯列弓に対する下側モジュールの制御された回転が可能になる。エンドキャップ２１４は、一端で拡大された頭部を有するピン２５２を受け入れる開口部を有する、歯肉方向に延びる結合部分２５０を有する。ピン２５２は開口部内で枢動可能であり、下顎大臼歯器具７０に対する下側モジュール２００の、顔面−舌基準軸線の周囲の弧状の枢動を可能にする。ピン２５２は、約９０度の角度に曲がった軸部を含み、この軸部は、下顎大臼歯器具７０の通路８０を通って延びる。ピン２５２を下顎大臼歯器具７０に固定するために、頭部から遠いピンの外端は円弧状に曲がっている。図１に示すように、ピン２５２の外端は、「Ｕ」字状の形態を有する円弧状に屈曲可能である。しかし、ピン２５２の代わりに、リンク、ワイヤループ、及び米国特許第８，７１４，９７４号（Ｃｌｅａｒｙら）に記載されているような取り付け装置等、他のタイプの連結を用いてもよい。

ばね２３０のばね定数は、ばね２３０が全圧縮時（すなわち、患者の顎３８、３９が閉じられ、上アーム及び下側モジュール２００が咬合面に略平行であるとき）にある一定の力を加えるように選択される。好適なばねの例は、全圧縮時に約０．５ｌｂｓ（０．２ｋｇ）の張力を発揮するばねである。しかし、施術者によって選択された特定の治療プログラム及び／又は特定の歯科矯正器具及び他の構成要素に従って、より強い又は弱いばねを採用してもよい。

図１に示されるように、力モジュール１１０は、患者の顎が閉じているときには、ほぼ完全に圧縮された形態である。このほぼ完全に圧縮された形態において、上アーム１２０及び下側モジュール２００は、患者の咬合面に対して略平行であり、ばね２３０は完全ではないがほぼ圧縮されている。ばね２３０の固有のバイアスは、下顎大臼歯器具７０をエンドキャップ２１４に向かう方向に押すことで所望の矯正力を提供し、結果的に下顎は上顎に対して後方向にずれがちとされる。図５のように患者の顎が開くにつれて、上アーム１２０が枢動リンク１３０に対して回転し、下側モジュール２００は、ピン２５２において下顎大臼歯器具７０に対して回転する。第２の部材２２０が許容移動の終わりに達したと仮定すると、枢動リンク１３０は、患者が顎を更に開くことを防止する、又は少なくとも思いとどまらせるように働く。

一定期間にわたって、力モジュール１１０は顎を永久クラスＩ関係性に向けてずらす。顎の位置が矯正されるにしたがって、顎閉鎖時にばね２３０はそれまでのように圧縮されることはなく、その結果圧縮の力が小さくなる。これに対応して、施術者は、患者の顎に作用する力が効果的に保たれることを確実にするために、力モジュール１１０の効果的な有効長を増加させることを選択することができる。効果的長さ（及びそれに応じた作用力及び／又は再配置力）の増加（又は必要に応じ減少）は、患者の口から力モジュール１１０を取り外し、そして第２の部材２２０又はばね２３０を交換する方法で行うことができる。あるいは、施術者は、１つ以上の停止鍔部を枢動リンク１３０に隣接する第２の部材２２０に圧着させて、患者の顎が閉じているときに第２の部材２２０が第１の部材２１０内まで摺動しないようにすることができる。適切な停止部材は、例えば、米国特許第６，５８９，０５１号（Ｃｌｅａｒｙら）に見出し得るが、他の構成も可能である。

図６〜８には、上下顎大臼歯器具に結合された力モジュール３１０を含む別の歯科矯正アセンブリ３００が示されている。力モジュール３１０は、近心端部３２２及び開口部３２５を特徴とする遠心端部３２４を有する上側リンク３２０を含む。枢動軸３３０は、上側リンク３２０の近心端部３２２を下側ばねモジュール４００の近心端部４２２に連結している。第２の部材４２０のある特定の態様を除いて、下側ばねモジュール４００及びピン４５２は、下側モジュール２００及びピン２５２と本質的に同一である。従って、当業者であれば、下側モジュール２００の機能的要素を下側モジュール４００に準用し、ここでは詳細に繰り返す必要がないことを理解するであろう。

上側リンク３２０の遠心端部３２２には上側枢動コネクタ３５０が枢動連結される。上側枢動コネクタ３５０は、枢動本体部３５２及びピン３６０を備える。本体部３５２は、遠心端部３２２の開口部３２５と同軸の近遠心方向に延びる通路を含む。ピン３６０は、開口部３２５と本体部３５２において近遠心方向に延びる通路とを通じて延び、遠心端部３２２の顔面側表面を覆う頭部を含む。ピン３６０は、約９０度の角度に曲がった軸部を含み、この軸部は、上顎大臼歯器具５０の通路６０を通って延びる。ピン３６０を上顎大臼歯器具５０に固定するために、頭部から遠いピン３６０の外端は円弧状に曲がっている。図６〜８に示すように、ピン３６０の外端は「Ｕ」字状の形態を有する円弧状に屈曲可能である。本体３５２は、顎３８、３９の開閉に伴って上側リンク３２０の過回転を制限又は阻止する停止部３５４を更に含んでもよい。

上側リンク３２０の近心外端３２４は、中央枢動軸３３０によって第２の部材４２０の近心外端４２２に枢動連結される。ヒンジ３３４は、中央枢動軸３３０内に形成され、略顔面−舌方向（すなわち、上側リンク３２０の長手方向軸線に略垂直）に延びる回転軸を有する。ヒンジ３３４は、対応する近心外端３２２、４２２の整列した各開口部を通して延びるリベット、ピン等の構造によって形成されてもよい。
別の例として、ヒンジ３３４は、必要に応じて上側リンク３１２と下側モジュール４００とを分離するために任意に切断され得る機械ネジ及びねじ山が切られたナットを含むことができる。米国特許第５，９８０，４２７号（Ｃｌｅａｒｙら）に記載されたものを含む他のタイプの枢動軸及びヒンジもまた使用できる。

近心外端４２２は、第２の部材２２０の近心部とは異なり、第２の部材４２０のオフセット部４２４に配置され、患者の上歯列弓に向かって湾曲している。オフセット部４２２は、顎を閉じるときに患者の頬の軟組織を挟む可能性を低減することができる。オフセット部４２２は、枢動軸３３０付近の領域におけるリンクのハサミのような効果を回避するために、上側リンク３２０及び下側モジュール４００の近心部同士の間の角度を増加させるように機能する。オフセット部４２４は、図６〜８のように咬合基準平面に平行な方向で見たとき、第２の部分４２０の遠心部４２６の長手方向軸線に対してゼロでない角度で延びる。典型的には、この角度は約５０°〜約９５°の範囲であり、いくつかの実施形態は約６０°〜約８０°の範囲である。

図６に示すように、オフセット部４２２は、患者の顎が閉じているときに、枢動リンク３３０を、患者の上歯列弓及び患者の下歯列弓に取り付けられた各ブラケットの間の位置に維持するように、より好ましくは、患者の咬合面内又はその付近の位置に枢動軸３３０を維持するように、配置される。このような構成は、アセンブリ３００の使用時に枢動軸３３０が患者の口腔組織に衝突しにくく、特に歯肉（すなわち、歯茎）に衝突しにくいという利点になり得る。また、顎が閉じている間の枢動軸３３０の咬合面内又はその付近での位置は、矯正力の実質的な大部分を咬合面に近接して平行な方向で両顎に適用する傾向があり、これは、理論に縛られことを望むものではないが、治療中にアセンブリ３００の有効性を向上させると考えられる。

図６に示されるように、力モジュール３１０は、患者の顎が閉じているときには、ほぼ完全に圧縮された形態である。このほぼ完全に圧縮された形態において、上側リンク３２０及び下側モジュール４００は、患者の咬合面に対して略平行であり、ばね４３０は完全ではないがほぼ圧縮されている。ばね４３０の固有のバイアスは、下歯列弓をエンドキャップ４１４に向かう遠心方向に押し上側リンク３２０を近心方向に押すことで所望の矯正力を提供し、結果的に下顎が上顎に対して後方向にずれがちとされる。

患者の顎が開くにつれて、上側リンク３２０が下側モジュール４００に対して枢動リンク３３０において枢動し、ばね４３０は、第１の部材４１０と第２の部材４２０とを反対方向に押し始める。図７に示す、このように部分的に開いた段階では、ばね４３０は、その動作範囲の終わりに達しており、もはや完全には圧縮されていない。下側モジュール４００は、下顎大臼歯器具７０に対して上顎３８に向かう方向にコネクタ４５０において回転されている。一方、上部リンク３２０は、下歯列弓の咬合面に略平行のままである。図８に示すように顎が更に大きく開くにつれて、上側リンク３２０は、上顎大臼歯器具５０に対して下顎３９に向かう方向に回転する。したがって、アセンブリ３００は３つの枢動点を組み込んでおり、患者にほぼ完全な範囲の顎運動を可能にする。

アセンブリ１００及び３００の構成要素は、当業者には既知の、任意数の方法に従って製造することができる。こうした方法には、限定はしないが、フライス加工、インベストメント鋳造法、金属射出成形及びラピッドプロトタイピングを含む。現時点で好ましい状況では、本開示の力モジュール及び再配置デバイスの全ての要素（回転可能又はそうでないコネクタを含む）は、口腔内環境において満足できる役割を果たす耐食性材料から製造される。好適な材料としては、例えば、ＡＩＳＩ３００シリーズタイプなどのステンレス鋼（３０２又は３０４を含む）が挙げられるが、セラミック、ポリマー、又は複合材料等の他の材料も使用し得る。ポリマー構成要素が使用される場合には、これらは、任意選択的に、フライス加工、射出成形、押出成形、又は積層造形によって形成することができる。好適な積層造形プロセスの例としては、３Ｄ印刷プロセス、光造形法、熱溶解積層法、薄膜積層法、レーザ直接積層法、選択的レーザ焼結法、形状堆積法、選択的レーザ溶解法、及び固体下地硬化等の、固体自由形状製作が挙げられる。好適な３Ｄ印刷機械の例は、Ｏｂｊｅｔ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．製のＥｄｅｎ商標の５００Ｖプリンタであり、ＦｕｌｌＣｕｒｅ７２０アクリル系光ポリマー印刷材料（同じくＯｂｊｅｔ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ Ｌｔｄ．より入手可能）を使用するものである。

図示されていないが、本明細書で説明する力モジュール、再配置デバイス、及び付随する歯科矯正アセンブリは、通常、対で用いられる。図は患者の口腔の右側に沿った定位置で歯科矯正アセンブリを描いているが、通常、図示する歯科矯正アセンブリと同様の、鏡像の第２のアセンブリが患者の口腔の左側に沿って設置される。このようにして、望まれるように歯列弓を再配置するために、患者の顎の両側に沿って均衡の取れた量の力を提供する。

特許の開示一式、特許文献、及び本明細書に引用された公報の内容全体を、それぞれが個々に援用されたように、参照として本明細書に援用する。当業者には、本開示の範囲及び趣旨を逸脱することのない、本開示に対する様々な改変及び変更が明らかとなるであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されるものではないこと、並びにこのような実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図した本開示の範囲内の例示としてのみ示されることを理解されたい。
以下、本発明の態様について説明する。
〔態様１〕
上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された口腔内力モジュールであって、前記力モジュールは、
第１の外端部を有する第１の部材であって、前記上歯列弓上に設置されたとき略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、
第２の部材であって、前記第１の部材に枢動連結され、前記第２の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合され、第１の基準軸線に沿った方向において前記第１の部材に対して相対的に枢動可能である第２の部材とを備え、前記第２の部材の一部は、前記第１の部材の前記長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延び、前記第２の部材は、前記第２の部材が前記歯列弓上の器具と結合されているとき、前記基準軸線に略平行な第２の軸線に対して回転可能である、口腔内力モジュール。
〔態様２〕
前記第１の部材は遠心部分及び近心部分を含み、前記遠心部分は、咬合基準平面に対して垂直な方向で見たときに、前記近心部分の長手方向軸線に対してある角度で延びる、態様１に記載の口腔内力モジュール。
〔態様３〕
前記近心部分は結合部を含み、前記結合部は、前記咬合基準平面に平行な方向で見たときに、前記近心部分の前記長手方向軸線に対してある角度で延びる、態様２に記載の口腔内力モジュール。
〔態様４〕
前記第１の部材及び前記第２の部材は、中央枢動リンクで枢動連結され、前記枢動リンクはヒンジを含み、第１の通路が前記第１の部材を受け入れ、第２の通路が前記第２の部材を受け入れる、態様１〜３のいずれか一項に記載の口腔内力モジュール。
〔態様５〕
前記力モジュールが設置され前記上歯列弓及び前記下歯列弓が閉じているとき、前記第１の通路は略咬合歯肉方向に延びる、態様４に記載の口腔内力モジュール。
〔態様６〕
前記第２の通路は、略近遠心方向に延び、前記第１の通路より前記上歯列弓の近くに位置する、態様５に記載の口腔内力モジュール。
〔態様７〕
前記第２の部材に連結され、前記第１の軸線及び前記第２の軸線に略垂直な第３の基準軸線に沿った方向に前記第２の部材に対して移動可能な第３の部材を更に含み、前記第２の部材の少なくとも一部は前記第３の部材内に摺動可能に受け入れられる、態様１〜６のいずれか一項に記載の口腔内力モジュール。
〔態様８〕
前記第１の部材は、大臼歯器具の前記通路に受け入れられるように構成される、態様１〜７のいずれか一項に記載の口腔内力モジュール。
〔態様９〕
前記第２の部材を大臼歯器具に回転可能に結合するためのコネクタを更に備える、態様１〜８のいずれか一項に記載の口腔内力モジュール。
〔態様１０〕
上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された歯科矯正アセンブリであって、前記アセンブリは、
通路を有する上顎大臼歯器具と、
前記通路に受け入れられる第１の外端部を有し、略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、
前記第１の部材に結合され、前記通路より遠心に配置された停止部と、
前記第１の部材に枢動連結され、前記第２の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合された第２の部材であって、第１の基準軸線に沿った方向において前記第１の部材に対して枢動可能であり、前記第２の部材の一部は、前記第１の部材の前記長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延び、前記第２の部材は、前記基準軸線に略平行な第２の軸線に対して回転可能である、第２の部材と、
下顎大臼歯器具であって、前記第２の部材が前記第２の軸線の周囲で回転するように前記下顎大臼歯器具に回転可能に結合されている、下顎大臼歯器具と、を備える、歯科矯正アセンブリ。
〔態様１１〕
前記近心部分は結合部を含み、前記結合部は、咬合基準平面に平行な方向で見たときに、前記近心部分の長手方向軸線に対してある角度で延びる、態様１０に記載の歯科矯正アセンブリ。
〔態様１２〕
前記第１の部材及び前記第２の部材は、中央枢動リンクで枢動連結され、前記枢動リンクはヒンジを含み、第１の通路が前記第１の部材を受け入れ、第２の通路が前記第２の部材を受け入れる、態様１〜１１のいずれか一項に記載の歯科矯正アセンブリ。
〔態様１３〕
前記力モジュールが設置され前記上歯列弓及び前記下歯列弓が閉じているとき、前記第１の通路は略咬合歯肉方向に延びる、態様１２に記載の歯科矯正アセンブリ。
〔態様１４〕
前記第２の通路は、略近遠心方向に延び、前記第１の通路より前記上歯列弓の近くに位置する、態様１３に記載の歯科矯正アセンブリ。
〔態様１５〕
前記第２の部材に連結され、前記第１の軸線及び前記第２の軸線に略垂直な第３の基準軸線に沿った方向に前記第２の部材に対して移動可能な、第３の部材を更に含み、前記第２の部材の少なくとも一部は前記第３の部材内に摺動可能に受け入れられる、態様１〜１４のいずれか一項に記載の歯科矯正アセンブリ。

Claims (6)

1. 上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された口腔内力モジュールであって、前記力モジュールは、
   第１の外端部を有する第１の部材であって、前記上歯列弓上に設置されたとき略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、
   第２の部材であって、前記第１の部材に枢動連結され、前記第２の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合され、第１の基準軸線に沿った方向において前記第１の部材に対して相対的に枢動可能である第２の部材とを備え、前記第２の部材の一部は、前記第１の部材の前記長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延び、前記第２の部材は、前記第２の部材が前記歯列弓上の器具と結合されているとき、前記基準軸線に略平行な第２の軸線に対して回転可能であり、
   前記第１の部材及び前記第２の部材は、中央枢動リンクで枢動連結され、前記枢動リンクはヒンジを含み、第１の通路が前記第１の部材を受け入れ、第２の通路が前記第２の部材を受け入れ、
   前記力モジュールが設置され前記上歯列弓及び前記下歯列弓が閉じているとき、前記第１の通路は略咬合歯肉方向に延びる、口腔内力モジュール。
2. 前記第１の部材は遠心部分及び近心部分を含み、前記遠心部分は、咬合基準平面に対して垂直な方向で見たときに、前記近心部分の長手方向軸線に対してある角度で延びる、請求項１に記載の口腔内力モジュール。
3. 前記近心部分は結合部を含み、前記結合部は、前記咬合基準平面に平行な方向で見たときに、前記近心部分の前記長手方向軸線に対してある角度で延びる、請求項２に記載の口腔内力モジュール。
4. 前記第２の通路は、略近遠心方向に延び、前記第１の通路より前記上歯列弓の近くに位置する、請求項１に記載の口腔内力モジュール。
5. 上歯列弓と下歯列弓との相対位置を移動させるように構成された歯科矯正アセンブリであって、前記アセンブリは、
   通路を有する上顎大臼歯器具と、
   前記通路に受け入れられる第１の外端部を有し、略近心方向に延びる長さを有する第１の部材と、
   前記第１の部材に結合され、前記通路より遠心に配置された停止部と、
   前記第１の部材に枢動連結され、前記第２の部材の少なくとも一部と同軸の螺旋状圧縮ばねに結合された第２の部材であって、第１の基準軸線に沿った方向において前記第１の部材に対して枢動可能であり、前記第２の部材の一部は、前記第１の部材の前記長さの一部に沿って第２の外端部へ遠心方向に延び、前記第２の部材は、前記基準軸線に略平行な第２の軸線に対して回転可能である、第２の部材と、
   下顎大臼歯器具であって、前記第２の部材が前記第２の軸線の周囲で回転するように前記下顎大臼歯器具に回転可能に結合されている、下顎大臼歯器具と、を備え、
   前記第１の部材及び前記第２の部材は、中央枢動リンクで枢動連結され、前記枢動リンクはヒンジを含み、第１の通路が前記第１の部材を受け入れ、第２の通路が前記第２の部材を受け入れ、
   前記上歯列弓及び前記下歯列弓が閉じているとき、前記第１の通路は略咬合歯肉方向に延びる、歯科矯正アセンブリ。
6. 前記近心部分は結合部を含み、前記結合部は、咬合基準平面に平行な方向で見たときに、前記近心部分の長手方向軸線に対してある角度で延びる、請求項５に記載の歯科矯正アセンブリ。

Images