JP6854291B2 - 舌側歯科矯正装具 - Google Patents

Description

本発明は、アーチワイヤと舌側前歯ブラケットとを備えた舌側歯科矯正装具に関するものであり、該舌側前歯ブラケットは、長方形のリボン状湾曲アーチワイヤと係合する水平スロットを有する。

歯列矯正ブラケットは、患者の歯列の初期位置から所望の位置に歯を移動させるための歯列矯正治療に使用される。初期位置は、通常、歯列矯正治療の開始における位置、例えば、歯の唇側面が互いに整列していない位置を指し、一方、所望位置では同じ歯の唇側面が概ね整列し得る。

例えば、患者の歯を相互に整列させることにより、歯列は、より美的に好感の持てる外観を得ることができる。更に、１つ以上の歯を歯列内で動かすことにより、不正咬合を補正し得る。１つ又は複数の歯のかかる移動は、典型的に、歯に取り付けられたブラケットを使用することによって、達成することができる。ブラケットは、典型的に、長期間にわたり歯を所望の位置に向かって押し付ける力を適用するための弾性アーチワイヤに接続されている。このアーチワイヤに接続されたいくつかのブラケットは、典型的には、歯列矯正の分野における歯科矯正装具と呼ばれる。

多くの場合、歯列矯正ブラケットは、異なる患者の臨床状況で使用するように構成された既製の製品である。更に、１人の特定の患者に関する個別の臨床状況に適合するように典型的に製作された、カスタマイズされた歯列矯正ブラケットが存在する。

例えば、米国特許出願公開第２０１２／００１５３１５（Ａ１）号（Ｗｉｅｃｈｍａｎｎら）は、ブラケットを患者の歯に結合するためのカスタマイズされたブラケット結合パッドを有するブラケットと、カスタマイズされたアーチワイヤを受け入れるようになっているブラケットスロットと、を有するブラケットを含む、カスタマイズされた歯列矯正ブラケットシステムを開示している。カスタマイズされたアーチワイヤは、ブラケットスロットの中に位置付けることによって、精密なブラケットスロット−アーチワイヤ境界面が形成されるようになっている。

歯科矯正装具には、患者の歯に容易に取り付けることができることに対する一般的な要望がある。これは、器具の取り付け中の誤り、不正確さ、及び追加コストを回避し、患者の快適さを最大にするためである。一方、歯科矯正装具には、３軸の周りの捩れを含む３次元での各歯の動きを制御することができることに対する要望がある。歯列矯正において、この３次元は、典型的には、各歯について個別に定義された３次元直交座標系に基づいている。更に、軸周りの捩り寸法は、典型的には「トルク」、「回転」及び「チップ」と呼ばれる。典型的には、「トルク」という用語は、歯列弓が伸びる中立線の寸法接線方向に画定される、近心−遠心軸周りの歯の「捩れ」を指す。「回転」という用語は、典型的には、歯の根元と咬合側又は切縁側の間の寸法で画定される歯軸（又は根尖−歯冠軸）の周りの捩れを指す。歯軸は、通常は、解剖学的垂直体軸に平行に沿って、ほぼ垂直であるか、あるいは、ほぼ垂直であることが望まれる。更に、「チップ」という用語は、典型的には、頬又は口と舌との間の寸法で画定される、口腔前庭−舌軸の周りに歯を捩ることを指す。歯軸、近心−遠心軸及び口腔前庭−舌軸は、典型的には、歯のほぼ中央で合流する。

さまざまな異なるブラケット及びブラケットシステムが市場に出回っているが、異なる寸法及び向きへの移動を制御する性能に関して最大化されたブラケットシステムを提供することに対する要望が依然として存在している。

本発明は、前歯用の舌側ブラケットとアーチワイヤとを備えた舌側歯科矯正装具に関するものである。歯科矯正装具は、（仮想的な）３次元直交座標系内で画定することができる。これに基づいて、アーチワイヤは、略Ｕ字形で、該座標系の第１及び第２の次元に延びている。これは、第１及び第２の次元における平面上のアーチワイヤの投影が、略Ｕ字形に該当することを意味する。

第３の次元では、アーチワイヤは、略平坦又は平面である。これは、アーチワイヤが正確には平坦又は平面でないことがあり得るばかりか、患者の口内の個々の臨床状況を考慮すると、その平坦又は平面から僅かにずれている可能性があることを意味する。

アーチワイヤは、断面が長方形である。長方形断面は、その長辺によって画定される高さを有する。（したがって、長方形断面は、その短辺によって画定される幅を更に有する。）この高さの向きは、第３の次元に沿っている。長い方の寸法が患者の歯に関する口腔前庭の側面に略平行に延びる長方形断面を有するアーチワイヤの向きは、歯列矯正の分野で用いられる用語に従って、本明細書で「リボン方向」とも呼ばれる。

ブラケットは、ブラケットパッドとブラケット本体とを有する。ブラケット本体は、アーチワイヤを受け入れるためのスロットを形成する。スロットは、少なくとも２つの対向する平行スロット側面と、それらに垂直に配置されたスロット接地面と、によって形成されている。スロットは更に、スロット側面間の距離によって画定される幅を有する。この幅は、アーチワイヤの高さに一致又は対応するものである。

平行スロット側面は、スロット挿入軸を画定することが好ましい。特に、スロット挿入軸は、スロット側面と平行であり、スロット接地面に対して垂直に延びている。垂直に位置合わせされた第３の次元と比較して、スロット挿入軸は水平であることが好ましい。

一実施形態では、ブラケットとアーチワイヤは、スロット側面が第１及び第２の次元内の平面に対して略平行になるように、相互に取り付け又は配置されている。かかる平面は、典型的には、歯科矯正装具が患者の口腔内の歯列矯正治療に使用されるとき、患者の歯列の咬合面又は水平面に実質的に平行に配置される。したがって、ブラケットが患者の歯に適切に取り付けられたときに、患者の歯列の咬合面に略平行なブラケットのスロットの向きは、ここでは「水平」とも呼ばれる歯列矯正の分野で使用される用語に従う。

一実施形態では、舌側歯科矯正装具は、前歯用の複数のブラケットと、奥歯用の複数のブラケットとを有する。患者の歯列の顎の前歯は、典型的には、切歯を含み、犬歯の一方又は双方を更に含むことができ、一方、奥歯は臼歯を指す。各スロットの幅は、アーチワイヤの高さに一致することが好ましい。したがって、舌側歯科矯正装具は、水平スロットを各々備えた複数のブラケットを有することが好ましい。更に、舌側歯科矯正装具は、好ましくは、水平スロットを備えた複数の前歯用ブラケットを有する。前歯を処置するための垂直スロットを備えたブラケットを有する従来技術の歯科矯正装具とは対照的である。垂直スロットを有する舌側ブラケットは、通常、より効果的なトルク制御を提供するが、水平スロットを有する舌側ブラケットも十分なトルク制御を提供できることが判明している。しかし、利点としては、水平スロットを有する舌側ブラケットは、更に、最大のチップ制御を提供することである。

本歯科矯正装具のブラケットは、歯列矯正治療の開始時に、更なる（別の）アーチワイヤと共に使用され得ることに留意されたい。かかるアーチワイヤは、円形又は楕円形の断面を有してもよいし、あるいは、正方形、又はスロットの幅に関して寸法が小さい長方形の断面を有してもよい。かかるアーチワイヤは、典型的には、アーチワイヤを用いた歯列矯正治療を開始して、患者の歯に中程度の力を及ぼして、最終的な歯の整列に関する治療の前に大きな歯の偏位を整列させるために使用される。これは、更に、患者にとって満足できる歯列矯正治療を可能にする助けとなる。その理由は、歯列矯正治療中に歯に強い力が働くことは典型的に不都合なためである。

本明細書の目的に関する用語「トルク」は、近心−遠心の歯軸又は近心−遠心の歯軸に平行な軸の周りに歯をねじることを指す。更に、本明細書の目的に関する「回転」という用語は、歯軸（又は冠状−尖頭歯軸）、又は歯軸に平行な軸の周りの捩れを指す。更に、本明細書の目的に関する用語「チップ」は、口腔前庭−舌軸又は口腔前庭−舌軸に平行な軸についての捩れを指す。

さらなる実施形態では、複数のブラケットは、各ブラケットが、スロットによりアーチワイヤに嵌合するように取り付けられている。この実施形態では、ブラケットは、歯科矯正装具の外周を形成するパッドによって方向付けられる。

更なる実施形態では、舌側歯科矯正装具は、アーチワイヤとブラケットとを相互に保持するための複数の結紮部を有する。好ましくは、各ブラケットは、アーチワイヤとブラケットとを相互に保持するための結紮部を有することが好ましい。結紮部は、弾性バンド又はリング、例えばゴム又はシリコンリングにより形成されることが好ましい。更に、各ブラケットは、スロットが配置されるブラケットの部分の上に結紮部を張るための少なくとも１つのタイウィングを有してもよい。ブラケットは更に、２つ以上のタイウィング、又は１つ以上のタイウィング及びフックの組み合わせ、を有してもよい。

一実施形態では、ブラケットは、少なくとも１つのアーチワイヤ支持構造体を有する。このアーチワイヤ支持構造体は、スロット接地面の平面内に支持面を形成することが好ましい。更に、支持面は、スロット接地面から離れていることが好ましい。したがって、支持面は、アーチワイヤがスロット側面に平行な面に回転負荷を加える場合に、付加的な力を提供する。この状態では、結紮部によりアーチワイヤがスロット内に保持される力によって、回転負荷が制限される。支持構造体によってもたらされる最大の力により、アーチワイヤとブラケットとの間で伝達可能な回転は、結紮部によって及ぼされる力は同じであるにも関わらず、支持構造体を持たないブラケットに対して最大化される。

さらなる実施形態では、支持面の形状は、ブラケットパッドの形状とは独立して予め定められている。したがって、荷重下のアーチワイヤに対する支持面によって提供される支持体の品質は、いずれの患者個人の臨床状況とは無関係である。これによって、本発明のブラケットによって提供される回転制御の予測可能性は最大となる。

一実施形態では、アーチワイヤ支持構造体は、支持面を構成する平坦部を形成する。更に、アーチワイヤ支持構造体は、第３の次元に略平行に突出していることが好ましい。アーチワイヤ支持構造体は、患者を治療するための歯科矯正装具の使用中に、歯の根元から歯の頂点に向かう方向に突出することが好ましい。アーチワイヤ支持構造体は、ブラケット本体から突出してもよい。舌側歯科矯正装具は、２つのアーチワイヤ支持構造体を有することができる。これらのアーチワイヤ支持構造体は、スロットの両側に対称に配置されてもよい。

さらなる実施形態では、ブラケットパッドは、歯対向面と、反対側の組織対向面とを有する。歯対向面と組織対向面とは実質的に平行であるが、ブラケットパッドの周辺で互いに対してテーパ状であってもよい。歯対向面の形状は、患者の歯の舌側の形状に一致することが好ましい。したがって、ブラケットパッド及び歯対向面は、個々の患者の歯の形状に合わせてカスタマイズされることが好ましい。

更なる実施形態では、舌側歯科矯正装具のブラケットは、金属、特に金又は鋼又は他の適切な金属又は金属合金で作られる。

一実施形態では、スロット挿入軸は、歯軸を有する歯に着座したときに、歯軸に略垂直に延びる。

さらなる実施形態では、スロット接地面は、ブラケットパッドの組織対向面の咬合領域に対して鋭角に向いている。

本発明の一実施形態に係るブラケットのブラケットパッドに関するコンピュータモデルの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るブラケットのブラケット本体に関するコンピュータモデルの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るブラケットのコンピュータモデルに関する斜視図である。 本発明の一実施形態に係る歯科矯正装具の斜視図である。

図１は、患者の歯列１００のコンピュータモデルの一部を示している。ブラケットパッド２は、患者の歯列１００の歯１０１に配置されている。歯列モデル１００は、患者の口から又は患者の歯の物理的モデルから直接走査することができる。かかる物理的モデルは、典型的には、患者の歯のネガの形状を複製する歯の型穴を作製し、この歯の型穴を鋳型として使用して、ポジの石膏モデルを鋳造することによって作製される。この例では、歯列モデル１００は、患者の歯の不正咬合を表す。更に、スキャンによって得られたコンピュータモデルに基づいて、３Ｄプリンティンにより物理的モデルを提供することができる。

ブラケットパッド２は、この例では、舌対向面である組織対向面３を有する。これは、歯１０１の舌側にブラケットパッドを配置するためである。ブラケットパッド２は、更に、組織対向面とは反対側に歯対向面（この図では見えない）を有する。歯対向面の形状は、歯１０１の舌側形状に一致している。更に、この例では、組織対向面は、歯対向面又は歯の舌側から導き出されるので、組織対向面の形状もまた、歯１０１の舌側の形状に概ね一致する。したがって、ブラケットパッドは、略均一な厚さを有するが、後工程で修正して、ブラケットパッドの周囲をテーパ形状及び／又は丸み形状にすることができる。

図２は、ブラケット本体１の例示的なコンピュータモデルを示している。ブラケット本体のコンピュータモデルが図示されているが、更に以下では単に「ブラケット本体」と称する。ブラケット本体１は、ブラケット本体１を記憶しており、コンピュータがアクセス可能なライブラリから獲得することができる。ブラケット本体１は、別のやり方で形成して、ブラケット２と連結してもよい。ブラケット本体１は、歯列矯正アーチワイヤ（図示せず）を受け入れるためのスロット４を有する。スロット４は、アーチワイヤ軸Ｗに沿ってブラケット本体１を貫通して延びている。スロット４は、近位スロット側面４ａ及び対向する遠位側面４ｂを有する。近位側面及び遠位側面４ａ、４ｂは、アーチワイヤ軸Ｗに対して平行に延び、更にアーチワイヤ挿入軸Ｉに対して平行である。アーチワイヤ軸Ｗ及びアーチワイヤ挿入軸Ｉは、互いに直交している。スロット４は更に、アーチワイヤ軸Ｗに対して平行に延び、かつ更にスロット横断軸Ｃに対して平行に延びるスロット接地面４ｃを有する。スロット横断軸Ｃは、アーチワイヤ軸Ｗに対して垂直なだけでなく、アーチワイヤ挿入軸Ｉに対しても垂直である。

ブラケット本体１は更に、２つのアーチワイヤ支持構造体５ａ、５ｂを有する。アーチワイヤ支持構造体５ａ、５ｂの各々は、平坦部６ａ、６ｂを形成している。平坦部６ａ、６ｂは、スロット接地面４ｃの（仮想の）平面内にあるか、又はこれと面一である。更に、平坦部６ａ、６ｂはそれぞれ、スロット接地面４ｃから離れている。ブラケット本体１は、この例では、タイウィング８及びフック９を備える頭部７を有し、これらが最終のブラケット上に結紮部部を保持する機能を果たす。ブラケット本体１は、第１の端部１０と、その反対側にある第２の端部１１とを有する。第１の端部１０は、予備成形され、この例では、スロット４、支持構造体５ａ、５ｂ、タイウィング８、及びフック９を有する。更に、第２の端部１１の部分は、略均一な断面であり、この例では長方形に延びている。ブラケット本体１は、第２の端部１１の長さに関して最終的に形成されたブラケット本体の前駆体である。第２の端部１１は、典型的には、ブラケット設計の後のステップで長さが短縮される。ブラケット本体１のモデルは、スロット４の初期の存在及び／又は角度付けが任意であるという点で、第１の端部に関して前駆体であってもよいことに留意されたい。更に、スロット４及び支持構造体５ａ、５ｂは、第２の端部が延びる次元に対して角度調整可能であり得る。この例では、第２の端部１１がスロット挿入軸Ｉに沿って延びているが、別の例では、スロット挿入軸Ｉは、第２の端部が延びる次元に対して所定の角度で延びてもよい。端部１１は、スロット挿入軸Ｉに沿って延びてもよいし、スロット挿入軸Ｉに対して所定の角度で延びてもよい。

ワイヤ支持構造体５ａ、５ｂは、スロット４から、特にスロット接地面４ｃから所定の距離に配置されている。したがって、この設計から得られるブラケットによれば、患者の口内での歯の予測可能な回転制御が可能になる。更に、ワイヤ支持構造体５ａ、５ｂとスロット接地面４ｃとの間隔は、結紮部の一部が圧縮されたり、クランプされたりすることなく通過できるように、寸法決めされていることが好ましい。

図３は、ブラケットパッド２（図１に示す）とブラケット本体１（図２に示す）との組み合わせによって得られるブラケット１２のコンピュータモデルを示す。この組み合わせは、典型的にはコンピュータの助けによって行われる。これにより、典型的には患者の歯列が使用されて、歯科矯正装具のアーチワイヤが延びるべき経路が決定され、アーチワイヤの経路を用いてブラケット本体１を整列する。典型的には、ブラケット本体１の第２の端部は、ブラケットパッド２の歯対向面よりも突出しないように短縮される。

スロット挿入軸Ｉは、歯軸（図示せず）に対して略垂直に延びている。このタイプのスロットは、歯に対する向きにより、通常、歯列矯正の分野では「水平スロット」と呼ばれる。図示された水平スロットは、ブラケットパッド２の咬合組織対向面３に対して鋭角に配向されたスロット接地面４ｃを特徴とする。同様に、図示された水平スロット４は、ブラケットパッド２の組織対向面３の歯肉部分に対して鋭角に配向されたスロット側面４ａを特徴とする（スロット側面４ａの配向角度は、咬合組織対向面に対して略鈍角である）。図示のスロット４の配向により、スロット横断軸及びスロット挿入軸の次元に対して平行な平面内で、歯に効果的にトルクを作用させることが可能になる。この理由は、２つの対向するスロット側面４ａ、４ｂが堅固に嵌合することによって長方形のワイヤをしっかりとクランプすることができるので、歯を所望に応じて回転させるために、アーチワイヤがブラケット１２に捩りモーメントを伝達することができるためである。前歯の歯列矯正治療では、治療に使用されるブラケットが、良好なトルク制御だけでなく、良好な回転制御を提供することが一般に望ましい。スロットの水平配置は、典型的には、回転制御（歯軸周りの捩り）に対してはあまり効率的ではないが、回転制御は、水平スロットを有するブラケットによって提供することができる比較的小さな力で実行できることが判明している。一方、スロット横断軸Ｃ及びアーチワイヤ軸Ｗの平面内での捩りモーメントに関しては、アーチワイヤとブラケットとが堅固に嵌合することにより、水平スロットを有するブラケットは優れたチップ制御を提供する。したがって、本発明に係るブラケットは、前歯だけでなく奥歯にも使用することができる。更に、本発明に係るブラケットは、特に前歯に関連する優れたチップ制御を提供する。

図４は、患者の歯列１００の前歯に配置された複数の舌側歯列矯正ブラケット１２を備えた歯科矯正装具の一部を示す。ブラケット１２は、それらが配置される各歯にカスタマイズされている。特に、各ブラケット１２は、各歯の舌側に形状が一致するブラケットパッド２を有している。ブラケット１２は、互いに異なる構成であるが、それらは全て水平スロット４を有する。したがって、本歯科矯正装具は、歯列矯正治療中に、良好な回転とトルクとチップの制御を提供するものである。

本歯科矯正装具は、ブラケット１２のスロットに取り付けられたアーチワイヤ２０を更に有する。更に、歯科矯正装具は、アーチワイヤをスロット内に保持するために、典型的には、ブラケット１２上に固定された複数の結紮部を有する。

Claims (9)

1. 前歯用の舌側ブラケットとアーチワイヤとを備えた舌側歯科矯正装具であって、
   前記歯科矯正装具は３次元直交座標系で画定され、
   前記アーチワイヤは、前記座標系の第１及び第２の次元では略Ｕ字形に延び、第３の次元では略平坦であり、
   前記アーチワイヤは、長方形断面の長辺によって画定される高さを備えた長方形の断面を有し、前記高さは前記第３の次元に沿って配向されており、
   前記ブラケットは、ブラケットパッドと、ブラケット本体と、を有し、
   前記ブラケット本体は前記アーチワイヤを受け入れるためのスロットを形成し、
   前記スロットは、スロット挿入軸を画定する少なくとも２つの対向する平行なスロット側面と、前記スロット挿入軸に対して垂直に配置されたスロット接地面と、によって形成され、
   前記スロットは、前記スロット側面の間の距離によって画定される幅を有し、
   前記幅は前記アーチワイヤの前記高さと一致し、
   垂直に整列された前記第３の次元を基準にして、前記スロット挿入軸は水平であり、
   前記ブラケットは、少なくとも１つのアーチワイヤ支持構造体を有し、当該アーチワイヤ支持構造体は、前記スロット接地面の平面内に支持面を形成し、前記スロット接地面から離れている、舌側歯科矯正装具。
2. 前記ブラケット及び前記アーチワイヤは、前記スロット側面が前記第１及び第２の次元内の平面に対して略平行になるように、相互に配置されている、請求項１に記載の舌側歯科矯正装具。
3. 複数の前歯用ブラケットと複数の奥歯用ブラケットとを有し、各スロットの前記幅は前記アーチワイヤの前記高さと一致する、請求項１又は２に記載の舌側歯科矯正装具。
4. 前記複数のブラケットは、各ブラケットが前記スロットによって前記アーチワイヤに嵌合し、前記歯科矯正装具の外周を形成する前記パッドによって配向されるように、相互に配置されている、請求項３に記載の舌側歯科矯正装具。
5. 前記アーチワイヤと前記ブラケットとを相互に保持するための複数の結紮部を有する、請求項３又は４に記載の歯科矯正装具。
6. 前記支持面の形状は、前記ブラケットパッドの形状とは無関係に予め定められている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の舌側歯科矯正装具。
7. 前記アーチワイヤ支持構造体は、好ましくは平坦部を形成し、前記第３の次元に略平行に突出している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の舌側歯科矯正装具。
8. 前記アーチワイヤ支持構造体は、前記ブラケット本体から突出している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の舌側歯科矯正装具。
9. 前記スロットの両側に対称に配置された２つのアーチワイヤ支持構造体を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の舌側歯科矯正装具。

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