特許 7326300 高い唇側引張強度を有するセラミック自己結紮式ブラケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-04

(45)【発行日】2023-08-15

(54)【発明の名称】高い唇側引張強度を有するセラミック自己結紮式ブラケット

(51)【国際特許分類】

   A61C 7/28 20060101AFI20230807BHJP

   A61C 7/14 20060101ALI20230807BHJP

【ＦＩ】

A61C7/28

A61C7/14

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020541931

(86)(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-13

(86)【国際出願番号】 IB2019050715

(87)【国際公開番号】W WO2019150257

(87)【国際公開日】2019-08-08

【審査請求日】2022-01-28

(31)【優先権主張番号】62/625,756

(32)【優先日】2018-02-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100130339

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 憲

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100171701

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 敬一

(72)【発明者】

【氏名】ライ， ミンーライ

(72)【発明者】

【氏名】イープ，ローラン

(72)【発明者】

【氏名】ワイリー， ウィリアム イー．， セカンド

(72)【発明者】

【氏名】リンデマン，ディヴィッド ディー．

【審査官】中尾 麗

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／００５０７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５２２３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０００７３７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｃ ７／２８

Ａ６１Ｃ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

結合面を有するベースと、
前記ベースから外向き方向に延在する本体であって、前記本体は、近心－遠心方向に延在するアーチワイヤスロットを含み、前記アーチワイヤスロットは、底壁と、前記アーチワイヤスロット及び前記外向き方向に対して略垂直に方向付けられたチャネルとを有する、本体と、
前記本体に摺動可能に連結されたドアであって、前記アーチワイヤスロット内でアーチワイヤを結紮することができる開状態と、前記アーチワイヤスロット内にアーチワイヤを保持することができる閉状態との間で移動可能であるドアと、を備える歯科矯正装具であって、
前記ドアは、舌側面から延びた支柱を含み、前記支柱は前記チャネルに摺動可能に受け入れられており、前記支柱は第１のレールを含み、前記第１のレールは、前記支柱の近心側又は遠心側方向における０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍの第１のレール高さｈ_１を有し、前記第１のレールは、前記支柱の近心側又は遠心側に沿って延びており、前記チャネルは第１の凹部を含み、前記第１のレールは前記第１の凹部に摺動可能に係合されている、歯科矯正装具。

【請求項2】

前記第１のレール高さｈは、０．０５０８ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９８ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９７ｍｍ、０．１２７ｍｍ～０．１９６ｍｍ、０．１３０ｍｍ～０．１９５ｍｍ、又は０．１４０ｍｍ～０．１９５ｍｍである、請求項１に記載の歯科矯正装具。

【請求項3】

前記第１の凹部は、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０５０８ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１１０ｍｍ～０．１９８ｍｍ、又は０．１２０ｍｍ～０．１９８ｍｍの第１の凹部深さｄを有する、請求項１又は２に記載の歯科矯正装具。

【請求項4】

前記装具は、セラミック材料を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。

【請求項5】

前記装具は、唇側引張強度試験によって決定される平均引張強度値を有し、前記平均引張強度値は、類似しているが、０．２００ｍｍ超のレール高さｈ_ｓを有する装具の前記唇側引張強度試験によって決定される平均引張強度値よりも、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、少なくとも１０％、少なくとも１２％、少なくとも１４％、少なくとも１６％、少なくとも１８％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、又は少なくとも５０％大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。

【請求項6】

前記支柱は第２のレールを含み、前記第２のレールは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍの第２のレール高さｈ_２を有し、前記第２のレールは、前記第１のレールの反対側で前記支柱の近心側又は遠心側に沿って延びており、
前記チャネルは第２の凹部を含み、前記第２のレールは、前記第２の凹部に摺動可能に係合されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

歯科矯正は、歯列不正の専門的な管理、指導及び矯正に関連する歯科分野である。歯科矯正治療の利益としては、適正な咬合機能の達成及び維持、顔の審美性の向上、及び歯科衛生の改善が挙げられる。これらの目標を達成するために、歯科矯正専門家は、患者の歯に係合し、穏やかな治療力を加えて歯を適切な位置に向かって移動させる矯正装具を使用することがよくある。

【0002】

ある一般的な種類の治療では、歯科矯正ブラケットと呼ばれる、スロットを有する小さな装具が使用され、この装具は、患者の歯の前側又は裏側のいずれかの表面に接着剤により装着される。治療を開始するには、弾性のアーチ形ワイヤ（「アーチワイヤ」）が各ブラケットのスロットに受け入れられる。アーチワイヤの端部は、一般に、患者の大臼歯に接合される、大臼歯チューブと呼ばれる装具内に捕捉される。アーチワイヤは、その元の形状へと緩徐に戻るため、歯の移動を所望の位置に向けて誘導する、軌道としての役割を果たす。これらのブラケット、チューブ、及びアーチワイヤは、まとめて「ブレース」として知られる。

【0003】

歯科矯正ブラケットにアーチワイヤを係合させて有効にするために使用される手順は、結紮として知られている。従来のブラケットは、互いに対向する一対以上のタイウィング、又はブラケット本体上のクリート状の突起部に補助されてアーチワイヤに結紮される。アーチワイヤをアーチワイヤスロット内に配置し、一般的に、小さなエラストマー製の「Ｏ」リング状結紮具、又は代替的に、金属製結紮ワイヤを、アーチワイヤの上方、及びアーチワイヤスロットの対向する側面上に位置するタイウィングのアンダーカット部分の下方に締め付ける。したがって、結紮によって、各ブラケットのアーチワイヤスロット内にアーチワイヤを固定し、これらの本体間の正確な機械的結合をもたらす。

【0004】

結紮は多数の欠点を有する。例えば、エラストマー製結紮具は経時的に弾性を喪失する傾向があり、アーチワイヤの摺動機構が不整合になる。これらの結紮具は治療の審美性ために半透明にすることができるが、汚れ易いという傾向もある。一方で、結紮ワイヤを用いた結紮は、極めて煩雑で時間がかかることもある。結紮ワイヤはまた、金属で作製されているため、一般に非審美的とも見なされる。

【0005】

自己結紮式ブラケットは、上記の問題に対して、解決策を提示する。これらの装具は、スロット内にアーチワイヤを保持するために、一般的には、クリップ、ばね部材、ドア、シャッター、ベイル、又は、ブラケット自体に組み込まれた他の結紮機構を使用することにより、別個の結紮具の使用が不要となる。自己結紮式ブラケットを使用することから、幾つかの利点を導き出すことができる。例えば、これらの装具は、エラストマー製結紮具を使用して結紮されるブラケットと比較して、アーチワイヤとブラケットとの間の摩擦を減少させることができ、治療の初期段階においてより速い歯のレベリング及びアライニングを提供し得る。結紮機構次第で、これらの装具はまた、アーチワイヤの装着及び除去を簡略化し、治療を行う専門家のチェアタイムを大幅に短縮することもできる。最後に、自己結紮式ブラケットはまた、食品及び歯垢が詰まる恐れのある、エラストマー製結紮具及び結紮ワイヤを使用する従来のブラケットよりも、良好な衛生状態を提供することもできる。

【発明の概要】

【0006】

結合面を有するベースと、ベースから外向きに延在する本体であって、本体は、近心－遠心方向に延在するアーチワイヤスロットを含み、アーチワイヤスロットは、底壁と、ワイヤスロットに対して略垂直に方向付けられたチャネルとを有する、本体と、
本体に摺動可能に連結されたドアであって、アーチワイヤスロット内でアーチワイヤを結紮することができる開状態と、アーチワイヤスロット内にアーチワイヤを保持することができる閉状態との間で移動可能であるドアと、を備える歯科矯正装具が提供され、ドアは舌側面から延びた支柱を含み、支柱はチャネルに摺動可能に受け入れられており、支柱は第１のレールを含み、第１のレールは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍの第１のレール高さｈ_１を有し、第１のレールは、支柱の近心側又は遠心側に沿って延びており、チャネルは第１の凹部を含み、第１のレールは第１の凹部に摺動可能に係合されている。

【0007】

本開示の特徴及び利点は、詳細な説明並びに添付の特許請求の範囲を考察することによって更に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態による歯科矯正装具の顔面側、歯肉側、及び遠心側の方を見た斜視図である。

【図2】図１の装具の顔面側の方を見た平面図である。

【図3】図１、図２の装具の歯肉側、顔面側、及び遠心側の方を見た分解斜視図である。

【図4】図１～図３の装具の遠心側の方を見た側面図である。

【図5】図１～図４の装具の遠心側の方を見た側面図である。

【図6A】アーチワイヤスロットへのアクセスを可能にするためにドアが開いた状態の図１～５の装具の遠心側の方を見た断面図である。

【図6B】アーチワイヤスロットへのアクセスを制限するためにドアが閉じた状態の図１～５の装具の遠心側の方を見た断面図である。

【図7】装具の隠れた特徴を露出させるためにドアが取り外された状態の図１～５の装具の斜視図である。

【図8】図７の装具の顔面側の方を見た平面図である。

【図9】図１～図６の装具のドアの歯肉側、舌側、及び遠心側の方を見た斜視図である。

【図10】図１～図６の装具の咬合側の方を見た平面図である。

【図11】アーチワイヤスロット内にワイヤを含む、図１０の装具の斜視図である。

【図12】最大レール高さが０．２００ｍｍ超のレールを含む、図１０の装具の断面斜視図である。

【図13】最大レール高さが０．２００ｍｍ未満のレールを含む、図１０の装具の断面斜視図である。

【図14】レール高さ「ｈ」がどのように決定されるかを示す印を含む、図１０の装具のドアの斜視図である。

【図15】凹部深さ「ｄ」がどのように決定されるかを示す印を含む、ドアが取り外された状態の図１～図５の装具の咬合側の方を見た平面図である。

【0009】

方向の定義
本明細書において使用される場合、
「近心」とは、患者の湾曲した歯列弓の中心に向かう方向を意味する。
「遠心」とは、患者の湾曲した歯列弓の中心から離れる方向を意味する。
「咬合側」とは、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味する。
「歯肉側」とは、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味する。
「顔面側」とは、患者の唇又は頬に向かう方向を意味する。
「舌側」とは、患者の舌に向かう方向を意味する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下のセクションでは、自己結紮式歯科矯正装具及びそれに関連する方法を目的とする、例示的実施形態を説明する。これらの実施形態は、例示的なものであり、したがって、本発明を過度に制限するものとして解釈されるべきではない。例えば、当業者は、開示される装具及び方法を、歯の唇側面若しくは舌側面のいずれかへの取り付けに適合させるか、同じ歯列弓内の異なる歯への取り付けに適合させる（例えば、その歯列弓の近心側半体及び遠心側半体上の対応する装具）か、又は、上歯列弓若しくは下歯列弓のいずれかに位置する歯への取り付けに適合させることができる点を理解されたい。

【0011】

本明細書で説明される装具及び方法は、任意選択的に、治療を受けている個々の患者に合わせてカスタマイズすることができる。材料及び寸法上の仕様もまた、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で開示されるものから変更することができる。別段の指定がない限り、提供される装具及び構成要素は、当業者には既知の、様々な金属材料、セラミック材料、ポリマー材料、及び複合材料のうちのいずれかで構築することが可能である。更には、別段の指示がない限り、これらの装具及びそれらの構成要素に関連付けられる寸法は、決定的なものではなく、添付図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているものではない。

【0012】

数字１００で指定された一実施形態による歯科矯正装具が、図１及び図２に組み立てられた形態及び図３に分解された形態で示される。装具１００は、ベース１０２と、ベース１０２から外向きに延在する本体１０４とを有する。ベース１０２の底部は、装具１００が結合されるそれぞれの歯の表面に概ね近似した凹状の三次元表面輪郭を有する結合面１０６を有する。特定の実施形態では、結合面１０６は、近心－遠心方向及び咬合側－歯肉側方向の双方で湾曲を有する、複合輪郭を特徴とし得る。

【0013】

結合面１０６は、任意選択で、ベース１０２と下に存在する歯との間の接着剤結合を強化するために、メッシュ、孔、隆起部、凹部、アンダーカット、マイクロエッチング表面、ガラスグリット、結合粒子、オルガノシラン処理表面、又は任意の他の既知の機械的若しくは化学的改質を含み得る。あるいは、ベース１０２はまた、バンド状構成を有することも可能であり、この構成では、ベース１０２が歯を完全に取り囲む。他の実現では、ベース１０２は、ベース１０２と歯牙構造との間の間隙を埋めることを支援する、固定式の圧縮性材料を含み得る。好適な圧縮性材料は、米国特許公開第２００９／０２３３２５２号（Ｃｉｎａｄｅｒ）で説明されている。

【0014】

この実施形態の歯科矯正装具１００、及び他の実施形態の歯科矯正装具は、別段の指示がない限り、本明細書では、上顎又は下顎上の歯の唇側面に付随する、基準フレームを使用して説明される。したがって、歯科矯正装具１００を説明するために使用される、唇側、舌側、近心、遠心、咬合側、及び歯肉側などの用語は、その選択された基準座標に対するものである。しかしながら、歯科矯正装具１００は、口腔内部で、他の歯上及び他の向きで使用することができるため、それらの実施形態は、選択された基準座標及び記述用語に限定されるものではない。例えば、歯科矯正装具１００は、歯の舌側面に結合させることもできる。基準フレームに変更がある場合、本明細書で使用される記述用語を直接適用することができない点が、当業者には認識されるであろう。それにもかかわらず、これらの実施形態は、口腔内部での場所及び向きとは無関係であることが意図され、歯科矯正ブラケットの実施形態を説明するために使用される、これらの相対的用語は、図面内の実施形態の明確な説明を単に提供するためのものに過ぎない。

【0015】

略直線状の形状を有するアーチワイヤスロット１０８は、本体１０４の概して顔面側に面した面を略近心－遠心方向に横切って延びている。特に図４の遠心図を参照すると、アーチワイヤスロット１０８は、歯肉側の側壁１１１及び咬合側の側壁１１２と共に、底部の舌側壁１１０を含む。咬合側壁１１１は、本体１０４の歯肉側のドア支持部１１４の表面によって、少なくとも部分的に画定される（図３及び図８を参照）。アーチワイヤ（図示せず）は、アーチワイヤスロット１０８内に受け入れられ、典型的には、アーチワイヤスロット１０８の壁１１０、１１１、１１２と実質的に一致する、概して矩形の断面を有する。アーチワイヤの寸法とアーチワイヤスロット１０８の寸法との厳密な一致は、アーチワイヤと装具１００との間の正確な結合をもたらし、治療を行う施術者に、歯の移動に対する高度な制御を与えることができる。しかし、スロット壁の寸法に厳密に近似しない、他のアーチワイヤ幾何学形状を使用することができることが理解されるであろう。

【0016】

装具１００は、トルク及びアンギュレーションに関して、予め調節することができる。歯のアンギュレーションは、Ｄｒ．Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｆ．Ａｎｄｒｅｗｓの教示に従って、咬合平面に垂直な線に対する、臨床歯冠の顔面軸線（「ＦＡＣＣ」）の近心遠心傾斜として定義することができる（例えば、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｆ．Ａｎｄｒｅｗｓ著「Ｓｔｒａｉｇｈｔ Ｗｉｒｅ，Ｔｈｅ Ｃｏｎｃｅｐｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅ」（Ｌ．Ａ．Ｗｅｌｌｓ Ｃｏ．，（著作権）１９８９年）を参照）。ブラケットのアンギュレーションは、歯のアンギュレーションを提供するための、ブラケットのベースに対する、ブラケットのアーチワイヤスロットの特定の角度方向として定義することができる。歯のトルクは、咬合平面に垂直な線から測定される場合の、ＦＡＣＣの頬唇側－舌側傾斜として定義することができる。したがって、ブラケットのトルクは、所望の歯のトルクが得られるような、ブラケットのベースに対するアーチワイヤスロットの向きとして定義することができる。ブラケットのトルクは、典型的には、アーチワイヤスロット若しくはアーチワイヤ通路の指定された角度、すなわち「スロットでのトルク」、又はブラケットの歯装着表面で形成される角度、すなわち「ベースでのトルク」を介して提供される。いずれの構成の下でも、装具１００には、図４内の文字「Ｔ」によって指定される、特定のトルクを提供することができる。このトルク、又は角度Ｔは、アーチワイヤスロット１０８の底壁１１０を含む基準面１７５と基準線１７７との間の角度に相当する。基準線１７７は、咬合側－歯肉側方向に延びており、アーチワイヤスロット１０８の近心－遠心中心及び咬合側－歯肉側中心の下の、舌側方向に位置する点で、ベース１０４に接する。基準線１７７は、したがって、装具１００のトルク面の範囲内に存在する。

【0017】

本体１０４内に摺動可能に受け入れられたドア１３０は、アーチワイヤスロット１０８へのアクセスを制御し、図１、図２、及び図４では閉位置で示されている。ドア１３０の一部は、アーチワイヤスロット１０８の中心部分を横切って延び、これによって、装具１００のスロット１０８に対するアーチワイヤ（図示せず）の出入りを防止する。図１に示される構成では、アーチワイヤは、患者の口内で実施される、通常の咀嚼及びブラッシング活動の結果としてアーチワイヤが過って脱落するようなことがないように、装具１００に確実に結紮されることになる。ドア１３０は、アーチワイヤスロット１０８（図３及び図５に図示する）へのアクセスを可能にする開位置と閉位置との間で切り替わるように咬合方向及び歯肉方向の両方に摺動することができる。上歯列弓又は下歯列弓に取り付けられた装具１００の場合、ドア１３０は、咬合方向又は歯肉方向のいずれかに摺動して開き、反対方向に摺動して閉じることができる。アーチワイヤは、アーチワイヤスロット１０８の長さに沿って摺動可能とすることができ、また典型的には摺動可能とするべきであり、これによって、アーチワイヤは、不正咬合歯の移動を誘導する、軌道として機能することが可能となる。そのような摺動は、治療のレベリング段階及びアライニング段階の間、歯がほぐれるため、特に顕著である。

【0018】

ほとんどの状況下では、ドア１３０はそのままで、アーチワイヤを装具１００に結紮するのに十分である。しかしながら、必要に応じて、治療を行う専門家は、本体１０４上に位置するアンダーカット１１６、１１７及びタイウィング１１８を用いて、アーチワイヤを手動で結紮することを選択することができる。結紮は、例えば、エラストマーＯリング又は結紮ワイヤを、アンダーカット１１６、１１７の下、スロット１０８内に受け入れられたアーチワイヤの上、及びタイウィング１１８の下に固定することによって、達成することができる。アンダーカット１１６、１１７及びタイウィング１１８はまた、所望の場合には、パワーチェーンを２つ以上の歯に固定するために用いられてもよい。

【0019】

図７及び図８を参照すると、この実施形態において、本体１０４は、本体１０４の顔面側面の咬合部分に一対のガイドレール１１５を有する。各ガイドレール１１５は、チャネル１２０の近心側及び遠心側のうちの一方で、略咬合側－歯肉側方向に沿って延びている。ドア１３０は、以下に更に説明するように、略咬合側－歯肉側方向でドアに力が加えられるときに、ガイドレール１１５に沿って摺動する相補的溝１３８、１３９（図９及び図１０参照）を含む。当業者であれば分かるように、ドア１３０の摺動を容易にし、締め付けを回避するために、ガイドレール１１５と溝１３８、１３９との間に適切な公差が存在してもよい。

【0020】

複合縦チャネル１２０は、本体１０４の歯肉側から咬合側に向かって延びている。チャネル１２０は、タイウィング１１８とガイドレール１１５との間を通っており、本体１０４を近心側半体及び遠心側半体に本質的に分岐させる。チャネル１２０は、図示されたように、アーチワイヤスロット１０８より歯肉側において狭い近心－遠心厚さを含み得る。アーチワイヤスロット１０８に対して咬合側にある本体１０４側で、チャネル１２０は、主チャネル部１２１、及びその長さの一部に沿ってチャネル１２０へ延びる対向する凹部１２３、１２４を含む。図示された実施形態では、凹部１２３、１２４は、チャネル１２０の底壁１２２の上方の本体１０４のドア支持部１１４に形成され、各凹部と底壁１２２との間には壁部１２５、１２６が残されている。凹部１２３、１２４は、凹部として図示されているが、所与のドア１３０構成を収容するために、別の断面形状（例えば、長方形、台形、正方形など）を含むことができる。しかし、現在の好ましい状況では、凹部は、開位置と閉位置との間でのドア１３０の摺動を容易にするために凹状である。いくつかの実施形態では、凹部１２３、１２４は、図１５の文字「ｄ」によって指定される最大凹部深さを有する。凹部深さｄは、図１５に示すように測定値「Ｘ」及び「Ｙ」を記録し、次いで、これらの測定値を式Ｉに代入することによって計算することができる。
ｄ＝（Ｙ－Ｘ）／２ （Ｉ）
いくつかの実施形態では、ｄは、０．２００ｍｍ以下、０．１９９ｍｍ以下、又は０．１９８ｍｍ以下（例えば、０．１９７ｍｍ）であってもよい。いくつかの実施形態では、ｄは、０．０２５４ｍｍ以上、０．０５０８ｍｍ以上、０．０７６２ｍｍ以上、０．１０２ｍｍ以上、０．１１０ｍｍ以上、又は０．１２０ｍｍ以上（例えば、０．１２１ｍｍ）であってもよい。いくつかの実施形態では、ｈは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０５０８ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１１０ｍｍ～０．１９８ｍｍ、又は０．１２０ｍｍ～０．１９８ｍｍ（例えば、０．１２１ｍｍ～０．１９７ｍｍ）であってもよい。凹部１２３、１２４は、チャネル１２０の咬合側端に開放されており、ドア１３０上の相補的レール１４１を受け入れるように寸法決めされている。チャネル１２０及び凹部１２３、１２４の双方の開放された咬合側端は、ドア１３０を略歯肉側方向に本体１０４内へ摺動させることによって装具１００を組み立てることを可能にし、ドア１３０を略咬合側方向に摺動させることによって装具１００を分解することを可能にする。凹部１２３、１２４が少なくとも部分的にアーチワイヤスロット１０８内に開放されているという点で、凹部１２３、１２４は、それぞれの歯肉側端に向かって開放されている。特定の実現では、図示されているように、装具アセンブリが、ドア１３０の本体１０４に対する望ましくない摺動を制限する、以下に記載したビームなどの別の手段に依拠した状態で、凹部１２３、１２４は、それぞれの咬合側端及び歯肉側端の両方で開放することができる。あるいは、凹部１２３、１２４は、それぞれの歯肉側端に向かって閉じられ、壁１１２で終端することができる。

【0021】

いくつかの実施形態では、チャネル１２０は、底壁１２２と結合面１０６との間に位置する脆弱ウェブを少なくとも部分的に画定し、脆弱ウェブを破砕して装具１００の近心側半体及び遠心側半体を互いに向かって枢動させることによって、装具を簡便に圧搾剥離させることができる。更なる選択肢及び利点については、発行済み米国特許第５，３６６，３７２号（Ｈａｎｓｅｎら）に記載されている。

【0022】

ドア１３０を、別々の位置の間、例えば、開位置と閉位置との間で切り替えるための様々な機構をチャネル１２０内に実現することができる。ドア１３０のための局所平衡位置を提供する一時的ラッチ機構は、有利に、治療を行う専門家がスロット１０８内にアーチワイヤを配置しているときにドア１３０が自然に閉じる、又は逆に、ドア１３０が治療過程で自然に開くのを防ぐことができる。図示された実施形態では、ラッチは、ドア１３０の摺動方向に略垂直な、チャネル１２０の一部を横切って近心－遠心方向に延びる撓み可能なビーム１６０である。ドア１３０の位置を一時的に拘束するための機構の更なる例は、国際公開第２０１４／０１８０９５号（Ｌａｉら）に見ることができる。

【0023】

撓み可能なビーム１６０は、チャネル１２０への咬合側入口から離れており、本体１０４の近心及び遠心ドア支持部１１４の少なくとも１つを通って延びる横チャネル１６２に内に受け入れられる。いくつかの実施形態では、横チャネル１６２は、近心ドア支持部１１４及び遠心ドア支持部１１４の両方を通って延び、それによって当該チャネルを２つのチャネル部（すなわち、近心及び遠心）に分割するが、これはこの場合に当てはまらなくてもよい。ビーム１６０は、各チャネル１６２部の全部又は一部を通って延びることができる。ある特に有利な実現では、ビームは、近心ドア支持部１１４及び遠心ドア支持部１１４の両方における横チャネル１６２の一部を通って延びている。ビーム１６０の一端は、接着剤などを用いてチャネル１６２の近心部又は遠心部に固定し、他端は反対側のチャネル部において自由にしておくことができる。このビーム１６０の保持構造では、発行済み米国特許第５，３６６，３７２号（Ｈａｎｓｅｎら）に記載されているような脆弱ウェブの破砕などによる剥離中、ビーム１６０の固定端のみが典型的にはチャネル１６２内に残ることになるので、不注意による分解が防止される。

【0024】

ドア１３０の組み立てにおいて、ビーム１６０は、チャネル１２０の底壁１２２に向かって弾性的に撓むことによってラッチとして機能し、ドア１３０が歯肉側方向においてビーム１６０に付勢されるときにドア１３０の通過を可能にする。したがって、ビーム１６０は、不注意によるドアの咬合側－歯肉側移動、特に、開閉位置間での移動を防止するように作用する。ドア１３０とビーム１６０との間の相互作用の更なる態様を以下に詳細に論じる。

【0025】

図示されたビーム１６０は略円形の断面を含むが、矩形又は楕円形などの他の断面形状も可能である。更なる適切なビーム幾何学的形状は、例えば、国際公開番号２０１４／０１８０９５号の図２０～図２５に関して記載されている。ビーム１６０は、好ましくは、ステンレス鋼、チタン、コバルトクロム合金などの弾性金属合金（Ｅｌｇｉｌｏｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｍｅｔａｌｓ（Ｅｌｇｉｎ、ＩＬ）製のものなど）、又はニッケルとチタンの合金などの形状記憶合金（例えば、ニチノール）から作製される。現在の好ましい実現では、弛緩時のビーム１６０の形状が治療過程の間に著しく変化しないように、ビーム１６０は十分に弾性である。

【0026】

ドア１３０は、顔面側面１３２の反対側に、舌側面１３１を含む。ドアは、装具１００の近心－遠心全幅と実質的に一致する近心－遠心幅を有する。ドア１３０は、ドア１３０が閉位置にあるときに、アーチワイヤスロット１０８の上に延びる、歯肉側縁部領域１３３を含む（図２及び図４を参照）。したがって、縁部領域１３３の下の舌側面１３１の一部は、アーチワイヤスロット１０８内にアーチワイヤが受け入れられている場合、そのアーチワイヤと接触することになる（そのような接触が規定のものである場合）。再び図２を参照して理解することができるように、縁部領域１３３は、アーチワイヤスロット１０８の本質的に近心－遠心の全長に延びている。縁部領域１３３の一部は、ドアが閉位置にあるときにアーチワイヤスロット１０８の歯肉側壁１１１に隣接する、本体の壁面１１３に当接し得る。

【0027】

歯肉側縁部領域１３３は、ドアが閉位置にあるときにアーチワイヤスロット１０８の近心端及び遠心端に配置される、近心及び遠心アーチワイヤ接触面１３４を含む。各接触面１３４は、アーチワイヤスロット１０８（及び平面１７５）の底壁１１０に少なくとも実質的に平行な平面（図４に「Ｏ」で示される）を画定する。この関連で使用される場合、接触面は、平行からの偏差が５度以下であるときに底壁に対して実質的に平行である。現在の好ましい実施形態では、接触面１３４は、少なくとも典型的な製造公差内（すなわち、当該表面を画定する面同士の間の角度が２度以下である）で、底壁１１０と平行である。しかしながら、以下に更に説明するように、接触面１３４は、咬合側本体１０２の一部に接触するドア１３０の滑り面１３７とは必ずしも平行ではない。更に、接触面１３４を画定する平面Ｏは、トルク面（例えば、基準線１７７）に対して鋭角に方向付けることができる。いくつかの実施形態では、基準線１７７でのトルク面と基準面Ｐとの間に形成される角度αは、－３０度～＋３０度である。

【0028】

接触面１３４は、部分的にスロット１０８長さに延び、スロット１０８の端部で顔面側－舌側スロット高さ１０９を効果的に制御する。図示された実施形態では、接触面１３４によって、スロット１０８の近心－遠心中心に隣接する領域におけるスロット高さ１０９よりも、近心端及び遠心端における有効スロット高さ１０９が短くなっている。スロットの近心端及び遠心端で高さ１０９を減少させることにより、組み立て後の装具は、ブラケット本体１０２の強度を犠牲にすることなく、所与の装具及びアーチワイヤ規定の一方又は両方をより良く表現することができる。ドア１３０は、近心－遠心方向に沿って互いに隔置された２つの箇所で、アーチワイヤと係合することができるため、単一の箇所でアーチワイヤと係合することによって達成可能な他の方式よりも、アーチワイヤの角度的溢出を低減して、より優れた回転制御を達成することが可能である。更に、接触面１３４は、不必要にドア１３０を開けることなくアーチワイヤが装具１００に実質的なトルク（すなわち、ねじり力）を加えることを可能にすることによって、より確実な結紮を提供することができる。当業者によって理解され得るように、ドア１３０の縁部領域１３３の近心－遠心幅は、同様にアーチワイヤスロットの長さに及ぶように延び得る。

【0029】

縁部領域１３３は、特定の実施形態では、アーチワイヤスロット１０８内にアーチワイヤを誘導するための、押圧要素としての役割を果たすように、接触面１３４より歯肉側に少なくとも１つの面取り部又は他の表面構成を含み得る。押圧要素の更なる属性及び構成は、米国特許第８，４６９，７０４号（Ｏｄａら）に見ることができる。

【0030】

歯肉側縁部領域１３３より咬合側にある近心縁部１３５及び遠心縁部１３６は、ドアの幅にわたって隔置された略平面状の滑り面１３７を含む。滑り面１３７同士の間の幅は、ガイドレール１１５の外縁部同士間の距離に概ね相当する。滑り面１３７は、ドア１３０がチャネル１２０に受け入れられたときに、本体１０４のドア支持面１１４から概ねオフセットされており、ドア１３０が開閉するときに、滑り面１３７が本体１０４上を移動するものの、本体１０４に接触しないようになっている。滑り面１３７は、本開示の特定の実現では、装具のトルク面に少なくとも実質的に平行な基準面（図４の「Ｐ」）に存在し得る。トルク面に平行又は実質的に平行な滑り面を提供することは、規定の位置又はそうでなければ所望の位置にブラケットを確実に着座させることに役立ち、更に、患者の快適性を高めるために装具の顔面側－舌側高さを低減する。

【0031】

図示された実施形態では、滑り面１３７基準面Ｐは、アーチワイヤスロット１０８の底壁１１０及びアーチワイヤ接触面１３４を含む平面Ｏに対して鈍角βで方向付けられている。いくつかの実施形態では、滑り面平面Ｐと接触面平面Ｏとの間に形成される角度βは、少なくとも約１４０度、少なくとも約１５０度、又は少なくとも約１６０度である。いくつかの実施形態では、平面Ｏと平面Ｐの間に形成される角度βは、最大約１７５度、最大約１７０度、又は最大約１６５度である。

【0032】

ドア１３０は、支柱１４０、及び舌側面１３８の少なくとも一部に咬合側－歯肉側方向に延びる一対の溝１３８、１３９を更に含む。図９及び図１０に最も良く図示されるように、一対の溝１３８、１３９は、各溝が滑り面１３７と支柱１４０との間に配置された状態でドアの舌側面１３１に形成される。溝１３８、１３９は、寸法及び相対位置が、本体１０４の顔面側面のガイドレール１１５に対応している。上述したように、溝１３８、１３９は、一対のガイドレール１１５に沿って摺動し、したがって、組み立てが容易になるように開放端になっている。ガイドレール１１５及び溝１３８、１３９が全体として、ドア１３０の作動的摺動運動を誘導する。溝１３８、１３９は、図示されたようにドア１３０の咬合側－歯肉側全長に延びることができ、又は歯肉側縁部領域１３３に隣接して終端してもよい。上述のように、有効スロット高さ１０９は、ドア１３０が閉位置にあるときに、溝１３８、１３９の両方によって覆われるアーチワイヤスロット１０８領域で大きくなることになる。

【0033】

舌側面１３１で溝１３８、１３９を使用することにより、ドア１３０、ひいては装具１００の顔面側－舌側プロファイルを低減することが可能になる。溝から舌側方向に離されたアーチワイヤ接触面１３４を組み入れることによって、ドア１３０又は本体１０４のいずれかの構造的完全性を犠牲にすることなく、所望のアーチワイヤスロット高さ１０９を維持することができる。構造的完全性は、高い応力及び故障が生じるまでドアが耐えることができる唇側引張力の量を増加させる。結合、治療、アーチワイヤ交換、及び歯科矯正治療の間に高い力に遭遇することが多い自己結紮ブラケットにとっては、より高い唇側引張力は特に望ましいものである。

【0034】

拡大した支柱１４０が、ドア１３０の舌側面１３１から外向きに延びている。組み立て時に、支柱１４０は、装具本体のドア支持部１１４同士の間のチャネル１２０内に受け入れられる（例えば、図４参照）。支柱は、チャネル１２０の底部１２２に向かって各々延びている歯肉側前縁部１４２及び咬合側後縁部１４３を含む。１本の支柱１４０が図示されているが、代替的装具構成では、組み立て時にチャネル１２０内へ延びる２本の支柱を含むこともできる。支柱１４０は、滑り面１３７基準面Ｐに略垂直な軸線Ｓに沿ってドア１３０の近心－遠心中心領域から舌側方向に延びている。しかしながら、ドア１３０の所望の回転によっては、支柱１４０は、滑り面１３７基準面Ｐに対して斜角で延びる軸線Ｓに沿って突出していてもよい。

【0035】

支柱１４０は一対のレール１４１を含み、これらのレールは、舌側面１３１からオフセットされ、対向する近心側面及び遠心側面に沿って延びている。各レール１４１は、チャネル１２０内の対応する近心側凹部１２３及び遠心側凹部１２４に摺動可能に受け入れられるように寸法決めされている。レール１４１は、略凸部として図示されているが、所与の凹部１２３、１２４構成に適応するために、別の断面形状（例えば、長方形、台形、正方形など）を含むこともできる。現在の好ましい実現は、近心側レール及び遠心側レールの両方を特徴とするが、本開示による他の装具構成は、単一レール又はレール無しを特徴とすることもできる。しかし、好ましい実現では、対向するレール１４１同士が、ドア構造に強度を加え、着座したアーチワイヤからの顔面側方向の力によるドアの望ましくない回転を防止する。レール１４１は、図１４の文字「ｈ」によって指定される最大レール高さを有する。レール高さｈは、図１４に示すように測定値「Ａ」及び「Ｂ」を記録し、次いで、これらの測定値を式ＩＩに代入することによって計算することができる。
ｈ＝（Ｂ－Ａ）／２ （ＩＩ）
０．２００ｍｍ未満のレール高さｈを有するブラケットについて、唇側引張強度試験（以下の実施例を参照）によって決定される平均引張強度値が、驚くべきことに、類似しているがレール高さｈが０．２００ｍｍを超える装具（すなわち、ブラケット）の平均力値よりも、約１０％～５０％以下高いことが判明した。いくつかの実施形態では、ｈは、０．２００ｍｍ以下、０．１９９ｍｍ以下、０．１９８ｍｍ以下、０．１９７ｍｍ以下、０．１９６ｍｍ以下、又は０．０．１９５ｍｍ以下（例えば、０．１９５ｍｍ）であってもよい。いくつかの実施形態では、ｈは、０．０２５４ｍｍ以上、０．０５０８ｍｍ以上、０．０７６２ｍｍ以上、０．１０２ｍｍ以上、又は０．１２７ｍｍ以上（例えば、０．１４０ｍｍ）であってもよい。いくつかの実施形態では、ｈは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０５０８ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９８ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９７ｍｍ、０．１２７ｍｍ～０．１９６ｍｍ、０．１３０ｍｍ～０．１９５ｍｍ、又は０．１４０ｍｍ～０．１９５ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、０．２００ｍｍ以下、０．１９９ｍｍ以下、０．１９８ｍｍ以下、０．１９７ｍｍ以下、０．１９６ｍｍ以下、又は０．１９５ｍｍ以下のレール高さを有するブラケットが、唇側引張強度試験（以下の実施例を参照）によって決定される平均引張強度値を有し得、この平均引張強度値は、類似しているが０．２００ｍｍ超のレール高さｈ_ｓを有するブラケットの平均引張強度値よりも、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、少なくとも１０％、少なくとも１２％、少なくとも１４％、少なくとも１６％、少なくとも１８％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、又は少なくとも５０％大きい。いくつかの実施形態では、第１のレールは、第１のレール高さｈ_１（例えば、０．１６０ｍｍ）を有してもよく、第２のレールは、第１のレール高さｈ_１よりも大きい第２のレール高さｈ_２（例えば、０．１８５ｍｍ）を有してもよい。いくつかの実施形態では、第１のレールは、第１のレール高さｈ_１（例えば、０．１６０ｍｍ）を有してもよく、第２のレールは、第１のレール高さｈ_１よりも小さい第２のレール高さｈ_２（例えば、０．１５５ｍｍ）を有してもよい。いくつかの実施形態では、第１のレール高さｈ_１及び第２のレール高さｈ_２は、同じであってもよい（例えば、ｈ_１＝ｈ_２＝０．１７０ｍｍ）。

【0036】

図６Ａ、図６Ｂ、及び図９に更に示すように、支柱１４０の舌側部分は、歯肉側前縁部１４２と咬合側後縁部１４３との間にドア１４０の移動方向に沿って互いに隔置された一対の略凹状の窪み部１４４、１４５を含む。突出部１４６は、窪み部１４４、１４５の間に配置され、略舌側方向に外向きに延びている。突出部１４６と突出壁部１４２ａ、１４３ａとが協働して、ビーム１６０を窪み部１４４、１４５内に捕捉して保持し、ドア１１０が本体１０４から外れるのを防止する。ドア１１０が能動的に開閉中でない限り、ビーム１６０は、ドア１１０の開閉位置にそれぞれ対応する窪み部１４４、１４５によって画定される２つの位置のうちの１つを一般にとる。ドア１４０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、撓み可能なビーム１６０の咬合側領域と歯肉側領域との間で突出部１４６を前後に摺動させることによって、可逆的に開閉することができる。

【0037】

前縁突起部１４２ａは、正の停止面として作用し、ドア１３０の咬合側移動及び十分な所望の力なしでの分解を防止する。前縁突起部１４２ａの咬合側面１４７は、ビーム１６０に対して凸状湾曲を含むことができ、特定の好ましい実施形態では、複合凸状湾曲を含む。複合湾曲を有する実現では、凸状咬合側面１４７は、連続的に湾曲した表面を呈してもよいし、近心－遠心中心に隣接した平坦地領域を含んでもよい。このような実現において、咬合側面１４７の近心縁部及び遠心縁部は、典型的には、咬合側面１４７の他の領域に対してより大きい曲率半径を含むことになる。ドア１３０が開いているとき、咬合側面１４７がビーム１６０の歯肉側面に直接近接して配置されることになる。この表面１４７上の湾曲の存在は、ドアが咬合側方向に引っ張られた場合に、縁突起部１４２ａ上のビーム１６０から力を分散させる働きをすることができる。湾曲した咬合側面１４７にわたる力の伝達は、前縁突起部１４２ａが破損して、ドアの動作を実質的に中断し、結果として患者の治療を中断することを防止することができる。

【0038】

この構成から、ドア１３０に歯肉側方向の付加的な力を加え、ドア１３０を閉じてアーチワイヤスロット１０８への顔面側アクセスを制限することができる。閾値量の力に達すると、ビーム１６０は弾性的に撓み、突出部１４６が第２の位置へ移動することが可能になる。この位置では、ビーム１６０は咬合側凹部１４５の下に配置され、突出部１４６はビーム１６０の歯肉側に位置する（図６Ｂ参照）。ここで、ビーム１６０を、突出部１４６と後縁突起部１４３ａとの間の第２の平衡位置に拘束することができる。突出部１４６がビーム１６０より歯肉側になると、ドア１３０は閉じる。ビーム１６０は、チャネル１２０内でその元の向きに向かって撓んで戻り、咬合側凹部１４５と係合し、ドア１３０が自然に開くのを防止することができる。咬合側後縁突起部１４３ａは、食品又は他の材料が装具１００に入るのを防止する。

【0039】

いくつかの実施形態では、突出部１４６の幾何学形状を適合させることにより、ドア１３０の開閉に必要とされる力を調整することもできる。例えば、略台形の輪郭（近心方向又は遠心方向から見て）を有し、適切な側壁角度を有する突出部１４６を使用することによって、開閉力を一般に低減することができる。いくつかの実施形態では、側壁角度は、約４５度未満、約３５度未満、又は約３０度未満である。反対に、約４５度超、約５５度超、又は約６０度超の側壁角度を使用することによって、開閉力を増大させることができる。所望の場合、実質的に異なる側壁角度（すなわち、図６Ａのγ_１及びγ_２）を有する台形突出部１４６を使用することによって、非対称の開閉力を実現することができる。例えば、突出部１４６の前（又は歯肉側に面する）縁は、この突出部のベースに対して、４０度の側壁角度γ_１を有することができ、一方、突出部１４６の後（又は咬合側に面する）縁は、６０度の側壁角度γ_２を有することができる。このような構成により、開放力閾値を意図的に増加させることができ、咀嚼中にドア１３０が誤って開くのを防止する。

【0040】

繰り返しになるが、ドア１３０を開閉するプロセスは、ビーム１６０の弾力性により可逆的とすることができる。治療を行う専門家が、ドア１３０を開閉するために咬合側の力及び歯肉側の力を付与すると、ビーム１６０はチャネル１２０の底壁１２２に向かって撓み可能であり、それによって、突出部１４６がビーム１６０よりそれぞれ歯肉側及び咬合側になるように切り替えることが可能になる。

【0041】

ドア開閉力は、特に、ビーム１６０の材料特性、突出寸法、及び断面寸法によって決定される。現在の好ましい実現では、ビーム１６０は、超弾性ニッケル－チタン合金製のワイヤセグメントである。一つの例示的な実施形態では、ビーム１６０は、０．１８ミリメートル（０．００７インチ）の直径を有する円形断面構成を有する。他の実施形態では、少なくとも０．１３ミリメートル（０．００５インチ）かつ０．３８ミリメートル（０．０１５インチ）以下の直径を有するビームを特徴とすることができる。突出部１４６は、０．２０ミリメートル（０．００８インチ）の高さ、及び０．３５６ミリメートル×０．２５ミリメートル（０．０１４インチ×０．０１０インチ）の面積を有することができる。装具１００が組み立てられた後、過渡期にない場合、ビーム１６０の頂部と突出部１４６の底部との間の干渉（例えば、重複）は、典型的には少なくとも０．１２７ミリメートル（０．０００５インチ）であり、典型的には、０．３８１ミリメートル（０．０１５インチ）以下であり、この干渉を用いて、ドア１３０の偶発的又は望ましくない開放に対抗する更なる確実さをもたらす。ドア１３０の他の表面と本体１０４との間の隙間は、両体が組み立てられたときに、平均で約１９マイクロメートル（０．０００７５インチ）である。

【0042】

ドア１３０が閉位置にあるとき、アーチワイヤスロット１０８は、４つの実質的に剛性の壁によって取り囲まれている。任意選択で、スロット１０８は、本体１０４上に位置する部分咬合側壁１１１及び支柱１４０の歯肉側前縁部１４２に対応する部分底壁面の両方によって集合的に画定された咬合側壁を有する。部分咬合側壁１１２は、スロット１０８の近心及び遠心部分に沿って延び、ドアが閉位置にあるときに、スロット１０８の中央部分に沿って延びる前縁部１４２によって画定される部分壁面を跨いでいる。この特定の実施形態では、スロット１０８は、ドア１３０の接触面１３４によってのみ画定される顔面側壁、及び本体１０４によってのみ画定される歯肉側壁１１１を有する。

【0043】

上記の構成の１つの利点は、レールとそれぞれの溝との間の境界面が長くなることである。これらの合わせ面が互いに係合するときに沿う咬合側－歯肉側長さを増加させることによって、この構成は、ドア１３０が本体１０４に沿って摺動して開閉する際の安定性を高め、ぐらつきを低減する。これは、患者の快適性のために装具１００をできるだけ小さく作製し、本体１０４上のスペースが限られている場合に、特に有用である。

【0044】

例示的な実施形態では、ベース１０２、本体１０４、及びドア１１０の一部又は全部は、透光性セラミック材料から作製される。本開示の実施形態において有用なセラミック材料としては、発行済み米国特許第６，６４８，６３８号（Ｃａｓｔｒｏら）に記載の微粒子多結晶性アルミナ材料が挙げられる。これらのセラミック材料は、強度が高いことで知られており、また、光線を透過して下にある歯面の色と視覚的に融合することができることから、金属材料と比較して美観にも優れている。本開示の実施形態において有用な他のセラミック材料としては、米国特許第９，６５７，１５２号（Ｋｏｌｂら）に記載されている半透明ジルコニア材料、国際公開第２０１２／１２５８８５号（Ｓｃｈｅｃｈｎｅｒら）に記載されているＺｒＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３を含む着色セラミック材料、並びに国際公開第２０１４／０２２６４３号（Ｈａｕｐｔｍａｎｎら）に記載の予備焼結多孔質ジルコニア材料が挙げられる。いくつかの実施形態では、セラミック材料が、微粒子多結晶性アルミナ材料、半透明ジルコニア材料、ＺｒＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３を含む着色セラミック材料、予備焼結多孔質ジルコニア、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。

【0045】

他の実施形態では、ベース１０２及び本体１０４は、例えば、米国特許第４，５３６，１５４号（Ｇａｒｔｏｎら）で開示されているようなポリマー材料、あるいは、米国特許第５，０７８，５９６号（Ｃａｒｂｅｒｒｙら）及び同第５，２５４，００２号（Ｒｅｈｅｒら）で開示されているようなガラス繊維強化ポリマー複合材料などのポリマー－セラミック複合材料から、機械加工又は成型によって、一体的に作製することができる。他の適当な材料としては、例えば、金属材料（ステンレス鋼、チタン、及びコバルトクロム合金など）、プラスチック材料（繊維強化ポリカーボネートなど）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。一例として、装具は、セラミック材料から作製されたベース１０２及び本体１０４、並びにポリマー複合材料から作製されたドア１１０を含むことができる。その他の材料の繰り返し及び組み合わせも可能である。いくつかの実施形態において、

【0046】

上記で具体化された装具のドアは、好ましくは、治療を行う専門家が、歯科矯正用探針などの一般的な歯科矯正用手用器械を使用してドアを容易に開閉することを可能にする力特性を有する。任意選択で、専用の手用器械を使用してドアの滑り運動を制限することができる。例えば、ドアの前縁部と本体との間の継ぎ目に平坦なプローブを挿入し、捻ってドアを開けることができる。これは偶発的な剥離のリスクを低減するのに役立ち得る。現在の好ましい状況では、ドアを開閉するために必要とされる力は、施術者による容易な操作が可能となるように十分に弱いものであるが、また、咀嚼及び歯磨きなどの、治療の間に実施される通常の患者の活動中に、ドアが自然に解放することがないように、十分に強いものでもある。好ましくは、ドアを開放するために加えられる力の閾値量は、少なくとも約０．４５ニュートン（０．１ｌｂｆ）、少なくとも約０．９ニュートン（０．２ｌｂｆ）、少なくとも約２．２ニュートン（０．５ｌｂｆ）、又は少なくとも約４．４ニュートン（１ｌｂｆ）である。この閾値力は、最大約２５．８ニュートン（５．８ｌｂｆ）、最大約１１．６ニュートン（２．５ｌｂｆ）、又は最大約８．９ニュートン（２ｌｂｆ）とすることができる。

【0047】

有限要素解析（ＦＥＡ）を使用して唇側引張力を受けたときの装具の強度を検査することができ、唇側引張力とは、ドアを破損するまで唇方向に（例えば、スロットの底壁から反対側に）引っ張るのに要する力として定義される。ＡＮＳＹＳエンジニアリングシミュレーションソフトウェア（バージョン１５、Ｃａｎｏｎｓｂｕｒｇ，ＰＡのＡＮＳＹＳ製）を用いて、装具構成について有限要素解析（ＦＥＡ）を実行することができる。例えば、装具１００は、高応力又は故障が生じるまで最大１５．４ｌｂの唇側引張力に耐えることが示された。この唇側引張力は、０．０２１インチ×０．０２１インチの正方形のステンレス鋼ワイヤセグメントを使用して試験した。

【0048】

上記装具のキット及びアセンブリもまた本明細書では意図される。例えば、本明細書に記載された１つ以上の装具は、例えば、米国特許第４，９７８，００７号（Ｊａｃｏｂｓら）、同第５，０１５，１８０号（Ｒａｎｄｋｌｅｖ）、同第５，４２９，２２９号（Ｃｈｅｓｔｅｒら）、同第６，１８３，２４９号（Ｂｒｅｎｎａｎら）、及び米国特許出願公開第２００８／０２８６７１０号（Ｃｉｎａｄｅｒら）に記載されているように、適切な歯科矯正用接着剤で予めコーティングし、１つの容器又は一連の容器に包装することができる。別の選択肢として、米国特許第７，１３７，８１２号（Ｃｌｅａｒｙら）に記載されているように、これらの装具はいずれも、患者への間接的結合を可能にする配置装置と組み合わせて使用することもできる。

【0049】

更なる選択肢として、上記装具はいずれも、国際公開第２０１３／０５５５２９号（Ｙｉｃｋら）に記載されているように、トルク強度を高めるためにテーパ状の対向側壁を有するアーチワイヤスロットを含むことができる。

【実施例】

【0050】

特に記載のない限り、実施例及び本明細書のその他の箇所における全ての部、百分率、比などは、重量によるものである。

【0051】

方法
唇側引張強度試験：０．０２１インチ×０．０２１インチのステンレス鋼ワイヤである２５１－１２１（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ，ＭＮ））を、ドアを閉じる前にブラケットのアーチワイヤスロット内に置く（図１１を参照）。ブラケットベースは、３Ｍ ＥＳＰＥ ＲＥＬＹＸ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｐｒｉｍｅｒ，２７２１（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ，ＭＮ））でプライミングし、ＴＲＡＮＳＢＯＮＤ ＸＴ Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｐｒｉｍｅｒ，７１２－０３４（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ，ＭＮ））及びＴＲＡＮＳＢＯＮＤ ＸＴ Ｌｉｇｈｔ Ｃｕｒｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｐａｓｔｅ，７１２－０３６（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ Ｐａｕｌ，ＭＮ））を用いて、固定された直径０．９インチのローレットステンレス鋼リングに結合する。ワイヤの２つの端部は、破損するまで、１００Ｎロードセル（ＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ））を有するＭＴＳ ＲＥＮＥＷ Ｕｐｇｒａｄｅ Ｐａｃｋａｇｅを含むＩｎｓｔｒｏｎ ４２０４フレーム（Ｉｎｓｔｒｏｎ（Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ））によって唇側方向に引っ張られ、その負荷がブラケットの唇側引張強度として記録される。

【0052】

実施例１：
図１～図１０に概ね示されかつ上記された上中切歯のための左右歯科矯正ブラケットを、米国特許第６，６４８，６３８号（Ｃａｓｔｒｏら）に記載された微粒子多結晶性アルミナ材料から、ＳＰＴ Ｒｏｔｈ ＡＧ（Ｌｙｓｓ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）での射出成形及び焼結によって調製した。表１において３つの寸法Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３を記録し、ブラケットデザイン１については、その断面を図１２に示し、ブラケットデザイン２については、その断面を図１３に示す。

【0053】

デザイン１及びデザイン２の左右のブラケットには、唇側引張強度試験が施された。ブラケットデザイン１及び２の唇側引張強度試験結果を表２に示す。

【表1】

【表2】

【0054】

表２のデータを参照すると、デザイン２の平均引張強度値は、デザイン１のものよりも約１２％～約２０％高いことが観察され、デザイン２の標準偏差はデザイン１のものよりもはるかに低かったことが観察された。

【0055】

表１のデータが示すように、２つのデザインのブラケット本体の近心－遠心全幅は、同じ、すなわち、３．５０５ｍｍである。ただし、デザイン２のレール高さ「Ｄ１」０．１９５ｍｍは、デザイン１のレール高さ「Ｄ１」０．２９７ｍｍよりも大幅に低くなっている。驚くべきことに、表２のデータに示されているように、レールの高さが小さいほど、ブラケットの亀裂発生と亀裂伝播に対する耐性が向上した。

【0056】

実施例２．
実施例１に記載されるように、バージョン１及びバージョン２の２組の歯科矯正ブラケットを調製した。各組は、上部中央ブラケット、上部側部ブラケット、上部犬歯ブラケット、及び上部小臼歯ブラケット（歯ごとに１０個の左ブラケット及び１０個の右ブラケット）を含む。図１４は、「Ａ」及び「Ｂ」の寸法がデバイスごとにどのように測定されたかを示す。図１５は、寸法「Ｘ」及び「Ｙ」がデバイスごとにどのように測定されたかを示す。ブラケットのバージョン１の組及びブラケットのバージョン２の組の寸法を表３に列挙する。

【0057】

バージョン１及びバージョン２のブラケットに、上述のように唇側引張強度試験を施した。ブラケットバージョン１及び２についての唇側引張強度試験結果並びに関連する標準偏差を表３に示す。

【表3】

【0058】

表３を参照すると、最大レール高さが０．２００ｍｍ未満のバージョン２のブラケットの試験結果は、最大レール高さが０．２００ｍｍ超のバージョン１のブラケットと比較して、平均引張強度が約１０％～約５４％高く、標準偏差が低いことを示した。データは、バージョン２のブラケットが、バージョン１のブラケットよりも歯科矯正治療中に発生し得る侵襲性の口腔環境を乗り越える可能性が高いはずであることを示唆している。

【0059】

上述の特許及び特許出願の全ては、本明細書により明示的に本明細書に組み込まれる。上述の発明は、明瞭性及び理解の目的のために、図及び実施例によって、ある程度詳細に説明されている。しかしながら、様々な代替案、修正案、及び等価物を使用することができ、上記の説明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって定義される、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
なお、以上の各実施形態に加えて以下の態様について付記する。
（付記１）
結合面を有するベースと、
前記ベースから外向きに延在する本体であって、前記本体は、近心－遠心方向に延在するアーチワイヤスロットを含み、前記アーチワイヤスロットは、底壁と、前記ワイヤスロットに対して略垂直に方向付けられたチャネルとを有する、本体と、
前記本体に摺動可能に連結されたドアであって、前記アーチワイヤスロット内でアーチワイヤを結紮することができる開状態と、前記アーチワイヤスロット内にアーチワイヤを保持することができる閉状態との間で移動可能であるドアと、を備える歯科矯正装具であって、
前記ドアは、舌側面から延びた支柱を含み、前記支柱は前記チャネルに摺動可能に受け入れられており、前記支柱は第１のレールを含み、前記第１のレールは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍの第１のレール高さｈ _１ を有し、前記第１のレールは、前記支柱の近心側又は遠心側に沿って延びており、前記チャネルは第１の凹部を含み、前記第１のレールは前記第１の凹部に摺動可能に係合されている、歯科矯正装具。
（付記２）
前記第１のレール高さｈは、０．０５０８ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９８ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９７ｍｍ、０．１２７ｍｍ～０．１９６ｍｍ、０．１３０ｍｍ～０．１９５ｍｍ、又は０．１４０ｍｍ～０．１９５ｍｍである、付記１に記載の歯科矯正装具。
（付記３）
前記第１の凹部は、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０５０８ｍｍ～０．２００ｍｍ、０．０７６２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１０２ｍｍ～０．１９９ｍｍ、０．１１０ｍｍ～０．１９８ｍｍ、又は０．１２０ｍｍ～０．１９８ｍｍの第１の凹部深さｄを有する、付記１又は２に記載の歯科矯正装具。
（付記４）
前記装具は、セラミック材料を含む、付記１～３のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記５）
前記セラミック材料は、微粒子多結晶性アルミナ材料、半透明ジルコニア材料、ＺｒＯ _２ 及びＡｌ _２ Ｏ _３ を含む着色セラミック材料、予備焼結多孔質ジルコニア、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、付記４に記載の歯科矯正装具。
（付記６）
前記装具は、唇側引張強度試験によって決定される平均引張強度値を有し、前記平均引張強度値は、類似しているが、０．２００超のレール高さｈ _ｓ を有する装具の前記唇側引張強度試験によって決定される平均引張強度値よりも、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％、少なくとも１０％、少なくとも１２％、少なくとも１４％、少なくとも１６％、少なくとも１８％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、又は少なくとも５０％大きい、付記１～５のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記７）
前記支柱は第２のレールを含み、前記第２のレールは、０．０２５４ｍｍ～０．２００ｍｍの第２のレール高さｈ _２ を有し、前記第２のレールは、前記第１のレールの反対側で前記支柱の近心側又は遠心側に沿って延びており、
前記チャネルは第２の凹部を含み、前記第２のレールは、前記第２の凹部に摺動可能に係合されている、付記１～６のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記８）
前記第２のレール高さｈ _２ は、前記第１のレール高さｈ _１ よりも小さい、付記７に記載の歯科矯正装具。
（付記９）
前記ドアは、共面の近心面及び遠心面を含む舌側面を有し、
前記底壁は、前記近心面及び前記遠心面と鋭角を形成し、
前記舌側面は、前記底壁に対して実質的に平行な平面接触面を含む前縁部領域を含む、付記１～８のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記１０）
前記チャネルは、前記ドアの摺動方向に対して略垂直に方向付けられたラッチを更に備える、付記１～９のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記１１）
前記ラッチは、前記チャネルを横切って近心－遠心方向に延び、かつ前記チャネルの底部からオフセットされたビームを備える、付記１０に記載の歯科矯正装具。
（付記１２）
前記ドアが前記開状態と前記閉状態との間で移動することを可能にするために、前記ビームは、前記チャネルの底部に向かう方向に撓み可能である、付記１１に記載の歯科矯正装具。
（付記１３）
前記ドアの前記舌側面は、前記ドアの咬合側－歯肉側高さの少なくとも一部を通って延びた少なくとも１つの溝を含み、前記閉状態において、前記溝の一部が前記底壁の上方に配置される、付記１～１２のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記１４）
前記舌側面は、前記支柱の両側に２つの溝を含む、付記１３に記載の歯科矯正装具。
（付記１５）
前記本体は、顔面上に１つ以上のガイドレールを更に備える、付記１～１４のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
（付記１６）
各ガイドレールは、前記ドアの前記舌側面の溝内に受け入れられている、付記１５に記載の歯科矯正装具。
（付記１７）
前記歯科矯正装具はブラケットである、付記１～１６のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】