▶ スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-22
(54)【発明の名称】ワイヤ駆動段階及びアライナ段階を含む歯科矯正治療
(51)【国際特許分類】
A61C 7/08 20060101AFI20240115BHJP
A61C 7/14 20060101ALI20240115BHJP
A61C 7/22 20060101ALI20240115BHJP
A61C 7/28 20060101ALI20240115BHJP
【ＦＩ】
A61C7/08
A61C7/14
A61C7/22
A61C7/28
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023539235
(86)(22)【出願日】2021-12-16
(85)【翻訳文提出日】2023-06-27
(86)【国際出願番号】 IB2021061860
(87)【国際公開番号】W WO2022144672
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】63/132,854
(32)【優先日】2020-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】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】ペール，ラルフ エム．
(72)【発明者】
【氏名】シナダー，デイヴィッド ケー．ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】ブレース，ディートマール
(72)【発明者】
【氏名】シュリンペル，ラルフ
(72)【発明者】
【氏名】ライ，ミンーライ
(72)【発明者】
【氏名】レイビー，リチャード イー．
【テーマコード（参考）】
4C052
【Ｆターム（参考）】
4C052JJ02
4C052JJ03
4C052JJ07
4C052JJ10
(57)【要約】
方法が、複数の取付具が歯に接合されるワイヤ駆動段階を含み、取付具は、ワイヤ保持領域及び係合領域を含む。係合領域は、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部を有する。アーチワイヤが、ワイヤ保持領域に挿入されて、第１の不正咬合歯を第１の位置から第２の位置に移動させる。ワイヤ駆動段階には、アーチワイヤが取り外され、かつ患者の歯の上にアライナトレイが適用されるアライナ段階が続く。アライナトレイは、第１の不正咬合歯を受容するように、かつ第２の位置から第３の位置に第１の不正咬合歯を弾性的に配置するように成形されたキャビティを含み、取付具の係合領域の少なくとも一部分に解放可能に係合するように構成された窪みを更に含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の第１の不正咬合歯を再配置するための方法であって、前記方法は、ワイヤ駆動段階であって、前記ワイヤ駆動段階が、
複数の取付具を供給することであって、各取付具が、ワイヤ保持領域及び係合領域を備え、前記係合領域が、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部を備える、供給することと、
前記複数の取付具のうちの各取付具を前記患者の歯に接合することと、
前記取付具の前記ワイヤ保持領域にアーチワイヤを挿入して、前記第１の不正咬合歯を第１の位置から前記第１の位置とは異なる第２の位置に移動させることと、を含むワイヤ駆動段階と、
前記ワイヤ駆動段階に続くアライナ段階であって、前記アライナ段階が、
前記複数の取付具の前記ワイヤ保持領域から前記アーチワイヤを取り外すことと、
前記患者の前記歯の上にアライナトレイを適用することであって、前記アライナトレイが、前記第１の不正咬合歯を受容するように、かつ前記第２の位置から前記第２の位置とは異なる第３の位置に前記第１の不正咬合歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを備え、前記アライナトレイが、前記取付具の前記係合領域の少なくとも一部分に解放可能に係合するように構成された窪みの配列を更に備える、適用することと、を含むアライナ段階と、
を含む方法。
【請求項2】
前記アライナ段階に続く第２のワイヤ駆動段階を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記取付具が本体を備え、前記本体が、歯の表面を接合するために構成された接合部分と、
前記接合部分から離れるように延びるスペーサと、
内面を有する受け具であって、前記内面がワイヤ前記保持溝を備える、受け具と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記ワイヤ保持溝の前記内面が、前記取付具の前記本体に対して、又は前記デバイスの前記本体と前記歯の前記表面との間に、アーチワイヤを保持するように構成された形状を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記受け具が、前記ワイヤ保持溝の少なくとも一部分に被さる保持領域を更に備える、請求項３に記載の方法。
【請求項6】
前記スペーサが、第１の表面及び第２の表面を有し、前記接合部分が、前記スペーサの前記第１の表面と前記第２の表面との間の領域に存在する、請求項３に記載の方法。
【請求項7】
前記スペーサが、第１の表面及び第２の表面を有し、前記接合部分が、前記スペーサの前記第１の表面又は前記第２の表面のいずれかを越えて延びる領域を占める、請求項３に記載の方法。
【請求項8】
前記肩部が、円弧状の形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記肩部が、複数の傾斜セグメントを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記肩部が、円弧状の肩部分及びアンダーカット領域を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記アライナトレイの前記窪みが、突起、気泡、包絡面、スロット、開口、環、楔、プリズム、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記アライナトレイの前記窪みの少なくともいくつかが、前記取付具の少なくとも１つを解放可能に受容するための挿入経路を提供するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記窪みが、取付具を有する前記少なくとも１つの歯の咬合側部分と前記取付具を有する前記少なくとも１つの歯の歯肉線との間の全体距離未満に延びる短縮された壁を備え、前記取付具を有する前記歯が前記キャビティ内に受容されるとき、前記短縮されたシェル壁が、前記少なくとも１つの取付具を部分的に覆って延びる、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
歯科矯正治療システムであって、前記歯科矯正治療システムは、複数の取付具であって、各取付具が、患者の歯の表面に接合されるように構成された接合部分を備える第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部と、を備えた本体を備え、前記第２の端部が、アーチワイヤを保持するように構成された受け具を備え、前記受け具の外面が、肩部を備えた係合領域を備える、複数の取付具と、
前記取付具のワイヤ保持フックに挿入可能な複数のアーチワイヤと、
少なくとも１つのアライナトレイであって、各アライナトレイが、前記患者の少なくとも１つの歯を受容するように、かつ前記少なくとも１つの歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを備え、前記アライナトレイが、前記複数の取付具のうちの少なくとも１つの取付具の前記係合領域の前記肩部と解放可能に係合するように構成された少なくとも１つの窪みを更に備える、アライナトレイと、
を備える歯科矯正治療システム。
【請求項15】
前記取付具が、３次元印刷、熱成形、成形、及びこれらの組み合わせのうちのいずれかによって形成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
歯科矯正治療のための取付デバイスであって、本体を備え、前記本体が、
歯の表面に接合されるように構成された接合部分を備える第１の端部と、
前記第１の端部とは反対側の第２の端部であって、ワイヤ保持溝と、係合領域を備える外面とを備え、前記係合領域が、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部を備える、第２の端部と、
を備える、取付デバイス。
【請求項17】
前記ワイヤ保持溝の前記内面が、前記デバイスの前記本体に対してワイヤを保持するように構成された形状を有する、請求項１６に記載の取付デバイス。
【請求項18】
前記ワイヤ保持溝の前記内面が、前記デバイスの前記本体と前記歯の前記表面との間でワイヤを内部に保持するように構成された形状を有する、請求項１６に記載の取付デバイス。
【請求項19】
前記ワイヤ保持溝の少なくとも一部分に被さる保持領域を更に備える、請求項１６に記載の取付けデバイス。
【請求項20】
前記ワイヤ保持溝が、前記ワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に平行な方向の歯移動力に変換するように構成されたＵ字形断面と、前記ワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に垂直な方向の歯移動力に変換するように構成されたＪ字形断面とのうちの１つを有する、請求項１６に記載の取付デバイス。
【請求項21】
前記本体が、前記接合パッドから離れるように延びるスペーサと、
前記スペーサから前記スペーサの平面に対して第１の方向に延びる受け具であって、ワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に垂直な方向の歯移動力に変換するように構成されたＣ字形断面を有する前記ワイヤ保持溝を備える、受け具と、
を備える、請求項１６に記載の取付デバイス。
【請求項22】
前記本体が、前記接合パッドから離れるように延びるスペーサと、
前記スペーサから前記スペーサの平面に垂直な第１の方向に延びる受け具であって、前記第１の方向に垂直であり、かつ前記スペーサの前記平面に平行である第２の方向に沿って前記スペーサの長さの一部分に沿って延び、前記ワイヤ保持溝の断面が、前記ワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に平行な歯移動力に変換するように構成される、受け具と、
を備える、請求項１６に記載の取付デバイス。
【請求項23】
前記本体が、前記接合パッドから離れるように延びるスペーサを備え、前記スペーサが、第１の表面及び第２の表面と、第１の端部及び第２の端部とを有し、前記スペーサの前記第１の端部が、
前記スペーサの平面に垂直な第１の方向に延びる第１の受け具を備え、前記第１の受け具が、前記第１の方向に垂直であり、かつ前記スペーサの前記平面に平行である第２の方向に沿って前記スペーサの長さの一部分に沿って延び、前記受け具の第１のワイヤ保持溝が、前記第１のワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に垂直な方向の歯移動力に変換するように構成された第１の断面形状を有し、
前記スペーサの前記第２の端部が、前記第１の方向に垂直であり、かつ前記スペーサの前記平面に平行である第２の方向に沿って前記スペーサの長さの一部分に沿って延びる第２の受け具を備え、前記第２の受け具が、第２のワイヤ保持溝を備え、前記第２のワイヤ保持溝が、前記第２のワイヤ保持溝に加えられた力を前記接合パッドの平面に実質的に平行な歯移動力に変換するように構成された第２の断面形状を有する、
請求項１６に記載の取付デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
従来の固定式の歯科矯正装具は、患者の歯に固定されたブラケットを利用し、ブラケットのスロットによって係合されたワイヤが、歯に力を加えて、少なくとも１つの歯を第１の不正咬合位置から所望の仕上げ位置に移動させる。歯の相当な移動が必要とされ得る治療の初期段階では、歯に加えられる力の大きさ及び方向は、歯の唇側面又は舌側面にブラケットを配置し、ブラケットのスロットに超弾性ワイヤを挿入して、比較的連続的な移動力を伝達することによって設定することができる。
【0002】
ブラケット及びワイヤは、歯の多種多様な移動をもたらすのに非常に有効であるが、審美的な理由から、患者は、歯の上に配置できるアライナトレイを好むことが多い。アライナトレイは、治療中に見えにくい透明な材料で作製することができ、必要に応じて口腔に挿入したり口腔から取り出したりすることができる。アライナトレイは、ポリマー材料の弾性特性と、歯を再配置するための精密に成形された歯保持キャビティとを利用し、一連のアライナトレイのうちの各アライナトレイを使用して、ブラケット及びワイヤを用いる場合に可能になる移動と比較して、比較的短い距離で歯を徐々に移動させることができる。アライナトレイはまた、歯の特定の移動に機械的に限定され、したがって、特に、歯のより広い範囲の移動が必要とされ得る治療の初期ステージでは、ブラケット及びワイヤの汎用性を有していない。歯科矯正治療の第１の段階では、最も酷い不正咬合を解消するために、より多くのアライナステージが必要とされる場合がある。ステージ毎の歯のより小さな移動及びより精密に定義された歯の再配置により、アライナトレイが、歯科矯正治療の最終段階を仕上げるのに特によく適したものになる。
【発明の概要】
【0003】
概して、本開示は、歯に取付具が固定される初期ワイヤ駆動治療段階を利用する、歯科矯正治療システム及び方法に関する。取付具は、歯の唇側面又は舌側面に接合される接合部分と、歯が初期位置から第２の位置に移動される初期治療段階を効率的に完了するために必要とされ得る、より大きく、かつより複雑な歯の移動をもたらすために、弾性ワイヤなどのアーチワイヤを保持するように構成されたワイヤ保持領域とを含む。初期治療段階には、アーチワイヤが取付具から取り外され、かつ一連のアライナトレイが歯の上に適用されて、少なくとも１つの歯を第２の位置から第３の位置に移動させる、後続又は最終のアライナ治療段階が続く。アライナトレイは、歯を受容するように、かつ歯を弾性的に配置するように精密に成形された複数のキャビティを含み、取付具の露出面の係合領域に解放可能に係合するように構成された窪み又は切欠きの配列を更に組み込む。場合によっては、歯のより小さな移動及びより精密に定義された歯の再配置により、アライナトレイが、歯科矯正治療の最終段階を仕上げるのに特によく適したものになる。いくつかの実施形態では、取付具は、任意選択で、アライナ段階に続く追加のワイヤ駆動段階のために再使用されてもよく、又は１つ以上の歯の整列を微調整又は維持するためにアライナトレイの第２のセットを用いることができるように、歯から取り外されてもよい。
【0004】
本開示のシステム及び方法は、異なる能力及び強度を有する２つの異なる歯整列ツールを利用し、これにより、より迅速かつより審美的な歯科矯正治療を潜在的に提供することができる。歯に接合された同一の取付具が、治療のワイヤ駆動段階及びアライナ段階の両方に使用される。ワイヤ駆動段階では、取付具は、弾性ワイヤを受容し、アライナ段階では、取付具は、アライナトレイと係合して、アライナトレイ単独を用いる場合に可能になる範囲よりも広い範囲での歯の移動を容易にする。
【0005】
一態様では、本開示は、患者の第１の不正咬合歯を再配置するための方法に関する。方法は、ワイヤ駆動段階を含み、ワイヤ駆動段階は、複数の取付具を供給することであって、各取付具が、ワイヤ保持領域及び係合領域を有し、係合領域が、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部を有する、供給することと、複数の取付具のうちの各取付具を患者の歯に接合することと、取付具のワイヤ保持領域にアーチワイヤを挿入して、第１の不正咬合歯を第１の位置から第１の位置とは異なる第２の位置に移動させることと、を含む。ワイヤ駆動段階には、アライナ段階が続き、アライナ段階は、複数の取付具のワイヤ保持領域からアーチワイヤを取り外すことと、患者の歯の上にアライナトレイを適用することであって、アライナトレイが、第１の不正咬合歯を受容するように、かつ第２の位置から第２の位置とは異なる第３の位置に第１の不正咬合歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを含む、適用することと、を含む。アライナトレイは、取付具の係合領域の少なくとも一部分に解放可能に係合するように構成された窪みの配列を更に含む。
【0006】
別の態様では、本開示は、歯科矯正治療システムであって、歯科矯正治療システムは、複数の取付具であって、各取付具が、患者の歯の表面に接合されるように構成された接合部分を有する第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部と、を備えた本体を含み、第２の端部が、アーチワイヤを保持するように構成された受け具を含み、受け具の外面が、肩部を備えた係合領域を有する、複数の取付具と、取付具のワイヤ保持フックに挿入可能な複数のアーチワイヤと、少なくとも１つのアライナトレイであって、各アライナトレイが、患者の少なくとも１つの歯を受容するように、かつ患者の少なくとも１つの歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを含み、アライナトレイが、複数の取付具のうちの少なくとも１つの取付具の係合領域の肩部と解放可能に係合するように構成された少なくとも１つの窪みを更に含む、アライナトレイと、を含む歯科矯正治療システムに関する。
【0007】
別の態様では、本開示は、歯科矯正治療システムであって、命令を備えたコンピュータを含み、命令が、実行されると、コンピュータに、治療計画における患者の少なくとも１つの歯の初期位置を受信させ、治療計画における少なくとも１つの歯の最終位置を受信させ、初期位置と最終位置との間での少なくとも１つの歯の移動を含む移動幾何学形状を決定させ、治療計画が、ワイヤ駆動段階であって、ワイヤ駆動段階が、患者の歯群の少なくとも第１の部分に複数の取付具を接合することであって、複数の取付具のうちの各取付具が、本体を含み、本体が、歯の表面に接合されるように構成された接合部分を有する第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部とを備え、第２の端部が、ワイヤ保持領域と、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部及びアンダーカット領域を備えた係合領域とを含む、接合することと、取付具のワイヤ保持領域にアーチワイヤを挿入して、歯群の第１の部分の少なくとも１つの歯を初期位置から初期位置とは異なる第２の位置に移動させることと、を含むワイヤ駆動段階と、ワイヤ駆動段階に続くアライナ段階であって、アライナ段階が、複数の取付具のワイヤ保持領域からアーチワイヤを取り外すことと、患者の歯群の少なくとも一部分の上にアライナトレイを適用することであって、アライナトレイが、治療計画に従って患者の歯群の第１の部分の少なくとも１つの歯を受容するように、かつ第２の位置から第２の位置とは異なる第３の位置に少なくとも１つの歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを含み、アライナトレイが、取付具の係合領域の肩部及びアンダーカット領域の少なくとも一部分に解放可能に係合するように構成された窪みの配列を更に含む、アライナ段階と、を含む歯科矯正治療システムに関する。
【0008】
別の態様では、本開示は、歯科矯正治療のための取付デバイスであって、本体を含み、本体が、歯の表面に接合されるように構成された接合部分を含む第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部であって、ワイヤ保持溝と、係合領域を含む外面とを有し、係合領域が、アライナトレイの対応する窪みに解放可能に係合するように構成された肩部を有する、第２の端部と、を有する取付デバイスに関する。
【0009】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】本開示による、歯の表面に接合された取付具の実施形態の概略斜視図である。
【図1B】歯の表面に接合された取付具の別の実施形態の俯瞰図の概略斜視図である。
【図2A】歯の表面に接合された取付具と、歯を覆い、取付具に解放可能に取り付けられたアライナトレイとを含む、歯科矯正システムの実施形態の概略断面図である。
【図2B】歯の表面に接合された取付具と、歯を覆い、取付具に解放可能に取り付けられたアライナトレイとを含む、歯科矯正システムの別の実施形態の概略断面図である。
【図3】本開示による歯科矯正治療のための方法のフローチャートである。
【図4A】歯の垂直移動のために構成された、取付具及びアーチワイヤを含む歯科矯正システムの概略斜視図である。
【図4B】歯の垂直移動のために構成された、取付具及びアーチワイヤを含む歯科矯正システムの概略斜視図である。
【図5A】歯の水平移動のために構成された、取付具及びアーチワイヤを含む歯科矯正システムの概略斜視図である。
【図5B】様々な方向で歯に力を加えるように構成されたワイヤ保持領域を備えた取付具の概略斜視図である。
【図5C】歯科矯正治療のワイヤ駆動段階に適した取付具を選択するためのプロセスの実施形態のフローチャートである。
【図7】歯の角度形成のために構成された、取付具及びアーチワイヤを含む歯科矯正システムの実施形態の概略斜視図である。
【図9A】基本取付具及びアーチワイヤを含む歯科矯正システムの実施形態の概略斜視図である。
【図10A】歯の舌側面に接合された、本開示の取付具の概略斜視図である。
【0011】
図中の同様の符号は、同様の要素を示している。
【発明を実施するための形態】
【0012】
ここで図１Ａを参照すると、取付物品１０の概略図（正確な縮尺ではない）が、接合部分１４を有する第１の端部１３を備えた本体１２を含む。接合部分１４は、歯２０の露出した唇側面又は舌側面１６に合致して接合するように成形される。様々な実施形態では、接合部分１４は、特定の表面１６又はその一部分に取り付けるために成形された、輪郭付けられた、又は他の方法で構成された接合領域を含んでもよい。
【0013】
本体１２は、アーチワイヤ（図１Ａには示していない）を保持するように構成された内面２４を有する溝２６を備えた第２の端部２１を更に含む。溝２６は、選択されたアーチワイヤを保持するように構成された断面形状を有し、典型的な断面形状としては、円形、正方形、長方形、円弧状（例えば、Ｃ字形又はＵ字形）などが挙げられるが、これらに限定されず、線形要素と弓形要素との組み合わせ（例えば、Ｊ字形、Ｄ字形、又はＶ字形）も挙げられる。
【0014】
いくつかの実施形態では、本体１２は、溝２６内にアーチワイヤを確実に保持するために使用できる受け具２２を含み、いくつかの実施形態では、受け具２２は、アーチワイヤの溝２６への挿入又は溝２６からの取り外しを可能にするように反らされてもよい。受け具２２は、本体１２の第１の端部１３に向かって延び、かつ溝２６に少なくとも部分的に被さって溝２６内でのアーチワイヤの保持を更に強化する任意選択的なフラップ状保持領域２８を含む。
【0015】
いくつかの実施形態では、取付物品１０の本体１２は、接合部分１４から離れるように延び、かつ歯表面１６から所定の距離で溝２６を延ばすように成形された任意選択的なスペーサ部分３０を更に含む。いくつかの実施形態では、スペーサ部分３０の形状及び寸法は、ワイヤの挿入を可能にするように、かつアーチワイヤが溝２６に挿入された後にアーチワイヤの保持を維持するように構成される。しかし、場合によっては、以下でより詳細に示すように、本体１２は、アーチワイヤが歯２０の表面１６のより近くに、又はそれに接して存在することができるように、最小限のスペーサ部分３０を備えて、更にはスペーサ部分３０を備えずに設計することができる。加えて、いくつかの例では、本体１２は、受け具２２及び溝２６の下にある支持領域３２を含むことができ、支持領域３２は、アライナトレイ（図１Ａには示していない）に寄りかかるように又は係合するように構成された外面を有する。いくつかの実施形態では、支持領域３２の傾斜は、アライナトレイの取り外しをより容易にするように構成されてもよい。
【0016】
取付物品１０の受け具２２は、歯表面１６の遠心側に露出した外部係合面４０と、アライナトレイ（図１Ａには示していない）の適切に成形された窪みに解放可能に係合するように構成された接合部分１４とを含む。アライナトレイの対応する窪みの形状は、多種多様であってもよく、様々な例示的な実施形態では、スロット、開口、突起、気泡、包絡面、環、楔、プリズム、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。係合面４０の形状は、アライナトレイの窪み又は窪みの配列に適合するように多種多様であってもよいが、図１Ａの実施形態では、丸みを帯びた肩部４２と、接合部分１４に略平行な平面部分４４と、アンダーカット領域４６とを含む。いくつかの例では、上述したように、支持領域３２はまた、アライメントトレイを更に保持するための係合面３３を有してもよい。
【0017】
様々な実施形態では、取付物品１０は、金属、セラミック、ポリマー材料などから作製される。いくつかの例では、物品１０の全体又は一部が、ポリマー材料、ポリマー－金属複合材料、若しくはポリマー－セラミック複合材料からＳＬＭ、ＳＬＡ、若しくはＤＬＰ ｖａｔ印刷法、若しくは精密結合剤噴射法を使用して、直接３次元（３Ｄ）印刷されてもよく、又はこれらの材料のいずれかから３軸若しくは５軸フライス加工されてもよい。いくつかの実施形態では、ポリマー材料、金属、セラミック、又はこれらの複合材料は、受け具２２が、アーチワイヤの導入を容易にするために曲がり、また撓むことができ、アーチワイヤが溝２６内に着座すると定位置に戻ることができるように、比較的弾性の特性を有する。しかし、取付物品１０を形成するために使用する材料は、弾性を必要とせず、アーチワイヤ自体の可撓性が、挿入及び保持又は自己結紮を可能にするのに十分であってもよい。
【0018】
取付物品１０の接合部分１４は、取付物品１０の意図された用途に応じて、任意の好適な形状及びサイズを有してもよく、歯２０の表面１６への確実な取り付けを容易にするために、必要に応じて、より大きく又はより小さく作製されてもよい。取付物品１０は、任意の好適な歯科矯正用接着剤を使用して歯２０の表面１６に接合されてもよく、例としては、エポキシ、（メタ）アクリレート系接着剤などが挙げられるが、これらに限定されず、（メタ）アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを含む。いくつかの例では、取付物品の本体１２は、大量生産される標準化された基本的な設計のうちの限定された選択肢を含んでもよく、接合部分１４は、例えば、フライス加工、レーザー加工、３Ｄ印刷などのプロセスによって、特定の歯を標準化された本体１２に直接適合させるように個別に構成されてもよい。
【0019】
ここで図１Ｂを参照すると、別の実施形態では、取付物品１００が、歯１２０の表面１１６に接合された接合部分１１４を有する第１の端部１１３を備えた本体１１２を含む。本体１１２は、歯表面１１６から離れるように延びるスペーサ部分１３０を含む。本体１１２は、受け具１２２を備えた第２の端部１２１を更に含む。受け具１２２は、アーチワイヤ（図１Ｂには示していない）を保持するように構成された溝１２６を形成する内面１２４を有する。溝１２６は、対応する断面形状を有するアーチワイヤを保持するように構成された断面形状を有し、図１Ｂの実施形態では、アーチワイヤの導入又は取り外しを容易にするように構成された陥凹領域１２７を含む。受け具１２２は、本体１１２の第１の端部１１３に向かって延び、かつ溝１２６に部分的に被さる張り出し保持領域１２８を含む。
【0020】
受け具１２２は、歯表面１１６及び接合部分１１４の遠心側に露出した外部係合面１４０を有する。係合面１４０は、係合面１４０の少なくとも一部分がポリマー製アライナトレイ（図１Ｂには示していない）の適切に成形された窪みに解放可能に係合するように構成される。図１Ａの実施形態では、係合面１４０は、丸みを帯びた肩部１４２と、接合部分１１４及び歯表面１１６に略平行な平面部分１４４と、アンダーカット領域１４６とを含む。
【0021】
ここで図２Ａの構造体２００を参照すると、取付物品２１０が、歯２２０の表面２１６に接合された接合部分２１４を有する第１の端部２１３を備えた本体２１２を含む。本体２１２は、受け具２２２を備えた第２の端部２２１を更に含む。受け具２２２は、適切に成形されたアーチワイヤ（図２Ａには示していない）に係合してこれを保持するように構成された略Ｊ字形の溝２２６を形成する内面２２４を有する。受け具２２２は、本体２１２の第１の端部２１３に向かって延び、かつ溝２２６に少なくとも部分的に被さって溝２２６内でのアーチワイヤの保持を更に強化する保持領域２２８を含む。本体２１２は、最小限のスペーサ部分２３０と、受け具２２２の下にある支持領域２３２とを含む。
【0022】
アライナトレイ２５０は、歯２２０の歯冠２５６の上に適合するように、かつ歯２２０の相反する表面２１６、２１７に係合するように成形されたキャビティ２５４を含む。アライナトレイは、歯２２０の表面２１６から離れるように延びるように、かつ取付物品２１０の露出した外部係合面２４０の少なくとも一部分に解放可能に係合するように成形された窪み（すなわち、受け部）２５２を含む壁２５１を更に含む。
【0023】
様々な実施形態では、アライナトレイ２５０は、金属、セラミック、ポリマー、並びにこれらの混合及び組み合わせを含む、多種多様な材料から作製されてもよい。アライナトレイ２５０は、成形、３Ｄ印刷、熱成形、レーザーパターニング、高精細（microreplication）などを含むが、これらに限定されない多種多様な技術を使用して形成されてもよい。アライナトレイを作製するための好適な材料及び方法が、例えば、２０２０年１０月１３日に出願された共有される米国出願第６３／０９１１１３号において検討されている。
【0024】
一実施形態では、歯（又は歯群）保持キャビティの好適な構成が、単層ポリマーフィルム又は多層のポリマー材料を含む多層ポリマーフィルムの実質的に平坦なシートに形成される。いくつかの実施形態では、ポリマーフィルムは、分散体に形成され、フィルムにキャストされてもよく、又は歯受容キャビティを有するモールド上に適用されてもよい。いくつかの実施形態では、ポリマーフィルムは、適切なダイを通してポリマー層材料を押出してフィルムを形成することによって調製され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のポリマー反応生成物が押出機に充填されて、押出成形手順中に１つ以上の層を形成する反応性押出プロセスが使用され得る。更に他の実施形態では、ポリマーフィルムは、２０１９年９月２６日に出願され、「Ｐａｒｙｌｅｎｅ Ｄｅｎｔａｌ Ａｒｔｉｃｌｅｓ」と題された米国仮出願第６２／７３６，７７４号に記載されるように、化学蒸着によってモールド上に堆積されてもよい。
【0025】
いくつかの実施形態では、ポリマーフィルムは、後で、歯保持キャビティを有する歯科装具に熱成形されてもよく、歯保持キャビティを含むモールドに射出されてもよく、又は三次元（３Ｄ）印刷プロセスを使用して製造されてもよい。歯保持キャビティは、熱成形、レーザー加工、化学的又は物理的エッチング、及びこれらの組み合わせを含む任意の好適な技術によって形成され得るが、熱成形は良好な結果及び優れた効率を提供することが見出された。いくつかの実施形態では、ポリマーフィルムは、歯保持キャビティを形成する前に加熱され、又はその表面は、任意選択で、キャビティを形成する前若しくは後に、例えばエッチングなどによって化学的に処理されてよく、又は表面をツールと接触させることによって機械的にエンボス加工されてもよい。
【0026】
ポリマーフィルム、形成された歯科装具、又はこれらの両方は、任意選択で、電子ビーム、γ線、ＵＶ、並びにこれらの混合及び組み合わせから選択される放射線で架橋されてもよい。
【0027】
取付物品２１０の係合面２４０の少なくとも一部分が、窪み２５２に解放可能に係合するように構成されており、丸みを帯びた肩部２４２と、接合部分２１４に略平行である平面部分２４４と、アンダーカット領域２４６とを含む。図２Ａの実施形態では、ポリマー製アライナトレイ２５０の壁２５１は、係合面２４０の周りに延びるように、かつ取付物品２１０の下の領域で歯２２０の表面２１６に接して適合するように成形されたアンダーカット領域２６０を更に含む。
【0028】
図２Ｂに示す別の実施形態では、構造体３００が、接合部分３１４を介して歯３２０の表面３１６に取り付けられた本体３１２を備えた取付物品３１０を含む。本体３１２は、アーチワイヤ（図２Ｂには示していない）を保持するように構成された略Ｊ字形の溝３２６を形成する内面３２４を有する受け具３２２を更に含む。受け具３２２は、溝３２６に部分的に被さる保持領域３２８を含む。本体３１２は、スペーサ部分３３０と、受け具３２２の下にある支持領域３３２とを更に含む。
【0029】
ポリマー製アライナトレイ３５０が、歯３２０の歯冠３５６の上に適合するように、かつ歯３２０の相反する表面３１６、３１７に係合するように成形されたキャビティ３５４を含む。ポリマー製アライナトレイは、取付物品３１０の露出した外部係合面３４０に解放可能に係合するように成形された突出した窪み３５２を含む壁３５１を更に含む。
【0030】
係合面３４０の少なくとも一部分が、窪み３５２に解放可能に係合するように構成されており、丸みを帯びた肩部３４２と、接合部分３１４に略平行な平面部分３４４と、アンダーカット領域３４６とを含む。図２Ｂの実施形態では、ポリマー製アライナトレイ３５０の壁３５１は、図２Ａの実施形態と比較して低減されたアンダーカット領域を有し、アンダーカット領域は、係合面３４０の周りに適合するように、かつ取付物品３１０の下の領域で歯３２０の表面３１６に係合するように成形され、歯の咬合部分と歯肉線（図２Ｂには示していない）との間の距離の一部にのみ延びる。代わりに、ポリマー製アライナトレイ３５０は、歯表面３１６に接触しない、窪み３５２から下方に延びるタブ３７０を含む。一部の歯科矯正治療では、タブ３７０を含む窪み３５２は、取付デバイス３１０の係合面３４０の周りにあまりぴったりと適合せずに、ポリマー製アライナトレイ３５０の取り付け及び取り外しを患者にとってより容易かつ快適にする経路を提供してもよい。別の例示的な実施形態では、潜在的な舌の痛みを回避するために、タブ３７０は、歯表面３１６に向かって角度をつけるように又は傾斜するように構成されてもよい。更に別の実施形態では、タブ３７０は、単純に省略され、アンダーカット領域内に少なくともいくらか水平に突出するトレイ材料のわずかな突起を残してもよい。
【0031】
図１Ａ～図１Ｂ及び図２Ａ～図２Ｂに示す取付デバイス及びポリマー製アライナトレイは、複数のタイプの歯科矯正装具を使用して患者の少なくとも１つの歯を再配置するための歯科矯正方法に使用するのに特によく適している。方法は、取付具が歯の舌側面及び唇側面の少なくとも１つに接合されるワイヤ駆動段階を含む。弾性アーチワイヤが、取付具のワイヤ保持溝に挿入され、歯群の第１の部分の少なくとも１つの歯を第１の位置から第１の位置とは異なる第２の位置に移動させる。
【0032】
方法は、様々な実施形態でワイヤ駆動段階の前又は後に実施されてもよい、アライナ段階を更に含む。アライナ段階では、アーチワイヤは、取付具のワイヤ保持領域に存在せず、アライナトレイが、患者の歯を更に再配置するために利用される。アライナトレイは、患者の歯群の第１の部分の少なくとも１つの歯を受容するように、かつ第２の位置から第２の位置とは異なる第３の位置に少なくとも１つの歯を弾性的に配置するように成形された複数のキャビティを含む。アライナトレイは、取付具の係合領域の少なくとも一部分に解放可能に係合するように構成された窪みの配列を更に含む。
【0033】
いくつかの実施形態では、方法は、アライナ段階に続く第２のワイヤ駆動段階を更に含む。第２のワイヤ駆動段階は、歯に接合された取付具を利用し、歯を第３の位置から第４の位置に効率的に移動させるために同じ又は異なるアーチワイヤを利用してもよい。
【0034】
いくつかの実施形態では、アライナ段階に続いて取付具が取り外されてもよく、歯を第３の位置から第４の位置に移動させて歯に対するより細かな仕上げ調整をもたらすために取付具なしでアライナトレイが使用されてもよい。
【0035】
いくつかの実施形態では、方法は、初期のアライナ段階と、それに続くワイヤ駆動段階とを含む。後続のワイヤ駆動段階に、１つ以上のアライナ段階又はワイヤ駆動段階を続けることができる。
【0036】
歯科矯正治療の過程を少なくとも２つの別個の段階に分割することは、いくつかの利点を有することがある。特に、詰まっている場合、歯の移動を妨げ得る歯間の隣接歯間干渉に悩まされる。アライナトレイが効果的であるように、歯の現実的なモデルを作成するために正確な３Ｄスキャンデータを使用するべきである。正確なモデル化が最も困難な歯の領域が、隣接歯間であり、干渉が最も起こりやすい領域でもある。口腔内スキャナには、これらの領域を撮像することが困難であることがあり、物理的な印象材が、歯間の最も狭い領域に浸透できないことがある。三角形メッシングソフトウェアは、隣の歯の点が対象歯の点と混同されることにより、隣接歯間の表面を適切に識別できないことがある。隣接歯間のメッシュデータは、除去され、後続の処理ステップでパラメトリックモデルによって再生成されてもよい。段階的な歯の移動中に歯同士が交差するであろう場所を予測するために使用する隣接歯間データが、わずかに誤っている場合があり、したがって、過度の摩擦又は妨害をもたらす歯の衝突により、不可能ではないにしても、規定された移動が機械的に妨げられる場合がある。ポリマー製アライナトレイが歯の移動を非常に明確に規定し、定義されない自由度が残されないので、歯同士が衝突する場合、歯の方向を変化させ、かつ規定された経路から逸脱させたであろう反力が、歯を完全に取り囲むアライナ材料によって拘束される。
【0037】
対照的に、取付具及びアーチワイヤは、摺動作用の結果としての近遠心運動、並びにワイヤとブラケットとの間の「スロップ（slop）」、及び特に可撓性に富むワイヤを使用する場合のワイヤの反りという、定義されないままである少なくとも１つの自由度を提供する。アーチワイヤは、取付具のチャネル、すなわち、取付スロットに沿って摺動できるので、歯は、有意な近遠心ベクトル成分を含む任意の他の方向に力が加えられた場合、近遠心方向に自由に移動することができる。例えば、歯に対して４５°斜め方向の力ベクトルは、略等しい大きさをそれぞれ有する、唇側ベクトル成分と遠心側ベクトル成分とに分解することができる。歯が近心側の隣の歯の舌側へといくらか配置される場合、歯は、干渉する歯によって近心側のエッジで唇側への移動を妨げられる場合があるが、遠心側の隣の歯と接触しない場合、その近心側の隣の歯との干渉が解消されるまで、アーチワイヤに沿って遠心方向に自由に摺動することができる。これが起こると、歯は、力ベクトルの唇側ベクトル成分による唇側方向の移動を自由に発現することができる。従来のアライナトレイでは、トレイが全ての側で歯を取り囲むため、そのような自由は不可能である。
【0038】
治療の初期段階で取付具及びアーチワイヤを用いて治療することにより、摺動作用を利用して、歯間領域における歯同士の衝突を、それらの移動を正確に規定する必要なく自動的に解消することができる。これは、アーチワイヤから加えられる力が比較的連続的であり、より多くの自由度を可能にすることによって移動がほとんど妨げられないので、アライナトレイ単独による治療よりも迅速に行うことができる。
【0039】
ワイヤ駆動段階で使用する固定式の矯正装具の１つの利点は、治療中に患者が装具を取り出すことができないので、患者の非遵守のリスクが低減されることである。ワイヤ駆動段階での初期の歯の移動を達成するために必要とされる制御量は、スロットワイヤシステムの調整によって設定することができる。例えば、歯群の全体又は一部分に配置された取付具が、アーチワイヤの弾性特性によって影響を受けることがある。例えば、いくつかの実施形態では、長方形の断面形状を有するアーチワイヤと、歯群の取付具の対応する長方形ワイヤ保持領域とが、最大の制御度合をもたらす。場合によっては、特にニッケルチタンワイヤ及び銅ニッケルチタンワイヤを使用する場合、アーチワイヤは、比較的連続的な力を伝達することができ、このことは、大きな移動が必要とされることが多い治療の初期ステージで歯を移動させるのに非常に役立つ。対照的に、アライナトレイによって加えられる力は、歯が移動し始めると、より急速に減少する場合がある。したがって、ワイヤは、アライナトレイと比較してより長い範囲の発現を有する傾向がある。
【0040】
ワイヤ駆動段階による利益を得る典型的な不正咬合は、詰まっている前歯であり、アライナによって解消するには長い時間を要することがあるが、上で概説した理由のため、取付具及びアーチワイヤを用いて治療する場合には急速な進展を有する。アライナトレイは、顎骨に埋め込まれた歯の歯冠を押しているので、歯の歯冠を直立に保つのではなく、歯の歯冠を空間内に傾ける傾向があり、いくつかの例では、取付具及びワイヤシステムが、この望ましくない副作用を伴わずに歯冠をより良好に移動させることができる。
【0041】
ワイヤが、ブラケットが沿って摺動できるトラックを提供し、駆動力が典型的には、ブラケット同士を接続し、かつそれらを一緒に引っ張るエラスチックチェーンであるので、ブラケットスロットとアーチワイヤとの間の係合により、歯の歯冠が空間内に傾く機会が制限される。別の例では、小臼歯を押し出すことによるスピーの湾曲を解消することは、アライナトレイのキャビティを用いて歯を把持する困難性により、取付具及びワイヤシステムを用いる場合により効率的である場合がある。小臼歯及び犬歯のような丸い歯を回転させることも、アライナを用いる場合には厄介であることがあり、取付具及びワイヤのアプローチから利益を得る場合がある。
【0042】
いくつかの実施形態では、カスタム曲げされた（又はそうでなければカスタム製作された）アーチワイヤを治療の第１のワイヤ駆動段階で使用する場合、ワイヤ駆動段階の移動を達成するために好都合であろう位置のみならず、トレイ係合機構及びアライナトレイを使用する他の治療段階で規定される移動を考慮して、接合される装具（取付具）をより戦略的に配置する機会がある。例えば、取付具及びワイヤ段階のための最も便利な歯上の装具接合部位は、顔軸線ポイント（ＦＡポイント）である場合があるが、アライナ段階での歯に対する透明アライナの係合を改善するために、規定された歯の移動、天然の歯の解剖学的構造における特徴の欠如、及び歯上の結合ポイントを考慮すると、装具は、ＦＡポイントの１～２ｍｍ歯肉側により良好に配置される場合がある。そのような場合、装具の位置の修正が有害な影響を与えなければ、妥協された位置をワイヤ駆動段階で使用してもよく、この他の位置で装具に係合するように設計されたカスタムアーチワイヤを製作することができる。次いで、装具は、アーチワイヤが取り外され、かつ透明アライナが歯に設置されるアライナ段階のために、より良好に配置されるであろう。
【0043】
いくつかの例では、取付具を歯の舌側面に配置することもでき、これにより、ワイヤ駆動段階を患者にとってより審美的なものにすることができる。しかし、他の例では、取付具は、歯の唇側面にあり、したがって目で見える。この理由から、患者は、審美性及びより容易な歯科衛生の理由からアライナトレイを好む傾向があり、衝突によって妨げられる可能性がある困難な歯の移動が達成されるとすぐにアライナに切り替えるように動機付けられる。アライナはほとんど見えず、患者が口の中にアライナを入れるときと、入れないときとを自分で決めることができるので、アライナは辛くなく、よりライフスタイル型の装具であると考えられる。アライナトレイは、ステージ毎に歯のわずかな移動のみをもたらすことができ、特定の歯の移動に機械的に限定されることがある。ステージ毎の歯の移動がより小さく、歯の位置及び向きが精密に定義されることは、優れた仕上げ能力のための良好な前提条件である。いくつかの実施形態では、アライナトレイは、ワイヤ駆動段階による歯のより大きな移動が完了した後に、歯のより小さな仕上げ移動のために使用することができる。
【0044】
本開示の歯科矯正治療方法は、異なる能力及び強度を有する２つの異なるツールとして２つの装具タイプを提供し、より迅速かつより審美的な患者治療の可能性をもたらす。取付具及びワイヤを使用して第１の治療段階で歯を移動させるために使用したのと同じ装具を、アライナトレイと歯との改善された係合をもたらすことによって、第２の治療段階で歯の移動を補助するためにも使用できることが望ましい。
【0045】
図３は、連続的なワイヤ駆動治療段階及びアライナ段階を提供するための、コンピュータ実装方法などの方法３６０のステップを示すフローチャートである。ステップ３６２では、方法は、歯の第１及び第２の位置を決定することを含み、これらは、上述したように、３次元スキャン、ＣＴスキャンなどの適切な撮像技術によって決定されてもよい。その後、ステップ３６４では、第１の位置から第２の位置への移動経路を提供するために、各歯に関する取付具のタイプ及び各歯に関する取付位置が手動で又はデジタル的にのいずれかで決定される。ステップ３６６では、１つ又は一連のアーチワイヤが選択され、取付具に挿入されて、歯を第１の位置から第２の位置に移動させる。
【0046】
ステップ３６８では、ステップ３６６で歯のより大きな移動が実質的に完了した後又は完了した後に、取付具が接合された歯の第２の位置から第３の位置へのより小さな移動又は仕上げ移動に適応する体積又は形状で構成された１つ以上のキャビティを含む一連のアライナトレイがデジタル的に設計及び製作される。ステップ３７０では、アーチワイヤが取付具から取り外され、一連のアライナトレイがそれぞれ、患者の歯の上に適用されて、歯を第２の位置から第３の位置に徐々に移動させる。
【0047】
ステップ３７２では、ステップ３６８～３７０で説明したアライナ段階に続いて、任意選択的な追加段階で、第１のアーチワイヤと同じであっても異なっていてもよい第２のアーチワイヤが、歯の更なる移動のために取付具に挿入される。いくつかの例では、第２のアーチワイヤを含むワイヤ駆動段階の後に、歯を第２の位置から第３の位置に移動させるように構成されたキャビティを備えた任意選択的なアライメントトレイ又は更なる一連のアライナトレイが続いてもよい。
【0048】
ステップ３７４では、ステップ３６８～３７０のアライナ段階に続く別の任意選択的な段階で、取付具は、歯から取り外され、第２の一連のアライナトレイが、歯を第２の位置から第３の位置に移動させるように、又は第３の位置での歯の整列を維持するように構成されたキャビティを備えて設計される。
【0049】
いくつかの例では、本開示による歯科治療システムは、歯の異なるタイプの移動（更なる詳細を以下で提示する）をもたらすように構成された異なる形状を有する一連の取付具と、アーチワイヤと、歯科矯正アライナトレイと、患者使用のための指示書とを含むキットの形態で歯科医に提供される。限定することを意図しないキットに好適な追加アイテムとしては、キャリーケース、患者が歯からアライナを取り外すのに役立つ取り外しツール、アライナを歯に押し付けるのを助ける固定ツール、歯ブラシ、アライナトレイクリーニングタブレット、粉末／結晶、又はジェル／泡／液体、研磨紙又は歯科装具の鋭いエッジ若しくはコーナーからの不快感に対処するためのオブジェクト、ホワイトニングジェル又はペン、デンタルフロス、デンタルピック、ワックスなどのうちの１つ以上が挙げられる。
【0050】
上記の方法において歯の特定の移動を達成するために、多種多様な異なる取付具設計を使用してもよく、限定することを意図しないいくつかの例について、以下に示し、検討する。
【0051】
ここで図４Ａを参照すると、患者の口腔内での歯の（咬合軸線Ｏに沿った）垂直方向の移動をもたらすために使用できる取付物品４１０Ａ、４１０Ｂ、及び４１０Ｃの構成４００が示されている。構成４００では、取付物品４１０Ａは、第１の歯４２０Ａの表面４１６Ａに接合され、取付物品４１０Ｃは、第３の歯４２０Ｃの表面４１６Ｃに接合される。取付物品４１０Ｂは、歯４２０Ａと歯４２０Ｃの間の第２の歯４２０Ｂの表面４１６Ｂに接合される。第２の歯４２０Ｂは、歯４２０Ａ、４２０Ｃを含む平面の上方に延びる。
【0052】
取付物品４１０Ａ、４１０Ｃは、それぞれの歯表面４１６Ａ、４１６Ｃに取り付けられた接合部分４１４Ａ、４１４Ｃをそれぞれ有する本体４１２Ａ、４１２Ｃを含む。本体４１２Ａ、４１２Ｃは、歯表面４１６Ａ、４１６Ｃから離れるように延びるスペーサ部分４３０Ａ、４３０Ｃを更に含む。スペーサ部分４３０Ａ、４３０Ｃは、歯表面４１６Ａ、４１６Ｃに実質的に垂直である実質的に平面状の部分４３１Ａ、４３１Ｃを含む。平面部分４３１Ａ、４３１Ｃは、下向き受け具４２２Ａ、４２２Ｃまで延びる。受け具４２２Ａ、４２２Ｃはそれぞれ、アーチワイヤ４８０を保持するように構成された略Ｊ字形の溝４２６Ａ、４２６Ｃを形成する内面４２４Ａ、４２４Ｃを有する。
【0053】
受け具４２２Ａ、４２２Ｃの外面が、アライナトレイ（図４Ａには示していない）の適切に成形された窪みに解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面４４０Ａ、４４０Ｃを有する。係合面４４０Ａ、４４０Ｃは、丸みを帯びた肩部４４２Ａ、４４２Ｃと、アンダーカット領域４４６Ａ、４４６Ｃとを含み、これらはそれぞれ、アライナトレイの窪みに解放可能に係合できる屋根状の形状を形成する。
【0054】
取付物品４１０Ｂは、歯表面４１６Ｂに取り付けられた接合部分４１４Ｂを備えた本体４１２Ｂを含む。本体４１２Ｂは、歯表面４１６Ｂから外向きに延びるスペーサ部分４３０Ｂを更に含む。スペーサ部分４３０Ｂは、歯表面４１６Ｂに実質的に垂直な実質的に平面状の部分４３１Ｂを含む。壁４３５Ｂが、平面部分４３１Ｂに略垂直に、かつ歯表面４１６Ｂに実質的に平行に延びる。壁４３５Ｂは、上向き受け具４２２Ｂを形成する。受け具４２２Ｂは、アーチワイヤ４８０を保持するように構成された略Ｊ字形の溝４２６Ｂを形成する。
【0055】
受け具４２２Ｂの外面が、アライナトレイ（図４Ａには示していない）の適切に成形された窪みに解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面４４０Ｂを有する。係合面４４０Ｂは、丸みを帯びた肩部４４２Ｂ及びアンダーカット領域４４６Ｂを含み、これらは、アライナトレイの窪みに解放可能に係合できる屋根状の形状を形成する。
【0056】
図４Ｂに概略的に示すように、上向き受け具４２２Ａ、４２２Ｃは、アーチワイヤ４８０を保持し、アーチワイヤは、下向き受け具４２２Ｂの溝４２６Ｂに対して、歯表面４１６Ｂに略平行な方向（咬合方向）に力を加える。弾性アーチワイヤ４８０によって溝４２６Ｂに対して加えられる一定の下向きの力は、歯４２０Ｂを垂直下向きに徐々に移動させて、隣接する歯４２０Ａ、４２０Ｃと整列させる。歯４２０Ｂが下方に移動するときに、受け具４２２Ａ、４２２Ｃの溝４２６Ａ、４２６Ｃは、歯４１６Ａ～Ｃの表面に対してアーチワイヤ４８０を適切な関係で保持し、位置異常の歯は、アーチワイヤ４８０を保持するために使用される。
【0057】
いくつかの実施形態では、中央取付具４１０Ｂは、任意選択で、受け具４２２Ｂの溝４２６Ｂ内でのアーチワイヤ４８０のより良好な係合を確実にするために、かつ歯４２０Ｂが意図された位置にあるときでもアーチワイヤの保持を維持するために、過剰矯正として表面４１６Ｂにより高く配置することができる。いくつかの例では、取付具４１０Ｂは、歯４２０Ｂに加えられる力が歯を更に移動させるのに必要な閾値を下回るように、かつ取付具４１０Ｂがアーチワイヤを保持するように配置することができる。
【0058】
ここで図５Ａを参照すると、別の実施形態では、患者の口腔内で（舌側軸線Ｌに沿って）水平方向に沿って歯を移動させるのに適した形状及び溝構造を有することができる取付物品５１０Ａ、５１０Ｂ、及び５１０Ｃの構成５００が示されている。構成５００では、取付物品５１０Ａは、第１の歯５２０Ａの表面５１６Ａに接合され、取付物品５１０Ｃは、第３の歯５２０Ｃの表面５１６Ｃに接合される。取付物品５１０Ｂは、歯５２０Ａと歯５２０Ｃの間の第２の歯５２０Ｂの表面５１６Ｂに接合される。第２の歯５２０Ｂは概して、歯５２０Ａ、５２０Ｃを含む平面の背後に延びる。
【0059】
取付物品５１０Ａ、５１０Ｃは、それぞれの歯表面５１６Ａ、５１６Ｃに取り付けられた接合部分５１４Ａ、５１４Ｃをそれぞれ有する本体５１２Ａ、５１２Ｃを含む。本体５１２Ａ、５１２Ｃは、歯表面５１６Ａ、５１６Ｃから外向きに延びるスペーサ部分５３０Ａ、５３０Ｃを更に含む。スペーサ部分５３０Ａ、５３０Ｃは、歯表面５１６Ａ、５１６Ｃに実質的に垂直である実質的に平面状の部分５３１Ａ、５３１Ｃを含む。平面部分５３１Ａ、５３１Ｃは、下向き受け具５２２Ａ、５２２Ｃまで延びる。本体５１２Ａ、５１２Ｃは、略上向き受け具５２３Ａ、５２３Ｃを更に含む。
【0060】
上向き受け具５２２Ａ、５２２Ｃ及び下向き受け具５２３Ａ、５２３Ｃは、アーチワイヤ５８０を保持するように構成された略Ｃ字形の溝５２６Ａ、５２６Ｃを形成する内面５２４Ａ、５２４Ｃを形成する。
【0061】
受け具５２２Ａ、５２２Ｃ、５２３Ａ、５２３Ｃの外面が、アライナトレイ（図４Ａには示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面５４０Ａ、５４０Ｃを有する。係合面５４０Ａ、５４０Ｃは、丸みを帯びた肩部５４２Ａ、５４２Ｃと、アンダーカット領域５４６Ａ、５４６Ｃとを含む。
【0062】
取付物品５１０Ｂは、歯５２０Ｂの歯表面５１６Ｂに取り付けられた接合部分５１４Ｂを備えた本体５１２Ｂを含む。本体５１２Ｂは、歯表面５１６Ｂから外向きに延びるスペーサ部分５３０Ｂを更に含む。スペーサ部分５３０Ｂは、歯表面５１６Ｂに実質的に垂直な実質的に平面状の部分５３１Ｂを含む。壁５３５Ｂが、平面部分５３１Ｂに略垂直に、かつ歯表面５１６Ｂに実質的に平行に延びる。壁５３５Ｂは、上向き受け具５２２Ｂまで延びる表面５２４Ｂを形成する。受け具５２２Ｂは、アーチワイヤ５８０を保持するように、かつ舌側方向に沿って歯５２０Ｂに力を加えるように構成された略Ｊ字形の溝５２６Ｂを形成する。
【0063】
受け具５２２Ｂの外面が、アライナトレイ（図５Ａには示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面５４０Ｂを有する。係合面５４０Ｂは、丸みを帯びた肩部５４２Ｂ及びアンダーカット領域５４６Ｂを含む。
【0064】
受け具５２２Ｂの溝Ｊ字形５２６Ｂは、手がバケツのハンドルをつかむようにワイヤ５８０をつかむ。中央取付具５１０Ｂに対して遠心側及び近心側の取付具５１０Ａ、５１０Ｃの溝５２６Ａ、５２６Ｃは、舌側に向いており、ワイヤ５８０は、溝開口とは反対方向でアーチワイヤ５８０に加えられた力によって溝５２６Ａ～Ｃ内に保持される。
【0065】
図５Ｂは、様々な異なる取付具設計及びそれらが歯に加え得る主力ベクトルのいくつかの例を示す。例えば、取付具設計５５０が、咬合方向Ａに沿って歯を押し出す／延ばすように構成される。取付具５５２が、取付具５５０に対して反転され、したがって、咬合方向Ａとは反対の咬合方向Ｂに沿って歯を押し付ける。取付具設計５５４が、舌側方向Ｃに沿って（又は、歯の唇側に接合される場合、Ｃとは反対方向に）歯を移動させ得る明白な受け具を含む。取付具５５６は、ワイヤが力を加えて歯を唇側方向Ｄに移動させ得るスロットを含む。例えば、アーチワイヤによって移動される歯（又は歯群）の遠心側の歯にワイヤを保持するために、管状の受け具設計５５８を使用することができる。不正咬合及び取付具間距離に応じて、いくつかの実施形態では、例えば、０．０１４丸形ＮｉＴｉなどの超弾性丸形アーチワイヤを保持するために、複数の連続した取付具５５８を使用することができる。
【0066】
様々な実施形態では、取付具５５０～５５８は、特定の歯を不正咬合の第１の位置から不正咬合がより少ない第２の位置にどのように移動させる必要があるかを評価した後に、手動で、又はソフトウェアを用いて選択することができる。歯科矯正治療を計画するために使用するデジタルセットアップソフトウェアでは、不正咬合からセットアップへの変換行列が、全ての歯について知られている。この行列から、結果として得られる移動ベクトルを定義することができる。これらのデータに基づいて、ソフトウェアは、移動ベクトルを最もよく表す取付具を上記から選択することができる。例えば、主に舌側の歯の移動が望まれる場合、ソフトウェアは、図５Ｂの取付具５５４を最初に選択することができる。いくつかの例では、ワイヤの反りをシミュレートし、その結果を取付具の選択に組み込むために、ソフトウェアを使用することもできる。
【0067】
各歯の精密な移動を決定するためにソフトウェアを利用する場合、いくつかの実施形態では、図５Ｂの取付具は、ワイヤ軸線を中心に特定の制限を伴ってそれらを回転させることによって微調整することもできる。
【0068】
ここで図５Ｃを参照すると、プロセス６００が、患者の１つ以上の不正咬合を少なくとも部分的に解消する歯科矯正治療計画のワイヤ駆動段階で使用するために、取付具（図５Ｂに示す取付具５５０～５５８を含むが、これらに限定されない）及びアーチワイヤの選択肢を選択する治療計画ステップ６０２を含む。治療計画ステップ６０２は、変換行列を形成するステップ６０４を含む。歯科矯正治療される各歯について個々の並進及び回転ベクトルを得る、変換行列の第１の部分が、装具設計段階６０６で作成された後、ステップ６０６による個々の並進及び回転ベクトルに応じて各歯について適切な取付具をステップ６０８で選択する第２の部分が続く。
【0069】
セットアップ段階６１０では、ステップ６０６及び６０８で決定された歯取付位置及び選択された取付具に基づいて、１つ以上のカスタムアーチワイヤが装具設計段階６１２で構成される。ステップ６１４では、ステップ６１６で有限要素解析（ＦＥＡ）を使用して設計が検査されて、ワイヤ力によって患者治療の全過程の間にアーチワイヤが全ての取付具に保持されるかどうかが決定される。
【0070】
ワイヤ力によってアーチワイヤが選択された取付具に保持されるとＦＥＡが決定した場合、設計はステップ６１８で完了する。アーチワイヤの１つ以上が治療中に取付具から外れる可能性がある場合、ステップ６２０で、取付具は、任意選択で、アーチワイヤをより確実に保持するように構成された受け具及び溝を備えた自己結紮取付具設計（例えば、図１～図２を参照）と交換されてもよい。
【0071】
取付具及びアーチワイヤが構成され、取付具の位置が各歯について決定されると、歯科矯正治療のワイヤ駆動段階が始まる。
【0072】
図５Ｃのプロセスは、限定することを意図しておらず、多種多様な歯科矯正治療を完了するために、図５Ｂに示すような比較的単純で低コストの取付具を選択されたアーチワイヤと組み合わせ得る方法の例として提示されているにすぎない。
【0073】
図６に概略的に示すように、図５Ｂにより再現される全ての取付具６５０～６５８は、異なるワイヤ保持溝構成を有し、歯に対して異なる方向に力を加えるように構成されるが、取付具は、アライナトレイ６６０の窪み６６２と解放可能に係合するための実質的に類似の又は均一な取付面６５９をもたらす、１つの共通する基本的な外部屋根状の幾何学形状を有する。共通の取付面６５９により、取付具６５０～６５８を、それらの個々の幾何学形状及び溝形状にかかわらずに、上記の歯科矯正治療方法のアライナ段階に使用することが可能になる。アライナトレイ６６０の窪み６６２の形状は、全て同じにすることができるが、患者の口腔内で異なる方向に沿って歯を移動させるために、複数の異なる取付具を使用することができる。
【0074】
ここで図７を参照すると、歯の角度形成を解消するように構成された取付具７００の構成が、歯７２０Ａの表面７１６Ａに取り付けられた接合部分７１４Ａを備えた本体７１２Ａを含む取付物品７１０Ａを含む。本体７１２Ａは、歯７２０Ａの表面７１６Ａに隣接してアーチワイヤ７８０を保持するように構成されたワイヤ保持溝７２６Ａを形成する下（すなわち、歯肉側）向き受け具７２２Ａを含む。受け具７２２Ａの外面が、アライナトレイ（図７には示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面７４０Ａを有する。係合面７４０Ａは、丸みを帯びた肩部７４２Ａ及びアンダーカット領域７４６Ａを含む。
【0075】
同様に、取付物品７１０Ｃが、歯７２０Ｃの表面７１６Ｃに取り付けられた接合部分７１４Ｃを備えた本体７１２Ｃを含む。本体７１２Ｃは、歯表面７１６Ｃに隣接してアーチワイヤ７８０を保持するように構成されたワイヤ保持溝７２６Ｃを形成する上（すなわち、咬合側）向き受け具７２２Ｃを含む。受け具７２２Ｃの外面が、アライナトレイ（図７には示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面７４０Ｃを有する。係合面７４０Ｃは、丸みを帯びた肩部７４２Ｃ及びアンダーカット領域７４６Ｃを含む。
【0076】
歯７２０Ｂが、第１の本体７１１Ｂ及び第２の本体７１３Ｂを備えた取付物品７１０Ｂを含む。本体７１１Ｂ及び７１３Ｂはそれぞれ、それぞれの接合部分７１４Ｂ－１及び７１４Ｂ－２を介して歯表面７１６Ｂに取り付けられる。
【0077】
第１の本体７１１Ｂは、歯表面７１６Ｂから外向きに延びるスペーサ部分７３０Ｂ－１を含み、下向き受け具７２２Ｂ－１が、スペーサ部分７３０Ｂ－１の長さの一部分に沿って延びる。受け具７２２Ｂ－１は、歯表面７１６Ｂに隣接してアーチワイヤ７８０を保持するように構成された略Ｊ字形の溝７２６Ｂ－１を形成する。受け具７２２Ｂ－１の外面が、アライナトレイ（図７には示していない）の適切に成形された窪みに解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面７４０Ｂ－１を有する。係合面７４０Ｂ－１は、丸みを帯びた肩部７４２Ｂ－１及びアンダーカット領域７４６Ｂ－１を含む。
【0078】
同様に、第２の本体７１３Ｂは、歯表面７１６Ｂから外向きに延びるスペーサ部分７３０Ｂ－２を含むが、スペーサ部分７３０Ｂ－２の長さの一部分に沿って延びる上向き受け具７２２Ｂ－２を有する。上向き受け具７２２Ｂ－２は、第１の本体７１１Ｂの下向き受け具７２２Ｂ－１と共に作用して、アーチワイヤ７８０を確実に保持し、歯７２０Ｂを角度形成するようにする。受け具７２２Ｂ－２は、歯表面７１６Ｂに隣接してアーチワイヤ７８０を保持するように構成された略Ｊ字形の溝７２６Ｂ－２を形成する。図７の実施形態では、溝７２６Ｂ－２と溝７２６Ｂ－１は、非常に類似した断面形状を有することができるが、他の例では、意図された用途に応じて異なる形状を有してもよい。
【0079】
受け具７２２Ｂ－２の外面が、アライナトレイ（図７には示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面７４０Ｂ－２を有する。係合面７４０Ｂ－２は、丸みを帯びた肩部７４２Ｂ－２及びアンダーカット領域７４６Ｂ－２を含む。
【0080】
図８Ａ～図８Ｂを参照すると、歯が回転矯正を必要とする場合、回転に必要なモーメントを作り出すのに適した水平力を加えるために取付具の構成８００を使用することができる。回転されるべき歯の近心側及び遠心側の歯はまた、反力に対処するための歯の水平方向の移動のための取付具を特徴とする。図８Ａ～図８Ｂに示すように、歯８２０Ａ、８２０Ｂ、８２０Ｃが、接合部分８１４Ａ、８１４Ｂ、８１４Ｃを介して歯表面８１６Ａ、８１６Ｂ、８１６Ｃに固定された本体８１２Ａ、８１２Ｂ、８１２Ｃを備えたそれぞれの取付物品８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃを含む。
【0081】
取付物品８１０Ａの本体８１２Ａは、下向き受け具８２２Ａを形成するスペーサ８３０Ａを含む。本体８１２Ａは、アーチワイヤ８８０を保持するように構成された略Ｃ字形の断面を有する溝８２６Ａを更に形成する。受け具８２２Ａは、アライナトレイ（図８Ａ～図８Ｂに示していない）の適切に成形された窪みと解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面８４０Ａを有する。係合面８４０Ａは、丸みを帯びた肩部８４２Ａ及びアンダーカット領域８４６Ａを含む。
【0082】
取付物品８１０Ｃの本体８１２Ｃは、歯表面８１６Ｃに垂直に延びるスペーサ８３０Ｃを含む。本体８１２Ｃは、アーチワイヤ８８０を保持するように構成されたＪ字形断面を有する溝８２６Ｃを備えた上向き受け具８２２Ｃを形成する。受け具８２２Ｃは、アライナトレイ（図８には示していない）に適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面８４０Ｃを有する。係合面８４０Ｃは、丸みを帯びた肩部８４２Ｃ及びアンダーカット領域８４６Ｃを含む。
【0083】
取付物品８１０Ｂの本体８１２Ｂは、歯表面８１６Ｂに垂直に延びるスペーサ８３０Ｂを含む。本体８１２Ｂは、アーチワイヤ８８０を保持するように構成されたＪ字形断面を有する溝８２２Ｂ－１を備えた第１の上向き受け具８２６Ｂ－１を形成する。本体８１２Ｂは、Ｃ字形断面及び溝８２６Ｂ－２を備えた第２の下向き受け具８２２Ｂ－２を更に含む。受け具８２２Ｂ－１と受け具８２２Ｂ－２は、歯表面８１６Ｂに略平行に向いている本体８１２Ｂの中間部分８２３Ｂによって分離される。
【0084】
受け具８２２Ｂ－１及び８２２Ｂ－２はそれぞれ、アライナトレイ（図８には示していない）の適切に成形された窪み構造に解放可能に係合するように構成された露出した外部係合面８４０Ｂ－１及び８４０Ｂ－２を有する。係合面８４０Ｂ－１及び８４０Ｂ－２はそれぞれ、それぞれの丸みを帯びた肩部８４２Ｂ－１及び８４２Ｂ－２と、アンダーカット領域８４６Ｂ－１及び８４６Ｂ－２とを含む。
【0085】
図９Ａ～図９Ｃに示すように、いくつかの実施形態では、取付具のワイヤ保持溝は、アーチワイヤが歯の表面から所定の距離に存在することを可能にするように構成することができる。システム９００では、歯９２０Ａが、表面９１６Ａに接合された本体９１２Ａを備えた取付具９１０Ａを含む。本体９１２Ａは、アーチワイヤ９８０を保持するように構成されたワイヤ保持溝９２６Ａを有する下向き受け具９２２Ａを含む。同様に、歯９２０Ｂが、その表面９１６Ｂに接合された取付具９１０Ｂを含む。取付具９１０Ｂは、ワイヤ保持溝９２６Ｂを備えた上向き受け具９２２Ｂを有する本体９１２Ｂを含む。取付具９１０Ｃが、歯９２０Ｃの表面９１６Ｃに接合され、ワイヤ保持溝９２６Ｃを備えた下向き受け具９２２Ｃを有する本体９１２Ｃを特徴とする。
【0086】
図９Ｂ～図９Ｃに示すように、取付具９１０Ａの溝９２６Ａは、略Ｖ字形の断面を有し、アーチワイヤ９８０は、取付具９１０Ａの本体９１２Ａに当接する。対照的に、取付具９１０Ｃの溝９２６Ｃは、略Ｊ字形の断面を有し、アーチワイヤ９８０を歯表面９１６Ｃに対して直接当接させて保持する。図９１０Ｃに示すように、本開示の取付具のいくつかの実施形態では、歯表面自体が、取付具の１つ以上の表面に取って代わり、したがって、内側のコーナー又はスロットを作り、内部に力が導かれるとき、内側のコーナー又はスロットにアーチワイヤが着座される。アーチワイヤの２つ以上の側面を取り囲むことにより、アーチワイヤによって加えられた合力が、内側のコーナー又はスロットの内部側面の少なくとも２つの平面間のどこかに向けられる平面に沿って導かれ、アーチワイヤがスロット内に導かれることにより、飛び出しが防止される、という結果になる。したがって、力がアーチワイヤから取付具を介して歯に確実に伝達される。
【0087】
【0088】
図１０Ａ～図１０Ｂは、歯１０２０の舌側面１０１６に取り付けられた取付具１０１０の構成を含む歯科矯正システム１０００を概略的に表す。取付具１０１０はそれぞれ、所定の患者治療計画のワイヤ駆動段階に従って歯を移動させるためにアーチワイヤ（図１０Ａ～図１０Ｂには示していない）を利用するように選択された受け具１０２２及びワイヤ保持溝１０２６を含む。図１０Ｂに示すように、取付具１０１０の受け具設計１０２２は、ワイヤ駆動治療段階での歯の所望の移動のために選択された個々の力ベクトル１０９０を提供する。受け具１０２２の形状は、歯に加えられる所望の力ベクトルに応じて変化するが、取付具１０１０はそれぞれ、アライナトレイ（図１０Ａ～図１０Ｂには示していない）の対応する窪みに解放可能に係合するように構成された実質的に類似した係合面１０４０を有する。
【0089】
治療計画のワイヤ駆動段階の完了に続いて、アーチワイヤは、取付具１０１０から取り外され、取付具は、歯の上の定位置に留まる。取付具１０１０の係合面１０４０は、ワイヤ駆動治療段階に続く治療のアライナ段階中にアライナトレイに解放可能に接続するために使用することができる。
【0090】
本発明の様々な実施形態を記載してきた。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【国際調査報告】