(57)【要約】  患者の上顎または下顎の少なくとも１つの歯を整列させるための歯列矯正システム及び方法。このシステム及び方法では、少なくとも１つの歯を動かすための力を加えるための少なくとも１つの力付与部材、歯の移動データを得るための歯の移動センサ、及び、歯の移動データから、少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出するための歯の移動モニタ備える少なくとも１つの歯列矯正器具が提供される。電子制御コンソールは、少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを使用して力不付与部材の作動を制御するために、力不付与部材に作動可能に接続され、歯の移動モニタとデータ通信することができる。
2019528909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の上顎または下顎の全ての歯のうちの少なくとも１つの歯を整列させるための第１の歯列矯正器具；
前記少なくとも１つの歯を動かすための力を加えるための力付与部材；
歯の移動データを取得するための歯の移動センサ；
前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出するための歯の移動モニタ；及び、
前記力付与部材に作動可能に接続され、前記歯の移動モニタとデータ通信する電子制御コンソールであって、前記電子制御コンソールは、前記少なくとも１つの歯の移動距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも一方を使用して前記力付与部材の作動を制御する、電子制御コンソール；
を備えることを特徴とする歯列矯正システム。
【請求項２】
前記第１の歯列矯正器具は、マウスピースをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の歯列矯正システム。
【請求項３】
前記力付与部材は、前記少なくとも１つの力付与部材と前記少なくとも１つの歯との間の物理的係合を可能にするように前記マウスピースと関連付けられることを特徴とする請求項２に記載の歯列矯正システム。
【請求項４】
前記力付与部材は、少なくとも１つの膨張可能要素を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項５】
前記歯の移動センサは、質量流量センサを備えることを特徴するする請求項４に記載の歯列矯正システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの膨張可能要素は、前記少なくとも１つの膨張可能要素に前記少なくとも１つの歯に加えられる力を加えて維持する流体で膨張され、前記質量流量センサは、前記少なくとも１つの膨張可能要素を膨張するために使用される流体の質量を測定することを特徴とする請求項５に記載の歯列矯正システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの膨張可能要素は、複数の膨張可能要素を備え、かつ、前記膨張可能要素に接続されたマルチポート電磁弁または複数の電磁弁をさらに備え、前記マルチポート電磁弁または前記複数の電磁弁は、前記膨張可能要素が、前記膨張可能要素のうちの選択された１つを膨張させるために使用される流体の質量を測定するように個々に選択されることを可能にすることを特徴とする請求項６に記載の歯列矯正システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの歯との物理的係合、または、前記少なくとも１つの歯との光通信を可能にする方法でマウスピースと関連付けられた少なくとも第２の歯の移動センサをさらに備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項９】
少なくとも第２の歯の移動センサをさらに備え、前記第２の歯の移動センサは、少なくとも１つの力センサ、少なくとも１つの光学画像センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの力センサは、少なくとも１つの接触力センサ、少なくとも１つの可撓性力センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備え、前記少なくとも１つの光学画像センサは、少なくとも１つのマイクロビデオカメラ、少なくとも１つのマイクロスチルカメラ、及び、これらの任意の組み合わせを備えることを特徴とする請求項９に記載の歯列矯正システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの力センサは、前記少なくとも１つの歯によってそれに加えられる力及び加えられた力の位置のうちの少なくとも１つを測定し、前記少なくとも１つの光学画像センサは、前記少なくとも一つの歯の少なくとも一つの光学画像を取得することを特徴とする請求項９に記載の歯列矯正システム。
【請求項１２】
前記歯の移動モニタが、前記歯の移動センサに問い合わせを行い、それに応答して前記歯の移動センサから歯の移動データを受信するためのコントローラを備え、前記コントローラは、前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項１３】
前記電子制御コンソールは、前記力付与部材が前記少なくとも１つの歯に力を加えるようにする流体ポンプを備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項１４】
前記電子制御コンソールは、前記流体ポンプの作動を選択的に制御するためのコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の歯列矯正システム。
【請求項１５】
前記電子制御コンソールは、前記コントローラが前記流体ポンプの作動を選択的に制御するのを補助するための少なくとも１つの流体センサ及び弁をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の歯列矯正システム。
【請求項１６】
前記電子制御コンソールは、プログラム可能であることを特徴とする請求項１５に記載の歯列矯正システム。
【請求項１７】
前記電子制御コンソール及び前記歯の移動モニタは、それぞれ通信インターフェースを備え、前記通信インターフェースは、前記電子制御コンソールと前記歯の移動モニタとの間のデータ通信を可能にすることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項１８】
前記電子制御コンソールの前記通信インターフェースは、前記患者によって操作される通信装置とのデータ通信を可能にし、これにより、前記データから前記少なくとも１つの歯の移動距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つが、リアルタイムか保存されて、患者の通信装置によって遠隔に位置する歯科医または他のユーザの遠隔に位置する通信装置によって通信されることを可能にすることを特徴とする請求項１７に記載の歯列矯正システム。
【請求項１９】
前記電子制御コンソールの前記通信インターフェースは、前記患者によって操作される前記通信装置を介して、歯科医または他のユーザによって操作される前記遠隔に位置する通信装置からのプログラム命令の受信を可能にし、前記プログラム命令は、前記電子制御コンソールの前記コントローラをプログラムすることを特徴とする請求項１８に記載の歯列矯正システム。
【請求項２０】
前記電子制御コンソールの前記通信インターフェースは、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置からのプログラム命令の受信を可能にし、前記プログラム命令は、前記電子制御コンソールの前記コントローラをプログラムする、請求項１７に記載の歯列矯正システム。
【請求項２１】
前記電子制御コンソール及び前記歯の移動モニタの前記通信インターフェースは、歯科医によって操作される通信装置を介して、歯科医または他のユーザが前記電子制御コンソール及び前記歯の移動モニタに遠隔アクセスして、前記少なくとも１つの歯の移動距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つのリアルタイムの測定を開始する、または、前記電子制御コンソールに保存された、前記少なくとも１つの歯の移動距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項１７に記載の歯列矯正システム。
【請求項２２】
第２の歯列矯正器具をさらに備え、前記第１及び第２の歯列矯正器具の一方は、前記患者の上顎の少なくとも１つの歯を整列させるためであり、前記第１及び第２の歯列矯正器具の他方は、前記患者の下顎の少なくとも１つの歯を整列させるためである、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の歯列矯正システム。
【請求項２３】
患者の上顎または下顎の少なくとも１つの歯を整列させるための歯列矯正器具であって、
前記少なくとも１つの歯を動かすための力を加えるための力付与部材；
歯の移動データを取得するための歯の移動センサ；及び、
前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出するための歯の移動モニタ；
を備えることを特徴とする歯列矯正器具。
【請求項２４】
マウスピースをさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載の歯列矯正器具。
【請求項２５】
前記力付与部材は、前記少なくとも１つの力付与部材と前記少なくとも１つの歯との間の物理的係合を可能にする方法で前記マウスピースと関連付けられることを特徴とする請求項２４に記載の歯列矯正器具。
【請求項２６】
前記力付与部材は、少なくとも１つの膨張可能要素を備えることを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の歯列矯正器具。
【請求項２７】
前記歯の移動センサは、質量流量センサを備えることを特徴とする請求項２６に記載の歯列矯正器具。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの膨張可能要素は、前記少なくとも１つの膨張可能要素に前記少なくとも１つの歯に加えられる力を加えて維持させる流体で膨張され、前記質量流量センサは、前記少なくとも１つの膨張可能要素を膨張するために使用される流体の質量測定することを特徴とする請求項２７に記載の歯列矯正器具。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの膨張可能要素は、複数の膨張可能要素を備え、前記膨張可能要素に接続されたマルチポート電磁弁または複数の電磁弁をさらに備え、前記マルチポート電磁弁または前記複数の電磁弁は、前記膨張可能要素が個別に選択され、選択された膨張可能要素を膨張させるために使用される流体の質量を測定することを可能にすることを特徴とする請求項２８に記載の歯列矯正器具。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの歯との物理的係合または前記少なくとも１つの歯との光通信を可能にするように前記マウスピースと関連付けられた少なくとも第２の歯の移動センサをさらに備えることを特徴とする請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の歯列矯正器具。
【請求項３１】
少なくとも第２の歯の移動センサをさらに備え、前記第２の歯の移動センサは、少なくとも１つの力センサ、少なくとも１つの光学画像センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備えることを特徴とする請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の歯列矯正器具。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの力センサは、少なくとも１つの接触力センサ、少なくとも１つの可撓性力センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備え、前記少なくとも１つの光学センサは、少なくとも１つのマイクロビデオカメラ、少なくとも１つのマイクロスチルカメラ、及び、これらの任意の組み合わせを備えることを特徴とする請求項３１に記載の歯列矯正器具。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの力センサは、前記少なくとも１つの歯によって前記少なくとも１つの力センサに加えられた力及び加えられた力の位置のうちの少なくとも１つを測定し、前記少なくとも１つの光学画像センサは、前記少なくとも一つの歯の少なくとも１つの光学画像を取得することを特徴とする請求項３１に記載の歯列矯正器具。
【請求項３４】
前記歯の移動モニタは、前記歯の移動センサに問い合わせるためのコントローラを備え、それに応答して、前記歯の移動センサから前記歯の移動データを受信し、前記コントローラは、前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出することを特徴とする請求項２３〜３３のいずれか一項に記載の歯列矯正器具。
【請求項３５】
患者の少なくとも１つの顎の少なくとも１つの歯を移動させて整列させる少なくとも１つの歯列矯正器具の作動を制御するための電子制御コンソールであって、前記電子制御コンソールは、前記少なくとも１つの歯列矯正器具の力付与部材が前記少なくとも１つの歯に力を加えるようにする流体ポンプを備えることを特徴とする電子制御コンソール。
【請求項３６】
前記流体ポンプの作動を選択的に制御するためのコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項３５に記載の電子制御コンソール。
【請求項３７】
少なくとも１つの流体センサまたは空気センサと、前記流体ポンプの作動を選択的に制御する際に前記コントローラを補助するための弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項３６に記載の電子制御コンソール。
【請求項３８】
前記コントローラは、前記少なくとも１つの歯列矯正器具の歯の移動モニタから受信した、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを用いて前記力付与部材の作動を制御することを特徴とする請求項３６または３７に記載の電子制御コンソール。
【請求項３９】
前記電子制御コンソールの前記コントローラは、プログラム可能であることを特徴とする請求項３６〜３８のいずれか一項に記載の電子制御コンソール。
【請求項４０】
通信インターフェースをさらに備え、前記通信インターフェースは、前記電子制御コンソールと前記少なくとも１つの歯列矯正器具との間のデータ通信を可能にすることを特徴とする請求項３５〜３９のいずれか一項に記載の電子制御コンソール。
【請求項４１】
前記通信インターフェースは、前記患者によって操作される通信装置とのデータ通信を可能にし、これにより、前記少なくとも１つの歯が移動した距離及び前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つが、リアルタイムまたは保存して、遠隔に位置する歯科医または他のユーザの遠隔に位置する通信装置に、前記患者の通信装置によって通信されることを可能にする請求項４０の電子制御コンソール。
【請求項４２】
前記通信インターフェースは、前記患者によって操作される前記通信装置を介して、歯科医または他のユーザによって操作される前記遠隔に位置にする通信装置からのプログラム命令の受信を可能にし、前記プログラム命令が前記電子制御コンソールをプログラムすることを特徴とする請求項４１の電子制御コンソール。
【請求項４３】
前記通信インターフェースは、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置からのプログラム命令の受信を可能にし、前記プログラム命令は、前記電子制御コンソールの前記コントローラをプログラムすることを特徴とする請求項４０に記載の電子制御コンソール。
【請求項４４】
前記通信インターフェースは、歯科医または他のユーザが、歯科医によって操作される通信装置及び患者によって操作される通信装置を介して、前記電子制御コンソール及び前記少なくとも１つの歯列矯正器具に遠隔アクセスすることを可能にし、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つのリアルタイム測定を開始する、または、前記電子制御コンソールの前記コントローラに保存された、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項４０の電子制御コンソール。
【請求項４５】
患者の少なくとも１つの歯を整列させるための方法であって、該方法は、
前記少なくとも１つの歯を動かすための力を力付与部材を用いて加えるステップ；
歯の移動センサを用いて歯の移動データを取得するステップ；
前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出するステップ；及び、
前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び少、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを使用して、電子制御コンソールを用いて力付与部材の作動を制御するステップ；
を備えることを特徴とする方法。
【請求項４６】
前記取得するステップは、前記歯の移動センサに問い合わせするステップであって、それに応答して、前記歯の移動センサから前記歯の移動データを受信する、ステップを備え、前記コントローラは、前記歯の移動データから、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記電子制御コンソールの通信インターフェースを用いて、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置のうちの少なくとも１つを前記患者の通信装置に送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４５または４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記患者の前記通信装置を用いて、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを遠隔に位置する歯科医または他のユーザの遠隔に位置する通信装置に送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記送信するステップは、リアルタイムで実行されることを特徴とする請求項４７または４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記通信インターフェースを用いて、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔位置にある通信装置からプログラム命令を受信するステップであって、前記プログラム命令は前記電子制御コンソールの前記コントローラをプログラムする、ステップをさらに備えることを特徴とする請求項４７〜４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記通信インターフェースを介して、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔配置された通信装置から、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つの測定、または、前記コントローラに記憶された、前記少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、前記少なくとも１つの歯の現在位置のいずれか１つの取得を開始するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４７〜５０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は歯列矯正学に関する。より具体的には、本開示は、歯の移動と、歯列矯正治療中の位置測定、監視、及び制御と、を備えた歯列矯正システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
不正咬合は、歯の異常な配列であり、典型的には、曲がった、密集した、または突出した歯、ならびに適切に互いに適合しない上下の歯によって特徴付けられる。歯列矯正治療は、歯を正しく揃えることで不正咬合を矯正しようとする。１つの一般的な歯列矯正治療は、歯を適切に整列させるために歯列矯正器具を使用する。
【０００３】
歯を整列させるための多くの既知の歯列矯正器具がある。最も一般的に知られている歯列矯正器具はブレース（braces）であり、これは治療が完了するまで歯に対して永久的に固定される。ブレースは、通常、適切な接着剤を使用して個々の歯に接着されているブラケット、及び、各ブラケットの一部を貫通するかまたは各ブラケットの一部の周りに巻き付けられているワイヤを含む。ワイヤはブラケットを介して歯に力を加え、ブラケットは徐々に歯を整列させる。
【０００４】
過去数十年の間に、取り外し可能な歯列矯正器具が開発されてきており、それはパートタイムまたはほとんどの時間、昼夜を問わず着用される。これらの装具は、それらが歯に対して力を加えることができるように口腔内に適合し、それが徐々に歯を整列させるように動かし、そして患者によって口腔内から容易に取り外され、かつ、口腔内に再装着される。そのような取り外し可能な歯列矯正器具は、特許文献１及び特許文献２に記載されており、それらの全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
歯列矯正器具によって歯に加えられる力の量及び持続時間は、歯根吸収及び／または歯列矯正器具に関連する痛み及び不快感などの望ましくない影響を回避するために、歯列矯正治療の過程にわたって制御されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７８１９６６１号
【特許文献２】米国特許出願第１５／０５９，１４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、歯列矯正システムには、歯列矯正治療中の歯の移動量及び位置測定、監視、及び制御が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示されるのは、患者の上顎または下顎の少なくとも１つの歯を整列させるための歯列矯正器具、並びに、患者の上顎の少なくとも１つの歯及び／または、患者の下顎の少なくとも１つの歯を整列させるための少なくとも１つの歯列矯正器具を備えるシステムである。歯列矯正器具は、少なくとも１つの歯を動かすための力を加えるための力付与部材と、歯の移動データを得るための歯の移動センサ部材と、少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、歯の移動データを形成する少なくとも１つの歯の現在位置を算出するための歯の移動モニタと、を備え得る。
【０００９】
本明細書でさらに開示されるのは、システムに含まれ得る電子制御コンソールである。電子制御コンソールは、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを使用して、力付与部材の作動を制御するために、力付与部材を操作可能に接続され得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、歯列矯正器具はマウスピースをさらに含み得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、力付与部材は、少なくとも１つの力付与部材と少なくとも１つの歯との間の物理的係合を可能にする方法でマウスピースと関連付けられ得る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、歯の移動センサは、少なくとも１つの歯との物理的係合、または、少なくとも１つの歯の少なくとも１つとの光通信を可能にする方法でマウスピースと関連付けられ得る。
【００１３】
いくつかの実施形態では、力付与部材は少なくとも１つの膨張可能要素を備え得る。
【００１４】
いくつかの実施形態では、歯の移動センサは質量流量センサを含み得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの膨張可能要素は、少なくとも１つの膨張可能要素に少なくとも１つの歯に加えられる力を加えて維持させる流体で膨張され得、質量流量センサは、少なくとも１つの膨張可能要素を膨張する使用流体の質量を測定する。
【００１６】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの膨張可能要素は、複数の膨張可能要素を備え得、膨張可能要素に連結される、マルチポート電磁弁または複数の電磁弁をさらに備え得る。マルチポート電磁弁または複数の電磁弁は、膨張可能要素が個別に選択され、選択された１つの膨張可能要素を膨張させるために使用される流体の質量を測定すること可能にする。
【００１７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの歯との物理的係合、または、少なくとも１つの歯との光通を可能にする方法でマウスピースと関連付けられ得る少なくとも第２の歯の移動センサが設けられ得る。
【００１８】
いくつかの実施形態では、少なくとも、少なくとも１つの力センサ、少なくとも１つの光学画像センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備え得る、第２の歯の移動センサが設けられ得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの力センサは、少なくとも１つの接触式力センサ、少なくとも１つの可撓性力センサ、及び、これらの任意の組み合わせを備え得、少なくとも１つの光学センサは、少なくとも１つのマイクロビデオカメラ、少なくとも１つのマイクロスチルカメラ、及び、これらの任意の組み合わせを備え得る。
【００２０】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの力センサは、少なくとも１つの歯によってそれに加えられた力と、加えられた力の位置と、のうちの少なくとも１つを測定し得、少なくとも１つの光学画像センサは、少なくとも一つの歯の少なくとも一つの光学画像を取得し得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、歯の移動モニタは、歯の移動センサ部材に問い合わせを行い、これに応答して、歯の移動センサから歯の移動データを受信するコントローラを備え得、コントローラは、歯の移動データから、少なくとも１つの歯が移動した距離、及び、少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出する。
【００２２】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールは、力付与部材が少なくとも１つの歯に力を加えるようにする流体ポンプを備え得る。
【００２３】
いくつかの実施形態において、電子制御コンソールは、流体ポンプの作動を選択的に制御するための制御装置をさらに備え得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールは、コントローラがポンプの作動を選択的に制御するのを補助するための少なくとも１つの流体センサ及び弁をさらに備え得る。
【００２５】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールはプログラム可能であり得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソール及び歯の移動モニタは、それぞれ通信インターフェースを備え得、通信インターフェースは電子制御コンソールと歯の移動モニタとの間のデータ通信を可能にする。
【００２７】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールの通信インターフェースは、患者によって操作される通信装置とのデータ通信を可能にし、これにより、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つが、リアルタイムか保存して、遠隔に位置する歯科医または他のユーザの遠隔に位置する通信装置に患者の通信装置によって通信されることを可能にする。
【００２８】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールの通信インターフェースは、患者によって操作される通信装置を介して、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置からプログラム命令の受信を可能にし得、プログラム命令が、制御コンソールのコントローラをプルグラムする。
【００２９】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソールの通信インターフェースは、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置からのプログラム命令の受信を可能にし、プログラム命令が制御コンソールのコントローラをプログラムする。
【００３０】
いくつかの実施形態では、電子制御コンソール及び歯の移動モニタの通信インターフェースは、歯科医または他のユーザが、歯医者によって操作される通信装置、及び、歯科医によって操作される通信装置を介して制御コンソール及び歯の移動モニタに遠隔アクセスすることを可能にし得る。患者は、少なくとも１つの歯が移動した距離及び歯の現在位置の少なくとも１つのリアルタイム測定を開始するか、または、制御コンソールに保存された、少なくとも１つの歯が移動した距離及び歯の現在位置の少なくとも１つを取得する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、歯列矯正システムは、患者の上顎の少なくとも１つの歯を整列させるための第１及び第２の歯列矯正器具のうちの１方、及び、患者の下顎の少なくとも１つの歯を整列させるための第１及び第２の歯列矯正器具のうちの他方をさらに備え得る。
【００３２】
本明細書でさらに開示されるのは、患者の少なくとも１つの歯を整列させるための方法である。この方法は、少なくとも１つの歯を動かす力を、力不付与部材を用いて加えるステップ、歯の移動センサ部材を用いて歯の移動データを取得するステップ、歯の移動データから、少なくとも１つの歯が移動した距離及び歯の現在位置の少なくとも１つを算出するステップ、及び、少なくとも１つの歯の動いた距離及び少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを使用して電子制御コンソールを用いて力付与部材の作動を制御するステップを備える。
【００３３】
いくつかの実施形態では、取得するステップは、コントローラで歯の移動センサに問い合わせするステップであって、これに応答して、歯の移動センサによって取得された歯の移動データを受信するステップを備え得、コントローラが、歯の移動データから、少なくとも１つの歯の移動した距離、及び、少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを算出する、ステップを備え得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、方法は、電子制御コンソールの通信インターフェースを用いて、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置のうちの少なくとも１つを患者の通信装置に送信することをさらに備え得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、方法は、患者の通信装置で、受信した、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つを、遠隔に位置する歯科医または他のユーザの遠隔に位置する通信装置に送信することをさらに備え得る。
【００３６】
いくつかの実施形態では、送信はリアルタイムで行われる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、方法は、通信インターフェースを用いて、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置からプログラム命令を受信するステップであって、プログラム命令が、制御コンソールのコントローラをプログラミングする、ステップをさらに備え得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、方法は、通信インターフェースを介して、歯科医または他のユーザによって操作される遠隔に位置する通信装置から、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置の少なくとも１つの測定を開始するステップ、または、コントローラ内に保存された、少なくとも１つの歯が移動した距離及び少なくとも１つの歯の現在位置のうちの少なくとも１つを取得するステップをさらに備え得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本開示の実施形態による歯列矯正システムの概略図である。
【図２】患者の上顎の歯を整列させるための第一または上アライナと、下顎の歯を整列させるための第二または下アライナとを含むシステム（携帯型プログラム可能な電子制御コンソール）の実施形態を示す。各アライナは、歯の移動センサとして機能する質量流量センサ（図示せず）を含む。
【図３】歯の移動モニタの一実施形態のブロック図である。
【図４Ａ】膨張可能要素を有する歯の移動センサとして機能する質量流量センサを備えるアライナの一実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】複数の膨張可能要素を有する歯の移動センサとして機能する質量流量センサを備えるアライナの別の実施形態の概略図である。
【図５Ａ】質量移動センサと、歯の移動センサとして一緒にまたは別々に使用することができる１つまたは複数の接触力センサとを備えるアライナの別の実施形態の概略図である。
【図５Ｂ】質量移動センサと、歯の移動センサとして一緒にまたは別々に使用することができる１つまたは複数の可撓性力センサとを備えるアライナの別の実施形態の概略図である。
【図５Ｃ】質量移動センサと、歯の移動センサとして一緒にまたは別々に使用することができる１つまたは複数の光学画像センサとを備えるアライナの別の実施形態の概略図である。
【図５Ｄ】マスフローセンサと、歯の移動センサとして一緒にまたは別々に使用することができる１つまたは複数の光学画像センサとを備えるアライナの別の実施形態の概略図である。図５Ｄは、患者の上顎の歯を整列させるための第１の整列装置と患者の下顎の歯を整列させるための第２の整列装置とを含むシステム（モバイルプログラム可能な電子制御コンソールは図示せず）の別の実施形態を示す。アライナの各々は、マスフローセンサと、歯の移動センサとして一緒にまたは別々に使用することができる１つまたは複数の光学画像センサと、を備える。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、歯列矯正治療中の歯の移動量及び位置の測定、監視、及び制御を伴う歯列矯正システム１０の実施形態を示す。システム１０は、一般的に、患者の上顎または下顎の歯４０を受容するように構成された少なくとも１つの歯列矯正器具またはアライナ２０と、プログラム可能なモバイル電子制御コンソール５０と、を備える。
【００４１】
システム１０のアライナ２０は、制御コンソール５０の制御下で、整列が必要な各歯４２を所定の３次元経路に沿って移動させ整列する。整列が必要な歯４２は、互いに隣接している、互いに離間している、一群に配置される、または、口腔内の同じアーチ内のすべての歯であり得る。アライナ２０は、整列を必要とする１つまたは複数の歯４２を舌方向Ｌ及び／または頬側／唇側方向Ｂに移動させるように構成され得る。
【００４２】
図１に示すように、アライナ２０は、略Ｕ字形のマウスピース２２、１つ以上の膨張可能要素（２つの膨張可能要素３２１、３２２は例示目的のためだけに示されている）、及び、歯の移動モニタ４６を備え得る。アライナ２０のマウスピース２２は、湾曲した唇側／頬側（顔面）壁２４、湾曲した舌側壁２６、顔面壁２４と舌側壁２６を接続する切縁／咬合側（基部）壁２８、及び、これらの後端を接続する後壁２９によって形成されるチャネル３０を含み得る。マウスピース２２は、マウスピース２２が歯の整列力の下で変形しないことを確実にするために剛性または少なくとも十分に剛性であり得る、透明、半透明、または不透明な歯科適合性材料から作製され得る。マウスピース２２のための適切な材料は、熱可塑性ポリカーボネート、アクリル樹脂、及び同様の材料を含むが、これらに限定されない。
【００４３】
引き続き図１を参照すると、マウスピース２２のチャネル３０は、患者の上顎または下顎の歯４０を受容するように構成される。マウスピース２２が口の中に挿入された際、顔面壁２４及び舌側壁２６は両方とも、それぞれ顎の歯列弓の歯４０の舌側面及び顔側面４０１及び４０２に沿って延在し、基部壁２８は歯４０の切開縁部４０３に沿って延在する（図２）。いくつかの実施形態では、顔面壁２４及び舌側壁２６が基部壁２８に接続されている場合、後壁２９を省略してチャネル３０の端部を開放させ得る。このような実施形態は、歯列弓の第２及び／または第３の大臼歯または他の歯４４のような、整列を必要としない特定の歯４４を越えて延びないように顔面壁及び舌側壁２４及び２６の長さを短くすることが望ましい場合に有用であり得る。
【００４４】
膨張可能要素３２１、３２２は、適切な流体で膨張した際に、整列を必要とする１つまたは複数の歯４２に力を加えるように構成されている。このような流体は、限定ではないが、空気などの気体、水などの液体、または他の任意の適切な流体を含み得る。膨張可能要素３２１、３２２は、膨張式スリーブ、バルーン、または流体で膨張及び拡張され得る他の装置を備え得る。膨張可能要素３２１、３２２は、マウスピース２２の顔面壁２４及び／または舌側壁２６、及び／または基部壁２８の内面に取り付けられるか、または部分的に埋め込まれ得る。分岐流体導管またはチューブ３６１、３６２は、膨張可能要素３２１、３２２を流体で選択的に膨張及び収縮させるように構成されたプログラム可能な電子制御コンソール５０への流体接続を可能にするように、各膨張可能要素３２１、３２２から延在し得る。通常、膨張可能要素３２１、３２２は、収縮した際、整列を必要とする歯４２に対して力を及ぼさず、歯と接触してもしなくてもよい。膨張する際、膨張可能要素３２１、３２２は、膨張して整列を必要とする歯４２に接触し、これにより、歯４２を所望の所定の三次元経路に促す力を加える。
【００４５】
引き続き図１を参照すると、膨張可能要素３２１、３２２はマウスピース２２内に選択的に配置され、これにより、これらは、各歯４２をその特定の歯４２に適している所定の三次元経路に沿って移動させるように、整列を必要とする１つ以上の歯４２に力を加える。図１に示すように、整列を必要とする複数の歯４２とマウスピース２２の舌側壁２６との間に膨張可能要素３２１の１つを設けることができ、これによってこれらの歯４２の舌側表４２１に力がかかる。他の膨張可能要素３２２が、整列を必要とする他の歯４２とマウスピース２２の顔面壁２４との間に配置され、これがこの歯４２の顔側面４２２に力を及ぼすようにする。アライナは、必要とされる歯列矯正に応じて、単一及び／または複数の歯の膨張可能要素の任意の組み合わせを備え得る。全ての膨張可能要素は、整列を必要とする歯の同じ側（舌側または顔側）に、または図１のようにその反対側に配置され得る。
【００４６】
図１に示すように、歯の移動モニタ４６はマウスピース２２の外面に配置され得る。アライナの他の実施形態では、歯の移動モニタ４６は、マウスピース２２の外面に部分的に埋め込まれ得る。また他の実施形態では、歯の移動モニタ４６は、マウスピース２２内に完全に埋め込まれ得る。
【００４７】
ここで図３を参照すると、歯の移動モニタ４６は、コントローラ９０と、コントローラ９０に接続された電源９２と、コントローラ９０に接続されたメモリ９４と、を含み得る。コントローラ９０は、さらに詳細に説明するように、整列を必要とする１つまたは複数の歯４２に力を加えて維持するために１つまたは複数の膨張可能要素にポンプで送り込まれた流体（例えば空気または水）の量を測定する、質量流量センサ１００から入力を受け取る。歯の移動モニタ４６はさらに、コントローラ９０に接続された通信インターフェース９６を含み得、これにより歯の移動モニタ４６がプログラム可能な電子制御コンソール５０と通信することが可能になる。歯の移動モニタ４６のコントローラ９０は、限定することなく、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含み得る。
【００４８】
図２は、上述のアライナの２つ、すなわち、患者の上顎の歯４０を受ける第１のアライナ２０ａと、患者の下顎の歯４０を受ける第２のアライナ２０と、を含む別の実施形態である、システム（モバイルプログラム可能な電子制御コンソールを図示せず）を示す。アライナ２０ａ、２０ｂは移動し、これにより、患者の上顎及び下顎の１つまたは複数の歯４２ａ、４２ｂを整列させるように構成される。アライナ２０ａ、２０ｂはそれぞれ、１つまたは複数の膨張可能要素３２ａ、３２ｂ及び歯の移動モニタ４６ａ、４６ｂを含み得る。他の実施形態では、アライナのうちの１つのみに歯の移動モニタが設けられ得る。このような実施形態では、単一の歯の移動モニタが、各アライナに関連付けられた質量流量センサによって得られた質量流体流量測定値を受け取ることになる。
【００４９】
再び図１を参照すると、システム１０のプログラム可能な電子制御コンソール５０は、流体マイクロポンプ５７、流体センサ装置５８、電磁弁５４、マイクロポンプ５７の作動を制御するためのコントローラ５２、及び、電磁弁５４を備え得る。制御コンソール５０のマイクロポンプ５７は、これらの分岐流体管３６１、３６２、主流体管３６、及び、マルチポート電磁弁または複数の電磁弁を介してアライナ２０の１つまたは複数の膨張可能要素３２に接続され得る、これにより、膨張可能要素３２１、３２２を流体で膨張及び拡張させることができるようにする。コネクタ３８を主流体管３６の自由端に設けて、制御コンソール５０の外部に位置するマイクロポンプ５７の出口６６に取り外し可能に接続できるようにすることができる。制御コンソール５０の電磁弁５４は、患者、医師、及び／または他のエンドユーザが、流体管３６を制御コンソール５０から外す前に、マイクロポンプ５７の流体圧力を調整し、流体圧力を解放して１つまたは複数の膨張可能要素３２を収縮させることができるように構成される。
【００５０】
制御コンソール５０のマイクロポンプ５７は、圧電マイクロポンプ、静電マイクロポンプ、空気圧マイクロポンプ、リニアポンプ、シリンジポンプ、または、１つ以上の膨張可能要素３２を上述の流体（例えば、空気、水など）のうちのいずれかで膨張させることができ、かつ、モバイル制御コンソール５０内に収容され得る、任意の他の適切なポンプを含み得る。
【００５１】
制御コンソール５０のコントローラ５２は、マイクロポンプ５７の作動を選択的に制御することができる任意の適切なマイクロコントローラを備え、これにより、整列を必要とする歯４２に膨張可能要素３２１、３２２によって及ぼされる力が一定、可変、またはそれらの組み合わせであり得る。コントローラ５２は、歯科医、歯科技工士、及び／または患者によってその場でまたは遠隔的にプログラムされるように構成されている。膨張可能要素３２１、３２２は、マイクロポンプ５７を作動させるようにコントローラ５２をプログラムすることによって、整列を必要とする歯４２に所望の大きさの一定の力を加えるように作られ得、これにより、整列を必要とする歯４２がそれらの所定の３次元経路に沿って移動するように、膨張可能要素３２１、３２２を拡張させ、所望の力を維持させる圧力まで膨張する。
【００５２】
コンソール５０のコントローラ５２は、マイクロポンプ５７及び電磁弁５４を選択的に作動させるようにもプログラムされ得、これにより、マイクロポンプ５７は、例えば、整列を必要とする歯４２に脈動力をもたらす周期的なパルスの形態で、整列を必要とする歯４２に変動力をそれらが及ぼすように、膨張可能要素３２１、３２２を拡張及び膨張させ、電磁弁５４が膨張可能要素を収縮及び縮小させる。そのようにプログラムされると、コントローラ５２は、周期的に（歯科医または歯科技工士によって選択された所望の周波数で）適切な時点でマイクロポンプ５７及び電磁弁５４を作動及び停止し、これにより、マイクロポンプ５７は膨張可能要素３２１、３２２を拡張及び膨張させ、これにより、膨張可能要素３２１、３２２が、整列を必要とする歯４２に一定時間所望の力を加え、マイクロポンプ５７を停止して一定時間電磁弁５４を開いて流体圧力を解放し、膨張可能要素３２１、３２２を収縮させる。
【００５３】
コンソール５０のコントローラ５２は、歯科医または歯科技工士によって、整列を必要とする歯４２がその最終的な位置に到達すると、マイクロポンプ５７の作動を停止させ、整列を必要とする歯４２に膨張可能要素３２１、３２２によって及ぼされる力を止めるために電磁弁５４を開くようにプログラムされ得る。制御コンソール５０のコントローラ５２は、システム１０の各アライナ２０の歯の移動モニタ４６によって取得された歯の移動量及び／または位置データを記憶し得る。制御コンソールのコントローラ５２は、限定することなく、マイクロコントローラ、外部メモリを有するマイクロプロセッサ、または、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を備え得る。
【００５４】
続けて図１を参照すると、制御コンソール５０の流体センサ装置５８は、マイクロポンプ５７の作動を選択的に制御するためにコントローラ５２によって使用されることができるマイクロポンプ性能データをコントローラ５２に提供する。流体センサ装置５８は、流体圧力センサ６０、流体流速センサ６２、及び、流体流量センサ６４を備え得る。流体圧力センサ６０はマイクロポンプ５７の流体圧力を検出し、流体流速センサ６２はマイクロポンプ５７の流体流速度を測定し、そして、流体流量センサ６４はマイクロポンプ５７の流体量を測定する。流体圧力、流速、及び、流量の測定値は、作動及びポンプ速度の速度を制御するようにコンソール５０のコントローラ５２によって使用され得、これにより、マイクロポンプ５７は、所望の膨張圧力及び対応する歯の移動力を維持する。
【００５５】
制御コンソール５０のコンソール通信インターフェース５６は、さらに後述するように、歯の移動モニタ４６で得られた歯の移動量及び／または位置データを受け取るように構成され得る。
【００５６】
ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、質量を測定することによる歯の移動センサとしてのアライナの質量流量センサ１００が、膨張可能要素３２（図４Ａ）または膨張可能要素３２１−６（図４Ｂ）を膨張させるために使用される。次に、質量流量測定値が歯の移動モニタ４６に伝達され得、歯の移動モニタ４６は測定値を使用してリアルタイムで歯の移動量、及び／または、歯の位置、及び／または、直前の歯の移動量及び／または歯の位置の計算から歯の位置を算出する。質量流量センサ１００は、適切な整列のための所望の経路に沿って、整列を必要とする歯４２、４２１−６を移動させる力をかけるように膨張可能要素３２または膨張可能要素３２１−６が歯を移動させる力を加える原因となる圧力まで膨張可能要素３２を膨張させるために使用される流体の第１の体積の質量を測定する。歯４２、４２１−６が移動すると、膨張可能要素３２または膨張可能要素３２１−６は追加の量の流体で膨張してその中の圧力を維持し、これにより、歯４２、４２１−６に加えられる力を維持する。追加の体積の流体が、膨張可能要素３２または膨張可能要素３２１−６のサイズ（体積）の対応する増加をもたらす。膨張可能要素３２または膨張可能要素３２１−６のサイズまたは体積の増加は、歯４２、４２１−６が移動した位置及び／または距離を算出するために歯の移動モニタ４６によって使用される。
【００５７】
図４〜図６に示すように、質量流量センサ１００は、主流体管３６と直列にまたは分路接続されて、膨張可能要素３２または各膨張可能要素３２１−６の中に送り込まれる流体（気体または液体）の質量を測定できる。質量流量センサ１００は、質量流体流量測定値を歯の移動モニタ４６に送信するように構成され得、これは、質量流体流量測定値を使用して歯の位置及び／または歯の移動量を算出する。図４Ｂに示すような、複数の膨張可能要素３２１−６を有するアライナの実施形態は、マルチポート電磁弁または複数の電磁弁１０２と、複数の膨張可能要素３２１−６のそれぞれを主流体管３６と流体的に接続する個々の流体管３６１−６と、を含み得る。主流体管３６と個々の流体管３６１−６のうちの選択された１つとの間の流体連通により、質量流量センサ１００は、選択された膨張可能要素３２１−６に送り込まれる流体の質量を測定することができる。他の実施形態では、質量流量センサを個々の流体管のそれぞれと接続して、そのそれぞれの膨張可能要素３２１−６への質量流体の流れを測定することができる。さらに他の実施形態では、主流体管を省略して、個々の各流体管が制御コンソールに直接接続され得る。このような実施形態では、質量流量センサを個々の流体管のそれぞれと接続して、そのそれぞれの膨張可能要素３２１−６への質量流体の流れを測定することができる。
【００５８】
歯の移動モニタ４６は、コントローラ９０を介して、質量流量センサ１００に問い合わせを行い、それに応答して、質量流量センサ１００によって得られた質量流体流量測定値を受信するように構成され得る。次いで、歯の移動モニタ４６のコントローラ９０は、質量流体流量測定値を使用して、リアルタイムで、膨張可能要素３２または膨張可能要素３２１−６の体積（増加）を算出し、したがって、整列を必要とする各歯４２が移動した量、及び／または、歯の現在位置を算出し、かつ／あるいは、整列を必要とする各歯４２がモニタ４６によってメモリに記憶された以前に算出された歯の位置に対して移動した現在位置及び／または量を算出する。ある実施形態では、歯の治療前の位置と、セットアップ（歯の最終位置）と、を表す三次元ファイルが、患者用のマウスピース２２を製造する際に使用するために得られる。次いで、治療前の位置とセットアップとの間の任意のサブステップが、歯の移動モニタ４６を用いて上述したように導出され得る。モニタ４６のコントローラ９０によって実行される計算は、１つまたは複数の膨張可能要素３２の体積変化に基づき得る。
【００５９】
歯の移動モニタ４６（図３）の通信インターフェース９６及びプログラム可能な電子制御コンソール５０（図１）の通信インターフェース５６は、有線、無線、または光接続を介して互いに通信するように構成され得る。これにより、歯の移動モニタ４６が歯の移動量及び位置データを制御コンソール５０に送信することが可能になる。さらに、歯の移動モニタ４６と制御コンソール５０との間の双方向通信により、歯科医または他の歯科技工士が制御コンソール５０を使用して、歯の移動モニタ４６を介してリアルタイムで歯の移動量及び／または、位置の測定値を取得できる。無線通信は、ブルートゥース（登録商標）、ワイヤレス・フィディリティー（Ｗｉ−Ｆｉ）近距離無線通信（ＮＦＣ）、及び／または無線周波数識別（ＲＦＩＤ）を含むがこれらに限定されない任意の適切な無線周波数（ＲＦ）方法を使用して実施することができる。光通信は、限定はしないが赤外線（ＩＲ）などの任意の適切な光通信方法を使用して実施することができる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、制御コンソール通信インターフェース５６は、患者によって使用される通信装置７０と通信するようにさらに構成することができ、それには、限定しないが、前述の有線、ＲＦ、及び／または光学的方法を介した、スマートフォン、タブレットコンピュータ、及び／またはパーソナルコンピュータなどのハンドヘルドモバイル装置が含まれる。通信装置７０は、携帯電話ネットワークなどのセルラーネットワーク、及び／または、インターネットなどのコンピュータネットワークに通信可能に接続され得る。コンピュータネットワークは、ローカルサーバ、または、インターネット上でホストされるパーソナルコンピュータまたはリモートサーバのネットワーク（例えば、クラウドコンピューティング構成）とすることができる。このように構成されると、コンソール通信インターフェース５６は、制御コンソール５０が、リアルタイムまたは記憶された歯の移動量及び／または位置データ（制御コンソール５０のコントローラ５２及び／または歯の移動モニタ４６のコントローラ９０に記憶されている）を、患者の通信装置７０を介して、遠隔に位置する歯科医または歯科技工士によって使用される通信装置７２に送信することを可能にする。歯科医または歯科技工士によって使用される通信装置７２は、限定されないが、スマートフォン、タブレットコンピュータ、及び／またはパーソナルコンピュータなどのハンドヘルドモバイル装置を含み得る。次に、歯科医または歯科技工士は、通信装置７２を使用して、受信した歯の移動データに応答して、遠隔地から患者の通信装置を介して新しいプログラムを制御コンソール５０のコントローラ５２に送信することができる。さらに、歯科医または歯科技工士は、通信装置７０及び７２を介して制御コンソール５０に遠隔アクセスし、歯の位置モニタ４６及び制御コンソールを介して歯の移動量及び位置のリアルタイム測定を開始することができ、あるいは、制御コンソール５０に記憶されている歯の移動量及び位置データを取得する。
【００６１】
システムのいくつかの実施形態では、質量流量センサを用いて得られた質量流体流量測定値は、追加の歯の移動量及び／または歯の位置測定方法と組み合わされ得る。例えば、図５Ａは、先に説明され、図１、図２、図４Ａ、及び図４Ｂのいずれかに示されるアライナと同様のアライナ１２０を備える実施形態を示しているが、アライナ１２０は、接触力センサ８０の形態をとる１つまたは複数の追加の歯の移動センサをさらに含む。接触力センサは、アライナ１２０のマウスピース２２内に配置される。力センサ８０は、整列を必要とする歯４２に隣接している。力センサ８０が膨張可能要素３２によって移動される歯４２によって係合されると、センサ８０は歯４２によって及ぼされる力の量を測定し、測定された力の量を表す信号（有線、無線、または光学）を生成する。次いで、歯の移動モニタ４６は、質量流体流量測定値、力測定値、または質量流体流量測定値及び力測定値の両方を選択的に使用して、リアルタイムの歯の移動量及び／または各歯４２の位置、及び／或いは、前回の歯の移動量及び／または歯の位置の算出以降の、歯の移動量及び／または各歯４２の位置を算出することができる。１つまたは複数の力センサ８０はそれぞれ、限定はしないが、ピエゾ抵抗センサ、ひずみゲージ、ロードセル、または任意の他の適切な圧力センサなどの圧力センサを備え得る。１つまたは複数の接触力センサ８０は、マウスピース２２の顔面壁２４及び／または舌側壁２６及び／または基部壁２８の内面に取り付けるかまたは部分的に埋め込まれ得、これにより、各センサ８０が、膨張可能要素３２の反対側の歯４２の側部と接触する。
【００６２】
図５Ｂは別の実施形態を示しており、システムは先に説明され、図１、図２、図４Ａ、及び図４Ｂのいずれかに示されるアライナと同様のアライナ２２０を備えているが、アライナ２２０は、歯の移動センサとして作動可能な、整列を必要とする１つまたは複数の歯４２に隣接して配置された、１つまたは複数の可撓性力センサ８４をさらに備える。可撓性力センサ８４が膨張可能要素３２によって動かされる１つまたは複数の歯４２によって係合されると、センサ８４は、可撓性力センサ８４上の各歯４２によって加えられる測定された力の量及び位置を表す入力を測定する。次いで、歯の移動モニタ４６は、質量流体流量測定値、力測定値、または質量流体流量測定値及び力測定値の両方を選択的に使用して、リアルタイムの歯の移動量及び／または各歯４２の位置、及び／或いは、前回の歯の移動量及び／または歯の位置の算出以降の、歯の移動量及び／または各歯４２の位置を算出することができる。１つまたは複数の可撓性力センサ８４のそれぞれは、Ｔｅｋｓｃａｎ（登録商標）によって市販されているＦｌｅｘｉＦｏｒｃｅ（登録商標）力センサ、Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（登録商標）によって市販されているＦＳＲ ４００ Ｆｏｒｃｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ（登録商標）、Ｆａｒａｄａｙ−Ｓｅｎｓｏｒｅｎによって市販されているＫ９０ｃＮ力センサ、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃによって市販されているＳ８−１Ｎ ＳｉｎｇｌｅＴａｃｔ力センサ、または、アルプス電気株式会社によって市販されているＨＳＦＰＡＲ００３Ａ力センサを含み得る。１つまたは複数の可撓性力センサ８４は、マウスピース２２の顔面壁２４及び／または舌側壁２６及び／または基部壁２８の内面に取り付けるかまたは埋め込まれ、これにより、各センサ８４が、１つまたは複数の膨張可能要素３２の反対側にある、歯４２の側部と接触する。
【００６３】
図５Ｃは、先に説明され、図１、２、４Ａ、及び４Ｂのいずれかに示されるアライナと同様のアライナ３２０を備えるシステムのさらに別の実施形態を示すが、アライナ３２０は、マウスピース２２内に配置された１つまたは複数の光学イメージセンサをさらに備え、光学画像センサは、整列を必要とする少なくとも１つまたは複数の歯４２の位置の光学画像を撮像し、従って、歯の移動センサとして作動する。各光学画像センサ８６は、取り込まれた光学画像（ビデオまたは静止画）を表す信号（有線、無線、または光学）を生成し、これを使用して、リアルタイムの画像内の各歯の移動量及び位置、或いは、前回に算出された歯の位置からの移動量を算出する。歯の移動モニタ４６は、質量流体流量測定値、取り込まれた光学画像、または、質量流体流量測定値と取り込まれた光学画像の両方を選択的に使用して、リアルタイムの歯の移動量及び／または歯４２の位置、及び／或いは、前回の歯の移動量及び／または歯の位置の算出以降の歯４２の移動量及び／または歯の位置を算出する。各画像センサ８６は、限定することなく、アライナ３２０のマウスピース２２内に目立たないように一体化することができ、光学画像を信号（有線、無線、または光）に変換することができる、マイクロビデオカメラ、マイクロスチルカメラ、または他の適切な画像センサを含み得る。１つまたは複数の光学画像センサは、マウスピース２２の顔面壁２４及び／または舌側壁２６及び／または基部壁２８の内面に取り付けられるか埋め込まれ得、これにより、各センサが、整列を必要とする１つまたは複数の歯４２の光学画像を取得できる。
【００６４】
図５Ｄは、上顎の整列を必要とする１つまたは複数の歯４２を整列する第１のアライナ４２０ａ（この実施形態では透明）、及び、下顎の整列を必要とする１つまたは複数の歯４２を整列する第２のアライナ４２０ｂを備えるシステムのさらに別の実施形態を示す。アライナ４２０ａ、４２０ｂもまた、先に説明され、図１、図２、図４Ａ、及び図４Ｂのいずれかに示されたアライナと同様であるが、第１のアライナ４２０ａは、歯の位置センサとして機能し、第１のアライナのマウスピース２２の基部壁２８の外面に取り付けられるかまたは部分的に埋め込まれ得る（或いは基部壁２８に完全に埋め込まれている）、少なくとも第１の光学画像センサ８６ａをさらに備え得る。第１の光学画像センサ８６ａは、透明な第２のアライナ４２０ｂを通して、反対側の下顎の整列を必要とする１つまたは複数の歯４２の位置の光学画像を撮像し得る。第２のアライナ４２０ｂは、歯の位置センサとして機能し、第２のアライナのマウスピース２２の基部壁２８の外面に取り付けられるかまたは部分的に埋め込まれ得る（或いは基部壁２８に完全に埋め込まれている）、少なくとも第２の光学画像センサ８６ｂをさらに備え得る。第２の光学画像センサ８６ｂは、透明な第１のアライナ４２０ａを通して、反対側の上顎の整列を必要とする１つまたは複数の歯４２の位置の光学画像を撮像し得る。光学画像センサ８６ａ、８６ｂは、取り込まれた光学画像（ビデオまたは静止画）を表す信号（有線、無線、または光学）を生成し、これは、リアルタイムの各歯４２の移動量及び位置、或いは、前回算出された歯の位置以降の歯の移動量を算出するために歯の移動モニタ４６ａ、４６ｂによって使用され得る。歯の移動モニタ４６ａ、４６ｂは、質量流体流量測定値、取り込まれた光学画像、または質量流体流量測定値と取り込まれた光学画像の両方を選択的に使用して、リアルタイムの歯の移動量及び／または各歯４２の位置、及び／或いは、前回の歯の移動量及び／または歯の位置の算出以降の歯の移動量及び／または各歯４２の位置を算出することができる。光学画像センサ８６ａ、８６ｂのそれぞれは、限定しないが、アライナ４２０ａ、４２０ｂのマウスピース２２内に目立たないように一体化することができ、光学画像を信号（有線、無線、または光学）に変換することができるマイクロビデオカメラ、マイクロスチルカメラ、または任意の他の適切な画像センサを含み得る。
【００６５】
他の実施形態では、システムは、質量流量センサ、１つまたは複数の接触力センサ８０、１つまたは複数の可撓性力センサ８４、及び、１つまたは複数の光学画像センサ８６、８６ａ、８６ｂを含み得る。接触力センサ８０、可撓性力センサ８４、及び、光学画像センサ８６、８６ａ、８６ｂは、それらに関連する歯の移動モニタに、またはそれらと関連して（例えば、有線、無線、または光学的に）通信可能に接続され得る。無線接続は、ブルートゥース（登録商標）、ワイヤレス・フィディリティー（Ｗｉ−Ｆｉ）、及び／または、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）を含むがこれらに限定されない任意の適切な無線周波数（ＲＦ）方法を使用して実施され得る。光接続は、限定はしないが赤外線（ＩＲ）などの任意の適切な光通信方法を使用して実施され得る。
【００６６】
歯列矯正システム、その個々の構成要素、ならびにそれらの対応する操作方法及び使用方法を例示的な実施形態に関して説明してきたが、これらはそれらに限定されない。むしろ、添付の特許請求の範囲が、特許請求の範囲と同等の範囲から逸脱することなく当業者によってされ得る、歯科列矯正システム、その個々の構成要素、ならびにそれらの対応する作動及び使用方法の他の変形形態及び実施形態を含むように広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６７】
１０  歯列矯正システム
２０  アライナ
２２  マウスピース
２４  顔面壁
２６  舌側壁
２８  基部壁
２９  後壁
３０  チャネル
３２  膨張可能要素
３６  流体管
３８  コネクタ
４０  歯
４０１  舌側面
４０２  顔側面
４０３  切開縁部
４２  歯
４２１  舌側面
４２２  顔側面
４４  歯
４６  歯の移動モニタ
５０  電子制御コンソール
５２  コントローラ
５４  電磁弁
５６  通信インターフェース
５７  流体マイクロポンプ
５８  流体センサ装置
６０  流体圧力センサ
６２  流体流速センサ
６４  流体流量センサ
７０  通信装置
７２  通信装置
８０  接触力センサ
８４  可撓性力センサ
８６  光学画像センサ
９０  コントローラ
９２  電源
９４  メモリ
９６  通信インターフェース
１００  質量流量センサ
１０２  電磁弁
１２０  アライナ
２２０  アライナ
３２０  アライナ
４２０  アライナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【国際調査報告】
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