(57)【要約】自動歯列矯正のための歯列矯正器具（１１０、４００）、システム（１００）及び方法を提供する。歯列矯正器具（１１０、４００）は、３次元デジタルモデル（１０７）を定式化するコンピュータプログラム（１０６）を用いて、手作業であるいはステレオリソグラフィによって製作される。一つ又は一連の歯列矯正器具（１１０、４００）は、特定の患者に適合するために作られ、その一部は、実質的にまっすぐな全萠出歯（３０６）に取り付けられる。歯列矯正器具（１１０、４００）は、比較的堅い材料から作られたセクション（４０２）を用いて矯正を必要としない歯（３０６）に適合され、口腔内の相対的に移動しない位置に残される。矯正を必要とする萠出歯（３０２）は、より堅い材料を用いた場合よりもほとんどの歯列矯正器具が要求されないような、より柔らかく、より弾力性のある材料から形成された歯列矯正器具（１１０、４００）のある領域（４０４）で矯正される。未萠出歯（３０４）は、解剖学的基準から決定された歯の予測されるサイズ及び形状で行われる歯列矯正器具（１１０、４００）の別の領域（４０６）により、口腔内に案内される。歯列矯正器具（１１０、４００）は、柔らかい外層（５０１）によって薄く覆われたより堅い内部シェル（５０２）から形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本の歯を矯正する必要がある患者の口腔内の歯に装着され、複数の材料層を有する、一般にＵ字形の歯列矯正器具であって、
第１の材料から構成される第１の層と、
前記第１の材料よりも堅い第２の材料から構成され、前記第１の層に隣接する第２の層と、
前記歯の少なくとも１本の位置を移動させる、前記第１の層内に形成されたソケットと、
を備えることを特徴とする歯列矯正器具。
【請求項２】
前記歯の少なくとも１本の位置を維持する、前記第１の層内に形成された第２のソケットを更に備える請求項１に記載の歯列矯正器具。
【請求項３】
前記第１の層から延伸する壁部を更に備える請求項１に記載の歯列矯正器具。
【請求項４】
前記第１のソケットは、前記歯の少なくとも１本に対応する形状である請求項１に記載の歯列矯正器具。
【請求項５】
前記第２の層から延伸する壁部を更に備える請求項１に記載の歯列矯正器具。
【請求項６】
正しい位置にある歯と正しくない位置にある歯を有するとともに、その一種類が萠出歯である複数の種類の歯を有する患者の口腔内の歯の位置を矯正する方法であって、
前記歯の位置を特定するステップと、
前記歯の位置から画像を生成するステップと、
前記患者の萠出歯のサイズに基づいて、未萠出歯のサイズを予測するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記歯の正しい位置を表す歯のモデルに基づいて、前記正しくない位置の歯の正しい位置を決定するステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記歯の正しい位置に基づいて、器具を製作するステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記歯の正しい位置に基づいて形成され、前記正しくない位置の第１の歯に接触する第１の位置と、正しい位置の第２の歯に接触する第２の位置とを有する歯科器具を作るステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯をスキャンするステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯を撮影するステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯をＸ線撮影するステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記未萠出歯のサイズの予測を種類に基づく歯の解剖学的基準に基づかせるステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記未萠出歯のサイズの予測を歯の近遠心基準に基づかせるステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
歯の基準形状に基づいて、前記未萠出歯の形状を予測するステップを更に有する請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
患者の口腔内における正しい位置か正しくない位置のいずれかである患者の歯のための歯列矯正器具であって、
前記患者の歯に適合する大きさの基部と、
第１の材料から構成され、第１の咬合面を有する、前記基部内の第１のスロットと、
第２の材料から構成され、第２の咬合面を有する、前記基部内の第２のスロットであって、前記第１の材料が前記第２の材料よりも堅く、前記正しくない位置の歯を前記正しい位置に案内する、前記第２のスロットと、
を備えることを特徴とする歯列矯正器具。
【請求項１７】
前記患者の個々の歯に相関する形状の、前記基部内のソケットを更に備える請求項１６に記載の歯列矯正器具。
【請求項１８】
前記患者の２本以上の歯を収容する大きさの、前記基部内のソケットを更に備える請求項１６に記載の歯列矯正器具。
【請求項１９】
前記第１の材料は維持すべき歯に隣接している請求項１６に記載の歯列矯正器具。
【請求項２０】
前記第２の材料は矯正を必要とする歯に隣接している請求項１６に記載の歯列矯正器具。
【請求項２１】
前記第１及び第２の咬合面は平坦である請求項１６に記載の歯列矯正器具。
【請求項２２】
患者の歯を調整する方法であって、
前記患者の歯の歯列矯正状態を特定するステップと、
前記患者の歯の適切な咬合をもたらす、前記患者の口腔内の歯の正しい位置を評価するステップと、
前記患者の歯を前記正しい位置に回して入れるために、萠出してない歯の予測されるサイズに基づくソケットを有する歯科器具を作るステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記患者の歯のモデルを作るステップを更に有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
正しい位置にある歯の位置をそのままにする、前記歯科器具の第２のソケットを提供するステップを更に有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記患者の歯の画像を取得するステップを更に有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記歯の位置と前記歯の正しい位置との間の距離を計算するステップを更に有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記歯が前記正しい位置にあるときに、前記患者の歯を収容する形状の固定具を作るステップを更に有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
患者の歯を調整するためのシステムであって、
少なくとも１本は正しくない位置にある前記患者の歯の画像を取得する画像キャプチャ装置と、
前記画像キャプチャ装置から前記歯の画像を受信し、前記歯の正しい位置を評価するとともに、前記歯の正しい位置に基づいて、該歯に隣接して装着される第１の歯科器具の形状を決定する中央演算処理装置と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２９】
前記中央演算処理装置は、前記第１の歯科器具が装着された後、前記歯に隣接して装着され、該歯を正しい位置に保持する第２の歯科器具の形状を決定する請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
予測される位置が患者の口腔内における正しくない位置の矯正位置であり、前記口腔内において正しい位置か正しくない位置のいずれかにある患者の歯のための一般にＵ字形の歯列矯正器具であって、
一つの材料から構成され、前記患者の歯に適合する大きさの基部と、
前記正しくない位置の１本の歯を収容し、前記正しくない位置の歯を前記予測される位置に移動させる、前記基部内の第１のソケットと、
を備えることを特徴とする歯列矯正器具。
【請求項３１】
前記正しい位置の１本の歯を収容する、前記基部内の第２のソケットを更に備える請求項３０に記載の歯列矯正器具。
【請求項３２】
前記第１のソケットは、前記正しくない位置の複数の歯に対応する形状である請求項３０に記載の歯列矯正器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、歯を矯正する装置、システム及びその方法に関する。より詳細には、本発明は、歯を矯正するために歯にかぶせられる歯列矯正器具及びその歯列矯正器具を用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当然ながら、患者に歯を矯正する装置を提供することが一般に知られている。生涯を通じ、しばしば歯の矯正処置が必要である。これは、健康を維持し、その人の生まれついての、あるいは出生後の様々な年齢で発現する、オーバーバイト（overbite）、オーバージェット（overjet）、叢生（crowding）、回転（rotation）、歯の離間（spacing of teeth）などの障害を矯正するためである。歯の矯正処置を行う場合には、歯医者や歯列矯正医によって提供される様々な処置、診察、診断等に加え、口腔内に装着可能な歯科器具という形態での矯正処置が必要とされてきた。
【０００３】
しかしながら、利用者の都合や地理上の位置等の様々な理由から歯列矯正医を利用できないことがしばしばある。その上、そのような専門家を利用することは、ある利用者にとっては高額すぎる場合もあろう。
【０００４】
一般に、患者が成長期の年齢のときに歯列矯正を行っている。なぜならば、この時期に重要な顔の成長があるからである。また、成長期中には、典型的に、患者の口腔内に歯牙叢生の矯正を容易にし、大きな乳臼歯と、それらに取って代わる比較的小さな永久歯のために、萠出中の歯の矯正を容易にする付加的なスペースがある。
【０００５】
一般に、患者の歯の正確な生体構造から直接作られ、高度なディロメーターや硬度を持つ材料で作られた器具を提供することが知られている。このタイプの器具は、通常、吸引又は圧縮により作られ、時には、「Biostar」と呼ばれる装置（デントラム（Dentaurum）製）によって作られる。一般に、その器具は、様々なアンダーカットの所定の位置に折って入れられる。しかしながら、その器具が堅く、相対的に弾力性に欠けているので、歯を適切な位置に移動するのはしばしば困難である。
【０００６】
それゆえ、矯正の必要がない、あるいは、口腔内の相対的に不変の位置にあるいくつかの歯の所定の位置に折り入れられ得る自動的な歯列矯正を提供する、改良された装置及び方法の要望が存在する。また、患者の歯の実際の生体構造に基づく半硬質か柔らかいカスタマイズされた部品や、萠出中の歯の歯列矯正を提供する歯のグループの手段から得られた予測される歯のサイズ及び形状に基づく予め製作された部品を有する改良された器具の要望が存在する。さらに、未萠出歯を口腔内に案内し、あるいは、既に萠出され、叢生され、回転され、もしくは離間した歯をより容易にそしてより早く矯正するための改良された器具の要望が存在する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、一般に、自動的に歯を矯正する器具もしくは装置、システム及びその方法に関する。より詳細には、本発明は、歯を矯正するために歯にかぶせられる、カスタマイズされた器具及びその器具を用いる方法を提供する。その装置は、堅い材料から構成され、特定の患者に適合するようカスタマイズされる。器具の堅い材料は、矯正の必要がない、あるいは、口腔内の相対的に不変の位置にあるいくつかの歯の所定の位置に折り入れられ得る。矯正や口腔内への案内を必要とする歯は、半硬質か柔らかいカスタマイズされ、あるいは予め製作された器具の部分によって矯正され、あるいは案内されてもよい。
【０００８】
特定の患者用の器具を製作するために、口腔内に完全に萠出していない歯のサイズ及び形状を予測する。矯正を必要とする、口腔内に既に萠出している歯は、それらの周りに形成されるより柔らかい材料のモデル上に、コンピュータや手作業で適当に配列される。本発明の一実施形態では、患者の口腔のオリジナルモデルをレーザでスキャンする。患者のオリジナルの残存歯のサイズに基づいて予測された歯のサイズ及び形状と、グループ基準や手段に基づく形状を評価するコンピュータプログラムが提供される。オリジナルの歯や予測された歯の実際の模型は、手作業で作られてもよく、そのデジタル三次元画像は、ツール及び打ち抜き作業で用いられるステレオリソグラフィによってモデルを構成するために用いられ、それから、１つの又はいくつかのグレードの器具が手作業で製作される。また、１つの又はいくつかのグレードの器具は、デジタル三次元モデルからステレオリソグラフィによって直接製作されてもよい。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態では、少なくとも１本の歯を矯正する必要がある患者の口腔内の歯に装着され、複数の材料層を有する、一般にＵ字形の歯列矯正器具を提供する。前記歯列矯正器具は、第１の材料から構成される第１の層を有する。また、前記歯列矯正器具は、前記第１の材料よりも堅い第２の材料から構成され、前記第１の層に隣接する第２の層を有する。さらに、前記歯列矯正器具は、前記歯の少なくとも１本の位置を移動させる、前記第１の層内に形成されたソケットを有する。
【００１０】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記歯の少なくとも１本の位置を維持する、前記第１の層内に形成された第２のソケットを有する。
【００１１】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記第１の層から延伸する壁部を有する。
【００１２】
一実施形態では、前記第１のソケットは、前記歯の少なくとも１本に対応する形状である。
【００１３】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記第２の層から延伸する壁部を有する。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、正しい位置にある歯と正しくない位置にある歯を有する患者の口腔内の歯の位置を矯正する方法が提供される。前記患者は、その一種類が萠出歯である複数の種類の歯を有する。該方法は、前記歯の位置を特定するステップと、前記歯の位置から画像を生成するステップと、前記患者の萠出歯のサイズに基づいて、未萠出歯のサイズを予測するステップとを有する。
【００１５】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の正しい位置を表す歯のモデルに基づいて、前記正しくない位置の歯の正しい位置を決定するステップを更に有する。
【００１６】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の正しい位置に基づいて、器具を製作するステップを更に有する。
【００１７】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の正しい位置に基づいて形成され、前記正しくない位置の第１の歯に接触する第１の位置と、正しい位置の第２の歯に接触する第２の位置とを有する歯科器具を作るステップを更に有する。
【００１８】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯をスキャンするステップを更に有する。
【００１９】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯を撮影するステップを更に有する。
【００２０】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の位置の画像を作るために、前記患者の歯をＸ線撮影するステップを更に有する。
【００２１】
一実施形態では、前記方法は、前記未萠出歯のサイズの予測を種類に基づく歯の解剖学的基準に基づかせるステップを更に有する。
【００２２】
一実施形態では、前記方法は、前記未萠出歯のサイズの予測を歯の近遠心基準に基づかせるステップを更に有する。
【００２３】
一実施形態では、前記方法は、歯の基準形状に基づいて、前記未萠出歯の形状を予測するステップを更に有する。
【００２４】
本発明の別の実施形態では、患者の口腔内における正しい位置か正しくない位置のいずれかである患者の歯のための歯列矯正器具が提供される。前記歯列矯正器具は、前記患者の歯に適合する大きさの基部を有する。また、前記歯列矯正器具は、第１の材料から構成され、第１の咬合面を有する、前記基部内の第１のスロットを有する。さらに、前記歯列矯正器具は、第２の材料から構成され、第２の咬合面を有する、前記基部内の第２のスロットであって、前記第１の材料が前記第２の材料よりも堅く、前記正しくない位置の歯を前記正しい位置に案内する、前記第２のスロットを有する。
【００２５】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記患者の個々の歯に相関する形状の、前記基部内のソケットを有する。
【００２６】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記患者の２本以上の歯を収容する大きさの、前記基部内のソケットを有する。
【００２７】
一実施形態では、前記第１の材料は維持すべき歯に隣接している。
【００２８】
一実施形態では、前記第２の材料は矯正を必要とする歯に隣接している。
【００２９】
一実施形態では、前記第１及び第２の咬合面は平坦である。
【００３０】
本発明の別の実施形態では、患者の歯を調整する方法が提供される。前記方法は、前記患者の歯の歯列矯正状態を特定するステップと、前記患者の歯の適切な咬合をもたらす、前記患者の口腔内の歯の正しい位置を評価するステップと、前記患者の歯を前記正しい位置に回して入れるために、萠出してない歯の予測されるサイズに基づくソケットを有する歯科器具を作るステップとを有する。
【００３１】
一実施形態では、前記方法は、前記患者の歯のモデルを作るステップを更に有する。
【００３２】
一実施形態では、前記方法は、正しい位置にある歯の位置をそのままにする、前記歯科器具の第２のソケットを提供するステップを更に有する。
【００３３】
一実施形態では、前記方法は、前記患者の歯の画像を取得するステップを更に有する。
【００３４】
一実施形態では、前記方法は、前記歯の位置と前記歯の正しい位置との間の距離を計算するステップを更に有する。
【００３５】
一実施形態では、前記方法は、前記歯が前記正しい位置にあるときに、前記患者の歯を収容する形状の固定具を作るステップを更に有する。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、患者の歯を調整するためのシステムが提供される。前記システムは、少なくとも１本は正しくない位置にある前記患者の歯の画像を取得する画像キャプチャ装置を有する。また、前記システムは、前記画像キャプチャ装置から前記歯の画像を受信し、前記歯の正しい位置を評価するとともに、前記歯の正しい位置に基づいて、該歯に隣接して装着される第１の歯科器具の形状を決定する中央演算処理装置を有する。
【００３７】
一実施形態では、前記中央演算処理装置は、前記第１の歯科器具が装着された後、前記歯に隣接して装着され、該歯を正しい位置に保持する第２の歯科器具の形状を決定する。
【００３８】
本発明の別の実施形態では、予測される位置が患者の口腔内における正しくない位置の矯正位置であり、前記口腔内において正しい位置か正しくない位置のいずれかにある患者の歯のための一般にＵ字形の歯列矯正器具が提供される。前記歯列矯正器具は、一つの材料から構成され、前記患者の歯に適合する大きさの基部を有する。また、前記歯列矯正器具は、前記正しくない位置の１本の歯を収容し、前記正しくない位置の歯を前記予測される位置に移動させる、前記基部内の第１のソケットを有する。
【００３９】
一実施形態では、前記歯列矯正器具は、前記正しい位置の１本の歯を収容する、前記基部内の第２のソケットを有する。
【００４０】
一実施形態では、前記第１のソケットは、前記正しくない位置の複数の歯に対応する形状である。
【００４１】
したがって、本発明の利点は、わずかな器具、わずかかほとんどない調整及び面会で、
歯を自動的に矯正する装置、システム並びに方法を提供することである。
【００４２】
本発明の別の利点は、使用が簡単な、歯を矯正する装置、システム及び方法を提供することである。
【００４３】
本発明の更に別の利点は、歯科医や歯列矯正医による調整をほとんど必要としない、歯を矯正する装置、システム及び方法を提供することである。
【００４４】
また、本発明の利点は、堅い材料、柔らかく弾力性のある材料、あるいは堅い材料と柔らかく弾力性のある材料の組み合わせから構成され、歯を矯正するための装置、それを用いたシステム及び方法を提供することである。
【００４５】
本発明のもう一つの利点は、従来の方法よりもコストがかからない、歯を矯正する装置、システム及び方法を提供することである。
【００４６】
本発明のさらなる利点は、患者の歯がコンピュータか手作業で複製され、矯正される、歯を矯正する装置、それを用いるシステム及び方法を提供することである。
【００４７】
本発明の更に別の利点は、ステレオリソグラフィを用いてコンピュータで又は手作業により製作される、歯を矯正する装置、それを用いるシステム及び方法を提供することである。
【００４８】
本発明のもう一つの利点は、口腔内に既に完全に萠出している他の大人の歯のサイズ及び形状に基づいて、あるいはグループ基準から、萠出中に調整し、もしくは案内すべきある歯のサイズ及び形状の予測をする、歯を矯正し、萠出中の歯を案内し、未萠出歯の萠出を案内する装置、システム及び方法を提供することである。
【００４９】
また、本発明の利点は、調整や面会をほとんど必要としない、歯を矯正する装置、システム及び方法を提供することである。
【００５０】
さらに、本発明の別の利点は、コンピュータ処理による歯生状態の三次元デジタルモデル又は画像を提供する、歯を矯正する装置、システム及び方法を提供することである。
【００５１】
本発明の追加の特徴および長所は、最適実施形態の詳細な説明に記載され、この好適実施形態および図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明は、一般に、自動的に歯を矯正する装置、システム及び方法に関する。より詳細には、本発明は、歯を矯正するために歯にかぶせられる器具を提供し、その器具を使用するシステム及び方法を提供する。この装置は、特定の患者に適合するようカスタマイズされてもよく、器具の一部は、実質的にまっすぐな萠出歯に取り付けられる。（萠出歯とは、対向する弓や顎に完全に咬合する関係で、口腔内の歯肉から実質的に出現した歯のことをいう。）その器具は、口腔内の相対的に不変な位置に取り残される。矯正を必要とする萠出歯は矯正され、未萠出歯や萠出中の歯は、基部の別の部分によって、口腔内に案内される。
【００５３】
装置が患者の口腔と概ね同様な解剖学的構造を有するよう製作するために、完全萠出していない、あるいはまだ歯茎から口腔内に出ていない歯のサイズ及び形状を予測する。その予測は、完全に萠出した何本かの大人の歯のサイズと歯形状のグループ基準からの形状を解析することにより達成される。完全に萠出した大人の歯のサイズの解析から、以下の表に示すように、未萠出あるいは萠出中の歯のサイズを計算することができる。歯のグループの平均解剖学的形状の基準から萠出中のあるいは萠出していない歯の形状を得ることができる。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
口腔内に完全に萠出しておらず、口腔内の他の歯の様々なサイズに対応する各歯の平均サイズ及び形状は、コンピュータプログラムにより評価される。また、口腔内の他の歯は、チャートや歯の種々の変更モデルを用いて手作業で評価されてもよい。
【００５６】
図１において、歯を矯正するためのシステム１００のブラックボックス図が提供される。ぎゅうぎゅう詰めの切歯と未萠出の小臼歯を含む患者の口腔のオリジナルモデル１０２は、レーザスキャナ１０４によってスキャンされる。スキャン情報は、矯正された切歯と予測される完全に萠出した小臼歯を決まった場所に有するとともに、自由なスペースを通して前方に調整された第１永久大臼歯を有するステレオリソグラフィによって、樹脂モデル１０８を構成するために用いられる。さらに、等級付けられた一連の段階的な変更で構成される複数の器具を製作するために、等級付けられたモデルが構成されてもよい。それは、当初の実際のあるいはデジタルのモデルから最終的なモデルに、歯が連続的に移動するのを可能にする。人１０９は、歯を矯正する一つの器具１１０を形成するために、樹脂モデルを用いて器具を手作業で製作してもよい。さらに、器具１１０は、モデルの三次元デジタル画像１０７を提供するコンピュータプログラム１０６から直接的にステレオリソグラフィ１１１によって修正して製作されてもよい。また、オリジナルモデル１０２は、矯正する必要のある歯を整形し（１１２）、あるいは、矯正すべき若しくは萠出中の歯のサイズ及び形状を手作業で予測することによって手作業で作られてもよい（１１４）。１又は複数の器具は、これらのモデルから手作業で製作されてもよい（１１６）。
【００５７】
より詳細には、図２において、口腔の歯を矯正する装置のために口腔のモデルを形成する方法のフローチャートが提供される。まず、ステップ１０において、患者の口腔のオリジナルモデルがレーザでスキャンされる。患者の口腔のモデルをレーザでスキャンすることは、当該技術において公知であり、Chishliなどによって米国特許第５，９７５，８９３号で開示されている。モデルをレーザでスキャンした後、既存の不正咬合の、あるいは曲がった歯は、ステップ１２において、コンピュータによって矯正され、予測された歯の形状及びサイズは、ステップ１４において、コンピュータによって評価され、ステップ１６において、当初のデジタル画像に編集される。当初のデジタル画像は、ステップ１８において、全体的なデジタル三次元画像や口腔の模型に、予測され、予め製作された歯とともに、オリジナルの既存の矯正された歯を提供することができる。次に、ステップ２４において、生成されたプラスチックの器具は、予測され、予め形成された歯や実際に矯正された歯からなるステレオリソグラフィによりコンピュータで製作されるか、あるいは、ステップ２０において、同様に予め形成され、あるいは実際の歯からなるコンピュータで製作される樹脂モデルは、ステレオリソグラフィによって再度作られる。そして、このモデルは、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、又はゴム製の器具を構成するよう用いられてもよい。
【００５８】
コンピュータ処理のステレオリソグラフィで製作された、予測されあるいは矯正された実際の歯の樹脂模型又はモデルは、一つの器具を製作するために用いられ、いくつかの等級付けられた器具は、ステップ２２において、等級付けられた樹脂モデルを用いて、圧縮又は吸引により手作業で製作されてもよい。その代わりに、器具又は等級付けられた器具は、ステップ２４に示すように、ツールとして同様に用いられるステレオリソグラフィ及び打ち抜き作業を介して、コンピュータによって直接製作されてもよい。これにより、一つの又は等級付けられたモデルを作る必要性を回避することができる。そして、ステップ２６において、一つ又は複数の器具は、患者に支給される。コンピュータプログラムは、予測される歯の仮想三次元の部分的なデジタルモデルと、部分的な三次元デジタルの予め製作されたモデルとを組み合わせ、一つ又は多数の器具、あるいは一つ又は等級付けられた樹脂モデルを形成する。これにより、器具を構築することができる。コンピュータで生成され、あるいは手作業で製作された器具は、例えば、プラスチックやゴム、同様の特性を持つ他の材料などの全体的に堅いか、半硬質もしくは柔らかい材料から、あるいはそれらの組み合わせにより構成されてもよい。
【００５９】
一実施形態では、患者の歯の当初モデルは、患者の口腔の手作業のモデルから作られる。また、患者の歯の当初モデルは、口腔の様々なアングルからのデジタル写真、デジタルＸ線写真、他の同様の撮像装置によって製作されてもよい。撮像装置は、口腔の様々な領域における様々な萠出中の歯やまだ組織を通して萠出していない将来萠出する歯のサイズや形状の評価と結合されてもよく、同様の未萠出歯や２本以上の歯のスロット４０８（図４に示すように）のサイズや形状の評価を含んでいてもよい。一つ又はいくつかの器具は、堅いプラスチック、柔らかく弾力性のあるプラスチック、堅いプラスチックと柔らかいプラスチックの両方の組み合わせ、あるいは、同様の特性を有する他の材料から製作される。
【００６０】
図３において、矯正を必要とする歯３０２を有する患者の口腔３００と、新しい又は欠けた歯用のソケット３０４と、永久歯もしくは概ねまっすぐな乳歯３０６とを一般的に示す。歯を矯正する器具（図示せず）は、例えば、ゴム、プラスチック、当業者に公知の他の材料から構成される。器具は、オーバーバイト、オーバージェットなどの歯列矯正状態を治すものであり、ユーザの口腔内に装着される。器具は、歯列矯正状態を治ために、ユーザの年齢や口腔内にある乳歯と大人の歯の数に依存して、口腔内にまだ萠出していないが所定の位置に案内されるよう予想される歯のために、多くの異なる形状を有していてもよい。
【００６１】
また、図３は、堅い材料で型取られる口腔３００内の第１の領域３０８と、柔らかく弾力性のある材料で型取られる口腔３００内の第２の領域３１０とを示す。さらに、図３は、近い将来口腔内に萠出するであろう、患者の未萠出の永久歯用の予め製作された領域３１２を示す。
【００６２】
図４において、本発明の器具４００が一般に示される。器具４００は、概ねまっすぐな萠出歯に取り付けるための堅い材料から構成される第１の領域４０２を有する。また、器具４００は、大人の歯や矯正を必要とする歯の未萠出の歯を口腔内へ案内するための柔らかく弾力性のある材料から構成される第２の領域４０４と、口腔内の不正咬合歯を矯正し、あるいは、口腔内の未萠出の大人の歯を１本以上の歯用に予め製作されたソケット、スロット、又は溝に案内するための第３の領域４０６とを有する。柔らかく弾力性のある材料からなるので、この領域は有益である。また、より柔らかい材料で器具内部に外部又は内部を支持する構造として前方に延伸され、歯や器具の全外表面の周りに接触する堅い材料を有することができる。より柔らかい材料を持つ内壁（下側）は同じ弓内の歯表面に接触し、外表面（頬、唇及び咬合側）は、頬と、同じか対向する弓の歯表面とに接触する。
【００６３】
図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃにおいて、器具の異なる実施形態における断面図が一般に示される。器具は、歯の矯正を必要としないより堅いセクションと、歯の矯正を必要とする領域における歯に直接接触するより柔らかいセクションとを有する。（図４に示す）第３の領域４０６や、器具４００のあらゆる他の領域は、柔らかい外層５０１を有していてもよい。柔らかい外層５０１は、弾力性のある材料から作られる。堅い内層５０２は、柔らかい外層５０１内にあってもよい。器具４００の堅い内層５０２は、器具４００に対する支持を提供する。また、予め形成されたソケット５０３は、器具４００の第３の領域４０６内にあってもよい。予め形成されたソケット５０３は、口腔内の他の既存の大人の歯のサイズから予測され、その形状は、多くの他の類似の歯の基準から予測される。さらに、ソケット５０３は、口腔内の同じ既存の完全に萠出した大人の歯や乳歯から複製されたカスタム製作ソケットであってもよい。
【００６４】
現在好適な実施形態に種々の変更や改良を加えることは当業者にとって明白であることを理解されたい。そのような変更や修正は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、また、その付随する利点を減じることなく、なされるであろう。それゆえ、そのような変更や修正も添付した特許請求の範囲でカバーされることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態におけるシステムのブラックボックス図を示す。
【図２】本発明の一実施形態における方法のフローチャートを示す。
【図３】本発明の一実施形態におけるモデルを形成するために用いられる口腔の平面図を示す。
【図４】本発明の一実施形態における歯列矯正器具の斜視図を示す。
【図５Ａ】歯の矯正を必要としないより堅いセクションと、歯に直接触れて矯正することを必要とする領域ないの柔らかいセクションとを有する、本発明の一実施形態における図４のＶ−Ｖ線に沿って取られる断面図を示す。
【図５Ｂ】本発明のもう一つの実施形態における歯列矯正器具の断面図を示す。
【図５Ｃ】本発明の他の実施形態における歯列矯正器具の断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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