(57)【要約】本発明は、アクチベータ（１０）を埋め込むことができると共にオーバーシェル（１２）が設けられるプラスチックトレー歯科矯正装置（１１）を提供する。オーバーシェル（１２）は、フォースモジュールとしての役割を果たす。
2008507383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯列不正を最終アーチフォームに矯正するシステムであって、ポリマー又は弾性シェルに埋め込まれた少なくとも１つのアクチベータとオーバーシェルとを備え、該オーバーシェルが、フォースモジュールとしての役割を果たすように少なくとも部分的に所望の最終アーチフォームである、歯列不正を矯正するシステム。
【請求項２】
前記最終アーチフォームは、ボルトン分析又はデジタルシミュレーションによって決定される、請求項１に記載の歯列不正を矯正するシステム。
【請求項３】
所望の既製アクチベータを選択するために歯への影響をシミュレートするように、アクチベータ値がデータベースにデジタル記憶される、請求項１に記載の歯列不正を矯正するシステム。
【請求項４】
前記アクチベータは、色安定性であり、且つプログラムされたアクチベーションの確認された歯科矯正システムに従う、半透明又は透明材料からできている、請求項１に記載の歯列不正を矯正するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
ＣＡＤ／ＣＡＭ技術、プログラムされたアクチベータ、及び専門的制御を含む、歯列不正を矯正するシステム。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
本発明は、歯科矯正術及び歯列及び歯列弓形の不整の矯正に関する。「ブレース」、ブラケット、バンド、チューブ、アーチワイヤ、及びリガチャーは、従来、これらの矯正に影響を及ぼすものであった。この固定式システムの実施は、患者にとって不快であり、実施に時間がかかり、且つ通常は２年以上にわたる毎月の調整を行いながら、所望の結果に達するまで予想外に長い「ドクタータイム」を余儀なくされる。
【０００３】
器具を歯に結合することは、軟組織に炎症を起こさせる場合がある。器具の装着は長時間を要するため、その先の患者の協力に影響を及ぼす可能性がある。このような器具は、治療中に故障する傾向もあるため、ブレースの装用期間が延びる可能性がある。
【０００４】
従来の治療には、ワイヤを交換して調整し、再び貴重なドクタータイムを取り、また治療直後は一般的にワイヤが締め付けられるため大きな不快感を引き起こす、一連の通院が必要である。
【０００５】
歯科矯正処方及び技術の進歩により、患者の約８５％（パーセント）が主にRothの処方で「ストレートワイヤタイプ」ブラケットを用いて治療されるようになった。抜歯ケースで用いられる高トルクシステム及び非抜歯ケースで用いられる低トルクシステムもあり、世界中の大部分の患者は、いくつかの処方を用いて治療されている。高度先端技術のワイヤ及びセルフライゲーティングブラケットは、上記問題の一部を緩和しているが、対処されない問題も依然としてある。
【０００６】
近年では、治療を望む成人の数が、職業に影響を及ぼすまでに増えている。前歯用には、ほぼ透明のセラミックブレースがあるが、これらには固有の治療上の難問があり、従来の時間のかかるメカニクスが依然として必要である。さらに、成人は一般に、重要な会議、行事、及び食事のために取り外し可能な器具を好む。
【０００７】
近年では、Align Technologiesが、シミュレーション及び履歴の結果に基づいて活性化される一連のポリマーシェルを作製する高度先端技術システムを用いるように進化したインビスアライン（ＩｎｖｉｓＡｌｉｇｎ）を発表している。現在、医師は治療シミュレーションを送られ、それを検討してこの企業と連絡を取り合わなければならないが、これには、場合によってはシミュレーションが承認されるのに数ヶ月にわたる期間がかかる。このシステムは、時間がかかり患者の治療を遅らせる。Alignは、シミュレーションに基づいて治療セット一式のトレーを作製して医師宛てに出荷し、医師が最初のモデルをチェックしてから経過のモニタリング間隔を設定するため、さらに遅れが生じる。途中修正が必要となることで、再び治療結果が遅れることは珍しくない。このような治療トレーにかかる医師の負担は、従来のブレースの約１０倍であるが、それらの費用はまだ適切に調整されていない。さらに、これらの遅れの間に再発が生じる可能性もあり、医師は治療の経過をほとんど制御できない。Alignは、治療可能な症例に関して限界もあり、多くの潜在患者を失望させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、十代後半及び成人の患者にとって、より単純であり、より安価であり、より予測可能、審美的かつ取り外し可能なシステムが望ましい。
【０００９】
取り外し可能で透明な歯保定器及び医師作製の歯の矯正の固定装置は、５０年にわたって利用可能であった。ＩｖｉｓＡｌｉｇｎは、優に５年は市場に出ているが、その結果はさまざまである。特注の固定式器具は、特定の患者向けに設計された従来のワイヤ及び器具を用いるSybron/Ormcoのいくつかの特許で論じられている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［発明の概要］
本発明によれば、ポリマー又は弾性シェルに埋め込まれたアクチベータとオーバーシェルとを用いて歯列不正を矯正するシステムであって、アーチの一部又は全体が、所望の最終アーチフォーム(目的とする歯列弓形）でフォースモジュールとなるように設計されている、歯列不正を矯正するシステムが提供される。オーバーシェルの形状は、例えばボルトン分析又はデジタルシミュレーションによって決定することができる。アクチベータは、アーチワイヤスロットも、アーチワイヤも、タイウィングも必要とせず、薄型且つ平滑であり、口内で事実上見えない。アクチベータの形状又は値は、最も類似した所望の既製アクチベータを選択するために、歯への影響をシミュレートするようにデータベースにデジタル記憶されることが好ましい。アクチベータは、色安定性が高く、イン／アウト、トルク、アンギュレーション等のプログラムされたアクチベーションの実証済みの歯列矯正システムに従うことでアーチワイヤ及びリガチャーを不要にする、半透明又は透明材料からできていることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、半透明又は透明の材料に埋め込まれたアクチベータを用い、一連のコンピュータ生成されたトレーを治療に必要とするのではなく治療全体にわたってインナートレーを用いることができる、歯列不正を矯正するシステムも提供される。このシステムでは、アクチベータが歯列不正に適合するようにトレーに埋め込まれる。オーバートレーは、フォースモジュールとなるように、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術によって、又は歯をリセットしてプラスチックを理想の歯に形成することによって決定される、所定の好ましくは理想的なアーチフォームである。歯列不正を矯正するための低矯正力インナーシェルのアクチベーションが提供される。好ましくは、オーバートレーは、後方のバイトオープニングが必要な場所の厚さを変えることができ、薄くした前方シェルを通してオーバージェットをモニターすることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、ポリマーシェルに埋め込まれたアクチベータを用い、該ポリマーシェルには合成弾性シェル又はストリップが被せられてアクチベータに力を伝えることで歯列不正を矯正する、歯列不正を矯正するシステムが提供される。弾性力を、全体のアーチ又はセグメントにわたって固定することができる。弾性力は、密度又は厚さで変化し、インナーシェルに加わる力を歯の抵抗によって決まるように変えることができる。
【００１３】
一つまたは複数のインナートレーがより薄くばね状であり、一つまたは複数のアウタートレーが歯科矯正のニーズに合わせた力を加える、上記のシステム。
【００１４】
選択されたアクチベータを、歯列不正のデジタルモデルのシミュレーション又は医師の処方（Ｒｘ）によって特定できるように、アクチベータが一連の関連値を有する既製システムで利用可能である、上記のシステム。
【００１５】
ポリマー又は弾性シェルに埋め込まれた既製のアクチベータ及び一連の適合するオーバーシェルを用いて歯科矯正を行う歯列不正を矯正するシステムであって、このようなオーバーシェルがさまざまな力を加えることができる歯列不正を矯正するシステム。オーバーシェル及びインナーシェルは、必要に応じて力を増減させると共に患者が設置しやすいように、１／４ずつ装着及び取り外しすることができる。
【００１６】
加熱プライヤを用いてオーバーシェルをアクチベートするか、又は理想の設計に変更して、インナーシェルに影響を及ぼすことなく中間修正を行うことができる、上記システム。小臼歯に用いられるが、通常は他者に見えない後方臼歯では従来の歯科矯正を行うことができる、上記のシステム。医師が患者の歯列及び咬合のスキャンをデジタル研究所に送ることができ、３Ｄ診断モデルが作製されるシステム。予め形成されたアクチベータの値は、プログラムで利用可能であり、アクチベータを試験して、各歯の理想のアクチベータを見つけ出し、続いて種々のアウターフォースシェル又はストリップを用いて治療をシミュレートする。当該シミュレーションは、再検討のために矯正歯科医に送られ、矯正の提案又は承認を得た後、デジタル処方をアウターシェルの作製に適用する。理想的な最終アーチフォームは、シミュレーション又は歯のリセットによって決定され、１つ又は複数のアウターシェルを作製し、インナーシェル及びアウターシェルの両方をマークして装着のために医師に送られる。必要であれば、この作業専用に作られた調整プライヤ又はツールを使用することによって中間修正を活性化することができる。したがって、治療の進行は完全に医師の管理下にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［発明を実施するための好適な実施形態］
本発明は、患者を審美的且つ快適に治療するために実証済みの処方を用いた新型の既製器具を用いる、制御式の取外し可能システムを歯科専門家に提供する。Rothの処方等の処方の値を用いて作製されたアクチベータ１０が、アウターシェル１２又はストリップに取外し可能に嵌められて保持されるように設計される軽量のポリマー又は弾性インナーシェル１１に埋め込まれ、アウターシェル１２又はストリップは、フォースモジュールとしてのアウターシェル又はストリップと共に歯に取外し可能に装着される。アウターシェル１２は、歯列の形態のトレーとして示されているが、シェル１２は、歯科矯正力を与えるように働く、すなわちフォースモジュールとしての役割を果たす限り、ストリップ（図示せず）等の任意の形状を取ることができることが理解されるはずである。インナーシェルは、理想的な歯の移動が認められるように治療を通して用いられるが、アウターシェル又はストリップは、咬合において生じ得る磨耗、衛生状態による変色を理由として、また歯科矯正医が治療の経過に伴ってアーチワイヤを徐々に大きな力に変更するのとほぼ同じように治療の経過に伴う力レベルを変えるために、交換可能である。また、アウターシェル又はストリップの厚さは、治療中に変えることができるため、初期治療中に後方を厚くして後方の咬合を開くことができる一方で、前方のプラスチックを薄くして、プラスチックアーチが引き起こすオーバージェットを制御することができる。
【００１８】
アクチベータは、インナーシェルに埋め込まれるミニチュアサイズの３Ｄ半透明又は透明の幾何学的形状である。この形状及びサイズは、平滑且つ快適であるが、Rothの処方等の実証済みのストレートワイヤタイプ処方のトルク、アンギュレーション、イン／アウト、アンチローテーション等を表すように設計される。リガチャー用のタイウィングも、アーチワイヤも、いかなる金属も必要ないため、装用したときに凹凸もなければ目立つこともなく、患者やその他の者は１メートル以内の距離でもほとんど気付かないであろう。インナーシェル及びアウターシェルの両方が安価な材料でできている（例えば、インナーシェル用にはRaintree EssixのＡ＋、アウターシェル用にはＣ＋等）。アウターシェルは常に同じ寸法であるため、必要に応じて直ちに交換することができるように、治療の開始時に各アーチにつき５つを作って患者の記録に記憶させることができる。さらに、リセットモデルを保管している研究所がフォースの交換を直ちに行うことができるため、ターンアラウンド・タイムが数日になる。アウターシェルにわずかなアクチベーションを加える必要がある場合、医師は、専門家によってすでに実証済みのＨｉｌｌｉａｒｄ  Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｒｓ、HilliardのＦＩＴ、又はSheridanのディボット及びウィンドウ、を用いて診療室でこれらを容易に加えることができる。アクチベータは、ポリアセチル等の色安定プラスチックから射出成形によって、又はリン酸カルシウム焼結で、形成することができる。アクチベータは、結合する必要がないため、歯科学界ですでに実証済みの色安定セラミック及びプラスチック類から作られることができる。アクチベートされる歯１本につき、研究所で記憶しておく必要があるのは３組以下の値でしかなく、CadentのＯｒｔｈｏＣＡＤ等のシステムによるインスタントフィードバック並びにオンラインの調整及び確認が可能であるため、１週間以内、つまりAlignのプロセス時間のたった１／４の期間で、患者の治療を開始することができると想定される。
【００１９】
障害がある場合もあると想定される。これは、重なりの酷い歯がアーチと揃うように押し込まれる空間がない場合である。必要な空間を形成するために、歯間ストリッピングを用いてもよく、又はＴｈｅｒｍｏｐｉｌｅｒ及びストリッピングを用いてもよい。多くのAlignの場合とは異なり、全ての移動がアクチベータにプログラムされているため、移動を促すために歯に結合する必要があるものは何もない。アンダーカットがシェルを所定位置に保持する。
【００２０】
インナーシェルとアウターシェルとをつなぎ合わせるシステムが想定される。アウターシェルが形成される時点で、アウターシェルに、保持装置と、シェルに損傷を与えることなく取り外しを行いやすくするバンプとが形成される。
【００２１】
要約すると、好適なプロセスは、患者が医師の診察を受けて、３Ｄスキャン又は印象のいずれか及び咬合印象が採られることである。これらは、ＯｒｔｈｏＣＡＤ等のデジタル診断会社に送られ、アーチの３Ｄデジタルモデルが作製される。続いて、情報を用いてモデルに医師が提案したアクチベータをデジタル的に装着し、歯の移動からシミュレーションムービー作る。これを医師がダウンロードし、検討し、医師がその場で改良して承認する。その後、ＯｒｔｈｏＣＡＤがデジタル情報を研究所に送り、そこで高速プロトタイプ製造機等の機械を用いて歯の実際のモデルが作られる。アクチベータは在庫から選択されてモデルに一時的に結合され、アクチベータを埋め込んだプラスチックトレーが作られる。トレーをトリミングしてから、モデルを理想の咬合にリセットする。理想的なトレーが新たに複数作られ、アウターシェルには、インナーシェルを保持しかつつまみを有するようにロック・取り外しベンドが配置されるため、患者はトレーをより容易に取り外すことができる。トレーが医師に送られると、治療が開始する。わずかな修正が必要な場合、これらの修正は、Sheridan博士及びHilliard博士によって教示された既存の技法を用いて行うことができる。通常、このシステムは、従来の器具及びＩｎｖｉｓＡｌｉｇｎで見られる歯間ストリッピング、治療の遅れ、患者の不快感、及びドクタータイムの量を大幅に減らす。
【００２２】
上記は、発明の好適な実施形態の完全な説明であるが、種々の代替形態、変更形態、及び均等物を使用することができる。したがって、上記の説明は、特許請求の範囲によって規定される発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるトレーシステムの分解図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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