(57)【要約】新規の複数の歯列矯正ブラケットシステムは、スロットが従来の水平方向ではなく垂直方向を向いた、ブラケットまたは臼歯管などの歯列矯正装置を有している。咬合―歯肉方向のスロットの向きは、アーチワイヤの挿入および取り外しの結果生じるブラケットの不測の剥がれの危険性を最小にする。アーチワイヤ保持機構は、アーチワイヤを案内し、保持し、および／または着座させるように構成されている。アーチワイヤ保持機構は、手術者から適切な力を受け、または手術者によって材料の物理的特徴が変更されると、アーチワイヤのスロットからアーチワイヤを解放する。
2008506427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯列矯正装置であって、
前記装置を歯に接着する基部と、
前記基部から延びている本体と、
概ね近心−遠心方向に前記本体を横切って延び、概ね咬合−歯肉方向に開口しているアーチワイヤスロットと、
アーチワイヤの前記アーチワイヤスロットへの取り付けおよび取り外しが可能となるように該アーチワイヤスロットに組み合わされている弾性変形可能な保持装置と、
を有する、歯列矯正装置。
【請求項２】
前記保持装置は、所定の最小寸法を有する保持されたアーチワイヤを、前記アーチワイヤスロットの舌側壁と歯肉側壁とに押し付ける力を及ぼすばねを有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３】
前記ばねは前記アーチワイヤスロット内にある、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項４】
前記ばねの歯肉側の部分は前記アーチワイヤスロットの頬側/唇側壁内に形成された凹部に摺動可能に受け入れられている、請求項３に記載の歯列矯正装置。
【請求項５】
前記ばねは、該ばねの前記歯肉側の部分から前記アーチワイヤスロットの内部へ向かって弧状に曲がり、さらに該スロットから離れる方向に湾曲し、該ばねの頬側／唇側の部分で終端し、該ばねの前記頬側／唇側の部分は該装置の前記本体に形成された隙間を通って概ね頬側／唇側−舌側方向に移動可能である、請求項４に記載の歯列矯正装置
【請求項６】
前記アーチワイヤスロットの舌側壁は、前記アーチワイヤスロットの開口の近くで面取りされている、請求項５に記載の歯列矯正装置。
【請求項７】
前記ばねは、前記スロット開口が少なくとも部分的に塞がれた休止位置と、前記開口が実質的に塞がれていない開放位置との間を移動可能であり、前記ばねは前記休止位置に偏位されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項８】
前記ばねは前記休止位置にあるときに前記開口の約６０％を塞いでいる、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項９】
前記ばねは前記休止位置にあるときに前記開口の６０％を超える部分を塞いでいる、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項１０】
前記ばねは所定の最小の力の作用に応答して、前記休止位置と前記開放位置との間を前記偏位に抗して移動するように動作可能である、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項１１】
前記ばねは形状記憶金属から形成されており、所定の温度より低いときに一時的に実質的に軟化する、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項１２】
前記ばねは形状記憶プラスチックから形成されており、所定の温度より高いときに一時的に実質的に軟化する、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項１３】
前記ばねは前記スロット内にあるワイヤ板ばねである、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１４】
前記ばねは前記スロット内にある長穴付き板ばねである、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１５】
前記ばねはコイルばねである、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１６】
前記ばねはニッケル−チタン合金で形成されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１７】
前記ばねはクロム−コバルト合金で形成されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１８】
前記ばねはチタン−モリブデン合金で形成されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項１９】
前記ばねは鋼で形成されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２０】
前記ばねは形状記憶プラスチックで形成されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２１】
前記アーチワイヤスロットはリボンアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２２】
前記アーチワイヤスロットは頬側/唇側壁と、歯肉側壁と、舌側壁と、を有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項２３】
前記頬側/唇側壁および前記舌側壁の少なくとも一方は、該頬側/唇側壁および該舌側壁の少なくとも一方から前記アーチワイヤスロット内に突き出し、前記アーチワイヤとの接触面積を減少させる、少なくとも１つのレールを有している、請求項２２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２４】
前記歯肉側壁はアーチワイヤとの接触面積を減少させるようにアーチ状になっている、請求項２２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２５】
前記歯肉側壁内に収納され、前記アーチワイヤと接触したときに摩擦を減少させる、少なくとも１つのころ軸受をさらに有している、請求項２２に記載の歯列矯正装置。
【請求項２６】
前記本体は該本体から概ね歯肉方向に延びる、追加結紮用の少なくとも１つのタイウイングを有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのタイウイングから概ね歯肉方向に延び、補助具を取り付けるための垂直フックをさらに有している、請求項２６に記載の歯列矯正装置。
【請求項２８】
前記補助具は少なくとも１つのゴム帯である、請求項２７に記載の歯列矯正装置。
【請求項２９】
前記補助具は少なくとも１つの収縮コイルである、請求項２７に記載の歯列矯正装置。
【請求項３０】
前記休止位置では前記ばねと前記舌側壁は少なくとも０．００１１インチ離れている、請求項７に記載の歯列矯正装置。
【請求項３１】
前記アーチワイヤスロットは概ね垂直方向を向いた長方形リボンアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３２】
前記アーチワイヤスロットは概ね垂直方向を向いた楕円形リボンアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３３】
前記アーチワイヤスロットは円形アーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３４】
前記円形アーチワイヤは直径が少なくとも０．０１４インチである、請求項３３に記載の歯列矯正装置。
【請求項３５】
前記保持装置は前記開口を０．０１１インチ残してすべて塞ぐ、請求項３４に記載の歯列矯正装置。
【請求項３６】
前記アーチワイヤスロットは長方形リボンアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３７】
前記アーチワイヤスロットは五角形アーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３８】
前記アーチワイヤスロットは複数のアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３９】
前記本体の頬/唇を向いた表面上に垂直基準線をさらに有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４０】
前記本体の頬/唇を向いた表面上に水平基準線をさらに有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４１】
前記本体の頬/唇を向いた表面上に垂直基準線と水平基準線とをさらに有し、前記両基準線は関連する歯の理論上の中心で交差している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４２】
前記本体の頬/唇を向いた表面に形成された高さゲージチャネルをさらに有し、前記高さゲージチャネルは装置高さゲージの刃を受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４３】
前記本体の頬/唇を向いた表面にくぼみをさらに有し、該くぼみは前記装置を識別するための一定量の着色インクを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４４】
前記本体は該本体の歯肉を向いた表面に、装置カバーをスナップ形式の嵌め合わせで受け入れる凹部をさらに有し、該凹部は、前記アーチワイヤが前記スロット内に保持されているときの該装置カバーによる該アーチワイヤへの干渉を防止するように、前記スロットに対する向きが定められている、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４５】
歯列矯正補助装置を受け入れるように寸法が設定された頬面管を前記本体上にさらに有している、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項４６】
前記頬面管は前記本体と一体成形されている、請求項４５に記載の歯列矯正装置。
【請求項４７】
前記頬面管の開口は、直径が０．０１４から０．０５１インチまでの範囲にある、請求項４６に記載の歯列矯正装置。
【請求項４８】
前記アーチワイヤスロットの前記開口を塞ぐ、取り外し可能な変換可能キャップをさらに有している、請求項２２に記載の歯列矯正装置。
【請求項４９】
前記本体は概ね台形である、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項５０】
前記ばねの前記力は２から８００ニュートンの範囲にある、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項５１】
各々が対応する歯に接着可能な複数のブラケットを有し、
各ブラケットは、
本体と、
概ね近心−遠心方向に前記本体を横切って延び、概ね咬合−歯肉方向に開口しているアーチワイヤスロットと、
アーチワイヤの前記アーチワイヤスロットへの取り付けおよび取り外しが可能となるように該アーチワイヤスロットに組み合わされている弾性変形可能な保持装置と、
を有し、
前記アーチワイヤの各端部を受け入れる複数の第二大臼歯用装置をさらに有している、
アーチワイヤを受け入れる歯列矯正システム。
【請求項５２】
前記複数のブラケットは複数の第一大臼歯用装置を有し、該複数の第一大臼歯装置の各々は、前記アーチワイヤスロットの開口を塞ぐ取り外し可能な変換可能キャップを有している、請求項５１に記載の歯列矯正システム。
【請求項５３】
前記保持装置は、所定の最小寸法を有する保持されたアーチワイヤを、前記アーチワイヤスロットの舌側壁と歯肉側壁とに押し付ける力を及ぼすばねを有している、請求項５１に記載の歯列矯正システム。
【請求項５４】
各ばねは、前記スロット開口が少なくとも部分的に塞がれた休止位置と、前記開口が実質的に塞がれていない開放位置との間を移動可能であり、各ばねは前記休止位置に偏位されている、請求項５３に記載の歯列矯正装置。
【請求項５５】
各ばねは所定の最小の力の作用に応答して、前記休止位置と前記開放位置との間を前記偏位に抗して移動するように動作可能である、請求項５４に記載の歯列矯正装置。
【請求項５６】
前記ばねの少なくとも１つは形状記憶金属から形成されており、所定の温度より低いときに一時的に実質的に軟化する、請求項５４に記載の歯列矯正装置。
【請求項５７】
前記ばねの少なくとも１つは形状記憶プラスチックから形成されており、所定の温度より高いときに一時的に実質的に軟化する、請求項５４に記載の歯列矯正装置。
【請求項５８】
各アーチワイヤスロットは、概ね咬合−歯肉方向を向いた長方形リボンアーチワイヤの対応する部分を受け入れるように寸法が設定されている、請求項５１に記載の歯列矯正装置。
【請求項５９】
前記ばねの歯肉側の部分は前記アーチワイヤスロットの舌側壁内に形成された凹部に摺動可能に受け入れられている、請求項３に記載の歯列矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）の下で、２００４年７月１６日に出願された米国仮特許出願第６０／５８８，３９９号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は広くは、主に歯列矯正治療に使用されるが、歯列矯正治療にその使用が限定されない装置に関する。本発明は特に、垂直なアーチワイヤスロットと、垂直なアーチワイヤスロット内でアーチワイヤを保持し解放するためのアーチワイヤ保持装置と、を備えたブラケットまたは頬面管などの歯列矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
歯列矯正治療は、位置の悪い歯を機能的に改善された正しい位置に移動させることに関連した歯科治療分野の専門的な種類の治療である。歯列矯正治療は、患者の咬合（つまり咬み合わせ）を改善し、通常歯の美的外観を向上させる。
【０００４】
確立された多くの種類の歯列矯正治療プログラムは、総称的に「歯列矯正装置」と呼ばれるブラケットおよびワイヤとして知られる、一式の小さな装置を使用する。
【０００５】
ほとんどの歯列矯正ブラケットは、アーチワイヤの挿入用に一方の側が開いているアーチワイヤスロットを有している。アーチワイヤスロットの典型的な位置は水平で、近心位置から遠心位置へと延びている。アーチワイヤは、頬側/唇側（つまり、ほっぺた側／リップ側。当該技術では「顔」側と呼ばれることもある。）から舌側（つまり、ベロ側）の方向に挿入される。このアーチワイヤは、咬合側（つまり、患者の歯の先を向いた側）−歯肉側（つまり患者の歯肉を向いた側）で、壁または機能的に同等の構造と接している。
【０００６】
多くの矯正歯科医は、結紮線を使用してアーチワイヤをアーチワイヤスロットに固定、つまり係合させる。市販されている矯正歯科用結紮線の１種は、小さいエラストマのＯリングである。矯正歯科用Ｏリングは、アーチワイヤスロットの歯肉側と咬合側とでブラケット本体に接続された小さな翼（「タイウイング」として知られている）の周りで引き延ばされる。取り付けられると、Ｏリング結紮線は、タイウイングの周囲に加えて、アーチワイヤの頬側−唇側の表面上も延びて、アーチワイヤスロットの舌側壁に接触した完全な着座位置に達するようにアーチワイヤを押し付ける。
【０００７】
アーチワイヤをブラケットのアーチワイヤスロット内に保持するために、ステンレス鋼の結紮線が代わりに用いられる。金属結紮線はタイウイングの周りに掛けられ、アーチワイヤの唇側の上を延ばされる。次に、結紮線の両端部は１つに撚り合わされて、アーチワイヤを定位置に保持するループを構成するようにきつく引かれる。
【０００８】
エラストマの結紮線が力の減少と汚れの問題が生じる可能性があるのに対して、金属製結紮線は、鋭い端部に食物が引っかかったり、頬や歯茎の組織に炎症を引き起こしたり、手袋で覆われた手を貫通して手術者の組織を突き刺すことによる感染の危険性を増大させることがある。
【０００９】
上述の結紮の問題のいくつかを解決するために、アーチワイヤをブラケット内に固定する様々な種類のクリップまたはラッチを備えた様々な歯列矯正ブラケットが提案されている。これらのブラケットは、一般に自己結紮ブラケットとして知られている。ラッチは、クリップ、ばね部材、カバー、シャッター、ベール、またはアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に保持するようにブラケット本体に接続されている他の構造を有している。この種類の自己結紮固定技法は、アーチワイヤを固定するためのエラストマまたは金属の結紮線を不要にできる可能性がある。その結果、自己結紮システムにおいて、アーチワイヤを固定したりアーチワイヤを交換するために必要な時間が格段に短縮される。
【００１０】
Ｕ字形結紮ラッチクリップを備えた自己結紮歯列矯正ブラケットの例が、米国特許明細書第３，７７２，７８７号、第４，２４８，５８８号、および第４，４９２，５７３号に記載されている。一般にこのようなＵ字形ブラケットのクリップは、先が小さい歯科器具によってラッチを開いた位置に押すことによって開かれる。他の例は、アーチワイヤを保持する移動可能で概ねＵ字形のクリップを備えたＳｐｅｅｄ（登録商標）自己結紮ブラケットである。
【００１１】
Ｃ字型シャッターを備えた自己結紮歯列矯正ブラケットの例が、米国特許明細書第６，５８２，２２６号に記載されている。揺動式のラッチを備えた歯列矯正ブラケットの例が、米国特許明細書第４，１０３，４２３号、第５，５１６，２８４号、および第５，６８５，７１１号に記載されている。
【００１２】
米国特許明細書第５，７１１，６６６号は、柔軟で平坦なばね部材を備えたラッチを有する自己結紮ブラケットを開示している。ばね部材の一方の端部は、アーチワイヤスロットの一方の側のブラケット本体に固定されており、ばね部材の反対側の端部は、ばね部材がスロットの閉止位置に移動したときにラッチ掛け金、つまりキャッチに解放可能に係合するノッチを有している。スロットを開くため、ノッチはキャッチから解放され、ばね部材はアーチワイヤをアーチワイヤスロットから取り外すことができる方向に十分に曲げられる。
【００１３】
自己結紮歯列矯正ブラケットの他の種類は、スロット開位置とスロット閉位置との間を摺動可能な基本的に平坦なプレートを備えたラッチを有している。このようなブラケットの例は、米国特許明細書第５，０９４，６１４号、第５，３２２，４３５号、および第５，６１３，８５０号に示されている。一般に、これらの参照文献に記載されている摺動ラッチは、アーチワイヤスロットの頬側／唇側に位置している垂直なチャネル内を移動する。
【００１４】
過去に提案されている自己結紮ブラケットの他の種類は、ベールと同様に機能する、ワイヤ材料の一部から作られたラッチを有している。米国特許明細書第４，１４９，３１４号、第４，７２５，２２９号、および第５，２６９，６８１号に記載された歯列矯正ブラケットは、スロットの閉位置とスロットの開位置との間を揺動するワイヤ状のラッチを有している。米国特許明細書第４，２６０，３７５号に記載されている歯列矯正ブラケットは、スロットの開位置とスロットの閉位置との間を摺動可能なワイヤラッチを有している。
【００１５】
一般に、歯列矯正医師にとって重要な３種類の歯の移動がある。回転移動は、その名前が示唆しているように、歯の長軸を中心とした回転移動である。チッピング移動は、別の種類の移動であり、根尖の動きが最小な状態での、主に臨床歯冠の移動である。第３の種類はトルキング移動であり、歯の長軸の頬側−唇側方向のピボット移動と定義される。使用するために医師によって選択される装置は、各種類の歯の移動について、対象の歯の移動を正確に制御することができる。治療中は、治療の終了時に審美的に好ましい結果をもたらすように、隣の歯に対して各々の歯を移動させることが必要な場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、公知の自己結紮歯列矯正ブラケットは、前述のトルキング移動に対する最適な制御を達成することが困難である場合が多いため、完全に満足できるものではない。各々の歯を必要に応じてその理想的な咬合方向に動かせるような、歯の動きに対する正確な制御が望ましい。さらに、このことはアーチワイヤへの摩擦を最小に抑えて行われることが望ましい。
【００１７】
自己結紮ブラケットを含む、従来の直接接着される装置に関連して着目されていた他の問題は、そのようなブラケットは歯の咬み合わせが非常に悪いときに患者の歯から自然に剥がれる可能性があることである。歯の咬み合わせが非常に悪いときや、過大なトルクが作用する場合、たとえば、患者の歯の１つが歯列弓内の隣接している歯に対して舌側方向に比較的離れている場合には、アーチワイヤはアーチワイヤスロット内で係合するためにかなりの距離を変形しなければならない。そのような場合、アーチワイヤの正常なアーチ状形状に戻ろうとする本来的な傾向によって、非常に咬み合わせの悪い歯に接着されている装置に対して、アーチワイヤが相当な力および／またはトルクを作用させる可能性がある。残念ながら、アーチワイヤがブラケットを剥がすのに必要な力を越える力を作用させると、ブラケットが歯から剥がれることがある。
【００１８】
自然に歯から剥がれるブラケットは、医師と患者の両者にとって時間と費用の無駄であり、可能であれば避けるのが最善である。
【００１９】
多くの種類の自己結紮歯列矯正装置が過去に提案されているが、自己結紮システムの技術水準を改善する継続的な要求が存在している。たとえば、取り付け処置の完了させるための医師と患者の時間を短縮できるように、アーチワイヤの取り付けに必要な時間を既存の自己結紮ブラケットと比べて短縮する自己結紮システムを提供することが好ましい。市販の自己結紮システムは、アーチワイヤスロットが咬合平面に概ね平行に、水平に向けられていることを特徴としている。これらの装置のほとんどは、咬合平面に対して垂直または水平方向に開口しロックする、ラッチやヒンジなどの自己結紮機構を有している。現在市販されているクリップ装置とヒンジ装置のほとんどは、口の後部領域では開けるのが困難であることが判明している。これは、患者の頬とアーチワイヤスロットの頬方向を向いた入口との間で利用できる作業空間が限られているためである。これらの装置のほとんどでは、アーチワイヤを挿入し、ラッチまたはヒンジを閉じて水平スロット内にアーチワイヤを固定するための、特別に構成された器具または工具が必要である。他の自己結紮システムでは、アーチワイヤをアーチワイヤスロットからこじり出し、各ブラケットの水平アーチワイヤスロットからアーチワイヤを解放する特別な工具が必要である。さらに、そのような装置によって、歯を所望の最終位置に徐々に動かすことを容易にしながら、アーチワイヤスロット内に仕上げ用のアーチワイヤを完全に着座させることによって対象の歯の移動をより正確に制御することができれば好ましいであろう。
【００２０】
前述のような端に沿ったブラケット自己結紮システムの特有の短所は、真に効果的なトルク制御ができないことである。従来技術の装置は、完全に受動的である（アーチワイヤはアーチワイヤスロット内に完全に着座することは決してない）か、直径の小さいワイヤに対しては受動的で、完全に寸法が適合しているワイヤがアーチワイヤスロットに挿入され、スロットカバーがスロットの内側壁により効果的に係合している時に部分的に能動的であるか、のいずれかである。その結果、従来技術の自己結紮システムは、一般に完全な着座を達成するだけであり、そのため、臨床医がアーチワイヤに対して追加の調整をおこなうことによって真に効果的なトルクが発揮される。
【００２１】
米国特許明細書第６，５８２，２２６号は、各ブラケット／頬面管が、本体を横切って概ね近心−遠心方向に延びるアーチワイヤスロットを有し、スロット開口が概ね唇−舌（水平）方向を向いている、多数個の歯列矯正ブラケット／頬面管を開示している。シャッターがアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に保持している。示されている各実施形態では、シャッターは、アーチワイヤが使用者によってスロット内に押し込まれるのに十分な弾力性を有している一方、アーチワイヤがシャッターに及ぼす所定の最小の力を超えるまで、アーチワイヤをスロット内に保持している。しかし、示されている構成は、端に沿った（つまり水平な）ブラケットシステムに限定されている。これらの実施形態では、咬合が非常に悪い場合に直径の比較的大きいワイヤはシャッターによって効果的に保持されないため、その構成上、装置全体で比較的直径の小さいワイヤを選択する必要があるという制限をさらに受ける。さらに、これらの構成は完全に寸法が適合している仕上げ用のアーチワイヤが設置されたときだけトルクを効果的に発揮するために、力、特にトルクの制御と発揮が制限されている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
一般的な態様の本発明によれば、歯列矯正装置は、装置を歯に接着する基部と、基部から延びている本体と、概ね近心−遠心方向に本体を横切って延び、概ね咬合−歯肉方向に開口しているアーチワイヤスロットと、アーチワイヤのアーチワイヤスロットへの取り付けおよび取り外しが可能となるようにアーチワイヤスロットに組み合わされている弾性変形可能な保持装置と、を有している。スロットは、概ね咬合−歯肉方向に開口しているため、本発明のアーチワイヤスロットの頬側と舌側は互いに対して不動であり、それによって、歯のトルキング、チッピング、侵入、および押し出しが望まれる時にはいつでも、装置の動きと、対応する歯とに対する良好な制御をもたらす。アーチワイヤは、Ｏリングやステンレス鋼の結紮線を用いた手作業の結紮を必要とせず、保持装置によってアーチワイヤスロット内に解放可能に保持されている。
【００２３】
保持装置は、所定の最小寸法を有する保持されたアーチワイヤを、アーチワイヤスロットの舌側壁と歯肉側壁とに押し付ける力を及ぼすばねを有していることが好ましい。ばねは、力、特にトルクの、アーチワイヤから歯への歯列矯正装置を介した効果的な伝達に役立つ。所定の最小寸法未満の寸法を有している保持されているアーチワイヤは、治療の初期のレベリングフェーズとアライニングフェーズのために、スロット内で比較的自由に摺動する。
【００２４】
アーチワイヤスロットはリボンアーチワイヤを受け入れて、完全に着座させることができるように寸法が設定されていることが、さらに一層好ましい。概ね咬合側−歯肉側方向に長い断面（たとえば長方形または楕円形）を有しているリボンアーチワイヤは、端に沿ったスロットシステムで使われているような咬合平面に対して平行に向いた長方形断面のワイヤに比べて優れたトルク制御をもたらす。そのため、歯の移動の三次元な制御が容易となる。
【００２５】
手術者がばねに圧力を加えると、一定の力がアーチワイヤに作用しまたは一定の最小値を超える力が１つまたは２つ以上のばねに作用したときであれば必ず、アーチワイヤを垂直方向を向いたアーチワイヤスロットから解放することができる。アーチワイヤを解放する力は、同じ方向で装置を歯から剥がすのに必要な力よりも大幅に少なく、その結果、装置が治療中に自然に歯から剥がれないことを保証するのに役立つ。
【００２６】
ばねを用いることで、患者の歯が装置から受ける最大の力を予め選択された生物学的に許容可能な範囲に制限することも保証される。その結果、装置から受ける過大な力によって患者が受ける不快感の大きさも限定される。ばねは、歯根に隣接する血管に悪影響がないように（つまり、歯根吸収が減少するように）、対象の歯の歯根に作用する過度の力を減少させることにも役立つ。
【００２７】
本発明の他の態様は、正方形、長方形、または他の多角形ワイヤをアーチワイヤスロット内に完全に着座させる１つまたは２つ以上のばねを有し、歯の３次元的な制御を強化する自己結紮歯列矯正装置に関する。ばねは装置の製造時に特定の利点をもたらし、また、医師による歯の移動の制御、特にトルクの制御を改善する。
【００２８】
ばねは、アーチワイヤをブラケットスロット内に保持するように、約２から８００ニュートン（Ｎ）の範囲の力をアーチワイヤに作用させてもよい。
【００２９】
保持装置は、ラッチ動作無しに解放可能にアーチワイヤを保持するため、アーチワイヤ保持装置のばねによって、治療中に、迅速で、予測性があり、一貫性があり、効果的なアーチワイヤのアーチワイヤスロットに対する挿入と取り外しができるようにされている。
【００３０】
保持装置のばねを形状記憶リボンアーチワイヤの圧力と組み合わせることによって、患者の咬合不良を効果的に矯正するための力を非常に弱くすることができる。従来の自己結紮ブラケットおよび非自己結紮ブラケットは、リボンアーチワイヤと組み合わせたばねを有しておらず、そのため、アーチワイヤの寸法とスロット全体の大きさとの相互作用だけに依存して歯を移動させ咬合不良を矯正していた。
【００３１】
本発明で好適に用いられる、垂直方向を向いた断面が大きい超弾性温度作動ニッケルチタン長方形リボンアーチワイヤは、アーチワイヤ保持ばねとの相互作用によって、緩やかに増加する初期トルキング力と、生物学的に適合性の高い歯の移動とをもたらす。
【００３２】
ブラケットは、患者の歯を理想的に配置するのに必要なアーチワイヤの曲げを最小にするように、調整済みの内外の厚さ、トルク値、回転値、および角度形成値を有する「まっすぐなワイヤ」システムの一部として製造するのに優れている。
【００３３】
本発明の他の態様によれば、アーチワイヤを受け入れる歯列矯正システムは、各々が対応する歯に接着可能な複数のブラケットを有し、各ブラケットは、本体と、概ね近心−遠心方向に本体を横切って延び、概ね咬合−歯肉方向に開口しているアーチワイヤスロットと、アーチワイヤのアーチワイヤスロットへの取り付けおよび取り外しが可能となるようにアーチワイヤスロットに組み合わされている弾性変形可能な保持装置と、を有している。歯列矯正システムは、アーチワイヤの各端部を受け入れる複数の第二大臼歯用装置をさらに有している。
【００３４】
本発明のブラケットを有する歯列矯正装置は、患者の咬合不良を徐々に矯正するように、１つまたは２つ以上のアーチワイヤと協働する。ブラケットの構成によって、アーチワイヤは臨床医が容易に取り付け、取り外すことができる。
【００３５】
本発明のこれらのそしてその他の態様は、以下においてより詳細に説明され、また添付図面に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図面を参照すると、図１は本発明の一実施形態に従って提供された、リボンアーチ自己結紮ブラケットシステム５の側面図である。システム５は、上側歯列および下側歯列上の前歯用および奥歯用の、リボンアーチワイヤで連結された複数のブラケットを有している。
【００３７】
図２は、上下の門歯に取り付けられたブラケット１０を示す、図１のブラケットシステムの部分拡大側面図である。図３〜９は、アーチワイヤが挿入されている場合といない場合の、さまざまな角度から見たブラケット１０を示している。
【００３８】
ブラケット１０は、基部１２と、基部１２から頬側/唇側方向に延びている本体１４と、を有している。基部１２は、患者の歯に対向して、メッシュ接着パッドや一体基部などの公知の方法で患者の歯に接着されている。
【００３９】
アーチワイヤスロット１６は、概ね近心−遠心方向に本体１４を横切って延びている。アーチワイヤスロット１６は、三方を頬側/唇側壁１８、舌側壁２０、および歯肉側壁２２で囲まれている。そのため、アーチワイヤスロット１６は垂直方向を向いている。図示の実施形態では、アーチワイヤスロット１６の開口２４は、咬合方向（つまり、歯先）を向いている。
【００４０】
頬側/唇側壁１８と舌側壁２０の各々は、アーチワイヤスロット１６の中央部に向かって延びる、アーチワイヤの接触面積を減少させる少なくとも１つのレール２６を有している。舌側壁２０のレール２６はまた、アーチワイヤが舌側壁２０に直接着座した場合と比べて改善された、アーチワイヤによる歯の制御を可能にしている。歯肉側壁２２は、部分的にアーチ状の断面を有しており、同様にアーチワイヤの接触面積を少なくしている。
【００４１】
舌側壁２０は、アーチワイヤをアーチワイヤスロット１６に挿入しやすくするため、スロット開口２４に隣接している部分が入口傾斜２８を構成するように面取りされている。
【００４２】
アーチワイヤをアーチワイヤスロット１６内に解放可能に保持する長穴付き板ばね３２が、アーチワイヤスロット１６内に設けられている。ブラケット１０に対する長穴付き板ばね３２の関係を示す断面図が図９に示されている。長穴付き板ばね３２の単独の斜視図が図１０に示されている。長穴付き板ばね３２は、ニッケル−チタン合金で作られており、歯肉側端部３４は本体１４の垂直方向を向いた凹部３３内に挿入されている。長穴付き板ばね３２は、凹部３３の中で自由に動くことができる。長穴付き板ばね３２の湾曲部３５は、歯肉側端部３４を頬側/唇側端部３６と結んでおり、概ね弧状を描いてアーチワイヤスロット１６を通っている。長穴付き板ばね３２はさらに、アーチワイヤスロット１６から離れる方向に概ね頬側/唇側方向に湾曲している。歯肉側端部３４と同様、長穴付き板ばね３２の頬側/唇側方向端部３６も本体１４に固定されていない。頬側/唇側方向端部３６はむしろ、長穴付き板ばね３２の偏位に抗して本体１４内に形成された隙間３０に沿って概ね頬側/唇側−舌側方向に自由に動くことができる。
【００４３】
複数のタイウイング３７が本体１４から延びており、臨床医が望む場合には、Ｏリングを使用した従来の手作業による結紮など、結紮の他の選択肢を提供している。各ブラケット上には図示の２つのタイウイング３７がある。
【００４４】
水平基準線４４が本体１４の頬/唇を向いた表面上に切り出され、または他の方法でマーキングされており、同様に形成された垂直基準線４６と共に、ブラケット１０を歯に接着するときのアライメントの目安を臨床医に提供している。水平基準線４４は、アーチワイヤスロット１６の中心を示しており、対象の歯の切端と平行に配置されている。垂直基準線４６は、対象の歯の長軸中心を示している。水平基準線４４と垂直基準線４６とは、対象としている歯の理論上の中心で交差することが意図されている。本体１４の頬/唇を向いた表面に同様に形成されている高さゲージチャネル４８も、当業者には理解されるであろうが、市販の様々なブラケット高さゲージの刃を受け入れるように、その大きさと形状が設定されている。
【００４５】
本体１４の頬/唇を向いた表面上のくぼみ５０は、ブラケット１０の遠位−歯肉方向を示している。くぼみ５０は一定量の着色インクを受け入れる。インクの色は、どの四半分のブラケット１０が使用されるべきかを臨床医に識別させる。
【００４６】
長穴付き板ばね３２は、図５に示す休止位置（ここでは、円形アーチワイヤ２００と共に示されている。）に偏位されており、アーチワイヤをアーチワイヤスロット１６に保持するために、開口２４は部分的に塞がれている。長穴付き板ばね３２は、頬側/唇側および／または咬合側−歯肉側方向に十分な力を作用させることによって、その偏位に抗して、アーチワイヤの挿入・取り外しのために開口２４が十分に開放された開放位置に移動することができる。湾曲部３５のアーチワイヤスロット１６に対する形状の故に、長穴付き板ばね３２の湾曲部３５への概ね咬合側方向のアーチワイヤの影響力によって、頬側/唇側端部３６は隙間３０を通って頬側/唇側方向に移動する。同様に、歯肉側端部３４は凹部３３を通って自由に動く。長穴付き板ばね３２が隙間３０と凹部３３とを通って動くと、長穴付き板ばね３２はスロット開口２４から後退し、それによってアーチワイヤを垂直方向のアーチワイヤスロット１６から取り外せるようになる。
【００４７】
同様に、開口２４の方向から概ね歯肉側方向へのアーチワイヤの影響力によって、長穴付き板ばね３２の頬側/唇側端部３６は隙間３０を通って頬側/唇側方向に移動する。同様に、歯肉側端部３４は、凹部３３を通って自由に動く。長穴付き板ばね３２が隙間３０と凹部３３とを通って動くと、長穴付き板ばね３２は、スロット開口２４から後退し、それによってアーチワイヤを垂直方向のアーチワイヤスロット１６に挿入できるようになる。
【００４８】
長穴付き板ばね３２が、アーチワイヤを保持するために舌側壁２０および歯肉側壁２２と協働していることがわかるであろう。十分に大きな寸法のアーチワイヤは、長穴付き板ばね３２をその偏位に抗してアーチワイヤスロット１６内に保持するので、長穴付き板ばね３２の舌側と歯肉側の両方向の押付け力によって、舌側壁２０と歯肉側壁２２とに完全に着座している。
【００４９】
休止位置では、長穴付き板ばね３２は、アーチワイヤの挿入および取り外しを容易にするように、スロット開口２４の最大約６０％の幅を覆っている。直径０．０１４インチのアーチワイヤを保持するには、好ましくは、長穴付き板ばね３２と舌側壁２０との隙間は０．０１１インチが適切である。長穴付き板ばね３２と、舌側壁２０と、歯肉側壁２２との協働によって、たとえば円形断面の小さいアーチワイヤを、長穴付き板ばね３２によって完全に着座した位置に強制的に位置させることなく、アーチワイヤスロット１６内に保持することができる。これによって、歯を徐々に矯正することができる。治療中は、歯を理想的な位置に移動させるために必要なトルキング力、チッピング力、および回転力を次第に増加させるように、ワイヤ剛性と大きさの異なる複数のアーチワイヤを用いることができる。
【００５０】
歯を所望の通り効果的に移動させるために、さまざまな形状のアーチワイヤが治療期間を通して用いられることが理解されるであろう。
【００５１】
図５は、円形アーチワイヤ２００を受け入れたブラケット１０を示している。長穴付き板ばね３２は、円形アーチワイヤ２００をアーチワイヤスロット１６内に保持している。しかし、円形アーチワイヤ２００の大きさのために、長穴付き板ばね３２は円形アーチワイヤ２００をアーチワイヤスロット１６内に完全に着座させていない。しかし、円形アーチワイヤ２００は、歯列矯正治療の初期段階（レベリング段階として知られている。）で歯が移動する際にブラケット１０を案内する。
【００５２】
図６は、楕円形リボンアーチワイヤ２０２を受け入れたブラケット１０を示している。楕円形リボンアーチワイヤ２０２は、臨床医が特にトルキング力を段階的に制御できるようにする。ワイヤ板ばね３２によってアーチワイヤのブラケットに対する唇−舌方向および咬合−歯肉方向のある程度の移動が可能となるため、治療の進行につれて、楕円形アーチワイヤ２０２の概ね近心−遠心軸を中心とした多少の回転が可能となる。これによって、アーチワイヤスロット１６内での絶対的な固定性と制限的な拘束性とが防止されると共に、レベリング力、回転力、および初期トルキング力がもたらされる。
【００５３】
図7は、長方形リボンアーチワイヤ２０４を受け入れたブラケット１０を示している。長方形リボンアーチワイヤ２０４は、使用者が特にトルキング力をさらに制御できるようにする。弱い一定の力がばね３２からアーチワイヤ２０４に掛けられ、その力はブラケット１０の規定のトルク値を徐々に発現する。
【００５４】
図８は、五角形リボンアーチワイヤ２０６を受け入れたブラケット１０を示している。五角形リボンアーチワイヤ２０６は、特にトルキング力に対して最高度の制御を可能とする。長穴付き板ばね３２は、歯肉側壁２２に歯肉側方向の、舌側壁２０に舌側方向のばね力を各々作用させることによって、アーチワイヤ２０６をアーチワイヤスロット１６内に完全に着座させる。知られているように、このような五角形アーチワイヤ２０６は、治療の最終段階で使用される。
【００５５】
理解できるであろうが、長穴付き板ばね３２は、さまざまな断面と大きさのアーチワイヤを収容すると同時に、着座が正しく行われ、それによってアーチワイヤから対象としている歯へ、ブラケット１０を介して正しい力が与えられるように、アーチワイヤスロット１６の壁と関連した構成を有している。
【００５６】
図９は、長穴付き板ばね３２を備えたブラケット１０の側方断面図である。隙間３０の縁部は摩擦を減らすために丸められており、長穴付き板ばね３２は隙間３０の咬合側壁上に位置していることがわかる。長穴用の凹部３３は、長穴付き板ばね３２がその偏位に抗して動かされたときに、長穴付き板ばね３２の歯肉側端部３４が長穴用の凹部３３を通して歯肉−咬合方向に摺動できるようにしている。長穴付き板ばね３２が使用中にブラケット１０に緩く結合された状態を保持するために、短いポスト３１が隙間３０の咬合側壁から長穴付き板ばね３２の溝を通して垂直方向に延びている。ポスト３１は、長穴付き板ばね３２とブラケット１０とを最初に結合するときに、長穴付き板ばね３２が隙間３０を通ってポスト３１上を摺動できる程度に十分に短い。
【００５７】
図１０は、長穴付き板ばね３２と、長穴付き板ばね３２が隙間３０内にある時のポスト３１との関係を示す斜視図である。
【００５８】
図１１は、図１０に示す長穴付き板ばね３２の歯肉側端部３４および湾曲部３５と同様の歯肉側端部３４ａおよび湾曲部３５ａを備えた、代替案の長穴付き板ばね３２ａの斜視図である。しかし、代替案の長穴付き板ばね３２ａの頬側/唇側端部３６ａでは、溝の端部は開いている。頬側/唇側端部３６ａは、１つの隙間３０に受け入れられてもよく、より小さな２つの隙間に受け入れられてもよい。
【００５９】
図１２は、幅広で端部が開いた長穴を備えた、代替案の幅広の長穴付き板ばね３２ｂの斜視図である。歯肉側端部３４ｂは、図１１に示す長穴付き板ばね３２の歯肉側端部３４よりも広い。また、幅広の長穴付き板ばね３２ｂの長穴は、湾曲部３５ｂを通って、広く、頬側/唇側端部３６ｂで開いている。頬側/唇側端部３６ｂは、図１９，２０，２１に示すように、２つの隙間３０に受け入れられる。
【００６０】
図１３は、幅広で端部が開いた長穴を備えた、代替案の幅広の長穴付き板ばね３２ｃの斜視図である。歯肉側端部３４ｃは、平坦ではなく概ねＵ字形であることを除いて、図１２に示す長穴付き板ばね３２ｂの歯肉側端部３４ｂと同様である。また、ばねの長穴は、湾曲部３５ｃ全体を通してアーチ形状を有している。これらの違いによって、板ばね３２ｃは概ねＨ字形の形状となっている。
【００６１】
図１４は、ワイヤ板ばね１３２の形態をした代替案の保持ばねの斜視図である。ワイヤ板ばね１３２の歯肉側端部１３４は凹部３３内を自由に動くことができる。ワイヤ板ばね１３２の湾曲部１３５は、歯肉側端部１３４を頬側/唇側端部１３６と結んでおり、概ね円弧状でアーチワイヤスロット１６を通っている。ワイヤ板ばね１３２はさらに、アーチワイヤスロット１６から離れる向きに、概ね頬側/唇側方向に湾曲している。歯肉側端部１３４と同様、ワイヤ板ばね１３２の頬側/唇側方向端部１３６は本体１４に固定されていない。ワイヤ板ばね１３２の頬側/唇側方向端部１３６はむしろ、ワイヤ板ばね１３２の偏位に抗して、本体１４内に形成されている隙間３０に沿って概ね頬側/唇側−舌側方向に自由に動くことができる。本体１４内に１つの凹部３３を設ける代わりに、ワイヤ板ばね１３２の歯肉側端部１３４の２つの部分を受け入れる、より小さい２つの円柱状凹部（図示せず）があってもよい。
【００６２】
図１５は、五角形アーチワイヤ２０６を保持する第２の代替案のワイヤ板ばね１３２ａを示す、ブラケット１０の底面側から見た斜視図である。ワイヤ板ばね１３２ａは、歯肉側端部１３４ａと、湾曲部１３５ａと、頬側/唇側端部１３６ａと、を有している。ワイヤ板ばね１３２ａは、幅広で、長穴の端部が開いている構成を有している点で、代替案の長穴付き板ばね３２ｂと同様であることが分かるであろう。この例では、ワイヤ板ばね１３２ａの頬側/唇側端部１３６ａの両部分は、ブラケット本体を完全に貫通して延びていない点を除いて隙間３０と同様の機能を備えた、対応する円柱状の隙間（図示せず）に沿って移動する。歯肉側端部１３４ａは、その全体幅の故に、より広い凹部（図示せず）に沿って咬合−歯肉方向に自由に移動する。
【００６３】
図１６は、スロット１６のアーチ状の歯肉側壁２２と、第２の代替案のワイヤ板ばね１３２ａによって部分的に塞がれているスロット開口２４とを示す、図１５のブラケットの底面図である。図１６では、頬側/唇側端部１３６ａの両方のワイヤ部分が、タイウイング３７の間ではなく、対応するタイウイング３７と揃うように離間しており、代替案のワイヤ板ばね１３２ａは、アーチワイヤスロット１６のほぼ全長に渡っていることが分かるであろう。
【００６４】
図１７，１８は本発明の一実施形態のブラケット１０を示し、板ばね３２によって保持された五角形アーチワイヤ２０６と、タイウイング３７の一つと一体化されたフック３８と、を示している。一体化されたフック３８は、当業者には理解されるであろうが、ゴム帯、コイルばね、弾性ばねなどの歯移動補助装置の保持部分となる。
【００６５】
図１９は、図１７，１８に示すブラケット１０と同様の前歯用ブラケット１０を示す前方側面図である。しかし、１つの隙間３０の代わりに、２つの互いに離れた隙間３０が設けられている。そのため、本実施形態では、図１２または図１３に示すような代替案の長穴付き板ばねが採用されている。図１９では、円形アーチワイヤ２００が保持されている。
【００６６】
図２０は、長方形リボンアーチワイヤ２０４を保持している、図１９に示すブラケット１０の前方斜視図である。
【００６７】
図２１は、五角形アーチワイヤ２０６を保持している、図１９に示すブラケット１０の底部から見た側方斜視図である。
【００６８】
図２２は、概ね台形の、代替案の前歯用ブラケット１０を示している。本実施形態では、アーチワイヤスロット１６は、「垂直」基準線４６に対して垂直ではない。図２２では、円形アーチワイヤ２００が保持されている。
【００６９】
図２３，２４は、変換可能キャップ７４によって取り外し可能な頬面管７２を備えた下顎第一大臼歯ブラケット７０を示している。変換可能キャップ７４は、組み立て工程で仮付け溶接またははんだ付けによってブラケット７０に取り付けられている、取り外し可能な部材である。取り外し可能な頬面管７２は、第二大臼歯を治療する以前にアーチワイヤの一斉挿入と取り外しを行う場合に非常に有用である。第二大臼歯ブラケット９０が治療で使用されると、変換可能キャップ７４は第一大臼歯ブラケット７０から取り外され、スロット全体として、アーチワイヤの第二大臼歯ブラケット９０への挿入がしやすくなる。以下で説明するように、アーチワイヤの両端部が第二大臼歯管に挿入され、アーチワイヤが残りのブラケット内の開放されたアーチワイヤスロット１６に、咬合−歯肉方向に挿入される。当業者には理解されるであろうが、１つまたは２つ以上のゴム帯または収縮コイルと共に使用される補助牽引用フック７６も示している。
【００７０】
図２５，２６は、ヘッドギアなどの追加口部装置を受け入れる頬側ヘッドギア管８２と、変換可能キャップ７４によって取り外し可能な頬面管７２と、を備えた上顎第一臼歯ブラケット８０を示している。頬側ヘッドギア管８２は、断面が概ね円形で、直径方向の開口が０．０４５から０，０５１インチの間にある。治療中の摩擦を減らすために、スロット内でのアーチワイヤの動きを容易にするころ軸受８４が、ブラケット８０のスロット８６内に嵌められている。
【００７１】
図からわかるように、保持ばねは、アーチワイヤスロットの壁と共にアーチワイヤを保持するように機能する。アーチワイヤが十分に大きければ、ばねはアーチワイヤに係合して、部分的または完全にアーチワイヤを着座させ、その結果、ばねが休止位置の偏位に抗してアーチワイヤで保持されることによって、トルクが伝達される。そのため、ブラケットはアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に完全に着座させるか、あるいは、ばねの偏位の影響下でより穏やかに歯を適切に正しい位置に移動させる。
【００７２】
図２７を参照すると、一体のプラスチック、金属、ゴム、セラミック、またはそれらの組み合わせから形成された着色ブラケットカバー６６を、本体１４（図示のブラケット１０）のノッチ６８に嵌めるか、あるいは本体１４の外面上に嵌め込むことができる。患者の好みによって、着色ブラケットカバー６６は、ブラケットをより目立たなくさせる歯の色であってもよいし、他の色であってもよい。図からわかるように、ブラケットカバー６６は、スロット１６やアーチワイヤに干渉せず、そのため、スロット開口２４のレベリング、アライニング、または開閉時の自由な摺動操作に干渉することはない。
【００７３】
図２８は、図２７のブラケットの側方断面と、ブラケットのブラケットカバー６６との関係と、示している。ブラケット１０をこのように覆うことが可能な、ブラケットカバー６６とブラケット１０との他の関係を想到できることが理解されよう。
【００７４】
患者によっては、特に子供は、第二大臼歯ブラケットの適切な使用に適した第二大臼歯が形成されていないことが当業者には理解されるであろう。そのため、第一大臼歯に接着された取り外し可能なブラケット７０，８０を、アーチワイヤを「錨」のように固定するために使用することができる。治療時に第二大臼歯が生えて、治療に含めることが必要になる可能性がある。その場合、取り外し可能なブラケット７０，８０の変換可能キャップ７４は、アーチワイヤの第二大臼歯管への挿入を容易におこなうため、交換用工具によって取り外すことができる。変換可能キャップ７４が取り外されると、第一大臼歯ブラケット７０，８０は、ブラケット１０と同様に作動する。
【００７５】
図２９ａ〜２９ｅは、患者の下側歯列弓上の自己結紮システム５内に取り付けられつつある円形アーチワイヤ２００を示している。変換可能キャップ７４がまず２つの第一大臼歯ブラケット７０から取り外され（分かりやすいように歯列弓の一部だけを示している。）、アーチワイヤ２００の両端が対応する第二大臼歯管９０に挿入される。アーチワイヤの両端部が両側の第二大臼歯管９０内に挿入されると、アーチ状のアーチワイヤ２００は、２つの第二大臼歯管９０を結ぶ軸線を概ね中心に下向きにピボット運動し、第一大臼歯ブラケット７０のスロット１６に、そして、前歯ブラケット１０の連続している残りのスロット１６に徐々に入る。アーチワイヤ２００がピボット運動して咬合面に概ね平行な面まで来ると、アーチワイヤ２００は、各板ばね３２（または、採用されている保持装置）の偏位に抗して、舌側壁２０の傾斜２８に沿って各ブラケットのスロット開口２４内に滑り込む。アーチワイヤ２００がアーチワイヤスロット１６内に十分に深く押し込まれると、各板ばね３２はアーチワイヤ２００を保持するように、その偏位の下でその休止位置に戻る。
【００７６】
取り付けは、他の種類のアーチワイヤ（楕円形アーチワイヤ２０２、長方形アーチワイヤ２０４、五角形アーチワイヤ２０６など）でも同様である。アーチワイヤの寸法によっては、板ばね３２は、アーチワイヤをスロット１６内に着座させるために、アーチワイヤを舌側壁２０と歯肉側壁２２に押し付ける。または、板ばね３２はその休止位置まで完全に戻るだけで、アーチワイヤをスロット１６内に閉じこめるが、強制的には着座させない。板ばね３２は、概ね咬合−歯肉方向のアーチワイヤからの力が板ばね３２に作用したときにスロット開口２４から後退するようにアーチワイヤスロット１６と協働するため、操作しなければならない個別のラッチやクリップが無く、有利である。
【００７７】
図３０は、アーチワイヤ２００を受け入れる第二大臼歯管９０と第一大臼歯ブラケット７０の、上方から見た拡大斜視図である。図からわかるように、変換可能キャップ７４がアーチワイヤ２００の挿入時に第一大臼歯ブラケット７０から取り外されている。
【００７８】
図３１ａ〜３１ｅは、患者の上側歯列弓上の自己結紮システム５内に取り付けられつつある円形アーチワイヤ２００を示している。手順は、前述の下側歯列弓のアーチワイヤの挿入と同じである。変換可能キャップ７４がまず２つの第一大臼歯ブラケット８０から取り外され（わかりやすいように１つだけを示している。）、アーチワイヤ２００の両端が対応する第二大臼歯管９０に挿入される。アーチワイヤの両端部が両側の第二大臼歯管９０内に挿入されると、アーチ状のアーチワイヤ２００は、２つの第二大臼歯管９０を結ぶ軸線を概ね中心に下向きにピボット運動し、第一大臼歯ブラケット８０のスロットに、そして、前歯ブラケット１０の連続している残りのスロット１６に徐々に入る。アーチワイヤ２００がピボット運動して咬合平面に概ね平行な面まで来ると、アーチワイヤ２００は、各板ばね３２（または、採用されている保持装置）の偏位に抗して、舌側壁２０の傾斜２８に沿って各ブラケットスロットの開口２４内に滑り込む。アーチワイヤ２００がアーチワイヤスロット１６内に十分に深く押し込まれると、各板ばね３２はアーチワイヤ２００を保持するようにその偏位の下でその休止位置に戻る。
【００７９】
臨床医は、アーチワイヤを中央ブラケット１０の間で把持し、下向きに引くか（上側歯列弓）、または上向きに引いて（下側歯列弓）、アーチワイヤを装置５の上側または下側の歯列弓から取り除く。取り外しでは、取り付けるときのようにラッチやクリップの個々の操作は必要なく、アーチワイヤ全体を１回の動きで取り外すことができる。実際には、臨床医は、ワインガートプライヤを使用して、アーチワイヤをその中間部分で把持して、歯肉側から咬合側方向にブラケット１０，８０（７０）のスロットから引き出す。
【００８０】
図３２ａ〜３２ｃは、自己結紮システム５の取り付け時の、長方形リボンアーチワイヤ２０４のブラケット１０への連続した挿入段階を示す、ブラケット１０の一実施形態の側面図である。当業者には明らかであろうが、アーチワイヤ２０４の取り外しは、前述とは逆の順序で実施される。
【００８１】
ニッケル−チタン（ＮｉＴｉ）板ばねの形状記憶特性を、アーチワイヤの挿入および取り外しを補助するために使用することができる。ニッケルのチタンに対する相対量に基づき、ＮｉＴｉ板ばねは、ある温度未満で柔らかく柔軟になる遷移温度を有する。そのため、臨床医はアーチワイヤを挿入するために、ばねをわずかに冷却することができる。ばねが遷移温度以上に暖かくなると、湾曲した形状を取り、アーチワイヤを保持することができる。同様に、アーチワイヤの取り外しは、ばねが柔らかく柔軟になるように、ばねをその遷移温度未満までわずかに冷却することによって容易となる。通常、Ｎｉ：Ｔｉ比は、ＮｉＴｉ板ばねの遷移温度が室温付近になるように選択されることになろう。
【００８２】
本明細書で説明した本発明の実施形態から生じる追加の利点は、特に添付図面を参照することによって理解されるであろうが、ばねがスロット内のしかもその内側の壁上にあるため、最も実際的な効果として、患者が触れることができず、患者の組織に対して露出されないことである。これは、従来技術の自己結紮構造よりもシステムをより快適なものにするという利点がある。説明した実施形態では、ばねはスロットの頬側/唇側壁上に示されていたが、ばねはたとえばスロットの舌側壁上にあってもいいことが理解されよう。
【００８３】
具体的な実施形態を説明し図示したが、添付の請求の範囲によって定まる本発明の要旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変形や修正が可能なことを当業者は理解することであろう。
【００８４】
たとえば、さまざまな構成の長穴付き板ばねおよびワイヤ板ばねを、本明細書で開示された実施形態にとって特に優れかつ有利なものであるとして示した。しかし、コイルばねの組み合わせやばね緩衝玉軸受の組み合わせなどの他のばね手段も、さまざまな大きさのアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に着座させるように効果的に機能することができると同時に、さまざまな大きさのアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に保持するように効果的に機能することができることが理解されるであろう。さらに、同一または他の相補的構成を有する複数のばねを、アーチワイヤ保持装置について説明した機能を実現するために採用することもできる。ばね保持装置は、スロットの頬側/唇側壁ではなく舌側壁内で、ブラケットによって受け入れられることができる。
【００８５】
凹部３３は、スロット１６から本体１４を完全に貫通して延びるように形成できることが理解されるであろう。これによって、板ばね３２は、本体１４と同程度に、または本体１４を幾分越えて延びることができる。板ばねが本体１４を越えて延びる場合、板ばね３２をブラケット１０内により確実に保持するために、板ばね３２を焼鈍し、本体１４を越えて延びている点の上方で下向きに曲げてもよい。
【００８６】
本明細書で説明している板ばねは、ニッケル−チタン合金と呼ばれる形状記憶合金から形成されている。このような材料は、冷却されると柔軟になり、１つまたは複数の凹部３３と１つまたは複数の隙間３０とに容易に挿入できるため、製造時に有利であり、アーチワイヤの挿入および／または取り外しを容易とするために冷却することもできる。体温の範囲に戻ると、材料はその湾曲した形状に戻り、ばね特性を発揮する。しかし、当業者は、たとえば、鋼、クロム−コバルト合金、チタン−モリブデン合金、または成形された形状記憶プラスチックなどのさまざまな材料のばねが、ほぼ前述のように機能し、本体１４と連動することを理解するであろう。しかし、形状記憶プラスチックは一般に、柔らかく柔軟にするために、（ＮｉＴｉのように遷移温度未満に冷却するのではなく）遷移温度より高い温度まで暖める必要がある。そのため、臨床医は、アーチワイヤの挿入および取り外しを容易とするために、１つまたは複数の形状記憶プラスチックばねを暖めることになろう。
【００８７】
図示の実施形態では、ばねは休止位置にあるときにスロット開口の約６０％を塞いでいる。この構成は、アーチワイヤのスロットへの挿入を容易にするために有利である。挿入時には、アーチワイヤは傾斜と当接し、部分的に塞がっていることとばねの形状との組み合わせによって、ばねを隙間に沿って頬側/唇側方向に押すことができる。しかし、ばねが開口の最大１００％を塞ぐ実施形態も本発明の範囲内に含まれる。ばねの保持装置としての機能面が達成できれば、６０％未満しか塞がっていない構成を本発明の実施形態で使用できることが理解されるであろう。ばねに形状記憶材料が使用されるケースは特に注目すべきである。なぜなら、冷却（または形状記憶プラスチックの場合には加熱）することによって、形状記憶材料は、スロットへの出入り時にアーチワイヤがばねにその偏位に抗して大きな力を作用させる必要なくして、アーチワイヤがスロットに出入りすることを可能とするからである。
【００８８】
さらに、開示された実施形態の保持装置によって保持されるアーチワイヤの最小寸法は０．０１４インチであるが、本発明の様々な状況と用途によっては、より小さいアーチワイヤを保持できる構成が必要となる可能性があることが理解されよう。当業者には理解されるであろうが、患者の要求や臨床医の好みによっては、本明細書で説明した歯列矯正装置のアーチワイヤスロットは複数のアーチワイヤを受け入れることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に従って提供される、リボンアーチ自己結紮ブラケットシステムの側面図である。
【図２】上側および下側の前歯ブラケットを示す、図１のブラケットシステムの部分拡大側面図である。
【図３】図２のブラケットの上方から見た斜視図である。
【図４】図２のブラケットの下方から見た斜視図である。
【図５】受動的な使用のために挿入された円形アーチワイヤの断面を示す、図２のブラケットの側面図である。
【図６】トルク発生を開始させるために挿入された楕円形アーチワイヤの断面を示す、図２のブラケットの側面図である。
【図７】より大きなトルクを発生させるために挿入された長方形アーチワイヤの断面を示す、図２のブラケットの側面図である。
【図８】さらに大きいトルクを発生させるために挿入された五角形アーチワイヤの断面を示す、図２のブラケットの側面図である。
【図９】長穴付き板ばねの、ブラケット本体および長穴との関係を示す、図２のブラケットの側方断面図である。
【図１０】図２のブラケット用の、長穴付き板ばねの斜視図である。
【図１１】端部が開いた長穴を備えた、代替案の長穴付き板ばねの斜視図である。
【図１２】幅広で端部が開いた長穴を備えた、代替案の幅広の長穴付き板ばねの斜視図である。
【図１３】幅広で端部が開いた長穴を備え、概ねＨ字形状の、代替案の幅広の長穴付き板ばねの斜視図である。
【図１４】ワイヤ板ばねの形態の、代替案の保持ばねの斜視図である。
【図１５】アーチワイヤを保持する第２の代替案のワイヤ板ばねを示す、底部から見たブラケットの斜視図である。
【図１６】アーチ状の長穴の底面と、第２の代替案のワイヤ板ばねによって部分的に塞がれたスロット開口とを示す、図１５のブラケットの底面図である。
【図１７】挿入された五角形のアーチワイヤと、タイウイングと一体化されたフックとを示す、本発明の一実施形態のブラケットの前方斜視図である。
【図１８】図１７のブラケットの後方斜視図である。
【図１９】挿入された円形アーチワイヤとの関係を示し、図１２または図１３に示すような板ばねの頬側/唇側端部を受け入れる隙間を備えたブラケットの一実施形態の前方側面図である。
【図２０】長方形リボンアーチワイヤを保持し、図１２または図１３に示すような板ばねの頬側/唇側端部を受け入れる隙間を備えたブラケットの、図１９に示すブラケットと同様の前方斜視図である。
【図２１】五角形のアーチワイヤと板ばねとの間の関係を示す、図２０のブラケットの底部から見た側方斜視図である。
【図２２】図１７に示すブラケットと同様の、代替案のブラケットの前方側面図である。
【図２３】下側第一大臼歯ブラケットの一実施形態の上方から見た斜視図である。
【図２４】図２３の下側第一大臼歯ブラケットの下方から見た斜視図である。
【図２５】ヘッドギア管と、フックと、取り外し可能な遠位キャップとを備えた上側第一大臼歯ブラケットの下方から見た斜視図である。
【図２６】図２５の上側第一大臼歯ブラケットの後方側面図である。
【図２７】ブラケットおよびブラケットに取り付けられたブラケットカバーの上方から見た斜視図である。
【図２８】図２７のブラケットカバーとブラケットとの間の関係を示す、側方断面図である。
【図２９ａ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、上部から見た部分斜視図である。
【図２９ｂ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、上部から見た部分斜視図である。
【図２９ｃ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、上部から見た部分斜視図である。
【図２９ｄ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、上部から見た部分斜視図である。
【図２９ｅ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、上部から見た部分斜視図である。
【図３０】第二大臼歯管に挿入されたアーチワイヤと、アーチワイヤを受け入れる準備ができた第一大臼歯用の取り外し可能な管と、を示す、下側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの上部から見た部分拡大斜視図である。
【図３１ａ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、上側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、底部から見た部分斜視図である。
【図３１ｂ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、上側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、底部から見た部分斜視図である。
【図３１ｃ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、上側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、底部から見た部分斜視図である。
【図３１ｄ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、上側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、底部から見た部分斜視図である。
【図３１ｅ】アーチワイヤの取り付けの連続した段階の１つを示す、上側歯列弓上の自己結紮ブラケットシステムの、底部から見た部分斜視図である。
【図３２ａ】長方形リボンアーチワイヤの挿入の連続した段階の１つを示す、図２のブラケットの側面図である。
【図３２ｂ】長方形リボンアーチワイヤの挿入の連続した段階の１つを示す、図２のブラケットの側面図である。
【図３２ｃ】長方形リボンアーチワイヤの挿入の連続した段階の１つを示す、図２のブラケットの側面図である。
【図３２ｄ】長方形リボンアーチワイヤの挿入の連続した段階の１つを示す、図２のブラケットの側面図である。
【図３２ｅ】長方形リボンアーチワイヤの挿入の連続した段階の１つを示す、図２のブラケットの側面図である。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図２９ｃ】
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【図２９ｄ】
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【図２９ｅ】
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【図３０】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３１ｃ】
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【図３１ｄ】
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【図３１ｅ】
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【図３２ａ】
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【図３２ｂ】
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【図３２ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月19日(2007.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯列矯正装置（１０）であって、
前記装置（１０）を歯に接着する基部（１２）と、
前記基部（１２）から延びている本体（１４）と、
概ね近心−遠心方向に前記本体（１４）を横切って延び、概ね咬合−歯肉方向に開口しているアーチワイヤスロット（１６）と、
アーチワイヤの前記アーチワイヤスロット（１６）への取り付けおよび取り外しが可能となるように該アーチワイヤスロット（１６）に組み合わされている弾性変形可能な保持装置（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）と、
を有する、歯列矯正装置。
【請求項２】
前記保持装置（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）は、所定の最小寸法を有する保持されたアーチワイヤを、前記アーチワイヤスロット（１６）の舌側壁（２０）と歯肉側壁（２２）とに押し付ける力を及ぼすばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）を有し、前記力は好ましくは２から８００ニュートンの範囲にあり、前記ばねは好ましくは前記アーチワイヤスロット（１６）内にある、請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３】
前記ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）の歯肉側の部分は前記アーチワイヤスロット（１６）の頬側/唇側壁（１８）内に形成された凹部（３３）に摺動可能に受け入れられている、請求項２に記載の歯列矯正装置。
【請求項４】
前記ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）は、該ばねの前記歯肉側の部分から前記アーチワイヤスロット（１６）の内部へ向かって弧状に曲がり、さらに該スロット（１６）から離れる方向に湾曲し、該ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）の頬側／唇側の部分で終端し、該ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）の前記頬側／唇側の部分は該装置（１０）の前記本体（１４）に形成された隙間（３０）を通って概ね頬側／唇側−舌側方向に移動可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の歯列矯正装置
【請求項５】
前記アーチワイヤスロット（１６）の舌側壁（２０）は、前記アーチワイヤスロットの開口の近くで面取りされている、請求項１から４のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項６】
前記ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）は、前記スロット開口が少なくとも部分的に塞がれた休止位置と、前記スロット開口が実質的に塞がれていない開放位置との間を移動可能であり、前記ばねは前記休止位置に偏位されており、好ましくは前記ばねは前記休止位置にあるときに前記開口の約６０％を塞いでおり、より好ましくは前記ばねは前記休止位置にあるときに前記舌側壁（２０）から０．０７ｃｍ以上離れている、請求項２から５のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項７】
前記ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）は、ワイヤ板ばね（１３２；１３２ａ）、長穴付き板ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ）、およびコイルばねからなる群から選択される、請求項２から６のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項８】
前記ばね（３２；３２ａ；３２ｂ；３２ｃ；１３２；１３２ａ）は、ニッケル−チタン合金、クロム−コバルト合金、チタン−モリブデン合金、鋼、形状記憶金属、および形状記憶プラスチックからなる群から選択される、請求項２から７のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項９】
前記アーチワイヤスロット（１６）は頬側/唇側壁（１８）と、歯肉側壁（２２）と、舌側壁（２０）と、を有している、請求項１から８のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項１０】
前記頬側/唇側壁（１８）および前記舌側壁（２０）の少なくとも一方は、該頬側/唇側壁および該舌側壁の少なくとも一方から前記アーチワイヤスロット（１６）内に突き出し、前記アーチワイヤとの接触面積を減少させる、少なくとも１つのレール（２６）を有している、請求項９に記載の歯列矯正装置。
【請求項１１】
前記歯肉側壁（２２）はアーチワイヤとの接触面積を減少させるようにアーチ状になっている、請求項９に記載の歯列矯正装置。
【請求項１２】
前記歯肉側壁（２２）内に収納され、前記アーチワイヤと接触したときに摩擦を減少させる、少なくとも１つのころ軸受をさらに有している、請求項９に記載の歯列矯正装置。
【請求項１３】
前記アーチワイヤスロット（１６）は、長方形リボンアーチワイヤ（２０４）、楕円形リボンアーチワイヤ（２０２）、好ましくは直径が少なくとも０．０３６ｃｍの円形アーチワイヤ（２００）、および五角形アーチワイヤ（２０６）からなる群から選択されるアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項１４】
前記アーチワイヤスロットは複数のアーチワイヤを受け入れるように寸法が設定されている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項１５】
前記本体（１４）の頬/唇を向いた表面上に、垂直基準線（４６）、水平基準線（４４）、装置高さゲージの刃を受け入れるように寸法が設定された高さゲージチャネル（４８）、および前記装置（１０）を識別するための一定量の着色インクを受け入れるように寸法が設定されたくぼみ（５０）の少なくともいずれか一つを有している、請求項１から１４のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項１６】
前記本体（１４）は該本体の歯肉を向いた表面に、装置カバー（６６）をスナップ形式の嵌め合わせで受け入れるノッチ（６８）をさらに有し、該ノッチ（６８）は、前記アーチワイヤが前記スロット（１６）内に保持されているときの該装置カバー（６６）による該アーチワイヤへの干渉を防止するように、前記スロット（１６）に対する向きが定められている、請求項１から１５のいずれか１項に記載の歯列矯正装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の複数の歯列矯正装置と、
前記アーチワイヤの各端部を受け入れる複数の第二大臼歯用装置（９０）と、
を有している、
アーチワイヤを受け入れる歯列矯正システム。
【国際調査報告】
2008506427.tif 000045
2008506427.tif 000046