(57)【要約】  歯に対して負荷を印加して歯を歯列矯正的に好ましい位置へと移動させるために患者の歯(12)に取り付けられるときにその初期形状から変形形状へと変形可能なタイプの歯列矯正アライナ(10)は、例えば1日よりも長く最大で2週間までのまたは2週間を超えるかなりの期間の継続的変形後に初期形状へと駆動させる連続的な弾性復帰応力を発生させる高分子材料から形成される。そのような継続期間にわたって歯に印加される弾性応力負荷は、歯根(28)に隣接する骨(24,26)の再形成を、既知のアライナ材料で可能な再形成よりも大きく引き起こす。
2014527897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
2つ以上の三次元キャビティを画定する初期形状を有する高分子材料から成る、歯を移動させるための歯列矯正器具であって、前記キャビティのそれぞれは、患者の下顎または上顎の個々の歯の歯冠の形状に対応し、前記高分子材料は、患者の歯に前記器具を取り付けることによって前記器具の1日の使用の間に前記器具が変形して前記器具の1日の使用の後に前記器具が前記初期形状とほぼ同様の形状へと戻る特性を有する、歯列矯正器具。
【請求項２】
前記器具がアライナであり、前記高分子材料は、患者の下顎または上顎の少なくとも8個の歯のための三次元キャビティを画定する、請求項1に記載の歯列矯正器具。
【請求項３】
前記器具は、10日間にわたる使用によって前記器具が変形した後に、前記初期形状とほぼ同様の形状に戻る、請求項1に記載の歯列矯正器具。
【請求項４】
前記器具は、2週間にわたる使用によって前記器具が変形した後に、前記初期形状とほぼ同様の形状に戻る、請求項1に記載の歯列矯正器具。
【請求項５】
前記初期形状から変形するときに前記器具によって発生する応力は、前記器具が2週間にわたる使用によって変形したときに歯根に隣接する骨の再形成を引き起こすのに十分である、請求項3に記載の歯列矯正器具。
【請求項６】
歯を再配置する方法において、
患者の歯に歯列矯正器具を適用するステップであって、前記器具が、2つ以上の三次元キャビティを画定する初期形状を有する高分子材料を備え、前記キャビティのそれぞれが、患者の下顎または上顎の個々の歯の歯冠の形状に対応する、ステップと、
患者の歯に前記器具を取り付けることによって前記高分子材料を変形させることによって、患者の歯を再配置する力を発生させるステップと、
を備え、
前記高分子材料は、患者の歯に前記器具を取り付けることによって前記器具の1日の使用の間に前記器具が変形して前記器具の1日の使用の後に前記器具が前記初期形状とほぼ同様の形状へと戻る特性を有する、方法。
【請求項７】
前記器具がアライナであり、前記高分子材料は、患者の下顎または上顎の少なくとも8個の歯のための三次元キャビティを画定する、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記器具は、10日間にわたる使用によって前記器具が変形した後に、前記初期形状とほぼ同様の形状に戻る、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
前記器具は、2週間にわたる使用によって前記器具が変形した後に、前記初期形状とほぼ同様の形状に戻る、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
歯を移動させるための歯列矯正器具であって、
2つ以上の三次元キャビティを画定する初期形状を有する高分子材料を備え、前記キャビティのそれぞれは、患者の下顎または上顎の個々の歯の歯冠の形状に対応し、
(i)前記高分子材料は、患者の歯に取り付けられるときに前記初期形状から変形形状へと変形可能であり、前記高分子材料は、前記変形形状に変形するときに、前記高分子材料を前記変形形状から前記初期形状の方へと駆動させる初期の弾性復帰応力を発生させ、(ii)前記高分子材料は、1日間にわたる使用によって前記高分子材料が前記変形形状に変形した後に、前記高分子材料を前記変形形状から前記初期形状の方へと駆動させる連続的な弾性復帰応力を発生させることができ、前記連続的な弾性復帰応力は、前記初期の弾性復帰応力の少なくとも25%である、歯列矯正器具。
【請求項１１】
前記器具がアライナであり、前記高分子材料は、患者の下顎または上顎の少なくとも8個の歯のための三次元キャビティを画定する、請求項10に記載の歯列矯正器具。
【請求項１２】
前記高分子材料は、10日間にわたる使用によって前記高分子材料が前記変形形状に変形した後に、前記高分子材料を前記変形形状から前記初期形状の方へと駆動させる継続的な弾性復帰応力を発生させることができる、請求項10に記載の歯列矯正器具。
【請求項１３】
前記高分子材料は、20日間にわたる使用によって前記高分子材料が前記変形形状に変形した後に、前記高分子材料を前記変形形状から前記初期形状の方へと駆動させる継続的な弾性復帰応力を発生させることができる、請求項10に記載の歯列矯正器具。
【請求項１４】
前記高分子材料によって発生した、歯冠上における前記弾性復帰応力は、前記高分子材料が2週間にわたる使用によって前記変形形状に変形した後に、歯根に隣接する骨の再形成を引き起こすのに十分である、請求項10に記載の歯列矯正器具。
【請求項１５】
前記高分子材料が粘弾性材料特性によって特徴付けられ、前記高分子材料の応力緩和時間は、10日以降に口腔環境内で骨の再形成を引き起こすために必要とされる時間と合致するか、または超過する、請求項10に記載の歯列矯正器具。
【請求項１６】
前記高分子材料が粘弾性材料特性によって特徴付けられ、前記高分子材料の応力緩和時間は、20日以降に口腔環境内で骨の再形成を引き起こすために必要とされる時間と合致するか、または超過する、請求項10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、歯列矯正器具に関し、特に歯列矯正アライナに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正器具は、患者の咬み合わせを改善することに供される歯列矯正治療の主要な構成要素である。従来の歯列矯正治療において、歯科矯正医または助手は、歯列矯正ブラケットなどの歯列矯正器具を患者の歯に取り付けて、アーチワイヤを各ブラケットのスロットに係合させる。アーチワイヤは、歯を歯列矯正的に正しい位置へと強制的に移動させる矯正力を印加する。小さいエラストマーOリングまたは細い金属ワイヤなどの伝統的な結紮体が、アーチワイヤを各ブラケットスロット内に保持するために使用される。各ブラケットに対して個々の結紮体を適用する際に直面される困難に起因して、アーチワイヤをブラケットスロット内に捕捉するための可動ラッチまたはスライドに依存することによって結紮体の必要性を排除する自己結紮歯列矯正ブラケットが開発されてきた。従来の歯列矯正ブラケットは、通常、強力で、非吸収性であり、溶着可能であるとともに、形成および機械加工が比較的容易なステンレス鋼から形成される。しかしながら、金属製の歯列矯正ブラケットを使用して歯列矯正治療を受ける患者は、外見的に感じが良くない金属の視認性によって当惑させられる場合がある。金属ブラケットの見るに不快な醜さに対処するため、特定の従来の歯列矯正ブラケットは、内在する歯の色または陰影を成す透明または半透明の非金属材料、例えば、透明または半透明の高分子、あるいは、透明または半透明のセラミックなどのブラケット本体を組み込む。
【０００３】
歯列矯正ブラケットに代わるものとしては、患者の歯に取り付けられる必要がない器具が挙げられる。そのような器具は、治療中に患者により交換できる、いわゆる「アライナ」を含む。したがって、医師は、1つまたは複数の歯をそれらの当初の位置からそれらの審美的に感じが良い位置へと移動させるために、一般に患者の歯上にわたって配置されるがそれら自体が患者の歯に接着固定されないまたはさもなければ取り付けられない一組のアライナを処方する場合がある。一般に、それぞれの個々のアライナによってもたらされる移動の度合は限られるため、患者を十分に治療するためには一組のアライナが必要とされる。したがって、組で使用される場合には、その組中のそれぞれのアライナは、治療プロセスの一部を果たす、または、所望の位置へと向かう全距離の一部にわたって1つ以上の歯を移動させるように形成されてもよい。
【０００４】
1つのアライナシステムは、Align Technology社から入手できるInvisalign(登録商標)である。Invisalign(登録商標)システムは、患者により身に着けられるようになっている取り外し可能なアライナを含む。一般に、これらのアライナは、上顎の歯上および/または下顎の歯上にわたって取り外し可能に位置される透明感のあるまたは透明な高分子歯列矯正装置である。このシステムでは、治療が進むにつれて、患者は、数日または数週間の期間にわたって特定の処方を有する第1のアライナを着用した後、第1のアライナを取り外し、それを第2の異なる処方を有する第2のアライナと置き換える。各アライナは、歯をそれらの最終的な所定のまたは審美的に正しい位置へと移動させることに関与する。
【０００５】
これらのタイプのシステムを用いて治療を受ける患者は、しばしば、医師により当初予期されるように進行しない治療を受ける。具体的には、治療中のある時点で、患者は、当該組中の次に続くアライナを自分の歯に取り付けることができない。これは、一般に、前のアライナのうちの1つまたは複数または前の各アライナが患者の歯のうちの1つまたは複数を正確な処方された位置へと移動しないことに起因する。前のアライナが歯の処方の方向をもたらさないときには、後続のアライナが計画された通りに正確に適合し得ない。結果として、後続のアライナは、歯をその最終的な所定の位置へと移動させることができない。したがって、歯は、それが治療計画に従ったはずの位置以外の位置にあり、あるいは、誤って配置される。これらの個々の置き違えミスの累積は、しばしば、当該組中の次のアライナの配置を妨げる。一般に、これが起こると、治療プロセスを「再起動」する必要がある。すなわち、歯列矯正医は、歯の型を取ることにより、または、歯を走査することにより、歯の実際の位置を決定する必要があるかもしれない。実際の歯位置が知られた時点で、置き違えミスを決定することができ、また、前のアライナの修正されなかった誤りを修正するために1つ以上のさらなるアライナが処方されてもよい。このようにして、新たなさらなるアライナが患者を元の当初の治療プロセスの軌道に戻す。最初の治療プロセスにおける移動の誤りを修正することは望ましくない。これは、それによって、歯列矯正医の医院へのさらなる訪問が必要となり、治療時間が延びるとともに、治療に関連するコストが増大するからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その結果、誤り修正が頻繁に必要とされないように歯をそれらの所定の位置へと移動させる歯列矯正器具の必要性がある。また、機械的特性または審美性の大きな低下を伴うことなく口腔環境で見出される生化学的な環境を与えることができ、さもなければ治療中に患者の歯に悪影響を与えない、高分子歯列矯正器具の必要性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した必要性は本発明の原理に従って満たされ、この原理は、1つの態様では、2つ以上の歯適合キャビティを有する連続的な高分子材料から成るアライナなどの歯列矯正器具または任意の他の器具を特徴とし、高分子材料は、高分子材料が初期の弾性復帰応力を発生させるように、使用時に、患者の歯に取り付けられると初期形状から変形形状へと弾性変形される。従来技術で使用される材料とは異なり、器具材料は、それが連続的な弾性復帰応力を発生させることができるように選択され、弾性復帰応力は、高分子材料を、1日を超える期間にわたって、幾つかの実施形態では2週間以上の期間にわたって高分子材料が前記変形形状へと連続的に変形した後であっても、変形形状からその初期形状へと駆動させる。
【０００８】
1つの実施形態において、本発明のこの態様に係る器具は、2週間後に歯根に隣接する骨の再形成を引き起こすのに十分な初期の弾性復帰応力、連続的な弾性復帰応力、及び継続的な弾性復帰応力を発生させ、それにより、短期間の後に塑性変形する弾性材料から成る器具よりも大きく且つより正確な歯移動をもたらすことができる。
【０００９】
本明細書中に開示される実施形態では、粘弾性材料特性と、器具の最初の設置後20日以降において係合された歯の近傍で骨を再形成するに足る連続的応力を生み出すのに十分な応力緩和時間とによって特徴付けられる適切な高分子材料が特定される。
【００１０】
さらなる態様において、本発明は、患者の歯を移動させる方法であって、前述した器具を患者の歯に適用し、それにより、器具が弾性変形するとともに、1日を超える期間にわたって、幾つかの実施形態では2週間以上の期間にわたって初期の連続的な弾性復帰応力を器具が発生させるようにすることを含む方法を特徴とする。
【００１１】
この明細書に組み入れられてこの明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を示すとともに、以下に与えられる詳細な説明と共に本発明の様々な態様を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の1つの実施形態の斜視図である。
【図２】様々な市販の高分子材料を検査するために使用される検査装置の写真である。
【図３】2週間(14日)後、5日後、および、2日後における図2に描かれる検査装置の使用により得られる高分子材料から成るストリップの変形または形態を示す写真である。
【図４】人の歯および周囲組織の生体構造を示す図である。
【図５】アライナがその上に位置された後の図4の歯の方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
一般に、本発明の1つの実施形態は、所定の治療計画に従って歯を移動できる歯列矯正器具を含む。特に、歯列矯正器具は、1つ以上の歯を、1つの方向から、歯の全体の方向をそれらの最終的な審美的位置へと押し進める他の方向へ移動させてもよい。本発明の1つの実施形態では、完全な歯列矯正治療のために、一組の個々の歯列矯正器具が利用されてもよい。したがって、一組の各器具は、1つ以上の歯を所定量だけ移動させてもよい。累積的に、これらの個々の量が患者の歯列不整の完全な治療をもたらしてもよい。
【００１４】
単なる一例として、1つの実施形態では、歯列矯正器具がアライナを含んでもよい。そのようなアライナは、参照することによりその全体が本願に組み入れられる米国特許第6,450,807号に開示されるアライナと同様であってもよいが、以下で詳しく説明されるように、アライナを形成する高分子が異なってもよい。アライナは、下顎または上顎のうちの一方の顎上の複数の歯に嵌合するまたは被包するように構成されてもよい。そのようなアライナが例えば接着剤または締結具を用いて患者の歯に固定されなくてもよいことは知られている。代わりに、これらのアライナは、アライナ自体の形状によって1つ以上の歯に結合されるように形成されてもよい。この場合、患者は、治療中に歯科矯正医の助けを伴わずにアライナを取り外して再び取り付けることができてもよい。
【００１５】
図1を参照すると、1つの実施形態において、アライナ10は、患者の下顎14上の1つ以上の歯12を不整合位置からそれらの歯列矯正的に正しい位置へと移動させることによって患者の歯列不整またはその一部を治療するように処方される一組のアライナのうちの1つであってもよい。例えば、本発明の1つの実施形態に係るアライナ10は、単一の歯12を1つの方向から他の方向へ移動させてもよい。この移動は、開始方向および最終方向を含む治療計画に従って予め決定されてもよい。開始方向は、治療が始まる前またはその後のいずれかにおける初期方向、先のアライナまたは他の歯列矯正装置により決定される中間の歯方向であってもよい。一組のアライナにおける任意のアライナ10に関する最終方向は、開始方向と最終方向との間の中間の位置を含んでもよく、または、治療の終わりで観察される歯のための審美的に正しい位置であってもよい。この場合、本発明の1つの実施形態において、歯列不整を治療するためのシステムは、所定の治療計画を果たすのに十分なそれらの形態が異なる一組のアライナ10を含んでもよい。したがって、それぞれの各アライナは、1つ以上の歯をそれらの不整合位置からそれらの審美的に正しい位置あるいは最終方向へ向けてまたはそこへ至るまで漸進的に移動させてもよい。本発明の実施形態は、接着剤などを用いて患者の歯に固定されなくてもよいアライナを含むが、本発明の実施形態に係る器具が患者の歯に接着固定される歯列矯正器具を含むことが分かる。具体的には、器具の実施形態は、歯列矯正治療中に、他の歯列矯正器具に対して、および/または、患者の歯に対して接着結合されてもよい。また、図示しないが、もう1つの方法として、器具が上顎でまたは上顎および下顎の両方で使用されてもよいことも分かる。
【００１６】
一例として、アライナ10は、形状が米国特許第6,450,807号に示される形状に類似してもよい。この場合、アライナ10は、アライナがその上に配置される顎14上の歯12のうちの1つ以上にほぼ適合してもよい。アライナ10は、各歯12の逆の形状を被包しまたはほぼ複製してもよい。しかしながら、アライナ10と一致しないまたは適合しない歯12がアライナ10と接触してもよい。したがって、1つ以上の歯12とアライナ10との間に位置ずれが存在し得る。全ての歯とアライナ10との間の完全な整合を欠く結果として、アライナ10の一部が変形されまたは弾性的に歪まされて弾性応力を生じ得る。応力は、本質的に、引張り、剪断、または、圧縮となり得る。この応力は、一般に、それぞれの歯に対して反対方向で負荷をもたらす。治療中、反対の負荷を少なくとも部分的に軽減するために、少なくとも1つの歯が移動し得る。このようにして、所望の歯移動が達成され得る。
【００１７】
アライナの動作形態とこのアライナを製造する材料とをさらに良く理解するため、市販のアライナを形成する多くの市販の高分子が、幾分疑似的な口腔環境内において長期にわたる変形下でそれらの塑性変形に対する耐性を決定するべく検査された。この場合、それぞれの材料の直線状のストリップ(図示せず)が、当初は0.030インチ(0.75mm)厚の真空形成されたアライナ類似体から切断された。検査された高分子は、1)カリフォルニア州のBay Materials LLCから入手できるZendura(登録商標)、2)Great Lakes Labから入手できるBiocryl、および、3)Adell Polymersが提供するTriplastであった。
【００１８】
図2を参照すると、正弦波(一連の歪みを得るため)検査装置16が、3つのこのアライナ材料(上記参照)の材料特性を生体外で検査するように設計された。装置16は、0.5インチ中心でプラスチックブロックに圧入された30個の0.125インチ直径のステンレス鋼ピン18から成っていた。装置16は、5個のピン18の6つの列から成っていた。図2は、ストリップがピン間に通された状態(各材料の2つのストリップ)の装置16の写真である。取り込まれた装置16が37℃の水槽(図示せず)内に配置された。
【００１９】
前述した材料のアライナにおける典型的な推奨される着用期間は約2週間である。したがって、最初の検査のため、それぞれのストリップ20が2週間の継続期間にわたってピン18間に通されて水槽内に保持された。図3に示されるように、2週間後、それぞれのストリップ20が「設定」を成した。言い換えると、それぞれの高分子ストリップ20は、検査装置16によって決定付けられる塑性変形形状をとり、2週間後にその形態に恒久的にほぼ適合した。ストリップ20が装置16から取り外されたときに初期の直線形態への観察できる弾性的な復元は存在しなかった。
【００２０】
図3にも示されるように、検査継続期間を5日まで減少した後も同じ結果が観察された。また、図示のように、2日の検査も、5日および14日の検査と同じ結果をもたらした。1日の検査、すなわち、24時間の検査(図示せず)は同一の結果を与えた。要するに、それぞれの高分子ストリップ20は、示された時間後に、検査装置により決定される設定位置へと塑性変形した。装置内で早ければ24時間後には、いずれのストリップもそれらの初期の直線形状の一部を視覚的に回復しないことが観察された。出願人は、商業的に使用される材料のこの特性が問題であって重要な意義を有することに気付いた。例えば、理論によって拘束されなければ、アライナ材料の急速な塑性変形の結果として、これらの高分子から成るアライナによって印加される弾性応力負荷が最初の24時間の使用にわたって急速に減少すると考えられる。この場合、最初に印加された弾性応力負荷は骨再形成をもたらすのに十分高いが、生体外での24時間後には、これらの材料によって負荷があるとしても僅かな負荷しか歯に印加されないことが疑われる。すなわち、市販のアライナは、患者の口内で24時間後には殆ど効果がない。しかしながら、市販の治療システムがそれらを再起動させる必要がある前述した問題を有するにもかかわらず、これらの高分子材料から成るアライナが歯を移動させることが知られている。
【００２１】
これに関して、歯および周囲の支持骨の生体構造は、このアライナ材料の今しがた特定された限界にもかかわらず観察される歯の移動を説明するのに役立ち得るとともに、このアライナの前述した問題およびそれらのアライナを用いた治療も説明し得る。図4を参照すると、歯22の歯根28は、極めて硬い殆ど血管がない皮質骨の比較的薄い層である硬板24の窩内に入り込んでいるのが分かる。皮質骨は、柔軟な海綿状の脈管または骨梁26によって取り囲まれる。歯22の歯根28は、歯周靱帯(PDL)30によって骨24に取り付けられる。PDL30は、一般に歯根28の中部3分の1で最も狭く(0.15mm)、一般に根元端32の咬み合わせで最も広い(0.38mm)
【００２２】
ここで図5を参照すると、アライナ34が歯22上に配置されるときには、アライナは、PDL30が例えば36,38で硬板に押し付けられるまで歯22を移動させる。PDL30は、粘弾性状の材料特性を有するため、アライナ34により印加される負荷下で降伏する。粘弾性は、流体状または粘性の特性および固体状または弾性の特性の両方を有する材料の変形を表わす材料特性である。骨24,26は粘弾性状の材料特性を有すると見なされてもよいが、PDL30は、隣接する骨24,26よりも流体状であり、その結果、隣接する骨24,26ほど固体状ではない。アライナ34の高分子は、口腔環境内で粘弾性材料特性を有してもよい。
【００２３】
ここで、図5を考慮して前述した高分子アライナ被検査材料に注意を向けると、被検査高分子は、それらの弾性挙動がPDL30の弾性挙動とそれぞれの骨24,26の弾性挙動との間にある粘弾性材料特性を有することが分かった。この所見に基づくと、PDL30はアライナ34の初期の負荷により降伏するが、アライナ34は、最終的には、骨24が任意の大きな度合まで再形成する前に降伏する。言い換えると、口腔環境内で見出される条件において、最初に変形された高分子アライナ34によりもたらされる初期弾性応力は、PDL30を圧縮するのに十分高い。しかしながら、アライナ34におけるその初期弾性応力は粘性流によって減少される。また、この応力減少の速度は十分に高く、そのため、1日後の応力の大きさは、PDL30の圧縮を維持するために必要とされる大きさよりも低くなる場合がある。したがって、アライナ34より印加される負荷は、治療開始から1日後には、歯のさらなる移動を引き起こすのに不十分である。
【００２４】
先の説明をさらに詳しく考慮に入れて、図5を引き続いて参照すると、前述した高分子のアライナ34は、PDL30を骨24に押し付ける。24時間後、アライナ34は、前述したように、新たな設定位置まで塑性変形する。したがって、アライナ34は、骨24が再形成する機会を有する前に設定を成す。アライナは、硬板に関しては、そこでの血管分布状態の増大に起因して、骨梁側から再吸収するために約20〜約40日を要する場合があることが分かる。
【００２５】
アライナ34が設定すると、アライナ34により印加される負荷は、初期負荷と比べてかなり減少され、または、負荷が完全に消失する。したがって、アライナ34が設定を成した後は、さらなる感知され得る歯の移動が起こり得ない。しかしながら、塑性変形したアライナは、骨24が歯22から離れるように再形成する間、歯22を再配置された位置に保持し得る。このように、前述した材料から成るアライナは歯を移動させるが、その移動がPDL30の厚さに関連する距離に制限されると考えられる。したがって、これらの材料から成るアライナの使用は、この点で制限される。PDL30の厚さによって許容されるよりも大きく歯を移動させるために前述した高分子のアライナを必要とする現在の治療計画は、前述したように、特に、不都合および「再起動」を起こし易いと結論付けられ得る。
【００２６】
以上を考慮すると、本発明の1つの実施形態において、アライナ10は、温度に伴って変化するが、口腔環境への挿入後に24時間を超える時間にわたって歯を移動させるのに十分な弾性率を口腔環境内で維持する弾性率によって特徴付けられる高分子から形成されてもよい。一例として、アライナ10は、骨が数日の期間にわたって再形成するときにPDLを圧縮させるのに十分な負荷を印加できてもよい。これは、例えば、アライナ10の口腔環境への挿入から20日以降であってもよい。したがって、本発明の実施形態に係るアライナ10は、PDLの厚さによって制限されない距離にわたって歯を移動させることができてもよい。
【００２７】
好適には、本発明の実施形態によれば、治療を「再起動させる」ことを患者が求められないという点において、治療はより急速なペースで進行し得る。さらに、より費用効果が高い治療をするために、当該組中の少数のアライナが必要とされ得る。
【００２８】
本発明の実施形態では、従来技術のアライナにおいて見られたようにアライナの高分子が粘弾性材料特性を有し得ると予期される。しかしながら、高分子は、前述した被検査高分子と比べて比較的高い緩和時間によって特徴付けられ得る。高分子の緩和時間は、応力が初期応力の0.37まで減少するのに必要な時間として定められる。時間に伴う応力の指数関数的減衰はσ=σ0e-t/Tによって与えられ、ここで、σ0は初期応力であり、tは時間であり、Tは緩和時間である。応力緩和は、1/T=Ce-Q/RTによって表わされるアレニウス現象であり、ここで、Cは前指数定数であり、Qは粘性流における活性化エネルギーであり、Rは一般ガス定数であり、Tは絶対温度である。
【００２９】
一例として、本発明に係るアライナは、前述した被検査高分子の生体外緩和時間の少なくとも約2倍の生体外緩和時間を有する。さらなる例として、本発明の1つの実施形態に係るアライナは、前述した被検査高分子の生体外緩和時間よりも大きい度合の大きさである生体外緩和時間を有してもよい。したがって、アライナは、口腔環境内での少なくとも2週間にわたる取り付けにおいて初期負荷の少なくとも37%を維持できてもよい。初期応力の37%は、歯を移動させるため、すなわち、この全期間にわたってPDLを圧縮して骨の再形成をもたらすために必要な応力よりも大きくなり得ることが分かる。
【００３０】
そのため、アライナは、約30℃以上、例えば約37℃、約70℃、または、約100℃のガラス転移温度を有する高分子材料から形成されてもよい。別の例として、アライナは、人の口腔内での使用に適した高分子、例えば1つ以上の熱可塑性または熱硬化性の高分子あるいは樹脂から形成されてもよい。典型的な高分子は、ポリウレタン、イオノマー、または、ポリカーボネートを含んでもよい。他の典型的な高分子は、ポリスルホン、アクリル、ポリアミド、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンーターポリマー、または、ポリエチレンテレフタレートを含んでもよい。さらなる例において、アライナは、ポリオキシメチレン、アクリロニトリル、スチレン、アクリロニトリル、スチレンブタジエンゴム、ポリエーテルエーテルケトン、または、ポリアリルエーテルケトンのうちの少なくとも1つであってもよい。
【００３１】
アライナの全体が前述した高分子のうちの1つ以上から形成されてもよいことが分かる。すなわち、アライナは、100%高分子または高分子混合物であってもよい。あるいは、アライナが層状であってもよい。すなわち、口腔環境内で見出される流体に直接に晒されることによる下層の高分子層の劣化を減らすために、先に挙げられた高分子のうちの2つ以上が層状にされてもよい。また、アライナは、ガラス粒子または繊維または高分子繊維などの補強材を含んでもよい。
【００３２】
様々な実施形態の説明によって本発明を例示してきたが、また、これらの実施形態を少し詳しく説明してきたが、添付の特許請求の範囲をそのような細部に制限するまたは多少なりとも限定することは本発明者の意図するところではない。したがって、さらなる利点および変更が当業者に容易に分かる。本発明の様々な特徴は、ユーザのニーズおよび好みに応じて単独でまたは任意の組み合わせで使用されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
10  アライナ
12  歯
14  下顎
16  検査装置
18  ピン
20  ストリップ
22  歯
24  硬板
26  骨梁
28  歯根
30  歯周靱帯(PDL)
【図１】
2014527897.tif 000003
【図２】
2014527897.tif 000004
【図５】
2014527897.tif 000005
【図３】
2014527897.tif 000006
【図４】
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【国際調査報告】
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