(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスファートレーを製造する方法であって、
患者の歯列弓のポジ形状及び１つ以上のブラケット類似体のポジ形状に対応する形状を有する、物理的モックアップを提供する工程と、
前記物理的モックアップ上にトランスファートレーを形成する工程であって、前記トランスファートレーが前記モックアップの少なくとも一部のネガ複製を含み、前記トランスファートレーを形成する工程が１つ以上の収容部を作成し、各収容部がブラケット類似体の形状の少なくとも一部を特徴として有する、工程と、
前記トランスファートレーにチャネルを形成する工程であって、前記チャネルが前記トランスファートレーの外面から前記収容部まで延在する、工程と、
ブラケット類似体に関連するブラケットを前記１つ以上の収容部のうちの一収容部内に配置する工程と、
前記チャネルを介して充填剤材料を少なくとも１つの収容部に導入する工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記関連するブラケットが収容部に配置されるとき、前記収容部及び前記関連するブラケットは１つ以上の空隙を画定し、前記充填剤材料が少なくとも１つの空隙を充填する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
トランスファートレーの空隙を充填する方法であって、
関連する歯列矯正ブラケットの少なくとも一部と適合する形態を備える収容部を有する、トランスファートレーを提供することと、
前記トランスファートレーにチャネルを形成することであって、前記チャネルが前記トランスファートレーの外面から前記収容部まで延在する、ことと、
関連するブラケットを収容部内に配置することと、
前記チャネルを介して充填剤材料を前記収容部に導入することであって、前記充填剤が前記ブラケットの配置と同時に、又は、その後に導入されることと、
を含む、方法。
【請求項４】
前記トランスファートレーを提供する工程が、
患者の歯列弓の少なくとも一部を複製する仮想歯列弓を提供することと、
前記仮想歯列弓用の歯列矯正ブラケットの仮想セットを提供することと、
類似体の仮想セットを提供することであって、各類似体が前記ブラケットの仮想セットのうちの一仮想ブラケットと関連しており、各前記類似体が前記関連する仮想ブラケットの形状に近似するか又は相当し、前記類似体のうちの少なくとも１つの形状が前記関連するブラケットの形状と異なっている、ことと、
仮想モックアップを提供することであって、前記仮想歯列弓及び前記類似体の仮想セットが結合される、ことと、
前記仮想モックアップの少なくとも一部にわたって延在する仮想トレー本体を得ることと、
ラピッドプロトタイピングによって前記トランスファートレーを形成することであって、前記トランスファートレーが、前記仮想トレー本体及び仮想収容部にそれぞれ対応する、物理的トレー本体及び物理的収容部を含む、ことと、
を含む、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
歯科矯正ブラケットは、１つ以上の歯を患者の歯列の初期位置（位置異常又は不正咬合と呼ばれることもある）から所望位置まで動かすための歯科矯正治療において使用される。例えば歯科矯正治療によって、患者の歯を移動して、その結果、その唇側の歯が整列配置されて、全体の歯列の審美的に満足のいく外観を達成する又は最大にすることができる。更に場合によっては、１つ以上の歯を移動して、不正咬合を矯正することができる。歯の移動は通常、ブラケットを介して歯に取り付けられる予め付勢されたアーチワイヤによって達成されて、該アーチワイヤはより長時間にわたって所望の位置の方に歯に力を印加する。歯科矯正用アーチワイヤの端部は、バッカルチューブとして知られる小さな装具に接続されることが多く、バッカルチューブは次に、患者の臼歯に固定される。多くの場合、１組のブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤは、上歯列弓及び下歯列弓のそれぞれに対し設けられる。
【０００２】
多くの種類の歯科矯正技法では、歯上で装具が正確な位置にあることは、歯が確実にその目的とする最終位置に動くのを保証する助けとなる重要な要因である。例えば、ある一般的な種類の歯科矯正治療技法は、治療完了時にアーチワイヤが水平面内にある、「ストレートワイヤ」法として知られている。例えば、ブラケットが、歯の咬合先端部又は外側先端部に近過ぎる位置で歯に取り付けられた場合、ストレートワイヤ法を使用する歯科矯正医は、最終位置にある歯が過度に中に押し込まれていることに気付く可能性が高い。一方、ブラケットが、適切な位置より歯肉に近い位置で歯に取り付けられた場合、歯の最終位置は、所望よりも外に押し出される傾向がある。
【０００３】
いわゆる治療計画システムは、任意の実際の治療に先立って、コンピュータシミュレーションで歯の所望の位置を決定するために使用されてきた。前記計画システムは、例えば、初期位置外側の歯位置で、歯とブラケットとの間の衝突を回避するのを助け、更に、ブラケット及びアーチワイヤが、様々な臨床状況に整合するために、例えば、初期の位置の歯の位置に、所望の位置の歯の位置に、及びこれらの間の位置に整合するために、設計かつ配置されるのを可能にする。特に舌側ブラケットに関して、前記治療計画は、広く使用される。舌側ブラケットは、歯及び患者ごと、個別にカスタマイズされた設計を有することが多い。というのは、歯の唇側面とは異なり、舌側の表面は、互いに関連する形状が大幅に異なるため、「１つのサイズがすべてに合う」ブラケットの形状は、通常使用することができない。いくつかの治療計画システムは、正確に患者の歯面及び必要な臨床状況に適合する、前記カスタマイズされたブラケットを設計することを可能にする。したがってカスタマイズされたブラケットは通常、処理計画中に予定される歯の位置に、正確に配置されなければならない。患者の歯のブラケットの正確な配置を容易にするため、及び、歯列矯正医の参照のため、ブラケットは多くの場合、患者の歯を複製する石こう模型に事前に配置されて提供される。
【０００４】
ブラケットが配置される前記石こう模型が、歯列矯正で時々使用されて、患者の歯のブラケットの配置を容易にするための、いわゆるトランスファートレーを作製する。トランスファートレーは通常、所定の位置にブラケットの完全なセットを保持し、かつ、ブラケットが一工程で歯に配置及び接着されるのを可能にするのに、適している。
【０００５】
一般に、インダイレクトボンディング法は、患者の歯列弓の少なくとも一部の外形に適合する形状を有する、トランスファートレーの使用を含んでいる。ブラケットなどの装具のセットは、特定の前もって決めた位置で、トレーに取り外し可能に接続されている。接着剤を、各装具の基部に塗布して、それから、トレーは接着剤が硬化するような時間まで、患者の歯の上に配置される。次に、トレーは、歯及び装具から取り外され、結果として、トレーに予め接続されたすべての装具が、目的とする、予め定められた位置でそれぞれの歯に接着される。
【０００６】
例えば、国際特許第ＷＯ  ０１／８０７６１号に開示されているように、治療計画ソフトウェアは、ブラケットを歯に実質的に重ね合わせて、目的の位置での３次元の歯プラス仮想ブラケットを含む、３次元模型を作成する。この３次元模型は、歯と、その上に重なり合うブラケットのプラスチック模型を製造するための、光造形（ＳＬＡ）器具に供給される。熱可塑性箔をＳＬＡ模型の上に配置して、模型及び箔が、圧力室内に置かれる。圧力室は加圧されて、その結果、箔が歯列及びブラケットを包み込む。箔はしたがって、ブラケットが位置する可能性がある小さなへこみを得る。
【０００７】
欧州特許出願第１  ２１９６  ５８６号は、一体化された物理的モックアップからトランスファートレーを製造する方法を記載する。一体化された物理的モックアップは、患者の歯列弓のポジ形状と、ブラケット類似体のポジ形状と、から構成される形状に相当する。ブラケット類似体は、所望の歯列矯正ブラケットの形状に実質的に形状が一致できるが、対応する該ブラケット本体より、より実体のない又はより少ない、アンダーカット又は凹部を含むことができる。歯列弓の形状及び類似体のセットは協働して、１つの連続する部分を形成することができ、それにより、トランスファートレーに実質的に損傷を与えずに、ブラケットが取り外し可能に配置され、かつ位置付けられる、トランスファートレーを作成することを可能にすることができる。更に、一体化された物理的モックアップの使用によりトランスファートレーは、ブラケットの正確な位置決めを可能にする一方で、比較的弱い力でブラケットの取り外しができるようにする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
選択されたブラケット形状の類似体又は近似体の上のトランスファートレーの形成は、多くのインダイレクトボンディングシステムとは対照的に、欧州特許出願第１  ２１９６  ５８６号の方法を用い、それは通常、選択された歯列矯正ブラケット又はその正確な類似体の上に直接形成される。図１に示すように、トランスファートレーを作成する前記方法は、トレー材料が、収容部内でブラケット３の正確な配置を妨げないように、特定のブラケット形状（例えば、アーチワイヤスロット、フック、タイウィングなど）に対応する、空の隙間をもたらす。ブラケット類似体の上に形成されたトレー１は、対応する物理的ブラケット３の少なくとも一部の外側形状に適合する表面を特徴とするが、前記ブラケットの特定のアンダーカット又は凹部４ではない、収容部２を含む。したがって、一旦ブラケット３が収容部２に置かれると、選択されたブラケット３及びトランスファートレー１は協働して、収容部２及びブラケット形状３ａ、３ｂ、３ｃにより画定される、充填されていない空隙４（すなわち、空洞）を形成する。
【０００９】
患者の歯面にボンディング中、ブラケットに生じる圧力は、ボンディング基部上の過剰な接着剤（さもなければ「フラッシュ」として当該技術分野において既知）を引き起こして、ブラケット本体の一部の上の基部及びカスケードから滲出する可能性がある。図２に示すように、この過剰な接着剤は、重要なブラケット形状（例えば、フック、アンダーカット及びアーチワイヤスロット）並びに／又はトレー収容部により画定される隙間に、流れ込む又は充填し得る。歯構造にブラケット基部を接着するように設計された接着剤は、通常、ブラケット表面に親和性を示して、一旦使用すると除去するのが困難である。特定の状況では、ブラケット本体の領域を充填した又は覆った接着剤は、ブラケットを臨床的に不適当にすることができる。例えば、アーチワイヤスロットに配置された過剰な接着剤は、アーチワイヤがスロット内に適切に固定されるのを妨げる可能性があり、それは歯科矯正治療の過程に影響を及ぼす。別の例として、ブラケットフック又はタイウィング付近の過剰な接着剤は、アーチワイヤの連結を妨げ得る。この場合求められているのは、影響を受けたブラケットの正確な設置又は除去の容易さに悪影響を及ぼさずに、フラッシュの切実な問題を減らす又は除去する、解決策である。
【００１０】
一態様の開示は、前記ブラケットが歯面に配置されるとき、歯列矯正ブラケット上の必須の隙間に過剰な接着剤のオーバフロー（「フラッシュ」）を減らす又は除去する方法に、関する。前記方法は、ブラケットを保持するための１つ以上の収容部を有するトランスファートレー（インダイレクトボンディングトレーと呼ばれることが多い）での使用に、特にブラケット類似体の物理的模型の上に作成されるトレーでの使用に、十分適している。体積が一定な充填剤材料は、トランスファートレーの形成及び、場合により収容部内へのブラケットの配置の後に、収容部に導入されることができる。特定の実施態様において、体積が一定な充填剤は、トレー本体に形成されるチャネルを介して、導入されることができる。他の実施態様では、体積が一定な充填剤は、トランスファートレー収容部への配置前に、物理的ブラケットに結合され得る。いずれにせよ、充填剤材料は、ブラケット及び収容部により作成される、空隙及び他の脆弱な隙間を占めることができる。
【００１１】
したがって充填剤材料の導入は、脆弱なブラケット形状を過剰な接着剤のオーバフローから保護するのに役立つ。充填剤材料はトランスファートレー形成後に導入できるので、トレーからのブラケットの取り外しに最小限の影響しか与えないこともできる。更に、別個の充填剤材料の使用は、トレーを必要に応じて再利用可能にする、収容部の容易に除去される部分を提供できる。
【００１２】
一態様において、本開示は、トランスファートレーを製造する方法を提供し、該方法は、
患者の歯列弓のポジ形状及び１つ以上のブラケット類似体のポジ形状に対応する形状を有する、物理的モックアップを提供する工程を含む。トランスファートレーは次に、物理的モックアップ上に形成されることができ、該トランスファートレーは、少なくとも一部のモックアップのネガ複製を含む。トランスファートレーを形成することは１つ以上の収容部を作製し、各収容部は、ブラケット類似体の形状の少なくとも一部を特徴とする。前記方法は、ブラケット類似体に関連したブラケットを１つ以上の収容部の収容部に配置することと、充填剤材料を少なくとも１つの収容部に導入することと、を更に含む。
【００１３】
トランスファートレーは、弾性被覆用材によってモックアップの歯側の少なくとも一部を覆うために、物理的モックアップ上に該弾性被覆用材を提供することにより、形成され得る。次にプラスチック被覆用材が、プラスチック被覆用材とモックアップとの間に配置される弾性被覆用材と共に、モックアップ上に配置される。少なくとも前記モックアップの歯側を囲むように、及び、前記プラスチック被覆用材と前記モックアップとの間の前記弾性被覆用材を抱持するように、プラスチック被覆用材は、モックアップ上で変形される。その後、弾性被覆用材は、硬化性材料によって置き換えられて、それは硬化され得る。
【００１４】
物理的モックアップを提供することに関して、本開示は、患者の歯列弓の少なくとも一部を複製する仮想歯列弓を提供する工程と、仮想歯列弓用の歯列矯正ブラケットの仮想セットを提供する工程と、を含むことができる。したがって類似体の仮想セットが提供されて、各類似体は、ブラケットの仮想セットのうちの一仮想ブラケットと関連しており、かつ関連する仮想ブラケットの形状に近似しているか又は表している。類似体のうちの少なくとも１つの形状は通常、関連するブラケットの形状とは異なる。仮想モックアップが得られて、仮想歯列弓及び仮想類似体のセットが結合される。それから物理的モックアップは、仮想モックアップに基づいて製造されることができる。
【００１５】
特定の態様では、各類似体の形状が、関連するブラケットの形状に近似するか又は相当し、及び、類似体のうちの少なくとも１つは、関連するブラケットとは異なる形状を有する。類似の態様では、ブラケット類似体は、関連するブラケット本体より、より実体のない又はより少ない、アンダーカット又は凹部を含む。通常、関連するブラケットが収容部に配置されるとき、次いで収容部及び関連するブラケットは１つ以上の空隙を画定し、したがって充填剤材料が少なくとも１つの空隙を充填する。
【００１６】
特定の態様では、充填剤材料は、隣接する収容部を硬化させることができる硬化剤を含む。通常、充填剤材料は、関連するブラケットが収容部に配置されると同時に、又はその後に導入される。いくつかの実施態様において、充填剤材料は、シリコーン、ワックス及び発泡体からなる群から選択される。充填剤が十分な流動性を有する場合、充填剤材料は、トレーに形成されるチャネルを介して収容部に導入され得る。
【００１７】
本開示の別の態様では、ボンディング中の過剰な接着剤を制御する方法が、明らかにされている。かかるフラッシュ制御方法は、関連するブラケットを収容部内に配置する、少なくとも一部の関連する歯列矯正ブラケットに適合する形状を備える、収容部を有するトランスファートレーを提供する工程と、充填剤材料を収容部内に導入する工程と、を含み、充填剤はブラケットの設置と同時に、又はその後に導入される。
【００１８】
特定の態様では、ブラケット及び収容部が協働して空隙を画定し、充填剤が空隙内に導入される。充填剤は、トレーに形成されるチャネルを介して、収容部内に導入され得る。収容部は、関連するブラケットの配置の前又は後に適用される、剥離剤を含むことができる。
【００１９】
本明細書の目的において、「仮想」という用語は、対象物の３次元コンピュータ表示を指し、好ましくはコンピュータによるデータ形式で、かつコンピュータによって処理可能な、３次元形状の数式的表現に基づくものである。視覚化（例えばワイヤフレーム又はデジタルレンダリング）を含む、データ形態のこのような仮想オブジェクトは、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）の分野で広く知られている。
【００２０】
本明細書の目的において、「セット」という用語は、「複数」を指す。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「硬化性」とは、例えば、溶媒を除去することによって（例えば、蒸発及び／又は加熱によって）；加熱して、重合及び／又は架橋を誘発させることによって；放射線照射して、重合及び／又は架橋を誘発させることによって；並びに／若しくは、１つ以上の構成成分を混合して、重合及び／若しくは架橋を誘発させることによって、硬化され得る（例えば、重合する若しくは架橋する）又は少なくとも部分的に固化され得る、材料又は組成物を指す。
【００２２】
本明細書で使用する場合、「硬化した」とは、硬化（例えば、重合又は架橋）又は固化した、材料又は組成物を指す。
【００２３】
本明細書で使用する場合、「体積が一定な材料」という用語は、硬化した際、８５％以下の体積減少を生じる、硬化性材料を意味する。
【００２４】
「近位側」は、患者の湾曲した歯列弓の中心に向かう方向を意味する。
【００２５】
「遠位側」は、患者の湾曲した歯列弓の中心から離れる方向を意味する。
【００２６】
「咬合側」は、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味する。
【００２７】
「歯肉側」は、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味する。
【００２８】
「顔面側」は、患者の頬又は唇に向かう方向を意味する。
【００２９】
「舌側」は、患者の舌に向かう方向を意味する。
【００３０】
本出願の全体を通じていくつかの箇所で、例示の列挙によって指針が提供されており、これらの例示は様々な組み合わせで使用することができる。いずれの場合でも、記載した一覧は、代表的な群としてのみ役立つものであり、包括的な一覧として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】収容部で受けるブラケットを有する、トランスファートレーの概略断面図である。
【図２】歯列矯正ブラケットの重要な形状を覆い隠している、過剰な接着剤の描写である。
【図３】本開示の一実施形態による、物理的モックアップの斜視図である。
【図４】図１の部分的な拡大図である。
【図５】本開示の一実施形態による、仮想モックアップの概略断面図である。
【図６】類似体のセットを有する物理的モックアップ３０を示す。
【図７】本開示の実施形態及び態様による、トランスファートレーを製造する方法を示す、概略断面図である。
【図８】本開示の実施形態及び態様による、トランスファートレーを製造する方法を示す、概略断面図である。
【図９】本開示の実施形態及び態様による、トランスファートレーを製造する方法を示す、概略断面図である。
【図１０】本開示の実施形態及び態様による、トランスファートレーを製造する方法を示す、概略断面図である。
【図１１】本開示の実施形態及び態様による、トランスファートレーを製造する方法を示す、概略断面図である。
【図１２】本開示の一実施形態による、トランスファートレー内に配置されるブラケットの概略断面図である。
【図１３】充填剤材料の導入のためのチャネルを特徴とする、トランスファートレーの概略断面図である。
【図１４】本開示の一実施形態による、収容部に配置されたブラケットを有する、トランスファートレーの概略断面図である。
【図１５】本開示の一実施形態により、充填剤材料が収容部内に導入された後の、トランスファートレー及びブラケットアセンブリの概略断面図である。
【００３２】
記載される実施形態における層は、例示目的のためだけであり、いかなる要素の相対的若しくは他の厚さ、又は位置も、定義することを意図するものではない。
【００３３】
上記の図は、本開示のいくつかの実施形態を示しているが、本明細書で述べるように、他の実施形態も考えられる。いずれの場合も、本開示は、限定する目的ではなく、説明する目的で本発明を提示する。多数の他の修正及び実施形態が当業者によって考案でき、それらは本発明の原理の範囲及び趣旨の範囲内にあると理解すべきである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図３は、患者の歯列弓１２のポジ形状及び１セットの類似体１３のポジ形状から構成される形状を表している、物理的モックアップ１０を示す（わかりやすいように、示される各類似体は図の基準線によって表されない）。アーチワイヤと組み合わせて使用されて、所望の位置の方へ不正咬合から患者の歯を動かすように、類似体１３は、歯列矯正ブラケットを表す、又は近似する。物理的モックアップ１０において、患者の歯は、図４で更に詳細に示されるように、不正咬合に示されている。あるいは（図示しないが）、トランスファートレーを用いて装具を患者の歯列弓の一部のみに接着する場合、物理的モックアップは歯列弓の一部のみ（例えば、歯列弓の四分円）を含んでもよい。
【００３５】
物理的モックアップ１０は、患者の歯上にトランスファートレーにより提供される所定の位置でブラケットをボンディングするため、トランスファートレー（この図では示されない）を物理的に形づくるために使うことができる。トランスファートレーは、物理的モックアップ１０の少なくとも一部のネガ複製を形成する。かかるトランスファートレーは、例えば物理的モックアップ１０から印象をとることから、物理的モックアップ１０をオーバーモールドすることから、又は別の技術から得られることができ、そこでポジ物理的模型１０はネガ複製を形成するために、好ましくは直接使用される。物理的模型１０は、所定のアンダーカットを提供するように、一方では歯列矯正ブラケットがトランスファートレー内に保持される又は固定されるように、好ましくは構成されるが、それに対して、トランスファートレーを破壊せずに又は患者の歯からブラケットを剥離せずに、物理的モックアップ１０又は患者の歯からトランスファートレーの除去を容易にする。歯列矯正ブラケットは多くの場合、トランスファートレーの非破壊除去を妨げることができる又は妨害できる、画定したサイズ及び形状のアンダーカットを含み、それは、ブラケットの正確な複製を形成していないがブラケット形状に近似し得る類似体１３によって、ブラケットは物理的モックアップ１０で示されて、望ましいレベルの方へアンダーカットを制御する。しかし、アンダーカットの望ましいレベルと適合するブラケットは、そのブラケットの正確な複製を形成する類似体によって表され得るが、一方では、不要なアンダーカットを形成するブラケットが、該ブラケットに近似する形状を有する類似体により表され得ることに注意する。したがって、物理的モックアップから複製されるトランスファートレーは好ましくは、ブラケットを保持することを可能にし、かつ患者の歯からのトレーの非破壊除去を可能にする、アンダーカットのレベルを有する形状を得る。
【００３６】
例示の物理的モックアップ１０は付加製造により製造されて、それから歯列弓１２及び類似体１３は、物理的モックアップ１０の単一片に形成される。物理的モックアップ１０は、特定の状況では、歯列弓１２上へアセンブリ若しくは類似体１３の付着、によって得られることができない、又はそれからなることができない。したがって、歯列弓１２と関連する類似体１３の位置は、コンピュータ支援によって測定されることができて、手動組立誤差を回避できる。好適な付加製造加工の例としては、固体自由形状製作、例えば、３Ｄプリンティングプロセス、光造形法、熱溶解積層法、薄膜積層法、レーザ直接積層法、レーザ焼結法、シェイプデポジション製造、レーザ積層造形法、及び固体下地硬化法が挙げられる。好適な３Ｄプリンティング機械の例は、ＦｕｌｌＣｕｒｅ  ７２０アクリル系光ポリマプリンティング材料（Ｏｂｊｅｔ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ  Ｌｔｄ．製）を用いる、同様にＯｂｊｅｔ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ  Ｌｔｄ．製商標Ｅｄｅｎの５００Ｖプリンタである。
【００３７】
本実施例で物理的モックアップを製造することは、コンピュータシステムで作成した仮想モックアップに基づく。前記仮想モックアップは好ましくは、コンピュータによって、例えばＣＡＤ（コンピュータ支援設計）システムによって処理されることができる、３次元形状の数学的表現に対応する。更に仮想モックアップは好ましくは、仮想モックアップにより画定されたような、物理的モックアップを製造するための付加製造機械を制御するために使用され得る、コンピュータデータの形態で利用できる。図５に更に記載されているように、患者の仮想歯列弓を１セットの仮想類似体に重ね合わせる又は結合することから、仮想モックアップを設計できる又は作成できる。
【００３８】
図５は、仮想モックアップ２０の断面図である。仮想モックアップ２０は、仮想類似体の形状（この図では、仮想類似体２２で表される）と仮想歯列弓２１の形状を結合する。仮想類似体２２及び仮想歯列弓２１は、別個の独立した仮想部分から、又は歯列弓２１を提供し、かつコンピュータ支援によって、例えば歯列弓２１の付加設計若しくは修正によって仮想類似体２２を歯列弓２１に加えることから、得られることが可能である。当業者は、コンピュータ支援設計の分野で知られている他の技術を使用して、仮想モックアップ１０を提供して、仮想類似体と仮想歯列弓の形状を結合することができる。
【００３９】
患者の歯列弓の形状は、歯を含む患者の歯列の少なくとも一部を口腔内でスキャンすることによって、又は、患者の歯の物理的模型、例えば石こう模型をスキャンすることによって、取り込まれ得る。デジタルデータ形式の仮想歯列弓を提供することを可能にする、スキャン装置は、例えば、共に３Ｍ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ  ＧｍｂＨ製の、商品名Ｌａｖａ（商標）スキャンＳＴ及びＬａｖａ（商標）Ｃｈａｉｒｓｉｄｅ  Ｏｒａｌ  Ｓｃａｎｎｅｒ  Ｃ．Ｏ．Ｓ．である。あるいは、他の口腔内スキャナ又は口腔内接触プローブは、例えば３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ製の３Ｍ  Ｔｒｕｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（商標）を使用してもよい。別の選択肢として、デジタルデータファイルは、患者の歯の印象をスキャンすることにより得てもよい。更に別の選択肢として、デジタルデータは、患者の歯の物理的模型をスキャンすることによって、又は接触プローブを患者の歯に使用することによって取得されてもよい。スキャンに使用される模型は、注型材料（焼き石こう又はエポキシ樹脂など）を患者の歯の印象内に注入し、注型材料を硬化させることによって作製されてもよい。Ｘ線、レーザ、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）及び磁気共鳴映像法などの任意の好適なスキャン法を使用して、模型をスキャンすることができる。
【００４０】
デジタルデータは、明らかなエラーを表す、任意のデータポイントを除去することにより、「浄化」されてもよい。例えば、隣接するデータポイントに通常予想される幾何学的関係から著しく外れたデータポイントを含む、歯面を表すＳＴＬ形式のファイルは、ＳＴＬ処理ソフトウェアによって修正されて、誤ったデータポイントを除去することができる。更に、欠けている歯のデータポイントをＳＴＬ処理ソフトウェアにより追加して、現実的で滑らかな曲線の歯形状を作製することができる。あるいは又は更に、データをＳＴＬファイルに変換する前に、データファイルのデータ浄化を実施してもよい。更なる選択肢として、患者の歯根及び顎構造のような、患者の隠れた部分の特徴のデータを得てもよい。例えば、ＣＴスキャン技術を用いて、歯根を含む患者の歯牙構造全体を表すデータを得てもよい。ＣＴスキャンにより得たデータは、次いで、別のスキャン技術で患者の歯の歯冠をスキャンすることにより得た他のデータと「まとめられて」、より広範囲の仮想表示を提供することができる。
【００４１】
一実施形態において、前記方法は、仮想歯列弓と関連して仮想ブラケットを配置する工程を更に含む。コンピュータ支援によって、仮想歯列弓と関連して仮想ブラケットを設計すること及び／又は配置することを可能にする、様々な治療計画システムがある。前記システムは、例えば、米国特許第７，２１０，９２９号、同第７，８１１，０８７号及び同第７，９９３，１３３号に記載されている。仮想ブラケットは、少なくとも部分的に設計される及び／又はデータベースから抽出されることができる。各ブラケットは、仮想歯列弓に含まれる仮想歯と関連して、自動的に及び／又は手動で配置されることができる。
【００４２】
例示の実施態様において、仮想類似体２２は、仮想ブラケット２３に基づいて（例えば、その修正によって）得られる。例示的実施形態において、仮想ブラケット２３は舌側ブラケットであり、それは通常、すべて歯及び患者について、個別に設計かつ製造される。しかし当業者は、本方法及び装置が、唇側ブラケットを組み合わせて、又は舌側ブラケットと唇側ブラケットを組み合わせて、同様に用いられることが可能であると理解している。一実施態様では、完全に表された仮想ブラケットは、既存のブラケット構造のライブラリから選択され、該ブラケット構造は、ブラケット本体と結合／組み合わされた、標準又はセミカスタムのボンディングパッドを特徴とすることができる。前記完全に作製されたブラケットは保存されて、例えばＣＡＤ又はＳＴＬファイルとして利用できる。ブラケットデータは、上述のスキャン技術を使用してスキャンされることができる、又は、公開された若しくは他のプロファイルからの３Ｄデータによって直接作製できる。
【００４３】
カスタマイズされたパッドを備えた仮想ブラケットを提供するための別の例示の可能性は、米国特許第７，８１１，０８７号に開示される。ブラケットの設計は、患者の３次元仮想歯列弓を記憶するコンピュータ上で実施できる。仮想歯列弓は、患者の歯又は患者の歯の物理的模型をスキャンすることによって得ることができる。したがって、互いに関連する歯及びその位置の形状を含む、患者の歯列弓の形状は、コンピュータ処理可能な表示（例えば、デジタルデータファイル）の形態で提供することができる。コンピュータは治療計画又は装具位置決めソフトウェアを備えていることができ、それは、仮想模型の歯を所望の最終位置の方へ動かす、又は、それぞれ歯面上の所望の位置にブラケットを配置することを可能にする。
【００４４】
この特定のカスタムブラケットの重要な要素はパッドであり、それはブラケットが歯に接着されるのを可能にする表面を提供する。歯に面するパッドの形状（すなわち、ボンディング面）は、仮想歯列弓に示される歯の形状から直接得ることができ、それにより、パッドは、対応する歯面と実質的に正確に一致する３次元表面を得られる。この点において「実質的に正確に」という用語は、パッドの作製により生じ得る、許容誤差のずれの最終的な存在を除き、表面が同一であることを意味する。このことにより、歯にブラケットを比較的正確に配置することが可能になり、ボンディング強度を最大にする助けになる。
【００４５】
スロット内にワイヤを固定することを可能にする、アーチワイヤを受けるためのスロットを含む、ブラケット、ブラケット本体及び更なる機構（例えば、フック、タイウィング、溝など）の別の部分は、定義済み仮想模型としてコンピュータで、例えばブラケット本体のライブラリの形態で、利用可能である。ブラケットの仮想セットを仮想歯列弓に提供するために、特定の定義済み仮想本体を、選択できる。ブラケット本体は通常、例えば一般にＵ字型の仮想アーチワイヤがすべてのブラケットのスロットを通り抜けることができるように、互いに関連したスロットと位置合わせされる。ブラケット本体のスロット位置が決定されると、ブラケット本体及びそれぞれのブラケットパッドは組み合わせる、例えば仮想ブラケットのセットを形成するために実質的に結合されることができる。一般的なＣＡＤプログラムは、既存の形状をお互いに連結する能力（例えば、ブール演算）を有する。所望により、仮想ブラケット又は該ブラケットの一部の設計は、必要に応じて良好な噛み合わせ、衛生条件又は他の態様を考慮するに構成することができる。
【００４６】
次に、仮想ブラケットを使用して、それを基にした類似体のセットを作製する。類似体のセットの各類似体は、ブラケットの仮想セットのうちの一仮想ブラケットと関連しており、ある場合には、その修正を表す。一実施形態において、修正工程は、ブラケットの一部だけを選択的に修正することによって、仮想ブラケットにより表される３次元体積を増加させることを含む。例えば修正工程は、ブラケット形状に存在する、へこみの平坦化又は縮小を含むことができる。修正工程は、ブラケット形状の一部の間の隙間を少なくとも部分的に充填する、又は仮想構造をブラケット形状に加えることを更に含むことができる。このように、トレー内へのブラケットの配置を妨げる、又はトランスファートレーが取り除かれるのを最終的に邪魔する、アンダーカットを最小化又は除去することができる。更に修正工程は、ブラケットの別の部分を選択的に修正することによって、３次元体積を所望により減らすことを含むことができる。例えば修正工程は、表面処理工程中（例えば、ばり取り中又は研磨中）に、物理的ブラケットの摩耗の原因となる端部を丸くすることを含むことができる。更に修正工程は、最初の仮想ブラケットの形状を維持することができる、又はそれから実質的になることができる。このように各仮想類似体の形状は、ブラケットの仮想セットの１つの仮想ブラケットの形状に、少なくとも部分的に実質的に対応できる。例えば既存の形状を修正する、形状を追加する若しくは除去する、実質的に複製する、切断する、延ばす、縮小する、又は他の好適な技術によって、当業者は形状の修正の種々の可能性を認識するだろう。当業者は更に、好適な方法で、例えばＣＡＤシステムで利用可能な機能によって、１セットの類似体を作製して、１セットの類似体を提供することが可能であって、類似体のうちの少なくとも１つの形状は、関連するブラケットの形状とは異なる。
【００４７】
図５で示される例において、仮想類似体２２及び仮想ブラケット２３は関連し、かつ第１領域２２ａ、２３ａで同じ形状を有するが、第２領域２２ｂ、２３ｂでの形状は異なる。特に、仮想類似体２２の第２領域２２ｂは、仮想ブラケット２３の第２領域２３ｂに存在するアンダーカットと関連して、縮小されたアンダーカットを含む。前記例において、アンダーカットは、方向Ｒの仮想モックアップ２０からの分離に対して、仮想複製２５を保持する（物理的モックアップの）構造である。それによって類似体２２の第２領域２２ｂの縮小されたアンダーカットは、必要な大きさにされて、ブラケット２３の第２領域２３ｂのアンダーカットより低い保持を提供する。したがってブラケット２３の形状と関連して、類似体２２の形状は、その類似体の形状に基づき作製されるトランスファートレーの除去を容易にするのに適している。上述の仮想類似体の１つ以上が、仮想ブラケットの形状に、実質的に正確に形状が一致できるが、ほとんどの場合、仮想類似体の形状及び仮想ブラケットの形状は、少なくともアンダーカットを含む領域では異なり得る。
【００４８】
仮想類似体は、仮想ブラケットを実質的に複製することにより、及び複製された仮想ブラケット形状の１つ以上の部分を再設計することにより、提供され得る。コンピュータは、１つ以上又はすべての類似体に存在するアンダーカットに応じて、仮想保持強度を決定する能力を有することができる例えば、類似体のセットに存在する、十分な及び／又は多数のアンダーカットは、比較的高い仮想保持強度をもたらし得るが、より実体のない及び／又はより少ない数のアンダーカットは、低い仮想保持強度をもたらし得る。したがってコンピュータは、仮想保持強度、並びに、任意に所望の仮想保持強度の上限及び下限を、ユーザに表示するように構成されることができる。ユーザは、表示された又は計算された仮想保持強度限度を参照することにより、それに応じて類似体のアンダーカットを調整できる。したがって物理的模型と関連するトランスファートレーの保持強度は、仮想設計中に決定されることができ、場合により、物理的モックアップ及び／又はトランスファートレーを物理的に調整することの必要性を最小化する。
【００４９】
仮想モックアップは、仮想歯列弓と仮想類似体のセットを組み合わせることによって、例えばコンピュータ支援によって結合される又は重ね合わされることによって、提供されることができる。コンピュータ処理可能な３次元データファイルの形態で好ましくは存在する、仮想モックアップは、該仮想モックアップに基づいて物理的モックアップを製造する付加製造機械に送信され得る。あるいは、現在のところ好ましくないが、仮想モックアップの構成要素は、物理的歯列弓への物理的類似体の配置及び連結に対して責任がある技術者と共に、付加製造機械に送信されて別個に作製されることができる。かかる方法は、米国特許第７，７６２，８１５号及び同第８，２３５，７１７号に記載されているような、類似体の配置を支援するため、物理的アーチ上に作製されるガイド又は他の装置に依存できる。類似体は、配置装置の形成中、例えば一時的接着剤によって、又は、例えば米国特許第７，７６２，８１５号に記載されるようなガイドとの摩擦嵌合によって、適所に保持されることができる。
【００５０】
図６は、類似体のセットを有する物理的モックアップ３０を示す。物理的モックアップ３０は、歯３１’として図に示される患者の歯列弓３１、及び、類似体３２として図で示される１セットの類似体を含む。類似体３２及び歯３１’は一体で形成されて、切れ目がなく連続する体積の材料で形成される。更に、例示の図に示されていないが、類似体のすべてのセット及び歯列弓は、一体で形成される。類似体３２は、関連する選択されたブラケットのアンダーカット領域３３ｂ（点線／破線で示す）に対して、縮小されたアンダーカット領域３２ｂを有する。物理的モックアップ３０が選択されたブラケットを実際には含まないこと、及び、ブラケットの一部は類似体３２と関連するブラケットとの間の幾何学的違いの説明のための図に示されるだけであること、に注意する。
【００５１】
例示の物理的モックアップ３０は、光硬化性材料で製造することができるが、他の例では、プラスチック材料（例えばプラスチック繊維から融解）、金属、石こう、セメント又は他の化学的硬化性材料で製造することができる。
【００５２】
一旦物理的モックアップが施術者の満足できるものに作製されると、トランスファートレーがモックアップの上に作製されることができる。図７は、トレーを製造する１つの例示の方法を示し、それは、患者の歯３１’の咬合面上に配置された、弾性被覆用材３４及びプラスチック被覆用材３５を備える、物理的モックアップ３０を特徴づける。弾性被覆用材３４は、物理的モックアップ３０により表される歯の咬合側面上に配置されて、プラスチック被覆用材３５は、弾性被覆用材３４上に配置される。弾性被覆用材及びプラスチック被覆用材は、好ましくは物理的モックアップ３０の方向に弾性被覆用材及びプラスチック被覆用材３４、３５に印加される空気圧Ｐによって、変形される。弾性被覆用材及びプラスチック被覆用材３４、３５の下で発生する真空によって、又は、弾性被覆用材及びプラスチック被覆用材３４、３５の上の圧力により、これを達成できる。少なくともプラスチック被覆用材３５は、変形前及び／又は変形中、加熱させられてもよい。その結果、弾性被覆用材及びプラスチック被覆用材３４、３５は、図８に示すように変形する。
【００５３】
弾性被覆用材３４は、歯科用印象材の中から選択される材料でできていてもよく、硬化後好ましくは約２０ショアＡのショア硬度を有し、約２〜約５ｍｍの範囲内の厚みを有することができる。弾性被覆用材は好ましくは、物理的モックアップに表される歯の、唇側の少なくとも一部、咬合側、舌側の少なくとも一部を抱持するのに好適なサイズ（又は面積）を有する。更に弾性被覆用材３４は、物理的モックアップ全体、複数の物理的モックアップ又はその一部を抱持するように、サイズ設定されることができる。したがって弾性被覆用材３４は、モックアップの歯の咬合側が配置されている経路に、大体対応する経路に沿って、Ｕ字形状を有することができる。あるいは弾性被覆用材３４は、モックアップの歯の咬合側とほぼ平行な平面の、１つ以上の物理的モックアップの設置面積を覆うように、サイズ設定されることができる。
【００５４】
プラスチック被覆用材３５は通常、可塑的に、例えば熱可塑的に変形可能である。プラスチック被覆用材３５は、Ｓｃｈｅｕ  Ｄｅｎｔａｌ（独国）製のＤｕｒａｎ（登録商標）ポリエチレンテレフタレート−グリコールコポリエステルで作製されることができ、約０．５〜約１．５ｍｍの範囲内の厚みを有することができる。他の好適な可塑的に変形可能な材料は、Ｂａｙｅｒ製の商標名Ｍａｋｒｏｌｏｎ材料，又はＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製の商標名Ｌｅｘａｎ材料などの、ポリカーボネートを含む。プラスチック被覆用材３５は、弾性被覆用材３４のサイズに対応するサイズ（又は面積）を有することができるが、通常より大きなサイズを有する。
【００５５】
プラスチック被覆用材３５は、特定の実施態様において、気体の圧力によって、例えば被覆用材の一方だけに圧力又は真空を適用して、他方と関連して圧力差を引き起こして、それからモックアップ上で被覆用材を変形させることによって、好ましくは変形可能である。プラスチック被覆用材３５は、プラスチック被覆用材３５が作製される材料を軟化するために、変形工程の前及び／又はその間、加熱されることができる。このようないわゆる熱成形は、熱成形装置を用いて、例えば、Ｆｏｒｍｅｃｈ  Ｉｎｃ．（Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬ、ＵＳＡ）製の商品名５０８ＤＴなどで実施され得る。
【００５６】
好ましくはプラスチック被覆用材３５は変形されて、その結果、弾性被覆用材３４と合わせて、モックアップに表される歯をきつく抱持する。弾性被覆用材３４はしたがって、弾性被覆用材３４の厚みにより決定する特定の距離の歯周辺で形成する、プラスチック被覆用材３５に生じるスペーシング層として作用する。
【００５７】
図８は、弾性被覆用材３４及びプラスチック被覆用材３５によって抱持される、物理的モックアップ３０を示す。プラスチック被覆用材３５は好ましくは、弾性被覆用材３４の外面に適合する、透明な熱可塑性フィルムである。プラスチック被覆用材３５は好ましくは、取り扱いに十分な硬度を提供するように、冷却によって凝固することができる。図示するように、弾性被覆用材３４は、プラスチック被覆用材３５と物理的モックアップ３０との間に間隔を置く。
【００５８】
別の例では（図示せず）、弾性被覆用材の代わりに、スペースコートを使用してもよい。前記スペースコートは、物理的モックアップ３０の上に硬化性液体又は硬化性糊状材料を塗布して、材料を固化させることから、得ることが可能である。これは、ディップコーティングにより、又は、分配注射器若しくはブラシを使用する手動コーティングにより、実施できる。固化した状態で、コーティング材料は好ましくは弾性又は脆性であり、その結果、その後の段階で、それが物理的モックアップから取り外され得る。プラスチック被覆用材は、上記のとおりコーティングされたモックアップの上で変形され得る。
【００５９】
また更なる例において、スペースコートは、物理的模型のビルドアップと共に、付加製造機械に適用されることができる。前記ビルドアップ法において、比較的硬質及び比較的軟質の材料は３次元で印刷されることができ、硬質材料が物理的モックアップを形成し、軟質材料がスペースコートを形成する。軟質材料は、いわゆる支持材料でもよく、それは通常、垂直方向に離間された構造の層状垂直印刷のために使用されて、印刷後に取り除かれる。前記印刷方法を提供する付加製造機械は、例えば、３Ｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ（米国）製の商品名Ｐｒｏｊｅｔ（商標）で入手可能である。
【００６０】
次に、熱成形される場合、プラスチック被覆用材は冷却されることができ、それによって取り扱いに十分な剛性を得る。プラスチック被覆用材及び弾性被覆用材は、物理的モックアップから除去されることができ、弾性被覆用材はプラスチック被覆用材から除去されることができる。図９は、物理的モックアップ３０及びプラスチック被覆用材３５からの弾性被覆用材２４の分離を示す。弾性被覆用材３４は取り除かれてもよく、物理的モックアップ３０及びプラスチック被覆用材３５が使用されて、対応する物理的ブラケットのトランスファートレーを形成することができる。
【００６１】
プラスチック被覆用材は、変形後、物理的モックアップに示される歯（類似体を含む）の３次元的に比例して拡大した形状に近い、概ね桶状のへこみ又は空洞を有することができる。図８に関して更に後述するように、前記へこみは、硬化性材料で充填されることができる。例示の硬化性材料としては、Ｋａｎｉｓｉｌ（登録商標）シリコンカーバイド含有合金（Ｈｅｉｎｒｉｃｈ  Ｓｃｈｎａｒｒ  ＧｍｂＨ（独国）から入手可能）；Ｏｄｏｎｔｏｓｉｌ（商標）、Ｄｒｅｖｅ  Ｄｅｎｔａｍｉｄ  ＧｍｂＨ（独国）から入手可能な付加加硫シリコーン；及びＨｅｒａｅｕｓ  Ｋｕｌｚｅｒ  Ｉｎｃ．製の商品名Ｍｅｍｏｓｉｌ  ２、ビニルポリシロキサン材；が挙げられる。特定の実施態様において、モックアップは、モックアップと変形プラスチック被覆用材との間の硬化性材料を囲むように、被覆用材と嵌合されることができる。モックアップと被覆用材の嵌合中、モックアップに表される歯と類似体周辺に（通常、埋め込まれた関連する部分に）硬化性材料が流れるように、硬化性材料の量は好ましくは選択される。嵌合されたモックアップ、硬化性材料及び被覆用材は、歯と硬化性材料との間の空隙又は気泡を最小化するために、例えばオートクレーブ又は圧力室を用いて、真空又は圧力にさらされることができる。硬化性材料は、その後硬化させる又は硬化され得る。硬化した流動性材料は、好ましくは弾性であり、約５０ショアＡと７０ショアＡとの間、好ましくは約６０ショアＡのショア硬度を有する。硬化した流動性材料及び変形プラスチック被覆用材は、トランスファートレーを形成するために協働する。
【００６２】
互いに嵌合される状況のモックアップ及びトランスファートレーは、トランスファートレーが少なくとも部分的にモックアップから取り外し可能である方向に沿って、好ましくは１つ以上の基準軸を画定すする。モックアップとトランスファートレーの異なる部分（例えば１つの歯の部分）は異なって画定してもよいが、ただ簡略化のために、以下に一基準軸と呼ぶ。ブラケットの１つ以上の形状の修正は、好ましくは、ブラケットのうちの少なくとも１つにより形成され、基準軸に沿った動きに対してトランスファートレーを係止又は保持するのに適している、アンダーカットの縮小又は除去を含む。ブラケット形状と関連して換言すれば、関連する類似体の形状は、物理的モックアップに嵌合されるトランスファートレーのより低い保持を提供できる。
【００６３】
一実施形態において、トランスファートレーは、物理的モックアップの一部だけのネガ形状、例えば１つだけの類似体の形状及び歯列弓の歯の少なくとも一部の形状、を複製する。部分的なトランスファートレーは、例えば患者の口のブラケットを再ボンディングする又は置き換えることを可能にする。トランスファートレーが所定の位置で１つ以上の分離マーカを得るように、モックアップを構成できる。トランスファートレーのユーザは、分離マーカでトレーを分離する（例えば、切断）ことができ、こうして部分的なトランスファートレーを得ることができる。したがってモックアップは、トレーの対応する凹部又は刻み目を複製する、１つ以上の出っ張り又は隆起を含むように、提供されることができる。分離マーカの代わりに又はそれに加えて、位置マーカを、例えば歯の中央を示す位置マーカなどを、出っ張り又は凹み構造の形状でモックアップに提供することができる。更にモックアップは、それが歯番号及び／又は象限番号を示す、出っ張り又は凹み数を含むように、提供されることができる。
【００６４】
図１０は、上述のとおり被覆の物理的モックアップにより形成される、空洞を有するプラスチック被覆用材３５を示す。通常透明な硬化性材料３６’は、プラスチック被覆用材３５の空洞内に加えられる。物理的モックアップ３０は、プラスチック被覆用材３５と嵌合され、それによって硬化性材料３６’内に浸漬されることができ、これにより硬化性材料は、図１１で示す物理的モックアップの外面と空洞の内面との間に好ましくは分配する。任意に、組み合わせた物理的モックアップ３０、硬化性材料３６’及びプラスチック被覆用材３５は、通常の大気圧に対して増加圧力にさらされて、硬化性材料３６’の、特に物理的モックアップ３０の外面と硬化性材料３６’の内面との間の、空隙又は気泡を最小化する。硬化性材料３６’は、位置決め層３６をブラケットに提供するために、硬化することができる。この特定の方法の下で、プラスチック被覆用材３５と組み合わさる位置決め層３６が、トランスファートレー３７を形成する。現在のところ好ましい状況下で、ブラケットを配置かつ保持することができるように、更に、内部にブラケットを受けて、そこからブラケットを取り外すために変形可能であるように、位置決め層３６は構成される。結果的に位置決め層３６は、比較的弾性かつ軟質材料（固化したとき）でできていてもよい。したがってトランスファートレー３７は、トレーに必要な機械的剛性及び安定性を好ましくは提供するプラスチック被覆用材３５と、ブラケットが正確かつ取り外し可能に保持され得る一連の収容部をトランスファートレーに好ましくは提供する位置決め層３６と、を含む。位置決め層３６は、形状が上述の弾性被覆用材の形状にほぼ一致するが、通常異なる材料で作製される。
【００６５】
任意には、米国特許第７，８４５，９３８号に記載のとおり、トランスファートレーは、咬合停止部材を備えて作製されることができる。咬合停止部材は通常、平坦な上面と、患者の歯列弓の咬合先端部の形状に一致する凹部のような形状を有する底面とを含む。特定の実施態様において、咬合停止部材は、歯列弓中の歯の一部のみに対応する凹部を有するが、歯列弓の各歯に対応する１つ以上の凹部を有する咬合停止部材を構築することも可能である。他の変形も可能である。例えば、咬合停止部材は、歯列弓全体に沿う代わりに、歯列弓の一部のみに沿って延在してもよい。複数の停止部材は、場合により互いに離間されて、及び所望により互いに連結されて、提供されることができる。咬合停止部材は、プラスチック被覆用材及び／若しくは硬化性材料に、化学的に又は機械的に接着されることができる。
【００６６】
トランスファートレーは、弾性被覆用材又は位置決め層を伴わずに、変形可能なプラスチック被覆用材の１つ以上の層だけで形成され得ることが理解されるべきである。かかる実施態様において、プラスチック被覆用材は、弾性被覆用材により提供される空隙なしで、直接隣接する物理的モックアップの咬合面に配置されることができる。プラスチック被覆用材はしたがって、変形中に、物理的モックアップの歯とブラケット類似体を直接抱持し、その後のボンディングのためブラケットを取り外し可能に保持するために使用するブラケット収容部を直接作製する。かかる合理化したトランスファートレー実施形態において、物理的モックアップは、モックアップからトランスファートレーを取り外すのを支援するための剥離剤でコーティングすることができる。トランスファートレーを作製するために使用される通常の方法にしたがって、得られたトレーは、物理的モックアップの少なくとも一部のネガ複製に相当する。
【００６７】
別の変形例（図に示されていない）として、米国特許公開第２０１１／００９１８３２号に記載されている方法を用いて、仮想トランスファートレーは、仮想モックアップから直接導出できる。かかる方法の一例において、前記派生は、アーチの少なくとも一部にわたって延在し、かつアーチ及び装着された類似体から離れて位置する、誘導線を画定することにより実行することができる。例えば誘導線は、仮想類似体の顔側面に概ね平行で、かつ咬合平面に概ね位置する、曲線経路に続く。コンピュータ支援された一実施形態において、誘導線は、咬合方向から見られるように類似体の顔面の最縁部を連結する線分をたどり、一定の距離で顔面方向に向かって外側方向に線分をオフセットし、その後、線分に円滑な操作を適用することにより画定される。所望する場合、一定の距離を使用して、所望するトレーの厚さを定めることができる。前記プロセスは、それぞれが仮想アーチ模型の舌側、咬合側、及び顔側面にわたり延在し、かつ概ね垂直関係に各誘導線と交差する、一連の嵌合弓を画定することによって継続し、その結果、各嵌合弓は、仮想模型及び仮想類似体と接触せずに通過する。
【００６８】
仮想トランスファートレーの外面は、表面を１セットの嵌合弓に嵌合することにより形成されてもよい。いくつかの実施形態において、外面は、模型及び類似体を含む仮想モックアップの咬合側、舌側、及び顔側を完全に覆う、開放式殻である。所望により、表面の円滑な操作が、外面上で実質的に実行される。次いで、仮想トレー本体の残部が、外面を用いて作製される。連続する仮想トレー本体は、外面により形成される空洞にわたり延在する、外面及び平坦な表面を含む複合表面を画定することにより、形成される。仮想モックアップと実質的に位置合わせしたとき、仮想トレー本体は歯及び類似体両方を取り囲む。それからモックアップ（類似体を含む）は、仮想トランスファートレー本体から実質的に取り去られて、仮想トレー前駆体を製造できる。仮想トレー前駆体は、通常殻状の形態を有するトレー本体を含み、及び、類似体のネガ仮想圧痕により形成される１つ以上の収容部を更に含む。コンピュータ処理可能な３次元データファイルの形態で好ましくは存在する、仮想トレー前駆体は、上述の技術によるトレー前駆体に基づいて物理的トランスファートレーを製造する付加製造機械に送信され得る。
【００６９】
物理的トレー作成の方法を問わず、位置決め層３６及び／若しくはプラスチック被覆用材３５は、患者の歯列弓の一部だけと整合するため、又は患者の口にちょうどいい具合に嵌入されるトレーを製造するため、大きさを整えることが可能である。
【００７０】
図１１〜図１３で示すように、形成されたトレーは、ブラケット類似体の外面に実質的に対応する一連の収容部（収容部３８により表される）を含む。通常、トレーは、物理的モックアップ上の各ブラケット類似体に対応する収容部を含む。類似体が対応するブラケットと関連する修正されたアンダーカットを含む状況において、実際の物理的ブラケットの収容部３８への配置は、ブラケット本体４０と収容部面３８ａとの間に１つ以上の空隙３９を作成する。加えて、ブラケット製造中に導入される欠陥又は許容範囲内のずれは、ブラケット本体４０と収容部壁との間の付加的な空隙３９をもたらす可能性がある。ブラケットの基部上への過剰な接着剤が、歯面上へのブラケット配置中、これらの空隙３９内に流れ込む、又は空隙３９を充填することができる。接着剤は通常、ブラケット表面に親和性を示して、上述のとおりブラケット機能に悪影響を及ぼすので、一旦係合すると除去するのが困難である。
【００７１】
本開示の方法の下で、充填剤材料がトレー収容部内に導入されて、ブラケットが歯に接着されると共に、空隙３９を過剰な接着剤から保護できる。現在のところ好ましい状況において、充填剤は体積が一定な材料であり、一旦硬化又は硬くさせると、はっきりとわかる量を失わない。特に有用な体積が一定な材料は、位置決め層２６を作製するために用いる、流動可能な硬化性材料、例えばＯｄｏｎｔｏｓｉｌ（商標）を含む。好適な体積が一定な材料には、ワックス及び他の歯科用印象材も含まれる。他の実施態様において、充填剤材料は膨張可能な発泡体でもよく、それはより少ない量で導入されて、１つ以上の空隙を充填するためにその後膨張する。膨張可能な発泡体に使用する材料は、ポリエチレン、ポリウレタン、シリコーン、又は、エチレン−プロピレンジエン若しくはスチレン系のものなどのブロックコポリマーなどの合成ゴム、を含む。所望する場合、通常体積が一定な挙動を示さない、ポリ酢酸ビニルなどの充填剤材料を、使用することができる。しかし、このような実施態様において、前記充填剤は、空隙の最大限より少なく充填する可能性があり、追加のより小さな隙及び亀裂を過剰な接着剤に影響されやすいままにする。
【００７２】
充填剤は、空隙４２に充填する又は保護するのに効果的な量で、収容部内に導入されて、それは通常、患者の弓の一連の収容部すべてで０．１ｍｌ以下である。
【００７３】
現在のところ好ましい状況において、充填剤は、少なくとも最初は流動可能であり、チャネル又は他の通路を介して収容部に導入される。通常、充填剤は、ブラケットが収容部に置かれた後に導入される。充填剤は、チャネルにより注入されることができて、空洞及び空隙内に流入することが可能であり、それから適所で硬化する又は硬くする。他の実施態様では、充填剤は、収容部内へのブラケットの導入前に、トレーにコーティングされる、又は結合される。更に他の実施態様において、ブラケット本体は、収容部に固定される前に、充填剤材料でコーティングされることができる。例えば、少なくともアーチワイヤスロット及びアンダーカットは、ブラケットセットの各ブラケットが対応する収容部に置かれる前に、コーティングされる又はワックスに浸漬されることができる。それから過剰なワックスを、一般的な技術を使用して除去して、ブラケットが収容部内にうまく合わないことを防止できる。
【００７４】
ブラケットがトレーに結合した後充填剤が導入される場合、チャネル５０は、トレー（位置層３６及び被覆用材３５を含む）によって形成されて、収容部３８へのアクセスを提供できる。図１３は、例示の収容部３８に隣接して提供される、チャネル５０を示す。現在のところ好ましい状況において、チャネルは、トランスファートレーに作製される各収容部に隣接して形成される。一実施態様では、チャネル５０は、貫通工具、ドリル又は他の穿孔機を用いることにより形成されて、プラスチック被覆用材及び位置決め層を貫通する。別の実施態様では、外側のプラスチック被覆用材を、位置決め層に形成されたチャネルと共に、除去できる。更に他の実施態様において、最初に位置決め層を貫通して、プラスチック被覆用材を通ってトレーの外側に穿孔することにより、チャネル５０を形成できる。あるいは、上述の工程をとってトランスファートレーを作製する前に、ブラケット本体から柱状構造を突出させることによって、チャネル５０を作製できる。
【００７５】
チャネル５０は通常、実質的に円筒状であり、収容部内への充填剤の適切な流れを提供するため、少なくとも１．０ｍｍかつ１．５ｍｍ以下の直径を通常特徴とする。他の実施態様（図示せず）において、チャネル５０を外側開口部５２は、円錐形又は円錐台形の形状を特徴とすることができ、収容部４０及び／又はチャネル５０の部分に漏斗を提供する。空隙の有効な充填を強化するために、チャネル５０は、トランスファートレーの外面から、トレー材の各層を通る収容部の反対側に延在する。チャネル５０は通常、ブラケット本体（概略の形で示される）の中心の位置で、又はその近くで、収容部４０を係合する。使用中、このように充填剤は最初に、ボンディング基部の反対側又はそれから離れた、ブラケット表面に対して導入される。図に示す、舌側ブラケット配置の実施形態において、チャネル５０は、トレーの舌面３９上の開口部により形成される。１つ以上のブラケットを唇側歯面に配置するために用いるトランスファートレーにおいて、チャネル５０は、トレーの顔側外面の開口部を含む。トレー外面の開口部を含むチャネルを設計することは、ブラケットが収容部に配置された後、充填剤が導入されるのを可能にして、それによって、トレー取り扱い及び製造可能性を場合により容易にできる。
【００７６】
図１４に示すようにトランスファートレー３７を利用するために、ブラケット（ブラケット４０で表される）は、位置決め層３６の関連する収容部（収容部３８で表される）に配置される。剥離剤の薄層を、トランスファートレー３７に適用して、乾燥させることができる。好適な剥離剤の一例は、ＰＴＭ  ＆  Ｗ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｎｔａ  Ｆｅ  Ｓｐｒｉｎｇｓ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製の「ＰＡ０８１０」などの、水溶性ポリビニルアルコールである。他の好適な剥離剤は、シリコーン流体、スプレー及びワックスエマルションを含む。剥離剤の使用は、収容部からブラケットの除去を、及び必要に応じてトレーから充填剤の除去を容易にすることができる。トレーから充填剤材料を除去する能力は、特に再ボンディング目的のトレーの使用を強化する。
【００７７】
収容部へのブラケットの配置は、手動で、又は、患者の歯の物理的模型に前置された１セットのブラケットを取ることにより、実行されることができ、その場合、空のトランスファートレー（ブラケットなし）は、ブラケットを含む患者の歯の物理的模型と嵌合されることができ、及び、トランスファートレーを患者の歯の模型から分離することにより嵌合され得る。後者の工程において、ブラケットは好ましくは、トランスファートレーに保持されて、模型から取り外される。これは、ブラケットと模型との間の比較的軽微な一時的な接着（例えば、一時的又は弱い接着剤によって）により達成され得る。
【００７８】
一旦ブラケットが収容部に固定されると、充填剤は、チャネルにより導入されることができて、空隙内に流入することが可能であり、それから適所で硬化又は硬くする。位置決め層のみを通過するチャネルを特徴とする実施形態において、プラスチック被覆用材は、充填剤が導入されて及び／又は硬化させた後、トレー本体に戻されることができる。当然ながら、充填剤がブラケット自体にコーティングされる又は配置される場合、充填剤の導入は、ブラケットの固定と同時である。図１４及び図１５は、例示の収容部３８に隣接するチャネル５０による充填剤材料６０の導入を表す。図示されているように充填剤材料６０は、目下収容部３８で画定される空隙３９に入って、その後硬化させることができる。硬化は、例えば、紫外線、熱、又は時間を用いることにより達成されることができる。充填剤材料がワックスを含む場合、それは通常、高温でチャネル５０内及び収容部３８内に導入されて、したがってワックス組成物は、硬化させるために冷却され得る。
【００７９】
接着剤は、ブラケット４０（及び、トレーに存在する更なるブラケット）のパッド面４１に適用されることができ、トランスファートレーは患者の口の歯に配置されることができて、接着剤は、トレーのブラケットと患者の歯との間の接着を固定するために硬化させることをもたらす、又は固くなることを可能にする。一旦接着が固定されると、プラスチック被覆用材３５を除去でき、それによって、位置決め層３６を患者の歯に適所に残す。その弾性及びプラスチック被覆用材３５によってもはや支持されていないので、位置決め層３６は、患者の歯及びその上に接着されたブラケットからこのように容易に剥ぎ取られることができる。図１５に示すように、位置決め層３６とブラケット４０との間の隙間は、ブラケット４０のアンダーカット領域の別個の充填剤材料６０で占められており、したがって、位置決め層３６とブラケット４０との間の分離を実質的に邪魔しない。したがって患者の歯に接着したブラケットの力、及び、それによるトランスファートレーの除去中の接着の破壊又は接着への影響の危険性は、最小化される。
【００８０】
位置決め層３６及びプラスチック被覆用材３５の透明な材料の使用故に、患者の歯のトランスファートレー３７の適切な配置が、容易になる。更に透明な材料は、トランスファートレー内へのブラケットの適切な位置決めを、目視で決定することを可能にする。
【００８１】
そのうえ、患者の歯に単一の装具のみをボンディングするために、トランスファートレー３７を使用することができる。例えば、歯へのアクセスが、最初は他の歯によって妨げられるような場合などに、他の装具を固着した後、上述のトランスファー装置の一部分を使用して、単一の装具を単一の歯に接着することができる。別の例として、上述のトランスファー装置の一部分を使用して、歯から偶発的に剥離した１つ以上の装具を再ボンディングする、又は元の装具と置き換えて新しい装具を歯にボンディングすることができる。このような例において、トレーから残存する充填剤を除去することが、望ましいかもしれない。
【００８２】
本明細書中に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示は、参照によりそれぞれが個々に組み込まれたかのようにその全体が本明細書に組み込まれる。多数の他の変形、変更及び追加も、本発明の精神から逸脱することなく、可能である。したがって、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものと見なされるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びその等価物の適正な範囲によってのみ限定される。本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［１８］に記載する。
［１］
トランスファートレーを製造する方法であって、
患者の歯列弓のポジ形状及び１つ以上のブラケット類似体のポジ形状に対応する形状を有する、物理的モックアップを提供する工程と、
前記物理的モックアップ上にトランスファートレーを形成する工程であって、前記トランスファートレーが前記モックアップの少なくとも一部のネガ複製を含み、前記トランスファートレーを形成する工程が１つ以上の収容部を作成し、各収容部がブラケット類似体の形状の少なくとも一部を特徴として有する、工程と、
ブラケット類似体に関連するブラケットを前記１つ以上の収容部のうちの一収容部内に配置する工程と、
充填剤材料を少なくとも１つの収容部に導入する工程と、
を含む、方法。
［２］
前記トレーを形成することが、
前記物理的モックアップ上に弾性被覆用材を提供して前記被覆用材によって前記モックアップの歯側の少なくとも一部を覆う、ことと、
プラスチック被覆用材を、前記弾性被覆用材が前記プラスチック被覆用材と前記モックアップとの間に配置された状態で、前記モックアップ上に提供することと、
前記プラスチック被覆用材が、少なくとも前記モックアップの歯側を囲むように、及び前記プラスチック被覆用材が、前記プラスチック被覆用材と前記モックアップとの間の前記弾性被覆用材を抱持するように、前記モックアップ上の前記プラスチック被覆用材を変形させることと、
前記弾性被覆用材を硬化性材料に置き換えることと、
前記硬化性材料を硬化させることと、を含む、項目１に記載の方法。
［３］
各類似体の形状が、前記関連するブラケットの形状に近似するか又は相当し、及び、前記類似体のうちの少なくとも１つは、前記関連するブラケットとは異なる形状を有する、項目１又は２に記載の方法。
［４］
前記ブラケット類似体が、前記関連するブラケット本体より、より実体のない又はより少ない、アンダーカット又は凹部を含む、項目１に記載の方法。
［５］
前記関連するブラケットが前記収容部に配置されるとき、前記収容部及び前記関連するブラケットは１つ以上の空隙を画定し、前記充填剤材料が少なくとも１つの空隙を充填する、項目４に記載の方法。
［６］
前記充填剤材料が硬化性材料を含み、前記方法が前記硬化性材料を硬化させることを更に含む、項目４に記載の方法。
［７］
前記関連するブラケットが前記収容部に配置された後、前記充填剤材料が導入される、項目１に記載の方法。
［８］
前記充填剤材料が、前記収容部内への前記関連するブラケットの配置と同時に導入される、項目１に記載の方法。
［９］
前記充填剤材料が、シリコーン及びワックスからなる群から選択される、項目１に記載の方法。
［１０］
前記物理的モックアップを提供することが、
前記患者の歯列弓の少なくとも一部を複製する仮想歯列弓を提供する工程と、
前記仮想歯列弓用の歯列矯正ブラケットの仮想セットを提供する工程と、
類似体の仮想セットを提供する工程であって、各類似体が前記ブラケットの仮想セットのうちの一仮想ブラケットと関連しており、各前記仮想類似体が前記関連する仮想ブラケットの形状に近似するか又は相当し、前記類似体のうちの少なくとも１つの形状が前記関連するブラケットの形状と異なっている、工程と、
仮想モックアップを提供する工程であって、前記仮想歯列弓及び前記仮想類似体のセットが結合される、工程と、
前記仮想モックアップに基づいて前記物理的モックアップを製造する工程と、
を含む、項目１に記載の方法。
［１１］
少なくとも１つの仮想ブラケットの形状を修正して、前記仮想類似体のうちの少なくとも１つを形成する工程を更に含む、項目１０に記載の方法。
［１２］
前記トレーにチャネルを形成することを更に含み、前記チャネルは前記トレーの外面から前記収容部まで延在し、充填剤を前記収容部に導入することが、前記チャネルを介して前記充填剤を導入することを含む、項目１に記載の方法。
［１３］
ボンディング中の過剰な接着剤を制御する方法であって、
関連する歯列矯正ブラケットの少なくとも一部と適合する形態を備える収容部を有する、トランスファートレーを提供することと、
関連するブラケットを収容部内に配置することと、
充填剤材料を前記収容部に導入することであって、前記充填剤が前記ブラケットの配置と同時に、又は、その後に導入されることと、
を含む、方法。
［１４］
前記ブラケット及び前記収容部が協働して空隙を画定し、前記充填剤が前記空隙に導入される、項目１３に記載の方法。
［１５］
剥離剤を前記収容部に適用することを更に含む、項目１３に記載の方法。
［１６］
前記トランスファートレーが、前記収容部に隣接するチャネルを含み、前記充填剤が前記チャネルを介して前記収容部に導入される、項目１３に記載の方法。
［１７］
前記充填剤が、ワックス及びシリコーンからなる群から選択される体積が一定な充填剤である、項目１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
［１８］
前記トランスファートレーを提供する工程が、
前記患者の歯列弓の少なくとも一部を複製する仮想歯列弓を提供する工程と、
前記仮想歯列弓用の歯列矯正ブラケットの仮想セットを提供する工程と、
類似体の仮想セットを提供する工程であって、各類似体が前記ブラケットの仮想セットのうちの一仮想ブラケットと関連しており、各前記仮想類似体が前記関連する仮想ブラケットの形状に近似するか又は相当し、前記類似体のうちの少なくとも１つの形状が前記関連するブラケットの形状と異なっている、工程と、
仮想モックアップを提供する工程であって、前記仮想歯列弓及び前記仮想類似体のセットが結合される、工程と、
前記仮想モックアップの少なくとも一部にわたって延在する仮想トレー本体を得る工程と、
ラピッドプロトタイピングによって前記トランスファートレーを形成する工程であって、前記トランスファートレーが、前記仮想トレー本体及び仮想収容部にそれぞれ対応する、物理的トレー本体及び物理的収容部を含む、工程と、
を含む、項目１３〜１６に記載の方法。
【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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