(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する設備であって、
歯列矯正する歯部をデジタル方式で取り込む装置（２）、
データ処理装置（３）、
並びに、ブラケットを収納するチャンバー、ワイヤーを収納するチャンバー、及び前記ワイヤーを湾曲するワイヤー湾曲装置を有する少なくとも１台の３Ｄプリンター（５）を有し、
この３Ｄプリンター（５）は、前記チャンバーのブラケット及びワイヤーを掴み、当該ブラケットに当該ワイヤーを備え付け、かつ前記歯列矯正装置の所望の位置に配置する少なくとも１つの握持装置が備わるロボットシステムを有し、
前記データ処理装置（３）は、前記少なくとも１台の３Ｄプリンター（５）を制御し、かつ前記歯列矯正する歯部をデジタル方式で取り込む装置（２）に接続され又は接続可能とされている、
ことを特徴とする製造設備。
【請求項２】
前記歯列矯正装置は、固定歯列矯正装置を間接接着する装置である、
ことを特徴とする請求項１に記載の製造設備。
【請求項３】
前記歯列矯正する歯部をデジタル方式で取り込む装置（２）は、口腔内スキャナー及び／又はＸ線装置及び／又はコンピュータ断層撮影装置及び／又はデジタルボリューム断層撮影装置である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造設備。
【請求項４】
前記データ処理装置（３）は、データ入力装置（７，８）に接続され又は接続可能とされている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯列矯正装置の製造設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正治療とは、口腔内の位置異常の歯を所望の位置に移動することである。この治療は、美容の理由で行われ、例えば、被蓋咬合（overbites）や極めて並びが悪い歯を治すのが目的とされる。また、例えば、咀嚼中の良好な咬合が意図された場合は、歯列矯正治療よって顎の機能が改善されることもある。
【０００３】
歯列矯正治療には、例えば、固定ブレスと呼ばれるものが使用される。ここでは患者の歯に複数のブラケットが固定され、各ブラケットのスロット（slotted region）にアーチワイヤーが備え付けられる。このアーチワイヤーは、所望の位置へ歯を移動するためのガイドになる。このアーチワイヤーの両端部は、通常、患者の臼歯の後側に曲げられる。
【０００４】
また、「取外し可能なブレス」と呼ばれるものも知られている。これは患者の顎に固定されず、ユーザー（user）が個々に取り外すことができるという点で区別される。
【０００５】
さらに、アライナーと呼ばれるものも知られている。アライナーによる治療は、周知のように、若干（minor）歯並びが悪いのをほぼ不可視的に治療する歯列矯正治療の方法である。この治療には、各別に製造された薄い透明なプラスチック製のスプリントが複数使用される。
【０００６】
特別なコンピュータグラフィックス法を使用して、予め定めた治療計画は、歯列の現状から始まり、顎モデルに記録され、３次元で表され、個々の治療工程に細分化される。こらの各段階のために、各別のスプリントが工業的に製造される。これらのスプリントは、それぞれ数週間のみ装着される。この間、歯は、所定の圧力を受けることによって、既定の方向へ移動され続ける。
【０００７】
公知のブラケット（bracket systems）を使用する場合は、接着不良の問題がしばしば生じる。ここではブラケットが歯の理想の位置に正確に接着されず、したがって、ある状況下においては、所望の治療結果が得られない。
【０００８】
そこで、先行技術は、トランスファートレーによるブラケットの間接接着と呼ばれる方法の可能性を開示している。
【０００９】
歯列の印象に基づいて、まず、歯の石膏モデルを製造する。そして、この歯のモデルを、この歯のモデルの陰型（negative）であるトランスファートレーを製造するのに使用する。上記の歯のモデルには予めブラケットが適切に備えられている。トレーをそこに存在するブラケットと共に患者の歯にあてがうことで、ブラケットを１つの工程で、歯の正しい位置にあてがうことができる。
【００１０】
従来の製造方法によると、印象、モデル等を製造しなければならないため、トレーの製造が大変複雑になる。歯列矯正治療にアライナーをも使用する場合は、これに関連して更なる製造プロセスを経なければならず、比較的長い期間にわたる歯列矯正治療のための多数の印象、製造工程、対応する算定が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、歯列矯正治療の全期間中に、すなわち何年かの間に必要とされる歯列矯正装置を製造する設備を設計することにある。参考発明の課題は、歯列矯正治療の全期間中に、すなわち何年かの間に必要とされる歯列矯正装置を製造する装置及び改善された方法を設計することにある。
【００１２】
まず、歯列矯正装置を製造するのに必要となる工程を減らすために、本方法は、単純化を目指す。また、この新規の方法は、歯科医や歯列矯正医でも歯列矯正装置を製造することができるようにし、もって、歯科技工士及び／又は外部の研究所及び／又は外部の製造所の関与を不要にすることを目指す。
【００１３】
参考発明の更なる課題は、歯列矯正装置を間接接着する改良された装置、特にトレーを設計することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明及び参考発明は、この課題を、設備に関する請求項１の主題、装置に関する主題、方法に関する主題、及び歯列矯正装置を間接接着する装置に関する主題で扱う。
【００１５】
請求項１による本発明は、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置及び／又は歯列矯正補助装置を製造する設備に関するものである。
【００１６】
また、装置に関する参考発明は、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する装置に関するものである。本装置は、少なくとも１台の３Ｄプリンターユニットを特に有する。
【００１７】
さらに、方法に関する参考発明は、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する方法に関するものである。
【００１８】
加えて、間接接着する装置に関する参考発明は、固定歯列矯正装置を間接接着する装置、特にトレーに関するものである。
【００１９】
設備に関して、本発明は、まず、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置及び／又は歯列矯正補助装置を製造する設備を設計する思想に基づくものである。本発明において、この設備は、歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置、データ処理装置、及び少なくとも１台の３Ｄプリンター又は３Ｄプリンターユニットを有する。
【００２０】
データ処理装置は、少なくとも１台の３Ｄプリンターユニットを制御する。データ処理装置は、歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置に接続され、又は接続可能とされている。
【００２１】
歯列矯正される歯部は、顎全体、すなわち、上顎及び下顎の歯部とすることができる点に、まず、留意すべきである。また、本設備は、単に個々の歯の歯列矯正装置を製造するために使用することもできる。
【００２２】
３Ｄプリンター又は３Ｄプリンターユニットは、好ましくはラピッドプロトタイピングプリンター及び／又はＣＡＤ／ＣＡＭプリンターである。また、３Ｄプリンターユニットは、例えば、ミリングユニット（milling unit）を有する３Ｄプロダクションユニットとすることもできる。以下では、ラピッドプロトタイピングプリンターを使用する場合を例に、本発明を説明する。これは、３Ｄプリンターの単なる例示である。
【００２３】
データ処理装置は、関連するソフトウェアを有するコンピュータである。このコンピュータ又はデータ処理装置は、１台又は複数台のラピッドプロトタイピングプリンターに接続され、又は接続可能とされており、後者を制御する。
【００２４】
歯列矯正装置及び／又は歯列矯正補助装置を、歯列矯正装置の間接接着装置、例えば、トレー又はトランスファートレーとすることができる。また、それらを、アライナー又は取外し可能なブレス又はバイトスプリントとすることができる。基本的に、この設備は、いかなる歯列矯正装置の製造にも適する。
【００２５】
歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置としては、口腔内のスキャナー及び／又はＸ線装置及び／又はコンピュータ断層撮影装置及び／又はデジタルボリューム断層撮影装置を使用することができる。つまり、歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込むには、又は３次元光記録するには、三角測量法によって治療される歯の３次元光記録を作成する口腔内歯科カメラシステムを使用することができる。
【００２６】
また、治療される歯部の３次元Ｘ線記録を使用することもできる。上顎又は下顎又は顎全体又は両顎間接又は片顎間接の３次元Ｘ線記録は、例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）又はデジタルボリューム断層撮影（ＤＶＴ）と呼ばれる方法によって作成することができる。
【００２７】
本発明の更なる実施形態においては、診断の精度を高めるために、作成したＸ線データ及び作成したスキャンデータを重ねることができる。
【００２８】
デジタルボリューム断層撮影においては、３次元構造を算出するために、データセットとして２次元イメージが作成される。デジタルボリューム断層撮影装置は、回転Ｘ線源及びＣＣＢセンサーを有する。これらは定位置において患者の周囲を１８０°又は３６０°回転する。全ての空間次元（planes）における断面及び３次元ビューは、デジタルボリューム断層撮影装置によって作成する。
【００２９】
歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置は、データ処理装置に接続され、又は接続可能とされている。したがって、デジタル方式で取り込む装置によって取り込まれたデータは、データ処理装置に送られる。
【００３０】
データ処理装置に歯部をデジタル方式で取り込む装置を接続するには、ＷＬＡＮ、ブルーツース又は赤外線インターフェイスのような無線接続オプション（options）と呼ばれるものを使用することができる点に留意すべきである。
【００３１】
また、データ処理装置は、データ入力装置に接続され、又はデータ入力装置に接続可能とされている。つまり、コンピュータは、例えば、キーボード及び／又はマウスのようなものに接続されている。したがって、個人、例えば、歯科医又は歯列矯正医又は歯科技工士は、データ処理装置のデータを見ること、又は当該データを修正すること、若しくは補完することができる。
【００３２】
また、データ入力装置としては、タッチスクリーンを使用することができる。この場合は、掃除及び消毒するのが特に容易となる。携帯電話及び／又はスマートフォン及び／又はタブレットのような更なる端末を介した入力も同様に可能である。この場合、対応する入力アプリケーション（ａｐｐ）を上記端末上で利用可能にするのが特に好ましい。
【００３３】
データ処理装置は、例えば、スクリーン、キーボード及びマウスを伴って、歯列矯正治療を計画する補助手段と共に、計画ユニットを構成するものとすることができる。このためデータ処理装置は、歯列矯正治療を計画するために、治療される歯の、又は歯列矯正される歯部の３次元的に作成されたモデルの使用を可能とする対応する計画プログラムを有する。この計画は、オペレーターによって、すなわち、歯科医、歯列矯正医によって、又は歯科技工士によって、個々に修正することができる。
【００３４】
計画には、とりわけ個々の治療工程及び／又は多様な治療装置が取り込まれる。
【００３５】
まず、各歯の最終成果又は最終位置を決める。
【００３６】
歯列矯正治療全体は、数年間続く場合がある。歯列矯正治療全体は、個々の工程又は個々の中間成果に細分化する。個々の中間成果又は治療工程は、対応する歯列矯正装置と関連付ける。すなわち、個々の治療工程に最適な歯列矯正装置及び／又は最適な歯列矯正補助装置を、多数の歯列矯正装置の中から選出し、又は取捨選択する。
【００３７】
また、治療が進行中に、歯列矯正される歯部の追加のデジタルイメージを作成することができる。これにより、歯列矯正装置／補助装置を修正及び／又は変更をすることができる。治療の過程を記録するために、デジタルイメージを保存するのが好ましい。
【００３８】
続いて、個々の歯列矯正装置を算出して、疑似的に作成する。
【００３９】
ラピッドプロトタイピングプリンターによって個々の歯列矯正装置を印刷し、又は製造するために、当該ラピッドプロトタイピングプリンターを制御することを目的として、作成した歯列矯正装置のデータセットを使用することができる。
【００４０】
本発明の更なる独立の形態は、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造するための装置、特に３Ｄプリンター、好ましくはラピッドプロトタイピングプリンターを設計する思想に基づくものである。
【００４１】
本発明において、３Ｄプリンター又はラピッドプロトタイピングプリンターは、ブラケットを収納する少なくとも１つのチャンバーを有する。あるいはブラケットのようなものを保存する貯蔵チャンバーを有する。好ましくは、複数のそのようなチャンバーが備わり、種々のサイズのブラケット又は種々のタイプのブラケット及び種々の製造業者からのブラケットが、相互に独立する多数のチャンバーに保存され、又は存在する。
【００４２】
好ましくは、ラピッドプロトタイピングプリンターは、ワイヤーを収納する少なくとも１つのチャンバーを有する。つまり、ワイヤーが存在するチャンバーを有する。このワイヤーは、例えば、固定ブレスに関連して知られるアーチワイヤーを製造するために使用する。治療には、そのようなアーチワイヤーの多数の異なる複製も必要である。それらは全て、前記設備又は本発明による装置によって製造することができる。また、本設備は、組立て式のアーチワイヤーが存在する少なくとも１つのチャンバーを有するものとすることができる。それらは、例えば、握持アームによって移動することができる。
【００４３】
好ましくは、本設備は、ＲＦＩＤコード及び／又はＱＲコードによって、ブラケット、アーチワイヤー、又は他の補助装置のような移動する全てのパーツを特定する。そのようなコードを使用する場合、本設備は、好ましくは、コードを特定する光学システムを有する。
【００４４】
例えば、ブラケット及び／又はアーチワイヤーが備わるトランスファートレーを自動で作成するために、ワイヤー又はブラケットが存在するチャンバーを有する。
【００４５】
また、歯列矯正装置を製造する装置は、自動在庫管理システムを有するものとすることができる。この在庫管理システムは、ブラケットが収納された少なくとも１つのチャンバー及び／又はワイヤーが収納された少なくとも１つのチャンバー及び／又は補助要素が供給された少なくとも１つのチャンバーの収納量を検知するために、監視装置に接続される。又は、当該在庫管理システムが、そのような監視装置を有する。また、プリンターによって使用されたプラスチック材料を監視することができる。
【００４６】
本発明の装置の更なる実施形態においては、治療の全期間中に又は個々のサブ工程において使用する材料の内訳を、在庫管理システムを使用して患者のために設定することができる。
【００４７】
例えば、ブラケット及びワイヤーが備わるトランスファートレーを作成することができるようにするために、ラピッドプロトタイピングプリンターは、好ましくは、少なくとも１つの握持装置が備わるロボットシステムを有する。このロボットシステムは、トレーにブラケットを自動で備え付ける。
【００４８】
握持装置は、例えば、チャンバー又は貯蔵チャンバーのブラケットを掴み、続いて、当該ブラケットをトランスファートレーの所望の位置に配置する。好ましくは、複数の握持装置を有する。握持装置は、製造部品まで円滑に到達するために、例えば、レール上を又はローラーで移動するものとすることができる。また、結果として、更なる処理のための装置の異なる位置に製造部品を配置することができるようにすることもできる。望む場合に、複数の握持装置を備えることもできる。また、製造した部品を３Ｄプリンターユニットから手動で取り出し、それを握持アームの作動領域に置くこともできる。
【００４９】
本発明の更なる実施形態において、ラピッドプロトタイピングプリンターは、少なくとも１つのワイヤー湾曲装置を有するものとすることができる。そのようなワイヤー湾曲装置は、ラピッドプロトタイピングプリンターにおいて既に固定ブレスのアーチワイヤーを湾曲することができるように構成する。したがって、ブラケットにアーチワイヤーを備え付けること、又はブラケットとアーチワイヤーとを接続することは、トランスファートレーの製造段階で既に行うことができる。本発明の装置では、既成のアーチワイヤーを使用することもできる。
【００５０】
ラピッドプロトタイピングプリンターによって製造した歯列矯正装置を保護するために、当該ラピッドプロトタイピングプリンターは、紫外線耐性カバーを有するのが好ましい。プラスチック材料から直接製造された、又はプラスチック材料でコートされたいかなるブラケットも、貯蔵チャンバー内においては光又は紫外線から保護するのが好ましい。このため、当該貯蔵チャンバーは、紫外線耐性カバーを有する。
【００５１】
また、ラピッドプロトタイピングプリンターは、包装装置を有するものとすることができる。これにより完成した歯列矯正装置を自動的に包装することができる。
【００５２】
歯列矯正装置は、医療行為中においても製造することができる。したがって、歯列矯正装置は、患者の歯列の中に差し込む直前に製造することができる。
【００５３】
歯列矯正治療の全期間にわたる全ての歯列矯正装置を１つの工程で、又は一度に製造する場合、又は歯列矯正装置を医療行為中に製造せず会社又は歯科技工士が製造する場合は、衛生上の理由から製造した歯列矯正装置を包装するのが好ましい。また、歯列矯正装置を包装すると、当該歯列矯正装置の製造から他の作業工程での使用までの間、歯列矯正装置を保存することができる。
【００５４】
本発明の更なる態様は、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する方法である。本発明は、次の工程を実施する。
【００５５】
歯列矯正される歯部を取り込む工程。これは、既に言及したように、個々の歯、又は下顎若しくは上顎のみ、又は全顎について実施する。歯列矯正される歯部の取込みは、治療される歯部について作成した印象及びこの印象から作成したモデルによって、又は歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置によって取り込むことによって、実施することができる。したがって、本発明による方法の利点は、まず、プラスチック製の歯のモデルが必須にならない点にある。しかしながら、そのような歯のモデルが既に存在するのであれば、又はより良い可視化のために製造するようであれば、本発明の方法においても同様に使用することができる。この場合、歯列矯正される歯部の取込みは、プラスチック製の歯のモデルを使用して実施する。
【００５６】
好ましくは、歯列矯正される歯部の取込みを、歯列矯正される歯部をデジタル方式で取り込む装置によって行うべきである。これにより、印象の作成が不要になり、この印象に基づいてモデルを作成する必要がなくなり、さらに対応する材料の節約になる。
【００５７】
本発明の更なる発展形態においては、歯部の取込みを、患者又は歯に固定された基準要素又は基準点で実施することができる。
【００５８】
本方法の更なる工程においては、歯列矯正される歯部のデジタル３次元モデルを作成する。治療する歯部をデジタル方式で取り込む装置を使用する場合、デジタル３次元モデルの作成は、スキャニング、又はＸ線イメージ若しくはデジタルＸ線イメージ（ＤＶＴ）の作成、及び対応する３Ｄモデルの算出を行った直後に行う。
【００５９】
続いて、矯正後の歯の配置のモデルを自動又は手動で作成する。この点に関して、対応する計画プログラム及び／又はキーボード及び／又はマウス及び／又はスクリーンを有するデータ処理装置と共に、対応する計画ユニットを使用することができる。つまり、矯正後の歯の配置のモデルを自動で作成する場合は、計画プログラムが全ての作成に対応する。
【００６０】
手動で作成する場合は、キーボード及び／又はマウスを使用してオペレーターが対応する矯正後の歯の配置を特定し、及び／又は算出することができる。さらに、矯正後の歯の配置モデルの自動での作成及び手動での作成を連携させることもできる。すなわち、自動で作成したモデルに対して手動で修正を加えることができる。
【００６１】
矯正後の歯の配置モデルが最終的に出来上がったことを条件として、個々に連続して実施する歯列矯正治療工程のデータセットを準備する。したがって、現在の位置から最終位置又は決定した矯正後の歯の位置に歯を移動することができるようにするために、治療する歯又は治療する歯部の現状から開始し、達成する結果又は治療する歯の最終的な位置との比較をし、個々の治療工程に必要な算出を行うことになる。
【００６２】
レントゲン撮影及び又はスキャニングは、歯の移動を予測するのに重要である。これにより、治療ミス及び歯又は顎のダメージを避けることができる。
【００６３】
続いて、複数の歯列矯正装置から選択された歯列矯正装置を個々に連続して実施する各歯列矯正治療工程に関連付ける。これにより、個々の歯列矯正治療工程を実施する、又は個々の治療工程に適する歯列矯正装置が、自動で又は手動で決定される。例えば、取外し可能なブレスと呼ばれるもので最初の工程を実施することを、ここで決定することができる。
【００６４】
続いて、固定ブレスが必要になる。固定ブレスに関しては、ブラケットの位置を決定するべきである。また、この点に関して、固定ブレスの個々のアーチワイヤーの寸法や形状は、時間的な連続性、すなわち、個々のアーチワイヤーの順序に従って、決定すべきである。
【００６５】
最後に、アライナーのようなものの最終的な修正を行うことができる。それぞれ連続して使用するアライナーの形状及び寸法は、同様に算出し、又は決定すべきである。
【００６６】
個々の治療工程と歯列矯正装置及びこの装置の寸法又は各歯列矯正装置からのデータとの上記連携の全ては、各患者のファイルに保存し、割り当てることができる。もちろん、列挙した治療工程を変更することもできる。可能な修正をするために、走査及び／又はＸ線走査を繰り返すこともできる。
【００６７】
複数の歯列矯正装置から選択した歯列矯正装置を個々に連続して実施する各歯列矯正治療工程に関連付けたら、選択した歯列矯正装置のデジタルモデルを自動及び／又は手動で作成すべきである。デジタルモデルを自動で作成する場合は、計画プログラムのようなものを使用する。手動で作成する場合は、この作成を対応するオペレーターが行う。このように手動で作成する場合、対応する作業は、データ処理装置、すなわち、コンピュータを使用して行うべきである。
【００６８】
好ましくは、選択した歯列矯正装置の余材をデジタル方式で最小限に減らす削減プロセスを実施する。削減プロセスにおいては、対応する治療工程を実施することができるようにするために、接触領域、又は少なくとも歯列矯正装置を構成する材料の最小の厚さを決定する。削減プロセスによって、材料が節約される。しかも、患者の良好な装着感又は高い装着快適性が得られるようになり、したがって患者による受け入れが向上する。
【００６９】
また、印刷装置の握持装置又はロボットシステムが、印刷操作の間に、組立式部品及び／又は要素を装置に挿入することができるようにすることができる。当該要素としては、スクリュー又はワイヤーを例示することができる。
【００７０】
最後に、選択し、必要により削減した歯列矯正装置のデジタルモデルのデジタルデータセットを作成する。つまり、デジタルモデルをデジタルデータセットに変換する。このデジタルデータセットは、それぞれ連続して実施する歯列矯正治療工程に関して作成した単なるデータセットとして、患者のファイルに保存することができる。
【００７１】
歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素を印刷することができるようにするために、ラピッドプロトタイピングプリンターを、デジタルデータセットに基づいて制御する。プラスチック製の構成要素は、所望の色及び模様にすることができる。
【００７２】
前述したように、歯列矯正装置を、歯列矯正装置を間接接着する装置、特にトレー及び／又はアライナー及び／又は取外し可能なブレスとすることができる。
【００７３】
歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素を印刷したら、印刷した歯列矯正装置に、少なくとも１つのブラケット及び／又は少なくとも１つの湾曲ワイヤー及び／又はスクリュー及び／又は他の要素を、自動又は手動で備え付ける。この歯列矯正装置とブラケット及び／又はワイヤーとの備付けは、例えば、トランスファートレーの製造に必要である。
【００７４】
自動での備付けを選択する場合、ラピッドプロトタイピングプリンターは、対応するロボットシステム、並びにブラケット及びワイヤーの対応する貯蔵チャンバーを有する。必要により、ラピッドプロトタイピングプリンターは、アーチワイヤーを製造可能なワイヤー湾曲装置を有するものとすることができる。
【００７５】
好ましくは、ラピッドプロトタイピングプリンターのチャンバーに存在するブラケット及び／又はワイヤー及び／又は使用された及び／又は必要とされたプラスチック材料、及び／又は貯蔵チャンバーに存在するスクリュー又は他の要素の量を自動で取り込む。
【００７６】
ブラケット及び／又は利用可能なワイヤー及び／又はプラスチック材料の利用可能な量に関する取り込んだデータは、在庫管理システムに送る。
【００７７】
好ましくは、在庫管理システムによって、必要とされるブランケット及び／又は必要とされるワイヤー及び／又は必要とされるプラスチック材料及び／又は必要とされる補助要素、例えば、スクリューに関する自動注文操作を実施することができるようにする。
【００７８】
本発明の更なる実施形態は、歯列矯正装置を間接接着する装置、特にトレーを設計する思想に基づく。当該トレー又は間接接着する装置は、少なくとも１つの既定破壊ポイントを有する。
【００７９】
トレーの構成上、又はトレーの寸法上、歯肉縁は、当初、構成に含まれない。
【００８０】
例えばブラケットの間接接着を、いったん行ったら、当初トレーに存在するブラケット及び／又は存在するワイヤーが、歯列矯正される歯部に接着される。
【００８１】
既にしっかりと接着され又は固定されたブラケット及び／又はしっかりと接着され又は絞められたワイヤーからトランスファートレーを取り外すときに、問題がしばしば生じる。したがって、複数のブラケットを同時に備付け／固定したときのために、トレーは、好ましくは、少なくとも１つの既設破壊ポイントを有する。これにより、トランスファートレーを取り外すのが容易になる。
【００８２】
また、トレーを取り外すのがより容易になるようにするために、トレーが溝（undercuts）を有する設計とすることができる。
【００８３】
本発明の更なる実施形態において、トレーは、余材を最小限に減らした削減歯列矯正装置である。
【発明の効果】
【００８４】
本発明によると、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する設備となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する本発明の設備を示す。
【図２】歯列矯正装置を製造する本発明の装置を示す。この装置は、３Ｄプリンター、特にラピッドプロトタイププリンターを有する。
【図３】歯列矯正装置を製造する本発明の方法のフローチャートを示す。
【図４】歯列矯正装置を製造する本発明の方法の拡張（expanded）フローチャートを示す。
【図５】歯列矯正装置を製造する本発明の方法の更なる拡張フローチャートを示す。
【図６】固定ブレスを間接接着する本発明の装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
本発明について、添付の図面を参照しつつ、例示的な実施形態として下記において詳細に説明する。
【００８７】
図１に示すように、歯列矯正治療の全期間中に必要とされる歯列矯正装置を製造する本発明の設備は、歯科診療室又は歯列矯正医の部屋又は歯科技工室（dental laboratory）に設置することができる。したがって、歯列矯正される歯部又は全顎を、歯部又は顎をデジタル方式で取り込む装置によって取り込んでいる間、患者１は歯科医院の椅子にいることになる。
【００８８】
この例示的な実施形態において、デジタル方式で取り込む装置は、口腔内スキャナー２である。この口腔内スキャナーは、データ処理装置３に接続され、又は接続可能とされている。本形態においては、データライン４が備わるが、ブルーツース若しくは赤外線によって又はＷＬＡＮ接続を使用して接続することもできる。
【００８９】
本発明の設備は、更にラピッドプロトタイピングプリンター５を有する。このラピッドプロトタイピングプリンター５は、データ処理装置３によって制御される。複数のプリンターを一緒に接続することもできる。
【００９０】
本形態において、データ処理装置３は、計画プログラム、スクリーン６、キーボード７、及びマウス８と共に、計画ユニット９を構成する。
【００９１】
図１の例示的な実施形態においては、歯列矯正装置を間接接着する装置、特にトレーを製造する。通常は、本発明の設備によって、個々の歯の個々のキャップのみを製造することもできる。このことは、以下の図面に示す本発明の全ての実施形態、及び全ての実施形態に該当する。
【００９２】
歯列矯正装置を製造する本発明の装置は、３Ｄプリンター、特にラピッドプロトタイピングプリンターを有し、図２に詳細に示されている。図示した装置は、少なくとも１台のラピッドプロトタイピングプリンター５を有するユニットのように考えるべきである。
【００９３】
また、図２の例示的な実施形態においては、データ処理装置３が備わり、更なる構成機器に構造的に接続されている。作成した歯列矯正装置のデータは、データ処理装置３から３Ｄプリンター５に送られる。歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素は、例えば、レイピッドプロトタイピング法によって製造される。
【００９４】
続いて、製造したプラスチック製の構成要素を、例えば、３Ｄプリンターユニットの握持アーム１２によってホルダー１１へ移動する。このホルダー１１においては、歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素を、例えば、更なる要素及び／又は補助要素と共に準備する。本形態においては、これらをブラケット及び／又はアーチワイヤー及び／又は他の補助装置とすることができる。
【００９５】
備え付ける他の補助装置及び／又はアーチワイヤー及び／又はブラケットは、貯蔵コンテナ又はチャンバー１３に収納する。複数のタイプのブラケット及び／又はサイズのブラケットを収納することができる。また、直径の異なる複数のワイヤーを収納することができる。
【００９６】
握持アーム１２によって、ブラケット及び／又はアーチワイヤー及び／又は補助装置を、歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素に備え付け、必要により固定する。
【００９７】
歯列矯正装置が完成したら、当該歯列矯正装置を握持アーム１２によってホルダー１１から貯蔵チャンバー１４の１つに移動する。必要により、図示の装置は、完成した装置を、例えば、プラスチック製のフィルム及び／又は容器で包装する包装装置を有するものとすることができる。
【００９８】
本装置には、更にカバー１０が備わる。このカバーは、好ましくは、入射光、特に紫外線から歯列矯正装置を保護するオレンジ色のシートである。
【００９９】
貯蔵チャンバー１４には、好ましくは、そのようなシートが同様に備わる。これは、付加的に取り付けられた紫外線シートとすることもできる。
【０１００】
図２に示す全てのコンポーネントは、構造的に接続することができる点に留意すべきである。また、個々のコンポーネントのみを、例えば、ラピッドプロトタイピングプリンターユニット５、ホルダー１１、及び握持アーム１２を、堅固に接続することができる。さらに、個々のコンポーネントを、単に相互に並べて配置し、様々に移動することができるようにすることができる。
【０１０１】
図３は、歯列矯正装置を製造する本発明の方法のフロー図を示す。
【０１０２】
最初の工程４０においては、歯列矯正する歯部を取り込む。例えば、歯列矯正する歯部のデジタル３次元モデルは、口腔内スキャナーによって、直接患者から、模型から、又は代替的に印象から作成する。この工程は、符号４１で示す。
【０１０３】
また、歯根の移動を可視化するために、データセットは、３Ｄ／ＤＶＴイメージ及びスキャナーイメージを共に基礎として作成することができる。このようにして、計画した移動が可能であるかどうか、及び歯列矯正治療中に歯がダメージを受けないかどうか、を確認することができる。
【０１０４】
続いて、矯正後の歯の配置モデルを、自動及び／又は手動で作成する。つまり、治療する各歯の最終的な位置に関する仮想の好ましい３次元モデルを作成する。この作成４２は、処理プログラムによって自動で行うことも、手動で行うこともできる。自動での作成は、例えば、計画プログラムによって実施する。ソフトウェア又はプログラムは、歯の最終的な位置を提案するものとすることができる。しかしながら、自動で提案され、作成された矯正後の歯の配置を手動で処理することもできる。この点、歯科医又は矯正歯科医は、キーボード及び／又はマウス及び／又はタッチスクリーン及び／又はタブレットＰＣによって、計画プログラムで自動的に作成された提案に、対応する修正を加えることができる。
【０１０５】
更なる工程４３においては、それぞれ連続して実施する歯列矯正治療工程のデータセットを作成する。
【０１０６】
そして、矯正後の歯の配置モデルと現状との比較を行う。
【０１０７】
計画ソフトウェア又はユーザーは、実施する歯の位置変更を、連続して実行する個々の治療工程に細分化することができる。
【０１０８】
続いて、連続して実行するそれぞれの治療工程に、複数の歯列矯正装置から選択した歯列矯正装置を関連付けることができる。この工程４４は、自動及び／又は手動で順に実施することができる。すなわち、計画プログラムを使用して、オペレーターは、例えば、自動提案に適宜の修正を加えることができる。
【０１０９】
重要となり得る計画移動に際しては、忠告が自動で提供されるようにすることができる。これにより歯列矯正治療計画を検討し、修正することができるようになる。
【０１１０】
工程４４においては、複数の異なる歯列矯正装置が、様々な治療工程に適するか否かを検討することができる。多様な歯列矯正装置は、例えば、患者のファイルに保存することができる。
【０１１１】
それぞれ連続して使用する歯列矯正装置が確定４４したら、選択した歯列矯正装置のデジタルモデルを、自動及び／又は手動で作成する。この時点で、選択した全ての歯列矯正装置について、デジタルモデルを作成することができる。また、治療に必要なデータセットが保存し、又は患者のファイルに保存している限り、デジタルモデルは、それぞれの治療工程が終わった後にでも、始まる前にでも作成することができる。
【０１１２】
もし、歯列矯正治療の全期間中において、不測の事態が生じたら、すなわち、歯の位置が意図したように変わらなかったら、歯列矯正治療の全期間中に、治療する歯部を再度取り込み（工程４０）、取り込んだ歯部の別のデジタル３Ｄモデルを作成する（工程４１）ことができる。
【０１１３】
また、治療の進行中に、歯列矯正する歯部の追加のデジタルイメージを作成することができる。これにより歯列矯正装置／補助装置を修正及び／又は補正することができる。治療の過程を記録するために、デジタルイメージを保存するのが好ましい。
【０１１４】
必要により、選択した歯列矯正装置のデジタルモデルを作成した後に、削減（skeltonnization）プロセス５１を実施することができる。削減プロセスによって、選択した歯列矯正装置のデジタルモデルの余材を、デジタル方式で最小限に減らすことができる。これにより、材料の消費が減る。しかも、装着感又は装着快適性、そして患者の受入れ感が改善される。
【０１１５】
選択し、必要により削減した歯列矯正装置のデジタルモデルのデジタルデータセット５２の作成が続く。
【０１１６】
続いて、作成したデジタルデータセットに基づいてラピッドプロトタイピングプリンターを制御し、もって歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素を印刷する（工程５３）。
【０１１７】
例えば、アライナーを製造する場合、本発明の方法は、工程５４で終了する。更にアライナーを製造する場合は、製造する各個のアライナーについて、図４の工程５０〜５４を繰り返す。
【０１１８】
図５は、間接接着する装置、すなわち、トレーを製造する場合の本発明の方法の更なる例示的な実施形態を示す。
【０１１９】
歯列矯正装置のプラスチック製の構成要素を印刷５４したら、印刷した歯列矯正装置に少なくとも１つのブラケット及び／又は少なくとも１つの湾曲ワイヤーを自動及び／又は手動で備え付ける５５。この備付けは、ラピッドプロトタイピングプリンターの握持アームを有するロボットシステムを使用して実施することができる。
【０１２０】
このため、ラピッドプロトタイピングプリンターは、ブラケット及び／又はワイヤー及び／又は他の補助装置が存在する複数のチャンバーを有する。好ましくは、異なる実施形態及び／又は異なるサイズ及び／又は異なる製造業者からの複数のブラケットを個々のチャンバーに保存する。
【０１２１】
ブラケットと共にワイヤーを歯列矯正装置に備え付けようとする場合は、選択的な工程５６、すなわちワイヤーの湾曲を実施しなければならない。このため、ラピッドプロトタイピングプリンターは、更にワイヤー湾曲装置を有する。ワイヤーの寸法及びワイヤーの配列（sequences）は、適切な方法で算定し、保存する。
【０１２２】
実施する作業の個々の標識付けも可能である。この点については、例えば、デジタル方式の患者のファイルに保存された患者のデータに割り当てることができる。
【０１２３】
備付けは手動で行うこともできる点、すなわち、歯医者又は歯科技工士が個々のブラケット又は全てのブラケットを歯列矯正装置の意図する位置に取り付け又はあてがうことができる点に留意すべきである。
【０１２４】
本発明の更なる実施形態においては、ラピッドプロトタイピングプリンターを自動在庫管理システムに接続することができる。これによりラピッドプロトタイピングプリンターのチャンバーに存在するブラケット及び／又はワイヤー及び／又は補助具、例えば、スクリュー及び／又は使用されたプラスチック材料の量を自動で取り込むことができるようになる。取り込んだデータは、在庫管理システムに送ることができる（工程５７）。
【０１２５】
個々の部品は、例えば、ＲＦＩＤラベル及び／又はＱＲコードによって特定する。
【０１２６】
自動在庫管理システムは、必要とされるブラケット及び／又は必要とされるワイヤー及び／又は必要とされるプラスチック材料を、自動で注文するようにすることができる。
【０１２７】
ユーザーは、いつでもラピッドプロトタイピングプリンターの容量及び生産性に関する統計値を読むことができる。同時に、治療のためになお必要で、要求される更なる材料を、使用された材料から導き出すことができる。これにより、適宜の方法で適切な注文をすることができる。
【０１２８】
様々な解決（settlement）プログラムと更なるインターフェイスによって、解決項目及び文字情報をオペレーターに提案することができる。したがって、製造する歯列矯正装置を、適切な解決方法に沿って製造すると、更なるエラーの原因を減らすことができる。
【０１２９】
本方法、本装置、及び設備は、歯の外側にブラケットを取り付けるトレーを製造する場合、及び歯の内側にブラケットを取り付けるトレーを製造する場合の両方に適する点に留意すべきである。
【０１３０】
歯列矯正装置を製造する装置、特にラピッドプロトタイピングプリンターは、診療室及び研究所のいずれにも設置することができる。
【０１３１】
歯列矯正装置を製造するためのデータは、リモートアクセスによって、又はインターネット接続を介して、ラピッドプロトタイピングプリンターに送ることもできる。
【０１３２】
完成した歯列矯正装置は、適宜の包装ユニットによって、プリンターにおいて既に包装することもできる。これにより、歯列矯正装置を衛生的に搬送又は衛生的に保存することができる。
【０１３３】
図６は、歯列矯正装置を間接接着する本発明の装置を示す。トレー２０を示している。これは、プラスチック製の構成要素を有する。
【０１３４】
ブラケット２１は、例えば、歯２２に取り付けることが意図されている。したがって、トレー２０は、歯２２に配置するこの位置にブラケット２１を有する。
【０１３５】
ブラケットを歯に接着するために、例えば、歯２２に面するブラケットの表面に接着剤を設けることができる。
【０１３６】
ブラケット２１が存在する領域においては、トレー２０にブラケット２１を堅固に保持するために、トレーのプラスチック材料が厚くなっている。この厚くなる領域は、いわゆるキャップ（cap）２５である。
【０１３７】
また、プラスチック材料は、歯の咬合面２３及び切縁（edge）に設けることができる。
【０１３８】
以上により、トレー２０又はブラケット２１が歯２２に対して特に正確に位置するようになる。
【０１３９】
咬合とは、咀嚼面に向かうことを意味する。また、咬合とは、上顎の歯と下顎の歯との間の接触も意味する。
【０１４０】
また、トレーのプラスチック材料には、既定破壊ポイント２４を設けることができる。これにより、ブラケットが歯に固定され、又は取り付けられた後に、プラスチック材料を容易に取り外すことができる。既定破壊ポイント２４によって、トレー２０を患者１の口腔から複数の個々の部材として取り外すことができるようになる。
【０１４１】
最後に、プラスチック材料以外の材料も３Ｄプリンターユニットにおいて使用することができる点に留意すべきである。それらの材料としては、例えば、セラミック又は合金を例示することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１  患者
２  口腔内スキャナー
３  データ処理装置
４  ライン
５  ラピッドプロトタイピングプリンター
６  スクリーン
７  キーボード
８  マウス
９  計画ユニット
１０  カバー
１１  ホルダー
１２  握持アーム
１３  貯蔵容器
１４  貯蔵チャンバー
２０  トレー
２１  ブラケット
２２  歯
２３  咬合面
２４  既定破壊ポイント
２５  キャップ
４０〜５８  工程
【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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