(57)【要約】  一例の取り外し可能な歯科装具は、患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含む。装具本体は、初期位置において歯に係合するように成形されたシェルと、シェルの歯肉縁に沿って近心隣接歯間領域から遠位隣接歯間領域まで延びる歯肉隆線とを含む。歯肉隆線は、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は唇側表面に係合して、装具本体が歯上の接触点で力ベクトルを印加して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに歯の所望の位置に向かって歯を移動させることを可能にするように構成される。
2021534933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り外し可能な歯科装具であって、
患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、前記装具本体が、
前記複数の歯のうちの１つの歯に前記歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、
前記シェルの近心部分における前記装具本体の第１の隣接歯間領域から前記シェルの歯肉縁に沿って前記シェルの遠位部分における前記装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
前記歯肉隆線が、前記歯の輪郭の高さよりも低い前記歯の舌側表面又は前記輪郭の高さよりも低い前記歯の唇側表面に係合して、前記装具本体が前記歯の接触点において力ベクトルを印加して、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記歯の所望の位置に向かって前記歯を移動させることを可能にするように構成される、取り外し可能な歯科装具。
【請求項２】
前記取り外し可能な歯科装具が、位置合わせトレイを備える、請求項１に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項３】
前記歯肉隆線が、前記装具本体の歯肉部分が前記シェルの唇側面又は前記シェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらし、前記歯肉隆線は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記装具本体の選択された部分に変形力を集中させる、請求項１又は２に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項４】
前記シェルが、前記シェルの内部に空隙を画定する表面を含み、前記表面が、前記歯を所望の位置に受容するように成形されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項５】
前記歯肉隆線は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記表面の咬合側部分を前記歯の咬合面に向かって付勢するために、前記歯の前記舌側表面及び前記歯の前記唇側表面に係合するように構成されている、請求項４に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項６】
前記装具本体は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記空隙の部分に向かって前記歯を移動させるために、前記空隙の前記部分とは反対の前記歯上の接触点に力ベクトルを印加するように構成されている、請求項４又は５に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項７】
前記接触点が第１の接触点であり、前記力ベクトルが第１の力ベクトルであり、前記シェルの前記表面が、前記空隙の第２の部分を更に画定し、前記装具本体が、前記空隙の前記第２の部分とは反対の前記歯上の第２の接触点において第２の力ベクトルを印加して、前記空隙の前記第２の部分に向かって前記歯を移動させるように構成されている、請求項６に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項８】
前記第１の接触点及び前記第２の接触点が、前記歯の反対側にある、請求項７に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項９】
前記第１の接触点が、前記歯の咬合面の近くに位置し、前記第２の接触点が前記歯の歯肉面の近くに位置する、請求項７に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１０】
前記第１の接触点が、前記歯の舌側表面上に位置し、前記第２の接触点が前記歯の唇側表面上に位置する、請求項７に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１１】
前記歯肉隆線が、前記歯の前記舌側表面又は前記歯肉隆線に隣接する前記歯の前記唇側表面のうちの少なくとも１つに対する前記シェルの係合を低減する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１２】
前記歯肉隆線が、第１の歯肉隆線部及び第２の歯肉隆線部を含み、前記第１の歯肉隆線部が、前記シェルの前記近心部分における前記装具本体の前記第１の隣接歯間領域から前記シェルの前記歯肉縁上の第１の位置まで延び、前記第２の歯肉隆線部が、前記シェルの前記歯肉縁上の第２の位置から前記シェルの前記遠位部分における前記装具本体の前記第２の隣接歯間領域まで延びる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１３】
前記歯肉隆線の厚さが約０.１ミリメートル〜約０.５ミリメートルであり、前記歯肉隆線の幅が、約０.５ミリメートル〜約２.０ミリメートルである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１４】
前記歯肉隆線の断面が、前記装具本体の前記歯肉縁に沿って実質的に一定である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１５】
前記歯肉隆線の断面が、前記装具本体の前記歯肉縁に沿って変化する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１６】
前記歯肉隆線が、前記装具本体の厚さのステップ状変化をもたらす、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１７】
前記歯肉隆線が第１の材料を含み、前記シェルが、前記第１の材料とは異なる第２の材料を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１８】
前記装具本体の外面から延びる補強リブを更に備え、前記補強リブが、前記補強リブにおいて前記装具本体が前記装具本体の隣接部分よりも高い剛性を有することをもたらす、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項１９】
患者の１つ以上の歯を再配置するように構成された順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを備えるシステムであって、前記取り外し可能な歯科装具のセット内の少なくとも１つの取り外し可能な歯科装具が、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具を含む、システム。
【請求項２０】
コンピューティングデバイスによって、患者の３次元歯科構造のデジタル表現を受信することであって、前記歯科構造が複数の歯の初期位置を提供する、受信することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記複数の歯のうちの１つの歯の前記歯の前記初期位置から前記歯の所望の位置への移動を決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記移動を達成するために前記歯上の接触点に印加される力ベクトルを決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、力ベクトルを引き起こすための取り外し可能な歯科装具上の歯肉隆線の位置を含む取り外し可能な歯科装具設計を決定することであって、前記取り外し可能な歯科装具が、前記患者の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、前記装具本体が、
前記歯の前記初期位置において前記歯に係合するように成形されたシェルと、
前記シェルの近心部分における前記装具本体の第１の隣接歯間領域から前記シェルの歯肉縁に沿って前記シェルの遠位部分における前記装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
前記歯肉隆線は、前記装具本体を可能にするために、前記歯の輪郭の高さよりも低い前記歯の舌側表面又は前記輪郭の高さよりも低い前記歯の唇側表面に係合するように構成されており、前記歯肉隆線は、前記装具本体の歯肉部分が、前記シェルの唇側面又は前記シェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらす、歯科装具設計を決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記取り外し可能な歯科装具の表現をコンピュータ支援製造システムに送信することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、歯アライナなどのポリマーベースの取り外し可能な歯科装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正の分野は、患者の歯を再配置し、機能及び審美的外観を向上することに関係する。歯列矯正用デバイス及び治療方法は、一般に、歯を適切な咬合構成、又は噛み合わせへと移動させるために、力を印加することを伴う。一例として、歯列矯正治療は、患者の前歯、犬歯、及び小臼歯に固定される、ブラケットとして知られる溝付き装具の使用を伴う場合がある。アーチワイヤは、各ブラケットのスロットに配置され得、所望の向きに歯の移動を案内するための軌道として機能する。アーチワイヤの端部は、患者の大臼歯に固定される、バッカルチューブとして知られる装具に受け入れられる。このような歯科装具は患者の口腔内に留まり、適切なアライメントが達成されるまで歯列矯正医によって定期的に調整される。
【０００３】
歯列矯正治療はまた、透明又は透明なポリマーベースの歯位置決めトレイなどのアライメントトレイの使用を伴い得、多くの場合、クリアトレイアライナ（ＣＴＡ）と呼ばれる。例えば、ＣＴＡによる歯列矯正治療は、１つ以上の歯に係合するシェルを有するトレイを形成することを含むことができる。各シェルは、患者の歯の上に設置されると変形する形状を有してもよい。ＣＴＡのそれぞれのシェルの変形された位置は、歯の所望の位置に向かって、それぞれの歯に力を印加してもよく、この力は、それぞれの歯の初期位置と歯列矯正治療から生じる最終位置との間の中間位置である。しかしながら、歯列矯正治療は、例えば、犬歯及び小臼歯の歯根移動及び回転のような、ＣＴＡが達成されるのが困難であるいくつかの歯の動きを必要とし得る。これらの例では、ＣＴＡが歯の表面に直接適用可能である力及びモーメントは、所望の歯の動きを達成するには不十分であり得る。
【発明の概要】
【０００４】
クリアトレイアライナは、多くの場合、根移動及び歯の回転などの困難な歯の動きを達成するためのアタッチメントを必要とする。歯へのアタッチメントの結合は時間がかかり、問題となり得る。アタッチメントは、審美的に望ましくないものではなく、患者が歯からアライナトレイを除去することも困難になる。歯肉隆線を含む、開示された取り外し可能な歯科装具は、歯のアタッチメントの使用を必要とせずに、困難な歯の動きを促進する。
【０００５】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具は、患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み得、装具本体が、複数の歯のうちの１つの歯に歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、歯肉隆線が、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合して、装具本体が歯上の接触点において力ベクトルを印加して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯の所望の位置に向かって歯を移動させることを可能にするように構成される。
【０００６】
いくつかの実施例では、システムは、患者の１つ以上の歯を再配置するように構成された順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを含み得、取り外し可能な歯科装具のセット内の少なくとも１つの取り外し可能な歯科装具が、患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、装具本体が、複数の歯のうちの１つの歯に歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、歯肉隆線が、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合して、装具本体が歯上の接触点において力ベクトルを印加して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯の所望の位置に向かって歯を移動させることを可能にするように構成される。
【０００７】
いくつかの実施例では、方法は、複数の歯の所望の位置を提供する患者の歯科構造のモデルを形成することと、モデルに基づいて、患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含む取り外し可能な歯科装具を形成することとを含み得、装具本体は、複数の歯のうちの１つの歯に歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、歯肉隆線が、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合して、装具本体が歯上の接触点において力ベクトルを印加して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯の所望の位置に向かって歯を移動させることを可能にするように構成される。
【０００８】
いくつかの実施例では、方法は、コンピューティングデバイスによって、患者の３次元歯科構造のデジタル表現を受信することであって、歯科構造が、複数の歯の初期位置を提供する、受信することと、コンピューティングデバイスによって、複数の歯のうちの１つの歯の歯の初期位置から歯の所望の位置への移動を決定することと、コンピューティングデバイスによって、移動を達成するために歯上の接触点に印加される力ベクトルを決定することと、コンピューティングデバイスによって、力ベクトルを引き起こすための取り外し可能な歯科装具上の歯肉隆線の位置を含む取り外し可能な歯科装具設計を決定することであって、取り外し可能な歯科装具が、患者の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、装具本体が、歯の初期位置において歯に係合するように成形されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、歯肉隆線は、装具本体を可能にするために、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合するように構成されており、歯肉隆線は、装具本体の歯肉部分が、シェルの唇側面又はシェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらす、歯科装具設計を決定することと、コンピューティングデバイスによって、取り外し可能な歯科装具の表現をコンピュータ支援製造システムに送信することと、を含む。
【０００９】
いくつかの実施例では、コンピュータシステム実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であり、コンピュータシステム実行可能命令は、実行されると、患者の３次元歯科構造のデジタル表現を受信することであって、歯科構造は複数の歯の初期位置を提供する、受信することと、複数の歯のうちの１つの歯の歯の初期位置から歯の所望の位置への移動を決定することと、移動を達成するために歯上の接触点において印加される力ベクトルを決定することと、力ベクトルを引き起こすための取り外し可能な歯科装具上の歯肉隆線の位置を含む取り外し可能な歯科装具設計を決定することであって、取り外し可能な歯科装具は、患者の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、装具本体が、歯の初期位置において歯に係合するように成形されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿って、シェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、歯肉隆線が、装具本体を可能にするために、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合するように構成されており、歯肉隆線は、装具本体の歯肉部分がシェルの唇側面又はシェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらす、決定することと、取り外し可能な歯科装具の表現をコンピュータ支援製造システムに送信することと、を行うようにプロセッサを構成する。
【００１０】
本開示の１つ以上の実施例の詳細を添付図面及び以下の説明に示す。本開示の他の特徴、目的及び利点は、明細書及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｂ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｃ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｄ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｅ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｆ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｇ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【図１Ｈ】歯肉隆線を有する装具本体を含む例示的な取り外し可能な歯科装具の異なる図を示す。
【００１２】
【図２】診療所と製造施設とが、歯科装具の製造プロセス全体を通じて情報を通信する、例示的なコンピュータ環境を示すブロック図である。
【００１３】
【図３】デジタル歯科構造データを生成する例示的なプロセスを示すフロー図である。
【００１４】
【図４】ネットワークを介して製造施設に接続された、デジタル歯科構造データを生成するためクライアントコンピューティングデバイスの一例を示すブロック図である。
【００１５】
【図５】取り外し可能な歯科装具の構築のための例示的なコンピュータ支援製造システムを示すブロック図である。
【００１６】
【図６Ａ】歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具のセットを製造するための技術を示すフロー図である。
【図６Ｂ】歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具のセットを製造するための技術を示すフロー図である。
【図６Ｃ】歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具のセットを製造するための技術を示すフロー図である。
【００１７】
【図７】歯肉隆線を含む順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを使用した治療の連続的な繰り返しを示すフロー図である。
【００１８】
【図８Ａ】取り外し可能な歯科装具によってモデルの第１の小臼歯の根に印加された力を測定するための実験装置を示す線図である。
【図８Ｂ】取り外し可能な歯科装具によってモデルの第１の小臼歯の根に印加された力を測定するための実験装置を示す線図である。
【００１９】
【図９】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【図１０】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【図１１】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【図１２】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【図１３】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【図１４】左側の第１の小臼歯に歯肉隆線を含み、モデル右の第１の小臼歯上のアタッチメントを使用する取り外し可能な歯科装具による歯モデルの歯根に印加される平均測定力の実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
開示される取り外し可能な歯科装具は、歯のアタッチメントを使用せずに取り外し可能な歯科装具を使用して、困難な歯の動きを容易にする歯肉隆線を含む。取り外し可能な歯科装具の種類であるクリアトレイアライナ（ＣＴＡ）は、多くの場合、歯の表面に結合されたアタッチメントと共に使用されて、根の動き及び歯の回転などの困難な歯の移動を達成する。アタッチメントは、歯のハンドルとして作用する。ＣＴＡ内の対応するレセプタクル又は開口は、アタッチメントと係合する。次いで、ＣＴＡは、歯のアタッチメントを介して力及びモーメントを歯に印加することができる。
【００２１】
しかしながら、歯へのアタッチメントの結合は時間がかかり、問題となり得る。典型的な歯のアタッチメントは、複合修復材で充填されたポケットを含むアタッチメントトレイで歯に結合される。アタッチメントトレイは患者の歯の上に配置され、複合修復物は歯に結合される。充填の下で、ポケットは、歯からのアタッチメントの剥離をもたらし得る。ポケットを充填し過ぎると、研削によって除去されなければならない歯面（すなわち、フラッシュ）上の余分な複合修復材をもたらし得る。結合プロセス中にアタッチメントが適切に位置しないか、又は形成されていない場合、アタッチメントは、複合修復材を研削することによって除去されてもよく、新しいアタッチメントは歯に結合される。歯に十分に形成配置されていないアタッチメントは、ＣＴＡが歯に適用可能であり歯列矯正治療の終了時に歯の望ましくない位置をもたらし得る力及びモーメントを損なう可能性がある。また、歯列矯正治療中、いくつかの歯の位置は、治療計画内の意図された位置に遅れ得る。歯の位置は、歯上のアタッチメントがＣＴＡ内の対応するレセプタクル又は開口に適切に係合しなくなるほど大幅に遅れ得る。これらの状況では、ＣＴＡは、歯のアタッチメントに所望の力を印加する際に非効果的になり得、望ましくない方向に、又は治療計画内の所望の位置から歯を遠ざけ得る望ましくない大きさでアタッチメントに力を印加し得る。
【００２２】
患者の観点から、歯のアタッチメントは不快であり得、例えば、特にＣＴＡがアタッチメントを覆う口にないとき、舌上及び頬の内側に侵入することが不快であり得る。アタッチメントはまた、アタッチメント及びＣＴＡ内の対応するレセプタクル又は開口が、歯の自然な輪郭に続く滑らかなＣＴＡ表面よりも顕著であるため、審美的に望ましくない場合がある。加えて、歯のアタッチメントは、歯からのＣＴＡの除去をかなり困難にする。患者は、食事をしたり、又は口腔衛生タスクを実行するたびに、口からＣＴＡを除去しなければならない。特に、患者が歯に結合されたアタッチメントを最初に有する場合、患者は、ＣＴＡの除去が、苛立ったり、不快を感じたり、時間のかかったりするものであることが分かり得る。アタッチメントは、完全に取り外し可能な装具としてＣＴＡの基本的な保証を破る傾向があり、患者が失望及び抵抗を被る可能性がある。
【００２３】
歯のアタッチメントを使用することなく歯の移動を困難にする取り外し可能な歯科装具の能力を改善するために、本開示は、取り外し可能な歯科装具内に少なくとも１つの歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具及び歯列矯正治療技術を記載する。例示的な取り外し可能な歯科装具は、患者の歯列弓の２つ以上の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含む。装具本体は、患者の１つ以上の歯を受容するように構成されたシェルと、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで延びる歯肉隆線とを含む。歯肉隆線は、取り外し可能な歯科装具の歯肉部分、例えば、歯肉縁付近の剛性を向上させる。患者によって装着されるとき、取り外し可能な歯科装具の歯肉部分の剛性の向上は、取り外し可能な歯科装具と、それぞれの歯の輪郭のそれぞれの高さよりも低い、例えば、それぞれの歯の歯肉縁付近の歯との間の接触を強化することができる。輪郭の高さよりも低い接触を高めることにより、歯上の取り外し可能な歯科装具の保持が増加し、取り外し可能な歯科装具とそれぞれの歯のそれぞれの咬合面との係合が改善される。輪郭の高さ未満の接触を強化し、咬合面の係合を増加させることにより、取り外し可能な歯科装具が歯上のアタッチメントを伴わずに歯の所望の運動を引き起こす能力を改善することができる。
【００２４】
取り外し可能な歯科装具の使用中、取り外し可能な歯科装具と患者の歯との係合により、取り外し可能な歯科装具の少なくともいくつかが、例えば、取り外し可能な歯科装具が、患者の１つ以上の歯が取り外し可能な歯科装具のシェル内に受容される構成に形成された物理的構成から変形されることをもたらす。取り外し可能な歯科装具の変形は、例えば、圧縮力、張力、剪断力、曲げ力、又はねじり力などの、シェル及び／又は歯肉隆線内に生じる力をもたらす。シェル及び／又は歯肉隆線上の力は、取り外し可能な歯科装具が変形しにくくなる１つ以上の方向にシェル及び／又は歯肉隆線を付勢する修復力として作用する。
【００２５】
修復力は、患者の１つ以上の歯上のそれぞれの接触点で力ベクトルをもたらす。例えば、変形構成では、取り外し可能な歯科装具のそれぞれのシェルは、修復力が歯に伝達される１つ以上の接触点においてそれぞれの歯と係合する。装具本体の歯肉部分の剛性及び歯肉表面及び咬合面付近の歯の係合を強化することにより、歯肉隆線は、位置接触点の決定性を改善し、例えば、取り外し可能な歯科装具が変形した構成から変形していない構成に向かって移動し、それぞれの歯に印加されるより大きな力モーメント、例えばトルクを可能にする。このようにして、歯肉隆線は、歯の大きさ及び力ベクトルの方向の予測性を改善して、それぞれの歯の根付近の骨リモデリングを引き起こし、歯へのアタッチメントを結合することなく所望の歯の動きを生じさせる。
【００２６】
加えて、又は代替的に、装具本体の剛化された歯肉部分の変形があれば、歯肉隆線によって歯肉隆線に隣接する取り外し可能な歯科装具の部分、例えば、隣接するシェル又は隣接する歯肉隆線などに分配される力をもたらし得る。歯肉隆線内の取り外し可能な歯科装具の隣接部分への力の分配は、選択されたシェルに変形を集中させることができる。選択されたシェルへの変形を集中させることにより、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されるときに、選択されたシェルによって歯に印加される力ベクトルの大きさ及び方向の制御を改善することができる。このようにして、歯肉隆線は、歯上の力ベクトルの制御を改善して、それぞれの歯の根付近の骨リモデリングを引き起こし、歯へのアタッチメントを結合することなく所望の歯の動きを生じさせる。加えて、又は代替的に、歯肉隆線は、摩耗、材料クリープ、伸張、水分吸収などによって、印加される力劣化の速度を低減することができる。歯に印加された力をより長い期間にわたって所望の大きさで維持することにより、歯の動きの速度をより良好に維持し、全体的な治療時間を短縮し、及び／又は、単一の取り外し可能な歯科装具を歯列矯正治療の過程で使用することができる期間が長くなる。
【００２７】
図１Ａ〜図１Ｈは、複数の歯肉隆線１０２Ａ〜１０２Ｄ（集合的に、「歯肉隆線１０２」）を含む例示的な取り外し可能な歯科装具１００を示す。取り外し可能な歯科装具１００は、患者の上顎歯列弓又は下顎歯列弓のいずれかの複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成される装具本体１０４を含む。例えば、図１Ａに示すように、装具本体１０４は、患者の下顎歯列弓、例えば歯１０６Ａの歯（集合的に歯１０６）の顔面、舌側、及び咬合面のうちの少なくとも１つを取り囲むように構成されている。いくつかの実施例では、装具本体１０４は、異なる歯１０６の異なる部分を取り囲むか、又は患者の歯肉の一部分と重なり合ってもよい。１つの歯１０６は例示の目的のために示されているが、歯１０６の数は、患者の全ての歯１０６、例えば、１４本の歯、１４本未満（例えば、１つ以上の抽出された歯を有する患者）、又は１４個以上（例えば、親知らず又は過剰歯を持っている患者）を含み得る。
【００２８】
取り外し可能な歯科装具１００は、アライナトレイを含んでもよい。例えば、装具本体１０４は、複数の歯シェル１０８Ａ〜１０８Ｎ（集合的に「シェル１０８」）及び歯肉隆線１０２を含んでもよい。シェル１０８の各々のそれぞれのシェルは、歯１０６の少なくとも１つのそれぞれの歯を受容するように成形される。例えば、シェル１０８Ｄは、歯１０６Ａを受容するように成形されてもよい。いくつかの実施例では、装具本体１０４は、歯１０６の各それぞれの歯のシェル１０８のそれぞれのシェルを画定してもよい。他の実施例では、装具本体１０４は歯よりも少ないシェルを画定してもよく、例えば、シェルは、２つ以上の歯を受容してもよく、又は歯１０６のうちの少なくとも１つは、シェル１０８のシェルによって取り囲まれなくてもよい。他の実施例では、装具本体１０４は、歯１０６よりも多くのシェル１０８を画定してもよく、例えば、２つ以上のシェル又はシェルのような部分が、少なくとも１つの歯又はシェルの少なくとも一部分を取り囲むことができ、未萌出歯を受け入れることができる。
【００２９】
いくつかの実施例では、シェル１０８のそれぞれのシェルは、歯１０６のそれぞれの歯の選択された表面積を有する少なくとも１つの選択された位置を含む接触点と係合するように成形されてもよい。いくつかの実施例では、シェル１０８は、歯１０６の顔面側部分、舌側部分、及び咬合側部分を取り囲むことができる。いくつかの実施例では、シェル１０８は、例えば、顔面側部分及び舌側部分のみ、又は歯１０６の顔面側部分若しくは舌側部分のうちの１つのみなど、歯１０６のより少ない部分を取り囲むことができる。シェル１０８のそれぞれのシェルの形状を選択することにより、取り外し可能な歯科装具１００は、歯１０６のそれぞれの歯に印加される力の位置及び方向を制御することができる。いくつかの実施例では、シェル１０８のそれぞれのシェルの厚さは、約０．２〜約１．０ミリメートル、又は約０．３０〜約０．７５ミリメートルなどの、約０．１０ミリメートル〜約２．０ミリメートルの範囲であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施例では、シェル１０８のそれぞれのシェルは、それぞれのシェルの内部に空隙を画定する表面を含んでもよく、表面は、所望の位置でそれぞれの歯を受容するように成形されている。例えば、図１Ｂ及び図１Ｄに最もよく示されるように、シェル１０８Ｄは、シェル１０８Ｄの内部に空隙１３４を画定する内面１３２を含む。表面１３２は、歯１０６Ａの所望の位置に歯１０６Ａを受容するように成形される。例えば、取り外し可能な歯科装具１００は、咬合面１３６が少なくとも部分的に表面１３２と係合するように、歯１０６Ａの初期位置から歯１０６Ａの所望の位置に向かって歯１０６Ａの咬合面１３６を付勢してもよい。
【００３１】
装具本体１０４は、１つ以上のアンカー歯を受容するように構成された１つ以上のアンカーシェルを含んでもよい。いくつかの実施例では、アンカー歯は、１つ以上の臼歯、前臼歯、又は両方を含んでもよく、アンカーシェルは、例えばシェル１０８Ａ〜１０８Ｄ及び１０８Ｋ〜１０８Ｎなどの対応するシェルを含んでもよい。他の実施例では、アンカー歯は、１つ以上の前歯、又は１つ以上の前歯及び後歯の組み合わせを含んでもよい。アンカーシェルは、それぞれのアンカー歯を移動させるのに十分な力をもたらすことなく、１つ以上の歯（例えば、歯槽骨リモデリングを引き起こすのに十分な力）を動かすのに十分な力をもたらすように、装具本体１０４の部分が変形することを可能にするように構成されてもよい。他の実施例では、装具本体１０４は、アンカーシェル１０８Ａ〜１０８Ｄ及び１０８Ｋ〜１０８Ｎのうちの任意の１つ以上を省略してもよい。
【００３２】
装具本体１０４は、歯肉隆線１０２を含む。歯肉隆線１０２は、例えば歯肉咬合方向に延びる任意の好適な高さを含んでもよい。例えば、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の高さは、約０．５ミリメートル（ｍｍ）〜約１０ｍｍ、例えば約１ｍｍ〜約５ｍｍであってもよい。歯肉隆線１０２は、例えば、装具本体１０４の内面１２４から空隙１３４へと延びる任意の好適な厚さを含んでもよい。例えば、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の厚さは、約０．０２５ミリメートル〜約１．０ミリメートル、又は約０．１ミリメートル〜約０．７５ミリメートル、又は約０．１５〜約０．６ミリメートル、又は約０．３ミリメートルであってよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の厚さのステップ状変化、例えば、シェル１０８のそれぞれのシェルの厚さから、歯肉隆線１０２のそれぞれのシェルの厚さ及びそれぞれの歯肉隆線の厚さへの、装具本体１０４の合計の厚さの非テーパ状変化を含み得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の厚さのテーパ状変化を含み得る。歯肉隆線１０２は、例えば、近心−遠心方向に延びる任意の好適な長さを含んでもよい。例えば、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、それぞれのシェルの第１の近心隣接歯間領域から、それぞれのシェルの第２の遠心隣接歯間領域までの距離全体に延び得る。シェル１０８のそれぞれのシェルに近心及び／又は遠位の隣接歯間領域まで延びることにより、それぞれの歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の比較的より硬い隣接歯間領域に物理的に結合することによって、歯肉隆線におけるそれぞれのシェルの剛性を向上させることができる（例えば、相対的により可撓性のシェルと比較して）。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、１つ以上の隣接歯間領域にわたって延び得る。１つ以上の隣接歯間領域にわたって延びることにより、歯肉隆線１０２は、歯肉隆線１０２において２つ以上の隣接するシェルを硬くし得る。
【００３３】
いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、１つ以上の隣接歯間領域の間で、近心−遠心長さ全体よりも短い長さにわたって延び得る。例えば、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、シェル１０８のそれぞれのシェルの一部分にわたって延び得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、複数のセグメントを含んでもよい。複数のセグメントの各セグメントは、第１の隣接歯間領域近心から、それぞれのシェルの遠位の第２の隣接歯間領域までの距離の一部を横断してもよい。例えば、図１Ｆに示すように、歯肉隆線１０２Ｂは、近心セグメント１０３Ａと、近心セグメント１０３Ａと遠位セグメント１０３Ｂとの間の可撓性領域１０３Ｃを画定する遠位セグメント１０３Ｂとを含んでもよい。複数のセグメントを含むことにより、それぞれの歯肉隆線は、複数のセグメントの各セグメント間の選択された可撓性領域を可能にし得る。選択された可撓性領域における選択された可撓性は、複数のセグメントなしで歯肉隆線１０２と比較して、装具本体１０４によって歯１０６に印加される力の方向及び大きさのより良好な制御を可能にし得る。
【００３４】
歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、装具本体１０４の歯肉最縁又はその近傍に位置付けられてもよい。例えば、歯肉隆線１０２は、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、装具本体１０４の歯肉縁又は歯の歯肉縁１０６から約１ミリメートル〜約２ミリメートルなど、最大約３ミリメートルに位置付けられてもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の歯肉最縁に位置付けられて、そうでなければ歯肉隆線１０２によって歯１０６の面から持ち上げられ、患者によって装着されたときに刺激を引き起こすことがある装具本体１０４の縁の露出を低減することができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、シェル１０８の内面（例えば、内面１２４）上に配置され得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の１つ以上の部分がシェル１０８のそれぞれのシェルの内面上に配置され、それぞれの歯肉隆線の１つ以上の異なる部分がそれぞれのシェルの外面上に配置されるように、装具本体１０４を通って延び得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、例えば、それぞれの歯の輪郭の高さより下のそれぞれの歯の形状に対応するように、歯１０６のそれぞれの歯の輪郭に対応するように成形されてもよい。歯の輪郭に対応することにより、歯肉隆線１０２は、歯１０６の輪郭に追従しない歯肉隆線１０２と比較して歯１０６をより良好に把持することができる。
【００３５】
歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の位置及び形状は、それぞれの歯肉隆線が歯１０６のそれぞれの歯と係合することを可能にし得る。例えば、図１Ｄ及び図１Ｅに示されるように、歯肉隆線１０２Ａは、歯１０６Ａの輪郭１２１の高さよりも低い歯１０６Ａの舌側表面１２０と、輪郭１２１の高さより低い歯１０６Ａの唇側表面１２２とを係合するように構成される（例えば、位置決めされ、成形される）。輪郭の高さ（又は湾曲の稜）、例えば、歯１０６Ａの輪郭１２１の高さは、根軸線から最も遠い最大量の曲線又は最大凸部又は隆線を有する歯上の位置である。輪郭の高さより低い装具本体１０４の領域は、歯肉縁付近にアンダーカットを含んでもよい。歯１０６の輪郭の高さより低い歯１０６の舌側表面又は唇側表面のうちの少なくとも一方を係合することにより、装具本体１０４が、それぞれの歯の輪郭のそれぞれの高さより低い、取り外し可能な歯科装具１００と歯１０６との間の接触を強化することができる。
【００３６】
歯１０６の歯が輪郭の高さより低い装具本体１０４の接触を強化することにより、歯１０６上の取り外し可能な歯科装具１００の保持を増加させ、取り外し可能な歯科装具１００とそれぞれの歯のそれぞれの咬合面との係合を改善することができる。例えば、歯１０６Ａの輪郭１２１の高さよりも低い接触を強化し、歯１０６Ａの咬合面１３６の係合を増加させることにより、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、取り外し可能な歯科装具１００が歯１０６Ａの所望の位置に歯１０６Ａを移動させるために、歯１０６Ａ上の接触点１２３に力ベクトルを印加することを可能にし得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、それぞれの歯に印加されるより大きなモーメント、例えばトルクを可能にすることができ、例えば、取り外し可能な歯科装具１００が変形構成から変形していない構成に移動するとき、位置接触点の判定性を改善し、又は両方を歯肉隆線を有さない取り外し可能な歯科装具と比較することができる。このようにして、歯肉隆線１０２は、歯１０６上の力ベクトルの大きさ及び方向の制御を改善して、それぞれの歯の根付近の骨リモデリングを引き起こし、アタッチメントを歯に結合することなく所望の歯の動きを生じさせる。
【００３７】
取り外し可能な歯科装具１００は、取り外し可能な歯科装具１００の形状が歯１０６の現在位置と異なるように、歯１０６の所望の位置（又は歯１０６の中間位置）に対応する初期の未変形形状で形成されてもよい。取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されると、装具本体１０４は変形して、シェル１０８が歯１０６を受容することを可能にし得る。装具本体１０４の変形は、装具本体１０４の１つ以上の部分において、圧縮、張力、剪断、曲げ、及びねじれのうちの少なくとも１つなどの力を誘発し得る。いくつかの実施例では、装具本体１０４内の力は、１つ以上のシェル１０８内で集中されてもよい。シェル１０８の各それぞれのシェルは、歯１０６のそれぞれの歯と係合されてもよく、装具本体１０４の変形によって誘発される力を含むシェル１０８の各シェルのそれぞれにおいて、力が歯１０６の各歯にそれぞれ伝達される。このようにして、装具本体１０４の変形は、シェル１０８を介して歯１０６に力を伝達することができる。
【００３８】
歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の変形に影響を及ぼし得る。例えば、歯肉隆線１０２を有さないで、装具本体１０４の歯肉部分（例えば、舌側１１２上の第１の歯肉縁１１０及び舌側１１８上の第２の歯肉縁１１６）（本明細書では「歯肉部分１１０及び１１６」と称される）は、装具本体１０４の咬合面１２４などの装具本体１０４の他の部分よりも可撓性が高くなり得る。一例として、咬合面１２４の相対的剛性は、歯１０６の咬合面の形状に追従する咬合面１２４の起伏表面に少なくとも部分的に起因し得る。歯肉部分１１０及び１１６の相対的な可撓性は、歯１０６の歯肉縁付近でより少ない屈曲又は折り重なりに起因し得る。加えて、又は代替的に、装具本体１０４は、咬合面１２４の近くで、歯肉部分１１０及び１１６付近よりも厚くてもよく、比較的薄い歯肉部分１１０及び１１６は、比較的厚い咬合面１２４よりも可撓性が高い。歯肉隆線１０２は、歯肉隆線１０２付近の歯肉部分１１０及び１１６において装具本体１０４を硬くすることができる。例えば、歯肉隆線１０２は、歯列弓の輪郭に追従する経路を中心としたねじれに対する抵抗を増加させることができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２を有する装具本体１０４の剛性の増大は、様々な他の局所（例えば、シェル１０８のそれぞれのシェル内）又は汎用（例えば、装具本体１０４を横切る）曲げ及びねじり運動への抵抗を増大させることができる。例えば、歯肉隆線１０２Ａは、隣接歯間領域１１４Ａ及び１１４Ｂにおいて装具本体１０４を、シェル１０８Ｄの唇側１１２及び／又は舌側１１８よりも高い剛性を有することをもたらし得る。歯肉部分１１０及び／又は１１６を硬くすることにより、装具本体１０４は、咬合面１２４及び歯肉部分１１０及び１１６において、歯肉隆線１０２を有さない取り外し可能な歯科装具と比較して、より均一な剛性特性を有し得る。
【００３９】
比較的より硬い歯肉部分１１０及び１１６は、歯１０６上の取り外し可能な歯科装具１００の把持を改善することができる（例えば、歯科装具１００と歯１０６との間の接触量）。歯科装具が歯列弓上に設置され、歯１０６が取り外し可能な歯科装具１００のシェル１０８に受け入れられると、シェル１０８及び歯肉隆線１０２が変形して歯１０６がシェル１０８に入ることを可能にする。例えば、歯１０６Ａの輪郭の高さは、歯１０６Ａにおける歯肉縁１２８よりも歯１０６Ａの咬合面１３６により近くてもよい。シェル１０８Ｄの唇側１１２及び舌側１１８における歯肉部分１１０及び１１６は、歯１０６Ａがシェル１０８Ｄに入ることを可能にするように屈曲することができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２Ａは、歯１０６Ａがシェル１０８Ｄに入ることを可能にするように屈曲し得る。歯１０６Ａがシェル１０８Ｄ内に受容された後、歯肉隆線１０２Ａは、シェル１０８Ｄの唇側１１２及び舌側１１８を歯１０６Ａの輪郭１２１の高さよりも低い歯１０６Ａの唇側面１２２及び舌側面１２０に向かって付勢し得る。このようにして、歯肉隆線１０２は、輪郭の高さよりも低い取り外し可能な歯科装具１００の係合を向上させる。
【００４０】
いくつかの実施例では、例えば、歯１０６のそれぞれの歯の舌側表面及び／又は唇側表面を係合することによって、輪郭の高さよりも低い取り外し可能な歯科装具１００の係合を強化することは、シェル１０８のそれぞれのシェルの内面の咬合側部分をそれぞれの歯の咬合面に向けて付勢することができる。例えば、歯肉隆線１０２Ａは、シェル１０８Ｄの唇側１１２及び舌側１１８を歯１０６Ｂの輪郭１２１の高さよりも低い歯１０６Ｂの唇側面１２２及び舌側面１２０に向かって付勢し、それによって表面１３２の咬合側部分を歯１０６Ｂの咬合面１３６に向かって付勢することができる。歯１０６Ｂの咬合面１３６に向かって表面１３２の咬合側部分を付勢することにより、表面１３２の少なくとも一部分が歯１０６の咬合面１３６と係合することを可能にし得る。いくつかの実施例では、歯１０６のそれぞれの歯の輪郭の高さよりも低い係合の向上、及び歯１０６のそれぞれの歯のそれぞれの咬合面との強化された係合は、取り外し可能な歯科装具１００がそれぞれの歯に力結合を形成することを可能にし得る。いくつかの実施例では、歯１０６のそれぞれの歯の輪郭の高さよりも低い係合の向上、及び歯１０６のそれぞれの歯のそれぞれの咬合面との強化された係合は、装具本体１０４と歯１０６との間の接触点の判定性を改善することができる。例えば、歯１０６の咬合側部分及び歯肉部分における又はそれらの付近の係合を集中させることによる。このようにして、歯肉隆線１０２は、歯１０６と取り外し可能な歯科装具１００との係合を改善して、アタッチメントなしの歯１０６の動きを引き起こすことができる。
【００４１】
いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は歯１０６の隣接歯間空間及び／又は舌側面又は唇側面に付勢されて、歯１０６の歯肉部分との係合を改善することができる。例えば、歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の咬合側部分付近で、シェル１０８の高さに沿って（例えば、装具本体１０４の外面に向かう方向に）外側に、かつ装具本体１０４の歯肉部分の近くで（例えば、装具本体１０４の内面に向かう方向に）内側に付勢されてもよいし、その両方に付勢されてもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２の第１の部分は内側に付勢されてもよく、歯肉隆線１０２の第２の異なる部分は、外側に付勢されてもよい。このように歯肉隆線１０２を付勢することにより、歯１０６の歯肉部分、歯１０６の咬合側部分、又はその両方との装具本体１０４の係合を更に高めて、付勢された歯肉隆線１０２なしの装具本体１０４と比較して、歯１０６へのより大きなモーメントを可能にし得る。例えば、歯肉隆線１０２を歯１０６の歯肉縁付近で内側に付勢することにより、第１の接触が歯肉の近くで生じることを確実にすることによって、歯１０６の顔面側表面又は舌側表面との装具本体１０４の早期接触を低減することができる。このように接触を制御することは、例えば、隣接する歯が、装具本体１０４を歯肉縁に沿って歯１０６から離れて変形させる１次回転が規定されている場合には、歯１０６にトルクをかけるときに有用であり得る。
【００４２】
歯１０６のそれぞれの歯に対する力の方向は、シェル１０８のそれぞれのシェルの少なくとも１つの表面と歯１０６のそれぞれの歯の少なくとも１つの表面との１つ以上の接触点、並びにシェル１０８に対する歯肉隆線１０２の位置及び形状から部分的に生じ得る。いくつかの実施例では、歯１０６のそれぞれの歯とシェル１０８のそれぞれのシェルの接触点の数、係合の総面積、又はその両方は、歯肉隆線を有さない取り外し可能な歯科装具の接触点の数、係合の総面積、又は両方よりも大きくてもよい。接触点の数及び／又は制御を増加させることにより、歯１０６に印加される力の方向及び大きさは、歯肉隆線１０２を有さないアライメントトレイと比較してより正確に制御され得る。
【００４３】
例えば、歯１０６Ａの顔面側表面にわたって実質的に均等に分配した力は、歯１０６Ａの舌側方向への並進を引き起こし得る。したがって、歯１０６Ａの並進を達成するために、歯肉隆線１０２Ａは、シェル１０８Ｄに位置付けられ、歯１０６Ａの顔面側表面にわたって実質的に均等に力を分配するように成形されてもよい。歯１０６Ａの顔面側表面の近心半分又は顔面側表面の一方の半分、及び歯１０６Ａの舌側表面の反対側の半分に集中した力は、歯１０６Ａの舌側方向の回転を、一般に咬合側−歯肉方向に延びる回転軸の周りで回転させることができる。したがって、歯１０６Ａの回転を達成するために、歯肉隆線１０２Ａは、シェル１０８Ｄの選択された部分に沿って歯１０６Ａに向かって付勢されて、歯１０６Ａの回転を引き起こし、例えば、歯１０６Ａの顔面側表面の半分又は顔面側表面の一方の半分及び歯１０６Ａの舌側表面の反対側の半分に力を分配することができる。歯１０６Ａの舌側歯肉縁及び／又は唇側歯肉縁（又は少なくとも輪郭の高さに対する歯肉）に集中する力は、歯１０６Ａの押出しを引き起こし得る。したがって、押出を達成するために、歯肉隆線１０２Ａ及び１０２Ｂは、シェル１０８Ｄ上に位置付けられ、例えば、シェル１０８Ｄが歯１０６Ａの舌側及び顔面側の両方を挟持又はクランプするように構成されるように、力歯肉を歯１０６Ａの輪郭の高さに集中させるように成形されてもよい。歯の顔面側表面及び咬合面の両方の一部分に集中した力は、舌側−歯肉方向に歯の冠チッピングを生じさせ得る。歯の顔面側咬合面で集中した力と、歯の舌側歯肉表面で集中した力との組み合わせは、歯のトルクを引き起こし得、冠が舌側方向に移動し、根が顔面側方向に移動する。
【００４４】
上述のように、シェル１０８のそれぞれのシェルは、それぞれのシェルの内部に空隙を画定する表面を含んでもよく、表面は、所望の位置でそれぞれの歯を受容するように成形されている。装具本体１０４は、それぞれの歯を空隙に向かって移動させるために、空隙に対するそれぞれの歯上のそれぞれの接触点において、それぞれの力ベクトルを印加するように構成されてもよい。例えば、図１Ｄに示すように、シェル１０８Ｄは、シェル１０８Ｄの内部に空隙１３４を画定する内面１３２を含む。表面１３２は、歯１０６Ａの所望の位置に歯１０６Ａを受容するように成形される。いくつかの実施例では、装具本体１０４は、空隙１３４の部分１３３と反対の歯１０６Ａ上の接触点１２３に力ベクトルを印加して、歯１０６Ａを空隙１３４の部分１３３に向かって移動させるように構成されてもよい。いくつかの実施例では、シェル１０８Ｄの表面１３２は、空隙１３４の第２の部分１３５を画定することができ、装具本体１０４は、空隙１３４の第２の部分１３５とは反対の歯１０６Ａ上の第２の接触点１２５に第２の力ベクトルを印加して、歯１０６Ａを空隙１３４の第２の部分１３５に向かって移動させるように構成されてもよい。いくつかの実施例では、接触点１２３及び１２５は、歯１０６Ａの反対側にあってもよい。いくつかの実施例では、接触点１２３及び１２５は、歯１０６Ａの同じ側にあってもよい。いくつかの実施例では、接触点１２３は歯１０６Ａの咬合面上に位置してもよく、接触点１２５は、歯の歯肉面上に位置してもよい。いくつかの実施例では、接触点１２３は、歯１０６Ａの舌側表面１２０上に位置してもよく、接触点１２５は、歯の唇側表面１２２上に位置してもよい。いくつかの実施例では、装具本体１０４は、それぞれの歯上の２つを超える接触点で２つを超える力ベクトルを印加して、それぞれの歯を１つ以上の空隙に向かって移動させるように構成されてもよい。空隙の形状は、抵抗が減少した領域を提供することにより、それぞれの歯の特定の動きを引き起こすことができ、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯１０６のそれぞれの歯が、それぞれの歯に印加された力ベクトルに応答して移動することができる。このようにして、装具本体１０４の内部の空隙は、歯１０６のそれぞれの歯を所望の位置に向かって付勢するのを支援することができる。
【００４５】
１つ以上の歯の動きをもたらし得る他の力ベクトル及び力ベクトルの組み合わせが想到される。例えば、表１は、所望の歯の運動の種類、それぞれの運動に対するそれぞれの閾値、及びそれぞれの運動を達成するための、移動する歯に対する歯肉隆線の例示的な位置を含む。シェル１０８上の歯肉隆線１０２の形状及び歯肉隆線１０２の位置を選択することによって、取り外し可能な歯科装具１００は、歯肉隆線１０２の変形を介して歯１０６に対する特定の方向及び大きさを有する力を印加するように構成され得、歯１０６への対応する回転力、並進力、押し出し力、侵入力、チッピング、又はトルク付与力のうちの任意の１つ以上をもたらし得る。
【表１】
2021534933.tif 000003
【００４６】
いくつかの実施例では、それぞれの運動（歯の運動）に対するそれぞれの閾値は、歯１０６の動きが予測可能に完了することを確実にするために、歯肉隆線１０２が使用され得る歯の運動の閾値（最小）量を示す。シェル１０８上の歯肉隆線１０２の形状及び歯肉隆線１０２の位置を選択することによって、取り外し可能な歯科装具１００は、歯肉隆線１０２の変形を介して歯１０６に対する特定の方向及び大きさを有する力を印加するように構成され得、歯１０６への対応する回転力、並進力、押し出し力、侵入力、チッピング、又はトルク付与力のうちの任意の１つ以上をもたらし得る。
【００４７】
歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、１つ以上の隣接する隣接歯間領域、例えば、隣接歯間領域１１４Ａ及び１１４Ｂの少なくとも一部分の上に延び得る。歯肉隆線１０２、例えば、歯肉隆線１０２Ｂは、任意の好適な形状を含んでもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、近心−遠心方向において、装具本体１０４の歯肉部分（例えば、歯肉部分１１０又は１１６）の後に、実質的に滑らかかつ連続的な弓状形状を含んでもよい。実質的に滑らかかつ連続的な弓状形状は、歯肉隆線１０２の実質的に均一（例えば、均一又はほぼ均一）の剛性特性をもたらし得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、角度で接合された２つ以上の線形セグメントを有する装具本体１０４の歯肉部分に沿って延びる蛇行形状又はジグザグ形状を含んでもよい。曲線形状、例えば、蛇行形状又はジグザグ形状を有する歯肉隆線１０２を形成することは、歯治療間隔中に、より制御可能かつ適切な係合力レベル及び方向をもたらし得る。
【００４８】
歯肉隆線１０２の断面形状は、歯肉隆線１０２の長さに沿って実質的に一定であってもよく、又は異なっていてもよい。断面形状は、例えば、楕円形、矩形、他の幾何学的形状、又は不規則形状を含んでもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の断面は、それぞれの歯肉隆線の変形を制御するように構成され得、それによって、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯１０６のそれぞれの歯に印加される力ベクトルの大きさ及び方向を制御するように構成され得る。例えば、図１Ｈに示すように、歯肉隆線１０２Ｃは、領域付近のそれぞれの歯肉隆線の可撓性を増加させるために、比較的小さい断面積を有する第１領域１４０を含んでもよい。加えて、又は代替的に、第１の領域１４０は、比較的平坦な断面、切り欠き、低弾性率を有する材料の領域などの第１の領域１４０の可撓性を増大させる他の特徴を含んでもよい。第１の領域１４０付近のそれぞれの歯肉隆線の相対的な可撓性は、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されるときに、歯肉隆線１０２Ｃによって及ぼされる修復力を低減し得る。
【００４９】
同様に、歯肉隆線１０２Ｃは、第１の領域１４０付近のそれぞれの歯肉隆線の剛性を増加させるために、比較的大きい断面積を有する第２の領域１４２を含んでもよい。加えて、又は代替的に、第２の領域１４２は、より高い弾性率を有する材料の補強リブ又はレールエリアなどの第２の領域１４２の剛性を増大させる他の特徴を含んでもよい。例えば、図１Ｇに示すように、装具本体１０４は、歯肉隆線１０２Ａの遠位に補強リブ１４４を画定し、歯肉隆線１０２Ａに近心の補強リブ１４６を画定してもよい。補強リブ１４４及び１４６は、シェル１０８Ｄと隣接するシェル１０８Ｃ及び１０８Ｅとの間の隣接歯間領域において、又はその近くで、装具本体１０４の外面上に配置されてもよい。隣接歯間領域の近くに図示されているが、いくつかの実施例では、補強リブ１４４及び１４６は、シェル１０８Ｄの内側部分に配置されてもよい。補強リブ１４４及び１４６は、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯肉隆線１０２Ａ（又はシェル１０８Ｄ）によって及ぼされる修復力を増加させるために、歯肉隆線１０２Ａ（又はシェル１０８Ｄ）の相対的剛性を高めることができる。いくつかの実施例では、補強リブ１４４及び１４６は、典型的な材料クリープ及び／又は取り外し可能な歯科装具１００によって長い期間をかけて印加される力の減少を打ち消すことができる。このようにして、歯肉隆線１０２の形状を選択することは、それぞれの歯肉隆線の変形を制御することができ、それによって、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯１０６のそれぞれの歯に印加される力ベクトルの大きさ及び方向を制御することができる。
【００５０】
遠位近心方向における歯肉隆線１０２の長さは、任意の好適な長さを含み得る。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２の長さは、歯肉隆線１０２が変形し、結果として生じる歯１０６に対する力の量に影響を及ぼし得る。例えば、より長い歯肉隆線は、より短い歯肉隆線１０２と比較して、歯肉隆線１０２におけるより大きな修復力、歯肉隆線１０２における力のより長い発現距離、又はその両方をもたらし得る。このように、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の長さは、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の変形から生じる力に影響を及ぼし得る。
【００５１】
いくつかの実施例では、図１Ｈに示すように、歯肉隆線１０２Ｄは、舌側歯肉縁の一部分、唇側歯肉縁の一部分、又はその両方の上に突出し得る。歯肉縁の一部の上に突出することにより、歯肉隆線１０２Ｄは、歯肉を介して、歯槽骨の少なくとも一部分に固定するように構成され得る。例えば、患者によって装着されるとき、歯肉隆線１０２Ｄは、歯肉隆線１０２Ｄの変形の少なくとも一部分をもたらすために、歯槽プロセスを覆う歯肉と少なくとも部分的に接触してもよい。このようにして、取り外し可能な歯科装具１００は、アンカーとして歯槽プロセスを利用するように構成され得る。例えば、歯肉に接触するように延びるシェル１０８の１つ以上のそれぞれの部分に取り付けられた１つ以上の歯肉隆線１０２を含むことは、歯１０６の移動性を妨げることなく、歯槽プロセスと間接的に係合する延長表面によって提供される追加のブレースにアクセスすることができ、隣接する歯１０６又はその両方の代わりにアンカーとして、より高い剛性の歯槽プロセスを使用しながら、歯１０６の選択された歯に印加されるより大きな力を可能にする。したがって、別の利点は、隣接する歯１０６の望ましくない反応運動を引き起こすことなく、固定基準（歯槽プロセス）に対する歯の動きのより良好な制御となり得る。
【００５２】
歯肉隆線１０２は、任意の好適な材料を含んでもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、装具本体１０４上に配置されるか、又は装具本体１０４と一体的に形成された１つ以上の材料の連続的な領域又は不連続領域を含んでもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２及び装具本体１０４は、一体型材料から形成されてもよい。歯肉隆線１０２は、装具本体１０４と比較して比較的高い弾性率の材料で形成されてもよい。より高い弾性率の材料から歯肉隆線１０２を形成することは、装具本体１０４の隣接する部分に対して装具本体１０４の歯肉縁を硬くし、取り外し可能な歯科装具１００の耐久性を増大させ、及び／又はシェル１０８に印加される力の方向の制御を改善することができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、例えば、ステンレス鋼（ＳＳ）、ニッケル−チタン（ＮｉＴｉ又はニチノール）、銅−ニッケル−チタン（ＣｕＮｉＴｉ）、コバルト−クロム（ＣｏＣｒ）、コバルト−クロム−モリブデン（ＣｏＣｒＭｏ又はＣＣＭ（登録商標））、又はコバルト−クロム−タングステン（ＣｏＣｒＷ）などの、鉄、銅、スズ、ニッケル、チタン、モリブデン、タングステン、及びこれらの合金を含む、金属ワイヤが挙げられ得るが、これらに限定されない。金属ワイヤは、編組及び非編組ワイヤ、並びに楕円形又は矩形などの任意の好適な断面形状を有するワイヤを含む。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、ポリ乳酸、エポキシ、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、チオール−エンポリマー、ウレタン、（メタ）アクリレートポリマー又はポリ（メチルメタクリレート）、ポリアルキレンオキシドジ（メタ）アクリレート、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート、脂肪族（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどのアクリレートポリマー、ポリエチレンテレフタレート系ポリマー、例えば、ポリエチレンテレフタレートグリコール、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル、ナイロン、アセタール樹脂（ＰＯＭ又はＤｅｌｒｉｎ（登録商標））、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はこれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施例では、ポリマーリブは、熱溶解積層法（ＦＤＭ）印刷プロセスを使用して分配されるように構成されたポリマー、例えば、加熱された押出ノズルを使用して、ポリマーのビーズを取り外し可能な歯科装具の表面上にロボット制御的に分配するのに好適なポリマーを含んでもよい。ＦＤＭ印刷を使用することにより、取り外し可能な歯科装具の選択領域、例えば歯肉隆線１０２の厚さを制御すること、又は取り外し可能な歯科装具のバルク材料と比較して材料特性を制御することを可能にし得る。ポリマーリブ材料及び取り外し可能な歯科装具材料の両方が熱可塑性材料を含む実施例では、ＦＤＭ印刷された材料は、取り外し可能な歯科装具材料に融合し得る。
【００５３】
歯肉隆線１０２は、任意の好適な取り付け手段を使用して、装具本体１０４に取り付けられてもよい。歯肉隆線１０２及び／又は装具本体１０４のそれぞれの歯肉隆線は、それぞれの歯肉隆線が装具本体１０４に取り付けられたときに、段階的な接合部又はテーパ状の接合部を形成するように成形されてもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は装具本体１０４と一体的に形成されてもよい。例えば、取り外し可能な歯科装具１００は、装具本体１０４及び歯肉隆線１０２を含む一体型ポリマーを含んでもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２は、歯肉隆線１０２の１つ以上の部分に沿って装具本体１０４と物理的に分離し、機械的に取り付けられてもよい。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線は、それぞれの歯肉隆線の全長に沿って、それぞれの歯肉隆線の一部分、又はそれぞれの歯肉隆線の２つ以上の不連続部分に沿って、装具本体１０４に接着され得る。好適な接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シアノアクリレート、アクリル、シリコーンなどを挙げることができる。いくつかの実施例では、それぞれの歯肉隆線又は歯肉隆線１０２は、装具本体１０４を形成する２つ以上の材料層によって少なくとも部分的に取り囲まれてもよい。例えば、歯肉隆線１０２は、装具本体１０４の第１の材料層上に形成又は配置されてもよく、装具本体１０４の第２の材料層は、第１の材料層及び歯肉隆線１０２の上に形成又は配置されてもよい。
【００５４】
いくつかの実施例では、装具本体１０４は、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線を装具本体１０４に機械的に取り付けるように構成された１つ以上のアライメントガイドを画定し得る。例えば、アライメントガイドは、装具本体１０４の歯肉縁に沿って装具本体１０４と一体的に形成されてもよい。アライメントガイドは、歯肉隆線１０２（例えば、歯肉隆線１０２Ａ）のそれぞれの歯肉隆線を受容するように構成され得る。例えば、アライメントガイドは、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線を、押込み嵌め又は押し接続配置で係合するように成形されてもよい。一例として、アライメントガイドは、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の形状を受容するように成形された凹部と、装具本体１０４と一体的に形成された１つ以上の隆線又はポストとを含み得る。１つ以上の隆線又はポストなどの装具本体１０４は、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線が凹部に挿入される（例えば、押し込まれる）ときに変形し得、それぞれの歯肉隆線が凹部内に着座することを可能にする。次いで、１つ以上の隆線又はポストは、凹部内にそれぞれの歯肉隆線を保持するために、変形されていない構成に戻ることができる。いくつかの実施例では、機械的アタッチメントの組み合わせを使用して、歯肉隆線１０２を装具本体１０４に取り付けることができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の第１の部分は、装具本体１０４に固定されてもよく、それぞれの歯肉隆線の第２の部分は、例えば、細長い凹部内に固定されるが、細長い凹部の長手方向軸に沿って移動することができるように、選択された方向に自由に移動することができる。歯肉隆線１０２の選択された部分を装具本体１０４に固定することにより、歯肉隆線１０２の他の部分が選択された方向に移動することができるが、取り外し可能な歯科装具１００は、歯肉隆線１０２上の修復力が装具本体１０４に伝達される位置を制御し得る。例えば、歯肉隆線１０２が、隣接歯間領域付近で装具本体１０４に固定される実施例では、歯肉隆線１０２の変形からの修復力は、それぞれの隣接歯間領域付近の接触点に実質的に伝達され得る。隣接歯間領域付近の係合を介した力伝達は、回転、トルク付与、チッピング、又は押出などの所望の歯の動きを可能にするか、又は改善することができる。このようにして、歯肉隆線１０２又は装具本体１０４のアタッチメントの種類及び位置を選択することは、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに、歯１０６に印加される大きさ及び／又は力ベクトルに影響を及ぼし得る。
【００５５】
歯肉隆線１０２のそれぞれの歯肉隆線の材料、形状、長さ、及びアタッチメントを選択することにより、取り外し可能な歯科装具１００は、取り外し可能な歯科装具１００が患者によって装着されたときに装具本体１０４の変形から生じるシェル１０８のそれぞれのシェル上の力の発現の方向、大きさ、長さのうちの少なくとも１つを制御することができる。
【００５６】
いくつかの実施例では、装具本体１０４は、単一の材料、例えば、単一の一体型材料から形成されてもよい。一体型材料は、単一のポリマー、又は１つ以上のポリマーの実質的に均質な混合物を含んでもよい。例えば、取り外し可能な歯科装具１００は、単一の連続３Ｄ印刷構成要素又は熱成形構成要素からなってもよい。他の実施例では、装具本体１０４は、多層材料を含んでもよい。多層材料は、単一の材料、例えば、単一のポリマー、複数の材料の複数の層、例えば、２つ以上のポリマー、ポリマー及び別の材料の複数の層を含んでもよい。多層材料は、異なる弾性率を有する複数の層で装具本体１０４の１つ以上の部分を形成することを可能にして、歯肉隆線１０２の力特性、変位特性、又は両方の選択を可能にすることができる。例えば、取り外し可能な歯科装具１００は、多層３Ｄ印刷構成要素又は熱成形構成要素からなってもよい。好適なポリマーとしては、（メタ）アクリレートポリマー、エポキシ、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、チオール−エンポリマー、ウレタン（メタ）アクリレートポリマー、ポリアルキレンオキシドジ（メタ）アクリレート、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート、脂肪族（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどのアクリレートポリマー、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）などのポリエチレンテレフタレート系ポリマー、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル、又はこれらの組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。同じ又は異なる実施例では、取り外し可能な歯科装具１００は、装具本体１０４の縁及び他の空間の面取り又はフィレットを含んでもよい。このような面取り又はフィレットは患者の快適性を向上させてもよく、かつ取り外し可能な歯科装具１００の視認性を低下させてもよい。
【００５７】
他の実施例では、取り外し可能な歯科装具１００は、取り外し可能な歯科装具１００によって取り囲まれた歯１０６のうちの１つ以上に印加される力を増強するように構成された金属部品を含んでもよい。例えば、金属部品は、歯肉隆線１０２などの装具本体１０４の少なくとも一部分を通って延びるワイヤ又はリボンを含んでもよい。いくつかの実施例では、歯ぎしり又は咀嚼などの高圧咬合接触の応力に打ち勝つためにより高い耐久性が必要とされる場合、取り外し可能な歯科装具１００は、金属咬合構成要素などの１つ以上の他の金属部品を含んでもよい。いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具１００は、患者内に埋め込まれた固定デバイス、例えば、一時的な固定デバイス又は小型ねじ、若しくは歯１０６の歯の表面に固定されたアタッチメントに係合するように構成されたキャッチを含んでもよい。例えば、キャッチは、アンカーシェル１０８Ａ〜１０４Ｄ及び１０４Ｋ〜１０４Ｎ上に配置されて、大臼歯又は小臼歯などのアンカー歯上の固定デバイスに接続することができる。このようにして、そのような取り外し可能な歯科装具１００は、金属及びプラスチックのハイブリッド構造を提供してもよい。
【００５８】
いくつかの実施例では、金属部品は、電鋳（又は電着）プロセスを使用して、取り外し可能な歯科装具１００上に形成されてもよい。例えば、導電性コーティングは、無電解めっき、物理蒸着（例えば、電子ビーム物理蒸着、蒸着、スパッタ堆積など）、又は導電性塗料などによって、取り外し可能な歯科装具１００の選択された領域に塗布されてもよい。選択された領域は、選択された領域のみが導電性であることを確実にするために、導電性コーティングの堆積前にマスクされてもよい。導電性コーティングを塗布した後、導電性コーティング上の１つ以上の接触点は、電源の第１の端子、例えば、直流電圧源の負端子に接続されてもよく、ドナー金属片は、電源の第２の端子、例えば、直流電圧源の正端子に接続されてもよい。次いで、取り外し可能な歯科装具は、水、塩水、又は酸などの電解質溶液に浸漬されてもよい。端子に印加される電流は、堆積される装具の導電性表面への、ドナー金属からの溶液を通る金属イオンの移動をもたらし得る。電気めっきの持続時間は、金属コーティングの厚さを制御するように制御されてもよい。いくつかの実施例では、マスキングは、堆積した金属の形状を制御するために、例えば、堆積された金属の側壁を基板表面に垂直にするために、導電性領域の両側に非導電性垂直ダムを配置することを含み得る。いくつかの実施例では、ダムは、金属補強材を補強し、応力下でその適切な位置に保持し、分離の可能性を最小限に抑えるように機能し得る。いくつかの実施例では、ダムは、金属補強材の垂直壁と基板の水平表面との間にフィレットを含んで、接合部における機械的応力を緩和し、及び／又は患者の快適性を増加させることができる。いくつかの実施例では、ニッケルなどの好適な構造特性及び電鋳の容易さを有する金属を、堆積された金属のバルクに使用することができる。生体適合性を改善するために（例えば、アレルギー反応又は腐食の可能性を低下させる）ために、バルク金属は、金、白金、又はロジウムなどの１つ以上の不活性金属、金属酸化物、又はポリマーでコーティングされてもよい。加えて、又は代替的に、取り外し可能な歯科装具の外側表面全体は、ポリマー又は熱成形ポリマーシートの別の層でコーティングされてもよい。
【００５９】
プラスチック部品は視認性を低下させるために略透明であってもよいが、金属部品は、患者によって装着されるときの取り外し可能な歯科装具１００の視認性を低下させるためにめっき又は他の着色剤を含んでもよい。例えば、装着時に患者の歯１０６付近に配置された金属部品としては、例えば、ロジウム、銀、白い陽極酸化チタン、テフロン、ＰＴＦＥなどの白色のコーティング又はめっきを含んでもよく、又は、例えば、ロジウム、銀、白い陽極酸化チタンなどの白色金属で形成されてもよい。他の場所に配置された金属部品は、患者の口腔内の組織色と概ね一致するように着色されてもよい。
【００６０】
図２は、診療所１４と製造施設２０とが、患者１２用の取り外し可能な歯科装具２２のセットの製造プロセス全体を通じて情報を通信する、例示的なコンピュータ環境１０を示すブロック図である。取り外し可能な歯科装具２２のセットは、取り外し可能な歯科装具１００を含んでもよい。上述のように、取り外し可能な歯科装具１００は、シェルと、少なくとも１つの歯肉隆線とを含む。最初に、診療所１４の歯科矯正医は、任意の適切な画像化技術を使用して患者１２の歯科構造の１つ以上の画像を生成し、デジタル歯科構造データ１６（例えば、患者１２の歯構造のデジタル表現）を生成する。例えば、医師は、デジタル走査され得るＸ線画像を生成してもよい。代替的に、医師は、患者の歯構造のデジタル画像を、例えば、従来のコンピュータ断層撮影（computed tomography、ＣＴ）、レーザー走査、口腔内走査、歯科印象のＣＴ走査、印象から注入された歯科用模型の走査、超音波計測、磁気共鳴映像法（magnetic resonance imaging、ＭＲＩ）、又は３次元（３Ｄ）データ取得の任意の他の好適な方法を使用して取り込んでもよい。他の実施形態では、デジタル画像は、Ｂｒｏｎｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（マサチューセッツ州レキシントン）によって開発され、ＰＣＴ国際公開第２００７／０８４７２７号（Ｂｏｅｒｊｅｓら）に記載される、能動波面サンプリングを使用する口腔内スキャナなどの、手持ち式口腔内スキャナを使用して提供され得る。代替的に、他の口腔内スキャナ又は口腔内接触プローブを使用することもできる。別の選択肢として、患者１２の歯のネガ印象を走査することによって、デジタル歯科構造データ１６を提供してもよい。更に別の選択肢として、患者１２の歯のポジ物理的モデルを画像化することにより、又は患者１２の歯のモデルに対し接触プローブを使用することにより、デジタル歯科構造データ１６を提供してもよい。走査に使用されるモデルは、例えば、アルギネート又はポリビニルシロキサン（ＰＶＳ）などの好適な印象材から、患者１２の歯列の印象をキャスティングし、キャスティング材料（歯列矯正石又はエポキシ樹脂など）を印象に鋳込み、キャスティング材料を硬化させることによって作製することができる。上記のものを含む任意の好適な走査技法を用いてモデルを走査してもよい。他の可能な走査方法は、例えば、米国特許第９，１９１，６４８号（Ｋｒｉｖｅｓｈｋｏら）及び米国特許第９，２４５，３７４号（ＭｃＱｕｅｓｔｏｎら）に記載されている。
【００６１】
歯の露出面を走査することによってデジタル画像を提供することに加え、患者１２の歯根、及び患者１２の顎骨などの、歯列の見えない特徴部を画像化することが可能である。いくつかの実施形態では、デジタル歯科構造データ１６は、これら特徴部のいくつかの３Ｄ画像を用意し、続いて、それらをともに「縫い合わせる」ことによって形成される。これらの異なる画像は、同じ画像化技術を使用して提供される必要はない。例えば、ＣＴ走査で提供される歯根のデジタル画像が、口腔内可視光線スキャナで提供される歯冠のデジタル画像と一体化してもよい。３Ｄ歯科画像を有する２次元（２Ｄ）歯科画像のスケーリング及び位置合わせは、米国特許第６，８４５，１７５号（Ｋｏｐｅｌｍａｎら）に記載されている。参照により本明細書中に組み込まれる発行済みの米国特許第７，０２７，６４２号（Ｉｍｇｒｕｎｄら）及び同じく参照により本明細書中に組み込まれる米国特許第７，２３４，９３７号（Ｓａｃｈｄｅｖａら）は、種々の３Ｄ源から提供されたデジタル画像を一体化する技術の使用について記載している。したがって、用語「画像化」は、これが本明細書において使用される際、視覚的に明らかな構造の、通常の写真画像化に限定されず、視界から隠れた歯科構造の画像化を含む。歯科構造としては、歯列弓の１本以上の歯冠又は根、歯肉、歯周靭帯、歯槽骨、皮質骨、インプラント、人工歯冠、ブリッジ、ベニア、義歯、歯列矯正装具、又は治療前、治療中、若しくは治療後に歯列の一部とみなされ得る任意の構造物の、任意の部分を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００６２】
デジタル歯科構造データ１６を生成するために、コンピュータは、画像化システムからの未加工データを、使用可能なデジタルモデルに変換しなければならない。例えば、コンピュータが受け取る歯の形状を表す未加工データにおいて、未加工データは、多くの場合、３Ｄ空間内の点群にすぎない。典型的には、この点群を表面に構成し、１本以上の歯、歯肉組織及び他の周囲口腔構造を含む患者の歯列の３Ｄオブジェクトモデルを作製する。このデータが歯列矯正の診断及び治療において有用となるように、コンピュータは歯列表面を「セグメント化」し、個々の歯を表す１つ以上の個別の移動可能な３Ｄ歯オブジェクトモデルを生成してもよい。コンピュータはこれら歯モデルを歯肉から別個のオブジェクトへと更に分離してもよい。
【００６３】
セグメント化によって、ユーザは、歯の配列を個々のオブジェクトのセットとして特性評価し、操作することが可能となる。有利には、コンピュータはこれらモデルから、弓長、噛み合わせ、隣接する歯同士の間に介在する間隔などの診断情報、及び更にはＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｂｏａｒｄ  ｏｆ  Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃｓ（ＡＢＯ）の客観的評価を得てもよい。更なる利点として、デジタル歯列矯正セットアップは製造プロセスに可撓性をもたらしてもよい。物理的プロセスをデジタルプロセスで置き換えることによって、データ取得工程とデータ操作工程とを、石モデル又は印象をある位置から別の位置へ輸送する必要なく、別々の位置で実行することが可能である。物理オブジェクトを輸送して行き来させる必要を低減する又はなくすことは、カスタマイズされた装具の顧客及び製造者の両者にとって、大幅なコストの節減につながり得る。
【００６４】
デジタル歯科構造データ１６の生成後、診療所１４は、デジタル歯科構造データ１６をデータベースの患者記録内に保存してもよい。診療所１４は、例えば、複数の患者記録を有するローカルデータベースを更新してもよい。代替的に、診療所１４は、ネットワーク２４を介して、（任意選択的に製造施設２０内の）中央データベースを遠隔に更新してもよい。デジタル歯科構造データ１６を保存した後に、診療所１４は、デジタル歯科構造データ１６を製造施設２０に電子的に通信する。代替的に、製造施設２０は、デジタル歯科構造データ１６を中央データベースから取り出してもよい。代替的に、製造施設２０は、既存のデジタル歯科構造データ１６を、診療所１４とは無関係のデータソースから取り出してもよい。
【００６５】
診療所１４はまた、医師の診断と患者１２の治療計画とに関する全般的な情報を伝える処方データ１８を、製造施設２０に転送してもよい。いくつかの実施例では、処方データ１８は、より具体的であってもよい。例えば、デジタル歯科構造データ１６は、患者１２の歯科構造のデジタル表現であってもよい。診療所１４の医師は、デジタル表現を精査し、患者１２の個々の歯の所望の移動、間隔、及び最終位置のうちの少なくとも１つを示してもよい。例えば、患者１２の個々の歯の所望の移動、間隔、及び最終位置は、取り外し可能な歯科装具２２のセットの各取り外し可能な歯科装具によって治療の各段階で患者１２の歯に印加されることになる力に影響を及ぼすことができる。上述のように、取り外し可能な歯科装具２２のセットのそれぞれの取り外し可能な歯科装具１００によって印加される力は、歯肉隆線（例えば、歯肉隆線１０２）及びシェル（例えば、シェル１０８）の寸法、形状、及び位置を選択することによって決定され得る。患者１２の個々の歯の所望の移動、間隔、又は最終位置のうちの少なくとも１つによって、医師、製造施設２０の技師、及び製造施設２０のコンピュータのうちの１つ以上が、シェル及び歯肉隆線のうちの少なくとも１つの、選択された寸法、形状、及び位置のうちの少なくとも１つを決定することが可能になる。このようにして、デジタル歯科構造データ１６は、患者１２の歯の所望の動きをもたらすために、取り外し可能な歯科装具２２のセットの取り外し可能な歯科装具のそれぞれの歯肉隆線及びシェルのうちの少なくとも１つの、施術者、技師、又はコンピュータに選択された寸法、形状、及び位置のうちの少なくとも１つを含んでもよい。デジタル表現を精査した後に、取り外し可能な歯科装具２２のセットの各取り外し可能な歯科装具の歯肉隆線及びシェルの選択された寸法、形状、及び位置を含むデジタル歯科構造データ１６は、製造施設２０に転送することができる。製造施設２０は、別の場所にあってもよく、又は診療所１４内にあってもよい。
【００６６】
例えば、それぞれの診療所１４は、臨床環境において臨床医又は助手がローカルにインストールされたソフトウェアを使用して治療計画及びデジタル設計を完全に実施できるように、製造施設２０として機能してもよい。製造は３Ｄプリンタの使用によって（又は積層造形(additive manufacturing)の他の方法によって）診療所内でも行ってよい。３Ｄプリンタは、歯科装具の複雑な特徴部又は患者１２の歯科構造の物理的表現の製造を積層造形によって可能にする。３Ｄプリンタは、患者１２の本来の歯科構造及び患者１２の所望の歯科構造の繰り返しデジタル設計を使用し、患者１２の所望の歯科構造を作成するようにカスタマイズされた複数のデジタル装具及び／又はデジタル装具パターンを作成してもよい。いくつかの実施例では、積層造形の他の方法としては、例えば、熱成形、３Ｄ印刷、及び／又は取り外し可能な歯科装具をフライス加工した後に、取り外し可能な歯科装具の表面上に材料を分配するために、５軸又は６軸カルテシアンロボット又は関節アームロボットを使用して、熱溶解積層法を含んでもよい。製造は、未硬化樹脂を除去し、支持構造を除去する、又は様々な部品を組み立てるフライス加工などの後処理を含んでもよく、後処理は、臨床環境においても必要なことがあり、実行され得るであろう。
【００６７】
製造施設２０では、患者１２の歯を再配置するために、患者１２のデジタル歯科構造データ１６を用いて、取り外し可能な歯科装具２２のセットを構築する。その後しばらく経って、製造施設２０は、取り外し可能な歯科装具２２のセットを診療所１４に、又は代替的に、患者１２に直接転送する。例えば、取り外し可能な歯科装具２２のセットは、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットであってもよい。患者１２は、その後、患者１２の歯を再配置するために、取り外し可能な歯科装具２２のセット内の取り外し可能な歯科装具２２を所定のスケジュールに従って長い期間をかけて順次装着する。例えば、患者１２は、取り外し可能な歯科装具２２のセット内のそれぞれの取り外し可能な歯科装具を約２週間〜約４週間又は約３週間など、約１週間〜約６週間の期間にわたって装着してもよい。任意選択的に、患者１２は、取り外し可能な歯科装具２２による治療の経過の定期的な観察のために診療所１４に戻ってもよい。
【００６８】
そのような定期的な観察の間に、臨床医は、取り外し可能な歯科装具２２のセット内の取り外し可能な歯科装具を長い期間をかけて順次装着する患者１２の所定のスケジュールを調整してもよい。観察には、一般に、患者１２の歯の目視検査を含むとともに、デジタル歯科構造データを生成するための画像化も含んでよい。いくつかの比較的一般的でない状況において、臨床医は、例えば、新たな取り外し可能な歯科装具２２のセットを作成するために、新たに生成したデジタル歯科構造データ１６を製造施設２０に送信することによって、取り外し可能な歯科装具２２のセットによる患者１２の治療の中断を決定してもよい。同じ又は異なる例では、臨床医は、取り外し可能な歯科装具２２による治療の所定のスケジュールの完了後に、新たに生成したデジタル歯科構造データ１６を製造施設２０に送信してもよい。加えて、取り外し可能な歯科装具２２による治療の所定のスケジュールの完了後に、臨床医は、新たな取り外し可能な歯科装具のセットを製造施設２０に要求し、患者１２の治療を継続してもよい。
【００６９】
図３は、デジタル歯科構造データ１６を生成する例示的なプロセスを示すフロー図である。最初に、医師が診療所１４において、患者１２から患者の個人情報及び他の情報を収集し、患者記録を作成する（３２）。記載されているように、患者記録は、診療所１４内に配置されていてもよく、任意選択的に、製造施設２０内のデータベースとデータを共有するように構成されていてもよい。代替的に、患者記録は、ネットワーク２４を介して診療所１４にリモートアクセス可能な製造施設２０のデータベース内に、又は製造施設２０と診療所１４との両方によりリモートアクセス可能なデータベース内に配置されてもよい。
【００７０】
次に、任意の好適な技術を用いて患者１２のデジタル歯科構造データ１６を生成し（３４）、これにより、仮想歯科構造を作成してもよい。デジタル歯科構造データ１６は、歯科構造の２次元（２Ｄ）画像及び／又は３次元（３Ｄ）表現から構成されてもよい。
【００７１】
一例では、歯科構造の３Ｄ表現は、（Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＬＬＣ（１９１０  Ｎ  Ｐｅｎｎ  Ｒｏａｄ，Ｈａｔｆｉｅｌｄ、ＰＡ）から入手可能な）ｉ−ＣＡＴ  ３Ｄ歯科画像化デバイスなどのコーンビームコンピュータ断層撮影（cone beam computerized tomography、ＣＢＣＴ）スキャナを用いて生成される。診療所１４は、ＣＢＣＴスキャナにより生成した（放射線画像の形態の）３Ｄデジタル歯科構造データ１６を、診療所１４内、又は代替的に、製造施設２０内に配置されたデータベースに保存する。コンピューティングシステムは、複数のスライスの形態であってもよい、ＣＢＣＴスキャナからのデジタル歯科構造データ１６を処理し、３Ｄモデリング環境内で操作することができる歯構造のデジタル表現を計算する。
【００７２】
２Ｄ放射線画像が使用される（３６）場合、医師は、３Ｄデジタルデータを更に生成（３８）してもよい。３Ｄデジタル歯科構造データ１６は、例えば、患者１２の歯構造の物理的印象又は鋳造物を形成し、その後、それをデジタル走査することによって生成してもよい。例えば、患者１２の歯列弓の物理的印象又は鋳造物は、（Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎ，Ｉｎｃ．（ミネソタ州ミネアポリス）から入手可能な）ＯＭ−３Ｒスキャナ、又は（ＧＯＭ  ＧｍｂＨ（ドイツ、ブラウンシュワイク）から入手可能な）ＡＴＯＳスキャナなどの、可視光スキャナを用いて走査してもよい。代替的に、医師は、咬合科の３Ｄデジタル歯科構造データ１６を、患者１２の歯列弓の口腔内走査又は既存の３Ｄ歯データを使用することで生成してもよい。例えば、「ＲＥＧＩＳＴＥＲＩＮＧ  ＰＨＹＳＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＶＩＲＴＵＡＬ  ＴＯＯＴＨ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ  ＷＩＴＨ  ＰＥＤＥＳＴＡＬＳ」という名称で、２０１３年７月２３日に発行済みの米国特許第８，４９１，３０６号には、使用することができる参照によりその全体が本明細書に組み込まれる「ＲＥＧＩＳＴＥＲＩＮＧ  ＰＨＹＳＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＶＩＲＴＵＡＬ  ＴＯＯＴＨ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ  ＷＩＴＨ  ＰＥＤＥＳＴＡＬＳ」という名称で２０１３年７月２３日に発行された米国特許第８，４９１，３０６号に記載された、鋳造物又は印象からデジタルスキャンを形成する方法を説明している。加えて、又は代替的に、２０１４年１１月２５日に発行された「ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＥＴＵＰＳ」という名称の米国特許第８，８９７，９０２号は、２０１３年１２月５日に公開された「ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＥＴＵＰＳ」という名称の米国特許出願公開第２０１３／０３２５４３１号に記載されるように、使用され得る仮想歯面及び仮想歯座標系を画定するための技術を説明し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いずれの場合においても、デジタルデータは３Ｄモデリング環境内にデジタルで位置合わせされ、歯根及び咬合面を含み得る歯構造の複合的なデジタル表現を形成する。
【００７３】
一実施例では、歯列弓の咬合面の２Ｄ放射線画像及び３Ｄデジタルデータは、放射線画像及び３Ｄデジタル走査の両方を生成する前に、最初に、レジストレーションマーカ（例えば、基準マーカ又は既知の幾何学的形状寸法を有するペデスタル）を患者１２の歯構造に取り付けることによって位置合わせされる。その後、２Ｄ放射線画像及び３Ｄデジタルデータ内のレジストレーションマーカのデジタル表現は、米国特許第８，４９１，３０６号に記載される位置合わせ技術を用いて、３Ｄモデリング環境内で位置合わせしてもよい。
【００７４】
別の実施例では、歯構造の３Ｄデジタルデータは歯構造の２つの３Ｄデジタル表現を組み合わせることによって生成される。例えば、第１の３Ｄデジタル表現は、ＣＢＣＴスキャナ（例えば、ｉ−ＣＡＴ  ３Ｄ歯科画像化デバイス）から取得した根の比較的低解像度の画像であってもよく、第２の３Ｄデジタル表現は、患者の歯列弓の印象の産業用ＣＴ走査又は鋳造物の可視光（例えば、レーザー）走査から取得した歯冠の比較的高解像の画像であってもよい。３Ｄデジタル表現は、３Ｄ表現をコンピュータ環境内で操作することを可能にするソフトウェアプログラム（例えば、（３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能な）Ｇｅｏｍａｇｉｃ  Ｓｔｕｄｉｏソフトウェア、３３３  Ｔｈｒｅｅ  Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｉｒｃｌｅ，（サウスカロライナ州ロックヒル））を用いて位置合わせしてもよく、又は代替的に、米国特許第８，４９１，３０６号に記載される位置合わせ技術を使用してもよい。
【００７５】
次に、３Ｄモデリングソフトウェアを実行するコンピュータシステムが、患者の歯列弓の咬合面及び根構造を含む歯構造の合成されたデジタル表現をレンダリングする。モデリングソフトウェアは、医師が３Ｄ空間内の歯のデジタル表現を患者１２の歯列弓のデジタル表現に対し操作することを可能にするユーザインターフェースを提供する。コンピュータシステムと対話することによって、医師は、患者１２の個々の歯の最終位置、治療のそれぞれの段階の持続時間、又は治療段階の数、治療の段階中の患者１２の歯に対する力の方向若しくは大きさなどの表示を選択することなどによって、治療情報を生成する（４０）。例えば、患者１２の個々の歯の最終位置、治療のそれぞれの段階の持続時間、又は治療段階の数は、取り外し可能な歯科装具２２のセットの各取り外し可能な歯科装具による治療の各段階における、患者１２の歯に対する力の方向又は大きさに影響を及ぼすことができる。いくつかの実施例では、歯肉隆線は、治療の少なくとも１つの間に使用され得るが、全ての処置段階よりも少ない。上述のように、取り外し可能な歯科装具２２のセットのそれぞれの取り外し可能な歯科装具１００によって印加される力は、歯肉隆線（例えば、歯肉隆線１０２）及びシェル（例えば、シェル１０８）の寸法、形状、及び位置を選択することによって決定され得る。このようにして、診断及び治療情報でデータベースを更新すること（４０）は、医師、技術者、又はコンピュータにより自動的に、患者１２の歯の所望の移動をもたらすために、取り外し可能な歯科装具２２のセットの取り外し可能な歯科装具のそれぞれの歯肉隆線及びシェルの寸法、形状、及び位置を、決定又は選択することを含むことができる。
【００７６】
医師が３Ｄ環境内において診断及び治療計画に関する全般的な情報の伝達を完了すると、コンピュータシステムは、患者記録に関連付けられたデータベースを更新し、医師が指定した診断及び治療計画に関する全般的な情報を伝える処方データ１８を記録する（４２）。その後、処方データ１８は、製造施設２０が取り外し可能な歯科装具２２などの歯肉隆線を含む１つ以上の取り外し可能な歯科装具を構築するために、製造施設２０に中継される（４４）。
【００７７】
歯科矯正診療所にいる歯科矯正医に関して記載したが、図３に関して検討した工程の１つ以上は、製造施設２０にいるユーザなどの遠隔ユーザによって実施されてもよい。例えば、歯科矯正医は、放射線画像データと患者の印象又は鋳造物とを製造施設２０に送信するのみであってもよく、製造施設２０で、ユーザがコンピュータシステムと対話し、３Ｄモデリング環境内の治療計画を策定する。任意選択的に、３Ｄモデリング環境内の治療計画のデジタル表現は、その後、診療所１４の歯科矯正医に送信してもよく、歯科矯正医は治療計画を精査し、自身の承認を返送するか所望の変更を示すかのいずれかであってもよい。
【００７８】
図４は、デジタル歯科構造データを生成するために、ネットワーク２４を介して製造施設２０に接続されたクライアントコンピューティングデバイス５０の一例を示すブロック図である。図示される例では、クライアントコンピューティングデバイス５０は、モデリングソフトウェア５２の動作環境を提供する。モデリングソフトウェア５２は、患者１２の歯の３Ｄ表現をモデリングし、かつ描画するためのモデリング環境を提供する。図示される例では、モデリングソフトウェア５２は、ユーザインターフェース５４と、アライメントモジュール５６と、レンダリングエンジン５８と、を含む。
【００７９】
ユーザインターフェース５４は、患者１２の歯の３Ｄ表現を視覚的に表示するグラフィカルユーザインターフェース（graphical user interface、ＧＵＩ）を提供する。加えて、ユーザインターフェース５４は、モデル化された歯列弓内の患者１２の歯を操作するために、医師６０から、例えば、キーボード、ポインティングデバイス及びタッチスクリーンなどによる入力を受け取るためのインターフェースを提供する。
【００８０】
モデリングソフトウェア５２は、ネットワークインターフェース７０を介して製造施設２０にアクセス可能であってもよい。モデリングソフトウェア５２は、データベース６２と対話して、治療データ６４、患者１２の歯構造に関する３Ｄデータ６６、及び患者データ６８などの様々なデータにアクセスする。データベース６２は、データ格納ファイル、ルックアップテーブル、又は１つ以上のデータベースサーバで実行されるデータベース管理システム（database management system、ＤＢＭＳ）を含む、様々な形態で提示してもよい。データベース管理システムは、リレーショナルデータベース管理システム（ＲＤＢＭＳ）、階層型データベース管理システム（ＨＤＢＭＳ）、多次元データベース管理システム（ＭＤＢＭＳ）、オブジェクト指向データベース管理システム（ＯＤＢＭＳ若しくはＯＯＤＢＭＳ）、又はオブジェクトリレーショナルデータベース管理システム（ＯＲＤＢＭＳ）であってもよい。データは、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＳＱＬサーバなど、単一のリレーショナルデータベース内に記憶してもよい。データベース６２は、クライアントコンピューティングデバイス５０のローカルとして示されるが、クライアントコンピューティングデバイス５０からリモートに位置し、公共ネットワーク又は私設ネットワーク、例えばネットワーク２４を介してクライアントコンピューティングデバイス５０に結合してもよい。
【００８１】
治療データ６４は、医師６０によって選択されて、３Ｄモデリング環境内に配置される、患者１２の歯の診断又は再配置情報を表す。例えば、治療データ６４は、治療計画全体にわたって患者の歯（例えば、歯１０６）に印加される力ベクトルの選択された大きさ及び方向をもたらし得る、歯肉隆線（例えば、歯肉隆線１０２）及びシェル（例えば、シェル１０８）の寸法、形状、及び位置を含んでもよい。
【００８２】
患者データ６８は、医師６０に関連する１人以上の患者の一群、例えば、患者１２を表す。例えば、患者データ６８は、各患者１２に関する氏名、出生日、及び歯科疾病歴などの一般的な情報を特定する。
【００８３】
レンダリングエンジン５８は、３Ｄデータ６６にアクセスしてレンダリングし、ユーザインターフェース５４により医師６０に提示される３Ｄ図を生成する。より具体的には、３Ｄデータ６６は、３Ｄ環境内で各歯（任意選択的に根を含む）及び顎骨を表す３Ｄオブジェクトを画定する情報を含む。レンダリングエンジン５８は、各オブジェクトを加工し、３Ｄ環境内で医師６０の視点に基づき、３Ｄ三角メッシュをレンダリングする。ユーザインターフェース５４は、レンダリングされた３Ｄ三角メッシュを医師６０に対して表示し、医師６０が３Ｄ環境内で視点を変更し、オブジェクトを操作することを可能にする。
【００８４】
２０１２年６月５日に発行済みの「ＰＬＡＮＡＲ  ＧＵＩＤＥＳ  ＴＯ  ＶＩＳＵＡＬＬＹ  ＡＩＤ  ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ  ＡＰＰＬＩＡＮＣＥ  ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＷＩＴＨＩＮ  Ａ  ＴＨＲＥＥ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ（３Ｄ）ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ」という名称の米国特許第８，１９４，０６７号、及び２０１０年６月８日に発行済みの「ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＨＡＶＩＮＧ  ＣＲＯＳＳ  ＳＥＣＴＩＯＮ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＴＯＯＬ  ＦＯＲ  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣＳ」という名称の米国特許第７，７３１，４９５号は、本明細書中に記載される技術とともに使用され得るユーザインターフェースを有するコンピュータシステム及び３Ｄモデリングソフトウェアの他の例について記載し、これらのそれぞれはその全体が参照により組み込まれる。
【００８５】
クライアントコンピューティングデバイス５０は、モデリングソフトウェア５２を保存し、かつ実行するために、プロセッサ７２とメモリ７４とを含む。メモリ７４は、任意の揮発性又は不揮発性ストレージ要素を意味してもよい。例としては、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）及びフラッシュメモリなどのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。例としては、また、ハードディスク、磁気テープ、磁気又は光データストレージ媒体、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、及びホログラフィックデータストレージ媒体などの不揮発性ストレージを含んでもよい。
【００８６】
プロセッサ７２は、汎用マイクロプロセッサ、特別設計のプロセッサ、特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディスクリート論理回路のコレクション、又は本明細書中に記載される技術を実行することができる任意の種類の処理デバイスなどの１つ以上のプロセッサを意味する。一例では、メモリ７４は、プロセッサ７２によって実行されて、本明細書中に記載される技術を実行するプログラム命令（例えば、ソフトウェア命令）を記憶してもよい。他の実施例では、本技術は、プロセッサ７２の特別にプログラムされた回路によって実行してもよい。これら又は他の手法では、プロセッサ７２は、本明細書中に記載される技術を実行するように構成されてもよい。
【００８７】
クライアントコンピューティングデバイス５０は、患者の３Ｄ歯構造のデジタル表現と、任意選択的に、治療データ６４及び／又は患者データ６８とを製造施設２０のコンピュータ８０にネットワーク２４を介して送信するように構成されている。コンピュータ８０は、ユーザインターフェース８２を含む。ユーザインターフェース８２は、歯のデジタルモデルの３Ｄ表現を視覚的に表示するＧＵＩを提供する。加えて、ユーザインターフェース８２は、患者の３Ｄ歯構造のデジタル表現内の患者の歯を操作するための、例えば、キーボード及びポインティングデバイスによる入力をユーザから受け取るためのインターフェースを提供する。
【００８８】
コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具２２のセットのそれぞれの取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を自動的に決定するように更に構成されてもよい。取り外し可能な歯科装具２２の寸法及び形状は、取り外し可能な歯科装具２２が、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、１つ以上の歯をそれらの初期位置から最終位置に再配置するように構成されるように、シェル及び歯肉隆線の位置、寸法、及び形状を含んでもよい。図１Ａ〜図１Ｈを参照して上述したように、シェル及び歯肉隆線の位置、寸法、及び形状は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯に印加される力の大きさ、方向、及び長さに影響を及ぼし得る。例えば、複数の歯肉隆線のそれぞれの歯肉隆線の形状は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときにそれぞれの歯肉隆線の変形から生じる力の発現の大きさ、方向、及び長さを、少なくとも部分的に決定することができる。それぞれの歯肉隆線のそれぞれのシェルに対する位置はまた、少なくとも部分的に、それぞれの歯肉隆線からそれぞれのシェルへと移動され得る力の方向を決定することもできる。また、それぞれのシェルとそれぞれの歯との係合位置は、それぞれの歯に印加される力の方向を決定する。コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、それぞれの歯肉隆線の変形から生じる力の発現の大きさ、方向、及び長さのうちの少なくとも１つを分析して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、患者の歯の所望の移動をもたらすことになる、それぞれの歯肉隆線の位置、寸法、及び形状のうちの少なくとも１つを決定してもよい。
【００８９】
コンピュータ８０は、寸法及び形状の精査を含む、ユーザが精査するための取り外し可能な歯科装具２２の表現を提示してもよい。代替的に、又は加えて、コンピュータ８０は、ユーザからの入力を受け入れて、患者１２の取り外し可能な歯科装具２２のセットの寸法及び形状を決定することができる。例えば、ユーザ入力は、自動的に決定された寸法又は形状のうちの少なくとも１つに影響を及ぼすことができる。コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具２２のセットの製造のために、取り外し可能な歯科装具２２のセットのデジタルモデル、取り外し可能な歯科装具２２のセットの寸法及び形状、又はその両方をコンピュータ支援製造システム８４に送信する、又は別の方法で送ってもよい。
【００９０】
クライアントコンピューティングデバイス５０及びコンピュータ８０は、例示的なコンピュータシステムの単なる概念的な表現である。いくつかの実施例では、クライアントコンピューティングデバイス５０、コンピュータ８０、又はその両方に関して記載した機能を単一のコンピューティングデバイスに組み合わせてもよく、又はコンピュータシステム内の複数のコンピューティングデバイス間で分散させてもよい。例えば、本明細書に記載する歯科装具のデジタル設計に、クラウドコンピューティングを用いてもよい。一例では、歯構造のデジタル表現が診療所の１つのコンピュータで受信される一方で、取り外し可能な歯科装具の形状及び寸法は、コンピュータ８０などの異なるコンピュータを用いて決定される。加えて、コンピュータ８０などのその異なるコンピュータは形状及び寸法の決定のために同一データを全て受信する必要がない場合がある。形状及び寸法は、少なくとも一部、対象症例の完全な３Ｄ表現を受け取ることなく歴史的症例又は例示的症例の仮想モデルの分析を通じて得た知識に基づき決定してもよい。このような例では、クライアントコンピューティングデバイス５０とコンピュータ８０との間で送信される、又は別の方式で特別仕様の歯科装具を設計するために利用されるデータは、患者の完全なデジタル歯科モデルを示す全データセットよりも大幅に小さくてもよい。
【００９１】
図５は、取り外し可能な歯科装具７２２の構築のための例示的なコンピュータ支援製造システム７００を示すブロック図である。いくつかの実施例では、コンピュータ支援製造システム７００は、３Ｄプリンタ、溶融堆積モデリングデバイスなどを含んでもよい。コンピュータ支援製造システム７００は、コンピュータ７０４と通信し、かつ構築材料源７１０に結合された積層造形システム７０２を含んでもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ支援製造システム７００は、図４のコンピュータ支援製造システム８４を含むことができる。例えば、コンピュータ７０４は、コンピュータ８０と同じ又は実質的に同様であってもよい。構築材料源７１０は、例えば、上述した装具本体１０４のポリマー材料のうちの少なくとも１つなどの、少なくとも１つのポリマー材料の供給源を含んでもよい。歯科装具７２２は、取り外し可能な歯科装具１００と同じ又は実質的に同様であってもよい。いくつかの実施例では、歯科装具７２２は、歯科装具２２のセットの１つの歯科装具を含んでもよい。
【００９２】
積層造形システム７０２は、可動プラットフォーム７０８及び押出ヘッド７０６を含んでもよい。可動プラットフォーム７０８及び押出ヘッド７０６は、歯科装具７２２を製造するように構成されてもよい。例えば、コンピュータ７０４は、押出ヘッド７０６及び可動プラットフォーム７０８を制御して、取り外し可能な歯科装具７２２を製造することができる。コンピュータ７０４によって押出ヘッド７０６を制御することは、構築材料源７１０から押出ヘッド７０６への材料供給速度を制御すること、歯科装具７２２上の構築材料の堆積速度を制御すること、押出ヘッド７０６の温度を制御すること、及び押出ヘッド７０６の位置を制御すること、のうちの少なくとも１つを含むことができる。材料供給速度、材料堆積速度、押出ヘッド７０６の温度、及び押出ヘッド７１０の位置のうちの少なくとも１つを制御することにより、コンピュータ７０４は、歯科装具７２２の少なくとも一部分の位置、寸法、及び形状の製造を制御することができる。コンピュータ７０４によって可動プラットフォーム７０８を制御することは、押出ヘッド７０６からの材料堆積の方向に垂直な平面内の可動プラットフォームの平行移動を制御すること、及び押出ヘッド７０６からの材料堆積の方向と実質的に平行な軸に沿った可動プラットフォームの高度を制御することのうちの少なくとも１つを含むことができる。可動プラットフォーム７０８の平行移動及び高度のうちの少なくとも１つを制御することにより、コンピュータ７０４は、歯科装具７２２の少なくとも一部分の位置、寸法、及び形状の製造を制御することができる。
【００９３】
図５は、熱溶解積層法（Fused Deposition Modeling、ＦＤＭ）用に構成されたコンピュータ支援製造システム７００を示しているが、コンピュータ支援製造システム７００はまた、光造形法（stereolithography、ＳＬＡ）、逆槽重合積層造形、インクジェット／ポリジェット積層造形、又は積層造形の他の方法のために構成されてもよい。コンピュータ支援製造システム７００がポリジェット印刷用に構成される実施例では、コンピュータ支援製造システム７００は、単一の印刷で複数の材料を印刷するように構成して、これにより、歯科装具７２２（例えば、歯肉隆線１０２）の剛性構成要素のための高弾性率材料、及び歯科装具７２２（例えば、シェル１０８）のより剛性の低い構成要素のための低弾性率材料又はエラストマー材料を可能にすることができる。更に、ポリジェット積層造形では、弾性率は、歯科装具７２２にわたって選択的に変更することができ、例えば、シェル、歯肉隆線の異なる部分、又はシェルの異なる部分に使用される弾性率とは異なる弾性率を歯肉隆線に使用することができる。同様に、個々の歯を再配置するために使用されるシェルに使用される弾性率とは異なる弾性率が固定シェルに使用されてもよい。
【００９４】
図６Ａ〜図６Ｃは、取り外し可能な歯科装具２２のセットの構築のために製造施設２０において行われるプロセス５００を示すフロー図である。いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具２２のセットは、取り外し可能な歯科装具１００を含んでもよい。製造施設２０のコンピュータ８０は、患者の１本以上の歯の初期位置を含むデジタル歯科構造データ１６及び処方データ１８を診療所１４から受信する（５０２）。代替的に、コンピュータ８０は、コンピュータ８０内にある又はそうでなければコンピュータ８０によってアクセス可能なデータベースから、情報を取り出すことができる。診療所１４がすでに行っていない場合には、コンピュータ８０に関わる訓練されたユーザがコンピュータ８０上で実行されるコンピュータ化モデリング環境と対話し、患者の歯構造のデジタル表現に対し治療計画を策定し、処方データ１８を生成してもよい。他の実施例では、コンピュータ８０は、患者の歯構造及び既定の設計制約のみに基づき治療計画を自動的に策定してもよい。
【００９５】
コンピュータ８０が患者の歯構造を受信すると、コンピュータ８０は、患者の取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を決定する（５０４）。取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに患者の１本以上の歯をそれらの初期位置から最終位置へと再配置するように構成される。同じ又は更なる実施例では、コンピュータ８０は、順次装着されるように構成された患者の取り外し可能な歯科装具２２のセットの寸法及び形状を決定する。
【００９６】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を決定することは、コンピュータ８０によって、取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を既定の設計制約のセットに従って選択することを含む。予め設計された設計制約のセットは、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着され、かつ取り囲まれた歯がそれらの初期位置にあるときに、取り囲まれた歯の１つ以上に印加される最小及び最大局所力のうちの少なくとも１つ、取り囲まれた歯の１つ以上に印加される最小及び最大回転力のうちの少なくとも１つ、取り囲まれた歯の１つ以上に印加される最小及び最大並進力のうちの少なくとも１つ、取り囲まれた歯の１つ以上に印加される最小及び最大合力のうちの少なくとも１つ、並びに取り外し可能な歯科装具に印加される最小及び最大応力又は歪みのうちの少なくとも１つを含む１つ以上の因子を含んでもよいが、これらに限定されない。歯周靭帯に対して骨リモデリング及び歯の移動をもたらすのに十分な圧力を与えるためには、最低限の力を印加する必要がある。
【００９７】
取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状の決定時、コンピュータ８０は、有限要素法（finite element Analysis、ＦＥＡ）技術を用いて、患者の歯及び取り外し可能な歯科装具にかかる力を分析してもよい。例えば、コンピュータ８０は、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを含む治療を示す、モデル化された歯がそれらの初期位置からそれらの最終位置へと移動する際の患者の歯のソリッドモデルにＦＥＡを適用してもよい。コンピュータ８０は、所望の力を歯に印加するための適切な取り外し可能な歯科装具を選択するために、ＦＥＡを使用してもよい。加えて、コンピュータ８０は、治療中のモデル化された歯の移動全体を通した歯間の接触点を決定するために、仮想咬合器を使用してもよい。コンピュータ８０は、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内の取り外し可能な歯科装具の設計時、ＦＥＡ力分析において、取り外し可能な歯科装具からの力と併せて、咬頭嵌合力などの咬合接触力を更に含んでもよい。コンピュータ８０は、力の印加を最適化し、治療時間を低減し、患者の快適性を改善するなどのために、歯が移動されることになる順序を更に決定することができる。
【００９８】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具１００の寸法及び形状を決定することは、コンピュータ８０によって、シェル１０８、歯肉隆線１０２などの装具本体１０４の厚さを選択し、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、患者の１本以上の歯をそれらの初期位置から最終位置へと再配置するのに適した剛性を提供することを含む。いくつかの実施例では、シェル１０８のそれぞれのシェルの厚さは、約０．１ミリメートル〜約２．０ミリメートルの厚さ、例えば約０．２５〜約１．０ミリメートルの厚さ、又は約０．５ミリメートルの厚さの範囲であってもよく、一方、歯肉隆線１０２の厚さは、約０．０５ミリメートル〜約２．０ミリメートル、又は約０．１ミリメートル〜約１．０ミリメートル、又は約０．２５〜約０．７５ミリメートル、又は約０．５ミリメートルであってもよい。いくつかの実施例では、コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具の材料、例えば、既定の設計制約に従って取り外し可能な歯科装具１００に関して上述した材料を更に選択してもよい。
【００９９】
患者の取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状は、コンピュータ８０のユーザインターフェース８２を介してユーザに提示されてもよい（５０６）。取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状が８２のユーザインターフェースを介してユーザに提示される実施例では、ユーザは、設計データがコンピュータ支援製造システム８４に送られる前に、設計制約を調整する又は取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を直接調整する機会を有してもよい。いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状は、取り外し可能な歯科装具がコンピュータ支援製造システム８４によって製造される際に、コンピュータ８０によって直接ユーザに提示されてもよい。例えば、コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具１００のデジタルモデルをコンピュータ支援製造システム８４に送ることができ、コンピュータ支援製造システム８４は、取り外し可能な歯科装具をコンピュータ８０からのデジタルモデルに従って製造する。
【０１００】
しかしながら、患者の取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状がコンピュータ８０の８２のユーザインターフェースを介してユーザに提示することができる実施例においても、ユーザの承認後、コンピュータ８０は、取り外し可能な歯科装具のデジタルモデルをコンピュータ支援製造システム８４に送り（５０８）、コンピュータ支援製造システム８４は、取り外し可能な歯科装具２２のセットの取り外し可能な歯科装具１００をコンピュータ８０からのデジタルモデルに従い製造する（５１０）。取り外し可能な歯科装具２２の製造には、３Ｄ印刷、熱成形、射出成形、ロストワックス鋳造、５軸フライス加工、レーザー切削加工、多軸ロボット熱溶解積層法（ＦＤＭ）、スナップ嵌合及びオーバーモールド、又は電鋳などのハイブリッド式プラスチック及び金属製造技術、並びに他の製造技術を含んでもよい（５１０）。
【０１０１】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具１００（５１０）の製造は、取り外し可能な歯科装具１００を３Ｄ印刷することを含む。図６Ｂは、歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具の３Ｄ印刷のための技術を示すフロー図である。図６Ｂに示すように、取り外し可能な歯科装具１００を３Ｄ印刷することは、３Ｄプリンタを準備することを含む（５１２）。いくつかの実施例では、３Ｄプリンタを準備することは、１つ以上のポリマー、１つ以上の結合剤、又は３Ｄプリンタによって印刷される他の材料を選択及びインストールすること（例えば、装填する）ことを含んでもよい。いくつかの実施例では、３Ｄプリンタを準備することは、３Ｄプリンタがビルドアップ材料となるステージ又は形態を作成することを含んでもよい。取り外し可能な歯科装具１００を印刷することはまた、材料（５１４）をビルドアップすることを含む。いくつかの実施例では、ビルドアップ材料は、取り外し可能な歯科装具１００（例えば、金属ワイヤ又はリボンを含む歯肉隆線１０２）の表面上に材料を挿入すること、及び材料のビルドアップを再開することを含んでもよい。いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具１００を３Ｄ印刷することは、未硬化樹脂を除去し、支持構造体を除去し、余分な材料を除去する、又は様々な構成要素を組み立てるための後処理を含んでもよく、事前形成された歯肉隆線１０２を取り外し可能な歯科装具１００の表面に接着すること、又は歯肉隆線１０２を取り外し可能な歯科装具１００の表面上に直接分配若しくは構築することなどであり、臨床設定においても実行され得る。
【０１０２】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具１００（５１０）の製造は、取り外し可能な歯科装具１００を熱成形することを含む。図６Ｃは、歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具を熱成形するための技術を示すフロー図である。図６Ｃに示すように、取り外し可能な歯科装具１００を熱成形することは、患者の歯列の３Ｄモデルを準備すること（５２２）を含む。いくつかの実施例では、３Ｄモデルは、石膏（石）モデル、又は３Ｄプリンタで印刷されるような患者の歯列の別の表現を含んでもよい。３Ｄモデルは、１つ以上の歯の最終位置にある歯、又は１つ以上の歯の中間位置（例えば、歯列矯正治療により生じる初期位置と最終位置との間）に歯を含んでもよい。いくつかの実施例では、３Ｄモデルは、熱成形及びトリミングされた装具本体内にシェル及び歯肉隆線のうちの少なくとも１つを形成するのを容易にするために、窪み又は陥没（例えば、歯の平面に対して）を含んでもよい。取り外し可能な歯科装具１００を熱成形することは、３Ｄモデルの上に熱成形装具本体１０４を含む（５２４）。いくつかの実施例では、熱成形は、３Ｄモデル上にポリマーシートを配置することと、ポリマーシートを加熱して、ポリマーシートを３Ｄモデルの形状に実質的に適合させる（例えば、適合させるか、又はほぼ適合させる）ことを含む。いくつかの実施例では、熱成形は真空を使用して、加熱されたポリマーシートの立体構造を３Ｄモデルに容易にすることができる。取り外し可能な歯科装具１００を熱成形することは、シェル及び歯肉隆線を形成するために、依頼人の体から余分な材料をトリミングすることを含む（５２６）。いくつかの実施例では、トリミングは、例えばエンドミル又はレーザーカッターなどの、ＣＮＣ又はロボット機械によって手動で又は自動化されてもよい。
【０１０３】
いくつかの実施例では、熱成形及び３Ｄ印刷の両方を使用して、装具本体の異なる部分を形成してもよい。例えば、シェル１０８は、上述のように熱成形によって形成されてもよく、一方、歯肉隆線１０２は、熱成形シェル１０８上に３Ｄ印刷によって形成されてもよい。いくつかの実施例では、図６Ａ〜図６Ｃに関して記載された技術を、コンピューティングデバイス５０、コンピュータ８０、又は両方のコンピュータ可読記憶媒体などの、コンピュータ可読記憶媒体内で具現化してもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、実行されると、図６Ａ〜図６Ｃに関して記載された技術を実行するようにプロセッサを構成する、コンピュータ実行可能命令を記憶することができる。
【０１０４】
図６Ａ〜図６Ｃの技術は、順序付けられた取り外し可能な歯科装具２２のセットのそれぞれの設計及び製造に適用してもよい。例えば、順序付けられた取り外し可能な歯科装具２２のセット内のそれぞれの取り外し可能な歯科装具は、患者の歯を段階的に再配置するように構成されてもよい。このようにして、順序付けられた取り外し可能な歯科装具２２のセットは、取り外し可能な歯科装具２２のセット内の取り外し可能な歯科装具のいずれか１つよりも大きな程度まで患者の歯を再配置するように構成されてもよい。そのような順序付けられた取り外し可能な歯科装具２２のセットは、患者の順序付けられた取り外し可能な歯科装具２２のセットの取り外し可能な歯科装具が患者によって順次装着されるにつれて、患者の１つ以上の歯をそれらの初期位置から最終位置に段階的に再配置するように特別に構成されてもよい。
【０１０５】
図７は、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを使用した治療の連続的な繰り返しを示すフロー図６００である。順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットは、患者の１つ以上の歯を再配置するように構成される。いくつかの実施例では、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットは、取り外し可能な歯科装具１００を含んでもよい。
【０１０６】
治療は、治療の第１の繰り返しから開始する（６０２）。治療の第１の繰り返しの開始時、患者の歯は拘束（detention）状態Ｘによって示されるような歯の初期位置にある（６０４）。順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットの設計を容易にするために、患者の歯の走査が、例えば、図２に関して上記したように行われる（６０６）。患者の歯の走査から、コンピュータ、例えばコンピューティングデバイス５０は、順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具のための異なる２つの形状及び寸法、第１のセットアップＸａ６０８Ａ及び第２のセットアップＸｂ６０８Ｂを決定する。患者の歯のデジタルモデルを作成するための例示的な技術は、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＰＲＥＰＡＲＩＮＧ  Ａ  ＶＩＲＴＵＡＬ  ＤＥＮＴＩＴＩＯＮ  ＭＯＤＥＬ  ＡＮＤ  ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＮＧ  Ａ  ＤＥＮＴＡＬ  ＲＥＴＡＩＮＥＲ  ＴＨＥＲＥＦＲＯＭ」という名称の、２０１４年５月２７日に発行済みの米国特許第８，７３８，１６５号（Ｃｉｎａｄｅｒら）に記載されている。米国特許第８，７３８，１６５号はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。コンピュータは、患者の歯のデジタルモデルを最初に調整して、治療後の患者の歯の所望の位置のモデルを作成することによって、第１のセットアップＸａ６０８Ａ及び第２のセットアップＸｂ６０８Ｂを決定してもよい。その後、コンピュータは、順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具の形状及び寸法を、患者の歯を初期位置からそれらの所望の位置に移動させるために必要な時間及び力に基づき作成してもよい。例えば、コンピュータモデルは、順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具のシェル及び歯肉隆線の厚さ、位置、形状及び寸法を調整し、患者の歯を初期位置からそれらの所望の位置に移動させるために必要な力を生成してもよい。順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具によって印加されるモデル化された力は、更に、治療中の患者の歯の段階的位置移動に基づいてもよい。このようにして、コンピュータは、順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されることになる治療時に歯の予想位置で歯に印加される予想される力に従って、順序付けられたセット内の取り外し可能な歯科装具のそれぞれを設計してもよい。
【０１０７】
いくつかの実施例では、取り外し可能な歯科装具のセット内の３つなどの、少なくとも１つの異なる取り外し可能な歯科装具は、第１のセットアップＸａ６０８Ａ及び第２のセットアップＸｂ６０８Ｂのそれぞれを用いて製造して、取り外し可能な歯科装具のセット内の６つなどの少なくとも２つの取り外し可能な歯科装具を製造することができる。例えば、第１のセットアップＸａ  ６０８Ａを使用して、第１のアライナＸａ、軟質６１０Ａ、第２のアライナＸａ、中間６１０Ｂ及び第３のアライナＸａ、硬質６１０Ｃ及び第２のセットアップＸｂ  ６０８Ｂを使用して、第４のアライナＸｂ、軟質６１０Ｄ、第５のアライナＸｂ、中間６１０Ｅ及び第６のアライナＸｂ、硬質６１０Ｆを製造することができる。第１、第２、及び第３のアライナ６１０Ａ〜６１０Ｃは、実質的に同じ形状及び寸法であってもよいが、異なる剛性特性を有する材料を含んでもよい。例えば、第２及び第３のアライナ６１０Ｂ及び６１０Ｃは、第１のアライナ６１０Ａよりも高い剛性特性を有してもよく、第３のアライナ６１０Ｃは、第２のアライナ６１０Ｂよりも高い剛性特性を有し得る。同様に、第４、第５、及び第６のアライナ６１０Ｄ〜６１０Ｆは、実質的に同じ形状及び寸法であってもよいが、異なる剛性特性を有する材料を含んでもよい。いくつかの実施例では、第１のアライナ６１０Ａは、比較的軟質のポリマー材料などの、第４のアライナ６１０Ｄと同じ剛性特性を有してもよい。同様に、第２のアライナ６１０Ｂは、第１のアライナ６１０Ａよりも比較的に剛性の高いポリマー材料などの、第５のアライナ６１０Ｅと同じ剛性特性を有してもよい。同様に、第３のアライナ６１０Ｃは、第２のアライナ６１０Ｂよりも比較的に剛性の高いポリマー材料などの、第６のアライナ６１０Ｆと同じ剛性特性を有してもよい。
【０１０８】
順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内のアライナ６１０Ａ〜６１０Ｆは、患者により長い期間をかけて順次装着されてもよい。例えば、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内のアライナ６１０Ａ〜６１０Ｆのそれぞれは、約２週間〜約４週間、又は約３週間など、約１週間〜約６週間装着されてもよい。アライナ６１０Ａ〜６１０Ｆを使用した治療計画の後、患者の歯は、拘束（detention）状態Ｘ＋１（６１２）によって示されるような、治療の第１の繰り返しにおける歯の最終位置にあってもよい。
【０１０９】
患者の歯が歯列状態Ｘ＋１に又はその付近にあると、患者は、臨床医の元に戻ってもよく、臨床医は、治療の第１の繰り返しの結果を評価してもよい（６１４）。治療の第１の繰り返しが、患者の歯の許容可能な最終位置をもたらした場合、治療は、終了することができる（６１６）。しかしながら、治療の第１の繰り返しによって、患者の歯の許容可能な最終位置がもたらされなかった場合、１回以上の追加の治療の繰り返しを実施してもよい。治療の次の繰り返しを開始するために、臨床医は、後に順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットの設計が容易になるように、患者の歯の走査をもう一度行ってもよい（６０６）。いくつかの実施例では、治療の第１の繰り返しの結果の評価には、患者の歯の走査をもう一度行うことを含んでもよく、この場合、治療の次の繰り返しを開始することには、順序付けられた取り外し可能な歯科装具の別のセットが患者の歯の新たな位置に基づき患者のために製造され得るように、患者の歯のデジタルモデルを製造施設に送ることを単に含んでもよい。更に別の実施例では、新たに取得した走査を用いて、取り外し可能な歯科装具の１回以上の繰り返しを、臨床医の施設において作成してもよい。
【０１１０】
図７の技術は、１つの特定の実施例を示すものであり、図７の技術に本開示の趣旨の範囲内において種々の改良を施してもよい。例えば、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットは、６つよりも多い又は少ない取り外し可能な歯科装具を含んでもよい。別の実施例として、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内の各取り外し可能な歯科装具は、固有の形状及び寸法を有してもよく、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内の各取り外し可能な歯科装具は、実質的に同じ又は同様な剛性特性を有する材料で作製されてもよい。別の例として、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内の各取り外し可能な歯科装具は、歯肉隆線の選択された厚さ、幅、高さ、長さ、形状、材料、又は存在を含み得る。例えば、第１のアライナＸａ、軟質６１０Ａ、第２のアライナＸａ、中間６１０Ｂ、及び第３のアライナＸａ、硬質６１０Ｃは、歯肉隆線の第１の厚さであってもよく、一方、第４のアライナＸｂ、軟質６１０Ｄ、第５のアライナＸｂ、中間６１０Ｅ、及び第６のアライナＸｂ、硬質６１０Ｆは、歯肉隆線の第２の異なる厚さであってもよい。第１の厚さは、第２の厚さよりも小さくてもよい。別の実施例として、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内の各取り外し可能な歯科装具は、１つ以上の歯肉隆線の選択された寸法、１つ以上の歯肉隆線の選択された形状、又はその両方を含み得る。
【実施例】
【０１１１】
試験は、歯肉隆線の効果を評価し、性能を歯のアタッチメントと比較するために行った。図８Ａ及び図８Ｂは、取り外し可能な歯科装具によってモデルの第１の小臼歯の根に印加された力を測定するための実験装置９００を示す。左の第１の小臼歯のシェルにおいて装具本体に形成された歯肉隆線と、右の第１の小臼歯に結合された歯のアタッチメントを受容するポケットとを含む取り外し可能な歯科装具９０２が形成された。取り外し可能な歯科装具９０２は、０．７５ｍｍ厚のＤｕｒａｎ  ＰＥＴ−Ｇ熱可塑性材料で熱成形された。右の第１の小臼歯９０４Ａ（アタッチメントを含む）及び左の第１の小臼歯９０４Ｂ（集合的に歯モデル９０４）の３次元モデルは、３Ｄ印刷され、取り外し可能な歯科装具９０２のそれぞれのシェル内に配置された。取り外し可能な歯科装具９０２は、クランプ９０６Ａ及び９０６Ｂによって、対応する横方向切歯及び第１の臼歯の角度ブラケットにクランプ締めされた。取り外し可能な歯科装具９０２の咬合面が、取り外し可能な歯科装具９０２の唇側表面及び舌側表面の力を印加することも変位を引き起こすこともなく、角度ブラケットに対して保持されるように、クランプが成形された。
【０１１２】
ＡＭＥＴＥＫ  Ｔｅｓｔ＆Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｌａｒｇｏ，Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能なＬｌｏｙｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＬＦ  Ｐｌｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ（「試験機械９０８」）を使用して、歯モデルの根に力を印加した。典型的には、歯列矯正治療中に歯に印加される最大トルクは、約１０ニュートン−ミリメートル（Ｎ−ｍｍ）である。歯モデル９０４については、唇側歯面の中心から根の基部までの距離は約１７．０ｍｍであった。歯モデル９０４の根の基部に印加された最大力は、１０Ｎ−ｍｍ／１７．０ｍｍ＝０．５９Ｎであった。力を、近心、遠心、唇側、及び舌側方向に印加した。近心、遠位、唇側、及び舌側方向における歯モデル９０４の歯根に印加された力を測定する各試験について５回連続して実行した。測定された力を、実施のために平均化した。各試験の最初の実行は、いくつかの試験中に取り外し可能な歯科装具９０２と歯モデル９０４との間の滑りが原因で、平均から除外された。第２及び後続の実行は、取り外し可能な歯科装具９０２において歯モデル９０４をリセットすることなく実行された。
【０１１３】
図９〜図１２は、左の第１の小臼歯９０４Ｂ（「平均歯肉隆線」）に歯肉隆線を含む取り外し可能な歯科装具９０２における歯モデル９０４の根に印加される平均測定力を示し、モデル右の第１の小臼歯９０４Ａ（「平均アタッチメント」）上のアタッチメントを使用する。変位値は、歯モデル９０４の絶対変位ではなく、グラフが相対変位を示すように、歯モデル９０４の根が最初に第１の試験に接触される点に対するものである。図９は、モデル右の第１の小臼歯９０４Ａ（「アタッチメント」）に固定されたアタッチメントを使用し、モデル左の第１の小臼歯９０４Ｂ（「歯肉隆線」）における歯肉隆線を使用して、取り外し可能な歯科装具９０２の変位（ミリメートル、「ｍｍ」）に対して歯モデル９０４に印加された遠位方向（例えば、「遠位押し」）に印加された測定力（キログラム、「ｋｇ」）を示す。図１０は、アタッチメント及び歯肉隆線を使用して取り外し可能な歯科装具９０２の変位（ｍｍ）に対する歯モデル９０４に印加された唇側方向（例えば、「唇側押し」）における測定された力を示す。図１１は、アタッチメント及び歯肉隆線を使用して取り外し可能な歯科装具９０２の変位（ｍｍ）に対する歯モデル９０４に印加された舌側方向（例えば、「舌側押し」）における測定された力を示す。図１２は、アタッチメント及び歯肉隆線を使用して取り外し可能な歯科装具９０２の変位（ｍｍ）に対する歯モデル９０４に印加された近心方向（例えば、「近心押し」）における測定された力を示す。図９〜図１２に示されるように、歯肉隆線を有する取り外し可能な歯科装具の性能（及び歯のアタッチメントなし）は、歯のアタッチメントを有する取り外し可能な歯科装具の性能と同様である。
【０１１４】
回転モーメントが歯に印加される試験も行われた。取り外し可能な歯科装具９０２は、上述のように、横方向切歯及び第１の臼歯で角度ブラケットにクランプ締めされた。試験機械９０８を使用して、歯モデル９０４の穴に挿入された金属ピンの端部に力を印加した。モーメントは、時計回り及び反時計回りの方向に歯モデル９０４に印加された。得られたモーメントは、歯モデル９０４を回転させる傾向がある。回転モーメントに抵抗する歯肉隆線及びアタッチメントの能力を評価した。歯列矯正治療中に歯に典型的に印加される最大トルクは、約１０Ｎ−ｍｍである。第１の小臼歯の中心軸から金属ピンの端部までの距離は約３５．０ｍｍであった。金属ピンの端部に印加された最大力は、１０Ｎ−ｍｍ／３５．０ｍｍ＝０．２９Ｎであった。歯モデル９０４に印加されたモーメントの結果を図１３及び図１４に示す。図１３及び図１４に示される角度回転は、金属ピンの弾性変形によって生じる見かけの回転成分を除去するために補正されている。図１３は、アタッチメント及び歯肉隆線を使用して取り外し可能な歯科装具９０２の回転（度、「ｄｅｇ」）に対する、歯モデル９０４に印加された反時計方向（例えば、「反時計回り回転」）の測定力（例えば、モーメント、ニュートン−ミリメートル（「Ｎ−ｍｍ」））を示す。図１４は、アタッチメント及び歯肉隆線を使用して取り外し可能な歯科装具９０２の回転（deg）に対する歯モデル９０４に印加される時計回り方向（例えば、「時計回り回転」）の測定力（例えば、モーメント、Ｎ−ｍｍ）を示す。結果は、歯に印加される回転モーメントによって引き起こされる歯の回転に抵抗する歯肉隆線の能力を示す。歯肉隆線及び歯のアタッチメントの同様の性能は、歯肉隆線が、所望の回転角度に向かって、転位歯を回転させる際の歯のアタッチメントとして有効であり得ることを示す。
【０１１５】
様々な実施例について説明してきた。これら及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内である。
例示的実施形態一覧
実施形態１  取り外し可能な歯科装具であって、
患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、装具本体が、
複数の歯のうちの１つの歯に歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、
シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
歯肉隆線が、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合して、装具本体が歯の接触点において力ベクトルを印加して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯の所望の位置に向かって歯を移動させることを可能にするように構成される、取り外し可能な歯科装具。
実施形態２  取り外し可能な歯科装具が、位置合わせトレイを備える、実施形態１に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態３  歯肉隆線が、装具本体の歯肉部分がシェルの唇側面又はシェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらし、歯肉隆線は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、装具本体の選択された部分に変形力を集中させる、実施形態１又は２に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態４  シェルが、シェルの内部に空隙を画定する表面を含み、表面が、歯を所望の位置に受容するように成形されている、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態５  歯肉隆線は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、表面の咬合側部分を歯の咬合面に向かって付勢するために、歯の舌側表面及び歯の唇側表面に係合するように構成されている、実施形態４に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態６  装具本体は、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、空隙の部分に向かって歯を移動させるために、空隙の部分とは反対の歯上の接触点において力ベクトルを印加するように構成されている、実施形態４又は５に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態７  接触点が第１の接触点であり、力ベクトルが第１の力ベクトルであり、シェルの表面が、空隙の第２の部分を更に画定し、装具本体が、空隙の第２の部分とは反対の歯上の第２の接触点において第２の力ベクトルを印加して、空隙の第２の部分に向かって歯を移動させるように構成されている、実施形態６に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態８  第１の接触点及び第２の接触点が、歯の反対側にある、実施形態７に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態９  第１の接触点が、歯の咬合面の近くに位置し、第２の接触点が歯の歯肉面の近くに位置する、実施形態７に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１０  第１の接触点が、歯の舌側表面上に位置し、第２の接触点が歯の唇側表面上に位置する、実施形態７に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１１  第１の接触点及び第２の接触点が、歯の同じ側にある、実施形態７に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１２  歯肉隆線が、歯の舌側表面又は歯肉隆線に隣接する歯の唇側表面のうちの少なくとも１つに対するシェルの係合を低減する、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１３  歯肉隆線が、第１の歯肉隆線部及び第２の歯肉隆線部を含み、第１の歯肉隆線部が、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁上の第１の位置まで延び、第２の歯肉隆線部が、シェルの歯肉縁上の第２の位置からシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで延びる、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１４  歯肉隆線の厚さが約０．１ミリメートル〜約０．５ミリメートルであり、歯肉隆線の幅が、約０．５ミリメートル〜約２．０ミリメートルである、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１５  歯肉隆線の断面が、装具本体の歯肉縁に沿って実質的に一定である、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１６  歯肉隆線の断面が、装具本体の歯肉縁に沿って変化する、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１７  歯肉隆線が、装具本体の厚さのステップ状変化をもたらす、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１８  歯肉隆線が第１の材料を含み、シェルが、第１の材料とは異なる第２の材料を含む、実施形態１〜１７のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態１９  歯肉隆線が第１の部分と第２の部分とを備え、第１の部分が第１の弾性率を有する第１の材料を含み、第２の部分が、第２の異なる弾性率を有する第２の異なる材料を含む、実施形態１８に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２０  歯肉隆線が、取り外し可能な歯科装具の歯肉最縁に配置されている、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２１  取り外し可能な歯科装具が、シェルの近心部分における第３の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第４の隣接歯間領域まで延びる第２の歯肉隆線を更に備える、実施形態１〜２０のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２２  装具本体が、
近心方向でシェルに隣接する第２のシェルであって、第２のシェルが、第２の歯の初期位置において複数の歯の第２の歯に係合するように成形されている、第２のシェルと、
遠位方向でシェルに隣接する第３のシェルであって、第３のシェルが、第３の歯の初期位置において複数の歯の第３の歯に係合するように成形されている、第３のシェルと、を更に含み、
歯肉隆線が、少なくとも第２のシェルの一部分から第３のシェルの一部分まで延びる、実施形態１〜２１のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２３  歯肉隆線が、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、第２のシェル及び第３のシェルに変形力を分配する、実施形態２２に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２４  装具本体の外面から延びる補強リブを更に備え、補強リブが、補強リブにおいて装具本体が装具本体の隣接部分よりも高い剛性を有することをもたらす、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２５  補強リブが、シェルに隣接して装具本体上に位置付けられる、実施形態２４に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２６  補強リブが装具本体上の歯肉咬合方向に延びる、実施形態２４又は２５に記載の取り外し可能な歯科装具。
実施形態２７  患者の１つ以上の歯を再配置するように構成された順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを備えるシステムであって、取り外し可能な歯科装具のセット内の少なくとも１つの取り外し可能な歯科装具が、実施形態１〜２８のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具を含む、システム。
実施形態２８  複数の歯の所望の位置を提供する患者の歯科構造のモデルを形成することと、
モデルに基づいて、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の取り外し可能な歯科装具を備える取り外し可能な歯科装具を形成することと、を含む、方法。
実施形態２９  取り外し可能な歯科装具を形成することが、一体型部品として取り外し可能な歯科装具及び歯肉隆線を３次元印刷又は熱成形することを含む、実施形態２８に記載の方法。
実施形態３０  取り外し可能な歯科装具を形成することが、
取り外し可能な歯科装具を３次元印刷又は熱成形することと、
取り外し可能な歯科装具とは別の歯肉隆線を形成することと、を含む、実施形態２８に記載の方法。
実施形態３１  取り外し可能な歯科装具が、歯肉隆線を受容するように構成されたアライメントガイドを備え、アライメントガイドは、装具本体と一体的に形成された少なくとも１つの凹部、隆線、又はポストを備え、方法は、歯肉隆線をアライメントガイドに挿入することを更に含む、実施形態３０に記載の方法。
実施形態３２  歯肉隆線を形成することが、歯肉隆線を画定するためにワイヤを曲げ、切断することを含む、実施形態３０又は３１に記載の方法。
実施形態３３  歯肉隆線を形成することが、歯肉隆線を装具本体上に押し出すことを含む、実施形態３０又は３１に記載の方法。
実施形態３４  コンピューティングデバイスによって、患者の３次元歯科構造のデジタル表現を受信することであって、歯科構造が複数の歯の初期位置を提供する、受信することと、
コンピューティングデバイスによって、歯の初期位置から歯の所望の位置への複数の歯のうちの１つの歯の移動を決定することと、
コンピューティングデバイスによって、移動を達成するために歯上の接触点において印加される力ベクトルを決定することと、
コンピューティングデバイスによって、力ベクトルを引き起こすための取り外し可能な歯科装具上の歯肉隆線の位置を含む取り外し可能な歯科装具設計を決定することであって、取り外し可能な歯科装具が、患者の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、装具本体が、
歯の初期位置において歯に係合するように成形されたシェルと、
シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
歯肉隆線は、装具本体を可能にするために、歯の輪郭の高さよりも低い歯の舌側表面又は輪郭の高さよりも低い歯の唇側表面に係合するように構成されており、歯肉隆線は、装具本体の歯肉部分が、シェルの唇側面又はシェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらす、決定することと、
コンピューティングデバイスによって、取り外し可能な歯科装具の表現をコンピュータ支援製造システムに送信することと、を含む、方法。
実施形態３５  移動が、歯根の移動、回転、又はトルクを含む、実施形態３４に記載の方法。
実施形態３６  歯の移動を決定することが、コンピューティングデバイスによって、複数の運動を決定することを含み、複数の運動のそれぞれの移動は、それぞれの歯の初期位置からそれぞれの歯の所望の位置への複数の歯のそれぞれの歯のそれぞれの移動に対応し、方法は、複数の運動を優先するために、複数の運動を発現の困難又は長さで順序付けすることを更に含む、実施形態３４又は３５に記載の方法。
実施形態３７  取り外し可能な歯科装具設計が、シェル又は歯肉隆線のうちの少なくとも１つの寸法及び形状を更に含む、実施形態３４〜３６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態３８  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、装具本体上の歯肉隆線の位置、並びに歯肉隆線の寸法及び形状を決定し、第１の隣接歯間領域の装具本体、第２の隣接歯間領域の装具本体に、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、変形力を分配することを含む、実施形態３４〜３７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態３９  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、シェルの表面の寸法及び形状を決定することを含み、表面が、シェルの内部に空隙を画定し、表面が、歯を所望の位置に受容するように成形され、歯肉隆線が、装具本体の内面から空隙内に延びる、実施形態３４〜３８のいずれか１つに記載の方法。
実施形態４０  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、装具本体上の歯肉隆線の位置、並びに歯肉隆線の寸法及び形状を決定して、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、歯の咬合面に向かって表面の咬合側部分を付勢することを含む、実施形態３９に記載の方法。
実施形態４１  力ベクトルを決定することが、コンピューティングデバイスによって、空隙の一部分とは反対の歯上の接触点において印加される力ベクトルを決定し、取り外し可能な歯科装具が患者によって装着されたときに、空隙の部分に向かって歯を移動させることを含む、実施形態３９又は４０に記載の方法。
実施形態４２  力ベクトルが第１の力ベクトルであり、接触点が第１の接触点であり、シェルの表面が空隙の第２の部分を更に画定し、取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、シェル及び歯肉隆線の寸法及び形状を決定し、空隙の第２の部分とは反対の歯上の第２の接触点において第２の力ベクトルを印加して、空隙の第２の部分に向かって歯を移動させることを含む、実施形態３９〜４１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態４３  第１の接触点及び第２の接触点が、歯の反対側にある、実施形態４２に記載の方法。
実施形態４４  第１の接触点が歯の咬合面の近くに位置し、第２の接触点が歯の歯肉面の近くに位置する、実施形態４２に記載の方法。
実施形態４５  第１の接触点が、歯の舌側表面上に位置し、第２の接触点が歯の唇側表面上に位置する、実施形態４２に記載の方法。
実施形態４６  第１の接触点及び第２の接触点が、歯の同じ側にある、実施形態４２に記載の方法。
実施形態４７  歯肉隆線が第１の歯肉隆線部及び第２の歯肉隆線部を含み、取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、
コンピューティングデバイスによって、シェルの近心部分における装具本体の第１の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁上の第１の位置まで延びる第１の歯肉隆線部の寸法及び形状を決定することと、
コンピューティングデバイスによって、シェルの歯肉縁上の第２の位置からシェルの遠位部分における装具本体の第２の隣接歯間領域まで延びる第２の歯肉隆線部の寸法及び形状を決定することと、を含む、実施形態３４〜４６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態４８  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、歯肉隆線の断面を決定することを含み、歯肉隆線の断面は、装具本体の歯肉縁に沿って実質的に一定であるか、又は装具本体の歯肉縁に沿って変化する、実施形態３４〜４７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態４９  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、歯肉隆線の第１の材料を決定することを含み、シェルは、第１の材料とは異なる第２の材料を含む、実施形態３４〜４８のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５０  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、歯肉隆線の長さに沿って歯肉隆線の弾性率の変動を決定することを含む、実施形態３４〜４９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５１  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、シェルの近心部分における第３の隣接歯間領域からシェルの歯肉縁に沿ってシェルの遠位部分における装具本体の第４の隣接歯間領域まで延びる第２の歯肉隆線の位置を決定することを含む、実施形態３４〜５０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５２  装具本体が、
近心方向でシェルに隣接する第２のシェルであって、第２のシェルが、第２の歯の初期位置において複数の歯の第２の歯に係合するように成形されている、第２のシェルと、
遠位方向でシェルに隣接する第３のシェルであって、第３のシェルが、第３の歯の初期位置において複数の歯の第３の歯に係合するように成形されている、第３のシェルと、を更に含み、
取り外し可能な歯科装具設計を決定することは、コンピューティングデバイスによって、第２のシェルの一部分から第３のシェルの一部分まで少なくとも延びる歯肉隆線の位置を決定することを含む、実施形態３４〜５１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５３  装具本体が補強リブを更に備え、取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、
コンピューティングデバイスによって、装具本体の外側舌側表面又は外側唇側表面上の補強リブの位置を決定することと、
コンピューティングデバイスによって、補強リブの寸法及び形状を決定して、装具本体を補強リブにおいて、装具本体の隣接する部分よりも高い剛性を有すると判定することと、を含む、実施形態３４〜５２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５４  取り外し可能な歯科装具を形成することが、取り外し可能な歯科装具と歯肉隆線を一体型部品として３次元印刷することを含む、実施形態３４〜５３のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５５  取り外し可能な歯科装具を形成することが、
取り外し可能な歯科装具を３次元印刷することと、
取り外し可能な歯科装具とは別の歯肉隆線を形成することと、を含む、実施形態３４〜５４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５６  取り外し可能な歯科装具が、歯肉隆線を受容するように構成されたアライメントガイドを備え、アライメントガイドは、装具本体と一体的に形成された少なくとも１つの凹部、隆線、又はポストを備え、方法は、歯肉隆線をアライメントガイドに挿入することを更に含む、実施形態５５に記載の方法。
実施形態５７  歯肉隆線を形成することが、歯肉隆線を画定するためにワイヤを曲げ、切断することを含む、実施形態５５又は５６に記載の方法。
実施形態５８  歯肉隆線を形成することが、歯肉隆線を装具本体上に押し出すことを含む、実施形態５５〜５７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態５９  患者の３次元歯科構造が、歯根、歯肉、歯周靭帯（ＰＤＬ）、歯槽骨、又は皮質骨の少なくともいくつかの部分を更に含む、実施形態３４〜５８のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６０  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、ユーザからの入力を受け入れることを含み、入力が寸法及び形状のうちの少なくとも１つに影響を及ぼす、実施形態３４〜５９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６１  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、歯肉隆線の位置、又はシェル及び歯肉隆線のうちの少なくとも１つの寸法及び形状のうちの少なくとも１つを自動的に決定することを含む、実施形態３４〜６０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６２  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって、取り外し可能な歯科装具の表現を精査のためにユーザに提示することを含む、実施形態３４〜６１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６３  取り外し可能な歯科装具の表現を送信することが、コンピューティングデバイスによって、取り外し可能な歯科装具のデジタルモデルをコンピューティングデバイスからコンピュータ支援製造システムに送信することを含み、方法は、デジタルモデルに従って、コンピュータ支援製造システムで取り外し可能な歯科装具の少なくとも一部分を製造することを更に含む、実施形態３４〜６２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６４  コンピュータ支援製造システムが、３Ｄプリンタを含み、取り外し可能な歯科装具の少なくとも一部分が、３Ｄプリンタを使用して形成される、実施形態６３に記載の方法。
実施形態６５  患者用の順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットのそれぞれの取り外し可能な歯科装具設計を、コンピューティングデバイスによって決定することを更に含み、取り外し可能な歯科装具は、患者用の順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットのうちの１つであり、順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセット内のそれぞれの取り外し可能な歯科装具は、取り外し可能な歯科装具のセット内の以前の取り外し可能な歯科装具のうちの任意の１つよりも、複数の歯の少なくとも１つの歯をより高度な位置に漸増的に再配置するように構成されている、実施形態３４〜６４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６６  取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を、コンピューティングデバイスによって、決定することが、コンピューティングデバイスによって、既定の設計制約のセットに従って取り外し可能な歯科装具の寸法及び形状を選択することを含み、既定の設計制約のセットは、
取り囲まれた歯、シェル、又は歯肉隆線のうちの１つ以上に印加される最小及び最大局所力と、
取り囲まれた歯、シェル、又は歯肉隆線のうちの１つ以上に印加される最小及び最大回転力と、
取り囲まれた歯、シェル、又は歯肉隆線のうちの１つ以上に印加される最小及び最大並進力と、
取り囲まれた歯、シェル、又は歯肉隆線のうちの１つ以上に印加される最小及び最大総力と、
患者によって装着されたときに、取り外し可能な歯科装具に印加される最小ひずみ及び最大ひずみと、からなる群の１つ以上を含む、実施形態３４〜６５のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６７  取り外し可能な歯科装具設計を決定することが、コンピューティングデバイスによって患者の１つ以上の歯の初期位置を修正して、修正された歯科構造を生成することを含み、修正された歯科構造が、患者の１つ以上の歯の初期位置と比較して、患者の１つ以上の歯の段階的な再配置を表し、取り外し可能な歯科装具設計が、修正された歯科構造に適合する、実施形態３４〜６６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６８  コンピューティングデバイスが、１つ以上のコンピュータネットワークを介して動作可能に接続された複数のコンピューティングデバイスを含む、実施形態３４〜６７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６９  実行されると、実施形態３４〜６８のいずれかに記載の方法を実行するようにプロセッサを構成する、コンピュータシステム実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2021534933.tif 000005
【図１Ｃ】
2021534933.tif 000006
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
2021534933.tif 000010
【図１Ｈ】
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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６Ａ】
2021534933.tif 000016
【図６Ｂ】
2021534933.tif 000017
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2021534933.tif 000021
【図９】
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【図１０】
2021534933.tif 000023
【図１１】
2021534933.tif 000024
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年5月14日(2021.5.14)
【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】
取り外し可能な歯科装具であって、
患者の歯列弓の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、前記装具本体が、
前記複数の歯のうちの１つの歯に前記歯の初期位置において係合するように成形されたシェルと、
前記シェルの近心部分における前記装具本体の第１の隣接歯間領域から前記シェルの歯肉縁に沿って前記シェルの遠位部分における前記装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
前記歯肉隆線が、前記歯の輪郭の高さよりも低い前記歯の舌側表面又は前記輪郭の高さよりも低い前記歯の唇側表面に係合して、前記装具本体が前記歯の接触点において力ベクトルを印加して、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記歯の所望の位置に向かって前記歯を移動させることを可能にするように構成される、取り外し可能な歯科装具。
【請求項２】
前記歯肉隆線が、前記装具本体の歯肉部分が前記シェルの唇側面又は前記シェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらし、前記歯肉隆線は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記装具本体の選択された部分に変形力を集中させる、請求項１に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項３】
前記シェルが、前記シェルの内部に空隙を画定する表面を含み、前記表面が、前記歯を所望の位置に受容するように成形されている、請求項１又は２に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項４】
前記歯肉隆線は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記表面の咬合側部分を前記歯の咬合面に向かって付勢するために、前記歯の前記舌側表面及び前記歯の前記唇側表面に係合するように構成されており、
前記装具本体は、前記取り外し可能な歯科装具が前記患者によって装着されたときに、前記空隙の部分に向かって前記歯を移動させるために、前記空隙の前記部分とは反対の前記歯上の接触点に力ベクトルを印加するように構成されている、請求項３に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項５】
前記接触点が第１の接触点であり、前記力ベクトルが第１の力ベクトルであり、前記シェルの前記表面が、前記空隙の第２の部分を更に画定し、前記装具本体が、前記空隙の前記第２の部分とは反対の前記歯上の第２の接触点において第２の力ベクトルを印加して、前記空隙の前記第２の部分に向かって前記歯を移動させるように構成されている、請求項４に記載の取り外し可能な歯科装具。
【請求項６】
患者の１つ以上の歯を再配置するように構成された順序付けられた取り外し可能な歯科装具のセットを備えるシステムであって、前記取り外し可能な歯科装具のセット内の少なくとも１つの取り外し可能な歯科装具が、請求項１〜５のいずれか一項に記載の取り外し可能な歯科装具を含む、システム。
【請求項７】
コンピューティングデバイスによって、患者の３次元歯科構造のデジタル表現を受信することであって、前記歯科構造が複数の歯の初期位置を提供する、受信することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記複数の歯のうちの１つの歯の前記歯の前記初期位置から前記歯の所望の位置への移動を決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記移動を達成するために前記歯上の接触点に印加される力ベクトルを決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、力ベクトルを引き起こすための取り外し可能な歯科装具上の歯肉隆線の位置を含む取り外し可能な歯科装具設計を決定することであって、前記取り外し可能な歯科装具が、前記患者の複数の歯を少なくとも部分的に取り囲むように構成された装具本体を含み、前記装具本体が、
前記歯の前記初期位置において前記歯に係合するように成形されたシェルと、
前記シェルの近心部分における前記装具本体の第１の隣接歯間領域から前記シェルの歯肉縁に沿って前記シェルの遠位部分における前記装具本体の第２の隣接歯間領域まで少なくとも延びる歯肉隆線と、を含み、
前記歯肉隆線は、前記装具本体を可能にするために、前記歯の輪郭の高さよりも低い前記歯の舌側表面又は前記輪郭の高さよりも低い前記歯の唇側表面に係合するように構成されており、前記歯肉隆線は、前記装具本体の歯肉部分が、前記シェルの唇側面又は前記シェルの舌側面よりも高い剛性を有することをもたらす、歯科装具設計を決定することと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記取り外し可能な歯科装具の表現をコンピュータ支援製造システムに送信することと、を含む方法。
【国際調査報告】
2021534933.tif 000028
2021534933.tif 000029