(57)【要約】【課題】  従来技術のブラケットおよび結合解除方法の弱点および欠点を持たない、歯列矯正用ブラケット、および歯列矯正用ブラケットを歯面から結合解除する方法を提供すること。【解決手段】  歯列矯正用ブラケット（３０）は、ブラケット本体と、ブラケット本体上の基部（３６）と、基部（３６）上の機械的結合構造（３７）とを備える。ブラケット本体および基部（３６）を歯（３２）に固定するために、接着剤（３４）が機械的結合構造（３７）に塗布され、それと機械的に結合されている。基部（３６）のある部分と接着剤（３４）の間の結合強度は、残りの基部（３６）と接着剤（３４）の間の結合強度よりも低減されている。結合解除方法は、ブラケット（３０）に、ブラケット（３０）と歯（３２）の間の接着力が低減されている第１の領域（４３）において結合解除力をかけること、およびブラケット（３０）を歯（３２）から取り外すことを含む。【選択図】  図３
2004329936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤で歯に取り付けられている歯列矯正用ブラケットを結合解除する方法であって、前記ブラケットが、基部と前記歯の間に第１の接着領域および第２の接着領域を有する基部を有し、前記第２の接着領域よりも前記第１の接着領域の接着力が低減される方法において、
前記ブラケットに、前記ブラケットと前記歯の間の前記第１の接着領域において結合解除力をかける段階と、
前記ブラケットを前記歯から取り外す段階と
を含む、歯列矯正用ブラケットを結合解除する方法。
【請求項２】
前記結合解除力をかける段階が、
前記ブラケットの少なくとも第１の側部を係合させる段階と、
前記ブラケットを、前記基部によって画定されている平面にほぼ平行な平面内の軸まわりに回動させて、前記ブラケットの前記第１の側部に、前記歯から離れる方向に張力をかける段階であって、前記第１の側部にかけられた前記張力が、実質的に、前記ブラケットの前記第１の側部とは反対側にある側部にかかる前記歯から離れる方向のどんな張力よりも大きい段階と、
前記ブラケットを前記歯から取り外すために前記ブラケットの前記第１の側部にかけられた張力によって、前記ブラケットと前記歯の間の前記接着剤を破断させる段階と、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも前記第１の側部を係合させる段階が、
前記第１の側部およびその反対側にある第２の側部を工具と係合させる段階と、
前記工具を回動させる前に、前記ブラケットを把持するために前記工具で前記第１の側部および前記第２の側部に圧縮力をかける段階と、をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の側部および前記反対側の第２の側部を前記工具と係合させる前記段階が、前記回動させる段階中に前記ブラケットを破断しないように前記ブラケットに比べて硬さが著しく低減された材料から形成されている前記工具の少なくとも一部分で、前記ブラケットの前記第１の側部および前記第２の側部を把持する段階をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の側部および前記反対側の第２の側部を前記工具と係合させる前記段階が、前記ブラケットの前記第１の側部および前記第２の側部上のくぼみを前記工具から延びているそれぞれの突起と係合させる段階をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の接着領域が前記ブラケットの歯肉縁に沿って配置され、前記方法が、
回動軸として前記ブラケットの咬合縁を使用して、前記ブラケットを前記歯から離れるように回動させる段階
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の接着領域が前記基部の第１の縁部に隣接して配置され、前記第２の接着領域が前記基部の前記第１の縁部とは反対側にある第２の縁部に隣接して配置され、前記方法が、
回動軸として前記ブラケットの前記第２の縁部を使用して、前記基部の前記第１の縁部を前記歯から離れるように回動させる
段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ブラケットが金属製である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ブラケットが非金属製である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ブラケットがセラミック製である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
歯列矯正用ブラケットであって、
ブラケット本体と
前記ブラケット本体上にあり、機械的結合構造を有する基部と、
前記機械的結合構造に塗布され、それと機械的に結合されている、前記ブラケット本体および前記基部を歯に固定するための接着剤とを備え、
前記基部の一部分と前記接着剤との間の結合強度が、残りの前記基部と前記接着剤の間の結合強度よりも低減されている、
歯列矯正用ブラケット。
【請求項１２】
前記機械的結合構造が、前記基部に固定されている複数のボールを備える、請求項１１に記載のブラケット。
【請求項１３】
前記基部の前記部分上での前記ボールの密度が、前記残りの基部上での前記ボールの密度より低い、請求項１２に記載のブラケット。
【請求項１４】
前記基部の前記部分に前記ボールがない、請求項１３に記載のブラケット。
【請求項１５】
前記基部の前記部分が前記基部の縁部に沿っている、請求項１１に記載のブラケット。
【請求項１６】
前記基部の前記部分が前記基部の歯肉縁および咬合縁の少なくとも一方に沿っている、請求項１５に記載のブラケット。
【請求項１７】
前記ブラケットが金属製である、請求項１１に記載のブラケット。
【請求項１８】
前記ブラケットが非金属製である、請求項１１に記載のブラケット。
【請求項１９】
前記ブラケットがセラミック製である、請求項１８に記載のブラケット。
【請求項２０】
接着剤で歯に結合させるための歯列矯正用ブラケットであって、
ブラケット本体と、
前記ブラケット本体上にあり、前記接着剤と機械的に結合するための機械的結合構造を上に有する基部とを備え、前記基部と前記接着剤の結合強度が前記基部の異なる領域内において異なるように前記機械的結合構造が構成されている、歯列矯正用ブラケット。
【請求項２１】
前記基部の縁部に隣接する領域と接着剤の間の結合強度が前記基部の別の領域と接着剤の間の結合強度よりも低減されるように、前記機械的結合構造が講成されている、請求項２０に記載のブラケット。
【請求項２２】
前記機械的結合構造がボールを備える、請求項２０に記載のブラケット。
【請求項２３】
前記基部の１つの領域上での前記ボールの密度が、前記基部の別の領域上での前記ボールの密度より低い、請求項２２に記載のブラケット。
【請求項２４】
前記基部の前記１つの領域にボールがない、請求項２３に記載のブラケット。
【請求項２５】
前記１つの領域が前記基部の縁部に沿って配置されている、請求項２３に記載のブラケット。
【請求項２６】
前記縁部が、前記歯肉縁および前記咬合縁の少なくとも一方である、請求項２５に記載のブラケット。
【請求項２７】
歯列矯正用ブラケットであって、
ブラケット本体と、
前記ブラケット本体上にある基部とを備え、前記基部が、患者の歯と結合するように構成され、前記ブラケットを前記歯から結合解除するために１つの方向に必要な結合解除力が、それとは反対方向に必要な結合解除力よりも小さくなるようにさらに構成されている、
歯列矯正用ブラケット。
【請求項２８】
前記基部が、前記ブラケットを前記歯から結合解除するために歯肉咬合方向に必要な結合解除トルクが、咬合歯肉方向に必要な結合解除トルクよりも小さくなるように構成されている、請求項２７に記載のブラケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、歯列矯正用ブラケットおよびそれを患者の歯からから取り外すために使用する結合解除（debonding）技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正治療用ブラケットの使用に関連する主要な課題の１つは、ブラケットを患者の歯から取り外すことである。一般に、たとえばウィンガートプライヤ（Weingart plier）と呼ばれる１つのプライヤを使用して、ブラケットをほぼ中央-遠位方向（mesio-distal direction）または対角方向に挟むことによって金属製ブラケットを取り外す。一般的には、ブラケットを対角方向に横切るようにプライヤのジョーを配置し、ブラケットの対向する隅部、たとえば歯肉（gingival）／中央および咬合（occlusal）／遠位の隅部でタイウイングに係合させることによって、プライヤで圧縮力をかけ、ブラケットをほぼ中央-遠位方向に挟む。このようにブラケットを挟むことによって、延性のブラケット本体ならびにブラケットの本体を歯面に取り付けるために使用される結合解除パッドに変形が生じる。この変形によって、接着剤と結合パッドまたはブラケット基部との間の界面が分離または破断（fracture）され、それによって、実質的に、ブラケットは、接着材料が結合解除されるとき、歯面から剥がれる。
【０００３】
セラミック材料など、脆性の歯列矯正用ブラケットの材料は、ブラケット結合解除過程においてさらに問題が多い。これらのブラケット材料は、一般に金属製ブラケットに使用されるステンレス鋼などの材料に比べて、非常に硬く、非延性である。セラミック材料はまた、鋼および他の金属に比べて破壊靭性が低い。これは、セラミック材料が力を受けると変形するよりはむしろ破断する傾向があることを意味している。上述した金属性ブラケットの場合のように、セラミック製ブラケットのタイウイングを挟もうと試みると、一般的に、プライヤによる接触点におけるブラケット材料の点負荷（point loading）によって、タイウイングまたはブラケットの他の部分の破断を引き起こす。
【０００４】
上記の理由、また表面欠陥に対する感度の向上などその他の理由のために、ブラケットを歯から結合解除するための様々な工具および方法が提案され使用されてきた。しかし、多くの工具及び／又は方法は十分に満足できるものではない。たとえば、鋭利で、対向する縁部がある金属製ジョーを有するプライヤタイプの工具を、ブラケット基部と歯の間の接着界面内へと進める。これらの工具で接着界面に直接的に力をかけることによって、ブラケット基部を歯面から分離する。
【０００５】
Hannanに発行された従来技術特許文献では、中央-遠位ブラケット面上に緊密に嵌合するスロット付き端部を有する、トルク付与工具（torquing tool）が開示されている。使用者は、ブラケット基部および歯面にほぼ垂直な軸まわりにねじり力を加えて、それらの間の接着結合を破断する。この参照文献は、その工具が、脆性であるセラミック材料で製作されたブラケットに特に有用であると開示している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第４,９０４,１８３号明細書
【０００６】
Clearyに発行された従来技術特許文献では、咬合および歯肉タイウイングの後ろでブラケットに係合するようになされた引張部分が付いた１対のアームを有する結合解除器具が開示されている。そのアームはレバーと連結している。ブラケットを歯から直線的に持ち上げるために、レバーを動かすことによって、同時に、アームが実質的に両ウイング上に中央-遠位幅全体に沿って張力をかけることができるようになる。しかし、速いねじり力またはHannanによって開示された動作など、患者の歯にかけるべきねじり力によって、患者が大きな苦痛を受ける可能性がある。さらに、ブラケットの材料および結合強度によっては、これらの方法は、しばしば過大な力を必要とし、ブラケットを歯から分離することが難しくなる。そのような過大な力または方法は、歯面に損傷をもたらし、または苦痛を増大させる。したがって、歯科医は、ブラケットを結合解除するために、そのような力を、特にねじり動作または回動動作において使用することをためらう（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】米国特許第５,０６２,７９３号明細書
【０００７】
Hansenに発行された２つの従来技術特許文献には、中央-遠位部分を有する歯列矯正用ブラケットが開示されている。このブラケットは、それぞれ弧形で互いに向き合っている中央-遠位部分が、咬合-歯肉方向に延びる中央基準軸まわりに回動されることによって、歯から結合解除される。中央-遠位部分は別個であり、互いに間隔を置いて配置され、あるいは結合解除のときに屈曲し任意選択で破断する比較的薄いウェブによって一体接合されている。しかし、そのような設計によって、歯科医が結合解除したとき、ブラケットの破損または破断が引き起こされることもあり、従来から必要とされる力より弱い力でも苦痛を与え、壊れたブラケットの破片から起こりうる損傷が患者の口内で引き起こされることもある（例えば、特許文献３及び４参照）。
【特許文献３】米国特許第５,３６６,３７２号明細書
【特許文献４】米国特許第５,４３９,３７９号明細書
【０００８】
改良された結合解除技法が、別の従来技術特許文献に記載されており、そこでは、接着剤とブラケット基部の間の結合を破損するために、回動またはロッキング動作を使用することが論じられている。この方法はとても成功している（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献５】米国特許第６,３８２,９６５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、依然として、結合解除中の患者への苦痛をより低減することが望まれている。具体的には、歯列矯正治療期間中に必要な結合力を維持しつつ、ブラケットを患者の歯から取り外すのに必要な力をさらに低減することが望まれている。他の目的は、結合解除中に、非金属製のブラケットが破損する可能性を低減させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、従来技術のブラケットおよび結合解除方法の弱点および欠点を持たない、歯列矯正用ブラケット、および歯列矯正用ブラケットを歯面から結合解除する方法を提供する。この目的のため、本発明の歯列矯正用ブラケットは、一般的に従来技術のブラケットを結合解除するのに必要な力より弱い力を加えて、ブラケットを歯面から結合解除すなわち取り外すことができるように改変された接着結合面（adhesive bonding surface）の一部分を有する基部を含む。力を低減させることによって、ブラケットを取り外す間、ブラケットの破損および破断性向が低減され、患者の苦痛も軽くなる。さらに、このブラケットは、関係するブラケットの結合強度および結合の信頼性を損なわずに、容易に結合解除される。つまり、咬合歯肉側方向における結合の剪断強度は、目的とする治療に適したレベルを維持する。
【００１１】
本発明の歯列矯正用ブラケットは、一般にブラケット本体およびその上にある基部を備える。基部は、機械的結合構造（mechanical bonding structure）をその上に含む。接着剤が機械的結合構造に塗布され、それと機械的に結合して、ブラケット本体および基部を歯に固定している。基部の一部分と接着剤の間の結合強度は、残りの基部と接着剤との間の結合強度よりも低減されている。
【００１２】
接着剤で歯に取り付けられている歯列矯正用ブラケットを結合解除する方法が提供されこの方法では、このブラケットは、基部と歯の間に第１の接着領域および第２の接着領域を有する基部を含み、前記第２の領域よりも前記第１の領域の接着力が低減されている。この方法は、ブラケットと歯の間の第１の接着領域において結合解除の力をブラケットにかけること、およびブラケットを歯から取り外すことを含む。
【００１３】
本明細書に組み込まれその一部をなす添付図面は、本発明の実施形態を示し、上記の本発明の一般的な説明および下記の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明することに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図３を参照すると、ブラケット３０には本発明の原理が組み込まれている。ブラケット３０は、従来のブラケットの結合面から改変された結合面３６ａを有する基部３６を有する。結合面３６ａは、少なくとも１つの接着層（adhesive layer）３４を使用してブラケット３０を歯面３２ａに結合させる接着結合面である（図３）。接着層３４は、単一層として概略的に図示してあるが、一般に、当業界の技術者には理解されるように、多くの様々な形をとることもできる。有利には、歯面３２ａの輪郭との接着結合をより良くするために、面３６ａを図１に示すように湾曲させる。
【００１５】
一般に、接着層３４とブラケット基部３６の間の結合界面は、結合パッドと称され、ブラケット３０を歯面３２ａに容易に機械的結合させる様々な要素を含むことができる。たとえば、アンダーカット（undercut）及び／又は結合表面積の増大をもたらすための結合構造が、基部３６の面３６ａ上で有用である。本発明の一実施形態においては、図１に示すように、面３６ａは、ブラケット３０と歯３２を機械的に結合させるためのアンダーカットをもたらす結合ボール３７を含む。ボール３７は、当業者には理解されるような従来の材料から形成されており、寸法を変える、たとえば直径を約０.００１〜０.００５インチの範囲内で変えることができる。本発明は、図示のような機械的結合ボール３７に限定されるものではない。面３６ａは、ブラケット３０を歯３２に機械的に固定するのに必要な表面積及び／又はアンダーカットをもたらすような、別の構造または突起物３７をその上に含むことができる。たとえば、面３６ａは、金属などの適当な材料を織り込んだ単繊維を含み、拡散接合、焼結、はんだ付けまたは溶接など、適当な方法によって面３６ａに接着されるメッシュを含むことができる。
【００１６】
ブラケット面３６ａは、従来技術のブラケットの同様の結合面とは異なり、面３６ａの領域全体は上述の機械的結合ボール３７で完全にまたは十分には覆われていない。図１を参照すると、面３６ａの主部分に沿って、咬合縁（occlusal edge）３９から延び、歯肉方向に面３６ａの歯肉縁（gingival edge）４０へと延びている結合領域４１には、この目的のために、ボール３７が備えられている。残りの面領域４３は、歯肉縁４０に沿って、咬合方向内方に延び、ボール３７がない、またはそれを欠いている。したがって、領域４３は、機械的結合を接着層３４にもたらすように構成されておらず、したがって、ボール３７で覆われた領域より接着力が弱い。一代替実施形態のように、領域４３は、面３６ａの残りの部分より、ボール３７の密度を低く（すなわち単位面積あたりのボールの数を少なく）してもよい。領域４３に接触する接着層３４は、一般的に、面３６ａに化学結合を形成しておらず、面３６ａがセラミックまたは金属材料からなっている場合は特にそうである。したがって、接着層３４が領域４３に接触しているにもかかわらず、ブラケット基部３６のこの部分は、歯面３２ａに十分な結合を形成しない。この方法では、領域４３には、特に、本発明において提供される方法によって、ブラケット３０を歯面３２ａから簡単に取り外すためにより低い結合強度を有する縁部が備えられている。図１に示すように、領域４３の幅「ｗ」は約０.０１〜０.０３インチである。一実施形態では、領域４３は、約０.０１５〜０.０２５インチの範囲内の幅である。ブラケット３０の歯肉縁４０に沿って機械的固定を弱めることによって、ブラケット３０を歯３２から結合解除すなわち取り外すための結合解除力は、たとえば米国特許第６,３８２,９６５号明細書に従って従来のブラケットを取り外すために使用する結合解除力より、最大で約３０%低い結合解除力で十分になる。非結合領域４３によって、ブラケットを取り外すために従来必要である力より小さい力で接着層３４が破損し、または破断されることが可能になる。さらに、歯肉縁４０に沿って機械的結合を削除する、または低減しても、治療期間中の結合強度及び／又は結合の信頼性に深刻な影響を及ぼさない。
【００１７】
本発明の別の態様においては、ブラケット３０の基部の面領域３６ａ全体、すなわち領域４１および４３には、全域に、面３６ａ上に機械的結合アンダーカットをもたらすためのボール３７または他の突き出た構造を備えてもよい。しかし、非結合領域を画定する、歯肉縁４０に沿ったボール３７の部分は、領域４３の部分と同様に、接着層３４との間の機械的結合を低減するために、覆い、被覆し、押しつぶしまたは別の方法で改変することができる。たとえば、適当な被覆（図示せず）を、歯肉縁４０から咬合方向に約０.０１５〜約０.０２５インチの範囲内の距離だけ延びている、ブラケット基部３６上のボール３７の所望部分上に塗布することもできる。ボール３７上をそのように覆うまたは被覆することによって、歯肉縁４０に沿ったボール３７と接着剤３４との間の機械的結合が防止される。したがって、この実施形態では、ブラケット３０の歯面３２ａからの結合解除すなわち取り外しに必要な力が低減される。
【００１８】
図１および図１Ａを参照すると、ブラケット３０は、歯肉側４６およびそれとは反対側の咬合側４８の上に、複数のタイウイング３８、４０および４２、４４をさらに含む。この従来の構造には、くぼみ５０が基部３６とタイウイング３８、４０の間に設けられており、その反対側のくぼみが基部３６とタイウイング４２、４４の間に設けられている。アーチ形のスロット５４が対になったタイウイング３８、４０、および対になったタイウイング４２、４４それぞれの間を、中央-遠位方向に延びている。ブラケット３０を歯面３２ａから取り外すとき、本明細書に記載されているような適切な工具または器具がブラケット３０の構造の大部分と関係し接触する。
【００１９】
ブラケット３０は、金属、セラミック、プラスチックおよび他の適当な材料を含むがそれだけに限らない適当な材料から形成してよい。具体的には、ブラケット３０には、結晶の形の酸化アルミニウムまたは他の金属塩などの結晶性材料が適当である。単結晶酸化アルミニウム（サファイア）製のブラケットは、成長した単結晶から機械加工することができ、熱研磨して機械加工中に生じた亀裂および欠けなど表面の傷をなくす。そのような結晶酸化アルミニウム製のブラケットは、一般に、歯科医師が使用する従来からの接着剤と接着または粘着せず、したがって、本発明の原理による利点をもたらす。
【００２０】
プライヤタイプの工具またはここで開示する他の工具など任意の種々の工具を用いる方法を使用して、本発明のブラケットを歯から取り外すことができる。好ましい工具は、米国特許第６,３８２,９６５号明細書に示されている。その開示内容をすべて参考文献として本明細書に援用する。図２および図３を参照すると、好ましくは第１のジョー１４と一体形成されている、第１のハンドル１２と、やはり好ましくは第２のジョー１８と一体形成されている、第２のハンドル１６とを有する１つのプライヤの一般的な形態をとる工具１０が全体的に示されている。ハンドル１２およびジョー１４は、軸ピン２０によって、ハンドル１６およびジョー１８と回動的に連結されている。第１のジョー１４は第１のニブ２４を有する第１のブラケット係合部２２を含み、第２のジョー１８は第２のニブ２８を有する第２のブラケット係合部２６を含む。ニブ２４、２８は、図２に示すように、互いに突き出ており、係合部２２、２６が係合位置にあるとき、歯３２の外面３２ａに接着固定されている歯列矯正用ブラケット３０を把持する。ハンドル１２、１６は、矢印５５で示すように互いに引き離すと、ブラケット３０を係合解除し、互いに近づけると、ブラケット３０に係合しまたはそれを把持するようにすることができる。
【００２１】
図３Ａを参照すると、図３に示した歯肉縁４０を含む面３６ａと歯面３２ａの間の接着結合界面が拡大側面図で示されている。図に示すように、基面３６ａの歯肉縁４０には、機械的結合ボール３７または他の機械的結合構造はない。ブラケット３０を面３２ａに接着させる従来の技術によって、図３Ａに示すように、接着層３４は、歯肉縁４０も含む基部３６の基面３６ａ全体に接触する。ブラケット３０の材料にもよるが、一般に、接着層３４は、それらと化学結合を形成せず、したがってブラケット３０を取り外すとき、歯肉縁４０を歯３２からより簡単に引き離すことができる。ボール３７または他の機械的結合構造を上に有する面３６ａの結合領域４１は、ブラケット３０を歯面３２ａに接着させるための接着層３４との間に、機械的結合を形成する。
【００２２】
図４を参照すると、面３２からのブラケット３０の結合解除に関して、係合位置または把持位置における工具１０が側面図で示されている。図示するように、ニブ２４は、くぼみ５２内に保持され、ニブ２８はくぼみ５０内に保持される。ブラケット係合部２２、２６はまた、縁部３８a、４０a、４２ａ、４４aに沿って、タイウイング３８、４０、４２、４４と完全に接触する。この完全な接触によって、より良い把持が可能になり、ジョー１４、１８で圧縮したとき、ブラケットの破損または破断をもたらす可能性があるブラケット３０の点負荷を防止することができる。ブラケット３０のさらなる破損または破断、特に１つまたは複数のタイウイング３８、４０、４２、４４の破損を防止するために、有利には、少なくともブラケット係合部２２、２６を、ニブ２４、２８も含めて、ブラケット３０に比べて比較的軟質な材料から形成することができる。一般的なガイドラインとしては、少なくともブラケット係合部２２、２６を形成する材料の弾性係数は、約１５×１０６ｐｓｉ未満、好ましくは約５×１０６ｐｓｉ未満であるべきである。少なくともブラケット３０に接触して係合する部分２２、２６のヌープ微細硬さ（Knoop microhardness）は、約５００未満、より有利には約３００未満であるべきである。比較すると、典型的なセラミック製ブラケットのヌープ微細硬さは、少なくとも約１０００、より典型的には約２０００であり、弾性係数は約２０×１０６ｐｓｉよりも大きい。
【００２３】
また図４には、係合部２２、２６および互いに対向するニブ２４、２８によって、ブラケット３０に把持圧力または圧縮力をかけ続けながら、矢印５６で示すような方向に回転される工具１０も示されている。ニブ２４、２８でブラケット３０上に圧縮把持力をかけ続けて、回動動作をブラケット３０に与えるようにし、ブラケット３０の回動を試みる間、係合部２２、２６および互いに対向するニブ２４、２８をブラケット３０から滑り落とさせずに、所望の張力をかける。矢印５６の方向のこの回転は、基面３６ａの平面にほぼ平行な平面内、すなわち図４ａに示すようなほぼ歯面３２ａの平面内の軸線まわりでおこなわれる。このようにして、張力は、ブラケット３０の歯肉縁４０に沿って歯面３２ａから離れる方向にかけられる。同時に、圧縮力が、咬合縁４３に沿って歯面３２ａの方向にブラケット３０にかけられる。言い換えれば、引っ張り方向に、すなわち歯面３２ａに向かう方向または歯面３２ａから離れる方向に同等でない力がかかり、歯面３２ａから離れる方向にかかる、より大きな張力によって、接着層３４が最初は接着層３４の歯肉縁４０に沿って破断すなわち結合解除される。このようにして破断５８すなわち結合解除が始まった後、破断は、本質的に、接着界面に沿ってブラケット３０の反対側の端部まで伝播し、ブラケット３０は、壊れていない単一片で歯面３２ａから結合解除される。
【００２４】
図４には、さらに、接着層３４の、歯面３２ａ上に残った部分およびブラケットの基部３６上に残った別の部分が示されている。応用例によっては、この結合解除過程のとき、より多いまたは少ない接着層３４が歯面３２ａから剥ぎ取られることもある。本明細書では、「破断」という用語は、それらの可能性のある状態、すなわち歯の上にいくらかの接着剤が残っているまたは残っていない状態それぞれを指すものとして使用される。同様の方法が、本発明に従って、ブラケット係合部２２、２６によってブラケット３０の中央-遠位側を把持し、その後、ほぼ基面３６ａの平面内にある軸線まわりに工具１０を回動させることによって実施されてもよい。しかし、使用する工具の寸法設定によっては、ブラケット３０の中央-遠位側を把持できない可能性がある。しかし、そうした方法は、本発明の概念に従って、特にブラケットに適合した他の把持用工具またはプライング工具（prying tool）の開発によって可能になると理解されたい。
【００２５】
本発明の原理によるブラケットおよびそのブラケットを結合解除する方法の利得および利点は、以下の例に照らし合わせればさらに理解されるであろう。
【００２６】
[実施例]
方法および材料
（１）歯に結合したときの接着結合強度、および（２）ブラケットを歯から取り外すために必要な結合解除力を評価するために、５５個の歯列矯正用ブラケットを用意した。５５個のブラケットすべての接着結合面を清浄化し、上述のような機械的結合ボールで被覆する用意をした。本発明に従って改変された基部を有する３０個のブラケットを実験グループとして用意した。このブラケットは、歯肉縁から始まり約０.０１〜約０.０２インチの距離まで咬合方向に延びる列だけボールをブラケット基部の結合面から取り外してある。２５個のブラケットは改変されておらず、それらのブラケット結合面は歯肉縁から咬合縁までの結合面全体にわたるボールで完全に覆われている。これを実験グループと比較するためのストックグループと呼ぶ。ボールはブラケット基部の結合面上を被覆しており、以下で述べる方法によって取り外される。
【００２７】
結合ボールの被覆および取り外し方法
はじめに、すべてのブラケットの基部の結合面を、機械的結合ボールで完全に被覆した。結合面を被覆するために、接着剤を結合面に従来の方法に従って塗布した。次いでブラケットを、ボールの集まりの中に漬け、取り出し、余分なボールを振り落とした。次いで、ブラケットをセラミック製トレイ上に配置し、炉に入れ、そこで各ブラケット上の余分な接着剤を焼き払った。この時点では、ボールはブラケットに拡散接合されていない。実験グループをセラミック製トレイから取り出し、それらの歯肉側に向け、粘着性のブロック上に配置した。実験グループの各ブラケットの歯肉側から約０.０１〜約０.０２インチの範囲内の距離にわたる列だけボールを取り外し、その結合面の部分を清浄化した。ボールの取り外しは、爪楊枝で行ったが、適当に改変された他の工具を使用してもよい。ブラケットの実験グループを、再びセラミック製トレイ上にストックグループと並べて配置し、拡散炉内で、基面上のボールをブラケット基部に拡散接合させた。次いで、個々のブラケットをＳｏｌｏ＋Ｅｎｌｉｇｈｔ（登録商標）接着剤を使用して、牛の歯に取り付け、５０１ライト（light）で約２０秒間硬化させた。結合を評価する前に接着剤を適切に硬化させることができるように、ブラケット／歯の組み合わせを最低２４時間水槽内に配置した。
【００２８】
試験方法
結合されたブラケットの咬合側および歯肉側両方に沿った剪断結合強度（shear bond strength）を、インストロン試験方法を使用して、クロスヘッド速度約１.０ｍｍ／ｍｉｎで試験した。カリフォリニア州Ｏｒｍｃｏ会社製のＩｎｓｐｉｒｅ（登録商標）結合解除用プライヤを使用して、ハンドルを約１００ｍｍ／ｍｉｎで動かして、ブラケットを歯から結合解除した。ブラケットに歯肉咬合方向のトルクを加えることによって取り外しを実施した。すなわち、ブラケットに係合させたとき、プライヤを、咬合縁を回動軸として使用して歯から離れるように回転または回動させた。その結果、最初は、結合はブラケットの歯肉縁に沿って破断され、破断が咬合方向に前進して、ブラケットが完全に結合解除された。
【００２９】
試験結果
表１に、ブラケットを取り外すために、上述したトルク付与方法で結合解除力をかけたときに得られた結果を示す。表１にはまた、患者治療期間中に必要な結合強度を試験するために、咬合縁に沿って歯肉方向にかけた剪断力の結果も示す。清浄化された歯肉縁を有するブラケットの実験グループおよび改変されていないストックグループに、ｋｇ単位で剪断力すなわち負荷をかけた。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１に見られるように、実験グループのブラケットを歯肉縁から咬合方向に結合解除するのに必要な力は、約０.１６ｋｇであり、ストックグループのブラケットを歯から結合解除するのに必要な力（０.２２ｋｇ）より約２７％小さかった。しかし、実験グループのブラケットとストックグループのブラケットとの、咬合縁に沿った歯肉方向の剪断力に対する抵抗力の差は、無視できる小さい値であった（個々の標準偏差がグループ間の差を越えることが示すように、０.５ｋｇは、測定誤差の範囲内である）。約１９ｋｇの力の値に対して２％にすぎない変化は、小さく、十分に測定誤差の範囲内である。また注目すべきは、ブラケットを歯肉縁から結合解除するのに十分であるとみられる負荷と、咬合縁に沿って抵抗を受けた負荷との大きな違いである。表にある咬合負荷は、咬合縁に沿って破断する前に、ブラケットが耐えることができる負荷である。したがって、ボールなどの機械的結合接着構造をブラケットの歯肉縁に沿って取り外すことによって、ブラケットを歯から結合解除し取り外すのに必要な力が、最大で約２７％または取り外す量によってはそれ以上低減され、一方、結合強度および結合の信頼性は、したがって歯に接着したときのブラケットの安定性は、ほとんど影響を受けない。
【００３２】
本発明を、好ましい実施形態の説明によって例示し、それらの実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲をそうした詳細説明に制限するまたはいかなるかたちでも限定するのは、出願人の意図ではない。さらなる利点および変更形態が、当業界の技術者には容易に明らかであろう。本明細書に記載された実施形態における様々な特徴を、所望の特性に応じて様々な方法で組み合わせてよい。現在知られている本発明の好ましい実施方法とあわせて、本発明を説明してきた。しかし、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の原理によるブラケットの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】歯に接着結合された歯列矯正用ブラケットを把持する工具を示す側面図である。
【図３】工具のジョーと歯列矯正用ブラケットとの係合を示す側面図である。
【図３Ａ】工具による取り外し前の、歯に接着結合された図１に示す例示的なブラケットの拡大部分図である。
【図４】図３と同様であるが、回転させるとブラケットと歯の間の接着結合を破損させる工具を示す側面図である。
【図４Ａ】歯からブラケットを取り外しているときの、ブラケットの歯肉側に沿った接着結合の破損の拡大部分図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  プライヤ
１２  第１のハンドル
１４  第１のジョー
１６  第２のハンドル
１８  第２のジョー
２０  軸ピン
２２  第１のブラケット係合部
２４  第１のニブ
２６  第２のブラケット係合部
２８  第２のニブ
３０  歯列矯正用ブラケット
３２  歯
３２ａ  歯面
３４  接着層
３６  基部
３６ａ  基面
３７  ボール
３８、４０、４２、４４  タイウイング
３８a、４０a、４２ａ、４４a  タイウイング縁部
３９  咬合縁
４０  歯肉縁
４１  結合領域
４３  領域
５０、５２  くぼみ
５４  スロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【外国語明細書】
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