(57)【要約】  歯列矯正装具のインダイレクトボンディング用のボンディングトレーが、歯列弓の少なくとも一部分の上に嵌るように適合された本体を有している。１つ以上の歯列矯正装具が、本体に取り外し可能に結合され、光硬化性接着材料が、装具を歯に接着するための各装具の基部又はボンディングパッド全体にわたって広がる。本体の外表面は、光硬化性接着材料の硬化を促進する目的で、光源を取り外し可能に受容するための少なくとも１つの受容部を有する。
2010522027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面と内表面とを有する本体であって、前記内表面が、歯列弓の少なくとも一部分に整合する外形を有する空洞を少なくとも部分的に画定する、本体と、
前記空洞に隣接して前記本体に取り外し可能に結合された複数の歯列矯正装具と、
を備える、歯列矯正処置用のインダイレクトボンディングトレーであって、前記本体の前記外表面が、少なくとも１つの隣接する装具にそれぞれ対応する複数の受容部を有し、前記複数の受容部が、光源を取り外し可能に受容し光を前記装具に向けて誘導するためのものである、歯列矯正処置用のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項２】
各受容部が、立面図で円形の少なくとも一部を概ね画定する構造を有する、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項３】
各受容部が、概ね平坦な底壁を有する、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項４】
前記本体がマトリックス材料を備える、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項５】
前記本体が、少なくとも部分的に光を透過させる材料を備える、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項６】
各受容部が前記本体内に凹部を備える、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項７】
各受容部が、前記外表面の隣接領域から外側に延びる少なくとも１つの突出部を備える、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項８】
前記突出部が、細長い湾曲隆起部を備える、請求項７に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項９】
光が前記受容部のうちの少なくとも１つを通じて誘導されたときに合図する少なくとも１つのインジケータを有する、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１０】
前記インジケータが、十分な光に暴露されると色を変化させる物質を含む、請求項９に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１１】
前記インジケータが、光退色性色素及び熱変色性色素からなる群から選択された物質を含む、請求項１０に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１２】
各受容部が、概して１つの装具から顔面方向に位置している、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１３】
各受容部が、概して隣接する装具の間に位置している、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１４】
前記装具がそれぞれアーチワイヤスロットを有し、前記受容部が、隣接する装具の前記アーチワイヤスロットの間に延びる基準軸線から咬合面方向に位置する、請求項１に記載のインダイレクトボンディングトレー。
【請求項１５】
外表面と内表面とを有する本体を備える、歯列矯正処置用のインダイレクトボンディングトレーであって、前記内表面が、歯列弓の少なくとも一部分に整合する外形を有する空洞を少なくとも部分的に画定し、前記ボンディングトレーが、前記本体に取り外し可能に結合された歯列矯正装具と、前記装具の全体に広がるある量の光硬化性接着材料とを更に有し、前記本体の前記外表面が少なくとも１つの受容部を有する、インダイレクトボンディングトレーと、
外端部を有する光源であって、前記外端部が、前記光硬化性接着材料に光を誘導する向きで前記受容部内に取り外し可能に受容される、光源と、
を備えるアセンブリ。
【請求項１６】
前記外端部が、前記受容部の断面形状に概ね整合する断面形状を有する、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記外端部が、前記受容部内に嵌合して受容される、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記外端部が、前記受容部の断面形状に概ね整合する断面形状を有する、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記ボンディングトレーが、光源が前記本体を通じて誘導されたときに合図するインジケータを更に有する、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記インジケータが、十分な光に暴露されると色を変化させる物質を含む、請求項１９に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
歯列矯正装具を患者の歯に接着する方法であって、
インダイレクトボンディングトレーと、前記ボンディングトレーに取り外し可能に結合された歯列矯正装具と、前記装具の基部に隣接するある量の光硬化性接着材料とを用意する工程と、
前記装具の基部を前記患者の歯の表面の隣に配置する目的で、前記ボンディングトレーを患者の歯列弓に当てる工程と、
前記ボンディングトレーの受容部内に光源を配置する工程と、
前記光硬化性接着材料を硬化させ前記装具を前記歯に接着する目的で、前記光源に通電する工程と、を含む方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の歯列矯正装具を患者の歯に間接的に接着する方法であって、光源を前記ボンディングトレーの受容部内に配置する行為が、光導体の外端部を前記受容部内に嵌合させて受容させる行為を含む方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の歯列矯正装具を患者の歯に接着する方法であって、インダイレクトボンディングトレーと、前記ボンディングトレーに取り外し可能に結合された歯列矯正装具と、前記装具の基部に隣接するある量の光硬化性接着材料を用意する行為が、前記ボンディングトレーに取り外し可能に結合された複数の歯列矯正装具と、各装具の前記基部に隣接するある量の光硬化性接着材料とを用意する行為を含む方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の歯列矯正装具を患者の歯に接着する方法であって、前記光源に通電する行為が、前記装具の各々に関連付けられる前記接着材料を硬化させる行為を含む方法。
【請求項２５】
請求項２１に記載の歯列矯正装具を患者の歯に接着する方法であって、インダイレクトボンディングトレーを用意する行為が、前記光源が通電されたときに合図するインジケータを用意する行為を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、ブラケットなどの歯列矯正装具を患者の歯に接着するための方法及び装置に関する。より具体的には、本発明は、光硬化性接着材料及びインダイレクトボンディング技法を用いて歯列矯正装具を歯に接着するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正治療は、位置異常を生じた歯を口腔内の所望の部位に移動させるものである。歯列矯正治療では、特に歯並びが著しく悪い場合又は上下の歯が互いに整列していない場合、患者の顔の外見を改善することができる。歯列矯正治療ではまた、咀嚼中の咬合を改善することによって、歯の働きを向上させることもできる。
【０００３】
ある一般的な形式の歯列矯正治療は、ブラケットとして知られるごく小さなスロット付きの装具を使用することを含む。そのブラケットは患者の歯に固定され、アーチワイヤが各ブラケットのスロット内に配置される。アーチワイヤは、所望の位置へ歯の移動を導く軌道を形成する。
【０００４】
歯列矯正アーチワイヤの端部は多くの場合、バッカルチューブとして知られる小さな装具に結合され、その装具は患者の臼歯に固定される。多くの場合、一組のブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤが、患者の上歯列弓及び下歯列弓の各々に対して設けられる。ブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤは一般に、総じて「ブレース」と呼ばれている。
【０００５】
多数の種類の歯列矯正技法において、装具を歯に正確に配置することは、歯がその意図された最終的な位置に移動するようにするのに役立つ重要な要素である。例えば、ある一般的な種類の歯列矯正処置技法が「ストレートワイヤ」技法として知られており、その処置技法において、アーチワイヤは、治療が終わる際には水平面内に位置する。結果的に、アーチワイヤが直線状となり水平面内に位置する時点で歯が正しく整列するように、ブラケットは、治療を開始する際に正確に配置されなければならない。例えば、ブラケットが、歯の咬合先端部又は外側先端部に過度に接近した部位で歯に取り付けられた場合、ストレートワイヤ技法を用いる歯列矯正医は、おそらくは、最終的な位置にある歯が不適切に干渉されているのを見出すことになろう。これに反して、ブラケットが、歯肉に必要以上に接近した部位で歯に取り付けられた場合、その歯の最終的な位置は、おそらくは、望まれる以上に突き出ることになる。
【０００６】
歯列矯正装具を歯に接着するための１つの技法は、インダイレクトボンディング技法として知られている。従来、既知のインダイレクトボンディング技法では、多くの場合、患者の歯列弓の少なくとも一部の外形に整合する形状を有する配置装着又はトランスファー装置が使用されてきた。ある種類のトランスファー装置は、しばしば「トランスファートレー」又は「インダイレクトボンディングトレー」と呼ばれ、典型的には、複数の歯を同時に受容するための空洞を有する。ブラケットなどの一組の装具が、ある所定の部位でトレーに取り外し可能に結合される。
【０００７】
ボンディングトレーをインダイレクトボンディングに使用する間、接着剤が、典型的には各装具の基部に歯列矯正医又はスタッフの一員によって塗布される。次いで、トレーが患者の歯の上に配置され、接着剤が硬化するまで定位置に留まる。次に、トレーは、歯からも、そして装具からも同様に取り外され、その結果、それまでトレーに連結されていた装具のすべてが、この時、目的とする所定の部位で各歯に接着される。
【０００８】
歯の大きさ及び向きは患者によって大きく異なることがあるため、インダイレクトボンディングトレーは、通常は各患者ごとに特注される。インダイレクトボンディングトレーを作製する一方法は、患者の歯列弓の各々の印象を取る工程と、次いで複製の石膏又は「石」模型を各印象から作製する工程とを含む。所望により、模型の歯は、ブラケットを理想的な位置に配置するのを支援するために、鉛筆で印を付けることができる。次に、ブラケットは、石模型に一時的に接着される。次いで、インダイレクトボンディングトレーが、模型の上方並びに模型上のブラケットの上方にマトリックス材料を配置することによって作製される。例えば、プラスチックシートのマトリックス材料が、模型及びブラケットの上方に配置され、次いで減圧下でオーブン内で加熱されてもよい。プラスチックシート材料が軟化するとき、またオーブン内の空気が排出されるとき、プラスチックシート材料は、石模型の複製歯及び隣接するブラケットの形状に正確に整合する外形を呈する。プラスチック材料は次いで、冷却され硬化されてトレーを形成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
歯列矯正装具を患者の歯のエナメル質表面に接着するために、光硬化性接着剤がインダイレクトボンディング手技においてしばしば使用される。光硬化性接着剤がインダイレクトボンディング技法に望まれる場合、光硬化性接着剤を光に暴露させること及びそれに続いて硬化させることを促進する目的で、光を透過させる材料でボンディングトレーを製作することが慣例となっている。しかしながら、口腔内にボンディングトレーが存在することで、口腔の後方領域に位置する装具に向かう方向などで、特定の領域に位置する接着剤に施術者が光源を操作し向ける妨げとなることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光源を受容するための１つ以上の受容部を設けられたボンディングトレーを使用して歯列矯正装具を接着するための方法及び装置に関する。放たれた光が、隣接する装具の基部と歯との間に位置する光硬化性接着材料に適切に誘導されるように、各受容部は、装具の近くに配置される。受容部は、接着手技の間、光源の端部に対する便利な支持体となるものであり、また、隣接する装具上の光硬化性接着材料に対して光源が適切に定置されるようにするのにも役立つ。
【００１１】
より詳細には、本発明は一態様において、外表面と内表面とを有する本体を備える歯列矯正処置用のボンディングトレーに関する。内表面は、歯列弓の少なくとも一部分に整合する外形を有する空洞を少なくとも部分的に画定する。ボンディングトレーはまた、空洞に隣接して本体に取り外し可能に結合される複数の歯列矯正装具を有する。本体の外表面は、少なくとも１つの隣接する装具にそれぞれ対応する複数の受容部を有し、それらの受容部は、光源を取り外し可能に受容し装具に向けて光を誘導するためのものである。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、歯列矯正処置用のボンディングトレーを光源と共に備えるアセンブリに関する。ボンディングトレーは、外表面と内表面とを有する本体を備え、その内表面は、歯列弓の少なくとも一部分に整合する外形を有する空洞を少なくとも部分的に画定する。ボンディングトレーはまた、本体に取り外し可能に結合された歯列矯正装具と、装具全体にわたって広がるある量の光硬化性接着材料とを有する。本体の外表面は、少なくとも１つの受容部を有する。光源は外端部を有し、その外端部は、光を光硬化性接着材料に誘導する向きで、受容部内に取り外し可能に受容される。
【００１３】
本発明の別の態様は、歯列矯正装具を患者の歯に接着する方法に関する。その方法は、
ボンディングトレーと、ボンディングトレーに取り外し可能に結合された歯列矯正装具と、装具の基部に隣接するある量の光硬化性接着材料とを用意する工程と、
装具の基部を前記患者の歯の表面の隣に定置する目的で、ボンディングトレーを患者の歯列弓に当てる工程と、
ボンディングトレーの受容部内に光源を配置する工程と、
光硬化性接着材料を硬化させ装具を歯に接着する目的で、光源に通電する工程とを含む。
【００１４】
本発明の特定の実施形態において、ボンディングトレーは、歯列弓の四半部かあるいは歯列弓全体など、患者の歯列弓のいくつかの歯の上に受容されるように適合され、装具は、ボンディングトレー内に受容される各歯ごとに設けられる。受容部が、各装具の各近心側部及び遠心側部に隣接して設けられ、また、それらの受容部は、ボンディングトレーの顔面側表面に沿って延びる経路に沿って整列される。所望により、各受容部を通じて、また隣接する装具（単数又は複数）に使われる光硬化性接着材料に向けて、光が誘導されたことを施術者に確信させる目的で、受容部の各々は、十分な光に暴露されると色を変化させるある量の光退色性色素又は熱変色性色素などのインジケータを有する。
【００１５】
本発明の更なる詳細は、特許請求の範囲の特徴によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に従って構成されたボンディングトレーの斜視図であり、ボンディングトレーの本体、並びにその本体の内表面に取り外し可能に結合された複数の歯列矯正装具。
【図２】図１に示すボンディングトレーの上下を逆さにした側立面図であり、患者の下歯列弓上に置かれたときのように見えるボンディングトレー。
【図３】図２に示すボンディングトレー及び歯列弓の、図２の線３−３に沿った拡大分解断面図。
【図４】歯列弓が省略されてることを除いて、図２に示すボンディングトレーの、図２の線４−４に沿った拡大断面図であり、装具の受容部内に受容される光源の端部。
【図５】本発明の別の実施形態に従うボンディングトレーを示すことを除き、図４にいくぶんか類似した図であり、光源は説明のために省略。
【図６】本発明の更に別の実施形態に従うボンディングトレーを示すことを除き、図５にいくぶんか類似した図。
【図７】本発明の更に別の実施形態に従うインダイレクト歯列矯正ボンディングトレーを作製する際に続けて行われる工程のうちのいくつかを示すブロック図。
【図８】歯列弓模型の顔面及び咬合面に向かう方向で見た、図７に示す患者の歯列弓の模型を示す斜視図であり、歯列弓模型の基材。
【図９】装具が模型上に置かれたときのように見える、ガイドと接触した例示的な歯列矯正装具と共に、図８に示す歯列弓模型の例示的な整列ガイドを示す拡大斜視図であり、装具の顔面及び咬合面に向かう方向に見たもの。
【図１０】装具の咬合面に向かう方向に見た、図９に示すガイド及び装具の平面図。
【図１１】装具の遠心側部に向かう方向に見た、図９及び１０に示す装具及びガイドの側面図。
【図１２】模型上に装具を配置するために使用できる１つのタイプのホルダーの部分斜視図であり、このホルダーは、装具のアーチワイヤスロット内に受容されるゲージを有する。
【図１３】ホルダーの頂部及び装具の咬合側に向かう方向に見ることを除き、図１２といくぶんか類似した部分図。
【図１４】図８に示す歯列弓模型上に装具を配置する際の、図１２及び１３に示すホルダーの例示的な使用法を示す部分斜視図。
【図１５】歯列弓模型上に歯列矯正装具を配置するための別のホルダーの部分斜視図であり、このホルダーは、バッカルチューブなどの閉じたアーチワイヤスロットを有する装具を配置するのに特に有用。
【図１６】ガイドを使用して歯列弓模型上に配置された一組の歯列矯正装具を伴った、図８に示す歯列弓模型の斜視図。
【図１７】インダイレクトボンディングトレーを作製するために使用される咬合面レスト部材の底面図。
【図１８】図１６に示す歯列弓模型及び装具の、ただし異なる方向に見た斜視図であり、歯列弓模型のガイドは取り除かれ、図１７に示す咬合面レスト部材が、模型歯の咬合面の上に配置。
【図１９】第１のマトリックス材料が歯列矯正装具に塗布されていることを除き、図１８にいくぶんか類似した図。
【図２０】ある量の第２のマトリックス材料を受容するように適合されたトレー成形容器の頂部に向かって見た斜視図。
【図２１】模型が反転され、第２のマトリックス材料を収容した図２０の容器の中に置かれた後の、咬合面レスト部材を伴った図１９に示した歯列弓模型の図。
【図２２】歯列弓模型の湾曲した長軸に垂直に位置する基準平面における断面図であり、模型歯のうちの１つに接着された装具のうちの１つを示し、全体としてインダイレクトボンディングトレーを構成する第１のマトリックス材料と第２のマトリックス材料と咬合面レスト部材。
【図２３】トレーが歯列弓模型から外されトリミングされた後の、図２２に示すインダイレクトボンディングトレーの断面図であり、更に、トレーが患者の歯列弓の上に配置する直前に見えるようにトレーを。
【図２４】別の咬合面レスト部材の斜視図であり、この咬合面レスト部材は、一組の歯列矯正装具を受容した歯列弓模型の上に配置。
【図２５】本発明の別の実施形態に従って構成されたボンディングトレーの成形容器及び咬合面レスト部材を示す断面図。
【００１７】
定義
「近心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中心に向かう方向を意味する。
【００１８】
「遠心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中心から離れる方向を意味する。
【００１９】
「咬合側」は、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味する。
【００２０】
「歯肉側」は、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味する。
【００２１】
「顔面側」は、患者の頬又は唇に向かう方向を意味する。
【００２２】
「舌側」は、患者の舌に向かう方向を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態による歯列矯正装具用のボンディングトレーが図１〜４に示されており、概して符号１０で表されている。図示の実施形態において、ボンディングトレー１０は、図２に示した下歯列弓など、歯列矯正患者の歯列弓全体の上に嵌るように適合されている。しかしながら、他の構成もまた考えられる。例えば、ボンディングトレーは、左若しくは右の四半部など、歯列弓のうちのすべてに満たない歯の上に、又は臼歯でない歯のみの上に嵌るように構成されてもよい。あるいは、ボンディングトレーは、患者の上歯列弓、又は患者の上歯列弓の一部分の上に嵌るように適合されてもよい。
【００２４】
ボンディングトレー１０は本体１２を有し、本体１２は、歯列弓１１の湾曲した長軸に概ね従う、平面図で全体に概ねＵ字形状の外形を有している。本体１２はまた、図３及び４に示すように、湾曲した長軸に垂直な断面図で概ねＵ字形状の外形を有している。
【００２５】
本体１２は、図３及び４に示すように、外殻１３と、マトリックス材料１４の層を構成する内殻とを有している。好ましくは、外殻１３とマトリックス材料１４との双方が光を透過させる。マトリックス材料１４は、空洞を呈する内表面１５を有している。空洞は、患者の歯（図３に示す歯１６など）の基礎的な表面の形状に整合する形状を有し、また、本体１２が歯列弓１１の上に配置されると歯面に対して緊密に嵌る。歯の形状が比較的複雑であり、また内表面１５と下歯列弓１１とが嵌合することにより、本体１２が歯列弓１１上の定位置に受容された時点で、本体１２と下歯列弓１１との間に、「揺れ（slop）」、つまり横方向における相対運動は存在しない。
【００２６】
外殻１３に好適な材料は、バイエル社（Bayer）からのＭａｋｒｏｌｏｎブランドの材料又はジェネラル・エレクトリック社（GE）からのレキサン（Lexan）ブランドのポリカーボネートの、０．１５ｃｍ（０．０６インチ）の厚さを有するシートなどのポリカーボネートである。また、ポリエチレンテレフタレートグリコール（「ＰＥＴＧ」）などの他の材料が、使用されてもよい。
【００２７】
マトリックス材料１４に好適な材料には、ジェネラル・エレクトリック社（General Electric）からの「ＲＴＶ６１５」シリコーン材料などのシリコーン材料が挙げられる。あるいは、マトリックス材料１４は、歯科用印象材料又は咬合採得材料を含んでもよい。好適な印象材料には、ヘレウス−クルツァー社（Heraeus-Kulzer GmbH & Co. KG.）からのＭｅｍｏｓｉｌ  ２ブランドのビニルポリシロキサン材料などのポリビニルシロキサンの印象材料が挙げられる。好適な咬合採得材料には、ディスカスデンタル社（Discus Dental）からのＰｅｐｐｅｒｍｉｎｔ  Ｓｎａｐブランドの透明な咬合採得材料が挙げられる。好ましくは、マトリックス材料１４とそのマトリックス材料１４に結合された歯列矯正装具との密接な接触を促進し、また、マトリックス材料１４が歯列弓１１の形状に緊密に整合する外形を呈するようにするのを助ける目的で、マトリックス材料は、比較的低い硬化前粘度を有する。
【００２８】
所望により、本体１２は複数のレスト部材１７（図３を参照のこと。図２には示さず）を有し、それらのレスト部材１７は、内表面１５によって画定される空洞の底部に沿った外殻１３の離間領域を備える。ボンディングトレー１０が歯列弓１１の上に配置されると、各レスト部材１７は、下にあるそれぞれの歯１６の咬合面の上に位置し、マトリックス材料１４内に形成された対応する開口部内で延びる。レスト部材１７は、歯列矯正装具を歯１６上の所望の部位に適切かつ正確に定置するのを支援する目的で、ボンディングトレー１０が歯列弓１１の上に配置されたとき、比較的剛直な停止をもたらす（マトリックス材料１４の比較的柔軟な特性とは対照的に）。
【００２９】
また、ボンディングトレー１０は、マトリックス材料１４の内表面１５に取り外し可能に結合される複数の歯列矯正装具１８を有している。図示の実施形態において、装具１８は歯列矯正ブラケットであるが、バッカルチューブ、シース（sheaths）、ボタン、及び接着可能な咬合挙上装置（bite opener）などの他の装具もまた考えられる。装具１８は、金属（例えばステンレス鋼）、セラミック（例えば、半透明の多結晶アルミナ）、プラスチック（例えば、所望によりガラス繊維で補強できる半透明のポリカーボネート）、又はそれらの組み合わせなどの好適ないかなる材料でできていてもよい。
【００３０】
好ましくは、各装具１８は、特注のボンディングパッド１９を有し、このボンディングパッド１９は、患者の歯構造の対応する領域の輪郭に正確に整合する輪郭を有する。ボンディングパッド１９は、装具１８の基部の上に形成された光硬化性の歯列矯正接着剤などの硬化した接着材料を備えてもよい。ボンディングパッド１９を作製するのに好適な方法が、米国特許第７，１８８，４２１号に記載されている。
【００３１】
歯列矯正装具１８は、内表面１５に沿って正確な所定部位に定置される。結果として、ボンディングトレー１０が下歯列弓１１の上に配置されると、各装具１８は、患者の歯１６上の正確な目的の部位に位置する。このようにして、歯１６上への装具１８の精密な配置を比較的短時間に達成することができる。
【００３２】
本体１２の外殻１３は外表面２０を有し、この外表面２０は、光源２２（図４を参照）を受容するための少なくとも１つの受容部２１を有している。例示の目的で図面に示した実施形態において、ボンディングトレー１０は１１個の受容部２１（５個のみ図示する）を有し、これらの受容部２１は、隣接する装具１８の間の１１の部位、並びに最遠心の装具の遠心側部に隣接するか又はその遠心側部上にある部位に対応している。一実施形態において、各受容部２１は、隣接する装具１８のアーチワイヤスロットの間に延びる基準軸線に沿った中間に位置し、受容部の底部は、その部位における唇側−舌側の基準軸線に概ね垂直な基準平面内で延びる。別の実施形態において、各受容部は、装具の近心側−遠心側の中心から咬合側の方向に位置し、受容部の底部は、受容部の中心から対応する装具１８のボンディングパッドの中心に延びる基準軸線に概ね垂直な基準平面内で延びる。
【００３３】
図１〜４に示す実施形態において、受容部２１の各々は、正面図において概ね円形の外形を有し、外殻１３内に凹部を備えている。好ましくは、凹部は概ね平坦な底表面を有している。しかしながら、受容部の底表面は、へこんだ形状など、他の形状を有してもよい。光源２２の構成に応じて、受容部２１の底表面の特定の形状が、光の焦点を合わせ、光線を形成し、かつ／又は光を所望の部位に誘導するのに有用となり得る。受容部２１の凹状の構造はまた、光源２２が装具１８のボンディングパッド上の接着剤により接近して位置し得るという点で有利である。
【００３４】
光源２２は、化学線を放出する複数の好適な歯科用又は歯列矯正用の硬化光のうちの任意の１つを有することができる。好適な硬化光の例には、スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのＯｒｔｈｏｌｕｘ  ＸＴブランドの硬化光、及びスリーエム・エスペ社（3M ESPE）からのＥｌｉｐａｒ  Ｆｒｅｅｌｉｇｈｔ  ２ブランドの硬化光が挙げられる。その光源には、発光ダイオードなどの固体発光素子、又はキセノン若しくはハロゲン電球などの電球光源を挙げることができる。図４に示す実施形態において、光源２２は、光ファイバーの硬質な束でできた細長い光導体２３を有している。しかしながら、光導体２３に代わるものとして、光源２２は、形状が光導体２３に類似しているが１つ以上のＬＥＤを外端部に定置した管状部材を有してもよい。他の構成も可能である。
【００３５】
受容部２１は、インダイレクトボンディング手技の間に光導体２３の外端部を支持するのに十分な深さを有している。好ましくは、光導体２３の外端部は、受容部２１の断面外形と相補的な断面外形を有している。結果的に、光導体２３は、嵌合する関係で受容部２１内に取り外し可能に受容される。例えば、光導体２３は、直径３ｍｍの平坦な円形端部を有してもよく、受容部２１は、平坦な底部、及び、外端部を自在に受容するように３ｍｍよりもわずかに大きい内径を持つ、正面図における円形形状を有してもよい。
【００３６】
しかしながら、光導体２３の外端部が受容部内に嵌合して受容する実施形態においては、光導体２３の外端部及び受容部２１の各形状が、相補的な又は鏡像の形状であることは必要とされない。その代わりに、受容部２１が、過度の側方移動又は許容差を伴うことなく光導体２３の外端部を受容すれば十分である。例えば、受容部２１は、起こり得る不適切な側方相対移動を伴うことなく光導体２３の円形端部を受容するように構成された、四角形、五角形、又は六角形の外形などの多角形の外形を有してもよい。他の形状が、光導体２３について及び／又は受容部２１についても考えられる。
【００３７】
ボンディングトレー１０を作製するのに好適な方法が、上述の米国特許第７，０２０，９６３号及び同第７，１３７，８１２号、並びに米国特許出願公開第２００６／０２２３０３１号に記載されている。所望により、受容部２１は、外殻１３内に凹部をミリングすることによって作製されてもよい。あるいは、外殻１３が、上述の特許出願に記載された方法に従ってスペーサ材料の上に形成される場合、そのスペーサ材料の一部分は、受容部の所望の部位に対応する部位において、除かれるか又は横方向に押しのけられてもよい。結果として、外殻１３が、スペーサ材料の上に真空成形されると、外殻１３は内向きに引き寄せられて凹部を形成する。
【００３８】
装具１８を患者の歯１６に接着するのに好適な光硬化性接着材料２４の例には、スリーエム・ユニテック社（3M Unitek）社からのＴｒａｎｓｂｏｎｄ  ＸＴブランド、Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ  ＭＩＰブランド、及びＴｒａｎｓｂｏｎｄ  ＬＲブランドの接着剤が挙げられる。施術者は、小さなブラシ又はへらなどの手用器具を使用して、接着材料２４をボンディングパッド１９上に広げてもよい。あるいは、各装具１８のボンディングパッド１９は、係属中の米国特許第７，１３７，８１２号に記載されているように、製造業者によってある量の光硬化性接着材料でプレコーティングされ、ボンディングトレーと共に施術者に出荷されてもよい。
【００３９】
本発明の別の実施形態に従って構成されたボンディングトレー１０ａが、図５に示されている。ボンディングトレー１０ａは、外殻１３ａとマトリックス材料１４ａの内殻とからなる本体１２ａを有している。本体１２ａはまた、歯列矯正装具（図５には示さず）の隣の少なくとも１つの受容部２１ａを有している。好ましくは、複数の装具が内殻１４ａに取り外し可能に結合されており、また、受容部２１ａが各装具の各近心側部及び各遠心側部の隣に位置するように、十分な受容部２１ａが設けられている。
【００４０】
光（光源２２などから）が受容部２１を通して誘導されたときに合図するために、インジケータ２５ａが受容部２１ａと結び付けられている。図５に示す実施形態において、インジケータ２５ａは、受容部２１ａの底部に沿って延びており、光源２２からの光を透過させるのに十分に明澄であるか又は透き通っている。他の構成もまた考えられる。例えば、インジケータ２５ａは、受容部２１ａの側部に沿って延びていてもよい。あるいは、インジケータ２５ａは、マトリックス材料１４ａの内表面に沿って延びていてもよい。
【００４１】
好ましくは、インジケータ２５ａは、十分な光に暴露されると色を変化させる光退色性色素又は熱変色性色素を含んでいる。インジケータ２５ａの組成物は、好ましくは、インジケータの物質の全量を基準として、少なくとも０．００１重量％の光退色性又は熱変色性色素、より好ましくは少なくとも０．００２重量％の光退色性又は熱変色性色素を含んでいる。インジケータ２５ａの組成物は、好ましくは、歯科用組成物の総量を基準として、１重量％以下の光退色性又は熱変色性色素、より好ましくは０．１重量％以下の光退色性又は熱変色性色素を含んでいる。光退色性及び／又は熱変色性色素の量は、吸光係数、初期の色を識別する人の目の能力、及び所望の色の変化に応じて異なってもよい。好適な熱変色性色素が、例えば米国特許第６，６７０，４３６号（バーガス（Burgath）ら）において開示されている。インジケータ２５ａの組成物の残りは、米国特許第６，９６０，０７９号（ブレナン（Brennan）ら）において開示されている歯科用組成物など、好適ないかなる材料であってもよい。
【００４２】
光退色性色素を含んだ実施形態の場合、光退色性色素の色形成及び退色の特性は、例えば、酸度、誘電率、極性、酸素の量、及び大気中の水分含有量を含めた様々な要素によって異なる。しかしながら、色素の退色性は、インジケータ２５ａに照射し色の変化を評価することによって、容易に求めることができる。好ましくは、少なくとも１つの光退色性色素が、硬化性樹脂に少なくとも部分的に可溶である。
【００４３】
光退色性色素の例示的な種別が、例えば、米国特許第６，３３１，０８０号（コール（Cole）ら）、同第６，４４４，７２５号（トロム（Trom）ら）、及び同第６，５２８，５５５号（ニクトウスキー（Nikutowski）ら）において開示されている。好ましい色素には、例えば、ローズベンガル（Rose Bengal）、メチレンバイオレット（Methylene Violet）、メチレンブルー（Methylene Blue）、フルオレセイン（Fluorescein）、エオシンイエロー（Eosin Yellow）、エオシンＹ（Eosin Y）、エチルエオシン（Ethyl Eosin）、エオシンブルーイッシュ（Eosin bluish）、エオシンＢ（Eosin B）、エリトロシンＢ（ErythrosinB）、エリトロシンイエローイッシュブレンド（Erythrosin Yellowish Blend）、トルイジンブルー（Toluidine Blue）、４’，５’−ジブロモフルオレセイン（4',5'-Dibromofluorescein）、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【００４４】
インジケータ２５ａの変色は、図４に示す光源２２などの光源からの光によって開始される。初期の色から最終的な色へのインジケータ２５ａの色の変化は、好ましくは、変色試験によって定量化される。変色試験を利用することで、３次元色空間における全般的な変色を示すΔＥ＊の値が決定される。人の目では、通常の照明条件下で約３ΔＥ＊の単位の変色を検出することができる。インジケータ２５ａは好ましくは、ΔＥ＊が少なくとも２０の変色を有することが可能であるが、より好ましくはΔＥ＊は少なくとも３０であり、最も好ましくはΔＥ＊は少なくとも４０である。
【００４５】
ボンディングトレー１０ａの他の態様は、ボンディングトレー１０に関連して上述した対応する態様と類似している。したがって、それらの類似した態様の詳細な説明を繰り返す必要はない。
【００４６】
本発明の別の実施形態によるボンディングトレー１０ｂが、図６に示されている。ボンディングトレー１０ｂは、外殻１３ｂとマトリックス材料１４ｂの層とを備える本体１２ｂを有している。本体１２ｂはまた、歯列矯正装具（図６には示さず）に隣接する少なくとも１つの受容部２１ｂを有しており、より好ましくは、受容部２１ｂが各装具の近心及び遠心側部の隣に設けられるように、十分な数の受容部２１ｂを有している。
【００４７】
しかしながら、この実施形態において、受容部２１ｂは、外表面２０ｂの隣接領域から顔面側の方向に外向きに延びる１つ以上の突出部によって画定されている。好ましくは、各受容部２１ｂの突出部は、円形経路に沿って延びる隆起部を構成している。隆起部は、光導体（例えば、図４に示す光導体２３）の概ね平坦な円形端部などの光源を、嵌合して受容するように構成されている。
【００４８】
他の構成も可能である。例えば、受容部２１ｂの突出部（単数又は複数）は、円形経路に沿って離間した関係で配列された一連の支柱又は杭を備えてもよい。あるいは、突出部は、正面図で概ね半円の形状を有する離間した湾曲隆起部を構成してもよい。
【００４９】
ボンディングトレー１０ｂの他の態様は、上述したボンディングトレー１０、１０ａの対応する態様と類似している。したがって、それらの類似した態様の詳細な説明を繰り返す必要はない。
【００５０】
図７は、本発明の別の実施形態による歯列矯正処置用のインダイレクトボンディングトレーを作製する際に実施される工程のうちのいくつかを示すブロック図である。ブロック１００は、患者の歯のデジタルデータファイルを、また所望により患者の隣接する歯肉組織のデジタルデータファイルを取得する工程を表している。デジタルデータは、ブロンテステクノロジー社（Brontes Technologies, Inc.）によって開発されたアクティブ波面サンプリング（active wavefront sampling）を利用する口腔内スキャナーなどの可搬型口腔内スキャナーを使用することによって取得されてもよい。あるいは、他の口腔内スキャナー又は口腔内接触プローブが使用されてもよい。別の選択肢として、デジタルデータファイルは、患者の歯の印象を走査することによって取得されてもよい。更に別の選択肢として、デジタルデータは、患者の歯の物理的模型を走査することによって、又は接触プローブを患者の歯に使用することによって取得されてもよい。走査に使用される模型は、注型材料（焼き石膏又はエポキシ樹脂など）を患者の歯の印象の中に注入し、注型材料を硬化させることによって作製されてもよい。Ｘ線、レーザー、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、及び磁気共鳴映像法など、好適ないかなる走査技法が模型の走査に使用されてもよい。
【００５１】
ブロック１０２において、ブロック１００で取得された患者の歯のデジタルデータファイルは、明らかなエラーを表すいかなるデータポイントをも削除することによって「浄化（cleansed）」される。例えば、隣接するデータポイントに通常予想される幾何学的関係から著しく外れたデータポイントを含む、歯表面を表すＳＴＬファイルは、ＳＴＬ処理ソフトウェアによって修正して、誤ったデータポイントを除去することができる。加えて、失われた歯データポイントは、現実的な滑らかに湾曲する歯形状を生じるように、ＳＴＬ処理ソフトウェアによって追加されてもよい。それに代わって又はそれに加えて、データの浄化は、データをＳＴＬファイルに変換する前に、データファイル上で実施されてもよい。
【００５２】
更なる選択肢として、患者の歯根及び顎構造など、患者の隠れた特徴のデータがまた取得されてもよい。例えば、歯根を含めた患者の歯構造全体を表すデータを取得するために、ＣＴスキャン技法が利用されてもよい。ＣＴスキャンによって取得されたデータは次いで、患者の歯冠を別のスキャン技法でスキャンすることによって取得された他のデータと「縫合（stitched together）」されてもよく、その結果、施術者は最終的に、処置の過程の間に歯の動きを更に知ることができる。
【００５３】
更にブロック１０２で表すように、患者の歯列弓のデジタルデータファイルは次いで、各歯を隣接する歯及び歯肉から仮想的に分離するように修正され、その結果、各歯は、分離した物体として独立して移動させることができる。次に、ブロック１０４で表すように、修正された仮想模型が施術者に転送される。例えば、ブロック１０２の工程が製造施設で実施される場合、その施設は、インターネットなどの有線通信ネットワークを介して仮想模型を施術者に送信してもよい。施術者は次いで、ローカルコンピュータと対話して３次元（「３Ｄ」）仮想模型を眺め、患者の歯の所望の最終位置を決定する。
【００５４】
ブロック１０６に示すように、施術者は、ローカルコンピュータを使用して、ブラケット及びバッカルチューブなどの仮想装具を選択し仮想模型上に置く。この過程の間、施術者は、特定の幾何学的属性を表現する仮想装具を選択し、更に、モデリング環境内で、患者の歯の上の装具の位置を選択する。モデリングソフトウェアは、各ブラケット及び各歯を３Ｄ環境内で別々の物体として操作し、対応するブラケットの歯に関連付けられた座標系に対して、３Ｄ空間内での各ブラケットの位置を固定する。モデリングソフトウェアは次いで、施術者によって選択された装具の位置に基づいて歯の最終位置を算定し、最終的な咬合状態にある仮想歯を表示する。
【００５５】
施術者が、歯の最終的な予想位置に完全に満足しない場合、施術者は、モデリングソフトウェアを使用して仮想装具のうちの１つ又は複数を仮想歯に対して移動させてもよい。モデリングソフトウェアは次いで、仮想歯上の仮想装具の修正位置に基づいて、仮想歯の新たな最終位置を算定し表示する。これらの工程は、モデリングソフトウェアによって表現された仮想歯の最終位置に施術者が満足するまで、望まれるだけ何度でも繰り返すことができる。しかしながら、装具を移動させることに代わるものとして、施術者は、モデリングソフトウェアを使用して仮想歯を所望の位置に移動させてもよく、モデリングソフトウェアは、その場合、歯をその所望の位置に移動させるための、歯の上の装具の位置を算定する。次いで、装具の選択された位置を表すデータが、各装具ごとの識別データ（ブランド名及び製造業者の部品番号など）、歯識別データ（歯の種類及び口腔内の位置）、及び患者データ（氏名及び生年月日、又は患者の識別番号など）と共に、製造施設に提示される。
【００５６】
所望により、施術者の診療室にあるローカルコンピュータは、患者の現存の不正咬合を分析して患者の歯の上における装具の望ましい最終位置を決定するのを支援するのに好適なサブプログラムを有してもよい。ソフトウェアはまた、目前にある特定の不正咬合の処置に適した装具を提案するか又は選択するのを支援するサブプログラムを有してもよい。
【００５７】
更に別の選択肢として、ブロック１０６における工程は、施術者の診療室から離れた場所にいる技術者によって実施されてもよい。例えば、製造業者の施設にいる技術者が、当該技術分野における公知の基準に従って又は施術者によって予め与えられた一般指針に従って、ソフトウェアを使用して仮想装具を仮想歯科用模型上に配置してもよい。技術者が装具の位置及び結果として得られた歯の仕上がり位置に満足すると、仮想模型は、装具の位置を表すデータと共に、確認のために施術者に転送される。次いで施術者は、技術者の装具配置位置を承認するか又は必要に応じて装具を再配置することができる。次いで施術者は、仮想模型を、上述した装具の歯及び患者のデータと共に、再び製造業者に転送する。
【００５８】
ブロック１０８は、仮想歯科用模型のデータ、装具の識別データ、及び装具の位置データを用いて製造業者の施設で引き受けられることが好ましい工程を示している。装具を物理模型上に配置するのに使用するための整列構造が、まずソフトウェアを使用して１つ以上の仮想ガイドを仮想模型上に作成することによって構築される。好ましくは、仮想ガイドは、各装具に対応して作成される。加えて、１つ以上の咬合面レスト部材が設計され、トレー成形容器の形状が決定される。次いで、ガイドを備えた仮想模型のデータファイル、咬合面レスト部材のデータファイル、及びトレー成形容器のデータファイルが、ブロック１１０に示したように、ラピッドプロトタイピングマシンに転送される。咬合面レスト部材及びトレー成形容器について、以下でより詳細に説明する。
【００５９】
本願において用いるとき、ラピッドプロトタイピングとは、ある物体を、直接、その形状を表すデジタルデータなどのデジタルデータから生成するプロセスのことである。好適なラピッドプロトタイピングプロセスの例には、３Ｄプリンティングプロセスなどの固体自由形状製造法（solid freeform fabrication）、ステレオリソグラフィー法、熱溶融積層法、薄膜積層法、ＬＥＮＳ法（laser engineered net shaping）、選択的レーザー焼結法（selective laser sintering）、ＳＤＭ法（shape deposition manufacturing）、及び固体下地硬化法（solid ground curing）が挙げられる。好適な３Ｄプリンティングマシンの例が、オブジェットジオメトリーズ社（Objet Geometries Ltd.）からの、ＦｕｌｌＣｕｒｅ  ７２０アクリル系フォトポリマープリンティング材料（同様にオブジェットジオメトリーズ社からの）を使用したＥｄｅｎブランド５００Ｖプリンターである。ラピッドプロトタイピングのもう１つの例は、ＣＡＤ−ＣＡＭソフトウェアを使用して、整列ガイドを備えた歯列弓模型、咬合面レスト部材、及びトレー成形容器をミリングするようにフライス盤に指示することである。次いで、製造された部品は、ブロック１１２に示すように洗浄される。
【００６０】
ラピッドプロトタイピングによって作製された例示的な歯列弓模型３０が、図８に示されている。この実施形態において、歯列弓模型３０は、模型歯肉組織３２の一部分並びに個々の模型歯３４を有している。図示のような歯列弓模型３０は、患者の下歯列弓の全体を表し、好ましくは、患者の上歯列弓（図示せず）の模型もまた用意される。あるいは、歯列弓模型は、結果として得られるボンディングトレーが、装具を患者の歯列弓の一部分のみに接着するために使用される場合、歯列弓の一部分（例えば歯列弓の四半部）のみを有してもよい。所望により、歯列弓模型３０が３Ｄプリンティングマシンを使用して作製される場合、歯列弓模型３０は、プリンティング材料に関連付けられる費用を削減するために中空であってもよい。
【００６１】
模型歯肉組織３２及び模型歯３４に加えて、歯列弓模型３０はまた、台座又は支持体３６を有している。この実施形態において、支持体３６は十字の形状を有し、２つの穴３８を備える整列構造を有しており、これらの穴３８の目的については以下で説明する。しかしながら、支持体３６は、模型歯肉組織３２の底部に沿って延びる概ね円形形状の円板などの他の形状に構成されてもよい。好ましくは、歯列弓模型は、支持体３６が模型歯肉組織３２と一体的に結合されるような、単一の単体構成要素としてプリントされる。
【００６２】
ブロック１０８で述べたようなガイドは、好ましくは、装具を模型歯３４上に適切に配置するために、各装具及び対応する模型歯３４と関連付けられる１つ以上のガイドを含んでいる。図８〜１１及び図１４〜１６に示す実施形態において、２つのガイド４０が、歯列弓模型３０のラピッドプロトタイピングの間にラピッドプロトタイピングによって製作された結果として、各模型歯３４に一体的に結合されている。ガイド４０の各々は、チャネル４４を備えた概ねＵ字形状の本体４２（例えば図９及び１１を参照）を有しており、チャネル４４は、所望により平坦である、咬合側、舌側、及び歯肉側の壁によって画定されている。
【００６３】
例示的な歯列矯正ブラケット装具４６が図９〜１１に示されており、１つの模型歯３４に関連付けられる２つのガイド４０の間の空間内に受容されている。装具４６は、嵌合してアーチワイヤを受容するように適合されたアーチワイヤスロット４８（図９）を有している。この例において、装具４６は、ツインタイウイング（twin tiewing）ブラケットとして知られるものであり、フックを有している。しかしながら、アーチワイヤスロットを有する他の歯列矯正装具もまた、同様に使用されてもよい。
【００６４】
ガイド４０はそれぞれ、対応する装具４６のアーチワイヤスロット４８に対し、既知の物理的特徴を有している。図示の実施形態において、ガイド４０の既知の物理的特徴には、チャネル４４を画定する３つの壁の向きが挙げられる。例えば、この実施形態において、装具４６が模型歯３４上にガイド４０の間に適切に配置されているとき、各ガイド４０のチャネル４４の咬合側、舌側（又は底側）、及び歯肉側の壁は、アーチワイヤスロット４８のそれぞれ咬合側、舌側、及び歯肉側の壁と共面である。
【００６５】
しかしながら、別の構成も可能である。例えば、チャネル４４の３つの壁は、アーチワイヤスロット４８を画定する対応する３つ壁に対して片寄っているが平行である基準平面内で延びていてもよい。更に別の例として、各ガイド４０のチャネル４４の３つの壁は、アーチワイヤスロット４８の対応する３つの壁に対してある角度をなして指向していてもよい。
【００６６】
代わりとなる別の構成として、ガイドは、装具の咬合側部及び歯肉側部に沿って、又は２つの側部の他の任意の組み合わせに沿って配置されてもよい。更に、ガイドの高さは、隣接する歯に関連付けられるガイド又は装具との干渉を回避するために減じられてもよく、また所望により、チャネル４４の舌側の壁の、模型歯３４の隣接面からの距離は、アーチワイヤスロット４８の舌側の壁の、模型歯３４からの距離未満であってもよい。これらの場合、以下で説明するように、装具ホルダーの構成は、そのようなガイドと共にホルダーを使用するのを容易にするために、必要に応じて修正される。
【００６７】
好ましくは、図９〜１１に示すようなガイド４０は、装具４６の基部５０の近心−遠心の全幅と比べてわずかに長い近心−遠心方向の距離だけ互いから離間している。しかしながら、装具４６をガイド４０の間の空間内に挿入するのを容易にするために、ガイド４０は好ましくは、例えば図１０を参照すると分かるように、ガイドの外端部に装具４６が接近すると、互いからある角度をなして広がる。図１０において、２つのガイド４０の内向きの壁同士が合わせてなす角度は約１０度であるが、他の角度もまた考えられる。
【００６８】
ガイド４０の各々は好ましくは、取り外し可能な構造によって関連する模型歯３４に結合される。図９〜１１に示す実施形態において、ガイド４０の各々は、本体４２を関連する模型歯３４に一体的に結合する４つの円柱形脚部を有している。脚部５２は、所望に応じてガイド４０を模型歯３４から取り外し分離する目的で、関連する本体４２を装具４６から離れる方向に、振り回す動きを利用して強く動かすことによって、容易に破断させることができる。
【００６９】
図１２〜１４は、装具４６を歯列弓模型３０の上に配置し載置するために使用することができる例示的なホルダー５４を示す。ホルダー５４は、空気圧式のピストン及びシリンダのアセンブリ５６（図１２）を有しており、このアセンブリ５６は、吸気口５８を通じてピストンの作動用の空気を受ける。アセンブリ５６のピストンは、２つの弾性握持ブレード６２の間に位置するブレードエキスパンダ６０に結合されている。２つのブレード６２は共に、配置ゲージ６４となるものであり、装具４６を解放可能に保持するだけでなく、ガイド４０との解放可能な嵌合を用いることで装具４６を適切な位置に案内するのにも役立つ。
【００７０】
ホルダー５４の握持ブレード６２は、互いに向かって近寄り次いで外端部６６（例えば図１３を参照）まで平行面内で進む外方部分を有している。空気がピストン及びシリンダのアセンブリ５６に誘導されると、ピストンは伸張し、ブレードエキスパンダ６０をブレード６２の合流部分に向けて移動させ、次に外端部６６を互いから離れる方向に移動させる。外端部６６が互いから離れて移動すると、外端部６６は、アーチワイヤスロット４８の咬合側及び歯肉側の壁と確実に接触し、それによって、装具の配置の間、装具４６を確実に保持するのに役立つ。
【００７１】
ホルダー５４に関する他の構成も可能である。例えば、ホルダー５４は、十分な電圧が素子に印加されると咬合側−歯肉側の方向に伸張する、角柱棒などの圧電素子を有していてもよい。素子が伸張すると、素子は、アーチワイヤスロット４８の咬合側及び歯肉側の壁と接触して、装具４６を確実に握持する。このようにして、装具４６を、電気スイッチの操作によって要求に応じて握持したり解放したりすることができ、電気スイッチは、ホルダーのハンドル上か又はフットペダルなどの離れた場所に配置されてもよい。
【００７２】
装具がホルダー５４の外端部６６によって握持されると、ブロック１１４に示すように、装具４６を関連する模型歯３４に一時的に接着する目的で、装具４６は、整列構造のガイド４０の間に配置される。しかしながら、装具４６を歯列弓模型３０の上に配置する前に、ブロック１１２に示すように、離型剤が模型歯３４及び歯肉組織３２に塗布される。好適な離型剤の一例が、カリフォルニア州サンタフェスプリングズ（Santa Fe Springs）のピーティーエムアンドダブリュー社（PTM&W Company）からの「ＰＡ０８１０」などの水溶性ポリビニルアルコールである。
【００７３】
接着用組成物（図示せず）が、装具４６の基部５０と模型歯３４との間に配置される。好ましくは、接着用組成物は、光硬化性接着剤などの光硬化性組成物であり、その接着剤は、各装具４６の基部５０全体に塗布される。所望により、装具４６は、スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのＡＰＣ  Ｐｌｕｓブランドの装具及びＡＰＣ  ＩＩブランドの装具など、製造業者によって各装具４６の基部５０に塗布された光硬化性接着剤の層を有する、接着剤をプレコーティングされた装具である。接着剤をコーティングされた装具の例が、米国特許第５，０１５，１８０号、同第５，１７２，８０９号、同第５，３５４，１９９号、同第５，４２９，２２９号、同第６，１８３，２４９号、及び同第６，９６０，０７９号に記載されている。装具４６は、金属（例えばステンレス鋼）、セラミック（例えば、半透明の多結晶アルミナ又は単結晶アルミナ）、若しくはプラスチック（例えば、半透明のポリカーボネート）、又はそれらの組み合わせなど、好適ないかなる材料で作製されてもよい。
【００７４】
装具４６が、装具の製造業者によって事前に接着剤でコーティングされていない場合、接着用組成物は、装具４６を歯列弓模型３０上に配置する直前に、各装具４６の基部５０に塗布される。好適な接着用組成物には、複合物、コンポマー、グラスアイオノマー及び樹脂変性グラスアイオノマーなどの歯列矯正用接着剤が挙げられる。光硬化性接着剤の例には、スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのトランスボンド（Transbond）ＸＴブランド及びトランスボンド（Transbond）ＬＲブランドの接着剤が挙げられる。化学硬化性接着剤の例には、スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのコンサイス（Concise）ブランドの接着剤及びマルチ・キュア（Multi-Cure）ブランドのガラスアイオノマーセメントが挙げられる。
【００７５】
装具４６がガイド４０に向かって移動されるとき、ホルダー５４の外端部６６は、各本体４２のチャネル４４の中に移動する。ホルダー５４は、外端部６６がチャネル４４の舌側の壁に収まるまで、歯列弓模型３０に向かって移動し続ける。好ましくは、各本体４２のチャネル４４の咬合側の壁と歯肉側の壁との間の距離は、アーチワイヤスロット４８の咬合側の壁と歯肉側の壁との間の距離よりもわずかに長く、その結果、外端部６６は、起こり得る不適切な側方移動又は「揺れ（slop）」を伴うことなく、チャネル４４内に嵌合して受容される。好適な公差、つまりそのような距離の差の一例は、±０．１ｍｍである。
【００７６】
装具４６がガイド４０に対して適切に指向されると、アーチワイヤスロット４８の３つの壁は、各ガイド４０の溝４４の対応する３つの壁と共面となる、３次元空間における向きを有し、そのため、ガイド４０は装具４６に対する既知の物理的特徴を有する。ホルダー５４の外端部６６は、アーチワイヤスロット４８の咬合側及び歯肉側の壁に対して十分伸張したとき、装具４６に対する既知の物理的特徴（この実施形態においては、アーチワイヤスロット４８に対する、３次元空間における既知の向き）、並びに、ガイド４０に対する既知の物理的特徴（この実施形態においては、チャネル４４に対する、３次元空間における既知の向き）を有するので、ホルダー５４は、装具４６をガイド４０に対して高精度で正確に配置する。加えて、仮想ガイド４０を設計するのに使用されるソフトウェアは、関連する仮想歯に対して正確な所望の位置に仮想ガイドを指向させることができるので、ラピッドプロトタイピングによって生産される模型ガイド４０は、模型歯３４上の関連する装具４６の所望の位置に対して正確に指向される。加えて、ガイド４０の向きは、関連する装具４６の向きによって決まるので、ソフトウェアは、装具４６の所望の位置が変更された場合、ガイド４０の向きを変更することができる。
【００７７】
更に、ガイド４０は、装具４６を１つ以上の角度をなす向きで支持するようにソフトウェアで設計することができ、その向きは、関連する歯に対する装具の典型的な向きから逸脱していてもよい。一例として、ガイド４０は、チャネル４４を適当な方向に指向させることによって、補足的な傾斜（tip）及び／又はトルク（すなわち、装具４６によって得られる傾斜及び／又はトルクの量とは異なる傾斜及び／又はトルク）が得られるように設計することができる。所望により、ガイドは、基部５０が模型歯３４の隣接する歯面から接着剤層によって均一に離間されないような角度方向に、装具４６の基部５０を指向させるように設計することができる。例えば、ガイド４０は、接着剤層を、基部５０の遠心側部と比較して基部５０の近心側部に沿ってより厚くなるように構成することができ、その結果、患者の関連する歯は、処置の過程の間、長軸の周りに回転し易くなる。
【００７８】
好ましくは、ソフトウェアは、選択された装具４６に特有の幾何学的パラメータを参照することで、ガイド４０の設計を自動化する。例えば、近心側−遠心側の幅、内外寸法（in-out dimension）、トルク及びアンギュレーションなど、各装具ごとの情報を含んだデータベースを確立することができ、ソフトウェアによって、設計テンプレート及びデータベース内の情報に基づいてガイド４０を設計することができる。
【００７９】
ホルダー５４に関する他の構成も可能である。例えば、ホルダー５４の外端部６６の両側が、前述のようなガイド４０の段付きの形状及び／又は向きと対応して、段を付けられかつ／又はある角度で指向されていてもよい。加えて、外端部６６の両側が、ガイド４０及び／又は装具４６の構造と係合して装具４６を近心側−遠心側方向に適切に指向させる機能を有していてもよい。後者の選択肢が用いられる場合、ガイド４０は、互いから更に離間されてもよく、近心側−遠心側の配置のために装具４６の基部５０と接触することを必要としない。一例として、外端部６６は、ツインタイウイングブラケットの近心側タイウイングと遠心側タイウイングとの間に位置する、咬合側−歯肉側のつまり「垂直の」チャネル内に、ぴったりと嵌合して受容されるように適合された突出部を有してもよい。
【００８０】
ホルダー５４の外端部６６が、ガイド４０のチャネル４４内にしっかりと収まると、ピストン及びシリンダのアセンブリ５６のピストンが後退されて、握持ブレード６２の外側先端部分から離れる方向にブレードエキスパンダ６０を移動させる。ブレードエキスパンダが後退すると、弾性握持ブレード６２（好ましくは工具鋼で作製されている）は、外端部６６がアーチワイヤスロット４８の咬合側及び歯肉側の壁と緊密に係合しなくなるように、互いに向かって自己移動する。次いで、ホルダー５４を装具４６から離れる方向に移動させて、外端部６６をアーチワイヤスロット４８から引き離すことができる。
【００８１】
次に、ブロック１１６に示すように、接着用組成物が硬化され、基部５０用の特注のボンディングパッドが形成される。結果として得られるボンディングパッドは、模型歯３４の輪郭に正確に整合し、したがって患者の対応する歯の輪郭に整合する輪郭を有するという点で有利である。この整合する形状により、後に装具を歯に接着することが容易となり、また、装具４６が処置の過程の間に歯から誤って取り外される可能性が低くなる。
【００８２】
別の構成からの歯列矯正装具ホルダー５４ａが図１５に示されており、唇側部に沿って閉じたアーチワイヤスロットを有する歯列矯正装具の配置に関して特に有用である。そのような装具の例にバッカルチューブが挙げられ、バッカルチューブは、細長い通路に似たアーチワイヤスロットを有する。この通路は、開口した近心側及び遠心側の端部を有し、多くの場合、断面図において長方形形状を有する。例示的なバッカルチューブ装具４６ａがまた、図１５に示されている。
【００８３】
ホルダー５４ａは一対のアーム５５ａを有し、アーム５５ａの各々は、外端部６６ａで終端する、外側の概ね「Ｌ字」形状の端部部分を有している。対向する外端部６６ａは、互いに向かって延びており、また、バッカルチューブ装具４６ａの長方形通路の中に嵌合して受容されるように構成された長方形の断面形状を有している。外端部６６ａは、集合的にゲージ６４ａを示し、このゲージ６４ａは、バッカルチューブ装具４６ａを対応する模型歯３４ａ上の適切な位置に整列し配置するためのものである。
【００８４】
アーム５５ａは、互いに向かう方向に指の圧力で移動可能であり、また指の圧力が軽減されると互いから離れて自己移動するように十分な弾性を持つ。弛緩した向きにあるとき、アーム５５ａは、互いから十分に離間しており、外端部６６ａの対向する先端部の間の距離が、バッカルチューブ装具４６ａのアーチワイヤスロットの近心側の開口部と遠心側の開口部との間の全体的な距離よりも長くなるようになっている。バッカルチューブ装具４６ａを模型歯３４ａ上に配置することが望まれる場合、ユーザーは、バッカルチューブ装具４６ａのアーチワイヤスロットの近心側及び遠心側の開口部に隣接する対応する位置に外端部６６ａを導き、次いでアーム５５ａに圧力を加えてアーム５５ａを同時に圧迫する。外端部６６ａが互いに向かって移動すると、外端部６６ａはバッカルチューブ装具４６ａのアーチワイヤスロットの中に滑り込み、その結果、バッカルチューブ装具４６ａを必要に応じて操作することができる。外端部６６ａ及び装具４６ａのアーチワイヤスロットの長方形断面形状が整合することにより、装具４６ａは、そのような移動及び配置の間、アーチワイヤスロットの長軸の周りに回転することがない。
【００８５】
図１５に示すように、一対の離間したガイド４０ａが、複製の臼歯３４ａに一体的に結合される。ガイド４０ａがそれぞれ、咬合側、舌側、及び歯肉側の壁を持つチャネルを有するという点で、ガイド４０ａはガイド４０と類似している。これらの咬合側、舌側、及び歯肉側の壁は、バッカルチューブ装具４６ａが模型歯３４ａ上で所望の向きをなしているとき、バッカルチューブ装具４６ａのアーチワイヤスロットのそれぞれ咬合側、舌側、及び歯肉側の壁と共面の関係に指向されるように設計され構成されている。
【００８６】
装具４６ａの配置の間、ホルダー５４ａの外端部６６ａは、ガイド４０ａのチャネル内に受容される。装具４６ａは、外端部６６ａがガイド４０ａのチャネルの底壁つまり舌側の壁に接触するまで、複製歯３４ａに向かって舌側方向に移動される。この接触が確立されると、アーム５５ａへの圧力が解放され、アーム５５ａは展開する。アーム５５ａが互いから離れて移動すると、外端部６６ａは、装具４６ａのアーチワイヤスロットから外へ移動し、したがって、装具４６ａの位置を乱すことなくホルダー５４ａを複製歯３４ａから離して移動させることが可能となる。
【００８７】
ガイド４０、４０ａと共に装具ホルダー５４、５４ａを使用することについて、手で容易に実施される手技として上述した。しかしながら、別法として、装具ホルダー５４、５４ａは、装具４６、４６ａを把持しそれらを歯列弓模型３０上に配置するための自動ロボット機構と共に使用するように適合されてもよい。ロボット機構用にプログラムされたソフトウェアは、装具４６、４６ａを既知の向きに保持するラックシステムなど、在庫の装具４６、４６ａの指定された保管場所から各装具４６、４６ａを取り出すように、命令を与えることができる。ロボット機構が、その機構に連結されたホルダー５４、５４ａを移動させて装具４６、４６ａを在庫から取り出すと、ロボット機構は、ホルダー５４、５４ａの外端部６６、６６ａがガイド４０、４０ａと接触するように、ホルダー５４、５４ａを操作して装具４６、４６ａを定位置に移動させる。
【００８８】
ロボット機構は理論上、高度な精度で作動して装具４６、４６ａを複製歯３４、３４ａ上に配置することができるが、ガイド４０、４０ａなどの整列構造を使用することは、ホルダー５４、５４ａの位置における小さな誤差を許容することができるという点で有利である。ロボット機構が、装具４６、４６ａの配置の間に短い限られた距離だけ移動するのに十分な自由をホルダー５４、５４ａに与える限り、ガイド４０、４０ａは、装具４６、４６ａが模型歯３４、３４ａ上に置かれるとき、ホルダー５４、５４ａを適切に定置するのに役立つことができる。
【００８９】
図１６では、装具４６、４６ａのすべてが、歯列弓模型３０上の一対の対応するガイド４０、４０ａの間に配置されていることを除き、図１６は、図８にいくぶんか類似した図である。所望により、ボンディングパッドを作製するために、また各装具４６、４６ａを歯列弓模型３０に一時的に接着するために使用される接着用組成物は、次の装具４６、４６ａが歯列弓模型３０上に配置される前に、硬化されるか又は部分的に硬化される。更に別の選択肢として、すべての装具４６、４６ａが、接着用組成物を硬化するか又は部分的に硬化する前に、歯列弓模型３０上に配置される。
【００９０】
装具４６、４６ａが、金属又は他の不透明な材料でできている場合、また光硬化性接着剤が接着用組成物として使用される場合、接着用組成物が十分に硬化するようにする目的で、歯列弓模型３０を硬化光に比較的長い期間にわたって暴露することが好ましい。スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのＯｒｔｈｏｌｕｘ  ＸＴブランドの硬化ユニットなど、手持ち式の硬化ユニットが、約１０秒間にわたって各装具の近心側部に向けて、また１０秒間にわたって各装具の遠心側部に向けて光を誘導することによって使用されてもよい。スリーエム・ユニテック社（3M Unitek Corporation）からのＯｒｔｈｏｌｕｘ  ＬＥＤブランドの硬化ユニットなど、手持ち式のＬＥＤ硬化ユニットがまた、約５秒間にわたって各装具の近心側部に向けて、また５秒間にわたって各装具の遠心側部に向けて光を誘導することによって使用されてもよい。それに代わるものとして、デンツプライ社（Dentsply）からのＴｒｉａｄ  ２０００可視光硬化システムなどの光硬化チャンバが、硬化チャンバ内で光を少なくとも１０分間にわたって作動させることによって使用されてもよい。好ましくは、歯列弓模型３０を作製するために使用される材料は、化学線を透過させて、装具４６、４６ａの基部５０の下にある接着用組成物のすべての部分に光が容易に達するようにする。
【００９１】
好ましくは、光源を作動させる前に、装具の基部５０の側部から押し出された接着剤のはみ出しが、スケーラー、プローブ、綿棒、ブラシ、又は高速空気流を用いて除去される。しかしながら、それに代わって、接着剤のはみ出しは、接着剤が部分的に硬化した後に除去されてもよい。加えて、別の選択肢として、ホルダー５４、５４ａは、上述のようにはみ出しを除去する高速空気流を供給するために、空気ノズルを支持する支持体を有してもよい。
【００９２】
また、ガイド４０、４０ａは、この時点で、ガイド４０、４０ａの脚部５２が破断し模型３０の残りの部分から取り外されるまで、ガイド４０、４０ａを隣接する装具４６、４６ａから離れて近心側又は遠心側の方向のいずれかに移動させることによって除去される。好ましくは、脚部５２は、模型歯３４、３４ａの近接表面に直接隣接する場所で破断し、そのため、残った脚部５２のどの部分も、模型歯の表面から突出することがない。
【００９３】
更に別の選択肢として、２００６年１０月２３日に出願され「歯科用物品、方法、及び圧縮性材料を含んだキット（Dental Articles, Methods and Kits Including a Compressible Material）」（シナダー・ジュニア（Cinader, Jr.））と題された係属中の米国特許出願第１１／５５１，８２３号に記載された圧縮性材料が、上述したボンディングパッドを作製するための接着用組成物の代わりに使用されてもよい。好都合にも、この選択肢を用いると、接着剤のはみ出しを除去する必要がなくなる。この選択肢において、ガイド４０、４０ａは、互いにより接近して離間し、装具４６、４６ａは、ガイド４０、４０ａの間の摩擦嵌めによって定位置に保持される一方で、トレーは、接着用組成物がトレーを作製するのに先立って硬化されない場合、以下の段落で説明するように形成される。あるいは、接着用組成物がトレーを作製するのに先立って硬化される場合、摩擦嵌めをなくすことができる。トレーのマトリックス材料内におけるガイド４０、４０ａの印象の深さを最小にするために、ガイド４０、４０ａは、長さが比較的短いものであるか、又は装具が定位置についた後に（例えば、破断又は別の方法で）短縮される。
【００９４】
図１７は、咬合面レスト部材７０の底面図であり、この咬合面レスト部材７０は好ましくは、歯列弓模型３０及びトレー成形容器（以下で説明する）のラピッドプロトタイピング製造と同時にラピッドプロトタイピング製造プロセス（ブロック１１０に示すような）で作製される。咬合面レスト部材７０は、平坦な頂面と、患者の歯列弓の咬合面先端部の形状と整合する凹部７２などの形状を持つ底面とを有している。図１７に示す実施形態において、咬合面レスト部材７０は、歯列弓内の歯のいくつかにのみ対応する１つ又は複数の凹部を有しているが、歯列弓の各歯に対応する１つ以上の凹部を有する咬合面レスト部材を構成することも可能である。
【００９５】
他の変形も可能である。例えば、咬合面レスト部材は、図１７に示すように歯列弓全体に沿う代わりに、歯列弓の一部分のみに沿って延びていてもよい。別の選択肢として、複数のレスト部材が設けられてもよい。例えば、レスト部材は、２つの臼歯領域の各々に対して設けられてもよく、また、第３のレスト部材が、歯列弓の前方領域に対して設けられてもよい。複数のレスト部材が設けられる場合、レスト部材は、互いから離間することができ、また所望により互いに結合することができる。
【００９６】
図１８は、ガイド４０、４０ａが対応する複製歯３４、３４ａから取り外され、接着剤のはみ出しが除去された後の歯列弓モデル３０の図である。図１８において、咬合面レスト部材７０はまた、歯３４、３４ａの咬合面の上に配置されている。凹部７２は、複製歯３４、３４ａの対応する咬頭先端部の形状に整合するため、咬合面レスト部材７０は、咬合の基準面において咬合面レスト部材７０と歯列弓モデル３０との間に、たとえあるとしてもわずかな相対的側方移動が生じ得るような方式で、歯列弓モデル３０上にしっかりと収めることができる。
【００９７】
その後、ブロック１２０に示すように、第１のマトリックス材料が、歯列矯正装具４６、４６ａに塗布される。図１９に示す実施形態において、第１のマトリックス材料７４用のディスペンサが、１つの装具４６、４６ａから次の装具に移動されるときに生じ得るように、第１のマトリックス材料７４は、各装具４６、４６ａの上のより大きな接着剤の塊と、その大きな塊を連結するより小さな狭まった区分とを有する連続ストリップの方式で、装具４６、４６ａのすべてに塗布されている。しかしながら、もう１つの選択肢として、第１のマトリックス材料７４は、分離した別個の塊として各装具４６、４６ａに塗布してもよい。更に別の選択肢として、第１のマトリックス材料７４は、歯列弓模型３０の全長に沿って比較的均一な幅を有すると共に装具４６、４６ａの各々を覆う連続ストリップの方式で塗布されてもよい。好ましくは、第１のマトリックス材料７４は、装具４６、４６ａの咬合側部、顔面側部、歯肉側部、近心側部、及び遠心側部と接触する。必須ではないが所望により、第１のマトリックス材料７４の一部分がまた、装具４６、４６ａの基部５０に沿って延びる複製歯３４、３４ａの顔面側部の区分と接触する。
【００９８】
好ましくは、第１のマトリックス材料７４は、比較的低い硬化前粘度を有し、そのため、第１のマトリックス材料７４と各装具４６、４６ａとの間の密接な接触が確実となっている。このようにして、第１のマトリックス材料７４は、各装具４６、４６ａの様々な凹部、空洞及び他の構造的形体に相当に浸透することができ、そのため、装具４６、４６ａとマトリックス材料７４との間の確実な結合を確立することができる。
【００９９】
好適な第１のマトリックス材料７４の一例が、ショウフウ・デンタル社（Shofu Dental Corporation）からのＥｍｉｌｕｍａブランドのシリコーン材料である。マトリックス材料７４は、好ましくは約８０Ｐａ・ｓ（８０，０００ｃｐ）未満、より好ましく約２５Ｐａ・ｓ（２５，０００ｃｐ）未満、最も好ましくは約８Ｐａ・ｓ（８，０００ｃｐ）未満の硬化前粘度を有する。硬化すると、マトリックス材料７４は、２０％の伸び率（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４１２に従う）では、約３１，０００パスカル〜約４９６，０００パスカルの範囲内、より好ましくは約６２，０００パスカル〜約２４８，０００パスカルの範囲内、最も好ましくは約１１２，０００パスカル〜約１３６，０００パスカルの範囲内にある引張応力を有し、５０％の伸び率では、約９１，０００パスカル〜約１，４６０，０００パスカルの範囲内、より好ましくは約１８３，０００パスカル〜約７３０，０００パスカルの範囲内、最も好ましくは約３２９，０００パスカル〜約４０２，０００パスカルの範囲内にある引張応力を有する。好適な第１のマトリックス材料７４の一例は、２０％の伸び率における約１２４，０００パスカルの引張応力、及び５０％の伸び率における約３６５，０００パスカルの引張応力を有している。
【０１００】
図２０は、内部空洞７８を有するトレー成形容器つまり鋳造容器７６の斜視図である。好ましくは、トレー成形容器７６は、ブロック１１０に示すように、ラピッドプロトタイピングによって、歯列弓模型３０及び咬合面レスト部材７０のラピッドプロトタイピングと同時に作製される。所望により、空洞７８の底部は平坦であり、咬合面レスト部材７０の頂面と整合する形状を有する。この実施形態において、空洞７８を画定する容器７６の側壁８２は、平坦な底部８０から離れて垂直方向に延びており、底部８０に平行に位置する基準面において空洞７８の開口部の境界をなしている。好ましくは、結果として得られるインダイレクトボンディングトレーの全体的寸法を減じるだけでなく、トレー及び容器７６を作製するのに必要な材料の量を減じることをも目的として、空洞７８の形状は、事実上、実用的に最小化される。
【０１０１】
別の選択肢として、追跡番号及び／又は患者データなどのしるしが、トレー成形容器７６、咬合面レスト部材７０、及び／又は歯列弓模型３０にラピッドプロトタイピングによって、それらの構成要素を形成するラピッドプロトタイピングの間に形成されてもよい。更に、そのようなしるしは、しるしの凸の像を与えるインプリントが後に、以下で説明するようにインダイレクトボンディングトレーが作製されたときに形成されるように、底部８０及び／又は側壁８２の内表面に沿って鏡像に形成することができる。しかしながら、それに代わって、事前に製造された一組みの容器が、上述の特注の成形容器の代わりに使用されてもよい。例えば、マクラフリン（McLaughlin）博士、ベネット（Bennett）博士、及びトレビシ（Trevisi）博士らが述べているような、当該技術分野において既知の卵形、標準形、及び四角形の歯列弓形などの様々な標準的な歯列弓形に整合するように一組みの容器が作製されてもよい。加えて、標準形の歯列弓形に関連付けられる容器の各々が、小型、中型、及び大型など特定の寸法で事前に製造されてもよい。
【０１０２】
また、トレー成形容器７６は、整列構造を有する枠組みを有しており、その整列構造は、図示の実施形態において、一対の離間した支柱８４を備えている。支柱８４は、歯列弓模型３０がトレー成形容器７６の空洞７８の中に配置されると、歯列弓模型の支持体３６の整列穴３８内に嵌合して受容される。このようにして、歯列弓模型３０及び結果として得られるインダイレクトボンディングトレーの向きは、望ましい所定の空間的関係で空洞７８の向きに対して固定される。非円形の断面形状を有する単一の支柱と単一の整合穴、若しくは支柱と穴の他の組み合わせ、又はそのような構成要素を逆にしたものなど、トレー成形容器７６の整列構造及び歯列弓模型３０の支持体３６に関する他の構造も可能である。
【０１０３】
トレー成形容器７６はまた複数の突出部７９を有しており、それらの突出部７９は、図２２に示されており、図２０では省略されている。突出部７９の各々は基準軸線に沿って整列されており、その基準軸線は、歯列弓模型３０が空洞７８内に受容されると、装具４６などの歯列矯正装具の基部の中心に対応する場所に向かう方向に延びる。基準軸線は、歯列弓模型３０が空洞７８内に受容されると、顔側−舌側の基準軸線に対してある角度（約４５度など）をなして容器７６の開口部に向かって延びる。
【０１０４】
ある量の第２のマトリックス材料８６（図２０及び２１には示さない。図２２及び２３を参照されたい）が、空洞７８の中に分配される。次いで、歯列弓模型３０が、装具４６、４６ａ及び咬合面レスト部材７０と共に反転され、ブロック１２２に示すように空洞７８の中に配置される。図２２は、第２のマトリックス材料８６を収容したトレー成形容器７６の空洞７８内に受容されたときの、例示的な模型歯３４、装具４６、第１のマトリックス材料７４、及び咬合面レスト部材７０の断面図である。
【０１０５】
図２２に示すように、第２のマトリックス材料８６は、第１のマトリックス材料７４及び咬合面レスト部材７０によって覆われた領域を除いて、複製歯３４の唇側、咬合側、及び舌側の表面と接触している。加えて、第２のマトリックス材料８６は、歯列弓模型３０の下にある領域を除いて、第１のマトリックス材料７４の上に延び、好ましくは第１のマトリックス材料７４を完全に囲んでいる。所望により、第２のマトリックス材料８６は、模型臼歯に隣接する第１のマトリックス材料７４の近心端部の上に延びる。また、第２のマトリックス材料８６は好ましくは、咬合面レスト部材７０の、歯列弓模型３０と接触する領域を除いて、咬合面レスト部材７０を囲んでいる。この実施形態において、咬合面レスト部材７０は、第１のマトリックス材料７４から離間されており、第２のマトリックス材料８６によって第１のマトリックス材料７４から分離されている。
【０１０６】
好適な第２のマトリックス材料８６の一例が、ヘレウス−クルツァー社（Heraeus Kulzer Inc.）からのＭｅｍｏｓｉｌ  ２ブランドのビニルポリシロキサン材料である。第２のマトリックス材料８６は、好ましくは約１０００Ｐａ・ｓ（１，０００，０００ｃｐ）未満、より好ましく約１００Ｐａ・ｓ（１００，０００ｃｐ）未満、最も好ましくは約８Ｐａ・ｓ（８，０００ｃｐ）未満の硬化前粘度を有する。硬化すると、第２のマトリックス材料８６は、２０％の伸び率（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４１２に従う）では、約０．４×１０６パスカル〜約６．５×１０６パスカルの範囲内、より好ましくは約０．８×１０６パスカル〜約３．３×１０６パスカルの範囲内、最も好ましくは約１．１×１０６パスカル〜約１．４×１０６パスカルの範囲内にある引張応力を有し、５０％の伸び率では、約０．８×１０６パスカル〜約１２．５×１０６パスカルの範囲内、より好ましくは約１．６×１０６パスカル〜約６．２×１０６パスカルの範囲内、最も好ましくは約２．８×１０６パスカル〜約３．４×１０６パスカルの範囲内にある引張応力を有する。好適な第２のマトリックス材料８６の一例は、２０％の伸び率で約１．３×１０６パスカルの引張応力、５０％の伸び率で約３．１×１０６のパスカルの引張応力を有している。
【０１０７】
第２のマトリックス材料８６は好ましくは、第１のマトリックス材料７４の組成物とは異なる組成物を有しており、硬化後に呈する２０％の伸び率における引張応力は、第１のマトリックス材料７４が硬化後に呈する２０％の伸び率における引張応力よりも好ましくは高い。硬化後の第２のマトリックス材料８６が呈する２０％の伸び率における引張応力は、硬化後の第１のマトリックス材料７４の２０％の伸び率における引張応力を、好ましくは約２：１〜約４０：１の範囲内の比で、より好ましくは約５：１〜約２０：１の範囲内の比で、最も好ましくは約７：１〜約１２：１の範囲内の比で超える。好ましくは、第２のマトリックス材料８６は、比較的高度な接着強度で第１のマトリックス材料７４に化学的に接着する。
【０１０８】
咬合面レスト部材７０は、比較的柔軟性がなく、第１のマトリックス材料７４又は第２のマトリックス材料８６のいずれのショアＡ硬度よりも高いショアＡ硬度を有する。好ましくは、咬合面レスト部材７０は、約７２を超えるショアＡ硬度を有し、より好ましくは約９０を超えるショアＡ硬度を有し、更に好ましくは約６０を超えるショアＤ硬度を有し、最も好ましくは約７５を超えるショアＤ硬度を有する。好適な硬度の一例は、７２のショアＡ硬度である。
【０１０９】
所望により、咬合面レスト部材７０は、第２のマトリックス材料８６が硬化されるとき、その第２のマトリックス材料８６に化学的に接着される。それに加えて又はそれに代わって、一旦硬化すると第２のマトリックス材料８６にレスト部材７０を物理的に捕捉し結合する目的で、第２のマトリックス材料８６の薄層が、咬合面レスト部材７０の歯列弓模型３０に面する側の反対の、咬合面レスト部材７０の平坦な頂部の上に延びる。更に、咬合面レスト部材７０は、外面に延びるかかり（barbs）、又は、第２のマトリックス材料８６が硬化した時点でその第２のマトリックス材料８６に咬合面レスト部材７０を機械的に連結させるためのアンダーカット領域をもたらす他の構造を有してもよい。
【０１１０】
別法として、咬合面レスト部材７０は、歯列弓模型３０及び装具４６、４６ａが容器７６内に配置される前に、成形容器７６の空洞７８の中に挿入され、容器の底部８０と接触して配置される。この別法においては、歯列弓模型３０及び装具４６、４６ａが空洞７８内に配置される前又は配置された後に、ある量の第２のマトリックス材料が空洞７８の中に分配される。一例として、レスト部材７０は、側壁８２の形状に整合する周囲形状を有し、そのため、レスト部材７０は、歯列弓模型３０が空洞７８内に受容されるとき、歯列弓模型３０と適切に整合する。別の例として、レスト部材７０は、側壁８２の形状よりいくぶんか小さな周囲形状を有し、またその代わりとして、レスト部材７０を歯列弓模型３０と後に適切に整列させるための、空洞７８内で延びる容器７６の整列構造と係合する。
【０１１１】
装具４６、４６ａと、咬合面レスト部材７０と、マトリックス材料７４、８６とを備えるインダイレクトボンディングトレー８８が、このようにして、第２のマトリックス材料８６が硬化した時点で形成される。トレー８８は次いで、ブロック１２４で示すように成形容器７６から取り除かれ、ボンディングトレー８８は次いで、歯列弓模型３０から取り除かれる。上述したような離型剤の使用は、成形容器７６からのトレー８８の引き離し、及び歯列弓模型３０からのトレー８８（装具４６、４６ａを含む）の引き離しを容易にするのに役立つ。次いで、トレー８８の過剰材料が、ブロック１２６に示すように所望によりトリミングされ、トレー８８が使用前に検査される。
【０１１２】
図２３に示すように、硬化した第２のマトリックス材料８６は、トレー８８のそれぞれ舌側部、咬合側部、及び顔面側部となる舌側部、咬合側部、及び顔面側部の外表面を呈する。加えて、第２のマトリックス材料８６は、各突出部７９の場所に対応する受容部８９を呈する。受容部８９の各々は、図２３に示す光導体９１などの光源を嵌合させて受容させるように構成されている。
【０１１３】
好ましくは、トレー８８が患者の歯列弓上の定位置に受容されたとき、トレー８８の顔面側部に沿った、トレー８８の最外方の歯肉側の縁部は、装具の歯肉側部のわずかに下に位置し、患者の歯肉縁から咬合側の方向に離間する。好ましくは、トレー８８が患者の歯列弓上の定位置に受容されると、トレー８８の舌側部に沿った、トレー８８の最外方の歯肉側の縁部は、患者の歯肉縁から約０．５ｍｍ離間する。そのような構造により、接着手技の間、患者の歯に装具４６、４６ａを圧接することが容易となる。顔面側部及び舌側部に沿った、トレー８８の最外方の歯肉側の縁部は、実質的に直線状であっても、歯肉縁の輪郭に従うように波形であってもよい。また、装具４６を患者の歯９０にインダイレクトボンディングするための、ある量の光硬化性の歯列矯正用接着材料９２（上述した接着剤材料２４と類似した接着剤材料など）が、図２３に示されている。
【０１１４】
本発明の別の実施形態による咬合面レスト部材７０’が、図２４に示されている。この実施形態において、咬合面レスト部材７０’は、単一の一体型構成要素であるが、模型歯３４、３４ａの咬合面先端部と接触する４つの別個の離間区分７１’を有している。区分７１’のうちの２つは、複製臼歯３４ａとの接触のために歯列弓模型３０の後方領域の上に位置しており、２つの区分７１’は、２つの模型下切歯３４と接触している。図面には示されていないが、区分７１’の各々は、下にある模型歯３４、３４ａの咬合面先端部を嵌合させて受容させる凹部（凹部７２に類似している）を有している。
【０１１５】
咬合面レスト部材７０’はまた、前方区分７１’と後方区分７１’とを相互に結合する、細長い柔軟な結合区分７３’を有している。結合区分７３’は、より小さな断面積を有しており、結果的に、前方区分７１’及び後方区分７１’と比べてより柔軟となっている。この実施形態において、結合区分７３’は、模型歯３４、３４ａと接触しておらず、また、模型歯の表面と整合する表面を有していない。
【０１１６】
加えて、咬合面レスト部材７０’は、前方区分７１’から離れて顔面側の方向に延びるハンドル７５’を有している。ハンドル７５’は、インダイレクトボンディングトレーが作製された時点でマトリックス材料の双方を越えて延びており、インダイレクトボンディングトレーを患者の歯列弓の上に配置するときに施術者が使用するための、また、装具が定位置に接着された後に患者の口腔からインダイレクトボンディングトレーを取り出すための、好都合なてこの先となるものである。この実施形態において、トレー成形容器（容器７６など）は、咬合面レスト部材７０’が容器内に配置されたときにハンドル７５’を受容するために、外側壁８２の中央の近くに開口部を有する。加えて、トレー成形容器は好ましくは、咬合面レスト部材７０’を比較的接近した関係で受容する丸みのある底部（底部８０などの平坦な底部の代わりに）を有し、そのため、結果として得られるボンディングトレーの全体的寸法を減少させる。
【０１１７】
柔軟な結合区分７３’により、結果として得られるインダイレクトボンディングトレーを使用中に曲げることが容易となる。特に、結合区分７３’は、インダイレクトボンディングトレーを、患者の口を通じて口腔の中に挿入するのを容易にする目的で、結果として得られるインダイレクトボンディングトレーの後方領域を互いに向かう方向に施術者が絞るために別のやり方で必要となる指の圧力の量を減少させる。ボンディングトレーが口腔内部にある時点で、トレーを、患者の歯と接触させて配置することができるように、トレーの後方領域に対する圧力が解放され、結合区分７３’により、弾性のボンディングトレーの後方領域は、直ちに離れ、元の外形に戻ることが可能である。
【０１１８】
好ましくは、後方区分７１’は、歯列弓の各側部の最も遠心側の歯に隣接する歯とのみ接触する。好ましくは、前方区分７１’は、歯列弓の最も近心側の２つの歯にのみ接触する。好ましくは、区分７１’のうちのすべてが、隣接する装具４６から少なくとも０．５ｍｍの距離だけ離間されるが、必要以上に大きくない厚さを有しており、そのため、結果として得られるボンディングトレーの厚さは、不必要に影響を受けることがない。
【０１１９】
図２５は、本発明の別の実施形態に従って構成された咬合面レスト部材７０”及びトレー成形容器７６”の断面図である。この実施形態において、咬合面レスト部材７０”は、最初は、トレー成形容器７６”と一体であり、咬合面レスト部材７０”とトレー成形容器７６”は、ラピッドプロトタイピングの間に同時に形成される。弱化線７７”が咬合面レスト部材７０”を囲んでおり、咬合面レスト部材７０”とトレー成形容器７６”との境界を画定している。マトリックス材料が、図２２に関連して上に示した説明と類似した方式で形成され硬化され、トレーが模型歯列弓から取り外された後、成形容器７６”は、弱化線７７”に沿って破断され破棄される。図２５には示されていないが、トレー成形容器７６”は、上述した突出部７９と類似した一連の突出部を有している。
【０１２０】
別の選択肢として、上述した咬合面レスト部材７０、７０’、７０”のいずれかが、対応する装具４６、４６ａに向かって歯肉側方向にそれぞれが延びる離間した一連のアームを有していてもよい。例えば、アームは、装具４６のタイウイングの間の咬合側−歯肉側つまり「垂直」のチャネル内に受容される外端部区分を有していてもよい。これらの外端部区分は、結果として得られるトレーをその湾曲した中心軸線の周りの回転方向において補剛するのに役立ち、結果的に、接着手技の間に装具４６を患者の歯表面に押し付けるのに役立つ。
【０１２１】
上述した種々の実施形態に加えて、他の形体、構成、及び方法が可能である。例えば、「歯列矯正インダイレクトボンディング手技の間に水分率を調整するための装置及び方法（APPARATUS AND METHODS FOR CONTROLLING MOISTURE DURING ORTHODONTIC INDIRECT BONDING PROCEDURES）」と題された係属中の米国特許出願（第１１／４２２，６１３号）、及び「水分率調整を伴う歯列矯正インダイレクトボンディングトレー（ORTHODONTIC INDIRECT BONDING TRAY WITH MOISTURE CONTROL）」と題された係属中の米国特許出願（第１１／４２２，６１４号）などに記載された、接着手技の間に水分率調整を管理するための構造が、ボンディングトレーに加えられてもよい。「患者固有の歯列矯正材料のＲＦＩＤ追跡（RFID TRACKING OF PATIENT-SPECIFIC ORTHODONTIC MATERIALS）」と題された米国公開特許出願第２００６／０１３４５８０号に記載されているように、患者固有の材料をボンディングトレーの製造の全体を通じて追跡するために、無線自動識別（ＲＦＩＤ）タグが使用されてもよい。「身体及び仮想の歯構造のマーカーへの登録法（REGISTERING PHYSICAL AND VIRTUAL TOOTH STRUCTURES WITH MARKERS）」と題された米国公開特許出願第２００７／００３１７７４号に記載されているようなマーカーが、仮想及び身体の歯列弓を登録するために使用されてもよい。
【０１２２】
加えて、上述した本発明に対する複数の変形もまた可能である。したがって、本発明は、上に詳細に記載した、現時点で好ましい実施形態に限定されるのではなく、むしろ、先の特許請求の公正な範囲及びその等価物によって限定されるとみなされるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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