(57)【要約】【課題】  個々の歯の形状およびそれぞれの歯列の閉鎖機構を考慮して歯列矯正ブラケットのトルク角を決定する方法を提供すること。【解決手段】  歯の位置異常の歯列矯正用ブラケットに必要なトルク角を決定するため、ブラケット面の軸眼窩平面に対する角度を決定する。それぞれの歯に対し、誘導直線または誘導面を決定し、前側の歯の構造を測定し、誘導直線または誘導平面と軸眼窩平面との間の所定の交差角を考慮して使用するブラケットのトルク角を算出する。【選択図】      図５
2005218857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の歯列の歯の位置異常の治療に用いる歯列矯正ブラケットのトルク角決定方法であって、
ａ）ブラケット面と歯列の軸眼窩平面との間の角度を判定する工程と、
治療する各歯に対し、
ｂ）切歯もしくは犬歯の場合には、各歯の舌側の所定の２点の位置を測定し、また、小臼歯もしくは臼歯の場合には、尖端上の所定の３点を測定する工程と、
ｃ）ブラケットの取り付け位置を決定するさらに２つの所定の点の位置を、それぞれの歯の唇側で測定する工程と、
ｄ）各歯に対し、軸眼窩平面に対する各切歯または犬歯の舌側の所定の前記２点によって決定する直線、および小臼歯又は臼歯の尖端上の３点によって決定する面の間の、目的とする個々の交差角をそれぞれ予め決定する工程と、
ｅ）前記各歯の唇側の前記２点を通って延在する直線とブラケットの面との交差角を、その誘導直線及び誘導面それぞれと軸眼窩平面との間の所定の交差角度を考慮して決定する工程と、
ｆ）各歯の唇側の前記さらなる２つの点を通る直線とブラケット面との間の交差角度の、ブラケット面の垂直方向からの偏差をこの歯の治療用として選択したブラケットのトルク角として決定する工程と、
から成るトルク角決定方法。
【請求項２】
人間の歯列の歯の位置異常の治療に用いる歯列矯正ブラケットのトルク角決定方法であって、
ａ）ブラケット面と歯列の軸眼窩平面との間の角度を判定する工程と、
治療する各歯に対し、
ｂ）各歯の所定の２点の位置を切歯もしくは犬歯の場合には、舌側を測定し、小臼歯もしくは臼歯の場合には尖端上を測定する工程と、
ｃ）ブラケットの取り付け位置を決定するさらに二つの所定の点の位置を、それぞれの歯の唇側で測定する工程と、
ｄ）各歯に対し、前記最初に述べた二つの所定の点によって決定される軸眼窩平面と誘導直線の間の目的とする個々の交差角をそれぞれ予め決定する工程と、
ｅ）それぞれの歯の唇側の前記２点を通って延在する直線とブラケットの面との交差角を、軸眼窩平面とその誘導直線の間の所定の交差角度を考慮して決定する工程と、
ｆ）各歯の唇側の前記２点を通る直線とブラケット面との間の交差角度の、ブラケット面の垂直方向からの偏差をこの歯の治療用として選択したブラケットのトルク角として決定する工程と、
から成るトルク角決定方法。
【請求項３】
測定する点の位置は、患者の軸眼窩平面によって決定される所定の座標の三次元系に関して決定することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
測定する点の位置は、患者のブラケット面によって決定される所定の座標の三次元系に関して決定することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
測定する点の位置は、患者のブラケット面によって決定される所定の座標の三次元系に関して決定することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記点は３Ｄディジタイザの可動測定ヘッドによって測定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の歯群の位置異常の歯列矯正治療用ブラケットの選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
咀嚼器官は、人体の中でもっとも密に神経が通っている部位の一つであり、非常に微妙に調整された制御を受ける場所であることは知られている。エナメル質と象牙質の間の境界まで部分的に達する象牙細管の中の神経線維は、歯の中の負荷のあらゆる変化を感知する。(非特許文献１参照)。
【０００３】
顎口腔系の部位の間には、自然な所定の調和が存在し、それなしでは安定した機能は保証されない。咀嚼器官の筋肉組織は、歯の負荷に敏感に反応し、咀嚼および噛む力の自主規制（歯間自己受容）によって歯を損傷から守るのである。咀嚼系に不良があると、咀嚼筋肉の活動が増加することになり、それが長い間続くとそれぞれの筋肉が肥大化し、顔の人相が変わることさえある。
【０００４】
バランスの取れた咬合により、押圧および摺り合せ中に筋肉の活動が最大となり、咀嚼器官全体に対して最大の機械的負荷を分散させる。内則偏位（メディオトルージョン）状態の接触は咀嚼を妨害する。余分な誘導を行う歯があると、押圧および摺り合せ中の筋肉の活動が増加する。グループ誘導により、咀嚼中に咀嚼筋肉の相互作用が変化することはないのは明らかであるが、押圧および摺り合せ中には変化する。犬歯誘導咬合の場合および最大第２小臼歯までのグループ誘導では、咀嚼中は食物を粉砕するのに必要なだけの力のみが加わる。よって前犬歯優位の順次誘導の咬合の概念は、最も好ましい特性を有するといえる。
【０００５】
よって歯の位置異常の歯列矯正治療は、歯の損傷につながる局所的な負荷のピークを避けるため、美的局面のみならず、咀嚼中の歯の誘導を考慮に入れなければならない。咀嚼器官に対する負荷を軽減するためには、前犬歯誘導による適切な咬合が非常に重要である。よって咀嚼器官の誘導要素の傾斜の標準値は、骨格の特性および顎関節の機能的パラメータにより個々の患者に対して個別化する必要がある。この点に関して言えば、標準値からの個々の偏差は小さいことが実践上証明されている。しかし、歯の構造は患者によって異なり、それゆえ、ブラケットによって位置異常を矯正しようとする場合に誘導面の角度（誘導要素または直線と軸眼窩平面（axis-orbital plane=AOP）との間の角度）が同じであっても異なるブラケットを必要とする。
【０００６】
ブラケットは通常、弾性紐又はばねによって溝孔の底に押し付けられるアーチワイヤを収容するための断面長方形の溝孔を有する。溝孔の底によって確定される面と、歯に取り付けられるブラケットの底面との間に形成される角度（技術用語では“トルク”と呼ばれることが多い）によってトルク（よって“トルク”）が決定し、断面長方形もしくは正方形のアーチワイヤを使えば、当初からねじってあるアーチワイヤとブラケットの溝孔の壁との間が確実に適合するため、それによって歯は傾いた位置異常から目的の位置まで移動する。治療の最後には、このトルクはゼロとなるため、前記トルク角がそれぞれの歯に適合するように個々のブラケットを選択しなければならないのである。
【０００７】
歯上の誘導要素とは、歯列を閉じるとき、またそれらを互いに離れる方向に移動するときに互いに接触し、互いに摺動する点である。順次誘導では、誘導要素は、その機能において順次入れ替わる。前から犬歯を通って小臼歯および臼歯の範囲のＡＯＰに対する誘導要素の長さと傾斜の減少は、この概念において特徴的である(非特許文献２参照)。ＡＯＰとは、顎関節の軸と左の骨の眼窩アーチの下縁部が位置する平面である。側歯誘導の機能的原理は、このガイド要素の機能によって可能となる。各側歯は、外側偏位（ラテロトルージョン）側の遠方に続く全ての歯および内側偏位（メディオトルージョン）側の後続する全ての歯を咬合解除（disclusion）する。舌の表面と上顎の前歯と犬歯の縁ビーズは、上顎の小臼歯および臼歯の近心のエッジレールと頬側咬頭側面と同様に誘導要素として適用される。(非特許文献１、ｐ.４６、右項最下部参照)
【０００８】
地理的な出生地が大きく異なる様々な患者に対し、３Ｄディジタイザによって歯列を測定するテストの結果、歯の上の測定点と誘導要素は、これらの互いに略一致する測定点によって決定することが判明した。
【０００９】
【非特許文献１】Ruzicka B.Stainer M, Niederwanger AおよびKulmer S，“Anatomische und funktionelle Details der Schneidezahne naturlich gewachsener unbehandelter Jugendlicher und Messwerte der Seitenzahne im internationalen Vergleich”，“Stomatologie”(口腔病学)，1999年，96.3，p.45-53
【非特許文献２】Stainer M, Hilbe M, Leja W およびKulmer S，“Neigung und Sequenz von Fuhrungselementen in Gruppen gefuhrten Okkiuslonen”，Dtsch Zahnarztl.Z，1999年，54，p.325-328
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
正しいトルク角の決定、例えば、正しいブラケットの選択は、歯列矯正治療の経過において必須の手順の一つであり、治療者である歯列矯正技師と、治療者のために準備的な作業を行うラボラトリーとの共同で行われる。歯列矯正技師は、治療を受ける患者の現在の歯列のインプレッションを採り、ラボラトリーでインプレッションから作成した型を基に歯列矯正に必要なブラケットを判別する。その型を歯列矯正技師が患者の歯の所定の位置に取り付けるのである。今まで、唇側に取り付けるブラケットを選択する際に、口蓋側の歯の形状はまったく、あるいは少ししか考慮されなかった。よって治療の成功は歯の誘導という意味からは必ずしも最適とはいえなかった。本発明は、この点に関する救済策を発見することを目的とする。
【００１１】
本発明は、あらゆる歯列のタイプに対して均一な誘導要素の所定の配置に基づいて歯の位置を上記の誘導要素の所定の空間的配置を実現できるように矯正し、歯に対して判定された誘導線または面、軸眼窩平面（ＡＯＰ）の位置を考慮したブラケット面に対する角度位置、および歯の唇側の個々の歯の構造を考慮して個々の歯に対してのみブラケットを選択すれば済むようにする試みから始まった。ブラケット面とはブラケットを互いに接続するアーチワイヤが位置する面であり、あるいは、それに平行なそれぞれの面である。
【００１２】
本発明の目的は、個々の歯の形状およびそれぞれの歯列の閉鎖機構を考慮して歯列矯正ブラケットのトルク角を決定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によると、人間の歯列の歯の位置異常の治療に使用する歯列矯正ブラケットのトルク角を決定する方法であって、ブラケット面と歯列の軸眼窩平面との間の角度を判定し、治療する各歯に対し、切歯もしくは犬歯が関連する場合には各歯の舌側の所定の２点の位置を測定し、小臼歯もしくは臼歯が関連する場合には、尖端上の所定の３点を測定し、ブラケットの取り付け位置を決定する二つの所定の点の位置を、それぞれの歯の唇側で測定し、各歯に対し、軸眼窩平面に対する各切歯または犬歯の舌側の所定の２点によって決定する誘導直線、および小臼歯又は臼歯の尖端上の３点によって決定する誘導面の間の目的とする個々の交差角をそれぞれ予め決定し、前記それぞれの歯の唇側の前記２点を通って延在する直線とブラケットの面との交差角を、その誘導直線及び誘導面それぞれと軸眼窩平面との間の所定の交差角度を考慮して決定し、各歯の唇側の前記２点を通る直線とブラケット面との間の交差角度の、ブラケット面の垂直方向からの偏差をこの歯の治療用として選択したブラケットのトルク角として決定する工程を含む。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、小臼歯または臼歯に対する個々の目的とする交差角を決定する際、誘導面よりむしろ、その歯の尖端上における偏心動作の始動点である肩部の中心ストップ位置と、肩部が尖端の峰線へと移行する点とを通って延在する誘導直線を使用する。
【００１５】
本方法の好ましい実施の形態によると、測定する点の位置は、患者の軸眼窩平面によって決定される所定の座標の三次元系に関して決定する。
【００１６】
本方法の別の好ましい実施の形態によると、測定する点の位置は、患者のブラケット面によって決定される所定の座標の三次元系に関して決定する。
【００１７】
さらに好ましい実施形態によると、前記点は３Ｄディジタイザの可動測定ヘッドによって測定する。
【００１８】
本発明による歯の位置異常矯正は、前の歯の位置の矯正に関しては、唇側の理想的な外観を犠牲にしても舌側の側面を優先的に考慮し、側歯部では頬側咬頭を優先的に考慮したものとなる。通常、咬んだり噛んだりする際の正しい歯の誘導による歯列矯正の健康関数の方が、唇側の歯の列を完璧な外観とすることよりも患者にとってはより重要であるからである。
【００１９】
本発明は、第１に、周知の方法で患者の歯列全体を測定し、歯の位置異常の矯正によって実現される誘導要素の目的の位置を判定する。この測定方法は、歯列の唇側の歯の構造の測定によって、また、全ての測定値を考慮した個々の患者の歯列矯正に使用するすべてのブラケットのトルク角を算出することによって補われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明について、図面を参照しながら説明する。
図１は、咬合器１の中の人間の歯列のモデルを一部切り取った様子を側面から見た部分図であり、枠要素と、特に下顎関節２のモデルを示す。下顎関節２は、図の面に垂直な方向に延在する下顎関節軸(Ｙ方向、図示せず)を形成する。下顎関節軸は、とりわけ、下顎関節軸と左側の骨の眼窩アーチの下縁を通って延在する面の位置的定義をする役割を有する。この面は、すでに説明した軸眼窩平面ＡＯＰである。これは、例えば、前記面に対する垂直方向とともに歯列を測定するための３次元座標系を判定するために使用する。これについては後述する。
【００２１】
図１は、さらに、下顎と、上顎の一部を歯の列とともに示す図である。前歯の領域の詳細が円Ｋで強調して表示してある。
【００２２】
図１による咬合器内の下顎の上顎に対する純粋な旋回動作とは逆に、人間の下顎は歯列の上顎に対する旋回のみでなく、摺り合せ動作ができるように、下顎関節軸に向かう方向およびそれを横切る方向に移動可能である。この顎の相互調整により、実際は、歯列の閉鎖動作の間に、歯は、歯をカチカチさせたときのように強制的に互いの上に載るが、同時に互いを越えて摺動し、とりわけ既に述べた摺り合せ動作を行うことができる。これは、図２において図１の２本の前歯の詳細Ｋの例で示す。部分図（ａ）から判るように、閉鎖動作を行う前歯は互いに最先端を対向させることができ、さらに閉鎖動作を進める過程では、下顎の切歯は部分図（ｂ）に示すように上顎の前歯の舌側に沿って摺動し、最終的には図１に示したような、部分図（ｃ）に示す終端位置に到達する。よって、歯は閉鎖動作の間は互いに誘導するのである。上述のように、歯の異常位置の矯正用に使用するブラケットの選択は、特にこの誘導機能を考慮したものである。
【００２３】
誘導要素は、前歯および犬歯領域においては直線であり、小臼歯および臼歯領域では面であり、歯の構造および軸眼窩平面ＡＯＰおよびブラケット面の間の角度を考慮したブラケットのトルク角をその助けにより判定することができる位置により決定しなければならない。図３は、この目的のために決定した切歯と犬歯上の測定点３ａおよび３ｂを小臼歯と臼歯上の４ａ，４ｂおよび４ｃとともに示す。上記の測定点の位置は、先に示した非特許文献１のさらに詳しい情報源を参照して開発されたシステムによって予め決定したものである。
【００２４】
非特許文献１の中の前述の記事によると、切歯または犬歯では、第１の所定の測定点３ａの位置は次のようにして決定する。切歯または犬歯の後面が凸形状から凹形状に移行する頂点から前記歯の舌側の最も突出した点まで切る方向に接線を引いたとき、歯の舌側の裏面が歯の切縁に結合する場所に得られた点を第１の所定の点３ａとして定義する。歯の第２の所定の点３ｂは、前記上顎の歯に直面する下顎の歯の切縁が実際に歯列を閉じたときに接触する点である。
【００２５】
小臼歯および臼歯に関しては、非特許文献１の上記の項によると、位置を決定する重要な点について次のように定義している。小臼歯では、第１の点４ａは頬側咬頭の頂点である。臼歯では第１の点４ａは近心頬側咬頭の頂点である。小臼歯では、臼歯と同様、第２の点４ｂは肩部と咬頭の間の移行点であり、第３の点４ｃは肩部の中心ストップであり、偏心動作の始点である。
【００２６】
例えば、座標の３Ｄ系においてこれら測定点の位置が、例えば３Ｄディジタイザによって決定される。このディジタイザの測定精度は０．０５ｍｍ程度である。
【００２７】
それぞれ、座標の３次元系においてこのように決定される測定点３ａおよび３ｂ、４ａから４ｃにより、誘導線または誘導面が算出できる。この種の誘導線は、図４および図５に示す切歯の例で参照番号５として示す。この誘導線５は、軸眼窩平面ＡＯＰと所定の角度で交差する。これは、もっとも異なる人々の歯列の複数の測定値から、中央の前歯では例えばこの角度が６３°となることが証明されている。他の歯は他の角度となる。図６によると、第２の前歯においては、この角度は５８°であり、犬歯においては４７°である。誘導面は、小臼歯および臼歯に対して決定され、軸眼窩平面ＡＯＰに対し、図６によると小臼歯はそれぞれ２９°と２１°、臼歯はそれぞれ９°と６°である。
【００２８】
また、小臼歯および臼歯それぞれ上の３つの点によって決定される誘導面を使用する代わりに、図３において４ｂおよび４ｃで示す２つの点によって決定される誘導線を使用して上記のような所定の交差角度を決定することができる。
【００２９】
図４は、誘導直線５と軸眼窩平面ＡＯＰとの間の交差角度は等しく、ブラケット面と軸眼窩平面ＡＯＰとの間の交差角度はすべてのケースにおいて１２°であるが、異なるブラケットを使用する必要がある異なる構造の中央前歯を複数示したものである。より判りやすく示すため、この点に関し、図５に二つの例を左側に示している。
【００３０】
それぞれの歯に取り付けるブラケット６が有するべきトルク角を決定するためには、歯Ｔの唇側を測定しなければならない。このため、図７によると、二つの測定点７ａおよび７ｂを各歯の唇側に決定し、これにより、それぞれの歯に取り付けられるブラケットの位置を決定する。ポイント７ａおよび７ｂは、歯に接着したブラケットの基板の咬合側および歯茎側縁部の下に位置する。通常、これらの基板は切縁が通常他の歯と比較すると僅かに変位している上顎の第二の切歯を除き、歯の縁部、例えば切縁まで、３ｍｍの距離にある。使用するブラケットのタイプにより、第２の点７ｂは第１の点７ａから例えば３．５ｍｍの距離にある。個々の歯の間の中心に線を引いたものがブラケット面となる。
【００３１】
軸眼窩平面ＡＯＰに対するブラケット面の傾きが決定し、誘導直線または誘導面５と軸眼窩平面ＡＯＰとの間の交差角が決定し、ポイント７ａおよび７ｂを測定すると、歯の前部を表す点７ａおよび７ｂによって決定する線８の位置(図５参照)をブラケット面に対して決定することができる。図５によると、線８とブラケット面に垂直な方向の間の角度により、それぞれの歯Ｔに取り付けるブラケット６が有するべきトルク角が決定する。
【００３２】
上記の測定手順および測定値と角度定義を使用した計算は、治療者が介入せずにラボラトリーで行うことができる。歯列矯正技師は使用するブラケットの選択が終わってからのみ介入すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】咬合器における人間の歯列のモデルを軸方向に見た部分線図である。
【図２】誘導機能を説明するための上顎および下顎の切歯の断面図である。
【図３】上顎の歯の列のブラケット面で見た平面図である。
【図４】異なるブラケットの選択を説明するための異なる歯の形状を示す図である。
【図５】図３の断面を拡大した図である。
【図６】歯に合わせて異なる傾斜を有する誘導要素を示す、歯の列の半分を示す図である。
【図７】ブラケットの粘着点を説明するための、上顎と下顎の歯列の半分を唇側から見た図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  咬合器
２  下顎関節
３ａ  測定点
３ｂ  測定点
４ａ  第１の点
４ｂ  第２の点
４ｃ  第３の点
５  誘導線
６  ブラケット
７ａ  測定点
７ｂ  測定点
８  線
【図１】
2005218857.tif 000003
【図２】
2005218857.tif 000004
【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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