(57)【要約】【課題】  歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能なアライナを用いて矯正治療を行なう方法および装置を提供する。【解決手段】  歯（１０）を受入れる形状をもつ複数のキャビティ（２４）を備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナ（２０）を用いる矯正治療方法および装置。矯正アライナ（２０）のシェルを貫通してキャビティ（２４）内に延びる多数の開口（２６）が形成される。次に、矯正アライナ補助具（３０）が矯正アライナ（２０）のシェルの開口（２６）に固定され、歯（１０）に治療力を加える。
2006511243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナを有し、シェルはキャビティからシェル内に延びている少なくとも１つの開口を備え、
歯に治療力を加えるべく矯正アライナのシェルの開口に固定可能な矯正アライナ補助具を更に有することを特徴とする矯正治療用器具。
【請求項２】
前記矯正アライナ補助具は、シェルの開口内に挿入されかつ該開口により保定されることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項３】
前記矯正アライナ補助具はシェルの開口内に螺入され、これにより、矯正アライナ補助具と矯正アライナとの間に調節可能な関係を与えることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項４】
前記矯正アライナ補助具は、シェルの開口と螺合するねじ部分と、歯に治療力を加えるべくキャビティ内に延入するチップとを有することを特徴とする請求項３記載の矯正治療用器具。
【請求項５】
前記矯正アライナ補助具は更に、
矯正アライナのシェルの開口に固定可能なねじ孔を備えたナットと、
該ナットと調節可能に螺合するねじ部分とを有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項６】
前記矯正アライナ補助具はシェルの開口に接合されることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項７】
矯正アライナ補助具は、シェルの開口へのスナップ嵌合によりシェルに固定されることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項８】
前記開口はシェルを貫通しており、矯正アライナ補助具は、歯に治療力を加えるべく、開口を通ってシェルのキャビティ内に延入する突出部を有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項９】
前記矯正アライナ補助具は、漸次変化する長さをもつ複数の着脱可能なタックからなり、各タックは所定の連続経過時間でシェルの開口に固定されかつ該開口から取外され、これにより、漸次変化する治療力を歯に加えることができることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１０】
前記矯正アライナ補助具は、弾性が漸次変化する複数の着脱可能なタックからなり、各タックは所定の連続経過時間でシェルの開口に固定されかつ該開口から取外され、これにより、漸次変化する治療力を歯に加えることができることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１１】
前記開口はシェルを貫通しており、前記矯正アライナ補助具は、
シェルの開口より大きいヘッドと、
シェルの開口と係合する周方向溝と、
該周方向溝が開口と係合するように、シェルの開口を通って挿入可能なチップとを有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１２】
前記チップはテーパ状であることを特徴とする請求項１１記載の矯正治療用器具。
【請求項１３】
第一組の歯と係合しかつ少なくとも１つの開口をもつ矯正アライナと、開口に固定可能な第一矯正アライナ補助具とからなる第一セグメントと、
第二組の歯と係合し、少なくとも１つの開口を備えかつ第一セグメントに対して移動可能な矯正アライナと、開口に固定可能な第二矯正アライナ補助具とからなる第二セグメントと、
第一および第二組の歯に治療力を加えるべく、第一矯正アライナ補助具と第二矯正アライナ補助具との間で延びる連結部材とを更に有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１４】
前記連結部材は引寄せデバイスからなることを特徴とする請求項１３記載の矯正治療用器具。
【請求項１５】
前記連結部材は拡大デバイスからなることを特徴とする請求項１３記載の矯正治療用器具。
【請求項１６】
前記シェルの開口に固定可能な装飾アタッチメントを更に有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１７】
前記矯正アライナ補助具は、放射線不透過性マーカを更に有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１８】
前記シェルは歯から延びている複数の開口を有し、矯正アライナ補助具は各開口に固定されて歯に偶力を加えることを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項１９】
前記矯正アライナ補助具は、隣接歯同士の間の歯間腔内に延入して、シェルを歯に完全に座合させた状態に保定する保定力を加える突出部を更に有することを特徴とする請求項１記載の矯正治療用器具。
【請求項２０】
歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナを形成する段階と、
キャビティからシェル内に延びている少なくとも１つの開口を形成する段階と、
歯に治療力を加えるべく矯正アライナのシェルの開口に矯正アライナ補助具を固定する段階とを有することを特徴とする矯正治療方法。
【請求項２１】
前記開口はシェルを貫通しており、矯正アライナ補助具はシェルの開口を通って挿入されることを特徴とする請求項２０記載の矯正治療方法。
【請求項２２】
前記矯正アライナ補助具はシェルの開口を通って螺入されることを特徴とする請求項２０記載の矯正治療方法。
【請求項２３】
前記矯正アライナ補助具はシェルの開口に接合されることを特徴とする請求項２０記載の矯正治療方法。
【請求項２４】
前記開口に隣接するシェルを塑性変形させる段階を更に有することを特徴とする請求項２０記載の矯正治療方法。
【請求項２５】
第一組の歯と係合する第一セグメントおよび第二組の歯と係合する第二セグメントを備えた着脱可能な矯正アライナを設ける段階を有し、第一および第二セグメントは互いに移動でき、
矯正アライナの第一セグメントに第一開口を形成する段階と、
矯正アライナの第二セグメントに第二開口を形成する段階と、
第一開口に第一矯正アライナ補助具を固定する段階と、
第二開口に第二矯正アライナ補助具を固定する段階と、
第一および第二組の歯に治療力を加えるべく、第一矯正アライナ補助具と第二矯正アライナ補助具との間に連結部材を取付ける段階とを更に有することを特徴とする請求項２０記載の矯正治療方法。
【請求項２６】
前記連結部材は引寄せデバイスからなることを特徴とする請求項２５記載の矯正治療方法。
【請求項２７】
前記連結部材は拡大デバイスからなることを特徴とする請求項２５記載の矯正治療方法。
【請求項２８】
歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナを形成する段階と、
キャビティからシェル内に延びている少なくとも１つの開口を形成する段階と、
複数の矯正アライナ補助具の各々を所定の連続経過時間で矯正アライナのシェルの開口に着脱可能に固定する段階とを有し、これにより、矯正アライナ補助具は漸次変化する治療力を歯に加えることができることを特徴とする矯正治療方法。
【請求項２９】
前記矯正アライナ補助具は、漸次変化する長さをもつ複数の着脱可能なタックからなることを特徴とする請求項２８記載の矯正治療方法。
【請求項３０】
前記矯正アライナ補助具は、弾性が漸次変化する複数の着脱可能なタックからなることを特徴とする請求項２８記載の矯正治療方法。
【請求項３１】
歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナを有し、シェルはキャビティからシェル内に延びている少なくとも１つの開口を備え、
歯に治療力を加えるべく、シェルの開口と係合するねじ部分およびキャビティ内に延入するチップを備えた矯正アライナ補助具を更に有し、これにより、チップにより歯に加えられる力の度合いが、矯正アライナ補助具を矯正アライナに対して回転させることにより調節されることを特徴とする矯正治療用器具。
【請求項３２】
前記矯正アライナ補助具は、手持ち型活用器具と係合するように構成されたヘッドを更に有することを特徴とする請求項３１記載の矯正治療用器具。
【請求項３３】
歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能な矯正アライナを有し、シェルはシェルを通ってキャビティ内に延びている少なくとも１つの開口を備え、
歯に治療力を加えるべく、シェルの開口を通って着脱可能に固定できるタックを更に有し、該タックは、
（ａ）シェルの開口より大きいが、外力を加えて開口を一時的に拡大させることにより開口に挿通できるチップと、
（ｂ）シェルの開口より大きいヘッドとを備え、これにより、チップが開口に挿通された後にチップとタックのヘッドとの間にシェルが係合することを特徴とする矯正治療用器具。
【請求項３４】
前記タックは弾性ポリマーからなることを特徴とする請求項３３記載の矯正治療用器具。
【請求項３５】
前記タックはシェルの開口を通ってキャビティから挿入され、ヘッドはキャビティ内に残って歯に治療力を加えることを特徴とする請求項３３記載の矯正治療用器具。
【請求項３６】
前記タックのチップはシェルの開口を通ってキャビティ内に挿入され、歯に治療力を加えることを特徴とする請求項３３記載の矯正治療用器具。
【請求項３７】
前記タックは、シェルの開口と係合するための、チップとヘッドとの間の周方向溝を更に有することを特徴とする請求項３３記載の矯正治療用器具。
【請求項３８】
前記タックのチップはテーパ状であることを特徴とする請求項３３記載の矯正治療用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは歯科矯正器具の分野に関する。より詳しくは、本発明は、種々の矯正アライナ補助システムが、矯正治療用の着脱可能なアライナ（配列器）と組合せて使用できる構成の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科矯正学の分野では、現在、治療は開業歯科医が利用できる広範囲のハードウェアオプションを使用して行なわれている。これらのオプションは、最も簡単な形態として２つのグループに分類される。第一グループは、患者の歯を整復するための歯装着型機械的システムに基いた慣用ブレースである。他のグループは、大きい生理学的応答または骨格的応答を引出すべく作用する種々の形式の矯正器具を含んでいる。矯正アプローチは、患者の矯正歯の整復することだけでなく、顔の顎と、顔面筋と、骨格構造との間の補正された、安定したバランスにも関係している。実際に、矯正補正は、一般にこれらの２つのアプローチを組合せることにより行なわれる。この場合、第一に、患者の骨格関係に、より調和のとれかつ補正されたバランスが得られ、このようにしてひとたび補正されたならば、歯は、慣用ブレースを用いて、所望の最終美的位置および所望の関係に移動される。
【０００３】
上記２つの基本アプローチを増強すなわちサポートすべく機能する多くの補助治療システムが開発されている。このような補助システムとして、リテーナ、顔弓、ホールディングアーチ、リバース・プルヘッドギア、経口蓋アーチ（transpalatal arches）、迅速口蓋エキスパンダ、舌側弧線ディベロッパ（lingual arch developers）、下顎アドバンサ、リップバンパ等がある。殆どの場合、このような補助治療具は、特定の治療サブフェーズの間に進行的に機能し、かつ他の治療が開始する前に達成されなくてはならない１つの治療目的を促進すべく機能する。
【０００４】
矯正治療および関連用具のサイエンスが完成しているので、何人かの特に熟練した矯正歯科医は、このような補助サポートシステムの使用に非常に熟達しているので、これらのシステムの使用は完全治療方法の中央手段となるまで拡大されている。このような多くの補助サポートシステムは商品化されており、従って歯科矯正医に、多くの治療ツール、方法、「ブレース」及び矯正アプローチを用いた治療方法を有効に増強するオプションおよび矯正アプローチを提供する。
【０００５】
本発明が関係するこのような１つの矯正補助サポートシステムは、矯正歯ポジショナとして歯科矯正医に広く知られている。矯正歯ポジショナは、歯列弓の形状に一致するほぼＵ型でありかつ柔軟で可撓性を有する弾性材料で形成されていることに特徴を有する。多数の凹部からなる歯ポジショナのほぼＵ型の形状に沿ってトラフが形成されており、各凹部は、対応する歯と緊密に接触して該歯をポジティブに受入れることができるようにネガ゛ティブに形成されている。患者の口の中に置かれると、歯ポジショナは、一般に、患者の上方または下方の歯列弓の全ての歯を受入れ、これにより、一般に歯冠全体を覆う。歯ポジショナは、通常、歯肉縁を越えることはなく、従って一般的には、隣接軟組織すなわち歯肉には接触しない。
【０００６】
概して云えば、従来使用されてきたポジショナは一体化されるのに役立っている。すなわち、２つのトラフ（上歯と係合すべく上を向いた一方のトラフおよび下歯と係合すべく上を向いた他方のトラフ）を収容する加硫天然ゴムの単一マスから形成されている。より最近では、歯ポジショナは２つの別々のポジショナの組としてより一般的に形成されており、１つの組の一方のポジショナは上方歯列弓に適合し、他方のポジショナは下方歯列弓に適合する。特殊目的の他の形式のポジショナは、ときとして、歯列弓の側部または１／４と係合するように形成されている。
【０００７】
矯正歯ポジショナおよびその形成方法は、１９４６年当時よく知られた有力な矯正歯科医H. D. Kesling による下記非特許文献１に最初に開示されている。この業績に基いて、ポジショナをベースとする治療方法が開発され、かつポジショナを使用する歯医者に対して矯正具ラボラトリによる商業的サポートがなされた。Keslingは、歯ポジショナの長所を激賞する多数の論文を刊行し、歯ポジショナを、バンド、ブラケットまたはワイヤからのいかなる影響もない有効な歯移動力が得られるものであると説明している。
【０００８】
上記のように、過去および今日のいずれにおいても、歯ポジショナを用いて患者を治療する選択を行なう矯正歯科医は、一般に、患者のためのポジショナを作る矯正具ラボラトリのサービスに依存している。矯正具ラボラトリは、治療プランおよび治療に当る矯正歯科医または歯科医により与えられる処方箋に従って個々の患者の歯ポジショナの特注製造のサービスを行なっている。この方法では、ラボラトリでの使用のために、患者の初期不正咬合の注型／硬化ストーンレプリカが与えられる。
【０００９】
ラボラトリ内の歯科技工士は、ストーンモデルがない転位歯および隣接歯をカッティングすることにより、最初にストーンを修正する。次に、技工士は、半剛性モデル上の歯を、歯科医が特定しかつ歯科医の診断およびその後の治療プランにより決定した所望の理想位置に整復する。ストーンモデルがこのようにして修正すなわち「補正（corrected）」された後、モデルは歯ポジショナ成形機内に入れられ、ここで空気気圧、真空および熱を同時的に使用して、熱成形可能なビニルまたは他のゴム状シートまたは熱成形可能なエラストマー材料のシートがストーンモデル（単一または複数）上に「吸着（sucked-down）」される。このようにしてポジショナを形成した後、過剰の材料がポジショナからトリミングされる。ポジショナは矯正歯科医に返送されて、患者の口内にポジショナを座合するアポイントメントの計画が立てられる。
【００１０】
従来は、歯ポジショナを形成するプロセスは非常に労働集約的であった。熱成形可能材料のシートを「吸着」させるだけでなく、先ず金型を創出し、次に硬化のための熱、圧力および時間を必要とする熱硬化性材料または他の材料をキャスティングする必要がある。
【００１１】
理解されようが、ラボラトリ製作による完成した歯ポジショナは、患者の治療開始時の実際の歯の位置および方向と比較すると改善された位置および方向を反映する。新しいポジショナが患者の転位歯上に最初に置かれるとき、各歯は、これに隣接するエラストマー材料に力を加えて歪ませ、ポジショナに凹部を形成する。ポジショナが患者の歯列弓上に完全に座合されると、各歯に隣接する材料が弾性的に装填され、かつエネルギがポジショナのエラストマー材料内に蓄えられる。本質的に、蓄えられたエネルギは時間をかけてゆっくり放散され、このため、優しく連続的な生物学的に有効な力が発生する。歯の下に位置する骨がこの力に応答し、歯はポジショナの優しい押圧力に従った位置に移動する。
【００１２】
前述のように、ポジショナをベースとする治療は、１９４０年代後半にKeslingにより最初に導入された。Keslingにより教示されたポジショナは、当時の比較的弾性が小さくかつ硬い天然ゴム材料に基いており、従ってこのようなポジショナは、歯の初期移動という目的を達成するには弾性が不充分である。このような器具は、一般に、治療の終時近くで小さい歯の移動を生じさせることに限定され、或る程度の時間は粗末な治療後リテーナとしても使用される。Keslingが使用した歯ポジショナを初期歯移動治療様式として機能させるには、技工士による「ストーン」歯の物理的整復を含むラボラトリ段階は多くの増分的段階（incremental steps）で行なわなくてはならず、従って多数の増分的ポジショナが必要とされた。各増分的段階は、理想的な歯位置に向かう極く一部の移動を表す。歯科医とラボラトリとの広い共同作業を要するという拘束に加え、早期位置決めを行なうラボラトリプロセスは、時間を要するキャスティングおよび熱硬化を必要とした。このような複雑なプロセスに含まれる全コストは、到底認められないものであると、Keslingにより認識された。Keslingが理解するように、矯正治療のための最初の方法として単一の歯ポジショナを使用できる度合いは、ポジショナが形成される材料の機械的特性に基いている。Keslingは彼のポジショナの限界を悔やんだが、将来的には、当時は開発されていない材料の使用により、歯ポジショナをベースとする療法が初期治療手段として機能する大きい可能性を保有することを予測した。
【００１３】
歯ポジショナの可能性および制限の両方により駆り立てられて、歯ポジショナをベースとする治療原理の前進を望む研究グループ並びに歯科医により、硬質天然ゴムに代わる種々の材料が研究されている。米国では、１９７０年代に、Cottingham、Warunek、StrychalskiおよびCunatの全員が、医用ポリジメチルシリケートおよび一般にシリコーンゴムまたはシリコーンエラストマーとして知られている材料を研究した。日本では、Nishiyama、KamadaおよびHoriuchiが、クロロ白金酸で触媒反応させたジメチルビニルシロキシポリジメチルシロキサン（一般に、ＬＴＶビニルシリコーンとして知られている）を研究した。日本の他の研究者であるOsama Yoshiiは、ＬＴＶビニルシリコーンのデュロメータ硬度を調節可能に変えられる特徴を利用した歯ポジショナ治療方法を開発しかつ一連の硬度の増分的増大に基いたプログレッシブポジショナを形成した。全体として透明で、汚染性がなくかつ吸湿性があるため、これらの研究者により開発されたエンジニアリングエラストマーは、Keslingのオリジナルの歯ポジショナがもつ問題の幾つかを解決した。これらの新しい材料から形成された歯ポジショナは、不正咬合を補正するための信頼できる手段として考えることができる。これらのより柔軟で弾性のある材料は、不快感なく口内で機能するが、これらを形成するには依然として高価なラボラトリキャスティングプロセスを必要とする。それにもかかわらず、上記研究の結果として、一群のエラストマー材料系は、透明で高弾性の歯ポジショナ並びに他の多くの一般的な矯正器具の形成に使用するのに現在入手可能である。
【００１４】
一般に、歯ポジショナは、治療中の外観に関する社会的または自己イメージ関心を低下させる特徴を有する点で、若い人、多自己意識過剰の患者にポピュラーである。歯ポジショナの１つの基本的特徴は、歯ポジショナが患者により着脱可能なことである。また、多くの場合、矯正歯科医は、下校後および睡眠中にのみポジショナが装着される旨の処方を行なうので、十代の矯正患者は彼らの器具を取外すオプションを有している。これは、十代の若者並びに成人が、スピーチ問題および一般に慣用ブレースが関係する個人的な外観（体裁）の問題を回避することを可能にする。
【００１５】
ほぼ１９８０年代当初、矯正歯科医による歯ポジショナの長所についての高い意識が大きい関心をもたらした。歯科矯正医学界はまた、歯ポジショナを作るラボラトリおよび触媒反応可能材料および器具に関する患者の人気を提供する製造業者および販売業者の両者の商業的成功にも注目している。特に、矯正歯科医は、ポジショナ療法の多くの潜在的長所を最初に明確にしたKeslingのオリジナルビジョンが、より弾性のある現代的材料の使用により実現される度合いとなることを理解した。
【００１６】
歯ポジショナによるおよびポジショナをベースとする矯正療法は、歯ポジショナを形成する更に別の新しい材料および新しくて労働集約性が低い手段の使用により現在の状態に進化させた。前述のように、現在の歯ポジショナには、ビニルおよびオレフィン系材料を含む種々の熱成形可能プラスチックからなる薄いシートが使用されている。これは、圧力、真空および熱の急速使用を含む効率的成形法と相俟って、従来のモールディングおよびキャスティング法にとって代わっている。特にポリプロピレンは、理想的な特性の組合せを呈する。特に、ポリプロピレンは、その高い分子密度範囲では、ほぼ透明であることおよび口内で化学的に反応性がなくかつ完全な生体適合性を有する点で望ましい機械的特性を呈する。この新しいポジショナ材料の１つの商業的提供源として、Raintree Essix社（New Orleans、ロサンゼルス州）がある。シート状および約１ｍｍの厚さ（熱成形前）のポリプロピレンを含むこれらの材料を使用すれば、旧式の天然ゴム、医用ウレタン、シリコーンおよびビニルシリコーン系材料により必要とされているような混合および硬化（或る場合には、圧力フラスコ内での熱硬化）等の時間を消費する段階を省略できる。熱成形可能であるため、ポジショナは、熱、圧力および真空を同時に使用する患者のリセットストーンモデルを容易に「吸着」できる。新しい形式の薄いポジショナの加工はこのように顕著に簡単化されるので、或る矯正歯科医は、ポジショナを矯正オフィスで直接形成することが実用的であることを見出しており、従って、ラボラトリプロセスが必要とするコスト、時間および行政上の仕事が省略される。医用ウレタン、シリコーンまたはビニルシリコーン材料から形成された旧式のポジショナと区別するため、現在の薄い熱成形ポジショナは、一般に「アライナ」と呼ばれている。
【００１７】
ひとたび形成されたならば、アライナは、歯肉縁にぴったり一致するように、一般にトリミングされる。患者の口内に配置されたとき、現在のアライナは事実上見えなくて、気付くことはない。薄いため、アライナは、非常に嵩張るウレタン、シリコーンおよびビニルシリコーンで形成されたバージョンがそうであるように、旧式のものに比べてスピーチを妨げることがない。アライナにより与えられる薄くて、嵩張らず、小型であることを具備した歯ポジショナについて前述した長所から、アライナは、患者により容易に受入れられ、矯正歯科医にも現に人気がある。
【００１８】
歯科矯正の分野でのアライナをベースとする治療法の全体的な完成度および重要性を実証すべく、現在のアライナをベースとする療法原理とデジタル画像／コンピュータによる迅速プロトタイプ法とを組合せたところ、下記特許文献１に開示された有意義な商業的開発の出現をもたらした。この方法論は該特許文献１により教示されており、これによれば、１人の患者に多数のアライナが形成され、上下各組のアライナが一定時間（例えば約２週間）着用された。各組のアライナが、理想的な咬合が得られる方向に患者の歯をより強力に押圧するように構成された押圧力が漸次変化するアライナ組が提供されている。このような漸次変化治療を受ける矯正患者は、一般に、１５〜２５組の漸次変化アライナを着用する。一定時間経過すると、押圧力が連続的に漸次変化するポジショナは、歯を、これらの最初の不正咬合位置からほぼ完成された補正状態へと移動させる。この漸次変化アライナをベースとするプログラムは、歯科矯正専門家に商業的に提供されておりかつAlign Technologies社（Sunnyvale、カリフォルニア州）から「Invisalign（Ｒ）」の商標で大衆に直接市販されている。Invisalign（Ｒ）プログラムは、「目に見えないブレース」として販売促進されており、慣用ブレースに代用されることは明らかである。
【００１９】
アライナおよびアライナの商業的製造はAlign Technologies社に限定されてはいない。殆どの矯正ラボラトリは、矯正歯科医により提供される処方箋に従ってアライナを日常的に製作している。アライナはまた、歯科矯正オフィス内でも連続的に作られている。Invisalign（Ｒ）プログラムのような漸次変化システムの一部ではないが、このようなラボラトリまたはオフィスで作られたアライナは、補正および保定を含む広範囲な有効治療機能を遂行する。自分でアライナを作ることを選択した歯科医のために、下記特許文献２により教示された方法は、いずれかの患者の要求に応じて行なう、以前に作られたアライナを修正する１つのチェアサイド手段（歯科用椅子の横で行なう手段）を提供している。
【００２０】
本発明者に係る下記特許文献３も同様に、患者の治療進行に応じてアライナを活用するのに有効な加熱プライヤを用いたチェアサイドシステムを提供する。加熱プライヤはアライナ材料の熱成形可能特性を活かして、アライナ材料を局部的に改質または活性化させることができる。
【００２１】
アライナをベースとする療法は、今日歯科矯正で使用されている重要で良く知られた治療様式である。しかしながら、商業的成功を収めているとはいえ、矯正治療を受ける大部分の患者を完全に治療できるようにするというKeslingの当初のビジョンからすると、アライナは依然として幾分かの欠点を有している。これらの残された欠点は、例えば、Invisalign（Ｒ）プログラムに許容される場合は、Invisalign（Ｒ）プログラムのアライナを有効なものとする上で、酷い不正咬合に関するカテゴリを適度なものとするのに劣ったものとなってしまうという事実に見られる。、大きい叢生、深いまたは開いた咬合または過度に狭い咬合を呈する患者は、現在のアライナで可能な補正を超える問題を有している。このため、大部分の場合、アライナは、慣用ブレースと一緒に依然として使用されるか、歯の最終的な美的位置決めを行なうために治療の終時に使用されている。
【００２２】
理解されようが、ぴったりと接触しているが所望の押圧力が得られない状態で、アライナのポリマーシェル内に形成された凹部すなわちキャビティ内に受入れられた個々の歯は、キャビティの僅かな位置決め押圧力により、矯正的に望ましい正味ベクトル方向に移動すべく押圧される。前述のように、アライナが任意の特定歯上に配置されると、実際の歯の位置と、アライナの整復されたキャビティとの間の誤差によって、キャビティに直ぐ隣接する領域内のポリマーシェル材料に荷重が作用する傾向が生じる。かくしてアライナのエラストマー材料内に伝達された貯蔵エネルギは、歯の下に横たわる骨がこのような治療力に生理的に応答するときに、時間をかけてゆっくりと消散される。この態様で歯に伝達される種々の補正治療力は、次のような特徴、すなわち、トルクによる歯の傾斜、アンギュレーションによる歯の傾斜、歯の中心軸線の回りでの回転、並びに微妙な侵入的な力および或る場合には押出力を生じる。治療目的に基いて、幾つかの歯は、下に横たわる骨および歯肉を介して、患者の歯列弓に沿う完全に新しい位置に身体的に移動することが期待される。
【００２３】
アライナを用いて患者の歯を治療するとき、これらの治療力の強度は治療の進行につれて低下する。例えば、治療が進行すると、歯はアライナに従って移動する。歯はその所望位置に向かって任意の度合いで移動した後、慣用アライナの弾性エラストマーシェル内に貯蔵されたエネルギは、対応して低減しかつ部分的に消費される。換言すれば、アライナが歯を移動させるその機能を遂行すると、歯に加えることができる力は急速に低下する。慣用のアライナ療法の間、アライナが歯の移動に要する最小生理学的閾値より高い充分なレベルの治療力をもはや発生できなくなった時点まで治療力が進行すると、歯は簡単に移動を停止する。幾つかの理由から、このような状況は極めて好ましくないものである。伝統的に、このような治療時点で、歯科医は、そのオフィス内またはサポートラボラトリで作られた新しいアライナを配置しなければならない。いずれの場合でも、新しいアライナを作るには患者の歯の印象を再びとって、この印象からストーンモデルを作る必要があり、これらの全てが、治療の遅延および治療費用の増大をもたらす。患者の観点からは、これは、一般に、別のアポイントメントを要し不便であり、かつ費用が嵩むことになる。
【特許文献１】米国特許第５，９７５，８９３号明細書（Chishti等）
【特許文献２】米国特許第５，６９２，８９４号明細書（Schwartz等）
【特許文献３】米国特許第６，２９３，７９０号明細書
【非特許文献１】H.D. Keslingの１９４６年の矯正歯科学文献
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は、歯を受入れる形状をもつ複数のキャビティを備えたポリマーシェルを有する着脱可能なアライナを用いて矯正治療を行なう方法および装置を提供する。アライナのシェルを貫通してキャビティ内に延びている複数の開口が形成されている。次に、矯正アライナのシェルの開口には、歯に矯正力を付与するためのアライナ補助具が固定される。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記従来技術とは異なり、本発明は、選択された歯に治療力を加えるための、アライナの開口に固定できる矯正アライナ補助具または他の着脱可能な器具を使用する。これにより、アライナを、非常に広範囲の歯科矯正治療およびより苛酷な歯科矯正治療に使用することができる。また、矯正アライナ補助具は着脱可能または調節可能にできる。これにより、治療力を維持でき、漸次変化でき、または治療期間中再活用できるため、現在のアライナをベースとする治療能力を大幅に延長できかつ上記制限に対処できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の上記および他の長所、特徴および目的は、以下に述べる詳細な説明および図面から一層容易に理解されよう。
【００２７】
本発明は、添付図面に関連して述べる以下の説明から一層容易に理解されよう。
【００２８】
図１の分解斜視図には、患者の下歯１０および着脱可能な矯正アライナ２０が示されている。この説明を目的として、図１には、Invisalign（Ｒ）の商標で市販されている形式の着脱可能なアライナが示されている。しかしながら、他の形式の着脱可能な矯正アライナおよびポジショナを代わりに使用できることは理解されよう。より詳しくは、着脱可能なアライナ２０は、図１（ａ）に示すように、患者の歯１０を受入れるための複数のキャビティ２４を備えたポリマーシェルを有している。アライナ２０は、患者の上歯、下歯またはこれらの上歯および下歯の一部と係合するように使用できる。
【００２９】
多数の開口２６が、選択されたキャビティ２４からアライナ２０のシェル内に延びている。これらの開口２６は、アライナ２０の成形プロセス中に形成されるか、後で歯科医が穿けることもできる。本発明の好ましい実施形態では、歯科医は、アライナ２０のシェルに穿孔するための手持ち型器具を用いて、選択されたキャビティ２４の所望位置に開口を形成する。後述するように、開口２６は、該開口に挿入すべき矯正アライナ補助具３０の形式に基いて、シェルを完全に貫通するように形成されるか、シェルの内面からシェル内に部分的に形成される。
【００３０】
図２は、アライナ２０の開口２６内に挿入される矯正アライナ補助具３０を示す分解詳細斜視図である。図２（ａ）に示された矯正アライナ補助具３０の実施形態は、ヘッド３２と、これに対向するテーパ状チップ３４と、これらのヘッド３２とチップ３４との間の凹状周方向溝３６とを備えた「タック（鋲）」である。チップ３４および溝３６の寸法は、僅かな軸線方向力を加えることにより、チップ３４をアライナ２０の開口２６を通して押込むことができるように選択される。タック３０は、チップ３４がアライナ２０の開口２６に挿通された後にその通常サイズに再拡大されるように、弾性ポリマーで作ることができる。これに対し、タック３０のヘッド３２の寸法は、ヘッド３２が開口２６内に容易に入り込まないように選択される。かくして、チップ３４が開口２６に挿通された後は、ヘッド３２およびチップ３４がアライナ２０の両側に位置し、矯正アライナ補助具３０を開口２６に固定する。例えば、設計者による材料および寸法の選択に基いて、タック３０は、開口２６に対してスナップ嵌合または摩擦嵌合により固定される。タック３０の挿入方向もまた設計上の選択の問題である。チップ３４はアライナ２０の外側から挿入することも可能で、これにより、ヘッド３２がポリマーシェルの外面上に配置され、かつチップ３４が歯１０に接触して、アライナ２０が患者の口内の所定位置に配置されたときに歯１０に対して治療力を加える。或いは、チップ３４はアライナ２０の内側から挿入することもでき、この場合にはヘッド３２がシェルの内部に配置されて、歯１０に接触する。
【００３１】
歯科医は、次の段階を遂行することによりアライナ２０を活用できる。すなわち、アライナ２０を患者の歯の上に座合させたとき、歯科医は、アライナの形状を視覚により歯毎に評価して、付加補正力が当る機械的に最も有利な点を識別できる。これらの識別点に一致する暫定マークがポリマーシェル上に付され、次にアライナ２０が患者の口から取外される。次に歯科医は、プライヤ装着型パンチダイを用いて、識別しかつマークした点でアライナ２０を穿刺する。プライヤは、アライナ２０のポリマーシェルを貫通する正確な寸法の開口２６を形成する。矯正アライナ補助具３０は、次に、例えばスナップ嵌合態様でアライナ２０の開口２６内に固定され、これにより開口２６内に確実に保定される。例えば、アライナ２０内での矯正アライナ補助具３０の保定は、矯正アライナ補助具３０のシャンクの周方向溝３６とポリマーシェルを貫通して形成された開口２６との正確なサイズ関係により達成される。かくして、矯正アライナ補助具３０が取付けられると、矯正アライナ補助具３０の歯接触チップ３４が、アライナ２０のポリマーシェルのキャビティ２４の内部に入る。必要ならば、多数の矯正アライナ補助具３０をアライナ２０のポリマーシェルに取付けて、アライナ２０の各キャビティ２４内に１つ以上のこのようなデバイス３０を突出させることができる。
【００３２】
矯正アライナ補助具３０の他の実施形態は、下記のような他の保定手段を有するが、これらの各々は単独で行なうこともでき、或いは接着剤で増強することもできる。着脱可能なアライナ２０のポリマーシェル上またはポリマーシェル内への矯正アライナ補助具３０の接合は、歯科矯正接着剤系（orthodontic adhesive system）の使用を必要とし、かつポリマーシェルおよび矯正アライナ補助具３０の両者が接着剤系との架橋または重合が可能な材料で形成されることを必要とする。例えば、矯正アライナ補助具３０はＦＤＡ認可食用ポリカーボネート（Lexan（Ｒ））で形成でき、ポリマーシェルもポリカーボネートから熱成形することができる。液体および粉末成分に基いたアクリルモノマー接着剤（液体がボラン触媒を含有しているもの）は、必要な接合特性が得られる。スチレンモノマーおよびジグリセダルメタクリレートからなる液体／ペースト系に基いた接着剤系も同様に機能するが、ポリカーボネートの接合面をこのような接着剤系の透明液体成分からなるコンディショナで予処理しておく必要がある。フォトイニシエータ（光硬化）に基いたウレタンジメタクリレート系も適合接合特性が得られる。ポリカーボネート以外の良く知られた熱成形可能な歯科材料でも同様に充分な接合特性が得られるであろうし、歯科および矯正歯科に使用されている他の接着剤系も同様に、意図した接合機能を発揮できるであろう。
【００３３】
アライナ２０を活用して特定歯に特別な力を加えさせる場合、またはアライナを再活用する場合のいずれの場合にも、矯正アライナ補助具３０を備えたアライナ２０は、最初に患者の口内に装着される。このとき、アライナ２０は、患者の歯列弓上の完全座合位置まで押下げられる。矯正アライナ補助具３０の歯接触チップ３４は、予め識別した点での種々の転位歯１０と接触する。各矯正アライナ補助具３０のチップ３４はアライナ２０のキャビティ２４の内部に入り、かつこれらのチップ３４はアライナ２０が座合されると歯１０に最初に接触するため、チップ３４は、歯１０との接触によりアライナ２０の隣接材料を確実に保定し、これによりキャビティ２４の内壁と特定歯の表面との間にスペースが形成される。矯正アライナ補助具３０に隣接するアライナ２０の領域は、形成されたスペースに適合すべく歪みかつ伸びることができなくてはならない。このとき、アライナ２０のポリマー材料は、シェル材料内にエネルギが蓄えられるように装填される。再活用される器具の場合には、オリジナルのアライナ２０はこのとき再活用状態にあり、生理学的に有効な力を再び歯１０に伝達して、歯１０を、治療プランに従って意図した方向に移動させることができる。新しいアライナ２０の場合には、これは、修正された状態で、単独でできるよりも大きくかつ有効な力を発生させることができる。
【００３４】
矯正歯科医は、患者が訪問する時間間隔と、任意の設定時間間隔中に患者が一般に証明する補正応答量との関係を調査する。この調査に基いて、矯正歯科医は一般に、患者のアポイントメント間に約６〜８週間の時間間隔を確立する。アライナをベースとする療法で治療される患者の場合には、アライナは、この時間間隔より短い時間間隔で充分な補正を行なうことができる。従ってこのような場合には、アライナは６〜８週間間隔より短い間隔で、その力発生能力を消失してしまう。スケジュールをより頻繁なアポイントメントにしかつ別のアライナの製造をしなければならない必要性を回避するには、アライナ２０を家庭で補助なく着脱する方法に関する矯正歯科医の指示と一緒に、一連の矯正アライナ補助具（すなわちタック）３０を患者に与える。矯正アライナ補助具３０のヘッド３２のテーパ状の特徴は、家庭用の爪切りを用いて補助具３０をアライナ２０から取外すことを可能にする。従って、患者がこのような爪切りを首尾良く使用して、矯正アライナ補助具３０の外部に延びているヘッド３２を切断し、これにより補助具３０をアライナ２０から取外して他の補助具と交換できるようにすることは非合理的なことではない。
【００３５】
本発明を用いてアライナ２０が以前に活用されている場合には、患者は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、長さが漸次変化する一連のタック３０ａ〜３０ｃを装着する指示を受けることができ、これにより患者の歯に漸次変化する治療力を加えることが可能になる。
【００３６】
歯に漸次変化する補正治療力を加える他の手段は、弾性が漸次変化するタックを用いることにより達成される。例えば、上記Osama Yoshiiの研究によりおよびＬＴＶビニルシリコーンの調節された可変デュロメータ特性に基いて、このような患者活用型方法が可能である。このため、一連のタックは、「軟」、「中」および「硬」と呼ばれる４５、６０および８のショアＢ硬度のデュロメータ硬度範囲を呈する材料で作ることができる。このようなデバイスには、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、より大きくかつより球状に近い形状の固有の歯接触特徴をもたせることができるので、矯正歯科医または患者は、キャビティ２４の内側から矯正アライナ補助具３０を挿入する。
【００３７】
前述のように、本発明の１つの特徴は、「短」、「中」および「長」のような一連の長さ、および漸次変化する硬度を有することである。これらの漸次変化は、両方とも１つのシリーズに組合されている。利便性の観点から、患者が１つの矯正アライナ補助具３０から次の矯正アライナ補助具にこれらの使用を漸次変化させるときに、補助具の使用の容易な整合が便行なえるように、このような漸次変化する任意の異なる段が、カラーコード化された材料で形成された矯正アライナ補助具を含むように構成できる。
【００３８】
或いは、タック３０に、その長手方向軸線に沿って間隔を隔てた一連の周方向溝またはリブを形成することもできる。タック３０により歯１０に加えられる力は、異なる溝および／またはリブがアライナ２０のシェルと係合するように、タック３０を押込む力または引張る力を変えることにより調節できる。
【００３９】
矯正アライナ補助具の他の実施形態も可能である。例えば、大きいヘッドおよび短いシャフトを備えたタック（図示せず）を、アライナの内側から開口内に挿入することができる。矯正アライナ補助具のシャフトは、開口に接着するか、摩擦により所定位置に保定することができる。アライナが患者の口内に装着されると、ヘッドがアライナのキャビティ内に突出して、治療力が歯に加えられる。この実施形態では、開口は、必ずしもアライナのシェルを完全に貫通する必要はない。前述のように、長さまたは弾性が変化する一連のタックを用いて、漸次変化する力を歯に加えることができる。
【００４０】
次に、家庭での患者による活用およびチェアサイド活用の両方を行なう本発明の他の実施形態について説明する。最初に、前述のように、キャビティ２４内に延びる開口２６をポリマーシェルに形成する。次に、図５および図６に示すように、ねじ付きシャフト３８を備えた矯正アライナ補助具３０がシェルの開口２６内に螺入され、これにより、補助具３０は、固定／セルフタッピング／調節可能態様で開口２６の内面と係合する。例えば図５は、慣用のねじドライバを受入れることができる溝付きヘッド３２を備えたねじ付き矯正アライナ補助具３０を示すものである。図６は、アレンレンチを受入れる凹部を備えたヘッド３２を備えたねじ付き矯正アライナ補助具３０を示すものである。他の形式の手持ち型駆動器具の使用に代えることは容易である。
【００４１】
図７には、家庭での患者による活用およびチェアサイド活用の両方を容易にする調節可能なツーパート矯正アライナ補助具３０からなる他の実施形態が示されている。最初に、所定寸法をもつほぼ矩形の開口２６が、アライナ２０のポリマーシェルを貫通して形成される。開口２６と係合するように、「ナット」要素４０が挿入される。ナット４０のテーパ状部分がシェルの開口２６に挿入され、ナット４０は、該ナットのテーパ状部分とヘッドすなわちフランジとの間でナットの周囲に設けられた角溝により保定される。ナット４０はねじ孔を有している。次に、図７に示すようにして、ねじ４２がナット４０内に螺入され、これによりねじ４２のチップがアライナ２０のキャビティ２４内に入り、歯１０に接触する。ねじ４２により加えられる力の度合いは、ねじドライバまたはアレンレンチのような手持ち型駆動器具を用いてナット４０に対してねじ４２を回転することにより周期的に調節できる。
【００４２】
本来的に、或る歯を、他の歯より遠い所望位置に位置決めしたいことがある。換言すれば、或る歯を他の歯より大きく補正することが必要になることがある。このような場合、歯科医は、最初に、最大度合いの補正を必要とする歯を識別する。例えば、過度に舌前方に回転され、最大限右横方向に変位している場合には、矯正アライナ補助具３０ａは、歯１０の歯冠の切縁（incisal edge）近くでかつ歯１０の近心（mesial edge）近くに位置決めされるようにして、ポリマーシェルのキャビティ内に装着される。このタック３０ａは、全体としてトラフ状のポリマーシェルの唇側からアライナ２０を貫通する。図８および図８（ａ）に示すように、第二矯正アライナ補助具３０ｂを同じキャビティの舌側から挿入することができる。このような舌側に配置されるタック３０ｂも歯１０の切縁近く（但し、歯１０の遠心縁の近く）に配置される。このようにして、アライナは、座合されると、協働する２つのタック３０ａ、３０ｂにより発生される２つの力の回転偶力が発生し、この力は、１つのタックが単独で作用することにより達成されるよりもかなり大きい回転力を非常に強力に伝達する。また、漸次変化長さまたは漸次変化弾性のシステムを利用できるため、このような偶力をベースとする漸次変化治療力は、アポイントメント間の患者活用型様式の一部となることができる。治療において、矯正アライナ補助具同士の組合せにより種々の治療力を発生でき、この力は、回転補正が近心側または舌側を向いた押圧力により行なわれる態様で個々の転位歯に向けられ、これにより、歯科医に、歯の種々の整復を行なう広範囲の手段を提供する。例えば、偶力形式の力の例で説明される近心唇側デバイス（mesial labial device）は「短く」できるのに対し、舌側遠心デバイス（lingual distal device）は「長く」なる。この態様で、歯科医は歯の唇側整復を強調でき、同時に、唇側／舌側対偶力により強い回転補正を達成できる。このようにして、最悪位置にある歯の特別で強力な整復は、着脱可能なアライナ２０が、残りの中程度の転位歯の位置を全体的に補正している間に行なわれる。
【００４３】
人の歯の形態学または解剖学では、歯は、２つのグループのうちの１つに含まれるとして広いカテゴリに分類される。１つのグループはパドル型の歯を含み、他のグループ円錐状の歯を含んでいる。前歯はパドル型カテゴリに含まれ、犬歯および双頭歯は円錐状カテゴリに含まれると考えられる。臼歯は、これらの２つの分類の間の或るところに含まれると考えられる。一般に、慣用アライナのポリマーシェルに形成されたキャビティは、、円錐状の歯に比べてパドル状の歯に、非常に容易に補正力を伝達できる。慣用アライナは、特にアライナが回転力を伝達するように形成されている場合には、このような歯に足場を確立する能力に欠ける傾向がある。これをより明瞭に説明するため、上記例では、回転に関して最も横方向の歯を強力に補正するための偶力が発生された。他方で、円錐状または丸くてテーパ状の歯は、最も横方向の歯に存在する比較的平らな表面を形成しない。この制限を改善するため、歯科医は、矯正アライナ補助具３０を、全体として丸い歯の最適点で、ポリマーシェルの開口２６内に配置する。例えば、歯が全体として円錐状であるとしても、歯は、一般に、矯正アライナ補助具３０が回転接触を得ることを可能にするノッチ、裂溝および発達溝等の解剖学的特徴を有している。
【００４４】
いずれかの単一歯に治療力を付与するための直接的な歯接触に加え、本発明の他の実施形態は、２本以上の歯すなわち歯の群の移動を含む他の有効な治療向上機能を遂行する。例えば、本発明の一実施形態は、次の態様で使用できる。前述のように、矯正アライナ補助具３０を確実に保定する、キャビティ２４内への開口２６を形成する手持ち型プライヤまたは他の手段により、最初にポリマーシェルに開口が形成される。開口２６は、例えば特定直径をもつ丸孔で形成できる。矯正アライナ補助具３０の他の実施形態は、開口２６を、楕円形、「レーストラック」状、長方形、正方形等の形状にする必要がある。いずれの場合でも、開口２６と一致する形状をもつ矯正アライナ補助具３０は開口２６内に保定され、これにより、確実で安定しかつ信頼できる保定が得られる。このようにしてポリマーシェル上にひとたび保定されると、矯正アライナ補助具３０は、例えば図９に示すように弾性牽引体と係合するフックの機能を遂行できる。ときどき「ゴムバンド」と呼ばれるこのようなフックと弾性牽引ユニットとの組合せは、あらゆる形式の矯正治療にとって極く一般的なものである。
【００４５】
このような弾性フックをアライナ２０の事実上どこに位置決めするかの範囲は、スペースを閉じまたは形成する等の小さい補正並びに基本的な補正の両者を解決する点で、矯正歯科医にとって大きい有効性を有する。アライナ装着型弾性牽引フックにより歯を移動できるようにするため、矯正歯科医は、一般に、歯を引張るべき領域に一致するポリマーシェルの小さい領域を切除し、慣用のスチールフックが移動すべき歯に取付けられる。シェルおよびそのぴったり嵌合するキャビティの制限なく、ゴムバンドと一緒にこのようなデバイスにより引張られる歯は、応答してより望ましい位置に移動する。ひとたび達成されたならば、フックはシェルから非常に容易に取外される。通常、慣用の金属用具にフックを装着し次に取外すには、取外し時には要素を破壊するか、矯正接着剤によりフックを機械的に接合し次に剥離することが不可避であり、これらの両者とも時間を消費しかつ比較的高価である。このため、本発明の一実施形態は、アライナへのフックの簡単でフレキシブルな装着を可能にする。
【００４６】
多数の歯の補正移動に有効な本発明の他の実施形態は、ポリマーシェルを改質することを必要とする。或る治療目的では、数群の歯１０を互いに移動させなくてはならない。これを達成するには、アライナ２０は、シェルの１セグメントを他のセグメントに相互連結する材料が最小となるようにトリミングされる。或る患者の場合には、治療は、アライナ２０を、実際に２つの別々の不連続セクション２０ａ、２０ｂに切断する必要がある。両場合において、シェルの一方のセクションは、移動すべき１本以上の歯と係合するキャビティを有し、他のセクションも同様である。矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂは、アライナの２つのセクション２０ａ、２０ｂの両方に保定され、アライナを相対移動できるようにする。セクション型シェルの１つの相対移動形式は、図１０に示すように、ゴムバンド５２を用いて２組の歯を互いに引寄せる引寄せ力を有する。このような力は、また、板ばね、引張りコイルスプリング、ねじシステム、磁石、エラストマーユニット等の広範囲の他の種々の形式の引張りデバイスを用いて発生させることもできる。２本の歯または２群の歯を離れる方向に移動させる拡大力は、拡大スプリング５４（図１１参照）、板ばね、駆動ねじ（図１２参照）、磁石等の拡大デバイスにより発生させることができる。
【００４７】
現在の矯正プラクティスには、上記のような引張り力並びに拡大力を達成する幾つかの共通手段が含まれることは明白であり、当業者ならば、このような手段が、本発明に基いた取付け方法によりセクション型アライナをベースとする治療に適合できることは容易に理解されよう。
【００４８】
本発明の種々の機能を峻別するため、本発明のシェル装着型デバイスの幾つかは、直接歯接触／歯移動態様で機能するものとして説明されるのに対し、上記フック実施形態のような他のデバイスは非歯接触／歯移動態様で機能する。本発明の非接触実施形態は、スナップ嵌合によりポリマーシェル内に保定されかつ少なくとも一部はシェルの開口を通って延びるにもかかわらず、このデバイスの或る特徴は、不意の好ましくない歯と接触しないようにしなければならないことである。これを回避するため、適当なダイを備えた手持ち型プライヤを加熱してポリマーシェルと圧縮接触させることができる。このような器具は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、シェルの一部に凹状ランド２８を形成するためのシェルポリマー材料の熱成形可能な特性をもつ点で優れている。このような凹状ランド２８を形成する他の手段は、オリジナルのストーンモデル上のインストーリング・パターンを有しており、このため、ランド２８は、アライナ２０が初めて熱成形されるときに、アライナのポリマーシェルに自動的に予成形される。このようなランド２８は、矯正アライナ補助具３０の非歯接触実施形態を受入れるべく矯正歯科医が選択した、予め決定した理想位置に配置される。小さい隆起ランド２８を形成することにより、およびランド２８のキャビティ２４内に開口２６を設けることにより、矯正アライナ補助具３０は、該補助具のチップ部分３４が歯表面から離れるようにしてシェル内に保定される。これにより、好ましくない不意の歯移動が生じることが完全に防止される。この実施形態で使用される矯正アライナ補助具３０には、ランド２８の必要高さを低減させるべく丸められた内方突出チップを設けることができる。
【００４９】
外方突出ランド２８上に位置する開口２６内に保定されるデバイスの場合には、ランド２８自体の外側寸法は、前述のように開口２６内の溝ベース保定により達成される安定性を上回る安定性および保定力を与えることができる。このような実施形態では、矯正アライナ補助具３０の内向き面には、テーパ形状および開口内の溝型保定に加えて、ランド収容形状を設けることができる。矯正アライナ補助具３０に付与される付加支持能力および安定性は、力を消失させかつアライナ２０の外面上でデバイスをより安定した方向に保定する。フックの役割を演じる矯正アライナ補助具３０の場合（この場合には、頑丈で高引張り弾性をもつ部材が補助具３０に係合する）には付加支持体が必要になる。このようなデバイス／ランド嵌合は、接着剤を用いて構造的に更に高めることもできる。この場合、接着剤は、形成されたランドの外面と矯正アライナ補助具３０を受入れる形状をもつ内向き凹状面との間の界面内に塗布されかつ硬化される。
【００５０】
本発明の種々の実施形態および機能についての上記説明は、個々の歯の補正および多数の歯を含む補正を行なう場合について広く説明した。本発明が関連する第三の広い用途カテゴリは、広くアライナをベースとする治療様式を改善することにある。有効であるためには、アライナ２０は、患者の歯列弓上に完全に座合した状態を常時維持しなくてはならない。キャビティ２４の押圧力はアライナ２０を歯１０から持上げる傾向を有するので、本発明の一実施形態は、アライナ２０の全体が、常時、所望の完全座合位置において歯１０上に保定されることを確保すべく機能する。この目的のため、器具保定に最も適した、上方または下方のアライナ２０の周囲の位置に、多数の矯正アライナ補助具３０が配置される。矯正アライナ補助具３０は、図１４に示すように、歯肉縁に近い位置であって、補助具３０が歯１０同士の間の歯間腔内に向かって内方に突出する位置で、アライナ２０上に配置される。歯１０が全体としてベル型をなしており、かつ特に歯１０同士の間のスペースが機械的なアンダーカットを形成しているため、矯正アライナ補助具３０の内方突出チップは、確実な保定力が得られる足場を見出すことができる。矯正アライナ補助具３０が上記のように配置されると、アライナ２０は最初に歯１０上に部分的に座合され、歯との接触により、保定点は、最初に、アライナ２０のシェルの唇側および舌側を外方に撓ませる。アライナ２０が完全に座合されると、矯正アライナ補助具３０の保定チップが、歯１０同士の間の歯肉に近い、チップの意図する位置を見出して、アライナ２０の側面がこれらの受動形状に戻ることを可能にし、これにより、保定チップをこれらの意図する保定アンダーカット位置内に確実にクサビ作用させる。
【００５１】
本発明の他の有効な用途は、矯正アライナ補助具３０をＸ線マーカとして使用することである。矯正治療中並びに治療前プラニングのための幾つかの位置で、矯正歯科医が患者の頭の横方向Ｘ線写真を撮ることは有効である。ときどき「ヘッドプレート」と呼ばれるこのようなＸ線は、矯正歯科医が歯根の相対位置および支持歯槽骨に対する位置を分析可能にする。実際の口腔解剖学でのＸ線写真に見られる構造にはときどき困難に遭遇する。このような場合に、１つ以上の矯正アライナ補助具３０を、二酸化マグネシウム等の放射線不透過性フィラーが約３５ｐｐｍの比率でブレンドされたプラスチックで形成できる。このような添加物は、矯正アライナ補助具３０を便利なマーカとして機能させることができる。この場合、矯正歯科医は、スクルティニイ（scrutiny）の広い領域におけるアライナ２０上にマーカデバイスを取付ける。、この場合、このようなマーカは、Ｘ線画像上に見られる特徴の正確な位置を確認する物理的基準を与えるであろう。
【００５２】
また、放射線不透過性は、一般に安全性の点でも有効である。例えば、アライナ２０のポリマーシェルは、前述のように２つの部分に切断できる。アライナはときどき前歯のみに一致するように形成され、これらはまた、より小さくトリミングすることができる。この結果、アライナ２０は患者が吸引できるほど充分に小さくできる。アライナ２０が吸引された場合で、該アライナ２０を外科的に取出す必要が生じた場合に、アライナ２０が放射線不透過性添加剤または放射線不透過性マーカで形成されているならば、患者の気道または肺内のアライナの位置は、最初にＸ線撮影を行なうことにより確認できる。
【００５３】
本発明は、歯の移動に直接関係しない他の分野にも有効に使用できる。矯正歯科医は歴史的に、矯正治療の完成結果のクオリティを決定する最も重要なファクタの１つとして、患者の協力のファクタに関係している。患者が、健康法、ゴムバンドの交換、器具機構の活用、または器具の基本的使用についての矯正歯科医の指示に従わない場合には、治療の応答および漸次変化に関する治療仮定は取り消すことができる。矯正歯科医は、患者が彼らの治療を積極的に行ない、従って一層協力的になるようにするあらゆる種類の手段をとっている。１つの成功した方策は、自己表現の手段として機能する患者治療手段を与えることである。例えば、治療に一般的に使用されている多くのウレタンエラストマー材料は、暗闇でも輝くバージョンを含む広範囲の色のものを入手できる。これらの様式は、とかく嫌になる治療に楽しみを付加する点で非常な成功を収めており、従って患者の協力が得られる重要な要素である。前述のように、本発明の実施形態は、現在利用できるものと同じ一連の色で提供できる。また、矯正アライナ補助具は、例えば図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、装飾的な形状およびプロファイル６０に作ることができる。これにより、アライナ２０により保定されたときは、一連の色および暗闇でも輝くバリエーションの両方で提供できる占星術のサインおよび他のシンボルをディスプレイする。
【００５４】
患者による自己表現の手段として機能する他の同様な実施形態は、微小サイズのシールされた電池および発光ダイオードまたは他の光源を収容したデバイスである。若い矯正患者がそのブレースに種々の着色光または閃光を発生させることにより友人を楽しませれば、興奮してびっくりさせることができるであろう。矯正歯科医は、何らかの使い捨てツールを使用して、例外なく、患者からの協力的態度が得られ、この協力的態度は、あらゆる機能的デバイスまたは革新的治療方法と同等の治療結果に確実な衝撃を与えることができる。
【００５５】
以上、本発明の多くの実施形態について説明した。本発明の教示および特許請求の範囲の記載から、本願には正確に説明されていない他の構成または実施形態を実施することは可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】患者の下歯１０および開口２６を備えた着脱可能な矯正アライナ２０を示す分解斜視図である。
【図１（ａ）】矯正アライナ２０の１つのキャビティ２４を通る矯正アライナの断面図である。
【図２】矯正アライナ２０の開口２６および矯正アライナ補助具３０を示す分解詳細斜視図である。
【図２（ａ）】図２の矯正アライナ補助具３０を前方から見た斜視図である。
【図３（ａ）】テーパ状チップ３４を備えた１つの矯正アライナ補助具３０ａを示す側面図である。
【図３（ｂ）】テーパ状チップ３４を備えた他の１つの矯正アライナ補助具３０ｂを示す側面図である。
【図３（ｃ）】テーパ状チップ３４を備えた他の１つの矯正アライナ補助具３０ｃを示す側面図である。
【図４（ａ）】丸チップ３４を備えた１つの矯正アライナ補助具３０ａを示す側面図である。
【図４（ｂ）】丸チップ３４を備えた他の１つの矯正アライナ補助具３０ｂを示す側面図である。
【図４（ｃ）】丸チップ３４を備えた他の１つの矯正アライナ補助具３０ｃを示す側面図である。
【図５】溝付きヘッド３２を備えたねじ型矯正アライナ補助具３０を示す詳細斜視図である。
【図６】アレンレンチを受入れる凹部が形成されたヘッド３２を備えたねじ型矯正アライナ補助具３０を示す詳細斜視図である。
【図７】アライナ２０の開口２６内にスナップ嵌合されるナット４０および該ナット４０に螺入されるねじ４２を備えた矯正アライナ補助具３０を示す分解詳細斜視図である。
【図８】歯１０に偶力を加える２つの矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂを備えたアライナ２０の一部を示す詳細斜視図である。
【図８（ａ）】歯１０に偶力を加える２つの矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂを備えたアライナ２０を示す図８の８（ａ）−８（ａ）線に沿う水平断面図である。
【図９】ゴムバンド５２の端部を係止するのに使用されるアライナ補助具３０を示す詳細斜視図である。
【図１０】２つの矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂ間に引寄せ力を加えるゴムバンド５２を示す詳細斜視図である。
【図１１】２つの矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂ間に拡大力を加えるスプリング５４を示す詳細斜視図である。
【図１２】２つの矯正アライナ補助具３０ａ、３０ｂ間に拡大力または引寄せ力を加えるのに使用できる連結具５０を示す詳細斜視図である。
【図１３（ａ）】矯正アライナ補助具３０が挿入される前の、アライナ２０の開口２６を包囲する凹状ランド２８を示すアライナ２０の１つのキャビティの内面の詳細斜視図である。
【図１３（ｂ）】矯正アライナ補助具３０が挿入した後の、アライナ２０の開口２６を包囲する凹状ランド２８を示すアライナ２０の１つのキャビティの内面の詳細斜視図である。
【図１４】矯正アライナ補助具３０が歯１０同士の間の歯間腔内に延びて、アライナ２０を所定位置に保定する保定力を加えるところを示す本発明の一実施形態の分解詳細斜視図である。
【図１５（ａ）】装飾デザインを有する矯正アライナ補助具の一実施形態を前方から見た斜視図である。
【図１５（ｂ）】装飾デザインを有する矯正アライナ補助具の他の実施形態を前方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０    矯正アライナ
２４    キャビティ
２６    開口
３０    矯正アライナ補助具
３２    ヘッド
３４    チップ
３６    周方向溝
４０    ナット
４２    ねじ
５２    ゴムバンド
６０    装飾形状
【図１】
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【図１（ａ）】
2006511243.tif 000004
【図２】
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【図２（ａ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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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８（ａ）】
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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（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【国際調査報告】
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