(57)【要約】  歯科矯正装具、及びこのような装具の形成方法の様々な実施形態が開示される。１つ以上の実施形態において、歯科矯正装具は、アーチ部材本体、及び本体に接続されたアーチ部材連結具を備える、アーチ部材を含み得る。歯科矯正装具はまた、固定具連結具、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部を含む固定具を含み得る。アーチ部材連結具は、固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり得、固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材連結具が固定具連結具に接続されるとき、固定具は、アーチ部材本体に対して変位するように適合され得る。
2018511383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーチ部材本体、及び前記アーチ部材本体に接続された複数のアーチ部材連結具を備えるアーチ部材と、
固定具連結具、及び前記固定具を歯の表面に接続するように適合された基部をそれぞれ含む、複数の固定具と、を備えている歯科矯正装具であって、
各アーチ部材連結具は、前記複数の固定具のうちの固定具の前記固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり、更に少なくとも１つの固定具は、前記アーチ部材本体に対して変位するように適合され、前記少なくとも１つの固定具は、前記固定具が前記歯の前記表面に接続され、前記複数のアーチ部材連結具のうちのアーチ部材連結具が前記固定具連結具に接続されるときに、前記アーチ部材本体に対して摺動できるようになっており、
前記アーチ部材本体は、２つのアーチ部材連結具の間において第１の形状を含み、これは別の２つのアーチ部材連結具の間の第２形状とは異なり、更に、前記アーチ部材本体は、前記複数の固定具のうちの前記固定具が前記歯の前記表面と接続されるときに、前記歯の前記表面と接触しないように適合されている、歯科矯正装具。
【請求項２】
前記アーチ部材本体の前記第１形状は、第１矯正力をかけるように適合され、前記第２形状は、前記第１矯正力とは異なる第２矯正力をかけるように適合されている、請求項１に記載の歯科矯正装具。
【請求項３】
前記複数のアーチ部材連結具の各アーチ部材連結具はチャネルを含み、前記アーチ部材本体の一部分は、前記チャネルに受け入れられている、請求項１に記載の歯科矯正装具。
【請求項４】
前記チャネルは、長手方向軸線を有し、前記アーチ部材連結具が前記対応する固定具連結具に接続されるときに、前記長手方向軸線は、近心−遠心平面に対して角度を成している、請求項３に記載の歯科矯正装具。
【請求項５】
前記複数の固定具連結具の各固定具連結具は、ポストを備え、各アーチ部材連結具は、前記ポストと取り外し可能に係合するように適合された凹部を備えている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
【請求項６】
前記ポストは、前記アーチ部材連結具が前記対応する固定具連結具に接続されるときに、前記アーチ部材本体から略歯肉方向に配置されている、請求項５に記載の歯科矯正装具。
【請求項７】
各アーチ部材連結具は、接続時に、前記第１固定具の前記固定具連結具を囲む、請求項１に記載の歯科矯正装具。
【請求項８】
前記第１アーチ部材連結具は、弾性タブを含み、前記第１固定具の前記固定具連結具は、前記弾性タブを受け入れるように適合されたスロットを備え、前記第１固定具連結具は、前記第１アーチ部材連結具にスナップ嵌めされるようになっている、請求項１に記載の歯科矯正装具。
【請求項９】
前記第１アーチ部材連結具の前記弾性タブを、前記第１固定具の前記固定具連結具の前記スロットの適所に保持するように適合されたクランプを更に備えている、請求項８に記載の歯科矯正装具。
【請求項１０】
前記第１アーチ部材連結具は、前記第１固定具の前記固定具連結具の凹部と係合するように適合された、前記アーチ部材本体のスロット付き部分を備えている、請求項１に記載の歯科矯正装具。
【請求項１１】
前記第１固定具の前記固定具連結具の前記凹部は、前記アーチ部材本体の前記スロット付き部分を前記凹部内に保持するように適合されたアンダーカット部分を備えている、請求項１０に記載の歯科矯正装具。
【請求項１２】
前記アーチ部材本体の前記スロット付き部分は、前記第１固定具の前記固定具連結具の前記凹部と摺動可能に係合するように適合されている、請求項１１に記載の歯科矯正装具。
【請求項１３】
前記アーチ部材本体は断面積を含み、前記アーチ部材連結具は、前記アーチ部材本体の前記断面積よりも小さい断面積を有する、請求項１１に記載の歯科矯正装具。
【請求項１４】
前記アーチ部材本体は、断面積を含み、前記アーチ部材連結具は、前記アーチ部材本体の前記断面積よりも大きい断面積を有する、請求項１７に記載の歯科矯正装具。
【請求項１５】
アーチ部材本体、及び前記アーチ部材本体に接続された複数アーチ部材連結具を備えるアーチ部材と
固定具連結具、及び前記固定具を歯の表面に接続するように適合された基部をそれぞれ含む、複数の固定具と、を備える歯科矯正装具であって、
各アーチ部材連結具は、前記複数の固定具のうちの固定具の前記固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり、更に少なくとも１つの固定具が、前記アーチ部材本体に対して変位するように適合され、前記少なくとも１つの固定具は、前記固定具が前記歯の前記表面に接続され、前記複数のアーチ部材連結具のうちのアーチ部材連結具が前記固定具連結具に接続されるときに、前記アーチ部材本体に対して摺動できるようになっており、
各アーチ部材連結具は、接続時に前記固定具連結具を囲み、更に前記アーチ部材本体は、前記複数の固定具のうちの前記固定具が、前記歯の前記表面に接続されるときに、前記歯の前記表面と接触しないように適合されている、歯科矯正装具。
【請求項１６】
前記複数の固定具連結具の各固定具連結具は、ポストを備え、各アーチ部材連結具は、前記ポストと取り外し可能に係合するように適合された凹部を備えている、請求項１５に記載の歯科矯正装具。
【請求項１７】
前記ポストは、前記アーチ部材連結具が前記対応する固定具連結具に接続されるときに、前記アーチ部材本体から略歯肉方向に配置されている、請求項１６に記載の歯科矯正装具。
【請求項１８】
前記第１アーチ部材連結具は、弾性タブを備え、前記第１固定具の前記固定具連結具は前記弾性タブを受け入れるように適合されたスロットを備え、前記第１固定具連結具は、前記第１アーチ部材連結具にスナップ嵌めされるようになっている、請求項１５のいずれか一項に記載の歯科矯正装具。
【請求項１９】
前記第１アーチ部材連結具の前記弾性タブを、前記第１固定具の前記固定具連結具の前記スロットの適所に保持するように適合された、クランプを更に備えている、請求項１８に記載の歯科矯正装具。
【請求項２０】
前記アーチ部材本体は、前記複数のアーチ部材連結具の２つのアーチ部材連結具の間に第１非線形部分を備えている、請求項１５に記載の歯科矯正装具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
歯科矯正学は、歯列不正の歯を適正な位置へと、管理、誘導、及び矯正することに関連する歯科学の領域及び専門分野である。歯科矯正治療は、患者の咬み合わせ（咬合とも呼ぶ）の欠陥を矯正するとともに、より良好な衛生状態を促進し、全般的な歯の美観及び健康を改善する上で有用である。
【０００２】
歯科矯正治療は、多くの場合、ブラケットとして知られるスロット付きの装具の使用を伴い、その装具は一般に、患者の前歯、犬歯、及び小臼歯に固定される。ブラケットが歯の上に配置された後、各ブラケットのスロットにアーチワイヤが受け入れられる。アーチワイヤは、対応する歯を歯科矯正学的に適切な位置に誘導するための軌道として機能することができる。アーチワイヤの末端部は典型的には、患者の大臼歯に固定される、バッカルチューブとして知られる装具内に捕捉される。ブラケット、アーチワイヤ、及びバッカルチューブは通常、「ブレース」と総称される。
【０００３】
しかしながら、従来的なブレースは、固有の制限を有する。例えば、口内のブラケット及びワイヤは、特にアーチワイヤの背部とブラケットのタイウィングの領域内で食物及び歯垢を捕捉する傾向がある。歯垢の蓄積から生じる口腔の不衛生は、更には、虫歯、歯肉炎、歯周病などを含む、更なる問題を生じることがある。特にブラケットの近傍に歯垢が蓄積することにより、治療の最後にブレースを取り外した後も残る、歯のエナメル表面上の、脱灰及びいわゆる「ホワイトスポット」病変を生じることがある。
【０００４】
取り外し可能な装具は、食事及び／又は歯磨きの間に装具を口から取り外せるために、これらの問題のいくつかを有意に軽減することができる。取り外し可能な装具は、歯のメンテナンス及び洗浄を容易にするだけでなく、装具の洗浄も容易にする。人気のある取り外し可能な装具としては、Ａｌｉｇｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）により製造されているポリマーアライナシェルが挙げられ、この装具は、歯を所望の歯列に漸増的かつ漸進的に再配置することが意図されている。他の種類としては、Ｈａｗｌｅｙリテーナー又はＣｒｏｚａｔ装具に基づくもの等のワイヤを埋め込んだ装具が挙げられ、これらは一般に、歯表面に受動的に接触する金属ワイヤを使用する。これらの装具を使用して歯の矯正移動を達成できるが、これらは最も一般的には矯正が完了した後の歯の保持のために使用される。スプリングリテーナーとも称されるスプリングアライナは、透明なアライナと、ワイヤを埋め込んだリテーナーとの両方の特徴を組み合わせており、歯科矯正用に使用することができる。しかしながら、これらのアライナも、これらが歯に適用できる力の種類において限界を有し、このことは、治療し得る歯科不正咬合の幅を制限し得る。
【発明の概要】
【０００５】
一般的に本開示は、歯科矯正装具、及びこのような装具を形成する方法の様々な実施形態を提示する。１つ以上の実施形態において、装具は、１つ以上の固定具及びアーチ部材を含む場合がある。各固定具は、固定具連結具、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部を含み得る。更に、アーチ部材は、アーチ部材本体、及び本体に接続された１つ以上の連結具を含み得る。アーチ部材連結具は、固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり得る。更に、１つ以上の実施形態において、固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材連結具が固定具連結具に接続されるとき、固定具は、アーチ部材本体に対して変位するように適合され得る。
【０００６】
一態様において、本開示は、第１固定具であって、固定具連結具、及び第１固定具を第１の歯の表面に接続するように適合された基部を含む第１固定具と、第２固定具であって、固定具連結具、及び第２固定具を第２の歯の表面に接続するように適合された基部を含む第２固定具とを含む、歯科矯正装具を提示する。装具はまた、アーチ部材本体、並びにアーチ部材本体に接続された第１及び第２アーチ部材連結具を含む、アーチ部材を含む。第１アーチ部材連結具は、第１固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり、第２アーチ部材連結具は、第２固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続可能である。更に、アーチ部材本体は、第１アーチ部材連結具と第２アーチ部材連結具との間に第１非線形部分を含み、これは、第１固定具及び第２固定具が、第１及び第２の歯の表面に接続され、第１アーチ部材連結具、及び第２アーチ部材連結具が第１固定具及び第２固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続されるときに、第１の歯及び第２の歯の表面から離れるように適合されている。第１固定具は、アーチ部材本体に対して変位するように適合されており、第１及び第２固定具が第１及び第２の歯の表面に接続され、第１及び第２のアーチ部材連結具が第１及び第２固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続されるときに、固定具がアーチ部材本体に対して摺動し得るようになっている。
【０００７】
別の態様においては、本開示は、歯科矯正装具を形成する方法を提示する。方法は、提案された歯科矯正装具の仕様をもたらす工程であって、歯科矯正装具はアーチ部材本体及びアーチ部材本体に接続されたアーチ部材連結具を含むアーチ部材と、固定具のセットとを含む、工程を含む。各固定具は、固定具連結具、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部を備え、各アーチ部材連結具は、固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり、更に、固定具のセットのうちの少なくとも１つの固定具が、アーチ部材本体に対して変位するように適合されており、少なくとも１つの固定具は、固定具が歯の表面に接続され、固定具連結具がアーチ部材のアーチ部材連結具に接続されるときに、アーチ部材本体に対して摺動することができる。方法は、歯科矯正装具と関連する第１歯列を表す第１デジタル画像を生成する工程と、目標の歯列を表す目標のデジタル画像を得る工程と、少なくとも目標のデジタル画像に基づいて、提案される歯科矯正装具の仕様を修正する工程と、目標のデジタル画像に基づいて歯科矯正装具を形成する工程とを更に含む。
【０００８】
別の態様においては、本開示は、歯科矯正装具を含む、歯科矯正治療システムを提示する。歯科矯正装具は、各アーチ部材が、アーチ部材本体、及び本体に接続されたアーチ部材連結具を備える、アーチ部材のセットを含む。装具は、患者の歯列の対応する歯に接続するように適合された固定具のセットであって、各固定具は、固定具連結具、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部を含む、固定具のセットを含む。アーチ部材連結具は、固定具のセットのうちの固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続される。更に、固定具のセットのうちの固定具は、アーチ部材のアーチ部材に対して変位するように適合され、固定具は、固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材のアーチ部材連結具が、固定具の固定具連結具に接続されたときに、アーチ部材本体に対して摺動することができる。アーチ部材本体は、歯の表面と接触しないように適合されている。更に、アーチ部材のセットの第１アーチ部材は、少なくとも１つの歯を第１構成から第２構成へと動かすように選択された形状を有し、アーチ部材のセットの第２アーチ部材は、少なくとも１つの歯を第２構成から第３構成へと動かすように選択された形状を有する。
【０００９】
別の態様において、本開示は、アーチ部材本体、及び本体に接続された複数のアーチ部材連結具を含むアーチ部材と、固定具連結具及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部をそれぞれ含む、複数の固定具とを備える、歯科矯正装具を提示する。各アーチ部材連結具は、複数の固定具のうちの固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続される。更に少なくとも１つの固定具が、アーチ部材本体に対して変位するように適合され、少なくとも１つの固定具は、固定具が歯の表面に接続され、複数のアーチ部材連結具のアーチ部材連結具が固定具連結具に接続されるときに、アーチ部材本体に対して摺動し得る。更に、アーチ部材本体は、２つのアーチ部材連結具の間に第１の形状を含み、これは、２つの別のアーチ部材連結具の間の第２形状とは異なる。アーチ部材本体は、複数の固定具の固定具が、歯の表面に接続されるときに、歯の表面と接触しないように適合されている。
【００１０】
本明細書に記載される全ての見出しは読者の利便性のためのものであって、特に断りのない限り、見出しの後に続く文面の意味を限定するために使用されるものではない。
【００１１】
「備える」という用語及びこの変化形は、明細書及び特許請求の範囲においてこれらの用語が用いられる箇所で限定的な意味を持たない。そのような用語は、記述されるステップ若しくは要素、又はステップの群若しくは要素の群を包含することを示唆するが、いかなる他のステップ若しくは要素、又は他のステップの群若しくは要素の群も排除しないことを示唆するものであると、理解されるであろう。
【００１２】
「好ましい」及び「好ましくは」という言葉は、一定の状況下で一定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。しかしながら、同じ又は他の状況において他の実施形態が好ましい場合もある。更には、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
【００１３】
本出願において、用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、１つの実体のみを指すことを意図したものではなく、その説明のために具体的な例が用いられ得る一般的な部類を含む。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」なる語と互換可能に使用される。その後に列挙が続く「〜のうちの少なくとも１つ」及び「〜のうちの少なくとも１つを備える」という語句は、その列挙内の項目のうちの任意の１つ、及び、その列挙内の項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせを指す。
【００１４】
その後に列挙が続く「〜のうちの少なくとも１つ」及び「〜のうちの少なくとも１つを備える」という語句は、その列挙内の項目のうちの任意の１つ、及び、その列挙内の項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせを指す。
【００１５】
本明細書で使用するとき、用語「又は」は、内容が明確に他を指示しない限り、概ね、「及び／又は」を含む普通の意味で利用される。本開示のいくつかの部分における用語「及び／又は」の使用は、他の部分における「又は」の使用が、「及び／又は」を意味し得ないことを意味するものではない。
【００１６】
「及び／又は」という用語は、列挙される要素のうちの１つ若しくは全て、又は列挙される要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを意味する。
【００１７】
本明細書において、測定された量に関連して使用するとき、用語「約」は、測定を行い、使用される測定対象物及び測定装置の精度に応じた水準の管理を行う、当業者によって予測される測定量のばらつきを指す。本明細書においては、「最大で」数字（例えば、「最大で５０」）という場合には、その数（例えば、「５０」）を含む。
【００１８】
本明細書ではまた、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包摂される全ての数、並びにその端点を含むものである（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。
【００１９】
用語解説
本明細書に記載する用語は、次に定義する意味を有する。
【００２０】
「変位するように適合された」とは、歯科矯正装具の固定具が、固定具に接続されたアーチ部材本体に対して可動であるように設計されていることを意味する。固定部材本体に対する固定具の移動は、並進、回転、並びに並進及び回転運動の組み合わせであり得る。更に、固定具のアーチ部材本体に対する移動は、任意の平面内にあり、かつ所望の経路に沿うものであり得る。
【００２１】
「アンギュレーション」とは、歯の長軸線の、近心又は遠心方向への傾斜を意味する。
【００２２】
「断面形状」とは、アーチ部材本体の長さに対して垂直な平面でとった、アーチ部材本体の断面形状を意味する。
【００２３】
「矯正力」とは、歯科矯正装具によって患者の歯の１本以上にかけられる力（単数又は複数）を意味する。
【００２４】
「遠心」とは、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。
【００２５】
「顔側」は、患者の唇又は頬に向かう方向を意味する。
【００２６】
「歯肉側」とは、患者の歯茎又は歯肉に向けた方向を意味する。
【００２７】
「傾斜」とは、歯の長軸線の、頬舌又は顔舌方向への傾斜を意味する。
【００２８】
「舌側」とは、患者の舌に向けた方向を意味する。
【００２９】
「近心」とは、患者の湾曲した歯列弓の中心に向かう方向を意味する。
【００３０】
「咬合側」とは、患者の歯の外側先端部に向けた方向を意味する。
【００３１】
「取り外し可能に接続可能である」とは、アーチ部材連結具が固定具の固定具連結具へと接続でき、このときアーチ部材連結具に接続されたアーチ部材が、固定具に取り付けられたままであること、及びアーチ部材連結具が、固定具連結具を破壊する、又は変化させることなく、適切な量の力を使用して、固定具連結具から分離できることを意味している。
【００３２】
「ローテーション」とは、歯の、その長軸線を中心とした回転を意味している。
【００３３】
「自己結紮式」とは、アーチ部材が、追加的な結合部材、ワイヤ、クランプ、又はアーチ部材を適所に固定する他の装置の使用を必要とすることなく、１つ以上の歯の表面に接続された、１つ以上の固定具に接続できることを意味する。
【００３４】
「トルク」とは、歯の傾斜を変更する矯正力を意味する。
【００３５】
本開示のこれらの態様及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかとなるであろう。しかしながら上記の概要は、特許請求される発明の主題を限定するものとして決して解釈するべきではなく、発明の主題は付属の「特許請求の範囲」によってのみ定義されるものである。なお、特許請求の範囲は出願過程において補正される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
本明細書の全体を通じて添付の図面を参照するが、図中、同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【図１】患者の１本以上の歯の表面に接続された歯科矯正装具の一実施形態の一部の概略斜視図である。
【図２】図１の歯科矯正装具のアーチ部材連結具及び固定具連結具の概略斜視図である。
【図３】図１の歯科矯正装具のアーチ部材連結具の概略斜視図である。
【図４】固定具、及び固定具の固定具連結具に取り外し可能に接続可能であるアーチ部材連結具の概略斜視図である。
【図５】歯科矯正装具の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。
【図６】固定具の固定具連結具に接続された、図５の歯科矯正装具のアーチ部材連結具の概略斜視図である。
【図７】歯科矯正装具の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。
【図８】図７の歯科矯正装具のアーチ部材のアーチ部材連結具に接続された固定具の固定具連結具の概略側面図である。
【図９】アーチ部材の一実施形態の一部分の概略斜視図である。
【図１０】アーチ部材の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。
【図１１】他の実施形態による、アーチ部材の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。
【図１２】他の実施形態による、アーチ部材の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
一般的に本開示は、歯科矯正装具、及びこのような装具を形成する方法の様々な実施形態を提示する。１つ以上の実施形態において、装具は、１つ以上の固定具及びアーチ部材を含む場合がある。各固定具は、固定具連結具、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部を含み得る。更に、アーチ部材は、アーチ部材本体、及びアーチ部材本体に接続された１つ以上の連結具を含み得る。アーチ部材連結具は、固定具連結具に取り外し可能に接続可能であり得る。更に、１つ以上の実施形態において、固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材連結具が固定具連結具に接続されるとき、固定具は、アーチ部材本体に対して変位するように適合され得る。
【００３８】
現在の取り外し可能な装具は、所定の衛生的利点を提供する一方で、治療有効性に関する欠点も有し得る。例えば、ポリマーシェルは、特定の歯科不正咬合を矯正する能力において限界を有する傾向がある。押し出し、隙間閉鎖、及び大臼歯の移動は、これらのシェルがシェルと歯との間の比較的弱い機械的保持力に依存するため、達成が困難又は不可能であり得る。更に、ポリマーシェルは、透明な場合であっても、依然として顔側歯表面を覆い、またコーヒー等の暗色の液体で染色され又はこれを捕捉し得るため完全には美的でないことがある。一方、歯と係合するばね又はクラスプを使用するリテーナー状の装具は、ポリマーシェルと同一の多数の欠点を有する。総じてこれらの装具は、正確なトルク、アンギュレーション、ローテーション、及び並進の調整が可能となるよう歯と積極的に係合しなくてもよい。更に、これらの装具の多くは、歯の前突を阻止するために、歯の顔側表面上に存在する顔側ワイヤを使用するため、一般に美的ではない。
【００３９】
本明細書において記載される歯科矯正装具の１つ以上の実施形態は、装具が自己結紮式であり得る（すなわち、装具のアーチ部材は、追加的な結合部材、ワイヤ、クランプ、又は、アーチ部材を適所に固定する他の装置の使用を必要とせずに、１本以上の歯の表面に接続される、１つ以上の固定具に接続され得る）ために、医師によって容易に挿入及び取り外しできる。更に、装具が患者の１本以上の歯の舌側表面に接続されるように適合される１つ以上の実施形態において、装具は、装具の少なくとも一部が患者の歯に隠れるために、透明なアライナよりも審美的に心地の良いものであり得る。
【００４０】
図１〜３は、歯科矯正装具１０の一実施形態の様々な概略図である。装具１０は、患者の１本以上の歯１２に接続されたものとして、図１に示されている。装具１０は、１つ以上の固定具３０を含むことができ、１つ以上の固定具は、固定具締結具３４、及び固定具を歯１２の表面１３に接続するように適合された基部３２を含み得る（図２）。装具１０はまた、アーチ部材本体２２、及びアーチ部材本体に接続された１つ以上のアーチ部材連結具２４を含む、アーチ部材２０を含み得る。本明細書において更に記載されるように、アーチ部材連結具２４は、固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であり得る。
【００４１】
少なくとも１つの固定具３０は、固定具連結具３４、及び固定具を歯１２の表面１３に接続するように適合された基部３２を含み得る。例えば、装具１０は、第１固定具４０、第２固定具４２、及び第３固定具４４を含み得る。第１固定具４０は、固定具連結具３４、及び固定具を第１の歯１４の表面１５に接続するように適合された基部３２を含み得る。第２固定具４２は、固定具連結具３４、及び第２固定具を第２の歯１６の表面１７に接続するように適合された基部３２を含み得る。第３固定具４４は、固定具連結具３４、及び第３固定具を第３の歯１８の表面１７に接続するように適合された基部３２を含み得る。更に、アーチ部材２０は、第１アーチ部材連結具５０、第２アーチ部材連結具５２、及び第３アーチ部材連結具５４を含み得る。第１アーチ部材連結具５０は、第１固定具４０の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であり得、第２アーチ部材連結具５２は、第２固定具４２の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であり得、第３アーチ部材連結具５４は、第３固定具４４の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であり得る。
【００４２】
固定具３０は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、歯１２の表面１４に取り付けられてもよい。例えば、固定具３０は、好適な接着剤又はセメントを使用して、歯１２の表面に結合することができる。１つ以上の実施形態において、固定具３０は、患者の歯の表面（例えば、下側表面）の正確な、予め選択された位置に正確に配置及び結合され得る。この目的のために、米国特許第７，０２０，９６３号（Ｃｌｅａｒｙ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，４０４，７１４号（Ｃｌｅａｒｙ  ｅｔ  ａｌ．）、及び米国特許公開第２００６／０１７７７９１号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているもの等の間接的技術を使用するのが有利であり得る。
【００４３】
固定具３０は、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができ、かつ好適な寸法を有する、固定具連結具３４を含み得る。図１〜３に例示される実施形態において、固定具連結具３４は、固定具３０の基部３２から延びるポスト３６を含む。ポスト３６は、任意の好適な形状又は形状の組み合わせをとることができる。例示される実施形態において、ポスト３６は、アーチ部材連結具２４の凹部２６と係合するように適合された球形の形状を含む。１つ以上の実施形態において、固定具連結具３４は、任意の好適な断面形状及び寸法を有し得る。例えば、１つ以上の実施形態において、固定具連結具３４は、多角形、楕円形、円錐台形の断面形状を有し得る。固定具連結具３４は、固定具３０の基部３２から延びる、固定具連結具の長さに沿って一定の断面形状及び寸法を有してもよい。１つ以上の実施形態において、固定具連結具３４は、固定具連結具の長さに沿って変化する断面形状を有し得る。
【００４４】
固定具３０は、これが取り付けられる歯に対して任意の好適な矯正力をかけることができるような、形状であり得る。例えば、１つ以上の実施形態において、ポスト３６が基部３２上に形成又は配置されてもよく、これは、近心−遠心方向と垂直な平面において、歯の表面１２への法線に対して任意の好適な角度を形成する軸線に沿って延びている。好適な角度を選択することにより、アーチ部材２０によって、これが取り付けられた歯のアンギュレーションを矯正することができる矯正力を歯にかけることができる。１つ以上の実施形態において、ポスト３６がそれに沿って延びるような軸線は、これが、近心−遠心方向と平行な平面にいて、歯の表面に対する法線と角度を成すようにして、形成又は配置することができる。好適な角度を選択することにより、アーチ部材２０によって、これが歯１２のローテーションを矯正することができる矯正力を歯にかけることができる。１つ以上の実施形態において、ポスト３６は、歯１２のアンギュレーション及びローテーションの両方を矯正することができる、矯正力をもたらすために、これらの両方の面に対して角度を成すように、形成又は配置することができる。
【００４５】
固定具３０は、任意の適切な材料又は材料の組み合わせを含み得る。例えば、固定具３０は、金属性材料、ポリマー材料、ガラス材料、及びこれらの組み合わせを含み得る。１つ以上の実施形態において、固定具３０は、アーチ材料本体２２に関して記載したものと同じ材料を含み得る。固定具３０はまた、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができ、基部は、固定具を歯の表面に接続し、固定具をアーチ部材連結具２４に取り外し可能に接続するように適合される。
【００４６】
固定具３０の基部３２は、歯１２の任意の好適な表面にフィットするようにカスタマイズされた、歯に面する表面輪郭を有してもよい。例えば、１つ以上の実施形態において、基部３２は歯１２の下側表面１３とフィットするようにカスタマイズされた、歯に面する表面輪郭を有する。カスタマイズされた基部３２を有することにより、固定具３０は、患者の快適性のために薄く構成することができる。１つ以上の実施形態において、固定具３０の基部３２は、自己配置「ロック・アンド・キー」機構をもたらすようにカスタマイズすることができ、基部は、固定具３０が歯１２上の固有の、適切に画定された位置及び方向でのみ取り付けられることを可能にするような輪郭を有する。例えば、米国特許第６，７７６，６１４号（Ｗｉｅｃｈｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，８１１，０８７号（Ｗｉｅｃｈｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．）、及び同第７，８５０，４５１号（Ｗｉｅｃｈｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．）、並びに米国特許公開第２００５／０２７７０８４号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載される技術など、カスタマイズされて結合可能な固定具を形成するために任意の好適な技術及び技術の組み合わせを利用することができる。１つ以上の実施形態において、１つ以上の固定具３０の基部３２は、必ずしも、歯の特定の表面にフィットするようにカスタマイズされていない、任意の好適な形状の表面を含むことができる（すなわち、「一般的」基部）。
【００４７】
固定具３０は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、歯１２の表面１３に取り付けられてもよい。例えば、固定具３０は、好適な接着剤又はセメントを使用して、歯１２の表面１３に結合することができる。固定具３０は接着剤により接着される必要はない。例えば、１つ以上の固定具３０は歯科矯正バンドに溶接されてもよく、バンドは次に好適なバンドセメントを使用して対応する歯１２に固定される。１つ以上の実施形態において固定具３０は、結合可能な舌側ボタン、又は他の市販の既製の結合可能な装具である。更に、固定具３０全体がＴＲＡＮＳＢＯＮＤブランドの光硬化型接着剤（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）等の硬化性複合歯科材料から形成されてもよく、米国特許出願公開第２００７／００３１７７４号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているもの等の技術を用いて、患者の歯上でｉｎ  ｖｉｖｏで硬化されてもよい。
【００４８】
アーチ部材２０が１つ以上の固定具に接続される。１つ以上の実施形態において、アーチ部材２０は、自己結紮式アーチ部材であり得る。更に、アーチ部材２０は、アーチ部材本体２２、及び本体に接続された１つ以上のアーチ部材連結具２４を含む。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、本体２２と一体であり得る。アーチ部材２０は任意の好適な数のアーチ部材連結具２４（例えば、１個、２個、３個、４個、５個、又はそれ以上の連結具）を含むことができる。フェースシール２４は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用してアーチ部材本体２２に接続することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、例えば、溶接、接着剤を使用した接着など、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、アーチ部材本体２２に取り付けることができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、アーチ部材本体２２と一体形成することができ、これによってアーチ部材連結具は、アーチ部材本体２２と一体となる。
【００４９】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、アーチ部材本体２２に接続することができ、固定具連結具３４を介してアーチ部材連結具に接続された固定具３０がアーチ部材本体に対して変位するように適合される。１つ以上の実施形態において、固定具３０は、固定具がアーチ部材本体に対して摺動し得るように、アーチ部材本体２２に対して変位するように適合されている。１つ以上の実施形態において、固定具３０は、アーチ部材本体２２に沿って摺動することができる。１つ以上の実施形態において、固定具３０は、アーチ部材本体２２に対して移動し得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体は、固定具３０に対して移動することができる。１つ以上の実施形態において、固定具３０及びアーチ部材本体２２は、互いに移動することができる。例えば、アーチ部材連結具２４は、固定具３０の固定具連結具３４のポスト３６と取り外し可能に係合するように適合された凹部２６を含み得る（図２に示される）。１つ以上の実施形態において、弾性ライナー２９は凹部２６内に配置され得る。弾性ライナー２９は、固定具連結具３４のポスト３６に取り外し可能に係合するように適合され得る。アーチ部材連結具２４は、１つ以上の実施形態において、接続されたときに、固定具連結具３４を囲むことができる。
【００５０】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、図３に示される連結具を通じて形成されたチャネル２８を含み得る。アーチ部材本体２２はチャネル２８内に配置され得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、本体が、アーチ部材連結部に摺動自在に接続されるように、チャネル２８内でアーチ部材連結部２４に対して動くことができる。チャネル２８は、例えば、チャネル内に配設されたアーチ部材本体２２の部分と同じ断面形状など、任意の好適な断面形状又は形状の組み合わせをとることができる。更に、チャネル２８は、任意の好適な寸法を有することができる。１つ以上の実施形態において、チャネルは、チャネル内に配設されたアーチ部材本体２２の一部分の断面積よりも大きな断面積を有し、これによりアーチ部材本体は、アーチ部材連結具２４に対して動くか、又は摺動することができる。いくつかの実施形態において、チャネルの寸法は、規格又は他の治療に関連する制約によって、規定され得る。
【００５１】
１つ以上の実施形態において、チャネル２８は、アーチ部材連結具２４が固定具連結具３４に接続されるときに、近心−遠心方向に対して任意の好適な角度を形成する軸に沿って延びるように、アーチ部材連結具２４を通じて形成され得る。更に、１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、チャネル２８の軸線が、歯列弓に沿って、近心−遠心方向に対して任意の好適な角度を形成するように、固定具連結具３４に接続することができる。チャネル２８を、近心−遠心方向に対する一定の角度で形成する、又は配置することによって、選択された矯正力（例えば、ローテーション、アンギュレーションなど）が、取り付けられた歯に適用され得る。
【００５２】
アーチ部材連結具２４は、任意の適切な材料又は材料の組み合わせを含み得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４は、アーチ材料本体２２に関して記載したものと同じ材料又は材料の組み合わせを含み得る。アーチ部材連結具２４はそれぞれ、同じ材料又は材料の組み合わせを含み得る。１つ以上の実施形態において、１つ以上のアーチ部材連結具２４は、１つ以上の追加的なアーチ部材連結具２４とは異なる材料を含んでもよい。
【００５３】
アーチ部材連結具２４は、アーチ部材連結具が、１つ以上の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であるように、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができる。取り外し可能な連結具の例は、交付済み米国特許第６，３０２，６８８号（Ｊｏｒｄａｎ  ｅｔ  ａｌ．）、同第６，５８２，２２６号（Ｊｏｒｄａｎ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，０１４，４６０号（Ｌａｉ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，２５２，５０５号（Ｌａｉ）及び同第８，８２７，６９７号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）、並びに係属中の米国特許出願公開第２００５／０２７７０８４号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４及び固定具連結具３４はそれぞれ、装具１０が１本以上の歯のアンギュレーションを矯正するための力をもたらし得るように、２つ以上の辺を有する断面形状を含み得る。アーチ部材連結具２４及び固定具連結具を介して、歯に接続されるものとして示されているが、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２の一部分は、例えば、歯の表面への直接的な結合など、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、歯１２の表面１３に直接取り付けられるように適合されてもよい。アーチ部材連結具２４は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して固定具連結具３４に取り外し可能に接続されてもよい。例えば、アーチ部材連結具２４の凹部２６は、ポスト３６と係合することができ、連結具の間の接続を維持するために、アーチ部材連結具及び固定具連結具に、接着剤が適用されてもよい。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２４と、固定具連結具３４との間の接続の維持を補助するために、クランプ、ワイヤ、又は他の装置を利用することができる。
【００５４】
装具１０は、様々な種類の歯の動きを生じることができる。アーチ部材本体２２、及び固定具３０の固定具連結具３４の構成、並びにアーチ部材本体（例えば、アーチ部材本体の変形による）固定具に対する変位により、装具１０は、従来的なアライナ及びワイヤを埋め込んだ装具を使用する場合に達成が困難であり得る方法で歯を動かすことができる。アーチ部材本体２２の１つ以上の部分が様々な構成に形成され得るため、装具１０は内−外及び近心側−遠心側の歯の動き、並びに歯を傾ける及び回転させる動きの任意の組み合わせを生み出す可能性を有する。アーチ部材本体２２の長手方向軸線と平行な歯の並進移動は、１つ以上の柔軟なばねをアーチ部材本体に組み込むこと、又はアーチ部材本体内に１つ以上のばねを形成することによって、生じさせることができる。
【００５５】
固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材連結具２４が固定具連結具３４に接続されるとき、１つ以上の固定具３０は、アーチ部材本体２２に対して変位するように適合され得る。例えば、図１〜３に例示される実施形態において、アーチ部材本体２２は、アーチ部材連結具２４のチャネル２８内に配置され、アーチ部材連結具２４に対して移動することができる。アーチ部材連結具２４が、固定具３０の固定具連結具３４に取り外し可能に接続されるとき、アーチ部材連結具及び固定具連結具は、相対的に固定されたままである。しかしながら、１つ以上の実施形態においてアーチ部材本体２２は、固定具に対して変位することができ、アーチ部材本体は、チャネル２８内で摺動する（例えば、固定具はアーチ部材本体に対して摺動し得る）。１つ以上の実施形態において、固定具３０のアーチ部材本体２２に対して移動する能力により、アーチ部材本体２２とアーチ部材連結具２４との間の摩擦が減少して、治療の初期段階において歯をより早く移動させることができる。
【００５６】
アーチ部材連結具２４及び固定具連結具３４は、アーチ部材連結具が固定具の固定具連結具に接続されるときに、アーチ部材本体２２及び１つ以上の固定具３０が固定した関係になるように、適合させることができる。換言すると、固定具連結具３４及びアーチ部材連結具２４が接続されるとき、アーチ部材連結具２４に隣接するアーチ部材本体２２は固定されて、固定具に対し、これが取り付けられた歯１２の表面１３と平行な方向に移動することができない。すなわち、アーチ部材本体は、固定具に対して摺動することができない。
【００５７】
連結具２４、３４を互いに接続及び分離するのに必要な力は、患者がアーチ部材２０を容易に挿入及び取り外しできるように十分に小さくすることができる。１つ以上の実施形態において、これらの力は、アーチ部材２０が治療中、患者の歯科構造にしっかり接続し、固定具３０のいずれかから偶発的に分離しないように、十分に強くすることができる。即ち、連結具２４、３４は、通常の矯正力及び治療中に生じる他の力に供された場合でも、接続した状態を維持し得る。１つ以上の実施形態において、連結具２４、３４は、可能な限り小さい係合力を生じるように適合される。１つ以上の実施形態において、係合離脱力は、係合離脱が患者に不快感を与える程大きくはなく、治療中に自然に係合離脱が生じる程小さくもない。係合及び係合離脱力の最適値は、歯によってかなり異なり、ワイヤ部材本体２２の構成にも一部依存し得る。１つ以上の実施形態において、連結具２４、３４を分離するのに必要な力は、医師のみがアーチ部材２０を取り外せるようなものであり得る。
【００５８】
アーチ部材２０は、患者の歯に歯科治療又は一連の歯科治療を行うために、固定具３０を介して患者の１本以上の歯に矯正力（単数又は複数）を加えることができる。アーチ部材２０のアーチ部材本体２２は、剛性及び弾性などの、広範な材料特性をもたらす、任意の好適な材料又は材料の組み合わせを含む場合がある。例えば、アーチ部材本体２２は、金属性材料、ポリマー材料、ガラス材料、及びこれらの組み合わせを含み得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、ニチノール、ステンレス鋼、ニッケルチタン、及びベータチタンのうちの少なくとも１つを含み得る。アーチ部材本体２２は、一体型本体であってもよく、又は材料の１つ以上の層を含んでもよい。更に、アーチ部材本体２２は、その長さに沿って一体であってもよい。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、一緒に接続された、いくつかの部分を含み得る。
【００５９】
アーチ部材本体２２はまた、医師の要求に基づいて個々に構成することもできる。例えば、所定のアーチ部材本体２２は、高いレベルの矯正力が所望される場合はステンレス鋼から、比較的低いレベルの力が所望される場合はニッケルチタンから、中間レベルの力が所望されるベータチタンから作製されてもよい。１つ以上の実施形態において、本体２２は、ポリマー又は充填複合材料など、非金属製材料を含む、他の材料を含んでもよい。更に、本体２２の断面形状は、所望の矯正力（単数又は複数）を生じるよう調整することができる。更に、本体２２の形状及び／又は断面寸法（例えば、厚さ）は、所望の矯正力（単数又は複数）を生じるよう調整することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、本体の長さに沿って変化する断面形状を有し得る。
【００６０】
アーチ部材本体２２は、任意の好適な断面形状、例えば、形状、面積、向きなどを含むことができる。断面形状はアーチ部材本体２２の長さに沿って、一定であってもよく、又は変化していてもよい。例えば、アーチ部材本体２２は、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができる。アーチ部材本体２２は、任意の好適な断面形状、例えば、多角形（例えば、三角形、矩形など）、楕円形などを含んでもよい。アーチ部材本体２２の断面形状は、本体の長さに沿って均一であってもよい。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２の第１部分は第１断面形状を有してもよく、アーチ部材本体の第２部分は、第１断面形状とは異なる第２断面形状を有してもよい。アーチ部材本体２２は、均一の断面積を有してもよく、又は本体の長さに沿って異なる断面積を有してもよい。
【００６１】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２の縁部は、患者に更なる快適性をもたらすために、本体が形成された後に平滑化されてもよい。更に、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２の１つ以上の部分は、快適性を向上させるために本体の縁部を被覆するコーティングをもたらすために、任意の好適な材料又は材料の組み合わせによってコーティングされていてもよい。アーチ部材２２はまた、本体の、アーチ部材連結部２４の間の部分に適用される１つ以上の保護カバーで被覆されてもよく、これにより、本体は鋭い角部を有さないが、本体に対して移動して、患者の歯に矯正力（単数又は複数）をかけることができる。カバーは、任意の好適な材料、又は材料の組み合わせを含み得る。１つ以上の実施形態において、カバーは、任意の所望の審美的外観をもたらし得る。更に、カバーは、カバーの審美性を維持するための、耐汚染材料（単数又は複数）を含む場合がある。
【００６２】
アーチ部材本体２２は、２つ以上のアーチ部材連結具２４の間に任意の好適な矯正力をもたらすように適合され得る。これらの矯正力をもたらすために、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを利用することができる。例えば、図９は、アーチ部材４２０の一実施形態の一部分の概略斜視図である。図１〜図３の歯科矯正装具１０のアーチ部材２０に関する設計検討及び可能性は全て、図９のアーチ部材４２０に等しく当てはまる。更に、アーチ部材４２０は、アーチ部材本体４２２、及び本体に接続されたアーチ部材連結具４２４を含む。
【００６３】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体４２２の断面形状（例えば、面積）は、本体の長さに沿って変化し得る。例えば、アーチ部材連結具４５０と、アーチ部材連結具４５２との間に配置された、アーチ部材本体４２２の第１部分４６０は、第１断面形状を有する。アーチ部材本体４２２はまた、アーチ部材連結具４５４と、アーチ部材連結具４５６との間に配置され、第２断面形状を有する、第２部分４６２を含む。１つ以上の実施形態において、第１部分４６０における第１断面形状は、第２部分４６２における第２断面形状とは異なる。アーチ部材本体４２２の断面形状は、本体の長さに沿った任意の好適な平面（単数又は複数）において変化し得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体４２２の厚さは変化して、いずれか２つの固定具連結具２４の間（本体のその区分の一部分において、又はその間で連続的に）の本体の断面形状を変化させてもよい。例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体４２２の厚さは、図１に示されるようにアーチ部材４２０が１つ以上の固定具３０を介して患者の１本以上の歯１２に接続されるときに、近心−遠心方向と平行、及び歯の表面と垂直な平面において変化し得る。例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体４２２の厚さは、アーチ部材４２０が１つ以上の固定具３０を介して患者の１本以上の歯１２に接続されるときに、顔−舌、又は咬合−歯肉方向と垂直な平面内において、及びアーチ部材の近心−遠心長さに沿って、歯の表面と平行な平面において、変化していてもよい。
【００６４】
アーチ部材本体４２２の断面形状は、アーチ部材本体の１つ以上の部分における所望の曲げ剛性をもたらすように選択することができる。アーチ部材本体４２２の曲げ剛性を調整することによって、アーチ部材本体の長さに沿って変化し得る、選択された矯正力をもたらすことができる。例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体４２２の第２部分４６２は、第２部分が第１部分の断面積よりも小さい断面積を有するために、第１部分４６０よりも小さい矯正力をもたらすことができる。アーチ部材本体４２２の２つの部分４６０、４６２は、本体の長さに沿って変化する断面形状を有するものとして示されるが、アーチ部材本体の任意の好適な部分（単数又は複数）が、アーチ部材４２０のアーチ部材連結具４２４の間に１つ以上の矯正力をもたらすために、変化する断面形状を有してもよい。
【００６５】
図９には示されないが、アーチ部材本体４２２の断面積もまた、アーチ部材連結具４２４に接続された本体の部分（単数又は複数）に沿って変化してもよい。例えば、アーチ部材本体４２２の断面積は、アーチ部材連結具４５０に接続される部分において小さくすることができ、よってこの部分に隣接する本体の部分は、より大きな断面積を有する。アーチ部材連結具４５０を通じて形成されるチャネルは、連結具に隣接するアーチ部材本体の部分のより大きな断面積のために、連結具が、より小さい断面積を有する部分に沿った位置にとどまり、アーチ部材本体から摺動して外れ得ないように、選択することができる。この断面積の変化は、アーチ部材本体４２２の長さに沿った１つ以上のアーチ部材連結具２２４の動きを制限することによって、医師がアーチ部材４２０を患者の歯に適用するのを補助することができる。
【００６６】
アーチ部材本体の形状は、アーチ部材のアーチ部材連結具の間に１つ以上の矯正力をもたらすために、任意の好適な平面内において変化させることができる。アーチ部材本体は、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができる。例えば、図１０は、アーチ部材５２０の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。図１〜３のアーチ部材２０及び図９のアーチ部材４２０に関する設計検討及び可能性は全て図１０のアーチ部材５２０に等しく当てはまる。アーチ部材５２０は、アーチ部材本体５２２、及びアーチ部材本体に接続されたアーチ部材連結具５２４を含む。アーチ部材本体５２２は、アーチ部材連結具５５０と、５５２との間に、第１非線形部分５７０を含む。更に、アーチ部材本体５２２は、アーチ部材連結具５５２と、５５４との間に、第２非線形部分５７２を含む。第１非線形部分５７０は、第２非線形部分５７２の第２形状と同じ第１形状をとり得る。１つ以上の実施形態において、第１形状は、第２形状と異なる場合がある。任意の好適な形状又は形状の組み合わせは、アーチ部材本体５２２内に形成され得る。１つ以上の実施形態において、第１非線形部分５７０、及び第２非線形部分５７２の少なくとも一方が、例えば、Ｕ字型、Ｖ字型、Ｓ字型、正弦波状などであり得る。例えば、第１非線形部分１５０は、アーチ部材１２０が、固定具（例えば、図１〜３の固定具３０）を介して１本以上の歯と接続されるときに、歯肉、咬合、近心及び遠心方向の少なくとも１つに延びる正弦波形状をとる場合がある。
【００６７】
第１非線形部分５７０及び第２非線形部分５７２は、いずれかの方向、又は方向の組み合わせに延びることができる。例えば、１つ以上の実施形態において、第１及び第２固定具（例えば、図１の固定具４０、４２）が第１及び第２の歯（例えば、第１の歯１４、及び第２の歯１６）の表面（例えば、表面１５、１７）に接続され、第１固定部材連結具５５０、及び第２アーチ部材連結具５５２が、第１固定具の固定具連結具、及び第２固定具の固定具連結具にそれぞれ接続されるとき、第１非線形部分５７０及び第２非線形部分５７２の少なくとも一方が、歯肉、咬合、唇、及び舌側方向の少なくとも１つに延びることができる。
【００６８】
例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体５２２の形状は、アーチ部材５２０が１本以上の歯に接続された１つ以上の固定具（図示されない）の固定具連結具に接続されるときに、近心−遠心方向と平行な平面、及び歯の表面と垂直な平面において変化し得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体５２２の形状は、近心−遠心方向と垂直な平面、及び歯の表面と平行な平面において変化し得る。１つ以上の実施形態において、第２非線形部分５７２は、弓状部分、例えば、ばね５２１などの正弦波形状部分を含み得る。任意の好適なばね、又はばねの組み合わせを使用することができる。ばね５２１は、所望の矯正力をかけるために、張力又は圧縮力のいずれかをより容易にかけられるように、患者の口内に挿入することができる。
【００６９】
１つ以上の実施形態において、第１非線形部分５７０は、アーチ部材連結具５５０及び５５２に接続された、一方又は両方の歯に、第１矯正力をかけるように適合された、第１形状を有することができる。更に、第２非線形部分５７２は、アーチ部材連結具５５０及び５５２に取り付けられた、一方又は両方の歯に、第２矯正力をかけるように適合された、第２形状を有することができる。第１矯正力は、第２矯正力と同じであり得る。１つ以上の実施形態において、第１矯正力は、第２矯正力とは異なる。
【００７０】
アーチ部材本体５２２の１つ以上の部分は、変化する断面形状、及び非線形の形状（単数又は複数）を含み得る。例えば、第２非線形部分５７２はまた、その部分の長さに沿って変化する断面形状を含む場合があり、例えば、その部分の厚さがばね５２１に沿って変化し得る。
【００７１】
図１〜３に戻り、アーチ部材本体２２は、アーチ部材連結具の間に、１つ以上の非線形部分５６、５８、６０を含み得る。非線形部分、例えば、非線形部分５６、５８の１つ以上は、固定具３０によって装具１０に接続された歯の表面１５、１７から離れるように適合されてもよい。例えば、図１に示されるように、第１アーチ部材連結具５０と第２アーチ部材連結具５２との間にある、アーチ部材本体２２の第１非線形部分５６は、第１固定具４０及び第２固定具４２が、第１及び第２の歯の表面に接続され、第１アーチ部材連結具５０、及び第２アーチ部材連結具５２が第１固定具４０及び第２固定具４２の固定具連結具に取り外し可能に接続されるときに、第１の歯１４及び第２の歯１６の表面１５、１７から離れるように適合され得る。第１非線形部分５６は、第１の歯１４及び第２の歯１６の表面１５、１７から、任意の好適な距離だけ離れていてもよい。第１非線形部分５６は、第１の歯１４及び第２の歯１６の表面１５、１７それぞれから、同じ距離だけ離れていてもよい。１つ以上の実施形態において、第１非線形部分５６は、第１の歯１４の表面１５から、第１非線形部分と第２の歯１６の表面１７との間の距離とは異なる距離だけ、離れていてもよい。アーチ部材本体２２の、任意の好適な数の部分は、装具１０が接続される歯の表面から離れていてもよい。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２全体が、これが接続される歯１２の表面から離れていてもよい。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２の部分が１つ以上の歯と接触している一方で、アーチ部材本体の１つ以上の追加の部分が、追加の歯から離れていてもよい。
【００７２】
アーチ部材２０及び固定具３０の一方又は両方が、選択された治療を患者に行うために利用され得る、他の装置又は要素を含んでいてもよい。例えば、１つ以上の実施形態において、２つのアーチ部材連結具２４の間の非線形部分の選択された形状は、フック、ツイスト、ステップ、ループ、及びばねの少なくとも１つを含んでもよい。例えば、アーチ部材本体２２は、長手方向（すなわち、アーチ部材本体の長さにほぼ沿った方向）の移動を可能にする、１つ以上の可撓性ばね（例えば、図５のばね５２１）を含んでもよい。ばねは、アーチ部材本体２２と一体であってもよく、又は本体とは別個に作製されて、任意の好適な技術又は技術の組み合わせによって本体に接続されてもよい。ばねはまた、アーチ部材本体２２の柔軟性を増加させることができる。１つ以上の実施形態において、ばねは弾性であり得、長手方向に張力又は圧縮力をかけることができる。Ｚ−ばね、コイルばね、オメガループ、プッシュロッド、又はそれらの任意の組み合わせを含む様々な種類のばねを使用することができる。各アーチ部材本体２２の柔軟性を増加させ、長手方向の撓みを可能にすることにより、歯が不正咬合である場合に、アーチ部材連結具２４及び固定具連結具３４の接続を促進することができる。患者の治療計画に基づき、ばねはアーチ部材本体２２の任意の好適な部分（単数又は複数）に沿って設けることができる。アーチ部材２０は、アーチ部材連結具２４と、固定具連結具３４との間の接続を維持するために、固定具３０の少なくとも１つと係合するように適合され得る、１つ以上のタングを含み得る。
【００７３】
アーチ部材本体２２は、任意の好適な技術、又は技術の組み合わせを使用して製造することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、基材（例えば、材料のシート）から、基材の部分（単数又は複数）を取り除くことによって、形成することができる。例えば、ニチノール基材は、アーチ部材本体２２を形成するように切断する、又はエッチングすることができる。例えば、レーザ切断、水ジェット切断、エッチング（例えば、イオンビームエッチング）、ダイカットなど、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを利用して、基材を切断又はエッチングすることができる。
【００７４】
アーチ部材本体２２は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、人の好適な形状又は形状の組み合わせへと形成することができる。例えば、アーチ部材本体２２の形状は、基材からアーチ部材を切断又はエッチングする際に形成することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２を形成し、その後、例えば、曲げ、機械加工などの任意の好適な技術を仕様して、１つ以上の形状に成形することができる。アーチ部材本体２２の１つ以上の形状は、例えば、熱硬化など、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを仕様して硬化させることができる。
【００７５】
本明細書において記載されるように、アーチ部材本体２２は、本体の長さに沿って、任意の好適な断面形状を有することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、アーチ部材本体が、装具１０の１つ以上の固定具３０に接続される際に、アーチ部材本体２２の長さに沿って変化する、咬合方向における厚さを有し得る。アーチ部材本体２２の厚さを変えることにより、１本以上の歯に適用される矯正力の制御がもたらされ得る。この厚さは、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して変えることができる。１つ以上の実施形態において、この厚さは、アブレーション、エッチング、研磨、切削などにより、アーチ部材本体２２の部分を取り除くことによって変えることができる。アーチ部材本体２２は、１つ以上の部分を長くすることによって、この部分の厚さを減少させることができる。
【００７６】
歯科矯正装具１０は、任意の好適な技術、又は技術の組み合わせを使用して製造することができる。例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材２０及び固定具３０の一方又は両方を、高速製造技術を使用して製造することができる。１つ以上の実施形態において、固定具連結具３４及びアーチ部材連結具２４は、メーカー又は医師のいずれかにより、標準ライブラリから選択され得る。同様に、アーチ部材本体２２は、医師の治療目標を達成するために、標準ライブラリから選択され、修正されてもよい。治療の各段階における歯の目標位置は、ソフトウェア又は技術者によって提案され、必要に応じて、医師により修正され得る。例えば、共有米国特許出願公開第２０１０／０２６０４０５号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されるように、治療中、歯の目標位置の１つ以上が、歯の中間走査に含まれる情報から生成され得る。治療の開始時に一連の装具全てを製造するのではなく、後続の装具を必要に応じて製造することができる。１つ以上の実施形態において、医師は、医院で装具を全て製造することができる。これは、治療の進行と共に、装具を調節する際の柔軟性を医師にもたらし得る。
【００７７】
例えば、１つ以上の実施形態において、アーチ部材２０及び固定具３０の一方又は両方を、３Ｄ印刷技術を使用して製造することができる。例えば、医師により１つ以上のデータファイルが選択され得、これにより後に、３Ｄ印刷技術を使用して、歯科矯正装具１０を製造することができる。
【００７８】
アーチ部材連結具２４及び固定具連結具３４は、アーチ部材連結具が、固定具連結具に取り外し可能に接続可能であるように、任意の好適な方法で設計することができる。例えば、図４は、固定具１３０及びアーチ部材連結具１２４の概略斜視図である。固定具１３０及び固定具部材連結具１２４は、例えば、図１〜３の装具１０など、任意の好適な歯科矯正装具の一部であり得る。レスピレータ１３０は、固定具連結具１３４及び基部１３２を含み得る。基部１３２は、固定具を歯の表面に接続するように適合されている。アーチ部材連結具１２４は、固定具連結具１３４に取り外し可能に接続可能である。例えば、アーチ部材連結具１２４は、凹部１２６内に配置された１つ以上のタブ１２１を含む。更に、固定具１３０は、アーチ部材連結具が固定具１３０に取り外し可能に接続可能であるように、アーチ部材連結具１２４のタブ１２１を受け入れるように適合された、１つ以上のスロット１３１を含む。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具１２４は、タブ１２１が、固定具連結具１３４のスロット１３１と係合する際に伸張する、弾性材料を含み得る。接続されたとき、アーチ部材連結具１２４は、固定具連結具１３４を囲む。
【００７９】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具１２４は、アーチ部材本体の一部分がその内部に配置され得るように適合された、チャネル１２８を含む。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体は、チャネル１２８の内部に摺動自在に配置されてもよく、これにより固定具１３０は、アーチ部材連結具が固定具連結具１３４に接続されるときに、アーチ部材本体に対して変位することができる。この変位を可能にするため、アーチ部材連結具１２４は、アーチ部材本体がチャネル１２８内に配置されるときに、固定具連結具１３４がアーチ部材本体の変位と干渉しないように、固定具連結具１３４と、チャネル１２８に隣接する凹部１２６の内側表面との間に空間が設けられるような、大きさとすることができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具１２４及び固定具連結具１３４の両方が、チャネル１２８、１３８を含んでもよく、アーチ部材本体の一部が、アーチ部材連結具及び固定具連結具のチャネル内に配置され得る。このような実施形態において、アーチ部材本体は、アーチ部材連結具及び固定具連結具が接続された後に、アーチ部材連結具１２４及び固定具連結具１３４のチャネル１２８、１３８内に配置することができる。
【００８０】
図５〜６は、歯科矯正装具２００の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。図１〜図３の歯科矯正装具１０に関する設計検討及び可能性は全て、図５〜６の歯科矯正装具２００についても等しく当てはまる。歯科矯正装具２００は、アーチ部材本体（明確に示されていない）、及びこの本体に接続されたアーチ部材連結具２２４を含む、アーチ部材２２０を含む。装具２００はまた、固定具連結具２３４、及び固定具を歯２１２の表面２１４に接続するように適合された基部２３２を含む、固定具２３０も含む。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具２２４は、固定具連結具２３４に取り外し可能に接続可能である。更に、１つ以上の実施形態において、固定具２３０が歯２１２の表面２１４に接続され、アーチ部材連結具２２４が固定具連結具２３４に接続されるとき、固定具２３０は、アーチ部材本体に対して変位するように適合される。
【００８１】
固定具２３０は、ポスト２３６の形態の固定具連結具２３４を含んでもよい。ポスト２３６は、スロット又はアンダーカット部分２３１を含む。スロット２３１は、任意の好適な形状又は形状の組み合わせをとることができる。図５〜６に例示される実施形態において、スロット２３１は、ポスト２３６の各側部に形成される。１つ以上の実施形態において、スロット２３１は、ポスト２３６の、１つ、２つ、３つ、４つ、又はいずれかの数の側部に形成することができる。ポスト２３６が、楕円形の断面を含む１つ以上の実施形態において、スロット２３１は、ポスト２３６の楕円形表面に沿って形成することができる。
【００８２】
更に、アーチ部材連結具２２４は、１つ以上のタブ２２１を含む。アーチ部材連結具２２４は、任意の適切な数のタブ２２１を含み得る。１つ以上の実施形態では、タブ２２１は弾性であり得る。例えば、タブ２２１は、アーチ部材連結具２２４が固定具連結具２３４と係合する際に撓む、衣料品のスナップに使用されるものと同様の１つ以上のワイヤを含み得る。固定具連結具２３４のスロット２３１は、固定具連結具２３２がアーチ部材連結具にスナップフィットするようにして、アーチ部材連結具２２４のタブ２２１を受け入れるように適合され得る。アーチ部材連結具２２４はまた、アーチ部材本体（図示されない）の一部を受け入れるように適合されたチャネル２２８を含み得る。
【００８３】
１つ以上の実施形態において、固定具が歯２１４の表面２１４に接続され、アーチ部材連結具２２４が固定具連結具２３４に接続されるとき、固定具２３０は、アーチ部材本体に対して変位するように適合される。例えば、アーチ部材本体が、固定具２３０に対して摺動し得るように、アーチ部材本体の一部がチャネル２２８内に配置されてもよい。１つ以上の実施形態において、チャネル２２８は、アーチ部材連結具２２４のチャネル本体２２３内に形成されてもよい。チャネル本体２２３は、弾性タブ２２１に取り付けられてもよい。チャネル本体２２３をタブ２２１に取り付けるために、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを利用することができる。１つ以上の実施形態において、チャネル本体２２３はタブ２２１と一体化されて、一体型アーチ部材連結具２２４を形成してもよい。
【００８４】
チャネル本体２２３は、アーチ部材本体２２の変形と組み合わせて、例えば、トルク、アンギュレーション、ローテーションなど、いずれかの所望の矯正力を１本以上の歯にかけるように適合されてもよい。例えば、チャネル本体２２３は、チャネル２２３が表面１４と垂直な平面内において、近心−遠心方向と角度を形成する軸に沿って延びるようにして、固定具２３０と共に形成されるか、又は固定具に取り付けられてもよい。この角度を形成することによって、取り付けられた歯２１２に回転矯正力をかけて、歯のローテーションを矯正することができる。
【００８５】
装具２００は、アーチ部材連結具と固定具連結具２３４との間の接続の維持を補助するために、アーチ部材連結具２２４のタブ２２１の１つ以上に係合するように適合されたクランプ２２７を含むことができる。クランプ２２７は、任意の好適な材料又は材料の組み合わせを含み、任意の好適な形状をとることができる。１つ以上の実施形態において、クランプ２２７は、タブが固定具２３０のスロット２３１と係合したままで、アーチ部材連結具２２４の外側表面の上で摺動し、タブ２２１と係合し得る弾性ｏリングであってもよい。
【００８６】
図７〜８は、歯科矯正装具３００の別の実施形態の一部分の概略斜視図である。図１〜図３の歯科矯正装具１０に関する設計検討及び可能性は全て、図７〜８の装具３００についても等しく当てはまる。装具３００は、アーチ部材本体３２２、及びアーチ部材本体に接続された１つ以上のアーチ部材連結具３２４を含む、アーチ部材３２０を含む。１つ以上のアーチ部材連結具２２４はアーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６を含む場合がある。スロット付き部分３２６は、任意の好適な形状、又は形状の組み合わせをとることができ、かつ任意の好適な寸法であり得る。１つ以上の実施形態において、スロット付き部分３２６は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して形成することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体３２２が、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して形成されるときに、スロット付き部分３２６を形成することができる。１つ以上の実施形態において、スロット付き部分３２６は、アーチ部材本体３２２が形成された後に形成することができる（例えば、アーチ部材本体を切断する、又はエッチングすることによってスロット付き部分を形成することができる）。１つ以上の実施形態において、スロット付き部分３２６は弾性である。
【００８７】
装具３００はまた、固定具連結具３３４、及び固定具を歯３１２の表面３１４に接続するように適合された基部３３２をそれぞれ含み得る、１つ以上の固定具３３０も含む。１つ以上の固定具連結具３３４は、アーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６を受け入れるように適合されたスロット３３１を含み得る。１つ以上の実施形態において、固定具連結具３３４のスロット３３１は、スロット３３１内にアーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６を保持する、アンダーカット部分（単数又は複数）を含み得る。スロット３３１は任意の好適な寸法を含み、任意の好適な形状又は形状の組み合わせをとり得る。１つ以上の実施形態において、スロット付き部分がスロット内に摩擦嵌めされるように、スロット３３１は、歯３１２の表面３１４と垂直な方向に、アーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６の幅よりも小さな幅を有してもよい。アーチ部材３２０は、アーチ部材を、スロット３３１内へと、歯肉方向に押し込むことによって、固定具３３０に接続することができる。１つ以上の実施形態において、スロット３３１は、その幅が、固定具３３０が取り付けられる歯３１２の表面３１４と実質的に平行になるように配置することができ、アーチ部材３２０は、アーチ部材をスロット３３１内へと遠心方向で押し込むことによって、固定具に接続され得る。更に、スロット３３１は、固定具３３０内に形成されてもよく、又は別個に製造されて、固定具の基部３３２に取り付けられてもよい。
【００８８】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具３２４は、固定具連結具３３４に取り外し可能に接続可能である。更に、１つ以上の実施形態において、固定具連結具３３４のスロット３３１、及びアーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６は、スロット付き部分がスロットに対して動けるように適合される。したがって、このような実施形態において、固定具が歯３１２の表面３１４に接続され、アーチ部材連結具３２４が固定具連結具３３４に接続されるとき、固定具３３０は、アーチ部材本体３２２に対して変位するように適合される。１つ以上の実施形態において、スロット３３１及びアーチ部材本体３２２は、アーチ部材本体のスロット付き部分３２６が、スロットの長さと実質的に平行な方向、例えば、歯３１２の表面３１４と実質的に平行な方向に動けるように、適合されている。１つ以上の実施形態において、固定具連結具３３４のスロット３３１、及びアーチ部材本体３２２のスロット付き部分３２６は、アーチ部材本体が、固定具３３０に対して近心−遠心方向に動けるように適合される。
【００８９】
一般的に、アーチ部材及び固定具の様々な実施形態は、選択される治療を行うために互換的に使用することができる。例えば、１つの代表的な実施形態において、患者の１本以上の歯が、図８〜９に例示される装具３００の固定具３３０に接続され、固定具が、アーチ部材連結具３２４を含むアーチ部材に連結されてもよく、１つ以上の追加の歯が、図１〜３に例示される、装具１０の固定具３０に接続され、固定具が１つ以上のアーチ部材連結具２４に連結されてもよい。１つ以上の実施形態において、装具の異なる実施形態が、治療の異なる段階で使用されてもよい。例えば、図８〜９の装具３００は、治療の初期段階で利用されてもよく、図１〜３の装具１０は、同じ患者の後の治療段階で利用されてもよい。
【００９０】
患者の１本以上の歯に選択される矯正力をかけるために、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを利用することができる。例えば、図１１は、アーチ部材のセット６００の概略平面図である。図１〜４のアーチ部材２０に関する設計検討及び可能性は全て、図１１のアーチ部材のセット６００のアーチ部材それぞれにも等しく当てはまる。アーチ部材のセット６００は、例えば、図１〜４の歯科矯正装具１０など、任意の好適な歯科矯正装具と共に利用することができる。第１アーチ部材６１０は、アーチ部材本体６１２、アーチ部材連結具６１４、及びアーチ部材本体内に設けられた１つ以上の開口部６１６を含む。アーチ部材本体６１２内に配置された各開口部６１６は、任意の好適な形状をとり、任意の好適な寸法を有することができる。１つ以上の実施形態において、開口部６１６は、アーチ部材連結具６１４の各対の間に設けることができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材連結具６１４の対の間の１つ以上の部分は連続的であり、この部分が開口部を含まないことがある。
【００９１】
一般的に、各開口部６１６の形状及び寸法は、アーチ部材６１０に連結された歯に、所望の矯正力をかけるように選択することができる。様々な形状及び寸法の開口部６１６を形成することによって、矯正力を調整することができる。例えば、１つ以上の実施形態において、より大きな断面積を有する開口部６１６は、より小さい断面積を有する開口部を有する一部分におけるアーチ部材６１０の矯正力よりも小さい、矯正力を、取り付けられた歯にかけることができる。
【００９２】
アーチ部材内に設けられた１つ以上の開口部は、任意の好適な形状をとることができ、任意の好適な寸法を有することができる。例えば、アーチ部材６２０は、アーチ部材本体６２２内に配置され、アーチ部材６１０の開口部６１６よりも大きな断面積を有する、開口部６２６を含む。したがって、アーチ部材６２０は、アーチ部材６１０によりかけられる矯正力よりも小さな矯正力を、これが取り付けられた歯にかけることができる。１つ以上の実施形態において、患者の治療は、アーチ部材６１０で開始され、歯が目標位置に近づいて必要な矯正力が小さくなると、アーチ部材６２０に移ってもよい。
【００９３】
１つ以上の実施形態において、治療はアーチ部材６３０に移ってもよく、これは、開口部６２６を含むアーチ部材６２０のアーチ部材本体６２２の部分の断面積よりも小さい断面積を有する、アーチ部材本体６３２の部分６３６を含む。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体６３２のより小さな断面積は、アーチ部材連結具６３４の間に、開口部６２６を含むアーチ部材６２０のアーチ部材本体６２２の部分によりかかる矯正力よりも小さい矯正力をかけることができる。スロット６３６は、任意の好適な形状又は形状の組み合わせを有することができる。例えば、本明細書において記載されるように、部分６３６は非線形の形状を有してもよく、これは、アーチ部材連結具６３４及び固定具（例えば、図１〜４の装具１０の固定具３０）によって、アーチ部材本体６３２に接続された歯に所望の矯正力をかけるように選択される。
【００９４】
所望の治療プログラムにより、アーチ部材のセット６００は、アーチ部材本体６４２、アーチ部材連結具６４４、及びアーチ部材連結具の間の部分６４６を含む、第４アーチ部材６４０を含むことができる。部分６４６は、アーチ部材本体６４０に接続された歯に、所望の矯正力（単数又は複数）をかけるために、任意の好適な形状を有し、任意の好適な断面形状を有してもよい。図１１に示されるように、部分６４６は、Ｕ字型であり、所望の矯正力をかけることができる。１つ以上の実施形態において、Ｕ字型部分６４６は、アーチ部材６３０の部分６３６によりかかる矯正力よりも一般的に小さい矯正力をかけることができる。
【００９５】
本明細書において記載される様々なアーチ部材は、歯科矯正装具に様々な機能性をもたらす他の特徴を含むことができる。例えば、図１２は、アーチ部材７１０の概略平面図である。図１〜図４のアーチ部材２０に関する設計検討及び可能性は全てが、図１２のアーチ部材７１０に等しく当てはまる。アーチ部材７１０は、アーチ部材本体７１２、本体に接続された１つ以上のアーチ部材連結具７１４、及びアーチ部材本体内に配置される部分７１６を含む。アーチ部材７１０はまた、アーチ部材本体７１２内に配置される、突起部７１８を含む。１つ以上の実施形態において、各アーチ部材連結具７１４は、２つの突起部７１８を含むことができ、これらは固定具（例えば、図１〜４の固定具３０）と係合し、アーチ部材が、固定具内で、選択される距離を超えて摺動するのを防ぐ。したがって、突起部７１８は、アーチ部材７１０に沿った、近心−遠心の移動を防ぐ、又は制限することができる。
【００９６】
本開示の歯科矯正装具の様々な実施形態を、任意の好適な歯科矯正治療システムと共に利用することができる。例えば、１つ以上の実施形態において、歯科矯正治療システムは、歯科矯正装具、例えば、歯科矯正装具１０を含むことができる。歯科矯正装具は、アーチ部材（例えば、図１〜３のアーチ部材２０）のセットを含んでもよい。各アーチ部材２０は、アーチ部材本体２２、及び本体に接続されたアーチ部材連結具２４を含み得る。装具は、患者の歯列弓の対応する歯に接続するように適合された固定具（例えば、図１〜３の固定具３０）のセットを含み得る。各固定具３０は、固定具連結具３４、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部３２を含み得る。アーチ部材連結具２４は、固定具のセットの固定具３０の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であってもよい。更に、固定具が歯の表面に接続され、アーチ部材連結具が固定具連結具に接続されるとき、固定具のセットの固定具は、アーチ部材本体に対して変位するように適合され得る。
【００９７】
１つ以上の実施形態において、アーチ部材のセットの第１アーチ部材は、少なくとも１本の歯を第１構成から第２構成へと移動するように選択された形状（例えば、形状、断面形状など）を有することができる。更に、１つ以上の実施形態において、アーチ部材のセットの第２アーチ部材は、少なくとも１本の歯を第２構成から第３構成へと移動するように選択された形状（例えば、形状、断面形状など）を有することができる。
【００９８】
本明細書中に記載されるコントラスト層の種々の実施形態は、任意の好適な追加的な装具と共に利用することができる。例えば、１つ以上の実施形態において、図１〜３の歯科矯正装具１０は、１つ以上のブラケット、バッカルチューブ、バンド、クリート、ボタン、取り外し可能な装具（アライナトレーを含む）、上顎拡大器、及びこれらの組み合わせと共に利用することができる。１つ以上の追加的な装具は、歯科矯正装具（例えば、図１〜３の装具１０）に接続されるように適合させることができる。例えば、上顎拡大器は、任意の技術又は技術の組み合わせを使用して、歯科矯正装具に接続されるように適合させることができる。１つ以上の実施形態において、１つ以上の追加的な装具を、１つ以上の装具と同時に、しかしながら、このような装具と接続せずに、使用することができる。
【００９９】
本明細書において記載される歯科矯正装具の様々な実施形態は、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２６０４０５号（Ｃｉｎａｄｅｒ，Ｊｒ．）、及び米国仮特許出願第６２／０９７，７３３号（代理人整理番号７５１７４ＵＳ００２）に記載される技術など、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、製造することができる。図１〜３の歯科矯正装具１０を参照し、１つの代表的な技術は、装具１０を形成するために使用され得る、患者の歯の物理的歯科模型を準備することを含む。歯科模型の構成は、治療専門家が認める目標歯列を表すことができる。本明細書で定義されるとき、「目標歯列」は、治療専門家が想定する用途に応じて、患者の現在の歯列、所望の最終的な歯列、又は予想される中間の歯列であってもよい。１つ以上の実施形態において、目標歯列はまた、１つ以上の固定具連結具の所望の構成を含み得る。
【０１００】
目標歯列が患者の現在の歯列として定義される場合、歯科模型は、例えば、患者の歯列のアルギネート、ポリビニルシロキサン、又はポリエーテル印象から調整されたエポキシ樹脂又は石膏鋳物により準備されてもよい。目標歯列が中間又は最終的な歯列として定義される場合、上記の鋳物を個々の模型歯要素に分割し、この歯要素を、所望の歯列を形成するように再構成してもよい。更に歯要素は、歯科模型を準備するためにワックスで固めてもよい。１つ以上の実施形態において、歯科模型は再構成可能な歯科模型であってもよく、それにより個々の歯を分割せずに再構成することができる。再構成可能な歯科模型の例は、例えば、米国特許第６，２２７，８５１号（Ｃｈｉｓｈｔｉ  ｅｔ  ａｌ．）及び同第６，３９４，８０１号（Ｃｈｉｓｈｔｉ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【０１０１】
歯科模型は、歯科矯正装具１０を作製及び構成するためのテンプレートとして使用することができる。固定具３０は、歯科模型の対応する舌側及び／又は唇側の歯の表面に接続することができる。アーチ部材２０は、アーチ部材連結具２４が、固定具３０の固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であるようにして、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、所望の構成に形成することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、押し出しにより形成され、その後既知の技術を使用して成形することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、基材を切断、スタンピング、又はエッチングすることによって形成することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２を準備するために、ポリマー材料を熱形成又はキャスティングしてもよく、１つ以上のアーチ部材連結具２４は、アーチ部材本体に接続することができる。１つ以上の実施形態において、アーチ部材本体２２は、３Ｄ印刷技術を使用して形成することができる。
【０１０２】
一度アーチ部材本体２２が形成されると、アーチ部材連結具がアーチ部材本体に接続されるように、アーチ部材連結具２４はアーチ部材本体に沿って配置することができる。アーチ部材連結具２４がアーチ部材本体２２（例えば、図７〜８のアーチ部材本体３２０）と一緒に形成される１つ以上の実施形態では、アーチ部材連結具は、アーチ部材本体に１つ以上のスロットを開ける、又はエッチングすることによって形成され得る。１つ以上の実施形態において、アーチ部材２０の熱形成又はキャスティングの間、アーチ部材本体２２にスロットを設けることができる。
【０１０３】
装具１０を使用するために、固定具３０は歯科模型から患者の歯へ移動される。固定具３０の対応する歯に対する正確な位置を保存しておくために、間接結合トレー（indirect bonding tray）、又は他の移送装置を使用することができる。固定具３０が、患者の歯の下側表面へとカスタマイズされ、自己位置決めする場合、直接結合も実現性のある代替法であり得る。アーチ部材２０は、患者の口の中に配置され、アーチ部材連結具２４を介して固定具３０に取り外し可能に接続される。
【０１０４】
仮想世界で操作を実行することにより、これらの工程の１つ以上を強化することも、又は排除さえすることも可能である。様々なデジタル技術により、装具設計の精密さが改善され、また従来手により行われていた作製プロセスの態様が容易になる可能性があり得る。
【０１０５】
１つの代表的な技術はデジタル走査である。デジタル口腔内走査を用いて、又は印象若しくは歯科模型をデジタル的に走査することによって、患者の歯科構造を表す仮想歯科模型を捕捉することができる。デジタル画像は、手持ち式口内スキャナ、例えば、Ｂｒｏｎｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ）によって開発され、ＰＣＴ国際公開第２００７／０８４７２７号（Ｂｏｅｒｊｅｓ，ｅｔ  ａｌ．）に記載される、能動波面サンプリングを使用する口内スキャナを使用して生成され得る。１つ以上の実施形態において、他の口腔内スキャナ又は口腔内接触プローブを使用することもできる。別の選択肢として、デジタル構造データは、患者の歯の凹型の印象を走査することによって生成され得る。更に別の選択肢として、デジタル構造データは、患者の歯の凸型の物理的模型を撮像することにより、又は患者の歯の模型上で接触プローブを使用することにより生成され得る。走査に使用されるモデルは、例えば、アルギネート又はポリビニルシロキサン（ＰＶＳ）などの好適な歯科印象材から、患者の歯列の印象をキャスティングし、キャスティング材料（例えば、歯科矯正石膏又はエポキシ樹脂）を歯科印象材に注ぎ、キャスティング材料を硬化させることによって作製され得る。模型を走査するために、Ｘ線写真、レーザ走査、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、及び超音波画像診断を含む、任意の好適な操作技術が使用され得る。他の可能な走査方法について米国特許出願公開第２００７／００３１７９１号（Ｃｉｎａｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【０１０６】
これにより、例えば治療専門家が、目標歯列に到達するように、コンピュータ上で仮想歯科模型を操作することが可能である。目標歯列を得るために使用され得るソフトウェア及びプロセスの更なる詳細は、例えば、米国特許第６，７３９，８７０号  （Ｌａｉ  ｅｔ  ａｌ．）、同第８，１９４，０６７号  （Ｒａｂｙ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，２９１，０１１号（Ｓｔａｒｋ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，３５４，２６８号  （Ｒａｂｙ  ｅｔ  ａｌ．）、同第７，８６９，９８３号  （Ｒａｂｙ  ｅｔ  ａｌ．）、及び同第７，７２６，９６８号  （Ｒａｂｙ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されている。
【０１０７】
歯科模型の調製を容易にし得る他のデジタル技術は、ラピッドプロトタイピングである。上記の技術のいずれかを用いて仮想歯科模型を形成した後、この仮想歯科模型からラピッドプロトタイピング法により歯科模型を直接作製することができる。有利には、アルギネート印象を取ったり、又は石膏模型を鋳込む必要がない。ラピッドプロトタイピング法の例としては、３次元（３Ｄ）印刷法、選択領域レーザ積層法又は選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）法、電気泳動積層法、ロボキャスティング法、熱溶解積層法（fused deposition modeling, ＦＤＭ）法、薄膜積層法（laminated object manufacturing, ＬＯＭ）法、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）法、及びフォトステレオリソグラフィ法などが挙げられるが、これらに限定されない。走査されたデジタルデータから凸型の歯科模型を形成するこれらの、及び他の方法は、米国仮特許第８，５３５，５８０号（Ｃｉｎａｄｅｒ）に開示されている。
【０１０８】
１つ以上の実施形態において、固定具３０は、印象の採取又は口腔内走査に先立って患者の歯に接続され得る。固定具３０は患者の歯に直接接着されるため、このことは、固定具を物理的歯科模型に結合する必要性、加えて固定具を患者の歯に移動する必要性を排除することによりプロセスを簡略化することができる。上記のように、不正咬合歯列から目標歯列への歯科模型の操作は、コンピュータにより行うことができる。他の潜在的な利益が存在する。例えば、固定具３０と患者の歯とが口腔内走査にて一緒に捕捉される場合、固定具と患者の歯との相対位置に基づいて、ワイヤ曲げ装置又はロボットを使用してアーチ部材２０をデジタル的に構成することが可能である。
【０１０９】
ラピッドプロトタイピングは、装具１０を作製するための物理的歯科模型を準備する必要性をも排除し得る。ラピッドプロトタイピングが歯科模型の作製に使用できることが示された一方、ラピッドプロトタイピングを装具１０の少なくとも一部分を直接的に作製するのに使用し得ることも考えられる。アーチ部材本体２２、固定具３０、及び連結具２４、３４の構成は、ラピッドプロトタイピング技術の補助により、実行することができる。直接的な作製は、装具１０の作製における中間工程を排除することにより、費用及び時間を節約できる可能性がある。
【０１１０】
装具１０が仮想歯科模型から直接作製された場合も、物理的歯科模型は依然として、品質管理の目的で装具を確認するのに有用であり得る。これは、アーチ部材２０を、物理的歯科模型に対して配置し、各アーチ部材連結具２４が、対応する固定具３０へと取り外し可能に接続するのを観察することによって、実行できる。装具１０が適切に構成され、歯科模型が目標の歯列を表すと仮定すれば、アーチ部材２０は、固定具３０に取り外し可能に接続されたときに弛緩する筈である。この手順は、アーチ部材２０のアーチ部材連結具２４が、固定具３０の対応する固定具連結具３４に適切に接続できることを確実にするため、不正咬合（又は望ましくない）の歯列を表す歯科模型上の装具１０を確認するのに使用することもできる。この場合は装具１０は、アーチ部材２０を固定具３０に取り外し可能に接続する際に、アーチ部材本体２２の１つ以上の部分が、力伝達係合するように機能するかたちで、作用する。
【０１１１】
１つ以上の実施形態において、装具１０のアーチ部材２０は、治療経過において再構成することができる。アーチ部材２０、及びいくつかの実施形態において、１つ以上の固定具３０を再構成することは、一連のアーチ部材を作製することの、効果的で費用効果の高い代替法となり得る。例えば、アーチ部材２０は、アーチ部材本体２２の１つ以上の部分に手で調整（例えば、曲げる）を行うことによって、治療経過において歯を、２つ以上の歯列を経過して誘導するよう、再構成することができる。これは、装具１０を再起動するためにも有利に使用され得る。例えば、現在の装具１０がもはや歯を移動するのに十分な矯正力を付与しない程、患者の歯が移動された場合、治療専門家は、アーチ部材本体２２に適切な調整を行うことによって装具により適用される矯正力を回復させる自由を有する。１つ以上の実施形態において、１本以上の歯の逆戻りが予想されるときに、余分に補正する、又は補うために、このような調整が行われてもよい。任意により、口腔内走査又は他の走査技術を用いて固定具３０の位置が前もって捕捉され、この情報はワイヤ曲げ装置又はロボットを使用して自動的にアーチ部材本体２２を構成するのに使用することができる。
【０１１２】
１つ以上の実施形態において、少なくとも１本以上の歯、１つ以上の中間位置に関して、歯が初期不正咬合位置から最終的な目標位置へと再配置されるように、１本以上の歯に選択された矯正力をかける、漸進的な治療を行うために、一連の２つ以上のアーチ部材２０を形成することができる。
【０１１３】
本明細書において記載される歯科矯正装具の様々な実施形態は、任意の好適な用途において利用することができる。一用途において、装具（例えば、図１〜３の歯科矯正装具１０）は、患者の歯をその現在の位置に維持する保持具として機能する。この用途では、装具１０の作製に使用される歯科模型は、患者の現在の歯科構造のレプリカである。歯科模型は患者の歯科構造と同じ構成を有するため、装具１０は、口内に配置された際に、本質的にゼロ矯正力を歯に適用することになる。１つ以上の歯が逆戻りする、又は位置若しくは向きが変化した場合、装具１０は、その不正な位置の歯をそれらの本来の位置に強制的に戻す。
【０１１４】
第２の用途では、装具１０は歯を現在の不正咬合位置から最終的な所望の位置へ能動的に移動するように適合され得る。より具体的には、アーチ部材本体２２の１つ以上の部分は、アーチ部材連結具２４が固定具連結具３４に取り外し可能に接続されるときに、１つ以上の矯正力をかけるような形状であり得る。弾性アーチ部材本体２２の固有の記憶は、成形された部分がその通常の構成へと弛緩するに伴い、１本以上の歯に矯正力をかけることができる。したがって、この用途では、装具１０の作製に使用される歯科模型は、治療専門家により想像される最終的な歯列を表す。
【０１１５】
第３の用途では、装具１０は、歯を中間の、非最終的な歯列に移動するよう構成され得る。この状況は、不正咬合の程度又は複雑さが、歯を最初の位置から最終的な位置へ再配置するのに単一の装具では不十分な場合に生じ得る。これらの場合、治療は多段階にて行われてもよく、一連の２つ以上のアーチ部材２０が、固定具３０の単一のセットと共に連続的に使用されて、歯を不正咬合歯列から最終的な矯正された歯列へと、漸増的かつ漸進的に移動させる。ここで、装具１０の作製に使用される歯科模型は、治療過程中に観察され得る中間的な歯列を表す。
【０１１６】
第３の用途の代表的な実施形態では、第１アーチ部材２０が固定具３０に接続されて、患者の不正咬合の歯を中間的な歯列に再配置する。第１アーチ部材２０はその後、口腔から取り外される。次いで、弛緩時の第１アーチ部材の構成とは異なる、弛緩時の構成を有する第２アーチ部材を同様に使用して、患者の歯を中間的歯列から最終的な歯列に再配置することができる。所望であれば、上記のプロセスを２つ以上の中間歯列に拡張してもよい。１つ以上の実施形態において、第１アーチ部材及び第２アーチ部材は、同じ構成を含む場合があるが、第２アーチ部材は、第１アーチ部材とは異なる材料特性を有する場合がある。例えば、第２アーチ部材の１つ以上の部分は、第１アーチ部材によりかけられる矯正力（単数又は複数）とは異なる矯正力（単数又は複数）をかける、剛性を含む場合がある。
【０１１７】
中間的又は最終的な歯列を表す歯科模型は、物理的歯科鋳物を手で形成、切断及び再組立することにより作製することができる。デジタル技術を使用することもできる。例えば、最終的な歯列は、コンピュータアルゴリズム又は治療専門家からの入力により決定され、治療を一連の別個の工程に亜分割することにより、１つ以上の中間的歯列を達成することができる。１つ以上の実施形態において、中間的歯列の１つ以上が、例えば、米国特許出願第２０１０／０２６０４０５号（Ｃｉｎａｄｅｒ）に記載されるような、縮小された画像を含む場合がある。そのようにして中間又は最終的な歯列のそれぞれが実現されたら、対応する歯科模型はラピッドプロトタイピング法を用いて直接作製することができる。各対応する中間的、又は最終的アーチ部材２０は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、歯科模型から作製することができる。
【０１１８】
患者の歯の漸進的な治療を利用する１つ以上の実施形態において、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して、歯の、第２、第３、又はそれ以上の中間走査を行うことができる。次に医師又はメーカーは、１本以上の歯が、次の中間的構成、又は最終的な目標の構成へと再配置するように、歯に１つ以上の矯正力をもたらすように適合された、１つ以上の追加的なアーチ部材２０をもたらすために、これらの中間的走査を利用することができる。例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２６０４０５号（Ｃｉｎａｄｅｒ  Ｊｒ．）、及び米国仮特許出願第６２／０９７，７３３号（代理人整理番号７５１７４ＵＳ００２）に記載される技術など、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを利用して、これらの中間的な走査、模型、及びアーチ部材をもたらすことができる。
【０１１９】
一般的に、歯科矯正装具（例えば、図１〜３の装具１０）は、提案される歯科矯正装具の仕様をもたらすことによって形成することができ、歯科矯正装具は、アーチ部材本体２２、及びアーチ部材本体に接続されたアーチ部材連結具２４を含む、アーチ部材２０を含む。装具はまた、固定具連結具３４、及び固定具を歯の表面に接続するように適合された基部３２をそれぞれ含み得る、固定具３０のセットを含む。各アーチ部材連結具２４は、固定具連結具３４に取り外し可能に接続可能であり、更に、固定具のセットの少なくとも１つの固定具３０は、固定具が歯の表面に接続され、固定具連結具がアーチ部材２０のアーチ部材連結具２４に接続されているときに、アーチ部材本体２２に対して変位するように適合される。
【０１２０】
歯科矯正装具１０と関連する第１歯列を表す第１デジタル画像は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して生成することができる。例えば、第１の歯列の歯を、１つ以上の所望の位置に物理的に又は仮想的に動かすことによって、目標の歯列を表す目標のデジタル画像が得られる。歯科矯正装具１０の提案される仕様を、目標のデジタル画像の少なくとも一部に基づいて修正することができる。歯科矯正装具１０は、目標のデジタル画像に基づいて形成することができる。
【０１２１】
１つ以上の実施形態において、第２歯列を表す第２デジタル画像は、任意の好適な技術又は技術の組み合わせを使用して生成することができる。第２歯列の少なくとも１本の歯は、第１歯列の対応する歯とは異なる位置にある場合がある。例えば、第１の歯列の歯を、所望の位置に物理的に又は仮想的に動かすことによって、第２の歯列を表す修正された目標のデジタル画像が得られる。歯科矯正装具１０の提案される仕様を、修正された目標のデジタル画像に、少なくとも部分的に基づいて修正することができる。歯科矯正装具１０は、修正された提案された仕様に基づいて修正することができる。
【０１２２】
本明細書に引用される全ての参考文献及び刊行物は、それらが本開示と直接矛盾し得る場合を除き、それらの全容を参照によって本開示に明確に援用するものである。本開示の例示的実施形態を検討するとともに本開示の範囲内の可能な変形例を参照してきた。本開示のこれらの及び他の変形例及び変更例は開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろうとともに、本開示は本明細書に記載された例示的実施形態に限定されないことは理解されよう。したがって、本開示は、以下に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【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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【国際調査報告】
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