(57)【要約】  高分子シェルが提供され、高分子シェルは、歯の移動を促進するための１つ以上の活性化力を印加するように構成されている。多数の実施形態において、活性化力は、歯の移動の意図された方向に対抗する方向における力を印加するように並べられている。高分子シェル器具は、１つ以上の歯受け空洞を備えてよく、複数の歯受け空洞の各々は、複数の歯の各々のカウンターモーメントを印加するように形状化され及び並べられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具にて複数の歯を移動させる方法であって、前記複数の歯における配置のための形状化された器具を提供するステップであって、前記器具は、前記複数の歯の１つ以上の歯を移動させるために、前記複数の歯の各々を受けて前記複数の歯にディフェレンシャルモーメントを印加するように形状化された複数の歯受け空洞を備えており、前記複数の歯は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯を備えており、前記第１の１つ以上の歯は第１のカウンターモーメントを有しており、及び前記第２の１つ以上の歯は第２のカウンターモーメントを有しており、前記第１のカウンターモーメントは前記第２のカウンターモーメントに対抗している、ステップを含む、
方法。
【請求項２】
前記第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の前側グループを備え、前記第２の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の後ろ側グループを備え、１つ以上の歯の前記前側グループの前記第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の前記後ろ側グループの前記第２のカウンターモーメントに対抗している、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つ以上の歯の前記後ろ側グループは、複数の近隣後ろ側歯を備えており、前記器具は、前記複数の近隣後ろ側歯に関する前記第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のカウンターモーメントは、前記複数の近隣後ろ側歯に向かって、１つ以上の歯の前記前側グループを移動させるために、前記第２のカウンターモーメントより小さい、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の歯に結合される外力生成メカニズムを提供するステップを更に含み、前記外力生成メカニズムは、１つ以上の歯の前記後ろ側グループの移動を減少させるように、１つ以上の歯の前記後ろ側グループに力を印加するために並べられる、
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記外力生成メカニズムによって１つ以上の歯の前記後ろ側グループに印加される前記力は、遠位力コンポーネントを含む、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記外力生成メカニズムは、クラスＩＩ又はクラスＩＩＩの弾性体を備える、
請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の歯受け空洞は、前記第１の１つ以上の歯を受けるように形状化された第１の１つ以上の空洞と、前記第２の１つ以上の歯を受けるように形状化された第２の１つ以上の空洞を備えており、前記第１の１つ以上の歯受け空洞は、前記第１のカウンターモーメントを生成するように形状化されており、前記第２の１つ以上の歯受け空洞は、前記第２のカウンターモーメントの反対の前記第１のカウンターモーメントに関して前記第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている。
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の歯受け空洞の１つ以上は、前記第２の１つ以上の歯への前記第１の１つ以上の歯の移動を促進するために、１つ以上の取付具を受けるように、及び、前記第２の１つ以上の歯から離れている前記第１の１つ以上の歯をカウンター力にて進めるように、形状化された１つ以上の係合構造を備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記器具は高分子シェルを備えており、前記高分子シェルは、前記歯の移動を指示するために前記高分子シェルの複数のたわみに関するエネルギーを蓄積するために、複数の活性化部位を備えている、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の歯受け空洞は、前記複数の歯の１つ以上のアンカーレージを増加させるために、前記複数の歯に前記ディフェレンシャルモーメントを印加する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
複数の歯における配置のために形状化された器具であって、前記器具は、複数の歯の１つ以上を移動させるために、前記複数の歯の各々を受けて、前記複数の歯にディフェレンシャルモーメントを印加するように形状化された複数の歯受け空洞を備えており、前記複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯を受けるように形状化された第１の１つ以上の歯受け空洞と、第２の１つ以上の歯を受けるように形状化された第２の１つ以上の歯受け空洞とを備えており、前記第１の１つ以上の歯受け空洞は、前記第１の１つ以上の歯に第１のカウンターモーメントを印加するように形状化されており、前記第２の１つ以上の歯受け空洞は、前記第２の１つ以上の歯に第２のカウンターモーメントを印加するように形状化されており、前記第１のカウンターモーメントは前記第２のカウンターモーメントに対抗している、
器具。
【請求項１３】
前記第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の前側グループを備え、前記第２の１つ以上の歯は、歯の後ろ側グループを備え、１つ以上の歯の前記前側グループの前記第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の前記後ろ側グループの前記第２のカウンターモーメントに対抗している、
請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
１つ以上の歯の前記後ろ側グループは、複数の近隣後ろ側歯を備えており、前記高分子シェル器具は、前記複数の近隣後ろ側歯に関する前記第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている、
請求項１３に記載の器具。
【請求項１５】
前記第１のカウンターモーメントは、前記複数の近隣後ろ側歯に向かって、１つ以上の歯の前記前側グループを移動させるために、前記第２のカウンターモーメントより小さい、
請求項１４に記載の器具。
【請求項１６】
前記複数の歯に結合される外力生成メカニズムを更に含み、前記外力生成メカニズムは、１つ以上の歯の前記後ろ側グループの移動を減少させるように、１つ以上の歯の前記後ろ側グループに力を印加するように並べられる、
請求項１３に記載の器具。
【請求項１７】
前記外力生成メカニズムによって１つ以上の歯の前記後ろ側グループに印加される前記力は、遠位力コンポーネントを含む、
請求項１６に記載の器具。
【請求項１８】
前記外力生成メカニズムは、クラスＩＩ又はクラスＩＩＩの弾性体を備える、
請求項１６に記載の器具。
【請求項１９】
前記複数の歯受け空洞の１つ以上は、前記第２の１つ以上の歯への前記第１の１つ以上の歯の移動を促進するために、複数の取付具を受けるように、及び、前記第２の１つ以上の歯から離れている前記第１の１つ以上の歯をカウンター力にて進めるように、形状化された複数の係合構造を備える、
請求項１２に記載の器具。
【請求項２０】
前記複数の取付具を更に備える、
請求項１９に記載の器具。
【請求項２１】
前記器具は高分子シェルを備えており、前記高分子シェルは、前記歯の移動を指示するために前記高分子シェルの複数のたわみに関するエネルギーを蓄積するために、複数の活性化部位を備えている、
請求項１２に記載の器具。
【請求項２２】
前記複数の歯受け空洞は、前記複数の歯の１つ以上のアンカーレージを増加させるために、前記複数の歯に前記ディフェレンシャルモーメントを印加する、
請求項１２に記載の器具。
【請求項２３】
対象の複数の歯を移動させるための複数の器具を製造するためのシステムであって、当該システムは、
入力と、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ及び前記入力と接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、有形的表現媒体に実装された命令を備えるプロセッサであって、
治療の複数のステージにて前記対象の前記複数の歯を表示し、各ステージは前記複数の器具の１つの器具に対応しており、
前記治療の複数のステージ各々における前記歯を位置決めするべくユーザ入力に応じて、前記ディスプレイにおける前記複数の歯の各々を位置及び方向へ調整し、
治療の対応しているステージでの前記複数の歯の配置のために形状化された高分子シェル器具の形状外形を決定し、前記高分子シェル器具は複数の歯受け空洞を備えており、前記複数の歯受け空洞の各々は受けられる歯の形状外形に対応している形状外形を備えており、前記複数の歯受け空洞の各々の前記形状外形は、治療のための前記対応しているステージのための前記ディスプレイに示される前記位置及び方向から離れて設けられて又は方向付けされている１つ以上である、プロセッサと、を備える、
システム。
【請求項２４】
前記プロセッサは、３Ｄプリンティング、熱溶融樹脂法、あるいは、ステレオリソグラフィの１つ以上にて、前記高分子シェル器具を直接的に製造するための命令を備えている、
請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯の位置を修正することによってアライナーを修正するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
相互参照
本願は、参照によって本明細書に援用される、２０１５年１月５日付け出願の米国仮特許出願番号６２／０９９，９６５の利益を主張する。
【０００３】
背景技術
歯を並べるための従来の方法及び器具は、少なくともいくつかの場合において、理想的でないかもしれない。ブレースは、アライメントにおいて歯を移動させるために用いられることができるが、ブレースは、対象に設けられるために専門的技術を要し得る。また、複雑な移動は、達成するのが困難であるかもしれず、及び、歯科矯正具の配置は、少なくともいくつかの場合において、いくつかの歯の複雑な移動に理想的に対処するには不足しているかもしれない。
【０００４】
透明シェル器具は、歯を正常に移動させるために用いられてきた。例えば、ユーザは、一連の透明シェル器具を提供されることができる。一連のシェルの各シェルは、治療のステージに対応してよい。例えば、一連の１０個のシェルにおける第４のシェルは、治療の第４のステージに対応してよい。透明シェル器具は、正常に歯を再位置決めするために用いられることができるが、透明シェル器具は、少なくともいくつかの場合において、理想的な結果を提供しないかもしれない。例えば、抜歯を埋めるような、歯の複雑な移動は、透明シェル器具で治療することが困難であり得る。また、少なくともいくつかの場合において、透明シェル器具の装着者は、例えば、器具にて歯が十分に移動せずにユーザが治療を停止した場合には、治療を完成できないかもしれない。
【０００５】
透明シェル器具にて歯を並べる従来の方法及び器具は、治療のステージにおける最終の意図された位置及び方向にて、歯の外形に形状化された空洞を有するシェルを提供することに依拠し得る。治療のステージにおける最終の意図された位置及び方向にて、歯を位置決めするために形状化された空洞を提示する実施形態に関連する動作は、理想的な移動を提供しないかもしれない。取付具は、高分子シェル器具での歯の移動を促進するために歯に設けられることができるが、結果としての移動は、少なくともいくつかの場合における理想的でないかもしれない。例えば、歯に印加される力は、目標位置に向かって歯が移動するにつれて減少し得る。また、歯の移動は、一様でないかもしれず、歯は、他に比べていくかの次元にて、より容易に移動するかもしれない。例えば、歯の移動は、６自由度にて行うことができ、及び目標移動に比較した相対的な移動は、歯の自由度の間で異なり得る。また、歯の移動は、第１の歯が近隣歯の移動に影響することができるように、結合され得る。
【０００６】
従来のユーザインターフェースソフトウエアは、治療の各ステージのための目標位置にて示される歯をユーザに提供することができる。高分子シェル器具は、歯の目標位置に従って製造されることができる。治療の各ステージの最後にて歯の目標位置に従って器具を製造することは効果的であることができるが、各歯に印加される力の量を提示する実施形態に関連する動作は、理想的であるものと異なることができ、及び、歯の対応している移動は、いくつかの場合において、理想的でないかもしれない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述を考慮して、高分子シェル器具にて歯を目標位置に移動させるための、改善された方法及び器具を提供することが記述される。理想的には、このような方法及び器具は、減少した力にて歯をより正確に目標位置に移動させるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書の実施形態は、歯を移動させるための改善された方法及び器具を開示する。多数の実施形態おいて、高分子シェル器具のような器具が提供され、器具は、歯の移動を促進するために１つ以上の活性化力を印加するように構成されている。多数の実施形態において、各器具によって印加される活性化力は、複数の歯の各々のための歯の移動の意図された方向に対抗している方向において力を提供するように並べられており、歯の移動は、複数の歯の各々のための歯の並進及び回転を構成する移動ベクトルを含んでよい。活性化力は、歯の移動の目標方向において歯を進めるための１つ以上の力、あるいは、当該力に対抗するカウンター力を含んでよい。多数の実施形態において、歯は抵抗の中心について移動し、歯は、抵抗の中心についてのモーメントを生成するように、歯の移動の目標方向における力で進められる。カウンター力は、歯がモーメント及びカウンターモーメントのディフェレンシャルを含んでいるディフェレンシャルモーメントにて移動されることができるように、抵抗の中心についてのカウンターモーメントを生成することができる。ディフェレンシャルモーメントは、移動の目標方向に沿っている歯のチッピングに関連することができ、移動の目標方向に沿っている歯のチッピングは、移動を促進するために制御され、複数の歯の各々のための目標方向に沿って歯を移動させるために力の大きさを減少させ得る。
【０００９】
多数の実施形態において、各高分子シェル器具は、治療のステージのための複数のカウンター力及びカウンターモーメントを生成するべく、複数の取付具に係合するように形状化された複数の係合構造を備える。高分子シェル器具は、受けられる歯の外形の面に対応するように形状化された内面外形を有する複数の歯受け空洞を備えてよく、複数の歯受け空洞の各々は、治療の対応しているステージのための受けられる歯の対応している目標位置及び方向から離れて位置決め及び／又は方向付けされる。
【００１０】
多数の実施形態において、プロセッサは、治療の各ステージのための目標位置及び方向にて複数の歯を位置決め及び方向付けするためのユーザのためのユーザ入力及びディスプレイを備える。プロセッサは、器具に活性化エネルギーを印加するために、治療の各ステージのための標位置及び方向から離れている位置にて器具の歯受け空洞を位置決めするための命令を含んでよい。プロセッサは、熱成形を含んでいる間接製造で、あるいは、３Ｄプリンティング、ステレオリソグラフィ、あるいは、熱溶融樹脂法の１つ以上を含んでいる直接製造で、複数の器具を製造するための命令を含んでよい。
【００１１】
本明細書の他の目的及び特徴は、明細書、特許請求の範囲、及び添付図面の検討によって明らかになるであろう。
【００１２】
本明細書にて記載された全ての文献、特許、及び特許出願は、個別の文献、特許、又は特許出願が参照によって組み込まれるように具体的に及び個別的に示されたかの如く、同様な範囲の参照によって本明細書に組み込まれる。
【００１３】
発明の新規な特徴は、添付の請求の範囲において特に明らかにされる。本明細書の特徴及び効果のより好適な理解は、図示の実施形態を明らかにする、発明の原理が利用されている後の詳細な説明、及び関連する図面を参照することによってなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】実施形態に係る、顎、複数の歯、及び歯を並べるための高分子シェル器具を図示する図である。
【図１Ｂ】実施形態に係る、歯冠に係合して取付具に位置決めされた器具の断面図である。
【図２】実施形態に係る、アライメント器具のコンポーネント及び対応している力を示す図である。
【図３Ａ】実施形態に係る、治療のステージの完了の前の歯の位置、ステージの完了における目標位置、及び治療のステージを完了するための歯受け空洞の位置及び方向を示す図である。
【図３Ｂ】実施形態に係る、歯の非押し出し位置及び方向を含んでいる目標位置及び方向での歯に関するエネルギーを蓄積するために、１つ以上の活性化部位に関して構成される高分子シェル器具を示す図であり、力は、圧下方向において向けられ、歯を圧下するために不十分であり、歯の押し出しを抑制するために十分である。
【図４】実施形態に係る、目標位置から離れている器具の歯受け空洞を決定する方法を示す図である。
【図５】実施形態に係る、データ処理システムの概略ブロック図である。
【図６Ａ】実施形態に係る、外力生成メカニズムを有するアライメント器具を示す図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る、外力生成メカニズムを有するアライメント器具を示す図である。
【図７】実施形態に係る、外力生成メカニズムを有するアライメント器具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで用いられる用語「トルク」及び「モーメント」は、同義的に取り扱われる。
【００１６】
ここで用いられる用語「及び／又は」は、２つの単語又は表現が一緒に又は個別にとられることを示すための機能的な単語として用いられる。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａのみ、Ｂのみ、及びＡ及びＢの両方を含む。
【００１７】
ここで用いられる「複数の歯」は、２つ以上の歯を含む。
【００１８】
ここで用いられる「モーメント」は、抵抗の中心から離れている歯のような物に作用している力を含む。モーメントは、例えば、抵抗の中心からの置換ベクトルに対応している位置に印加されるベクトル力のベクトルクロス積に関して演算されてよい。モーメントは、方向において指し示しているベクトルを含んでよい。他のモーメントの反対のモーメントは、例えば、歯のような物の第１の側に向かって向けられたモーメントベクトル、歯のような物の反対側に向かって向けられた他のモーメントベクトルの１つを含んでよい。
【００１９】
ここで用いられる「ディフェレンシャルモーメント」は、１つ以上の歯への反対のモーメントを印加するために、他の各々に結合される２つ以上のモーメントを含む。ディフェレンシャルモーメントは、第１のモーメント及び歯に印加される第２の反対のモーメントを含んでよい。代替的に又は組み合わせにて、ディフェレンシャルモーメントは、アーチの第２の１つ以上の歯の第２の反対のモーメントに結合される、アーチの第１の１つ以上の歯の第１のモーメントを含んでよい。アーチの第１の１つ以上の歯は、アーチの第１の区分を含んでよく、アーチの第２の１つ以上の歯は、アーチの第２の区分を含んでよく、アーチの第１の区分の第１のモーメントは、アーチの第２の区分の第２の反対のモーメントに結合される。第１の１つ以上の歯は、アーチの第１の区分の第１の複数の近隣歯を含んでよく、第２の１つ以上の歯は、アーチの第２の区分の第２の複数の近隣歯を含んでよく、アーチの第１の複数の近隣歯の第１のモーメントは、アーチの第２の複数の近隣歯の第２のカウンターモーメントに対抗する。
【００２０】
ここで用いられる、モーメントを有する歯は、抵抗の中心について歯に作用する力を有する歯を意味する。力は、直接的に又は歯における取付具にて、及びこれらの組み合わせにて、歯に結合される器具によって生成されることができる。
【００２１】
カウンターモーメントは、ここで開示されているように、１つ以上の歯の移動を正確に制御するために用いられることができ、及び１つ以上の歯のアンカリングを提供するために使用されることができる。多数の実施形態において、複数の後ろ側歯は、後ろ側歯のアンカリングを改善するためにカウンターモーメントを備え、及び１つ以上の前側歯は、より小さなカウンターモーメントを備え、及び複数の後ろ側アンカー歯に向かって移動される。代替的に、複数の後ろ側歯の１つ以上におけるカウンターモーメントは、１つ以上の後ろ側歯が、前側歯又は歯に向かって移動されることを許容するように構成されることができる。
【００２２】
１つ以上の歯の複数のグループのモーメントは、歯の移動を制御するために他の歯に結合されることができ、及び歯の１つ以上のグループのモーメントは、多数の手法にて、他の各々に結合されることができる。１つ以上の歯のグループのモーメントは、１つ以上の歯の１つ以上のグループに優先的な移動を提供するために、オフセットモーメント及び／又はバランスモーメントにて相互に結合されることができる。例えば、後ろ側歯は、前側歯を後ろ側歯に移動させるために、前側歯よりも大きなカウンターモーメントを印加され得る。
【００２３】
モーメント及びカウンターモーメントは、ここで開示されているように、多数のタイプの歯の移動及び歯の状態によく合っており、及び多数の歯の状態に関する使用のためによく合っている。ここで開示された実施形態は、例えば、咬合平面の傾斜、口の１つの側の歯及び口の反対側の下側歯を上げること、アーチに沿っている歯のひとまとめの拡張、抜歯箇所のクロージャー、圧下（ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ）、押し出し（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）、回転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、又は、チッピング（ｔｉｐｐｉｎｇ）、あるいは、これらの組み合わせの１つ以上を治療するために用いられることができる。
【００２４】
多数の実施形態において、１つ以上の後ろ側歯は、１つ以上の臼歯、小臼歯、又は犬歯を備え、１つ以上の前側歯は、１つ以上の中切歯、側切歯、犬歯、第１の両尖歯、又は第２の両尖歯を備える。例えば、「後ろ側歯」は、臼歯及び小臼歯を示すためにここで用いられてよく、及び、「前側歯」は、切歯及び犬歯を示すためにここで用いられてよい。「後ろ側」及び「前側」は、また、１つ以上の歯グループの相対的な位置を意味し得るものであり、例えば、「後ろ側歯」は、１つ以上の「前側歯」に対して後ろ側に設けられるいくつかの歯を意味し得るものであり、及び「前側歯」は、１つ以上の「後ろ側歯」に対して前側に設けられるいくつかの歯を意味し得るものである、ということについて理解されたい。
【００２５】
ここで開示されている実施形態は、１つ以上の歯のグループを相互に結合するために用いられることができる。１つ以上の歯のグループは、第１の１つ以上の前側歯のグループ、及び第２の１つ以上の後ろ側歯のグループを備えてよい。第１の歯のグループは、ここで開示されているように高分子シェル器具にて、第２の歯のグループに結合されることができる。
【００２６】
第１の歯のグループは、多数の手法にて、第２の歯のグループに結合されることができ、及び、多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯のグループは、第１のモーメント及び第１のカウンターモーメントを備え、第２の１つ以上の歯のグループは、第２のモーメント及び第２のカウンターモーメントを備える。第１のモーメント及び第１のカウンターモーメントは、結合された第１のモーメントと、第１の１つ以上の歯のグループの結合された第１のカウンターモーメントとを備えてよく、第２のモーメント及び第２のカウンターモーメントは、結合された第２のモーメントと、第２の歯のグループの結合された第２のカウンターモーメントとを備えてよい。結合された第１のモーメント、結合された第１のカウンターモーメント、結合された第２のモーメント、及び結合された第２のカウンターモーメントは、第１の１つ以上の歯のグループ、第２の１つ以上の歯のグループ、あるいは、これらの組み合わせを移動させるために、高分子シェル器具にて相互に結合されることができる。
【００２７】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯のグループ各々は、第１のモーメント及び第１のカウンターモーメントを備え、及び第２の１つ以上の歯のグループ各々は、第２のモーメント及び第２のカウンターモーメントを備える。第１のモーメントは、第１の歯の第１の領域又は位置での１つ以上の第１の歯への第１の力にて、及び、カウンター位置での第１の歯の１つへのカウンター力にて生成されたカウンターモーメントにて生成されることができる。第２のモーメントは、第２の歯の領域での１つ以上の第２の歯への第２の力にて、及び、カウンター位置での第２の歯の１つへのカウンター力にて生成されたカウンターモーメントにて生成されることができる。
【００２８】
個々の歯の抵抗の中心は、例えば、歯の根の分岐又は３分岐の付近に設けられることができる。単一の根の歯のために、抵抗の中心は、歯槽頂から根の頂点への距離の約２５％及び約７０％の間のどこか、例えば、距離の約４０％に設けられることができる。
【００２９】
複数の歯を備えている歯の区分のグループの抵抗の中心は、１つ以上の手法にて、決定されることができる。抵抗の中心は、例えば、有限要素モデリング、科学文献にて発行された値、実験的負荷に関するベンチテスト、数式及び近似、及び／又は、これらの組み合わせにて決定されることができる。抵抗の中心は、例えば、歯根膜、軟組織、及び骨支持構造のような、歯構造を支持することに応じて決定されることができる。歯のグループの抵抗の中心が移動の方向に関して変化してよいが、当業者は、ここで開示の実施形態において、抵抗の中心を決定することができる。
【００３０】
ここで開示されている実施形態は、第１の１つ以上の歯のグループの１つ以上の歯の移動、又は、第２の１つ以上の歯のグループの１つ以上の歯の移動、あるいは、これらの組み合わせに合っている。
【００３１】
ここで開示されている実施形態は、取付具及高分子シェル器具のような知られた市販の歯移動コンポーネントとの組み合わせのために好適である。多数の実施形態において、器具及び１つ以上の取付具は、６自由度を備えている歯移動ベクトルに沿って１つ以上の歯を移動させるように構成されており、３自由度は回転性であり、３自由度は並進である。ここで開示されている実施形態は、モーメント及び複数の歯各々のカウンターモーメント基づいて、ディフェレンシャルモーメントベクトルを提供することができる。ディフェレンシャルモーメントベクトルは、歯の移動の改善された正確さを提供することができ、１つ以上の歯への減少された力の大きさの結果をもたらし得る。
【００３２】
本明細書の開示は、所望の歯の移動を引き出すための及び／又は所望の並びに歯を再位置決めするための、改善された又はより効果的な歯移動システムを設計及び提供するための、歯科矯正システム及び関連の方法を提供する。
【００３３】
１つの側面において、器具で複数の歯を移動する方法が提供される。方法は、複数の歯の配置のために形状化された器具を提供することを含んでおり、器具は、歯を移動及び／アンカーするために、複数の歯の各々を受けて複数の歯にディフェレンシャルモーメントを印加するように形状化された複数の歯受け空洞を備えており、複数の歯は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯を備えており、第１の１つ以上の歯は第１のカウンターモーメントを有しており、第２の１つ以上の歯は第２のカウンターモーメントを有しており、第１のカウンターモーメントは第２のカウンターモーメントに対抗する。
【００３４】
多数の実施形態において、複数の歯の各々のディフェレンシャルモーメントは、モーメント及び当該モーメントの反対のカウンターモーメント、抵抗の中心についての力で生成されたモーメント、抵抗の中心についてのカウンター力で生成されたカウンターモーメント、当該力の反対のカウンター力、歯を移動させるために複数の歯の各々のためのカウンター力よりも大きな力を備える。
【００３５】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、モーメント及び当該複数の歯の各々のためのカウンターモーメントの合計を含んでいる合計モーメントを生成するために形状化されており及び並べられている。
【００３６】
多数の実施形態において、器具は、第１の１つ以上の歯を第２の１つ以上の歯に向かって移動させるために、相互から離れている第１の１つ以上の歯の第１の位置及び第２の１つ以上の歯の第２の位置を進めるように形状化される。器具は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯を相互に向かって移動させるために、相互から離れている第１の１つ以上の歯の第１の位置及び第２の１つ以上の歯の第２の位置を進めるように形状化されることもできる。
【００３７】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯は、第１の複数の歯を備えており、器具は、第１の複数の近隣歯の各々に関する第１のカウンターモーメントを生成するための形状を備えており、第１のカウンターモーメントは、第１の複数の近隣歯の各々からの同様に向けられているモーメントの組み合わせを含んでいる
【００３８】
多数の実施形態において、第２の１つ以上の歯は、第２の複数の歯を備えており、器具は、第２の複数の近隣歯の各々に関する第２のカウンターモーメントを生成するための形状を備えており、第２のカウンターモーメントは、第２の複数の近隣歯の各々からの同様に向けられているモーメントの組み合わせを含んでいる。
【００３９】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間のディフェレンシャルモーメントをバランスさせるように、及び第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間の第１のカウンターモーメント及び第２のカウンターモーメントをバランスさせるように、形状化され及び並べられる。
【００４０】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の前側グループを備え、第２の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の後ろ側グループを備え、１つ以上の歯の前側グループの第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の後ろ側グループの第２のカウンターモーメントと対抗する。１つ以上の歯の前側グループは、単一の前側歯、単一の前側歯に関する第１のカウンターモーメントを生成するように形状化された器具を備えることができる。１つ以上の歯の後ろ側グループは、複数の近隣後ろ側歯、複数の近隣後ろ側歯に関する第２のカウンターモーメントを備えることができる。器具は、複数の近隣後ろ側歯の各々に関する第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されることができ、第２のカウンターモーメントは、近隣後ろ側歯の各々からの同様に向けられたモーメントの組み合わせを備えている。第１のカウンターモーメントは、複数の近隣後ろ側歯に向かって１つ以上の歯の前側グループを移動させるために、第２のカウンターモーメントよりも小さいことができる。複数の近隣後ろ側歯は、３つの近隣後ろ側歯、３つの後ろ側歯に関する第２のカウンターモーメントを生成するように形状化された器具を備えることができる。３つの近隣後ろ側歯は、３つの近隣後ろ側歯の各々の抵抗の中心から離れている結合した抵抗の中心を有している歯のブロックとして、一緒に結合された３つの近隣後ろ側アンカー歯を備えることができる。
【００４１】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の後ろ側グループを備え、第２の１つ以上の歯は、歯の前側グループを備え、及び１つ以上の歯の前側グループの第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の前側グループの第２のカウンターモーメントと対抗する。１つ以上の前側歯のグループは、複数の近隣前側歯を備えることができ、複数の近隣歯受け空洞は、第１のカウンターモーメントを生成するために形状化された複数の近隣前側歯受け空洞を備えることができる。
【００４２】
多数の実施形態において、方法は、複数の歯に結合された外力又はアンカーレージ生成メカニズムを提供することを更に含み、外力又はアンカーレージ生成メカニズムは、１つ以上の歯の後ろ側グループの移動を減少させるように、１つ以上の歯の後ろ側グループに力及び／又はアンカーレージを適用するために並べられる。外力生成メカニズムによって１つ以上の歯の後ろ側グループに印加された力は、遠位力コンポーネントを含むことができる。外力又はアンカーレージ生成メカニズムは、クラスＩＩ、あるいは、クラスＩＩＩの弾性体を備えることができる。
【００４３】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、複数の歯各々に関するモーメント及びカウンターモーメントを生成するために、歯の面外形に対応する内面外形を備える。
【００４４】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯を受けるように形状化された第１の１つ以上の空洞と、第２の１つ以上の歯を受けるように形状化された第２の１つ以上の空洞を備えており、第１の１つ以上の歯受け空洞は、第１のカウンターモーメントを生成するように形状化されており、第２の１つ以上の歯受け空洞は、第２のカウンターモーメントの反対の第１のカウンターモーメントに関して第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている。
【００４５】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯の第１のカウンターモーメントは、第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯の第１の１つ以上の根を移動させるのに十分である。
【００４６】
多数の実施形態において、複数の歯各々へのディフェレンシャルモーメントは、モーメント、モーメントの反対のカウンターモーメントを備え、位置における力は、抵抗の中心についてのモーメントを生成し、カウンター位置におけるカウンター力は、複数の歯各々のための抵抗の中心についてのカウンターモーメントを生成し、力とカウンター力の合計は、複数の歯各々のための歯への結合した全体力を含む。第１の１つ以上の歯の結合した全体力は、第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯を進めることができる。結合した全体力は、減少した力の量にて第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯を移動させるために、複数の各々のための力及びカウンター力よりも小さくなることができる。
【００４７】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の１つ以上は、第１の１つ以上の歯の第２の１つ以上の歯への移動を促進するために、１つ以上の取付具を受けるように、及び、カウンター力にて第２の１つ以上の歯から離れている第１の１つ以上の歯を進めるように形状化された１つ以上の係合構造を備える。１つ以上の取付具を受けるように形状化された１つ以上の係合構造は、第２の１つ以上の歯へ、目標方向において第１の１つ以上の歯を移動させるために、カウンター力の反対の力を生成することができる。力は、目標方向において１つ以上の目標歯を移動させるために、カウンター力よりも大きくなことができ、及びカウンター力は、１つ以上の目標歯への力の量の合計を減少させることができ、及び第１のカウンターモーメントを生成することができる。
【００４８】
多数の実施形態において、器具は、複数の取付具を受けるために、及び、第２の歯への第１の歯の移動を促進するために、第２の歯から離れている第１の歯を進めるように形状化された複数の構造を備える。
【００４９】
多数の実施形態において、器具は、高分子シェルを備え、高分子シェルは、歯の移動を指示するために、高分子シェルの複数のたわみでエネルギーを蓄積するために、複数の活性化部位を備えている。複数のたわみの１つ以上は、歯に対する力に関するエネルギーを蓄積することができ、力は、歯が目標位置及び方向を備えているときに、たわみの反対方向において歯を移動させるために不十分であることができ、追加のたわみは、歯が目標位置及び方向から離れて移動することに応じて、歯を移動させる十分な増加した力を生成することができる。目標位置及び方向は、歯の非押し出し位置及び方向を含むことができ、力は、圧下方向において向けられることができ、歯を圧下するために不十分であることができ、歯の押し出しを抑制するために十分であることができる。目標位置及び方向は、器具のステージに対応している歯の非圧下位置及び方向を含むことができ、及び、力は、押し出し方向において向けられることができ、歯を押し出すのに不十分であることができ、歯の圧下を抑制するために十分であることができる。
【００５０】
多数の実施形態において、複数の歯は、複数の近隣歯に向かって移動される複数の近隣歯及び目標歯、複数の近隣歯に向かって目標歯を移動させるために、複数の近隣歯及び目標歯の各々を受けるように形状化された複数の器具空洞、を備え、複数の空洞は、複数の近隣歯の間の力を分配し移動を抑制するために、複数の近隣歯及び目標歯への反対の力を提供するために形状化され及び並べられる。複数の近隣歯は、複数の近隣臼歯を備えることができ、目標歯は、抜歯箇所に向かって引っ込んだ前側歯を備えることができる。目標歯は、矢状方向において移動することができる。
【００５１】
多数の実施形態において、ユーザは、器具に対応している治療のステージのためのユーザ入力に関して、ディスプレイに表示されている歯の位置及び方向を調整し、複数の歯受け空洞の各々は、空洞において受けられるために、歯の歯形状外形に対応している空洞形状外形を備え、各空洞形状外形は、複数の歯に設けられたときに、器具に活性化エネルギーを提供するために、ディスプレイに表示された対応歯形状外形の位置及び方向から離れて位置決めされ、及び／又は向けられる。
【００５２】
多数の実施形態において、空洞形状各々は、受けられる歯の面の少なくとも一部に合致する。例えば、空洞形状各々は、歯の反対の面の各々と係合するために、受けた歯の反対の面に合致することができる。空洞形状外形各々は、歯の反対の面の各々に係合するために第１及び第２の反対の面を備えることができ、第１及び第２の反対の面は、歯の移動方向に沿って相互に歯に接触するように形状化される。
【００５３】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間から延在しているスペースへのディフェレンシャルスペースクロージャを提供するために、相互に向かって移動する。第１の１つ以上の歯は、複数の前側歯を備えることができ、第２の１つ以上の歯は、複数の後ろ側歯を備えることができ、複数の後ろ側歯は、複数の後ろ側歯の各々の抵抗の中心から離れている結合した抵抗の中心を備える。
【００５４】
多数の実施形態において、第１のカウンターモーメントは、第１の抵抗の中心についての第１の位置における器具からの第１の１つ以上の歯への第１の力に対応しており、第２のカウンターモーメントは、第２の抵抗の中心についての第２の１つ以上の歯への第２のカウンター力に対応している。
【００５５】
多数の実施形態において、器具は、高分子シェル器具を備える。器具は、３Ｄプリンティング、ステレオリソグラフィ、あるいは、熱溶融樹脂法の１つ以上で直接的に製造された高分子シェル器具を備えることができる。
【００５６】
多数の実施形態において、空洞を受ける複数の歯は、複数の歯の１つ以上のアンカーレージを増加させるために、複数の歯にディフェレンシャルモーメントを印加する。
【００５７】
他の側面において、複数の歯の配置のために形状化された器具が提供される。器具は、複数の歯の各々を受けて、複数の歯の１つ以上の歯を移動及び／又はアンカーするために、複数の歯へのディフェレンシャルモーメントを印加するように形状化された複数の歯受け空洞を備え、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯を受けるように形状化された第１の１つ以上の歯受け空洞と、第２の１つ以上の歯を受けるように形状化された第２の１つ以上の歯受け空洞とを備えており、第１の１つ以上の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯へ第１のカウンターモーメントを印加するように形状化されており、第２の１つ以上の歯受け空洞は、第２の１つ以上の歯へ第２のカウンターモーメントを印加するように形状化されており、第１のカウンターモーメントは第２のカウンターモーメントに対抗している。
【００５８】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、モーメント及び受けられる歯へのモーメントの反対のカウンターモーメントを含んでいるディフェレンシャルモーメントを印加するように形状化され及び並べられ、モーメントは、抵抗の中心についての力にて生成され、カウンターモーメントは、抵抗の中心についてのカウンター力に関して生成され、カウンター力は力に対抗し、力は複数の歯の各々のためのカウンター力よりも大きい。
【００５９】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯受け空洞は、１つ以上の前側歯を受けるように、及び第１のカウンターモーメントを生成するように、形状化され及び並べられ、第２の１つ以上の歯受け空洞は、後ろ側歯を受けるように、及び第２のカウンターモーメントを生成するように、形状化され及び並べられ、第２のカウンターモーメントは、第１のカウンターモーメントよりも大きい。
【００６０】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、モーメント及び当該複数の歯の各々のためのカウンターモーメントの合計を含んでいる合計モーメントを生成するために形状化されており及び並べられている。
【００６１】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯受け空洞は、複数の近隣歯を受けるように形状化され及び並べられた複数の近隣歯受け空洞を備え、第１のカウンターモーメントは、複数の近隣歯の各々の抵抗の中心から離れている抵抗の中心についての複数の近隣歯の結合したカウンターモーメントを備える。
【００６２】
多数の実施形態において、第２の１つ以上の歯受け空洞は、複数の近隣歯を受けるように形状化され及び並べられた複数の近隣歯受け空洞を備え、第２のカウンターモーメントは、複数の近隣歯の各々の抵抗の中心から離れている抵抗の中心についての複数の近隣歯の結合したカウンターモーメントを備える。
【００６３】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、空洞にて受けられる歯の歯形状外形に対応している空洞形状外形を備え、空洞形状外形は各々、複数の歯に設けられたときに、高分子シェル器具へ活性化エネルギーを提供するために、対応歯形状外形位置及び方向から離れて位置決めされ及び／又は向けられる。空洞形状外形の各々は、歯の反対の面の各々と係合するために、第１及び第２の反対の面を備えることができ、第１及び第２の反対の面は、歯の移動の方向に沿って相互に歯が接触するように形状化されることができる。
【００６４】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第１の１つ以上の歯を第２の１つ以上の歯に向かって移動させるために、相互から離れている第１の１つ以上の歯の第１の位置及び第２の１つ以上の歯の第２の位置を進めるように形状化される。高分子シェル器具は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯を相互に向かって移動させるために、相互から離れている第１の１つ以上の歯の第１の位置及び第２の１つ以上の歯の第２の位置を相互に進めるように形状化されることもできる。第１の１つ以上の歯は、第１の複数の歯を備えることができ、高分子シェル器具は、第１の複数の近隣歯の各々に関する第１のカウンターモーメントを生成するための形状を備えており、第１のカウンターモーメントは、第１の複数の近隣歯の各々からの同様に向けられているモーメントの組み合わせを含んでいる。第２の１つ以上の歯は、第２の複数の歯を備えることができ、高分子シェル器具は、第２の複数の近隣歯の各々に関する第２のカウンターモーメントを生成するための形状を備えることができ、第２のカウンターモーメントは、第２の複数の近隣歯の各々からの同様に向けられているモーメントの組み合わせを含んでいる。
【００６５】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間のディフェレンシャルモーメントをバランスさせるように、及び第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間の第１のカウンターモーメント及び第２のカウンターモーメントをバランスさせるように、形状化され及び並べられる。第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の前側グループを備えることができ、第２の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の後ろ側グループを備えることができ、１つ以上の歯の前側グループの第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の後ろ側グループの第２のカウンターモーメントと対抗する。１つ以上の歯の後ろ側グループは、複数の近隣歯、複数の近隣歯に関する第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている高分子シェル器具を備えることができる。複数の近隣後ろ側歯は、３つの近隣後ろ側歯、３つの後ろ側歯に関する第２のカウンターモーメントを生成するように形状化された高分子シェル器具を備えることができる。３つの近隣後ろ側歯は、３つの近隣後ろ側歯の各々の抵抗の中心から離れている結合した抵抗の中心を有している歯のブロックとして、相互に結合された３つの近隣後ろ側アンカー歯を備えることができる。１つ以上の歯の前側グループは、単一の前側歯、単一の前側歯に関する第１のカウンターモーメントを生成するように形状化された高分子シェル器具を備えることができる。
【００６６】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、複数の近隣後ろ側歯の各々に関する第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されており、第２のカウンターモーメントは、近隣後ろ側歯の各々からの同様に向けられたモーメントの組み合わせを含んでいる。第１のカウンターモーメントは、複数の近隣後ろ側歯に向かって１つ以上の前側グループ移動させるために、第２のカウンターモーメントよりも小さくなることができる。
【００６７】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯は、１つ以上の歯の後ろ側グループを備え、第２の１つ以上の歯は、歯の前側グループを備え、１つ以上の歯の前側グループの第１のカウンターモーメントは、１つ以上の歯の前側グループの第２のカウンターモーメントと対抗する。１つ以上の前側歯のグループは、複数の近隣前側歯を備えることができ、複数の近隣歯受け空洞は、第１のカウンターモーメントを生成するために形状化された複数の近隣前側歯受け空洞を備えることができる。
【００６８】
多数の実施形態において、器具は、複数の歯に結合された外力又はアンカーレージ生成メカニズムを更に含み、外力又はアンカーレージ生成メカニズムは、１つ以上の歯の後ろ側グループの移動を減少させるように、１つ以上の歯の後ろ側グループに力及び／又はアンカーレージを適用するために並べられる。外力生成メカニズムによって１つ以上の歯の後ろ側グループに印加された力は、遠位力コンポーネントを含むことができる。外力又はアンカーレージ生成メカニズムは、クラスＩＩ、あるいは、クラスＩＩＩの弾性体を備えることができる。
【００６９】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々は、複数の歯各々に関するモーメント及びカウンターモーメント生成するために、歯の面外形に対応する内面外形を備える。
【００７０】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯を受けるように形状化された第１の１つ以上の空洞と、第２の１つ以上の歯を受けるように形状化された第２の１つ以上の空洞を備えており、第１の１つ以上の歯受け空洞は、第１のカウンターモーメントを生成するように形状化されており、第２の１つ以上の歯受け空洞は、第２のカウンターモーメントの反対の第１のカウンターモーメントに関して第２のカウンターモーメントを生成するように形状化されている。
【００７１】
多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯の第１のカウンターモーメントは、第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯の第１の１つ以上の根を移動させるのに十分である。
【００７２】
多数の実施形態において、複数の歯各々へのディフェレンシャルモーメントは、モーメント、モーメントの反対のカウンターモーメントを備え、位置における力は、抵抗の中心についてのモーメントを生成し、カウンター位置におけるカウンター力は、複数の歯各々のための抵抗の中心についてのカウンターモーメントを生成し、力とカウンター力の合計は、複数の歯各々のための歯への結合した全体力を含む。第１の１つ以上の歯の結合した全体力は、第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯を進めることができる。結合した全体力は、減少した力の量にて第２の１つ以上の歯に向かって第１の１つ以上の歯を移動させるために、複数の各々のための力及びカウンター力よりも小さくなることができる。
【００７３】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の１つ以上は、第１の１つ以上の歯の第２の１つ以上の歯への移動を促進するために、１つ以上の取付具を受けるように、及び、カウンター力にて第２の１つ以上の歯から離れている第１の１つ以上の歯を進めるように、形状化された１つ以上の係合構造を備える。１つ以上の取付具を受けるように形状化された１つ以上の係合構造は、第２の１つ以上の歯へ、目標方向において第１の１つ以上の歯を移動させるために、カウンター力の反対の力を生成することができ、力は、目標方向において１つ以上の目標歯を移動させるために、カウンター力よりも大きくなことができ、及びカウンター力は、１つ以上の目標歯への力の量の合計を減少させることができ、及び第１のカウンターモーメントを生成することができる。多数の実施形態において、器具は、１つ以上の取付具を更に備える。
【００７４】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第２の歯への第１の歯の移動を促進するために、複数の取付具を受けるように、及び、第２の歯から離れている第１の歯を進めるように、形状化された複数の係合構造を備える。多数の実施形態において、器具は、複数の取付具を更に備える。
【００７５】
多数の実施形態において、器具は、高分子シェルを備え、高分子シェルは、歯の移動を指示するために、高分子シェルの複数のたわみでエネルギーを蓄積するために、複数の活性化部位を備えている。複数のたわみの１つ以上は、歯に対する力に関するエネルギーを蓄積することができ、力は、歯が高分子シェルのステージに対応する目標位置及び方向を備えているときに、たわみの反対方向において歯を移動させるために不十分であり、追加のたわみは、歯が目標位置及び方向から離れて移動することに応じて、歯を移動させる十分な増加した力を生成する。目標位置及び方向は、歯の非押し出し位置及び方向を含むことができ、力は、圧下方向において向けられることができ、歯を圧下するために不十分であることができ、歯の押し出しを抑制するために十分であることができる。目標位置及び方向は、歯の非圧下位置及び方向を含むことができ、及び、力は、押し出し方向において向けられることができ、歯を押し出すのに不十分であることができ、歯の圧下を抑制するために十分であることができる。
【００７６】
多数の実施形態において、複数の歯は、複数の近隣歯に向かって移動される複数の近隣歯及び目標歯、複数の近隣歯に向かって目標歯を移動させるために、複数の近隣歯及び目標歯の各々を受けるように形状化された複数の高分子シェル器具空洞、を備え、複数の空洞は、複数の近隣歯の間の力を分配し移動を抑制するために、複数の近隣歯及び目標歯への反対の力を提供するために形状化され及び並べられる。複数の近隣歯は、複数の近隣臼歯を備えることができ、目標歯は、抜歯箇所に向かって引っ込んだ前側歯を備えることができる。目標歯は、矢状方向において移動することができる。
【００７７】
多数の実施形態において、ユーザは、高分子シェル器具に対応している治療のステージのためのユーザ入力に関して、ディスプレイに表示されている歯の位置及び方向を調整し、複数の歯受け空洞の各々は、空洞において受けられるために、歯の歯形状外形に対応している空洞形状外形を備え、各空洞形状外形は、複数の歯に設けられたときに、高分子シェル器具に活性化エネルギーを提供するために、ディスプレイに表示された対応歯形状外形の位置及び方向から離れて位置決めされ、及び／又は向けられる。空洞形状外形の各々は、歯の反対の面の各々にて係合するために、受けた歯の反対の面に合致することができる。空洞形状外形各々は、歯の反対の面の各々に係合するために第１及び第２の反対の面を備えることができ、第１及び第２の反対の面は、歯の移動方向に沿って相互に歯に接触するように形状化されることができる。
【００７８】
多数の実施形態において、器具は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯を、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間から延在しているスペースへのディフェレンシャルスペースクロージャを提供するために、相互に向かって移動させるように構成される。第１の１つ以上の歯は、複数の前側歯を備えることができ、第２の１つ以上の歯は、複数の後ろ側歯を備えることができ、複数の後ろ側歯は、複数の後ろ側歯の各々の抵抗の中心から離れている結合した抵抗の中心を備える。
【００７９】
多数の実施形態において、第１のカウンターモーメントは、第１の抵抗の中心についての第１の位置における器具からの第１の１つ以上の歯への第１の力に対応しており、第２のカウンターモーメントは、第２の抵抗の中心についての第２の１つ以上の歯への第２のカウンター力に対応している。
【００８０】
多数の実施形態において、器具は、高分子シェル器具を備える。器具は、３Ｄプリンティング、ステレオリソグラフィ、あるいは、熱溶融樹脂法の１つ以上で直接的に製造された高分子シェル器具を備えることができる。
【００８１】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、複数の歯の１つ以上のアンカーレージを増加させるために、複数の歯にディフェレンシャルモーメントを印加する。
【００８２】
他の側面において、対象の複数の歯を移動させるための複数の器具を製造するためのシステムが提供される。システムは、入力、ディスプレイ、及びディスプレイ及び入力に接続されたプロセッサを備える。プロセッサは、治療の複数のステージにて複数の歯を表示し、各ステージは複数の器具の１つの器具に対応しており、治療の複数のステージの各々にて歯を位置決めするべくユーザ入力に応じて、ディスプレイにおける複数の歯の各々を位置及び方向へ調整し、及び、治療の対応しているステージでの複数の歯の配置のために形状化された高分子シェル器具の形状外形を決定し、高分子シェル器具は複数の歯受け空洞を備えており、複数の歯受け空洞の各々は受けられる歯の形状外形に対応している形状外形を備えており、複数の歯受け空洞の各々の形状外形は、治療のための対応しているステージのためのディスプレイに示される位置及び方向から離れて設けられて又は方向付けされている１つ以上である、有形的表現媒体に実装された命令を備えことができる。
【００８３】
多数の実施形態において、プロセッサは、複数の歯の内の１つ以上への力に応じて、複数の歯の内の１つ以上の取付具を含むための命令を備える。
【００８４】
多数の実施形態において、プロセッサは、高分子シェル器具の１つ以上の取付係合構造を生成するための命令を含む。
【００８５】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞の各々の形状外形は、受けられる歯の形状外形に合致する。複数の歯受け空洞の各々の形状外形は、受けられる歯の反対の面と係合するように構成され得る。形状外形空洞の各々は、受けられる歯の反対の面の各々に係合するための第１及び第２の反対の面を備えることができ、第１及び第２の反対の面は、歯の移動の方向に沿って相互に歯に接触するように形状化されることができる。
【００８６】
多数の実施形態において、プロセッサは、複数の個々の歯の各々の抵抗の中心を決定するための命令を備え、プロセッサは、近隣歯のグループの抵抗の中心を決定するための命令を備え、近隣歯のグループの抵抗の中心は、近隣歯のグループの各々の抵抗の中心から離れて設けられる。
【００８７】
多数の実施形態において、プロセッサは、複数の歯の各々のための抵抗の中心についてのディフェレンシャルモーメントを決定するための命令を備える。ディフェレンシャルモーメントは、第１の力に応答する抵抗の中心についての第１のモーメントと、複数の歯の各々のための第１の力の反対の第２の力に応答する抵抗の中心についての第２のメーメントを備えることができる。ディフェレンシャルモーメントは、複数の歯各々のための歯の移動の方向に沿うチッピングに関連し得る。
【００８８】
多数の実施形態において、プロセッサは、ここでの実施形態のいくつかのものにおけるものとして、器具を製造するための命令を備える。
【００８９】
他の側面において、高分子シェル器具に関する歯の移動の方法が提供される。方法は、第２の歯に向かって第１の歯を移動させるために、第１の歯の第１の歯冠への第１の力及び第２の歯の第２の歯冠への第２の力を提供することであって、この力は、第１の歯の第１のモーメント及び第２の歯の第２のモーメントの結果をもたらすことと、第１の歯の第１のモーメントと第２の歯の第２のモーメントとを抑制するために、第１の力に対抗する第１の歯冠への第１のカウンター力と第２の力に対抗する第２の歯冠への第２のカウンター力とを提供することであって、第２の歯への第１の歯、あるいは、第１の歯への第２の歯の１つ以上を移動させるために、第１の力は第１のカウンター力よりも大きく、及び第２の力は第２のカウンター力よりも大きい。
【００９０】
他の側面において、方法は、高分子シェル器具を提供することを含む。高分子シェル器具は、第２の歯に向かって第１の歯を移動させるために、第１の歯の第１の歯冠への第１の力及び第２の歯の第２の歯冠への第２の力であって、この力は、第１の歯の第１のモーメント及び第２の歯の第２のモーメントの結果をもたらす力と、第１の歯の第１のモーメントと第２の歯の第２のモーメントとを抑制するために、第１の力に対抗する第１の歯冠への第１のカウンター力と第２の力に対抗する第２の歯冠への第２のカウンター力であって、第２の歯への第１の歯、あるいは、第１の歯への第２の歯の１つ以上を移動させるために、第１の力は第１のカウンター力よりも大きく、及び第２の力は第２のカウンター力よりも大きい力と、を提供するように構成される。
【００９１】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第１の歯冠と第２の歯冠との間にて延在している高分子シェルに関する第１の歯冠への第１の力と第２の歯冠への第２の力とを結合するように構成されており、高分子シェル器具は、高分子シェル器具に係合している第１の歯冠における第１の取付具に関する第１の歯冠に第１のカウンター力を提供し、高分子シェル器具に係合している第２の歯冠における第２の取付具に関する第２の歯冠に第２のカウンター力を提供するように構成される。
【００９２】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第１の力を生成するために第１の位置における第１の歯冠を係合し、及び第２の力を生成するために第２の位置における第２の歯冠を係合するように形状化される。
【００９３】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第１の位置での第１の歯冠への第１の力と第２の位置での第２の歯冠への第２の力とを結合するように構成されており、高分子シェル器具は、第３の位置での第１の歯冠への第１のカウンター力と第４の位置での第２の歯冠への第２のカウンター力とを結合するように構成されており、第１の位置は第３の位置よりも歯肉に近く、及び第２の位置は第２の位置よりも歯肉に近い。
【００９４】
多数の実施形態において、高分子シェル器具は、第１のカウンター力に関する第１のカウンターモーメントと第２のカウンター力に関する第２のカウンターモーメントとを生成するように構成されており、第２の歯へ移動させるべく第１の歯を促進するために、第１のカウンターモーメントは、第２のカウンターモーメントよりも小さい。
【００９５】
多数の実施形態において、第１の歯は前側歯を備えており、及び、第２の歯は後ろ側歯を備えている。
【００９６】
多数の実施形態において、第１の歯は後ろ側歯を備えており、及び、第２の歯は前側歯を備えている。
【００９７】
多数の実施形態において、後ろ側歯は、１つ以上の臼歯、小臼歯、又は犬歯を備えている１つ以上の後ろ側歯を備えており、及び前側歯は、１つ以上の中切歯、側切歯、犬歯、第１の両尖歯、又は第２の両尖歯を備えている１つ以上の前側歯を備える。
【００９８】
多数の実施形態において、１つ以上の前側歯又は１つ以上の後ろ側歯の１つ以上は、アーチに沿っているひとまとめの分離しているものと一緒に移動される。
【００９９】
多数の実施形態において、方法は、前述の請求項のいくつかのものにおけるものとして、器具を提供することを更に含む。
【０１００】
他の側面において、第２の歯に向かって第１の歯を移動させる方法が提供される。方法は、第１の歯又は第２の歯の１つ以上が他の歯に向かって進められるときに、第１及び第２の歯の回転を抑制するために、第２の歯から離れて向けられた第１の歯への第１の力、及び第１の歯から離れて向けられた第２の歯への第２の力を印加することを含む。
【０１０１】
他の側面において、１つ以上の歯を移動させるための器具が提供される。器具は、第１の歯及び第２の歯を構成している複数の歯を係合するための複数の歯受け空洞であって、複数の歯受け空洞は、第１の歯を受けるように形状化された第１の空洞と、第２の歯を受けるように形状化された第２の空洞とを備えており、第１の空洞と第２の空洞は第１の方向において第１の歯を進め第２の方向において第２の歯を進めるように並べられている、当該複数の歯受け空洞と、複数の歯の第１の歯と係合するための第１の係合構造と、複数の歯の第２の歯と係合するための第２の係合構造と、を備えており、第１の係合構造及び第２の係合構造は、第１の方向と対抗する第３の方向において第１の歯を進め、第２の方向と対抗する第４の方向において第２の歯を進めるために並べられる。
【０１０２】
多数の実施形態において、第１の歯は、第１の取付具を備えており、第１の係合構造は、第１の取付係合構造を備えており、第２の歯は、第２の取付具を備えており、第２の係合構造は、第２の取付係合構造を備えている。第１の係合構造、第２の係合構造、第１の歯受け空洞、及び第２の歯受け空洞は、第１の歯の回転を減少させるための第１の歯への第１のカウンターモーメントと、第２の歯の回転を減少させるための第２の歯への第２のカウンターモーメントとを印加するように並べられることができる。第１の係合構造は、第１の取付係合構造、第１のパワーリッジ、又は第１の歯の面に対応する第１の形状外形の１つ以上を備えることができ、第２の係合構造は、第２の取付係合構造、第２のパワーリッジ、又は第１の歯の面に対応する第２の形状外形の１つ以上を備えることがでる。
【０１０３】
多数の実施形態において、器具は、ここで示される実施形態のいくつかのものの器具を備える。
【０１０４】
他の側面において、対象の複数の歯を移動させるための複数の器具を製造するためのシステムが提供される。システムは、入力、ディスプレイ、及びディスプレイ及び入力に接続されたプロセッサを備える。プロセッサは、治療の複数のステージの複数の対象の歯を表示し、各ステージは複数の器具の１つの器具に対応しており；治療のステージの各々にて歯を位置決めするためのユーザ入力に応じて、ディスプレイの複数の歯の各々を調整し；及び、複数の歯の配置のために形状化された高分子シェル器具の形状外形を決定し；高分子シェル器具が、複数の歯の各々を受けるために及び歯を移動させるために複数の歯の各々にディフェレンシャルモーメントを印加するために形状化された複数の歯受け空洞を備えている、有形的表現媒体に実装された命令を備える。
【０１０５】
多数の実施形態において、プロセッサは、複数の取付具に関する複数の取付具を係合するために形状化された複数の取付係合構造、及び各々を係合して複数の歯の各々への複数のディフェレンシャルモーメントを印加するために、形状化されて並べられた複数の取付具に関する器具の形状外形を決定するための命令を備える。
【０１０６】
多数の実施形態において、プロセッサは、ここでの実施形態のいくつかのものにおけるものとして、器具を製造するための命令を備える。
【０１０７】
多数の実施形態において、プロセッサは、３Ｄプリンティング、熱溶融樹脂法、あるいは、ステレオリソグラフィの１つ以上にて高分子シェル器具を直接的に製造するための命令を備える。
【０１０８】
参照は、高分子シェルを備えている器具に行われるが、ここで開示の実施形態は、歯を受ける多数の器具、例えば１つ以上の高分子又はシェル無しの器具に関する使用のために好適である。器具は、例えば、金属、ガラス、補強ファイバー、カーボンファイバー、合成物、補強合成物、アルミニウム、生体材料、及びこれらの例の組み合わせで製造されることができる。器具は、例えば、ここで記述されているように、熱成形又は直接製造で、多数の手法において形状化されることができる。代替的に又は組み合わせで、器具は、コンピュータ数値制御機械加工に関する材料のブロックから製造される器具のように、機械加工で製造されることができる。
【０１０９】
本明細書の歯科矯正システムは、歯取付具及び患者によって装着されたときに取付具を係合する１つ以上の歯科矯正器具を備えることができる。例えば器具復元性による力の印加を介して、歯を受けて再位置決めする歯受け空洞を備えている器具は、図１Ａに関して一般的に図示される。図示されているように、図１Ａは、顎における複数の歯１０の各々のインクリメンタルな再位置決めを達成するために、患者によって装着される高分子シェル器具１１の１つの例示の調整を示す。器具は、歯を受けて復元的に再位置決めする歯受け空洞を備えているシェル（例えば、高分子シェル）を備えることができる。インビザライン矯正（登録商標）システムにて利用されているこれらを備えている同様なシステムは、例えば、米国特許第６，４５０，８０７号及び第５，９７５，８９３号を含んでいるアラインテクノロジー（Ａｌｉｇｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）に属する多数の特許及び特許出願と共に、ワールドワイドウェブ（例えば、「ａｌｉｇｎ．ｃｏｍ」のｕｒｌ参照）にてアクセス可能な会社のウェブサイトにて記述されている。本明細書に係る器具は、更に後述されるように、患者の歯に位置決めされた１つ以上の取付具に係合するように設計されることができる。更に後述されるように、歯取付具は、器具が患者によって装着されるときに、患者の歯にて生成されたモーメントを正確に制御するために、設計されことができ、向けられることができ、及び／又は患者の歯に設けられることができる。ここで記載されているように、カスタマイズされた設計及び歯科矯正治療における使用は、所望の移動のための必要な大きさ及び方向のより正確に印加されている力ベクトルによって、治療及び臨床結果の効果を有利に改善することができる。器具及び歯取付具を備えている本明細書の歯科矯正システムは、更に記載されているように、所望しない力及びモーメントをより効果的に減少させることができる、効果的な力分配メカニズムを提供する。
【０１１０】
複数の歯１０は、１つ以上の取付具１０２を備え得る。高分子シェル器具１１は、複数の歯各々を受けるように形状化された複数の歯受け空洞１０１を備える。複数の歯受け空洞の各々は、受けた歯の外側面に対応するために形状化された内面外形を備える。多数の実施形態において、高分子シェル器具の内面は、例えば受けた歯の外形の反対の面のような、受けた歯の面の少なくとも一部と合致する。高分子シェル器具１１は、１つ以上の取付具に係合するために、１つ以上の係合構造１０４を備えてよい。多数の実施形態において、１つ以上の係合構造は、器具が１つ以上の取付具に係合するときに、歯に力を提供するように構成される。１つ以上の係合構造１０４は、所定の方向において１つ以上の取付具１０２に力を印加するように多数の手法において構成されることができる。例えば、１つ以上の係合構造は、取付具及び歯に力を提供するために、係合構造１０４の少なくともいくつかのたわみ及び／又はゆがみを有する１つ以上の取付具１０２で受けるように構成された構造を備えてよい。係合構造１０４は、例えば、取付具に係合するように構成された、１つ以上の突起１０５を備えてよい。多数の実施形態において、係合構造１０４は、取付具を受けるように形状化された空洞１０６を備える。１つ以上の突起１０５は、取付具のフラット面に係合するための、及び、取付具のフラット面に実質的に垂直な方向において力を提供するための形状を有する空洞１０６の内部の高分子シェルから突出する。
【０１１１】
移動力又は力のシステムを伝達するための１つ以上の歯取付具１０２は、図１Ｂへの参照で更に図示される。歯の移動は、抵抗の中心１０３への参照で記載されることができる。図１Ｂの取付具と同様な及びここで開示されているような実施形態に係る援用に好適な力を伝達するための取付具器具は、全体の開示の参照によって本明細書に援用される、米国出願番号１２／６２３，３４０の２００９年１１月２０日付け出願であり２０１０年６月３日付けの米国公報２０１０／０１３８０２５である「パラメトリック取付具を備えている歯科矯正のシステム及び方法」と題されたものにおいて記述される。ここで開示された実施形態に係る編入のために適した歯科アライナー構造を決定するための方法及びシステムは、全体の開示の参照によって本明細書に援用される、米国出願番号１３／８６５，０９１の２０１３年４月１７日付け出願であり米国公報２０１３／０２３０８１８である「歯科アライナー構造を最適化するための方法及びシステム」と題されたものにおいて記述される。
【０１１２】
取付具は、歯冠の歯の面に結合され、器具が患者によって装着されるときに、図１Ａにおいて図示されているように歯科器具又はアライナーと結合することができ係合することができる。患者によって装着されるときに、器具は、例えば、器具の内部空洞の面又は部分の１つ以上のアクティベータの間で相互作用／接触し、歯の移動を引き出すための力のシステムを提供するために、歯取付具及び／又は歯冠の面／一部に対応している状態で、歯冠及び取付具に係合する。様々な歯の移動は、以下に示されるように、達成されることができる。
【０１１３】
前の出願において明らかにされるように、器具は、複数の器具のセット又は部分として設計及び／又は提供されることができ、治療は治療計画に従って管理されることができる。このような実施形態において、１つ以上の歯受け空洞が、器具によって意図された中間の又は最終の歯の並びに対応している構造を備えるように、各器具は構成されてよい。器具構造は、患者の歯に所望の力又は力のシステムを印加するように、及び所望の歯の移動を引き出すように、及び意図された並びに歯を徐々に再位置決めするように、更に設計又は修正され得る（例えば、歯取付具と併せて適応又は動作するように修正される）。患者の歯は、患者の歯において一連のインクリメンタル位置調整器具を配置することによって、最初の歯の並びから最終の歯の並びに進行的に再位置決めされる。調整器具は、同じステージにて、あるいは、例えば、治療のステージの最初でのセット又はバッチにて全て生成されることができ、患者は、歯の各器具の圧力がもはや感じられなくなるまで、各器具を装着する。複数の異なる器具（例えば、セット）は、複数のいくつかの器具を装着している患者より先に、設計されることができ及び製造されることができる。この点にて、患者は、器具がなくなるまで、現在の調整器具を次の調整器具に一連に置き換える。器具は、歯に一般的には押し付けられず、患者は、手順の間のいくつかの時点で、器具を設けてよく及び置き換えてよい。シリーズにおける最終の器具又はいくつかの器具は、歯の並びを過度に矯正するために選択された構造又は構造たちを備えてよく、すなわち、（完全に達成された場合に）「最終」として選択された歯の並びを超えて個々の歯を移動させる構造を備えてよい。このような過度な矯正は、例えば、事前に矯正された位置に向かって個々の歯の移動が戻ることを許容するために、再位置決め方法が終えた後に、潜在的な逆戻りをオフセットするために望ましくてよい。過度な矯正は、また、例えば、所望の中間の最終の位置を超えて位置決めされる構造に関する器具を有することによって、矯正の速さを速めるために有利であってよく、個々の歯は、より早い速さにて位置に向かってシフトされるであろう。このようなケースにおいて、器具の使用は、器具によって画定された位置に歯が到達する前に、終了されることができる。
【０１１４】
図１Ａにおいて図示されている器具のような歯科矯正器具は、器具の歯受け空洞と受けられる歯及び／又は取付具との間の接触の各ポイントにて歯に位置決めされる、歯の冠及び／又は取付具に力を伝達する。歯の面のこれらの力及びこれらの分配の各々の大きさは、結果となる歯科矯正歯移動のタイプを決定する。歯移動のタイプは、押し出し、圧下、回転、チッピング、並進及び根の移動として、慣習的に描写される。根の移動よりも大きな冠の歯移動は、チッピングと称される。冠及び根の等価移動は、並進として参照される。冠よりも大きな根の移動は、根移動と称される。歯移動は、空間のいくつかの平面にていくつかの方向であってよく、１つ以上の軸に沿う１つ以上の回転又は並進であってよい。
【０１１５】
多数の実施形態において、ここでの器具は、歯科矯正の状態を治療するために、及び／又は所望の歯の並びを達成するために、１つ以上の患者の歯を再位置決めするために用いられる。例えば、ここで記載されているような歯科矯正器具は、歯の間のスペースのサイズを減少させるために歯を再位置決めするために使用されることができ、また、「スペースクロージャ」として知られ得る。スペースは、例えば第１の両尖歯又は第２の両尖歯のような、１つ以上の歯の抜歯による患者のアーチにおいて存在し得る。スペースクロージャは、例えば、１つ以上の歯の前側を後ろ方向において抜歯箇所に移動させることによって、１つ以上の歯後ろ側を前方向において抜歯箇所に移動させることによって、あるいは、これらの組み合わせによって、抜歯箇所の付近に１つ以上の歯を再位置決めすることによって行われてよい。多数の実施形態において、スペースクロージャは、現在の位置において後ろ側歯を維持している間に、スペースに向かって１つ以上の前側歯を移動させることを含むことができる。代替的に、スペースクロージャは、現在の位置において前側歯を維持している間に、スペースに向かって１つ以上の後ろ側歯を移動させることを含むことができる。任意選択的に、１つ以上の前側歯及び１つ以上の後ろ側歯は、スペースを閉じるために、相互に向かって移動される。このような実施形態において、前側歯は、後ろ側歯を移動させる前に、同時に、あるいは後に移動されてよく、前側歯が移動される距離は、後ろ側歯が移動される距離よりも大きくなることができ、小さくなることができ、あるいは等しくなることができる。
【０１１６】
図２は、アライメント器具１００のコンポーネント及び対応している力を示す。アライメント器具１００は、ここで記載されているように、移動力を歯に提供するために構成され並べられた１つ以上の取付具及び高分子シェルを備えてよい。複数の歯１０の各々の歯は、根１２及び冠１４を備え、（便宜上省略された）高分子器具は、各々の歯を移動させるために、冠に及び／又は冠の取付具に力を印加することができる。複数の歯の各々の歯は、抵抗の中心に関して移動することができる。
【０１１７】
複数の歯１０は、口のいくつかの歯の２つ以上を備えてよい。複数の歯１０は、例えば、臼歯又は両尖歯及びこれらの組み合わせのような、複数の後ろ側歯２０の１つ以上を備えてよい。複数の後ろ側歯２０は、例えば、両尖歯２６、第１の臼歯２４、あるいは第２の臼歯２２の１つ以上を備えてよい。複数の後ろ側歯は、例えば、親知らずを含んでいる第３の臼歯を備えてよい。代替的に又は組み合わせにて、複数の歯１０は、複数の前側歯３０の１つ以上を備えてよい。複数の前側歯は、例えば、両尖歯、犬歯（糸切り歯）、あるいは切歯を備えてよい。多数の実施形態において、複数の前側歯３０は、犬歯３２（糸切り歯）を備え、及び、例えば切歯３４及び切歯３６のような１つ以上の近隣切歯を備える。
【０１１８】
多数の実施形態において、複数の取付具の各々（例えば、取付具１１０、１１２、１１４、及び１３０、及び１４０）は、（図示しない）アライナーの対応している各々の係合構造に係合するためにフラット面を備える。アライナーの係合構造は、高分子シェル器具から取付具及び取付具を有する歯に力を伝達するために、フラット面に係合する突起を備えてよい。係合構造の突起は、多数の手法にて構成されることができ、例えば、器具の空洞を受けている取付具又はフラット面に係合するボール形状の構造の内面における突起を備えてよい。多数の実施形態において、器具の取付係合構造は、取付具のフラット面に実質的に垂直な方向において力を及ぼすように、取付具に係合する。
【０１１９】
ここで記載されているような多数の実施形態は、後ろ側歯２０及び前側歯３０の間の抜歯箇所のような、抜歯箇所を閉じるために特によく適している。多数の実施形態において、１つ以上の歯は、目標方向１０５における移動にて、抜歯箇所を満たすために移動される。目標方向１０５はいくつかの方向において延在することができるが、多数の実施形態においては、目標方向１０５は、矢状方向に沿って（例えば、近心−遠位方向に沿って）延在する。歯のチッピング及び／又はカウンター回転の量は、適切な力の大きさにて１つ以上の歯の移動を指示するために、器具、器具の係合構造、及び／又は取付具のサイズ及び形状に関して制御される。
【０１２０】
多数の実施形態において、スペースクロージャ又は他の歯科矯正治療を行うために歯を移動させるときに、歯が僅かなチッピング又はチッピング無しで目標方向に沿って移動するように、歯冠と同時に歯根を移動することが望まれ、また、歯の「歯体移動」として知られている。例えば、スペースクロージャを行うために、１つ以上の前側歯を再位置決めするときに、歯の垂直高さにおける傾き及び／又は変化の喪失を避けるように、舌への冠のチッピング無しで前側歯を引っ込ませることが望ましくてよい。
【０１２１】
器具が複数の歯冠に力を印加するときに、及び／又は、ある閾値を歯冠の力の大きさが超えるときに、歯のチッピングが生じ得る。多数の実施形態において、各歯は、歯に印加される力への抵抗の中心を備え、歯は、抵抗の中心について回転することができ、あるいは、抵抗の中心について３次元においておおよそ回転することができる。歯の抵抗の中心は、冠における力の印加が、歯の回転を引き出す抵抗の中心についての歯へのモーメントの結果をもたらすように、歯冠から離れて設けられてよい。
【０１２２】
例えば、図２の実施形態を再度参照して、第１の臼歯２４は、根の３分岐の付近に設けられた抵抗の中心２５を備えてよい。第２の臼歯２２は、根の３分岐の付近に設けられた抵抗の中心２３を備えてよい。両尖歯２６は、例えば、抵抗の中心２７を備えてよい。犬歯３２は、抵抗の中心３３を備えてよい。切歯３４及び切歯３６の各々は、抵抗の中心を備えてよい。ここで記載されているような複数の歯の抵抗の中心の各々の位置は、当業者に知られた抵抗の中心に対応してよい。
【０１２３】
歯を移動させるための歯への力の印加は、抵抗の中心についての歯へのモーメントの結果をもたらすことができる。多数の実施形態において、犬歯３２のような移動される目標歯は、高分子シェル器具からの力を受け、この力は、シェルの内部の面からの直接力、又は、取付具を介しての間接力、あるいは、これらの組み合わせであることができる。例えば、取付具１４０は、計画された移動に関して歯３２を指示するために、歯３２に任意選択的に設けられることができる。（例えば、高分子シェル器具１１に設けられた係合構造を介する）高分子シェル器具１１に関する取付具１４０の係合は、矢印１４１にて示されているように、取付具１４０及び歯への力ベクトルの結果をもたらし得る。歯３２は、抵抗の中心３３に関する力に対抗し、抵抗の中心についてのモーメント１４６の結果になることができる。モーメント１４６は、歯３２の回転、例えばチッピングの結果をもたらし得る。
【０１２４】
多数の実施形態において、ここでの器具は、僅かなチッピング又はチッピング無しでの、並進的な歯の移動を引き出すために、歯に印加される力システムを修正するために形状化される。例えば、ここでの器具は、例えば、約０．５Ｎから約３Ｎの範囲内に、冠に印加される力の大きさを減少するために形状化されることができる。力システムの修正は、上述及びここで記載されているように、歯受け空洞の形状、取付具及び取付係合構造の使用、弾性体のような外力生成メカニズムの使用、あるいは、これらの組み合わせを修正することによって、達成されることができる。
【０１２５】
代替的に又は組み合わせにて、ここでの器具は、僅かなチッピング又はチッピング無しでの、並進的な歯の移動を引き出すために、歯におけるエネルギー分配を修正するように形状化されることができる。例えば、ここでの器具は、歯根へと共に歯冠へエネルギーを分配するように形状化されることができる。エネルギー分配の修正は、上述及びここで記載されているように、歯受け空洞の形状、取付具及び取付係合構造の使用、弾性体のような外力生成メカニズムの使用、あるいは、これらの組み合わせを修正することによって、達成されることができる。
【０１２６】
様々な実施形態は、歯の歯体移動を引き出すために、歯への力システム及び／又はエネルギー分配を変更するように使用されることができる。例えば、多数の実施形態において、ここでの器具は、歯の移動がモーメント及びカウンターモーメントの間のディフェレンシャルモーメントで行われるように、歯の回転をもたらすモーメントに対抗する歯へのカウンターモーメントを印加するように形状化される。カウンターモーメントは、器具が患者によって装着されるときに、歯受け空洞が歯にカウンターモーメントを印加するように、対応している受けられる歯の位置及び／又は方向に対して、歯受け空洞の位置及び／又は方向を修正することによって生成されることができる。代替的に又は組み合わせにて、多数の実施形態において、歯における取付具は、歯の移動がモーメント及びカウンターモーメントの間のディフェレンシャルモーメントにて行われるように、カウンターモーメントを生成するために提供される。カウンターモーメントは、器具が装着されるときに、取付具及び器具に設けられる係合構造の間の相互作用によって生成されることができる。多数の実施形態において、カウンターモーメントを生成するために提供される取付具は、ディフェレンシャルモーメントを生成して目標方向において目標歯を進めるために、目標方向における力ベクトルが、反対方向におけるカウンターモーメントより大きくなるように、目標方向において目標歯を進める取付具又は冠面の係合の位置よりも、抵抗の中心からより遠くへ離れて設けられる。
【０１２７】
図２の例示の実施形態を再度参照して、カウンターモーメント１３６は、取付具１３０、又は、高分子シェル器具１１に関する歯の向けられた係合、あるいは、これらの組み合わせで提供されることができ、これらは、矢印１３１示されるような力ベクトル、矢印１４１で示される取付具１４０の反対の力ベクトルを生成する。多数の実施形態において、目標方向１０５において歯３２を進める取付具１４０は、目標方向１０５に沿って歯が移動するときの歯３２の回転を制御するために、モーメント１４６を接近させることができるように、カウンター取付具１３０よりも、抵抗の中心３３及び歯肉に近く設けられる。例えば、カウンターモーメント１３６は、目標方向１０５における回転にてチップすることを歯に許容するためにモーメント１４６よりも小さくなることができ、目標方向１０５から離れている冠を回転させるためにモーメント１４６よりも大きくなることができ、あるいは、歯が目標方向１０５に沿って移動するときに、歯３２の方向を維持するためにモーメント１４６と同じになることができる。多数の実施形態において、高分子シェルを備えている器具１１は、取付具を係合するために係合構造を備えており、係合構造の位置及び形状は、目標パスに沿って歯の移動を向けるためにカウンターモーメントを印加するために、カウンター力の適切な大きさを印加するように並べられることができる。
【０１２８】
多数の実施形態において、後ろ側のほとんどの歯は、高分子器具と係合するために適切な強固な露出面１６を備える。高分子シェル器具１１は、矢印１２２で示されるような係合の位置における冠の後ろ側面に沿っている力を生成することができる。矢印１２２で示された前側に向けられた力は、例えば、第２の臼歯２２の抵抗の中心２３についてのモーメント１２６を生成する。多数の実施形態において、矢印１２２で示された器具の力は、例えば、第１の臼歯２４の抵抗の中心２５の周囲のモーメント１２７、両尖歯２６の抵抗の中心２７についてのモーメント１２８を生成する。複数の後ろ側歯の１つ以上は、カウンターモーメントを生成するために、これらに設けられる取付具を備えることができる。
【０１２９】
取付具１１０は、カウンターモーメント１１６を生成するために、矢印１２２で示された力に対抗する矢印１１１で示されたカウンター力を生成されることができる。カウンターモーメント１１６は、第２の臼歯２２の冠が、例えば、カウンターモーメント１１６に関するモーメント１２６の合計からの結果であるディフェレンシャルモーメントで、第１の臼歯２４から離れて回転されるように、モーメント１２６よりも大きくなることができる。代替的に、カウンターモーメント１１６は、モーメント１２６よりも小さくなることができ、また、第１の臼歯２４への第２の臼歯２２の回転を抑制することができる。
【０１３０】
歯各々のモーメント及びカウンターモーメントは、歯に印加される力の大きさ、及び抵抗の中心から歯の延在軸に沿っている力の位置への距離に基づいて決定されることができる。矢印１２２で示される力は、抵抗の中心２３からの歯の延在軸に沿っている距離１６０に印加される。矢印１１１で示されるカウンター力は、抵抗の中心２３からの距離１６２にて印加される。多数の実施形態において、モーメント１２６は、距離１６０及び矢印１２２によって示される力の積とおおよそ等価である。カウンターモーメント１１２は、距離１６２及び矢印１１１によって示される取付具１１０のカウンター力の積とおおよそ等価である。当業者は、例えば、歯に沿っている抵抗の中心に対する複数の位置での有限要素モデリング及実装で、個々に記載のモーメントを決定するための手法を理解するであろう。
【０１３１】
取付具１１２は、カウンターモーメント１１７を生成するために、矢印１２２で示される力に対抗する矢印１１３で示されたカウンター力を生成することができる。カウンターモーメント１１７は、第１の臼歯２４の冠が、例えば、カウンターモーメント１１７に関するモーメント１２７の合計からの結果であるディフェレンシャルモーメントで、第１の両尖歯２６から離れて回転されるように、モーメント１２７よりも大きくなり得る。代替的に、カウンターモーメント１１７は、モーメント１２７よりも小さくなり得るものであり、また、両尖歯２６への第１の臼歯２４の回転を抑制することができる。
【０１３２】
取付具１１４は、カウンターモーメント１１８を生成するために、矢印１２２で示される力に対抗する矢印１１５で示されたカウンター力を生成することができる。カウンターモーメント１１８は、両尖歯２６の冠が、例えば、カウンターモーメント１１８に関するモーメント１２８の合計からの結果であるディフェレンシャルモーメントで、犬歯３２を備えている目標歯から離れて回転されるように、モーメント１２８よりも大きくなり得る。代替的に、カウンターモーメント１１８は、モーメント１２８よりも小さくなり得るものであり、また、犬歯３２への両尖歯２６の回転を抑制することができる。
【０１３３】
多数の実施形態において、比率は、歯に印加される合計モーメントの大きさと目標移動方向に沿って歯に印加される力の大きさとの間で画定され、「モーメント−力比率」として示される。例えば、図２の実施形態において、歯３２のモーメント−力比率は、モーメント１４６及びカウンターモーメント１３６の合計と力１４１との間の比率として画定される。モーメント−力比率の値は、歯の結果として生じる移動、例えば、並進、回転、あるいは両方であるかを決定し得る。多数の実施形態において、回転を減少させている間の並進をもたらすために歯に印加される適切なモーメント−力比率は、例えば歯のサイズ特定の歯の特性、根構造の複雑さ、及び／又は抵抗の中心の位置に基づいて変化する。例えば、後ろ側歯のためには、僅かな回転又は回転無しでの並進をもたらすためのモーメント−力比率は、約４ｍｍから約１０ｍｍの範囲内であることができる。他の例として、前側歯のためには、僅かな回転又は回転無しでの並進をもたらすためのモーメント−力比率は、約６ｍｍから約１５ｍｍの範囲内であることができる。
【０１３４】
多数の実施形態において、現在の並びにおける第２の１つ以上の歯（「アンカリング歯」）のグループを維持している間に、第１の１つ以上の歯のグループを移動させることが望ましい。例えば、スペースクロージャは、１つ以上の後ろ側歯をアンカーしている間に、１つ以上の前側歯を引っ込ませることによって、あるいは、１つ以上の前側歯をアンカーしている間に、１つ以上の後ろ側歯を進めることによって、行われ得る。図２の実施形態において、複数の後ろ側歯２０の１つ以上は、１つ以上の歯の方向を制御するために、ディフェレンシャルモーメントに関して構成されることができる。多数の実施形態において、後ろ側歯のカウンターモーメントは、後ろ側歯の移動を抑制するように並べられる。実施形態に関する動作は、近隣歯を移動させるための力から離れる歯の冠を回転させることが、歯の移動を抑制できること、及び、近隣歯からの力への歯の冠の回転が、近隣歯への歯の移動を促進することができること、を示唆する。多数の後ろ側歯２０は、器具をアンカーするように、及び、複数の近隣アンカー歯の僅かな移動又は移動無しで目標歯を移動するように構成された近隣歯のブロックを備える。代替的に又は組み合わせで、複数の後ろ側歯２０の１つ以上は、例えば、目標歯に向かって移動するように構成されることができる。ここでのある実施形態は、後ろ側歯をアンカーしている間に、前側歯を再位置決めすることの内容にて記載されるが、本明細書は、前側歯をアンカーしている間に、後ろ側歯をアンカーすることに同様に適用可能であることについて理解されたい。
【０１３５】
本明細書のシステム、方法、及び器具は、１つ以上のアンカリング歯の移動を減少又は抑制するために、患者の歯にディフェレンシャルモーメントを印加するために使用されることができ、また、ここでは「アンカーレージを増加させること」として示される。多数の実施形態において、歯科矯正器具は、（例えば、スペースを閉じるために）移動されるために、第１の１つ以上の歯のグループにモーメントを印加するように、及び第２の１つ以上のアンカリング歯のグループにカウンターモーメントを印加するように形状化され、従って、第１及び第２の歯のグループの間のディフェレンシャルモーメントを生成している。ディフェレンシャルモーメントは、上述及びここで記載されているように、１つ以上の歯受け空洞の形状、取付具及び取付係合構造の使用、弾性体のような外力生成メカニズムの使用、あるいは、これらの組み合わせを修正することによって、生成されることができる。
【０１３６】
多数の実施形態において、ディフェレンシャルモーメントは、改善された制御に関する歯移動を提供するために、ここで記載のような歯のグループの間に印加される。多数の実施形態において、第１の歯のグループは第１のモーメントを備え、及び第２の歯のグループは第２のモーメントを備え、第１の歯のグループの第１のモーメント及び第２の歯のグループの第２のモーメントの間のディフェレンシャルモーメントは、歯の、例えば、前側及び／又は後ろ側歯の選択的な移動を許容する。例えば、多数の実施形態において、大きなディフェレンシャルモーメントが、後ろ側歯をアンカーするために、１つ以上の後ろ側歯のグループ及び１つ以上の前側歯のグループの間に提供される。後ろ側歯のカウンターモーメントは、例えば、後ろ側歯に最大アンカーレージを提供するべく、後ろ側歯をアンカーするために、前側歯のモーメントよりも大きくなることができる。代替的な実施形態において、大きなディフェレンシャルモーメントは、前側歯をアンカーするために、１つ以上の後ろ側歯のグループと１つ以上の前側歯のグループとの間に印加される。前側歯のカウンターモーメントは、例えば、前側歯に最大アンカーレージを提供するべく、前側歯をアンカーするために、後ろ側歯のモーメントよりも大きくなることができる。
【０１３７】
多数の実施形態において、複数の歯は、例えば、歯のアンカーレージを増大させるために、単一のユニットとして正確に振る舞うように、一緒に結合される。この手法において一緒に結合される歯は、再位置決めすることへのより大きな抵抗を示してよい。ここで記載されたシェル器具は、器具面及び受けられる歯の面（例えば、咬合、舌側、及び／又は頬側面）の間の接触の増加された度合いによって、他のタイプの器具（例えば、ワイヤー及びブラケット器具）に比べて、アンカーレージ生成するためのより大きな能力を提供し得る。高分子シェル器具は、多数の手法において１つ以上の歯のグループを相互に結合するように構成されることができる。例えば、第１の１つ以上の歯のグループは、第２の１つ以上の歯のグループに結合されることができる。多数の実施形態において、第１の１つ以上の歯のグループは、第１の複数歯を備え、高分子シェル器具は、第１の複数の近隣歯の各々に関する第１のカウンターモーメントを生成するための形状を備え、第１のカウンターモーメントは、例えば、図２の参照にて、示されておりここで記載されているように、第１の複数の近隣歯の各々から同様に向けられたモーメントの組み合わせを備える。第２の１つ以上の歯のグループは、第２の複数歯を備え、高分子シェル器具は、第２の複数の近隣歯の各々に関する第２のカウンターモーメントを生成するための形状を備え、第２のカウンターモーメントは、例えば、第２の複数の近隣歯の各々から同様に向けられたモーメントの組み合わせを備える。
【０１３８】
多数の実施形態において、モーメントを備えている歯は、抵抗の中心についてのモーメント又はカウンターモーメントを生成するために、器具から印加される力を有する歯を備える。モーメント又はカウンターモーメントを備えている歯のグループは、抵抗の中心についてのモーメント又はカウンターモーメントを印加するために、１つ以上の歯に係合している器具を備えてよい。
【０１３９】
多数の実施形態において、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯のグループ及び第２の１つ以上の歯のグループの間において延在している高分子器具にて、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間のディフェレンシャルモーメントをバランスさせるように形状化され及び並べられる。代替的に又は組み合わせで、複数の歯受け空洞は、第１の１つ以上の歯及び第２の１つ以上の歯の間の、第１のカウンターモーメント及び第２のカウンターモーメントをバランスさせるために形状化されることができ及び並べられることができる。
【０１４０】
多数の実施形態において、カウンターモーメントは、複数の歯のグループに関して、例えば複数の後ろ側歯に関して印加される。カウンターモーメントは、歯のグループの各々の歯のカウンターモーメントの合計を備えてよい。組み合わせられたカウンターモーメントは、グループの歯の各々の抵抗の中心から離れている組み合わされた抵抗の中心についてのカウンターモーメントを備えてよい。当業者は、１つ以上の知られた手法に関して及びここで記載の実施形態に係る、歯のグループのための抵抗の中心を決定することができる。
【０１４１】
図２の実施形態を再度参照して、多数の実施形態において、例えば、モーメント１３６は、モーメント１１６、モーメント１１７、及びモーメント１１８に対抗する。モーメント１１６、１１７、及び１１８は、示されているように同様に向けられる。右側３座標保持システムに関して、モーメント１３６は、（図に向かってページからの外側）複数の歯の１つの側に向けられ、及びモーメント１１６、モーメント１１７、及びモーメント１１８は、モーメント１３６からの歯の反対側（図から離れるページから内側）に向かって同様に向けられるであろう。例えばモーメント１３６は、歯のグループの頬側に向けられることができ、モーメント１１６、モーメント１１７、及びモーメント１１８は、歯のグループの舌側に同様に向けられることができる。モーメント１１６、モーメント１１７、及びモーメント１１８の合計は、１つ以上の前側歯２０のモーメント１３６に対抗する後ろ側歯２０のカウンターモーメントとして理解されることができる。多数の実施形態において、後ろ側歯２０のカウンターモーメントは、前側歯２０のモーメント１３６が前側歯の移動を引き起こしている間に、後ろ側歯２０のアンカーレージを増加させる。
【０１４２】
参照は、カウンターモーメントに関するアンカーブロックとして複数の後ろ側歯に行われるが、多数の実施形態において、複数の後ろ側歯は、複数の後ろ側歯及び１つ以上の目標歯に結合される高分子シェルに関する１つ以上の目標歯を移動させるために、カウンター回転及びカウンターモーメント無しの及び取付具無しのアンカーブロックとして構成されることができる。
【０１４３】
多数の実施形態において、目標ベクトルに沿っている１つ以上の歯の移動は、１つ以上の近隣歯の移動の結果をもたらすことができる。例えば、図２において図示されているように、抜歯箇所への犬歯３２の移動は、１つ以上の近隣切歯、例えば切歯３４及び切歯３６の押し出しの結果をもたらすことができる。多数の実施形態において、高分子シェル器具１１は、１つ以上の歯への１つ以上の活性化力を印加するように構成される。高分子シェル器具１１は、切歯３４に活性化力１５０を印加するために高分子シェルの作動に関して構成されることができる。多数の実施形態において、活性化力１５０は、目標方向において切歯３４に関して犬歯３４を圧下するために十分ではなく、活性化力１５０は、切歯３４の押し出しを抑制するために十分である。犬歯３２の移動に関する切歯３４の押し出しは、切歯３４の更なる押し出しを抑制するために、器具１１の増加したたわみ及び増加した活性化力１５０の結果をもたらすことができる。同様に、高分子シェル器具は、切歯３６に活性化力１５２を印加するように構成されることができ、活性化力１５２は、切歯３６の押し出しを抑制している間に、切歯３６を圧下するために不十分であってよい。加えて、ここで記載の及び上述のように、高分子シェル器具は、切歯が引っ込んでいる間に、チッピングを防止するために、切歯３２、３４、３６にカウンターモーメント１５４（例えば、舌側根トルク）を印加するように構成されることができる。
【０１４４】
任意選択で、ここでの器具は、１つ以上の外力生成メカニズムを備えることができる。外力生成メカニズムは、歯に力を及ぼすために歯に結合されることができるいくつかの器具であることができ、例えば弾性体（例えば、クラスＩの弾性体、クラスＩＩの弾性体、クラスＩＩＩの弾性体）、スプリング、ワイヤーで等あることができる。外力生成メカニズムは、歯に装着される歯科矯正器具から分離されることができる。外力生成メカニズムは、（例えば、接着剤又は粘着剤によって）１つ以上の歯に直接的に結合されることができ、あるいは、（例えば、歯の面に設けられる取付具又はボタンによって、フック又はアライナーに設けられる他の固定構造によって、上側顎又は下側顎の骨にインプラントされる仮アンカー器具（ＴＡＤ）によって、あるいは、これらの組み合わせによって）１つ以上の歯に間接的に結合され得る。実施形態において、外力生成メカニズムは、歯マウント取付具又はボタンに結合され、シェル器具は、取付具又はボタンを収容する穴又は切り抜きを備えることができる。多数の実施形態において、外力生成メカニズムは、患者の上側顎における歯に直接的に又は間接的に結合される第１の端部と、患者の下側顎における歯に直接的に又は間接的に結合される第２の端部とを備える。代替的に、外力生成メカニズムの端部は、同じ顎（例えば、上側顎あるいは下側顎）における異なる歯に直接的に又は間接的に結合されることができる。
【０１４５】
外力生成メカニズムは、歯の移動又はアンカーレージにおける増大した制御を提供するために、歯における力、モーメント、及び／又はカウンターモーメントの分配を洗練するために使用されることができる。多数の実施形態において、外力生成メカニズムは、１つ以上のアンカリング歯のアンカーレージを増大させるために、１つ以上の歯に結合される。例えば、外力生成メカニズムは、アンカリング歯のグループの移動を減少させる又は抑制する方向に沿っている１つ以上のアンカリング歯のグループに力を提供することができ、また、「バックアップアンカーレージ」として知られている。外力生成メカニズムは、ここでは「外部アンカーレージ生成メカニズム」として示され得る。代替的に又は組み合わせで、外力生成メカニズムは、例えばスペースクロージャのために、１つ以上の歯の移動を増加するために、１つ以上の歯に結合されることができる。
【０１４６】
図６Ａは、外力生成メカニズム６０２を備えているアライメント器具６００を図示する。アライメント器具６００は、複数の上側歯６０４に装着される（便宜上省略された）シェル器具を備える。任意選択で、アライメント器具６００は、歯６０４に力を及ぼすべく、シェル器具と相互作用するように、上側歯６０４に取り付けられて並べられた複数の取付具６０６を備える。多数の実施形態において、歯６０４は、１つ以上の前側歯６０８のグループ及び１つ以上の後ろ側歯６１０のグループを備え、及び、アライメント器具は、前側歯６０８の１つ以上のモーメント６１２及び後ろ側歯６１０の１つ以上のカウンターモーメント６１４を生成する。モーメント６１２及びカウンターモーメント６１４は、例えば、前側歯６０８及び後ろ側歯６１０の間のスペースを閉じるために、上述の及びここで記載されるように、後ろ側歯６１０のアンカーレージを維持している間に、前側歯６０８の引っ込みを導き出すことができる。
【０１４７】
図示された実施形態において、外力生成メカニズム６０２は、１つ以上の上側歯６０４（例えば、上側犬歯）と結合される第１の端部６１６と、１つ以上の下側歯６２０（例えば、下側臼歯）と結合される第２の端部６１８とを有するクラスＩＩの弾性体である。第１の端部６１６は、上側歯６０４の冠に直接的に、あるいは、（例えば、歯マウント取付具又はシェル器具によって）間接的に結合されることができる。第２の端部６１８は、下側歯６２０の冠に直接的に、あるいは、（例えば、下側歯６２０に装着された、歯マウント取付具又はシェル器具によって）間接的に結合されることができる。第１の端部６１６は、後ろ側方向において上側アーチを引く外力生成メカニズム６０２の内部でテンションを生成するために、第２の端部６１８に対して前側に位置決めされることができる。このテンションは、上側アーチに及ぼされる、遠位力コンポーネント６２２及び押し出し力コンポーネント６２４で生成されるとして理解されることができる。テンションは、また、（図示しない）下側アーチに及ぼされる近心力コンポーネント及び押し出し力コンポーネントで生成されるとして理解されることができることについて理解されたい。多数の実施形態において、遠位力コンポーネント６２２は、上側アーチの内部での位置のアンカーレージの増加及び維持を行う（例えば、前側移動を抑制する）ように、上側アーチの後ろ側歯６１０に送られる。任意選択で、遠位力コンポーネント６２２は、例えばスペースクロージャのために、後ろ側移動を増加させるために上側アーチの前側歯６０８に送られる。
【０１４８】
図６Ｂは、外力生成メカニズム６５２を備えているアライメント器具６５０を図示する。アライメント器具６５０は、複数の下側歯６５４に装着される（便宜上省略された）シェル器具を備える。任意選択で、アライメント器具６５０は、歯６５４に力を及ぼすべく、シェル器具と相互作用するように、下側歯６５４に取り付けられて並べられた複数の取付具６５６を備える。多数の実施形態において、歯６５４は、１つ以上の前側歯６５８のグループ及び１つ以上の後ろ側歯６６０のグループを備え、及び、アライメント器具は、前側歯６５８の１つ以上のモーメント６６２及び後ろ側歯６６０の１つ以上のカウンターモーメント６６４を生成する。モーメント６６２及びカウンターモーメント６６４は、例えば、前側歯６５８及び後ろ側歯６６０の間のスペースを閉じるために、上述の及びここで記載されるように、後ろ側歯６６０のアンカーレージを維持している間に、前側歯６５８の引っ込みを導き出すことができる。
【０１４９】
図示された実施形態において、外力生成メカニズム６５２は、１つ以上の下側歯６５４（例えば、下側犬歯）と結合される第１の端部６６６と、１つ以上の上側歯６７０（例えば、上側臼歯）と結合される第２の端部６６８とを有するクラスＩＩの弾性体である。第１の端部６６６は、下側歯６５４の冠に直接的に、あるいは、（例えば、歯マウント取付具又はシェル器具によって）間接的に結合されることができる。第２の端部６６８は、上側歯６７０の冠に直接的に、あるいは、（例えば、上側歯６７０に装着された、歯マウント取付具又はシェル器具によって）間接的に結合されることができる。第１の端部６６６は、後ろ側方向において下側アーチを引く外力生成メカニズム６５２の内部でテンションを生成するために、第２の端部６６８に対して前側に位置決めされることができる。このテンションは、上側アーチに及ぼされる、遠位力コンポーネント６７２及び押し出し力コンポーネント６７４で生成されるとして理解されることができる。テンションは、また、（図示しない）上側アーチに及ぼされる近心力コンポーネント及び押し出し力コンポーネントで生成されるとして理解されることができることについて理解されたい。多数の実施形態において、遠位力コンポーネント６７２は、下側アーチの内部での位置のアンカーレージの増加及び維持を行う（例えば、前側移動を抑制する）ように、下側アーチの後ろ側歯６６０に送られる。任意選択で、遠位力コンポーネント６７２は、例えばスペースクロージャのために、後ろ側移動を増加させるために下側アーチの前側歯６５８に送られる。
【０１５０】
図７は、外力生成メカニズム７０２を備えているアライメント器具７００を図示する。アライメント器具７００は、複数の上側歯７０４に装着される（便宜上省略された）シェル器具を備える。任意選択で、アライメント器具７００は、歯７０４に力を及ぼすべく、シェル器具と相互作用するように、上側歯７０４に取り付けられて並べられた複数の取付具７０６を備える。多数の実施形態において、歯７０４は、１つ以上の前側歯７０８のグループ及び１つ以上の後ろ側歯７１０のグループを備え、及び、アライメント器具は、前側歯７０８の１つ以上のモーメント７１２及び後ろ側歯７１０の１つ以上のカウンターモーメント７１４を生成する。モーメント７１２及びカウンターモーメント７１４は、例えば、前側歯７０８及び後ろ側歯７１０の間のスペースを閉じるために、上述の及びここで記載されるように、後ろ側歯７１０のアンカーレージを維持している間に、前側歯７０８の引っ込みを導き出すことができる。
【０１５１】
図示された実施形態において、外力生成メカニズム７０２は、１つ以上の上側歯７０４（例えば、上側犬歯）と結合される第１の端部７１６と、患者の上側顎の骨に実装される仮アンカー器具（ＴＡＤ）７２０に結合される第２の端部７１８とを備える。第１の端部７１６は、上側歯７０４の冠に直接的に、あるいは、（例えば、歯マウント取付具又はシェル器具によって）間接的に結合されることができる。第１の端部７１６は、後ろ側方向において上側アーチを引く外力生成メカニズム７０２の内部でテンションを生成するために、第２の端部７１８に対して前側に位置決めされることができる。このテンションは、遠位力コンポーネント７２２及び押し出し力コンポーネント７２４で生成されるとして理解されることができる。多数の実施形態において、遠位力コンポーネント７２２は、上側アーチの内部での位置のアンカーレージの増加及び維持を行う（例えば、前側移動を抑制する）ように、後ろ側歯７１０に送られる。任意選択で、遠位力コンポーネント７２２は、例えばスペースクロージャのために、後ろ側移動を増加させるために前側歯７０８に送られる。
【０１５２】
代替的な実施形態において、外力生成メカニズムは、下側顎の歯に遠位力コンポーネントを印加するように、患者の下側顎における下側歯及びＴＡＤの間で結合されることができる。他の構成及び組み合わせは、また、（例えば、上側顎におけるＴＡＤと下側歯との間で結合される外力生成メカニズム、あるいは、下側顎におけるＴＡＤと上側歯との間に結合される外力生成メカニズム）が可能であり、及び本明細書の範囲内に該当する。追加的に、ここで記載された外力生成メカニズムの実施形態は、１つ以上の後ろ側歯の移動を引き起こしている間に１つ以上の前側歯のアンカーレージを増加させるために、あるいは、これとは逆に、修正されることができる。例えば、クラスＩＩＩの弾性体は、下側アーチにおける１つ以上の前側歯の引っ込みを促進するように、例えば上側アーチの後ろ側領域におけるＴＡＤに結合されるクラスＩＩＩの弾性体の１つの端部にて、下側アーチにおける１つ以上の後ろ側歯のアンカーレージを支持するために使用されることができる。他の例として、クラスＩＩの弾性体は、上側アーチにおける１つ以上の前側歯の引っ込みを促進するように、例えば下側アーチの後ろ側領域におけるＴＡＤに結合されるクラスＩＩの弾性体の１つの端部にて、上側アーチにおける１つ以上の後ろ側歯のアンカーレージを支持するために使用されることができる。
【０１５３】
本明細書の歯科矯正シェル器具は、ここで記載された、力、モーメント、及び／又はカウンターモーメントを生成するために形状化された歯受け空洞を備えることができる。多数の実施形態において、歯受け空洞は、対応している受けられる歯の現在の位置及び／又は方向（とは異なる）から離れている位置及び／又は方向を備え、位置及び／又は方向の間の不釣り合いによる歯受け空洞のたわみ及び／又は形のくずれは、結果として歯への力になる。歯受け空洞の位置及び／又は方向は、目標位置及び／又は方向への歯の再位置決めを引き出すために、歯に力システムを印加するように構成されることができる。歯受け空洞の位置及び／又は方向は、受けられる歯の目標位置及び／又は方向と実質的に同様であってよい。代替的に、歯受け空洞の位置及び／又は方向は、受けられる歯の目標位置及び／又は方向から離れて（異なって）よい。
【０１５４】
図３Ａは、治療のステージの完了の前の歯の位置、ステージの完了における目標位置、及び治療のステージを完了するための歯受け空洞の位置及び方向を示す。複数の歯の受けられる歯１０は、器具１１の配置より先に位置及び方向を備える。治療ステージの完了における歯の目標位置及び方向２００は、ユーザ入力で決定されることができる。高分子シェル器具１１の複数の歯受け空洞１０１の各々は、移動の目標方向１０５に沿う目標位置及び方向から離れている１つ以上の位置又は方向を含む。目標移動は、例えば、目標位置及び方向から離れている位置の歯受け空洞の位置及び方向を有する、移動ベクトルを含んでよい。受けられる歯は、１つ以上の取付具を含んでよく、高分子シェルは、ここで記載されているように、ディフェレンシャルモーメントを印加するために１つ以上の係合構造を含んでよい。
【０１５５】
図３Ｂは、歯の非押し出し位置及び方向を含んでいる目標位置及び方向での歯に関するエネルギーを蓄積するために、１つ以上の活性化部位に関して構成される高分子シェル器具を示す。図示された実施形態において、力は、圧下方向において向けられ、歯を圧下するために不十分であり、歯の押し出しを抑制するために十分である。複数の高分子シェル器具の歯受け空洞は、自由移動無負荷構成（ａ  ｆｒｅｅ  ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｕｎｌｏａｄｅｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）において、形状外形５０を備える。高分子シェル器具が歯を受けるときに、高分子シェル器具の活性化部位は、エネルギーを蓄積して受けられる歯の形状外形６０に従うたに、たわんだ形状化外形５５にたわむ。蓄積されたエネルギーは、歯を圧下するために不十分である圧下方向に向けられた力７０を印加する。
【０１５６】
代替的に、目標位置及び方向は、歯の非圧下位置及び方向を含み、力は、押し出し方向において向けられ、歯を押し出すために不十分であり、歯の圧下を抑制するために十分である。
【０１５７】
図４は、実施形態に係る、目標位置から離れている器具の歯受け空洞を決定する方法４００を示す。方法４００のいくつかの又は全てのステップは、１つ以上のプロセッサによって行われることができる。多数の実施形態において、方法４００のいくつかの又は全てのステップは、ユーザ入力を要求せずに自動的に行われる。代替的に又は追加的に、方法４００のいくつかの又は全てのステップは、例えばユーザ入力インタフェース又は器具を介して受けるユーザ入力を含んでよい。
【０１５８】
ステップ４１０において、１つ以上の歯の１つ以上の初期位置の初期データセットが、受信される。初期データセットは、例えば、患者の歯の初期並びを表示することができる。初期データセットは、例えば、当業者に知られたスキャンニング技術を介して取得される、初期並びにおける歯の１つ以上の３次元デジタルモデルを含むことができる。
【０１５９】
ステップ４１５において、初期データセットは、治療の複数のステージ各々のための１つ以上の歯の目標位置を決定するために、ユーザによって操作される。多数の実施形態において、ユーザ（例えば、歯科医又は技工士）は、歯の目標位置を特定するために、ユーザインターフェース（例えば、治療計画ソフトウエアの一部として実装され、ディスプレイにてユーザに表示されるユーザインターフェース）を介してコマンドを入力する。例えば、初期データセットの歯は、個々に操作可能であるように相互に区分されることができ、及び、ユーザは、各歯を初期位置から目標位置に移動させることができる。ユーザは、歯を視認することができ、及び歯の位置が複数の治療ステージの各々に適切であることを決定することができる。
【０１６０】
ステップ４２０において、１つ以上の歯の目標位置の目標データセットが、受信される。目標データセットは、ここで記載されている器具に関する治療を介して達成されることが望まれる患者の歯の目標並びを表示することができる。
【０１６１】
プロセッサシステムは、複数の歯の１つ以上における取付具を備えるために命令を含んでよい。多数の実施形態において、プロセッサシステムは、取付具及び器具の取付係合構造の形状を決定するために命令を含む。
【０１６２】
代替的に又は組み合わせで、プロセッサシステムは、複数の歯の１つ以上に結合される外力生成メカニズムを含むように命令を含んでよい。多数の実施形態において、プロセッサシステムは、例えば、ここで記載されたように、後ろ側歯のアンカーレージをバックアップするべく、１つ以上の歯に目標力を及ぼすために、外力生成メカニズムの形状及び位置を決定するように命令を含む。
【０１６３】
ステップ４３０において、１つ以上の歯の１つ以上の中間位置を表示している１つ以上の中間データセットが生成される。中間データセットの各々は、初期並び及び目標並びの間の歯の中間並びを含んでいる治療ステージに対応することができる。多数の実施形態において、中間データセットは、１つ以上の歯が初期位置から目標位置に移動するために、１つ以上の歯によって通過される継続的な歯の並びのシーケンスを表示する。任意選択的に、中間データセットは、所望されているように中間並びを直接的に視認すること及び／又は修正することをユーザに許容するために（ディスプレイにおける操作可能な３次元デジタル歯モデルとして）表示されることができる。代替的な実施形態において、中間データセットは、ステップ４３０の治療ステージがいくつかのユーザ入力を行うこと無しで自動的に行われるように、ユーザに表示されない。
【０１６４】
ステップ４４０において、１つ以上の歯を初期位置から目標位置に移動させるための１つ以上の器具構造が生成される。構造は、ここで記載の器具の歯受け空洞のための構造（例えば、位置、方向、内面外形、取付係合構造）を備えることができる。様々な技術は、歯を移動させるための適切な器具構造を決定するために用いられることができる。例えば、各器具は、初期、中間、及び目標の並びのシーケンスにおける、前の並びから続きの並びへ１つ以上の歯を移動させるよう設計されることができる。任意選択的に、器具は、前の及び続く位置における歯の位置が変化しないときに、１つ以上の歯を保持するように設計されることができる（例えば、アンカー歯）。多数の実施形態において、各器具の構造は、所望の歯の移動（又は保持）を引き出すために、（例えば、歯面に直接的に、又は、歯マウント取付具を介して間接的に）各歯の力システムを伝達するように形状化される。力システムは、ここで提供されるように、力、カウンター力、モーメント、あるいは、カウンターモーメントのいくつかの適切な組み合わせを含むことができる。例えば、器具機構は、ここで記載されるように、歯移動を制御するためのディフェレンシャルモーメントを生成するために患者によって装着されるときに、歯（複数の歯）におけるモーメント及びカウンターモーメントのペアを引き出すように設計されることができる。プロセッサは、目標方向において歯を移動させるために、歯への目標ディフェレンシャルモーメントに応じて取付具を含むように命令を含んでよい。プロセッサは、１つ以上の歯に印加される力システムを修正するために、外力生成メカニズムを含むように命令を含んでよい。
【０１６５】
多数の実施形態において、プロセッサシステムは、ここで記載のように、１つ以上の力を決定するために命令を含む。プロセッサシステムは、第１の歯の抵抗の第１の中心について第１の力、第１の歯の抵抗の第１の中心、第１の歯の第１のカウンター力、第１の歯についての第１のモーメント、第１の歯の第１のカウンター力、第１の歯の第１のカウンターモーメント、第２の力に対抗する第１の力、第２のモーメントに対抗する第１のモーメント、第１の力と第２の力の合計、歯移動の目標方向に沿っている第１の力の合計、目標方向において第１の歯を移動させるための第１の歯のためのこれらの反復の１つ以上を決定するために命令を含んでよい。プロセッサシステムは、第２の歯のためのこれらの力の各々、及び複数の歯の各々のための同様な力を決定するように構成されることができる。
【０１６６】
多数の実施形態において、機器の歯の並びは、機器を装着することによって達成されるように所望される対応歯の並びから離れている（オフセットする又は異なる）。例えば、器具の少なくとも１つの歯受け空洞は、対応している受けられる歯の所望される位置及び／又は方向から離れている位置及び／又は方向を含むことができる。器具構造及び対応している所望される歯の並びの間のオフセットは、（例えば、ディフェレンシャルモーメントの印加にて）歯を動かす（又は、保持する）ための力システムのより正確な制御及び適用を許容することができる。このアプローチは、代替的なアプローチに比較して有利であることができ、器具構造は所望される歯の並びに合致するように形状化される（例えば、歯受け空洞の位置及び／又は方向は、歯の所望される位置及び／又は方向に合致する）。ここで記載される実施形態に係る援用に好適な移動目標及び関連する力に応じて達成される移動のための歯応答データは、全体の開示の参照によって本明細書に前述にて援用された、米国出願番号１２／６２３，３４０の２００９年１１月２０日付け出願であり２０１０年６月３日付けの米国公報２０１０／０１３８０２５である「パラメトリック取付具を備えている歯科矯正のシステム及び方法」と題されたもの、及び米国出願番号１３／８６５，０９１の２０１３年４月１７日付け出願であり米国公報２０１３／０２３０８１８である「歯科アライナー構造を最適化するための方法及びシステム」と題されたものに記載されている。器具は、治療の複数のステージ各々の複数の歯各々のための歯移動データ及び目標歯位置に応じた位置決めされる及び／又は向けられる歯受け空洞に関して設計されることができる。多数の実施形態において、ここで記載されたような対応歯の並びに合致しない器具構造の使用は、計画された歯移動を達成するための歯科矯正器具の性能を改善することができる。
【０１６７】
多数の実施形態において、生成される器具構造は、このような並びを達成する使用される対応器具構造を視認することなしで、ユーザが歯を移動させるために継続的な歯の並びのシーケンスのみを視認するように、ユーザに表示されない。これは、特に、歯受け空洞の形状外形の位置及び方向を含んでいる器具構造が、治療の複数のステージの各々のための所望される歯の並びからオフセットされるときに、ユーザに表示される情報を簡略化し合理化するために好適であり得る。
【０１６８】
任意選択的に、ステップ４４０に続いて、生成される器具構造が、例えば、特定の構造を有する歯科矯正具、器具と併せて用いられるために、任意選択的に、歯取付具及び／又は外力生成メカニズムを製造するための製造機器を制御するための命令として、出力されることができる。
【０１６９】
上述のステップは、実施形態に係る器具構造を決定する方法４００を示すが、当業者は、ここで記載されて教示された事項に基づいて、多数の変形例に想到するであろう。ステップのいくつかは、サブステップを含むことができる。ステップの多数は、好適であるのと同様な頻度にて繰り返されてよい。ステップのいくつかは省略されてよく、追加ステップが提供されてよい。方法４００の１つ以上のステップは、ここで記載されている実施形態のような、いくつかのデータ処理システムに関して動作されてよい。ステップのいくつかは、例えばステップ４３０のように、任意選択的であってよい。ステップの順序は、様々であることができる。例えば、ステップ４１０、４１５、４２０、及び４３０は、いくつかの適切な順序において実行されてよい。
【０１７０】
図５は、実施形態に係るここで記載の方法及びプロセスの実行において用いられ得る、データ処理システム５００の概略ブロック図である。データ処理システム５００は、典型的には、バスサブシステム５０４を介して１つ以上の周辺器具と通信する少なくとも１つのプロセッサ５０２を備える。これらの周辺器具は、典型的には、ストレージサブシステム５０６（メモリサブシステム５０８及びファイルストレージサブシステム５１４）、ユーザインターフェース入力及び出力器具５１８のセット、外部ネットワークへのインタフェース５１６を備える。このインタフェースは、「ネットワークインターフェース」ブロック５１６として図示され、通信ネットワークインターフェース５２４を介して他のデータ処理システムにおける対応しているインタフェース器具に接続される。データ処理システム５００は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、メインフレーム、ラップトップ等の、１つ以上のコンピュータを含むことができる。
【０１７１】
ユーザインターフェース入力器具５１８は、いくつかの特定の器具に限定されず、典型的には、例えば、キーボード、ポインティング器具、マウス、スキャナ、相互ディスプレイ、タッチパッド、ジョイスティック等を含むことができる。同様に、様々なユーザインターフェース出力器具は、本発明のシステムにおいて採用されることができ、例えば、プリンタ、（例えば、視覚の、非視覚の）ディスプレイシステム／サブシステム、コントローラ、プロジェクション器具、オーディオ出力等を含むことができる。
【０１７２】
ストレージサブシステム５０６は、基本要求プログラミングを管理し、命令（例えば、動作命令等）、及びデータ構造を含んでいるコンピュータ読み取り可能媒体を備えている。ここで記載されるプログラムモジュールは、典型的には、ストレージサブシステム５０６において典型的に格納される。ストレージサブシステム５０６は、典型的には、メモリサブシステム５０８及びファイルストレージサブシステム５１４を備える。メモリサブシステム５０８は、典型的には、固定命令、プログラム実行の間の命令及びデータ、基本入力／出力システム等の格納のためのコンピュータ読み取り可能メモリを備えている多数のメモリ（例えば、ＲＡＭ５１０、ＲＯＭ５１２等）を備える。ファイルストレージサブシステム５１４は、プログラム及びデータファイルのための持続（不揮発）ストレージを提供し、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光学器具等の１つ以上の取り外し可能又は固定器具を備えることができる。１つ以上のストレージサブシステム、ドライブ等は、遠隔位置に設けられてよく、ネットワーク上のサーバを介して、あるいは、インターネット／ワールドワイドウェブを介してこのように接続されてよい。この明細書の内容において、用語「バスサブシステム」は、様々なコンポーネント及びサブシステムに対して、意図されるように相互に通信させているいくつかのメカニズムを含むように概ね用いられており、ここでの使用のために適していると知られて理解される様々な適切なコンポーネント／システムを含むことができる。システムの様々なコンポーネントは、必ずしも物理的に同じ位置にあることが必要でないが、当該位置にあることができ、様々なローカルエリア又はワイドエリアネットワークメディア、送信システム等であることができる、ことについて理解されたい。
【０１７３】
スキャナ５２０は、患者又は歯科矯正医のような治療専門家のいずれかから取得することができる（例えば、キャスト５２１のような歯の物理的モデルをスキャニングすることによって、歯のとられた像をスキャニングすることによって、口腔内の空洞を直接的にスキャニングすることによって、）患者の歯のデジタル表示（例えば、イメージ、面トポグラフィーデータ等）を取得するためのいくつかの手法、更なる処理のためのデータ処理システム５００へのデジタル表示を提供する手法を含む。スキャナ５２０は、例えば、ネットワークインターフェース５２４を介して、システムの他のコンポーネントについて遠隔の位置に設けられてよく、データ処理システム５００とイメージデータ及び／又は情報を通信することができる。製造システム５２２は、データ処理システム５００から受信したデータセット情報を含んでいる治療計画に基づいて、器具５２３を製造する。製造システム５２２は、例えば、遠隔位置に設けられることができ、及び、ネットワークインターフェース５２４を介してデータ処理システム５００からのデータセット情報を受信することができる。
【０１７４】
本開示の好ましい実施形態が示されここで記載されたが、このような実施形態が例示ための目的のために提供されることが、当業者に明確である。多数のバリエーション、変更、及び代用は、本発明から逸脱しない限りにおいて当業者において行われるであろう。ここで記載される発明の実施形態の様々な代替は、発明の実施において採用されてよいことについて理解されたい。以下の請求の範囲が発明の範囲を画定し、これらの請求の範囲の範囲内の方法及び構造及び等価物がここで網羅されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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