(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下顎歯列弓および上顎歯列弓の相対位置を移動させるための口腔内加力モジュールであって、
管状の第１部材と、
上記第１部材に摺動可能に受容される部分を有すると共に第１部材に対して移動可能である管状の第２部材と、
上記第２部材に摺動可能に受容される部分を有する第３部材と、
上記第２部材と第１部材とを互いから離れる方向へ付勢するようにこれら第１部材及び第２部材の周りに延びるつる巻きばねとを具備し、
上記第３部材はその有効全長が可変であると共にその長手軸線に沿う方向に湾曲する、口腔内加力モジュール。
【請求項２】
前記第３部材が可変である有効全長を有する、請求項１に記載の口腔内加力モジュール。
【請求項３】
前記第３部材がその長手軸線に沿う方向に湾曲する、請求項１に記載の口腔内加力モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の利用分野
本発明は、一方の歯列弓の位置を他方の歯列弓に対して矯正するための矯正治療において有用な装置に関する。より具体的には、本発明は、咬み合わせを改善するために上歯列弓に対して下歯列弓を前方あるいは後方に付勢するための加力モジュール装置に関する。
【０００２】
関連技術の説明
歯科矯正治療は、歯並びの悪い歯を正しい位置に移動することに関わる治療である。治療中、ブラケットとして知られる小さな歯科矯正器具がしばしば患者の前歯、犬歯および小臼歯に取り付けられ、アーチワイヤが各ブラケットのスロットに通される。アーチワイヤは望ましい咬み合わせ位置への歯の移動を案内する軌道を形成する。一般に、アーチワイヤの両端は、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器具により保持される。ブラケット、アーチワイヤおよびバッカルチューブは、通常「ブレス」と呼ばれている。
【０００３】
一部の患者の矯正治療には、上歯列弓と下歯列弓の位置の矯正が含まれる。例えば、ある患者たちは第ＩＩ級不正咬合と呼ばれる状態を有し、顎部が閉じられたとき、上歯列弓の位置に対して下歯列弓が過度に後方に位置している。他の患者たちにおいては、第ＩＩＩ級不正咬合と呼ばれる反対の状態を有する場合があり、顎部が閉じられたときに、上歯列弓の位置に対して下歯列弓が望ましい位置よりも前方に位置している。
【０００４】
第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合の矯正治療は一般に一体としての下歯列弓の動きに対する一体としての上歯列弓の動きを矯正することにより行われる。このために、ブラケットやバッカルチューブやアーチワイヤ、またはブラケットやバッカルチューブやアーチワイヤに接続される付属品に力を加えることにより、力が一体としての各歯列弓に対して加えられることが多い。この方法により、アーチワイヤとブラケットとが個々の歯を互いに対して望ましい位置に移動するのに用いられるのと並行して、第ＩＩ級あるいは第ＩＩＩ級不正咬合が矯正される。
【０００５】
第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合の矯正は、時には、患者の後頭部に巻かれる輪帯を有するヘッドギアとして知られる加力システムの使用により実施される。輪帯はしばしば引っ張りばねにより接続され、引っ張りばねはバッカルチューブ、ブラケットあるいはアーチワイヤの一本に接続されている。加えて、第ＩＩＩ級不正咬合の矯正の代わるべき手段として、輪帯は引っ張りばねによって患者の顎に外から合わさる顎カップに接続されてもよい。いずれの例においても、輪帯とばねは、連動する顎に後方への力を加えるのに役立つ。
【０００６】
しかしながら、ヘッドギアは視覚的に目立つので、満足できるものではないと考えられていることが多い。特に、ヘッドギアの着用は、クラスメートにからかわれるような子供や十代の患者にとって、きまりが悪いという気持ちを起こさせる。このきまり悪さは、矯正歯科医がヘッドギアを夜だけ着用するように患者に指示すれば、幾分緩和することができる。しかし、望ましい矯正力は毎日の一部の時間にのみ掛けられるので、残念なことに、そのようなやり方は治療の期間を長引かせてしまうであろう。
【０００７】
結果として、多くの診療医と患者は第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合を矯正するために口腔内装置の使用を好む。このような装置は犬歯、小臼歯および大臼歯の近傍で、患者の前歯から離れた所に位置することが多い。その結果、第ＩＩおよび第ＩＩＩ級不正咬合を矯正するための口腔内装置は、一度取り付けられれば肝心な部分から隠され、ヘッドギア着用にともなう患者の当惑の多くの部分を取り除くことができる。
【０００８】
従来、エラストマー材からなる歯列矯正加力モジュールが、口腔内の両側の歯列弓間に一対の加力モジュールを接続することによって、第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合を治療するのに用いられてきた。エラストマー製の加力モジュールは、各加力モジュールの取り付け箇所間に延びる基準線に沿う方向に顎部を引っ張るために、張力がかかった状態で用いられる。このような加力モジュールはＯリングまたは一体に連結された幾つかのＯリングよりなるチェーンタイプのＯリングであってもよい。しかしながら、これらのモジュールは、一般に、必要時に取り替えるために患者が取り外すことができてしまう。というのは、加えられる張力が十分でないレベルでの使用の際に、モジュールが壊れてしまうことがあり、またエラストマー製材料が劣化してしまうことがあるからである。
【０００９】
残念ながら、ヘッドギアや着脱式加力モジュールなどの矯正装置は、一部の患者が使用するには完全に満足のいくものではない。なぜならば、装置の効果は患者の協力に依存するからである。毎日のヘッドギアの忠実な着用や、新しいエラストマー製加力モジュールの適切な装着を患者が怠ることは、大幅に治療の進行を遅らせ、念入りに計画された治療プログラムの期間単位の設定目標の達成を損ない、患者と矯正歯科医の両者に余分な時間を費やさせてしまうことになる。
【００１０】
その結果、患者によって取り外せない幾つかの口腔内装置が、ヘッドギアおよび取り外し可能な口腔内加力モジュールに関わる患者の協力の問題を解決するために、過去において提案されてきた。例えば、米国特許第４，７０８，６４６号、同第５，３５２，１１６号、同第５，４３５，７２１号、および同第５，６５１，６７２号は、患者の上歯列弓および下歯列弓に接続される可撓性部材を有する口腔内装置について記載している。部材の長さは、患者の顎部が閉じられたときに円弧状に曲がるように選択されている。部材は、顎部が閉じられたときに一方の歯列弓を他方の歯列弓に対して前方あるいは後方に押し出す力を付与するために部材を通常直線的方向に付勢する固有の付勢力を有する。
【００１１】
米国特許第５，６４５，４２４号と同第５，６７８，９９０号とは、ピボット継手を備えた連結機構を有する、第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合を矯正するための口腔内装置について記している。これらの参考文献の両方に記される装置は、ほぼ全体的に「Ｚ」形の形状を有する。ほぼ同様の全体的な形状を有する装置が米国特許第５，６４５，４２３号に示されており、中心部分の両側には二重のつる巻き状のループが備えられている。米国特許第５，６７８，９９０号においては、連結機構の一つは、ばね荷重入れ子式組立体を備えている。
【００１２】
第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合を矯正するための他の矯正装置が米国特許第３，７９８，７７３号、同第４，４６２，８００号、および同第４，５５１，０９５号に記されている。これらの参考文献に記されている装置は、歯列弓を改善された配列の位置に向けて付勢する入れ子式管状組立体を備えている。組立体は診療医によりブラケットやバッカルチューブなどの他の矯正装置にしっかりと連結され、患者が指示に従わない場合の問題は回避される。
【００１３】
歯列弓の位置を移動するための別の種類の入れ子式管状組立体が米国特許第５，７１１，６６７号に記載されている。この特許においては、プランジャーをシリンダから遠ざかる方向に付勢し、患者の歯の望ましい移動をさせるためにばねが提供されている。この文献においては、ばねは、シリンダ内あるいはシリンダ外に位置し、プランジャーの中心軸線と平行であって同軸な関係、あるいは中央軸線から外れた関係に設けられる。
【００１４】
米国特許第５，５６２，４４５号は、一方の歯列弓の位置を他方の歯列弓に対して移動させるもう一つの口腔内装置について記している。米国特許第５，５６２，４４５号に開示される装置は、第１および第２の入れ子式シリンダと第１シリンダに受容されるプランジャーとを有する。第１シリンダ内のばねは、プランジャーと第１シリンダとを互いから離れる方向に付勢し、また第１シリンダと第２シリンダは互いに自由に摺動することができる。
【００１５】
上記のごとく、過去において、第ＩＩ級および第ＩＩＩ級不正咬合を矯正するための口腔内入れ子式組立体を有する様々な装置が提案されてきたが、当業界において、現在の選択肢を改善し、代わるべき治療法を提示する新しい装置を提供する必要性が依然として存在する。好ましくは、かかる新しい代替の装置は、高い信頼性で、効率的に機能し、治療期間が延長されず、かつ破損したり製造上の問題を生じることのないように簡素化された構造のものである。
【００１６】
発明の概要
本発明は、ある側面において、下顎歯列弓と上顎歯列弓との相対位置を移動させる口腔内加力モジュールに関する。加力モジュールは、管状の第１部材と、この第１部材に摺動可能に受容される部分を有する管状の第２部材とを備える。第３部材は、第２部材に摺動可能に受容される部分を有する。加力モジュールは、さらに、第２部材と第１部材とを互いから離れる方向に付勢するように第２部材の周りに延びるつる巻きばねを有する。
【００１７】
本発明のもう一つの側面は、管状部と、患者の歯列弓の一方に接続するための外端部とを有する第１長形部材を備える、下顎歯列弓と上顎歯列弓との相対位置を移動させるための口腔内加力モジュールに向けられている。さらに、加力モジュールは、管状部を有し、第１部材の管状部に少なくとも部分的に受容される第２長形部材を備える。第２部材は、第１部材の管状部内で長手方向に摺動可能である。長形の第３部材が第２部材の管状部に少なくとも部分的に受容され、この第３部材は第２部材の管状部内で長手方向に擢動可能である。第３部材は、患者の残りの歯列弓に接続するための外端部を有する。加力モジュールは、また、第２部材の外側において周りに延びるばねを有する。ばねは、第１部材と第２部材とを互いから離れる方向に付勢するように、第１部材に接続される第１端部と第２部材に接続される第２端部とを有する。
【００１８】
本発明は、第３部材が自由に動くことができ、それ自身、必ずしもばねの影響下にないという点で優れている。さらに、三つの部材は、一つの部材が他の二つの部材から分離されることなく顎部を大きく開くことを可能にする。しかしながら、好ましくは、第３部材は、加力モジュールが口腔内に取り付けられる前において、他の二つの部材から分離可能である。例えば、場合によって必要とされるように、第３部材の長さを切り整えるために、または第３部材を適当な円弧状に曲げるために、第３部材を取り外すことが望ましいであろう。
【００１９】
本発明のさらなる詳細は請求項の特徴の中で定義されている。
【００２０】
好ましい実施態様の詳細な説明
下顎と上顎に力を加える口腔内装置が図１〜３と図７〜８に図示されており、参照番号２０により全般に亘って示されている。加力モジュール装置２０（「加力モジュール」とも呼ばれる）は、図１〜３を参照することにより分かるとおり、第１長形部材２２、第２長形部材２４および第３長形部材２６を備える。
【００２１】
第１長形部材２２は円筒形状を有する管状材料の部品より成る。第１部材２２は、図２および３に示されるように、内側の、細くなった端部２８を有し、この端部２８の内径は第１部材２２の残りの部分の内径よりもわずかに小さい。第１部材２２は、また、患者の上部歯列弓または下部歯列弓に接続された矯正器具に第１部材２２を連結するために、第１接合具３０に固定された外端部を有する。
【００２２】
第１接合具３０は、周りを取り囲むように第１部材２２の外端部に固定される管状部３１を有する。第１接合具３０は、また、第１部材２２を選択された歯列弓に固定するためのボールピン、ワイヤの一部、あるいは他の構造物を受容するための穴３２を備えた、外向きに延びるタブを有する。図１〜３および図６〜８に示される実施態様において、タブは、第１部材２２の長手中心軸線に対して横方向に外向きに延びる。ただし、この点について、別法として、タブは第１部材２２からその長手軸線に沿う方向に外向きに延びてもよいと理解されるべきである。
【００２３】
図６は、第１接合具３０とこの第１接合具３０をバッカルチューブなどの矯正装置に連結するピン３４とを示す拡大平面図である。ピン３４は、第１接合具３０の穴３２を貫通して延びる幹部を有する。ピン３４の膨らんだ頭部３６は、第１接合具３０をピンの幹部に止める。幹部は、また、略Ｌ字形に曲げられ、バッカルチューブ、ヘッドギアチューブ、あるいは選択された歯列弓に固着される他の矯正器具の通路に嵌まるのに適したサイズの頭部３６から離れた外端部３８を有する。
【００２４】
また、接合具３０の幾つかの変型が可能である。一例として、接合具３０の外に向かって延びるタブは、穴３２の中心軸線が第１部材２２の中心軸線と平行であるように方向付けられてもよい。別法として、第１接合具３０は、最初は開いているが、アーチワイヤ、補助ワイヤあるいは他の構造物などの矯正装置に連結されるように、閉じられて圧着される一対の顎状アームを有してもよい。さらに、ピン３４は、取り外し可能な留め具、結紮線の一部分、あるいは可撓性継手または弾性継手などの他の連結装置と置き換えられてもよい。
【００２５】
再び図１〜３について、第２長形部材２４は、また、好ましくは管状材料の円筒部品より成る。第２部材２４は摺動して入れ子式に伸縮するように第１部材２２に部分的に受容される。第２部材２４は、第１部材２２に対して、図１のごとく完全に収縮された位置から図２のごとく完全に伸びた位置まで移動可能である。
【００２６】
第２部材２４は、内側の膨らんだ端部４０を有し、この端部４０の外径は第２部材２４の残りの部分の外径よりも大きい。加えて、端部４０の外径は、第１部材２２の端部２８の内径よりも大きい。そのため、内側の端部４０は、第１部材２２に対する第２部材２４の外向きの動きを制限し且つ部材２２、２４の分離を防ぐ止め子として機能する。
【００２７】
加力モジュール２０は、また、部材２２、２４の外側において周りに延びる圧縮コイルばね４２を有する。ばね４２の外側の端は、接合具３０に支えられ、第１部材２２に隣接する第１接合具３０の円形断面のくぼみに受容される。ばね４２の反対側の端は第２部材２４の外端部に固定された環状の付属部４４に支えられる。好ましくは、第２部材２４の外端と第１部材２２の外端は、付属部４４および第１接合具３０がそれぞれ部材２４、２２にしっかりと連結されることを確実にするために、わずかに広がっている。
【００２８】
第３部材２６は第２部材２４に部分的に受容され、第２部材２４の長手中心軸線に沿って長手方向に移動可能である。図示された実施態様に示される第３部材２６は中実であるが、代わりに管状材料の部品を用いて作られてもよい。好ましくは、第３部材２６の外径は、第３部材２６が第２部材２４の中で自由に摺動できるように、第２部材２４の内径よりわずかに小さい。好ましくは、接合具３０に近い方の第３部材２６の端部は、第３部材２６が食べかすなどを接合具３０から押し出すように機能するように、加力モジュール２０が図１のごとく完全に収縮されている時に管状部３１の外端部と面一になる。
【００２９】
第３部材２６は、第２部材２４に対する第３部材２６の第１接合具３０へ方向への移動を制限する止め子として機能するカラー４６を有する。図２において、第３部材２６は、完全に収縮した位置に達した（すなわち、接合具３０に向かう移動の内向きの限界に達した）ものとして図示されている。図３は、第２部材２４に対して第３部材２６が伸びた伸張位置の例であるが、他の伸張位置をとることも可能である。
【００３０】
口腔内に取り付けられる前の最初の外観の通り、図４および５に詳細に示されるように、第２接合具４８が第３部材２６の外端部に固定される。第２接合具４８は、第３部材２６の外端部を囲む管状部４９を有する。管状部４９は、第３部材２６の外端部に鑞付け、溶接あるいは圧着加工により固着される。
【００３１】
図４および５に示されるように、第２接合具４８は、略Ｌ字形の一対の対向するアーム５０を有する。アーム５０は、図４および５において、アーム５０の外端がアーチワイヤ、補助ワイヤ、または他の器具などの矯正器具を受容するのに十分なだけ離間された、最初の向きで示されている。アーム５０はプライヤーなどの手工具を用いて互いの方向へ曲げられることができる。
【００３２】
図５ａにおいて、アーム５０はアーチワイヤ５２を完全に取り巻くために閉位置まで移動せしめられる。図に示されるアーム５０の閉位置において、アーム５０はアーチワイヤ５２にタイトに係合せず、ワイヤ５２と堅固に係合しないように間隙が残される。そのため、第２接合具４８は、患者の顎部の開閉動作中に望まれるように、ワイヤ５２に沿って摺動自在である。
【００３３】
第２接合具４８は、製造業者あるいは随意に診療医によって第３部材２６の外端に固定されてもよい。例えば、製造業者は、診療医が個々の患者の口腔に最も適したサイズを選べるように、二つあるいはそれ以上の異なる全長で第３部材２６を供給することが好ましいであろう。その場合、製造業者は、第２接合具４８を第３部材２６の外端部に恒久的に固定する方法を選んでもよい。
【００３４】
あるいは、製造業者が、単一の長さのみで利用可能な第３部材２６を有する加力モジュール２０を供給することが好ましい場合もあろう。この時、診療医は、装置２０が個々の患者の口腔に最もよく適合するように、必要に応じて第３部材２６の外端を切り取る。その場合、第２接合具４８は、分離可能なもの、あるいは当初より第３部材２６から分離されているものとして供給される。そして、ひとたび第３部材２６が適当な長さに切り取られると、診療医は、圧着加工、はんだ付け、溶接、あるいは他の手段により、第２接合具４８を第３部材２６に固着することができる。もう一つの別法として、製造業者が恒久的に第２接合具４８を第３部材２６の外端部に固定して、診療医が、必要に応じて第３部材２６の内端を切り整え、その後、患者の口腔に最も適するように望ましい位置にカラー４６を固着することもできる。
【００３５】
図７および８は、口腔内の患者の歯列弓間に取り付けた加力モジュール２０を図式的に示している。例示目的として示されるように、加力モジュール２０の第１接合具３０は、バッカルチューブ５４に連結されている。このバッカルチューブ５４は、さらに、患者の右上の第１臼歯を取り囲む矯正バンドに固定される。具体的に言えば、ピン３４（図６）は、ヘッドギアの通路あるいはバッカルギアの通路を通して近心方向（すなわち患者の歯列弓の中心に向かう方向）に挿入される。ひとたびピン３４がバッカルチューブ５４の通路に挿入されれば、ピン３４の外側先端は、ピン３４が偶然にバッカルチューブ５４から外れることを防ぐために、手工具を用いて円弧状に曲げられる。
【００３６】
図７および８は、また、患者の上歯および患者の下歯に装着された一連のブラケット５６を示す。上部矯正アーチワイヤ５８が患者の上歯に固着されたブラケット５６のスロットと上部バッカルチューブ５４の通路とに挿入される。同様に、下部アーチワイヤ５２が、患者の下歯に装着されたブラケット５６のスロットと、バンドにより患者の右下第１臼歯に固定されたバッカルチューブ６０の通路とに挿入される。
【００３７】
加力モジュール２０の第２接合具４８は隣接する一対のブラケット５６間において下部アーチワイヤ５２に固定されている。具体的に言えば、第２接合具４８のアーム５０は、下部アーチワイヤ５２を取り巻いて第２接合具４８が隣接するブラケット５６の間の間隙においてアーチワイヤ５２に沿って自由に摺動できるように、図５ａに示すように、閉位置に圧着される。随意に、アーム５０は、ひとたび閉位置に動かされると、アーチワイヤ５２の周りにより大きな隙間を作るために、図７〜８に示すように、加力モジュール２０の長手軸線に対して手工具でわずかに曲げられる。
【００３８】
別法として、第３部材２６は、カラー４６の外側の位置において円弧状（例えば、その長手軸線を中心に約２０度の円弧）に曲げられてもよい。第３部材２６をこのように曲げることは、ある場合には、患者の歯列弓のサイズおよび向きと隣接する歯の特定の向きとに応じたよりよい適合を提供する。第３部材２６は、診療医により曲げられるか、曲がった形で製造業者により供給されるか、あるいは別法として図１〜３に示されるように真っ直ぐな向きで使用されてもよい。
【００３９】
加力モジュール２０を取り付ける前に、診療医は、好ましくは、患者の顎部が閉じられたときの、加力モジュール２０をバッカルチューブ、ブラケット、あるいは患者の口腔内の他の構造物へ取り付ける予定箇所間の間隔を測る。次に、第３部材２６が必要に応じて切り整えられる。次に、加力モジュール２０を取り付けた後に患者の顎部が閉じられた時にカラー４６の遠心端がばね４２を望ましい程度だけ圧縮する位置にあるように、カラー４６が第３部材２６の上に配置される。
【００４０】
図１〜３および図７〜８に示される実施態様において、カラー４６は第２接合具４８に当接せず、従って例えば、溶接、鑞付け、あるいは圧着加工により第３部材２６に固着される。しかしながら、もう一つの選択肢として、カラー４６は第２接合具４８に当接するのに十分な長さであってもよく、その場合、カラー４６は第３部材２６に固着されずに、その周りを単に取り巻くのみでもよい。後者の選択肢は、加力モジュール２０が口腔から取り外された後に異なる長さのカラーの使用を望んだ時に、診療医がカラー４６を取り替えることを可能にする。
【００４１】
取り付けを完成させるために、第２接合具４８は、好ましくは下部アーチワイヤ５２を取り巻く閉位置へアーム５０を圧着することにより固定される。続いて、上部の第１接合具３０は、ピン３４をバッカルチューブ５４の遠心開口に挿入し、その後ばね４２が望ましい程度に圧縮されるまでピンを近心方向に移動させることにより、バッカルチューブ５４に固定される。最後に、ピン３４の外端部は、第１接合具３０をバッカルチューブ５４に固定するために前述のごとく円弧状に曲げられる。
【００４２】
加力モジュール２０は、診療医の選択に応じて、ばねの能動モードで用いてもよいし、あるいは復位モードで用いてもよい。実際には、加力モジュール２０がばねの能動モードまたは復位モードのどちらで用いられるかは、顎部を所望の状態にして加力モジュール２０を取付る時のばね４２の圧縮程度により決定される。能動モードで用いられるときには、加力モジュール２０の有効全長は、患者の顎部が閉じられたときに第１部材２２および第２部材２４が完全に圧縮されず、第２部材２４が完全に第１部材２２に挿入されないように選択される。能動モードにおいては、ばね４２の固有の付勢力は、部材２２、２４を互いから離れる方向へ付勢し、一方の歯列弓を他方に対して移動させることにより、望ましい矯正力を提供する。能動モードでの加力モジュール２０の一使用例として、患者の顎部が完全に閉じた時に、ばね４２がまだ約１〜２ｍｍの収縮が可能な状態であってもよい。
【００４３】
復位モードでは、加力モジュール２０の有効長さは、顎部が完全に閉じた位置に達する少し前に第２部材２４が完全に第１部材２２に挿入されて中実の止め子に達するように選ばれる。こうすることで下歯列弓は、完全に顎が閉じるにしたがい、加力モジュール２０により矯正された、望ましい位置に動かされる。このモードにおいて、加力モジュール２０は、上述の米国特許第３，７９８，７７３号、同第４，４６２，８００号、および同第４，５５１，０９５号に記載の装置とはぼ同様に機能する。ただし、上記特許とは異なり、加力モジュール２０が収縮する際に圧縮されるばね４２の増大する力によって、ばね４２が完全に圧縮されるときに起きる硬質で中実な止め子への到達の前に、歯列弓をその所望の矯正方向へと付勢するのが補助される。
【００４４】
完全に圧縮されたときの加力モジュール２０の全長と患者の上下歯列弓への望ましい取り付け箇所間の間隔とが、矯正治療中に加力モジュール２０が能動モードで用いられるか復位モードで用いられるかを決定する。加力モジュール２０の有効全長は、上記のごとく、第３部材２６の全長を修正することによって、または上述の方法で第３部材２６を曲げることによって変更されてもよい。加えて、装置２０の有効全長は、接合具３０、４８の形状および／またはこれと連動する部品（ピン３４など）の形状を変えることによって、または上述のごとくカラー４６の長さを変えることによって変更されてもよい。
【００４５】
加力モジュール２０の全長を変えるのに他の代替の方法もまた可能である。例えば、第３部材２６は、第２部材２４に摺動可能に受容されるねじ付きシリンダと、このシリンダにねじ込まれる中実で外側にねじを切られたロッドとを備えてもよい。代わりに使用してもよい他の種類のねじ付き組立体は、ねじ付きのロッドとナットとの組立体を有する。あるいは、第３部材２６は、対となるシリンダに摺動可能に受容されるロッドを備えてもよい。そして、このシリンダは、一定の選定された長さとするために診療医により所望したように圧着される。他の方法として、部材２２、２４の一方あるいは両方の長さを変更してもよい。
【００４６】
治療において不正咬合の矯正が進むのにしたがい、診療医は、患者の顎部に加えられる力の効力を確実に維持するために、加力モジュール２０の有効長さを増すことを選択してもよい。加力モジュール２０を取り除き第３部材２６を取り替えることにより、または前述の手段により有効長さを長くしてもよい。あるいは、診療医は、カラー４６と付属部４４との間において第３部材２６に割りチューブを単に圧着してもよい。
【００４７】
患者の顎部が開くにしたがい、ばね４２は、第２部材２４の膨らんだ内端部４０が第１部材２２の内側の細くなった端部２８に当接するまで、部材２２、２４を反対方向に付勢する。このような接触が起きた時に、患者の顎部が更に開くと、図８に示されるように、第３部材２６が第２部材２４から離れるように移動する。第３部材２６は第２部材２４内で自由に摺動し、部材２４の動きから独立し、ばね４２によって外方に付勢されない。
【００４８】
好ましくは、部材２２、２４、２６の全長は、患者の顎部が完全に開いたときに第３部材２６が第２部材２４から完全に引き出されて離れてしまうことのないように選択される。三つの部材２２、２４、２６を使用することは、第３部材２６が第２部材２４に固定される必要がなく、それにも関わらず、ひとたび口腔内に取り付けられれば第２部材２４から離れないという点において有利である。このような構造は、場合によっては患者の顎部が完全に開く際にプランジャーがシリンダから外れてしまう、上述した従来型の入れ子式加力モジュールの一部のものと対照的である。
【００４９】
さらに、三つの部材２２、２４、２６を提供することにより、加力モジュール２０使用の際の摺動・入れ子運動が容易になる。なぜならば、各部材２２、２４、２６の重要な部分は常に隣接する一つあるいは複数の部材と接しているからである。このように重なって接触することは、ある部材２２、２４、２６の隣接部材に対する「コッキング（ｃｏｃｋｉｎｇ）」を低減し、結果として、摺動中に摩擦により拘束される状態が過度に発生しなくなる。
【００５０】
接合具３０、４８は、略Ｌ字形のピン３４と組合わさって、患者の顎部の横方向の動きが過度に妨げられないように、アーチワイヤ５２、５８の長手軸線を中心とする加力モジュール２０の枢動を可能にする。具体的に言えば、ピン３４の外端部３８は上部バッカルチューブ５４の通路内のその中心軸線を中心として自由に回転することができ、さらに、締められたアーム５０とこれと隣接した下部アーチワイヤ５８の部分との間の隙間は、下顎の横方向すなわち左右の動きの際に、必要に応じて加力モジュール２０が自由に動くことを可能にする。
【００５１】
随意に、加力モジュール２０は、付属部４４とカラー４６あるいは第２接合具４８との間に取り付けられる第２コイルばねを備えてもよい。このような構造の一例が図１ａに示されている。図中、加力モジュール２０’は、カラーを持たずに付属部４４’と第２接合具４８’との間に延在する第２コイルばね４３’を有することを除き、加力モジュール２０と同一である。第２ばね４３’の全長は、（図示のごとく）完全に圧縮されたときに止め子の役割をし、それゆえカラーは不要である。他のすべての点において、加力モジュール２０’は加力モジュール２０と同一である。
【００５２】
加力モジュール２０’において、第２ばね４３’のばね定数は、好ましくは、第１コイルばね４２’により提供される力と異なるばねの力を提供するように選択される。例えば、第２ばね４３’は、患者の顎部が所定の相対位置を過ぎて移動し、患者の顎部が閉じて第１ばね４２’が完全に収縮した時に、加力モジュール２０’がより強い力を及ぼすように、比較的硬質である。
【００５３】
本発明の口腔内加力モジュール２０は、通常は、対で用いられる。図７および８に示される加力モジュール２０は、患者の顎部の右側に装着された状態で図示されている。加力モジュール２０の鏡像であるほぼ同様の加力モジュールが患者の顎部の左側に装着され、上部バッカルチューブ５４および下部アーチワイヤ５８と類似した隣接する器具に接続される。
【００５４】
図７および８において、第２接合具４８は、隣接するブラケット５６の間のアーチワイヤ５８に摺動可能に連結されている。随意に、接合具４８に対する受け部の役目をし且つ顎が閉じる際の接合具４８の近心方向への移動を制限するように、圧着可能な止め子あるいは他の加力モジュールがアーチワイヤ５８あるいは近心ブラケット５６に固着されてもよい。もう一つの別法として、接合具４８は、例えば、結紮線などの一部分を用いて、近心ブラケット５６の遠心側に固定されてもよい。
【００５５】
図７および８に示される方法による加力モジュール２０の取り付けは、第ＩＩ級不正咬合の矯正の際に望ましいように、顎部が閉じられたときに、ばね４２が下顎歯列弓を前方に付勢するのを可能にする。しかしながら、別法として、加力モジュール２０は、加力モジュール２０を図７および図８に示される向きと反対にすることにより、第ＩＩＩ級不正咬合の矯正のために用いられてもよい。逆にされた向きにおいて、ピン３４は第１接合具３０を下部バッカルチューブ６０に連結する役目をし、第２接合具４８は隣接する一組のブラケット５６の間の上部アーチワイヤ５２の一部分に圧着される。
【００５６】
図９は、本発明の代替の実施態様の図解である。図において、加力モジュール２０ａは、第１長形管状部材と、第２長形管状部材と、好ましくは中実である第３長形管状部材２６ａとを備える。ばね４２ａは、第１部材と第２部材とを互いから離れる方向へ付勢するように、第１部材および第２部材の周りに延在する。
【００５７】
第１、第２および第３部材は、実質的に上述の第１、第２および第３部材２２、２４、２６と同一であり、加力モジュール２０ａの他の点は、接合具３０ａ、４８ａを除いて実質的に加力モジュール２０と同一である。図９に示されるように、接合具３０ａは、第１部材からその長手軸線に沿った方向に外に向いて延びるタブ部分を備える。接合具３０ａは、好ましくは上記のピン３４と同一であるピン（図示せず）を収容するための孔３２ａを備える。
【００５８】
接合具４８ａは、接合具４８ａが第３部材２６ａと一体に接続されているために、第２接合具４８とは異なる。好ましくは、接合具４８ａは、第３部材２６ａを備えた長形の線体を焼きなまし、その後、その線体の外端部をループ状に曲げ加工することにより形成される。ループは、加力モジュール２０ａが患者の口腔内に取り付けられるまで、わずかに開いた配向のままでおかれる。ループは、次に、ひとたびアーチワイヤがループの中央に受容されると、図９のごとく、閉じた位置に圧着される。
【００５９】
図９ａは、患者の口腔内に取り付けられた時の加力モジュール２０ａの一部分の図解である。しかしながら、図９ａにおいて、接合具４８ａは、第３部材２６ａを下部バッカルチューブ６０ａに取り付ける役目をする片持ち梁装置４９ａに連結されている。図示のごとく、片持ち梁装置４９ａの遠心部分は、バッカルチューブ６０ａの円筒状通路に摺動可能に受容される円筒形の自由端を持つ略Ｊ字形状を有する。片持ち梁装置４９ａの主要部分はアーチワイヤ５２ａの下方に且つこのアーチワイヤ５２ａに平行に延びる。片持ち梁装置４９ａの近心部は上方に延び、接合具４８ａを貫通し且つ舌側方向に延びる部分のところで終端する。
【００６０】
片持ち梁装置４９ａは、また、上述の加力モジュール２０のような、本発明の他の実施態様の加力モジュールと共に用いられてもよい。さらに、片持ち梁装置４９ａは、米国特許第５，７１８，５７６号に記された様々な形状のような、他の形状を有してもよい。
【００６１】
本発明の他の実施態様の加力モジュール２０ｂは、図１０〜図１３に示される。加力モジュール２０ｂは、長形の第１部材２２ｂと、長形の第２部材２４ｂと、長形の第３部材２６ｂ（図１２）とを有する。図１１において、第１部材２２ｂの長手軸線は、６４ｂで示され、第２部材および第３部材２４ｂ、２６ｂの長手軸線は同軸であり、６６ｂで示される。
【００６２】
第１部材２２ｂは、好ましくは、互いにしっかりと固着された中実部６８ｂと管状部７０ｂとを有する。例えば、中実部６８ｂは硬くて円筒状の線材の部品から作られてもよく、管状部７０ｂは中実部６８ｂにはんだ付け、鑞付け、あるいは溶接されてもよい。あるいは、中実部６８ｂと管状部７０ｂは、金属鋳造加工か金属射出成形により一体に作られてもよい。
【００６３】
第２部材２４ｂは、第１管状部７２ｂと、実質的に第１管状部７２ｂより短い第２管状部７４ｂとを有する。管状部７２ｂ、７４ｂは、好ましくは、管状素材から切り取られ、その後はんだ付け、鑞付け、あるいは溶接により互いにしっかりと固定される。あるいは、管状部７２ｂ、７４ｂは一体に結合され、金属鋳造加工あるいは金属射出成形により作られてもよい。
【００６４】
第３部材２６ｂは、好ましくは、硬い中実の線素材の部品から作られてもよい。好ましくは、第３部材２６ｂと、中実部６８ｂと、管状部７２ｂとの外壁面は円筒形状を有する。好ましくは、管状部７０ｂ、７４ｂ、７２ｂの内壁面も円筒形であり、それぞれ、管状部７２ｂ、中実部６８ｂ、および第３部材２６ｂの外径よりもわずかに大きい径を有する。
【００６５】
圧縮コイルばね４２ｂは第２部材２４ｂを取り巻き、その一端が管状部７０ｂに支えられている。ばね４２ｂの反対の端は、第１部材２２ｂから離れた位置で第２部材２４ｂの端部に固定された環状の付属部４４ｂに支えられる。付属部４４ｂは、第２部材２４ｂの外端部を広げるかスエージング加工することにより作られてもよいし、または、最初は別体の要素であって第２部材２４ｂの外端部に圧着、鑞付けまたは溶接されるか、あるいは別の方法で固定される要素であってもよい。
【００６６】
ばね４２ｂは、部材２２ｂ、２４ｂを互いに反対の方向に付勢する役目をする。図１０において、加力モジュール２０ｂは、付属部４４ｂと管状部７０ｂとの間でばね４２ｂが完全に圧縮された、完全に収縮した状態で示されている。図１１においては、部材２２ｂ、２４ｂは、ばね４２ｂの作用を受けて、互いから離れる方向へ、管状部７０ｂが管状部７４ｂに接する位置により決定される外方への移動限界まで移動している。部材２２ｂ、２４ｂの相対移動の際に、中実部６８ｂは第１軸線６４ｂに沿って管状部７４ｂ内で摺動し、一方、管状部７２ｂは同時に第２軸線６６ｂに沿って管状部７０ｂ内で摺動する。
【００６７】
加えて、第３部材２６ｂは管状部７２ｂ内で自由に摺動する。第３部材２６ｂは、第１部材２２ｂへ向かう方向への内方移動限界を示す位置で図１１に図示されており、図１２に例示を目的として延びた位置に図示されている。好ましくは、第３部材２６ｂは、加力モジュール２０ｂが患者に装着される前に曲げたり形を切り整えることのような必要な調整のために、第２部材２４ｂから完全に引き出されて分離される。しかしながら、ひとたび装着されれば、部材２２ｂ、２４ｂ、２６ｂの長さは、患者の顎部が完全に開いているときでさえも、第２部材２４ｂから第３部材２６ｂが完全に引き出されてしまうのを防ぐのに十分な長さである。
【００６８】
加力モジュール２０ｂは、また、第１接合具３０ｂと第２接合具４８ｂとを有する。第１接合具３０ｂは好ましくは第１部材２２ｂと一体であり、硬い円筒状ワイヤの一部を曲げて部分的に閉じられたループにし、このループの内側に９０°の屈曲部を形成することにより構成される。第２接合具４８ｂは好ましくは第１接合具３０ｂと同一である。随意に、診療医は、まず加力モジュール２０ｂの最適な有効全長を決め、そして必要に応じてワイヤ部分を切り整えた後に、診療室において第２接合具４８ｂを形成してもよい。
【００６９】
ひとたび加力モジュール２０ｂが患者の口腔内の所定位置に配置されれば、部分的に閉じられたループは、患者の右上の第１大臼歯に装着されたバッカルチューブの近心側に隣接するアーチワイヤの一部分や、患者の右下の第１小臼歯に装着されたブラケットの近心側に隣接するアーチワイヤの一部分などの、アーチワイヤの部分の周りに受容される。他の位置に取り付けることも可能である。ループは、次に、接合具３０ｂ、４８ｂを上部および下部アーチワイヤにそれぞれ捉えさせるために、閉じた位置に圧着される。あるいは、上述のピン３４などのピンは、ループ状の接合具３０ｂ、４８ｂと組み合わせられて、加力モジュール２０ｂを患者の歯に固定されるバッカルチューブ、ブラケットあるいは他の装置に連結するように用いられてもよい。さらに、接合具３０、４８などの他の接合具が代わりに使用されてもよい。
【００７０】
他の側面において、加力モジュール２０ｂは、加力モジュール２０、２０ａと同様の方法で機能する。オフセットした二つの管状部７０ｂ、７４ｂを提供することは、患者の顎部が開いたときに、ばね４２ｂの付勢力下での部材２２ｂ、２４ｂの相対的な自由摺動を容易にする。
【００７１】
本発明の上記のすべての変化型において、外部ばね４２、４２ａ、４２ｂは、同等のばね力を提供する内部ばねと比べて幾分直径と長さが大きく、したがって著しく低い応力で作動する点において内部ばねよりも優れている。このような低い応力は、初期疲労破壊によるばねの破損の可能性を大いに低減させる。さらに、ばね４２、４２ａ、４２ｂと加力モジュール２０、２０ａ、２０ｂの他の構成部品とが外側にあることは食べ物や他の材料が引っかかる領域を減らすことにより、いっそう衛生的である。
【００７２】
好ましくは、加力モジュール２０、２０ａ、２０ｂのすべての要素は、口腔内の環境において申し分なく作用する耐食材料より作られる。適当な材料には、例えば、ＡＩＳＩ３００シリーズ（３０２または３０４シリーズを含む）のタイプなどのステンレス鋼が含まれるが、他の材料を用いてもよい。
【００７３】
加えて、本発明の精神から逸脱することなく、上述のモジュールに対して幾つかの変更あるいは追加が加えられてもよいことが当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、上述された好ましい態様に限定されると見なされるべきではなく、それらの同等の内容に準じた請求項の正しい範囲によってのみ限定されることが了解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の入れ子式口腔内加力モジュールの側面図であり、図中、装置の第１、第２および第３長形部材が図示の便宜上、完全に圧縮された状態で示されている。
【図１ａ】  本発明の別の実施態様を示す、ほぼ図１と同様の図である。
【図２】  第１および第２部材が完全に伸びた位置まで互いに離れていることを除き、図１に示された口腔内加力モジュールの側断面図である。
【図３】  第３部材が伸びていることを除き、ほぼ図２と同様の図である。
【図４】  図１〜３に示される加力モジュールとともに用いられて、第３部材の外端部を口腔内の矯正用ワイヤ、補助ワイヤまたはこれとは別の矯正構造物に連結するための接合具の拡大側面図である。
【図５】  図４に図示された接合具の端面図である。
【図５ａ】  接合具の一組のアームがアーチワイヤを囲むように閉じていることを除き、ほぼ図５と同様の図である。
【図６】  図１〜３に示された加力モジュールの別の接合具と、接合具を矯正装置に接続するためのボールピンとの拡大平面図である。
【図７】  図１〜３に示された加力モジュールの一部を図式的に表した縮小側面図であり、ここでは加力モジュールは上顎に対して前方方向に下顎に力を加えるように患者の口腔内に取り付けられている。
【図８】  患者の顎部が開かれていることを除き、ほぼ図７と同様の図である。
【図９】  本発明の別の実施態様による入れ子式口腔内加力モジュールの側立面図である。
【図９ａ】  患者の口腔内に取り付けたときの、一部を図式的に表した図９の加力モジュールの縮小部分側面図であって、加力モジュールを患者の大臼歯の一つに装着されたバッカルチューブに接続するための利用任意の片持ち梁装置を付加的に示す。
【図１０】  本発明のさらに別の実施態様による入れ子式口腔内加力モジュールの側面図である。
【図１１】  加力モジュールの第１および第２部材が完全に伸びた位置まで互いに離れていることを除き、図１０とほぼ同様の図である。
【図１２】  加力モジュールの第３部材が伸びきった位置まで外方に移動していることを除き、図１１とほぼ同様の図である。
【図１３】  図１０〜１２に図示される加力モジュールの端面図である。
【図１】
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【図１ａ】
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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５ａ】
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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９ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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