(57)【要約】  ブラケット（２０）を患者の歯（２００）に取り付けるためのブラケット基部と、ブラケット頭部を伴うブラケット本体と、アーチワイヤスロットとを備えるカスタマイズされた歯科矯正ブラケットの製造方法。本方法にしたがって、患者の歯の少なくとも一部の形状を表示する３次元歯模型が提供される。ブラケット受容領域は、歯模型上に決定され、ブラケット基部は、ブラケット受容領域の形状にしたがって成形された歯接表面を備える。更に、ブラケット頭部の外形は、歯模型上に決定され、ブラケット頭部は、ブラケット頭部外形の範囲内の形状にしたがって成形されたブラケット頭部表面（２６ａ、２６ａ’）を備える。このように、ブラケットが取り付けられる歯の生来の形状と一致する形状の外側の舌接表面又は頬接表面を有するブラケットが提供される。本開示は、ブラケットを用いて歯科矯正治療の間のいかなる不快感を最小化することに役立つ。【選択図】  図７
2016527993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラケットを患者の歯に取り付けるためのブラケット基部と、ブラケット本体と、アーチワイヤスロットとを備えるカスタマイズされた歯科矯正ブラケットの製造方法であって、前記ブラケット本体は、ブラケット高さの寸法の前記ブラケット基部から延在し、かつ前記ブラケット本体の自由端に隣接するブラケット頭部を形成し、前記ブラケット頭部は、別のブラケット本体部分に対して、ブラケット幅の寸法の射影を形成する結紮部分を形成し、前記方法は、
患者の歯の少なくとも一部分の形状を表示する３次元歯模型を用意する工程と、
前記歯模型上にブラケット受容領域を決定する工程と、
前記ブラケット受容領域の３次元形状にしたがって成形される歯接表面を前記ブラケット基部に設ける工程と、
前記ブラケット頭部の外形を前記歯模型上に決定する工程と、
前記ブラケット頭部外形の範囲内の前記３次元形状にしたがって成形されるブラケット頭部表面を前記ブラケット頭部に設ける工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記歯接表面と前記ブラケット頭部表面とは、互いに離れる方向に向いている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記結紮部分は、少なくとも１つのタイウイングと、必要に応じて少なくとも１つのフックとを形成する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ブラケット頭部外形と一致する外側形状を前記ブラケット幅の寸法の前記ブラケット頭部に設ける工程を更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
仮想平面上に仮のブラケット頭部外形を決定する工程と、
前記仮のブラケット頭部外形を前記歯模型上に射影し、それによって前記ブラケット頭部外形を決定する工程と、
を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記歯模型上の前記ブラケット頭部外形は、前記ブラケットの受容表面と重複するように位置し、重複するような大きさである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ブラケット受容表面に対する前記ブラケット頭部外形によって画定された前記領域の重複が少なくとも５０％の割合である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ブラケット頭部外形によって画定される領域のオフセットを前記歯模型上に生成する工程を更に含む、請求項５、６又は７に記載の方法。
【請求項９】
治療計画の一部として、初期位置及び所望位置における前記患者の歯の位置及び向きを決定する工程と、
前記歯の前記所望位置にある、同じ患者のいくつかの歯に対してアーチワイヤの形状及び位置を決定する工程と、
前記アーチワイヤの形状及び位置についての適切な位置及び向きで前記ブラケットのアーチワイヤスロットを設ける工程と、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ処理可能なデータの形式で前記ブラケットの形状を用意する工程と、
前記ブラケットデータを使用して、自動化された製造プロセスによって前記ブラケットを製造する工程と、
を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記製造プロセスは、ワックス印刷、粉末印刷、ステレオリソグラフィ又は選択的レーザ溶解を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能な、カスタマイズされた歯科矯正ブラケット。
【請求項１３】
カスタマイズされた歯科矯正ブラケットであって、
前記ブラケットを患者の歯に取り付けるためのブラケット基部と、
ブラケット本体と、
アーチワイヤをその中に受容するためのアーチワイヤスロットと、
を備え、
前記ブラケット本体は、ブラケット高さの寸法の前記ブラケット基部から延在し、かつ前記ブラケット本体の自由端に隣接するブラケット頭部を形成し、
前記ブラケット頭部は、別のブラケット本体部分に対して、ブラケット幅の寸法の射影を形成する結紮部分を形成し、
前記ブラケットは、
前記ブラケット基部において、患者の歯の３次元形状に従う３次元形状を有するブラケット受容領域にしたがって成形される歯接表面と、
前記頭部の部分において、ブラケット頭部外形によって画定され、同じ患者の歯の３次元形状に従う３次元形状を有する領域にしたがって成形される、ブラケット頭部表面と、を備える、カスタマイズされた歯科矯正ブラケット。
【請求項１４】
金、チタン合金、及びステンレス鋼のうちの少なくとも１つから選択された材料でできている、請求項１３に記載のカスタマイズされた歯科矯正ブラケット。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のカスタマイズされた歯科矯正ブラケットのキットであって、前記ブラケットが、同じ患者の歯列のうちの異なる特定の歯にそれぞれ合致するように割り当てられ、かつ成形されており、前記キットが、前記患者の複数の歯に取り付けられた前記ブラケットのスロットを通り抜けるようになっている少なくとも１つのアーチワイヤを更に備える、歯科矯正ブラケットのキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ブラケットを患者の歯に取り付けるためのブラケット基部と、ブラケット本体と、アーチワイヤスロットとを備えるカスタマイズされた歯科矯正ブラケットの製造方法に関し、特に、ブラケットがカスタマイズされる歯の形状に一致する形状の外側表面を呈するブラケット本体を伴うそのようなブラケットの製造方法に関する。本開示は、更に、本開示の方法によって得られるブラケット及び本開示の複数のブラケットを備えるキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科矯正ブラケットは、１つ以上の歯を患者の歯列の初期位置から所望位置まで動かすための歯科矯正治療において一般に使用される。初期位置は、通常、歯科矯正治療の開始における位置、例えば、歯の唇面が互いに整列していない位置を指し、一方、所望位置においては、同じ歯の唇面が一般に整列している場合がある。例えば、患者の複数の歯は、互いに対して整列していることにより、より審美的に好感のもてる外観を歯列に提供し得る。更に、１つ以上の歯は、歯列内で動かされることにより、不正咬合を補正し得る。単数又は複数の歯のそのような移動は、１つ以上の歯に取り付けられた１つ以上のブラケットを使用することによって、典型的に達成され得る。ブラケットは、典型的に、より長い期間にわたって所望位置に向かって力を歯に適用するための弾性アーチワイヤに接続されている。
【０００３】
しばしば、歯科矯正ブラケットは、様々な患者の臨床状況を伴う使用に対して設計される既成の製品である。更に、１人の特定の患者の個々の臨床状況に適合するように典型的に製造された、カスタマイズされた歯科矯正ブラケットが存在する。
【０００４】
例えば、米国特許出願公開第２０１２／００１５３１５（Ａ１）号明細書は、ブラケットを患者の歯に結合するためのカスタマイズされたブラケット結合パッドを有するブラケットと、カスタマイズされたアーチワイヤを受容することに適しているブラケットスロットと、を有するブラケットを含む、カスタマイズされた歯科矯正ブラケットシステムを開示する。カスタマイズされたアーチワイヤは、正確なブラケットスロット−アーチワイヤ境界面を形成するために、ブラケットスロットの中に配置されることに適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
様々な異なるブラケット及びブラケットシステムが市販されているけれども、一方で個々の臨床状況に合致し、他方で製造コスト及び患者の複数の歯への適用コストを最小にするブラケットを提供するという願望が依然として存在する。更に、そのようなブラケットは、望ましくは、患者の複数の歯に簡易かつ正確に設置されることができ、更に、望ましくは、歯科矯正治療の期間にわたって十分に耐久性があるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、カスタマイズされた歯科矯正ブラケット、及びカスタマイズされた歯科矯正ブラケットの製造方法に関する。特に、本開示のカスタマイズされた歯科矯正ブラケットは、好ましくは、患者の歯の舌側面への取付けに適しているが、ただし、同じ開示内容が、患者の歯の唇側面への取付けに適しているカスタマイズされたブラケットを提供するために使用され得る。
【０００７】
本開示に関連するブラケットは、ブラケットを患者の歯に取り付けるためのブラケット基部と、ブラケット本体と、アーチワイヤスロットと、を備える。ブラケット本体は、ブラケット高さの寸法のブラケット基部から延在している。ブラケットスロットは、典型的に、ブラケット本体内部に配置される。ブラケット本体は、ブラケット本体の自由端に隣接するブラケット頭部を更に形成する。ブラケット本体の自由端は、また、特にブラケットが患者の歯に取り付けられた状態において、典型的にブラケットの自由端を形成する。ブラケットのそのような自由端は、典型的にブラケット基部から離れる方向に向いている。したがって、ブラケット又はブラケット本体の自由端は、ブラケットがそれぞれ患者の歯の唇側面又は舌側面のどちらに取り付けられるかに基づいて、ブラケットの舌接端部又は頬接端部を形成する。
【０００８】
ブラケット頭部は、別のブラケット本体部分に対してブラケット幅の寸法の射影を形成する結紮部分を形成する。結紮部分は、いわゆる結紮結び、典型的には弾性の帯又は輪を、ブラケットに取り付けるのに適している。更に、結紮部分は、結紮結びがスロットの反対側面に取り付けられることができ、更に、スロットがブラケットを通って、又はアーチワイヤが沿って走る経路を略横断し、それに沿って延在する経路を略横断するスロットを跨ぐ位置にあることができるように典型的に適合される。このように、結紮結びは、スロットの中に設置されたアーチワイヤをブラケットに添付するために用いられることができる。
【０００９】
本明細書の目的に対して、用語「厚さ」は、３次元デカルト座標系における１つの寸法を指し、一方、用語「幅」は、同じ座標系における残りの別の２つの寸法を指す。
【００１０】
本明細書に記載されているようなカスタマイズされた歯科矯正ブラケットの製造方法は、
患者の歯の少なくとも一部分の形状を表示する３次元歯模型を用意する工程と、
歯模型上にブラケット受容領域を決定する工程と、
ブラケット受容領域の３次元形状にしたがって成形される歯接表面をブラケット基部に設ける工程と、
ブラケット頭部の外形を歯模型上に決定する工程と、
ブラケット頭部外形の範囲内の３次元形状にしたがって成形されるブラケット頭部表面をブラケット頭部に設ける工程と、を含む。
【００１１】
患者の歯の少なくとも一部分の形状を表示する３次元歯模型を、３次元コンピュータ表示の形式で用意することが、現在のところ好ましい。歯模型は、例えば、複数の３次元座標及び／又は３次元仮想ワイヤフレームの形式の歯の３次元外側表面を画定し得る。
【００１２】
本明細書において指されるようなブラケット受容領域は、好ましくは患者の歯に適切に取り付けられたブラケットの占有領域に一致する。ブラケット受容領域は、患者の歯の実際の物理的な領域、患者の歯の物理模型上の領域、及び好ましくは患者の歯の仮想模型上の領域を指し得る。
【００１３】
ブラケット受容領域及び／又はブラケット頭部外形は、歯模型上に、又は歯模型のコピー上に直接決定され得る。当業者であれば、ブラケット受容領域及び／又はブラケット頭部外形のうちのいずれか又は両方が、物理模型上に決定され得るか、又は仮想（コンピュータ処理可能な）ブラケット受容領域及び／又はブラケット頭部外形へと変換され得る。ブラケット受容領域及び／又はブラケット頭部外形を決定する１つの方法は、例えば、１つの色ペンを用いて物理模型上の１つの領域をマーキングすることと、物理模型をスキャンすることと、コンピュータ支援によって、例えば、コントラスト評価によってマーキングを認識することと、を含んでもよい。
【００１４】
本開示内容は、それが、厚さが最小にされ、及びそのようなブラケットを用いて治療を受けている患者に対して比較的高い快適さを更に提供するカスタマイズされた歯科矯正ブラケットを提供することに役立つ点で有益である。特に、本開示内容は、ブラケットが患者の歯に新たに取り付けられた後に、患者がブラケットに慣れることに必要な期間を最小化することに役立つ。特に、ブラケットの自由端の形状の内部に含まれる生来の歯形状は、患者に対するそのような快適さを最大にすることの一因になることが判明している。
【００１５】
本開示の方法は、患者の歯列の少なくとも一部分を３次元的にスキャンする工程を更に含み得る。
【００１６】
一実施形態において、ブラケット受容領域は、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）システムの使用によって、歯模型上にいくつかの点又は少なくとも１つの線を描くことによって決定される。点は、歯模型上に（好ましくは、閉じた）スプラインを画定するために用いられ得、そのスプラインは、ブラケット受容領域の外形を画定し得る。更に、少なくとも１つの線は、閉じられ得、ブラケット受容領域の外形を画定し得る。
【００１７】
現在のところ好ましい実施形態では、歯接表面と頭部表面とは、互いに離れる方向に向いている。
【００１８】
一実施形態では、本方法は、
３次元コンピュータ表示の形式のブラケット受容領域（又は、そのコピー）から歯接表面を導き出す工程と、
３次元コンピュータ表示の形式のブラケット基部の後部表面を形成するために、歯接表面のオフセットを提供する工程と、
歯接表面と後部表面との外側境界の間に延在する周囲側壁を設ける工程、及び、それによって３次元コンピュータ表示の形式のブラケット基礎を提供する工程と、を含む。
【００１９】
後部表面は、ブラケット受容領域（又は、そのコピー）から導き出され得る。更に、オフセットは、好ましくは、歯接表面と後部表面とが等距離で間隔をあけているような平行なオフセットである。オフセットは、ブラケット基部の厚さが約０．４ｍｍと約１ｍｍとの間、好ましくは約０．５ｍｍであるように選択され得る。方法は、後部表面とブラケット基部の周囲壁との間に形成された縁を、例えば半径によって丸める工程を更に含み得る。半径の典型的な大きさは、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００２０】
更なる実施形態では、方法は、複数の異なる標準化されたブラケット本体を保持するライブラリから標準化されたブラケット本体を得る工程を含む。標準化されたブラケット本体は、好ましくは、３次元コンピュータ表示の形式で提供される。方法は、ブラケット本体をブラケット基部に対して配置して指向させる工程、及びブラケット本体及びブラケット基部をブラケットに併合させる工程、を更に含む。更に、方法は、標準化されたブラケット本体を修正する工程、例えば、付加する工程、ブラケットスロットを再指向させる工程若しくは再配置する工程、又は標準化されたブラケット本体を整形する工程、を含み得る。
【００２１】
一実施形態では、結紮部分は、少なくとも１つのタイウイングを形成する。結紮部分は、更に少なくとも１つのフックを形成し得る。好ましい実施形態では、結紮部分は、互いに反対側に配置された１対のタイウイング、又は２対のそのようなタイウイングを形成する。比較的小さい切歯用のブラケットは、例えば、１対のタイウイングを有し得、一方、大臼歯用のブラケットは、２対のタイウイングを有し得る。１つ以上のフックが、追加的に又は代替的に任意のタイウイング上に設けられ得る。本開示によると、タイウイングの少なくとも１つの表面は、ブラケットがカスタマイズされる歯の３次元形状と一致する３次元形状を備えている。
【００２２】
更なる実施形態では、方法は、ブラケット頭部外形と一致する外側形状をブラケット幅の寸法のブラケット頭部に設ける工程を含む。この点に関して、方法は、
仮想平面上に仮のブラケット頭部外形を決定する工程と、
仮のブラケット頭部外形を歯模型（又は、歯模型のコピー若しくは部分的なコピー）上に射影し、それによってブラケット頭部外形を決定する工程と、を更に含み得る。
【００２３】
仮のブラケット頭部外形は、複数の異なる仮のブラケット頭部外形を保持するライブラリから得られ得る。そのような仮のブラケット頭部外形は、例えば、１つ、２つ、３つ、又は４つのタイウイングを形成する結紮部分を有するブラケットに基づくことができる。本開示の方法のユーザは、例えば、所望のタイウイングの数に基づいて適切な仮のブラケット頭部外形を選択し得る。
【００２４】
更なる実施形態では、方法は、ＣＡＤを使用するユーザによって仮のブラケット頭部外形を修正する工程を含む。
【００２５】
射影は、好ましくは、ブラケット受容領域の平均化平面上への正射影である。そのような平均化平面は、３次元座標系において角度を有し、その角度は、同じ座標系においてブラケット受容表面の３次元角度全体に基づいて平均化されている。
【００２６】
一実施形態では、歯模型上のブラケット頭部外形は、ブラケット受容表面と重複するように位置し、重複するような大きさである。ブラケット受容領域に対するブラケット頭部外形によって画定された領域の重複は、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも８５％の割合である。
【００２７】
更なる実施形態では、方法は、ブラケット頭部外形によって画定される領域のオフセットを歯模型上に生成する工程を含む。オフセットは、好ましくは、ブラケット頭部表面として使用されるか、又はブラケット頭部表面を生成するためにコピーされる。ブラケット頭部表面は、ユーザによって及び／又はコンピュータ支援によってブラケット本体に対して配置され得る。例えば、ブラケット頭部表面は、標準化された（最終的に修正された）ブラケット本体の表面を画定する座標にブラケット頭部表面を画定する座標を用いて配置され得、又は、ブラケット頭部表面は、ユーザによって選択された所望のオフセットにおいて配置され得、ブラケット頭部表面上に突き出た標準化されたブラケット本体のそのような部分を切り取るために用いられ得る。
【００２８】
一実施形態では、本方法は、
初期位置及び所望位置における患者の歯の位置及び向きが決定される（潜在的に仮想の）治療計画を実行する工程と、
歯の所望位置にある、同じ患者のいくつかの歯に対してアーチワイヤの形状及び位置を決定する工程と、
アーチワイヤの形状及び位置についての適切な位置及び向きでブラケットのアーチワイヤスロットを設ける工程と、を含む。
【００２９】
現在の好ましい状況におけるアーチワイヤは、略長方形の横断面を有し、その横断面が略Ｕ型で延在している。したがって、治療計画は、初期位置及び所望位置にある患者の歯のうちのいくつか又は全てについての位置及び向きが決定されるように実行され得、アーチワイヤの形状及び位置は、そのような歯の所望位置にある患者のいくつか又は全ての歯に対して決定され得る。これは、アーチワイヤの形状及び位置についての適切な位置及び向きにあるいくつかのブラケットのアーチワイヤスロットを設けることを更に可能にする。当業者であれば、アーチワイヤの形状及び位置が、また歯の初期位置を考慮して患者のいくつかの歯に対して決定され得ることを認識するであろう。このようにして、１つの又は最少量の異なるアーチワイヤを、歯科矯正治療全体の間に使用できることが確実にされ得る。
【００３０】
更なる実施形態では、本方法は、
コンピュータ処理可能なデータの形式でブラケットの形状を用意する工程と、
ブラケットデータを使用して、自動化された製造プロセスによってブラケットを、好ましくは１つのピースで製造する工程と、を含む。
【００３１】
そのようなコンピュータ処理可能なデータは、それらが自動化された製造機械によって処理されることができるので、ＣＡＤ又はＳＴＬデータを備えていてもよい。好ましくは、自動化された製造は、ブラケットが連続して組み立てられるが、組み立てられたブラケットが最終的に１つの連続したピースを形成する強化又は急速プロトタイププロセスを備える。そのような製造プロセスは、例えば、ワックス印刷、粉末印刷、ステレオリソグラフィ、又は選択的レーザ溶解を含み得る。好ましい実施形態では、ブラケット全体は、好ましくは、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｍｅｌｔｉｎｇによって（コンピュータ処理可能なデータから直接）製造される。
【００３２】
更なる局面では、本開示は、本開示の方法によって得られることができるカスタマイズされた歯科矯正ブラケットに関する。
【００３３】
なお更なる局面では、本開示は、カスタマイズされた歯科矯正ブラケットに関し、この歯科矯正ブラケットは、
ブラケットを患者の歯に取り付けるためのブラケット基部と、
ブラケット本体と、
アーチワイヤをその中に受容するためのアーチワイヤスロットと、を備え、
ブラケット本体は、ブラケット高さの寸法のブラケット基部から延在し、かつブラケット本体の自由端に隣接するブラケット頭部を形成し、
ブラケット頭部は、別のブラケット本体部分に対して、ブラケット幅の寸法の射影を形成する結紮部分を形成し、
ブラケットは、
ブラケット基部において、患者の歯の３次元形状に従う３次元形状を有するブラケット受容領域にしたがって成形される歯接表面と、
頭部部分において、ブラケット頭部外形によって画定され、同じ患者の歯の３次元形状に従う３次元形状を有する領域にしたがって成形される、ブラケット頭部表面と、を備える。
【００３４】
このように、本開示のブラケットは、２つの反対側の外側表面と、ブラケット頭部表面と、歯接表面とを有し、これらの表面は、ブラケットがカスタマイズされる生来の歯の形状を有する。ブラケット基部が歯接表面にしたがって成形される後部表面を有する場合、本開示のブラケットは、したがって、ブラケットがカスタマイズされる生来の歯の形状を有する３つの外側表面を有する。
【００３５】
一実施形態では、カスタマイズされた歯科矯正ブラケットは、金、チタン合金、及びステンレス鋼、好ましくはコバルトクロム鋼から選択された材料でできている。
【００３６】
更なる局面では、本開示は、本開示に従うカスタマイズされた歯科矯正ブラケットのキットに関する。ブラケットは、同じ患者の歯列のうちの異なる特定の歯とそれぞれ合致するように割り当てられて形成される。キットは、患者の複数の歯に取り付けられたブラケットのスロットを通り抜けるようになっている少なくとも１つのアーチワイヤを更に備える。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本開示の実施形態に従うブラケット受容領域の決定を示す斜視図である。
【図２】本開示の実施形態に従う平均平面の定義を示す斜視図である。
【図３】本開示の実施形態に従う歯模型上のブラケット頭部外形の射影を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３において使用されているような仮のブラケット頭部外形の平面図である。
【図４】本開示の実施形態にしたがってオフセットをブラケット頭部外形に設ける工程を示す斜視図である。
【図５】本開示の実施形態にしたがって仮想タイウイングと仮想ブラケット本体との併合を示す斜視図である。
【図６】本開示の実施形態に従う仮想ブラケットの仮想表示の斜視図である。
【図７】本開示の実施形態に従う患者の歯の上の物理的なブラケットの斜視図である。
【図８】本開示の実施形態に従う患者の歯の上の物理的なブラケットの更なる斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、患者の歯列の一部分についての３次元コンピュータ表示又は歯模型１００を示す。歯模型１００は、患者の歯列の外側表面又はシェルの点を画定する３次元座標のクラウドに基づいている。歯模型１００は、座標が小さい三角形の角を形成するワイヤフレーム模型の形式でＣＡＤシステムのコンピュータスクリーン上に表示され得る。又は、歯模型１００は、（不可視の）座標によって、連続した明暗を付けられた（仮のカラーレンダリングとして必要に応じて色付けられた）仮想シェルの形式のレンダリングとして表示され得る。
【００３９】
患者の複数の歯の歯模型は、患者の複数の歯の陰陽の物理模型、例えば、患者の複数の歯から取られた石膏模型又は歯の印象をスキャンして得ることができる。好適なスキャナは、例えば、３Ｍドイツ社（ドイツ）からの名称ＬＡＶＡ（商標）Ｄｅｓｉｇｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓの下で利用できるシステムの中に用意される。あるいは、歯模型は、３Ｍ社（ミネソタ州、セントポール）から入手可能な３Ｍ  Ｔｒｕｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｓｃａｎｎｅｒのような口腔内スキャナを用いて生体内で患者の複数の歯をスキャンすることによって得られてもよい。
【００４０】
複数のブラケット受容領域１１は、歯模型１００上に配置される。ブラケット受容領域１１は、歯模型１００において、直接、ユーザによってコンピュータ支援を用いて決定される。しかし、当業者であれば、ブラケット受容領域１１が歯模型１００のコピー上に決定され得ること、又は、例えば、アップロード、スキャンによって、若しくはなんらかの他の適切な方法において別途提供されることを認識するであろう。例において、ブラケット受容領域１１の外形は、歯模型１００上のユーザ定義の点に基づいて描かれたスプラインから得られる。例えば、ユーザが、歯模型１００上の特定の点をクリックしてもよく、ＣＡＤシステムが、それに基づいてスプラインを自動的に生成することにより、ブラケット受容領域の外形を生成してもよい。ＣＡＤシステムは、好ましくは、ブラケット受容領域の大きさを決定するための機能、及びブラケット受容領域があまりに小さすぎて、例えば、その領域が仕上がりのブラケットと患者の歯との間に良好な結合を提供する程十分に大きいことを確実にできない場合に、ユーザに警告を提供するための機能を有する。更に、ＣＡＤシステムは、例えば、歯模型１００上の円形の形式の最小のブラケット受容領域を示唆するための機能を有してもよく、ユーザは、必要に応じて、示唆されたブラケット受容領域を拡大させてもよい。典型的に、ブラケット受容領域は、有意な曲率を有する歯表面の部分を覆うのに十分大きく設計される。このように、仕上がりのブラケットは、ブラケット基部が歯表面と形状が合致する歯の上の適切な位置の中に、簡単に「スナップ留め」されることができる。
【００４１】
そのように画定されたブラケット受容領域は、例えば、互いに平行にオフセットされて間隔を置いているブラケット受容領域の２つのコピーを用意することによって、ブラケット基部を生成するように使用され得る。コピーのうちの１つは、ブラケット基部の仮想歯接表面を生成するために使用され得、一方、別のコピーは、同様に、又はブラケットパッドの後部表面を生成するために使用され得る。歯接表面と後部表面との間の間隙は、歯接表面及び後部表面の外形の周りで円周方向に延在する３次元壁によって閉じられ得る。更に、歯接表面は、ブラケット受容領域の３次元形状にしたがって成形されるけれども、歯接表面は、ブラケット受容領域上に又は歯模型上に存在しない構造を追加的に有してもよい。
【００４２】
例えば、歯接表面は、格子のような保持構造、キノコピン又はその他の好適な構造を備えてもよい。歯接表面は、ブラケットがカスタマイズされる特定の歯に対してブラケットを識別するために、符号、例えば、数を更に含んでもよい。
【００４３】
例において、ブラケット受容領域は、そのブラケット受容領域の平均化平面を画定するために使用される。平均化平面を導き出すために、仮想垂直ベクトルが、ブラケット受容領域を画定する座標によって形成される最小の三角形のそれぞれに割り当てられ得る。三角形のそれぞれが仮想副平面を画定するので、複数の仮想垂直ベクトルは、そのような副平面上に実質上立てられ得る。最終的に一様でない向きを向いている複数のそのように立てられたベクトルから、結果のベクトルがベクトル解析によって決定され、及び結果のベクトルは、結果のベクトルに垂直な平面として平均化平面を生成するために用いられる。
【００４４】
図２は、歯模型１００の歯の上に画定されたそのような平均化平面１２を示し、その平面は、結果のベクトル１３に対して垂直である。
【００４５】
図３において、歯模型１００は、歯模型１００上に決定されたブラケット頭部の外形１４とともに示されている。ブラケット頭部外形１４は、平均化平面１２、又は平均化平面１２に平行である仮想平面に提供された仮のブラケット頭部外形１４’の射影によって決定される。例において、仮のブラケット頭部外形１４は、複数の異なる仮のブラケット頭部外形を保持するライブラリから読み出される。ライブラリの中の仮のブラケット頭部外形は、１つ、２つ、３つ又は４つのタイウイングを有するブラケット型式に対して標準化され得、利用可能であり得る。
【００４６】
図３Ａは、ブラケット用の単一のタイウイングの外側輪郭を画定するための、そのような標準化された仮のブラケット頭部外形を示す。
【００４７】
図４は、ブラケット頭部外形１４のオフセット１５を示す。オフセット１５は、（図３に示される）平均化平面１２に基づいて平行なオフセットから得られる。タイウイングは、上記のブラケット基部について説明したのと同様の方法で、オフセット１５及びブラケット頭部外形１４に基づいて生成され得る。
【００４８】
図５は、仮想ブラケット本体１７に対して配置された（仮想）タイウイング１６を示す。ブラケット本体１７は、複数の異なる標準化されたブラケット本体を保持するライブラリから得られ得る。例において、ブラケット本体は、歯模型１００に対して配置される。そのような位置は、所望位置及び／又は初期位置の患者の歯列の仮想模型に置かれた仮想アーチワイヤの位置から導き出され得る。例えば、アーチワイヤは、いわゆる直線ワイヤ技術にしたがって、歯列の歯の舌側又は唇側の面までの最小化された距離で設計され得る。直線ワイヤ技術において、アーチワイヤは、Ｕ形状に曲がっているけれども、一般に、平面内に延在している。仮想ブラケット本体のスロットは、アーチワイヤに対して適切に配置され得、本体の残りの部分は、本体が実質的に歯模型１００上のブラケット受容領域の中央領域を通って延在するようにユーザ配置され得る。本開示のためにも使用され得るような、仮想ブラケット本体と仮想ブラケットパッド又は基部とを結合することによるブラケットの製造方法は、例えば、欧州特許第１  ４７４  ０６４  Ｂ１号において更に詳細に開示されている。
【００４９】
タイウイング１６は、ＣＡＤ機能を使用して、（示されるように）ユーザ設置され得る。例えば、タイウイング１６の歯形状表面は、好ましくは、歯模型１００の対応領域部分から平行にオフセットされており、一方、タイウイング１６の３次元位置は、タイウイングを所望の場所まで動かすことによって、ユーザによって決定され得る。言い換えると、タイウイング１６の向きは、固定であってもよく、一方、タイウイング１６の３次元位置は、可変であってもよい。更に、タイウイング１６の向きの固定は、向きの変更がユーザにとって可能であるように、オン／オフ切り替え可能であってもよい。
【００５０】
一旦タイウイング１６が適切に設置されると、タイウイング１６と本体１７とは、コンピュータ支援によって併合され得る。更なるタイウイング１７’（図６に示される）が、同一の方法で得られ得る。
【００５１】
図６は、２つのタイウイング１７、１７’、ブラケット基部１８、ブラケット本体１６、及びアーチワイヤスロット１９を有する仮想歯科矯正ブラケット１０を示す。仮想歯科矯正ブラケット１０は、コンピュータ処理可能なデータの形式で製造機械に提供され得る。そのような機械は、図７に示されるような有形歯科矯正ブラケットを生成するために使用され得る。好ましくは、カスタマイズされた歯科矯正ブラケット全体は、Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｍｅｌｔｉｎｇの使用によって単一のピースとして製造され得る。
【００５２】
図７は、患者の歯２００に取り付けられた完成した有形歯科矯正ブラケット２０を示す。歯２００へのブラケット２０の取付けのために、接着剤又はセメントが使用されてもよい。好適なセメントは、例えば、３Ｍドイツ社から、名称ＲｅｌｙＸ（商標）Ｕｎｉｃｅｍ  Ｓｅｌｆ−Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｅｍｅｎｔの下で利用可能である。示されるように、タイウイング２６、２６’は、タイウイングの下の領域の中の歯２０の形状に追従するブラケット頭部表面２６ａ、２６ａ’を呈する。このように、本開示のブラケットは、歯科矯正治療を受けている患者のなんらかの不快感の最小化に役立つ。
【００５３】
図８は、タイウイング２６、２６ａを越えて結合され、アーチワイヤ４０をブラケット２０に添付する結紮結び３０を示す。
【図１】
2016527993.tif 000003
【図２】
2016527993.tif 000004
【図３】
2016527993.tif 000005
【図３Ａ】
2016527993.tif 000006
【図４】
2016527993.tif 000007
【図５】
2016527993.tif 000008
【図６】
2016527993.tif 000009
【図７】
2016527993.tif 000010
【図８】
2016527993.tif 000011
【国際調査報告】
2016527993.tif 000012
2016527993.tif 000013