(57)【要約】弱力歯列矯正用のアーチワイヤ（１００）は、概して湾曲したアーチワイヤの第１端（１０２ａ）と第２端（１０２ｂ）との間の軸に延在する、形状記憶性を有する材料で形成されたコアワイヤ（１０２）を含む。アーチワイヤ（１００）はさらに、コアワイヤ（１００）の長さ方向に沿って、離隔した関係を持って配設された複数のブラケット係合ブロック（１０４）を含む。各係合ブロック（１０４）は、対応する歯列矯正用のブラケットのスロット内に配置され、これとともに所望の方向に歯を移動させるように働くように構成される。係合ブロック（１０４）は、コアワイヤ（１０２）に対して有利に拡大されており、係合ブロック（１０４）が存在しない場合に比べ、所与の係合ブロック（１０４）とそれに対応するブラケットスロットとの間のより良好な係合を提供し、遊びを低減する。コアワイヤ（１０２）に対して係合ブロック（１０４）が配設されていてもよい。
2012531262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶性を有し、第１端と第２端との間の概ね湾曲するアーチワイヤの軸に沿って延在するとともに、第１断面幅を有するコアワイヤと、
対応する歯列矯正ブラケットのアーチワイヤスロットに配置するために前記コアワイヤに沿って間隔をおいて配設される複数のブラケット係合ブロックであって、前記コアワイヤの前記第１断面幅より大きい第２断面幅を有して拡大された係合ブロックと対応する歯列矯正ブラケットのアーチワイヤスロットとの間に、前記係合ブロックが存在しない場合にアーチワイヤスロット内の前記コアワイヤにより提供されることになる係合に比較して、増進された係合を提供するようにした複数のブラケット係合ブロックと、
を具えたことを特徴とする弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項２】
前記コアワイヤの断面が実質的に丸みのあるものであることを特徴とする請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項３】
前記係合ブロックの少なくともいくつかの断面が正方形または長方形であることで、対応する歯列矯正ブロックにトルキングが適用されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項４】
前記係合ブロックのいくつかの断面は丸みのあるものであることを特徴とする請求項３に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項５】
前記コアワイヤおよび前記係合ブロックが形状記憶性のあるニッケル・チタン合金で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項６】
前記コアワイヤが、間隔をおいて配設される前記複数のブラケット係合ブロックを結合する、単一の連続したストランドのワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項７】
前記コアワイヤが、前記第１端と前期第２端との間に延在する２以上のストランドのワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項８】
前記係合ブロックが前記コアワイヤに対して整列し、前記係合ブロックが、トルク、捻転および傾斜を含む群から選択された歯の矯正移動の少なくとも１つを提供するようにするための内蔵型処方特徴部を有し、
少なくとも２つの前記係合ブロックが矩形断面を有し、前記アーチワイヤの軸に沿って互いに傾いてオフセットしているようにされている場合に前記トルクが提供され、
少なくとも１つの前記係合ブロックが前記アーチワイヤの軸に対して頬側−舌側方向に回動しているようにされている場合に前記捻転が提供され、
少なくとも１つの前記係合ブロックが前記アーチワイヤの軸に対して歯茎側−咬合側方向に傾いているようにされている場合に前記傾斜が提供される、
ことを特徴とする請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項９】
前記矯正アーチワイヤが、トルク、捻転および傾斜の少なくとも２つを患者の歯に同時に提供するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項１０】
前記矯正アーチワイヤが、トルク、捻転および傾斜のそれぞれを患者の歯に提供するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項１１】
前記係合ブロックが、下顎歯列弓または上顎歯列弓の歯に対しトルク値の処方セットを提供するように構成され、
前記下顎歯列弓のそれぞれの歯が、
中切歯に対して５°から２５°；
側切歯に対して３°から１４°；
犬歯に対して０°から−１０°；
第１小臼歯または第２小臼歯に対して−５°から−１０°；
第１大臼歯に対して−５°から−１５°；および
第２大臼歯に対して−５°から−２０°
の範囲のトルク値を有し、または、
前記上顎歯列弓のそれぞれの歯が、
中前歯または側前歯に対して０°から−１０°；
犬歯に対して−１０°から１０°；
第１小臼歯に対して−１０°から−２０°；
第２小臼歯に対して−１５°から−２５°；
第１大臼歯に対して−１５°から−２５°；および
第２大臼歯に対して−２０°から−３０°
の範囲のトルク値を有する
ようにされていることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項１２】
前記係合ブロックが、下顎歯列弓または上顎歯列弓の歯に対し傾斜値の処方セットを提供するように構成され、
前記下顎歯列弓のそれぞれの歯が、
中切歯に対して３°から１０°；
側切歯に対して４°から１２°；
犬歯に対して４°から１２°；
第１小臼歯または第２小臼歯に対して０°から５°；
第１大臼歯に対して０°から１０°；および
第２大臼歯に対して０°から１０°
の範囲の傾斜値を有し、または、
前記上顎歯列弓のそれぞれの歯が、
中前歯または側前歯に対して０°から−１０°；
犬歯に対して２°から８°；
第１小臼歯に対して０°から５°；
第２小臼歯に対して０°から５°；
第１大臼歯に対して０°から５°；および
第２大臼歯に対して０°から５°
の範囲の傾斜値を有する
ようにされていることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項１３】
前記係合ブロックが、下顎歯列弓または上顎歯列弓の歯に対し捻転値の処方セットを提供するように構成され、
前記下顎歯列弓の歯が、
第１大臼歯に対して５°から１５°；
第２大臼歯に対して５°から１５°
の範囲の捻転値を有し、および付加的に、中切歯、側切歯、犬歯、第１小臼歯または第２小臼歯に対して捻転値を含み、または、
前記上顎歯列弓の歯が、
第１大臼歯に対して−５°から５°；
第２大臼歯に対して−５°から５°
の範囲の捻転値を有し、および付加的に、前歯、犬歯、第１小臼歯または第２小臼歯に対して捻転値を含む
ようにされていることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正アーチワイヤ。
【請求項１４】
患者の歯に対してトルク、捻転または傾斜の１以上を提供するための歯列矯正キットであって、
請求項１に記載の弱力歯列矯正アーチワイヤと、
それぞれがブラケット本体とこれに形成されたアーチワイヤスロットを含む歯列矯正用の複数のブラケットとを具え、使用に際し、前記複数のブラケットの内から対応する歯列矯正用のブラケットの前記アーチワイヤスロット内に受容されるよう、係合ブロックのそれぞれが構成されていることを特徴とする歯列矯正キット。
【請求項１５】
前記係合ブロックが前記コアワイヤに対して整列し、前記係合ブロックが、トルク、捻転および傾斜を含む群から選択された歯の矯正移動の少なくとも１つを提供するようにするための内蔵型処方特徴部を有し、
少なくとも２つの前記係合ブロックが矩形断面を有し、前記アーチワイヤの軸に沿って互いに傾いてオフセットしているようにされている場合に前記トルクが提供され、
少なくとも１つの前記係合ブロックが前記アーチワイヤの軸に対して頬側−舌側方向に回動しているようにされている場合に前記捻転が提供され、
少なくとも１つの前記係合ブロックが前記アーチワイヤの軸に対して歯茎側−咬合側方向に傾いているようにされている場合に前記傾斜が提供される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のキット。
【請求項１６】
前記係合ブロックを含む前記アーチワイヤが、ゼロ角度ブラケットとともに用いられる場合、ＭＢＴ処方部、Ｒｏｔｈ処方部、バイオプログレッシブ／Ｈｉｌｇｅｒｓ処方部およびそれらの組み合わせを含む群から選択された内蔵型処方部の少なくとも一部を提供するよう構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のキット。
【請求項１７】
前記キットが、剛性の異なる２以上の弱力歯列矯正アーチワイヤを具えていることを特徴とする請求項１４に記載のキット。
【請求項１８】
第１の弱力歯列矯正アーチワイヤが治療の早期段階用に選択された第１ゲージのものであり、第２の弱力歯列矯正アーチワイヤが治療の後期段階用に選択された第２ゲージのものであることを特徴とする請求項１７に記載のキット。
【請求項１９】
形状記憶性を有し、第１端と第２端との間の概ね湾曲するアーチワイヤの軸に沿って延在するとともに、第１断面幅を有するコアワイヤを用意する工程と、
対応する歯列矯正用のブラケットのアーチワイヤスロットに配置するために前記コアワイヤに沿って複数のブラケット係合ブロックであって、前記コアワイヤの前記第１断面幅より大きい第２断面幅を有して拡大された係合ブロックと対応する歯列矯正ブラケットのアーチワイヤスロットとの間に、前記係合ブロックが存在しない場合にアーチワイヤスロット内の前記コアワイヤにより提供されることになる係合に比較して、増進された係合を提供するようにした複数のブラケット係合ブロックを用意する工程と、
を具えたことを特徴とする弱力歯列矯正アーチワイヤの製造方法。
【請求項２０】
初期には前記係合ブロックが前記コアワイヤから分離しており、前記方法が、前記複数の係合ブロックが互いに間隔を置くように、前記係合ブロックを前記コアワイヤに取り付ける工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記係合ブロックおよび前記コアワイヤが、製造の間の単一の成形工程において、単一の一体ピースとして一体に成形されることを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２２】
初期には前記係合ブロックが前記コアワイヤから分離しており、製造の間に前記コアワイヤに成形されることを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２３】
製造の間に、前記コアワイヤに隣接する材料を除去することによって前記係合ブロックが形成されることを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２４】
隣接する材料は、加工プロセスまたは化学エッチングプロセスによって除去されることを特徴とする請求項２３に記載の製造方法。
【請求項２５】
弱力歯列矯正アーチワイヤを用いる歯列矯正治療方法であって、
患者の下顎歯または上顎歯の少なくとも一方に複数の歯列矯正用ブラケットを添える工程であって、ブラケットのそれぞれが歯列矯正アーチワイヤの一部を受容するように構成されたアーチワイヤスロットを有している工程と、
請求項１に記載の弱力歯列矯正ワイヤを前記複数の歯列矯正用ブラケットに連結する工程と、
を具えたことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯の間隔および向きの矯正において歯列矯正用ブラケットとともに用いられるアーチワイヤ関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正術は歯科医術の特殊な分野であり、不完全に位置した、またはねじれた歯を正しい整列および向きに付勢する機械的な力の適用を含むものである。歯列矯正処置は、歯のオーバージェットおよび／または過蓋咬合を矯正するために医療上必要な移動を行わせるのに用いられるとともに、美顔のために歯を増強するのにも用いられ得る。例えば、歯列矯正治療は、患者の咬合の改善や、対応する歯の空間的な整合性の向上を行うことができる。
【０００３】
最も一般的な歯列矯正治療の形態は、歯列矯正用ブラケットおよびワイヤの使用を含み、これらは通常、ともに「歯列矯正装置（braces）」として参照される。歯列矯正用ブラケットは小さいスロットが設けられた本体であり、患者の歯に直接取り付けるように、あるいは、バンドに取り付けてこれを歯のまわりに接着（cement）または他の方法で固定するように構成されている。接着（glue or cement）などによってブラケットが患者の歯に添えられると、湾曲したアーチワイヤがブラケットのスロット内に挿入される。
【０００４】
ブラケットおよびアーチワイヤは、適切な整列状態への歯の矯正移動を案内するべく協働する。歯列矯正治療によって提供される典型的な矯正移動には、ずれている歯の間隔および整列状態を矯正するのに必要なトルク（torque）移動、捻転（rotation）移動、傾斜（angulation）移動、水平化（leveling）移動およびその他による移動が含まれる。トルクは唇または舌の方向への歯の移動（すなわち傾け）を言う。捻転は歯の長手軸のまわりの回転移動を言う。傾斜は、歯の咬合縁（occlusal edge）が歯列弓の咬合平面に沿うようにする目的で、唇側の歯の面に本質的に垂直に通る軸のまわりに歯を角移動させること言う。したがって、傾斜は、歯の咬合縁に対し、近位−遠位（mesial-distal）方向または遠位−近位（distal-mesial）方向に歯を角移動させることを言う。水平化は、歯の咬合縁を上方または下方に移動させ、適切に整列させることを言う。
【０００５】
典型的には、アーチワイヤは正方形断面、長方形断面または丸みのある（round）断面のいずれかを有する。正方形断面または長方形断面とすることで、歯列矯正ブラケットのアーチワイヤスロットに係合したときに、トルクキング力（torquing force）を適用するためにアーチワイヤを用いることが可能となる。丸みのある断面を有する比較的細い（thinner）ワイヤでは、アーチワイヤスロットに係合したときに、トルクキング力の作用を可能とすることはできないが、より高度の可撓性が提供され、使用に際してはより小さい力が作用するので、これは患者にとってより不快でないものである。丸みのあるワイヤの特徴である弱力（low force）は、その細い断面に起因する。従って、丸みのある断面を有するワイヤは、しばしば、歯が最悪の整列状態にあるときの歯列矯正治療の開始段階で有用なものである。丸みのあるワイヤを使用することは、比較的軽い（従ってより不快でない）力を以て、主に患者の歯の傾斜、捻転および間隔矯正を行うための移動を可能にする。
【０００６】
これらの矯正が達成されると、典型的には、丸みのあるワイヤが比較的太い正方形または長方形ワイヤに置換され、選択された歯のトルキングを許容することで、治療が完了する。正方形断面または長方形断面であることに加え、これらのワイヤが太いものでもあることによって、ブラケットのスロット内におけるアーチワイヤの「遊び」が制限されるようになる。この遊びを制限することは、（アーチワイヤの太さを増した結果として）ワイヤが適用する力を増大させ、また、アーチワイヤとブラケットスロットとの間の係合を強化させることになる。かかる係合は、歯の所望の移動を達成する上で重要である。これらの特性のために、典型的な歯列矯正治療においては、患者には、比較的細い、軽い力の丸みのあるワイヤから始まり、進行につれてより剛性のあるで太い正方形または長方形アーチワイヤに向かって漸次に使用される６〜９本のワイヤが典型的に必要となり得る。
【０００７】
一般的な歯列矯正処置においては、２種類の歯列矯正ブラケット（一般的ブラケットまたは内蔵型処方部（built-in prescription）を有するブラケット）の少なくとも一方が用いられる。一般的ブラケットは、歯のトルク、傾斜および／または捻転の矯正用移動に影響を及ぼすことに関連する内蔵型処方部を有していない。その代わりに、歯の矯正用移動はアーチワイヤの操作（例えば曲げおよび／または捩り）によって制御される。しかしながら、一般的ブラケットおよびワイヤ操作によって患者の歯を矯正することは、施術者（practitioner）の一部にとっても多大の技術および熟練を要する。これは典型的には治療の一貫性を欠くことにつながり、結果として治療時間を長くし得るものである。この結果、技術力の低い歯科矯正医にかかる患者と比較して、典型的には最後にきちんとした歯にしてくれる高度な技術を有する歯科矯正医にかかる患者は十分に幸運である。
【０００８】
内蔵型処方を有する歯列矯正ブラケットの特徴部（すなわち、歯のトルク、傾斜およびまたは捻転の矯正用移動に影響を及ぼす特徴部）は、治療の一貫性を増進し、患者の転帰（outcome）を改善するための努力で発展してきた。内蔵型処方を有する歯列矯正ブラケットの特徴部は、一般的ブラケットと比較した場合、矯正用移動の方向を制御する角度を付けた特徴部（例えば角度を付けたワイヤスロットおよび／または角度を付けたベース）を有する点で異なっている。例えば、トルク制御を提供するよう設計されたブラケットは、必要な矯正用移動の方向に従って上向きまたは下向きのいずれかに角度が付けられたアーチワイヤスロットを有するものとすることができる。捻転を提供するためには、スロットは歯の鉛直軸のまわりに回動させたものとされる。傾斜を提供するためには、スロットは歯の咬合縁に対して角度を付けたものとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願第６１／２１９，８４０号
【特許文献２】米国特許出願第６１／２９７，３４８号
【特許文献３】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４８７０１号
【特許文献４】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／４８７１１号
【特許文献５】米国特許第６，０２７，６３０号明細書
【特許文献６】米国特許第７，３８４，５３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
処方部を有する歯列矯正ブラケットは、一般的歯列矯正ブラケットに関連した問題（例えば入念にワイヤを曲げる必要性）をいくらか除去できるものの、それら自身の問題を生じさせる。例えば、製造者には、異なる多くの歯の寸法および形状に合わせるために、２０、３０あるいはそれ以上の異なるブラケットを作成する必要が生じ得る一方、患者の歯を矯正するのに必要な矯正用移動を提供するのに要する角度の付いた特徴部（例えば角度を付けたワイヤスロットおよび／または角度を付けたベース）を同時に用意しなければならない。これは、様々な種類のブラケットを作製するために付加的な加工を要することから、製造コストを増大させ、問題を大きくし得るものである。
【００１１】
内蔵型処方を有するブラケットの特徴部はまた、施術者による据え付けのプロセスを複雑なものにし得る。例えば、２０本の異なる歯に２０個のブラケットを使用する典型的な場合では、異なる１７個のブラケットと同数の選択および取り付けを要しうる。これは、ブラケットの取り付けの困難性を増し、混じりあっていることから、しばしば施術者はブラケット選択の点で困難な選択をしなければならなくなる。そして、施術者がブラケットの選択を誤った場合、ブラケットのセットの全体を患者の歯から取り外し、再配置をしなければならなくなることもある。これは、患者にとって費用がかかり、時間を浪費し、且つ痛みを生じさせ得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、歯列矯正治療の早い段階でトルクキングおよび／または他の矯正力を適用する能力がある弱力（low force）歯列矯正アーチワイヤに向けられたものである。弱力歯列矯正アーチワイヤは、概して湾曲したアーチワイヤの第１端と第２端との間の軸に延在する、形状記憶性を有する材料で形成されたコアワイヤを含む。アーチワイヤはさらに、コアワイヤの長さ方向に沿って、離隔した関係を持って配設された複数のブラケット係合ブロックを含む。各係合ブロックは、対応する歯列矯正ブラケットのスロット内に配置され、これとともに所望の方向に歯を移動させるように働くように構成される。係合ブロックは、コアワイヤに対して有利に拡大（すなわち、係合ブロックの断面幅がコアワイヤの断面幅よりも大であるように）されており、係合ブロックが存在しない場合に比べ、所与の係合ブロックとそれに対応するブラケットスロットとの間のより良好な係合を提供する。
【００１３】
簡単に言えば、拡大された係合ブロックは、そのブロックがないとした場合に生じるものよりも、スロットおよびアーチワイヤ間の面接触および係合状態を増進する。この係合の改善およびブラケットスロット内のアーチワイヤの遊びの低減によって、より長期にわたる、より良好な矯正力の適用がもたらされる。例えば、典型的な患者はアーチワイヤおよび／またはブラケットの調整を受けるために約６週間おきに歯列矯正の施術者（practitioner）を訪問することになるであろう。調整直後に矯正力の適用は最良となる。アーチワイヤとブラケットスロットとの間に遊びにより、歯が動き始めるにつれて、典型的なアーチワイヤはブラケットおよび歯に効果的に力を伝達するその能力を失う。他の調整が必要となる。典型的には、矯正力の大部分は調整後の約２週間のみ生じる。この時点を過ぎると、アーチワイヤとブラケットスロットとの間に遊びにより、少しの移動が生じる。この期間は、６週間の調整インターバルのうち約４週間と同程度であり、大部分が無駄な時間となる。典型的には矯正移動を２週間より長く持続することは、より大きく、剛性のあるアーチワイヤ（ブラケットスロットとアーチワイヤとの間に遊びを低減するアーチワイヤ）を使用することにより可能となるが、最近の研究では一貫性のある弱い力を適用して、より剛性のあるアーチワイヤから受ける強い力よりも実際に早く歯を移動させることが示されているように、これは患者にとって不快であり、また実際に治療時間全体を長くするものである。
【００１４】
これに対し、アーチワイヤの細いコアワイヤ部は、比較的低い剛性をもつアーチワイヤに有利な結果をもたらし、アーチワイヤが弱い矯正力をブラケットおよびに適用することになる。これらの特徴的な弱い力は、かかる力の適用の下で歯をより速く移動させることを企図しているので、治療時間の減少をもたらす。低剛性と拡大された係合ブロックとの独特の組み合わせは、比較的小さく、不快でなく且つ効果的な矯正力を許容し、アーチワイヤとブラケットスロットとの間の優れた（すなわち遊びが低減された）係合を提供する。より良好な係合、遊びの低減および連続した弱い力の組み合わせは、治療時間を大きく低減可能とする上で有利である。
【００１５】
一実施形態によれば、少なくとも数個の係合ブロックが矩形（例えば正方形）断面を有する。係合ブロック（例えば後方に向いた歯に対応するもの）のいくつかは、丸みのある（例えば円形の）断面を有することができる。丸みを付けたブロックはトルク値を提供しないが、矩形ブロックと比較して、丸みをつけたブロックとブラケットとの間の摩擦を低減することで、ブロックに対しブラケットを横向きにすることを容易にする。
【００１６】
一実施形態によれば、歯列矯正ワイヤは同様の、または異なった寸法の相互結合ワイヤを異なる係合ブロック間に含むことができ、所望の治療に応じて隣接ブロック間の力の増減を促進する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、ずれている歯の矯正移動を提供するために、歯列矯正ワイヤが内蔵型処方特徴部を含んでいることが有利である。特に、所定ないしは所望のレベルのトルク、傾斜および／または捻転を患者の歯に提供するために、アーチワイヤは内蔵型処方特徴部を含むことができる。内蔵型処方部は、アーチワイヤの軸に対して、および／または、互いに対して、いくつかまたはすべての係合ブロックの角度を定めること（angling）によって提供することができる。ワイヤおよびブラケットブロックがブラケットに連結されると、歯列矯正アーチワイヤの組立体は、患者の歯を所望の方法で移動させ、ずれた歯の矯正を行うことが可能である。
【００１８】
矯正用トルク移動は、少なくとも２つの係合ブロックを湾曲したワイヤ軸に沿って互いに回転させてオフセットさせたときに提供することができる。回転させてオフセットさせたブロックをそれぞれのブラケットのスロットに挿入すると、ブラケットの隣り合う歯の上にあるずれたスロットがコアワイヤの介在部を巻き締める（wind up）。巻き締められたコアワイヤは、１以上の係合ブロックのコアワイヤの軸のまわりの回転を生じさせる矯正力を及ぼし、これによって対応するトルクキング力が対応するブラケットに適用され、ワイヤが弛緩する（unwind）につれて、歯が所望のトルク整列状態となる。
【００１９】
矯正捻転移動を提供するために、少なくとも１つの係合ブロックがアーチワイヤの軸に対して唇方向−舌方向（labially-lingually）に旋回することで、矯正捻転移動が提供される。回転させてオフセットさせたブロックをそれぞれのブラケットのスロットに挿入すると、ブラケットのずれた歯の上にあるずれたスロットが係合ブロックに隣接するコアワイヤに曲げを生じさせる。曲げが生じたコアワイヤは、係合ブロックに矯正力を及ぼし、ワイヤの曲げが戻る（unbend）につれて、歯が所望の捻転整列状態となる。
【００２０】
矯正用傾斜移動を提供するために、少なくとも１つの係合ブロックをアーチワイヤの軸に対して歯茎方向−咬合方向（gingivally-occlusally）に傾けることで、矯正傾斜移動が提供される。傾けてオフセットさせたブロックをそれぞれのブラケットのスロットに挿入すると、ブラケットのずれた歯の上にあるずれたスロットが係合ブロックに隣接するコアワイヤに曲げを生じさせる。曲げが生じたコアワイヤは、係合ブロックに矯正力を及ぼし、ワイヤの曲げが戻るにつれて、歯が所望の傾斜整列状態となる。
【００２１】
本発明のこれらのおよび他の利点および特徴は、次の記載および添付した特許請求の範囲からより十分に明らかとなるか、または、以下に述べる本発明の実施によって学習されることになるであろう。
【００２２】
本発明の上述したおよび他の利点および特徴をさらに明確にするために、添付の図面に示された具体的な実施形態を参照することによって、本発明のより詳細な説明が提供される。これらの図面は本発明の例示的な実施形態を単に表すものであって、本発明の範囲を制限するものとして考慮されるべきものではないことを理解すべきである。添付の図面の使用を通じ、付加的な特異性および詳細とともに、本発明が記載され、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】アーチワイヤの長さ方向に沿って配置されたブラケット係合ブロックを有する弱力歯列矯正アーチワイヤの例を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのアーチワイヤの１Ｂ−１Ｂ線の断面図である。
【図２Ａ】いくつかの係合ブロックが矩形ではなく丸みのある形状とされたアーチワイヤの例を示している。
【図２Ｂ】いくつかの係合ブロックが矩形ではなく丸みのある形状とされたアーチワイヤの例を示している。
【図３Ａ】アーチワイヤの長さ方向に沿って配置されたブラケット係合ブロックを有する他の弱力歯列矯正アーチワイヤを示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのアーチワイヤの３Ｂ−３Ｂ線の断面図である。
【図４Ａ】いくつかの係合ブロックが矩形ではなく丸みのある形状とされたアーチワイヤの例を示している。
【図４Ｂ】いくつかの係合ブロックが矩形ではなく丸みのある形状とされたアーチワイヤの例を示している。
【図５】係合ブロック間に異なる寸法の相互結合ワイヤを有するアーチワイヤの例を示している。
【図６】正方形ではなく傾斜した端部を有する丸みのある係合ブロックを示している。
【図７Ａ】弱力歯列矯正アーチワイヤの例を示す側面図であり、係合ブロックが対応するブラケットに係合するとともに、係合ブロックおよびブラケットスロット間にいくらかの遊びがある状態を示している。
【図７Ｂ】弱力歯列矯正アーチワイヤの例を示す側面図であり、係合ブロックが対応するブラケットに係合するとともに、、係合ブロックおよびブラケットスロット間に実質的に遊びがない状態を示している。
【図７Ｃ】正方形ではなく丸みのある断面を有し、対応するブラケット内に係合するする他の係合ブロックの例を示す断面図である。
【図８】対応するブラケット内に係合する一対の下顎および上顎用弱力歯列矯正アーチワイヤを示す斜視図である。
【図９Ａ】簡単化したアーチワイヤ組立体の歯茎側／咬合側の面の斜視図であり、歯のトルク移動用に構成された係合ブロックを示している。
【図９Ｂ】歯のトルク移動用に構成された図２Ａと同様の係合ブロックの断面図である。
【図１０Ａ】簡単化したアーチワイヤ組立体の歯茎側／咬合側の面の斜視図であり、歯の捻転移動用に構成された係合ブロックを示している。
【図１０Ｂ】歯の捻転移動用に構成された図３Ａと同様の係合ブロックの図である。
【図１１Ａ】簡単化したアーチワイヤ組立体の唇側／頬側の面の斜視図であり、歯の傾斜移動用に構成された係合ブロックを示している。
【図１１Ｂ】歯の傾斜移動用に構成された図４Ａと同様の係合ブロックの図である。
【図１２Ａ】据え付けられた歯列矯正ブラケットを有する複数の歯を示している。
【図１２Ｂ】それぞれの歯列矯正ブラケットのスロットに挿入されたアーチワイヤの例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
１．序および定義
本発明は、弱力歯列矯正アーチワイヤに関連し、これは対応する歯列矯正ブラケットを通じて歯に軽い力の矯正移動を提供する。同時に、アーチワイヤは、アーチワイヤとブラケットスロットとの間に優れた係合を提供して、かかる軽い力が、調整に最低限必要な長さの期間にわたって適用されるようにする。アーチワイヤは、概して湾曲したアーチワイヤの第１端と第２端との間の軸に延在するコアワイヤと、コアワイヤの長さ方向に沿って離隔して配置された複数のブラケット係合ブロックとを含む。係合ブロックは、コアワイヤに対して拡大されており、対応するブラケットスロットに対するブロックのより完全な係合を可能にする。
【００２５】
一実施形態では、アーチワイヤは、患者の歯のトルク移動、傾斜移動および／または捻転移動を提供するための内蔵型処方特徴部を含むことができる。内蔵型処方部は、アーチワイヤの軸に対して、および／または、互いに対して係合ブロックを傾けることにより提供されるものとすることができる。
【００２６】
ここでは、「咬合側（occlusal）」という用語は、切歯面（"incisal" surfaces）をもつ歯を含む歯の咀嚼面（biting surface）について用いるために参照される。この用語はまた、歯の咀嚼面に平行な面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。
【００２７】
ここで用いられるように、「咬合平面（occlusal plane）」という用語は、上下の歯が接する（meet）仮想的な平面を称する。
【００２８】
ここでは、「歯茎側（gingival）」という用語は、歯肉（gum））について用いるために参照される。この用語はまた、歯肉に向かう面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。
【００２９】
ここで用いられるように、「咬合側」という用語および「歯茎側」という用語は、単一の歯または歯列弓について参照する場合、概して反対の方向を意味する。とは言え、上の歯について参照される場合の咬合方向は、典型的には、下の歯について参照される場合の歯茎方向となる。同様に、上の歯について参照される場合の歯茎方向は、典型的には、下の歯について参照される場合の咬合方向となる。
【００３０】
ここでは、「唇側（labial）」という用語は、「口唇（lips）」）について用いるために参照される。この用語はまた、口唇に向かう面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。
【００３１】
ここでは、「頬側（buccal）」という用語は、頬（cheeks））について用いるために参照される。この用語はまた、頬に向かう面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。「頬側」は、しばしば「唇側」という用語と同意語として用いられる。
【００３２】
ここでは、「舌側（lingual）」という用語は、舌（tongue））について用いるために参照される。この用語はまた、舌に向かう面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。
【００３３】
ここでは、「口蓋側（palatal）」という用語は、口の蓋（roof of the mouth）を形成する硬口蓋（hard palate））について用いるために参照される。この用語はまた、口蓋（palatal）に向かう面または方向を称するための方向を示すものとして用いられる。
【００３４】
ＩＩ．弱力歯列矯正アーチワイヤの例
図１Ａ〜図１Ｂは歯列矯正アーチ１００の例を示し、これは弱力によって特徴付けられ、有利にはまたトルクを適用する能力がある。歯列矯正アーチ１００は、概して湾曲したコアワイヤ１０２と、コアワイヤ１０２の長さ方向に沿って離隔して配置された複数の係合ブロック１０４とを含む。コアワイヤ１０２および係合ブロック１０４は、一緒になって歯列矯正アーチ１００を形成する。係合ブロック１０４は、典型的には、コアワイヤ１０２の隣接セグメントの直径よりも大きい直径を有している。
【００３５】
図１Ａに示すように、コアワイヤ１０２は単一ストランド（strand）のワイヤであり、第１端１０２ａと第２端１０２ｂとの間に延在している。コアワイヤ１０２は、好ましくはニッケル・チタン合金などの形状記憶合金（shape memory alloy；ＳＭＡ）を用いて形成される。ＳＭＡは、形状記憶効果を有し、特定の形状を記憶するように作製が可能である。形状が記憶されると、ＳＭＡはその形状から曲げられ、あるいは変形させられても、歪または加熱の負荷が除去されることによって、その元の形状に戻る。
【００３６】
ＳＭＡに分類されるものの例としては、銅・亜鉛・アルミニウム合金類；銅・アルミニウム・ニッケル合金類：ニッケル・チタン（"NiTi"）合金類（例えばＮｉｔｉｎｏｌ）；コバルト・クロム・ニッケル合金類およびコバルト・クロム・ニッケル・モリブデン合金類（Ｅｌｇｉｌｏｙとして知られている）が挙げられ、これらは高弾性係数を有し、多くの同様の応用において使用可能である点で、ＳＭＡ類と同様である。しかしながら、ＳＭＡ類と異なり、コバルト・クロム・ニッケル合金類およびコバルト・クロム・ニッケル・モリブデン合金類は、高弾性係数を超えることにより、熱の適用を伴わずに永久的に変形し得る。ＳＭＡ類および同様の合金がそれらの結晶構造を変化させる温度は、特定の合金に依存し、元素組成比（elemental ratios）を変えることにより、あるいは製造条件を変えることにより、微調整を行う（fine tuned）ことが可能である。おそらく好適性は小さいが、コバルト・クロム・ニッケル・モリブデンのＥｌｇｉｌｏｙ合金類は、「形状記憶材料」という用語の範囲にあるものであり、本発明のアーチワイヤの製造に用いることができる。
【００３７】
コアワイヤ１０２は、第１端１０２ａから第２端１０２ｂまで一定直径をもつ丸みのある（例えば円形の）断面を含むものとして示されている。これは現在のところ好ましいものであるが、他の実施形態では丸みのない断面、例えば正方形断面や長方形断面をもつコアワイヤ、あるいは、楕円形断面をもつ丸みのあるワイヤを含むことができる。加えて、コアワイヤ１０２は一定直径を有するものとすることができるか、あるいは、異なる係合ブロック間で変化する直径を有することで所望レベルの力を隣り合う係合ブロックに提供するようにすることができるものである。換言すれば、コアワイヤ１０２は、例えばワイヤの長さ方向に沿って異なるレベルの捩り力あるいは曲げ力を提供することで、所望レベルの力を隣り合う係合ブロックに提供するために、第１端１０２ａから第２端１０２ｂまで、異なる直径すなわち厚みを有したものとすることができる。丸みのあるコアワイヤ１０２の直径の例は、約０．１ｍｍから約１ｍｍの範囲であり得る。しかし典型的なワイヤは、０．１ｍｍに限られず、約０．１５ｍｍ、約０．２ｍｍ、約０．２５ｍｍ、約０．３ｍｍ、約０．３５ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．４５ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．５５ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．６５ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．７５ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．８５ｍｍ、約０．９ｍｍ、約０．９５ｍｍおよび約１ｍｍの直径を含む。上述の数値は範囲の端点（endpoint）として有用であり得る。
【００３８】
図１Ａに示すように、複数の係合ブロック１０４がコアワイヤ１０２に設けられ、これらは間隔を置いて配列されている。各ブロック１０４は、これが対応する歯列矯正ブラケットの配設位置に対応するコアワイヤ１０２上の位置に位置付けされている。ブロック１０４は概ね矩形または正方形の断面形状を有し、これにより係合ブロックが歯列矯正ブラケットスロットを介して歯にトルキング力を適用することが可能となる。勿論、他のすべての矯正力（例えば傾斜または捻転）もまた、ブロック１０４によって作用させることができる。ブロック１０４を介してトルキング力を作用する丸みのあるコアワイヤ１０２の能力は、既存の丸みのある（例えば円形の）ワイヤを超える明確な利点である。後述するように、係合ブロックのいくつかを、矩形（例えば正方形）断面ではなく、丸みのある断面をもつものとすることができる。
【００３９】
係合ブロックは、その頬側面から近位および遠位方向（mesially and distally）に延在する翼状延在部（不図示）を付加的に含んでいてもよい。翼状延在部は、視線からコアワイヤおよび係合ブロックを隠して覆うことができる。例えば、延在部を歯の色に着色することで、美観上の目的でコアワイヤおよび係合ブロックを隠すことができる。あるいは、歯列矯正用ブリッジ（brace）に注意を引き付けることを望むような患者がいくらかいれば、延在部を明るい色（例えば赤色，青色，緑色，オレンジ色，紫色等）に着色することで、歯の色とのコントラストを付けることができる。さらに、翼状延在部は、たとえ下にある歯が非常に不規則な間隔であり得たとしても、ブラケットに対する係合を提供することができる。一方または双方の延在部がブラケットと界面を形成（interface）しない範囲に対しては、施術者の所望により、余剰の部分を切り取る（snip off）ことができる。
【００４０】
コアワイヤ１０２の直径は歯に適用される力に影響を及ぼし、治療を通じて複数のワイヤが漸次（progressively）用いられる場合、異なる治療段階では異なる直径が適切となり得る。例えば、より細いゲージ（例えば約０．１ｍｍあるいは０．１５ｍｍ）のワイヤを用いる最も軽いワイヤ力は早期の治療段階で最も適切である一方、幾分重い（約０．２５ｍｍあるいは約０．５ｍｍに等しい）ワイヤはより後期の治療段階で適切であり得る。しかしながら、ブラケットスロットとアーチワイヤとの間に、完全な、またはほぼ完全な係合をシステムが可能とするので（拡大した係合ブロックを用いる結果として）、細い断面をもつコアワイヤを含む単一の弱力アーチワイヤを用いるのみで、治療を完了あるいはほぼ完了させることが可能となり得る。係合ブロック１０４によってブラケットスロットに対する完全な、またはほぼ完全な係合を提供する弱力アーチワイヤ１００のこの能力は、既存の丸みのある（例えば円形の）ワイヤを超える他の明確な利点である。
【００４１】
例えば、治療の全体を通じて、約０．２５ｍｍ未満、より好ましくは約０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍの間のコアワイヤ断面を含む単一の弱力アーチワイヤを用いることができる。通常、かかる細いワイヤを用いて十分な結果を得ることはできない。かかるワイヤには丸みが付いており、トルキング力を適用する能力がないからであり、また、かかる細いワイヤはブラケットスロット（典型的には幅で測ると０．０１８インチあるいは０．０２２インチのいずれかである）との間で大きな遊びをもたらすからでもある。係合ブロック１０４の存在は、ブラケットスロットとアーチワイヤとの間の遊びを低減ないしは除去するが、細いコアワイヤ１０２の結果としてすべては弱力特性をもつアーチワイヤ１００を提供する。
【００４２】
図１Ｂは、図１Ａの歯列矯正アーチワイヤの１Ｂ−１Ｂ線の断面を示している。特に、図１Ｂはコアワイヤ１０２および係合ブロック１０４の断面図を示している。図１Ｂに示された係合ブロック１０４の例は、概ね正方形の断面輪郭を有し、その中心をコアワイヤ１０２が通っている。これは適切なものとなるが、係合ブロック１０４を他の形状（例えば矩形や丸みの付いたものなど）とすることも可能であり、コアワイヤ１０２が係合ブロック１０４の中心を通っていることも必ずしも必要なものではない。係合ブロック１０４の図示の例では、４つの面１０６ａ〜１０６ｄが含まれている。面１０６ａおよび１０６ｃは歯茎側／咬合側の面であり、１０６ｂは頬側の面、１０６ｄは舌側の面である。
【００４３】
係合ブロック１０４の幅は、典型的なブラケットスロットの幅（例えば０．０１８インチまたは０．０２２インチ）を実質的に満たす寸法とすることができる。かかる係合ブロックの幅によって、ブロック１０４と対応するブラケットスロットとの間の遊びが低減ないし除去されることになる。コアワイヤ１０２に対して拡大したブロック１０４の特性により、コアワイヤ１０２を比較的細いものとし、弱力特性をもつアーチワイヤを提供することが可能となる。同時に、拡大したブロック１０４は、対応するブラケットスロット内に完全またはほぼ完全に係合し、アーチワイヤ１００と各ブラケットとの間の遊びを低減することができる。
【００４４】
これは、丸みのある細い弱力アーチワイヤおよび同じアーチワイヤ内の剛性のある太い仕上用アーチワイヤの利点を提供する。有利には、本発明のアーチワイヤを治療の早期で用いることで、トルク矯正を早期に提供することができる。加えて、ワイヤの力が弱いので、治療の全体を通じて患者の不快感をより減らすことになる。比較的太い正方形または長方形の仕上用ワイヤを用いる必要がないからである。さらに、拡大された係合ブロックがアーチワイヤおよびブラケットスロット間の係合を改善するので、システム内の遊びが低減される。遊びが低減される結果、歯科矯正医を訪問して調整を行う場合の間の期間にわたり、適用される矯正力がより一様化される。かかる一様化は、全体としての治療時間を大きく減らす結果をもたらす。例えば、典型的なアーチワイヤを用いた場合には、システム内の遊びにより、矯正力は、歯科矯正医による調整後約２週間で最早適切なものではなくなり得る。典型的な歯科矯正医への訪問は約６週間の間隔が置かれるので、これは浪費された治療時間に相当する。本発明のアーチワイヤは、実質的に６週間の間隔の全体にわたり不快でない矯正力が適用されるので、治療を有意に迅速化する。
【００４５】
比較的太い、剛性のある長方形または正方形の仕上用ワイヤの使用を少なくし、ないしは排除できることから、治療時間はさらに低減される。最近の調査では、軽い力の影響下では、より強い力と比較して、実際に歯がより速く移動することが示されている。本発明の弱力アーチワイヤが、必要なトルキング力と、ブラケットスロットおよび弱力アーチワイヤをもつアーチワイヤ間の完全またはほぼ完全な係合とを提供するので、剛性のある正方形または長方形の従来の仕上用アーチワイヤを使用する必要がなくなる。
【００４６】
図２Ａおよび図２Ｂは、いくつかの係合ブロック２０４が正方形または長方形断面ではなく丸みのあるものとしたアーチワイヤ組立体２００の例を示している。丸みのある係合ブロックはトルク制御を提供しない。しかしながら、人の歯列弓の後方に向かって位置する歯は、適切な整列状態を提供する上で、一般にトルク制御の必要が少ないか、またはこれが不要である。丸みのある係合ブロックは、係合ブロックに対する歯のより大きな移動を許容しながら所望の整列状態を提供できるものである。丸みのある係合ブロックは、正方形または長方形の係合ブロックと比較して、歯列矯正ブラケットに対する摩擦を小さくするからである。
【００４７】
図３Ａおよび図３Ｂは他の歯列矯正アーチワイヤ３００を示している。図３Ａ〜図３Ｂに示される歯列矯正アーチワイヤ３００は、図１Ａおよび図１Ｂに示したアーチワイヤ１００と同様であるが、係合ブロック３０４が第１端３０２ａおよび第２端３０２ｂでは単一のストランドコアワイヤ３０２に連結され、アーチワイヤ３００の中央部分の全体では二重のコアワイヤ３０３ａおよび３０３ｂによって連結されている点が異なっている。換言すれば、係合ブロック３０４を含むアーチワイヤ３００の部分が２本のコアワイヤ３０３ａおよび３０３ｂを含んでいる。加えて、係合ブロック３０４は、図１Ａおよび図１Ｂの係合ブロックよりも概して短いものであってもよい。
【００４８】
アーチワイヤ３０３ａおよび３０３ｂは、同じ直径であってもよいし、異なる直径であってもよい。アーチワイヤ３０３ａおよび３０３ｂの直径の例としては、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍの範囲であり、より好ましくは約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲である。かかる実施形態は、いずれのコアワイヤの直径をも増大させる必要なく、アーチワイヤ３００の剛性を増大させるための機構を提供する。また、非常に細いワイヤ（直径０．０５ｍｍの２本のワイヤ）の使用を可能にする。かかる細径の単一ワイヤでは、十分な力を提供し得ないか、または歯列矯正治療に用いるために十分な強度を有しないほど細いものとなり得る。２本のコアワイヤを含む実施形態は、剛性を提供するとともに、同様な寸法の矩形ワイヤよりも有意に小さい慣性モーメントを提供する。アーチワイヤの断面領域の慣性モーメントは、曲げに抵抗するワイヤの能力の測定値である。慣性モーメントが大きくなると、所与の力にさらされる際のワイヤの屈曲が小さくなる（すなわちより剛性が高くなる）。例えば、約０．３ｍｍの直径を持つ第１コアワイヤ（例えば３０３ａ）および約０．４ｍｍの直径を持つ第１コアワイヤ（例えば３０３ｂ）を含む実施形態では、約４ｍｍの直径を持つ２本のコアワイヤを含む実施形態よりも、剛性および慣性モーメントが小くなる。双方の実施形態とも、一方の寸法が約０．４ｍｍ、他方の寸法が約０．８ｍｍと測定された長方形アーチワイヤよりも、剛性および慣性モーメントが小くなる。
【００４９】
図３Ａおよび図４Ｂに示されるように、コアワイヤ３０３ａおよび３０３ｂに配置された係合ブロック３０４は、概ね長方形状を有するものとして示されており、これにより、係合ブロック３０４が歯列矯正ブラケットスロットを介して歯に力（例えばトルキング力）を作用することが可能となる。ブロック１０４と同様に、係合ブロック３０４は４つの面３０６ａ〜３０６ｄを有している。面３０６ａおよび３０６ｃは歯茎側／咬合側の面であり、１０６ｂは頬側の面、１０６ｄは舌側の面である。互いに間隔を置いたものとして示されているが、二重のコアワイヤ３０３ａおよび３０３ｂが互いに接していてもよいことが理解されよう。コアワイヤ３０３ａおよび３０３ｂの間隔を（必要であれば）選択することによって、アーチワイヤ３００の剛性に影響を与えることができる。
【００５０】
図４Ａおよび図４Ｂは図３Ａおよび図３Ｂに示したアーチワイヤ３００と同様のアーチワイヤ４００の例を示しているが、終端の（the last）の３つの係合ブロックが、正方形または長方形断面ではなく丸みのある断面を有している点で異なっている。上述したように、一般的には、人の臼歯など、より後方を向く歯に対してトルク制御を提供する必要はない。丸みのある断面をもつ係合ブロックを設けることで、傾斜および捻転などの所望の整列が提供されるが、トルク制御は提供されない。トルク制御が不所望または不必要である範囲では、アーチワイヤの長さ方向に沿った他の係合ブロックを、正方形または長方形ではなく、丸みを付けたものとすることができることが理解されよう。
【００５１】
図５は歯列矯正用アーチワイヤ５００の一部を示し、そこには異なる寸法の相互結合ワイヤ５０４ａおよび５０４ｂによって分離された係合ブロック５０２が含まれている。異なる寸法の相互結合ワイヤは、係合ブロックがブラケットに作用する力のレベルを変化させることが望まれる場合において有利なものとなり得る。例えば、歯が大きくずれている場合には、初期に比較的良く整列している歯と比べて、より大きな力の提供が望まれ得る。
【００５２】
図６は歯列矯正用アーチワイヤ６００の一部を示し、係合ブロック６０２および相互結合ワイヤ６０４が含まれている。鋭い（例えば正方形の）縁を有するのではなく、先の実施形態のアーチワイヤにおけるもののように、係合ブロック６０２は傾斜面６０３を含んでおり、これが係合ブロック６０２および相互結合ワイヤ６０４間のより緩やかな遷移を提供する。係合ブロック６０２および相互結合ワイヤ６０４間のより緩やかな遷移を提供することで、その他の場合の鋭い縁を取り除くことにより、使用者の不快感をより少なくすることができる。傾斜した遷移面は、長方形または正方形のブラケットと同様、丸みのあるブラケットにおいても使用可能である。
【００５３】
図７Ａ〜図７Ｃは例示のブラケットを通る断面図であり、本発明弱力歯列矯正アーチワイヤによって遊びの低減が実現されることを示している。図７Ａは、係合ブロック７０４が対応する歯列矯正ブラケット７１０のアーチワイヤスロット７０８内に受容されている実施形態を示す。図示のように、係合ブロック７０４はコアワイヤ７０２に対して拡大されており、そうでない場合、すなわち係合ブロック７０４が存在していない場合にはブラケットスロット７０８内でコアワイヤ７０２のみにより提供される係合と比べて、ブロック７０４およびブラケットスロット７０８間の遊びが低減される。
【００５４】
図７Ｂも同様の図を示しているが、スロット７０８および係合ブロック７０４間の舌側−頬側の遊びが除去されている。スロット７０８および係合ブロック７０４間に存在する遊びの程度は、スロット７０８に対するブロック７０４の寸法に依存することになる。加えて、コアワイヤ７０２の寸法は、図７Ｂに示す実施形態では図７Ａと比べてより大きいものとなっている。図７Ｂのアーチワイヤは図７Ａのアーチワイヤと比べてより高い剛性を提供する。
【００５５】
図７Ｃは例示のブラケットを通る断面図を示し、この例では丸みのある断面を有するアーチワイヤ７０４がアーチワイヤスロット７０８内に導入されている。図７Ｃの実施形態と図７Ａおよび図７Ｂの実施形態との主な差異は、丸みのある断面を有するアーチワイヤがトルク制御を提供しない点である。丸みのある断面を有するアーチワイヤ係合ブロックの利点は、係合ブロックとブラケットとの間の摩擦を低減し、長方形または正方形の係合ブロックと比較して、丸みのある係合ブロックに対して移動するブラケットの能力を増進することである。
【００５６】
実際には、施術者は、図７Ａから図７Ｃに示されたものと同様の本発明のアーチワイヤを治療の早期に使用することができる。より後期の治療段階の間に、アーチワイヤをブラケットスロット７０８に対する最大限の係合を提供する、やや高い剛性を有した図７Ｂに示されたものに置き換えることができる。図７Ｂに示されたアーチワイヤの剛性は、依然として従来の正方形または長方形の仕上アーチワイヤよりも有意に低い。あるいは、図７Ａ、図７Ｂまたは図７Ｃに示されるような弱力アーチワイヤを歯列矯正治療の全期間に用いてもよい。コアワイヤ７０２の直径が細いことで弱い力が提供されるが、係合ブロック７０４により優れたスロット係合が提供されるからである。かかる構成は、歯列矯正治療の間、剛性の高いアーチワイヤを漸次使用する必要を有利に少なくするか、あるいはその必要を排除することすら可能とする（すなわち、単一のアーチワイヤで十分とする）。
【００５７】
典型的に舌側−頬側の間に０．０２２インチ（０．５６ｍｍ）または０．０１８インチ（０．５６ｍｍ）のいずれかの幅、および歯茎側−咬合側の間に０．０２８インチ（０．７０ｍｍ）または０．０３１インチ（０．７９ｍｍ）のいずれかの高さを有する典型的な歯列矯正ブラケットスロットの状況（context）において説明を行ったが、弱力歯列矯正アーチワイヤの構成要素（例えばコアワイヤおよび係合ブロック）の寸法は、他の歯列矯正ブラケットに合うように適合させ得ることが理解されよう。
【００５８】
図８は、上向き（upper）／下顎の歯列弓および下向き（lower）／上顎の歯列弓に配置するために構成された一対のアーチワイヤ８００を示している。上部ワイヤ８０２は間隔を置いて配置された、拡大された複数の係合ブロック８０４を含み、これらは歯列矯正ブラケット８０８の一部のセットに連結されている。下部ワイヤ８０２’は間隔を置いて配置された、拡大された複数の係合ブロック８０４’を含み、これらは歯列矯正ブラケット８０８’の一部のセットに連結されている。各連結係合ブロックは、それに対応するブラケットに連結されている。
【００５９】
歯列矯正処方値はブラケット８０８に内蔵され、アーチワイヤの係合ブロックがコアワイヤ８０２に対して整列するようにされることによって、ブロックがトルク、捻転または傾斜の処方値を提供しないようになっている。処方値はむしろ、ブラケットスロットに内蔵される。あるいは、処方値を係合ブロック８０４および８０４'に内蔵させることで、アーチワイヤが、回転、捻転または傾斜の処方値を含まない「ゼロ角度」ブラケットのセットとともに用いられるようにすることができる。処方のトルク値、捻転値および傾斜値が係合ブロックおよびブラケット間に分けられた内蔵型システムとすることも可能である。ブラケットおよび／またはアーチワイヤに内蔵させ得る処方の例には、ＭＢＴ、Ｒｏｔｈ、バイオプログレッシブ（Bioprogressive）／Ｈｉｌｇｅｒｓまたはそれらの組み合わせが含まれる。内蔵型処方値を含む係合ブロックのさらなる例は、図９Ａ〜図１１Ｂと関連して後にさらに詳述される。かかる特徴部はまた、２００９年６月２４日および２０１０年１月２２日にそれぞれ出願され、共に「ORTHODONTIC ARCH WIRE HAVING BUILT IN PRESCRIPTION FEATURES」と題された特許文献１および２に記載されている。これらの後方を特別に参照することで、その双方をここに包含するものとする。
【００６０】
本発明の弱力歯列矯正アーチワイヤは、種々方法のいずれを用いることによっても作製可能である。例えば、各別に成形または加工された係合ブロックを１以上のコアワイヤに接着することによって製造されるようにすることができる。他の実施形態では、係合ブロックが含まれるようにするアーチワイヤの成形を通じて弱力歯列矯正アーチワイヤを形成することができる。一例においては、金属（例えば溶融金属合金（LIQUID METAL ALLOY））とともに射出成形を用い、予め形成された１以上のワイヤに適切に位置付けられる係合ブロックを形成（すなわち成形）し、二次的な操作としてコアワイヤを成形品に通すようにすることができる。他の方法では、射出成形を用い、成形された「ワイヤ」区域に結合されて適切に位置付けられる係合ブロックを有するコアワイヤを一体成形することができる。換言すれば、コアワイヤおよび係合ブロックは共に、単一の成形工程において単一の一体型ピースとして成形される。かかる実施形態においては、係合ブロックは、歯列矯正ブラケットスロットに挿入するために設定された舌側／頬側の幅寸法（例えば約０．０２２インチまたは約０．０１８インチ）を有するように成形することができる。成形された相互結合コアワイヤ区域は、より小さい、ワイヤ同様の寸法（例えば、好ましくは約０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍ）を有するように成形される。
【００６１】
溶融金属合金と共に歯列矯正装置を射出成形するさらなる議論は、２００９年６月２５日に出願され、「ORTHODONTIC BRACKETS HAVING BENDABLE OR FLEXIBLE MEMBER FORMED FROM AMORPHOUS METALLIC ALLOYS」と題されたＰＣＴ特許出願である特許文献３、および、２００９年６月２５日に出願され、「MOLD ASSEMBLY APPARATUS AND METHOD FOR MOLDING NEW ARTICLES」と題されたＰＣＴ特許出願である特許文献４に見出すことができ、特別に参照することで、その各々をここに包含するものとする。
【００６２】
他の例示的方法では、係合ブロックおよびコアワイヤ区域をビレット（billet）などの単一ピースの金属で形成することができる。金属のビレット（例えば初めには長方形の金属棒であるもの）は、引き抜き、押し出し、射出成形またはその他の、技術分野において知られた技術によって形成することができる。一実施形態では、係合ブロックおよびコアワイヤの形状付け（shape）および形成が行われるようにビレットから金属を除去するミクロ機械加工または放電加工などの加工プロセスおよび／または化学エッチングプロセスを用いて金属のビレットから係合ブロックおよびコアワイヤ区域を形成することができる。
【００６３】
金属のビレットからアーチワイヤを製造することで、製造を容易にすることができる。例えば、直線状または実質的に直線状の金属のビレットから基本コアワイヤを加工し、次にそのアーチワイヤを型あるいは治具内に配置して最終的な形状に曲げ、次いでそのアーチワイヤの熱設定を行うことで、その形状および係合ブロックに内蔵される付加的な処方値が保持されるようにすることができる。さらに他の製造方法においては、微細加工を用いてシリコンチップを形成するのと酷似した方法で係合ブロックを含むアーチワイヤを構築（built up）するようにしてもよい。カリフォルニア州バンナイズ（Van Nuys）のMicrofabrica, Inc.によって開発されたＥＦＡＢ（登録商標）プロセスは、採用可能な微細加工プロセスの一例である。ＥＦＡＢ（登録商標）微細加工技術は、複雑な３次元状の、μｍ単位の精度を要する（micron-precision）金属構造物を、これまでにない設計のフレキシビリティをもって作製するために用いることができる。ＥＦＡＢ（登録商標）プロセスにおいては、セラミック基板上に第１の金属材料でめっきを施し、続いて第２の金属のめっきが行われる。第１の金属材料および第２の金属材料は、電着または何らかの他の方法で蒸着可能（depositable）なものであれば、種々の材料のいかなるものであってもよい。第１層を構成することのできる金属の例には、ニッケル、銅、銀、金、ニッケル・燐、ニッケル・コバルトおよびそれらの合金類が含まれる。第２の金属材料は種々の形態（例えば銅、亜鉛、錫およびそれらの合金類）を取り得る。いくつかの方法においては、第１の金属材料は、ニッケルであるかまたはそれを含むものであり、第２の金属材料は、銅であるかまたはそれを含むものである。層は半導体チップの製造に酷似した方法で形成され、第２の金属材料の層とマスク材料の層とを交互に蒸着させてゆくことによって、所望の構造が作製される。例えば、ＥＦＡＢ（登録商標）プロセスを、所望の寸法および付加的な内蔵型処方特徴部を有する係合ブロックおよびコアワイヤを形成する層を構築するために用いることができる。
【００６４】
ＥＦＡＢ（登録商標）プロセスのさらなる議論は、「METHOD FOR ELECTROCHEMICAL FABRICATION」と題された特許文献５および「METHODS FOR ELECTROCHEMICALLY FABRICATING MULTI-LAYER STRUCTURES INCLUDING REGIONS INCORPORATING MASKLESS, PATTERNED, MULTIPLE LAYER THICKNESS DEPOSITIONS OF SELECTED MATERIALS」と題された特許文献６に見出され、特別に参照することで、その各々をここに包含するものとする。
【００６５】
アーチワイヤは、ブラケットスロットと共に使用され、および／または、ブラケットスロットと共に使用するために寸法付けられており、咬合側−歯茎側の幅方向において約０．０１８インチ（０．４５ｍｍ）または約０．０２２インチ（０．５５ｍｍ）のいずれか、および口唇側−舌側の深さ方向において約０．０２８インチ（０．７ｍｍ）〜約０．０３１インチ（０．８ｍｍ）の典型的スロットの測定値を含むが、これに限られるものではない。これらのスロット寸法は典型的なものであるが、本発明のアーチワイヤはその代わりに他の寸法のスロットとともに使用することができる。
【００６６】
図９Ａ〜図９Ｂを参照するに、例示的なアーチワイヤ９００が模式的に示され、これはトルクを提供するべくコアワイヤ９０２の軸のまわりに角度方向に回動する係合ブロック９０４ｂを有している。図９Ｂに示すように、係合ブロック９０４ｂは、係合ブロック９０４ａに対し、アーチ９０２の軸上で傾けられ、すなわち回動させられる。係合ブロック９０４ｂは、正の根のトルクまたは負の根のトルク（positive or negative root torque）のいずれが望まれているかに応じて、口蓋側（palatally）／舌側または唇側／頬側のいずれかに回動させられる。９０４ｂのようなトルク係合ブロックは、歯を最終的な矯正整列状態にセットするために歯を移動させる方向に回動させられるのが一般的である。。図９Ｂに示される例では、係合ブロック９０４ｂは、アーチワイヤが上向き／下顎の歯または下向き／上顎の歯のいずれと係合するかに応じて、舌側（すなわち内方）または唇側／頬側（すなわち外方）のいずれかに歯をトルキングする能力を持つ。
【００６７】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照するに、例示的なアーチワイヤ１０００が示され、これは捻転を提供するべく構成された係合ブロック１００４ｃを有している。図１０Ａ〜図１０Ｂに示すように、係合ブロック１００４ｃは、歯の軸に対する歯の時計方向の捻転または反時計方向の捻転のいずれが望まれているかに応じて、アーチワイヤ１００２に対し時計方向または反時計方向のいずれかに回動させられる。図１０Ｂをさらに参照するに、係合ブロック１００４ｃの面１００６ａはアーチワイヤ１００２に対して傾けられておらず、他のブロック（例えば１００４）に対しても傾いていない。これに対し、面１００６ｂおよび１００６ｄは、アーチワイヤ１００２に対して面１００６ａの法線の軸のまわりに、時計方向または反時計方向のいずれかに回動するよう舌側／頬側に傾斜している。トルク用係合ブロックと同様に、捻転用係合ブロック（例えば１００４ｃ）は、歯を最終的な矯正捻転整列状態にセットするために歯が移動するときの方向に回動させられるのが一般的である。
【００６８】
図１１Ａおよび図１１Ｂを参照するに、例示的なアーチワイヤ１１００が模式的に示され、これは傾斜を提供するべく構成された係合ブロック１１０４ｄを有している。図１１Ａ〜図１１Ｂに示すように、係合ブロック１１０４ｄの歯茎側および／または咬合側の面（１１０６ａおよび１１０６ｃ）は、歯の頬側の面に対する歯の時計方向の傾斜または反時計方向の傾斜のいずれが望まれているかに応じて、アーチワイヤ１００２に対し時計方向または反時計方向に角方向に傾けられる。図１１Ｂをさらに参照するに、係合ブロック１１０４ｄの頬側の面１１０６ｂは、アーチワイヤ１００２に対して平行なままとされる（すなわち、アーチワイヤ１１０２に対して傾けられておらず、他のブロック（例えば１１０４）に対しても傾けられていない）。これに対し、面１１０６ａおよび１１０６ｃは、アーチワイヤ１１０２に対して面１１０６ｂの法線の軸のまわりに、時計方向または反時計方向のいずれかに回動するよう歯茎側／咬合側に傾斜している。トルク用係合ブロックおよび、捻転用係合ブロックと同様に、傾斜用係合ブロック（例えば１１０４ｄ）は、歯を最終的な矯正整列状態にセットするために歯が移動するときの方向に向かって回動させられるのが一般的である。
【００６９】
図９Ａ〜図１１Ｂは１種類の移動（すなわちトルク、捻転または傾斜）を提供するよう構成された係合ブロックを示しているが、２以上の矯正移動を同時に提供するべくブロックを構成できることは明らかである。例えば、トルクおよび捻転を同時に提供するよう、またはトルクおよび傾斜を同時に提供するよう、または捻転および傾斜を同時に提供するよう、ブロックを構成することができる。あるいは、３種のすべての移動を同時に提供するよう、ブロックを構成することもできる。処方を顧慮せずに、人の歯の咬合側の縁の高さを矯正するために、係合ブロックが水平化を提供可能なものであってもよい。
【００７０】
一実施形態においては、１キットのワイヤが全体の処方を漸次に提供する（すなわち、各ワイヤが経路（way）の一部において歯を移動させるために１以上の歯列矯正アーチワイヤが全処方の一部分を含んでおり、経路の全体で歯を移動させるためには１キットのワイヤ全体が必要とされる）。かかる構成は、一方では、治療の後期の段階では、より大きい力を必要とする、または隣接する歯からより大きく係止される移動が完遂され得るものではあるが、しかしながらより軽く且つより不快でない力を用いる治療の早期段階では、最もずれている歯を矯正することを可能にするために有利であり得る。同様に、一実施形態では、そのキットは、治療の異なる段階を通じ、異なるレベルの力を提供するよう構成されたアーチワイヤを含み得る。例えば、キットは、治療の異なる段階で必要な矯正移動に従って、治療の早期段階に対して選択されたゲージ（例えばより軽いゲージ）を有するワイヤと、治療の後期段階に対して選択されたゲージ（例えばより重いゲージ）を有するワイヤとを含み得る。
【００７１】
一実施形態において、キットは、下顎歯列弓または上顎歯列弓に配置するよう構成されたアーチワイヤを含むことができる。例えば、キットは、人によって上顎歯列弓および下顎歯列弓の寸法および形状が変わり得ることを考慮し、異なる寸法および形状を有する下顎歯列弓用アーチワイヤと、異なる寸法および形状を有する上顎歯列弓用アーチワイヤとを含むことができる。例えば、子供の歯列弓は、成人の歯列弓よりも有意に短く、歯の間隔も狭いものである。
【００７２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは本発明に従って工夫された弱力アーチワイヤを用いる方法の例を示している。図１２Ａは、歯列矯正ブラケット１２２０が接着されている複数の歯１２１８を示す。図示のように、歯列矯正ブラケット１２２０は対のブラケットである。しかしながら、いかなる種類の（例えば非自己結紮（nonself-ligating）および／または自己結紮（self-ligating））歯列矯正ブラケットまたはその組み合わせを本発明の弱力アーチワイヤとともに用いることができ、付加的に内蔵型処方特徴部を含んでいてもよい。
【００７３】
図１２Ｂに示すように、係合ブロック１２０４を有する適切な歯列矯正アーチワイヤ１２０２が施術者によって選択され、ブラケット１２２０のアーチワイヤスロット１２１４に挿入される。その後、施術者は各ブラケット１２２０に対して適切な結紮具１２１０を取り付け、アーチワイヤ１２０２および係合部ラケット１２０４がブラケットスロット１２１４内に保持されるようにする。一実施形態によれば、アーチワイヤ１２０２は形状記憶性を有し、少なくともいくつかの係合ブロック１２０４は内蔵型処方を含むことができる。かかる場合においては、施術者はこの段階でさらに何も行う必要はないであろう。必要であれば、治療の後期段階で処方部を磨く（refine）ために、結紮具１２１０を取り外すことができ、および、異なるワイヤを挿入することができる。あるいは、アーチワイヤ１２０２および係合ブロック１２０４が内蔵型処方部を有し得ないのであれば、１以上のベンドをアーチワイヤ１２０２に適用したり、あるいは、所望であれば必要な矯正移動が提供されるようブラケットを構成したりすることができる。
【００７４】
ＩＩＩ．歯列矯正処方部の例
ここに記載した歯列矯正アーチワイヤに配置される係合ブロックの配列に具現化されるものとしての歯列矯正処方部は、下顎歯列弓および上顎歯列弓に歯を位置決めする１以上の理想化されたモデルを基本としている。所与の歯列矯正処方部は、治療の開始時における歯のずれた位置ではなく、最終的に矯正されて整列する歯の位置決めを行うために要するトルク値、傾斜値および捻転値を基本とする。
【００７５】
以下、３つの通常の歯列矯正処方、すなわちＭＢＴ、Ｒｏｔｈおよびバイオプログレッシブ（Ｈｉｌｇｅｒｓ）を提示する。技術分野で知られた付加的な処方あるいは特別な患者のために提供される特注の処方も、アーチワイヤの係合ブロックに内蔵させることができる。ここに説明するアーチワイヤに含まれる係合ブロックは、処方された（prescribed）トルク値、傾斜値および捻転値が歯列矯正処方部に同時に提供されるよう構成することができる。アーチワイヤに含まれる係合ブロックは、トルク値、傾斜値および捻転値のサブセットが歯列矯正処方部に提供されるよう構成することもできる。例えば、アーチワイヤは、患者の歯に対する所与の処方部にトルク値のみを提供する係合ブロックを有するものとして構成することができる。他の例では、アーチワイヤは、患者の歯に対して少なくとも２種類の処方された矯正移動を同時に提供する係合ブロックを有するものとして構成することができる。さらなる例では、アーチワイヤは、いくつかの歯に対して処方されたトルク値を提供する一方、他の歯に対しては処方された傾斜値を提供する係合ブロックを有するものとして構成することができる。その他の変更も可能であることは、当業者であれば明らかであろう。
【００７６】
以下に提示する処方おいて、トルク角は咬合側の平面に垂直な仮想基準ライン（すなわち歯の咀嚼面に垂直な基準ライン）に対して測定される。トルク角は、典型的には根の「内向き（in）」または「外向き（out）」の傾斜を言う。正のトルク角値とは、典型的には口蓋側／舌側の方向に根を位置付けることを言う。負のトルク角値とは、唇側／頬側の方向に根を位置付けることを言う。
【００７７】
以下に提示する処方部において、傾斜値もまた、咬合側の平面に垂直な仮想基準ライン（すなわち歯の咀嚼面に垂直な基準ライン）に対して測定される。正の傾斜値とは、典型的には遠位方向に根を傾斜させるすなわち傾ける（すなわち、根を歯列弓の中線から離れるように傾ける）ことを言う。しかしながら、上の臼歯の歯冠先端（crown tip）に対する基準は頬側溝である。この頬側溝は、咬合側平面に垂直に引いた線に対して約５゜の傾斜を示す。ここには記載しないが、負の傾斜値とは、近位方向に根を傾斜させるすなわち傾ける（すなわち、根を歯列弓の中線に向かうように傾ける）ことを言う。
【００７８】
以下に提示する処方部において、捻転とは歯の鉛直軸のまわりに歯を回動させることを表す。例えば、以下に述べる処方部における捻転値は、アーチワイヤ軸に対する歯の頬側の面の捻転角を表すことができる。
【００７９】
例１
ＭＢＴ処方
【００８０】
【表１】
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【００８１】
【表２】
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【００８２】
例２
Ｒｏｔｈ処方
【００８３】
【表３】
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【００８４】
【表４】
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【００８５】
例３
バイオプログレッシブ（Ｈｉｌｇｅｒｓ）処方
【００８６】
【表５】
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【００８７】
【表６】
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【００８８】
前述した処方部は、傾斜したアーチワイヤスロットを有するブラケットセットに見られるものと同様であるが、係合ブロックが回動または傾斜させられる方向は歯の所望の移動と一致していることを理解すべきである。それに対して、処方ブラケットにおける傾斜スロットは、所望の移動とは反対の方向に傾斜する。このよう、本発明の歯列矯正アーチワイヤは、処方ブラケットと比較して、より直感的に理解され（intuitive）且つ意味のある処方を提供する。加えて、それらは、処方ブラケットと比較して、複雑な位置決め手順を必要としない一般的なブラケットとともに使用することができ、ブラケットおよびワイヤの据え付けを大幅に単純化し、治療の成功の可能性を増進させるものである。
【００８９】
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特別な形態においても具現化できるものである。記載された実施形態は、すべての点において説明のためのものであり、限定のためのものとして考慮されるべきではない。従って、本発明の範囲は、前述した説明によってではなく添付の特許請求の範囲によって示されるものである。特許請求の範囲と同様の範囲および意味に至るすべての変更は、本願特許請求の範囲に包含される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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