JP2006272001A

JP2006272001A - 非対称の結合構造体を有する歯科矯正具

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Publication number: JP2006272001A
Application number: JP2006189861A
Authority: JP
Inventors: Russell A Jordan; エー．ジョーダンラッセル; James D Hansen; ディー．ハンセンジェームズ
Original assignee: 3M Co; Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: DE29624607U1; DE69633328D1; EP0793948B1; DE69633328T2; EP0793948A1; JP4142698B2; US5746594A; JPH09238955A

Abstract

【課題】歯に対する強い結合強度を有し、かつ必要に応じて容易に除去できる歯科矯正具を提供する。
【解決手段】弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する無孔基部を含み前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、前記結合構造体が、第１の結合強度値で前記近心端部を前記歯に結合させるための第１の手段と第２の結合強度値で前記遠端部を前記歯に結合させるための第２の手段と第３の結合強度値で前記歯肉端部を前記歯に結合させるための第３の手段と第４の結合強度値で前記咬合端部を前記歯に結合させるための第４の手段とを含み、前記第１の結合強度値、前記第２の結合強度値及び前記第３の結合強度値の少くとも１つが前記第４の結合強度値より小さいことを特徴とする歯科矯正具を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯科矯正治療に用いられ、患者の歯の表面に器具を直接付着させるのに適した結合構造を有する器具に関する。

歯科矯正治療は、咬合及び美的外観のために歯科矯正的に位置を矯正するために不正咬合した歯を動かすことに典型的に関連する。治療の間、小さな溝のついた器具が患者の歯に付着され、弧線が各々の器具の溝に配される。弧線は、矯正歯科医により選択されるような位置への歯の動きを誘導する進路として作用する。

歯科矯正用ブラケットは、患者の前歯、犬歯、小臼歯に一般に付着された器具の例である。歯科矯正用ブラケットは、弧線の挿入のための露出した側の溝、並びにブラケットの該溝における弧線を保護するのに用いられる結紮ワイヤーもしくは弾性Ｏ−リングへの接続のための１以上のタイウイング部を典型的に含む。歯科矯正用ブラケットは米国特許第５，４４５，７７０号，第５，３９５，２３７号及び第５，３８０，１９６号に開示されている。

頬側チューブは、患者の大臼歯への接続のために適合した歯科矯正用器具である。頬側チューブも弧線を受容するための溝を有するが、該溝は、閉じた管状路に類似してその側面に沿ってしばしば閉じており、その端においてのみ開いている。頬側チューブの溝及びブラケットの溝は、該溝の長さ方向に垂直な平面で見た時、円形、方形又は正方形のいずれかの形状を有し得る。

従来、歯科矯正用ブラケット及び頬側チューブは、しばしば歯を取り囲むバンドに溶接されていた。このバンドはブラケット及び頬側チューブを選択された歯に安全に接続するための手段を供するが、正確に適合するバンドを選択し、ブラケットもしくは頬側チューブを各々のバンドに溶接し、そしてバンドを取付けるステップは、多少時間を浪費し、更なる出費を伴う。更に、バンドは患者に気恥ずかしい思いをしばしばさせる目立つ金属性の外観を与える。

近年、歯科矯正具、特に歯の表面に直接結合される歯科矯正用ブラケットの使用が増えてきている。この直接結合されるブラケットの人気が増加しているのは、一部は、治療過程としての除去に耐えるのに十分な強度を有する歯のエナメルに対して各々のブラケットの胴体部を保護する新しい接着剤の開発のためである。歯に直接結合される歯科矯正用ブラケットは、金属のバンドに溶接されるブラケットより目立つことなく、従ってより美的であると考えられている。

直接結合されるブラケットの胴体部上に位置する結合構造に大きな注目が集まっている。この結合構造は、歯科矯正治療の間において歯から装置が自然発生的にとれる可能性を削減するように作用する。いくつかの事例において、歯を必要な位置に動かそうと試みる時に、矯正歯科医によりブラケット上に意図的に加えられた力のためブラケットがはずれることがある。例えば、矯正歯科医は弧線を曲げたりねじったりすることがあり、又は特定の方向に関連する歯を動かすためにばねや弾性材料を接続することがある。他の事例において、患者が比較的堅い食物をかみ切る場合のように、かむ力のためブラケットがはずれることがある。

歯科矯正治療の間に歯から自然発生的にはずれるブラケットは最も避けられる有害物である。例えばブラケットが治療の間にはずれるなら、患者は矯正歯科医にもどらなければならず、矯正歯科医はしばしば弧線を除去し、歯を洗浄及び調製して歯に新しいブラケットを結合させ、その後治療を再開するために弧線をかみ合わせるであろう。このような手順は患者と矯正歯科医との両方の時間を浪費する。

結果として、歯科矯正具の多くの製造者らは、接着剤を改良することにより、又は接着剤に接触するブラケットの胴体部を改良することにより歯に直接結合されるブラケットの結合強度を増加しようと試みている。いくつかのブラケットの胴体部は、例えば接着剤との接触のために広げられた領域を供するざらざらの、又は刻み目のある表面を有している。ざらざらの表面は、胴体部をサンドブラストすることにより、又はグリット又は他の粒子を基体に付着させることにより作ることができる。このようなブラケットの例は、米国特許第４，６２６，２０９号及び４，２４３，３８６号に開示される。

いくつかの歯科矯正用ブラケットは、ブラケットの胴体部が接着剤中に埋め込まれるように接着剤に接触する小さなアンダーカット領域を有する基体を有する。いったん接着剤が硬化すると、接着剤が胴体部のアンダーカット部に機械的に組み合い、歯の上のブラケットの保持力が改善される。機械的作業において形成することができるアンダーカット領域を備える胴体部を有するブラケットの例は、米国意匠特許第２９０，０４０号に記載されている。アンダーカット領域を供するペグ又はタブを備える胴体部を有するブラケットの例は、米国意匠特許第３４０，５２３号及び米国特許第５，３９３，４８６号に記載されている。

いくつかの金属ブラケットの胴体部には、小さなスクリーンに似たワイヤーメッシュパッドが備えられている。このようなブラケットの胴体部が接着剤中に埋め込まれるので、接着剤はメッシュパッドの孔内に、そしてメッシュパッドと器具の胴体部との間の領域内に流れ込む。メッシュパッドは、いったん接着剤が硬化すると接着剤が機械的に組み合うのを可能にするアンダーカット領域を供する。

一般に、歯に対するブラケットの結合強度を増加させるための製造者らによる努力は、もはや必要とされない時に金属ブラケットの除去を過度に妨害しないことである。金属ブラケットは、ブラケットの１つの側面上に引張力を働せて、歯の表面からブラケットの胴体部を剥離する米国特許第４，５５３，９３２号に示されるような装置を用いることによりしばしばはずされる。剥離動作は接着剤において裂け目が広がる原因となる。接着剤はしばしば避けやすく、裂け目が接着剤を通して広がるとすぐにブラケットを歯から持ち上げることができる。

しかしながら、セラミックのような比較的堅い材料から形成された歯科矯正用ブラケットは、セラミック材がいずれの重要な程度まで曲がらないことにより剥離動作により歯からはずすことができない。そのかわり、このようなブラケットは、裂け目が接着剤を通して広がるまでブラケットの１つの側面を歯からてこで上げる又は持ち上げることによりしばしばはずれる。一般に、金属ブラケットより実質的に高い範囲の力がセラミックブラケットをはずすのに必要とされる。というのは、セラミックブラケット下の接着剤における裂け目は、本質的に瞬時に接着剤を通して広がらなければならないが、金属ブラケット下の接着剤における裂け目は、剥離動作が行われるのと同程度の速さで広がることだけが必要とされるからである。

米国特許第５，３６６，３７２号及び第５，４３９，３７９号は、近心及び遠位セクションを有する改良されたブラケットであって、前記セクションが咬合−歯肉方向において伸長する各々他のおおよそ中心の対照軸に対して前記セクションを旋回させることにより歯からはずれるブラケットを記載する。必要に応じて、一対のプライヤー又は他の道具をブラケットの近心及び遠位セクションを共に圧搾して旋回させるのに用いることができる。旋回する動きは、例えば歯の表面から垂直にブラケットを引き離すことによりブラケットをはずすのに必要とされる応力より小さい応力が必要とされるように、ブラケットの外側、近心及び遠位端に沿ってはずす応力を集中すると考えられている。このブラケットをはずすための削減された応力は、下にある歯の構造が弱いか又は損傷している場合に特に利点となる。

米国特許第５，３６６，３７２号及び５，４３９，３７９号に記載されるセラミックブラケットは当該技術における重大な進歩を表すが、必要に応じて器具の除去を容易にする歯科矯正具のための改良された結合構造体の必要性がなお残っている。好ましくは、このような結合構造体は、セラミック及び特定のプラスチックのような比較的堅い材料から作られた器具ばかりでなく、金属製の器具においても、特により高い結合強度を有する接着剤が将来開発され、市販された場合において役立つであろう。

本発明は、歯肉方向（即ち患者の歯肉に向かう方向）において働く力の影響下においてはずれることに相対的に高い耐性を供するが、必要に応じて他の方向から力が加えられた場合に直ちにはずすことができる歯科矯正具のための改良された結合構造体に関する。例えば、このブラケットは近心方向（即ち患者の歯の弧の中心に向かう方向）、遠位方向（即ち患者の孤の中心から離れる方向）、又は咬合方向（即ち患者の歯の先端に向かう方向）において力が加えられた場合により低い結合強度を有することができる。この器具は、治療の通常の過程の間、歯に安全に付着され続けるが、必要に応じて直ちにはずして除去することができる。

更に詳しくは、本発明の１つの態様による歯科矯正具は、弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部、及び該胴体部を歯に結合させるための該胴体部に接続された結合構造体を含む。該結合構造体は、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する無孔基部を含む。前記結合構造体は、第１の結合強度値で近心端部を歯に結合させるための第１の手段、第２の結合強度値で遠端部を歯に結合させるための第２の手段、第３の結合強度値で歯肉端部を歯に結合させるための第３の手段及び第４の結合強度値で咬合端部を歯に結合させる第４の手段を含む。前記第１の結合強度値、第２の結合強度値及び第３の結合強度値の少くとも１つは第４の結合強度値より小さい。

本発明の他の態様は、弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部、及び該胴体部を歯に結合させるための胴体部に接続された結合構造体を含む歯科矯正具に関する。前記結合構造体は、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合部を有する基部を含む。この結合構造体も前記基部に接続され、前記胴体部から外側に離れて伸長している突起物を有する。各々の突起物は特定の表面領域を有する。近心端部、遠端部及び歯肉端部の１つに接続されたいずれの突起物の全表面領域も咬合端部に接続されたいずれの突起物の全表面領域より小さい。

本発明の他の態様は、弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、該胴体部を歯に結合させるための該胴体部に接続されている結合構造体と、を含む歯科矯正具に関する。前記結合構造体は、各々特定の領域を有する近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する基部を含む。この結合構造体は、基部に対する歯科矯正用接着剤の結合強度を促進するための基部の少くとも一部を被覆する材料も含む。この材料は、近心端部、遠端部及び歯肉端部の少くとも１つの領域のいずれの割合を被覆するよりも大きい割合の咬合端部の領域を被覆する。

本発明は、弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、該胴体部を歯に結合させるための該胴体部に接続された結合構造体と、を含む歯科矯正具にも関する。前記結合構造体は基部と該基部に接続されたメッシュパッドとを有する。基部及びメッシュパッドの各々は近心端、遠端、歯肉端及び咬合端を有する。メッシュパッドの近心端は基部の近心端から第１の距離に位置し、メッシュパッドの遠端は基部の遠端から第２の距離に位置し、メッシュパッドの歯肉端は、基部の歯肉端から第３の距離に位置し、そしてメッシュパッドの咬合端は基部の咬合端から第４の距離に位置する。前記第４の距離は第１、第２及び第３の距離の少くとも１つより小さい。

本発明の１つの実施形態により作製された歯科矯正具は図１〜４において数字１０により広くデザインされている。器具１０は、弧線１６を受容するための弧線溝１４を規定する壁部を有する中心胴体部１２を有する歯科矯正用ブラケットとして図解の目的で示される。しかしながら、本発明は頬チューブ、栓形及びボタン形のような他の型の歯科矯正具に関連して用いてもよい。

４つのタイウイング部１８は胴体部１２に一体的に接続している。溝は、金属ワイヤー又は弾性Ｏ−リングのセクションのようなひもを受容するための経路を供するために各々のタイウイング部１８の間に胴体部１２の近接領域に位置する。ひもは、図には示していないが、弧線溝１４において弧線１６を保持するために弧線１６近くに伸びる。任意に、基体１２は米国特許第５，３６６，３７２号及び第５，４３９，３７９号において示されるタイプの近心部及び遠位部を含んでもよい。

器具１０は該器具１０を歯の表面に直接結合させるための結合構造体１９も含む。結合構造体１９は、胴体部１２に一体的に接続された基部２０を含む。図１〜４に示される実施形態において、基部２０は、器具１０を適用するための歯の凸状の複雑な外形に適合する凹状の形状を有する基準面（又は“外形の面”）において広がる。しかしながら、いくつかの比較的小さな器具のような器具において、基準面又は“外形の面”は平面又は本質的に平面としてもよい。好ましくは、基部２０は穴があいていない（即ち、唇−舌方向において基部２０を完通する孔がない）ものである。

図４において、基部２０は近心端部２２、遠端部２４、歯肉端部２６及び咬合端部２８を含む。本明細書において、部分２２のような“近心端部”という言葉は、基部２０の近心端全体に沿って広がる端部を意味し、部分２４のような“遠端部”とは、基部２０の遠端全体に沿って広がる端部を意味し、部分２６のような“歯肉端部”とは、基部２０の歯肉端全体に沿って広がる端部を意味し、そして部分２８のような“咬合端部”とは基部２０の咬合端全体に沿って広がる端部を意味する。更に、部分２２，２４，２６，２８の各々は、先に言及される外形の面に沿って取り付けられる時、等しい領域を有する。（この時、例えば部分２２の幅は、該部分２２の長さが部分２６の長さと等しくないので該部分２６の幅と等しくない）。

結合構造体１９は第１の結合強度値で近心端部２２を（図３に示される歯３０のような）歯に結合させるための第１の手段を含む。結合構造体１９は、第２の結合強度値で遠端部２４を歯３０に結合するための第２の手段を更に含む。結合構造体は、第３の結合強度値で歯肉端部２６を歯３０に結合させるための第３の手段及び第４の結合強度値で咬合端部２８を歯３０に結合させるための第４の手段を含む。本明細書において、“結合強度値”とは、単位領域当りの力であって、外形の面に沿って取りつけられた時に歯の表面から器具の意図された部分を引き離すのに必要とされるものを意味する。

図１〜４において示される実施形態において、結合構造体１９は基部２０の歯に面する表面に固定されているいくつかの粒子３２を含む。先に言及される第３の手段及び第４の手段は、歯肉端部２６及び咬合端部２８に各々直接結合された粒子３２を含む。示すように、粒子３２の実質的ないくつかは端部２６，２８に接続されている。先に言及される第１の手段及び第２の手段は、相対的に少い数の前記粒子３２を含み、好ましくは近心端部２２及び遠端部２４に直接結合した前記粒子３２を実質的に含まない。

近心及び遠端部２２，２４に結合された粒子３２の実質的な欠如は、歯肉及び咬合端部２６，２８を含む基部２０の他の領域と比較して前記近心及び遠端部２２，２４において歯３０に対する器具１０の接着剤結合の強度を大きく弱める。図３において、基部２０を歯３０に結合するために接着剤３４が供され、遠端部２４下の粒子３２の実質的な数の欠如がこの部位における接着剤３４と接触する器具１０の表面領域を大きく削減する。対照的に、（端部２６，２８及び基部２０の中心部分のような）粒子３２の実質的な数にわたり広がる基部２０の領域は、器具１０が接着剤３４に接触するより大きく高い表面領域を有するので相対的に高い結合強度値を有する領域を形成する。

器具１０は、必要に応じて接着剤３４における裂け目の開始が選択された部分２２，２４においておこるようにおよそ咬合−歯肉軸にそって器具１０を旋回させることにより矯正歯科医により歯３０からはずすことができる。その後裂け目は接着剤３４の残った領域に直ちに広がる。しかしながら、部分２６，２８に直接結合された粒子３２は、器具１０が歯科矯正治療の間に歯３０に普通に結合されたままであることを可能にする。例えば、部分２６に結合された粒子３２は、装置１０が比較的堅い食物に接触した時おこり得るような器具１０が咀嚼の間に典型的に被る力に耐えることを可能にする。

更に、器具１０は、ワイヤースプリングにより、又は弾性モジュールにより弧線において曲げる又はねじることを用いることによる矯正歯科医により適用され得る歯科矯正治療の間に力が加えられる時でさえ歯３０に結合し続ける。例えば、弧線１６は、器具１０が図１における弧３５について外側方向に歯の咬合端を傾けるようにするために、弧線の長軸について矯正歯科医が意図的にねじることができる。しかしながら、咬合端部２８の下に存在する相対的に高い結合強度値により、弧線により作用されるようなこのようなトルク力に安全に耐える。部分２８に直接結合された粒子３２は、器具１０が歯３０にしっかりと結合し続けることを確実にする。

いくつかの例において、矯正歯科医は部分２２，２４のいずれかの下に引張応力を形成する力を適用してもよい。このような応力は、例えば矯正歯科医が空間を閉ざすために歯３０を制限することを必要とする場合におこり得る。しかしながら、このような近心−遠位の力は、咬合方向から普通に助長される力より典型的に非常により小さい。例えば、治療の間に助長される咬合の負荷は１０kgを超え得るが、制限の間におこり得る近心−遠位の負荷は５００ｇ未満であり得る。

好ましくは、非対称結合構造体１９は、近心−遠位軸について旋回させた時と比較して歯肉−咬合軸について旋回させた時に、歯３０からより簡単に器具１０をはずすことができることを可能にする。このような結合構造体１９は、多結晶質アルミナのような比較的堅い、延性のない、又は砕けやすい材料から作られた器具１０について特に利点がある。しかしながら、本発明は、ステンレススチール又はプラスチックのような他の材料から作られた器具にも有用である。

（図３に概略的に示される）粒子３２は、球状又は不規則形であり得、胴体部１２と同じ材料又は異なる材料から作ることができる。更に、粒子３２は、アンダーカット領域に存在し得、又はアンダーカット領域がいったん接着剤が硬化した時接着剤が基部に機械的に組み合うことを作り出すポケットを作るように形成されるような様式において基部２０に接続され得る。

例として、胴体部１２及び基部２０は多結晶質アルミナから一体的に作ることができ、粒子３２は、多結晶質アルミナの不規則形状粒子とすることができる。セラミック粒子をセラミック胴体部に付着させる種々の方法は本明細書に引用により組み込まれる米国特許第５，１０８，２８５号に記載されている。基部２０に結合されたガラスフリットにおける粒子３２を埋め込むことにより粒子３２を基部２０に付着させることができる。あるいは、拡散結合によるような他の手段により粒子３２を基部２０に付着させることができる。

各々の器具１０の基部が上の方向を向くようにトレー内に器具１０をのせることにより粒子３２をいくつかの器具１０の基部２０に適用することができる。トレーは、互いに関連した正確な位置において器具１０を保持するために溝又は他の構造を有する。次に、シート金属マスクを器具１０上におく。マスクは、各々の器具１０の基部２０の予め選択された領域上にのるように配置された一連の孔を有する。その後各々の器具のマスクされていない部分に粒子を入れ、その場に固定する。

胴体部１２及び基部２０が金属材料から作られるなら、接着剤、イオン衝撃、火炎溶射又は拡散結合等のようないくつかの種々の方法のいずれか一つにより、粒子３４を基部２０に結合することができる。粒子を金属ブラケットに結合する適した方法は、米国特許第４，７５２，２２１号、第４，４６０，３３６号及び第４，６２６，２０９号に記載されている。

本発明の第２の実施形態を図５に示す。ここにおいて、器具１０ａは、先に記載の胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似した胴体部、弧線溝及びタイウイングを有する。更に、器具１０ａは先に記載の基部２０と同じである基部２０ａと共に結合構造体１９ａを有する。基部２０ａは、各々先に記載の部分２２，２４，２６，２８に類似した近心端部２２ａ、遠端部２４ａ、歯肉端部２６ａ及び咬合端部２８ａを有する。

しかしながら、この例における結合構造体１９ａは部分２２ａ，２４ａ及び２８ａに直接結合された粒子３２ａを含む。部分２６ａは、実質的な数のこの粒子３２ａへの直接の結合を欠如しており、好ましくはこのような粒子３２ａのいずれの直接の結合もない。粒子３２ａ及び基部２０ａ、並びに器具１０ａの残りの要素は、先に示された材料と類似又は同一の材料から作ることができる。

歯肉端部２６ａに結合された実質的な数の粒子３２ａの欠如は、歯肉端部２６ａ下に位置した接着剤において裂け目が最初にはじまるような方向において器具１０ａを持ち上げることにより器具１０ａが直ちに除去されることを可能にする。しかしながら、咬合端部２８ａに結合している実質的な数の粒子は、器具１０が歯科矯正治療の通常の過程の間に歯の上に安全に保持されることを可能にする。図示しないが、他の選択として、たとえあるとしても全ての３つの端部２２ａ，２４ａ，２６ａに直接結合された粒子３２ａの数は、咬合端部２８ａに直接結合された粒子の数よりかなり少くし得る。

本発明の他の実施形態を図６に示す。ここにおいて、器具１０ｂは基部２０ｂを含む結合構造体１９ｂを有する。基部２０ｂは、各々先に記載の部分２２，２４，２６，２８と同一の近心端部２２ｂ、遠端部２４ｂ、歯肉端部２６ｂ及び咬合端部２８ｂを有する。
しかしながら、結合構造体１９ｂは、基部２０ｂに結合し、器具１０ｂの胴体部から離れる方向において外側に広がる一連の突起物３６ｂを含む。突起物３６ｂは、接着剤がいったん硬化すると機械的に組み合うようにハンマーの頭様のマッシュルーム形の頭部のような大きな頭部を任意に有する。図６に示される突起物３６ｂは正方形の断面形状であるが、円柱又は方形の形状の突起物のような他の形の突起物も用いることができる点も理解されるはずである。他のものとして、突起物３６ｂは、先に記載の粒子３２，３２ａのような規則的又は不規則的な形状の粒子をすることもできる。

各々の突起物３６ｂは、全外部表面領域を有する。部分２２ｂ，２４ｂのいずれにも直接結合している全ての突起物の全表面領域は、端部２６ｂ，２８ｂのいずれにも直接結合しているいずれの突起物３６ｂの全表面領域より小さい。結果として、部分２６ｂ，２８ｂ下の領域における歯に対する器具１０ｂの結合強度は端部２２ｂ，２４ｂ下の領域における結合強度より大きい。

図６に示す実施形態において、近心端部２２ｂ及び遠端部２４ｂに直接結合した突起物３６ｂの数は、歯肉端部２６ｂ及び咬合端部２８ｂに直接結合した突起物３６ｂの数より小さい。いくらか異なるのは、部分２６ｂ，２８ｂの各々に結合した突起物３６ｂが、部分２２ｂ，２４ｂの各々に結合された突起物３６ｂの間隔の平均距離より小さい互いの特定の平均距離離れた間隔であることである。この場合、全ての突起物３６ｂが同じ外部表面領域を有するので、結合強度値は部分２６ｂ，２８ｂ下の領域における領域より部分２２ｂ，２４ｂ下における領域においてより小さい。

本発明の他の態様を図７に示す。ここにおいて、器具１０ｃは、先に記載の胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８にいくらか類似した胴体部、弧線溝及びタイウイングを有する。器具１０ｃの結合構造体１９ｃは基部１０ｃを含む。基部２０ｃは、先に記載の各々部分２２，２４，２６及び２８に類似した近心端部２２ｃ、遠端部２４ｃ、歯肉端部２６ｃ及び咬合端部２８ｃを有する。

結合構造体１９ｃは、いくつかの織り合わせた細かいワイヤーから作られたミニチュアスクリーンに似たメッシュパッド３８ｃを含む。メッシュパッド３８ｃは、近心端４０ｃ、遠端４２ｃ、歯肉端４４ｃ及び咬合端４６ｃを含む。
任意的に、器具１０ｃの胴体部及び基部２０ｃは、ステンレススチールのような金属から作られ、メッシュパッド３８ｃもステンレススチールから作られる。メッシュパッド３８ｃは、溶接又はろう付け作業により基部２０ｃに付着される。適切なメッシュパッドの例は、３ＭＵｎｉｔｅｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られる“ＤＹＮＡＢＯＮＤ”ブランドの結合基部を含む。

図７に示すように、メッシュパッド３８ｃの近心端４０ｃは、基部２０ｃの近心端４１ｃから０を超える特定の距離の間隔をおく。同様に、メッシュパッド３８ｃの遠端４２ｃは、基部２０ｃの遠端４３ｃから０を超える特定の距離の間隔をおく。他方、歯肉端４４ｃ及び咬合端４６ｃは、基部２０ｃの各々歯肉端４５ｃ及び咬合端４７ｃと同一の広がりをもつ（即ち、端４４ｃ，４５ｃは基部２０ｃの輪郭の平面に垂直である共通標準面にあり、端４６ｃ，４７ｃも基部２０ｃの輪郭の平面に垂直である共通標準面にある）。いくらか異なるのは、基部２０ｃの輪郭の平面に沿って広がる方向において考慮した時、端４４ｃは部４５ｃから０の距離に位置し、端４６ｃは端４７ｃから０の距離に位置する。

結果として、器具１０ｃの種々の領域の歯に対する結合強度値は、歯肉及び咬合端部２６ｃ，２８ｃの下の領域より近心及び遠端部２２ｃ，２４ｃの下の領域においてより小さい。咬合−歯肉軸について器具１０を持ち上げることにより器具１０ｃを歯から直ちに引き離すことができる。しかしながら、器具１０ｃは必要に応じて歯に付着し続け、治療の間に供され得るような典型的な咬合応力に安全に耐えることができる。

本発明の他の実施形態による歯科矯正具１０ｄを図８に示す。これは、各々先に記載される胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似する胴体部、弧線及びタイウイングを有する。器具１０ｄの結合構造体１９ｄは、近心端部２２ｄ、遠端部２４ｄ、歯肉端部２６ｄ及び咬合端部２８ｄを有する基部２０ｄを含む。

結合構造体１９ｄは、基部２０ｄに対する歯科矯正用接着剤の結合強度を増強するための（図８において数字４８ｄで示される）材料も含む。例えば、材料４８ｄは、基部２０ｄが単結晶性又は多結晶性アルミナのようなセラミック材料から作られる時、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのようなシランカップリング剤とすることができる。他の適切な材料は、米国特許第４，９４８，３６６号及び第４，６７３，３５４号に記載されている。

材料４８ｄは、基部２０ｄ上に被覆される。材料４８ｄは、端部２２ｄ，２４ｄを覆う割合より大きい割合で端部２６ｄ，２８ｄの領域を覆う。好ましくは、示すように材料４８ｄは端部２２ｄ，２４ｄに沿って完全になくなり得る。結果として、部分２２ｄ，２４ｄ下の領域における歯に対する器具１０ｄの結合強度値は、部分２６ｄ，２８ｄ下の結合強度値より小さい。（本明細書における目的のために、部分２２ｄ，２４ｄ，２６ｄ，２８ｄの領域は、歯の表面の凸形状に適合する基部２０ｄの輪郭の平面にある領域であると考えられる。）
あるいは、部分２２ｄ，２４ｄは基部２０ｄに対する歯科矯正用接着剤の結合強度を削減する材料で被覆することができる。このような例において、材料４８ｄは必要に応じて除去するか、又は先に記載の方法において用いることができる。

図９において、本発明の他の実施形態による歯科矯正具１０ｅは、各々胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似した胴体部、弧線溝及びタイウイングを有する。器具１０ｅは、近心端部２２ｅ、遠端部２４ｅ、歯肉端部２６ｅ及び咬合端部２８ｅを有する基部２０ｅを含む結合構造体１９ｅも有する。
材料４８ｅは、基部２０ｅに対する矯正歯科用接着剤の結合強度を増強するための基部２０ｅ上に被覆される。材料４８ｅは、先に記載される材料４８ｄと同一にすることができる。しかしながら、本例において、材料４８ｅは、部分２６ｅより大きい部分２２ｅ，２４ｅ及び２８ｅの表面領域を覆う。結果として、歯に対する器具１０ｅの結合強度は、部分２２ｅ，２４ｅ及び２８ｅ下の領域より部分２６ｅ下の領域においてより小さい。

図１０は、本発明の他の実施形態を示す。ここにおいて、歯科矯正具１０ｆは、各々先に記載された胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似した胴体部、弧線溝及びタイウイングを有する。器具１０ｅの結合構造体１９ｆは、各々先に記載される部分２２，２４，２６，２８に類似した近心端部２２ｆ、遠端部２４ｆ、歯肉端部２６ｆ及び咬合端部２８ｆを含む。

結合構造体１９ｆは、歯科矯正用接着剤５０ｆも含む。図１０に見ることができるように、接着剤５０ｆは、基部２０ｆの輪郭の面に沿った方向において考慮して、基部２０ｆの近心端４０ｆから間隔のあいた近心端４１ｆ及び基部２０ｆの遠端４２ｆから間隔のあいた遠端４３ｆを有する。しかしながら、接着剤５０ｆの歯肉端４５ｆは基体２０ｆの歯肉端４４ｆと同一の広がりをもち、接着剤５０ｆの歯肉端４７ｆは基部２０ｆの咬合端４６ｆと同一の広がりをもつ。

好ましくは、接着剤５０ｆより実質的に低い結合強度を有する接着剤のような第２の材料が、近心筒部２２ｆ及び遠端部２４ｆの下の基部２０ｆに適用される。図に示さないが、第２の接着剤は、存在し得る基部２０ｆと歯の表面との間の空間を占有するのに役立つ。結果として、食物が入り込む可能性のある領域等が避けられる。

器具１０ｆは、好ましくは、接着剤５０ｆで予め被覆されており、図１１に示す容器５２ｆ内に入れられる。適切な接着剤は、（３ＭＵｎｉｔｅｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られる）“ＴＲＡＮＳＢＯＮＤ”ブランド光硬化可能接着剤及び米国特許第５，３５４，１９９号に記載される接着剤を含む。容器５２ｆは、ふた５４ｆを含み、好ましくは接着剤５０ｆを硬化させ得る光活性化放射線の透過を阻止する材料から作られる。適切な容器５２ｆは、米国特許第５，３５０，０５９号及び“ＰａｃｋａｇｅｆｏｒＡｄｈｅｓｉｖｅＰｒｅｃｏａｔｅｄＤｅｎｔａｌＡｐｐｌｉａｎｃｅ”という題の継続中の米国特許出願通し番号０８／４０７，１９０号に記載されている。

本発明のいくつかの他の変形も可能である。例えば、器具の接着剤と基部との間の結合を弱める材料は、器具の基部の近心、遠位又は歯肉端部分に、又は接着剤中に埋め込むために基部に適用されるメッシュパッド、粒子又は他の構造に適用することができる。他のものとして、特定の部分において結合構造体の表面領域を削減するため、又は特定の領域においていくつかのアンダーカット領域を削減するためにメッシュパッド、粗いもしくは刻みのある基部又は他の型の突起物もしくは粒子を有する基部の孔、アンダーカット領域及び他の領域を占める材料を用いることができる。このような材料の例は、メッシュパッドを有する基部のためのろう付け材料、並びに粒子もしくは突起物を有するか又は粗いもしくは刻みのある基部のための接着剤及び接着剤始動物質を含む。

本発明は、ブラケット以外の歯科矯正具にも有用である。例えば、器具は、頬側チューブ、クリート、ボタン又は歯の表面に直接結合される他の器具であり得る。このような器具は、弧線を受容するための孔又は閉じた溝を含むことができ、そして溝は、円形、方形又は正方形の断面形状を有することができる。器具は、溝内に弧線を保護するためのタイウイング又は（可動壁のような）他の構造を有することもできる。

当業者は、本発明の要旨から離れることなくいくつかの他の交換、改良、及び付加が可能であることを認めることができる。結果として、本発明は、先に詳細に記載される本好ましい実施形態により限定されるべきでなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

本発明の１つの実施形態により作製された歯科矯正具の等軸図であり、器具の弧線溝内に挿入されている弧線の部分を示す。図１において示される器具単独の歯肉側に向かって見た図である。図２において示される器具の一部分の拡大図であり、器具を歯の表面に結合させるための接着剤の量も示す。図１〜３において示される器具の基部に向かって見た背面図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。本発明の他の態様による図４にいくらか類似する図である。器具が容器内に入れられている図１０において示される器具の図である。

符号の説明

１０歯科矯正具
１２胴体部
１４弧線溝
１６弧線
１８タイウイング部
１９結合構造体
２０基部
２２中端部
２４遠端部
２６歯肉端部
２８咬合端部
３０歯
３２粒子
３４接着剤
３６突起物
３８メッシュパッド
４０近心端
４２，４３遠端
４４，４５歯肉端
４６，４７咬合端

Claims

弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する無孔基部を含み、前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、
前記結合構造体が、第１の結合強度値で前記近心端部を前記歯に結合させるための第１の手段と、第２の結合強度値で前記遠端部を前記歯に結合させるための第２の手段と、第３の結合強度値で前記歯肉端部を前記歯に結合させるための第３の手段と、第４の結合強度値で前記咬合端部を前記歯に結合させるための第４の手段と、を含み、前記第１の結合強度値、前記第２の結合強度値及び前記第３の結合強度値の少くとも１つが前記第４の結合強度値より小さく、前記第１の手段、前記第２の手段、前記第３の手段及び前記第４の手段各々が、単位領域当りに前記基部に固定された特定の数の粒子を含み、前記第４の手段の前記単位領域当りの粒子の数が、前記第１の手段、前記第２の手段及び前記第３の手段の前記特定の単位領域当りの粒子の数の少くとも１つより大きいことを特徴とする歯科矯正具。
弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する基部を含み、前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、
前記結合構造体が、前記基部に接続され、前記胴体部から離れて外側に広がる突起物を含み、前記突起物の各々が特定の表面領域を有し、前記近心端部、前記遠端部及び前記歯肉端部の１つに接続されたいずれの突起物の全表面領域も、前記咬合端部に接続されたいずれの突起物の全表面領域よりも小さいことを特徴とする歯科矯正具。
弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、各々特定の領域を有する近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する基部を含み、前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、
前記結合構造体が、前記基部に対する歯科矯正用接着剤の結合強度を増強するための前記基部の少くとも一部を被包する材料を含み、前記材料が、前記近心端部、前記遠端部及び前記歯肉端部の少くとも１つの領域のいずれの割合を被包するより大きい割合の前記咬合端部の領域を被包することを特徴とする歯科矯正具。
弧線を受容するための溝を規定する壁部を有する胴体部と、近心端、遠端、歯肉端及び咬合端を各々が有する基部及び該基部に接続されたメッシュパッドを含み、前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、
前記メッシュパッドの前記近心端が前記基部の前記近心端から第１の距離に位置し、前記メッシュパッドの前記遠端が前記基部の前記遠端から第２の距離に位置し、前記メッシュパッドの前記歯肉端が前記基部の前記歯肉端から第３の距離に位置し、前記メッシュパッドの前記咬合端が前記基部の前記咬合端から第４の距離に位置し、そして前記第４の距離が前記第１の距離、前記第２の距離及び前記第３の距離の少くとも１つより小さいことを特徴とする歯科矯正具。