JP2008520361A - ストレート「ｎ」透明熱成形プラスチック - Google Patents

Abstract

モデル上でプラスチック・シートを熱成形することは、エリアが薄くなると厚さがより均一になるようにモデル上で伸張するエリアの厚さを変えることを含む。プラスチック・シートは、実質的に均一な厚さで作製されるが、平坦シートより薄くならないように伸張することになるエリアの一部に、部分的に構築される複雑なプロファイルまたは３Ｄエリアが事前成形される。これらの要素が組み合わされてもよい。

Description

本出願は、２００４年１１月１７日に出願された米国仮出願第６０／６２８，８１２号の利益を主張し、また、２００５年６月１５日に出願された米国出願第１１／１５３，７９４号（ＧＡＣ−１９８０）の利益も主張する。

歯科デバイス用のプラスチック・シートは、数十年の間使用されてきた。プラスチック・シートは、電気グリッドを使用して加熱され、その後、モデルまで下げられると、真空によって、プラスチックが、正確に歯のモデルのところに引っ張られる。使用を指示される対象は、歯列矯正器具、歯列矯正固定装置、スポーツ用のマウスガード、および軽微な不正咬合を矯正するためのアライナの間接接合である。最大の欠点のうちの１つは、プラスチックが、歯の石膏モデル上で伸張するにつれて薄くなり、それによって、咬合位において、または、最初に真空力が非常に強く引っ張るために、プラスチックを急速に駄目にすることである。最新の印象がとられモデルが作られてから、歯が移動してしまっているため、こうした不具合は、新しいアライナを作るために何時間もの余分な労力を強いる可能性があり、医師または技工所は、全プロセスを再びやり直さなければならない。やはり、この失敗は、処置を遅延させ、患者がすぐに戻らない場合には再発をもたらす可能性がある。一般に、これらのシートは、プラスチックの選択範囲を著しく制限する医療等級のプラスチックで作られる。
米国仮出願第６０／６２８，８１２号 米国出願第１１／１５３，７９４号

本特許が正そうとするのは、この一般的な問題である。

器具の故障が、医師および患者を長い間悩ませてきた。本特許は、そのほとんどを排除することを提案する。
狭い範囲の医療用プラスチックは、発展してきた、主要な「強靭な」プラスチックの一部の使用を排除する。むしろ、本発明者等は、現行の医療等級プラスチックをより許容可能にすることを提案する。

本発明は、３つの解決策を提供する。
１．エリアが薄くなると厚さがより均一になるようにモデル上で伸張するエリアの厚さを変えること。
２．厚さが均一のプラスチックを作製するが、平坦シートより薄くならないように伸張することになるエリアの一部に、部分的に構築される３Ｄエリアを事前成形すること。
３．ほぼ均一に成形した後に、平均引っ張り力が厚さを維持するように両方を行うこと。

良好な成形特性を有する、入手可能な２つの主要なプラスチックが存在することが業界で知られている。一方の、ポリスチレンは、優れた透明度および剛性を有するが、耐摩耗性に乏しい。他方の、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）は、はるかに大きな耐摩耗性を有するが、成形後、曇りを帯び、審美性に乏しい。これらは、メタイリー（ルイジアナ州）（Ｍｅｔａｉｒｉｅ、ＬＡ）のＲａｉｎｔｒｅｅ Ｅｓｓｉｘおよびバッファロー（ニューヨーク州）（Ｂａｆｆａｌｏ、ＮＹ）のＧｒｅａｔ Ｌａｋｅｓから入手可能である。これらの同じ会社は、メイン・デスクトップ熱成形機、ＢｉｏＳｔａｒおよびＲａｉｎｔｒｅｅ Ｅｓｓｉｘも提供する。それぞれ、一方は、デジタル解決策であり、他方は、アナログ解決策である。使用される容積に関して選択が行われる。

医師は、患者の不正咬合のアルギン酸塩印象をとる。印象は、歯列のポジのモデルを作るために、石またはプラスチックを充填される。熱成形器に応じて、０．０２０インチ〜０．０４０インチ厚の、長方形または円形のプラスチック・シートが、チャンバ内に取り付けられる。モデルは、その底が減圧チャンバである、ベッドに乗せられる。上部には、加熱コイルがある。機械は、その理想的な温度に達すると、プラスチックがスランピングするまでプラスチックを加熱し、その後、スランピングしたプラスチックをモデルの上に載せる。負圧が作動し始め、プラスチックを石膏モデル上にきつく引っ張るため、プラスチックは、ポジ・モデルのネガになる。米国特許（Ｄａｎｎの特許）で説明されるように、冷気スプレーを使用して、型が迅速に硬化されるため、型は、冷却プロセス中に可塑的に変形し始めない。

問題は、プラスチックが、約７インチ×３／４インチのエリアである、モデルが存在するエリアの上で深さが２インチほど変形したことである。プラスチックは、初めに、一定厚さを持っていたため、元の厚さの５０％ほどまで薄くなった。多くの医師等は、より強度の大きいＰＶＣ材料に頼ることによって、これを解決しようとしたが、一部の患者は、その審美性に関して不快を感じ、また、プラスチックが、ＰＳのばねを持たない。他の医師等は、元のシートをより厚くしようとしたが、厚いシートは、プラスチックを口腔内に保持するのに役立つ縁部に沿ったばね特性を失う。同様に、プラスチックは、下方前方部などの、伸張性の小さいエリアでは厚過ぎて、バイトを乱し、過蓋咬合が生じる。

本出願は、以下の解決策を提供する。
本発明は、３つの解決策を提供する。
１．エリアが薄くなると厚さがより均一になるようにモデル上で伸張するエリアの厚さを変えること。
２．厚さが均一のプラスチックを作製するが、平坦シートより薄くならないように伸張することになるエリアの一部に、部分的に構築される３Ｄエリアを事前成形すること。
３．ほぼ均一に成形した後に、平均引っ張り力が厚さを維持するように両方を行うこと。

耐摩耗性を改善するために厚さを変えることによる解決策；シートのエリアによって厚さが変えられるよう、プラスチックは、圧延加工されるのではなく、押出し加工される。押出し加工機は、ポリスチレン・プラスチックに関して容易に機能できることが知られている。ポリスチレンの高い半透明性は、患者によって最も望まれ、一方、耐摩耗性が理想的であるため、ＰＶＣは必要でなくなるであろう。

次の解決策は、シートが押出し加工されるときに、約１／２インチ〜１．５インチの３Ｄエリアを作ることによって、両方のプラスチックにうまく機能し、３Ｄエリアは、成形中に、プラスチックが、５０％未満で伸張するような広いアーチの形状に事前成形される。この考え方は、Ｇｌｅｎｒｏｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにおいて試験されており、厚さの２５％未満の損失であることが発見された。これは、より薄いプラチックを使用することができることを意味し、処置の終了時における過蓋咬合を少なくし、トレーが失敗したときの、処置途中の緊急検査を少なくする。

最後に、押出し加工と打抜き加工の組合せプロセスを使用する解決策において、最初の２つのプロセスを組み合わせて、３Ｄ事前成形のエリアにおいて、より厚い理想的なシートを生産することができる。このプロセスは費用がかかるが、たとえ維持装置としてだけ使用されても、処置成果が失敗無く実現されるという大きな安全を、専門家および患者に可能にする。維持装置の２５％およびすべてのアクティベータがこうして作られていることを、調査が示しており、世界中で毎年３百万個が作られていると推定される。

アーチは、長さが５．５〜７インチであること、アーチは、深さがせいぜい１．５ｃｍであること、種々の機械についてシート・サイズが、明確に書類に記録されていることが、既に知られている。そのため、それは、アクティベーションが通常起こる、シートの指定エリアに３Ｄシートを作る問題に過ぎない。試験が示したところでは、スランピングするのではなく、プラスチックは、準備ができると平坦になり、指示された厚さでモデルに合致することになる。

コストのために、あるバージョンは、３Ｄ効果を持つだけであり、他のバージョンは、３Ｄと厚さ効果を持つことになると予想される。曇りを帯びたＰＶＣは、利用可能にされるが、不必要になることになると予想される。

多くの医師は、初めに失敗があると仮定して、いくつかのプラスチック器具を同時に成形する。ある意味では、器具が、アクティブ器具として使用される場合、歯がその期間中に移動してしまうため、この多くは無駄である。維持装置の場合、この点は、大丈夫であるが、複製をなくすことは、労力およびプラスチックにおいて何百万ドルも節約することができる。

より重要なことには、Ａｌｉｇｎ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓのＩｎｖｉｓＡｌｉｇｎなどのアクティブ器具のメーカは、メーカが計画した処置段階をやり過ごすのに十分に耐久性があるアライナに頼る。アライナが故障した場合、患者は、進行印象をとりモデル化しなければならないことになる医師のところへ戻らなければならず、新しい完全なトレーのセットを作るために、アライナは、中間経過矯正のために送付され、コンピュータによって再解析されなければならないことになる。医師は、制限された量の矯正を確実に行うが、それには、多くの時間かかかり、何カ月にもわたる、患者の長期間の処置をもたらす可能性がある。医師およびＩｎｖｉｓＡｌｉｇｎは、自分たちの料金を増やすことができないため、それは、医師およびＩｎｖｉｓＡｌｉｇｎにとって損害になり、患者は、再発および処置時間の増加に失望することになる。
本出願は、失敗した処置についての不快さを制限し、医師および技工所に対するコストを低減し、関係するすべての人のためによりよい結果および繁栄を促進する。

３次元形態を有するプラスチックの丸いシートを示す図であり、この形態は、ＢｉｏＳｔａｒまたはＤｒｕｆａｍａｔなどの進歩した機器と共に働くように設計され、均一な厚さと、部分的に成形されたアーチによって、この形態によって、平坦シートが受ける歪の半分未満の歪が可能になる。 Ｒａｉｎｔｒｅｅ Ｅｓｓｉｘ手動システム熱成形器と共に使用される四角形シート構成設計の適用を示す図であり、やはり、成形されたターゲット・エリアは、均一な厚さであり、一方で、３Ｄ内にある。 所望の温度に加熱されたときのプラスチックを示す図であり、現行の入手可能なプラスチックと違って、プラスチックは、スランピングするのではなく、平坦になり、入手可能な現行のシートが受ける伸張を大幅に低減し、耐摩耗性を増加させる。 真空について、ターゲット・モールド上に集められたアプリケーションを有するアプリケーションを示す図である。 冷気スプレー無しで作ることができ、作製コストを低減する成形トレーを示す図である。

Claims (6)

1. 熱成形中のスランピングを補償するために、異なる厚さの少なくとも２つのエリアを有するシートを備える歯科デバイスの熱成形のためのプラスチック・シートであって、シートの少なくとも１つのエリアは、少なくとも１つの他のエリアより弾性がある歯科デバイスの熱成形のためのプラスチック・シート。
2. 事前成形された歯列構造を備える歯科デバイスの熱成形のためのプラスチック・シート。
3. 全体が均一な厚さを有する請求項３に記載のプラスチック・シート。
4. ポリスチレンを含む請求項４に記載のプラスチック・シート。
5. 熱成形後に８０％を超えて半透明である請求項５に記載のプラスチック・シート。
6. モデル上で熱成形するためのプラスチック・シートであって、プラスチックが前記モデル上で伸張するところでは厚く、また、成形中に弱くなるエリアが２５％未満で伸張するような３Ｄプロトタイプで成形されるシートを備えるモデル上で熱成形するためのプラスチック・シート。

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