JP2009532134A - ライナー付きアーチワイヤスロットおよびカバーを備えた歯列矯正ブラケット - Google Patents

Abstract

三連ウィング歯列矯正ブラケット、ブラケットカバーおよびその使用方法が開示される。ブラケットは、アーチワイヤとブラケットとの間の摩擦を低減するためのスロットライナーを有し、該ライナーはその両端において拡開されている。ブラケットカバーは、ブラケットのベースとブラケットの歯肉側および咬合側のうちの一方に位置するブラケットウィングとの間に位置する凹部内で回動するためのロッドヒンジと、スロットカバーと、ブラケットアーチワイヤスロットを覆う位置とスロットを覆わない位置との間において、スロットカバーを回動させるための横材とを有する。その回動により、ヒンジが凹部内で枢動する。ヒンジおよび凹部は互いに摩擦係合し、第１位置において、ヒンジはブラケットに対して着脱し、ヒンジを凹部内で別の位置へ枢動させた後に、ヒンジはそこに固定される。ヒンジと凹部との間の相互作用は、スロットを覆うようにスロットカバーを移動させ得る。

Description

本発明は、歯列矯正ブラケット、そのブラケットカバー、および前記ブラケットおよびカバーの使用方法に関する。前記ブラケットは、アーチワイヤとの摩擦を低減するためのライナーと、ブラケット内に位置するアーチワイヤスロット／溝とを備える。ブラケットカバーはブラケット内のアーチワイヤスロットを覆うためのものであり、ブラケットカバーはブラケットに対して着脱可能であり、装着された場合には、アーチワイヤスロット／溝を覆う位置と、アーチワイヤスロット／溝を覆わない位置との間で回動することができる。

歯列矯正治療においては、ブラケットとして知られている小さな装置が、患者の歯に固定される。アーチワイヤは各ブラケットのスロット内に受容され、一般的には、結紮ワイヤにより、または各ブラケットおよびアーチワイヤの周囲に延在する小さな弾性Ｏリングにより、スロット内の適所に保持される。ブラケットが装着される歯は、アーチワイヤに配されたベンドまたはねじれにより、かつ／またはブラケットを相互に連結するエラストマーバンドにより、歯科矯正学的に適正な位置に向かって付勢される。１つ以上のアーチワイヤはそれぞれ、ブラケットが取り付けられている歯が所望の位置に向かって移動され得るように、ブラケットの摺動を案内するための軌道として機能する。

従来、歯列矯正ブラケットは、ステンレス鋼から製造されることが多く、また、アーチワイヤは、ステンレス鋼、またはステンレス鋼、ニッケルおよびチタンを含有する合金から製造されていた。一般的には、金属製ブラケットの摺動に対する摩擦抵抗は、金属対金属の滑り摩擦係数が懸念するほど一般に高くないため、ほとんどの歯列矯正医が非常に重要であると見なすような要因ではなかった。しかしながら、金属製ブラケットは審美的ではなく、従って、非不透明または半透明の様々な種類のプラスチックおよびセラミックのような代替材料が、そのようなブラケットに用いられるようになってきた。

様々な製造業者によってポリカーボネートのような非不透明のプラスチック材料から製造された歯列矯正ブラケットが導入されてきた。残念なことに、一部のプラスチックブラケットは、アーチワイヤによってブラケットに矯正力が印加されるにつれ、アーチワイヤスロットの不適当な変形を示す。アーチワイヤスロットの不適当な変形は、関連する歯の移動の正確な制御を妨げ、時には、ブラケットを破壊することがある。矯正治療中のブラケットの交換には時間がかかり、多くの場合、歯列矯正医だけでなく患者にとっても厄介なものと思われている。

プラスチック材料の変形を回避する試みとして、一つには、プラスチックブラケット用の金属アーチワイヤスロットライナーを設けることが過去に提案されている。アーチワイヤスロットライナーの例は、特許文献１〜５に記載されている。これらの参考文献の各々は、参照により、完全に本願に援用される。プラスチックブラケット用の金属アーチワイヤスロットライナーは、全金属製ブラケットが用いられる場合に生じる摺動機構に類似し得る摺動機構を提供する。

歯列矯正ブラケットは、特許文献６に記載されているように、多結晶酸化アルミニウムのような半透明セラミック材料からも製造されてきた。特許文献６は、参照により、完全に本願に援用される。セラミックは、プラスチックに比較して相対的に硬質な材料であり、アーチワイヤの力を受けたときに、アーチワイヤスロットに隣接する領域においてクリープ変形を示さない。しかしながら、比較的高い応力が局所に集中する可能性があるため、アーチワイヤによる過度の力の印加によってブラケットが破壊されることがある。

セラミックのさらなる不都合な点として、セラミックブラケットのスロット内における金属アーチワイヤの摺動機構は、満足のいくものではなく、すなわち、摩擦係数が高く、ブラケットにおけるアーチワイヤの拘束を引き起こす場合がある。特に、アーチワイヤに沿った摺動に対するセラミックブラケットの過度な抵抗は、治療時間を延長する可能性があり、したがって歯列矯正医および患者の双方に対して追加の費用を生じさせ得る。この種の摩擦は本願において「拘束摩擦(binding friction)」と呼ばれる。拘束摩擦の問題に対処するいくつかの試みがなされてきた。

さらに、治療の初期段階および後期段階の双方だけでなく、これらの段階間の治療において役立つブラケットを提供するという点に難しさがある。これらの問題は、治療の異なる時期において、ブラケットスロットにはアーチワイヤによって所望量の歯列整合力が及ぼされることに起因する。そのような整合力は、アーチワイヤの長さに対してほぼ横断する方向に働く。一般的には、治療の初期段階の間にブラケット（およびそれが装着される歯）をアーチワイヤに対して所望方向に移動させるためには、最小量の整合力で行うことが望ましい。対照的に、治療の後期段階においては、一般的に、ブラケットとアーチワイヤとの間には、より大きな整合力が所望される。従って、治療の様々な段階において歯列矯正医が整合力を変化させることができる歯列矯正ブラケットを提供することは有益であろう。さらに、拘束摩擦に関連する問題を減じる一方で、一定の範囲の整合力を呈するブラケットおよびその使用方法が今なお必要とされている。

本開示に関するさらなる背景を提供するために、以下の米国特許もまた、参照により、余すところなく本願に援用される：「歯列矯正要素、特に挿入要素を備えたブラケット（Orthodontic Component, in Particular a Bracket with an Insert Element)」と題された特許文献７；セラミック歯装着具を備えた歯列矯正器具（Orthodontic Device with a Ceramic Tooth Attachment）」と題された特許文献８；「セラミック歯装着具を備えた歯列矯正器具（Orthodontic Device Having a Ceramic Tooth Attachment）」と題された特許文献９；「セラミック歯装着具を備えた歯列矯正器具(Orthodontic Device Having a Ceramic Tooth Attachment)」と題された特許文献１０；「歯列矯正歯ブラケット(Teeth Straightening Bracket) 」と題された特許文献１１；「プラスチック歯列矯正要素および形成方法（Plastic Orthodontic Component Part and Method of Forming）」と題された特許文献１２；「歯列矯正プラスチックブラケット(Orthodontic Plastic Bracket) 」と題された特許文献１３；「矯正器具取付けベース(Orthodontic Appliance Mounting Base) 」と題された特許文献１４；「エッジワイズ歯列矯正ブラケット(Edgewise Orthodontic Bracket)」と題された特許文献１５；「補強構造を備えた歯列矯正アセンブリ(Orthodontic Assembly with Reinforcement Structure) 」と題された特許文献１６；「アーチワイヤ底部および側壁リリーフを備えた歯列矯正ツインブラケット(Orthodontic Twin Bracket with Archwire Floor and Side Wall Relief) と題された特許文献１７；および「歯列矯正ブラケットベース装置および製造方法（Orthodontic Bracket Base Apparatus and Method of Manufacture）」と題された特許文献１８。
米国特許第３，９６４，１６５号明細書 米国特許第４，２９９，５６９号明細書 米国特許第４，３０２，５３２号明細書 米国特許第６，２６４，４６９号明細書 米国特許第６，９１３，４５９号明細書 米国特許第４，９５４，０８０号明細書 米国特許第６，２６４，４６９号明細書 米国特許第５，４４１，４０８号明細書 米国意匠特許第３５８，６５０号公報 米国意匠特許第３５８，６４９号公報 米国特許第５，２９９，９３４号明細書 米国特許第５，６５３，５８８号明細書 米国特許第５，２５４，００２号明細書 米国特許第５，３６２，２３２号明細書 米国特許第５，４７０，２２８号明細書 米国特許第５，７０７，２３１号明細書 米国特許第６，４７８，５７９号明細書 米国特許第６，８４６，１７８号明細書

本願では、矯正治療の初期段階において特によく見られるアーチワイヤの拘束摩擦を実質的に低減する歯列矯正ブラケットおよびその使用方法を開示する。矯正治療の初期段階においては、患者の歯並びがひときわ悪い場合があり、歯の相当な移動が所望される。本願において開示する新規なブラケットは、ブラケットとアーチワイヤとの間の拘束摩擦を低減するスロットライナーを備えた、好ましくは三連ウィング構成を有する（すなわち、歯肉方向および咬合方向に延びる近心タイウィングおよび遠心タイウィング、並びに近心タイウィングおよび遠心タイウィングの各対の間に位置する中央タイウィングを備える）。三連ウィング構成を有する新規なブラケットは、ブラケットスロット内にアーチワイヤを保持するために印加され得る張力を変化させるために、ブラケット上の結紮の向きについてかなりの多様性を提供する。少なくとも１つのそのような向きは、一般に二連ウィングまたは他のブラケット構成によって得ることができる張力よりも、かなり小さい張力を提供する。従って、拘束摩擦がかなり低減される。さらに新規なブラケットは、ブラケットスロット内に摩擦低減ライナーをさらに備え、そのライナーは（場合により、同様にスロットも）、その近心端部および遠心端部において拡開している（すなわち、ブラケットのアーチワイヤ溝はその両端において広がっている）ため、拘束摩擦をより大きく低減することができる。実際、新規なブラケットの上述した特徴の組み合わせは、拘束摩擦の低減において、上述したブラケットの特徴のうちの１つ以上を有さないブラケットの少なくとも約５倍の低減を提供する。従って、新規なブラケットおよびその使用方法は、これまでに利用可能であったものよりも良好な歯の回転制御をもたらす。加えて、広がった溝の近心端部および遠心端部によって、アーチワイヤがより挿入し易くなることに留意されたい。

一実施形態において、新規なブラケットは、金ライナーからなる低摩擦ライナーを備えた半透明または非不透明なブラケット本体を有することができる。

一実施形態において、ライナーの中間部（例えば、少なくともライナー長さの１／４〜４／５、より好ましくは、ライナー長さの１／２〜４／５）は、直線状のほぼ平行な側壁を提供することによって、付加的な歯の回転制御を行う。

少なくとも一実施形態において、ライナー（および、場合によりスロットも）は、ライナー側壁の間にライナー底部またはベースを有することができる。前記底部またはベースもまた、溝の断面を溝の近心端部のより近く、または溝の遠心端部のより近くで得るにつれて、溝の断面が拡張する。具体的には、ライナーベースまたは底部は、その近心端部および遠心端部において、ライナー（すなわち溝）側壁の最も低い高さの約２０〜３０％拡開し得る。また、そのような実施形態はさらに、歯の回転制御を高めるための、ほぼ平面または平坦である溝のベースまたは底部の中間部を備える。具体的には、溝の長さの少なくとも２５％、好ましくは５０％〜８０％の中間部を、平面または平坦とすることができる。

本願において開示する新規なブラケットの実施形態は、当業者であれば本開示を検討した後に分かるように、中央ブラケット、側方ブラケット、犬歯ブラケット、また小臼歯ブラケットであり得る。

新規なブラケットの実施形態は、上述した特徴に加えて以下の特徴の１つ以上を備え得る。
・アーチスロットから、歯肉−咬合方向に延びるすべてのタイウィングは、等しい長さを有する。

・すべてのタイウィングは、近心方向および遠心方向において、等しい厚さを有する。
・ブラケットの強度をより高めるために、同一の側面（歯肉側または咬合側）上のタイウィングの間には溝が存在しない。

・新規なブラケットの実施形態上には、様々な種類のフックを備え得る。実際に、そのような各ブラケット上には１つ、２つまたは３つのフックが存在してもよい。
・歯肉フックは、中央タイウィング上、近心タイウィング上、または遠心タイウィング上に配置され得る。

・患者の歯に接着するためのブラケット本体の歯装着面は、その面上に、網状パターン、文字パターン、あり溝パターン、および／または、刻み目の規則的または不規則的なパターンを有し得る。

・歯装着面は、電気分解によってエッチングされてもよいし、サンドブラスト、または機械的または化学的技術のいずれかによって歯装着面に粒子を付着させて粗面パターンを形成する方法などによって粗面処理されていてもよい。

・新規なブラケットは、ブラケットの配置の識別を支援するための、かつ／または新規なブラケットの特定の実施形態を識別するための識別マークを備えることができる。そのような識別は、インクマーク、エッチングまたは１つ以上の成形マークを含み得る。そのようなマークは、数字、文字または記号を含み得る。

本開示の別の態様においては、新規なブラケットキャップまたはカバーが提供される。前記ブラケットキャップは、（ａ）ブラケットの歯肉側（咬合側）タイウィングと、（ｂ）ブラケットのベースとの間にある凹部１２２８内において摩擦によって蝶番式に動き、枢動する。具体的には、ブラケットキャップは、ブラケットの近遠心方向の範囲(mesial distal extent)を横断して、上記（ａ）のウィングとブラケットベースとの間の各（または少なくとも１つの）凹部内に枢動可能に固定されたロッド（以下において「ヒンジ」という）を備える。ヒンジおよび凹部の構成により、ヒンジが凹部と係合すると、ブラケットキャップがブラケットに装着され、ヒンジは、ブラケットキャップのスロットカバーを、ブラケット内においてアーチワイヤが存在するスロットまたは溝の開口の少なくとも一部の上に閉鎖するように付勢する。ブラケットキャップは、（ｉ）スロットまたは溝の開口を覆う位置と、（ｉｉ）前記開口を介したスロットまたは溝への自由な出入りを可能にする位置との間において、繰り返し枢動され得る。

本開示の様々な実施形態は、特許請求の範囲によって具体化されるように、付属の図面に示され、本開示の詳細な説明において述べられる。しかしながら、この概要は、本開示の態様および実施形態のすべてを含むとは限らず、いかなる方法においても制限または限定するものではない。また、当業者であれば、本願において開示されるような開示は、該開示に対する自明な改善および改変を包含するものと理解されるであろう。

本開示のさらなる効果については、以下の説明から、特に説明を添付図面とともに考慮した場合に、容易に明白になるであろう。

図面は、必ずしも等しい寸法比率で描かれているわけではない。従って、スロット１４およびライナー１８の寸法比率は、必ずしも等しいものではない。

図１〜図６Ｉには、ブラケット１０の様々な実施形態が開示されている。各実施形態は、（ａ）アーチワイヤスロット１４を有するブラケット本体１２と、（ｂ）アーチワイヤ受容溝１５を提供するスロット１４のためのライナー１８、好ましくは１８金ライナーとを備える。ライナーは、ブラケット１０とアーチワイヤ１６との間における拘束摩擦の低減を支援する。ブラケット本体１２は様々な材料から製造され得るが、非不透明または半透明のセラミックス材料が好ましい。例えば、ブラケット本体１２は、多結晶アルミナ材料、アルミナ（酸化アルミニウム）またはジルコニアから構成され得る。別の実施形態においては、ブラケット本体１２は、少なくとも５００ｋｇ／ｍｍ^２のヌープ硬度を有する様々な材料（例えばプラスチック、ポリウレタンまたはセラミックス複合材）から構成され得ることに留意されたい。

ここで図１を参照すると、ブラケット１０の一実施形態の斜視図が示されている。図１のブラケット１０（並びに図２〜図６Ｆに示すブラケット１０）は、三連タイウィング構成を特徴とする。この構成においては、スロット１４の歯肉側および咬合側の各々に３つのウィング２０が存在し、そのようなウィングは、例えば、さらに以下に記載するように、ブラケットおよび対応するアーチワイヤ１６を相互に固定するためのものである。アーチワイヤスロット１４内に位置するライナー１８は、歯肉側側壁および咬合側側壁２６、並びに底部３８を備える。側壁２６はスロット１４の高さ全体に延びていてもよく、具体的には、本体１２は、任意の開口において、側壁から溝１５に張り出さない。ライナー１８は、プラスチックまたは金属のアーチワイヤ１４（例えば、ステンレス鋼、チタン、クロム、コバルト、ニッケルまたはそれらの合金製）に対して、例えばセラミックまたは類似した硬度および／または摩耗性を有する他の対応する材料から製造されたブラケット本体１２よりも実質的に低い摩擦係数（例えば拘束摩擦）を有する。具体的には、ブラケット本体１２は、典型的には１２００ｋｇ／ｍｍ^２よりも大きく３２００ｋｇ／ｍｍ^２以内のヌープ硬度を有し得るのに対して、ライナー１８の材料は、ブラケット本体１２と比べて相対的に軟らかく、従って５０〜１０００ｋｇ／ｍｍ^２の範囲（例えば本体１２のヌープ硬度の約１．５〜８３％の範囲）、より好ましくは１００〜５００ｋｇ／ｍｍ^２の範囲（例えば本体１２のヌープ硬度の約３〜４３％の範囲）、最も好ましくは本体１２のヌープ硬度の１０〜３０％の範囲の、低いヌープ硬度を有する。このように、アーチワイヤの摩耗または磨損の可能性を低減するために、ライナー１８のヌープ硬度はアーチワイヤ１６のヌープ硬度に類似している。上述したような金ライナーに加えて、ライナー１８は、白金、パラジウム、銀、ステンレス鋼から形成することができるが、材料はこれらに限定されるものではない。さらに、別の実施形態において、ライナー１８はプラスチック、ポリウレタンまたはそれらの複合体から形成されてもよい。ライナー２６はまた、これを用いなければアーチワイヤによって本体１２に与えられ得る比較的高い応力集中の局所領域を分散させる役目を果たすことができ、それにより本体１２が使用中に破損する可能性を低減する。さらに、ブラケット本体１２にライナー１８を取り付ける工程はまた、例えば米国特許第５，３８０，１９６号明細書に開示されているように、ブラケット本体を補強し、ブラケット本体の破損を防止し得る。同米国特許明細書は、参照により、本願に完全に援用される。

図１〜図６Ｆのほとんどに示される、少なくともブラケット１０の実施形態において、ライナー１８は、拡開した（例えば図１におけるように湾曲した、または図３Ａにおけるように面取りした）近心端部２８および遠心端部３０を有する。溝１５の幅は、図１に符号３４にて示される溝の中央部分においてよりも、近心端部および遠心端部においてより広い。この中央部分は、一般に、ライナー１８の近遠心方向の長さの２５〜８０％の範囲に延びる側壁２６（例えば図１と図５Ｆ）の直線状の平行な部分を含む。例えば、ライナー側壁２６（図１および図２）は、ライナー側壁の中で最も狭い部分（例えば、ライナー１８の長さ方向に延びる近遠心軸の中点において）よりも約１０〜１００％幅広な（より好ましくは８０％〜１００％幅広な）近心端部および遠心端部を有し得る。ライナー１８の最も狭い部分は、ライナーに挿入されるべき最も幅が広いアーチワイヤ１６より、最大限で１％〜５％幅広である。さらに、ライナー１８の底部３８は平坦面であってもよいが、少なくとも一実施形態においては、底部も、図２に示されるように、その近心端部および遠心端部２８，３０において、拡開されて（例えば、面取りされて、または湾曲して）いてもよい。具体的には、底部３８は、ライナーの近心端部および遠心端部のライナー１８の開口から、その最も浅い地点におけるライナーの深さの５０％だけ傾斜していてもよい（すなわち、側壁２６の高さはそれらの近心端部および遠心端部において５０％分増大してもよい）。湾曲したまたは面取りされた形状的特徴は、（１）ライナー１８とアーチワイヤ１６との間の接触面積が減少するため、患者の治療中において、アーチワイヤ１６とスロット１４との間の拘束摩擦が低減される、（２）歯列矯正医がスロット１４内にアーチワイヤ１６を挿入する能力が著しく改善される、という利点を備える。三連タイウィングブラケット１０に設けられた様子が示されているが、当業者であれば理解できるように、ライナー１８は、ライナーの近心端部および遠心端部における拡開を有する、またはこれを有さない、単一または二連タイウィングブラケットと共に用いられてもよい。

図２を参照すると、ブラケット１０が示されており、ブラケット本体１２は、図２のブラケット１０と他の歯列矯正器具との間の付加的な連結部品を取り付けるためのフック２２を備える。本願の別の図面、例えば図５Ｆ、図６Ａ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｆは、様々な他のフック配置および構成を示す。

今度は図３Ｃ〜図３Ｆを参照すると、ブラケット本体１２の歯装着面４２の様々な実施形態が示されている。装着面４２は、図３Ｃまたは図３Ｅの装着面に凹設またはスタンピングされた「ＲＭＯ」の文字のような、印を備えてもよいことに留意されたい。これに代えて、装着面４２は、本体１２の近心側面と遠心側面との間に延びるレール４６（図３Ｄ）を備えてもよい。該レールは、その中央においてよりも端部において、より幅が広くなっており、レール間の溝５０は略台形の断面を有し得る。この場合、ブラケットが装着される歯からずれる溝の範囲は、歯肉−咬合方向において、近遠心方向におけるその長さに沿った溝の開口よりも大きい。図３Ｄに示したレール４２および溝５０の構成は、歯に装着面４２を固定するための接着剤が硬化するときに、接着剤が溝５０をほぼ充填するであろうという点において有利であることに留意されたい。従って、溝５０は（より平滑な表面の場合よりも）より大きな表面積を提供するため、このより大きな面積は、接着剤が付着し得るブラケット上の面積の増大をもたらす。さらに溝５０は台形の断面形状を有し、そのような各台形の底辺は歯からずれて配置されるため、一旦、接着剤が溝内で硬化したならば、硬化した接着剤は、溝の各々においてくさびのように作用して、ブラケットを歯に対してさらに固定する。

本願において述べるように、ブラケット１０は好ましくは三連タイウィング構成を備える。そのような三連ウィング構成は、アーチワイヤスロット１４のライナー１８と組み合わせた場合に様々な効果を奏する。より詳細には、ブラケット１０は少なくとも５つの異なる結紮の選択肢または方法を可能にし、これらの選択肢の各々は異なる効果を奏する。図４Ａは、第１の結紮方法を示す。該方法では、結紮バンド５４が、中央タイウィング２０に沿って配置される。この構成は、急速な歯の再整合が所望される初期段階の矯正治療の間に有益である比較的小さな整合力を生じさせる。この結紮方法については、整合力は、０．０〜１．５ニュートン（本願では「Ｎ」と記載する）の範囲、より好ましくは０．００Ｎ〜１．０Ｎの範囲、および最も好ましくは０．００〜０．５０Ｎの範囲とすることができる。さらに、この方法における拘束摩擦（すなわちアーチワイヤ１６がライナー１８の一部と物理的に接触しているときのアーチワイヤの移動方向に沿った摩擦力）は比較的低い。そのような構成は二連タイウィングブラケットにおいては可能ではないことに留意されたい。

今度は図４Ｂを参照すると、第２の結紮方法が、ブラケット１０について示されている。ブラケット１０は、いろいろなタイウィング２０の周囲で「８の字」を形成する結紮バンド５４を備える。この構成は、微整合において最大限の制御を行うための、後期矯正治療中において有益である比較的大きな整合力を生じさせる。この結紮方法については、整合力は、０．０〜１０Ｎの範囲、より好ましくは０．０Ｎ〜７．０Ｎの範囲、および最も好ましくは１．０〜５．０Ｎの範囲とすることができる。さらに、この方法における拘束摩擦（すなわちアーチワイヤ１６がライナー１８の一部と物理的に接触しているときのアーチワイヤの移動方向に沿った摩擦力）は比較的高いことに留意されたい。

今度は図４Ｃを参照すると、第３の結紮方法が、ブラケット１０について示されている。結紮バンド５４は、中央ウィング２０、および近心タイウィングまたは遠心タイウィング２０のいずれか一方の周囲のブラケット上に偏心して配置されている。そのような構成は、ブラケット１０が装着されている対象の歯の軽微な回転を可能にする。この結紮方法については、整合力は、０．５〜２．００Ｎの範囲、より好ましくは０．５Ｎ〜１．５Ｎの範囲、および最も好ましくは０．５〜１．００Ｎの範囲とすることができる。さらに、この方法における拘束摩擦（すなわちアーチワイヤ１６がライナー１８の一部と物理的に接触しているときのアーチワイヤの移動方向に沿った摩擦力）は適度に小さいことに留意されたい。そしてやはり、そのような構成は二連タイウィングブラケットにおいては可能ではない。

今度は図４Ｄを参照すると、第４の結紮方法が、ブラケット１０について示されている。結紮バンド５４は、ブラケットの近心端部または遠心端部のうちの一方のみのウィング２０の周囲に配置されている。この第４の結紮方法は、ブラケット１０が装着されている歯の相当な回転を引き起こし得る整合力を生じさせる。この結紮方法については、整合力は、０．００〜２．５Ｎの範囲、より好ましくは０．５Ｎ〜２．００Ｎの範囲、および最も好ましくは１．００Ｎ〜１．５Ｎの範囲とすることができる。さらに、この方法における拘束摩擦（すなわちアーチワイヤ１６がライナー１８の一部と物理的に接触しているときのアーチワイヤの移動方向に沿った摩擦力）は小さいことに留意されたい。

図４Ｅを参照すると、第５の結紮方法が、ブラケット１０について示されている。結紮バンド５４は、中位の整合力を提供するためにブラケット本体１２の周りに配置されている。具体的には、この結紮方法については、整合力は、０．５〜４．００Ｎの範囲、より好ましくは０．５Ｎ〜３．０Ｎの範囲、および最も好ましくは０．５〜２．５Ｎの範囲とすることができる。さらに、この方法における拘束摩擦（すなわちアーチワイヤ１６がライナー１８の一部と物理的に接触しているときのアーチワイヤの移動方向に沿った摩擦力）。

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｆ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｆ、図６Ｇ、図６Ｉを参照すると、これらの図面は、ブラケットの識別を支援するための、および／またはブラケットが装着される予定の歯上におけるブラケットの位置合わせを支援するための、ブラケット１０上の様々なマークまたは印を示している。例えば、図５Ａは、一番左下のウィング２０上に小円として表わされた位置合わせに用いられる印、およびフック２２にて終端する本体延長部分上の「Ｃ」を示している。図５Ｂにおいては、そのような印はまた、下方の近心および遠心のウィング２０上の小円として示されている。さらに、中央上方のウィング２０にはブラケット識別用に「３」が示されている。図５Ｆ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｆ、図６Ｇおよび図６Ｉのブラケット上にも類似した印が示されている。

ライナー１８と組み合わせた場合、ブラケットとアーチワイヤ１６との間の拘束摩擦を最小限にしながら、より良好な整合力制御が歯列矯正医に提供されるため、三連タイウィングブラケットは、二連タイウィングブラケットでは得られない効果を奏する。ライナー１８の湾曲した端部は拘束摩擦を低減し、三連タイウィング構成は初期段階から後期段階の治療まで多用途性を提供する。そのような効果は、患者の快適さの改善および治療時間の短縮をもたらす。さらに、金ライナー１８は、ブラケットの外観を改善することによって、患者の満足度および協力度を向上させる。ブラケット１０の実施形態は、０．００４〜０．０７５インチ（約０．１０２〜１．９０５ｍｍ）の寸法（直径または幅）を含め、様々なアーチワイヤ１６の寸法に対応し得ることに留意されたい。具体的には、溝１５の最も狭い幅は、対応するアーチワイヤ１６の寸法にぴったりと適合するように変更することができ、溝１５の最も狭い幅は、対応するアーチワイヤよりも例えば約１〜５％広い。

以下の検討は、両端において拡開したライナー１８を有する三連ウィングブラケット１０の有益な組み合わせの証拠を提供する。
［ブラケット上における動摩擦力に関する検討］
（材料および方法）
合計１８０個のブラケットについて以下の試験を行った。
・図７Ａに示すような、３６個の多結晶（セラミック）の従来のブラケット７０４（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるシグネチャー(Signature) （商標）ＩＩＩ）。

・図７Ｂに示すような、金ライナー１８を備えた３６個のセラミックブラケット７０８（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるルキシ(Luxi)（商標）ＩＩ）。

・図７Ｃに示すような３６個の従来のステンレス鋼ブラケット７１２（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるミニトーラス(Mini-Taurus) （登録商標））。

・図７Ｄに示すような、両端において拡開した湾曲スロット１４を備えた３６個のステンレス鋼ブラケット７１６（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるシナジー（登録商標）クラシック(Synergy Classic) ）。

・図７Ｅに示すような、両端において拡開した金ライナー１８を備えた３６個のセラミック三連ウィングブラケット１０（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるシナジーラックス(Synergy LUX) ）。ライナー側壁２６（図１および図２）は、ライナー側壁の中で最も狭い部分（例えば、ライナー１８の長さ方向に沿って延びる近遠心軸の中点において）よりも約１０〜３０％幅広な（より具体的には１５〜２５％幅広な）近心端部および遠心端部を有し得る。ライナー１８の最も狭い部分は、ライナーに挿入されるべき最も幅広のアーチワイヤ１６よりも、最大で１〜５％幅広である。

・この検討において用いられるブラケットはすべて、以下の表に示すような、以下の同一の特徴：公称スロット寸法（．０２２インチ（約０．５５９ｍｍ））、および処方：トルク−７°、アンギュレーション０°および回転０°を備えた上顎小臼歯ブラケットであった。

同一型（すなわち図７に示すブラケット型の１つ）の３個のブラケットを、垂直方向および水平方向において正しく整合されていない状態で固定するために、特別な金属ジグ８０４（図８）が組み付けられた。図８は、３つのブラケット７０４が取り付けられたジグ８０４を示す。ブラケット間距離は７ｍｍであり、中央のブラケット７０４は、２個の残りのブラケット７０４と比較して、垂直方向において１ｍｍ上方、かつ水平方向において観察者に向かって１ｍｍ外側に配置されている。ジグ８０４に提供する前に、各試験ブラケットを、複合樹脂（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるモノロック(Mono Lok)）を用いて、設置装置の真鍮マウント８０８に、個々に接着した。各真鍮マウント８０８は、対応するブラケットに対する物理的な保持を行うために樹脂を保持する孔（図示せず）を備えた円筒体である。各真鍮マウント８０８は、ブラケットの再現可能な接着位置、およびジグ８０４における真鍮マウント８０８の正確な位置決めのためのガイドとして機能する中心線８１２を有する。ブラケットの接着は、図９に示すように、０．０１６×０．０２２インチ（約０．４０６〜０．５５９ｍｍ）寸法のステンレス鋼ワイヤ８１６による支持を用いて、真鍮マウント８０８上にブラケットを位置決めすることによって行われた。ブラケットがそれらの対応する真鍮マウント８０８に接着されたならば、３つのブラケット−マウント対の組を、スロットおよびブラケットの位置決めから得られる情報を改善するために、用いられる最大サイズのアーチワイヤ（０．０２２インチ（約０．５５９ｍｍ））１６（図８）がブラケットスロット１４の高さ全体を充填するように、ジグ８０４に提供した。最後に、アーチワイヤ１６をスロット１４の底部と接触させて固定するために、金属結紮糸（すなわち、米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社から販売される、予め形成された０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）結紮ワイヤ）を適用した。したがって、その３つのブラケット内で移動するアーチワイヤ１６の摩擦力の測定値は、有害な傾き運動、ねじれ運動または回転運動によって実質的に影響を受けなかった。

ジグ８０４上での摩擦試験において用いられるアーチワイヤ１６はすべて、感熱性ＮｉＴｉの０．０１４インチ（約０．３５６ｍｍ）直線ワイヤ（米国コロラド州デンバー所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売されるサーマロイ(Thermaloy) ）であった。このワイヤは歯列矯正術の再整合を開始するために用いられる最も一般的なアーチワイヤであるため、この特定のアーチワイヤ１６を用いた。ジグ内においてこれらのアーチワイヤをブラケットに結合するために用いられる結紮糸は、米国コロラド州デンバーに所在のアールエムオー（ＲＭＯ）社より販売される、弾性を有し、かつ低摩擦のシナジー(Synergy) 結紮糸であった。この結紮糸は、三連ウィングブラケット１０，７１６（図７Ｄ、７Ｅ）を除くすべてのブラケットにおいて従来通りに結紮された。上述され、図４Ａに示したように、ブラケット１０，７１６は、高度な摺動機構のための低い摩擦力を利用するために、中央ウィング上のみに結合した。

（測定技術）
摩擦試験機は、特にブラケットの摩擦試験のために、イタリア国メッシーナ所在のConsiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)のIstituto per i Processi Chimico Fisici(IPCF)によって設計・製造された。試験機は、試験ジグ８０４を支持する静止キャリッジを備えており、ジグは、４つの平滑な線形ボールベアリングを備えた２本の鉛直な平行棒に沿って摺動することができる。試験ジグを保持する静止キャリッジは、力センサーに作用する鉛直ロッドに固定される。力センサーからの出力は、インターフェースを介して読み取られ、コンピュータに送られた。静止キャリッジ上のジグ８０２に取り付けられたブラケットを通るアーチワイヤ１６（図８に示すように）は、コンピュータにより制御されるステップモータによって駆動される移動キャリッジに固定された。ステップモータは４ｍｍ／分の等速で移動キャリッジを駆動した。センサーによって測定される対応する摩擦力は、移動するアーチワイヤ１６と３つのブラケットとの間の摩擦結合のために、移動中に変化した。試験は、アーチワイヤ１６における作動状態を維持するために３７°Ｃで、かつ乾燥条件下において行なわれた。アーチワイヤ１６を、それに対応する３つのブラケットの組を介して、アーチワイヤに沿って５ｍｍの長さにわたって移動させる間に、コンピュータは、１００個のデータポイントにわたる平均動摩擦を計算した。１回の試験は、３つの新たなブラケットの各組、弾性結紮糸および対応するアーチワイヤを用いて行なった。摩耗の影響を排除するために、各試験の終わりには、試験機を停止させ、ブラケットおよびアーチワイヤアセンブリを除去し、３つの新たなブラケットの組をジグ８０４に設置した。各ブラケット／アーチワイヤの組み合わせに対して６回の試験を行った。各試験を開始する前に、３つのブラケット、アーチワイヤ１６、および対応する結紮糸を９０％エタノールで清掃して表面の異物を除去した。

図７Ａ〜図７Ｅの各型のブラケットについて摩擦データが得られると、そのデータはソフトウェアによってＸＹレコーダに表示され記録された。ＸＹレコーダーは、水平（Ｘ）方向および垂直（Ｙ）方向の双方に関して動摩擦係数を測定した。水平（Ｘ）方向および垂直（Ｙ）方向の双方の摩擦係数の測定は、ジグ８０４におけるブラケットの所定の不整合構成に対する結果を正確に定量化するために必要であった。

（結果）
異なるブラケット型によって及ぼされた摩擦力の結果を図１０に示す。３つの整合されていないブラケットの試験サンプルにおいて生じた拘束摩擦を、二次元、すなわち水平方向および垂直方向において評価した。水平方向については、（ａ）三連ウィングブラケット１０，７１６と、（ｂ）より従来型のブラケット７０４，７０８，７１２との間において摩擦力に大きな差が存在した。シナジーラックスブラケット１０は、約０．１５ニュートンの最も低い摩擦力を示し、続いてシナジー（登録商標）クラシック７１６、ミニトーラス（登録商標）７１２、ルキシ（商標）ＩＩ７０８、そして最後にシグネチャー（商標）ＩＩＩ７０４が続いた。三連ウィングブラケット１０，７１６と他のブラケット型との差は、垂直方向の不整合についてはさらに広かった。シナジーラックスブラケット１０は、垂直方向においても最も低い摩擦力（約０．３５ニュートン）を及ぼし、次にシナジー（登録商標）クラシックブラケット７１６、続いてルキシ（商標）ＩＩブラケット７０８、ミニトーラス（登録商標）ブラケット７１２、そして最後にシグネチャー（商標）ＩＩＩブラケット７０４が続いた。

従って、三連ウィング構成と、ライナー１８（例えば５０〜１０００ｋｇ／ｍｍ^２の範囲、より好ましくは１００〜５００ｋｇ／ｍｍ^２の範囲の適切なヌープ硬度を有するもの）との組み合わせを有するブラケット１０であって、ライナー１８（場合によりスロット１４も）が、上述したようにその近心端部および遠心端部において約１０〜１００％の範囲でより幅広に（より好ましくは７０〜８０％広く）拡開しているブラケット１０は、ライナー１８を有さない三連ウィングブラケット、およびライナーを有するが近心端部および遠心端部において拡開していないブラケットのような他の型のブラケットに対して、摩擦係数の大幅な低減を示す。さらに、歯列矯正医は、患者の歯の初期移動を開始するためにアーチワイヤとブラケットとを一緒に適切に取り付けるために、アーチワイヤ１６に相当の三次元的湾曲を生じさせることを要する場合があるため、そのようなブラケット１０は歯の再整合のための矯正治療の初期段階において特に有用である。例えば、図１１Ａ〜図１１Ｃは、ブラケット１０による矯正治療の段階を示している。図１１Ａは、三次元的に相当に湾曲したアーチワイヤ１６とブラケットの初期段階の取り付けを示す。図１１Ｂは、アーチワイヤ１６の湾曲がより少ない治療の第２段階を示す。図１１Ｃは、アーチワイヤが近遠心軸に対してほぼ直線状をなす、または平行である治療の最終段階を示す。

米国特許第３，５０４，４３８号明細書（参照により本願に完全に援用される）は、ステンレス鋼またはクロム合金から製造され、かつポリテトラフルオロエチレンのようなポリマー材料で被覆されて、ブラケットの摺動に対して比較的低い摩擦係数を提供する歯列矯正ブラケットを提案している。米国特許第５，２０３，８０４号明細書（本発明の譲受人に譲渡されている）は、金属歯列矯正アーチワイヤ上、または金属もしくはセラミック歯列矯正ブラケット上へのダイヤモンド様コーティングのような硬質炭素コーティングの使用について記載している。

（ブラケットキャップ）
ブラケット１０の実施形態のようなブラケットは、アーチワイヤ１６をブラケットスロット（例えば、上記溝１５）内に固定することを支援するためのカバーまたはキャップを備えてもよい。図１２〜図１４は、新規なブラケットキャップ１２０４の実施形態を示す。キャップ１２０４は、ヒンジ１２０８、１本または２本の横材１２１２、スロットキャップ１２１６、少なくとも１つのキャップ保持部１２２０、および任意で設けることができる配置／除去タブ１２２４を備える。各横材１２１２はヒンジ１２０８に連結される。各横材１２１２はまた、該横材の長さの中間部において、スロットキャップ１２１６にも連結される。各横材１２１２のヒンジ１２０８への結合部とは反対側の端部は、対応するキャップ保持部１２２０に連結されており、１つ以上のキャップ保持部の各々には、配置／除去タブ１２２４を連結することができる。新規なブラケットキャップ１２０４は、金属、プラスチック、複合材、アクリル樹脂またはセラミックから製造され得る。

図１３および図１４に示すように、ブラケットキャップ１２０４がブラケット（例えばブラケット１０）上に提供される場合、ヒンジ１２０８は、ブラケットのベース１２３２と、ブラケットの歯肉側または咬合側１２３０の一方におけるウィング２０のうちの対応する一つとの間に位置する凹部１２２８内に設けられる（図１４はそのような凹部１２２８を１つ示しているが、そのような凹部はすべて同一であってもよい）。ヒンジ１２０８は、各横材１２１２を、ブラケットの同一側面（歯肉側または咬合側）上のウィング２０同士の間の空間内に出入りするように回動させるために、凹部１２２８内において回動可能である。従ってスロットキャップ１２１６がスロット１４または溝１５（すなわち、図１４の開口１２３６）上で閉鎖されるときには、各横材の各端部はそのほぼ全体が、２つのウィング２０の間（またはウィング２０とフック２２との間）の対応する空間内に位置する。反対に、スロットキャップ１２１６がスロット１４または溝１５へ自由に近づくことができるときには、各横材１２１２の、少なくともヒンジ１２０８に接続されていない端部は、ウィング２０の間（またはウィング２０とフック２２との間）の空間に自由に出入りできる。

ヒンジ１２０８は円柱体であってもよいし、これに代えて（かつ、より好ましくは）、ヒンジは図１４に示したヒンジ端面図によって示されるような、短軸「ｗ」が長軸「Ｍ」よりも短い楕円形断面１２３４を有してもよい。そのような楕円形断面は、スロットキャップ１２１６がブラケットスロット１４およびブラケット溝１５（ライナー１８が存在する場合）の少なくとも一方の開口１２３６を覆って完全に閉鎖する位置に向かってヒンジ１２０８が付勢されるように、横材１２１２に対して配向され得る。具体的には、スロットキャップ１２１６が開口１２３６を完全に閉鎖するときに、ヒンジ１２０８の向きは、その短軸「ｗ」が、断面１２３４の中心点（すなわち短軸「ｗ」と長軸「Ｍ」とが交わる箇所）を通る凹部１２２８の幅に対して、概して約０〜２７０度、より好ましくは４５度の方向に延在するような向きである。従って、この向きにおいて、凹部１２２８を横切るヒンジ１２０８の幅は、内部にヒンジを有さない凹部１２２８の対応する幅よりわずかに大きく、側壁１２４０，１２４４は、これらの側壁がそれらの非付勢位置へ弾性的に復帰するためにヒンジによって張力を掛けられた状態となるように、ヒンジによってわずかに付勢されて離される。したがって、この張力は、摩擦および／または付勢力を生じさせる。これにより、少なくともスロットキャップ１２１６が開口１２３６を覆って完全に閉鎖する位置にロックされることになり、一部の実施形態においては、スロットキャップが開口１２３６を覆って閉鎖しそうなときに、スロットキャップ１２１６を、開口１２３６を完全に閉鎖するように強制的に移動（かつ保持）させる。具体的には、付勢力は、より変形が少ない状態に弾性的に動く側壁１２４０，１２４４によって生成され得る。ブラケットキャップ１２０４のそのような強制的な移動は、ブラケットおよびスロットキャップ１２１６（スロットキャップが閉まっている場合）の対応する接触部分の間のすべての距離が開口１２３６の幅の例えば約５０％以内である場合に生じ得ることに留意されたい。従って、一実施形態において、開口１２３６に対するスロットキャップ１２１６の位置は、開口１２３６を閉鎖するようにスロットキャップを強制的に移動させることができる。すなわち、スロットキャップ１２１６が開口１２３６を部分的にのみ閉塞する図１３および図１４の双方に示す中間位置は、スロットキャップが開口１２３６を完全に閉鎖するために付勢され得るような位置である。スロットキャップ１２１６が開口１２３６を閉鎖するときには、少なくとも１つのキャップ保持部１２２０が、矢印１２４８の方向に沿って、破線で示される輪郭１２５２として示した位置１２５２へ移動することに留意されたい。

スロットキャップ１２１６を開口１２３６から除去することが所望される場合、すなわち、横材１２１２を方向矢印１２５６に枢動させる場合、その枢動を行うためには、ヒンジ１２０８を押圧する側壁１２４０，１２４４からの摩擦および／または付勢力に打ち勝たなければならない。側壁１２４４は、凹部１２２８の閉鎖端１２６０に隣接した凹面であるため、横材１２１２が矢印１２５６の方向に枢動するときに、ヒンジ１２０８に対する側壁の摩擦および／または付勢力は実質的に増大しない。さらに、付勢張力が実質的に増大しないため、そのような枢動中に、ヒンジ１２０８または側壁１２４０および／もしくは側壁１２４４が永久変形したり、割れたり、または破壊されたりする可能性がかなり低減される。

従って、上記の説明から、側壁１２４０，１２４４の弾性が、歯列矯正医を訪れる間隔が長くなってしまった場合でも開口１２３６を確実に覆うようにスロットキャップ１２１６を保つ形で、ヒンジ１２０８に対する張力を維持するためのばね機構として作用することは明らかである。しかしながら、例えば、歯列矯正医がキャップ保持部１２２０または配置／除去タブ１２２４を介して加えることができる回転力(rotational leverage) は、ヒンジ１２０８を押圧する側壁１２４０，１２４４からの摩擦および／または付勢力に打ち勝つために有効である。

図１２および図１３に示されるように、キャップ保持部１２２０は各々移動止め１２６４を備える。ブラケットキャップ１２０４をブラケット上に配置したり、スロットキャップ１２１６に開口１２３６を覆って閉鎖させたり、かつ／またはスロットキャップを開口１２３６から遠ざかるように枢動させたりするために、歯列矯正用ピンセットを用いてブラケットキャップ１２０４を移動止め１２６４において把持してもよい。ヒンジ１２０８がブラケットの凹部１２２８内に位置するようなブラケットキャップ１２０４の初期の配置の間、歯列矯正医は、ヒンジ１２０８の短軸「ｗ」が凹部１２２８の開口にわたるように、または凹部１２２８の開口と少なくとも平行になるように、ブラケットキャップを配向させることに留意されたい。そのような位置において、ヒンジ１２０８は、多大な労力を要することなく、かつ、とりわけブラケットおよびブラケットキャップ１２０４を損傷することなく、かつ／またはブラケットが取り付けられる患者を害したり、または傷付けたりすることなく、凹部１２２８内に滑り込む、または嵌り込むであろう。その後、歯列矯正医は、スロット／溝開口１２３６を閉鎖するために、ピンセットにより移動止め１２６４を把持して、スロットキャップ１２１６を回動させることができる。移動止め１２６４を回動させると、ヒンジ１２０８は、長軸「Ｍ」の長さが側壁１２４０と側壁１２４４とをさらに離れさせるように回動し、従って、ヒンジを凹部にロックし、スロットキャップ１２１６の望ましくない移動を抑制するための所望の摩擦を生じさせるために、ヒンジに対する側壁の張力を増大させることに留意されたい。反対に、ブラケットからスロットキャップ１２１６を取り外すために、歯列矯正医は、ピンセットを用いて、移動止め１２６４のうちの１つを把持し、短軸「ｗ」が凹部１２２８にわたるまで、横材１２１２を矢印１２５６の方向に回動させることができ、よって、例えばブラケットを損傷したり、ブラケットキャップ１２０４を損傷したり、かつ／またはブラケットが取り付けられる患者を害したり傷付けたりし得る力を及ぼすことなく、ヒンジ１２０８がその凹部１２２８から滑り出る、または外れることを可能にする。図１４に示した楕円形断面ではなく円形断面を有するヒンジ１２０８の実施形態においては、ヒンジ１２０８と接触し、スロットキャップ１２１６を閉鎖位置（スロットキャップが開口１２３６を覆う位置）に維持するための、かつスロットキャップを開放位置（スロットキャップが開口１２３６を覆わない位置）に維持するための摩擦を提供するために、適切に構成された側壁１２４０，１２４４、および閉鎖端１２６０が設けられ得ることに留意されたい。しかしながら、ヒンジ１２０８をその凹部１２２８内に確実に提供し、かつその凹部からヒンジを取り外すことは非常に困難であり得る。これは、例えば、側壁１２４０，１２４４がヒンジの直径によって変形されなければならない場合があり、この直径は、ヒンジと凹部表面との間に相当な摩擦を生じさせてスロットキャップ１２１６の移動を妨げるために、凹部１２２８の範囲より十分に大きくなければならないためである。

他の形状（例えば断面形状）を有するヒンジも本開示の範囲内に含まれる。例えば、楕円形断面の上記効果は、卵形のヒンジ断面によって与えられてもよいし、または直径がに対応する円形断面を備えることによって与えられてもよい。

１つ以上のキャップ保持部１２２０の代わりに（またはキャップ保持部に加えて）、ブラケットキャップ１２０４をそのブラケット上に配置し、スロットキャップ１２１６を開口１２３６を覆うように閉鎖させ、かつ／またはスロットキャップを開口１２３６から遠ざかるように枢動させるために、配置／除去タブ１２２４を用いてもよい。具体的には、そのような配置／除去タブ１２２４は、そのような動作を行なうために、歯列矯正用ピンセットによって把持され得る。タブ１２２４を用いて、ブラケットキャップ１２０４を開放位置（スロットキャップが開口１２３６を覆わない位置）へ反転させたり、かつ／または、ブラケットキャップ１２０４を閉鎖位置（スロットキャップが開口１２３６を覆う位置）に反転させたりすることができるのため、配置／除去タブ１２２４は、スロット／溝開口１２３６を開閉するためのより容易な方法を提供し得ることに留意されたい。さらに、そのような反転は、歯列矯正用ピンセットでタブ１２２４を把持するために時間を掛けることなく行うことができる。

ブラケットキャップ１２０４の実施形態は、上述したブラケット１０と共に用いることができる。しかしながら、ブラケットキャップ１２０４の実施形態はまた、歯肉側および咬合側の各々に二連タイウィングを有するブラケットと共に用いることもできる。そのようなブラケットについては、ヒンジ１２０８の長さに沿って中央に連結された単一の横材１２１２が存在し得る。従って、ブラケットキャップ１２０４が閉鎖位置にある場合、横材１２１２は、ウィング２０の近心側の対とウィング２０の遠心側の対との間に延在する歯肉−咬合方向の凹部(gingival to occlusal recess) を横断して延びる。しかしながら、ブラケットのベース１２３２と歯肉側の対または咬合側の対の各ウィング２０との間の凹部１２２８と係合する場合のヒンジ１２０８の動作は、上述した説明と同一である。

一般的にはスロットキャップ１２１６はアーチワイヤスロット１４または溝１５内にアーチワイヤ１６を保持しやすくするように意図されているが、スロットキャップ１２１６の様々な実施形態が提供され得る。例えば、スロットキャップ１２１６の近遠心方向の長さは、（ａ）スロット／溝に対して一部のみ（例えばそのような長さの少なくとも１０％）を覆うようにしてもよく、（ｂ）スロット／溝を完全に被覆してもよく、または（ｃ）歯の移動の制御を高めるためにブラケットの近心縁および／または遠心縁を通過して延びてもよい。例えば（ｉ）スロット／溝に面するスロットキャップ１２１６の表面が開口１２３６に進入する範囲、および（ｉｉ）この表面の構成および組成に応じて、様々な量の拘束摩擦が生じ得る。好ましい一実施形態において、この表面は、拘束摩擦を著しく増大させるように、アーチワイヤ１６と接触しない。

別の実施形態において、ヒンジ１２０８の断面１２３４は多角形形状とすることができ、かつ、例えば側壁１２４４の凹形状は、前記断面の多角形形状部分が、（ａ）スロットキャップ１２１６が開口１２３６と係合してこれを覆う位置と、（ｂ）スロットキャップが開口１２３６のいかなる部分も閉塞しない位置との間の（およびそのような位置を含む）個々の位置において噛み合い得るように、対応する多角形形状を有することができる。

ブラケットキャップ１２０４は、初期の矯正治療におけるような特定の例において、結紮バンドの代替物として提供されてもよい。他の例においては、結紮バンド５４は、ブラケットキャップ１２０４上に配置され、それにより、キャップをブラケットにさらに固定するようにしてもよい。すなわち、ブラケットキャップ１２０４は、まずブラケットに固定され、次に結紮バンド５４がブラケット／ブラケットキャップの組み合わせに固定される。この後者の使用方法において、ブラケットキャップ１２０４はブラケット（例えば、ブラケット１０）に対して繰り返し着脱することができる。例えば、初期の矯正治療においては、結紮バンドを図４Ａに示すようにブラケット１０上に配置し、その後、ブラケットキャップ１２０４を溝１５上に配置することができる。これに代えて、まずブラケットキャップ１２０４をブラケットに取り付けた後に、図４Ａにおけるような結紮バンドを取り付けることもできる。後続の矯正治療期間においては、結紮バンドおよびブラケットキャップ１２０４は（例えばヒンジがブラケット凹部１２２８から比較的容易に外れるように、横材を回動させることによって）除去することができ、また結紮バンドは図４Ｂ〜図４Ｅに示した他の構成のうちの１つに再構成され得る。さらに、アーチワイヤの形状を再構成してもよい。ブラケットキャップ１２０４は、再度、上述したようにブラケットに取り付けることができる。この場合、ブラケットキャップは、結紮バンドが新規の構成となる前または後に、取り付けることができる。

本開示は、様々な実施形態において、本願において描写され記載された構成要素、方法、工程、システムおよび／または装置を、また、それらの様々な実施形態、サブコンビネーションおよび一部を含む。当業者であれば、本開示を理解した後に、本開示を製造し用いる方法を理解するであろう。本開示は、様々な実施形態において、例えば、性能を向上させるため、容易にするため、および／または実施費用を低減するために従来の装置または方法において用いられてきたかもしれない、本願またはその様々な実施形態において描写および／または記載されていない品目を有さないことを含めて、本願またはその様々な実施形態において描写および／または記載されていない品目を有さない装置およびプロセスを提供することを含む。

「１つの（ａ）または（ａｎ）」という語は、その要素の１つ以上を指すことに注意されたい。そのため、「１つの（ａまたはａｎ）」、「１つ以上」および「少なくとも１つ」という語は、本願において区別なく用いられ得る。また、「備える(comprising)」、「含む(including) 」、「有する(having)」という語も区別なく用いられ得ることにも注意されたい。

本開示の上記の検討は例証および説明のために示された。上記は、本発明を本願において開示した形態に限定するものではない。前述の詳細な説明において、例えば、本発明の様々な特徴は、開示を簡素化する目的で、１つ以上の実施形態に一まとめにされている。この開示方法は、特許請求される発明が、各請求項において明白に述べているよりも多くの特徴を必要とするという意図を表すものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲に表すように、本発明の態様は、先に開示した単一の実施形態のすべての特徴を含んでいなくても実施できる。したがって、以下の特許請求の範囲は、この詳細な説明に組み入れられ、各請求項は、本発明の別個の好ましい実施形態として独立している。

さらに本発明の説明は、１つ以上の実施形態および特定の別例および改変例の説明を含んでいるが、例えば、本開示を理解した後に当業者の技能および知識の範囲内にあり得るような、他の別例および改変例は、本発明の範囲内に含まれる。特許請求されるものに対する、代替の、交換可能なおよび／または均等な構造、機能、範囲、または工程を含めて、許容される範囲内で別の実施形態を含む権利を得るように意図される。なお、これは、そのような代替の、交換可能なおよび／または均等な構造、機能、範囲、または工程が本願に開示されているか否かに係わるものではなく、また、いかなる特許可能な主題も公衆に供するものではない。

新規なブラケット１０についての実施形態を示す図。 新規なブラケット１０についての実施形態を示す図。 新規なブラケット１０についての様々な実施形態を示す図。 新規なブラケット１０についての様々な実施形態を示す図。 新規なブラケット１０についての様々な実施形態を示す図。 新規なブラケット１０についての様々な実施形態を示す図。 様々なブラケット型の拘束摩擦を測定するために実証研究で用いた様々な型のサンプルブラケットを示す図。 実証研究において用いられたジグ８０４を示す図。同型の３つのブラケットのサンプル集合が、これらのサンプルブラケットとアーチワイヤ１６との間の水平方向および垂直方向の双方における拘束摩擦を測定するためのジグ上に配列されている。 ジグ８０４上に設けられる前に、真鍮マウント８０８にブラケットがどのように固定されたかを示す図。 アーチワイヤ１６が図７に示す様々なブラケット型の集合によって引っ張られるときに生じる水平方向および垂直方向における摩擦力を示す棒グラフ。新規なブラケット１０によって、水平方向および垂直方向の双方において生じる摩擦力はかなり小さかった。 患者の歯を再整合するための矯正治療の一連の段階の間に用いられる新規なブラケット１０の一実施形態を示す図。 新規なブラケット１０または別のブラケット型のようなブラケットを横断して近遠心に延びるアーチワイヤスロット／溝の少なくとも一部を覆うための新規なブラケットキャップ１２０４の正面図。 新規なブラケット１０のような三連ウィングブラケットと組み合わされた新規なブラケットキャップ１２０４の正面図。 ブラケットと組み合わされた新規なブラケットキャップ１２０４の側面図。

Claims (39)

1. 歯肉側および咬合側の少なくとも一方に位置する３つのタイウィングと、歯の表面と結合するためのベースと、アーチワイヤ受容部とを有する本体であって、前記受容部は本体内において近遠心方向に延在する、本体と、
   前記受容部のためのライナーであって、該ライナーは、スロットの内側を覆うための底部および対向する側壁を備え、前記側壁は、それらの近心端部および遠心端部において、該側壁間の最も狭い距離に対応する距離の少なくとも８０％拡開しており、前記側壁は、前記ライナーの近遠心方向の長さの少なくとも４分の１にわたってほぼ平行である、ライナーとを備え、
   前記ライナーは、該ライナー内に受容されたアーチワイヤとの摩擦を、該ライナーを有さない受容部に受容されたアーチワイヤと比較して低減する、歯に装着するための矯正器具。
2. 歯肉側および咬合側の各々に３つのタイウィングをさらに備える、請求項１に記載の器具。
3. 前記ライナーのヌープ硬度は、前記本体のヌープ硬度の１０〜３０％の範囲にある、請求項１に記載の器具。
4. 前記側壁の少なくとも１つが前記底部から前記受容部の開口まで延在し、前記開口は、前記本体の近心側面と前記本体の遠心側面との間に延在する、請求項１に記載の器具。
5. 前記底部は、その近心端部および遠心端部において、前記側壁が同側壁の他の部分の高さより少なくとも５０％高い高さを有するように拡開している、請求項１に記載の器具。
6. ブラケットの識別および歯上における前記器具の位置合わせの支援のうち、少なくとも一方のために、本体上に印をさらに備える、請求項１に記載の器具。
7. 前記ベースは歯に装着する面を備え、該装着面は前記本体の近心側面と遠心側面との間に延びる複数のレールを備え、該レールは、その中心においてよりも、その両端部においてより幅が広くなっており、溝がレールと交互に配置されており、該溝の少なくとも１つはその溝の内部において歯肉−咬合方向の範囲を有し、その範囲は溝のための対応する開口よりも大きく、前記開口は、ブラケットが歯に装着されているときには、歯と前記範囲との間に位置する、請求項１に記載の器具。
8. 前記ライナーは金を含有する、請求項１に記載の器具。
9. 前記本体はセラミックを含有する、請求項１に記載の器具。
10. 歯の再整合に用いられるアーチワイヤを保持するための装置において、該装置は、歯に装着するための矯正器具と、キャップとを備え、
    前記矯正器具は、
    （ａ−１）該器具の歯肉側および咬合側のうちの一方に位置する少なくとも一対の隣接したタイウィングと、
    （ａ−２）歯の表面と結合するためのベースと、
    （ａ−３）前記ベースと前記隣接したタイウィングの各々との間に位置する対応する凹部と、
    （ａ−４）前記器具を横断して近遠心方向に延在する開口を有するアーチワイヤ受容部とを有し、
    前記キャップは、
    （ｂ−１）隣接したタイウィングの対応する凹部と接触するために十分な長さを有するヒンジと、
    （ｂ−２）近遠心方向における前記開口の範囲の少なくとも１０％である開口範囲を覆うためのカバーと、
    （ｂ−３）長さを有する横材であって、前記ヒンジおよびカバーが、前記長さに沿って離間した位置において横材に連結される、横材とを有し、
    前記凹部のうちの少なくとも１つに関し、前記ヒンジは、該凹部のうちの少なくとも１つに対して、該凹部に進入するための第１位置にあり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口範囲へ出入りできるように、該ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するための第２位置へ回動可能であり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口範囲へ出入りしないように、前記少なくとも１つの凹部内に固定される第３位置へ回動可能であり、
    前記ヒンジは、
    （ｃ−１）前記長さを横断する第１ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第１位置にあるときに、前記開口から前記少なくとも１つの凹部に及ぶ第１ヒンジ寸法と、
    （ｃ−２）前記長さを横断する第２ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第２位置にある場合に、前記ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するためのヒンジの範囲に対応する第２ヒンジ寸法と、
    （ｃ−３）前記長さを横断する第３ヒンジ寸法であって、前記ヒンジを第３位置に固定するためのヒンジの範囲に対応する第３ヒンジ寸法とを有し、
    前記第２ヒンジ寸法は第１ヒンジ寸法および第３ヒンジ寸法より大きい、装置。
11. 前記少なくとも１つの凹部は、前記ヒンジを該少なくとも１つの凹部内に接触させて保持するための対向する側面を備える、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ヒンジが第２位置および第３位置の少なくとも一方にあるときに、前記対向する側面がが変形される、請求項１１に記載の装置。
13. 前記ヒンジが第２位置および第３位置の少なくとも一方にあるときに、前記対向する側面は、前記ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に保持するための圧力を該ヒンジに印加する、請求項１２に記載の装置。
14. 第２位置と第３位置との間において、前記ヒンジおよび少なくとも１つの凹部は、前記ヒンジを第３位置に移動させるように係合する、請求項１０に記載の装置。
15. 前記少なくとも１つの凹部の一部分がヒンジによって変形され、その一部分の変形は、ヒンジが第２位置から第３位置へ移動すると低減される、請求項１４に記載の装置。
16. 前記第１寸法、第２寸法および第３寸法の各々を決定するヒンジ断面は、互いに横切る第１断面範囲および第２断面範囲を有し、第１断面範囲は第２断面範囲より長い、請求項１０に記載の装置。
17. 前記第２断面範囲は、第１ヒンジ寸法と少なくとも平行である、請求項１６に記載の装置。
18. 前記第２ヒンジ寸法および第３ヒンジ寸法は、第２断面範囲より大きい、請求項１７に記載の装置。
19. 前記少なくとも１つの凹部は、ヒンジを受容するための少なくとも２つの凹部を備え、前記凹部の各々は、前記ベースと前記タイウィングのうちの異なる１つとの間に設けられる、請求項１０に記載の装置。
20. 少なくとも一対の隣接したタイウィングは、前記器具の歯肉側および咬合側のうち一方に３つのタイウィングを備える、請求項１９に記載の装置。
21. 前記少なくとも１つの凹部は、互いに対して整合された３つの凹部を備え、前記３つの凹部は、それら３つの凹部の各々に対して、ヒンジが第１位置、第２位置、および第３位置の間において同時に移動するようにヒンジを受容するためのものである、請求項２０に記載の装置。
22. 前記２つの凹部の各々は、第２位置と第３位置との間を移動するときにヒンジが摺動する凹面を備える、請求項１９に記載の装置。
23. 第２横材をさらに備え、該第２横材は、その長さに沿って前記ヒンジおよびカバーを相互に連結するためのものである、請求項１０に記載の装置。
24. 前記横材の長さおよび前記第２横材の第２長さは、ヒンジが第３位置にあるときに、（ｉ）２つのタイウィングの間、および（ｉｉ）フックとタイウィングとの間のうちの一方の空間内に受容される対応部分を有する、請求項２３に記載の装置。
25. 前記空間は、前記矯正器具の、前記対応する凹部とは反対側に位置する、請求項２４に記載の装置。
26. 前記キャップは、前記横材に取り付けられた少なくとも１つのキャップ保持部をさらに備え、前記カバーは、前記ヒンジと前記少なくとも１つのキャップ保持部との間において前記横材の長さに沿って連結されており、前記少なくとも１つのキャップ保持部は、前記横材の横断面に比べて拡大した範囲を備え、その拡大した範囲は、前記キャップを移動させるためにピンセットによって把持されるための移動止めを備える、請求項１０に記載の装置。
27. 前記少なくとも１つのキャップ保持部は２つのキャップ保持部を含む、請求項２６に記載の装置。
28. 前記２つのキャップ保持部はタブによって連結される、請求項２７に記載の装置。
29. 前記器具の歯肉側および咬合側の各々に３つのタイウィングをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
30. 前記アーチワイヤ受容部はライナーを有し、そのライナーのヌープ硬度は前記ベースのヌープ硬度の１０〜３０％の範囲にあり、前記ライナーは前記スロットを内側を覆うための底部および対向する側壁を備え、該側壁は、その近心端部および遠心端部において、該側壁間の最も狭い距離に対応する距離の少なくとも１０％拡開しており、前記側壁は、前記ライナーの近遠心方向の長さの少なくとも４分の１にわたってほぼ平行である、請求項１０に記載の装置。
31. 前記側壁の少なくとも１つは、前記底部からアーチワイヤ受容部の開口まで延在し、前記開口は、前記ベースの近心側面と遠心側面との間に延在する、請求項３０に記載の装置。
32. 前記底部は、その近心端部および遠心端部において、前記側壁が同側壁の他の部分の高さより少なくとも５０％高い高さを有するように拡開している、請求項３０に記載の装置。
33. ブラケットの識別、および歯上での前記器具の位置合わせの支援のうち少なくとも一方のために、前記器具上に印をさらに備える、請求項１０に記載の装置。
34. 前記ベースは歯に装着される面を備え、該装着面は前記本体の近心側面と遠心側面との間に延びる複数のレールを備え、該レールは、その中心においてよりも、その両端においてより幅が広くなっており、溝がレールと交互に配置されており、それら溝の少なくとも１つはその溝の内部に歯肉−咬合方向の範囲を有し、その範囲は前記溝の対応する開口よりも大きく、前記開口は、ブラケットが歯に装着されているときには、歯と前記範囲との間に位置する、請求項１０に記載の装置。
35. 前記ヒンジは、第３位置から前記カバーが移動することを防止するための摩擦力を及ぼすために、前記ヒンジの対向する側面上において前記少なくとも１つの凹部の表面と接触する、請求項１０に記載の装置。
36. 前記矯正器具は、
    歯肉側および咬合側の少なくとも一方に位置する三連タイウィングと、歯の表面と結合するためのベースとを有する本体であって、前記受容部は本体において近遠心方向に延在する、本体と、
    アーチワイヤ受容部のためのライナーであって、前記ライナーは本体と比較してアーチワイヤとの摩擦を低減し、前記ライナーは前記アーチワイヤ受容部の内側を覆う底部および対向する側壁を備える、ライナーと
    をさらに備える請求項１０に記載の装置。
37. 歯に装着するための矯正器具のアーチワイヤ受容部のためのカバーであって、前記矯正器具は、（ａ）該器具の歯肉側および咬合側のうちの一方に位置する少なくとも一対の隣接したタイウィングと、（ｂ）歯の表面と結合するためのベースと、（ｃ）前記ベースと前記隣接したタイウィングの各々との間に位置する対応する凹部と、（ｄ）前記器具を横断して近遠心方向に延在する開口を有するアーチワイヤ受容部とを有し、前記カバーは、
    隣接したタイウィングの対応する凹部と接触するために十分な長さを有するヒンジと、
    近遠心方向における前記開口の範囲の少なくとも１０％である開口範囲を覆うためのカバーと、
    前記ヒンジおよびカバーを相互に連結するための横材とを備え、
    前記凹部のうちの少なくとも１つについて、前記ヒンジは、少なくとも１つの凹部に対して、前記凹部に進入するための第１位置にあり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口の範囲へ出入りできるように、該ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するための第２位置へ回動可能であり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口の範囲へ出入りしないように、前記少なくとも１つの凹部内に固定される第３位置へ回動可能であり、
    前記ヒンジは、
    （ｃ−４）前記長さを横断する第１ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第１位置にあるときに、前記開口から前記少なくとも１つの凹部にわたる第１ヒンジ寸法と、
    （ｃ−５）前記長さを横断する第２ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第２位置にあるときに、前記ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するためのヒンジの範囲に対応する第２ヒンジ寸法と、
    （ｃ−６）前記長さを横断する第３ヒンジ寸法であって、前記ヒンジを第３位置に固定するためのヒンジの範囲に対応する第３ヒンジ寸法とを有し、
    第２ヒンジ寸法は第１ヒンジ寸法および第３ヒンジ寸法より大きい、カバー。
38. 歯に装着するための矯正器具とキャップとを使用する、アーチワイヤを歯の再整合に用いる方法において、
    前記矯正器具は、
    （ａ−１）前記器具の歯肉側および咬合側の各々に位置する３つの隣接したタイウィングと、
    （ａ−２）歯の表面と結合するためのベースと、
    （ａ−３）前記ベースと前記隣接したタイウィングの各々との間に位置する対応する凹部と、
    （ａ−４）前記器具を横断して近遠心方向に延在する開口を有するアーチワイヤ受容部とを有し、
    前記キャップは、
    （ｂ−１）隣接したタイウィングの対応する凹部と接触するために十分な長さを有するヒンジと、
    （ｂ−２）近遠心方向における前記開口の範囲の少なくとも１０％である開口範囲を覆うためのカバーと、
    （ｂ−３）長さを有する横材と、該長さに沿って前記ヒンジおよびカバーが離間した位置において横材に連結される、横材とを有し、
    前記凹部のうちの少なくとも１つに関して、前記ヒンジは、少なくとも１つの凹部に対して、前記凹部に進入するための第１位置にあり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口の範囲に出入りできるように、該ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するための第２位置へ回動可能であり、かつ前記ヒンジは、前記カバーが前記開口の範囲に出入りしないように、前記少なくとも１つの凹部内に固定される第３位置へ回動可能であり、
    前記ヒンジは、
    （ｃ−７）前記長さを横断する第１ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第１位置にあるときに、開口から前記少なくとも１つの凹部にわたる第１ヒンジ寸法と、
    （ｃ−８）前記長さを横断する第２ヒンジ寸法であって、前記ヒンジが第２位置にあるときに、前記ヒンジを前記少なくとも１つの凹部内に固定するためのヒンジの範囲に対応する第２ヒンジ寸法と、
    （ｃ−９）前記長さを横断する第３ヒンジ寸法であって、前記ヒンジを第３位置に固定するためのヒンジの範囲に対応する第３ヒンジ寸法とを有し、
    第２ヒンジ寸法は第１ヒンジ寸法および第３ヒンジ寸法より大きく、
    前記方法は、第１の矯正治療において、
    （ｄ−１）前記器具の各側のウィングのうちの中央のウィングのみの周囲に結紮バンドを提供する工程と、
    （ｄ−２）前記ヒンジを第３位置に提供する工程とを実施し、
    後続の矯正治療において、
    （ｅ−１）前記ヒンジを第１位置に移動させる工程と、
    （ｅ−２）前記器具の各側に位置する中央ウィングではないウィングの周囲に結紮バンドを提供し、前記結紮バンドが８の字を形成する工程とを実施する方法。
39. 前記前記ヒンジを第１位置に移動させる工程を行った後に、前記ヒンジを第３位置に提供する工程をさらに含む、請求項３８の方法。

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