JP2009535174A - 調整されたブラケットプロファイルを有する歯列矯正器具 - Google Patents
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Abstract
歯の理想の位置への移動を促進する歯列矯正器具を提供するために、好ましい偏差指数のパラメーターに従って構築された一組の歯列矯正用ブラケット。器具はまた、作業時間(chair time)を低減するように、治療の最終段階の間、アーチワイヤを手動で曲げる必要をなくすのにも役立つ。
Description
本発明は、広く、不正咬合を正すための歯列矯正治療で用いられる器具に関する。より具体的には、本発明は、アーチワイヤを曲げる必要もなく、互いに協調して患者の歯を最適な位置に移動させる、特定の寸法特性を有する一組のブラケットを含む歯列矯正器具に関する。
歯列矯正治療は、不適当な位置にある歯を有する歯科患者に対して推奨される場合が多い。歯列矯正治療は、患者の、特に口腔の前側に近接する領域の審美的容貌を著しく改善することができる。歯列矯正治療はまた、咀嚼中、対向する歯が互いにより良好に相互作用できるようにすることにより、歯の機能を高めることもできる。
ある種の一般的な歯列矯正治療は、ブラケットとして一般的に知られている一組の小さな器具の使用を伴う。各ブラケットは対応する歯に固定され、弾性アーチワイヤを受容するためのスロットを有する。スロットは、歯を所望の位置への移動をガイドするための軌道を形成する。アーチワイヤの端部は、一般的に、スロット内又は患者の臼歯に実装されるバッカルチューブ器具のチャネル内に配置される。臼歯は比較的大きな歯根を有し、従って、歯列矯正治療中、歯列弓上に及ぼされることのある種々の力に対して優れた固定点を提供する。
従来、歯列矯正治療は、各歯に対して、必要に応じ、アーチワイヤの湾曲、捻じれ及び輪を形成することにより実施される場合が多かった。次いで、施術者は、アーチワイヤの固有の弾力性を利用し、歯を所望の位置及び適切な角度配向に促す。しかしながら、患者の具体的な不正咬合に従ってアーチワイヤの特注成形を実施することは、施術者の時間を大幅に消費することを意味する。さらに、歯を所望の位置に導くのに十分な、正確な形状にアーチワイヤを曲げるには、相当の熟練を必要とする。
近年では、予め調整された歯列矯正器具の使用が、幅広い人気を得ている。予め調整された器具は、器具の基部に対して、特定の予め選択された配向に延在するアーチワイヤスロット又は通路で構成される。この配向は歯によって異なり、全ての器具のスロット又は通路が、治療の終了時点で咬合平面に対して平行である共通面に延在する際、各歯が確実に所望の配向であるのを補助するよう選択される。結果として、特注の湾曲を施術者によってアーチワイヤ内に配置する必要性は低下している。
本発明は、治療の終了時点で歯の位置を最適化するために構成された一組のブラケットを含む歯列矯正器具に関する。ブラケットの寸法特性は、具体的には、ブラケットの「インアウト(in-out)」寸法が、患者の歯を最適な位置に移動させ、アーチワイヤに特注の湾曲、捻じれ又は輪を配置する必要をなくすのに役立つよう選択される。結果として、本発明は、施術者及び患者の双方に大幅な時間の節約をもたらす。
より詳細には、本発明は、一態様では、一組のブラケットを含む歯列弓用歯列矯正器具に関する。該一組のブラケットは、前側歯用ブラケット、犬歯用ブラケット及び第一小臼歯用ブラケットが含む。該一組の各ブラケットは、アーチワイヤを受容するためのアーチワイヤスロットを有する。該一組のブラケットの偏差指数は、約2mm2〜約10mm2の範囲である。
本発明の別の態様は、一組のブラケットを含む上歯列弓用歯列矯正器具を目的とする。該一組のブラケットは、上前側歯用ブラケット、上第一犬歯用ブラケット及び上第一小臼歯用ブラケットが含む。該一組の各ブラケットは、アーチワイヤを受容するためのアーチワイヤスロットを有する。該一組のブラケットの偏差指数は、約1mm2〜約10mm2の範囲である。
本発明のこれらの及び他の態様を、以下の段落に記載し、添付図面に図示する。
図1は、歯列矯正治療を受けている歯列矯正患者の口腔の例を示す。患者は、患者の上歯列弓22の歯に連結された上歯列矯正器具20及び患者の下歯列弓26の歯に連結された下歯列矯正器具24を有する。各器具20、24は、以下でより詳細に記載するように、器具のスロットに受容されるアーチワイヤ27に加えて一組の歯列矯正器具を含む。
図2は、患者の歯の外側又は咬合先端に向かって下向き方向に見た、下用器具24と下歯列弓26の拡大図である。下歯列弓26は、左歯列四分円28及び右歯列四分円30を含む。各四分円28、30は、下中央前歯32、下前歯34、犬歯36、下第一小臼歯38及び下第二小臼歯40を含む。さらに、各四分円28、30は、第一臼歯42及び第二臼歯44を含む。
図1及び2に図示した下歯列弓26の図は、歯列の一例に過ぎず、多くの変形が可能である。例えば、患者は、永久歯の一部がまだ生えていない青年期の患者に起こり得るように、図示した歯の1つ以上が欠損している場合がある。或いは、特に歯列弓全体の大きさが比較的小さな場合、叢生を低減するために、歯列矯正治療前に1つ以上の歯を取り除く場合がある。さらに、下歯列弓26は、図面には示していない、親不知としても知られる第三臼歯を含む場合がある。
下用器具24は、下四分円28、30の歯に連結された一組の器具を含む。具体的には、四分円28、30のそれぞれの下用器具24は、下中央歯32に連結された下中央用ブラケット46、下側歯34に連結された下用ブラケット48、下犬歯36に連結された下犬歯用ブラケット50、下第一小臼歯38に連結された下第一小臼歯用ブラケット52、及び下第二小臼歯40に連結された下第二小臼歯用ブラケット54を含む。この例では、下用器具24はまた、四分円28、30のそれぞれに、下第一臼歯42に連結された下第一臼歯用バッカルチューブ56及び下第二臼歯44に連結された下第二臼歯用バッカルチューブ58も含む。
所望により、上記ブラケット又はバッカルチューブの1つ以上を、歯科矯正医の選択に従って除いてよい。例えば、第二臼歯44がまだ完全に生えていない場合、施術者は、少なくとも治療の初期段階の間、バッカルチューブ58を除くことを選んでよい。所望により、第一臼歯用バッカルチューブ56は、バッカルチューブをブラケットに転換するために、治療過程中取り除くことができるキャップを有する「転換可能」型であってよい。
下用器具24のアーチワイヤ27は、弾性材料で製造される。好適な材料としては、例えば、二チノール及びステンレススチールの合金のような金属材料が挙げられる。アーチワイヤ27は、一般に、全体的に「U」字形状を有し、四分円28、30の両方に沿って延在する。アーチワイヤ27は、ブラケット46、48、50、52及び54のスロット内、及びバッカルチューブ56、58の通路内に受容される。
代表的な歯列矯正用ブラケット80の側面図を図3に図示する。この例では、ブラケット80は、上中央切歯のエナメル質表面上に実装するためのものである。ブラケット80は、接着剤の使用により患者の歯のエナメル質に直接ブラケット80を接着するための基部82を含む。ブラケット80の本体84は、概して頬唇側方向に基部82から外向きに延在する。この実施形態の本体84は、離間する一対の歯肉側固定ウイング86及び離間する一対の咬合側固定ウイング88を含む。アーチワイヤスロット90は、概して近位−遠位方向に本体84と交差し、歯肉側固定ウイング86及び咬合側固定ウイング88の間に存在する空間に沿って延在する。
この例では、ブラケット80は、アーチワイヤスロット90内にアーチワイヤを解放可能に保持するためのラッチ92を有する自己結紮ブラケットである。ラッチ92は、遠位クリップ94並びに図示していない近位クリップを含む。遠位クリップ94は、全体的に、概して「C」字形状を有し、遠位方向に本体84から外向きに延在する支持体96により所定の位置に保持される。
ラッチ92を含む代表的なブラケット80並びに他の態様に関するさらなる詳細は、「アーチワイヤ保持ラッチを備える予め回転させた歯列矯正器具(PRE-TORQUED ORTHODONTIC APPLIANCE WITH ARCHWIRE RETAINING LATCH)」と題された、米国特許出願公開第2006/0172249(A1)号に記載されている。しかしながら、他のブラケットもまた可能である。例えば、ブラケット80を、自己結紮性ではないブラケットに置換してよい。さらに別の選択肢として、ブラケットは、金属(ステンレススチールの合金又は他の金属材料のような)、セラミック材料(単結晶及び多結晶光透過性セラミックスを含む)及び高分子材料(繊維強化ポリカーボネートのような)で製造してよい。
図3では、ブラケット80のインアウト寸法を、記号「I/O」により示す。インアウト寸法は、アーチワイヤスロット90の底部に対して垂直な基準軸に沿って測定される、アーチワイヤスロット90の底部又は舌側側面と、基部82の外面との間の距離であり、アーチワイヤスロット90の近位−遠位及び咬合−歯肉の中心を通過する。
図4は、歯間空隙線を表す第一曲線及び上用アーチワイヤ27の舌側側面の軌道を表す第二曲線とともに、上歯列弓22の歯の輪郭を示す図である。歯間空隙線は、代表的な上歯列弓22の場合、図4では文字「e」で示される。歯間空隙線は架空の曲線であり、歯が所望の配向にある際、上歯列弓22の全ての歯冠の接触領域の最も顔側部分に連結する、歯冠の中横断面の高さに位置される。
図4の文字「a」は、アーチワイヤ27のようなアーチワイヤの舌側側面の軌道を表す。アーチワイヤ軌道「a」は、歯がそれらの理想的又は最終的な位置にある際、及びアーチワイヤの舌側側面が、アーチワイヤスロット90のようなアーチワイヤスロットの底部又は舌側壁に設置された際の、アーチワイヤの舌側側面の配置を示す。
図4aは、図4の一部の拡大図であり、アーチワイヤ軌道「a」、歯間空隙線「e」と、インアウト寸法I/Oと、上の歯の1つの冠突出(crown prominence)(「CP」)との間の関係を示す。インアウト寸法又はI/Oは上記の通りである。冠突出「CP」は、歯間空隙線「e」から、各冠の最も突出した顔側点への、頬唇側方向における距離である。
好ましくは、上用器具20及び下用器具24の各ブラケットは、トルク及びアンギュレーションが予め調整される。歯のアンギュレーションは、咬合平面に垂直な線に対する臨床歯冠の顔面軸(「FACC」)の近遠心傾斜として、ローレンスF.アンドリュース博士(Dr. Lawrence F. Andrew)の教示に従って定義されてよい(例えば、ローレンスF.アンドリュース(L.A.ウォールズ社(L.A. Wells Co.)(著作権)1989年)による直線ワイヤ、その概念及び器具(Straight Wire, The Concept and Appliance)を参照のこと)。ブラケットのアンギュレーションは、歯にアンギュレーションをもたらすための、ブラケットの基部に対するブラケットのアーチワイヤスロットの具体的な角度配向として定義してよい。
歯のトルクは、咬合平面に垂直な線から測定する際の、FACCの頬唇側−舌側傾斜として定義してよい。従って、ブラケットのトルクは、所望の歯のトルクを実現するような、ブラケットの基部に対するアーチワイヤスロットの配向として定義してよい。
表Iは、インアウト、トルク及びアンギュレーションの本発明に従った好ましい値とともに、アンドリュース博士により測定されたような、上又は上顎弓の歯の冠突出「CP」を示す。表IIは、下又は下顎弓を対象とすることを除いて、表Iと同様の表である。
図5は、患者の下弓26用の器具24のブラケットについての、アーチワイヤスロットの底部と歯間空隙線との間の距離の関係(「S/E」)を示すグラフである。図5では、本発明のこの関係は、文字「M」により特定されるグラフにより示される。図5では、表記「下前歯1」は下中央前歯用ブラケットを指し、「下前歯2」は下前側歯用ブラケットを指し、「下犬歯」は下犬歯用ブラケットを指し、「下小臼歯1」は下第一小臼歯用ブラケットを指し、「下小臼歯」は下第二小臼歯用ブラケットを指す。各ブラケットの値は、左及び右四分円で同一である。
図5はまた、ともに3Mユニテック社(3M Unitek Corporation)からのビクトリーシリーズブランド・ブラケットシステム(Victory Series brand bracket systems)(「V」)及びクラリティブランド・ブラケットシステム(「C」)を含む、当該技術分野において既知である幾つかのブラケットシステムにおける、この関係のS/E距離も示す。図5はまた、オームコ社(Ormco Corporation)からのデーモン3ブランドブラケットシステム(Damon 3 brand bracket system)(「D」)、GACインターナショナル社(GAC International, Inc.)からのイン−オベーションRブランドブラケットシステム(In-ovation R brand bracket system)(「IOR」)、ストライトインダストリーズ(Strite Industries)からのスピードブランドブラケットシステム(Speed brand bracket system)(「S」)、オームコ社からのインスパイア・アイスブランドブラケットシステム(Inspire Ice brand bracket system)(「I」)、GACインターナショナル社からのミスティックブランドブラケットシステム(Mystic brand bracket systems)(「MY」)、及びTPオーソドンティクス社(TP Orthodontics, Inc.)からのInVuブランドブラケットシステム(InVu brand bracket systems)(「IV」)についてのS/E距離も示す。後者のブラケットシステムに関連して、試料ブラケットを測定し、S/E値を算出するためにI/Oを決定した。
比較のために、アンドリュース博士により提唱されたS/E値は、文字「A」で示したグラフにより図5中で特定された。さらに、アンドリュース博士により提唱された冠突出の値は、図5中に、「AC」として特定したグラフにより示される。重要なことには、アーチワイヤスロットの底部から歯間空隙線までの距離(S/E)は、下犬歯用ブラケットより下前側歯用ブラケットの方が長い。下前側歯用ブラケットのS/E値は、下犬歯用ブラケットのS/E値より、好ましくは0.1mm長く、より好ましくは0.15mm長い。これは、下前側歯用ブラケットのS/E値が下犬歯用ブラケットのS/E値より小さい、多くの既知のブラケットシステムとは対照的である。
さらに、下第一小臼歯用ブラケットのS/E値は、下第二小臼歯用ブラケットのS/E値より小さいことが好ましい。下第一小臼歯用ブラケットのS/E値は、下第二小臼歯用ブラケットのS/E値より約0.15mm小さいことが好ましい。
好ましくは、前側歯用ブラケットのインアウト寸法又は「I/O」は、犬歯用ブラケットのI/O値より大きい。好ましくは、前側歯用ブラケットの「I/O」値は、下犬歯用ブラケットのI/O値より少なくとも0.9mm大きい。
図6は、値が本発明の上用器具、並びに比較のための既知のブラケットシステムの上用器具に対するものであることを除いて、幾分図5に似たグラフである。さらに、図6で用いた表記は、図5で用いた表記と同様である。
図6に図示したように、本発明の器具の上側歯用ブラケットと上犬歯用ブラケットのS/E値の差は、当該技術分野において知られている既知のブラケットシステムの上側歯用ブラケットと上犬歯用ブラケットとの差と著しく異なる。上側歯用ブラケットのS/E値は望ましくは、上犬歯用ブラケットのS/E値より、好ましくは約0.35mm、より好ましくは約0.2mm、最も好ましくは約0.1mm小さい。
さらに、本発明の上前側歯用ブラケットのS/E値は、本発明の上中央前歯用ブラケットのS/E値より小さい。上犬歯用ブラケットのS/E値は、前側歯用ブラケットのS/E値より大きい。器具が上第二小臼歯用ブラケットを含む場合、上第二小臼歯用ブラケットのS/E値は、上第一小臼歯用ブラケットのS/E値と等しいか、それより大きい。
図7は、本発明の上歯列弓用器具の偏差指数、並びに当該技術分野において既知である種々の上歯列弓用歯科器具の偏差指数を示すグラフである。偏差指数「D」は、以下のように「直線」アーチワイヤからの偏位度を評価するために作られた。
式中、Ciは、i歯(2=側歯、3=犬歯、4=第一小臼歯)について、インアウトに、冠突出(Cp、上記のようにアンドリュース博士により決定したもの)を加えたもの(S/E、又はスロットから冠突出へ)に等しいS/E距離であり、c平均は平均である。
図7に示したように、本発明の上歯列弓器具の偏差指数は、約6.2mm2である。上歯列弓用器具の偏差指数は、好ましくは約2mm2〜約10mm2、より好ましくは約3mm2〜約9mm2、最も好ましくは約4mm2〜約8mm2の範囲である。
図8は、本発明の下歯列弓用器具の偏差指数、並びに当該技術分野において既知である種々の下歯列弓用歯科器具の偏差指数を示すグラフである。しかしながら、下歯列弓に対する下犬歯用ブラケットのS/E距離は、下側歯に対する下側歯用ブラケットのS/E距離より約0.22mm短くあるべきである。従って、下歯列弓の偏差指数を算出するために、下犬歯用ブラケットのS/E距離は、c3=c3実測+0.2(式中、c3実測は実測S/E値である)である。
図8に示したように、本発明の下歯列弓用器具の偏差指数は約5.8mm2であり、対照的に、当該技術分野において現時点で既知である下歯列弓用器具の偏差指数は著しく高い。下歯列弓用器具の偏差指数は、好ましくは約2mm2〜約10mm2、より好ましくは約3mm2〜約9mm2、最も好ましくは約4mm2〜約8mm2の範囲である。
本発明の一組のブラケットは、当該技術分野において以前から知られている一組のブラケットを超える著しい改善を提供する。例えば、アンドリュース博士により提唱された一組のブラケットに関して、多くの施術者は、前歯用ブラケットが「厚」過ぎる、即ち、患者の不快感をもたらし、時に対向する歯上に実装されたブラケットを妨害する、過剰なインアウト寸法を有すると考えている。しかしながら、市販のブラケットは、最終的な歯の位置が理想的であるとはいえないため、十分満足のいくものであるとは考えられない場合が多い。多くの場合、例えば、犬歯の最終位置は、隣接する歯と一直線上になる理想の位置の外側に観察される。しかしながら、対照的に、本発明の一組のブラケットは、確実に、患者の不快感及びブラケットの干渉を避けながら、犬歯の最終位置がより満足のいくものであるよう補助する。さらに、本発明の一組のブラケットは、インアウト方向に十分な厚さを有し、セラミック材料のような比較的脆性材料を使用した場合でさえ、製造中及び使用中の破損を避けるのに役立つ。
場合によっては、施術者は、第一小臼歯を摘出することを好む場合がある。これらの場合には、第二小臼歯を第一小臼歯と見なし、第一小臼歯用ブラケットの偏差指数、S/E値及びインアウト寸法に関する上記及び以下の特許請求の範囲に記載した値が、第二小臼歯用ブラケットの値を意味すると解釈する。
Claims (18)
- 一組のブラケットを含む歯列弓用歯列矯正器具であって、前記一組のブラケットが前側歯用ブラケット、犬歯用ブラケット及び第一小臼歯用ブラケットを含み、前記一組のブラケットの各ブラケットがアーチワイヤを受容するためのアーチワイヤスロットを有し、前記一組のブラケットの偏差指数が約2mm2〜約10mm2の範囲である、歯列矯正器具。
- 前記一組のブラケットの偏差指数が、約3mm2〜約9mm2の範囲である、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記一組のブラケットの偏差指数が、約4mm2〜約8mm2の範囲である、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記歯列矯正器具が歯列弓用上用器具であり、前記一組のブラケットが上中央前歯用ブラケットをも含み、各ブラケットの前記アーチワイヤスロットが底面を有し、各ブラケットが前記アーチワイヤスロットの底面と歯間空隙線との間の寸法の差を表す特定の寸法「S/E」を備えて構成され、前記前側歯用ブラケットの「S/E」寸法が中央前歯用ブラケットの「S/E」寸法より短く、前記犬歯用ブラケットの「S/E」寸法が前記前側歯用ブラケットの「S/E」寸法より長く、前記第一小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法が前記犬歯用ブラケットの「S/E」寸法より長く、各「S/E」寸法が約3.4mm未満である、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記一組のブラケットが上第二小臼歯用ブラケットをも含み、第二小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法が前記第一小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法より長い、請求項4に記載の歯列矯正器具。
- 前記前側歯用ブラケットの「S/E」寸法と、前記犬歯用ブラケットの「S/E」寸法との間の差が約0.25mm未満である、請求項4に記載の歯列矯正器具。
- 各ブラケットが特定のインアウト寸法で構成され、前記前側歯用ブラケットのインアウト寸法が、前記犬歯用ブラケットのインアウト寸法より約0.80mm長い、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記歯列矯正器具が下歯列弓用下用器具であり、前記一組の歯列矯正用ブラケットが下犬歯用ブラケットをも含み、各ブラケットのアーチワイヤスロットが底面を有し、各ブラケットが、前記アーチワイヤスロットの底面と歯間空隙線との間の寸法の差を表す特定の「S/E」寸法を備えて構成され、前記犬歯用ブラケットの「S/E」寸法が前側歯用ブラケットの「S/E」寸法より短く、前記第一小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法が犬歯用ブラケットの「S/E」寸法より長く、前記第二小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法が前記第一小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法より長い、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記犬歯用ブラケットと前記前側歯用ブラケットとの間の「S/E」寸法の差が約0.40mm未満である、請求項8に記載の歯列矯正器具。
- 前記下犬歯用ブラケットの「S/E」寸法が、前記前側歯用ブラケットの「S/E」寸法より約0.20mm短い、請求項8に記載の歯列矯正器具。
- 前記第一小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法が、前記第二小臼歯用ブラケットの「S/E」寸法より約0.15mm短い、請求項8に記載の歯列矯正器具。
- 前記一組の歯列矯正用ブラケットが犬歯用ブラケットをも含み、各ブラケットが特定のインアウト寸法を備えて構成され、前記前側歯用ブラケットのインアウト寸法が、前記犬歯用ブラケットのインアウト寸法より約0.9mm長い、請求項8に記載の歯列矯正器具。
- 前記ブラケットが、セラミック材料を含む本体を備える、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記ブラケットが、金属材料を含む本体を備える、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 前記ブラケットが、高分子材料を含む本体を備える、請求項1に記載の歯列矯正器具。
- 一組のブラケットを含む上歯列弓用歯列矯正器具であって、前記一組のブラケットが上前側歯用ブラケット、上犬歯用ブラケット及び上第一小臼歯用ブラケットを含み、前記一組のブラケットの各ブラケットがアーチワイヤを受容するためのアーチワイヤスロットを有し、前記一組のブラケットの偏差指数が約1mm2〜約10mm2の範囲である、歯列矯正器具。
- 前記一組のブラケットの偏差指数が、約3mm2〜約9mm2の範囲である、請求項11に記載の歯列矯正器具。
- 前記一組のブラケットの偏差指数が、約4mm2〜約8mm2の範囲である、請求項11に記載の歯列矯正器具。
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