JP2010518896A - 少なくとも１つの歯科矯正要素を位置決めする装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を保持する歯科矯正要素ホルダ（５００）を用いて、少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を歯列（１００）に位置決めするための装置（１０）が提供されている。この装置（１０）は、少なくとも歯列（１００）の一部分に嵌合する位置決めテンプレート（１０１）を備える。位置決めテンプレート（１０１）は、歯科矯正要素（３００）が歯列（１００）と接触することのできる少なくとも１つの開口領域（２００）を有する。位置決めテンプレート（１０１）は、歯列（１００）の少なくとも一部分と接触する内面（１０２）を有する。位置決めテンプレート（１０１）は、内面（１０２）が歯列（１００）と接触している場合に位置決めテンプレート（１０１）に結合され、歯列（１００）から離れる方向に位置決めテンプレート（１０１）から延びている少なくとも１つのガイド（４００）をさらに備えている。少なくとも１つのガイド（４００）は、歯列矯正要素ホルダ（５００）によって保持されている歯列矯正要素（３００）を少なくとも１つの開口領域（２００）に誘導する歯列矯正要素ホルダ（５００）と協働するのに適している。

Description

発明の技術分野
本発明は、歯科矯正学の分野に関し、より詳細には、ブラケットなどの歯科矯正要素を、歯を含む歯列に、または歯を含む歯列の物理的モデルに配置する結合技術に関し、この技術はコンピュータ計画に基づくものである。本発明は、さらに、少なくとも１つの歯科矯正要素を、患者の歯列に、または歯列の物理的モデルに位置決めする装置を提供する方法、および、少なくとも１つの歯科矯正要素を、患者の歯列に、または歯列の物理的モデルに位置決めする装置に関する。

発明の背景
歯科矯正治療の目的は、患者の歯を正確に配置し向けさせることである。歯と接触して歯に力を及ぼす着脱式あるいは固定の器具を使用して、このことを行うことができる。固定式装置という用語は、通常は、歯に接着されるか接合されているよく知られたブラケットまたはバンドを指す。これらは、歯を移動させるのに必要な力を及ぼすためのアーチワイヤが挿入されている溝を含む。

直線ワイヤの概念では、ブラケットすべてを滑らかに湾曲したアーチワイヤにあるこれらの溝と位置合わせすることによって、理想的な歯の向きおよび位置を得るように、ブラケットが設計されている。これは、位置および方向の両方に関してブラケットの最初の配置に非常に重要である。歯冠のサイズおよび解剖学的構造に基づくガイドラインは、歯列矯正医ができるだけ正確にブラケットを位置決めするのを助ける。しかし、標準的なダイレクトボンディング方法は、正確さが限られている。というのは、この方法は、ブラケットをピンセットで取ることと、歯列矯正医の判断に従って最良の位置でブラケットを歯面に押圧することとを含むからである。

ブラケットの配置の正確さを改善する１つの方法は、インダイレクトボンディング技術を介している。この技術の従来の実施形態では、ブラケットをまず患者の歯の石膏モデルの複製物に位置決めする。このことには、実際にブラケットをモデルに接着する前に、歯列矯正医がまず測定をしてモデルに目印を描いて、理想的なブラケット位置を示すことができるという利点がある。第２の段階で、転写装置がブラケットを含むモデルの上に作製される。

この種の転写装置の一例として、２つのトレー技術を使用することが挙げられる。すなわち、第１の可撓性トレーがブラケットおよび石膏モデルを覆って形成されることと、ブラケットを緊密に嵌合して歯の形状に正確に嵌合させることとである。この可撓性トレーをおおって、より硬いトレーが形成される。両方のトレーはモデルから除去されるが、一方で、ブラケットは可撓性トレーに残存する。ブラケット基部を洗浄した後に、接着剤がその基部に塗布され、可撓性トレーが患者の歯に位置決めされる。ついで、接着剤が硬化する間に圧力を十分に印加するために、硬いトレーが追加される。トレーを除去した後、ブラケットが最初に石膏モデルに位置決めされたのと同じ位置に同じ向きで、ブラケットが歯に残存している。この方法に関する問題は、各ブラケットに及ぼされる圧力量を調整するのが困難なことである。トレーを作製することができるように、患者の歯列の物理的モデルを作製することもまた、必要である。

インダイレクトボンディング装置の第２の例は、歯毎に個々のジグを使用しており、それぞれのジグは、石膏モデルに接着されたブラケットを覆い、歯を覆って個々に形成され
ている。このようにして、ジグはブラケットを保持し、かつ歯の形状に従って成形されるので、ブラケットの固有の位置および向きをも転写することが可能である。しかし、ジグの限られた幅によって、患者の口にジグを固有に配置する可能性が制限される。四分円が異なる類似した歯の間でジグを交換することができ、正確な歯に位置決めされても、歯面の構造が限られているために、ジグによってブラケットをいくぶん平行移動することができる。

最近では、３Ｄコンピュータ計画によって、処理を計画して、この計画を達成する新しい可能性が歯列矯正医に与えられている。この過程は、従来の石膏モデルのディジタル等価物である患者の歯列のディジタル表示を取得することによって開始する。ついで、ソフトウェアは、ユーザがこれらのディジタル歯に仮想ブラケットを位置決めするのを助け、理想的なブラケット位置を見つける工具を提供する。

ブラケットの位置および向きをコンピュータ計画から患者の口に転写するいくつかのシステムが知られている。

米国特許第６３３４７７２号、米国特許第６９７６８４０号、および米国特許第７１４７４６４号は、カメラが搭載されているブラケット位置決め器具を含む視覚誘導システムを記載している。このカメラは、コンピュータスクリーン上に計画された位置と連続的に比較されるブラケットの現在の位置の画像を提供する。画像の視覚マーカは、計画された位置とブラケットの実際の位置との差異を示している。ブラケットが計画された位置に十分に近い場合、操作者はブラケットを歯に接合する。患者の歯列の物理的モデルにブラケットを結合し、従来のインタ゛イレクトホ゛ンテ゛ィンク゛装置を準備するために、同じシステムを使用してもよい。

歯列矯正医がシステムの操作方法を学ばなければならないため、この技術には、歯列矯正医の相当な訓練が必要となる。さらに、操作者が計画したのとは異なってブラケットを容易に位置決めする可能性があるため、ブラケットの位置決め不良という重大なリスクがある。この方法によるインダイレクトボンディングトレーを作製するには、相当量の手作業が必要となる。すなわち、石膏モデルを作製しなければならならず、各ブラケットをこのモデルに個々に接合しなければならず、トレーを作製するにもまた人の介入が必要となるからである。

米国特許第６９０５３３７号によると、歯のテンプレートをブラケットの位置決めのために作製してもよい。歯の輪郭およびブラケット位置を軟質シート材料に印刷し、歯の輪郭およびブラケット位置に追従してシートを切断することによって、このテンプレートは作られる。このシートは、患者の歯または歯のモデルに付着され、テンプレートから切断される孔を用いてブラケット位置を示している。ついで、ユーザは歯の表面にブラケットを直接結合する。

シートが正確に位置決めされているかどうかを決定するのはユーザの判断のみであるため、この手順には、シートの位置決めが固有でないことという欠点がある。さらに、シートによって示されているようにブラケットが正確に位置決めされているかどうかが、管理されない。

米国特許第６９１８７６１号では、コンピュータ計画からモデルにブラケット位置を転写するロボットを使用して、患者の歯の物理的モデルに歯列矯正ブラケットを位置決めする方法が開示されている。ついで、インダイレクトボンディング装置を従来の方法で作成
することができる。この手法には、ブラケットをモデルに位置決めするための、高性能で費用のかかるコンピュータで誘導されるロボットが必要である。さらに、この手法には、患者の歯列の物理的モデルの製作と転写装置の人手による製造とがなお必要である。

米国特許第ＵＳ６５５４６１３号は、単一の歯に使用するための転写治具の製造を開示している。この治具を製作するために、患者の歯列およびブラケットのそれらの計画された位置でのコンピュータ計画の表示は、層ごとのアプローチによって３次元で直接印刷される。このことによって、一体式に同一材料で作製される歯のブラケットの物理的モデルが得られる。ついで、その対応するブラケットがこのモデルにある状態で、この治具は個々の歯をおおって形成される。

この手順では配置のモデルと実際の治具との両方を作製する必要があるため、明らかに費用のかかる手順である。これらのサイズは限られているため、治具を２つの類似した歯の間で頻繁に交換することができ、これらの位置決めはたいてい固有のものではない。

米国特許第７０９４０５３号によると、ブラケットの孔に係合されたピンでブラケットを保持する治具を構成することができる。このことは、このシステムが、適切な孔を有する特別に設計されたブラケットでのみ使用され得ることを示している。

複数の歯を覆う歯のテンプレートは、米国特許第７０５６１１５号に記載されている。このテンプレートは、患者の歯の形状に合致するように作製される、均一な厚さを持ったプラスチック材料の一片である。ブラケットを位置決めするべき所に、孔が残されている。ユーザは、患者の歯にテンプレートを位置決めし、標準的なピンセットを使用して孔のある位置にブラケットを接着する。テンプレートの設計は、歯のモデルの縮尺版を作製することと、これを原型の歯のモデルの上に重畳させることとを含む。

このシステムの問題点は、ブラケット基部の寸法が小さいために、テンプレートとブラケット基部との接触が極めて限られていることである。このことは、ブラケットがその計画された位置に誘導されないことを意味するが、ユーザが、依然として、テンプレートによって示される孔にブラケットを位置決めする制御を全面的に行う。テンプレートを簡単に取り外すことができるよう、テンプレートとブラケット基部の輪郭との間に多少の隙間が常になければならないので、計画されたブラケットの位置からのずれがなお起こりうる。

文献（「ラピッドプロトタイピング：インダイレクトボンディングのためのトレーを作成する新規な方法」（“Ｒａｐｉｄ ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ：Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｔｒａｙｓ ｆｏｒ ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｂｏｎｄｉｎｇ”）、Ｆａｂｉｏ Ｃｉｕｆｆｏｌｏ， Ｅｔｔｏｒｅ Ｅｐｉｆａｎｉａ， Ｇｉｏｎｎｉ Ｄｕｒａｎｔｉ， Ｖａｌｅｎｔｉｎａ Ｄｅ Ｌｕｃａ， Ｄａｎｉｅｌｅ Ｒａｖｉｇｌｉａ， Ｓｉｌｖｉａ Ｒｅｚｚａ，およびＦｅｌｉｃｅ Ｆｅｓｔａｅ、アメリカ矯正歯科学会誌（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃｓ ａｎｄ Ｄｅｎｔｏｆａｃｉａｌ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ）１２９， ｐｐ７５−７７，２００６）は、さらに、患者の歯列の仮想表示の上にある仮想ブラケットの位置に基づいて、歯列矯正医が転写装置を設計することができるソフトウェアを記載している。転写装置は、個々の歯または共に隣接した数本の歯用の剛性治具からなり、この治具は、歯に結合されることになっている側を除いて、全面的にブラケットを包囲する。この装置は、ラピッドプロトタイピング技術を介して作製される。この手法を介して作製される個々の治具には、なお、これらの位置がすべての歯に固有であるというわけではないという欠点がある。数本の歯を覆う治具は、ブラケットごとに制御された圧力を与えることはできない。さらに、治具の剛性によって、歯列の大きな部分をすぐに結合することは
不可能である。というのは、結合されたブラケットが治具を妨害するか、あるいは治具を取り外すことさえ防止することになるからである。

発明の概要
本発明の実施形態の一目的は、少なくとも１つの歯科矯正要素を、患者の歯列または歯列の物理的モデルに位置決めする良好な装置または方法を提供することである。

上記の目的は、本発明による方法および装置によって達成される。
本発明の実施形態の１つの利点は、前述の技術の限界のうちの少なくとも１つが解決されることである。本発明は、その実施形態において、歯科矯正要素（たとえばブラケットなど）の配置のコンピュータ計画を、誘導されたダイレクトボンディングを介して物理的部品に転写する装置を提供する。この物理的部品は、患者の歯列または歯列の物理的モデルであってもよい。誘導とは、歯科矯正要素、たとえばブラケットの移動を、１つ以上の自由度で配置する間に制限することを示している。本発明は、その実施形態において、少なくとも１つの歯科矯正要素を患者の歯列または歯列の物理的モデルに位置決めする装置をさらに提供する。この装置は、歯列モデルの歯列に歯科矯正要素の位置が合わないリスクを低減させる。本発明は、その実施形態において、少なくとも１つの歯科矯正要素を患者の歯列または歯列の物理的モデルに位置決めする装置を製造する方法を提供する。この装置は、患者の歯列に対する歯科矯正要素のコンピュータ計画に基づくものである。

本発明の第１の態様によると、少なくとも１つの歯科矯正要素を保持する歯科矯正要素ホルダを用いて、少なくとも１つの歯科矯正要素を歯列に位置決めするための装置が提供される。本発明に照らして、歯列に関しては、患者の歯列または歯列の物理的モデルを意味する。この装置は、少なくとも歯列の一部分に嵌合する位置決めテンプレートを備える。位置決めテンプレートは、歯科矯正要素が歯列と接触することのできる少なくとも１つの開口領域を有する。位置決めテンプレートは、歯列の少なくとも一部分を接触させる内面を有する。位置決めテンプレートは、少なくとも１つのガイドをさらに備えている。このガイドは、内面が歯列と接触している場合に、位置決めテンプレートに結合され、歯列から離れる方向に位置決めテンプレートから延びている。この少なくとも１つのガイドは、歯科矯正要素ホルダによって保持された歯科矯正要素を少なくとも１つの開口領域に誘導するために、歯科矯正要素ホルダと協働するのに適している。

位置決めテンプレートは、内面と反対側に外面を有していてもよい。ガイドは、内面と接触している場合に、位置決めテンプレートの外面に結合されていてもよく、内面から離れる、すなわち患者の歯列または歯列の物理的モデルから離れる方向に、外面から延びていてもよい。位置決めテンプレートの内面は、位置決めテンプレートの外面と反対側にあると理解されるであろう。

したがって、少なくとも１つの「ガイド」は、歯科矯正要素ホルダの運動を位置決めテンプレートの少なくとも１つの開口領域に向けるのに適している。

この装置は、ガイドと協働し、任意選択的に１つの相対位置に従ってガイドと協働するのに適した容積または形状を有する歯科矯正要素ホルダをさらに備えていてもよい。

したがって、位置決めテンプレートは、テンプレートから延び、より詳細にはその外面から延びているガイドを介して、歯科矯正要素ホルダを受容するように適合されている。

位置決めテンプレートは、患者の第１または第２の歯列であるか、あるいは患者の第１または第２の歯列の物理的モデルである、少なくとも歯列の一部分に固有に嵌合してもよ
い。

位置決めテンプレートは、患者の上下歯列または上下歯列の物理的モデルの少なくとも一部分に嵌合してもよい。

位置決めテンプレートは、患者の完全な歯列または歯列の物理的モデルに嵌合してもよい。

歯科矯正要素は、ブラケットであってもよい。
本発明の実施形態による装置によって、歯科矯正要素ホルダを移動させることができるようになり、それによって、歯列または歯列モデル上の正確な場所に歯科矯正要素を導くことができる。ガイドが位置決めテンプレートから外側に、すなわち歯列の反対方向に延びているので、位置決めテンプレートの内表面から延びる経路に沿って、歯科矯正要素ホルダを誘導することができる。これは、歯列矯正医が通常、歯列または歯列モデル上の位置に歯科矯正要素を導くであろう方向に対応している。位置決めテンプレートに対して延びているガイドは、最適に誘導する。本発明による実施形態によると、より正確な誘導が得られる。歯科矯正器具を用いて達するのがより困難である臼歯に歯科矯正要素を配置することになっている場合に、これは特に極めて有用である。というのは、頬が臼歯の側表面に接近するのを妨げ得るからである。ブラケットなどの歯科矯正要素の位置決め不良は、回避されなくても最小限に抑えられる。この装置はまた、１本の歯または複数の歯の舌側に歯科矯正要素を位置決めするのに使用される場合に、有利である。ブラケットなどの歯科矯正要素は、視認できない歯の舌側面上に接着される。このことは、視認できないために困難である。本発明の実施形態による方法および装置によって、歯科矯正要素が歯の舌側と接触するようになる位置を視覚的に確かめる必要なく、歯科矯正要素を配置することができる。

任意選択的に、ガイドは、たとえば位置決めテンプレートの外面など、位置決めテンプレートから、２ｍｍから２０ｍｍにわたる高さを超えて延びている。

この装置は、２つの要素、すなわち位置決めテンプレートおよびブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダが協働できるように適合される。

位置決めテンプレートは、患者の歯列の少なくとも一部分に固有に装着する剛性トレーであってもよい。それは、歯列の表層情報に基づいて設計されることのできる接合領域を歯上に有する。テンプレートは、歯科矯正要素ホルダの移動を制限し、ブラケットなどの歯科矯正要素をたとえば、接着するなどして取付けるためにテンプレートを正確な位置と向きに誘導する、ガイド軸を有する管状ガイドなどの１つ以上のガイドを備えていてもよい。

位置決めテンプレートは、１つ以上の開口部を備えていてもよい。この開口部によって、歯科矯正要素を歯列上に結合した後で、位置決めテンプレートを持ち上げる場合に、ブラケットなどの歯科矯正要素をスライドさせることができる。位置決めテンプレートは、３次元印刷などラピッドプロトタイピング技術によって、あるいはＣＡＤ／ＣＡＭ（たとえば高速フライス加工）技術によって作製されてもよい。１つのガイドまたは複数のガイドは、３Ｄ印刷などのラピッドプロトタイピング技術によって、あるいはＣＡＤ／ＣＡＭ（たとえば高速フライス加工）技術によって、すなわち、たとえば同じ製造ステップ中に位置決めテンプレートに設けられてもよい。

ブラケットホルダなど歯科矯正要素ホルダは、たとえば締付け部によってブラケットなどの歯科矯正要素を保持する手段を有していてもよく、すなわち摩擦によってブラケット
などの歯科矯正要素を保持する。歯科矯正要素ホルダは、ブラケットなどの歯科矯正要素をたとえば溝やその両側面に係合してもよい。歯科矯正要素ホルダは、ブラケットのタイプなど歯科矯正要素のタイプごとに受注製産された部品であってもよく、患者や歯ごとに受注製産された部品であってもよく、あるいは、歯科矯正要素ホルダは標準工具であってもよい。ブラケットなどの歯科矯正要素を結合するのに必要な運動や力は、ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダを介して、ブラケットなどの歯科矯正要素に適切に及ぼされてもよい。ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダの形状は、歯科矯正要素ホルダが、ガイドのうちの少なくとも１つ、任意選択的にガイド軸を有する管状ガイドによって、位置決めテンプレートに誘導されるようなものであってもよい。ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダは、ポリマーまたは金属から製造されてもよい。

ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダと組み合わせて使用される位置決めテンプレートは、１つのガイドまたは複数のガイドを介して、１つ以上のブラケットなどの歯科矯正要素を歯に固有に位置決めする手段を設ける。ブラケットなどの歯科矯正要素の向きおよび位置は、位置決めテンプレート内に完全に含まれていてもよく、ここでは、ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダが、ガイドに対してブラケットなどの歯科矯正要素の知られている位置を提供するために存在する。一例として、ガイドがガイド軸を含む管状ガイドである場合、歯科矯正要素は、ガイドに対して知られている位置、たとえば軸の中央に配置されてもよい。

あるいはまた、ブラケットなどの歯科矯正要素の正確な向きおよび位置は、ガイドが標準的な方法によって位置決めテンプレートに（たとえば歯表面の中央であり歯表面に対して垂直に）配置される場合に、ブラケットホルダなどの歯科矯正要素ホルダに含まれていてもよい。別の代替によると、両手法の組合せによって、固有に位置決めすることができる。

本発明のいくつかの実施形態によると、少なくとも１つのガイドが軸方向の管状ガイドであってもよく、この軸方向は内面から離れる方向に延びている。管状ガイドは軸を軸方向に定め、この軸は歯科矯正要素ホルダと協働するのに適している。

この軸は、実質的に制限された断面を有する開口部であり、歯科矯正要素ホルダと協働するのに適していると理解されるであろう。任意選択的に、この軸は、その軸方向に沿って実質的に均一な断面を有し、異なる断面は軸方向に対して垂直な平面によって作られていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、軸は、歯科矯正要素ホルダの外面と接触するのに適する内面を備えた壁を有してもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、軸の壁が開口していてもよく、たとえば少なくとも軸の部分に沿って少なくとも１つの開口部を備えていてもよい。

軸は、開口部の有無にかかわらず壁を有していてもよく、ブラケットホルダなど歯科矯正要素ホルダの全面またはその一部分のみを係合してもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、軸の壁は、管状ガイドの位置決めテンプレートへの結合部に、たとえば位置決めテンプレートの外面に、開口部を備えていてもよい。

軸方向に沿って所定の位置に開口部を備えていない壁は、軸方向の管状ガイドの長さの部分に沿って、軸方向に対して垂直な面による表面の断面が閉曲線の区画を定めることを意味する。軸方向に沿って所定の位置に開口部を備えている壁は、軸方向の管状ガイドの
長さの部分に沿って、軸方向に対して垂直な面による表面の断面が開曲線の区画を定めることを意味する。軸は、その長さの第１の部分に沿って開口部を備えていてもよく、その長さの他の部分に沿って開口部を備えていなくてもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、管状ガイドが、歯科矯正要素を位置決めした後に患者の歯列または歯列の物理的モデルから装置を除去することができるための開口部を有していてもよい。

開口部は、位置決めテンプレートの開口領域によって限界を定められる、少なくとも１つの側面を有していてもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、装置が、少なくとも１つのガイドと協働するのに適した歯科矯正要素ホルダをさらに備えていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、歯科矯正要素ホルダおよびガイドが、ガイドによって歯科矯正要素ホルダを誘導する間に、歯科矯正要素ホルダおよびガイドを固有の相対位置に位置合わせする位置合わせ手段を有していてもよい。「位置合わせを行う」ことは、厳密な調整であるか、または正確な相対位置になることであると理解されたい。

この種の位置合わせ手段は、管状ガイドの内面にある軸方向のくぼみまたは溝であってもよく、このガイドは、この溝に固有の位置にたとえばスライド式に係合するなど係合するための隆起部をその外面に有する。

あるいは、歯科矯正要素ホルダは、歯科矯正要素ホルダの外面を設けることによって、軸方向のガイドの内面に嵌合し、たとえばスライドするなど移動してもよい。この外面は、管状ガイドの軸に対して歯科矯正要素ホルダの１つの位置のみで合致するか、あるいは内面と係合している。

一例として、管状ガイドの内面は、形状に関して歯科矯正要素ホルダの外面と実質的に同じであってもよい、たとえば、表面の半径方向の断面は、少なくとも２辺の長さが異なる三角形の形状をしているか、あるいは、少なくとも３辺の長さが異なる四角形の形状、たとえば台形形状をしている。

本発明のいくつかの実施形態によると、歯科矯正要素を位置決めした後に患者の歯列または歯列の物理的モデルから装置を取り外すことができるように、位置決めテンプレートの開口領域は、位置決めテンプレートの軟組織縁まで延びていてもよい。したがって、開口領域は、スリット形状の部分を有していてもよい。この部分は、歯科矯正要素が配置されることになっている位置からテンプレートの軟組織縁まで延びている。

位置決めテンプレートの「軟組織縁」は、歯科矯正要素が配置されることになっている１本の歯または複数の歯の側の、軟組織に向いている位置決めテンプレートの縁部である。軟組織縁は、たとえば軟組織の頬側または舌側に向いていてもよい。

本発明の第１の態様による装置は、本発明の第２の態様による方法を使用して得られてもよい。

本発明の第２の態様によると、少なくとも１つの歯科矯正要素を患者の歯列または歯列の物理的モデルに位置決めする装置を製造するための方法が、提供されている。この方法は、次のステップを備えている。すなわち、
−患者の歯列のディジタルモデルを取得するステップ；
−ディジタル的に位置決めする、少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置を、患者のディジタル歯列モデルに定義するステップ；
−少なくとも１つの歯科矯正要素を保持するディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダを決定するステップ；
−前記少なくとも１つのディジタル的に位置決めされた歯科矯正要素に基づいて、患者の歯列または歯列の物理的モデルの少なくとも一部分に嵌合する位置決めテンプレートのディジタルモデルを決定するステップであって、位置決めテンプレートは、歯科矯正要素がディジタル的に定義された位置に従って歯列と接触することができるための少なくとも１つの開口領域を有し、位置決めテンプレートは、歯列の少なくとも一部分と接触するための内面を有し、位置決めテンプレートは、内面が歯列と接触している場合に、位置決めテンプレートに結合され、歯列から離れる方向に位置決めテンプレートから延びている、少なくとも１つのガイドをさらに備えており、少なくとも１つのガイドは、歯科矯正要素ホルダによって保持された歯科矯正要素を少なくとも１つの開口領域に誘導するために、歯科矯正要素ホルダと協働するのに適しているステップ；
−少なくとも１つの歯科矯正要素を歯列上に位置決めするために装置の位置決めテンプレートを設けるステップ。

任意選択的に、少なくとも１つの歯科矯正要素を保持するディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダが、少なくとも１つの歯科矯正要素を保持するのに適した、簡略化された歯科矯正要素ホルダの表現であってもよい。この表現は、ホルダをガイドと協働させることができるのに必要な本質的な機構を含んでいてもよい。

任意選択的に、少なくとも１つの歯科矯正要素を保持するためのディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダが、患者のディジタル歯列モデルに対して、位置決めされてもよい、すなわちディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダの位置を定義してもよい。この位置決めは、たとえば自動的な位置決めであってもよい。

装置を設けることは、装置が物理的に製造される、すなわち、用途に適しているように実現されて作成されるということを意味する。

たとえば容量走査（たとえばＣＴ、ＣＢＣＴなど）を介して、歯を口腔走査することによって直接的に、あるいは患者の歯列の物理的モデルの走査や歯の陰画（印象）の走査を介してのどちらかによって、患者の歯列のディジタル表現を提供する任意の適切な方法により、患者の歯列のディジタルモデルを得てもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、歯科矯正要素ホルダが１組のディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダから選択されてもよく、ガイドは、選択されたディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダの機能と患者の歯列のディジタルモデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに定義され適合している。

本発明のいくつかの実施形態によると、歯科矯正要素ホルダが１組のディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダから選択されてもよく、ガイドは、歯科矯正要素ホルダと協働するのに適した１組のディジタルモデル化されたガイドから選択され、選択されたガイドは、選択されたディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダの機能と患者の歯列のディジタルモデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合している。

理解されるのは、最初にディジタルモデル化されたガイドを選択してもよく、その後で、歯科矯正要素ホルダの１組のディジタルモデルから、選択されたガイドと協働するのに
適した適切な歯科矯正要素ホルダを選択してもよいということである。あるいは、最初にディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダを選択してもよく、その後で、１組のガイドのディジタルモデルから、選択された歯科矯正要素ホルダと協働するのに適した適切なガイドを選択してもよい。

本発明のいくつかの実施形態によると、ガイドが１組のディジタルモデル化されたガイドから選択されてもよく、選択されたガイドは、ディジタル歯列モデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置の機能において、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合している。方法は、選択されたガイドと協働するのに適した歯科矯正要素ホルダのディジタルモデルを定義し、歯科矯正要素ホルダのディジタルモデルに基づいて歯科矯正要素ホルダを設けるステップをさらに含んでいてもよい。

使用され、かつ／またはこの方法を使用して設けられている位置決めテンプレートおよび歯科矯正要素ホルダは、本発明の第１の態様に従ってこの装置に関して述べたような１つ以上の機構を有していてもよい。

本発明の特定の好ましい態様は、添付の独立請求項および従属請求項に述べられている。従属クレームからの特徴は、適切にかつ単に請求項に明確に述べられていないように、独立請求項の特徴および他の従属請求項の特徴と組み合わせられてもよい。

当分野において装置の一定の改良、変更および発展があったにもかかわらず、本概念は、従来のプラクティスから逸脱する実質的に新しく新規性のある改良物を示すものであると考えられ、結果として、この本質を持つより効率的で、安定して、高信頼性の装置を提供することとなる。

本発明の教示によって、歯科矯正要素を患者の歯列に配置する改善された方法の設計ができるようなり、この方法によって、歯科矯正要素をより正確に高信頼性で配置することが可能となる。任意選択的に患者の歯列の少なくとも一部分、または歯列モデルの少なくとも一部分に固有に嵌合する位置決めテンプレートを作製することによって、かつ、一旦位置決めテンプレートが歯列またはモデルのこの部分に配置されると、位置決めテンプレートから外側に（すなわち位置決めテンプレートの外面に、内面から離れた方向に）延びるガイドを介して１つの歯科矯正要素または複数の要素を誘導することによって、歯科矯正要素は、それを歯列の歯に接触させ、任意選択的に接着し、結合するかまたは連結するための固有の位置および向きに誘導されてもよい。

患者の歯列または歯列モデル上に歯科矯正要素を配置する方法によると、最初に、歯列のディジタルモデルまたは歯列の物理的表現を作成する。その後で、コンピュータ計画を使用して、配置することになっている歯科矯正要素を計画する。装置は、転写装置であり、おそらく、本発明の第２の態様による方法を使用して設計されて製作される。歯科矯正要素ホルダで使用される位置決めテンプレートを備えている、得られた装置や、本発明の第１の態様による装置である、位置決めテンプレートおよびこの位置決めテンプレートと協働する歯科矯正要素ホルダを備える装置は、歯列（または歯列モデル）の適切な部分に位置決めされる。ついで、臨床医が、歯科矯正要素を利用する、すなわち歯列（または歯列モデル）と接触させ、位置決めテンプレートにあるガイドを用いて歯科矯正要素ホルダを誘導する。その結果、歯科矯正要素は、歯列にまたは歯列モデルに正確に位置決めされて向けられる。

本発明の上述および他の特性、特徴および利点は、本発明の原則を例証として示す添付の図面と共に考慮すると、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。この説明は、例示のためにだけになされ、本発明の範囲を制限するものではない。以下に引用する参照図
は、添付の図面を示す。

本発明による位置決めテンプレートおよび協働する歯科矯正要素ホルダを備える装置の概略図である。 図１に示す装置の一部分である位置決めテンプレートの詳細図である。 図１に示す装置の一部分である歯科矯正要素ホルダの詳細図である。 本発明の実施形態による装置の適切な歯科矯正要素ホルダと協働するガイドの代替の組合せである。 本発明の実施形態による位置決めテンプレートおよび協働する歯科矯正要素ホルダを備える代替の装置の概略図である。 本発明の実施形態による装置と協働する歯科矯正要素ホルダの概略図である。 本発明で使用することの可能なコンピュータシステムの概略図である。 ブラケットホルダなどの少なくとも１つの歯科矯正要素を保持する代替の歯科矯正要素ホルダを概略的に示す図である。 ブラケットホルダなどの少なくとも１つの歯科矯正要素を保持する代替の歯科矯正要素ホルダを概略的に示す図である。 ブラケットホルダなどの少なくとも１つの歯科矯正要素を保持する代替の歯科矯正要素ホルダを概略的に示す図である。

異なる図において、同じ参照符号は、同じであるか類似した要素を指す。

例示的実施形態の説明
本発明を、特定の実施形態に関して、ある図面に関して説明するが、本発明はそれに限定されず、請求項によってのみ限定される。描かれている図面は、概略的であるだけで、限定するものではない。図面では、いくつかの要素のサイズは、誇張されてもよく、説明の便宜上尺度通りに描かれていない。大きさおよび相対的な大きさは、本発明のプラクティスへの実際の縮図に相当しない。

さらにまた、明細書およびクレームにおける第１、第２、第３などの用語は、類似の要素間で区別するために使用され、順位付けにおいてあるいは他のいかなる方法において必ずしも時間的または空間的のどちらかに順序を記載するために使用されるというわけではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本願明細書において記載されている本発明の実施形態は、本願明細書において説明され、あるいは図示されるものと別の順序で実施可能であることを理解されたい。

さらに、説明および請求項中の上部、下部、上に、下になどの用語は、記述目的のために使用され、必ずしも相対位置を説明するのに使用されるというわけではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本願明細書において記載されている本発明の実施形態は、本願明細書において説明され、あるいは図示されているのとは別の向きで実施可能であるということを、理解されたい。

なお、請求項において使用されている「備える」という用語は、以下に示されている手段に限定されると解釈されてはならない、すなわち、それは他の要素またはステップを排除するものではない。したがって、それは、明示された機構、整数（ｉｎｔｅｇｅｒｓ）、ステップ、または構成要素の存在を述べられているように特定すると解釈されるべきであるが、１つ以上の他の機構、整数、ステップ、または構成要素、あるいはそのグループの存在や追加を排除するものではない。したがって、「手段ＡおよびＢを備える装置」と
いう表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみからなる装置に限定されてはならない。これは、本発明に関しては、装置の唯一の関連した構成要素が、ＡおよびＢであることを意味する。

同様に、「結合されている」という用語は、請求項においても使用されているが、直接的な接続だけに限定されると解釈されるべきではないということである。「結合されている」および「接続されている」という用語は、それらの派生語とともに使用されてもよい。これらの用語は、互いの同義語として意図されるものではないことを理解されたい。したがって、表現「装置Ｂと結合されている装置Ａ」の範囲は、装置Ａの出力が装置Ｂの入力に直接接続される装置またはシステムに限定されるべきではない。それは、Ａの出力とＢの入力との間に経路が存在することを意味し、これは他の装置または手段を含む経路であってもよい。「結合している」は、２つ以上の要素が直接的な物理的接触または電気的接触のどちらかであるか、または２つ以上の要素が互いに直接接触していないが、なお協働するか相互作用すること意味してもよい。

本明細書全体にわたる「１つの実施形態」または「一実施形態」の参照は、この実施形態と関連して記載されている特定の機構、構造または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。このように、本明細書全体にわたるさまざまな箇所における「１つの実施形態において」または「一実施形態において」という句の出現は、同じ実施形態すべてを参照する必要は必ずしもないが、参照してもよい。さらにまた、特定の構成、構造または特徴は、この開示から当業者にとって明らかであるように、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。

同様に、本発明の例示的実施形態の説明では、開示を合理化し、１つ以上のさまざまな発明の態様を理解する助けとなるために、本発明のさまざまな特徴が、時には単一の実施形態、図、またはその説明においてまとめられることを、理解されたい。しかし、この開示の方法は、主張する発明が各請求項において明確に述べられているよりも多くの機構を必要とする意図を示していると解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、発明の態様が前に開示した単一の実施形態のすべての機構にあるとはいえない。したがって、詳細な説明に続く請求項は、これによってこの詳細な説明に明らかに組み込まれており、各請求項は本発明の独立した実施形態として単独で成立している。

さらにまた、本願明細書に記載されているいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれている別の機構ではないいくつかの機構を含んでいるが、異なる実施形態の機能の組合せは、当業者によって理解されるように本発明の範囲内にあり、異なる実施形態を形成することを意味している。たとえば、後続の請求項において、主張されている任意の実施形態は、任意の組合せで使用されてもよい。

さらにまた、実施形態のうちのいくつかは、本願明細書において、コンピュータシステムのプロセッサによって、あるいはその機能を実行する他の手段によって実施され得る方法、また方法の要素の組合せとして記載されている。したがって、この種の方法または方法の要素を実行するのに必要な命令を備えたプロセッサは、方法または方法の要素を実行する手段を形成する。さらにまた、本願明細書において記載されている装置の実施形態の要素は、本発明を実施するために、要素によって行われる機能を実行する手段の一例である。

本願明細書においてなされる説明では、多くの具体的な内容が説明されている。しかしながら、本発明の実施形態がこれらの具体的内容なしでも実施され得ると理解されたい。他の例において、周知の方法、構造および技術は、この説明の理解を不明瞭にしないために詳細に示されていない。

次に、本発明を、本発明のいくつかの実施形態の詳細な説明によって記載する。本発明の他の実施形態が、本発明の真の精神または技術的教示から逸脱することなく当業者の知識に従って構成されてもよく、本発明は添付の請求の範囲の観点によってのみ限定される制限されるということは、明らかである。

図面で表されているように、本発明の実施形態に関して、患者の歯列上のブラケットの位置を記載することとする。しかしながら、ブラケットは一例として使用されるだけで、これは任意の適切な歯列矯正要素と交換されてもよいことを理解されたい。

本発明の目的は、歯列矯正ブラケットの位置および向きをコンピュータ計画によって取得されたように患者の口に転写することを容易にすることである。

患者の歯列のディジタルモデルを、最初に取得する。この計画を作成するために、患者の歯列のディジタルモデルを、任意のいくつかの方法で取得してもよい。すなわち、歯の陰画（印象）の走査によって、歯列のモデルの走査によって、歯の直接的口腔走査によって、容量走査（ＣＴ，ＣＢＣＴ）によって、などの方法である。ついで、自動化プログラムを介してまたはブラケットの手動での平行移動や回転によってこれらを歯に位置決めできるようになるソフトウェアツールを介して、あるいは両方の組合せによってブラケットを歯に位置決めしてもよい。

このコンピュータ計画に基づいて、患者の歯列上のまたは歯列の物理的モデル上に少なくとも１つの歯列矯正要素の位置決めするための、「転写装置」とも呼ばれている装置１０（図１）が作成され、この装置は２つの部分からなる。すなわち、位置決めテンプレート１０１およびブラケットホルダ５００であり、この組合せによって、患者の歯上にブラケットを固有に位置決めする。図１に示されているように、位置決めテンプレート１０１が、患者の歯列１００のディジタルモデルに基づいて作製される。この歯列は、ブラケットの位置決めと組み合わせて、上述の方法のうちの１つによって取得されてもよい。

患者の歯列１００の少なくとも一部分に嵌合する位置決めテンプレート１０１は、歯列矯正要素３００が患者の歯列１００と接触することができるようにするための少なくとも１つの、示されている実施形態では１つのみの開口領域２００を有する。位置決めテンプレート１０１は、患者の歯列の少なくとも一部分と接触する内面１０２と、外側の反対側の面１０３とを有する。

位置決めテンプレート１０１は、外面１０３を介して内面１０２に連結される少なくとも１つのガイド４００と、位置決めテンプレートを構成している材料とをさらに備えている。位置決めテンプレート１０１のガイド４００は、その外面１０３に連結されており、内面１０２の反対側、すなわち内面１０２から離れる方向に、外面１０３から延びている。内面１０２および外面１０３は、互いに対向している。

ガイド４００は、歯列矯正要素ホルダ５００によって保持されている歯列矯正要素３００を少なくとも１つの開口領域２００に誘導する歯列矯正要素ホルダ５００と協働するのに適している。

位置決めテンプレート１０１は、患者の歯に固有に嵌合するのに適しており、一方または両方のアーチの両方ともに完全にまたは部分的に一致するができる。

次に、図２で示す位置決めテンプレート１０１の詳細図に戻る。位置決めテンプレート１０１は、ガイド４００を備えている。このガイド４００は、示されている実施形態では
軸４０１を有する管状ガイド４００であり、この軸方向は内面１０２から離れる方向に外面１０３から延びている。ガイド４００は、歯列矯正要素３００、たとえばブラケットを開放するために、協働する歯列矯正要素ホルダ５００、たとえばブラケットホルダを正確な位置および向きに誘導するのに適している。管状ガイド４００は、軸４０２を軸方向に画定し、この軸４０２は、図３に示すような歯列矯正要素ホルダ５００と協働するのに適している。

軸４０２、すなわち「ガイド軸」は、内面４０３が歯列矯正要素ホルダ５００の外面５０３をたとえば接触することによって誘導するのに適している壁を有する。

管状ガイド４００の位置決めテンプレート１０１への連結部４０６の高さで、軸４０２の壁が少なくとも部分４０４に沿って軸４０１の方向に開口している。すなわち、４０４によって示されている高さを備えた開口部４０７が壁に設けられている。軸４０１の方向の壁の残りの部分４０５に沿って、軸４０２は閉止した壁を有してもよい。すなわち本発明の実施形態では、さらなる開口部が壁には設けられていない。

歯列矯正要素３００を位置決めした後に、開口部４０７によって患者の歯列１００から装置１０を取り外すことができる。

位置決めテンプレート１０１は、軟部組織縁１０４を備えている。これは、歯列矯正要素３００が配置されることになっている歯列１００、１本の歯または複数の歯の側面で、軟部組織１１に向けられることになっている位置決めテンプレート１０１の縁部である。

開口部４０７は、位置決めテンプレート１０１の開口領域２００によって限界を定められる片側４０８を有する。

位置決めテンプレート１０１の開口領域２００は、位置決めテンプレート１０１の軟部組織縁１０４まで延びている。歯列矯正要素３００を位置決めして、たとえば１本の歯または複数の歯に結合した後に位置決めテンプレート１０１を取り外す場合、軟部組織縁１０４まで延びている開口領域２００および開口部４０７によって、歯列矯正要素３００を開口部４０７に通すことで患者の歯列１００から装置１０を取り外すことができるようになる。したがって、開口部４０７の寸法は、歯列矯正要素３００が通過できるように十分に大きくなるよう適合されている。

したがって、開口領域２００は、スリット状の部分を有してもよい。この部分は、歯列矯正要素３００が配置されることになっている位置から位置決めテンプレート１０１の軟部組織縁１０４まで延びている。

装置１０は、歯列矯正要素ホルダ５００をさらに備えている。このホルダ５００は、少なくとも１つのガイド４００と協働するのに適している。

歯列矯正要素ホルダ５００およびガイド４００は、歯列矯正要素ホルダ５００をガイド４００によって誘導する間に、歯列矯正要素ホルダ５００およびガイド４００を固有の相対位置に位置合わせする、協働する位置合わせ手段を有する。

図２および図３に示すように、この種の位置合わせ手段は、管状ガイド４００の壁にある軸方向の凹部または溝６０１であってもよく、歯列矯正要素ホルダ５００は、固有の位置でこの溝６０１に係合する、たとえばスライド式に係合するために、その外面５０３に対応する隆起部６０２を有する。

歯列矯正要素ホルダ５００は、歯列矯正要素３００、たとえばブラケットを適所に保持する手段５０２をさらに有する。

あるいは、ガイド４００と歯列矯正要素ホルダ５００との間の１つの相対位置に従って、歯列矯正要素ホルダ５００が管状ガイド４００に固有に位置決めされることができるように、管状ガイド４００と歯列矯正エレメントホルダ５００とが、非対称の形状を有してもよい。このような場合、管状ガイド４００の分離した溝６０１および対応する歯列矯正要素ホルダ５００の隆起部６０２は不要となる。非対称形状を備えたこのような歯列矯正要素ホルダ５００の例は、図４に示されている。

本発明の別の一実施形態では、いくつかの管状ガイド４００が、位置決めテンプレート１０１に存在している。管状ガイド４００の残りの部分によって管状ガイド４００の歯列矯正要素ホルダ５００の固有の誘導が保証される限り、隣接した管状ガイド４００は交差してもよい。管状ガイド４００は、ユーザが管状ガイド４００に歯列矯正要素ホルダ５００を正確に位置決めするように（たとえば上向きの正確な面に対して）、（有限の）回転対称を有してもよい。

全体的に参照番号１０００で示されている、管状ガイドと協働する歯列矯正要素ホルダとの代替の組合せが、図４に概略的に示されている。歯列矯正要素ホルダはガイドに嵌合し、ガイドの内面に対して軸方向に、たとえばスライドするなど移動してもよい。歯列矯正要素ホルダの外面は、管状ガイドの軸に対して歯列矯正要素ホルダの１つの位置でだけ、あるいは限られた数の位置でだけ、管状ガイドの内面と合致するかまたは係合する。位置合わせ手段によって、あるいは管状ガイドおよび歯列矯正要素ホルダの特定の形状によって、限られた数の位置を得てもよい。

位置合わせ手段は、歯列矯正要素ホルダ１０１１の外面にある軸方向の凹部または溝１０１２であってもよく、ガイド１０１０は、固有の位置でこの溝１０１２に係合する、たとえばスライド式に係合するためにその内面に隆起部１０１３を有する。凹部１０１２および対応する隆起部１０１３は、任意の適切な形状を有してもよい。たとえば、示されている実施形態では、これらは対応するＴ字形を有する。

位置合わせ手段は、歯列矯正要素ホルダ１０２１の外面にある軸方向の２つの凹部または２つの溝１０２２であってもよく、ガイド１０２０は、これらの溝１０１２に係合する、たとえばスライド式に係合するためにその内面に２つの対応する隆起部１０２３を有する。示されているように、歯列矯正要素ホルダ１０２１が２つの位置でガイド１０２０と協働することができるように、溝１０２２および隆起部１０２３は放射状に向けられていてもよい。別の実施形態（図示せず）では、２つ以上の凹部および対応する溝が設けられていてもよい。１つ以上の凹部がガイド内に設けられていてもよく、その結果、対応する隆起部は歯列矯正要素ホルダ上に設けられている。または、１つ以上の凹部が歯列矯正要素ホルダ内に設けられていてもよく、その結果、対応する隆起部はガイド上に設けられている。

さらに別の代替として、管状ガイド１０３０の内面は、歯列矯正要素ホルダ１０３１の外面と実質的に同一であってもよい。示されている１つの例では、これらは両方とも、異なる長さを有する少なくとも２つの辺、たとえば１０３２，１０３３，および１０３４を有する、たとえば台形形状のような四角形の形状を有する。別の例として、管状ガイド１０４０の内面は、歯列矯正要素ホルダ１０４１の外面と実質的に同一であってもよい。表面の半径方向の断面は、三角形に成形されてもよい。三角形の形状の少なくとも２つの辺、たとえば辺１０４２および１０４３は、異なる長さを有してもよい。

歯列矯正要素ホルダ１０１１，１０２１，１０３１，および１０４１のそれぞれは、歯列矯正要素、たとえばブラケットを適所に保持する手段１００２を備えている。

図５に示されているさらなる代替として、位置決めテンプレート１０１が、多数の、たとえば３つの、たとえば円筒形植込みボルトなどの植込みボルト７０１，７０２，および７０３を備え、内面１０２から離れる方向に外面１０３から延びているガイド７００を有する。３つの植込みボルト７０１，７０２および７０３によって定義される多角形の領域は、歯列１００上の歯列矯正要素が配置されることになっている位置を取り囲んでもよい。ガイド７００は、歯列矯正要素ホルダ８００と協働するように適合されており、この歯列矯正要素ホルダ８００は、本実施形態では、植込みボルトの数と等しいかより多い数の凹部、示されている実施形態では３つの凹部８０１，８０２，および８０３を備えた、中実部分である。凹部８０１，８０２，８０３は、植込みボルト７０１，７０２，および７０３と協働するように適合されている。植込みボルト７０１，７０２，７０３、および凹部８０１，８０２，８０３の形状、ならびに植込みボルト７０１，７０２，７０３と凹部８０１，８０２，８０３との相互の位置決めは、歯列矯正要素ホルダ８００が１つの相対位置だけで、または限定された数の相対位置だけで、位置決めテンプレート１０１と協働することのできるようなものであってもよい。歯列矯正要素ホルダ８００は、歯列矯正要素を保持する手段８０５をさらに備えている。

本発明の実施形態によると、上述したような位置決めテンプレート１０１は、ラピッドプロトタイピングによって作製される固有に１つのアーチの一部分に嵌合する部分であってもよい。

本発明の第２の態様に戻る。患者の歯列上または歯列の物理的なモデル上に少なくとも１つの歯列矯正要素を位置決めする装置を製造する方法が、患者の歯列のディジタルモデルを取得するステップを含む。これは、複数の任意の適切な方法によって取得されてもよい。すなわち、歯の陰画（印象）の走査によって、歯列のモデルの走査によって、歯の直接的口腔走査によって、容量走査（ＣＴ，ＣＢＣＴ）によって、などである。

さらなるステップでは、適切なソフトウェアを使用して、少なくとも１つのディジタルモデル化された歯列矯正要素を患者のディジタル歯列モデルにディジタル的に位置決めする。歯列矯正要素のタイプは、そのディジタルモデルがコンピュータのメモリに保存されている、たとえば知られている歯列矯正要素のライブラリから選択されてもよい。通常、歯列矯正医は、選択した歯列矯正要素の最も適切な向きおよび位置を歯上に定義する。

少なくとも１つの歯列矯正要素を保持するディジタルモデル化された歯列矯正要素ホルダを定義してもよい。このことは、歯列矯正要素ホルダを１組の知られている歯列矯正要素ホルダから選択することによってなされてもよい。あるいは、選択されたか定義された歯列矯正要素と協働するのに適しており、位置および向きに歯列矯正要素を定義したように導くのに適している、適切な歯列矯正要素ホルダのディジタルモデルを作製することによって、適切な歯列矯正要素ホルダが決定されてもよい。

少なくとも１つのディジタル的に位置決めされた歯列矯正要素に基づいて、患者の歯列の少なくとも一部分に（または歯列の物理的モデルに）嵌合するための位置決めテンプレートのディジタルモデルが決定される。位置決めテンプレートは、ディジタル的に定義された位置に従って、歯列矯正要素が患者の歯列または歯列の物理的モデルと接触することができるようにするための少なくとも１つの開口領域を有する。位置決めテンプレートは、内面と外面とを有する。内面は、患者の歯列の少なくとも一部分または物理的な歯列のモデルと接触する。位置決めテンプレートは、位置決めテンプレートの外面に連結され、内面と反対の方向、すなわち内面から離れた方向に外面から延びている少なくとも１つの
ガイドをさらに備える。少なくとも１つのガイドは、歯列矯正要素ホルダによって保持されている歯列矯正要素を少なくとも１つの開口領域を通って歯列上に誘導するために、歯列矯正要素ホルダと協働するのに適しており、協働するよう適合されている。

一度位置決めテンプレートが決定されてそのディジタルモデルが作られると、たとえばラピッドプロトタイピングなどのような任意の適切な方法によって、位置決めテンプレート１０１がディジタルモデルから提供されてもよい。位置決めテンプレート１０１および１つ以上のガイド４００；７００は、一体部分として設けられてもよい、すなわち１つの中実の材料として設けられてもよい。

理解されるのは、協働するのに適しており、歯列矯正医が望ましいと判断した位置および向きに歯列矯正要素３００、たとえばブラケットを導くのに適したガイド４００；７００、および歯列矯正要素ホルダ５００；８００を取得するために、ガイド４００；７００、および対応する歯列矯正要素ホルダ５００；８００が任意のいくつかの代替方法で作製されるか定義されてもよいことである。

一代替実施形態では、少なくとも１つの歯列矯正要素ホルダが、１組のディジタルモデル化された歯列矯正要素ホルダから選択される。少なくとも１つのガイドは、選択された少なくとも１つのディジタルモデル化された歯列矯正要素ホルダの機能と、患者のディジタル歯列モデルでのディジタルモデル化された歯列矯正要素の少なくとも１つの位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに定義されて適合する。

別の代替実施形態では、少なくとも１つの歯列矯正要素ホルダが、１組のディジタルモデル化された歯列矯正要素ホルダから選択される。少なくとも１つのガイドはまた、選択された少なくとも１つの歯列矯正要素ホルダと協働するのに適した１組のディジタルモデル化されたガイドから選択される。一度両方が選択されると、選択された少なくとも１つのガイドは、選択された少なくとも１つのディジタルモデル化された歯列矯正要素ホルダの機能と、患者のディジタル歯列モデルでのディジタルモデル化された歯列矯正要素の少なくとも１つの位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合する。

さらなる代替では、少なくとも１つのガイドが、１組のディジタルモデル化されたガイドから選択される。選択された少なくとも１つのガイドは、患者のディジタル歯列モデルでの少なくとも１つのディジタルモデル化された歯列矯正要素の位置の機能において、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合する。ついで、選択された少なくとも１つのガイドと協働するのに適した少なくとも１つの歯列矯正要素ホルダのディジタルモデルが定義される。後で、歯列矯正要素ホルダのディジタルモデルに基づいて、少なくとも１つの歯列矯正要素ホルダが提供される。

したがって、歯列矯正要素ホルダは、歯列矯正要素を固有に囲み、その結果歯列矯正要素の位置を示す受注製作された部品であってもよい。それはまた、ラピッドプロトタイピング技術によって作製されてもよい。歯の表面と接触するようになる歯列矯正要素ホルダの側面は、歯の解剖学的構造を示しているのが好ましい。

本発明の第１の態様の実施形態による装置を使用することは、この装置は本発明の第２の態様の実施形態による方法を使用することにより得られる装置であってもよいが、位置決めテンプレート１０１を患者の歯列１００上に位置決めすることを含む。このことはまた、位置決めテンプレート１０１が患者の歯列１００のモデルのディジタル表現に基づいて作製される場合にもあてはまる。

位置決めテンプレート１０１を患者の口に位置決めをし、歯列矯正要素を歯列矯正要素ホルダに、たとえばブラケットをブラケットホルダに挿入した後、歯列矯正要素ホルダは、位置決めテンプレート１０１のガイドと協働するようになる。このことは、たとえば、管状ガイドの軸に歯列矯正要素ホルダを挿入することによって、達成されてもよい。任意選択として、歯列矯正要素と歯とを接触させるときに歯列矯正要素を患者の歯列に接続するために、接着剤がまず歯列矯正要素の基部、たとえばブラケット基部に塗布されてもよい。ガイドが溝を備える場合、歯列矯正要素ホルダは、溝にあるその対応する隆起部で位置決めされる。歯列矯正要素は、歯と接触するようになり歯に固定される。

任意選択として、接着剤を使用して歯に結合されることになっている歯列矯正要素、たとえばブラケットの場合、接着剤が硬化した後で、歯列矯正要素ホルダ、たとえばブラケットホルダが取り外されてもよく、位置決めテンプレートが患者の歯から取り外されることができる。

好ましい実施形態、特定の構造および構成、ならびに材料を、本発明による装置として本明細書において議論してきたが、形状や細部におけるさまざまな変更または改変は、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、なされてもよいことを理解されたい。たとえば、歯列矯正要素ホルダ、たとえばブラケットホルダは、あらゆる患者にとって同じであるが、歯列矯正要素、たとえばブラケットをホルダに固有に位置決めするために、歯列矯正要素、たとえばブラケットごとに異なる標準の部品であってもよい。したがって、歯における歯列矯正要素、たとえばブラケットの固有の位置および向きは、ガイドの位置および向きを介して転写される。

本発明の別の実施形態は、両方のアーチに同時に嵌合する位置決めテンプレートを含む。患者は、テンプレートを適所に保つためにテンプレートを噛むよう指示されてもよい。

図６に示すように、本発明のさらに別の実施形態では、少なくとも１つの歯列矯正要素を保持する歯列矯正要素ホルダ９００、たとえばブラケットホルダが、歯列矯正要素９０１、たとえばブラケットを固定する、特定のタイプのピンセットのような工具である。歯列矯正要素ホルダ９００の外面９０３に対して歯列矯正要素９０１の位置がわかるように、工具は１組のクランプ９０２または固有の方法で歯列矯正要素９０１を締め付ける類似した締付け手段を有する。クランプ９０２は、内圧を印加することによる移動を防止するために、歯列矯正要素９０１をしっかりと保持するか固定する締結装置である。本実施形態では、クランプ９０２は２つのクランプチップまたはピンセット９４１および９４２を備えており、この間に歯列矯正要素９０１が締め付けられる。軸９０５は、ばね９０６を用いてクランプチップ９４１，９４２に連結されている。ピンセット９４１，９４２に向かって軸９０５を移動させる（本実施形態では、注射器内でプランジャを移動させるのと同じようになされる）ことによって、ピンセット９４１，９４２は、相互移動して開口し、それによって、歯列矯正要素９０１がピンセット９４１，９４２から分離することができる。

位置決めテンプレート１０１の軸４０２を画定している管状ガイドなどのガイド４００は、歯列矯正要素ホルダ９００が正確な位置まで誘導されのような方法で、歯列矯正要素９０１を位置決めして任意選択で結合するのに正確な向きで位置決めされる。歯列矯正要素ホルダ９００の管状ハウジング９０７は、位置決めテンプレート１０１のガイド軸４０２の形状と合致する矩形の断面形状を有してもよい。

少なくとも１つの歯列矯正要素を保持する代替の歯列矯正要素ホルダ、たとえばブラケットホルダ１９００が、図８、図９、および図１０に示されている。歯列矯正要素、たとえばブラケット１９０１が、ブラケット１９０１の特徴的な突起部１９５０の後ろで適所
にロックする円すい状の突起部１９４３によって、２つのピンセット１９４１および１９４２の先端で適所に保持されている。さらに、横方向の棒１９４４が、ピンセット１９４１，１９４２の一方または両方の先端に、本実施形態ではピンセット１９４２のうちの１つに取付けられており、ブラケット１９０１の溝１９５４に係合している。

本実施形態では三角形の部品として示されているが、ピンセットの一方または両方に、本実施形態ではピンセット１９４２のうちの１つに取付けられている位置合わせ手段、たとえば隆起部１９６０が、設けられていてもよい。この隆起部１９６０は、位置決めテンプレート１０１のガイドの協働する凹部にスライド式に係合するように適合されている。

本発明のさらに別の実施形態では、歯列矯正要素ホルダ、たとえばブラケットホルダが、追加のガイド機構、たとえば工具の軸から外方に延びる羽根を含む工具である。ガイド、たとえば位置決めテンプレートの軸は、工具全部を係合するのではなく、ガイド機構のみを係合する。ガイド機構および位置決めテンプレートの構造によって、工具が指定された深さまでテンプレートに進入することができ、歯列矯正要素、たとえばブラケットの３次元での位置決めを完全に制御することができる。

装置および方法の代替実施形態は、複数のガイドを備えていてもよく、ガイドは同一であるか、類似であるか、あるいは異なっていてもよいことが、理解される。１つ以上の歯列矯正要素ホルダは、複数のガイドを備える装置の一部分であってもよい。位置決めテンプレートの複数のガイド、またはすべてのガイドさえ、１つの歯列矯正要素ホルダと協働するのに適していてもよく、または、ガイドのそれぞれが、異なる特定の歯列矯正要素ホルダと協働するのに適していてもよい。

複数のガイドが位置決めテンプレートに位置決めされて嵌合される方法は、当業者によって本発明の一部分であると理解される。

上述のように、本発明はまた、歯の計画で使用するプロセッサシステムを提供する。処理システムは、コンピュータ、たとえばマイクロプロセッサを含んでいてもよい。本発明の実施形態または特許請求の範囲による上述の任意の方法が、たとえば図７で示すような処理システム４０で実施されてもよい。図７は、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭなど少なくとも１つのメモリの形態を含むメモリサブシステム４２に連結される少なくとも１つのカスタマイズ可能であるかプログラム可能なプロセッサ４１を含む、処理システム４０の１つの構成を示している。なお、１つのプロセッサ４１または複数のプロセッサは、汎用プロセッサまたは専用プロセッサであってもよく、たとえばチップなど、他の機能を実行する他の構成要素を有する装置に包含されるためのものであってもよい。したがって、本発明の実施形態による方法の１つ以上の態様が、ディジタル電子回路において、またはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せにおいて実施されてもよい。処理システムは、少なくとも１つのディスクドライブ、および／またはＣＤ−ＲＯＭドライブ、および／またはＤＶＤドライブを有する記憶サブシステム４３を含んでいてもよい。いくつかの実施態様では、ユーザに手動入力情報、たとえばパラメータ値を提供するために、ディスプレイシステム、キーボード、およびポインティングデバイスが、ユーザインターフェイス装置４４の一部として含まれていてもよい。たとえば計画に関連したデータの入出力をするポートもまた、含まれていてもよい。ネットワーク接続、各種デバイスに対するインタフェースなどのより多くの要素が含まれていてもよいが、図７には示されていない。簡略化のために図７には単一バスとして示されているが、当業者には少なくとも１つのバスのうちの１つのシステムを含むと理解されるかであろうバスサブシステム４５を介することを含むさまざまな方法で、処理システム４０のさまざまな要素が連結されてもよい。メモリサブシステム４２のメモリは、処理システム４０で実行されるときに本願明細書で記載されている方法の実施形態のステップを実施するという１
組の命令の一部または全部（いずれも４６として示されている）をある時間保持してもよい。

本発明はまた、コンピュータ装置で実行される場合に本発明による方法のいずれかの機能性を提供するコンピュータプログラム製品を含む。この種のコンピュータプログラム製品は、プログラム可能なプロセッサによって実行するために機械可読コードを搬送するキャリア媒体で具体的に実現されていてもよい。したがって、本発明は、コンピュータ手段で実行される場合に上述の方法のうちのいずれかを実行する命令を提供するコンピュータプログラム製品を搬送するキャリア媒体に関する。用語「キャリア媒体」は、実行のためにプロセッサに命令を提供するのに関与する任意の媒体を指す。この種の媒体は、不揮発性媒体および伝送媒体を含む多くの形態をとってもよいが、これに限定されない。不揮発性媒体は、たとえば、大容量記憶装置の一部分である記憶装置など、光学ディスクまたは磁気ディスクを含む。コンピュータ可読媒体の共通の形態は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フレキシブルディスクまたはフロッピー（登録商標）ディスク、テープ、メモリチップまたはカートリッジ、あるいはコンピュータが読み込み可能な他のいかなる媒体を含む。コンピュータ可読媒体のさまざまな形態は、１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロセッサへ実行するために搬送するのに関与していてもよい。コンピュータプログラム製品はまた、たとえばＬＡＮ、ＷＡＮ、またはインターネットなどネットワークの搬送波を介して伝送されてもよい。伝送媒体は、電波および赤外線通信の間に発生するような音波または光波という形をとっていてもよい。伝送媒体は、コンピュータ内にバスを備える導線を含む同軸ケーブル、銅線およびファイバ光学部品を含む。

本発明を具体化する装置の目的を達成するための他の装置は、当業者にとっては明らかであろう。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を保持する歯科矯正要素ホルダ（５００）を用いて、少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を歯列（１００）に位置決めするための装置（１０）であって、装置（１０）は歯列（１００）の少なくとも１つに嵌合する位置決めテンプレート（１０１）を備え、位置決めテンプレート（１０１）は、歯科矯正要素（３００）が歯列（１００）と接触することができるための少なくとも１つの開口領域（２００）を有し、位置決めテンプレート（１０１）は、歯列（１００）の少なくとも一部分と接触するための内面（１０２）を有し、位置決めテンプレート（１０１）は、内面（１０２）が歯列（１００）と接触している場合に、位置決めテンプレート（１０１）に結合され、歯列（１００）から離れる方向に位置決めテンプレート（１０１）から延びている、少なくとも１つのガイド（４００）をさらに備えており、少なくとも１つのガイド（４００）は、歯科矯正要素ホルダ（５００）によって保持された歯科矯正要素（３００）を少なくとも１つの開口領域（２００）に誘導するために、歯科矯正要素ホルダ（５００）と協働するのに適している、装置（１０）。
2. 少なくとも１つのガイド（４００）が軸方向（４０１）を有する管状ガイドであり、軸方向（４０１）は内面（１０２）から離れる方向に延びており、管状ガイド（４００）は、軸（４０２）を軸方向（４０１）に画定し、軸（４０２）は歯列矯正要素ホルダ（５００）と協働するのに適している、請求項１に記載の装置。
3. 軸（４０２）が、内面（４０３）が歯列矯正要素ホルダ（５００）の外面（５０３）と接触するのに適している壁を有する、請求項２に記載の装置（１０）。
4. 軸（４０３）の壁が、歯列矯正要素（３００）の通過を可能にする開口部（４０７）を備えている、請求項３に記載の装置（１０）。
5. 軸（４０２）の壁が、管状ガイド（４００）の位置決めテンプレート（１０１）への結合部に開口部（４０７）を備えている、請求項４に記載の装置（１０）。
6. 管状ガイド（４００）が、歯列矯正要素（３００）を位置決めした後に、装置（１０）を歯列（１００）から取り外すことができるようにする開口部（４０７）を有する、請求項２から５のいずれか一項に記載の装置（１０）。
7. 装置（１０）が、少なくとも１つのガイド（４００）と協働するのに適している歯列矯正要素ホルダ（５００）をさらに備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１０）。
8. 歯列矯正要素ホルダ（５００）およびガイド（４００）が、歯列矯正要素ホルダ（５００）をガイド（４００）によって誘導する間に、歯列矯正要素ホルダ（５００）およびガイド（４００）を固有の相対位置に位置合わせする位置合わせ手段を有する、請求項７に記載の装置（１０）。
9. 歯列矯正要素（３００）を位置決めした後に装置（１０）を歯列（１００）から取り外すことができるように、位置決めテンプレート（１０１）の開口領域（２００）が位置決めテンプレート（１０１）の軟部組織縁（１０４）まで延びている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置（１０）。
10. 少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を歯列（１００）に位置決めする装置（１０）を製造する方法であって、方法は、
    −歯列のディジタルモデルを取得するステップと；
    −少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素をディジタル歯列モデルにディジタル的に位置決めするステップと；
    −少なくとも１つの歯科矯正要素を保持するディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダを決定するステップと；
    −前記少なくとも１つのディジタル的に位置決めされた歯科矯正要素に基づいて、歯列（１００）の少なくとも一部分に嵌合する位置決めテンプレート（１０１）のディジタルモデルを決定するステップであって、位置決めテンプレート（１０１）は、歯科矯正要素（３００）がディジタル的に定義された位置に従って歯列（１００）と接触することができるための少なくとも１つの開口領域（２００）を有し、位置決めテンプレート（１０１）は歯列（１００）の少なくとも一部分と接触するための内面（１０２）を有し、位置決めテンプレート（１０１）は内面（１０２）が歯列（１００）と接触している場合に、位置決めテンプレート（１０１）に結合され、歯列（１００）から離れる方向に位置決めテンプレート（１０１）から延びている、少なくとも１つのガイド（４００）をさらに備えており、少なくとも１つのガイド（４００）は、歯科矯正要素ホルダ（５００）によって保持された歯科矯正要素（３００）を少なくとも１つの開口領域（２００）に誘導するために、歯科矯正要素ホルダ（５００）と協働するのに適している、ステップと；
    −少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を歯列（１００）上に位置決めするために装置（１０）の位置決めテンプレート（１０１）を設けるステップと；
    を含む、方法。
11. 歯科矯正要素ホルダ（５００）が１組のディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダから選択され、ガイド（４００）が、選択されたディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダの機能とディジタル歯列モデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに定義され適合される、請求項１０に記載の方法。
12. 歯科矯正要素ホルダ（５００）が、１組のディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダから選択され、ガイド（４００）が、選択された歯科矯正要素ホルダと協働するのに適した１組のディジタルモデル化されたガイドから選択され、選択されたガイドが、選択されたディジタルモデル化された歯科矯正要素ホルダの機能とディジタル歯列モデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置とにおいて、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合している、請求項１０に記載の方法。
13. ガイド（４００）が１組のディジタルモデル化されたガイドから選択され、選択されたガイドが、ディジタルモデルにある少なくとも１つのディジタルモデル化された歯科矯正要素の位置の機能において、ディジタルモデル化された位置決めテンプレートに適合している方法であって、本方法は、選択されたガイドと協働するのに適した歯科矯正要素ホルダ（５００）のディジタルモデルを定義し、歯科矯正要素ホルダのディジタルモデルに基づいて歯科矯正要素ホルダを設けるステップをさらに含んでいる、請求項１０に記載の方法。
14. 請求項１０から１３のいずれかに記載の製造過程によって得られる、少なくとも１つの歯科矯正要素（３００）を歯列（１００）に位置決めする装置（１０）。

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