JP5415612B2 - 自己結紮式歯列矯正ブラケット - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、アーチワイヤを歯に結合する歯列矯正器具に関し、より詳細には、アーチワイヤを挿入したり取り外したりするときには開き、アーチワイヤをブラケット内に保持するときには閉じることを選択的に行うことができる、歯に装着可能な自己結紮式歯列矯正ブラケットに関し、ばね部材によって開放位置または閉止位置に選択的にロックされる、摺動可能な、かつ回転可能に装着された一対の顎部を有する自己結紮式歯列矯正ブラケットに関する。
結紮糸に頼ることなくアーチワイヤをブラケットのアーチワイヤスロットに保持することができる自己結紮式歯列矯正ブラケットを患者の歯列矯正治療で使用することは、従来周知である。自己結紮式ブラケットは、歯列矯正治療の効率を高め、結紮糸がエラストマであるかワイヤ形状をしているかに係わらず結紮糸の破損時に生じる任意の問題を解消するためのものである。
本発明の歯列矯正ブラケットは、米国特許第7025591号に開示されているダブルジョーブラケットを改良したものであり、本発明のブラケットは、アーチワイヤの制御および機能操作性が改善されている。
さらに、米国特許第6554612号および第6582226号に開示されるような、アーチワイヤにかかる力が所定の最小値を超えると必ずアーチワイヤをスロットから解放する自己結紮式ブラケットを提供することも既知である。
結紮用ラッチばね部材を有する自己結紮式ブラケットの別の例が、米国特許第5711666号に開示されている。
さらに、従来既知の自己結紮式ブラケットには、食物の滓がやたらに引っかかり、口内の細胞組織を刺激し、開閉しにくくしがちな複雑な機械的構成を有するものがある。
また、ティップエッジ法を実施するのでなく、上記の米国特許第7025591号のようにエッジワイズ・アーチワイヤを使用するときにエッジワイズ法を実施する自己結紮式歯列矯正ブラケットを提供することも周知である。
さらに、米国特許第6682345号に開示の起立ワイヤ・フィーチャを備えるものも備えないものもある米国特許第4877398号および第5125832号のようなティップエッジ法を実施するブラケットを提供することも既知であるが、起立フィーチャを備えたティップエッジ法を実施する自己結紮式ブラケットを提供することは、まだ知られていない。
また、米国特許第7264468号のように、起立トンネルを備えた、エッジワイズ・ワイヤを受けてエッジワイズ法を実施するエッジワイズ・ブラケットを提供することも既知である。
本発明の自己結紮式歯列矯正器具は、主に、1つの構成ではメインアーチワイヤと協働してエッジワイズ法を実施し、別の構成ではティップエッジ法を実施するブラケットに関する。これらの技術は両方とも、患者の歯列矯正治療を行う分野では周知である。エッジワイズ法を実施するように構成されたブラケットは、通常は、断面がほぼ矩形のアーチワイヤを受けて、チッピング機能、トルク印加機能、回転機能およびインアウト補償機能を実現するが、このようなブラケットは、ある治療段階で丸形のワイヤとともに使用することができることを理解されたい。その後の治療段階では、ほぼ常に矩形のアーチワイヤを使用することは既知である。
同様に、歯冠のチッピングを実施し、歯根起立機能およびトルク印加機能を制限することができる米国特許第6682345号などのティップエッジ法を実施するティップエッジスロットを含むブラケットも、矩形または丸形のワイヤとともに使用することができる。このようなブラケットは、米国インディアナ州ウェストヴィルのTP Orthodontics社により、やはりTP Orthodontics社が所有するTIP−EDGEという米国登録商標で製造され、販売されている。また、後の歯列矯正治療段階においてティップエッジスロットないでく形のワイヤを使用することも通常のことである。
本発明のブラケットは、エッジワイズ型またはティップエッジ型のいずれかで、起立ばねの固定端部を受けるための垂直方向スロット、またはその他のブラケットの中にも通される起立ワイヤを受けるための水平方向スロットを有する構成にすることもできる。
また、本発明のブラケットは、金属、セラミック、プラスチック、または許容可能なブラケットを形成するために利用することができる任意の適当な材料で形成することができることも理解されたい。さらに、エッジワイズ法を実施する本発明のブラケットは、McLaughlin Bennett Trevisiシステム、Rothシステム、Andrewsシステム、Rickettsシステム、またはその他の既知の任意のシステムなど、歯列矯正分野で既知の任意の適当な規定に合わせて構成されているものと理解することができる。
本発明の自己結紮式ブラケットは、歯の上に直接装着される歯装着面、または歯に直接接合される整形可能な樹脂基剤を受ける歯装着面を備える基部を備える。ブラケットの基部は、アーチワイヤスロットが形成された、直立したほぼ平行な一対のヒンジ部材を備え、これらのヒンジ部材は、板部によって相互に結合されている。一対の顎部が、回転可能かつ摺動可能にヒンジ部材に結合され、ブラケットのアーチワイヤスロットを開閉して、開放位置にあるときにはアーチワイヤの挿入および抜き取りを可能にし、閉止位置にあるときにはアーチワイヤの保持を可能にするように機能する。顎部に設けられた腎臓形の開口は、上記直立部材によって保持されるヒンジピンと係合し、顎部に装着されたばね部材と協働して回転可能かつ摺動可能に移動して、顎部を開放位置または閉止位置に選択的にロックする。ばね部材は、顎部が閉止ロック位置にあるときには、アーチワイヤの床部としても機能する。
上述のように、基部は、米国特許第6685468号に開示されるように適当なポリマー樹脂の硬化プラスチック材料の形態の装着パッドを備えて、適当な接着材料を用いてブラケットを歯に接着できるようにするだけでなく、治療処置の中でブラケットがそれ以上使えなくなったときに容易に取り外せるようにすることができる。箔状/網状の接着パッドを基部に取り付けて、ブラケットを歯に接着できるようにすることもできる。さらに、ブラケットを歯に括り付けるバンドを基部に取り付けることもできることも理解されたい。
ブラケットは、ポリマー樹脂接着パッドを備えることができるが、また、未硬化の光硬化性または化学硬化性ポリマー樹脂の層を備えて、ブラケットを歯に直接取り付けて、その後に未硬化層を硬化させてブラケットを歯に適切に接着するように製造業者からユーザまで輸送することもできる。
さらに、エッジワイズ型またはティップエッジ型のアーチワイヤスロットは、様々なシステムの周知の規定に従い、任意の所望のチッピングまたは角形成値、トルク値、回転値、およびインアウト値をとることができることも理解されたい。さらに、この基部の構成は、頬/舌側プロフィルまたは唇/頬側プロフィルで偏菱形の形状にすることができる。
上述のように、本発明のブラケットは、米国特許第6682345号に開示されるように、必要に応じて、起立ばねを受けるための垂直方向スロット、あるいは全ての歯をほぼ一致して起立させるための全てのブラケットを通って延びる起立ワイヤを受けるための水平方向トンネルまたは内腔を備えることができる。起立トンネルまたは内腔を使用することにより、ニッケルチタン製であってもよい起立ワイヤの動作により、メインアーチワイヤと連携して近遠心方向の起立およびトルク印加を行うことができるようになることを理解されたい。垂直方向および水平方向の制御は、受動的な矩形アーチワイヤによって確保される。
上記に列挙した各特許の開示は、参照により本願に組み込まれることを理解されたい。
さらに、本発明のブラケットは、特に異常回転した歯にブラケットを取り付けるときに、エラストマまたは金属製の結紮糸を受けて顎部を閉止位置に維持するのを補助するように構成することもできる。歯が適切な位置まで回転したら、それ以上は必要ないということで、結紮糸を取り外すことができる。
したがって、本発明の目的は、患者の治療効果を高めるために、使用者である歯科医が効率的に開閉して治療中にメインアーチワイヤの挿入または取外しを行うことができる、患者の歯列矯正治療に使用される新しい改良された自己結紮式歯列矯正ブラケットを提供することである。
本発明のもう1つの目的は、エッジワイズ法でもティップエッジ法でも使用されるように構成することができる、アーチワイヤを収容するために開閉することができる一対の顎部を有する自己結紮式歯列矯正ブラケットを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、患者の治療効果を高めるだけでなく、使用者である歯科医である専門家の診療時間も短縮する、新しい改良された自己結紮式歯列矯正ブラケットを提供することである。
本発明のその他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な開示を、添付の図面と関連付けて読めば明らかになるであろう。なお、添付の図面では、同じ番号は同じ部分を示している。
本発明のエッジワイズ型ブラケットの側面図であり、閉止位置にある顎部を示し、結紮糸の一部を断面で示し、結紮糸がどのようにブラケットに受けられるかを断面で示す図である。 やはり閉止位置にある顎部を示す、図1のブラケットの斜視図である。 図1および図2のブラケットの基部を示す斜視図である。 頬側または唇側から見た基部の上面図である。 垂直に立てた姿勢の基部の側面図である。 水平に寝かせた姿勢の基部の側面図である。 一部を斜視図にした基部の底面図である。 顎部が閉止位置にある図1および図2のブラケットの斜視図であり、適所に収められたアーチワイヤと、顎部を閉止位置に保持するのを補助するための任意選択の結紮糸とを示す図である。 図1、図2および図8のブラケットの展開図であり、特定の治療段階で使用することができる顎部、基部、ばねおよびヒンジピンならびに任意選択の結紮糸を示す図である。 歯に装着された状態の樹脂装着パッドを用いた図1および図2のブラケットの側面図であり、奥に位置する部品と、閉止位置にある顎部と、顎部内部のアーチワイヤの断面とを示すために部分的に断面図にした図である。 顎部が開放位置にある図10のブラケットの斜視図であり、断面で示すアーチワイヤをブラケットから抜き出している途中の状態を示す図である。 本発明のブラケットの改変形態の斜視図であり、ティップエッジ法を実施するためのティップエッジアーチワイヤを備えるブラケットを特に示す図である。 各部を斜視図で示す、図12のブラケットの展開図である。 エッジワイズ法用の改変ブラケットの斜視図であり、起立ワイヤを受けるためのトンネルをさらに示し、メインアーチワイヤおよび起立ワイヤを実線で示す図である。 起立ワイヤをさらに収容するように改変された、ティップエッジ法を実施することができる図12のブラケットの斜視図である。
次に、図面、特に図1〜図11の実施例を参照すると、エッジワイズ法を実施するために、ブラケット18は、一般に、基部20と、一対の対向顎部材22および24と、一対のヒンジピン26および28と、ばね部材30とを備える。
基部部材は、板部36によってその下端部で相互に接続された、ほぼ直立したほぼ平行な一対のヒンジ部材32および34を備える。装着面がブラケットの舌側に画定されることから、中実の板部を使用することが好ましいが、板部に開口を設ける、またはバーを使用して、ヒンジ部材を相互に接続することもできることを理解されたい。ヒンジ部材は、整列したスロット38および40を有する。これらのスロットは、U字型であり、メインアーチワイヤを受けることにより、協働してブラケットの1つのアーチワイヤスロットを画定するように構成される。直立部材32および34は、ヒンジピン28を受けるための整列した孔42および44、ならびにヒンジピン26を受けるための整列した孔46および48も有する。
顎部材22および24は、互いに全く同じであり、基部に装着されたときに対向する。基部20は、図3〜図7および図9の展開図に単独で示してある。図7および図9に示すように、板部36は、基部において顎部と近接する側の上面50と、一般にブラケットが装着される歯の表面と一致するように構成される下側面52とを備える。表面52は歯の表面に直接接着してもよいが、図10および図11に示す装着パッド54のように、基部の装着側に合わせてポリマー樹脂製の装着パッドを成型することが好ましい。図10および図11から分かるように、ブラケットは、装着パッドを介して歯55に接着される。この装着パッドは、参照によりその開示を本明細書に組み込む米国特許第6685468号に開示される装着パッドなどである。
ほぼ同一の形状を有する顎部22および24は、互いに反対の関係になるように装着され、協働してメインアーチワイヤをブラケット内に保持する。各顎部の本体は、腎臓形の孔56を有し、図1および図9から図11にファントムで示すように、顎部を基部に装着したときに、ヒンジピンがこの孔の中に延びる。各顎部の上部には、離間した耳部58および60が設けられ、これらの耳部の間に、平坦な表面62が配置され、この表面は、図10の断面に示すように、表面66および68に分割するばね受けスロット64を備える。表面66は、ブラケット内に延びるアーチワイヤ70の上側および下側と係合して、閉止位置にあるときにワイヤを捕捉する働きをする。さらに、図10および図11に示すように、耳部58および60は、アーチワイヤスロットの床部として働くばね30に反してアーチワイヤを適所にさらにしっかり保持するように働くワイヤ係合突起72を備える。
ばね30は、図9に詳細に示すように、板ばねの形状をしており、適当なばね材料で構成されている。ばねは、図10に詳細に示すように各顎部のスロット64と係合するような大きさとされて、顎部が調和して動作するように制御し、開放位置または閉止位置に選択的に顎部を保持するようになっていることを理解されたい。
上述のように、異常回転のひどい歯の場合には、閉止ロック位置に顎部を維持するためにさらなる力が必要になり、そのときには、図1および図9に示す弾性結紮糸74などの結紮糸を装着して、図8に示すように追加の閉止圧力を顎部に加えることになる。結紮糸の位置決めに対応するために、上部の各顎部の後部には、部分的円筒凹部76が設けられる。同様に、図1、図2、図6、図10および図11に示すように、直立したヒンジ部材32および34の角部にも、切込み77が形成されて、ブラケット上に配置される結紮糸を収容しやすくしてある。顎部の係合側にある切欠きは、図8に示すように協働して、顎部材の耳部58および60の摩擦を低減していることを理解されたい。この具体的な形状についての参照番号に関する記述は、顎部材の一方についてしか述べていないが、2つの顎部材は互いに対向する位置に配置されているだけで同一の部材であるため、同じ記述がもう一方の顎部材にも全く同じように当てはまることを理解されたい。
図9に示すばね部材30は、上から見ると、1つの面に沿った対向する縁部に浅い切欠きが形成されているが、ばね部材30は、顎部のばね受けスロット64内に係合してこれと協働することができるように、所望のばね動作を実現するのに望ましい任意の形状をとることができる。選択したばねの構成がどんな構成であっても、ばねは、顎部と摺動するヒンジとの間で所望の相互作用を生じるのに望ましいばね値を有することを理解されたい。ばね部材は、任意の適当な金属ばね材料で構成することができるが、開放位置と閉止ロック位置の間で顎部を動作させるのに必要なばねの動きを実現して生じさせる材料であれば、その他の愛量で構成することもできることを理解されたい。同様に、ヒンジピン26および28は、金属で、または顎部の回転可能かつ摺動可能なヒンジを望み通りに機能させる適当な材料で構成することができる。
動作に際しては、任意の適当な道具を使用して、所望の位置にある顎部の一方または両方に圧力を加えて、それらを図11に示すように開放位置に移動させ、その後、図10に示すように閉止位置に移動させることができる。しかし、顎部を閉じることは、ばねに逆らって開いた顎部の中にアーチワイヤを挿入し、ブラケットの近心側および遠心側で舌側に圧力を加えて、ヒンジピンが腎臓形スロットの舌側端部または下端部と係合してばねの圧力で顎部を閉止位置にロックしてアーチワイヤをブラケットにロックするようになるまで、ばねがヒンジピン上で顎部を動かすようにする。顎部の孔56は腎臓形の断面であるために、この孔または穴56は、カム穴とみなすことができ、図10に示すようにカムローブまたはカムバンプ56aおよび56bを有する。ヒンジピン56は、図10に示すように顎部が閉止位置にあるときにはカム開口の上端部すなわち頬唇側端部56bに位置し、図11に示すように顎部が開いているときにはカム開口の下端部すなわち舌側端部56aに位置する。顎部に形成された腎臓形の孔または開口の角形成は、ばねが図10に示す閉止位置または図11に示す開放位置に顎部を保持するようになされている。さらに、ばね30は、上記の米国特許第7025591号に述べられているように、顎部を開く間はブラケットの基部から遠ざかる方向に、顎部を閉じる間は基部に向かう方向に移動する。顎部を開く間、この開く力により、最初にばねが撓み、次いで、顎部のカム開口がヒンジピンを中心にして移動するにつれて、顎部が基部から離れるように外向きに摺動し、ヒンジピンがカム開口の下端部56aと整列すると、ばね30が、顎部を開放ロック位置まで完全に開き、アーチワイヤを容易に挿入または除去できるようにする。この位置で、ばねは顎部を開放位置に付勢し続ける。顎部を閉じるときには、ばねに反してアーチワイヤを押しつけることにより、顎部を図10に示す位置まで内向きに移動させる。これにより、ばねは、顎部を閉止位置に維持する力を発生することができる。開放位置と閉止位置の間で顎部が動く際に、かすかな触覚フィードバックが感じられることもある。
次に図12および図13を参照すると、米国特許第4877398号、第5125832号および第6682345号に記載されるように、メインアーチワイヤスロットが歯冠のチッピングを可能にし、歯根の起立を制限し、トルクの印加を制御するティップエッジ法を実施するようにアーチワイヤスロットが構成された改変形態が示してある。周知のティップエッジ法を実施することで、歯と歯の間の隙間を閉じるためのチッピング作業および起立作業が可能になり、最終段階でトルク印加作業を行うことできる。上述のように、これらの特許の開示も、参照により本明細書に組み込まれる。異なるスロット構成を提供することを除けば、本実施形態の動作は、アーチワイヤの挿入または除去を行うための開放位置、またはアーチワイヤをブラケットに保持してロックする閉止位置のいずれかで選択的にロックされ、いずれの場合も、上述の従来技術の特許のブラケットでは必要となるアーチワイヤをアーチワイヤスロット内に維持するための結紮糸を備える必要はない。したがって、本実施形態のブラケット構成は、基本的にメインアーチワイヤスロットの形態をしている図1〜図11のエッジワイズスロットブラケットの構成とは異なる。ただし、それに加えて、本実施形態では、起立機能を生じるための起立ばねを使用するための垂直スロットも含む。このスロットは、図1〜図11に示す実施形態に組み込むこともできる。さらに、本実施形態は、異常回転した歯を持つ患者を治療するために顎部を閉止位置に維持するのを補助する結紮糸を受けて、アーチワイヤが抜けるのを防止することができるようにも構成される。
このブラケットは、全体を番号80で示してあり、基部82と、顎部84および86と、ばね部材88と、ヒンジピン90および92とを備える。
顎部84と86は互いに同じであり、それぞれ停止面94および歯冠チッピング面96を有し、これらの表面の間に支点98が画定される。さらに、図1〜図11の実施形態と同様に、各顎部は、顎部内部を近遠心方向に延びる、ヒンジピン102を受けるための腎臓形の孔または開口100を有する。各顎部の上部で、一対の離間耳部104および106が対合してアーチワイヤスロットを閉じている。その全体を番号108で示すブラケットの基部は、図1〜図11の実施形態の基部20と同じ目的を果たす。基部108は、直立した離間ヒンジ部材110および112を備える。各ヒンジ部材は、ヒンジ部材110および112の腎臓形開口の中に延びるピン102を効果的に受けて保持する、ピン開口114および116を有する。ヒンジピン開口に密に嵌まり込んで顎部を基部にロックすることができる、任意の適当なヒンジピンを設けることができる。ヒンジピンは、第1の実施形態と同様に、基部に設けられた開口によって支持され、顎部の腎臓形開口の中に延びる。ばね88は、第1の実施形態のばね30と同様であるが形状が若干改変されており、顎部のスロット120で受けられる。ばねは、メインアーチワイヤ上でブラケットがどのような向きになっているときでも、顎部が閉止位置にあるときには、アーチワイヤスロットの床部として機能することができるように構成される。
必要に応じて、結紮糸122を使用して、顎部を閉止位置に維持するのを補助することができる。結紮糸は、エラストマであることが好ましいが、金属で構成することが望ましい場合には、金属で構成することもできる。顎部の後部には、患者の治療中に結紮糸を受けて適所に維持するように構成された凹部124がある。
さらに、本実施形態は、基部におけるスロットまたは凹部126によって形成された垂直方向に配向された開口と、各顎部の下側に形成された、協働し対合するスロット128とを備え、スロット126および128で、アップライトばねの固定側端部を受け入れることができる垂直方向の開口またはスロットを形成することにより、アップライトばねの尾部を受けるように構成される。患者の治療中にアップライト機能を実施するようにアップライトばねをブラケット構造およびメインアーチワイヤに取り付ける方法は、周知である。
ばね118は、メインアーチワイヤスロット中に配置されたメインアーチワイヤの必要な床部を形成するように構成され、このアーチワイヤスロット構成の顎部と顎部の間にアーチワイヤを常に捕捉しておくのに十分な大きさの床部が形成されるように、ばねの両端部は互いに少しずれた関係で示してある。
本実施形態は、アーチワイヤの挿入または除去を行うための開放位置またはアーチワイヤをブラケット上の適所に保持するために閉止位置にブラケットの顎部を移動させるという点では、図1〜図11の実施形態と実質的に同じように動作する。顎部は、係合して所望の点で顎部を開く圧力を加える任意の適当な道具で開くことができる。上記の実施形態と同様に、開いたスロットにアーチワイヤを挿入して、舌側に圧力を加えることにより、顎部を閉じることができる。
図14および図15に示すのは、エッジワイズスロットまたはティップエッジスロットを備える改変ブラケットであり、これらのブラケットは、それぞれ上記の米国特許第7264468号および第6682345号に示すようなアップライトワイヤを受けるためのトンネルを基部に有する点のみ異なる。
図14の実施形態では、ブラケット18aは、基部に、メインアーチワイヤスロットとほぼ整列して、かつメインアーチワイヤスロットよりも舌側に設けられて、アップライトワイヤ136を受け、米国特許第7264468号に開示されるように機能してアップライト機能を生じるトンネル134を備える。同様に、ティップエッジ法を実施する図15のブラケット80Aは、アップライトワイヤ136を受けて米国特許第6682345号に開示されるように機能してアップライト機能を生じる、近遠心方向に延びるトンネル138を備える。それ以外の点は、これらのブラケットの各要素は、図1〜図13の実施形態と同じである。これらのトンネルは円筒形の形状を有するものとして示してあるが、多角形であってもよいことを理解されたい。
図14および図15の実施形態は、上述のように、顎部の開閉に関しては、それぞれ図1および図12の実施形態と同じように動作する。
本発明の新規概念の範囲を逸脱することなく、様々な改変および変形を加えることができることを理解されたい。本願は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることを理解されたい。

Claims (1)

  1. ブラケットのアーチワイヤスロットを画定する整列されたスロット(38、40)を有する離間したほぼ平行な一対の直立ヒンジ部材(32、34)を有する基部(20)と、
    前記スロットと協働する一対の顎部(22、24)であり、前記ヒンジ部材にヒンジ結合され、かつ開放位置と閉止位置の間で移動して、選択的に前記アーチワイヤスロットにアーチワイヤを挿入するまたは前記アーチワイヤスロットからアーチワイヤを抜き出すためにブラケットを開く、あるいは前記アーチワイヤスロット内のアーチワイヤを保持するためにブラケットを閉じることができる一対の顎部(22、24)と、
    前記顎部と係合して、前記顎部を開放位置または閉止位置にロックした状態に選択的に維持するばね手段(30)と
    を備える、アーチワイヤを受ける自己結紮式歯列矯正ブラケットであって、
    前記ばね手段が、さらに、前記ヒンジ部材の間に前記アーチワイヤスロットの床部を画定し、
    顎部を閉止位置にさらに付勢するための結紮糸を受けるタイウィング手段(76、77)をさらに備え、前記タイウィング手段が、前記ヒンジ部材の部分凹状凹部と協働する前記顎部の部分凹状凹部(76)を有する、自己結紮式歯列矯正ブラケット。
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