JP5719365B2 - 口腔内歯列矯正装置 - Google Patents

Description

歯科矯正治療で用いる歯列矯正装置、アセンブリ、及び方法が提供される。より詳細には、治療目的の力（therapeutic force）を口腔内の歯牙構造の間に向けるために、歯列矯正補正装置（orthodontic corrector device）が関連アセンブリ及び方法と共に提供される。

歯列矯正術の分野は、歯を口腔の適切な位置に向けるための管理、指導、及び矯正に関する。歯列矯正治療は、一般に、歯を適切な噛み合わせ構造、又は咬合に移動させるための力の適用を必要とする。固定器具処置として知られる１つの治療法は、患者の前歯、犬歯、及び小臼歯に固着される、ブラケットと呼ばれる一連の非常に小さいスロット付き器具を使用して行われる。治療の初めに、アーチワイヤとして知られる弾力的な歯列矯正器具が、ブラケットスロットのそれぞれの中に受容される。アーチワイヤの端部は、典型的には、患者の臼歯に固着されている、頬面チューブ（buccal tubes）と呼ばれる器具内に固定される。

ブラケット及び頬面チューブの中に最初に設置されるとき、アーチワイヤはその元の弓状の（又は湾曲）形状から撓むが、その後、治療している間に徐々に元の形状に戻る。このようにして、アーチワイヤは、治療目的の弱い力を印加して、不適切な位置から適切な位置へと歯を移動させる。ブラケット、頬面チューブ、及びアーチワイヤはまとめて、一般に「ブレース（braces）」と呼ばれる。ブレースは、多くの場合、歯及び顔の審美性、咬合機能、及び歯科衛生を改善するために処方される。

治療のある段階の間、特殊な不正咬合を矯正するために、固定器具と共に用いる追加の口腔内器具が処方される場合がある。例えば、ある器具は、顎を閉じたときに、下顎第１大臼歯が上顎第１大臼歯に対して過度に遠心側（後方向）に位置する、過蓋咬合などのＩＩ級不正咬を矯正するために使用される。他の器具は、顎を閉じたときに、下顎第１大臼歯が上顎第１大臼歯に対して過度に近心側（前方向）に位置する、ＩＩＩ級不正咬合として知られる前述とは逆の不正咬合（例えば、前歯の反対咬合など）を矯正する。

近年、歯科矯正医によって設置され、治療の過程において最低限の患者の関与を必要とする、ＩＩ級及びＩＩＩ級矯正装置が開発されている。これら装置は、患者コンプライアンスを必要とせずに、ＩＩ級及びＩＩＩ級不正咬合を有利に矯正する。更に、これら装置を歯列弓に接続する際に、様々な可能性が存在する。上歯列弓を遠心接続するために、バンド付きのヘッドギアチューブが今尚よく使われている。しかしながら、これらバンド付き器具は、広く一般に使われていない。結合可能な大臼歯用器具は、多くの点でより使いやすく、一部の歯科矯正医は、バンド付き器具よりもこちらの方を好む。別の選択肢として、歯列弓への接続は、アーチワイヤの一方又は両方に口腔内装置を間接的に連結することによって行われることができる。したがって、製造業者は、多種多様な器具と共に使用できる汎用性を有するこのような口腔内装置を構成しようと努めてきた。

治療の過程において、矯正力を歯牙構造に向けると同時に、実質的に改善された堅牢性を示す口腔内歯列矯正装置、並びに、関連アセンブリ及び方法が、本明細書において提供される。

従来技術の装置は、結合された器具に口腔内器具を接続しようと試みてきたが、これらの努力は、しばしば、器具に偶然に伝達される咀嚼（咬合）力に起因して器具が破損又は結合破壊するという、器具の脆弱性を露呈させた。結合された器具は、バンドの付いたそれらの同等物よりも有意に脆弱である傾向があるので、結合破壊のリスクはまた、一般に、これらの状況において高くなる。更に、従来技術の装置は、隣接する構成要素間に高い自由度の回転運動を提供する連結具を使用する傾向がある。これら連結具は、患者による通常の顎運動を有利に可能にするが、これら同じ連結具はまた、少なくとも２つの点で問題があり得る。

第１に、連結具によって提供されるこの自由度により、装置の一部が咬合領域内に偶然に旋回して入るのが可能になり得る。このことは、結果として、患者が装置を噛んで、結合破壊、装置破損、及び／又は装置と患者の口腔組織との痛みを伴う接触を引き起こす可能性がある。第２に、装置が咬合から安全に遠ざけられるとしても、堅い食物等により連結具がずれる又は適所から外れるとき、連結具は、依然として結合している又は互いにぶつかる可能性がある。こういったことが生じると、咬合力が連結具に直接伝達されるようになり、この場合もやはり装置破損又は結合破壊を引き起こす可能性がある。

提供される歯列矯正装置は、隣接する装置構成要素をこれら咬合力の攻撃から隔離する可撓性カンチレバーを含むことによって、これらの問題を克服する。装置にかかる不慮の力に応答して弾性的にたわむ、又は偏向することにより、装置の脆弱な構成要素が保護される。これらの力がその後除去されると、カンチレバーはその元の配向に戻り、それによって、矯正装置の適切な整列を維持する。追加の利点として、カンチレバーによって、フォースモジュールの位置を遠心方向に向かって延ばすことができ、かつ、カンチレバーは、フォースモジュールと歯列弓との間に広範囲の接続オプションを可能にすることができる。

一態様において、本発明は、上側歯列弓器具と下側歯列弓器具との間に治療目的の力を適用するための歯列矯正装置を目的とし、この歯列矯正装置は、患者の上側歯列弓器具を連結するための連結具と、連結具に堅く連結され、かつ、弛緩状態のときにカンチレバーを特定の予め定められた配向に自己復帰させるのに十分な復元力を有する弾力材料を含むカンチレバーと、一端がカンチレバーに連結され、反対端が下側器具に連結されるように適合される２つの対向端を有するフォースモジュールと、を含む。

別の態様では、本発明は、一連のブラケットと、ブラケットに接続されるアーチワイヤと、アーチワイヤに連結される連結具と、連結具に堅く連結され、かつ、弛緩状態のときにカンチレバーを特定の予め定められためられた配向に自己復帰させるのに十分な復元力を有する弾力材料を含むカンチレバーと、カンチレバーに連結されるフォースモジュールと、を含む歯科矯正アセンブリ、を目的とする。

更に別の態様では、本発明は、患者の対向する顎に位置決めされた第１の歯列矯正器具と第２の歯列矯正器具との間に力を適用する方法を目的とし、この方法は、連結具を提供することと、ここで、連結具はカンチレバーの一端に堅く取り付けられ、カンチレバーは、弛緩状態のときにカンチレバーを特定の予め定められた配向に自己復帰させるのに十分な復元力を有する弾力材料を含み、カンチレバーの他端は、フォースモジュールに枢動可能に取り付けられる；連結具を第１の器具に連結することと；フォースモジュールを第２の器具に連結することと；を含み、カンチレバーは、フォースモジュールの少なくとも一部を、連結具に対して固定された位置に柔軟に保持する。

定義
本明細書で使用する場合、
「近心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中央に向かう方向を意味する。
「遠心側」は、患者の湾曲した歯列弓の中央から離れる方向を意味する。
「咬合側」は、患者の歯の外側先端部に向かう方向を意味する。
「歯肉側（gingival）」は、患者の歯茎又は歯肉に向かう方向を意味する。
「顔面側」は、患者の唇又は頬に向かう方向を意味する。
「舌側」は、患者の舌に向かう方向を意味する。

歯列弓に設置された、本発明の一実施形態による歯科矯正アセンブリの側面図。 図１のアセンブリに示される歯列矯正装置の舌側を見た分解正面図。 連結具が矯正装置のカンチレバーに組み付けられる前に見られる配向で示されていることを除いて、図２に示される連結具の舌側を見た拡大正面図。 図３の連結具の近心側の図。 図３及び図４の連結具の歯肉側の図。 図２の歯列矯正装置の歯肉側の縮小部分図。 連結具が図３のカンチレバーに組み付けられて示されていることを除いて、図４とある程度類似している図。 本発明の別の実施形態による歯列矯正装置の分解正面図。 図８の矯正装置に示される連結具の近心側の拡大図。 図８の歯列矯正装置の歯肉側の縮小部分図。 図８及び図１０の歯列矯正装置の近心側の図。

本開示は、治療の過程において歯牙構造に治療目的の力を加える歯列矯正装置、矯正装置、及びアセンブリに関する。本明細書で示されるこれら装置、矯正装置、及びアセンブリの代表的な実施形態は、ＩＩ級不正咬合の治療に有用である。しかしながら、これらは、本発明を不当に制限するものと解釈されるべきではない。例えば、これらの実施形態は、ＩＩＩ級不正咬合の治療で使用するように適合されることもできる。あるいは、これらの実施形態は、上側又は下側歯列弓のいずれかの中で個別に使用されることができる。

図１は、全体的に番号１００で表わされる、代表的な一実施形態による歯科矯正アセンブリを示す。アセンブリ１００は、図示されるように、患者の上歯列弓及び下歯列弓の右側に設置された歯列矯正器具の組み合わせを表す。上歯列弓の上に位置しているのは、上顎前歯１０、上顎犬歯１２、上顎小臼歯１４、上顎第一大臼歯１６、及び上顎第２大臼歯１８を含む歯一式である。同様に、下側歯列弓は、下顎前歯２０、下顎犬歯２２、下顎小臼歯２４、及び下顎臼歯２６を含む歯一式を示す。

結合された歯列矯正器具は、上及び下歯列弓のそれぞれの歯に固着されている。上側歯列弓に取り付けられた器具は、上部ブラケット３０と上側頬面チューブ３２とを含む。同様に、下側歯列弓に取り付けられた器具は、下部ブラケット４０と下側頬面チューブ４２とを含む。図１に示されるように、各ブラケット及び頬面チューブは、それぞれの歯の顔面側の表面に器具を結合するためのベースを含む。図のように、各ブラケットは、顔面方向に向けて配向された開口部を備える、アーチワイヤを受容するためのスロットを更に含む。

上側器具のそれぞれは、上側アーチワイヤ５０に接続され、下側器具のそれぞれは、下側アーチワイヤ６０に接続される。この例では、上側及び下側アーチワイヤ５０、６０は共に、それらの長手方向軸に対して垂直な平面において略矩形断面を有する。エラストマーＯリング結紮線は、各アーチワイヤ５０、６０をそのアーチワイヤスロット内に保持するように、各ブラケットのタイウイングの周りに延びている。任意に、アーチワイヤ５０、６０の遠心端は、対応の頬面チューブ３２、４２の遠心側に隣接した位置で、図１に示されるように屈曲される。あるいは、摺動自在な扉、シャッタ、ベール（bale）、又はクリップを使用する自己結紮器具を使用してもよい。

図示されていないが、本発明のいくつかの実施形態は、上歯列弓及び下歯列弓の左側に同様に設置されている、アセンブリ１００の鏡像構造を含む。そのような構造により、歯列弓の両側に対称的に力を適用することができる。

歯列矯正装置１０２は、アセンブリ１００の一部であり、上側アーチワイヤ５０を下側アーチワイヤ６０に連結する。任意に及び図示のように、矯正装置１０２の一端は、上顎小臼歯ブラケット３０と上側頬面チューブ３２との間の上側アーチワイヤ５０に連結される。本明細書で使用するとき、矯正装置１０２のような構成要素の「端」は、その構成要素の最外端に隣接する部分を意味するものとし、例えば、構成要素の最も外側の端部壁に限定されるものではない。反対端では、矯正装置１０２が、下顎犬歯と下顎小臼歯ブラケット４０との間の下側アーチワイヤ６０に連結される。図の構造では、矯正装置１０２は、上側頬面チューブ３２及び下顎犬歯ブラケット４０にかかる拡張力を提供する。この拡張力は、次に、下歯列弓を上歯列弓に対して前方向に付勢することによって過蓋咬合を矯正することができる、治療目的の力を生成する。

図２は、アーチワイヤ５０、６０から取り外され、かつ反対側（舌側）から見た場合の矯正装置１０２を示す。図のように、矯正装置１０２は、上側アーチワイヤ５０に連結するための連結具１０４を含む。カンチレバー１０６は、その一端が連結具１０４に連結され、連結具１０４から略遠心側に外方に延びている。カンチレバー１０６の反対端は、フォースモジュール１０８に連結される。図のように、フォースモジュール１０８は２つの対向端を有し、一端はカンチレバー１０６に連結され、反対端は下側アーチワイヤ６０に連結されるように適合される。

好ましくは、フォースモジュール１０８は、米国特許第５，９６４，５８８号（Ｃｌｅａｒｙ）に記載される咬合矯正装置と多くの点で類似している。図２に例示されるように、フォースモジュール１０８は、第１の細長い管状部材１１８と、第１の部材１１８に摺動伸縮関係で受容される第２の細長い管状部材１２０と、第２の部材に受容される第３の部材１１０とを含む。圧縮コイルばね１１２は、第１の管状部材１１８を囲むように延び、第１の部材１１８に固定された遠心端キャップ１２４に押し当てられる外端を有する。ばね１２２の反対端は、第２の部材１２０の外端にしっかり固着された環状フィッティング１２６に押し当てられる。第３の部材１１０は、環状フィッティング１２６を嵌合して、第３の部材１１０が第２の部材１２０の中に受容され得る程度を制限する、大型の止め具１２８を更に含む。

カンチレバー１０６は、取付金具１２５の位置でフォースモジュール１０８に枢動可能に連結され、この取付金具１２５は、遠心端キャップ１２４から歯肉方向へと外方に延びる。フォースモジュール１０８の反対端において、第３の部材１１０の近心外端は、下側アーチワイヤ６０の一部分囲むように延びる、図２に示されるようなループ型形状に形成される。ループ型形状の更なる例は、米国特許第６，６６９，４７４号（Ｖｏｇｔ）に記載されている。フォースモジュールを歯列矯正アーチワイヤに接続するための他の構成は、米国仮特許出願第６１／１６８，９４６号（２００９年４月１４日出願）、発明の名称「ＩＮＴＥＲＡＲＣＨ ＦＯＲＣＥ ＭＯＤＵＬＥ ＷＩＴＨ ＬＩＮＫ ＦＯＲ ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ」に記載されている。いくつかの実施形態では、第３の部材１１０の外端はまた、外端部を下側アーチワイヤ６０の周囲に屈曲させるのを容易にするのを目的として、厚さの減少した凹部又は他の領域といった脆弱線を含む。好適な市販のフォースモジュール１０８の例は、３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｏｎｒｏｖｉａ，ＣＡ）のＦＯＲＳＵＳブランドの耐疲労性ＩＩ級矯正装置に含まれている。

連結具１０４が上記の様式でアーチワイヤ５０、６０に接続されると、圧縮コイルばね１２２は、連結具１０４及び第３の部材１１０を互いに離れる方向に付勢する。その結果、連結具１０４は、頬面チューブ３２の近心側に押し当てられるまで、アーチワイヤ５０に沿って遠心方向に摺動し、第３の部材１１０は、ブラケット４０の遠心側に押し当てられるまで、アーチワイヤ６０に沿って近心方向に摺動する。アセンブリ１００を動作させる他の態様は、米国特許第６，５５８，１６０号（Ｓｃｈｎａｉｔｔｅｒら）に記載の器具の態様と同様である。

アセンブリ１００の連結具１０４及びカンチレバー１０６は、同様に他の種類のフォースモジュールと共に使用されてもよく、また、その使用は、図示のフォースモジュール１０８のような入れ子式フォースモジュールに限定される必要はない。例えば、カンチレバー１０６は、米国特許第５，７５２，８２３号（Ｖｏｇｔ）に開示されているような形状記憶合金から製造される板ばねに連結されてもよい。同様に、カンチレバー１０６は、米国特許第５，６５１，６７２号（Ｃｌｅａｒｙ）に記載されるフォースモジュールのような、その長手方向軸に対して垂直な基準軸を中心に円弧状に屈曲する任意のその他の細長い弾性本体に連結されてもよい。

図３〜図５は、それぞれ、舌側、遠心側、及び咬合側方向から見た場合の連結具１０４を示す。連結具１０４は、同時係属中の米国仮特許出願第６１／１６８９５９号（２００９年４月１３日出願）、発明の名称「ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＥＮＧＡＧＥＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＡＮ ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＷＩＲＥ」に示されかつ記載されている連結具構成要素と、いくつかの態様が共通であるのが好ましい。

図に示されるように、連結具１０４は本体１３０を含む。一対の中央支柱１３２、一対の近心側支柱１３６、及び一対の遠心側支柱１３８は、本体１３０から概ね舌側方向に向かって外方に突出する。中央支柱１３２、近心側支柱１３６、及び遠心側支柱１３８は、一対の支柱１３２、１３６、１３８のそれぞれの間に備わっている整列ノッチ１４４を提供する。一対の細長い溝１４３は、本体１３０の舌側を横切って、ノッチ１４４に対して直角の方向に延びており、中央側支柱１３２と近心側支柱１３６との間、及び中央側支柱１３２と遠心側支柱１３８との間の空間の中に位置している。任意に及び図のように、中央支柱１３２、近心側支柱１３６、及び遠心側支柱１３８は、本体１３０と一体である。

一対の弾性クリップ１５０は、溝１４３の中に位置し、かつ、整列ノッチ１４４に受容されて、概ね近心−遠心方向に沿って延びる保持バー１４２によって捕捉状態に保たれる。ノッチ１４４は、それによって、接合された際に保持バー１４２が本体１３０と正確に見当合わせできるようにする接合面を提供する。代表的な組立方法では、まず、クリップ１５０を本体１３０の溝１４３の中に設置し、保持バー１４２をクリップ１５０に挿通し、最後に、保持バー１４２をノッチ１４４の接合面に溶接する、半田付けする、又は接着剤で取り付ける。クリップ１５０が自由に屈曲できるようにするために、クリップ１５０は、溝１４３の幅よりもわずかに小さい近心−遠心方向幅を有する。

中央支柱１３２、近心側支柱１３６、及び遠心側支柱１３８、並びに保持バー１４２は、全体として、細長いアーチワイヤスロット１４０を提供する。図３に示されるように、アーチワイヤスロット１４０は、本体１３０の下側を横切って概ね近心−遠心方向に延び、一対のクリップ１５０と位置合わせされる。アーチワイヤスロット１４０は、その長手方向軸に対して直角な断面において、略「Ｕ」字型形状を更に有する。

図４の遠心側から分かるように、各クリップ１５０は、略「Ｃ」字形形体を有し、かつ一対のアーム部分１５２を含み、このアーム部分１５２は、最初は舌側方向に延び、それから互いに向かって内向きに曲がっている。各クリップ１５０の内部は、アーチワイヤスロット１４０と位置合わせされたワイヤ受容領域１５４である。一対のクリップ１５０は、連結具１０４のそれぞれの近心及び遠心側に隣接して配置され、アセンブリ１００が図１に示されるように設置されると、アーチワイヤ５０をアーチワイヤスロット１４０の中に解放可能に保持する。

図２、図３、及び図４では、クリップ１５０は、垂直で弛緩した向きで示されている。しかしながら、ワイヤ受容領域１５４の中にアーチワイヤ５０を入れることが望ましい場合にそうするために、各クリップ１５０のアーム部分１５２は、互いから離れて移動可能である。アーム部分１５２の滑らかな外側縁部により、各クリップ１５０は、アーム部分１５２の湾曲した外側縁部に対してアーチワイヤ５０押圧することによってアーチワイヤ５０を受容することが可能となっている。圧力がアーチワイヤ５０によって湾曲した縁部に加えられると、アーム部分１５２は、アーチワイヤ５０をワイヤ受容領域１５４の中に入れるために、互いから離れて撓む。

アーチワイヤ５０がワイヤ受容領域１５４に受容されると、各クリップ１５０の固有弾性により、アーム部分１５２は、アーチワイヤスロット１４０内にアーチワイヤ５０を保持するために、互いに向かって、図２〜図４に示すような通常の弛緩した形状にスプリングバックすることが可能である。好ましい実施形態では、アーチワイヤ５０は矩形アーチワイヤであり、アーチワイヤスロット１４０は、アーチワイヤ５０の長手方向軸を中心とした連結具本体１３０の回転を制限する、一対の剛性で対向する壁１４１（図３参照）を含む。いくつかの実施形態では、アーチワイヤ受容領域１５４は、咬合側−歯肉側の基準軸に沿った方向においても、顔面側−舌側の基準軸に沿った方向においても、ワイヤの横断面よりも幾分か大きく、それによって、各クリップ１５０とアーチワイヤ５０との間の堅い接触を回避する。

本体１３０上に同様に位置しているのは、細長い圧着可能なスロット１６０であり、これは、本体１３０を横切って概ね近心−遠心方向に延びる。図４に示されるように、圧着可能なスロット１６０は、圧着可能なスロット１６０の長手方向軸に沿った方向に見た場合、略「Ｕ」字型の断面を有する。あるいは、他の断面形状を用いることも可能である。

任意に及び図のように、圧着可能なスロット１６０は、アーチワイヤスロット１４０の長手方向軸と非平行なスロット底部１６２を有する。この態様は図５に具体的に示されており、図中、スロット底部１６２（点線で示される）は、圧着可能なスロット１６０の近心及び遠心縁部から近心−遠心方向中央に向かって、舌側方向に向かってわずかに傾斜している。この場合、スロット底部１６２の近心及び遠心側テーパは、連結具１０４を近心及び遠心側半分に二等分する基準面を中心に対称であるのが好ましい。この対称により、歯列弓の左側又は右側を問わず同じ連結具１０４を使用するのが可能になるため、この対称は製造上の利点を提供する。

図６は、カンチレバー１０６と、カンチレバー１０６が隣接する連結具１０４及びフォースモジュール１０８に連結される様式とを、より詳細に示している。この代表的な実施形態では、カンチレバー１０６は、単一可撓性ワイヤ１７０を含み、この可撓性ワイヤ１７０は、それ自体の上に折り畳まれて、カンチレバー１０６の遠心端に閉ループ１７２を形成する。可撓性ワイヤ１７０は、フォースモジュール１０８の取付金具１２５に閉ループ１７２が挿通されて、枢軸で回動可能な結合を形成するような構造を有する。

任意に及び図６に示されるように、ループ１７２は、その場合、カラー１７４を使用して固定される。カラー１７４は、ループ１７２に隣接する位置において、包み込む関係で二重可撓性ワイヤ１７０を嵌合し、所定の位置に圧着されて、可撓性ワイヤ１７０に沿った不適切な摺動を防止する。別の方法として、カラー１７４はまた、定位置に溶接、半田付け、又は接着締結されてもよい。

図６を更に参照すると、二重可撓性ワイヤ１７０は、連結具１０４の圧着可能なスロット１６０に受容される。図７は、遠心側から見た場合の、可撓性ワイヤ１７０と圧着可能なスロット１６０との間の圧着連結の断面図を示す。好ましくは、可撓性ワイヤ１７０は、圧着可能なスロット１６０の中に完全に装着され、図６に示されるように、テーパ形状のスロット底部１６２と一致する形状となる。好ましい実施形態では、可撓性ワイヤ１７０は、カンチレバー１０６が堅く連結されて、治療の過程中にカンチレバー１０６が連結具１０４に対して摺動又は回転しないように、連結具１０４に圧着される。スロット底部１６２は、可撓性ワイヤ１７０を、連結具１０４のアーチワイヤスロット１４０に対してわずかに鋭角に整列させる。図２及び図７に示されるように、圧着可能なスロット１６０は、カンチレバー１０６が連結具１０４に固着されると、実質的に閉じられる。

連結具１０４とカンチレバー１０６を圧着連結する代わりに、この２つの構成要素は、溶接、半田付け、接着剤結合、又はいくつかの他の種類の機械的結合によって接合されてもよい。

カンチレバー１０６は、フォースモジュール１０８、又は更に咀嚼中の食物から伝達される力に応答した相当量の屈曲及びねじれに耐えることができる、可撓性及び弾力材料を含むのが好ましい。弾力材料は、弛緩状態のとき（即ち、外力が除去されたとき）にカンチレバー１０６を特定の予め定められた配向に自己復帰させるのに十分な復元力を有するのが更に好ましい。図示のように、カンチレバー１０６の予め定められた配向は、概ね直線的な配向である。好適な材料の例としては、ニッケル−チタン合金等などの形状記憶材料が挙げられるが、これに限定されない。代表的な実施形態では、カンチレバー１０６は、ニッケル−チタン超弾性合金から作られる可撓性ワイヤ１７０から作製され、かつ、約０．０４１センチメートル（０．０１６インチ）の直径を有する。

カンチレバー１０６の可撓性及び弾力性は、総じて、歯列矯正装置１０２及び歯科矯正アセンブリ１００の堅牢性を、共に有意に改善する。一例として、これらの態様により、カンチレバー１０６は、アーチワイヤ５０とフォースモジュール１０８との間に可撓性接続を提供することが可能になる。カンチレバー１０６は、矯正装置１０２が外力に直面すると、その長手方向軸の横断方向に弾力的に偏向するので、アーチワイヤ５０及び連結具１０４への咀嚼力の伝達が低減される。有利には、ブラケット３０、４０及び頬面チューブ３２、４２などの結合された器具に伝達される力も、同様に低減されるので、これらの器具と患者の歯との間の結合破壊が少なくなる。

これに加えて、外力が取り除かれると、カンチレバー１０６はその元の配向にスプリングバックして、矯正装置１０２が、図１に示されるように再度適切に整列配置されるのを確実にする。このようにして、カンチレバー１０６は、治療期間を通じて、フォースモジュール１０８の遠心端を連結具１０４に対して固定された位置に柔軟に保持する。口腔内における矯正装置１０２の適切かつ一貫した整列を維持することによって、連結具間の結合の可能性もまた低減されるので、隣接装置構成要素の間の破損が少なくなる。

付加利益として、カンチレバー１０６は、ループ１７２とフォースモジュール１０８の取付金具１２５との間の連結を、頬面チューブ３２より遠心側の位置に位置付ける。このことは、多くの更なる利点を提供する。まず、フォースモジュール１０８への連結を、頬面チューブ３２に対して近心側ではなく遠心側に位置付けることにより、矯正装置１０２と下歯列弓との間により広範囲の接続オプションがもたらされる。例えば、この連結は、歯科矯正医が所望の場合には、下顎小臼歯ブラケット２４の間の下側アーチワイヤ６に第３の部材１１０が選択的に連結されるのに十分な空間を作り出す。この連結は、第３の部材１１０が患者の頬によって更に隠されることになるので、結果として、改善された審美性を有するＩＩ級矯正装置を提供することができる。このオプションが見送られたとしても、連結を頬面チューブ３２より遠心側に位置付けることにより、フォースモジュール１０８はより大きく伸張し、これは順次、圧縮ばね１２２を作動させることができる顎の運動範囲を広げる。

図８〜図１１は、いくらか大きな断面を有するカンチレバーを使用する、本発明の代替の実施形態を目的とする。

図８は、歯列矯正装置２０２の分解図である。矯正装置１０２と同様に、矯正装置２０２は、上側アーチワイヤ５０に後退可能に（reversably）連結するのを目的として、連結具２０４内に捕捉状態に保たれる一対の弾性クリップを含む連結具２０４を有する。図８に示されるように、連結具２０４はまた、本体２５０と、本体２５０から概ね咬合方向に延びて、大型の咬合側エンドキャップ２０７に終端する略楕円形の支柱２０５（点線で示される）とを含む。支柱２０５は、カンチレバー２０６内の相補形状の開口を通って延び、これら構成要素を互いに堅く連結した状態で、連結具２０４をカンチレバー２０６に連結する。いくつかの実施形態では、カンチレバー２０６の中の穴は、支柱２０５の断面よりもわずかに小さいので、この２つの構成要素の間には密着嵌合が存在する。

カンチレバー２０６は、咬合側エンドキャップ２０７によって本体２５０に接して固定される。図８の仮想線で示されるように、咬合側エンドキャップ２０７は、最初は直線状の構成を有する。直線状の構成により、カンチレバー２０６は、組み立て中に、エンドキャップ２０７の上でかつ支柱２０５の上に弾性的に延伸することが可能になる。図８の実線で示されるように、咬合側エンドキャップ２０７は、続いて、直角に曲げられる。この屈曲構成では、エンドキャップ２０７は、カンチレバー２０６の咬合側縁部及び近心側縁部の両方に沿って延びて、偶発的な離脱を防止する。

好ましくは及び図のように、カンチレバー２０６は、連結具２０４から離れて概ね遠心方向に延びる。カンチレバー２０６の遠心端には、カンチレバー２０６とフォースモジュール１０８（図１及び図２に示される実施形態に関連して説明されたフォースモジュール１０８と同一である）との間の回転ジョイント２１１が存在する。図１０に示されるように、カンチレバー２０６の遠心端はヨーク２１２を含み、このヨーク２１２は、フォースモジュール１０８の取付金具１２５にまたがる。ヨーク２１２は、取付金具１２５の貫通孔と位置合わせされている、一対の位置合わせされた開口２１４を含む。回転ジョイント２１１を組み立てるために、スプリットリベット２１６は、開口２１４及び取付金具１２５の貫通孔を通って挿入され、また、一対のリベットフランジ２１８を折り曲げることによって定位置に締結される。任意に及び図８、図１０、及び図１１に示されるように、リベット２１６はまた、ヨーク２１２とフランジ２１８との間に介在するワッシャ２２８を通って延びる。好ましくは、リベット２１６は、リベット２１６の長手方向軸を中心とした、カンチレバー２０６とフォースモジュール１０８との間の相対回転運動が可能となるように寸法設定される。フォースモジュール１０８の他の態様は既に記載されており、ここでは繰り返されない。

いくつかの実施形態では、カンチレバー２０６は、変性ウレタン又はポリオレフィンなどの弾性ポリマー材料を含む。代替の実施形態では、カンチレバー２０６は、高度に架橋されたゴム、エチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、共重合ポリエステルエラストマー、又はフルオロエラストマーなどの高弾性エラストマーを含む。追加の剛性又は強度が所望の場合、硬質の有機又は無機充填剤をポリマー材料に混合してもよい。カンチレバー２０６は、有意なねじれ及び曲げ変位が可能であるのが好ましい。いくつかの実施形態では、カンチレバー２０６は、３０〜１００メガパスカル（１平方インチ当たり４３５１〜１４５０４ポンド）の範囲の曲げ弾性率を有する材料を含む。カンチレバー２０６は耐久性があり、かつ治療の過程で塑性的に変形しないのが更に好ましい。

アセンブリ１００及び矯正装置１０２、２０２の他の構成要素は、当業者に既知の多くの方法に従って製造されてもよい。これら方法としては、ミリング、インベストメン鋳造、金属射出成形、及びラピッドプロトタイピングが挙げられるが、これらに限定されない。必要に応じて、これら部品の１つ以上は、セラミックス、ポリマー、又は複合材料などの他のクラスの材料から製造されることもできる。ポリマー構成要素を使用する場合、それらは、任意に、ミリング、射出成形、押出成形、又はラピッドプロトタイピングによって形成されてもよい。

好ましい実施形態では、矯正装置１０２、２０２は、一揃いとしてとして製造されて、歯科矯正医に供給される。例えば、歯科矯正医による据え付け時間を最小限に抑えるために、製造業者は、連結具１０４、カンチレバー１０６、及びフォースモジュール１０８（第３の部材１１０を除く）を予め組み立ててもよい。矯正装置１０２、２０２は、様々な患者に適合する様々な寸法を有する第３の部材１１０の各種取り合わせを備えて、更にパッケージ化されてもよい。

代替の実施形態では、カンチレバー１０６、２０６は、上側頬面チューブ又は補助ワイヤセグメントなどの結合された器具に直接接続される。

更なる代替の実施形態では、上記歯列矯正装置の１つ以上は、ＩＩＩ級不正咬合を矯正するように適合される。かかる矯正は、例えば、アセンブリの一端を、上顎犬歯１２と第１の上顎小臼歯１４との間のアーチワイヤ５０に接続し、アセンブリの他端を、下側の第１の頬面チューブ４２より遠心側のアーチワイヤ６０に接続することによって達成されてもよい。ＩＩＩ級不正咬合を治療するための類似構成が、米国特許第６，５５８，１６０号（Ｓｃｈｎａｉｔｔｅｒら）に記載されている。前述同様に、構成要素間の接続は、本発明によりもたらされる堅牢性及び機能性の増大の恩恵を受ける。

上述の特許及び特許出願の全ては、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。前述の諸実施形態は、本発明の実例であり、他の構造も可能である。したがって、本発明は、以上で詳細に記載し添付図面に示した諸実施形態だけに限定されるものと見なされるべきではなく、以下の請求項及びそれらの均等物の正当な範囲によってのみ制限される。

Claims (1)

1. 上側歯列弓器具と下側歯列弓器具との間に治療目的の力を適用するための歯列矯正装置であって、
   患者の前記上側歯列弓器具としての上側アーチワイヤに解放可能に連結するのに適合された弾性クリップを備える連結具と、
   前記連結具に堅く連結され、かつ、弛緩状態のときに、カンチレバーを特定の予め定められた配向に自己復帰させるのに十分な復元力を有する弾力材料を含む、カンチレバーと、
   一端が前記カンチレバーに連結され、反対端が前記下側歯列弓器具としての下側アーチワイヤに連結されるように適合された、２つの対向端を有するフォースモジュールと、を含む歯列矯正装置。

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