JP6273618B2 - 口内の骨密度を増加させる方法及び装置 - Google Patents

口内の骨密度を増加させる方法及び装置 Download PDF

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Description

本出願は、参照により本明細書にその全体が組み込まれている、「METHOD AND DEVICE FOR INCREASING BONE DENSITY IN THE MOUTH」と題され、２０１２年４月１３日に出願した米国仮出願第６１／６２４，１００号の優先権を主張するものである。
本明細書で言及するすべての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物又は特許出願のそれぞれが、あたかも具体的且つ個別に引用提示されているのと同程度に、参照によって本明細書に組み込まれている。
高い周波数の力はたとえ弱くても、骨形成を刺激し、骨量を増大させることができることが明らかとなっている。本明細書に記載の歯科装置は、適切な力を与えて口内の骨を成長及び強化することを意図する。
本開示は、一般に歯科装置に関する。より具体的には、本開示は、歯列矯正の保定などのために、口内の骨密度を増加させるために使用する歯科装置に関する。
一般に、１つの実施例では、歯科装置は、患者の歯の咬合面に押し当たるマウスピースを含む。マウスピースは、複数の隆起したディンプル(dimples)をその上に含み、それぞれの隆起したディンプルは、咬合面のいくつか又はすべての中心にほぼ位置合わせされるような間隔で配置される。歯科装置は、マウスピースに結合したモータをさらに含む。モータは、マウスピースが咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、及び０．０３５Ｇと０．１００Ｇの間の加速度でマウスピースを振動させるように構成される。
この及び他の実施例は、１つ又は複数の以下の特徴を含むことができる。それぞれの隆起したディンプルは、それぞれの歯の５０％より小さいところに圧力を加えるような寸法にすることができる。周波数は１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間とすることができる。加速度は０．０５Ｇと０．０６Ｇの間とすることができる。モータは、複数の周波数及び加速度の間で振動するように構成することができる。モータは、４つの特定の設定の間で振動するように構成することができる。４つの特定の設定は、０．０３５Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０６Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０３５Ｇにおいて１２０Ｈｚ、及び０．０６Ｇにおいて１２０Ｈｚとすることができる。マウスピースは患者の歯に合わせるようにカスタマイズすることができる。マウスピースは、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたバイトプレートと、ベースに結合するように構成された伸長部とを含むことができる。モータは、伸長部の長手方向の軸に実質的に一致するカウンタウェイト付きモータとすることができる。モータはパンケーキ・モータとすることができる。マウスピースは、患者の歯のすべてにわたって延在するようにＵ字形を有することができる。マウスピースは、患者の前歯の６本にわたってだけ延在するように構成することができる。マウスピースは、患者の臼歯にわたってだけ延在するように構成することができる。歯科装置は、患者の歯の咬合面に近接する振動を検出するように構成されたセンサをさらに含むことができる。歯科装置は、検出された振動に基づいてモータの設定を調節するように構成されたコントローラをさらに含むことができる。
一般に、１つの実施例では、骨を成長させる方法は、隆起したディンプルのそれぞれが咬合面の中心にほぼ位置合わせされるように、複数の隆起したディンプルをその上に有するマウスピースを患者の歯の咬合面にわたって置くステップと、マウスピースが咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、並びに０．０３５Ｇと０．１０Ｇの間の加速度でマウスピースを振動させるステップと、歯の周りで歯周靭帯の成長を実現するために、置くステップ及び振動させるステップを、１日に５分より短い時間を１８０日より少ない日数で繰り返すステップとを含む。
この及び他の実施例は、１つ又は複数の以下の特徴を含むことができる。周波数は１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間とすることができる。加速度は０．０５Ｇと０．０６Ｇの間とすることができる。１日に５分より短い時間で置くステップ及び振動させるステップを繰り返すステップは、１日に２分より短い時間で置くステップ及び振動させるステップを繰り返すステップを含むことができる。１８０日より少ない日数で置くステップ及び振動させるステップを繰り返すステップは、１２０日より少ない日数で置くステップ及び振動させるステップを繰り返すステップを含むことができる。本方法は、繰返しと繰返しの間に、歯の咬合面にわたって保定器(retainer)を付けるステップをさらに含むことができる。
一般に、１つの実施例では、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたマウスピースと、マウスピースに結合したモータとを含む。モータは、マウスピースが咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、並びに０．０３５Ｇと０．１００Ｇの間の加速度でマウスピースを振動させるように構成される。さらに、歯科装置の重量は５０グラムより軽い。
この及び他の実施例は、１つ又は複数の以下の特徴を含むことができる。モータはマウスピースを振動させるのに２ボルトより低いことを必要とすることができる。周波数は１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間とすることができる。加速度は０．０５Ｇと０．０６Ｇの間とすることができる。モータは、複数の周波数及び加速度の間で振動するように構成することができる。モータは、４つの特定の設定の間で振動するように構成することができる。４つの特定の設定は、０．０３５Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０６Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０３５Ｇにおいて１２０Ｈｚ、及び０．０６Ｇにおいて１２０Ｈｚとすることができる。マウスピースは患者の歯に合わせるようにカスタマイズすることができる。マウスピースは、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたバイトプレートと、ベースに結合するように構成された伸長部とを含むことができる。モータは、伸長部の長手方向の軸に実質的に一致するカウンタウェイト付きモータとすることができる。モータはパンケーキ・モータとすることができる。マウスピースは、患者の歯のすべてにわたって延在するようにＵ字形を有することができる。マウスピースは、患者の前歯の６本（social six teeth）にわたってだけ延在するように構成することができる。マウスピースは、患者の臼歯にわたってだけ延在するように構成することができる。歯科装置は、患者の歯の咬合面に近接する振動を検出するように構成されたセンサをさらに含むことができる。歯科装置は、検出された振動に基づいてモータの設定を調節するように構成されたコントローラをさらに含むことができる。
一般に、１つの実施例では、歯科装置は、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたマウスピースを含む。歯科装置は、マウスピースに結合したモータをさらに含む。モータは、マウスピースが咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、及び０．０３５Ｇと０．１００Ｇの間の加速度でマウスピースを振動させるように構成される。歯科装置は、患者の歯の咬合面に近接する振動を検出するように構成されたセンサをさらに含む。
この及び他の実施例は、１つ又は複数の以下の特徴を含むことができる。歯科装置は、検出された振動に基づいてモータの設定を調節するように構成されたコントローラをさらに含むことができる。センサは圧電センサとすることができる。周波数は１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間とすることができる。加速度は０．０５Ｇと０．０６Ｇの間とすることができる。モータは、複数の周波数及び加速度の間で振動するように構成することができる。モータは、４つの特定の設定の間で振動するように構成することができる。４つの特定の設定は、０．０３５Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０６Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０３５Ｇにおいて１２０Ｈｚ、及び０．０６Ｇにおいて１２０Ｈｚとすることができる。マウスピースは患者の歯に合わせるようにカスタマイズすることができる。マウスピースは、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたバイトプレートと、ベースに結合するように構成された伸長部とを含むことができる。モータは、伸長部の長手方向の軸に実質的に一致するカウンタウェイト付きモータとすることができる。モータはパンケーキ・モータとすることができる。マウスピースは、患者の歯のすべてにわたって延在するようにＵ字形を有することができる。マウスピースは、患者の前歯の６本にわたってだけ延在するように構成することができる。マウスピースは、患者の臼歯にわたってだけ延在するように構成することができる。歯科装置は、患者の歯の咬合面に近接する振動を検出するように構成されたセンサをさらに含むことができる。歯科装置は、検出された振動に基づいてモータの設定を調節するように構成されたコントローラをさらに含むことができる。
骨を成長させるためにこれらの装置を使った方法もまた本明細書で記述される。
本発明の新規な特徴は、以下の特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴及び利点は、本発明の原理を利用する例示的な実施例を記載した以下の詳細な説明を、添付の図面と併せて参照することによってより良く理解されるであろう。
本明細書に記載のようなマウスピース及びベースを有する例示的な歯科装置の図である。 ベースから取り外された図１Ａのマウスピースの図である。 図１Ａのマウスピース及びベースの分解図である。 図１の歯科装置の振動を示す図である。 マウスピースの伸長部に沿って配置されたモータをマウスピース内に有する歯科装置の例示的なマウスピースの図である。 図３Ａのマウスピースの分解図である。 図３Ａのマウスピースを患者の口内に装着している図である。 本明細書に記載のような歯科装置の振動の周波数又は加速度を調節するために使用されるフィードバック・ループのフローチャートである。 マウスピースの伸長部に水平で且つマウスピースのバイトプレートの内側に位置したモータをマウスピース内に有する歯科装置の代替の例示的なマウスピースの図である。 図４Ａのマウスピースの分解図である。 図４Ａのマウスピースを患者の口内に装着している図である。 マウスピースの伸長部に水平で且つマウスピースのバイトプレートの外側に位置したモータをマウスピース内に有する歯科装置の代替の例示的なマウスピース部分の図である。 図５Ａのマウスピースの分解図である。 図５Ａのマウスピースを患者の口内に装着している図である。 本明細書に記載の歯科装置の例示的なベースの分解図である。 隆起したディンプルを有する例示的なバイトプレートの図である。 図７Ａのバイトプレートの断面図である。 本明細書に記載のような例示的なマウスピースのバイトプレート及び分離可能なマウスガードの図である。 本明細書に記載のようなマウスガードを成形する例示的な炉の図である。 本明細書に記載のようなマウスガードを成形する代替の例示的な炉の図である。 患者の歯に合わせてマウスガードを成形するための吸引チューブを有する例示的なマウスガードの図である。 本明細書に記載のような歯科装置の代替の実施例の図である。 図１２Ａのマウスピースの別の図である。 図１２Ａの歯科装置内のモータの配置を示す図である。 図１２Ａの歯科装置内のモータの配置を示す図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のようなマウスピースの代替の実施例の図である。 本明細書に記載のような歯科装置の代替の実施例の図である。 本明細書に記載のような歯科装置の代替の実施例の図である。 本明細書に記載のような歯科装置の代替の実施例の図である。 本明細書に記載のような歯科装置の代替の実施例の図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の代替の例示的な充電スタンドの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用のマウスピースとベースの間の例示的な接続システムの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用のマウスピースとベースの間の代替の例示的な接続システムの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用のマウスピースとベースの間の代替の例示的な接続システムの図である。 本明細書に記載のような例示的な振動歯科装置の分解図である。 図２１Ｂの装置の別の図である。 図２１Ａの歯科装置の使用を示している図である。 図２１Ａの歯科装置の使用を示している図である。 本明細書に記載のような代替の例示的な振動歯科装置の分解図である。 パンケーキ・モータを内部に有するベース伸長部の図である。 例示的なパンケーキ・モータの図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の三日月形のバイトプレートの側面図である。 図２４Ａの三日月形のバイトプレートの正面図である。 図２４Ａの三日月形のバイトプレートを有する装置の例示的な使用を示している図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の両口ハンマ形のバイトプレートの側面図である。 図２５Ａの両口ハンマ形のバイトプレートの正面図である。 図２５Ａの両口ハンマ形のバイトプレートを有する装置の例示的な使用を示している図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の細長いバイトプレートの側面図である。 図２６Ａの細長いバイトプレートの正面図である。 図２６Ａの細長いバイトプレートを有する装置の例示的な使用を示している図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の例示的なベースの正面図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の例示的なベースの側面図である。 本明細書に記載のような歯科装置用の例示的なベースの背面図である。 図２７Ａ〜Ｃのベースを有する装置の例示的な使用を示している図である。
本明細書では、歯科装置について記述する。本歯科装置は、患者の歯の咬合面の全体又は一部に当てるように構成されたバイトプレートを有するマウスピースを有する、又は含む。本歯科装置は、マウスピースが患者の歯の咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１２０Ｈｚの間の周波数、並びに０．０３Ｇと０．０６Ｇの間の加速度で振動するように構成することができ、それによって歯の成長を増強する。
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、歯科装置１００は、付属のベース１０４を有するマウスピース１０２を含む。マウスピース１０２は、ベース１０４から分離可能とすることができる。マウスピース１０２は、バイトプレート１１４（これを覆う別体のマウスガードが付く、又は付かない。下記でさらに説明する）、及びベース１０４と結合するように構成されたマウスピース伸長部１１０を含むことができる。１つの実施例（図１Ａ〜１Ｃに示す）では、バイトプレート１１４は、患者の歯のすべて又はほぼすべての咬合面をカバーするように、ほぼＵ字形とすることができる。さらに、モータ１０６がマウスピース１０２に配置され、マウスピース１０２を振動させるように構成することができる。ベース１０４は、モータ１０６を動かすのに必要な電子装置を含むことができる。接点１０８は、ベース１０４をマウスピース１０６と電気的に接続することができる。
図２に示すように、モータ１０６は、伸長部１１０に沿って延在する（すなわち、その長手方向の軸は水平で、伸長部１１０の長手方向の軸に平行である）カウンタウェイト付き(counter-weighted)モータとすることができる。モータ１０６は、モータ１０６の長手方向の軸から軸ずれしたカウンタウェイト２１２を含むことができる。その結果、図２の矢印１１１によって示すようにモータ１０６が回転すると、カウンタウェイト２１２は上下に動き、それによって、マウスピース１０２は図２の矢印１１３ａ〜ｄによって示すように上下に振動する。従って、図３Ｃを参照すると、マウスピース１０２を患者の口内に置き、歯科装置１００のスイッチを入れると、マウスピース１０２の振動は、歯の咬合面３２０に軸方向の振動力を加える。すなわち、バイトプレート１１４（及び、それを覆うすべてのガード。後で記述する）は、歯の咬合面３２０から軸方向に離れるように動いて、次いで歯の咬合面３２０に戻ることを繰り返す。この上下に「叩く」動きは、噛む動きを模擬することができる。噛む動きを模擬することによって、口内の骨（例えば、歯）を、体の自然のメカニズムによって、すなわち叩く動きによって歯の成長が生じることができるというメカニズムによって、強くすることができる。
他の実施例では、図２３Ａ〜２３Ｂに示すように、モータ１０６は、上下に動く（図２３Ｂの矢印２３１３ａ、ｂによって示す）ドラム２３０７を含むパンケーキ・モータ２３０６に置き換えることができる。ドラム２３０７は、ドラム２３０７を電源２３１１に接続することのできる２本のリード線２３０９ａ、ｂに取り付けることができる。パンケーキ・モータ２３０６は、図２３Ａに示すようにベース２３０４の伸長部２３２０内に配置することができる（ベースの伸長部内のモータ２３０６は、図２７Ａ〜Ｃにも示される）。或いは、パンケーキ・モータ２３０６は、マウスピースの伸長部とともに配置することができる。さらに、いくつかの実施例では、パンケーキ・モータ２３０６は、図２８に示すように、モータが歯のちょうど内側まで延びるように置くことができる。モータ１０６と同様に、モータ２３０６は歯の咬合面に軸方向の振動力を加えることができる。すなわち、マウスピースは、「叩く」動きにおいて、咬合面から軸方向に離れるように動いて、次いで歯の咬合面に戻ることを繰り返すことができる。
モータ１０６又はモータ２３０６の代わりに他のタイプのモータを使用して、同様にバイトプレート１１４が歯を叩くようにすることができることを理解されたい。例えば、モータは、圧電モータ、リニアモータ、又は電磁モータとすることができる。さらに、モータ１０６及び２３０６は、本明細書に記載のいかなる実施例にも交換可能であることを理解されたい。本明細書に記載の装置に使用するモータは、有利なことに、小さくて軽量とすることができる。例えば、モータは、１．５グラムより軽く、１．２グラム以下であるなど、２グラムより軽くすることができる。さらに、モータは、所要電力が低いなど、所要電流が低くなるように構成することができる。例えば、モータを動かすのに必要な電圧は、４ボルトより低い、３ボルトより低い、又は２ボルトより低いなど、５ボルトより低くすることができる。いくつかの実施例では、モータは、約１．５ボルトなど、０．５ボルトと４ボルトの間の電圧を必要とする。さらに、モータの必要な消費電力は、有利なことに、２００ｍＷより少ないなど、２５０ｍＷより少なくすることができ、及び／又はモータの動作電流は、７５ｍＡより少ない、６５ｍＡより少ないなど、１００ｍＡより少なくすることができる。その結果、有利なことに、装置全体（マウスピース及びベースを含めて）を、７５グラムより軽く、５０グラムより軽く、４０グラムより軽く、又は３５グラムより軽くなど、１００グラムより軽くすることができる。
モータ１０６及び／又はモータ２３０６は、マウスピース１０２を、１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間など、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数で、及び０．０５０Ｇから０．０６０Ｇなど、０．０３５Ｇから０．１００Ｇまでの加速度で振動させるように構成することができる。これらの周波数及び加速度は、有利なことに口内の骨の成長を増進させることができる。モータ１０６、２３０６は、様々な振動の設定の間で振動するようにさらに構成することができる。例えば、モータ１０６は、４つの所定の周波数の間で振動することができる。１つの実施例では、モータ１０６は、０．０３５Ｇで６０Ｈｚ、０．０６０Ｇで６０Ｈｚ、０．０３５Ｇで１２０Ｈｚ、及び０．０６０Ｇで１２０Ｈｚの間で振動する。周波数及び加速度の設定の間で振動することによって、患者の歯が特定の振動の設定に慣れてしまうことが少なくなり、長期間、強化され成長し続けるという利点がある。
いくつかの実施例では、図３Ａ〜３Ｂに示すように、装置１００は、歯の咬合面のすぐ近くの振動の加速度又は周波数を検出するように構成された圧電センサなどのセンサ１１８を含むことができる。センサ１１８は、例えば、バイトプレートの外側又は内側に配置することができる。センサ１０８は、モータ１０６を動かすためのフィードバック・ループを含む回路に接続することができる。すなわち、マウスピース１０２が歯に触れると、マウスピース１０２と歯の間の表面接触及び／又はその力が振動を弱め、且つ／又はモータの速度を遅くすることがある。従って、フィードバック・ループは遅くなったモータを補償するのに使用することができる。
図３Ｄを参照すると、ステップ３７１において、フィードバック・ループは、歯科装置（装置１００又は本明細書に記載のすべての装置）で歯に振動を加えるステップを含むことができる。ステップ３７３において、振動の加速度又は周波数が、歯において又は歯の近くでセンサ１１８などによって検知、又は測定することができる。ステップ３７５において、検知した加速度又は周波数を、所望の加速度又は周波数に比較することができる。ステップ３７５において、周波数又は加速度が低すぎるかどうか判定することができる。もし、そうであるならば、ステップ３７７において、周波数又は加速度を上げることができる。もし、そうでないならば、ステップ３７９において、検知した周波数又は加速度が高すぎるかどうか判定することができる。もし、そうであるならば、ステップ３８１において、周波数又は加速度を下げることができる。本フィードバック・ループはこのように繰り返すことができる。従って、モータの振動の加速度又は周波数は、歯との相互作用によって生じる減衰効果にもかかわらず、マウスピース１０２の所望の加速度又は周波数を得るように調節することができる。
図３Ａ〜３Ｂに示す１つの実施例では、モータ１０６は、マウスピース１０２の伸長部１１０内に配置することができる。従って、例えば、伸長部１１０はモータ１０６を収容するポケット部１１６を有することができる。モータ１０６は、バイトプレート１１４の近くに、例えばバイトプレート１１４の１ｍｍ内に、配置することができるので、モータ１０６は少なくとも部分的に患者の口内、すなわち口腔内に位置する（図３Ｃ参照）。例えば、振動を生じさせるカウンタウェイト２１２は、歯科装置１００を使用している時には患者の口内にあるように位置することができる。口腔内にモータ１０６があることは、マウスピース２１２が患者の歯の咬合面を叩く能力を強めるとともに、装置が口の外側から離れすぎて延在して、手を使わずにベースを使用しようとする場合に、患者を不快にさせることがあるが、そのようなことを避けることができるという利点がある。
モータは、マウスピース１０２の伸長部４１０の内側で伸長部４１０に沿っていると記述したが、他の構成も可能である。例えば、図４Ａ〜４Ｂを参照すると、１つの実施例では、歯科装置４００は、バイトプレート４１４の内側にあるモータ４０６を有することができる。さらに、モータ４０６は、伸長部４１０内に水平に置かれるが、その長手方向の軸は伸長部４１０の長軸に垂直に延在するように置くことができる。モータ４０６を垂直の配置にすることによって、モータを患者の口の歯の内側に位置する（例えば、口蓋に押し当てる）ことを可能にしながら、モータを水平に配置することによって、カウンタウェイト２１２はそれでも叩く動きを与えることが可能となる。
同様に、図５Ａ〜５Ｂを参照すると、歯科装置５００は、伸長部の内側に配置され、水平に且つ伸長部５１０に垂直に置かれるモータ５０６を有することができる。上述のように、モータを水平に配置することによって、カウンタウェイト２１２は叩く動きを与えることが可能となり、それによって歯の成長を増強する。
いくつかの実施例では、本明細書に記載のモータは、その回りにセラミック・スリーブなどの絶縁体を含むことができる。
図２１Ａ〜２１Ｄ及び２４Ａ〜２６Ｃを参照すると、本明細書に記載の装置は、歯のすべてをカバーするように構成されるマウスピースを含む必要はない。むしろ、特定の歯を特に対象とするマウスピースを使用することができる。図２１Ａ〜２１Ｄ及び２４Ａ〜２６Ｃに示されて説明されるマウスピースは、本明細書に記載のモータ、ベース、及びガードのいずれも使用することができることを理解されたい。
例えば、図２４Ａ〜Ｃを参照すると、マウスピース２４０２は、前歯の６本をカバーするように構成された三日月形のバイトプレート２４１４を有することができる。そのような設計は、例えば前歯の６本の密集（crowding）を治療するのには好都合である。
別の実例として図２５Ａ〜２５Ｃを参照すると、マウスピース２５０２は、臼歯のみをカバーするように構成された両口ハンマ形のバイトプレート２５１４を有することができる。そのような設計は、臼歯の突出（protraction）又は陥没（retraction)の治療には好都合になることができる。従って、バイトプレート２５１４は、舌に載せるように構成された狭い中央部２４８２、及び臼歯の咬合面を載せるように構成された２箇所の細長い端部２４８４ａ、ｂを含むことができる。さらに、中央部２４８２は、舌に載せて、使い心地がよく、且つ使いやすくするために構成された凸部２４９９を含むことができる。
別の実施例として図２６Ａ〜２６Ｃを参照すると、マウスピース２６０２は、細長いバイトプレート２６１４を有することができる。細長いバイトプレート２６１４は、口の片側及び／又は歯の４分の１の部分に置くように構成することができる。
別の実例として、図２１Ａ〜２１Ｄに示す１つの実施例では、装置２１１は、丸みを帯びた端部、すなわちこぶ２１３を含むことができる。こぶ２１３は、その中にモータ２１５を含むことができ、このモータは、前述のモータと同様に構成することができる。図２１Ｃ〜２１Ｄに示すように、歯全部のマウスピースよりはむしろこぶ２１３だけ備えることによって、治療の必要な特定の個別の歯を対象にすることができる。このこぶの変形は可能である。例えば、図２２を参照すると、装置２２１１のこぶ２２１３は、より穏やかな振動力を歯に与えるように端部に構成されたブラシ２２０７を含むことができる。
図７Ａ及び７Ｂを参照すると、本明細書に記載のすべてのマウスピースに対して、バイトプレート７１４は、隆起したディンプル（dimple）７３２、または外側に延びた部分を含むことができる。治療しようとする歯のそれぞれに対して、ほぼ１つのディンプル７３２が対応することができる。さらに、ディンプル７３２は、マウスピースの使用中、患者の歯の咬合面のいくつか又はすべての中心にほぼ位置合わせするような間隔で配置することができる。ディンプル７３２は、それぞれの歯と確実に接触するために、接触点を広くすることによって、マウスピースが効果的に歯を叩くことを助けることができることが好都合である。いくつかの実施例では、ディンプル７３２は、患者の歯の配置にカスタマイズすることができる。各ディンプル７３２は、それぞれの歯の７５％より小さな、又は５０％より小さな表面積に圧力を加えるように、対応する歯の表面積の７０％より小さい、例えば５０％より小さい、表面積の先端を有することができる。
図８を参照すると、マウスピース８０２（本明細書に記載のいずれのマウスピースにも対応することができる）は、２つの分離可能な部品、バイトプレート８１４及びマウスガード８３４を含むことができる。バイトプレート８１４は、金属などの硬質材料製とすることができる。マウスガードは、ポリマーなどの軟質材料製とすることができる。
いくつかの実施例では、マウスガード８３４は、患者の歯に合わせてカスタマイズすることができる。患者の歯に合わせてカスタマイズしたマウスガード８３４を有することによって、マウスピース８０２は、患者の歯に振動性の叩く力を加えるのにより効率的且つ効果的にすることができる。図８に示すように、マウスガード８３４は、バイトプレート８１４にマウスガード８３４を成形後に配置するために使用することができる穴８３６を含むことができる。
図９を参照すると、マウスガード８３４は、例えば歯科医院などの現場で、炉９４０を使って数分以内にすばやく簡単に作ることができる。炉９４０を使ってマウスガード８３４を成形するために、マウスガード８３４は、温めると容易に成形可能なシリコーン又は例えばＥｌｖａｘ（商標登録）などのエチレン酢酸ビニル共重合体などの材料で作ることができる。炉９４０は、マウスガード８１４を加熱するように構成された、赤外線電球、加熱ランプ、又は加熱コイルなどの熱源９４１を含むことができる。マウスガードのプリフォーム９３３（すなわち、まだ歯の形に成形されていない）は、バイトプレート（本明細書に記載のいかなるバイトプレートでもよい）の周りに配置し、炉９４０内に置くことができる。マウスガードのプリフォーム９３３及びバイトプレートは、４９℃（１２０°Ｆ）と９３℃（２００°Ｆ）の間の温度で、９３℃（２００°Ｆ）より低い温度で、又は７９℃（１７５°Ｆ）より低い温度で、１分から１０分の間、熱源９４１に曝すことができる。都合のいいことに、マウスガードのプリフォーム９３３が温かい間は、少し軟らかくなるので、その全体の形状を失うことなくバイトプレートのすべてのディンプルの形状に合わせることができる。さらに、一旦マウスガードのプリフォーム９３３は十分に温まると、ユーザはマウスガードのプリフォーム９３３を炉９４０から取り出して、患者に噛み合わせることができ、マウスガードのプリフォーム９３３に歯の印象を残すことができる。都合の良いことに、マウスガードを加熱するのに、４９℃（１２０°Ｆ）と９３℃（２００°Ｆ）の間の温度を、９３℃（２００°Ｆ）より低い温度を、又は７９℃（１７５°Ｆ）より低い温度を使うと（例えば１００℃（２１２°Ｆ）を超える温度とは対照的に）、マウスガードのプリフォーム９３３は、患者の口に入れる際には十分冷めており、患者はやけどしない。患者が噛み合わせた後に、マウスガードのプリフォーム８３３が冷めると、その形状が維持され、それによって最終的なマウスガード８３４が成形される。
炉９４０は、多様な実施例を有することができる。いくつかの実施例では、炉９４０は、歯科医院のカウンタ又はテーブルの上に容易に置けるほど比較的小さい。いくつかの実施例では、炉９４０は、取っ手付きの引き出し９３２を含むことができ、また引き出し９３２は、マウスガードのプリフォーム９３３を入れるように構成することができる。別の実施例では、炉９４０は、棚９９２及び開き戸９９４を含むことができる。炉９４０は、より使いやすくするために、電源スイッチ、表示灯、タイマー、及び／又は表示装置をさらに含むことができる。
図１１に示すいくつかの実施例では、マウスガード１１３４は、マウスピース１１３４が完全に冷える前にマウスガード１１３４を歯の表面すべてにぴったりと合わせるように吸引するために、吸引口１１４４を有することができる。吸引口１１４４は、マウスガード１１３４が完全に成形された後、取り外すことができる。
図１３Ａ〜１３Ｆに示すように、本明細書に記載の歯科装置のマウスピース１３０２は、患者の口に対して成形される必要はなく、設定された形状を有することができる。さらに、図１３Ａ〜１３Ｆに示すように、マウスピースは、別々のバイトプレートとマウスガードを含む必要はない。むしろ、マウスピースは単一の部品で形成することができる。
本明細書に記載のマウスピースのいずれもが、ベース１０４又は代替のベースなどのベースに結合することができる。例えば、図６を参照すると、ベース６０４は、本明細書に記載のマウスピースのいずれにも結合することができる。ベース６０４は、ハウジング６２２、振動を制御するオン・オフ・スイッチ６２４、ベース６０４をマウスピースと電気的に接続する電気接点６３０、モータに電力を供給する電池６２６、及びモータを制御する回路基板６２８を含むことができる。ベース６０４は、患者の手で持ちやすいような形状にすることができる。１つの実施例では、ベース６０４は、装置の使用中、患者が掴む必要のないように小さくて軽い。
別の実例として、図２７Ａ〜２８を参照すると、ベース２８０４は、本明細書に記載のマウスピースのいずれにも結合することができる。ベース２８０４は、片手及びマウスピース・コネクタ２８８７によって容易に保持できるように構成された柄２８８１を含むことができる。柄２８８１は、柄２８８１を握る時に、人の指を快適に置けるように構成された、４つの凹みなどのあるぎざぎざの部分２８８３を含むことができる握り部２８８５を含むことができる。図２８に示すように、柄２８８１は、装置を前方に又は上方に傾ける必要なく握り部２８８５を手で握ることができるように、弯曲させることができる。例えば、握り部２８８５とマウスピース・コネクタ２８８７の間の角度は、３０度と６０度の間、例えば約４５度などにすることができる。図２７Ａ〜２７Ｃを参照すると、ベース２８０４は、その中にあるモータ用の電池などの電源を収容することができる。ベース２８０４は、振動を制御するオン・オフ・スイッチ２８２４を含むことができる。さらに、いくつかの実施例では、ベース２８０４は、電池の残量を表示する電池の表示灯２８９３をその上に含むことができる。いくつかの実施例では、ベース２８０４は、以下に記載のように、充電スタンドと相互作用するための接点２８９１もまたその上に含むことができる。
図１２Ａ〜１２Ｄを参照すると、別の例示的なベース１２０４は、本明細書に記載のマウスピースのいずれにも使用することができる。図１２Ａ〜１２Ｄに示すように、ベース１２０４は、モータ１２０６を（マウスピース内のモータの代わりに、又はそれに加えて）その中に含むことができる。ベースの中にモータを入れることによって、マウスピースをできるだけ細くしつつ、電池への接続のための場所をより大きくするという利点がある。例えば、マウスピース１２０２はモータ無しとすることができる。
図１２Ａ〜１２Ｄ及び１８〜２０に示すように、マウスピースは様々な方法でベースに結合するように構成することができる。例えば、図１２Ａ〜１２Ｂに示すように、ベース１２０４は、モータ１２０６を収容する伸長部１２２０を含むことができ、一方マウスピース１２０２の伸長部１２１０は、その中に、ベース１２０４の伸長部１２２０に被さって嵌合する又は伸長部１２２０を収容するための穴１２２１を含むことができる。対照的に、図１２Ｃ〜１２Ｄを参照すると、ベース１２０４は、モータ１２０６を保持し且つマウスピース１２０２の伸長部１２１０と係合する穴１２２２をその中に有する伸長部１２２０を含むことができる。マウスピース１２０２の伸長部１２１０は、ベース１２０４の中にカチッとはめる時にモータ１２０６に被さって嵌合させるために、対応する切り抜き１２３２を含むことができる。
１つの実施例では、図１８に示すように、ベース１８０４及びマウスピース１８０２は、接続する向きを設定することができ、且つ解除ボタン１８４６によって外すことができる機械式コネクタ１８４４で互いに取り付けることができる。別の実施例では、図２９に示すように、ベース１９０４及びマウスピース１９０２は、フォーク形の機械式接続部１９４８で互いに取り付けることができ、このフォーク部分を共に押し狭めて、接続部１９４８をロック又はロック解除することができる。図２０に示すさらに別の実施例では、締付けカラー２０５０を、ベース２００４とマウスピース２００２を結合するために使用できる。
さらに、図１４Ａ〜１４Ｂに示すように、いくつかの実施例では、本明細書に記載の歯科装置は、マウスピース１４０２とベース１４０４の間に可撓性部分１４４４を含むことができる。例えば、可撓性部分１４４４は、その部分１４４４を曲がりやすくする一連の切欠き（cut-outs）を含むことができる。可撓性部分１４４４は、例えば、口の外側で生じる振動量を制限し、またベースが突然ねじられた場合にバイトプレートを通じて口に生じるねじり量を少なくするが、これによって患者をより快適にする。可撓性部分は、患者の口に合いやすい楕円形の断面を有することができ、これによって患者をより快適にする。
図１５〜１７に示すように、本明細書に記載の装置は、例えば標準のミニＵＳＢ接続を使って、充電スタンドで充電するように構成することができる。図１５Ａに示すように、充電スタンドは、使用していない時に装置を保護するように構成された保護カバー１５０２を含むことができる。保護カバー１５０２は、充電ベース（図１５Ａ〜１５Ｂには図示せず）に置くことができる。図１６Ａ〜１６Ｄに示すように、充電スタンド１６００は、保護カバー１６０２及び充電ベース１６０４を含むことができる。コネクタ・スロット１６０６は、ケース１６０２を充電ベース１６０４に置くために使用することができる。図１６Ｃに示すように、充電ピン１６０８は、装置に充電するために、充電ベース１６０４から保護カバー１６０２を通り抜けて装置１６１０の中に接続することができる。表示灯１６１２は、充電スタンド１６００が充電中かどうかを表示することができる。同様なスタンド１７００は図１７Ａ〜１７Ｄに示される。他の大きさ、形状、及びタイプの充電スタンドを使用することができるのを理解されたい。
一旦成形されて組立てられると、本明細書に記載の歯科装置は、保定、例えば歯列矯正器を外した後の歯列矯正の保定などのために、歯の周りの骨を強化し、歯の周りの靭帯を締めるために使用することができる。例えば、歯列矯正後に歯周靭帯を締めるために、本装置は、１日に１０分より短く、例えば６分より短く、約５分、５分より短く、又は１分より短くなどを、１８０日間か又はそれより短い、１２０日間か又はそれより短い、或いは９０日間か又はそれより短い期間、口内に装着することができる。このような使用が、従来の保定器に加えて、又はそれに代えて可能である。本装置を使用すると、歯周靭帯を締めるのに要する時間（平均６カ月から１年）を大幅に短縮することができるという利点がある。さらに、いくつかの実施形態では、本歯科装置は、一般的に歯を強化するために、１日に２分より短く、例えば１日に１分より短く、継続的に使用することができる。さらに、本明細書に記載の歯科装置は、歯科用インプラント施術における骨の強化、靭帯の締付け、歯周洗浄後の骨の強化、及び骨移植などの後の施術のために使用することができる。
本明細書に記載の装置の変形は可能である。例えば、いくつかの実施例では、本装置は、本装置に接続されたマイクロチップ又はブルートゥースを有することができ、いつ及びどれだけ長く本装置を使用したかを記録することができる。さらに、特定の実施例を参照して本明細書に記載のマウスピース及びベースの様々な要素は、本明細書に記載の他の実施例と置き換える、及び／又は組み合わせることができることを理解されたい。
材料及び製造技術を含む、本発明に関連するさらなる細部は、関連技術の当業者のレベルの範囲内であるとして用いることができる。一般的に又は論理的に採用される追加的な動作による、本発明の方法に基づく態様に関しては、同じことが当てはまる。また、記載された本発明の変形の選択的な特徴のいずれもが、単独で又は本明細書に記載の１つ又は複数の特徴のいずれかを組み合わせて、説明され、優先権を主張することができると考えられる。同様に、単一の項目への言及は、複数の同じ項目が存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎｄ」、「ｓａｉｄ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈において特に明示しない限り、複数形を含む。特許請求の範囲は、いかなる選択的な要素も排除するように記載することができることにさらに留意されたい。このように、この記述は、請求項の要素の記載に関連して、「単独で」、「唯一」などの限定的用語の使用、或いは、「否定的な」限定の使用のために、先行詞としての役割を果たすことが意図される。本明細書で定義しない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本発明の範囲は、本明細書によって限定されるのではなく、むしろ特許請求の範囲に用いられる用語の明白な意味によってのみ限定される。
１００ 歯科装置
１０２ マウスピース
１０４ ベース
１０６ モータ
１０８ 接点
１１０ 伸長部
１１１ 矢印 (回転方向)
１１３ａ〜ｄ 矢印 （振動方向）
１１４ バイトプレート
１１６ ポケット部
１１８ センサ
２１１ 装置
２１２ カウンタウェイト
２１３ こぶ
２１５ モータ
３２０ 歯の咬合面
３７１ 装置で歯に振動を加える
３７３ 歯において又は歯の近くで振動の加速度又は周波数を検知する
３７５ 検知した加速度又は周波数を、所望の加速度又は周波数と比較する
３７５ 検知した周波数又は加速度が低すぎるか？
３７７ モータの振動の周波数又は加速度を上げる
３７９ 検知した周波数又は加速度が高すぎるか？
３８１ モータの振動の周波数又は加速度を下げる
４００ 歯科装置
４０６ モータ
４１０ 伸長部
４１４ バイトプレート
５００ 歯科装置
５０６ モータ
５１０ 伸長部
６０４ ベース
６２２ ハウジング
６２４ オン・オフ・スイッチ
６２６ 電池
６２８ 回路基板
６３０ 電気接点
７１４ バイトプレート
７３２ ディンプル
８０２ マウスピース
８１４ バイトプレート
８３４ マウスガード
８３６ 穴
９３２ 引き出し
９３３ マウスガードのプリフォーム
９４０ 炉
９４１ 熱源
９９２ 棚
９９４ 開き戸
１１３４ マウスガード
１１４４ 吸引口
１２０２ マウスピース
１２０４ ベース
１２０６ モータ
１２１０ 伸長部
１２２０ 伸長部
１２２１ 穴
１２２２ 穴
１２３２ 切り抜き
１３０２ マウスピース
１４０２ マウスピース
１４０４ マウスピース
１４４４ 可撓性部分
１５０２ 保護カバー
１６００ 充電スタンド
１６０２ 保護カバー
１６０４ 充電ベース
１６０６ コネクタ・スロット
１６０８ 充電ピン
１６１０ 装置
１６１２ 表示灯
１７００ スタンド
１８０２ マウスピース
１８０４ ベース
１８４４ 機械式コネクタ
１８４６ 解除ボタン
１９０２ マウスピース
１９０４ ベース
１９４８ 機械式接続部
２００２ マウスピース
２００４ ベース
２０５０ 締付けカラー
２２０７ ブラシ
２２１１ 装置
２２１３ こぶ
２３０４ ベース
２３０６ パンケーキ・モータ
２３０７ ドラム
２３０９ａ、ｂ リード線
２３１１ 電源
２３１３ａ、ｂ 矢印 （振動方向）
２３２０ 伸長部
２４０２ マウスピース
２４１４ バイトプレート
２４８２ バイトプレートの中央部
２４８４ａ、ｂ バイトプレートの端部
２４９９ 凸部
２５０２ マウスピース
２５１４ バイトプレート
２６０２ マウスピース
２６１４ バイトプレート
２８０４ ベース
２８２４ オン・オフ・スイッチ
２８８１ 柄
２８８３ ぎざぎざの部分
２８８５ 握り部
２８８７ マウスピース・コネクタ
２８９３ 表示灯

Claims (15)

  1. 患者の歯の咬合面に押し当たるように構成され、複数の隆起したディンプルをその上に含むマウスピースであって、それぞれの隆起したディンプルが、前記咬合面のいくつか又はすべての中心にほぼ位置合わせされるような間隔で配置された、マウスピースと、
    前記マウスピースに結合したモータであって、前記マウスピースが前記咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、並びに０．０３５Ｇと０．１００Ｇの間の加速度で前記マウスピースを振動させるように構成されたモータと
    を備える歯科装置。
  2. 患者の歯の咬合面に押し当たるように構成され、複数の隆起したディンプルをその上に含むマウスピースであって、それぞれのディンプルが、歯の５０％より小さな表面積に圧力を加えるように、対応する歯の表面積の５０％より小さい表面積の先端を有する、マウスピースと、
    前記マウスピースに結合したモータであって、前記マウスピースが前記咬合面に軸方向の振動力を加えるように、６０Ｈｚと１３０Ｈｚの間の周波数、並びに０．０３５Ｇと０．１００Ｇの間の加速度で前記マウスピースを振動させるように構成されたモータと
    を備える歯科装置。
  3. それぞれの隆起したディンプルが、それぞれの歯の５０％より小さい面積に圧力を加えるような寸法にすることができる、請求項１に記載の歯科装置。
  4. 前記周波数が１００Ｈｚと１２０Ｈｚの間である、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  5. 前記加速度が０．０５Ｇと０．０６Ｇの間である、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  6. 前記モータが、複数の周波数及び加速度の間で振動するように構成される、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  7. 前記モータが、４つの特定の設定の間で振動するように構成され、前記４つの特定の設定が、０．０３５Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０６Ｇにおいて６０Ｈｚ、０．０３５Ｇにおいて１２０Ｈｚ、及び０．０６Ｇにおいて１２０Ｈｚである、請求項６に記載の歯科装置。
  8. 前記マウスピースが前記患者の歯に合わせるようにカスタマイズされる、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  9. 前記マウスピースが、患者の歯の咬合面に押し当たるように構成されたバイトプレートと、ベースに結合するように構成された伸長部とを含み、前記モータが、前記伸長部の長手方向の軸に実質的に一致するカウンタウェイト付きモータである、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  10. 前記モータがパンケーキ・モータである、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  11. 前記マウスピースが、患者の歯のすべてにわたって延在するようにＵ字形を有する、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  12. 前記マウスピースが、患者の前歯の６本にわたってだけ延在するように構成される、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  13. 前記マウスピースが、患者の臼歯にわたってだけ延在するように構成される、請求項１又は２に記載の歯科装置。
  14. 前記患者の歯の前記咬合面に近接する前記振動を検出するように構成されたセンサをさらに備える請求項１又は２に記載の歯科装置。
  15. 前記検出された振動に基づいて前記モータの設定を調節するように構成されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の歯科装置。
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