JP7405615B2 - ブラケットの位置ガイド用ジグ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラケットの位置ガイド用ジグ及びその製造方法に関するもので、より詳細には、舌側矯正に用いられるブラケットを歯の正確な装着位置に固定して取り付けするためのブラケット位置のガイド用ジグ及びその製造方法に関するもので、ジグをブラケットと一緒に３Ｄモデリングを介して形象化して製造することにより、ブラケットを正確な位置に付着させることができ、製造誤差が最小化され、生産性を向上させることができるブラケットの位置ガイド用ジグ及びその製造方法に関するものである。

歯の矯正装置は、歯列が曲がった歯、突出した口、不正咬合の歯の矯正治療の目的に加えて、ひねくれた歯を矯正しバランスのとれた外形の為の美容的目的に広く使用されている。

歯の矯正装置は、歯の前面に金属ブラケットを固定するメタル矯正装置、歯の色と同様のセラミックブラケットを歯の前面に固定するセラミック矯正装置、歯の内側にブラケットを固定する舌側矯正装置、歯の形の透明な材質の歯カバーをマウスピースのように歯に着用する透明矯正装置などが使用されている。

この中、矯正装置が外部に視認されずに、矯正治療効果に優れた舌側矯正装置が広く使用されている。

前記舌側矯正装置は、歯の内側、舌側の歯面にブラケットを固定し、前記ブラケットの貫通孔との間に接続された矯正ワイヤを結合することにより、矯正ワイヤのスケーラビリティに応じて、歯が移動して矯正効果が発生する方式である。

ここで、前記舌側矯正装置は、歯の内側、舌側にブラケットが形成されるので、外部に視認されず、矯正ワイヤのスケーラビリティによって、歯が矯正されるので、矯正期間が短い利点があるが、歯の内側面の正確な位置に取り付けられていない場合は矯正力が落ちる問題がある。

上記のような問題点を解決するためにブラケットの取り付け位置をガイドするジグが使用されているが、従来のジグは、ワイヤがブラケットに接続された状態で、ブラケットをガイドする構造であるため、個々のブラケット自体の正確な位置整列機能が低下する問題があった。

また、石膏の歯モデルに合成樹脂液を注ぎ、養生して製造する手作業に依存して製造されるため、生産性が低下するだけでなく、製造誤差により、精度が落ちる問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、舌側矯正用の各々のブラケットが歯の正確な位置に取り付けられるようにガイドすることができるブラケットの位置ガイド用ジグ、及びその製造方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグは、内側面に歯の形状を収容する歯収容部を備えたジグボディーと、前記ボディの内側面に歯に付着するブラケットが装着されるブラケット収容部とを含み、前記ジグボディーの歯収容部の内側に、ブラケットが正しい位置に固定されるように圧迫し付着力を高めるためにエンボス加工によって突出した圧迫部が形成されていることを特徴とする。

前記圧迫部は 帯状、突起, またはこれらを組み合わせた形状に形成されていることを特徴とする。

前記圧迫部が突起状に形成される場合、前記突起は、ブラケットの取り付け平面に対して垂直方向に加圧し、ブラケットの中心を加圧するようにブラケットとの接触領域のうちブラケットの中心に形成されるか、或いは、ブラケットの歯取り付け面が平坦でなく、ブラケットの浮き上がりや不完全付着が発生することが予想される場合は、付着が脆弱な部分を加圧することができるように付着が脆弱な部分を垂直に加圧する部分に形成されることを特徴とする。

前記圧迫部が複数形成される場合、ブラケットの均一な加圧のためにブラケットと相接する領域に均一な分布で形成されることを特徴とする。

前記ジグボディーの歯外側部は、歯の１/３~２/３を覆う大きさに形成され、内側部は、歯を完全に覆う大きさに形成されることを特徴とする。

一方、本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システムは、矯正が必要な歯の正確な位置にブラケットをセッティングするブラケットセッティング部と、ブラケットを歯の正確な位置に固定して取り付けするためにブラケットに圧力を加える圧迫部がブラケット収容部の内側に形成され、前記ブラケットが歯にセッティングされた状態で、前記ブラケットと歯を収容して固定するジグをセッティングするジグセッティング部と、患者の歯のデータ、基本ブラケット及び基本ジグデータを保存管理するデータベースとを含むことを特徴とする。

前記ブラケットセッティング部は、患者の３Ｄ歯のデータのうち矯正が必要な選択された歯の上に基本ブラケットを配置し、各ブラケットの高さが一定に整列して各ブラケットが歯の中央に歯の内側面と平行に配置されるように調節してブラケットをセットすることを特徴とする。

前記ブラケットセッティング部は、ブラケットが必要な歯を指定し、各歯についてブラケットのサイズを考慮して、ブラケットをインストールすることができる歯茎の境界からブラケットの底部までの最小の高さを測定し、前記測定された最小の高さの最大値（Ｍａｘ）を持つ歯を基準にブラケットを配置し、前記配置されたブラケットの下端を基準にする理想的なアーチラインを作成し、前記理想的なアーチライン上に残りの歯のブラケットを配置し、配置されたブラケットに対して各歯のベースラインとマッチングさせてブラケットが歯の中央に位置するように個々のブラケットの位置を調整し、個々のブラケットが歯面と水平になるように個々のブラケットの方向を調節してブラケットを歯にセッティングすることを特徴とする。

前記ジグセッティング部は、基本ジグを作成し、前記圧迫部を作成して、前記基本ジグを前記ブラケットがセットされた歯を同時に収容する形状に加工して、各歯にジグをセットし、前記圧迫部は、歯収容部の内側面から突出する、突起、帯またはこれらを組み合わせた形状で生成することを特徴とする。

前記圧迫部が突起状に形成される場合、前記ジグセッティング部は、ブラケットの取り付け平面に対して垂直方向に加圧し、ブラケットの中心を加圧するようにブラケットとの接触領域のうちブラケットの中心に形成されるか、或いは、ブラケットの歯取り付け面が平坦でなく、ブラケットの浮き上がりや不完全付着が発生することが予想される場合は、付着が脆弱な部分を加圧することができるように付着が脆弱な部分を垂直に加圧する部分に生成することを特徴とする。

本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグは、ブラケットが歯の正確な位置に付着されるようにガイドすることにより、矯正効果を最大化することができる優れた効果が発生する。

また、ブラケットと一緒にジグを３Ｄモデリングを介して製造することにより、結合の正確性はもちろんのこと、製造誤差を最小化し、歩留まりの向上と生産性を向上させることができる優れた効果が発生する。

図１は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグを概略的に示したものである。 図２は、本発明の好ましい実施例による圧迫部の形成を概略的に示したものである。 図３は、本発明の好ましい実施例による圧迫部の形成を概略的に示したものである。 図４は、本発明の好ましい実施例による圧迫部の形成を概略的に示したものである。 図５は、本発明の好ましい実施例による圧迫部の形成を概略的に示したものである。 図６は、本発明の好ましい実施例による圧迫部の形成を概略的に示したものである。 図７は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システムを概略的に示すシステム構成図である。 図８は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示すフローチャートである。 図９は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１０は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１１は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１２は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１３は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１４は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１５は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１６は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示す工程図である。 図１７は、本発明の好適な実施例に基づいてブラケットを並べ替えする過程を詳細に示したものである。 図１８は、本発明の好適な実施例に基づいてブラケットを並べ替えする過程を詳細に示したものである。

本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグは、内側面に歯の形状を収容する歯収容部を備えたジグボディーと、前記ボディの内側面に歯に付着するブラケットが装着されるブラケット収容部とを含み、前記ジグボディーの歯収容部の内側に、ブラケットが正しい位置に固定されるように圧迫し付着力を高めるためにエンボス加工によって突出した圧迫部が形成されていることを特徴とする。

以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照して、詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグを概略的に示したものである。

図１を参照すると、本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグは、内側面に歯の形状を収容する歯収容部（２１０）を備えたジグボディー（２０）と、前記ボディーの内側面に形成されたブラケット収容部（２２０）を含んで構成できる。

また、前記ジグボディー（２１０）は、舌側の外側部に、個々のジグを識別するために陽刻または陰刻の形態で形成されたジグ識別記号が形成されることができる。前記ジグ識別記号は、収容されている歯の番号で形成することができる。

前記ジグボディー（２０）の歯外側部は、歯の１/３~２/３を覆う程度の大きさ、好ましくは、歯の１/２を覆う大きさに形成され、歯内側部は、歯を完全に覆う大きさに形成することができる。

ここで、前記歯外側部は、フックの形で歯に掛けて覆う役割をするので、歯外側部全体を覆う必要はなく、歯外側部（歯の前面）の１/２分だけ覆う大きさに形成されることが望ましい。

前記ジグボディー（２０）は、歯にかぶせられる形態に構成され、内側面が歯の形状と同じ幾何学的形状に形成されるので、内側面のブラケット収容部（２２０）にブラケットが収容された状態で、ジグを歯に装着して固定するだけで、ブラケットを歯の正確な位置に付着させることができる。

図２は、本発明に係るジグボディー（２０）内に圧迫部（２３０）が形成されたことを概略的に示したものである。

前記ジグは、ブラケットを歯の正確な位置に固定する役割を担うが、上記のようにジグボディー（２０）内に圧迫部（２３０）を備えてブラケットを正確な位置に固定しながら、ブラケットを正しい位置に取り付けされるように圧力を加えてブラケットの付着力を高めるように構成することができる。

前記ジグがブラケットの位置のみ固定する場合、一般的に、歯の表面が均一でないためブラケットが実際の取り付け位置で微細な誤差が生じることがある。したがって、前記圧迫部が、前記ブラケットが定位置に正確に付着されるように圧迫することにより、ブラケットの取り付け精度と付着力を高めることができる。

前記圧迫部（２３０）は、ブラケットの取り付け面に対して垂直方向に加圧するように構成することができ、少なくとも一つの突起で構成することができる。

前記圧迫部（２３０）は、ブラケットを正確な位置に付着するように加圧するために、図３のようにブラケットの取り付け面に対して垂直方向に加圧するものの、ブラケットの中心を加圧できるようにブラケットと相接する領域中のブラケットの中心に形成されることが望ましい。

前記圧迫部（２３０）が複数個形成される場合、ブラケットの均一な加圧のためにブラケットと接触する領域中に均一な分布で形成されることが望ましい。

また、ブラケットの歯取り付け面が平坦でないため、ブラケットの浮き上がりやその他の不完全付着が発生することが予想される場合、図４に示すように、付着が脆弱な部分を加圧できるように、付着が脆弱な部分を垂直に加圧する部分に前記圧迫部(２３０)が形成されることができる。

そして、前記圧迫部（２３０）は、図５に示すように突起、または図６に示すように帯状に構成されることができ、図示されていないが突起と帯が混在した形で構成されることができる。前記圧迫部（２３０）は、一定の高さに突出してブラケットを圧迫する構成であるため、一定の高さで突出されている様々な形状で構成できることが自明である。

前記圧迫部（２３０）は、ブラケットを正確な位置に付着させ、付着力を高めるために、圧迫する役割を担うが、圧迫点の高さが過度に高い場合、ブラケットに過度に大きな力が加えられ、歯に無理を与えることがあるので、歯に無理を与えない高さで突出するように構成されることが好ましく、２mm以下の厚さで形成することが望ましい。

図７は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システムを概略的に示すシステム構成図である。

図７を参照すると、本発明に係るブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システムは、ブラケットを矯正が必要な歯の正確な位置にセッティングするブラケットセッティング部（１１０）と、前記ブラケットが歯にセッティングされた状態で、前記ブラケットと歯を収容して固定するジグをセッティングするジグセッティング部（１２０）と、患者の歯のデータ、基本ブラケット及び基本ジグデータを保存管理するデータベース（１３０）を含んで構成されることができる。

前記ブラケットセッティング部（１１０）は、患者の３Ｄ歯のデータのうち矯正が必要な選択された歯の上に基本ブラケットを配置し、高さが一定になるように整列し、各歯の中央に位置し、歯の内側面と平行に配置されるように、ブラケットをセッティングする役割を担う。

前記ジグセッティング部（１２０）は、基本ジグを作成し、前記基本ジグを前記ブラケットがセッティングされた歯を同時に収容する形状に加工し、各歯にジグをセッティングする役割を担う。

以下、本発明の具体的な実施形態に係るブラケット位置ガイド用ジグの製造方法について説明する。

図８は、本発明の好ましい実施例によるブラケットの位置ガイド用ジグの製造方法を概略的に示すフローチャートである。

図８を参照すると、まず、歯に付着されるブラケットをセッティングする。

より具体的には、図９のようにスキャンされた患者の３Ｄ歯のデータを抽出する。

前記３Ｄ歯のデータは、患者の現在の状態の歯のデータであり、歯のモデルを３Ｄスキャンして取得することができ、３Ｄスキャナを使用して、患者の歯を直接スキャンして取得することができる。

続いて、前記３Ｄ歯のデータのうち舌側矯正が必要な歯を選択して、図１０のように、前記選択された歯に装着する基本ブラケットを抽出する。ここで、前記基本３Ｄブラケットは方向、角度が調整されていない状態の基本ブラケットのデータを意味する。

ブラケットセッティング部は、 図１１に示すように、前記基本ブラケットをそれぞれ矯正が必要な選択された歯の内側面に位置させて整列する。

より具体的には、ブラケットは、ワイヤが挿入されて矯正力が提供されるので、ブラケットが一定の高さに形成されることが重要であるので、前記ブラケットセッティング部は、理想的なアーチ線に整列されるように位置させることが重要である。

そして、前記ブラケットは、歯の内側面と付着される面積が大きいほど、大きな矯正力にも耐久性を維持することができるので、前記ブラケットセッティング部は、各歯に配置される基本ブラケットを歯の内側面のうち接触面積が最大になるように配置し、ブラケットの高さが一定になるように整列する。

図１７および図１８は、本発明の好適な実施例によるブラケットを整列する過程を詳細に示したものである。

より具体的には、前記ブラケットセッティング部は、まず、図１７の（Ａ）に示すように、ブラケット装着が必要な歯を指定し、各歯についてブラケットのサイズを考慮して、ブラケットのインストールが可能な歯茎の境界からブラケットの底部までの最小の高さを測定する。

前記測定された最小の高さのうち、最大値（Ｍａｘ）を持つ歯を基準にブラケットを配置し、（Ｂ）に示すように、前記配置されたブラケットの下端を基準にする理想的なアーチラインを作成して、図１８の（Ｃ）に示すように、前記理想的なアーチライン上に残りの歯に対するブラケットを配置する。

一般的に、ブラケットは矯正力を高めるために、歯の根と近く設置されることが好ましく、歯でできるだけ低く配置されることが望ましい。

したがって、前記の最小の高さの最大値（Ｍａｘ）を持つ歯（Ｃ）を基準にして配置してこそ、理想的なアーチラインに沿って、歯の最も低い高さに配置することができる。

続いて、 整列されたブラケットに対して各々の歯のベースラインとマッチングさせて、ブラケットが歯の中央に位置するように個々のブラケットの位置を調整し、個々のブラケットが歯の面と水平になるように、個々のブラケットの方向を調節する。

そして（Ｄ）に示すように、前記各ブラケットを歯の内側面と水平になるように前記各ブラケットの方向を調節する。

前記個別ブラケットが歯の中央に位置されていなく、歯の内側面と水平になっていない場合、矯正力が歯の方向とは異なる方向や角度に作用することができ、この場合、全体の歯の矯正力に悪影響を及ぼす可能性がある。

前記のようにブラケットのセッティングが完了すると、ジグセッティング部は、前記歯にブラケットがセッティングされた状態で、歯とブラケットを同時に収容するジグをセッティングする。

より具体的には、ジグセッティング部は、図１２に示すように、ブラケットがセッティングされた歯に適用する基本ジグを作成し、図１３に示すように、前記基本ジグを前記ブラケットと歯を同時に収容する形状に加工してジグをセッティングする。

前記基本ジグは、歯にブラケットが形成される前の状態で歯に形状を収容して装着することができる幾何学的形状に形成することができる。

前記基本ジグは、ジグボディーの内側面にブラケット収容部が形成されていない状態を意味し、歯を収容するフック形態で形成され、歯の前面を、図１４に示すように、１/３~２/３を覆う大きさに形成され、歯の背面（舌側）は、歯肉（歯茎）の届かない歯の背面全体を覆う大きさに形成されることができる。

歯の背面（舌側）は、ブラケットが固定されている部分であるため、ジグボディーの面積が広いほど正確な位置に安定したガイドが可能であるが、歯肉に触れる場合、歯肉に加圧力を提供して炎症などの副作用が発生することがあるので、歯肉に届かない大きさに形成することが望ましい。

ここで、前記ジグのブラケット収容部（１２０）の内側に、ブラケットを圧迫して正確な位置に固定してブラケットの付着力を高めるための圧迫部（１３０）を生成する。

前記圧迫部（１３０）の生成に対しては、前記図２を介して詳細に説明したので、具体的な説明は省略することにする。

続いて、ジグセッティング部は、前記歯にブラケットがセッティングされた状態で、前記の基本ジグをマッチングさせ、歯の内側に突出したブラケットの領域を除去して、ジグのセッティングを完了する

これにより、前記歯とブラケットを同時に収容するジグをセッティングすることができる。

前記のようにジグがセッティングされると、ジグを製造するためにジグを整列する。

より具体的には、ジグセッティング部は、ジグでブラケットを除去した後、ブラケットを歯の識別記号の順に配置した後、図１５に示すように、複数のジグで構成されたジグ群の回転角度を０点に合わせてジグを一列に配列する。

ここで、ジグ群は、患者の上顎に配置されるジグまたは下顎に配置されるジグのグループで構成されることができる。

次に、前記ジグセッティング部は、配列されたジグに対しジグ群識別情報を挿入したタグを生成し、前記タグを各ジグと連結させるフレームを生成し、図１６のように、複数のジグで構成されたジグ群が一つのグループを形成するジググループを生成する。

ここで、前記ジグ群識別情報は、患者の名前、上顎と下顎などジグの使用を特定できる情報を含むことができる。

上記のようにジググループが作成されると、３Ｄプリンタを使用してジグのグループを３Ｄ印刷し、前記ジググループのフレームから各ジグを分離してジグ製造が完成される。

以上で説明した本発明の詳細な説明では、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、本発明の保護範囲は、前記実施例に限定されるものではなく、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できる。

本発明は、ブラケットの位置ガイド用ジグ及びその製造方法に関するもので、より詳細には、舌側矯正に用いられるブラケットを歯の正確な装着位置に固定して取り付けするためのブラケット位置のガイド用ジグ及びその製造方法に関するもので、ジグをブラケットと一緒に３Ｄモデリングを介して形象化して製造することにより、ブラケットを正確な位置に付着させることができ、製造誤差が最小化され、生産性を向上させることができるので、歯科矯正装置産業に非常に有用な発明である。

Claims (7)

1. 内側面に歯の形状を収容する歯収容部を備えたジグボディーと、
   前記ボディーの内側面に歯に付着するブラケットが装着されるブラケット収容部とを含み、
   前記ジグボディーの歯収容部の内側に、前記ブラケットが正しい位置に固定されるように圧迫し付着力を高めるためにエンボス加工によって突出した圧迫部が形成され、
   前記圧迫部は、前記ブラケットの取り付け平面に対して垂直方向に加圧し、前記ブラケットの中心を加圧するように前記ブラケットとの接触領域のうち前記ブラケットの中心に形成されるか、或いは、前記ブラケットの歯取り付け面が平坦でなく、前記ブラケットの浮き上がりや不完全付着が発生することが予想される場合は、付着が脆弱な部分を加圧することができるように付着が脆弱な部分を垂直に加圧する部分に形成されることを特徴とする、ブラケットの位置ガイド用ジグ。
2. 前記圧迫部は、帯形状、突起、またはこれらを組み合わせた形状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のブラケットの位置ガイド用ジグ。
3. 前記圧迫部が複数個の形成される場合、前記ブラケットの均一な加圧のために前記ブラケットと相接する領域に均一な分布で形成されることを特徴とする、請求項２に記載のブラケットの位置ガイド用ジグ。
4. 前記ジグボディーの歯外側部は、歯の１/３～２/３を覆う大きさに形成され、内側部は、歯を完全に覆う大きさに形成されることを特徴とする、請求項１に記載のブラケットの位置ガイド用ジグ。
5. 矯正が必要な歯の正確な位置にブラケットをセッティングするブラケットセッティング部と、
   前記ブラケットを歯の正確な位置に固定して取り付けするために前記ブラケットに圧力を加える圧迫部がブラケット収容部の内側に形成され、前記ブラケットが歯にセッティングされた状態で、前記ブラケットと歯を収容して固定するジグをセッティングするジグセッティング部と、
   患者の歯のデータ、基本ブラケット及び基本ジグデータを保存管理するデータベースとを含み、
   前記圧迫部は、前記ブラケットの取り付け面に対して垂直方向に加圧し、前記ブラケットの中心を加圧するように前記ブラケットとの接触領域のうち前記ブラケットの中心に形成されるか、或いは、前記ブラケットの歯取り付け面が平坦でなく、前記ブラケットの浮き上がりや不完全付着が発生することが予想される場合は、付着が脆弱な部分を加圧することができるように付着が脆弱な部分を垂直に加圧する部分に形成されることを特徴とする、ブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システム。
6. 前記ブラケットセッティング部は、
   患者の３Ｄ歯のデータのうち矯正が必要な選択された歯の上に基本ブラケットを配置し、前記各ブラケットの高さが一定に整列して前記各ブラケットが歯の中央に歯の内側面と平行に配置されるように調節して前記ブラケットをセットすることを特徴とする、請求項５に記載のブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システム。
7. 前記ジグセッティング部は、基本ジグを作成し、前記圧迫部を作成して、前記基本ジグを前記ブラケットがセットされた歯を同時に収容する形状に加工して、各歯にジグをセットし、前記圧迫部は、歯収容部の内側面から突出する突起、帯状またはこれらを組み合わせた形状で生成することを特徴とする、請求項５に記載のブラケットの位置ガイド用ジグモデル生成システム。