KR20180073567A - 치아 포지셔닝 기구, 시스템, 및 그 제조 및 사용 방법 - Google Patents
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Abstract
치아 포지셔닝 기구, 및 치아 포지셔닝 기구를 제조하고 사용하기 위한 장치, 구성 요소, 방법, 및 기술이 제공된다. 환자의 치아의 포지션을 조정하기 위한 예시적인 치아 포지셔닝 기구는 치열 교정 기구를 적어도 하나의 치아에 고정시키도록 형성된 치아-걸이 장치부 및 치아-걸이 장치부에 연결된 가요성 장치부를 포함한다. 가요성 장치부는 치아-걸이 장치부보다 덜 강성이다.
Description
출원은 PCT 국제 특허 출원으로서 2016년 9월 8일에 출원되었고, 2015년 9월 8일에 출원되었으며 그 개시 내용이 전체적으로 본원에 참조로 포함된 미국 가출원 제62/215,377호의 우선권을 주장한다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 치열 교정 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 하나 이상의 치아와 맞물리기 위한 치아-걸이(tooth-clasping) 어셈블리 및 치아-걸이 어셈블리의 부분을 유연하게 결합하기 위한 가요성 어셈블리를 갖는 치아 포지셔닝 기구.
다양한 치열 교정 정렬기가 치열 교정 치료 중에 치아를 리포지셔닝하는 데 오랜 세월 동안 사용되었다. "정렬기", "포지셔너", "치아 포지셔닝 기구" 및 "치열 교정 기구"라는 용어는 치열 교정 분야에서 사용되는 것과 거의 동의어임에 유의해야 한다.
이러한 유형의 치열 교정 치료는 통상적으로 상부 및 하부 치아에 대해 별도의 치아 포지셔닝 기구를 사용한다. 치아 포지셔닝 기구는 치아 위에 끼워져, 일부 또는 모든 치아의 안면 및 설면 중 적어도 일부, 및 종종 치아의 교합면 또는 무는 표면의 적어도 일부를 덮는다. 선행 기술에 기재된 초기 포지셔너는 환자의 치아의 3차원 네거티브 치과 임프레션(impression)으로부터 유도된 석고 모델 세트로부터 제조되었다. 석고 치아 모델은 작은 주얼러(jeweler)의 톱 또는 회전식 절단 디스크를 사용하여 치아를 절단한 다음, 석고 치아를 더 좋고 똑바른 원하는 배열로 리포지셔닝하고, 그 다음에 치과 왁스로 새로운 배열에 치아를 고정함으로써 수정되었다. 재설정된 치아 몰드는 포지셔너를 제작하기 위한 기초를 제공한다. 포지셔너가 제조되는 재료의 탄성은 치아를 원래 포지션에서 새로운 똑바른 포지션으로 이동시키는 에너지를 제공한다. 치아 포지셔너의 가장 최초의 개시물에서부터, 선행 기술의 제안된 디자인 중 다수는 치아를 일련의 증분 단계로 이동시키는 것을 보여 주었다. 각각의 단계에 대한 치아 배열이 석고 및 왁스를 사용하여 손으로 제조되어야 하는 경우 일련의 기구를 제조하는 것은 어렵다.
1990년대 초반부터 디지털 기술은 치아 모델을 작지만 정확한 점진적 단계로 제작하여 치열 교정 치료를 제공하는 근본적으로 새로운 도구를 치열 교정 의사에게 제공하기 시작했다. 상업적으로 이용 가능한 CAD/CAM 소프트웨어는 원하는 치아 모델을 제조할 수 있으며, 이로부터 점진적인 일련의 기구가 제작될 수 있다. 이러한 도구는 치열 교정 치료에서 가상 모델을 생성하고 그 다음에 맞춤형 치열 교정 기구를 제조할 수 있는 환자의 치열에 대한 3D 이미징 및 CAD/CAM(computer-aided design and manufacturing) 시스템을 포함한다.
이러한 디지털 기술의 성공적인 치열 교정 적용 예는 캘리포니아 산호세의 Align Technology, Inc.의 Invisalign® 프로그램으로 알려진 상업용 서비스에서 볼 수 있다. Invisalign 프로그램은 주로 미국 특허 제5,975,893호(Chishti 외), 및 미국 특허 제6,398,548호(Muhammad 외)를 포함하는 많은 관련 특허를 기반으로 한다. Invisalign 치아 포지셔너는 환자의 치과 해부학의 가상 모델에서 성장한 컴퓨터로 생성된 형성 패턴 위에 형성된 점진적인 일련의 얇고 투명한 플라스틱 기구이다. 정렬기를 형성하는 프로세스는 진공, 압력, 및 열의 조합을 사용한다. 이 형성 프로세스는 치열 교정 연구실 커뮤니티 내에서 비공식적으로 "흡착(suck down)" 프로세스라고 한다.
일련의 Invisalign 유형 치아 정렬기를 제조하는 일 프로세스에서, 기공사는 우선 환자의 치과 해부학에 대한 CAD 조작 가능 가상 모델을 획득하기 위해 환자의 상부 및 하부 모델 세트를 스캔한다. 모델 세트는 일반적으로 치아, 입천장, 및 잇몸의 하나의 상부 및 하나의 하부 석고 모델로 구성된다. 원래의 부정 교합의 가상 모델이 획득되면, 기공사는 그 다음에 가상 부정 교합의 광범위한 조작을 수반하는 단계를 수행할 것이다. 이것은 종합적이고 순차적인 절차에 따라 치아의 광범위한 리포지셔닝을 수반하며, 궁극적으로 그 환자에 대한 완성된 또는 이상적인 교합에 도달한다. 가상 모델의 완성된 교합은 성공적인 종래의 치열 교정 치료의 끝에 발생할 환자의 상부 및 하부 교합의 완전한 리포지셔닝과 일치한다. 위에 설명된 단계가 달성된 후에, 기공사는 가상 CAD 환경에서 이용 가능한 환자 치아의 두 가지 버전을 보유한다. 한 버전은 원래의 부정 교합을 나타내고, 다른 버전은 이상 교합을 나타낸다. 다시 말해, 기공사는 시작과 끝 상태를 가진다.
프로세스의 다음 단계는 증분적이고 점진적인 일련의 물리적 형성 모델의 생성을 수반한다. 이러한 형성 모델 각각은 전술한 바와 같이 시작과 끝 상태 사이에서 환자의 제안된 치료 순서에 따른 특정 증분 단계에서 환자의 장래의 교합의 스냅샷을 나타낸다. 이를 달성하기 위해, 기공사는 치아의 전체 또는 대부분의 약간의 리포지셔닝을 보이는 가상의 "제1 전이 모델"을 생성한다. 이 제1 전이 모델은 일부 또는 모든 치아가 원래의 치료 전 포지션에서 의도한 완성된 포지션의 방향인 가상의 제1 전이 포지션으로 미묘하게 이동된 것을 보인다. 유사하게, 제2 가상 전이 모델이 생성되며, 이는 가상 치아가 원하는 방향으로 약간 더 이동된 것을 보인다. Invisalign 기공사의 목적은 각각 이전 모델보다 약간 더 편향되고, 각각 완성된 목표 포지션에 약간 더 가깝게 치아를 이동시키는 일련의 점진적인 모델을 생성하는 것이다. 최종 형성 모델은 일련의 전이 포지션에서 치아를 취하여 최종의 원하는 포지션으로 이동시킬 것이다.
이러한 일련의 가상 중간 형성 모델이 생성되었고 최종 형성 모델이 기공사에 의해 생성되었으면, 시리즈의 모델 각각을 나타내는 디지털 코드가 고속 프로토타이핑 기계를 동작시키도록 지시된다. 고속 프로토타이핑 기계 내에서, 일련의 물리적 형성 모델은 컴퓨터 수치 제어(computer numerically-controlled, CNC) 가공, 스테레오 리소그래피, 또는 3D 인쇄와 같은 다수의 종래의 프로세스 중 임의의 것을 사용하여 제조된다. 제조 단계는 일련의 가상 중간 모델 및 최종 모델 각각의 견고한 물리적 복제본의 제조를 초래한다.
프로세스의 다음 단계는 일련의 물리적 모델이 차례로 진공 기계(흡착 기계라고도 함)에 장착되는 것을 보이며, 여기서 압력, 열, 및 진공의 조합은 일정한 두께의 플라스틱 시트 재료로부터 실제 일련의 점진적인 정렬기를 형성하는 데 사용된다. 일련의 점진적인 정렬기가 형성되고 트리밍되면, 순차적으로 라벨링되고 패키징되어 주치의인 치열 교정 의사에게 보내진다. 그러면 치열 교정 의사는 환자의 약속 일정을 정하며, 그 때에 정렬기 및 그 사용에 대한 지시 사항이 환자에게 제공된다. 환자는 시간 기간, 통상적으로 2주 동안 제1 세트의 정렬기를 착용하도록 지시를 받는다. 그 후, 제1 세트는 폐기되고 환자는 시리즈의 다음 세트로 이동하며, 기타 등등이다.
정렬기는 기공사에 의해 가상으로 생성된 포지션 편향에 따라 환자의 치아가 이동하도록 촉구하는 역할을 한다. 치아는 점진적으로 편향되어 정렬기의 중합체 재료의 탄성에 의해 미리 결정된 완성 포지션을 향해 원하는 방향으로 이동하도록 촉구된다. 이상적으로, 정렬기에 의해 부드럽지만 연속적인 힘이 전달되어, 치아의 뿌리를 지탱하는 뼈의 생성 및 재흡수를 수반하는 특정 생리학적 프로세스가 발생하도록 야기할 것이다. 최종 결과는 원하는 포지션 및 배향을 향해 밑에 있는 뼈를 통한 치아의 뿌리의 느린 진보적인 치열 교정 이동일 것이다.
많은 종래의 제거 가능한 정렬기는 그 디자인 및 현재 이용되는 투명 열가소성 재료의 기계적 특성에 의해 제한된다. 투명 중합체 재료는 정렬기가 거의 보이지 않게 하며, 고정식 스테인레스 스틸 하드웨어 및 금속 브레이스보다 훨씬 유리하다. 한편, 정렬기를 형성하는 데 사용되는 종래의 중합체 재료는 모든 방향으로 구부리는 데 매우 제한된 능력을 갖는다. 이는 치료 시작 시에 잘 정렬되지 않은 치아를 정렬할 때에 특히 문제가 된다. 최근에 발표된 연구에서는 종래의 정렬기의 각각의 단계가 처음 전달될 때 상당히 높은 힘을 전달하고 그 다음에 적용된 힘이 급속히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 원하는 가볍고 연속적이고 부드러운 힘이 아닌 간헐적인 힘 전달을 초래한다.
각각의 단계 동안 아주 작은 이동이 시도되더라도, 기구가 적절하게 가요성이 없거나 재료의 평면 내에서 이동을 허용하도록 디자인되지 않았기 때문에 기구는 이동되어야 하는 치아와 적절하게 맞물리지 못할 수 있다. 특정 정렬기가 적절히 치아와 맞물리는 데 실패하면, 해당 치아는 시리즈에서 다음의 연속하는 정렬기와 맞물리기 위해 적절한 곳으로 이동하지 않을 것이다. 정렬기가 치아와 적절하게 맞물리는 데 실패할 때 이용 가능한 유일한 현재의 해결책은 (1) 해당 특정 단계에서 시도되는 이동량을 감소시키거나; (2) 치아에 더 큰 본딩된 부착물을 배치하는 것이다. 이 두 가지 해결책은 통상적으로 전산화된 치료 계획을 재작업하는 것을 필요로 한다. 계획이 수정되지 않으면, 기구의 각각의 연속 단계에서, 정렬기의 적합성이 악화되고, 몇 단계 후에는 원래의 전산화된 치료 계획에 따라 치아가 이동하지 않아 치료 계획의 수정을 강요할 것이 자명해진다. 개별 치아와 정확하게 맞물리는 기구의 능력, 기구가 이동되어야 하는지 여부, 또는 기구가 다른 치아의 이동 시에 돕기 위한 앵커 치아로서 사용될지는 치열 교정 치료의 성공에 중요하다.
본 개시는 다수의 환자의 치아를 제거 가능하게 수용하기 위한 일련의 오목부 및 선택된 치아와 제거 가능하게 맞물리기 위한 치아-걸이 요소를 갖는 얇은 탄성중합체 쉘을 갖는 치열 교정 기구를 제공한다. 기구는 또한 기구의 선택된 영역에서 향상된 가요성을 허용하기 위해 쉘에 가요성 패턴에 의해 생성된 다수의 가요성 영역을 포함한다. 예를 들어, 가요성 영역은 기구의 쉘에 공극(void), 폴드(fold), 또는 얇은 두께의 구역의 패턴을 3D 인쇄하여 생성될 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 이점, 특징, 및 목적은 다음의 상세한 설명 및 도면을 고려하여 보다 쉽게 이해될 것이다.
본 개시는 첨부 도면과 관련하여 보다 쉽게 이해될 수 있으며, 여기서:
도 1은 거의 모든 치아 표면을 덮는 치아-걸이 요소로 상부 우측 구치를 덮는 치열 교정 기구의 일부의 우측면도의 개략도이다. 각각의 치아-걸이 요소는 본 명세서에서 기구의 쉘에 있는 구멍을 통해 돌출되는 것으로 보여지는 본딩된 부착물을 둘러 싸며 선택적으로 덮을 수 있다. 인접한 치아-걸이 요소의 각각의 쌍 사이에는 치아의 인접면 사이의 구역을 덮는 가요성 영역이 있다.
도 2는 도 1과 유사한 치열 교정 기구의 다른 실시예의 개략도로, 치아-걸이 요소들 사이에서 좁은 수평 밴드로서 연장되는 가요성 영역을 갖는다.
도 3은 도 1과 유사한 기구의 다른 실시예의 개략도이며, 여기서 치아-걸이 요소와 기구의 가요성 영역 사이에는 불규칙한 경계부가 있으며, 가요성 영역은 크기가 더 크다.
도 4는 치아-걸이 요소의 크기가 감소되고 가요성 영역이 확대되는 기구의 다른 실시예의 개략도이다.
도 5는 도 4에 도시된 것과 유사한 기구의 단순화된 변형의 개략도이다.
도 6은 도 5와 유사한 실시예의 개략도이나, 치아-걸이 요소가 좁은 테두리로 본딩된 부착물을 둘러싸고 있다.
도 7은 셰브론(chevron) 효과를 생성하기 위한 가요성 패턴의 예의 개략도이다.
도 8a는 곡선 세그먼트를 갖는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 8b는 곡선 세그먼트를 갖는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 9는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다. 상부의 패턴이 아래 필드에서 반복된다.
도 10은 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 패턴의 작은 샘플의 개략도이다.
도 11은 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 패턴의 다른 작은 샘플의 개략도이다.
도 12는 규칙적인 반복 패턴으로 지그재그 요소와 교대로 결합되는 불규칙한 S자형 요소를 갖는 가요성 패턴의 또 다른 예를 개략도이다.
도 13은 더 큰 필드를 생성하기 위해 도 12의 패턴을 반복함으로써 형성된 패턴의 개략도이다.
도 14는 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 15는 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 16은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 17은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 18은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 19는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 20은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 21은 치아 포지셔닝 정렬기를 제조하기 위한 환경 및 프로세스의 개략적인 블록도이다.
도 22는 도 21의 시스템의 일부 실시예에 의해 수행된 예시적인 방법이다.
도 23은 도 21의 시스템의 일부 실시예에 의해 수행된 다른 예시적인 방법이다.
도 24는 본 개시에 따른 양태를 구현하는 데 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스의 예시적인 아키텍쳐이다.
도 1은 거의 모든 치아 표면을 덮는 치아-걸이 요소로 상부 우측 구치를 덮는 치열 교정 기구의 일부의 우측면도의 개략도이다. 각각의 치아-걸이 요소는 본 명세서에서 기구의 쉘에 있는 구멍을 통해 돌출되는 것으로 보여지는 본딩된 부착물을 둘러 싸며 선택적으로 덮을 수 있다. 인접한 치아-걸이 요소의 각각의 쌍 사이에는 치아의 인접면 사이의 구역을 덮는 가요성 영역이 있다.
도 2는 도 1과 유사한 치열 교정 기구의 다른 실시예의 개략도로, 치아-걸이 요소들 사이에서 좁은 수평 밴드로서 연장되는 가요성 영역을 갖는다.
도 3은 도 1과 유사한 기구의 다른 실시예의 개략도이며, 여기서 치아-걸이 요소와 기구의 가요성 영역 사이에는 불규칙한 경계부가 있으며, 가요성 영역은 크기가 더 크다.
도 4는 치아-걸이 요소의 크기가 감소되고 가요성 영역이 확대되는 기구의 다른 실시예의 개략도이다.
도 5는 도 4에 도시된 것과 유사한 기구의 단순화된 변형의 개략도이다.
도 6은 도 5와 유사한 실시예의 개략도이나, 치아-걸이 요소가 좁은 테두리로 본딩된 부착물을 둘러싸고 있다.
도 7은 셰브론(chevron) 효과를 생성하기 위한 가요성 패턴의 예의 개략도이다.
도 8a는 곡선 세그먼트를 갖는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 8b는 곡선 세그먼트를 갖는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 9는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다. 상부의 패턴이 아래 필드에서 반복된다.
도 10은 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 패턴의 작은 샘플의 개략도이다.
도 11은 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 패턴의 다른 작은 샘플의 개략도이다.
도 12는 규칙적인 반복 패턴으로 지그재그 요소와 교대로 결합되는 불규칙한 S자형 요소를 갖는 가요성 패턴의 또 다른 예를 개략도이다.
도 13은 더 큰 필드를 생성하기 위해 도 12의 패턴을 반복함으로써 형성된 패턴의 개략도이다.
도 14는 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 15는 더 큰 필드를 생성하기 위해 반복될 수 있는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 16은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 17은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 18은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 19는 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 20은 가요성 패턴의 다른 예의 개략도이다.
도 21은 치아 포지셔닝 정렬기를 제조하기 위한 환경 및 프로세스의 개략적인 블록도이다.
도 22는 도 21의 시스템의 일부 실시예에 의해 수행된 예시적인 방법이다.
도 23은 도 21의 시스템의 일부 실시예에 의해 수행된 다른 예시적인 방법이다.
도 24는 본 개시에 따른 양태를 구현하는 데 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스의 예시적인 아키텍쳐이다.
본 개시는 쉘의 일부분을 가요성 패턴으로 대체하여 향상된 가요성의 영역을 생성함으로써 기구의 쉘 내의 가요성의 결핍에 대한 문제를 해결한다. 예를 들어, 이러한 기구는 가요성 영역으로 제조될 수 있다. 패턴은 디지털 3D 프린터와 같은 고속 프로토타이핑 기계에 의해 또는 열 성형 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 대안적으로, 가요성 패턴은 수치 제어 밀링 기계를 사용하여 플라스틱 재료의 쉘에 생성될 수 있거나, 기구의 형상 및 패턴은 수동 절단 도구를 사용하거나 회전식 절단 기기를 사용하여 수작업으로 구성될 수 있다.
다양한 가요성 패턴이 이용 가능하다. 가용성 영역의 위치는 기구 상의 어느 곳이라도 가능하지만, 의도하고 효과적인 치아 이동을 위해 휨(flexure) 및 힘 적용을 제공해야 한다. 영역의 가요성은 선택한 패턴의 기하학적 구조, 재료의 물리적 특성, 및 패터닝된 구역의 크기 및 배향을 포함하는 많은 요인에 따라 달라진다. 기구의 가요성 영역은 신장 및 압축, 기구의 평면 안팎으로의 휨, 비틀림 또는 굽힘 움직임을 포함하는 다양한 유형의 휨을 제공하도록 디자인될 수 있다. 본 개시는 고정식 및 제거 가능한 기구 양자 모두를 포함하는 다른 유형의 치열 교정 기구를 사용하여 달성될 수 있는 모든 유형의 치아 이동을 달성하는 데 이용될 수 있다. 이러한 이동은 수직 이동, 기울임이 있는 이동, 기울임이 없는 수평 몸체 이동, 회전 이동, 공간 폐쇄, 공간 개방, 개별 치아 또는 치아 그룹의 침입 및 압출을 포함한다.
도 1-6은 우측 상부 구치(107)를 덮는 치열 교정 기구의 실시예의 일부의 우측면도를 도시한다. 지탱하는 뼈 및 잇몸 조직은 도시되지 않는다 - 오직 기구로 제자리에 배치된 치아(107)만을 도시함. 도면 각각에서, 치아의 뿌리(106)가 도시되어 있다. 이들 도면에서 기구는 송곳니 치아의 중앙 표면에서 끝나는 것처럼 보이지만, 대부분의 실시예에서, 기구는 아치 주위에서 계속 진행하여 앞니 및 아치의 반대편에 있는 구치에 제거 가능하게 부착된다. 설측 상의 구성이 반드시 기구의 안면측에 표시된 구성과 일치할 필요는 없다.
본 발명의 치열 교정 기구는 다수의 치아(107)를 제거 가능하게 수용하기 위한 일련의 오목부를 갖는 얇은 탄성중합체 쉘을 포함한다. 기구는 또한 치아(107)에 기구를 제거 가능하게 맞물리게 하기 위한 다수의 치아-걸이 요소(110)를 포함한다. 예를 들어, 치아-걸이 요소(110)는 단일 피스(single-piece) 기구의 기능 영역일 수 있으나, 실시예의 일부는 이 기능을 위해 지정된 별도로 제작된 부품을 갖지는 않는다. 치아-걸이 요소(110)는 치아에 직접 본딩될 수 있는 본딩된 부착물(111)(버튼이라고도 함)과 같은 돌출 요소 위에 끼워지도록 디자인된 오목부 또는 구멍을 포함할 수 있다. 본딩된 부착물(111)은 통상적으로 활발한 치열 교정 치료 중에 환자에 의해 제거될 수 없다.
도 1은 거의 모든 치아 표면을 덮는 치아-걸이 요소(110)를 갖는 기구를 도시한다. 각각의 치아-걸이 요소(110)는 치아(107) 중 하나의 치아를 둘러싸고, 치아(107)의 그 치아에 부착된 본딩된 부착물(111)을 선택적으로 덮을 수 있다. 여기서, 본딩된 부착물(111)은 치아-걸이 요소(110)의 대응하는 구멍을 통해 돌출되어 도시되어 있다. 인접한 치아-걸이 요소(110)의 각각의 쌍 사이에는 가요성 영역(112)이 있다. 예를 들어, 가요성 영역(112)은 두께, 예를 들어 공극, 폴드 라인, 높이 또는 두께의 변화를 추가하기 위해 2 또는 3차원에서 토폴로지를 변화시킴으로써 제조될 수 있고, 다른 피쳐가 가요성을 추가하기 위해 기구의 쉘의 미리 결정된 영역에 추가될 수 있다. 대안이 가능하지만, 토폴로지 피쳐(예를 들어, 공극)는 일부 실시예에서 패턴으로 배열된다. 대안으로서, 토폴로지 피쳐는 생성적 디자인 프로세스를 수행하는 컴퓨터를 사용하여 식별된 쉘 상의 위치에 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서,가요성 영역(112)은 수평 방향으로 좁으며, 수직으로 배향된 큰 치수를 갖는다. 가요성 영역(112)은 치아(107)의 협측(buccal side) 및 설측(lingual side) 상의 치아(107)의 인접면 사이의 구역을 주로 덮는다. 가요성 영역(112)의 밴드는 가장자리 리지 영역 및 인접면 사이의 교합 영역(113)에서 치아(107)의 교합면을 가로 질러 간다. 특정 실시예에서, 예컨대 인접한 치아가 상당히 오정렬된 경우, 가요성 영역(112)의 존재는 이 구역에서 단순히 기구에 개구를 갖는 것보다 기구의 가요성을 덜하게 할 가능성이 있기 때문에, 교합면 위에가 아니라 협면 및 설면에만 인쇄된 패턴을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 치열 교정 기구는 적어도 2개의 기능 영역을 필요로 하는 것으로 설명될 수 있다. 제1 기능 영역은 치아-걸이 요소(110)로서의 역할을 한다. 이 제1 영역은 임의의 재료로 제조될 수 있지만, 바람직하게는 기구의 가시성을 최소화하도록 투명한 재료로 제조될 것이다. 이 영역은 선택적으로 치아 표면에 직접 본딩되는 임의의 본딩된 부착물(111)에 걸리는 것을 포함하여 치아에 걸리는 목적을 달성한다. 바람직하게는, 직선 측면을 갖는 본딩된 부착물(111)은 기구에 의해 덮인 치과 아치 내의 각각의 치아(107)의 협면 및 설면 모두에 본딩될 것이지만, 본딩된 부착물(111)에 대한 임의의 형상이 사용될 수 있다. 본딩된 부착물을 사용하는 것은 전혀 절대적으로 필요하지 않거나, 협측 또는 설측에서만 사용될 수 있다. 본딩된 부착물(111)은 3차원에서 치아 포지션에 대한 제어를 할 수 있도록 보장하는 것을 돕는다. 치아-걸이 요소(110)의 역할을 하는 기능 영역은 하나의 개별 치아만을 덮을 수 있거나, 특정 유형의 치아 이동 및 앵커리지(anchorage) 제어의 필요를 달성하기 위해 현재의 부정 교합 및 치열 교정 의사의 요구와 욕구에 따라 여러 개의 치아를 덮을 수 있다.
제2 기능 요소는 기구 쉘의 가요성을 향상시키는 역할을 하는 기구의 가요성 영역(112)이다. 가요성 영역(112)은 치아-걸이 요소(110)를 구성하는 동일한 재료로 제조될 수 있거나, 또는 다른 재료로 제조될 수 있다. 기구는 하나를 초과하는 가요성 영역(112)을 가질 가능성이 있다. 영역으로 나눠지지 않는 기구를 제조할 수 있으나, 기구의 대부분은 가요성 패턴으로 제조된다.
다시 도 1로 돌아가면, 치아-걸이 요소(110)는 바람직하게는 (a) 본딩된 부착물(111)을 바로 접하여 둘러싸고 및/또는 본딩된 부착물(111)을 덮는 외주 구역; (b) 유지 목적을 위해 (통상적으로 잇몸 라인 또는 인접면 사이의 구역의 에지를 따라) 가장 큰 언더컷을 가진 치아의 구역을 포함하는 영역; 및 (c) 치아의 협면 및/또는 설면 상에 본딩된 부착물(111)을 둘러싸는 외주 구역 또는 가장 큰 언더컷을 가진 구역을 포함시키기 위해 치아 또는 치아들의 교합면의 일부분을 가로지르고 수직으로 연장되는 상당히 강성인 재료를 밴드를 갖는 연결 영역을 포함한다. 치아의 협측으로부터 치아의 설측으로 연장되는 이 재료 밴드는 U자형 클램프 또는 걸쇠로 작용하여 치아와 맞물린다. 치아-걸이 요소(110)는 각각의 개별 치아의 크라운의 거의 전체를 덮을 수 있고, 본딩된 부착물(111)을 둘러싸고 맞물리는 형성된 오목부 또는 본딩된 부착물(111)이 돌출하는 구멍을 포함할 수 있다. 대안적으로, 치아에 걸리는 기능은 본딩된 부착물(111)의 사용 여부에 관계없이 기구의 패터닝된 탄성중합체 쉘에 의해 주로 수행될 수 있다. 본딩된 부착물(111)이 사용된다면, 치아에 걸리는 기능은 본딩된 부착물(111) 주위에 단순한 경계부를 가짐으로써 수행될 수 있다. 가요성 영역(112)에 의해 커버되는 구역은 제한된 가요성만이 요구된다면 작을 수 있거나, 보다 큰 가요성이 요구된다면 더 커질 수 있다. 도시된 본딩된 부착물(111)은 직사각형 형상을 가지지만, 여러 다른 적합한 기하학적 형상이 또한 이용될 수 있다.
전치 상의 치아-걸이 요소(110)는 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있으며, 통상적으로 투명한 재료로 제조된다. 치아-걸이 요소는 고속 프로토타이핑 재료 및 진공 성형을 포함하지만 이에 한정되지 않는 여러 상이한 유형의 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 예시적인 재료 유형은 원하는 치아 정렬 기구를 제조하기 위해 치아 모델 위에 열 성형될 수 있는 우레탄, 아크릴, 및 폴리카보네이트를 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 재료는 아크릴레이트 기능성 재료 또는 임의의 다른 적합한 재료일 수 있다. 일부 실시예에서, 본딩된 부착물(111)은 평행한 측면 표면 및 평행한 상단 및 하단 표면을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 적합할 수 있는 본딩된 부착물에 대한 많은 가능한 형상이 있다는 것을 이해해야 한다. 많은 상이한 스타일 및 형상이 선행 기술에 나타나 있으며, 이는 본 기술 분야의 통상의 기술자가 본 명세서에서 설명된 기구와 함께 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 본딩된 부착물은 적어도 두 가지 목적을 위해 본 개시에서 이용된다. 첫째, 본딩된 부착물은 치아에 대한 치아-걸이 요소의 유지력을 증가시켜, 기구가 치아 상의 원하는 위치에서 쉽게 떨어지지 않는다. 기구가 치아 상의 제자리에 끼워질 때, 이것은 치과 의사가 삽입 경로로 기술한 거의 수직인 경로를 따르며, 이는 "교합 평면"이라고 불리는 치아의 무는 표면에 거의 수직이다. 곡선 형상의 치아는 삽입 경로에서 치아를 볼 때 일부 구역에서 자연스러운 언더컷을 제공한다. 그러나, 삽입 경로의 관점에서 볼 때 모든 치아가 언더컷을 갖는 것은 아니다. 그것은 치아에 따라 다르다. 예를 들어, 대부분의 전치(앞니 및 송곳니)는 작은 언더컷만을 가지고, 이는 잇몸 라인 근처에 있다. 불완전하게 분출된 치아 또는 치아를 부분적으로 덮는 잇몸 조직을 가진 ?은 사람의 치아는 삽입 경로의 관점에서 볼 때 어떤 언더컷도 가지지 않을 수 있다. 그것은 또한 치아의 각형성에 따라 다르다. 장축이 이상적인 포지션으로부터 기울어지면, 삽입 경로에 대해 치아의 일 측에는 언더컷이 없을 수 있다. 치아-걸이 요소의 유지는 치아 상에 배치된 본딩된 부착물의 존재에 의해 향상된다. 본딩된 부착물은 치아의 장축 및 삽입 경로의 관점에서 볼 때 언더컷 표면을 제공하는 방식으로 형상이 정해진다. 상단 및 하단 표면은 언더컷을 향상시키는 주요 표면이다.
본딩된 부착물(111)의 두 번째 목적은 치아-걸이 요소(110)가 3차원적으로 치아(107)에 원하는 힘을 전달하는 것을 허용하는 형상을 가져, 뿌리(106)의 이동에 대한 제어를 제공하는 것이다. 치아를 이동시키는 실제 힘은 가요성 상호 연결 요소의 탄성 특성 또는 치아-걸이 요소가 본딩된 부착물을 갖는 치아에 맞물릴 때 변형되는 기구의 구역에 의해 제공된다. 치아-걸이 요소(110)는 치아(107)를 정밀하게 잡아, 본딩된 부착물(111)의 정합(mating) 형상을 가능하게 한다. 도면에 도시된 본딩된 부착물(111)은 편평한 직사각형 형상을 가지며 2차원적으로 치아-걸이 요소(110)와의 연결을 제공한다. 치아(107)의 어느 일 측 상의 두 개의 본딩된 부착물(111)의 조합(본딩된 부착물(111) 각각은 레버 암의 단부에서 작용함)은 3차원에서의 뿌리(106)의 이동의 제어를 위해 힘이 적용되는 것을 허용한다.
도시된 직사각형의 본딩된 부착물(111)에서, 본딩된 부착물(111)의 평행한 외측 에지는 뿌리(106)의 이동을 제어하기 위해 치아(107)에 힘이 적용되는 것을 허용하도록 포지티브 맞물림을 위한 표면을 제공한다. 본딩된 부착물(111)의 외부 표면 상의 홈 또는 특별한 형상은 치아-걸이 부분을 제 위치로 안내하는 것을 도울 수 있다. 본딩된 부착물은 치과용 복합재, 투명 또는 치아색 세라믹 재료, 또는 임의의 적합한 투명한 플라스틱 재료를 포함하는 임의의 적합한 재료로 미리 제조될 수 있으며, 본딩된 부착물을 배치하기 전에 에나멜을 약산성으로 에칭하는 단계를 포함하여 본 기술분야에서 공지된 종래의 본딩 기술 및 접착제를 사용하여 치아에 맞물릴 수 있다. 치아 상에 정확한 부착 배치를 보장하기 위해 접착제가 경화되는 동안 원하는 포지션에서 부착물을 유지하기 위해 사전 형성된 가이드가 가요성 재료로 제조되는, 간접 본딩이라 불리는 본 기술분야에 공지된 기술이 이용될 수 있다. 본딩된 부착물(111)은 대안적으로 치아 상에 한번에 하나씩 배치하기 위해 사전 제조 된 핸드 헬드 몰드를 사용하여 치과용 복합재로 제조될 수 있다. 이러한 사전 제조된 핸드 헬드 몰드는 이러한 목적으로 상업적으로 이용 가능하다. 대안은 컴퓨터 3D CAD/CAM 기술을 사용하여 제조된 몰드를 이용하는 것이며, 여기서 부착물의 형상 및 크기는 컴퓨터에서 계획되며 부착물이 제자리에 배치된 전체 치과용 아치의 모델이 3D 프린터를 사용하여 인쇄된다. 이 모델로부터 몰드가 제조되며, 몰드로부터 치아 상에 직접적으로 정확하게 올바른 위치에 치과용 복합재 부착물을 제조하여 배치한다. 이 작업을 수행하는 소프트웨어는 상업적으로 이용 가능하다. 도면에 도시된 치아-걸이 요소(110)는 본딩된 부착물(111)이 돌출하는 정확한 치수의 직사각형 구멍을 포함한다. 부착물과 정확히 동일한 형상 및 크기의 치아-걸이 요소(110)의 내부의 오목부는 인쇄 프로세스의 능력이 열 성형으로 획득될 수 있는 것보다 더 정확한 맞춤을 잠재적으로 포함할 수 있기 때문에 특히 치아 걸쇠가 인쇄되는 경우 구멍과 마찬가지로 동일하게 작동할 한다. 치아-걸이 요소(110)는 도면에 도시된 바와 같이 많은 유형의 가요성 상호 연결 요소에 부착된다. 실시예 중 일부에서, 기구는 하나의 피스의 재료로 제조되고, 치아-걸이 요소 및 가요성 상호 연결 요소는 모두 모놀리식 전체 유닛의 일부이다. 기능적으로, 포지셔닝된 단일 피스의 상이한 구역은 치아-걸이 요소 및 가요성 상호 연결 요소의 역할을 한다.
본 발명의 치열 교정 기구는 전산화된 3D CAD/CAM 소프트웨어를 사용하여 기구를 계획하고 디자인함으로써 주로 제조될 것으로 예상된다. 이 기능을 수행할 수 있는 많은 상용 소프트웨어 프로그램이 현재 이용 가능하다. 표준 표면 매핑 컴퓨터 알고리즘은 표면을 일련의 삼각형으로 정의한다. 기구의 실제 물리적 제조는 디지털 방식으로 제조된 모델에 열가소성 소재를 진공 성형하고 기구의 열 성형된 부분을 다른 필요한 요소와 맞물림으로써 달성될 수 있다. 이 단계 다음에는 (예를 들어, 가요성 구역에서 공극을 생성하기 위해) CNC 밀링 또는 레이저 절단과 같은 컴퓨터 자동화 트리밍 기술을 사용한다. 특히, 투명 치아-걸이 요소는 진공 열 성형에 의해 제조될 수 있다. 단일 피스 변형에서, 치아-걸이 요소 및 가요성 중간 커넥터는 모두 함께 진공 열 성형될 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 기구는 먼저 3차원 모델을 제조하지 않고 3D 인쇄에 의해 직접 제조될 수 있다. 직접 3D 인쇄의 이점은 보다 복잡한 형상이 보다 쉽게 인쇄될 수 있고, 초과 재료의 트리밍이 거의 필요하지 않아 시간을 절약하고 낭비되는 재료를 피할 수 있다는 것이다. 일부 새로운 3D 프린터는 동시에 하나를 초과하는 재료를 인쇄할 수 있다. 가요성 상호 연결 요소는 치아-걸이 부분과 함께 인쇄될 수 있다. 대안이 가능하지만, 일부 실시예에서, 치아-걸이 부분 및 가요성 부분은 상이한 재료로 형성된다. 재료는 혼합되거나 얽힐 수 있어, 제조 시에 별도의 부착 단계가 필요 없을 것이다.
대안으로, 치아-걸이 부분 및 가요성 부분은 동일한 재료로 형성된다. 예를 들어, 가요성 부분은 치아-걸이 부분보다 얇을 수 있다. 다른 예로서, 가요성 부분의 재료는 가요성 부분의 재료가 치아-걸이 부분의 재료보다 더 가요성이 있게 하는 공극의 패턴으로 형성될 수 있다. 또 다른 예로서, 가요성 부분은 가요성 부분이 치아-걸이 부분보다 더 가요성이 있게 하는 주름 또는 폴드의 패턴을 포함할 수 있다. 다양한 패턴을 갖는 가요성 부분의 비제한적인 예가 적어도 도 7-20과 관련하여 도시되고 설명된다.
또 다른 옵션은 플라스틱 재료의 블록으로부터 기구 또는 기구의 부분의 직접 CNC 밀링을 수반한다. 또 다른 제작 기술이 또한 기구를 형성하는 데 사용될 수 있다.
모든 변형에 대해, 이동 스테이지에서 치아 이동을 야기하는 일련의 기구가 형성될 수 있다. 각각의 기구는 치아가 작은 거리로 이동되는 이동 스테이지 중에 착용하도록 디자인된다. 이동 스테이지가 완료된 후, 환자는 연속하는 기구를 착용하여 연속적인 이동 스테이지를 시작하여 원하는 목표 치아 포지션을 향해 다른 작은 단계로 이동을 계속할 수 있다.
일부 실시예에서, 시리즈의 각각의 기구는 기구에 의해 야기된 이동 후에 치아의 원하는 포지션에 끼워지도록 디자인된다. 기구는 치아의 초기 위치에 맞게 변형된다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 다양한 가요성 부분은 치아의 초기 포지션에 맞도록 기구가 변형되는 것을 허용한다.
이상적으로, 치아-걸이 요소는 환자의 치아 상에 배치될 때 각각의 치아와 완전히 맞물린다. 환자가 매일 충분한 시간 동안 기구를 착용하면, 기구를 몇 주 동안 착용한 후에, 기구의 탄력은 해당 특정 이동 스테이지의 종료를 위해 원하는 포지션을 향해 치아를 옮길 것이다. 그 다음에, 다음 이동 스테이지를 위한 기구가 치아 상에 배치되어, 다른 규정된 거리만큼 그리고 원하는 최종 포지션에 도달될 때까지 계속 치아를 옮길 것이다. 일부 실시예에서, 치아 포지셔닝 프로세스 동안(예를 들어, 모든 이동 스테이지 후에) 새로운 임프레션 또는 새로운 디지털 스캔이 진행되며, 이는 그러면 치아를 똑바르게 하는 프로세스가 계속 진행됨에 따라 기구가 정확하게 맞도록 연속하는 기구를 제작하는 데 사용된다. 대안적으로, 전체 일련의 기구는 사전 치료 임프레션 또는 스캔 데이터에 기초하여 초기에 제작될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 치아-걸이 요소는 개별 치아 위에 끼워질 수 있다. 그러나, 인접한 치아가 정렬되고, 이것이 치료의 후반 단계에서 일상적으로 발생할 것으로 예상된다면, 각각의 단계에서 각각의 개별 치아에 대해 별도의 치아-걸이 요소를 생성할 필요가 없다. 인접한 치아 그룹은 이들 치아가 서로 잘 정렬되어 있다면 결합된 치아-걸이 부분을 가질 것이다. 치료의 특정 단계에서 다른 치아 그룹의 이동에 대한 보다 좋은 제어를 제공하기 위해 앵커리지 유닛으로 사용되는 그룹으로 치아를 함께 결합하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이 개념은 고정된 브레이스를 갖는 치열 교정 치료, 특히 추출 공간이 폐쇄된 경우에 일반적으로 사용되며, 선행 기술에 잘 기술되어 있다. 또한, 특정 유형의 이동을 보다 효율적으로 달성하기 위해 본 개시에 설명된 실시예의 여러 변형의 피쳐를 하나의 기구에 결합하는 것도 가능하다.
도 2는 치아 표면의 대부분을 덮는 치아-걸이 요소(210)를 갖는 치열 교정 기구(200)의 다른 실시예를 도시한다. 여기서 다시, 치아-걸이 요소(210)는 특유의 형상 및 치수를 갖는 치아-걸이 요소(210)의 구멍을 통해 돌출하는 것으로 도시되는 본딩된 부착물(111)을 둘러싸서 선택적으로 덮을 수 있다. 이 예에서, 치아-걸이 요소(210)는 갭(214)과 같은 갭에 의해 분리되는 다수의 분리 된 부분을 포함한다. 치아-걸이 요소(210)의 분리된 부분 각각에 부착된 것(그리고 일부 실시예에서 동일한 재료로 제작되고 치아-걸이 요소와 연속되는 것)은 인쇄된 패턴으로 제조된 가요성 영역(212)이다. 가요성 영역(212)은 치아의 협면 및 설면 양자 모두 상에 있으며, 치아의 치은연 바로 인접한 잇몸 조직의 일부분을 덮는 치아-걸이 요소(210)의 플랜지(flange) 구역에 주로 부착된다. 이 플랜지 영역은 패터닝된 밴드를 포함하는 가요성 영역(212)에 의해 부분적으로 가린다. 도 2에 도시되지는 않았지만, 일부 실시예에서, 치아-걸이 요소(210)는 치은 조직을 향해 더 또는 그 위로 연장되는 큰 플랜지 구역을 포함할 수 있다. 가요성 영역(212)은 또한 본딩된 부착물과 잇몸 라인 사이의 치아의 작은 부분을 덮을 수 있다. 이 실시예에서의 가요성 영역(212)은 치아-걸이 요소(210)의 분리된 부분 각각을 연결하는 가요성 재료의 수평 밴드를 포함한다.
도 3은 도 1과 유사한 치열 교정 기구(300)의 다른 실시예를 도시하며, 치아-걸이 요소(310) 및 본딩된 부착물(111)을 갖는다. 차이점은 여기서는 기구의 치아-걸이 요소(310)와 가요성 영역(312) 사이에 불규칙한 경계부(314)가 있다는 것이다. 또한, 가요성 영역(312)은 크기가 더 크다. 일부 실시예에서, 보다 큰 가요성 영역(312)은 기구의 가요성 및 범위를 증가시킬 것이다. 도 3에 도시된 가요성 영역(312)의 형상은 가요성 영역의 대안적인 형상이 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 예시이다. 가요성 영역(312)의 형상은 본 명세서에서 도시된 형상에 한정되지 않는다. 다른 형상이 가능하다. 선택적으로, 치아의 교두 선단은 기구의 치아에 걸리는 영역의 개구(315)를 통해 돌출할 수 있다. 다시 도 1과 같이, 가요성 영역(312)은 반드시 교합면 위로 연장될 필요는 없지만, 기구의 협측 및 설측으로 제한될 수 있다.
도 4는 치아-걸이 요소(410)의 형상의 다른 변형을 갖는 치열 교정 기구(400)의 일 실시예를 도시한다. 치아-걸이 요소(410)는 가요성 영역(412)이 더 크게 될 수 있도록 크기가 감소된다. 치아-걸이 요소(410)의 특정 핵심 기능 부분은 남아 있다. 이 도면에서, 직사각형의 본딩된 부착물(111)이 도시되어 있지만, 다른 형상이 대신 사용될 수 있다. 본딩된 부착물(111)을 바로 접하여 둘러싸는 치아-걸이 요소(410)의 부분(420)은 본딩된 부착물(111)과 밀착되어 있다. 또한 잇몸 라인을 따라 치아(107)의 언더컷 구역과 맞물리고 치아(107)의 인접면 사이의 구역으로 연장되는 인접면 사이의 연장부(417)를 포함하는 치아-걸이 요소(410)의 일부가 있다. 대안이 가능하지만, 도 4는 인접면 사이의 구역 내로 약간 연장되는 인접면 사이의 연장부(417)를 도시한다. 치아(107)의 교합면(421)과 교차하는 걸이 요소(410)의 부분도 남아 있다. 이 경우, 치아-걸이 요소(410)는 치아(107)의 교합면(421)을 가로지르면서 재료의 두 개의 밴드로 분할될 때 Y자형 구성(416)을 갖는다.
선택적으로, 도면에 도시된 바와 같이, 교두 선단은 치열 교정 기구(410)의 대향하는 치아에 의한 접촉을 감소시키기 위해 치아-걸이 요소(410)의 개구(415)를 통해 돌출할 수 있다. 정렬기 기구는 턱 근육이 쉬고 있을 때 상부 치아와 하부 치아 사이의 "프리웨이 공간"을 침범하는 것으로 공지되어 있고, 말하기는 종종 기구의 존재에 의해 영향을 받는다. 교합면의 개구는 치아 위의 기구의 수직 높이를 감소시켜 기구를 착용하기에, 특히 사용자가 물고 있을 때 더 편안하게 만들고 말하기를 덜 방해할 것이다.
가요성 영역(412)은 치아(107)의 크라운에 인접하여 잇몸 라인을 넘어 환자의 치열의 치간 구역(418) 내로 연장되는 것으로 도시되는 가요성 패턴 재료로 형성된 플랜지 영역(414)을 포함한다. 플랜지 영역(414)은 또한 치아(107)의 인접면 사이의 공간(419) 또는 치간 구역(418)에서 잇몸 조직 위로 연장되는 것으로 도시되어 있다. 이 기구(400)의 기능이 플랜지 영역(414)을 치간 구역(418) 및 인접면 사이의 공간(419) 위로 연장시킬 필요는 없고, 기구(400)는 치아(107)의 잇몸 라인을 따라 통상적으로 트리밍될 수 있다. 일부 실시예에서, 치간 구역(418) 및 인접면 사이의 공간(419) 위에 가요성 재료를 갖는 것은 기구(400)의 강도를 부가시키고 기구(107)에 약간의 강성을 부가하므로, 이것은 특정 부정 교합을 치료하기 위해 기구의 원하는 강성에 따라 활용되거나 의존하지 않을 수 있는 선택적 피쳐이다.
도 5는 도 4에 도시된 것과 유사한 치열 교정 기구(500)의 실시예를 도시하지만, 디자인은 단순화된다. 가요성 영역(512)은 치아(107)의 크라운의 측면을 덮고, 잇몸 라인을 넘어 치간 영역(418)까지 그리고 인접면 사이의 구역(419) 위로 연장되는 플랜지(514)를 포함한다. 가요성 영역(512)은 가요성 패턴으로 형성된 플라스틱 재료로 제조된다. 치간 구역(418) 및 인접면 사이의 구역(419) 위로 연장되는 플랜지 부분(514)은 선택 사항이며 모든 실시예에 포함되지는 않는다.
직사각형의 본딩된 부착물(111)이 모든 치아 상에 도시되어 있다. 부착물은 둘러싸는 치아-걸이 요소와 맞물리는 편평한 에지가 있는 임의의 형상으로 제조될 수 있다. 이 경우, 치아-걸이 요소(510)는 본딩된 부착물(111)을 둘러싸는 경계부 구역(420)을 포함한다. 이 경계부 구역(420)은 협측(도시됨) 및 설측(미도시) 양자 모두 상에 존재하고, 협측 및 설측 구역 각각을 연결하는 것은 치아(107)의 교합면(421)을 가로지르는 다른 부분이다. 여기에 도시된 구치에서, 교합면을 가로지르는 기구의 부분은 Y자형 구성(416)으로 나누어져 교두 선단이 기구(500)의 치아-걸이 부분(510)의 개구(415)를 통해 돌출하여 기구(500)를 착용하기 쉽게 한다. 다른 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이, 기구(500)는 치아(107)의 협측 상에서만 도시되고, 치아(107)의 송곳니 중앙 표면은 기구의 구멍을 통해 돌출한다. 기구는 보통 하나의 아치에 있는 모든 치아를 덮도록 제작될 것이고, 본 명세서에서 도시된 바와 같이 보통 송곳니에서 끝나지 않을 것이다. 송곳니에서 기구를 종료하는 것은 오직 본 명세서에서 도면을 단순하게 하기 위해서만 사용된다.
도 6은 도 5에 도시된 치열 교정 기구(500)와 유사한 치열 교정 기구(600)의 다른 실시예를 도시하나, 치아-걸이 요소(610)는 본딩된 부착물(111)를 둘러싸는 경계부(420)만을 포함한다. 치아의 협측 및 설측 양자 모두에 부착물이 있으며, 이 경계부는 양측의 부착물을 둘러쌀 것이다. 기구의 나머지 부분은 치간 구역(418) 및 인접면 사이의 구역(419)을 덮고 플랜지(614)를 포함하고 가요성 패터닝된 재료로 형성될 수 있는 가요성 영역(612)에 의해 형성될 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 치아(107)의 교두 선단 위의 기구(600)의 개구(415)는 사용되거나 사용되지 않을 수 있으나, 여기에서는 제1 및 제2 대구치(molar teeth), 즉 해부학적 힌지에 가장 가까운 치아, 및 이에 따라 대향하는 치아로부터 교합 접촉을 겪을 가능성 가장 큰 구역만이 도시되어 있다.
도 7은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(700)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 셰브론 효과를 내기 위해 여기에 도시된 바와 같이 교번될 수 있거나, 대각선 줄무늬가 좌측을 향해 위쪽으로 또는 우측을 향해 위쪽으로 가면서 사용될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 실시예의 일부분(800a 및 800b)의 예의 개략도를 도시하며, 곡선 세그먼트를 갖는 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 반복적으로 결합될 수 있으며, 모든 곡선은 도 8a에 도시된 바와 같이 동일한 방향으로 가거나, 곡선은 도 8b에 도시된 바와 같이 "S "패턴을 형성하도록 교번될 수 있다.
도 9는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 실시예의 일부분(900)의 다른 예에 대한 개략도이며, 가요성 패턴을 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 가요성 패턴은 1, 2, 또는 3차원으로 이동/휨을 허용한다. 도 9에 도시된 패턴이 2차원이지만, 대안적인 패턴의 3차원 변형이 또한 사용될 수 있다. 상부의 패턴은 아래 필드에서 행이 반복된다. 도 9에 도시되지는 않았지만, 행은 가요성 영역에서 종종 서로 연결된다. 예를 들어, 행은 행을 따라 간격을 두고 배치된 수직 연결 링크로 서로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 다양한 수의 연결 링크가 다양한 포지션에 배치될 수 있다. 연결 링크의 수 및 위치는 다양한 방향에서의 강도 및 가요성과 같은 가요성 영역의 최종 특성에 영향을 미치도록 기구가 제작할 때 수정될 수 있다.
도 10은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1000)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 11은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1100)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 12는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1200)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 규칙적인 반복 패턴으로 지그재그 요소와 교대로 결합하는 불규칙한 S자형 요소를 갖는다.
도 13은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1300)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 부분(1300)은 더 큰 가요성 영역을 생성하기 위해 도 12에 도시된 부분(1200)의 패턴을 반복함으로써 형성된다.
도 14는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1400)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 15는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1500)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 16은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1600)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 4개의 다리가 있는 중앙 구조를 포함하고, 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 17은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1700)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 3개의 다리가 있는 중앙 구조를 포함하고, 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다.
도 18은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1800)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 3개의 다리가 있는 중앙 구조를 포함하고, 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다. 부분(1800)의 패턴은 도 17에 도시된 부분(1700)의 패턴과 주로 내부 요소 사이의 개방 공간의 양이 상이하다.
도 19는 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(1900)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 패턴은 3개의 다리가 있는 중앙 구조를 포함하고, 다른 패턴과 반복되거나 결합되어 더 큰 가요성 영역을 생성할 수 있다. 부분(1900)의 패턴은 도 17에 도시된 부분(1700) 및 도 18에 도시된 부분(1800)의 패턴과 주로 내부 요소 사이의 개방 공간의 양이 상이하다.
도 16-19에 도시된 부분(1600, 1700, 1800, 및 1900)에 도시된 패턴은 http://www.thingiverse.eom/make:88085에서 Andrew Bastian에 의해 배포된 "메소 구조 재료(meso-structured materials)"에 대한 패턴을 기반으로 한다. 메소 구조 재료는 고속 프로토타이핑 기술을 사용하여 제작될 수 있는 가요성 3D 패턴을 반복한다. 다른 실시예에서, 가요성 영역은 다른 메소 구조 재료로부터의 패턴을 포함할 수 있다.
도 20은 이에 제한되지는 않으나 도 1-6에 도시된 치열 교정 기구와 같은 치열 교정 기구의 가요성 영역의 일부분(2000)의 예이며, 가요성 3D 패턴을 포함한다. 도 7-19에 도시된 부분과 달리, 부분(2000)은 공극을 포함하지 않는다. 대신에, 부분(2000)은 부분(2000)이 휠 수 있는 폴드 라인을 형성하는 다양한 배향을 갖는 복수의 삼각형 평면을 포함한다.
도 21은 치아 포지셔닝 기구 시스템(2122)을 제조하기 위한 시스템(2100)의 예를 도시하는 개략적인 블록도이다. 치아 포지셔닝 기구 시스템(2122)은 가요성 영역을 갖는 하나 이상의 치아 포지셔닝 기구를 포함한다. 이 예에서, 시스템(2100)은 치열 교정 진료소(2102) 및 치열 교정 연구실(2108)에 있는 구성 요소를 포함한다.
치열 교정 진료소(2102)는 환자가 치열 교정 치료를 받는 진료소이다. 예시적인 치열 교정 진료소(2102)는 임프레션 스테이션(2104)을 포함한다. 도 21은 치열 교정 진료소를 포함하지만, 시스템은 치과 진료소와 같은 다른 유형의 진료소의 구성 요소 또는 다른 곳에 위치된 구성 요소와 함께 사용될 수 있다.
예시의 임프레션 스테이션(2104)은 환자의 치열의 임프레션(2106)을 생성한다. 임프레션(2106)은 환자의 치열의 기하학적 표현이다. 대안이 가능하지만, 치과 임프레션(106)은 알긴산 나트륨 또는 비닐 폴리실록산과 같은 임프레션 재료를 사용하여 캡쳐된 물리적 임프레션이다. 다른 실시예에서는, 다른 임프레션 재료 또한 사용된다.
대안으로, 치과 임프레션(106)은 디지털 임프레션이다. 디지털 임프레션은 점 구름(point cloud), 다각형 메쉬, 파라메트릭 모델, 또는 보셀(voxel) 데이터 중 하나 이상으로 표현된다. 대안이 가능하지만, 디지털 임프레션은 예를 들어 구강 내 스캐너를 사용하여 환자(P)의 치열로부터 직접 생성될 수 있다. 예시적인 구강 내 스캐너는 TRIOS Intra Oral Digital Scanner, Lava Chairside Oral Scanner C.O.S., Cadent iTero, Cerec AC, Cyrtina Intraoral Scanner, 및 Ormco의 Lythos Digital Impression System을 포함한다. 대안적으로, 디지털 임프레션은 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography, CT) 또는 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI)과 같은 다른 이미징 기술을 사용하여 캡쳐된다. 또 다른 실시예에서, 디지털 임프레션은 물리적 임프레션으로부터 생성된 환자의 치열의 임프레션 또는 석고 모델을 스캔함으로써 물리적 임프레션으로부터 생성된다. 물리적 임프레션 또는 모델을 스캔하는 기술의 예는 3차원 레이저 스캐너 및 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캐너를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 디지털 임프레션은 다른 기술을 사용하여 생성된다.
또한, 일부 실시예에서, 치열 교정 진료소(2102)는 치열 교정 치료 후에 원하는 목표 포지션에 있는 환자의 치아를 포함하는 치열 교정 설정 모델(미도시)을 전송한다. 치열 교정 설정 모델은 통상적으로 치열 교정 의사에 의해 준비된다. 치열 교정 설정 모델은 디지털 모델 또는 물리적 모델일 수 있다.
치열 교정 연구실(2108)은 치열 교정 기구가 제작되는 연구실이다. 예시적인 치열 교정 연구실(2108)은 3D 스캐너(2110), 기구 디자인 시스템(2114), 및 기구 제작 스테이션(2120)을 포함한다. 이 도면에서 단일 치열 교정 연구실로 도시되었지만, 일부 실시예에서, 치열 교정 연구실(2108)은 다수의 치열 연구실을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110)는 치열 교정 연구실(2108)에 도시된 구성 요소 중 하나 이상과는 상이한 치열 교정 연구실에 있다. 또한, 일부 실시예에서, 치열 교정 연구실(2108)에 도시된 구성 요소 중 하나 이상은 치열 교정 연구실에 있지 않다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110), 기구 디자인 시스템(2114), 및 기구 제작 스테이션(2120) 중 하나 이상은 치열 교정 진료소(2102)에 있다. 또한, 시스템(2100)의 일부 실시예는 치열 교정 연구실(2108)에 도시된 모든 구성 요소를 포함하지 않는다.
예시적인 3D 스캐너(2110)는 (임프레션(2106)이 물리적 임프레션을 포함하는 경우) 임프레션(2106)의 3차원 디지털 표현을 생성하도록 구성된 디바이스이다. 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110)는 임프레션(2106)을 나타내는 점 구름, 다각형 메쉬, 파라메트릭 모델, 또는 보셀 데이터를 생성한다. 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110)는 디지털 모델(2112)을 생성한다. 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110)는 레이저 스캐너, 터치 프로브, 또는 산업용 CT 스캐너를 포함한다. 3D 스캐너(2110)의 또 다른 실시예도 가능하다. 또한, 시스템(2100)의 일부 실시예는 3D 스캐너(2110)를 포함하지 않는다. 예를 들어, 임프레션 스테이션(2104)이 디지털 치과 임프레션을 생성하는 시스템(2100)의 일부 실시예에서, 3D 스캐너(2110)는 포함되지 않는다. 이들 실시예에서, 디지털 치과 임프레션은 디지털 모델(2112)로서 직접 이용되거나 디지털 모델(2112)로 변환될 수 있다.
기구 디자인 시스템(2114)은 환자에 대한 디지털 모델(2112) 및 목표 치아 포지션에 기초하여 기구 시스템 디자인 데이터(2118)를 생성하는 시스템이다. 목표 치아 포지션은 치열 교정 진료소로부터 디지털 방식으로 또는 물리적으로 수신될 수 있다. 목표 치아 포지션은 또한 (예를 들어, 디지털 모델(2112)의 치아를 정렬시킴으로써) 디지털 모델(2112)로부터 적어도 부분적으로 도출될 수 있다. 또한, 일부 실시예는 목표 포지션을 참조하지 않고 동작한다.
그 다음에, 기구 디자인 엔진(2116)은 하나 이상의 이동 스테이지를 정의할 수 있다. 대안이 가능하지만, 이동 스테이지는 일반적으로 디지털 모델(2112)에서의 치아 포지션과 목표 치아 포지션 사이의 이동에 기초하여 결정된다. 대안으로, 이동 스테이지는 치열 교정 치료의 시뮬레이션 또는 목표 포지션을 참조할 필요가 없는 다른 방법을 통해 정의될 수 있다. 그 다음에, 기구 디자인 엔진(2116)은 기구 제작 스테이션(2120)을 사용하여 제작하기에 적합한 포맷인 이동 스테이지 각각에 대한 치열 교정 기구를 나타내는 3차원 형상 데이터를 포함하는 기구 시스템 디자인 데이터(2118)를 생성할 수 있다.
대안적으로, 기구 시스템 디자인 데이터(2118)는 기구 제작 스테이션(2120)을 사용하여 제작하기에 적합한 포맷으로 각각의 이동 스테이지 각각에 대한 치아 모델을 나타내는 3차원 형상 데이터를 포함한다. 그 다음에, 치아 모델은 기구 시스템 디자인 데이터(2118)로부터 제작되고, 기구는 (예를 들어, 원하는 치아 정렬 기구를 제조하기 위해 치아 모델 위에 열 성형됨으로써) 치아 모델로부터 제작된다. 기구 시스템 디자인 데이터(2118) 내의 치아 모델은 기구의 가요성 영역을 형성 또는 표시하기 위한 다양한 피쳐를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기구가 공극 패턴을 포함하면, 치아 모델은 열 성형된 기구에서 공극을 절단하기 위해 (예를 들어, 드릴, 나이프, 초음파 나이프, 밀링, 또는 CNC 기계, 또는 임의의 절단 기술을 사용하는) 절단 프로세스를 안내하는 데 사용될 수 있는 표식(예를 들어, 융기 또는 굴곡)을 포함할 수 있다. (예를 들어, 적어도 도 20과 관련하여 도시되고 설명된 부분과 같은 폴딩 패턴을 포함하는) 공극이 없는 가요성 영역을 갖는 기구 디자인에 있어서, 치아 모델은 가요성 영역의 형상을 형성하기 위한 몰드 구역을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 기구 디자인 시스템(2114)은 사용자 입력 디바이스를 포함하는 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 구기 디자인 시스템(2114)은 기구 디자인 엔진(2116)을 포함한다. 대안이 가능하지만, 기구 디자인 엔진(2116)은 디지털 모델(2112) 및 기구 시스템 디자인 데이터(2118) 중 하나 또는 양자 모두의 그래픽 디스플레이를 생성하고 오퍼레이터가 디지털 모델(2112) 및 기구 시스템 디자인 데이터(2118) 중 하나 또는 양자 모두와 상호 작용하고 조작을 허용하는 컴퓨터 보조 디자인(computer-aided-design, CAD) 소프트웨어 통상적으로 포함한다.
기구 디자인 엔진(2116)은 또한 치열 교정 기구를 물리적으로 디자인하기 위해 연구실 기공사에 의해 사용되는 도구를 모방하는 적어도 몇몇 디지털 도구를 포함한다. 기구 디자인 엔진(2116)은 또한 가요성 패턴(예를 들어, 도 7-20과 관련하여 전술한 패턴 중 하나)으로 제작될 치열 교정 기구의 가요성 영역을 식별 또는 수정하는 도구를 포함할 수 있다. 도구는 기공사가 사용할 패턴을 선택하고 선택된 패턴에 대한 파라미터를 지정하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 기구 디자인 엔진(2116)은 또한 환자의 치아에 의해 기구 상에 부과 될 수 있는 응력을 평가하기 위해 치열 교정 기구의 디자인을 평가한다. 이러한 분석에 기초하여, 기구 디자인 엔진(2116)은 특정 기구 디자인을 거부, 승인, 또는 수정할 수 있다. 예를 들어, 평가 프로세스는 치열 교정 기구를 평가하기 위해 유한 요소 해석을 사용할 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 기구 디자인 엔진(2116)은 기구 시스템에 대한 모델의 생성을 자동화한다. 예를 들어, 기구 디자인 엔진은 상이한 위치에 있고 상이한 파라미터를 갖는 가요성 영역을 갖는 복수의 가능한 기구 디자인을 생성 할 수 있다. 그 다음에, 기구 디자인 엔진(2116)은 예를 들어 유한 요소 해석을 이용하여 가능한 기구 디자인을 평가할 수 있다. 평가 결과는 가능한 기구 디자인의 제작에 대한 승인, 거부, 수정, 또는 선택을 위해 사용될 수 있다.
기구 디자인 데이터(2118)가 기구 디자인 엔진(2116)을 사용하여 디자인되면, 기구 시스템 디자인 데이터(2118)는 치아 포지셔닝 기구 시스템(2122)이 제조되는 기구 제작 스테이션(2120)으로 전송된다. 통상적으로, 기구 시스템(2122)은 환자의 치아를 포지셔닝하는 데 사용되도록 구성된 하나 이상의 치아 포지셔닝 기구를 포함한다.
대안이 가능하지만, 기구 제작 스테이션(2120)은 하나 이상의 고속 제작 기계를 통상적으로 포함한다. 고속 제작 기계의 예는 사우스 캐롤라이나주 록힐의 3D Systems, Inc.의 ProJet 라인 프린터와 같은 3차원 프린터를 포함한다. 고속 제작 기계의 다른 예는 스테레오 리소그래피 장비이다. 고속 제작 기계의 또 다른 예는 미시간주 디어본의 EnvisionTEC, Inc.의 Perfactory 시스템과 같은 디지털 라이프 프로세싱(digital light processing, DLP) 고속 프로토타이핑 시스템이다. 고속 제작 기계의 또 다른 예는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 밀링 디바이스와 같은 밀링 디바이스이다. 일부 실시예에서, 기구 제작 스테이션(2120)은 STL 포맷으로 파일을 수신하도록 구성된다.
기구 제작 스테이션(2120)은 또한 고속 제작 기계를 사용하여 기구 시스템 디자인 데이터(2118)로부터 제작된 치아 모델 위에 기구를 열 성형하는데 사용되는 열 성형 장비를 포함할 수 있다. 기구 제작 스테이션(2120)은 또한 가요성 영역을 형성하기 위해 열 성형된 기구에서 공극을 절단하기 위한 절단 장비를 포함할 수 있다. 기구 제작 스테이션(2120)의 다른 실시예도 가능하다.
다른 실시예에서, 기구 제작 스테이션(2120)은 환자의 입안에 배치될 수 있는 생체 적합성 플라스틱 재료를 밀링하기 위한 밀링 장비를 포함한다. 이들 실시예에서, 치아 포지셔닝 기구 시스템(2122)의 치아 포지셔닝 기구는 생체 적합성 플라스틱 재료로부터 밀링된다.
치열 교정 진료소(2102)는 네트워크(2128)에 의해 치열 교정 연구실(2108)에 연결될 수 있다. 임프레션(2106)은 네트워크(2128)를 통해 치열 교정 진료소(2102)로부터 치열 교정용 연구실(2108)로 송신될 수 있다. 또한, 환자의 치아의 목표 포지션을 포함하는 설정 모델은 또한 네트워크(2128)를 통해 치열 교정 진료소(2102)로부터 치열 교정 연구실(2108)로 송신될 수 있다.
네트워크(2128)는 치열 교정 진료소(2102)와 치열 교정 연구실(2108) 사이의 통신을 용이하게 하는 전자 통신 네트워크이다. 전자 통신 네트워크는 컴퓨팅 디바이스의 세트 및 컴퓨팅 디바이스들 사이의 링크이다. 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스는 링크를 사용하여 네트워크 내의 컴퓨팅 디바이스들 사이의 통신을 가능하게 한다. 네트워크(2128)는 라우터, 스위치, 모바일 액세스 포인트, 브리지, 허브, 침입 탐지 디바이스, 저장 디바이스, 독립형 서버 디바이스, 블레이드 서버 디바이스, 센서, 데스크탑 컴퓨터, 방화벽 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 핸드 헬드 컴퓨터, 모바일 전화기, 및 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 네트워크(138)는 다양한 유형의 링크를 포함한다. 예를 들어, 네트워크(2128)는 유선 링크, 및 Bluetooth, 초 광대역(ultra-wideband, UWB), 802.11, ZigBee, 및 다른 유형의 무선 링크를 포함하는 무선 링크 중 하나 또는 양자 모두를 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에서, 네트워크(2128)는 다양한 규모로 구현된다. 예를 들어, 네트워크(2128)는 하나 이상의 근거리 네트워크(local area network, LAN), 대도시 네트워크, 서브넷, 광역 네트워크(예컨대 인터넷)로 구현될 수 있거나, 다른 규모로 구현될 수 있다.
도 22는 치아 포지셔닝 기구 시스템을 제조하는 예시적인 방법(2200)을 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 방법(2200)은 시스템(2100)의 실시예에 의해 수행된다. 이 예에서, 방법(2200)은 동작(2202, 2204, 2206, 및 2208)을 포함한다.
동작(2202)에서, 환자의 치열이 캡쳐된다. 전술한 바와 같이, 환자의 치열은 물리적 또는 디지털 임프레션 데이터를 사용하여 캡쳐될 수 있다.
동작(2204)에서, 목표 치아 포지션이 결정된다. 전술한 바와 같이, 목표 치아 포지션은 치열 교정 의사에 의해 정의된 물리적 모델의 형태로 수신될 수 있다. 목표 치아 포지션은 또한 환자의 기존 치열의 치아를 정렬함으로써 결정될 수 있다.
동작(2206)에서, 환자의 현재 치열과 환자에 대한 목표 치아 포지션 사이에서 하나 이상의 이동 스테이지가 정의된다. 이동 스테이지는 특정 이동 스테이지 동안 임의의 치아의 이동이 임계량으로 제한되도록 정의될 수 있다.
동작(2208)에서, 치아 포지셔닝 기구는 각각의 이동 스테이지 동안 환자의 치아를 이동시키도록 제작된다. 통상적으로, 치아 포지셔닝 기구는 이동 스테이지의 최종 포지션에서 환자의 치아에 맞도록 제작되지만, 이동 스테이지의 시작 시에 환자의 치아 상에 배치되도록 디자인된다. 치아 포지션 기구는 일반적으로 치아 포지셔닝 기구가 이동 스테이지 동안 이동하기 전에 환자의 치아의 포지션에 맞도록 왜곡되는 것을 허용하는 가요성 영역을 포함한다. 치아 포지셔닝 기구가 변형되지 않은 형태로 천천히 복귀함에 따라, 치아 포지셔닝 기구는 시간이 경과함에 따라 환자의 치아를 이동시키기 위해 일정하고 완만한 힘을 적용한다. 치아 포지셔닝 기구를 디자인하기 위한 예시적인 프로세스는 적어도 도 23과 관련하여 도시되고 설명된다.
도 23은 이동 스테이지를 위한 가요성 영역을 갖는 치아 포지셔닝 기구를 디자인하는 예시적인 방법(2300)을 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 방법(2300)은 기구 디자인 엔진(2116)의 실시예에 의해 수행된다. 이 예에서, 방법(2300)은 동작(2302, 2304, 2306, 및 2308)을 포함한다.
동작(2302)에서, 치아 포지셔닝 기구의 쉘은 이동 스테이지의 종료 시에 원하는 치아 포지션에 기초하여 정의된다. 일부 양태에서, 쉘은 이동 스테이지 후의 치아의 치아 모델의 일부분에 오프셋을 적용함으로써 디자인된다. 일부 실시예에서, 제1 오프셋(예를 들어, 0.1-0.5mm)은 치아 포지셔닝 기구의 내부 표면을 생성하도록 적용되고, 제2 오프셋(예를 들어, 1-2mm)은 치아 포지셔닝 기구의 외부 표면을 생성하도록 적용된다. 그 다음에, 내부 표면 및 외부 표면은 치아 포지셔닝 기구의 쉘을 형성하도록 결합될 수 있다.
동작(2304)에서, 다양한 가요성 영역을 갖는 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인이 쉘로부터 생성된다. 예를 들어, 잠재적인 치아 포지셔닝 기구는 도 7-20에 도시된 패턴 중 하나 이상과 조합하여 도 1-6에 설명된 예 중 하나 이상에 따라 가요성 영역으로 생성될 수 있다. 물론, 잠재적인 치아 포지셔닝 기구는 도 1-6의 예 및 도 7-20의 패턴에 제한되지 않는다. 잠재적인 치아 포지셔닝 기구는 또한 쉘(전체 영역 또는 인접면 사이 근처의 구역과 같은 특정 구역)에 공극을 무작위로 부가하거나, 전술한 것 중 일부에서 공극을 무작위로 제거하거나, 이들의 조합에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, (예를 들어, 수십 내지 수천 개 사이의) 많은 잠재적인 치아 포지셔닝 기구가 생성된다.
동작(2306)에서, 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인은 환자의 치아에 의해 가해질 것으로 예상되는 압력에 기초하여 평가된다. 전술한 바와 같이, 유한 요소 해석 또는 다른 기술이 (예를 들어, 이동 스테이지의 시작 시에 예상되는 치아 포지션에서) 치아 포지셔닝 기구가 환자의 치아 상에 맞도록 왜곡될 때 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인에 대한 응력을 평가하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인은 또한 환자의 치아(예를 들어, 이동 스테이지에 대한 초기 치아 포지션 또는 이동 스테이지 동안 다양한 지점에 있는 치아)에 적용될 압력의 양을 결정하도록 평가된다.
동작(2308)에서, 치아 포지셔닝 기구가 평가에 기초하여 선택된다. 예를 들어, (예를 들어, 기구 전체에 걸쳐 또는 치아-걸이 구역과 같은 특정 구역에서) 치아 포지셔닝 기구에 대한 응력을 최소화하는 치아 포지셔닝 기구가 선택될 수 있다. 대안 적으로, 치아 포지셔닝 기구는 이동 스테이지 전체에 걸쳐 환자의 치아에 균등한 힘을 제공하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 치아 포지셔닝 기구 중 일부를 제거하기 위해 다양한 임계치가 사용된다 (예를 들어, 기구 재료의 가능한 한계점을 초과하는 압력을 초래하는 디자인이 제거되고, 환자의 치아가 거의 이동하지 않을 것 같게 환차의 치아에 거의 압력을 가하지 않는 디자인이 제거되는 등등이다).
대안이 가능하지만, 기구 디자인 엔진(216)의 일부 실시예는 생성적 디자인 시스템을 포함한다. 생성적 디자인 시스템의 예는 캘리포니아주 산라필의 Autodesk, Inc.의 AutoDesk Within 생성적 디자인 소프트웨어, 및 뉴욕주 뉴욕의 nTopology Inc.의 Element 디자인 소프트웨어를 포함한다.
일부 양태에서, 치아 포지셔닝 기구는 생성적 디자인 프로세스를 사용하여 기구 디자인 엔진(2116)에 의해 디자인된다. 일부 양태에서, 치아 포지셔닝 기구의 쉘은 2302에서 설명된 바와 같이 디자인된다. 그 다음에, 쉘은 재료를 제거할 곳 및 가요성 영역을 생성할 곳을 결정하기 위해 생성적 디자인 시스템에 의해 분석된다. 생성적 디자인 시스템은 유한 요소 해석을 사용하여 쉘을 분석하고 압력을 받는 구역 및 응력을 받는 구역을 식별할 수 있다. 분석을 수행하기 위해, 생성적 디자인 시스템은 치아 포지션 또는 원하는 포지션과 같은 다양한 파라미터를 수신할 수 있다. 파라미터는 또한 기구에 의해 이동되어야 하는 치아를 식별할 수 있다. 생성적 디자인 프로세스는 그 다음에 예를 들어 신장(elongation)을 필요로 하는 구역을 식별하는 것에 기초하여 가요성을 필요로 하는 구역을 식별할 것이다. 생성적 디자인 프로세스는 또한 그 다음에 예를 들어 응력을 받지 않는 구역 및 치아와 강제 접촉하지 않는 구역을 식별함으로써 공극을 생성하기 위해 재료가 제거될 수 있는 곳을 식별한다. 그 다음에, 가요성 영역은 상기 패턴을 사용하여 형성될 수 있거나, 생성적 디자인 시스템에 의해 패턴없이 형성될 수 있다.
도 24는 임프레션 스테이션(2104)의 컴퓨팅 디바이스, 기구 디자인 시스템(2114), 기구 제작 스테이션(2120), 또는 다양한 가능한 실시예에서 이용될 수 있는 임의의 다른 컴퓨팅 디바이스와 같은, 본 명세서에서 설명된 복수의 컴퓨팅 디바이스 중 임의의 것을 포함하는, 본 개시의 양태를 구현하는 데 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(170)의 예시적인 아키텍쳐를 도시한다.
도 24에 도시된 컴퓨팅 디바이스는 운영 체제, 애플리케이션 프로그램, 및 본 명세서에서 설명된 소프트웨어 모듈(소프트웨어 엔진 포함)을 실행하는 데 사용될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(170)는 일부 실시예에서 중앙 프로세싱 유닛(central processing unit, CPU)과 같은 적어도 하나의 프로세싱 디바이스(180)를 포함한다. 다양한 프로세싱 디바이스가 다양한 제조사, 예를 들어 Intel 또는 Advanced Micro Devices로부터 이용 가능하다. 이 예에서, 컴퓨팅 디바이스(170)는 또한 시스템 메모리(182), 및 시스템 메모리(182)를 포함하는 다양한 시스템 구성 요소를 프로세싱 디바이스(180)에 커플링하는 시스템 버스(184)를 포함한다. 시스템 버스(184)는 메모리 버스 또는 메모리 제어기; 주변 장치 버스; 및 다양한 버스 아키텍쳐 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스를 포함하는 임의의 수의 유형의 버스 구조 중 하나이다.
컴퓨팅 디바이스(170)에 적합한 컴퓨팅 디바이스의 예는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 모바일 컴퓨팅 디바이스(예컨대 스마트 폰, iPod® 또는 iPad® 모바일 디지털 디바이스, 또는 다른 모바일 디바이스), 또는 디지털 명령을 프로세싱하도록 구성된 다른 디바이스를 포함한다.
시스템 메모리(182)는 판독 전용 메모리(186) 및 랜덤 액세스 메모리(188)를 포함한다. 예컨대 시동 중에 컴퓨팅 디바이스(170) 내에서 정보를 전송하도록 작동하는 기본 루틴을 포함하는 기본 입/출력 시스템(190)은 통상적으로 판독 전용 메모리(186)에 저장된다.
컴퓨팅 디바이스(170)는 또한 일부 실시예에서, 디지털 데이터를 저장하기 위해 하드 디스크 드라이브와 같은 2차 저장 디바이스(192)를 포함한다. 2차 저장 디바이스(192)는 2차 저장 인터페이스(194)에 의해 시스템 버스(184)에 연결된다. 2차 저장 디바이스(192) 및 그에 연관된 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨팅 디바이스(170)에 대한 컴퓨터 판독 가능 명령(애플리케이션 프로그램 및 프로그램 모듈 포함), 데이터 구조, 및 다른 데이터의 비휘발성 저장을 제공한다.
본 명세서에서 설명된 예시적인 환경은 2차 저장 디바이스로서 하드 디스크 드라이브를 이용하지만, 다른 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 다른 실시예에서 사용된다. 이러한 다른 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예는 자기 카세트, 플래시 메모리 카드, 디지털 비디오 디스크, 베르누이(Bernoulli) 카트리지, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리, 디지털 다용도 디스크 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 또는 판독 전용 메모리를 포함한다. 일부 실시예는 비 시적 매체를 포함한다. 또한, 이러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 로컬 저장부 또는 클라우드 기반 저장부를 포함할 수 있다.
다수의 프로그램 모듈은 운영 체제(196), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(198), 다른 프로그램 모듈(270)(예컨대 본 명세서에서 설명된 소프트웨어 엔진), 및 프로그램 데이터(272)를 포함하는 2차 저장 디바이스(192) 또는 시스템 메모리(182)에 저장될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(170)는 Microsoft WindowsTM, Google ChromeTM OS, Apple OS, Unix 또는 Linux 및 변종과 같은 임의의 적합한 운영 체제, 및 컴퓨팅 디바이스에 적합한 임의의 다른 운영 체제를 이용할 수 있다. 다른 예는 Microsoft, Google, 또는 Apple 운영 체제, 또는 태블릿 컴퓨팅 디바이스에 사용되는 임의의 다른 적합한 운영 체제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 사용자는 하나 이상의 입력 장치(274)를 통해 컴퓨팅 디바이스(170)에 입력을 제공한다. 입력 디바이스(274)의 예는 키보드(276), 마우스(278), 마이크로폰(280), 및 (터치 패드 또는 터치 감지 디스플레이와 같은) 터치 센서(282)를 포함한다. 다른 실시예는 다른 입력 디바이스(274)를 포함한다. 입력 디바이스는 종종 시스템 버스(184)에 커플링된 입/출력 인터페이스(284)를 통해 프로세싱 디바이스(180)에 연결된다. 이들 입력 디바이스(274)는 병렬 포트, 직렬 포트, 게임 포트, 또는 범용 직렬 버스와 같은 임의의 수의 입출력 인터페이스에 의해 연결될 수 있다. 입력 디바이스와 인터페이스(284) 사이의 무선 통신이 또한 가능하고, 이는 적외선, BLUETOOTH® 무선 기술, 802.11a/b/g/n, 셀룰러, 초 광대역(UWB), ZigBee, 또는 일부 가능한 실시예에서의 다른 무선 주파수 통신 시스템을 포함한다.
이 예시적인 실시예에서, 모니터, 액정 디스플레이 디바이스, 프로젝터, 또는 터치 감지 디스플레이 장치와 같은 디스플레이 디바이스(286)가 또한 비디오 어댑터(288)와 같은 인터페이스를 통해 시스템 버스(184)에 연결된다. 디스플레이 디바이스(286) 이외에, 컴퓨팅 디바이스(170)는 스피커 또는 프린터와 같은 다양한 다른 주변 디바이스(미도시)를 포함할 수 있다.
로컬 영역 네트워킹 환경 또는 (인터넷과 같은) 광역 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨팅 디바이스(170)는 통상적으로 이더넷 인터페이스와 같은 네트워크 인터페이스(290)를 통해 네트워크에 연결된다. 다른 가능한 실시예는 다른 통신 디바이스를 사용한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(170)의 일부 실시예는 네트워크에 걸쳐 통신하기 위한 모뎀을 포함한다.
컴퓨팅 디바이스(170)는 통상적으로 적어도 일부 형태의 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨팅 디바이스(170)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체를 포함한다. 예로서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독 가능 통신 매체를 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터와 같은 정보를 저장하도록 구성된 임의의 디바이스에 구현된 휘발성 및 비 휘발성, 제거 가능 및 제거 불가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 이에 제한되지는 않으나, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 전기적 소거 가능한 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리, 디지털 다용도 디스크 또는 다른 광학 저장부, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장부, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있고 컴퓨팅 디바이스(170)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 통신 매체는 통상적으로 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호로 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터를 구체화하고, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는 신호의 정보를 인코딩하는 방식으로 설정되거나 변경된 특성 중 하나 이상을 갖는 신호를 지칭한다. 예로서, 컴퓨터 판독 가능 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결과 같은 유선 매체, 및 음향, 무선 주파수, 적외선, 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상기의 것 중 임의의 것의 조합이 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함된다.
도 24에 도시된 컴퓨팅 디바이스는 또한 하나 이상의 그러한 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있는 프로그래밍 가능한 전자 기기의 예이고, 다수의 컴퓨팅 디바이스가 포함되는 경우, 그러한 컴퓨팅 디바이스는 본 명세서에 개시된 다양한 기능, 방법, 또는 동작을 집합적으로 수행하도록 적합한 데이터 통신 네트워크와 함께 커플링될 수 있다.
상기 개시는 첨부 도면과 관련하여 상세히 설명되는 다수의 실시예를 제시한다. 이 기술분야의 통상의 기술자는 다양한 변경, 수정, 다른 구조적 배열, 및 다른 실시예가 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시의 사상에 따라 실시될 수 있음을 이해할 것이다.
Claims (24)
- 환자의 치아의 포지션을 조정하기 위한 치열 교정 기구로서,
상기 치열 교정 기구를 적어도 하나의 치아에 고정시키도록 형성된 치아-걸이(tooth-clasping) 장치부; 및
상기 치아-걸이 장치부에 연결된 가요성 장치부로서, 상기 가요성 장치부는 상기 치아-걸이 장치부보다 덜 강성인, 가요성 장치부를 포함하는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 치아-걸이 장치부는 상기 치열 교정 기구를 다수의 치아에 고정시키도록 구성되는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 치아-걸이 장치부는 상기 환자의 치아에 고정된 하나 이상의 본딩된 부착물과 정합하도록 구성되는, 치열 교정 기구. - 제3항에 있어서,
상기 치아-걸이 장치부는 상기 치열 교정 기구가 상기 환자에 의해 착용될 때 상기 하나 이상의 본딩된 부착물을 둘러싸도록 포지셔닝된 적어도 하나의 강성 경계부 구역을 포함하는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 치아-걸이 장치부는 강성 재료로 형성된 교합부를 포함하고, 상기 교합 부는 상기 치열 교정 기구가 상기 환자에 의해 착용될 때 상기 치아의 교두 선단의 통과를 허용하도록 구성된 적어도 하나의 개구를 포함하는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 치아-걸이 장치부는 복수의 분리된 치아-걸이 요소를 포함하고, 상기 치아-걸이 요소 각각은 상기 환자의 치아 중 적어도 하나의 치아에 걸리도록 구성되는, 치열 교정 기구. - 제6항에 있어서,
상기 가요성 장치부는 상기 치아-걸이 장치부의 2개의 분리된 치아-걸이 요소 사이에 배치되고 상기 2개의 분리된 치아-걸이 요소를 결합하는 가요성 영역을 포함하는, 치열 교정 기구. - 제6항에 있어서,
상기 가요성 장치부는 상기 치열 교정 기구가 상기 환자에 의해 착용 될 때 상기 환자의 치아의 치간 구역을 따르도록 구성된 가요성 밴드를 포함하고, 상기 가요성 장치부는 상기 치아-걸이 장치부의 다수의 분리된 치아-걸이 요소에 연결되는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 가요성 장치부는 가요성 패턴을 갖는 재료로 형성되는, 치열 교정 기구. - 제9항에 있어서,
상기 가요성 패턴은 패턴으로 배열된 복수의 공극을 포함하는, 치열 교정 기구. - 제9항에 있어서,
상기 가요성 패턴은 3D 토폴로지 피쳐를 포함하는, 치열 교정 기구. - 제11항에 있어서,
상기 가요성 패턴은 패턴으로 배열된 복수의 폴드 라인을 포함하는, 치열 교정 기구. - 제1항에 있어서,
상기 가요성 장치부는 복수의 공극을 갖는 재료로 형성되는, 치열 교정 기구. - 환자의 치아의 포지션을 조정하기 위한 치열 교정 기구 시스템으로서,
제1 치열 교정 기구를 포함하고,
상기 제1 치열 교정 기구는:
상기 제1 치열 교정 기구를 적어도 하나의 치아에 고정시키도록 형성된 제1 치아-걸이 장치부; 및
상기 제1 치아-걸이 장치부에 연결된 제1 가요성 장치부로서, 상기 제1 가요성 장치부는 상기 제1 치아-걸이 장치부보다 덜 강성인, 제1 가요성 장치부를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 치열 교정 기구 시스템은 제2 치열 교정 기구를 더 포함하고,
상기 제2 치열 교정 기구는:
상기 제2 치열 교정 기구를 적어도 하나의 치아에 고정시키도록 형성된 제2 치아-걸이 장치부; 및
상기 제2 치아-걸이 장치부에 연결된 제2 가요성 장치부로서, 상기 제2 가요성 장치부는 상기 제2 치아-걸이 장치부보다 덜 강성인, 제2 가요성 장치부를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 제1 치열 교정 기구는 상기 환자의 치아의 제1 이동을 야기하는 데 사용되도록 구성되고, 상기 제2 치열 교정 기구는 상기 환자의 치아의 제2 이동을 야기하는 데 사용되도록 구성되는, 치열 교정 기구 시스템. - 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법으로서,
환자에 대한 초기 치아 포지션 데이터를 포함하는 치열 데이터를 수신하는 단계;
목표 치아 포지션을 결정하는 단계;
상기 초기 치아 포지션 및 상기 목표 치아 포지션에 기초하여 복수의 이동 스테이지를 정의하는 단계;
상기 복수의 이동 스테이지에 기초하여 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인을 생성하는 단계로서, 치아 포지셔닝 기구는 치아-걸이 장치부 및 가요성 장치부를 포함하는, 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인에 기초하여 복수의 치아 포지셔닝 기구를 제작하는 단계를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인을 생성하는 단계는:
복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인을 생성하는 단계;
상기 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인을 평가하는 단계; 및
상기 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인의 평가에 기초하여 치아 포지셔닝 기구 디자인을 선택하는 단계를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 잠재적인 치아 포지셔닝 기구 디자인을 평가하는 단계는 상기 잠재적 치아 포지셔닝 기구 디자인에 대해 유한 요소 해석을 수행하는 단계를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인에 기초하여 상기 복수의 치아 포지셔닝 기구를 제작하는 단계는 고속 프로토타이핑 기계를 사용하여 상기 치아 포지셔닝 기구를 제작하는 단계를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인에 기초하여 상기 복수의 치아 포지셔닝 기구를 제작하는 단계는:
고속 프로토타이핑 기계를 사용하여 상기 치아 포지셔닝 기구에 대응하는 치아 모델을 제작하는 단계; 및
열 성형을 사용하여 상기 치아 포지셔닝 기구를 생성하는 단계를 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제17항에 있어서,
상기 치아 포지셔닝 기구 디자인은 생성적 디자인 프로세스(generative design process)를 사용하여 컴퓨팅 디바이스에 의해 생성되는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제22항에 있어서,
상기 생성적 디자인 프로세스는 계획된 치아 이동을 달성하기 위해 필요한 경우에만 재료를 포함하는 치아 포지셔닝 기구를 생성하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법. - 제17항에 있어서,
유한 요소 해석을 사용하여 상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인을 평가하는 단계; 및
응력을 받지 않은 위치에 공극을 생성하기 위해 상기 유한 요소 해석에 따라 상기 복수의 치아 포지셔닝 기구 디자인을 수정하는 단계를 더 포함하는, 치열 교정 기구 시스템을 제조하는 방법.
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