KR20200141498A - 해제 가능한 구개 확장기 - Google Patents

Abstract

환자의 구개를 확장하기 위한 해제 가능하고 제거 가능한 구개 확장기 장치(100)("구개 확장기")와 이의 사용 및 제조 방법. 이러한 해제 가능한 구개 확장기(100)는 환자 또는 보호자에 의한 제거를 용이하게 하도록 구성되고, 견인력이 가해질 때 예측 가능하게 구부러지거나 파손(break)될 수 있도록 구성된 브리치 영역(breach region)(167)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 구개 확장기 장치(100)는 환자의 치아 상에 구개 확장기를 잠그기 위한 하나 이상의 잠금부(lock)를 포함할 수 있다. 잠금부(들)는 치아로부터 구개 확장기를 해제하도록 잠금 해제(unlock)될 수 있다. 잠금부는, 잠금부를 수동으로 잠금 해제하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 잠금부를 잠금 해제하는 것은 구개 확장기가 환자의 치아로부터 자동적으로 분리되게 할 수 있다.

Description

해제 가능한 구개 확장기

관련 출원에 대한 교차 참조

본 특허 출원은 2018년 4월 11일자로 출원되고 발명의 명칭이 "해제 가능한 구개 확장기(RELEASABLE PALATAL EXPANDERS)"인 미국 가특허 출원 제62/656,289호 및 2018년 9월 24일자로 출원되고 발명의 명칭이 "해제 가능한 구개 확장기(RELEASABLE PALATAL EXPANDERS)"인 미국 가특허 출원 제62/735,658호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

본 특허 출원은 또한, 2016년 12월 2일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/429,692호(발명의 명칭: "구개 확장기의 제조 방법(METHODS OF FABRICATING PALATAL EXPANDERS)"), 및 2017년 8월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/542,750호(발명의 명칭: "구개 확장기 및 구개를 확장하는 방법(PALATAL EXPANDERS AND METHODS OF EXPANDING A PALATE)")에 대한 우선권을 주장하는, 2017년 12월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "구개 확장기 및 구개를 확장하는 방법(PALATAL EXPANDERS AND METHODS OF EXPANDING A PALATE)"인 미국 특허 출원 제15/831,159호와 관련될 수 있으며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

본 출원은 미국 특허 출원 공개 제2016/0081768호(발명의 명칭: "아치 확장 기구(ARCH EXPANDING APPLIANCE)") 및 미국 특허 출원 공개 제2016/0081769호(발명의 명칭: "아치 조절 기구(ARCH ADJUSTMENT APPLIANCE)")와 관련될 수 있으며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

참조로서 통합

본 명세서에서 언급된 모든 공보 및 특허 출원은, 각각의 개별 공보 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로서 통합되도록 지시된 것과 동일한 정도로, 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

분야

기술 분야는 제거 가능한 구개 확장기, 구개 확장기의 제조 방법, 구개 확장기의 사용 및/또는 제거 방법에 관한 것이다.

다양한 치열 교정 문제는 좁은 구개와 관련 있다. 특정 상황에서, 환자의 상악골(maxilla)은 환자의 윗니를 수용할 수 있는 크기가 아니다. 다른 경우에는, 윗니를 위한 공간이 있어도 구개가 너무 좁아서, 언어 장애가 있거나 또는 말하기 어려워진다. 다른 경우에는, 구개가 너무 높아서 코를 통과할 수 있는 공기의 양을 감소시켜, 입을 열지 않고서 깊게 호흡하는 것이 거의 불가능하다. 이러한 모든 경우에, 상악골을 분리, 넓히고 및/또는 펼치는 힘을 가하는 것을 포함하는 구개 확장이 도움이 될 수 있다.

많은 종래의 구개 확장기가 환자의 상악골을 분리하기, 넓히기, 펼치기 등을 하기 위해 존재하지만, 이러한 기구는 종종 제거하기가 어렵다. 예로서, 많은 구개 확장기는 환자의 구개에 삽입될 때, 환자의 구개 및/또는 아치에 상당한 힘을 가한다. 이들 및 다른 요인으로 인해, 환자의 입으로부터 구개 확장기를 제거하는 것이 종종 어렵다. 이러한 문제는 성인 환자에서 지속될 수 있지만, 보통의 성인 환자보다 협응력이 떨어지는(less coordinated) 환자인 소아 환자에게, 또는 구개 확장기가 부모와 같은 보호자(caretaker)에 의해 제거되는 환자에게도 적용될 수 있다. 또한, 환자의 크라운(crown)에 부착물을 형성하는 전통적인 기술은 열성형된 부착물 템플릿을 이용하며, 형성될 수 있는 기하학적 형상(geometry)에 제한이 있을 수 있다.

본 명세서에서, 환자의 입으로부터 용이하게 제거될 수 있는 구개 확장기 장치(장치 및 시스템을 포함)가 설명된다. 본 명세서에서 또한, 환자의 입으로부터 구개 확장기를 제거하는데 사용될 수 있는 제거 도구가 설명된다. 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 기술은, 구개 확장기가 환자의 치아 및/또는 구개 상의 하나 이상의 부착물에 부착될 때에도 구개 확장기가 환자의 구개로부터 용이하게 제거(예를 들어, 분리)될 수 있게 한다. 본 명세서에서 설명되는 구현예는 브리치 영역(breach region)을 포함하는 구개 확장기(및/또는 일련(series)의 구개 확장기)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "브리치 영역(breach region)"은, 브리치 영역의 재료, 기하학적 형상, 위치, 및/또는 다른 특성을 통해 구조물의 파손(breaking), 굽힘(bending), 변형(deformation) 등을 용이하게 하도록 구성된 구조체의 영역을 지칭할 수 있다. 일부 구현예에서, 브리치 영역은 구개 확장기의 나머지를 형성하는데 사용되는 재료와 상이한 재료의 영역을 포함할 수 있다. 브리치 영역을 형성하는데 사용되는 재료는, 구개 확장기가 브리치 영역에서 파단되거나, 구부러지거나, 변형될 수 있도록, 구개 확장기의 나머지를 형성하는데 사용되는 재료보다 더 부드럽거나, 더 부서지기 쉽거나, 또는 충분히 상이할 수 있다. 일부 구현예에서, 브리치 영역은 구개 확장기가 브리치 영역에서 파손되거나, 구부러지거나, 변형될 수 있도록 구개 확장기의 다른 영역과 상이한 윤곽(contour) 또는 기하학적 형상을 가질 수 있다.

브리치 영역은 구개 확장기 상에 배치된 제거력을 흡수하는 구개 확장기의 위치에 전략적으로 배치될 수 있다. 예로서, 브리치 영역은, 구개로부터 구개 확장기를 제거하는데 사용되는, 구개 확장기의 에지(edge)와 브리치 영역 사이에 형성된 받침점(fulcrum)의 타측 상에 전략적으로 배치될 수 있다. 브리치 영역은 구개 확장기의 다른 영역보다 더 효과적으로 제거력을 통해 생성된 제거 에너지를 흡수할 수 있다. 브리치 영역의 파손, 굽힘, 변형 등은 환자의 구개로부터 구개 확장기를 제거하기에 충분한 힘을 야기할 수 있다. 본 명세서에서 추가로 언급되는 바와 같이, 구개 확장기의 측 또는 에지는, (손가락, 후크를 갖는 도구 및/또는 다른 구조체를 포함하는) 하나 이상의 확장기 제거 도구와 상호 대면(interface)하는 하나 이상의 에지 기하학적 형상을 포함할 수 있는 하나 이상의 분리 영역(detachment region)을 가질 수 있다. 에지 기하학적 형상은 받침점 및/또는 다른 구조체를 통해 브리치 영역에 대한 제거력의 전달을 용이하게 할 수 있다. 일부 구현예에서, 에지 기하학적 형상은 임의의 치아 결합 영역의 협측면(buccal side)에 있다. 제거력은 환자의 치열(dentition)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 힘인 "견인력(pulling force)"을 포함할 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 일부 구현예에서, 힘은 브리치 영역이 "예측 가능하게(predictably)" 구부러지거나, 파손되거나, 변형되게 하거나, 또는 실질적으로 예측 가능한 방식 및/또는 실질적으로 예측 가능한 배열로 파손되게 할 수 있다.

브리치 영역을 갖는 구개 확장기를 제거하는 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 브리치 영역을 갖는 구개 확장기를 설계 및/또는 제조하는 방법 또한 본 명세서에 개시되어 있다.

일부 구현예에서, 장치(예를 들어, 기기 및 시스템)는 일련의 구개 확장기로 환자의 구개의 점진적인 확장과 함께 사용된다. 본 명세서에는 점진적 구개 확장을 위한 방법 및 장치(시스템 및 기기 포함)가 제공된다. 이들 구개 확장기는 편안함, 효능 및/또는 용이한 제거를 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에는, 구개를 확장하기 위해 선택되는 기하학적 형상을 갖는 제1 증분 확장기, 원하는 목표 폭(breadth)으로 구개를 점진적으로 확장하기 위해 선택되는 기하학적 형상을 갖는 하나 이상의 중간 확장기를 포함하는, 일련의 증분 확장기를 포함할 수 있는 구개 확장을 위한 시스템이 설명된다.

전형적으로, 구개 확장기는, 상악(upper jaw)의 제1 측 상의 상부 어금니(molar)에 결합하도록 구성된 제1 어금니-결합 (또는 어금니/소구치(premolar)-결합) 영역, 상악의 제2 측 상의 상부 어금니에 결합하도록 구성된 제2 어금니-결합 (또는 어금니/소구치-결합) 영역, 및 구개를 증분적으로 확장하기 위해 측방향 힘을 제공하면서 구개의 형상에 인접하게 끼워지도록 구성된 기하학적 형상을 갖는 구개 영역을 갖는, 미리-형성된 장치로서 설명되었다. 구개 확장기는 편의상 간단히 "확장기" 또는 "구개 확장기 장치"로 지칭될 수 있다. 일련의 확장기에서의 각각의 구개 확장기는, 각각 하나 이상의 공동을 갖는 2개의 (소구치를 포함하도록 구성될 수도 있는) 어금니 영역을 각각의 측에 하나씩 포함할 수 있으며, 각각의 공동은 환자의 어금니 (또는 어금니 및/또는 소구치) 중 하나에 맞도록 구성된다. 일 실시예에서, 각각의 어금니 영역은 2개(또는 그 이상)의 후방 어금니 또는 소구치에 맞도록 구성된 2개(또는 그 이상)의 공동을 포함할 수 있다. 각각의 구개 확장기는 구개 영역을 포함할 수 있으며, 구개 영역은 2개의 어금니 영역을 분리하고, 환자의 구개에 끼워져 맞는다. 전형적으로, 일련의 확장기에서의 어금니 영역 사이의 거리는, 이들이 착용되는 순서로 순차적으로 더 크다.

장치의 구개 영역은 중간 구개 영역(mid-palatal region)을 신장 또는 확장시키기 위한 힘을 제공할 수 있다. 에너지-향상 특징(예를 들어, 스프링 및 열 활성 재료)이 이 영역에 배치될 수도 있지만, 추가적으로, 이 영역은, 앞서 설명된 것보다 더 큰 미묘한 방식(nuanced manner)으로 가해진 힘을 분배할 수도 있는 스트럿(struts), 지지부(supports), 크로스-빔(cross-beams), 리브(ribs), 갭/창(gaps/windows), 부착물(attachments) 등과 같은 하나 이상의 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 장치는, 가해진 힘이 구개 확장기와 환자의 입 사이에 (예를 들어, 치은(gingiva)에서 및/또는 바람직하게는 어금니를 포함하는 환자의 치아의 상부 또는 하부 측방향 부분을 따라) 하나 이상의 접촉 지점을 배열함으로써, 미리 결정된 및/또는 원하는 패턴으로 분배되도록 구성될 수 있다. 또한, 구개와 장치 사이의 클리어런스(clearance)를 허용하고, 및/또는 사용자의 혀(tongue)에 대한 클리어런스를 허용하면서, 가해지는 힘을 분배하도록 장치의 곡률(예를 들어, 오목함(concavity))도 조정될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 환자의 구개를 확장하기 위한 임의의 구개 확장기 장치(예를 들어, 장치, 시스템 등)는, 하나 이상의 잠금부(lock)를 포함할 수 있다. 잠금부는 구개 확장기의 협측면을 치아에 접합된 하나 이상의 부착물에 잠금으로써, 구개 확장기를 환자의 치아에 고정시킬 수 있어서, 구개 확장기로부터의 측방향 힘이 적절한 영역에서의 상부 구개에 적절한 확장 힘을 가하도록 한다. 잠금부는, 예를 들어, 제어부(예를 들어, 탭(tab) 등)를 작동시키거나, 또는 달리 잠금부를 분리시키기 위해 해제력을 가함으로써, 수동으로 잠금 해제될 수 있다. 여러 잠금부가 사용될 수 있고, 잠금이 잠금 해제될 때까지 측방향 힘이 구개 확장기를 분리하는 것을 방지하도록 작동할 수 있다.

예를 들어, 구개 확장기(예를 들어, 구개 확장기 시스템)는, 제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역, 및 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성된 구개 영역을 가지는 구개 확장기; 제1 치아 결합 영역 및 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 부착 결합 영역; 및 복수의 잠금부를 포함하고, 복수의 부착 결합 영역의 각각의 부착 결합 영역은 복수의 잠금부 중 하나의 잠금부와 연관되며, 또한 각각의 잠금부는 환자의 치아 상에 구개 확장기를 잠그기 위해 부착 결합 영역 내의 부착물과 결합하도록 구성된다.

부착 결합 영역은 치아에 접합된 하나 이상의 부착물과 결합하기 위한 구개 확장기 내로 또는 구개 확장기를 통하는 리세스, 개구 등일 수 있다. 예를 들어, 부착 결합 영역은 구개 확장기의 협측면을 통하는 창(예를 들어, 부착물 창) 일 수 있다.

잠금부는 일반적으로 스테이(stay)에 결합하는 해제 제어부(release control)를 포함할 수 있다. 해제 제어부가 구개 확장기 상에 있을 수 있고 스테이가 부착물 상에 있을 수 있거나, 스테이가 구개 확장기 상에 있을 수 있고 해제 제어부가 부착물 상에 있을 수 있다. 예를 들어, 잠금부는 래치(latch), 레버(lever), 스위치, 후크, 탭, 아암, 스냅, 바아, 핀 등을 포함하는 해제 제어부를 포함할 수 있으며, 이는 부착 결합 영역을 통해 스테이(예를 들어, 채널, 중공, 체크, 클리트(cleat), 캐치(catch), 클래스프(clasp), 하스프(hasp), 돌출부(protrusion) 등)와 결합된다.

예를 들어, 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템은, 제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역, 및 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역을 포함하는 구개 확장기; 제1 치아 결합 영역의 협측면 상의 제1 부착 결합 영역; 제1 치아 결합 영역의 협측면 상의 제1 잠금부로서, 제1 잠금부가 해제될 때까지 구개 확장기를 환자의 치아 상에 잠그기(lock) 위해 제1 부착 결합 영역 내의 제1 부착물 상의 스테이와 결합하도록 제1 부착 결합 영역 내로 연장되도록 구성된 제1 해제 제어부를 포함하는 제1 잠금부; 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 제2 부착 결합 영역; 및 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 제2 잠금부로서, 구개 확장기를 환자의 치아 상에 잠그기 위해 제2 부착 결합 영역 내의 제2 부착물 상의 스테이와 결합하도록 제2 부착 결합 영역 내로 연장되도록 구성된 제2 해제 제어부를 포함하는 제2 잠금부;를 포함할 수 있다. 구개 확장기 시스템은 또한 부착물, 예를 들어, 제1 부착물 및 제2 부착물을 포함할 수 있으며, 제1 부착물 및 제2 부착물은 환자의 치아에 접합되도록 구성된다.

각각의 제1 부착물 및 제2 부착물 상의 스테이는 채널, 중공, 체크, 클리트, 캐치, 클래스프 및 하스프 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 해제 제어부는 각각: 래치, 레버, 스위치, 탭, 후크, 아암, 스냅, 프롱(prong), 바아, 및 핀 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 해제 제어부는 제1 부착물의 스테이에서의 채널로 슬라이딩하도록 구성된 래치를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제1 해제 제어는 제1 부착물의 스테이와 결합하도록 구성된 후크를 포함한다. 이러한 예 중 임의의 예에서, 제1 해제 제어부는 하나 이상의 가요성 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 제1 해제 제어부는, 제1 해제 제어부가 제1 부착 결합 영역으로 연장되는 잠금 구성과, 제1 해제 제어부가 제1 부착 결합 영역으로부터 후퇴되는 잠금 해제 구성을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 잠금부는 구개 확장기를 통해 중간 선(midline)을 중심으로 구개 확장기 상에 대칭적으로 배열될 수 있고, 구개 확장기는 중간 선을 중심으로 대칭이다.

환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템은, 구개 확장기; 및 복수의 부착물;을 포함할 수 있고, 구개 확장기는, 제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역, 및 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역; 제1 치아 결합 영역 및 상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 부착 결합 영역; 제1 치아 결합 영역 및 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 잠금부;를 포함하고, 각각의 잠금부는, 해제 제어부가 복수의 부착 결합 영역 중 하나의 부착 결합 영역 내로 연장되는 잠금 구성과, 해제 제어부가 부착 결합 영역으로부터 후퇴(retract)되는 잠금 해제 구성을 갖는, 해제 제어부를 포함하고, 그리고 복수의 부착물에서 각각의 부착물은, 구개 확장기를 환자의 치아 상에 잠그기 위해 잠금 구성에서 해제 제어부와 결합하도록 구성된 스테이를 포함한다.

본 명세서에서 설명된 바와 같은 일련의 구개 확장기는 미리 결정된 거리만큼 환자의 구개를 확장시키도록 구성될 수 있으며(예를 들어, 하나의 확장기의 어금니 영역 사이의 거리는 이전의 확장기의 어금니 영역 사이의 거리에 비해 2mm 이하, 0.1 내지 2mm, 0.25 내지 1mm 등 만큼 차이가 있을 수 있음), 및/또는 미리 결정된 힘(예를 들어, 가해지는 힘을 180 뉴턴(N) 미만, 8 내지 200N, 8 내지 90N, 8 내지 80N, 8 내지 70N, 8 내지 60N, 8 내지 50N, 8 내지 40N, 8 내지 30N, 30 내지 60N, 30 내지 70N, 40 내지 60N, 40 내지 70N, 60 내지 200N, 70 내지 180N, 70 내지 160N 등, 그 사이 임의의 범위를 포함하여 제한)에 의해 환자의 구개를 확장시키도록 구성될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치(및 그 제조 방법)에서, 확장기는 중합체(polymeric)(예를 들어, 아크릴, 열가소성, 열경화성 등) 및/또는 스테인리스 스틸, 니켈 티타늄, 구리 니켈 티타늄 등을 포함하는 금속 재료로 형성될 수 있다. 이들 중 임의의 장치는 3D 프린팅 및/또는 적층 공정에 의해 형성될 수 있으며, 장치는 (예를 들어, 단일 장치를 형성하기 위해) 함께 형성 및/또는 접착될 수 있는 재료의 층으로 형성되고; 상이한 층은 상이한 기계적 및/또는 화학적 특성을 가질 수 있고, 상이한 두께 또는 두께 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치는 함께 접합되는 적층 재료를 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에는 장치, 및 직접 제조 기술(direct fabrication technique)에 의해 장치를 형성하는 방법이 설명된다. 예를 들어, 장치(일련의 구개 확장기를 포함함)는 직접 인쇄(예를 들어, 3D 프린팅)에 의해 디지털식으로 설계 및 제조될 수 있거나; 대안적으로 또는 부가적으로, 제조 방법은 구개 확장을 적용하는 일련의 확장기 중 하나 이상을 형성하도록 디지털식으로 구성된 치아, 치은 및 구개의 모델의 3D 프린팅을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에는, 본 명세서에서 설명된 임의의 장치를 사용하여 환자의 구개를 확장하는 방법이 설명되며, 이는 구개를 확장하기 위해 제 위치에 일련의 확장기에서의 각각의 확장기를 위치시키고, 일정 기간 동안 확장기를 제 위치에 남겨두고, 원하는 구개 확장이 발생할 때까지 확장기를 일련의 확장기에서 다음의 확장기로 대체한 다음, 원하는 목표 폭으로 최종 위치에 구개를 유지하도록 구성된 구개 확장기를 적용하는 것을 포함할 수 있다.

일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 구개 확장기는, 구개 확장기 쉘 장치 (palatal expander shell devices)로 지칭될 수 있다. 치아 결합 영역(예를 들어, 어금니 또는 어금니/소구치 결합 영역)은, 전술한 바와 같이, 환자의 치아에 맞는 쉘로서 구성될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 구개 확장기는, 구개 확장기의 제거를 향상시키도록 구성되거나 조정될 수 있다. 예를 들어, 제거가 용이하도록 구성된, 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기(예를 들어, 구개 확장기 쉘 장치)는, 전방(anterior)에서 후방(posterior)으로 각각 연장되고 환자의 치아 위에 착용되도록 구성되는 한 쌍의 치아 결합 영역으로서, 각각 교합면(occlusal side) 및 협측면을 포함하는 한 쌍의 치아 결합 영역; 한 쌍의 치아 결합 영역을 연결하는 구개 영역으로서, 장치가 환자에 의해 착용될 때 한 쌍의 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성된 구개 영역;을 포함할 수 있다. 이러한 구개 장치 중 임의의 구개 장치는 또한, 전방에서 후방으로 연장되는 브리치 영역을 포함할 수 있으며, 브리치 영역은 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 어느 하나 또는 양쪽 모두의 협측면에 견인력이 가해질 때 예측 가능하게 구부러지거나 파손되도록 구성된다.

한 쌍의 치아 결합 영역은, 환자의 입의 한 측에 환자의 어금니/소구치를 유지하기 위해, 쉘 장치의 어금니 영역에 의해 형성된 포켓, 중공, 챔버, 영역 또는 채널, 또는 일련의 상호연결된 포켓에서의 환자의 치아를 유지하도록 구성된 어금니 (및/또는 어금니/소구치) 영역일 수 있다. 제1 어금니 (또는 어금니/소구치) 결합 영역으로 지칭될 수 있는 제1 치아 결합 영역은, 전방에서 (예를 들어, 착용시 환자의 입의 전방을 향해) 후방으로 (예를 들어, 착용시 환자의 입의 후면을 향해) 연장될 수 있다. 제1 어금니 (또는 어금니/소구치) 결합 영역은 전형적으로 착용시 환자의 입에서 전방에서 후방으로 연장될 수 있다.

치아 결합 영역(예를 들어, 어금니 또는 어금니/소구치 결합 영역)은 일반적으로 교합면 및 협측면을 각각 포함할 수 있다. 장치가 환자에 의해 어금니/소구치의 협측 표면(buccal surface) 위로 착용될 때, 협측은 전형적으로 입으로부터 외측으로 향한다. 교합 표면(occlusal surface)은 전형적으로 치아의 교합(바이트(bite)) 표면에 인접하게 위치한다. 상술한 바와 같이, 한 쌍의 치아 결합 영역은, 한 쌍의 치아 결합 영역을 연결하는 구개 영역에 의해 연결될 수 있고, 환자에 의해 착용될 때 환자의 구개에 인접하여 이들 사이에 스팬(span)하도록 구성될 수 있다.

일반적으로, 브리치 영역은, 브리치 영역의 어느 한 측에 인접한 영역의 기계적 강도에 비해 낮은 기계적 강도의 영역이다. 따라서, 구개 확장기는 브리치 영역을 따라 우선적으로 구부러지거나 파손될 수 있다. 일반적으로, 브리치 영역은 후방에서 전방 방향으로 연장되는 라인, 채널, 패턴 등일 수 있다. 브리치 영역은 장치를 따라 후방에서 전방 방향으로의 길의 일부 또는 전방에서 후방 방향으로의 길의 전부에 연장될 수 있다. 브리치 영역은 연속적일 수 있거나 (예를 들어, 연속적인 라인 또는 곡선으로서) 또는 불연속적일 수 있다(예를 들어, 점선, 천공 등과 같은 라인 또는 곡선으로 배열된 일련의 더 낮은 기계적 강도 영역). 브리치 영역의 기계적 강도는 브리치 영역에 인접한 영역의 기계적 강도의 분율일 수 있다(예를 들어, 약 0.95x 미만의 강도, 약 0.9x 미만의 강도, 약 0.85x 미만의 강도, 약 0.8x 미만의 강도, 약 0.75x 미만의 강도, 약 0.7x 미만의 강도, 약 0.65x 미만의 강도, 약 0.6x 미만의 강도, 약 0.55x 미만의 강도, 약 0.5x 미만의 강도, 약 0.45x 미만의 강도 등). 브리치에서 더 낮은 기계적 강도는, 힘이 가해질 때 굽힘, 붕괴, 굴복(give) 등을 가능하게 할 수 있고, 특히 구개 확장기가 환자에 의해 착용될 때 측방향 외측 방향으로 지향(direct)되는 (또는 지향된 벡터 성분을 포함하는) 견인력인 힘이다.

예를 들어, 브리치 영역은, 장치를 따라 선형 (직선 또는 곡선 라인) 배열로 배열된, 보다 낮은 강도 영역의 영역(홀(hole), 피트(pit), 도트(dot), 아일랜드(island) 등)에 의해 형성되는 천공 영역일 수 있다. 저강도 영역(들)은 주름부(crease) 또는 채널일 수 있다. 저강도 영역은 구개 확장기 쉘 장치 내의 하나 이상의 보이드(void)일 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 장치 및 방법에서, 하부 강도 브리치 영역(들)은 다중 재료 구성을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 브리치 영역(들)은 인접한 영역보다 더 많은 탄성 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 기구에 대한 미리 결정된 힘의 적용은, 브리치 영역이 구부러지게 할 것이며, 기구가 실질적인 추가적인 힘을 필요로 하지 않고 제거되게 할 것이다. 따라서, 이들 중 임의의 기구는 굽힘을 돕기 위해 브리치("힌지") 영역에 전략적으로 위치된 소량의 탄성 재료를 포함할 수 있다. 이는 기구 내에 보이드를 생성하는 것에 추가로, 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 장치는 브리치 영역 내의 탄성 재료가 굽힘 후에 원래의(구부러지지 않은) 형상으로 복귀할 수 있도록 구성될 수 있다.

브리치 영역은 하나 또는 두 개 모두의 치아 결합 영역을 따라 배열될 수 있고, 및/또는 구개 영역을 따라 배열될 수 있다. 제1 치아 결합 영역의 교합면을 따른 제1 브리치 영역 및/또는 제2 치아 결합 영역의 교합면을 따른 제2 브리치 영역 및/또는 구개 영역을 따른 구개 브리치 영역 등의 하나 이상의 브리치 영역이 포함될 수 있다. 예를 들어, 브리치 영역은 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 교합면을 가로질러 연장될 수 있다. 언급된 바와 같이, 브리치 영역은 전방-후방 (예를 들어, 전방에서 후방으로의) 패턴으로 배열될 수 있다.

일부 변형예에서, 브리치 영역은 힌지 또는 힌지 영역을 형성하도록 구성된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 브리치 영역은 미리 결정된 파손 값(breaking value)보다 큰 견인력이 측방향 외측 방향으로 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 협측면에 가해질 때 파손되도록 구성될 수 있다. 따라서, 일부 변형예에서, 브리치 영역은 미리 결정된 값(예를 들어, 미리 결정된 굽힘 값(bending value))보다 큰 견인력이 측방향 외측 방향으로 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 협측면에 가해질 때 힌지 방식으로 구부러지도록 구성될 수 있다.

미리 결정된 굽힘 값 또는 파손 값은 사람의 손/손가락에 의해 가해질 수 있는 견인력 내에 있는 값으로 설정될 수 있거나, 또는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 장치를 제거하기 위한 도구에 의해 합리적으로 가해질 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 굽힘 또는 파손 값은 약 5N 이상, 약 6N 이상, 약 7N 이상, 약 8N 이상, 약 9N 이상, 약 10N 이상, 약 11N 이상, 약 12N 이상, 약 15N 이상, 약 20N 이상, 약 5N 내지 100N, 약 7.5N 내지 100N, 약 10N 내지 100N 등일 수 있다.

일부 변형예에서, 브리치 영역은 우선적으로 파손(또는 길이의 적어도 일부를 따라 파손)되도록 구성된다. 다른 변형예에서, 브리치 영역은 길이의 적어도 일부를 따라 우선적으로 구부러지도록 구성된다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은 초기에 미리 결정된 제1 굽힘 값에서 구부러지고, 그 후 (예를 들어, 더 높은) 미리 결정된 제2 파손 값에서 파손되도록 구성될 수도 있다.

브리치 영역은 마킹되거나 가시적일 수 있다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은 상이한 색상, 텍스처, 주름부 등에 의한 굽힘 및/또는 파손을 위한 라인을 나타내도록 마킹된다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은 보이지 않는다.

브리치 영역은 구개 확장기의 길이를 완전히 가로지르거나, 또는 구개 확장기의 길이(예를 들어, 전방-후방 길이)의 일부를 따라, 예를 들어, 환자의 입의 앞쪽으로부터 환자의 입의 뒤쪽을 향해 부분적으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 브리치 영역은 구개 확장기 쉘 장치의 전방 단부로부터 구개 확장기 쉘 장치의 후방 단부로 연장될 수 있다. 대안적으로, 일부 변형예에서, 브리치 영역은 전방에서 후방으로의 길이의 일부만을 따를 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 구개 확장기는, 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 복수의 부착 영역을 포함할 수 있다. 브리치 영역은 전방에서 후방으로의 축을 따라 부착 영역 중 하나 이상에 인접하여 연장될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 구개 확장기는 또한, 하나 이상의 분리 영역, 예를 들어, 한 쌍의 치아 결합 영역 중 적어도 한 쌍의 협측면 상에, 견인력을 받도록 구성된 하나 이상의 분리 영역을 포함할 수 있다. 분리 영역은, 구개 확장기를 제거하기 위한 측방향 외향 구성 요소를 갖는 견인력을 가하기 위한 제거 도구 및/또는 사용자의 손가락과 결합하는 돌출부, 공동, 탭 등으로 구성될 수 있으며, 전형적으로, 구개 확장기가 제거될 수 있도록 치아로부터 (치아 상에 또는 치아와 구개 확장기 사이의 임의의 부착물로부터도 포함) 구개 확장기를 분리하기 위해 브리치 영역을 구부리거나 파손시킨다. 예를 들어, 분리 영역은 협측면의 하부 에지 상에 또는 하부 에지에 인접하는 슬롯(slot), 레지(ledge), 노치(notch), 립(lip) 또는 갭 중 하나 이상일 수 있다. 분리 영역은 도구 및/또는 손가락 또는 손톱을 수용할 수 있는 크기일 수 있다. 예를 들어, 분리 영역은 약 1mm 내지 15mm(예를 들어, 약 1mm 내지 12mm, 약 1mm 내지 10mm, 약 1mm 내지 8mm, 약 1mm 내지 5mm)인 포켓, 갭 등을 포함할 수 있다.

이들 중 임의의 장치는 협측면의 하부로부터 브리치 영역을 향해 연장되는 하나 이상의 (예를 들어, 복수의) 수직 슬롯 또는 슬릿(slit)을 포함할 수 있다. 이들 슬롯 또는 슬릿은 협측면(특히, 하나 이상의 부착물의 어느 한 측)의 일부가 치은 및 치아로부터 구부러지거나 당겨지고 하나 이상의 부착물로부터 분리되도록 할 수 있다.

예를 들어, 구개 확장기 쉘 장치는 환자의 구개를 확장하기 위해 용이하게 제거되도록 구성될 수 있고, 장치는, 전방에서 후방으로 각각 연장되고 환자의 치아 위에 착용되도록 구성되는 한 쌍의 치아 결합 영역으로서, 각각 교합면 및 협측면을 포함하는 한 쌍의 치아 결합 영역; 한 쌍의 치아 결합 영역을 연결하는 구개 영역으로서, 장치가 환자에 의해 착용될 때 한 쌍의 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역; 및 전방에서 후방으로 연장되는 브리치 영역으로서, 한 쌍의 치아 결합 영역 중 어느 하나 또는 모두의 협측면에 측방향으로 외향인 성분을 갖는 견인력이 가해질 때, 브리치 영역이 예측 가능하게 구부러지거나 파손되도록, 브리치 영역의 어느 한 측에 인접한 영역의 기계적 강도보다 작은 기계적 강도를 가지는 브리치 영역;을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 장치는, 구개 확장기의 유지력(retention) 또는 환자 상에서 제 위치에 유지되는 능력을 감소시키지 않고 구개 확장기를 더 용이하게 제거하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이들 중 임의의 확장기는 브리치 영역을 포함할 수 있다. 이러한 장치 중 임의의 장치는 또한, 또는 대안적으로, 구개 확장기의 하나 또는 둘 모두의 협측면 상의 분리 영역을 포함할 수 있다. 언급된 바와 같이, 분리 영역(제거 그립(removal grip), 제거 공동(removal cavity), 제거 핸들(removal handle), 제거 부착물(removal attachment), 제거 슬롯(removal slot) 등으로 지칭될 수 있음)은 사용자가 손톱 및/또는 제거 도구를 삽입하여 치아로부터 구개 확장기를 제거할 수 있게 하도록 구성될 수 있는 상향-대면 또는 하향-대면 측면 상에 갭, 슬롯, 개구 등을 포함할 수 있다. 분리 영역은 브리치 영역을 변형하거나 파손시키고 환자의 치아로부터 구개 확장기를 해제하도록 구성될 수 있다. 분리 영역은 구개 확장기의 협측면 상의 립, 레지 또는 돌출부로서 구성될 수 있다. 따라서, 브리치 영역은 힌지 영역을 형성할 수 있으며; 일부 변형예에서, 이 힌지 영역은 교합 표면과 협측면 사이에 있어, 분리 영역을 작동시킴으로써 구개 확장기의 협측면이 제거될 수 있도록, 환자의 치아로부터 멀어지게 및/또는 임의의 부착물로부터 떨어지게 당길 수 있다. 이들 중 임의의 구개 확장기는, 구개 확장기의 에지로부터 협측면 상의 교합 표면을 향해 상향 연장되어 구개 확장기의 전부 또는 일부가 상방향으로 당겨지고 치아로부터 분리되도록 하는 슬릿, 슬롯, 갭 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에는, 편안함을 위해 변화하는 두께를 갖도록 구성되는 구개 확장기가 설명된다. 예를 들어, 이들 중 임의의 변형예에서, 구개 확장기는, 착용될 때 환자의 혀에 대면하는 구개 확장기의 구개 아치 부분에서의 내부 바닥 표면을 포함할 수 있으며, 내부 바닥 표면은 구개 확장기가 착용되는 (환자의 구개와 정합(match)하는) 대향 표면에 비해 매끄럽거나 평평하다. 이 혀측을 대면하는 표면은 둥글게 되는 표면을 가질 수 있고, 환자의 실제 구개와 비교하여 토폴로지(topology)에서 어떠한 급속한 전이도 포함하지 않는다. 이들 중 임의의 예에서, 본 명세서에서 설명되는 장치는 상이한 두께(가변 두께 포함)를 가질 수 있다. 일부 변형예에서, 장치는 구개 확장기 장치의 전방을 향해 더 좁은 구개 영역을 포함할 수 있다. 이들 중 임의의 변형예에서, 구개 확장기의 후방 부분은 더 얇거나 및/또는 구개 확장기로부터 절단(제거)될 수 있으며, 이는 구역질(gagging)을 방지하거나 제한할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 구개 확장기는, 브리치 영역이 구부러지거나 및/또는 파손되게 하는 힘(예를 들어, 견인력)을 가함으로써 제거될 수 있다. 예를 들어, 환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 방법이 본 명세서에서 설명되어 있으며, 이 방법은, 제1 치아 결합 영역이 환자의 치아의 제1 부분 상에 착용되는 동안, 제2 치아 결합 영역이 환자의 치아의 제2 부분 상에 착용되는 동안, 그리고 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에서 연장되는 구개 영역이 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하는 동안, 구개 확장기 쉘 장치의 협측면에 견인력을 가하는 단계 - 견인력은, 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 파손되거나 구부러지게 하고, 환자의 치아의 제1 또는 제2 세트로부터 구개 확장기 쉘 장치를 분리하게 함; 및 환자의 구강 공동(oral cavity)으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.

견인력은 전술한 바와 같이 임의의 적절한 힘일 수 있다. 예를 들어, 견인력을 가하는 단계는, 약 100N, 약 90N, 약 80N, 약 70N, 약 60N, 약 50N, 약 40N, 약 30N, 약 20N 등을 가하는 것을 포함한다. 가해지는 견인력은 약 5N 이상, 약 7.5N 이상, 약 8N 이상, 약 10N 이상, 약 12N 이상, 약 15N 이상 등(예를 들어, 약 5 내지 100N 등)일 수 있다. 적용된 견인력은 힘의 측방향 외향 성분을 지칭할 수 있다. 일반적으로, 이러한 측방향 외향력은 또한, 하향 또는 측방향 외향(예를 들어, 구개 확장기의 평면 및/또는 착용시 환자의 상부 구개의 평면에 평행하게)과 하향(예를 들어, 구개 확장기가 상악에 착용될 때 외부 교합 표면으로부터 멀어지게 및/또는 하악(lower jaw)을 향해) 사이로 지향될 수 있다. 일부 변형예에서, 힘은, 구개 확장기가 착용될 때 측방향으로 외향 및 하향 방향 사이에 있는 방향으로 가해질 수 있다. 견인력을 가하는 단계는, 구개 확장기의 협측면을 측방향 외향력 성분, 또는 측방향 외향력 성분과 하향 성분을 갖는 힘으로 당기는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 견인력을 가하는 단계는, 구개 확장기의 협측면의 에지를 당기는 단계를 포함할 수 있다.

일반적으로, 견인력을 가함으로써, 구개 확장기 쉘 장치와 환자의 치아 사이의 하나 이상의 부착물로부터의 분리를 포함하여 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치가 분리되도록 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 구부러지거나 파손되게 할 수 있다. 견인력을 가함으로써, 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 힌지 방식으로 구부러질 수 있게 할 수 있다. 견인력을 가함으로써, 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 파손되게 할 수 있다.

견인력을 가하는 단계가 견인력을 가하기 위한 도구를 사용하는 단계를 포함하는 것과 같이, 견인력은 사용자에 의해 파이너(finer) 또는 도구를 사용하여, 수동으로 가해질 수 있다. 도구는 긴 아암(long arm) 및 구개 확장기의 일부에 대해 레버리지(leverage)를 제공하는 받침점 영역을 포함할 수 있다. 일부 변형예에서, 견인력을 가하는 단계는, 견인력을 가하기 위해 손톱을 사용하는 단계를 포함한다. 견인력을 가하는 단계는, 구개 확장기 쉘 장치의 협측면 상의 분리 영역을 당기는 단계를 포함할 수 있다.

환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 방법은, 제1 치아 결합 영역이 환자의 치아의 제1 세트 상에 착용되고 제2 치아 결합 영역이 환자의 치아의 제2 세트 상에 착용되는 동안, 그리고 제1 치아 결합 영역과 제2 치아 결합 영역 사이에서 연장되는 구개 영역이 제1 치아 결합 영역과 상기 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하는 동한, 구개 확장기 쉘 장치의 협측면에 견인력을 가하는 단계 - 견인력은 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 미리 결정된 위치에서 파손되거나 구부러지고 환자의 치아의 제1 또는 제2 세트로부터 분리되게 하며, 브리치 영역은 구개 확장기 쉘을 따라 전방에서 후방으로 연장되고 브리치 영역을 둘러싸는 구개 확장기의 영역의 재료 강도보다 작은 기계적 강도를 갖는 하나 이상의 영역을 포함함 - ; 및 환자의 구강 공동으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 명세서에서 하나 또는 일련의 구개 확장기를 형성하기 위한 방법, 및 환자의 상부 아치 및 구개 확장기의 상부 (예를 들어, 구개에 대면하는) 표면 사이에 하나 이상의 갭 또는 간격 영역을 포함하도록 구성된 구개 확장기의 제조 및 사용 방법이 설명된다. 예를 들어, 이들 중 임의의 장치는 (예를 들어, 장치의 협측면 및/또는 혀측(lingual side) 상의) 치은 선(gingival line) 근처의 충돌을 방지하기 위한 갭 또는 오목한 채널 또는 영역을 포함하도록 구성될 수 있다. 이들 중 임의의 장치는 구개 확장기의 상부 (예를 들어, 구개에 대면하는) 표면 및 구개 사이에 갭을 포함하도록 구성될 수 있다.

이들 중 임의의 장치를 사용하여 구개 확장을 수행하기 위한 방법 및 장치가 또한 설명된다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 구개 확장기 장치가 형성될 수 있도록, 환자의 구강 공동(특히 상부 아치 포함)을 충분히 스캐닝하기 위한 방법 및 장치가 본 명세서에서 설명된다.

본 명세서에서 설명된 구개 확장기를 적용 또는 부착하는 방법이 설명되며, 환자가 구개 확장기를 자신의 치아에 적용하기 위한 방법을 포함한다. 또한, 본 명세서에서, 환자의 치아에 구개 확장기를 해제 가능하게 고정하도록 구성될 수 있는 부착물(대안적으로, 유지 부착물, 유지 포스트 등으로 지칭될 수도 있음) 및 환자의 치아에 부착물을 부착하기 위한 템플릿이 설명된다. 부착물 템플릿을 형성하는 방법 및/또는 치아에 부착물을 부착하는 방법 또한 설명된다.

또한, 본 명세서에서, 환자의 치아로부터 구개 확장기를 제거하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 예를 들어, 본 명세서에서 환자의 치아 상에 고정될 때 구개 확장기를 제거하는데 있어서 사람(특히 환자에게, 그러나 이에 제한되지 않음)을 보조하기 위한 제거 도구가 설명된다.

또한, 본 명세서에서, 본 명세서에서 설명된 임의의 장치를 제조하는 방법이 설명된다.

예를 들어, 본 명세서에서, 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 장치가 설명된다. 구개 확장기 장치는, 구개 영역에 의해 연결된 한 쌍의 치아 결합 영역 및 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 2개 이상의 부착 영역을 포함할 수 있으며, 구개 영역은 환자에 의해 착용될 때 한 쌍의 치아 결합 영역 사이에 8 내지 160N의 힘을 가하도록 구성되며; 치아 결합 영역은 각각 교합면 및 협측면을 포함하고, 또한, 교합면은 구개 영역보다 얇으며, 협측면은 교합면보다 얇다.

구개 영역은 약 1 내지 5mm의 두께(예를 들어, 1.5 내지 3mm, 2 내지 2.5mm 두께 등)를 가질 수 있다. 교합면은 약 0.5 내지 2mm의 두께(예를 들어, 0.5 내지 1.75mm, 0.75 내지 1.7mm)를 가질 수 있다. 협측면은 약 0.25 내지 1mm의 두께(예를 들어, 0.35 내지 0.85mm, 약 0.4 내지 0.8mm 등)의 두께를 가질 수 있다.

언급된 바와 같이, 이들 중 임의의 장치는 일단 환자의 치아에 부착된 장치를 제거하는 것을 돕기 위해 장치의 협측면 상의 분리 영역을 포함할 수 있다. 구개를 넓히기 위해 가해지는 힘은 장치를 용이하게 제거하는 것을 어렵게 할 수 있다. 치아로부터 장치를 보다 용이하게 제거하기 위해, 특히 부착물이 치아 상에 장치를 유지하기 위해 사용될 때, 협측면-위치된 분리 영역(예를 들어, 노치, 갭, 핸들, 탭, 슬롯 등)이 사용될 수 있다. 분리 영역은 구개 확장기를 제거하기 위해 견인력을 가하기 위한 손잡이 또는 그립 영역을 제공할 수 있다. 분리 영역은 협측면(들) 상이 되거나 또는 협측면(들)으로부터 연장될 수 있고, 또는 장치가 착용되고 있을 때 적어도 0.25 내지 1mm만큼 환자의 치은으로부터 이격될 수 있고, 장치의 협측면의 하부 에지 (또는 하부 에지로부터 연장되거나, 또는 하부 에지 위로 연장됨) 근처에 있을 수 있다. 예를 들어, 협측면의 하부 에지는 협측면 영역의 전부 또는 한 측(예를 들어, 1mm 내지 5cm, 예를 들어 1mm 내지 4cm, 1mm 내지 3cm, 5mm 내지 4cm 등)을 따라 장치의 협측면으로부터 연장되는 분리 영역으로서 구성될 수 있다. 연장부는, 예를 들어, 장치가 환자에 의해 착용될 때 약 0.25 내지 1mm의 갭을 형성하도록, 환자의 치은 하부로 그리고 환자의 치은으로부터 멀어지게 연장되도록 구성될 수 있다. 이러한 장치 중 임의의 장치는 협측면의 하부로부터 교합면을 향해 연장되는 하나 또는 복수의 수직 슬롯 또는 슬릿을 포함할 수 있다. 특히, 이들 슬롯 또는 슬릿은 분리 영역의 어느 한 측에 있을 수 있다.

이들 중 임의의 장치는, 혀에 대면하는 장치의 측이 매끄럽게(smooth)될 수 있다. 예를 들어, 구개 영역은 환자의 구개에서의 홈(groove) 및 릿지(ridge)와 정렬되는 복수의 홈 및 릿지를 포함하는 제1 표면 곡률을 갖는 상부 볼록(convex) 표면을 포함할 수 있으며; 또한, 구개 영역은 제1 표면 곡률보다 더 매끄러운 제2 표면 곡률을 갖는 하부 오목(concave) 표면을 포함한다. 더 매끄럽다는 것은, 더 적은 및/또는 덜 광범위한(깊은, 높은) 홈 및/또는 릿지를 갖는 것을 의미할 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 구개 확장기 장치 제조하는 방법이 설명되며, 방법은, 환자의 상부 아치(예를 들어, 디지털 모델, 수동 모델 등)의 모델을 수신하는 단계; 및 구개 영역에 의해 연결된 한 쌍의 치아 결합 영역과, 전방으로 연장되는 하나 이상의 브리치 영역을 갖는, 구개 확장기를 형성하는 단계;를 포함한다. 방법은 또한, 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 2개 이상의 부착 영역을 포함하도록 구개 확장기를 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 치아 결합 영역은, 각각 환자의 치아 위에 맞도록 구성되고, 각각 교합면 및 협측면을 포함하며, 또한, 교합면은 환자의 치아 상의 부착물로부터 부착 영역 중 적어도 하나를 분리시키기 위해 환자의 손톱과 결합하도록 구성된 분리 영역을 포함한다. 장치를 형성하는 단계는, 본 명세서에서 설명되는 임의의 특징을 형성하는 단계 - 분리 영역, 슬릿/슬롯을 포함함 - , 혀에 대면하는 측을 매끄럽게 하는 단계, 장치에 개구를 형성하는 단계, 서로에 대해 상이한 영역 및/또는 각 영역 내의 두께를 변화시키는 단계 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 형성하는 단계는, 구개 영역의 대향하는 상부 표면에 대해 구개 영역의 바닥 표면을 매끄럽게 하여 구개 영역을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

예를 들어, 구개 확장기 장치의 제조 방법은, 환자의 상부 아치의 모델을 수신하는 단계; 구개 영역에 의해 연결된 한 쌍의 치아 결합 영역과 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 2개 이상의 부착 영역을 갖는 구개 확장기를 형성하는 단계; 및 구개 영역, 제1 치아 결합 영역(예를 들어, 협측면, 교합면을 따라, 협측면 및 교합면 사이 등), 제2 치아 결합 영역(협측면, 교합면을 따라, 협측면 및 교합면 사이 등) 중 하나 이상의 전방에서 후방으로 연장되는 브리치 영역을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 치아 결합 영역은 각각 환자의 치아 위에 맞도록 구성되고 각각 교합면 및 협측면을 포함할 수 있다. 방법은 또한, 환자의 손톱 또는 세장형(elongate) 도구와 결합하도록 구성되고, 환자의 치아 상의 부착물로부터 부착 영역 중 적어도 하나를 분리시키도록 구성된 갭을 갖는 분리 영역을 협측면 상에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

이들 중 임의의 방법에서, 치아 결합 영역은, 장치가 환자에 의해 착용될 때 약 0.25 내지 1mm의 갭을 형성하도록 환자의 치은으로부터 연장되는 치아 결합 영역의 협측면의 연장부를 포함할 수 있다. 치아 결합 영역은, 치아 결합 영역의 협측면으로부터 연장되는 돌출부를 포함할 수 있다. 구개 확장기는, 환자에 의해 착용될 때 환자의 치아의 혀측과 접촉하도록, 그리고 치아 결합 영역 사이에 8 내지 160N의 힘을 가하도록 구성될 수 있다. 구개 확장기는 환자에 의해 착용될 때 환자의 치아의 혀측에 인접한 치은과 환자의 구개의 중간 선 중 어느 하나 또는 둘 모두와 접촉하지 않도록 구성될 수 있다.

장치는 3-차원(3D) 프린팅에 의해 형성하는 단계를 포함하는, 임의의 적절한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 환자의 상부 아치의 모델을 수신하는 단계는, 환자의 치아, 치은 및 구개 영역의 디지털 모델을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일반적으로, 이들 중 임의의 확장기는, 장치가 착용될 때에, (예를 들어, 중간-구개 영역(mid-palatal region), 예를 들어, 봉합부(suture)에 대향하게 위치되도록 구성됨) 전부 또는 일부가 환자의 구개로부터 최소 일정 거리만큼, 예를 들어, 0.01 내지 5mm (예를 들어, 0.02mm 이상, 0.03mm 이상, 0.04mm 이상, 0.05mm 이상, 0.06mm 이상, 0.07mm 이상, 0.1mm 이상, 0.15mm 이상, 0.2mm 이상, 0.25mm 이상 등)으로 이격되도록 구성될 수 있다. 이 최소 거리는, 구개 영역을 포함하는 환자의 치열궁(dental arch)을 (예를 들어, 디지털 모델로부터) 모델링함으로써 구개 확장기를 형성할 때 결정될 수 있다. 이 최소 거리를 포함하는 것은, 예를 들어, 구개 확장기(들)를 착용할 때 연구개(soft palate) 및/또는 경구개(hard palate)의 상처 또는 자극을 방지하는 데에 특히 도움이 될 수 있다.

구개 확장기의 구개 영역의 구개를 대면하는 표면과 환자의 구개 사이의 이 공간은, 클리어런스로 지칭될 수 있다. 이 간격은 (예를 들어, 갭을 형성하는) 양(positive)일 수 있거나, 또는 구개 영역의 일부 영역에서, 구개를 확장시키기 위한 힘을 제공하기 위해, 예를 들어, 환자의 구개에 부딪치는 음(negative)일 수 있다. 음의 클리어런스는 환자의 구개의 실제 또는 예측된 (예를 들어, 확장 치료의 나중 단계를 위한) 모델을 구개 확장기 외부 (구개에 대면하는) 표면과 비교함으로써 식별될 수 있다. 실제 또는 구식(predated)의 모델은 환자의 치열궁의 디지털(가상) 또는 캐스트(cast)일 수 있다. 치료의 나중 단계에서는, 치료 진행을 반영하기 위해 구개 영역(r)을 모핑(morphing)함으로써 환자의 구개 영역 모폴로지(morphology)가 예측되는 디지털 모델로부터 클리어런스가 추정될 수 있다.

예를 들어, 환자의 구개의 연구개 영역과의 접촉은, 연구개 영역에 대향하여 착용되도록 구성된 영역에서의 일부 최소값(예를 들어, 0.1mm, 0.2mm 등과 같이, 상기 참조)보다 큰 양(positive)의 클리어런스를 포함함으로써, 회피될 수 있다. 일반적으로, 이들 중 임의의 장치는, 착용시, 중간 구개 영역(예를 들어, 중간 구개 봉합부에 대향함)이 환자의 구개로부터 오프셋되도록 구성될 수 있다. 일부 변형예에서, 분리 거리는 이 중간 구개 영역에서 최대일 수 있다. 일부 변형예에서, 분리 거리는 측방향으로 감소할 수 있고, 음의 클리어런스(예를 들어, 힘을 인가하는 접촉)는 측방향으로 존재할 수 있다. 클리어런스는 얼라이너(aligner) 시퀀스 또는 일련의 얼라이너에 걸쳐 변할 수 있다. 예를 들어, 초기(이른) 단계는 나중 단계보다 더 낮은 최대 양의 클리어런스를 갖도록 구성될 수 있으며, 나중 단계는 더 큰 최대 클리어런스를 가질 수 있다. 이들 중 임의의 장치는 전방보다 후방으로 더 큰 양의 클리어런스를 가질 수 있다. 일부 변형예에서, 최대 양의 클리어런스는 중간 구개 영역에서 치아를 향해 최대로 테이퍼질 수 있다.

예를 들어, 일부 변형예에서, 구개 영역은, 장치가 환자에 의해 착용될 때 환자의 중간 구개 영역으로부터 0.1mm 초과의 클리어런스를 갖도록 구성될 수 있다.

이들 중 임의의 장치는, 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 2개 이상의 부착 영역을 포함할 수 있다. 부착 영역은 환자의 치아에 접합된 부착물에 고정하기 위한 개구, 피트(pit), 슬롯, 채널 등일 수 있다. 부착 영역은 환자의 치아에 고정되도록 구성될 수 있으나, 구개 확장기의 일부(예를 들어, 분리 영역)을 플렉스(flex)시킴으로써 부착물로부터 장치를 제거할 수 있도록 구성될 수 있으며, 구개 확장기의 상기 일부는 협측면 상에 있을 수 있고, 협측면으로부터 연장되는 것을 포함한다.

일반적으로, 언급된 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기는 가변 두께(예를 들어, 대향하는 상부 및 하부 표면 사이에 수직으로 횡방향 두께)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구개 영역의 평균 및/또는 최대 두께는 교합 표면(예를 들어, 치아의 교합 표면에 대해 착용된 측)의 평균 또는 최대 두께보다 클 수 있고; 협측 표면(예를 들어, 치아의 협측 표면에 대해 착용된 측)은 교합면 표면 및/또는 구개 표면의 평균 또는 최대 두께보다 작을 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 일부 변형예에서, 교합면 표면의 전부 또는 일부가 절개될 수 있다. 일반적으로, 구개 영역의 전방 부분은 구개 영역의 후방 부분과 상이한 평균 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 구개 영역의 전방 부분은 구개 영역의 후방 부분보다 얇을 수 있고; 대안적으로, 구개 확장기의 전방 부분은 후방 부분보다 더 두꺼울 수 있다.

언급된 바와 같이, 이들 중 임의의 장치는, 장치의 협측면으로부터 연장되는 연장부를 포함할 수 있고, 연장부는, 장치가 환자에 의해 착용될 때, 약 0.25 내지 1mm의 갭을 형성하도록 환자의 치은에 인접하여 치은으로부터 멀어지게 연장되도록 구성된다. 연장부의 길이는 내부 볼(cheek) 표면과 접촉하지 않도록 결정될 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템이 설명된다. 이들 시스템은 본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기를 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는, 이들 중 임의의 장치(및 일련의 이들 장치)를 포함하는 시스템이 설명된다. 또한, 본 명세서에서는 일련의 환자-제거 가능한 구개 확장기를 사용하여 환자의 구개를 확장하는 방법이 설명되며, 방법은, 일련의 환자-제거 가능한 구개 확장기로부터 마지막 구개 확장기를 제외한 복수 개의 구개 확장기 각각을 점진적으로 증가하는 폭의 미리 결정된 시퀀스로 순차적으로 착용하는 단계를 포함하고, 각각의 구개 확장기는, 구개 영역 및 2개 이상의 부착 영역에 의해 연결된 한 쌍의 치아 결합 영역을 포함하고, 치아 결합 영역은 환자의 치아 상의 부착물에 결합된 부착 영역으로 환자의 치아 위로 착용되며, 구개 확장기 중 적어도 하나는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 제거를 위한 브리치 영역을 포함한다. 각각의 구개 확장기는 0.5 내지 14일 동안 착용될 수 있고; 각각의 구개 확장기는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 견인력을 가함으로써 제거될 수 있어, 환자의 치아 상의 부착물로부터 적어도 하나의 부착 영역을 분리시키기 위해 브리치 영역을 구부리거나 파손시킬 수 있다. 따라서, 장치를 착용하는 단계는, 그 기간 동안 착용된 시간의 일부 백분율(예를 들어, 2%, 5%, 7%, 10% 등) 미만으로 (예를 들어, 하루에 수 분 내지 1 시간 등) 장치를 제거하는 것을 포함할 수 있다.

구개 확장기를 형성하는 방법이 제공된다. 방법은, 구개 표면의 가상 표현(virtual representation)을 수집하는 단계 - 구개 표면은 볼록한 표면 기하학적 형상을 가지며, 볼록한 표면 기하학적 형상은, 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입될 때, 환자의 구개와 정합하도록 구성됨 - ; 구개 표면에 대향하는 혀측 표면의 가상 표현을 수집하는 단계 - 혀측 표면은, 구개 확장기가 구개에 삽입될 때, 환자의 혀와 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상을 가짐 - ; 구개 표면 및 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽의 가상 표현을 수집하는 단계 - 복수의 측벽은, 구개 확장기가 구개에 삽입될 때, 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 복수의 측벽은, 제거력을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ; 본체의 가상 표현을 수집하는 단계 - 본체는 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 본체의 실질적인 제1 변형에 대응하는 제1 변형 측정치를 가짐 - ; 하나 이상의 브리치 영역의 가상 표현을 수집하는 단계 - 하나 이상의 브리치 영역은, 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 하나 이상의 브리치 영역의 실질적인 제2 변형에 대응하는 제2 변형 측정치를 가지며, 제2 변형 측정치는 제1 변형 측정치보다 큼 - ; 및 구개 표면의 가상 표현, 혀측 표면의 가상 표현, 복수의 측벽의 가상 표현, 본체의 가상 표현, 및 하나 이상의 브리치 영역의 가상 표현을 사용하여, 구개 확장기를 제조하기 위한 명령을 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.

임의의 수집 단계는, 단일 단계로서 또는 단일 단계의 서브-부분으로서 수행될 수 있다. 예를 들어, 구개 표면, 구개 표면에 대향하는 혀측 표면, 및/또는 구개 표면 및 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽의 가상 표현의 수집하는 단계는 함께 수행될 수 있다. 이 정보를 수집하는 단계는, 환자의 구강 공동 및/또는 환자의 구강 공동의 모델(예를 들어, 물리적 모델)을 스캔하는 단계(예를 들어, 디지털 스캔을 취하는 단계)을 포함할 수 있다.

구개 확장기는, 볼록한 표면 기하학적 형상을 갖는 구개 표면 - 볼록한 표면 기하학적 형상은, 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입될 때, 환자의 구개와 정합하도록 구성됨 - ; 구개 표면에 대향하는 혀측 표면 - 혀측 표면은, 구개 확장기가 구개에 삽입될 때, 환자의 혀와 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상을 가짐 - ; 구개 표면 및 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽 - 복수의 측벽은, 구개 확장기가 구개에 삽입될 때, 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 복수의 측벽은, 제거력을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ; 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 본체의 실질적인 제1 변형에 대응하는 제1 변형 측정치를 갖는, 본체; 및 제거력에 응답하여 구개 확장기의 일부를 파괴(breaching)하기 위한 하나 이상의 수단 - 구개 확장기의 일부를 파괴하기 위한 하나 이상의 수단은, 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 하나 이상의 브리치 영역의 실질적인 제2 변형에 대응하는 제2 변형 측정치를 가지며, 제2 변형 측정치는 제1 변형 측정치보다 큼 - ;을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명된 구개 확장기를 적용 및 제거하는 임의의 방법은, 하나 이상의 부착물을 부착 결합 영역(들)에 배치하고 부착물을 구개 확장기에 잠금함으로써 구개 확장기를 환자의 치아 상에 결합하는 것을 포함하는 구개 확장기를 적용하는 방법으로서 구성될 수 있다. 잠금부는, 예를 들어, 스테이에 대해 해제 제어부를 구동함으로써, 부착물 결합 영역 내로 부착물을 구동함으로써 자동적으로 결합될 수 있고; 해제 제어부는 부착물 결합 영역 내로 연장되도록 편향(예를 들어, 스프링 로드(spring loaded))되어 스테이와 결합될 수 있다.

환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 방법, 여기서 구개 확장기 쉘 장치는 제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역, 및 제1 및 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하는 제1 및 제2 치아 결합 영역 사이의 구개 영역을 포함하는 것으로, 상기 방법은, 환자의 치아 상의 제1 부착물로부터 제1 잠금부를 분리함으로써 제1 치아 결합 영역으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 잠금 해제하는 단계; 환자의 치아 상의 제2 부착물로부터 제2 잠금부를 분리함으로써 제2 치아 결합 영역으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 잠금 해제시키는 단계 - 제1 잠금부 및 제2 잠금부 중 하나 또는 둘 모두를 분리함으로써 구개 확장기 쉘 장치가 환자의 치아로부터 해제되도록 함 - ; 및 환자의 구강 공동으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.

제1 치아 결합 영역으로부터 구개 확장기 쉘 장치를 잠금 해제하는 단계는, 제1 부착물 상의 스테이로부터 분리되도록 구개 확장기 쉘 상의 해제 제어부를 동작시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부착물 상의 스테이로부터 분리되도록 구개 확장기 쉘 상의 해제 제어부를 동작시키는 단계는, 스테이에서의 하나 또는 채널 또는 공동으로부터 래치를 슬라이딩시키는 단계를 포함할 수 있다. 제1 부착 상의 스테이로부터 분리되도록 구개 확장기 쉘 상의 해제 제어부를 동작시키는 단계는, 스테이로부터 돌출 부재를 분리하는 단계를 포함할 수 있으며, 스테이는 채널을 갖는 브래킷을 포함한다.

환자의 치아 상의 제1 부착물로부터 제1 잠금부를 분리하는 단계는, 스테이로부터의 해제 제어부를 언스내핑(unsnapping)하는 것을 포함할 수 있다.

제1 부착물 상의 스테이로부터 분리되도록 구개 확장기 쉘 상의 해제 제어부를 동작시키는 단계는, 제1 부착물 상의 스테이와 결합되는 래치, 레버, 스위치, 탭, 아암, 스냅, 바, 또는 핀 중 하나를 포함하는 해제 제어부를 동작시키는 것을 포함할 수 있다.

제1 잠금부 및 제2 잠금부는 동시에 분리될 수 있다. 대안적으로, 제1 잠금부 및 제2 잠금부는 개별적으로 분리될 수 있다. 잠금부는 수동으로 (예를 들어, 환자 또는 보호자의 손가락에 의해) 및/또는 도구를 사용하여 분리될 수 있다. 일부 변형예에서, 환자의 치아 상의 제1 부착물로부터 제1 잠금부를 분리하는 단계는 분리하기 위해 스프링을 후퇴시키는 단계를 포함한다. 환자의 치아 상의 제1 부착물로부터 제1 잠금부를 분리하는 단계는 측방향 힘(예를 들어, 30N 미만, 20N 미만 등)보다 작은 제1 잠금부에 분리력(disengaging force)을 가하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 장치 및 방법의 신규한 특징은 특히, 다음의 청구항에서 설명된다. 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명, 및 첨부된 도면을 참조하여 특징 및 이점이 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 구강 공동 내에서의 유지에 도움이 될 수 있는 둘러싸인(enclosed) 부착물을 포함하는 구개 확장기의 일 예를 도시한다.
도 1a 내지 도 1g는 환자의 구개를 확장하기 위해 사용되는 일련의 구개 확장기 중 일부일 수 있는 구개 확장기의 예를 예시한다. 도 1a는 환자의 상부 치열궁의 모델에 부착되어 도시된, 구개 확장기의 일 예의 하부 측(혀를 대면하는 측)의 정면 사시도이다. 도 1b는 구개 확장기의 일 예의 배면 사시도로서, 점선(163)은 구개 확장기의 중간 선을 도시한다. 도 1c는 구개 확장기의 일 예의 또 다른 배면 사시도이다. 도 1d는 도 1a의 구개 확장기의 예의 정면 측면 사시도이다. 도 1e는 구개 확장기의 일 예의 측면 사시도이다. 도 1f는 구개 확장기의 일 예의 다른 배면 사시도이다. 도 1g는 치아를 수용하는 공동 및 구개를 대향하는 상부 표면을 도시하는, 구개 확장기의 예의 평면 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 부착물 템플릿(도 2a에 사시도로 도시됨), 일련의 점진적 구개 확장기(도 2b에 도시됨) 및 수동 홀더 (예를 들어, 도 2c에 도시된 리테이너)를 포함하는, 환자의 구개를 확장하기 위한 시스템의 예를 도시한다.
도 3a는 본 명세서에서 설명된 구개 확장기를 사용하여 환자의 구개를 확장하기 위해 환자를 치료하는 방법의 예를 도시한다.
도 3b는 구개 확장기를 형성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 4a는 구개를 확장하고, 구개 중간 선 봉합부(palatal midline suture)(예를 들어, 메디안 구개 봉합부(median palatal suture) 등)를 파손 및 분리하기 위해 환자의 구개(화살표)에 적용될 수 있는 병진 힘(translational force)의 예를 도시한다. 도 4b는 봉합부를 점진적으로 확장하도록 구성된 일련의 예시적인 구개 확장기를 도시한다(예를 들어, 도 4b에 도시된 확장기는 예를 들어 8개 이상의 확장기의 전체 시퀀스로부터 취해진 예시일 수 있고, 3개의 바로 이어지는 순차적인 확장기를 반드시 나타내는 것은 아니다).
도 4c는 구개 영역의 일부가 전방 영역으로부터 제거된 구개 확장기의 예를 도시하며; 유사하게, 장치의 다른 영역, 예를 들어, 후방 영역도 제거될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이들 중 임의의 장치는, 중앙 영역(center region)을 포함하는, 다른 영역에서 절개된 구멍을 가질 수 있다. 이 예는 또한 구개 확장기의 중간 선을 따라 연장되는 브리치 영역을 도시한다.
도 4d는 제1 치아 결합 영역의 교합 표면을 따라 연장되는 것으로 도시된 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기의 다른 예를 도시한다. 견인력 또한 도시되어 있다.
도 4e는 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기의 다른 예를 도시하며, 브리치 영역은 직선이 아닌 라인 또는 채널이고, 제1 치아 결합 영역의 교합면을 가로질러 전방-후방 방향으로 연장된다.
도 4f는 제1 치아 결합 영역의 협측면을 가로질러 전방-후방 방향으로 연장되는 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기의 다른 예를 도시한다.
도 4g는 제1 치아 결합 영역의 협측면 및 교합면 사이의 경계 상에서 전방-후방 방향으로 연장되는 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기의 다른 예를 예시한다.
도 5는 미리 결정된 위치에 있는 구개 확장기와 정합할 수 있는 치아 상의 부착물의 예를 도시한다; 이 예에서, 4개의 부착물(양측에 2개)은 치료 중에 각각의 구개 확장기를 치아에 고정하는데 사용될 수 있다.
도 6a는 분리 영역(예를 들어, 제거 그립 또는 탭) 및 측방향 에지(예를 들어, 협측면의 에지)로부터 교합 표면을 향해 연장되는 2개 이상의 측방향 힌지 영역(들)(예를 들어, 슬롯, 컷-아웃(cut-out), 슬릿, 플렉스 영역 등) - 힌지 영역(들)은 대상의 입으로부터 장치의 제거를 돕기 위해 사용될 수 있음 - , 및 치아 결합 영역의 협측면 상에서 전방-후방 방향으로 부분적으로 연장되는 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기의 예를 도시한다.
도 6b는 치아로부터, 치아 상의 부착물로부터도 포함하여, 장치를 당기기 위해 환자의 손톱 및/또는 제거 장치가 삽입될 수 있도록 구성되고 크기가 정해져서 치아 및/또는 치은으로부터 분리시키는 갭을 갖도록 구개 확장기의 외부 (예를 들어, 협측면) 에지가 형성된 분리 영역을 포함하도록 구성된 구개 확장기의 일부를 통하는 섹션을 도시한다.
도 7a는 구개 확장기 쉘 장치의 협측면 상에 분리 영역을 갖는 구개 확장기의 일 예를 도시한다. 도 7a에서, 2개의 분리 영역이 도시되어 있고, 각각은 돌출하는 받침점 영역을 포함한다.
도 7b는 분리 영역으로서 구성된 구개 확장기 쉘의 협측면의 하부 에지 영역을 갖는 구개 확장기의 다른 예를 예시한다.
도 7c는 구개 확장기의 각 측면에 핸들을 제공하도록 구성된, 분리 영역으로서 구성된 하부 에지 영역을 갖는 구개 확장기의 다른 예를 도시한다.
도 7d는 도 7c의 핸들 영역의 확대 저면도를 도시한다.
도 7e는 도 7c 및 도 7d에 도시된 장치의 분리 영역(핸들) 중 하나의 동작을 예시하는 프로파일 뷰(profile view)를 도시한다.
도 7f는 도 7c의 핸들 영역의 확대 평면도를 도시한다.
도 8은 제거 도구를 사용하여 환자의 상부 아치로부터 구개 확장기의 분리의 예를 도시한다. 도구는, 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 파손되거나 구부러지게 하고, 환자의 치아 상의 하나 이상의 부착물에 대한 구개 확장기를 분리하는 것을 포함하여, 구개 확장기 쉘 장치를 환자의 치아의 제1 세트 또는 제2 세트로부터 분리하도록 하는 견인력을 가할 수 있다.
도 9는 근위 그립 영역 및 원위 구개 확장기 결합 영역을 포함하는 구개 확장기를 제거하는데 사용될 수 있는 도구의 예를 도시한다.
도 10a는 견인력을 가하고 환자의 치열궁으로부터 구개 확장기를 제거하도록 구성된 제거 도구의 다른 예를 도시한다. 도 10a에서, 제거 도구는 링으로서 구성된다. 링은 어느 한 손에 사용될 수 있다(예를 들어, 리버서블(reversible)할 수 있다).
도 10b는 도 10a의 도구의 확대도이다.
도 10c는 도 10a 내지 도 10b의 도구의 동작을 도시한다. 도구는, 손가락 레스트(finger rest)로서 사용될 수 있으며, 받침점 영역을 사용하는데 보조하기 위해, 예를 들어 구개 확장기 기구를 제거하기 위해 (도시된 바와 같이) 비틀리거나(twist) 또는 회전(rotate)함으로써 견인력을 가할 때 링을 안정하게 유지하여, 링이 손가락 주위에서 회전하는 것을 방지하는데 사용될 수 있는, 외부 표면 상의 평탄한 영역(1009)을 포함한다.
도 11a 내지 도 11d는 견인력을 가함으로써 구개 확장기의 제거를 위한 도구의 다른 예를 도시한다. 도 11a에서, 도구는 정면도로 도시되어 있다. 도 11b는 11a의 도구의 측면도를 도시한다. 도 11c는 환자의 상부 아치 상에 착용된 구개 확장기를 제거하기 위한 견인력을 가하기 위해 도 11a 및 도 11b의 도구를 사용하는 방법의 예이다. 도 11d는 환자로부터 구개 확장기를 제거하는데 사용되는 도구의 다른 도면을 도시한다.
도 12는 견인력을 가함으로써 구개 확장기를 제거하기 위한 도구의 다른 예를 도시한다. 도 12에서, 도구는, 도구 상의 제어부(예를 들어, 본 예에서는, 스퀴즈 핸들)에 의해 작동되는 지지 아암 및 당김 아암(pull arm)을 포함한다.
도 13a 내지 도 13g는 구개 확장기를 제거하기 위해 견인력을 가하기 위한 제거 도구의 예를 도시한다. 이들 각각의 예는 견인력(제거력)을 가하는 것을 돕기 위해 구개 확장기에 대해 버팀될(braced against) 수 있는 도구 상의 지지 아암(예를 들어, 받침점)을 포함한다.
도 14a는 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 구개 확장기를 제거하기 위해 힘을 가하기 위한 제거 도구의 다른 예를 도시한다.
도 14b는 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 구개 확장기를 제거하기 위해 힘을 가하기 위한 제거 도구의 다른 예를 도시한다.
도 14c는 구개 확장기를 제거하기 위해 힘을 가하기 위한 제거 도구의 다른 예이며; 도 14c에서, 도구는 환자의 오른쪽 또는 왼쪽에 사용될 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 환자의 치아에 구개 확장기(2100)를 삽입하는 방법의 예를 도시하며, 상기 방법은, 환자의 입에 장치를 상부 치열궁 상에 위치시키는 단계(도 15a), 장치를 안착시키고 치아 위로 고정시키기 위해, 일부 예에서는 부착물 상으로, 구개 확장기 장치에 바이트 다운(bite down)하는 단계(도 15b 및 15c)를 포함한다.
도 16a 내지 도 16c는 손톱을 분리 영역에 삽입하고(도 16a), 임의의 부착물과 분리되도록 치아로부터 협측면으로 치아로부터 멀어지게 당기고, 그 다음으로, 치아로부터 장치를 제거하기 위해 아래로 당기는 것(도 16c)에 의해 분리 영역을 포함하는 예시적인 구개 확장기 장치의 제거를 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 환자의 치아로부터 구개 확장기를 제거하기 위해 장치의 구개 영역으로부터 힘을 가하도록 구성된, 구개 확장기를 제거하기 위한 예시적인 도구의 다른 변형의 동작을 도시한다. 도구는, 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 (예를 들어, 구개 확장기의 구개 영역에서) 브리치 영역을 따라 파손되거나 구부러지도록 힘을 가하여 환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 분리시킬 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 환자의 치아로부터 구개 확장기를 제거하기 위해 장치의 구개 영역으로부터 힘을 가하도록 구성된, 구개 확장기를 제거하기 위한 예시적인 도구의 다른 변형의 동작을 도시한다. 도구는, 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 (예를 들어, 구개 확장기의 구개 영역에서) 브리치 영역을 따라 파손되거나 구부러지도록 힘을 가하여 환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 분리시킬 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 치아로부터 구개 확장기의 용이한 탈거(dislodging)를 위한 잠금부를 갖는 구개 확장기 시스템의 일 예를 도시한다.
도 20a는 용이한 배치 및 해제를 위한 탄성 후크 방식(elastic hooking) 및 탈거 방식을 갖는 구개 확장기를 도시한다.
도 20b는 브래킷과 결합된 탄성 잠금부를 갖는 구개 확장기를 도시한다.
도 20c 및 도 20d는 환자의 치아 상의 부착물과 해제 가능하게 결합되도록 구성된 구개 확장기를 위한 잠금부의 다른 예를 도시한다
도 21은 구개 확장기를 도시하며, 여기서 부착물의 상부 및 하부는 상이한 강성 및 각도를 가질 수 있어, 유지력 및 제거력은 원하는 기능 및 제거 특징에 도달하도록 의도적으로 별도로 설계될 수 있다.
도 22a는 볼(ball)과 소켓 조인트 스냅(socket joint snap)을 갖는 구개 확장기를 도시하며, 여기서 부착물은 볼 측이고, 확장기는 플렉시블 돌출부를 갖는 소켓 측이다.
도 22b는 원통형 형상 부착물을 갖는 구개 확장기를 도시하며, 여기서, dim A 측은 스냅을 갖는 부착물이고, dim B는 원통형 슬롯을 갖는 확장기 측이다.
도 22c 및 도 22d는 연장된 스냅 끼워맞춤을 위한 프롱(prong)을 갖는 구개 확장기를 도시한다.
도 22e 및 22f는 스냅-온 끼워맞춤을 위한 구개 확장기를 도시한다.
도 23은 구개 확장기가 치아와 결합하고 탈거되는데 사용될 수 있는 후퇴 가능한 펜 기구를 도시한다.
도 24는 치아와 결합된 구개 확장기의 횡단면도 및 측면도를 도시하며, 여기서 나사형 너트 및 볼트는 구개 확장기를 결합 또는 탈거하는데 사용된다.

본 명세서에서 설명된 구개 확장기(구개 확장기를 포함하는 장치 및 시스템)는 환자의 구개를 확장하도록 구성되고, 전형적으로 환자 또는 환자의 보호자(예를 들어, 부모, 보호자 등)에 의해 제거 및/또는 삽입되도록 구성된다. 일련의 확장기가 시간이 지남에 따라 환자의 구개를 확장하기 위해 환자에 의해 착용될 수 있다.

본 발명의 구개 확장기의 다양한 특성 및 특징은 본 명세서에서 일반적으로, 그리고 특정 예를 참조하여 설명된다. 특징의 배열을 포함하는 임의의 특징 및 특성은 구개 확장기에 통합될 수 있다. 구개 확장 쉘 장치로 상호 교환적으로 지칭될 수 있는 이들 구개 확장기는, 환자의 상악골을 확장하기 위해 환자의 구강 내에 힘을 가하도록 구성될 수 있다. 환자는 임의의 적절한 환자, 특히(그러나 이에 한정되지 않음) 예를 들어, 첫 영구 어금니가 나온 후의, 7 내지 9세의 어린이일 수 있다. 이들 장치는 환자의 구개를 4 내지 12mm 또는 그 이상 확장하는데 사용될 수 있다.

사용시, 일련의 구개 확장기는 환자(또는 보호자, 예를 들어, 부모)에 의해 적용 및/또는 제거될 수 있고, 과도한 힘 또는 어려움 없이 (예를 들어, 제거하기 위해 손가락 및/또는 도구를 사용) 환자의 구개를 이동시키기에 충분한 강도를 갖고 환자의 치아에 안전하게 부착되도록 구성될 수 있다. 장치는 상부 아치의 어느 한 측에 2개, 3개 또는 그 이상의 환자의 치아를 부착할 수 있으며, 예를 들어 마지막 3개의 치아(예를 들어, 제1 영구 어금니와 제1 및 제2 소구치 위에 및/또는 제1 영구 어금니와 제1 및 제2 소구치에 부착)에 부착될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 장치는, 환자의 봉합부를 개방하기에 충분한 힘을 생성하고, 예를 들어, 상부 구개 및/또는 치아의 혀측의 어느 한 측에 대해 8N 내지 120N(또는 8N 초과, 9N 초과, 10N 초과, 20N 초과, 30N 초과, 40N 초과, 50N 초과, 60N 초과 등)을 가할 수 있지만, 제거하기 위해서는 실질적으로 더 적은 힘을 요구한다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 장치 및 방법에서, 장치는 환자 및/또는 보호자에 의해 쉽게 제거될 수 있으면서, 환자의 치아에 접합된 부착물을 연결하거나 연결하지 않고 환자의 치아에 안전하게 부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기는, 제거(예를 들어, 견인(pulling)) 힘이 가해질 때 우선적으로 그리고 제어 가능하게 구부러지거나 파손되도록 구성되는 브리치 영역을 포함할 수 있으며; 견인력은 구개 확장기 쉘 장치의 브리치 영역이 브리치 영역을 따라 파손되거나 구부러지게 하고, 환자의 치아의 제1 또는 제2 세트로부터 구개 확장기 쉘 장치를 분리시키게 할 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기는 환자의 치아 상의 부착물에 결합함으로써 환자의 치아 상에 고정될 수 있는 부착물을 포함할 수 있다. 일부 변형예에서, 잠금이 해제될 때까지 구개 확장기의 제거를 방지하기 위해, 구개 확장기는(예를 들어, 구개 확장기의 협측면과 같은 측면 상에), 환자의 치아에 접합된 부착물과 결합되는 잠금부를 가질 수 있다. 일부 변형예에서, 잠금부는 수동으로 이동하거나, 구부리거나, 당기거나, 밀거나, 변위하거나, 또는 다르게 해제 제어부를 조작함으로써 분리될 수 있다. 해제 제어부는 래치, 레버, 스위치, 탭, 아암, 스냅 등일 수 있다. 잠금부 및 해제 제어부는 서로 기계적으로 결합 및/또는 환자의 치아/치아들 상의 부착물과 기계적으로 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 잠금, 해제 및/또는 부착은 서로 자기적(magnetically)으로 결합될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치는, 예를 들어, 환자의 특정 해부학적 구조에 존재하는 임의의 홈, 릿지, 골(trough) 등을 포함하는 환자의 구개와, 구개 영역의 상부 볼록 표면이 정합하도록 구성될 수 있다. 상부 볼록 표면은 환자의 구개와 정합할 수 있지만, 예를 들어, 특히 더 중앙 영역(예를 들어, 구개 중간 선 봉합부와 반대)에서 0.5mm 이상 분리되거나 오프셋되도록 구성될 수 있다. 일부 변형예에서, 장치는 환자의 구개로부터 오프셋될 수 있고, 힘은 치아(예를 들어, 어금니)의 혀측에 대해 주로 가해질 수 있으며; 대안적으로 또는 부가적으로, 장치는 어금니 위에서 구개의 측면 영역에 대해 힘을 가하도록 구성될 수 있고; 이 경우, 구개 영역의 상부 볼록 표면은, 예를 들어, 착용될 때, 구개에 대해 밀어낼 수 있는 음의 오프셋을 갖도록 구성될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 구개 확장기는 단일, 모놀리식(monolithic) 재료(예를 들어, 첨가제에 의한, 예를 들어, 3D 프린팅, 기술 등)로 형성될 수 있거나, 또는 이들은, 예를 들어, 레이어링(layering), 열경화성(thermosetting) 등에 의해 부분으로 형성될 수 있다. 장치(예를 들어, 기기, 시스템 등)는 균일 또는 가변 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 구개 영역은 더 후방인 영역(예를 들어, 후방 절반부)과 비교하여 더 전방인 영역(예를 들어, 전방 절반부)에서 더 얇을 수 있다. 대안적으로, 장치의 후방 절반부는 전방 절반부보다 얇을 수 있다. 후방 부분은 내측으로(예를 들어, 전방 영역을 향해) 만곡될 수 있거나, 또는 후방 단부에 컷-아웃(cut-out) 영역을 포함할 수 있다.

장치(예를 들어, 확장기)의 형상, 그리고 이에 따른 착용시 장치에 의해 가해지는 하중은, 제조 공정 동안 제어되고 선택될 수 있다. 환자 상악의 디지털 모델(예를 들어, 치아, 구개 및 치은)을 제공하는 디지털 플래닝 프로세스(digital planning process)를 제공하는 것이 특히 유리할 수 있고, 일부 경우에 대상의 하악(예를 들어, 치아 및/또는 치은)은 환자의 초기 해부학적 구조 사이에서 최종 확장된 구성이 설명되는 확장된 구성으로 모핑(morph)되는 일련의 확장기를 계획하기 위해 수정될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 구개 확장기는 환자의 상악의 치아, 특히 어금니 및/또는 소구치의 적어도 일부와 결합하기 위한 치아 결합 영역, 및 장치가 환자에 의해 착용될 때 환자의 구개와 인접하고 대향하게 위치되도록 구성된 치아 결합 영역 사이에서 연장되는 구개 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 1a 내지 도 1g는 구개 영역(105)에 의해 연결된, 장치의 어느 한 측에 한 쌍의 치아 결합 영역(103, 103')을 포함하는 구개 확장기(100, 150)의 예를 도시한다. 구개 확장기는 또한, 장치의 어느 한 측(환자의 치아의 협측; 도 1에서는 한 쌍만 보임)에 접합된 한 쌍의 부착물(예를 들어, 부착 커넥터)과 결합될 수 있는 하나 이상의 부착 영역(107)(예를 들어, 부착 결합 영역)을 포함할 수 있다. 부착 커넥터는 또한, 본 명세서에서 커넥터, 핀, 부착물 등으로 지칭될 수 있고, 확장기 상의 부착 영역(들)에 결합(예를 들어, 제거 가능하게 결합)할 수 있게 하는 위치에서 치아에 고정될 수 있다. 부착 커넥터는, 일련의 확장기를 착용하기 전에 초기 단계의 일부로서, 치아에 접합(접착 등)될 수 있다. 도 1에서, 구개 확장기의 구개 영역의 바닥인 오목 표면(108)이 도시되어 있으며; 반대면은 상측인, 볼록한 표면이다. 도 1은 또한, 본 예에서 치아 결합 영역(103) 중 하나의 교합면을 통해 전방에서 후방으로 연장되는 라인으로 구성된, 구개 확장기의 브리치 영역(167)의 일 예를 도시한다. 도 1에서 브리치 영역이 라인으로 연장되지만, 브리치 영역은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있고, 인접한 주변 영역보다 더 낮은 재료 강도를 갖는 영역을 포함할 수 있다. 더 낮은 강도는 상이한 재료 및/또는 상이한 두께를 사용함으로써, 및/또는 갭 또는 개구를 포함함으로써 달성될 수 있다. 브리치 영역의 다른 예가 아래에 제공된다.

치아 결합 영역은 구개 영역과 동일한 재료(들)로 형성될 수 있거나, 또는 이들은 상이한 재료를 포함할 수 있다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은 구개 영역 및 교합면 영역 사이, 교합면 영역과 협측면 영역 사이 등의 접합부에서 형성될 수 있다. 치아 결합 영역 및 구개 영역의 두께는 상이하거나 동일할 수 있다. 특히, 구개 영역은 치아 결합 영역보다 더 두꺼울 수 있다. 치아 결합 영역의 두께는 장치의 측방향(예를 들어, 협측 및/또는 혀측) 면을 따라 더 두꺼울 수 있고, 치아 결합 영역의 상측의 전부 또는 일부를 가로질러 더 얇아질 수 있다(또는 그로부터 제거될 수 있다). 구개 영역은 불균일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 구개 확장기는 장치의 중간 선 근처에서 더 두꺼울 수 있다. 임의의 구개 확장기는 (예를 들어, 치아 결합 영역 사이에서 횡방향으로 연장되는 및/또는 치아 결합 영역에 수직인) 리브(rib) 또는 다른 지지체를 포함할 수 있다. 이들 리브는 구개 영역의 나머지와 동일한 재료로 형성(예를 들어, 그러나 더 두껍거나 및/또는 원통형 단면 프로파일을 갖도록 형상화)될 수 있다.

치아 결합 영역의 내부 (공동) 부분은 전형적으로 환자의 치아의 외부 윤곽에 따르도록 구성되고, 치아 및/또는 치은의 일부에 대해 직접 안착되어 (또는 치은을 피하기 위해) 그에 힘을 가하도록 구성된다. 환자에 의해 착용될 때 구개에 인접하게 위치되는 구개 영역의 상부 표면은, 환자의 구개의 실제 또는 예측된 형상과 일치하도록 윤곽이 형성될 수 있다. 언급된 바와 같이, 구개 영역의 전부 또는 상당 부분은 착용시 환자의 구개로부터 분리되거나 이격될 수 있으며, 이는 편안함을 향상시키고 스피치(speech)의 방해를 최소화할 수 있다.

일부 변형예에서, 장치의 어느 한 측에 대향하는 치아 결합 영역 사이에서 연장되는 구개 영역의 일부(예를 들어, 치아 결합 영역 사이의 거리의 대략 z%를 연장하는 구개 영역의 일부, 여기서 z는 약 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 등 초과)는 곡선형이 아니라 평탄하거나 직선일 수 있어서, 환자의 입의 윤곽을 반드시 따르는 것은 아니다. 이 부분은 하나 이상의 횡방향 리브, 스트럿 또는 지지부일 수 있거나, 또는 평탄한 시트일 수 있다. 이러한 평탄부 또는 직선부는 힘의 증가를 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 구개 영역(예를 들어, 하나 이상의 리브, 시트 등)은 환자의 구개의 원호와 유사한 아크(arc)로 만곡될 수 있지만, 환자의 구개보다 훨씬 더 큰 곡률 반경(더 얕은 오목함으로 나타남)을 가질 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기는, 환자의 치아 상의 부착 커넥터에 결합하기 위한 하나 이상의 부착 영역 또는 부위(본 명세서에서 부착 개구, 부착 커플러 등으로 지칭됨)를 포함할 수 있다. 특히, 장치의 각각의 측에 하나 이상의 (예를 들어, 한 쌍의) 부착 영역을 사용하는 것이 도움이 될 수 있다. 또한, 부착 부위는 바람직하게는 확장기를 통하는 개구일 수 있다. 치열 교정용 확장기 상의 개방 구조(부착 부위)는, 치아 상에 위치된 부착물(부착 커넥터)과 상호 작용하여 기구의 전체적인 유지를 향상시킬 수 있고, 일부 경우에, 구개가 확장됨에 따라 치아가 협측으로 롤링하는 것을 제한하거나 방지하는 것을 포함하여, 치아 정렬을 위한 유리한 힘 특징을 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 특징은 특히, 신속한 (예를 들어, 단계(phase) 1) 구개 확장을 위한 직접적으로 제조된(예를 들어, 3D 프린팅) 장치의 일부로서 포함될 때 도움이 될 수 있다. 또한, 부착 커넥터가 전형적으로 하나 이상의 치아에 접합되고 확장기 상의 상보적인 개구 또는 공동 내로 돌출하지만, 이 구성은 이들 중 일부 또는 전부에서 바람직할(revered) 수 있으며; 예를 들어, 돌출 부착 커넥터는, 사용자의 치아에 접합된 개구/공동 내로 삽입될 수 있는 확장기의 일부일 수 있다. 일부 변형예에서, 여러 재료(더 많은 탄성 및/또는 더 낮은 강도 재료를 포함함)로 프린팅하는 3D 프린터는 브리치 영역(들) 및/또는 잠금부를 포함하여, 본 명세서에서 설명된 장치를 직접 프린팅하는데 사용될 수 있다.

임의의 적절한 부착 영역이 사용될 수 있고, 특히 임의의 적절한 크기 및/또는 형상이 사용될 수 있다. 언급된 바와 같이, 부착 영역은, 부착물에 대한 기구의 유지를 향상시킬 수 있고, 가능하게는 치아 정렬을 위한 힘 특징을 포함할 수 있는, 기구 상의 개방된 구조체일 수 있다. 예를 들어, 부착 영역은 확장기를 통하는 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 등의 개구를 (예를 들어, 확장기의 치아 복원 영역의 측방향 면, 예를 들어, 협측면에서) 포함할 수 있다. 부착 영역은 부착 커넥터에 대해 키잉(keyed)될 수 있으며; 일반적으로 부착 커넥터는 하나 또는 특정 배향으로 부착 영역과 정합하도록 구성될 수 있다.

도 1a 내지 도 1g의 예시적인 구개 확장기(150)는 상이한 관점으로부터 도시된다. 이 예는 또한 우선적인 파손 및/또는 굽힘을 허용하기 위해 브리치 영역(도 1a 내지 도 1g에는 보이지 않음)을 포함할 수 있다. 이들 또는 유사한 구개 확장기는 개별적으로 또는 집합적으로 본 명세서에서 설명된 임의의 특징을 포함할 수 있다. 본 예에서, 구개 확장기는, 예를 들어, 생체 적합성 나일론 재료를 포함하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있는, 예를 들어, (제거 도구를 사용하거나 사용하지 않고) 환자에 의해 제거 가능한, 제거 가능한 것으로 구성된다. 일련의 구개 확장기가 사용될 수 있고, 환자의 구개를 확장하기 위해 증분적으로 단계적으로 정해질 수 있다(incrementally staged). 특히, 본 명세서에서 설명되는 방법 및 장치는 어린이 및 청소년의 치료를 위해 구성될 수 있다. 구개 확장기는 트랜스-구개 아치 영역(transpalatal arch region)(153)이 환자의 편안함을 위해 부하 편향을 밸런싱하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 횡방향 힘(463)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 각각의 측에서 3개의 후방 치아(466)를 가로질러, 또는 구개의 측방향 면에 분포될 수 있다. 교합 표면(154)의 두께는 구조적 완전성 및 환자의 편안함을 위해 최적화될 수 있다. 구개 확장기 장치는 복수의 부착물(도 1a 내지 도 1g 에는 보이지 않음)을 포함할 수 있다. 부착물은 기구 삽입 및 유지를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 구개 확장기는 또한, 한번 부착되면 환자가 장치를 제거할 수 있게 하는 하나 이상의 제거 특징을 포함할 수 있다.

아래에 더 상세히 언급되는 바와 같이, 환자의 구개를 확장하기 위해 장치에 의해 가해지는 힘은, 치아(예를 들어, D, E 또는 6 치아의 혀측) 및/또는 구개, 특히 구개의 측방향 면, 치은 선 위 그러나 중간 선 아래에, 전방-후방 방향을 따라 균일하게 (전형적으로 중간 선의 양측에 대칭적으로) 또는 전방-후방 방향을 따라 상이한 영역에서 적용될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 구개 확장기에서, 구개 확장기를 통해 형성된 개구 또는 홀이 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 변형예에서, 환자의 치아의 교합 표면을 달리 덮는 구개 확장기의 영역은 제거될 수 있다. 예를 들어, 보다 자연스러운 바이트를 가능하게 한다. 일부 변형예에서, 상부 아치(예를 들어, 장치의 대향하는 치아-수용부)의 대향하는 측 사이에서 연장되는 구개 영역의 전방(전면 영역)은, 스피치의 방해를 피하기 위해 제거되거나 내측으로 만곡될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 구개 확장기의 후방(예를 들어, 뒤쪽) 단부는 구역질 반사(gag reflex)를 최소화 또는 감소시키기 위해, 제거되거나 또는 전방으로 만곡될 수 있다. 이들 중 임의의 변형예에서, 두께는 또한 추가적으로 또는 대안적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 구개 확장기의 후방 영역(예를 들어, 뒤쪽의 10%, 20%, 30% 등)의 두께는 전방 영역보다 얇을 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 장치는 부착물 및 치아 상에 부착물을 위치시키기 위한 부착물 템플릿, 환자의 구개를 점진적으로 확장하는 일련의 확장기, 및 일련의 확장기가 구개를 넓힌 후에 착용되는 수동 홀더(예를 들어, 리테이너)를 포함하는 시스템으로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2c는 이러한 시스템의 이들 구성 요소를 도시한다. 도 2a는 부착물 템플릿(251)의 예를 도시하며; 복수의 부착물(도 2a에 미도시)은 각각의 구개 확장기 상의 수용 부위의 위치에 대응할 수 있는 미리 결정된 위치에서 환자의 치아에 부착될 수 있다. 도 2b는 환자의 구개를 점진적으로 확장하기 위해 점진적으로 더 확장되는(예를 들어, 더 넓어지는) 일련의 구개 확장기의 예를 도시한다. 예를 들어, 상부 구개 확장기(258)는 중간 구개 확장기(259) 및 최종 구개 확장기(260) 보다 더 좁다. 도 2c는 일련의 확장기가 환자의 구개 확장을 완료한 후에 착용될 수 있는 수동 홀더(예를 들어, 리테이너)(261)의 예를 도시하고 있다. 이 예에서, 상이한 구성을 가질 수 있으나, 구개 확장기 리테이너(261)는 시퀀스 내의 구개 확장기의 마지막과 유사하거나 동일하다.

본 명세서에서 설명된 임의의 예는, 예를 들어 치은 에지 갭 및/또는 연장부에서, 기구 제거를 돕기 위한, 예를 들어, 분리 영역(예를 들어, 제거 탭, 슬롯 등), 구개 확장기 식별 마킹(예를 들어, 확장기 식별 번호) 등을 포함하도록 구성될 수 있다.

도 5는 환자의 치아 상에 배치된 부착물의 확대도를 도시한다. 도 5는 2개의 부착물(551, 552)을 도시하며, 하나는 E(크라운 중심)의 어금니, 다른 하나는 6의 (Mesial Cusp) 어금니 영역 상에 있다. 부착물은 치아에 접합될 수 있다. 이 예에서, 4개의 부착물이 사용되는데, 양 측면에서 2개가 사용된다. 부착물은 구개 확장기 상의 부착 영역과 결합할 수 있다(예를 들어, 도 4d 내지 도 4g의 부착 영역(498) 참조).

도 2b 및 도 4b에 도시된 예시적인 활성 구개 확장기에서, 확장기는 매일 착용(예를 들어, 23-24 착용 시간)하도록 구성될 수 있다. 이들 예에서, 구개 확장기는 스크루 활성화 확장기와 유사한 스테이지당 총 아치 폭 활성화(total arch width activation per stage)(예를 들어, 대략 0.15mm, 0.20mm, 0.25mm 등)의 미리 결정된 양을 제공하도록 구성될 수 있다. 시리즈의 각 확장기는 전방-후방 방향으로 연장되는 브리치 영역(267, 267', 267")을 포함할 수 있다. 언급된 바와 같이, 일련의 상이한 구개 확장기는 각각 브리치 영역을 포함할 수 있지만, 이들 브리치 영역의 위치는, 일련의 상이한 구개 확장기 사이에서 상이하거나 동일할 수 있다. 홀더 또는 리테이너(예를 들어, 도 2c)는 시퀀스를 완료한 후에 착용되도록 환자에게 제공될 수 있다. 일부 변형예에서, 홀더, 예를 들어 수동 구개 확장기는, 환자의 치아로부터 구개 확장기 쉘 장치를 분리시키기 위해 브리치 영역을 따라 플렉스(flex)되거나 구부러지도록 구성된 브리치 영역을 포함하며; 대안적으로, 일부 변형예에서, 홀더는 브리치 영역을 포함하지 않는다. 일반적으로, 일련의 구개 확장기 각각은 2주까지 착용될 수 있으며; 유사하게, 홀더도 홀딩 장치로서 2주까지 착용될 수 있다.

도 4c 내지 도 4g는 하나 이상의 브리치 영역을 포함하는 구개 확장기 장치의 예를 도시한다. 도 4c에서, 구개 확장기는, 전방(예를 들어, 착용 시 환자의 입의 전방)에서 후방(예를 들어, 착용될 때 환자의 입의 후방) 방향으로 연장되는 브리치 영역(467)을 포함한다. 브리치 영역은 장치에서 보이거나, 보이지 않을 수 있다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은, 연속적이거나 대부분(예를 들어, >60%, >65>, >70%, >75%, >80%, >85%, >90% 등) 연속적인 저강도 라인, 또는 장치의 길이의 적어도 일부를 따라 연장되는 더 낮은 강도인 포켓의 불연속 영역을 포함하는 천공 라인(perforated line)으로서, 예를 들어 치아 결합 영역 중 하나를 통해 전방-후방 길이(예를 들어, 치아 결합 영역의 교합면, 협측면 또는 혀측 중 하나 이상을 따라, 또는 이들 사이), 및/또는 구개 영역(또는 구개 영역 및 치아 결합 영역 사이)을 따른다. 도 4c에서, 브리치 영역은 구개 영역의 중간 선을 통해 장치의 중간 선 아래로 연장된다.

일반적으로, 환자의 치아에 접합되는 부착물에 대해 가해지는 제거력은, 환자의 치아로부터의 부착물을 파손시키거나 및/또는 제거할 수 있고, 또한 제거 노력을 방해할 수 있기 때문에, 본 명세서에서 설명된 방법 및 장치는 이 제거력이 가해지는 것을 피할 수 있다. 전형적으로, 기구 자체는 상당히 단단하고 굽힘에 저항하므로, 굽힘은 브리치 영역(들)에서 우선적으로 발생할 수 있다. 브리치 영역(예를 들어, 굽힘 영역)은, 힘(예를 들어, 견인력)을 가할 때, 기구, 또는 영역 또는 전형적으로 부착물 위의 기구가, 부착물로부터 기구를 해제하기 위해 미리 설계된 방향으로 편향될 수 있도록, 크기 및 위치로 기구에서 형성될 수 있다.

미리 결정된 위치에서 및/또는 미리 결정된 힘 프로파일로 굽히거나 파손되는 것에 추가로, 본 명세서에서 설명되는 브리치 영역은, 기구가 치아 상에 장착될 때 치아를 클래스핑(clasping)하는 것을 돕기 위해 스프링 효과를 생성하도록 구성될 수 있다. 제거를 위해, 제어된 파손(controlled breakage)이 제거를 보다 용이하게 하는 하나의 방법을 제공할 수 있다. 브리치 영역의 제어된 파손은 일회용인 기구, 예를 들어, 1회 사용 또는 "1회 착용" 기구에 특히 유용할 수 있다. 미리 결정된 힘 하에서, 기구는 추가적인 힘이 필요 없이 제거하기가 용이한 방식으로 파손될 것이다. 이들 중 임의의 장치는, 파손된 에지(들)가 비외상성(atraumatic)(예를 들어, 날카롭지 않음)이고, 및/또는 날카로운 에지를 형성하지 않고 깔끔하게 파손되도록 구성될 수 있고, 및/또는 작은 단편(fragments)을 회피하도록 구성될 수 있다. 일부 변형에서, 구강 내 파편(debris)(또는 단편 또는 입자)의 확산을 피하기 위해 기구 상의 필름 또는 코팅 층이 제공된다. 브리치 영역은 장치가 특정 위치 및/또는 배향(예를 들어, 협측면으로부터 가해지는 견인력 등)에 가해지는 비교적 낮은 힘 하에서 파손되도록 하는 파손 특징으로서 구성될 수 있다. 브리치 영역은 파손 특징으로서 구성될 수 있고, 더 낮은 힘 임계치에서 기구가 브리치 영역에서 굽혀질 수 있도록 절첩 특징(folding feature)과 결합될 수 있지만, 더 높은 힘은 기구를 제어 가능하게 구부릴 수 있게 할 수 있다. 일부 변형예에서, 하나 이상의 브리치 영역은, 파손하는 부분 및 굽혀지는 부분을 포함하여, 작은 조각이 입으로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 브리치 영역의 대략 절반은 파손될 수 있는 반면, 나머지는 단지 굽혀지므로, 장치를 (비록 파손되었으나) 단일 피스로서 해제한다.

도 4c에 도시된 브리치 영역(467)은 구개 확장기의 전방-후방 전체 길이를 따라 연장되는 점선으로 도시되어 있다. 구개 확장기(457)의 후방 영역은, 장치를 착용할 때 환자의 편안함을 향상시킬 수 있는 컷-아웃 영역(455)을 포함하여, 입의 후방에 혀를 위한 추가적인 공간을 제공한다(예를 들어, 편안함을 향상시키고, 스피치 문제를 방지, 등). 이 예에서의 브리치 영역은, 예를 들어, 섹션 또는 포켓이 보이드(예를 들어, 일부 변형예에서는 공기 포켓을 포함하는 낮은 밀도의 영역)을 포함하기 때문에, 브리치 영역의 어느 한 측에 인접한 영역보다 더 약한 재료 강도를 갖는 섹션 또는 포켓을 포함함으로써, 천공되는 영역일 수 있다. 브리치 영역은 인접한 영역과 동일한 재료로 형성될 수 있다. 브리치 영역은, 박형화(thinning), 컷-아웃 영역, 채널 등과 같은 구조적 특징을 포함하도록 형성될 수 있다. 일부 변형예에서, 브리치 영역은 브리치 영역에 인접한 영역(들)과 상이한 재료로 형성된다. 예를 들어, 브리치 영역은 인접 영역(들)보다 더 플렉시블하고, 및/또는 더 낮은 밀도의 재료로 형성될 수 있다.

도 4d는 구개 확장기 내의 브리치 영역(467')의 또 다른 예를 도시한다. 도 4d에서, 브리치 영역(467')은 구개 확장기의 치아 결합 영역의 교합면(471)을 통하는 채널로서 형성된다. 이 채널은 구개 확장기의 프로파일의 국부적인 박형화를 갖는 영역일 수 있다. 더 얇은 영역은 도시된 채널을 형성하기 위해 급격한 (예를 들어, 라운딩된 단차를 포함하는, 단차를 갖도록) 프로파일로 형성될 수 있다. 따라서, 브리치 영역은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 견인력(480)이 구개 확장기에 가해질 때 구개 확장기가 파괴 또는 굽혀질 수 있는 힌지 영역으로서 작용할 수 있다. 도 4d에서, 브리치 영역은 전방-후방 전체 길이를 따라 연장되지만; 다른 변형예에서, 브리치 영역은 단지 부분적으로 구개 확장기를 가로질러 연장될 수 있다.

도 4e는 제1 치아 결합 영역의 교합 부분(497)에서 전방-후방 방향으로 연장되는 브리치 영역(467")을 도시하는 구개 확장기의 다른 예를 도시한다. 이 예에서, 브리치 영역은 직선으로 연장되지 않으며, 사인 곡선(sinusoidal), 예를 들어, 지그재그 패턴으로 연장된다. 환자의 치아에 접합된 부착물로부터 구개 확장기 상의 하나 이상의 부착 영역(498)을 분리하는 것을 포함하여, 치아로부터 구개 확장기를 분리시키기 위해, 견인력이 제1 치아 결합 영역(480)의 협측면(및/또는 후술하는 바와 같이 분리 영역)의 하부 에지에 가해질 수 있다. 이 예에서 브리치 영역은, 충분한 강도의 견인력이 가해질 때 파손되는 약한 영역일 수 있다.

도 4f는 적절한 견인력(480")이 가해질 때 구부러지거나 파손될 수 있는 브리치 영역(467''')을 갖는 구개 확장기(457)의 다른 예를 도시한다. 도 4f에서, 브리치 영역은 전방-후방 방향으로 연장되는 제1 치아 결합 영역의 협측면(499) 상에 위치된다. 장치는 또한, 환자의 치아에 접합된 부착물을 유지하도록 구성된 한 쌍의 부착 영역(498)을 포함한다. 이 예에서 부착 영역(498)은, 장치가 치아 상에 착용될 때 부착물을 유지할 수 있는, 치아 결합 영역의 협측면에 형성된 공동일 수 있다. 브리치 영역은 부착 영역(들) 위로 연장된다. 이 예에서, 협측면을 (예를 들어, 협측면의 하부 에지로부터 또는 협측면 상의 분리 영역으로부터) 측방향으로 외측 및/또는 하향으로 (예를 들어, 장치가 상부 아치 상에 착용될 때 하악을 향해) 잡아당기도록 가해지는 견인력(480'')은, 브리치 영역이 힌지와 같이 구부러지거나 휘어질 수 있게 하여, 구개를 확장하기 위해 구개 영역에 의해 측방향으로 힘이 가해져, 그렇지 않으면 장치를 제 위치에 잠글 수 있음에도 불구하고, 협측면의 적어도 일부가, 임의의 부착물을 포함하는 치아로부터 분리되어, 장치가 치아로부터 제거될 수 있게 한다.

브리치 영역(467'''')을 갖는 구개 확장기(457)의 다른 예가 도 4g에 도시되어 있다. 적절한 견인력(480'')이 가해질 때 브리치 영역(467''')은 구부러지거나 파손될 수 있다. 도 4f에서, 브리치 영역은 전방-후방 방향으로 연장되는, 제1 치아 결합 영역의 교합면(497)과 협측면(499) 사이의 전이부(transition)에 위치된다. 이 예에서, 협측면을 (예를 들어, 협측면의 하부 에지로부터 또는 협측면 상의 분리 영역으로부터) 측방향으로 외측 및/또는 하향으로 (예를 들어, 장치가 상부 아치 상에 착용될 때 하악을 향해) 잡아당기도록 가해지는 견인력(480''')은, 브리치 영역이 힌지와 같이 구부러지거나 휘어질 수 있게 하여, 협측면이 임의의 부착물을 포함하는 치아로부터 분리되어, 장치가 치아로부터 제거될 수 있게 한다.

도 3a는 환자의 구개를 확장하기 위해 환자에 대한 치료 계획을 제공하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 도시된 제1 단계는 구개 확장이 필요한 환자를 식별하는 단계(351)를 포함할 수 있다. 환자는 아동, 십대, 청소년, 또는 성인일 수 있다. 환자가 식별되면, 구개, 치아, 및 치은의 적어도 일부를 포함하는 치열궁은 선택적으로 디지털로 스캔될 수 있다(353). 대안적으로, 상부 치열궁은 수동으로(예를 들어, 치과 인상(dental impression)을 사용하여) 모델링될 수 있다. 스캐닝이 사용될 때, 치아, 치은 및 구개를 직접 스캔할 수 있는 구강 스캐너를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 스캐너가 사용될 수 있다.

상부 아치가 모델링되면(예를 들어, 스캔, 수동으로 모델링 등), 구개 확장기가 설계될 수 있다(355). 전형적으로, 이들 설계는 본 명세서에서 설명된 임의의 특징, 특히 브리치 영역을 포함하도록 구성될 수 있다(356). 설계 프로세스는 치아 및/또는 구개의 최종 위치를 계획하는 단계, 및 최종 구성을 달성하기 위해 중간 구개 확장기를 설계하는 단계를 포함할 수 있다. 설계 프로세스는, 안정적인 부착뿐만 아니라, 치아를 이동시키고, 및/또는 확장 중에 치아의 실질적인 티핑(tipping)을 방지하기 위해 치아 상에 부착물의 위치를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 설계 프로세스는 환자의 상부 아치의 디지털 모델을 사용하여 디지털적으로 수행될 수 있다. 설계 프로세스는 자동화되거나 반자동화될 수 있다.

치료 플랜을 계획함에 있어서, 브리치 영역(들)을 추가하는 단계를 포함하여, 장치는 전술한 바와 같이 브리치 영역을 포함하도록 구성될 수 있다(356). 브리치 영역은, 대상의 구개를 확장하거나 및/또는 대상의 치아를 이동시키기 위해 가해지는 힘과의 간섭을 피하기 위해, 장치의 상이한 영역에 위치될 수 있다. 예를 들어, 일련의 장치 중 일부에서, 브리치 영역은 제1 (예를 들어, 좌측) 치아 결합 영역 상에 위치될 수 있는 반면, 일부 구개 확장기에서, 브리치 영역은 제2 (예를 들어, 우측) 치아 결합 영역 및/또는 구개 영역 상에, 및/또는 구개 영역과 치아 결합 영역 사이에 위치될 수 있다. 구개 확장기는 하나 이상의 분리 영역을 포함하거나 대안적으로 구성될 수 있으며; 설계 프로세스 동안, 분리 영역의 위치 및 크기는 포함될 수 있다(포함된다면, 받침점도 포함함). 각각의 환자는 브리치 영역 및/또는 분리 영역과 같은 기구 특징의 맞춤 설계가 필요할 수 있으며; 치아 상의 부착물의 형상, 크기 및/또는 위치는 환자 특정 치열 및 특징에 가장 잘 대응하도록 구성될 수 있고, 따라서 브리치 영역, 부착 영역, 분리 영역 및/또는 베이스(받침점) 영역과 같은 분리 특징이 그에 따라 구성될 수 있다.

설계되면, 일련의 구개 확장기가 제조될 수 있고(357), 템플릿은 동시에 제조될 수 있다. 임의의 적절한 제조 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 방법은 3D 프린팅 및/또는 라미네이션(lamination)을 포함할 수 있다. 이들 방법의 예는 아래에 제공된다. 그 후, 제조된 구개 확장기는 환자에게 및/또는 구개 확장기를 적용 및 제거하는 것을 환자에게 명령할 수 있는 치과 전문가에 보내질 수 있다(359). 이어서, 치료는 주기적으로 모니터링되어(361), 상부 아치(구개, 치아, 치은 등)의 전부 또는 일부의 주기적(예를 들어, 매일, 주간, 2주간 등) 스캔을 취하는 것을 포함하여, 구개 확장을 추적할 수 있다. 치료는 예를 들어, 일련의 구개 확장기를 재설계하고 및/또는 구개 확장기를 재제작하는 것에 의해, 확장 속도를 증가 또는 감소시키도록 조정될 수 있다. 구개 확장기가 순서대로 착용된 후, 환자는 개구의 복구를 방지하기 위해 홀더(예를 들어, 리테이너)를 착용할 수 있으며; 홀더는 구개 봉합부가 회복될 때까지 착용될 수 있다. 홀더는 일련의 구개 확장기로 환자에게 제공될 수 있거나, 치료 동안 또는 치료 직후에 (선택적으로) 전달될 수 있다(363).

도 3b는 구개 확장기를 형성하기 위한 예시적인 방법(300B)을 도시한다. 방법(300b)은 다른 도면과 관련하여 설명된 구조를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 본 명세서에서 설명된 다른 구조와 함께 도시된다. 일부 구현예에서, 방법(300B)은 메모리 및 하나 이상의 프로세서를 갖는 컴퓨팅 장치에 의해 실행된다. 메모리는 컴퓨터 프로그램 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 방법(300B)의 하나 이상의 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령을 실행할 수 있다.

동작 370에서, 구개 표면의 가상 표현이 수집될 수 있다. 구개 표면은 환자의 구개와 정합하는 크기 및 형상을 갖는 볼록한 표면 형상을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 구개 표면의 크기, 형상 및/또는 다른 특성은 환자의 구개의 인상, 환자의 구개의 스캔, 및/또는 치아 교정 치료 계획에 따른 환자의 구개의 증분 추정을 이용하여 형성된다. 다양한 구현예에서, 구개 표면의 크기, 형상 및/또는 다른 특성은, 구개 확장기의 3D 모델의 일부로서 구개 표면의 3D 가상 렌더링을 디스플레이하는 시각화 도구를 사용하여 형성된다.

동작 372에서, 구개 표면에 대향하는 혀측 표면의 가상 표현이 수집될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 구개 확장기의 "혀측 표면"은 환자의 구개에 삽입될 때 환자의 혀에 대면하는 구개 확장기의 부분을 지칭할 수 있다. 구개 확장기의 혀측 표면은 치아의 혀측 표면에 대응할 필요가 없다. 구개 확장기의 혀측 표면은 오목한 표면 형상을 가질 수 있고, 구개 확장기와 환자의 혀 사이의 공기 갭을 제공할 수 있다. 다양한 구현예에서, 혀 표면의 크기, 형상, 두께, 윤곽 등은 환자의 구강 및/또는 치아의 인상, 환자의 구강 및/또는 치아의 스캔, 및/또는 치아 교정 치료 계획에 따른 환자의 구강 및/또는 치아의 증분 추정을 사용하여 형성된다. 다양한 구현예에서, 혀측 표면의 크기, 형상 및/또는 다른 특성은 구개 확장기의 3D 모델의 일부로서 혀측 표면의 3D 가상 렌더링을 디스플레이하는 시각화 도구를 사용하여 형성된다.

동작 374에서, 구개 표면 및 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽의 가상 표현이 수집될 수 있다. 동작 376에서, 본체의 가상 표현이 수집될 수 있다. 측벽 및/또는 본체의 가상 표현은, 다시, 환자의 구강 및/또는 치아의 인상, 환자의 구강 및/또는 치아의 스캔, 및/또는 치아 교정 치료 계획에 따른 환자의 구강 및/또는 치아의 증분 추정을 사용하여 형성될 수 있다. 측벽의 가상 표현 및/또는 본체는 구개 확장기의 3D 모델의 일부로서 이들 구조의 3D 가상 렌더링을 디스플레이하는 시각화 도구를 사용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 측벽 및/또는 본체의 가상 표현은 결과적인 구개 확장기가 환자의 입에 삽입될 때 발생하는 힘(들)의 가상 표현을 제공할 수 있다. 이러한 힘은, 힘 시스템(들) 및/또는 본 명세서에서 설명된 다른 가상 시스템에 의해 모델링될 수 있다.

동작 378에서, 하나 이상의 브리치 영역의 가상 표현이 수집될 수 있다. 다양한 구현예에서, 브리치 영역은 구개 확장기의 본체의 가상 표현 상에서 식별될 수 있다. 예로서, 설계자 및/또는 자동 에이전트는 제거력을 흡수할 수 있고 이들 제거력이 가해질 때 구개 확장기 장치를 변형되게 할 수 있는 본체의 특정 영역을 식별할 수 있다. 설계자 및/또는 자동 에이전트는 하나 이상의 받침점을 식별하여 다양한 브리치 영역에 대한 제거력을 지향시킬 수도 있다. 설계자 및/또는 자동 에이전트는 브리치 영역의 기초를 형성하는 재료, 형상(들) 등을 식별 및/또는 수집할 수 있다. 일부 구현예에서, 브리치 영역(들)은 구개 확장기의 본체의 3D 가상 표현에 대해 모델링된다.

동작 380에서, 구개 표면의 가상 표현을 사용하여 구개 확장기를 제조하기 위한 명령이 제공될 수 있다. 다양한 구현예에서, 컴퓨터 지원 설계(computer-aided design, CAD) 파일 또는 모델은 구개 확장기를 제조할 수 있는 시스템 상에 저장되고, 스트리밍된다. 동작 382에서, 구개 확장기는, 구개 확장기를 제조하기 위한 명령을 사용하여 3차원(3D) 프린팅에 의해 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 3D 프린터는 환자의 입으로부터 제거될 수 있는 구개 확장기의 다양한 특징을 생성하기 위해 CAD 파일 또는 모델을 사용할 수 있다.

언급된 바와 같이, 이러한 임의의 방법 및 장치는 브리치 영역을 포함하는 하나 이상의 제거/해제 특징을 갖는 구개 확장기를 포함할 수 있다. 도 6a 및 도 6b는, 구개 확장기가 적용되면, 환자가 치아로부터 구개 확장기를 수동으로 탈착 및 분리할 수 있게 하는 하나 이상의 제거/해제 특징을 갖는 구개 확장기의 예를 도시한다. 도 6a에서, 구개 확장기는 분리 영역 (제거 탭(751)으로 구성됨) 및 브리치 영역(767)을 모두 포함한다. 이 예에서 분리 영역은 구개 확장기의 측방향 (협측면) 외부 측의 하부(예를 들어, 하측)를 따라, 또는 그 근처에서 연장되는 탭 또는 돌출부이다. 분리 영역(751)은, 구개 확장기의 협측면이 분리되어 치아로부터 멀어지게 당겨지게 하여, 구개 확장기 상의 임의의 부착물(들)이 분리될 수 있도록, 환자의 손톱 및/또는 제거 도구가 삽입될 수 있는 슬롯 또는 개구를 포함할 수 있다. 이어서, 장치는 치아로부터 아래로 당겨져 빠질 수 있다.

도 6a에서, 설계는 또한 협측면의 하부 에지로부터 브리치 영역(767)을 향해 연장되는 슬릿, 슬롯, 컷-아웃 영역 등(753, 753')의 한 쌍(하나 이상이 사용될 수 있음)을 포함한다. 이들 슬릿, 슬롯 등은, 구개 확장기의 브리치 영역을 구부리거나 파손시키기 위해 견인력이 가해질 때, 구개 확장기로부터 분리될 수 있는 영역을 제공할 수 있다. 이는 환자의 치아로부터 부착물(들)을 분리하여 제거될 수 있게 할 수 있다. 장치의 부착물 공동의 외측 상의 하나 이상의 슬릿(들)(753, 753')은 구개 확장기의 일부(예를 들어, 협측면의 일부)가 치아로부터 제거되거나 구부러져 분리 프로세스를 시작할 수 있게 할 수 있다.

도 6b에서, 슬릿(753, 753') 사이의 영역의 프로파일이 도시되어 있으며, 이는 장치의 협측면의 하부 에지와 치은 사이에 약간의 갭(780)을 나타낸다. 이 갭은 장치에 의한 음식물 트래핑(food trapping)을 최소화할 만큼 충분히 작을 수 있지만, 치은의 자극을 방지하기에 충분히 크고 및/또는 장치를 제거하기 위해 견인력을 가하기 위한 분리 부위로서 작용할 수 있다. 도 6b의 프로파일은 구개 확장기 쉘 장치 상의 부착 영역(예를 들어, 공동)(798) 내의 환자의 치아 상의 부착물(752)을 도시한다.

치아 상의 부착물 및/또는 장치의 설계(크기, 형상, 돌출 및 위치)는 삽입을 돕도록 구성될 수 있고, 여전히 높은 유지력을 가질 수 있다. 유사하게, 분리(해제) 특징은, 해제가 환자에 의해 수동으로 트리거될 때까지 유지하도록 구성될 수 있다.

일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 임의의 쉘 장치는 힌지 영역으로서 구성되는 브리치 영역을 포함할 수 있다. 브리치 영역은 교합 표면 이전에, 그러나 하나 이상의 치아 부착물(들)에 결합하는 부착 영역(존재하는 경우) 위에서 장치 상에 위치될 수 있다. 브리치 영역은 치아로부터 장치를 분리시키기 위해 파손되거나 구부러질 수 있다. 예를 들어, 더 용이한 제거를 위해 유지 부착물로부터 장치를 분리시킬 수 있도록, 손가락 접근부를 갖는 힌지 설계가 포함될 수 있다.

일부 변형예에서, 해제 메커니즘은, 해제될 수 있기 전에 활성화(예를 들어, 변형, 압착 등에 의해)를 요구할 수 있는 잠금부 또는 다른 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구개 확장기는, 구개 확장기에 대한 바이트를 해제하면서 얼라이너를 해제하기 위해, (예를 들어, 손톱을 사용하여) 구개 확장기 상의 해제부를 당기기 전에, 구개 확장기가 압착되거나 변형(예를 들어, 구개 확장기를 먼저 바이트함으로써)될 수 있다. 따라서, 장치의 다른 부분은 유지 부착물로부터 장치를 분리시키기 시작하도록 수정되거나 변형될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 도구 및/또는 사용자 또는 환자의 손톱과 함께 사용될 수 있는 분리 영역의 예를 도시한다. 도 7a에서, 2개의 분리 영역(851, 851')은 치아 상에 착용될 장치의 치아 결합 영역 중 하나의 협측면 상에 도시되어 있다. 도 7a에서, 장치는 또한, 환자의 치아 상에 장착된 부착물과 결합하도록 구성된 한 쌍의 결합 영역(898, 898')을 포함한다. 도 7a에서, 분리 영역은 상향-대면(예를 들어, 착용 시 환자의 치아의 교합 표면으로부터 멀어지는 대면)의 포켓 또는 탭으로 구성된다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 장치 상에서 하향으로 (예를 들어, 착용될 때 구개 확장기의 외부 교합 표면을 향해) 위치되는 돌출 영역은, 이들 분리 영역 중 하나 또는 둘 모두와 결합 수 있는 제거 도구에 대한 베이스 또는 받침점으로서 작용할 수 있다. 도 7a에서, 베이스 또는 받침점 영역은 부착 영역의 외부 표면, 또는 장치의 교합면을 향해 부착 영역으로부터 하향으로 오프셋된 영역일 수 있다.

도 7b에서, 장치의 협측면의 하부 에지는 분리/제거 도구(및/또는 손톱)와 결합할 수 있는 상향-대면 포켓을 형성하는 분리 영역으로서 구성된다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 임의의 장치는, 환자의 손가락(예를 들어, 손톱)에 의해 조작될 수 있는 손가락 갭을 형성하는 립 또는 레지에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 해제부(예를 들어, 분리 영역)를 포함할 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 일부 변형예에서, 갭은 장치의 외향으로 연장하는 협측면 에지로서 형성될 수 있다. 도 6b에서, 구개 확장기와 치은 사이의 갭(780) 또는 분리는 구개 확장기의 바닥의 전부 또는 일부를 따라 있을 수 있고, 환자의 손가락/손톱 또는 분리(예를 들어, 제거) 도구가 구개 확장기에 결합되어 구개로부터 멀어지게 당길 수 있게 하는 크기를 가질 수 있다. 구개 확장기는, 구개 확장기의 협측면의 하부 에지에서 연장부(759)를 포함할 수 있다. 연장부는 특히, 예를 들어, 치은 선(761)까지 구개 확장기와 치은 사이에 갭을 남기도록 특별히 설계될 수 있다. 연장부에 의한 치은 선 아래의 협측면 섹션의 연장부뿐만 아니라, 치은과 구개 확장기 사이의 분리는, 더 양호한 제거를 제공할 수 있다.

도 7c 내지 도 7f는 도구 및/또는 사용자 또는 환자의 손톱과 함께 사용될 수 있는 하나 이상의 분리 영역(788, 788')을 갖는 구개 확장기(780)의 다른 예를 도시한다. 도 7c에서, 2개의 분리 영역이 치아 상에 착용될 장치의 협측면 상에 도시되어 있다. 장치는 또한, 환자의 치아 상에 장착된 부착물과 결합하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 (하나 이상의 쌍을 포함하는) 결합 영역을 포함할 수 있다. 도 7c에서, 분리 영역은 구개 확장기의 하부(치은) 에지로부터 오프셋된 핸들 영역으로서 구성된다. 도 6b에 도시된 프로파일에 도시된 바와 같이, 핸들 또는 분리 영역은, 장치가 환자에 의해 착용될 때, 부착물을 유지하는 공동으로부터 (치아의 협측면에 수직인 방향으로) 오프셋될 수 있다. 이 외측 방향으로의 오프셋은, 구개 확장기로부터 부착물을 분리시키기 위한 합리적인 각도를 제공할 수 있다.

도 7d 및 7f는 본 명세서에서 분리 영역으로도 지칭되는 핸들부의 하측(하부) 및 상측(상부)의 예를 도시한다. 핸들부(예를 들어, 핸들, 핸들 특징, 분리 영역 등)는 부모/환자에 대한 제거 프로세스를 용이하게 하도록 설계된 구개 확장기 상의 작은 탭일 수 있다. 또한, 이러한 특징은 유지 부착 시스템(부착물 미도시)으로부터 장치를 분리하는데 필요한 회전 이동을 시작하기 위해 손가락 또는 엄지 손가락으로 밀기 위한 위치를 제공함으로써, 장치 제거 동안 유지 부착물에 가해지는 원치 않는 전단력을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7e에서 사용자(환자, 보호자 등)는 핸들/분리 영역의 상부 표면에 대해 힘을 가할 수 있고, 비틀림 모멘트(twisting moment)는 도 7e에서 화살표로 도시된 바와 같이 핸들/분리 영역에서 발생되어, 부착물로부터 구개 확장기를 분리하여, 따라서 환자의 치아로부터 분리시킨다. 도 7c 내지 도 7f에 도시된 분리 특징(예를 들어, 핸들)은 영역 내의 치아의 측방향 길이를 따라 어금니/소구치의 일 단부로부터 다른 단부로 연장하는 전술한 변형예보다 더 길다. 도시된 핸들 영역의 길이 및 익스텐트(돌출부)는, 사용자의 치아의 길이 및/또는 구강 공동의 크기에 맞춰질 수 있다. 일반적으로, 이 예에서 핸들 영역은 0.5 내지 10mm(예를 들어, 약 0.5 내지 5mm, 약 0.5 내지 4mm 등)만큼 협측면으로부터 외측으로 연장된다. 핸들/분리 특징의 길이는, 예를 들어, 환자의 어금니 사이의 간격에 의존할 수 있다. 따라서, 이러한 특징(분리 특징 및 구성 요소 부분)은 각각의 환자에 대해 맞춤형일 수 있다. 이는 전형적으로 유지 부착물 사이의 거리에 걸쳐 있고, 구개 확장기의 하나 또는 양 측면 상에 위치될 수 있다. 핸들(예를 들어, 분리 특징)은 또한 구개 확장기를 용이하게 제거하기 위해 이상적인 크기/강한 손톱 또는 별도의 도구를 가질 필요성을 제거할 수 있다. 이러한 핸들/분리 특징은 또한 맞춤형일 수 있는 것으로, 예를 들어 사용자의 구강 내 공간에 기초하여 숨겨진다.

일반적으로, 핸들/분리 특징은 잇몸의 방향으로 치아의 협측 관점으로부터 오프셋을 넘어, 짧은(예를 들어, 1 내지 3mm, 예를 들어 2 내지 3mm, 1 내지 2mm 등) 거리 이상으로 돌출하지 않도록 구성될 수 있다.

도 6b에서, 연구개에서의 최소 갭(예를 들어, 중간-라인 영역)은 바람직하게는 임의의 터치를 방지하기 위해 약 0.5mm(예를 들어, 0.01mm 내지 1mm, 0.1mm 내지 0.75mm 등)일 수 있다. 더 큰 갭은 음식물 트래핑을 야기할 수 있다. 트랜스-구개 세그먼트의 구개 표면과 구개 사이의 갭은, 구개를 가로질러 제어 가능할 수 있다. 언급된 바와 같이, 치은 선 아래로의 협측 섹션의 연장은, 제거를 용이하게 하기 위해 충분한 기계적 이점(또는 모멘트)을 제공하기 위해, 장치 트림 라인(device trim line)이 1 내지 3mm만큼 치은 선 아래로 연장될 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 제거를 위한 환자/부모의 손가락/손톱의 후킹을 용이하게 하기 위해 연장부와 치은 사이에 0.25 내지 1mm의 갭이 제공될 수 있다.

도 8은 환자의 상부 아치에 착용된 구개 확장기(857)의 제거 및 제거 도구(844)의 일 예를 도시한다. 도 8에서, 도구는 후크 및 세장형 아암을 포함한다. 도구의 일부는, 환자로부터 장치를 분리하기 위해 도구 레버리지가 견인력(853)을 가하도록 받침점 영역(예를 들어, 베이스 영역)에 대해 기댈 수 있다. 이 견인력은 브리치 영역(도 8에서는 보이지 않음)이 구부러지거나 파손되게 할 수 있다. 도 9 내지 도 14는 사용될 수 있는 분리 도구(제거 도구)의 대안적인 예를 도시한다.

치과용 장치를 제거하기 위한 장치, 특히 구개 확장기는 원하는 견인력을 용이하게 가하면서 환자가 다치지 않도록 충분한 강성 및 레버리지를 가져야 한다. 예를 들어, 일부 장치에서, 장치의 정상 착용 동안 아치 및 개구에 상당한 힘을 가할 필요가 있으며; 이 힘은 약 50뉴턴(N)보다 클 수 있다. 결과적으로, 제거력(견인력)이 상당할 수 있고, 기구의 제거는 다르게는 어려울 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 장치는, 예를 들어, 구부러짐 및 제어된 파손을 향상시키는 하나 이상의 브리치 영역을 포함하여, 기구가 더 용이하게 제거할 수 있게 함으로써, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 제거 도구는 또한 이러한 필요성을 해결할 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치는, 하나 이상의 맞춤형 도구 또는 사람의 손가락과 상호 대면하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 제거 도구 및 기구 사이의 상호 대면은, 브리치 영역의 지정된 방향으로 구부러지도록 모든 힘을 직접적으로 안내할 수 있는 힘 시스템을 생성할 수 있어, 최소한의 힘으로 기구의 제거를 가능하게 할 수 있다.

도 9 내지 도 14c에서, 제거 도구(해제 도구로도 지칭됨)는 분리 영역의 포켓, 탭, 래치 등에 삽입될 수 있고, 및/또는 치아 및 기구 사이에 삽입될 수 있는 후크 영역을 포함할 수 있다. 힘이 도구에 의해 가해질 때, 견인력은 브리치 영역을 구부리고 및/또는 파손하도록 배향될 수 있고, 최소한의 노력으로 기구(예를 들어, 구개 확장기)로부터 부착물을 분리시킬 수 있다.

예를 들어, 도 9는 제거 도구(1504)의 일례를 도시한다. 제거 도구의 이 예는 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸)일 수 있고, 구개 확장기의 분리 영역(예를 들어, 갭)으로의 용이한 접근을 위해 성형될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 단부(1507)는 갭에 들어가고 견인력을 가하도록 구성될 수 있다. 또한, 장치는 도구의 용이한 제어를 가능하게 하기 위해 그립핑 영역(gripping region)(1509)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 분리 영역(또는 제거 그립 등)은 도 9에 도시된 제거 도구와 같은 도구와 사용되도록 구성될 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는, 구개 확장기와 같은 장치의 분리 영역(1066)과 결합될 수 있는 후크(1005)를 갖는 링(1003)으로서 구성된 제거 도구의 또 다른 예를 도시한다. 이러한 변형예에서, 분리 또는 제거 도구는 사용자의 손가락(1011)에 착용될 수 있다. 도구는 또한, 힘을 가할 때 사용자의 손가락 주위를 회전하는 것을 방지하기 위해 링을 안정화하도록 구성된 외부 영역(1009)을 포함할 수 있다. 도 10b 및 도 10c에서, 안정화 외부 영역(1009)은, 다른 손가락에 의해 또는 인접한 손가락에 대해 유지될 수 있는 외부 링 표면 상의 평탄한 또는 오목한 영역으로 구성된다. 또한, 도구의 영역은, 기구를 제거하기 위해 도구를 작동시킬 때, (기구, 예를 들어 구개 확장기에 대해,) 힘이 가해질 수 있는 받침대(1013)로서 작용하도록 구성될 수 있다. 이러한 받침점 영역은 돌출부, 연장부 또는 베이스일 수 있다. 도 10c는 환자의 치아로부터 기구를 제거하기 위해 기구에 견인력을 가하기 위한 도구의 동작을 도시한다.

도 11a 내지 도 11d는 제거 도구(예를 들어, 분리 도구)의 다른 예를 도시한다. 분리 도구는 도구를 작동시킬 때 환자의 얼굴과의 접촉을 피하기 위해 세장형 아암(핸들) 영역의 곡률(1107)을 포함할 수 있다. 도구의 원위 단부는 분리 영역 (기구의 협측면의 포켓 및/또는 하부 에지를 포함함)과 결합하도록 후크형(hooked)이거나 만곡된다. 이 예에서, 후크형 원위 단부 영역(1103)은 곡률(1107)의 평면에 대해 비스듬한 평면에 놓인다. 도 11a 내지 도 11d에서 각도는 대략 90도이지만, 이 각도로부터 +/-60도(예를 들어, 30도 내지 150도의 각도)일 수 있다. 도 11c 및 도 11d는 입에 착용된 기구에 견인력을 가하는 장치의 작동을 도시한다. 도 11c에서, 원위 단부는 또한, 힘이 측방향 외측으로 그리고 하향 방향(예를 들어, 측방향 외향 및 하향 벡터 구성 요소 모두를 포함하여)이 되도록 견인력을 가하도록 기구의 받침점 영역 상에 부분적으로 놓인다. 견인력을 가함으로써, 전술한 바와 같이 기구 상의 브리치 영역을 구부리거나 파손시킬 수 있다.

제거 도구는 제어부에 의해 작동되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 12는 견인력을 가하기 위한 제어부를 포함하는 제거 도구(예를 들어, 분리 도구)의 개념적 모델을 도시한다. 도 12에서, 기구는 후크형 원위 단부(1205)를 포함한다. 후크형 원위 단부는 기구 상의 분리 영역(1266)(예를 들어, 상향-대면 포켓)과 결합될 수 있다. 후크형 원위 단부는 세장형 지지 아암(1206)의 단부에 있다. 도 12의 도구는 또한, 기구 상의 받침점 영역(1213)에 대해 브레이스(brace) 또는 레버 아암으로서 작용하는 제2 지지 아암(1207)을 포함한다. 이 예에서, 제1 세장형 지지 아암(1206) 및 후크(1215)는 도구 상의 제어부(1219)(스퀴즈 핸들로서 도시됨)에 결합되며; 활성화될 때, 제어부는 후크가 측방향으로 외향 및 하향의 견인력(받침점 영역에 대해 미는)으로 당기도록 하여, 부착물을 해제 및/또는 기구 상의 브리치 영역을 구부리거나 또는 파손시킨다.

도 13a 내지 도 13g는 제거 도구(예를 들어, 분리 도구)의 다른 예 및 변형예를 예시한다. 이들 각각의 예는, 사용자에 의해 잡힐 수 있는 핸들 부분(1318), 및 예를 들어 기구의 결합 영역에서, 기구와 결합되는 결합(후크) 영역(1305)을 갖는 원위 단부를 포함한다. 이들 장치 각각은 용이한 부착 해제를 위한 받침점 영역(1311)을 갖는 후크 영역을 포함한다. 각각의 장치는, 용이한 부착물 해제를 위한 받침점 영역(1311)을 갖는 후크 영역을 포함한다. 도 13a 내지 도 13g에 도시된 변형예는 후크 및 받침점 영역 사이의 상이한 간격을 갖고, 일부는 상이한 핸들 구성을 갖는다. 도 14a는 후크(1405) 및 받침점 영역(1411) 및 핸들 부분(1418)을 갖는 제거 도구의 다른 예를 도시한다.

도 14a 및 도 14c는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 동작될 수 있는 2개의 추가적인 제거 도구(예를 들어, 분리 도구)를 도시한다. 예를 들어, 도 14a에서, 분리 도구는 환자의 좌측에 있도록 삽입될 수 있고, 시계 방향으로 사용자에 의해 비틀릴 수 있다(1453)(도 14b의 화살표(1419)로 도시됨). 이러한 방식으로 비틀릴 때, 후크 단부(1455)는, 분리 부재와 결합 및/또는 구개 확장기의 일부로서 형성된 치은 레지(gingival ledge) 아래에 결합된다. 후크(1455)로부터 대향하는 장치의 단부는, 부착 정합 구역의 대향 측면 상에 있는 영역에서 구개 확장기에 대해 가압될 수 있는 캔틸레버 영역(1457)이다. 도 14c에 도시된 예시적인 도구는 환자를 방해하지 않고, 환자의 어느 배향으로도 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 14c에서, 도시된 도구는 2개의 후크 단부(1455, 1455')를 구비하여, 장치가 환자의 좌측면 또는 우측면 중 어느 하나에 삽입되어 사용되게 하여 구개 확장기를 분리시킨다.

사용시에, 본 명세서에서 설명된 임의의 장치는, 환자에 의해, 및/또는 치과 전문가에 의해 삽입될 수 있다. 예를 들어, 환자는 먼저 양치 및 플로싱(flossing)하는 것을 포함하는, 구개 확장기를 삽입하기 위한 지시를 제공 받을 수 있다. 환자는 또한, 올바른 장치인 것을 (예를 들어, 구개 확장기 상의 마킹을 읽음으로써) 확인할 수 있다. 그 후, 구개 확장기는 예를 들어, 부드러운 강모 칫솔, 물 및 소량의 치약을 사용하여 세척될 수 있고, (예를 들어, 차가운 수돗물로) 세정될 수 있다. 그 후, 도 15a에 도시된 바와 같이, 장치(2100)는 입에 삽입될 수 있고, 도 15b 및 도 15c에 도시된 바와 같이, 구개 확장기는 먼저 확장기의 한 측이 완전히 결합될 수 있고, 그 후 다른 측의 치아 상에 적용될 수 있다. 이어서, 환자는 장치를 완전히 안착시키기 위해 바이트 다운할 수 있다.

유사하게, 환자(또는 환자의 보호자, 부모 등)는 장치를 제거하기 위해 도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이 장치를 제거할 수 있다. 장치를 제거하기 위해, 환자(또는 보호자)는 분리 영역 내부로 손톱(2203) 또는 제거 도구를 삽입할 수 있다. 분리 영역은 장치의 협측면 상에 있을 수 있고 및/또는 장치의 협측면의 하부 에지에서 갭일 수 있다. 그 후, 도 16b에 도시된 바와 같이, 적어도 일 측의 하나 이상의 부착물(2205)로부터 기구(2200)(예를 들어, 구개 확장기)를 분리시키기 위해, 견인력이 (예를 들어, 하악을 향해) 측방향으로 외향 및 하향으로 당기기 위해 가해질 수 있다. 전술한 바와 같이, 이는 하나 이상의 브리치 영역을 따라 기구를 구부리거나 파손시킴으로써 달성될 수 있다. 그 후, 도 16c에 도시된 바와 같이, 기구는 치아로부터 아래로 당겨져 빠질 수 있다. 제거되면, 구개 확장기는 예를 들어, 다음 치료 단계로 이동할 때 세정 및/또는 저장 또는 폐기될 수 있다.

도 17a 및 도 17b 및 도 18a 및 도 18b는 분리 도구의 다른 예를 도시하며; 도 17a 및 도 17b 및 도 18a 및 도 18b에 도시된 도구는, 구개 확장기 기구의 구개 영역에 측방향으로 내향 방향으로 힘을 가함으로써 장치를 제거하도록 구성된다. 예를 들어, 도 17a에서, 구개 확장기의 외향-대면 구개 영역 상의 분리 영역과 결합하기 전의 분리 도구(예를 들어, 제거 도구)가 도시된다. 도 17a에서, 도구는 (서로 사이의 아암 거리(d_a)로) 압축되는 핸들(1706, 1706')을 포함하며, 이는 또한 장치의 원위 단부에서 결합 영역(1705, 1705')(예를 들어, 후크)의 공기 사이의 거리(d_h)를 단축시킨다.

압축되면, 도구의 결합 영역은 구개 확장기(1709) 상의 한 쌍의 분리 영역에 안전하게 삽입될 수 있다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 결합 영역이 기구의 분리 영역 내에서 결합할 수 있도록, 핸들은 그 다음으로, 서로로부터 멀어지게 당겨질 수 있다(또는 스프링과 같은 편향부가 핸들을 분리할 수 있도록 해제됨). 결합되면, 결합 영역이 핸들로 연장되는 도구 아암은, 힘을 가하여 구개 영역을 압축하기 위한 측방향 내향력을 가할 수 있다. 적용된 힘(F)은 기구 및 도구 사이의 결합에 따라 수직 및 수평 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적용된 힘(F)은 교합 영역 주위에 모멘트를 가하는 성분 힘(F₂)을 포함할 수 있는 한편, 제2 성분 힘(F₁)은 (예를 들어, 반대 턱을 향해) 장치를 아래로 잡아당길 수 있다. 후크의 좌측과 슬롯 사이의 힘은 (한 지점에서 집중되는 것과는 대조적으로) 분배될 수 있다. 슬롯의 각도는 최적의 제거 프로세스에 도달하도록 최적화될 수 있다.

일부 변형예에서, 도구는 기구와 안전하게 결합될 수 있어서, 핸들은 기구에 의해 가해지는 측방향 외향력에 대항하여 다시 더 근접하게 될 수 있어, 이를 압축할 수 있게 하며; (예를 들어, 부착 부위 사이에) 브리치 영역이 기구 상에 존재하는 경우, 기구는 브리치 영역에서 구부러지거나 파손될 수 있어서, 장치를 제거하는 것을 더 용이하게 할 수 있다. 도 18a 및 도 18b는 이 구성을 갖는 예를 도시한다.

도 18a에서, 장치의 원위 단부 상의 결합 영역은 수평 및/또는 내향 만곡이 되도록 구성된 후크를 포함하여, 압축력이 구개 확장기에 가해질 수 있다. 기구 상에, 예를 들어, 기구의 구개 영역 상에 (측방향으로 내향으로) 압축력을 가함으로써, 기구는 장치가 치아로부터 분리되게 할 수 있다. 압축력(F_c)은 전형적으로 장치가 기구와 결합되어 있으면서 (예를 들어, 브리치 영역에서) 장치가 구부러지거나 파손되게 하여, 기구가 환자의 치아로부터 해제될 수 있게 한다. 아암이 힌지 영역에 접근함에 따라, 아암이 도구를 통해 미러 축의 동일한 측에서 힌지 영역(1809)으로부터 연장되도록, 암이 서로에 대해 구부러지거나 비틀릴 수 있게 하여, 힘 행사의 방향은 도 18b에 도시된 바와 같이 반전될 수 있다.

도 18a에서, 원위 단부 결합 영역은 기구의 내부 측(혀측)(또는 어떤 경우에는 교합면 또는 협측면)에 부착되어 기구의 양측으로부터 측방향 내향 힘을 가할 수 있다. 예를 들어, 도 18a에서, 원위 결합 단부(1805, 1805')는 장치의 구개 영역과 결합되고, 압축력(측방향 내향으로)을 가하기 위해 핸들이 함께 당겨질 수 있도록 구개 영역에 고정된다. 따라서, 이러한 압축력은 브리치 영역을 구부리거나 파손시켜, 장치의 제거를 도울 수 있다. 도 18b에 도시된 변형예에서, (화살표(1840, 1841)에 의해 도시된 바와 같이, 이들 사이의 거리를 증가시키기 위해) 2개의 핸들을 이격시키는 것은, 기구에 압축력을 가하며, 따라서 환자의 치아로부터 기구를 해제하기 위해 브리치 영역을 구부리거나 파손시킨다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치는 구개 확장기가 착용될 때 환자의 상부 아치에 잠금되도록 구성될 수 있고, 치아로부터의 제거를 용이하게 하기 위해 잠금 해제될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 장치는, 예를 들어, 스테이로부터 잠금부를 분리시키기 위해 해제 제어부를 동작시킴으로써 잠금부가 해제될 때까지 치아에 구개 확장기를 고정하기 위해 스테이와 결합하는 해제 제어부(예를 들어, 래치, 레버, 스위치, 탭, 아암, 스냅 등)를 포함할 수 있는, 잠금부를 포함할 수 있다. 일부 변형예에서, 잠금부 및/또는 잠금부의 해제 제어부는, 구개 확장기 상에 있거나 구개 확장기에 통합된다. 예를 들어, 해제 제어부는, 구개 확장기의 일부인 래치, 바, 핀, 탭, 스냅, 아암, 스위치, 레버 등일 수 있고, 환자의 치아에 접합되는(또는 접합될) 부착물 상에 및/또는 부착물로부터 형성된 스테이와 결합한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 해제 제어부는 구개 확장기의 스테이와 결합하는 환자의 치아에 접합된 부착물의 일부이다. 스테이는 잠금부를 고정(또는 해제)하기 위해 해제 제어부와 결합하는 채널, 중공, 체크, 클리트, 후크, 캐치, 클래스프, 하스프 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 장치는, 일반적으로 구개 확장기가 움직이거나, 느슨해지거나, 또는 우발적으로 제거되는 것을 방지하기 위해 구개 저항성 힘 하에서 충분한 유지력을 제공하도록 구성될 수 있지만, 생리적으로 관련된 양의 힘, 예를 들어, 유지 부착물로부터 장치를 해제하기 위해 환자/보호자에 의해 용이하게 가해질 수 있는 힘에 의한 제거를 허용하도록 더 구성될 수 있다. 언급된 바와 같이, 유지 부착물은 잠금될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 유지 특징은 예를 들어 잠금될 때 높은 유지력을 제공할 수 있지만, 유지 부착물로부터 구개 확장기를 분리 및/또는 탈거하기 위해 비교적 적은 힘을 가질 수 있다.

첨가물 제조는 복잡한 기하학적 구조 및 정확도로 미리 제조된 부착물을 만들 수 있다. 또한, 첨가물 제조를 통해 제조될 때, 복잡한 로깅(logging) 특징이 구개 확장기 상에 형성될 수 있다. 본 개시는 높은 유지력을 제공하는 이점을 갖지만, 유지 부착물로부터 탈거하도록 적은 힘을 필요로 하는 유지 특징을 도입한다.

예를 들어, 본 명세서에서, 잠금부의 해제 제어부 또는 해제 제어부가 고정하는 스테이로서 구성될 수 있는 부착물이 설명된다. 예를 들어, 부착물은 치아에 접합하도록 구성된 스테이일 수 있고, 부착물에 대해 그리고 그에 따라 환자의 치아에 구개 확장기를 해제 가능하게 잠그기 위해, 구개 확장기 상의 해제 제어부가 결합되는 개구 및/또는 채널을 형성하는 채널, 중공, 클리트, 후크 또는 캐치(일반적으로, 스테이)를 포함할 수 있다.

도 19a 및 도 19b는 슬라이딩 및 잠금 특징을 갖는 잠금부를 갖는 구개 확장기 장치(예를 들어, 시스템)의 예를 도시한다. 도 19a에 도시된 바와 같이, 부착물(302, 304)은 브래킷으로 형성된 스테이를 포함하도록 구성되며; 이 예에서 각각의 부착물은, 구개 확장기 상의 또는 구개 확장기의 해제 제어부(예를 들어, 래치)가 결합될 수 있는 채널(301, 303)을 형성하는 브래킷을 포함한다. 부착물은 구개 확장기와 결합되기 위한 위치로 치아에 각각 접합된다. 각각의 브래킷의 채널(301, 303)은, 개구 확장기를 제 위치에 잠그기 위해 채널(301, 303) 내로 슬라이딩하여 결합할 수 있는 래치(306, 308) 위에 끼워져 유지될 수 있도록, 적절한 크기를 갖는 개구를 포함한다. 도 19b는 한 쌍의 해제 제어부(311, 313)를 포함하는 한 쌍의 잠금부를 갖는 구개 확장기를 도시하며; 각각의 해제 제어부는, 래치(306, 308), 부착물 위에 끼워지도록 구개 확장기를 통하는 부착 결합 영역(305, 307)(예를 들어, 부착물 창), 및 부착물(들) 상의 스테이와 결합하기 위해 래치를 측방향으로 가로질러 및/또는 부착물 창 개구 내로 슬라이딩시킬 수 있게 하는 본체부(315, 317)를 포함한다. 래치는, 환자 및/또는 보호자에 의해, 구개 확장기가 용이하게 제거될 수 있도록 (예를 들어, 스테이 밖으로 인출) 잠금 해제 위치로, 또는 (부착물이 부착물 창에 유지될 때 스테이로 연장되는) 잠금 위치로, 측방향으로 이동될 수 있다. 부착물 창은 구개 확장기를 통하는 개구일 수 있거나, 구개 확장기(예를 들어, 구개 확장기의 측방향, 협측면과 같은, 구개 확장기의 본체) 내로의 패임(indentation)(예를 들어, 공동, 함몰부, 중공 등)일 수 있다.

도 20a는 구개 확장기를 환자의 치아에 해제 가능하게 결합할 수 있는 잠금부의 다른 실시예를 도시한다. 이 예에서, 구개 확장기(415)는, 환자의 치아에 접합된 부착물에 스테이를 갖는 구개 확장기의 부착물 창을 통해 결합하도록 약간 편향될 수 있는 아암을 형성하는 후크(401, 403)로서 구성된 한 쌍의 일체로 형성된 해제 제어부를 포함한다. 플렉시블 (예를 들어, 탄성, 힌지 또는 반-탄성) 아암(401, 403)은 확장기가 환자에 의해 착용될 때 구개 확장기를 잠금 위치에 놓을 수 있다. 구개 확장기 상의 해제 제어부는 또한 해제 제어부의 각각의 아암 상에 탭(402, 404)을 포함할 수 있으며, 탭(402, 404)은 힘(F)을 가하여 환자 및/또는 보호자가 스테이의 밖으로 해제 제어부의 아암을 밀어서 잠금부를 제거 또는 해제하는 것을 도울 수 있으며, 따라서 이들이 부착물로부터 구개 확장기를 구부리거나 휘게 하여 해제할 수 있다. 도 20a에서, 부착물은 도시된 바와 같이 후크(예를 들어, 3개의 측면 상에서 개방되어 있음)로서 구성될 수 있는 스테이를 포함하거나, 또는 해제 제어부의 아암이 결합될 수 있는 채널일 수 있다. 일부 변형예에서, 부착물은 캐밍 표면(camming surface)과 같은 경사진(ramped) 표면으로 구성되어, 해제 제어부의 아암이 부착물 상의 스테이 내로 잠금될 수 있도록 아암을 자동으로 슬라이딩시키도록 결합될 수 있다. 스테이의 형상 및 해제 제어부에 의해, 장치(구개 확장기)를 치아 상으로 그리고 부착물 위로 밀어냄으로써, 잠금부와 자동적으로 결합될 수 있지만, 잠금부를 제거하는 것은 힘을 추가로 요구할 수 있다.

도 20b는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 이 예에서, 부착물은 (예를 들어, 치아에 부착될 때 교합 표면에 수직인, 치아의 측면을 따라, 전방/후방 방향으로 개구를 갖는) 측면-대면 개구로서 도시된 스테이를 포함하도록 구성된다. 따라서, 이러한 스테이는 환자의 치아에 접합될 수 있는 브래킷(428)으로서 구성된다. 따라서, 구개 확장기(425) 상의 잠금부는, 구개 확장기(425)와 통합되거나 부착된, 플렉시블 탄성 아치(424)에 부착되는 돌출 아암 또는 부재(422)를 포함하는 해제 제어부(420)를 포함할 수 있다. 돌출 아암(422)은, 부착 창(430) 내로 연장되고, 구개 확장기가 환자에 의해 착용될 때 구개 확장기를 부착물에 잠그기 위해 스테이 채널(226)과 맞도록 구성된다. 낮은 견인력이 에지(423)(예를 들어, 탭)에 가해질 수 있고, 에지(423)는 부착물 상의 스테이(428)로부터 해제 제어부의 돌출 아암(422)을 분리시키기 위해 플렉시블 아치(424)를 구부리거나 압축할 수 있으며, 이에 의해 치아로부터 구개 확장기를 해제한다.

도 20c 및 도 20d는 환자의 치아(437)에 접합된 부착물 상의 스테이(435)와 결합하는 해제 제어부(432)를 포함하는 잠금부의 다른 예를 도시한다. 도 20c는 측면 프로파일 뷰를 도시하며, 도 20d는 정면 사시도를 도시한다. 도 20c에서, 해제 제어부는 구개 확장기(438)의 에지에 형성된 플렉시블 아암(432)이고; 도 20d에 도시된 바와 같이, 해제 제어부는, 부착물의 바닥 (치은을 대면하는) 표면 상에 스테이를 형성하는 리세스 또는 공동 내로 잠금될 때까지, 구개 확장기가 치아에 대한 부착물(들)을 포함하는 치아 상에 부착됨에 따라, 부착물 상의 스테이에 대해 편향될 수 있다. 해제 제어부는 또한, 환자 또는 보호자가 수동으로 (또는 도구를 통해) 힘(F)을 가하여 해제 제어부를 부착물로부터 멀어지게 구부리고 스테이(435)로부터 분리하도록 할 수 있는 해제 제어부 상의 탭(442)을 포함한다.

본 명세서에서 설명된 임의의 변형예는 또한, 구개 확장기가 이완된 상태(relaxed state)에서 환자의 구개 및/또는 치아로부터 결합되지 않도록 편향되어, 구개 확장기를 치아에 고정하는 잠금부(들)가 분리되지 않는 한, 쉽게 제거될 수 있도록 함으로써 구개 확장기의 제거를 도울 수 있다.

도 21은 구개 확장기의 용이한 부착 및 해제를 위해 환자의 치아 상의 부착물(들) 상에 잠그도록 구성된 구개 확장기의 다른 변형예를 도시한다. 이 예에서, 구개 확장기(501)의 에지(협측면 에지)는 후크(503)로서 형성된 해제 제어부로서 구성된다. 후크(503)는 부착물 상의 스테이와 결합하도록 구성되며; 도 21에서, 스테이는 2개의 부분(505, 507)(단일 부착물 또는 한 쌍의 부분으로 형성될 수도 있음)을 갖는다. 이들 구성 요소 각각은 후크(503)가 그 사이에 연장되는 립(lip) 또는 림(rim)을 포함한다. 일부 변형예에서, 이들 구성 요소는 각각 상이한 강성을 가질 수 있다. 후크(503)는 스테이에 끼워지도록 힌지/굽혀질 수 있는 플렉시블 영역(502)을 갖는 강성일 수 있다. 일부 변형예에서, 내부 립/림(507)은 부착물 상의 스테이의 외부 립/림(505)보다 더 큰 강성을 가지며, 이는 환자에 의해 착용될 때 구개 확장기를 유지하도록, 후크가 스테이에 충분한 유지력을 가하도록 할 수 있다. 스테이(505)의 외부(외측) 립/림은, 내부 립/림(507)보다 더 플렉시블할 수 있으며, 이는, 구개 확장기의 해제 제어부의 후크(503)를 제거하기 위해 힘이 이 영역에 가해질 때, 구개 확장기의 제거를 도울 수 있다.

도 22a 내지 도 22f 및 도 23은 구개 확장기를 환자의 치아에 고정하는데 사용될 수 있는 해제 제어부 및 스테이의 다른 변형예를 도시한다. 예를 들어, 도 22a는 볼 및 소켓 스냅 메커니즘이 사용될 수 있는 실시예를 도시한다. 이 경우에 해제 제어부는 구개 확장기(IPE)의 일부일 수 있는 수용 소켓(602)(볼 소켓)으로서 형성될 수 있으며, 환자의 치아에 접합된 부착물은 스테이를 포함할 수 있으며, 볼 또는 스냅(606)으로 구성된다. 이 예에서, 치아 위에 구개 확장기를 적용하고, 플렉시블 영역(608)을 포함하는 개구를 포함할 수 있는 해제 제어부(602)를 개방하기 위해 힘을 가함으로써, 볼 또는 스냅이 소켓에 부착될 수 있다. 해제 제어부는 또한, 해제 채널(610)을 포함할 수 있으며; 해제 채널은 구개 확장기(예를 들어, 구개 확장기의 협측면)를 통과할 수 있고, 더 개방될 수 있어, 해제 제어부로부터 스테이를 해제하기 위해, 소켓 영역의 지름(D)을 확장시킨다. 예를 들어, 테이퍼형 또는 확장하는 지름을 갖는 로드(rod)는 채널(610)을 구동하여 개방하고, 부착물을 분리시키기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 일부 변형예에서, 부착물은, 부착물(들)로부터 구개 확장기를 당기기 위해 힘(F)을 가함으로써 언스냅핑(unsnapped)될 수 있다. 볼 형상 대신에, 삼각형, 정사각형, 타원형 및 직사각형과 같은 다른 형상이 또한 사용될 수 있다. 구개 확장기의 해제 제어부 상의 플렉시블 돌출부(602, 604)는 확장기의 결합 및 탈거를 가능하게 할 수 있다.

도 22b는 본 예에서 스냅(전체 둘레(full perimeter) 스냅)으로 구성된 잠금부의 다른 예를 도시한다. 도 22b에서, 부착물(612)은 치아에 접합되며, 구개 확장기의 부착물 창 내에 스냅을 유지하는 것을 돕기 위해 스테이로서 구성된 림 또는 에지(632)를 포함한다. 구개 확장기는 부착물(610)에 끼워지는 공동("부착물 창") 또는 개구(616)를 포함한다. 부착물(610)은 구개 확장기에 연결되고, 당겨질 때 용이한 해제를 위해 플렉시블하다. 공동(616)의 내경은 부착물의 외경과 대략 동일할 수 있다. 대안적으로, 스테이(612)는 구개 확장기 상에 있을 수 있고, 해제 제어부(610)는 환자의 치아에 접합되는 부착물의 일부일 수 있다.

예를 들어, 도 22c는 잠금부가 부착에 대한 해제 제어부를 포함하는 변형예를 도시하며; 해제 제어부는, 구개 확장기(621) 상에 형성된 스테이와 끼워지기 위한 치아에 부착된 한 쌍의 아암 또는 프롱(620, 622) 또는 형성된 돌출부를 포함한다. 이 예에서 스테이는, 도 22d에 도시된 바와 같이, 해제 제어부의 프롱이 스냅될 수 있는 구개 확장기를 적어도 부분적으로 통과하는 개구 또는 채널(623)이다. 일부 변형예에서, 프롱은 구개 확장기를 통해 연장되어, 구개 확장기의 제거를 위해 스테이로부터 해제 제어부를 해제하도록 서로를 향해 편향되도록 할 수 있는, 탭 또는 돌출부(미도시)를 포함할 수 있다. 프롱의 가요성은 적은 힘을 가함으로써 구개 확장기가 탈거되게 할 수 있다. 대안적으로, 프롱은 구개 확장기에 있을 수 있고, 스테이는 부착물 상에 있을 수 있다.

도 22e 및 도 22f는 사용될 수 있는 스냅-온/스냅-핏 잠금부의 다른 예를 도시한다. 도 22e는 해제 제어부(630)와 스테이(632) 사이의 결합의 개략도를 도시한다. 이 예에서, 부착물(638)은 스테이(632)를 포함하도록 구성되고, 치아(640) 상에 접합된다. 스테이는 미리 제조된 형상을 가질 수 있고, 예를 들어, 도 22f에 도시된 바와 같이, 해제 제어부 상의 상보적인 구조에 대해 고정된 림, 립, 에지 등을 포함할 수 있다. 도 22f에 도시된 바와 같이, 스테이 부분(632)을 갖는 부착물(638)은 구개 확장기(IPE)(636) 상의 부착물 공동(부착물 창)에 끼워질 수 있다. 예를 들어, 구개 확장기의 해제 제어부 영역은, 구개 확장기의 부착물 공동의 외부 영역에서 플렉시블 영역(예를 들어, 플렉시블 아암, 등)인 해제 제어부를 형성하는 돌출부를 포함할 수 있다. 따라서, 부착물은 구개 확장기에 스냅될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 해제 제어부는, 편향된 해제 제어부로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 해제 제어부는 스프링, 탄성, 또는 다른 힘 유지/해제 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 23은 본 명세서에서 설명된 임의의 잠금부에 사용될 수 있는 편향된 핀(701)으로서 구성된 해제 제어부의 예이다. 편향된 핀은 핀의 본체를 형성하는 실린더(705)로부터 내부 로드(707)를 구동할 수 있는 스프링(703)을 포함한다. 힘(F)은 핀을 압축하여 실린더 내로 다시 축소(collapse)될 수 있다. 일부 변형예에서, 핀은, 치아 상의 스테이 내로 구개 확장기를 고정하기 위해, 내부 로드 부분 또는 원통형 본체 중 어느 하나를 스테이 내로 연장할 수 있는 잠금부의 해제 제어부 메커니즘의 일부로서 사용될 수 있다. 스테이로부터 해제 제어부를 제거하고, 구개 확장기를 분리시키기 위해, 힘이 환자 및/또는 보호자에 의해 가해질 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치에서, 복수의 잠금부가 환자의 치아에 구개 확장기를 고정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 환자의 치아에 구개 확장기를 고정하고 해제하는데 2개 이상의 잠금부(예를 들어, 각각 해제 제어부를 포함하고 스테이와 결합됨)가 사용될 수 있다. 잠금부는 대칭적으로 배열될 수 있다(예를 들어, 구개 확장기의 중심선을 통해 연장되는 대칭선의 어느 한 측). 언급된 바와 같이, 잠금부는 구개 확장기의 협측면 상에 구성될 수 있고, 구개 확장기를 치아에 고정하도록 구성되어, 치아를 방지할 수 있다.

도 24는 구개 확장기를 치아에 유지하는 잠금부가 환자의 치아에 부착되는 나사형 너트(801, 803)를 포함하는 변형예를 도시한다. 이 예에서, 나사형 너트는 해제 제어부를 형성하고, 구개 확장기로부터 분리되거나 제거될 수 있지만, 환자의 치아(807)로부터 연장되어 그에 부착된 (예를 들어, 부착물의 일부를 형성하는) 나사형 스테이에 고정된다. 이 경우, 구개 확장기는 치아로부터 연장되는 나사형 스테이가 통과하는 측방향 (예를 들어, 협측) 면을 통한 개구, 노치 또는 창을 포함한다. 나사형 너트는 도시된 바와 같이, 구개 확장기(807)를 치아 상에 제 위치에 잠그기 위해 사용될 수 있다. 구개 확장기는 나사형 너트를 풀어서 제거될 수 있다.

언급된 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 구개 확장기는 환자에 의해 일련의 확장기로서 착용될 수 있다. 본 발명의 구개 확장기의 다양한 특성 및 특징은 본 명세서에서 일반적으로, 그리고 특정 실시예를 참조하여 설명된다. 특징의 배열을 포함하는 이러한 임의의 특징 및 특성은 구개 확장기에 통합될 수 있다. 구개 확장 쉘 장치로서 상호 교환 가능하게 지칭될 수 있는 이들 구개 확장기는, 환자의 상악골을 확장하기 위해 환자의 구강 내에 힘을 가하도록 구성될 수 있다. 환자는 임의의 적절한 환자, 예를 들어, 첫 영구 어금니가 나온 후의, 7 내지 9세의 어린이일 수 있다. 이들 장치는 환자의 구개를 4 내지 12mm 또는 그 이상 확장하는데 사용될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 구개 확장기 및/또는 부착물은 단일, 모놀리식 재료(예를 들어, 3D 프린팅 기술 등에 의해)로 형성될 수 있거나, 또는 이들은, 예를 들어, 레이어링(layering), 열경화성 등에 의해 부분으로 형성될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 방법 및 장치는, 입에 아직 유치(primary teeth)가 있는데 턱 및 치아의 구조를 어린이의 입이 턱과 치아의 구조를 다루기에 충분히 성장할 때 어린 사춘기 이전의 대상자를 치료하는데 사용될 수 있다. 얼라이너 치료 이전에 구개 확장이 사용될 수 있으며; 이 치료 동안, 영구치가 더 나오도록 공간을 만들기 위해 치열 또는 구개 확장을 통해 아치의 폭 또는 깊이를 증가시켜 아치 발달이 발생한다. 전형적으로 얼라이너는 골격 구개 확장에 필요한 요구되는 최소 횡방향 힘을 생성하지 않을 수 있다.

본 명세서에서 설명된 구개 확장기 시스템은 골격 및 치열궁 발달을 도울 수 있다. 예시적인 시스템은 구개 확장을 생성하도록 의도된 일련의 트랜스 구개 아치 특징으로 구성될 수 있다. 특징은 상악골 후방 치아에 힘을 가함에 의해 횡방향 구개 크기가 증가함에 따라, 상악골 아치를 외측으로 협측 방향으로 확장시킴으로써 구개를 이동/확장하도록 설계된다. 초기 실행 가능성 임상 연구를 위한 더 낮은 아치에 대해 계획된 치료는 없을 것이다. 확장기 착용 시간은 풀타임(full-time)이 될 것이다. 매일 교환되고, 0.25mm/일의 확장률을 갖는 일련의 확장기가 존재한다. 확장기의 개수는, 원하는 확장량에 의해 결정된다. 이는 또한 확장이 수행될 시간의 양을 결정한다. 장치는 아이의 치아 및 구개의 디지털 인상 스캔을 획득한 후에 제조된다. 따라서, 구개 확장기는 치료 동안 제거되거나 교체될 수 있고, 제거를 향상시키기 위해 본 명세서에서 설명된 임의의 특징을 포함할 수 있다. 환자에게 매일 24시간 동안 장치를 착용하는 것이 권장된다. 각 장치는 1일 동안 착용되는 것이 권장된다. 환자는 정상적으로 장치와 함께 먹을 것을 요청한다. 환자가 취침 전에 장치를 제거하고, 다음 장치를 배치하기 전에 양치하는 것이 제안된다.

이 치료의 잠재적인 이익은 구개 및 아치의 확장을 포함할 수 있으며, 잠재적으로 유해하고 해로운, 부정교합(malocclusals)을 교정할 수 있다. 구개를 확장시키는 것은, 제공된 공간으로 인해, 영구치가 나올 수 있는 더 많은 공간을 허용할 수 있다. 확장기는 제거 가능하기 때문에, 환자 위생은 개선될 수 있다. 확장기는 환자의 해부 구조에 대해 만들어지기 때문에, 혀 또는 구개를 자극하는 금속 나사 또는 브래킷의 사용을 요구하지 않고 편안함을 향상시킬 수 있다. 구개의 확장은 환자가 호흡할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있고, 비강 및 영역에서 기도를 증가시킬 수 있다.

본 명세서에서 설명된 치료 방법은 부정교합의 조기 개입 치료 동안 골격의 좁은 상악골 (상악, 치열궁 및/또는 구개)의 확장을 위해 설계된 일련의 의사-처방된, 맞춤 제작된, 플라스틱 제거 가능한 치열 교정 기구를 포함할 수 있다. 이들 장치는 골격의 좁은 상악골(상악, 치열궁 및/또는 구개)을 확장하기 위해 사용하도록 의도될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 임의의 장치는, 심각한 군집 또는 턱 불균형을 교정하기 위해 고정된 골격 확장기 및/또는 구강 수술과 (예를 들어, 함께) 사용될 수 있다. 구강 수술이 요구되는 경우, 마취와 연관된 위험과 적절한 회복이 치료 전에 고려되어야 한다.

구개 확장기에 대해 본 명세서에서 설명된 임의의 특징 및 방법은, 특정 치과용 얼라이너를 포함하는 다른 제거 가능한 치열 교정 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 분리 영역, 브리치(예를 들어, 힌지) 영역, 슬롯/슬릿, 제거 도구 등은 치과용 얼라이너 또는 일련의 치과용 얼라이너에 유사하게 통합될 수 있다. 따라서, 상기 설명에서, 다르게 문맥이 명확하게 하지 않으면, 용어 "구개 확장기"는 용어 "치과용 얼라이너"로 대체될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 설명된 예가 치아 상의 하나 이상의 부착물과 함께 사용하기 위한 구개 확장기의 맥락에서 예시되어 있지만, 이들 장치 및 방법은 부착물을 포함하지 않는 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 분리 영역, 매끄럽게 된 하부 표면 등이, (치아 상의 부착물과 정합하기 위한) 부착 영역을 포함하지 않는 구개 확장기와 함께 사용될 수 있다.

특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소 "상에" 있는 것으로 언급될 때, 이는 다른 특징 또는 요소 바로 위에 있을 수 있거나, 또는 개입하는 특징 및/또는 요소가 또한, 존재할 수 있다. 대조적으로, 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소 "바로 위에" 있는 것으로 언급될 때, 개입하는 특징 또는 요소가 존재하지 않는다. 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "연결", "부착" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 이는 다른 특징부 또는 요소에 직접 연결, 부착 또는 결합될 수 있거나, 또는 개입하는 특징 또는 요소가 존재할 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 대조적으로, 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "직접 연결", "직접 부착" 또는 "직접 결합"되는 것으로 언급될 때, 개입하는 특징 또는 요소가 존재하지 않는다. 일 실시예에 대해 설명되거나 도시되었지만, 설명되거나 도시된 특징 및 요소는 다른 실시예에 적용될 수 있다. 또한, 다른 특징에 "인접하여" 배치되는 구조체 또는 특징에 대한 참조는, 인접한 특징과 중첩하거나 아래에 놓이는 부분을 가질 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 인식될 것이다

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "하나의(a, an)", "그(the)"는 문맥상 명백히 달리 지시하지 않는 한 복수의 형태를 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 단계, 동작, 요소, 및/또는 구성 요소의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성 요소, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 연관된 열거된 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함하고, "/"로 약칭될 수 있다.

"아래(under)", "밑(below)", "하부(lower)", "위(over)", "상부(upper)" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소(들) 또는 특징부(들)에 대한 관계를 설명하기 위해, 설명의 용이함을 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 추가로 사용 또는 동작 중인 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 도면의 장치가 반전되면, 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "밑"으로 기술된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위"로 배향될 것이다. 따라서, 예시적인 용어 "아래"는 위 및 아래 방향 모두를 포함할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전), 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 이에 따라 해석될 수 있다. 유사하게, 용어 "상향", "하향", "수직", "수평" 등은 구체적으로 달리 지시되지 않는 한, 단지 설명의 목적을 위해 본 명세서에서 사용된다.

용어 "제1" 및 "제2"가 본 명세서에서 다양한 특징/요소(단계 포함)를 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 이들 특징/요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이러한 용어는 하나의 특징/요소를 다른 특징/요소로부터 구별하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 교시로부터 벗어나지 않고서, 아래에서 논의되는 제1 특징/요소는 제2 특징/요소로 지칭될 수 있고, 유사하게, 아래에서 논의되는 제2 특징/요소는 제1 특징/요소로 지칭될 수 있다.

본 명세서 및 이어지는 청구범위 전체에 걸쳐, 문맥이 달리 요구하지 않는 한, 용어 "포함", 및 "포함한다" 및 "포함하는"과 같은 변형은, 다양한 구성 요소가 방법 및 물품(예를 들어, 장치 및 방법을 포함하는 구성 및 장치)에서 공동으로 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 용어 "포함하는"은 임의의 언급된 요소 또는 단계의 포함을 의미하는 것으로 이해될 것이지만, 임의의 다른 요소 또는 단계를 배제하는 것은 아니다.

일반적으로, 본 명세서에서 설명된 임의의 장치 및 방법은 포괄적인 것으로 이해되어야 하지만, 구성 요소 및/또는 단계의 전부 또는 서브-세트는 대안적으로 배타적인 것일 수 있고, 또는 대안적으로, 다양한 구성 요소, 단계, 서브-구성 요소 또는 서브-단계로 "구성"되거나, 대안적으로 "본질적으로 구성되는" 것으로서 표현될 수 있다.

예에서 사용된 바를 포함하여, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 그리고 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 용어가 명시적으로 나타나지 않는 경우에도, 모든 숫자는 용어 "약" 또는 "대략"에 의해 수식되는 것처럼 읽어질 수 있다. "약" 또는 "대략"이라는 문구는, 설명된 값 및/또는 위치가 값 및/또는 위치의 합리적인 예상 범위 내에 있음을 나타내기 위해 크기 및/또는 위치를 설명할 때 사용될 수 있다. 예를 들어, 수치 값은 언급된 값(또는 값의 범위)의 +/-0.1%인 값, +/-1%의 언급된 값(또는 값의 범위), +/-2%의 언급된 값(또는 값의 범위), +/-5%의 언급된 값(또는 값의 범위), +/-10%의 언급된 값(또는 값의 범위) 등의 값일 수 있다. 본 명세서에서 주어진 임의의 수치 값은 또한, 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 약 또는 대략의 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10" 또한 개시된다. 본원에 인용된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위-범위를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 적절하게 이해되는 바와 같이, 값보다 "이하" 값이 개시되면, "이상" 및 값 사이의 가능한 범위가 또한 개시된다는 것이 이해된다. 예를 들어, 값 "X"가 개시되면, "X 이하"뿐만 아니라 "X 이상" (예를 들어, X가 수치 값인 경우) 또한 개시된다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐, 데이터는 다수의 상이한 포맷으로 제공되고, 이 데이터는 엔드포인트(endpoint)와 시작 포인트, 및 데이터 포인트의 임의의 조합에 대한 범위를 나타내는 것이 이해된다. 예를 들어, 특정 데이터 포인트 "10" 및 특정 데이터 포인트 "15"가 개시되면, 10 내지 15뿐만 아니라, 10 및 15 보다 크거나, 그 이상이거나, 작거나, 이하거나, 또는 동일한 것도 개시된 것으로 이해된다. 또한, 2개의 특정 유닛 사이의 각각의 유닛도 개시된다는 것이 이해된다. 예를 들어, 10 및 15가 개시되면, 11, 12, 13 및 14가 또한 개시된다.

다양한 예시적인 실시예가 위에서 설명되었지만, 청구항에 의해 설명된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 다양한 실시예에 대한 임의의 수의 변화가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 다양한 설명된 방법 단계가 수행되는 순서는 종종 대안적인 실시예에서 변경될 수 있고, 다른 대안적인 실시예에서, 하나 이상의 방법 단계는 통째로 건너뛸 수 있다. 다양한 장치 및 시스템 실시예의 선택적 특징은 일부 실시예에서 포함될 수 있고, 다른 실시예에서는 포함되지 않을 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 주로 예시적인 목적으로 제공되며, 청구항에 기재된 바와 같이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

본 명세서에 포함된 예 및 예시는, 한정이 아닌 예시적인 방법으로, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 도시한다. 언급된 바와 같이, 다른 실시예가 이용될 수 있고 그로부터 도출될 수 있어서, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 구조적 및 논리적 대체 및 변경이 이루어질 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예는 단지 편의를 위해, 그리고 본 출원의 범위를 임의의 단일 발명 또는 발명적 개념으로 자발적으로 제한하고자 하는 일 없이, 본 명세서에서 개별적으로 또는 총체적으로 용어 "발명"으로 지칭될 수 있으며, 하나 초과의 발명 또는 발명적 개념이 실제로 개시되면, 본 출원의 범위를 임의의 단일 발명 또는 발명적 개념으로 자발적으로 제한하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 특정 실시예가 본 명세서에서 예시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하기 위해 계산된 임의의 배열이, 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있다. 본 개시는 다양한 실시예의 임의의 그리고 모든 구성 또는 변형예를 커버하도록 의도된다. 본 명세서에서 구체적으로 설명되지 않은 상기 실시예의 조합 및 다른 실시예는 상기 설명을 검토하면 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (28)

1. 구개 확장기 장치(palatal expander apparatus)로서,
   전방(anterior)에서 후방(posterior)으로 각각 연장되고 환자의 치아 위에 착용되도록 구성되는 한 쌍의 치아 결합 영역 - 상기 치아 결합 영역은 각각 교합면(occlusal side) 및 협측면(buccal side)을 포함함 - ;
   상기 한 쌍의 치아 결합 영역을 연결하는 구개 영역 - 상기 구개 영역은 상기 구개 확장기 장치가 상기 환자에 의해 착용될 때 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성됨 - ; 및
   전방에서 후방으로 연장되는 브리치 영역(breach region) - 상기 브리치 영역은, 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 어느 하나 또는 모두의 협측면에 견인력이 가해질 때 예측 가능하게 구부러지거나 파손(break)되도록 구성됨 - ;을 포함하는, 구개 확장기 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은, 상기 브리치 영역의 어느 한 측에 인접한 영역의 기계적 강도보다 낮은 기계적 강도를 갖는, 구개 확장기 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은 천공된 영역을 포함하는, 구개 확장기 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은 주름부(crease) 또는 채널을 포함하는, 구개 확장기 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은 상기 구개 확장기 쉘 장치 내의 하나 이상의 보이드(void)를 포함하는, 구개 확장기 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은 힌지(hinge)를 포함하는, 구개 확장기 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 교합면을 가로질러 연장되는, 구개 확장기 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 브리치 영역은, 미리 결정된 값보다 큰 견인력이 측방향 외측 방향으로 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 협측면에 가해질 때, 파손되도록 구성되는, 구개 확장기 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 미리 결정된 값은 10N인, 구개 확장기 장치.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 미리 결정된 값은 5N 내지 100N인, 구개 확장기 장치.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 브리치 영역은, 미리 결정된 값보다 큰 견인력이 측방향 외측 방향으로 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 하나의 혀 측에 가해질 때, 힌지 방식으로 구부러지도록 구성되는, 구개 확장기 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 미리 결정된 값은 10N인, 구개 확장기 장치.
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 미리 결정된 값은 5N 내지 100N인, 구개 확장기 장치.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 브리치 영역은 보이지 않는, 구개 확장기 장치.
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 브리치 영역은, 상기 구개 확장기 쉘 장치의 전방 단부로부터 상기 구개 확장기 쉘 장치의 후방 단부로 연장되는, 구개 확장기 장치.
16. 청구항 1에 있어서,
    상기 환자의 치아에 접합된 부착물에 결합하도록 각각 구성된 복수의 부착 영역을 더 포함하는, 구개 확장기 장치.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 브리치 영역은 전방에서 후방으로의 축을 따른 상기 부착 영역 중 하나 이상에 인접하여 연장되는, 구개 확장기 장치.
18. 청구항 1에 있어서,
    견인력을 받도록 구성된 한 쌍의 치아 결합 영역 중 적어도 하나의 협측면 상의 분리 영역을 더 포함하는, 구개 확장기 장치.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 분리 영역은 상기 협측면의 하부 에지 상의 또는 이에 인접한 슬롯(slot), 레지(ledge), 노치(notch), 립(lip), 또는 갭(gap) 중 하나 이상을 포함하는, 구개 확장기 장치.
20. 청구항 1에 있어서,
    상기 협측면의 하부로부터 상기 브리치 영역을 향해 연장되는 복수의 수직 슬롯 또는 슬릿을 더 포함하는, 구개 확장기 장치.
21. 구개 확장기 장치로서,
    전방에서 후방으로 각각 연장되고 환자의 치아 위에 착용되도록 구성되는 한 쌍의 치아 결합 영역 - 상기 치아 결합 영역은 각각 교합면 및 협측면을 포함함 - ;
    상기 한 쌍의 치아 결합 영역을 연결하는 구개 영역 - 상기 구개 영역은, 상기 구개 확장기 장치가 상기 환자에 의해 착용될 때 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성됨 - ; 및
    전방에서 후방으로 연장되는 브리치 영역 - 상기 브리치 영역은, 상기 한 쌍의 치아 결합 영역 중 어느 하나 또는 모두의 협측면에 측방향으로 외향인 성분을 갖는 견인력이 가해질 때, 상기 브리치 영역이 예측 가능하게 구부러지거나 파손되도록, 상기 브리치 영역의 어느 한 측에 인접한 영역의 기계적 강도보다 작은 기계적 강도를 가짐 - ;을 포함하는, 구개 확장기 장치.
22. 볼록한 표면 기하학적 형상(convex surface geometry)을 갖는 구개 표면 - 상기 볼록한 표면 기하학적 형상은, 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입되어, 상기 환자의 상기 구개와 정합할 때, 구개 힘(palatal force)을 가하도록 구성됨 - ;
    상기 구개 표면에 대향하는 혀측 표면(lingual surface) - 상기 혀측 표면은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 혀와 상기 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상(concave surface geometry)을 가짐 - ;
    상기 구개 표면 및 상기 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽 - 상기 복수의 측벽은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 상기 복수의 측벽은, 제거력(removal force)을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ;
    상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 본체의 실질적인 제1 변형에 대응하는 제1 변형 측정치(first deformation measure)를 갖는, 상기 본체; 및
    상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 하나 이상의 브리치 영역의 실질적인 제2 변형에 대응하는 제2 변형 측정치를 가지며, 상기 제2 변형 측정치는 상기 제1 변형 측정치보다 큰, 상기 하나 이상의 브리치 영역;을 포함하는, 구개 확장기.
23. 구개 확장기를 형성하는 방법에 있어서,
    구개 표면의 가상 표현(virtual representation)을 수집하는 단계 - 상기 구개 표면은 볼록한 표면 기하학적 형상을 가지며, 상기 볼록한 표면 기하학적 형상은, 상기 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입되어, 상기 환자의 상기 구개와 정합할 때, 구개 힘을 가하도록 구성됨 - ;
    상기 구개 표면에 대향하는 혀측 표면의 가상 표현을 수집하는 단계 - 상기 혀측 표면은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 혀와 상기 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상을 가짐 - ;
    상기 구개 표면 및 상기 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽의 가상 표현을 수집하는 단계 - 상기 복수의 측벽은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 상기 복수의 측벽은, 제거력을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ;
    본체의 가상 표현을 수집하는 단계 - 상기 본체는 상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 상기 본체의 실질적인 제1 변형에 대응하는 제1 변형 측정치를 가짐 - ;
    하나 이상의 브리치 영역의 가상 표현을 수집하는 단계 - 상기 하나 이상의 브리치 영역은, 상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 상기 하나 이상의 브리치 영역의 실질적인 제2 변형에 대응하는 제2 변형 측정치를 가지며, 상기 제2 변형 측정치는 상기 제1 변형 측정치보다 큼 - ;
    상기 구개 표면의 가상 표현, 상기 혀측 표면의 가상 표현, 상기 복수의 측벽의 가상 표현, 상기 본체의 가상 표현, 및 상기 하나 이상의 브리치 영역의 가상 표현을 사용하여, 상기 구개 확장기를 제조하기 위한 명령을 제공하는 단계;를 포함하는, 구개 확장기 형성 방법.
24. 볼록한 표면 기하학적 형상을 갖는 구개 표면 - 상기 볼록한 표면 기하학적 형상은, 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입되어, 상기 환자의 구개와 정합할 때, 구개 힘을 가하도록 구성됨 - ;
    상기 구개 표면에 대향하는 혀측 표면 - 상기 혀측 표면은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 혀와 상기 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상을 가짐 - ;
    상기 구개 표면 및 상기 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽 - 상기 복수의 측벽은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 상기 복수의 측벽은, 제거력을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ;
    상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 본체의 실질적인 제1 변형에 대응하는 제1 변형 측정치를 갖는, 상기 본체; 및
    상기 제거력에 응답하여 상기 구개 확장기의 일부를 파괴(breaching)하기 위한 하나 이상의 수단 - 상기 구개 확장기의 상기 일부를 파괴하기 위한 상기 하나 이상의 수단은, 상기 제거 구조체에 대한 제거력의 적용에 응답하여 하나 이상의 브리치 영역의 실질적인 제2 변형에 대응하는 제2 변형 측정치를 가지며, 상기 제2 변형 측정치는 상기 제1 변형 측정치보다 큰 - ;을 포함하는, 구개 확장기.
25. 볼록한 표면 기하학적 형상을 갖는 구개 표면 - 상기 볼록한 표면 기하학적 형상은 구개 확장기가 환자의 구개에 삽입될 때 상기 환자의 구개와 정합하도록 구성됨 - ;
    상기 구개 표면에 대향하는 혀측 표면 - 상기 혀측 표면은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 혀와 상기 구개 확장기 사이에 갭을 제공하도록 구성된, 오목한 표면 기하학적 형상을 가짐 - ;
    상기 구개 표면 및 상기 혀측 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 복수의 측벽 - 상기 복수의 측벽은, 상기 구개 확장기가 상기 구개에 삽입될 때 상기 환자의 구개 및 치아의 혀측 영역 중 하나 이상에 대해 측벽 힘을 가하도록 구성되고, 상기 복수의 측벽은, 제거력을 받기 위한 적어도 하나의 제거 구조체를 가짐 - ;
    하나 이상의 상기 구개 힘 및 상기 측벽 힘의 반대 방향인 상기 제거력에 기초하여 대향력(opposition force)을 지향(direct)시킴으로써, 상기 구개 힘 및 상기 측벽 힘의 조합보다 상기 대향력이 클 때 상기 구개로부터 상기 구개 확장기의 제거를 야기하도록 구성된 하나 이상의 제거 수용 구조체(removal receipt structure);를 포함하는, 구개 확장기.
26. 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템으로서, 상기 구개 확장기 시스템은,
    제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역, 및 상기 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 상기 제1 치아 결합 영역과 상기 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역을 포함하는 구개 확장기;
    상기 제1 치아 결합 영역의 협측면 상의 제1 부착 결합 영역;
    상기 제1 치아 결합 영역의 협측면 상의 제1 잠금부 - 상기 제1 잠금부는, 상기 제1 잠금부가 해제될 때까지 상기 구개 확장기를 상기 환자의 치아 상에 잠그기(lock) 위해 상기 제1 부착 결합 영역 내의 제1 부착물 상의 스테이(stay)와 결합하도록 상기 제1 부착 결합 영역 내로 연장되도록 구성된 제1 해제 제어부를 포함함 - ;
    상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 제2 부착 결합 영역; 및
    상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 제2 잠금부 - 상기 제2 잠금부는, 상기 구개 확장기를 상기 환자의 치아 상에 잠그기 위해 상기 제2 부착 결합 영역 내의 제2 부착물 상의 스테이와 결합하도록 상기 제2 부착 결합 영역 내로 연장되도록 구성된 제2 해제 제어부를 포함함 - ;를 포함하는, 구개 확장기 시스템.
27. 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템에 있어서, 상기 구개 확장기 시스템은,
    구개 확장기; 및
    복수의 부착물;을 포함하고,
    상기 구개 확장기는,
    제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역 및 상기 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 상기 제1 치아 결합 영역과 상기 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역;
    상기 제1 치아 결합 영역 및 상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 부착 결합 영역;
    상기 제1 치아 결합 영역 및 상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 잠금부;를 포함하고, 각각의 잠금부는, 해제 제어부가 복수의 부착 결합 영역 중 하나의 부착 결합 영역 내로 연장되는 잠금 구성과, 상기 해제 제어부가 상기 부착 결합 영역으로부터 후퇴(retract)되는 잠금 해제 구성을 갖는, 상기 해제 제어부를 포함하고, 그리고
    상기 복수의 부착물에서 각각의 부착물은, 상기 구개 확장기를 상기 환자의 치아 상에 잠그기 위해 상기 잠금 구성에서 상기 해제 제어부와 결합하도록 구성된 스테이를 포함하는, 구개 확장기 시스템.
28. 환자의 구개를 확장하기 위한 구개 확장기 시스템에 있어서, 상기 구개 확장기 시스템은,
    구개 확장기를 포함하고,
    상기 구개 확장기는,
    제1 치아 결합 영역, 제2 치아 결합 영역 및 상기 제1 및 제2 치아 결합 영역을 연결하고 상기 제1 치아 결합 영역과 상기 제2 치아 결합 영역 사이에 측방향 힘을 가하도록 구성되는 구개 영역;
    상기 제1 치아 결합 영역 및 상기 제2 치아 결합 영역의 협측면 상의 복수의 부착 결합 영역;
    복수의 잠금부;를 포함하고, 상기 복수의 부착 결합 영역의 각각의 부착 결합 영역은 상기 복수의 잠금부 중 하나의 잠금부와 연관되며, 각각의 잠금부는 상기 구개 확장기를 상기 환자의 치아 상에 잠그기 위해 상기 부착 결합 영역 내의 부착물과 결합하도록 구성되는, 구개 확장기 시스템.

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