TWI785336B

TWI785336B - 牙齒定位器具及其製造及使用之系統及方法

Info

Publication number: TWI785336B
Application number: TW109116784A
Authority: TW
Inventors: 安德魯Ｓ馬特茲; 馬汀Ｇ馬特茲
Original assignee: 美商牙弓公司
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2022-12-01
Also published as: WO2020236822A1; KR20220019711A; CA3141314A1; EP3972523A1; CN114641255A; TW202112315A; AU2020279980A1

Abstract

本發明提供牙齒定位器具及用於製造及使用牙齒定位器具之設備、組件、方法及技術。用於調整一患者之牙齒位置之一實例牙齒定位器具包含經塑形以將矯正器具固定至至少一牙齒之一牙齒扣緊配置及連接至該牙齒扣緊配置之一撓性配置。該撓性配置之剛性小於該牙齒扣緊配置。

Description

牙齒定位器具及其製造及使用之系統及方法

本發明大體上係關於牙齒矯正領域。更明確言之，本發明係關於一種具有用於接合一或多個牙齒之一牙齒扣緊總成及用於撓性地結合該牙齒扣緊總成之部分之一撓性總成之牙齒定位器具。

多年來，在矯正治療期間，已使用各種矯正對準器來重新定位牙齒。應注意，術語「對準器」、「定位器」、「牙齒定位器具」及「矯正器具」在牙齒矯正領域中基本上同義。

此類型之矯正治療通常對上下排牙使用單獨牙齒定位器具。牙齒定位器具裝配於牙齒上以覆蓋一些或所有牙齒之至少一些面及舌表面且通常覆蓋牙齒之至少一些咬合或封閉表面。先前技術中所描述之早期定位器係由自患者之牙齒之三維負牙印模導出之一組石膏模型製成。藉由使用一小鑽石鋸或旋轉切割盤將牙齒切開，接著將石膏牙齒重新定位成一較佳、較筆直、所要配置，且接著用牙蠟使牙齒保持新配置來修改石膏牙模。重設齒模提供製造定位器之基礎。製成定位器之材料之彈性提供使牙齒自其原始位置朝向新矯直位置移動之能量。自牙齒定位器之最早揭示看，先前技術中所提出之諸多設計已展示以一系列遞增步驟移動牙齒。若必須使用石膏及蠟來手動完成各步驟之牙齒配置，則製造一系列器具係困難的。

自1990年代初期開始，數位技術已開始向矯正醫生提供藉由以小但準確遞增步驟製造牙齒模型來實現矯正治療之全新工具。市售CAD/CAM軟體可產生可自其製造一系列漸進器具之所要牙齒模型。此等工具包含患者之齒列之3D成像及用於在矯正治療中創建虛擬模型以接著製造客製矯正器具之CAD/CAM(電腦輔助設計及製造)系統。

此等數位技術之成功矯正應用之一實例見於稱為加州聖何塞之Align Technology公司之Invisalign^®程式之商業服務中。Invisalign程式主要基於美國專利第5,975,893號(Chishti等人)及諸多相關專利(包含美國專利第6,398,548號(Muhammad等人))。Invisalign牙齒定位器係形成於自患者之牙體解剖之一虛擬模型生長之電腦產生之形成圖案上之一系列漸進薄、透明塑膠器具。用於形成對準器之程序使用真空、壓力及熱之一組合。此形成程序在矯正實驗室社群內俗稱「吸下(suck down)」程序。

在用於製造一系列Invisalign型牙齒對準器之一程序中，一技術人員首先掃描一患者之上下模型組以獲得一患者之牙體解剖之CAD可操縱虛擬模型。一模型組通常由牙齒、上顎及牙齦之一上石膏模型及一下石膏模型組成。一旦獲得原始咬合不正之虛擬模型，則一技術人員將採取涉及虛擬咬合不正之廣泛操縱之步驟。此涉及根據一綜合及循序程序廣泛重新定位牙齒以最終達成該患者之一完成或理想咬合。虛擬模型中之完成咬合與患者之上下咬合之完全重新定位一致，因此習知矯正治療成功結束。在完成上述步驟之後，技術人員將擁有虛擬CAD環境內可用之患者牙齒之兩個版本。一版本表示原始咬合不正且另一版本表示理想咬合。換言之，技術人員具有開始及結束狀態。

程序中之下一步驟涉及創建一系列遞增、漸進物理形成模型。此等形成模型之各者表示沿上文所描述之開始狀況與結束狀況之間的患者之提出治療序列之特定遞增步驟中之患者之未來咬合之一快照。為此，技術人員創建看見所有或大部分牙齒略微重新定位之一虛擬「第一移轉模型」。此第一移轉模型看見一些或所有牙齒自其原始預治療位置細微移動至其預期完成位置之方向上之一虛擬第一移轉位置。類似地，創建看見虛擬牙齒亦在所要方向上略微進一步移動之一第二虛擬移轉模型。技術人員之目標係創建一系列漸進模型，其中各模型比前一模型略微進一步偏移，且各模型使牙齒略微移動靠近其完成目標位置。一最終形成模型將自一系列移轉位置取得牙齒且使其移動至其最終所要位置中。

一旦創建此一系列虛擬中間形成模型且由技術人員創建一最終形成模型，則表示系列中之模型之各者之數位碼旨在操作一快速原型機。在一快速原型機內，使用諸多習知程序之任何者(諸如電腦數值控制(CNC)加工、立體微影或3D列印)來產生物理形成模型系列。產生步驟導致虛擬中間模型及最終模型之系列之各者之硬物理複製產生。

程序之下一步驟看見物理模型系列之各者依次安裝於一真空機(亦指稱一吸下機)中，其中使用壓力、熱及真空之一組合來形成來自一恆定厚度之塑膠片材之漸進對準器之實際系列。一旦形成及修整漸進對準器系列，則將其循序貼標籤、封裝及運送至主治矯正醫生。接著，矯正醫生為患者排定一預約，此時將對準器及其使用說明給予患者。指示患者穿戴第一組對準器一段時間，通常為兩週。此後，捨棄第一組且患者移轉至系列之下一組，依此類推。

對準器用於根據由技術人員虛擬創建之位置偏移來促使患者之牙齒移動。由對準器之聚合材料之彈性使牙齒漸進偏移且促使其在所要方向上朝向其預定完成位置移動。理想地，溫和但連續力將由對準器傳遞以引起某些生理程序，其涉及產生及吸收骨質以支援牙根生出。最終結果應為牙根緩慢、漸進地矯正移動通過下層骨質而朝向期望位置及定向。

諸多習知可移除對準器受其設計及當前利用之透明熱塑性材料之機械性質限制。透明聚合材料使對準器幾乎不可見，且其顯著優於固定不鏽鋼硬體及金屬支架。另一方面，用於形成對準器之習知聚合材料具有在所有方向上撓曲之一非常有限能力。當對準在治療開始時沒有很好地排成一行之牙齒時，此尤其成問題。最新公開研究表明，習知對準器之各階段在首次傳遞力時傳遞相當大力，且接著所施加之力快速減小。此導致間歇力傳遞，而非所要連續溫和輕力。

即使嘗試在各階段期間很小移動，但器具無法適當接合需要移動之牙齒，因為器具不夠撓性且未設計成允許在材料之平面內移動。若一特定對準器無法適當接合一牙齒，則該牙齒不會移動至適當位置以接合系列中之下一連續對準器。當對準器無法適當接合一牙齒時，當前唯一可用解決方案係：(1)減少該特定階段所嘗試之移動量；或(2)在牙齒上放置一較大黏合附件。此等兩個解決方案通常需要修訂電腦化治療計劃。若不修改計劃，則在器具之各連續階段，對準器之裝配劣化，且在僅幾個階段之後，牙齒變得明顯未根據原始電腦化治療計劃移動以迫使治療計劃修改。器具精確接合個別牙齒、是否移動牙齒或是否將牙齒用作錨固牙齒以幫助其他牙齒移動之能力係矯正治療成功之關鍵。

本發明提供一種矯正器具，其具有含用於可移除地接納數個患者牙齒之一系列凹部之一薄彈性殼及用於可移除地接合選定牙齒之牙齒扣緊元件(亦指稱一牙齒扣緊部分)。該器具亦併入由該殼中之撓性圖案創建之數個撓性區以允許該器具之選定區之撓性增強。例如，可藉由在該器具之該殼中3D列印減小厚度之空隙、褶皺或區域之一圖案來創建該等撓性區。

在一些實施方案中，本發明尋求藉由提供由彎曲互連元件連接至附近牙齒之該等牙齒扣緊元件之各牙齒之一牙齒扣緊元件來克服該器具材料之缺乏撓性之限制。該等彎曲互連元件足夠撓性以允許各牙齒扣緊元件保持牢固接合於適當位置中。該等互連元件之撓性性質由材料之選擇、該等互連元件之橫截面及由該等互連元件之形狀控制。在一些實施方案中，該等互連元件之形狀係一小半徑環構形，其中環之半徑可為牙齒之寬度之約一半。

將鑑於以下詳細描述及附圖來更容易理解本發明之此等及其他優點、特徵及目的。

10:下牙弓/牙模

11:牙齒

11A:牙根

11B:正中面

12A:黏合附件

12B:黏合附件

13A:唇面

13B:舌面

14A:孔

14B:孔

15:牙齒扣緊元件

15A:經修改表面輪廓

15B:經修改表面輪廓

16:凸緣

16A:牙齦凸緣區域

16B:牙齦凸緣區域

17:撓性互連元件

17A:互連元件

17B:互連元件

18:平坦端

19:開放空間

30:互連元件

40:撓性塑膠互連元件

41:互連元件

42:互連元件

43:加強肋或脊

44:加強肋或脊

50:材料

51:牙間切口/切除區域

52:U形互連元件

60:器具段

61:器具段

62:器具段

70:臂

71:彈性部件

100:器具

106:牙根

107:右上後牙

110:牙齒扣緊元件

111:黏合附件

112:撓性區

113:鄰間咬合區域

170:運算裝置

180:處理裝置

182:系統記憶體

184:系統匯流排

186:唯讀記憶體

188:隨機存取記憶體

190:基本輸入/輸出系統

192:輔助儲存裝置

194:輔助儲存介面

196:作業系統

198:應用程式

200:矯正器具

210:牙齒扣緊元件

212:撓性區

214:間隙

270:程式模組

272:程式資料

274:輸入裝置

276:鍵盤

278:滑鼠

280:麥克風

282:觸控感測器

284:輸入/輸出介面

286:顯示裝置

288:視訊適配器

290:網路介面

300:矯正器具

310:牙齒扣緊元件

312:撓性區

314:不規則邊界

315:開口

400:矯正器具

401:頰側

402:舌側

403:咬合側

404:正中

405:遠端

410:牙齒扣緊元件

412:撓性區

414:凸緣區域

415:開口

416:Y形構形

417:鄰間延伸部

418:牙間區域

420:邊界區域

421:咬合面

500:矯正器具

510:牙齒扣緊元件

512:撓性區

514:凸緣部分

600:矯正器具

610:牙齒扣緊元件

612:撓性區

614:凸緣

700:部分

800a:部分

800b:部分

900:部分

1000:部分

1100:部分

1200:部分

1300:部分

1400:部分

1500:部分

1600:部分

1700:部分

1800:部分

1900:部分

2000:部分

2100:系統

2102:矯正室

2104:印模台

2106:印模

2108:矯正實驗室

2110:3D掃描儀

2112:數位模型

2114:器具設計系統

2116:器具設計引擎

2118:器具系統設計資料

2120:器具製造台

2122:牙齒定位器具系統

2128:網路

2200:方法

2202:操作

2204:操作

2206:操作

2208:操作

2300:方法

2302:操作

2304:操作

2306:操作

2308:操作

2400:CAD模型

2402:齒列輪廓區域

2404:基底區域

2406:牙齦區域

2408:牙齒部分/牙齒區域

2410:支撐結構

2412:支撐結構

2414:支撐結構

2500A:模型

2500B:模型

2506:牙齦部分

2508:牙齒部分

2510A:器具

2510B:器具

2512:牙齒部分

2514A:唇側牙齦凸緣

2514B:唇側牙齦凸緣

2516:舌側牙齦凸緣

2520:偏移部分

2600:互連元件

2602:頂部部分

2604:錐形部分

2606:側

2620A:脊

2630:脊

2640:圖案化區域

可結合附圖來更容易理解本發明，其中：圖1係一下牙弓10及定位於其上方之本發明器具之一透視圖。U形線互連元件17經展示於牙齒11之頰側及舌側兩者上。虛線指示器具就位於牙齒11上之適當位置中所依循之路徑。

圖2係具有平坦端18之一互連元件17之一前視圖。

圖3係裝配於右上四分部中之一些牙齒上之器具之一部分之一側視圖。

圖4展示一單一牙齒(右上第一前臼齒)之來自五個不同方向之視圖，其中黏合附件12A及12B、一牙齒扣緊元件15及U形線環互連元件17處於適當位置中。

圖5展示一矩形黏合附件12A之一3維圖，其中指示X軸、Y軸及Z軸。

圖6至圖9提供橫向平面上之三種類型之簡單牙齒移動之視圖。圖6繪示未移動牙齒之一初始視圖，其中定位CR及CC點。圖7展示舌根傾斜移動，其中牙冠中心保持固定。圖8展示一頰牙冠傾斜移動，其中阻力中心保持固定。圖9指示無傾斜之水平橫向平移(身體)移動。

圖10係裝配於右上四分部之一些牙齒上之一器具之一側視圖。器具類似於圖3中所展示之器具，但已提取一牙齒且移動其他牙齒以封閉提取空間。各側上相鄰於提取空間之牙齒之牙齒扣緊元件已經修改以包含頰翼之一直臂延伸部。臂在牙齦線上延伸且包含一鉤或按鈕或用於安裝一彈性帶以施加額外力來封閉空間之其他附接構件。因為彈性帶在牙根之中心附近附接於牙齒之阻力中心附近，所以傾斜力矩減小以藉此更容易避免在封閉空間時傾斜牙齒。

圖11展示一下弓牙模及定位於其上方之器具之另一實施例之一透視圖。器具由一單件材料製成，但器具之局部區域用作牙齒扣緊元件及撓性彎曲互連元件。虛線指示器具就位於模型上之適當位置中所依循之路徑。

圖12展示裝配於右上四分部中之一些牙齒上之圖11中之器具之一部分之一側視圖。

圖13呈現具有至互連元件之增加支撐脊43及圍繞黏合附件之增加支撐脊44之圖12之一放大圖。

圖14至圖21展示互連元件及增加支撐脊43、44之各種形狀之橫截面圖。

圖22展示裝配於右上四分部中之牙齒上之器具之另一實施例，類似於圖12中所展示之視圖。在此實施例中，互連元件41之大彎曲環經折疊使得其等處於一倒置位置中。在此位置中，其仍依差不多相同方式起作用，但其不太可能干擾頰繫帶附件。倒置環之機制傾向於在環伸展開時使牙冠位置保持更緊密靠在一起。應注意，包含互連元件41之整個器具仍可經製造為一單件。

圖23係圖12中所展示之實施例之一修改方案，其中使用不同材料來製造牙齒扣緊元件15及彎曲互連元件42。

圖24展示裝配於右上四分部中之一些牙齒上之器具之另一實施例之一側視圖。此實施例亦係一單件式器具，如同圖11及圖12中所展示之器具。區別在於器具之凸緣部分16覆蓋面側(如所展示)及舌側(未展示)上之一些牙齦組織且凸緣之牙間部分52用作撓性互連元件。

圖25展示一下弓牙模及定位於其上方之器具之另一實施例之一透視圖。小彎曲撓性聚合物互連元件經展示於牙齒扣緊元件之間。虛線指示器具就位於模型上之適當位置中所依循之路徑。

圖26展示裝配於右上四分部中之一些牙齒上之器具之一側視圖。

圖27展示一單一牙齒(右上第一前臼齒)之來自五個不同方向之視圖，其中黏合附件12A及12B、一牙齒扣緊元件15及小彎曲撓性互連元件30處於適當位置中。

圖28係下排牙之一牙模10之一橫截面圖，其中平面橫向穿過第二前臼齒11之中心。下第二前臼齒上之牙齒扣緊元件經展示為適當就位於牙模之牙齒上。牙齦線與黏合附件之間的牙齒之頰側及舌側兩者上之模型中之牙齒之外表面13A及13B已向內(朝向牙齒之中心)移動一小距離，如由虛線所指示。另外，牙模10之部分可經擴展以(例如)最小化對牙齦組織之衝擊。

圖29係牙模及對應於圖28之牙齒扣緊元件之一詳細橫截面圖。

圖30係一下牙弓10及具有器具段之頰面及舌面兩者上之較長互連元件17A及17B之一器具之另一實施例之一透視圖。

圖31係具有器具段之頰面上之較長互連元件17之器具之另一實施例之一前視圖。

圖32係對應於圖31之一仰視圖。

圖33係具有個別牙齒上之牙齒扣緊元件15之間的較長互連元件17之一器具之又一實施例之一前視圖。

圖34係對應於圖33之一側視圖。

圖35係具有自第一臼齒附近之後器具段連接至中切牙正上方之前器具段之一互連元件17之右上排牙上之一器具之另一實施例之一右側視圖。

圖36係具有由連接後器具段與前器具段之線製成之一互連元件17之右上排牙上之一器具之另一實施例之一右側視圖。

圖37係覆蓋右上後牙之一矯正器具及覆蓋幾乎所有牙齒表面之牙齒扣緊元件之一部分之一右側視圖之一示意圖。各牙齒扣緊元件包圍且可視情況覆蓋此處經展示為突出穿過器具之殼中之一孔之一黏合附件。覆蓋牙齒之鄰間區域之一撓性區位於各對相鄰牙齒扣緊元件之間。

圖38係類似於圖37之一矯正器具之另一實施例之一示意圖，其中一撓性區延伸為牙齒扣緊元件之間的一窄水平帶。

圖39係類似於圖37之一器具之另一實施例之一示意圖，其中牙齒扣緊元件與器具之撓性區之間存在一不規則邊界，且撓性區之大小較大。

圖40係一器具之另一實施例之一示意圖，其中牙齒扣緊元件之大小減小且撓性區擴大。

圖41係類似於圖40中所展示之器具之一器具之一簡化變型之一示意圖。

圖42係類似於圖41之一實施例之一示意圖，但牙齒扣緊元件以窄邊界包圍黏合附件。

圖43係產生一人字形效應之一撓性圖案之一實例之一示意圖。

圖44A係具有彎曲段之一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖44B係具有彎曲段之一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖45係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。在下場域中重複上圖案。

圖46係可經重複以產生較大場域之一圖案之一小樣本之一示意圖。

圖47係可經重複以產生較大場域之圖案之另一小樣本之一示意圖。

圖48係具有以一規則重複圖案與鋸齒形元件交替結合之不規則S形元件之一撓性圖案之又一實例之一示意圖。

圖49係藉由重複圖48中之圖案以產生一較大場域所形成之圖案之一示意圖。

圖50係可經重複以產生一較大場域之一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖51係可經重複以產生一較大場域之一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖52係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖53係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖54係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖55係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖56係一撓性圖案之另一實例之一示意圖。

圖57係用於製造牙齒定位對準器之一環境及程序之一示意性方塊圖。

圖58係由圖57之系統之一些實施例執行之一實例方法。

圖59係由圖57之系統之一些實施例執行之另一實例方法。

圖60係已經修改為包含支撐結構之CAD模型之一實例。

圖61A及圖61B繪示一器具及用於形成該器具之一模型之一實例之橫截面，在圖61B中，已施加一偏移以擴展模型之牙齦組織之一部分以防止器具衝擊牙齦組織。

圖62A至62I繪示撓性互連元件之各種實施例。

圖63係可用於實施根據本發明之態樣之一運算裝置之一實例架構。

相關申請案之交叉參考

本申請案係以下各者之一部分接續申請案且主張其優先權：2016年9月8日申請之名稱為「TOOTH-POSITIONING APPLIANCE,SYSTEMS AND METHODS OF PRODUCING AND USING THE SAME」之美國專利申請案第15/260,026號，其主張2015年9月8日申請之名稱為「TOOTH-POSITIONING APPLIANCE」之美國專利申請案第62/215,377號之優先權；及2018年3月27日申請之名稱為「TOOTH POSITIONING APPLIANCE WITH CURVED INTERCONNECTING ELEMENTS」之美國專利申請案第15/936,757號，其主張2014年12月10日申請之名稱為「TOOTH POSITIONING APPLIANCE WITH CURVED INTERCONNECTING ELEMENTS」之美國專利申請案第14/566,474號之優先權，美國專利申請案第14/566,474號主張2013年12月11日申請之名稱為「TOOTH POSITIONING APPLIANCE WITH U-SHAPED INTERCONNECTING ELEMENTS」之美國專利申請案第61/914,832號之優先權，該等案之所有內容以引用的方式併入本文中。

本發明藉由用一撓性圖案替換殼之部分以創建增強撓性區來解決器具之殼內缺乏撓性之問題。例如，此等器具可經製造有撓性區。可由一快速原型機(諸如一數位3D列印機)或使用熱成型技術來產生圖案。替代地，可藉由使用一數值控制銑床來創建一塑膠材料殼中之撓性圖案，或可使用手動切割工具手動建構或藉由使用旋轉切割儀器建構器具之形狀及圖案。

各種撓性圖案係可用的。撓性區之位置可為器具上之任何位置，但應提供預期及有效牙齒移動之撓曲及力施加。區之撓性取決於包含所選圖案之幾何形狀、材料之物理性質及圖案化區域之大小及定向之諸多因數。器具之撓性區可經設計以提供各種類型之撓曲，其包含伸長及壓縮、器具之平面內外之撓曲及扭轉或彎曲移動。本發明可用於完成可使用包含固定及可移除器具兩者之其他類型之矯正器具來完成之所有類型之牙齒移動。此等移動包含垂直移動、傾斜移動、無傾斜水平身體移動、旋轉移動、空間封閉、空間開放、個別牙齒或牙齒群組之挫入及脫出。

轉至圖1，本發明牙齒定位器具包含以下主要元件：(1)接合至選定牙齒11之舌面或頰面之黏合附件12A、12B；(2)可移除地接合黏合附件12A、12B之牙齒扣緊元件15；及(3)延伸於相鄰牙齒扣緊元件15之間的彎曲互連元件17。特定言之，牙齒扣緊元件15包含經設計以裝配於直接黏合至牙齒之突出元件或按鈕(稱為「黏合附件」12A、12B)上之凹部。黏合附件12A、12B在積極矯正治療之過程期間通常不可由患者移除。

可期望在前牙齒上具有由一透明聚合材料製成之牙齒扣緊元件15。當前，包含胺基甲酸酯及聚碳酸酯之若干不同塑膠材料可在牙齒模型上熱成型以製造所要牙齒對準器具。材料可為任何適合材料。亦應注意，牙齒扣緊元件15可為一單獨製造部分或一單件式器具之一功能區域。

黏合附件12A、12B通常黏合至選定牙齒11之頰面或舌面，如圖1中所展示。例如，黏合附件可具有含平行邊之一實質上矩形形狀(如圖5中所展示)，但應瞭解，存在黏合附件之諸多可能適合形狀。黏合附件12A、12B用於兩個目的：(1)黏合附件12A、12B促進牙齒扣緊元件15保持至牙齒11(或換言之，器具不太可能自牙齒上之所要位置脫落)；及(2)黏合附件12A、12B具有允許牙齒扣緊元件15在三個維度上將所要力傳輸至牙齒以藉此控制牙根移動之一形狀。在圖5所展示之矩形黏合附件12A中，附件12A之平行外邊緣提供正接合表面以允許力施加於牙齒以在控制下完成牙根移動。一附接突起之內表面(諸如可由凹槽或特殊形狀提供)亦可提供此控制。凹槽或特殊外部塑形可有助於將牙齒扣緊元件引導至適當位置中。黏合附件可由包含牙科複合材料、透明或牙齒色陶瓷材料或任何適合透明塑膠材料之任何適合材料預製。可使用本技術中熟知之習知黏合技術及黏著劑(包含在托架放置之前輕度酸蝕刻牙釉質之步驟)將附件12A黏合至牙齒。可利用本技術中熟知之一技術(稱為間接黏合)，其中由撓性材料製成之一預成型質導件在黏著劑固化時使附件保持於所要位置中以確保附件準確放置於牙齒上。替代地，使用一次一個牙齒放置之預製手持模具，黏合附件可由牙科複合材料製成，為此可商業購得。一第三替代係利用使用3D CAD/CAM技術製造之一模具，其中在電腦中計劃黏合附件之形狀及大小且使用一3D列印機列印具有處於適當位置中之附件之整個牙弓之一模型。由此模型製成一模具以自此將牙科複合材料附件直接製造及放置於牙齒上之正確位置中。

較佳地，牙齒扣緊元件15包含黏合附件12A、12B突出穿過以可移除地接合牙齒扣緊元件15之精確尺寸之一孔14A、14B(例如一矩形孔)。替代地，完全相同於黏合附件12A、12B之形狀及大小之牙齒扣緊元件15之內側上之一凹部亦應同樣工作，尤其在列印牙齒扣緊元件15時，因為列印程序能夠產生比可由熱成型實現之貼合度更高之一貼合度。

牙齒扣緊元件15可附接至諸多類型之撓性彎曲互連元件17，如圖式中所繪示。在本發明之一些實施例中，器具由單件材料製成，且牙齒扣緊元件及撓性互連元件全部為一單片整體單元之部分。在功能上，單件式定位器之不同區域用作牙齒扣緊元件15及撓性互連元件17。相對於圖37至圖42繪示及描述包含牙齒扣緊元件及撓性互連元件之器具之一些實例實施例。在至少一些此等實施例中，撓性互連元件包含連接一或多個牙齒扣緊元件之撓性區域。在一些實施方案中，多個撓性互連元件形成連接三個或更多個牙齒扣緊元件之一連續撓性區域。在一些實施方案中，撓性互連元件經結合至多個不連續撓性區域中。撓性區域可使用不同於牙齒扣緊元件之材料形成。在一些實施方案中，撓性區域(或撓性互連元件)由相同於牙齒扣緊元件之材料形成。例如，撓性區域中之材料可具有不同於牙齒扣緊元件中之材料之形貌特徵以允許更大撓性。相對於至少圖43至圖56繪示及描述形貌特徵之一些實例實施例。

預期將藉由使用電腦化3D CAD/CAM軟體計劃及設計器具來製造本發明之經改良牙齒定位器。當前可使用實現此功能之諸多現成軟體程式。長遠來看，撰寫易於與矯正醫生終端使用者之技能水平整合之新軟體以簡化其產品使用將是有益的。當前可使用可經修改之開源軟體來執行此功能。標準表面映射電腦演算法將表面界定為一系列三角形。可藉由在數位產生之模型上真空成型熱塑性材料且組合器具之熱成型部分與其他所需元件來完成器具之實際物理製造。在此步驟之後，使用諸如CNC銑削或雷射切割之電腦自動修整技術。特定言之，可藉由真空熱成型來製造透明牙齒扣緊元件。在本發明之單件式實施例中，牙齒扣緊元件及撓性互連元件可全部真空熱成型在一起。

替代地，可在不首先經由3D列印產生3D模型之情況下製造定位器。直接3D列印之一大優點在於：可更容易列印更複雜形狀，且幾乎無需修整過量材料以節省時間且避免浪費材料。一些新3D列印機可同時列印一個以上材料。撓性互連元件可與牙齒扣緊部分一起列印，且其可由不同材料製成。可摻合或纏結材料，其將避免在製造中需要一單獨附接步驟。另一選項涉及自一塑膠材料塊直接CNC銑削器具或器具之部分。可預期，將製造一系列本發明器具。各器具將使牙齒移動一小距離，且接著連續階段將以小步進繼續朝向所要目標移動。器具之各階段可依適宜裝配於牙齒上之一方式製造，其中牙齒應完全適合於下一步驟或階段。器具將必須變形以裝配於牙齒上呈其當前位置。牙齒扣緊元件15應完全接合各牙齒。若患者每天穿戴器具達足夠小時數，則在穿戴器具數週之後，在該特定階段結束時，器具之彈性將使牙齒朝向所要位置。接著，器具之下一階段將放置於牙齒上且將使牙齒移動另一指定距離，依此類推，直至到達所要最終位置。可能需要每幾個階段進行新印模或新數位掃描以隨著矯直牙齒之程序進行而使器具保持準確裝配。

諸多附圖展示裝配於個別牙齒上之牙齒扣緊元件。若相鄰牙齒對準且預期此通常將在治療之後期階段期間發生，則無需在各階段針對各個別牙齒產生一單獨牙齒扣緊元件。若相鄰牙齒之群組彼此很好地對準，則此等牙齒可具有經組合之牙齒扣緊部分。亦可期望在治療之某些階段中將牙齒組合成群組以用作錨固單元以較佳控制其他牙齒群組之移動。在此等情況中，本發明器具可分成多個薄殼段。各薄殼段可經設計以接合一群組之相鄰牙齒(即，一或多個相鄰牙齒)。然而，各群組中僅選定牙齒配備有黏合附件12A、12B以接合薄殼段中之對應牙齒扣緊元件。此概念在某種程度上類似於使用固定牙套之矯正治療中所使用之情況(尤其在封閉提取空間時)且經很好描述於先前技術中。亦可將本發明中所描述之若干實施例之特徵組合至一個器具中以更高效完成某些類型之移動。

總言之，圖1至圖4中所展示之本發明之實施例包含裝配於牙齒11上之透明牙齒扣緊元件15，黏合附件12A、12B已在頰側及舌側兩者上放置至齒11。牙齒扣緊元件15使用由線環製成之撓性U形互連元件17連接在一起，線環附接至牙齒扣緊元件15之凸緣(或延伸部)16，凸緣16覆蓋相鄰於頰側及舌側兩者上之牙齒之牙齦組織之部分。圖2係具有平坦端18之一線互連元件17之一前視圖。線可較佳由鎳鈦形狀記憶線製成，經熱處理成所要形狀及適當尺寸，但可利用其他適合材料。透明牙齒扣緊元件15在牙齒11上將幾乎不可見，且線互連元件17將在一不可見區中越過牙齦組織。此實施例可具有最大撓性，且因此預期，此將用於在其中無法使用其他實施例之情形中校正牙齒旋轉及擁擠。由於多個部分及材料，此實施例在一定程度上可能更難製造。彎曲互連元件17亦可安裝於一顛倒位置中。儘管環將位於一更可見位置中，但顛倒環可較佳用於後牙。

特定言之，黏合附件12A、12B較佳放置於所有牙齒之頰面及舌面上，但可存在其中非所有牙齒全部具有附件之一些例項。說明圖中展示矩形黏合附件。牙齒扣緊元件15較佳由覆蓋大部分臉面、咬合面及舌面之一透明塑膠材料或其他適合材料製成。牙齒扣緊元件緊緊適配牙齒及黏合附件之外輪廓且與牙齒及黏合附件之外輪廓保形。

可視情況存在黏合附件12A、12B突出穿過之一開窗，或黏合附件可由器具完全覆蓋。無論何種方式，牙齒扣緊元件15緊緊適配黏合附件12A、12B及由牙齒扣緊元件覆蓋之牙冠部分以允許傳輸至牙齒扣緊元件15之力直接傳輸至牙齒。力可在校正咬合不正所需之任何方向上。彎曲互連元件17較佳由具有平坦端之線製成以防止線自覆蓋其之材料拉出，材料形成線與牙齒扣緊元件15之黏合。

本發明之此實施例包含一可移除矯正器具，其將在由矯正醫生較佳地使用允許非常精確之一方法(諸如上述間接黏合方法)或一電腦產生模具將黏合附件12A、12B放置於牙齒上之後由一矯正患者穿戴。器具將以多個階段製造，各階段使牙齒以小增量朝向由矯正醫生設想且電腦中使用為此設計之市售CAD/CAM軟體計劃之一最終所要目標移動。此實施例最有可能用於牙齒處於其最擁擠或不規則狀態中時之早期治療階段中。在本文所揭示之其他實施例中，Ni-Ti線之撓性大於用於互連元件上之其他材料之任何者之撓性。因此，此應允許在比先前可使用可移除定位器器具治療更複雜之矯正情況中完全接合牙齒扣緊元件。

本發明器具可由習知石膏製成之患者之牙體解剖之一模型或一牙科用硬石膏模型形成，模型藉由將未固化(濕的)之石膏或牙科用硬石膏澆注至由藻酸鹽、聚乙烯矽氧烷、聚矽氧、聚硫橡膠或其他適合牙印模材料製成之一印模中來製造。在石膏或硬石膏固化(乾燥)之後，使用一習知旋轉輪模型修整器修整過量材料，因此基底係平坦的且基底之邊緣係光滑的。替代地，可藉由使用一市售數位口內掃描儀直接在口腔中使用牙齒之習知數位掃描技術來獲得牙模，或可使用一市售數位模型掃描儀來掃描石膏或硬石膏模型，或可使用一數位掃描儀或一電腦斷層掃描儀(CT)掃描印模本身。自由掃描獲得之數位資料，可使用一市售立體平版列印機或一市售快速原型列印機來產生三維模型，或可使用操作任何適合材料(最有可能為一塑膠塊)之一市售CNC銑床來產生一模型。

牙齒(解剖部分)之三維影像經附接至牙模之基底。牙齒(虛擬牙齒)之影像具有相同於牙科患者之口腔中之真實牙齒之大小及形狀及彼此相對位置。換言之，牙齒之模型係患者之口腔中之真實牙齒之一準確表示。

黏合附件12A、12B用於提供附接至牙齒之表面但不同於牙齒之表面之一更改形狀。黏合附件對可移除器具保持於各牙齒上之正確位置中而言至關重要。黏合附件亦允許牙齒扣緊元件將力傳輸至牙齒以在三個維度上完全控制牙齒之位置。黏合附件自牙齒之表面突出，且在此特定說明圖中，附件具有直側以將牙齒扣緊元件適當定向於一所要位置中。一般而言，將在開始任何牙齒移動之前將黏合附件放置於牙齒上。

利用牙齒11之一準確模型形成牙齒扣緊元件15。如圖1中所展示，存在裝配於弓中之各牙齒上之單獨牙齒扣緊元件15，其具有對應於各牙齒之形狀之形狀。可看見，各牙齒扣緊元件之間存在空間(即使牙齒本身接觸)。牙齒扣緊元件之內表面應具有幾乎完全相同於將應用其之牙齒之外表面之形狀及尺寸。因為製成牙齒扣緊元件15之材料具有一定厚度，所以牙齒扣緊元件15之外表面將具有較大尺寸但對應於牙齒扣緊元件之內表面之一類似形狀。外表面基本上為內表面之一略微擴大或膨脹版本。牙齒扣緊元件15通常具有在頰(外)面、咬合面(下排牙之頂部及上排牙之底部)及舌(內)面上接觸牙齒11之組件。

牙齒扣緊元件15亦可包含一透明凸緣(或延伸部)16作為牙齒扣緊元件15之一整合部分。凸緣16在各牙齒之面側及舌側上之患者之牙齦組織上大體上延伸約2mm至約3mm之一距離，但凸緣不必突出如此遠。凸緣16通常不接觸牙齦組織。存在至少0.5mm至1mm之間隙。

凸緣16可用作撓性彎曲互連元件17之附接區域。亦可將撓性互連元件17直接附接至牙齒扣緊元件15之主體，例如在未利用凸緣之黏合附件12A、12B與牙齦線之間的區域中。此可特別適用於後牙，其中將環隱藏於嘴唇後面之需求不會像化妝品般受關注。此將提供之優點係減少環與頰繫帶附件之間的干擾風險。具有相同大小環之器具具有一較小垂直尺寸。

在此特定實施例中，各互連元件17係一U形線，較佳由經熱處理之Ni-Ti形狀記憶線製成。U形互連元件17略微向外延伸以避免與牙齦組織接觸，且維持相鄰牙齒扣緊元件之間的一開放空間19且允許移動範圍。可變動達成所要形狀記憶性之U形環之準確尺寸及線之厚度及熱處理以產生施加於牙齒扣緊元件之所要生理力且因此產生施加於牙齒之所要力。替代地，撓性互連元件可由任何適合材料製成。在此特定實施例中，未展示互連元件17至牙齒扣緊部分之附接構件，主要係因為其係透明的且因此將不易看見。

應注意，在圖1及圖2所展示之實施例中，互連元件17具有平坦端18。若撓性互連元件17由線製成，則線之端彎曲約90度且放置於一液壓機中以壓平端18，可能具有壓入至線中之一些小鋸齒。彎曲端防止線自包裝其之透明塑膠拉出。存在可藉由其來將互連元件附接至牙齒扣緊元件之凸緣之若干習知方法。(1)可依差不多相同於將線元件附接至現今牙齒矯正中常用之保持器之塑膠之方式將透明冷固化丙烯酸酯施加於線上。(2)製成牙齒扣緊元件之相同塑膠材料可使用一膠槍噴嘴以一熔融狀態施加且可以一薄層覆蓋線。此技術可為自動化的，且噴嘴可在一組裝線上受機器人控制。(3)大致相同於牙齒扣緊元件之凸緣之大小之一小塑膠面板可放置於撓性互連元件端上，且在保持於適當位置中時，一聚焦超音波熔接器波導角可放置成相鄰於兩個塑膠件以將凸緣及小面板熔融在一起。

替代地，不是壓平線段之端，而是可採用其他方法來防止線自塑膠拉出，諸如線中之一鋸齒形、或將線彎曲成一L形、或使其本身對折以形成一T形、或使線形成為一小圓等等。

應注意，可使用比圖1及圖2中所展示之短段更大之線段。含有多個環之一較長線段可用於將多個牙齒扣緊元件連接在一起。可使用各種方法來附接線，其包含：(1)使用一複合或塑膠膠合劑直接膠結以覆蓋線；或(2)可依便於使一凹槽或凹部接納線之一方式列印或形成牙齒扣緊元件，且若凹槽經設計使得用於接納線之開口略小於線及線意欲駐留於其中之凹槽之部分，則線甚至可卡入至適當位置中。凹槽可具有正方形或矩形橫截面以接納具有正方形或矩形橫截面之一線。線甚至可為其中具有多個環之單件。

圖3展示一些上排牙之一右側視圖，其中圖1中所展示之相同類型之可移除器具之一部分安裝於此等牙齒上。元件符號11A標示右上犬齒之牙根。可看見右上犬齒之牙冠之正中面11B恰好伸出超過牙齒扣緊元件之正中緣。圖4展示一單一牙齒(右上第一前臼齒)之來自五個不同方向(頰側401、舌側402、咬合側403、正中404、遠端405)之視圖，其中黏合附件12A及12B、一牙齒扣緊元件15及U形線環互連元件17處於適當位置中。

應注意，黏合附件12A之大小隨牙齒之大小而變動。在此視圖中，黏合附件突出穿過透明牙齒扣緊元件中之孔。孔具有相同於黏合附件之大小及形狀。如早先所討論，未必使用矩形黏合附件，亦未必在牙齒扣緊元件中使用孔以允許黏合附件突出穿過牙齒扣緊元件。牙齒扣緊元件之內表面中之一簡單凹口精確對應於所選黏合附件幾何形狀之大小及形狀仍將提供所需扣緊功能，其對此器具之適當運行而言至關重要。應注意，即使牙齒本身可接觸，但牙齒扣緊元件15之各者之間存在空間19。空間防止牙齒扣緊元件彼此干擾。圖4提供自五個不同角度觀看之一右上第一前臼齒，其展示一單一牙齒扣緊元件15，其中互連元件17在其經定位以朝向相鄰牙齒延伸時附接。

圖5展示一黏合附件12A之一透視圖，其中牙齒移動之三個軸在其上固定安裝黏合附件之牙冠(未展示)之中心內相交。在此情況中，x軸係前後方向上之一水平軸。y軸係一垂直軸。z軸係橫向方向上之一水平軸。可將黏合附件定位成遠離牙冠之中心。當力作用於黏合附件上時，取決於力之方向，力產生一力矩，其可引起比起初預期更複雜之一牙齒移動。

圖6至圖9繪示沿z軸之三個不同橫向移動，如圖5中所展示(即，不在黏合附件之X-Y平面中)。在遠端側上所觀看之所有圖式中展示一右上第一前臼齒。所有此等移動需要將牙齒自原始位置重設至一新所要位置，在表示牙齒位置之一數位3維檔案中，或使用一牙模，無論手動重設牙齒或自電腦化數位檔案產生3D模型。圖6提供一參考圖。圖7展示牙根之舌橫向移動，其中牙冠中心(CC)保持於原始位置中。移動係一牙根傾斜移動，其相對難以完成，即使使用固定牙套。針對此移動，可期望使用一跨腭桿來提供額外支撐以保證所要移動。移動主要藉由垂直移動具有黏合附件之牙齒之頰側及舌側來完成，但可看見，牙齒表面與黏合附件一起發生小橫向移動。

圖8展示牙冠之頰側橫向移動，其中牙根之中心(或牙齒移動之阻力中心CR)保持於原始位置中。牙冠之此傾斜移動相對容易完成，因為齒根自然傾向於保持於適當位置中。移動係由牙齒之頰面及舌面與黏合附件之一移動組合完成。在此圖式中，可看見，黏合附件之垂直移動量及橫向移動量大致相同，但因為包圍牙根之骨頭之阻力，牙冠之橫向傾斜移動傾向於在將相反垂直力施加於牙冠時自然發生。

圖9展示整個牙齒之頰側或舌側橫向移動，其中阻力中心(CR)及牙冠中心(CC)移動完全相同距離且在相同方向上移動。無牙齒傾斜發生。此類型之移動需要黏合附件，其中牙齒扣緊元件與黏合附件之平坦頂面及底面非常好地接合以防止牙齒傾斜。

圖10展示本發明之一實施例，其包含選定牙齒上之牙齒扣緊元件15之凸緣16之一局部延伸以產生基本上用於附接可拉伸彈性部件71(例如由任何適合材料製成之橡膠彈性帶)之一臂70。例如，若已提取一牙齒作為矯正治療計劃之部分，則當使用過去可移除矯正器具時，使牙根在提取空間之兩側上保持平行時封閉空間(避免將牙冠傾斜至提取位點中)通常已成為一嚴重問題。此亦為牙齒上之固定牙套之一問題。通常與固定牙套一起使用之一解決方案係在提取空間之兩側上之托架(常與固定牙套一起使用之一元件)上放置具有一保持鉤之一剛性臂以允許使用彈性帶來幫助封閉空間。各牙齒之阻力中心大致位於牙根之中心中。將彈性帶之附接點放置成非常靠近牙齒之阻力中心減小傾斜力矩，因為施加來自彈性帶之力。當使用此方法來封閉空間時，牙根傾向於保持更平行。依相同方式，可使牙齒扣緊元件15之凸緣16延伸至靠近牙齒之阻力中心之一點，且可依相同方式利用一彈性帶71。若牙齒之頰側及舌側兩者上存在臂，則力將平行，且僅頰側上之一帶71呈現之旋轉力矩將被抵消。實際上，對於而言，使一長器具臂覆蓋牙齒舌側之牙齦組織之牙科患者穿戴此一橡膠帶會不舒服，但在某些情境下可能並非不可能。其取決於腭組織之曲率。另一可能用途可在期望牙根移動時，諸如直立一傾斜牙齒，但其中無牙間空間。為避免傾斜吾人不想傾斜之牙齒，一牙齒群組可用作錨固器。

圖11及圖12展示由一單件透明真空成型或列印材料形成之一實施例。在功能上，撓性塑膠互連元件40可不具有線互連元件之撓性，但其將在列印器具時明顯更容易製造，且環將不可見。可預期，透明塑膠彎曲互連元件之撓性將足以使器具可加工，無需如第一實施例般依靠利用線環所需之複雜製造及組裝程序。若器具經熱成型且接著切割，則電腦化銑削或雷射切割之指令集將較複雜。

此實施例利用相同於其他實施例之黏合附件12A、12B。可移除定位器具呈上下兩件。各弓器具經製造為具有用作牙齒扣緊元件15及彎曲撓性互連元件40之區域之一單件式器具。接合牙齒且用作牙齒扣緊元件之器具之區域具有幾乎相同於前述實施例之大小形狀及形式之大小形狀及形式。具有撓性互連元件之功能之器具之區域40係彎曲的，且具有大致相同於第一實施例之U形線連接元件之總體大小。在功能上，其幾乎相同於第一實施例，只是塑膠環不如一線環般撓性或強韌。此實施例可經製成為一系列牙齒模型上之一熱成型器具，非常類似於當前市售對準器，但修整掉過量材料可能更加困難。其可使用一CNC銑刀或一雷射切割機完成，但將需要比當前使用之對準器(其中僅需修整沿牙齦線之邊緣)更複雜之程式化。替代地，整個設備可經3D列印且其可能為在無毒可列印塑膠變得可用時產業將轉變之方式。

彎曲互連元件可為(例如)由塑膠或金屬製成之一相對平坦U形帶。然而，圖13至圖21繪示彎曲互連元件之物理性質可藉由放置加強肋或脊43、44以改變互連元件40之橫截面來修改。肋43強化U形環且可改變環之扭轉及撓曲性質。肋44可延伸超過環而至牙齒扣緊元件15之主體上以增加牙齒扣緊元件之強度，尤其在其中扣環15接合黏合附件12A、12B之扣環15之中心區域中。若使用一3D列印機列印器具，則製造此等強化肋43、44相對容易。另外，互連元件未必平坦，而是可具有任何所要橫截面形狀(例如圓形、橢圓形、管狀、一多股電纜或一複合結構)。

圖13係圖12中所展示之器具之一部分之一放大圖。撓性互連元件之外邊緣包含將列印至形成互連元件之材料中之加強脊43。應注意，脊43延伸至牙齒扣緊元件之凸緣區段上且亦延伸至牙齒扣緊元件之主牙齒接觸部分上。在一牙齒(在此情況中，右上犬齒)上，加強脊延伸至一加強脊44且變得與加強脊44連續，加強脊44完全包圍該牙齒之頰面上之黏合附件。加強脊之用途係增加強度且控制牙齒扣緊元件及撓性互連元件兩者之撓曲性質。應瞭解，本發明不將加強脊43、44限制於此特定位置或構形。加強脊可位於需要其來增加強度且控制牙齒扣緊元件及撓性互連元件之撓曲性質的任何位置。

圖14至圖21繪示可放置於撓性互連元件或牙齒扣緊元件上之需要其之位置處之加強脊之若干可能構形。此等加強脊可為任何適合橫截面形狀。圖14展示用於形成一C形之兩個矩形突起。圖15展示用於形成一T形之一單一矩形突起。圖16展示雙矩形突起。圖17展示用於形成一I形之兩個矩形突起。圖18展示用於形成一C形之兩個錐形突起。圖19展示用於形成一T形之一單一錐形突起。圖20展示雙錐形突起。圖21展示用於形成一I形之各側上之雙錐形突起。圖14至圖21中所繪示之加強脊係可增加至器具以更改特定區域中之器具之撓性或剛性的形貌特徵之實例。形貌特徵之一些其他實例包含具有其他形狀之凸塊、凹坑及突出部。相對於至少圖43至圖56繪示及描述形貌特徵之其他實例。形貌特徵可用於沿器具之各個維度提供撓性或剛性。例如，可增加形貌特徵以沿應用之正中-遠端維度(例如依循弓曲線之維度)提供增加伸長撓曲。一些實施例包含多種不同類型之形貌特徵，諸如脊及圖案。在一些實施方案中，使用(例如)相對於圖58及圖59所繪示及描述之程序，基於所要移動及器具上之預期力來判定形貌特徵之類型及位置。

圖62A至62H繪示撓性互連元件之若干實施例。圖62A至圖62C自圖62A中之一俯視圖、圖62B中之一側視圖及圖62C中之一橫截面圖(在圖62A中所展示之線A處)繪示具有一錐形形狀之一撓性互連元件2600之一實施方案。互連元件2600具有含錐形部分2604之一頂部部分2602及側2606。側2602可在一對準器中結合至牙齒扣緊元件。撓性互連元件可由具有100微米至1mm之一厚度或另一厚度之材料形成。在一些實施方案中，撓性互連元件2600下方存在一中空區域，如圖62C中所展示。圖62A至圖62C中所展示之實施方案可允許形成撓性互連元件2600之材料較大程度撓曲且不永久扭曲(且因此失去一些材料將一力施加於一患者之牙齒之彈性及能力)。圖62D至圖62F係其他撓性互連元件幾何形狀之橫截面說明圖。圖62D至圖62F中所繪示之幾何形狀可為中空或實心。圖62G 至圖62I係額外撓性互連元件幾何形狀之俯視圖之說明圖。在圖62G中，撓性互連元件具有一彎曲形狀且包含正交於撓性互連元件之曲線定向之脊，諸如脊2620A。在圖62H中，撓性互連元件具有一矩形形狀且包含正交於撓性互連元件之一中線配置之脊2630。在圖62I中，撓性互連元件具有一矩形形狀且包含一圖案化區域2640。圖案化區域2640可包含本文中所描述之形貌特徵之任何者。

圖22中之實施例利用呈一倒U形之互連元件41。倒環幾何形狀可較佳保持施加於牙齒之有利力以在空間封閉期間最小化牙齒傾斜。相反地，若在倒置環時拉開環，則牙齒扣緊元件可能更難以放置於牙齒上。在此實施例中，若藉由使用真空成型之薄殼塑膠來製造，則器具可完全製造有呈正常構形之環。在完成之後，可加熱環且向下撓曲環以呈現其反轉構形。此實施例應易於使用電腦3D列印技術來批量製造，且倒置構形應無需用於環撓曲之一單獨步驟。使用線互連元件之圖1至圖4中所展示之第一實施例亦可製造有呈一倒置位置之線環，因為一線環實施例可較適合於封閉牙間空間。

返回至圖22，此類型之器具亦可藉由再加熱互連元件41之環且使其向下撓曲至倒置位置來由一熱成型片製成。可使用具有一鼓風機之一電熱槍或一超音波熔接器來加熱及重組熱塑性材料。若列印器具，則其可僅列印於倒置位置中。器具不深入延伸至頰前庭中，且因此不可能引起臉頰組織或牙齦組織之刺激。其亦傳達一機械優點。若拉開一環(諸如當你試圖封閉之牙齒之間存在一空間時)，則不會施加太大壓力來使牙根尖更靠在一起。若倒置環且拉開環，則其傾向於使牙冠更靠在一起。可在第一實施例中考量此相同倒置環幾何形狀，但你不會想將線向下彎曲。其應一開始就安裝於倒置位置中。

圖23中之實施例涉及用於形成定位器器具之材料之一修改且可應用於本文中所揭示之本發明之任何或所有實施例。若利用一3D列印機來製造一牙齒定位器具，則吾人可利用當前可用之一些新型列印機之當前能力。當列印機每次通過一給定位置時，多個列印噴嘴可列印一個以上材料。使用此能力，吾人可列印完全由一材料製成之一器具，或吾人可使用摻合或混合材料列印一器具，或吾人可使用由一材料製成之一些部分及由另一材料製成之一些部分列印一器具。此能力將允許器具之某些區域具有較大或較小撓性，其取決於針對器具之該特定區域所選擇之材料之彈性模數。在圖23所揭示之實施例中，牙齒扣緊元件15由一材料製成，而彎曲互連元件42由另一材料製成。器具將列印為一單片整體，且將無需在一製造序列中組裝或附接組件。列印機將隨其逐層建造器具而列印器具之一部分且在一連續運動中繼續列印另一部分。兩個材料之接面可為一簡單對接接面，其中一材料結束且另一材料開始，或接面可為一更複雜纏結區，其中兩個材料依使接面更強固且更抗拉開之一方式互連。兩個材料可具有不同性質，諸如彈性模數、色彩、半透明性、清晰度及強度，諸如屈服強度、拉伸強度、斷裂強度等等。若列印機經程式化以混合或纏結一短接面區中之材料，則兩個材料之接面可較強固。

互連元件之撓性可取決於待解決之咬合不正問題之類型而變動。在治療之早期階段中，可選擇一非常撓性互連元件材料來較容易地接合一嚴重旋轉牙齒或一明顯傾斜牙齒。在治療之後期階段中，環可變硬以較佳控制最終牙齒位置，恰如在使用固定牙套時線號一般隨治療階段變動。材料亦可經選擇使得撓性材料用於一些互連元件且較硬互連元件用於其他互連元件。

在圖12所展示之實施例中，U形互連元件40由形成牙齒扣緊元件15之相同透明材料製成。換言之，圖12中之器具係一單件式單片結構。相比而言，圖23中所展示之器具較佳地藉由使用能夠一次列印一個以上材料之一3D列印機來製造成單件。牙齒扣緊元件15較佳由一透明材料製成，且互連元件42較佳由可具有一不同彈性模數以控制彎曲環之撓曲性質之一不同材料製成。由於列印機使用多個列印噴嘴列印之方式，可在其中兩個材料結合之接面處使材料逐漸彼此摻合。未必附接兩個部分。

圖24中所展示之實施例係由一透明材料50單件形成，因為其覆蓋前牙。其可藉由在一牙齒模型上熱成型一塑膠片材來製造，或其可使用一3D列印機列印。不像第一實施例般存在單獨製造之互連元件。在其最簡單實施例中，一單件式牙齒定位器具可在一塑膠模型上真空成型。器具之凸緣16在牙齦組織上延伸。此實施例之一不同點在於：器具之凸緣16亦覆蓋包含牙間乳突之牙間區域，而非如本發明之其他實施例般僅覆蓋牙根上之牙齦組織。透過塑膠殼材料在各牙齒之間形成切口，但其未將殼完全分成個別牙齒扣緊元件。牙齒之間的切除區域51在牙齦線附近以一小半徑弓結束以形成一U形互連元件52。由器具之凸緣部分組成之器具之區域(包含覆蓋相鄰於牙間切口51之牙間乳突區域之牙齒之間的凸緣區域)具有相同於早先實施例中之兩個相鄰牙齒扣緊元件之間的互連環形元件17之功能。由於牙齦組織上無器具之凸緣延伸部，因此沒有足夠材料來提供使此器具之牙間部分具有撓性互連元件之功能所需之撓性，如第三實施例中所展示。

儘管圖24包含安置於牙間區域中且開始於器具之咬合面處且延伸朝向但未到達器具之最牙齦部分的切除區域51，替代方案係可行的。切除區域可在相反方向上配置。例如，一些實施方案包含開始於器具之牙齦部分處且在咬合方向上延伸但未到達咬合面之切除區域。一些實施方案包含在相反方向上配置之多個切除區域。例如，一器具可包含開始於咬合面處之一切除區域及開始一牙間區域中之器具之牙齦邊緣處之另一切除區域。在一些實施方案中，三個切除區域可安置於一牙間區域中，其中(例如)兩個切除區域開始於咬合面處以使一個切除區域開始於安置於其等之間的牙齦邊緣處(或反之亦然)。在至少一些此等實施方案中，相鄰切除區域在牙齦咬合維度上彼此延伸通過。即使切除區域之深度彼此延伸通過，但其亦未將器具完全分成兩個部分，因為切除區域沿器具之弓彼此偏移且因此不相遇。在一些實施方案中，兩個相鄰切除區域之深度之和在牙齦咬合維度上超過器具之深度。

例如，切除區域之此配置可提供牙間區域之伸長撓曲。在一些實施方案中，切除區域之此配置可在牙間區域外部，諸如在將在被穿戴時與牙齒表面直接接觸之器具之一區域中。切除區域之配置可提供逐漸增大以阻止牙間區域進一步伸長之一似彈簧力(例如，阻力與牙間空間之大小成比例或大致成比例)。切除區域可具有自非常薄(例如50微米或100微米或甚至更薄)至較厚(例如1毫米、2毫米、5毫米或甚至更厚)之各種寬度。在一些實施方案中，切除區域亦可安置於器具之牙間區域外部。在一些實施方案中，切除區域之配置伸長應力透過其穿過器具之一路徑。例如，應力之路徑可在相鄰切口之間彎曲，因為切口防止應力沿一直線行進。在一些實施方案中，切除區域可界定具有一正弦形狀或一近似正弦形狀之一應力路徑。

若使用一3D列印機列印此器具，則將產生相同於熱成型版本之器具之基本形狀及大小。不是在材料中形成用於產生牙間空隙之切口，列印機將非僅列印其中切除熱成型器具之區域。

替代地，圖24中所描繪之實施例可藉由移除一些器具材料以使器具更撓性來製造。存在可將此材料視為「已移除」之兩種方式。首先，若藉由在一模型上熱成型一片材來製造器具，則可藉由使用一CNC銑床或一CNC雷射切割機將其切除來移除該材料之一部分。其次，若由一3D列印機製造器具，則不會列印牙齒上之塑膠之覆蓋範圍之選定部分以使其中選擇覆蓋範圍之空間保持空缺。圖24中所展示之實施例非常類似於圖11及圖12中之實施例，因為兩個實施例可由覆蓋各牙弓之一單件材料製成。覆蓋牙齦組織區域之牙齒之面側及舌側上之凸緣材料及覆蓋牙間區域之額外凸緣材料用作撓性互連元件。圖24中僅展示覆蓋牙間牙齦組織區域(具體而言，覆蓋牙間乳突)之此額外凸緣材料，但應瞭解，若各牙齒無需一單獨牙齒扣緊元件，則其可存在於本文中所描述之實施例之任何者中。

在使用一器具系統之治療之一些階段中，吾人可在兩個相鄰牙齒之間使用來自圖1至圖4之實施例，在下兩個牙齒之間使用來自圖11至圖12之實施例，且可在下兩個牙齒之間使用來自圖24之實施例。在治療之後期階段中，隨著牙齒變得較佳對準，將存在一起組合成單元之牙齒群組，其中沒有互連元件。在一空間封閉器具之一單獨相關揭示內容中展示此牙齒組合成群組。在圖24中，無增加彎曲環如同圖11及圖12般用作撓性互連元件。在圖24中，凸緣材料用作一較小環或互連元件。此實施例比圖11及圖12更簡單且更小，且仍可比現由若干公司製造之一習知牙齒定位器具更有效用於小移動。

圖25至圖27展示具有透明牙齒扣緊元件15及在自牙齒扣緊元件向外延伸之水平面中呈U形之互連元件30之一實施例。換言之，各牙齒扣緊元件15使用在水平面中向外彎曲之短撓性U形互連元件30來連接至相鄰牙齒扣緊元件，附接於牙齒扣緊元件之牙冠部分之間，且亦附接於牙齦線上之凸緣區段之間。應注意，互連元件30之曲率可在一個以上平面中。牙齒扣緊元件15之材料及互連元件30之材料可由不同材料形成，其中互連元件30更撓性。此實施例可易於使用一多噴嘴3D列印機來列印。互連元件30將經定向於一平坦水平面中，其中曲線之外部分經導引遠離牙齒(即，朝向頰側附件之臉頰且朝向舌側上之舌頭)。較佳地，在各相鄰對牙齒扣緊元件之間存在四個互連元件，在牙齒之頰側及舌側兩者上彼此上下疊置。然而，可使用任何數目個互連元件。預期此實施例將很好地校正小旋轉及擁擠。

此實施例亦可提供比圖1至圖4及圖11至圖12中之實施例更不可見之優點。例如，互連元件30可由包含(但不限於)透明乙烯基、透明聚矽氧及透明胺基甲酸酯或一些其他不透明材料之任何適合撓性材料製成。在後牙中，其不必透明，因為其很少會被看見。若此定位器係由一3D數位列印機製造，則撓性互連元件可與透明牙齒扣緊部分同時列印。

在一些實施方案中，互連元件30由相同於牙齒扣緊元件15之材料形成。在一些實施方案中，互連元件藉由切去或移除(例如，在用於引導一3D數位列印機之器具之一數位表示中)器具之一部分來形成。在一些實施方案中，未列印、切去或否則自器具移除多個區域以在相同一般區域中(例如，在其中兩個相鄰牙齒相遇之鄰間區域中)形成孔隙或孔。例如，可在一第二孔隙上方形成一第一孔隙(例如，第一孔隙可在器具之咬合-牙齦維度上自第二孔隙偏移)。第一孔隙與第二孔隙之間的器具之部分可形成如上述互連元件般撓性之一薄材料帶。類似地，一孔隙與器具之牙齦邊緣之間的器具之部分亦可形成如上述互連元件般撓性之一薄帶。

在一些實施方案中，使用真空成型技術(亦指稱吸下程序)來製造互連元件30。可使用基於表示患者齒列之表面輪廓之一CAD模型製造之患者齒列之一物理模型來執行真空成型技術。例如，可使用3D列印及銑削之一或多者來製造物理模型。在一些實施方案中，表示患者齒列之表面輪廓之CAD模型經調整以促進使用真空成型技術形成互連元件。

在一些實施方案中，CAD模型經修改以增加互連元件之一支撐結構。例如，CAD模型之鄰間區域可經修改使得互連元件在此等區域中不依循患者牙齒之輪廓。相反地，鄰間區域可經填充或甚至補充(例如增加一凸起)使得形成互連元件之真空成型表面具有互連元件之一所要形狀。在一些實施方案中，修改整個鄰間區域，修改對應於互連元件之鄰間區域之部分，或修改對應於互連元件及任何孔隙之鄰間區域之部分。在至少一些實施方案中，在已使用真空成型技術製造器具之後，自器具切去任何孔隙(例如，手動切去或使用銑削技術)。可對CAD模型之其他部分(即，除牙間區域之外)進行類似修改以引起互連元件之形狀不同於患者齒列之輪廓。例如，可在CAD模型上建立牙齦組織之一部分，使得經過牙齦組織之互連元件不衝擊患者之牙齦組織。本文亦描述其他技術以減小器具之互連元件衝擊患者牙齦組織之可能性。此等修改可與CAD模型之其他修改(諸如相對於圖28及圖29所描述之修改)組合。

圖60中展示已經修改為包含支撐結構2410、2412及2414之CAD模型2400之一實例。模型2400包含一齒列輪廓區域2402及一基底區域2404。齒列輪廓區域2402至少部分基於一患者齒列之表面輪廓。基底區域2404結合至齒列輪廓區域2406。例如，基底區域2404可結合至齒列輪廓區域2406之一牙齦部分。基底區域2404可包含與結合至齒列輪廓區域2406之一側對置之一平坦表面。平坦表面可允許制定CAD模型2400形成之一物理模型，其中咬合面面向上。

齒列輪廓區域2402包含基於患者之牙齦組織之表面輪廓之一牙齦部分2406及基於患者牙齒之表面輪廓之一牙齒部分2408。模型2400亦包含支撐結構2410、2412及2414。支撐結構2410包含開始於牙齒區域2408之一臼齒上、經過牙齦部分2406之一部分及結束於牙齒區域2408之另一臼齒處之一凸起部分。在此實例中，支撐結構2410在咬合方向上彎曲。支撐結構2412包含開始於牙齒區域2408之二尖齒上、經過牙齒部分2408之一鄰間區域及結束於牙齒區域2408之另一二尖齒處之一凸起部分。在此實例中，支撐結構2412在咬合方向上彎曲。支撐結構2414包含開始於牙齒區域2408之一犬齒上、經過牙齒部分2408之一鄰間區域及結束於牙齒區域2408之一門牙處之一凸起部分。此等支撐結構可(例如)藉由在由模型2400製造之一物理模型上真空成型來支援一撓性互連元件(諸如一環形撓性互連元件)之製造。支撐結構2410、2412及2414僅為實例且其他實施方案可包含一不同數量、配置或式樣之支撐結構。

圖28及圖29展示經預負載以更有效接合一牙齒之一牙齒扣緊元件15之一實施例。此修改可應用於本文中所揭示之任何或所有先前實施例。對應於任何特定階段之牙模之形狀之數位資料集可經修改以使發現於黏合附件之位準與牙齦線之間的牙齒之唇面13A及/或舌面13B(或其一部分)向內朝向牙齒中心移動一小距離。接著，無論列印器具，或其是否在一數位列印牙齒模型上熱成型，器具將具有沿牙齦線之一較緊密配合。當前，熱成型定位器傾向於在穿戴其幾天後拉伸。材料鬆弛。器具在其被穿戴之後變鬆。在形成器具之前修改牙齒表面之數位表示將導致在其裝配於全尺寸自然牙齒上時經預負載以導致器具之一較緊密配合之一牙齒扣緊元件。

特定言之，在表示模型之3D表面輪廓之數位檔案中修改位於黏合附件與牙齦線之間的CAD模型之區域。表示自黏合附件之牙齦邊緣至牙齦線之牙齒之頰側及舌側兩者上之患者牙齒之部分的表面13A及13B向內朝向牙齒中心移動表示約牙齒厚度之約1%至約25%之一距離。當一數位模型由將在其上製造一熱成型器具之牙齒製成時，或當製造無需在其下方使用一3D模型來支援列印目的之一3D列印器具時，向內移動之基於模型之上述區域13A、13B之牙齒扣緊元件中之對應經修改表面輪廓15A、15B將引起所製造之器具在此等區域中具有一預緊力以導致此等區域中之一較緊密配合。牙齦線凸緣區域不會受表面輪廓變化影響，但當將器具放置於牙齒上時，牙齒之真實輪廓將迫使牙齒扣緊元件向外，且將迫使牙齦凸緣區域16A、16B向外略微遠離牙齦組織以提供多一點間隙來避免器具之凸緣區域衝擊牙齦組織。

一些實施方案對表示患者齒列之表面輪廓之CAD模型進行額外修改以更改器具之設計。例如，可在一些實施例中擴展CAD模型之牙齦區域(即，牙齦組織)。在此等實施例中，接著可將器具設計成依循牙齦組織之擴展輪廓。基於此擴展，所製造之器具之內表面可不接觸患者之實際牙齦組織，相反地，內表面將與患者之牙齦組織由對應於擴展之一緩衝空間分離。有益地，在至少一些實施方案中，此緩衝空間減小器具衝擊 (可能很痛)衝擊患者之牙齦組織之可能性。另外，此偏移可減小互連元件(諸如撓性U形互連元件)歸因於由患者牙齒施加於互連元件上之扭轉力或其他力而扭絞至患者之牙齦組織中之可能性。

在一些情形中，可基於在對準器之一模型上使用有限元分析且將由患者牙齒引起之力施加於對準器來模擬對準器之扭曲。例如，力可對應於由患者牙齒在其初始位置持續一階段引起之力。

在一些實施方案中，對準器在與對準器經塑形以在齒根中誘發之移動相反之一方向上偏移。例如，若對準器經塑形以使患者之牙根遠離對準器之一側移動(例如，進一步移動至牙齦組織中)，則可擴展對準器之該側上之CAD模型之牙齦區域，使得當一對準器由CAD模型形成時，其將具有更多空間用於牙齦組織且不會隨牙根進一步移動至牙齦組織中而衝擊牙齦組織。在一些實施方案中，CAD模型上之牙齦組織僅在一單側上偏移且在對置側上左偏移。例如，CAD模型上之牙齦組織可在牙根移動遠離之側上偏移。在一些實施方案中，應用於CAD模型之牙齦組織部分之偏移量係基於牙根之預期移動量。例如，偏移可基於使預期牙根移動之距離縮放一預定倍數(例如，預定倍數可為0.1、0.25、0.5、1.0、2.0或另一值)。

圖61A及圖61B繪示一器具及用於形成該器具之一模型之一實例之橫截面。在圖61A中，在使模型2500A之牙齦組織偏移之前，將一器具2510A安放於一模型2500A之前牙上。圖61B展示基於前牙之預期移動將一偏移施加於牙齦組織之後的一對應模型2500B及器具2510B。

例如，可使用一快速製造機來形成模型2500A及2500B，且可藉由在模型上真空成型熱塑性材料來形成器具2510A及2510B。模型 2500A包含基於患者之牙齦組織之表面輪廓之一牙齦部分2506及基於患者牙齒之表面輪廓之一牙齒部分2508。器具2510A包含一牙齒部分2512、一唇側牙齦凸緣2514A及一舌側牙齦凸緣2516。在此實例中，器具2510A經塑形以誘發前牙在舌側方向上移動。此處，此移動將引起前牙之牙冠及牙根兩者在舌側方向上移動。在一些實施方案中，牙齦組織將在大致相反方向上偏移(或否則擴展)。圖61B中所展示之模型2500B包含牙齦部分2506、牙齒部分2508及一偏移部分2520。偏移部分2520基於牙齒部分之預期舌側移動來增加。所得器具2510B包含牙齒部分2512、舌側牙齦凸緣2516及一唇側牙齦凸緣2514B。唇側牙齦凸緣2514B類似於唇側牙齦凸緣2514A，只是其在唇側方向上進一步偏移以形成於模型2500B之偏移部分2520上。

作為另一實例，若一器具經塑形以引起一前牙之牙冠在唇側方向上傾斜，則牙根將在相反方向上旋轉(即，牙根將在舌側方向上旋轉)。在此情況中，器具之唇側牙齦凸緣將需要在與牙根移動相反之一方向上偏移(例如，當牙根歸因於牙冠在唇側方向上旋轉而在舌側方向上移動時，模型之牙齦組織部分將需要在唇側方向上擴展)。

在一些實施方案中，擴展CAD模型之牙齦組織包含將CAD模型分割成一牙齒部分及一牙齦組織部分。可使用包含機器學習技術、邊緣偵測技術、形狀偵測技術、基於位置之技術及其他技術之一或多者之各種技術來執行模型之分割。在一些實施方案中，CAD模型未分割成單獨模型。可識別表示牙齦組織之CAD模型之部分。接著，牙齦組織輪廓表面(例如CAD模型或經分割牙齦組織模型之經識別部分)可使用各種技術來偏移。例如，可縮放或偏移牙齦組織輪廓(例如，可在垂直於或大致垂直於表面之方向上移出頂點)。縮放或偏移可為均勻的或可為不均勻的。例如，偏移或縮放可基於與牙齦緣(即，牙齦組織與牙齒之間的界面)之距離來增大。

在一些實施方案中，CAD模型之牙齦組織基於患者之牙齦組織之預期移動來形變，預期移動將由患者牙齒歸因於由器具施加之力而移動或改變定向引起。例如，隨著患者牙齒移動，該等牙齒之牙根亦將移動，其將在至少一些情形中引起牙齦組織改變或移動。一些實施方案模擬牙齒移動對患者之牙齦組織之效應且接著調整模型之牙齦組織，使得器具將裝配於經更改牙齦組織上。例如，當已提取一牙齒且使用器具(或器具系列)來使其他牙齒移動至由所提取之牙齒留下之空間中時，此可為有益的。最初，牙齦組織將向內收縮，因為下層可扭曲至由牙根留下之空間中。但隨著對準器將其他牙齒拉入至空間中，牙齦組織將向外擴展回。在此情形中，基於一CAD模型形成之一對準器(其中牙齦組織基於患者之實際牙齦組織之此預期擴展來擴展)可為舒適的且對患者之牙齦組織無害。

在一些實施方案中，牙齦組織經擴展以解決牙列擁擠。大多數矯正病例涉及一定程度之牙列擁擠，且此擁擠主要在六個前牙(自犬齒至犬齒，包含所有四個門牙)中。擁擠亦可發生於牙弓之後部中，但其很少見。為消除此擁擠，可增大牙弓長度，其主要發生於前區中。

隨著牙齒向外移動(向前、朝向面部)，其可傾斜(主要為牙冠移動)，但牙根亦需要移動。當牙根移動時，骨骼包圍牙根之整個牙槽程序略微改變形狀，其改變牙齦之形狀。在一些實施方案中，基於一患者牙齦之預期變化來擴展牙齦組織，患者牙齦之預期變化基於由牙根移動引起之骨骼變化。隨著對準器引起牙弓長度增大，一模型上之牙齦組織可經擴展使得形成於此等模型上之對準器之彎曲互連元件不衝擊患者變化牙齦組織。在至少一些此等實施方案中，牙齦組織可在擴展弓之方向上擴展，該方向可為相同於患者牙根移動之方向。

圖30繪示在頰面及舌面兩者上具有較長互連元件17A及17B之本發明之另一實施例。互連元件17A、17B延伸於器具段60至62之間且跳過一或多個牙齒。圖31及圖32展示僅在器具段之頰面上具有較長互連元件17之器具之另一實施例。

可(例如)在其中吾人試圖挫入門牙之情況中使用此等實施例。此處，互連元件17A，17B自犬齒延伸至中切牙以跳過側切牙。所有四個門牙由一單一器具段61一起保持為一單元，且門牙之兩側上之剩餘牙齒由兩個器具段60及62保持在一起。此等實施例主要旨在克服挫入期間之問題，其中大部分挫入力施加於側切牙上，且挫入力到其轉移至較大中切牙(其係一較大牙齒且需要更多力來挫入其)時稍有分散。

圖33及圖34展示在個別牙齒上之牙齒扣緊元件15之間具有較長互連元件17之本發明之又一實施例。此等互連元件17具有允許牙齒扣緊元件15與其各自牙齒之間的一更大範圍之相對移動之一更細長不規則形狀。另外，互連元件17之物理性質可基於其尺寸、形狀及材料性質來個別設計。

圖35展示自第二臼齒延伸至犬齒之全部連接至一個牙齒扣緊元件中之後牙。一撓性透明塑膠互連元件17(兩側上各一個且此圖中僅展示右側)(在此情況中，由形成器具之剩餘部分之相同連續塑膠件製成)向前延伸且直接掉落於中切牙上方以依差不多相同於圖33及圖34中所展示之方式之方式接合包封門牙之一四單元前牙扣緊元件。器具經啟動使得垂直力直接指向中切牙。

圖36展示類似於圖35之一器具，但在此情況中，主動互連元件17由連接至後牙扣緊元件之線製成。未展示附接之方式，但其可包含早先針對附接線所討論之所有方法。線在其附接至後牙扣緊元件之位置附近具有一螺旋線圈，且線之前端向前延伸至包圍門牙之四單元牙齒扣緊元件。可預期，線將在覆蓋牙冠上方之牙齦組織之凸緣區域中附接至四單元前牙扣緊元件，其中線在上唇下方不可見。較佳地，線將經附接且將一直跨四個門牙上方延伸至口腔之左側，其中線將為右側上之線之一鏡像且將為左側上之活動臂，在其附接至左側上之後牙扣緊元件之前亦含有一螺旋線圈。左側及右側後牙扣緊元件將可由包含透明塑膠之任何適合剛性構件跨顎附接在一起。左後段及右後段亦可使用一塑膠或金屬跨腭弓或桿跨腭彼此附接。

圖37至圖42展示覆蓋右上後牙107之一矯正器具之實施例之一部分之一右側視圖。未展示支撐骨骼及牙齦組織，僅展示牙齒107及適當位置中之器具。各圖中展示牙根106。儘管此等圖中之器具似乎結束於犬齒之正中面，但在大多數實施例中，器具圍繞弓連續以可移除地附接至弓之對置側上之門牙及後牙。舌側上之構形未必匹配器具之面側所展示之構形。

本發明矯正器具包含具有用於可移除地接納數個牙齒107之一系列凹部之一薄彈性殼。器具亦併入數個牙齒扣緊元件110用於將器具可移除地接合至牙齒107。例如，牙齒扣緊元件110可為一單件式器具之一功能區域，但一些實施例不具有專用於此功能之一單獨製造部分。牙齒扣緊元件110可包含經設計以裝配於可直接黏合至牙齒之突出元件(諸如黏合附件111(亦指稱按鈕))上之凹部或孔。黏合附件111通常無法在積極矯正治療之過程期間由患者移除。

圖37展示具有覆蓋幾乎所有牙齒表面之牙齒扣緊元件110之一器具100。各牙齒扣緊元件110包圍牙齒107之一牙齒且可視情況覆蓋附接至牙齒107之牙齒之一黏合附件111。此處，黏合附件111經展示為突出穿過牙齒扣緊元件110中之對應孔。一撓性區112介於各對相鄰牙齒扣緊元件110之間。例如，可藉由二維或三維變動形貌以增加厚度來形成撓性區112，例如，可將空隙、折疊線、高度或厚度之變動及其他特徵增加至器具殼之預定區以增加撓性。在一些實施方案中，材料之厚度可跨一厚度梯度變動(例如，自一第一厚度開始且跨特定距離增加至一第二厚度)。儘管替代方案係可行的，但在一些實施例中，形貌特徵(例如空隙)以圖案配置。作為一替代方案，可將形貌特徵安置於使用執行一生成設計程序之一電腦識別之殼上之位置處。

在圖37所繪示之實施例中，撓性區112水平較窄且最大尺寸垂直定向。撓性區112主要覆蓋牙齒107之頰側及舌側上之牙齒107之鄰間區域。撓性區112之一帶在邊際脊區域及鄰間咬合區域113處越過牙齒107之咬合面。在某些實施例中(諸如當相鄰牙齒顯著未對準時)，可期望僅在頰面及舌面上而非在咬合面上具有列印圖案，因為撓性區112之存在可使器具比僅在此區域中具有器具中之一開口更不可撓。

替代地，本發明矯正器具可經描述為需要至少兩個功能區。第一功能區用作牙齒扣緊元件110。此第一區可由任何材料製成，但較佳由一透明材料製成以最小化器具之可見度。此區實現抓取牙齒之目的，其包含抓取視情況直接黏合至牙齒表面之任何黏合附件111。較佳地，具有直側之黏合附件111將黏合於由器具覆蓋之牙弓中之牙齒107之各牙齒之頰面及舌面兩者上，然而，黏合附件111可使用任何形狀。未必絕對使用黏合附件，或其可僅用於頰側或舌側上。黏合附件111有助於確保可在三個維度上控制牙齒位置。用作牙齒扣緊元件110之功能區可僅覆蓋一個個別牙齒，或其可覆蓋多個牙齒，其取決於存在之咬合不正及矯正醫生完成某些類型之牙齒移動之需要及期望及錨固控制之需要。

第二功能元件係用於增強器具殼之撓性之器具之一撓性區112。撓性區112可由構成牙齒扣緊元件110之相同材料製成，或其可由另一材料製成。器具可能將具有一個以上撓性區112。可製造不分成區之一器具，而大多數器具由撓性圖案製成。

返回至圖1，牙齒扣緊元件110較佳包含：(a)一圓周區域，其直接包圍黏合附件111及/或覆蓋黏合附件111；(b)一區，其包含具最大咬邊之牙齒區域(通常沿牙齦線或鄰間區域之邊緣)用於保持目的；及(c)一連接區，其具有一相當剛性材料帶，越過一或若干牙齒之咬合面之一部分且垂直延伸以包含包圍牙齒之頰面及/或舌面上之一黏合附件111之之圓周區域或具有最大咬邊之區域。自牙齒之頰側延伸至牙齒之舌側之此材料帶用作一U形夾或扣環以接合牙齒。牙齒扣緊元件110可覆蓋各個別牙齒之幾乎整個牙冠且包含一成型凹部以包圍及接合一黏合附件111或黏合附件111突出穿過之一孔。替代地，可在使用或不使用一黏合附件111之情況下主要由器具之圖案化彈性殼執行牙齒扣緊功能。若使用一黏合附件111，則可藉由具有圍繞黏合附件111之一簡單邊界來執行牙齒扣緊功能。由撓性區112覆蓋之區域可在僅期望有限撓性時較小或在需要更大撓性時較大。所展示之黏合附件111具有一矩形形狀，但亦可利用若干其他適合幾何形狀。

前牙上之牙齒扣緊元件110可由任何適合材料製成，且通常由一透明材料製成。牙齒扣緊元件可由包含(但不限於)快速原型材料及真空成型之若干不同類型之塑膠材料形成。實例材料類型包含(但不限於)胺基甲酸酯、丙烯酸酯及聚碳酸酯，其等可在牙齒模型上熱成型以製造所要牙齒對準器具。材料可為丙烯酸酯官能材料或任何其他適合材料。在一些實施例中，黏合附件111具有含平行側表面及平行頂面及底面之一矩形形狀。應瞭解，黏合附件存在諸多適合之可能形狀。先前技術中已展示諸多不同式樣及形狀，熟習技術者將認識到，其可與本文中所描述之器具一起使用。黏合附件在本發明中用於至少兩個目的。首先，黏合附件促進牙齒扣緊元件保持至牙齒，使得器具不太可能自牙齒上之所要位置脫落。當將器具裝配至牙齒上之適當位置中時，其依循由牙醫描述為插入路徑之一大致垂直路徑，其大致垂直於牙齒之咬合面，稱為「咬合平面」。當吾人自插入路徑觀看牙齒時，牙齒之彎曲形狀在一些區域中提供一些自然咬邊。然而，自插入路徑之角度觀看，並非所有牙齒具有咬邊。其取決於牙齒。例如，大多數前牙(門牙及犬齒)僅具有小咬邊且此等接近牙齦線。當自插入路徑之角度觀看時，未完全長出之一牙齒或牙齦組織部分覆蓋牙齒之一年輕人之一牙齒可不具有任何咬邊。其亦取決於牙齒之角度量測。若長軸自理想位置傾斜，則在相對於插入路徑之牙齒之一側可不存在咬邊。因存在放置於牙齒上之黏合附件而增強牙齒扣緊元件之保持。當自牙齒之長軸之角度及自插入路徑之角度觀看時，黏合附件依便於提供一咬邊表面之一方式塑形。頂面及底面係增強咬邊之主表面。

黏合附件111之第二目的係具有允許牙齒扣緊元件110在三個維度上將所要力傳輸至牙齒107以藉此控制牙根106之移動之一形狀。由撓性互連元件之彈性性質或由在使用黏合附件將牙齒扣緊元件接合於牙齒上時變形之器具之區域提供移動牙齒之實際力。牙齒扣緊元件110使用黏合附件111之有利配合形狀精確夾持牙齒107。圖中所展示之黏合附件111具有一平坦矩形形狀且在兩個維度上提供與牙齒扣緊元件110之一連接。齒107之兩側上之兩個黏合附件111之組合(其中黏合附件111之各者作用於一桿臂之端處)允許施加力以控制牙根106在第三維度上移動。

在所展示之矩形黏合附件111中，黏合附件111之平行外邊緣提供用於正接合之一表面以允許將力施加於齒107以控制牙根106之移動。黏合附件111之外表面上之溝槽或特殊塑形可有助於引導牙扣至適當位置中。黏合附件可由包含牙科複合材料、透明或齒色陶瓷材料或任何適合透明塑膠材料之任何適合材料預製，且使用本技術熟知之習知黏合技術及黏著劑(包含在放置黏合附件之前輕度酸蝕刻牙釉質之步驟)接合至牙齒。可利用本技術中熟知之一技術，稱為間接黏合，其中一預成型導件由撓性材料製成以使附件保持於所要位置中，同時固化黏著劑以確保附件準確放置於牙齒上。替代地，可使用預製手持模具由牙科複合材料製成黏合附件111以一次一個放置於牙齒上。為此，此等預製手持模具可商業購得。一第三替代方案係利用使用電腦3D CAD/CAM技術製成之一模具，其中在電腦中計劃附件之形狀及大小且使用一3D列印機列印具有適當位置中之附件之整個牙弓之一模型。自此模型製造一模具以自此直接在牙齒上之精確正確位置中製造及放置牙科複合材料附件。完成此任務之軟體可商業購得。圖中所展示之牙齒扣緊元件110包含黏合附件111突出穿過之精確尺寸之一矩形孔。完全相同於附件之形狀及大小之牙齒扣緊元件110內側上之一凹部應與一孔一樣工作，尤其在列印牙扣時，由於列印程序可包含比可藉由熱成型實現之配合更精確之一配合的能力。牙齒扣緊元件110附接至諸多類型之撓性互連元件，如圖式中所繪示。在一些實施例中，器具由單件材料製成，且牙齒扣緊元件及撓性互連元件全部為一單片整體單元之部分。在功能上，所定位之單件之不同區域用作牙齒扣緊元件及撓性互連元件。

預期本發明矯正器具將主要藉由使用電腦化3D CAD/CAM軟體計劃及設計器具來製造。當前可使用實現此功能之諸多現成軟體程式。標準表面映射電腦演算法將表面界定為一系列三角形。器具之實際物理製造可藉由在數位化產生之模型上真空成型熱塑性材料且組合器具之熱成型部分與其他所需元件來完成。在此步驟之後，使用電腦自動修整技術，諸如CNC銑削或雷射切割(例如，以在撓性區域中產生空隙)。特定言之，可藉由真空熱成型來製造透明牙齒扣緊元件。在單件式變型中，可使牙齒扣緊元件及撓性互連元件全部一起真空熱成型。

替代地，可在不首先產生3維模型之情況下由3D列印直接製造本發明器具。直接3D列印之一優點係可更容易列印更複雜形狀，且幾乎無需修整過量材料，藉此節省時間且避免浪費材料。一些新3D列印機可同時列印一個以上材料。撓性互連元件可與牙齒扣緊部分一起列印。儘管替代方案係可行的，但在一些實施例中，牙齒扣緊部分及撓性部分由不同材料形成。可摻合或纏結材料，其將避免在製造中需要一單獨附接步驟。

替代地，牙齒扣緊部分及撓性部分由相同材料形成。例如，撓性部分可比牙齒扣緊部分更薄。作為另一實例，撓性部分中之材料可形成有引起撓性部分中之材料比牙齒扣緊部分中之材料更撓性之一空隙圖案。作為又一實例，撓性部分可包含引起撓性部分比牙齒扣緊部分更撓性之摺痕或褶皺圖案。相對於至少圖43至圖56繪示及描述具有各種圖案之撓性部分之非限制性實例。

另一選擇涉及自一塑膠材料塊直接CNC銑削器具或器具之部分。其他製造技術亦可用於形成器具。

針對所有變型，可形成一系列器具以在移動階段中引起牙齒移動。各器具經設計為在其中牙齒移動一小距離之一移動階段期間穿戴。在完成一移動階段之後，患者可穿戴一連續器具以開始一連續移動階段，其繼續朝向所要目標牙齒位置移動另一小步進。

在一些實施例中，此系列中之各器具經設計以在由器具引起之移動之後裝配於牙齒之所要位置上。器具經變形以裝配於牙齒之初始位置上。在一些實施例中，本文中所描述之各種撓性部分允許器具變形以裝配於牙齒之初始位置上。

理想地，牙齒扣緊元件在放置於患者牙齒上時完全接合各牙齒。若患者每天穿戴器具達足夠小時數，則在穿戴器具數週之後，在該特定移動階段結束時，器具之彈性將使牙齒朝向所要位置。接著，用於下一移動階段之器具放置於牙齒上且將使牙齒移動另一指定距離，依此類推，直至到達所要最終位置。在一些實施例中，在牙齒定位程序期間(例如，在每一移動階段之後)，接著使用新印模或新數位掃描來製造連續器具以確保器具隨矯直牙齒之程序進行而繼續準確裝配。替代地，可首先基於預處理印模或掃描資料製造整個系列之器具。

在一些實施方案中，牙齒之所要移動包含傾斜移動或任何其他類型之牙齒重新定向(例如圍繞牙齒之縱軸之旋轉、任何方向上之傾斜或其組合)。例如，一系列器具中之一或多個對準器(或器具)可傾斜一牙齒且系列中之一或多個對準器(或器具)可移動牙齒。在一些實施方案中，一對準器可同時移動及傾斜牙齒。在一些實施方案中，傾斜移動可使牙冠傾斜遠離牙齒之所要位置以引起牙齒朝向所要位置之一牙根優先移動。此傾斜移動或傾斜力可有益於防止牙冠在一移動階段期間在移動方向上傾斜。在一些實施方案中，傾斜移動經選擇以引起傾斜牙齒用力負載互連元件(例如U形互連元件)以克服互連元件之增加撓性可引起之潛在缺點。此外，牙齒之傾斜可引起器具將力施加於封閉空間而非僅被動接合牙齒。在一些實施方案中，包含經構形以在患者之牙齒上提供一傾斜力以防止患者之牙冠在移動方向上傾斜之彎曲互連元件。在一些實施方案中，牙齒之移動係階段性的，使得重新定向(例如傾斜及旋轉)完全或主要發生於治療之較早階段中。有益地，此可為患者提供較早美容改善。在一些實施方案中，依不沿一筆直路徑自初始位置移動至所要最終位置之一方式分階段進行牙齒之移動。相反地，可首先移動一牙齒之阻力中心，且接著牙齒圍繞阻力中心樞轉。在一些實施方案中，器具經構形以在一些或所有階段中施加一致旋轉過校正以抵消否則可由撓性互連元件誘發之傾斜移動(例如，旋轉過校正可在與施加於牙冠之力矩相反之一方向上施加)。例如，施加過校正可包含形成器具，使得其將適配旋轉遠離動移方向之一牙齒。器具可經構形以(例如)適配遠離移動方向旋轉10度或另一量之一牙齒。

如圖37中所展示，可將牙齒扣緊元件裝配於個別牙齒上。然而，若相鄰牙齒對準且預期此通常將發生於治療之後期階段期間，則無需在各階段中產生各個別牙齒之一單獨牙齒扣緊元件。若相鄰牙齒群組彼此很好對準，則此等牙齒將與牙齒扣緊部分組合。亦可期望在治療之某些階段中將牙齒一起組合成群組以用作錨固單元以較佳控制其他牙齒群組之移動。此概念常用於具有固定牙套之矯正治療中(尤其在封閉提取空間時)且很好描述於先前技術中。亦可將本發明中所描述之實施例之若干變型之特徵組合至一個器具中以更高效完成某些類型之移動。

圖38展示一矯正器具200之另一實施例，其中牙齒扣緊元件210覆蓋大部分牙齒表面。此處，牙齒扣緊元件210亦包圍且可視情況覆蓋經展示為突出穿過牙齒扣緊元件210中具有一特徵形狀及尺寸之一孔之黏合附件111。在此實例中，牙齒扣緊元件210包含由間隙(諸如間隙214)分離之多個不相交部分。由一列印圖案製成之一撓性區212附接至牙齒扣緊元件210之不相交部分之各者(且在一些實施例中由相同材料製成且與牙齒扣緊元件連續)。撓性區212位於牙齒之頰面及舌面兩者上且主要附接至牙齒扣緊元件210之凸緣區域以覆蓋緊鄰牙齒之牙齦邊際之牙齦組織之一部分。此凸緣區域由包括一圖案化帶之撓性區212部分遮蓋。儘管圖38中未展示，但在一些實施例中，牙齒扣緊元件210可包含進一步朝向牙齦組織或在牙齦組織上延伸之一大凸緣區域。撓性區212亦可覆蓋黏合附件與牙齦線之間的牙齒之一小部分。在此實施例中，撓性區212包括連接牙齒扣緊元件210之不相交部分之各者之一水平撓性材料帶。

圖39展示具有牙齒扣緊元件310及黏合附件111之類似於圖37之一矯正器具300之另一實施例。區別在於：此處，牙齒扣緊元件310與器具之撓性區312之間存在一不規則邊界314。而且，撓性區312之大小較大。在一些實施例中，較大撓性區312將增大器具之撓性及範圍。圖39中所展示之撓性區312之形狀係關於可如何使用撓性區之替代形狀之一說明圖。撓性區312之形狀不受限於此處所展示之形狀。其他形狀亦係可行的。牙齒之尖端可視情況突出穿過器具之牙齒扣緊區中之開口315。亦如同圖37，撓性區312未必需要在咬合面上延伸，但會受限於器具之頰側及舌側。

圖40展示具有牙齒扣緊元件410之形狀之另一變型之一矯正器具400之一實施例。牙齒扣緊元件410經大小減小使得撓性區412可較大。牙齒扣緊元件410之某些關鍵功能部分保留。此說明圖中展示矩形黏合附件111，但可代以使用其他形狀。一邊界區域420(其可為緊緊包圍黏合附件111之牙齒扣緊元件410之一部分)與黏合附件111緊密接觸。亦存在沿牙齦線接合牙齒107之咬邊區域且包含延伸至牙齒107之鄰間區域中之一鄰間延伸部417的牙齒扣緊元件410之一部分。儘管替代方案係可行的，但圖40展示略微延伸至鄰間區域中之鄰間延伸部417。跨過牙齒107之咬合面421之牙齒扣緊元件410之部分亦保留。在此情況中，牙齒扣緊元件410具有一Y形構形416，因為牙齒扣緊元件410隨其跨過牙齒107之咬合面421而分成兩個材料帶。

如圖式中所展示，尖端可視情況突出穿過牙齒扣緊元件410中之開口415以減少對置牙齒與矯正器具400接觸。眾所周知，當頜骨肌肉放鬆時，對準器器具侵入上下排牙之間的「牙合間隙」，且說話通常因存在器具而受影響。咬合面中之開口將減小牙齒上器具之垂直高度以使器具穿戴更舒適(尤其當使用者咬合時)，且不太可能干擾說話。

撓性區412包含由撓性圖案化材料形成之一凸緣區域414，凸緣區域414經展示為在相鄰於牙齒107之牙冠之牙齦線上延伸至患者齒列之牙間區域418(其亦可指稱一牙間區域)中。凸緣區域414亦展示為在牙齒107之牙間區域418(其可包含鄰間空間)中之牙齦組織上延伸。此器具400之功能未必使凸緣區域414在牙間區域418上延伸，而是通常可沿牙齒107之牙齦線修整器具400。在一些實施例中，在牙間區域418上具有撓性材料增加器具400之強度，且使器具400增加一些剛性，因此，此係可利用或不利用之一選用特徵，其取決於治療一特定咬合不正之器具之所要剛性。

圖41展示一矯正器具500之一實施例，其類似於圖40中所展示之器具，但設計經簡化。撓性區512覆蓋牙齒107之牙冠之側向表面且包含在牙齦線上延伸至牙間區域418且在牙齦組織上延伸之一凸緣部分514。撓性區512由形成為一撓性圖案之一塑膠材料製成。在牙間區域418及牙齦組織上延伸之凸緣部分514係選用的且不包含於所有實施例中。

在所有牙齒上展示矩形黏合附件111。附件可製成其中存在平坦邊緣以接合周圍牙齒扣緊元件之任何形狀。在此情況中，牙齒扣緊元件510包含包圍黏合附件111之一邊界區域420。此邊界區域420存在於頰側(如所展示)及舌側(未展示)兩者上，且連接頰側區域及舌側區域之各者係跨過牙齒107之咬合面421之另一部分。在此處所展示之後牙中，跨過咬合面之器具之部分分成一Y形構形416以允許尖端突出穿過器具500之牙齒扣緊元件510中之開口415以使穿戴器具500較容易。如上文相對於其他實施例所討論，器具500僅展示於牙齒107之頰側上，且牙齒107之犬齒之正中面突出穿過器具中之一孔。器具通常將製成覆蓋一弓中之所有牙齒，且通常不會結束於犬齒處，如此處所展示。使器具結束於犬齒處在此僅用於簡化圖式。

圖42展示一矯正器具600之另一實施例，其類似於圖41中所展示之矯正器具500，但牙齒扣緊元件610僅包含包圍黏合附件111之邊界區域420。若牙齒之頰側及舌側兩者上存在附件，則此邊界將包圍兩側上之附件。器具之剩餘部分將由撓性區612形成，撓性區612包含覆蓋牙間區域418及牙齦組織之一凸緣614且可由撓性圖案化材料形成。如圖41中所展示，可使用或不使用牙齒107之尖端上之器具600中之開口415，但此處僅展示於第一臼齒及第二臼齒(最靠近解剖鉸鏈之牙齒及因此最可能經歷與對置牙齒咬合接觸之區域)上。

圖43係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分700之一實例。如此處所展示，圖案可經交替以產生一人字形效應，或其可與朝向左上或朝向右上之一對角線條紋一起使用。

圖44A及圖44B係包含具有彎曲段之撓一性3D圖案之矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之撓性區之實施例之部分800a及800b之實例之示意圖。可重複組合一圖案，其中所有曲線沿相同方向(如圖44A中所展示)，或曲線可經交替以形成一「S」圖案，如圖44B中所展示。

圖45係包含一撓性圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一實施例之一部分900之另一實例之一示意圖。在至少一些實施例中，撓性圖案允許一維、二維或三維移動/撓曲。儘管圖45中所展示之圖案係二維的，但亦可使用圖案之替代三維變型。在下場域之列中重複上圖案。儘管圖45中未展示，但列通常在撓性區域中彼此連接。例如，列可使用沿列以一定間隔安置之垂直連接鏈來彼此連接。在各種實施例中，各種數目個連接鏈可安置於各種位置處。可在製造器具時修改連接鏈之數目及位置以影響撓性區域之最終性質，諸如各個方向上之強度及撓性。

圖46係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1000之一實例。圖案可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖47係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1100之一實例。圖案可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖48係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1200之一實例。圖案具有以一規則重複圖案與鋸齒形元件交替結合之不規則S形元件。

圖49係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1300之一實例。藉由重複圖48中所展示之部分1200之圖案以產生一較大撓性區來形成部分1300。

圖50係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1400之一實例。圖案可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖51係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1500之一實例。圖案可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖52係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1600之一實例。圖案包含四腳中心結構且可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖53係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1700之一實例。圖案包含三腳中心結構且可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。

圖54係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1800之一實例。圖案包含三腳中心結構且可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。部分1800之圖案與圖53中所展示之部分1700之圖案之主要不同點係內部元件之間的開放空間量。

圖55係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分1900之一實例。圖案包含三腳中心結構且可重複或與其他圖案組合以產生一較大撓性區。圖55中所展示之部分1900之圖案與圖53中所展示之部分1700及圖54中所展示之部分1800之圖案之主要不同點係內部元件之間的開放空間量。

圖52至圖55中所展示之部分1600、1700、1800及1900上所展示之圖案係基於由Andrew Bastian在http：//www.thingiverse.com/make：88085發布之「meso-structured materials」之圖案。介孔結構材料係可使用快速原型技術製造之重複撓性3D圖案。在其他實施例中，撓性區可包含來自其他介孔結構材料之圖案。

圖56係包含一撓性3D圖案之一矯正器具(諸如(但不限於)圖37至圖42中所繪示之矯正器具)之一撓性區之一部分2000之一實例。不同於圖43至圖55中所繪示之部分，部分2000不包含空隙。相反地，部分 2000包含複數個三角形平面，其等具有形成部分2000可沿其撓曲之折疊線之各種定向。

圖57係繪示用於產生一牙齒定位器具系統2122之一系統2100之一實例的一示意性方塊圖。牙齒定位器具系統2122包含具有撓性區之一或多個牙齒定位器具。在此實例中，系統2100包含一矯正室2102及一矯正實驗室2108內之組件。

矯正室2102係其中患者接受矯正治療之一場所。實例矯正室2102包含一印模台2104。儘管圖57包含一矯正室，但系統可與來自其他類型之科室(諸如牙科)或位於其他位置之組件一起使用。

實例印模台2104產生一患者之齒列之一印模2106。印模2106係患者之齒列之一幾何表示。儘管替代方案係可行的，但牙印模2106係使用一印模材料(諸如藻酸鈉或乙烯基聚矽氧烷)捕獲之一物理印模。在其他實施例中，亦使用其他印模材料。

替代地，牙印模2106係一數位印模。數位印模由一點雲、一多邊形網格、一參數模型或體素資料之一或多者表示。儘管替代方案係可行的，但可使用(例如)一口內掃描儀直接自患者P之齒列產生數位印模。實例口內掃描儀包含TRIOS口內數位掃描儀、Lava Chairside口腔掃描儀C.O.S.、Cadent iTero、Cerec AC、Cyrtina口內掃描儀及Ormco之Lythos數位印模系統。替代地，使用其他成像技術(諸如電腦斷層掃描(CT)或磁共振造影(MRI))捕獲一數位印模。在其他實施例中，藉由掃描由一物理印模產生之患者之齒列之印模或石膏模型來自物理印模產生數位印模。掃描一物理印模或模型之技術之實例包含三維雷射掃描儀及電腦斷層掃描(CT)掃描儀。在其他實施例中，使用其他技術來產生數位印模。

另外，在一些實施例中，矯正室2102發送包含矯正治療之後的所要目標位置中之患者牙齒之一矯正設置模型(未展示)。矯正設置模型通常由一矯正醫生準備。矯正設置模型可為一數位模型或一物理模型。

矯正實驗室2108係其中製造矯正器具之一實驗室。實例矯正實驗室2108包含一3D掃描儀2110、一器具設計系統2114及一器具製造台2120。儘管在此圖中展示為一單一矯正實驗室，但在一些實施例中，矯正實驗室2108包括多個矯正實驗室。例如，在一些實施例中，3D掃描儀2110位於不同於矯正實驗室2108中所展示之其他組件之一或多者的一矯正實驗室中。此外，在一些實施例中，矯正實驗室2108中所展示之組件之一或多者不在一矯正實驗室中。例如，在一些實施例中，3D掃描儀2110、器具設計系統2114及器具製造台2120之一或多者位於矯正室2102中。另外，系統2100之一些實施例不包含矯正實驗室2108中所展示之所有組件。

實例3D掃描儀2110係經組態以產生印模2106之三維數位表示(當印模2106包含一物理印模時)之一裝置。在一些實施例中，3D掃描儀2110產生表示印模2106之一點雲、一多邊形網格、一參數模型或體素資料。在一些實施例中，3D掃描儀2110產生數位模型2112。在一些實施例中，3D掃描儀2110包括一雷射掃描儀、一接觸式探針或一工業CT掃描儀。3D掃描儀2110之其他實施例亦係可行的。此外，系統2100之一些實施例不包含3D掃描儀2110。例如，在其中印模台2104產生一數位牙印模之系統2100之一些實施例中，不包含3D掃描儀2110。在此等實施例中，數位牙印模可直接用作數位模型2112或轉換為數位模型2112。

器具設計系統2114係基於數位模型2112及患者之目標牙齒位置產生器具系統設計資料2118之系統。可自矯正室數位或物理接收目標牙齒位置。目標牙齒位置亦可至少部分自數位模型2112導出(例如，藉由在數位模型2112中對準牙齒)。另外，一些實施例不參考目標位置操作。

接著，器具設計引擎2116可界定一或多個移動階段。儘管替代方案係可行的，但一般基於數位模型2112中之牙齒位置與目標牙齒位置之間的移動來判定移動階段。作為一替代方案，可透過模擬矯正治療或其他方法來界定移動階段，無需參考目標位置。接著，器具設計引擎2116可產生器具系統設計資料2118，其包含表示移動階段之各者之一矯正器具之三維形狀資料，其呈適合於使用器具製造台2120製造之一格式。

替代地，器具系統設計資料2118包含表示移動階段之各者之牙齒模型之三維形狀資料，其呈適合於使用器具製造台2120製造之一格式。接著，由器具系統設計資料2118製造牙齒模型且由牙齒模型製造器具(例如，藉由在牙齒模型上熱成型以製造所要牙齒對準器具)。器具系統設計資料2118中之牙齒模型可包含各種特徵以形成或標記器具中之撓性區。例如，若器具包含空隙之一圖案，則牙齒模型可包含可用於引導一切割程序(例如，使用一鑽、刀、超音波刀、銑削或CNC機器或任何其他切割技術)切割熱成型器具中之空隙之標記(例如脊或凹痕)。針對具有無空隙撓性區之器具設計(例如，併入一折疊圖案，諸如相對於至少圖20所繪示及描述之部分)，牙齒模型可包含用於形成撓性區之形狀之一模具區域。

在一些實施例中，器具設計系統2114包括一運算裝置，其包含使用者輸入裝置。器具設計系統2114包含一器具設計引擎2116。儘管替代方案係可行的，但器具設計引擎2116通常包含電腦輔助設計(CAD) 軟體，其產生數位模型2112及器具系統設計資料2118之一或兩者之一圖形顯示且允許一操作者與數位模型2112及器具系統設計資料2118之一或兩者互動且操縱數位模型2112及器具系統設計資料2118之一或兩者。

器具設計引擎2116亦包含至少一些數位工具，其模仿由一實驗室技術人員用於物理設計一矯正器具之工具。器具設計引擎2116亦可包含用於識別或修改將製造有一撓性圖案(例如上文相對於圖43至圖56所描述之圖案之一者)之一矯正器具之撓性區之工具。工具可允許技術人員選擇一圖案使用且指定選定圖案之參數。在一些實施例中，器具設計引擎2116亦評估矯正器具之設計以評估可由患者之牙齒施加於器具上之應力。基於此分析，器具設計引擎2116可拒絕、批准或修改某些器具設計。例如，評估程序可使用有限元分析來評估矯正器具。

在一些其他實施例中，器具設計引擎2116使器具系統之模型之產生自動化。例如，器具設計引擎可產生具有位於不同位置中且具有不同參數之撓性區之複數個可能器具設計。接著，器具設計引擎2116可使用(例如)有限元分析來評估可能器具設計。評估結果可用於批准、拒絕、修改或選擇製造可能器具設計。

一旦使用器具設計引擎2116設計器具系統設計資料2118，則將器具系統設計資料2118發送至其中產生牙齒定位器具系統2122之器具製造台2120。通常，器具系統2122包括經構形以用於定位患者之牙齒之一或多個牙齒定位器具。

儘管替代方案係可行的，但器具製造台2120通常包含一或多個快速製造機。快速製造機之實例包含三維列印機，諸如南卡羅來納州洛克丘之3D Systems公司之ProJet系列列印機。一快速製造機之另一實例係立體微影設備。一快速製造機之又一實例係一數位光處理(DLP)快速原型系統，諸如密西根州迪爾伯恩之EnvisionTEC公司之Perfactory系統。一快速製造機之又一實例係一銑削裝置，諸如一電腦數值控制(CNC)銑削裝置。在一些實施例中，器具製造台2120經構形以接收STL格式之檔案。

器具製造台2120亦可包含熱成型設備，其用於使用一快速製造機在由器具系統設計資料2118製成之牙齒模型上熱成型器具。器具製造台2120亦可包含用於切割空隙熱成型器具以形成撓性區之切削設備。器具製造台2120之其他實施例亦係可行的。

在一替代實施例中，器具製造台2120包含用於銑削可放置患者口腔中之一生物相容塑膠材料之銑削設備。在此等實施例中，牙齒定位器具系統2122之牙齒定位器具由一生物相容塑膠材料銑削。

矯正室2102可由一網路2128連接至矯正實驗室2108。印模2106可自矯正室2102經由網路2128傳輸至矯正實驗室2108。另外，包含患者牙齒之目標位置之一設置模型亦可自矯正室2102經由網路2128傳輸至矯正實驗室2108。

網路2128係促進矯正室2102與矯正實驗室2108之間的通信之一電子通信網路。一電子通信網路係運算裝置之間的一組運算裝置及鏈路。網路中之運算裝置使用鏈路來實現網路中之運算裝置之間的通信。網路2128可包含路由器、交換機、行動存取點、橋接器、集線器、入侵偵測裝置、儲存裝置、獨立伺服器裝置、刀鋒伺服器裝置、感測器、桌上型電腦、防火牆裝置、膝上型電腦、手持電腦、行動電話及其他類型之運算裝置。

在各種實施例中，網路2128包含各種類型之鏈路。例如，網路2128可包含有線及無線鏈路之一或兩者，其包含Bluetooth、超寬頻(UWB)、802.11、ZigBee及其他類型之無線鏈路。此外，在各種實施例中，網路2128以各種規模實施。例如，網路2128可經實施為一或多個區域網路(LAN)、都會區域網路、子網路、廣域網路(諸如網際網路)或可以另一規模實施。

圖58係繪示產生一牙齒定位器具系統之一實例方法2200的一流程圖。在一些實施例中，方法2200由系統2100之實施例執行。在此實例中，方法2200包含操作2202、2204、2206及2208。

在操作2202中，捕獲患者之齒列。如先前所描述，可使用物理或數位印模資料來捕獲患者之齒列。

在操作2204中，判定目標牙齒位置。如先前所描述，可以由一矯正醫生界定之一物理模型之形式接收目標牙齒位置。目標牙齒位置亦可藉由對準患者既有齒列之牙齒來判定。

在操作2206中，在患者之當前齒列與患者之目標牙齒位置之間界定一或多個移動階段。移動階段可經界定使得一特定移動階段期間之任何牙齒之移動受限於一臨限量。

在操作2208中，製造牙齒定位器具以針對各移動階段移動患者之牙齒。通常，牙齒定位器具經製造以在一移動階段之最終位置中適配患者之牙齒，但經設計以在移動階段開始時放置於患者之牙齒上。牙齒定位器具一般包含撓性區，其允許牙齒定位器具扭曲以在移動階段期間適配移動之前的患者牙齒之位置。隨著牙齒定位器具緩慢恢復其未扭曲形式，牙齒定位器具施加穩定且溫和力以隨時間移動患者之牙齒。相對於至少圖59繪示及描述用於設計牙齒定位器具之一實例程序。

圖59係繪示設計具有用於一移動階段之撓性區之一牙齒定位器具之一實例方法2300的一流程圖。在一些實施例中，方法2300由器具設計引擎2116之實施例執行。在此實例中，方法2300包含操作2302、2304、2306及2308。

在操作2302中，基於一移動階段結束時之所要牙齒位置來界定牙齒定位器具之一殼。在一些態樣中，藉由在移動階段之後將一偏移施加於牙齒之一牙模之一部分來設計殼。在一些實施例中，施加一第一偏移(例如0.1mm至0.5mm)以產生牙齒定位器具之內表面，且施加一第二偏移(例如1mm至2mm)以產生牙齒定位器具之外表面。接著，可結合內表面及外表面以形成牙齒定位器具之殼。

在操作2304中，自殼產生具有各種撓性區之複數個潛在牙齒定位器具設計。例如，結合圖43至56中所繪示之圖案之一或多者，可根據圖37至圖42中所描述之實例之一或多者產生具有撓性區之潛在牙齒定位器具。當然，潛在牙齒定位器具不受限於圖37至圖42之實例及圖43至圖56之圖案。亦可藉由將空隙隨機增加至殼(在所有區域或在特定區域中，諸如在鄰間間區域附近)、隨機移除一些先前所描述區域中之空隙或其之一組合來產生潛在牙齒定位器具。在一些實施例中，產生諸多(例如在數十至數千之間)潛在牙齒定位器具。

在操作2306中，基於由患者牙齒施加之預期壓力來評估複數個潛在牙齒定位器具設計。如上文所描述，當牙齒定位器具經扭曲以裝配於患者之牙齒上(例如，在一移動階段開始時處於預期牙齒位置中)時，可使用有限元分析或其他技術來評估潛在牙齒定位器具設計上之應力。在一些實施例中，評估複數個潛在牙齒定位器具設計以判定亦將施加於患者牙齒上之壓力量(例如一移動階段或移動階段期間之各個點處之初始牙齒位置中之牙齒)。

在操作2308中，基於評估來選擇一牙齒定位器具。例如，可選擇使牙齒定位器具上之應力最小化之一牙齒定位器具(例如，在整個器具或在特定區域(諸如牙齒扣緊區域)中)。替代地，可選擇牙齒定位器具以在整個移動階段中對患者之牙齒提供一均勻力。在一些實施例中，使用各種臨限值來消除所使用之一些牙齒定位器具(例如導致超過器具材料之可能斷裂點之壓力消除之設計、對患者之患者牙齒不太可能移動之牙齒施加很小壓力之設計等等)。

儘管替代方案係可行的，但器具設計引擎216之一些實施例包含一生成設計系統。生成設計系統之實例包含來自加州聖拉斐爾之Autodesk公司之AutoDesk Within生成設計軟體及來自紐約州紐約之nTopology公司之Element設計軟體。

在一些態樣中，牙齒定位器具由器具設計引擎2116使用一生成設計程序來設計。在一些態樣中，如2302中所描述般設計牙齒定位器具之殼。接著，由生成設計系統分析殼以判定在哪裡移除材料及在哪裡產生撓性區域。生成設計系統可使用有限元分析來分析殼且識別壓力下及經受應力之區域。為執行分析，生成設計系統可接收諸如牙齒位置或所要位置之各種參數。參數亦可識別應由器具移動之牙齒。接著，生成設計程序將基於(例如)識別需要伸長之區域來識別需要撓性之區域。接著，生成設計程序亦將藉由(例如)識別未受應力且未與牙齒強力接觸之區域來識別其中可移除材料以產生空隙之區域。接著，可使用上述圖案來形成撓性區域或可由生成設計系統來形成沒有一圖案之撓性區域。

圖63繪示可用於實施本發明之態樣之一運算裝置170之一例示性架構，其包含本文中所描述之複數個運算裝置之任何者，諸如印模台2104、器具設計系統2114、器具製造台2120之一運算裝置或可用於各種可能實施例中之任何其他運算裝置。

圖63中所繪示之運算裝置可用於執行作業系統、應用程式及本文中所描述之軟體模組(包含軟體引擎)。

在一些實施例中，運算裝置170包含至少一處理裝置180，諸如一中央處理單元(CPU)。可自各種製造商(例如Intel或Advanced Micro Devices)取得各種處理裝置。在此實例中，運算裝置170亦包含一系統記憶體182及將包含系統記憶體182之各種系統組件耦合至處理裝置180之一系統匯流排184。系統匯流排184係任何數目種類型之匯流排結構之一者，其包含一記憶體匯流排或記憶體控制器、一周邊匯流排及使用各種匯流排架構之任何者之一區域匯流排。

適合於運算裝置170之運算裝置之實例包含一桌上型電腦、一膝上型電腦、一平板電腦、一行動運算裝置(諸如一智慧型電話、一iPod®或iPad®行動數位裝置或其他行動裝置)或經組態以處理數位指令之其他裝置。

系統記憶體182包含唯讀記憶體186及隨機存取記憶體188。含有用於(諸如)在啟動期間在運算裝置170內傳送資訊之基本常式之一基本輸入/輸出系統190通常儲存於唯讀記憶體186中。

在一些實施例中，運算裝置170亦包含一輔助儲存裝置192(諸如一硬碟機)用於儲存數位資料。輔助儲存裝置192由一輔助儲存介面194連接至系統匯流排184。輔助儲存裝置192及其相關聯電腦可讀媒體提供電腦可讀指令(包含應用程式及程式模組)、資料結構及運算裝置170之其他資料之非揮發性儲存。

儘管本文中所描述之例示性環境採用一硬碟機作為一輔助儲存裝置，但在其他實施例中使用其他類型之電腦可讀儲存媒體。此等其他類型之電腦可讀儲存媒體之實例包含卡式磁帶、快閃記憶卡、數位視訊磁碟、伯努利卡式盒、光碟唯讀記憶體、數位多功能磁碟唯讀記憶體、隨機存取記憶體或唯讀記憶體。一些實施例包含非暫時性媒體。另外，此等電腦可讀儲存媒體可包含本地儲存器或雲端儲存器。

數個程式模組可儲存於輔助儲存裝置192或系統記憶體182中，其包含一作業系統196、一或多個應用程式198、其他程式模組270(諸如本文中所描述之軟體引擎)及程式資料272。運算裝置170可利用任何適合作業系統，諸如Microsoft Windows^TM、Google Chrome^TM OS、Apple OS、Unix或Linux及變體及適合於一運算裝置之任何其他作業系統。其他實例可包含Microsoft、Google或Apple作業系統或用於平板運算裝置中之任何其他適合作業系統。

在一些實施例中，一使用者透過一或多個輸入裝置274將輸入提供至運算裝置170。輸入裝置274之實例包含一鍵盤276、滑鼠278、麥克風280及觸控感測器282(諸如一觸控板或觸敏顯示器)。其他實施例包含其他輸入裝置274。輸入裝置通常透過耦合至系統匯流排184之一輸入/輸出介面284連接至處理裝置180。此等輸入裝置274可由諸如一並行埠、串列埠、遊戲埠或一通用串列匯流排之任何數目個輸入/輸出介面連接。輸入裝置與介面284之間的無線通信亦係可行的，且在一些可能實施例中包含紅外線、BLUETOOTH®無線技術、802.11a/b/g/n、蜂窩、超寬頻(UWB)、ZigBee或其他射頻通信系統。

在此實例實施例中，一顯示裝置286(諸如一監視器、液晶顯示裝置、投影儀或觸敏顯示裝置)亦經由一介面(諸如一視訊適配器288)連接至系統匯流排184。除顯示裝置286之外，運算裝置170亦可包含各種其他周邊設備(未展示)，諸如揚聲器或一列印機。

當用於一區域網路環境或一廣域網路環境(諸如網際網路)中時，運算裝置170通常透過一網路介面290(諸如一乙太網路介面)連接至網路。其他可能實施例使用其他通信裝置。例如，運算裝置170之一些實施例包含用於跨網路通信之一數據器。

運算裝置170通常包含至少某種形式之電腦可讀媒體。電腦可讀媒體包含可由運算裝置170存取之任何可用媒體。舉例而言，電腦可讀媒體包含電腦可讀儲存媒體及電腦可讀通信媒體。

電腦可讀儲存媒體包含經組態以儲存資訊(諸如電腦可讀指令、資料結構、程式模組或其他資料)之任何裝置中所實施之揮發性及非揮發性、可抽換及不可抽換媒體。電腦可讀儲存媒體包含(但不限於)隨機存取記憶體、唯讀記憶體、電可擦除可程式化唯讀記憶體、快閃記憶體或其他記憶體技術、光碟唯讀記憶體、數位多功能磁碟或其他光學儲存器、卡式磁帶、磁帶、磁盤儲存或其他磁儲存裝置或可用於儲存所要資訊且可由運算裝置170存取之任何其他媒體。

電腦可讀通信媒體通常以一調變資料信號(諸如一載波或其他傳輸機構)體現電腦可讀指令、資料結構、程式模組或其他資料且包含任何資訊傳遞媒體。術語「調變資料信號」係指具有依便於以一信號編碼資訊之一方式設定或改變之其特性之一或多者的信號。舉例而言，電腦可讀通信媒體包含有線媒體(諸如一有線網路或直接有線連接)及無線媒體(諸如聲波、射頻、紅外線及其他無線媒體)。上述任何者之組合亦包含於電腦可讀媒體之範疇內。

圖63中所繪示之運算裝置亦係可程式化電子器件之一實例，其可包含一或多個此等運算裝置，且當包含多個運算裝置時，此等運算裝置可與一適合資料通信網路耦合在一起以共同執行本文中所揭示之各種功能、方法或操作。

下文提供一些實例：

實例1：一種用於調整一患者之牙齒之位置之薄殼牙齒定位器具，其包括用於可移除地接合一患者之牙齒之複數個牙齒扣緊元件；及連接該等牙齒扣緊元件之至少一撓性互連元件。

實例2：如實例1之薄殼牙齒定位器具，其中該複數個牙齒扣緊元件與該至少一撓性互連元件一體形成為一單片單件材料。

實例3：如實例2之薄殼牙齒定位器具，其中該至少一撓性互連元件之一形貌不同於該複數個牙齒扣緊元件之一形貌。

實例4：如實例1至3中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該牙齒扣緊元件經構形以將該薄殼牙齒定位器具固定至多個牙齒。

實例5：如實例1至4中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該複數個牙齒扣緊元件之至少一者經構形以與固定至該患者之該等牙齒之一黏合附件配合。

實例6：如實例5之薄殼牙齒定位器具，其中該複數個牙齒扣緊元件之該至少一者包含經定位以在該薄殼牙齒定位器具由該患者穿戴時包圍該黏合附件之至少一剛性邊界區域。

實例7：如實例1至6中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該複數個牙齒扣緊元件之至少一者包含由一剛性材料形成之一咬合部分且其中該咬合部分具有經構形以在該薄殼牙齒定位器具由該患者穿戴時允許該等牙齒之一尖端穿過之至少一開口。

實例8：如實例1至7中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該至少一撓性互連元件由具有一撓性圖案之一材料形成。

實例9：如實例8之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性圖案包括以一圖案配置之複數個空隙。

實例10：如實例8及9中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性圖案包括3D形貌特徵。

實例11：如實例10之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性圖案包括以一圖案配置之複數個折疊線。

實例12：如實例1至11中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該至少一撓性互連元件包含一薄殼及穿過該薄殼之複數個空隙。

實例13：如實例1至12中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該至少一撓性互連元件包含配置為一連續撓性區域之複數個撓性互連元件。

實例14：一種用於調整一患者之牙齒之位置之矯正器具系統，其包括：一第一薄殼牙齒定位器具，其包括：一第一牙齒扣緊配置，其經塑形以將該第一薄殼牙齒定位器具固定至至少一牙齒；及一第一撓性配置，其連接至該第一牙齒扣緊配置，其中該第一撓性配置比該第一牙齒扣緊配置更撓性；及一第二薄殼牙齒定位器具，其包括：一第二牙齒扣緊配置，其經塑形以將該第二薄殼牙齒定位器具固定至至少一牙齒；及一第二撓性配置，其連接至該第二牙齒扣緊配置，其中該第二撓性配置比該第二牙齒扣緊配置更撓性，其中該第一薄殼牙齒定位器具經構形以用於引起該患者之該等牙齒之一第一移動，且該第二薄殼牙齒定位器具經構形以用於引起該患者之該等牙齒之一第二移動。

實例15：如實例14之矯正器具系統，其中該第一撓性配置與該第一牙齒扣緊配置一體形成為一單片單件材料。

實例16：如實例14及15中任一項之矯正器具系統，其中該第一撓性配置經構形以允許該第一薄殼牙齒定位器具伸長。

實施例17：一種用於調整一患者之牙齒之位置之矯正器具，其包括由至少一塑膠材料形成且經構形以裝配於該患者之牙齒之至少兩者上之一薄殼結構，該結構具有允許增加該結構之伸長撓曲之形貌特徵。

實例18：如實例17之矯正器具，其中該形貌特徵包含厚度之變動。

實例19：如實例17及18中任一項之矯正器具，其中該等形貌特徵包含以一重複圖案配置之空隙。

實例20：如實例17至19中任一項之矯正器具，其中允許增加該結構之伸長撓曲之該等形貌特徵允許該結構在穿戴於該患者之該等牙齒上時扭曲，且該結構經構形以隨著該結構恢復至一未扭曲狀態而在該患者之牙齒上施加一力。

實例21：一種用於調整一患者之牙齒之位置之薄殼牙齒定位器具，其包括：一第一牙齒扣緊元件，其用於可移除地接合一患者之一第一牙齒；一第二牙齒扣緊元件，其用於可移除地接合該患者之一第二牙齒；及一撓性互連區域，其安置於該第一牙齒扣緊元件與該第二牙齒扣緊元件之間，該撓性互連區域包含一第一撓性互連元件及一第二撓性互連元件，該第一撓性互連元件將該第一牙齒扣緊元件結合至該第二牙齒扣緊元件且該第二撓性互連元件將該第一牙齒扣緊元件結合至該第二牙齒扣緊元件。

實例22：如實例21之薄殼牙齒定位器具，其中該第一撓性互連元件包含延伸於該第一牙齒扣緊元件之一側向邊緣與該第二牙齒扣緊元件之一側向邊緣之間的一細長結構。

實例23：如實例22之薄殼牙齒定位器具，其中該細長結構係彎曲的。

實例24：如實例23之薄殼牙齒定位器具，其中該細長結構具有結合至該第一牙齒扣緊元件之該側向邊緣之一第一端、結合至該第二牙齒扣緊元件之該側向邊緣之第二端及安置於該第一端與該第二端之間的一中間區域，其中該第一端及該第二端之至少一者在一咬合方向上偏離該中間區域。

實例25：如實例22至24中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該第二撓性互連元件包含延伸於該第一牙齒扣緊元件之一側向邊緣與該第二牙齒扣緊元件之一側向邊緣之間的一細長結構。

實例26：如實例21至25中任一項之薄殼牙齒定位器具，其進一步包括安置於該第一撓性互連元件與該第二撓性互連元件之間的一孔隙。

實例27：如實例21至26中任一項之薄殼牙齒定位器具，其進一步包括結合該第一牙齒扣緊元件及該第二牙齒扣緊元件之一咬合連接區。

實例28：如實例27之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性互連區域比該咬合連接區更撓性。

實例29：如實例27及28中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該第一撓性互連元件比該咬合連接區更撓性且該第二撓性互連元件比該咬合連接區更撓性。

實例30：如實例27至29中任一項之薄殼牙齒定位器具，其進一步包括安置於該第一撓性互連元件與該第二撓性互連元件之間的一第一孔隙及安置於該撓性互連區域與該咬合連接區之間的一第二孔隙。

實例31：如實例21至30中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該第一牙齒扣緊元件、該第二牙齒扣緊元件及該撓性互連區域一體形成為一單片單件材料。

實例32：如實例21至31中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該第一撓性互連元件在一咬合方向上偏離該第二撓性互連元件。

實例33：一種用於形成一薄殼牙齒定位器具之牙模，其包括：數個表面輪廓，其等表示一患者齒列之至少一部分；及一凸起支撐區域，其結合至該等表面輪廓之一部分，該支撐區域安置於該等表面輪廓之一牙齦區域與該等表面輪廓之一咬合區域之間。

實例34：如實例33之牙模，其中該凸起支撐區域在大致垂直於該等表面輪廓之一方向上凸起。

實例35：如實例33及34中任一項之牙模，其中該凸起支撐區域安置於對應於該患者齒列之一鄰間區域之該等表面輪廓之一區域上。

實例36：如實例33至35中任一項之牙模，其中該凸起支撐區域包含一部分在一咬合方向上偏離該等表面輪廓之該牙齦區域。

實例37：如實例33至36中任一項之牙模，其中該凸起支撐區域安置於對應於該患者齒列之牙齦組織之該等表面輪廓之一區域上。

實例38：如實例33至37中任一項之牙模，其中該牙模進一步包括結合至該等表面輪廓之該牙齦區域之一基底。

實例39：如實例33至38中任一項之牙模，其中該凸起支撐區域包含經定大小以支撐一撓性互連區域之該等表面輪廓上之一突出部。

實例40：如實例33至39中任一項之牙模，其中該凸起支撐區域包含經定大小以支撐一第一撓性互連區域之該等表面輪廓上之一第一突出部及經定大小以支撐一第二撓性互連區域之該等表面輪廓上之一第二突出部。

實例41：如實例40之牙模，其中該第一突出部與該第二突出部由未凸起之該等表面輪廓之一區域分離。

實例42：如實例33至41中任一項之牙模，其中該牙模由一快速原型機基於一數位模型形成。

實例43：如實例42之牙模，其中該數位模型係基於一患者齒列之表面輪廓且包含該等表面輪廓之修改以形成該凸起支撐區域。

實例44：一種形成一薄殼牙齒定位器具之方法，其包括：接收表示一患者齒列之表面輪廓之一數位模型；修改該數位模型以增加一凸起支撐區域；基於該經修改數位模型製造一物理模型；及在該經修改數位模型上真空成型一熱塑性材料以形成一薄殼牙齒定位器具。

實例45：如實例44之方法，其進一步包括修整該薄殼牙齒定位器具以移除過量真空成型之熱塑性材料。

實例46：如實例44及45中任一項之方法，其中該修改該數位模型包含在經塑形以支撐一撓性互連元件之一區域中更改該數位模型之一表面。

實例47：如實例46之方法，其中在該區域中更改該數位模型之該表面包含使該模型之該表面在大致垂直於該表面之一方向上向外擴展。

實例48：如實例44至47中任一項之方法，其中該凸起支撐區域之一形狀、大小或位置之至少一者係該患者特定的。

實例49：如實例44至48中任一項之方法，其進一步包括將該數位模型之一牙齦區域結合至與該凸起支撐區域分離之一基底結構。

實例50：如實例49之方法，其中該基底結構選自可用於多個患者之一或多個基底結構之一庫。

實例51：一種用於調整一患者之牙齒之位置之薄殼牙齒定位器具，其包括：一第一牙齒扣緊元件，其用於可移除地接合一患者之一第一牙齒；一第二牙齒扣緊元件，其用於可移除地接合該患者之一第二牙齒，該第二牙齒扣緊元件經構形以在其中該第二牙齒之一咬合部分傾斜遠離該第一牙齒之一傾斜定向上接合該第二牙齒；及一撓性互連區域，其安置於該第一牙齒扣緊元件與該第二牙齒扣緊元件之間，該撓性互連區域包含將該第一牙齒扣緊元件結合至該第二牙齒扣緊元件之一撓性互連元件。

實例52：如實例51之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性互連元件經構形以在朝向該第一牙齒之一方向上對該第二牙齒施加一移動力。

實例53：如實例52之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性互連元件經構形以施加該移動力，同時維持該第二牙齒之該傾斜定向。

實例54：如實例52及實例53中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該撓性互連元件包含一彎曲互連元件。

實例55：如實例54之薄殼牙齒定位器具，其中該彎曲互連元件經預負載以將該移動力施加於該第二牙齒。

實例56：如實例54及55中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該彎曲互連元件經構形以施加指向該第二牙齒之一牙冠之一牙齦部分之力。

實例57：如實例56之薄殼牙齒定位器具，其中該彎曲互連元件經構形以對該第二牙齒之該牙冠之該牙齦部分施加比對該第二牙齒之該牙冠之一咬合部分所施加之力更大之一力。

實例58：如實例54至57中任一項之薄殼牙齒定位器具，其中該彎曲互連元件經構形以在該第二牙齒之一牙齦邊際與該第二牙齒之一咬合之間的一中點下方之該第二牙齒上之一位置處將一力施加於該第二牙齒。

上文揭示內容闡述相對於附圖詳細描述之數個實施例。熟習技術者應瞭解，可在不背離本發明之範疇的情況下在本發明之教示下實踐各種改變、修改、其他結構配置及其他實施例。