WO2021246495A1 - マウスピース型可撤式矯正装置 - Google Patents

Abstract

マウスピース型可撤式矯正装置は、必要な矯正力を加え、歯の移動を行って治療効果を高めるためには、改善の余地が数多く存在する。　基底部１０と、前記基底部に設けられた装着部２０とを含み、基底部１０は、非弾性素材で形成され、装着する顎の歯列の咬合面側の形状に沿った薄板体であり、　装着部２０は、移動したい歯に装着する移動部材３０，４０と、移動しない歯に装着する把持部材５０，６０とを含む。移動部材は、移動したい歯の移動後の位置及び状態の歯冠歯面に適合する２個１組の矯正用歯面パット対と、歯面パット対に矯正力及び把持力を付与する矯正用弾性体とを有する。把持部材は、移動しない歯の歯冠歯面を包む２個１組の把持用歯面パット対と、歯面パット対に把持力を付与する把持用弾性体とを有する。

Description

マウスピース型可撤式矯正装置

　本発明は、歯列矯正歯科分野における歯を移動するためのマウスピース型可撤式歯列矯正装置に関する。

　歯列や噛み合わせを、患者個々の顔や口腔機能に合わせて、立体的に理想的な位置及び状態に配置・配列する矯正歯科治療分野において、歯の表面にブラケットを装着し、そのブラケットに結紮し、装着する弾性ワイヤーにより、また、強固なワイヤー上を滑らして、歯の移動を図るマルチブラケット治療法が主流である。しかし、患者は、２～３年に及ぶ治療期間、そのブラケットやワイヤー等の固定式矯正装置を口腔内に装着した状態で過ごす必要がある。そのため、それら装着した装置の周りに食渣が溜まりやすくなり、虫歯や歯肉炎等に罹患するリスクや、笑ったり、会話時に、装着が視えること、また、食事や会話時の不便、不快感等の課題が、治療を開始し進める上で、患者の大きな負担となっている。

　また、古くから、可撤式の装置もあるが、小児期の混合歯列期の限られた軽微で限局的な歯の移動には対応できるが、永久歯全体を、顎顔面と調和するように立体的に配置する現在のマルチブラケットシステムによる治療効果には及ばない。

　そこで、近年、歯列形状デジタル情報を利用し、ＣＡＤ・ＣＡＭにより、少しずつ歯を移動させた複数のマウスピース（一例として、７０～８０個）を作成し、順に付け替えて、歯を移動させていくマウスピース型矯正治療法が実用に供されている。

　しかしながら、従来のマウスピース型可撤式矯正装置は、マルチブラケットにおいて指摘されていた課題は解決できるが、しっかりと必要な矯正力を加え、効率良く的確に歯の移動を行って治療効果を高めるためには、改善の余地が数多く存在する。

特許第６０２９２２０号公報 実用新案登録第３２００７７８号公報

　マウスピース型矯正装置を含む従来の可撤式矯正装置では、矯正力に拮抗する力が、装置を支える歯に加わるため、装置を保持する歯が支えられる以上の強さや範囲の矯正力を加えることはできない。装置を保持する力以上に矯正力を加えると、装置が外れ、口腔内に装着して使用することができないからである。従って、従来の可撤式矯正装置では、一度に調整できる歯の移動量及び移動数に制限がある。そのため、少しずつ歯の移動を行うため、治療期間が長期化する傾向がある。特に、マウスピース型矯正装置の場合には、矯正力を調整するのではなく、装置を取り換えることで、矯正力を加え、歯の移動を進めるため、多数の装置を用意する必要があり、治療期間や装置作成コストの面が課題となっている。

　また、従来のマウスピース型矯正装置は、薄く、均質な材質であるため、装置の中央部（歯の咬合面を覆う部分）と端部（歯頸部を覆う端縁部分）で、歪や変形量が異なり、その弾性力、すなわち、適用される矯正力に差が生じる。特に、端縁部分では、着脱を繰り返すうちに変形するなどし、十分な矯正力を持続的にかけることが難しい。更に、従来のマウスピース型矯正装置は、歯の咬合面全体を覆うため、上下のマウスピース型矯正装置が接触する位置、あるいは、上下どちらかのマウスピース型矯正装置と対合歯が接触する位置が、生理的に適切な位置として考慮されていないため、非生理的な上下歯列の位置関係による偏った咬合力が装置に加わることがある。このため、装置全体に生じる歪による望ましくない歯の移動や、下顎の位置が偏位する危険性も指摘されている。

　そこで、本発明は、可撤式矯正装置において、歯面パットを介して移動させたい歯に矯正力を加え、十分な矯正力を個々の歯に的確に付与することができる新たなマウスピース型の可撤式矯正装置を創出することを目的とする。

　この発明は、患者歯列形態のデジタル立体情報から作成した移動後の予測歯列に基づくマウスピース型矯正装置であって、所望の弾力性を備えた弾性素材で作成され、移動したい歯の移動後の位置・状態の歯冠歯面に適合し、歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む一対の歯面パットを備え、移動前の歯を当該歯面パットで挟むことで、歯を移動後の位置・状態に移動して矯正する移動部材と、移動しない歯の歯冠歯面に適合し、歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む一対の歯面パットを備え、当該歯面パットで歯を挟み、歯を現状の状態で把持するための把持部材と、歯列形状に沿ったＵ字（馬蹄）形状で、前記移動部材及び把持部材を取り付けられる非弾性素材で作成された基底部と、を備えるマウスピース型可撤式歯列矯正装置である。

　歯面に力を伝える歯面パットを用いて、歯を挟み、立体的に把持及び移動する矯正力を発現する。患者個々に合わせて規格された弾性材や板バネを組み合わせることで、歯を個別に立体的に移動させることが可能となる。

　また、金属部品をすべて規定、規格化し、歯と接触しない位置に組み込む構造にすること、又は、金属部分を非金属素材で覆い被せ、その金属部分が口腔内で露出しないようにすることで、金属アレルギー患者であっても、矯正治療を施行することが可能となる。

　２個一組（一対）の歯面パットで歯を挟むことで、歯を把持し、立体的な位置及び向きに歯を移動できる。その際、弾性材やバネ板を選択し、組み合わせることで、各歯に歯面パットを介して、必要にして十分な矯正力を発現させるように調整できる。また、弾性材やバネ板による持続的で安定した矯正力を的確に歯に加え、立体的な歯の移動及び把持を実現できる。

　また、歯面パットに接続する板バネを形状記憶合金にすることで、冷やして口腔内に装着し、体温で形状が回復し、歯面にしっかり適合するようにできる。よって、様々な凸凹形状の歯又は歯列形状であっても、装置を着脱可能とするための制約を受けず、しっかりと歯面を立体的に覆う歯面パットを活用できる。

　また、マウスピース型矯正装置が接触する咬合面位置及び形状を、生理的に正しい位置に設定することで、マウスピース型矯正装置に不要な矯正力が加わることを防ぎ、適正な咬合力による上下歯列位置及び下顎の位置を、矯正治療中適正位置に維持することができる。

図１は、一実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置１の斜視図である。 図２は、図１のII－IIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。 図３は、図２に示す基底部１０に取り付けられた移動部材３０の変形例を示す図解的な図である。 図４は、移動したい歯である上顎の２本の中切歯を下面側から見た図解的な図であり、移動前の位置及び状態（実線）と、移動後の位置及び状態（破線）を示す図である。 図５は、移動後の上顎の２本の中切歯と歯面パットとの関係を示す図解的な図である。 図６は、移動前の上顎の２本の中切歯と歯面パットとの関係を示す図解的な図である。 図７は、他の実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置２の斜視図である。 図８は、図７のII－IIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。 図９（Ａ）は、図８における歯冠前（唇）側の歯面パット３１０を示す図解図であり、図９（Ｂ）は、図８における歯冠後（舌）側の歯面パット３２０を示す図解図である。 図１０は、図８に示す歯列矯正装置２の切断面端面の変形例を示す図解的な図である。 図１１は、図７のIII－IIIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。 図１２は、さらに他の実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置３、４の側面図である。 図１３は、図１２に示すマウスピース型可撤式歯列矯正装置３、４を奥側から見た状態の図解図である。 図１４は、上顎用の矯正装置３にオプション部材が組み込まれた実施形態を示す図であり、（Ａ）は矯正装置３の側面図、（Ｂ）は矯正装置３の背面図、（Ｃ）は側面カバーを装着した状態の矯正装置３の斜視図である。 図１５は、上顎用の矯正装置３に他のオプション部材が組み込まれた実施形態を示す側面図である。 図１６は、可撤式マウスピース型歯列矯正装置３の変形例を示す図で、矯正装置３Ｍの側面図である。 図１７は、咬合面部材９０と置換可能な咬合面部材９０′の図解的な側面図である。

　以下では、本発明の実施形態について詳細に説明をする。
［第１実施形態］
　この発明の一実施形態は、患者歯列形態のデジタル立体情報から作成した移動後の予測歯列に基づくマウスピース型矯正装置であって、所望の弾力性を備えた弾性素材で作成され、移動したい歯の移動後の位置・状態の歯冠歯面に適合し、歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む一対の歯面パットを備え、移動前の歯を、前記歯面パットで挟むことで、当該歯を移動後の位置・状態に移動して矯正する移動部材と、移動しない歯の歯冠歯面に適合し、当該歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む一対の歯面パットを備え、その歯面パットで当該歯を挟み、当該歯をその状態で把持するための把持部材と、患者の歯列形状に沿ったＵ字（馬蹄）形状で、前記の移動部材及び把持部材を取り付けられる非弾性素材で作成された基底部と、を備えるマウスピース型可撤式歯列矯正装置である。

　本実施形態は、個々の歯を、所望の弾性力を備えたシリコン等の弾性素材で作成した歯面パットで挟む移動部、及び、把持部と、それらの個々の移動部及び把持部を取り付ける非弾性素材で作成された基底部との２層構造になっている。歯面パットは、主に、歯冠の外側及び内側（すなわち、唇舌面、又は、頬舌面）を包み、歯の移動を妨げない範囲で、近遠心面も含め、出来るだけ広く、歯を包むようにして、立体的に歯を移動、把持できるようにする。また、必要に応じて、歯面パットは、歯冠の切端、咬合面部まで覆い、広げることで、咬合面からの圧下力を付与したり、咬合力に対する装置の支持（把持）力を高めることができる。

　従来のマウスピース矯正装置は、一つの素材でできているため、歯を移動する矯正力に拮抗する力（反作用）が、装置全体に、歪や変形を生じさせ、移動したい歯に十分な矯正力が届かず、むしろ、その移動歯に隣在する、移動したくない歯に、その反作用による望まない歯の移動を引き起こす場合がある。

　本発明では、強固な土台となる基底部を設け、移動部材及び把持部材を支える２層構造により、マウスピース型矯正装置を構成する。これにより、各歯の必要に合わせた異なる矯正力及び方向を、各歯に個別に加えることができる。また、各歯に加える矯正力の反作用を基底部で吸収し、個々の歯への矯正力が隣在歯に波及することを最小限に抑えることができる。

　また、所望の厚み、素材、形状のパット部を基底部に付け替えることで、挟む力、すなわち、移動量、移動向きに関する立体的な矯正力を変化させることができる。そして、ターゲット歯を所望の立体的位置及び向きに確実に移動することが可能となる。歯面パットは、歯毎に、２個一組を作成し、基底部に着脱可能としても良いし、２個一組としないで歯面パットを各々別々に基底部に着脱できるようにしても良い。又は、移動しない複数本の隣接歯列に対し、連なった複数の歯面パットを１組作成して、把持部材を形成してもよい。

　以下、図面を参照して、より具体的に説明をする。

　図１は、一実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置１の斜視図である。この矯正装置１は、一例として、上顎の永久歯列に装着する装置として例示されている。

　矯正装置１は、基底部１０と装着部２０とを含む。基底部１０は、硬質樹脂やチタン等の金属、すなわち非弾性素材で形成される。基底部１０は、上顎の永久歯列の咬合面側の形状に沿った平面視がＵ字形状（馬蹄形状）の薄板体である。基底部１０は、図において上面が装着面となっており、下面が咬合面となっている。そして、上面である装着面には装着部２０が取り付けられている。

　装着部２０は、移動部材３０，４０と、把持部材５０，６０とを含んでいる。

　この実施形態では、一例として、移動部材３０，４０が、それぞれ上中切歯（上右１番及び上左１番）に適合するものであり、把持部材５０，６０は、残りの歯（上右２番～８番及び上左２番～８番）に適合するものである場合を例にとって説明する。

　また、図１に示すように、把持部材６０は、上左２番～８番の７本の各歯毎に、独立した一対の歯面パットを設けた構成ではなく、任意の複数の歯、例えば上左６、７、８番の３本の歯（第１大臼歯、第２大臼歯及び第３大臼歯）については、隣接する歯間がつながって３本が一体になった一対の歯面パットを含む構成としてもよい。把持部材５０についても、同様の構成であってもよい。

　図２は、図１のII－IIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。図１及び図２を参照して、上中切歯（上右１番）に対応する移動部材３０は、上右１番の歯冠歯面に適合する一対の歯面パット３１，３２を含んでいる。すなわち、上右１番の歯冠を中心に前（唇側）を包む歯面パット３１及び後（舌側）を包む歯面パット３２の２個一組（一対）の歯面パット３１，３２を含んでいる。一対の歯面パット３１，３２は、それぞれ、歯の近遠心面を含め、出来るだけ広く歯を包むように、歯の歯冠形状に対応付けられていてもよい。歯面パット３１，３２は、一例として、シリコン樹脂で形成されていてもよい。

　一対の歯面パット３１，３２は、移動したい歯（上右１番）の移動後の位置及び状態の歯冠歯面に適合するように支持部材３３，３４によって支持されている。そして、各支持部材３３，３４には、取付部３５，３６が設けられている。支持部材３３，３４及び取付部３５，３６によって、歯面パット３１，３２は、立体的に一義的に決まる位置になるように、基底部１０に取り付けられている。支持部材３３，３４は、それぞれ、歯面パット３１，３２と一体的に形成されていてもよい。また、支持部材３３，３４は、一例としてシリコン樹脂で形成されていてもよい。

　また、一対の歯面パット３１，３２を支持する支持部材は、図３に示すように、歯面パット３１，３２を共通に支持する１つの支持部材３７とすることもできる。この場合は、支持部材３７に取付部３８が設けられており、支持部材３７及び取付部３８によって、歯面パット３１，３２は、立体的に一義的に決まる位置になるように、基底部１０に取り付けられている。

　図４は、この例における移動したい歯である上中切歯の上右１番ＴＲ１及び上中切歯の上左１番ＴＬ１を下面側から見た図解的な図である。図４において、実線で示すＴＲ１，ＴＬ１は、上中切歯（上右１番及び上左１番）の移動前の位置及び状態を示しており、破線で示すＴＲ１′，ＴＬ１′は、上中切歯（上右１番及び上左１番）の移動後の位置及び状態を示している。

　この実施形態では、２個一組（一対）の歯面パット３１，３２は、移動したい歯（上右１番）の移動後の位置及び状態の歯冠歯面に適合するように設けられており、２個一組（一対）の歯面パット４１，４２は、移動したい歯（上左１番）の移動後の位置及び状態の歯冠歯面に適合するように設けられている。

　従って、図５に示すように、移動後の上右１番ＴＲ１′に歯面パット３１，３２は適合し、移動後の上左１番ＴＬ１′に歯面パット４１，４２は適合する。そして、図６に示すように、移動前は、上右１番ＴＲ１は歯面パット３１，３２に挟まれ、上左１番ＴＬ１は歯面パット４１，４２に挟まれ、移動後の歯位置、状態となるように立体的に歯を移動させる矯正力ＣＦが付与され続ける。

　なお、移動したい歯に対し、移動後の最終位置及び最終状態の歯冠歯面に適合するように一対の歯面パットを設けるのに替えて、段階的に移動モデル（一対の歯面パットを含む移動部材）を作成してもよい。すなわち、各段階の移動後の歯冠位置及び状態に合わせた一対の歯面パットを含む移動部材を作成し、基底部１０に付け替えていくことで、矯正力を調整可能にして、より適切に移動したい歯を所望の位置・状態に段階的に移動させる装置としてもよい。

　この実施形態において、移動部材３０は、弾性素材を含む構成であってもよい。例えば、移動部材３０は、シリコンを主体とする素材で作られており、歯面パット３１，３２部分及び取付部３５，３６，３８部分は相対的に低弾性に形成され、支持部材３３，３４，３７部分は相対的に高弾性で高復元力を有するように形成されていてもよい。また、移動部材３０は、全体が同一素材で形成されておらず、歯面パット３１，３２部分、取付部３５，３６，３８部分及び支持部材３３，３４，３７部分が異なる素材で形成されて一体化されたものでもよい。

　移動部材４０も、移動部材３０と同じ弾性素材を含む構成であってもよい。

　把持部材５０，６０は、上右２番～８番及び上左２番～８番に適合するものであるが、各歯の歯冠を中心に外（唇側又は頬側）を包む歯面パット及び内（舌側）を包む歯面パットの２個一組（一対）の歯面パットが独立して設けられた構成であってもよいし、外（唇側又は頬側）を包む歯面パット及び内（舌側）を包む歯面パットが、隣接する歯間でつながった構成であってもよい。図１では、つながった構成の一例を示している。

　なお、この実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置は、患者歯列形態のデジタル立体情報から、直接、ＣＡＤ・ＣＡＭにより作成してもよい。また、患者歯列形態の立体情報からＣＡＤ・ＣＡＭにより作成した移動後の予測歯列模型上で作成してもよい。

［第２実施形態］
　この発明の第２の一実施形態は、患者歯列形態のデジタル立体情報から作成した移動後の予測歯列に基づくマウスピース型矯正装置であって、移動したい歯の移動後の位置、状態の歯冠歯面に適合し、当該歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む２つ（一対）の歯面パットを備え、移動前の歯を歯面パットで挟むことで、歯を移動後の位置及び状態に移動させて矯正する移動部材と、移動しない歯の歯冠歯面に適合し、当該歯冠を中心に前後（唇舌）、又は、側方（頬舌）を包む２つ（一対）の歯面パットを備え、その歯面パットで歯を挟み、当該歯をその状態で把持するための把持部材とを備え、前記の移動部材の各歯面パットは、弾性を備えた形状記憶合金を含む合金素材の弾性体により、所定の位置関係で支持されていて、前記弾性体を選択したり付け替えたりすることで、移動部材の矯正力を調整できるものである。さらに、患者の歯列形状に沿ったＵ字（馬蹄）形状で、前記の移動部材及び把持部材を取り付けられる非弾性素材で作成された基底部を備えている。

　従来、マウスピース型矯正装置で利用されるビニール、弾性シリコン、シリコンゴム、弾性樹脂、薄い樹脂等の素材では、いずれも、必要とする矯正力及び方向を細かに調整して加えることが難しいと言う課題がある。すなわち、素材の厚みや形状により、必要な矯正力を必要な方向に、１００％加えることに限界がある。

　そこで、本実施形態は、歯面パットを弾性のない素材で形成し、各歯を挟む歯面パットに加える矯正力や把持力を、所望の方向及び量に調整できる形状記憶合金を含む合金素材の弾性体により発現するものである。すなわち、洗濯鋏のように、２つの歯面パットが金属製コイルやバネで繋がっており、その金属の弾性力により歯を挟む構造である。予め、発現できる矯正力が正確に規格されている既成の複数種の金属製弾性体の中から、必要とする矯正力に合わせて弾性体を選択することで２つのパットが歯面に密着するよう、しっかり挟むために必要にして十分な把持力及び矯正力を付与でき、より的確で、確実な歯の立体的な移動と、安定した装置の把持（支持、維持）が可能となる。

　歯面パットは、歯の移動を妨げない範囲で、唇舌面（若しくは、頬舌面）をはじめ、近遠心面を含め、出来るだけ広く歯を包むようにして、立体的に歯を移動できるようにする。また、必要に応じ、各歯面パットは、切端や咬合面部まで覆い、広げることで、咬合面からの圧下を付与したり、咬合力に対する装置の支持（把持）力を高めることができる。

　また、既成の弾線やバネ板等の弾性体から所望の矯正力を発現できる弾性体を選択し、歯面パットを付け替えることで、矯正力、把持力を調整できることに加え、歯面パットの形状や厚みを変えて、付け替えることでも、矯正力を増強し、移動方向を調整することができる。

　本実施形態では、形状記憶合金等の温度で形状を変えられる素材の弾性体を、歯面パットの保持及び矯正力の発現に利用することで、歯面パットを歯の豊隆部のアンダーカットも含め、広く包む形態にすることができ、歯にしっかりと立体的な矯正力を加え、的確に移動、あるいは、把持することが可能となる。

　例えば、着脱時には、冷水で装置を冷やし、形状記憶合金素材の弾性体の形状の適用性、自由度を高めることで、どのような歯並びであっても装置の着脱が容易となる。装着後は、口腔内の体温で、形状記憶合金製の各弾性体は、所定の位置、形状に戻り、所定の矯正力及び把持力を発現し、装置は把持部でしっかりと把持され、口腔内所定の位置に、安定して維持され、所望の矯正力を加えても、その反作用で装置が外れることはない。装置を外すときは、冷水を口に含むことで、容易に外すことが可能となる。

　使用する形状記憶合金製の弾性体の設定温度を、把持部と移動部とで変え、把持部の弾性体が、口腔内でより早く所定の形状に戻るよう設定することで、把持部により、装置が所定の位置にまず固定され、次に移動部が歯を包むことで、装置の装着位置の誤差を減らし、移動したい歯に加えたい矯正力をより的確かつ正確に加えることができる。

　歯の豊隆がきつくない歯の場合には、通常の合金製のバネ板、弾線等の弾性体であっても、着脱時にあたる歯頸部側のパット端縁部分を着脱しやすい斜面形状にしても可能で、形状記憶合金製の弾性体と、通常の矯正で用いられる合金製の弾性体とを組み合わせて作成することもできる。例えば、通常の合金製弾性体を、把持部で利用することで、着脱時の装着位置、方向を特定しやすくし、装置の着脱ガイドとして利用することができる。

　このように、歯の豊隆や向き等による装置着脱に係る制約なしに、各歯を十分に覆う歯面パットを介して、歯を移動、把持することができ、その移動、把持力を発現する素材に、形状記憶合金を含む合金で作成された弾性体を使用することで、適正な矯正力、そのために必要な把持力を、適正かつ十分に備え、着脱もスムーズに行える可撤式矯正装置を実現できる。

　以下、図面を参照して、より具体的に説明をする。

　図７は、第２の一実施形態に係るマウスピース型可撤式歯列矯正装置２の斜視図である。この矯正装置２は、一例として、上顎の永久歯列に装着する装置として例示されている。

　矯正装置２は、基本的には、図１を参照して説明した矯正装置１と同様に、基底部１０と装着部２０とを含んでいる。

　基底部１０は、硬質樹脂やチタン等の金属、すなわち非弾性素材で形成される。基底部１０は、上顎の永久歯列の咬合面側の形状に沿った平面視がＵ字形状（馬蹄形状）の薄板体である。基底部１０は、図において上面が装着面となっており、下面が咬合面となっている。そして、上面である装着面には装着部２０が取り付けられている。

　装着部２０は、移動部材３０，４０と、把持部材５０，６０とを含んでいる。

　この実施形態では、一例として、移動部材３０，４０が、それぞれ上中切歯（上右１番及び上左１番）に適合するものであり、把持部材５０，６０は、それぞれ残りの歯（上右２番～８番及び上左２番～８番）に適合するものである場合を説明する。

　また、図７に示すように、把持部材６０は、上左２番～８番の７本の各歯毎に、独立した一対の歯面パットを設けた構成ではなく、任意の複数の歯、例えば上左６、７、８番の３本の歯（第１大臼歯、第２大臼歯及び第３大臼歯）については、隣接する歯間がつながって３本が一体になった一対の歯面パットを含む構成としてもよい。把持部５０についても、同様の構成であってもよい。

　図８は、図７のII－IIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。また、図９（Ａ）は、図８における歯冠前（唇面）側の歯面パット３１０を示す図解図であり、図９（Ｂ）は、図８における歯冠後（舌面）側の歯面パット３２０を示す図解図である。

　図７、図８及び図９を参照して、上中切歯（上右１番）に対応する移動部材３０は、上右１番の歯冠歯面に適合する２個一組（一対）の歯面パット３１０，３２０を含んでいる。歯面パット３１０の外表面には弾性体取付部１０１により金属製弾性体１０２の一端が固定されている。また、金属製弾性体１０２の他端は、弾性体取付部１０３により基底部１０に固定されている。金属製弾性体１０２は、一例として、左右方向に対称な形状をした一対の金属ワイヤ１０２で作られている。一対の金属ワイヤ１０２には、その長さ方向途中部に横方向に張り出すように曲げられ、また、元に戻されたバッファ曲げ部１０２Ｂが形成されていてもよい。

　同様に歯面パット３２０の外表面には弾性体取付部１０４により金属製弾性体１０５の一端が固定され、金属製弾性体１０５の他端は、弾性体取付部１０６により基底部１０に固定されている。金属製弾性体１０５も、金属製弾性体１０２と同様に、左右方向に対称な形状をした一対の金属ワイヤ１０５で作られ、その長さ方向途中部にバッファ曲げ部１０５Ｂを含んでいてもよい。

　各歯面パット３１０，３２０は金属製弾性体１０２，１０５により基底部１０に対して所定の位置及び向きになるように支持されている。より具体的には、各歯面パット３１０，３２０は、移動後の上右１番の歯冠の位置、向き及び状態に対応するように支持されている。

　この実施形態に係る移動部材３０であれば、上右１番の歯冠歯面に装着した状態において、金属製弾性体１０２，１０５により、歯面パット３１０，３２０が移動後の歯冠の位置及び向きになるように常時矯正力及び把持力が加えられている。よって、移動すべき歯（上右１番）に対して、金属製弾性体１０２，１０５による弾力で適切な矯正力及び把持力を加え続けることができる。

　また、金属製弾性体１０２，１０５を形状記憶合金を含む弾性体で形成し、例えば、装着時には冷水で装置２を冷やすことにより、歯面パット３１０，３２０の間が開くように金属製弾性体１０２，１０５を変形させ、装置２の歯列への装着を容易にしてもよい。そして、装着後は、口腔内の体温で金属製弾性体１０２，１０５が元の形状に戻り、歯面パット３１０，３２０により所定の矯正力及び把持力が発現されるようにしてもよい。

　なお、装置を外すときには、例えば冷水を口に含むことで金属製弾性体１０２，１０５を変形できるようにすれば、容易に取り外すこともできる。

　移動部材３０は、図１０に示すように、金属製弾性体１０２及び１０５が、共通の弾性体取付部１０７により基底部１０に固定されていてもよい。図１０において、図８と同一部分には同一の番号を符して重複した説明については省略する。

　上記の実施形態では、金属製弾性体１０２，１０５は、それぞれ、一対の金属ワイヤ１０２，１０５で構成された例を示したが、これに限定されるものではない。金属製弾性体１０２，１０５は、歯面パット３１０，３２０に対して常時矯正力及び把持力を弾性的に付与するものであればよく、その形態は、弾性ワイヤであってもよいし、板ばね状の板体であってもよいし、コイルばね状のものでもよいし、その他の形態物であってもよい。

　さらに、金属製弾性体は、合金部分が露出しないように、その表面全体が非金属素材によりコーティングされていてもよい。このように、非金属素材によりコーティングされた金属製弾性体を用いた装置を作ると、金属アレルギーの患者に対して支障のない装置とすることができる。

　また、形状記憶合金を含む金属製弾性体を多種の形状、長さ、大きさ、弾性力等に応じて規格したものを準備しておき、その規格情報に基づき歯面パット及び基底部１０への取付け位置を設計する製作方法をとれば、より簡易に装置２を製作することができる。

　図１１は、図７のIII－IIIに沿って切断した切断面端面を示す図解的な図である。

　図７及び図１１を参照して、上左６番（左上の第１大臼歯）を把持する把持部材６０は、上左６番の歯冠歯面に適合する２個一組（一対）の歯面パット６１０，６２０を含んでいる。歯面パット６１０は、上左６番に対し、外側（頬側）から当接して、上左６番の外側の歯冠歯面を覆うパットである。歯面パット６２０は、上左６番に対し、内側（舌側）から当接して、上左６番の内側の歯冠歯面を覆うパットである。

　なお、図７に示すように、この実施例では、歯面パット６１０，６２０は、独立した単体のパットではなく、隣接する上左７番（左上の第２大臼歯）の歯冠歯面に適合する歯面パット及び上左８番（左上の第３大臼歯）の歯冠歯面に適合する歯面パットと繋がった形態をしている。

　歯面パット６１０の外表面には、弾性体取付部６０３により金属製弾性体６０１の一端が固定されている。金属製弾性体６０１の他端は、弾性体取付部６０４により基底部１０に固定されている。同様に、歯面パット６２０の外表面には、弾性体取付部６０５により金属製弾性体６０２の一端が固定され、金属製弾性体６０２の他端は、弾性体取付部６０４により基底部１０に固定されている。金属製弾性体６０１は、歯面パット６１０に対して内向き（図１１において左向き）の弾性力Ｆを常時付与している。また、金属製弾性体６０２は、歯面パット６２０に対して内向き（図１１において右向き）の弾性力Ｆを常時付与している。よって、外側の歯冠歯面及び内側の歯冠歯面が歯面パット６１０及び６２０で挟まれる上左６番の歯は、その植立位置において、歯面パット６１０，６２０で確実にかつ強固に把持される。

　なお、この実施例では、隣接する上左７番の歯を挟持する一対の歯面パットには金属製弾性体は設けられていないが、上左６番の歯を挟持する一対の歯面パット６１０，６２０の弾性力Ｆ及び上左８番の歯を挟持する一対の歯面パットの弾性力が左右から伝達されるので、上左７番の歯を挟持する一対の歯面パットにも、確実でかつ強固な把持力が生じる。

［第３実施形態］
　矯正力を加えると、必ず、その矯正力に拮抗する力が装置に、そして、その装置と繋がっている歯にも加わる。すなわち、装置が外れようとする反作用が生じる。この装置が外れるように作用する拮抗力を抑え、望ましくない歯の移動を防ぐ力の一つが咬合力である。この咬合力及び咬合位置により、装置は、適正な位置及び状態に維持され、矯正力を適正に作用させることができる。そのため、咬合力を装置の安定した維持に適正に活かすことは、良好な治療結果を得る上で重要である。

　しかし、従来のマウスピース型矯正装置の製作にあたっては、患者口腔内で上下歯列が噛み合う上下顎間位置で移動後の歯を配列し、予測模型を作製するが、この治療前の不正な歯列における上下歯列咬合位置が、必ずしも正しい顎位、上下顎間関係であるとは限らない。不正な歯列により、咬む位置、すなわち、下顎の位置が偏位している可能性があるためである。

　また、マウスピース型の矯正装置では、装置が歯の咬合面を覆うので、通常、臼歯部で早期接触が生じる。しかも、左右で当たり方が異なる場合もある。このように、咬合面を含む歯列全体を覆うマウスピース型矯正装置では、上下の装置が生理的な位置で、咬合面側全面で均等に接触し、適正、かつ、均等に咬合力がかかることは、通常、困難である。もし、装置間で非対称な接触が生じ、左右どちらかの一方に強い咬合力がかかるようであれば、その強く当たる領域の歯には、圧下力がかかり、上下歯列が噛み合う咬合平面に歪みや傾斜が生じる恐れがある。また、より安定して噛める位置を探し、下顎の位置が本来の位置から偏位する恐れもある。このように、マウスピース型矯正装置では、生理的な下顎位で、上下歯列全面に咬合力が均等に加わることで、装置が機能的に適正な位置に維持され、作用することが、良好な治療効果を得る上で、重量な要素と言える。

　そこで、この実施形態では、マウスピース型矯正装置の咬合面側接触位置を、生理的、機能的に適正な下顎位に合わせ、装置咬合面側接触面全面に、咬合力を均等に加える構成とした。

　通常、上下歯列形状を採取時、口腔内での生理的な上下歯列の咬合、もしくは、接触位置関係を記憶する咬合採得が行われる。しかし、これら咬合接触情報だけでは、マウスピース型矯正装置を装着し、装置を介して装置の厚み分開口した位置で接触した状態における下顎の生理的な位置、すなわち、上下歯列の生理的に適正な位置関係は判らない。

　そのため、例えば、マウスピース型矯正装置を実際の口腔内に装着した状態で、生理的な位置関係を口腔内で確認し、その上下顎関係位置で上下マウスピース型矯正装置間の位置関係の記録（咬合採得）をする。より具体的には、咬合採得を行う際に、上下マウスピース型矯正装置の厚みを考慮し、その分、開口した状態での生理的な下顎位の上下歯列位置関係の咬合採得する。

　この採得した生理的な開口時の咬合採得に基づいて、上下マウスピース型矯正装置の各対合面同士が接触する咬合面位置（上下装置もしくは、そのどちらかの装置と対合歯列との接触位置）を設定し、例えば、上下に装置を装着する場合には、上顎用対合面部と、下顎用対合面部とを作成し、各々、上顎、下顎装置の基底部に取り付ける。これにより、上下マウスピース型矯正装置は、この上下対合面で接触することで、生理的に適正な下顎の位置で、上下のマウスピース型矯正装置全体に、咬合力が均等に加えられ、しっかりと、矯正力に拮抗する反作用を抑え、上下装置を適正な位置に維持し、所望とする歯の移動をより確実に行うことができる。

　以下、図面を参照して、より具体的に説明をする。

　図１２は、一実施形態に係る可撤式マウスピース型歯列矯正装置３，４の側面図である。この矯正装置は、上顎の永久歯列に装着する矯正装置３と、下顎の永久歯列に装着する矯正装置４とを含んでいる。

　上顎用の矯正装置３は、基本的には、図１を参照して説明した矯正装置１及び／又は図７を参照して説明した矯正装置２と同様に、基底部１０及び装着部２０を含んでいる。装着部２０の構成は、先に説明した各実施形態の構成と同様である。

　下顎用の矯正装置４も、基本的には、図１を参照して説明した矯正装置１及び／又は図７を参照して説明した矯正装置２と同様であり、基底部１０Ｄ及び装着部２０Ｄを含んでいる。そして、装着部２０Ｄが下顎の永久歯列に装着して矯正を行う構成にされている。

　図１３は、図１２に示す歯列矯正装置３，４を奥側（図１２において右側）から見た状態の図である。なお、図１３における係合形状１３（凸１４及び凹１５）は、理解を容易にするため、極端に誇張して描かれている。

　図１２及び図１３を参照して、この実施形態の特徴は、基底部１０の咬合面１１及び基底部１０Ｄの咬合面１２に、両咬合面１１，１２が適切に当接するための係合形状１３が形成されていることである。係合形状１３は、一例として、咬合面１１に形成された凸１４と、咬合面１２に形成され、凸１４と係合する凹１５であってもよい。また、係合形状１３は、咬合面１１に形成されたステップ（段差）１６と、咬合面１２に形成され、ステップ１６（段差）と係合するステップ（段差）１７であってもよい。

　係合形状１３は、マウスピース型矯正装置３，４を実際の口腔内に装着した状態で、生理的に適切な上下顎関係位置で矯正装置３，４が当接し合うよう（咬合し合うよう）に咬合採得を得て、当該取得した咬合採得を実現する係合形状１３であればよい。

　特に係合形状１３が、上記のステップ（段差）１６及びステップ（段差）１７の場合、成長期の矯正治療では、下顎を本来の位置から前方で、左右対称な所望の位置に誘導した位置で咬合採得し、その位置で、対合面部を作成することで、噛み合う度に、下顎は前方に誘導され、下顎の前方成長を促す顎骨矯正治療に応用することもできる。

　図１４は、図１２及び図１３を参照して説明した上顎用の矯正装置３にオプション部材が組み込まれた実施形態を示す図であり、図１４（Ａ）はオプション部材が組み込まれた矯正装置３の側面図、図１４（Ｂ）はオプション部材が組み込まれた矯正装置３を奥側（背面）から見た図、図１４（Ｃ）は側面カバーを装着した状態の矯正装置３の斜視図である。

　図１４（Ａ）に示すように、矯正装置３の基底部１０には、オプション部材として、側面カバー７０を取り付けるための取付部７１が設けられていてもよい。具体的には、基底部１０の外側面に所定の間隔で複数個の取付部７１が配置されていてもよい。取付部７１は、一例として、ボタンやホックで構成してもよい。また、取付部７１は、基底部１０の外側面に埋設するように組み込まれていてもよい。

　図１４（Ｂ）に示すように、矯正装置３の基底部１０の内側面や後側面にも、オプション部材として、側面カバー７０を取り付けるための取付部７１が設けられていてもよい。

　側面カバー７０は、矯正装置３に備えられた装着部２０の外側面（唇頬側）、若しくは内側面（舌側）、又は装着部２０の外側面及び内側面の両側を覆うためのカバーである。この側面カバー７０は、一例として、シリコン等の弾性素材で形成されている。取付部７１に側面カバー７０を取り付けることにより、装着部２０に対して、口唇、頬内側粘膜、及び舌表面が直接接触するのを防ぐことができる。

　側面カバー７０には、基底部１０の外側面が内側面等に設けられた取付部７１と嵌合する被取付部７２が設けられている。取付部７１と被取付部７２とを嵌合し、又は、その嵌合を外すことにより、基底部１０に対して側面カバー７０を必要に応じて着脱することができる。

　図１４（Ｃ）は、側面カバー７０を装着した状態の矯正装置の図解的な斜視図である。側面カバー７０は、図示のように、装着部２０の外側面、後側面、及び内側面の全てを覆うものであってもよいし、外側面又は内側面のいずれかを覆うものであってもよい。あるいは、装着部２０の外側面又は内側面の一部分を覆うような部分的な側面カバーを用いてもよい。

　図１４（Ｃ）の例に示す側面カバー７０は、その外表面に模様７３が描かれている。このように、側面カバー７０は、絵や模様や着色が施されることにより、デザイン性が向上していてもよい。

　図１５は、図１２を参照して説明した上顎用の矯正装置３に、他のオプション部材が組み込まれた実施形態を示す側面図である。図１５に示す矯正装置３は、基底部１０の外側面の予め定める位置に、オプション部材として、ゴムやワイヤや紐等を掛けるためのフック７５が設けられた例である。フック７５は、矯正装置３を上顎歯列に装着した状態において、矯正装置３を外そうとする反作用を抑えるために利用する。すなわち、フック７５に、例えばゴムの一端側を掛け、そのゴムの他端側を顎外固定装置や骨アンカー等に掛けることにより、ゴムの弾性力で矯正装置３を外そうとする反作用を抑えるものである。

　基底部１０の外側面に設けるフック７５の設置位置や、フック７５の形状については、種々の態様が考えられ、矯正装置３を確実に固定でき、矯正効果を向上できるものであればよい。

　図１６は、図１２及び図１３を参照して説明した可撤式マウスピース型歯列矯正装置３の変形例を示す図であり、上顎の永久歯列に装着する矯正装置３Ｍの側面図である。

　上顎用の矯正装置３Ｍは、前述した矯正装置３と同様に、基本的には、図１を参照して説明した矯正装置１及び／又は図７を参照して説明した矯正装置２と同様に、基底部１０及び装着部２０を含んでいる。装着部２０の構成は、先に説明した各実施形態の構成と同様である。

　この実施形態の特徴は、基底部１０が、装着部２０が取り付けられる装着面１０ＦＵと、当該装着面１０ＦＵと反対側の咬合面１０ＦＤとを有しており、咬合面１０ＦＤには、咬合面部材９０が着脱可能に取り付けられていることである。咬合面部材９０は、平面視においては、基底部１０と等しく、上顎の永久歯列の咬合面側の形状に沿ったＵ字形状（馬蹄形状）をした薄板体である。咬合面部材９０の上面９１は、基底部１０の咬合面１０ＦＤに密着するように形成されている。咬合面部材９０の上面９１及び基底部１０の咬合面１０ＦＤには、それぞれ、両者の取付位置を位置決めして、取付後にズレ等が生じないようにするための取付部９３，１８が設けられている。取付部９３，１８は、それぞれ、複数設けられていてもよく、また、取付部９３，１８は、例えば、凹と、その凹と嵌合する凸であってもよい。

　咬合面部材９０の下面９２には、咬合面部材９０が基底部１０に取り付けられた状態において、矯正装置３Ｍが生理的に適正な位置で咬合するための係合形状１３が形成されている。係合形状１３は、先の実施形態と同様に、下面９２に形成された凸や凹やステップ（段差）であってもよい。

　この実施形態において、基底部１０に咬合面１０ＦＤを設け、かつ、咬合面１０ＦＤに咬合面部材９０が着脱可能に取り付けられる構成とした理由は、次の通りである。

　口腔内で採取した顎位が、正しくなかった場合、あるいは、生理的でなく、習慣性の位置であった場合など、使用して経過を観ながら、修正の必要を認める場合がある。そのような場合、すべてを作り直すのでなく、咬合面だけを作り直し、取り換えたい。この場合、当該上下マウスピース装置、もしくは、当該マウスピース装置と対合歯列模型との位置関係を新たに咬合採取し、その位置関係に基づき、マウスピース間、もしくは、マウスピースと歯列模型咬合面間を埋める咬合面部材を作成し直して、付け替える。取付部があることで、何度作り直しても、取付部が基準となり、マウスピース基底部（咬合面１０ＦＤ）と咬合面部材９０との位置関係が、適正に位置決めできるので、最終的には、正しい位置にたどり着ける。

　図１７に、咬合面部材９０と置換可能な咬合面部材９０′の図解的な側面図を示す。図１７において、先の実施形態と同一の参照符号は、同一又は対応する部位であり、重複した説明は省略する。

　図１６及び図１７を参照して説明した実施形態においても、先に図１４及び図１５を参照して説明した構成と同様に、基底部１０の側面又は咬合面部材９０，９０′の側面に、オプション部材としての取付部７１（一例として、ボタンやホック）やフック７５が設けられた構成としてもよい。

　この発明は、以上説明した実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

　本出願は、２０２０年６月３日に日本国特許庁に提出された特願２０２０－０９６９７６号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。

　１、２、３、３Ｍ、４　　マウスピース型可撤式歯列矯正装置
　１０、１０Ｄ　　基底部
　１０ＦＵ　　装着面
　１１、１２、１０ＦＤ　　咬合面
　１３　　係合形状
　１４　　凸
　１５　　凹
　１６、１７　　ステップ（段差）
　２０、２０Ｄ　　装着部
　３０、４０　　移動部材
　３１、３２、４１、４２　　歯面パット
　３３、３４、３７　　支持部材
　１８、３５、３６、３８、９３　　取付部
　５０、６０　　把持部材
　７０　　側面カバー
　７１　　取付部
　７２　　被取付部
　７３　　模様
　７５　　フック
　９０、９０′　　咬合面部材
　９１　　上面
　９２　　下面
　１０１、１０３、１０４、１０６、６０３、６０４、６０５　　弾性体取付部
　１０２、１０５、６０１、６０２　　金属製弾性体
　３１０、３２０、６１０、６２０　　歯面パット

Claims (9)

1. 　患者の歯列形態のデジタル立体情報に基づくマウスピース型矯正装置であって、
   　基底部と、前記基底部に設けられた装着部とを含み、
   　前記基底部は、非弾性素材で形成され、装着する顎の歯列の咬合面側の形状に沿った薄板体であり、
   　前記装着部は、移動したい歯に装着する移動部材と、移動しない歯に装着する把持部材とを備え、
   　前記移動部材は、移動したい歯の移動後の位置及び状態の歯冠歯面に適合し、当該歯冠を中心に外側（唇側又は頬側）及び内側（舌側）を包む２個１組の矯正用歯面パット対と、前記歯面パット対を前記基底部に取り付けており、前記歯面パット対に矯正力及び把持力を付与する矯正用弾性体とを含み、
   　前記把持部材は、移動しない歯の歯冠歯面に適合し、当該歯冠を中心に外側（唇側又は頬側）及び内側（舌側）を包む２個１組の把持用歯面パット対と、前記歯面パット対を前記基底部に取り付けており、前記歯面パット対に把持力を付与する把持用弾性体とを含む、マウスピース型可撤式歯列矯正装置。
2. 　前記矯正用弾性体は、前記矯正用歯面パット対と一体に形成されており、
   　前記把持用弾性体は、前記把持用歯面パット対と一体に形成されている、請求項１に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
3. 　前記矯正用弾性体は、合金素材の弾性体を含む、請求項１に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
4. 　前記矯正用弾性体は、弾性を備えた形状記憶合金を含む、請求項３に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
5. 　前記把持用弾性体は、弾性を備えた形状記憶合金を含む、請求項１、３又は４に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
6. 　前記矯正用弾性体及び把持用弾性体は、合金部分が露出しないように非金属素材により表面がコーティングされている、請求項３～５のいずれか一項に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
7. 　前記基底部には、側面カバーを取り付けるための取付部、及び／又は、ゴムやワイヤを掛けるためのフックが設けられている、請求項１～６のいずれか一項に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
8. 　前記基底部は、前記装着部が取り付けられる装着面と、当該装着面と反対側の咬合面とを有し、
   　前記咬合面には、生理的に適正な位置で咬合するための係合形状が付与されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。
9. 　前記基底部は、前記装着部が取り付けられる装着面と、当該装着面と反対側の咬合面とを有し、
   　前記咬合面には、生理的に適正な位置で咬合するための係合形状が付与された咬合面部材が、着脱可能に取り付けられている、請求項１～７のいずれか一項に記載のマウスピース型可撤式歯列矯正装置。

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