JP4950175B2 - 咬合位を決める停止部材を有する歯科矯正用のインダイレクトボンディング - Google Patents

Description

発明の背景
１．発明の分野
本発明は、ブラケットなどの歯科矯正装具を患者の歯に結合する方法及び装置に関する。本発明は又、歯科矯正装具のインダイレクトボンディングの方法に関する。

２．関連技術の説明
歯科矯正治療は、偏位した歯を口腔内の所望の位置に移動させるものである。歯科矯正治療は、特に歯並びが著しく悪い場合又は顎が互いにずれている場合、患者の顔の外見を改善することができる。歯科矯正治療は又、咀嚼中の咬合を良好にすることによって、歯の働きを向上させることができる。

歯科矯正治療の一つの一般的形式は、ブラケットとして知られるごく小さなスロット付きの装具を使用することを含む。そのブラケットは患者の歯に固定され、各ブラケットのスロット内にアーチワイヤが配置される。そのアーチワイヤは、歯の移動を所望の位置に導く軌道を形成する。

歯科矯正アーチワイヤの端部はしばしば、バッカルチューブとして知られる小さな装具に連結され、その装具は、患者の臼歯に固定される。多くの場合、一組のブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤが、患者の上歯列弓及び下歯列弓のそれぞれに対して設けられる。ブラケット、バッカルチューブ及びアーチワイヤは一般に、総じて「ブレース」と呼ばれている。

多数の種類の歯科矯正技法において、装具を歯に正確に配置することは、歯がその意図される最終的な位置に移動するようにするための重要な要素である。例えば、ある一般的な種類の歯科矯正治療法が「ストレートワイヤ」法として知られており、その治療法において、アーチワイヤは、治療が終わる際には水平面内に位置する。結果的に、ブラケットが、歯の咬合部または外側先端部に近すぎる場所で歯に取り付けられた場合、ストレートワイヤ法を用いる矯正歯科医は、おそらくは、最終的な位置にある歯が不適切に干渉されているのを見出すことになろう。これに反して、ブラケットが、歯肉に近すぎる場所で歯に取り付けられた場合、その歯の最終的な位置は、おそらくは、望ましい程度よりもさらに突き出ているであろう。

一般に、患者の歯に接着剤で結合されるように適合された歯科矯正装具が、２つの技法、即ち、ダイレクトボンディング法又はインダイレクトボンディング法のいずれか一方によって配置され、歯に連結される。ダイレクトボンディング法では、装具及び接着剤は、一組のピンセット又は他の手用器具で把持され、施術者によって歯の表面上のほぼ所望の場所に配置される。次に、装具は、必要に応じて、施術者がその位置に満足するまで、歯の表面に沿って移動される。装具が、的確で且つ意図した場所に位置すると、装具は歯にしっかりと押し付けられ、接着剤の中に案内される。装具の基部に隣接した領域内の過剰な接着剤が除去され、次いで、その接着剤が硬化し、装具を定位置にしっかりと固定する。

上述のダイレクトボンディング技法は広く用いられており、多くの者に満足なものとみなされているが、この技法には固有の欠点が存在する。例えば、転位歯の表面に到達することが困難となり得る。場合によっては、又、特に後方歯に関しては、施術者は、歯の表面に対するブラケットの正確な位置を知ることが困難となることがある。加えて、装具の基部に隣接する過剰な接着剤が除去されるとき、装具が目的の位置から誤って取り除かれることがある。

上述のダイレクトボンディング技法に伴う別の問題は、それぞれの装具をそれぞれの個別の歯に結合する手技を実施するのに必要な相当な時間の長さに関するものである。典型的には、施術者は、接着剤が硬化する前に、目的とする正確な位置に各装具が配置されるように試みるが、施術者が各装具の位置に満足するまでに、ある程度の時間が必要となることがある。しかしながら、同時に、患者はその手技の間不快に感じ、特にその患者が若年者である場合には、比較的静止した状態を保つことが困難となることがある。明らかなように、ダイレクトボンディング技法には、施術者にとっても患者にとっても不愉快とみなされ得る側面がある。

インダイレクトボンディング技法では、上記の問題の多くが回避される。一般に、従来知られていたインダイレクトボンディング技法では、患者の歯列弓の少なくとも一部の外形に整合する形状を有する装着装置又はトランスファー装置が使用されてきた。ある種類の装着装置又はトランスファー装置は、しばしば「トランスファートレー」と呼ばれ、典型的には、多数の歯を同時に受けるための空隙を有している。ブラケットなどの一組の装具は、ある所定の場所でトレーに解放式で連結される。

インダイレクトボンディングにおいて使用される他の種類のトランスファー装置は、しばしば「ジグ」と呼ばれ、１つ以上の歯と特定の場所で接触する枠組みと似ている。例えば、単一の装具を単一の歯に結合する際に使用するために構成されたジグは、歯の切端部の上方で延び且つそれに接触するアームを有することがある。ブラケットなどの装具は、歯に対するある所定の場所でジグに解放式で連結される。

歯科矯正用のトランスファー装置をインダイレクトボンディングに使用する間、接着剤が、典型的には各装具の基部に矯正歯科医又はスタッフによって塗布される。次いで、装置は患者の歯の上方に配置され、接着剤が硬化するまで所定位置に留まる。次に、装置は、歯から、又装具から取り外され、その結果、それまで装置に連結されていた装具の全ては、この時点で、目的とする所定の場所で各歯に結合されている。

より詳細には、上述のトランスファートレーを使用して矯正歯科装具をインダイレクトボンディングする一方法は、患者の各歯列弓の印象を採得するステップと、次いで各印象からレプリカの石膏又は「石」モデルを作製するステップとを含んでいる。次に、装具が石モデルに所望の場所で結合される。所望により、結合接着剤は、化学硬化接着剤（３ＭによるＣｏｎｃｉｓｅブランドの接着剤など）であっても光硬化性接着剤（３ＭによるＴｒａｎｓｂｏｎｄ ＸＴブランドの接着剤若しくはＴｒａｎｓｂｏｎｄ ＬＲブランドの接着剤）であってもよい。所望により、ブラケットは、米国特許第５，０１５，１８０号、第５，１７２，８０９号、第５，３５４，１９９号及び第５，４２９，２２９号に記述されているものなど、接着剤で事前にコーティングされたブラケットであってもよい。

次いで、モデルの上方に、又モデル内に配置された装具の上方に、マトリックス材料を配置することによって、トランスファートレーが作製される。例えば、プラスチックシートのマトリックス材料がフレームで保持され、輻射熱にさらされてもよい。プラスチックシート材料が軟化すると、そのプラスチックシート材料がモデル及び装具の上方に配置される。次いで、シート材料とモデルとの間隙にある空気が排出され、プラスチックシート材料は、石モデルのレプリカ歯及び取り付けられた装具の形状に正確に整合する外形を呈する。

プラスチックシートのマトリックス材料は次いで、冷却及び硬化されてトレーを形成する。次いで、トレー及び（トレーの内壁内に埋め込まれている）装具が石モデルから取り外される。装具を石モデルに結合するのに使用された硬化済みの接着剤が、石モデルからの取り外しの後に、装具の基部に残存している場合、その接着剤は、凹形状を有する「特注」基部として機能し、その凹形状は、それまで石モデルに取り付けられていた場所の凸形状、並びに患者の歯に装着する目標となる場所の凸形状を正確に複製する。

患者が施術者の診療所に戻ると、ある量の接着剤が各装具の基部に配置され、装具を埋め込まれたトレーが次いで、患者の歯列弓の整合部分の上方に配置される。トレー内部の外形は患者の歯列弓の各部分に緊密に整合するので、各装具は、同じ装具がそれまで石モデル上にあった場所に対応するまさに同じ場所で、患者の歯に最終的に配置される。

インダイレクトボンディング技法は、ダイレクトボンディング技法に優る多数の利点をもたらす。１つには、上記のように、複数の装具を患者の歯列弓に同時に結合することが可能であり、それによって、各装具を個別の方式で結合する必要がなくなる。加えて、トランスファー装置は目的の適切な位置に装具を配置するのに役立ち、その結果、結合前に各装具を歯の表面上で調整することが回避される。インダイレクトボンディング技法ではしばしば装具の配置精度が向上するが、それによって、患者の歯は、治療を終える際には、意図した正しい位置に移動されるようになる。

近年、多くの改善がインダイレクトボンディングの分野においてなされている。例えば、米国特許第５，９７１，７５４号には、比較的短い硬化時間を有する二液型のインダイレクトボンディング用の接着剤が記載されており、この接着剤では、トレーを患者の歯に対してしっかりと保持しなければならない時間が短縮される。米国特許第６，１２３，５４４号には、可動アームを受けるトランスファートレーが記載されており、その可動アームは、トレーが口腔内に配置された後に装具を患者の歯に配置するためのものである。「歯科矯正装具のインダイレクトボンディングのための方法及び装置（METHOD AND APPARATUS FOR INDIRECT BONDING OF ORTHODONTIC APPLIANCES）」と題された公開済みの米国特許出願（２００４年１１月４日発行の米国公開第２００４／０２１９４７１）には、とりわけ、装具を所定位置に解放式で保持するための改良されたマトリックス材料を用いたトランスファー装置が記載されている。「歯科矯正装具のインダイレクトボンディングのための装置及びその装置を製造する方法（APPARATUS FOR INDIRECT BONDING OF ORTHODONTIC APPLIANCES AND METHOD OF MAKING THE SAME）」と題された公開済みの米国特許出願（２００５年４月７日発行のＵＳ２００５／００７４７１６）には、とりわけ、患者の歯牙構造の一部分の形状を複製した形状を備えた基部を有する少なくとも１つの装具と、患者の歯牙構造に結合するための基部上の結合用組成物とを有するトランスファー装置が記載されている。

歯科矯正のインダイレクトボンディングの分野における上述の改善は重要であるが、治療を終える際に患者の歯が意図した正確な向きに配置されていることを確実にするために、患者の歯列弓上に装具を配置する精度の改善に対する必要性が依然として存在する。熟練した矯正歯科医はしばしば、結合された装具のわずかな誤配置を補正することができる。しかしながら、装具を可能な限り正確に配置して、そのような補正が不要となるようにするのが得策である。

発明の概要
本発明は、１つ以上の比較的硬い咬合用停止部材を有する、改善されたインダイレクトボンディング用のトランスファー装置に関する。装置が患者の歯列弓の上方に配置されると、咬合用停止部材は、１つ又は複数の装具が患者の歯牙構造上に配置されるとき、患者の歯列弓の１つ以上の咬合部と係合する。咬合用停止部材のそれぞれは、患者の歯牙構造に対して装具を正確に配置するのに役立つ。その結果として、トランスファー装置の特定の構成要素が比較的柔軟な材料からなる場合でも、結合される装具の配置精度が向上する。

より詳細には、本発明は、一態様において、歯科矯正装具のインダイレクトボンディングにおいて使用するためのトランスファー装置に関する。その装置はチャネルを有するトレーを備えており、そのチャネルは底壁部分を有している。トランスファー装置は又、チャネル内で受けられるマトリックス材料を有している。トランスファー装置は更に、マトリックス材料に取り外し式で連結される少なくとも１つの歯科矯正装具を有しており、マトリックス材料は第１のショア硬度を有している。トランスファー装置は又、トレーの底壁部分の隣に配置される少なくとも１つの停止部材を有している。各停止部材は、第１のショア硬度を超える第２のショア硬度を有する高分子熱硬化性材を含んでおり、歯列弓の咬合部と接触するようにマトリックス材料の隣へと延びている。

本発明の別の態様は、歯科矯正のインダイレクトボンディングの方法に関する。その方法は、
トレー、トレー内で受けられるある量のマトリックス材料、及び第１のショア硬度を有する前記マトリックス材料に取り外し式で連結される１つ以上の歯科矯正装具を備える歯科矯正用のトランスファー装置を用意すること；
前記１つ以上の歯科矯正装具を患者の歯列弓に隣接して配置するために、前記トランスファー装置を患者の口腔内に移動させること；そして
前記装具の１つ以上が患者の歯列弓と接触されるとき、前記トランスファー装置の熱硬化性高分子材料を前記患者の歯列弓の咬合部と係合させるステップであって、前記熱硬化性高分子材料は、前記マトリックス材料の前記第１のショア硬度を超える第２のショア硬度を有すること；
を含んでいる。
本発明の更なる詳細は特許請求の範囲の特徴によって規定される。

好ましい態様の詳細な説明
本発明の一態様による１つ以上の歯科矯正装具のインダイレクトボンディングのための方法を、図１〜７に示す。図１は、歯科矯正患者の歯列弓の一部分のレプリカ２０を示す。例示を目的として、レプリカ２０は、患者の下歯列弓を表している。しかしながら、患者の上歯列弓のレプリカが、図示の下歯列弓に加えて、又は図示の下歯列弓に代わって設けられてもよい。さらなる選択肢として、レプリカ２０は、歯列弓の四半部又は歯列弓のうちの１本若しくは２本の歯のみなど、歯列弓の一部分のみを表してもよい。図示の例において、レプリカ２０は、患者の下歯列弓の各歯に対応する複数のレプリカ歯２２を有している。

１つの選択肢として、レプリカ２０は、まず、過度の変形を避けるように注意して、患者の下歯列弓の印象採得を行うことによって作製される。３Ｍ ＥＳＰＥによる「Ｐａｌｇａｔ」Ｐｌｕｓブランドのアルギン酸塩印象材など、アルギン酸塩印象材を用いてもよい。或いは、３Ｍ ＥＳＰＥによる「ポジションペンタ（Position Penta）」ブランドのビニルポリシロキサン印象材など、ヒドロコロイド又はビニルポリシロキサン印象材を用いてもよい。

次いで、モデル又はレプリカ２０がその印象材から作製される。所望により、レプリカ２０は、モデル内の気泡を避けるように注意して焼き石膏から作られた「石」モデルである。小さな気孔が存在する場合、その気孔は、更なる量の焼き石膏で充填することができる。１つの選択肢として、レプリカ２０は、レプリカ歯２２と、そのレプリカ歯２２同士を互いに保持するのに十分なレプリカ歯肉組織２４とのみを有する。

別法として、レプリカ２０は、患者の歯及び隣接する歯肉組織を表現するデジタルデータを用いて作製されてもよい。そのデジタルデータは、当技術分野で周知の手持ち式の口内スキャナー又は他の装置を使用することによって取得することができる。他の選択肢として、そのデジタルデータは、印象材又は石モデルを走査することによって取得することができる。レプリカ２０はその場合、デジタルデータから、例えば光造形プリンタを使用して作製することができる。

レプリカ２０は又、デジタルデータをミリングプロセスと併せて用いて作製することができる。例えば、スイス国ビューラッハのセレックネットワーク（Cerec Network）により販売されているＣＡＤ／ＣＩＭミリング機と類似したＣＮＣミリング機を使用して、セラミック、複合材料又は他の材料でできたレプリカをミリングすることができる。セレックの機械に組み合わせられたカメラに類似した口内カメラを使用して、歯列弓の形状を表現するデジタルデータを取得ことができる。或いは、スキャナーを使用して、印象材又は印象材のモデルをスキャンし、デジタルデータを取得することができる。

好ましくは、レプリカ２０は、患者の口構造を正確に表現したものである。特に、レプリカ歯２２は、歯科矯正患者の対応する歯の構成及び向きと同一の構成及び向きを有することとなる。加えて、レプリカ歯肉組織２４は、患者の歯肉組織の対応する部分の形状に整合する形状を有することになる。

次いで、離型剤の薄層が、レプリカ２０に塗布され乾燥される。好適な離型剤の例に、カリフォルニア州サンタフェスプリングズのＰＴＭ＆Ｗ社による「ＰＡ０８１０」などの水溶性ポリビニルアルコールがある。

次に、図２及び３に示すように、スペーサ材料２６がレプリカ２０に付けられる。スペーサ材料２６は好ましくは、所望によりラピッドプロトタイピング法を用いて光学的に形成される特注の材料である。好適なラピッドプロトタイピング法の例には、光造形、サーモジェット印刷などが挙げられる。好ましくは、患者の歯列弓の一部分の形状を表現するデジタルデータが、スペーサ材料２６を作製するためにラピッドプロトタイピング法で用いられる。

スペーサ材料２６は、多数のポケット又は空隙２８を有しており、そのポケット又は空隙２８のそれぞれは、対応する歯科矯正装具３４を相補的に受けるように適合された形状を有している。例えば、歯科矯正ブラケットが、空隙２８の１つの中で受けられることが意図される場合、そのような空隙２８は所望により、ブラケットのそれぞれ咬合側、近心側、歯肉側、咬合側及び顔面側の形状に一致する咬合側壁部分、近心壁部分、歯肉側壁部分、遠心壁部分及び顔面壁部分を有している。別の選択肢として、後にトランスファー装置を患者の歯列弓から取り外すのを容易にするために、歯肉壁部分が省略されてもよい。好ましくは、空隙２８は、アーチワイヤスロット、タイウィング間の垂直スロット、及び／又は装具の他の機構内に延び、且つそれらの中で相補的に受けられる小さな突出部を有している。空隙２８は、それぞれ歯科矯正装具３４を所定位置にしっかりと保持するために、対応する装具３４よりもわずかに小さく構成されている。しかしながら、スペーサ材料２６は十分に柔軟であり、望まれるときに装具３４を空隙２８から取り外すことができる。

空隙２８のそれぞれは、歯科矯正装具３４が後に位置することが望まれる歯列弓上の場所に対応する場所に配置されている。例えば、空隙２８のそれぞれは、装具３４の中心が、対応するレプリカ歯２２の顔面軸点（又は「ＦＡ」点）に対応する場所（他の場所も可能ではあるが）に配置されるように、配置することができる。以下で説明するように、スペーサ材料２６は、歯科矯正装具３４を受けるためのすきまを後にトランスファー装置内に設けるように機能する。

好ましくは、空隙２８の場所、従って配置された装具３４の最終的な位置は、レプリカ２０の仮想モデルを表現するデジタルデータにアクセスするコンピュータソフトウェアによって決定される。そのソフトウェアは好ましくは、患者の既存の不正咬合を解析し、手近にある特定の不正咬合の治療に適した装具３４を選択するのに好適なサブプログラムを含んでいる。装具３４が選択され、装具を受けるための空隙２８の場所が決定されると、ソフトウェアは、スペーサ２６を特注形式で作製するように、自動装置（前述のラピッドプロトタイピング法を用いた装置など）に指示する。所望により、ソフトウェアによって、施術者、患者又は他の観察者は、モニター又は他のビデオ出力上で、患者の歯の仮想表現を見ることが可能となるが、その仮想表現は、歯の特定の場所に配置した選択済みの装具３４を使用した治療を終える際に、それらの歯が見えるとおりのものである。

好ましくは、装具３４を選択し、不正咬合を解析し、且つ／又は歯の移動及び歯の最終位置を予測するためのサブプログラムを、そのソフトウェアは有している。装具３４を選択するためのソフトウェアの例が、「歯科矯正ブラケットの選択（Selection of Orthodontic Brackets）」と題された、２００３年８月２８日の公開済みの米国特許出願２００３／０１６３２９１に記載されている。所望により、上述した装具の既存の組みから装具３４を選択する代わりに、例えば計算機数値制御ミリング機を使用して、特注の歯科矯正装具３４を作製するためのサブプログラムを、そのソフトウェアは有する。更なる選択肢として、歯科矯正アーチワイヤは、装具３４のスロット内に配置され、所定位置で結紮されてもよい。この工程は、患者が引き続き椅子で過ごす時間をさらに減じるのに役立つ。

好ましくは、スペーサ材料２６は、レプリカ歯２２の顔面側領域、咬合面領域及び舌面領域の少なくとも大部分の上方で延びている。しかしながら、スペーサ材料２６は、望まれる場合、レプリカ歯２２の舌側面領域など、レプリカ歯２２の接触する特定の表面から除かれてもよい。図示の実施形態において、スペーサ材料２６は、レプリカ歯肉組織２４並びに舌側歯領域の上方で延びている。

好ましくは、スペーサ材２６は、２部以上の材料を個別に扱うことが回避されるように、材料の一体単位部として設けられている。しかしながら、他の構成も又可能である。例えば、環状部がレプリカ歯２２上に配置されると、初期には分離している事前形成されて各材料の上に置かれたオーバーレイ材料のシートに沿って、それぞれが対応する装具を受ける、材料の複数の別個の環状部を、スペーサ材料２６が備えることもできる。

スペーサ材料２６は、熱硬化性材料など、複数の材料のうちのいずれか１つとすることができる。好適な材料は、ゼネラル・エレクトリックによる「ＲＴＶ ６１５」などのシリコーン材料である。他の好適な材料には、例えば、熱可塑性樹脂（ナイロンを含む）、熱可塑性エラストマー及び複合材料（例えば、ガラス繊維入りのナイロン）など、ラピッドプロトタイピングプロセスで使用される材料が挙げられる。そのような材料の例には、「ＳｉｎｔｅｒｓｔａｔｉｏｎＨｉＱ Ｓｅｒｉｅｓ ＳＬＳ Ｓｙｓｔｅｍ」ブランドの材料（ＤｕｒａＦｏｒｍブランドのポリアミドナイロンＰＡ、ＤｕｒａＦｏｒｍブランドのガラス入りナイロンＧＦ、及びＳｏｍｏｓブランドの材料２０１を含む）、３Ｄシステム（3D Systems）による「Ｖｉｐｅｒ ＳＬＡ」ブランドの材料（Ｄｒｅｖｅ Ｏｔｏｐｌａｔｉｋ Ｆｏｔｏｔｅｃブランドの材料ＳＬ及びＡｃｃｕｒａブランドの材料ＳＬを含む）、及び「Ｔｈｅｒｍｏｊｅｔ」ブランドの材料（Ｔｈｅｒｍｏｊｅｔブランドの材料８８及びＴｈｅｒｍｏｊｅｔブランドの材料２０００を含む）が挙げられる。所望により、スペーサ材料２６は、感圧性接着剤などの接着剤を使用することによって、レプリカ２０上で所定位置に一時的に保持されてもよい。好ましくは、スペーサ材料２６は事前に成形されたものであり、又、スペーサ材料２６が弛緩されると、下にあるレプリカ歯列弓の形状を有する。或いは、スペーサ材料２６は、レプリカ歯列弓に貼り付けられるとき、そのレプリカ歯列弓の形状に整合するように形成される。所望により、スペーサ材料２６は、一方の側において感圧性接着剤の層でコーティングされ、使用するために必要となるまで、最初は離型材シートに接合されている。

歯科矯正装具３４は、スペーサ材料２６の各空隙２８内で受けられる。図１〜７に示す実施形態において、歯科矯正装具３４はブラケットであるが、バッカルチューブ、舌シース、ボタン及び結合可能なバイトオープナーなどの他の装具とすることも可能である。装具３４は、スペーサ材料２６がレプリカ歯列弓と接触して配置される前又はその後に、空隙２８に配置することができる。しかしながら、スペーサ材料２６がレプリカ歯列弓に貼り付けられた後に、装具３４が空隙２８に配置される場合、空隙２８の顔面側は最初は開口しており、又、スペーサ材料２６は好ましくは、最初は分離している事前成形されたオーバーレイ材料のシートを含んでおり、そのシートは空隙２８及び装具３４の顔面側を覆っている。

装具３４がレプリカ歯列弓の上方に配置される前、ある量の組成物３６が、各装具と、対応するレプリカ歯２２との間に配置される。好ましくは、組成物３６は、光硬化性接着剤などの光硬化性組成物であり、その接着剤は、各装具３４の基部全体に塗布される。好ましくは、装具３４は接着剤で事前にコーティングされた装具であり、この装具は、製造業者によって各装具３４の基部に塗布された光硬化性接着剤の層を有している。接着剤でコーティングされたそのような装具は、米国特許第５，０１５，１８０号、第５，１７２，８０９号、第５，３５４，１９９号及び第５，４２９，２２９号に記載されており、それらの全ては本発明の譲受人に譲渡されている。装具３４は、金属（例えばステンレス鋼）、セラミック（例えば、半透明の多結晶アルミナ）又はプラスチック（例えば、半透明のポリカーボネート）など、好適ないかなる材料でできていてもよい。

装具３４が、製造業者によって接着剤で事前にコーティングされていない場合、歯科矯正用の接着剤などの組成物３６のコーティングが、施術者によって各装具３４の基部に施されてもよい。好適な歯科矯正用の接着剤には、複合物、コンポマー、グラスアイオノマー及び樹脂変性グラスアイオノマーが挙げられる。光硬化性接着剤の例には、３Ｍ ＵｎｉｔｅｋによるＴｒａｎｓｂｏｎｄ ＸＴブランド又はＴｒａｎｓｂｏｎｄ ＬＲブランドの接着剤が挙げられる。化学硬化接着剤の例には、３Ｍ ＵｎｉｔｅｋによるＣｏｎｃｉｓｅブランドの接着剤及びＭｕｌｔｉ−Ｃｕｒｅブランドのグラスアイオノマーセメントが挙げられる。

次に、施術者は、各装具３４が対応するレプリカ歯２２にしっかりと押し付けられるようにするために、強圧力を各装具３４に加える。施術者は、装具３４の顔面側に直接、指で圧力を加えることができる。或いは、装具３４の顔面側がスペーサ材料で覆われていない場合、施術者は、歯石除去器又は他の手用器具を使用して、各装具３４のアーチワイヤスロットに力を加えることができる。

或いは、装具３４は、ロボット装置によってレプリカ歯２２上に配置することができる。例えば、ロボット装置は、適切な装具３４を一組の装具から拾い上げ、選択した装具を適切なレプリカ歯２２上に配置するようにプログラムされる把持アームを有することができる。次いで、ロボットアームは、引き続き、別のレプリカ歯２２の上に配置するための別の装具３４を把持する。最終的に、スペーサ材料２６は、装具３４及びレプリカ弓２０の上方に配置される。

接着剤は図３〜４及び６〜７に示されているが、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。最初は、接着剤３６は、仮付け硬化が与えられるようにわずかに硬化されているにすぎない。このようにして、装具３４は、スペーサ材料２６が後に除去されるとき依然としてレプリカ歯２２に結合されており、更には、装具基部の側部から押し出される接着剤のはみ出しは、依然として比較的柔軟であり、過度の労力なしに除去することができる。

その後、図４に示すように、トレー３０がスペーサ材料２６の上方に形成される。好ましくは、トレー３０は、スペーサ材料２６のシートの上方に材料のシートを真空成形することによって形成される。トレー３０に好適な材料は、ＢａｙｅｒによるＭａｋｒｏｌｏｎブランドの材料又はＧＥによる０．１５ｃｍ（０．０６インチ）の厚さを有するＬｅｘａｎブランドのポリカーボネートなどのポリカーボネートのシートである。ポリエチレンテレフタレートグリコール（「ＰＥＴＧ」）などの他の材料も又、使用することができる。シートがスペーサ材料２６の外側形状に適合するのを促進するために、真空成形プロセスの間に熱が加えられる。

トレー３０が硬化すると、トレー３０はスペーサ材料２６から取り外される。スペーサ材料２６は次いでレプリカ２０及び装具３４から取り外され、残されるか又は破棄される。スペーサ材料２６をレプリカ２０から取り外す間、装具３４は依然としてレプリカ歯に結合されている。

過剰な接着剤３４のはみ出しが、装具３４の基部に隣接する領域から除去された後、残りの接着剤がさらに十分に硬化される。一例として、装具３４が金属又は他の不透明な材料からできている場合、又、光硬化性接着剤３６が使用される場合、接着剤３６が十分に硬化するように、３分から５分など比較的長時間にわたってレプリカ２０を硬化光にさらすことが好ましい。光硬化チャンバに代わるものとして、３Ｍ ＵｎｉｔｅｋによるＯｒｔｈｏｌｕｘ ＸＴブランドの硬化ユニットなど、手持ち式の硬化ユニットを使用してもよい。

更なる選択肢として、レプリカ歯２２を含めたレプリカ２０は、化学線を透過させる材料から作製されてもよい。好適な材料には、硬化すると透明又は半透明となるエポキシ樹脂が挙げられる。好ましくは、その材料は光学的に透明なものである。好適なエポキシの例が、Ｕｎｉｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる透明エポキシ樹脂Ｅ−ＣＡＳＴ Ｆ−８２及び硬化剤Ｎｏ．３０２（又はＵＣＥ−３０２）である。他の好適な材料には、ポリエステル及びウレタンが挙げられる。透明な又は半透明な材料の使用は、装具３４が不透明な材料でできている場合に有利であるが、これは、装具基部の中央に隣接して位置する接着剤３６の部分を硬化させるために、化学線がレプリカ２０を透過することができるからである。化学線は、接着剤３６に含まれる光開始剤の種類に応じて、可視域、紫外域、赤外域又はそれらの任意の組み合せの波長を有することができる。

トレー３０の過剰部分は次いで、所望により切り取られる。次に、後に結合手技の間にトランスファー装置を患者の歯に対して位置決めするのを容易にするために、停止部材３９が形成される。停止部材３９は、レプリカ２０上に或いはトレー３０のチャネル内に、硬化性材料を配置することによって作製することができる。図示の実施形態において、３つの離間した停止部材３９は、レプリカ歯列弓２０の咬合部全体に硬化性材料を配置することによって作製されている。１つの停止部材３９は、レプリカ歯列弓２０の中心付近に形成されており、他の２つの停止部材３９は、レプリカ歯列弓２０の右端及び左端にそれぞれ形成されている。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、レプリカ歯列弓２０の曲線状の長手方向軸の実質的大部分に沿って延びる単一の停止部材３９が設けられてもよい。或いは、それぞれがレプリカ歯列弓２０の左四半部及び右四半部の大部分に沿って延び、且つ歯列弓の曲線状の長手方向軸に従う２つの停止部材３９が設けられてもよい。加えて、又は咬合用の停止部材に代わるものとして、１つ以上の停止部材３９が、レプリカ歯列弓２０の舌面側及び／又は顔面側に沿って設けられてもよい。舌面側及び顔面側の停止部材は、患者の不正咬合した歯が、開散する歯の角形成を呈する場合、トランスファー装置が適切に取り付けられ且つ配置されるようにする上で、特に有利となることがある。

停止部材３９は、様々な材料から作製することができる。好適な材料には、例えば、歯科矯正又は歯科接着剤、歯科修復材料、咬合採得材料が挙げられる。好適な咬合採得材料の例に、３Ｍ Ｅｐｓｅによる咬合採得材料「Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｂｉｔｅ」がある。好ましくは、停止部材３９は、硬化後に熱に接しても実質的に軟化することのない熱硬化性材料でできている。好ましくは、停止部材３９は化学線を透過させ、長期間にわたって形状を維持する。

次に、トレー３０が、未硬化の停止部材３９を有するレプリカ歯列弓２０の上方に配置される。トレー３０は、未硬化の停止部材３９の形状を変形させ、且つ停止部材３９が平坦化されるときにトレー３０をレプリカ２０に対する所望の位置に導くのに十分な力で、レプリカ歯列弓２０に向かって押し付けられる。この所望の位置は、幾分かレプリカ２０に隣接しているが、以下で説明するように、ある量のマトリックス材料をトレー３０とレプリカ２０との間で受けることができるように、レプリカ２０から十分に離間している。次いで停止部材３８が硬化される。硬化すると、停止部材３９は、歯肉又は歯に面する表面を有し、その表面は、レプリカ歯又は歯２２の対向する咬合部の咬合表面に整合する。

次いでマトリックス材料が、レプリカ２０に、又はトレー３０の溝に付けられる。例えば、マトリックス材料が比較的粘稠性を有し、半流動体状又はジェル状である場合、マトリックス材料は、図５に示すように、注射器、ブラシ又は他の技法を用いてレプリカ２０に付けることができる。或いは、マトリックス材料が比較的低い粘稠性を有し液体状である場合、トレー３０のチャネルの開口側が、図６に示すように上側を向くように、トレーを反転させることが好ましい。トレー３０が反転される場合、トレー３０は、液体のマトリックス材料がトレーチャネル内に収容されるように、最も外側の遠位側部（歯列弓の端部に対応する）に沿って最初は切り取られない。

その後に、レプリカ２０は、マトリックス材料４０がトレー３０のチャネル内に且つトレー３０とレプリカ２０との間に受けられるように、トレー３０内に配置される。図６に示すように、マトリックス材料４０は装具３４を囲んでおり、又、レプリカ歯２２の唇側面及び舌側面に沿って延びている。更に、マトリックス材料４０は、トレー３０のボタン及び側壁面に沿って延びている。停止部材３９は、マトリックス材料４０がトレーチャネル内で受けられるとき、レプリカ歯２２の外側表面からトレー３０を正しく配置するのに役立つ。次いでマトリックス材料４０が硬化される。

好ましくは、マトリックス材料４０は、各装具３４を、又停止部材３９の付近の領域を除いてレプリカ歯列弓２０全体を囲んでいるが、停止部材３９の付近のその領域は、レプリカ２０の咬合部と依然として接触している。好ましくは、停止部材３９が後の工程の間に誤って取り外されることがないように、マトリックス材料４０及び停止部材３９は、マトリックス材料４０が硬化するとき互いに化学的に結合する。

好ましくは、マトリックス材料４０は、比較的低い硬化前粘度を有しており、マトリックス材料４０と各装具３４との間の密接な接触が確実となっている。このようにして、マトリックス材料４０は、各装具３４の様々な溝、空隙及び他の構造に浸透することができ、その結果、装具３４とマトリックス材料４０との間の安定した連結を確立することが可能となっている。比較的低い粘度を有する好適なマトリックス材料の一つの例が、上述のように、ゼネラル・エレクトリックによるシリコーン材料「ＲＴＶ６１５」などのシリコーン材料である。又、このシリコーンマトリックス材料は比較的粘度が低いことから、そのマトリックス材料は、レプリカ歯２２の隣接する表面の形状と緊密に整合する形状を呈することになる。

或いは、マトリックス材料４０は、歯科用印象材又は咬合採得材料を含むことができる。好適な材料には、ヘレウスクルツァー社（Heraeus Kulzer Inc.）によるＭｅｍｏｓｉｌ ２ブランドのビニルポリシロキサン材料、又はディスカスデンタル社（Discus Dental）によるＰｅｐｐｅｒｍｉｎｔ Ｓｎａｐブランドの透明咬合採得材料など、ポリビニルシロキサンの印象材が挙げられる。装具３４を患者の歯に結合するのに光硬化性接着剤を使用する場合、マトリックス材料４０は、好ましくは光学的に透明なものであり、又、実質的に吸収することなく化学線を透過させる。

マトリックス材料４０が硬化すると、トレー３０は、マトリックス材料４０及び装具３４と共に、レプリカ２０から取り外される。上述のように離型剤を使用すると、装具３４を対応するレプリカ歯２２から取り外すのを容易にするのに役立つ。次いで、トレー３０の過剰な材料及び過剰なマトリックス材料４０が、所望により切り取られ破棄される。その結果としての切り取られたトランスファー装置４４（トレー３０と、マトリックス材料４０と、停止部材３９と、装具３４とを備える）を図７に断面図で示す。

患者が診療所に戻ると、装具を受ける患者の歯は、口角鈎、タングガード、コットンロール、ドライアングル及び／又は他の物品を必要に応じて使用して分離される。次いで、歯は、エアーシリンジからの加圧空気を使用して完全に乾燥される。次いで、エッチング液（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ ＸＴブランドのエッチングジェルなど）が、そのエッチング液が隣接歯間に流れ込んだり肌又は歯肉にかかったりしないように注意して、装具３４で覆われる歯の一面に軽く塗られる。

エッチング液は、選択した歯の表面上に約３０秒の期間にわたって残存した後、１５秒間水を流して歯から洗い落とされる。次いで、患者の歯は、加圧空気をエアーシリンジから（例えば３０秒間にわたって）当てて乾燥され、過剰な水は吸引によって除去される。ここでも、エッチングしたエナメル質表面に唾液が触れることがないように、注意しなければならない。再度、エッチングしたエナメル質に唾液が触れないようにした上で、コットンロール及び他の吸収装置が必要に応じて取り換えられる。次いで、エアーシリンジからの空気を再び歯に当てて、歯が完全に乾燥するようにすることができる。

次に、結合接着剤が、硬化した接着剤３６及び／又は選択した患者の歯の領域に付けられる。所望により、接着剤は、図７に示すように二液型接着剤である。例えば、第１の構成成分４１はTransbondブランドの不感湿性プライマーＸＴであり、第２の構成成分４３はTransbondブランドのセルフエッチングプライマーＰｌｕｓであり、これらのプライマーの双方は３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋによるものである。第１の構成成分４１は、硬化した接着剤３６に塗布され、第２の構成成分４３は、患者の歯の、装具３４を受ける領域に塗布される。図７において、患者の歯は、符号４２で示されている。

第１の構成成分４１が、硬化した接着剤３６に塗布され、第２の構成成分４３が、患者の歯４２の対応する領域に塗布されると、トレー３０は、次いで、所望により揺動するヒンジ型の動作を伴って、対応する歯の上方に配置され押し付けられる。マトリックス材料４０の空隙及び停止部材３９の形状は共に、下にある歯の形状に整合するので、装具３４は、直前まで装具３４がレプリカ２０上にあった位置に対応する正に同じ場所で、下にある歯４２に対して同時に当接される。好ましくは、トレー３０は、患者の歯牙構造と相補的な形状を有しており、又、外部圧力を加えることなく接着剤が硬化するとき、装具３４を歯４２に押圧するのに十分な剛性を有している。しかしながら、１つの選択肢として、結合接着剤が十分に硬化するまで、外部圧力をトレー３０の咬合面、唇面及び頬面に加えてもよい。例えば、指の圧力を用いて、装具３４を患者の歯４２のエナメル質表面に対してしっかりと押し付けてもよい。

好適な二液型の化学硬化接着剤の他の例に、Ｓｏｎｄｈｉブランドのインダイレクトボンディング接着剤Ｒａｐｉｄ−Ｓｅｔ、Ｕｎｉｔｅブランドの接着剤及びＣｏｎｃｉｓｅブランドの接着剤が挙げられ、これらはすべて３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋによるものである。或いは、樹脂変性グラスアイオノマーセメントを利用してもよい。

結合接着剤が硬化すると、トレー３０は、患者の歯列弓から慎重に除去される。好ましくは、トレー３０は、まずマトリックス材料４０から分離されるが、そのマトリックス材料４０は、歯列弓の上方で装具３４と共に依然として所定位置に存在する。次に、マトリックス材料４０が装具３４から取り外される。所望により、マトリックス材料４０を装具３４から剥がすとき、歯石除去器などの手用器具が、各装具３４を患者の各歯４２の表面に対して保持するために使用される。しかしながら、比較的柔軟なマトリックス材料が用いられるか、ないしは別の方法で装具３４から容易に解放される場合、新たな接着剤結合を破壊することを回避するのを容易にするために歯石除去器を使用することは、所望によるものとなる。

別の選択肢として、トレー３０は、結合接着剤が硬化する前に、マトリックス材料４０から分離されてもよい。この選択肢は、結合接着剤が光硬化性接着剤である場合、特に有用である。

マトリックス材料４０が装具３４から取り外されると、アーチワイヤが装具３４のスロット内に配置され、所定位置で結紮される。好適な結紮装置には、ごく小さな弾性Ｏリング、並びに装具３４の周りでループ状に縛られるワイヤ部分が挙げられる。別の選択肢として、装具３４は、米国特許第６，３０２，６８８号及びＰＣＴ公報ＷＯ０２／０８９６９３に記載されたものなど、解放式でアーチワイヤと係合するラッチを有する自己結紮装具であってもよい。

明らかなように、硬化した接着剤３６は、対応する装具３４の基部に対し、輪郭の合致する結合表面をもたらす。この結合表面の外形は、患者の歯表面の形状に密接に整合し、結果的に、（結合接着剤成分４１、４３を使用して）装具３４と歯４２との間に確立される後の結合を促進するこの結合表面では、治療の過程で装具３４が誤って歯から取り外される可能性が低下する。

スペーサ材料２６を停止部材３９と共に上述の方法で使用すると、マトリックス材料４０をトレー３０内で受けるための適切な領域が設けられるという点で、著しく有利である。スペーサ材料２６及び停止部材３９は、必要に応じて、望ましいであろう領域の体積及び外形をもたらすように形作ることができる。例えば、スペーサ材料２６及び停止部材３９は、装具３４に隣接する領域及び停止部材３９に隣接する歯列弓の咬合部を除き、均一な厚さのマトリックス材料が後に、歯４２の相当な範囲にわたって設けられるようにするのに役立つことができる。

さらに、スペーサ材料２６を使用すると、液体の稠度を有するマトリックス材料など、比較的低い粘度を有するマトリックス材料を使用することが容易となる。トレー３０は比較的硬く、その結果として、マトリックス材料４０を成形する間その形状を維持する。トランスファー装置４４は、（停止部材３９以外の）トレー３０が患者の歯又は歯肉組織に直接接触しないように構成されている。その代わりに、マトリックス材料４０及び停止部材３９のみが、患者の歯と接触する。

本発明の別の利点は、比較的柔軟なマトリックス材料４０が可撓性を有し、且つ限られた程度の歯の移動に対応し得ることである。例えば、患者の歯は、印象が採得された時点と、装具３４を結合するためにトランスファー装置４４が患者の口腔に取り付けられる時点との間で、わずかに移動していることがある。マトリックス材料４０は、患者の歯の位置のわずかな移動又は調整に応じるのに十分な柔軟性を有しており、従って、装具３４は、患者の歯の上の意図された所定の場所に正しく結合される。

マトリックス材料４０は好ましくは、約６０，０００ｃｐ未満の硬化前粘度を有する。より好ましくは、マトリックス材料４０は、約２５，０００ｃｐ未満の硬化前粘度を有する。最も好ましくは、マトリックス材料４０は、約８０００ｃｐ未満の硬化前粘度を有する。硬化すると、マトリックス材料４０は、約１０から約８０の範囲内、より好ましくは約３０から約６０の範囲内、最も好ましくは約４０から５０の範囲内のショアＡ硬度を有する。

停止部材３９は比較的可撓性がなく、マトリックス材料４０のショアＡ硬度を超えるショアＡ硬度を有している。好ましくは、停止部材３９は、約６０を超え且つより好ましくは約９０を超えるショアＡ硬度を有する。

スペーサ材料２６を使用すると、トレー３０及び含まれるマトリックス材料４０の、結果として生じる形状を含めて、トランスファー装置の構成に対する制御が向上する。例えば、スペーサ材料２６によって、マトリックス材料４０の、結果として生じる厚さを比較的均一に、又好ましくは比較的薄くすることが可能となる。このように比較的小さな寸法で厚さが均一となることにより、装具を患者の歯に結合するために使用される光硬化性接着剤の硬化が容易になる。具体的には、光硬化性接着剤が、装具３４を患者の歯に結合するために使用される場合、マトリックス材料４０の厚さが均一であることによって、各装具３４の下方の光硬化性接着剤は、装具３４の間で同じ程度に十分に硬化されるようになる。このようにして、ユーザーは、マトリックス材料の変動する厚さを補正する必要がなく、又、各量の接着剤に伴う硬化時間は、装具３４同士の間で変化させる必要がない。

本発明の別の実施形態を図８及び９に示す。以下で説明する場合を除いて、この実施形態は、図１〜７に関連して示した実施形態と同一である。
図８及び９に示す実施形態において、スペーサ材料２６ａは、レプリカ歯２２の咬合部に沿って延びる１つ以上の開口部２９ａを有することを除いて、スペーサ材料２６と類似している。例えば、スペーサ材料２６ａは、図５に示す停止部材３９と（レプリカ２０に対して）ほぼ同じ位置に配置された３つの開口部２９ａを有することができる。スペーサ材料２６ａの相互結合されたウェブ（不図示）は、隣接する開口部２９ａ同士の間、又、レプリカ歯２２の咬合部の残りの領域の上方で延びている。又、スペーサ材料２６ａは、上述の空隙２８と類似した空隙（空隙２８ａなど）を有している。

その後に、トレー３０ａが、図９に示すように、（開口部２９ａの上方を含めて）スペーサ材料２６ａの上方に形成される。この形成プロセスは、図４に関連して説明した形成プロセスと本質的に同じであるが、この場合、トレー材料の一部分が開口部２９ａ内に引き込まれ、レプリカ歯２２の隣接する咬合部と接触するという点では異なっている。開口部２９ａに引き込まれるこれらの部分のそれぞれは、上に示した停止部材３９と同じように使用時に機能する停止部材３１ａをもたらす。しかしながら、停止部材３１ａは、トレー３０ａの底面壁部分と一体に連結し、単一の一体的な本体を共に形成するので、トランスファー装置を組み立てる間に別個の構成要素を扱うことが避けられる。

様々な他の実施形態もまた可能であり、当業者には明らかとなろう。例えば、「歯科矯正装具のインダイレクトボンディングのための装置及びその装置の製造方法（Apparatus for Indirect Bonding of Orthodontic Appliances and Method of Making the Same）」と題された、２００５年４月７日の、公開済みの米国特許出願２００５／００７４７１６に記載されているように、結合用組成物は、製造業者によって各装具３４の基部に付けられ、次いで容器にパッケージ化して施術者へ出荷されてもよい。その結果、施術者は、簡単にトランスファー装置を容器から取り出し、その装具を患者の歯に直ちに配置することができる。加えて、「接着剤で事前にコーティングされた装具を有する、パッケージ化された歯科矯正用アセンブリ（Packaged Orthodontic Assembly with Adhesive Precoated Appliances）」と題された、２００５年６月２３日の、公開済みの米国特許出願２００５／０１３３３８４に記載されているように、少なくとも１つの装具３４の結合用組成物は、選択された特定の装具３４とその対象となる歯との結合を強化するために、結合用組成物を調整することができるように、組成、特性又は特徴において、少なくとも１つの他の装具３４の結合用組成物と異なっていてもよい。

加えて、トランスファー装置は、単一の装具のみを患者の歯に結合するために使用されてもよい。例えば、上述のトランスファー装置の一部分は、ある単一の歯への到達が最初のうちは他の歯によって妨げられる場合などには、他の装具が結合された後に、単一の装具をその歯に結合するために使用されてもよい。別の例として、上述のトランスファー装置の一部分は、誤って歯から剥離された装具を再び結合するために、又は、新たな装具を歯に結合して元の装具と交換するために使用されてもよい。

さらに、多数の他の変型、修正及び追加も又、本発明の範疇から逸脱することなく可能である。従って、本発明は、上述の特定の実施形態に限定されるのではなく、むしろ、先の特許請求の範囲の公正な範疇及びその等価物によってのみ限定されるとみなされるべきである。

歯科矯正患者の１つの歯列弓の物理的レプリカを示す上面及び正面図であり、治療の開始前に呈し得る患者の歯牙構造及び隣接する歯肉組織のレプリカの例を示している。 図１に示す歯列弓レプリカと、そのレプリカに取り付けられた１組の歯科矯正装具及びスペーサ材料の図。 図２に示すレプリカ歯の１つと、装具及びスペーサ材料の拡大側断面図。 図３と幾分か類似した図であり、スペーサ材料の上方に形成されたトレーを更に示している。 スペーサ材料及びトレーがレプリカから取り外された後の、図１に示す歯牙構造レプリカの図であり、レプリカ歯の咬合部に沿って配置された３つの停止部材を更に示している。 レプリカ歯の１つ、装具の１つ、及び図５に示す停止部材の１つの拡大側断面図であり、トランスファー装置を作製するために図４に示すレプリカ及びトレーが反転された後にレプリカとトレーとの間に配置されたある量のマトリックス材料を更に示している。 トランスファー装置を患者の歯の１本に取り付ける行為を示す拡大側断面図。 図３に幾分か類似した、ただし本発明の別の実施形態に係わる図。 図４に幾分か類似した、ただし図８に示す実施形態に係わる図。

Claims (2)

1. 歯科矯正装具のインダイレクトボンディングにおいて使用するためのトランスファー装置であって、
   チャネルを有するトレー；
   前記チャネル内で受けられるマトリックス材料；
   前記マトリックス材料に取り外し式で連結される少なくとも１つの歯科矯正装具であって、前記マトリックス材料は第１のショア硬度を有する歯科矯正装具；そして
   少なくとも１つの停止部材であって、それぞれが、前記第１のショア硬度を超える第２のショア硬度を有する高分子熱硬化性材料を備え、前記歯列弓と接触するように前記マトリックス材料の隣へと延びる停止部材
   を備え、ここで、少なくとも１つの停止部材は、前記トレーが歯列弓上に押し付けられる場合に、歯列弓の複数の歯の表面の上方で延び、各停止部材は、前記マトリックス材料に化学的に結合される前記トランスファー装置。
2. 前記停止部材が、咬合用の停止部材、舌面側の停止部材、及び顔面側の停止部材のうちの１つである、請求項１に記載のトランスファー装置。

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