歯科矯正器具のインダイレクトボンディング用の装置およびその作製方法
歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置は、チャンバを有する容器、および、チャンバに受容される配置デバイスを具備する。少なくとも１つの歯科矯正器具は、配置デバイスに取り外し可能に接合され、患者の歯構造の一部の複製である輪郭を有するベースを有する。臨床医が単に、チャンバから配置デバイスを取り出して器具を患者の歯に直ぐに移すことができるように、器具を患者の歯構造に結合させるボンディング組成物は、容器が閉じられる前に製造業者によってベースに塗布される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、ブラケットなどの歯科矯正器具を患者の歯に結合させるための装置に関する。本発明は、また、歯科矯正器具のインダイレクトボンディング用の装置を作製する方法に関する。本発明は、器具を歯の所定の位置に、および歯に対して選択された向きに正確に配置することを容易にし、また、ボンディング処置に要する総時間を短縮する。
【背景技術】
【０００２】
歯科矯正治療は、位置異常の歯が口腔内の所望の位置に移動することを必要とする。歯科矯正治療は、とりわけ、歯が著しく曲がっている場合、又は、顎が互いに整列していない場合、患者の顔の外観を改善することができる。歯科矯正治療は、食べる時の咬合を改善することにより、歯の機能を向上させることもできる。
【０００３】
一般的な種類の歯科矯正治療の１つは、ブラケットとして知られるスロット付きの小さい器具の使用を必要とする。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にアーチワイヤが入れられる。アーチワイヤは、歯が所望の位置に移動するように案内する軌道を形成する。
【０００４】
歯科矯正用アーチワイヤの端部は、バッカルチューブとして知られる小さい器具に接合されることが多く、また、バッカルチューブは、患者の臼歯に固定される。多くの場合、患者の上顎および下顎歯列弓のそれぞれに、１組のブラケット、バッカルチューブ、およびアーチワイヤが提供される。ブラケット、バッカルチューブ、およびアーチワイヤは、通常、集合的に「ブレース」と称される。
【０００５】
多くの種類の歯科矯正法において器具を歯に正確に位置決めすることは、歯が確実に意図される最終位置に移動するようにするのに役立つ重要な要因である。例えば、一般的な種類の歯科矯正治療法の１つは、「ストレートワイヤ」法として知られ、ストレートワイヤ法では、治療の終了時にアーチワイヤが水平面上にある。その結果、ブラケットが、歯の咬合側又は外側先端に近すぎる位置で歯に取り付けられると、ストレートワイヤ法を使用する歯科矯正医は、おそらく、最終位置にある歯が過度に押入れられているのに気付くことになる。他方、ブラケットが、適切な位置よりも歯肉により近い位置で歯に取り付けられると、歯の最終位置は、所望されるより位置よりも突出している可能性がある。
【０００６】
一般に、患者の歯に接着されるように構成されている歯科矯正器具は、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２つの方法のうちどちらか一方で歯に配置および接合される。ダイレクトボンディング法では、器具と接着剤が１本のピンセット又は他の手道具で把持され、臨床医によって歯の表面の適切な所望の位置に配置される。次に、臨床医がその位置に満足するまで、必要に応じて、器具を歯の表面に沿って移動させる。器具が意図される正確な位置にくると、器具が接着剤の中に着座するように、器具を歯にしっかりと押付ける。器具のベースに隣接する領域の余分な接着剤を除去した後、接着剤を硬化させて器具を所定の位置にしっかりと固定する。
【０００７】
前述のダイレクトボンディング法は広く使用されており、多くの人は満足なものであると考えているが、この技法には固有の欠点がある。例えば、位置異常の歯の表面にアクセスすることが困難な場合がある。場合によっては、特に後方歯に関して、臨床医が歯の表面に対するブラケットの正確な位置を見るのが困難なことがある。更に、器具のベースに隣接する余分な接着剤を除去する間、器具が意図される位置から無意図的に外れる場合がある。
【０００８】
前述のダイレクトボンディング法に関連する別の問題は、各器具を各個々の歯に結合させる処置を実施するのに要する時間が著しく長いということに関する。典型的には、臨床医は、接着剤が硬化する前に、確実に各器具を意図される正確な位置に位置決めしようと試み、臨床医が各器具の位置に満足するまで幾らか時間が必要な場合がある。しかし、同時に、処置中、患者は不快感を感じたり、とりわけ患者が青年である場合には、比較的じっとしたままでいることが困難な場合がある。理解され得るように、ダイレクトボンディング法には、臨床医と患者の両方にとって煩わしいと考えられ得る面がある。
【０００９】
インダイレクトボンディング法では、前述の問題の多くが回避される。一般に、これまでに知られているインダイレクトボンディング法は、患者の歯列弓の少なくとも一部の形態に一致する形状を有する配置デバイスの使用を必要とした。配置デバイスの１種は、「移動トレイ」と呼ばれることが多く、典型的には多数の歯を同時に受容するためのキャビティを有する。ブラケットなどの１組の器具は、トレイのある一定の所定の位置に取り外し可能に接合される。
【００１０】
インダイレクトボンディングに使用される他の種類の配置デバイスは、「ジグ」と称されることが多く、ある一定の位置で１本以上の歯と接触するフレームワークに似ている。例えば、１つの器具を１本の歯に結合させるのに使用するように構成されているジグは、歯の切端部を覆うように延び、それと接触するアームを有する場合がある。ブラケットなどの器具は、歯に対してある一定の所定の位置でジグに取り外し可能に接合される。
【００１１】
インダイレクトボンディング用の歯科矯正用配置デバイスを使用する時、接着剤は、典型的には、歯科矯正医又は職員によって各器具のベースに塗布される。次いで、デバイスを患者の歯に被せ、接着剤が硬化するまで所定の位置に置いておく。次に、デバイスを歯、並びに器具から取り外すと、その結果、以前デバイスに接合されていた器具は全て、それぞれの歯の意図される所定の位置に結合されている。
【００１２】
更に詳細には、前述の移動トレイを使用する歯科矯正器具のインダイレクトボンディング法の１つは、患者の各歯列弓の印象を採得する工程、および、その後、各印象から複製焼石膏又は「石膏（ｓｔｏｎｅ）」模型を作製する工程を具備する。次に、器具を石膏模型の所望の位置に結合させる。任意選択的に、接着剤は、化学硬化接着剤（３Ｍ製のコンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤など）又は光硬化性接着剤（３Ｍ製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドの接着剤、又はトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＬＲブランドの接着剤など）とすることができる。任意選択的に、ブラケットは、米国特許第５，０１５，１８０号明細書、同第５，１７２，８０９号明細書、同第５，３５４，１９９号明細書、および同第５，４２９，２２９号明細書に記載されるものなどの、接着剤が予めコーティングされているブラケットであってもよい。
【００１３】
次いで、模型、並びに、模型に配置されている器具にマトリックス材料を被せることによって、移動トレイを作製する。例えば、プラスチックシートマトリックス材料を枠で保持し、放射熱に曝露させてもよい。プラスチックシート材料が軟化した後、それを模型と器具に被せる。次いで、シート材料と模型の間の隙間にある空気を排気すると、プラスチックシート材料は、石膏模型の複製の歯とそれに取り付けられている器具の形状に正確に一致する形態を呈する。
【００１４】
次いで、プラスチックシートマトリックス材料を冷却および硬化させ、トレイを形成する。次いで、トレイと器具（トレイの内壁に埋設されている）を石膏模型から取り外す。石膏模型から取り外した後、器具を石膏模型に結合させるのに使用された硬化した接着剤が器具のベースに残っている場合、接着剤は、石膏模型の以前の取り付け位置の凸状の輪郭、並びに、器具を患者の歯に装着する意図される位置の凸状の形態を正確に複製する凹状の輪郭を有する「受注製作」ベースの役割をする。
【００１５】
患者が医院に再診に来たとき、一定量の接着剤を各器具のベースに配置し、次いで、器具が埋設されているトレイを、患者の歯列弓の一致する部分に被せる。トレイの内部の形態は患者の歯列弓のそれぞれの部分にぴったり一致するため、各器具は、最終的に、同じ器具が以前あった石膏模型上の位置に対応する患者の歯の正確に同じ位置に位置決めされる。
【００１６】
インダイレクトボンディング法には、ダイレクトボンディング法より優れている点が多くある。１つには、前述のように、複数の器具を患者の歯列弓に同時に結合させることが可能であり、それによって、各器具を個々に結合させる必要がない。更に、配置デバイスは、器具を意図される適切な位置に配置することに役立ち、そのため、結合前に歯の表面で各器具を調節することが回避される。インダイレクトボンディング法により器具の配置の正確さが増すことが多く、これは、治療の終了時に、確実に患者の歯が意図される適切な位置に移動しているようにすることに役立つ。
【００１７】
近年、インダイレクトボンディングの分野で多くの改善がなされてきた。例えば、米国特許第５，９７１，７５４号明細書は、比較的硬化時間の速い二成分インダイレクトボンディング接着剤を記載しており、それによって、トレイを患者の歯にしっかりと押し当てておかなければならない時間が短縮される。米国特許第６，１２３，５４４号明細書は、トレイが口腔内に位置決めされた後、器具を患者の歯に配置するための可動アームを受容する移動トレイを記載している。「歯科矯正器具のインダイレクトボンディング法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＮＤＩＲＥＣＴ ＢＯＮＤＩＮＧ ＯＦ ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥＳ）」と題された係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／４２８，３０１号明細書、２００３年５月２日提出）は、とりわけ、器具を所定の位置に取り外し可能に保持するための改善されたマトリックス材料を有する転移装置を記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
インダイレクトボンディングの分野における前述の利点は顕著であるが、臨床医がボンディング処置を完了する時間を短縮するように、引き続き現行技術を更に改善する必要がある。また、このような時間の短縮は、チェアタイム（ｃｈａｉｒ ｔｉｍｅ）が短くなるため、患者のためにもなり得る。
【００１９】
しかし、インダイレクトボンディング法の結果としての器具と歯の結合強度が、十分に高くなるようにすることも重要である。結合強度が不十分な場合、治療中、器具が歯から偶発的に外れるリスクが大きい。器具が外れると、患者が臨床医のところに再診に来て、器具を再び取り付けてもらうか、又は、その器具を新しい器具と取り替えてもらうまで治療過程が中断されるため、器具が外れるのは大変煩わしいことだと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、１つ以上の歯科矯正器具が配置デバイスに接合される、改善されたインダイレクトボンディング装置に関する。各器具は、患者の歯構造の輪郭の複製である輪郭を有するベースを有する。更に、医院でボンディング組成物を塗布する必要がないように、製造業者によってボンディング組成物がベースに提供されている。
【００２１】
好ましくは、インダイレクトボンディング装置は、輸送および保管中、ボンディング組成物を保護する役割をするチャンバを有する容器に受容される。容器を開けると、即刻、配置デバイスを患者の歯列弓に直ぐに移すことができる。その結果、臨床医がボンディングのため各器具のベースの準備をする必要がない。
【００２２】
更に、各器具の予め形成されているベースと、患者の歯に装着する意図される位置との正確な嵌合は、器具と歯の表面の結合強度を増大させるのに役立つ。このような嵌合によって、器具と歯の表面との間に小さい隙間又は空隙が存在し得る可能性が減少し、器具のベースの表面全体に均一な厚さの接着剤層が存在する可能性が増大する。その結果、治療中、器具が歯から無意図的に外れるリスクが減少する。また、器具と歯の表面の間の隙間又は空隙をなくすことは、食物粒子および他の破片が歯のエナメル質と接触したままになり、齲食の形成を引き起こす可能性が減少することにも役立つ。
【００２３】
更に詳細には、本発明は、一態様では、歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置に関する。装置は、チャンバを有する容器、および、チャンバ内に受容される歯科矯正用配置デバイスを備える。配置デバイスは、患者の歯列弓の少なくとも一部と一致する構成を有する。少なくとも１つの歯科矯正器具は、配置デバイスに取り外し可能に接合され、患者の歯構造の一部の輪郭の複製である輪郭を有するベースを有する。更に、患者の歯構造に結合するため、ボンディング組成物がベースに提供されている。
【００２４】
本発明の別の態様は、歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法に関する。本方法は、
少なくとも１つの歯科矯正器具を提供する工程と、
患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程と、
患者の歯構造の一部と一致するように、各器具にベースを形成する工程と、
各器具を配置デバイスに接合する工程と、
一定量のボンディング組成物を各ベースに塗布する工程と、
配置デバイスを容器内に入れる工程とを含む。
【００２５】
本発明の更なる詳細は、特許請求の範囲の特徴に定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を、図１および図２において広く参照符号２０で示す。装置２０は、チャンバ２４を有する容器２２を具備する。容器２２の蓋２６は、図２に示されている閉鎖位置（蓋がチャンバ２４全体に延びている）と、図１に示されている開放位置（蓋２６がチャンバ２４から離間している）との間で移動可能である。
【００２７】
図面に示されている実施形態では、容器２２は、略「Ｕ」字形の底部、および、底面図で略「Ｕ」字形の形態を画定する直立の側壁を有する。長方形の上部フランジは、チャンバ２４への開口部を取り囲み、容器２２の側壁に一体に接合されている。蓋２６上の感圧接着剤は、蓋２６を閉鎖位置に脱着可能に保持するように、上部フランジと係合する。他の構成も可能である。
【００２８】
歯科矯正用配置デバイス２８は、チャンバ２４に受容される。好ましくは、蓋を閉じるとき配置デバイス２８が過度に移動しないように、チャンバ２４は配置デバイス２８と接触する構造を有する。例えば、チャンバ２４の側部は、配置デバイス２８の形状に相補的な形状を有してもよい。或いは、配置デバイス２８と接触して過度の移動を防止する棒、ポスト、又は他の構造をチャンバ２４内に設けることができる。
【００２９】
追加の選択肢として、必要に応じて配置デバイス２８をチャンバ２４から容易に取り出せるように、チャンバ２４は、配置デバイス２８の側部を把持し易くする構造を有してもよい。例えば、配置デバイス２８の側部を容易に把持できるように、チャンバ２４の側部は、臨床医の指が入る凹部を有してもよい。別の選択肢として、配置デバイス２８の側部を把持し易くするため、前段落に記載したポスト又は棒を適切なサイズに作り、互いに離間させることができる。
【００３０】
図３は、配置デバイス２８を更に詳細に示す。図示するように、配置デバイス２８は、外側シェル６０、および、シェル６０に受容されるマトリックス材料７０を具備する。マトリックス材料７０は、患者の歯列弓の一部と一致する構成を有するキャビティ３４を具備する。
【００３１】
少なくとも１つの歯科矯正器具が、配置デバイス２８に取り外し可能に接合される。好ましくは、歯科矯正治療を施される歯列弓の各歯に器具が提供されるように、多数の歯科矯正器具が配置デバイス２８に取り外し可能に接合される。図３に、例示的歯科矯正器具が数字３６で示されており、それはブラケットであるが、バッカルチューブ、ボタン、および他のアタッチメントなどの他の器具も可能である。
【００３２】
器具３６は、ベースフランジ３９に接合されているベース３８を具備する。器具３６は、また、フランジ３９から外側に延びている本体４０も有する。１対のタイウィング４２が本体に接合されており、アーチワイヤスロット４４がタイウィング４２間のスペースを通って延びている。ベースフランジ３９、本体４０、およびタイウィング４２は、口腔内で使用するのに好適であり、且つ、治療中に加えられる矯正力に耐えるのに十分な強度を有する多数の材料のいずれか１つで作製されてもよい。好適な材料には、例えば、金属材料（ステンレス鋼など）、セラミック材料（単結晶又は多結晶アルミナ）およびプラスチック材料（繊維強化ポリカーボネートなど）が挙げられる。任意選択的に、ベースフランジ３９、本体４０およびタイウィング４２は、単一構成要素として一体に作製されている。
【００３３】
器具３６のベース３８は、好ましくは、ベースフランジ３９を構成する材料とは異なる材料で作製され、患者の歯構造の一部の形態と一致する形態を有する。更に詳細には、ベース３８は、歯面上の器具３６の最終的な所望の位置を表す、患者の歯の部分の凸状の輪郭の複製である凹状の輪郭を有する。ベース３８の凹状の輪郭は、複雑な凹状の（即ち、２つの相互に垂直な基準軸に沿った方向で湾曲している）輪郭となり得る。
【００３４】
ボンディング組成物４６は、各器具３６のベース３８全体に延びている。ボンディング組成物４６は、治療中、歯から意図されずに外れることに抵抗する十分な強度を有する結合によって、全部又は少なくとも一部、器具３６を患者の歯にしっかりと固定する役割をする。好ましくは、配置デバイス２８がチャンバ２４に入れられる前に、製造業者によってボンディング組成物４６が各器具３６のベース３８に塗布される。
【００３５】
ボンディング組成物４６は、液体、ペースト、又は、ボンディング処置中に液体若しくはペーストに変わる固体材料であってもよい。好適な組成物には、コンポジット、コンポマー、グラスアイオノマー、および樹脂強化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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドおよびトランスボンド（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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製の、サンディ（Ｓｏｎｄｈｉ）ブランドのラピッド・セット（Ｒａｐｉｄ−Ｓｅｔ）インダイレクトボンディング接着剤、ユナイト（Ｕｎｉｔｅ）ブランドの接着剤、コンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤、および、マルチキュア（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。ボンディング組成物４６は、二成分接着剤の成分の１つ（前述の化学硬化接着剤の成分の１つなど）とすることができ、この場合、もう１つの成分は臨床医によって歯に塗布される。
【００３６】
任意選択的に、ボンディング組成物４６は、歯の処置に関する臨床医の選択による次の分類の１つに入る組成物である。
Ｉ類：歯のエナメル質のエッチング（例えば、リン酸又は二リン酸を使用する）と、歯のエナメル質にプライマーを別々に塗布することとの両方を必要とするボンディング組成物である。
II類：エッチング（例えば、リン酸、二リン酸又は自己エッチングプライマーを使用する）を必要とするが、プライマーを別々に塗布することを必要としないボンディング組成物である。
III類：清浄以外の歯の処置を必要としないボンディング組成物である。
【００３７】
Ｉ類の接着剤と一緒に使用することができる歯用プライマーには、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＭＩＰブランドの接着剤およびトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドの接着剤、並びに、オルムコ社（Ｏｒｍｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のオルソ・ソロ（Ｏｒｔｈｏ Ｓｏｌｏ）ブランドの接着剤などの歯科矯正プライマーが挙げられる。任意選択的に、プライマーは、歯面上のプライマーの十分な被覆面積を確保するための光退色性色素、治療中にフッ素を放出するための少量のフルオロアルミノシリケートガラス（“ＦＡＳ”ガラス）、レオロジー制御のための少量のヒュームドシリカ、および／又は、破壊靭性を向上させるための少量のシラン処理石英フィラーを含んでもよい。ボンディング組成物４６に好適なＩ類の接着剤には、前述のプライマーの使用が挙げられる。
【００３８】
好適なII類のボンディング組成物には、前述の接着剤が挙げられる。歯用プライマーは、使用しないか、又は、その代わりに３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド・プラス（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ Ｐｌｕｓ）ＳＥＰブランドのプライマーなどの自己エッチングプライマーを使用する。任意選択的に、自己エッチングプライマーは、Ｉ類の接着剤に関して前述された任意選択的特徴を組み込むことができる。
【００３９】
好適なIII類のボンディング接着剤は、歯をエッチングおよびプライマー処理する必要がなく、「自己接着性」組成物と称される場合がある。これらの接着剤では、臨床医は、典型的なボンディング処置で配置デバイス２８を付ける前に歯を清浄するだけでよい。好適なIII類の接着剤は、メタクリレートホスフェート（例えば、モノ−ＨＥＭＡホスフェート、ジ−ＨＥＭＡホスフェート、グリセロールジメタクリレート（ＧＤＭＡ）ホスフェート）、二リン酸を水又は他の溶媒に溶解させた溶液、粉末状の二リン酸（歯の予防（ｐｒｏｐｈｙ）およびすすぎ後、歯に残っている水をイオン化に使用する）から選択される酸成分を含んでもよい。他のIII類の接着剤は、酸官能基を有するエチレン性不飽和成分、酸官能基のないエチレン性不飽和成分、開始剤系、およびフィラーを含んでもよい。任意選択的に、III類の接着剤は、本質的に水を含まなくてもよい。III類の接着剤の例は、例えば、２００３年８月１２日に提出された係属中の米国仮出願第６０／４９４６０３号明細書に記載されている。
【００４０】
前述のIII類の接着剤は、任意選択的に、通常のグラスアイオノマー硬化反応で水と結合するグラスアイオノマータイプのフィラーを組み込むことができる。更に、前述のIII類の接着剤はどれも、Ｉ類の接着剤に関連して記載された任意選択的特徴を組み込んでよい。
【００４１】
蓋２６を具備する容器２２は、埃などの汚染物質や水分等からボンディング組成物４６を保護するように構成される。更に、器具３６と歯の最終的な結合強度が比較的高くなるように、蓋２６を具備する容器２２は、ボンディング組成物４６の接着性が低下しないように構成されている。例えば、ボンディング組成物４６が化学線に露光されて硬化し得る場合、容器２２は化学線の透過に対する実質的なバリアを提供する材料で構成される。容器２２に好適な材料には、黒色又は赤色のポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）などの可撓性プラスチック材料が挙げられる。好ましくは、容器２２内に配置デバイス２８が存在することを蓋２６を開けることなく確認できるように、容器２２は、化学線の通過を実質的に妨げるが、可視スペクトルの少なくとも一部の光の通過を可能にする材料で作製される。別の選択肢として、蓋２６は、アルミニウム箔などのバリア層に結合している紙の層を具備してもよい。容器２２に好適な材料、並びに、容器２２を構成する方法の例は、本出願人の米国特許第５，５３８，１２９号明細書および同第５，３５４，１９９号明細書、並びに、「光硬化性材料用の容器（ＣＯＮＴＡＩＮＥＲＳ ＦＯＲ ＰＨＯＴＯＣＵＲＡＢＬＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ）」と題された本出願人の係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／１２６８０４号、２００２年４月１８日提出、ＵＳ−２００３−０１９６９１４−Ａ１として公開）に記載されている。
【００４２】
或いは、容器２２は、感圧接着剤の代わりに、容器２２のフランジと蓋２６の間の部位に気密シールを具備してもよい。気密シールの使用は、ボンディング組成物４６の揮発性成分が、前述の蓋２６上の感圧接着剤などの感圧接着剤と接触することを防止するのに役立つ。その結果、気密シールによって、チャンバ２４内の揮発性成分の損失が減少する。
【００４３】
追加の選択肢として、ボンディング組成物４６の１種類以上の揮発性成分を追加で一定量、容器２２に提供し、器具３６のベース３８に塗布されるボンディング組成物４６中に存在する揮発性成分の損失の減少に役立ててもよい。例えば、ボンディング組成物４６は、エチル４−ジメチルアミノベンゾエート（“ＥＤＭＡＢ”）および／又はカンファーキノン（“ＣＰＱ”）を含有してもよく、これらは両方とも、容器２２を閉じた後、時間の経過とともに揮発し得る。チャンバ２４にこのような成分を追加で一定量加えることによって、平衡が移動し、器具３６に塗布されている組成物４６からこのような成分が過剰量損失する可能性が低くなる。その結果、ボンディング組成物４６の特性が時間の経過とともに低下する可能性が低くなる。追加の揮発性成分は、チャンバ２４に隣接するウェルに入れられる液体中に提供されてもよく、又は、任意選択的に配置デバイス２８の包装材料の役割をする多孔質材料（スポンジ又は布帛など）に含ませてもよい。
【００４４】
好ましくは、容器２２を開けると蓋２６が図１に示されている開放位置に自動的に保持されるように、容器２２を構成する。この目的のため、蓋２６に、図１に４８で示されている軸に沿って延びる一連の穿孔などの弱め線を設けてもよい。蓋２６を開放した向きに保持するのに役立つことの他にも、穿孔は、使用者が蓋２６を引っ張り続けて、それを容器２２のフランジから分離しないように、蓋２６が開いているという触覚フィードバックを使用者に提供する。
【００４５】
図４〜図９は、配置デバイス２８の好ましい作製方法を示すが、他の方法も可能である。図示されている方法では、まず、歯科矯正患者の歯列弓の一部で複製５０を作製する。例示的な目的のため、複製５０は患者の下顎歯列弓を表す。しかし、図示されている下顎歯列弓複製の追加として又は代替として、患者の上顎歯列弓の複製が提供されてもよい。別の選択肢として、複製５０は、歯列弓の四分円又は歯列弓の１本若しくは２本の歯だけなど、歯列弓の一部だけを表してもよい。図示されている例では、複製５０は、患者の下顎歯列弓の各歯に対応する多数の複製の歯５２を具備する。
【００４６】
任意選択的に、まず、過度に歪まないように注意して患者の下顎歯列弓の印象を採得することにより、複製５０を作製する。任意選択的に、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のユニジェル（Ｕｎｉｊｅｌ）ＩＩブランドのアルジネート印象材などのアルジネート印象材を使用する。或いは、３Ｍ ＥＳＰＥ製のポジション（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）ブランドのペンタ（Ｐｅｎｔａ）ブランドのビニルポリシロキサン印象材などの、ハイドロコロイド又はビニルポリシロキサン印象材を使用してもよい。
【００４７】
次いで、印象から模型又は複製５０を作製する。任意選択的に、複製５０は、模型に気泡が入らないように注意して焼石膏から作製される「石膏（ｓｔｏｎｅ）」模型である。小さい空隙が存在する場合、空隙に追加の少量の焼石膏を充填することができる。一選択肢として、複製５０は、複製の歯５２と、複製の歯５２を一緒に保持するのに十分な複製の歯肉組織５４だけを具備する。
【００４８】
代替として、患者の歯および隣接する歯肉組織を表すデジタルデータを使用して複製５０を作製してもよい。手持ち式の口内スキャナ又は当該技術分野で既知の他のデバイスを使用して、デジタルデータを得てもよい。別の選択肢として、印象又は石膏模型を走査することによってデジタルデータを得てもよい。次いで、例えば、立体解析プリンタを使用して、デジタルデータから複製５０を作製してもよい。
【００４９】
また、デジタルデータを切削加工プロセスと共に使用して複製５０を作製してもよい。例えば、スイス、ブエラッハ（Ｂｕｅｌａｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）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ミリングマシンに類似のＣＮＣミリングマシンを使用して、セラミック、コンポジット、又は他の材料で作製されている複製を切削加工してもよい。セレック（Ｃｅｒｅｃ）マシンに関連するカメラに類似の口内カメラを使用して、歯列弓の形状を表すデジタルデータを得てもよい。或いは、スキャナを使用して印象又は印象の模型を走査し、デジタルデータを得てもよい。
【００５０】
歯科矯正臨床医が印象を採得する場合、臨床医は印象又は複製のどちらかをインダイレクトボンディングトレイの製造業者に送ることができる。或いは、臨床医は、走査された歯のデジタルデータファイルを送ることができる。どちらの場合も、臨床医は、好ましくは、歯に器具を配置することに関する自分の指示も送る。
【００５１】
好ましくは、複製５０は、患者の口腔構造を正確に表したものである。特に、複製の歯５２は、対応する歯科矯正患者の歯の形態および向きと同一の形態および向きを有する。更に、複製の歯肉組織５４は、患者の対応する歯肉組織部分の形状に一致する形状を有する。
【００５２】
次に、図５および図６に示すように、スペーサー材料を複製５０に付ける。この実施例では、スペーサー材料は、複製の歯５２の適切な所定の位置に配置される、一連の材料の別個の塗着物（ｄａｂｓ）又は予備形成されたセグメントから成る第１のスペーサー材料５６を具備する。スペーサー材料５６の塗着物又はセグメントは、それぞれ、後の歯科矯正器具の位置に対応する位置に配置され、全体の寸法が、選択された器具と少なくとも同じ大きさである。例えば、スペーサー材料５６のセグメントは、それぞれ、対応する歯の顔面軸点（又は、「ＦＡ」点）に対応する位置に配置されるが、他の位置も可能である。後述のように、スペーサー材料５６のセグメントは、それぞれ、歯科矯正器具を受容する配置デバイスに後でクリアランスを提供する機能をする。
【００５３】
スペーサー材料５６のセグメントの代替として、スペーサー材料５６は、代わりにストリップ状の細長い形態を有する。ストリップは、後のアーチワイヤの位置に対応する経路に従う、複製の歯５２の少なくとも幾つか、好ましくは全部にわたって延びるのに十分な長さを有する。ストリップは、後でアーチワイヤに固定される器具のそれぞれにクリアランスを提供するのに十分な幅を有する。実際には、（図１の歯の外観のように）歯が、最初に互いに略整列している場合には、ストリップの形状のスペーサー材料が好ましいことがあり、一方、歯がかなり曲がっている、および／又は互いにあまり整列していない場合には、別個のセグメント又は塗着物の形状のスペーサー材料が好ましいことがある。
【００５４】
この実施形態では、スペーサー材料は、また、好ましくは複製の歯５２の表面のかなりの部分にわたって、且つ、好ましくは複製の歯肉組織５４の表面の少なくとも一部にわたって延びているスペーサー材料のシート５８を包含する。図６に示すように、シートスペーサー材料５８は、また、スペーサー材料５６のセグメントを覆うように延びている。図示されている例では、スペーサー材料のシート５８は、複製の歯５２の頬面唇面の表面領域全体を覆うように、複製の歯５２の咬合側縁部に沿って、および、複製の歯５２の舌側全体にわたって延びているが、他の構成も可能である。
【００５５】
別の代替として、２つの材料を別々に操作することが回避されるように、スペーサー材料５６、５８を一体化した単一の材料セクションとして提供してもよい。更に、（単独、又はスペーサー材料５６と一体の）材料のシート５８を歯列弓の形状に近似した形態に予備形成してもよい。このような構成によって、後述のようにシート５８を後で複製の歯５２に適合させ易くなる。
【００５６】
スペーサー材料５６、５８は、多数の材料のいずれか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（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」などのシリコーン材料である。任意選択的に、感圧接着剤などの接着剤を使用して、スペーサー材料５６を複製５０上の所定の位置に一時的に保持してもよい。任意選択的に、スペーサー材料５６のセグメント又はストリップを予備形成し、一方側に感圧接着剤層をコーティングし、使用するために必要とされる時まで、最初は離型材のシートに接合されていてもよい。或いは、シリンジから一定量の流動性硬化性材料を分配した後、必要に応じて手道具で各塗着物を成形することにより、スペーサー材料の塗着物を提供してもよい。
【００５７】
次に、スペーサー材料のシート５８を複製の歯５２および歯肉組織５４の形態に合うように形成するため、複製５０およびスペーサー材料５６、５８に真空を作用させる。本明細書で使用する場合、「真空」の用語は、必ずしも絶対真空に限定されず、大気よりも低い任意の圧力を意味するものと理解されたい。実際には、複製５０はスペーサー材料５６と共に、真空ポンプと連通するチャネルを有する円盤形の支持体に載置される。次いで、スペーサー材料のシート５８を複製に被せて真空ポンプを作動させ、複製の歯５２と歯肉組織５４の形状にぴったり一致し適合するようにスペーサー材料のシート５８を引き下げる。
【００５８】
その後、図７に示すように、スペーサー材料５６、５８を覆うように外側シェル６０を形成する。好ましくは、シェル６０は、スペーサー材料のシート５８を覆うように材料のシートを真空形成することによって成形される。シェル６０に好適な材料は、バイエル（Ｂａｙｅｒ）製のマクロロン（Ｍａｋｒｏｌｏｎ）ブランドの材料、又は、ＧＥ製のレキサン（Ｌｅｘａｎ）ブランドのポリカーボネートなどの、厚さ０．０６インチ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、他の材料を使用してもよい。シートがスペーサー材料のシート５８の形態に適合し易くなるように、真空形成プロセス中に熱を加える。
【００５９】
シェル６０が硬化した後、シェル６０をスペーサー材料５６、５８から取り外す。次いで、スペーサー材料５６、５８を複製５０から取り外し、取っておく。シェル６０の余分な部分を必要に応じてトリミングしてもよい。
【００６０】
次いで、複製５０に離型剤を薄層に塗布し、乾燥させる。好適な離型剤の一例には、カリフォルニア州サンタフェスプリングズ、ＰＴＭ＆Ｗ社（ＰＴＭ ＆ Ｗ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓａｎｔａ Ｆｅ Ｓｐｒｉｎｇｓ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製の「ＰＡ０８１０」などの水溶性ポリビニルアルコールがある。
【００６１】
次に、複製の歯５２上での各器具の意図される適切な位置を決定するが、これは、対応する患者の歯面上での同器具の最終的な所望の位置に対応する。器具の適切な位置を決定するため、様々な方法を使用できる。例えば、臨床医、臨床医の助手、又は技工士が、各複製の歯５２の唇側表面を横切る印を鉛筆で付けてもよい。好ましくは、ＭＢＴ（登録商標）ブラケットポジショニングゲージ、又はブーン（Ｂｏｏｎｅ）ブラケットポジショニングゲージ（共に３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）社製）などのハイトゲージを補助として用いて、鉛筆で印を付ける。各歯科矯正器具（歯科矯正ブラケットなど）のアーチワイヤスロットを配置するための位置案内の役割をするように、各複製の歯５２の唇側表面を横切る線を鉛筆で引く。
【００６２】
例えば、患者の下顎歯列弓を表す複製５０では、複製の前歯５２の咬合側縁部から３．５ｍｍの距離に、一治療法による咬合面に平行な線を鉛筆で引いてもよい。複製の下犬歯５２および複製の下双頭歯５２の咬合側縁部から４．０ｍｍの距離に類似の線を引く。また、（対応する患者の歯が、バンド上に装着される器具を受ける場合を除いて）各複製の臼歯５２の咬合側縁部から３．５ｍｍの距離に咬合面に平行な線を引く。図８に、前述の鉛筆の線の幾つかを数字６２で示す。
【００６３】
次に、臨床医によって選択された歯科矯正器具３６（歯科矯正ブラケットおよびバッカルチューブなど）を対応する複製の歯５２に、好ましくは、各器具３６のアーチワイヤスロットがそれぞれの鉛筆の線６２とほぼ整列するような位置に配置する。各器具３６をそれぞれの複製の歯５２に配置する前に、ベース３８を作製する一定量の組成物を各器具とそれに対応する歯５２との間に配置する。好ましくは、組成物は、光硬化性接着剤などの光硬化性組成物であり、接着剤は各器具３６のベース全体にコーティングされる。
【００６４】
好ましくは、器具３６は、接着剤が予めコーティングされている器具であり、予め、各器具３６のベースフランジ３９に光硬化性接着剤層が塗布されている。接着剤がコーティングされているこのような器具は、米国特許第５，０１５，１８０号明細書、同第５，１７２，８０９号明細書、同第５，３５４，１９９号明細書、および同第５，４２９，２２９号明細書に記載されており、これらは全て本発明の譲受人に譲渡されている。器具３６は、金属（例えば、ステンレス鋼）、セラミック（例えば、半透明多結晶アルミナなど）又はプラスチック（例えば、半透明ポリカーボネート）などの任意の好適な材料で作製されてもよい。
【００６５】
器具３６に接着剤が予めコーティングされていない場合、器具３６を複製の歯５２に配置する直前に、各器具３６のベースフランジ３９に接着剤のコーティングを塗布してもよい。好適な接着剤には、コンポジット、コンポマー、グラスアイオノマー、および樹脂強化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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランド又はトランスボンド（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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のコンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤、およびマルチキュア（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。
【００６６】
任意選択的に、各器具３６のベースフランジ３９上の接着剤は、器具３６が所定の位置に配置された後、ベースフランジ３９の周囲に沿ったバリ（即ち、過剰な接着剤）の清浄を容易にする変色性を具備してもよい。好適な変色性接着剤の例は、「歯科矯正用接着剤および器具のベースに接着剤を具備する器具（Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｂａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）」と題された係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／１２６５０５号明細書、２００２年４月１８日提出、ＵＳ−２００３−０１９８９１４−Ａ１として公開）に記載されている。
【００６７】
別の選択肢として、ベース３８の作製に使用される接着剤は、歯科矯正治療中、放出されるフッ素イオンを含んでもよい。フッ化物は、コンポマー接着剤又はグラスアイオノマー接着剤中に含まれてもよい。患者の口腔内におけるフッ化物の放出は、齲食の形成を低減することに役立ち、器具の近傍の口腔衛生を良好な状態に維持することを徹底しない青年患者では、とりわけ重要である。
【００６８】
器具３６を複製の歯５２に配置した後、必要に応じて器具３６を近心−遠心方向に移動させて、器具３６の咬合−歯肉中心軸を各複製の歯５２の長軸と整列させる。また、下にある鉛筆の線６２の真上に各ブラケットのアーチワイヤスロットを配置するため、必要に応じて、器具３６を咬合側又は歯肉側方向に移動させる。任意選択的に、再度、前述のＭＢＴ（登録商標）ゲージ又はブーン（Ｂｏｏｎｅ）ブラケットポジショニングゲージなどのゲージを使用して、各器具３６のアーチワイヤスロットを対応する複製の歯５２の咬合側縁部から前述の距離に正確に位置決めする。
【００６９】
次に、各器具３６がそれぞれの複製の歯５２に着座し、ベースフランジ３９が接着剤に埋設されるように、各器具３６にしっかりと圧力を加える。例えば、スケーラー又は他の手道具を使用して、各器具３６のアーチワイヤスロットに力を加えてもよい。次いで、歯科用探針などの道具を使用し、器具３６の着座中にベースフランジ３９の周縁部付近に押出された可能性がある接着剤のバリを除去する。
【００７０】
技工士又は助手が直前に記載した工程を実施した後、複製５０を技巧室の管理者に渡すことができるため、光硬化性接着剤を使用してベース３８を作製することは好都合である。次いで、接着剤が硬化する前に、各器具３６がそれに対応する複製の歯５２に正確に配置されているかを、管理者が最終点検してもよい。一例として、技工士が複製５０を多数準備し、管理者が検査するまで、それらを黒いプラスチックの箱などの不透明容器に保管してもよい。このようにして、接着剤を過度に又は尚早に硬化させることなく、管理者は、都合のよい時に多数の異なる複製５０上の器具３６の配置を検査することができる。
【００７１】
器具の位置が正確であることを確認した後、接着剤を硬化させ、それによってベース３８を形成する。光硬化性接着剤を使用する場合、複製５０をデンツプライ（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ）製のトリアド（Ｔｒｉａｄ）５０００ブランドの可視光線硬化システムなどの硬化チャンバに入れてもよい。好ましくは、硬化チャンバは、多数の複製５０を収容するのに十分な大きさがあり、多数の複製５０上の接着剤を同時に硬化させることができる。このようなチャンバでは、接着剤の各部分が硬化し易くなるように、光源と複製５０は、好ましくは、光源の通電中、互いに対して移動する。
【００７２】
器具３６が金属又は他の不透明な材料で作製されている場合、および、光硬化性接着剤が使用される場合、接着剤が十分に硬化するように、複製５０を３分〜５分などの比較的長時間、キュアリングライトに露光させることが好ましい。前述の光硬化チャンバの代替として、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のオーソラックス（Ｏｒｔｈｏｌｕｘ）ＸＴブランドの硬化装置などの手持ち式の硬化装置を使用してもよい。
【００７３】
追加の選択肢として、複製の歯５２を具備する複製５０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、硬化時に透明又は不透明であるエポキシ樹脂が挙げられる。好ましくは、材料は光学的に透明である。好適なエポキシの一例には、ユナイテッド・レジン社（Ｕｎｉｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＥ−キャスト（Ｅ−ＣＡＳＴ） Ｆ−８２透明エポキシ樹脂、および３０２番（又はＵＣＥ−３０２）硬化剤がある。他の好適な材料には、ポリエステルおよびウレタンが挙げられる。器具３６が不透明な材料で作製されている場合、透明又は半透明な材料の使用が好都合であるが、それは、化学線が複製５０を透過し、器具のベースの中央に隣接した位置にある接着剤の部分を硬化させることができるからである。接着剤に含有される光開始剤の種類に応じて、化学線には、可視領域の波長、紫外領域の波長、赤外領域の波長、又はこれらの任意の組み合わせを挙げることができる。
【００７４】
或いは、ロボット装置で器具３６を複製の歯５２に配置してもよい。例えば、ロボット装置は、１組の器具から適切な器具３６を選び取って、選択した器具を適切な複製の歯５２に配置するようにプログラムされている把持アームを具備してもよい。次いで、ロボットアームは、別の器具３６を把持して別の複製の歯５２に配置することを続ける。
【００７５】
任意選択的に、ロボットアームの移動経路および配置された器具３６の最終的な位置は、複製５０の仮想模型を表すデジタルデータにアクセスできるコンピュータソフトウェアで決定される。ソフトウェアは、好ましくは、患者の現状の不正咬合を分析し、特定の不正咬合を治療するため使用可能な適切な器具を選択するのに好適なサブプログラムを具備する。任意選択的に、ソフトウェアにより、管理者、臨床医、患者、又は他の観察者は、歯のある一定の位置に配置される、選択された器具を使用する治療の終了時に患者の歯が見せるべき、患者の歯の仮想画像をモニター又は他のビデオ出力で見ることができる。
【００７６】
好ましくは、ソフトウェアは、器具を選択するため、不正咬合を分析するため、および／又は、歯の移動および歯の最終位置を予測するためのサブプログラムを具備する。器具を選択するためのソフトウェアの一例は、「歯科矯正用ブラケットの選択（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃ Ｂｒａｃｋｅｔｓ）」と題された、係属中の米国特許出願第１０／０８１２２０号（米国出願公開第２００３−０１６３２９１−Ａ１）に記載されている。任意選択的に、ソフトウェアは、前述のように現存の１組の器具から器具を選択するのではなく、例えば、コンピュータ数値制御ミリングマシンを使用して、受注製作の歯科矯正器具を作製するためのサブプログラムを具備する。
【００７７】
追加の選択肢として、歯科矯正用アーチワイヤを器具３６のスロットに入れ、所定の位置に結紮してもよい。医院で結紮する工程が回避されるため、この工程は、後でイスに座って過ごす患者の時間を更に短縮するのに役立つ。
【００７８】
複製５０は、器具３６（および、あればアーチワイヤ）と一緒に、図８に一部示されているような歯科矯正患者のセットアップ治療模型６８を表す。次いで、模型６８、又はシェル６０のチャネルのどちらかにマトリックス材料を塗布する。例えば、マトリックス材料が比較的高粘度であり、半液体又はゲルに類似している場合、シリンジ、ブラシ、又は他の技法を使用し、図８に見られるように、模型６８にマトリックス材料を塗布してもよい。或いは、マトリックス材料が比較的低粘度であり、液体に類似している場合、シェル６０のチャネルの開放側が図９に示すように上向きになるように、シェル６０を倒置させるのが好ましいことがある。シェル６０を倒置させる場合、液体マトリクス材料がシェルチャネル内に収容されるように、最初はシェル６０を最外部の遠位側（歯列弓の端部に対応する）に沿ってトリミングしない。
【００７９】
その後、マトリックス材料がシェル６０のチャネル内、および、シェル６０と模型６８の間に受容されるように、模型６８をシェル６０内に位置決めする。図９では、マトリックス材料は数字７０で示されており、器具３６並びに複製の歯５２の唇側および舌側表面を取り囲む。次いで、マトリックス材料７０を硬化させる。
【００８０】
好ましくは、マトリックス材料７０と器具３６が確実に密接するように、マトリックス材料は、硬化前、比較的低粘度である。このようにして、マトリックス材料７０は、器具３６の様々な凹部、空洞、および他の構造的特徴に十分に貫入することができるため、器具３６とマトリックス材料７０の間にしっかりとした接合が形成される。比較的低粘度の好適なマトリックス材料の一例には、前述のゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」シリコーン材料などのシリコーン材料がある。また、このシリコーンマトリックス材料は比較的低粘度であるため、マトリックス材料は、確実に、隣接する複製の歯５２の表面形状にぴったり一致する形態を呈する。
【００８１】
或いは、マトリックス材料７０は、歯科印象材又は咬合間記録材料を含んでもよい。好適な材料には、ヘレウス・クルツァー社（Ｈｅｒａｅｕｓ−Ｋｕｌｚｅｒ Ｉｎｃ．）製のメモシル（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（Ｄｉｓｃｕｓ Ｄｅｎｔａｌ）製のペパーミント・スナップ（Ｐｅｐｐｅｒｍｉｎｔ Ｓｎａｐ）ブランドの透明な咬合間記録材料などのポリビニルシロキサン印象材が挙げられる。器具３６を患者の歯に結合させるため、光硬化性接着剤を使用する場合、マトリックス材料７０は、好ましくは光学的に透明であり、化学線を透過させ、実質的に吸収しない。
【００８２】
マトリックス材料７０が硬化した後、シェル６０をマトリックス材料７０および器具３６と一緒に複製５０から取り外す。前述の離型剤を使用すると、器具３６を対応する複製の歯５２から取り外し易くなる。次いで、必要に応じて、シェル６０の余分な材料および余分なマトリックス材料７０をトリミングし、廃棄する。図１０に、トリミングされて得られた配置デバイス２８（シェル６０、マトリックス材料７０、および器具３６を含む）の断面図を示す。
【００８３】
次に、器具３６にボンディング組成物４６をコーティングする。次いで、配置デバイス２８は、製造業者によって容器２２のチャンバ２４に入れられる。その後、配置デバイス２８をチャンバ２４に密閉するため、容器２２の上部フランジに蓋２６を付ける。次いで、配置デバイス２８を有する容器２２を備える装置２０が医院に送られる。
【００８４】
患者が医院に再診に来たとき、ボンディング処置が行われる。ボンディング処置の工程は、一部、臨床医が選択した特定のボンディング組成物によって決まる。例えば、II類の接着剤を選択する場合、必要に応じて、チークリトラクタ、タングガード、コットンロール、ドライアングルおよび／又は他の物品を使用して、器具３６を受ける患者の歯を隔離する。次いで、空気シリンジからの加圧空気を使用して歯を完全に乾燥させる。次いで、エッチング液が流れて隣接面と接触したり、又は、皮膚若しくは歯肉に付着しないように注意して、歯の器具３６で被覆される領域全体にエッチング液（３Ｍユニテック・トランスボンド（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドのエッチングジェルなど）を軽く塗り付ける。
【００８５】
エッチング液を選択された歯の表面に約３０秒間、つけたままにした後、エッチング液を流水で１５秒間、歯からすすぎ落とす。次いで、空気シリンジからの加圧空気を（例えば、３０秒間）当てて患者の歯を乾燥させ、余分な水を吸引して除去する。また、唾液が、エッチングされたエナメル質表面と接触しないように注意しなければならない。必要に応じてコットンロールおよび他の吸収デバイスを交換し、再度、唾液がエッチングされたエナメル質と接触しないようにする。次いで、空気シリンジからの空気を歯に当てて、再度、歯が完全に乾燥するようにする。
【００８６】
好ましくは、前述のような歯の準備工程は、容器２２を開ける前に実施される。このようにすると、ボンディング組成物４６が周囲の光又は空気に過度に暴露されない。歯の準備工程が完了した後、図１に示すように容器２２の蓋２６を開け、チャンバ２４から配置デバイス２８を持ち上げる。
【００８７】
次いで、任意選択的に、蝶番式に揺動させて、対応する歯を覆うようにシェル６０を位置決めし、着座させる。図１０では、患者の歯は数字７２で示されている。マトリックス材料７０のキャビティの形状は、下にある歯の形状と一致するため、器具３６は、器具３６が以前あった複製５０上の位置に対応する正確に同じ位置で、下にある歯７２に同時に当接着座される。好ましくは、その後、ボンディング組成物４６が十分硬化するまで、シェル６０の咬合面、唇側面、および頬側面に圧力を加える。任意選択的に、指圧を使用して、器具３６を患者の歯７２のエナメル質表面にしっかりと押し当ててもよい。
【００８８】
ボンディング組成物４６が硬化した後、シェル６０を患者の歯列弓から注意深く取り外す。好ましくは、まず、マトリックス材料７０からシェル６０を分離し、マトリックス材料７０は所定の位置で歯列弓と器具３６を覆ったままにしておく。次に、マトリックス材料７０を器具３６から取り外す。マトリックス材料７０を器具３６から剥離する時、任意選択的に、各器具３６を患者のそれぞれの歯７２の表面に当接保持することに役立つスケーラーなどの手道具を使用してもよい。しかし、比較的柔軟なマトリックス材料が使用される場合、又は、さもなければ器具３６から容易に外れる場合、新しい接着が破壊しないようにすることに役立つスケーラーの使用は、任意選択的である。
【００８９】
別の選択肢として、ボンディング組成物４６が硬化する前に、マトリックス材料７０からシェル６０を分離してもよい。この選択肢は、ボンディング組成物４６が光硬化性接着剤であるとき、特に有用である。
【００９０】
マトリックス材料７０を器具３６から取り外した後、アーチワイヤを器具３６のスロットに入れ、所定の位置に結紮する。好適な結紮デバイスには、小さい弾性Ｏリング、並びに、器具３６の周囲にループ状に結び付けられるワイヤのセクションが挙げられる。別の選択肢として、器具３６は、米国特許第６，３０２，６８８号明細書、およびＰＣＴ国際公開第０２／０８９６９３号パンフレットに記載されているものなどの、アーチワイヤに取り外し可能に係合するラッチを具備する自己結紮器具であってよい。
【００９１】
前述の方法におけるスペーサー材料５６、５８の使用は、シェル６０にマトリックス材料７０を受容する適切な部位が提供されるという点で非常に有利である。その部位の容積および形態を所望されるように正確に提供するため、必要に応じてスペーサー材料５６、５８を成形することができる。例えば、器具３６に隣接する領域を例外として、スペーサー材料のシート５８によって、確実に、マトリックス材料が後で歯７２のかなりの範囲で均一な厚さに形成される。
【００９２】
更に、スペーサー材料５６、５８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の、比較的低粘度のマトリックス材料が使用し易くなる。シェル６０は比較的剛性があり、その結果、マトリックス材料７０の形成中、形状を維持する。その結果、配置デバイス２８は、シェル６０が患者の歯又は歯肉組織と直接接触しないように構成される。代わりに、マトリックス材料７０だけが患者の歯と接触するため、このような口腔構造とぴったり合う。
【００９３】
有利には、比較的柔軟なマトリックス材料７０は可撓性があり、限られた歯の移動量に適応できる。例えば、患者の歯は、印象を採得してから、器具３６を結合させるため患者の口腔内に配置デバイス２８を嵌めるまでの間に、僅かに移動している場合がある。器具３６が患者の歯の意図される所定の位置に適切に結合されるように、マトリックス材料７０は、患者の歯の位置の少しの移動又は調節に適応するほど十分な可撓性を有する。
【００９４】
マトリックス材料７０は、好ましくは、硬化前に、約６０，０００ｃｐ未満の粘度を有する。更に好ましくは、マトリックス材料７０は、硬化前に、約２５，０００ｃｐ未満の粘度を有する。最も好ましくは、マトリックス材料７０は、硬化前に、約８０００ｃｐ未満の粘度を有する。硬化した後、マトリックス材料７０は約１０〜約８０の範囲、更に好ましくは約３０〜約６０の範囲、最も好ましくは約４０〜約５０の範囲のショアＡ硬度を有する。好ましくは、マトリックス材料７０は、シェル６０のショアＡ硬度より低いショアＡ硬度を有する。
【００９５】
更に、スペーサー材料５６、５８を使用すると、結果として得られるシェル６０およびそれに収容されるマトリックス材料７０の形状を含む配置デバイスの構成を制御し易くなる。例えば、スペーサー材料のシート５８によって、結果として得られるマトリックス材料７０の厚さを比較的均一に、好ましくは比較的薄くすることができる。このように厚さが均一で寸法が比較的小さいと、光硬化性接着剤がボンディング組成物４６として使用されるとき、硬化が容易になる。特に、器具３６を患者の歯に結合させるのに光硬化性組成物を使用するとき、マトリックス材料７０の均一な厚さは、各器具３６の下にある組成物４６がどの器具３６でも同程度に十分硬化されるようにするのに役立つ。このようにして、使用者は、マトリックス材料の厚さのばらつきを補償する必要がなく、それぞれの量の接着剤と関連する硬化時間を器具３６ごとに変える必要がない。
【００９６】
前述のように物理的複製を使用することの代替として、本発明の装置２０を作製する別の方法は、患者の歯構造のデジタル模型を使用してベース３８の輪郭を形成するため、ミリングマシン又は他のデバイスの使用を必要とする。手持ち式の口内スキャナ又は当該技術分野で既知の他のデバイスを使用して、患者の歯構造のデジタル模型を得てもよい。或いは、患者の歯構造の印象、又は患者の歯構造の印象から作製された物理的模型（石膏模型など）を走査することによってデジタルデータを得てもよい。
【００９７】
次いで、切削加工プロセスなどの製造プロセスと共にデジタルデータを使用して、ベース３８を作製してもよい。例えば、ＣＮＣミリングマシンをデジタルデータと一緒に使用して、目的とする歯構造の輪郭を正確に複製する輪郭をベース３８に提供してもよい。
【００９８】
ベース３８に好適な材料の例には、前述のコンポマー、コンポジット、およびグラスアイオノマー材料が挙げられる。特に、器具本体４０も半透明な材料又は歯の色の材料で作製されている場合、好ましくは、ベース３８は、半透明な材料又は歯の色の材料で作製される。
【００９９】
また、様々な他の代替が可能であり、当業者に明らかである。例えば、前述の係属中の米国特許出願第１０／４２８，３０１号明細書（２００３年５月２日提出）に記載されている転移装置の様々な態様を本発明の配置デバイス２８に使用してもよい。
【０１００】
更に、患者の１本の歯に器具を１つだけ結合させるのに、配置デバイス２８を使用してもよい。例えば、最初、１本の歯へのアクセスが他の歯によって妨げられている場合など、前述の配置デバイス２８の一部を使用して、１本の歯に１つの器具を結合させてもよい。また、歯から無意図的に剥離した器具を再び結合させるため、又は元の器具の代わりに新しい器具を歯に結合させるため、前述の配置デバイス２８の一部を使用してもよい。また、配置デバイス２８は、図面に示されるように歯列弓全体ではなく、歯列弓の四分円に沿って延びるように構成されてもよい。
【０１０１】
本発明の別の実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディング用の装置を図１１および図１２に示し、数字２０ａで示す。装置２０ａは、チャンバ２４ａを有する容器２２ａを具備する。容器２２ａの蓋２６ａは、機能が前述の蓋２６に類似している。
【０１０２】
ジグを備える歯科矯正用配置デバイス２８ａは、チャンバ２４ａに取り出し可能に受容される。配置デバイス２８ａ単独の側面断面図が図１２に示されており、患者の歯列弓の一部と一致する形態を有するキャビティ３４ａを有する本体２９ａを具備する。図示されている実施形態では、キャビティ３４ａは、患者の歯列弓の１つの各歯の咬合部の形態と一致する。
【０１０３】
好ましくは、本体２９ａは、硬化したシリコーン印象材などの柔軟な材料で作製される。好適な印象材の例には、３Ｍ ＥＳＰＥ製の「エクスプレスＳＴＤ（Ｅｘｐｒｅｓｓ ＳＴＤ）」ブランドの印象材、および市販の他のポリビニルシロキサン印象材が挙げられる。また、ゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」を使用してもよい。
【０１０４】
配置デバイス２８ａは、また、略「Ｌ」形の形態を有するアーム３１ａを具備する。アーム３１ａの一方側は、本体２９ａに埋設されており、アーム３１ａのもう一方側は、歯科矯正器具３６ａに取り外し可能に接合されている。任意選択的に、アーム３１ａは、ポリカーボネートなどの安価なプラスチック材料で作製される。
【０１０５】
アーム３１ａと器具３６ａの取り外し可能な接合は、器具の形態又は種類により、任意の好適な連結手段を備えてもよい。図示されている実施形態では、アーム３１ａは、器具３６ａの離間したタイウィング間の垂直チャネルに沿って延びている。また、アーム３１ａは、器具３６ａのアーチワイヤスロットに取り外し可能に受容されるクロスピース３３ａも具備する。アーム３１ａは、ボンディング処置が完了するまで、器具３６ａが摩擦によってアーム３１ａに連結された状態を維持するように構成される。
【０１０６】
他の種類の取り外し可能な連結も可能である。例えば、アーム３１ａは、器具３６ａのタイウィングの周囲にぴったりと延び、ボンディング処置が完了するまで器具３６ａと係合した状態を維持するエラストマー部材を具備してもよい。別の選択肢として、アーム３１ａを器具３６ａに取り外し可能に連結させる接着剤が提供される。
【０１０７】
器具３６ａは、器具３６に類似している。更に、ボンディング組成物４６ａは、ボンディング組成物４６に類似し、器具３６ａのベースフランジ全体に延びている。
【０１０８】
配置デバイス２８ａを使用する際、選択された歯列弓の歯の咬合部に本体２９ａを被せる。アーム３１ａは、本体２９ａが所定の位置に着座すると直ぐ、予め選択された適切な結合位置で歯に係合するように構成される。しかし、器具３６ａのベースが確実に患者の歯のエナメル質表面と密接するように、必要に応じて、アーム３１ａに指圧を加えてもよい。
【０１０９】
ボンディング組成物４６ａが硬化した後、配置デバイス２８ａは、歯の咬合部から本体２９ａを係脱させることによって患者の口腔から除去される。その時、器具３６ａが所定の位置で歯にしっかりと結合された状態を維持するように、アーム３１ａがそれぞれの器具３６ａから外れる。
【０１１０】
別の代替として、１本の歯だけ、歯列弓の四分円、又は選択された歯列弓の他の任意の本数の歯のための、配置デバイス２８ａに幾分類似している配置デバイスが提供されてもよい。例えば、配置デバイスは、１本の歯に使用するように構成され、別々の容器に入れられてもよい。その場合、配置デバイスの本体（本体２９ａに対応する）は、１本の歯だけの咬合部と一致する形状を有する。
【０１１１】
別の選択肢として、配置デバイス２８および２８ａは、ブラケット、バッカルチューブ、咬合床又はバイトオープナー（ｂｉｔｅ ｏｐｅｎｅｒ）、ボタン、およびリンガルシースなどの器具を患者の歯の舌側表面に結合させるのに使用されてもよい。その場合、前述の方法および材料は、必要に応じて、適応され、変更される。
【０１１２】
本発明の装置２０、２０ａは特定の患者に使用するように構成される。その結果、装置２０、２０ａは製造されると直ぐ、医院に送られ、患者が医院に再診に来ると直ぐ、ボンディング処置に使用され得る。装置２０、２０ａが製造されてから、配置デバイス２８、２８ａを使用して患者の歯列弓に器具を結合させるまでの間にあまり待ち時間を必要としないことが多い。
【０１１３】
従って、様々な組成物が前述のボンディング組成物４６として使用可能である。装置は、ほんの数日で製造され医院に到着し得るため、通常、接着剤の貯蔵寿命に関連する問題が、かなり少ない。このような構成は、前述の参考文献に記載されている「標準的な」ベースを有し、予めコーティングされ、包装されている歯科矯正器具よりも有利であるが、それは、このような器具は特定の患者のために構成されていないことが多く、代わりに、使用するのに必要とされる時まで、製造業者の設備内又は医院内の在庫品として存在する場合があるからである。例えば、比較的揮発性があり、何ヶ月間も「新しい」状態を維持し得ないボンディング組成物が、本発明では成功裏に使用され得る。
【０１１４】
本発明の別の利点は、インダイレクトボンディング装置が、ダイレクトボンディング技術と比較して比較的短い作業時間しか必要としないことである。その結果、ボンディング組成物４６の硬化剤の量は、ダイレクトボンディング用途に使用する接着剤に通常見られる量より多い場合がある。また、このようなより多くの硬化剤量は、前述のシェル６０およびマトリックス材料７０を通過する間に起こる化学線の損失を補償するのに役立つ。
【０１１５】
本発明の趣旨を逸脱することなく、他の多くの変形、変更、および追加も可能である。従って、本発明は、前述の特定の実施形態に限定されるものと見なすべきではなく、前述の特許請求の範囲の公正な範囲およびその同等物によってのみ限定されるものと見なすべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を示す斜視図であり、装置は、容器、および、容器のチャンバに受容される配置デバイスを具備する。
【図２】図１に示されている装置の側面断面図であるが、容器の蓋は閉じている。
【図３】配置デバイスに接合されている歯科矯正器具を更に示す、図１および図２に示されている配置デバイス単独の拡大側面断面図である。
【図４】治療開示時に見え得る、患者の歯構造および隣接する歯肉組織の複製の一例を示す、歯科矯正患者の１つの歯列弓の物理的複製を示す上面正面図である。
【図５】図４に示されている歯列弓複製、並びに、複製に付けられたスペーサー材料の図である。
【図６】図５に示されている複製の歯の１つ、並びに、スペーサー材料の拡大側面断面図である。
【図７】スペーサー材料を覆うように形成されたトレイを更に示す、図６に幾分類似の図である。
【図８】複製上の所定の位置に配置されている多数の歯科矯正器具を更に示す、スペーサー材料とトレイを除去した後の図４に示されている歯構造の複製の図である。
【図９】配置デバイスを作製するために複製とトレイを倒置した後、図７に示されている複製とトレイの間に配置された一定量のマトリックス材料を更に示す、図８に示されている複製の歯および器具の１つの拡大側面断面図である。
【図１０】患者の歯の１本に配置デバイスを付ける工程を示す拡大側面断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を示す斜視図である。
【図１２】図１１の装置の配置デバイス単独の側面断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、ブラケットなどの歯科矯正器具を患者の歯に結合させるための装置に関する。本発明は、また、歯科矯正器具のインダイレクトボンディング用の装置を作製する方法に関する。本発明は、器具を歯の所定の位置に、および歯に対して選択された向きに正確に配置することを容易にし、また、ボンディング処置に要する総時間を短縮する。
【背景技術】
【０００２】
歯科矯正治療は、位置異常の歯が口腔内の所望の位置に移動することを必要とする。歯科矯正治療は、とりわけ、歯が著しく曲がっている場合、又は、顎が互いに整列していない場合、患者の顔の外観を改善することができる。歯科矯正治療は、食べる時の咬合を改善することにより、歯の機能を向上させることもできる。
【０００３】
一般的な種類の歯科矯正治療の１つは、ブラケットとして知られるスロット付きの小さい器具の使用を必要とする。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にアーチワイヤが入れられる。アーチワイヤは、歯が所望の位置に移動するように案内する軌道を形成する。
【０００４】
歯科矯正用アーチワイヤの端部は、バッカルチューブとして知られる小さい器具に接合されることが多く、また、バッカルチューブは、患者の臼歯に固定される。多くの場合、患者の上顎および下顎歯列弓のそれぞれに、１組のブラケット、バッカルチューブ、およびアーチワイヤが提供される。ブラケット、バッカルチューブ、およびアーチワイヤは、通常、集合的に「ブレース」と称される。
【０００５】
多くの種類の歯科矯正法において器具を歯に正確に位置決めすることは、歯が確実に意図される最終位置に移動するようにするのに役立つ重要な要因である。例えば、一般的な種類の歯科矯正治療法の１つは、「ストレートワイヤ」法として知られ、ストレートワイヤ法では、治療の終了時にアーチワイヤが水平面上にある。その結果、ブラケットが、歯の咬合側又は外側先端に近すぎる位置で歯に取り付けられると、ストレートワイヤ法を使用する歯科矯正医は、おそらく、最終位置にある歯が過度に押入れられているのに気付くことになる。他方、ブラケットが、適切な位置よりも歯肉により近い位置で歯に取り付けられると、歯の最終位置は、所望されるより位置よりも突出している可能性がある。
【０００６】
一般に、患者の歯に接着されるように構成されている歯科矯正器具は、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２つの方法のうちどちらか一方で歯に配置および接合される。ダイレクトボンディング法では、器具と接着剤が１本のピンセット又は他の手道具で把持され、臨床医によって歯の表面の適切な所望の位置に配置される。次に、臨床医がその位置に満足するまで、必要に応じて、器具を歯の表面に沿って移動させる。器具が意図される正確な位置にくると、器具が接着剤の中に着座するように、器具を歯にしっかりと押付ける。器具のベースに隣接する領域の余分な接着剤を除去した後、接着剤を硬化させて器具を所定の位置にしっかりと固定する。
【０００７】
前述のダイレクトボンディング法は広く使用されており、多くの人は満足なものであると考えているが、この技法には固有の欠点がある。例えば、位置異常の歯の表面にアクセスすることが困難な場合がある。場合によっては、特に後方歯に関して、臨床医が歯の表面に対するブラケットの正確な位置を見るのが困難なことがある。更に、器具のベースに隣接する余分な接着剤を除去する間、器具が意図される位置から無意図的に外れる場合がある。
【０００８】
前述のダイレクトボンディング法に関連する別の問題は、各器具を各個々の歯に結合させる処置を実施するのに要する時間が著しく長いということに関する。典型的には、臨床医は、接着剤が硬化する前に、確実に各器具を意図される正確な位置に位置決めしようと試み、臨床医が各器具の位置に満足するまで幾らか時間が必要な場合がある。しかし、同時に、処置中、患者は不快感を感じたり、とりわけ患者が青年である場合には、比較的じっとしたままでいることが困難な場合がある。理解され得るように、ダイレクトボンディング法には、臨床医と患者の両方にとって煩わしいと考えられ得る面がある。
【０００９】
インダイレクトボンディング法では、前述の問題の多くが回避される。一般に、これまでに知られているインダイレクトボンディング法は、患者の歯列弓の少なくとも一部の形態に一致する形状を有する配置デバイスの使用を必要とした。配置デバイスの１種は、「移動トレイ」と呼ばれることが多く、典型的には多数の歯を同時に受容するためのキャビティを有する。ブラケットなどの１組の器具は、トレイのある一定の所定の位置に取り外し可能に接合される。
【００１０】
インダイレクトボンディングに使用される他の種類の配置デバイスは、「ジグ」と称されることが多く、ある一定の位置で１本以上の歯と接触するフレームワークに似ている。例えば、１つの器具を１本の歯に結合させるのに使用するように構成されているジグは、歯の切端部を覆うように延び、それと接触するアームを有する場合がある。ブラケットなどの器具は、歯に対してある一定の所定の位置でジグに取り外し可能に接合される。
【００１１】
インダイレクトボンディング用の歯科矯正用配置デバイスを使用する時、接着剤は、典型的には、歯科矯正医又は職員によって各器具のベースに塗布される。次いで、デバイスを患者の歯に被せ、接着剤が硬化するまで所定の位置に置いておく。次に、デバイスを歯、並びに器具から取り外すと、その結果、以前デバイスに接合されていた器具は全て、それぞれの歯の意図される所定の位置に結合されている。
【００１２】
更に詳細には、前述の移動トレイを使用する歯科矯正器具のインダイレクトボンディング法の１つは、患者の各歯列弓の印象を採得する工程、および、その後、各印象から複製焼石膏又は「石膏（ｓｔｏｎｅ）」模型を作製する工程を具備する。次に、器具を石膏模型の所望の位置に結合させる。任意選択的に、接着剤は、化学硬化接着剤（３Ｍ製のコンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤など）又は光硬化性接着剤（３Ｍ製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドの接着剤、又はトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＬＲブランドの接着剤など）とすることができる。任意選択的に、ブラケットは、米国特許第５，０１５，１８０号明細書、同第５，１７２，８０９号明細書、同第５，３５４，１９９号明細書、および同第５，４２９，２２９号明細書に記載されるものなどの、接着剤が予めコーティングされているブラケットであってもよい。
【００１３】
次いで、模型、並びに、模型に配置されている器具にマトリックス材料を被せることによって、移動トレイを作製する。例えば、プラスチックシートマトリックス材料を枠で保持し、放射熱に曝露させてもよい。プラスチックシート材料が軟化した後、それを模型と器具に被せる。次いで、シート材料と模型の間の隙間にある空気を排気すると、プラスチックシート材料は、石膏模型の複製の歯とそれに取り付けられている器具の形状に正確に一致する形態を呈する。
【００１４】
次いで、プラスチックシートマトリックス材料を冷却および硬化させ、トレイを形成する。次いで、トレイと器具（トレイの内壁に埋設されている）を石膏模型から取り外す。石膏模型から取り外した後、器具を石膏模型に結合させるのに使用された硬化した接着剤が器具のベースに残っている場合、接着剤は、石膏模型の以前の取り付け位置の凸状の輪郭、並びに、器具を患者の歯に装着する意図される位置の凸状の形態を正確に複製する凹状の輪郭を有する「受注製作」ベースの役割をする。
【００１５】
患者が医院に再診に来たとき、一定量の接着剤を各器具のベースに配置し、次いで、器具が埋設されているトレイを、患者の歯列弓の一致する部分に被せる。トレイの内部の形態は患者の歯列弓のそれぞれの部分にぴったり一致するため、各器具は、最終的に、同じ器具が以前あった石膏模型上の位置に対応する患者の歯の正確に同じ位置に位置決めされる。
【００１６】
インダイレクトボンディング法には、ダイレクトボンディング法より優れている点が多くある。１つには、前述のように、複数の器具を患者の歯列弓に同時に結合させることが可能であり、それによって、各器具を個々に結合させる必要がない。更に、配置デバイスは、器具を意図される適切な位置に配置することに役立ち、そのため、結合前に歯の表面で各器具を調節することが回避される。インダイレクトボンディング法により器具の配置の正確さが増すことが多く、これは、治療の終了時に、確実に患者の歯が意図される適切な位置に移動しているようにすることに役立つ。
【００１７】
近年、インダイレクトボンディングの分野で多くの改善がなされてきた。例えば、米国特許第５，９７１，７５４号明細書は、比較的硬化時間の速い二成分インダイレクトボンディング接着剤を記載しており、それによって、トレイを患者の歯にしっかりと押し当てておかなければならない時間が短縮される。米国特許第６，１２３，５４４号明細書は、トレイが口腔内に位置決めされた後、器具を患者の歯に配置するための可動アームを受容する移動トレイを記載している。「歯科矯正器具のインダイレクトボンディング法および装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＮＤＩＲＥＣＴ ＢＯＮＤＩＮＧ ＯＦ ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥＳ）」と題された係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／４２８，３０１号明細書、２００３年５月２日提出）は、とりわけ、器具を所定の位置に取り外し可能に保持するための改善されたマトリックス材料を有する転移装置を記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
インダイレクトボンディングの分野における前述の利点は顕著であるが、臨床医がボンディング処置を完了する時間を短縮するように、引き続き現行技術を更に改善する必要がある。また、このような時間の短縮は、チェアタイム（ｃｈａｉｒ ｔｉｍｅ）が短くなるため、患者のためにもなり得る。
【００１９】
しかし、インダイレクトボンディング法の結果としての器具と歯の結合強度が、十分に高くなるようにすることも重要である。結合強度が不十分な場合、治療中、器具が歯から偶発的に外れるリスクが大きい。器具が外れると、患者が臨床医のところに再診に来て、器具を再び取り付けてもらうか、又は、その器具を新しい器具と取り替えてもらうまで治療過程が中断されるため、器具が外れるのは大変煩わしいことだと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、１つ以上の歯科矯正器具が配置デバイスに接合される、改善されたインダイレクトボンディング装置に関する。各器具は、患者の歯構造の輪郭の複製である輪郭を有するベースを有する。更に、医院でボンディング組成物を塗布する必要がないように、製造業者によってボンディング組成物がベースに提供されている。
【００２１】
好ましくは、インダイレクトボンディング装置は、輸送および保管中、ボンディング組成物を保護する役割をするチャンバを有する容器に受容される。容器を開けると、即刻、配置デバイスを患者の歯列弓に直ぐに移すことができる。その結果、臨床医がボンディングのため各器具のベースの準備をする必要がない。
【００２２】
更に、各器具の予め形成されているベースと、患者の歯に装着する意図される位置との正確な嵌合は、器具と歯の表面の結合強度を増大させるのに役立つ。このような嵌合によって、器具と歯の表面との間に小さい隙間又は空隙が存在し得る可能性が減少し、器具のベースの表面全体に均一な厚さの接着剤層が存在する可能性が増大する。その結果、治療中、器具が歯から無意図的に外れるリスクが減少する。また、器具と歯の表面の間の隙間又は空隙をなくすことは、食物粒子および他の破片が歯のエナメル質と接触したままになり、齲食の形成を引き起こす可能性が減少することにも役立つ。
【００２３】
更に詳細には、本発明は、一態様では、歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置に関する。装置は、チャンバを有する容器、および、チャンバ内に受容される歯科矯正用配置デバイスを備える。配置デバイスは、患者の歯列弓の少なくとも一部と一致する構成を有する。少なくとも１つの歯科矯正器具は、配置デバイスに取り外し可能に接合され、患者の歯構造の一部の輪郭の複製である輪郭を有するベースを有する。更に、患者の歯構造に結合するため、ボンディング組成物がベースに提供されている。
【００２４】
本発明の別の態様は、歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法に関する。本方法は、
少なくとも１つの歯科矯正器具を提供する工程と、
患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程と、
患者の歯構造の一部と一致するように、各器具にベースを形成する工程と、
各器具を配置デバイスに接合する工程と、
一定量のボンディング組成物を各ベースに塗布する工程と、
配置デバイスを容器内に入れる工程とを含む。
【００２５】
本発明の更なる詳細は、特許請求の範囲の特徴に定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の一実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を、図１および図２において広く参照符号２０で示す。装置２０は、チャンバ２４を有する容器２２を具備する。容器２２の蓋２６は、図２に示されている閉鎖位置（蓋がチャンバ２４全体に延びている）と、図１に示されている開放位置（蓋２６がチャンバ２４から離間している）との間で移動可能である。
【００２７】
図面に示されている実施形態では、容器２２は、略「Ｕ」字形の底部、および、底面図で略「Ｕ」字形の形態を画定する直立の側壁を有する。長方形の上部フランジは、チャンバ２４への開口部を取り囲み、容器２２の側壁に一体に接合されている。蓋２６上の感圧接着剤は、蓋２６を閉鎖位置に脱着可能に保持するように、上部フランジと係合する。他の構成も可能である。
【００２８】
歯科矯正用配置デバイス２８は、チャンバ２４に受容される。好ましくは、蓋を閉じるとき配置デバイス２８が過度に移動しないように、チャンバ２４は配置デバイス２８と接触する構造を有する。例えば、チャンバ２４の側部は、配置デバイス２８の形状に相補的な形状を有してもよい。或いは、配置デバイス２８と接触して過度の移動を防止する棒、ポスト、又は他の構造をチャンバ２４内に設けることができる。
【００２９】
追加の選択肢として、必要に応じて配置デバイス２８をチャンバ２４から容易に取り出せるように、チャンバ２４は、配置デバイス２８の側部を把持し易くする構造を有してもよい。例えば、配置デバイス２８の側部を容易に把持できるように、チャンバ２４の側部は、臨床医の指が入る凹部を有してもよい。別の選択肢として、配置デバイス２８の側部を把持し易くするため、前段落に記載したポスト又は棒を適切なサイズに作り、互いに離間させることができる。
【００３０】
図３は、配置デバイス２８を更に詳細に示す。図示するように、配置デバイス２８は、外側シェル６０、および、シェル６０に受容されるマトリックス材料７０を具備する。マトリックス材料７０は、患者の歯列弓の一部と一致する構成を有するキャビティ３４を具備する。
【００３１】
少なくとも１つの歯科矯正器具が、配置デバイス２８に取り外し可能に接合される。好ましくは、歯科矯正治療を施される歯列弓の各歯に器具が提供されるように、多数の歯科矯正器具が配置デバイス２８に取り外し可能に接合される。図３に、例示的歯科矯正器具が数字３６で示されており、それはブラケットであるが、バッカルチューブ、ボタン、および他のアタッチメントなどの他の器具も可能である。
【００３２】
器具３６は、ベースフランジ３９に接合されているベース３８を具備する。器具３６は、また、フランジ３９から外側に延びている本体４０も有する。１対のタイウィング４２が本体に接合されており、アーチワイヤスロット４４がタイウィング４２間のスペースを通って延びている。ベースフランジ３９、本体４０、およびタイウィング４２は、口腔内で使用するのに好適であり、且つ、治療中に加えられる矯正力に耐えるのに十分な強度を有する多数の材料のいずれか１つで作製されてもよい。好適な材料には、例えば、金属材料（ステンレス鋼など）、セラミック材料（単結晶又は多結晶アルミナ）およびプラスチック材料（繊維強化ポリカーボネートなど）が挙げられる。任意選択的に、ベースフランジ３９、本体４０およびタイウィング４２は、単一構成要素として一体に作製されている。
【００３３】
器具３６のベース３８は、好ましくは、ベースフランジ３９を構成する材料とは異なる材料で作製され、患者の歯構造の一部の形態と一致する形態を有する。更に詳細には、ベース３８は、歯面上の器具３６の最終的な所望の位置を表す、患者の歯の部分の凸状の輪郭の複製である凹状の輪郭を有する。ベース３８の凹状の輪郭は、複雑な凹状の（即ち、２つの相互に垂直な基準軸に沿った方向で湾曲している）輪郭となり得る。
【００３４】
ボンディング組成物４６は、各器具３６のベース３８全体に延びている。ボンディング組成物４６は、治療中、歯から意図されずに外れることに抵抗する十分な強度を有する結合によって、全部又は少なくとも一部、器具３６を患者の歯にしっかりと固定する役割をする。好ましくは、配置デバイス２８がチャンバ２４に入れられる前に、製造業者によってボンディング組成物４６が各器具３６のベース３８に塗布される。
【００３５】
ボンディング組成物４６は、液体、ペースト、又は、ボンディング処置中に液体若しくはペーストに変わる固体材料であってもよい。好適な組成物には、コンポジット、コンポマー、グラスアイオノマー、および樹脂強化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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドおよびトランスボンド（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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製の、サンディ（Ｓｏｎｄｈｉ）ブランドのラピッド・セット（Ｒａｐｉｄ−Ｓｅｔ）インダイレクトボンディング接着剤、ユナイト（Ｕｎｉｔｅ）ブランドの接着剤、コンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤、および、マルチキュア（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。ボンディング組成物４６は、二成分接着剤の成分の１つ（前述の化学硬化接着剤の成分の１つなど）とすることができ、この場合、もう１つの成分は臨床医によって歯に塗布される。
【００３６】
任意選択的に、ボンディング組成物４６は、歯の処置に関する臨床医の選択による次の分類の１つに入る組成物である。
Ｉ類：歯のエナメル質のエッチング（例えば、リン酸又は二リン酸を使用する）と、歯のエナメル質にプライマーを別々に塗布することとの両方を必要とするボンディング組成物である。
II類：エッチング（例えば、リン酸、二リン酸又は自己エッチングプライマーを使用する）を必要とするが、プライマーを別々に塗布することを必要としないボンディング組成物である。
III類：清浄以外の歯の処置を必要としないボンディング組成物である。
【００３７】
Ｉ類の接着剤と一緒に使用することができる歯用プライマーには、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＭＩＰブランドの接着剤およびトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドの接着剤、並びに、オルムコ社（Ｏｒｍｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のオルソ・ソロ（Ｏｒｔｈｏ Ｓｏｌｏ）ブランドの接着剤などの歯科矯正プライマーが挙げられる。任意選択的に、プライマーは、歯面上のプライマーの十分な被覆面積を確保するための光退色性色素、治療中にフッ素を放出するための少量のフルオロアルミノシリケートガラス（“ＦＡＳ”ガラス）、レオロジー制御のための少量のヒュームドシリカ、および／又は、破壊靭性を向上させるための少量のシラン処理石英フィラーを含んでもよい。ボンディング組成物４６に好適なＩ類の接着剤には、前述のプライマーの使用が挙げられる。
【００３８】
好適なII類のボンディング組成物には、前述の接着剤が挙げられる。歯用プライマーは、使用しないか、又は、その代わりに３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド・プラス（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ Ｐｌｕｓ）ＳＥＰブランドのプライマーなどの自己エッチングプライマーを使用する。任意選択的に、自己エッチングプライマーは、Ｉ類の接着剤に関して前述された任意選択的特徴を組み込むことができる。
【００３９】
好適なIII類のボンディング接着剤は、歯をエッチングおよびプライマー処理する必要がなく、「自己接着性」組成物と称される場合がある。これらの接着剤では、臨床医は、典型的なボンディング処置で配置デバイス２８を付ける前に歯を清浄するだけでよい。好適なIII類の接着剤は、メタクリレートホスフェート（例えば、モノ−ＨＥＭＡホスフェート、ジ−ＨＥＭＡホスフェート、グリセロールジメタクリレート（ＧＤＭＡ）ホスフェート）、二リン酸を水又は他の溶媒に溶解させた溶液、粉末状の二リン酸（歯の予防（ｐｒｏｐｈｙ）およびすすぎ後、歯に残っている水をイオン化に使用する）から選択される酸成分を含んでもよい。他のIII類の接着剤は、酸官能基を有するエチレン性不飽和成分、酸官能基のないエチレン性不飽和成分、開始剤系、およびフィラーを含んでもよい。任意選択的に、III類の接着剤は、本質的に水を含まなくてもよい。III類の接着剤の例は、例えば、２００３年８月１２日に提出された係属中の米国仮出願第６０／４９４６０３号明細書に記載されている。
【００４０】
前述のIII類の接着剤は、任意選択的に、通常のグラスアイオノマー硬化反応で水と結合するグラスアイオノマータイプのフィラーを組み込むことができる。更に、前述のIII類の接着剤はどれも、Ｉ類の接着剤に関連して記載された任意選択的特徴を組み込んでよい。
【００４１】
蓋２６を具備する容器２２は、埃などの汚染物質や水分等からボンディング組成物４６を保護するように構成される。更に、器具３６と歯の最終的な結合強度が比較的高くなるように、蓋２６を具備する容器２２は、ボンディング組成物４６の接着性が低下しないように構成されている。例えば、ボンディング組成物４６が化学線に露光されて硬化し得る場合、容器２２は化学線の透過に対する実質的なバリアを提供する材料で構成される。容器２２に好適な材料には、黒色又は赤色のポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）などの可撓性プラスチック材料が挙げられる。好ましくは、容器２２内に配置デバイス２８が存在することを蓋２６を開けることなく確認できるように、容器２２は、化学線の通過を実質的に妨げるが、可視スペクトルの少なくとも一部の光の通過を可能にする材料で作製される。別の選択肢として、蓋２６は、アルミニウム箔などのバリア層に結合している紙の層を具備してもよい。容器２２に好適な材料、並びに、容器２２を構成する方法の例は、本出願人の米国特許第５，５３８，１２９号明細書および同第５，３５４，１９９号明細書、並びに、「光硬化性材料用の容器（ＣＯＮＴＡＩＮＥＲＳ ＦＯＲ ＰＨＯＴＯＣＵＲＡＢＬＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ）」と題された本出願人の係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／１２６８０４号、２００２年４月１８日提出、ＵＳ−２００３−０１９６９１４−Ａ１として公開）に記載されている。
【００４２】
或いは、容器２２は、感圧接着剤の代わりに、容器２２のフランジと蓋２６の間の部位に気密シールを具備してもよい。気密シールの使用は、ボンディング組成物４６の揮発性成分が、前述の蓋２６上の感圧接着剤などの感圧接着剤と接触することを防止するのに役立つ。その結果、気密シールによって、チャンバ２４内の揮発性成分の損失が減少する。
【００４３】
追加の選択肢として、ボンディング組成物４６の１種類以上の揮発性成分を追加で一定量、容器２２に提供し、器具３６のベース３８に塗布されるボンディング組成物４６中に存在する揮発性成分の損失の減少に役立ててもよい。例えば、ボンディング組成物４６は、エチル４−ジメチルアミノベンゾエート（“ＥＤＭＡＢ”）および／又はカンファーキノン（“ＣＰＱ”）を含有してもよく、これらは両方とも、容器２２を閉じた後、時間の経過とともに揮発し得る。チャンバ２４にこのような成分を追加で一定量加えることによって、平衡が移動し、器具３６に塗布されている組成物４６からこのような成分が過剰量損失する可能性が低くなる。その結果、ボンディング組成物４６の特性が時間の経過とともに低下する可能性が低くなる。追加の揮発性成分は、チャンバ２４に隣接するウェルに入れられる液体中に提供されてもよく、又は、任意選択的に配置デバイス２８の包装材料の役割をする多孔質材料（スポンジ又は布帛など）に含ませてもよい。
【００４４】
好ましくは、容器２２を開けると蓋２６が図１に示されている開放位置に自動的に保持されるように、容器２２を構成する。この目的のため、蓋２６に、図１に４８で示されている軸に沿って延びる一連の穿孔などの弱め線を設けてもよい。蓋２６を開放した向きに保持するのに役立つことの他にも、穿孔は、使用者が蓋２６を引っ張り続けて、それを容器２２のフランジから分離しないように、蓋２６が開いているという触覚フィードバックを使用者に提供する。
【００４５】
図４〜図９は、配置デバイス２８の好ましい作製方法を示すが、他の方法も可能である。図示されている方法では、まず、歯科矯正患者の歯列弓の一部で複製５０を作製する。例示的な目的のため、複製５０は患者の下顎歯列弓を表す。しかし、図示されている下顎歯列弓複製の追加として又は代替として、患者の上顎歯列弓の複製が提供されてもよい。別の選択肢として、複製５０は、歯列弓の四分円又は歯列弓の１本若しくは２本の歯だけなど、歯列弓の一部だけを表してもよい。図示されている例では、複製５０は、患者の下顎歯列弓の各歯に対応する多数の複製の歯５２を具備する。
【００４６】
任意選択的に、まず、過度に歪まないように注意して患者の下顎歯列弓の印象を採得することにより、複製５０を作製する。任意選択的に、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のユニジェル（Ｕｎｉｊｅｌ）ＩＩブランドのアルジネート印象材などのアルジネート印象材を使用する。或いは、３Ｍ ＥＳＰＥ製のポジション（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）ブランドのペンタ（Ｐｅｎｔａ）ブランドのビニルポリシロキサン印象材などの、ハイドロコロイド又はビニルポリシロキサン印象材を使用してもよい。
【００４７】
次いで、印象から模型又は複製５０を作製する。任意選択的に、複製５０は、模型に気泡が入らないように注意して焼石膏から作製される「石膏（ｓｔｏｎｅ）」模型である。小さい空隙が存在する場合、空隙に追加の少量の焼石膏を充填することができる。一選択肢として、複製５０は、複製の歯５２と、複製の歯５２を一緒に保持するのに十分な複製の歯肉組織５４だけを具備する。
【００４８】
代替として、患者の歯および隣接する歯肉組織を表すデジタルデータを使用して複製５０を作製してもよい。手持ち式の口内スキャナ又は当該技術分野で既知の他のデバイスを使用して、デジタルデータを得てもよい。別の選択肢として、印象又は石膏模型を走査することによってデジタルデータを得てもよい。次いで、例えば、立体解析プリンタを使用して、デジタルデータから複製５０を作製してもよい。
【００４９】
また、デジタルデータを切削加工プロセスと共に使用して複製５０を作製してもよい。例えば、スイス、ブエラッハ（Ｂｕｅｌａｃｈ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）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ミリングマシンに類似のＣＮＣミリングマシンを使用して、セラミック、コンポジット、又は他の材料で作製されている複製を切削加工してもよい。セレック（Ｃｅｒｅｃ）マシンに関連するカメラに類似の口内カメラを使用して、歯列弓の形状を表すデジタルデータを得てもよい。或いは、スキャナを使用して印象又は印象の模型を走査し、デジタルデータを得てもよい。
【００５０】
歯科矯正臨床医が印象を採得する場合、臨床医は印象又は複製のどちらかをインダイレクトボンディングトレイの製造業者に送ることができる。或いは、臨床医は、走査された歯のデジタルデータファイルを送ることができる。どちらの場合も、臨床医は、好ましくは、歯に器具を配置することに関する自分の指示も送る。
【００５１】
好ましくは、複製５０は、患者の口腔構造を正確に表したものである。特に、複製の歯５２は、対応する歯科矯正患者の歯の形態および向きと同一の形態および向きを有する。更に、複製の歯肉組織５４は、患者の対応する歯肉組織部分の形状に一致する形状を有する。
【００５２】
次に、図５および図６に示すように、スペーサー材料を複製５０に付ける。この実施例では、スペーサー材料は、複製の歯５２の適切な所定の位置に配置される、一連の材料の別個の塗着物（ｄａｂｓ）又は予備形成されたセグメントから成る第１のスペーサー材料５６を具備する。スペーサー材料５６の塗着物又はセグメントは、それぞれ、後の歯科矯正器具の位置に対応する位置に配置され、全体の寸法が、選択された器具と少なくとも同じ大きさである。例えば、スペーサー材料５６のセグメントは、それぞれ、対応する歯の顔面軸点（又は、「ＦＡ」点）に対応する位置に配置されるが、他の位置も可能である。後述のように、スペーサー材料５６のセグメントは、それぞれ、歯科矯正器具を受容する配置デバイスに後でクリアランスを提供する機能をする。
【００５３】
スペーサー材料５６のセグメントの代替として、スペーサー材料５６は、代わりにストリップ状の細長い形態を有する。ストリップは、後のアーチワイヤの位置に対応する経路に従う、複製の歯５２の少なくとも幾つか、好ましくは全部にわたって延びるのに十分な長さを有する。ストリップは、後でアーチワイヤに固定される器具のそれぞれにクリアランスを提供するのに十分な幅を有する。実際には、（図１の歯の外観のように）歯が、最初に互いに略整列している場合には、ストリップの形状のスペーサー材料が好ましいことがあり、一方、歯がかなり曲がっている、および／又は互いにあまり整列していない場合には、別個のセグメント又は塗着物の形状のスペーサー材料が好ましいことがある。
【００５４】
この実施形態では、スペーサー材料は、また、好ましくは複製の歯５２の表面のかなりの部分にわたって、且つ、好ましくは複製の歯肉組織５４の表面の少なくとも一部にわたって延びているスペーサー材料のシート５８を包含する。図６に示すように、シートスペーサー材料５８は、また、スペーサー材料５６のセグメントを覆うように延びている。図示されている例では、スペーサー材料のシート５８は、複製の歯５２の頬面唇面の表面領域全体を覆うように、複製の歯５２の咬合側縁部に沿って、および、複製の歯５２の舌側全体にわたって延びているが、他の構成も可能である。
【００５５】
別の代替として、２つの材料を別々に操作することが回避されるように、スペーサー材料５６、５８を一体化した単一の材料セクションとして提供してもよい。更に、（単独、又はスペーサー材料５６と一体の）材料のシート５８を歯列弓の形状に近似した形態に予備形成してもよい。このような構成によって、後述のようにシート５８を後で複製の歯５２に適合させ易くなる。
【００５６】
スペーサー材料５６、５８は、多数の材料のいずれか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（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」などのシリコーン材料である。任意選択的に、感圧接着剤などの接着剤を使用して、スペーサー材料５６を複製５０上の所定の位置に一時的に保持してもよい。任意選択的に、スペーサー材料５６のセグメント又はストリップを予備形成し、一方側に感圧接着剤層をコーティングし、使用するために必要とされる時まで、最初は離型材のシートに接合されていてもよい。或いは、シリンジから一定量の流動性硬化性材料を分配した後、必要に応じて手道具で各塗着物を成形することにより、スペーサー材料の塗着物を提供してもよい。
【００５７】
次に、スペーサー材料のシート５８を複製の歯５２および歯肉組織５４の形態に合うように形成するため、複製５０およびスペーサー材料５６、５８に真空を作用させる。本明細書で使用する場合、「真空」の用語は、必ずしも絶対真空に限定されず、大気よりも低い任意の圧力を意味するものと理解されたい。実際には、複製５０はスペーサー材料５６と共に、真空ポンプと連通するチャネルを有する円盤形の支持体に載置される。次いで、スペーサー材料のシート５８を複製に被せて真空ポンプを作動させ、複製の歯５２と歯肉組織５４の形状にぴったり一致し適合するようにスペーサー材料のシート５８を引き下げる。
【００５８】
その後、図７に示すように、スペーサー材料５６、５８を覆うように外側シェル６０を形成する。好ましくは、シェル６０は、スペーサー材料のシート５８を覆うように材料のシートを真空形成することによって成形される。シェル６０に好適な材料は、バイエル（Ｂａｙｅｒ）製のマクロロン（Ｍａｋｒｏｌｏｎ）ブランドの材料、又は、ＧＥ製のレキサン（Ｌｅｘａｎ）ブランドのポリカーボネートなどの、厚さ０．０６インチ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、他の材料を使用してもよい。シートがスペーサー材料のシート５８の形態に適合し易くなるように、真空形成プロセス中に熱を加える。
【００５９】
シェル６０が硬化した後、シェル６０をスペーサー材料５６、５８から取り外す。次いで、スペーサー材料５６、５８を複製５０から取り外し、取っておく。シェル６０の余分な部分を必要に応じてトリミングしてもよい。
【００６０】
次いで、複製５０に離型剤を薄層に塗布し、乾燥させる。好適な離型剤の一例には、カリフォルニア州サンタフェスプリングズ、ＰＴＭ＆Ｗ社（ＰＴＭ ＆ Ｗ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓａｎｔａ Ｆｅ Ｓｐｒｉｎｇｓ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製の「ＰＡ０８１０」などの水溶性ポリビニルアルコールがある。
【００６１】
次に、複製の歯５２上での各器具の意図される適切な位置を決定するが、これは、対応する患者の歯面上での同器具の最終的な所望の位置に対応する。器具の適切な位置を決定するため、様々な方法を使用できる。例えば、臨床医、臨床医の助手、又は技工士が、各複製の歯５２の唇側表面を横切る印を鉛筆で付けてもよい。好ましくは、ＭＢＴ（登録商標）ブラケットポジショニングゲージ、又はブーン（Ｂｏｏｎｅ）ブラケットポジショニングゲージ（共に３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）社製）などのハイトゲージを補助として用いて、鉛筆で印を付ける。各歯科矯正器具（歯科矯正ブラケットなど）のアーチワイヤスロットを配置するための位置案内の役割をするように、各複製の歯５２の唇側表面を横切る線を鉛筆で引く。
【００６２】
例えば、患者の下顎歯列弓を表す複製５０では、複製の前歯５２の咬合側縁部から３．５ｍｍの距離に、一治療法による咬合面に平行な線を鉛筆で引いてもよい。複製の下犬歯５２および複製の下双頭歯５２の咬合側縁部から４．０ｍｍの距離に類似の線を引く。また、（対応する患者の歯が、バンド上に装着される器具を受ける場合を除いて）各複製の臼歯５２の咬合側縁部から３．５ｍｍの距離に咬合面に平行な線を引く。図８に、前述の鉛筆の線の幾つかを数字６２で示す。
【００６３】
次に、臨床医によって選択された歯科矯正器具３６（歯科矯正ブラケットおよびバッカルチューブなど）を対応する複製の歯５２に、好ましくは、各器具３６のアーチワイヤスロットがそれぞれの鉛筆の線６２とほぼ整列するような位置に配置する。各器具３６をそれぞれの複製の歯５２に配置する前に、ベース３８を作製する一定量の組成物を各器具とそれに対応する歯５２との間に配置する。好ましくは、組成物は、光硬化性接着剤などの光硬化性組成物であり、接着剤は各器具３６のベース全体にコーティングされる。
【００６４】
好ましくは、器具３６は、接着剤が予めコーティングされている器具であり、予め、各器具３６のベースフランジ３９に光硬化性接着剤層が塗布されている。接着剤がコーティングされているこのような器具は、米国特許第５，０１５，１８０号明細書、同第５，１７２，８０９号明細書、同第５，３５４，１９９号明細書、および同第５，４２９，２２９号明細書に記載されており、これらは全て本発明の譲受人に譲渡されている。器具３６は、金属（例えば、ステンレス鋼）、セラミック（例えば、半透明多結晶アルミナなど）又はプラスチック（例えば、半透明ポリカーボネート）などの任意の好適な材料で作製されてもよい。
【００６５】
器具３６に接着剤が予めコーティングされていない場合、器具３６を複製の歯５２に配置する直前に、各器具３６のベースフランジ３９に接着剤のコーティングを塗布してもよい。好適な接着剤には、コンポジット、コンポマー、グラスアイオノマー、および樹脂強化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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のトランスボンド（Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランド又はトランスボンド（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ユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のコンサイス（Ｃｏｎｃｉｓｅ）ブランドの接着剤、およびマルチキュア（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。
【００６６】
任意選択的に、各器具３６のベースフランジ３９上の接着剤は、器具３６が所定の位置に配置された後、ベースフランジ３９の周囲に沿ったバリ（即ち、過剰な接着剤）の清浄を容易にする変色性を具備してもよい。好適な変色性接着剤の例は、「歯科矯正用接着剤および器具のベースに接着剤を具備する器具（Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｂａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）」と題された係属中の米国特許出願（米国特許出願第１０／１２６５０５号明細書、２００２年４月１８日提出、ＵＳ−２００３−０１９８９１４−Ａ１として公開）に記載されている。
【００６７】
別の選択肢として、ベース３８の作製に使用される接着剤は、歯科矯正治療中、放出されるフッ素イオンを含んでもよい。フッ化物は、コンポマー接着剤又はグラスアイオノマー接着剤中に含まれてもよい。患者の口腔内におけるフッ化物の放出は、齲食の形成を低減することに役立ち、器具の近傍の口腔衛生を良好な状態に維持することを徹底しない青年患者では、とりわけ重要である。
【００６８】
器具３６を複製の歯５２に配置した後、必要に応じて器具３６を近心−遠心方向に移動させて、器具３６の咬合−歯肉中心軸を各複製の歯５２の長軸と整列させる。また、下にある鉛筆の線６２の真上に各ブラケットのアーチワイヤスロットを配置するため、必要に応じて、器具３６を咬合側又は歯肉側方向に移動させる。任意選択的に、再度、前述のＭＢＴ（登録商標）ゲージ又はブーン（Ｂｏｏｎｅ）ブラケットポジショニングゲージなどのゲージを使用して、各器具３６のアーチワイヤスロットを対応する複製の歯５２の咬合側縁部から前述の距離に正確に位置決めする。
【００６９】
次に、各器具３６がそれぞれの複製の歯５２に着座し、ベースフランジ３９が接着剤に埋設されるように、各器具３６にしっかりと圧力を加える。例えば、スケーラー又は他の手道具を使用して、各器具３６のアーチワイヤスロットに力を加えてもよい。次いで、歯科用探針などの道具を使用し、器具３６の着座中にベースフランジ３９の周縁部付近に押出された可能性がある接着剤のバリを除去する。
【００７０】
技工士又は助手が直前に記載した工程を実施した後、複製５０を技巧室の管理者に渡すことができるため、光硬化性接着剤を使用してベース３８を作製することは好都合である。次いで、接着剤が硬化する前に、各器具３６がそれに対応する複製の歯５２に正確に配置されているかを、管理者が最終点検してもよい。一例として、技工士が複製５０を多数準備し、管理者が検査するまで、それらを黒いプラスチックの箱などの不透明容器に保管してもよい。このようにして、接着剤を過度に又は尚早に硬化させることなく、管理者は、都合のよい時に多数の異なる複製５０上の器具３６の配置を検査することができる。
【００７１】
器具の位置が正確であることを確認した後、接着剤を硬化させ、それによってベース３８を形成する。光硬化性接着剤を使用する場合、複製５０をデンツプライ（Ｄｅｎｔｓｐｌｙ）製のトリアド（Ｔｒｉａｄ）５０００ブランドの可視光線硬化システムなどの硬化チャンバに入れてもよい。好ましくは、硬化チャンバは、多数の複製５０を収容するのに十分な大きさがあり、多数の複製５０上の接着剤を同時に硬化させることができる。このようなチャンバでは、接着剤の各部分が硬化し易くなるように、光源と複製５０は、好ましくは、光源の通電中、互いに対して移動する。
【００７２】
器具３６が金属又は他の不透明な材料で作製されている場合、および、光硬化性接着剤が使用される場合、接着剤が十分に硬化するように、複製５０を３分〜５分などの比較的長時間、キュアリングライトに露光させることが好ましい。前述の光硬化チャンバの代替として、３Ｍユニテック（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ）製のオーソラックス（Ｏｒｔｈｏｌｕｘ）ＸＴブランドの硬化装置などの手持ち式の硬化装置を使用してもよい。
【００７３】
追加の選択肢として、複製の歯５２を具備する複製５０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、硬化時に透明又は不透明であるエポキシ樹脂が挙げられる。好ましくは、材料は光学的に透明である。好適なエポキシの一例には、ユナイテッド・レジン社（Ｕｎｉｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＥ−キャスト（Ｅ−ＣＡＳＴ） Ｆ−８２透明エポキシ樹脂、および３０２番（又はＵＣＥ−３０２）硬化剤がある。他の好適な材料には、ポリエステルおよびウレタンが挙げられる。器具３６が不透明な材料で作製されている場合、透明又は半透明な材料の使用が好都合であるが、それは、化学線が複製５０を透過し、器具のベースの中央に隣接した位置にある接着剤の部分を硬化させることができるからである。接着剤に含有される光開始剤の種類に応じて、化学線には、可視領域の波長、紫外領域の波長、赤外領域の波長、又はこれらの任意の組み合わせを挙げることができる。
【００７４】
或いは、ロボット装置で器具３６を複製の歯５２に配置してもよい。例えば、ロボット装置は、１組の器具から適切な器具３６を選び取って、選択した器具を適切な複製の歯５２に配置するようにプログラムされている把持アームを具備してもよい。次いで、ロボットアームは、別の器具３６を把持して別の複製の歯５２に配置することを続ける。
【００７５】
任意選択的に、ロボットアームの移動経路および配置された器具３６の最終的な位置は、複製５０の仮想模型を表すデジタルデータにアクセスできるコンピュータソフトウェアで決定される。ソフトウェアは、好ましくは、患者の現状の不正咬合を分析し、特定の不正咬合を治療するため使用可能な適切な器具を選択するのに好適なサブプログラムを具備する。任意選択的に、ソフトウェアにより、管理者、臨床医、患者、又は他の観察者は、歯のある一定の位置に配置される、選択された器具を使用する治療の終了時に患者の歯が見せるべき、患者の歯の仮想画像をモニター又は他のビデオ出力で見ることができる。
【００７６】
好ましくは、ソフトウェアは、器具を選択するため、不正咬合を分析するため、および／又は、歯の移動および歯の最終位置を予測するためのサブプログラムを具備する。器具を選択するためのソフトウェアの一例は、「歯科矯正用ブラケットの選択（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｄｏｎｔｉｃ Ｂｒａｃｋｅｔｓ）」と題された、係属中の米国特許出願第１０／０８１２２０号（米国出願公開第２００３−０１６３２９１−Ａ１）に記載されている。任意選択的に、ソフトウェアは、前述のように現存の１組の器具から器具を選択するのではなく、例えば、コンピュータ数値制御ミリングマシンを使用して、受注製作の歯科矯正器具を作製するためのサブプログラムを具備する。
【００７７】
追加の選択肢として、歯科矯正用アーチワイヤを器具３６のスロットに入れ、所定の位置に結紮してもよい。医院で結紮する工程が回避されるため、この工程は、後でイスに座って過ごす患者の時間を更に短縮するのに役立つ。
【００７８】
複製５０は、器具３６（および、あればアーチワイヤ）と一緒に、図８に一部示されているような歯科矯正患者のセットアップ治療模型６８を表す。次いで、模型６８、又はシェル６０のチャネルのどちらかにマトリックス材料を塗布する。例えば、マトリックス材料が比較的高粘度であり、半液体又はゲルに類似している場合、シリンジ、ブラシ、又は他の技法を使用し、図８に見られるように、模型６８にマトリックス材料を塗布してもよい。或いは、マトリックス材料が比較的低粘度であり、液体に類似している場合、シェル６０のチャネルの開放側が図９に示すように上向きになるように、シェル６０を倒置させるのが好ましいことがある。シェル６０を倒置させる場合、液体マトリクス材料がシェルチャネル内に収容されるように、最初はシェル６０を最外部の遠位側（歯列弓の端部に対応する）に沿ってトリミングしない。
【００７９】
その後、マトリックス材料がシェル６０のチャネル内、および、シェル６０と模型６８の間に受容されるように、模型６８をシェル６０内に位置決めする。図９では、マトリックス材料は数字７０で示されており、器具３６並びに複製の歯５２の唇側および舌側表面を取り囲む。次いで、マトリックス材料７０を硬化させる。
【００８０】
好ましくは、マトリックス材料７０と器具３６が確実に密接するように、マトリックス材料は、硬化前、比較的低粘度である。このようにして、マトリックス材料７０は、器具３６の様々な凹部、空洞、および他の構造的特徴に十分に貫入することができるため、器具３６とマトリックス材料７０の間にしっかりとした接合が形成される。比較的低粘度の好適なマトリックス材料の一例には、前述のゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」シリコーン材料などのシリコーン材料がある。また、このシリコーンマトリックス材料は比較的低粘度であるため、マトリックス材料は、確実に、隣接する複製の歯５２の表面形状にぴったり一致する形態を呈する。
【００８１】
或いは、マトリックス材料７０は、歯科印象材又は咬合間記録材料を含んでもよい。好適な材料には、ヘレウス・クルツァー社（Ｈｅｒａｅｕｓ−Ｋｕｌｚｅｒ Ｉｎｃ．）製のメモシル（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（Ｄｉｓｃｕｓ Ｄｅｎｔａｌ）製のペパーミント・スナップ（Ｐｅｐｐｅｒｍｉｎｔ Ｓｎａｐ）ブランドの透明な咬合間記録材料などのポリビニルシロキサン印象材が挙げられる。器具３６を患者の歯に結合させるため、光硬化性接着剤を使用する場合、マトリックス材料７０は、好ましくは光学的に透明であり、化学線を透過させ、実質的に吸収しない。
【００８２】
マトリックス材料７０が硬化した後、シェル６０をマトリックス材料７０および器具３６と一緒に複製５０から取り外す。前述の離型剤を使用すると、器具３６を対応する複製の歯５２から取り外し易くなる。次いで、必要に応じて、シェル６０の余分な材料および余分なマトリックス材料７０をトリミングし、廃棄する。図１０に、トリミングされて得られた配置デバイス２８（シェル６０、マトリックス材料７０、および器具３６を含む）の断面図を示す。
【００８３】
次に、器具３６にボンディング組成物４６をコーティングする。次いで、配置デバイス２８は、製造業者によって容器２２のチャンバ２４に入れられる。その後、配置デバイス２８をチャンバ２４に密閉するため、容器２２の上部フランジに蓋２６を付ける。次いで、配置デバイス２８を有する容器２２を備える装置２０が医院に送られる。
【００８４】
患者が医院に再診に来たとき、ボンディング処置が行われる。ボンディング処置の工程は、一部、臨床医が選択した特定のボンディング組成物によって決まる。例えば、II類の接着剤を選択する場合、必要に応じて、チークリトラクタ、タングガード、コットンロール、ドライアングルおよび／又は他の物品を使用して、器具３６を受ける患者の歯を隔離する。次いで、空気シリンジからの加圧空気を使用して歯を完全に乾燥させる。次いで、エッチング液が流れて隣接面と接触したり、又は、皮膚若しくは歯肉に付着しないように注意して、歯の器具３６で被覆される領域全体にエッチング液（３Ｍユニテック・トランスボンド（３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ）ＸＴブランドのエッチングジェルなど）を軽く塗り付ける。
【００８５】
エッチング液を選択された歯の表面に約３０秒間、つけたままにした後、エッチング液を流水で１５秒間、歯からすすぎ落とす。次いで、空気シリンジからの加圧空気を（例えば、３０秒間）当てて患者の歯を乾燥させ、余分な水を吸引して除去する。また、唾液が、エッチングされたエナメル質表面と接触しないように注意しなければならない。必要に応じてコットンロールおよび他の吸収デバイスを交換し、再度、唾液がエッチングされたエナメル質と接触しないようにする。次いで、空気シリンジからの空気を歯に当てて、再度、歯が完全に乾燥するようにする。
【００８６】
好ましくは、前述のような歯の準備工程は、容器２２を開ける前に実施される。このようにすると、ボンディング組成物４６が周囲の光又は空気に過度に暴露されない。歯の準備工程が完了した後、図１に示すように容器２２の蓋２６を開け、チャンバ２４から配置デバイス２８を持ち上げる。
【００８７】
次いで、任意選択的に、蝶番式に揺動させて、対応する歯を覆うようにシェル６０を位置決めし、着座させる。図１０では、患者の歯は数字７２で示されている。マトリックス材料７０のキャビティの形状は、下にある歯の形状と一致するため、器具３６は、器具３６が以前あった複製５０上の位置に対応する正確に同じ位置で、下にある歯７２に同時に当接着座される。好ましくは、その後、ボンディング組成物４６が十分硬化するまで、シェル６０の咬合面、唇側面、および頬側面に圧力を加える。任意選択的に、指圧を使用して、器具３６を患者の歯７２のエナメル質表面にしっかりと押し当ててもよい。
【００８８】
ボンディング組成物４６が硬化した後、シェル６０を患者の歯列弓から注意深く取り外す。好ましくは、まず、マトリックス材料７０からシェル６０を分離し、マトリックス材料７０は所定の位置で歯列弓と器具３６を覆ったままにしておく。次に、マトリックス材料７０を器具３６から取り外す。マトリックス材料７０を器具３６から剥離する時、任意選択的に、各器具３６を患者のそれぞれの歯７２の表面に当接保持することに役立つスケーラーなどの手道具を使用してもよい。しかし、比較的柔軟なマトリックス材料が使用される場合、又は、さもなければ器具３６から容易に外れる場合、新しい接着が破壊しないようにすることに役立つスケーラーの使用は、任意選択的である。
【００８９】
別の選択肢として、ボンディング組成物４６が硬化する前に、マトリックス材料７０からシェル６０を分離してもよい。この選択肢は、ボンディング組成物４６が光硬化性接着剤であるとき、特に有用である。
【００９０】
マトリックス材料７０を器具３６から取り外した後、アーチワイヤを器具３６のスロットに入れ、所定の位置に結紮する。好適な結紮デバイスには、小さい弾性Ｏリング、並びに、器具３６の周囲にループ状に結び付けられるワイヤのセクションが挙げられる。別の選択肢として、器具３６は、米国特許第６，３０２，６８８号明細書、およびＰＣＴ国際公開第０２／０８９６９３号パンフレットに記載されているものなどの、アーチワイヤに取り外し可能に係合するラッチを具備する自己結紮器具であってよい。
【００９１】
前述の方法におけるスペーサー材料５６、５８の使用は、シェル６０にマトリックス材料７０を受容する適切な部位が提供されるという点で非常に有利である。その部位の容積および形態を所望されるように正確に提供するため、必要に応じてスペーサー材料５６、５８を成形することができる。例えば、器具３６に隣接する領域を例外として、スペーサー材料のシート５８によって、確実に、マトリックス材料が後で歯７２のかなりの範囲で均一な厚さに形成される。
【００９２】
更に、スペーサー材料５６、５８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の、比較的低粘度のマトリックス材料が使用し易くなる。シェル６０は比較的剛性があり、その結果、マトリックス材料７０の形成中、形状を維持する。その結果、配置デバイス２８は、シェル６０が患者の歯又は歯肉組織と直接接触しないように構成される。代わりに、マトリックス材料７０だけが患者の歯と接触するため、このような口腔構造とぴったり合う。
【００９３】
有利には、比較的柔軟なマトリックス材料７０は可撓性があり、限られた歯の移動量に適応できる。例えば、患者の歯は、印象を採得してから、器具３６を結合させるため患者の口腔内に配置デバイス２８を嵌めるまでの間に、僅かに移動している場合がある。器具３６が患者の歯の意図される所定の位置に適切に結合されるように、マトリックス材料７０は、患者の歯の位置の少しの移動又は調節に適応するほど十分な可撓性を有する。
【００９４】
マトリックス材料７０は、好ましくは、硬化前に、約６０，０００ｃｐ未満の粘度を有する。更に好ましくは、マトリックス材料７０は、硬化前に、約２５，０００ｃｐ未満の粘度を有する。最も好ましくは、マトリックス材料７０は、硬化前に、約８０００ｃｐ未満の粘度を有する。硬化した後、マトリックス材料７０は約１０〜約８０の範囲、更に好ましくは約３０〜約６０の範囲、最も好ましくは約４０〜約５０の範囲のショアＡ硬度を有する。好ましくは、マトリックス材料７０は、シェル６０のショアＡ硬度より低いショアＡ硬度を有する。
【００９５】
更に、スペーサー材料５６、５８を使用すると、結果として得られるシェル６０およびそれに収容されるマトリックス材料７０の形状を含む配置デバイスの構成を制御し易くなる。例えば、スペーサー材料のシート５８によって、結果として得られるマトリックス材料７０の厚さを比較的均一に、好ましくは比較的薄くすることができる。このように厚さが均一で寸法が比較的小さいと、光硬化性接着剤がボンディング組成物４６として使用されるとき、硬化が容易になる。特に、器具３６を患者の歯に結合させるのに光硬化性組成物を使用するとき、マトリックス材料７０の均一な厚さは、各器具３６の下にある組成物４６がどの器具３６でも同程度に十分硬化されるようにするのに役立つ。このようにして、使用者は、マトリックス材料の厚さのばらつきを補償する必要がなく、それぞれの量の接着剤と関連する硬化時間を器具３６ごとに変える必要がない。
【００９６】
前述のように物理的複製を使用することの代替として、本発明の装置２０を作製する別の方法は、患者の歯構造のデジタル模型を使用してベース３８の輪郭を形成するため、ミリングマシン又は他のデバイスの使用を必要とする。手持ち式の口内スキャナ又は当該技術分野で既知の他のデバイスを使用して、患者の歯構造のデジタル模型を得てもよい。或いは、患者の歯構造の印象、又は患者の歯構造の印象から作製された物理的模型（石膏模型など）を走査することによってデジタルデータを得てもよい。
【００９７】
次いで、切削加工プロセスなどの製造プロセスと共にデジタルデータを使用して、ベース３８を作製してもよい。例えば、ＣＮＣミリングマシンをデジタルデータと一緒に使用して、目的とする歯構造の輪郭を正確に複製する輪郭をベース３８に提供してもよい。
【００９８】
ベース３８に好適な材料の例には、前述のコンポマー、コンポジット、およびグラスアイオノマー材料が挙げられる。特に、器具本体４０も半透明な材料又は歯の色の材料で作製されている場合、好ましくは、ベース３８は、半透明な材料又は歯の色の材料で作製される。
【００９９】
また、様々な他の代替が可能であり、当業者に明らかである。例えば、前述の係属中の米国特許出願第１０／４２８，３０１号明細書（２００３年５月２日提出）に記載されている転移装置の様々な態様を本発明の配置デバイス２８に使用してもよい。
【０１００】
更に、患者の１本の歯に器具を１つだけ結合させるのに、配置デバイス２８を使用してもよい。例えば、最初、１本の歯へのアクセスが他の歯によって妨げられている場合など、前述の配置デバイス２８の一部を使用して、１本の歯に１つの器具を結合させてもよい。また、歯から無意図的に剥離した器具を再び結合させるため、又は元の器具の代わりに新しい器具を歯に結合させるため、前述の配置デバイス２８の一部を使用してもよい。また、配置デバイス２８は、図面に示されるように歯列弓全体ではなく、歯列弓の四分円に沿って延びるように構成されてもよい。
【０１０１】
本発明の別の実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディング用の装置を図１１および図１２に示し、数字２０ａで示す。装置２０ａは、チャンバ２４ａを有する容器２２ａを具備する。容器２２ａの蓋２６ａは、機能が前述の蓋２６に類似している。
【０１０２】
ジグを備える歯科矯正用配置デバイス２８ａは、チャンバ２４ａに取り出し可能に受容される。配置デバイス２８ａ単独の側面断面図が図１２に示されており、患者の歯列弓の一部と一致する形態を有するキャビティ３４ａを有する本体２９ａを具備する。図示されている実施形態では、キャビティ３４ａは、患者の歯列弓の１つの各歯の咬合部の形態と一致する。
【０１０３】
好ましくは、本体２９ａは、硬化したシリコーン印象材などの柔軟な材料で作製される。好適な印象材の例には、３Ｍ ＥＳＰＥ製の「エクスプレスＳＴＤ（Ｅｘｐｒｅｓｓ ＳＴＤ）」ブランドの印象材、および市販の他のポリビニルシロキサン印象材が挙げられる。また、ゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）製の「ＲＴＶ６１５」を使用してもよい。
【０１０４】
配置デバイス２８ａは、また、略「Ｌ」形の形態を有するアーム３１ａを具備する。アーム３１ａの一方側は、本体２９ａに埋設されており、アーム３１ａのもう一方側は、歯科矯正器具３６ａに取り外し可能に接合されている。任意選択的に、アーム３１ａは、ポリカーボネートなどの安価なプラスチック材料で作製される。
【０１０５】
アーム３１ａと器具３６ａの取り外し可能な接合は、器具の形態又は種類により、任意の好適な連結手段を備えてもよい。図示されている実施形態では、アーム３１ａは、器具３６ａの離間したタイウィング間の垂直チャネルに沿って延びている。また、アーム３１ａは、器具３６ａのアーチワイヤスロットに取り外し可能に受容されるクロスピース３３ａも具備する。アーム３１ａは、ボンディング処置が完了するまで、器具３６ａが摩擦によってアーム３１ａに連結された状態を維持するように構成される。
【０１０６】
他の種類の取り外し可能な連結も可能である。例えば、アーム３１ａは、器具３６ａのタイウィングの周囲にぴったりと延び、ボンディング処置が完了するまで器具３６ａと係合した状態を維持するエラストマー部材を具備してもよい。別の選択肢として、アーム３１ａを器具３６ａに取り外し可能に連結させる接着剤が提供される。
【０１０７】
器具３６ａは、器具３６に類似している。更に、ボンディング組成物４６ａは、ボンディング組成物４６に類似し、器具３６ａのベースフランジ全体に延びている。
【０１０８】
配置デバイス２８ａを使用する際、選択された歯列弓の歯の咬合部に本体２９ａを被せる。アーム３１ａは、本体２９ａが所定の位置に着座すると直ぐ、予め選択された適切な結合位置で歯に係合するように構成される。しかし、器具３６ａのベースが確実に患者の歯のエナメル質表面と密接するように、必要に応じて、アーム３１ａに指圧を加えてもよい。
【０１０９】
ボンディング組成物４６ａが硬化した後、配置デバイス２８ａは、歯の咬合部から本体２９ａを係脱させることによって患者の口腔から除去される。その時、器具３６ａが所定の位置で歯にしっかりと結合された状態を維持するように、アーム３１ａがそれぞれの器具３６ａから外れる。
【０１１０】
別の代替として、１本の歯だけ、歯列弓の四分円、又は選択された歯列弓の他の任意の本数の歯のための、配置デバイス２８ａに幾分類似している配置デバイスが提供されてもよい。例えば、配置デバイスは、１本の歯に使用するように構成され、別々の容器に入れられてもよい。その場合、配置デバイスの本体（本体２９ａに対応する）は、１本の歯だけの咬合部と一致する形状を有する。
【０１１１】
別の選択肢として、配置デバイス２８および２８ａは、ブラケット、バッカルチューブ、咬合床又はバイトオープナー（ｂｉｔｅ ｏｐｅｎｅｒ）、ボタン、およびリンガルシースなどの器具を患者の歯の舌側表面に結合させるのに使用されてもよい。その場合、前述の方法および材料は、必要に応じて、適応され、変更される。
【０１１２】
本発明の装置２０、２０ａは特定の患者に使用するように構成される。その結果、装置２０、２０ａは製造されると直ぐ、医院に送られ、患者が医院に再診に来ると直ぐ、ボンディング処置に使用され得る。装置２０、２０ａが製造されてから、配置デバイス２８、２８ａを使用して患者の歯列弓に器具を結合させるまでの間にあまり待ち時間を必要としないことが多い。
【０１１３】
従って、様々な組成物が前述のボンディング組成物４６として使用可能である。装置は、ほんの数日で製造され医院に到着し得るため、通常、接着剤の貯蔵寿命に関連する問題が、かなり少ない。このような構成は、前述の参考文献に記載されている「標準的な」ベースを有し、予めコーティングされ、包装されている歯科矯正器具よりも有利であるが、それは、このような器具は特定の患者のために構成されていないことが多く、代わりに、使用するのに必要とされる時まで、製造業者の設備内又は医院内の在庫品として存在する場合があるからである。例えば、比較的揮発性があり、何ヶ月間も「新しい」状態を維持し得ないボンディング組成物が、本発明では成功裏に使用され得る。
【０１１４】
本発明の別の利点は、インダイレクトボンディング装置が、ダイレクトボンディング技術と比較して比較的短い作業時間しか必要としないことである。その結果、ボンディング組成物４６の硬化剤の量は、ダイレクトボンディング用途に使用する接着剤に通常見られる量より多い場合がある。また、このようなより多くの硬化剤量は、前述のシェル６０およびマトリックス材料７０を通過する間に起こる化学線の損失を補償するのに役立つ。
【０１１５】
本発明の趣旨を逸脱することなく、他の多くの変形、変更、および追加も可能である。従って、本発明は、前述の特定の実施形態に限定されるものと見なすべきではなく、前述の特許請求の範囲の公正な範囲およびその同等物によってのみ限定されるものと見なすべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を示す斜視図であり、装置は、容器、および、容器のチャンバに受容される配置デバイスを具備する。
【図２】図１に示されている装置の側面断面図であるが、容器の蓋は閉じている。
【図３】配置デバイスに接合されている歯科矯正器具を更に示す、図１および図２に示されている配置デバイス単独の拡大側面断面図である。
【図４】治療開示時に見え得る、患者の歯構造および隣接する歯肉組織の複製の一例を示す、歯科矯正患者の１つの歯列弓の物理的複製を示す上面正面図である。
【図５】図４に示されている歯列弓複製、並びに、複製に付けられたスペーサー材料の図である。
【図６】図５に示されている複製の歯の１つ、並びに、スペーサー材料の拡大側面断面図である。
【図７】スペーサー材料を覆うように形成されたトレイを更に示す、図６に幾分類似の図である。
【図８】複製上の所定の位置に配置されている多数の歯科矯正器具を更に示す、スペーサー材料とトレイを除去した後の図４に示されている歯構造の複製の図である。
【図９】配置デバイスを作製するために複製とトレイを倒置した後、図７に示されている複製とトレイの間に配置された一定量のマトリックス材料を更に示す、図８に示されている複製の歯および器具の１つの拡大側面断面図である。
【図１０】患者の歯の１本に配置デバイスを付ける工程を示す拡大側面断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置を示す斜視図である。
【図１２】図１１の装置の配置デバイス単独の側面断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバを有する容器と、
前記チャンバに受容され、患者の歯列弓の少なくとも一部と一致する構成を有する歯科矯正用の配置デバイスと、
前記配置デバイスに取り外し可能に接合され、患者の歯構造の一部の輪郭の複製である輪郭を備えたベースを有する、少なくとも１つの歯科矯正器具と、
患者の歯構造に結合するための前記ベース上のボンディング組成物と、
を備える、歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置。
【請求項２】
前記配置デバイスがトレイを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トレイが、シェル、および、前記シェルに受容されるマトリックス材料を備え、前記マトリックス材料が、前記シェルのショアＡ硬度より低いショアＡ硬度を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記配置デバイスがジグである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記配置デバイスが、歯列弓の複数の歯にわたって延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記配置デバイスが、歯列弓の歯全部にわたって延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記配置デバイスが、歯列弓の四分円の歯にわたって延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ベースが硬化性組成物で作製されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記硬化性組成物が、光硬化性組成物である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器が、化学線の通過を実質的に遮断する材料で作製されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記容器が、前記チャンバ内での前記配置デバイスの移動を実質的に妨げる構造を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンバが、前記配置デバイスの形態と実質的に一致する形態を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ボンディング組成物が、光硬化性組成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ボンディング組成物が、化学硬化組成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記ボンディング組成物が、二成分接着剤の成分の１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記配置デバイスが、本質的に歯列弓の１本の歯だけにわたって延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの歯科矯正器具を提供する工程と、
患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程と、
患者の歯構造の一部を複製するために、各器具にベースを形成する工程と、
各器具を配置デバイスに接合する工程と、
ある量のボンディング組成物を各ベースに塗布する工程と、
前記配置デバイスを容器内に配置する工程と、
を含む、歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項１８】
前記患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程が、デジタルデータを使用して実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程が、前記患者の歯構造の印象を採得することによって実施される、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２０】
前記印象を使用して物理的複製を作製する工程を含む、請求項１９に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２１】
前記配置デバイスがトレイを含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２２】
前記配置デバイスがジグである、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２３】
前記ベースが硬化性組成物で作製される、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２４】
前記配置デバイスを容器内に配置する工程が、前記配置デバイスを化学線から保護されている容器のチャンバに入れる工程を含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２５】
前記配置デバイスを前記容器内に配置した後に前記容器を歯科矯正臨床医に送る工程を含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項１】
チャンバを有する容器と、
前記チャンバに受容され、患者の歯列弓の少なくとも一部と一致する構成を有する歯科矯正用の配置デバイスと、
前記配置デバイスに取り外し可能に接合され、患者の歯構造の一部の輪郭の複製である輪郭を備えたベースを有する、少なくとも１つの歯科矯正器具と、
患者の歯構造に結合するための前記ベース上のボンディング組成物と、
を備える、歯科矯正器具のインダイレクトボンディングに使用する装置。
【請求項２】
前記配置デバイスがトレイを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トレイが、シェル、および、前記シェルに受容されるマトリックス材料を備え、前記マトリックス材料が、前記シェルのショアＡ硬度より低いショアＡ硬度を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記配置デバイスがジグである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記配置デバイスが、歯列弓の複数の歯にわたって延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記配置デバイスが、歯列弓の歯全部にわたって延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記配置デバイスが、歯列弓の四分円の歯にわたって延びている、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ベースが硬化性組成物で作製されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記硬化性組成物が、光硬化性組成物である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器が、化学線の通過を実質的に遮断する材料で作製されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記容器が、前記チャンバ内での前記配置デバイスの移動を実質的に妨げる構造を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンバが、前記配置デバイスの形態と実質的に一致する形態を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ボンディング組成物が、光硬化性組成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ボンディング組成物が、化学硬化組成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記ボンディング組成物が、二成分接着剤の成分の１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記配置デバイスが、本質的に歯列弓の１本の歯だけにわたって延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
少なくとも１つの歯科矯正器具を提供する工程と、
患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程と、
患者の歯構造の一部を複製するために、各器具にベースを形成する工程と、
各器具を配置デバイスに接合する工程と、
ある量のボンディング組成物を各ベースに塗布する工程と、
前記配置デバイスを容器内に配置する工程と、
を含む、歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項１８】
前記患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程が、デジタルデータを使用して実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者の歯構造の少なくとも一部の輪郭を決定する工程が、前記患者の歯構造の印象を採得することによって実施される、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２０】
前記印象を使用して物理的複製を作製する工程を含む、請求項１９に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２１】
前記配置デバイスがトレイを含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２２】
前記配置デバイスがジグである、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２３】
前記ベースが硬化性組成物で作製される、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２４】
前記配置デバイスを容器内に配置する工程が、前記配置デバイスを化学線から保護されている容器のチャンバに入れる工程を含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【請求項２５】
前記配置デバイスを前記容器内に配置した後に前記容器を歯科矯正臨床医に送る工程を含む、請求項１７に記載の歯科矯正インダイレクトボンディング用の装置を作製する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２００７−５０７２８７（Ｐ２００７−５０７２８７Ａ）
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３３８３７（Ｐ２００６−５３３８３７）
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２４８８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３９４３３
【国際公開日】平成１７年５月６日（２００５．５．６）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２４８８５
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３９４３３
【国際公開日】平成１７年５月６日（２００５．５．６）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
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