Orthodontic bracket and appliance and method of making and using orthodontic bracket

本出願は、全開示内容が参考文献として本願明細書に援用される、２００５年５月２０日に出願された米国仮出願６０／６８３，０２３号の優先権を主張する。

本発明は、一般に、歯科矯正ブラケット及び歯科矯正ブラケットと共に使用される器具に関する。

歯科矯正ブラケットは、患者の噛合わせの改善を対象とするすべての補正歯科矯正治療の主要な構成要素を表す。 従来の補正歯科矯正治療では、ブラケットが患者の歯に固定され、アーチワイヤが、各ブラケットのスロットを経てねじ込まれる。 アーチワイヤは、歯が矯正に適切な位置に移動するように矯正する補正力を加える。 小さい弾性Ｏリングまたは微細な金属ワイヤなどの従来の結紮線は、各ブラケットスロット内においてアーチワイヤを保持するために使用される。 これらの従来の結紮線は、アーチワイヤとアーチワイヤスロットとの間の利用可能な遊びがわずかである、またはないことを特徴とする係合で、ブラケット本体において画定されるアーチワイヤスロット内においてアーチワイヤを密接に固定する。 しかし、従来の結紮線は、取扱い及びブラケットへの適用が困難であるなど、ある認識されている欠点を有する。

結紮線の必要性を排除する自己結紮歯科矯正ブラケットが開発されている。 通常、ヒンジラッチまたはヒンジスライドなど、スライドの上の可動カバーが、ブラケットスロットでアーチワイヤを捕らえる。 しかし、結紮線がない場合、自己結紮ブラケットのアーチワイヤスロットに装備されているアーチワイヤが、アーチワイヤスロットの境界を画定する壁に対して少量の空間クリアランスを経験する可能性がある。 アーチワイヤとアーチワイヤスロットの境界画定壁との間のこの遊びは、最も有効な歯科矯正治療を妨害する、または阻害することがある。

補正矯正治療中、前歯に加えられた歯科矯正ブラケットが、トルク制御の損失を経験する傾向がある。 このトルク制御の損失を補償するために医師が現在使用する従来の技法は、すべての他の歯の上にある． ０２２ブラケットと共に、前歯の上において． ０１８ブラケットを使用することを含む。 この技法は、従来のように結紮されているブラケットについて、トルク制御の損失を補償するのには上首尾であることを実証したが、前ブラケットなどに対するトルク制御の損失を医師が補償する必要がない場合、より臨床的に効率がよい。 たとえば、０．０２２ブラケットを前歯の上に配置し、０．０１８ブラケットを奥歯の上に配置することにより、トルク制御の損失を補償することが可能である。 しかし、０．０２２ブラケットでの補正歯科矯正治療は、しばしば、アーチワイヤのサイズの段階的増大を使用し、最大アーチワイヤは、０．０１９の寸法を有する。 したがって、このアーチワイヤは、０．０１８スロットでは狭すぎるので、適用することができない。

ほとんどの従来の歯科矯正ブラケットは、焼流し精密鋳造を使用して形成される。 鋳造中、識別マーキングが、鋳造型の上の相補マークからブラケット本体に転写されることが可能である。 しかし、焼流し精密鋳造の甚大な欠点は、微細な詳細を鋳造型の上の相補マークから転写することができないので、英数文字を識別マーキングに組み込むことができないことである。 代わりに、従来の識別マーキングは、バーまたは円など、英数字文字ではない幾何学的形状の形態を有する簡単な記号として一般に加えられる。 そのような初歩的な識別マーキングの甚大な欠点は、医師が、様々な記号がブラケットのタイプに関して意味することを解釈しなければならないことである。

他の従来のブラケット識別技法は、レーザエッチングを使用してブラケット本体を直接けがく。 しかし、レーザエッチングの甚大な欠点は、識別マーキングが、製造後にブラケット本体においてけがかれ、これにより、追加のプロセスステップ及び費用が必要になることである。

他の従来のブラケット識別技法は、一時的色識別ドットをブラケット本体に加える。 しかし、そのような一時的色識別ドットの甚大な欠点は、患者の口の内部において提示される環境において溶解するように設計されることである。 その結果、ブラケットのタイプの識別は、ブラケットが患者の口に配備された直後に完全に失われる。 一時的色識別マーキングの他の甚大な欠点は、医師が、色識別ドットがブラケットのタイプに関して意味することを解釈しなければならないことである。

アーチワイヤスロットが位置合わせされる方向に垂直な方向にブラケットのブラケット本体を通って延びる垂直スロットにおいて、器具または補助器具がしばしば装備される。 装備後、補助器具のシャンクの端部が、垂直スロットの出口から突出する。 医師は、ブラケット本体と接触するように、弾性的ではないこの突出シャンク端部を横方向に湾曲させる。 この可塑的変形は、垂直スロットから外れることに対抗して補助器具を固定するように、湾曲力が解放された後に湾曲構成を保持する。 しかし、突出シャンクの湾曲端部は、患者にとって刺激源となる可能性がある。 そのような従来の補助器具を垂直スロットから取り外すために、医師は、湾曲端部を切断または切り取らなければならない。 湾曲端部がブラケット本体に近接していて、これにより、切断の実施に利用可能な空間が限定されるので、取外しは困難である。

したがって、従来の歯科矯正ブラケット及び器具のこれら及び他の欠点に対処する歯科矯正ブラケット、歯科矯正ブラケットを作成及び使用する方法、並びに歯科矯正ブラケットと共に使用される器具が必要である。

本発明の一実施形態では、アーチワイヤを歯と結合するための歯科矯正ブラケットは、歯科矯正ブラケットが歯と結合されるときに可視表面を有するブラケット本体を備える。 歯科矯正ブラケットは、可視表面の上に位置する少なくとも１つの英数字文字を備える成型識別マーキングを更に備える。

本発明の他の実施形態では、自己結紮歯科矯正ブラケットが、アーチワイヤを歯と結合するために提供される。 歯科矯正ブラケットは、アーチワイヤスロットを有するブラケット本体、及びアーチワイヤスロットに対して移動するようにブラケット本体と結合された結紮カバーを備える。 結紮カバーは、アーチワイヤをアーチワイヤスロットに挿入するための開位置と、アーチワイヤスロット内においてアーチワイヤを固定するための閉位置との間において可動である。 結紮カバーは、可視表面を有し、その上に、少なくとも１つの英数字文字を備える成型識別マーキングが位置する。

本発明の他の実施形態では、歯科矯正ブラケットを作成する方法は、歯科矯正ブラケットのブラケット本体を射出成型することを備える。 方法は、射出成型中に識別マーキングをブラケット本体の上において画定することを更に備える。

本発明の他の実施形態では、歯科矯正治療を実施するためのキットが、ほぼ平行な第１の複数の側壁によって第１ブラケット本体において画定される第１アーチワイヤスロットを有する第１歯科矯正ブラケットを備える。 第１結紮カバーが、第１アーチワイヤスロットへのアクセスを可能にする開位置と、第１アーチワイヤスロットへのアクセスを閉鎖する閉位置との間において、第１ブラケット本体に対して移動するように、第１ブラケット本体に取り付けられる。 第１の複数の側壁は、第１アーチワイヤスロットの大部分に沿って第１スロット幅だけ分離される。 キットは、ほぼ平行な第２の複数の側壁によって第２ブラケット本体において画定される第２アーチワイヤスロットを有する第２歯科矯正ブラケットを更に備える。 第２結紮カバーが、第２アーチワイヤスロットへのアクセスを可能にする開位置と、第２アーチワイヤスロットへのアクセスを閉鎖する閉位置との間において、第２ブラケット本体に対して移動するように第２ブラケット本体に取り付けられる。 第２の複数の側壁は、第２アーチワイヤスロットの大部分に沿って第２スロット幅だけ分離される。 第２スロット幅は、第１スロット幅とは異なる。

本発明の他の実施形態では、患者に対して歯科矯正治療を実施する方法は、第１スロット幅のアーチワイヤスロットを有する第１歯科矯正ブラケットを患者の奥歯の上に取り付けることと、第２スロット幅のアーチワイヤスロットを有する第２歯科矯正ブラケットを患者の前歯の上に取り付けることとを備える。 第２スロット幅は、第１スロット幅より狭い。 方法は、第１歯科矯正ブラケットのアーチワイヤスロット及び第２歯科矯正ブラケットのアーチワイヤスロットにアーチワイヤを挿入することを更に備える。 第１ブラケット及び第２ブラケットにそれぞれ結合された結紮カバーが、第１歯科矯正ブラケット及び第２歯科矯正ブラケットにアーチワイヤを固定するために、対応するアーチワイヤスロットを閉じるように移動する。

本発明の他の実施形態では、第１アパーチャと第２アパーチャとの間においてブラケット本体を通って延びる垂直スロットを有する歯科矯正ブラケットと共に使用される器具が提供される。 器具は、垂直スロットにおいて延びるように構成されたシャンクを備える。 シャンクは、シャンクが垂直スロットに位置するとき、第１アパーチャから突出する第１端部及び第２アパーチャから突出する第２端部を含む。 器具は、シャンクの第２端部に位置するばね装填ラッチを更に備える。 ばね装填ラッチは、シャンクの弾性部分及び移動止めを備え、移動止めは、器具を歯科矯正ブラケットに固定するために、第２アパーチャに隣接し、かつその外部にある（すなわち、外部境界）ブラケット本体の部分と接触するように適合される。

本発明の他の実施形態では、垂直スロットを有する歯科矯正ブラケットのための器具が提供される。 器具は、結合部材と中央部分を有するシャンクとを備え、中央部分は、器具が、歯科矯正ブラケット及び中央部分と結合部材との間に位置するネックに取り付けられるとき、垂直スロットにおいて受けられる。 ネック及び中央部分は、ある長さの連続的なノンストランドワイヤを備える。 ネックは、中央部分より小さい断面積を有する。

本明細書の一部に組み込まれ、かつそれを構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記で与えられた本発明の全般的な説明及び以下で与えられる詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するように作用する。

結紮カバーがアーチワイヤスロットへのアクセスを提供する開位置において示されている、本発明の自己結紮歯科矯正ブラケットの透視図である。

結紮カバーが、アーチワイヤスロットへのアクセスを閉鎖する閉ラッチ条件にある、図１Ａと同様の透視図である。

図１Ａの自己結紮歯科矯正ブラケットのブラケット本体を製造するための型アセンブリーの一部の透視図である。

本発明の器具が、ブラケットのブラケット本体を通って延びる垂直スロットから取り外されて示されている、図１Ａの自己結紮歯科矯正ブラケットの透視図である。

器具が垂直スロットにおいて装備されている、図２Ａと同様の透視図である。

図２Ａの線２Ｃ−２Ｃに全体的に沿って取られた断面図である。

図２Ａの線２Ｄ−２Ｄに全体的に沿って取られた断面図である。

図２Ｂの組み立てられた器具及び自己結紮歯科矯正ブラケットの側面図である。

本発明の代替実施形態による器具の透視図である。

患者の口の内部において１対の歯に取り付けられた、本発明の自己結紮歯科矯正ブラケットの側面図である。

図１Ａ及び１Ｂを参照すると、歯科矯正ブラケット１０は、患者の噛合わせを改善する補正歯科矯正治療において使用される自己結紮ブラケットを備える。 歯科矯正ブラケット１０は、金属、セラミック、プラスチック、またはこれらの材料の複数のタイプの複合構成から構築されることが可能であり、アーチワイヤスロット２０を有するブラケット本体１２と、開位置と閉位置との間の咬合歯肉方向においてブラケット本体１２のアーチワイヤスロット２０に対して可動である可動結紮カバー１４と、閉位置において結紮カバー１４とラッチするばねアーム１６とを含む。 結紮カバー１４が、図１Ａに示される開位置にあるとき、アーチワイヤスロット２０は、アーチワイヤ２５（図３）を挿入するためにアクセス可能である。 結紮カバー１４が、図１Ｂに示される閉位置にあるとき、アーチワイヤスロット２０へのアクセスは遮断され、そうでない場合は咬合される。

ブラケット本体１２の上の結合ベース１８（図２Ａ）が、たとえば適切な歯科矯正用セメントまたは接着剤によって、任意の従来の方式で歯科矯正ブラケット１０を歯に固定するために使用される。 アーチワイヤスロット２０は、ブラケット本体１２の両端にわたって横方向に延び、１対の側壁２２、２４によって３つの側面上において境界を画定される。 側壁は、互いに関して、及び側壁２２、２４を接続するベース壁またはフロア２３に対して、ほぼ平行である。 歯科矯正ブラケット１０が患者の歯に取り付けられているとき、アーチワイヤスロット２０は、ほぼ近心／遠心方向において延びるように配向される。 アーチワイヤスロット２０のフロア２３は、側壁２２、２４に垂直に配向され、それにより、フロア２３とアーチワイヤスロット２０の境界を画定する表面とに沿って横方向に延びる直角のコーナを形成する。 矩形ワイヤとして示されているアーチワイヤ２５（図３）が、唇または頬の方向からアーチワイヤスロット２０の開側面に挿入されることが可能である。

結紮カバー１４を通って、スルーホール２８が延び、スルーホール２８は、結紮カバー１４を閉位置においてロックまたはラッチするために（図１Ｂ）、結紮カバー１４が閉位置にあるとき、ばねアーム１６の移動止め２６によって係合される。 ばねアーム１６は、移動止め２６が結合ベース１８から離れて結紮カバー１４に向かうように強制する方向において弾性的に偏向される。 閉位置において、挿入されたアーチワイヤ２５は、側壁２２、２４と、フロア２３と、結紮カバー１４の対向面または下面との間において、アーチワイヤスロット２０の内部に制約される。 それぞれのアーチワイヤ２５は、側壁２２、２４、フロア２３、及び結紮カバー１４の対向面に対して小さい周囲クリアランスを有してアーチワイヤスロット２０をほぼ完全に満たすが、医師が、異なる治療段階においてより小さいまたはより大きいサイズのアーチワイヤ２５を使用する、あるいは異なる補正歯科矯正治療を遂行することが可能であることが理解されるであろう。

同様の結紮構造の歯科矯正ブラケット１０が、たとえば、米国特許出願１１／０３２９７７及び米国公開２００４−００７２１１７において開示されており、それぞれの開示は、参照によって本明細書に完全に組み込まれている。 しかし、旋回結紮カバーなどの他のタイプのクロージャが、スライド結紮カバー１４の代用とされることが可能であり、または代替として、結紮カバー１４及びばねアーム１６は、他のタイプの結紮部材によって置き換えることが可能である。

歯科矯正ブラケット１０は、開位置と閉位置との間の結紮カバー１４の運動を妨害せずに、開結紮カバー１４がブラケット本体１２から脱係合するのを防止するための機構を更に含むことが可能である。 スライド保持機構は、結紮カバー１４をブラケット本体１２に固定するボール３２によって表される。 ボール３２は、ブラケット本体１２を通って延びる開端ボア２１に挿入される。 開端ボア２１は、後方及び前方に開いている。 ボール３２に対面して、結紮カバー１４の側縁に沿って、閉端スロット３４がある。 ボール３２は、スロット３４の中に突出する。 開位置において、ボール３２は、結紮カバー１４がブラケット本体１２から脱係合するのを防止するスロット３４の１つの閉端部と接触する。 結紮カバー１４が閉じているとき、ボール３２は、スロット３４の対向閉端部とも接触することが可能である。 ボール３２は、ピンなど、他のタイプの剛性突出本体で置き換えることが可能である。 開位置におけるボール３２とスロット３４の閉端部との接触は、結紮カバー１４の正のストップを提供する。

ブラケット１０は、ブラケット１０が歯に取り付けられているときに可視であるブラケット本体１２の部分の上に配置される、または位置する識別マーキング３０で永続的にマークされる。 識別マーキング３０は、１つまたは複数の英数字文字であることが好ましく、特定のブラケット１０が添付されるべきである特定の歯を医師が直接解釈することを可能にする符号化識別子とすることが可能である。 識別マーキング３０の英数字文字は、アルファベット文字、数字、句読点、数学記号、及びこれらのタイプの文字の組合わせを備えることが可能である。 識別マーキング３０の個々の英数字文字は、ブラケット１０の上の基準点に対して任意の適切な配向を有することが可能である。

上述されたように、識別マーキング３０は、図１Ａでは数字「４」及び「３」として代表して表され、ブラケット１０が患者の歯に取り付けられているときにマーキング３０が可視であるブラケット本体１２の上の任意の位置に配置されることが可能である。 具体的には、識別マーキング３０は、フロア２３の上のアーチワイヤスロット２０内に位置することが可能であるが、本発明は、そのように限定されるものではない。 代替として、識別マーキング３０は、スロット２０の側壁２２、２４の一方の上に位置することが可能であり、または、英数字文字は、側壁２２、２４及びフロア２３の組合わせの上に配置されることが可能である。 他の代替実施形態では、識別マーキング３０は、ブラケット本体１２の近心側面２７または遠心側面２９の上に配置されることが可能である。

識別マーキング３０の英数字文字をブラケット１０のブラケット本体１２の可視表面上に配置することは、識別マーキングをブラケットベースの底面上に載せる従来のブラケット（図示せず）と比較して、本発明の利点を呈示するが、その理由は、これらの従来のブラケットが患者の歯に取り付けられているとき、マーキングはもはや可視ではないからである。 具体的には、識別マーキング３０の英数字文字をブラケット本体１２のそのような可視表面の上に配置することは、患者の記録を有さずに患者に転写する利点を呈示することが可能であるが、その理由は、医師が、書かれた処方がない場合に患者の処方を決定するために、ブラケット１０を剥離させる必要がないからである。 代わりに、医師は、特定のブラケット１０が添付されるべきである特定の歯を直接かつ迅速に解釈することができる。 ブラケットのタイプ（すなわち意図した歯）に加えて、またはその代わりに、識別マーキング３０は、トルク及び先端など、ブラケットの処方に関する追加の情報を符号化することが可能であることが有利である。

代替として、ブラケット本体１２の上の識別マーキング３０とほぼ同一である識別マーキング３０ａが、ブラケット１０が歯に取り付けられているときに可視である結紮カバー１４の表面１５の上に位置することが可能である。 識別マーキング３０ａは、図１Ｂにおいてファントムで示されている。 代替として、識別マーキング３０、３０ａの両方が、歯科矯正ブラケット１０の加えられることが可能である。

歯科矯正ブラケット１０のブラケット本体１２及び結紮カバー１４は、金属射出成型（ＭＩＭ）、セラミック射出成型、またはプラスチック射出成型など、任意の射出成型プロセスによって作成されることが可能である。 当業者によって理解されるそのような射出成型プロセスの機器及び手続きは、本明細書では詳述されない。 一般に、ブラケット本体１２または結紮カバー１４の幾何学的形状をほぼ有する型穴が、射出成型型３３（図１Ｃ）の内部の閉容積として画定される。 所望の識別マーキング３０に対して相補的な（すなわち、鏡像）英数字文字を含む上昇または隆起されたマーキング３１（図１Ｃ）が、ブラケット本体１２及び／または結紮カバー１４を製造するために、射出成型プロセス中に射出成型型３３において画定される。 ブラケット本体１２及び／または結紮カバー１４を形成するために使用される構成材料が、型穴に導入される。 隆起マーキング３１は、成型ブラケット本体１２及び／または結紮カバー１４において英数字文字を複製するために、材料を変位させる。

金属射出成型プロセスが、識別マーキング３０を構成する英数字文字の設計において複雑な詳細を含むために、特に有利である。 金属射出成型プロセスでは、微細金属粉が重合結合剤と混合され、ブラケット本体１２及び／または結紮カバー１４は、識別マーキング３０を含む未焼結部分として成型される。 未焼結部分は、結合剤材料のほぼすべてを除去するために加熱処置され、次いで、制御された温度及び大気のプロファイルを使用して、バルク構成材料の理論的な密度に近い完成ブラケット本体１２及び／または結紮カバー１４から、適切な最終密度に焼結される。

本発明のブラケット１０のブラケット本体１２を製造するために使用される射出成型プロセスにより、英数字文字などの微細な詳細が識別マーキング３０に組み込まれることが可能になることが有利である。 たとえば、識別マーキング３０を備える英数字文字は、約０．０１５インチの文字の高さ及び０．００３インチの深さを有することが可能である。 微細な詳細を組み込むこの能力は、バーまたは円など、英数文字以外の簡単な幾何学的形状を含むように制約される従来のプロセスによってブラケット本体の上に共形成される従来の識別マーキングとは対照的である。 これらの従来の識別マーキングのこれらの初歩的な幾何学的形状は、ブラケットのタイプに関して解釈されなければならず、これは、甚大な欠点を呈示する。 識別マーキング３０において実際に英数字文字を使用することにより、この解釈プロセスを排除する、または簡単にすることが可能である。 識別マーキング３０は、ブラケット本体１２を形成するプロセス中に導入され、あらゆる追加の事後製造２次機械加工またはプロセスを必要としない。

本発明は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、識別マーキング３０が従来の結紮歯科矯正ブラケット（図示せず）のブラケット本体１２に加えられることが可能であると考慮する。

同じ参照符号が図１Ａ〜図１Ｃの同じ特徴を指す図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図２Ｄを参照すると、歯科矯正ブラケット１０は、通路または垂直スロット４２、及び垂直スロット４２に挿入された補助器具または器具４４を更に含む。 垂直スロット４２は、ブラケット本体の１つの側面５３を貫通する入口アパーチャ４３と、ブラケット本体１２の対向側面５５を貫通する出口アパーチャ４５との間において、ブラケット１０のブラケット本体１２を通って延びる。 入口アパーチャ４３の縁は、器具４４を垂直スロット４２に挿入するのを補助するように丸くすることが可能である。

複数の側壁４２ａ、４２ｂ、及び４２ｃが、３つの側面上において垂直スロット４２の境界を画定し、入口アパーチャ４３における側面５３及び出口アパーチャ４５における側面５５と交差するようにブラケット本体１２を通って延びる。 歯に取り付けられているとき、垂直スロット４２は、結合ベース１８が取り付けられる歯によって、または結合ベース１８に固定されている結合部分（図示せず）によって、結紮方向において閉じられる。 その結果、入口アパーチャ４３及び出口アパーチャ４５は、補正歯科矯正治療中に垂直スロット４２へのアクセス経路のみを提供する。

垂直スロット４２は、図２Ａ、２Ｂに示されるように、アーチワイヤスロット２０にほぼ直行する方向において位置合わせされることが可能であるが、本発明は、そのように限定されるものではない。 代替として、垂直スロット４２は、アーチワイヤスロット２０に対して鋭角で位置合わせされることが可能である。 垂直スロット２０は、図２Ａ、図２Ｂに示されるように、ブラケット本体１２の中心線から近心側面２７に向かって近心方向において横方向にずれることが可能である。 代替として、垂直スロット４２は、ブラケット本体１２の中心線からブラケット本体１２の遠心側面２９に向かって遠心方向において横方向にずれることが可能である。 垂直スロット４２は、近心側面２７及び遠心側面２９から等距離の位置において、ブラケット本体１２の中心線と位置合わせされることも可能である。

器具４４の一端部は、ブラケット１０を使用する補正歯科矯正治療中に医師によって使用のためにアクセス可能であるボールまたはフックなどのヘッド４６の形態の結合部材と、ヘッド４６から離れて延びるシャンク４８とを含む。 器具４４は、わずかに湾曲しているシャンク部分５２と、シャンク部分５２の１つの側面から突出する移動止め５４とを備えるばね装填ラッチ５０を更に含む。 図２Ｂに示されるように、器具４４がブラケット４０の垂直スロット４２に完全に挿入されているとき、移動止め５４のリップまたはショルダ５６が、出口アパーチャ４５を囲む、または垂直スロット４２から出口アパーチャ４５の境界を画定する（すなわち、隣接し、かつ外部にある）ブラケット本体１２の部分５１と接触することによって、キャッチとして動作する。 この係合は、垂直スロット４２内において器具４４をロックまたはラッチし、垂直スロット４２内における軸方向運動に対して器具４４を固定する。 そうでない場合、軸方向運動により、ショルダ５６がブラケット部分５１から脱係合することがある。 ショルダ５６は、ブラケット本体部分５１と連続的に接触することが可能であり、または、軸方向運動によりショルダ５６がブラケット本体部分５１と接触するように、図２Ｂ及び３に示されるように、ブラケット本体部分５１から短い距離をおいて位置することが可能である。

器具４４がブラケット１０において装備されているとき、シャンク４８の中央シャンク部分６２が、垂直スロット４２において受けられる。 シャンク４８のネック５７が、ヘッド４６間に位置する。 丸いフランジ５８、６０が、ネック５７と中央シャンク部分６２との間の位置において、シャンク４８の対向側面から近心方向及び遠心方向において外向きに突出する。

図２Ｃ及び図２Ｄにおいて最適に示されるように、シャンク部分５２は、中央シャンク部分６２と比較して、またはそれに対して、低減された断面積を有する。 具体的には、シャンク部分５２は、寸法Ｄ１、Ｄ２に関係する断面積を有する断面プロファイルと、矩形断面プロファイルのために、Ｄ１とＤ２との積によって与えられる断面積とを有する。 中央シャンク部分６２は、寸法Ｄ３、Ｄ４に関係する断面積を有する断面プロファイルと、矩形断面プロファイルのために、Ｄ３及びＤ４の積によって与えられる断面積とを有する。 断面が低減されることにより、シャンク部分５２は、シャンク４８の残りに対して、より具体的にはシャンク４８の中央シャンク部分６２に対して、弾性的に湾曲することが可能である。

ネック５７も、中央シャンク部分６２の断面プロファイルと比較して低減された断面積を有する断面プロファイルを有する。 中央シャンク部分６２に対するネック５７の断面積の低減は、図２Ｃ及び２Ｄに示されるシャンク部分５２と中央シャンク部分６２との間の断面積の差と同様である。 断面積が低減されることにより、ネック５７は、中央シャンク部分６２に対して湾曲されることが可能になる。 その結果、医師は、ネック５７を可塑的に変形または湾曲させることによって、かつばね装填ラッチ５０の一体性を損なわずに、器具４４のヘッド４６を移動させる、または再配置することができる。 中央シャンク部分６２は、これらの湾曲力がネック５７からシャンク部分５２、及び最終的には移動止め５４に伝達されるのを遮断する、または少なくとも著しく低減する。 その結果、ネック５７に加えられる湾曲力は、移動止め５４のショルダ５６とブラケット本体１２の接触部分５１との間の係合を損なわない。

ヘッド４６の位置の調節を可能にするネック５７を弱くすることは、ノンストランド構成で達成され、単一連続長の金属が、ネック５７及びシャンク部分５２について異なる固体断面プロファイルを有して構成される。 従来のストランド構築はより困難であるが、その理由は、ネックを画定するように複数の柔軟ストランドを組み立て、次いで、束にされたときに依然として柔軟な、ある長さの束ストランドを硬化させ、たとえば蝋付け材料またははんだ材料でこの長さを錫めっきすることによってシャンク部分を画定するために、複数の製造ステップが必要であるからである。 ストランド構成では、個々のストランドのそれぞれは、ストランドの束グループの断面積より小さい断面積を有する。

装備時、ベンド６６が、ネック５７と中央シャンク部分６２との間の接合部において提供される。 ベンド６６は、ネック５７及び中央シャンク部分６２が共線的ではないように、中央シャンク部分６２に対してある傾斜角度にネック５７を曲げる。 中央シャンク部分６２が垂直スロット４２に挿入されているとき、ベンド６６は、ヘッド４６が患者の歯肉に当たらないように、中央シャンク部分６２の方向から頬の方向においてヘッド４６を向けることが好ましい。 ベンド６６は、移動止め５４がシャンク部分５２から突出する面とは異なる面にある。

使用時、図２Ａ、図２Ｂ、及び図３を連続的に参照すると、ブラケット１０は、補正歯科矯正治療の一部として、患者の上顎または下顎に位置する歯に取り付けられる。 自己ロック垂直スロット器具４４は、上顎または下顎のブラケット１０について使用されることが可能である。 補正歯科矯正治療中のある時点において、医師は、垂直スロット４２の開端部を画定する入口アパーチャ４３に移動止め５４及びシャンク部分５２を挿入するために、器具４４を手作業で操作することによって、器具４４を装備することが可能である。 挿入中、器具４４は、ベンド６６がヘッド４６を患者の歯肉から離れて頬の方向に向けるように、配向される。 医師は、垂直スロット４２の対向開端部を呈示する出口アパーチャ４５に向かって器具４４を軸方向に移動させる。 ラッチ５０と垂直スロット４２の側壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃの少なくとも１つとの間の接触は、シャンク部分５２を横方向に偏向させる。 中央シャンク部分６２が垂直スロット４２の完全挿入位置に近づくとき、移動止め５４は、垂直スロット４２の出口アパーチャ４５から出現し、ショルダ５６は、側壁４２ｃとブラケット本体部分５１との交点において画定された縁５１ａを通過する。 次いで、シャンク部分５２は、横方向に弾性的に弛緩するように自由になり、それにより、移動止め５４は、ショルダ５６が縁５１ａの上に重なり、かつブラケット本体部分５１と係合する位置に移動する。

装備後、中央シャンク部分６２とシャンク部分５２の大部分とは、垂直スロット４２の内部にある。 ネック５７及びヘッド４６は、垂直スロット４２の入口アパーチャ４３から突出する。 移動止め５４は、垂直スロット４２の出口アパーチャ４５から突出する。 ショルダ５６と、出口アパーチャ４５の外部にあり、かつそれと隣接するブラケット本体１２の部分５１とのこの係合は、軸方向の運動に対して器具４４をロックまたはラッチする。 そうでない場合、軸方向運動は、係合によって抵抗を受けない場合、垂直スロット４２から取り外すために器具４４をゆるめる。 装備後、医師は、断面が低減されているネック５７を湾曲させることによって、移動止め５４の一体性を損なわずにヘッド４６の位置を調節することが可能である。

垂直スロット４２は、中央シャンク部分６２の断面プロファイルを相補する矩形断面プロファイルを有し、このプロファイルは、中央シャンク部分６２の側壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃと側壁６２ａ、６２ｂ、６２ｃとの間の接触により装備された器具４４の回転を限定するように動作する。 しかし、本発明は、そのように限定されるものではない。 具体的には、代替実施形態では、中央シャンク部分６２は、円または楕円の周囲を有する丸い断面プロファイルを備えることが可能である。 この場合、フランジ５８、６０とブラケット本体１２の近接部分との間の接触は、装備された器具４４の回転を限定するように作用することが可能である。 他の代替実施形態では、垂直スロット４２及び中央シャンク部分６２の断面プロファイルは、異なることが可能であるが、依然として、装備後に回転を限定する。 たとえば、中央シャンク部分６２は、矩形垂直スロット４２の境界を画定する対応するブラケット本体１２の側壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃと接触する側壁（図示せず）を有する台形断面プロファイルを有することが可能である。

器具４４は、補正歯科矯正治療中に垂直スロット４２から取り外されることが可能である。 具体的には、ばね装填ラッチ５０の移動止め５４は、出口アパーチャ４５の外部にあり、かつそれと隣接するブラケット本体１２の接触部分５１とショルダ５６との係合を上回るのに十分な軸方向力を垂直スロット４２の中心軸にほぼ沿って加えることによって、脱係合されることが可能である。 移動止め５４が脱係合した後、器具４４は、垂直スロット４２から取り外される。 結紮ディレクタ（図示せず）が、ブラケット本体１２を旋回点または支点として使用することによって、ブラケット１０の外部に器具４４を「金てこ(crowbar)で外す」ために使用されることが可能である。 患者の治療中に必要とされないときに器具４４を取り外す能力は、従来の垂直スロット器具と比較して、本発明の器具４４の甚大な利点を呈示する。 器具４４のヘッド４６は、歯肉または頬に当たるために、患者にとって快適ではない可能性があるので、患者が、治療中にヘッド４６に取り付けられた追加の補正デバイスの利益を必要とするときのみ、器具４４をブラケット４０の追加することにより、患者の快適さが改善される。

図４を参照すると、ばね装填ラッチ５０の移動止め５４（図２Ａ、図２Ｂ）と同様の移動止め６８を有するばね装填ラッチ６７が、直立ばねまたはトルクばねの形態において、器具７０と共に使用されることが可能である。 器具７０は、アーチワイヤ２５（図３）とブラケット１０（図１Ａ）との間にトルクを及し、したがって、ブラケット１０が取り付けられる歯にトルクを伝達するために使用される。 器具７０は、１つまたは複数のターンを有するコイル７２を有する形状に湾曲された、ある長さのワイヤと、コイル７２の一端部をブラケット１０にアンカするためにブラケット１０の垂直スロット４２に挿入されるように適合されたシャンクまたはアンカポスト７４と、コイル７２の対向端部をアーチワイヤ２５に接続するためのレバーアーム７６とを一般に含む。 レバーアーム７６の自由端部のフック７８が、アーチワイヤ２５と係合するように成形される。 レバーアーム７６及びフック７８は、結合部材として集団的に動作する。

移動止め６８は、断面が低減されているプロファイルのシャンク部分７９によってアンカポスト７４の中央セクション７７に接合され、器具７０をブラケット１０と取外し式に固定するために、移動止め５４と同様に機能する。 中央セクション７７とシャンク部分の７９の大部分とは、ばね装填ラッチ６７の移動止め６８が器具７０をブラケット本体１２と結合するとき、垂直スロット４２において受けられる（図２Ａ、図２Ｂ）。 コイル７２は、任意選択であり、本発明のある実施形態では省略されることが可能である。

器具４４（図２Ａ）及び７０（図４）は、結紮カバー１４が存在するために自己結紮である歯科矯正ブラケット１０と関連して使用されるように示されている。 しかし、これらの器具４４、７０は、それぞれのばね装填ラッチ５０、６７によって提供される利点を得るように、従来の結紮歯科矯正ブラケット（図示せず）と共に使用されることも可能である。

図５を参照すると、それぞれが歯科矯正ブラケット１０とほぼ同一である歯科矯正ブラケット１０ａ、１０ｂが、１セットの適用されたブラケットの中でも前ブラケットによって経験されるトルク制御の損失を補償するために、可変アーチワイヤスロット寸法を備えることが可能である。 具体的には、前歯８２などの前歯の上において使用される歯科矯正ブラケット１０ａのアーチワイヤ２５（図３）とアーチワイヤスロット２０との間のクリアランスは、奥歯８４などの非前歯または奥歯に加えられるブラケット１０ｂと比較して低減されることが可能である。 前歯８２の上のブラケット１０ａのアーチワイヤスロット２０とアーチワイヤとの間の低減されたクリアランスは、歯８２のトルク制御を有効に増大させる。 これにより、補正歯科矯正治療中の従来のトルクの高いブラケットまたは事前にトルクをかけられたアーチワイヤの必要性を排除することが可能である。

可変アーチワイヤスロット２０を提供するために、可変アーチワイヤスロットのサイズは、歯科矯正ブラケット１０ａ、１０ｂの族（．０２２スロット幅の族または．０１８のスロット幅の族など）内において画定される。 本明細書において使用される際に、スロット幅は、インチで表された寸法であることを理解されたい。 前歯８２の上のブラケット１０ａは、Ｗ１のスロット幅を有し、これは、アーチワイヤスロット２０（図１Ａ、図１Ｂ）とほぼ同一であるアーチワイヤスロット２０ａの大部分に沿って側壁２２、２４間の間隔として測定される。 同様に、奥歯８４に加えられるブラケット１０ｂは、同様に測定されたアーチワイヤスロット２０ｂについてスロット幅Ｗ２を有する。 スロット幅の差は、０．００４インチ未満であることが有利である可能性がある。

この変化の具体的な例として、． ０２２のスロットサイズのブラケット族は、患者の奥歯８４の上に配置される歯科矯正ブラケット１０ｂにおいて． ０２２アーチワイヤスロット２０ｂを使用し、患者の前歯８２の上に配置される歯科矯正ブラケット１０ａにおいて． ０２１アーチワイヤスロット２０ａを使用するように修正されることが可能である。 この修正ブラケット族では、アーチワイヤスロット２０ｂの側壁２２、２４は、約． ０２２インチだけ分離され、アーチワイヤスロット２０ａの側壁２２、２４は、約． ０２１インチだけ分離される。 結果として、ブラケット１０ａのアーチワイヤのクリアランスは、ブラケット１０ｂのアーチワイヤのクリアランスより約１ミル小さい。 アーチワイヤスロット２０ａ内のアーチワイヤの低減されたクリアランスは、前歯８２の上において予期されるトルク制御について利益を提供する。 同様の考察が、歯科矯正ブラケット１０の． ０１８の族、及び当業者によって認識されるブラケット１０のあらゆる他のサイズの族について当てはまる。 本発明は、より狭いスロット幅のブラケット１０ａが、奥歯８４の上に配置されることが可能であり、ブラケット１０ｂが、前歯８２の上に配置されることが可能であると考慮する。

可変アーチワイヤスロットのサイズは、スロットのサイズが、アーチワイヤで空間クリアランスを提供するために許容されることによって創出され、上顎または下顎を治療するために使用される歯科矯正ブラケット１０に適用されることが可能である。 可変アーチワイヤスロットのサイズは、他のタイプの自己結紮ブラケットにおいて、及び従来の結紮を有するブラケットにおいて実施されることが可能であり、その結果、可変アーチワイヤスロットサイズの使用は、歯科矯正ブラケット１０の特定の構成に限定されるものではない。

本発明は、様々な好ましい実施形態の説明によって示され、これらの実施形態は、本発明を実施する最適モードを説明するために考慮可能な詳細において説明されたが、本出願人は、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制約する、またはあらゆる方式において限定することを意図しない。 本発明の精神及び範囲内の追加の利点及び修正が、当業者には容易に明らかになるであろう。 本発明自体は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されるべきである。

１０、１０ａ、１０ｂ 歯科矯正ブラケット １２ ブラケット本体 １４ 結紮カバー １５ 表面 １６ ばねアーム １８ 結合ベース ２０、２０ａ、２０ｂ アーチワイヤスロット ２１ 開端ボア ２２、２４ 側壁 ２３ フロア ２５ アーチワイヤ ２６ 移動止め ２７ 近心側面 ２８ スルーホール ２９ 遠心側面 ３０、３０ａ 識別マーキング ３１ 隆起マーキング ３２ ボール ３３ 射出成型型 ３４ 閉端スロット ４０ ブラケット ４２ 垂直スロット ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 側壁 ４３ 入口アパーチャ ４４ 器具 ４５ 出口アパーチャ ４６ ヘッド ４８ シャンク ５０ ばね装填ラッチ ５１ ブラケット本体の部分 ５２ シャンク部分 ５４ 移動止め ５３ ５５ ブラケット本体の側面 ５６ ショルダ ５７ ネック ５８ ６０ フランジ ６２ 中央シャンク部分 ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 側壁 ６６ ベンド ６７ ばね装填ラッチ ６８ 移動止め ７０ 器具 ７２ コイル ７４ アンカポスト ７６ レバーアーム ７７ 中央セクション ７８ フック ７９ シャンク部分 ８２ 前歯 ８４ 奥歯