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JP2019013463A - Improved orthodontic promoter - Google Patents

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JP2019013463A
JP2019013463A JP2017133259A JP2017133259A JP2019013463A JP 2019013463 A JP2019013463 A JP 2019013463A JP 2017133259 A JP2017133259 A JP 2017133259A JP 2017133259 A JP2017133259 A JP 2017133259A JP 2019013463 A JP2019013463 A JP 2019013463A
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bite plate
patient
orthodontic
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teeth
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JP2017133259A
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Japanese (ja)
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ケー.レーベ マイケル
K Lowe Michael
ケー.レーベ マイケル
チェン ルル
Lulu Chen
チェン ルル
ベブリー アレックス
Beverley Alex
ベブリー アレックス
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OrthoAccel Technologies Inc
Original Assignee
OrthoAccel Technologies Inc
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Application filed by OrthoAccel Technologies Inc filed Critical OrthoAccel Technologies Inc
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Abstract

【課題】歯に効果的に振動力を伝える歯列矯正促進器を提供する。【解決手段】改良された振動式の歯列矯正デバイス10は患者の口の中に挿入される口内バイトプレート20を有する。バイトプレートは、口外振動源30に接続される。デバイスは、バイトプレートを押しつける患者の顎40によって保持され、歯列弓の間にそれを固定する。そこではモータ速度が容量性センサによって制御され、これによりエンコーダの使用に必要とされる可動部品がない。この改良されたデバイスはまた、タングステンオフセットウエイトを利用し、サイズを50%超えて縮小し、さらになお必要とされる力を生み出す。したがって、デバイスは小型化され、より軽量であり、より頑強である。【選択図】図1AAn orthodontic promoter that effectively transmits a vibration force to a tooth is provided. An improved vibratory orthodontic device 10 has an intraoral bite plate 20 that is inserted into a patient's mouth. The bite plate is connected to the extraoral vibration source 30. The device is held by the patient's jaw 40 pressing the bite plate and secures it between the dental arches. There, the motor speed is controlled by a capacitive sensor, so that there are no moving parts required for the use of the encoder. This improved device also utilizes a tungsten offset weight to reduce the size by more than 50% and still produce the required force. Thus, the device is miniaturized, lighter and more robust. [Selection] Figure 1A

Description

関連技術
本出願は、2007年3月14日に提出された米国仮出願シリアル番号60/906,807に対して優先権を主張しており、共に2007年7月5日に提出された米国出願シリアル番号11/773,849(US20080227046として公開された)(係属中)及び米国出願シリアル番号11/773,858(US20080227047として公開された)の一部継続出願であり、それらは各々、その全体において本明細書に参照により組み込まれる。本出願はまた2009年11月9日に提出された米国出願シリアル番号12/615,049(US9028250)、2012年9月11日に提出された米国出願シリアル番号13/609,346(継続中)、2012年11月22日に提出された米国出願シリアル番号13/684,220(US8500446)および2013年8月22日に提出された13/973,865(係属中)の一部継続出願である。これらの出願は各々、全ての目的のためにその全体において本明細書に参照により組み込まれる。
RELATED TECHNOLOGY This application claims priority to US provisional application serial number 60 / 906,807 filed March 14, 2007, both filed on July 5, 2007. Serial continuations of serial number 11 / 773,849 (published as US20080227046) (pending) and US application serial number 11 / 773,858 (published as US20080227047), each of which is in its entirety Incorporated herein by reference. This application also includes US application serial number 12 / 615,049 (US9028250) filed November 9, 2009, US application serial number 13 / 609,346 filed September 11, 2012 (ongoing). US application serial number 13 / 684,220 (US8500446) filed on November 22, 2012 and 13 / 973,865 (pending) filed on August 22, 2013 . Each of these applications is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes.

本発明は、歯列矯正のリモデリング作用を促進するのに使用する改良された振動デバイスに関する。   The present invention relates to an improved vibratory device used to facilitate orthodontic remodeling action.

不正咬合は、歯の位置不良または2つの歯列弓の歯同士の不適切な関係である。この用語は、「現代の歯列矯正術の父」であるEdward Angleによって、向かい合わせの歯の噛み合い方を指す咬合の派生語として考案された。角度に基づいた彼の不正咬合の分類は、上顎の第1臼歯の相対的な位置に基づいている。角度に応じて、上側の第1臼歯の近心頬側咬頭は、下顎骨の第1臼歯の頬側の溝と整列しなければならない。歯は、咬合ライン上に全て一致する必要があり、このラインは中央の窩と上の犬歯の歯帯を通り、下顎の頬側の咬頭と切縁側縁部を通る滑らかな曲線である。そこから生じる何らかの変形形態も不正咬合となる。   Malocclusion is a misplaced tooth or an inappropriate relationship between the teeth of two dental arches. This term was devised by Edward Angle, the “father of modern orthodontics”, as a derivative of occlusion, which refers to the way of meshing teeth facing each other. His classification of malocclusion based on angle is based on the relative position of the maxillary first molar. Depending on the angle, the mesial buccal cusp of the upper first molar must align with the buccal groove of the first molar of the mandible. The teeth must all coincide on the occlusal line, which is a smooth curve that passes through the central fossa and upper cuspid band and through the buccal cusp and incisal edge of the lower jaw. Any deformation resulting from it will also result in malocclusion.

I、IIおよびIII級の3つの階級の不正咬合がある。さらにII級は、3つのサブタイプにさらに分類される。   There are three classes of malocclusions, I, II and III. Class II is further classified into three subtypes.

I級:中性咬合 ここでは咬合の臼歯の関係は正常である、または上顎の第1臼歯に関して記載した通りであるが、他の歯は、間隔、密集、上側または下側の歯の発生などの問題を抱える。   Class I: Neutral occlusion The occlusal molar relationship is normal here, or as described for the maxillary first molar, but the other teeth are spaced, dense, the occurrence of upper or lower teeth, etc. Have problems.

II級:遠心面頬面咬合(顎後退、オーバージェット) このような状況では、上側の臼歯は近心頬側の溝の中に入らず、その前方に配置される。通常、近心頬側咬頭は、第1の下顎臼歯と第2の小臼歯の間に置かれる。2つのサブタイプがある。   Class II: Centrifugal buccal occlusion (jaw retraction, overjet) In this situation, the upper molar is not placed in the mesial buccal groove but is placed in front of it. Typically, the mesial buccal cusp is placed between the first lower molar and the second premolar. There are two subtypes.

II級 区分1:臼歯の関係はII級と似ており、前歯が出っ張っている。   Class II Category 1: The relationship of molars is similar to Class II, with the front teeth protruding.

II級 区分2:臼歯の関係はII級であるが、中切歯が舌側傾斜しており、側切歯は中切歯に重なっているように見える。   Class II Category 2: The molar relationship is class II, but the central incisor is inclined lingually and the side incisor appears to overlap the central incisor.

III級:近心咬合(顎前突症、マイナスのオーバージェット) このケースでは上側の臼歯は、近心頬側の溝の中に入らず、その後方に配置される。上側の第1臼歯の近心頬側咬頭は、下顎の第1臼歯の近心頬側の溝の後方に位置する。この不正咬合は通常、舌側の前歯が上側の前歯より飛び出している場合に通常見られる。そのようなケースでは、患者は、大きな下顎または短い上顎の骨のいずれかを持つ場合が極めて多い。   Class III: mesial occlusion (prognathic jaw, minus overjet) In this case, the upper molar is not placed in the groove on the mesial cheek side but is placed behind it. The mesial buccal cusp of the upper first molar is located behind the mesial buccal groove of the lower first molar. This malocclusion is usually seen when the anterior tooth on the lingual side protrudes from the upper anterior tooth. In such cases, patients often have either large or short maxillary bones.

歯列矯正術、以前は歯科矯正(ギリシャ語のorthos「直線または適切なまたは完全な」およびodous「歯」より)は、不正咬合(不適切なまたは機能不全をおこしている咬合)の研究および治療に関わる専門分野であり、不正咬合は歯の凸凹、釣り合いがとれていない顔の骨格の関係、またはその両方となる可能性がある。歯列矯正術は、骨のリモデリングおよび顔の成長の管理および修正によって、歯の位置を移動させることによって不正咬合を治療する。   Orthodontics, formerly orthodontic (from the Greek orthos “straight or proper or complete” and oddus “tooth”), research on malocclusions (improper or dysfunctional occlusions) and It is a specialized field of treatment, and malocclusion can be an uneven tooth, an unbalanced facial skeletal relationship, or both. Orthodontics treats malocclusions by moving the position of the teeth by managing and correcting bone remodeling and facial growth.

骨は、3つの細胞タイプ、骨芽細胞、骨細胞および破骨細胞の関連する活動によって再建される。骨芽細胞は、骨の細胞外基質を形成し、その石化作用を担う細胞である。骨芽細胞はまた、オステオカルシンの分泌による内分泌物の活動を有し、これは脂肪およびエネルギー代謝を調整する。これらの細胞はまた、破骨細胞の分化および活動も制御する。骨細胞は、骨基質の中に組み込まれた骨芽細胞であり、他の骨脂肪および骨芽細胞と連通する細胞を通して広範囲に及ぶ樹状突起を有する細胞である。機械的な荷重作用は、この樹状突起によって鋭敏化され、骨芽細胞および破骨細胞の機能の管理に含まれる生物学的反応に転換される。骨細胞はまた、繊維芽細胞成長因子23を放出することによって内分泌活動を有し、これは腎臓内でのリン酸塩分泌を伴う。多核化された破骨細胞を成長させるための破骨細胞単核原種の分化は、コロニー刺激因子およびNF-κBリガンドの受容体アクチベーターのマクロファージによって管理され、骨の成長における間質細胞または骨における骨芽細胞ならびに骨細胞によって表される。骨芽細胞、骨細胞および破骨細胞の統合されたエンド型およびパラクリン制御は、骨の質を維持し、かつ歯列矯正術によって誘発される歯の移動中を含め、骨内でのリモデリングおよびモデリングプロセスを管理するのに重要である。   Bone is reconstructed by the associated activities of three cell types: osteoblasts, bone cells and osteoclasts. Osteoblasts are cells that form the extracellular matrix of bone and are responsible for its petrification. Osteoblasts also have endocrine activity due to the secretion of osteocalcin, which regulates fat and energy metabolism. These cells also control osteoclast differentiation and activity. Bone cells are osteoblasts that are incorporated into the bone matrix and have extensive dendrites through cells that communicate with other bone fat and osteoblasts. The mechanical loading action is sensitized by this dendrite and converted into a biological response involved in the management of osteoblast and osteoclast function. Bone cells also have endocrine activity by releasing fibroblast growth factor 23, which involves phosphate secretion in the kidney. Differentiation of osteoclast mononuclear progenitors to grow multinucleated osteoclasts is governed by colony-stimulating factor and NF-κB ligand receptor activator macrophages, stromal cells or bone in bone growth Represented by osteoblasts as well as bone cells. Integrated endo-type and paracrine control of osteoblasts, bone cells, and osteoclasts maintains bone quality and remodels within the bone, including during tooth movement induced by orthodontics And is important for managing the modeling process.

歯列矯正術の骨のリモデリングのプロセスは、従来、骨のリモデリングを誘発させるために静止状態の機械的な力を利用し、これにより歯を移動させることを可能にすることによって達成されてきた。不正咬合を治療するための広く許容されるこの手法は、完了するのに平均でおよそ24ヶ月かかる。この手法において、歯列矯正ブレースは、継続して静止状態の力を加えるアーチ形のワイヤで構成され、各々の歯に取り付けられたブラケットと噛み合う。ブレースは、審美的および機能/構造の両方の理由のために、前歯の反対咬合、過蓋咬合、交差咬合、開咬および曲がった歯を含めた、いくつかの異なる階級の臨床的不正咬合を治療するのに使用される。   The process of orthodontic bone remodeling is conventionally accomplished by utilizing stationary mechanical forces to induce bone remodeling, thereby allowing the teeth to move. I came. This widely accepted procedure for treating malocclusion takes on average approximately 24 months to complete. In this approach, the orthodontic brace is composed of an arched wire that continuously applies a stationary force and meshes with a bracket attached to each tooth. Braces can be used for several different classes of clinical malocclusions, including anterior occlusion, overbite, cross bite, open bite and bent teeth for both aesthetic and functional / structural reasons. Used to treat.

歯列矯正治療は、それが患者にとって不快及び/または痛みを伴うものであり、歯列矯正器具が美感を損なうものと認識され、それらは全て使用するのに反発を生じるために複雑なものになっている。さらに24ヶ月の平均的な治療時間は極めて長く、さらには利用およびコンプライアンスを低下させ、これは長期的な口腔衛生の劣化を含む場合もある。実際には、一部では、歯列矯正を続けることを選ぶのは、そのような治療から恩恵を受ける患者の半分以下であると推定している。   Orthodontic treatment is complicated because it is uncomfortable and / or painful for the patient, and orthodontic appliances are perceived as detracting from aesthetics, all of which are repulsive to use. It has become. In addition, the average treatment time of 24 months is very long and even reduces utilization and compliance, which may include long-term oral health degradation. In fact, some estimate that less than half of patients who would benefit from such treatment would choose to continue with orthodontics.

Keslingは、バンド撤去後の歯列矯正の仕上げ作業の最終段階をさらに精緻なものにする方法として1945年に歯の位置決め器具を導入した。ポジショナーは、患者のために理想的にされたワックス硬化物の上に作製された一体型の曲げやすいゴム製の器具であり、その基本治療は完璧であったが、それでもなおあと少しの改良が望まれていた。Keslingはまた、特定の主要な歯の移動はまた、治療が進むにつれてセットアップ上で連続して起こる歯の移動から作られる一連のポジショナーを用いて達成することができるとも予測していた。しかしながらこのアイデアは、1997年の3Dスキャニングおよびコンピュータモデリングの台頭まで実践されることはなかった。   Kesling introduced a tooth positioning tool in 1945 as a way to further refine the final stage of orthodontic finishing after band removal. The positioner is an integral, bendable, rubber instrument made on a hardened wax that has been made ideal for the patient, and its basic treatment was perfect, but still a little improved. It was desired. Kesling also predicted that certain primary tooth movements could also be achieved using a series of positioners made from tooth movements that occur sequentially on the setup as treatment progresses. However, this idea was not put into practice until the rise of 3D scanning and computer modeling in 1997.

不正咬合を治療するのに取り外し可能な透明な器具、例えばInvisalign(登録商標)システムなどが導入され、このデバイスは透明であるため、審美面を大きく改善することができた。しかしながらこのような器具は、取り外すことができることから、コンプライアンスが問題となる場合があり、使用しないことにより治療時間全体が遅れる場合がある。   A removable transparent instrument, such as the Invisalign® system, has been introduced to treat malocclusions, and the device is transparent, which can greatly improve the aesthetics. However, since such devices can be removed, compliance can be a problem, and not using them can delay the overall treatment time.

治療の1つの様式として、アライナーもまた、それらが対処することができる臨床的不正咬合の階級が制限される。過去には、アライナーは、全ての方向に力を適切に向けることができなかったために、アライナーは、歯を容易に回転させたり押し出したりすることができなかった。これらの制限に気づいた上で、Align Technologiesは近年、歯に密着させ、かつ任意の所望される方向に力を及ぼすことができる特定の表面を設けることができる透明な装着具をInvisalign(登録商標)の透明なアライナーと組み合わせた。患者の3Dモデルを利用して力の付加装置を配置するためにその中にポケットを有するようにオーダーメイドの金型が作成され、その配置および形状は、所有者にふさわしいモデリングソフトウェアを用いて決定される。関連する力の付加装置が作製され、この金型に嵌め込まれ、付加装置に接着剤が塗布され、金型が歯に適用される。これにより透明な装着具を正確かつ迅速に配置することが可能になり、これはその後光硬化を利用して取り付けられる。力の付加装置もまた透明であり、それらは一定の距離からそれほど目立つわけではないことから審美上多少の効果はある。   As one mode of treatment, aligners also limit the class of clinical malocclusion they can deal with. In the past, aligners have been unable to easily rotate or push teeth because they have not been able to properly direct forces in all directions. Recognizing these limitations, Align Technologies recently developed Invisalign®, a transparent wear device that can provide a specific surface that can be in close contact with the tooth and exert a force in any desired direction. ) In combination with a clear aligner. A custom mold is created with a pocket in it to place a force application device using a 3D model of the patient, and its placement and shape is determined using modeling software appropriate to the owner Is done. An associated force application device is created, fitted into the mold, an adhesive is applied to the application device, and the mold is applied to the teeth. This makes it possible to place the transparent mounting device accurately and quickly, which is then attached using photocuring. The force applicators are also transparent and have some aesthetic benefits as they are not so noticeable from a certain distance.

静止状態の力の他に、歯列矯正術のリモデリングに周期的な力が利用される場合もある。KopherおよびMaoは、ウサギにおいて1Hzにおける5Nピークの大きさの周期的な力を評価し、PeptanおよびMaoは、ウサギにおいて8Hzにおける1Nの周期的な力を評価し、VijおよびMaoは、ねずみにおいて4Hzにおける300mNの周期的な力を評価した。総合すると、これらの3つの研究からのデータは、0.3Nから5Nの範囲の力を伴う1Hzから8Hzの間の周期的な力が、骨のリモデリングを高めることを示した。比率は様々な方法論に左右されるが、振動力の場合、2.5倍の増加が一般的であった。   In addition to static forces, periodic forces may be used for remodeling orthodontics. Kopher and Mao assess 5N peak magnitude periodic force at 1 Hz in rabbits, Peptan and Mao assess 1N periodic force at 8 Hz in rabbits, and Vij and Mao 4 Hz in rats. A periodic force of 300 mN was evaluated. Taken together, data from these three studies showed that periodic forces between 1 and 8 Hz with forces in the range of 0.3 N to 5 N enhance bone remodeling. The ratio depends on various methodologies, but for vibration forces, an increase of 2.5 times was common.

初期のMaoの研究は、歯列矯正の歯の移動を助けるために、ヒトにおいて振動を利用するのに可能な有効性と安全性の両方に関する基準を提供した。しかしながらMaoの初期の実験は、うさぎの頭蓋縫合の閉合モデルに対して行われており、ヒトの歯に使用することができるデバイスはこれまでに構築されていない。よって示唆的ではあるが、その有効性を証明するためにこの作業をヒトの歯に対して繰り返す必要がある。しかしながら入手可能なそのようなデバイスは存在しなかった。   Early Mao studies provided criteria for both the effectiveness and safety of using vibration in humans to help orthodontic tooth movement. However, Mao's early experiments have been conducted on a closed model of a rabbit cranial suture, and no device has been constructed to date that can be used on human teeth. Thus, although suggestive, this work needs to be repeated on human teeth to prove its effectiveness. However, there was no such device available.

OrthoAccel(登録商標)Technologies Inc.は、US20080027046に記載されるように、リモデリングを促進する目的で歯列に周期的な力を加えるように設計された商業的に成功した最初の歯科用の振動デバイスを発明した。口内または口外の両方の実施形態が、US20080227046に記載されており、各々が、患者の利用情報を取り込みかつ送信するためのプロセッサを有する。バイトプレートは歯列の咬合面、ならびに、舌側及び/または顔側の面に接触するように特有に設計されたため、歯に振動力を伝えるのに、従来技術のいかなるデバイスよりもより効果的であった。   OrthoAccel® Technologies Inc. Invented the first commercially successful dental vibration device designed to apply periodic forces to the dentition with the aim of facilitating remodeling as described in US20080027046. Both intraoral or extraoral embodiments are described in US20080227046, each having a processor for capturing and transmitting patient usage information. The bite plate is specifically designed to contact the occlusal surface of the dentition, as well as the lingual and / or facial surfaces, so it is more effective than any prior art device to transmit vibration forces to the teeth Met.

さらに、このデバイスは、ヒトの臨床試験においてテストされ、50%ほども歯列矯正のリモデリングを早めることを示した。したがってそれは歯列矯正技術における大躍進である(Kau 2010年)。最終的にこのデバイスに従来技術のデバイスのかさばって重たいヘッドギアがなく、きゃしゃで、手を使わない作業が可能であり、歯列矯正のリモデリングに関して最適化された力と周波数を有する。これにより、その快適さのレベルおよびコンプライアンスも高くなることがわかり、患者は、とりわけUS20100055634に記載されるように(以下参照)、モータがより静かにより滑らかに再設計されてからはデバイスを気に入ったことを報告している。実際、このデバイスは、いくつかの国でAcceleDent(登録商標)として市場に出回っており、その近年の導入以来、顕著な商業的な成功を達成している。AcceleDent(登録商標)は、非侵襲かつ非薬物的なやり方で骨の生態学を調節することによって歯列矯正術の歯の移動を促進するための最初の成功した臨床的手法の代表例である。   In addition, this device has been tested in human clinical trials and has shown to accelerate orthodontic remodeling by as much as 50%. It is therefore a major breakthrough in orthodontic technology (Kau 2010). Ultimately, this device does not have the bulky and heavy headgear of the prior art devices, it is capable of a messy and hands-free operation, and has optimized forces and frequencies for orthodontic remodeling. This has also been shown to increase its comfort level and compliance, and patients liked the device after the motor was redesigned quieter and smoother, especially as described in US20130005634 (see below). It is reported that. In fact, this device has been marketed as AccelDent® in several countries and has achieved remarkable commercial success since its recent introduction. AcceleDent® is a representative example of the first successful clinical procedure to promote orthodontic tooth movement by modulating bone ecology in a non-invasive and non-drug manner .

しかしながら、上記のデバイスにおけるさらなる改善は常に有益であり、本出願はそのような改良の一部の対処している。   However, further improvements in the above devices are always beneficial and the present application addresses some of such improvements.

一態様において、歯列矯正器具は、口外の振動源と、バイトプレートまたはプラットフォームの形態の口内の歯列との接触面とを含む。デバイスの接触面は、口外の振動源と口内の装着具を結合する。   In one aspect, the orthodontic appliance includes an extraoral vibration source and a contact surface with the in-mouth dentition in the form of a bite plate or platform. The contact surface of the device couples an extra-oral vibration source and an intra-oral mounting device.

別の態様において、歯列矯正器具は、口内振動源と、歯列と接触するバイトプレートまたはプラットフォームとを含む。   In another aspect, the orthodontic appliance includes an intraoral vibration source and a bite plate or platform that contacts the dentition.

さらにバイトプレートは、任意の地点で、または全ての地点において歯に接触することができる。バイトプレートは、咬合面と接触することができ、好ましくは、バイトプレートは、歯の舌側もしくは顔側(または両側の)面と接触するが、より複雑な臨床的な異常の場合、特別なプレートが設計される場合もある。   Furthermore, the bite plate can contact the teeth at any point or at all points. The bite plate can be in contact with the occlusal surface, preferably the bite plate is in contact with the lingual or facial (or bilateral) surface of the tooth, but for more complex clinical abnormalities In some cases, a plate is designed.

プロセッサは、口外または口内の振動源を制御する、標本化するおよび力を平衡させることができる。プロセッサは、使用頻度および継続時間を捕らえ、力、周波数、波形、振幅数、持続時間または任意の他の動作パラメータを変更するようにプログラムすることができるソフトウェアを実行する。プロセッサは、何らかの種類の有線または無線通信方法を介してリモートコンピュータに使用頻度および継続時間を伝達することができる。プロセッサは、インターネットを介して、スマートフォンを介して、または単に他のデバイス(例えばブルートゥース、無線LANなど)を介してリモートコンピュータと通信することができる。   The processor can control out-of-mouth or in-mouth vibration sources, sample and balance forces. The processor executes software that can be programmed to capture frequency of use and duration and change force, frequency, waveform, number of amplitudes, duration or any other operating parameter. The processor can communicate usage frequency and duration to the remote computer via some type of wired or wireless communication method. The processor can communicate with the remote computer via the Internet, via a smartphone, or simply via another device (eg, Bluetooth, wireless LAN, etc.).

プロセッサは、とりわけバイトプレートまたはプラットフォームを強く噛みすぎている、または噛み方が十分な強さではないことに関して、デバイスの使用に関する入力を提供するためにユーザと動的に通信することができる。湿度または温度の感知、または唾液のミネラル含有量の感知に基づいて、適切な使用を測定するための機構、もしくは他の同様の機構を設けることができ、このような制御パラメータに基づいて同様にフィードバックが提供される場合もある。このようなことを正確に行うには、例えば抵抗性ストレインゲージ、容量性または圧電素子などの圧力感知技術が必要とされる。   The processor can communicate dynamically with the user to provide input regarding the use of the device, especially regarding the bite plate or platform being chewed too tightly or not biting sufficiently. Based on the sensing of humidity or temperature, or sensing of the mineral content of saliva, a mechanism for measuring proper use, or other similar mechanism can be provided, and similarly based on such control parameters Feedback may be provided. To do this accurately, pressure sensing techniques such as resistive strain gauges, capacitive or piezoelectric elements are required.

好ましくは、オーダーメイドのまたは半オーダーメイドの特定用途向けの集積回路(ASIC)がこのデバイスを駆動するように設計され、詳細にはこれは完全に口内のデバイスが好ましい。ASICは、マイクロプロセッサ全体と、ROM、RAM、EEPROM、フラッシュおよび他の大型のビルディングブロックを含むメモリブロックとを含むことができる。そのようなASICは、SoC(システムオンチップ)と呼ばれることが多い。ASICの機能を記載するのに、ヴェリログまたはVHDLなどのハードウェア記述言語(HDL)を使用することができる。フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)は、デバイスを駆動するための別のオプションである。プログラマブルロジックブロックおよびプログラマブルインターコネクトによって、同じFPGAを多くの異なる用途で使用することが可能になる。より小型の設計及び/またはより少ない生産量の場合、FPGAは、製造においてもASIC設計よりコスト効果がより高くなる可能性がある。   Preferably, a custom or semi-customized application specific integrated circuit (ASIC) is designed to drive the device, in particular it is preferably a fully oral device. An ASIC can include an entire microprocessor and memory blocks including ROM, RAM, EEPROM, flash, and other large building blocks. Such an ASIC is often referred to as a SoC (system on chip). A hardware description language (HDL) such as Verilog or VHDL can be used to describe the function of the ASIC. Field programmable gate arrays (FPGAs) are another option for driving devices. Programmable logic blocks and programmable interconnects allow the same FPGA to be used in many different applications. For smaller designs and / or lower production volumes, FPGAs may be more cost effective to manufacture than ASIC designs.

別のオプションは、構築されたASIC設計([プラットフォームASIC設計」とも呼ばれる)を利用することである。これは、事前定義されたメタルレイヤ(これより製造時間を短縮する)および何がシリコン上にあるかの事前のキャラクタリゼーション(これにより設計サイクル時間を短縮する)のおかげで、セルベースのASICと比べて製造サイクルタイムと設計サイクルタイムの両方が短縮されるためである。設計の差別化よびカスタム化は、事前定義されたこれより下のレイヤの論理素子の間にオーダーメイドの接続を形成するオーダーメイドのメタルレイヤを創り出すことによって達成される。「構築されたASIC」技術は、フィールドプログラマブルゲートアレイと、「スタンダートセル」ASIC設計との格差を埋めるように理解される。少数のチップレイヤしかカスタム製造する必要がないため、「構築されたASIC」設計は、全ての設計に関してフルマスクセットを製造することが必要とする「スタンダートセル」または「フルカスタム」チップと比べてずっと小さい経常外支出しか持たない。   Another option is to utilize a built ASIC design (also referred to as “Platform ASIC Design”). This is due to cell-based ASICs thanks to a pre-defined metal layer (which reduces manufacturing time) and pre-characterization of what is on silicon (which reduces design cycle time). This is because both the manufacturing cycle time and the design cycle time are shortened. Design differentiation and customization is accomplished by creating a custom-made metal layer that creates a custom-made connection between predefined lower-layer logic elements. “Builded ASIC” technology is understood to bridge the gap between field programmable gate arrays and “standard cell” ASIC designs. Since only a few chip layers need to be custom manufactured, the “built ASIC” design is much more than the “standard cell” or “full custom” chip that requires manufacturing a full mask set for all designs Has only a small extraordinary expenditure.

使用のコンプライアンスにとって重要なのは、デバイスが快適であり、使用するのが嫌ではないことである。初期のモデルは、患者がバイトプレートにより大きな力を及ぼしたとき減速する可変の速度と力を有しており、こういった不規則な振動は、何らかの刺激を生じさせ、コンプライアンスを低下させ、これはいかなる従来技術の振動器具からも予測することができなかった問題である。したがってデバイスは、より滑らかに(かつより静かに)動作するように再設計された。   Important for compliance of use is that the device is comfortable and not unpleasant to use. Early models have variable speed and force that slows down when the patient exerts a greater force on the bite plate, and these irregular vibrations cause some irritation and reduce compliance, Is a problem that could not be predicted from any prior art vibratory apparatus. The device was therefore redesigned to operate more smoothly (and quieter).

詳細には、一定の安全かつ有効な振動方法が開発され、該方法は、第1のエンコーダイベントと第2のエンコーダイベントの間の時間をカウントするソフトウェアを有するプロセッサに作動可能に接続されたエンコーダを振動モータに与えることと、該時間を目標の周波数と比較することと、口内バイトプレートと、該方法を利用する口外信号源とを備える振動式の歯列矯正リモデリングデバイスが、≦2Hzの変動を有して(例えば、周波数は所望される周波数から±2Hzだけ変動する)20〜40Hzの間の単一の周波数で、および該バイトプレートが患者によって噛まれ、該デバイスが作動される際、±0.05Nの変動を有して(例えば変動が≦0.05N)0.1〜0.5Nの間の単一の力で振動するように、該目標の周波数を維持するために適宜、該モータ速度を増減するためにパルス幅変調によってモータ速度を調節することと、を含む。再設計されたソフトウェアおよび機構によって、より滑らかな振動が可能になり、コンプライアンスが向上し、臨床試験において観察されるリモデリングの平均速度をさらに改善することが可能になる。   In particular, a certain safe and effective vibration method has been developed that includes an encoder operably connected to a processor having software that counts the time between the first encoder event and the second encoder event. A vibration orthodontic remodeling device comprising: a vibration motor, comparing the time with a target frequency; an intraoral bite plate; and an extraoral signal source utilizing the method. With a single frequency between 20 and 40 Hz with variation (eg, frequency varies by ± 2 Hz from the desired frequency) and when the bite plate is bitten by the patient and the device is activated Maintain the target frequency so that it oscillates with a single force between 0.1 and 0.5 N with a variation of ± 0.05 N (eg, variation is ≦ 0.05 N). Optionally adjusting the motor speed by pulse width modulation to increase or decrease the motor speed. Redesigned software and mechanisms allow for smoother vibration, improve compliance, and further improve the average remodeling rate observed in clinical trials.

一定の安全かつ有効な歯列矯正力と周波数を維持する別の方法は、オフセットウエイト振動モータを制御するためのプロセッサと、該プロセッサおよび該モータに電力を供給する電池とを設けることであって、該プロセッサが該モータ上の加速度センサまたはエンコーダと結び付く該設けることと、該モータの速度を該加速度センサまたは該エンコーダによって測定することと、パルス幅変調によって、かつ該モータの駆動電圧を制限する専用の電圧調整器によって該モータの該速度を調整することであって、歯列矯正リモデリングデバイスは、口内バイトプレートと、口外振動源とを備え、ステップa〜dの方法を利用する歯列矯正リモデリングデバイスは、ほんの2Hzの変動を有して20〜40Hzの単一の周波数で、かつ該バイトプレートが患者によって噛まれ、該デバイスが作動される際、±0.05Nの変動を有して0.1〜0.5Nの単一の力で振動する、該調整することと、を含む。   Another way to maintain a constant safe and effective orthodontic force and frequency is to provide a processor for controlling the offset weight vibration motor, and a battery for supplying power to the processor and the motor. The processor is coupled to an acceleration sensor or encoder on the motor, the speed of the motor is measured by the acceleration sensor or encoder, and the drive voltage of the motor is limited by pulse width modulation Adjusting the speed of the motor with a dedicated voltage regulator, wherein the orthodontic remodeling device comprises an intraoral bite plate and an extraoral vibration source, and uses the method of steps a to d. The straightening remodeling device has a single frequency of 20-40 Hz with a variation of only 2 Hz and Adjusting when the device is bitten by the patient and the device is actuated, with a variation of ± 0.05 N and with a single force of 0.1-0.5 N .

しかしながら上記のエンコーダ設計は、サイズおよび重量に寄与し、デバイスに対してさらに別の故障地点を与えることになる可動部分を有する。よってこの設計は、本明細書においてさらに更新されている。新たな設計では、モータ速度の管理は、可動部品がまったくない状態で達成されるため、構成要素がより小さくなる。よってサイズおよび重量をさらに小さくすることができる。   The encoder design described above, however, has moving parts that contribute to size and weight, and provide additional points of failure for the device. This design is therefore further updated herein. In new designs, motor speed management is achieved with no moving parts, resulting in smaller components. Therefore, the size and weight can be further reduced.

新たなモータ制御法は、ヘッダがモータから0.01〜5mmであるように回路基板または同等のもののどこかに配置されたピンヘッダを利用する。これらのピンヘッダは、モータがピンに対して移動する際に変動する小さい静電(ES)場を呈する。ピンヘッダに作動可能に接続されたソリッドステートセンサが、このような変動を測定することができ、これによりモータがどのくらいの速さで回転しているか、それ以外の方法で動いているかを判定することができる。他の用途で記載されたものと同様のソフトウェアがその後、モータ速度を調節して、振動力を受けていても一定の速度を実現する。   New motor control methods utilize pin headers located somewhere on the circuit board or equivalent such that the header is 0.01-5 mm from the motor. These pin headers exhibit a small electrostatic (ES) field that varies as the motor moves relative to the pins. A solid state sensor operably connected to the pin header can measure such fluctuations, thereby determining how fast the motor is rotating and otherwise moving Can do. Software similar to that described for other applications then adjusts the motor speed to achieve a constant speed even under vibration forces.

別のオプションは、加速度計を利用することであり、この場合、MEMS圧電素子がブリッジを形成し、移動を検出することができる。そのようなデバイスは、例えばSTMicroelectronicsまたはFreescale(現在はNXP半導体)から商業的に入手可能である。別のオプションは、それを行うための別の方法でジャイロスコープを利用することであるが、これは現時点ではよりコストがかかるオプションである。   Another option is to use an accelerometer, in which case the MEMS piezoelectric element forms a bridge and can detect movement. Such devices are commercially available from, for example, STMicroelectronics or Freescale (currently NXP Semiconductors). Another option is to use a gyroscope in another way to do that, but this is a more costly option at this time.

非充電式または充電式電池が振動源を駆動することができ、この場合充電式電池は、例えばUSBポート、RS−232ポート、壁掛式DC変換器またはFireWire(ファイアワイア)ポートを含めた任意の種類の電源から電力を利用して充電される。あるいは、デバイスは任意の壁付きコンセントに差し込むこともできる。   A non-rechargeable or rechargeable battery can drive the vibration source, in which case the rechargeable battery can be any, including, for example, a USB port, an RS-232 port, a wall-mounted DC converter or a FireWire port. It is charged using power from a variety of power sources. Alternatively, the device can be plugged into any wall outlet.

振動は、最も一般的には、不均衡なまたは偏心ウエイト(オフセットモータ)を有するシャフトを回転させるモータを介して、または圧電性デバイスを介して提供されるが、任意の他の振動手段を利用することもできる。振動を生成する既知の方法には、モータとカムシャフト、モータとリンク装置、モータラックとピニオン、モータと駆動ベルト、ならびに同様の機械的方法が含まれる。しかしながらソレノイド振動器、線形コイル振動器、線形共鳴作動装置、ボイスコイル作動装置なども使用することができる。既存の商業的な振動モータには、いくつか名前を挙げると長寿命のブラシレス(BLDC)振動モータ、コイン(パンケーキ)振動モータ、カプセル型振動モータ、ページャモータ、PCB搭載振動モータ、コアレスDCモータ、超音波モータが含まれる。   Vibration is most commonly provided via a motor that rotates a shaft with an unbalanced or eccentric weight (offset motor), or via a piezoelectric device, but utilizes any other vibration means You can also Known methods of generating vibration include motors and camshafts, motors and linkages, motor racks and pinions, motors and drive belts, and similar mechanical methods. However, solenoid vibrators, linear coil vibrators, linear resonance actuators, voice coil actuators and the like can also be used. Some of the existing commercial vibration motors are long-life brushless (BLDC) vibration motors, coin (pancake) vibration motors, capsule vibration motors, pager motors, PCB-mounted vibration motors, and coreless DC motors. An ultrasonic motor is included.

理想的な振動源は、静かであり、かつ振動速度および力を精密に制御するためにフィードバック機構と組み合わせができることである。さらにそれは小型であり、コスト効果の高い価格で優れた作動寿命を有する。   An ideal vibration source is that it is quiet and can be combined with a feedback mechanism to precisely control vibration speed and force. Furthermore, it is small and has an excellent operating life at a cost effective price.

以下の表に示されるように、多数の極めて小型の振動モータが入手可能であるが、サイズが小さいために、圧電モータが好まれ、低コストおよび入手のしやすさからオフセットウエイトを有するモータが好ましい。とりわけ好ましいのは、実質的に平面モータであり、振動は基板にほぼ平行である(例えばUS5554971、US5780958、US20090224616、US20080129130、US20070103016、WO0178217、各々がその全体において参照により本明細書に組み込まれる)。
As shown in the table below, a number of very small vibration motors are available, but because of their small size, piezoelectric motors are preferred, and motors with offset weights are low because of their low cost and availability. preferable. Particularly preferred are substantially planar motors and the vibrations are substantially parallel to the substrate (eg, US 5554971, US 5780958, US20090224616, US20080129130, US20070103016, WO0178217, each incorporated herein by reference in its entirety).

振動は、往復振動、ランダム、指向性、円形などであって良い。振動器は、特許文献に記載されている(および上記に見られるように商業的に利用可能である)。例えばUS20070299372、US20070255188、US20070208284、US20070179414、US20070161931、US20070161461、US20060287620は、各々が参照により組み込まれており、多様な振動モータを記載している。   The vibration may be reciprocal vibration, random, directivity, circular, or the like. Vibrators are described in the patent literature (and are commercially available as seen above). For example, US20070299372, US20070255188, US20070208284, US20070179414, US20070161931, US20070161461, US20060287620, each incorporated by reference, describes various vibration motors.

とりわけ口内の実施形態に関して電池が振動源を駆動する場合がある。小型のコイン電池、アルカリまたはリチウムが、そのサイズが小さいために好ましいが、とりわけさらなる技術開発に伴いサイズが縮小し、コストが低下するために水素電池もまた、その貯蔵寿命、電力および出力密度に関して好ましい場合がある。ニッケル金属水素電池が現在は好まれている。   In particular, the battery may drive the vibration source for the embodiment in the mouth. Small coin batteries, alkali or lithium are preferred due to their small size, but hydrogen batteries are also related in terms of their shelf life, power and power density, especially because of the size reduction and cost reduction with further technology development. It may be preferable. Nickel metal hydrogen batteries are currently preferred.

特定の実施形態において、無線で充電することができる電池がより長い製品寿命のために好ましいが(例えばUS20090051312、US7511454)、他の実施形態では、1人の患者の使用が意図された低コストのデバイスも作製されている。歯列矯正リモデリングに適した周波数および出力の範囲内で振動する歯列矯正振動器を提供するために適切な電源/モータの組み合わせを選択することが当分野で知られている。   In certain embodiments, batteries that can be charged wirelessly are preferred for longer product lifetimes (eg, US20090051312, US7511454), while in other embodiments, low-cost intended for use by a single patient Devices are also being made. It is known in the art to select an appropriate power / motor combination to provide an orthodontic vibrator that vibrates within a frequency and power range suitable for orthodontic remodeling.

任意の市販のオン/オフスイッチを使用することができる。口内デバイスにとりわけ好ましいのは、押し下げ式作動装置(プッシュボタン、ロッカーまたは膜ボタン)を備えたオン/オフスイッチである。   Any commercially available on / off switch can be used. Particularly preferred for intraoral devices are on / off switches with push-down actuators (push buttons, rockers or membrane buttons).

リース、レンタルまたは処置の使用毎のまたは任意の他の変更可能な利用システムならびに完全な買い取りシステムによって、口外の振動源またはデバイスを低コストで患者に提供することが可能になる。システムは、診断情報をサービスプロバイダに提供することができる。システムはまた、口外振動源のリサイクルもサポートするが、バイトプレートは、1人の患者が使用する構成要素であることが意図されている。   With every lease, rental or treatment use or any other changeable utilization system as well as a complete buying system, it is possible to provide an extraoral vibration source or device to the patient at a low cost. The system can provide diagnostic information to the service provider. The system also supports recycling of the extraoral vibration source, but the bite plate is intended to be a component used by one patient.

別の一態様において、デバイスは、顎、下顎または上顎を含めた歯の組織を変化させるために非静止状態の力を送達する。顎は、持続する非静止状態の力(例えば振動)を受け、この力はその後歯の構成物質に送達され、この非静止状態の力が、下顎、上顎または顎の組織をリモデリングする。デバイスは、中でも、他のタイプの上顎顔面の用途、ならびにTMJ(顎関節)などの外傷、ルフォー型骨折区分の治療手順、歯および他の歯科用インプラント、に使用することができる。   In another aspect, the device delivers a non-stationary force to change dental tissue, including the jaw, mandible or maxilla. The jaws are subjected to a sustained non-stationary force (e.g., vibration) that is then delivered to the tooth component, which remodels the mandible, maxilla or jaw tissue. The device can be used, among other types, for maxillofacial applications, as well as for trauma such as TMJ (temporomandibular joint), treatment procedures for Rufau fracture segments, teeth and other dental implants.

他の態様において、非静止状態の力を送達することによって達成される骨のリモデリングの促進を通して、歯の移動を誘発させ、不正咬合、頭顔の異常、骨の欠陥および歯牙顔面の変形を治療し、患者の痛みや不快さを低下させ、かつ組織の完全性を長期間改善することは結果として歯列矯正治療後の再発を防ぐことになる。   In other embodiments, through the promotion of bone remodeling achieved by delivering non-stationary forces, it induces tooth movement, resulting in malocclusions, craniofacial abnormalities, bone defects and dentofacial deformation. Treating, reducing patient pain and discomfort, and improving tissue integrity over time will result in preventing recurrence after orthodontic treatment.

これらの方法および装置は、データの取りこみ、患者のコンプライアンスに関する分析および利用行動、ならびに効率および生産性をあげるための臨床的な診療室のワークフローの1要素として、本発明を確立するための特定の機構を含む。   These methods and devices are specific to establishing the present invention as an element of data capture, patient compliance analysis and usage behavior, and clinical clinic workflows to increase efficiency and productivity. Including mechanism.

システムの利点には、以下の1つまたは複数が含まれて良い。システムは、非静止状態の力を印加によって、従来の歯列矯正治療プロセスを向上させ時間を早める。システムの一実施形態によると、歯列矯正治療と合わせて頭蓋の骨のリモデリング作業を促進させるのに非静止状態の力が利用される。システムは、全ての形態および階級の歯の不正咬合、頭蓋の異常、骨の欠陥、または歯牙顔面の変形を治療するのに使用することができ、骨のリモデリング作業は、生理学的な役割を務める。システムは、もっぱら上顎に、もっぱら下顎に、または二重歯列弓方式で(同時に上顎と下顎両方)使用することができる。さらにシステムは、歯列全体、自然なまたは不自然な歯の喪失の何らかの組み合わせを呈する症例の治療、および無歯の患者の骨をリモデリングするのに使用することもできる。いかなる年齢の患者もいかなる病歴のプロフィールの患者も治療することができる。システムは、何らかの種類の薬物治療を受けている患者によって利用される場合もある。   System advantages may include one or more of the following. The system improves the conventional orthodontic treatment process and speeds up the application of non-stationary forces. According to one embodiment of the system, non-stationary forces are utilized to facilitate the skull remodeling task in conjunction with orthodontic treatment. The system can be used to treat all forms and classes of tooth malocclusion, skull abnormalities, bone defects, or odontofacial deformations, and bone remodeling tasks play a physiological role serve. The system can be used exclusively on the upper jaw, exclusively on the lower jaw, or in a double dental arch fashion (both upper and lower jaw simultaneously). In addition, the system can be used to treat the entire dentition, treat cases that exhibit some combination of natural or unnatural tooth loss, and remodel bones of edentulous patients. Patients of any age and patients with any medical profile can be treated. The system may be used by patients who are receiving some type of medication.

このシステムによって、より広範囲の骨のリモデリングの文脈で歯列矯正治療および歯の移動を考慮することが可能になる。歯列矯正の歯の移動に関する進行度を制限するステップは、骨形成である。動的な荷重(周期的な力)は、静止状態の力よりもより大規模な骨形成または骨成長/骨のリモデリングにつながる。歯の移動は、周辺の歯槽の頭蓋の骨をリモデリングすることによって達成される。骨のリモデリングにはいくつかのステップが伴う。最初に、有効な骨吸収が生じ(破骨細胞の活動)、これは2週間から3週間かかる。次に有効な吸収から有効な形成(骨芽細胞の活動)への逆転が起こる。最後に3ヶ月から4ヶ月で骨形成が空洞を埋める。破骨細胞の活動は典型的には、骨芽細胞の活動がそれを満たすのよりも5から6倍早く、歯が移動するための経路をきれいにする。したがって、移動の速度を上げるには、骨の形成(骨形成)の速度を上げる必要がある。   This system allows orthodontic treatment and tooth movement to be considered in the context of a wider range of bone remodeling. The step that limits the degree of progression of orthodontic tooth movement is bone formation. Dynamic loading (periodic forces) leads to greater bone formation or bone growth / bone remodeling than stationary forces. Tooth movement is accomplished by remodeling the surrounding alveolar skull bone. Bone remodeling involves several steps. Initially, effective bone resorption occurs (osteoclast activity), which takes 2 to 3 weeks. The reversal from effective resorption to effective formation (osteoblast activity) then occurs. Finally, bone formation fills the cavity in 3 to 4 months. Osteoclast activity is typically 5 to 6 times faster than osteoblast activity fills it, clearing the path for teeth to move. Therefore, in order to increase the speed of movement, it is necessary to increase the speed of bone formation (bone formation).

特定の動的荷重パターン(例えばより高い周波数および静止期間の挿入)は、例えば1ヘルツの正弦波などの基本的な動的な荷重と比べて骨の形成を大いに向上させる。静止期間を挿入することは、それによって骨組織に機械的感受性を取り戻させることができるため、とりわけ効果が高いことが知られている。減衰する回帰地点が、各々の荷重セッションの範囲内で達成される。したがって周期的な力による断続的な荷重作用と負荷の軽減作用が、骨の形成の進行度を有意に高めることができる。   Certain dynamic load patterns (eg, higher frequency and stationary period insertion) greatly improve bone formation compared to basic dynamic loads, such as a 1 Hz sine wave. Inserting a quiescent period is known to be particularly effective because it can cause bone tissue to regain mechanical sensitivity. A decaying return point is achieved within each load session. Therefore, the intermittent load action and the load reduction action by the periodic force can significantly increase the progress of bone formation.

このシステムによって、効率的であり、さらに迅速な治療期間を可能にし、これには歯に対する力を迅速に変えることが伴う。これは機械的にストレスを受けた骨に対する圧電性電流の導入を必要とせずに行われる。利用をコンピュータで監視することによって患者のコンプライアンスが大きく向上する。治療の結果は、患者がいかに厳重に医療従事者の指示に従うかに直接左右される。システムは、例えば1日におおよそ20分またはそれ以上の所定の期間、あるいは任意の他の好適な期間にわたって装着することができ、これにより、患者は家庭で適度な着用時間、デバイスを装着することができる。   This system allows for an efficient and even faster treatment period, which involves rapidly changing the force on the teeth. This is done without the need to introduce a piezoelectric current to the mechanically stressed bone. Patient compliance is greatly improved by monitoring usage with a computer. The outcome of treatment depends directly on how strictly the patient follows the instructions of the healthcare professional. The system can be worn for a predetermined period of time, for example approximately 20 minutes or more per day, or any other suitable period, so that the patient wears the device for a reasonable wearing time at home. Can do.

医療従事者、患者または親/保護者は、予約の間に生じた患者のコンプライアンスや使用パターンを推し量ることができる。確定したコンプライアンスおよび利用は電子手段に記憶され、スマートフォン/スマートデバイス、または任意の他の通信媒体によるインターネット上での検索を含め、医療従事者が検索するために利用可能である。医療従事者は、容易に入手可能な市場の慣例的ソフトウェアパッケージにコンプライアンス情報を直接ダウンロードする場合もある。   Healthcare professionals, patients or parents / guardians can infer patient compliance and usage patterns that occur during appointments. Confirmed compliances and usage are stored in electronic means and are available for medical personnel to search, including searching over the Internet via a smartphone / smart device, or any other communication medium. Healthcare professionals may download compliance information directly into readily available customary software packages on the market.

システムは、歯列矯正治療の非使い捨ての構成要素を変えられるようにし、コストの面で治療の持続期間に比例することを可能にするビジネスモデルをサポートする。デバイスは使い捨てまたは非使い捨てであって良い。デバイスは、その患者に対する処置を基準にして、直接または矯正歯科医もしくは第三者を通してリースされる、レンタルされる、または購入される場合もある。提案されるシステムはまた、歯列矯正症例のスループットを高め、またそれにしたがって診療室の効率も高める。   The system supports a business model that allows non-disposable components of orthodontic treatment to be changed and that is proportional in cost to treatment duration. The device can be disposable or non-disposable. The device may be leased, rented or purchased directly or through an orthodontist or a third party based on the treatment for the patient. The proposed system also increases the throughput of orthodontic cases and accordingly increases the efficiency of the clinic.

より詳細には、本発明は、歯の咬合面に接触する略U字型の面を有する口内バイトプレートを備える歯列矯正リモデリングデバイスであって、該U字型のバイトプレートは、歯および歯茎の上方および下方の顔側の面に接触する上方および下方の縁を有する外側縁部を有し、該U字型のバイトプレートは、歯および歯茎の上方および下方の舌側の面の少なくとも一部に接触する任意選択の上方および下方の縁を有する内側縁部を有する。利用データを取り込むためのプロセッサに作動可能に結合された振動器(作動装置)に作動可能に結合された充電式電池を収容する口外の防水筐体も存在しており、このプロセッサは、データを送信し、電池を充電するためのデータおよび充電ポートに作動可能に結合される。筐体はまた、該データおよび充電ポートに接触するためのアクセスハッチもその中に有することができるが、該電池またはプロセッサを持たない場合もある。U字型バイトは、該筐体に可逆的かつ作動可能に該筐体に接続し、デバイスは、バイトプレートに歯を押しつけることによって利用する間所定の場所に保持され、他のヘッド装着手段は持たない。子供も大人もヘッドギアを一般的にいやがるため、この機能は、とりわけコンプライアンスにとって重要である。   More particularly, the present invention is an orthodontic remodeling device comprising an oral bite plate having a generally U-shaped surface that contacts the occlusal surface of the tooth, wherein the U-shaped bite plate comprises teeth and An outer edge having upper and lower edges in contact with the upper and lower facial surfaces of the gums, the U-shaped bite plate at least of the upper and lower lingual surfaces of the teeth and gums It has an inner edge with optional upper and lower edges that contact the part. There is also a waterproof enclosure outside the mouth that houses a rechargeable battery operably coupled to a vibrator (actuator) operably coupled to a processor for capturing usage data. Operately coupled to the data and charging port for transmitting and charging the battery. The housing can also have an access hatch in it to contact the data and charging port, but may not have the battery or processor. A U-shaped tool is reversibly and operatively connected to the housing, the device is held in place during use by pressing teeth against the tool plate, and other head mounting means are do not have. This feature is particularly important for compliance, as both children and adults generally heal headgear.

別の実施形態において、デバイスは、歯の咬合面に接触する略U字型の面を有する口内バイトプレートであって、歯および歯茎の上方および下方の顔側の面に接触する上方および下方の縁を有する外側縁部と、歯および歯茎の上方および下方の舌側の面の少なくとも一部に接触する上方および下方の縁を有する内側縁部とを有する口内バイトプレートと、USBポートに作動可能に結合されたプロセッサに作動可能に結合された振動器(または作動装置)に作動可能に結合された充電式電池を収容する口外の防水筐体であって、該USBポートに接触するためにアクセスハッチをその中に有するが、電池またはプロセッサには接触せず、該アクセスハッチは該筐体につながれており、該電池及び/またはアクセスハッチは特定の工具を使用してのみ接触可能である口外の防水筐体と、を備え、該U字型のバイトプレートが可逆的かつ作動可能に該筐体に接続し、該歯列矯正リモデリングデバイスは、6インチのところで測定された場合55dBに満たないノイズレベルを有し、ほんの2Hzの変動のみを有して20〜40Hzの周波数で、かつ±0.05Nの変動を有して、0.1〜0.5ニュートンの力で、または同様の力で振動することが可能であり、該デバイスは、バイトプレートに歯を押しつけることによって利用する間所定の場所に保持され、他のヘッド装着手段は持たない。   In another embodiment, the device is an oral bite plate having a generally U-shaped surface that contacts the occlusal surface of the teeth, and upper and lower surfaces that contact the upper and lower facial surfaces of the teeth and gums. Operable on the USB port and an oral bite plate having an outer edge with edges and an inner edge with upper and lower edges that contact at least a portion of the upper and lower lingual surfaces of the teeth and gums An external waterproof housing containing a rechargeable battery operably coupled to a vibrator (or actuator) operably coupled to a processor coupled to the access port for contacting the USB port Has a hatch in it but does not contact the battery or processor, the access hatch is connected to the housing, and the battery and / or access hatch uses a specific tool. An open mouth waterproof housing that can only be contacted, the U-shaped bite plate reversibly and operatively connected to the housing, and the orthodontic remodeling device is measured at 6 inches With a noise level of less than 55 dB, a frequency of 20-40 Hz with only a 2 Hz variation, and a variation of ± 0.05 N, 0.1-0.5 Newton It can be vibrated with force or similar force, and the device is held in place during use by pressing teeth against the bite plate and has no other head mounting means.

さらに別の実施形態において、デバイスは、歯の咬合面に接触する略U字型の面を有する口内バイトプレートであって、歯および歯茎の上方および下方の顔側の面に接触する上方および下方の縁を有する外側縁部と、歯および歯茎の上方および下方の舌側の面の少なくとも一部に接触する任意選択の上方および下方の縁を有する内側縁部とを有する口内バイトプレートと、データポートに作動可能に結合されたプロセッサに作動可能に結合された振動器(または作動装置)に作動可能に結合された充電式電池に作動可能に結合された充電ポートを収容する口外の防水筐体とで基本的に構成され、該U字型のバイトプレートが可逆的かつ作動可能に該筐体に接続し、該歯列矯正リモデリングデバイスは、6インチのところで測定された場合55dBに満たないノイズレベルを有し、ほんの2Hzの変動のみを有して20〜40Hzの周波数で、かつ±0.05Nの変動を有して、0.1〜0.5ニュートンの力で、または同様の力で振動することが可能である。   In yet another embodiment, the device is an oral bite plate having a generally U-shaped surface that contacts the occlusal surface of the tooth, and upper and lower surfaces that contact the upper and lower facial surfaces of the teeth and gums. An oral bite plate having an outer edge having an edge and an inner edge having optional upper and lower edges that contact at least a portion of the upper and lower lingual surfaces of the teeth and gums; and data A mouthwatering waterproof housing containing a charging port operably coupled to a rechargeable battery operably coupled to a vibrator (or actuator) operably coupled to a processor operably coupled to the port The U-shaped bite plate is reversibly and operatively connected to the housing, and the orthodontic remodeling device is 55 when measured at 6 inches. With a noise level below B, with a frequency of 20-40 Hz with only 2 Hz variation and with a variation of ± 0.05 N, with a force of 0.1-0.5 Newton, Or it is possible to vibrate with the same force.

別の実施形態において、歯列矯正デバイスは、口外振動源(または作動装置)と、該振動源を制御する口外プロセッサと、該振動源を駆動する電源と、患者の歯の咬合面と、舌側および頬側の表面の少なくとも一方と接触することを可能にするバイトプレートで構成された口内装着具と、で基本的に構成され、該バイトプレートを噛む患者が、使用する間該デバイスを所定の場所に保持し、口外振動源が口内装着具に結合され、該歯列矯正デバイスが、密封式に密閉され、0.1〜400Hzの周波数で振動することができる。   In another embodiment, the orthodontic device includes an extra-oral vibration source (or actuator), an extra-oral processor that controls the vibration source, a power source that drives the vibration source, the occlusal surface of the patient's teeth, and a tongue. A mouthpiece configured with a bite plate that enables contact with at least one of the lateral and buccal surfaces, and a patient biting the bite plate defines the device during use And the orthodontic device is hermetically sealed and can vibrate at a frequency of 0.1 to 400 Hz.

別の実施形態において、歯列矯正デバイスは、口外振動源(または作動装置)と、該振動源を制御し、利用頻度および持続期間を捕らえ送信する口外プロセッサと、該口外振動源を駆動する電池と、患者の歯の咬合面と、舌側および頬側の表面の少なくとも一方と接触することを可能にするバイトプレートで構成される口内装着具と、で基本的に構成され、該バイトプレートを噛む患者が、使用する間該デバイスを所定の場所に保持し、口内装着具が口外振動源に結合され、該歯列矯正デバイスが密封式に密閉され、0.1〜400Hzの周波数で振動することができる。   In another embodiment, the orthodontic device includes an extra-oral vibration source (or actuator), an extra-oral processor that controls the vibration source to capture and transmit usage frequency and duration, and a battery that drives the extra-oral vibration source. And a mouthpiece comprising a bite plate that allows contact with the occlusal surface of the patient's teeth and at least one of the lingual and buccal surfaces. A chewing patient holds the device in place while in use, the mouthpiece is coupled to an extraoral vibration source, the orthodontic device is hermetically sealed and vibrates at a frequency of 0.1 to 400 Hz. be able to.

さらに他の実施形態において、デバイスは完全に口内にあり、本明細書に記載されるバイトプレートはまた、電源、振動源およびプロセッサをその上に直接有するが、プロセッサは低コストデバイスでは省かれる場合もある。デバイスは密封式に封止されるべきであり、あるいはそうでなければ防水でなければならず、これにより無線充電式電池が好ましく、または長時間持続電池を低コストデバイスに結合させる場合もある。口の内部の空間は制限されるため、好ましくは臼歯によって接触可能な、例えば膜ボタンオフ/オンスイッチと結合されたコイン振動器または他の微小振動器が恐らく最適な振動源である。バイトプレート上のこのような電子構成要素の配置は、構成要素のサイズに応じて頬側または舌側または咬合側のいずれであってもよく、但しそれは利用および審美に差し障るため、好ましくは唇側(唇の下)ではない。   In yet other embodiments, the device is completely in the mouth and the bite plate described herein also has a power source, vibration source and processor directly on it, but the processor is omitted in low cost devices There is also. The device should be hermetically sealed or otherwise waterproof, so a wireless rechargeable battery is preferred, or a long-lasting battery may be coupled to a low cost device. Since the space inside the mouth is limited, a coin vibrator or other micro-vibrator coupled with a membrane button off / on switch, for example, which is preferably accessible by molars, is probably the optimal vibration source. The placement of such electronic components on the bite plate can be either buccal, lingual or occlusal depending on the size of the component, but preferably it is lip-free as it interferes with use and aesthetics. Not on the side (under the lips).

歯列矯正リモデリングの方法もまた提供されており、上記に記載したようにバイトプレートを噛むことと、振動器を5、10、15または20分以上の間作動させることと、を含む。これは毎日、または好ましくは1日2回、またはそれ以上であって良い。デバイスが歯列矯正のリモデリングを早めるため、歯列矯正の治療時間全体が短縮される、例えば平均である2年から1年に短縮される。   A method of orthodontic remodeling is also provided and includes biting the bite plate as described above and operating the vibrator for more than 5, 10, 15 or 20 minutes. This may be daily or preferably twice a day or more. As the device accelerates orthodontic remodeling, the overall orthodontic treatment time is reduced, for example from an average of 2 years to 1 year.

単語「a(1つ)」または「an(1つ)」の使用は、クレーム中または明細書において用語「comprising(備える)」と併せて使用される際、文脈がそうでないことを指示しなければ、1つまたは2つ以上を意味する。   The use of the word “a” or “an” when used in conjunction with the term “comprising” in a claim or in the description must indicate that the context is not. Means one or more than one.

用語「about(およそ)」は、測定方法が指定されなければ、測定の誤差のプラスまたはマイナスの許容誤差の値、あるいは±10%を意味する。   The term “about” means a plus or minus tolerance value of measurement error, or ± 10%, unless a measurement method is specified.

クレーム中の用語「または」の使用は、代替物のみを指すことが明らかに指定されなければ、あるいは代替物が相互に排他的である場合、「及び/または」を意味するように使用される。   The use of the term “or” in the claims is used to mean “and / or” unless it is expressly specified to refer only to an alternative, or where alternatives are mutually exclusive. .

用語「comprise(備える)」、「have(有する)」、「include(含む)」および「contain(収容する)」(ならびにその変形)は、クレーム中で使用される際、非制限の連結動詞であり、他の要素を加えることを可能にする。   The terms “comprise”, “have”, “include” and “contain” (and variations thereof), as used in the claims, are unrestricted linking verbs. Yes, allowing other elements to be added.

フレーズ「consisting of(〜で構成される)」は閉鎖型であり、全ての追加の要素を排除する。   The phrase “consisting of” is closed and excludes all additional elements.

フレーズ「consisting essentially of(基本的に〜で構成される)」は、追加の材料要素を排除するが、本発明の性質を実質的に変えることがない材料以外の要素を包含することは認める。よって用語「基本的に〜で構成される」は、デバイスの性質および使用を基本的に変えることになる、デバイスを使用する間所定の場所に保持するように設計されたかさばるヘッドギア、歯ブラシ用の毛、レーザなどの要素は排除する。しかしながらこのフレーズは、追加のLED照明、短縮ダイアルまたは他の制御ボタン、電池充電指示器、付属品、バイトプレート形状の変形形態、配線における変形形態、ソフトウェアにおける変形、プロセッサまたは通信技術などの要素は排除しない。   It is recognized that the phrase “consisting essentially of” excludes additional material elements but encompasses elements other than materials that do not substantially alter the properties of the present invention. Thus, the term “consisting essentially of” is intended for bulky headgear, toothbrushes designed to hold the device in place during use, which will fundamentally change the nature and use of the device. Elements such as hair and laser are excluded. However, this phrase does not include elements such as additional LED lighting, speed dials or other control buttons, battery charge indicators, accessories, bite plate shape variations, wiring variations, software variations, processor or communication technology Do not exclude.

本明細書で使用される際、全ての学名は、標準的な歯科的用法に準拠している。よって頬側の面は、頬が面する表面を、唇側は唇が面する表面を、舌側は舌が面する表面を指しており、顔側には、唇と頬に面する表面の両方が含まれる。   As used herein, all scientific names are in accordance with standard dental usage. Therefore, the cheek side refers to the surface facing the cheek, the lip side refers to the surface facing the lips, the lingual side refers to the surface facing the tongue, and the face side refers to the surface facing the lips and cheeks. Both are included.

「U−shaped(U字型)」によって本明細書において意味するものは、バイトプレートがたどる歯列の曲率であり、例えば歯の噛む面は、略U字型の曲率である。   What is meant in this specification by “U-shaped” is the curvature of the dentition followed by the bite plate, for example, the tooth biting surface has a substantially U-shaped curvature.

「lingually shaped(舌状に成形された)」が意味するものは、デバイス、例えば口蓋の拡張器または固定具として機能することができるように、デバイスが舌の形状(例えば穴が塞がれたUのような)であることである。   What is meant by “lingually shaped” is that the device has a tongue shape (eg, a hole is plugged) so that it can function as a device, eg, a palatal dilator or fixture. U).

「歯」に接触する、または本明細書における同様のフレーズについて言及する際、意味するものは、歯列全体、例えば両方の歯列弓の歯である。歯列全体より少ない歯が意図される場合、上顎の歯、下顎の歯、または歯の「一部分」あるいは特有の歯または歯列弓、名前で特定されるように言及される。それでもなお、定義によって何らかの不正咬合が、1つまたは複数の歯が著しく直線からずれることになる可能性があるため、バイトプレートは全ての1本ずつの歯に接触する必要はない。このフレーズによってまた、歯列の大きさが変化する、および仮にあったとして臼歯が20〜25歳にわたって生えてきた場合でも対応するために、臼歯における多少のゆとりを認める。あるいは、残っている歯のための追加の空間を与えるために臼歯が除去される場合もあり、よってほとんどの患者は、大人の歯の完全なセットを有するわけではない。したがって平均的な若い患者の全ての歯に接触することが意図されたバイトプレートは、より年配のまたはより身体の大きな患者の臼歯あるいはより成熟した歯列を有する患者の臼歯に到達しない場合がある。   When referring to "teeth" or referring to similar phrases herein, what is meant is the entire dentition, for example the teeth of both dental arches. Where fewer teeth than the entire dentition are intended, mention is made of the upper teeth, lower teeth, or “parts” of the teeth or specific teeth or dental arches, identified by name. Nonetheless, the bite plate need not contact every single tooth, as some malocclusions by definition can cause one or more teeth to deviate significantly from a straight line. This phrase also allows some clearance in the molars to accommodate the change in the size of the dentition and if the molars have grown over the age of 20-25 years, if any. Alternatively, molars may be removed to provide additional space for the remaining teeth, so most patients do not have a complete set of adult teeth. Thus, a bite plate intended to contact all the teeth of the average young patient may not reach the molars of older or larger patient molars or patients with more mature dentitions .

「treatment modality(治療法)」によって意味していることは、歯列矯正術による利益を生じさせる処置の態様、である。   What is meant by “treatment modality” is a mode of treatment that produces benefits from orthodontics.

「treatment modality source(治療法の供給源)」によって意味していることは、治療法を提供するデバイスまたはデバイスの構成要素、である。例えば、振動は、1つの歯列矯正治療法であり、振動源が振動を提供する。振動源は、振動器と呼ばれる場合もある。別の治療法は、赤外線または超音波光であり、LEDまたはレーザが一例の光源であり得る。   By “treatment modality source” is meant a device or component of a device that provides a therapy. For example, vibration is an orthodontic treatment and the vibration source provides vibration. The vibration source is sometimes called a vibrator. Another treatment is infrared or ultrasonic light, and an LED or laser may be an example light source.

「バイトプレート」は本明細書で使用される際、口の中に装着され、歯の咬合面に全体的に接触することで、器具がバイトプレートを「噛んでいる」患者によって保持される器具を意味している。   As used herein, a “bite plate” is an instrument that is worn in the mouth and held by a patient who “bites” the bite plate by making total contact with the occlusal surface of the tooth Means.

「extraoral driver(口外駆動装置)」は、治療法を提供する口外の構成要素であり、好ましい実施形態では、例えば振動器またはレーザなどの治療法の供給源を有する筐体、プロセッサ、電池または他の電源、およびこれと作動可能に結合するまたはそれを作動させるのに必要とされる配線とを有する筐体であり、筐体は、口内バイトプレートのコネクタを収容するためのソケットを有する。筐体は好ましくは、耐水性または防水性である。   An “extraoral drive” is an extraoral component that provides a therapy, and in a preferred embodiment, a housing, a processor, a battery or others having a therapy source, such as a vibrator or laser, for example. And a wiring operatively coupled to or required to operate it, the housing having a socket for receiving the connector of the intraoral bite plate. The housing is preferably water resistant or waterproof.

「ソケット」によって、雄の端部コネクタが嵌合する穴または凹部または雌の端部を意味する。   By “socket” is meant a hole or recess or female end into which a male end connector fits.

「筐体」は、口外駆動装置のための外側面または容器として使用される。   A “housing” is used as an outer surface or container for an extraoral drive.

「歯列矯正リモデリング」は、その分野が容認した定義と一致するように使用され、歯が徐々に移動される、及び/または所望される位置まで位置を再調整するように、最小限の歯根吸収で、高圧側で破骨細胞活動を実現し、減圧側で骨芽細胞活動を実現するのに十分な力を受けた状態での骨のリモデリング処置によって歯を再整列させることを指す。   "Orthodontic remodeling" is used to match the definition accepted by the field, and minimally so that the teeth are gradually moved and / or repositioned to the desired position. Tooth resorption refers to realignment of teeth through bone remodeling procedures with sufficient force to achieve osteoclast activity on the high pressure side and osteoblast activity on the decompression side .

「歯列矯正力」は、その分野が容認した定義と一致するように使用され、歯列矯正のリモデリング処置に必要な安定した(静止状態)再整列させる力を指している。マイクロパルスを参照されたい。   “Orthodontic force” is used to match the accepted definition in the field and refers to the stable (stationary) realignment force required for orthodontic remodeling procedures. See micropulse.

「マイクロパルス」は、極めて小さい振動または周期的な力であり、歯列矯正力と組み合わせた場合、50%も時間が短縮された歯列矯正のリモデリングを生じさせることが現在知られている。   “Micropulses” are extremely small vibrations or periodic forces that are currently known to produce orthodontic remodeling that is reduced in time by as much as 50% when combined with orthodontic forces. .

「歯列矯正リモデリング器具」または「歯列矯正器具」は、その分野が容認した定義と一致するように使用され、歯列矯正力を提供し、これにより歯を再整列させるそのようなデバイスを指している。この用語は多様なデバイスを含んでおり、例えばブレース、アライナー、ポジショナー、ハーブスト、矢じり状の器具、口蓋の拡張器、ペンジュラム、ナンスなどがある。この用語には、電気歯ブラシ、スケーラなどの専門の清掃器具などの歯の清掃デバイスを含まれない。   An “orthodontic remodeling appliance” or “orthodontic appliance” is used to conform to the accepted definition in the field and provide such orthodontic force, thereby realigning the teeth Pointing. The term includes a variety of devices, such as braces, aligners, positioners, herbs, arrowhead instruments, palatal dilators, pendulums, nonces. The term does not include dental cleaning devices such as professional cleaning tools such as electric toothbrushes, scalers.

「ヘッドギア」は、その分野が容認した定義と一致するように使用され、口内の装着地点を利用して容易に達成することができない特定の方向に歯列矯正力を与えるのに使用される種々の頭部および首の装着手段を指している。一例として、ヘッドギアは、下顎を前方に引っ張ることで階級IIの不正咬合を矯正するのを助ける。   “Headgear” is used to match the definition accepted by the field and is used to provide orthodontic force in a specific direction that cannot be easily achieved using the point of attachment in the mouth. Refers to the means of wearing the head and neck. As an example, the headgear helps to correct Class II malocclusion by pulling the lower jaw forward.

電気構成要素が全て口外にあり、筐体内に収容されている歯列矯正治療システムの一実施形態を示す。1 illustrates one embodiment of an orthodontic treatment system with all electrical components outside the mouth and housed in a housing. 電気構成要素が全て口外にあり、筐体内に収容されている歯列矯正治療システムの一実施形態を示す。1 illustrates one embodiment of an orthodontic treatment system with all electrical components outside the mouth and housed in a housing. 全ての構成要素が口内にある、歯列矯正治療システムの第2の実施形態を示す。Fig. 3 shows a second embodiment of an orthodontic treatment system with all components in the mouth. 全ての構成要素が口内にある、歯列矯正治療システムの第2の実施形態を示す。Fig. 3 shows a second embodiment of an orthodontic treatment system with all components in the mouth. 図1〜図2のシステムと共に使用される電子機器を制御する一例の構成図を示す。1 shows a block diagram of an example for controlling an electronic device used with the system of FIGS. 一例の歯科治療ネットワークを示す図である。It is a figure which shows an example dental treatment network. 患者を治療するための一例のプロセスを示す図である。FIG. 6 illustrates an example process for treating a patient. フィードバックする目的でデータを取り込み、データを提供するための一例のプロセスを示す図である。FIG. 6 illustrates an example process for capturing data and providing data for feedback purposes. 器具をリースする、レンタルするまたは購入するための一例のシステムを示す図である。FIG. 2 illustrates an example system for leasing, renting, or purchasing equipment. 診療室および症例の効率を高めるための一例のプロセスを示す図である。FIG. 6 illustrates an example process for increasing the efficiency of a clinic and case. 器具がある場合と、器具なしで治療された患者の痛みのレベルおよび改善された治療時間の差を比較するための一例のプロセスを示す図である。FIG. 10 illustrates an example process for comparing the difference in pain level and improved treatment time for a patient treated with and without an instrument. 図10Aは、平坦なU字型のベースと、上方および下方の舌側および顔側の縁、ならびに口外筐体(図示せず)上の合致用ソケットに嵌合する軸部とを示す、2つの角度からのバイトプレートの斜視図である。FIG. 10A shows a flat U-shaped base, upper and lower lingual and facial edges, and a shaft that fits into a mating socket on an extraoral housing (not shown). It is a perspective view of the bite plate from one angle. 図10Bは、平坦なU字型のベースと、上方および下方の舌側および顔側の縁、ならびに口外筐体(図示せず)上の合致用ソケットに嵌合する軸部とを示す、2つの角度からのバイトプレートの斜視図である。FIG. 10B shows a flat U-shaped base, upper and lower lingual and facial edges, and a shaft that fits into a mating socket on an oral housing (not shown). It is a perspective view of the bite plate from one angle. 図11Aは、縁を有し、所望される最終形状を有する生体適合性の上張りがその上に成型された、2つの角度からのバイトプレートの芯部を示す図である。FIG. 11A shows a bite plate core from two angles with a biocompatible overlay having an edge and a desired final shape molded thereon. 図11Bは、縁を有し、所望される最終形状を有する生体適合性の上張りがその上に成型された、2つの角度からのバイトプレートの芯部を示す図である。FIG. 11B shows the bite plate core from two angles with a biocompatible overlay formed on it, having an edge and the desired final shape. 軸部、張り出し部、ピン、円筒形のシャフト、およびソケット(図示せず)内に対応する凹部に嵌まるジャンプリンプが中に嵌合する溝をよりはっきりと図示するバイトプレートの上面図である。FIG. 6 is a top view of a bite plate that more clearly illustrates a groove into which a jump limp that fits into a corresponding recess in a shaft, overhang, pin, cylindrical shaft, and socket (not shown); . 図13Aは、筐体の本体につながれたアクセスハッチの内部にUSBが収容され、USBが充電とデータ送信の両方の目的のために機能する、2つの角度からのUSBの実施形態を示す図である。FIG. 13A shows an embodiment of a USB from two angles where the USB is housed inside an access hatch connected to the body of the housing, and the USB functions for both charging and data transmission purposes. is there. 図13Bは、筐体の本体につながれたアクセスハッチの内部にUSBが収容され、USBが充電とデータ送信の両方の目的のために機能する、2つの角度からのUSBの実施形態を示す図である。FIG. 13B shows an embodiment of the USB from two angles where the USB is housed inside an access hatch connected to the body of the housing, and the USB functions for both charging and data transmission purposes. is there. 図14Aは、一例の利用データの図表を示す。図14Aは、全体の図表デザインを示しており、1日の%、30日の%、利用の分数、セッションの回数を1つのグラフ上に提供している。下部にあるグレイの利用データを含む小さな水平方向のバーは、可動カーソルまたはスクロールアイコン(各々の終わりの部分の小さなボックスを参照)を有し、ユーザが眺めるためにデータ範囲を選択することを可能にしている。よって患者、親/保護者もしくは医療従事者は、複数の月または複数の年の履歴の全体を見ることができる、または最も最近の月の利用に的を絞ることもできる。FIG. 14A shows an example usage data chart. FIG. 14A shows the overall chart design, providing the% of the day, the% of the 30 days, the minutes used, and the number of sessions on a single graph. A small horizontal bar containing gray usage data at the bottom has a movable cursor or scroll icon (see a small box at the end of each), allowing the user to select a data range for viewing I have to. Thus, the patient, parent / guardian or health care worker can view the entire history of months or years, or can focus on the most recent month of use. 図14Bは、一例の利用データの図表を示す。図14Bは、データの上を、カーソル(矢印)を通過させることによってどのようにして一日に関するデータ(点を参照)を表示するために選択することができるかを示している。選択された日にちのデータはその後、頂部の右側でサマリーにおいて表示される。FIG. 14B shows an example usage data chart. FIG. 14B shows how the data for one day (see point) can be selected for display by passing the cursor (arrow) over the data. The selected date data is then displayed in a summary on the right side of the top. 一例の回路図を示す。An example circuit diagram is shown. 一例の回路図を示す。An example circuit diagram is shown. 一例の回路図を示す。An example circuit diagram is shown. Y軸上のニュートンの力と、X軸上のHzの周波数のグラフを示しており、力と周波数の種々の組み合わせに対する患者の反応がグラフ化されている。一般に、適切な特許容認を有することになるデバイスを提供するためには、周波数が高くなるほど、より小さい力を使用するべきである。A graph of Newton's force on the Y axis and Hz frequency on the X axis is shown, and the patient's response to various combinations of force and frequency is graphed. In general, the higher the frequency, the less force should be used to provide a device that will have adequate patent acceptance. 回路基板上のピンと、モータ速度を感知するためのソリッドステートセンサとを示す図である。It is a figure which shows the pin on a circuit board, and the solid state sensor for sensing a motor speed. 内側の芯部がないバイトプレートを示しており、これは口外作動装置を覆うように成型され、電子機器の保守をするためのアクセスハッチを有する。A bite plate without an inner core is shown, which is molded to cover the extraoral actuator and has an access hatch for maintenance of the electronic equipment. 内側の芯部がないバイトプレートを示しており、これは口外作動装置を覆うように成型され、電子機器の保守をするためのアクセスハッチを有する。A bite plate without an inner core is shown, which is molded to cover the extraoral actuator and has an access hatch for maintenance of the electronic equipment. 犬歯の周りに切欠きを有する内側の芯部がないことで、バイトプレートの臼歯端部が、前縁部に対して移動し、これによりヨーロッパ人、アジア人およびデーモン(Damon)歯列弓の形態に適応することができるバイトプレートを示している。The absence of an inner core with a notch around the canine moves the molar end of the bite plate relative to the leading edge, which allows European, Asian and Damon dental arches A bite plate that can be adapted to the form is shown. 周波数とラジアン速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a frequency and a radian velocity.

本発明の一実施形態によって、非静止状態の力(例えば振動)を利用して、歯列矯正の治療と併せた頭蓋骨のリモデリングを促進させる。システムは、歯の不正咬、頭蓋の異常、骨の欠陥、歯牙顔面の変形の全ての形態および区分を治療するのに使用することができ、そこでは骨のリモデリングは生理学的な役割を務める。システムは、もっぱら上顎に、もっぱら下顎に、または二重歯列弓方式で(同時に上顎と下顎両方)使用することができる。さらにシステムは、歯列全体、自然なまたは不自然な歯の喪失の何らかの組み合わせを呈する症例の治療、および無歯の患者の骨をリモデリングするのに使用することもできる。いかなる年齢の患者もいかなる病歴のプロフィールの患者も治療することができる。システムは、何らかの種類の薬物治療を受けている患者によって利用される場合もある。   In accordance with one embodiment of the present invention, non-stationary forces (eg, vibrations) are utilized to facilitate skull remodeling in conjunction with orthodontic treatment. The system can be used to treat all forms and segments of dental malocclusion, skull abnormalities, bone defects, odontofacial deformations, where bone remodeling plays a physiological role . The system can be used exclusively on the upper jaw, exclusively on the lower jaw, or in a double dental arch fashion (both upper and lower jaw simultaneously). In addition, the system can be used to treat the entire dentition, treat cases that exhibit some combination of natural or unnatural tooth loss, and remodel bones of edentulous patients. Patients of any age and patients with any medical profile can be treated. The system may be used by patients who are receiving some type of medication.

図1Aから図1Bは、歯列矯正デバイス10の一実施形態を示している。デバイス10は、患者の口の中に挿入される口内バイトプレート20を有する。バイトプレート20は、口外振動源30に接続される。デバイス10は、バイトプレート20を押しつける患者の顎40によって保持され、歯列弓42の間にそれを固定する。他の装着手段は必要されないため、デバイスが大いに簡素化され、患者を快適にし易くし、これによりコンプライアンスを大きく改善するように機能する。   1A-1B illustrate one embodiment of an orthodontic device 10. The device 10 has an oral bite plate 20 that is inserted into the patient's mouth. The bite plate 20 is connected to the extraoral vibration source 30. The device 10 is held by the patient's jaw 40 pressing the bite plate 20 and secures it between the dental arches 42. Since no other means of attachment is required, the device is greatly simplified, making it easier to make the patient comfortable, thereby functioning to greatly improve compliance.

バイトプレート20は、歯列32のいずれかの部分とかみ合うことができ、特定の歯列弓、領域、四分円弧、または1本の歯に限定されず、また自然の歯列または義歯の歯列のいずれにも限定されることはなく、本明細書には全ての歯に接触する一般的に有益な形状を図示した。本明細書における「全ての歯」によって、バイトプレートが最も遠位の歯から、上方および下方の歯列弓の両方の最も近心の歯全体に接触することを意味している。しかしながら、不正咬合が原因で1つまたは複数の歯が実際にはバイトプレートに触れていない場合もある。不正咬合が重篤である場合、整列していない歯に接触するために、バイトプレートを剥がして貼るタイプのライザーを介して適合させることができる、またはオーダーメイドのバイトプレートを構築することもできる。   The bite plate 20 can be engaged with any part of the dentition 32 and is not limited to a particular dental arch, region, quadrant, or single tooth, and is a natural or denture tooth Without being limited to any of the rows, this document illustrates a generally beneficial shape that contacts all teeth. By “all teeth” herein is meant that the bite plate contacts the most mesial teeth of both the upper and lower dental arches from the most distal teeth. However, one or more teeth may not actually touch the bite plate due to malocclusion. If malocclusion is severe, it can be fitted through a type of riser that peels and affixes the bite plate to contact unaligned teeth, or a custom bite plate can be constructed .

本実施形態における口外の振動源30は、口外装置に搭載されたボタン38を押すことによって作動される。振動器は、あるいは、マイクロプロセッサ39によって、または湿度もしくは温度感知、ならびに唾液のミネラル含有量の感知を含めた外部の刺激をデバイスの機能に変換する何らかの他の機構によって、患者の噛む圧力を刺激として感知することによって作動される。   The extraoral vibration source 30 in this embodiment is actuated by pressing a button 38 mounted on the extraoral device. The vibrator stimulates the patient's chewing pressure, alternatively, by the microprocessor 39 or by some other mechanism that translates external stimuli into the function of the device, including humidity or temperature sensing and salivary mineral content sensing. Is activated by sensing as

より詳細には口外振動源30は、振動器または作動装置54を含み、これはオフセットモータ、圧電振動器または振動を生み出すための任意の他の手段であって良い。作動装置54は、プロセッサ39に作動可能に結合され、このプロセッサは、電池62に作動可能に結合される。口外振動源30はまた、作動装置54によって生じた力をバイトプレート20に伝達し、これにより歯およびユーザの骨にも伝達するようにしてバイトプレートに接続される。口外振動源30全体は好ましくは、筐体内に封入され(この図では詳細に描かれない)、この筐体は好ましくは水密である、または少なくとも耐水性である。さらに配線、ソフトウェア、接続部、連結器などが機能的振動源を作製するのに必要とされ、この図には詳細には描かれないが、これらを実装するための様々な方法は当分野では既知である。   More particularly, the extraoral vibration source 30 includes a vibrator or actuator 54, which may be an offset motor, a piezoelectric vibrator or any other means for creating vibration. Actuator 54 is operably coupled to processor 39, which is operably coupled to battery 62. The extraoral vibration source 30 is also connected to the bite plate so as to transmit the force generated by the actuator 54 to the bite plate 20 and thereby to the teeth and the user's bone. The entire extraoral vibration source 30 is preferably enclosed within a housing (not depicted in detail in this figure), which is preferably watertight or at least water resistant. In addition, wiring, software, connections, couplers, etc. are required to create a functional vibration source, which is not depicted in detail in this figure, but various methods for implementing them are known in the art. Known.

図2Aから図2Bに示される別の実施形態では、口外振動源30は、口内に位置決めされており、バイトプレートは、力を生成し印加するのに必要な構成要素を保持している。この実施形態は、非静止状態の力を生成し、上顎または下顎歯列弓のいずれか、またはその両方に力を加えることができる。この特定の実施形態には、歯の両方の歯列弓40と共に作用する二重歯列弓構成が伴う。患者は、バイトプレート20を口腔内に挿入し、下方にそれを噛むことで、デバイスがどちらの歯列弓40に使用するために作動されるかに関わらず、デバイス10を歯の間に安定して保持する。口内の区画36に収容された振動源30は、ボタン38を押すことによって作動され、これにより作動装置54を作動し、バイトプレート全体を振動させる。振動源30は、あるいは、マイクロプロセッサ39によって、あるいは外部の刺激をデバイスの機能に変換する何らかの他の機構によって、患者の噛む圧力を刺激として感知することによって作動される場合もある。   In another embodiment shown in FIGS. 2A-2B, the extraoral vibration source 30 is positioned in the mouth and the bite plate holds the components necessary to generate and apply the force. This embodiment can generate a non-stationary force and apply the force to either the upper or lower dental arch, or both. This particular embodiment involves a double dental arch configuration that works with both dental arches 40 of the tooth. The patient inserts the bite plate 20 into the oral cavity and chews it downward to stabilize the device 10 between the teeth regardless of which dental arch 40 the device is activated for use with. And hold. The vibration source 30 housed in the mouth compartment 36 is activated by pressing a button 38, thereby actuating the actuator 54 and causing the entire bite plate to vibrate. The vibration source 30 may alternatively be actuated by sensing the patient's chewing pressure as a stimulus by the microprocessor 39 or by some other mechanism that converts external stimuli into device function.

デバイスの中央ラインおよび顔側にある口内の区画が示されているが、それは舌側に収容される場合もある、あるいは2つ以上の振動器が、例えば臼歯上に設けられる場合もある。この機構全体は密封式に封止されることでそれを防水にする。   Although the central line of the device and the compartment in the mouth on the facial side are shown, it may be housed on the lingual side, or more than one vibrator may be provided on the molar, for example. The entire mechanism is hermetically sealed to make it waterproof.

一実施形態において、デバイスを噛むことによって、またはそれ以外の方法でデバイスに顎を押しつけることによって、患者が十分な力を加えたときにデバイスは機能する。これにより、正しい大きさの力が加えられたとき、デバイスが周期的な力を提供するように制御することが可能になる。この実施形態において、デバイスは1)マイクロプロセッサおよびコンプライアンスソフトウェアおよび報告システム、2)任意のレベルの周期的な力を与える能力、ならびに3)歯が正しい力をデバイスに加えたときに限って周期的な力を与える能力を含む。作動トリガーを、温度または湿度感知ならびに唾液のミネラル含有量の感知を含めた何らかの他の刺激に関連付けることもできる。   In one embodiment, the device functions when the patient applies sufficient force by chewing the device or otherwise pressing the jaw against the device. This allows the device to be controlled to provide a periodic force when the correct amount of force is applied. In this embodiment, the device is 1) a microprocessor and compliance software and reporting system, 2) the ability to apply any level of periodic force, and 3) periodic only when the teeth apply the correct force to the device. Including the ability to give power. The actuation trigger can also be associated with any other stimulus, including temperature or humidity sensing as well as saliva mineral content sensing.

図3は、デバイスと共に使用される一例の制御電子機器の構成図を示す。機能的な電気機械構成要素には、低出力マイクロコントローラであり得るプロセッサ39が含まれる。プロセッサ39は、そのメモリ52に命令およびデータを記憶する。プロセッサは、中でも例えば電気モータまたは圧電デバイスなどの作動装置54を駆動する。図3のシステムは、充電式であって良い電池62からエネルギーを受け取る。プロセッサ39は、USBポートなどの通信ポート60、またはアンテナ59に接続された無線トランシーバ58を介してプログラムされる、またはアップデートされる、またはデータを送信することができる。電池62は、任意のタイプであって良く、そこに挿入される際、電池を充電するドッキングポートを備えた充電式であって良い。プロセッサ39はまた、必要であれば任意選択のセンサ64と通信することで、患者の歯のデータを取り込むこともできる。プロセッサ39はまた、通信ポート60または無線トランシーバ58を介してその作動パラメータを送信するだけで、歯の専門医、例えば歯科医、歯列矯正医師、臨床実験モニター、衛生士、治療コーディネーター、スタッフメンバー、患者または第3者が、必要に応じて治療の進行をモニターすることができる。   FIG. 3 shows a block diagram of an example control electronics used with the device. Functional electromechanical components include a processor 39 which may be a low power microcontroller. The processor 39 stores instructions and data in its memory 52. The processor drives an actuator 54 such as, for example, an electric motor or a piezoelectric device. The system of FIG. 3 receives energy from a battery 62 that may be rechargeable. The processor 39 can be programmed or updated or transmit data via a communication port 60, such as a USB port, or a wireless transceiver 58 connected to an antenna 59. The battery 62 may be of any type and may be rechargeable with a docking port that charges the battery when inserted therein. The processor 39 can also capture patient tooth data by communicating with an optional sensor 64 if desired. The processor 39 can also simply transmit its operating parameters via the communication port 60 or the wireless transceiver 58 to provide dental specialists such as dentists, orthodontists, clinical laboratory monitors, hygienists, treatment coordinators, staff members, A patient or a third party can monitor the progress of treatment as needed.

作動装置54は、図2の口内の実施形態に示されるようにバイトプレートまたはプラットフォームに直接装着することができる、または図1に示されるように口外である場合もある。作動する際、任意の形状または厚さであり、任意の材料で構成され得るバイトプレートまたはプラットフォームは、必要な力を送達するように振動する。好ましい実施形態において、バイトプレートは、中実の内側の芯部を含んでおり、これは歯に振動を伝達するのに十分な硬さであり、例えば30〜40ショアDであり、より柔らかい、例えば60〜90ショアAの生体適合性のコーティングまたは筐体によって覆われている。   Actuator 54 can be attached directly to the bite plate or platform as shown in the intra-oral embodiment of FIG. 2, or it can be out-of-mouth as shown in FIG. In operation, a bite plate or platform of any shape or thickness, which can be composed of any material, vibrates to deliver the required force. In a preferred embodiment, the bite plate includes a solid inner core, which is hard enough to transmit vibration to the teeth, for example 30-40 Shore D, softer, For example, it is covered by a biocompatible coating or housing of 60-90 Shore A.

さらに他の実施形態において、内側中心部は省かれており、かわりにバイトプレートは、より堅固なデュロメータ材料で作製され、例えばおよそ70〜80、または75ショアAで作製されるため、筐体における振動およびバイトプレートに沿った中間部の振動は、ほぼ同じになり、軸部およびバイトプレートの半分を横断する際0.05Nを超えるロスを被ることはない。そのような実施形態では、軸部は、口外構成要素に対する安定した接続を可能にするのに十分な厚さである必要があるが、一代替形態として、バイトプレートが、口外筐体を覆うように成型されることで、連結度は問題ではなくなる。そのような外側被覆式の実施形態では、製造者が修理のための電子機器に接触することができるように、口外のアクセス区域を有することが望ましい場合がある。そのような区域には、ユーザが容易に入れないことが好ましい。内側芯部/フレームを省く3つの異なる材料の出願人のテストは、振動要素がマウスピースにしっかりと装着されている限り、力の振幅においていかなる低下も示さなかった。   In still other embodiments, the inner center is omitted, and instead the bite plate is made of a stiffer durometer material, eg, made at approximately 70-80, or 75 Shore A, so in the housing The vibrations and the vibrations in the middle along the bite plate will be approximately the same, with no loss of more than 0.05 N when traversing the shaft and half of the bite plate. In such embodiments, the shank needs to be thick enough to allow a stable connection to the extraoral component, but as an alternative, the bite plate covers the extraoral housing As a result, the degree of connectivity is no longer a problem. In such an overcoated embodiment, it may be desirable to have an off-mouth access area so that the manufacturer can contact the electronics for repair. Such areas are preferably not easily accessible by the user. Applicant's test of three different materials omitting the inner core / frame did not show any reduction in force amplitude as long as the vibrating element was securely attached to the mouthpiece.

力を測定するために、バイトプレートは、両側を締め具で締め付けられて、ゆるめに噛んだ状態を模倣し、バイトプレートに沿った中間部の締め具内の小さな穴から供給された力センサが、デバイスが作動される際に力を測定する。力はまた、作動時の口外の駆動装置のソケットにおいても測定される。現在の商業的実施形態において、これはポリカーボネート製の剛性の内側芯部を有し、ソケットにおける力は0.28Nであり、バイトプレートに沿った芯部の力は0.25Nであり、これによりロスはほんの0.03N(〜10%)である。内側芯部のないバイトプレートの我々のテストでは、15%のロスを認めた場合、さらに0.2〜0.25Nをバイトプレートに送達するようにモータの重量がこれに従って修正される。しかしながらこれらの実験は、まだ完璧なものではない。   To measure the force, the bite plate is clamped on both sides with a clamp to mimic a loose bite, and a force sensor fed from a small hole in the middle clamp along the bite plate Measure the force when the device is activated. The force is also measured at the socket of the driving device outside the mouth during operation. In the current commercial embodiment, it has a rigid inner core made of polycarbonate, the force at the socket is 0.28 N, and the core force along the bite plate is 0.25 N, thereby The loss is only 0.03N (-10%). In our testing of a bite plate without an inner core, if a 15% loss is observed, the motor weight is modified accordingly to deliver an additional 0.2-0.25 N to the bite plate. However, these experiments are not yet perfect.

力を増大させるために、調節することができるパラメータは2つあり、すなわち質量と加速度である。加速度は、ウエイトの半径の二乗によって調整される。質量は、重量の材料の選択(例えばタングステン、鋼など)およびその寸法によって制御される。   There are two parameters that can be adjusted to increase the force: mass and acceleration. The acceleration is adjusted by the square of the weight radius. The mass is controlled by the choice of weight material (eg tungsten, steel, etc.) and its dimensions.

偏心回転質量(ERM)は、小型のDCモータによって駆動される。ERMを利用する力(F)は、回転のラジアン速度(ω)、回転重量の質量(m)および重量の重心の半径(r)に比例する。与えられる式は、印加される有効な(2乗平均平方根)力に関するものである。   The eccentric rotating mass (ERM) is driven by a small DC motor. The force (F) utilizing ERM is proportional to the radian speed of rotation (ω), the mass of rotating weight (m), and the radius of gravity center of gravity (r). The formula given relates to the effective (root mean square) force applied.

システムは、金属ERMの容量感知を用いて、力の周波数、およびそれ故、回転ERMによって生じた振動を感知する。   The system uses the capacitive sensing of the metal ERM to sense the force frequency and hence the vibration caused by the rotating ERM.

周波数=2πω   Frequency = 2πω

周波数とラジアン速度の関係
半径の二乗=2×オフセット、図20を参照。
Relationship between frequency and radian velocity
* Square of radius = 2 × offset, see FIG.

芯部を省くことの1つの論理的根拠は、部品を削減し、これにより費用も削減することであるが、重要な利点は、バイトプレートがより薄くなることであり、これにより快適さを高めることができ、また必要に応じてフィットするようにユーザがバイトプレートの不要な部分を切り落とすことが可能であることである。現行では、バイトプレートは、6つの異なるサイズで提供されているが、バイトプレートの厚さが2mm以下であり、それをはさみで切り落とすことができるならば、2から3まで削減することができることが予想される。   One rationale for omitting the core is to reduce parts and thereby reduce costs, but an important advantage is that the bite plate is thinner, which increases comfort It is possible that the user can cut off unnecessary portions of the bite plate to fit as needed. At present, the bite plate is offered in six different sizes, but if the bite plate has a thickness of 2 mm or less and can be cut off with scissors, it can be reduced from 2 to 3 is expected.

すでに強調されている削減された部品およびプロセス時間の経費の他に、追加として剛性の芯部が取り除かれた場合、バイトプレートおよびマウスピースがより柔軟になる。これにより、我々が「中程度に平坦」(寸法的に大型と小型の平坦なサイズの間である)を設計することを可能に、それが折れ曲がる(小型になるように)または広がる(大型になるように)ことができるとすると、これは潜在的に全てのユーザに適用することが可能である。これは、1つのサイズのマウスピースへの縮小を意味する。   In addition to the reduced parts and process time costs already emphasized, the bite plate and mouthpiece become more flexible if the rigid core is additionally removed. This allows us to design a “moderately flat” (between dimensional large and small flat size), which bends (to be small) or spreads (to large) This could potentially apply to all users. This means a reduction to one size mouthpiece.

さらに各々の切歯の周りでバイトプレートの舌側に小さな楔が切り抜かれる場合、口にぴたりとフィットするようにバイトプレートの幅を調節することができ、これによりヨーロッパ人、アジア人およびDamon歯列弓の各々に適応することができるが、その一部は、現在の設計では不可能である。図19は、そのような楔を示しており、バイトプレートが、医療グレードのシリコンなど例えば熱可塑性エラストマーでできていることから、それは変化する歯列弓に適応するために楔のところで最低限の座屈作用によって折れ曲がることができる。取り外す際、バイトプレートは、その元の構成に戻る。   In addition, if a small wedge is cut out on the lingual side of the bite plate around each incisor, the width of the bite plate can be adjusted to fit snugly, which allows European, Asian and Damon teeth It can be adapted to each of the row bows, some of which are not possible with current designs. FIG. 19 shows such a wedge, since the bite plate is made of, for example, a thermoplastic elastomer such as medical grade silicone, it is minimal at the wedge to accommodate changing dental arches. It can be bent by the buckling action. Upon removal, the bite plate returns to its original configuration.

バイトプレートの外側は、不快な風味を有することはなく、生体適合性であり、安全かつ食品医薬品局が承認したシリコンゴム、ポリプロピレン、HDPEなどであることが好ましい。別の実施形態において、バイトプレートコーティングおよび口の組織に接触する器具の他の部品は、器具の使用中のさらなる快適さのために香味の選択を有する。さらに別の実施形態においてデバイスは、ぴったりとフィットする成形し直すことができるポリマーによって、例えばボイルまたはバイトポリマー、または光及び/もしくは化学物質を添加することで活性化させる、硬化させる及び/または凝固させることができるポリマーなどでコーティングされる。   The outside of the bite plate is preferably made of silicone rubber, polypropylene, HDPE, etc. that does not have an unpleasant flavor, is biocompatible, is safe and approved by the Food and Drug Administration. In another embodiment, the bite plate coating and other parts of the device that contact the tissue of the mouth have flavor choices for additional comfort during use of the device. In yet another embodiment, the device is activated, cured and / or coagulated by a snug fit polymer, for example by adding a boil or bite polymer, or light and / or chemicals. It is coated with a polymer or the like that can be made.

デバイスは、歯列にわたって1つまたは複数の噛み合い地点を有することができる、または全体として、かつ両方の歯列弓に同時に歯列全体と噛み合う場合もある。本明細書に記載されるデバイスとして具現化されるシステムは、およそ0.1ヘルツからおよそ1200ヘルツの間、但し1〜400Hzが好ましく、とりわけ5〜40Hzまたは30Hzの周波数で拍動または振動する。   The device may have one or more engagement points across the dentition, or may engage the entire dentition as a whole and on both dental arches simultaneously. The system embodied as the device described herein is between about 0.1 Hz to about 1200 Hz, but preferably 1 to 400 Hz, especially pulsating or vibrating at a frequency of 5 to 40 Hz or 30 Hz.

骨のリモデリングを促進するのに超音波が有効であることを示す一部のデータが存在するため、超音波周波数が使用される場合もある。しかしながら歯科用途における成功した利用は、まだ示されていない。さらに、超音波の使用は、そのような患者の頭部の付近ではかなり刺激的であるため、たとえ超音波が骨形成作用を有することが示されていてもそのようなデバイスを価値のないものにしている。デバイスは、患者がそれを使用したがらないならば、全く効力を持たない。   Since there is some data that indicates that ultrasound is effective in promoting bone remodeling, ultrasound frequency may be used. However, a successful use in dental applications has not yet been shown. Furthermore, the use of ultrasound is quite stimulating near the head of such a patient, so even if ultrasound has been shown to have osteogenic effects, it is not worth it I have to. The device has no effect if the patient does not want to use it.

一実施形態において、歯列との噛み合いは、上記で考察した0.1から400Hzの間の周波数で1日におよそ20分間およそ5ニュートン(5N)の力を伝達することができる。しかしながら1ニュートン未満の力、とりわけ0.1〜0.5または0.2〜0.3Nが患者にはより好まれ、あまりに大きな力が印加された場合に起きる歯根吸収を生じることなく、臨床的に有効であることが示されている。過剰な力、とりわけ高い周波数を有する大きな力は、一般に患者にとって不愉快なものであり、好ましい実施形態では、これらのパラメータは、臨床的に許容可能な限界値の範囲内で調節することができる。商業的デバイスは常に、0.25Nを使用するが、これは、文献においては0.2Nまで四捨五入される場合もある。   In one embodiment, the engagement with the dentition can transmit a force of approximately 5 Newtons (5N) for approximately 20 minutes per day at a frequency between 0.1 and 400 Hz as discussed above. However, forces less than 1 Newton, especially 0.1-0.5 or 0.2-0.3 N, are more preferred by patients and are clinical without causing root resorption that occurs when too much force is applied. Has been shown to be effective. Excess forces, especially large forces with high frequencies, are generally unpleasant for the patient, and in a preferred embodiment, these parameters can be adjusted within clinically acceptable limits. Commercial devices always use 0.25N, which may be rounded to 0.2N in the literature.

規定された臨床的な力の印加は、任意の継続期間、周波数、および1日の時間の組み合わせのパターンにわたる場合があるが、現行のデバイスは、1日に20分の使用が認められている。作動の20分の継続期間が完了すると、デバイスは自動的に止まることができる。作動の現在のセッションにおける経過時間と、残りの時間に関して患者にフィードバックを与える。可聴音、可視光、サイクルシャッターの形態または任意の他の手段におけるペーシング指示器もまた有益である。このような指示器は、任意の形態および周波数であって良い。原型システムは、指示器を具現化する。最初の15分間は5分間隔で1/2の音で、5分、10分、および15分のところの音を表し、その後19分のところで最後の音が、ユーザが60秒の残りの使用時間を有することを知らせる。患者に注意を与えるために他の指示器及び/または好適な治療間隔を使用することもできる。例えば専門医は、例えば4×5分または10×2分、または任意の他のその組み合わせなど20分に達するように使用パターンを組み合わせ適合させて治療間隔を特定することができる。   Although prescribed clinical force application may span any combination of duration, frequency, and time of day, current devices are allowed to be used for 20 minutes per day . Once the 20 minute duration of operation is complete, the device can automatically stop. Provide feedback to the patient regarding the elapsed time in the current session of operation and the remaining time Pacing indicators in the form of audible sounds, visible light, cycle shutters or any other means are also useful. Such an indicator may be of any form and frequency. The prototype system embodies an indicator. The first 15 minutes are ½ sounds at 5 minute intervals, representing sounds at 5 minutes, 10 minutes, and 15 minutes, then the last sound at 19 minutes and the remaining use by the user for 60 seconds Inform you that you have time. Other indicators and / or suitable treatment intervals can also be used to alert the patient. For example, the specialist can specify treatment intervals by combining and adapting usage patterns to reach 20 minutes, for example 4 × 5 minutes or 10 × 2 minutes, or any other combination thereof.

デバイスが止まった後、患者は単に口内バイトプレートから噛む圧力を解放し、デバイスを取り外す。使用頻度および継続時間に関するデータの取り込みがリアルタイムで更新される。したがって、使用後のこのデータのデバイスの表示は、このセッションの直前の同一のデバイスと比べて1つのセッションが追加され、利用の継続期間が20分追加されたことを示すことになる。   After the device stops, the patient simply releases the biting pressure from the oral bite plate and removes the device. Data capture on usage frequency and duration is updated in real time. Therefore, the device display of this data after use will indicate that one session has been added and the duration of use has been added by 20 minutes compared to the same device immediately before this session.

一実施形態において、電池62は充電式であり、使用の間に、その充電器に差し込むことができる。あるいはデバイスはその筐体内に電池62を埋め込むこともでき、デバイス全体が充電式のベース内に配置される(または電池は充電する必要がない)。電池の充電作業はまた、USBポート60から受信する電力を利用して行われる場合もあり、これはとりわけ好ましい。よって充電ポートと、データポートは同一のポートであって良い。または電池を充電するために任意の好適なコンピュータもしくは電気接続が設けられる場合もある。例えば電池はRS-232、Firewire(ファイアワイア)を利用して、または5Vフックを介して充電することができる。さらに標準的な壁掛式DC変換器を使用して電池を充電することもできる。   In one embodiment, battery 62 is rechargeable and can be plugged into its charger during use. Alternatively, the device can embed a battery 62 in its housing, and the entire device is placed in a rechargeable base (or the battery need not be charged). The battery charging operation may also be performed using the power received from the USB port 60, which is particularly preferred. Therefore, the charging port and the data port may be the same port. Or any suitable computer or electrical connection may be provided to charge the battery. For example, the battery can be charged using RS-232, Firewire, or via a 5V hook. Furthermore, the battery can be charged using a standard wall-mounted DC converter.

USBポートが設けられる場合、それは筐体の内部に保護されるべきであり、アクセスハッチ、または筐体の本体に好ましくはつながれた、またはどうにかして装着された取り外し可能なキャップを介して接続されるべきである。操作性の点で必須ではないが、アクセスハッチおよび電池は、特定の工具を使用してのみ接続可能であることが好ましく、デバイスをより安全にし、法的な負担を軽くすることがその理由である。あるいは防水のUSBポートを設けることも可能であるが、これはコストを増加させることになる。電池およびプロセッサはいずれも患者が触れることができないことが好ましい。   If a USB port is provided, it should be protected inside the enclosure and connected via an access hatch or a removable cap that is preferably connected or somehow attached to the body of the enclosure. Should be. Although not essential in terms of operability, it is preferable that the access hatch and battery can only be connected using specific tools, for the reason of making the device safer and reducing the legal burden. is there. Alternatively, a waterproof USB port can be provided, but this increases the cost. Both the battery and the processor are preferably inaccessible to the patient.

1つの好ましい実施形態では、デバイスは、デバイスがその上に固定される際、充電部と接触するベースプレートを有する誘導充電装置を利用する。したがってケーブルは必要なく、このようにして防水のデバイスを作製し易くする。   In one preferred embodiment, the device utilizes an inductive charging device having a base plate that contacts the live part when the device is secured thereon. Thus, no cable is required, thus making it easier to produce a waterproof device.

デバイスは好ましくは密封式に封止されることで、気密かつ水密である、あるいは少なくとも耐水性であり、水または湿気への暴露に耐えることができる。それは室温で保管することができ、そのようにすべきである。この特定の実施形態で使用される電池62は、メモリーフリーかつメンテナンスフリーである。デバイスは、充電器ベースを有することができる、または次の使用のために充電するのに十分に長い時間挿入することができる。   The device is preferably hermetically sealed so that it is airtight and watertight, or at least water resistant, and can withstand exposure to water or moisture. It can and should be stored at room temperature. The battery 62 used in this particular embodiment is memory free and maintenance free. The device can have a charger base or can be inserted long enough to charge for subsequent use.

周期的な力の印加を利用することで、骨形成及び/またはリモデリング、ならびに骨形成またはリモデリングしなくても生じる可能性のある迅速な歯の移動を成し得る。全てのタイプの移動にわたる骨のリモデリングおよび促進された歯の移動には、回転、並進、侵入、押し出しおよび傾斜が含まれる。このような誘発され促進された骨のリモデリングは、水平方向と垂直方向、前方および後方、近心および遠位、ならびに顔側(例えば頬側および唇側)および舌側を含めた任意の面内での歯の整列と移動の両方に関連する。   Utilizing periodic force application can result in bone formation and / or remodeling and rapid tooth movement that can occur without bone formation or remodeling. Bone remodeling and facilitated tooth movement across all types of movement includes rotation, translation, penetration, extrusion and tilting. Such induced and promoted bone remodeling can be performed in any plane, including horizontal and vertical, anterior and posterior, mesial and distal, and facial (eg buccal and labial) and lingual Related to both the alignment and movement of the teeth within.

歯および頭蓋骨への周期的な力の送達は、任意の歯、歯の集合または歯列弓を含めた歯列との接触、または任意の形態の相互作用によって、またはブレースもしくはアライナーまたはポジショナーとの接触によって容易にすることができる。接触面はまた、歯の組織、エナメル、象牙質、セメント質および髄を含めた任意の歯の組織と、器具、とりわけアライナートレイを含むことができ、このアライナートレイは、任意の商業的または非商業的な品種または設計であって良い。   Periodic force delivery to the teeth and skull can be done by contact with any tooth, dental collection, including dental collection or dental arch, or any form of interaction, or with a brace or aligner or positioner Can be facilitated by contact. The contact surface can also include any dental tissue, including dental tissue, enamel, dentin, cementum and medulla, and instruments, especially an aligner tray, which can be any commercial or non- It can be a commercial variety or design.

デバイスは、1本の歯、歯列全体または歯の集合の任意の組み合わせのいずれかを移動させるのに使用することができる。このデバイスによって送達される非静止状態の力の結果として移動される歯には、いかなる歯の細工もない天然の歯、何らかの材料で任意の天然のものの作業による復元を含めた歯科の細工を含む天然の歯、クラウンおよびブリッジの細工、歯内療法により治療された歯、歯周病により治療された歯、歯周病により治療された固いおよび柔らかい組織によって囲まれた歯、ならびに歯列矯正または歯を移動させる目的で使用されるマイクロインプラントを含めた任意のタイプの歯科用インプラントが含まれる。提案されるシステムは、任意のタイプの歯もしくは歯牙顔面手術または任意の柔らかいもしくは固い組織構造に対する外傷の治療と併せて使用される場合もある。   The device can be used to move either a single tooth, an entire dentition or any combination of sets of teeth. Teeth that are moved as a result of non-stationary forces delivered by this device include natural teeth without any toothwork, dental work, including restoration by the work of any natural material with any material Natural teeth, crown and bridge work, teeth treated with endodontics, teeth treated with periodontal disease, teeth surrounded by hard and soft tissue treated with periodontal disease, and orthodontic or Any type of dental implant is included, including micro-implants used for the purpose of moving teeth. The proposed system may be used in conjunction with the treatment of trauma to any type of tooth or dentofacial surgery or any soft or hard tissue structure.

システムは、舌用ブレース、顔用ブレース、またはいずれかの歯列弓もしくは両方の歯列弓の任意の四分円にわたる任意の組み合わせと併せて使用される場合もある。それはまたロボットベースのまたは他のワイヤの折り曲げを最適化する技術と適合可能であるように企図されている。システムはまた、Invisalign(登録商標)治療手法を含めた透明なアライナー技術の治療プランとも適合可能であり、これには力の付加装置があるものと、ないもの両方がある。   The system may be used in conjunction with tongue braces, facial braces, or any combination over either quadrant of either or both dental arches. It is also intended to be compatible with robot-based or other techniques for optimizing the bending of wires. The system is also compatible with transparent aligner technology treatment plans, including Invisalign® treatment approaches, both with and without force addition devices.

システムは、歯列矯正治療が始まる最初の予約から開始して、新規の治療と併せて使用することができる、あるいはそれは最後の臨床段階まで、およびそれも含めて治療の段階における任意の地点で進行中の治療に組み入れることもできる。   The system can be used in conjunction with a new treatment, starting from the first appointment at which orthodontic treatment begins, or at any point in the treatment phase up to and including the last clinical phase. It can also be incorporated into ongoing treatment.

別の態様において、振動式の歯科用デバイスは、何らかの現在使用されるまたは開発中の化学、生体化学および組織工学治療の手法と併せて使用されることで、歯の移動を促進するまたは頭蓋骨をリモデリングすることができる。このような治療には、成長因子、サイトカイン、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)、メタロプロテイナーゼの組織阻害剤(TIMP)および細胞外基質分子が含まれる場合がある。加えて、再位置決めまたは安定化の両方のために、組織のリモデリング物質及び/または血管形成物質(複数可)を患者に投与することで歯根(複数可)を取り巻く歯周組織または移動すべき歯のリモデリングを促進させることができる。好ましい物質(複数可)は、歯または他の頭蓋構造を固定する組織においてリラキシン受容体に結合し活性化することになる。最も好ましくは、組織のリモデリング活動を血管形成活動と組み合わせるリラキシンまたは類似物またはその模倣剤である。類似物には、ペプチド、オリゴマー、断片染色体などが含まれ、これらは天然リラキシンの活動領域を有し、模倣剤は、典型的には2kD未満であり、天然リラキシンの活動を模倣するように設計された小分子薬剤を含む。あるいは、優れた血管形成活動を有する物質(複数可)が選択される場合もあり、VEGF、bFGF、エストロゲン、亜酸化窒素、ナルトレキソンなどである。さらに代替として、コラゲナーゼまたは他の組織柔軟酵素を利用して、本発明による歯周組織のリモデリングを促進することもできる。   In another aspect, the vibratory dental device is used in conjunction with any currently used or under development chemical, biochemical and tissue engineering treatment techniques to promote tooth movement or skull Can be remodeled. Such treatments may include growth factors, cytokines, matrix metalloproteinases (MMPs), tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) and extracellular matrix molecules. In addition, periodontal tissue or movement surrounding the root (s) should be administered by administering to the patient tissue remodeling material and / or angiogenic material (s) for both repositioning or stabilization Tooth remodeling can be promoted. The preferred substance (s) will bind to and activate the relaxin receptor in tissues that fix the teeth or other cranial structures. Most preferred is relaxin or an analog or mimetic thereof that combines tissue remodeling activity with angiogenic activity. Analogs include peptides, oligomers, fragmented chromosomes, etc., which have an active region of natural relaxin, and mimetics are typically less than 2 kD and are designed to mimic the activity of natural relaxin Containing small molecule drugs. Alternatively, the substance (s) with excellent angiogenic activity may be selected, such as VEGF, bFGF, estrogen, nitrous oxide, naltrexone, and the like. As a further alternative, collagenase or other tissue softening enzymes may be utilized to facilitate periodontal tissue remodeling according to the present invention.

図4は、一例の歯の治療ネットワークを示している。デバイス10は、患者1の体内に嵌め込まれる間、作動および歯/医療情報を送信する。このデータは、ローカルプロセッサ99によって受信される。ローカルプロセッサ99が、インターネットなどの広域ネットワーク102を介して情報をアップロードする。これらのデータは、ワークステーション120において歯科医または歯列矯正医などの治療の専門家によって受信することができる。情報はまた、1つまたは複数の診断の専門家130にも送信することができ、この専門家が情報を見直して、その後ネットワーク102を介して治療の専門家に提言をする。情報はまた、デバイスの製造元110および任意の他の必要とする歯科製造業者140にも送信することができる。   FIG. 4 shows an example dental treatment network. Device 10 transmits actuation and dental / medical information while it is fitted into the body of patient 1. This data is received by the local processor 99. A local processor 99 uploads information via a wide area network 102 such as the Internet. These data can be received at the workstation 120 by a treatment professional such as a dentist or orthodontist. The information can also be sent to one or more diagnostic specialists 130 who review the information and then make recommendations to treatment specialists over the network 102. Information can also be sent to device manufacturer 110 and any other required dental manufacturer 140.

1つまたは複数の歯を供給する会社、サービスプロバイダ、製造元、または市場で売買する人を含むインターネットコミュニティが、ネットワーク102に接続され、クライアントワークステーション99のユーザと直接、またはサーバ100を介して間接的に通信することができる。インターネットコミュニティは、クライアントワークステーション99に歯列矯正専門医および歯の専門医のネットワークステーションへのアクセス権を与える。加えてインターネットコミュニティはまた、様々なサポートメンバー、例えば金融会社、リース会社および他のサービスプロバイダなどへのアクセス権も与える。   An Internet community, including a company, service provider, manufacturer, or marketer who supplies one or more teeth, is connected to the network 102 and directly with the user of the client workstation 99 or indirectly through the server 100 Can communicate with each other. The Internet community gives client workstations 99 access to orthodontic and dental specialist network stations. In addition, the Internet community also provides access to various support members, such as financial companies, leasing companies and other service providers.

別の実施形態において、デバイスは、スマートフォンにデータを送信することができ、このスマートフォンは、これによりユーザにデバイスを使用するように気づかせることができる、または臨床試験において、または歯科医もしくは親による利用のために第3者にデータを送信することもできる。   In another embodiment, the device can send data to a smartphone, which can make the user aware of using the device, or in a clinical trial or by a dentist or parent Data can also be sent to a third party for use.

サーバ100は、個別のサーバである場合もあるが、サーバ100は、冗長サーバの集団である場合もある。そのような集団は、自動でデータのフェイルオーバを行うことができ、ハードウェアおよびソフトウェア障害の両方から保護することができる。このような環境では、複数のサーバが、これらのサーバの1つが故障するまでお互いから独立してリソースを提供する。各々のサーバは、継続して他のサーバを監視することができる。サーバの1つが応答することができない場合、フェイルオーバプロセスが開始する。存続しているサーバは、故障したサーバの共有ドライバおよびボリュームを獲得し、共有ドライブ上に収容されるボリュームを実装する。共有ドライブを使用するアプリケーションもまた、フェイルオーバ後に存続するサーバ上で開始することができる。故障したサーバが起動され、サーバ間の通信が、サーバがその共有ドライブを所有する準備ができたことを示すとすぐに、サーバは自動的に回復プロセスを開始する。この他にサーバファームが使用される場合もある。ネットワークのリクエストおよびサーバの負荷条件は、サーバファームコントローラによってリアルタイムで追跡することができ、このリクエストは、サーバのファーム全体に分散させることで、応答性およびシステム容量を最適化することができる。必要な場合、ファームは自動的かつユーザが気付かないように、トラフィック負荷が増大する際、サービスにおける追加のサーバ容量を置くことができる。   The server 100 may be an individual server, but the server 100 may be a group of redundant servers. Such populations can automatically fail over data and protect against both hardware and software failures. In such an environment, multiple servers provide resources independently of each other until one of these servers fails. Each server can continue to monitor other servers. If one of the servers cannot respond, the failover process begins. The surviving server acquires the shared driver and volume of the failed server and implements the volume accommodated on the shared drive. Applications that use shared drives can also be started on servers that survive after a failover. As soon as the failed server is booted and communication between the servers indicates that the server is ready to own its shared drive, the server automatically starts the recovery process. In addition, a server farm may be used. Network requests and server load conditions can be tracked in real time by the server farm controller, and the requests can be distributed throughout the server farm to optimize responsiveness and system capacity. If necessary, the farm can put additional server capacity in the service as the traffic load increases, automatically and without the user being aware.

サーバ100はまた、ファイアウォールによって保護することができる。ファイアウォールがネットワーク102からネットワークパケットを受信する際、それは送信が認証されたかどうかを判定する。認証されたならば、ファイアウォールは、そのパケットにおけるヘッダを検査し、どの暗号化アルゴリズムを使用してパケットを暗号化したかを判定する。このアルゴリズムおよび秘密鍵を利用することで、ファイアウォールは、データならびに送信元と宛先ファイアウォールのアドレスを解読し、データをサーバ100に送信する。送信元と宛先の両方がファイアウォールで保護されたものであるならば、ネットワーク上で見ることができる(すなわち暗号化されていない)アドレスのみが、ファイアウォールのものである。内部ネットワーク上のコンピュータのアドレスは、これにより内部ネットワークトポロジが隠されている。これは「仮想プライベートネットワーキング」(VPN)と呼ばれる。   Server 100 can also be protected by a firewall. When the firewall receives a network packet from the network 102, it determines whether the transmission has been authenticated. Once authenticated, the firewall examines the header in the packet to determine which encryption algorithm was used to encrypt the packet. By using this algorithm and secret key, the firewall decrypts the data and the addresses of the source and destination firewalls and transmits the data to the server 100. If both the source and destination are firewall protected, only the addresses that are visible on the network (ie, unencrypted) are those of the firewall. The address of the computer on the internal network thereby hides the internal network topology. This is called “virtual private networking” (VPN).

システムは、デバイスの利用/装着継続時間、デバイスの利用/装着の頻度、デバイスの利用/装着の一日の時間における一貫性、および正しいデバイスの利用/装着として定義された患者のコンプライアンスを改善し、そのようなデータは、デバイスによってデータの形態で取り込まれる。医療従事者によって患者に与えられた指示に従ってデバイスを過剰に使用しない、および利用不足にならないようにコンプライアンスは指示している。このようなデータは、図5に示されるように医療従事者によって閲覧することができる。この実施形態では、利用/装着に関する指示は、医療従事者510によって患者に与えられる。患者はデバイスを利用/装着し、コンプライアンス上のデータが患者の使用512中に取り込まれる。各々の治療期間の後、デバイスは、専門家によって回収され、コンプライアンスデータがそこから抽出される514。このデータは、医療従事者516によるデータ分析を可能にする特定の形態で提示される。アクティブフィードバックプロセス518の一部として、医療従事者はその後提言をする、あるいは次の受診または双方の対話のときまで、その後の利用のためにデバイスを処方し直す。このプロセスは、コンプライアンスおよび利用パターンの結果に基づいた何らかの形態の報酬または罰を伴う場合がある。あるいはデバイスは、例えばスマートフォンを介して自動的に使用のされ方を中央領域に通信するように構成される場合もあり、これによりほぼリアルタイムのモニタリングが可能になる。   The system improves device usage / wearing duration, device usage / wearing frequency, consistency in device usage / wearing time of day, and patient compliance defined as correct device usage / wearing. , Such data is captured in the form of data by the device. Compliance dictates not to overuse and underuse the device according to the instructions given to the patient by the healthcare professional. Such data can be viewed by medical personnel as shown in FIG. In this embodiment, usage / wearing instructions are provided to the patient by the healthcare professional 510. The patient utilizes / wears the device and compliance data is captured during patient use 512. After each treatment period, the device is collected by a specialist and compliance data is extracted 514 therefrom. This data is presented in a specific form that allows data analysis by medical personnel 516. As part of the active feedback process 518, the healthcare professional will then make recommendations or re-specify the device for subsequent use until the next visit or interaction between the two. This process may involve some form of reward or penalty based on compliance and usage pattern results. Alternatively, the device may be configured to automatically communicate how it is used, for example via a smartphone, to the central area, thereby enabling near real-time monitoring.

図6に示されるように、同様にフィードバック目的で患者または法的保護者のいずれかに直接データを提供することもできる。アクティブまたはパッシブフィードバックのいずれかを患者であるユーザに提供するために、デバイスを図6に見られるように構成することができる。このようなデータ生成および観察は、何らかの形態の電子媒体によるダウンロードを介するリクエストによって可能にすることができる、あるいは使用におけるデフォルト設定として提供される場合もある。例えば使用中、デバイスは、患者からのリクエスト612で、または自動的に、視覚的フィードバック614を提供することができる。データは、フラッシュドライブなどの電子媒体620にダウンロードすることができ616、情報はフィードバックおよび分析のために専門家618に送信することができる、または患者に直接もしくは患者の法的保護者に送信することもできる619。   As shown in FIG. 6, data can also be provided directly to either the patient or legal guardian for feedback purposes as well. In order to provide either active or passive feedback to the patient user, the device can be configured as seen in FIG. Such data generation and observation can be enabled by request via download via some form of electronic media, or may be provided as a default setting in use. For example, in use, the device may provide visual feedback 614 at the request 612 from the patient or automatically. Data can be downloaded 616 to an electronic medium 620 such as a flash drive, information can be sent to an expert 618 for feedback and analysis, or sent directly to the patient or to the patient's legal guardian Can also be 619.

図7は、企業700による一例の流通システムを例証しており、この場合デバイス10は、歯列矯正診療室720を通して患者730にリースまたはレンタルされ、デバイスが治療の一部として使用される時間に比例する患者の料金を可能にする。あるいは患者は、図7に例証されるように商業的販売組織または製造元から直接デバイスをレンタルするまたはリースすることもできる。患者はまた、デバイス10をリースまたはレンタルする代わりに、歯列矯正診療室または医療専門診療室720のいずれかから、または商業的販売組織もしくは製造元700から器具を購入することもできる。   FIG. 7 illustrates an example distribution system by a company 700, where the device 10 is leased or rented to a patient 730 through an orthodontic office 720 and the device is used as part of a treatment. Allows proportional patient fees. Alternatively, the patient can rent or lease the device directly from a commercial sales organization or manufacturer, as illustrated in FIG. Instead of leasing or renting the device 10, the patient can also purchase instruments from either an orthodontic office or a medical specialist office 720, or from a commercial sales organization or manufacturer 700.

提案されるシステムの付加的な態様は、それが可能にする効率の改善に関するものであり、歯列矯正診療室または医療専門診療室において可能である。それは、治療の継続時間を短縮する、新たな開始の回数を増やす、任意の測定の基準における実施の経済的効率の改善、新しい患者を惹き付ける、以前に治療を拒絶した人を取り戻す、および任意の部門または専門分野の上流または下流の委託するまたは委託された歯科/医療の専門家の関係性を改善するのに使用することができる。   An additional aspect of the proposed system relates to the improvement in efficiency it allows and is possible in orthodontic or medical specialist clinics. It shortens the duration of treatment, increases the number of new starts, improves the economic efficiency of implementation on any measurement criteria, attracts new patients, recaptures those who have previously refused treatment, and optional Can be used to improve the relationship of contracted or contracted dental / medical professionals upstream or downstream of a department or field of expertise.

医療専門家の効率は、システムを使用する患者の成果として高まる。このような改善には、図8に示されるように例えば新たなケースを開始する数が増える、全体の治療時間の継続時間が短くなる、リコールまたは調節のための受診の頻度が短くなる、またはチェアタイムの短縮などの測定基準が含まれる場合がある。図8において、歯列矯正診療室は、デバイス810のない状態で診療室および症例の効率が定常状態で存在している。この技術の採用が増加し、デバイスが患者の症例に採り入れられると、診療室における改善および症例の効率が達成される820。このような効率の改善は、全てのワイヤのサイズ、形状および組成を含めた任意のアーチワイヤまたは器具のタイプによっても、いかなる不正咬合階級の歯列矯正治療の任意の段階の一部として、またはその結果として起こり得る。   The efficiency of medical professionals increases as a result of patients using the system. Such improvements include, for example, increasing the number of new cases to start, reducing the duration of the overall treatment time, reducing the frequency of visits for recall or adjustment, as shown in FIG. 8, or May include metrics such as reduced chair time. In FIG. 8, the orthodontic clinic has the clinic and case efficiency in a steady state without the device 810. As the adoption of this technology increases and devices are incorporated into patient cases, improvement in the clinic and case efficiency are achieved 820. Such efficiency improvements may be part of any stage of any maloccluded orthodontic treatment, depending on any archwire or appliance type, including all wire sizes, shapes and compositions, or It can happen as a result.

図9は、本明細書で考案されたデバイスを使用して治療した患者と、それを使用せずに治療した患者に関して、痛みのレベルおよび臨床結果の完全性における差をそれぞれ比較する一例のプロセスを示す。図9は、デバイスを利用した結果として患者の痛みおよび不快さの低下、および治療時間も実質的に短縮されている(コンプライアンスによると50%も)ことを例証している。図9において、医療従事者は、本発明のデバイスなしで患者を治療しており910、痛みのレベル及び/または不快さは、治療する専門家によって観察される、または患者によって報告される。医療従事者はその後、本発明のデバイスを利用して患者を治療し、治療する専門家によって観察された、または患者によって報告された痛みのレベル及び/または不快さが取り込まれた920。デバイスを利用して治療した場合と、利用せずに治療した場合の患者における痛みのレベルの差を分析することができる。デバイスは、より少ない痛みで患者を治療し、治療の結果は、改善された組織の完全性の形態であった。同様に、治療時間が50%も改善されたことも示され、このレベルの利点は臨床的に実証された。   FIG. 9 is an example process for comparing differences in pain levels and completeness of clinical outcome, respectively, for patients treated using the devices devised herein and patients treated without them Indicates. FIG. 9 illustrates that as a result of utilizing the device, the patient's pain and discomfort are reduced, and the treatment time is also substantially reduced (as much as 50% according to compliance). In FIG. 9, a healthcare professional is treating a patient without the device of the present invention 910, pain level and / or discomfort is observed by the treating professional or reported by the patient. The health care professional then utilized the device of the present invention to treat the patient and captured 920 the pain level and / or discomfort observed or reported by the treating professional. It is possible to analyze the difference in the level of pain in the patient when treated using the device and when not treated. The device treated the patient with less pain and the outcome of the treatment was in the form of improved tissue integrity. Similarly, treatment time has been shown to improve by 50%, and this level of benefit has been clinically demonstrated.

図10Aから図10Bは、改良されたバイトプレート1000を示しており、これは、歯の咬合面と接触する略U字型のベース1001を有し、ベースは、前方縁部と後方縁部とを有し、一方または両方の縁部が、歯及び/または歯茎の顔側および舌側の面と接触するための縁を有する。このようにして、上方の舌側の縁1002、下方の舌側の縁1003、上方の顔側の縁1005及び下方の顔側の縁1006が示されている。この例では、舌側の縁は、切歯及び/または犬歯のみに接触するが、臼歯には接触しない。しかしながら縁は、歯の全てまたは歯の一部に接触するように長さを変えることができる。極端な変形を矯正するために作られた特別に設計された場合を除いて、少なくとも1つの縁が各々の歯に接触することが好ましい。   10A-10B show an improved bite plate 1000 that has a generally U-shaped base 1001 that contacts the occlusal surface of the tooth, the base having an anterior edge and a posterior edge. And one or both edges have edges for contacting the facial and lingual surfaces of the teeth and / or gums. Thus, an upper lingual edge 1002, a lower lingual edge 1003, an upper facial edge 1005 and a lower facial edge 1006 are shown. In this example, the lingual edge contacts only the incisor and / or canine, but not the molar. However, the edges can be varied in length to contact all or part of the teeth. Except when specifically designed to correct extreme deformation, it is preferred that at least one edge contacts each tooth.

図10Aから図10Bには、軸部1008も示されており、これはバイトプレート1000の一部であり、口外筐体(ここには示されない)における対応するソケットと嵌まり合う。より詳細には、ジャンプリング1010が嵌合し、ソケット内の対応するくぼみと嵌まり合う溝(図11を参照)を有する円筒形のシャフト1009が示される。任意選択の張り出し1112も示されており、適切な面を提供するように構成されることで、ユーザが軸部をソケットに押し込むことができる。バイトプレートと口外筐体とのこのようなスナップ嵌合機能のために、バイトプレートはそれ故、口外筐体に可逆的に接続することができ、これにより清掃及び/または保管を簡単にすることが可能になる。   Also shown in FIGS. 10A-10B is a shank 1008, which is part of the bite plate 1000 and mates with a corresponding socket in the extraoral housing (not shown here). More particularly, a cylindrical shaft 1009 is shown having a groove (see FIG. 11) into which the jump ring 1010 fits and mates with a corresponding recess in the socket. An optional overhang 1112 is also shown and can be configured to provide an appropriate surface to allow the user to push the shank into the socket. Because of this snap-fit feature between the bite plate and the outer casing, the bite plate can therefore be reversibly connected to the outer casing, thereby simplifying cleaning and / or storage. Is possible.

生体適合性の上張り材料の厚さは、様々な患者の噛む形態(開いた、深い、平らな)を補正するように調節することができ、これは本明細書に参照により組み込まれるUS20100055634に詳細に記載されている。しかしながら大抵の例では、バイトプレートは近心端より遠位端においてわずかに薄くなり、顎関節および顔の骨格のちょうつがいで取り付けられたような性質に適応する。   The thickness of the biocompatible overlay material can be adjusted to compensate for various patient biting configurations (open, deep, flat), which is disclosed in US20130005634, which is incorporated herein by reference. It is described in detail. In most instances, however, the bite plate is slightly thinner at the distal end than the mesial end, and adapts to the nature of being attached with the hinges of the temporomandibular joint and facial skeleton.

よってU字型バイトプレートが、1つまたは複数の遠位または後方にある歯と接触することができる2つの後方端部と、1つまたは複数の近心または前方にある歯と接触することができる前方端部と、厚さEを有し、厚さEが2〜10mmである場合、バイトプレートは、3つの構成のうちの1つであって良い。   Thus, the U-shaped bite plate can contact two posterior ends that can contact one or more distal or posterior teeth and one or more mesial or anterior teeth. If it has a forward end and a thickness E, and the thickness E is between 2 and 10 mm, the bite plate may be one of three configurations.

a)厚さEが該前方端部から該後方端部までほぼ変化しない、   a) The thickness E does not substantially change from the front end to the rear end,

b)厚さEが該前方端部におけるEから、該後方端部におけるEプラス0.5〜10mmまで増加する。   b) Thickness E increases from E at the front end to E plus 0.5-10 mm at the rear end.

c)厚さEが該後方端部におけるEから、該前方端部に向かってEプラス0.5〜10mmまで増加する。   c) Thickness E increases from E at the rear end to E plus 0.5-10 mm towards the front end.

バイトプレート上の軸部を示したが、バイトプレートがソケットを含む場合もあり、口外の構成要素が軸部を有する場合もある。さらに、可逆的な結合の機構の1つの例としてその周りを1周する(円筒形タイプのスナップ嵌合)ジャンプリングを備えた円筒形のシャフトを示したが、いずれの可逆的な結合機構も利用することができ、片持ち梁式スナップ嵌合、球形スナップ嵌合、押し下げ式のプッシュピンとソケット、ねじ込み式の螺着などが含まれる。   Although the shaft part on the bite plate is shown, the bite plate may include a socket, and the component outside the mouth may have the shaft part. Furthermore, as an example of a reversible coupling mechanism, a cylindrical shaft with a jump ring (cylindrical type snap fit) around the circumference has been shown. Cantilevered snap-fits, spherical snap-fits, push-down push pins and sockets, screw-on screw fits and the like.

図11は、バイトプレートの芯部1007を示しており、典型的には外側面より固いデュロメータを有する樹脂、金属またはセラミックから作製され、軸部1008をソケットにロック式に嵌合することができるようにするために十分な剛性を軸部に与えている。円筒形のシャフト1009が溝1113を有し、ジャンプリング1010がそこに嵌合する。またロックピン1011および配向ピン(図示せず)も特徴となっており、これらはバイトプレートが上下反対に挿入されるのを阻止する。一般に少なくとも40ショアDのプラスチックが芯部に使用されるが、金属またはセラミックも使用することができる。この芯部を覆うようにコーティングが設けられ、図10に示されるようにバイトプレートの最終形状を提供する。そのようなコーティングは、40〜70ショアAの生体適合性の軟質ポリマーであるべきであり、とりわけ医療グレードの透明シリコンが好ましい。   FIG. 11 shows a bite plate core 1007, typically made of resin, metal or ceramic having a durometer that is stiffer than the outer surface, allowing the shaft 1008 to be locked into the socket. Therefore, sufficient rigidity is given to the shaft portion. A cylindrical shaft 1009 has a groove 1113 into which a jump ring 1010 fits. It also features a lock pin 1011 and an orientation pin (not shown), which prevent the bite plate from being inserted upside down. Generally, at least 40 Shore D plastic is used for the core, but metal or ceramic can also be used. A coating is provided over the core to provide the final shape of the bite plate as shown in FIG. Such a coating should be a 40-70 Shore A biocompatible soft polymer, especially medical grade transparent silicone.

図12は、バイトプレートの上面図を示しており、芯部1007、シャフト1009、張り出し1112、ピン1011およびジャンプリング1010、ならびにバイトプレートの実際の形状を与えるオーバーコートの他方の縁部をよりはっきりと図示している。   FIG. 12 shows a top view of the bite plate, more clearly showing the core 1007, shaft 1009, overhang 1112, pins 1011 and jump ring 1010, and the other edge of the overcoat giving the actual shape of the bite plate. It is illustrated.

図13A〜図13Bは、バイトプレート1000と口外の構成要素2000とを含むデバイス全体を示す。口外の構成要素は、筐体2001を備え、これは人間工学的かつ審美的に成形されており、膜ボタンおよびLED指示器照明2006などのオン/オフスイッチ2005を有する。LEDおよびオン/オフスイッチは共に同一の膜内に含まれることが好ましく、これにより製造を簡素化し、信頼性を高める。   FIGS. 13A-13B show the entire device including the bite plate 1000 and the extraoral component 2000. The extraoral component comprises a housing 2001, which is ergonomically and aesthetically shaped and has an on / off switch 2005 such as a membrane button and LED indicator illumination 2006. Both the LED and the on / off switch are preferably contained within the same membrane, which simplifies manufacturing and increases reliability.

本明細書に記載されるように筐体の内部には電池、プロセッサおよび振動器があるが、図13A〜図13Bには詳細に示されていない。またアクセスハッチまたはキャップ2002も示されており、これはつなぎ鋼2004によって筐体の本体に接続される。これによりキャップが紛失するのを防ぐ。本明細書では「つなぎ鋼」によって、任意の形態の装着具を意味しており、ヒンジ、またはコイル状のラインが含まれる。ハッチの内部にはUSBコネクタ2003が見られ、これはデータを送信し、かつ充電式電池の充電を可能にするように機能し、筐体の内部に位置決めされており、患者は触れることができない。   There are batteries, processors and vibrators inside the enclosure as described herein, but are not shown in detail in FIGS. 13A-13B. Also shown is an access hatch or cap 2002, which is connected to the body of the housing by a bridging steel 2004. This prevents the cap from being lost. As used herein, “binder steel” refers to any form of attachment, including hinges or coiled lines. Inside the hatch you can see the USB connector 2003, which functions to transmit data and allow the rechargeable battery to be charged, is positioned inside the housing and cannot be touched by the patient .

好ましい実施形態では、アクセスハッチは、例えば小さい凹部や片持ち梁式のスナップ嵌合の留め具を介して特定の工具のみを使用して開放することができる。これが好ましいのは、それにより法的な負担を軽減し、特定のIEC 60601要件を回避するためである。また患者が電池に接触不可能であることも好ましく、電池を交換する必要があるとき/交換する必要がある場合、製造元に戻すということを必然的に伴う。このような構成は、法的な負担をさらに軽減し、静電気放電(EDS)のリスクを下げ、また製造元がシステムをリセットし、電池を交換する際/電池を交換する場合に、必要な改修を行うことを可能にするために望ましい。さらに電池は、治療の期間を通して持続することが予測されており、交換はめったに必要とされることはない。   In a preferred embodiment, the access hatch can be opened using only a specific tool, for example via a small recess or a cantilevered snap-fit fastener. This is preferred because it reduces the legal burden and avoids certain IEC 60601 requirements. It is also preferred that the patient be inaccessible to the battery, which entails returning it to the manufacturer when / when it is necessary to replace the battery. Such a configuration further reduces the legal burden, reduces the risk of electrostatic discharge (EDS), and makes necessary modifications when the manufacturer resets the system and replaces / batteries. Desirable to make it possible to do. In addition, the battery is expected to persist throughout the duration of the treatment and rarely needs to be replaced.

プロセッサが、日付および使用の長さを含めた生の利用データを収集する。特定の量のジャバコードがチップ内に含まれ、USBを仮想フラッシュドライブに変えるが、任意の好適なコードを使用することができる。よってデバイスがコンピュータに差し込まれる際、図14A〜図14Bに示されるようにコードが生データを好適な図表に変換する。x軸上に日付が示され、y軸上に利用法(全て同一スケールでの%コンプライアンス、使用の分数および使用回数)が示される。x軸にはスクロールバーが備わっており、これにより所望であれば開業医がデータをより厳密に調査することを可能にする(時間のスケールを拡大する)。   A processor collects raw usage data including date and length of use. A specific amount of Java code is included in the chip, turning the USB into a virtual flash drive, but any suitable code can be used. Thus, when the device is plugged into the computer, the code converts the raw data into a suitable chart as shown in FIGS. 14A-14B. The date is shown on the x-axis and the usage (% compliance on the same scale, fraction of use and number of uses) is shown on the y-axis. The x-axis has a scroll bar that allows the practitioner to more closely examine the data if desired (expanding the time scale).

30日の平均の日々の利用(上のライン、日々の使用を除外する)、使用の分数(真ん中のライン)、および使用回数(最も下のライン)と共に、毎日の利用法が示される(最大スケールのデータ)。グラフの下には、有効期間の利用データが要約されている。この例では、患者は一日1回か2回デバイスを使用し、何日かは飛ばしており、全体のコンプライアンスは94%であった。   Daily usage is shown (maximum 30 days average daily usage (upper line, excludes daily usage), minutes used (middle line), and usage times (bottom line) (maximum Scale data). Below the graph, usage data for the validity period is summarized. In this example, the patient used the device once or twice a day, skipped several days, and the overall compliance was 94%.

マウスがこのデータ上を通過する際、マウスの下の所与の日付が選択され(図14Bにおける点線を参照)、その日に関するデータが上部右手に表示される。   As the mouse passes over this data, the given date under the mouse is selected (see dotted line in FIG. 14B) and data for that day is displayed in the upper right hand.

これらの図表は、デバイス上で利用することはできず、これにはフラッシュドライブが欠けており、患者によって誤用されたり、上書きされたりする可能性はない。代わりに、プラグ接続され作動される際、プロセッサに埋め込まれた少量のコードが生データを利用可能な形式に変換する。これにより最小の設置面積が可能になり、法的な負担を軽減し、なお様々な形態での簡便なデータ分析を提供し、これは開業医によっておよび臨床試験において利用することができる。「dygraphs JavaScript Visualization Library」と呼ばれる(code.google.com/p/dygraphs/を参照されたい)、オープンソースパッケージからのジャバスクリプトコードを出願人の試作品において使用したが、任意の他のコードも同様に利用することができる。   These charts are not available on the device, which lacks a flash drive and cannot be misused or overwritten by the patient. Instead, when plugged in and activated, a small amount of code embedded in the processor converts the raw data into a usable format. This allows for a minimum footprint, reduces the legal burden and still provides easy data analysis in various forms, which can be utilized by practitioners and in clinical trials. Javascript code from an open source package called “dygraphs JavaScript Visualization Library” (see code.google.com/p/dygraphs/) was used in the applicant's prototype, but any other code is also available It can be used similarly.

試作品デバイス上の時間およびデータの設定は、デバイスに伝達する外部ソースを必要とする。パーソナルコンピュータに接続されたデバイスを使用して、ユーザは、コンプライアンスデータレポートまで進み、このレポートが、そのブラウザを利用してファイルセーブオペレーションを開始するようにユーザに指示を表示し、これにより製品FLASHドライブにアクセスし、「DateTime」などのファイルネームを入力してセーブする。ブラウザは、与えられたファイルネームの下で製品FLASHドライブにコンプライアンスレポートをセーブする。この製品は、ファイルセーブオペレーションにおいてオペレーティングシステムによって提供されたファイル形成データを使用し、デバイス内にリアルタイムクロックを設定する。   Setting the time and data on the prototype device requires an external source to communicate to the device. Using a device connected to the personal computer, the user proceeds to a compliance data report, which prompts the user to initiate a file save operation using the browser, thereby causing the product FLASH. Access the drive and enter a file name such as “DateTime” to save. The browser saves the compliance report to the product FLASH drive under the given file name. This product uses the file formation data provided by the operating system in a file save operation and sets a real time clock in the device.

バイトプレート、歯のポジショナー、または他の口内の機能的器具に印加される周期的な力または振動は、1から1000Hz(好ましくは10〜100Hz、および最も好ましくは20〜40Hz)の周波数であり、1〜60分、好ましくはおよそ1〜30、または1〜10分もしくは20分の期間にわたって0.01〜2ニュートン(または0.1〜0.5または0.2ニュートン)の力である。このあとに2〜24時間にわたる、好ましくは4〜12時間にわたる回復の期間が続き、このサイクルは、1つまたは複数の歯の移動が上手く成功するまで繰り返される。   The periodic force or vibration applied to the bite plate, tooth positioner, or other functional device in the mouth is at a frequency of 1 to 1000 Hz (preferably 10 to 100 Hz, and most preferably 20 to 40 Hz); A force of 0.01 to 2 Newtons (or 0.1 to 0.5 or 0.2 Newtons) over a period of 1 to 60 minutes, preferably approximately 1 to 30, or 1 to 10 or 20 minutes. This is followed by a period of recovery over a period of 2-24 hours, preferably 4-12 hours, and this cycle is repeated until the successful movement of one or more teeth.

より詳細には、本発明の歯列矯正器具は、20から40Hzまたは30Hzの周波数で、0.1〜0.5ニュートンまたは0.25ニュートンの力の振動力を提供することが可能な振動源を有する。過剰な力は患者にとって概ね不快であり、とりわけ高い周波数に結合された力は不快である。   More particularly, the orthodontic appliance of the present invention is a vibration source capable of providing a vibration force of a force of 0.1 to 0.5 Newton or 0.25 Newton at a frequency of 20 to 40 Hz or 30 Hz. Have Excessive force is generally uncomfortable for the patient, especially forces coupled to high frequencies.

これは図16におけるグラフに例証されており、これはいかにより高い周波数および力がデバイスの患者の感覚を変えるかを示している。グラフは、患者の快適さのためには、30Hzの周波数が1ニュートン未満の力と結合されるべきであることを示しているが、これより低い周波数においてこれより高い力が快適に使用される場合もある。幸いにも、調査は、歯列矯正リモデリングの進行度に有意に影響を与えるには極めて小さい大きさの力で十分であることも確認した。   This is illustrated in the graph in FIG. 16, which shows how higher frequencies and forces change the patient's sense of the device. The graph shows that for patient comfort, a frequency of 30 Hz should be combined with a force of less than 1 Newton, but higher forces are comfortably used at lower frequencies. In some cases. Fortunately, the study also confirmed that a very small amount of force was sufficient to significantly affect the progress of orthodontic remodeling.

少なくとも1つの研究は、1Hzにおける(歩く速度)臀部密度の増加を示しており、より低い周波数が有効性を有する可能性があることを示唆するが、歯列矯正に関して最適な周波数を解明するにはさらなる作業が必要になる。さらに長骨の骨格に適用可能な結果は、異なる歯の構造の生態学のために、歯列矯正用途に関して最適な周波数とは相当に異なるであろう。   At least one study has shown an increase in (walking speed) buttocks density at 1 Hz, suggesting that lower frequencies may be effective, but to elucidate the optimal frequency for orthodontics Needs more work. Furthermore, the results applicable to the long bone skeleton will be significantly different from the optimal frequency for orthodontic applications due to the ecology of different tooth structures.

好ましい実施形態では、このようなパラメータは、臨床的に有効な範囲内で患者が調節可能である。利用データの取り込みおよび記憶に加えて、プロセッサは、力および周波数のパラメータを管理することもでき、適切な制御装置またはユーザインターフェースがそのために提供される場合もある。   In a preferred embodiment, such parameters can be adjusted by the patient within a clinically effective range. In addition to capturing and storing usage data, the processor can also manage force and frequency parameters, and an appropriate controller or user interface may be provided for that purpose.

振動構成要素は、音が低下し、小さな変動の周波数および力の改良された性能の特徴を有するより安定した振動器を有することが好ましい。詳細には、改良された振動器は、6インチのところで測定された場合、55dB未満のノイズレベルと、ほんの2Hzの変動で20〜40Hzの周波数と、±0.05Nの変動で0.1〜0.5ニュートンの力または同様の力を有する。   The vibration component preferably has a more stable vibrator with reduced sound and improved performance characteristics of small fluctuation frequencies and forces. Specifically, the improved vibrator, when measured at 6 inches, has a noise level of less than 55 dB, a frequency of 20-40 Hz with a variation of only 2 Hz, and a 0.1-0.1 with a variation of ± 0.05 N. Has a force of 0.5 Newton or similar.

周波数と力の一貫性は、本明細書ではフィードバックループを介して達成され、これによりモータ速度が監視され、必要に応じてソフトウェアがモータを調節する。より詳細には、モータは、内蔵されたエンコーダを含み、これがモータの回転につき複数の高いおよび低い信号出力を提供する。ソフトウェアが、全てのエンコーダイベント(例えばその上に表示を有する回転ディスクを光学式に感知することができる)の間の時間をカウントし、これを所望される目標値(例えば30Hz)と比較する。この比較に基づいて、ソフトウェアはその後、モータを駆動するパルス幅変調を調節し、適宜速度を増減して、所望される速度を維持する。速度の正確な制御は力も制御する。   Frequency and force consistency is achieved herein through a feedback loop, whereby motor speed is monitored and software adjusts the motor as needed. More particularly, the motor includes a built-in encoder, which provides multiple high and low signal outputs per motor rotation. The software counts the time between all encoder events (e.g., a rotating disk with an indication thereon can be optically sensed) and compares this to a desired target value (e.g., 30 Hz). Based on this comparison, the software then adjusts the pulse width modulation that drives the motor and scales the speed accordingly to maintain the desired speed. Accurate control of speed also controls force.

一種の回転エンコーダとして、内蔵型の光学エンコーダが好ましいが、フィードバック機構は任意の既知の技術であり得る。エンコーダは、別個である、または統合化されて良く、光学、磁気または容量エンコーダであって良く、コード化することを再度目的とする近接センサの場合もある。比例−積分−微分制御装置(PID制御装置)は別のオプションである。PID制御装置は、産業制御システムにおいて広く使用される一般的な制御ループフィードバック機構である。   A built-in optical encoder is preferred as a type of rotary encoder, but the feedback mechanism can be any known technique. The encoder may be separate or integrated, may be an optical, magnetic or capacitive encoder, and may be a proximity sensor that is again intended to be coded. A proportional-integral-derivative controller (PID controller) is another option. A PID controller is a common control loop feedback mechanism widely used in industrial control systems.

このような特徴を与えるには、オフセットウエイトと、8ライン内蔵型エンコーダを有するDC5Vモータが知られているが、多くの他の振動器もまた、このような性能の特徴を提供することができ、そのために容易にテストすることができる。例えばMicroMo Inc.,は、多様な電圧で利用可能なマイクロモータに内蔵された8および16ラインのエンコーダを有し、多くの他のサプライヤーが同様のデバイスを作製している。電池は、100mA‐時間の最小容量を有する充電式のリチウムイオンまたは高分子化学であることが好ましい。   A DC5V motor with an offset weight and an 8-line built-in encoder is known to provide such characteristics, but many other vibrators can also provide such performance characteristics. Because of that, can be easily tested. For example, MicroMo Inc. , Has 8 and 16 line encoders built into micromotors that can be used at a variety of voltages, and many other suppliers make similar devices. The battery is preferably rechargeable lithium ion or polymer chemistry with a minimum capacity of 100 mA-hour.

オーダーメードデバイスを構築することもできるが、市販される構成要素の方が、費用が安い。したがってモータは、NMB TechnologiesによるシリーズSE8G DCモータであることが好ましい。電池は、Fullriver Battery(601522)による110mAh Li‐PO電池であることが好ましい。   Custom devices can be built, but the components that are commercially available are less expensive. Accordingly, the motor is preferably a series SE8G DC motor from NMB Technologies. The battery is preferably a 110 mAh Li-PO battery according to Fullriver Battery (601522).

例示の回路図が、図15A〜図15Cに提供される。その一実施形態を以下に記載する。   Exemplary circuit diagrams are provided in FIGS. 15A-15C. One embodiment is described below.

プロセッサ:回路は32ビットの低出力プロセッサを利用して振動モータ、USBインターフェースおよびユーザインターフェースを制御する。プロセッサは、利用データの記憶および取り出しのためにEEPROMまたは外部のシリアルフラッシュメモリに接続する。プロセッサはまた、デジタル式の三軸加速度センサに接続し、このセンサは、現在は使用されないが、利用データと、安全性の管理の両方のためにデバイスの配向、振動の特徴を監視するために今後使用される可能性がある。   Processor: The circuit utilizes a 32-bit low power processor to control the vibration motor, USB interface and user interface. The processor connects to EEPROM or external serial flash memory for storage and retrieval of usage data. The processor also connects to a digital three-axis acceleration sensor, which is not currently used, but to monitor device orientation and vibration characteristics for both usage data and safety management It may be used in the future.

電力:電気回路は、電池充電管理制御装置を利用して、電池を充電し、電池の充電状態を監視する。電池の電圧は、3.3Vに調整される。   Power: The electric circuit uses the battery charge management control device to charge the battery and monitor the state of charge of the battery. The battery voltage is adjusted to 3.3V.

モータ制御装置:モータ速度は、パルス幅変調を介してプロセッサによって制御されるローサイドのトランジスタスイッチを利用して調整される(パルス幅変調またはPWMは、調整器信号情報に基づいてパルスの幅、正式にはパルス持続時間を制御する変調技術であり、この場合、スイッチがオフの期間に比べてより長い時間オンであるほど、より高い電力が負荷に供給されるように、速いペースで供給と負荷のオンとオフの間でスイッチを変えることによって負荷によって供給される電圧(および電流)の平均値が制御される)。モータ速度は、モータシャフトに装着されたノッチ付きの車輪上での推移を検出し、その後PWMを利用して調節された速度を検出する反射型光学断続器からのデジタル信号を監視することによってプロセッサによって感知される。過剰なモータ速度によって生じる危険を軽減するために、専用の電圧調整器がモータ駆動電圧を1.2Vに制限し、これにより最大モータ速度を安全なレベルに制限する。これに加えてプロセッサが、故障が検知された場合、電圧調整器をディスエーブルにすることができる。   Motor controller: Motor speed is adjusted using low-side transistor switch controlled by processor via pulse width modulation (pulse width modulation or PWM, pulse width based on regulator signal information, formal Is a modulation technique that controls the pulse duration, in which case the supply and load at a fast pace, such that the longer the switch is on, the more power is delivered to the load compared to the off period. The average value of the voltage (and current) supplied by the load is controlled by changing the switch between on and off. The motor speed is determined by monitoring the digital signal from a reflective optical interrupter that detects the transition on a notched wheel mounted on the motor shaft and then detects the adjusted speed using PWM. Perceived by. To mitigate the danger caused by excessive motor speed, a dedicated voltage regulator limits the motor drive voltage to 1.2V, thereby limiting the maximum motor speed to a safe level. In addition, the voltage regulator can be disabled if a failure is detected by the processor.

ユーザインターフェース:ユーザインターフェース回路は、プロセッサによって管理されるLED電流を推進させる。ボタンを押す状況がプロセッサによって監視される。   User interface: The user interface circuit drives the LED current managed by the processor. The state of pressing the button is monitored by the processor.

コーンビームデバイス(SIRONA(商標)によるGALILEOS(商標))を利用して、3つの面(矢状の、軸方向のおよび冠状の図)全てにおける撮像により両方の歯根を正確に測定し、結果として生じるいかなる歯根吸収も推定する。この調査は、発生した何らかの歯根吸収が0.5mmを超えるかどうか、または歯根の長さに変化があるかどうかを判定するために設計されており、有意なロスは見つからなかった。   Utilizing a cone beam device (GALILEOS ™ with SIRONA ™), both roots are accurately measured by imaging in all three planes (sagittal, axial and coronal views), resulting in Estimate any root resorption that occurs. This study was designed to determine if any root resorption that occurred was greater than 0.5 mm or if there was a change in the length of the root, and no significant loss was found.

調査はまた、歯科用カリパスを用いて歯の間の距離も測定した。前方の5つの歯、上と下両方の歯の間のミリメートルでの全体の距離が、整列段階において計算された。抜歯が原因の歯の間の隙間は、直接測定された。この調査における全体の移動率は、1週間につき0.526mmであり、これはデバイスなしでの平均的な移動を超えている。   The survey also measured the distance between teeth using a dental caliper. The total distance in millimeters between the front five teeth, both upper and lower teeth, was calculated in the alignment stage. The gap between teeth due to extraction was measured directly. The overall migration rate in this study is 0.526 mm per week, which exceeds the average migration without the device.

出願人は、このデバイスが安全に歯列矯正術の歯の移動の進行度を高め、固定式歯列矯正器具または透明器具のいずれかと一緒に使用することで、自由度を与えることができるという結論に達した。とりわけ一部の患者は、固定式歯列矯正器具と透明なアライナー療法の両方を利用する組み合わせ療法を有するため、これは利用可能な歯列矯正治療を組み合わせると仮定すると有益である。20分の短期間の毎日の利用は、患者に対して利益を与える。   Applicants say that this device can safely increase the degree of progression of orthodontic tooth movement and give freedom when used with either fixed orthodontic appliances or transparent appliances. The conclusion has been reached. In particular, some patients have a combination therapy that utilizes both a fixed orthodontic appliance and a transparent aligner therapy, which is beneficial if it is assumed to combine available orthodontic treatments. Daily use for a short period of 20 minutes benefits the patient.

段階3から任意に抽出された臨床試験が、ここでもまた25グラムおよび30Hzで45人の患者に対して行われた。調査に関する第1の有効な終点は、デバイス群と、疑似対照群の間の歯の移動の1週間の進行度における違いであった。   A clinical trial arbitrarily extracted from Stage 3 was again performed on 45 patients at 25 grams and 30 Hz. The first valid endpoint for the study was the difference in the one-week progression of tooth movement between the device group and the sham control group.

結果は、本明細書に記載されるデバイスが、従来の歯列矯正術と併せて使用したとき、歯の移動の進行度を上げることができることを実証している。結果は、歯列矯正治療の最初の整列(2.06倍または106%早い)段階と、空間が閉じた(1.38倍または38%早い)段階の両方において歯の移動が促進されたことを裏付けている。全体の治療時間は50%早かった。   The results demonstrate that the devices described herein can increase the progress of tooth movement when used in conjunction with conventional orthodontics. The result was that tooth movement was promoted both in the initial alignment (2.06 times or 106% faster) stage of orthodontic treatment and in the stage where the space was closed (1.38 times or 38% faster). Is backed up. Overall treatment time was 50% faster.

デバイスの利用は、歯根吸収またはTADの緩みのいずれのリスクも高めることはなかった。この臨床試験において2つ以上のケースにおいて生じた唯一の可能性のあるデバイス関連の状況は、歯の不快さ、うずきまたはしびれに関するものであり、これらは全て標準的な歯列矯正治療に関して一般的に報告されている。全てのケースにおいて、これらの状況は、穏やかで一過性のものであり、中断したり、治療の手順の何らかの有意な修正を必要としたりするものではなかった。全体としての満足度ならびに8つの特有の評価が、患者が治療を十分に受け入れ、デバイスの利用を自分の日常の行動に容易に組み込むことを示している。   Use of the device did not increase the risk of either root resorption or loosening of TAD. The only possible device-related situations that occurred in more than one case in this clinical trial are related to tooth discomfort, tingling or numbness, all of which are common for standard orthodontic treatment Has been reported. In all cases, these situations were mild and transient and did not interrupt or require any significant modification of the treatment procedure. Overall satisfaction as well as eight unique assessments indicate that patients are well-accepted for treatment and that the use of the device is easily incorporated into their daily behavior.

デバイスの日常的な利用からの直接的な臨床上の利点は、治療時間が短縮されることである。6〜8mmの抜歯空間があるケースでは、デバイスは、歯列矯正治療の空間を閉じる段階においておおよそ11〜15週間患者を確保することになる。しかしながら整列段階における歯の移動の促進を考慮すると、全体の治療時間に対する短縮はさらに大きくなる可能性がある。全体のコンプライアンスをさらに改善することは恐らく、観察される全体的な促進を高めるであろう。   A direct clinical benefit from daily use of the device is reduced treatment time. In cases where there is a 6-8 mm extraction space, the device will secure the patient approximately 11-15 weeks at the stage of closing the orthodontic treatment space. However, considering the promotion of tooth movement during the alignment phase, the reduction to the overall treatment time can be even greater. Further improvement in overall compliance will probably increase the overall facilitation observed.

図17は、ピンヘッダ1701と、モータ速度の静電または容量感知を可能にするソリッドステートセンサ1703とを示している。例えばArduinoピンの1つまたは複数のピンが基板に装着され、ハンダ付けされるまたはそれ以外の方法で作動可能にソリッドステートセンサ1703に接続される。容量性負荷(例えばモータ1707の偏心の回転ウエイト1709)が、ピンの近傍にあるとき、センサは、偏心の回転質量またはERM1709がピンのすぐ近くを通過する際、容量の変化を検出する。このような変化を経時的に追跡することによって、モータ速度を計算することができ、調節が行なわれることで、ここに提示される明細書によって要求されるようにモータ速度が変わることはない。カスタマイズされたピンの形状の利点を得るために何らかのほぼ導電性の材料からオーダーメイドのピンヘッドを作製することで、感知を最大限にする。   FIG. 17 shows a pin header 1701 and a solid state sensor 1703 that enables electrostatic or capacitive sensing of motor speed. For example, one or more pins of an Arduino pin are attached to the substrate and soldered or otherwise operatively connected to the solid state sensor 1703. When a capacitive load (eg, the eccentric rotational weight 1709 of the motor 1707) is in the vicinity of the pin, the sensor detects a change in capacitance as the eccentric rotational mass or ERM 1709 passes in close proximity to the pin. By tracking such changes over time, the motor speed can be calculated and adjustments are made so that the motor speed does not change as required by the specification presented herein. Maximize sensing by creating a custom-made pin head from some nearly conductive material to take advantage of customized pin shapes.

ピンがERMから配置されるべき距離−D−は、システムの感度および構成要素のサイズに応じて0.01mmから5mmまで変動する可能性がある。標的を検出するセンサの能力は、標的のサイズ、誘電率およびセンサからの距離によって決まる。標的のサイズが大きくなるほど、プローブと標的間の容量性の結合が強力になる。より高い誘電率を有する材料の方が、より低い値を有するものよりも検出し易くなる。ERMが典型的には金属から作製されると仮定すると、その誘電率は事実上無限であり、結果として容量性システムに関して優れた感知能力となる。標的とプローブ間の距離が短くなるほど、プローブと標的間の容量性の結合がより強力になる。   The distance -D- at which the pin should be placed from the ERM can vary from 0.01 mm to 5 mm depending on the sensitivity of the system and the size of the components. The sensor's ability to detect the target depends on the target's size, dielectric constant and distance from the sensor. The larger the target size, the stronger the capacitive binding between the probe and target. Materials with higher dielectric constants are easier to detect than those with lower values. Assuming that the ERM is typically made from metal, its dielectric constant is virtually infinite, resulting in excellent sensing capability for capacitive systems. The shorter the distance between the target and the probe, the stronger the capacitive binding between the probe and the target.

理想的には、ピンは接近しているが、たとえデバイスが押されたり、落下したりした場合でもそれらが常に触れるほど近づく必要はない。距離は、0.05〜2mmまで、好ましくは0.1〜0.5mmまで変動する可能性がある。我々はここでは、1つのピン、容量センサおよびERMモータと組み合わせてPCBを使用した。このために使用されたプロセッサ1711は、Cypress PSOC42xx CY8C4248LQI-BL483ESであったが、なんらかのオーダーメイドのまたは市販されている等価のものを使用することもできる。デバイスの全ての機能に関して同一のプロセッサを使用することができる、または別個のプロセッサが設けられる場合もある。本明細書では我々は、サイズを縮小するためにCypress PSOC42xx CY8C4248LQI-BL483ESを使用した。   Ideally, the pins are close, but they do not need to be so close that they always touch even if the device is pushed or dropped. The distance can vary from 0.05 to 2 mm, preferably from 0.1 to 0.5 mm. We used here a PCB in combination with one pin, a capacitive sensor and an ERM motor. The processor 1711 used for this was Cypress PSOC42xx CY8C4248LQI-BL483ES, but any custom or commercially available equivalent can be used. The same processor can be used for all functions of the device, or separate processors may be provided. Here we used Cypress PSOC42xx CY8C4248LQI-BL483ES to reduce the size.

必要とされるソフトウェアはかなり簡単なものである。信号の変動の間の時間が速度を決め、ソフトウェアは、モータへの電圧を増加させて速度を上げることができる。またはその逆も同様である。ソフトウェアは、別個に設けられる、あるいは程度の差があるが近傍のセンサ構成要素と一体式である場合もある。市販されているプログラム可能な構成要素を容量性の感知に利用することができる、またはオーダーメイドのデバイスを構築することもでき、専用のプログラミングをそこに加えることができる。   The required software is fairly simple. The time between signal fluctuations determines the speed, and the software can increase the voltage by increasing the voltage to the motor. Or vice versa. The software may be provided separately or, to some extent, may be integrated with nearby sensor components. Commercially available programmable components can be used for capacitive sensing, or custom-made devices can be built, and dedicated programming can be added thereto.

プログラマブルシステムオンチップ(ARM(登録商標) CortexTM-M0中央処理装置(「CPU」を備えた、混合信号のプログラマブルな埋め込み式のシステム制御装置のPSoC(登録商標) 4200ファミリ)が本明細書では好ましい。このデバイスは、32ビットのマイクロコントローラユニット(「MCU」)サブシステムを有し、プログラマブルなアナログおよびプログラマブルなデジタル性能を有し、低出力の1.71-Vから5.5-Vで作動することによって容量性の感知を可能にし、セグメント液晶ディスプレイ(「LCD」)、シリアル通信能力、タイミングおよびパルス幅変調力、36までのプログラマブルな汎用の入/出力(「GPIO」)、一体式のブルートゥースロウエネルギー通信、ならびにかなり簡単なプログラミングおよびトラブルシューティングを可能にするPSoCクリエイタデザイン環境、を有する。   Programmable system-on-chip (ARM® Cortex ™ -M0 central processing unit (PSoC® 4200 family of mixed signal programmable embedded system controllers with “CPU”) is preferred herein. This device has a 32-bit microcontroller unit (“MCU”) subsystem, has programmable analog and programmable digital performance, and operates from low power 1.71-5.5 to 5.5-V Enables capacitive sensing, segmented liquid crystal display (“LCD”), serial communication capability, timing and pulse width modulation, programmable general purpose input / output (“GPIO”) up to 36, integrated Bluetooth low energy communication, as well as quite Has a PSoC Creator design environment that allows easy programming and troubleshooting.

近接の感知作業に関して、上記のPsoCチップは、Cypress CapSense Sigma-Delta(CSD)を有し、これは伝えられるところでは、5:1を超えるノイズ割り当てに対してそのクラスで最高の信号および水への耐性を実現する。近接センサは、電磁場または電磁放射のビーム(例えば赤外線)を発し、この場における変化または戻り信号を予期する。感知される対象物は、近接センサの標的と呼ばれることも多い。異なる近接センサの標的は、異なるセンサを必要とする。例えば容量性または光電センサは、プラスチックの標的に適している場合があり、誘導性の近接センサは、金属の標的を常に必要とする。   For proximity sensing tasks, the PsoC chip described above has Cypress CapSense Sigma-Delta (CSD), which is reportedly to the best signal and water in its class for noise assignments over 5: 1. Realize resistance. Proximity sensors emit a beam of electromagnetic field or electromagnetic radiation (eg, infrared) and expect a change or return signal in this field. A sensed object is often referred to as a proximity sensor target. Different proximity sensor targets require different sensors. For example, capacitive or photoelectric sensors may be suitable for plastic targets, and inductive proximity sensors always require a metal target.

CapSenseセンサは、アナログスイッチを介して、任意のGPIOピンを接続することができるアナログ多重化バスを介して、任意のピンに接続することができるCapSenseシグマ‐デルタ(CSD)ブロックを通して、PSoC 4200における全てのピンの上に支持される。したがって、CapSense機能は、ソフトウェア制御の下にシステムにおける任意の1つのピンまたはピンの集合の上に設けることができる。ユーザにとってそれを容易にするために、CapSenseブロックのために特定の構成要素が設けられる。   The CapSense sensor is located in the PSoC 4200 through a CapSense Sigma-Delta (CSD) block that can be connected to any pin via an analog multiplexing bus that can connect any GPIO pin via an analog switch. Supported on all pins. Thus, CapSense functionality can be provided on any one pin or set of pins in the system under software control. To make it easier for the user, specific components are provided for the CapSense block.

このセンサが検出することができる最大の距離は、「公称範囲」と定義される。近接センサは、高い信頼性と、長期の機能的寿命を有するが、これは機械的な部品がなく、センサと感知される対象物の間に物理的な接触がないためである。   The maximum distance that this sensor can detect is defined as the “nominal range”. Proximity sensors have high reliability and long functional life because there are no mechanical parts and no physical contact between the sensor and the object being sensed.

GPIOは、集積回路上の一般的なピンであり、その挙動は、それが入力ピンか出力ピンかどうかを含め、実行時にソフトウェアによって制御することができる。   GPIO is a common pin on an integrated circuit whose behavior can be controlled by software at run time, including whether it is an input pin or an output pin.

このデバイスのサイズを縮小するために出願人が助けられた別の機能は、ERM内でより小さいオフセットウエイトを使用することであった。多くの調査を通して、出願人は、1.9gの87%のタングステンウエイトが、50%を超えるほどもサイズを縮小することを可能にすることを発見した。当然のことながら、1.9gの87%のタングステンウエイトが使用された場合、モータサイズも全体の体積が266mmから109mmになった。 Another feature that Applicants helped to reduce the size of this device was to use a smaller offset weight within the ERM. Through much research, Applicants have found that 1.9 g of 87% tungsten weight allows for size reductions by more than 50%. Of course, if 87% of the tungsten weight of 1.9g were used, the volume of the whole, the motor size is changed from 266 mm 3 to 109 mm 3.

図18Aおよび図18Bは、内側の芯部のないバイトプレートの実施形態を示しており、この場合材料の硬さ及び/またはモータのウエイトは、バイトプレートによる振動の何らかの減衰を相殺するために増大される。図18Aでは、バイトプレート1801は、歯の垂直面に接触するための通常の垂直方向の畝または節を有し、図10のバイトプレートと極めて同じように成形される。よって種々の表面および形状はここでは考察しない。作動ボタン1807を備えた口外の駆動装置1803は、幾分大きくなったソケット1808を有し、その中により大きな軸部1805が嵌合する(または逆もまた同様である)。よって軸部のサイズは、剛性の内側芯部がなくてもしっかりと接続するには十分である。あるいは軸部のみが、強力に接続するためにより堅い材料を有する、またはより堅い材料(図示せず)の上にオーバーモールドされる場合もある。現在の構成は、製造工程においてソケット1808内に直接永久的に成型される軸部1805を有し、それは取り外すことはできない。   18A and 18B show an embodiment of a bite plate without an inner core, where the material hardness and / or motor weight is increased to offset any damping of vibrations by the bite plate. Is done. In FIG. 18A, the bite plate 1801 has a normal vertical ridge or knot for contacting the vertical surface of the tooth and is shaped very much like the bite plate of FIG. Thus, various surfaces and shapes are not considered here. An out-of-mouth drive 1803 with an activation button 1807 has a somewhat larger socket 1808 in which a larger shaft 1805 fits (or vice versa). Therefore, the size of the shaft portion is sufficient to securely connect even without the rigid inner core portion. Alternatively, only the shank may have a stiffer material for a strong connection, or may be overmolded over a stiffer material (not shown). The current configuration has a shank 1805 that is permanently molded directly into the socket 1808 during the manufacturing process, which cannot be removed.

しかしながら図18Bでは、バイトプレート1820は、駆動装置(図示せず)または駆動装置筐体1823の上に成型され、これによりそこから切り離すことはできない。所望であれば、アクセスハッチ1830によって電子駆動装置1831に接触することも可能であり、これは必要に応じて取り外し、保守を受けることができる。駆動装置1831はオン/オフスイッチ1832によって作動される。   However, in FIG. 18B, the bite plate 1820 is molded over a drive (not shown) or drive housing 1823 and cannot be separated therefrom. If desired, an access hatch 1830 can also contact the electronic drive 1831, which can be removed and serviced as needed. The drive 1831 is actuated by an on / off switch 1832.

図19は、内側の芯部のないさらに別のバイトプレート1901を示しており、これは犬歯の位置の周りに切欠き1903、1905を有し、これにより必要に応じて様々な歯列弓形状に適合するように、バイトプレートの両端を一緒に近づけたり離したりすることが可能なる。当分野でよく知られるように、ヨーロッパの人の歯列弓(点線1907を参照)は、臼歯から切歯まで連続して狭くなっており、これに対してアジア人の歯列弓(点線1909)は、臼歯から犬歯まで平行に近くなっており、さらに一層丸まった前面を有する。したがって、全ての患者に適合するバイトプレートを作ることは困難である。しかしながら専用バイトプレートに必要とされる大量の在庫品は、費用がかかり、保管するスペースも取る。この解決策によって、当然のことながら、子供や大人のサイズはなおも必要であるが、同一のバイトプレートをより広い範囲の歯列弓の形に適合させることが可能になる。材料が熱可塑性であるため、折れ曲がる度合いを調節することが可能であり、臼歯が、ヨーロッパ人の歯列弓に適応するように広がり、アジア人の歯列弓に適応するように狭くなる。   FIG. 19 shows yet another bite plate 1901 without an inner core, which has notches 1903, 1905 around the position of the canine, thereby allowing various dental arch shapes as required. It is possible to bring both ends of the bite plate close together and away from each other so that As is well known in the art, the European dental arch (see dotted line 1907) narrows continuously from the molar to the incisor, whereas the Asian dental arch (dotted line 1909). ) Is nearly parallel from the molar to the canine and has a more rounded front surface. Therefore, it is difficult to make a bite plate that fits all patients. However, the large inventory required for dedicated bite plates is expensive and takes up storage space. This solution, of course, allows the same bite plate to be adapted to a wider range of dental arch shapes, although child and adult sizes are still required. Because the material is thermoplastic, it is possible to adjust the degree of bending and the molars expand to accommodate European dental arches and narrow to accommodate Asian dental arches.

本発明を詳細に上記に記載しているが、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の変更、代用および代替を行うことができることを理解されたい。当業者は、好ましい実施形態を研究することができ、厳密には本明細書に記載されるものではない、本発明を実施する他の方法を突き止める可能性もある。本発明の変形形態および等価物は特許請求の範囲の範囲内にあり、説明、要約および図面は、本発明の範囲を限定するために使用されるべきではないことが、本発明者等が意図するところである。本発明は、以下の特許請求の範囲およびその等価物と同程度に広範であることが具体的に意図されている。   Although the invention has been described in detail above, it should be understood that various changes, substitutions and alternatives can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. . One skilled in the art can study preferred embodiments and may find other ways of practicing the invention that are not strictly described herein. It is intended by the inventors that variations and equivalents of the invention are within the scope of the claims, and that the description, summary and drawings should not be used to limit the scope of the invention. I'm about to do it. The invention is specifically intended to be as broad as the following claims and their equivalents.

以下の各々は、全ての目的のためにその全体が参照により組み込まれている。   Each of the following is incorporated by reference in its entirety for all purposes.

2007年3月14日に出願された60/906、807号、US20080227046、US20080227047、US20100055634、US20120322018、US2013059263、US2013323669、US2011136070、2014年8月25日に出願された14/468,100、2013年11月7日に出願された61/901、154号。  60/906, 807 filed on March 14, 2007, US20080227046, US20080227047, US20100055634, US20120322018, US2013059263, US2013323669, US2011136070, 14 / 468,100 filed on August 25, 2014, November 7, 2013 61/901, 154 filed on the day.

Kau、C.H.「A novel device in orthodontics」Aesthetic Dentistry Today 3:6(2009):42-43。  Kau, C.H. “A novel device in orthodontics” Aesthetic Dentistry Today 3: 6 (2009): 42-43.

Kau、C.H.「A radiographic analysis of tooth morphology following the use of a novel cyclical force device in orthodontics」Head & Face Medicine 7:14(2011)。  Kau, C.H. “A radiographic analysis of tooth morphology following the use of a novel cyclical force device in orthodontics” Head & Face Medicine 7:14 (2011).

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Werner, Alison.「Acceleration by Vibration.」Orthodontic Products (2011): 31, 35。  Werner, Alison. “Acceleration by Vibration.” Orthodontic Products (2011): 31, 35.

Claims (21)

歯列矯正リモデリングデバイスであって、
a)口外の振動源であって、
i)作動装置、
ii)前記作動装置を制御し、デバイスの利用データを取りこみ送信するプロセッサ、および
iii)前記作動装置を駆動する電源
を備える前記振動源と、
b)咬合面との接触を可能にし、患者の歯の上方頬側面および下方頬側面と接触することを可能にするバイトプレートで基本的に構成され、前記患者が前記バイトプレート上で噛むことで、使用する間、前記歯列矯正リモデリングデバイスを所定の場所に保持する口内装着具と
を備え、
(c)前記振動源が、前記口内装着具に結合されており、
(d)前記歯列矯正リモデリングデバイスが、0.1Hzから400Hzの間になるように選択された単一の周波数で振動し、ブレースまたはアライナーと共に毎日20分使用した場合、前記デバイスが、前記デバイスを使用していない患者と比べて歯の移動を促進させる、前記歯列矯正リモデリングデバイス。
An orthodontic remodeling device,
a) a vibration source outside the mouth,
i) actuator,
ii) a processor that controls the actuator and captures and transmits device usage data; and iii) the vibration source comprising a power source that drives the actuator;
b) Basically composed of a bite plate that allows contact with the occlusal surface and allows contact with the upper and lower buccal sides of the patient's teeth, with the patient biting on the bite plate An oral appliance that holds the orthodontic remodeling device in place during use, and
(C) the vibration source is coupled to the mouthpiece;
(D) when the orthodontic remodeling device vibrates at a single frequency selected to be between 0.1 Hz and 400 Hz and is used with a brace or aligner for 20 minutes daily, the device The orthodontic remodeling device that facilitates tooth movement relative to a patient not using the device.
前記作動装置がオフセットウエイトモータである、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the actuator is an offset weight motor. 前記オフセットウエイトが少なくとも87%のタングステンである、請求項2に記載のデバイス。   The device of claim 2, wherein the offset weight is at least 87% tungsten. 前記オフセットモータの速度が、前記オフセットウエイトが通過する際、変動する弱い静電(ES)場を有する1つまたは複数のヘッダピンを備える容量センサによって制御され、前記ヘッダピンが、プロセッサに作動可能に結合されたソリッドステートESフィールドセンサに作動可能に結合され、前記プロセッサが、前記変動したES場を検出することによって前記速度を検出し、その変化が2Hz未満であるように前記速度を制御する、請求項2に記載のデバイス。   The speed of the offset motor is controlled by a capacitive sensor comprising one or more header pins having a weak electrostatic (ES) field that fluctuates as the offset weight passes, and the header pins are operably coupled to a processor. Operably coupled to a solid state ES field sensor, wherein the processor detects the speed by detecting the fluctuating ES field and controls the speed such that the change is less than 2 Hz. Item 3. The device according to Item 2. 前記バイトプレートが単一の熱可塑性材料で作製される、請求項1に記載のデバイス。 The device of claim 1, wherein the bite plate is made of a single thermoplastic material. 前記バイトプレートが患者の犬歯の近くの特定の位置でその舌側に一対の切欠きを有することで、前記バイトプレートの臼歯側の端部が、少なくとも1cm近づくように、または1cm遠ざかるように折り曲げることができる、請求項5に記載のデバイス。   The bite plate has a pair of notches on its lingual side at a specific position near the patient's canine so that the molar end of the bite plate is bent at least 1 cm away or 1 cm away 6. The device of claim 5, wherein the device is capable. 前記バイトプレートがその咬合面において2mm以下の厚さである、請求項6に記載のデバイス。   The device according to claim 6, wherein the bite plate has a thickness of 2 mm or less at its occlusal surface. 前記バイトプレートがその咬合面において1.5mm以下の厚さである、請求項6に記載のデバイス。   The device according to claim 6, wherein the bite plate has a thickness of 1.5 mm or less at its occlusal surface. 前記単一の熱可塑性材料が、前記バイトプレートを形成し、前記口外の振動源を完全に覆う、請求項6に記載のデバイス。   The device of claim 6, wherein the single thermoplastic material forms the bite plate and completely covers the extraoral vibration source. 前記口外の振動源に接触することができるように、前記単一の熱可塑性材料にアクセスハッチが設けられる、請求項9に記載のデバイス。   The device of claim 9, wherein the single thermoplastic material is provided with an access hatch so that it can contact a vibration source outside the mouth. 防水性である、請求項9に記載のデバイス。   The device of claim 9, wherein the device is waterproof. 耐水性である、請求項9に記載のデバイス。   The device of claim 9 which is water resistant. 前記デバイスが、20〜40Hzの単一の周波数で0.1〜0.5ニュートンの単一の力で振動する、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the device vibrates with a single force of 0.1 to 0.5 Newton at a single frequency of 20 to 40 Hz. 前記デバイスが30Hzおよび0.2ニュートンで振動する、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the device vibrates at 30 Hz and 0.2 Newton. 前記デバイスが30Hzおよび0.2ニュートンで振動する、請求項4に記載のデバイス。   The device of claim 4, wherein the device vibrates at 30 Hz and 0.2 Newton. 前記デバイスが±2Hzの変動を有して20〜40Hzの単一の周波数および±0.05Nの変動を有して0.1〜0.5Nの単一の力で振動する、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the device vibrates with a single frequency of 20-40 Hz with a variation of ± 2 Hz and a single force of 0.1-0.5 N with a variation of ± 0.05 N. The device described. 前記デバイスが±2Hzの変動を有して30Hzでおよび±0.05Nの変動を有して0.2Nで振動する、請求項4に記載のデバイス。   5. The device of claim 4, wherein the device vibrates at 30Hz with a variation of ± 2Hz and 0.2N with a variation of ± 0.05N. a)患者が請求項16のデバイスのデバイスを利用してブレースまたはアライナーを装着し、前記バイトプレートを噛むことと、b)前記デバイスを毎日20分間作動することと、を含む、歯列矯正リモデリングを早める方法であって、前記デバイスを利用しない場合と比べて50%早い歯の移動を実現する、前記方法。   an orthodontic resection comprising: a) wearing a brace or aligner using the device of claim 16 and biting the bite plate; and b) operating the device for 20 minutes daily. A method for speeding up modeling, which achieves tooth movement 50% faster than when the device is not used. a)患者が請求項17のデバイスのデバイスを利用してブレースまたはアライナーを装着し、前記バイトプレートを噛むことと、b)前記デバイスを毎日20分間作動することと、を含む、歯列矯正リモデリングを早める方法であって、前記デバイスを利用しない場合と比べて50%早い歯の移動を実現する、前記方法。   an orthodontic resection comprising: a) wearing a brace or aligner utilizing the device of claim 17 and biting the bite plate; and b) operating the device for 20 minutes daily. A method for speeding up modeling, which achieves tooth movement 50% faster than when the device is not used. 歯列矯正リモデリングデバイスであって、
a)口外の振動源であって
i)オフセットウエイトを有する作動装置、
ii)前記作動装置を制御するプロセッサ、および
iii)前記作動装置を駆動する電源
を備える前記振動源と、
b)咬合面との接触を可能にし、患者の歯の上方頬側面および下方頬側面と接触することを可能にするバイトプレートで基本的に構成され、前記患者が前記バイトプレート上で噛むことで、使用する間前記歯列矯正リモデリングデバイスを所定の場所に保持する口内装着具と
を備え、
c)前記振動源が、前記口内装着具に結合され、
d)歯列矯正リモデリングデバイスが、0.1Hzから400Hzになるように選択された単一の周波数で振動し、
e)前記オフセットウエイトモータが、前記オフセットウエイトが通過する際、変動する弱い静電(ES)場を有する1つまたは複数のヘッダピンを備える容量センサによって制御され、前記ヘッダピンが、プロセッサに作動可能に結合されたソリッドステートESフィールドセンサに作動可能に結合され、前記プロセッサが、前記変動したES場を検出することによって前記速度を検出し、その変化が2Hz未満であるように前記速度を制御し、
f)前記デバイスをブレースまたはアライナーと共に毎日20分間使用した場合、前記デバイスが、前記デバイスを使用しない場合と比べて歯の移動を促進させる、前記歯列矯正リモデリングデバイス。
An orthodontic remodeling device,
a) a vibration source outside the mouth, i) an actuator having an offset weight,
ii) a processor that controls the actuator; and iii) the vibration source that includes a power source that drives the actuator;
b) Basically composed of a bite plate that allows contact with the occlusal surface and allows contact with the upper and lower buccal sides of the patient's teeth, with the patient biting on the bite plate An oral appliance that holds the orthodontic remodeling device in place while in use,
c) the vibration source is coupled to the mouthpiece;
d) the orthodontic remodeling device vibrates at a single frequency selected to be from 0.1 Hz to 400 Hz;
e) the offset weight motor is controlled by a capacitive sensor comprising one or more header pins having a weak electrostatic (ES) field that fluctuates as the offset weight passes, the header pins being operable to the processor Operably coupled to a coupled solid state ES field sensor, wherein the processor detects the velocity by detecting the fluctuating ES field and controls the velocity such that the change is less than 2 Hz;
f) The orthodontic remodeling device when the device is used with a brace or aligner daily for 20 minutes, the device promotes tooth movement compared to not using the device.
歯列矯正リモデリングデバイスであって、
a)口外の振動源であって、
i)オフセットウエイトモータを備える作動装置であって、前記オフセットウエイトが87%のタングステンである前記作動装置、
ii)前記作動装置を制御するプロセッサ、および
iii)前記作動装置を駆動する電源
を備える前記振動源と、
b)咬合面との接触を可能にし、患者の歯の上方頬側面および下方頬側面と接触することを可能にするバイトプレートで基本的に構成され、前記患者が前記バイトプレート上で噛むことで、使用する間前記歯列矯正リモデリングデバイスを所定の場所に保持する口内装着具と
を備え、
c)前記振動源が前記口内装着具に結合されており、
d)前記歯列矯正リモデリングデバイスが、0.1Hzから400Hzになるように選択された単一の周波数で振動し、
e)ブレースまたはアライナーと共に毎日20分使用した場合、前記デバイスが、前記デバイスを使用していない患者と比べて歯の移動を促進させる、前記歯列矯正リモデリングデバイス。
An orthodontic remodeling device,
a) a vibration source outside the mouth,
i) an actuating device comprising an offset weight motor, wherein the offset weight is 87% tungsten;
ii) a processor that controls the actuator; and iii) the vibration source that includes a power source that drives the actuator;
b) Basically composed of a bite plate that allows contact with the occlusal surface and allows contact with the upper and lower buccal sides of the patient's teeth, with the patient biting on the bite plate An oral appliance that holds the orthodontic remodeling device in place while in use,
c) the vibration source is coupled to the mouthpiece;
d) the orthodontic remodeling device vibrates at a single frequency selected to be between 0.1 Hz and 400 Hz;
e) The orthodontic remodeling device, when used with a brace or aligner daily for 20 minutes, the device promotes tooth movement compared to patients not using the device.
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