(57)【要約】      （修正有）【課題】歯科修復物を設計するコンピュータにより実行される方法および記載された方法を実行するシステムを提供する。【解決手段】方法は、少なくとも１本の支台歯を含む患者の歯列の少なくとも一部の仮想３次元表示を用意することと、仮想３次元表示の形成用マージンを識別することと、仮想３次元表示に位置合わせさせて仮想歯ライブラリ９００の歯列弓形態を配置することと、仮想歯ライブラリから得られた歯の設計に基づいて初期修復物設計を提案することとを含む。【選択図】図９Ｄ
2020054844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のために歯科修復物を提供するコンピュータにより実行される方法であって、
少なくとも１本の支台歯および前記支台歯に隣接する少なくとも１本の隣接歯を含む患者の歯列の少なくとも一部の仮想３次元表示を用意するステップと、
前記仮想３次元表示の前記支台歯の形成用マージンを識別するステップと、
前記支台歯の修復物設計を設計するステップであって、
前記隣接歯の前記仮想３次元表示に最も合致するライブラリ歯を仮想歯ライブラリから探して、前記仮想歯ライブラリのライブラリ歯列弓形態を提供する工程であって、前記ライブラリ歯列弓形態は、前記支台歯に対応するライブラリ歯と、前記隣接歯の前記仮想３次元表示に最も合致する前記ライブラリ歯とを含む、工程と、
前記仮想３次元表示に合うように前記ライブラリ歯列弓形態を配置する工程と、
前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯を前記３次元表示の前記隣接歯に位置合わせする工程と、
前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯に基づき、前記支台歯に対応する前記ライブラリ歯の位置、配向、およびスケールを補間する工程と
を含むステップと、
前記支台歯の前記修復物設計を提案するステップと
を含む、コンピュータにより実行される方法。
【請求項２】
前記方法はさらに、前記修復物設計を変更して最終修復物設計を得るステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項３】
前記方法はさらに、前記最終修復物設計を使用して最終修復物を製造するステップを含む、請求項２に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項４】
前記方法はさらに、前記ライブラリ歯列弓形態を前記仮想３次元表示にフィッティングするステップを含み、
前記フィッティングするステップは、前記ライブラリ歯列弓形態を近心にシフトさせる工程、前記ライブラリ歯列弓形態を均一にスケーリングする工程、前記ライブラリ歯列弓形態を頬側にシフトさせる工程、および、前記ライブラリ歯列弓形態を咬合方向のまわりに回転させる工程のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項５】
前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯を位置合わせする工程は、前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯を頬側にシフトさせる工程、前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯を咬合方向にシフトさせる工程、前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯を近遠心にシフトさせる工程、および、前記隣接歯に対応する前記ライブラリ歯をスケーリングする工程のうち１つ以上を含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年８月２６日出願の米国仮出願番号第６１／８６９，９２２号および２０１４年８月２６日出願の米国特許出願第１４／４６８，９４６号の優先権の利益を主張し、全出願の内容は参照することにより本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＤ／ＣＡＭ歯科医療（歯科医療におけるコンピュータ支援による設計およびコンピュータ支援による製造）とは、ＣＡＤまたはＣＡＭ技術を使用して、クラウン、ベニア、インレーおよびアンレー、固定橋義歯、歯科インプラント修復物、ならびに歯列矯正用器具を含むさまざまな歯科修復物を提供する歯科医療分野である。ＣＡＤ／ＣＡＭ歯科医療は早くも１９８０年代半ばに使用されていたが、初期製品は扱いにくい新製品と考えられており、使用可能な製品を製造するには極端に時間を必要とした。この非効率により歯科医院では使用されず、大型の歯科技工室にその使用が制限された。改善された付属技術、ソフトウェア、および材料として、歯科技工室および歯科実務におけるＣＡＤ／ＣＡＭの使用が増えた。歯科修復物技術における進歩には、口腔内イメージング技術をはじめとするイメージング技術の使用、および機械的部品または電気的部品のみとは対照的なデジタルまたはコンピュータ制御される部品の組み込みが含まれる。
【０００３】
「チェアサイド（chairside）」ＣＡＤ／ＣＡＭ修復物は、補綴が通常即日で合着または結合されるという点で従来の歯科医療とは異なる。クラウン等の従来の補綴は、歯科技工室または院内歯科技工室が修復物を作っている間の１週間から数週間の間、間に合わせのものを置く。後日患者は間に合わせのものを除去してもらい、技工室で作成したクラウンを所定位置に接着または結合してもらうために戻る。ソフトウェアおよび院内ＣＡＤ／ＣＡＤシステムにおける進歩により効率がもたらされ、技工室および歯科医は場合によってはたった１時間で完成品のインレーを作ることができるようになる。ＣＡＤ／ＣＡＭ修復物は通常、支台歯形成において保存性もより高い。結合は下にある象牙質よりも歯のエナメル質での方がより効果的であるため、エナメル層が取り除かれないように注意が払われる。
【０００４】
典型的なＣＡＤ／ＣＡＭ歯科処置においては、まず支台歯の写真を撮り、３次元デジタルモデルとして保存し、次にソフトウェアを使用して周囲の歯と比較をしながら修復物形状を概算する。施術者は次に、３ＤＣＡＤソフトウェアを使用してこのモデルを改良する。設計段階が完了すると、１つ以上の工作機械を使用して固体ブロック材料から実際の修復物を切削する切削ユニットに情報を送信する。修復物を、修復物と歯それ自体との両方に結合するセメントまたはその他の接着剤を使用して歯に結合する。
【０００５】
治療する歯科医は、クラウン、インレー、アンレーまたはベニアとして修復される歯を準備する。場合によっては、歯は次に薄膜状の反射防止造影剤により粉末噴霧される。形成される歯およびその周囲の歯が次に３Ｄイメージングカメラによって画像化され、コンピュータにアップロードされる。または、直接スキャンされるかまたはスキャンされるモデルに形成され得る印象（impression）を採得し、次に歯科医または歯科技工室によりコンピュータにアップロードされる。ソフトウェアを使用して、修復物を設計して歯をその適切な形状および機能に修復することが可能である。この修復物についてのこのデータはファイルに保存され、切削マシンに送信される。修復物は次に固体セラミック、ガラス、ガラスセラミック、または複合材料ブロックから切削することができる。切削時間は、修復物の複雑性および切削ユニットのバージョンによってわずか数分間から３０分以上までさまざまであり得る。
【０００６】
３Ｓｈａｐｅにより提供されるスキャナ等の市販の箱型またはモデルスキャナは、歯科医または歯科技工室による患者の歯列モデルのスキャンのために使用できる。また、FastScan（登録商標）（IOS Technologies、Inc.）、ＣＥＲＥＣ（登録商標）（Sirona）、Ｅ４Ｄ（D4D Technologies）、True Definition Scanner（3M ESPE）、Trios（登録商標）（3Shape）、およびiTero（商標）（Cadent/Align Technology、Inc.）を含む現在市販されているいくつかの口腔内イメージング技術および製品がある。これらの口腔内スキャナは、患者の口腔状態の画像情報の正確な収集および歯科用診療台から技工室またはチェアサイドの切削機への送信を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は歯科修復物を設計するコンピュータにより実行される方法および記載された方法を実行するシステムについて記載する。
【０００８】
本明細書で記載されるシステムおよび方法の第１の態様によると、患者のために歯科修復物を設計するコンピュータにより実行される方法が提供され、本方法は、少なくとも１本の支台歯を含む患者の歯列の少なくとも一部の仮想３次元表示を用意すること、仮想３次元表示の形成用マージンを識別すること、仮想３次元表示に位置合わせさせて仮想歯ライブラリの歯列弓形態を配置すること、および仮想歯ライブラリから得られた歯の設計に基づいて初期修復物設計を提案することを含む。第１の態様のいくつかの実施例では、歯科修復物を設計する方法は、初期修復物設計を改良して最終修復物設計を得ることをさらに含む。第１の態様のさらに他の実施例では、歯科修復物を設計する方法は、最終修復物設計を使用して最終修復物を製造することをさらに含む。
【０００９】
本明細書に記載されるシステムおよび方法の別の態様によると、コンピュータに歯科修復物設計プロセスを実行させるプログラムを保存する非一時的なコンピュータ可読媒体が提供され、本歯科修復物設計プロセスは、少なくとも１本の支台歯を含む患者の歯列の少なくとも一部の仮想３次元表示を用意することと、仮想３次元表示の形成用マージンを識別することと、仮想３次元表示に位置合わせさせて仮想歯ライブラリの歯列弓形態を配置
することと、仮想歯ライブラリから得られた歯の設計に基づいて初期修復物設計を提案することとを含む。第１の態様のいくつかの実施例では、歯科修復物を設計する方法は、初期修復物設計を改良して最終修復物設計を得ることをさらに含む。第１の態様のさらに他の実施例では、歯科修復物を設計する方法は、最終修復物設計を使用して最終修復物を製作することをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】口腔内スキャンシステムの実施形態の正面図である。
【図２Ａ】ダブルコード圧排技法を示す支台歯の側面断面図である。
【図２Ｂ】ダブルコード圧排技法を示す支台歯の側面断面図である。
【図３】支台歯ならびにその周囲の歯および対合歯の仮想３次元モデルの視覚的表示の一例である。
【図４】歯科修復物設計システムの実施形態の構成図である。
【図５Ａ】マージン線を引くプロセスを示す、図３の仮想３次元モデルの視覚的表示の一例である。
【図５Ｂ】マージン線を引くプロセスを示す、図３の仮想３次元モデルの視覚的表示の一例である。
【図５Ｃ】マージン線を引くプロセスを示す、図３の仮想３次元モデルの視覚的表示の一例である。
【図５Ｄ】マージン線を引くプロセスを示す、図３の仮想３次元モデルの視覚的表示の一例である。
【図６Ａ】患者の歯列の仮想３次元モデルの表示およびオフセット面コンポーネントの実施形態の例示である。
【図６Ｂ】患者の歯列の仮想３次元モデルの表示およびオフセット面コンポーネントの実施形態の例示である。
【図６Ｃ】患者の歯列の仮想３次元モデルの表示およびオフセット面コンポーネントの実施形態の例示である。
【図７Ａ】患者の歯列の仮想３次元モードの表示およびオフセット面コンポーネントの実施形態である。
【図７Ｂ】患者の歯列の仮想３次元モードの表示およびオフセット面コンポーネントの実施形態である。
【図８Ａ】仮想ショートコーピングモデルの表示である。
【図８Ｂ】仮想ショートコーピングモデルの表示である。
【図８Ｃ】仮想ショートコーピングモデルの表示である。
【図９Ａ】歯ライブラリの仮想３次元モデルの平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの歯ライブラリの歯の斜視図である。
【図９Ｃ】歯ライブラリを配置し、支台歯および周囲の歯列の仮想３次元モデルと位置合わせするプロセスに含まれるステップの視覚的表示の一例である。
【図９Ｄ】歯ライブラリを配置し、支台歯および周囲の歯列の仮想３次元モデルと位置合わせするプロセスに含まれるステップの視覚的表示の一例である。
【図１０】歯ライブラリを支台歯および周囲の歯列の仮想モデルと位置合わせするプロセスにおけるステップの一例の視覚的表示である。
【図１１】歯ライブラリを支台歯および周囲の歯列の仮想モデルと位置合わせするプロセスにおけるステップの一例の視覚的表示である。
【図１２】歯科修復物を設計するコンピュータにより実行される自動プロセスの一実施形態のワークフローチャートである。
【図１３Ａ】咬頭が識別された患者の上顎および下顎のスキャンモデルの表示である。
【図１３Ｂ】スキャンモデルに弧線をフィッティングするステップの一例の視覚的表示である。
【図１３Ｃ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態（library arch form）を配置し、レジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１３Ｄ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態を配置し、レジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１３Ｅ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態を配置し、レジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１３Ｆ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態を配置し、レジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１３Ｇ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態を配置し、レジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１４Ａ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態をレジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１４Ｂ】患者の歯列のスキャンモデルおよびライブラリ歯列弓形態をレジストレーションするステップの一例の視覚的表示である。
【図１５】修復物を設計するプロセスに含まれるステップの視覚的表示の一例である。
【図１６】修復物を設計するプロセスに含まれるステップの視覚的表示の一例である。
【図１７Ａ】歯科修復物設計プログラムが備える接点編集機能の視覚的表示の一例である。
【図１７Ｂ】歯科修復物設計プログラムが備える接点編集機能の視覚的表示の一例である。
【図１８】歯科修復物設計プログラムにより設計される修復物の視覚的表示の一例である。
【図１９】歯科修復物設計プログラムにより設計される修復物の視覚的表示の一例である。
【図２０】歯科修復物を製作するのに適した修復物製造切削機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述の図面により本明細書で開示される実施形態が説明されるが、発明を実施するための形態で述べられるように、その他の実施形態も考慮される。本開示は、限定のためではなく説明として例示的実施形態を提示する。当業者は本開示の原理の範囲および趣旨に含まれる複数のその他の変更および実施形態を考案することが可能である。
【００１２】
歯科修復物を設計する方法およびシステムの例示的実施形態が提供される。本明細書に記載される歯科修復物を設計するコンピュータにより実行される方法は、設計プロセスの出発点として患者の口腔状態の少なくとも一部の電子画像を用いる。電子画像を使用して、コンピュータにより実行される歯科修復物設計システムを使用して、好適な歯科修復物を設計し、切削機等の修復物製作マシンへ命令を与える。次に、製作マシンを使用して、歯科修復物を製造し、歯科修復物は次に歯科医により患者の口内に設置されてよい。
【００１３】
本明細書に記載されるコンピュータにより実行される方法の最初のステップは、患者の口腔状態の少なくとも一部の電子画像を提供することである。いくつかの実施形態では、電子画像は患者の歯の直接口腔内スキャンにより得られる。これは通常、例えば、歯科医院または診療所で行われ、歯科医または歯科技工士により実施される。その他の実施形態において、電子画像は患者の歯の印象をスキャンするか、患者の歯の物理的モデルをスキャンするか、または当業者に公知の他の方法により間接的に得られる。これは通常、例えば、歯科技工室で行われ、技工室の技工士により実施される。したがって、本明細書記載の方法は、チェアサイド、歯科技工室、またはその他の環境における使用に好適かつ適用可能である。
【００１４】
技工室環境では、電子画像は通常、患者の歯から採得した物理的印象をスキャンするか、または例えば物理的印象から形成された患者の歯の物理的モデルをスキャンすることに
よって得られる。これらのプロセスの詳細は本発明の記載の範囲を超えており、歯科修復物設計および製造の当業者により理解されるであろう。
【００１５】
チェアサイド用途では、患者から電子画像情報を取得するためのいくつかのシステムおよび方法がある。典型的なシステムは口腔内スキャンシステムを備える。CEREC（登録商標）（Sirona）、Ｅ４Ｄ（D4D Technologies）、True Definition Scanner（3M ESPE）、Trios（登録商標）（３Ｓｈａｐｅ）、およびiTero（商標）（Cadent/Align Technology,Inc.）を含む市販されているいくつかの口腔内イメージング技術および製品がある。好ましい口腔内スキャンシステムはカリフォルニア州サンディエゴのIOS Technologies,Inc.により製造されたFastScan（登録商標）口腔内スキャンシステムである。
【００１６】
図１は、本明細書に記載される歯科修復物を設計する方法での使用に好適な口腔内スキャンシステム１００の実施形態を示す。図示される口腔内スキャンシステム１００は、マイクロプロセッサまたはコンピュータ１０２のハウジングとしての機能を果たすベースユニット１０１と、スキャンデバイス１０３と、タッチスクリーン１０４の形態のユーザインターフェースとを備える。示される実施形態では、システム１００は、タッチスクリーン１０４と連動してユーザがシステム１００と情報をやりとりできるスタイラス１０５の形態のユーザ入力デバイスをさらに備える。図１の実施形態に示す追加の特徴は、スキャンデバイス１０３保管のためにベースユニット１０１の上面に位置する受け台１０６と、ユーザによって容易にベースユニットを移動可能にするためのホイール１０７と、任意で消毒剤容器１０８とを含む。
【００１７】
スキャンデバイス１０３は、患者にほとんどまたはまったく不快感を与えずに患者の口腔状態の好適な口腔内画像を得るのに十分な臨床的アクセスを提供する輪郭およびサイズを有するプローブを有するワンド（wand）１０９を備える。ワンド１０９はコード１１０によりコンピュータ１０２に接続されている。
【００１８】
患者の歯列が準備されると、スキャンシステム１００を使用して準備した顎のデジタル印象をキャプチャする。一実施形態では、支台歯（preparation tooth）は図２Ａ〜２Ｂに示すダブルコード圧排技法（two-cord retraction technique）を使用して周囲の歯肉から適切に分離される。支台歯の周囲の歯肉からの適切な分離は、形成用マージンのより明瞭なスキャンを得るのに役立ち得る。図２Ａでは、２本の歯肉圧排コード２０１、２０２が患者の支台歯２０３と周囲の歯肉２０４との間に挿入されている。図２Ｂに示すように、スキャン直前に、上側圧排コード２０１は最大圧排を提供するために取り除かれ、下側圧排コード２０２は出血を制御するために適所に残される。いくつかの実施形態では、スキャン前に口腔内スプレーを使用して支台歯ならびに隣接歯および対合歯をコーティングする。
【００１９】
一実施形態では、患者の解剖学的構造の好適な画像を得るために複数回のスキャン（例えば、四半部毎に３〜５回のスキャン）が行われる。例えば、咬合スキャン、舌側スキャンおよび頬側スキャンを形成顎（preparation jaw）および対合顎（opposing jaw）の両方でとってよい。次いで、咬み合っている顎のスキャンを頬側視点から１回とって、形成顎と対合顎との適切な咬合関係を確立してもよい。加えて、いくつかの実施形態では、歯間腔スキャンを追加して隣接歯の接触領域をキャプチャする。
【００２０】
スキャンデバイス１０３およびその使用法についてのさらなる詳細は本開示の範囲を超えているため、本明細書では詳細に記述しない。スキャンプロセスが完了すると、スキャンシステム１００は、例えば図３の３００で示すように、複数のスキャンを組み合わせて支台歯ならびにその隣接歯および対合歯のデジタルモデルにする。図示される実施形態では、形成顎３０１および対合顎３０２のスキャンは第１の表示（例えば第１の色）で示し
、咬合スキャンは第２の表示（例えば、第２の色）で示す。図３に示すように、咬合スキャンは形成顎３０１および対合顎３０２のスキャンにレジストレーションされ、重ねられるべきである。そうすると、モデルは適切な形態になり、図３の３０４に見えるように、支台歯に使用される修復物の設計に使用するのに好適である。
【００２１】
ここで図４を参照し、歯科修復物設計システム４００の一実施形態の簡略化構成図を説明する。本システム４００は通常、コンピュータ４０１を備え、コンピュータ４０１はマイクロプロセッサ、集積回路、またはその他の好適な計算装置を含み得る。コンピュータ４０１は通常、プロセッサ４０２、メモリ４０３、およびネットワークまたは通信インタフェース４０４を含む。プロセッサ４０２は、メモリ４０３および通信インタフェース４０４を含むいくつかの周辺装置と通信する。通信インタフェース４０４は、通信ネットワークまたはその他のデータ処理システムで情報を送信する能力を提供する。入力インタフェースまたはモジュール４０５はコンピュータ４０１に電子接続されている。入力インタフェース４０５はキーボード、マウス、タッチスクリーン、スタイラスパッド、フットペダル、ジョイスティック、またはその他の好適なユーザ入力インタフェースを含んでよい。他の種類のユーザインターフェース入力装置、例えば音声認識システムを使用してもよい。ユーザインターフェース出力装置、例えばモニタ４０６もまた提供される。インタフェース出力装置は、プリンタ、ならびにディスプレイコントローラおよびコントローラに接続されたディスプレイデバイスを含むディスプレイサブシステムをさらに含んでよい。ディスプレイ装置は、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のフラットパネルデバイス、または投射装置であってよい。ディスプレイサブシステムはまた、音声出力等の非視覚的表示も提供できる。
【００２２】
メモリ４０３は基本プログラミング、コマンド、およびシステム４００の機能性を付与するその他のソフトウェアを維持する。メモリ４０３は通常、プログラム実行中の命令およびデータの保存用のメインランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）ならびに固定命令が保存されるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む複数のメモリを含む。ファイルストレージサブシステムは、プログラムおよびデータファイル用のパーシステント（不揮発性）ストレージを提供することができ、通常少なくとも１つのハードディスクドライブおよび少なくとも１つのフロッピーディスクドライブ（関連する取り外し可能なメディアを有する）を含む。ＣＤ−ＲＯＭドライブおよび光学ドライブ（すべて、関連する取り外し可能なメディアを有する）等のその他のデバイスがあってもよい。また、システムは、取り外し可能なメディアカートリッジを有する種類のドライブを備えてよい。取り外し可能なメディアカートリッジは例えば、ハードディスクカートリッジまたはフレキシブルディスクカートリッジであってよい。１以上のドライブはローカルエリアネットワーク上のサーバ、クラウドデータセンター、またはインターネットのワールドワイドウェブ上のサイト等のリモート位置に位置してもよい。
【００２３】
口腔内歯科用スキャンシステム１００からの患者記録４０７の形態のデータは歯科修復物システムコンピュータ４０１に送られる。いくつかの実施形態では、患者記録４０７は前述したように、識別情報および患者の歯列の電子モデルを含む。修復物が設計されると、修復物設計を含む電子記録４０８の形態のデータが、以下で完全に説明されるように、切削機等の製作システムに送られる。
【００２４】
＜修復物の設計および製作のためのマージンの線引き＞
次に図５Ａ〜５Ｄを参照すると、歯科修復物を設計する方法は、上述の設計システム４００に維持されるコンピュータプログラムを使用して行われる。モニタ４０６またはその他のスクリーンを使用してプログラムのユーザインターフェースを見、入力インタフェース４０５を使用してモニタ４０６に表示される機能の選択および機能の変更等のコマンドを実行する。以下の説明では、入力インタフェース４０５としてコンピュータマウスを使
用した仮想歯科モデルの操作を説明する。その他の入力インタフェース４０５デバイスは記載されるシステムおよび方法の代替的実施形態に使用してもよいと理解すべきである。プログラムは計算を実行するか、またはモニタ４０６にユーザが行ったコマンドに対応する変更を示す。
【００２５】
図５Ａに示す本方法の第１のステップでは、患者記録のスキャンモデル５００をモニタ４０６に表示する。スキャンモデル５００は、支台歯５０４、周囲の歯肉、隣接歯、および対合歯の仮想表示を含む。支台歯のマージン５０１をモデルで識別する。中心のマウスホイールをスクロールすることによってモデル５００をズームインおよびズームアウトする。ポインタをモデルの特定の領域に置きスクロールすることによって、この領域を拡大できる。マウスホイールを押し、マウスを動かすことによって、ポインタ位置を中心にモデル５００を回転させる。マウスの右ボタンを押しマウスを動かすことによって、モデル５００をスクリーンにパンする。最後に、マウスの左ボタンを使用してスクリーン上の各種ツールおよびオブジェクトを選択する。
【００２６】
マージン５０１の線引きを開始するために、ユーザはマージン５０１上をズームインし、マージン線の輪郭が容易に見えるようにモデル５００を回転させる。ユーザはカーソルをマージン５０１上の点に置き、マウスの左ボタンを押す。これにより第１のマージン点を配置する。プログラムは次に、スキャン画像の品質に基づいてできる限りマージン５０１の輪郭をたどろうとする。次に、ユーザはマージン５０１に沿ってさらなる点を配置し、経路を完了させる。
【００２７】
マージン５０１がつながると、ユーザは個々の点に移動できる。図５Ｂに示すように、一実施形態では、点が選択されると断面ウィンドウ５０５が開いて、ユーザがマージン５０１上の点の適切な配置を特定するのを手助けする。
【００２８】
図５Ｃを参照すると、マージン５０１の大きなセクションを再配置する必要がある場合、再配置を行うために変更ツールが提供される。ユーザは既存のマージン５０１の最後の正確な点に新しい点５０２を配置し、次に所望に応じて新しい点５０３を配置する。変更経路は、既存マージン５０１の既存点で終える。
【００２９】
一実施形態では、マージン全体を全体的に緩やかにし平滑にするためにスムージングツールが提供される。
【００３０】
場合によっては、スキャン画像はモデルの一部ではないアーチファクトを含んでいる場合がある。これらのアーチファクトは唾液の気泡、余剰粉末、またはスキャンプロセス中の患者の歯列に存在していた他の材料に由来しうる。これらのアーチファクトはプログラムが備える気泡ツールを使用して除去することができる。気泡ツールを起動させる（engage）ために、ユーザは気泡ツールアイコンをクリックし、これによってインジケータ（例えば色付き円）をモデル５００の部分に現れさせる。次に、ユーザはアーチファクト上にインジケータを置き、マウスの左ボタンを押す。影響を受けている領域のサイズは、効果編集ボタンをクリックし、次に左ボタンを押したままマウスを動かすことによって変更できる。編集される領域は、モデル上に表示されるインジケータのサイズによって表示される。
【００３１】
支台歯５０４のマージン５０１全体の線が完了すると、例えば図５Ｄに示されるようにモデル５００に視覚的に表示される。この時点で、ユーザは修復物の設計を開始できる。本明細書に記載される実施形態では、修復物は、後述のように歯列弓形態内の歯の位置を考慮に入れることにより設計される。
【００３２】
＜対合歯列までの距離＞
支台歯の咬合面と対合歯列の咬合面との最適な距離は、修復物設計の一部として確立され、修復物の最適な厚みを確保する。この距離要件は、修復物設計に選択される材料、接着剤を修復物クラウンに取り付けるために必要とされる空間量、ならびに患者および医師の好み等の因子に依存し得る。例えば、歯科修復物材料によっては、完成品の修復物でその他の材料よりも大きな最小厚さ要件を有するため、支台歯と対合歯列との間のより大きな距離が必要とされる。
【００３３】
図６Ａ、６Ｂ、および６Ｃを参照すると、支台歯６０３と対合歯列６０８との間の最小距離パラメータが達成されたかどうかを判断するための方法が提供される。マージン線６０１が識別された後、オフセット面コンポーネント６０２がスキャンモデル６００の支台歯６０３から生成される。一実施形態では、図６Ｂの図示から明らかなようにオフセット面コンポーネント６０２の断面は、クラウン等の歯科修復物設計の内部表面のサイズおよび／または形状にほぼ対応する。例えば、支台歯と歯科修復物との間に入れられる接着剤または取り付け材料の厚みにほぼ等しい空間またはオフセット６０４を提供すべく、歯科修復物の内部表面は支台歯よりも十分に大きい。さらに、歯科修復物の内部表面は支台歯よりも大きくし、支台歯の特徴６０７の半径よりも大きい最小ドリル半径に対する補償を提供してもよい。したがって、オフセット面コンポーネント６０２のサイズは、歯科修復物を支台歯６０３に取り付けるのに必要とされ得る接着剤または取り付け材料オフセット６０４にほぼ等しい量だけ、また最小ドリル半径補償６０６の量だけ支台歯６０３よりも大きい。
【００３４】
スキャンモデル７００の上部歯列弓７０１および下部歯列弓７０２は、図７Ａおよび７Ｂに示すように咬合側で評価し、オフセット面コンポーネント６０３、７０３と対合歯列７０４の表面との距離が十分かどうか判断する。オフセット面コンポーネントと対合歯列との最も近い点６０５を評価して、所与の材料についての距離パラメータが満たされているか判断する。一実施形態では、距離要件が満たされてない点７０５が識別され、任意でマークされる。一実施形態において、支台歯と対合歯列との距離要件が満たされてない点は、図７Ａおよび７Ｂに示されるようにスポット７０５として出力装置で可視化されてもよい。
【００３５】
支台歯と対合歯列との確立された距離パラメータが満たされてないいくつかの実施形態では、修復物材料を取り替えるか、対合歯列に変更を加えるか、または支台歯に変更を加えることにより距離を大きくしてもよい。第１の最小距離パラメータが不十分であった場合に、異なる厚さ要件を有する代替材料の提案を生成できる方法が提供される。代替材料の厚さパラメータを評価して、ある材料を他に替えたときに最小距離要件が満たされるかどうか判断する。
【００３６】
さらなる実施形態では、距離要件は対合歯列の面積を小さくすることによって達成され得る。対合歯列の減少に関する減少提案が生成され得る。あるスポットまたは領域を対合歯列に位置決めでき、減少領域をマークして可視化できる。この情報は、最小厚さ要件を満たすことができるように、例えば研削によって対合歯列が提案されるように減少できるかどうか判断するために患者の医師へと通信されてよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、距離パラメータを満たすために支台歯の一部を減少させることが好ましい場合がある。したがって、支台歯の減少に関する提案が生成され得る。一実施形態において、最小距離要件を満たすために支台歯を減少させる位置をスキャンモデル上で特定し、任意で例えばスポットとしてマークし、歯科医が可視化させて、面積を減少させ距離要件を達成する。
【００３８】
さらなる実施形態では、図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃを参照して、ＣＡＤプロセスはまた、患者の歯列のスキャンモデル８００にショートコーピングモデル８０１を生成するために実施されてもよい。ショートコーピングモデル８０１は、最小距離要件を達成するために減少される支台歯８０２の突起領域８０３を示す。一実施形態では、仮想ショートコーピングモデル８０１はＣＡＤプロセスにより形成され、そこから物理的ショートコーピングが３次元プリントまたは切削等のＣＡＭプロセスにより生成される。ＣＡＤおよびＣＡＭプロセスによって形成されたショートコーピングは支台歯８０２に嵌合し、支台歯が減少されてそこを通って突出する領域のための空間８０４を含む。患者の実際の歯列に配置されると、ショートコーピング８０１は、必要に応じて支台歯８０２の空間８０４を通って突出する分だけを減少させるためのガイドとして使用でき、歯科修復物の最小距離要件を達成する。例えば、図８Ｂおよび８Ｃで明らかなように、突出領域はショートコーピング８０１の高さまで減少される。有利には、ＣＡＤおよびＣＡＭプロセスにより製作されたショートコーピングは、患者の物理的モデルの準備なしで形成できる。
【００３９】
＜歯列弓形態の配置＞
ここで図５Ｄ、および９Ａ〜９Ｄを参照すると、マージン線５０１および９０９がモデル５００上で識別されると、設計プログラムはスキャンモデル９０８の支台歯９０７に隣接する歯列に最も合致するライブラリ歯９０１を歯ライブラリ９００から探し、後述のように、これを歯９０１が位置する歯列弓９０６の自然な構造を考慮に入れつつ自然に配置する。歯ライブラリ９０１は、個々の歯の形状を含み、各歯はいくつかの標識点および方向を有する。図９Ａおよび９Ｂに示すように、各歯９０１は、表示される咬合方向９０２、頬側方向９０３、表示される上部９０４、およびそのクラウンと歯根との間で歯９０１を分割する分割線９０５を有する。図９Ａを参照した一実施形態では、ライブラリ歯は口の中の歯の解剖学的湾曲に対応するライブラリ歯列弓形態における初期配列を有し、全体的なライブラリ歯列弓形態の形状または湾曲を提供する。一実施形態では、ライブラリ歯は理想的な歯の歯列弓湾曲に対応した全体的形状を有するライブラリ歯列弓形態に位置合わせされる。
【００４０】
一実施形態では、上述のライブラリ歯列弓形態９０６の配置は少なくとも以下の４つのステップを含む。
支台歯の位置、頬側方向９０３、および咬合方向９０２に基づいたライブラリ歯列弓形態９０６の初期位置合わせ、
ライブラリ歯列弓形態９０６のスキャンへのフィッティング、
スキャンに対するライブラリ歯の個々の歯の位置の改善、ならびに
隣接歯を使用した各形成のためのライブラリ歯の位置の補間。
これらのステップはそれぞれ以下で詳述される。
【００４１】
＜歯列弓の初期配置＞
図９Ｃおよび９Ｄを参照すると、ライブラリ歯列弓形態９０６の配置に関連する第１のステップは、支台歯９０７の位置、頬側方向９０３、および咬合方向９０２に基づくライブラリ歯列弓９０６の初期配置である。ライブラリ歯およびスキャンの初期位置合わせは、以下の基準、すなわち
支台歯９０７の歯番号、
スキャンの咬合方向、
支台歯９０７の頬側／顔側方向、および
ライブラリ歯９０１の咬合方向および頬側／顔側方向
に基づく。
【００４２】
モデル／スキャン９０８上のマージン線９０９の中心は選択したライブラリ歯９０１の中心と位置合わせされ、どちらの対の方向も歯ライブラリ９００の配向により規定される
。
【００４３】
スキャン内に存在していない（歯チャートに選択されていない、または「隙間のある欠損」とマークされている）ライブラリ歯は以下のステップから除外される。加えて、「隙間のない欠損」とマークされる歯がいくつかある場合、これらの歯はライブラリ歯列弓形態９０６から除去され、ライブラリ歯列弓形態はこれらの隙間を埋めるために詰められる。
【００４４】
モデル／スキャンデータ５００が２つ以上の形成を有する場合、それらの形成のうち１つだけを初期配置に使用する。両方の顎で形成を行う場合、各顎は顎毎に規定された形成に基づいて独立して配置される。
【００４５】
＜歯列弓のスキャンへのフィッティング＞
次に、図９Ｄに示すように、いくつかの実施形態では、歯列弓９０６の初期配置後、歯科修復物プログラムを使用して、次の基準、すなわち、
近心変位（変位毎０．５ｍｍで５ステップ）、
均等目盛り（準備線中心に対して）（０．９２ … １．０８）、
頬側変位（ステップ毎０．５ｍｍで５ステップ）、および
準備線中心を回転中心とする咬合軸周りの回転（ステップ毎２．５度で３ステップ）
を使用して歯列弓９０６のより良い位置を見つけようと試みる。
【００４６】
繰り返す度に歯列弓形態９０６を４つの方向のうちいずれかに変位させ、スナッピング品質（下記で定義）を各変位で計算する。すべて繰り返した後に、最も良いスナッピング品質の位置がこのステップの結果となる。
【００４７】
本明細書で定義されるように、歯列弓についての「スナッピング品質」は歯ライブラリの歯の表面点からスキャン面までの平均距離に基づき、平均距離が短ければ短いほどスナッピング品質は良い。
【００４８】
＜個々の歯の位置の改善＞
いくつかの実施形態では、例えば図１０に示すように、各歯（例えば１００１および１００２）をスキャン１０００に位置合わせするためにいくらかの試みがなされる。いくつかの実施形態において、患者の歯列のスキャンモデルに対応するライブラリ歯列弓形態の一部は、ライブラリ歯列弓形態およびライブラリ歯のさらなる修正のためにライブラリ歯列弓形態の残りから分けるかセグメンテーションしてもよい。
【００４９】
歯科修復物プログラムは７つの次元（３つのモニタ、３つの回転、および１つのスケール）で最良の歯の位置を探す。特に、スキャンに含まれるどの歯についても
頬側変位、
咬合変位、
近遠心変位、
ねじれ角度、
先端角度、
回転角度、および
スケール
の７つの基準を使用してその位置を最適化する。
【００５０】
各最適化ステップでは、歯をすべての方向に移動させる（＋／−１ｍｍ頬側、＋／−１ｍｍ咬合、＋／−１ｍｍ近遠心、＋／−１°ねじれ角度、＋／−１°先端角度、＋／−１°回転角度、および＋／−１％スケール）。毎回スナッピング品質を予測する。より良い
位置が見つからなかった場合、規定されたイプシロン値に達して繰り返しを中断するまでモーションステップは２倍小さくなる。
【００５１】
＜隣接歯を使用した各形成のためのライブラリ歯の位置の補間＞
図１１に示すように、修復される歯、すなわち支台歯１１０４がスナッピングすべきものを有しないため、その位置はその隣接歯の所与の位置および配向から補間される。例えば、スキャン１１００が並んだ２つの支台歯を有する（例えば１１０４および１１０５）場合、どの歯も隣のより近い歯の重みにより変形（位置、配向、およびスケール）を補間した。例えば、支台歯１１０４および１１０５が良いスナッピング品質の隣接歯１１０６および１１０７を有する場合、形成用のライブラリ歯１１０４は歯番号１１０６から６４％、歯番号１１０７から３３％補間された位置を有することになる。
【００５２】
支台歯が良好なスナッピング品質の隣接歯を１本のみ有する場合、この支台歯に対する提案は、マージン線中心を中心としたものになり、唯一の隣接歯として配向される。
【００５３】
補間後、どの支台歯も隣接歯との間隙を閉鎖するようにスケーリングされ、空間に収められる。
【００５４】
設計プログラムのライブラリ歯列弓形態の配置が患者の歯列のスキャンに対して最適な配置をもたらさない一実施形態では、ユーザはライブラリ歯列弓形態の配置を調整してもよい。一実施形態において、ライブラリ歯は仮想ワイヤと関連づけられ、図１１で明らかなように、仮想ワイヤ１１０８に配置される。ユーザはユーザ入力インタフェースツールを用いて、ワイヤと関連づけられたワイヤ点１１０９をつかみ、例えば、マウスで点をクリックすることでワイヤを操作できる。点を動かす際に、ワイヤの移動により、ワイヤ上のライブラリ歯が移動し、ユーザはスキャンモデルに対するライブラリ歯列弓形態の配置位置を改善しようと試みることができる。したがって、一実施形態において、ユーザは手作業でライブラリ歯の配置またはライブラリ歯列弓形態の湾曲を調整して、患者の歯列の自然な歯列弓により近づくように合致させる。
【００５５】
＜ライブラリ歯列弓形態の配置のための自動プロセス＞
いくつかの実施形態において、プログラム、複数のプログラムまたはモジュールの形態の自動のコンピュータにより実行されるプロセスにより、ユーザインタラクションが最小限でコンピュータにより自動化された歯科修復物設計提案を提供するが、所望であればユーザ入力の機会を任意で与える１つ以上のアルゴリズムを自動で実施する。図１２に概説されるワークフローを参照すると、歯科修復物設計提案を生成するコンピュータにより実施される方法１２００は、スキャンモデルの自動特徴検出１２０１、検出された特徴への自動弧線フィッティング１２０２、スキャンモデルに対するライブラリ歯列弓形態の自動スケーリング１２０３、ライブラリ歯列弓とスキャンモデルとの自動剛体レジストレーション１２０４および／または非剛体レジストレーション１２０５、ならびに修復物設計提案１２０６プロセスのためのプロセスを含む。ライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルとの自動剛体レジストレーション１２０４および非剛体レジストレーション１２０５の成功を評価する（１２０７および１２０８）コンピュータプログラムまたはモジュールは所望により含めてもよく、成功していなければ、自動でユーザが入力するよう促す。さらなる実施形態では、スキャンセグメンテーションのための任意のコンピュータにより実行されるプロセスをさらに実施してもよい。
【００５６】
＜咬頭検出＞
一実施形態において、歯科修復物設計提案プロセスは、スキャンモデルの検出された特徴とライブラリ歯列弓形態との対応関係に基づくスキャンモデルへのライブラリ歯列弓形態９０６の初期配置のためのコンピュータにより実行されるプロセスを含む。一実施形態
において、特徴検出アルゴリズムは、自動で患者のスキャンモデル上に存在する特徴を検出するために実施される。１つの方法は、患者の歯のスキャンモデルに位置する咬頭を検出することを含む。一実施形態において、咬頭は、患者の歯の一部のみ、例えば、支台歯に隣り合うかまたは最も近接した２本の歯で検出される。一実施形態において、咬頭は、支台歯の一方の側に位置する少なくとも１本の隣接歯および支台歯の反対側に位置する少なくとも２本の隣接歯で検出される。
【００５７】
本明細書に用いる場合、図１３Ａ〜１３Ｆに図示されるように咬頭１３０１および１３０２は歯の咬合側または切歯の隆起を含む。一般に、犬歯（cupside）１３０３とも称される犬歯（canine tooth）はそれぞれ１つの咬頭を有するが、双頭歯１３０４とも称される小臼歯は通常２つまたは３つの咬頭１３０１および１３０２を有する。臼歯１３０５は通常４つまたは５つの咬頭を有する。
【００５８】
コンピュータにより実施される歯の咬頭の検出のための一方法は、スキャンモデル内の最大湾曲を計算することによりピークを位置決めするアルゴリズムを含む。本方法では、歯の咬合曲線および咬合面１３０６は検出される咬頭１３０１および１３０２により識別できる。代替的実施形態では、アルゴリズムは、歯の咬合１３０６方向におけるピークの高さを計算して咬頭を検出するコンピュータにより実施される方法のために使用してよい。ユーザの利便性のために、コンピュータにより検出された咬頭は、患者の上顎１３０７のスキャンモデル１３００および支台歯１３０９を有する患者の下顎１３０８のスキャンモデルの表示で見られるように点１３０１および１３０２として識別されマークできる。
【００５９】
スキャンモデル上で識別される点の密度を制限するか、または咬頭の予測される数に対応するスキャンモデルのある領域内で特定される点の数を制限する規則を有する特徴検出アルゴリズムが実施できる。支台歯が歯科修復物に適合するように変更を加えられ、そのため自然な咬頭が除去または減少されると、その支台歯の咬頭識別およびマークプロセスステップは抜かす規則を実施できる。
【００６０】
一実施形態では、モニタ等のユーザ出力装置４０６で自動特徴検出の結果を見た際に、ユーザはアルゴリズムにより咬頭として不適切に識別された外れ点を位置決めできる。ユーザは入力インタフェースを実施して外れ点または逸脱点１３０１および１３０２を取り除き、誤って位置決めされた点をユーザが視覚的に識別した咬頭に再配置するか、または点を自動的に検出または識別されなかった歯の咬頭に置くことができる。
【００６１】
同様に、ライブラリ歯列弓形態のライブラリ歯のための１組の咬頭および／または咬合面は、スキャンモデルとの後のレジストレーションのために標識付け保存できる。
【００６２】
＜弧線フィッティング＞
一実施形態において、弧線は患者のスキャンモデルで識別された特徴の場所を計算することにより規定される。弧線フィッティングプロセスを使用して、弧線を検出された特徴、例えば歯の咬頭にフィッティングできる。図１３Ｂは、コンピュータにより実行されるプロセスによって患者のスキャンモデルの歯で自動識別された頬側に位置する咬頭１３０１から自動で計算された頬側弧線１３１０を示す。弧線は支台歯のスキャンモデル（図示されている）と、所望により対合歯列のスキャンモデルで計算され、フィッティングされてよい。図１３Ｂは、患者のスキャンモデルで識別された舌側に位置する咬頭１３０２から計算され、舌側咬頭にフィッティングされた舌側弧線１３１１の配置をさらに示す。頬側弧線１３１０および舌側弧線１３１１により、患者の解剖学的構造の全体形状に関する情報が提供でき、これを使用して、ライブラリ歯列弓をスキャンモデルに自動でレジストレーションし、置き換えられる歯の自然な形状および配向により近づけるように似せる歯科修復物設計提案を提供することができる。
【００６３】
本方法はさらに、ユーザにモニタ等の出力装置４０６に弧線の配置を可視化させる選択肢を与える。一実施形態では、弧線の特徴を調整するためにユーザ入力インタフェースを介してユーザ入力について選択肢が与えられる。例えば、ユーザがスキャンモデル上の弧線が短すぎるかまたは自動プロセスによりきちんと規定されていないかを目視で検出する一実施形態では、ユーザはマウスまたはキーボード等の入力装置を手動で使用し、スキャンモデルの弧線の位置、湾曲または長さを調整できる。
【００６４】
同様に、ライブラリ歯列弓形態１３１４の頬側弧線１３１２および舌側弧線１３１３はライブラリ歯１３１５の頬側咬頭１３０１および舌側咬頭１３０２に基づいて計算され、図１３Ｃに示されるように、ライブラリ歯列弓形態のライブラリ歯の頬側に向いた咬頭および舌側に向いた咬頭にフィッティングされる。ライブラリ歯の弧線は、ライブラリ歯列弓形態を患者のスキャンモデルとレジストレーションする際に使用するためのデータセットとして保存される。
【００６５】
＜レジストレーションおよびライブラリ歯列弓形態スケーリング＞
ライブラリ歯列弓形態のスキャンモデルへの自動レジストレーションは剛体レジストレーションプロセス１２０４および非剛体レジストレーションプロセス１２０５の両方を含んでよい。剛体レジストレーションプロセスは、ライブラリ歯列弓形態の形状を変えずにライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルとをレジストレーションすることを含む。非剛体レジストレーションプロセスは、ライブラリ歯列弓形態の形状を変えてスキャンモデルとの対応関係を最適化することを含む。剛体レジストレーションプロセスおよび非剛体レジストレーションプロセスの両方は、ユーザによる入力なしで、コンピュータプログラムモジュールを介して自動で行ってよい。
【００６６】
剛体レジストレーションプロセス（図１２のフローチャートの１２０４）は、ライブラリ歯列弓形態のライブラリ歯の配向または位置は変えない、頬側弧線および舌側弧線それぞれについてのデータセットの対応関係によるライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルとの自動レジストレーションのためのステップを含んでよい。図１３Ｂおよび図１３Ｃを参照すると、例えば、ライブラリ歯列弓形態の頬側弧線および舌側弧線（１３１３および１３１２）をスキャンモデルの頬側弧線および舌側弧線（１３１０および１３１１）に重なり合わせるかフィッティングして、ライブラリ歯列弓形態の全体的形状を変えることなく弧線上の点をレジストレーション上の対応関係にすることによって、ライブラリ歯列弓形態１３１４はスキャンモデルにほぼレジストレーションできる。
【００６７】
一実施形態では、スキャンモデルとレジストレーションされるライブラリ歯列弓形態はサイズ変更するかまたはスケーリングしてスキャンモデルのサイズにほぼ対応させられる。倍率は、弧線に沿った複数の点を測定したときにスキャンモデルの頬側弧線と舌側弧線との平均距離を計算し、同様に複数の点でライブラリ歯列弓の頬側弧線と舌側弧線との平均距離を計算することによって得ることができる。ライブラリ歯列弓倍率は以下のように計算できる。
Ｓ＝ｄｓ／ｄｌ
【００６８】
式中、ｄｌはライブラリ歯列弓形態の頬側弧線１３１２と舌側弧線１３１３との平均距離であり、ｄｓはスキャンモデルの頬側弧線と舌側弧線との平均距離である。
【００６９】
ライブラリ歯列弓形態の頬側弧線および舌側弧線（１３１２および１３１３）はサイズ変更するか、またはある倍率で変形させ、スキャンモデルの弧線サイズにほぼ対応させるため、ライブラリ歯列弓形態のスキャンモデルとの位置決めを最適化できる。図１３Ｄおよび１３Ｅは、ライブラリ歯列弓形態１３１４のスキャンモデルへの自動位置合わせを含
む剛体レジストレーションプロセスを示す。図１３Ｅは、それぞれの頬側弧線と舌側弧線との平均距離に基づきスキャンモデルのおよそのサイズにライブラリ歯列弓形態をスケーリングすることによって、ライブラリ歯列弓形態１３１４の舌側弧線１３１３とスキャンモデルの舌側弧線１３１１との対応関係を最適化するステップの一実施形態を示す、領域１３１６のズームインビューを提供する。スキャンモデルとライブラリ歯列弓形態の舌側弧線間の間隙１３１７および／またはスキャンモデルとライブラリ歯列弓形態の頬側弧線間の間隙は、配置およびサイズ変更によるライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルとの完全な位置合わせがなされていないことを示し得る。一実施形態では、さらなる変形を実施して対応関係を最適化してよい。
【００７０】
自動非剛体レジストレーションプロセス（図１３Ｆおよび１３Ｇ）を適用して、ライブラリ歯列弓形態の形状を変形させるかまたは曲げ、初期位置合わせステップ後のライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルの弧線間の間隙を小さくすることができる。非剛体レジストレーション１２０５プロセスは、ライブラリ歯列弓形態全体で一様に全体的および／または局所的な変形または曲げステップを適用することを含んでよい。一実施形態において、全体的曲げプロセスは、ライブラリ歯列弓形態を変形させライブラリ歯列弓形態の歯列弓の全体形状を変化させて、ライブラリ歯列弓形態およびスキャンモデルの弧線上の点間の対応関係を高めるかまたは確立することを含む。図１３Ｆおよび１３Ｇで明らかなように、ライブラリ歯列弓形態およびスキャンモデルの舌側弧線１３１３間の距離は、図１３Ｄおよび１３Ｅに示される弧線間の距離と比較すると非剛体レジストレーションプロセスが行われた後は縮められている。
【００７１】
局所的変形または曲げプロセスステップを、ライブラリ歯をスキャンモデルにスナッピングしてライブラリ歯列弓形態の一部または個々のライブラリ歯に適用してもよい。本発明で使用する場合、「スナッピング」は、ライブラリ歯列弓形態およびスキャンモデル上の点の疎サンプル間の対応関係に関するスナップ許容値レベルを確立することによって行うことができる。各ライブラリ歯の配置または形状は、個別に変形されてスキャンモデルの対応する歯間のより高い対応関係を確立できる。
【００７２】
剛体レジストレーションプロセスおよび非剛体レジストレーションプロセスの成功を判断するための自動プロセスステップは、図１２の１２０７および１２０８の図表に示されるように実施してよい。図１２に例示される自動修復物プロセスの次のモジュールに進むために必要な対応関係のレベルを示すアルゴリズムを実施してもよい。例えば、局所的変形プロセスはライブラリ歯１３１４とスキャンモデル１３０８の歯との対応関係をより近づけるようにしてもよいが、図１４Ａで明らかなように、全体的な歯列弓の連続性が欠け得る。低下した歯列弓の連続性により、図１４Ａの歯間空間により示される最適歯間接触距離が失われ得、またはスキャンモデルの歯は欠損しているとみなされ得る。
【００７３】
ライブラリ歯列弓形態およびスキャンモデル上の位置合わせされた点間の対応関係閾値が非剛体レジストレーション後も得られない場合、剛体レジストレーションプロセスが再び自動で実行され、第１のまたは初期の全体的および／または局所的変形プロセスで得られた第１のセットの対応関係値から開始する。このように、剛体レジストレーションならびに非剛性全体的および局所的変形プロセスを繰り返して、ライブラリ歯列弓形態およびスキャンモデルの舌側弧線および頬側弧線上の点間の対応関係を最適化できる。複数回繰り返される全体的および局所的変形プロセスは自動的に行われ、最適歯間接触距離を得るためにライブラリ歯列弓形態とスキャンモデルとのレジストレーションおよび、図１４Ｂに示すように歯列弓形態の最終配置とを改善する。
【００７４】
任意により、自動レジストレーションプロセスはユーザによりモニタ上で可視化されてもよい。ユーザが手動でレジストレーションプロセスを手助けするのが望ましい場合、本
明細書に記載される手動のライブラリ歯列弓形態配置手順が行われてよい。例えば、許容可能なレベルの対応関係を得るための自動ライブラリ歯列弓形態剛体レジストレーションプロセス１２０４が失敗した場合、ライブラリ歯列弓形態をスキャンモデルにフィッティングさせる手動プロセス１２０９は、本明細書に記載される基準を使用してユーザによって行われてよい。手動でライブラリ歯列弓を配置するユーザ入力ステップ後、自動プロセスは非剛体レジストレーションプロセスステップのために再開されてよい。さらに、最適な対応関係を得るための自動ライブラリ歯列弓形態非剛体レジストレーションプロセス１２０５が失敗した場合、個々の歯の配置を改善する手動最適化プロセス１２１０は本明細書に記載される最適化ステップに従ってユーザにより行われてよい。
【００７５】
ライブラリ歯列弓形態位置のスキャンモデルへのレジストレーションおよび最適化後、設計修復物が支台歯のために提案される。
【００７６】
＜修復物の設計＞
上述の歯列弓形態９０６の中のライブラリ歯９０１の選択に基づいて歯科修復物プログラムは修復物用の提案を提示する。このセクションでは、提案される修復物に変更を加え、修復物設計を製造するために切削機または他の製作場所に送るプロセスについて記載する。
【００７７】
例えば、図１５に示す一実施形態では、ユーザは、ライブラリ歯１５０１がダイまたは歯列弓形態１５０６内の隣接する歯列に適合される前に配置するために全体的な位置調整を行うことができる。正確な配置は必要とされない。むしろ、ユーザは、プログラムができるだけ最良の修復物提案を提供できるように一般的ガイダンスを提供する。いくつかの操作ツールが図１５に示される図に示される。ライブラリ歯１５０１の上、下、および各側にある球１５０２を使用して歯を回転させる。矢印１５０３を使用して歯をスケーリングする。バー１５０４を使用して歯を並進移動させる。これらの各ツールは例えばマウスのコントロール下でポインタを使用して、ユーザによりアクセスされてよい。ユーザがライブラリ歯１５０１の全体的な回転、サイズおよび位置に満足したら、プログラムは修復物を提案する。
【００７８】
図１６は、歯科修復物プログラムにより提供される歯列弓形態１６０６の初期修復物提案１６０１を示す。ユーザは修復物１６０１、形成顎および対合顎の可視性を制御できる。歯チャートアイコンをクリックすることにより、これらのアイテムの可視性をトグル式にオンおよびオフにする。歯チャートをダブルクリックすることによりこのアイテムは半透明になる。
【００７９】
提案された修復物１６０１はさらなる変更を必要としても必要としなくてもよい。変更を必要とする場合、まず大きな変更を加え、次に最後に最終調整を行う自動接点編集機能（後述）を用いて終えることが好ましい。一実施形態では、歯科修復物設計プログラムは、これらの大きな変更を行うためのいくつかのプログラミングツール（例えば、フリーフォームツール、スムージングツール、追加ツール、除去ツール、および移動／回転／スケールツール）を含む。
【００８０】
＜大きな変更＞
一実施形態では、初期変更は修復物１５０１または１６０１の配向およびスケールに対してのものである。変更が必要であれば、ユーザは移動／回転／スケールツールを使用してよい。球１５０２を使用して修復物を回転させ、矢印１５０３を使用して修復物をスケーリングし、バー１５０４を使用して修復物を並進移動させる。（図１５参照）。次に、ユーザは頬側輪郭および舌側輪郭を確認してよい。変更はフリーフォームツールまたは他のツールにより行うことができる。咬頭配置は、オンにされた対合顎の可視性により確認
され、調整はフリーフォームツールまたは他のツールにより行うことができる。
【００８１】
一実施形態では、色はモニタ４０６に表示される修復物１５０１または１６０１の画像上のインジケータとして使用される。例えば、一実施形態において、対比色が修復物１５０１または１６０のどこかの部分に表示された場合、これは、この領域が製造業者により修復物に推奨される最小厚さよりも薄いことを示し、修正すべきであることを示す。追加ツール、スムージングツール、またはフリーフォームツールはこのために使用できる。
【００８２】
記載されたこの実施形態では、フリーフォームツール、スムージングツール、追加ツール、および除去ツールはそれぞれ、修復物１５０１または１６０１上をクリックしたときに示される円により示される修復物１５０１または１６０１の特定の領域に作用する。この効果を受ける領域のサイズは、モニタ４０６上にアイコンとして表示される効果編集ツールにより変更できる。ユーザが修復物１５０１または１６０１上にカーソルを置いた状態でアイコンをクリックし、マウスの左ボタンをクリックし、マウスを上下に移動させると、これによりこの効果を受ける領域のサイズを調整する。
【００８３】
＜接点の編集＞
次に図１７Ａ〜１７Ｂを参照すると、歯科修復物設計プログラムは、自動で咬合接点、近心接点、および遠心接点を調整する接点編集機能１７０１を備える。本プログラムは所望であれば、最初に無効にできる所定の接点値を提示する。咬合を調整するために、ユーザは所望の接点値を入力し、接点固定ボタンを押す。接点は自動で割り当てられた仕様に合わせて調整される。
【００８４】
近心接点および遠心接点は同様にして調整される。ユーザは、接点編集ウィンドウ１７０１内の近心ボタンまたは遠心ボタンを押すことによって、近心／遠心接点インジケータをオンに切り替える。近心接点および遠心接点は一緒にまたは別個に調整可能である。ユーザは所望の接点値を入力し接点固定ボタンを押す。
【００８５】
一実施形態では、接点領域１８０２は形成顎の可視性をオフすることによって見ることができるため、図１８に示すように修復物１８０１のビューを切り離すことができる。
【００８６】
さらなる実施形態において、歯の位置決めのための所定の接点値または範囲が確立されるプロセスが提供され、「合格」／「失敗」等のプロンプトがユーザ出力装置に表示され、設計提案の接点値が計算されて所定の範囲内にあるかどうか示すことができる。計算された接点値は所定の接点値範囲外であると判断された場合、実際の数値を表示する代わりに「狭い」または「広い」等のプロンプトが自動的に表示されて、提案された修復物の接点値が所定の接点値未満またはそれを超える値であるかどうかを示す。さらなる実施形態において、提案される設計提案の接点値を評価し、提案される設計提案が所定の接点値範囲内であるかどうか計算し、ライブラリ歯の配置を自動で調整して設計提案を調整し、所定範囲内である接点値を得るための自動手順が提供される。
【００８７】
＜切削スプルーの配置＞
図１９を参照して、ユーザが設計された修復物１９０１に満足すれば、切削スプルー１９０２を配置するために完成品の修復物１９０１が表示される。クラウン修復物に切削スプルー１９０２が自動で修復物１９０１の輪郭の高さで舌側面に置かれる。これは図１９に示される。これは典型的には切削プロセスの好ましい位置である。しかし、ユーザは必要に応じて別の所望の位置にスプルー１９０２を自由に移動できる。一実施形態では、修復物設計プログラムはマージンを保護する制限を含むため、ユーザがスプルー１９０２をマージンに近づけすぎないようにする。
【００８８】
＜製造ファイルの製作センターへの送信＞
歯科修復物設計が完了すると、歯科修復物を製造するための命令が設計から生成され、製作マシンに送信される。例えば、一実施形態において、ユーザがスプルー１９０２の位置に満足すると、ユーザは歯科修復物プログラムに、切削機または他の製作機構への命令を提供するための製造ファイル４０８の生成を開始するよう命令できる。これらの命令は次に修復物製作デバイスまたは方法への入力として使用される。
【００８９】
例えば、図２０に示すように、切削機２０００は、歯科修復物設計システム４００から受信した中間データセット情報および最終データセット情報に基づき歯科器具を製作するように構成される。簡単な剛性箱構造により、当該構造に直接設置された静的設置線形Ｚ軸２００１、線形ステージに支持される動的設置Ｂ回転軸２００２、およびＢ回転軸中心からずらされた対向する静的設置Ａ回転軸２００３からなる動作制御機構を支持する。スピンドル２００４はさらに動的設置された回転軸に支持される。スピンドル２００４は線形Ｚ軸２００１の移動によりスピンドル回転に対して軸方向に並進移動できる。静的設置されたＡ回転軸２００３は、「インデクサ」２００５と称される別の回転軸を支持する。インデクサ２００５は機械加工される材料を支持する。インデクサ２００５により複数の角度からの被加工物へのアクセスが可能になり、電気駆動式または空気圧駆動式の開ループまたは閉ループであってよく、非同時位置決めまたは他の軸との完全同期動作のために使用されてよい。またこれは圧電アクチュエータまたは被加工物を超音波で励起する他の手段を支持してもよい。好適なチェアサイド切削マシンは、２０１２年６月１３日出願の同時係属の米国特許出願シリアル番号第１３／４９５，６２０号に開示され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。切削マシンおよびその使用の詳細がその明細書に記載され、ここでは再度記載しない。
【００９０】
いくつかの実施形態において、切削機２０００はチェアサイド切削機であってよく、歯科医またはその他のユーザに容易にアクセス可能であってよい。分散環境を使用するその他の実施形態では、切削機２０００またはその他の製作マシンはリモート位置に位置し、設計システム４００からネットワークまたはその他の通信機構によりデータセット情報を受信する。歯科医または製造業者は適切な切削可能コンポーネントを選択し、これを切削マシン２０００内に置く（図２０参照）。このような設置の後、切削マシンは送信された製造指示に従ってコンポーネントを完成品の修復物へと切削し、マンドレルの分離および研磨またはろう付けのみ必要とする。
【００９１】
さまざまな代替、変形、および均等物が上記コンポーネントの代わりに使用できる。歯の最終位置はコンピュータ支援技術を使用して決定されてよいが、ユーザは、独立して１本以上の歯を操作すると同時に指示書の制約を満たすことによって歯をそれらの最終位置へと移動できる。
【００９２】
また、本明細書で記載される技術はハードウェアまたはソフトウェアで、またはその２つの組み合わせで実施されてよい。本技術は、それぞれがプロセッサ、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体（揮発性メモリおよび不揮発性メモリならびに／または記憶素子を含む）、ならびに好適な入力装置および出力装置を備えるプログラム可能なコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムで実施されてよい。プログラムコードは入力装置を使用して入力されるデータに適用されて記載される機能を実行し、出力情報を生成する。出力情報は１つ以上の出力装置に適用される。
【００９３】
各プログラムは、コンピュータシステムに連動して動作するようにハイレベルな手続き型言語またはオブジェクト指向プログラミング言語で実施され得る。しかし、このプログラムは所望であればアセンブリ言語またはマシン言語で実施できる。いずれの場合も言語はコンパイラ型言語またはインタープリタ型言語であってよい。
【００９４】
このようなコンピュータプログラムはそれぞれ記憶媒体またはデバイス（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、または磁気ディスケット）に保存可能であり、これは記憶媒体またはデバイスがコンピュータに読み取られ、記載される手順を実行するときにコンピュータを構成し、動作させる汎用または専用のプログラム可能なコンピュータに読み取られる。本システムはまた、コンピュータ可読記憶媒体として実装され、コンピュータプログラムによって構成され、ここでこのように構成された記憶媒体によってコンピュータを特定の予め定義された方法で動作させる。いくつかの実施形態において、本システムは、一時的な伝搬信号のみを除くコンピュータ可読媒体のいずれかまたはすべてを意味する「非一時的な」コンピュータ可読記憶媒体で実施される。
【００９５】
特定の実施形態の観点から前述のシステムおよび方法について説明した。他の実施形態は以下の特許請求の範囲に包含されるものである。例えば、歯模型は、対応する患者および治療する臨床医にアクセスを制限するためハイパテキスト転送プロトコル（ｈｔｔｐ）ウェブサイトにポストしてもよい。さらなる例として、記載されたプロセスの実践はスキャンデバイス（口腔内等）および／またはコンピュータおよび／または製作施設および／または歯科技工室および／またはサーバ等のデバイスで複数の方法で分散されてもよく、または機能のすべてを専用独立型デバイスに組み込んでもよい。このような変更と組み合わせはすべて、本開示の範囲内にあることを意図している。
【００９６】
いくつかの実施形態において、自動でコンピュータにより実行されるプロセスが提供され、それによって、本明細書に記載されるプロセスの個々のモジュールまたはステップは、ユーザから離れているか知らない場所にあるサーバ上で実行され、ユーザ側の入力または知識は最小限でプロセスまたは設計ステップを実行できる。例えば、クラウドコンピューティング環境の一実施形態では、本明細書に記載されるプロセスは、ユーザにより操作される製品ではなくサービスとして実施されてよく、ソフトウェアおよび情報はネットワーク上で提供されてよい。一実施形態において、例えば歯科技工室または歯科医院内のローカルコンピュータに保存される患者の歯列のスキャンモデルを含む患者記録は、リモートサーバによってネットワークインタフェースを介して送信または受信され、クラウドコンピューティング環境で処理されてもよい。クラウドコンピューティング環境では、計算、ソフトウェア保存、データアクセスおよびデータ保存のサービスはリモートサーバ上に存在してよく、プロセスはユーザ側の入力が最小限で行われ得る。一実施形態において、ライブラリ歯列弓形態、ライブラリ歯、およびライブラリ歯咬頭のデータファイルはユーザから離れた場所に保存されてもよい。
【００９７】
一実施形態において、第１のコンピュータからユーザインターフェースを介して患者のスキャンモデルを得ることと、クラウドコンピューティング環境で、支台歯のマージン線を引くこと、スキャンモデルの咬頭を識別すること、ならびにスキャンモデルの咬頭に頬側弧線および舌側弧線をフィッティングすることから選択される少なくとも１つの方法ステップを実行することと、クラウドコンピューティング環境で、倍率を計算すること、患者の歯列とほぼ対応するようにライブラリ歯列弓形態をスケーリングすること、ならびにスキャンモデルとライブラリ歯列弓形態の頬側弧線および舌側弧線をレジストレーションすることから選択される少なくとも１つの方法ステップを実行することと、ならびに修復物設計を提案することとを含むコンピュータにより実行される方法が提供される。別の実施形態では、設計提案等のクラウドコンピューティングプロセスから生成された情報は、患者の口内に置かれる物理的歯科修復物を作成するためにネットワークインタフェースを介してユーザに送信されるか、または切削機等の製造デバイスに送信されてよい。
【００９８】
さらなる実施形態において、コンピュータにより実行される方法は、ユーザインターフェースを介して支台歯を含む患者の歯列の仮想３次元表示を得ることと、支台歯用の仮想
歯科修復物を形成することとを含む歯科修復物を設計することのために提供され、修復物を形成するステップは、支台歯のマージン線を引くこと、患者の歯列の３次元表示上の咬頭を識別すること、患者の歯列の咬頭に頬側弧線および舌側弧線をフィッティングすること、患者の歯列の弧線に対応するようにライブラリ歯列弓形態の一対の頬側弧線および舌側弧線をスケーリングすること、患者の歯列の仮想３次元表示とライブラリ歯列弓形態とをレジストレーションすること、ならびに修復物設計を提案することを含み、仮想歯科修復物を形成するプロセスステップのうち少なくとも１つはクラウドコンピューティング環境で実行される。
【００９９】
また、前述のシステムおよび方法は１つ以上の実施形態を参照して示され、説明されたが、当業者は上述のおよびその他の形態および詳細ならびにプロセスステップの順序の変更が以下の特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得ることを理解するであろう。さらに、プロセス、モジュール、プログラム、規則、ステップ等の要素は別個のコンポーネントとして、または他のコンポーネントと組み合わせて実施されてよいため、本開示の原理の範囲および趣旨に含まれる。
【符号の説明】
【０１００】
１００  口腔内歯科用スキャンシステム
１０１  ベースユニット
１０２  コンピュータ
１０３  スキャンデバイス
１０４  タッチスクリーン
１０５  スタイラス
１０６  受け台
１０７  ホイール
１０８  消毒剤容器
１０９  ワンド
１１０  コード
２０１  歯肉圧排コード
２０２  歯肉圧排コード
２０３  支台歯
２０４  歯肉
３０１  形成顎
３０２  対合顎
４００  歯科修復物設計システム
４０１  コンピュータ
４０２  プロセッサ
４０３  メモリ
４０４  通信インタフェース
４０５  入力インタフェース
４０６  モニタ、ユーザ出力装置
４０７  患者記録
４０８  製造ファイル、電子記録
５００  スキャンモデル、スキャンデータ
５０１  マージン線
５０４  支台歯
５０５  断面ウィンドウ
６００  スキャンモデル
６０１  マージン線
６０２  オフセット面コンポーネント
６０３  支台歯、オフセット面コンポーネント
６０４  オフセット
６０７  特徴
６０８  対合歯列
７００  スキャンモデル
７０１  上部歯列弓
７０２  下部歯列弓
７０３  オフセット面コンポーネント
７０４  対合歯列
７０５  スポット
８００  スキャンモデル
８０１  仮想ショートコーピングモデル
８０２  支台歯
８０３  突起領域
８０４  空間
９００  歯ライブラリ
９０１  ライブラリ歯
９０２  咬合方向
９０３  頬側方向
９０４  上部
９０５  分割線
９０６  ライブラリ歯列弓形態
９０７  支台歯
９０８  スキャンモデル
９０９  マージン線
１０００  スキャン
１１００  スキャン
１１０４  ライブラリ歯、  支台歯
１１０６  隣接歯
１１０７  歯番号
１１０８  仮想ワイヤ
１１０９  ワイヤ点
１２０１  自動特徴検出
１２０２  自動弧線フィッティング
１２０３  自動スケーリング
１２０４  自動剛体レジストレーション
１２０５  非剛体レジストレーション
１２０６  修復物設計提案
１２０９  手動プロセス
１２１０  手動最適化ステップ
１３００  スキャンモデル
１３０１  頬側咬頭、逸脱点
１３０２  舌側咬頭
１３０４  双頭歯
１３０５  臼歯
１３０６  咬合面
１３０７  上顎
１３０８  下顎
１３０９  支台歯
１３１０  頬側弧線
１３１１  舌側弧線
１３１２  頬側弧線
１３１３  舌側弧線
１３１４  ライブラリ歯列弓形態
１３１５  ライブラリ歯
１３１６  領域
１５０１  ライブラリ歯、修復物
１５０２  球
１５０３  矢印
１５０４  バー
１５０６  歯列弓形態
１６０１  修復物、初期修復物提案
１６０６  歯列弓形態
１７０１  接点編集機能
１８０１  修復物
１８０２  接点領域
１９０１  修復物
１９０２  切削スプルー
２０００  切削マシン
２００１  線形Ｚ軸
２００２  動的設置回転Ｂ軸
２００３  Ａ軸回転
２００４  スピンドル
２００５  インデクサ
【図１】
2020054844.tif 000003
【図２Ａ】
2020054844.tif 000004
【図２Ｂ】
2020054844.tif 000005
【図３】
2020054844.tif 000006
【図４】
2020054844.tif 000007
【図５Ａ】
2020054844.tif 000008
【図５Ｂ】
2020054844.tif 000009
【図５Ｃ】
2020054844.tif 000010
【図５Ｄ】
2020054844.tif 000011
【図６Ａ】
2020054844.tif 000012
【図６Ｂ】
2020054844.tif 000013
【図６Ｃ】
2020054844.tif 000014
【図７Ａ】
2020054844.tif 000015
【図７Ｂ】
2020054844.tif 000016
【図８Ａ】
2020054844.tif 000017
【図８Ｂ】
2020054844.tif 000018
【図８Ｃ】
2020054844.tif 000019
【図９Ａ】
2020054844.tif 000020
【図９Ｂ】
2020054844.tif 000021
【図９Ｃ】
2020054844.tif 000022
【図９Ｄ】
2020054844.tif 000023
【図１０】
2020054844.tif 000024
【図１１】
2020054844.tif 000025
【図１２】
2020054844.tif 000026
【図１３Ａ】
2020054844.tif 000027
【図１３Ｂ】
2020054844.tif 000028
【図１３Ｃ】
2020054844.tif 000029
【図１３Ｄ】
2020054844.tif 000030
【図１３Ｅ】
2020054844.tif 000031
【図１３Ｆ】
2020054844.tif 000032
【図１３Ｇ】
2020054844.tif 000033
【図１４Ａ】
2020054844.tif 000034
【図１４Ｂ】
2020054844.tif 000035
【図１５】
2020054844.tif 000036
【図１６】
2020054844.tif 000037
【図１７Ａ】
2020054844.tif 000038
【図１７Ｂ】
2020054844.tif 000039
【図１８】
2020054844.tif 000040
【図１９】
2020054844.tif 000041
【図２０】
2020054844.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月25日(2019.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科修復物を提供するコンピュータにより実行される方法であって、
少なくとも１本の支台歯を含む患者の歯列の少なくとも一部の仮想３次元表示を得るステップと、
前記患者の歯列の前記仮想３次元表示上の咬頭を識別するステップと、
第１の対の弧線を前記患者の歯列の前記咬頭にフィッティングするステップと、
ライブラリ歯列弓形態のライブラリ歯の咬頭にフィッティングされた第２の対の弧線を含む前記ライブラリ歯列弓形態を提供するステップと、
前記第１の対の弧線および前記第２の対の弧線を位置合わせすることによって、前記患者の歯列の前記仮想３次元表示と初期位置合わせさせて前記ライブラリ歯列弓形態を配置するステップと、
前記仮想歯ライブラリから得られた歯の設計に基づいて初期修復物設計を提案するステップと
を含む、コンピュータにより実行される方法。
【請求項２】
前記咬頭を識別するステップは、前記支台歯に近い前記患者の歯列の部分の咬頭を識別するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項３】
前記一対の弧線をフィッティングするステップは、前記患者の歯列上の頬側咬頭を識別して頬側弧線を前記頬側咬頭にフィッティングするステップと、前記患者の歯列上の舌側咬頭を識別して舌側弧線を前記舌側咬頭にフィッティングするステップとを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項４】
前記ライブラリ歯列弓形態の前記第２の対の弧線が前記患者の歯列の前記第１の対の弧
線のサイズにほぼ対応するようにサイズ変更するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項５】
前記ライブラリ歯列弓形態の湾曲全体を変形させる全体的曲げプロセスを適用して前記ライブラリ歯列弓形態の前記第２の対の弧線および前記患者の歯列の前記第１の弧線上の点間の対応関係を確立するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項６】
前記ライブラリ歯列弓形態および前記スキャンモデル上の点間の対応関係を確立することによって、前記ライブラリ歯列弓の個々のライブラリ歯を前記スキャンモデルにスナッピングして局所的曲げプロセスを適用するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項７】
咬頭を識別するステップ、第１の対の弧線を患者の歯列の前記咬頭にフィッティングするステップ、ライブラリ歯列弓形態を初期位置合わせさせて配置するステップのうち少なくとも１つのプロセスステップはユーザによる入力なしで計算システムにより自動で実施される、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項８】
前記ライブラリ歯列弓形態の一対の弧線をサイズ変更するステップ、全体的曲げプロセスを適用するステップ、および局所的曲げプロセスを適用するステップから選択される少なくとも１つのプロセスステップをさらに含み、該プロセスステップは、ユーザによる入力なしで計算システムにより自動で実施される、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項９】
前記患者の歯列の前記仮想３次元表示の前記支台歯と対合歯列との最小距離パラメータが達成されているかどうかを判断するプロセスをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項１０】
前記支台歯形成のためのオフセット面コンポーネントを提供するステップと、前記オフセット面コンポーネントと前記対合歯列との距離を測定するステップとをさらに含む請求項９に記載のコンピュータにより実行される方法。
【請求項１１】
１つ以上の前記ステップはクラウドコンピューティング環境で実行される、請求項１に記載のコンピュータにより実行される方法。