(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の歯と顎堤を再現した印象模型の形状を光照射を用いた三次元計測装置によって非接触で求めて電子データ化された歯と顎堤の形状を得る形状取得手段、
電子データ上で、個々に多角柱状に切り出された各歯ごとに、解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 ，遠心コンタクトポイントＡ2 ，および頬側歯頸点Ｂ1 と舌側歯頸点Ｂ2 の中点Ｅにより形成される代表平面を生成する代表平面生成手段、
上記頬側歯頸点Ｂ1 と咬頭部または切縁部の代表点Ｃとを結ぶ直線を上記代表平面に投影したＤＩ線と、このＤＩ線と上記代表点Ｃから所定距離下げた点で直交するＤＨ線を生成する基準線生成手段、
顎堤の平面形状を示すガイドラインに沿って平面上に並べられた各歯のＤＨ線の高さを一定高さに合わせるＤＨ線高さ調整手段、および、
傾斜調整指令信号を受けて、顔面に設定した顔面基準線に対する各歯の代表平面の傾斜角度を調整する傾斜角度調整手段を有する歯科用予測模型の作成装置。
【請求項２】
請求項１において、上記形状取得手段で得られた上顎前歯の代表点Ｃの位置と上顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される上顎の咬合平面、および、上記形状取得手段で得られた下顎前歯の代表点Ｃの位置と下顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される下顎の咬合平面を決定する咬合平面決定手段と、
決定された上下顎の咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する修正手段とを有する歯科用予測模型の作成装置。
【請求項３】
請求項１において、上顎前歯と下顎前歯との間で所定のオーバージェット値およびオーバーバイト値が得られるように、前歯位置調整指令信号を受けて、上顎前歯の代表点Ｃの位置と下顎前歯の代表点Ｃの位置との少なくとも一方を調整する前歯位置調整手段と、
上記調整された上顎前歯の代表点Ｃの位置と形状取得手段で得られた上顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される上顎の咬合平面、および、上記調整された下顎前歯の代表点Ｃの位置と上記形状取得手段で得られた下顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される下顎の咬合平面を決定する咬合平面決定手段と、
決定した上下顎の咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する修正手段とを有する歯科用予測模型の作成装置。
【請求項４】
請求項１において、各歯ごとに、上記Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 またはＣを含む歯の代表点と上記ＤＩ線またはＤＨ線の歯の基準線との顎堤上のずれを算出する算出手段を有する歯科用予測模型の作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、歯科治療に用いられる歯科用予測模型の作成方法および装置に関し、その容易化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、歯科矯正や義歯作成などの歯科治療において、患者の歯と顎堤の印象を採った印象模型に基づいて、予測模型を作成する場合が多い。この予測模型は、印象模型の顎堤上の個々の歯を１本ずつ切り出して、再排列を行って作成される。この作成された予測模型により、歯科治療の最終的な目標が明確になり、また、具体的に上下顎の咬合状態などを確認できる。
【０００３】
また、患者は、この予測模型が示されることにより、歯科治療の最終状態を視覚的に認識することができるので、患者の心理面からも好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の予測模型の作成は手作業で行われるため、煩雑で時間がかかっていた。また、歯科治療の目標を達成するための手段が複数考えられる場合には、この作業はきわめて煩雑になり、作業の時間短縮，省力化が強く望まれる課題となっていた。
【０００５】
この発明は上記の問題点を解決して、容易に予測模型を作成することができる歯科用予測模型の作成方法および作成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、患者の歯と顎堤を再現した印象模型の形状を光照射を用いた三次元計測装置によって非接触で求めて電子データ化された歯と顎堤の形状を得る。これら電子データ上で、個々に歯を多角柱状に切り出し、各歯ごとに、解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 ，遠心コンタクトポイントＡ2 ，および頬側歯頸点Ｂ1 と舌側歯頸点Ｂ2 の中点Ｅにより形成される代表平面を生成し、各歯ごとに、上記頬側歯頸点Ｂ1 と咬頭部または切縁部の代表点Ｃとを結ぶ直線を上記代表平面に投影したＤＩ線と、このＤＩ線と上記代表点Ｃから所定距離下げた点で直交するＤＨ線を生成する。そして、顎堤の平面形状を示すガイドラインに沿って平面上に並べられた上記各歯のＤＨ線の高さを一定高さに合わせるとともに、顔面に設定した顔面基準線に対する各歯の代表平面の傾斜角度を調整する。
【０００７】
また、必要に応じて、上記の歯の形状が取得された上顎前歯の代表点Ｃの位置と上顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される上顎の咬合平面、および、上記の歯の形状が取得された下顎前歯の代表点Ｃの位置と下顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される下顎の咬合平面を決定する。そして、決定した上下顎の咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する。
【０００８】
さらに、必要に応じて、上顎前歯と下顎前歯との間で所定のオーバージェット値およびオーバーバイト値が得られるように、上顎前歯の代表点Ｃの位置と下顎前歯の代表点Ｃの位置との少なくとも一方を調整する。この調整された上顎前歯の代表点Ｃの位置と上記の形状が取得された上顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される上顎の咬合平面、および、この調整された下顎前歯の代表点Ｃの位置と上記の形状が取得された下顎の左右第１大臼歯の代表点Ｃの位置とにより形成される下顎の咬合平面を決定する。そして、決定した上下顎の咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する。
【０００９】
また、必要に応じて、各歯ごとに、上記Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 またはＣを含む歯の代表点と上記ＤＩ線またはＤＨ線の歯の基準線との顎堤上のずれを算出する。
【００１０】
さらに、必要に応じて、ＤＨ線で排列された個々の歯に上記の歯の形状が取得された三次元面形状を付与して、三次元面形状の歯の排列を生成し、この三次元面形状を有する上下顎の歯を咬合させ、上下顎の歯の接触面積により咬合状況を確認して、下顎歯列弓全体を適切な上下顎被蓋関係が得られるように移動するとともに、その移動量を算出する。
【００１１】
【作用および効果】
この発明によれば、各歯ごとに電子データ上で、解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 ，遠心コンタクトポイントＡ2 ，および頬側歯頸点Ｂ1 と舌側歯頸点Ｂ2 の中点Ｅにより形成される代表平面を生成し、各歯ごとに、上記頬側歯頸点Ｂ1 と咬頭部または切縁部の代表点Ｃとを結ぶ直線を上記代表平面に投影したＤＩ線と、このＤＩ線と上記代表点Ｃから所定距離だけ顎堤側にずらした点で直交するＤＨ線を生成する。そして、顎堤の平面形状を示すガイドラインに沿って平面上に並べられた上記各歯のＤＨ線の高さを一定高さに合わせるとともに、顔面に設定した顔面基準線に対する各歯の代表平面の傾斜角度を調整する。従って、歯科用予測模型の作成が容易になる。
【００１２】
また、必要に応じて、電子データ上で患者の上下顎の咬合平面を決定し、この咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する。従って、患者の歯と顎堤の形状に応じた歯科用予測模型の作成が容易になる。
【００１３】
さらに、必要に応じて、上顎前歯と下顎前歯との間でオーバージェットおよびオーバーバイトが所定値を越えている場合には、上下顎前歯の位置を調整し、調整した状態で上下顎の咬合平面を決定し、この咬合平面に基づいて、各歯のＤＨ線の高さまたは各歯の代表平面の傾斜角度を修正する。従って、上下顎前歯の咬合が好ましくない場合にも、患者の歯と顎堤の形状に応じた歯科用予測模型の作成が容易になる。
【００１４】
また、必要に応じて、各歯ごとに、上記Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 またはＣを含む歯の代表点と上記ＤＩ線またはＤＨ線の歯の基準線との顎堤上のずれを算出する。従って、歯科用予測模型の矯正後データが容易に得られる。
【００１５】
さらに、必要に応じて、ＤＨ線で排列された個々の歯に上記の歯の形状が取得された三次元面形状を付与して、三次元面形状の歯の排列を生成し、この三次元面形状を有する上下顎の歯を咬合させ、上下顎の歯の接触面積により咬合状況を確認して、下顎歯列弓全体を適切な上下顎被蓋関係が得られるように移動するとともに、その移動量を算出する。従って、三次元面形状を有する歯を用いて、上下顎の咬合状況の確認を行い、適切な上下顎被蓋関係になるように下顎歯列弓全体の移動を行うことができるので、上下顎の咬合状況に応じた歯科用予測模型の作成が容易になる。
【００１６】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の一実施例による歯科用予測模型の作成装置の構成を示す。この装置は、矯正対象の歯と顎堤の形状を電子データ化して取得する形状取得手段２と、取得された電子データから各歯の形状に応じて設定された所定基準に基づいて、モニター５上に三次元的に歯科用予測模型を構築する画像生成装置３とを備えている。
【００１７】
この画像生成装置３は、取得された歯の形状に基づいて解剖学上の各歯の基準点（代表点）により各歯ごとの代表平面を生成する代表平面生成手段４と、代表平面に基づいて各歯の基準線（ＤＩ線，ＤＨ線）を生成する基準線生成手段６と、各歯の生成されたＤＨ線の高さを一定高さに合わせるＤＨ線高さ調整手段８と、顔面に設定した顔面基準線に対する各歯の生成された代表平面の傾斜角度を傾斜調整指令信号Ｓ1 を受けて調整する傾斜角度調整手段１０とを備えている。
【００１８】
また、画像生成装置３は、上下顎の前歯位置が互いに所定値以上ずれている場合に、前歯位置調整指令信号Ｓ2 を受けて、そのずれを適正に調整する前歯位置調整手段１２と、調整された前歯位置に基づいて咬合平面を決定する咬合平面決定手段１４と、決定された咬合平面に基づいて各歯のＤＨ線高さまたは代表平面の傾斜角度を修正する修正手段１６と、各歯ごとに上記基準点（代表点）と基準線（ＤＩ線，ＤＨ線）との顎堤上のずれを算出する算出手段１８とを備えている。
【００１９】
以下、この装置の動作を説明する。
１．［形状取得段階］
まず、患者の上下顎の印象が公知の印象材により採られる。この矯正前の歯と顎堤を再現した印象模型の形状が、例えばレーザ光などの光照射を用いた三次元計測装置である形状取得手段２によって、非接触で計測されて電子データ化される。ここで、顎堤とは、歯を支持する顎骨と粘膜とから形成されるものである。この三次元計測装置としては、例えばマルチスリットレーザとＣＣＤカメラとによる多重露光高速計測装置やスリット光を複数回投影するパターン投影方式（光切断方式）計測装置などの従来から周知の装置が用いられるので、具体的な説明を省略する。
【００２０】
これらの電子データが画像生成装置３に入力され、もとの歯と顎堤の模型がモニター５上に三次元的に構築される。この模型は、各歯の形状に応じて設定された所定基準に基づいて随時必要なデータが与えられて変更が加えられ、歯科用予測模型として作成される。
【００２１】
２．［基準設定段階］
患者の歯と顎堤の形状に基づいて、基準となる各平面が設定される。図２に下顎（ＬＯＷＥＲ）の歯の排列モデルを示す。Ｌ1 〜Ｌ7 は下顎の歯の番号を示し、Ｌ1 は中切歯、Ｌ2 は側切歯、Ｌ3 は犬歯、Ｌ4 〜Ｌ5 は小臼歯、Ｌ6 〜Ｌ7 は大臼歯の番号を示す。また、Ｌ61は左第１大臼歯、Ｌ62は右第１大臼歯の番号を示す。なお、上顎（ＵＰＰＥＲ）の歯の番号についても同様にＵ1 〜Ｕ7 で示される。この図において、Ｘ軸は前歯（例えば、中切歯Ｌ1 ）から模型後面に直交する方向を、Ｙ軸は模型後面と平行な方向を、Ｚ軸は紙面と垂直な方向を示す。
【００２２】
まず、初期咬合平面ＫＨ1 が設定される。この初期咬合平面ＫＨ1 は、矯正前の歯の排列状態によって決定される初期の仮想平面で、下顎（Ｌｏｗｅｒ）については、中切歯Ｌ1 ，左右第１臼歯Ｌ61，Ｌ62のそれぞれ咬頭部または切縁部の代表点３点で、上顎（Ｕｐｐｅｒ）については、中切歯Ｕ1 、左右第１臼歯Ｕ61，Ｕ62のそれぞれ咬頭部または切縁部の代表点３点で構成される平面である（図７（Ａ）参照）。咬頭部とは臼歯の歯冠咬合面の突起をいい、咬頭部の代表点とは犬歯では尖頭、臼歯（小臼歯，大臼歯）では頬側咬頭頂をさす。切縁部とは切歯切縁をさし、切縁部代表点とは前歯（中切歯，側切歯）ではその中点をいう。また、顎堤の形状に基づいて、顎堤の平面形状の輪郭データである顎堤平面ＧＨも作成される（図３，図５参照）。次いで、顔面に設定した顔面基準線であるフランクフルト平面ＦＨが設定される（図６〜８参照）。この歯科用予測模型に顎態模型を用いた場合には、模型底面に平行する面がフランクフルト平面として設定される。平行模型を用いた場合には、咬合面と模型底面が平行するので、模型底面（初期咬合平面）に対する左右、前後の傾斜角度でフランクフルト平面が設定される。
【００２３】
図３（Ａ）にモニター５上に表示された歯の三次元モデルを示す。この表示された歯は、解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 ，遠心コンタクトポイントＡ2 の少なくとも１つを側面に含み歯の境界領域を示す多角柱状（例えば、六角柱状）に、顎堤平面ＧＨを歯の底面として切り出されたものである。近遠心コンタクトポイントとは隣接する歯同士の接触点を意味し、このうち顔面の正中線に近い方を近心、遠い方を遠心という。解剖学上の近遠心コンタクトポイントＡ1 ，Ａ2 とは、隣接する歯同士が接触すべき理想の点をいう。このポイントＡ1 とＡ2 間の距離が歯間幅Ｗになる。また、頬側歯頸点Ｂ1 と舌側歯頸点Ｂ2 も指定される。一般に頬または唇側は口腔内前側をいい、舌側は口腔内後側をいう。歯頸とは歯冠と歯根との移行部をいう。
【００２４】
次に、図３（Ｂ）〜（Ｄ）において、上記の各基準点Ａ1 ，Ａ2 ，Ｂ1 ，Ｂ2 により、各歯ごとに、歯の形状の基準となる代表平面ＲＰ、ＤＩ線、およびＤＨ線が生成される。
２−１．［代表平面生成工程］
まず、代表平面生成手段４により代表平面ＲＰが生成される。図３（Ｂ）において、頬側歯頸点Ｂ1 と舌側歯頸点Ｂ2 間の中点Ｅが指定され、解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 と、遠心コンタクトポイントＡ2 と、この中点Ｅとにより形成される代表平面ＲＰが生成される。この代表平面ＲＰは、実際に各歯ごとに図１のモニター５上で線引される。
【００２５】
２−２．［基準線生成工程］
次に、図３（Ｃ）に示すように、基準線生成手段６により、上記頬側歯頸点Ｂ1 と咬頭部または切縁部の代表点Ｃとを結ぶ直線を代表平面ＲＰに投影したＤＩ線が生成される。そして、図３（Ｄ）において、このＤＩ線と上記代表点Ｃから所定距離ｈだけ顎堤側にずらした点で直交するＤＨ線が生成される。図４に示すように、この所定距離ｈは歯ごとに異なる経験値であり、この値を初期値として一旦決定され後に修正される場合がある。これらＤＩ線，ＤＨ線も実際に各歯ごとにモニター５上に線引される。なお、各歯のＤＨ線の長さは各歯の歯間幅Ｗを示す。このようにして、各歯の形状に応じて基準が設定され、これらの基準に基づいて、歯科用予測模型が作成される。
【００２６】
３．［模型作成段階］
まず、上下顎の基準となるセンターラインが決定される。図５（Ａ）に示すように、モニター５上に、上下顎の顎堤平面ＧＨ上に各歯のＤＨ線が表示される。上下顎は模型後面に対して見開きの状態で表示される。この場合、顔面の正中線または上下顎のレントゲン写真により、上下顎のセンターと判断される前歯付近のポイントＰ1 ，Ｐ2 からそれぞれ模型後面と直交するようにラインが引かれ、上顎のライン上に下顎のラインがくるように下顎の歯列弓が移動される。この仮のセンターラインＯ1 に対して、第１大臼歯Ｌ61の左右対称点となるＬ62が求められる。このＬ62が顎堤平面ＧＨ上をはずれるような場合には、仮のセンターラインＯ1 をＯ2 にずらしてＬ62が顎堤平面ＧＨ上にくるようにする。このＯ2 が上下顎のセンターラインになる。なお、左右第１大臼歯Ｌ61，Ｌ62が図５（Ｂ）のように顎堤平面ＧＨに対して傾いているような場合には、これに応じてセンターラインＯ2 を回転させる必要がある。こうして、最終的なセンターラインＯ2 が決定される。
【００２７】
３−１．［前歯位置調整工程］
ところで、上下顎前歯の咬み合わせに大きなずれがある場合がある。図６（Ａ）の側面図において、例えば下顎中切歯Ｌ１の先端と上顎中切歯Ｕ１の先端との垂直方向のずれをオーバーバイト（ＯＢ）といい、水平方向のずれをオーバージェット（ＯＪ）という。適正なオーバーバイト値は約２ｍｍ、オーバージェット値も約２ｍｍである。患者の上下顎前歯がこの値を大きく越えてずれているような場合にはその位置を矯正する必要がある。この場合、前歯位置調整手段１２により、上下顎の前歯の位置が適正なオーバージェット値およびオーバーバイト値になるように、前歯位置調整指令信号Ｓ2 を受けて、上顎前歯の切縁部の代表点Ｃの位置と下顎前歯の切縁部の代表点Ｃの位置との少なくとも一方が、以下のように調整される。
【００２８】
まず、図６（Ａ）において、上顎の中切歯Ｕ1 について、その切縁部の代表点Ｃと中点Ｅとを結ぶ中心線ＣＥ−１線上に位置する切縁部の代表点Ｃ，頬側歯頸点Ｂ1 ，および舌側歯頸点Ｂ2 からなる中央輪郭線が抽出される。下顎の中切歯Ｌ1 についても同様に、下顎の中切歯Ｌ1 の切縁部の代表点Ｃと中点Ｅとを結ぶ中心線ＣＥ−２線上に位置する中央輪郭線が抽出される。図６（Ｂ）において、矯正前の上下顎の中切歯Ｕ1 ，Ｌ1 のＣＥ−１，ＣＥ−２線が、フランクフルト平面ＦＨとともに表示される。この図により、上下顎の中切歯Ｕ1 ，Ｌ1 のオーバーバイト（ＯＢ）値，オーバージェット（ＯＪ）値，及びフランクフルト平面ＦＨとＣＥ−１，ＣＥ−２線のなす角度が示される。以下、この図に基づいて、上下顎の中切歯Ｕ1 ，Ｌ1 の位置が調整される。
【００２９】
下顎の中切歯Ｌ1 の矯正位置は、例えばレントゲン写真からの顎骨構造などを考慮して決められる。この場合、図７（Ａ）に示すように、中切歯Ｌ1 の切縁部の代表点Ｃの位置からＸ方向にｘｍｍ，Ｚ方向にｚｍｍ移動した新代表点Ｃ1 が、下顎の初期咬合平面ＫＨ1 を基準にして指定される。なお、必要に応じてＹ方向にも移動される。また、中切歯Ｌ1 のＣＥ−２線とフランクフルト平面ＦＨとのなす角度βも指定される。この前歯位置調整指令信号Ｓ2 に基づいて、点線部のように下顎の中切歯Ｌ1 の位置が決定される。
【００３０】
次に、上顎の中切歯Ｕ1 の位置が決められる。この場合、図８（Ａ）に示すように、上下顎の中切歯Ｕ1 ，Ｌ1 が適正なオーバージェット（ＯＪ）値およびオーバーバイト（ＯＢ）値になるように移動点が指定され、また、中切歯Ｕ1 のＣＥ−１線とフランクフルト平面ＦＨとのなす角度γが指定される。この場合、上下顎の中切歯Ｕ1 ，Ｌ1 の外形線が互いに重ならないように干渉チェックが行われる。
【００３１】
３−２．［咬合平面決定工程］
図７（Ａ）に示すように、下顎の中切歯Ｌ1 の位置が点線部に変更されることにより、初期咬合平面ＫＨ1 から新咬合平面ＫＨ2 に変更される。すなわち、咬合平面決定手段１４により、下顎前歯Ｌ1 の切縁部の代表点Ｃが調整された位置と、形状取得手段２で得られた下顎の左右第１大臼歯Ｌ61，Ｌ62の咬頭部の代表点Ｃの位置とにより形成される下顎の新しい咬合平面ＫＨ2 が決定される。そして、図７（Ｂ）のように、この下顎の新咬合平面ＫＨ2 を基準にして下顎のＤＨ平面が決定される。
【００３２】
また、図８（Ａ）のように、上顎の中切歯Ｕ1 の位置が点線部に変更されると、同様に、上顎の新咬合平面ＫＨ2 に変更される。すなわち、咬合平面決定手段１４により、上顎前歯Ｕ1 の切縁部の代表点Ｃが調整された位置と、形状取得手段２で得られた上顎の左右第１大臼歯Ｕ61，Ｕ62の咬頭部の代表点Ｃの位置とにより形成される上顎の新しい咬合平面ＫＨ2 が決定される。そして、図８（Ｂ）のように、この上顎の新咬合平面ＫＨ2 を基準にして上顎のＤＨ平面が決定される。
【００３３】
こうして、上下顎の新咬合平面ＫＨ2 が作成される。もちろん、矯正前の上下顎の前歯のオーバーバイト，オーバージェット値が適正であれば、前歯の位置は調整されず、初期咬合平面ＫＨ1 が維持される。
【００３４】
なお、上下顎の前歯の位置を調整する必要がなく左右第１大臼歯Ｌ61，Ｌ62の位置を調整する必要があるときには、その変更位置により新咬合平面ＫＨ2 が決定され、上下顎のＤＨ平面が決定される。
【００３５】
また、抜歯する必要がある歯があれば、歯の番号Ｌ1 〜Ｌ7 ，Ｕ1 〜Ｕ7 を指定する。また、歯が抜けている場合には補綴する歯のスペースが確保される。
【００３６】
３−３．［排列工程］
次に、歯のＤＨ線を排列するために、顎堤の平面形状を示すガイドラインが決定される。まず、前歯のＤＨ線を排列するアーチ部分が決められる。図９（Ａ）は下顎を代表として示しており、上記センターラインＯ2 上に、片側の中切歯Ｌ1 ，側切歯Ｌ2 ，犬歯Ｌ3 のＤＨ線の長さ（歯の幅）Ｗの総和をアーチ半径Ｒにして、上下顎の前歯のセンターポイントＰを通る円が描かれる。この円に沿って、両側に中切歯Ｌ1 ，側切歯Ｌ2 ，犬歯Ｌ3 のＤＨ線が置かれ、犬歯Ｌ3 のＤＨ線の末端点と左右第１大臼歯Ｌ61，Ｌ62とがそれぞれ直線で結ばれる。上顎についても同様にしてガイドラインを作成し、こうして作成された上下顎のガイドラインＵＧ，ＬＧは、図９（Ｂ）に示すように、互いに重ね合わされて、ラインの干渉がチェックされる。この図において、上顎のガイドラインＵＧは実線で、下顎のガイドラインＬＧは破線で示される。この干渉チェック後に最終的なガイドラインが決定される。そして、図１０の平面図に示すように、この決定されたガイドラインＬＧ（ＵＧ）に沿って平面上に、それぞれＤＨ線の長さ（歯の幅）Ｗによって示される各歯が排列される。
【００３７】
このように、個々の歯をＤＨ線に置き換えてガイドラインＬＧ（ＵＧ）上に排列することにより、短時間で正確に各歯の排列を行うことができる。また、排列に要するデータ量もＤＨ線のデータだけであるので三次元面形状のデータ量に比較して少なく済む。
【００３８】
３−４．［ＤＨ線高さ調整工程］
次に、ＤＨ線高さ調整手段８により、図１１に示すように、ガイドラインＬＧに沿って平面上に並べられた各歯のＤＨ線の高さが一定高さに合わせられる。この高さは前述したＤＨ平面の高さに相当する。上記のように、上下顎の咬合平面が変更された場合には、このＤＨ平面の高さが修正手段１６により修正される。
【００３９】
３−５．［傾斜角度調整工程］
また、傾斜角度調整手段１０により各歯の傾斜角度が調整される。ここで、傾斜角度αとは、図１２に示すように、顔面に設定した顔面基準線（フランクフルト平面）ＦＨがその垂直面ＦＨＶと直交する直線ＦＨＬに対して、歯の代表平面ＲＰがその垂直面ＲＰＶと直交する直線ＲＰＬがなす角度をいう。各歯ごとに、矯正前の傾斜角度αに対する矯正目標値が予め決められている。この各歯の矯正目標値に応じて出力される傾斜調整指令信号Ｓ1 を受けて、傾斜角度調整手段１０により、モニター５上にその歯の矯正目標値になるように各歯の傾斜角度αが調整される。同様に、上下顎の咬合平面が変更された場合には、この調整された各歯の代表平面の傾斜角度αが修正手段１６により修正される。
【００４０】
３−６．［三次元形状生成工程］
なお、個々の歯のＤＨ線による排列だけでは、上下顎の咬合状況の判断が困難な場合には、上記排列工程により排列された個々の歯に１．［形状取得工程］で得られた三次元面形状を付与して、三次元面形状の各歯の排列が図１のモニター５上に生成される。
【００４１】
３−７．［咬合確認工程］
モニター５上で、三次元面形状を有する上下顎の歯を咬合させて、上下顎個々の歯の接触面積を求め、これら接触面積により上下顎の咬合状況が確認される。この際、必要があれば、接触面積が最小になるように、個々の歯の再排列が行われる。
【００４２】
３−８．［歯列弓移動工程］
また、確認された咬合状況によって適切な上下顎被蓋関係が得られないと判断された場合には、モニター５上で下顎歯列弓全体を、適切な上下顎被蓋関係になるように三次元的に移動する（３．［模型作成段階］における下顎歯列弓の左右の移動も含む）ことも考慮される。この移動は外科的矯正治療をシュミレーションしたものである。
【００４３】
なお、算出手段１８により、各歯ごとに、図３（Ｄ）の解剖学上の近心コンタクトポイントＡ1 ，遠心コンタクトポイントＡ2 ，頬側歯頸点Ｂ1 ，舌側歯頸点Ｂ2 または咬頭部（切縁部）の代表点Ｃを含む歯の基準点（代表点）と、上記ＤＩ線またはＤＨ線の歯の基準線との顎堤上のずれが算出される。このずれは予測模型の形状を示すものである。また、歯列弓移動工程における下顎歯列弓の移動量も算出される。これにより、歯科用予測模型がデータ化される。
【００４４】
なお、この実施例では、この予測模型を歯科矯正用に作成しているが、データベースに記憶された各歯のデータに基づいて義歯作成用に作成してもよい。
【００４５】
このようにして、モニター５上で、歯科治療に用いられる予測模型が容易に作成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る歯科矯正用模型の作成装置を示す構成図である。
【図２】歯の排列モデルを示す平面図である。
【図３】歯の三次元モデルを示す斜視図である。
【図４】ＤＨ線の高さを示す図である。
【図５】矯正前における上下顎の顎堤平面上の歯の排列を示す平面図である。
【図６】上下顎前歯のオーバーバイト，オーバージェットを示す側面図である。
【図７】下顎の前歯を示す側面図である。
【図８】上顎の前歯を示す側面図である。
【図９】ガイドラインを示す平面図である。
【図１０】各歯の排列状態を示す平面図である。
【図１１】各歯のＤＨ線の高さが一定になった状態を示す斜視図である。
【図１２】各歯の傾斜角度を示す斜視図である。
【符号の説明】
２…形状取得手段、４…代表平面生成手段、６…基準線生成手段、８…ＤＨ線高さ調整手段、１０…傾斜角度調整手段。
【図１】
0003672966.tif 000002
【図２】
0003672966.tif 000003
【図３】
0003672966.tif 000004
【図４】
0003672966.tif 000005
【図５】
0003672966.tif 000006
【図６】
0003672966.tif 000007
【図７】
0003672966.tif 000008
【図８】
0003672966.tif 000009
【図９】
0003672966.tif 000010
【図１０】
0003672966.tif 000011
【図１１】
0003672966.tif 000012
【図１２】
0003672966.tif 000013