(57)【要約】【課題】取り外し可能な義歯をディジタル的に生成するために必要な工程を発達させ、同時に、前記義歯を製造するために必要な設備を発達させる。【解決手段】本発明の対象となる設備は、患者の口から得られた印象の後に得られる型をスキャンする装置と、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する装置と、高いエネルギーの光線が印加される焼結粉末により金属片を製造する装置に送られるファイルと、からなる。設計工程は、型の歯元修正を行う工程と、挿入軸を計算する工程と、歯を平行化する工程と、グリッド、ホック、止め具（ｓｔｏｐ）、主要接合具、補助接合具、プッシュボタン、ビーズおよびリンガルバー（ｌｉｎｇａｌ  ｂａｒ）などの義歯の要素または構成部品を設計する工程と、設計された様々な要素を成形する工程と、鋭い端部を平滑化する工程と、設計された様々な要素の間で重なっている部分を取り除く工程と、３次元において連続し、連結されている囲まれた表面へ変換する工程と、からなる。
2009528869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造する方法において、
患者の口においてとられた印象から生成された型をスキャニングする工程（１）と、
次に、生成されたファイルを、設計が実施されるコンピュータに送る工程（２）と、からなり、
前記ファイルは、ディジタル化された型の３次元描写を含み、
そして、取り外し可能な義歯の構成部品をディジタル的に設計する工程へと進み、この際、歯片および構成部品の設計のすべてはディジタル化された型の３次元描写の上で行われ、そして、設計された歯片に厚みが与えられ、
取り外し可能な義歯のディジタル的な設計が実施された後、高いエネルギーを有する光線が印加される焼結粉末により金属片を製造する設備へ送られるファイルが生成されることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
取り外し可能な義歯をディジタル的に設計する工程は、
挿入軸をディジタル的に計算する工程（４）と、
ディジタル的な平行化を、それを必要とする歯に対して行う工程（５）と、
取り外し可能な義歯を形成する様々な要素および構成部品を配置し、ディジタル的に設計する工程（６）と、
設計された様々な要素を隆起させる工程と、
鋭い端部を平滑化する工程と、
設計された様々な要素の間で重なっている部分を取り除く工程と、
囲まれ、連続している、連結された表面から３次元における表面へ変換する工程と、からなり、
様々な要素および構成部品を配置し、ディジタル的に設計する工程（６）において使用される要素は、主要接合具、補助接合具、格子模様（ｌａｔｔｉｃｅ）、止め具（ｓｔｏｐ）、留め金（ｃｌａｍｐ）、リンガルバー（ｌｉｎｇａｌ  ｂａｒ）ブリッスル（ｂｒｉｓｔｌｅ）そしてパール（ｐｅａｒｌ）であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記工程に先んじて、格子模様が配置される場所において、ディジタル的な歯元修正工程が実施されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
挿入軸（１２）をディジタル的に計算する工程において、
口蓋に平行し、かつ同じ高さにおいて歯片と最も多く交わる平面（１１）がディジタル化された型の上に配置され、そして、前記平面（１１）に対して垂直な軸が挿入軸（１２）であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項５】
歯片をディジタル的に平行化する工程は、歯片の各点において達成される保定力の程度の表示に基づき生成される歯片の境界線を生成する工程からなることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
保定力の程度は、歯片の点における接平面の法線と挿入軸とにより形成される角度に基づいて算出されることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
歯片の各点において参照される保定力の程度の表示は、カラースケールにより示されることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
格子模様と接合具は、ディジタル化された型の３次元描写の上に配置され、そしてプロファイルまたはランを画定し、また格子模様と接合具は、ライブラリーから厚さとウェブ（ｗｅｂ）を予め選択していることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項９】
留め金およびリンガルバーは、ディジタル化された型の３次元描写の上に配置され、そしてプロファイルまたはランを画定し、また、設計の初期または終盤において留め金が採用する形状を選択するのと同時に、留め金の断面を選択し、また、リンガルバーに関しても、その断面と形状が選択されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項１０】
留め金およびリンガルバーを成型する工程は、
プロファイルまたはランによって画定され、ディジタル化された型の上にマークされる、留め金またはリンガルバーの平坦部を画定する工程と、
留め金のプロファイルまたはランの各点における成型工程とからなり、
留め金またはリンガルバーの平坦部を画定する工程において、前記プロファイルまたはランとの関係において上端部および下端部が画定され、
これらの端部は、選択された留め金の断面に応じて自動的に画定され、
留め金のプロファイルまたはランの各点における成型工程において、選択された留め金またはリンガルバーのタイプに応じて、対応する断面が、プロファイルまたはランの各点に関連付けられ、これによって、画定的な形状を有する留め金またはリンガルバーが生成されることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
格子模様および接合具を成型する工程は、以下に示す工程に従って実施されることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭の点を含む三角形の法線の平均が見出され、このようにして、おおよその投影方向が得られる工程。
次に、ディジタル化された型を形成する三角形のすべてが、その法線が先に得られた法線の平均である平面の上に投影され、３次元座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）から２次元座標軸（ｐ’、ｖ’）へ変換される工程。
同様にして、格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭を形成する点が、その法線がプロファイルまたは輪郭の点を含む三角形の法線の平均からなる法線をその法線として有する前記平面の上に投影される工程。
前記点は格子または接合具のプロファイルまたは輪郭を形成するポリゴンにより結ばれており、これによって、どの投影された三角形が前記形状の外側または内側にあるかが確認される工程。
次に、投影された三角形の座標軸（ｐ、ｖ）との関係において蓄積されたデータがある場所のすべての記録が、以下のことを確認するために調べられる工程。
ａ）トレースされたポリゴンの内側にある型の三角形、すなわち、ポリゴンの内側に３つの頂点を有する三角形
ｂ）トレースされたポリゴンの内側に１つの頂点を有する三角形
ｃ）トレースされたポリゴンの内側に２つの頂点を有する三角形
ｄ）トレースされたポリゴンの外側に３つの頂点を有するが、ポリゴンにより横切られる三角形
既知のデータおよび新たに得られた点の３次元座標値を回復し、座標軸（ｐ’、ｖ’）から３次元座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）へと変換する工程。
少なくとも１つの端部を共有する表面を決定する工程。
それは画定されたプロファイルまたは輪郭に最も近い表面を選択する工程。
各点の法線方向において、選択された表面の点のすべてを成型または隆起させる工程。
【請求項１２】
最初のケースにおいては、三角形のうち、歯片の所望の設計に対応するトレースされたポリゴンの内側にすべての頂点を有する三角形に直接にマークがつけられ、投影前のそれらの三角形の値が回復されることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
マークされたポリゴンの内側に頂点の１つを有する三角形の場合は、三角形の側部にポリゴンの横断点が見出され、次に、前記三角形の中に点があるかどうかが確認され、
三角形の中にポリゴンの点が含まれていない場合は、得られた横断点と、ポリゴンの内側にある頂点とが、新たな三角形を形成し、
前記三角形の中にポリゴンの点が含まれている場合は、ポリゴンの内側にある頂点と、得られた横断点と、三角形の内側にあるポリゴンの点とが、新たな三角形を形成することを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１４】
三角形が、マークされたポリゴンの内側に２つの頂点を有する場合は、横断点が見出され、そして、前記三角形の内側にポリゴンの点が含まれるかどうかが確認され、この場合、２つの状況が考えられ、
前記三角形の内側にポリゴンの点が含まれない場合は、２つの三角形が形成され、この場合、２つの三角形のうち１つは、ポリゴンの内側にある新しい三角形の２つの頂点と、横断点の１つとから形成され、もう１つの三角形は、２つの横断点と、ポリゴンの内側にある三角形の頂点のうちの１つとから形成され、
ポリゴンの内側に２つの頂点を有する三角形の内側にポリゴンの点が含まれる場合は、３つの三角形が形成され、それらの三角形の頂点は、
三角形の内側の点と、横断点の１つと、ポリゴン内側にある頂点の１つ、
三角形の内側の点と、ポリゴン内側にある２つの頂点、
三角形の内側の点と、他の横断点と、ポリゴン内側にある頂点のうち第１の場合とは異なる頂点、
であることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１５】
最後の場合において、設計されたポリゴンにより画定される領域の内側に頂点を有さない三角形を確認するため、以下の工程へと進むことを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
三角形が調べられ、そしてトレースされたポリゴンによって横断されない三角形が棄却されるという、第１の選択がなされる工程。
ポリゴンにより横断される三角形において、第１に、三角形の頂点を結合する区分を計算し、そして、前記区分のどれもが、ポリゴンを構成する多数の直線部分の１つにより横断されないことを確認する工程。
もし横断点が確認された場合は、三角形の区分上に確認された横断点の間に含まれるポリゴンの点が確認され、そして、確認された横断点と、ポリゴンの一辺を横断する三角形の内側にある点とを頂点として有する新たな三角形が形成される工程。
【請求項１６】
鋭い端部を平滑化する工程は、ガウスフィルターを用いて実施され、
このガウスフィルターは、取り外し可能な義歯を形成する要素のすべてに適用されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項１７】
設計された様々な要素の間で重なっている部分を取り除く工程は、第１の“３Ｄ画素（ｖｏｘｅｌ）”を確認するための入っていくビームと、最後の“３Ｄ画素（ｖｏｘｅｌ）”を確認するための出て行くビームとの２つのビームを用いる技術による“３Ｄ画素化（ｖｏｘｅｌｉｚａｔｉｏｎ）”と呼ばれる工程により実現され、
“３Ｄ画素（ｖｏｘｅｌ）”の定義は、取り外し可能な義歯を製造する機械の距離分解能よりも広く、または少なくとも同等であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項１８】
ディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造する方法は、以下の副次的な工程により完全化されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
先の工程についての修正（７）
予備描写（８）
最終ファイルの保存（９）
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の方法により製造されるディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造する設備において、
患者の口から得られた印象またはサンプルの後に生成される型をスキャンする装置と、
高いエネルギーの光線が印加される焼結粉末により金属片を製造する装置と、
取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する手段とからなることを特徴とする装置と、からなることを特徴とする設備。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の方法により製造されるディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造するために必要なプログラムにおいて、
ディジタル化された型のディジタル的な歯元修正を実施する手段と、
挿入軸をディジタル的に算出する手段と、
ディジタル的な平行化を、それを必要とする歯に対して行う手段と、
主要接合具、補助接合具、止め具（ｓｔｏｐ）、格子模様（ｌａｔｔｉｃｅ）、留め金（ｃｌａｍｐ）、ブリッスル（ｂｒｉｓｔｌｅ）およびパール（ｐｅａｒｌ）、リンガルバー（ｌｉｎｇａｌ  ｂａｒ）などの取り外し可能な義歯における要素および構成部品の形状および配置を、ディジタル化された型の３次元描写の上でディジタル的に設計する手段と、
囲まれ、連続している、連結された３次元表面を形成する手段と、を有することを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の方法により製造されるディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造するために必要なプログラムを含むことを特徴とするディジタル的な補助手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の課題は、ディジタル的に設計された取り外し可能な義歯を製造する工程、および前記工程を実施するのに必要な手段であり、すなわち、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する設計工程において用いられる技術的特徴と、取り外し可能な義歯を製造または生成するために用いられる全ての材料手段と、を参照している。
【０００２】
本発明は、金属粉末層を連続して適用することにより、所望の義歯の最終的な形状を有する電子ファイルに含まれている情報から、歯片を製造する設備を用いることにより特徴づけられている。この金属粉末層は、レーザービームを正確に適用することにより結合される。これによって、コンピュータにより生成された設計図から、取り外し可能な義歯を自動的に製造することが可能となる。
【０００３】
この設備は、患者の口に対してなされた印象の後に生成される型をスキャンする装置と、取り外し可能な義歯の設計図を仮想的に作成するために用いられるコンピュータ処理手段とから構成されており、これによって、義歯の最終的な所望形状に関する情報を含む電子ファイルが生成される。この電子ファイルは、製造装置に送られる。
【０００４】
したがって、本発明は、製造装置を用いて、レーザービームを印加することにより固められた焼結粉末により、歯片を製造するのに用いられる設備および手段の分野に含まれる。
【背景技術】
【０００５】
現在のところ、特許文献１に開示されているように、ディジタル的なファイルから歯片を自動的に製造することはよく知られている。特許文献１は、セラミックの歯片を復元することにより義歯を製造するために用いられる方法を開示している。この場合、所望の形状の歯片が生成されるまで、元となるセラミックブロックから材料が削られる。この際、歯片に形状を与えるコンピュータにより制御されたレーザー設備が用いられている。
【０００６】
この設備は自動的に歯片を生成するが、この設備はいくつかの不利な点および限界を有している。１つには、無駄になる材料の量が極めて多いという点であり、実際に、無駄になる材料の量が６７％を超える可能性さえある。その他には、産業上の観点から達成が望まれる時間と比較して、１つの歯片を製造するのに極めて長い時間がかかるという点である。そして、最も重要な限界は、この設備が取り外し可能な義歯を製造することができない点である。なぜなら、義歯は、その構造および形状のため、元となるブロックから材料を削ることによっては取り外し可能な義歯を製造することが不可能だからである。
【０００７】
取り外し可能な義歯を製造する工程は、現在のところ完全に手動により行われており、そして、最終的な結果は、歯科技師の技量および正確さ、常に完全とは限らない遠心機を用いる鋳造工程などの決定要因に依存している。それは疑いようもなく、多大な人手を要する手工業工程であり、困難性と不測の事態から逃れることはできない。
【０００８】
他方、特許文献２のように、高いエネルギーの電磁線、とりわけレーザービームまたは電子ビームを適用することにより焼結された金属粉末層を用いて、金属製品を製造する工程を開示している特許がある。
【０００９】
この発明は、歯冠や架工歯などの歯片を製造することの可能性について言及している。しかし特許文献２は、取り外し可能な義歯を、上述の設備と類似の設備により製造するために必要な工程または特定の工程について言及していない。言い換えれば、特許文献２は、不可避な技術的困難性を伴うものである、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成することが、上述の設備によりどのように実行されるかを特定していない。
一方で、義歯をディジタル的に生成する手段は今まで存在せず、そして機械は、上述の幾何学的形状を達成する十分な正確さを有していないので、製造される義歯が取り外し可能であるという事実を強調することは重要である。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１０６０８７号明細書
【特許文献２】国際公開第２００５／５０８００２９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明は、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成するために必要な工程を発達させ、同時に、前記義歯を請求項に記載した工程により製造するために必要な設備を発達させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の対象は、ディジタル的に設計された取り外し可能な義歯の製造工程、および前記工程を実施するために必要な設備である。言い換えれば、取り外し可能な義歯のディジタル的な生成する工程であり、取り外し可能な義歯を自動的に製造するために必要な手段である。ここで、前記工程において、本発明はディジタル的な手段を用いて取り外し可能な義歯を仮想的に構成することができる正確な技術的特徴を特定する。
【００１２】
設備は基本的に３つの要素から構成されている。１つは、患者の口の型をスキャンする装置である。これによって、取り外し可能な義歯の設計またはディジタル的な生成を行う装置またはコンピュータに送られるファイルが生成される。所望のディジタル的な義歯が完成し、生成されると、すべての正確な情報を含んでいるファイルが、レーザービームを使って焼結粉末により歯片を製造する生成装置に送られる。
【００１３】
義歯を生成／製造する設備／機械に送られるファイルは、囲まれ、連続している、連結された表面に関する情報を含んでいる。
【００１４】
ディジタル処理された型の３次元描写は、一連の隣接した３角形により形成されている。ここで、各３角形はその頂点により画定されており、そして頂点は、（ｘ、ｙ、ｚ）軸により画定されている。各３角形の各頂点はまた、隣接する各３角形の表面における法線の平均である法線と関連している。
【００１５】
取り外し可能な義歯の設計およびディジタル的な生成工程は、３次元ディジタル処理された型を含むファイルが受け取られた後、必要に応じて、元の型からディジタル的な歯元修正を行う工程を始める。この工程は、型が格子模様を有する場合に限り、格子模様が配置されている領域において行われる。
【００１６】
歯元修正された歯が生成されると、希望に応じて、挿入軸がこれもまたディジタル的に計算される。この作業を実施するため、同一平面上において最も多くの歯片と交差または交わる平面が探索される。１つの工程により、保存される挿入角度が得られる。使用者は、当該挿入軸を修正することができる。
【００１７】
挿入軸が計算された後、歯のディジタル的な平行化が必要に応じて実施される。例えば、留め金が歯の上に設けられる。これらの計算は、平行に並べられる歯または歯片を選択することにより行われる。
【００１８】
平行化において、留め金の十分な保定力を得ることができる歯片の境界線が探索される。従って、ディジタル化された型の上で、保定力のある領域が表示される。
【００１９】
各領域の保定力の程度を確かめるため、各歯片においてマークされた点の接平面の法線と挿入軸とにより形成される角度が示される。
【００２０】
この際、平行化される接平面の法線と挿入軸とにより形成される角度が９０度となるとき、保定力は最小となり、一方、角度が０度となるとき、保定力が最大となる。
【００２１】
保定力は、カラースケールまたはその他の表示手段により表される。
【００２２】
平行化される点が選択され、そして実現し得る保定力の程度が確認されると、プログラムが、ディジタル化された型の歯元修正または隆起を実施するよう進められる。この場合、歯片の選択された点との関係において９０度の角度を形成するまで、ディジタル化された型の表面が離される。
【００２３】
接平面の法線と挿入軸とにより形成される角度が９０度となる場所における点は、均分線の一部を形成する。そして、均分線の下において、平行化したい点、すなわちディジタル化された型を隆起させたい点が決定される。
【００２４】
平行化が実施されると、すなわち、留め金などの十分な保定力を提供する歯片の境界線が生成されると、次の工程へと進められる。
【００２５】
先の工程が実行されると、型の上において、義歯の様々な構成部品の設計が開始される。使用され得る義歯の構成部品は、主要接合具、補助接合具、止め具（ｓｔｏｐ）、格子模様（ｌａｔｔｉｃｅ）、留め金（ｃｌａｍｐ）、リンガルバー（ｌｉｎｇａｌ  ｂａｒ）、ブリッスル（ｂｒｉｓｔｌｅ）およびパール（ｐｅａｒｌ）である。
【００２６】
格子模様および留め金は、初期鋳造の範囲から割り当てられることができる。従って、様々な厚さを割り当てることが可能となる。
【００２７】
いったん型が取り除かれ、最後に、義歯の予備描写がなされる。ここで、生じる可能性のある欠陥が観察される。
【００２８】
取り外し可能な義歯を形成する様々な要素および構成部品の設計工程は、コンピュータの画面上で実施される。コンピュータのスクリーン上では、ディジタル化された型を基とした３次元の描写がなされる。
【００２９】
格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭は、ディジタル化された型の３次元描写の上に生成される。
【００３０】
格子模様または接合具の表面のプロファイルを作り始める前に、その厚さが選択され、同時に、格子模様のウェブ（ｗｅｂ）または設計がライブラリーから選択される。
【００３１】
留め金に関しては、採用または従う必要のあるプロファイルまたはラン（ｒｕｎ）が設計される。この設計は、ディジタル化された型の３次元描写上でなされる。留め金の設計との関係において、我々は、留め金の断面および初期工程と最終工程において採用される形状をライブラリーから選択することができる。
【００３２】
加えて、リンガルバーに関しては、リンガルバーのランをマークする際、リンガルバーの断面および形状をライブラリーから選択することができる。
【００３３】
すなわち、断面、留め金の最終形状、初期形状、格子模様のＷＥＢなどの選択されるパラメータに加えて、取り外し可能な義歯のすべての要素は、基本的に３次元空間座標により画定される点の連続により形成されている。
【００３４】
取り外し可能な義歯を形成する要素の基本的形状が画定されると、次に、それらの要素の成型、すなわちそれらの要素へ体積を与える工程へと進められる。
【００３５】
留め金およびリンガルバーにおける工程は、格子模様または接合具における工程とは異なっている。
【００３６】
留め金およびリンガルバーにおいては、成型工程は以下の工程から構成されている。
プロファイルまたはランによって画定され、ディジタル化された型の上にマークされる、留め金またはリンガルバーの平坦部を画定する工程。この目的のため、前記プロファイルまたはランとの関係において上端部および下端部が画定される。これらの端部は、選択された留め金の断面に応じて自動的に画定される。留め金のタイプと、留め金のプロファイルまたはランの上にマークされる必要のある上端部および下端部とを関連付けるライブラリーは、予め作成されている。
留め金のプロファイルまたはランの各点における成型工程。この目的のため、選択された留め金に応じて、対応する断面が、プロファイルまたはランの各点に関連付けられる。
【００３７】
従って、連続する断面が最終的に生成され、その画定的な形状により留め金を形成するよう連続して配置される。
【００３８】
格子模様または接合具においては、成型工程は以下のように説明される。格子模様または接合具は、３次元座標軸により画定される点の連続により形成される囲まれたプロファイルまたはランにより画定される。格子模様または接合具の囲まれたプロファイルまたは輪郭の点のうちの各点は、ディジタル化された型を形成する三角形のうちの１つの三角形の内側にマークされている。
【００３９】
格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭の点を含む三角形の法線の平均が見出される。このようにして、おおよその投影方向が得られる。
【００４０】
次に、ディジタル化された型を形成する三角形のすべてが、その法線が先に得られた法線の平均である平面の上に投影され、３次元座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）から２次元座標軸（ｐ’、ｖ’）へ変換される。
【００４１】
同様にして、格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭を形成する点が、その法線がプロファイルまたは輪郭の点を含む三角形の法線の平均からなる法線をその法線として有する前記平面の上に投影される。
【００４２】
前記点は、格子模様または接合具のプロファイルまたは輪郭を形成するポリゴンにより結ばれており、これによって、どの投影された三角形が前記形状の外側または内側にあるかが確認される。
【００４３】
次に、投影された三角形の座標軸（ｐ、ｖ）との関係において蓄積されたデータがある場所のすべての記録が、以下のことを確認するために調べられる。
トレースされたポリゴンの内側にある型の三角形、すなわち、ポリゴンの内側に３つの頂点を有する三角形
トレースされたポリゴンの内側に１つの頂点を有する三角形
トレースされたポリゴンの内側に２つの頂点を有する三角形
トレースされたポリゴンの外側に３つの頂点を有するが、ポリゴンにより横切られる三角形
最初のケースにおいては、三角形のうち、歯片の所望の設計に対応するトレースされたポリゴンの内側にすべての頂点を有する三角形に直接にマークがつけられ、投影前のそれらの三角形の値が回復される。
【００４４】
マークされたポリゴンの内側に頂点の１つを有する三角形の場合は、三角形の側部にポリゴンの横断点が見出される。次に、前記三角形の中に点があるかどうかが確認され、そして、三角形のうちポリゴンにより横断された部分から三角形を形成する工程が実施される。
【００４５】
三角形が、マークされたポリゴンの内側に２つの頂点を有する場合は、横断点が見出される。次に、前記三角形の中にポリゴンの点があるかどうかが確認され、そして、この場合も三角形のうちポリゴンにより横断された部分から三角形を形成する工程が実施される。
【００４６】
最後のケースでは、ポリゴンにより画定された空間の内側に頂点を有さない三角形が確認される。
【００４７】
ディジタル化された型を形成する三角形のすべては、その頂点により画定され、そして各頂点は、３つの座標軸により画定されている。同時に、隣接する三角形の表面における法線の平均である法線によっても、三角形が画定されている。
【００４８】
ポリゴンの内側の部分を形成する、新たに得られた三角形は、それらの三角形はポリゴンの内側に１つまたは２つの頂点を有しており、または、ポリゴンの内側に頂点を有することなくポリゴンの表面の一部を形成しており、そして、既知のデータから３次元データが回復される。一方、基本的にはポリゴンの横断点であり、そして座標軸（ｐ’、ｖ’）を有している新たに得られた頂点は、得られた法線に従ってなされている投影を考慮した上で、３次元座標軸に変換される。
【００４９】
言い換えれば、三角形により形成される閉プロファイルまたは輪郭が最終的に得られ、すべての三角形はポリゴンの内側にあり、それらの三角形は、その頂点により画定され、そしてそれらの頂点は、３次元座標軸により画定される。
【００５０】
ディジタル化された型の全体的な投影がなされたので、次に、以下の工程へと続く。
少なくとも１つの端部を共有する表面を決定する工程。
所定の表面を選択する工程。それは画定されたプロファイルまたは輪郭に近い表面である。
各点の法線方向において、選択された表面の点のすべてを成型または隆起させる工程。
【００５１】
次に、鋭い端部を滑らかにするガウスフィルターが用いられる。このガウスフィルターは、口蓋と接触している表面を除くすべての表面に適用される。
【００５２】
次に、製造を行うためにファイルが準備され、そして以下のことが行われる。
初めに、歯片の間で重なっている部分が取り除かれ、そして設計された取り外し可能な義歯を形成する様々な要素を結合する工程が実施される。この工程は、３Ｄ画素化（ｖｏｘｅｌｉｚａｔｉｏｎ）として知られている。
【００５３】
最後に、コンパクトな体積から、囲まれ、連続している、連結された３次元表面への変換工程が実施される。
【００５４】
必要に応じて、平滑化フィルターが用いられる。
【発明の効果】
【００５５】
以上のように本発明によれば、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成するために必要な工程を発達させ、同時に、前記義歯を請求項に記載した工程により製造するために必要な設備を発達させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図を参照して、提案する本発明における好ましい形態を以下に説明する。
【００５７】
先に示されたように、ディジタル的に生成される取り外し可能な義歯を製造する設備は、スキャナーと、取り外し可能な義歯を設計し、そしてディジタル的に生成するための計算手段または計算機と、高いエネルギー光線が印加される工業用焼結粉末を用いて、ファイルから金属片を製造する装置とからなる。
【００５８】
取り外し可能な義歯の生成工程は、図１に示されているように、患者の口のスキャニング（１）から始まる。次に、生成されたファイルを計算手段またはコンピュータに送る工程（２）へと続き、次に、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する工程へと続く。
【００５９】
取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する工程は、以下の工程からなる。
格子模様が配置される場合は、格子模様が配置される領域において、送られてきた型をディジタル的に起伏させる工程（３）
挿入軸をディジタル的に計算する工程（４）
ディジタル的な平行化を、それを必要とする歯に対して行う工程（５）
取り外し可能な義歯が必要とする様々な要素および構成部品を配置し、ディジタル的に設計する工程（６）。使用される要素は：格子模様（ｌａｔｔｉｃｅ）、留め金（ｃｌａｍｐ）、主要接合具、補助接合具、止め具（ｓｔｏｐ）、ブリッスル（ｂｒｉｓｔｌｅ）、パール（ｐｅａｒｌ）、リンガルバー（ｌｉｎｇａｌ  ｂａｒ）である。
【００６０】
取り外し可能な義歯の様々な構成部品の設計は、ディジタル化された型の３次元画像上において実施される。我々は、義歯が有することのできる要素について、ライブラリーオプションから様々な形態を選択することができる。
【００６１】
この間、歯片の平行化工程（５）は、必要に応じて以下の副次的な工程からなる。
様々な保定領域を表示する工程（５．１）
最小の保定領域（５．２）または選択された歯片の均分線を生成する工程
歯の均分線の下において、平行化ラインを選択する工程（５．３）
ディジタル化された型の表面を平行化ラインまで隆起させる工程（５．４）
様々な要素の配置が完了すると、以下の工程へと続けられる。
先の工程についての修正（７）
予備描写（８）
最終ファイルの保存（９）
【００６２】
図２および図６は、型のディジタル化された形状に対して行われる、ディジタル設計の様々な工程を示している。図２は、型（１０）の正面図、平面図、左側面図および斜視図を示している。所望の図を選択することが可能である。
【００６３】
図３は、口蓋に平行し、かつ同じ高さにおいて歯片と最も多く交わる平面の配置を示している。前記平面（１１）の結果として、所定の傾斜を有する挿入軸が得られる。
【００６４】
図４は、歯片（１７）の上でどのように様々な保定領域が示されるかを示している。この目的のため、歯片の各点における接平面の法線（１３）と挿入軸（１２）との間に形成される角度（１４）を測定する指標手段が使用される。
【００６５】
図４の上側に示されている保定角度（１４）は９０度であり、言い換えれば、その保定力は最小である。一方、上部の形態よりも下に示されている部分の保定角度は９０度よりも小さい保定角度（１４）となっている。
【００６６】
図４の右側に示されている形態は、歯の均分線（１５）を示している。この均分線は、保定力が最小となる点からなる線を表している。前記線（１５）の下に、平行化ライン（１６）が示されており、平行化ポイントにおける接平面の法線（１３）と挿入軸（１２）との間に形成される保定角度（１４）は９０度以下である。なぜなら、その保定力は最小ではないからである。
【００６７】
保定角度を表示するための指標手段として、様々なものを用いることができる。例えば、カラースケールや、その他の類似の手段である。
【００６８】
図５は、歯片（１７）の上にマークされた歯の均分線（１５）を示している。平行化ライン（１６）は、歯の均分線（１５）の下に表されている。
【００６９】
従って、均分線（１５）への距離から平行化ライン（１６）を選択することは、現実的な緊締と美的な要素との組み合わせである。
【００７０】
図６は、いったん型の上に投影された義歯の要素または構成部品の配置を示している。表されている要素のうち、主要接合具（１９）、格子模様（１８）、補助接合具（２０）、留め金（２１）そして止め具（２２）を確認することができる。
【００７１】
図には表されていないが、使用されうるその他の要素は、ブリッスルとパールである。ともに、最大化したい領域において用いられる。たとえばかみ合わせ面である。これらは、グリップ用材料が充填されるときのために配置される。
【００７２】
義歯を形成する様々な要素を設計する工程は、ディジタル化された型の３次元表示の上で行われる。
【００７３】
ディジタル化された型は、隣接する三角形の連続により形成されている。ここで、各三角形はその頂点により画定されており、各頂点は座標軸（ｘ，ｙ，ｚ）により画定されている。各頂点はまた、頂点に隣接する三角形の側部または表面の法線のうちの平均である法線と関連している。
【００７４】
格子模様と接合具は、ディジタル化された型の３次元描写が表示される画面の上に配置される。そして格子模様と接合具は、３次元の型を形成する三角形の内側にマークされる一連の点の連続により形成される囲まれた輪郭を画定している。
【００７５】
留め金を表示するため、最初の場所において、留め金が従うまたは採用しなければならないラン（ｒｕｎ）またはプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）が設計される。設計は、ディジタル化された型の３次元描写の上で行われる。その際、留め金の区画を選択すること、および、設計の初期または終盤に、ライブラリーから、留め金として採用したい形状を選択することができる。
【００７６】
図７は、三角形の連続により形成されるディジタル化された表面の近似描写を示す。取り外し可能な義歯の要素の設計の上において画定されるものと同様に、この表面の上において、ランまたはプロファイルが画定される。前記プロファイルまたはランは、要するに、ディジタル化された型を形成する三角形の上にマークされた点を結合することにより生じるポリゴンである。
【００７７】
リンガルバーに関しては、この場合も、ランがまたマークされ、区画と、ライブラリーにあるリンガルバーの形状とが選択される。
【００７８】
従って、区画として選択されるパラメータ、留め金の最終形状、留め金の初期形状、格子模様のウェブ（ｗｅｂ）などに加えて、取り外し可能な義歯のすべての要素は、３つの空間座標により画定される点の連続により形成されている。
【００７９】
いったん取り外し可能な義歯を形成する要素の基礎形状が画定されると、前記要素は、成型され、これによって体積が与えられる。
【００８０】
留め金またはリンガルバーにおいて、本発明の説明において説明される工程は、マークされたプロファイルまたはランによって画定される留め金またはリンガルバーの平坦部分が、前記プロファイルとの関係において、所望の留め金のタイプの区画に応じて選択される上端および下端を画定する第１工程からなる。
【００８１】
プロファイルまたはランの各点と関連して、留め金のタイプに応じて対応する区画を成型することにより、連続した形態で配置される区画の連続が生成される。
【００８２】
格子模様または接合具において、成型工程は既に説明されている。格子模様または接合具は、３つの座標軸により画定される点の連続により形成されるプロファイルまたは囲まれた輪郭により画定される。格子模様または接合具の閉プロファイルまたは輪郭の各点は、ディジタル化された型を形成する三角形の内部にマークされる。次に、プロファイルの点を含む三角形の法線の平均となる線をその法線として有する平面に従ってプロファイルの点をマークする、ディジタル化された型の投影工程へと進む。
【００８３】
次に、以下の三角形を確認するため、投影された三角形の座標軸（ｐ’、ｖ’）との関係において、蓄積された記録が調べられる。
トレースされたポリゴンの内側に含まれる型の三角形、すなわち、ポリゴンの内側に頂点を有する三角形
トレースされたポリゴンの内側に１つの頂点を有する三角形
ポリゴンの内側に２つの頂点を有する三角形
３つの頂点はポリゴンの外側にあるが、ポリゴンにより横切られている三角形
【００８４】
図８は、ディジタル化された型の一部である連続した三角形の、部分的な、そして単純化された描写を示す。図８はまた、三角形の内側にマークされた点Ｐ１−Ｐ７の連続により形成されるプロファイルまたはランを示す。
【００８５】
図８は、プロファイルまたはランの点を含む三角形の法線の平均となる法線に従って投影された一連の三角形の描写を示している。プロファイルまたはランの点もまた投影されている。
【００８６】
図８において、歯の所望の設計に対応するトレースされたポリゴンＰ１−Ｐ７の内側にすべての頂点を有する三角形が、直接にマークされている。この場合、これに適合する三角形はＴ１とＴ２であり、Ｔ１およびＴ２の投影前の値が回復される。
【００８７】
１つの頂点（Ｈ１−Ｈ５）がマークされたポリゴンの内側に含まれている三角形の場合は、ポリゴンにより横切られる点が三角形の側部に見つけられ、そして、前記三角形の内側にそのほかの点があるかどうかが確認される。
【００８８】
三角形の中にポリゴンの点が含まれていない場合は、例えば三角形Ｔ３、Ｔ１０、Ｔ１３、Ｔ１７、Ｔ２０そしてＴ２９では、得られた横断点、（Ｔ３ではａ、ｂ）、（Ｔ１０ではｅ、ｇ）、（Ｔ１３ではｇ、ｈ）、（Ｔ１７ではｉ、ｊ）、（Ｔ２０ではｋ、ｌ）、そして（Ｔ２９ではｐ、ｑ）と、ポリゴン（Ｈ１−Ｈ５）の内側にある頂点とが、要素の一部となる新たな三角形を形成する。
【００８９】
前記三角形の内側にポリゴンの点が含まれている場合は、ポリゴンの内側にある頂点と、横断点により得られる頂点と、三角形の内側にあるポリゴンの点とにより、新たな三角形が形成される。この場合、以下の三角形が得られる。
横断点ｃと、ポリゴンの点Ｐ２と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ６
横断点ｄと、ポリゴンの点Ｐ２と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ７
横断点ｆと、ポリゴンの点Ｐ３と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ３とにより形成される三角形Ｔ１１
横断点ｇと、ポリゴンの点Ｐ３と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ３とにより形成される三角形Ｔ１２
横断点ｊと、ポリゴンの点Ｐ５と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ４とにより形成される三角形Ｔ１８
横断点ｋと、ポリゴンの点Ｐ５と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ４とにより形成される三角形Ｔ１９
横断点ｍと、ポリゴンの点Ｐ６と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ２３
横断点ｎと、ポリゴンの点Ｐ６と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ２４
横断点ｏと、ポリゴンの点Ｐ７と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ５とにより形成される三角形Ｔ２７
横断点ｐと、ポリゴンの点Ｐ７と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ５とにより形成される三角形Ｔ２８
横断点ｒと、ポリゴンの点Ｐ１と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ１とにより形成される三角形Ｔ３２
横断点ａと、ポリゴンの点Ｐ２と、ポリゴンの内側にある頂点Ｈ１とにより形成される三角形Ｔ３３
【００９０】
三角形が、マークされたポリゴンの内側に２つの頂点を有する場合は、横断点が形成されており、そして、前記三角形の内側にポリゴンの点が含まれるかどうかが確認される。この場合、２つの状況が考えられる。
【００９１】
前記三角形の内側にポリゴンの点が含まれない場合は、２つの三角形が形成される。この場合、２つの三角形のうち１つは、ポリゴンの内側にある新しい三角形の２つの頂点と、横断点の１つとから形成され、もう１つの三角形は、２つの横断点と、ポリゴンの内側にある三角形の頂点のうちの１つとから形成される。このようにして、以下の三角形が得られる。
Ｈ１と、Ｈ２と、横断点ｂとから形成される三角形Ｔ４
横断点ｂ、ｃと、内側の頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ５
横断点ｄ、ｅと、内側の頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ８
内側の頂点Ｈ１、Ｈ２と、横断点ｅとにより形成される三角形Ｔ９
頂点Ｈ２、Ｈ４と、横断点ｌとにより形成される三角形Ｔ２１
横断点ｌ、ｍと、内側の頂点Ｈ２とにより形成される三角形Ｔ２２
内側の頂点Ｈ２、Ｈ５と、横断点ｎとにより形成される三角形Ｔ２５
内側の頂点Ｈ５と、横断点ｎ、ｏとにより形成される三角形Ｔ２６
内側の頂点Ｈ５と、横断点ｑ、ｒとにより形成される三角形Ｔ３０
内側の頂点Ｈ１、Ｈ５と、横断点ｒとにより形成される三角形Ｔ３１
【００９２】
ポリゴンの内側に２つの頂点を有する三角形の内側にポリゴンの点が含まれる場合は、３つの三角形が形成される。それらの三角形の頂点は以下のとおりである。
三角形の内側の点と、横断点の１つと、ポリゴン内側にある頂点の１つ
三角形の内側の点と、ポリゴン内側にある２つの頂点
三角形の内側の点と、他の横断点と、ポリゴン内側にある頂点のうち第１の場合とは異なる頂点
【００９３】
この場合、新たに生成される三角形はＴ１４、Ｔ１５、Ｔ１６である。なぜなら、２つの内側の頂点Ｈ３、Ｈ４を有する三角形の内側に、ポリゴンの点Ｐ４があるからである。このようにして形成される三角形は以下のとおりである。
Ｈ３と、横断点ｈと、ポリゴンの点Ｐ４とにより形成される三角形Ｔ１４
Ｈ３、Ｈ４と、ポリゴンの点Ｐ４とにより形成される三角形Ｔ１５
Ｈ４と、横断点ｉと、ポリゴンの点Ｐと４により形成される三角形Ｔ１６
【００９４】
図１０において示されている最後のケースにおいて、設計されたポリゴンにより画定される領域の内側に頂点を有さない三角形を確認するため、そしてそれらの三角形の表面の一部がポリゴンの内側部分を形成していることを確認するため、以下の工程へと進む。
―三角形が調べられ、そしてトレースされたポリゴンによって横断されない三角形が棄却されるという、第１の選択がなされる。
―ポリゴンにより横断される三角形において、第１に、三角形の頂点を結合する区分を計算し、そして、前記区分のどれもが、ポリゴンを構成する多数の直線部分の１つにより横断されないことを確認する。
―もし横断点が確認された場合は、三角形の区分上に確認された横断点の間に含まれるポリゴンの点が確認され、そして、確認された横断点と、ポリゴンの一辺を横断する三角形の内側にある点とを頂点として有する新たな三角形が形成される。
【００９５】
従って、図１０に示す新たに確認された三角形において、それらの三角形のうちの１つは、頂点として、横断点ｓ、ｔと、ポリゴンの内側に頂点を有さない三角形の内側にあるポリゴンの点の１つとを有する。一方、その他の三角形は、頂点として、頂点Ｐ１、Ｐ７と、確認された横断点の１つとを有する。
【００９６】
従って、三角形生成工程は、先に画定された法線の方向に投影されたプロファイルまたはランを形成するポリゴンの内側表面において実施される。
【００９７】
ディジタル化された型を形成する三角形のすべては頂点により画定され、そして各頂点は３つの座標軸により画定されている。同時に、隣接する三角形の表面における法線の平均である法線によっても、三角形が画定されている。
【００９８】
ポリゴンの内側に１つまたは２つの頂点を有する、ポリゴンの内側部分を形成する新たに得られた三角形において、または、ポリゴンの内側に頂点を有することなく、ポリゴンの表面の一部を有する新たに得られた三角形において、既知のデータの３次元データが回復される。一方、基本的にポリゴンの横断点であり、座標軸（ｐ’、ｖ’）を有する新たに得られた頂点は、得られた法線に従ってなされた投影を考慮して、３次元座標軸（ｘ、ｙ、ｚ）に変換される。
【００９９】
言い換えれば、三角形により形成される閉プロファイルまたは輪郭が最終的に得られ、すべての三角形はポリゴンの内側にあり、それらの三角形は、その頂点により画定され、そしてそれらの頂点は、３次元座標軸により画定される。
【０１００】
ディジタル化された型の全体的な投影がなされたので、次に、少なくとも１つの端部を共有する表面が決定され、少なくとも２つの異なる表面が生成される。
【０１０１】
そして、所望の、そして画定されたプロファイルまたは輪郭に最も近い表面が選択される。この表面は、実際、その点のほとんどにおいて、プロファイルまたは輪郭との間の距離がゼロである。
【０１０２】
次に、選択された表面の点のすべてが、各点の法線方向において成型または隆起される。ここで前述のとおり、各点における法線は、隣接する三角形の表面における法線の平均である。
【０１０３】
そして、端部を滑らかにするためにガウスフィルターが用いられる。このガウスフィルターは、口蓋と接触している側部以外の側部と、取り外し可能な義歯を形成する要素のすべてに適用される。
【０１０４】
次に、製造を行うためにファイルが準備され、そして以下のことが行われる。
初めに、歯片の間で重なっている部分が取り除かれ、そして設計された取り外し可能な義歯を形成する様々な要素を結合する工程が実施される。この工程は、“３Ｄ画素（ｖｏｘｅｌ）”として知られており、そしてこの目的のため、その内側が画定された体積の一部であるかどうかが確認される。この際、２つのビームを用いる技術を利用して、第１に、入っていくビームにより３Ｄ画素が確認され、第２に、出て行くビームにより３Ｄ画素が確認される。これによって、外部形状により画定される体積が得られる。そして、設計要素のうち重複部分が削除される。３Ｄ画素化（ｖｏｘｅｌｉｚａｔｉｏｎ）の定義は、機械（ｍａｃｈｉｎｅ）の定義よりも広く、または少なくとも同等であり、言い換えれば、立方体または３Ｄ画素の端部は、機械の分解能よりも小さいかまたは同等である。
【０１０５】
最後に、コンパクトな体積から、囲まれ、連続している、連結された３次元表面への変換工程が実施される。
【０１０６】
必要に応じて、平滑化フィルターが用いられる。
【０１０７】
本発明は、説明された形態に限られるものではなく、従って、構成部品の材料、形状、寸法そして配置における変形は、本発明の本質を変えるものではない。発明を実施するための形態の説明としては、義歯が当業者により製造されれば十分である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
説明を完全にし、発明の特徴がより理解されるようにするため、本明細書は、本発明の最も重要な詳細を表す図により説明される一連の工程により構成される。これらの図は、発明を図示的に表現するが、しかし発明はこれらの図に限られない。
【図１】図１は、取り外し可能な義歯をディジタル的に生成する工程を形成する工程を示す図。
【図２】図２は、作業途中のディジタル化された型の正面図、左側面図、平面図および斜視図を示す図。
【図３】図３は、口蓋に平行し、そして対応する挿入軸が選択されている平面の正面図、左側面図、平面図および斜視図を示す図。
【図４】図４は、様々な保定点がマークされている歯片の単純化された描写を示す図である。下の図では、可能な平行化ラインと同様に、均分線がマークされている歯片の描写を示す図。
【図５】図５は、歯片の均分線がマークされている型を示す図。
【図６】図６は、設計済みの主要接合具と格子模様とが取り付けられ、そして型の３次元画像上に投影されている様子を示す図。
【図７】図７は、一連の三角形により形成されるディジタル化された型の表面を単純化して示す図。ここで、プロファイルまたは輪郭により画定される表面は、平面法により設計されている。
【図８】図８は、プロファイルまたは輪郭から生じ、三角形の上で画定されるポリゴンがマークされている一連の三角形を示す図。
【図９】図９は、ポリゴンの内側にあり、プロファイルまたは輪郭の上に形成されている様々な三角形を生成する方法を示す図。
【図１０】図１０は、三角形がポリゴンの領域の内側に頂点を有さない場合の三角形を単純化して示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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