(57)【要約】  義歯の少なくとも一部分を製作するシステムが提供される。該システムは、義歯テンプレートの表面を走査する３次元走査デバイスと、走査デバイスからデータを受信し、表面の３次元モデルを作り出し、所望により、３次元モデルを修正する、かつ／または３次元モデルに特徴を追加する、コンピュータプログラムを含むコンピュータ可読媒体とを含む。該システムは、また、選択された材料から３次元モデルに基づいて義歯の少なくとも一部分を作り出す製作装置を含む。製作装置は、旋盤を含めたデバイス、またはラピッドプロトタイピング機械とすることができる。また、義歯の少なくとも一部分を製作する方法も提供される。
2009542342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
義歯の少なくとも一部分を製作するシステムであって、
義歯テンプレートの表面を走査する３次元走査デバイスと、
前記走査デバイスからデータを受信して前記表面の３次元モデルを作り出すコンピュータプログラムを含むコンピュータ可読媒体と、
選択された材料から前記３次元モデルに基づいて前記義歯の少なくとも一部分を作り出す製作装置と
を含むシステム。
【請求項２】
義歯テンプレートが、患者の口腔の少なくとも一部分の物理的モデルおよび既存の義歯から本質的になる群より選択される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
義歯テンプレートが、頬側口腔、上下の歯肉線、上下の歯列弓、および口蓋から本質的になる群より選択される、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
コンピュータ可読媒体がプロセッサに動作可能に接続されており、プロセッサが独立したコンピュータ、走査デバイス、および製作装置からなる群より選択される場所に組み込まれる、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
走査デバイスが、義歯テンプレートの形状を表すデータを取得するために光源を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
走査デバイスが、赤外線カメラ、超音波デバイス、電波デバイス、レーダー、軟Ｘ線、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、およびＣＡＴ（コンピュータ断層撮影）走査デバイスからなる群より選択される、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
コンピュータプログラムがコンピュータ援用製図（ＣＡＤ）プログラムである、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
製作装置が、材料を成型し、義歯の部分を作製する旋盤を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
製作装置がラピッドプロトタイピング機械である、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
ラピッドプロトタイピング機械が、ステレオリソグラフィ機械、レーザ焼結機械、マルチジェットモデリング機械、溶融堆積モデリング機械、電子ビーム溶解機械、および３Ｄ印刷機械から本質的になる群より選択される、請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
義歯の少なくとも一部分を製作する方法であって、
３次元走査デバイスを使用して義歯テンプレートの表面を走査する工程と、
前記走査デバイスからデータを受信し、前記データに基づいて前記表面の３次元コンピュータモデルを作り上げる工程と、
前記３次元モデルに基づいて前記義歯の少なくとも一部分を作り出す工程と
を含む方法。
【請求項１２】
義歯の部分を作り出す前に、患者の仕様に基づいて３次元コンピュータモデルを修正する工程をさらに含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
走査する工程が、患者の口腔の非常に近くにカメラを位置決めするステップと、口腔の少なくとも一部分のイメージを捉えるステップとを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
義歯テンプレートが、患者の口腔の少なくとも一部分、患者の口腔の少なくとも一部分の物理的モデル、および既存の義歯からなる群から選択される、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
義歯の少なくとも部分を作り出す工程が、３次元コンピュータモデルからデータを製作装置へと転送するステップを含んでおり、製作装置が旋盤およびラピッドプロトタイピング機械からなる群から選択される、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
ラピッドプロトタイピング機械が、ステレオリソグラフィ機械、レーザ焼結機械、マルチジェットモデリング機械、溶融堆積モデリング機械、電子ビーム溶解機械、および３Ｄ印刷機械から本質的になる群より選択される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
製作装置が、金属、プラスチックポリマー、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ＡＢＳプラスチック、ナイロン、ウレタンジメタクリレート／アクリルコポリマー、およびブタジエンスチレンゴム、ならびにそれらの任意の組合せから本質的になる群より選択される材料から義歯の部分を作り出す、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
コンピュータモデルを修正する前記工程が、イメージの形状の調節、イメージのサイズの調節、および／または前記義歯テンプレートに存在しない特徴の組込みから本質的になる群より選択される修正を含んでおり、その特徴が、製作装置によって義歯の部分の一体部品として作り出される、請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
特徴が、義歯の少なくとも部分を適所で保持するためのクリップ、吸着カップ、義歯にさらなる安定性をもたらすためのアーチ、義歯の表面間の空いた空間、および義歯の少なくとも部分の内側のチャンバから本質的になる群より選択される、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
材料が、それに組み込まれた、生体接着性材料および抗菌剤から本質的になる群より選択される物質を含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
患者が、仕様を選択し、見ることができるようにするために、３次元コンピュータモデルを患者に表示する工程をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器製造に関する。より詳細には、本発明は、ラピッドプロトタイプ技術を使用する総義歯および部分義歯の最新式製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
義歯を製造する現在のプロセスは、アルギネートペーストなどの材料によって口蓋または口腔の他の部分の印象を採得し、ロウ型を作製し、手作業でロウ型内に歯を置き、そのロウをアクリルポリマーで置き換えるものである。このプロセスは、非常に面倒で、一般に数回の試行を要し、また一般に２〜６週間かかる。得られる義歯は、ユーザフレンドリーなものでもなく、カスタマイズ可能なものでもない。また、得られる義歯は、しばしば、痛みの原因となる点（ｓｏｒｅ  ｓｐｏｔｓ）、保持力の不足、および悪臭とそれに付随した健康上の問題とを招く虞のある細菌増殖を含めた問題に直面する。
【０００３】
ラピッドプロトタイピング機械は、概念モデリングや、機械部品などの様々なコンポーネントおよび製品のサンプルもしくはプロトタイプの製造、骨および血管の生物学的モデルなど、様々な用途に使用される。これらの技術は、現在、３Ｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｓｔｒａｔａｓｙｓ、Ａｒｃａｍ、ｓｏｌｉｄｓｃａｐｅ、Ｒｏｌａｎｄ、ＥＯＳ、Ｅｎｖｉｓｉｏｎｔｅｃｈ、Ｂｅｌｃａｍ、Ｏｂｊｅｔ、およびＺｃｏｒｐから市販のものなど、ラピッドプロトタイプ開発のために売買されている。しかし、ラピッドプロトタイピング機械は、義歯、特にカスタマイズ可能な義歯を製造するためには使用されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
迅速かつ精確で、歯科医などのサービス提供者によって顧客のために個々に製造できる、総義歯または部分義歯の製造のための方法および装置が必要である。
【０００５】
また、ラピッドプロトタイピング機械を用いる、総義歯または部分義歯の製造のための方法および装置も必要である。
【０００６】
また、製造プロセス中のカスタマイゼーションを可能にする、総義歯または部分義歯の製造のための方法および装置も必要である。
【０００７】
さらに、所与のいずれの患者にも正確に適合する義歯を製造でき、患者への適合性および患者の快適性を改善するために製造プロセス中に義歯にカスタマイズされた特徴を含めることのできる、総義歯または部分義歯の製造のための方法および装置も必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
義歯の少なくとも一部分を製作するシステムが提供される。該システムは、義歯テンプレートの表面を走査する３次元走査デバイスと、走査デバイスからデータを受信して表面の３次元モデルを作り出すコンピュータプログラムを含むコンピュータ可読媒体と、選択された材料から３次元モデルに基づいて義歯の少なくとも一部分を作り出す製作装置（ｆａｂｒｉｃａｔｏｒ）とを含む。走査デバイスは、上側もしくは下側の口蓋の諸部分を直接走査することもでき、上側および／もしくは下側の口蓋の印象またはモデルを走査することもできる。口蓋には、歯肉線（ｇｕｍ  ｌｉｎｅ）、歯肉線を取り囲む筋肉組織および組織、ならびに歯列弓（ａｒｃｈ）または歯肉線間領域を形成する組織が含まれる。製作装置は、旋盤を含めたデバイス、またはラピッドプロトタイピング機械とすることができる。また、義歯の少なくとも一部分を製作する方法も提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のシステムのブロック図である。
【図２】患者の歯肉線および口蓋の物理的モデルがその中に位置決めされた、スキャナの一実施形態の内部図である。
【図３】既存の義歯のモデルがその中に位置決めされた図２のスキャナの一実施形態の内部図である。
【図４】義歯テンプレートの３Ｄイメージのディスプレイと図２のスキャナの外部との外部図である。
【図５】図５Ａは、図２の物理的モデルのイメージの上面図であり、図５Ｂは、図２の物理的モデルのイメージの下面図である。
【図６】図６Ａは、図３のモデルのイメージの正面図であり、図６Ｂは、図３のモデルのイメージの上面図であり、図６Ｃは、図３のモデルのイメージの下面図である。
【図７】フライス盤を示す図である。
【図８】図７のフライス盤の近接図である。
【図９】図７のフライス盤で作り出された義歯の近接図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
諸図面、特に図１を参照すると、参照数字１００によって全体的に表されたシステムが示されている。システム１００は、コンピュータ１１０に接続された走査デバイス１０５を含む。システム１００は、また、好ましくはコンピュータ１１０に接続された、製作機械、すなわち、製作装置１１５も含む。走査デバイス１０５は、代替的に、該走査デバイス１０５と一体化されたそれ自体のプロセッサおよびインターフェースを含むこともでき、または図１に示されるようにプロセッサに接続することもできる。また、製作装置１１５は、コンピュータ１１０にも走査デバイス１０５にも直接接続されなくてもよい。走査デバイス１０５から検索されたデータは、別個のメモリに格納し、製作装置１１５へと転送することができる。
【００１１】
走査デバイス、すなわち、スキャナ１０５は、義歯テンプレートの形状を表すデータを取得するために光源を好ましくは使用する、３次元（３Ｄ）スキャナである。スキャナ１０５は、義歯テンプレートの任意の部分の形状を測定するように構成することができる。義歯テンプレートは、上下の歯肉線、上下の歯列弓、および口蓋を含め、患者の頬側口腔のすべてまたは一部を含む。義歯テンプレートは、また、患者の頬側口腔の１つもしくは複数の部分のキャストまたは他の物理的モデルとすることができる。義歯テンプレートは、また、義歯のコピーまたは義歯のカスタマイズされたバージョンを製造するために走査できる、既存の義歯または義歯の物理的モデルとすることができる。
【００１２】
一実施形態では、スキャナ１０５は、上側または下側の歯肉線全体の輪郭を捉えることができるような、歯肉線の形状を模倣するように設計された赤外線カメラである。赤外線カメラは、順次にまたは同時に、例えば頬側口腔全体を走査し、上側または下側の歯列弓のイメージを捉えるために使用される。カメラは、また、超音波、電波、レーダー、軟Ｘ線、ＭＲＩ、およびＣＡＴ走査技術によって機能するようにすることができる。スキャナ１０５は、また、歯肉および／もしくは口蓋のキャストまたはモデルを走査することができる。
【００１３】
コンピュータ１１０は、入力とディスプレイとを有するパーソナルコンピュータなどのスタンドアロンプロセッサとすることができる。コンピュータ１１０は、また、スキャナ１０５または製作装置１１５に組み込まれたプロセッサとすることもできる。コンピュータ１１０は、スキャナ１０５によって提供されるデータから３Ｄイメージを作り出すソフトウェアを組み込む。ソフトウェアは、これは好ましくはメモリ１２０に格納されたものであるが、モデリングプログラムである。好ましくは、ソフトウェアは、コンピュータ援用製図（ＣＡＤ：ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ  ｄｒａｆｔｉｎｇ）プログラムである。ソフトウェアは、３Ｄイメージを捉え、義歯テンプレートのすべての寸法を計算し、歯肉線の調節や歯の挿入など、ユーザが任意の修正を加えることができるようにし、ユーザが満足したときにはイメージを製作装置１１５へと転送する。
【００１４】
ソフトウェアは、ＣＡＤプログラムだけに限定されない。Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｂａｓｉｃ、Ｐａｓｃａｌ、他のいずれか適切な言語など、様々な言語を使用して、任意の適切なソフトウェアを作り出すことができる。得られるソフトウェアは、走査されたイメージを受信し、そのイメージを修正し、そのイメージを表すデータを製作装置１１５に送信することが可能な、任意の形態とすることができる。
【００１５】
システム１００は、本明細書では、メモリ１２０にインストールされた本発明の方法のための命令を有するものとして記載されるが、その命令は、後でメモリ１２０へとロードされるように、外部記憶媒体１２５上に存在することもできる。記憶媒体１２５は、これだけに限るものではないが、フロッピーディスク、コンパクトディスク、磁気テープ、リードオンリーメモリ、または光学式記憶媒体を含め、従来のいずれかの記憶媒体とすることができる。記憶媒体１２５は、また、ランダムアクセスメモリとすることもでき、または、リモート記憶システム上にある、メモリ１２０につながれた他のタイプの電子記憶装置とすることもできる。
【００１６】
製作装置１１５は、好ましくはラピッドプロトタイピング機械である。ラピッドプロトタイピング機械には、適切なソフトウェアによって制御される、旋盤に類似した産業機械を含めることができる。旋盤は、アクリルブロックなどの出発材料を所望の形状に成形する。旋盤は、その時点でユーザによって装着されている状態の義歯を模倣するために、必要に応じて上下の歯肉線および口蓋に似るように、コンピュータ１１０から命令を受け取り、扁平なＵ字形アクリルディスクなどの材料を切削するように設計される。旋盤を使用して歯を描き出すこともでき、または歯のための領域を切り取り、既に存在する歯を空洞に挿入し、接着させて適所で保持することもできる。
【００１７】
製作装置１１５によって義歯を作り出すために使用される材料は、アクリル（ＰＭＭＡ）、ナイロン、ポリカーボネート、ＡＢＳプラスチック、ウレタンジメタクリレート／アクリルコポリマー、ブタジエンスチレンゴムなど、無毒性で硬化可能ないずれかの非水溶性プラスチックポリマーから構成できる、義歯ポリマーとすることができる。アクリルは、義歯を作製するのに好ましいポリマーである。ただし、アクリルポリマーに類似の特性をもついずれの硬質プラスチックも適している。
【００１８】
製作装置１１５として提供でき、総義歯および部分義歯の製作に使用できる、いくつかの異なる技術を用いるいくつかのラピッドプロトタイピング機械が存在する。このようなラピッドプロトタイピング機械には、ステレオリソグラフィ、レーザ焼結、マルチジェットモデリング、溶融堆積モデリング、電子ビーム溶解、および３Ｄ印刷機械が含まれる。
【００１９】
ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ：Ｓｔｅｒｅｏ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）は、液体プラスチックとレーザとを用いる方法である。ＳＬＡ機械のレーザは、タンク内の液体プラスチック層の選択された領域を放射線にさらし、それを固めることによって、液体プラスチックの複数の層のうちの１つを「塗る（ｐａｉｎｔ）」。このプロセスは、すべての層が構築されるまで層ごとに続く。次いで、マニホールドが持ち上げられてモデルを露出させる。次いで、このモデルが適切な溶媒で洗浄され、ＵＶチャンバ内で硬化されて、製造プロセスを完了する。
【００２０】
選択的レーザ焼結（ＳＬＳ：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｌａｓｅｒ  ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）システムなどのレーザ焼結システムは、高出力レーザを使用して粉末粒子を融かして融合させ、完全なモデルが構築されるまで一度に１層を構築する。粉末は、必要に応じて、プラスチックポリマー、金属粒子、またはそれらの組合せから作製することができる。
【００２１】
マルチジェットモデリング（ＭＪＭ：Ｍｕｌｔｉ−ｊｅｔ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）機械は、多数のスプレーノズルを備えた広域ヘッドを使用する。これらのジェッティングヘッドは、衝突すると冷えて固まって層を形成する、融けた液体材料の微小な液滴をスプレーする。このプロセスは、オブジェクト全体が構築されるまで、多数の層を生み出すように繰り返される。
【００２２】
溶融堆積モデリング（ＦＤＭ：Ｆｕｓｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）は、オブジェクトが構成されるまで、熱可塑性ポリマーが加熱され、溶融ポリマーが精密な位置に堆積され、冷やされ、固められて、一度に一層を構築するプロセスである。
【００２３】
電子ビーム溶解（ＥＢＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｍｅｌｔｉｎｇ）は、電子ビームを使用して、精密な位置で金属またはプラスチック粒子を融かし、それらを適所で融合させて層を形成し、このプロセスを繰り返して完全なオブジェクトを構築する。
【００２４】
３Ｄ印刷機械は、標準的なインクジェット技術を使用して、インクと接着剤、および接着剤を含有する一部のインクをスプレーして、基材上の精密な位置に粒子を接着させ、それによって層を作り出す。該プロセスは、完全なオブジェクトを構成する多数の層を構築するために繰り返される。他の実施形態では、３Ｄ印刷プロセスは、接着剤としてのモノマーの使用を含むことができる。例えば、ＰＭＭＡなどのポリマーを、各層を形成するインクとして使用することができ、モノマーを接着剤層として使用することができる。ＰＭＭＡおよび／またはモノマー溶液は、着色することができ、それぞれインクおよび接着剤として使用することができる。
【００２５】
レーザ焼結および電子ビーム溶解プロセスは、金属製インサートを含む義歯や部分義歯など、プラスチックと金属との両方を含む人工装具を構築するために使用することができる。
【００２６】
３Ｄ印刷は、また、単一の製造プロセス中に、義歯と一体化された歯の製作にも使用することができる。他のラピッドプロトタイピング機械が使用されるときには、後で歯を設置するための空洞が、ベースプレートに組み込まれる。次いで、歯が、適切な糊を使用して手作業でベースプレートに接着される。歯をベースプレートに取り付けるのに適した糊は、溶融ポリメチルメタクリレートまたは他のいずれか適切なプラスチックポリマーとすることができる。
【００２７】
さらに、ＦＤＭやＭＪＭなどの技術は、単一または多数の堆積ヘッドを用いて多数の色をもつプロトタイプを製造するように修正することができる。そのような場合、これらの技術は、歯が適所に置かれた義歯の製作に使用することができる。
【００２８】
前述のシステムを用いて総義歯または部分義歯を製造する方法が提供される。該方法は、一般に、１）既存の義歯を提供する、患者の口腔の少なくとも一部分の印象を取る、および／もしくは患者の口腔の少なくとも一部分の印象のキャストを作製するなど、患者の口腔の少なくとも一部分の物理的モデルを提供または作製する任意の第１の工程を含む。したがって、前述の義歯テンプレートには、患者の口腔の諸部分もしくは全体と、患者の口腔の少なくとも一部分の物理的モデルとを含めることができる。該方法は、また、２）義歯テンプレートを走査する工程、すなわち、口腔またはその物理的モデルを直接走査する工程と、３）義歯テンプレートの３Ｄコンピュータモデルを作り上げる工程と、４）所望により３Ｄモデルを修正する工程と、５）ラピッドプロトタイピング機械で３Ｄモデルに基づいて総義歯または部分義歯を製造する工程とを含む。
【００２９】
第１の任意工程では、歯肉線および／もしくは口蓋の印象、モデル、またはキャストが取られる。一実施形態では、Ｕ字形または頬側口腔の全体的な形状を有する、プライアブル（ｐｌｉａｂｌｅ）な軟質プラスチックディスクが、頬側口腔に挿入される。該ディスクは、軟質のナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリルなど、適切なプラスチック材料で作製することができる。非溶解性の粘土ディスクをプラスチックディスクの代わりに使用することができる。次いで、患者がディスクに噛みつく。ディスクは、上下の歯肉線および上下の口蓋の輪郭にしたがって変形する。次いで、出来上がったモデルは、口から除去されて３Ｄスキャナ上に置かれ、次いで、該３Ｄスキャナが、上下の歯肉線および口蓋の輪郭を走査する。
【００３０】
走査工程では、歯科医などのユーザがスキャナ１０５を使用して口腔を走査し、この走査結果が自動的にコンピュータ１１０へと転送される。走査結果は、様々な方法によって得ることができる。一方法では、歯肉線の形状を模倣するように設計された赤外線カメラが、口腔内または口腔の近くに位置決めされる。カメラは、好ましくは、反射した赤外線を受け取ることによって、上側および／または下側の歯肉線全体の輪郭を捉えるように設計される。カメラがイメージを見当合わせするのに役立つように、赤外線を反射するスプレー、ペースト、もしくはマウスウォッシュを、走査前に上側または下側の歯肉線に適用することができる。赤外線カメラは、次いで、頬側口腔全体を走査し、上側または下側の歯列弓のイメージを捉える。他の実施形態では、カメラは、上下の歯肉線両方のイメージを同時に捉えることができる。
【００３１】
走査工程の他の実施形態では、口腔を直接走査する代わりに、歯肉線および／もしくは口蓋のモデルまたはキャスト、あるいは既存の義歯が、スキャナ１０５によって走査される。この実施形態は、図２〜４に示されている。
【００３２】
図２は、プラットフォーム２１０と走査ユニット２２０とを含む、スキャナ２０５の一実施形態の内部を示す。患者の歯肉線および口蓋のモデル２１５が、プラットフォーム２１０上に位置決めされる。この実施形態では、モデル２１５は、下側の口蓋を表すが、モデル２１５は、また、上側の口蓋のモデルとすることもできる。作動されると、スキャナ１０５の内側に位置する走査ユニット２２０は、モデル２１５の選択された表面をレーザ照射にさらす。モデル２１５の表面からの反射した放射線は、走査ユニット２２０によって捉えられる。プラットフォーム２１０は、また、モデル２１５を回転させ、走査ユニット２２０は、モデル２１５を様々な異なる角度で走査する。次いで、これらの様々な走査結果がソフトウェアによって統合されて、３Ｄイメージを作り出す。図３は、スキャナ２０５の内部を示しており、モデル２１５は、既存の義歯、または歯を含めた患者の上側の口蓋のキャストである。
【００３３】
次の工程の結果は、図４に示される。コンピュータ１１０は、スキャナ２０５からデータを受信し、メモリ１２０内にあるＣＡＤソフトウェアが、３Ｄイメージ３０５を作り出す。３Ｄイメージ３０５は、ディスプレイ３１０上に表示されたものとして示されている。図４は、また、スキャナ２０５の外部を示す。
【００３４】
図５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、および６Ｃは、イメージの例を、走査ソフトウェアによって生み出されたものとして示す。このイメージは、ＣＡＤソフトウェアによって任意の角度から見ることのできる３Ｄイメージである。図５Ａは、患者の口蓋および歯肉線の上側のキャストを示す、モデル２１５のイメージの上面図であり、図５Ｂは、患者の口蓋および歯肉線の下側のキャストを示す、モデル２１５のイメージの下面図である。
【００３５】
図６Ａ〜６Ｃは、イメージ３０５の一例を、既存の義歯から得られたものとして示す。図６Ａは、イメージ３０５の正面図であり、図６Ｂは、イメージ３０５の上面図であり、図６Ｃは、イメージ３０５の下面図である。
【００３６】
次いで、ソフトウェアは、上下の歯肉線および口蓋のすべての寸法を計算する。寸法は、次いで、製作装置１１５に転送される。寸法は、自動的に製作装置１１５に転送することもでき、またはユーザのコマンドにしたがって製作装置１１５に転送することもできる。
【００３７】
製作装置１１５の一実施形態が、図７および図８に示される。図７は、走査されたイメージデータに基づいて義歯を彫っているフライス盤７０５を示す。図７は、また、スキャナ１０５から受信されたデータから作り出された、表示されたＣＡＤイメージ７１０を示す。フライス盤７０５は、コンピュータ１１０から命令を受け取る。
【００３８】
図８に示されるように、フライス盤７０５には旋盤８０５が含まれる。コンピュータ１１０からの命令に基づいて、フライス盤７０５は、ブロック８１５から義歯８１０を切削するように旋盤８０５を制御する。フライス盤７０５は、その時点でユーザによって装着されている状態の義歯を模倣するために、必要に応じて上下の歯肉線および口蓋に似るように、ブロック８０５を切削する。
【００３９】
図９は、コンピュータ１１０内のＣＡＤソフトウェアによって提供されたイメージを複製するためにブロック８１５から切削された義歯８１０の近接図である。義歯８１０を形成する工程の前に、スキャナ１０５から取得されたイメージは、ユーザの特定のニーズに応じてユーザによって修正することができる。例えば、義歯の高さを変更する、口蓋の表面の輪郭を変更する、歯肉線を変更する、様々な歯を挿入するなど、様々な修正を達成することができる。ゆえに、出来上がった義歯は、ＣＡＤソフトウェア内の３次元イメージを複製しているが、その出来上がった義歯は、初めに走査されたモデルまたは口腔を必ずしも正確に複製しているとは限らない。ユーザおよび／または患者は、走査されたイメージを見て、どの修正を組み込むべきかを判定することができる。さらに、ユーザおよび／または患者は、各修正をプレビューしてから、イメージをファイナライズし、そのイメージを製作装置１１５に送信することができる。
【００４０】
次いで、義歯８１０は、歯を描き出し、歯が白色となり義歯の残りの部分が口腔組織に似るように桃色となるようにこの領域を処理するよう、さらに処理される。義歯８１０内の歯によって占められた領域は、歯を画定するために、過酸化水素または他の適切な酸化剤を使用して漂白することができる。代替的な一実施形態では、義歯８１０の歯の領域は、単純に、歯を作り出すために白色またはオフホワイト色でコーティングすることができる。他の実施形態では、歯のための空洞を切り出し、現在市販されている歯を空洞に挿入し、接着させて適所で保持することができる。
【００４１】
以上の方法を使用し、適切なアクリルポリマーもしくは他のいずれか適切なプラスチックポリマーまたはそれらの混合物を使用して、所望の特徴を備えた最終的な人工装具を生み出すことができる。ポリマーブレンドの組成は、化学反応または熱もしくは光によって室温で重合反応を開始できるように、配合することができる。
【００４２】
以上のシステムおよび方法によって製作される義歯は、患者への適合性および患者の快適性に役立つ、多くの新しい特徴を有する可能性がある。このような特徴は、義歯のカスタマイゼーション中、特に、走査されたＣＡＤイメージの処理中に製作することができる。
【００４３】
口蓋を含まない、クリップ式の義歯を製造することができる。上下の義歯は、歯肉線の周りを１周して義歯を適所で保持するように設計された、組込み式クリップを有する。また、上側の義歯は、従来の義歯では吸着および保持をもたらすために必要とされる、口蓋をもたない。このような設計は、従来の口蓋が、食物の詰まり（ｆｏｏｄ  ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ）の主な原因であり、また悪臭および他の健康上の併発問題をまねく細菌増殖のための多孔質表面を提供するという点で、有利である。義歯からのこの口蓋の除去が、これらの併発問題をなくして、義歯をはるかにユーザフレンドリーなものにしている。
【００４４】
所望により、歯肉領域は、義歯の保持力を高めることのできる吸着カップを有することもできる。これらの吸着カップは、また、人々が食物を咀嚼するときに、クッションの効果をもたらす。このような効果は、患者の快適性を高めることになる。他の任意の実施形態では、所望により、アーチを上側義歯の裏側に設け、義歯にさらなる安定性を付与してもよい。
【００４５】
他の任意の実施形態では、上側および／または下側の義歯は、ストリップもしくはカプレットを適所で保持するには十分に大きい、小さなチャンバを有する。このカプレットもしくはストリップは、病原菌を殺し、歯垢を低減し、息をきれいにするために、医薬品を含み、その医薬品を２〜２４時間にわたって放出することができる。
【００４６】
他の実施形態では、いくつかの空間を、口蓋内に、好ましくは歯肉線間のアーチ領域上に形成することができる。これらの空いた空間は、口腔の表面と口腔の内部との間に複数の通路を形成する。このような空間は、斜交平行線模様や複数の穴など、いずれの構成とすることもできる。それらの空間は、ユーザが義歯を保持している間に食物の味および歯ごたえを経験できるように、食物を口蓋と接触させる。
【００４７】
前述の特徴は、製造プロセス中に義歯へと設計される。具体的には、走査後、クリップ、吸着カップ、チャンバ、および／または空間が、ＣＡＤソフトウェアを使用してコンピュータイメージに組み込まれる。次いで、製作装置１１５によって、完成した義歯が、特徴を含む単一のモノリシック片として作り出される。
【００４８】
様々な製作方法によって、製造された義歯の性能を改善するために様々な材料を含めることができるようになる。例えば、義歯は、生体接着性材料を含むように製造することができる。義歯の外部の選択された部分に含められるこれらの材料は、当然、頬粘膜に付着し、それが次にはより良好な接着をもたらして義歯の保持力を改善し、またさらに、義歯接着剤もしくは吸着カップの必要をなくすことができる。
【００４９】
義歯は、また、ポリマーマトリックスなど、義歯を製造するために使用される材料に抗菌剤を組み込んで、製造することもできる。例えば、義歯を製作するために使用されるアクリルブロックを、所望の濃度の抗菌剤をプラスチックに溶解させて、製造することができる。そのような場合、抗菌剤は、長期にわたってプラスチックからゆっくりと滲出し、義歯の表面上の細菌増殖を防いで、悪臭と、細菌増殖に付随したすべての健康上のリスクとをなくす。さらに、それは、また、口腔内の病原性細菌を殺すこともできる。抗菌効果の長さは、プラスチックに組み込まれる成分の量によって、また、プラスチックの組成の調節を通じて放出速度を制御することによって、制御することができる。抗菌効果の持続時間は、患者に優れた利便性および衛生状態をもたらす、１ヶ月〜１年またはそれ以上に及ぶことができる。
【００５０】
義歯ポリマーは、義歯表面に接着できる、無毒性で硬化可能ないずれかの非水溶性ポリマーから構成することができる。（１つもしくは複数の）抗菌剤が、硬化したポリマーマトリックスに埋め込まれ、時間とともに浸み出して、長期間にわたって義歯材料の表面上に、潜在的には頬側口腔内に、微生物にとって不利な環境を作り出す。
【００５１】
使用される抗菌剤には、これだけに限るものではないが、以下の化合物、すなわち、塩化セチルピリジニウム、クロルヘキシジン、塩化ベンゼトニウム、トリクロサン、チモール、ソルビン酸およびその塩、安息香酸およびその塩、ナイスタチン（Ｎｙｓｔａｔｉｎ）、ケトコナゾール、ならびにミコニゾール（ｍｉｃｏｎｉｚｏｌｅ）およびその塩を含めることができる。
【００５２】
本明細書に記載の方法および装置は、多くの利点を提供する。これらの利点には、完成までに８時間〜約６週間もの時間を要することのある従来技術のプロセスとは対照的に、通常約２時間以内の、義歯人工装具の迅速な構築が含まれる。
【００５３】
他の利点は、該方法および装置によって、歯科医もしくは他のユーザ、ならびにその義歯の対象である患者が、人工装具を適所に置いた患者のイメージを見ることができ、また構築前にユニットの設計に必要な任意の変更を加えることができるようになることである。そのような変更には、咬合の高さの調節、歯の様々なサイズ、形状、および色の審美性の評価、ニュートラルゾーンの効果の評価、正しいリッププル（ｃｏｒｒｅｃｔ  ｌｉｐ  ｐｕｌｌ）の評価などが含まれる。
【００５４】
該方法および装置は、義歯の装着者に、頬側口腔の精密な輪郭に適合するように作製された、よりユーザフレンドリーな義歯を提供することになる。義歯は、歯科医院内で非常に迅速に作製することができ、また歯科医院への１回の訪問で完了することができる。義歯は、また、より良好な保持性、より高い快適性、および機能性をもたらし、においを低減するまたはなくすように設計することができる。
【００５５】
このことが、次には、患者の口腔衛生の全体的な改善をもたらし、したがって、食物の詰まりおよび掃除（ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、義歯の歯垢形成、義歯染色の増加、口臭、口腔カンジダ症、既に存在する自分の歯および入れ歯（インプラント）へのダメージ、ならびに他の口腔細菌感染症を含めた、義歯装着に付随した衛生上の問題および病的状態のうちのいくつかを軽減するのに役立つ。
【００５６】
本明細書で記載される教示の様々な代替形態、組合せ、および修正形態を当業者が考案可能であることが、理解されるはずである。本発明は、特許請求の範囲内に入るそのような代替形態、修正形態、および変形形態すべてを含むことが意図されている。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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