(57)【要約】【課題】有床人工歯の製造を容易にする。【解決手段】床部５を保持する第一ステージ１０と、床部５の上部に配置される人工歯列６を保持する第二ステージ２０と、第一ステージ１０に保持された床部５と、第二ステージ２０に保持された人工歯列６の相対位置を取得するセンサ部３０と、床部５と人工歯の相対位置を調整する移動機構３２と、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に、第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接触させて接合する接合部４０と、センサ部３０で取得された第一ステージ１０に保持された床部５と、第二ステージ２０に保持された人工歯列６の相対位置情報に従い、第一ステージ１０又は第二ステージ２０の相対位置を移動機構３２で移動させて、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接合するように制御する制御部３４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床部と、該床部と異種部材である複数の人工歯で構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造装置であって、
床部を保持するための第一ステージと、
床部の上部に配置される人工歯列を保持するための第二ステージと、
前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得するためのセンサ部と、
前記床部と人工歯の相対位置を調整するための移動機構と、
前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に、前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させて接合するための接合部と、
前記センサ部で取得された前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を前記移動機構で移動させて、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接合するように制御するための制御部と、
を備える有床人工歯製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記移動機構が、床部と人工歯列の三次元座標の位置合わせを可能としてなる有床人工歯製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有床人工歯製造装置であって、
床部が高分子材料で構成されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項４】
請求項３に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記接合部が、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させた状態で、超音波振動させて加熱融合させる超音波ホーン部を備える有床人工歯製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記超音波ホーン部が、床部の大きさに応じてサイズを変更可能に構成されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記第一ステージと第二ステージが、対向する姿勢で配置されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記第一ステージと第二ステージを、鉛直姿勢で対向させてなる有床人工歯製造装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記第一ステージが、床部を保持するための陰型を装着可能に構成されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記第二ステージが、人工歯列を保持するための陰型を装着可能に構成されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記陰型が、馬蹄形に形成されてなる有床人工歯製造装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記センサ部が、人工歯列又は床部の少なくともいずれかを撮像するアライメント用カメラである有床人工歯製造装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記アライメント用カメラが、陰型に形成されたセルフアライメント用マークに基づいて相対位置を検出するよう構成してなる有床人工歯製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の有床人工歯製造装置であって、さらに、
床部と人工歯列との接合部分に、これらを接合させる接合材を供給するための接合材供給部を備える有床人工歯製造装置。
【請求項１４】
請求項１４に記載の有床人工歯製造装置であって、
前記接合材が、融点を１２０℃以下とする低融点ポリマーである有床人工歯製造装置。
【請求項１５】
床部と、該床部と異種部材である複数の人工歯を構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造システムであって、
患者から口腔内の歯列の三次元形状を表す有床人工歯データを取得するための有床人工歯データ取得装置と、
前記有床人工歯データ取得装置で取得した有床人工歯データを、床部に該当する床部データと、歯列に該当する歯列データに分離するための有床人工歯データ分離装置と、
前記有床人工歯データ分離装置で得られた床部データから床部を製造するための床部製造装置と、
前記有床人工歯データ分離装置で得られた歯列データから人工歯列を製造するための人工歯列製造装置と、
前記床部製造装置で製造された床部と、前記人工歯列製造装置で製造された人工歯列とを接合するための有床人工歯製造装置と、
を備え、
前記有床人工歯製造装置は、
床部を保持するための第一ステージと、
床部の上部に配置される人工歯列を保持するための第二ステージと、
前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得するためのセンサ部と、
前記床部と人工歯の相対位置を調整するための移動機構と、
前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に、前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させて接合するための接合部と、
前記センサ部で取得された前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を前記移動機構で移動させて、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接合するように制御するための制御部と、
を備えてなる有床人工歯製造システム。
【請求項１６】
床部と、該床部の上部に配置された複数の人工歯を構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造方法であって、
床部と、人工歯列とを準備する工程と、
床部を第一ステージに保持させ、人工歯列を第二ステージに保持させた状態で、センサ部で前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得する工程と、
前記センサ部で取得された床部と人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を移動機構で移動させて、床部上の所定の位置に人工歯列を接合させる工程と、
を含む有床人工歯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有床人工歯の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の有床人工歯（入れ歯）の製作方法を説明する。まず歯科医院で、患者口腔内の印象を採得後、石膏模型を作製する。次に歯科技工所において、石膏模型上でのワックス成形（ワックスアップ）を行った後、ワックス成形体上に人工歯を正確に配置する。さらにこのワックス・人工歯複合体を、埋没材と呼ばれる石膏系材料にて埋没する。場合によっては、金属フレームを鋳造などで作製し補強構造として同時に埋没する。その後、加熱軟化しワックスを除去する。そしてワックス除去部分にレジンを填入して、人工歯とレジンとが一体型となった有床人工歯が形成される。最終的に、この有床人工歯を埋没材から取り出し、研磨することで有床人工歯が完成する。この間、複数回の試適を通して、製作途中の義歯が歯科技工所と歯科医院の間を何度も往復することになる。
【０００３】
このように、従来の有床人工歯の製作には、個々の歯科技工士が１つずつ丁寧に作り出す多数の作業工程を経る必要があった。一方で、歯科修復物製作の自動化が進められているが、その適応はクラウンやブリッジなど単一部材の修復物であり、有床人工歯製作の自動化は未だ殆ど行われていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５４０５１３号公報
【０００５】
さらに一方で、個々の部材を患者の口腔内情報を元に、デザイン、作製することが進められている（特許文献１参照）。しかしながら、有床人工歯製作を自動で行うことについては依然、解決されていなかった。
【０００６】
有床人工歯製作の操作は多くのステップを経ることで成り立っている。しかし、ステップが多すぎるため、品質のばらつきが多くなる。また、当該操作は作業者の熟練に依るところが多く、作業者による製品品質のばらつきが出る。有床人工歯製作は歯科医院での来院数にして４−５回を要し、製作日数としてはトータルで平均約３０日程度かかる。つまり、この間、患者は合わない有床人工歯を装着したまま、もしくは有床人工歯が無い状態にあり、食べ物をうまく噛めない、食べることができないという不便を強いられる。
【０００７】
このように煩雑な作業により作製され、また、作製に長期間を要することから、有床人工歯は作製後に長期間使用することが当然のこととなっており、長い人では１０年以上にわたって同じ有床人工歯を使用する患者もいる。
【０００８】
しかしながら、この間、生体組織ならびに有床人工歯は少しずつ変形しており、生理学的にはその人に取って理想的な有床人工歯で無くなっていることが多い。また、同じ有床人工歯を長期間使用することは、細菌の繁殖など衛生的な点からも問題が多い。
【０００９】
有床人工歯の破折、人工歯の脱落などが起こった場合、歯科医師の裁量のもと（感覚のもと）口腔内でできるだけ本来の形状に修復する。しかしながら、この修理の結果、ひずみが残るため壊れやすくなる。有床人工歯の破折、人工歯の脱落などが起こった場合、同様の形状の新しい有床人工歯を作製し直すことも多いが、元々の力の不均衡が解決されておらず、結果的に壊れることが多い。
【００１０】
基本的に有床人工歯は見た目の回復および噛むことを目的に装着している。実際に有床人工歯が大きいのは噛むために十分な強度と安定性が必要なためであるが、有床人工歯は１人１個の固定観念があるため、噛むために必要な大きな有床人工歯（違和感の大きい有床人工歯）を食事時間以外にも装着しているのが現状である。
【００１１】
有床人工歯は１人１個という固定観念は、有床人工歯製作が煩雑であり、時間がかかると共に、作製後の調整にも時間を要するためである。また、有床人工歯の価格が高価であるということなどから生まれた観念である。
【００１２】
有床人工歯は現在、大きく総義歯と部分義歯とに分類される。この内、総義歯は、歯肉部分である義歯床と歯部分である人工歯からなる。一方、部分義歯は、歯肉部分である義歯床と歯部分である人工歯、さらに義歯を安定させるクラスプや義歯強度を高めるバーなどからなる。いずれの義歯においても、床、人工歯、クラスプ、バーなどを構成要素としている。これらの要素はそれぞれ、合成高分子、合成高分子に無機フィラーが含有されたもの、陶材、金属といった異種材料が原料である。つまり、義歯は異種部材が精密に融合した製作物である。しかしながら、このような異種部材の精密融合を、簡便に実現することはこれまで実現されていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであって、その目的の一は、有床人工歯の製造を容易にした有床人工歯製造装置、有床人工歯製造システム及び有床人工歯の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、床部と、該床部と異種部材である複数の人工歯で構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造装置であって、床部を保持するための第一ステージと、床部の上部に配置される人工歯列を保持するための第二ステージと、前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得するためのセンサ部と、前記床部と人工歯の相対位置を調整するための移動機構と、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に、前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させて接合するための接合部と、前記センサ部で取得された前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を前記移動機構で移動させて、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接合するように制御するための制御部とを備えることができる。上記構成により、有床人工歯製作の自動化を実現することが可能となる。すなわち、有床人工歯を床部と人工歯列に分割して予め作成し、自動で位置合わせして接合することで、従来は歯科技工士が石膏型などを用いて手作業で作成していた有床人工歯の作成を自動化でき、大幅な省力化が図られる。
【００１５】
また、第２の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記構成に加えて、前記移動機構が、床部と人工歯列の三次元座標の位置合わせを可能とできる。上記構成により、人工歯列と床部の位置合わせを三次元的に行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、第３の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、床部を高分子材料で構成できる。上記構成により、床部を構成する高分子材料を加熱等により軟化させて人工歯列と融合させることが可能となる。
【００１７】
さらにまた、第４の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記接合部が、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させた状態で、超音波振動させて加熱融合させる超音波ホーン部を備えることができる。上記構成により、超音波振動を利用して人工歯列を床部に容易に加熱融合させることが可能となる。
【００１８】
さらにまた、第５の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記超音波ホーン部を、床部の大きさに応じてサイズを変更可能に構成できる。
【００１９】
さらにまた、第６の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記第一ステージと第二ステージを、対向する姿勢で配置することができる。
【００２０】
さらにまた、第７の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記第一ステージと第二ステージを、鉛直姿勢で対向させることができる。
【００２１】
さらにまた、第８の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記第一ステージに、床部を保持するための陰型を装着することができる。
【００２２】
さらにまた、第９の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記第二ステージに、人工歯列を保持するための陰型を装着することができる。またこの第二ステージに、クラスプ、バーといった有床人工歯維持装置を装着して、床部と接合させてもよい。
【００２３】
さらにまた、第１０の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記陰型を、馬蹄形に形成することができる。
【００２４】
さらにまた、第１１の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記センサ部を、人工歯列又は床部の少なくともいずれかを撮像するアライメント用カメラとできる。
【００２５】
さらにまた、第１２の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記アライメント用カメラを、陰型に形成されたセルフアライメント用マークに基づいて相対位置を検出するよう構成できる。
【００２６】
さらにまた、第１３の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、さらに床部と人工歯列との接合部分に、これらを接合させる接合材を供給するための接合材供給部を備えることができる。上記構成により、床部と人工歯列の接合を補助する接合材を付加することで、より確実にこれらの接合を図ることが可能となる。
【００２７】
さらにまた、第１５の形態に係る有床人工歯製造装置によれば、上記何れかの構成に加えて、前記接合材を、融点を１２０℃以下とする低融点ポリマーで構成できる。
【００２８】
さらにまた、第１６の形態に係る有床人工歯製造システムによれば、床部と、該床部と異種部材である複数の人工歯を構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造システムであって、患者から口腔内の歯列の三次元形状を表す有床人工歯データを取得するための有床人工歯データ取得装置と、前記有床人工歯データ取得装置で取得した有床人工歯データを、床部に該当する床部データと、歯列に該当する歯列データに分離するための有床人工歯データ分離装置と、前記有床人工歯データ分離装置で得られた床部データから床部を製造するための床部製造装置と、前記有床人工歯データ分離装置で得られた歯列データから人工歯列を製造するための人工歯列製造装置と、前記床部製造装置で製造された床部と、前記人工歯列製造装置で製造された人工歯列とを接合するための有床人工歯製造装置とを備え、前記有床人工歯製造装置は、床部を保持するための第一ステージと、床部の上部に配置される人工歯列を保持するための第二ステージと、前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得するためのセンサ部と、前記床部と人工歯の相対位置を調整するための移動機構と、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に、前記第二ステージに保持された人工歯列を接触させて接合するための接合部と、前記センサ部で取得された前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を前記移動機構で移動させて、前記第一ステージに保持された床部上の所定の位置に前記第二ステージに保持された人工歯列を接合するように制御するための制御部とを備えることができる。上記構成により、有床人工歯製作の自動化を実現することが可能となる。すなわち、有床人工歯を床部と人工歯列に分割して予め作成し、自動で位置合わせして接合することで、従来は歯科技工士が石膏型などを用いて手作業で作成していた有床人工歯の作成を自動化でき、大幅な省力化が図られる。
【００２９】
さらにまた、第１７の形態に係る有床人工歯製造方法によれば、床部と、該床部の上部に配置された複数の人工歯を構成する人工歯列とを備える有床人工歯の製造方法であって、床部と、人工歯列とを準備する工程と、床部を第一ステージに保持させ、人工歯列を第二ステージに保持させた状態で、センサ部で前記第一ステージに保持された床部と、前記第二ステージに保持された人工歯列の相対位置を取得する工程と、前記センサ部で取得された床部と人工歯列の相対位置情報に従い、前記第一ステージ又は第二ステージの相対位置を移動機構で移動させて、床部上の所定の位置に人工歯列を接合させる工程とを含むことができる。これにより、有床人工歯を床部と人工歯列に分割して予め作成し、自動で位置合わせして接合することで、従来は歯科技工士が石膏型などを用いて手作業で作成していた有床人工歯の作成を自動化でき、大幅な省力化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１に係る有床人工歯製造システムを示すブロック図である。
【図２】図２Ａは有床人工歯の斜視図、図２Ｂは図２Ａの有床人工歯の分解斜視図である。
【図３】変形例に係る有床人工歯製造システムを示すブロック図である。
【図４】三次元の歯列データの一例を示すイメージ図である。
【図５】三次元の床部データの一例を示すイメージ図である。
【図６】人工歯列を保持する陰型の三次元データの一例を示すイメージ図である。
【図７】床部を保持する陰型の三次元データの一例を示すイメージ図である。
【図８】人工歯列用の陰型にセルフアライメント用マークを付加した例を示すイメージ図である。
【図９】床部用の陰型にセルフアライメント用マークを付加した例を示すイメージ図である。
【図１０】床部を示す写真である。
【図１１】人工歯列を示す写真である。
【図１２】本発明の実施形態１に係る有床人工歯製造装置を示す側面図である。
【図１３】図１２に示す有床人工歯製造装置の正面図である。
【図１４】床部用の陰型を下面から見た底面図である。
【図１５】図１４の床部用陰型の断面図である。
【図１６】人工歯列用の陰型を示す平面図である。
【図１７】図１６の人工歯列用陰型の断面図である。
【図１８】図１２の有床人工歯製造装置の第一ステージを示す断面図である。
【図１９】実施形態２に係る有床人工歯製造装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００３２】
本発明の実施例において使用される有床人工歯製造装置とこれに接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘやＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的、あるいは磁気的、光学的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他のＮＦＣ等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらにデータの交換や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。なお本明細書において有床人工歯製造装置とは、有床人工歯製造装置本体のみならず、これにコンピュータ、外部記憶装置等の周辺機器を組み合わせた有床人工歯の製造システムも含む意味で使用する。
（実施形態１）
【００３３】
本発明の実施形態１に係る有床人工歯製造システム１０００のブロック図を図１に、またこの有床人工歯製造システム１０００で製造される有床人工歯の斜視図を図２Ａに、分解斜視図を図２Ｂに、それぞれ示す。有床人工歯製造システム１０００は、有床人工歯データ取得装置１と、有床人工歯データ分離装置２と、床部製造装置３と、人工歯列製造装置４と、有床人工歯製造装置１００で構成される。
（有床人工歯データ取得装置１）
【００３４】
有床人工歯データ取得装置１は、患者から有床人工歯作成の元となる有床人工歯データを取得する。例えば歯科医師や歯科技工士が歯科院等で、患者の口腔内の印象ＩＭＰを採取し、この印象ＩＭＰをネガとして院内等で石膏模型ＰＬＳを作成する。得られた石膏模型ＰＬＳは、患者の口腔内の形態を再現しているので、この石膏模型ＰＬＳをポジとして３ＤスキャナＴＤＳ等を用いて有床人工歯データを取得する。例えば、石膏模型ＰＬＳに対してレーザ光を走査して三次元計測することで、三次元的な有床人工歯データを取得する。
（変形例）
【００３５】
なお、一旦模型を製作することなく、図３の変形例に示すように直接、患者の口腔内を口腔内スキャナＣＶＳ等でスキャンして人工有床歯データを取得するよう構成してもよい。
（有床人工歯データ分離装置２）
【００３６】
次に、取得した有床人工歯データを、有床人工歯データ分離装置２でもって床部データと歯列データに分離する。有床人工歯データ分離装置２は、三次元形状を有する有床人工歯データから、床部に該当する部分と、人工歯列に該当する部分とに分離する。有床人工歯データ分離装置２は例えば、ＣＡＤデータ等の三次元形状を編集可能な画像編集プログラムが利用できる。有床人工歯データから分離された三次元の歯列データＤＤＩの一例を図４に、同じく三次元の床部データＢＤＩの一例を図５に、それぞれ示す。
【００３７】
また、後述するように人工歯列、床部をそれぞれ上部、下部の第一ステージ１０、第二ステージ２０に設置する際に、これらを保持するための陰型のデータを、有床人工歯データ分離装置２で作成することもできる。人工歯列を保持する陰型の三次元データＤＣＩの一例を図６に、床部を保持する陰型の三次元データＢＣＩの一例を図７に、それぞれ示す。
（セルフアライメント用マーク）
【００３８】
加えて、このような陰型に、位置合わせ時に用いるセルフアライメント用のマークを付加することもできる。人工歯列用の陰型にセルフアライメント用マークＳＭＫ１を付加した例を図８に、床部用の陰型にセルフアライメント用マークＳＭＫ２を付加した例を図９に、それぞれ示す。なおセルフアライメント用マークは、人工歯列用の陰型、床部用の陰型の両方に設ける必要はなく、いずれか一方のみとしてもよい。例えば床部、人工歯列の一方（例えば人工歯列側）を固定して、いずれか一方（例えば人工歯列側）のみをセンサ部で撮像して移動機構で他方（例えば床部側）を移動させる構成においては、センサ部で撮像する側にのみセルフアライメント用マークを設けることができる。
【００３９】
さらにまた、必要に応じて床部と人工歯列との結合構造を付与することもできる。例えば、床部と人工歯列との接合部分に凸部と凹部といった嵌合構造や係止構造を付加して、床部と人工歯列との連結を確実ならしめることができる。また人工歯列や床部に加えて、クラスプ部、バー部などを付加してもよい。
【００４０】
このようにして得られた床部データから床部が床部製造装置３で製造され、一方歯列データから人工歯列が人工歯列製造装置４で製造される。これら床部製造装置３や人工歯列製造装置４は、自動削り出しや自動積層等が利用できる。
【００４１】
床部製造装置３は、床部をレジンなどを素材として、ミリングや３Ｄプリンタ等を用いて形成する。得られた床部５の例を図１０に示す。この例に示す床部５は、人工歯列６との結合構造として凸部５ａを形成している。
【００４２】
また人工歯列製造装置４は、ジルコニアなどを素材として、ミリングなどで形成し、その後焼成して人工歯列６を得る。得られた人工歯列６の例を図１１に示す。この例に示す人工歯列６は、その裏面側に、図２Ｂに示すように床部５の凸部５ａと対応する位置に凹部を形成している。
【００４３】
さらに、床部５、人工歯列６をそれぞれ上部、下部のステージに設置する際に、これらを保持するための陰型を、これら床部製造装置３や人工歯列製造装置４で併せて作成することもできる。床部用の陰型ＢＣＭを図７、図１４、図１５に、人工歯列用の陰型ＤＣＭを図８、図９、図１７に、それぞれ示す。なお図１４は床部用の陰型ＢＣＭを下面から見た底面図、図１５は図１４の床部用陰型ＢＣＭの断面図、図１６は人工歯列用の陰型ＤＣＭを示す平面図、図１７は図１６の人工歯列用陰型ＤＣＭの断面図を、それぞれ示している。それぞれをステージ上に装着した状態で、後述するように超音波ホーン部等を用いて床部５に人工歯列６を結合する。この例では、馬蹄形の陰型に超音波ホーン部を当接させて超音波振動により溶着させる。
【００４４】
このようにして別々に製造された人工歯列６と床部５とを、有床人工歯製造装置１００でもって接合して、有床人工歯が得られる。
（有床人工歯）
【００４５】
有床人工歯は、図２Ａ、図２Ｂに示したように、床部５と、この床部５の上部に配置される人工歯列６とを備える。人工歯列６は、複数の人工歯を並べたもの、もしくはミリングによる削り出しや３Dプリンタを用いて積層で造形したものである。
【００４６】
床部５は、好ましくは高分子材料で構成する。これにより、床部５を構成する高分子材料を加熱等により軟化させて人工歯列６と融合させることが容易となる。このような床部５の材質としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリ乳酸、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、及びこれらの共重合体ならびに混合物、あるいはジルコニア、金合金、コバルトクロム合金、チタン合金を含むことができる。
【００４７】
一方人工歯の材質としては、歯科用硬質レジン、歯科用ハイブリッドセラミックス、ジルコニア、長石質セラミックスを含むことができる。
【００４８】
このように人工歯列６と床部５とは異種部材で構成される。このため、人工歯列６と床部５とで構成される有床人工歯を一体で構成することができず、別部材として構成せねばならなかった。これに対して、本実施形態に係る有床人工歯製造装置１００においては、人工歯列６と床部５という異種部材同士の三次元の位置合わせを行った上で、異種部材同士の結合部分の加熱軟化により結合させている。このように、有床人工歯を床部５と人工歯列６に分割して予め作成し、自動で位置合わせして接合することで、従来は歯科技工士が石膏型などを用いて手作業で作成していた有床人工歯の作成を自動化でき、大幅な省力化が図られる。
【００４９】
本発明で使用する部材とは人工歯部、床部、クラスプ部、バー部、などの入れ歯用パーツを含む。
【００５０】
本発明で使用する異種部材としては、床としてアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアセタール、ポリ乳酸、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、及びこれらの共重合体ならびに混合物、あるいは、ジルコニア、金合金、コバルトクロム合金、チタン合金を含む。
【００５１】
本発明での異種部材として、人工歯としては、歯科用硬質レジン、歯科用ハイブリッドセラミックス、ジルコニア、長石質セラミックスを含む。
【００５２】
本発明で使用する異種部材として、クラスプとしては、ジルコニア、チタン合金、コバルトクロム合金、金合金、銀合金、ステンレス、ポリエーテルエーテルケトンを含む。
【００５３】
本発明で使用する異種部材として、バーとしては、ジルコニア、チタン合金、コバルトクロム合金、金合金、銀合金、ポリエーテルエーテルケトンを含む。（有床人工歯製造装置１００）
【００５４】
有床人工歯製造装置１００の外観を図１２〜図１３に示す。これらの図において、図１２は本発明の一実施形態に係る有床人工歯製造装置１００を示す側面図、図１３は図１２に示す有床人工歯製造装置１００の正面図である。また有床人工歯製造装置１００の第一ステージ１０の断面図を図１８に示す。これらの図に示す有床人工歯製造装置１００は、第一ステージ１０と、第二ステージ２０と、センサ部３０と、移動機構３２と、接合部４０と、制御部３４とを備える。
【００５５】
第一ステージ１０は、床部５を保持するための部材である。図１２等に示す例では、第一ステージ１０は上方に配置された上部ステージで構成される。
【００５６】
第二ステージ２０は、人工歯列６を保持するための部材である。図１２等に示す例では、第二ステージ２０は、上部ステージと対向して下方に配置された下部ステージで構成される。
【００５７】
第一ステージ１０と第二ステージ２０とは、対向する姿勢で配置されている。図１２等の例では、第一ステージ１０と第二ステージ２０を鉛直姿勢で対向させている。
【００５８】
第一ステージ１０は、床部５を保持するための陰型を備えることができる。また第二ステージ２０も、人工歯列６を保持するための陰型を備えてもよい。このように陰型を用いて床部５や人工歯列６を保持させることで、患者毎に形状の異なる床部や人工歯列に応じてこれらの保持を確実ならしめて、位置合わせ作業を確実に行える利点が得られる。また陰型は、図１５等に示すように、馬蹄形に形成することが好ましい。
（センサ部３０）
【００５９】
センサ部３０は、第一ステージ１０に保持された床部５と、第二ステージ２０に保持された人工歯列６の相対位置を取得するための部材である。センサ部３０は人工歯列６又は床部５の少なくともいずれかを撮像して、両者間の相対位置を演算する。図１２等の例では、センサ部３０としてアライメント用カメラを用いている。この例では２つのセルフアライメント用カメラを配置して、それぞれ床部５、人工歯列６を撮像して位置情報を取得する。
（セルフアライメント用マーク）
【００６０】
また、図１５等に示すように、予め陰型にセルフアライメント用マークを形成しておくことで、アライメント用カメラがこのセルフアライメント用マークを検出して、画像処理により陰型の姿勢を容易に把握できるようになる。ここでは人工歯用の陰型にアライメント用マークを形成している。ただ、本発明はこの構成に限定するものでなく、例えば床部５用の陰型にアライメント用マークを形成し、これをカメラ部で検出して移動機構３２で位置合わせさせてもよい。
【００６１】
このように、異種部材である床部５と人工歯列６の三次元位置合わせに際して、各部材に設けられたセルフアライメント用マークである三次元マーカを第一ステージ１０、第二ステージ２０に設けられた２つのアライメント用カメラで読み込み、位置合わせを専用の画像処理プログラムやアルゴリズムなどにより行う。このような三次元マーカとしては、例えば円や四角、斜線、白黒コントラストなど画像認識が可能なものが好適に利用できる。
（移動機構３２）
【００６２】
移動機構３２は、床部５と人工歯の相対位置を調整するための部材である。
この移動機構３２は、床部５と人工歯列６の三次元座標の位置合わせを可能としている。これにより、人工歯列６と床部５の位置合わせを三次元的に行うことが可能となる。図１２の例では、移動機構３２が第一ステージ１０をＸＹＺ方向に移動可能に構成している。この移動機構３２は、センサ部３０で得た相対位置情報に基づいて第一ステージ１０の床部５側を移動させて、人工歯のＸＹ方向を位置合わせして、さらにＺ方向を調整する。この状態で接合部４０でもって床部５と人工歯列６とを接合させる。
（接合部４０）
【００６３】
接合部４０は、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に、第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接触させて接合するための部材である。図１２等の例では、接合部４０として超音波ホーン部を備えている。超音波ホーン部は、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接触させた状態で、超音波振動させて加熱融合させるための超音波振動ホーンである。これにより、超音波振動を利用して人工歯列６を床部５に容易に加熱融合させることが可能となる。
（超音波ホーン部）
【００６４】
また超音波ホーン部は、床部５の大きさに応じてサイズを変更可能とすることもできる。このように床部５の大きさに応じて超音波ホーンのサイズも交換式とすることで、様々な大きさの有床人工歯であっても超音波溶着させることが容易となる。
【００６５】
さらに第二ステージ２０に陰型を設ける場合、人工歯列６への高効率な超音波伝播を達成するため、これを反映した形状に超音波ホーン部を形成することもできる。例えば有床人工歯を全顎とする場合は、超音波ホーン部も馬蹄形に形成する。このように超音波ホーン部を人工歯列６に則した形状として、効率良く超音波を伝搬して床部５と人工歯列６の接合を確実ならしめる。さらにまた馬蹄形の超音波ホーン部は、人の顎の大きさに合わせて大、中、小といった異なるサイズのものを用意し、これらを交換式として使用可能とできる。
【００６６】
一方、第一ステージ１０を陰型とする場合は、陰型の第一ステージ１０に床部５を保持できるよう、例えば吸引構造を設けている。例えば第一ステージ１０の陰型に、予め数カ所、空気の吸引穴１２を設ける。これによって吸引穴から吸引することで床部５を第一ステージ１０に保持できる。
【００６７】
図１２等の例では、床部５を構成する高分子材料を超音波振動で加熱して軟化させることで、床部５に人工歯列６を接合する。また、位置合わせされた異種部材である人工歯列６が移動機構３２を用いたZ軸方向への垂直加圧により加熱軟化部分に押し込まれることで結合が完了する。
（制御部３４）
【００６８】
制御部３４は、センサ部３０で取得された第一ステージ１０に保持された床部５と、第二ステージ２０に保持された人工歯列６の相対位置情報に従い、第一ステージ１０又は第二ステージ２０の相対位置を移動機構３２で移動させて、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接合するように制御するための部材である。
【００６９】
図１２等の例では、制御部３４は、第一ステージ１０に保持された床部５上の所定の位置に第二ステージ２０に保持された人工歯列６を接触させた状態で接合部４０を動作させて接合するように制御する。ただ、接合部は必ずしも床部に人工歯列を溶着させる例に限られず、例えば床部と人工歯列に形成された雄雌構造などの嵌合構造を利用してもよい。
【００７０】
以上の例では、接合部４０はＸＹＺ方向に位置合わせした状態で、接合部４０でもって床部５と人工歯列６とを接合加熱融合させる構成を説明した。ただ本発明は、人工歯列と床部とを接合する方法を、このような加熱融合に限定するものでなく、他の接合方法も利用できる。例えば、電磁誘導、直接加熱、赤外線吸収素材と赤外線を用いた選択的加熱などの方法を利用することもできる。また、加熱融合の他、非加熱による接合、例えば赤外線や可視光線などの特定波長の光を照射させて硬化させる光照射硬化といった化学反応による接合等も利用できる。
（実施形態２）
【００７１】
さらに、接合を補助するため、接合材を付加することもできる。このような例を実施形態２に係る有床人工歯製造装置２００として、図１９の機能ブロック図に示す。この図に示す有床人工歯製造装置２００は、第一ステージ１０と、第二ステージ２０と、センサ部３０と、移動機構３２と、接合部４０と、制御部３４と、接合材供給部５０を備える。なお、上述した図１に示す部材と同様の部材については、同じ符号を付して詳細説明を省略する。
（接合材供給部５０）
【００７２】
接合材供給部５０は、床部５と人工歯列６との接合部分に、これらを接合させる接合材を供給するための部材である。例えば接合材として低融点ポリマーを接合部分に介在させることで、人工歯列６と床部５の接着材として機能させる。これにより、床部５と人工歯列６の接合を補助する接合材を付加することで、より確実にこれらの接合を図ることが可能となる。また接合材として用いる低融点ポリマーは、融点を１２０℃以下とすることが好ましい。
【００７３】
さらに床部５が、融点を２５０℃以上とする高融点材料の場合には、このような接合材を付加することが好ましい。例えば結合する床部５と人工歯列６の異種部材同士が高い軟化点、融点を有する金属、セラミックス、高分子などの材料の場合には、低軟化点材料を接合材として介在させることで、接合を補強できる。このような低軟化点材料としては、アクリル樹脂（ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル）、ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリ乳酸、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、及びこれらの共重合体ならびに混合物等が利用できる。
【００７４】
さらにまた、異種部材を強固に結合するため、各部材に特殊な結合形状を付与することもできる。例えば、結合部として床部と人工歯列の接合部分に雌雄構造等の嵌合構造を設けてもよい。
【００７５】
このようにして、本実施形態によれば有床人工歯製作の自動化を実現することが可能となる。すなわち、人工歯列６と床部５という異種部材同士の三次元位置合わせを行った上で、異種部材結合部の加熱軟化により結合することで、従来異なる場所で個別に行っていた入れ歯の製造工程を大幅に簡素化できる利点が得られる。
（実施例）
【００７６】
このようにして、削り出し等で作成した床部や人工歯列などの各部材を有床人工歯製造装置を用いて結合することで、有床人工歯を完成できる。各部材はＣＡＤ／ＣＡＭ等を用いて作製することで、短時間、安価で高品質なものを作製できる。またＣＡＤ／ＣＡＭにより作製する部材としたことで、予めデザイン段階で複数の形状、サイズのデザインを準備することも容易となる。この結果、複数の形状、サイズの有床人工歯を作製でき、その結果、患者自身が複数の有床人工歯の中から最も適切なものを選ぶことも可能となる。さらに、ＣＡＤ／ＣＡＭにより作製する部材としたことで、同じ形状の有床人工歯を同時に作製することができるので、患者自身が同じ入れ歯（スペアや予備）を複数持ち運ぶこともできるようになる。さらにまたＣＡＤ／ＣＡＭで製作することで個別の大量生産も可能となって、有床人工歯１床あたりの低価格化が進む。このことは最終的な入れ歯治療に関する医療費の削減にも?がる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る有床人工歯製造装置、有床人工歯製造システム及び有床人工歯の製造方法は、ディスポーザブルの有床人工歯の製造に好適な環境を実現できる。
【符号の説明】
【００７８】
１０００…有床人工歯製造システム
１００、２００…有床人工歯製造装置
１…有床人工歯データ取得装置
２…有床人工歯データ分離装置
３…床部製造装置
４…人工歯列製造装置
５…床部；５ａ…凸部
６…人工歯列
１０…第一ステージ
１２…吸引穴
２０…第二ステージ
３０…センサ部
３２…移動機構
３４…制御部
４０…接合部
５０…接合材供給部
ＩＭＰ…印象
ＰＬＳ…石膏模型
ＴＤＳ…３Ｄスキャナ
ＣＶＳ…口腔内スキャナ
ＤＤＩ…三次元の歯列データ
ＢＤＩ…三次元の床部データ
ＤＣＩ…人工歯列用陰型の三次元データ
ＢＣＩ…床部用陰型の三次元データ
ＢＣＭ…床部用の陰型
ＤＣＭ…人工歯列用の陰型
ＳＭＫ１、ＳＭＫ２…セルフアライメント用マーク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018114061.tif 000018
【図１７】
2018114061.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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