(57)【要約】  患者のための歯科修復物（１１４０）を設計する方法であって、  −１つ又は複数の２Ｄ画像（１１０１）を用意し、そのうちの少なくとも１つの２Ｄ画像（１１０１）は顔の外観（１１０３）を少なくとも１つ含んでいるようにし；  −患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデル（１１０２）を用意し；  −仮想３Ｄ空間において、前記１つ又は複数の２Ｄ画像（１１０１）のうちの少なくとも１つを前記３Ｄ仮想モデル（１１０２）に対して配置し、１つの視点から見たときにその２Ｄ画像（１１０１）とその３Ｄ仮想モデル（１１０２）が揃っているようにすることで、その３Ｄ仮想モデル（１１０２）とその２Ｄ画像（１１０１）の両方を前記３Ｄ空間内で視覚化し；  −前記３Ｄ仮想モデル（１１０２）に関し、前記少なくとも１つの２Ｄ画像（１１０１）の顔の外観（１１０３）に合うように設計した修復物（１１４０）をモデル化する操作を含む方法が開示されている。
2013531531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のための歯科修復物を設計する方法であって、
−１つ又は複数の２Ｄ画像を用意することであって、そのうちの少なくとも１つの２Ｄ画像が顔の外観を少なくとも１つ含むことと、
−患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデルを用意することと、
−仮想３Ｄ空間において、前記１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つを前記３Ｄ仮想モデルに対して配置することであって、１つの視点から見たときに前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとが揃っているようにすることで、前記３Ｄ仮想モデルと前記２Ｄ画像との両方を前記３Ｄ空間内で視覚化することと、
−前記３Ｄ仮想モデルに関し、前記少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計された修復物をモデル化することと、を含む方法。
【請求項２】
顔の外観が、患者の画像及び／又は一人の人物の一般的な画像の中に存在している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記顔の外観が、１つ又は２つの唇、及び／又は１本以上の歯、及び／又は顔の形及び／又はサイズである請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記顔の外観が、中線、及び／又は水平線、及び／又は瞳孔線のような、前記２Ｄ画像の中に検出できる顔の１本以上の仮想線を含んでいる請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記修復物が、クラウン、及び／又はブリッジ、及び／又はアバットメント、及び／又はインプラント、及び／又は入れ歯、及び／又は診断用ワックス−アップ、及び／又は仮歯である請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記修復物の設計が、前記少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に自動的に合うように実行される請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記修復物が前記２Ｄ画像に含まれる歯を選択することによって設計され、選択された前記歯と同じ形になるように前記修復物をモデル化する請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記修復物を、前記３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った少なくとも１本の歯について設計する請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
準備の整っていない１本以上の歯に基づいて前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを揃える請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った歯が、患者の物理的に準備が整えられた歯である請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った歯が、前記３Ｄ仮想モデルにおいてモデル化された仮想的に準備を整えた歯である請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記３Ｄ仮想モデルが、準備の整った少なくとも１本の歯を含む請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記３Ｄ仮想モデルが準備の整った歯を含んでおらず、前記３Ｄ仮想モデルが、少なくとも１本の歯の準備を整える前の患者の口腔である請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
当該方法が２つの３Ｄ仮想モデルを用意することを含み、その第１の３Ｄ仮想モデルが準備の整った少なくとも１本の歯を含み、その第２の３Ｄ仮想モデルが準備の整った歯を含まず、前記第１の３Ｄ仮想モデル及び前記第２の３Ｄ仮想モデルが揃えられることを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記２Ｄ画像と、準備の整った歯を含まない前記第２の３Ｄ仮想モデルとが揃えられる請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記２Ｄ画像と、準備の整った少なくとも１本の歯を含む前記第１の３Ｄ仮想モデルとが、前記第１の３Ｄ仮想モデル及び前記第２の３Ｄ仮想モデル間の揃い方と前記２Ｄ画像及び前記第２の３Ｄ仮想モデル間の揃い方とに基づいて揃えられる請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの２Ｄ画像から歯の少なくとも一部を、少なくとも１つの唇が前記２Ｄ画像において見えるようにした状態で、仮想的に切り出すことを含む請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記３Ｄ仮想モデルが、前記少なくとも１つの２Ｄ画像の唇の背後に見える請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記２Ｄ画像のうちで唇の縁部の内側にある部分を切り出すことを含む請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記２Ｄ画像上で唇の縁部に印をつける請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
デジタル描画ツールによって唇の前記縁部に手作業で印をつける請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
デジタル・スプライン曲線によって唇の前記縁部に印をつける請求項１から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
半自動式描画ツールによって唇の前記縁部に印をつける請求項１から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを互いに対して拡大縮小する、及び／又は並進移動させる、及び／又は回転させることによって当該２Ｄ画像及び３Ｄ仮想モデルを揃える請求項１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記２Ｄ画像の見え方を固定し、前記３Ｄ仮想モデルを前記２Ｄ画像に対して拡大縮小する、及び／又は並進移動させる、及び／又は回転させる請求項１から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記３Ｄ仮想モデルに最もよく合う１つ又は複数の２Ｄ画像を自動的に選択することを含む請求項１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記２Ｄ画像に最もよく合う３Ｄ仮想モデルの視点を選択することを含む請求項１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
見て美的に満足のゆく外観にするため特定のパラメータに基づいて最適なフィットを判断する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとの少なくとも１本の上前歯の切端のシルエットを用いて前記１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを揃える請求項１から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
歯の少なくとも一部を同じサイズで示すように、前記１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを拡大縮小することをさらに含む請求項１から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
２つ以上の２Ｄ画像が存在しているとき、前記３Ｄ仮想モデルとそれら２つ以上の２Ｄ画像とを互いに対して揃える請求項１から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記３Ｄ仮想モデルと前記２Ｄ画像の各々とを互いに対して揃える請求項１から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記２つ以上の２Ｄ画像に対する前記３Ｄ仮想モデルのさまざまな揃い方がデータ記録装置に記憶される請求項１から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
特定の１つの２Ｄ画像を選択して見るとき、前記３Ｄ仮想モデルと前記特定の１つの２Ｄ画像の揃い方が、前記データ記録装置から引き出される請求項１から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
２つ以上の２Ｄ画像が、異なる方向から見た患者の顔の少なくとも一部の２Ｄ画像である請求項１から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記３Ｄ仮想モデル及び／又は前記１つ又は複数の２Ｄ画像において少なくとも２本以上の歯を区画化することをさらに含む請求項１から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
１つ又は複数の斜視図について前記３Ｄ仮想モデルと１つ又は複数の２Ｄ画像とを揃えることが、他の斜視図の内挿及び／又は外挿によって実行される請求項１から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
上顎の歯に基づいて前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとが揃えられる請求項１から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記３Ｄ仮想モデルの上歯と下歯との咬合を調節し、前記２Ｄ画像の上歯と下歯との咬合に似せる請求項１から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
拡大縮小すること、揃えること、平面へ投影すること、視点を変更することが、配置のための仮想的操作として定義される請求項１から３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
配置のための１つ又は複数の前記仮想的操作が、前記１つ又は複数の２Ｄ画像及び／又は前記３Ｄ仮想モデルの回転と、左右及び前後の並進移動とを含む請求項１から４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを、正しく揃った状態で一緒に撮影又はロックする請求項１から４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを一緒に撮影又はロックすることが自動的に実行される請求項１から４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像の各々が、前記３Ｄ仮想モデルと正しく揃った状態で一緒に撮影されるように構成された請求項１から４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記３Ｄ仮想モデルをレンダリングすることをさらに含む請求項１から４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記３Ｄ仮想モデルに質感又は質的特徴を与えることをさらに含む請求項１から４５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
前記レンダリングが、写真のようにするレンダリングである請求項１から４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
前記２Ｄ画像からの質感が前記３Ｄ仮想モデル及び／又は前記修復物にマッピングされる請求項１から４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４９】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像の平面を前記３Ｄ仮想モデルに投影することをさらに含む請求項１から４８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５０】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像及び／又は前記３Ｄ仮想モデルの斜視図を変化させて同一の斜視図を得ることをさらに含む請求項１から４９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５１】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを１つ又は複数の斜視図として配置すること、及び／又は見ることができる請求項１から５０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５２】
１つ又は複数の斜視図の角度を決定することを含む請求項１から５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
１つ又は複数の斜視図の角度をあらかじめ決めることを含む請求項１から５２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５４】
あらかじめ決めた前記角度が前記斜視図を決める請求項１から５３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５５】
あらかじめ決めた前記角度を離散ステップで提供することを含む請求項１から５４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５６】
あらかじめ決めた前記角度を連続的に提供することを含む請求項１から５５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５７】
デフォルトとして前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを見る角度が、前記２Ｄ画像の斜視図によって決定される請求項１から５６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５８】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとの角度が前記２Ｄ画像の斜視図に合うように構成されている請求項１から５７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５９】
第１の２Ｄ画像を第２の２Ｄ画像で置き換える場合、前記３Ｄ仮想モデルの見え方が前記第２の２Ｄ画像の斜視図に合うように構成にされている請求項１から５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとが見て揃っているようにするために、前記１つ又は複数の２Ｄ画像の斜視図の歪みを除去することをさらに含む請求項１から５９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６１】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、患者の顔の少なくとも一部に関するその患者特有の画像を含んでいる請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、一人の人の顔の少なくとも一部に関する一般的な画像を含んでいる請求項１から６１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６３】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、歯に関する多数の画像を含むライブラリから引き出される請求項１から６２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６４】
前記２Ｄ画像が、前記修復物の設計に使用できる視覚的対称性を与える十字線を含んでいる請求項１から６３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６５】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、患者の歯の設計をサポートするテンプレートである請求項１から６４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６６】
前記テンプレートが、顔の中線の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から６５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６７】
前記テンプレートが、前歯に沿った水平線の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から６６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６８】
前記テンプレートが、顔の咬合面の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から６７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６９】
前記テンプレートが、中切歯、側切歯及び犬歯に合わせることのできる箱の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から６８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７０】
前記テンプレートが、前歯の１つ又は複数の長軸の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から６９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７１】
少なくとも１本の上前歯の前記長軸が切端に向かって収束している請求項１から７０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７２】
前記テンプレートが、歯の輪郭の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から７１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７３】
前記輪郭が、前方から見た１本以上の歯の形の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から７２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７４】
前記テンプレートが、曲線の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から７３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７５】
前記曲線が、前方又は上方から見た上前歯及び／又は下前歯に従うアーチを含む請求項１から７４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７６】
前記曲線が、自然に微笑んだときの下唇と上歯の切端とに従うことのできる微笑ラインの形態で顔の外観を含んでいる請求項１から７５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７７】
前記テンプレートが、歯茎組織の位置を示す１本以上の曲線の形態で顔の外観を含んでいる請求項１から７６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７８】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、少なくとも多数の前歯の形態で顔の外観を示している請求項１から７７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７９】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、前方から見た患者の唇と歯の形態で顔の少なくとも１つの外観を示している写真である請求項１から７８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８０】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が患者の顔を示していて、顔の外観が、中線と瞳孔線のような顔の線の形態で、検出可能である請求項１から７９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８１】
前記２Ｄ画像のうちの少なくとも３つを組み合わせることによって３Ｄ画像を生成することをさらに含む請求項１から８０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８２】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、患者の歯のＸ線画像である請求項１から８１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８３】
患者の顔の３Ｄコンピュータ断層走査画像を用意することをさらに含む請求項１から８２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８４】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、ビデオ記録からの静止画像である請求項１から８３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８５】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が、３Ｄ顔走査画像に由来する請求項１から８４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８６】
患者の３Ｄ顔走査画像を用意することをさらに含む請求項１から８５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８７】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つが２Ｄ画像のビデオ記録からのものである請求項１から８６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８８】
ビデオ記録からの前記２Ｄ画像が異なる複数の斜視図からのものである請求項１から８７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８９】
前記３Ｄ仮想モデルが、前記ビデオ記録の中の１つ又は複数の２Ｄ画像に揃えるように構成されている請求項１から８８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９０】
−前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像と前記３Ｄ仮想モデルとの両方に存在していて検出可能な歯の解剖学上の点を検出するステップと、
−これらの対応する解剖学上の点に基づき、配置するための前記仮想的操作を実行するステップと、をさらに含む請求項１から８９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９１】
少なくとも１つの対応する解剖学上の点を選択し、配置するための前記仮想的操作を実行する請求項１から９０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９２】
−仮想的測定棒を用意するステップと、
−前記仮想的測定棒に合わせることにより、前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像及び／又は前記３Ｄ仮想モデルの配置のための前記仮想的操作を実行するステップをさらに含む請求項１から９１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９３】
ユーザーが、目視により、前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像及び／又は前記３Ｄ仮想モデルの配置のための前記仮想的操作を実行するステップをさらに含む請求項１から９２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９４】
前記解剖学上の点が、多数の特定の前歯にある上及び／又は下の遠心点及び／又は近心点である請求項１から９３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９５】
患者の歯の物理的モデルの走査によって、及び／又は患者の歯の印象の走査によって、及び／又は患者の歯の直接的な走査によって、前記３Ｄ仮想モデルが生成される請求項１から９４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９６】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像の少なくとも一部を少なくとも部分的に透明にし、前記２Ｄデジタル画像を通して前記３Ｄ仮想モデルが見えるようにすることをさらに含む請求項１から９５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９７】
前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像を滑らかにフェード・イン及びフェード・アウトさせることができる請求項１から９６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９８】
前記３Ｄ仮想モデルの少なくとも一部を少なくとも部分的に透明にし、前記３Ｄ仮想モデルを通して前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が見えるようにすることをさらに含む請求項１から９７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９９】
前記３Ｄ仮想モデルを滑らかにフェード・イン及びフェード・アウトさせることを含む請求項１から９８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１００】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを交互にフェード・イン及びフェード・アウトさせることができる請求項１から９９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０１】
前記３Ｄ仮想モデルが画面からフェード・アウトするときに前記２Ｄ画像を画面にフェード・インさせることと、その逆が可能である請求項１から１００のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０２】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを画面上で互いに独立にフェード・イン及びフェード・アウトさせることができる請求項１から１０１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０３】
前記１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとを画面上でズーム・インとズーム・アウトすることを含む請求項１から１０２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０４】
前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとのズーム・イン及びズーム・アウトを同時に実行できる請求項１から１０３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０５】
前記ズーム・イン及びズーム・アウトが、１つ又は複数の斜視図から実行されるように構成されている請求項１から１０４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０６】
前記ズーム・イン及びズーム・アウトが、１つ又は複数の所定の角度から実行されるように構成されている請求項１から１０５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０７】
プログラム・コード手段を備えていて、該プログラム・コード手段がデータ処理システムで実行されるとき、該データ処理システムによって請求項１から１０６のいずれか１項に記載の方法を実施させるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０８】
前記プログラム・コード手段が記憶されたコンピュータ可読媒体を備える請求項１０７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０９】
患者のための歯修復物を設計するシステムであって、
−１つ又は複数の２Ｄ画像を用意する手段であって、そのうちの少なくとも１つの２Ｄ画像が顔の外観を少なくとも１つ含む手段と、
−患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデルを用意する手段と、
−仮想３Ｄ空間において、前記１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つを前記３Ｄ仮想モデルに対して配置する手段であって、１つの視点から見たときに前記２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルとが揃っているようにすることで、前記３Ｄ仮想モデルと前記２Ｄ画像との両方を前記３Ｄ空間内で視覚化する手段と、
−前記３Ｄ仮想モデルに関し、前記少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計された修復物をモデル化する手段と、を備えているシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、患者の歯のセットを視覚化してモデル化する方法に関する。より詳細には、本発明は、患者の歯のセットの３Ｄ仮想モデルを提供することに関する。この方法は、少なくとも一部がコンピュータで実現される。
【背景技術】
【０００２】
歯を視覚化してモデル化又は設計することが、歯修復物の分野で知られている。
【０００３】
患者が歯修復物（例えばクラウン、ブリッジ、アバットメント、インプラント）を必要とするとき、歯科医は、歯の準備を整えることになる（例えば傷んだ歯を削ってクラウンを接着する場所を用意する）。別の治療法は、インプラント（例えばチタン製のネジ）を患者の顎に挿入し、クラウン又はブリッジをインプラントに取り付けるというものである。歯科医は、歯の準備を整えるかインプラントを挿入した後、上顎の印象と下顎の印象と咬合記録を作るか、両面トレー（三重トレーとしても知られる）で単一の印象を作ることができる。印象は歯科技工士に送られ、修復物（例えばブリッジ）が製造される。修復物を製造するための従来からある第１のステップでは、上顎の印象と下顎の印象からそれぞれ上側と下側の歯のモデルが鋳造される。これらのモデルは通常は石膏でできていて、実際の咬む動作と噛む動作をシミュレーションするため咬合記録を用いて歯咬合器の中で揃えられることがしばしばある。歯科技工士は、外観と噛む機能が優れたものになるようにして、咬合器の中で歯修復物を作り上げる。
【０００４】
歯修復物を製造するためのＣＡＤ技術が急速に広がって品質が向上し、コストが低下したため、以前は利用できなかった魅力的な材料で歯修復物を製造できる可能性が大きくなっている。ＣＡＤ製造プロセスにおける第１のステップは、患者の歯の三次元モデルの作成である。これは、これまでは、一方又は両方の歯科石膏モデルの３Ｄ走査によってなされている。歯の三次元レプリカがＣＡＤプログラムに入力され、歯修復物（例えばブリッジ下部構造）の全体が設計される。その後、最終的な修復３Ｄ設計物が、例えばフライス盤、３Ｄプリンタ、プロトタイプの迅速な製造装置や、それ以外の製造装置を用いて製造される。歯修復物に対する精度の要求は非常に厳しい。そうでないと歯修復物は、見たときに魅力的でなく、歯にフィットしないし、痛みがあったり、感染症を起こしたりする可能性がある。
【０００５】
ＷＯ１００３１４０４Ａは、製造する歯修復物（例えばインプラント、アバットメント、コーピング、クラウン、ワックス−アップ、ブリッジの枠）の元になるカスタム化三次元モデルを設計するためのシステムにおけるツールに関する。
【０００６】
元になる患者のために歯を視覚化してモデル化することは、歯科矯正学の分野でも知られている。
【０００７】
ＵＳ２００６／１２７８３６Ａには、歯科矯正学のシステム及び方法として、歯モデルの第１の位置から第２の位置への移動を、その歯モデルで１つ又は複数の共通する外観を同定することによって明らかにし；第１の位置にある歯モデルで共通するそれらの外観の位置を検出し；第２の位置にある歯モデルで共通するそれらの外観の位置を検出し；第１の位置と第２の位置で共通する各外観の位置の差を明らかにするシステムと方法が開示されている。
【０００８】
例えば歯科矯正学は歯の移動に関係するため、歯の望ましい位置が決定され、その歯の現在の位置に基づいて現在の位置から望ましい位置への移動が決定される。したがって歯科矯正学では、歯の望ましい位置、すなわち到達位置が、移動ステップを計画する前にわかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
修復物、インプラント、歯科矯正学などの分野において、歯をモデル化するとき、外観が美しい、及び／又は生理学的に適した結果が得られる改良された方法とシステムを提供する問題が残されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この明細書には、患者のための歯科修復物を設計する方法であって、その方法が、
−１つ又は複数の２Ｄ画像を用意し、そのうちの少なくとも１つの２Ｄ画像は顔の外観（特徴）を少なくとも１つ含んでいるようにし；
−患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデルを用意し；
−仮想３Ｄ空間において、１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つを３Ｄ仮想モデルに対して配置し、１つの視点から見たときにその２Ｄ画像とその３Ｄ仮想モデルが揃っているようにすることで、その３Ｄ仮想モデルとその２Ｄ画像の両方を３Ｄ空間内で視覚化し；
−３Ｄ仮想モデルに関し、前記少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計した修復物をモデル化する操作を含む方法が開示されている。
【００１１】
設計とモデル化という用語は、この明細書では同じ意味で用いられ、修復物を患者にフィットさせるためになされることを記述する。ユーザー（例えば歯科技工士）は、３Ｄ仮想モデルに関する修復物をデジタルに設計又はモデル化することができる。
【００１２】
１つの利点は、３Ｄ仮想モデルの３Ｄ  ＣＡＤモデル化が２Ｄデジタル画像に基づいていることである。なぜなら２Ｄ画像は、どのようなモデル化が適しているかを決定する、又は示しているからである。適しているという用語には、生理学的に適していると、美的に適している、すなわち魅力的であるが含まれる。したがって２Ｄ画像を用いて３Ｄモデルの正確なモデル化が実行される。なぜなら２Ｄ画像は、どのような種類のモデル化が可能か、又は２Ｄ画像による制限のもとでどのようなモデル化が可能かに関するベンチマーク又は規則として機能するからである。したがって１つ又は複数の２Ｄ画像に基づいて３Ｄ仮想モデルのモデル化を決定して実行する。すなわち３Ｄ仮想モデルのモデル化は、２Ｄ画像の視覚化に基づく。
【００１３】
患者の口腔には、少なくともその患者に存在する歯のセット（例えば準備が整った歯や、患者に歯がない場合の準備が整っていない歯）が含まれていてもよいし、歯肉の一部が含まれていてもよい。患者に歯がない場合には、口腔には患者の歯肉が含まれていてもよい。
【００１４】
２Ｄ画像として、典型的にはデジタル画像が可能である。２Ｄデジタル画像という用語は、この明細書では２Ｄ画像と同じ意味で使用することができる。
【００１５】
１つの利点は、１つ又は複数の２Ｄ画像が存在していてもよいことである。複数の２Ｄ画像が存在する場合には、１つの２Ｄ画像を３Ｄ仮想モデルに対して揃えるのに使用し、別の２Ｄ画像を修復物の設計に使用することができる。しかし複数の２Ｄ画像が存在する場合でさえ、同じ２Ｄ画像を、揃えるためと修復物を設計するための両方に使用できる。そのとき他の２Ｄ画像は、視覚化や表示などのためにだけ使用することができる。２Ｄ画像が１つしか存在しない場合には、その２Ｄ画像は、３Ｄ仮想モデルと揃えるためと、修復物を設計するための両方に使用される。
【００１６】
例えば顔の外観を含む２Ｄ画像を第１の２Ｄ画像と名付け、３Ｄ仮想モデルに対して揃えるのに用いる２Ｄ画像を第２の２Ｄ画像と名付けることができる。２Ｄ画像が１つしか存在しない場合には、第１の２Ｄ画像と第２の２Ｄ画像は、同じ２Ｄ画像である。複数の２Ｄ画像が存在する場合には、第１の２Ｄ画像と第２の２Ｄ画像は、同じ２Ｄ画像であってもよいが、２つの異なる２Ｄ画像にすることもできる。
【００１７】
修復物は、迅速な製造法（例えば旋盤、印刷など）によって製造される。修復物は、例えば機械で製造した後に表面にセラミックを付加して外装してもよい。修復物が完成すると、患者の口に挿入することができる。
【００１８】
１つの利点は、１つの視点から見たときに２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルが揃っていることである。そのためこの方法を実行するシステムの利用者又は操作者は、２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルが揃う視点からその両方を見ることができて、２Ｄ画像に基づく３Ｄモデルのモデル化が可能に、かつ容易になる。１つの視点から見たときに２Ｄ画像と３Ｄモデルが揃っているとは、１つの視点から見たときに２Ｄ画像と３Ｄモデルの少なくともいくつかの構造が一致していることを意味する。したがって２Ｄ画像と３Ｄモデルは、任意の視点から見たときには揃っていない可能性がある。そのため２Ｄ画像と３Ｄモデルが揃う視点は１つしか存在しない可能性がある。
【００１９】
別の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルが配置されて、１つの表示の中で融合していない別々のデータ表示として残ることである。データ表示を別々の表示として保持することで、時間が節約され、データ処理の時間と能力が節約される。したがって２Ｄ画像を３Ｄ仮想モデルの上に重ねることですべてのデータが含まれた１つの表示が作り出されることはない。先行技術に関する文書には、例えばカラー画像からのデータを３Ｄモデルに追加し、その画像からの色情報を３Ｄモデルに移すことで、結果を１つの表示、すなわち色を含む３Ｄモデルにすることが記載されている。このようなモデルの作成にはより多くの時間と大量のデータ処理が必要とされる。
【００２０】
したがって１つの利点は、本発明の方法だと先行技術の方法よりも高速に実行できることである。
【００２１】
この方法は、歯のモデル化で使用されるが、もちろん歯の分野の学生が、いかにして歯をモデル化するかを学ぶときや、歯をモデル化するときに何を考慮すべきかを学ぶときにも使用できるという利点がある。
【００２２】
歯のモデル化の定義には、歯のセットの外観を満足のゆくようにするため、１つ又は複数のインプラントをモデル化すること、歯科矯正における１本以上の歯の移動をモデル化すること、入れ歯（例えば固定された入れ歯、又は取り外し可能な入れ歯）における１本以上の歯をモデル化することなどが含まれる。
【００２３】
したがってモデル化には、修復物のモデル化、歯科矯正計画及び／又は治療、インプラントのモデル化、入れ歯のモデル化などが含まれる。ＣＡＤモデル化に例えば修復物が含まれているとき、仮想的モデル修復物（例えばクラウンやブリッジ）は、ＣＡＭによって製造することができ、製造された修復物は、歯科医が患者の歯に最終的に挿入することができる。
【００２４】
３Ｄ仮想モデルへの２Ｄデジタル画像の配置又は位置決めは、コンピュータ上でデジタルに実行され、ユーザー・インターフェース（例えばスクリーン）に表示される。そのため使用者又は操作者は、同じ視野内に２Ｄ画像と３Ｄモデルの両方の視覚表示を得るため、操作者は、２Ｄ画像と３Ｄモデルが合体した１つの表示か、別々の２Ｄ画像と３Ｄモデルの表示ではなく、２Ｄ画像と３Ｄモデルの同時表示に基づいてモデル化を実行することができる。
【００２５】
２Ｄ画像と３Ｄモデルの互いに対する配置を容易にするため、縁部検出を実行することができる。すると２Ｄ画像及び／又は３Ｄモデルで歯の輪郭が自動的に導出される。縁部検出は、ソフトウエア・アルゴリズムによって実行できる。縁部は、画像の領域間の境界線又は縁部が存在する点であるため、縁部は、画像内で傾斜が強い点の集合として定義できる。例えば歯の輪郭は、画像で歯と歯茎を示す部分の間の縁部を検出することによって検出できる。
【００２６】
この方法では１つ又は複数の２Ｄ画像を用意することができる。２Ｄ画像は、例えばさまざまな方向からの患者の顔、患者の顔のさまざまな部分（例えば顔の線を決めている唇、目、鼻の形態といった顔の外観）、３Ｄモデルの歯をモデル化できる新しい歯がどのように見えるかのさまざまな例、修復物のために歯を整える前と歯を整えた後の患者の歯などを示すことができる。
【００２７】
いくつかの実施態様では、修復物を、３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った少なくとも１本の歯について設計する。
【００２８】
いくつかの実施態様では、準備の整っていない１本以上の歯に基づいて２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃える。
【００２９】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った歯は、患者の物理的に準備が整えられた歯である。
【００３０】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルに含まれる準備の整った歯は、その３Ｄ仮想モデルをモデル化して仮想的に準備を整えた歯である。
【００３１】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルは、準備の整った少なくとも１本の歯を含んでいる。
【００３２】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルは準備の整った歯を含んでおらず、その３Ｄ仮想モデルは、少なくとも１本の歯の準備を整える前の患者の口腔である。
【００３３】
いくつかの実施態様では、方法は、準備の整った少なくとも１本の歯を含む第１の３Ｄ仮想モデルと、準備の整った歯を含まない第２の３Ｄ仮想モデルという２つの３Ｄ仮想モデルを用意し、それら第１と第２の３Ｄ仮想モデルを揃える操作を含んでいる。
【００３４】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と、準備の整った歯を含まない第２の３Ｄ仮想モデルを揃える。
【００３５】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と、準備の整った少なくとも１本の歯を含む第１の３Ｄ仮想モデルを、第１と第２の３Ｄ仮想モデルの間の揃い方と、２Ｄ画像と第２の３Ｄ仮想モデルの間の揃い方とに基づいて揃える。
【００３６】
２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃えるとき、２Ｄ画像として、患者の準備が整っていない歯が可能である。なぜなら２Ｄ画像で歯の準備が整っていないときのほうが２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃えやすいからである。修復物（例えば３Ｄモデルの新しい歯）をモデル化するときには、２Ｄ画像は、患者の準備が整った歯についてのものでもよい。なぜなら例えば修復物は、クラウンなどを取り付けられるように通常は歯の一部を削ることによって準備を整えた後にモデル化されるからである。
【００３７】
準備が整った歯の２Ｄ画像は、準備が整った歯のあるその２Ｄ画像に基づいて３Ｄモデルに関する修復物を設計／モデル化する前に、準備が整っていない歯の２Ｄ画像に揃えることができる。なぜなら、例えば唇と、顔又は歯の他の外観を利用して準備が整った歯の２Ｄ画像と準備が整っていない歯の２Ｄ画像を揃えるほうが、準備が整った歯の２Ｄ画像を３Ｄモデルに揃えるよりも簡単だからである。準備が整った歯の２Ｄ画像と３Ｄモデルで対応する外観を見いだすのは難しい可能性があるというのが、その理由である。
【００３８】
しかしこの方法は、歯科医が、歯を整える前に利用することもできる。それは例えば、患者の歯のセットが、そのうちの１本以上の歯に基づいて修復物を製造した場合にどのように見えるかを患者に示すためである。
【００３９】
この方法は、治療を行なう前に修復結果が見えるようにするのに用いられる診断用ワックス−アップの設計に用いることができる。
【００４０】
診断用ワックス−アップを設計するとき、実際に準備が整っていなくても、診断用ワックス−アップを設計するために仮想的な輪郭線を引いて仮想的な準備を整えることができる。
【００４１】
この方法は、歯科医が歯の準備を整えた後かつ最終的な修復物が製造されて準備が整った歯に取り付けられる前に患者に取り付けることのできる仮歯の設計に使用できる。
【００４２】
修復物は、２Ｄ画像の中の歯（例えば修復物を配置すべき位置にある歯）又は美しく見える別の歯を選択することによって例えば自動的に設計することができる。２Ｄ画像の中では、選択された歯は、１つの視点からしか見ない。そのため歯の前側、幅、高さだけを２Ｄ画像で見ることができる。したがって歯の裏側は見ることができない。標準モデルの歯は、ライブラリの中から選択することができ、このモデル歯は、２Ｄ画像の中で選択された歯のような形にすることができる。モデル歯又は修復物は、２Ｄ画像に見られる面内の選択された歯のような形にすることしかできない。モデル歯又は修復物の残部は、口の中のそれぞれの位置にある歯の何らかの基準に従った形にすることができる。例えば中切歯の裏側又は表側は一般に平坦だが、犬歯の表側は一般に三角形であり、臼歯の表側は一般には近心面に似ているであろう。あるいは口の中線の反対側にある近くの歯又は対応する歯の遠心面を利用して、２Ｄ画像からは導出できない修復物の面を成形することができる。修復物は３Ｄ仮想モデルに関して設計することができ、その修復物で例えば準備が整った部分と接触する部分は、その修復物の形に似るように自動的に設計することができる。
【００４３】
修復物として、クラウン、ブリッジ、アバットメント、インプラント、入れ歯（固定された入れ歯、又は取り外し可能な入れ歯）、総入れ歯、部分入れ歯、診断用ワックス−アップ、仮歯などが可能である。
【００４４】
修復物の設計は、準備を整える部分の少なくとも一部の設計、患者の口内で修復物のまわりにある歯茎の少なくとも一部の設計などを含むことができる。
【００４５】
１つの利点は、修復物が、少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計されることである。なぜなら、そうすることで、患者の顔にとって自然に見える修復物が提供される、及び／又は美的な（例えば対称な）修復物が提供されるからである。歯を設計するための歯科技術上の規則、及び／又は数学的規則、又はアルゴリズム上の規則、及び／又は美容上の規則は、プログラムしてソフトウエアに組み込むことや、顔の外観に合った修復物を設計するためのソフトウエア又は方法で使用することができ、これらの規則に基づいて修復物の例えば一部を自動的に設計することができる。歯科技工士又は歯科医は、審美歯科と歯科規則に関する自らの経験と知識を利用し、いつ修復物が、患者の画像、又はテンプレート、又は標準画像の顔の外観に合うかを設計又は判断することができる。
【００４６】
２Ｄ画像の顔の外観にフィットする修復物の設計は、修復物を設計するための純粋に客観的な規則に基づいて行なうことができる。しかし２Ｄ画像の顔の外観にフィットする修復物の設計は、その代わりに、及び／又はそれに加えて、歯科技工士と歯科医のより主観的な意見と選択に基づいて行なうこともできる。
【００４７】
いくつかの実施態様では、顔の外観は、患者の画像及び／又は一人の人物の一般的な画像の中に存在している。
【００４８】
いくつかの実施態様では、顔の外観は、１つ又は２つの唇、及び／又は１本以上の歯、及び／又は顔の形及び／又はサイズである。
【００４９】
いくつかの実施態様では、顔の外観は、２Ｄ画像の中に検出できる顔の１本以上の仮想線、例えば中線、及び／又は水平線、及び／又は瞳孔線を含んでいる。
【００５０】
２Ｄ画像が患者の顔の少なくとも一部の画像であるときには、修復物の設計に用いる顔の外観として、その患者の唇、その患者の口が微笑んだときのライン、その患者の顔の対称線、その患者の顔の中線、その患者の顔の水平線、その患者の前歯などが可能である。例えば修復物は、患者の唇に合わせることによって、患者の口が微笑んだときのラインに合わせることによって、患者の前歯に合わせることによって設計できる。
【００５１】
２Ｄ画像が、一般的なテンプレートの顔の画像（例えば描画）であるときには、修復物の設計に用いる顔の外観として、そのテンプレートの顔の対称線、そのテンプレートの顔にある歯の形とサイズなどが可能である。
【００５２】
顔の外観に合った修復物を設計するとき、その修復物は、患者が自然に微笑んだときに上唇の縁部から前歯（例えば中切歯）の切端まで所定の距離になるように、及び／又は患者が微笑んだときに中切歯が所定の割合又は量で見えるように設計することができる。
【００５３】
さらに、顔の外観に合った修復物を設計するとき、その修復物は、患者の顔の形、患者の性別、患者の人種的特徴（すなわち患者がアジア人、アフリカ人、コーカソイドなどであるかどうか）を考慮して設計することができる。例えばアジア人は一般に歯がより小さく、男性は一般に歯が女性よりも大きく、楕円形の歯は一般に楕円形の形をした顔に合っている。
【００５４】
さらに、患者の歯列弓又は顎が小さい場合には、歯列弓が大きくて犬歯間の距離が広い患者と比べて犬歯間の距離は一般により小さくなり、前歯は一般により狭くなる。
【００５５】
いくつかの実施態様では、修復物は、クラウン、及び／又はブリッジ、及び／又はアバットメント、及び／又はインプラント、及び／又は入れ歯、及び／又は診断用ワックス−アップ、及び／又は仮歯である。
【００５６】
いくつかの実施態様では、修復物の設計を、少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に自動的に合うように実行する。
【００５７】
いくつかの実施態様では、修復物は、２Ｄ画像に含まれる歯を選択することによって設計し、その修復物が選択したその歯と同じ形になるようにモデル化する。
【００５８】
いくつかの実施態様では、患者の歯の物理的モデルの走査によって、及び／又は患者の歯の印象の走査によって、及び／又は患者の歯の直接的な走査によって、３Ｄ仮想モデルを生成させる。患者に歯がない場合には、歯肉、歯肉のモデル又は印象を走査して口腔の３Ｄモデルを作ることができる。
【００５９】
３Ｄ走査では、物体が分析されてその形状に関するデータが収集される。収集されたデータは、その後、デジタル三次元モデルを構成するのに使用できる。３Ｄ走査では、通常、対象物の表面に関する幾何学的サンプルの点群を作る。その後これらの点を利用して対象物の形を外挿することができる。
【００６０】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、患者の顔の少なくとも一部に関するその患者特有の画像を含んでいる。
【００６１】
この実施態様の１つの利点は、モデル化が患者の画像に基づいていて、そのモデル化を、その患者の表情又は外見を形成する顔の外観に関して、又はその患者の顔のいくつかの、又は単一の特別な視覚的特徴（例えば唇）に関して実施できることである。
【００６２】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、一人の人の顔の少なくとも一部に関する一般的な画像を含んでいる。
【００６３】
この実施態様の１つの利点は、モデル化が一般的な画像に基づいていて、モデル化を決定するのが患者特有の顔の外観ではなくて一般的な画像であるため、例えば顔の外観として、別の人物の視覚的に満足のゆく歯や、理想的な歯の描画などが可能であることである。
【００６４】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像を、歯に関する多数の画像を含むライブラリから引き出す。
【００６５】
この実施態様の１つの利点は、例えば歯に関するいくつかの画像を含むライブラリから２Ｄ画像（例えば一般的な画像）を選択できるため、患者は例えばそのライブラリから自分が望む歯の新しいセットを選択できることである。ライブラリとして、微笑んでいるときの歯及び／又は口の画像を含むいわゆる微笑ガイド・ライブラリが可能である。なぜなら視覚的に満足のゆく歯は、微笑んでいるときが最も重要であり、そのときに周囲の人に歯が最も見えるからである。
【００６６】
ライブラリにある歯の画像は、歯の写真であっても、歯の描画であってもよい。ここでは顔の外観は、歯である。
【００６７】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像は、修復物の設計に使用できる視覚的対称性を与える十字線を含んでいる。
【００６８】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、患者の歯の設計をサポートするテンプレートである。
【００６９】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像がテンプレートであるとき、操作者は、このテンプレートを用い、モデル化が視覚的に満足のゆく結果となるように歯を揃えてモデル化できることである。例えばテンプレートは、歯を配置するためのガイド線や大まかなブロックといった形態の顔の外観を含むことができる。
【００７０】
例えば患者の顔の外観（例えば仮想線である中線、水平線、瞳孔線など）を利用し、修復される歯がどのように見えねばならないかを決定すること、すなわち修復物の設計に外観（例えば線）をどのように利用できるかを決定することができる。
【００７１】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を顔の中線の形態で含んでいる。
【００７２】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を前歯に沿った水平線の形態で含んでいる。
【００７３】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を顔の咬合面の形態で含んでいる。
【００７４】
テンプレートが顔の何らかの外観（例えば顔の中線、水平線、咬合面など）を含んでいるこれら実施態様の１つの利点は、それらの外観が、２Ｄ画像と３Ｄモデルを互いに対して配置することと、３Ｄモデルの修復物のモデル化の両方を助けることである。
【００７５】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を、中切歯、側切歯、犬歯に合わせることのできる箱の形態で含んでいる。
【００７６】
この実施態様の１つの利点は、操作者にとって異なる前歯の修復物を視覚的に満足のゆくようにモデル化することが容易になることである。例えば側切歯を中切歯の２／３の幅にし、尖頭歯又は犬歯を中切歯よりもわずかに狭くすることがうまくできる。
【００７７】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を前歯の１つ又は複数の長軸の形態で含んでいる。
【００７８】
この実施態様の１つの利点は、修復物のモデル化をサポートするのに長軸を用いると、歯の長軸に沿った揃い方、及び／又は歯の鉛直方向を示せることである。
【００７９】
いくつかの実施態様では、少なくとも１本の上前歯の長軸の形態になった顔の外観が切端に向かって収束している。
【００８０】
この実施態様の１つの利点は、少なくとも上前歯の長軸が切端に向かって収束しているときに視覚的に満足のゆくものになることである。
【００８１】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を歯の輪郭の形態で含んでいる。
【００８２】
いくつかの実施態様では、輪郭は、前方から見た１本以上の歯の形を含んでいる。
【００８３】
歯の輪郭に関するこれら実施態様の１つの利点は、適切な何本かの歯の視覚的に満足のゆく輪郭を利用することが、３Ｄモデルの歯修復物をモデル化する簡単かつ容易な方法になりうることである。
【００８４】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を曲線の形態で含んでいる。
【００８５】
この実施態様の１つの利点は、曲線により、距離と角度を測定できること、又は距離と角度が見えるようになることである。例えば距離は、その曲線の中心から測定でき、一例では、操作者は、その曲線のある点からｘ  ｍｍを測定し、その距離の位置に、何か特別なもの（例えば側部上の遠心点）を配置することができる。さらに、曲線は、モデル化した歯修復物が対称になるよう対称な曲線にすることができる。
【００８６】
いくつかの実施態様では、曲線の形態になった顔の外観は、前方又は上方から見た上前歯及び／又は下前歯に従うアーチを含む。
【００８７】
いくつかの実施態様では、曲線の形態になった顔の外観は、自然に微笑んだときの下唇と上歯の切端に従うことのできる微笑ラインを含んでいる。
【００８８】
いくつかの実施態様では、テンプレートは、顔の外観を、歯茎組織の位置を示す１本以上の曲線の形態で含んでいる。
【００８９】
歯及び／又は口と唇の曲線に関するこれら実施態様の１つの利点は、何らかの曲線を使用することが、３Ｄモデルの歯修復物をモデル化する簡単かつ容易な方法になりうることである。
【００９０】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、少なくとも多数の前歯の形態を示している。
【００９１】
１つの利点は、顔の外観を前歯の形態で有することである。なぜなら前歯は、他の歯修復物を設計するための優れた出発点になることができるからである。
【００９２】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、顔の少なくとも１つの外観を前方から見た患者の唇と歯の形態で示している写真である。
【００９３】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像に患者の唇と既存の歯が示されているとき、歯修復物のモデル化を患者の唇と変化していない歯に合うように実行することで、視覚的に満足のゆく結果となるモデル化にできることである。
【００９４】
いくつかの実施態様では、方法は、少なくとも１つの２Ｄ画像から、歯の少なくとも一部を、少なくとも１つの唇がその２Ｄ画像において見えるようにした状態で仮想的に切り出す操作を含んでいる。
【００９５】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像で唇は見えるが、歯は見えないかほんの数本だけが見えるとき、患者の唇がある３Ｄ仮想モデルをモデル化した歯修復物を視覚化することで、その修復物がモデル化の優れた結果であるかどうかを判断することが容易になることである。２Ｄ画像からの歯の切り出しは、２Ｄ画像に含まれる歯に関する情報が除去されるように、削除されるように、見えなくなるように、仮想的に、すなわちデジタルに実行することができる。
【００９６】
２Ｄ画像で歯の間（例えば上側の歯と下側の歯の間）に隙間が存在する場合、この隙間も２Ｄ画像から除去することができる。その結果、唇の縁部の内側にあるすべてが除去されて、３Ｄモデルを唇の縁部の内側に見ることができる。唇そのものは切り出さないことが好ましい。なぜなら唇は、歯の修復物を設計しているときに見えることが好ましいからである。その結果、テンプレートの２Ｄ画像から、患者の唇、基準となる唇、テンプレートの唇、モデルの唇に合うように修復物が設計される。
【００９７】
２Ｄ画像からの歯の仮想的な切り出しは、２Ｄ画像で唇と歯を区画化することによって実行できる。区画化は、歯科技工士が、唇及び／又は歯の縁部又はラインに沿ってデジタル式描画ツールを用いて手描きして区画化することによって実行できる。区画化は、よく知られた画像処理アルゴリズムによって自動的に実行することもできる。区画化は、２Ｄ画像中の色の違いを分析し、歯は通常は白／黄色又は灰色であり、唇は通常は赤／ピンク／肉色であるという基準を利用することによっても実行できる。区画化は、１つ又は複数の唇のモデル又は歯のモデルを定義した後、唇のモデル及び／又は歯のモデルに合致する外観を２Ｄ画像の中でデジタルに探すことによって実行することもできる。
【００９８】
唇の縁部は、画像処理ツール、デジタル描画ツール（例えば手描きツール、半自動式ツール、全自動式ツール、標準画像処理ツール、さまざまな描画ツールの組み合わせなど）によって印をつけることができる。
【００９９】
２Ｄ画像のうちの１つは、例えば患者が微笑んでいる（例えば自然な微笑みの）画像で唇の背後に歯を見ることができる（例えば可能な限り多くの歯が見える）ときの患者の２Ｄ画像が可能である。
【０１００】
患者に存在する歯を２Ｄ画像に見ることができるのは１つの利点となる可能性がある。なぜなら修復物を設計するときにそのことを利用できるからである。特に、患者が微笑んだときに患者に存在する歯と唇が互いにどのように見えるかを、修復物の設計時に利用できる。
【０１０１】
２Ｄ画像のうちの別の１つとして、歯を見ることができない（例えば唇が互いに閉じられている）ときの患者の２Ｄ画像が可能である。
【０１０２】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルを少なくとも１つの２Ｄ画像の唇の背後に見ることができる。
【０１０３】
この実施態様の１つの利点は、唇の背後に３Ｄモデルが見えるとき、唇を見ながら歯修復物のモデル化を実行することで、そのモデル化が満足のゆくものであるかを判断できることである。
【０１０４】
いくつかの実施態様では、方法は、２Ｄ画像のうちで唇の縁部の内側にある部分を切り出す操作を含んでいる。
【０１０５】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像上で唇の縁部に印をつける。
【０１０６】
いくつかの実施態様では、デジタル描画ツールによって唇の縁部に手作業で印をつける。
【０１０７】
いくつかの実施態様では、デジタル・スプライン曲線によって唇の縁部に印をつける。
【０１０８】
いくつかの実施態様では、半自動式描画ツールによって唇の縁部に印をつける。
【０１０９】
２Ｄ画像からの一部と３Ｄ仮想モデルからの一部を同時に見る／表示する必要があるとき、例えば２Ｄ画像内で唇に関する画素を選択して表示し、３Ｄ仮想モデル内で歯に関する画素を選択して表示し、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを表示の中でこのようにして組み合わせることができる。
【０１１０】
２Ｄ画像から歯を切り出す代わりに２Ｄ画像内の歯を透明にすることで、２Ｄ画像の歯の位置に３Ｄモデルの歯が見えるようになる。２Ｄ画像内の歯を透明にすることは、切り出しと同様、例えば見るいくつかの画素を選択し、見ない他の画素を選択することによって実行できる。
【０１１１】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が患者の顔を示していて、顔の外観を、顔の線の形態で、例えば中線と瞳孔線の形態で検出することができる。
【０１１２】
この実施態様の１つの利点は、顔のラインが患者の顔の幾何学的形状を決めていることである。そのためモデル化が視覚的に満足のゆく結果となるようにするには、歯をこの全体的な幾何学的形状に合わせねばならない。
【０１１３】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、患者の歯のＸ線画像である。
【０１１４】
この実施態様の１つの利点は、患者の歯のＸ線画像を利用又は適用するとき、歯根のあるすべての歯を歯茎の下に見ることができるため、破損した歯又は歯根や、弱った歯又は歯根を検出できることである。例えば歯と歯根に力を及ぼすインプラントは、破損した歯と歯根、又は弱い歯と歯根ではなく、破損していない歯と歯根、又は強い歯と歯根に力が及ぼされるように計画することができる。
【０１１５】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像と３Ｄモデルを容易に揃えられるようにするため、及び／又は３Ｄ仮想モデルをモデル化するため、患者の顔の３Ｄコンピュータ断層走査画像を用意する操作をさらに含んでいる。
【０１１６】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、ビデオ記録からの静止画像である。
【０１１７】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像は、３Ｄ顔走査画像に由来する。
【０１１８】
３Ｄ顔走査座像をスクリーン上で見るときには、ある程度斜め方向から見ることができるため、３Ｄ走査画像のある種の２Ｄ投影が生じる。したがって２Ｄ画像は、３Ｄ顔走査画像の２Ｄ投影から導出できる。
【０１１９】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像と３Ｄモデルを容易に揃えられるようにするため、及び／又は３Ｄ仮想モデルをモデル化するため、患者の３Ｄ顔走査画像を用意する操作をさらに含んでいる。
【０１２０】
３Ｄ顔走査画像は、顔の複数のサブ走査画像（例えば異なる角度からのサブ走査画像）を並べること及び／又は組み合わせることによって用意できる。
【０１２１】
さらに、サブ走査画像の少なくともいくつかは少なくとも一部が重なっていてもよい。
【０１２２】
顔走査画像には質感も含まれていてよく、サブ走査画像の少なくとも一部の質感の少なくとも一部として、３Ｄ顔走査画像又は３Ｄモデルの質感を用意するために例えば質感を組み合わせることによって調節した色及び／又は外挿した色が可能である。
【０１２３】
患者の顔走査を実行するとき、反射性粉末を用いて患者の髪の毛の少なくとも一部を粉末にすることができる。
【０１２４】
さらに、複数のサブ走査画像からシルエットを取り出して組み合わせることで、目に見える大まかな外形を提供することができる。
【０１２５】
２Ｄ画像又は顔走査画像からの質感（例えば色）は、３Ｄ仮想モデル及び／又は修復物にマッピングすることができる。
【０１２６】
修復物が修復する元の歯に似ている場合には、２Ｄ画像からの質感（例えば色）を利用することが有利であろう。しかし修復物が元の歯に似ていなかったり、元の歯が存在していなかったりする場合には、２Ｄ画像からの質感（例えば色）を修復物の上にマッピングすることはできない。
【０１２７】
２Ｄ画像からの質感（例えば色）の３Ｄ仮想モデル及び／又は修復物へのマッピングは、修復物の設計にとって有利である可能性がある。なぜならそのマッピングは、例えば修復物の色及び／又は質感に関する他の外観を決定するのに役立つ可能性があるからである。
【０１２８】
３Ｄモデルの中の歯と組織（例えば歯茎）は、少なくとも一部を区画化することができる。区画化は、歯の表面の曲率を表わす３Ｄマトリックスにコンピュータで実現するアルゴリズム（例えば最短経路アルゴリズム）を適用することによって可能である。
【０１２９】
その代わりに／それに加えて、区画化は、少なくとも一部を３Ｄモデルの色情報に基づいて実施することができる。
【０１３０】
いくつかの実施態様では、患者の顔走査により、患者が微笑んだときに上唇及び／又は下唇が移動する距離の指標が提供される。この距離は、少なくとも何本かの歯の理想的な長さを測定するのに使用できる。
【０１３１】
この実施態様の１つの利点は、少なくとも前歯の長さが歯の見え方にとって重要になることである。
【０１３２】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像の少なくとも一部を少なくとも部分的に透明にし、その２Ｄデジタル画像を通して３Ｄ仮想モデルが見えるようにする操作をさらに含んでいる。
【０１３３】
透明性は、完全に透明であること（例えば何かが完全に見えること）、部分的に透明又は光透過性であること（例えば着色ガラスなどのようにグラフィックスが部分的に透明であること）を意味する。部分的な透明性は、色を混ぜることによってある程度シミュレーションすることができる。
【０１３４】
２Ｄ画像の全体又は一部、及び／又は３Ｄ仮想モデルの全体又は一部が透明でなければならないとき、例えば２Ｄ画像の画素のいくつか（例えば２番目の画素ごと）を選択して表示し、３Ｄ仮想モデルの画素のいくつか（例えば２番目の画素ごと）を選択して表示し、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを表示の中でこのようにして組み合わせることで、その一方又は両方が透明になる（例えば透明な状態を入れ替えることができる）。
【０１３５】
透明性と同様、例えば所定の画素を選択して表示し、他の画素は表示しないことにより、フェードさせることができる。
【０１３６】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像を滑らかにフェード・インとフェード・アウトさせることができる。
【０１３７】
この実施態様の１つの利点は、画面で２Ｄ画像を滑らかにフェード・イン又はフェード・アウトさせるとき、２Ｄデジタル画像の見え方が、完全に見える状態から一部が見える状態へと変化し、その後見えなることと、その逆が可能であることである。そのことによってユーザーが望むように２Ｄ画像を見ることができる。フェード・インとフェード・アウトは徐々に実行することができる。
【０１３８】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄ仮想モデルの少なくとも一部を少なくとも部分的に透明にし、その３Ｄ仮想モデルを通して前記１つ又は複数の２Ｄデジタル画像が見えるようにする操作をさらに含んでいる。
【０１３９】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄ仮想モデルを滑らかにフェード・インとフェード・アウトさせる操作を含んでいる。
【０１４０】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄモデルを交互にフェード・インとフェード・アウトさせることができる。
【０１４１】
いくつかの実施態様では、３Ｄモデルが画面からフェード・アウトするときに２Ｄ画像を画面にフェード・インさせることと、その逆が可能である。
【０１４２】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄモデルを画面上で互いに独立にフェード・インとフェード・アウトさせることができる。
【０１４３】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルは、患者の歯のセットを含んでいる。
【０１４４】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを互いに拡大縮小する、及び／又は並進移動させる、及び／又は回転させることによってその２Ｄ画像とその３Ｄ仮想モデルを揃える。
【０１４５】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像の見え方を固定し、３Ｄ仮想モデルをその２Ｄ画像に対して拡大縮小する、及び／又は並進移動させる、及び／又は回転させる。
【０１４６】
いくつかの実施態様では、方法は、２Ｄ画像に最もよく合う３Ｄ仮想モデルの視点を選択する操作を含んでいる。
【０１４７】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルの上歯と下歯の咬合を調節し、２Ｄ画像の上歯と下歯の咬合に似せる。
【０１４８】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄ画像と前記３Ｄ仮想モデルを拡大縮小して歯の少なくとも一部を同じサイズで示す操作をさらに含んでいる。
【０１４９】
この実施態様の１つの利点は、最適なモデル化を実行するために２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルが同じ縮尺で示されることである。拡大縮小として、例えば３Ｄ仮想モデルのサイズから２Ｄデジタル画像のサイズへの自動的な変更と、その逆が可能である。あるいは拡大縮小は、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの両方のサイズを変更して所定の縮尺にすることでもよい。
【０１５０】
いくつかの実施態様では、本発明の方法は、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルを揃える操作をさらに含んでいる。
【０１５１】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルが揃ったとき、修復物のモデル化をより容易に実施してよりよい結果にできることである。揃えるとは、ある物体を別の物体に対して調節し、例えばそれら物体の構造を一致させることと定義できる。したがって２Ｄ画像と３Ｄモデルの共通する構造又は似た構造を互いに揃えることができる。
【０１５２】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの少なくとも１本の上前歯の切端のシルエットを用いてその２Ｄ画像とその３Ｄ仮想モデルを揃える。
【０１５３】
この実施態様の１つの利点は、多くの場合に上前歯の切端が２Ｄ画像と３Ｄモデルの両方で見られるため、この切端が、揃えるための有利な物理的な点になりうることである。
【０１５４】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄ画像の平面を３Ｄ仮想モデルに投影する操作をさらに含んでいる。
【０１５５】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像の平面を３Ｄモデルに、又は３Ｄモデルの平面に投影するとき、３Ｄモデルと２Ｄ画像を同じ平面内で見られることである。これは、歯修復物をモデル化するときに有利である可能性がある。３Ｄモデルと２Ｄ画像を同じ平面内で見ることは、別の方法では複雑になる可能性がある。
【０１５６】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄ画像及び／又は３Ｄ仮想モデルの斜視図を変化させて同一の斜視図を得る操作をさらに含んでいる。
【０１５７】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを同じ斜視図の中に見ることができると、修復物のモデル化が容易になることである。
【０１５８】
２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃えるため、３Ｄモデルを２Ｄ画像に投影することができる。投影法として、斜視投影法、平行投影法（例えば直角投影法）などが可能である。２Ｄ画像と３Ｄモデルで対応する点を選択することができ、３Ｄモデルの２Ｄ画像への投影を実施することができ、２Ｄ画像に投影された３Ｄモデルと２Ｄ画像で対応している点の間の距離は、対応する点の位置が一致するかほぼ一致するまで最小化することができる。繰り返し最近接点（ＩＣＰ）法におけるように繰り返しによって位置を最小化して３Ｄモデルを揃えることができる。
【０１５９】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄ画像の斜視図の歪みを除去し、それら１つ又は複数の２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルが見て揃っているようにする操作をさらに含んでいる。
【０１６０】
患者の口の２Ｄ画像が例えば上方及び／又は下方及び／又は側方からの角度で得られたものである場合には、歪み除去操作を実行できるが、患者の口の２Ｄ画像は前方から見ることが望ましい。なぜなら前方からの画像は、患者の歯のための修復物を設計するときにより利用しやすいからである。
【０１６１】
歪み操作又は歪み除去操作を利用して画像の歪みを補正することができる。歪み操作又は歪み除去操作は、点を点にマッピングする操作を含むことができる。これは、数学的に平面（の一部）から平面への任意の関数に基づいたものにすることができる。
【０１６２】
したがってこの実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像の斜視図の歪み除去操作又は補正操作を実行するとき、その斜視図をデジタル操作することで２Ｄ画像の斜視図上の点を３Ｄモデル上又はその平面上の点にマッピングできることである。２Ｄ画像の斜視図の歪み除去操作又は補正操作を実行した後、３Ｄモデルを再度揃えることができるため、２Ｄ画像と３Ｄモデルが再び揃う。
【０１６３】
したがって２Ｄ画像を、又は２Ｄ画像からの歯を３Ｄ仮想モデルに投影することによって歪み除去操作を実行できる。３Ｄモデルは患者の歯だけを含むことができるため、顔モデル（例えば患者自身の顔又は一般的な顔モデル）を用いて２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃えることができる。３Ｄ仮想モデルの新しい斜視図を今や選択することができ、そこから新しい２Ｄ画像を導出できる。この新しい２Ｄ画像は、元の歪んだ２Ｄ画像を補正した歪んでいないバージョン又は図である。
【０１６４】
いくつかの実施態様では、拡大縮小操作、揃える操作、平面への投影操作、視点の変更操作が、配置するため、又は揃えるための仮想的操作として定義される。
【０１６５】
いくつかの実施態様では、配置のための１つ又は複数の仮想的操作は、１つ又は複数の２Ｄ画像及び／又は３Ｄ仮想モデルの回転と、左右及び前後の並進移動を含んでいる。
【０１６６】
この実施態様の１つの利点は、回転や並進移動などによって２Ｄ画像及び／又は３Ｄモデルのさまざまな移動を実現することで、拡大縮小、位置揃え、透視図の変化が容易になり、最終的に歯のモデル化が容易になることである。
【０１６７】
いくつかの実施態様では、方法はさらに、
−１つ又は複数の２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルの両方に存在していて検出可能な歯の解剖学上の点を検出するステップと、
−対応するこれら解剖学上の点に基づき、配置するための仮想的操作を実行するステップをさらに含んでいる。
【０１６８】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像上と３Ｄモデル上の対応する共通の解剖学上の点を利用することが、２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃える簡単な方法になることである。その後、歯修復物のモデル化を実行することができる。
【０１６９】
２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを正確に揃えるため、２Ｄ画像上と３Ｄモデル上の対応する点の数を、２Ｄ画像と３Ｄモデルを互いに対して移動させるための自由度（ＤＯＦ）の数と同様にすることができる。自由度の数は、例えば７にすることができる。したがって２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを正確に揃えるには７個の対応する点が必要となる。
【０１７０】
自由度の数を計算するためにカメラ・モデルを評価することができる。カメラ・モデルは、多数の内部パラメータと多数の外部パラメータを含むことができる。内部パラメータとしては、拡大（拡大率又は拡大縮小度としても知られる）、斜方投影、歪みが可能である。外部パラメータとしては、物体（例えば歯のセット）に対するカメラの位置と方向が可能である。
【０１７１】
自由度として、空間内の３つの方向の並進と、空間内の３つの軸のまわりの回転が可能である。
【０１７２】
自由度の数を減らすため、したがって例えば２Ｄ画像上と３Ｄモデル上の対応する点の必要数を減らすため、すべての歯が同じ平面内に存在すると仮定できる。すると内部パラメータは、斜方投影又は歪みを含んでいてはならず、拡大だけを含まねばならない。したがって平行投影を仮定することができ、例えばその代わりに、及び／又はそれに加えて、患者の顔の２Ｄ画像を正面から正確に撮影することを仮定できる。
【０１７３】
この方法で歯を撮影するときに一般的であるように、患者の歯を約１ｍの距離から撮影する場合、平行投影に関する仮定を許容できる。
【０１７４】
いくつかの場合には、すべての歯が同じ平面内に位置するという仮定は合理的である可能性があるが、別の場合には、この仮定は正しくない可能性があり、その場合には、この仮定を用いて２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃えることは困難である、それどころか不可能である可能性がある。
【０１７５】
実際には、２Ｄ画像を所定の位置に固定した後、例えば３Ｄ運動制御装置、３Ｄ  操縦装置、６ＤＯＦ装置（６つの自由度）、３Ｄ  マウス（例えばスペースボール）を用いて３Ｄ仮想モデルを２Ｄ画像に対して動かすことによって揃えることができる。
【０１７６】
３Ｄ仮想モデルを縮小して２Ｄ画像にできる場合には、３つの点を用いて２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃えることができる。なぜなら揃える操作は、拡大又は拡大縮小と、一方向の並進運動と、１つの軸のまわりの回転を含むことになるからである。
【０１７７】
２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃えるときの難しい部分は、回転の実行である可能性がある。なぜなら並進運動とスケーリング又は拡大は、より実行しやすいからである。
【０１７８】
斜方投影は、復元物を設計するソフトウエア・プログラムで実行することができ、平行投影が実行されるときには、２Ｄ画像及び／又は３Ｄ仮想モデルはより深みを持つことができる。
【０１７９】
視点は、この方法を実行するためのソフトウエア・プログラムの中で調節すること、実行すること、固定することなどが可能なパラメータである。
【０１８０】
いくつかの実施態様では、少なくとも１つの対応する解剖学上の点を選択し、配置するための仮想的操作を実行する。
【０１８１】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを互いに対して配置するのに２Ｄ画像と３Ｄモデルに共通する１つの点があれば十分なことである。しかし別の場合には、より多くの点（２つ、３つ、４つの点）を用いて２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃える必要がある。一般に、３つの点が適切であろう。さらによい配置にするため、又はより難しい場合に使用するため、４つの点を用いることができる。
【０１８２】
いくつかの実施態様では、方法はさらに、
−仮想的測定棒を用意するステップと、
−その仮想的測定棒に合わせることにより、配置するための仮想的操作を１つ又は複数の２Ｄデジタル画像及び／又は３Ｄ仮想モデルについて実行するステップをさらに含んでいる。
【０１８３】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルのサイズを調節して互いに対応するようにするとき、仮想的測定棒を用いると配置の仮想的操作（例えば拡大縮小）を容易かつ迅速に実行できることである。
【０１８４】
いくつかの実施態様では、方法は、ユーザーが、目視により、配置するための仮想的操作を１つ又は複数の２Ｄデジタル画像及び／又は３Ｄ仮想モデルについて実行するステップをさらに含んでいる。
【０１８５】
この実施態様の１つの利点は、操作者は、単に目による測定を利用するだけで、２Ｄ画像と３Ｄモデルの互いに対する配置を非常に素早くかつ信頼性よく実行できること、又はより細かい調節のための大まかな出発点を決められることである。
【０１８６】
いくつかの実施態様では、解剖学上の点は、多数の特定の前歯にある上及び／又は下の遠心点及び／又は近心点である。
【０１８７】
この実施態様の１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルの両方で、前歯の上及び／又は下の遠心部及び／又は近心部にある解剖学上の点を検出するのが通常は容易であることである。
【０１８８】
いくつかの実施態様では、３Ｄモデルのモデル化が１つ又は複数の２Ｄデジタル画像に基づいて自動的に実行される。
【０１８９】
この実施態様の１つの利点は、モデル化を完全に自動的に実行できるときには、ユーザーがスクリーン上で３Ｄモデルのモデル化を手作業で実行する必要がないことである。しかし一般には、自動的なモデル化がなされるとき、ユーザーはそのモデル化が満足のゆくものであるかどうかをチェックし、おそらくはそのモデル化に対してわずかな補正を行なうことになろう。
【０１９０】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄ仮想モデルに最もよく合うか合致する１つ又は複数の２Ｄ画像を自動的に選択する操作をさらに含んでいる。
【０１９１】
この実施態様の１つの利点は、３Ｄモデルに最もよく、又はよく、又は最高に合った２Ｄ画像を自動的に選択でき、そのことによって修復物のモデル化の優れた結果が得られ、さらに、修復物のモデル化を実行する時間を短縮できることである。なぜならより多くの数の２Ｄ画像を調べるのに時間を費やす必要がないからである。２Ｄ画像は、２Ｄデジタル画像のライブラリから、又は歯と微笑の画像を多数含む任意の供給源から選択することができる。ライブラリは、顔の外観を含むテンプレート、写真、描画などを含むことができる。
【０１９２】
いくつかの実施態様では、見て美的に満足のゆく外観にするため特定のパラメータに基づいて最適なフィット又は合致を判断する。
【０１９３】
この実施態様の１つの利点は、最適の、又は最高に、又はぴったりと合っていることを、さまざまなパラメータ（例えば患者の歯の現在のサイズ）や、患者の現在の歯のセットの曲線などに基づいて判断できることである。新しい歯が非常に大きいと、非常に小さな歯を持っていた人や、唇が薄い人には合わないであろう。同様に、硬い組成の新しい歯のセットは、柔らかい組成の歯のセットを持っていた人や、唇が厚い人などには合わないであろう。そのため現在の顔の外観（例えば患者の歯の構造、特徴、形など）に基づき、自然に見えて患者に合った新しい歯を、例えば写真や描画などのテンプレート・ライブラリから決定することができる。
【０１９４】
いくつかの実施態様では、少なくとも１つの２Ｄ画像と３Ｄモデルが自動的に揃えられる。
【０１９５】
いくつかの実施態様では、２つ以上の２Ｄ画像が存在しているとき、３Ｄ仮想モデルとそれら２つ以上の２Ｄ画像を互いに対して揃える。
【０１９６】
いくつかの実施態様では、３Ｄ仮想モデルと２Ｄ画像のそれぞれを互いに対して揃える。
【０１９７】
この実施態様の１つの利点は、３Ｄモデルをそれぞれの２Ｄ画像に対して個別に揃えているため、異なる２Ｄ画像の間にずれがある場合には、選択された２Ｄ画像に対する３Ｄモデルの揃い方をユーザー・インターフェース上に自動的に提示できることである。
【０１９８】
いくつかの実施態様では、２つ以上の２Ｄ画像に対する３Ｄ仮想モデルのさまざまな揃い方をデータ記録装置に記憶させる。
【０１９９】
いくつかの実施態様では、特定の１つの２Ｄ画像を選択して見るとき、３Ｄ仮想モデルとその特定の１つの２Ｄ画像の揃い方をデータ記録装置から引き出す。
【０２００】
いくつかの実施態様では、２つ以上の２Ｄ画像が、異なる方向から見た患者の顔の少なくとも一部の２Ｄ画像である。
【０２０１】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄ仮想モデル及び／又は１つ又は複数の２Ｄ画像に含まれる少なくとも２本以上の歯を区画化する操作をさらに含んでいる。
【０２０２】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを１つ又は複数の斜視図として配置すること、及び／又は見ることができる。
【０２０３】
斜視図は、前方から、後方から、側方から、上方から、下方からのものと、これらの任意の組み合わせが可能である。３Ｄモデル内及び／又は２Ｄ画像内の見える点又は見えない点（例えば中心点）、又は線（例えば中心線）、又は領域（例えば中央領域）が、斜視図のための参照点を決めることができる。
【０２０４】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の斜視図の角度を決定する操作を含んでいる。
【０２０５】
角度として、２Ｄ画像及び／又は３Ｄモデルの中心点に対する角度が可能である。角度として、２Ｄ画像内及び／又は３Ｄモデル内の歯と仮想的に交差する水平面及び／又は鉛直面などに対する角度が可能である。
【０２０６】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の斜視図の角度をあらかじめ決める操作を含んでいる。
【０２０７】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つは２Ｄ画像のビデオ記録からのものである。
【０２０８】
いくつかの実施態様では、ビデオ記録からの２Ｄ画像は、異なる複数の斜視図からのものである。
【０２０９】
いくつかの実施態様では、３Ｄモデルは、ビデオ記録の中の１つ又は複数の２Ｄ画像に揃える構成にされている。
【０２１０】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の斜視図について３Ｄ仮想モデルと１つ又は複数の２Ｄ画像を揃える操作を、他の斜視図の内挿及び／又は外挿によって実行する。
【０２１１】
１つの利点は、すでに決定した斜視図を用いて他の斜視図を揃えられることである。斜視図は、仮想的な軌跡又は曲線の上、及び／又は仮想的視点球の上に存在すること、又は配置することが可能である。したがって２つの斜視図がすでに決定されている場合、これら２つの斜視図の間に位置する第３の斜視図を外挿又は内挿によって決定し、３Ｄモデルと２Ｄ画像をその第３の斜視図に対して、又はその第３の斜視図に基づいて揃えることができる。これらの斜視図又は角度は、角度や見る方向などをずらすことによって与えることができ、ずらし方は、滑らかかつ連続していてもよいし、離散したステップになっていてもよい。
【０２１２】
いくつかの実施態様では、方法は、１つ又は複数の２Ｄ画像と３Ｄモデルを画面上でズーム・インとズーム・アウトする操作を含んでいる。
【０２１３】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルのズーム・イン／アウトを同時に実行できる。
【０２１４】
１つの利点は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを同時に、及び／又は連動させて、及び／又は一緒に、及び／又は協力して、及び／又は同期させてズーム・イン／アウトさせることが可能なことである。したがって２Ｄ画像と３Ｄモデルのサイズの増加又は減少はズームするときと同様であり、２Ｄ画像と３Ｄモデルは、ズームするときに互いに追従し、ズームの中心点又は中心領域を２Ｄ画像と３Ｄモデルで一致させることができる。
【０２１５】
いくつかの実施態様では、ズーム・イン／アウトは、１つ又は複数の斜視図から実行する構成にされている。
【０２１６】
いくつかの実施態様では、ズーム・イン／アウトは、１つ又は複数の所定の角度から実行する構成にされている。
【０２１７】
いくつかの実施態様では、あらかじめ決めた角度が、斜視図を決める。
【０２１８】
いくつかの実施態様では、方法は、あらかじめ決めた角度を離散ステップで提供する操作を含んでいる。
【０２１９】
いくつかの実施態様では、方法は、あらかじめ決めた角度を連続的に提供する操作を含んでいる。
【０２２０】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを、正しく揃った状態で一緒に撮影又はロックする。
【０２２１】
１つの利点は、例えば２Ｄ画像を側方から見るとき、２Ｄ画像が３Ｄモデルに対して正しい角度で自動的に撮影又はロックされることである。
【０２２２】
２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの揃い方が見つかったとき、その揃い方を記憶し、その後２Ｄ画像と３Ｄモデルを再び互いに対して移動させる場合には、記憶させた揃い方を用いて２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを一緒に再び正しい揃い方で撮影又はロックすることができる。
【０２２３】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを一緒に撮影する操作を自動的に実行する。
【０２２４】
いくつかの実施態様では、１つ又は複数の２Ｄ画像のそれぞれが、３Ｄ仮想モデルと正しく揃った状態で一緒に撮影される構成である。
【０２２５】
いくつかの実施態様では、準備が整っていない歯が３Ｄモデルに存在しているとき、２Ｄ画像と３Ｄモデルは、１本以上の準備が整っていない歯に基づいて揃えられる。
【０２２６】
いくつかの実施態様では、上顎の歯に基づいて２Ｄ画像と３Ｄモデルを揃える。
【０２２７】
１つの利点は、上歯に基づいて揃える操作がなされることである。なぜなら上歯は一般に２Ｄ画像で最もよく見える歯だからである。特に上顎にある前歯が通常は最もよく見えるため、揃えるのにこれらの歯を用いると揃い方を改善することができる。
【０２２８】
あるいは、及び／又はそれに加えて、３Ｄモデルの下顎にある歯も例えば下方に移動させて適切な揃い方にすることができる。
【０２２９】
いくつかの実施態様では、デフォルトとして２Ｄ画像と３Ｄモデルを見る角度を、その２Ｄ画像の斜視図によって決める。
【０２３０】
角度は、見え方、視点、斜視図などと表記することもできる。
【０２３１】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像と３Ｄモデルの角度は、その２Ｄ画像の斜視図に合った構成である。
【０２３２】
角度は、見え方、視点、斜視図などと表記することもできる。
【０２３３】
いくつかの実施態様では、第１の２Ｄ画像を第２の２Ｄ画像で置き換える場合、３Ｄ仮想モデルの見え方は、その第２の２Ｄ画像の斜視図に合わせる構成にされている。
【０２３４】
１つの利点は、表示したり揃えたりするのに第２の２Ｄ画像を選択するとき、見え方を自動的に変えられることである。
【０２３５】
いくつかの実施態様では、方法は、２Ｄ画像のうちの少なくとも３つを組み合わせることによって３Ｄ画像を生成させる操作をさらに含んでいる。
【０２３６】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄモデルのレンダリング操作をさらに含んでいる。
【０２３７】
１つの利点は、３Ｄモデルの歯のレンダリング（写真のようなレンダリング）が実行されることである。なぜなら、そうすることで、３Ｄモデルがより本物らしく、かつよりよく見えるようになるからである。３Ｄモデルは、例えばデフォルトでは黄色又は灰色であるため、３Ｄモデルの歯のレンダリングによって例えばより白くすることで、３Ｄモデルの歯は、よりよく、本物らしく見えるようになる。
【０２３８】
レンダリングは、よく知られたコンピュータ・プログラムを用いて実行されるよく知られた方法で実行することができる。
【０２３９】
いくつかの実施態様では、方法は、３Ｄ仮想モデルに質的特徴を与える操作をさらに含んでいる。
【０２４０】
１つの利点は、３Ｄモデルに質的特徴を与えて３Ｄモデルの歯をより本物らしく見えるようにできることである。歯の質的特徴は、患者の既存の歯の２Ｄ画像から取得できるが、標準的なテンプレートからのものでもよいし、歯のサイズや形などに基づいて特定の３Ｄモデルに合うように生成させてもよい。さらに、他のパラメータ（例えば陰影、幾何学的形状、視点、照明、色調の情報）を３Ｄモデルに与えて３Ｄモデルの歯がより本物らしく、そしておそらくはより美的に見えるようにすることができる。
【０２４１】
いくつかの実施態様では、２Ｄ画像からの質感を３Ｄ仮想モデル及び／又は修復物にマッピングする。
【０２４２】
いくつかの実施態様では、レンダリング操作は、写真のようにするレンダリング操作である。
【０２４３】
一般に、本発明の方法と実施態様の１つの利点は、歯科工作室（ラボ）における設計プロセスで患者の実際の顔と微笑の画像を上から重ね、それを直接利用して美観と個別化が最適な修復物を製造できることである。ラボは、歯科医に新しい修復物が微笑をどのように変えるかを正確に示してフィードバックをもらうことができる。微笑の視覚化は十分に実現可能である。なぜなら単なる２Ｄ画像の操作ではなくて製造可能な３Ｄモデルによって確実に具体化できるからである。
【０２４４】
患者に固有の２Ｄ画像オーバーレイを有する個別化された設計は、患者の唇、歯、微笑の２Ｄ画像を、患者自身の外見にぴったりと合った修復物の設計に取り込むことによって得られる。画像操作ツールを適用して歯を隠し、揃え方ツールを用いて唇と新しい歯の設計を合体させて完全に個別化された設計ガイドとすることができる。
【０２４５】
一般的な２Ｄ画像オーバーレイを有する高度な美観は、実際の患者が微笑んでいる写真がなくても、高度な美観の実現を助ける２Ｄ画像ライブラリを用いて得ることができる。この方法により、多彩な微笑ガイドと設計テンプレートの中から選択し、修復物の設計に適用される完全な微笑構成物を再現することができる。
【０２４６】
視覚化の前後は、例えば徐々にフェード・インとフェード・アウトさせながら状態図を連続的に交代させることで得られる。そうすることで、技工士、歯科医、患者はほんのわずかな変化や微笑の詳細さえ容易に検出できるため、最適な比較がなされる。
【０２４７】
本発明はさまざまな側面に関するものであり、その中には、上に説明した方法と以下に説明する方法、対応する方法、装置、システム、用途、製造手段が含まれていて、そのそれぞれが、第１の側面に関して記載した１つ又は複数の利点を生み出すとともに、そのそれぞれが、第１の側面に関して記載した、及び／又は添付の請求項に開示した実施態様に対応する１つ又は複数の実施態様を有する。
【０２４８】
特に、この明細書には、患者のための歯修復物を設計するためのシステムであって、このシステムが、
−１つ又は複数の２Ｄ画像を用意し、その中の少なくとも１つの２Ｄ画像が顔の少なくとも１つの外観を含んでいるようにする手段と；
−患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデルを用意する手段と；
−仮想３Ｄ空間において、１つ又は複数の２Ｄ画像のうちの少なくとも１つを３Ｄ仮想モデルに対して配置し、１つの視点から見たときにその２Ｄ画像とその３Ｄ仮想モデルが揃っているようにすることで、その３Ｄ仮想モデルとその２Ｄ画像の両方を３Ｄ空間内で視覚化する手段と；
−３Ｄ仮想モデルに関し、少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計した修復物をモデル化する手段を備えているシステムが開示されている。
【０２４９】
さらに、本発明は、プログラム・コード手段を備えていて、そのプログラム・コード手段がデータ処理システムで実行されるとき、そのデータ処理システムに上記の方法を実施させるコンピュータ・プログラム製品と、そのようなコンピュータ・プログラム製品のうちで、上記プログラム・コード手段が記憶されたコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品に関する。
【０２５０】
本発明の別の側面によると、患者のための歯のセットを視覚化、設計、モデル化する方法が開示されている。この方法は、
−１つ又は複数の２Ｄデジタル画像を用意するステップと；
−患者の口腔の少なくとも一部の３Ｄ仮想モデルを用意するステップと；
−３Ｄ空間において、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像のうちの少なくとも１つを３Ｄ仮想モデルに対して配置し、１つの視点から見たときにその少なくとも１つの２Ｄデジタル画像とその３Ｄ仮想モデルが揃っているようにすることで、その３Ｄ仮想モデルとその少なくとも１つの２Ｄデジタル画像の両方を３Ｄ空間内で視覚化するステップと；
−１つ又は複数の２Ｄデジタル画像のうちの少なくとも１つに基づいて３Ｄ仮想モデルをモデル化するステップを含んでいる。
【０２５１】
本発明の上記の目的、特徴、利点及び／又は追加の目的、特徴、利点は、本発明の実施態様に関して添付の図面を参照して行なう以下の詳細な説明によってさらに明らかになろう。なお実施態様は例示であり、本発明がこれら実施態様に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】患者の歯のセットの視覚化とモデル化を行なう方法のフローチャートの一例を示す。
【図２】２Ｄ画像と３Ｄモデルを併せて視覚化する例を示す。
【図３】２Ｄ画像と３Ｄモデルを視覚化して配置する一例を示す。
【図４】３Ｄモデルと２Ｄ画像を互いに対して配置する例を示す。
【図５】テンプレートとしての２Ｄ画像の例を示す。
【図６】２Ｄ画像と３Ｄモデルを配置するための仮想的操作をいかにして実行するかの例を示す。
【図７】２Ｄ画像と３Ｄモデルを視覚化して配置する一例を示す。
【図８】３Ｄモデルをいかにして２Ｄ画像の中に配置できるか、又は２Ｄ画像をいかにして３Ｄモデルの上に重ねることができるかの一例を示す。
【図９】視覚化の前後の一例を示す。
【図１０】２Ｄ画像に対して配置された歯の３Ｄモデルのレンダリングの一例を示す。
【図１１】２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを互いに対して揃え、２Ｄ画像の口と歯を切り出して歯の位置に３Ｄ仮想モデルが見えるようにし、２Ｄ画像に基づいて３Ｄ仮想モデルに関する修復物を設計する一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０２５３】
以下の説明では、添付の図面を参照する。図面は、どのようにしたら本発明を実施できるかの例を示している。
【０２５４】
図１は、患者のために歯修復物を設計する方法のフローチャートの一例を示している。
【０２５５】
ステップ１０１では、１つ又は複数の２Ｄデジタル画像を用意する。そのうちの少なくとも１つの２Ｄ画像は、顔の外観を少なくとも１つ含んでいる。２Ｄ画像として、患者の顔の少なくとも一部の写真、歯のテンプレート、歯の描画、美しい歯のセットの写真又は画像などが可能である。２Ｄデジタル画像は、ユーザー・インターフェース（コンピュータのスクリーンなど）に示すことができる。
【０２５６】
ステップ１０２では、歯が存在している場合には、患者の歯のセットが含まれた口腔の３Ｄ仮想モデルを用意する。患者の歯のセットの３Ｄモデルは、患者の歯の物理的モデルを走査することによって、及び／又は患者の歯の印象を走査することによって、及び／又は患者の歯を直接走査することによって作ることができる。患者に歯がない場合には、歯肉や、歯肉又はモデルの印象を走査して口腔の３Ｄモデルを作ることができる。３Ｄ仮想モデルは、ユーザー・インターフェース（例えばコンピュータ・スクリーン）上に示すことができる。
【０２５７】
ステップ１０３では、２Ｄデジタル画像に対して３Ｄ仮想モデルを視覚化するため、２Ｄデジタル画像を３Ｄ仮想モデルに対して配置又は位置決めする。配置又は位置決めは、ソフトウエアによって実行されるデジタル仮想配置である。その結果、２Ｄ画像と３Ｄモデルを併せて見ることができる。２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルは、１つの視点から見るときに揃っているため、３Ｄ仮想モデルと２Ｄデジタル画像の両方を３Ｄ空間で見ることができる。ソフトウエア・プログラムのユーザーがデジタル・ツールを用いて手作業で２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃えること、又はデジタル処理手段によって２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを自動的に揃えること、又は２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃える作業を、ユーザーによる手作業と自動的に揃えることの組み合わせによって実行することができる。３Ｄ仮想モデルと揃えるために用いる２Ｄ画像は、顔の外観を含む同じ２Ｄ画像であってもよいし、異なる２Ｄ画像であってもよい。
【０２５８】
ステップ１０４では、３Ｄ仮想モデルの修復物をモデル化する。その修復物は、少なくとも１つの２Ｄ画像の顔の外観に合うように設計される。例えば患者の歯のセットの３Ｄ仮想モデルで修復物を含んでいる部分は、顔の外観を含む２Ｄ画像の配置を視覚化することに基づき、デジタルに、すなわち仮想的に、モデル化又は設計される。例えば患者の既存の歯の３Ｄモデルは、ＣＡＤを用いてモデル化され、そのモデル化には、修復物、歯科矯正の計画及び／又は治療、補綴物、取り外し可能な入れ歯などを含むことができる。モデル化された仮想的修復物（例えばクラウンやブリッジ）は、ＣＡＭによって製造することができ、製造された修復物はその後、歯科医が患者の歯に挿入することができる。
【０２５９】
図２は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを併せて視覚化する例を示している。
【０２６０】
図２ａは、２Ｄ画像２０１と３Ｄモデル２０２の両方を同時に見られるスクリーン・ショットを示している。２Ｄ画像２０１は患者の顔の一部の写真であり、唇２０３と、唇２０３の背後にある歯２０４とを備えた口の形態で顔の外観を示している。この写真は、患者自身のものでも、別の人のものでもよい。患者の歯が破損していて、患者が、歯の修復後に破損前のように見えることを望むのであれば、患者の写真を用いることが望ましかろう。患者が自分の歯の修復を望んでいて、及び／又は新しい歯のセットでの置き換えを望んでいて、及び／又は歯科矯正による治療を望んでいて、現在とは異なって見えるように、及び／又は現在とは別の配置になるようにする場合には、別の人の写真を用いる選択肢もある。
【０２６１】
患者の歯の３Ｄモデル２０２は、歯茎２０８と歯２０７を含んでいる。
【０２６２】
図２ｂは、２Ｄ画像２０１が患者の歯のＸ線画像である一例を示している。このＸ線画像は、顔の外観を患者の歯２０４の形態で示している。Ｘ線画像はほぼ直線上にある歯、すなわち実際のような曲線上にはない歯を示しているため、Ｘ線画像の平面の少なくとも一部をこの斜視図に対して変化させ、歯２０７のある３Ｄモデル２０２に対して湾曲させて、及び／又は投影して、及び／又は曲げて配置することができる。
【０２６３】
図３は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを視覚化して配置する一例を示している。
【０２６４】
図３ａは、歯の２Ｄ画像３０１と３Ｄモデル３０２の両方を同時に見られるスクリーン・ショットを示している。２Ｄ画像３０１は、顔の外観を、一対の唇３０３と、唇の背後にある歯３０４の輪郭の形態で示した写真又は描画である。鉛直線３０５と水平線３０６が２Ｄ画像３０１の全体に描かれていて、修復物をモデル化するためのガイド・ラインとしても使用できる。
【０２６５】
図３ｂは、２Ｄ画像３０１を３Ｄモデル３０２に対して配置して揃えたスクリーン・ショットを示している。３Ｄモデル３０２の歯３０７を、２Ｄ画像３０１の唇３０３の間に歯３０４の輪郭を通して見ることができる。２Ｄ画像を３Ｄモデルに対して配置して揃えると、３Ｄモデルに関する修復物のモデル化が容易になる。鉛直線３０５と水平線３０６が図３ｂにも見られる。
【０２６６】
図３ｃは、斜め横から見た２Ｄ画像３０１と３Ｄモデル３０２のスケッチを示しており、１つの視点から見て揃うことが図示されている。
【０２６７】
この図では、２Ｄ画像３０１と３Ｄモデルは斜め横方向から見て描かれており、それは、２Ｄ画像と３Ｄモデルをこの視点から見た場合には揃っていないことを示すためである。別の図、例えば図３ｂでは、２Ｄ画像と３Ｄモデルが揃う前方からの視点で見ている。見てわかるように、２Ｄ画像と３Ｄモデルの間には距離があり、それは、２Ｄ画像と３Ｄモデルが別々の表示であって、２つの表示からのデータを含む１つの表示ではないことを示している。距離は任意でよく、ここに示したよりも短くても長くてもよい。
【０２６８】
Ｘで示した矢印は前から見ることを示しており、この場合には、例えば図３ｂからわかるように２Ｄ画像と３Ｄモデルが揃っている。
【０２６９】
Ｙで示した矢印は下から見ることを示しており、この場合には、２Ｄ画像と３Ｄモデルを下から見る。この図からわかるように、２Ｄ画像と３Ｄモデルは、Ｙの視点から見るときには揃っていない。
【０２７０】
Ｚで示した矢印の端部、すなわち×印の入った円は、側方から見ることを示している。斜め横から見た場合について上に説明したように、この視点から見ると２Ｄ画像と３Ｄモデルは揃っていない。
【０２７１】
図４は、３Ｄモデルと２Ｄ画像を互いに対して揃える例を示している。
【０２７２】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、２Ｄ画像４０１に対する３Ｄモデル４０２の異なる配置の例を示している。３Ｄモデル４０２の歯４０７は、図４ａ、図４ｂ、図４ｃにおいて、２Ｄ画像４０１の唇４０３に対する位置が異なっていることがわかる。３Ｄモデル４０２が２Ｄ画像４０１に対して適切な配置になったとき、３Ｄモデル４０２の歯４０７を実際にモデル化することができる。
【０２７３】
図５は、顔の外観を含むテンプレートとしての２Ｄ画像の例を示している。
【０２７４】
図５ａは、２Ｄ画像５０１の一例を示している。これは、患者の歯を配置するための、及び／又は修復物をモデル化するための参照フレームである。この参照フレームは、上前歯のためのテンプレート５０９を含んでいる。テンプレート５０９は、顔の外観を、顔５０５の中線と、前歯の切端に沿った水平線５０６の形態で含んでいる。
【０２７５】
テンプレート５０９は、顔の外観を、中切歯５１０、側切歯５１１、尖頭歯５１２（犬歯としても知られる）に合った箱の形態で含んでいる。側切歯５１１は理想的には中切歯５１０の２／３の幅であり、尖頭歯５１２は理想的には中切歯５１０よりもわずかに狭い。
【０２７６】
図５ｂは、２Ｄ画像５０１が、顔の外観を中切歯５１０、側切歯５１１、尖頭歯５１２の長軸５１３の形態で含むテンプレート５０９である一例を示している。長軸５１３は、水平線５０６によって示される切端に向かって収束している。
【０２７７】
図５ｃは、２Ｄ画像５０１が、顔の外観を前から見た前歯の輪郭５１４の形態で示したテンプレート５０９である一例を示している。
【０２７８】
図５ｄは、２Ｄ画像５０１が、顔の外観を、自然な微笑の下唇に合致した微笑ラインの曲線５１５と、前から見た上前歯５１０、５１１、５１２の切端の形態で有するテンプレート５０９を含む一例を示している。
【０２７９】
図５ｅは、２Ｄ画像５０１が、歯茎組織の位置を示すために３本の曲線５１６の形態になった顔の外観を含むテンプレート５０９を含む一例を示している。
【０２８０】
図５ｆは、２Ｄ画像５０１が、上から見た前歯に沿ったアーチ５１７の形態の曲線を含むテンプレート５０９を含んでいるか、そのようなテンプレート５０９である一例を示している。
【０２８１】
図５ｇは、２Ｄ画像５０１が、上から見た前歯に沿った曲線５１８含むテンプレート５０９を含んでいるか、そのようなテンプレート５０９である一例を示している。
【０２８２】
アーチ５１７と曲線５１８も顔の外観と考えることができる。
【０２８３】
図６は、３Ｄモデルと２Ｄ画像を互いに対して揃えるため、揃える操作、すなわち仮想的な操作をいかにして実行するかの例を示している。
【０２８４】
揃えるための仮想的操作に含まれるのは以下の操作である：
−２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルを拡大縮小し、歯の少なくとも一部が両者で同じサイズで示されるようにする；
−２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルを揃える；
−３Ｄ仮想モデルを２Ｄデジタル画像の平面に投影する；
−確定位置を視覚化するときに２Ｄデジタル画像と３Ｄ仮想モデルの両方で同じ斜視図を得るため、２Ｄデジタル画像及び／又は３Ｄ仮想モデルの斜視図を変化させる；
−２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルが揃って見えるようにするため、３Ｄ仮想モデルの斜視図の歪みを除去する。
【０２８５】
揃えるための仮想的操作は、２Ｄデジタル画像及び／又は３Ｄ仮想モデルの回転と、左右及び前後への並進移動によって実行できる。
【０２８６】
一実施例（図示せず）では、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの少なくとも前歯の切端のシルエットを用いて２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを揃える。
【０２８７】
図６ａは、２Ｄデジタル画像６０１と３Ｄ仮想モデル６０２の歯で対応する解剖学上の点６１９を検出することを利用して揃える操作、すなわち配置する（例えば揃える）ための仮想的操作を実行する一例を示している。図６ａに示した解剖学上の点６１９は、上前歯に存在する。１つの解剖学上の点は、左の側切歯の遠心側の切端にある。ただし左とは、図の左側だが、患者にとっては右である。別の解剖学上の点は、左右の中切歯に挟まれた切端にある。第３の解剖学上の点は、右の側切歯と右犬歯に挟まれた歯茎にある。ただし右とは、図の右側だが、患者にとっては左である。
【０２８８】
対応する解剖学上の点６１９が検出され、例えばこの図におけるように２Ｄデジタル画像６０１と３Ｄ仮想モデル６０２の両方で印がつけられると、２Ｄデジタル画像６０１と３Ｄ仮想モデル６０２の対応する解剖学上の点６１９が、互いにカバーされる、又は重複する、又は合致する、又はフィットするようにして、２Ｄデジタル画像６０１と３Ｄ仮想モデル６０２を互いに対して揃えることができる。対応する解剖学上の点６１９がスクリーン上で選択されると、ソフトウエアが、点６１９が重なるようにして２Ｄデジタル画像６０１と３Ｄ仮想モデル６０２を自動的に配置することができる。
【０２８９】
図６ｂは、仮想的測定棒６２０を用いて配置（例えば拡大縮小）のための仮想的操作を実行する一例を示している。仮想的測定棒６２０は、２Ｄ画像６０１と３Ｄモデル６０２の両方に見られる。２Ｄ画像６０１では、仮想的測定棒６２０は、２本の上中切歯６１０と２本の側切歯６１１を横断する長さに対応する長さを持つ。しかし３Ｄモデル６０２では、仮想的測定棒６２０は、２本の上中切歯６１０と２本の側切歯６１１と２本の犬歯６１２に対応する長さを持つ。したがって２Ｄ画像６０１と３Ｄモデル６０２のサイズを一致させるには、３Ｄモデルを拡大して２Ｄ画像のサイズに合わせる必要がある。
【０２９０】
あるいは、及び／又はそれに加えて、ユーザーは、目視によって２Ｄデジタル画像及び／又は３Ｄ仮想モデルを配置する仮想的操作を実行することができる。
【０２９１】
図７は、２Ｄ画像と３Ｄモデルを視覚化して配置する一例を示している。
【０２９２】
図７は、歯の２Ｄ画像７０１と３Ｄモデル７０２の両方を同時に見られるユーザー・インターフェースからのスクリーン・ショットを示している。２Ｄ画像７０１は患者の顔の一部の写真であり、ここには顔の外観が、患者の唇７０３と、唇の背後に存在している上歯７０４の形態で含まれている。２Ｄ画像の下歯の位置には、下歯７０７を含む３Ｄモデルが配置される。
【０２９３】
３Ｄモデル７０２は、２Ｄ画像７０１に対して配置されて揃えられる。
【０２９４】
３Ｄモデルに関する修復物は、２Ｄ画像における顔の外観（例えば患者の唇、上前歯など）に合うようにモデル化することができる。
【０２９５】
図８は、３Ｄモデルを２Ｄ画像の中にいかにして配置できるか、又は２Ｄ画像をいかにして３Ｄモデルの上に重ねることができるかの一例を示している。
【０２９６】
図８は、２Ｄ画像８０１を見られるユーザー・インターフェースからのスクリーン・ショットを示している。２Ｄ画像８０１は患者の顔の一部であり、ここには、患者の唇８０３と、唇の背後に存在している歯８０４が含まれている。
【０２９７】
歯の３Ｄモデルを下歯の位置に配置せねばならない場合には、３Ｄ画像の下歯の領域に印をつけ、その領域を不透明領域８３０で隠すか、その領域を除去することができる。印をつけるその領域８３０には、上歯と下唇の縁部に沿って線８３１を描いて印をつけることができる。線８３１を引くのは、２Ｄ画像の自動的な輪郭及び／又は色検出によって自動的に実行することができる。あるいは、及び／又はそれに加えて、操作者が線８３１を引くことや、別の方法で領域８３０に印をつけることができる。
【０２９８】
同じことが、例えば２Ｄ画像のすべての歯を３Ｄモデルの歯で置き換える必要がある場合にもある程度当てはまる。
【０２９９】
図９は、視覚化の前後の一例を示している。
【０３００】
視覚化の前後は、例えば状態図を徐々にフェード・インとフェード・アウトさせながら連続的に交代させることで得られる。そうすることで、技工士、歯科医、患者はほんのわずかな変化や微笑の詳細さえ容易に検出できるため、最適な比較がなされる。
【０３０１】
図９は、２Ｄ画像９０１の一部と３Ｄモデル９０２の一部の両方を同時に見られる一例を示している。２Ｄ画像９０１は患者の顔の一部の写真であり、ここには顔の外観が、患者の唇９０３と、唇の背後に存在している上歯９０４の形態で含まれている。患者の口の左側（患者にとっては右側）にある下歯と上歯の位置に、歯９０７を含む３Ｄモデルが見える。
【０３０２】
３Ｄモデル９０２は、２Ｄ画像９０１に対して配置されて揃えられる。
【０３０３】
２Ｄ画像９０１に存在している歯９０４は、１本以上の歯を修復する前の状態に対応する。修復された歯９０７を有する３Ｄモデル９０２は、歯を修復した後の可能な状態に対応する。例えば視覚化の前後の状態図を徐々にフェード・インとフェード・アウトさせながら交代させることができるため、提案された変化をはっきりと見て評価することができる。
【０３０４】
図１０は、２Ｄ画像に対して配置された歯の３Ｄモデルのレンダリングの一例を示している。
【０３０５】
図１０は、歯の２Ｄ画像１００１と３Ｄモデル１００２の両方を同時に見られる一例を示している。２Ｄ画像１００１は患者の顔の一部の写真であり、ここには患者の唇１００３が含まれている。２Ｄ画像の歯の位置に、モデル化され、レンダリングされた修復後の歯１００７を含む３Ｄモデルが配置されている。３Ｄモデルにおける修復後の歯１００７は、レンダリングされている（例えば写真のように見えるレンダリング）。
【０３０６】
図１１は、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを互いに対して揃え、２Ｄ画像の口と歯を切り出して歯の位置に３Ｄ仮想モデルが見えるようにし、２Ｄ画像に基づいて３Ｄ仮想モデルに関する修復物を設計する一例を示している。
【０３０７】
図１１は、修復物を設計するために実行する多数のステップを示しているが、修復物を設計するのにこれらのステップをすべて実行せねばならないと理解してはならない。いくつかの場合には、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルを図１１に示したのとは異なる揃え方をしてもよく、いくつかの場合には、図１１に示したようにして口と歯が２Ｄ画像から切り出されることはない。
【０３０８】
図１１ａは、患者の歯のセットの３Ｄ仮想モデル１１０２を示している。３本の歯を含むブリッジの形態になった修復物１１４０の第１の設計を行なう。この修復物は白色だが、３Ｄモデルにおける元の歯は、図では茶／灰色である。
【０３０９】
図１１ｂは、修復物１１４０を有する３Ｄモデル１１０２を示している。右下隅にメニュー１１４１が示してあり、ユーザーは、そのメニューにより、３Ｄモデル１１０２に重ねる２Ｄ画像を選択することができる。
【０３１０】
図１１ｃは患者の顔の下部の２Ｄ画像１１０１を示しており、唇１１０３と既存の歯１１０４を備える口が示されている。やはりメニュー１１０２が右下隅に見える。
【０３１１】
図１１ｄは、唇１１０３と歯１１０５を含む２Ｄ画像１１０１と、修復物１１４０を有する３Ｄ仮想モデル１１０２の両方を示している。２Ｄ画像１１０１は一部が透明にされているため、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの両方を見ることができる。右下隅のメニュー１１４１のスライダを移動させて２Ｄ画像及び／又は３Ｄモデルの透明度を調節することができる。
【０３１２】
図１１ｅは２Ｄ画像１１０１と３Ｄ仮想モデルを示しており、ここでは２Ｄ画像が部分的に透明にされているため、２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルの両方を見ることができる。２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルは揃えられている。そのことは、３本の前歯１１４２、１１４３、１１４４が２Ｄ画像と３Ｄ仮想モデルで一致していることからわかる。
【０３１３】
さらに、修復物１１４０の第１の設計では、修復物１１４０の新しい歯が、２Ｄ画像における元の歯よりもわずかに短くなるようにされている。
【０３１４】
患者は、元の歯が破損していたり、損傷していたり、死んでいたり、咬合に問題があったり、歯茎に問題があったりしたため、修復物１１４０を必要としていた可能性がある。
【０３１５】
図１１ｆは２Ｄ画像１１０１と３Ｄ仮想モデル１１０２を示しており、ここでは２Ｄ画像の透明度が図１１ｅの透明度と比べてわずかに異なっている。図１１ｆでは、２Ｄ画像は、図１１ｅにおけるよりも透明度が劣っている。透明度は、メニュー１１４１のスライダによって調節できる。
【０３１６】
図１１ｇ、図１１ｈ、図１１ｉは、２Ｄ画像の歯を仮想的に切り出す一例を示している。
【０３１７】
図１１ｇは患者の顔の下部の２Ｄ画像１１０１を示しており、唇１１０３と歯１１０４を見ることができる。唇１１０３に沿った線１１３１が描かれているため、唇の内側の全領域１１３０に印をつけることができる。
【０３１８】
図１１ｈは、唇１１０３に沿った線１１３１の内側の領域１１３０を空白にした、すなわち何もないスペースで置き換えた２Ｄ画像１１０１を示している。したがって領域１１３０内の歯１１０４は図から除去、削除、無視されている。領域１１３０は透明にされているため、２Ｄ画像の背後に配置された３Ｄ仮想モデルを領域１１３０内に見ることができる。
【０３１９】
図１１ｉは、２Ｄ画像１１０１で唇１１０３に沿った線１１３１内の部分である領域１１３０を示している。したがって２Ｄ画像のこの切り出された部分に歯１１０４が見える。
【０３２０】
図１１ｊは、唇１１０３の線１１３１に沿った切り出し領域１１３０を有する２Ｄ画像１１０１を示している。３Ｄ仮想モデル１１０２を今や２Ｄ画像の切り出し領域１１３０に見ることができる。３Ｄ仮想モデル１１０２の修復物１１４０が見えるが、修復物１１４０はまだ最終的な設計がなされていないことがわかる。なぜなら上中切歯の間にかなり大きなギャップが存在しているからである。ここでは、左の中切歯（見ている人にとっては左だが、本人にとっては右の中切歯である）が修復物１１４０の一部になっている。
【０３２１】
図１１ｋは、今や修復物１１４０の最終的な設計が終わったことを示している。なぜなら修復物１１４０は、２本の上中切歯の間に大きなギャップがないように設計されているからである。したがって修復物１１４０は、２Ｄ画像に見られる顔の外観（例えば唇１１０３）に基づき、顔の外観に合うように設計されている。
【０３２２】
修復物が上前歯のうちの３本であるこの場合には、修復物の一部が上顎の反対側にある対応する歯と対称になるようにも設計される。しかし例えば修復物が総入れ歯であったり、例えば上顎のすべての前歯だったりする場合には、修復物の新しい歯は、２Ｄ画像に見られる患者の顔の外観に合致してフィットするように設計することができ、修復物は、患者の口に存在する歯と対称になるように設計しなくてもよい。
【０３２３】
いくつかの実施態様を示して詳細に説明してきたが、本発明がそれらに限定されることはなく、本発明は、以下の請求項に規定されている主題の範囲で別のやり方で実現することもできる。特に、別の実施態様を利用してもよいことと、本発明の範囲を逸脱することなく、構造と機能を改変できることを理解すべきである。
【０３２４】
いくつかの手段を列挙した装置の請求項では、それら手段のいくつかは、ハードウエアの同一の部品によって実現できる。いくつかの手段が互いに異なる従属請求項に記載されていたり、異なる実施態様で説明されていたりするという事実があるからといって、これら手段の組み合わせを利用しても利点がないとは限らない。
【０３２５】
この明細書で使用する“備える（含む）／備えている（含んでいる）”という表現は、記載されている特徴、整数、ステップ、部品が存在することを規定していると理解すべきだが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、部品や、これらの組み合わせの存在又は追加が排除されないことを強調すべきである。
【０３２６】
ある請求項がそれよりも前のいずれかの請求項を参照しているときには、それよりも前の任意の１つ又は複数の請求項を意味するものと理解する。
【０３２７】
上に記載した方法及び以下に記載する方法の特徴はソフトウエアで実現することができ、コンピュータが実行できる命令を実行することにより、データ処理システムその他の処理手段で実行できる。命令として、記憶媒体から、又はコンピュータ・ネットワークを通じた別のコンピュータから、メモリ（例えばＲＡＭ）に記憶させたプログラム・コード手段が可能である。あるいは記載した特徴は、ソフトウエアの代わりにハードウエア回路によって実現することや、ソフトウエアと組み合わせたハードウエア回路によって実現することができる。
【図１】
2013531531.tif 000003
【図２ａ）】
2013531531.tif 000004
【図２ｂ）】
2013531531.tif 000005
【図３ａ）】
2013531531.tif 000006
【図３ｂ）】
2013531531.tif 000007
【図３ｃ）】
2013531531.tif 000008
【図４ａ）】
2013531531.tif 000009
【図４ｂ）】
2013531531.tif 000010
【図４ｃ）】
2013531531.tif 000011
【図５ａ）】
2013531531.tif 000012
【図５ｂ）】
2013531531.tif 000013
【図５ｃ）】
2013531531.tif 000014
【図５ｄ）】
2013531531.tif 000015
【図５ｅ）】
2013531531.tif 000016
【図５ｆ）】
2013531531.tif 000017
【図５ｇ）】
2013531531.tif 000018
【図６ａ）】
2013531531.tif 000019
【図６ｂ）】
2013531531.tif 000020
【図７】
2013531531.tif 000021
【図８】
2013531531.tif 000022
【図９】
2013531531.tif 000023
【図１０】
2013531531.tif 000024
【図１１ａ）】
2013531531.tif 000025
【図１１ｂ）】
2013531531.tif 000026
【図１１ｃ）】
2013531531.tif 000027
【図１１ｄ）】
2013531531.tif 000028
【図１１ｅ）】
2013531531.tif 000029
【図１１ｆ）】
2013531531.tif 000030
【図１１ｇ）】
2013531531.tif 000031
【図１１ｈ）】
2013531531.tif 000032
【図１１ｉ）】
2013531531.tif 000033
【図１１ｊ）】
2013531531.tif 000034
【図１１ｋ）】
2013531531.tif 000035
【国際調査報告】
2013531531.tif 000036
2013531531.tif 000037
2013531531.tif 000038