(57)【要約】  患者の顎を穿孔するための装置であって、この装置は、ゲルテンプレート、このゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、ゲルテンプレートとこのゲルテンプレートに埋設されたシリンダを顎に対して固定させるための支持具を備え、ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、シリンダは顎を穿孔できるように調節されており、シリンダは、このシリンダを通して顎を穿孔できるようにゲルテンプレート内に配置されている。
2011530320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の顎を穿孔する装置であって、前記装置は、
ゲルテンプレート、
前記ゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるために調節された支持具を備え、
前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは前記顎を穿孔できるように調節されており、かつ
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように前記ゲルテンプレート内に配置されている患者の顎を穿孔する装置。
【請求項２】
前記支持具が複数の管を備え、前記複数の管が前記ゲルテンプレートの基部側に埋設されており、かつ、前記顎上に前記ゲルテンプレートを固定させるための複数の鋲を挿嵌できるように調節されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持具が一時的に隣接歯に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記支持具が一時的に歯茎に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ゲルテンプレートの近くに配置されるように調節されたフレームをさらに備え、前記支持具が前記フレームに接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記顎に対して前記シリンダが所定の位置と角度になるように形成されている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記支持具が、前記顎に対する位置合わせのためのセンサと一時的に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ゲルテンプレートは前記基部側第１ゲル部と端部側第２ゲル部を備え、前記シリンダは前記端部側第２ゲル部に埋設され、複数の管が前記基部側第１ゲル部に更に備えられ、この複数の管は、前記顎上に前記ゲルテンプレートを固定させるための複数の鋲を挿嵌できるように調節されている請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ゲルテンプレートに取り付け可能で、前記シリンダの場所と位置の測定ができるナビゲーション手段をさらに備えた請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
患者の顎を穿孔するためのキットであって、
少なくとも１つのゲルテンプレートと、
少なくとも1つの前記ゲルテンプレートに埋設された複数のシリンダであって、それぞれ穿孔の所定の特性に対応しているシリンダと、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるために調節された支持具と、を備え、
少なくとも１つの前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように調節されており、
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように少なくとも１つの前記ゲルテンプレート内に配置されており、
少なくとも１つの前記ゲルテンプレートと１つの前記シリンダとの組み合わせは穿孔の所定の特性に応じて、用途に合わせて選択できる患者の顎を穿孔するキット。
【請求項１１】
前記シリンダを備えた前記ゲルテンプレートを、顎や人口歯根の埋設予定位置に対して正確な三次元の位置に設置できるように調節された人口歯根の位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）を備え、前記ＰＡＰＳは小型の距離センサ及び小型の傾斜計を備えており、
前記ＰＡＰＳは低加速度を測定するように調節されており、かつ、低ノイズレベル特性及び時間依存測定エラー特性を備え、前記測定エラーが所定の閾値未満となるように前記シリンダを備えたゲルテンプレートの正確な三次元位置調整を短時間で実行する請求項１０に記載のキット。
【請求項１２】
所定の位置に、及び所定の人口歯根の埋設方向に沿って患者の顎に前記人口歯根を設置する方法であって、
前記顎の一部上に適合するようにシリンダを備えたゲルテンプレートを配置、付形する段階であって、前記シリンダンを所定の位置に配置し、かつ所定の人口歯根の埋設方向に配向することにより、該シリンダを介して顎の穿孔及び人工歯根の設置を可能とする段階と、
電磁放射を使ってゲルテンプレートを硬化させる段階と、
前記シリンダを介して前記顎を穿孔する段階と、を含む人工歯根の埋設方法。
【請求項１３】
前記シリンダを通して前記人口歯根を配置する段階を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ゲルテンプレートが基部側第１ゲル部とシリンダを備えた端部側第２ゲル部とを備えており、
前記ゲルテンプレートを配置、付形する段階が、
前記顎の一部上に適合するように複数の管を含む前記第１ゲル部を配置、付形する段階と、
前記第１ゲル部を硬化させる段階と、
前記管へ複数の鋲を挿嵌させることにより、前記顎上に前記第１ゲル部を固定させる段階と、
前記第１ゲル部の上に前記第２ゲル部を設置する段階と、
前記第２のゲル部を位置合わせして付形する段階であって、前記シリンダを所定の位置に配置し、かつ所定の人工歯根の埋設方向に配向することにより、該シリンダを介して顎の穿孔及び人工歯根の設置を可能とする段階と、
前記第２ゲル部を硬化させる段階と、を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記人口歯根に応じて前記シリンダを選択することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記顎上に前記ゲルテンプレートを一時的に固定させることを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記ゲルテンプレートを隣接歯に接続することにより、前記顎上に前記ゲルテンプレートを一時的に固定させる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ゲルテンプレートを歯茎に接続することにより、前記顎上に前記ゲルテンプレートを一時的に固定させる請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ゲルテンプレートの近くにフレームを一時的に設置する段階と、前記フレーム上に前記ゲルテンプレートを固定させる段階とを更に含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記フレームを所定の位置及び所定の人口歯根の埋設方向に適合させる段階を更に含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記顎に前記ゲルテンプレートを取り付けるために使用されるセンサに前記ゲルテンプレートを一時的に固定させる段階を更に含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
較正ユニットを使用して測定を検証する段階を更に含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
前記ゲルテンプレートを配置することが、低加速度を測定するように調節され、かつ、低ノイズレベル特性及び時間依存測定エラー特性を備えた慣性センサを使用して、短時間に実行され、前記測定エラーを所定の閾値未満に維持する請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
患者の顎に人口歯根を埋設するためのシステムであって、前記システムは、
患者の顎を穿孔する穿孔装置であって、
ゲルテンプレート、
前記ゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるための支持具を備える穿孔装置と、
前記人口歯根の埋設位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）であって、コンピュータに接続されて、前記顎及び人口歯根埋設予定位置に対する正確な三次元位置に前記穿孔装置を配置できるように調節される埋設位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）と、を備え、
前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは、該シリンダを介して、前記顎を穿孔し、かつ前記人口歯根の設置を可能なように調節されており、
前記シリンダは、該シリンダを介して、前記顎を穿孔できるように前記ゲルテンプレート内に配置されている、システム。
【請求項２５】
前記ＰＡＰＳからのデータが前記穿孔装置の位置調整を可能にするために、コンピュータのＣＴイメージ上で提示される請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ＣＴイメージ上において前記穿孔装置の位置を較正できるように調節された、少なくとも１つの金属玉を備えた検証ユニットを更に備える請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ＰＡＰＳが、前記顎に接続されて人口歯根の埋設処置の間に前記顎の動きを測定するために調節された小型の距離センサ、小型の傾斜計、及び小型の振動センサを含む請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記ＰＡＰＳは低加速度を測定するように調整され、かつ低ノイズレベル特性及び時間依存測定エラー特性を備え、前記測定エラーが所定の閾値未満となるように前記穿孔装置の配置調整を短時間で実行する請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照。本出願は、２００８年８月１０日に出願された米国仮特許出願番号６１０８７７０７の利益を主張しており、前記米国出願は、参照によって本明細書に組み込まれている
【０００２】
本発明は概して歯科分野に関し、より詳細には人口歯根治療に関する。
【背景技術】
【０００３】
人口歯根を設置するために患者の顎を穿孔することにおいて、患者の顎を測定し、それからオーダーメイドの外科用テンプレート型を通常は遠隔の製造業者から注文して、前記テンプレート型を元に人口歯根の埋設治療を計画して、最終的に前記型に合せて穿孔する、という作業が伴う。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態では、患者の顎を穿孔するための装置を提供しており、前記装置は、ゲルテンプレート、前記ゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、及び、前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを顎に対して固定させるために調節された支持具備え、前記ゲルテンプレートは電磁放射の反応で硬化するように選択されたゲル用いて形成されており、前記シリンダは前記顎を穿孔できるように調節されており、かつ、前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように前記ゲルテンプレート内に配置されている。
【０００５】
従って、本発明の一つの局面によれば、ゲルテンプレートは基部側第１ゲル部と端部側第２ゲル部を備え、前記シリンダは前記端部側第２ゲル部に埋設されており、前記基部側第１ゲル部には複数の管が更に備えられ、前記複数の管は前記顎上に前記ゲルテンプレートを固定させるための複数の鋲を挿嵌できるように調節されている。
【０００６】
本発明の実施形態では患者の顎を穿孔するためのキットを提供しており、前記キットは、少なくとも１つのゲルテンプレートと、少なくとも1つの前記ゲルテンプレートに埋設された複数のシリンダであって、それぞれ穿孔の所定の特性に対応しているシリンダと、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるために調節された支持具と、を備え、少なくとも１つの前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように調節されており、前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように少なくとも１つの前記ゲルテンプレート内に配置されており、少なくとも１つの前記ゲルテンプレートと１つの前記シリンダとの組み合わせは穿孔の所定の特性に応じて、用途に合わせて選択できる。
【０００７】
本発明の実施形態では、所定の位置に、及び所定の人口歯根の埋設方向に沿って、患者の顎に人口歯根を設置する方法を提供しており、前記方法は、前記顎の一部上に適合するようにシリンダを備えたゲルテンプレートを配置、付形する段階であって、前記シリンダンを所定の位置に配置し、かつ所定の人口歯根の埋設方向に配向することにより、該シリンダを介して顎の穿孔及び人工歯根の設置を可能とする段階と、電磁放射を使ってゲルテンプレートを硬化させる段階と、前記シリンダを介して前記顎を穿孔する段階と、を含む。
【０００８】
従って、本発明の一つの局面に従えば、前記ゲルテンプレートが基部側第１ゲル部とシリンダを備えた端部側第２ゲル部とを備えており、前記ゲルテンプレートを配置、付形する段階が、前記顎の一部上に適合するように複数の管を含む前記第１ゲル部を配置、付形する段階と、前記第１ゲル部を硬化させる段階と、前記管へ複数の鋲を挿嵌させることにより、前記顎上に前記第１ゲル部を固定させる段階と、前記第１ゲル部の上に前記第２ゲル部を設置する段階と、前記第２のゲル部を位置合わせして付形する段階であって、前記シリンダを所定の位置に配置し、かつ所定の人工歯根の埋設方向に配向することにより、該シリンダを介して顎の穿孔及び人工歯根の設置を可能とする段階と、前記第２ゲル部を硬化させる段階と、を含む。
【０００９】
本発明のこれらの、追加的、及び／または他の側面及び／または利点は、以下の詳細な説明に記載するが、前記詳細な説明から推論可能であり、及び／または本発明の実施により理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明は、以下の添付の図面を用いて関連してなされた実施形態の詳細な説明から一層明確に理解されるであろう。
【図１】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔して人工歯根｛じんこう しこん｝を設置するための装置を表す図である。
【図２】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔して人口歯根を設置するための二部式装置を表す図である。
【図３】本発明の実施形態において、患者の顎に人口歯根を設置する方法の一部を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態において、センサを利用して患者の顎に人口歯根を設置する方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の実施形態において、患者の顎に二部式装置を設置する図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態において、患者の顎に二部式装置を設置する図である。
【図６】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔するための装置の概略図である。
【図７】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔するための装置の概略図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔するための装置の概略図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態において、患者の顎を穿孔するための装置の概略図である。
【図９】本発明の実施形態において、所定の位置に、かつ、所定の人口歯根の埋設方向に沿って患者の顎に人口歯根を設置する方法を表す高次のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、当然のことながら、本発明の応用は以下の説明または図面の例示に記載された構成要素の構造及び配置の詳細に限定されないことを言及する。本発明は他の実施態様にも応用可能であり、様々の方法で実施され実行される。また、当然のことながら、本明細書で用いられる表現及び用語は説明するためのものであって限定のためのものではない。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態において、人口歯根の埋設処置の実質的な直前に患者にテンプレートを適合させて、顎を穿孔しかつ人口歯根を設置できるようにテンプレートを調節する装置及び方法を開示する。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図１は、患者の顎を穿孔して、顎に人口歯根を設置するための単一式装置１００を示す図である。単一式装置１００は埋設されたシリンダ１６０と複数の管１２０とを備えたテンプレート１０５を備える。テンプレート１０５は基部側第１ゲル部１１０と端部側第２ゲル部１５０とを備える。シリンダ１６０は端部側第２ゲル部１５０に埋設されている。複数の管１２０は基部側第１ゲル部１１０に埋設されており、顎上にテンプレート１０５を固定させるための複数の鋲１２５を挿嵌できるように調節されている。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、第１ゲル部１１０及び第２ゲル部１５０は電磁放射に反応して硬化することができる。例えば、ゲル部１１０及び１５０は可視光、赤外線、紫外線、レーザー光線、またはそれらの組み合わせによって硬化することができる。ゲル部１１０及び１５０は相違する波長や強度特性の電磁放射に反応して硬化することができる。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、患者の顎を穿孔してこの顎に人口歯根を設置するための誘導要素としてのシリンダ１６０を正確に設置できるように第１ゲル部１１０を配置し、鋲１２５で固定し、さらに硬化することができる。第２ゲル部１５０はシリンダ１６０を固定させるために設置及び硬化することができる。顎の穿孔や顎への人口歯根の設置は、シリンダ１６０を通して実施できる。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、単一式装置１００は処置の実質的な直前にそれぞれの患者に適合して、顎を正確に穿孔して人口歯根を設置できるように調節することができる。従って、単一式装置１００はユニバーサルなまたは汎用のテンプレートである。単一式装置１００の寸法は患者と利用できる人口歯根に応じてカスタマイズできる。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図２は患者の顎を穿孔して、顎に人口歯根を設置するための二部式装置２００を示す図である。二部式装置２００は基部側第１ゲル部２１０と端部側第２ゲル部２５０とを備えるテンプレート２０５を備える。シリンダ２６０は端部側第２ゲル部２５０に埋設されている。複数の管２２０は基部側第１ゲル部２１０に埋設されており、顎上にテンプレート２０５を固定させるための複数の鋲２２５を挿嵌できるように調節されている。基部側第１ゲル部２１０と端部側第２ゲル部２５０は、複数のピン２２７で接続でき、複数のピン２２７は基部側第１ゲル部２１０に取り付けられており、端部側第２ゲル部２５０内の複数のソケット２７０に適合させる。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、第１ゲル部２１０及び第２ゲル部２５０は電磁放射に反応して硬化することができる。例えば、ゲル部２１０及び２５０は可視光、赤外線、紫外線、レーザー光線、またはそれらの組み合わせによって硬化することができる。ゲル部２１０及び２５０は相違する波長や強度特性の電磁放射に反応して硬化することができる。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、二部式装置２００は処置の実質的な直前にそれぞれの患者に適合でき、かつ、顎を穿孔して人口歯根を設置できるように調節することができる。従って、二部式装置２００はユニバーサルなまたは汎用のテンプレートである。二部式装置２００の寸法は患者と利用できる人口歯根に応じてカスタマイズできる。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図３は、患者の顎に人口歯根を設置する方法の一部を示すフローチャートである。この方法は下記の段階を含んでおり、前記方法は、顎の一部上に適合させるための複数の管を備える第１ゲル部を配置、付形する段階（段階３００）を含む。ここに、第１ゲル部は処置の実質的な直前にそれぞれの患者に適合でき、かつ、顎を穿孔して人口歯根を設置できるように調節できる。さらに、前記方法は、電磁放射の反応で第１ゲル部を硬化させる段階（段階３１０）を含む。例えば、第１ゲル部は可視光、赤外線、紫外線、レーザー光線、またはそれらの組み合わせによって硬化することができる。付加的な段階として、前記方法は、管を通して複数の鋲を挿嵌させることによって顎上に第１ゲル部を固定させる段階（段階３２０）、第１ゲル部上に第２ゲル部を設置する段階（段階３３０）、及びシリンダが穿孔する方向と人口歯根を設置する方向と適合するように第２ゲル部を配置、付形する段階（段階３４０）を含む。シリンダは穿孔や人口歯根埋設のための案内として機能することができる。さらに、前記方法は、電磁放射に反応して第２ゲルを硬化させる段階（段階３５０）を含む。例えば、第２ゲル部は可視光、赤外線、紫外線、レーザー光線、またはそれらの組み合わせによって硬化することができる。第１及び第２ゲル部は相違する波長や強度特性の電磁放射に反応して硬化することができる。付加的な段階として、前記方法は、シリンダを通して顎を穿孔する段階（段階３６０）と、人口歯根を設置する段階（段階３７０）を含む。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、単一式装置１００、二部式装置２００、同様に第１、第２ゲル部、及び、シリンダ（１１０、１５０、２１０、２５０、１６０、２６０、段階３００、３３０、３４０）を設置することは、位置・角度センサや、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）、Ｘ線写真、超音波方法などのような医療イメージング方法に基づいたコンピュータ用ナビゲーションプログラムを利用して実施できる。さらに詳細に言うと、前記装置の配置及び前記方法の実行は、人口歯根の位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）と、頭部の角度・位置センサ（ＨＡＰＳ）、そしてＣＴイメージング装置に接続されたコンピュータプログラムを利用することで実施できる。ＰＡＰＳ及びＨＡＰＳは、柔軟性のある誘導テンプレート上に配置された金属玉を利用して、ＣＴイメージング装置と同期化できる。前記コンピュータプログラムは人口歯根の埋設場所の三次元イメージを作成することができ、適切な人口歯根と人口歯根の埋設場所を確認でき、単一式装置１００または二部式装置２００のいずれかの適切な設置を演算できる。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図４はセンサを利用して患者の顎に人口歯根を設置する方法を示すフローチャートである。前記方法は、同期化させるために人口歯根の埋設場所に金属玉を含んだ柔軟性のある誘導テンプレートと一緒に口のＣＴイメージを撮る段階（段階４００）と、ＣＴイメージを利用して人口歯根の埋設位置・角度を計画する段階（段階４１０）と、ＣＴイメージと金属玉の位置に従ってＰＡＰＳセンサを同期化させる段階（段階４２０）と、段階３００から３７０とセンサデータに従って計画された人口歯根の埋設位置・角度と合致している誘導シリンダを備えたテンプレートを設置する段階と段階４３０を含む。
【００２３】
さらに前記方法は較正ユニットを使用して測定を検証する段階（段階４２５）を含んでもよく、例えば、測定された長さの金属糸で接続された二つの金属玉のような較正ユニットが、ＣＴイメージ上で距離測定を検証するために選択される。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図５Ａ及び図５Ｂは患者の顎５００上に二部式装置を設置する図である。図５Ａは、基部側第１ゲル部２１０を正確な三次元の位置に配置するためにコンピュータ５２０と接続された人口歯根の位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）５１０を利用して、患者の顎５００上に基部側第１ゲル部２１０を設置する図である。図５Ｂは、端部側第２ゲル部２５０を正確な三次元の位置に配置するためにコンピュータ５２０と接続された人口歯根の位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）５１０を利用して、患者の顎５００内の基部側第１ゲル部２１０上に端部側第２ゲル部２５０を設置する図である。
【００２５】
図５Ａ及び図５Ｂに示される患者の顎に人口歯根を埋設するためのシステムは、それぞれ装置１００や２００、更にはＰＡＰＳ５１０のような配置手段を備える。
【００２６】
歯科医はＰＡＰＳ５１０を利用することで装置１００や２００を顎において所定の位置と所定の角度に設置でき、これにより顎の骨を穿孔してシリンダ１６０を通して人口歯根を挿嵌させせられる。
【００２７】
ＰＡＰＳ５１０は既知の基準点に対して正確な位置の測定ができるように調節される（例えば、１ミリや１度の精度で）。次に、正確な位置の測定はコンピュータ５２０（例えばＣＴ（コンピュータ断層撮影）イメージ等へ提供される。歯科医はＰＡＰＳ５１０を利用することで、患者が歯科用の椅子に座った状態で、診療所内で手術できる。
【００２８】
ＰＡＰＳ５１０は小型の距離・角度センサ（例えば三軸加速度計やジャイロスコープ、慣性測定ユニット等）、小型の傾斜計、及び小型の振動センサ（例えばＨＡＰＳセンサ等）から成ってもよく、これらは顎に接続でき、処置の間に顎の動きを測定できる。小型の振動センサは頭、上顎または下顎に取り付けることができ、顎５００の位置、角度、動きを測定できる。ＰＡＰＳ５１０は低加速度を測定するように調節されており、低ノイズレベル特性及び時間依存性の測定エラー特性を持つことができる。手術中には、ＰＡＰＳ５１０によるゲルテンプレート６０５及び／またはシリンダ６６０の場所・位置の測定は、測定エラーが所定の閾値未満に保たれるように、短時間で実施できる。例えば、ＰＡＰＳ５１０は小型の慣性センサから成ってもよく、小型の慣性センサは短い測定時間により過度の測定エラーの蓄積を回避するので、効果的に適用できる。さらに、金属玉または金属糸、及び固定金具または固定糸によって、測定を較正できる。
【００２９】
小型の振動センサはコンピュータ５２０及び／またはＰＡＰＳ５１０と通じることができ、その測定は自動的に位置の計算に統合できる。もう１つの方法として、小型の振動センサの測定は、処置している医師に頭や顎の動きを警告するために使用できる。
【００３０】
柔軟性のある誘導テンプレートは検証ユニットを用いて形成することができ、例えば、前記検証ユニットは、コンピュータ５２０（例えばＣＴイメージ等）で距離測定を検証するために、基準長さの金属糸で接続された二つの金属玉等からなる。
【００３１】
前記装置は、単一式装置１００または二部式装置２００のいずれかを備えることができる。
【００３２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図６、図７、図８Ａ及び図８Ｂは、患者の顎５００を穿孔するための装置６００の概略図である。装置６００はゲルテンプレート６０５、ゲルテンプレート６０５に埋設されたシリンダ６６０、及びゲルテンプレート６０５とゲルテンプレート６０５に埋設されたシリンダ６６０とを顎５００に対して固定させるために調節された支持具６７０及び／または６７１を備えることができる。ゲルテンプレート６０５は電磁放射に反応して硬化されるように選択されたゲルを用いて形成される。シリンダ６６０は顎５００への穿孔を許容するように調節され、これを通して人工歯根を顎５００内に設置できる。シリンダ６６０はゲルテンプレート６０５内に設置され、これにより、顎５００への穿孔を可能とし、かつ、シリンダ６６０を通して顎５００に人口歯根を任意で設置できるようしている。支持具６７１は、複数の管６２０を備えることができ、複数の管６２０はゲルテンプレート６０５の近くに埋設されおり、顎５００上にゲルテンプレート６０５を固定させるために複数の鋲６２５を挿嵌できるように調節されている。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、装置６００は装置１００または装置２００を備えることができる。装置６００において歯を省略可能であり、また、歯を別部材とすることができる。シリンダ６６０がその目的を満たすことができる。装置６００及び／またはフレーム６０１はＣＴイメージや較正ユニットの位置データを較正するために使用される金属玉を組み込むことができる。この金属玉は基準長さの金属糸で接続された二つの金属玉からなり、例えばＣＴイメージ上で距離測定を検証するために選択される。
【００３４】
較正用の金属玉は別設のテンプレート上で使用でき、ゲルテンプレートの硬化後に除去できる。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、支持具６７０は隣接した歯５０１へ、適用場所の近くの歯茎へ、または顎５００に装置６００を取り付けるために使われるセンサ５１０へ接続されるように一時的に調節できる。さらに装置６００はゲルテンプレート６０５の近くに設置するように調節されたフレーム６０１を備えることができ（支持具６７０を備えても、備えていなくてもよく、または、支持具として異なった形状のものを用いることもできる）、または、フレーム６０１内に装置６００をその一部として設置するための空洞を備えることができる（図７参照）。装置６００はフレーム６０１に接続できる。フレーム６０１は例えば義歯であってもよい。フレーム６０１はその形状が、顎５００に対するシリンダ６６０の所定の位置・角度を見越して順応できるものであってもよい。装置６００はフレーム６０１のその位置内から人口歯根を埋設するために使用でき、また、フレーム６０１は装置６００を正確に配置するためだけに使用できる。支持具６７０はフレーム６０１、または人口歯のようなフレーム６０１のパーツに接続できる。例えば、フレーム６０１は、装置６００に正確に配置するために歯上に設置された一時的な歯の型（例えばゴムやプラスチックで作られたもの）を備えることができる。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ゲルテンプレート６０５は基部側第１ゲル部６１０と端部側第２ゲル部６５０とを含み、シリンダ６６０は端部側第２ゲル部６５０に埋設されており、複数の管６２０は基部側第１ゲル部６１０に埋設されており、顎５００上にゲルテンプレート６０５を固定させるための複数の鋲６２５を挿嵌できるように調節されている。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、さらに、装置６００はナビゲーション手段（図示せず）を含んでもよく、前記ナビゲーション手段はゲルテンプレート６０５に取り付け可能であり、シリンダ６６０の場所・位置の測定ができる。例えば、前記ナビゲーション手段はセンサ５１０またはコンピュータ５２０につながれて従動する。このナビゲーション手段は、低加速度を測定するように調節されており、低ノイズレベル特性及び時間依存性の測定エラー特性を持つことができる。手術中において、ナビゲーション手段によるゲルテンプレート６０５及び／またはシリンダ６６０の場所・位置の測定は短時間で実行され、これにより既述の測定エラーが所定の閾値内に保たれる。例えば、ナビゲーション手段を小型の慣性センサで構成することができ、小型の慣性センサは、その短い測定時間により過度の測定エラーの蓄積を回避できるので、効果的に適用できる。さらに、金属玉または金属糸、及び固定金具または固定糸によって、測定を較正できる。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態において、患者の顎５００を穿孔するキットについて開示している。前記キットは少なくとも１つのゲルテンプレート６０５と、ゲルテンプレート６０５に埋設された複数のシリンダ６６０を備える。ここに、各シリンダ６６０は穿孔の所定の特性に対応している。キットは更に支持具（例えば６７０または６７１等）を備えることができ、前記支持具は、ゲルテンプレート６０５とゲルテンプレート６０５に埋設されたシリンダ６６０とを顎５００に対して固定させるために調節されている。ゲルテンプレート６０５は電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、シリンダ６６０はそれを通して顎５００を穿孔できるように調節されており、かつ、シリンダ６６０は、シリンダ６６０を通して顎５００を穿孔できるようにゲルテンプレート６０５内に配置されている。ゲルテンプレート６０５はキット内にシリンダ６６０を予め備えることができ、または、利用時に成形できる。例えば、前記キットは利用時にゲルテンプレート６０５を成形できるようにゲルの塊を備えることができる。また、シリンダ６６０も、利用時に、または予め、ゲルテンプレート６０５に埋設できる。ゲルテンプレート６０５とシリンダ６６０の組み合わせは、穿孔の所定の特徴に応じて利用の際に選択可能である。例えば、相違するシリンダ６６０は様々な穴の直径、位置、技術に適合できる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、さらに、前記キットはＰＡＰＳ５１０を備えられる。このＰＡＰＳ５１０は、シリンダ６６０を備えるゲルテンプレート６０５を顎５００に対して正確な三次元位置であって計画された埋設位置に設置できる。ＰＡＰＳ５１０は小型の距離センサや小型の傾斜計を備えることができる。ＰＡＰＳ５１０は低加速度を測定するように調節でき、かつ、低ノイズレベル特性及び時間依存性の測定エラー特性を持つことができる。手術中において、ＰＡＰＳ５１０によるゲルテンプレート６０５及び／またはシリンダ６６０の場所・位置の測定は、測定エラーが所定の閾値未満に保たれるように短時間で実施できる。例えば、ＰＡＰＳ５１０は、過度の測定エラーの蓄積を回避する短い測定時間のため、好適である。さらに、金属玉または金属糸、及び固定金具または固定糸によって、測定を較正できる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、図９は、所定の位置に、及び所定の人口歯根の埋設方向に沿って患者の顎に人口歯根を設置する方法を表す高次のフローチャートである。この方法は、下記の段階を含んでおり、前記方法は、シリンダが所定の位置に配置され、所定の人口歯根の埋設方向に配向するように、及び、シリンダが顎を穿孔して、シリンダを通して顎に人工歯根を設置できるように顎の一部上に適合するようにシリンダを備えるゲルテンプレートを配置し、付形する段階（段階７００）と、電磁放射を使用することによりゲルテンプレートを硬化させる段階（段階７０５）と、シリンダを通して顎を穿孔する段階（段階７１０）を含む。本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに、シリンダを通して人工歯根を設置する段階（段階７１５）を含んでもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに、人工歯根に応じてシリンダを選択する段階（段階７２０）を含んでもよい。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ゲルテンプレートは、基部側第１ゲル部とシリンダを備える端部側第２ゲル部とを備えることができ、ゲルテンプレートを配置し、付形することは、図３及び図４で表された段階を含む。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに一時的にゲルテンプレートを顎上に固定させる段階（段階７２５）を含むことができる。この前記段階７２５は、例えばゲルテンプレートを隣接歯へ一時的に接続させる段階（段階７３０）やゲルテンプレートを歯茎へ一時的に接続させる段階（段階７４０）を含むことができる。また、テンプレートを固定させることは、一時的にゲルテンプレートの近くにフレームを設置し、前記フレーム上に前記ゲルテンプレートを固定させる（段階７４５）ことにより実施できる。前記方法は、さらに、フレームを所定の位置及び所定の人口歯根の埋設方向に適合させる（段階７５０）ことを含んでもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに、顎にゲルテンプレートを取り付けるために使用されるセンサに一時的に前記ゲルテンプレートを固定させる（段階７５５）ことを含んでもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに、正確な位置と方向に設置するために使用されるセンサにゲルテンプレートを一時的に固定させることを含んでもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、さらに、ゲルテンプレートを正確に設置するためにナビゲーション手段を使うことを含んでもよい。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ゲルテンプレートを配置する段階（段階７００）は、慣性センサを使用して、測定エラーが所定の閾値未満に保たれるように短時間で実施でき、前記慣性センサは低加速度を測定するように調節されて、低ノイズレベル特性や時間依存性の測定エラー特性を持つ。
【００４４】
上記説明において、実施形態は、本発明の実施例または実装形態である。「一実施形態」、「実施形態」、または「いくつかの実施形態」が多様に出現しても、それらが必ずしもすべて同じ実施形態を言及するとは限らない。
【００４５】
本発明の様々な特徴が単一の実施形態の場面で説明されている場合があるが、それらの特徴は、別個に、あるいは任意の適切な組み合わせで提供されることもある。逆に、明瞭化のために、本明細書において別個の実施形態の場面で本発明が説明されている場合があるが、本発明は単一の実施形態でも実装され得る。
【００４６】
明細書における「いくつかの実施形態」、「実施形態」、「一実施形態」または「他の実施形態」という言及は、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、または特徴が少なくともいくつかの実施形態に含まれているが、本発明のすべての実施形態に含まれるとは限らないことを意味する。
【００４７】
本明細書で用いられている語法および用語は、制限的なものと解釈されるべきではなく、説明のみを目的としていると理解されるべきである。
【００４８】
本発明の教示の原理および用途は、添付の説明、図、および実施例を参照することによってさらに良好に理解され得る。
【００４９】
本明細書に記載されている詳細は、本発明の用途に対する制限を意味するものではないと理解されるべきである。
【００５０】
さらに、本発明は様々な方法で実行または実施でき、かつ本発明は上記説明に概説された実施形態以外の実施形態で実装可能であると理解されるべきである。
【００５１】
「含む」、「備える」、「成る」、およびそれらの文法的変形は、１つ以上の構成要素、機能、ステップ、あるいは整数、またはそれらの群が追加されることを排除するものではなく、この用語は、構成要素、機能、ステップ、または整数を指定するものとして解釈されるべきでないと理解されるべきである。
【００５２】
明細書または請求項が「付加」要素を言及している場合、それは付加要素が１つよりも多く存在することを除外しない。
【００５３】
請求項または明細書が「１つ」の要素を言及している場合でも、かかる言及はその要素が１つしか存在しないと解釈されるものではないと理解されるべきである。
【００５４】
明細書に、構成要素、機能、構造、または特徴が「してもよい」、「場合がある」、「できる」、「可能性がある」と述べられている場合には、その特定の構成要素、機能、構造、または特徴を含むことが必須ではないと理解されるべきである。
【００５５】
該当する場合には、状態図、流れ図、あるいはその両方が実施形態を説明する目的で使用され得るが、本発明は、それらの図または対応する説明に限定されない。例えば、流れは、図示された各々のボックスまたは状態を通過したり、図示または記載されたとおりの順序で移動したりする必要はない。
【００５６】
本発明の方法は、選択されたステップまたは作業を、手動、自動、またはその組み合わせによって実行または完了することによって実装され得る。
【００５７】
「方法」という用語は、所与の作業を達成するための方法、手段、技術、および手順であって、本発明が属する当業者の間では公知であるか、公知の方法、手段、技術、および手順から当業者によって容易に開発される方法、手段、技術、および手順を含むがこれらに限定されない方法、手段、技術、および手順を言及し得る。
【００５８】
請求項および明細書に明示される説明、実施例、方法、および用具は制限的なものとしてではなく、例証的なものに過ぎないと解釈されるべきである。
【００５９】
本明細書で使用される専門的および科学的な用語の意味は、別段の規定がなされていない限り、本発明が属する技術の当業者によって広く理解されるべきである。
【００６０】
本発明は、本明細書に記載されているものと同等または同様の方法および用具を用いたテストまたは実践において実装され得る。
【００６１】
特許、特許出願、記事など、本明細書で参照または言及されているいかなる出版物も、個々の出版物が本明細書に援用されるよう具体的かつ個別に明示されている場合と同程度に、その全体が本明細書に援用される。加えて、本発明のいくつかの実施形態の説明におけるいかなる参照先の引用または特定も、かかる参照が本発明に対する従来技術として提供されているという承認とは解釈されないものとする。
【００６２】
本発明について、限られた数の実施形態を取り上げて説明してきたが、これらは本発明の範囲を制限するものとしてではなく、好適な実施形態のいくつかの実例として解釈されるべきである。その他可能な変形、改変、および応用も、本発明の範囲内である。そのため、本発明の範囲は、ここまでの記載内容によってではなく、添付の特許請求の範囲とそれらの法的均等物とによって制限されるべきである。
【図１】
2011530320.tif 000003
【図２】
2011530320.tif 000004
【図３】
2011530320.tif 000005
【図４】
2011530320.tif 000006
【図５Ａ】
2011530320.tif 000007
【図５Ｂ】
2011530320.tif 000008
【図６】
2011530320.tif 000009
【図７】
2011530320.tif 000010
【図８Ａ】
2011530320.tif 000011
【図８Ｂ】
2011530320.tif 000012
【図９】
2011530320.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の顎を穿孔する装置であって、前記装置は、
ゲルテンプレート、
前記ゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるために調節された支持具を備え、
前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは前記顎を穿孔できるように調節されており、かつ
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように前記ゲルテンプレート内に配置されている患者の顎を穿孔する装置。
【請求項２】
前記支持具が複数の管を備え、前記複数の管が前記ゲルテンプレートの基部側に埋設されており、かつ、前記顎上に前記ゲルテンプレートを固定させるための複数の鋲を挿嵌できるように調節されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持具が一時的に隣接歯に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記支持具が一時的に歯茎に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ゲルテンプレートの近くに配置されるように調節されたフレームをさらに備え、前記支持具が前記フレームに接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記顎に対して前記シリンダが所定の位置と角度になるように形成されている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記支持具が、前記顎に対する位置合わせのためのセンサと一時的に接続されている請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ゲルテンプレートは前記基部側第１ゲル部と端部側第２ゲル部を備え、前記シリンダは前記端部側第２ゲル部に埋設され、複数の管が前記基部側第１ゲル部に更に備えられ、この複数の管は、前記顎上に前記ゲルテンプレートを固定させるための複数の鋲を挿嵌できるように調節されている請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ゲルテンプレートに取り付け可能で、前記シリンダの場所と位置の測定ができるナビゲーション手段をさらに備えた請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
患者の顎を穿孔するためのキットであって、
少なくとも１つのゲルテンプレートと、
少なくとも1つの前記ゲルテンプレートに埋設された複数のシリンダであって、それぞれ穿孔の所定の特性に対応しているシリンダと、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるために調節された支持具と、を備え、
少なくとも１つの前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように調節されており、
前記シリンダは、前記シリンダを通して前記顎を穿孔できるように少なくとも１つの前記ゲルテンプレート内に配置されており、
少なくとも１つの前記ゲルテンプレートと１つの前記シリンダとの組み合わせは穿孔の所定の特性に応じて、用途に合わせて選択できる患者の顎を穿孔するキット。
【請求項１１】
前記シリンダを備えた前記ゲルテンプレートを、顎や人口歯根の埋設予定位置に対して正確な三次元の位置に設置できるように調節された人口歯根の位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）を備え、前記ＰＡＰＳは小型の距離センサ及び小型の傾斜計を備えており、
前記ＰＡＰＳは低加速度を測定するように調節されており、かつ、低ノイズレベル特性及び時間依存測定エラー特性を備え、前記測定エラーが所定の閾値未満となるように前記シリンダを備えたゲルテンプレートの正確な三次元位置調整を短時間で実行する請求項１０に記載のキット。
【請求項１２】
患者の顎に人口歯根を埋設するためのシステムであって、前記システムは、
患者の顎を穿孔する穿孔装置であって、
ゲルテンプレート、
前記ゲルテンプレートに埋設されたシリンダ、
前記ゲルテンプレートと前記ゲルテンプレートに埋設された前記シリンダとを前記顎に対して固定させるための支持具を備える穿孔装置と、
前記人口歯根の埋設位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）であって、コンピュータに接続されて、前記顎及び人口歯根埋設予定位置に対する正確な三次元位置に前記穿孔装置を配置できるように調節される埋設位置・角度センサ（ＰＡＰＳ）と、を備え、
前記ゲルテンプレートは電磁放射に反応して硬化するように選択されたゲルを用いて形成されており、
前記シリンダは、該シリンダを介して、前記顎を穿孔し、かつ前記人口歯根の設置を可能なように調節されており、
前記シリンダは、該シリンダを介して、前記顎を穿孔できるように前記ゲルテンプレート内に配置されている、システム。
【請求項１３】
前記ＰＡＰＳからのデータが前記穿孔装置の位置調整を可能にするために、コンピュータのＣＴイメージ上で提示される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ＣＴイメージ上において前記穿孔装置の位置を較正できるように調節された、少なくとも１つの金属玉を備えた検証ユニットを更に備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ＰＡＰＳが、前記顎に接続されて人口歯根の埋設処置の間に前記顎の動きを測定するために調節された小型の距離センサ、小型の傾斜計、及び小型の振動センサを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ＰＡＰＳは低加速度を測定するように調整され、かつ低ノイズレベル特性及び時間依存測定エラー特性を備え、前記測定エラーが所定の閾値未満となるように前記穿孔装置の配置調整を短時間で実行する請求項１２に記載のシステム。
【国際調査報告】
2011530320.tif 000014
2011530320.tif 000015
2011530320.tif 000016