(57)【要約】【課題】ディジタル式のデータ全体に基づいて歯列弓の少なくとも一部分のための歯科用の修復物を製造する方法に関して、データ全体を、関連する個別データから算出し、歯列弓の部分を含む少なくとも１つの領域の、口内でなされた３次元の光学式の個別測定を、個別データの基礎にし、個別測定から得られたデータ全体が、歯列弓の測定された部分または歯列弓全体をひずみなしに表わすようにする。【解決手段】歯列弓の少なくとも１つの領域を、３次元の情報を使用する基準要素（３６）と共に測定し、個別データから、基準要素を考慮しつつ、データ全体を算出する。【選択図】      図１
2008132336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル式のデータ全体に基づいて歯列弓（１０）の少なくとも一部のための歯科用の修復物を製造する方法であって、前記データ全体を、関連する個別データから算出し、前記歯列弓の、前記部分を含む少なくとも１つの領域の、口内でなされた３次元の光学式の個別測定を、前記個別データの基礎にし、また、前記歯列弓の少なくとも１つの領域を、３次元の情報を使用する基準要素（３６，３８）と共に測定し、前記個別データから、前記基準要素を考慮しつつ、前記データ全体を算出する方法において、
ａ）第１の個別データを確定するために、前記基準要素の存在なしに、前記歯列弓（１０）の少なくとも１つの領域の口内の３次元の光学式の第１の測定を行なう工程、
ｂ）前記領域に対して前記基準要素（３６，３８）を位置決めする工程、
ｃ）第２の個別データを確定するために、前記歯列弓の領域、またはこの歯列弓のこの領域を含む第２の領域の口内の３次元の光学式の第２の測定を行なう工程、
及び
ｄ）前記データ全体を算出するために、前記基準要素の測定された形状と本当の形状との間の差から生じる修正データを考慮しつつ、前記基準要素を含む前記第２の個別データを含めて、前記第１の個別データをリンクさせる工程、あるいは、
ｅ）少なくとも２つの面で延びているマークを有する、少なくとも部分的に透明なプレート状の部材を、前記基準要素として使用し、この基準要素と共に前記歯列弓の少なくとも１つの領域を測定しかつ前記データ全体を算出する工程
を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記歯列弓の前記少なくとも１つの領域を前記基準要素（３６）と共に測定する間に、前記基準要素を、前記領域に対し位置不変に位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程ａ）、ｂ）およびｃ）の順序を交換することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基準要素（３６）として、前記部分に身体的に割り当てられておりかつプレートの形状を有する物体を用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記物体として、ピラミッド、頂部が切断されたピラミッドのような幾何学的な構造体が突出し、または挿入されている物体を用いることを特徴とする少なくとも請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のマークを前記プレート状の部材にラスタ状にかつ互いにずらして設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基準要素として、低い膨張係数および高い弾性係数を有する材料からなるプレート状の部材を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基準要素として、ガラスセラミックのようなセラミックからなるプレート状の部材を用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル式のデータ全体に基づいて歯列弓の少なくとも一部分のための歯科用の修復物を製造する方法に関する。データ全体を、関連する個別データから算出し、歯列弓の前記部分を含む少なくとも１つの領域の、口内でなされた３次元の光学式の個別測定を、個別データの基礎にし、また、歯列弓の少なくとも１つの領域を、３次元の情報を使用する基準要素と共に測定し、個別データから、基準要素を考慮しつつ、データ全体を算出する。
【背景技術】
【０００２】
義歯を製造するためには、歯科用の修復物が挿入されるべき歯列弓の領域から、複製を製造することが知られている。次に、複製の複数の部分から複数の個別スキャン画像を作る。次に、個別スキャン画像を、ディジタルデータの算出のために、空間的に互いに割り当てる。このようなデータからは、例えば、ライブラリに記録された、修復物の構成を含めて、ＣＡＤ／ＣＡＭ法で、好ましくはセラミックからなるブランクの加工、例えば切削によって、修復物を製造する。
【０００３】
歯科用の修復物の製造のために必要なデータの算出の際に、測定により引き起こされるエラーを減らすために、特許文献１から、測定された個々の複製部分を、基準要素に基づいて空間的に互いに割り当てることが既知である。
【０００４】
特許文献２も、義歯の製造のためのスキャン可能なモデルを基礎に置く。モデルのスキャンされた部分は、基準要素によって、空間的に互いに整列される。
【０００５】
特許文献３からは、ディジタルデータを基にして歯列弓の３次元のモデルを作り出す方法が読み取れる。ディジタルデータは、関連した個別データから確定され、個別データ自体は、３次元の光学式の個別測定によって得られる。重なり合う複数の個別測定をスティッチングによって組合わせることができるためには、部分的にスキャンされる複数の領域をカバーすることができる３次元の基準要素が共にスキャンされる。
【０００６】
特許文献４の主題は、特に歯科用のモデルの形状を３次元で捉えるための方法である。このモデルの複数の領域は、基準物体（基準要素）と共に光学式に測定される。基準物体の実際値と本当の値との間の差から、修正値が確定される。
【０００７】
特許文献１に記載の、残歯の領域の、歯科用の修復物を有する複製の形状を確定するための方法では、コンピュータに記録された基準値をベースにして、複製の複数の部分を、互いの空間的な割り当てに関連づける。
【０００８】
写真測量式の測定手段を用いる標準尺度が、特許文献５に記載されている。
【０００９】
特許文献６からは、歯のモデルを製造する方法が読み取れる。ここでは、基準要素が同時に存在する際に口内で１つ以上の歯を測定することによって、基準要素によって、１つ以上の歯を測定するために用いるカメラの位置が、確定される。次に、１つのまたは複数の歯に対するカメラの位置が知られていることに基づき、測定結果から、義歯の製造に必要な３Ｄモデルが製造される。このような方法は、面倒であり、更に、四角形の開放型の箱として形成された基準要素が、１つ又は複数の歯を遮るという欠点を有する。
【００１０】
歯列弓の少なくとも１つの部分を口内で測定する際に、この歯列弓は、種々の側から測定され、カメラとの距離は変化する。次に、個別画像は、歯列弓のこの部分の３次元データを得るために、スティッチングおよびマージングによって組合わせられる。これは、このようなディジタル式に用いられるデータをベースにして、所望の義歯を製造することができるためである。この場合、小差の累積的な堆積によって、許される許容限界を上回る、３Ｄデータレコードのひずみが生じる可能性がある。
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−２００５／０５８１８３
【特許文献２】ＤＥ−Ｂ−１０  ２００４  ０５１  １６５
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−２００３／０２１９１４８
【特許文献４】ＥＰ−Ａ−１  ７１０  ５３６
【特許文献５】ＤＥ−Ａ−１９７  ４９  １０７
【特許文献６】ＵＳ−Ｂ−７，０６５，２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
明細書の最初の部分に記載のタイプの方法を、個別測定から得られたデータ全体（データの集合、データの組合わせ）が、歯列弓の測定された部分または歯列弓全体をひずみなしに表わすように改善するという課題が、本発明の基礎になっている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、実質的に以下の工程、すなわち、
ａ）第１の個別データを確定するために、前記基準要素の存在なしに、前記歯列弓の少なくとも１つの領域の口内の３次元の光学式の第１の測定を行なうこと、  
ｂ）前記領域に対して前記基準要素を位置決めすること、  
ｃ）第２の個別データを確定するために、前記歯列弓の領域、またはこの歯列弓のこの領域を含む他の（第２の）領域の口内の３次元の光学式の第２の測定を行なうこと、及び、  
ｄ）前記データ全体を算出するために、前記基準要素の測定された形状と本当の形状との間の差から生じる修正データを考慮しつつ、前記基準要素を含む前記第２の個別データを含めて、第１の個別データをリンクさせること、あるいは、  
ｅ）少なくとも２つの面で延びているマークを有する、少なくとも部分的に透明なプレート状の部材を、前記基準要素として使用し、この基準要素と共に前記歯列弓の少なくとも１つの領域を測定しかつ前記データ全体を算出することを提案する。
【００１３】
本発明では、まず、第１の個別データを確定するために、基準要素の存在なしに、歯列弓の少なくとも１つの領域の口内の３次元の光学式の第１の測定を行ない、次に、前記領域に対して前記基準要素を位置決めし、最後に、第２の個別データを確定するために、少なくとも上記の第１の領域および基準要素を含む、歯列弓の第２の領域の３次元の第２の測定を行なうことが提案されている。続いて、データ全体を算出するために、前記基準要素を含む第２の個別データを含めて、前記第１の個別データをリンクさせる。その際に、前記基準要素の測定された形状と実際の形状との間の差から生じる修正データを考慮する。この場合、測定順序を逆に実行してもよい。すなわち、まず、歯列弓および／またはこの歯列弓の一領域を、前記基準要素と共におよび次にこの基準要素なしで測定する。本発明には、歯列弓および／またはこの歯列弓の重要な領域を、更なる測定を実行することなく、前記基準要素と共に測定する場合も含まれる。しかしながら、この場合、前記基準要素は、歯列弓および／またはこの歯列弓の重要な領域を、歯科用の修復物が入れられるべき領域で遮ってはならない。
【００１４】
この場合、歯列弓の部分は、１つの歯、１群の歯、あるいは、完全に歯があるか、部分的に歯があるか、または歯がないことがあるすべての歯列弓を意味する。
【００１５】
本発明では、既知の３次元の形状の前記基準要素を、歯列弓の重要な領域と共に光学式に測定し、あるいは、部分的な遮りの場合に、前記基準要素なしに、歯列弓の重要な領域を確定して、この基準要素を考慮した個別測定のスティッチングおよびマージングによって、歯列弓の重要な領域の３次元データを得る。３次元データをベースにして、義歯が製造される。基準要素を有する個別測定を組合わせ、基準要素の形状の知識に基づいて、組合わされた測定を修正する。
【００１６】
歯列弓および／または重要な領域の３Ｄ画像を得るために、個別測定を、既知のように、複数の互いに重ね合わされる領域を考慮しつつ、通常の算出法によって組合わせ、続いて、実際の基準要素を、既知の基準要素に基づいて修正して、ゆがみのない３Ｄ画像を得る。この３Ｄ画像からは、義歯を製造するために、必要なディジタルデータを導き出す。
【００１７】
前記基準要素と共に測定を実行するときおよびこの基準要素なしに測定を実行するとき、各々の３次元の画像を作成するために、一方では、基準要素なしに個別測定を組合わせ、他方では、個別要素と共に個別測定を組合わせ、かくして得られた３次元画像を、前記基準要素の画像と、前記基準要素の既知の事実上の形状との間の差を評価することによって修正し、すなわち、測定された基準要素つまり実際の基準要素を、基準要素の既知の事実上のすなわち本当の形状に修正する。従って、歯列弓の測定された領域においてゆがみが生じることなく、３次元のデータレコードを得る。換言すれば、前記基準物体の測定されたデータと、この基準物体の事実上の形状との差から、修正データを算出する。測定エラーを修正するために、これらの修正データを、ゆがめられた測定データに適用する。
【００１８】
前記基準要素としては、プレート状の形状を有する物体を使用することができる。物体は、ピラミッドまたは頂部が切断されたピラミッドのような３次元の突起および／または窪みを有する。これは、個別測定の３次元の確かな割り当てを可能するためである。特に、この物体としては、少なくとも２つの面にある好ましくはラスタ状のかつ互いにずれて延びている複数のマークを有する、少なくとも部分的に透明なプレート状の部材を用いることができる。このことによって、カメラの位置への逆推論が可能である。互いの面同士の間隔および複数のマークの互いのずれに応じて、カメラの位置に依存する複数の画像が生じる。これらの画像は、前記基準要素の知られた位置から、ぴったりと組合わせられる。それ故に、個別測定から確定された、歯列弓の重要な領域のゆがみが、基本的に、排除される。
【００１９】
このこととは別に、前記基準要素は、セラミック、例えばガラスセラミックのような、低い膨張係数および高い弾性係数を有する材料からなるほうがよい。これは、温度に基づくまたは力の作用に基づく誤差を減じるためである。
【００２０】
本発明の他の詳細、利点および特徴は、複数の請求項と、これらの請求項から読み取れる、単独および／または組合せで生じる複数の特徴とからのみならず、図面から見て取れる複数の好ましい実施の形態の以下の記述からも明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
歯科用の修復物を製造するために、義歯を挿入すべき歯列弓の領域を、３次元で測定し、次に、かくして得られた３Ｄ画像から、ディジタルデータを得る。このディジタルデータを基にして、義歯をＣＡＤ／ＣＡＭ法で製造する。当該領域および／または場合によっては歯列弓全体を１つの画像では全体的にかつ遮りなしに捉えることができないので、複数の個別画像（以下、個別スキャン画像ともいう）を撮影することが普通である。次に、例えばＤＥ−Ａ−１０  ２００５  ０１１  ０６６から読み取れるように、これらの個別画像を、記録、スティッチングおよびマージングのような周知の技術によって組合わせる。従来の技術では、個別スキャン画像のスティッチングおよびマージングの際の小差の累積的蓄積によって、義歯の製造のために必要な３Ｄデータレコードが、許される許容限界を上回るひずみを含むという欠点が生じる。このひずみを除去するために、本発明では、重要な領域を、基準要素と共に測定する。基準要素によって、個々のスキャン画像を、客観的に正確に組合わせることが可能となる。それ故に、かようなひずみは生じない。
【００２２】
図１には、下顎１０が原理的に示されている。下顎の一部分が、光学的に３次元で測定され、次に、個々の測定結果から、義歯の製造に必要な３Ｄデータレコードが得られる。この目的のために、カメラ１２を、種々の位置で、下顎１０へ向ける。これは、重要な領域を、異なった位置から撮影するためである。このような測定は手でなされるので、下顎１０からの距離が変化する。それ故に、下顎の重要な領域の３Ｄ画像を得るために、個別画像をスティッチしかつマージせねばならない。この目的のために、カメラ１２によって撮影された画像を、コンピュータ１４を有する画像処理手段に供給する。
【００２３】
図２は、下顎１０を平面図で示す。下顎のうち、冠またはブリッジのような歯科用の修復物を挿入すべき重要な領域で、種々の角度で３次元画像を撮影することが意図される。この場合、複数の画像が重ね合わされねばならない。これは、個別画像（個別スキャン画像）から、重要な領域全体の全スキャン画像すなわち３Ｄ画像を作成するためである。単に例として、図２には、３つの領域１８，２０，２２が示されている。これらの領域のいわゆる個別スキャン画像が作成される。カメラ１２がこれらの領域１８，２０，２２を異なる距離でおよび／または互いに異なった角度で捉えるので、当該領域の複数の画像は、イメージの寸法においても、空間把握（Raumerfassung）に関しても同じではない。このことを、図３を参照して説明する。例えば、領域１８，２０，２２の上方からの画像が原理的に示されている。これらの上方からの画像は、下顎１０からの異なる距離で撮影された。それ故に、互いに異なった種々の拡大が生じる。当該画像には、参照符号２４，２６，２８が付されている。この場合、重なり合う領域１９、２１から明らかなように、複数の画像２４，２６，２８が重なり合う。重なり合う領域１９，２１の故に、今や、既知のスティッチングおよびマージングによって、個々の画像２４，２６，２８を組合わせることが可能である。この場合、場合によっては必要な寸法上の適合、共通な座標系での３Ｄ画像の組合わせ、互いの整列および低い精度を有する３Ｄ画像の選り除けを行なう。但し、対象の同一の領域で比較的高い精度を有するデータが用いられる場合に限る。このことによって、図４に示す、繋ぎ合わされる画像３０から明らかなように、偏差の累積的な蓄積が生じる。かくて、重なり合い領域には、誇張して示されたゆがみ３２，３４が生じた。これらのゆがみは、引続く加工の際に３次元でディジタルデータを得る元になる画像３０に基づいて複数のエラーを生じさせる。これらのエラーにより、義歯が、必要な嵌め合い精度を有さなくなる。
【００２４】
これらのエラーを除去するためには、本発明では、下顎１０の重要な領域が、それ自身３次元構造を有する基準要素３６と共に、光学的に測定されることが、提案されている。これは、カメラ１２の、基準要素の３次元構造から生じる位置を考慮しつつ、個々の画像を明確に割り当てることができるためである。
【００２５】
実施の形態では、基準要素３６はプレート状に形成されており、下顎１０によって形成された歯列弓の内側に配置される。３次元の、実施の形態ではピラミッド状の複数の突出部３８が、周囲に向かって突出している。これらの突出部は、複数の個別画像の必要な割り当てを可能にする。これらの個別画像すなわち個別スキャン画像は、同様に、画像加工手段およびコンピュータ１４に供給される。それ故に、基準要素を有しない下顎１０の測定から確定された、重要な領域の３Ｄ画像が、下顎１０の画像によって訂正され、３Ｄ画像には、基準要素３６が用いられている。この場合、基準要素３６を伴う下顎１０の個々の画像では、下顎１０に対する基準要素３６の位置変化が生じないことに注意しなくてはならない。
【００２６】
基準要素を有する画像と基準要素を有しない画像とから得られる、下顎１０の画像を、適切なソフトウェアによって一致させて、次に、３Ｄ画像から見て取れる基準要素が、基準要素３６の事実上の形状と一致するように、訂正を行なう。
【００２７】
基準要素３６は、特に、低い膨張係数および高い弾性係数を有する材料からなるプレート状の要素部材である。好ましい材料は、ガラスセラミックのようなセラミックである。
【００２８】
図面ではピラミッドとして例示されている３次元の構造体は、基準要素３６の周縁面から始まり、従って、すべての６自由度におけるゆがみを除去することができる。
【００２９】
実施形態に基づいて説明したように、下顎１０の、基準要素３６を有する画像と基準要素３６を有しない画像との別々の画像によって個別画像をゆがみなしに組合わせるとき、基準要素があるときには、下顎の複数の画像から、下顎１０の重要な領域の必要な３Ｄ画像を得ることが可能である。但し、基準要素３６が下顎１０の重要な領域を遮らない場合に限る。
【００３０】
換言すれば、基準要素３６を伴っておよび基準要素３６なしで下顎１０の別々の撮影を行なう。その目的は、遮りによって生じることがあるエラーを最初から除去するためである。
【００３１】
基準要素３６によって訂正されたデータは、次に、ディジタル化されたデータが、歯科用の修復物を製造するために用いる加工装置４０に供給されるように、コンピュータ１４によって変換される。
【００３２】
前もって、場合によっては、歯科用の修復物のデータが記録されているライブラリ４２からのデータを、コンピュータ１４に供給することができる。
【００３３】
本発明に係わる教示を、歯科用の修復物に基づいて説明した。とはいっても、このことによって、限定がなされるのではない。むしろ、方法は、個別画像から構成されている、３次元の物体のデータ、そのデータを得るためには、何処でも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】基準要素と共に歯領域を測定し、基準要素なしに歯領域を測定するための原理図を示す。
【図２】下顎の原理図を示す。
【図３】図２に示す下顎の個別画像を示す。
【図４】複数の個別画像を組合わせた後の、図２に示す下顎の図を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１０…下顎、  １２…カメラ、  １４…コンピュータ、  １８…領域、  １９…重なり合う領域、  ２０…領域、  ２１…重なり合う領域、  ２２…領域、  ２４…画像、  ２６…画像、  ２８…画像、  ３０…画像、  ３２…ゆがみ、  ３４…ゆがみ、  ３６…基準要素、  ３８…突出部、  ４０…加工装置、  ４２…ライブラリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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