(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被施術者の歯牙植立対象部に型合わせされる第１型合わせ溝が形成され、外側に複数の指示標識が付着している総入れ歯の内外面をスキャンして１次スキャンイメージを得、前記総入れ歯が装着された状態で上下顎をオーラルスキャンして２次スキャンイメージを得て前記１次スキャンイメージと予備整合し、前記１次スキャンイメージから前記第１型合わせ溝のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得、前記上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第１段階と、
得られた前記統合スキャンイメージと前記ＣＴイメージとを前記指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図(ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｍａｐ)で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第２段階と、
前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定されたクラウンの高さを用いて、前記被施術者の口腔内部形状に型の合う固定溝部および前記設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第３段階と、
を含む構成であって、
前記第１段階において、前記１次スキャンイメージから前記第１型合わせ溝の内面プロファイルのイメージおよび前記指示標識のイメージを除いたイメージを消去し、
前記第１型合わせ溝の内面プロファイルのイメージが立体化されるように反転させて、前記指示標識のイメージの相対的な位置関係を考慮して補正する段階を含む
前記第２段階において、前記統合スキャンイメージおよび前記ＣＴイメージを前記指示標識を基準として重畳して、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合するとき、前記統合スキャンイメージと前記ＣＴイメージの共通部分を比較領域として設定する段階と、
重畳されたイメージにおいて、前記比較領域の最上端と最外部が互いに一致するように、それぞれのイメージを補正する段階と、を含む
ことを特徴とするデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項２】
前記第１段階において、前記第１型合わせ溝は、内面に硬化性樹脂を塗布した前記総入れ歯を前記歯牙植立対象部に設けて前記硬化性樹脂に形成された前記歯牙植立対象部に対応して形成されたプロファイルに補正されることを特徴とする請求項１記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項３】
前記第３段階において、前記クラウンの形状および配置状態は、前記１次スキャンイメージから得られた前記総入れ歯の人工歯牙部の形状情報を含む前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定されることを特徴とする請求項１記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項４】
前記第２段階において、さらに、前記３次元咬合ガイドイメージに含まれた前記１次スキャンイメージ内の植立物の植立位置に対応して選択入力された前記総入れ歯の人工歯牙部の境界領域を基盤として植立領域部を設定および消去して得たイミテーションガイドイメージが前記立体化されるように反転された第１型合わせ溝のイメージの突出した形状の外側に仮想配置される段階を含み、
前記第３段階において、前記イミテーションガイドイメージに基づいて前記手術ガイドを製造し、前記手術ガイドは第１ガイドおよび第２ガイドを含む二重ガイドで設計および３次元プリントされることを特徴とする請求項１記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項５】
前記植立領域部は、前記植立物の植立位置に対応する前記総入れ歯の人工歯牙と前記植立物の植立位置に対応する総入れ歯の人工歯牙に隣接した周りの人工歯牙部との間の境界線にそって複数の境界点が選択入力され、
それぞれの境界点および隣接した他の境界点の間の連結線を含む閉鎖面を算出する段階を含んで設定されたことを特徴とする請求項４記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項６】
前記第１ガイドには、前記歯牙植立対象部に型合わせされる固定溝部、および前記消去された植立領域部に対応する開口部が形成され、前記第２ガイドには、前記開口部に連結されるように前記植立領域部が立体化されて形成され、フィクスチャーの植立位置に沿ってガイド孔が形成され、
前記第２ガイドおよび前記第１ガイドの開口部の相互対向面には、整列結合をガイドする整列突起と整列型合わせ溝が対向形成されるように設計されたことを特徴とする請求項４記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項７】
前記クラウンの形状および配置状態は、前記１次スキャンイメージから得た前記総入れ歯の人工歯牙の形状情報を含む前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定され、
前記第２ガイドのガイド孔は、前記クラウンの形状および配置状態に基づいて設定される前記フィクスチャーの植立位置に基づいて設定されたことを特徴とする請求項４記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項８】
前記第１段階において、さらに、前記総入れ歯が装着された上下顎の咬合時に、前記総入れ歯と対合歯の間の空間を支持して咬合位置をガイドするように、前記空間に充填される胴部の外面に前記総入れ歯および対合歯の端部形状が立体化されるように反転された型合わせ部が形成された整列片を得る段階を含むことを特徴とする請求項１記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項９】
側面に複数の指示標識が付着され、内面に印象材が注入された歯列溝が形成されたトレーを被施術者の口腔内に結合して歯牙植立対象部に対応する第２型合わせ溝が形成された印象を採得する第１段階と、
外面に咬合ベースを積層して厚さを調節することにより咬合高さが設定された前記トレーをスキャンして１次スキャンイメージを得、前記トレーが設けられた上下顎の咬合状態をオーラルスキャンして２次スキャンイメージを得て１次スキャンイメージと予備整合し、前記１次スキャンイメージから前記第２型合わせ溝のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得、上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第２段階と、
得られた前記統合スキャンイメージとＣＴイメージとを前記指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第３段階と、
前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定されたクラウンの高さを用いて、前記被施術者の口腔内部形状に型の合う固定溝部および設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第４段階と、
を含む構成であって
前記第２段階において、前記１次スキャンイメージから前記第２型合わせ溝の内面プロファイルのイメージおよび前記指示標識のイメージを除いたイメージを消去し、
前記第２型合わせ溝の内面プロファイルのイメージが立体化されるように反転させて、前記指示標識のイメージの相対的な位置関係を考慮して補正する段階を含み、
前記第３段階において、前記統合スキャンイメージおよび前記ＣＴイメージを前記指示標識を基準として重畳して、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合するとき、前記統合スキャンイメージと前記ＣＴイメージの共通部分を比較領域として設定する段階と、
重畳されたイメージにおいて、前記比較領域の最上端と最外部が互いに一致するように、それぞれのイメージを補正する段階と、を含む
ことを特徴とするデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１０】
前記第２段階において、前記咬合高さは前記トレーが設けられた状態で前記被施術者の咀嚼感度に応じて算出され、前記上下顎の咬合時に前記咬合ベースの上面に表示される対合歯の咀嚼跡に基づいて切削して調節され、
前記第４段階において、前記クラウンは前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて前記咬合高さに対応して離隔した上下顎間の間隔に対応して設計されることを特徴とする請求項９記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１１】
前記第４段階において、前記クラウンの形状および配置状態は、前記２次スキャンイメージから得られた対合歯の配置および咀嚼面の情報を含む前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定されることを特徴とする請求項９記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１２】
被施術者の歯牙植立対象部に対応して製造された第１印象模型の外側に複数箇所の指示標識を付着してスキャンして１次スキャンイメージを得る第１段階と、
前記１次スキャンイメージにおける歯牙植立対象部の領域面から外側に突出するように３次元プリントして、内面が前記歯牙植立対象部に対応し、前記指示標識と型合わせする標識溝を含めて製造されたスプリントの前記標識溝に前記指示標識を挿入し、対合歯に対向する外面に咬合ベースを積層する第２段階と、
前記咬合ベースの厚さを調節して咬合高さが設定されたスプリントを前記歯牙植立対象部に設けた状態でＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第３段階と、
前記１次スキャンイメージと前記ＣＴイメージとを前記指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第４段階と、
前記３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定されたクラウンの高さを用いて、前記被施術者の口腔内部形状に型の合う固定溝部および前記設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第５段階と、
を含む構成であって、
前記第４段階において、前記１次スキャンイメージおよび前記ＣＴイメージを前記指示標識を基準として重畳して、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で整合するとき、前記１次スキャンイメージと前記ＣＴイメージの共通部分を比較領域として設定する段階と、
重畳されたイメージにおいて、前記比較領域の最上端と最外部が互いに一致するように、それぞれのイメージを補正する段階と、を含む
ことを特徴とするデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１３】
前記第１段階において、さらに、前記対合歯に対応して製造された第２印象模型をスキャンして２次スキャンイメージを得る段階を含み、
前記第４段階において、前記第１印象模型および前記第２印象模型の間の整列基準標識に従って前記１次スキャンイメージおよび前記２次スキャンイメージを整列配置して得た統合スキャンイメージと前記ＣＴイメージとが整合されることを特徴とする請求項１２記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１４】
前記第４段階において、前記統合スキャンイメージは、前記スプリントが設けられた前記第１印象模型および前記第２印象模型の咬合状態をスキャンした咬合スキャンイメージと、前記１次および２次スキャンイメージとの共通部分を比較領域として設定して整列配置して得られることを特徴とする請求項１３記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【請求項１５】
前記第３段階において、咬合される前記対合歯の位置をガイドするように前記咬合ベース上に設けられ、上下顎の咬合時に、前記対合歯の咀嚼跡が表示される硬化性整列印象材を塗布する段階を含むことを特徴とする請求項１２記載のデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デンタルインプラント施術に関し、より詳しくは、被施術者の正確な口腔内イメージを得てインプラント施術の精密度が向上したデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にインプラントは、元々の人体組織が喪失された時、人体組織の代わりとなる代替物を意味するが、歯科では、人工的に作られた歯牙を移植することを言う。
【０００３】
詳しくは、一般補綴物や総入れ歯の場合、経時的に周りの歯牙と骨とが傷むが、インプラントは周辺歯牙組織を傷まないようにし、２次的な虫歯発生の要因がないため、安定的に使えることができる。また、インプラントは自然歯牙と同じ構造を有するので、歯茎の痛みおよび異物感が全くなく、適正な維持管理により半永久的に使える長所がある。
【０００４】
一方、インプラント施術は、ドリルなどを用いて患者の歯槽骨を穿孔した後、該穿孔された部位にフィクスチャーが植立されるが、穿孔形成施術およびフィクスチャー植立施術は患者によって異なる。これは患者の歯牙状態、インプラント施術が要される歯牙の位置、患者の歯槽骨状態などの様々な要因を考慮したうえでインプラントの植立位置、深さおよび方向を決定しなければならないためである。
【０００５】
このような歯槽骨に穿孔を形成するドリル作業は、初心者はもちろん経験者にとっても、深さおよび方向を正確に測ることが非常に難しい。
【０００６】
ドリルが一定の深さ以上に挿入されると、歯槽骨の神経が損傷を受ける深刻な問題が発生し、逆に一定の深さに達する前にドリル作業が終了すると、穿孔の深さが浅いためフィクスチャーの固定に過度な力がかかる。また穿孔の周りのネジ山が損傷されたり、フィクスチャーが完全に固定されず再施術が必要となったりするなどの問題が発生する。
【０００７】
したがって、ドリル作業が必要な正確な位置および方向を把握するために、手術ガイド(ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｇｕｉｄｅ)という補助器具が使われている。
【０００８】
図１は従来の手術ガイドの製造方法を示す流れ図である。
【０００９】
図１に示したように、従来の手術ガイドでは、ＣＴ撮影により被施術者の口腔内の３次元イメージを得、オーラルスキャンにより被施術者の口腔内の３次元外部形状イメージを得ている(ｓ１)。
【００１０】
ここで、ＣＴ撮影により得た３次元イメージには、口腔内の歯冠、歯根、歯槽骨の形状やこれらの骨密度に関する内部組織情報が含まれている。またオーラルスキャンにより得た３次元外部形状イメージには、口腔内の歯冠、歯茎の形状に関する外形情報が含まれている。
【００１１】
それぞれのイメージが得られると、施術者により設定された口腔内の所定の箇所を基準として２つのイメージが映像整合される(ｓ２)。次いで、映像整合された結果に基づいてインプラント施術計画が立てられ(ｓ３)、施術計画に従って施術を案内する手術ガイドが製造される(ｓ４)。
【００１２】
手術ガイドの製造時には、ＣＴ撮影による３次元イメージのみを使用するより、口腔組織の外形データを共に活用した方が好ましい。
【００１３】
詳しくは、３次元外部形状イメージは、口腔スキャナーが被施術者の口腔内に沿って移動しながらスキャンした情報が結合して得られ、歯牙の歯冠および歯茎に関する全般的な様子が含まれている。しかし、スキャンした情報が結合する過程において、歯列の曲率が実際の口腔内部と異なって示されることができるため、イメージ補正の手順が必要である。すなわち、それぞれのイメージにおいて、不足する情報を補い、歪曲した情報を補正するためには、２つのイメージを映像整合する段階が必ず必要である。
【００１４】
３次元イメージと３次元外部形状イメージの映像整合を行うためには、歯冠領域のように２つのイメージにおいて共通する部分が必要である。しかし、無歯顎患者の場合は、歯冠領域が喪失されて３次元イメージと３次元外部形状イメージの間に共通する部分が実質的に存在しないため、それぞれのイメージの映像整合が困難である。たとえ、整合されたとしも、そのイメージには不正確な情報が含まれている。
【００１５】
さらに口腔内において下顎が無歯顎である場合は、歯茎量が多く、舌などの運動組織が分布して組織の流動性が高いため、スキャンされたイメージ形状を明確に特定することが難しい。よって、オーラルスキャンによる精密な外部形状の取得が困難である。
【００１６】
なお、口腔内に映像整合の基準点として活用可能な指示標識(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｍａｒｋｅｒ)を付着しても、組織の流動性により指示標識を実質的に固定することができない。これにより、映像整合の段階で指示標識を整合基準点として映像整合を行っても、得られたイメージの信頼度が低下する。
【００１７】
一方、被施術者の喪失した歯牙を補うためにインプラントのクラウンを設計するとき、喪失した歯牙の周りに残存する歯牙情報に基づいてクラウンの高さ、幅、咀嚼面、咀嚼方向などを算出するが、無歯顎患者の場合、比較対象である周りの歯牙がないため、施術者の経験や既存の施術資料に基づいてクラウンが設計される。
【００１８】
しかし、このように製造されたクラウンを被施術者の口腔内に植立した場合、多くの被施術者が不便さを感じる。この不便さを解消するために、複数のクラウンを製造して植立する過程を繰り返しているが、このため施術費用が高くなり、インプラント施術期間は長くなって被施術者が不便になる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、被施術者の正確な口腔内イメージを得てインプラント施術の精密度が向上したデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明は、被施術者の歯牙植立対象部に型合わせされる第１型合わせ溝が形成され、外側に複数の指示標識が付着している総入れ歯の内外面をスキャンして１次スキャンイメージを得、総入れ歯が装着された状態で上下顎をオーラルスキャンして２次スキャンイメージを得て１次スキャンイメージと予備整合し、１次スキャンイメージから第１型合わせ溝のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得、上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第１段階と、得られた統合スキャンイメージとＣＴイメージとを指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図(ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｍａｐ)で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第２段階と、３次元咬合ガイドイメージに基づいてクラウンの高さを設定し、被施術者の口腔内部形状に型合わせされる固定溝部および設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第３段階とを含むデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を提供する。
【００２１】
本発明は、側面に複数の指示標識が付着され、内面に印象材が注入された歯列溝が形成されたトレーを被施術者の口腔内に結合して歯牙植立対象部に対応する第２型合わせ溝が形成された印象を採得する第１段階と、外面に咬合ベースを積層して厚さを調節することにより咬合高さが設定されたトレーをスキャンして１次スキャンイメージを得、トレーが設けられた上下顎の咬合状態をオーラルスキャンして２次スキャンイメージを得て１次スキャンイメージと予備整合し、１次スキャンイメージから第２型合わせ溝のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得、上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第２段階と、得られた統合スキャンイメージとＣＴイメージとを指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第３段階と、３次元咬合ガイドイメージに基づいてクラウンの高さを設定し、被施術者の口腔内部形状に型合わせされる固定溝部および設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第４段階とを含むデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を提供する。
【００２２】
本発明は、被施術者の歯牙植立対象部に対応して製造された第１印象模型の外側に複数箇所の指示標識を付着してスキャンして１次スキャンイメージを得る第１段階と、１次スキャンイメージにおける歯牙植立対象部の領域面から外側に突出するように３次元プリントして、内面が歯牙植立対象部に対応し、指示標識と型合わせする標識溝を含めて製造されたスプリントの標識溝に指示標識を挿入し、対合歯に対向する外面に咬合ベースを積層する第２段階と、咬合ベースの厚さを調節して咬合高さが設定されたスプリントを歯牙植立対象部に設けた状態でＣＴ撮影してＣＴイメージを得る第３段階と、１次スキャンイメージとＣＴイメージとを指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る第４段階と、３次元咬合ガイドイメージに基づいてクラウンの高さを設定し、被施術者の口腔内部形状に型合わせする固定溝部および設定されたクラウンに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する第５段階とを含むデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
上述した解決手段に基づく本発明の歯牙インプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法によれば、以下のような効果が得られる。
【００２４】
第一に、被施術者の垂直高径、咀嚼面の形状などが既に考慮されて製造された総入れ歯或いは総入れ歯を製造するために印象を採得するトレーを活用して、それぞれのイメージを容易に得ることができる。また得られたそれぞれのイメージ情報を整合するだけでも、精密性および信頼度が向上した手術ガイドおよび植立物を同時に設計・製作できる情報を得ることができる。さらに、総入れ歯或いはトレーに形成されたそれぞれの型合わせ溝が立体化されるように反転させて歯牙植立対象部の外形情報を容易に算出することができる。これにより、被施術者の来院回数および施術者の施術段階を短縮することができ、植立物の植立および設置を短期間に完了できるインプラントの基盤技術装置を提供することができる。
【００２５】
第二に、歯茎の高い流動性のためにそれぞれのイメージの間の整合基準点である指示標識を付着し難い無歯顎患者の場合にも、総入れ歯或いはトレーの堅固な外面に指示標識が付着されるので、得られたそれぞれのイメージの間の整合基準位置が明確になる。これにより、それぞれのイメージの整合によって得られる３次元咬合ガイドイメージに基づいて設計・製造される手術ガイドおよび植立物の精密性が改善され、インプラント施術の信頼度が大幅に向上される。
【００２６】
第三に、手術ガイドを二重ガイドとして製造した場合、第１ガイドが総入れ歯を基盤として３次元プリントされるので、製造が容易である。またフィクスチャー植立をガイドするガイド孔が形成された第２ガイド部が第１ガイドの開口部に脱着可能に取り付けられる。これにより、フィクスチャーの植立後に第２ガイドを分離するだけで、第１ガイドが歯牙植立対象部に固定された状態でも支台歯およびクラウンを連続的に取り付けることができる。
【００２７】
第四に、歯牙植立対象部に対応する第１印象模型をスキャンした１次スキャンイメージに基づいて３次元プリントされて歯牙植立対象部の外面と型合わせされながらも、指示標識を挿入可能な標識溝が形成されたスプリントを歯牙植立対象部に設けたことにより、流動性の高い歯茎に指示標識を固定することができる。これにより、それぞれのイメージに表示された指示標識を用いた映像整合基準に関する信頼度が大幅に向上し、得られたイメージから設計される手術ガイドおよび植立物の精密度が向上されてインプラント施術の信頼度を大幅に改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の手術ガイドの製造方法を示す流れ図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図である。
【図３】本発明の第１実施形態による２次スキャンイメージを示す例示図である。
【図４】本発明の第１実施形態による１次スキャンイメージにおいて型合わせ溝を立体化するために反転させる過程を示す例示図である。
【図５】本発明の第１実施形態による垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを示す例示図である。
【図６】本発明の第１実施形態による垂直高径が考慮された統合スキャンイメージにクラウンイメージを示した例示図である。
【図７】本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージを示す例示図である。
【図８】本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージから手術ガイドが設計された状態を示す例示図である。
【図９】本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージの変形例である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドの変形例である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドの変形例を設けた状態を示す例示図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による印象が採得されたトレーを示した例示図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による咬合の高さが設定されたトレーを設けた上下顎の咬合状態を示す例示図である。
【図１５】本発明の第３実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図である。
【図１６】本発明の第３実施形態による指示標識が付着された第１印象模型を示した例示図である。
【図１７】本発明の第３実施形態によるスプリント(ｓｐｌｉｎｔ)の製作過程を示す例示図である。
【図１８】本発明の第３実施形態によるスプリントの内面を示す例示図である。
【図１９】本発明の第３実施形態による３次元咬合ガイドイメージを得るための整合過程を示した例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
図２は本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図であり、図３は本発明の第１実施形態による２次スキャンイメージを示す例示図であり、図４は本発明の第１実施形態による１次スキャンイメージにおいて型合わせ溝を立体化するために反転させる過程を示す例示図であり、図５は本発明の第１実施形態による垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを示す例示図であり、図６は本発明の第１実施形態による垂直高径が考慮された統合スキャンイメージにクラウンイメージを示した例示図であり、図７は本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージを示す例示図であり、図８は本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージから手術ガイドが設計された状態を示す例示図である。
【００３１】
デンタルインプラント施術では、ドリルを用いて歯槽骨を穿孔した後、穿孔された部位にフィクスチャーが植立される。このとき、穿孔作業を行う正確な位置および方向を把握してガイドするために、手術ガイド(ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｇｕｉｄｅ)という補助器具が使われている。
【００３２】
詳しくは、図２ないし図８に示したように、本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法は、以下のような過程からなる。特に、手術ガイドおよび植立物の製造方法は上顎および下顎のうち少なくとも一方が無歯顎である患者のインプラント施術に応用できる。
【００３３】
ここで、植立物は、インプラント施術において歯根を代替するフィクスチャー、歯冠を代替するクラウンおよびフィクスチャーとクラウンの間を媒介する支台歯(ａｂｕｔｍｅｎｔ)を包括していると理解すべきである。なお、植立物を製造するとは、被施術者の歯列および垂直高径に対応してクラウンを製作することを含む。またクラウンの配置および被施術者の骨組織に対応して規格化されたフィクスチャーおよび支台歯を選択することも包括していると理解すべきである。もちろん、場合によって、支台歯は被施術者の歯列に対応して個別に製作することもできる。
【００３４】
被施術者の歯牙植立対象部と型合わせされる第１型合わせ溝５４が形成され、外側に複数の指示標識４０が付着された総入れ歯５０の内外面をスキャンして、１次スキャンイメージを得る。また総入れ歯５０が装着された状態で上下顎をオーラルスキャンして、２次スキャンイメージ１２を得る。次いで、１次スキャンイメージと２次スキャンイメージ１２とを予備整合する。このとき、予備整合されたイメージ上において、１次スキャンイメージから第１型合わせ溝５４のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージ１３が得られる。また、上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージ１４を得る(ｓ１０)。
【００３５】
ここで総入れ歯５０の内面は、歯牙植立対象部と型合わせする第１型合わせ溝５４の内面であり、総入れ歯５０の外面は、人工歯牙部５１と歯茎結合部５２の外面であると理解すべきである。また歯牙植立対象部は、上顎又は下顎から自然歯牙が喪失されたことによりインプラント施術が必要な部分であると理解すべきである。
【００３６】
総入れ歯５０は、自然歯牙が喪失された歯牙植立対象部に取り付けられて、食べ物を咀嚼できるように人工的に作られた歯牙代替物である。このとき、総入れ歯５０は、自然歯牙を代替する人工歯牙部５１と、歯牙植立対象部の外面と型合わせする第１型合わせ溝５４が形成された歯茎結合部５２とを含む。
【００３７】
詳しくは、人工歯牙部５１は、それに対向して選択的に咬合する対合歯ｔと咀嚼面が安定して噛み合うように、垂直高径および咀嚼面の形状が既に考慮されて加工されている。これにより、総入れ歯を装着した被施術者が咀嚼時に不便さを最小化することができる。
【００３８】
歯茎結合部５２は、歯牙植立対象部の歯茎の側面まで実質的に取り囲むように延長され、上顎である場合は、口蓋をカバーするように形成されている。このとき、歯茎結合部５２の外形は審美感のために被施術者の歯茎の形状のように製造される。また第１型合わせ溝５４は歯牙植立対象部の外面プロファイルと実質的に型合わせする内面プロファイルで形成される。
【００３９】
これにより、総入れ歯５０を装着した被施術者が咀嚼時に総入れ歯５０の流動が最小になるので、不便さが減少し、被施術者の使用満足度が顕著に改善される。
【００４０】
このように製造された総入れ歯５０をスキャンして被施術者の垂直高径、咀嚼面の形状および歯牙植立対象部に対応する第１型合わせ溝５４の情報を含む１次スキャンイメージを得る。今後１次スキャンイメージから得た総入れ歯５０の情報を介してクラウンの高さや形態を迅速かつ容易に算出することができる。
【００４１】
一方、総入れ歯５０の内外面のスキャンにおいて、総入れ歯５０の外側には複数箇所の指示標識４０が付着されることが好ましい。今後指示標識４０は、統合スキャンイメージ１３とＣＴイメージ１４の本整合のための整合基準点として活用することができる。
【００４２】
詳しくは、指示標識４０は総入れ歯５０外側の複数箇所に付着されるが、好ましくは３箇所以上である。すなわち、指示標識４０が複数箇所に付着されたことにより、今後映像整合段階でそれぞれのイメージ間の整合基準が増加し、型合わせ度を顕著に改善することができる。また手術ガイドおよび植立物の精密度および信頼度が向上するので、インプラント施術による被施術者の使用満足度が顕著に改善される。
【００４３】
指示標識４０は円柱や多角柱などの一定の体積を有する形状を有する。このとき、対向する上面および下面のうちいずれか一方は総入れ歯５０の外側に付着され、他方は本整合時に整合基準面として使用される。
【００４４】
指示標識４０を総入れ歯５０の外側に付着することにより、それぞれのイメージの整合時に整合基準点となる指示標識４０に対する信頼度が向上される。
【００４５】
すなわち、無歯顎患者の場合、歯牙植立対象部の歯茎流動性が高いため、歯牙植立対象部に指示標識４０を付着したとき流動されてそれぞれのイメージにおいて同じ位置に指示標識４０が表示されない問題があった。
【００４６】
これを解決するために、実質的に堅固な総入れ歯５０の外側に指示標識４０を付着することにより、指示標識４０が流動することを防止することができる。またそれぞれのイメージの間に表示される指示標識４０の位置が実質的に一致するので、イメージ整合時の重畳度および型合わせ度が顕著に改善される。
【００４７】
さらに、指示標識４０は、今後の３次元咬合ガイドイメージ１５を通じたクラウンｃの設計時に得られるそれぞれのイメージに表示されてクラウンの設計を妨害しないように、総入れ歯の歯茎結合部５２の外面に付着されることが望ましい。また指示標識４０は、軟性のレジンやインプラント用接着剤などを用いて総入れ歯５０に付着され、必要とするイメージを得た後には容易に除去することができる。
【００４８】
一方、指示標識４０が付着された総入れ歯５０が歯牙植立対象部に装着された状態で被施術者の上下顎をオーラルスキャンして、２次スキャンイメージ１２を得る。
【００４９】
２次スキャンイメージ１２は、総入れ歯５０が装着された被施術者の上下顎の咬合状態でオーラルスキャンして得た咬合スキャンイメージを含む。さらに上下顎の離隔状態で対合歯の外形をオーラルスキャンして得た離隔スキャンイメージをも含む。
【００５０】
ここで、上下顎の咬合状態とは、口を閉じた時に上顎および下顎の歯牙が接していることを意味し、本発明では、総入れ歯５０の人工歯牙部５１と対合歯ｔとの接触状態を意味していると理解すべきである。また離隔状態とは、口を開けて上顎と下顎の間に垂直方向に所定の間隙が形成された状態を意味すると理解すべきである。
【００５１】
詳しくは、咬合スキャンイメージは、上下顎の咬合状態で対合歯ｔと総入れ歯５０の人工歯牙部５１が実質的に接触された状態の３次元的な外形情報を含む。ここで、接触された状態の３次元的な外形情報とは、人工歯牙部５１と対合歯ｔが噛み合っている状態、総入れ歯５０の歯茎結合部５２および対合歯側の歯茎形状などである。
【００５２】
また離隔スキャンイメージは、上下顎の離隔状態で対合歯ｔの３次元的な外形情報を含む。ここで、対合歯ｔの３次元的な外形情報とは、対合歯ｔとその歯茎、それぞれの歯牙の咀嚼面の形状、配置関係などである。
【００５３】
なお、１次スキャンイメージと２次スキャンイメージ１２とを予備整合する。詳しくは、２次スキャンイメージ１２は咬合スキャンイメージおよび離隔スキャンイメージを含む。コンピュータを基盤とした映像処理過程によりそれぞれのイメージの間に共通する領域を基準点として自動に重畳して得ることができる。このとき、共通する領域は、対合歯ｔのいずれか一箇所であることができ、場合によって別途の重畳基準点を設定することもできる。
【００５４】
すなわち、２次スキャンイメージ１２は、離隔スキャンイメージの対合歯ｔの３次元的な外形情報、および咬合スキャンイメージの人工歯牙部５１と対合歯ｔが咬合した３次元的な外形情報を同時に含む。
【００５５】
このように重畳した２次スキャンイメージ１２と１次スキャンイメージとを自動に予備整合し、１次スキャンイメージから第１型合わせ溝５４のイメージを立体化させるように反転させる。これにより、垂直高径を考慮された統合スキャンイメージ１３を得ることができる。
【００５６】
詳しくは、２次スキャンイメージ１２は咬合スキャンイメージと離隔スキャンイメージのそれぞれの３次元的な外形情報を含み、所定の整合基準点で重畳されイメージ化されて映像装置に表示される。整合基準点は、咬合スキャンイメージと離隔スキャンイメージとの間の共通部分である。たとえば、対合歯ｔのイメージの間には、歯牙の特定の箇所が共通部分になる。また総入れ歯５０のイメージの間には、総入れ歯５０の一箇所或いは指示標識４０が共通部分になる。
【００５７】
スキャンイメージ１２をコンピュウータを基盤とする映像装置により重畳すると、総入れ歯５０の外形情報、対合歯ｔを含む上下顎の外形情報の相互共通する部分を基準として自動整合することができる。もちろん、場合によっては、それぞれのイメージを施術者が手動で整合することもでき、この場合、共通する部分の間の重畳度を高める作業を行って予備整合することもできる。
【００５８】
このように重畳したイメージ上において、１次スキャンイメージに含まれた凹状の第１型合わせ溝５４のイメージが凸状に立体化されるように反転させる。これにより第１型合わせ溝５４が突出した形状５４ａに立体化されて反転された１次スキャンイメージ１１ｂを得ることができる。
【００５９】
このとき、第１型合わせ溝５４の内面プロファイルは、歯牙植立対象部の外面と実質的に対応する。これにより、単に総入れ歯５０をスキャンしただけでも、歯牙植立対象部の外形情報を容易に得ることができる。また流動性の高い歯牙植立対象部の外面を直接オーラルスキャンするより、実質的に堅固な材質で形成された総入れ歯５０をスキャンすることにより、一層明確かつ精密なイメージを得ることができる。
【００６０】
詳しくは、図４に示したように、１次スキャンイメージから第１型合わせ溝５４の内面プロファイルのイメージおよび指示標識のイメージを除いた不要なイメージを消去する。ここで、消去される不要なイメージは、総入れ歯５０の人工歯牙部５１および歯茎結合部５２の外側形状である。
【００６１】
人工歯牙部５１および歯茎結合部５２の外側形状が消去されたイメージ１１ａにおいて、実質的に凹状に形成される第１型合わせ溝５４の内面プロファイルのイメージが立体化されるように反転させて突出した形状５４ａにイメージ化される。ここで、第１型合わせ溝５４の突出した形状５４ａは実質的に歯牙植立対象部の外面プロファイルに対応する。これにより、別途に歯牙植立対象部を直接オーラルスキャンせず、単に総入れ歯５０をスキャンして得たイメージのみでも歯牙植立対象部の外面プロファイルを得ることができる。
【００６２】
すなわち、流動性の高い歯牙植立対象部の代わりに、総入れ歯５０の堅固な外面に指示標識４０を付着して得たイメージのみでも歯牙植立対象部に対応するイメージを得ることができる。
【００６３】
これにより、歯牙植立対象部に対する別途の印象模型の製造過程および時間が省略できるので、インプラント施術時間が顕著に短くなり、印象模型の製造にかかる費用を大幅節減することができる。
【００６４】
このとき、イメージにおいて、所定の厚さを有する歯茎結合部５２の外側形状が消去されることにより、第１型合わせ溝５４の突出した形状５４ａのイメージの外面と指示標識４０のイメージの端部の間に間隙が形成される。これを解決するために、指示標識４０の一端部、すなわち歯茎結合部に付着されていた部分のイメージを延長する。またこのイメージが延長された部分と立体化されるように反転された第１型合わせ溝５４の突出した形状５４ａのイメージの外面とを連結する補正作業がさらに行われる。これにより、統合スキャンイメージ１３とＣＴイメージ１４との整合時に得された情報の信頼度が大幅に向上する。
【００６５】
場合によって、先に１次スキャンイメージから第１型合わせ溝５４が立体化されるように反転させる過程が行われた後、２次スキャンイメージ１２と重畳することもできる。このような変形例も本発明の範囲に属する。
【００６６】
なお、第１型合わせ溝５４が立体化されるように反転されて突出した形状５４ａで示された１次スキャンイメージ１１ｂと２次スキャンイメージ１２とが重畳されたイメージから咬合スキャンイメージを消去することができる。これにより、１次スキャンイメージ１１ｂと離隔スキャンイメージが整列された統合スキャンイメージ１３から算出しようとする垂直高径値を容易に得ることができる。
【００６７】
このように得られた統合スキャンイメージ１３から算出された垂直高径値および対合歯ｔの高さなどを考慮して、歯牙植立対象部の端部から対合歯ｔの端部までの長さＬを算出する。また算出された長さＬをもって今後設計するクラウンｃの高さを決定する。なお、歯牙植立対象部の端部とは、歯槽の最上端である。
【００６８】
すなわち、総入れ歯５０は、被施術者が安定的に咀嚼可能な状態で既に垂直高径を考慮して製造されたものであるので、統合スキャンイメージ１３から垂直高径値を容易に算出することができる。
【００６９】
このとき、被施術者が既に使用している総入れ歯５０を活用することにより、別途の印象製造過程を省略することができる。総入れ歯５０は、歯牙植立対象部と対応する第１型合わせ溝５４の内面プロファイル、垂直高径、咀嚼面の形状、歯牙配置関係が既に考慮されている。これにより、単に総入れ歯５０の内外面をスキャンするだけでも、手術ガイド６０およびクラウンｃの製作時に必要な情報を容易に得ることができる。もちろん、被施術者が使用中の総入れ歯５０がない場合は、臨時総入れ歯を製作して行うことができる。
【００７０】
また上顎および下顎をＣＴ撮影して得たＣＴイメージ１４から被施術者の口腔に関する２次元および３次元的な内部組織情報を得ることができる。このとき、２次元および３次元的な内部組織情報とは、ＣＴ撮影により得た被施術者の口腔内部に関する歯槽骨の形状、骨密度を含み、指示標識４０のイメージも含むことが好ましい。このために、指示標識４０は、ＣＴ撮影時にイメージ上に表示されるように放射線不透過性物質からなることが好ましい。
【００７１】
なお、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４を指示標識４０を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージ１５を得る(ｓ２０)。
【００７２】
詳しくは、統合スキャンイメージ１３は１次スキャンイメージと２次スキャンイメージ１２とを予備整合し、１次スキャンイメージから第１型合わせ溝５４が立体化されるように反転させて得ることができる。
【００７３】
また３次元咬合ガイドイメージ１５は、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の相互対向位置に対として表示された指示標識４０を整合基準として本整合することにより得られる。
【００７４】
詳しくは、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４にそれぞれ含まれている指示標識４０を重畳して共通部分を比較領域として設定する。統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の比較領域の最上端と最外部が一致するように、それぞれのイメージを補正して本整合する。
【００７５】
ここで、対合歯ｔと総入れ歯５０の外形情報を含む統合スキャンイメージ１３および上下顎の内部組織情報を含むＣＴイメージ１４は、それぞれ３次元ベクトルデータに変換されて表示することができる。施術者は統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４に表示されているそれぞれの対の指示標識４０毎に類似する位置を整合基準点として表示することができる。
【００７６】
このとき、統合スキャンイメージ１３に表示されている指示標識４０は１次スキャンイメージから得たイメージ情報であり、ＣＴイメージ１４に含まれている指示標識４０はＣＴ撮影時に得たイメージ情報である。
【００７７】
詳しくは、指示標識４０はそれぞれのイメージ上の相互対応する位置毎に対としてマッチされ、それぞれの対の指示標識４０のイメージを重畳して誤差の少ない最初の差の分布図を得ることができる。また差の分布図を通じた映像整合過程において、イメージ補正作業を行って高度に精密に型合わせされた３次元咬合ガイドイメージ１５を得ることができる。
【００７８】
ここで、型合わせ度とは、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の類似程度を２つのイメージの間の型合わせ誤差として示したものである。このとき、型合わせ誤差の絶対値のサイズに比例して型合わせ度が変化し、型合わせ誤差が０である場合の型合わせ度が最も高い。すなわち、それぞれのイメージに表示された指示標識４０間の型合わせ度が高くなるにつれて、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の相互対向する部分の型合わせ度も高くなると解釈することができる。
【００７９】
たとえば、型合わせ度は、指示標識４０を基準として統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４を重畳するとき、いずれか一方のイメージの表面から他方のイメージの表面が突出或いは陥没した程度で示される。
【００８０】
さらに、型合わせ度は、それぞれのイメージの３次元ベキトルイメージを通じて算出することができる。それぞれのイメージの３次元ベクトルデータは同じ座標計に変換することができ、同じ座標計に変換された３次元ベクトルデータを通じてそれぞれのイメージの表面の高さ情報が数値として表示される。また互いに重畳された状態のそれぞれのイメージの表面の高さを比較して型合わせ度の高低を判断することができる。
【００８１】
また、いずれか一方のイメージの表面よりも他方のイメージの表面が突出した場合は、型合わせ誤差は陽数値を有し、いずれか一方のイメージの表面よりも他方のイメージの表面が陥没した場合には、型合わせ誤差は負数値を有する。
【００８２】
さらに型合わせ度が色相別に分解して出力されることにより施術者が映像整合の結果に関する正確性を迅速かつ直観的に判断することができる。これにより、迅速なイメージ演算処理が可能であり、精密な３次元咬合ガイドイメージ１５を得るための後続補正作業が円滑に進行される。
【００８３】
一方、それぞれのイメージの３次元ベクトルデータは、デジタル化されてコンピュータ貯蔵装置に格納され、コンピュータを基盤としてそれぞれのイメージを重畳する映像処理過程が行われる。
【００８４】
詳しくは、統合スキャンイメージ１３とＣＴイメージ１４が重畳された最初の差の分布図には、ＣＴイメージ１４内に含まれている歯槽骨および骨密度に関する情報が一つのセットとなり、統合スキャンイメージ１３内に含まれている口腔内部に関する外形情報および垂直高径値が一つのセットとなっている。
【００８５】
また統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４を指示標識４０を整合基準点として重畳してそれぞれのイメージに含まれている総合的な情報を得ることができる。このとき、差の分布図にはそれぞれのイメージの重畳時にそれぞれのピクセルに型合わせ度が表示される。また差の分布図のそれぞれのピクセルに表示された型合わせ度を高める映像整合を行う。
【００８６】
ここで、それぞれのイメージに表示された指示標識４０を整合基準点として比較領域の最上端と最外側を一致させる。このとき、比較領域は統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の共通部分として設定される。またそれぞれのイメージの共通部分を算出して比較領域として設定する作業は、イメージ処理装置で自動に行われ、場合によっては施術者が手動で設定することができる。
【００８７】
ここで、それぞれのイメージの共通部分を比較領域として設定することにより、それぞれのイメージから必要とする情報を統合して正確な映像整合の結果を得ることができる。
【００８８】
詳しくは、統合スキャンイメージ１３は、被施術者の口腔内部或いは総入れ歯５０の外側にそって移動するスキャナーによって連続撮影された映像情報が重畳結合して得られる。このとき、歯列の曲率などが実際の歯周組織と異なって示されることができるが、この歪曲をＣＴイメージ１４に含まれている正確な歯列曲率に補正することにより精密なイメージを得ることができる。
【００８９】
映像整合が完了すると、型合わせ度が表示されたレイヤーを除去して統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４の情報を包括する３次元咬合ガイドイメージ１５を得ることができる。
【００９０】
このように総入れ歯５０の外側に設けられた指示標識４０を通じてイメージの映像整合のための明確な基準点が提供されるので、多様な被施術者の口腔内部状態に対応して一層精密な映像整合の結果を得ることができる。
【００９１】
さらに、３次元咬合ガイドイメージ１５は、デジタル化された統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４のベクトルデータを用いて得ることができる。すなわち、コンピュータ基盤のシミュレーションプログラムを用いてベクトルデータを処理することにより、それぞれイメージの回転、拡大／縮小、部分的な角度補正などの映像処理を行うことができる。これにより、差の分布図においてそれぞれのイメージの共通部分に対する型合わせ度をさらに向上させることができる。
【００９２】
なお、３次元咬合ガイドイメージ１５を基盤としてクラウンｃの高さを設定する。このとき、被施術者の口腔内部の形状に対応して型合わせする固定溝部および設定されたクラウンｃに対応するフィクスチャー植立位置にそって形成されたガイド孔６１を含む手術ガイド６０を製造する(ｓ３０)。
【００９３】
詳しくは、３次元咬合ガイドイメージ１５には、１次スキャンイメージおよび２次スキャンイメージ１２を予備整合して得られた統合スキャンイメージ１３に関する情報が含まれている。この情報は、総入れ歯５０と口腔内部をスキャンして得られたイメージを通じて提供される垂直高径、咀嚼面の形状、歯茎などの外形情報を含む。また３次元咬合ガイドイメージ１５には、ＣＴ撮影により得られたＣＴイメージ１４を通じて提供される骨形状、骨密度などの内部組織情報が含まれている。これらの情報が含まれている３次元咬合ガイドイメージ１５に基づいて垂直高径値に対応してクラウンｃの高さが算出され、クラウンｃが設計される。
【００９４】
このとき、統合スキャンイメージ１３およびＣＴイメージ１４に含まれている情報を総合した３次元咬合ガイドイメージ１５から支台歯およびフィクスチャーなどの植立物形状を除いたクラウンｃの高さおよび形状を３次元的に得ることができる。
【００９５】
場合によっては、クラウンｃの高さおよび形状は統合スキャンイメージ１３から算出することもできる。詳しくは、統合スキャンイメージ１３には、歯牙植立対象部の端部と対合歯ｔの端部の間の長さＬおよび対合歯ｔの咀嚼面などに関する外部形状情報が含まれているので、クラウンｃの高さおよび咀嚼面の形状を容易に得ることができる。
【００９６】
さらに統合スキャンイメージ１３において、咬合スキャンイメージの消去前に人工歯牙部５１の配置状態および位置を標識化して植立物の植立位置を設定することもできる。
【００９７】
すなわち、手術ガイド６０の製造前に段階的に行われる映像整合段階において、被施術者に適合する咬合高さが算出され、それに基づいて正確なクラウンの製造が可能である。これにより、不正確に製造されたクラウンによる再設計および再設置の過程を最小化することができ、インプラント施術にかかる時間および費用を節約し、効率的かつ迅速な施術が可能となる。
【００９８】
さらに、３次元咬合ガイドイメージ１５を得て被施術者の満足度が最大になり得るクラウンが設計・製造されるとともに、植立物の設置を正確にガイドできる手術ガイド６０を製造することができる。これにより、一回の施術でフィクスチャーの植立および支台歯、クラウンの設置を短期間に完了できるインプラントの基盤技術装置が提供される。
【００９９】
手術ガイド６０には、被施術者の口腔内部、好ましくは歯牙植立対象部に型合わせされる固定溝部が含まれる。また、フィクスチャーの植立位置によってガイド孔６１が形成されている。
【０１００】
詳しくは、手術ガイド６０は、被施術者の口腔内部において、上顎および下顎のうち、無歯顎である歯牙植立対象部に型合わせされて固定される。また手術ガイド６０が固定された状態でガイド孔６１を介してフィクスチャー植立のための穿孔をドリリングすることができる。
【０１０１】
このとき、手術ガイド６０は、フィクスチャーの植立時に所定の位置に正確に植立されるために、揺れを最小に抑える必要がある。このために、歯牙植立対象部の外面と固定溝部とを型合わせ固定する。
【０１０２】
ここで、固定溝部の形状は１次スキャンイメージにおいて第１型合わせ溝が立体化されるように反転させて突出した形状５４ａから得られることにより、歯牙植立対象部の外面プロファイルと対応することができる。これにより、固定溝部の形状が歯牙植立対象部の外形と型合わせされるので、手術ガイド６０が歯牙植立対象部に安定して固定されるように設計することができる。
【０１０３】
固定溝部が設計されると、手術ガイド６０が歯牙植立対象部に固定された状態を基準としてフィクスチャーの植立方向に対応するようにガイド孔６１の方向を設定する。
【０１０４】
クラウンｃの形状および配置状態は、１次スキャンイメージから得られた総入れ歯５０の人工歯牙部５１の形状情報を含む３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定される。
【０１０５】
詳しくは、１次スキャンイメージには、被施術者の歯牙植立対象部に設置後、被施術者が咀嚼時に感じる不便さを最小化するために、垂直高径、咀嚼面の形状および歯牙間の配置状態が既に考慮されて製造された総入れ歯の情報が含まれている。したがって、３次元咬合ガイドイメージには、総入れ歯をスキャンして得た１次スキャンイメージに表される人工歯牙部５１の外形情報がさらに含まれるように映像整合することができる。これにより、人工歯牙部５１の外形情報からフィクスチャーの植立方向および位置を設定する手術ガイド６０だけではなく、クラウンｃの形状および配置状態も容易に算出することができる。
【０１０６】
すなわち、この実施形態では、被施術者が既存に使用している総入れ歯５０をスキャンして得た１次スキャンイメージからインプラント施術のための全般的な情報を得ることができるので、施術の準備および施術にかかる時間を顕著に短縮することができる。また、口腔内に関するイメージ情報の取得に必要な時間も短縮できるので、施術者および被施術者の不便も大きく減少する。さらに、総入れ歯５０には被施術者が日常生活に不便がないように垂直高径および咀嚼面形状などが既に考慮されている。これにより、総入れ歯をスキャンして得たイメージから提供される情報に関する信頼度が大幅に向上する。
【０１０７】
なお、第１型合わせ溝５４は内部に硬化性樹脂を塗布した総入れ歯５０を歯牙植立対象部に装着して歯牙植立対象部に対応して硬化性樹脂に形成されたプロファイルに補正されることもできる。
【０１０８】
詳しくは、歯牙植立対象部の外面と総入れ歯５０の第１型合わせ溝５４の内面との間に隙間が形成されることができるが、このとき、第１型合わせ溝５４の内面に塗布された硬化性樹脂が隙間を補って凝固する。これにより、第１型合わせ溝５４の内面プロファイルと歯牙植立対象部の外面プロファイルとが実質的に型合わせられるように補正できる。
【０１０９】
このように補正された総入れ歯５０をスキャンして得たイメージの正確度が向上されるので、インプラント施術時に製造される手術ガイド６０などの信頼度も大幅に上昇する。
【０１１０】
なお、図９は本発明の第１実施形態による３次元咬合ガイドイメージの変形例であり、図１０は本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドの変形例であり、図１１は本発明の第１実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドの変形例を設けた状態を示す例示図である。この変形例では、手術ガイドを設計・製造する過程を除く基本的な構成が上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１１１】
図９ないし図１１に示したように、３次元咬合ガイドイメージ１１５には、立体化されるように反転された第１型合わせ溝のイメージの突出した形状５４ａと対合歯ｔに対応する２次スキャンイメージ１１２およびＣＴイメージが重畳されて表示されている。このとき、第１型合わせ溝のイメージの突出した形状５４ａの外側にイミテーションガイドイメージ１１１ｃが仮想配置されることができる。
【０１１２】
イミテーションガイドイメージ１１１ｃは以下のようにして得ることができる。まず、１次スキャンイメージ内の植立物の植立位置に対応して総入れ歯の人工歯牙部の境界領域を選択入力する。このとき、植立物の植立位置とは、歯牙植立対象部において実質的な植立物の植立が計画された部分である。
【０１１３】
また総入れ歯の人工歯牙部の境界領域とは、人工歯牙部において植立物の植立位置に該当する人工歯牙部の外側境界部である。たとえば、植立物の植立位置が下顎の３６，３７歯牙に該当すれば、総入れ歯の人工歯牙部の境界領域は、３６とそれに隣接した３５に該当する人工歯牙との間および３７とそれに隣接した３８に該当する人工歯牙との間であると理解することができる。
【０１１４】
詳しくは、植立領域部は、植立物の植立位置に対応する総入れ歯の人工歯牙と植立物の植立位置に対応する人工歯牙に隣接した周りの人工歯牙部との間の境界線にそって複数の境界点４を選択入力して設定される。もちろん、境界線は人工歯牙間の境界であることもでき、場合によっては人工歯牙部と歯茎結合部の間の境界であることもできる。
【０１１５】
このとき、それぞれの境界点４および隣接した他の境界点４の間を連結線４ａで連結した内側に閉鎖面４ｃ，４ｄを算出し、該閉鎖面４ｃ，４ｄの内側が植立領域部として設定されることができる。このように設定された植立領域部を消去すれば、イミテーションガイドイメージ１１１ｃを得ることができる。このとき、植立領域部が消去された部分を通じて、第１型合わせ溝のイメージが突出された形状５４ａに立体化されるように反転された１次スキャンイメージ１１１ｂの一部が露出されることもできる。
【０１１６】
なお、３次元咬合ガイドイメージ１１５に基づいてクラウンｃの高さを設定するが、３次元咬合ガイドイメージ１１５およびイミテーションガイドイメージ１１１ｃに基づいて手術ガイド１６０の設計および３次元プリントを行う。ここで、手術ガイド１６０は第１ガイド１６０ａおよび第２ガイド１６０ｂを含む二重ガイドで製造されることができる。この変形例において、クラウンの高さを設定し、設計および製造する方法は、上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な内容は省略する。
【０１１７】
詳しくは、第１ガイド１６０ａには、イミテーションガイドイメージ１１１ｃに基づいて歯牙植立対象部３０に型合わせされる固定溝部が形成されており、消去された植立領域部に対応する開口部１６５が形成されている。第２ガイド１６０ｂは、開口部１６５に連結されるように植立領域部が立体化されて形成され、フィクスチャーの植立位置に沿ってガイド孔１６１が形成されている。
【０１１８】
このとき、第１ガイド１６０ａは、歯牙植立対象部３０に実質的に型合わせするように既に製造された総入れ歯に基づいて容易に製造することができる。これにより、固定溝部と歯牙植立対象部３０との一致率が向上されてインプラント施術の信頼度が大幅に向上する。
【０１１９】
植立領域部が消去されて形成された開口部１６５に、ガイド孔１６１が形成された第２ガイド１６０ｂが脱着可能に取り付けられる。ここで、ガイド孔１６１はフィクスチャーの植立位置にそって形成されることが好ましい。これにより、フィクスチャーの植立後、第２ガイド１６０ｂを分離するだけでも、第１ガイド１６０ａを分離することなく支台歯およびクラウンを連続的に取り付けることができる。
【０１２０】
さらに、第１ガイド１６０ａは、開口部１６５の周りの人工歯牙部の形状が３次元プリントされるので、クラウンｃを取り付けると同時に、周りの歯牙との配置関係を容易に把握することができ、施術便宜性を顕著に改善することができる。
【０１２１】
このとき、第２ガイド１６０ｂおよび第１ガイド１６０ａに形成された開口部１６５の相互対向面には、整列結合をガイドする整列突起と整列型合わせ溝が対向形成される。これにより、第２ガイド１６０ｂが第１ガイド１６０ａの開口部１６５に実質的に一体に固定されるので、ガイド孔１６１にそって植立される植立物の植立位置に対する信頼度が大幅に向上する。
【０１２２】
さらに、第２ガイド１６０ｂが結合される第１ガイド１６０ａが歯牙植立対象部３０の外側に堅固に固定されるように整列片が備えられる。整列片は、総入れ歯が装着された上下顎の咬合時に総入れ歯と対合歯ｔの間の空間を支持して咬合位置をガイドするように空間に充填される胴部を備える。胴部の外面に総入れ歯および対合歯の端部形状が立体化されるように反転された型合わせ部が形成されている。
【０１２３】
整列片は総入れ歯が装着された上下顎の間に硬化性印象樹脂を注入して製造することができる。詳しくは、歯牙植立対象部３０の外側に設けられた総入れ歯と対合歯の間に硬化性印象樹脂或いは硬化前の形状を自由に変形できるパテ(ｐｕｔｔｙ)を注入する。その後、注入した印象樹脂が硬化されると、装置と対合歯の間の空間を支持する胴部として形成される。
【０１２４】
ここで、硬化性印象樹脂が総入れ歯の人工歯牙部の端部と対合歯の端部をそれぞれカーバするように注入されることにより、胴部にそれぞれ歯牙端部の形状が反転された型合わせ部が形成される。このとき、硬化性印象樹脂は、総入れ歯および対合歯から分離が容易でありかつ、型合わせ部に総入れ歯と対合歯のそれぞれの端部が係止されて位置を拘束できる程度にカバーされるように注入することが好ましい。
【０１２５】
このように製造された整列片は、第１ガイド１６０ａを歯牙植立対象部３０に設置するときに活用することができる。詳しくは、歯牙植立対象部３０の外側に第１ガイド１６０ａが設けられ、第１ガイド１６０ａの上側と対合歯の端部の間に整列片が配置される。
【０１２６】
このとき、整列片に形成された型合わせ部に第１ガイド１６０ａの端部および対合歯の端部が拘束されるように設置すると、第１ガイド１６０ａを歯牙植立対象部３０の好ましい位置に整列させることができる。このように整列された第１ガイド１６０ａの側面に、端部が歯茎に植立される固定ピンが貫通締結されることにより、第１ガイド１６０ａが歯牙植立対象部３０に堅固に固定される。
【０１２７】
すなわち、第１ガイド１６０ａが実質的に総入れ歯５０の外形に基づいて製造されるので、整列片に形成された型合わせ部が対合歯ｔおよび第１ガイド１６０ａに形成された周りの歯牙形状の端部に互いに対応して型合わせされることができる。
【０１２８】
これにより、総入れ歯を用いて製造された整列片を用いて、第１ガイド１６０ａをインプラント施術計画に基づく好ましい位置に精密に整列させて堅固に固定することができ、植立物の正確な位置への植立が可能になる。
【０１２９】
なお、クラウンｃの形状および配置状態は、１次スキャンイメージから得られた総入れ歯の人工歯牙部の形状情報を含む３次元咬合ガイドイメージ１１５に基づいて設定される。第２ガイド１６０ｂのガイド孔１６１はクラウンｃの形状および配置状態に基づいて設定されるフィクスチャーの植立位置に基づいて設定される。
【０１３０】
詳しくは、総入れ歯には、上述したように、垂直高径、咀嚼面の形状および歯牙間の配置状態に関する情報が既に考慮されている。これにより、総入れ歯をスキャンして得た１次スキャンイメージを含む３次元咬合ガイドイメージ１１５には、クラウンｃの形状および配置状態を算出できる情報が含まれている。すなわち、総入れ歯の人工歯牙部の外形情報および対合歯ｔの外形情報からクラウンの形状、植立位置および方向を算出して設計することができる。
【０１３１】
また、クラウンｃの植立位置および方向によってフィクスチャーの植立方向が算出されるが、このように算出されたフィクスチャーの植立方向に基づいてガイド孔１６１が容易に設定される。
【０１３２】
これにより、インプラント施術のための全般的な情報を総入れ歯をスキャンしたイメージから得て、製作が便利でありかつ精密度が顕著に改善された手術ガイド１６０および植立物を製造することができる。これにより、インプラント施術のための準備過程および施術にかかる時間が顕著に短縮され、施術者および被施術者の不便さを大幅に解消することができる。
【０１３３】
なお、図１２は本発明の第２実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図であり、図１３は本発明の第２実施形態による印象が採得されたトレーを示した例示図であり、図１４は本発明の第２実施形態による咬合の高さが設定されたトレーを設けた上下顎の咬合状態を示す例示図である。第２実施形態では、トレーを用いたイメージの取得過程を除く基本的な構成が上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１３４】
図１２ないし図１４に示したように、手術ガイドおよび植立物は、トレー２０を用いて得られたイメージ情報を通じて製造することができる。
【０１３５】
詳しくは、側面に複数の指示標識４０が付着されており、内面に印象材２２が注入された歯列溝２１が形成されたトレー２０を被施術者の口腔内に設ける。これにより、印象材２２が加圧されて歯牙植立対象部の形状に対応する第２型合わせ溝２３が形成された印象が得られる(ｓ２１０)。
【０１３６】
ここで、トレー２０は口腔内の歯列に対応する形状に形成され、歯牙植立対象部との対向面にアルギン酸塩、シリコン或いはゴムのような印象材２２を載せて、上顎と下顎の間に位置させる。上顎および下顎が互いに咬合するように圧力が加えられると、ゲル状の印象材２２に歯牙植立対象部の形状に対応する第２型合わせ溝２３が陰型として形成された印象を採得することができる。
【０１３７】
このとき、上顎および下顎の咬合時、圧力によって印象材２２が外側に押し出されることを防止するために、トレー２０の上面および下面のうち、いずれか一方の縁部にそって歯列溝２１が形成される。詳しくは、歯列溝２１は、内部に印象材２２が収容されるようにトレー２０の縁部に沿って側面が所定の高さに延長される。このとき、該側面は歯牙植立対象部に対する印象を採得時に印象が明確に採得できる十分な量の印象材２２を収容しながら、周りの歯茎部、たとえば、口蓋などに干渉しない高さに延長されることが好ましい。
【０１３８】
すなわち、歯列溝２１の底面および内側面に印象材２２が充填されて外部に漏出することを防止できるので、被施術者の口腔内部に対する印象がより明確に得られる。これにより、トレー２０をスキャンして得たイメージの正確性が向上し、イメージに基づいて設計されるインプラント施術計画の信頼性が大幅に上昇する。
【０１３９】
図示していないが、トレー２０の外側には、施術者がトレー２０を移動し、被施術者の口腔内部に設置できるように把持可能な取っ手部が形成されている。ここで、取っ手部は上顎および下顎の咬合を妨害しないように歯列溝２１の外側面から延長することが好ましい。
【０１４０】
さらに、歯列溝２１の外側には複数の指示標識４０が付着されることが好ましい。ここで、指示標識４０は上述した第１実施形態と同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。
【０１４１】
すなわち、堅固な材質で形成されたトレー２０の外側に指示標識４０が付着されることにより流動が防止できるので、それぞれのイメージの間に表される指示標識４０の位置が実質的に一致する。これにより、指示標識４０を整合基準として整合されるそれぞれのイメージの間の型合わせ度が高くなり、イメージから設計される手術ガイドおよび植立物の精密度および信頼度が大幅に改善される。
【０１４２】
このとき、指示標識４０は、トレー２０の外側であれば付着位置に制限がないが、好ましくは、インプラント施術が行われる歯牙植立対象部の歯牙領域を除くトレー２０の側面である。このとき、トレー２０の側面は歯列溝２１の外側面と同様に理解することができる。
【０１４３】
これにより、今後得られる３次元咬合ガイドイメージを通じたクラウンの設計時に、指示標識４０のイメージによってクラウンの設計が妨害されることを防止することができる。ここで、歯牙領域とは、自然歯牙が消失されて実質的に植立物が植立される部分であり、歯槽の最上端に対応する領域であると理解できる。
【０１４４】
なお、内側に第２型合わせ溝２３が形成された印象が採得されたトレー２０の外側に、対合歯ｔに対応する咬合高さに設定された咬合ベース９０が積層される。咬合ベース９０が積層されたトレー２０の外面および内面をスキャンして１次スキャンイメージを得る。また、トレー２０が設置された状態で咬合された上下顎をオーラルスキャンして、２次スキャンイメージを得る。１次スキャンイメージと２次スキャンイメージとを予備整合し、１次スキャンイメージから第２型合わせ溝２３のイメージが立体化されるように反転させて垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得る。また上下顎をＣＴ撮影してＣＴイメージを得る(ｓ２２０)。この実施形態において、咬合とは、トレー２０に積層された咬合ベース９０の上面とそれに対向する対合歯ｔの端部との接触状態であると理解すべきである。
【０１４５】
詳しくは、咬合ベース９０は、歯牙植立対象部にトレー２０を設けて上下顎を咬合した状態で、対合歯ｔとトレー２０の外側との間の空間に対応する厚さに積層される。咬合ベース９０は、被施術者の咀嚼感度に応じて容易に厚さ調節ができるように所定の形態を維持しながらも、加圧或いは切削による形態変更が容易なワックスなどのような材質からなることができる。
【０１４６】
咬合ベース９０が積層されたトレー２０を歯牙植立対象部に設けた状態で上下顎が咬合される。このとき、被施術者が感じる咀嚼感度に応じて咬合ベース９０の厚さが調節され、被施術者に適合する咬合高さを設定することができる。
【０１４７】
このとき、外側に咬合ベース９０が積層されたトレー２０を歯牙植立対象部に設けた状態で咬合すれば、咬合ベース９０の上面に対合歯ｔの端部に対応する咀嚼跡が形成される。また咀嚼跡の深さに対応して咬合ベース９０の上面を切削する過程を繰り返して、被施術者が楽になる程度に咬合ベース９０の厚さを調節することにより、咬合高さを設定することができる。
【０１４８】
なお咬合高さは施術者の診断とともに被施術者が直接感じる咀嚼感度によって算出されるので、被施術者の顎関節に負担をかけないながら施術満足度を最大化できる値に算出される。ここで、咀嚼感度は被施術者の直接的な意思表現によって判断され、場合によっては顎関節の周りおよび顎筋肉の電気的、化学的信号を測定して判断することもできる。
【０１４９】
咬合ベース９０の厚さ調節を容易にするために、予想咬合高さよりも厚く積層した後、上面を切削する過程を繰り返して被施術者が楽になる適合した咬合高さを設定することができる。
【０１５０】
なお、内側に第２型合わせ溝２３が形成された印象が採得され、外面に咬合ベース９０が所定の咬合高さに調節され、側面に複数の指示標識４０が付着されたトレー２０の外面および内面をスキャンすることにより、１次スキャンイメージを得ることができる。
【０１５１】
またトレー２０を被施術者の口腔内に設ける。このとき、第２型合わせ溝２３が歯牙植立対象部に型合わせするように設けることにより、咬合ベース９０と対合歯ｔとが噛み合うように配置される。
【０１５２】
トレー２０を設けた状態で上下顎を咬合した後、オーラルスキャンして２次スキャンイメージを得、ＣＴ撮影によりＣＴイメージを得る。このとき、２次スキャンイメージは、トレー２０が設けられた被施術者の上下顎の咬合状態でスキャンした咬合スキャンイメージ、および上下顎の離隔状態で対合歯ｔの外形をスキャンした離隔スキャンイメージをさらに含む。
【０１５３】
なお、咬合スキャンイメージと離隔スキャンイメージが重畳した２次スキャンイメージと、１次スキャンイメージとを自動に予備整合する。このとき、１次スキャンイメージからトレー２０に形成された第２型合わせ溝２３のイメージが立体化されるように反転させて統合スキャンイメージを得る。ここで、統合スキャンイメージを得る映像整合方法は、上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体対な説明は省略する。
【０１５４】
このように得られた統合スキャンイメージから算出された垂直高径と対合歯ｔの高さを考慮して歯牙植立対象部の端部から対合歯ｔの端部までの長さを算出することができる。詳しくは、トレー２０の外面に、実質的に被施術者が安定的な咀嚼感度を感じられる咬合高さに調節された咬合ベース９０が積層される。咬合ベース９０が積層されたトレー２０が口腔内に設けられてそれぞれのスキャンイメージを得ることができる。これにより、それぞれのスキャンイメージの間の予備整合により得られた統合スキャンイメージから垂直高径を容易に算出することができる。
【０１５５】
このとき、この実施形態では、単に第２型合わせ溝２３が形成されたトレー２０をスキャンするだけでも、歯牙植立対象部の外形情報を容易に得ることができる。すなわち、インプラント施術時に植立物の製作にかかる時間に、臨時に使用する総入れ歯を製造するために口腔内部印象を採得する過程で用いられるトレー２０を用いて歯牙植立対象部の形状を容易に得ることができるので経済的である。
【０１５６】
なお、統合スキャンイメージとＣＴイメージを指示標識を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して３次元咬合ガイドイメージを得る(ｓ２３０)。ここで、統合スキャンイメージとＣＴイメージの本整合過程が上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１５７】
３次元咬合ガイドイメージに基づいてクラウンｃの高さを設定する。このとき、被施術者の口腔内部の形状に対応して型合わせされる固定溝部および設定されたクラウンｃに対応するフィクスチャーの植立位置にそって形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する(ｓ２４０)。
【０１５８】
クラウンｃの形状および配置状態は、２次スキャンイメージから得た対合歯ｔの配置および咀嚼面の情報を含む３次元咬合ガイドイメージに基づいて設定される。また、２次スキャンイメージは、咬合高さが調節された咬合ベース９０を含むトレー２０を設けた状態でスキャンして得た咬合スキャンイメージを含む。これにより、３次元咬合ガイドイメージを通じて垂直高径を容易に算出することができる。３次元咬合ガイドイメージに基づくクラウンｃの設計および手術ガイドの製造方法が上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１５９】
すなわち、この実施形態では、口腔内に関する基本情報のない被施術者であっても、インプラント施術計画を立つためにトレー２０の歯列溝２１に印象材２２を充填後、簡便かつ迅速な印象採得が可能である。また印象採得とともに、流動性の高い歯牙植立対象部の代わりにトレー２０の堅固な外面に指示標識４０を付着してイメージを得られるので、得られたそれぞれのイメージの間の整合基準位置が明確になる。これにより、それぞれのイメージの整合により得られる３次元咬合ガイドイメージに基づいて設計および製造される手術ガイドおよび植立物の信頼度が大幅に向上する。
【０１６０】
図１５は本発明の第３実施形態によるデンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法を示す流れ図であり、図１６は本発明の第３実施形態による指示標識が付着された第１印象模型を示した例示図であり、図１７は本発明の第３実施形態によるスプリント(ｓｐｌｉｎｔ)の製作過程を示す例示図であり、図１８は本発明の第３実施形態によるスプリントの内面を示す例示図であり、図１９は本発明の第３実施形態による３次元咬合ガイドイメージを得るための整合過程を示した例示図である。第３実施形態では、スプリントを用いたイメージ取得過程を除く基本的な構成が上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１６１】
図１５ないし図１９に示したように、手術ガイドおよび植立物は、スプリント８０を用いて得たイメージ情報に基づいて製造することができる。
【０１６２】
詳しくは、被施術者の歯牙植立対象部に対応して製造された第１印象模型１１０の外側の複数箇所に指示標識４０を付着後、スキャンして１次スキャンイメージを得る(ｓ３１０)。
【０１６３】
第１印象模型１１０は以下のようにして製造される。まず、歯牙植立対象部の外面にアルギン酸塩、シリコン或いはゴムのような印象材を塗布して歯牙植立対象部の形状が陰型として形成された印象を得る。その後、印象の内部に石膏或いは印象用の酸化亜鉛ユージノール軟膏などを充填および固形化して、歯牙植立対象部に対応する第１印象模型１１０を製造する。このとき、印象の内部は歯牙植立対象部の形状が陰型として形成された部分であると理解できる。この印象模型の製造方法は、施術者側、例えばインプラント施術が行われるデンタルクリニックなどで一般的に広範囲に使用されている方法であり、施術者が容易に製造可能である。
【０１６４】
第１印象模型１１０の外側の複数箇所に指示標識４０を付着する。ここで、指示標識４０はインプラント施術のために得られるそれぞれのイメージの間の整合のための整合基準であり、好ましくは３箇所以上である。
【０１６５】
もちろん、場合によっては指示標識４０を被施術者の口腔内に直接付着することもできる。しかし、歯茎は流動性が高いため、指示標識４０が実質的に固定できず、第１印象模型１１０の外側に付着した方が望ましい。
【０１６６】
指示標識４０の付着位置は、歯牙植立対象部の外面であれば制限がないが、好ましくは実質的にインプラント施術が行われる歯牙植立対象部の歯牙領域３０ａである。指示標識４０が付着された第１印象模型１１０をスキャンすると、指示標識４０が付着された歯牙植立対象部の外面をスキャンしたものに対応する１次スキャンイメージ３１１を得ることができる。
【０１６７】
このとき、指示標識４０を付着および１次スキャンイメージ３１１を得る過程は、製造者側、例えばインプラント施術に使用される植立物および道具を製造および供給する歯科技工所を備えた製造業者側で行われる。詳しくは、施術者側が製造した第１印象模型１１０が製造業者側に伝達されると、製造業者側が第１印象模型１１０の外側に指示標識４０を付着する。
【０１６８】
指示標識４０が付着された第１印象模型１１０の外面をスキャンして１次スキャンイメージ３１１を得る。このとき、１次スキャンイメージ３１１はスキャンにより３次元ベクトルデータに変換されて形成された情報がデジタル化されてシミュレーションプログラムを含むコンピュータの格納装置に貯蔵される。
【０１６９】
すなわち、施術者が歯牙植立対象部に対応して容易に製造できる第１印象模型１１０を製造業者に伝達すると、製造業者はスキャン装備を活用してスキャンイメージを得ることができる。これにより、施術者側がスキャン装備を備えていないか、或いはスキャン装備の操作が未熟であっても、インプラント施術計画に必要な精密なスキャンイメージを得ることができる。また、施術者側で別にスキャン装備を購買するために発生する費用を節減でき、被施術者が口腔内のスキャンのために製造業者に訪問する煩わしさおよび不便さを解消することができる。
【０１７０】
もちろん、場合によっては、スキャン装備を備えている施術者側で第１印象模型１１０の外側に指示標識４０を付着し、スキャンして１次スキャンイメージ３１１を得ることもできる。また得られた１次スキャンイメージ３１１を製造業者に伝送することもでき、かかる変形例は本発明の範囲に属する。
【０１７１】
さらに、第１印象模型１１０を製造するとともに、対合歯に対応して第２印象模型を製造することができる。ここで、第２印象模型を製造する基本的な方法は第１印象模型１１０を製造する方法と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【０１７２】
第２印象模型をスキャンして２次スキャンイメージを得ることができる。ここで、２次スキャンイメージには対合歯の配置形状および咀嚼面の形状を含む３次元外形情報が含まれている。もちろん、場合によっては、第２印象模型の所定の位置にも指示標識４０を付着してスキャンすることができる。しかし、対合歯の場合、堅固な歯牙の外面を固定化された比較領域として指定することができるので、別途の指示標識の付着が省略可能である。
【０１７３】
なお、１次スキャンイメージ３１１の歯牙植立対象部の領域面ｓから外側に突出するように３次元プリントしてスプリント８０を製造する。ここで、スプリント８０は、内面が歯牙植立対象部に対応し、指示標識４０が型合わせされる標識溝８１を含んで製造される。スプリント８０の標識溝８１に指示標識４０を挿入し、対合歯に対向する外面に咬合ベースを積層する(ｓ３２０)。
【０１７４】
ここで、スプリントとは、それぞれのイメージの整合基準である指示標識４０を歯牙植立対象部の流動性の高い歯茎の外面に実質的に固定するために備えられた固定装置であると理解できる。
【０１７５】
詳しくは、１次スキャンイメージ３１１は第１印象模型１１０の外面が３次元イメージとして表示され、歯牙植立対象部のイメージと指示標識４０のイメージをそれぞれ含む。１次スキャンイメージ３１１から歯牙植立対象部に対応する歯牙植立対象部の領域面ｓを設定する。ここで、歯牙植立対象部の領域面ｓは１次スキャンイメージ３１１上において任意に領域を指定して設定できる。もちろん、場合によっては植立対象部の領域面ｓはコンピュータで自動的に歯牙植立対象部に対応するイメージを算出して設定することもできる。
【０１７６】
ここで、所定の歯牙植立対象部の領域面ｓから外側に突出してスプリント８０を設計することができる。このとき、歯牙植立対象部の領域面ｓとして設定された部分は、今後スプリント８０の第３型合わせ溝８０ａとして形成されることができる。
【０１７７】
詳しくは、１次スキャンイメージ３１１では突出して表示された歯牙植立対象部の領域面ｓが、スプリント８０では内側に凹んだ第３型合わせ溝８０ａに代替されて設計されることができる。また設計されたスプリント８０のイメージを３次元プリントして、歯牙植立対象部に型合わせする第３型合わせ溝８０ａが形成されたスプリント８０を製造することができる。
【０１７８】
このとき、製造されたスプリント８０は、第３型合わせ溝８０ａの内側に指示標識４０と型合わせする標識溝８１が形成される。ここで、スプリント８０は、歯牙植立対象部に設けられた状態で上下顎の咬合を妨害しない程度の厚さに設定されて突出し、好ましくは約１．８〜２．２ｍｍである。
【０１７９】
標識溝８１に指示標識４０を挿入し、第３型合わせ溝８０ａが被施術者の歯牙植立対象部の外面に型合わせされるように、スプリント８０を被施術者の口腔内に設ける。
【０１８０】
スプリント８０はＣＴ撮影により得られたＣＴイメージ３１４に表示されない放射線透過性材質で形成され、指示標識４０はＣＴイメージ３１４に表示されるように放射線不透過性材質で形成されることが好ましい。これにより、ＣＴイメージ３１４には放射線に透過される歯茎のような軟組織およびスプリント８０を除く歯牙植立対象部の歯槽骨および指示標識４０のイメージのみが表示される。
【０１８１】
このとき、スプリント８０は歯牙植立対象部に対応して製造された第１印象模型１１０をスキャンした１次スキャンイメージ３１１に基づいて製造される。これにより、標識溝８１と第１印象模型１１０に付着された指示標識４０の位置は互いに対応する。したがって、１次スキャンイメージ３１１に表示される指示標識４０のイメージとＣＴイメージ３１４に表示される指示標識４０のイメージの位置も互いに対応する。これにより、それぞれのイメージに表示される指示標識４０の同じ位置を指定して、整合時における型合わせ度を顕著に改善することができる。
【０１８２】
また対合歯に対向するスプリント８０の外側には所定の厚さの咬合ベースが積層される。咬合ベースは、歯牙植立対象部にスプリントを設け、上下顎を咬合した状態で対合歯とスプリント８０の上面との間の空間に対応する厚さに積層される。このとき、咬合ベースの基本的な構成および咬合高さの設定方法は上述した第２実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１８３】
咬合ベースの厚さを調節して咬合高さが設定されたスプリント８０を被施術者の歯牙植立対象部に設けた状態でＣＴ撮影して、垂直高径が考慮されたＣＴイメージ３１４を得る(ｓ３３０)。
【０１８４】
ここで、ＣＴイメージ３１４はスプリント８０の標識溝８１に挿入された指示標識４０のイメージを含む。上下顎の咬合状態で、対合歯および歯牙植立対象部の歯槽骨の形態が３次元イメージで表示されるので、被施術者の垂直高径をＣＴイメージ３１４から容易に算出することができる。このとき、ＣＴイメージ３１４から算出された垂直高径は、今後クラウンの高さを設定する際に反映される。
【０１８５】
さらに、咬合ベースが被施術者に適合した厚さに調節されたスプリント８０を歯牙植立対象部に設け、上下顎が咬合された状態でＣＴイメージ３１４が得られるので、垂直高径の信頼度が大幅に改善される。
【０１８６】
製造者が１次スキャンイメージ３１１に基づいて製造したスプリント８０を施術者に伝達する。伝達されたスプリント８０を施術者が被施術者の口腔内に設けてＣＴ撮影によりＣＴイメージ３１４を得る。ここで、咬合ベースおよび指示標識は製造業者がスプリント８０に結合させた後、施術者に伝達することができる。もちろん、場合によって施術者がスプリントに咬合ベースおよびスプリント８０を結合することもできる。
【０１８７】
なお、１次スキャンイメージ３１１とＣＴイメージ３１４を指示標識４０を基準として重畳し、それぞれのイメージの間の型合わせ度を出力する差の分布図で本整合して、３次元咬合ガイドイメージ３１５を得る(ｓ３４０)。
【０１８８】
詳しくは、１次スキャンイメージ３１１を通じて歯牙植立対象部およびその外側に付着した指示標識４０の３次元的な外形情報を得る。このとき、３次元的な外形情報は、実質的に歯牙植立対象部に対応される第１印象模型１１０の外形情報であると理解できる。
【０１８９】
またＣＴイメージ３１４を通じて、被施術者の上顎および下顎を含む口腔に関する２次元および３次元的な内部組織情報および指示標識４０のイメージ情報を得ることができる。
【０１９０】
ここで、１次スキャンイメージ３１１とＣＴイメージ３１４の互いに対応する位置に指示標識４０のイメージが表示されるので、指示標識４０を整合基準として本整合することが好ましい。これにより、１次スキャンイメージ３１１およびＣＴイメージ３１４から得た情報を含む３次元咬合ガイドイメージ３１５を得ることができる。このとき、３次元咬合ガイドイメージを得る過程は上述した第１実施形態と同様であるので、同じ構成に関する具体的な説明は省略する。
【０１９１】
なお、被施術者の口腔内部に関するより明確な形状情報を得てインプラント施術の精密度を改善するために、２次スキャンイメージとＣＴイメージ３１４を整合することができる。
【０１９２】
このとき、第１印象模型１１０と第２印象模型の間の整列基準標識に基づいて１次スキャンイメージ３１１と２次スキャンイメージを整列配置して得た統合スキャンイメージを、ＣＴイメージ３１４と整合することができる。
【０１９３】
詳しくは、先に１次スキャンイメージおよび２次スキャンイメージを整列配置する。さらに、１次および２次スキャンイメージの精密な整列配置をガイドするようにスプリント８０が設けられた第１印象模型１１０と第２印象模型の咬合状態をスキャンした咬合スキャンイメージをさらに得ることもできる。
【０１９４】
このとき、咬合スキャンイメージは第１印象模型１１０と第２印象模型の咬合状態でスキャンして得られ、第１印象模型１１０の外側にはスプリント８０が設けられる。
【０１９５】
１次および２次スキャンイメージと咬合スキャンイメージの共通部分を整列基準標識のための比較領域として設定して整列配置する。ここで、それぞれのスキャンイメージは第１印象模型１１０および第２印象模型に基づいて得られるので、それぞれの印象模型の外面において類似した箇所を比較領域として設定することができる。
【０１９６】
たとえば、１次スキャンイメージ３１１と咬合スキャンイメージに共通して表示される第１印象模型１１０の外郭端部を比較領域として指定して整列配置することができる。また２次スキャンイメージと咬合スキャンイメージに共通して表示される対合歯のいずれか一側を比較領域として指定して整列配置することができる。このとき、それぞれのスキャンイメージの一層明確な整列配置のために、咬合ベースを含むスプリント８０のイメージなどの不要な部分は咬合スキャンイメージから消去することができる。
【０１９７】
１次および２次スキャンイメージが整列配置され、咬合スキャンイメージが消去されると、咬合スキャンイメージから算出された垂直高径に対応して１次および２次スキャンイメージが整列配置される。これにより、垂直高径が考慮された統合スキャンイメージを得ることができる。
【０１９８】
このとき、統合スキャンイメージには１次スキャンイメージ３１１から提供された指示標識４０のイメージが含まれている。これにより、ＣＴイメージ３１４と統合スキャンイメージに対としてマッチされる指示標識４０を整合基準として映像整合し、被施術者の口腔内部の外形情報および内部組織情報と垂直高径が考慮された３次元咬合ガイドイメージ３１５を得ることができる。
【０１９９】
咬合スキャンイメージはスプリント８０が設けられた状態のそれぞれの印象模型を咬合してスキャンすることにより得られ、ＣＴイメージ３１４はスプリント８０が設けられた状態において上下顎が咬合された状態をＣＴ撮影して得られる。さらに、スプリント８０の外面は咬合高さが設定された咬合ベースが積層された状態であるので、咬合スキャンイメージとＣＴイメージ３１４とからそれぞれ算出される垂直高径値は互いに対応される。
【０２００】
ここで、ＣＴイメージ３１４において、被施術者の上下顎の咬合形状と、第１印象模型１１０および第２印象模型の咬合形状とが実質的に一致するように、咬合ベースの上面には整列印象部が形成される。
【０２０１】
詳しくは、整列印象部は、上述した咬合ベースの咬合高さを調節する段階で適切した咬合高さに厚さが調節された咬合ベースの上面に塗布された硬化性印象樹脂が硬化されて形成される。
【０２０２】
このとき、整列印象部は咬合ベース上に硬化性印象樹脂が塗布されたスプリント８０を被施術者の歯牙植立対象部に設け、上下顎の咬合時に対合歯の咀嚼跡が咀嚼溝として形成される。すなわち、第１印象模型１１０と第２印象模型は整列印象部に形成された咀嚼溝に第２印象模型の対合歯の形状端部が拘束されることにより正確な位置に咬合される。
【０２０３】
これにより、被施術者の上下顎が咬合された状態をＣＴ撮影して得たＣＴイメージ３１４と、第１印象模型１１０、第２印象模型を咬合後にスキャンして得た咬合スキャンイメージとの垂直高径値が互いに対応する。
【０２０４】
もちろん、場合によって１次スキャンイメージ３１１および２次スキャンイメージは、ＣＴイメージ３１４とそれぞれ対応する部分を整合基準として整合されることができる。
【０２０５】
詳しくは、１次スキャンイメージ３１１とＣＴイメージ３１４の共通部分である指示標識４０の所定の箇所を比較領域として互いに整合し、２次スキャンイメージとＣＴイメージ３１４の共通部分である対合歯の外側の所定の箇所を比較領域として互いに整合することができる。
【０２０６】
すなわち、１次および２次スキャンイメージが垂直高径が考慮されるように整列配置された後、ＣＴイメージ３１４と整合することができる。また、場合によって、ＣＴイメージ３１４に１次スキャンイメージ３１１および２次スキャンイメージがそれぞれ整合されることができ、このような変形例も本発明の範囲に属する。
【０２０７】
なお、３次元咬合ガイドイメージ３１５に基づいてクラウンの高さを設定する。このとき、被施術者の口腔内部の形状に対応して型合わせされる固定溝部および設定されたクラウンに対応するフィクスチャーの植立位置に沿って形成されたガイド孔を含む手術ガイドを製造する(ｓ３５０)。
【０２０８】
ここで、クラウンは３次元咬合ガイドイメージに基づいて垂直高径値に対応して設計される。
【０２０９】
詳しくは、垂直高径値はスプリント８０が設けられた上下顎の咬合状態でＣＴ撮影により得られたＣＴイメージ３１４から算出される。１次スキャンイメージ３１１および２次スキャンイメージを通じて対合歯ｔの咀嚼面の形状および歯牙の配置形態、上顎および下顎の外形情報を得ることができる。また、これらを総合してクラウンの高さおよび形状だけではなく、支台歯／クラウンおよびフィクスチャーのような植立物の植立位置を３次元咬合ガイドイメージ３１５上に設定することができる。
【０２１０】
また手術ガイドは、被施術者の口腔内部の形状に型合わせされる固定溝部を含み、フィクスチャーの植立位置に沿ってガイド孔が形成される。
【０２１１】
手術ガイドは、固定溝部が歯牙植立対象部の外面と実質的に型合わせするように３次元咬合ガイドイメージ３１５に含まれた歯牙植立対象部の外部形状イメージから設計される。もちろん、固定溝部は歯牙植立対象部に対応する第１印象模型１１０をスキャンして得られた１次スキャンイメージ３１１から得ることもできる。さらに、固定溝部は歯牙植立対象部の外面に実質的に型合わせされるように、１次スキャンイメージ３１１から３次元プリントされたスプリント８０内側の形状から設計されることもできる。
【０２１２】
固定溝部が設計されると、手術ガイドが歯牙植立対象部に固定された状態を基準としてフィクスチャーの植立方向に対応するようにガイド孔の方向を設定して製造することができる。
【０２１３】
なお、上述した各々の実施形態において、イメージを得る順番は施術者の施術方式によって弾力的に変更できる。たとえば、ＣＴ撮影によるＣＴイメージを得た後、それぞれのスキャンイメージを得ることもできる。
【０２１４】
以上、本発明は、限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有した者であればこのような記載から多様な修正および変形が可能である。従って、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められねばならない。
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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