(57)【要約】【課題】患者または歯科医師に過度の時間的負担その他の負担を強いることなく種々の施術を可能とする人工歯根、その製造方法および製造システムを提供する。【解決手段】  ３次元スキャナ２１は、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得する。加工用データ生成部２２は、３次元スキャナ２１により得られた測定データに基づいて、歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成する。３次元加工装置２３は、加工用データ生成部２２により生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する。このようにして、歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根を成形することができる。【選択図】図１
2005296497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得し、
得られた測定データに基づいて、歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成し、
生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する、
ステップを備えた、人工歯根の製造方法。
【請求項２】
請求項１の人工歯根の製造方法において、
前記歯槽骨の歯根保持部は、一本の歯を保持する複数の歯根保持穴により構成され、
前記人工歯根は、複数の歯根保持穴のうち少なくとも１つの歯根保持穴の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部と、他の歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部と、を備えたものとして形成されること、
を特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれかの人工歯根の製造方法において、
前記人工歯根は、歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部に分割して形成されること、
を特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの人工歯根の製造方法において、
前記人工歯根は、歯科用インプラントの一部を構成するものであり、
前記加工用データは、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含み、
前記加工用データに基づいて、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理を施すステップを、さらに備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかの人工歯根の製造方法において、
前記人工歯根は、骨代用物質により構成されたものであること、
を特徴とするもの。
【請求項６】
歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得する３次元スキャナと、
３次元スキャナにより得られた測定データに基づいて、歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成する加工用データ生成部と、
加工用データ生成部により生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する３次元加工装置と、
を備えた、人工歯根製造システム。
【請求項７】
請求項６の人工歯根製造システムにおいて、
前記歯槽骨の歯根保持部は、一本の歯を保持する複数の歯根保持穴により構成され、
前記人工歯根は、複数の歯根保持穴のうち少なくとも１つの歯根保持穴の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部と、他の歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部と、を備えたものとして形成されること、
を特徴とするもの。
【請求項８】
請求項６ないし７のいずれかの人工歯根製造システムにおいて、
前記人工歯根は、歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部に分割して形成されること、
を特徴とするもの。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかの人工歯根製造システムにおいて、
前記人工歯根は、歯科用インプラントの一部を構成するものであり、
前記加工用データは、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含み、
前記加工用データに基づいて、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理を施す骨成長促進処理加工装置を、さらに備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項６ないし８のいずれかの人工歯根の製造方法において、
前記人工歯根は、骨代用物質により構成されたものであること、
を特徴とするもの。
【請求項１１】
歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有する人工歯根。
【請求項１２】
請求項１１の人工歯根において、
前記歯槽骨の歯根保持部を構成する複数の歯根保持穴のうち少なくとも１つの歯根保持穴の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部と、他の歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部と、を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項１３】
請求項１１ないし１２のいずれかの人工歯根において、
歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部を備えたこと、
を特徴とするもの。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のいずれかの人工歯根において、
歯科用インプラントの一部を構成する人工歯根であって、実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理が施されたこと、
を特徴とするもの。
【請求項１５】
請求項１１ないし１３のいずれかの人工歯根において、
骨代用物質により構成されたものであること、
を特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は人工歯根、その製造方法および製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上部構造体（金属冠やセラミックス冠等）を保持するために、歯科用インプラントが用いられる。図１４Ａは従来の歯科用インプラントの構造の一例を示す図面である。図１４Ａに示す歯科用インプラント２は、上部構造体１に結合するためのアバットメント３と、歯槽骨５に埋入するための略円筒形のフィクスチャ４とを備えている。
【０００３】
このような歯科用インプラント２を用いて上部構造体１を保持するには、たとえば、抜歯後の歯槽骨５に、まず、ドリルやリーマ等の工具を用いて、フィクスチャ４の形状に適合したインプラント窩６を穿ける。このインプラント窩６にフィクスチャ４を埋入し、所定の治癒期間をおいて歯槽骨５と融合させた後、アバットメント３に上部構造体１をかぶせて結合する。歯科用インプラント２を用いることにより、天然歯がなくなった場合であっても、上部構造体１を歯槽骨５に固定することが可能となる。
【０００４】
一方、抜歯後空洞になった歯槽骨の歯根保持部（抜歯窩）に、ＧＢＲ（guided bone regeneration：骨組織誘導再生法）等を利用して骨組織を造成する方法が知られている。図１５はＧＢＲ法を用いて歯槽骨の歯根保持部に骨組織を造成する方法を説明するための図面である。
【０００５】
この方法では、自家骨やハイドロキシアパタイト等の代用骨を顆粒状にしたもの８を抜歯後の歯槽骨５の歯根保持部７に詰め、この表面を覆うように、チタン板等で組まれた支骨（図示せず）およびＧＢＲ膜９をかぶせる。このとき、歯槽骨５の外壁と歯肉１０の内側との間にＧＢＲ膜９の端を挟み込むようにする。このようにすることで、再生スピードが歯槽骨５の骨芽細胞のそれよりも大きい歯肉１０の上皮細胞が歯根保持部７内に侵入するのを防止し、歯根保持部７内で骨組織のみを再生させることができる。この状態で所定の治癒期間をおくことで、歯根保持部７に骨組織が造成される。このような骨組織の造成法を用いることで、抜歯後、抜歯窩の露出によるドライソケットの発生や歯槽骨５が痩せるのを防止することができる。歯槽骨５が痩せるのを防止することで、歯肉の痩せを防ぎ、外観を維持したり、入れ歯を適正に保持したりすることが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の歯科用インプラント２を用いる方法においては、図１４Ａに示すように、ドリル等の工具を用いて、歯槽骨５に、フィクスチャ４の形状に適合したインプラント窩６を穿ける必要があるが、これが種々の問題を引き起こす。
【０００７】
第１に、インプラント窩６を穿けることにより、骨密度の高い皮質骨５ａの大部分が除去されてしまうため、フィクスチャ４を、骨密度の低い海綿骨５ｂで保持せざるを得なくなる。とくに海綿骨５ｂの骨密度が低い場合、皮質骨５ａで保持される天然歯（図示せず）と同等の保持力を得ることは容易でない。
【０００８】
第２に、歯槽骨５が細い場合、図１４Ｂに示すように、インプラント窩６（一点鎖線で表示）を穿けることで歯槽骨５が破れてしまうおそれがある。このような場合、事前または事後にＧＢＲ法等を利用して、破れた（破れるであろう）部分を盛り上げるように歯槽骨５を造成することも可能ではあるが、このような方法は患者に時間的、経済的負担を強いるのみならず、盛り上がった再生部分が歯肉を押し上げ、外観を損ねてしまう。
【０００９】
第３に、フィクスチャ４を歯槽骨５に早く融合させるためには、埋入後の初期段階で両者が動かないように固定しておく必要があるが、インプラント窩６は略円筒内面状を呈しているため、とくにフィクスチャ４の回転方向の動きを封ずることが困難である。
【００１０】
第４に、フィクスチャ４に適合したインプラント窩６を穿けるためには、一般に、メーカーごとに多数の専用工具・測定具等が必要となる。このため、いかなる歯槽骨５の状態にも対処すべく、あらゆる寸法（太さ、長さ）、タイプ（円筒タイプ、段付きタイプ、ネジ付きタイプ等）のフィクスチャを取り扱おうとすれば、膨大な数の専用工具・測定具等を備えておくとともに、これを使い分けなければならず、歯科医の負担が大きい。
【００１１】
第５に、インプラント窩６を穿ける際、誤って下歯槽神経を傷つけて神経マヒに至らしめたり、インプラント窩６が上顎洞に達して上顎洞炎を引き起こしたりする危険がある。
【００１２】
この発明は、このような従来の歯科用インプラントの問題点を解決し、インプラント窩を穿ける必要のない人工歯根、その製造方法および製造システムを提供することを目的とする。
【００１３】
また、上述のＧＢＲ法を利用して歯槽骨５の歯根保持部７に骨組織を造成する方法（図１５参照）は、施術の難度が高く修練を積む必要がある。さらに、骨組織の造成に６〜７ヶ月程度の治癒期間が必用とされるため、その間、入れ歯（有床義歯）製作のための型取りを行うことができない。このため、入れ歯の完成に時間がかかるという問題があった。
【００１４】
この発明は、また、このような従来のＧＢＲ法を利用して歯槽骨の歯根保持部に骨組織を造成する方法の問題点を解決し、修練を必用とせず、短期間で歯槽骨の歯根保持部に骨組織を造成することのできる人工歯根、その製造方法および製造システムを提供することを目的とする。
【００１５】
この発明は、要するに、患者または歯科医師に過度の時間的負担その他の負担を強いることなく種々の施術を可能とする人工歯根、その製造方法および製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明は、人工歯根の製造方法に関し、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得し、得られた測定データに基づいて歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成し、生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する、ステップを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、この発明は、人工歯根の製造システムに関し、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得する３次元スキャナと、３次元スキャナにより得られた測定データに基づいて歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成する加工用データ生成部と、加工用データ生成部により生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する３次元加工装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明は、また、人工歯根に関し、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の特徴は、上記のように広く示すことができるが、その構成や内容は、目的および特徴とともに、図面を考慮に入れた上で、以下の開示によりさらに明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の人工歯根の製造方法は、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得し、得られた測定データに基づいて歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成し、生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する、ステップを備えている。
【００２１】
請求項６の人工歯根製造システムは、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得する３次元スキャナと、３次元スキャナにより得られた測定データに基づいて歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成する加工用データ生成部と、加工用データ生成部により生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する３次元加工装置と、を備えている。
【００２２】
請求項１１の人工歯根は、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有する。
【００２３】
つまり、請求項１、６および１１の人工歯根の製造方法、人工歯根製造システムおよび人工歯根により、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有する人工歯根を得ることができる。したがって、たとえば、この人工歯根を歯科用インプラントのフィクスチャとして用いることで、インプラント窩を穿けることなく、歯槽骨に歯科用インプラントを植立することができる。
【００２４】
この結果、骨密度の高い皮質骨が温存され、この皮質骨で歯科用インプラントを支持することとなる。このため、海綿骨の骨密度の如何にかかわらず、天然歯の場合と同等の保持力を容易に得ることができる。また、歯槽骨が細い場合であっても、補強・補修のためにＧＢＲ法等による骨造成を行う必要がない。このため、患者に時間的、経済的負担を強いることがなく、かつ、骨造成による歯肉の変形で外観を損ねてしまうこともない。また、歯槽骨の歯根保持部は、一般に、横断面形状が非円形であるから、歯科用インプラントを歯根保持部に埋入すると回転不能となる。このため、歯槽骨と歯科用インプラントとの初期固定が得やすく、両者の早期融合が可能となる。また、膨大な数の専用工具・測定具等を備えておかなくても、いかなる歯槽骨の状態にも対処することができる。このため、歯科医の負担を軽減することができる。また、インプラント窩を穿ける必要がないので、これにともなう危険を回避することができる。
【００２５】
請求項２および７の人工歯根の製造方法および人工歯根製造システムにおいては、歯槽骨の歯根保持部は一本の歯を保持する複数の歯根保持穴により構成され、人工歯根は、複数の歯根保持穴のうち少なくとも１つの歯根保持穴の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部と、他の歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部と、を備えたものとして形成されること、を特徴とする。
【００２６】
請求項１２の人工歯根においては、歯槽骨の歯根保持部を構成する複数の歯根保持穴のうち少なくとも１つの歯根保持穴の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部と、他の歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部と、を備えたこと、を特徴とする。
【００２７】
つまり、請求項２、７および１２の人工歯根の製造方法、人工歯根製造システムおよび人工歯根は、複数の歯根を有する歯の場合にも、この発明が適用可能であることを表している。
【００２８】
すなわち、臼歯等、複数の歯根を有する歯の場合、一般に、歯根の生えている向きが異なるため、すべての歯根保持穴の形状をそっくり反転した形状の人工歯根だと、元の歯根保持部に挿入不能となってしまう。そこで、補助歯根部については、歯根保持穴の形状の一部のみを反転した形状とすることで歯根保持部との接触面積をできるだけ確保するとともに、元の歯根保持部に挿入する際に障害となる部分を除去した構成としている。主歯根部をどれにするかは、たとえば、周囲の残存歯との位置関係から割り出された挿入方向、および／または、歯根の表面積によって決定することができる。
【００２９】
請求項３および８の人工歯根の製造方法および人工歯根製造システムにおいては、人工歯根は、歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部に分割して形成されること、を特徴とする。
【００３０】
請求項１３の人工歯根においては、歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部を備えたこと、を特徴とする。
【００３１】
つまり、請求項３、８および１３の人工歯根の製造方法、人工歯根製造システムおよび人工歯根においては、人工歯根は、歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数の要素歯根部に分割して形成される。
【００３２】
このため、複数の歯根を有する歯や、１本の歯根のみで構成されている歯であっても歯根が極度に湾曲している歯等のように、その歯の歯根の形状自体に原因がある場合はもちろん、残存歯との位置関係に原因がある場合も含め、歯根保持穴の形状をそっくり反転した形状の人工歯根だと元の歯根保持部に挿入不能となってしまうような場合であっても、人工歯根を分割して形成しておき歯根保持部に順次挿入するよう構成することで、人工歯根と歯槽骨の歯根保持部との接触面積を最大限に確保することができる。
【００３３】
請求項４の人工歯根の製造方法においては、人工歯根は歯科用インプラントの一部を構成するものであり、加工用データは歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含み、加工用データに基づいて歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理を施すステップをさらに備えたこと、を特徴とする。
【００３４】
請求項９の人工歯根製造システムにおいては、人工歯根は歯科用インプラントの一部を構成するものであり、加工用データは歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含み、加工用データに基づいて歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理を施す骨成長促進処理加工装置を、さらに備えたこと、を特徴とする。
【００３５】
請求項１４の人工歯根は、歯科用インプラントの一部を構成する人工歯根であって、実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理が施されたこと、を特徴とする。
【００３６】
骨成長促進処理は、歯科用インプラントと歯槽骨とが接触している部分における骨融合を促すために歯科用インプラントに施される処理であるから、できるだけ広範囲に施すことが好ましいが、埋入後に歯槽骨から露出する部分にまで骨成長促進処理が施されていると、その部分で細菌が繁殖し易いため問題となる。
【００３７】
請求項４、９および１４の人工歯根の製造方法、人工歯根製造システムおよび人工歯根においては、実質的に歯槽骨に埋入する部位全てに骨成長促進処理を施すとともに、埋入後に歯槽骨から露出する部位には骨成長促進処理を施さないよう構成されている。このため、歯槽骨の歯根保持部が変則的な形状であったとしても、歯根保持部全体に渡って歯科用インプラントとの骨融合を図ることができ、かつ、歯科用インプラントのうち歯根保持部から露出している部分での細菌の繁殖を防止することが可能となる。
【００３８】
請求項５の人工歯根の製造方法、請求項１０の人工歯根の製造方法および請求項１５の人工歯根においては、人工歯根は、骨代用物質により構成されたものであること、を特徴とする。
【００３９】
つまり、請求項５、１０および１５の人工歯根の製造方法、人工歯根製造システムおよび人工歯根は、この発明による人工歯根が、歯科用インプラントのみならず、代用骨としても有用であることを示す。
【００４０】
すなわち、たとえばＧＢＲ法のような修練を必用とせず、短期間で歯槽骨の歯根保持部に骨組織を造成することのできる人工歯根、その製造方法および製造システムを実現することができる。したがって、たとえば、抜歯窩の露出によるドライソケットの発生や歯槽骨の痩せを、簡単な施術で防止することが可能となるうえ、抜歯窩に骨組織を造成する場合における入れ歯の完成までの時間を、大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、この発明の一実施形態による人工歯根製造システム２０の構成を示すブロック図である。人工歯根製造システム２０は、３次元スキャナ２１，加工用データ生成部２２，３次元加工装置２３および骨成長促進処理加工装置２４を備えている。
【００４２】
３次元スキャナ２１は、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状情報を実質的に含む測定データを取得する。加工用データ生成部２２は、３次元スキャナ２１により得られた測定データに基づいて、歯槽骨の歯根保持部に対応する形状の人工歯根の３次元モデル情報を含む加工用データを生成する。加工用データは、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含む。３次元加工装置２３は、加工用データ生成部２２により生成された加工用データに基づいて人工歯根を成形する。骨成長促進処理加工装置２４は、加工用データに基づいて、歯科用インプラントのうち実質的に歯槽骨に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理を施す。
【００４３】
３次元スキャナ２１の構成は、とくに限定されるものではないが、たとえば、コーンビーム方式のＸ線ＣＴスキャナを用いることができる。コーンビーム方式のＸ線ＣＴスキャナを用いることで、歯槽骨や歯の３次元形状情報を高精度で取得することができる。
【００４４】
加工用データ生成部２２の構成も、とくに限定されるものではないが、たとえば、３次元スキャナ２１の出力がＤＩＣＯＭ等２次元スライス画像であれば、これから３次元モデルを再構築し、再構築した３次元モデルに基づく加工用データを生成する。もちろん、３次元スキャナ２１の出力が３次元モデル情報であれば、直接これに基づいて加工用データを生成することも可能である。
【００４５】
加工用データ生成部２２は、たとえば独立したコンピュータソフトウェアとしてコンピュータ上で実行するようにしてもよいし、その機能の全部または一部を３次元スキャナ２１および／または３次元加工装置２３および／または骨成長促進処理加工装置２４にて実行するようにしてもよい。
【００４６】
３次元加工装置２３の構成もとくに限定されるものではなく、与えられた加工用データにしたがって３次元形状を形成できるものであれば、たとえば、切削（研削）工具等を用いて、チタン等の歯科用インプラント材料やハイドロキシアパタイト等の骨代用物質等から３次元形状を削り出すタイプのものであってもよいし、放電加工機のようなものであってもよいし、光硬化性材料に光を照射して３次元形状を形成するようなタイプのものであってもよい。
【００４７】
骨成長促進処理加工装置２４の構成もとくに限定されるものではない。たとえば、歯科用インプラントの歯槽骨に埋入する部位に、直接、骨成長促進処理を施すタイプのものや、歯槽骨から露出する部位の全体に（またはその一部に）骨成長促進処理を阻止する処理（たとえばマスキング処理）を施したのち全体に（または歯槽骨に埋入する部位より広めに）骨成長促進処理を施すタイプのものや、全体に（または歯槽骨に埋入する部位より広めに）骨成長促進処理を施したのち、歯槽骨から露出する部位の骨成長促進処理を除去する処理を行うタイプのもの等がある。
【００４８】
骨成長促進処理もとくに限定されるものではない。たとえば、歯科用インプラントの表面にハイドロキシアパタイト等の骨親和性材料を塗布したり高速で打ち込んだりしてもよいし、サンドブラストやエッチング等により歯科用インプラントの表面に細かい凹凸を設けるだけであってもよい。
【００４９】
人工歯根製造システム２０の各構成要素の設置場所はとくに限定されるものではない。人工歯根製造システム２０の各構成要素を、１カ所、たとえば歯科医院に設置するようにしてもよいが、分散配置してもよい。たとえば、３次元スキャナ２１（および加工用データ生成部２２）を各歯科医院に設置し，その他の構成要素を人工歯根製作センター等に設置するようにしてもよい。この場合、測定データや加工用データの授受は、固定の記憶媒体を用いて行ってもよいが、電気通信回線を介して行うようにすれば、より迅速で好ましい。
【００５０】
図２は、人工歯根製造システム２０を用いて、図４Ａに示す歯科用インプラント３０の人工歯根３２（フィクスチャ）を製造する手順を示すフローチャートである。図３Ａ〜図４Ｃは、該手順を説明するための図面である。図１〜図４Ｃに基づいて、人工歯根３２を製造する手順を説明する。
【００５１】
図２に示すように、まず、３次元スキャナ２１を用いて測定データを取得する（ステップＳ１）。測定データには、図３Ａに示す歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状情報が実質的に含まれていればよい。したがって、測定データとしては、歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状を直接表す情報であってもよいし、抜歯前の歯１１の歯根１２の３次元形状を表す情報であってもよいし、歯１１と歯根保持部７との間にある歯根膜１３の３次元形状を表す情報であってもよい。もちろん、これらを組み合わせた情報であってもよい。
【００５２】
測定データは抜歯前に取得するのが好ましいが、抜歯後であってもよい。図３Ｂのように既に抜歯済みの場合には、測定データとして、歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状を直接表す情報が採取される。
【００５３】
３次元スキャナ２１としてコーンビーム方式のＸ線ＣＴスキャナを用いる場合、測定データは、Ｘ線吸収率（骨密度と等価）の３次元空間分布（たとえば、一辺０．１ミリメートル程度の立方体単位）として表現されることになる。
【００５４】
つぎに、３次元スキャナ２１により得られた測定データに基づいて、歯槽骨５の歯根保持部７に対応する形状の人工歯根３２を成形するための加工用データを生成する（ステップＳ２）。加工用データには、人工歯根３２の３次元モデル情報が含まれる。該３次元モデル情報は、実質的に歯根保持部７の形状を反転した形状を表す情報であり、たとえば、歯根保持部７近傍の上記測定データを所定のしきい値で２値化したものに所定の補正処理、たとえば、反転処理および／またはオフセット処理および／または干渉部除去処理（人工歯根３２を歯槽骨５の歯根保持部７に埋入する際に障害となる部分（干渉部分）が存在する場合に、３次元モデルにおいて当該干渉部分に相当する部分を予め除去しておく処理）を行うことにより得られる。加工用データは、加工用データ生成部２２において生成される。なお、人工歯根３２の寸法を歯根保持部７の寸法と同等かやや大きくなるよう設定しておくと両者の初期固定が得やすいので好ましい。
【００５５】
つぎに、生成された加工用データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、人工歯根３２を成形する（ステップＳ３）。この実施形態においては、歯科用インプラント材料としてチタン（またはチタン合金）を用い、この歯科用インプラント材料を切削（研削）して人工歯根３２を成形するものとする。このようにして、歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状に対応する３次元形状を有する人工歯根３２が成形される。
【００５６】
成形された人工歯根３２を有する歯科用インプラント３０を図４Ａに示す。この例では、人工歯根３２とアバットメント３１とが一体に成形され、歯科用インプラント３０を構成している。なお、アバットメント３１の形成された既成の歯科用インプラント材料を用意しておき、ステップＳ３において、人工歯根３２のみを成形するようにしてもよいが、ステップＳ３において人工歯根３２とともにアバットメント３１を成形するようにしてもよい。後者の場合、測定データに、抜歯予定歯の３次元形状情報、および／または、他の歯とのかみ合わせを示す３次元情報、等を含ませておけば、これらの情報に基づいて、最適寸法のアバットメント３１を成形することができるので好都合である。
【００５７】
この実施形態においては、骨成長促進処理（後述）を不要としているので、歯科用インプラント３０の製造工程は、これで完了する。ただし、人工歯根３２の３次元モデル情報を生成する際に上述の干渉部除去処理において除去された部分があると判断した場合には、歯科用インプラント３０のうち当該除去された部分に対応する部位に骨成長促進処理を施す（ステップＳ４およびステップＳ５）よう構成することもできる。
【００５８】
このようにして歯科用インプラント３０が成形されると、抜歯予定の歯１１が残っている場合（図３Ａ参照）には、この歯１１を抜き、即時、図４Ｂに示すように、歯科用インプラント３０の人工歯根３２を歯槽骨５の歯根保持部７に埋入する。抜歯後すぐに埋入することで、治療期間を短縮するとともに患者の負担を軽減することができる。
【００５９】
また、上述のように、インプラント窩を穿けないことによる種々の効果、たとえば、骨密度の高い歯根保持部７の皮質骨５ａが温存され、この皮質骨５ａで人工歯根３２を支持することとなるため、海綿骨５ｂの骨密度の如何にかかわらず、天然歯の場合と同等の保持力を容易に得ることができる等、種々の効果が得られる。
【００６０】
所定の治癒期間（たとえば１〜６ヶ月程度）をおいて人工歯根３２と歯槽骨５とを融合させた後、図４Ｃに示すように、アバットメント３１に上部構造体１をかぶせて結合する。
【００６１】
図５Ａないし図５Ｃは、この発明の他の実施形態による人工歯根４２を有する歯科用インプラント４０を説明するための図面である。図５Ｂに示すように、歯科用インプラント４０も、歯科用インプラント材料にてアバットメント４１と人工歯根４２とを一体に形成したものであるが、実質的に歯槽骨５に埋入する部位全体（図面上、クロスハッチングで示す部分）にのみ、骨成長促進処理４３が施されている。
【００６２】
歯科用インプラント４０の製造方法は、歯科用インプラント３０の場合とほぼ同じであるが、加工用データが歯科用インプラント４０のうち実質的に歯槽骨５に埋入する部位を表す３次元モデル情報を含む点と、当該加工用データに基づいて、歯科用インプラント４０のうち実質的に歯槽骨５に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理４３を施す点で、歯科用インプラント３０の場合と異なる。
【００６３】
歯科用インプラント４０のうち実質的に歯槽骨５に埋入する部位を表す３次元モデル情報は、たとえば、歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状情報から得ることができる。図５Ａに示す抜歯前の歯１１の歯根１２のうち、歯根保持部７の上縁１４から下にある部分が、歯科用インプラント４０のうち実質的に歯槽骨５に埋入する部位に対応する。
【００６４】
上述のように、骨成長促進処理加工には種々の方法が考えられるが、たとえば、歯科用インプラント４０全体に（または歯槽骨５に埋入する部位より広めに）骨成長促進処理４３を施したのち、骨成長促進処理加工装置２４を用いて、歯槽骨５から露出する部位の骨成長促進処理４３を除去するタイプのものは、３次元加工装置２３をそのまま骨成長処理加工装置２４として併用可能である点で好ましい。
【００６５】
たとえば、切削（研削）工具等を用いるタイプの３次元加工装置２３を使用して歯科用インプラント４０の形状を成形したあと（ステップＳ３）、歯科用インプラント４０の表面全体にハイドロキシアパタイト等の骨親和性材料を塗布する（骨成長促進処理４３を施す）。この後、再び、３次元加工装置２３を骨成長促進処理加工装置２４として用いることにより、歯科用インプラント４０の歯槽骨５から露出する部位の骨成長促進処理４３を除去する（ステップＳ４，ステップＳ５）のである。
【００６６】
このように、実質的に歯槽骨５に埋入する部位全体にのみ骨成長促進処理４３を施すことで、図５Ａに示すように歯槽骨５の歯根保持部７の上縁１４が変則的な形状（たとえば、斜め）であったとしても、図５Ｃに示すように、歯根保持部７全体に渡って歯科用インプラント４０との骨融合を図ることができ、かつ、歯科用インプラント４０のうち歯根保持部７から露出している部分、とくに歯肉１０と接している部分、での細菌の繁殖を防止することが可能となる。
【００６７】
図６Ａないし図６Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根５２を有する歯科用インプラント５０を説明するための図面である。図６Ａは、インプラント５０を植立する前（すなわち抜歯前）の歯１１を示す図面である。歯１１は、複数（この例では３つ）の歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（これらを合わせて歯根１２という。）を有している。説明の便宜上、歯１１を保持する歯槽骨の記載を省略しているが、当該歯槽骨の歯根保持部は、この歯１１を保持する複数の歯根保持穴（実質的に歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃをそれぞれ反転した形状）により構成されているものとする。
【００６８】
図６Ｂに示すように、人工歯根５２は、上述の歯１１を保持する複数の歯根保持穴のうち１つの歯根保持穴（歯根１２ａを保持する歯根保持穴）の形状を実質的に反転した形状を有する主歯根部５２ａと、他の歯根保持穴（歯根１２ｂを保持する歯根保持穴、および、歯根１２ｃを保持する歯根保持穴）の形状の一部のみを反転した形状を有する補助歯根部５２ｂおよび５２ｃと、を備えている。歯科用インプラント５０は、主歯根部５２ａおよび補助歯根部５２ｂ、５２ｃを一体に成形してなる人工歯根５２と、アバットメント５１とを、歯科用インプラント材料を用いて一体に形成したものである。
【００６９】
つぎに、歯科用インプラント５０の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、歯槽骨の歯根保持部の説明に代えて、抜歯前の歯１１の歯根１２について説明することがある。図６Ａに示す歯１１の場合、歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの生えている向きがそれぞれ異なるため、すべての歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの形状をそっくり模した形状の人工歯根だと、元の歯根保持部に挿入不能となってしまう。そこで、まず、主となる歯根（この例では歯根１２ａ）を決定するとともに、他の歯根（この例では歯根１２ｂ、１２ｃ）を、補助となる歯根と決定する。
【００７０】
主となる歯根をどれにするかは、たとえば、周囲の残存歯（図示せず）等との位置関係から割り出される人工歯根５２の挿入可能方向範囲、および／または、各歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの表面積によって決定することができる。
【００７１】
人工歯根５２の挿入可能方向範囲の決定方法はとくに限定されるものではないが、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において自動的に決定させたり歯科医が決定したりする。
【００７２】
各歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの表面積の計算方法についてもとくに限定されるものではないが、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に計算することができる。
【００７３】
主となる歯根の決定方法もとくに限定されるものではないが、たとえば、歯根の向きが上記挿入可能方向範囲内にある歯根のうち、表面積の最も大きい歯根を、主となる歯根とするよう決定してもよい。主となる歯根の決定も、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に決定したり歯科医が決定したりすることができる。
【００７４】
主となる歯根１２ａが決定されると、当該主となる歯根１２ａの向きＰ１に基づいて、人工歯根５２の挿入方向Ｑ１を決定する。人工歯根５２の挿入方向Ｑ１はとくに限定されるものではないが、少なくとも主歯根部５２ａが、対応する歯根保持穴に支障なく挿入できる方向でなければならない。この例では、人工歯根５２の挿入方向Ｑ１を主となる歯根１２ａの向きＰ１に一致させている。人工歯根５２の挿入方向Ｑ１の決定も、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に決定したり歯科医が決定したりすることができる。
【００７５】
人工歯根５２の挿入方向Ｑ１が決定されると、つぎに、補助となる歯根１２ｂ、１２ｃのうち、人工歯根５２としてそのまま再現する部分と、そうでない部分（非再現部分１５という。）とを判別する。これを非再現部分１５の判別という。非再現部分１５の判別方法はとくに限定されるものではないが、たとえば、人工歯根５２としてそのまま再現したとすると当該人工歯根５２を挿入方向Ｑ１の向きに歯根保持部に挿入する際に支障となる部分（干渉部分）を、非再現部分１５として判別するようにしてもよい。非再現部分１５の判別も、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に決定したり歯科医が決定したりすることができる。
【００７６】
なお、上述の人工歯根の挿入方向Ｑ１を、歯根１２ａの向きＰ１および上記干渉部分に関する情報に基づいて決定するようにしてもよい。すなわち、歯根１２ａの向きＰ１、並びに、干渉部分の体積、および／または、干渉部分と歯槽骨との接触面積に基づいて、人工歯根の挿入方向Ｑ１を決定するのである。たとえば、歯根１２ａの向きＰ１を中心とする歯根１２ａの挿入可能方向範囲内で、干渉部分の体積、および／または、干渉部分と歯槽骨との接触面積が最小となる方向を、当該人工歯根の挿入方向Ｑ１として決定するのである。
【００７７】
さて、非再現部分１５の判別処理結果に基づいて、加工用データ生成部２２において、主歯根部５２ａおよび補助歯根部５２ｂ、５２ｃを備えた人工歯根５２の３次元モデルを含む加工データが生成される。この加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて人工歯根５２を成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのは、上述の各実施形態の場合と同様である。
【００７８】
なお、図６Ｂに示すように、人工歯根５２を歯槽骨の歯根保持部に埋入すると、図６Ａの非再現部分１５に対応する形状の空洞部５３が生ずるが、この空洞部５３には、やがて、歯槽骨が再生される。したがって、人工歯根５２のうち、少なくともこのような空洞部５３に面する部位（歯１１の非再現部分１５に対応する部位）および／またはその近傍に骨成長促進処理を施しておくのが好ましい。
【００７９】
上述の実施形態においては、人工歯根の主歯根部が抜歯前の歯１１の１つの歯根に対応する場合を例に説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。たとえば、抜歯前の歯１１の２本以上の歯根が同じような向きである場合等には、人工歯根の主歯根部を、抜歯前の歯１１の２本以上の歯根に対応させて成形するようにしてもよい。
【００８０】
図７Ａないし図７Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根６２を有する歯科用インプラント６０を説明するための図面である。図７Ａは、インプラント６０を植立する前（すなわち抜歯前）の歯１１を示す図面である。歯１１は、複数（この例では３つ）の歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（これらを合わせて歯根１２という。）を有している。説明の便宜上、歯１１を保持する歯槽骨の記載を省略しているが、当該歯槽骨の歯根保持部は、この歯１１を保持する複数の歯根保持穴（実質的に歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃをそれぞれ反転した形状）により構成されているものとする。
【００８１】
図７Ｂに示すように、人工歯根６２は、上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数（この例では２つの）の要素歯根部６３，６２ｃを備えている。要素歯根部６３は、一体に成形された歯根部６２ａ、６２ｂを備えている。要素歯根部６３，６２ｃを結合したときに、全体として、実質的に上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に対応する形状（すなわち、実質的に当該歯根保持部の形状をそのまま反転した形状）となるよう構成されている。歯科用インプラント６０は、それぞれ別体として形成された要素歯根部６３，６２ｃを備えた人工歯根６２と、人工歯根６２と別体として成形されたアバットメント６１と、を備えている。これらは、いずれも歯科用インプラント材料により構成されており、後述のように、歯槽骨の歯根保持部に挿入後、または挿入と同時に、所定の結合手段によって相互に結合される。
【００８２】
つぎに、歯科用インプラント６０の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、抜歯前の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部の説明に代えて、歯１１の歯根１２について説明することがある。図７Ａに示す歯１１の場合、歯根１２ａ、１２ｂの生えている向きはほぼ同じ（Ｐ１）であるが、これらと歯根１２ｃの生えている向きＰ２とが異なるため、すべての歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの形状をそっくり模した形状の一体化した人工歯根だと、元の歯根保持部に挿入不能となってしまう。図７Ａの例だと、人工歯根の挿入方向を歯根１２ａ、１２ｂの向きＰ１と一致させた場合には、歯根１２のうち上記Ｐ１と異なる向きＰ２を有する部分１６が障害となって、元の歯根保持部に挿入不能となる。
【００８３】
そこで、まず、各歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃの向き等に基づいて、要素歯根部の数および各要素歯根部の境界を設定する。要素歯根部の数および境界の設定方法はとくに限定されるものではないが、各要素歯根部を結合したときに全体として実質的に歯槽骨の歯根保持部に対応する形状となることを前提として、要素歯根部の数が、歯槽骨の歯根保持部に個別に挿入可能な最少個数となるように設定するのが好ましい。たとえば、歯１１の歯根の向きの総数と同数の要素歯根部を設けるとともに、各要素歯根部の挿入方向とこれらに対応する歯根の向きとがそれぞれ実質的に一致するよう、各要素歯根部の境界を設定すればよい。
【００８４】
この例では、歯１１の歯根の向きの総数（Ｐ１とＰ２との２つ）と同数（２つ）の要素歯根部６３および６２ｃを設けるとともに、各要素歯根部６３および６２ｃの挿入方向Ｑ１およびＱ２とこれらに対応する歯根の向きＰ１およびＰ２とがそれぞれ一致するよう、各要素歯根部６３および６２ｃの境界６２ｄを設定している。境界６２ｄは、実質的に、歯１１における上記部分１６とそれ以外の部分との境界１２ｄに一致するが、各要素歯根部６３および６２ｃの結合の容易性、形成の容易性、強度等を考慮して補正される。
【００８５】
要素歯根部の数および各要素歯根部の境界の設定は、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に設定したり歯科医が設定したりすることができる。
【００８６】
このようにして設定された各要素歯根部の数および境界並びに歯１１の歯根１２の測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において、各要素歯根部６３，６２ｃの３次元モデルを含む加工データが、個別に生成される。これらの加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、要素歯根部６３，６２ｃをそれぞれ成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのは、上述の各実施形態の場合と同様である。
【００８７】
このようにして別々に成形された要素歯根部６３，６２ｃは、抜歯後の歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入後、または挿入と同時に所定の結合手段によって結合される。結合手段はとくに限定されるものではないが、図７Ｂにおいては、結合手段としてネジが例示されている。すなわち、歯根保持部に先に挿入される要素歯根部６２ｃの適部に雌ねじ６４が形成されており、要素歯根部６２ｃおよび６３をこの順に歯槽骨の歯根保持部に挿入したあと、要素歯根部６３の適部に設けられた（段付きの）貫通穴を介して、ボルト６５を雌ねじ６４にねじ込む。このようにして要素歯根部６２ｃと６３とを結合することで、一体化された人工歯根６２が得られる。
【００８８】
歯槽骨の歯根保持部の内部で一体化することにより、一体化された人工歯根６２を、歯槽骨の歯根保持部から機械的に離脱不能とすることができる。すなわち、このように構成することで、回転方向のみならず、挿入方向についても、歯科用インプラント６０と歯槽骨との初期固定力を確保することができる。なお、埋入後、歯槽骨の歯根保持部と要素歯根部６２ｃおよび６３との骨融合が進むと、要素歯根部６２ｃ、６３は、ネジなどの結合手段に頼ることなく、歯槽骨を介して結合されることになる。
【００８９】
図７Ｂに示すように、この例では、要素歯根部６３の上端に雌ねじ６６を設け、アバットメント６１の下端に設けた雄ねじをこれにねじ込むことで、アバットメント６１と人工歯根６２とを結合している。アバットメント６１の下端でボルト６５の頭部を覆い隠すようにしているが、これにより、ボルト６５が抜け出て来るのを防止するとともに、上部構造体１の材料等の異物がボルト６５まわりに侵入するのを防止している。
【００９０】
なお、要素歯根部６３，６２ｃの結合方法は、ネジに限定されるものではない。たとえば、上述のボルト６５に代えてピンを用いてもよい。また、要素歯根部６３，６２ｃの境界部に、たとえば、蟻溝のようなかみ合わせ部を設けておき、歯槽骨の歯根保持部に要素歯根部６２ｃを挿入したあと要素歯根部６３を挿入する際に両者が相互にかみ合うようにしてもよい。
【００９１】
図８Ａないし図８Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根７２を有する歯科用インプラント７０を説明するための図面である。図８Ａは、インプラント７０を植立する前（すなわち抜歯前）の歯１１を示す図面である。歯１１は、湾曲した歯根１２を有している。この実施形態においても、説明の便宜上、歯１１を保持する歯槽骨の記載を省略しているが、当該歯槽骨の歯根保持部は、この歯１１を保持する湾曲した１つの歯根保持穴により構成されているものとする。
【００９２】
図８Ｂに示すように、人工歯根７２は、上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数（この例では２つの）の要素歯根部７２ａ，７２ｂを備えている。要素歯根部７２ａ，７２ｂを結合したときに、全体として、実質的に上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に対応する形状（すなわち、実質的に当該歯根保持部の形状をそのまま反転した形状）となるよう構成されている。歯科用インプラント７０は、それぞれ別体として形成された要素歯根部７２ａ，７２ｂを備えた人工歯根７２と、人工歯根７２と別体として成形されたアバットメント７１と、を備えている。これらは、いずれも歯科用インプラント材料により構成されており、上述の例と同様に、歯槽骨の歯根保持部に挿入後、または挿入と同時に、所定の結合手段によって相互に結合される。
【００９３】
つぎに、歯科用インプラント７０の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、抜歯前の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部の説明に代えて、歯１１の歯根１２について説明することがある。図８Ａに示す歯１１の場合、歯根１２がかなり湾曲しているため、歯根１２の形状をそっくり模した形状の一体化した人工歯根だと、元の歯根保持部に挿入不能となってしまう。たとえば、図８Ｂに示す要素歯根部７２ｂに該当する箇所が障害となって、元の歯根保持部に挿入不能となる。
【００９４】
そこで、まず、歯根１２の形状等に基づいて、要素歯根部の数および各要素歯根部の境界を設定する。要素歯根部の数および境界の設定方法はとくに限定されるものではないが、各要素歯根部を結合したときに全体として実質的に歯槽骨の歯根保持部に対応する形状となることを前提として、要素歯根部の数が、歯槽骨の歯根保持部に個別に挿入可能な最少個数となるように設定するのが好ましい。この点は、上述の例と同様である。たとえば、歯１１の歯根１２の形状をそっくり模した形状の一体化した人工歯根を元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる箇所の数に「１」を加えた個数と同数の要素歯根部を設けるとともに、各要素歯根部が所定順序で元の歯根保持部に全て挿入可能となるよう、各要素歯根部の境界を設定すればよい。
【００９５】
この例では、元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる箇所の数（上記要素歯根部７２ｂに該当する箇所１カ所）に「１」を加えた個数（２つ）の要素歯根部７２ａおよび７２ｂを設けるとともに、要素歯根部７２ａ、７２ｂがこの順序で元の歯根保持部に２つとも挿入可能となるよう、要素歯根部部７２ａ、７２ｂの境界７２ｄを設定している。境界７２ｄは、実質的に、人工歯根７２のうち、元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる部分とそれ以外の部分との境界に一致するが、各要素歯根７２ａ、７２ｂの結合の容易性、形成の容易性、強度等を考慮して補正される。この例では、境界７２ｄは単一の平面によって構成されている。
【００９６】
要素歯根部の数および各要素歯根部の境界の設定は、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に設定したり歯科医が設定したりすることができるのは、上述の例と同様である。
【００９７】
このようにして設定された各要素歯根部の数および境界並びに歯１１の歯根１２の測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において、各要素歯根部７２ａ、７２ｂの３次元モデルを含む加工データが、個別に生成される。これらの加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、要素歯根部７２ａ、７２ｂをそれぞれ成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのも、上述の各実施形態の場合と同様である。
【００９８】
このようにして別々に成形された要素歯根部７２ａ、７２ｂは、抜歯後の歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入後、または挿入と同時に所定の結合手段によって結合される。結合手段はとくに限定されるものではないが、図８Ｂにおいては、結合手段としてネジが例示されている。すなわち、歯根保持部に先に挿入される要素歯根部７２ａの適部（この例では上端部）に雌ねじ７３が形成されており、要素歯根部７２ａ、７２ｂをこの順に歯槽骨の歯根保持部に挿入したあと、アバットメント７１の適部（この例では中央部）に設けられた（段付きの）貫通穴を介して、ボルト７４を雌ねじ７３にねじ込む。このようにして、アバットメント７１の下端部で要素歯根部７２ｂの上端部を押さえ込みつつ、アバットメント７１と要素歯根部７２ａとを結合することで、一体化された歯科用インプラント７０が得られる。
【００９９】
歯槽骨の歯根保持部の内部で人工歯根７２を一体化することにより、人工歯根７２を含む歯科用インプラント７０を、歯槽骨の歯根保持部から機械的に離脱不能とすることができる。すなわち、このように構成することで、回転方向のみならず、挿入方向についても、歯科用インプラント７０と歯槽骨との初期固定力を確保することができる。なお、埋入後、歯槽骨の歯根保持部と要素歯根部７２ａ、７２ｂとの骨融合が進むと、要素歯根部７２ａ、７２ｂは、ネジなどの結合手段に頼ることなく、歯槽骨を介して結合されることになるのは、上述の例と同様である。
【０１００】
なお、要素歯根部７２ａ、７２ｂの結合方法がネジに限定されるものではないことも上述場合と同様である。たとえば、上述のボルト７４に代えてピンを用いてもよい。また、要素歯根部７２ａ、７２ｂの境界部に、たとえば、蟻溝のようなかみ合わせ部を設けておき、歯槽骨の歯根保持部に要素歯根部７２ａを挿入したあと要素歯根部７２ｂを挿入する際に両者が相互にかみ合うようにしてもよい。
【０１０１】
図９Ａないし図９Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根７７を有する歯科用インプラント７５を説明するための図面である。図９Ａは、インプラント７５を植立する前（すなわち抜歯前）の歯１１を示す図面である。歯１１は、湾曲した歯根１２を有している。この実施形態においても、説明の便宜上、歯１１を保持する歯槽骨の記載を省略しているが、当該歯槽骨の歯根保持部は、この歯１１を保持する湾曲した１つの歯根保持穴により構成されているものとする。
【０１０２】
図９Ｂに示すように、人工歯根７７は、上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入可能な複数（この例では２つ）の要素歯根部７７ａ，７７ｂを備えている。要素歯根部７７ａ，７７ｂを結合したときに、全体として、実質的に上述の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部に対応する形状（すなわち、実質的に当該歯根保持部の形状をそのまま反転した形状）となるよう構成されている。歯科用インプラント７５は、それぞれ別体として形成された要素歯根部７７ａ，７７ｂを備えた人工歯根７７と、人工歯根７７と別体として成形されたアバットメント７６と、を備えている。これらは、いずれも歯科用インプラント材料により構成されており、上述の例と同様に、歯槽骨の歯根保持部に挿入後、または挿入と同時に、所定の結合手段によって相互に結合される。
【０１０３】
つぎに、歯科用インプラント７５の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、抜歯前の歯１１を保持する歯槽骨の歯根保持部の説明に代えて、歯１１の歯根１２について説明することがある。図９Ａに示す歯１１の場合、歯根１２が湾曲していることに加え、図９Ｂに示すように、歯１１の近傍に（この例では、歯１１の両脇にこれにほぼ接するように）残存歯１７があることから人工歯根の挿入方向が制限されるので、歯根１２の形状をそっくり模した形状の一体化した人工歯根だと、元の歯根保持部に挿入不能となってしまう。たとえば、図９Ｂに示す要素歯根部７７ｂに該当する箇所が障害となって、元の歯根保持部に挿入不能となる。
【０１０４】
そこで、まず、周囲の残存歯１７との位置関係から割り出された人工歯根７７の挿入可能方向範囲および歯根１２の形状等に基づいて、要素歯根部の数および各要素歯根部の境界を設定する。要素歯根部の数および境界の設定方法はとくに限定されるものではないが、各要素歯根部を結合したときに全体として実質的に歯槽骨の歯根保持部に対応する形状となることを前提として、要素歯根部の数が、歯槽骨の歯根保持部に個別に挿入可能な最少個数となるように設定するのが好ましい。この点も、上述の例と同様である。たとえば、歯１１の歯根１２の形状をそっくり模した形状の一体化した人工歯根を元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる箇所の数に「１」を加えた個数と同数の要素歯根部を設けるとともに、各要素歯根部が所定順序で元の歯根保持部に全て挿入可能となるよう、各要素歯根部の境界を設定すればよい。
【０１０５】
この例では、元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる箇所の数（上記要素歯根部７７ｂに該当する箇所１カ所）に「１」を加えた個数（２つ）の要素歯根部７７ａおよび７７ｂを設けるとともに、要素歯根部７７ａ、７７ｂがこの順序で元の歯根保持部に２つとも挿入可能となるよう、要素歯根部部７７ａ、７７ｂの境界７７ｄを設定している。境界７７ｄは、実質的に、人工歯根７７のうち、元の歯根保持部に挿入すると仮定した場合に障害となる部分とそれ以外の部分との境界に一致するが、各要素歯根７７ａ、７７ｂの結合の容易性、形成の容易性、強度等を考慮して補正される。この例では、境界７７ｄは２つの平面によって構成されている。
【０１０６】
人工歯根７７の挿入可能方向範囲、要素歯根部の数および各要素歯根部の境界の設定は、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に設定したり歯科医が設定したりすることができるのは、上述の例と同様である。
【０１０７】
このようにして設定された人工歯根７７の挿入可能方向範囲、各要素歯根部の数および境界並びに歯１１の歯根１２の測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において、各要素歯根部７７ａ、７７ｂの３次元モデルを含む加工データが、個別に生成される。これらの加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、要素歯根部７７ａ、７７ｂをそれぞれ成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのも、上述の各実施形態の場合と同様である。
【０１０８】
このようにして別々に成形された要素歯根部７７ａ、７７ｂは、抜歯後の歯槽骨の歯根保持部に別個に挿入後、または挿入と同時に所定の結合手段によって結合される。結合手段はとくに限定されるものではないが、図９Ｂにおいては、結合手段としてネジが例示されている。すなわち、歯根保持部に後に挿入される要素歯根部７７ｂの適部（この例では上端部）に雌ねじ７８が形成されており、要素歯根部７７ａ、７７ｂをこの順に歯槽骨の歯根保持部に挿入したあと、アバットメント７６の適部（この例では中央部）に設けられた（段付きの）貫通穴を介して、ボルト７９を雌ねじ７８にねじ込む。このようにして、アバットメント７６の下端部で要素歯根部７７ａの上端部を押さえ込みつつ、アバットメント７６と要素歯根部７７ｂとを結合することで、一体化された歯科用インプラント７５が得られる。
【０１０９】
歯槽骨の歯根保持部の内部で人工歯根７７を一体化することにより、人工歯根７７を含む歯科用インプラント７５を、歯槽骨の歯根保持部から機械的に離脱不能とすることができる。すなわち、このように構成することで、回転方向のみならず、挿入方向についても、歯科用インプラント７５と歯槽骨との初期固定力を確保することができる。なお、埋入後、歯槽骨の歯根保持部と要素歯根部７７ａ、７７ｂとの骨融合が進むと、要素歯根部７７ａ、７７ｂは、ネジなどの結合手段に頼ることなく、歯槽骨を介して結合されることになるのは、上述の例と同様である。
【０１１０】
なお、要素歯根部７７ａ、７７ｂの結合方法がネジに限定されるものではないことも上述場合と同様である。たとえば、上述のボルト７９に代えてピンを用いてもよい。また、要素歯根部７７ａ、７７ｂの境界部に、たとえば、蟻溝のようなかみ合わせ部を設けておき、歯槽骨の歯根保持部に要素歯根部７７ａを挿入したあと要素歯根部７７ｂを挿入する際に両者が相互にかみ合うようにしてもよい。
【０１１１】
このように、複数の歯根１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有する歯（図７Ａ参照）や、１本の歯根１２のみで構成されている歯であっても歯根が極度に湾曲している歯（図８Ａ参照）等のように、その歯の歯根の形状自体に原因がある場合はもちろん、図９Ｂに示すように、残存歯１７との位置関係に原因がある場合も含め、歯根保持穴の形状をそっくり反転した形状の人工歯根だと元の歯根保持部に挿入不能となってしまうような場合であっても、人工歯根を分割して形成しておき、歯根保持部に順次挿入するよう構成することで、人工歯根と歯槽骨の歯根保持部との接触面積を最大限に確保することができるので、好都合である。
【０１１２】
図１０Ａないし図１０Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根８２を有する歯科用インプラント８０を説明するための図面である。図１０Ａに示すように、歯科用インプラント８０は、アバットメント８１と人工歯根８２とを、歯科用インプラント材料を用いて一体に形成したものである点で、図４Ａに示す歯科用インプラント３０と共通しているが、人工歯根８２の一部に抜け止め用の突起８３が設けられている点で、歯科用インプラント３０と異なる。
【０１１３】
突起８３の形状はとくに限定されるものではないが、たとえば、人工歯根８２の歯根保持部７への挿入方向Ｑ１に対して鈍角をなすよう構成された面８３ａと、人工歯根８２の歯根保持部７からの抜き方向Ｒ１に対して上記鈍角より小さい角（たとえば、非鈍角、すなわち直角または鋭角）をなすよう構成された面８３ｂとを有するものとすることができる。このように構成することで、歯槽骨５の歯根保持部７に対して挿入しやすく、かつ、抜けにくい人工歯根８２を実現することができる。突起８３の高さ（挿入方向Ｑ１にほぼ直交する方向の寸法）や厚さ（挿入方向Ｑ１にほぼ平行な方向の寸法）は、人工歯根８２を歯槽骨５の歯根保持部７に挿入可能で、かつ、抜け止めの効果が得られるのであれば、とくに限定されるものではない。
【０１１４】
突起８３を設ける位置はとくに限定されるものではないが、たとえば、人工歯根８２の長手方向中央よりも上方（アバットメント８１のある方向）に設けるのが好ましい。より好ましくは、人工歯根８２の長手方向上端（人工歯根８２とアバットメント８１との境界）から下方に、人工歯根８２の長さの１／５ないし１／３の距離を隔てた位置である。
【０１１５】
また、図１０Ａの例では、突起８３は、人工歯根８２の長手方向の１カ所（人工歯根８２の長手方向上端から下方に、人工歯根８２の長さの１／４程度の距離を隔てた位置）にだけ設けているが、たとえば、突起８３を、人工歯根８２の長手方向の２カ所以上に設けるようにしてもよい。
【０１１６】
また、突起８３は、人工歯根８２の周りに環状に形成された連続した鍔状のものであってもよいし、人工歯根８２の周りに環状に配置された複数の棘状のものであってもよい。
【０１１７】
歯科用インプラント８０の製造方法は、突起８３に関する部分を除き、上述の歯科用インプラント３０の場合とほぼ同様である。突起８３の形状、数、位置等は、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に設定したり歯科医が設定したりすることができる。
【０１１８】
このようにして設定された突起８３を含む人工歯根８２の３次元モデルを含む加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、歯科用インプラント８０を成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのは、上述の各実施形態の場合と同様である。
【０１１９】
図１０Ｂに示すように、歯科用インプラント８０を、抜歯後の歯槽骨５の歯根保持部７に挿入すると、突起８３の作用で抜き方向Ｒ１に移動しにくくなるため、回転方向のみならず、挿入方向（抜き方向）についても、歯科用インプラント８０と歯槽骨５との初期固定力を確保しやすくなる。
【０１２０】
図１１Ａないし図１１Ｃは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根９２を説明するための図面である。人工歯根９２は、歯科用インプラント材料により構成されており、図１１Ａに示すように、実質的に、図４Ａに示す歯科用インプラント３０からアバットメント３１を除去した形状を呈している。ただし、人工歯根９２の上端（アバットメント側端）には、結合部９３（この例では雌ねじ）が形成されている。
【０１２１】
結合部９３の位置および／または形状は、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて加工用データ生成部２２において自動的に設定したり歯科医が設定したりすることができる。人工歯根９２の３次元モデルを含む加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて人工歯根９２を成形したり、必用な場合に、骨成長促進処理加工装置２４を用いて骨成長促進処理を施したりするのは、上述の各実施形態の場合と同様である。
【０１２２】
このようにして形成された人工歯根９２は、図１１Ｃに示すように、歯科用インプラント材料を用いて形成されたアバットメント９１と結合することによって、歯科用インプラント９０を構成することができる。アバットメント９１の下端には結合部（この例では雄ねじ）が形成されており、この結合部と人工歯根９２の結合部９３とを結合することにより、アバットメント９１と人工歯根９２とを結合させるのである。
【０１２３】
人工歯根９２は、歯科用インプラントの一部として用いる以外に、たとえば、図１１Ｂに示すように、抜歯後の歯槽骨５の痩せを防止する等の目的で、歯槽骨５の歯根保持部７（抜歯窩）を埋める手段として用いることもできる。図１１Ｂの例では、歯槽骨５の歯根保持部７に埋入した人工歯根９２の上端を、たとえば歯科用インプラント材料を用いて形成されたキャップ９４で覆ったあと、歯肉１０で被覆する。キャップ９４の下端には結合部（この例では雄ねじ）が形成されており、この結合部と、人工歯根９２の結合部９３とを結合することにより、キャップ９４と人工歯根９２とを結合させるのである。
【０１２４】
入れ歯を装着する場合、図１１Ｂのような用い方をすることで歯槽骨５の痩せを防止し、これによって、入れ歯装着時の不具合等を防止することが可能となる。さらに、インプラント治療に切り換えたいときには、被っている歯肉１０を除去し、人工歯根９２からキャップ９４を外して、図１１Ｃに示すように、アバットメント９１を取り付けるだけでよいので、治療の迅速化が図ることができ、好都合である。
【０１２５】
さらに、図１１Ｂのような用い方をすることで、たとえばＧＢＲ法のような修練を必用とすることなく、短期間で歯槽骨５の抜歯窩を固形物で満たすことができる。したがって、たとえば、抜歯窩の露出によるドライソケットの発生や歯槽骨５の痩せを、簡単な施術で防止することが可能となる。また、短期間のうちに入れ歯の型取りが可能となることから、入れ歯の完成までの時間を、大幅に短縮することができる。
【０１２６】
図１２Ａないし図１２Ｃは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根１０２を説明するための図面である。人工歯根１０２は、上述の各実施形態と異なり、ハイドロキシアパタイト等の骨代用物質により構成されている。図１２Ｂに示すように、人工歯根１０２の形状は、図１１Ａに示す人工歯根９２とほぼ同じである。ただし、人工歯根１０２の上端には、ネジ等の結合部が形成されておらず、平坦である。
【０１２７】
上述の各実施形態の場合と同様に、たとえば、図１２Ａに示すような抜歯前の歯１１の歯根１２の３次元形状を表す情報、および／または、歯槽骨５の歯根保持部７の３次元形状を表す情報等を含む測定データを、３次元スキャナ２１を用いて取得する。上述の各実施形態の場合と同様に、既に抜歯済みの歯槽骨５から測定データを取得することもできる。取得した測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において人工歯根１０２の３次元モデルを含む加工データが生成され、この加工データに基づいて、３次元加工装置２３を用いて、人工歯根１０２が成形されるのも、上述の各実施形態の場合と同様である。
【０１２８】
このようにして形成された人工歯根１０２は、図１２Ｃに示すように、抜歯後の歯槽骨５の痩せを防止する等の目的で、歯槽骨５の歯根保持部７（抜歯窩）を埋める手段として用いられる。人工歯根１０２を歯槽骨５の歯根保持部７に埋入したあと、歯肉１０で被覆する。
【０１２９】
入れ歯を装着する場合、人工歯根１０２を用いることで、歯槽骨５の痩せを防止し、これによって、入れ歯装着時の不具合等を防止することができる。さらに、人工歯根１０２は骨代用物質により構成されているので、施術後所定期間経過すると歯槽骨５と一体化する。このため、インプラント治療に切り換えたいときには、人工歯根１０２と一体化した歯槽骨５にインプラント窩を穿けることで、従来のインプラント治療も可能となる。
【０１３０】
さらに、人工歯根１０２を用いることで、たとえばＧＢＲ法のような修練を必用とせず、短期間で歯槽骨５の歯根保持部７に骨組織を造成することができる。したがって、たとえば、抜歯窩の露出によるドライソケットの発生や歯槽骨５の痩せを、簡単な施術で防止することが可能となる。また、短期間のうちに入れ歯の型取りが可能となることから、抜歯窩に骨組織を造成する場合における入れ歯の完成までの時間を、大幅に短縮することができる。
【０１３１】
図１３Ａないし図１３Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根１１２を説明するための図面である。人工歯根１１２は、図１２Ｂに示す人工歯根１０２と同様に、ハイドロキシアパタイト等の骨代用物質により構成されている。図１３Ａに示すように、人工歯根１１２の形状は、図１２Ｂに示す人工歯根１０２とほぼ同じである。ただし、人工歯根１１２の上端には、鍔１１３が形成されている点で、人工歯根１０２と異なる。
【０１３２】
人工歯根１１２に鍔１１３を設けることで、図１３Ｂに示すように、歯槽骨５の歯根保持部７と人工歯根１１２との間に歯肉１０の上皮細胞が侵入する可能性を一層低くし、歯槽骨５と人工歯根１１２との融合をより確実なものとすることができる。
【０１３３】
鍔１１３の形状、寸法はとくに限定されるものではなく、たとえば、歯槽骨５の歯根保持部７と人工歯根１１２との隙間を塞ぐ程度のものでもよいし、歯槽骨５の歯根保持部７の上端部を覆う程度のものでもよい。鍔１１３の形状、寸法は、たとえば、３次元スキャナ２１の測定データに基づいて、加工用データ生成部２２において自動的に決定させたり歯科医が決定したりする。
【０１３４】
なお、上述の各実施形態においては、３次元スキャナと加工用データ生成部と３次元加工装置とを用いて、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有する人工歯根を成形する方法を例に説明したが、歯槽骨の歯根保持部の３次元形状に対応する３次元形状を有する人工歯根を成形する方法は、これに限定されるものではない。たとえば、３次元スキャナにより得られた測定データに基づいて、歯槽骨の歯根保持部の形状に対応する形状の鋳型を成形し、この鋳型に基づいて上記人工歯根を鋳造するようにしてもよいし、３次元スキャナにより抜歯後の歯の測定データを取得し、この測定データに基づいて、上記人工歯根を形成するようにしてもよいし、抜歯後の歯を印象して上記人工歯根を形成するようにしてもよい。また、これらの方法を組み合わせて上記人工歯根を形成するようにしてもよい。
【０１３５】
上記においては、本発明を好ましい実施形態として説明したが、各用語は、限定のために用いたのではなく、説明のために用いたものであって、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、添付のクレームの範囲において、変更することができるものである。また、上記においては、本発明のいくつかの典型的な実施形態についてのみ詳細に記述したが、当業者であれば、本発明の新規な教示および利点を逸脱することなしに上記典型的な実施形態において多くの変更が可能であることを、容易に認識するであろう。したがって、そのような変更はすべて、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】この発明の一実施形態による人工歯根製造システム２０の構成を示すブロック図である。
【図２】人工歯根製造システム２０を用いて人工歯根３２を製造する手順を示すフローチャートである。
【図３】図３Ａないし図３Ｂは、人工歯根３２を製造する手順を説明するための図面である。
【図４】図４Ａないし図４Ｃは、人工歯根３２を製造する手順を説明するための図面である。
【図５】図５Ａないし図５Ｃは、この発明の他の実施形態による人工歯根４２を有する歯科用インプラント４０を説明するための図面である。
【図６】図６Ａないし図６Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根５２を有する歯科用インプラント５０を説明するための図面である。
【図７】図７Ａないし図７Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根６２を有する歯科用インプラント６０を説明するための図面である。
【図８】図８Ａないし図８Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根７２を有する歯科用インプラント７０を説明するための図面である。
【図９】図９Ａないし図９Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根７７を有する歯科用インプラント７５を説明するための図面である。
【図１０】図１０Ａないし図１０Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根８２を有する歯科用インプラント８０を説明するための図面である。
【図１１】図１１Ａないし図１１Ｃは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根９２を説明するための図面である。
【図１２】図１２Ａないし図１２Ｃは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根１０２を説明するための図面である。
【図１３】図１３Ａないし図１３Ｂは、この発明のさらに他の実施形態による人工歯根１１２を説明するための図面である。
【図１４】図１４Ａは従来の歯科用インプラントの構造の一例を示す図面である。図１４Ｂは、従来の歯科用インプラントの問題点を説明するための図面である。
【図１５】ＧＢＲ法を用いて歯槽骨の歯根保持部に骨組織を造成する方法を説明するための図面である。
【符号の説明】
【０１３７】
２１：３次元スキャナ
２２：加工用データ生成部
２３：３次元加工装置
特許出願人  大前  太美雄
出願人代理人  弁理士  田川  幸一
【図１】
2005296497.tif 000003
【図２】
2005296497.tif 000004
【図３】
2005296497.tif 000005
【図４】
2005296497.tif 000006
【図５】
2005296497.tif 000007
【図６】
2005296497.tif 000008
【図７】
2005296497.tif 000009
【図８】
2005296497.tif 000010
【図９】
2005296497.tif 000011
【図１０】
2005296497.tif 000012
【図１１】
2005296497.tif 000013
【図１２】
2005296497.tif 000014
【図１３】
2005296497.tif 000015
【図１４】
2005296497.tif 000016
【図１５】
2005296497.tif 000017