(57)【要約】本発明は、中性材料製で、幾何学的に高い精度を有する補填用部材を作製する方法に関する。種々の補綴複製物を使用して、該部材は虫歯または他の原因による組織変質により歯に生じた損傷を充填するのに適している。また、この発明に係る部材は、高精度の歯冠その他の歯科用装具を作製するのに適している。本発明に係る方法は、以下の点に特徴がある。すなわち、破壊されて欠けた歯組織を充填するために設計されるモデル（１０）は、生体内または生体外で作製される。生体内での作製の場合、健康な組織により輪郭付けされ、テーパ状の壁を有する新たなボリューム（２）を再構成し、確定する。一方、生体外での作製の場合、口腔内でモデリングコンパウンドを使用する歯科用薬剤により型穴を作製し、該型穴に石膏を流し込み、ポジ型の石膏モデルを使用して、新たなボリュームを更新し、画定する。該モデル（１０）を三次元測定装置（４，１５，１７）により立体的に測定し、写真を使用して光波面解析および容量解析を行う。プロジェクタ（１５）はカメラ（１７）と角度をつけて配置され、該プロジェクタ（１５）とカメラ（１７）は、機械的に、かつ、幾何学的に、回転式のプラットホーム（１８）に連結される。該回転式のプラットホーム（１８）は、フレーム（１９）により、良好な三角測量が得られるように、使用される。データは、電子的に処理され（１２）、ボリュームに対応する小片が作り直される。当該ファイルは同時に電子的に修正され、所望の外形を正確に決定する。埋め込まれる最終的な部材がデジタル制御の装置（６，２３，２４，２２）により加工される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
虫歯やその他の原因による組織の変質により歯に生じた損傷を、様々なタイプの補綴複製物で充填するための、あるいは、部分的もしくは全体的な歯冠、その他の歯科用補填装具を精密に作製するための、中性材料製で幾何学的に高精密な補填用部材を作製する方法であって、
（１）破壊された歯組織の損傷を充填することを目的とするモデルを、生体内でモデルを作製する場合には、テーパー状の内壁の形態により、健康な組織により輪郭付けられた新たなボリュームを再構成し、画定することにより作製し、あるいは、生体外でモデルを作製する場合には、モデンリングコンパウンド材料を用いて加工する歯の型穴を取り、次に、この型穴に石膏を流し込み、この石膏のポジ型によって新たなボリュームを再構成し、画定することにより作製し、
（２）前記モデルの３Ｄ測定を、プロジェクターをカメラに対して角度付けて配置し、正確な三角測量を得るため、プロジェクターとカメラを、取付台によって、モデルを支える回転台と機械的、幾何学的に連結して、撮影することにより、正面からの光波面解析による３Ｄ測定装置を用いてボリュームの解析を行い、
（３）ボリュームに対応する小片を再構成するためにコンピューター処理を行い、
（４）コンピューターでファイルを修正し、所望のプロフィールを正確に決定し、
（５）デジタル制御の装置を用いて、最終的な補填用部材を加工する、
ステップからなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記撮影によって行われるボリュームの解析が、プロジェクターによってモデル上に投影される、複数の光の帯で構成された長方形の光のモチーフを用いることにより行われることを特徴をする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光の帯を、斜めからモデル上に投影することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記補填用材料に使用される中性材料が、中性のセラミック、天然の大理石、人工のプラスチックまたは装飾的に着色された物質であることを特徴とする請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】
様々な補填用部材およびこれらの関連物が、使い捨てのろうを用いる従来からの方法で加工されることを特徴とする請求項１〜４に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の方法を用いた、単一の型穴の採型によりインレーを作製する方法。
【請求項７】
請求項１〜５に記載の方法を用いた、部分的または全体的な歯冠を作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯の硬質組織上に生じた損傷をインレーまたはオンレーにより充填するために、あるいは、部分的もしくは全体的な歯冠、その他の歯科用補填装具を精密に作製するために用いる、中性材料製で幾何学的に高精密な補填用部材を、生体内で測定することにより、または、歯科技工士によって造型されたろう製、樹脂製またはその他のプラスチック素材製のモデルを測定することにより製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科医学の分野においては、歯冠、その他、虫歯やその他の原因による歯の硬質組織の損傷を充填するための様々な方法および機械装置が存在している。
【０００３】
虫歯や歯の組織の変質の場合、虫歯や変質した部分を除去するために、歯科医は、切削バーやエクスカベーターを用いて傷んだ部分を取り除き、前記の器具を使って窪みを作り、その中に、水銀と銀をベースとしたアマルガム、樹脂、特殊な複合材料といったプラスチック材料を入れる。また、使い捨てのろうを用いて鋳造された金属ピースや、セラミックと複合材料のインレーを導入することができる。これらは、歯科技工所で製造されるため、モデリングコンパウンド材料での採型を経てから導入される。歯科医学的にアマルガムを使用することは、その後の周囲環境へ拡散することをうまく抑制できない物質を用いるという不都合、特に、水銀汚染をもたらすという不都合を伴う。合成樹脂については、その透水性のため極小なひび割れをいくつも生じることとなり、充填物の防水性を悪化させ、これにより細菌が感染した液体（唾液）の通過を許し、その結果、歯の硬質組織の変質をもたらすことから、その使用率はかなり減少してきている。
【０００４】
また、最近では、ビデオカメラを用いて測定を行い、セラミックのインレー、オンレーまたは歯冠を作製する装置も存在する。歯科医は、ビデオによる解析を行う前に、口腔内の解析すべき窪みのあるゾーンに、白い粉を散布しなければならない。この粉は、重力の法則に従うため、下顎よりも上顎に使用する場合により多くの困難を伴う。次に、映像化されたゾーンの灰色の濃淡を、ビデオカメラで解析する。コンピューターソフトが、窪みの境界や、様々な深さを判断し、灰色の濃淡に応じてボリュームを決定する。その後、技師は、窪みの床部の側面の境界と、歯の歯肉に接した境界とを、マウスを用いてコンピューターで画定し、どのようなタイプの歯の補綴複製物が必要とされているかを判断する。この方法は、用いられる測量技術の面から見て、あまり正確ではなく、様々な不都合を生じる。灰色の濃淡の分析は、正確とはいえず、特に、この方法による解析では全く情報を得られない陰のゾーンに関して、正確性を欠く。さらに、復元箇所側面の境界画定は、確定的な復元箇所の正確な境界画定ではなく、きめの粗い側面や、予め歯科医によって行われた作業箇所の正確な位置についての考慮をすることなく、単に技工士によってなされるものにすぎない。また、歯肉周辺部の境界についても、これらは技工士の自由裁量で画定されるため、確定的とはいえない。歯の付け根に隣接する面および咬合面は、多数の歯のプロフィールをメモリーに有するコンピューターのデータバンクから採用される。空間における幾何学的測定に関しては、撮影が挙手状態でなされるため、撮影を担ったビデオカメラと対象となっている窪みとの間に、空間における一定の位置決めの基準となるような関係が存在しない。さらに、補填用部材と向き合う位置にくる対合歯のプロフィールも考慮されない。
【０００５】
その他、単純な探触子またはサファイア針を備えた記録用ゾンデを用いて、補填用加工物の輪郭をデジタル化し、記録するシステムも存在する。この場合、加工物はターンテーブルに載せられ、通常はダイオードレーザーで心取りされる。この方法は、探触子またはサファイア針と加工物との物理的な接触を必要とするため、機械に対する耐性の弱い物質や、柔らかい物質を記録することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、中性材料製で幾何学的に高精密な補填用部材を作製する方法を提供することにより、上述した不都合を排除することを意図する。すなわち、本発明は、歯科技工士の手に託されるか否かを問わず、コンピューターによる直接的または間接的な測定を用いて、虫歯や歯の組織の変質により生じた損傷を、様々なタイプの補綴複製物で充填するための、あるいは、部分的もしくは全体的な歯冠、その他の歯科用補填装具を精密に作製するための、中性材料製で幾何学的に高精密な補填用部材を作製する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
より詳細には、本発明は、虫歯やその他の原因による組織の変質により歯に生じた損傷を、様々なタイプの補綴複製物で充填するための、あるいは、部分的もしくは全体的な歯冠、その他の歯科用補填装具を精密に作製するための、中性材料製で幾何学的に高精密な補填用部材を製作する方法であって、以下の点を特徴とする。
【０００８】
−  破壊された歯組織の損傷を充填することを目的とするモデルを、生体内または生体外で作製する。生体内でモデルを作製する場合、テーパ状の内壁の形態により、健康な組織により輪郭付けられた新たなボリュームを再構成し、画定して行う。生体外でモデルを作製する場合、モデンリングコンパウンド材料を用いて、加工する歯の型穴を取り、次に、この型穴に石膏を流し込み、この石膏のポジ型によって新たなボリュームを再構成し、画定することにより行う。
【０００９】
−  次に、前記モデルの３Ｄ測定を、正面からの光波面分析による３Ｄ測定装置を用いて行う。ボリュームの分析は、撮影により行われる。この撮影は、正確な三角測量を得るため、プロジェクターをカメラに対して角度を付けて配置し、プロジェクターとカメラを、取付台によって、モデルを支える回転台と機械的、幾何学的に連結して行う。
【００１０】
−  次に、ボリュームに対応する小片を再構成するためにコンピューター処理が行われる。
【００１１】
−  次に、コンピューターで、ファイルを修正し、所望のプロフィールを正確に決定する。
【００１２】
−  最後に、デジタル制御の装置を用いて、前記プロフィールから最終的な補填用部材を加工する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果は、口腔内で使用されている期間においても、廃棄された場合にも、汚染源とならない中性材料で作製できること、１００分の２ミリメートル程度の数値まで加工が可能という、最終的な補填用部材の高精密性、作製の迅速性および容易性にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この方法は、歯科医学の分野では、二つの手段で実施される。一つは、口腔内（生体内）で、モデルの作製から始める手段、もう一つは、伝統的な歯の型穴の採取から始める手段である。後者の場合、モデルは直ちに技工所で作成される。
【００１５】
本発明は、添付図面と対比しつつ、以下になされる詳細な記述によってより明らかになる。ただし、これは参考としてなされるものであり、本発明の実施形態を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本発明による方法を実施する際の作業全体を、図解により示した概略図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の方法は、一般に、哺乳類の歯に生じた損傷を充填することを目的とした複数のタイプの補填用部材に適用可能である。
【００１８】
本発明の方法を実施するために、まず第一になすべきことは、歯の物質または器官の損傷を充填するためのモデルを作製することである。このモデルは、二つの手段で作成され得る。すなわち、直接的に口腔内で作製する手段（方法Ａ）、従来の材料（アルギン酸塩、シリコンその他）を用いて損失した部分の型穴を採取した後、技工所において作製する手段（方法Ｂ）である。この型穴は、ポジ型の鋳造物が得られるよう、技工所で処理される。
【００１９】
第一の方法Ａにおいて、歯科医は、まず、切削バーやエクスカベーターを用いて、欠陥のある歯組織を取り除き、健康な歯に囲まれた新しいボリューム（２）を、テーパー状の内壁の形態で明確にし、決定する（作業１）。これまで、この作業は、場合に応じて、逆テーパーの窪みを作ることを必要とした。本発明の方法では、逆テーパーを用いることはできない。
【００２０】
第二の方法Ｂは、従来的なモデリングコンパウンド材料を用い、歯科医学の分野では慣習的な従来の方法に従って、加工用の型穴を口内から採取し、続いて、その型穴に石膏を流し込み、このポジ型のモデルから、上述した第一の方法へと戻って、新しいボリューム（２）を定める。技術者は、同様に、対立歯の押し型も採取し、様々なモデルの咬合面を手作業で準備できるようにする。
【００２１】
新しいボリューム（２）から、光照射で硬化する不透明な樹脂を用いて、モデル（１０）が作成されるが、樹脂が完全に硬化する前に、その中に操作用の小さな棒（１１）が入れられる。樹脂が完全に硬化した後、小さな棒（１１）と硬化した不透明な樹脂の連結体（３）を取り出す。このうち樹脂の部分が、詰めるべきボリュームのモデル（１０）である。
【００２２】
次に、小さな棒（１１）と樹脂のモデル（１０）の連結体（３）は、正面からの光波面分析による３Ｄ測定装置（４）（たとえば、「ＯｐｔｏＴＯＰ」）の回転台（１８）に設置される。
【００２３】
「ＯｐｔｏＴＯＰ」は、３Ｄ式立体測量システムを採用しており、ここにおける撮影は３Ｄで記録され、解析される。「ＯｐｔｏＴＯＰ」システムの機能全体は、光学三角測量の原理（構造化された白色光を投影し、位相のズレを計測する地形測量）に基づいている。
【００２４】
このため、複数の光の帯により構成される光の長方形モチーフが、ボリューム測定の対象であるモデル（１０）の上に映し出さる。光の帯（１６）は、斜めからモデル上に投影され、モデル（１０）の形態とぴったり一致する。装置（４）は、プロジェクター（１５）の側面に設置されたＣＣＤカメラ（１７）を介して、ほとんど同時に二つの映像を記録する。一つは従来的な二次元の映像、もう一つは、測定対象のモデル上に投影され、変形した光の帯の映像である。光の帯（１６）を生み出すプロジェクターは、カメラ（１７）に対して角度を付けて配置され、正確な三角測量を得るため、プロジェクターとカメラは、取付台（１９）によって、モデルを支える回転台（１８）と機械的、幾何学的に連結される。次に、コンピューターユニット（２１）の比較ソフト（１２）が、二つの映像を分析し、ある角度からカメラで観測されたボリュームを算定する。回転台（１８）は、モデルのすべての面を連続的に光線に晒すことを可能にする。複数の測定が行われる。これらの測定結果は、三角形（ｓｔｌフォーマット）や、Ｘ点、Ｙ点、Ｚ点を有する雲型（ａｓｃｉｉフォーマット）等の形態で、情報ファイルに変換され、モデルの最終的なボリューム（１０）のネットワークを特徴づける。これらのファイルは、その後、他のソフトに応用される。
【００２５】
次に、これらのファイルは、他のファイルと比較されたり、ボリュームの訂正または修正ソフト２０（例えば、Ｐｏｌｙｗｏｒｋｓソフトウェアー）を用いて手作業で修正されたりする。こうした修正を経て、所望の最終形態の特徴を示すファイルは、次に、リンクされたデジタル制御の加工装置（６）の上で加工されたり、あるいは、情報ネットワーク（５）を介して、コンピューターユニット（１３）へと送信される。このコンピューターユニット（１３）が、地理的に離れた他の場所に設置された、リンクされていない同様のデジタル制御の装置（６）を操作する。デジタル制御の加工装置（６）は、上記情報ファイルを受領した後、デジタル制御の装置およびそのソフトによって操作される切削バー（２３）やその他の加工器具を使って、加工材（２４）を切削し、その作業の結果、最初に作製されたモデル（１０）と最も近似したボリュームの特徴が作り出される。
【００２６】
このような目的において、たとえば、既存の三つのタイプのデジタル制御の装置（三軸で機能するもの、四軸で機能するもの、または五軸で機能するもの）のうちの一つを用いることができる。三軸で機能するデジタル制御の装置を使用する場合は、加工材を反転で処理する必要がある。四軸で機能するデジタル制御の装置を、円形モードで使用する場合は、母線上、回転軸上、または螺旋において、加工材（２４）を処理することができる。五軸で機能するデジタル制御の装置を使用する場合は、五軸の組み合わせを用いる。これら様々な装置に組み込まれるソフト２２（たとえば、ＭａｑｕｅｔｔｅＶｏｌｕｍｅ）は、要求に応じて、正方形または長方形の付加物（１４）を、一つまたはそれ以上組み入れたり、モデルの小さな棒（１４）の跡を消すことができる。
【００２７】
こうして、所望のボリュームに近似した補填用部材（８）は、一つまたはそれ以上の付加物（１４）を付けた連結体（７）の形で装置から出る。付加物（１４）は、最終的なボリュームを、その生産源である加工材（２４）上に物理的に維持するためのものであり、歯科医または技工士によって、切削バーで破棄される。こうして最後に、充填すべきボリュームの補填用部材（８）が得られる。補填用部材（８）は、その後、簡単な糊づけにより、最初のボリューム（２）の中に挿入される。こうして、歯（９）は修復される。
【００２８】
同じ原理において、本発明の方法は、歯科用人工歯冠の製作にも適用される。この場合は、上述した第二の方法Ｂから始める。一方では、ポジ型から歯頸の３Ｄ採録を行う。歯頸には、場合によっては、厚みを補整するための塗装料を施すことができる。他方では、義歯を仲介して対合歯の型取りを行った後、硬いか柔らかい不透明の材料で作られた被せ物の採録を行う。
【００２９】
次に、すでに引用した３Ｄ記録ソフト（１２）は、自動的であるにせよないにせよ、歯頸の測定値と技工士によって作成されたモデルの測定値とを、幾何学的に連結させる。このようにして、被せ物の内弧面および外弧面を明示する仮のボリューム、すなわち加工されるべき最終的歯冠が、完全に獲得される。
【００３０】
被せ物と架橋物との組み合わせであるブリッジの場合は、ボリュームが連結されたものであるから、モデルおよび歯冠について上述した要件を総合した方法で行う。
【００３１】
このように、本発明の効果は、高精密な補填用部材を提供できること、セラミック、大理石、一般石、貴石、着色された物質などの様々な材料を用いることができるため、実質的に中性の補填用部材を得ることができること、対合歯および隣接歯との面の接触において、優れた整合性を実現できることなどである。
【００３２】
以上に記載された発明は、好ましい実施例を参考として示したものであり、本発明を限定するものではなく、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく、すべての等価物もその構成要素を備える。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施するための作業全体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
２  新しいボリューム
４  ３Ｄ測定装置
５  情報ネットワーク
６  デジタル制御の加工装置
８  補填用部材
９  歯
１０  モデル
１３  コンピューターユニット
１５  プロジェクター
１７  カメラ
２１  コンピューターユニット
２３  切削バー
２４  加工材
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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