(57)【要約】  補てつおよび／または完全な修復物を形成するのに使用されるシステムおよび方法であって、３Ｄ表面モデルまたは３Ｄ体積モデルのような歯のデジタルモデルを得て、デジタルモデルを処理して仮想のモデルを得て、デジタル補てつおよび／または完全な修復物を含む仮想の型を形成し、この型を補てつおよび／または完全な修復物を形成するのに使用する。プムグラムされたサーバーのような処理回路が、歯のデジタルデータを得て、仮想の型を形成するために使用できる。迅速製造装置が、補てつおよび／または完全な修復物を形成するのに使用できる。【選択図】図４
2012508613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を含む、補てつの仮想モデルを製造する方法：
デジタルデータセットを受信する工程；
該受信されたデジタルデータセットを処理する工程；
患者の生歯の仮想モデルを形成する工程；
該仮想モデルを加工する工程；および
補てつの仮想の型を形成する工程。
【請求項２】
形成された仮想の型を迅速生産装置に出力する工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
該デジタルデータセットを受信する工程が、３Ｄ幾何的表面モデルを受信することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
該デジタルデータセットを受信する工程が、体積モデルを受信することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
デジタルデータセットを形成するために患者の生歯をスキャンすることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
補てつは歯科補てつであり、該仮想モデルを加工する工程が、
プレート要素とエキスパンション要素を作成すること、および
該仮想の型を形成するために該仮想モデル、前記の作成されたプレート要素およびエキスパンション要素を結合することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記のプレート要素を作成する工程が、予定された仮想のピンとハウジングメンバーを選ぶことを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記の仮想の型を形成する工程が、仮想の骨延伸骨プレートを形成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記の形成された仮想の型を使用して補てつを構成することをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
以下を含む、完全な修復物を形成する方法：
患者の生歯の静的および動的な情報を得る工程；
該静的および動的な情報を処理する工程；
該処理された静的および動的な情報を使用して仮想モデルを形成する工程；
該仮想モデルを加工して仮想の型を形成する工程；
迅速生産プラットホームに該仮想の型を出力する工程；および
該仮想の型を使用して完全な修復物を形成する工程。
【請求項１１】
以下を含む、補てつを形成するシステム：
患者の生歯の体積モデルを表すデジタルデータセットを受信する画像獲得システム；
前記の受信されたデジタルデータセットを処理して仮想の型を作成するためのサーバ；および
前記の形成された仮想の型を使用して補てつを構成する迅速生産システム。
【請求項１２】
該画像獲得システムが携帯口腔内スキャナである、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
該画像獲得システムがＸ線機器である、特許請求の範囲１１のシステム。
【請求項１４】
該サーバがパーソナルコンピュータである、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
該迅速生産システムがステレオリトグラフィマシンである、請求項１１記載のシステム。
【請求項１６】
以下を含む、完全な修復物を製造するシステム：
静的および動的な情報を得て、該静的および動的な情報を処理し、該処理された静的および動的な情報を使用して仮想の型を作成し、該仮想の型を送るためのプロセッサ：および
該仮想の型を受信し、該仮想の型を使用して完全な修復物を形成する迅速生産システム。
【請求項１７】
コンピュータ処理方法であって、
実行されると、受信されたデジタルデータセットを処理し、
補てつの仮想の型を形成する、コンピュータの読み込み可能な記憶媒体に格納された方法。
【請求項１８】
該仮想の型を形成する工程が、仮想の骨延伸プレートを形成することを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
該補てつは歯科補てつであり、該受信されたデジタルデータセットを処理する工程が、
プレート要素とエキスパンション要素を作成する工程、および
該受信されたデジタルデータセット、前記の作成されたプレート要素およびエキスパンション要素を組み合わせる工程を含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
該プレート要素を作成する工程が、予定された仮想のピンとハウジングメンバーを選ぶ工程を含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載された実施態様は、一般に人工インプラント構成システムおよびその方法に関する。特には三次元映像を使用した補てつ物／完全な修復物を形成するためのコンピュータで実施される人工インプラントシステムおよびその方法に関する。
【０００２】
発明の背景
多くの外科手法は、患者の柔組織または骨組織への、高い精度と正確性を有して患者に解剖学的に適合することが必要である補てつおよび他の人工装置の一時的または永久的な挿入に関する。そのような用途の１つは移植歯科医師に関係し、１種以上のインプラントが患者の失われた１つ以上の本当の歯をシミュレートして、置き換えるように設計された補てつを受容し、支持し、例えば完全に復元するために、患者の顎骨の中に外科的に置かれる。完全にうまくいくために、インプラント手順が存在する骨の構造および歯列により決定される厳格な配置、向き、およびサイズへの要求に応じて接着されなければならないことは周知である。ここで外科的に配置されたインプラント上にフィットされる補てつは、たとえば、隣接する歯の位置、形状およびサイズを含む、患者の解剖学的なジオメトリーに正確に追従するように設計され、賦形され、サイズが決定される。また支持するインプラントの主軸の正確な向きと高い精度で変移しなければならない。
【０００３】
これらの厳しい必要条件を満たすための従来方法は、患者の顎と歯列状態のモデルの創造を提供する。モデルの作成は、患者の歯列状態のいわゆる「圧跡」を取り込むことを含み、全体の歯列弓を含む患者の口内の歯の周りおよび上に置かれた可鍛性物質を使用する。インプラントの外科的な挿入に続いて、通常この圧痕を取る。典型的には、圧痕コーピングと呼ばれる参照成分は、通常、挿入されたインプラントの外側の先端に付けられて、インプラントの位置と方向定位を参照するのに役立つ。それに続いて、圧痕に基づく型から作られたモデルが、患者の顎のインプラントをモデル化するためにいわゆる「アナログ」のインプラントに組み込まれ、インプラントのための人工器管が、説明したようにして作られたモデルのジオメトリーに基づいて設計され、製造されるだろう。
【０００４】
実際には上で説明した従来の手順は多数の困難と短所がある。歯科開業医が歯の圧痕を取り、寸法誤差と位置の誤差を一貫して有していないモデルを得ることは不可能であると立証された。近年、従来のインプラント歯科医師操作のこれらのその周知の問題を解決するために、イメージベースのモデリング技法を使用する努力が為された。例えば、歯の、および歯科矯正の治療を助けるツールとして二次元的（２Ｄ）、および立体的な（３Ｄ）デジタル画像技術が開発されている。これらの取り組みでは、患者の口についてイメージを撮り、歯科治療を助けるのに三次元映像を使用する。しかしながら、正確に形成された補てつおよび／または完全な修復をもたらすことができる歯科医療の分野での許容できる三次元画像化のテクニックについての高い精度の要求にはこれまでのところ、応えられていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
説明される実施態様は、歯科医師と関連する医療用途において補てつ／完全な修復物を形成するように設計された三次元ベースのモデリング技法に関連する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
補てつ／完全な修復物を製造するための１つのテクニックは、デジタル生歯モデルを得ること；
得られたデジタル生歯モデル（ｄｅｎｔｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅｌ）を使用して、補てつ（ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）および／または完全な修復物（ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）の仮想モデルを形成すること；
仮想モデルを使用して、補てつおよび／または完全な修復物を構成することを含む。
プログラムされたコンピュータなどの処理回路は、デジタル生歯モデルを得て、仮想モデルを創造するのに使用される。ステレオリソグラフィーマシンなどの迅速生産装置は、補てつ／完全な修復物を構成するのに一般的に使用される。いくつかの履行では、処理回路は、生歯の三次元表面モデルを受け取って、三次元表面モデルから三次元の体積画像モデル（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ  ｉｍａｇｅ  ｍｏｄｅｌ）を作成する。言い換えれば、三次元画像処理ソフトウェアは好ましくはアルゴリズムを含み、任意の走査手段により得られた３Ｄ画像データを翻訳し、補てつ／完全な修復物を構成する仮想（ｖｉｒｔｕａｌ）の三次元模型を作成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本明細書に記載された実施態様の要素のイラストである。
【図２】図２は、本明細書に記載された実施態様のフローチャートである。
【０００８】
【図３】図３は本明細書に記載された実施態様の要素のイラストである。
【０００９】
【図４】図４は、本明細書に記載された実施態様のフローチャートである。
【００１０】
【図５】図５は本明細書に記載された実施態様の要素のイラストである。
【００１１】
【図６】図６は、本明細書に記載された実施態様のフローチャートである。
【００１２】
【図７】図７は、本明細書に記載された別の実施態様のフローチャートである。
【００１３】
【図８】図８は、本明細書に記載された別の実施態様のフローチャートである。
【００１４】
【図９】図９は本明細書に記載された実施態様の要素のイラストである。
【００１５】
【図１０】図１０は、本明細書に記載された実施態様のフローチャートである。
【００１６】
【図１１】図１１は、本明細書に記載された実施態様のイラストである。
【００１７】
【図１２】図１２は、本明細書に記載された実施態様を含むプロセッサシステムである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
発明の詳細な説明
本明細書で議論される実施態様は、補てつを製造するテクニックとシステムを提供する。以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照して、実例として具体的実施態様を例示する。これらの実施態様では、当業者が製造し使用できる程度に詳細に説明がされ、具体的な実施態様については構造的、理論的、または手順の変更を加えることができる。
【００１９】
本明細書に記載された実施態様は、補てつ／完全な修復物を構成するための方法およびシステムに関し、個々の歯と歯を囲む歯肉組織を含む患者の生歯の個々の部分をモデル化する３Ｄデジタルデータセットを受け取り、それらから仮想モデル生成し、仮想の補てつ／完全な修復物を迅速生産装置に提供し、補てつ／完全な修復物を構成することを含む。また、実施態様は患者のために補てつ／完全な修復物を設計して、製造する際に３Ｄデジタルデータセットを使用するためのコンピュータで実施されるテクニックについて説明する。
【００２０】
そのようなテクニックの１つは、治療の前の患者の歯を表す初期の３Ｄデジタルデータセットを受けること；患者の歯についての示された希望の治療、すなわち、クライアントの細目（ｃｌｉｅｎｔ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、および患者の歯の欠陥を治す、必要な補てつを形成することを含んでいる。しばしば初期の３Ｄデジタルデータセットは、光学的に直接物理的な生歯モデルまたは患者の歯をスキャンすることによって得るか、または他の画像技術で得るボクセル表現（ｖｏｘｅｌ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）である。
【００２１】
本明細書に記載された実施態様は、医学および歯科治療の用途のために特に好適であり、そのための使用が意図される。特にはインプラント歯科治療と関連用途の分野での使用に適している。人工インプラント、すなわち補てつおよび／または完全な修復物は、欠損歯の修復物をサポートするために使用される。例えば、インプラント固定具は歯科医師によって患者に外科的に移植される。これらの人工インプラントは典型的には橋脚歯とクラウンで通常「修復」される。すなわち、患者の顎へのインプラント固定具の成功裏での移植に続いて、橋脚歯とクラウンを含む補てつは、インプラントされた固定具に取り付けられ、患者の本当の歯の修復物を患者に提供する。重要な態様では、本明細書に記載された方法とシステムは、補てつ／完全な修復物のデザイナー／メーカー／供給者が、口腔環境と関連してインプラントの位置と方向定位を正確に測定することを可能とし、そのため必要な補てつを、非常に高い精度と正確性を有し、患者の解剖的特徴と存在する生歯のためにカスタマイズされた、所望の補てつを設計して、組み立てることを可能にする
【００２２】
実施態様では、三次元表面を表すポイントクラウド（ｐｏｉｎｔ  ｃｌｏｕｄ）を生成する任意の３Ｄデジタルデータ取得手段の使用が可能である。そのようなデータ取得手段は、例えば携帯式またはフレームで固定された三次元レーザースキャナ、普通のデジタルカメラ、超音波Ｘ線機器、デスクトップスキャナまたは実際に歯科用途に適合する任意の画像装置であることができる。説明している実施態様で使用可能なイメージデータ取得手段は商業ソースから容易に入手できる。たとえば医療グレードＣＴの三次元レーザースキャナがあげられる。実施態様の実施に際しては、以下で説明するように、空間情報（すなわち、３Ｄデジタルデータ）を口腔内走査により直接得て、次に、処理できる。しかしながら、代替手段としては、患者の生歯について圧痕を取って、圧痕から作られたマスター模型の形で生歯を模写する慣行的実務に基づいて実施態様を使用できることが理解されるべきである。
【００２３】
図１は、補てつ生成における使用のための、患者の生歯の例示の３Ｄデジタルデータセットから取られた部分的なスライス１００（ボクセル表現）を示している。ボクセル表現におけるそれぞれのイメージスライス１００は、１つのボクセルの厚みを持っていて、明るい色（例えば、白）のボクセル１１０と暗い色（例えば、黒）のボクセル１２０の両方を含んでいる。明るい色のボクセルは患者の生歯を表し、多くの場合、選択した治療ステージでの患者の生歯を模写する。そして、暗い色ボクセルは背景画像を表す。本明細書に説明された仮想モデルと仮想の補てつおよび／または完全な修復物を製造するためのコンピュータで実施された方法は、それぞれの連続したイメージスライス１００を分析し、明るい色のボクセルを特定し、明るい色のボクセルに対応する位置で仮想の表面を作成することによって、一度に仮想モデル１層を構成する。
【００２４】
図２は仮想の補てつおよび／または完全な修復物を製造するためのコンピュータで実施されたテクニックの実施態様を示す。このテクニックでは、サーバ（すなわち、コンピュータ）は、最初に３Ｄデジタルデータセット、例えば患者の生歯のモデルを具現化するデジタルデータセットを受け取るか、または作成する（ステップ２１０）。サーバーはついで３Ｄデジタルデータセットを処理し、患者の生歯の仮想モデルを形成する（ステップ２２０）。ついで仮想の型、すなわち、仮想の補てつおよび／または完全な修復物を形成する（ステップ２３０）。仮想の型がいったん形成されると、サーバは作成された仮想の型を、ステレオリトグラフィマシン（ｓｔｅｒｅｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｍａｃｈｉｎｅ）またはレーザ技術ネット成形加工機（ｌａｓｅｒ  ｅｎｇｉｎｅｅｒ  ｎｅｔ  ｓｈａｐｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）のような迅速生産装置に送り、実際の物理的な補てつおよび／または完全な修復物の構成において使用する（ステップ２４０）。
迅速生産システムは、層状に形成することにより直接ＣＡＤモデル（または、他の公知のモデル）から作ることに（以下で、説明する）によって、対象物のモデルを創造する付加的な製造プロセスであることができる。
【００２５】
図３−７は、図２のテクニックの具体的例を示す。上記のように、サーバは患者の生歯の３Ｄデジタルデータセットを受け取る（ステップ２１０）。この例では、３Ｄ幾何的表面モデル３９０である（図３）。受け取られた３Ｄ幾何的表面モデル３９０は、デジタルデータセットの特徴を表すデータ点のクラウドを捕らえることができる任意の適当な走査手段から作られ、受け取ることができる。データセットは、たとえば「ＤＩＣＯＭ」、「ＳＴＬ」、「ＰＬＹ」、「ＩＧＥＳ」、「ＳＴＥＰ」などの異なった多くのデータタイプでフォーマットできる。
【００２６】
そのような走査は生歯を全体としてカバーするために、患者の生歯を集合的に含む複数の重なりあったイメージを得ることを通常必要とする。様々な方法がこれらの別々のイメージから全体のモデルを再作成するために知られている。そのような方法の１つでは、カメラに関して複数の位置と方向からイメージを得て、モデルの位置に関する正確な情報を使用する。また、市販の三次元画像処理ソフトウェアはイメージの重複領域を合わせることによって、個々のスキャンを結合して一つの３Ｄ幾何的表面モデルを得るツールを提供する。好適な実施例では、患者の生歯は、三次元スキャナ（順不同のＡＳＣＩＩテキスト形式として通常集められるが、任意の三次元のポイントデータの集合も使用できる）を使用してスキャンされて、３Ｄデジタルデータセット、すなわち、３Ｄ幾何的表面モデルまたは３Ｄの体積モデル（望ましくは「ＤＩＣＯＭ」ファイル）にされ、イメージソフトウェアを使用して、サーバに送信される。
【００２７】
必要であるなら、サーバは受信した患者の生歯の３Ｄ幾何的表面モデルを３Ｄ体積モデルに変換できる。代替の履行では、サーバは、直接患者の生歯の体積モデルを受け取ることができる。したがって、３Ｄ幾何的表面モデルから体積モデルを作成する必要はない。
【００２８】
図４は仮想モデルを製造するためのコンピュータで実施されたテクニック４００の実施態様を示す。サーバは、受信した体積モデルを使用して希望の仮想モデルを作成する（ステップ２２０）。効率的なコンピュータ・コードを使用した完全に自動化されたプロセスにおいて、患者の生歯と補てつの仮想モデルを構成するこのプロセスを迅速に実行できる。上で説明したように、図４を参照する。サーバは３Ｄデジタルデータセットを受け取る（ステップ２１０）。一度、サーバが３Ｄデジタルデータセットを受信すると、サーバは患者の生歯の仮想モデルをデジタル的に作成し（ステップ２２０）、次に、デジタル補てつの要素を含む仮想の型をデジタル的に作成する（ステップ４０２および４０４）。
【００２９】
例えば、ユーザが、骨延伸プレート（ｂｏｎｅ  ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ  ｐｌａｔｅ）などの補てつを作成することを希望する場合（例えば、骨延伸プレートは米国仮出願Ｎｏ．６１／０６４，３７７に開示されており、この出願はその全体が参照され組み込まれる）、ユーザはクライアント細目と同様に３Ｄデジタルデータセットを提供するだろう。３Ｄデジタルデータセットとクライアント細目を受け取ると、仮想モデルが作成される（ステップ２２０）。ついで、クライアント細目を使用して、プレート要素（ステップ４０２）およびエキスパンション要素（ステップ４０４）が作成されるだろう。ステップ４０２では、予定された仮想のピンとハウジングメンバーが、記憶媒体から選ばれ、プレート要素を構成する。ピンとハウジングメンバーは、特異的に骨延伸プレートのために設計された標準的な機械的断片を含む。ステップ４０４では、エキスパンション要素が作成される。エキスパンション要素は、患者の生歯に特異的に設計されて、合わされる。そして、ステップ４０５では、デジタルプレートと摘出要素は、患者の生歯の仮想モデルと結合され（ステップ２２０）、仮想の型５９０を作成する（図５）。仮想の型５９０は補てつの迅速生産のための立体的な青写真として機能する。ステップ２４０では、完成した仮想の型５９０は迅速生産装置へ出力される。完成した仮想の型５９０はある厚さ（通常０．１〜０．２５ｍｍ）の層のスライスを含み、それらの二次元プロフィールは三角にされた（モザイク模様の）形式、たとえば「．ＳＴＬ」で格納される。
【００３０】
迅速生産システムは、コンピュータ制御の下で層の生成を実行するための操作マシンとコンピュータＣＡＤシステムの組み合わせから成る。コンピュータは、受信された「．ＳＴＬ」データまたは他のデジタルデータセットを機械データ変換する。該データは操作マシンに送られ、部品、すなわち補てつのそれぞれの層を、具体的製作過程により生成する。プロセスは多くの回数繰り返され、たとえば１層ごとに、付加的な製造で補てつが形成される。最終段階は仕上げ工程であり、マシンから補てつを取り外して、支持部材を取り外して、必要なクリーニングまたは表面仕上げを行う。外観を良くするために、補てつのつや出し、シーリング、または塗装することができる。ある態様では、付加的な製造は減算の製造に関連する。しばしば多くの異なったステップと切削手段の変更により、コンピュータにより制御された旋盤またはミリングなどの切削機械を使用して所定の形状に切削する。付加的な製造（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）では、生成プロセスは、切り取ることの代わりに材料を加えることによって系統的に補てつを組立て、はるかに広範な形が実現でき、空洞または複雑な幾何学形状のような、機械加工するのが難しいかまたは不可能な形を形成できる。
【００３１】
図６はサーバによって行われたカスタマイズされたステップ２３０のフローチャートを示す。カスタマイズされたステップ２３０はプレート要素とエキスパンション要素のデジタル製造を含む（図４のステップ４０２と４０４）。それぞれが受信されたクライアント細目に基づいているので、これらのそれぞれのステップはカスタマイズされていると考えられている。例えば、ステップ５１０では、特定のセットのクライアント細目がいったん考慮されると、それらのクライアント細目に基づくアルゴリズムが形成される。次にステップ５２０で形成されたアルゴリズムを使用して、プレート要素が作成される。ステップ５３０では、プレート要素は、挿入されて、並べられる。次にステップ５４０では、エキスパンション要素が作られ、ステップ５５０で作成されたプレート要素と一体とされる。作成されたプレート要素がいったん作成されたエキスパンション要素と一体にされると、３Ｄデジタルデータセットは組み合わされ、仮想の型５９０を形成する（ステップ４０５）。
【００３２】
図７は仮想モデルを製造するためのコンピュータで実施されたテクニック９００の別の実施態様を示す。サーバは、希望の仮想の型を作成するために、受信された体積モデルとクライアント細目を使用する（ステップ２２０および２３０）。画像化された患者の生歯の仮想の型と完全な修復物を構成するこのプロセスは、効率的なコンピュータ・コードを使う完全に自動化されたプロセスで急速に実行できる。別の例として、ユーザが、クラウンまたはブリッジなどの完全な修復物を作成するのを望むなら、ユーザはクライアント細目と同様に３Ｄデジタルセットを提供するだろう。
【００３３】
図７を参照する。サーバは３Ｄデジタルデータセットを受信する（ステップ２１０）。３Ｄデジタルデータセットとクライアント細目を受信すると、仮想モデルが形成され（ステップ２２０）、それぞれの歯が作成されるだろう（ステップ９４０）。それぞれの歯の表現は、歯科材料のボクセル処理と選択的配置を許容し、当初の形と位置から形成された全体の遺伝的歯形または型を製造し、形と位置を再形成する。仮想モデルはステップ９４０の間に加工され、ボクセル処理による層化を経て最終的な修復物の厚さにされ、希望の形、サイズ、厚さおよび色を含む仮想の型を作成するための希望の歯科材料（例えば、セラミック、アクリル、複合重合体など）の地図を製造する。
【００３４】
図８はサーバによって行われたステップ９４０のフローチャートを示す。特定のクライアント細目のセットがいったん考慮されると、それらのクライアント細目に基づくアルゴリズムが形成される（ステップ９５０）。次にステップ９６０で形成されたアルゴリズムを使用して、スライスバイスライス（例えば、９９７、９９８、９９９）、ピクセルバイピクセル（例えば、９９１、９９２、９９３など）により、患者の生歯のピクセルの仮想のマトリツクス９９５であって、それぞれのスライスおよび／または、ピクセルに対応する修復材料の異なる種類と色を有するマトリックスが形成される（図９）。インターピクセルおよびインタースライス間の、異なった特殊効果を有する多彩色着色の使用が、より正確に患者の生歯に対応する仮想のマトリツクスを可能とすることが理解されるべきである。ステップ９７０では、咬交歯の表面のかみ合わせのための機能的な経路と、咀嚼の間の食品の排出のための機能的な隙間が、仮想モデルを使用して形成される。そして、ステップ９８０では、様々な形成されたアルゴリズムを使用し、適切な食物のかたよりのための輪郭の高さ測定、歯と歯の相関、歯とアーチの相関、アーチとアーチの相関、アーチサイズと歯のサイズの比、上側歯と臼歯との相関、咬合性輪郭、顔の輪郭、頬側輪郭、舌輪郭、中央部の輪郭、遠位部の輪郭、切縁の輪郭、切縁側鼓形空隙（ｉｎｃｉｓａｌ  ｅｍｂｒａｓｕｒｅ）、頚部の鼓形空隙、頬側鼓形空隙、および舌側鼓形空隙は、顎運動の間に形成される幾何学的形状輪郭と凹面を発生させるように特に計算される。ステップ９９０では、形成された仮想のマトリツクス、形成された機能的な経路、隙間、形成された幾何学的形状輪郭、および空間は、再現された１つの歯／複数の歯を作成するために組み合わされる。
【００３５】
再度図７を参照する。再現された１つの歯／複数の歯（ステップ９４０）は、ついで患者の生歯の仮想モデルに結合され（ステップ２２０）、仮想の型が形成される（ステップ４０５）。仮想の型５９０（図５）は完成した修復物の迅速生産（先に説明した）のための立体的な青写真として機能する。ステップ２４０では、完成した仮想の型５９０は迅速生産装置に配備される。上記と同様に、完成した仮想の型５９０はスライス、すなわち、ある厚さ（通常０．１〜０．２５ｍｍ）の層を含み、それらの二次元プロフィールは三角にされた（モザイク模様の）形式、例えば、「．ＳＴＬ」で格納される。
【００３６】
図１０は例示としての全体的方法６００を示し、この方法では仮想の型５９０を製造するために例示のコンピュータで実施されたテクニック４００、９００が作動される。先に説明したように、ステップ２１０では、静的および／または動的なな情報を含む３Ｄデジタルデータ３９０が得られる。そして、完全な仮想の修復物および／または補てつ、すなわち仮想の型５９０を作成するために、（先に説明したように）３Ｄデジタルデータ３９０を処理するために、テクニック４００、９００を行うことができる。仮想の型５９０がいったん完成されると、それは臨床医にチェックされて、それが正確に設計されているかどうか、クライアント細目に従っているかどうか、必要な目的のために十分であるかどうかが決定される。そうであれば、仮想の型５９０は許容される。それが許容されない場合には、方法６００はテクニック４００またはテクニック９００に戻り、３Ｄデジタルデータ３９０を処理して、別の仮想の型を形成する。仮想の型５９０が許容されれば、方法６００は仮想の型５９０が迅速生産プラットホームに送られるステップ２４０に移る。仮想の型５９０がいったん送られると、迅速生産プラットホームは補てつを形成できる（ステップ６４０）。補てつを形成するために、青写真として仮想モデルを使用して補てつを形成できる任意の公知の迅速な製造プラットフォームまたはテクニックを使用できることが理解されるべきである。
【００３７】
図１１は、システム７００が歯科用途において補てつ／完全な修復物を製造する際に使用されることを示す。システム７００は、ステレオリトグラフィマシンまたは他の迅速生産システム７７０のような製造システムと結合された加工ユニット、たとえばプログラムされたサーバ７８０を含む。サーバ７８０は３Ｄ幾何的表面モデルまたは体積画像モデルのような３Ｄデジタルデータセット３９０を、レーザ走査装置または破壊的なスキャニング装置（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）のようなイメージまたは表面収集システム７９０から受信する。サーバ７８０は、仮想の型５９０を形成するために先に説明したように、プロセス４００および／または９００を使用して、３Ｄデジタルデータセット３９０を操作して、ラピッドプロトタイピングシステム７７０に仮想の型５９０を渡す。
【００３８】
説明したテクニックを使用するためにどんな具体的ハードウェア要件もないことが理解されるべきである。さらに、必要とされるコンピュータまたはプロセッサのタイプについて、特別な要件もない。当技術分野で公知の任意のハードウェアおよび／またはコンピュータでも説明したテクニックを実施できる。
【００３９】
図１２は、プロセッサシステムが仮想モデルを製造するためのプロセスを含むように変更された別のシステム８００を示す。補てつ／完全な修復物を製造するためのプロセスで使用されることができるプロセッサシステムの例としては、非制限的例示として、コンピュータシステム、歯のイメージングシステム、マシン製造システム、および他のものを使用することができる。
【００４０】
システム８００はプロセス４００および／または９００を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）８１０を含み、バス８２０を介して他の様々な装置と接続される。バス８２０に接続されたいくつかの装置は、システム８００からの、または８００へのコミニケーションを提供する。例示的に入出力（Ｉ／Ｏ）装置８３０が含まれる。バス８２０に接続された他の装置としてはメモリ８７０がある。１台の入出力装置８３０が示されているが、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、フロッピーディスク、ディスプレイ、キーボード、および他のものなどの複数のＩ／Ｏ装置があってもよい。また、補てつ／完全な修復物を製造するためのプロセスは、プロセッサ、たとえばメモリ、デジタル信号プロセッサ、またはマイクロプロセッサなどと、１つの集積回路内で結合できる。
【００４１】
さらに、コンピュータの読み込み可能な記憶媒体（例えば、ＲＯＭ）に格納されて、プロセッサによって実行されるソフトウェアプログラムとして本明細書に記載された実施態様は実施できる。コンピュータの読み込み可能な情報は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＶＤ、ＨＤＤまたは他の任意の適当な媒体に格納できる。また、実施態様はユーザ、および／または他のパーティによりコンピュータにプログラムすることが可能であり、またインターネットブラウザの一部であることができることが理解されるべきである。
【００４２】
添付図面を参照して本発明の具体的好適実施例について説明したが、本発明はそれらの正確な実施態様に限定されず、当業者が特許請求の範囲で定義される本発明の範囲または趣旨から逸脱せずに様々な変化と変更を行うことができることが理解されるべきである。
【００４３】
多くの例と関連して本発明について説明したが、それらの例は本発明を決して限定するものではない。三次元イメージを取り扱うすべてのシステム、産業または分野にも本発明を適用できる。また、歯科用途に関連するどんな製造システムにも本発明を適用できる。また、３Ｄデジタルデータセットが得られる方法または、データを得るのに使用される装置のタイプは上記の説明した例に制限されない。また、仮想モデルが送られるか、または生成される方法、または仮想モデルを製造するのに使用される装置のタイプが上記の説明した例に制限されないことも理解されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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