JP2008526369A - 非不透明性歯科材料の選択のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

歯科修復が患者個人の現存の歯の外観にマッチするように、参照テンプレートを用いた、非不透明性材料を使用する歯科修復を選択するための方法とシステム。参照テンプレートは、実際のあるいは模造の歯構造から構成される基部に取り付けられた、さまざまな半透明歯科材料の層により構成される。半透明材料の層は、歯科修復において使われる場合に起こりうる材料の厚みに対応して増加するようさまざまな厚みを有する。参照表は、各々の参照テンプレートのカラー測定に基づいて作成される。個人の既存の歯のカラー測定は、どの特定の歯科構造が個人の既存の歯に最も密接にマッチするかを判断するため、次に参照表と比較される。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯の修復の分野に関し、より詳細には、本発明は、最終的な歯科修復が個人の歯のカラーおよび外観にマッチするように、非不透明性材料を使用する歯科修復物を選択するための方法と装置に関する。

本発明は、歯科修復の製作において不透明性歯科材料が使われない場合に歯科修復の最終的な色調の下地となる歯構造の影響を考慮して半透明物質が用いられる場合における、歯科修復のための色調あるいはカラーの決定装置および方法に関する。

色調決定装置および方法は、米国特許第６，４９９，９９８号によって知られ、これは、一組の参照テンプレートに従って歯および歯科修復のための適切なカラーを特定及び決定する方法を開示している。例えば９９８特許で開示されている色調見本は、複数のカラー群を有し、この各群は、ある明度、彩度および／または色相を持つ歯を代表しており、その結果、ある色調を割り当てられている。色調見本の中のそれぞれの色調は、色調タブと称され、典型的には、１層から５層、あるいはそれ以上の材料の層の材料構造を持つように、上側の切歯の形状に似せて、製作されている。

色調見本は、色調決定装置としての有効性は限られている。第一に、市販の色調見本は、限られた数の色調タブである。さらには、１枚の色調ともう一方を識別するユーザの能力は、眼精疲労、非標準照明条件、あるいはカラーの識別に関連したユーザの生体構造に関する問題によりユーザが小さい色差を識別することが出来ないことによって、しばしば障害となる。

更なる問題は、市販の色調見本を使用して正確な色調調整を行う際に、色調見本自体を製作するために用いる材料と歯科修復を構成するために用いる材料との物理学的な差異、及びその結果生じる光学的屈折特性の差異によって起る。

上述した米国特許第６，４９９，９９８号に記載されているものと類似のシステムは市販の色調見本の使用において固有な限界の多くを克服することを目指して来たが、これらは、内部構造の影響を覆い隠すための不透明層なしで半透明歯科材料が用いられている場合における歯科修復の最終的な色調に対する下地となる歯構造のカラーの影響に着目してない。

最近までは、歯科修復の製作における不透明層の使用は、標準であった。しかしながら、歯科修復の製作において耐久性がより優れている半透明歯科用セラミックスの導入および使用の増加により、不透明コア材料は、しばしばもはや使用されなくなった。これらのセラミック製修復は不透明コアを有しないので、修復の最終的なカラーは、修復そのものの下地となると共に、修復を支持する調製歯のカラー、あるいは色調によって影響される。しかしながら、先行技術は、米国特許第６，４９９，９９８号を含め、下地となる歯構造の重要な影響を考慮していない。本件出願は、新規、かつ商業的に実行可能な方法でこの重要問題に取り組むものである。

本発明は、歯科材料、および／または、不透明な隠蔽層なしで半透明歯科材料層が用いられているとき歯科修復の最終的な色調の下地をなしている調製歯の影響を測定し、予測し、更に正確に考慮する色調選択装置を提供することによって、このような状況における色調マッチングを大幅に改善することを目的とする。

この目的は、本発明の装置および方法によって達成される。特に、本発明の実施例に従って構成される歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、基礎歯科構造の三次元的形状を測定するための三次元測定カメラを含む。構成装置は、基礎歯科構造に取り付けるための歯科修復物の製作を行う。構成装置は、基礎歯科構造に取り付けられる修復物の外観を代表する少なくとも１つの領域で修復物の厚みを計算する。測定カメラ（三次元測定カメラでもよく、画像検出センサーのような光学センサーを有するものでよい）は、基礎歯科構造および歯科修復物の望ましい外観に関する関連光学的特性を測定する。第１のデータ記憶領域は、さまざまな半透明歯科材料の関連光学的特性の参照データを格納する。第２のデータ記憶領域は、基礎歯科構造の関連光学的特性、所望の外観の関連光学的特性の値、修復物の厚みおよび半透明歯科材料の関連光学的特性の間の依存関係に関するデータを格納する。インターフェースは、修復物の所望の外観に関する目標値、基礎歯科構造に関する光学的特性および修復物の厚みを受け取る。計算装置は、参照データおよび依存関係に基づき、歯科修復物に用いるための適切な半透明歯科材料を決定する。

本発明の他の実施例は、基礎歯科構造（例えば調製歯）に取り付けるための歯科修復物を製作する方法に関するものである。歯科修復物は、いかなるタイプの歯科修復、例えばインレー（溝に異なる素材を嵌め込む）、アンレー（上張り）、冠またはベニヤ（化粧薄板張り）、であってもよい。修復物は半透明歯科材料でできており、また、方法はＣＡＤ／ＣＡＭプロセスの一部である。この方法により、基礎歯科構造に取り付けるための歯科修復物に関するデータセットは、コンピュータ支援の設計方法を用いて得られる。さまざまな半透明歯科材料の関連光学的特性および基礎歯科構造および半透明歯科材料の関連光学的特性の間の依存関係、製作される歯科修復物の所望の光学的特性の目標値、修復物の厚み、および半透明歯科材料の関連光学的特性に関する参照データは、併せて得られる。この依存関係は、機能的な依存関係でも、あるいは経験的に知られる依存関係でもよい。さまざまな半透明歯科材料の関連光学的特性は、さまざまなカラー値または半透明値を含むことができる。基礎歯科構造の関連光学的特性は、その後決定される。製作される修復物の、基礎歯科構造に取り付けられるときの、所望の光学的特性に対応する目標値は決定される。目標値は、基礎歯科構造において隣接する歯の光学的特性に基づいて選択されるカラー値または半透明値でもよい。製作される歯科修復物の厚みは、歯科修復物の外観に関連する基礎歯科構造の少なくとも一つの領域において決定される。歯科材料は、歯科修復物のために、参照データ、および基礎歯科構造および半透明歯科材料の光学的特性との間の依存関係に基づき選択される。

本発明の更にもう一つの実施例は、現存の歯科構造を使用した歯科修復を製作するための適切な半透明歯科材料、あるいは構造を決定するためのコンピュータプログラムに関するものである。そのようなコンピュータプログラムは、さまざまな半透明歯科材料または構造の光学的特性、および歯科修復、現存の歯科構造および半透明歯科材料あるいは構造の光学的特性の相互間の依存関係を含むデータベースを備える。入力ルーチンは、製作される歯科構造の所望の光学的特性（例えば色または半透明値）および厚みに関する情報を受ける。所望の光学的特性は、現存の歯科構造に隣接した歯の光学的特性に基づくこともできる。選択ルーチンは、歯科修復の所望の光学的特性および厚み、現存の歯科構造の光学的特性、および半透明歯科材料または構造の相互間の関係に基づき、適切な歯科材料または歯科修復を製作するために用いる構造を決定する。この関係は、好ましくは、ルックアップ表に含まれた機能的な依存関係、または経験的に知られる依存関係である。このコンピュータプログラムは、色調決定装置、あるいは歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに組み込まれていてもよい。

本願明細書に記載されている発明の対策は、不透明な隠蔽層が使用されない場合であっても、歯科修復が適切な最終的着色になるように、半透明歯科材料を正確に選択することを、初めて可能にする。これは、特に、使用される材料、下地となる歯構造、積層の順序、および構成される修復物の平均厚みと同様に各層の厚み、に対応する参照データが使われるという事実に基づく。この比較装置および方法は、最終的な歯科修復のカラーを望ましいカラーに向けて、それ以前のいかなる不透明な隠蔽層を使用しない半透明歯科材料を使用する方法と比較しても、より正確、かつ一貫性のあるカラーマッチングを行っている。

本発明によれば、模造歯および／または自然歯テンプレートから得られた参照データは、自然の歯のカラー、および周知の歯科用カラーシステムのカラーに対応するカラーを含み、有用である。同様に、歯科材料データにとって、厚みおよび／または積層の順序が、歯科修復の製作において通常使用される厚みおよび積層の順序に一致していることは、特に有利である。歯科材料データは、従って、現場で通常使用される状況を代表する様々な組合せに沿って互いに組み合わされる、様々な厚みを持つ歯科材料に対応している。

本発明によれば、適切な使用材料に、自動プロセスによって到達できることも有利である。関連するデータは、従って、患者データ情報と共に通常利用可能なコンピュータ・スクリーンに表示される。データは、印刷フォーマットに変換することができる。本発明によれば、数値、歯の外形の上に被せようとしている歯科修復の着色マッピング、代替材料の選択及びカラーマッチング上の影響、歯、ユーザーが選択可能なカラーマッチングの許容範囲および許容範囲を上回った場合の警告、を含むがこれに限らないデータを作成し、一つ或はそれ以上のフォーマットによりスクリーンに表示させること出来ることが、特に有利である。

本発明によれば、種々の特別仕様のカラーマッチングアルゴリズムがユーザー選択可能であることは有利である。そして、ユーザーに、受け入れ可能なカラーマッチングの決定における個々のパラメータの重みを増減出来るという自由度を与えている。材料の厚み、検討される歯の部位、材料の種類、材料を積層する順番、調製歯の全体あるいは部分的なカラーの変動、および予測される最終的な歯科修復のカラーに関するパラメータの相対的な重みは、使用されるカラー調整方式の一部となる他のパラメータと同様に、全てユーザー調整可能である。従って、本発明によれば、ユーザーが個々のカラー調整ニーズを満たすように装置の機能性をユーザー個別仕様に変えることができる。

発明の付加的な効果、特徴および詳細は、添付図面を用いた例示的実施形態に関する下記の記載から明らかになる。

本発明は、半透明歯科材料が不透明層なしで使われる場合に、調製歯あるいは縮小された歯（本明細書においては、下地となる歯構造とも称される）の歯科修復の最終的な色調に対する影響を測定するための装置および方法に関するものである。本発明によれば、一組の参照テンプレートはシミュレーション結果あるいは実際の歯の上に重ねられ、それによって、歯およびテンプレートを重ねた着色状況を機器計測することができる。テンプレートおよび歯は、それらが通常用いられる歯科修復の順序に対応して、通常用いられる層の厚み、使用され、あるいは準備された材料、及び／或は製造方法を考慮して、積層配置される。実際の、あるいは模造の歯の着色、及びテンプレートの着色は、別々に測定される。

層状テンプレート、および模造あるいは実際の歯を重ねた場合の着色データ、模造あるいは実際の歯自体の着色データ及びテンプレート自体の着色データは、比較のために記憶装置に保存される。模造あるいは実際の歯に対する与えられた材料の組み合わせに関する影響は、模造あるいは実際の歯単独の場合の着色と、材料テンプレート層および模造あるいは実際の歯との組み合わせの場合の着色との数学的比較によって決定される。同様に、所望の着色または最終的な色調は、記憶装置にインプットされ、そして所望の最終的な色調をもたらす材料の組合せが、数学的比較に基づいて提案される。

図１は、少なくとも一つの半透明歯科用材質層を含む複数の材料層、及び少なくとも一つの模造あるいは実際の歯構造の下地層から成る、さまざまな類似の参照テンプレートの典型的な実施例を示す。この例示的実施形態において図示される組合せ参照テンプレートは、不透明層を含まない単純な歯科修復を示す。材料層１０は、好ましくは、特定の周知の厚みおよび直径を持つ歯科材料の円形ウエハとして形成されている。材料を形成する方法は、業界で一般的なものの１つであって、実際の歯科修復の製作において広く使用される方法に対応する。材料層１５は、シミュレーション結果に基づく或は自然の歯構造から形成される。自然の歯構造により形成された層の場合、歯標本は固着媒体に覆われ、図６にて図示するような断面となっているか、あるいは合成成長法による自然な細胞形質成分からも形成される。その詳細は本発明の範囲外である。この例示的実施形態は円形層を示しているが、本件のカラー測定手順に対応するのであればいかなる形状でも使用できる。参照テンプレートの層およびそれらの対応する順番をより良く図示するため、図に示されるウエハ厚みは必ずしも一定の縮尺で描画されていない。

同一歯科材料および同一カラーの直径１２ｍｍの円形ウエハは、厚み範囲０．２ｍｍから２．０ｍｍまで、０．１ｍｍづつ増加したものが複数製作される。直径１２ｍｍは、絶対的な要件ではないが、通常好ましい。この寸法の調整は、使用する測定装置が受け入れ可能なサンプルの大きさに関連した特定の要求事項に適応するため行われる。同様に、歯科用手順に用いることを検討するための各歯科材料の各カラーのウエハは、厚み範囲０．２ｍｍから２．０ｍｍまで、０．１ｍｍづつ増加したものが複数製作される。

自然な歯構造の光学的特性をシミュレーションする材料の複数のウエハは、その詳細は本発明の範囲外である周知の方法を用いて生産される。生成された複数のウエハは、エナメル質のカラーの範囲および／または自然の象牙質の歯構造を代表する。少なくとも、参照ウエハは、最も一般的に自然で発見される２４の着色のカラーにマッチするように様々な着色のものが作成される。これらのウエハは、好ましくは直径１８ｍｍおよび厚み１５ｍｍ、あるいは少なくとも、カラー測定装置が端損失または光散乱誤差を最小化するために必要とする直径と厚みを上回る直径と厚みである。しかしながら、ウエハの直径の調整は使用される測定装置が受け入れ可能なサンプルの大きさに関連した特定の要求事項に適応するため行われることは、当業者に理解されるであろう。図５は、模造の、あるいは合成的に育成した自然歯構造のウエハテンプレート１５の例示的実施形態を示す。

あるいは、自然の歯構造の複数のウエハは、実際のヒト、ウシ、或は他の動物の歯を固着媒体に埋めることによって製造することができ、参照計測のために使われることになっている歯の領域を代表する位置で切断される。切断されたウエハの厚みは、好ましくは１５ｍｍ、あるいは少なくとも、カラー測定装置が端損失または光散乱誤差を最小化するために必要とする厚みを上回る厚みである。複数の切断された歯構造ウエハの直径は、１８ｍｍである。前述のように、この寸法の調整は、使用される測定装置が受け入れ可能なサンプルの大きさに関連した特定の要求事項に適応するため行われる。自然の歯構造の複数のウエハは、自然で発見されるエナメル質および／または象牙質の歯構造のカラーの範囲を代表するように造られる。少なくとも、参照ウエハは、最も一般的に自然で発見される２４の着色のカラーにマッチするように様々な着色のものが製作される。図６は、自然の歯構造から造られるウエハ１６の例示的実施形態を示す。

図１に示す組み付けられた参照テンプレートは、１つの単色の歯科材料、すなわちウエハ１０を含み、それは模造あるいは実際の歯構造（ウエハ１５または１６として示す）に中心を揃えられると共に隣接している。２枚の層は、液体の、光学的に透明な接触媒質によって、一時的な方法でお互いに結合される。上述した一時的結合方法は、ウエハ・サンプルの不必要な重複を必要とすることなく、材料および歯構造の多くの組合せを作成し、測定することを可能にする。

図２は、歯科修復材料のウエハ１１および１２からなる２層、および模造あるいは実際の歯構造のウエハ１５または１６として示す１層を有する修正参照テンプレートの例示的実施形態を示す。この場合、ウエハ１１は計画している歯科修復の単純なエナメル層であり、層１２は象牙質層である。この例示的実施形態において形成される組合せ参照テンプレートは、不透明層を含有しない単純な多色歯科修復を示す。エナメル質および象牙質の参照ウエハは、一般に公知であって歯科修復物の実際の製作において使用される方法に対応する方法で生産される。同一歯科材料および同一カラーの直径１２ｍｍの円形ウエハは、厚み範囲０．２ｍｍから２．０ｍｍまで、０．１ｍｍづつ増加したものが複数生産される。１２ｍｍの直径は、必要条件ではないが、通常好ましい。この寸法の調整は、使用する測定装置が受け入れ可能なサンプルの大きさに関連した特定の要求事項に適応するため行われる。同様に、検討用の各歯科材料の各カラーのウエハは、厚み範囲０．２ｍｍから２．０ｍｍまで、０．１ｍｍづつ増加したものが複数製作される。

図２において示される例示的実施形態において、図示されている組み付けられた参照テンプレートは、象牙質の歯科材料、すなわちウエハ１２を含み、それは模造あるいは実際の歯構造（ウエハ１５または１６として示す）に中心を揃えられると共に隣接している。２枚の層は、液体の、光学的に透明な接触媒質によって、一時的な方法でお互いに結合される。次に、エナメル質歯科材料のウエハ、すなわちウエハ１１は、象牙質の歯科材料（ウエハ１２）に隣接すると共に中心を揃えられて置かれ、更に接触媒質によって結合されている。図２の例示的実施形態において形成される組合せ参照テンプレートは、不透明層を含まない２層の多色性歯科修復を示す。

図３は、歯科修復材料のウエハ１１、１２、および１３からなる３層、および模造あるいは実際の歯構造の、ウエハ１４、およびウエハ１５または１６として示す２層を組み合わせた参照テンプレートとなっている修正参照テンプレートの例示的実施形態を示す。図３において示す例示的実施形態において、各歯科修復材料ウエハは、歯科修復物の製作において通常使用される複数の材料に対応する。例えば、ウエハ１１は、計画している歯科修復の単純なエナメル層であり、層１２は象牙質、層１３は深い象牙質、あるいはカラー修正層であってよい。残りの２層、すなわちウエハ１４およびウエハ１５または１６は、共に実際のあるいは模造の歯構造に基づき、上述した方法で製作される。図３において図示される例示的実施形態において、ウエハ１４は天然または合成のエナメル質歯材料でできている、そして、ウエハ１５または１６は天然または合成の象牙質歯材料である。

図３に示す組合せ参照テンプレートは、図１および図２に示す上述の例示的実施形態のように、各層を図示した順序で配置すると共に、お互いの層を光学的に透明な液体接触媒質によって結合している。形成される組合せ参照テンプレートは、不透明層を含まない、より複雑な多色性歯科修復を示す。それぞれの歯科用材料層の厚みは、歯科修復の層形成において通常使用される複数の厚み（０．２ｍｍから２．０ｍｍ）のうちの１つに対応する。その他の２つの実施形態のように、歯科材料ウエハの直径は、大抵の場合１２ｍｍ、あるいは通常利用できる測定装置を用いて測定可能な幅に選択される。更に、既に述べた他の２つの例示的実施形態のように、実際の歯科修復において通常使用されるさまざまな組合せを代表するさまざまな厚みおよびカラーのウエハを具備する複数のテンプレートが構成される。

本願明細書において記載されている例示的実施形態は歯科修復の複雑な重層における通常の順序およびレベルを代表するが、歯科材料のウエハ層の数は現在および将来使用されるかも知れない歯科材料のあらゆる配置を代表しようとすれば増加し、また、材料の個々の厚みおよび物理的特性は現在あるいは将来に知られる製造法に従って変化することは明らかである。

図４は、端損失誤差を誘発することのない正確なカラー解析を行うためにそれ自体が十分に厚い歯科修復材料のウエハ（２０）の例示的実施形態を図示する。それぞれの材料の厚みは、上述した必要条件を満たすために、その材料の相対的な半透明性に従って変動する。ウエハは、一般的なカラー測定法（例えば分光光度計または比色計）を使用して分析される。

解析のために使用する測定装置は、患者の歯の修復計画におけるカラー測定において使用される測定装置と同じであることが、望ましい。これが現実的でないときに、患者の歯の着色は他の手段によって決定し、比較および材料マッチングの目的で装置に別途入力することができる。

それぞれの材料の着色の測定は、参照データを生成するために選択された通常のカラー測定装置を使用して行われる。データは、本願明細書に記載しているように、解析および収集された他のデータとの比較のために、コンピュータ・データベースに格納される。次に、合成のあるいは自然の歯構造であるウエハ１５あるいは１６は、それらの個々の着色のために、同じ装置類を使用して分析される。生成された着色データは、整理され、コンピュータ・データベースに格納される。同様に、ウエハ１４および１５、あるいは１６がさまざまに組み合わされた層は、同じ装置類によって測定され、データは後の使用のために格納される。カラー測定から生成されるデータは、テンプレートにおける重層の順序、ウエハ厚み、および他の関連データと共に記憶装置に格納される。

図１、図２および図３の例示的実施形態として示される組み合わせ型参照テンプレートの着色は、好ましくは、異なる装置使用に起因する変動を最小化するために、個人の現存の歯の測定の場合と同じカラー測定装置で分析される。着色データは、重層の順序、ウエハ厚み、および他の関連する整理された情報と共に記憶装置に格納される。全ての歯科材料ウエハの重層の論理的組合せは、合成のあるいは自然の歯構造の着色と共に測定され、データは記録されると共にその対応する組み立て型参照テンプレートに割り当てられる。

ＡＵに関連する材料の組合せは、マッチング目的のために検討される様々な材料に基づき、合計１０００あるいはそれ以上につき、測定される。最初のテンプレートの準備及びデータ収集はかなり手間がかかるが、この方法は、計画している歯科修復の実際の製作において、同じ又は光学的類似の歯科材料が使われる限り、１回集めたデータがその後の何回にもわたる色調マッチングの度に活用できるという点で大きな効果がある。

材料および歯構造の可能性の有りそうな全ての組合せについて一旦着色データが収集されると、システムは使用準備が完了し、本発明の範囲から逸脱することのないいくつかの方法のうちの１つによって機能を発揮することができる。

１つの実施例において、データは、参照テンプレート自体の着色データを集めるために用いたのと同一のカラー測定装置のサブプログラムに格納される。エンドユーザ（最も一般的には歯科医か歯科技工士）は、単に、修復すべき調製歯の着色、および隣接する歯の測定から得られる所望の色調を測定するためにカラー測定装置を使用するだけでよい。変形例としては、計画している歯科修復の所望の色調は、市販の色調見本との目視比較によってユーザが決め、ユーザが所望の色調を手動でインプットするようにしてもよい。ユーザは、その後、計画している修復の平均厚さを検討する。厚み測定は、いくつかの方法（詳細は、本発明の範囲外）のうちの１つによって、行われる。それから、サブプログラムは一連のカラー差異の計算を走らせて、様々な材料の組合せ、および所望の最終的な色調との間が、調製歯の色調測定結果も考慮に入れて、最小のカラー差異になるように歯科材料の最適マッチングを行う。

別の実施例において、準備段階の間に生成されたデータは、スタンドアロンの市販コンピュータに格納される。そのようなコンピュータは、さまざまな半透明歯科用材料または構造の光学的特性、および歯科修復物、現存の歯科構造および半透明歯科材料或は構造の光学的特性の相互間の依存関係を含むデータベースを有する。入力ルーチンは、製作される歯科構造の所望の光学的特性および厚みに関するユーザ入力情報を受け取る。選択ルーチンは、歯科修復の所望の光学的特性および厚み、現存の歯科構造の光学的特性、および半透明歯科材料または構造に基づき、適切な歯科材料または歯科修復を製作するために用いる構造を決定する。所望の光学的特性は、明度または半透明値で良く、現存の歯科構造の隣接する歯の光学的特性に基づくことができる。従って、標準ＰＣにおいて実施される本発明の実施例は、ユーザーに手動で、調製歯の色調、所望の色調および計画している修復の平均厚さをインプットすることを促す。次いで、ユーザによって与えられたデータを使用して、コンピュータは、色差計算を実行し、最小カラー差異となる材料を提案する。

第３実施例において、生成された参照テンプレートデータは、ＣＡＤ／ＣＡＭ歯科修復製作装置のサブプログラムに格納される。製作の設計段階において、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、計画している修復物の平均厚みを自動的に計算すると共に、そのデータをサブプログラムに伝達する。一方、ユーザは所望の最終的な色調および調製歯の色調を手動でインプットする。サブプログラムは、適切なカラー差異解析を行い、最も色調が一致する材料を提案する。

第４実施例において、カラー測定装置およびＣＡＤ／ＣＡＭ歯科修復装置は、物理的に、ワイヤレスで、あるいは他の周知の通信方式によって互いに結合され、生成されるデータは、いずれかの装置のサブプログラムに格納される。調製歯の色調はカラー測定装置で計測され、計画している修復平均厚みはＣＡＤ／ＣＡＭソフトウェアによって計算され、更に、修復の所望の色調はユーザによって手動でインプットされるか、またはカラー測定装置を用いた隣接する歯の測定によって決定される。他の例示的実施形態のように、サブプログラムは、最良の色調マッチングとなるように材料の組合せを計算する。

この方法の機能性に関する多くの他の変形例が本発明の範囲を逸脱することなく可能であることは、明らかである。例えば、プログラムは、カラー差異許容範囲を持ち、パラメータがこの範囲を超えたときユーザーに警告する機能を有することができる。更に、使用する材料をユーザが指定し、結果として生じる修復の色調の見込みを計算することもできる。プログラムは、所望の色調に到着するような複数の材料組合せを提案すると共に、それぞれの組合せのカラー差異を示し、彼または彼女が適切であると考えるユーザ選択を可能にすることができる。

更なる例示的実施形態においては、例えば車輪のような手動計算機器でも良い。ここでユーザーは、機器に唯一の変数以外をインプットし、残りの変数に対する解答をユーザーが読み取る。

材料のカラー修正層の測定値は参照データに含めることができる。カラー修正層は、歯科材料自体の表面の染み、あるいは上塗り、あるいは樹脂接着剤の層という形をとることができ、計画している修復の最終的な着色に影響を及ぼすような物理的特性を有する。これらの例において生成されるデータは、追加の材料の組み合わせの提供、および／またはカラーマッチング問題の解決のために用いられる。

カラーマッチングのための歯の目標領域は、ユーザのニーズを満たすように選択することもできる。例えば、臼歯のために咬合面を検討することが望ましいと考えられることに対して、前歯のために歯の唇側面の中央三分の一を目標領域として選ぶことができる。目標領域の平均厚み、および／または着色に関する測定結果は、それから材料選択あるいはカラーマッチング計算において検討されるのみである。

図７はＣＡＤ／ＣＡＭシステムを示しており、それは構成装置３０を含む。構成装置３０は、基本的に、プロセッサ、少なくとも一つの記憶領域、入力装置および表示手段を含むコンピュータである。ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、構成装置３０に接続している測定カメラ３１も含む。測定カメラ３１は、カメラ３１から構成装置３０へデータを転送する。第一の位置において、測定カメラ３１は、基礎歯科構造３２の光学的特性を測定する。基礎歯科構造３２は、差し歯の取り付け部、あるいは義歯を設けるための歯学において公知の他のいかなる構造と同様に、調製歯でも良い。基礎歯科構造３２は、好ましくは、測定される時患者の顎３３に固定される。

測定カメラ３１は、単にカラー測定のためのカメラでもよいが、カラーと共に歯構造に関する三次元データを測定することができる三次元測定カメラでも良い。第２のケースにおいて、カメラ３１は、両方の目的のための適切なセンサーを備えていてもよく、また、光学的特性を測定するための特別なセンサーを備えていてもよい。三次元カメラが利用される場合、測定カメラ３１は、基礎構造３２の第１の位置における三次元形状も測定する。さらに、隣接する歯３４に関する追加の三次元データ、歯肉の形状および対向した歯の形状を測定することもできる。カメラ３１は、破線３１’で示すように適切な位置へ移動し、例えば隣接する歯３４の光学的特性というような追加データを収集する。三次元測定カメラ３１が用いられない場合、三次元計測のための別々のカメラ（図示せず）は、修復物３５の構成のために必要な三次元データを得るため構成装置３０に接続していてもよい。構成される修復物３５は、図７においては冠３５として示すが、破線によって示す。冠３５が典型的な実施例として示されているが、当業者は他の修復物、例えばインレー（溝に異なる素材を嵌め込む）、アンレー（上張り）、ベニヤ（化粧薄板張り）および同類のものの構成が可能であることが分かるであろう。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、カメラ３１によって、基礎歯科構造３２、および隣接する歯３３の関連光学的特性に関するデータを得ると共に、このデータを構成装置３０の記憶領域に格納する。基礎歯科構造３２の形状に関するデータ、および基礎歯科構造の周辺に関する随意に得られる三次元計測データも、記憶領域に格納することができる。本発明の１実施例において、測定される関連光学的特性は、測定対象のカラーに関する特性のみである。しかしながら、別の実施例では、半透明値も含まれる。

キャリア５０は、さまざまなカラーおよび／または半透明性を有する歯科材料のブランク（ＢＬＡＮＫ）５１―５３を保管するために用いる。設計された修復物３５は、ブランク５１―５３のうちの１つから構成される。使用されるブランク５１―５３は、カメラ３１から収集されるデータおよび修復物３５の所望の最終的外観に基づいて選択される。図７に示される構成装置３０は、製作される修復物３５の所望の形状に対応するデータセットを構成するために用いる。構成装置３０は、このデータセットを作成するために、基礎構造３２の外形に関連した三次元データを使用する。コンピュータ利用設計手法を使用している歯科構造の形成は、当業者に周知技術であり、本願明細書において詳細は述べない。

図８を参照すると、構成装置３０は、義歯の外観に関連する領域のこのデータセットによって代表される修復物３５の厚みｔを決定する。好ましくは、これは修復される歯の頬側あるいは唇側面の領域３７であり、それは歯肉３６の位置、および構成される修復物３５の咬合面３８の位置との間の位置にある。典型的に、領域３７は、歯の中央１／３に位置する。しかしながら、実施される修復に応じて、位置３７は、所望の適合を行うために、特別な状況においては変えることができる。

基礎構造３２の関連光学的特性（例えば隣接する歯３４のカラーおよび／または半透明性、および厚みｔ）に関するデータを用いて、基礎歯科構造３２に取り付けたときに最も修復物３５の所望の外観にマッチする歯科修復材料のブランク５１―５３を決定することができる。これは、好ましくは構成装置３０を用いて行われる。従って、基礎歯科構造３２の関連光学的特性、所望の外観に関連する光学的特性の値、修復物３５の、厚みおよび各種半透明歯科材料の関連光学的特性の間の依存関係は、好ましくは、構成装置３０の記憶領域に格納される。この依存関係は、機能的な依存関係として、または、経験的に決定された依存関係として、参照表の形で格納することができる。

図９を参照すると、半透明歯科材料の適切なブランク５１―５３を決定するための入力手段を有する計算装置４０が示される。計算装置４０は、上述の通り歯科材料を決定するために必要な関連データをインプットするための入力ボタン４１を備える。このデータは、好ましくは、厚みｔ、基礎構造に関する第１の光学値ｃ１、および目標とする外観に関する第２の光学値ｃ２を含む。実数値をインプットする代わりに、初期値を表示し、値を上下ボタン４１により修正できるようにしてもよい。データをインプットした後、計算装置４０はディスプレー４２に適切なブランクタイプを表示する。入力値は、好ましくは第１記憶装置に格納され、入力値の依存関係は第２記憶装置に格納される。しかしながら、当業者にとって、これらは記憶領域の機能に関する記載であり、第１および第２の記憶領域は、単一の記憶領域あるいはメモリーの部分でもよいことは明らかである。図９に基づき説明すると、独立した計算装置４０は、特に所望の光学的特性を測定する能力を持たない既存のＣＡＤ／ＣＡＭ装置をアップグレードすることに特に役立つ。

ここに記載されている本発明は、不透明材料層が使用されない場合に、歯科修復の最終的な色調における調製歯構造の影響を予測するというこれまで未解決の課題に取り組んでいる。それは、役立つと共に効率的である方法で行う。

従って、新規かつ有用な「非不透明性歯科修復において的確な最終カラーになるように、最終カラーに対する調製歯のカラーの影響を測定、および予測することにより、歯科材料を決定するための方法および装置」に関する本発明の詳細な実施例につき説明したが、この説明は以下の請求項の記載以外に本発明の範囲の制限として解釈されることを意図するものではない。

積層参照テンプレートの第１の組合せに関する斜視側面図である。 積層参照テンプレートの第２の組合せに関する斜視側面図である。 積層参照テンプレートの第３の組合せに関する斜視側面図である。 テンプレート材料の単層の斜視側面図である。 模造の歯構造の、あるいは合成的に成長した自然の歯構造のテンプレートの平面図である。 固着媒体に埋め込まれた自然の歯構造の断面図に関するテンプレートの平面図である。 調製歯を測定している測定カメラを備えるＣＡＤ／ＣＡＭシステムの概略図である。 基礎構造および冠からなる修復歯の断面図である。 半透明の歯科材料を決定する装置の概略図である。

Claims (20)

1. 歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムであって、基礎歯科構造の三次元的形状を測定するための三次元測定カメラと、前記基礎歯科構造に取り付けるための歯科修復物の構成を行う構成装置であって、前記基礎歯科構造に取り付けられる前記修復物の外観を代表する少なくとも１つの領域で前記修復物の厚みを計算する該構成装置と、前記基礎歯科構造の関連光学特性および望ましい外観の関連光学的特性を測定する光学センサーを有する測定カメラと、さまざまな半透明歯科材料の関連光学特性に関する参照データを格納する第１のデータ格納領域と、前記基礎歯科構造の関連光学特性、前記所望の外観の関連する光学特性の値、前記修復物の前記厚みおよび前記半透明歯科材料の関連光学特性の間の依存関係に関するデータを格納する第２のデータ格納領域と、前記修復物の前記所望の外観に関する目標値、前記基礎歯科構造に関する前記光学特性および前記修復物の前記厚みを受け取るインターフェースと、前記参照データおよび前記依存関係に基づき、前記歯科修復物に用いるための適切な半透明歯科材料を決定する計算装置と、を備えた歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステム。
2. 前記光学センサーは、画像検知センサーである請求項１に記載の装置。
3. 前記関連光学的特性を測定する前記測定カメラは、前記三次元測定カメラである請求項１に記載の装置。
4. 基礎歯科構造に取り付けるための歯科修復物を構成する方法であって、前記修復物は半透明歯科材料からできており、前記方法はＣＡＤ／ＣＡＭプロセスの一部であると共に、前記方法は、前記基礎歯科構造に取り付けるための前記歯科修復物に関するデータセットを、コンピュータ支援の設計方法を用いて提供する工程と、さまざまな半透明歯科材料の関連光学的特性、および前記基礎歯科構造および前記半透明歯科材料の関連光学的特性の間の依存関係、製作される前記歯科修復物の所望の光学的特性の目標値、前記修復物の厚み、および前記半透明歯科材料の前記関連光学的特性に関する参照データを提供する工程と、前記基礎歯科構造の前記関連光学的特性を決定する工程と、製作される前記修復物の、前記基礎歯科構造に取り付けられるときの前記所望の光学的特性に対応する目標値を決定する工程と、製作される前記歯科修復物の厚みを、前記歯科修復物の外観に関連する前記基礎歯科構造の少なくとも一つの領域において決定する工程と、前記歯科修復物のための歯科材料を、前記参照データ、および前記基礎歯科構造および前記半透明歯科材料の前記光学的特性の間の前記依存関係に基づき選択する工程と、を有する方法。
5. 前記さまざまな半透明歯科材料の前記関連光学的特性は、さまざまなカラー値またはさまざまな半透明値を含む請求項４に記載の方法。
6. 前記目標値としてのカラー値は、前記基礎歯科構造に隣接する歯の光学的特性に基づいて選択される請求項５に記載の方法。
7. 前記半透明値は、前記基礎歯科構造に隣接する歯の光学的特性に基づいて選択される請求項４または５に記載の方法。
8. 前記基礎歯科構造は、調製歯である請求項４から７のいずれかに記載の方法。
9. 前記歯科修復物は、インレー、アンレー、冠またはベニヤである請求項４から８のいずれかに記載の方法。
10. 前記依存関係は、機能的な依存関係または経験的に知られる依存関係である請求項４から９のいずれかに記載の方法。
11. 現存の歯科構造を使用した歯科修復を形成するための適切な半透明歯科材料あるいは構造を決定するためのコンピュータプログラムであって、さまざまな半透明歯科材料あるいは構造の光学的特性、および前記歯科修復、前記現存の歯科構造および前記半透明歯科材料あるいは構造の光学的特性の相互間の依存関係を含むデータベースと、形成される前記歯科構造の所望の光学的特性および厚みに関する情報を受ける入力ルーチンと、前記歯科修復を形成するために用いる適切な歯科材料あるいは構造を、前記歯科修復の前記所望の光学的特性および厚み、前記現存の歯科構造の前記光学的特性、および前記半透明歯科材料あるいは構造の間の関係に基づき決定する選択ルーチンと、を備えたコンピュータプログラム。
12. 前記コンピュータプログラムは、色調決定装置に組み込まれている請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
13. 前記コンピュータプログラムは、歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに組み込まれている請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
14. 前記関係は、ルックアップ表に含まれた機能的な依存関係または経験的に知られる依存関係である請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
15. 前記現存の歯科構造は、調製歯である請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
16. 前記歯科修復物は、インレー、アンレー、冠またはベニヤである請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
17. 前記所望の光学的特性は、更にカラー値を有する請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
18. 前記所望の光学的特性は、更に半透明値を有する請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
19. 前記所望の光学的特性は、前記現存の歯科構造に隣接した歯の光学的特性に基づく請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
20. 前記コンピュータプログラムは、パーソナルコンピュータにインストールされている請求項１１に記載のコンピュータプログラム。

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