JP2011512897A - 義歯を電子的にモデリングし製造するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

患者の歯科用器具を製作するための方法および装置を提供する。患者の口腔構造についてのデータを収集するために電子スキャンを行う。第１のコンピューターは、そのデータをデジタル方式で受信し、そのデータを患者のデータを用いて加工して顔弓データを作成し、その顔弓データを第２のコンピューターへ送信する。第２のコンピューターは、その顔弓データを第２の咬合器へ転送する。第２の咬合器は、そのデータに基づいて第１の咬合器の設定の複製を作る。

Description

発明の背景

１．発明の属する技術分野
本開示は、義歯を電子的にモデリングし製造するための方法および装置に関する。特に、本開示は、歯の咬合を電子的にモデリングするための方法および装置ならびに歯科医と義歯製造業者との間のデジタル対話に関する。

２．関連技術の説明
歯科医は、義歯および他の器具を製作するために、患者の対合顎の相互関係を複製する、人間によって設計された患者口腔の物理模型を長く使用してきた。そのような物理模型に対応する電子模型のコンピューターを利用した作成は、この目的に関して、人による測定と診察に基づいたものよりも効率的であり信頼性が高い。

この電子モデリング技術の１つの用途は、顎の咬合；すなわち、下顎の運動によって起こる患者の左右の下顎関節突起の位置変化を測定することにある。下顎関節突起は、上顎と関節でつながる下顎の端にある丸いプロミナンス(the rounded prominances)である。しかしながら、下顎と上顎は厳密に蝶番様の関係はなく、固定点周りを回転する。むしろ、下顎が上顎に対して運動する顎咬合中に、各下顎関節突起はその本来の位置および／またはもう一方の下顎関節突起に対して位置を変える。義歯および他の器具の製作においてこの位置変化を考慮することは、適切な顎関係を作るのに重要である。そうしなければ、側頭顎関節、すなわち蝶番軸周りの患者の顎運動を再現する義歯の製造品は、自然な顎運動を適切に模倣しない。

顎およびその咬合についての物理模型に対応する電子模型の、コンピューターを利用した操作は公知である。しかしながら、この電子システムは、義歯をより効率的にかつ正確に製造しようと歯科医と義歯製造業者とで協調努力して電子模型から得たデータを利用しない。

本開示は、物理模型のみから義歯および他の器具を製作することに関連する問題を克服する、歯の咬合の電子模型を使用するための方法を提供する。

本開示はまた、上述の製造品において精度および性能を向上させるために、歯科医と義歯製造業者とが同じデータを使用するように歯科医と義歯製造業者との間の協調を可能にする上述の方法も提供する。

本開示はさらに、歯科医による準備時間を最小限に抑え、製作するのに通常必要な物理模型の数を減らし、訪問間の患者の待ち時間を短縮することによる効率性の改善も提供する。

本開示は、一度患者に関して適切な咬合が確立されたら、歯科医と義歯製造業者との間の様々な対話中にそれを再検討したりやり直したり物理的に移したりする必要がないように咬合を提供するために、歯のデジタル画像データとともにコンピューターシステムを使用する。

本開示はさらに、口腔のデジタル画像を得るための患者の口腔のスキャン、そのデジタルデータと要素患者情報を受信した後に顔弓データを用いて歯科医院において第１の咬合器を、義歯製造業者の現場において第２の咬合器を設定するためのコンピューターシステムも提供する。

本開示によれば、歯科医は、特定の患者の義歯を製作するのに必要な、測定値を得、それによってデータを得るためにデジタル技術を利用する。収集したデータは、保存され、歯科医の義歯処方の一部として歯科医院および義歯製造業者の現場にある、コンピューターへ、その後、咬合器へデジタル方式で転送される。このようにして、義歯製造業者と歯科医院にある咬合器はいかなる患者についても互いに反映し合っている。

加えて、歯科医処方の受信は、義歯製造業者の現場にあるコンピューターシステムによる必要な部品の製作のスケジューリングと、スケジュールどおりのその部品の生産とを始動させる。前記咬合器は、ネットワークもしくはＵＳＢポートから自動的にまたは任意の他のデータ転送方法によりこのデータを受信し、患者の口腔の適切な構造データ、例えば、適切な咬合平面および高径、ならびに適切な咬合採得を提供するように自動設定する。また、歯科医院または義歯製造業者のいずれかにおいて咬合器を使用する場合にも、そのデータは両方の咬合器へ自動転送される。

本開示の方法において使用することができる、義歯を中に取り付けている先行技術の咬合器を説明する図である。 本開示の方法において使用することができる、義歯を中に取り付けていない先行技術の咬合器を説明する図である。 本開示の方法の実施に有用な、患者からのデジタルスキャンと患者データの転送の図解である。 患者の顔とその患者のデジタル画像および計測の図的記述である。 患者データのデジタル転送と、歯科医院にある咬合器と義歯製造業者の現場にある咬合器との間の通信の図解である。

図面、特に、図１Ａおよび１Ｂに関しては、参照数字１０によって全般的に表される第１の先行技術の咬合器を示している。第１の咬合器１０は、歯科医が、患者の口部の解剖模型と、口部とテンペロ顎関節(the tempero mandibular joint)との関係を設計するために使用する。本開示における解剖模型とは、患者の顔面および口腔の解剖学的特徴、およびそれらの間にあるあらゆる関係を意味する。本開示における解剖学的測定値という用語は、顔面の口腔内測定値および顔面に対する口部分の相対位置を含み、咬合平面、高径、すなわち、顎先から鼻直下までを測定した下顔面高の間の垂直距離、Ｗｉｌｓｏｎの湾曲およびＳｐｅｅの湾曲に従う上歯と下歯との関係、咬合採得、および図３で示されるような他の測定値などの総ての変数を含む。Ｗｉｌｓｏｎの湾曲は、臼歯の舌側傾斜によって形成される咬合面の側方湾曲であり、舌側咬頭は頬側咬頭よりも下方であるため、舌側咬頭と頬側咬頭とが湾曲を形成する。Ｓｐｅｅの湾曲は、下顎犬歯先端から、天然小臼歯および臼歯の頬側咬頭をたどり、下顎枝前縁へと続く咬合歯列の解剖学的湾曲である。

発明の詳しい説明

第１の咬合器１０を使用して、義歯床１６を用いて顔弓記録を上部支持板１２の上顎石膏模型１７と連結することにより解剖模型１５を作成する。次に、顔弓記録を外す。これにより患者の適切な咬合平面が得られる。その後、上顎石膏模型１７に咬合記録を載せる。下顎石膏模型１８を咬合記録と、そして第１の咬合器１０の下部支持板１４と連結する。下部石膏模型１７および上部石膏模型１８はパテまたは石膏により第１の咬合器１０の適当な位置に保持する。第１の咬合器１０はまた、患者の必要な高径を与えるように物理的に調整することもできる。加えて、第１の咬合器１０は、歯の適切な咬合の決定および咬合採得を手助けする。

図２に関しては、本開示によれば、歯科医は、特定の患者の義歯を製作するのに必要な、患者の解剖学的特徴２２の解剖学的測定値および画像を得、それによってデータ２４を得るために、デジタル式装置２０を使用する。好適な装置２０としては、限定されるものではないが、パノラマＸ線、ＣＡＴスキャンまたはＭＲＩが挙げられる。

図３は、患者の解剖学的計測の一部と解剖模型を示している。例えば、高径４０を示している。

図２および図４に関しては、収集データ２４は、保存され、歯科医院または現場にある第１のコンピューター３０へデジタル方式で転送される。第１のコンピューター３０には患者についての他の情報すなわち患者情報が入っている。さらに、データ２４およびパラメーターならびにデータ２４と患者データとの関連性を、第１のコンピューター３０により加工して顔弓データ３２を作成する。顔弓データ３２を提供するための、データ２４、患者データおよびパラメーターならびにそれらの間の関連性の加工または同化は、第１のコンピューター３０内の通常のプログラムによる。その後、顔弓データ３２は、第１のコンピューター３０内の患者データをアップデートするように患者のファイルに保存される。図４で示されるように、アップデートされた顔弓データ３２は、第１のコンピューター３０により歯科医院にある咬合器１０へ、さらにデジタル処方の一部として義歯製造業者の現場にある、第２のコンピューター５５へ、それによって第２の咬合器５０へも送信される。このようにして、第１のコンピューター３０と第２のコンピューター５５は両方、コンピューター間の通常の通信回線を介して同じデータを受信する。また、第１のコンピューター３０と第２のコンピューター５５は各々、命令しそのそれぞれの第１の咬合器１０および第２の咬合器５０へ同じデータをほとんど瞬時に送信し、それによって各咬合器において完全に一致する、再現性のある咬合を保証する。

義歯製造業者は、顔弓データ３２に基づき咬合器５０を使用して仮想義歯を作成する。義歯製造業者は、第１の義歯、すなわち、仮床義歯を製作する際に、いくつかの測定値またはデータ点を変更する可能性がある。本開示は、第２の咬合器５０がコンピューター５５と通信しそこにこのアップデートされた情報を保存し、さらに通信し第１のコンピューター３０にそのアップデートされた情報を保存することを提供する。第１のコンピューター３０は、アップデートされた情報を第１の咬合器１０へ伝送して第１の咬合器１０を設定または再調整する。

よって、歯科医および義歯製造業者は、当事者間で仮床義歯について作成したデータをデジタル方式で転送することができ、当事者のそれぞれの咬合器を同時に調整することができる。そのようなデータ転送は、いくつかの物理義歯を製作しその義歯を往復輸送するという現在の問題を回避する。一度仮想義歯の修正が完了したら、義歯製造業者は物理蝋義歯を製作し、その物理蝋義歯を歯科医へ輸送する。同一データを即時に共有することによって物理蝋義歯へのさらなる修正が生じる可能性は低い。これにより、義歯製造業者による物理蝋義歯に必要な修正が最小限に抑えられる。義歯製造業者は、歯科医の必要条件に基づいて必要に応じて新しい義歯をより容易に作製することができ、仮床義歯の期間を短縮することができる。

よって、本方法は、測定値の物理的転送と、義歯製造業者の咬合器５０の歯科医への移動を回避し、歯科医の咬合器１０と製造業者の咬合器５０との間で情報をほとんど瞬時にデジタル転送することによって計測を繰り返すことも回避する。従って、エラーについてまたは測定値の意図せぬ変化についての可能性は最小限である。また、咬合器は、使用するたびに設定する必要がないため、患者にある間の義歯の調整はずっと容易で費やす時間は少なくなる。

本開示のもう１つの態様において、顔弓データ３２の受信は、義歯製造業者にある第２のコンピューター５５による必要な部品の製作のスケジューリングと、スケジュールどおりのその部品の生産とを始動させる。この製作工程中に、咬合器１０、５０のいずれかを使用しアップデートされた情報がもたらされると、そのアップデートされた情報は自動的にダウンロードされ、咬合器は各々自動設定される。咬合器１０、５０は各々、ネットワークもしくはＵＳＢポートから自動的にまたは任意の他のデータ転送方法によりデータ／情報を受信し自動設定するように設計されている。よって、義歯製造業者にある第２の咬合器５０と、歯科医院にある第１の咬合器１０とは、いかなる患者についても互いに反映し合っている。

本開示はまた、先行技術の第１の咬合器１０に対する改善も提供する。上部石膏１７と下部石膏１８を咬合器１０に取り付けるパテまたは石膏材料の代わりに、石膏と咬合器へ磁石を挿入してそれらの調整または相互の取り外しを容易にすることができる。電流によりオン・オフすることができる電磁石を使用することが最適であろう。

特定の実施形態に特に関連して本開示を記載してきたが、上述の説明および実施例は本発明の例示にすぎないと理解すべきである。当業者ならば、本開示の精神および範囲を逸脱することなくその様々な代替および修飾を考案することができる。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲内に入るそのような代替、修飾、および変形の総てを包含するように意図されている。

Claims (20)

1. 歯科用器具を製作するための方法であって、
   患者についてのデータを収集するために患者の解剖学的特徴を電子的にスキャンする工程；
   前記データをデジタル方式で受信するために第１のコンピューターを使用する工程において、前記第１のコンピューターが前記患者についての追加データを有し前記データおよび追加データを顔弓データへと変換し前記顔弓データをデジタル方式で送信する、工程；
   前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信するために第２のコンピューターを準備する工程；および
   前記第２のコンピューターから前記顔弓データを受信し前記顔弓データに基づいて前記第１の咬合器の設定の複製を作るために第２の咬合器を準備する工程
   を含む、方法。
2. 前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信するために第１の咬合器を準備する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の咬合器および前記第２の咬合器へ送信された前記顔弓データが同じものである、請求項２に記載の方法。
4. 前記顔弓データが、前記第１のコンピューターまたは前記第２のコンピューターのいずれかによって受信された新規データに基づいてアップデートされる、請求項３に記載の方法。
5. 前記アップデートされた顔弓データが前記第１のコンピューターおよび前記第２のコンピューターのいずれにも送られる、請求項４に記載の方法。
6. 前記第１のコンピューターおよび前記第２のコンピューターの他方がそのそれぞれの第１の咬合器または第２の咬合器をアップデートする、請求項５に記載の方法。
7. 前記顔弓データが、前記第１のコンピューターまたは前記第２のコンピューターのいずれかによって受信された新規データに基づいてアップデートされる、請求項１に記載の方法。
8. 前記顔弓データを前記第２のコンピューターによって調整し前記第１のコンピューターへ伝達することができる、請求項１に記載の方法。
9. 前記顔弓データの前記第２のコンピューターによる受信が前記第２のコンピューターによる製作のスケジューリングを始動させる、請求項１に記載の方法。
10. 前記スケジュール製作が、前記歯科用器具を製作するために部品を生産することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記歯科用器具が義歯である、請求項１に記載の方法。
12. 歯科用器具を製作するための装置であって、
    患者の解剖学的特徴を電子的にスキャンするためおよび前記患者についてのデータを収集するための装置；
    前記患者の顔弓データを作り出すために前記データをデジタル方式で受信しそれを患者データと比較する第１のコンピューターにおいて、前記顔弓データをデジタル方式で送信する第１のコンピューター；
    前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信する第１の咬合器；
    前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信する第２のコンピューター；および
    前記第２のコンピューターから前記顔弓データを受信する第２の咬合器
    を備えてなる、装置。
13. 前記第１の咬合器を設定するために前記第１の咬合器が前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第２の咬合器が前記顔弓データの受信に基づいて設定される、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第２の咬合器が前記第２のコンピューターから受信される前記顔弓データの受信に基づいて設定され次に前記第１のコンピューターから前記顔弓データを受信する、請求項１３に記載の装置。
16. 前記歯科用器具の製造中に前記第２の咬合器がさらなるアップデートデータを提供する、請求項１３に記載の装置。
17. 前記第１の咬合器をアップデートするために前記第２の咬合器の前記さらなるアップデートデータが前記第１の咬合器へ送信される、請求項１６に記載の装置。
18. 前記歯科用器具が義歯である、請求項１５に記載の装置。
19. 前記第１の咬合器および前記第２の咬合器の一方または両方が上部および下部の石膏と、前記石膏を取り付ける１以上の磁石とを含む、請求項１２に記載の装置。
20. 前記１以上の磁石が電磁石である、請求項１９に記載の装置。

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