JP2018187100A - 金属床義歯における金属床およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂材料により形成した金属床原型を用いてロストワックス鋳造法により金属床を作製する際に、口蓋に対して出来上がった金属床が適合不良を起こすリスクを低減する。【解決手段】ＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、作製予定の金属床の全体を予め設定された箇所で分割して、該分割した構成要素毎に三次元造形装置で造形するための造形データを作成する第１の工程と、三次元造形装置を使用して、第１の工程で作成した造形データを用いて、構成要素毎に樹脂材料を用いた三次元造形を行い、作製予定の金属床を予め設定された箇所で分割した領域毎の原型たる金属床構成領域原型を三次元造形する第２の工程と、第２の工程で三次元造形した金属床構成領域原型を用いて、ロストワックス鋳造法により作製予定の金属床を構成する金属部材を形成する第３の工程と、第３の工程で形成した金属部材を組み合わせて、作製予定の金属床を作製する第４の工程とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、金属床義歯における金属床およびその作製方法に関する。さらに詳細には、金属床義歯において、歯肉が固定されるとともに人体の口蓋内に嵌め合わされる金属床およびその作製方法に関する。

なお、本発明による金属床義歯における金属床には、総義歯における金属床は勿論のこと、部分義歯における金属床も含まれる。

従来より、人体における損失した歯の代用品として、金属床義歯が使用されている。金属床義歯は、人体の口蓋内に嵌め合わされる金属床と、歯肉に接着されて歯の代用となる人工歯とより構成されている。

金属床は、例えば、コバルトクロム合金、チタン、金合金などにより形成されている。また、歯肉は、例えば、樹脂材料などにより形成されている。また、人工歯は、例えば、セラミック、樹脂などにより形成されている。

金属床義歯における金属床を作製する手法としては、従来よりロストワックス鋳造法が用いられている。このロストワックス鋳造法により金属床を作製するには、最初に、歯科技工士が手作業により支台歯に蝋（ワックス）を盛りつけて、蝋により金属床の原型（金属床原型）を形成する。次に、金属床原型の表面に鋳造用型の素材となるシリカ、水ガラス、石膏などを重ねて鋳造用型を形成する。その後に、鋳造用型の内部の蝋製の金属床原型を熱で融かして取り除き、鋳造用型の内部に空洞を形成する。それから、鋳造用型の内部の空洞に溶融金属を流し込み、溶融金属を固化させる。溶融金属が固化したのちに鋳造用型を取り除くと、金属床原型と同一の形状を備えた金属床が得られる。

ところで、近年においては、所謂、３Ｄプリンターとして知られる三次元造形装置の普及に伴い、金属床原型の設計作業をＣＡＤ／ＣＡＭを使用して行い、ＣＡＤ／ＣＡＭにより作成された造形データを、例えば、特開２０１６−１３２２１５号公報などに開示されたＣＮＣ化された三次元造形装置に出力し、当該三次元造形装置によりＣＡＤ／ＣＡＭにより作成された造形データに基づいて、蝋製の金属床原型に代えて樹脂材料により金属床原型を作製することが行われるようになってきた。

しかしながら、樹脂材料は硬化の際に収縮と歪みを伴うため、樹脂材料により作製された金属床原型を用いてロストワックス鋳造法により金属床を作製した場合には、硬化時における樹脂材料の収縮と歪みによる金属床原型の変形により、口蓋に対して出来上がった金属床が適合不良を起こすリスクがあるという問題点があった。

一方、金属床を作製するために用いられる歯科技工用の鋳造金属材料もまた、硬化の際に収縮を伴うことが知られている。このため、樹脂材料を用いて金属床原型を作製した場合には、鋳造金属材料の収縮も伴うため、口蓋に対して出来上がった金属床が適合不良を起こすリスクがさらに高まるという問題点があった。

特開２０１６−１３２２１５号公報

本発明は、従来の技術の有する上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂材料により形成した金属床原型を用いてロストワックス鋳造法により金属床を作製する際に、口蓋に対して出来上がった金属床が適合不良を起こすリスクを低減するようにした金属床義歯における金属床およびその作製方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、三次元造形装置により樹脂材料により金属床原型を形成する際に、全体を一体型に形成した金属床原型ではなく、金属床を予め設定された箇所で分割した領域毎の原型（金属床構成領域原型）を形成するようにして、これら金属床構成領域原型の表面に鋳造用型の素材となるシリカ、水ガラス、石膏などを重ねて鋳造用型を形成し、ロストワックス鋳造法により金属床を構成する各金属部材を作製し、作製した各金属部材を組み合わせて金属床を作製するようにしたのである。

従って、本発明によれば、樹脂材料により金属床原型全体を一体的に形成して、金属床全体を一体的にロストワックス鋳造法により鋳造する従来の手法と比較すると、樹脂材料や鋳造金属材料の収縮と歪みの発生にともなう金属床の適合不良のリスクを分散して低減することが可能となる。

即ち、本発明による金属床義歯における金属床は、金属床義歯における金属床において、所望の金属床を分割した複数の構成要素に相当する金属部材を備え、上記複数の金属部材を組み合わせて上記所望の金属床が形成されたものである。

また、本発明による金属床義歯における金属床は、上記した本発明による金属床義歯における金属床において、上記複数の金属部材は、２〜４個の金属部材であるようにしたものである。

また、本発明による金属床義歯における金属床は、上記した本発明による金属床義歯における金属床において、上記所望の金属床は、少なくとも犬歯と第１小臼歯との間の箇所で分割されたものである。

また、本発明による金属床義歯における金属床の作製方法は、金属床義歯における金属床の作製方法において、ＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、作製予定の金属床の全体を予め設定された箇所で分割して、該分割した構成要素毎に三次元造形装置で造形するための造形データを作成する第１の工程と、上記三次元造形装置を使用して、上記第１の工程で作成した上記造形データを用いて、上記構成要素毎に樹脂材料を用いた三次元造形を行い、上記作製予定の金属床を上記予め設定された箇所で分割した領域毎の原型たる金属床構成領域原型を三次元造形する第２の工程と、上記第２の工程で三次元造形した上記金属床構成領域原型を用いて、ロストワックス鋳造法により上記作製予定の金属床を構成する金属部材を形成する第３の工程と、上記第３の工程で形成した上記金属部材を組み合わせて、上記作製予定の金属床を作製する第４の工程とを有するようにしたものである。

また、本発明による金属床義歯における金属床の作製方法は、上記した本発明による金属床義歯における金属床の作製方法において、上記構成要素の数は、２〜４個であるようにしたものである。

また、本発明による金属床義歯における金属床の作製方法は、上記した本発明による金属床義歯における金属床の作製方法において、上記予め設定された箇所は、少なくとも犬歯と第１小臼歯との間の箇所を含むようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、樹脂材料により形成した金属床原型を用いてロストワックス鋳造法により金属床を作製する際に、口蓋に対して出来上がった金属床が適合不良を起こすリスクを低減することができるようになるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明による金属床義歯における金属床の作製方法の実施の形態の一例による処理手順を示すフローチャートである。 図２は、金属床を分割する際における分割箇所を示す説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による金属床義歯における金属床およびその作製方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

（Ｉ）本発明による金属床義歯における金属床の作製方法の説明
図１には、本発明による金属床義歯における金属床の作製方法（以下、「本発明による金属床義歯における金属床の作製方法」を「本作製方法」と適宜に称する。）の実施の形態の一例による処理手順を示すフローチャートがあらわされている。

なお、以下の説明においては、本発明の理解を容易にするために、作製対象の所望の金属床として、口蓋内全体に嵌め込む総義歯における金属床を作製する場合について説明する。

本作製方法においては、まず、従来より公知のＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、作製予定の金属床の全体を予め設定された箇所で分割して、当該分割した構成要素毎に三次元造形装置で造形するための造形データを作成する（ステップＳ１０２：第１の工程）。

金属床を分割する際には、例えば、図２に示すように、上顎については、作製する金属床１０を犬歯と第１小臼歯との間の箇所で分割する（図２における一点鎖線の箇所を参照する。）。これにより、３個の金属部品である金属部材１０ａと金属部材１０ｂと金属部材１０ｃとを組み合わせて、作製対象の所望の金属床１０を構成するようにする。

同様に、下顎についても、作製する金属床２０を犬歯と第１小臼歯との間の箇所で分割する（図２における二点鎖線の箇所を参照する。）。これにより、３個の金属部品である金属部材２０ａと金属部材２０ｂと金属部材２０ｃとを組み合わせて、作製対象の所望の金属床２０を構成するようにする。

ステップＳ１０２の処理を終了すると、ステップＳ１０４（第２の工程）の処理へ進み、ステップＳ１０２で作成した造形データを用いて、例えば、特開２０１６−１３２２１５号公報などに開示された三次元造形装置を使用して、金属床の各構成要素毎に樹脂材料を用いた三次元造形を行い、金属床を予め設定された箇所で分割した領域毎の原型たる金属床構成領域原型を三次元造形する。

ステップＳ１０４の処理を終了すると、ステップＳ１０６（第３の工程）の処理へ進み、ステップＳ１０４で形成した金属床構成領域原型を用いて、ロストワックス鋳造法により金属床を構成する金属部材を形成する。具体的には、金属床構成領域原型それぞれの表面に鋳造用型の素材となるシリカ、水ガラス、石膏などを重ねて鋳造用型を形成する。その後に、鋳造用型の内部の金属床構成領域原型を熱で融かして取り除き、鋳造用型の内部に空洞を形成する。それから、鋳造用型の内部の空洞に溶融金属を流し込み、溶融金属を固化させる。溶融金属が固化したのちに鋳造用型を取り除くと、金属床構成領域原型と同一の形状を備えた金属部材（図２に示す例における金属部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃに相当する。）が得られる。この金属部材は、金属床の各構成要素に相当する。

ステップＳ１０６の処理を終了すると、ステップＳ１０８（第４のステップ）の処理へ進み、ステップＳ１０６で形成した各金属部材を組み合わせて金属床を作製し、この処理手順を終了する。図２に示す例では、金属部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃを組み合わせて金属床１０を形成し、また、金属部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃを組み合わせて金属床２０を形成する。

なお、各金属部材を組み合わせ金属床を形成する際には、溶着などにより各金属部材同士を接合すればよい。あるいは、予め各金属部材に嵌め合わせ用の凹凸形状などを設けるようにしてＣＡＤ／ＣＡＭで造形データを作成して、各金属部材に形成された嵌め合わせ用の凹凸形状を利用して、各金属部材同士を接合してもよい。また、本発明における「金属」には、金属以外の他の成分を含有したものも含まれるものとする

（ＩＩ）本発明による金属床義歯における金属床およびその作製方法による作用効果
以上において説明したように、本発明による金属床義歯における金属床およびその作製方法においては、金属床を複数の構成要素に分割して、当該分割した構成要素に対応する金属部材をそれぞれ形成した後に、各金属部材を組み合わせて金属床を作製するようにした。完成した金属床は、複数の金属部材より構成されている。

このため、金属床全体を一体的にロストワックス鋳造法により鋳造する従来の手法と比較すると、樹脂材料や鋳造金属材料の収縮の発生にともなう金属床の適合不良のリスクを分散して低減することが可能となる。

また、本発明による金属床義歯における金属床およびその作製方法によれば、作業者が熟練の技術を有して無くても、三次元造形装置を使用して口蓋との適合性の高い金属床を作製することが可能になる。

世界的な高齢化により義歯の需要は高まっているが、従来の手法による金属床の作製には熟練の技術が必要であるため、熟練の作業者の高齢化に伴う減少により、金属床の品質低下や供給不足に陥る恐れがある。本発明によれば、作業者が熟練の技術を有して無くても口蓋との適合性の高い金属床を作製することが可能となるので、世界的な需要増に対して高品質な金属床を安定的に供給することが可能となる。

（ＩＩＩ）他の実施の形態および変形例の説明
なお、上記した実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（２）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、金属床の全体を分割する際に、犬歯と第１小臼歯との間の箇所で３個に分割するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、金属床全体を分割する際には、細かく分割すればするほど樹脂材料や鋳造金属材料の収縮の発生にともなう適合不良の発生を分散化して軽減することができる。しかしながら、この反面、細かく分割して形成した金属部材の個体管理が煩雑になるとともに、金属部材を組み合わせて金属床を構成した際の強度や保持力の低減の恐れが発生する。従って、樹脂材料や鋳造金属材料の収縮の発生にともなう適合不良の発生を分散化して軽減するという観点からすると、金属部材を組み合わせて形成した金属床の強度や保持力への影響が少ない箇所で、例えば、金属床全体を２〜４個程度に分割することが好ましい。また、分割箇所は、犬歯と第１小臼歯との間以外の箇所でもよい。

（２）上記した実施の形態においては、金属床として口蓋全に嵌め込む総義歯における金属床について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。本発明は、部分義歯における金属床にも適用してよい。

（３）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（２）に示す各種の変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、歯科技工工業界において、金属床義歯の金属床を作製する際に利用することができる。

１０ 金属床、１０ａ 金属部材、１０ｂ 金属部材、１０ｃ 金属部材、２０ 金属床、２０ａ 金属部材、２０ｂ 金属部材、２０ｃ 金属部材

Claims (6)

1. 金属床義歯における金属床において、
   所望の金属床を分割した複数の構成要素に相当する金属部材を備え、前記複数の金属部材を組み合わせて前記所望の金属床が形成された
   ことを特徴とする金属床義歯における金属床。
2. 請求項１に記載の金属床義歯における金属床において、
   前記複数の金属部材は、２〜４個の金属部材である
   ことを特徴とする金属床義歯における金属床。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の金属床義歯における金属床において、
   前記所望の金属床は、少なくとも犬歯と第１小臼歯との間の箇所で分割された
   ことを特徴とする金属床義歯における金属床。
4. 金属床義歯における金属床の作製方法において、
   ＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、作製予定の金属床の全体を予め設定された箇所で分割して、該分割した構成要素毎に三次元造形装置で造形するための造形データを作成する第１の工程と、
   前記三次元造形装置を使用して、前記第１の工程で作成した前記造形データを用いて、前記構成要素毎に樹脂材料を用いた三次元造形を行い、前記作製予定の金属床を前記予め設定された箇所で分割した領域毎の原型たる金属床構成領域原型を三次元造形する第２の工程と、
   前記第２の工程で三次元造形した前記金属床構成領域原型を用いて、ロストワックス鋳造法により前記作製予定の金属床を構成する金属部材を形成する第３の工程と、
   前記第３の工程で形成した前記金属部材を組み合わせて、前記作製予定の金属床を作製する第４の工程と
   を有することを特徴とする金属床義歯における金属床の作製方法。
5. 請求項５に記載の金属床義歯における金属床の作製方法において、
   前記構成要素の数は、２〜４個である
   ことを特徴とする特徴とする金属床義歯における金属床の作製方法。
6. 請求項４または５のいずれか１項に記載の金属床義歯における金属床の作製方法において、
   前記予め設定された箇所は、少なくとも犬歯と第１小臼歯との間の箇所を含む
   ことを特徴とする特徴とする金属床義歯における金属床の作製方法。

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