JP2020512872A - 歯科修復物の製造方法 - Google Patents

Abstract

歯科修復物の製造方法は、修復されるべき歯のための歯科修復物の収容に利用可能な仮想空間を決定する工程と、所定の仮想マスター歯科修復物表面をデータベースから取り出す工程と、仮想マスター歯科修復物表面を空間内に適合させて、仮想歯科修復物外側表面を提供する工程と、修復されるべき歯の形状とは独立して、仮想歯科修復物内側表面を作製する工程と、仮想歯科修復物外側表面と仮想歯科修復物内側表面との組み合わせに基づいて、歯科修復物の仮想モデルを提供する工程と、歯科修復物モデルに基づいて歯科修復物を製作する工程と、を有する。

Description

本発明は、歯科修復物の製造方法に関する。具体的には、本発明は、歯科修復物が、最低限の設計工程で標準化された歯のモデルに基づいて製造される方法に関する。

歯科修復物、特に、代生歯、クラウン又はブリッジのようなより大きな歯科修復物は、例えば、様々な基準に応じて異なる構成で製造することができる。このような基準としては、例えば、選択された製造業者の所望の美観、費用、支台歯形成時間、又は能力が挙げられる。

成人歯科において、歯科修復物は、典型的には高度に個人に合わせたものである。これは、歯科修復物が典型的には、歯科修復物の内側表面及び外側表面が、患者の口腔内で修復される１つ以上の歯、及び修復される１つ以上の歯に隣接する歯又は対向する歯に対してカスタマイズされる設計プロセスを使用して調製されることを意味する。このような設計プロセスでは、仮想ワックスナイフ及び咬頭修正ツールにより、典型的には、歯科修復物が天然歯の形状によく似ているように設計されることが可能になる。このような設計プロセスは、従来、歯科技工室で使用されてきたが、それと同時に、歯科医院での使用を意味するチェアサイド使用に利用可能になってきた。

小児歯科では、このようなチェアサイド設計プロセス中に患者から必要とされる忍耐及び協力は、典型的には子供たちに期待することができない。したがって、小児歯科では、歯を修復するために既製のクラウンが使用されることが多い。その一方で、個人に合わせた歯科修復物は、それらの良好な美的及び臨床的性能のために、一般的に望ましいと考えられる。

歯科修復物を製造する既存の方法は、特定の利点を提供するが、小児歯科における歯科修復物を製造する方法は依然として必要とされている。

本発明は、歯科修復物の製造方法に関する。この方法は、
少なくとも修復されるべき歯に隣接する領域において患者の歯の形状を捕捉することによって、修復されるべき歯のための歯科修復物の収容に利用可能な仮想空間を決定する工程と、
所定の仮想マスター歯科修復物表面をデータベースから取り出す工程と、
仮想マスター歯科修復物表面を三次元的に変換して仮想歯科修復物外側表面を提供することにより、仮想マスター歯科修復物表面を空間内に適合させる工程と、
修復されるべき歯の形状とは独立して、仮想歯科修復物内側表面を作製する工程と、
仮想歯科修復物外側表面と仮想歯科修復物内側表面との組み合わせに基づいて、歯科修復物の仮想モデルを提供する工程と、
歯科修復物モデルに基づいて歯科修復物を製作する工程と、を含む。

本発明は、歯科修復物の製造中の設計工程を最小限に抑えるのに役立つ点で有利である。更に、本発明は、歯科修復物の設計を容易にする点で有利である。したがって、歯科修復物を調製するための時間及び患者の治療のための時間を最小限に抑えることができる。

患者の歯の形状は、口腔内走査によって捕捉することが好ましい。あるいは、患者の歯の形状は、患者の歯の石膏モデルを走査して捕捉されてもよい。石膏モデルは、患者の歯から歯科印象を取り、この歯科印象を使用して石膏モデルをその中に注型することによって得ることができる。好ましくは、空間は、少なくとも修復されるべき歯に隣接する領域において、患者の歯の仮想モデルによって画定される。具体的には、患者の歯のモデルは、修復されるべき歯に直接隣接する少なくとも１つの歯、又は修復されるべき歯に直接隣接する２つの歯の仮想モデルを含んでもよい。患者の歯のモデルは、修復されるべき歯の対合歯（反対側の歯）の仮想モデルを更に含んでもよい。

データベースは、１つ又は複数の仮想マスター歯科修復物表面を記憶できる。データベースは、コンピュータ上に提供され得る。仮想マスター歯科修復物表面は、例えば、ある種の歯の平均又は典型的な形状に対応する歯の所定の表面である。例えば、平均又は典型的な臼歯、小臼歯、切歯、又は犬歯に似た仮想マスター歯科修復物表面があり得る。仮想マスター歯科修復物表面は、典型的には、個々の患者に関連せず、標準化された形状を有する。

一実施形態において、仮想歯科修復物内側表面は、仮想歯科修復物外側表面に基づいて、コンピュータによって自動的に生成される。仮想歯科修復物内側表面は、仮想歯科修復物外側表面のみに基づいて、コンピュータによって自動的に生成することもできる。仮想歯科修復物内側表面の少なくとも一部は、歯科修復物の壁厚を表すオフセット値に基づいて、仮想歯科修復物外側表面の対応する部分の三次元等距離縮小として生成され得る。あるいは、仮想歯科修復物内側表面全体は、歯科修復物の壁厚を表すオフセット値に基づいて、仮想歯科修復物外側表面の三次元等距離縮小として生成されてもよい。

本明細書に記述した三次元等距離縮小は、仮想歯科修復物内側表面（又はその一部）が、仮想歯科修復物外側表面の内側で等距離に作製されることを意味する。したがって、仮想歯科修復物内側表面及び仮想歯科修復物外側表面は、均一に離間される。仮想歯科修復物内側表面と仮想歯科修復物外側表面との間の距離は、壁厚又はオフセット値に対応する。壁厚は、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍであってよい。

本方法は、使用者にオフセット値を入力又は選択させる工程を含んでもよい。例えば、本方法では、使用者は、歯科修復物の所望の壁厚に対応する特定の値をコンピュータに入力してもよく、又は使用者は、コンピュータ内のメニューからそのような特定の値を選択してもよい。

仮想歯科修復物外側表面は、歯科修復物がその歯に固定されたときに修復された歯から見て外方に向く歯科修復物の表面の表現に対応する。更に、仮想歯科修復物内側表面は、歯科修復物がその歯に固定されたときに修復された歯に面した歯科修復物の表面の表現に対応する。

一実施形態では、三次元変換は、仮想マスター歯科修復物表面の三次元的比例スケーリングにより実行される。これは、仮想マスター歯科修復物表面の形状の三次元のそれぞれが、１つの共通の要因によって拡大又は縮小されることを意味する。したがって、その形状のサイズは変更されるが、形状（その比率を含む）自体は変化しない。これは、（不規則な形状の本体の）比率が変化する三次元等距離縮小（又は拡大）とは対照的である。

更なる実施形態では、本方法は、修復されるべき歯の任意の支台歯のマージンから独立して（又は非存在下で）歯科修復物モデルの高さを決定する工程を更に含む。歯科修復物モデルは、歯軸を有する。歯軸は、歯の歯根及び咬合面を通って延在する中心軸によって歯列内に画定される、天然歯の歯軸の対応する軸である。歯科修復物モデルは歯根を有さないが、歯軸の位置、寸法、及び勾配は、天然歯の歯軸に対応する。高さは、歯軸に沿った歯科修復物モデルの寸法（又はサイズ）によって画定される。

好ましい実施形態では、歯科修復物は、クラウン、好ましくは単一の歯のクラウンである。したがって、歯科修復物モデルは、好ましくは、クラウン、好ましくは単一の歯のクラウンの形状を有する。

更なる実施形態では、本方法は、決定された歯科修復物の高さに基づいて歯科修復物モデルを仮想的にトリミングする工程を更に含む。トリミングは、好ましくは、高さを超えて延在する仮想歯科修復物内側表面及び外側表面の一部を仮想的に切り取ることによって、コンピュータによって実行される。

本方法は、仮想歯科修復物内側表面の自由縁と仮想歯科修復物外側表面の自由縁との間の間隙を閉じる工程を含んでもよい。自由縁は、仮想歯科修復物内側表面及び外側表面をトリミングすることによって得ることができる。好ましくは、間隙の閉鎖は、間隙の縁とブリッジとの間に延在する表面を生成することによって、コンピュータを活用して行われる。

一実施形態において、本方法は、歯科修復物の歯の色を決定する工程を更に含む。歯の色は、シェードガイド、例えばＶＩＴＡ Ｚａｈｎｆａｂｒｉｋ Ｈ．Ｒａｕｔｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ（Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＶＩＴＡ ｃｌａｓｓｉｃａｌ Ａ１−Ｄ４（登録商標）又はＶＩＴＡ ＳＹＳＴＥＭ ３Ｄ−ＭＡＳＴＥＲ（登録商標）の使用によって決定することができる。

一実施形態において、本方法は、歯の色に基づいて歯科修復物が製作される歯科材料を提供する工程を更に含む。歯科材料は、好ましくは光硬化性樹脂である。更に、歯科材料は、３Ｄ印刷機で加工されるのに好適であることが好ましい。更に好ましくは、歯科修復物は、歯科材料の、特に光硬化性樹脂からの３Ｄ印刷によって製作される。歯科修復物の３Ｄ印刷に好適な機械は、ステレオリソグラフィに基づいたものでもよい。例示的な機械は、Ｒａｐｉｄ Ｓｈａｐｅ ＧｍｂＨ（Ｇｅｒｍａｎｙ）からＲａｐｉｄＳｈａｐｅ Ｓ３０の商標名で入手可能である。３Ｄ印刷は好ましいが、他の製作方法が可能である。例えば、歯科材料のブランク（例えば、複合材料又はジルコニア）から歯科修復物を粉砕又は研削する。

一実施形態では、光硬化性樹脂は、反応性モノマー、光開始剤、任意選択的に無機充填剤、及び任意選択に添加剤を含む組成物をベースとする。

更なる実施形態では、完成した歯科修復物は、仮想歯科修復物外側表面の形状に対応する外形を有する。完成した歯科修復物は、仮想歯科修復物外側表面の表面の三次元的比例縮小又は比例拡大の形状に対応する外形を有し得る。後者は、歯科修復物の製作中に生じ得る任意の収縮又は膨張が理由である。

一実施形態では、本方法は、（ｉ）少なくとも修復すべき歯に隣接する領域における患者の歯の形状と、（ｉｉ）仮想マスター歯科修復物表面と、を組み合わせて表示する工程を更に含み、空間への仮想マスター歯科修復物モデルの適合は、表示された（ｉ）と（ｉｉ）との組み合わせに基づいた光学制御によって使用者により実行される。患者の歯の形状及び仮想マスター歯科修復物表面は、歯科用ＣＡＤシステム上に表示され得る。使用者は、（必要に応じて）歯科修復物のための空間内に仮想マスター歯科修復物表面をドラッグし、仮想マスター歯科修復物表面をその空間内に適合させるためにサイズ変更してもよい。使用者は、好ましくは、例えば、仮想マスター歯科修復物表面を部分的に修正するような、任意の又は任意の実質的な設計工程を実行しない。

更なる実施形態では、本方法は、修復されるべき歯の任意の侵襲的治療の前に実行される。これは、患者の歯を捕捉することができても、修復されるべき歯が、歯科修復物が完成するまで、例えば研削による材料除去によって処置されなくてもよいことを意味する。

更なる実施形態では、上記で使用される用語は、以下のように指定されてもよい。
仮想空間又は第１の仮想空間、
歯科修復物又は第１の歯科修復物、
修復されるべき歯又は第１の修復されるべき歯、
患者の歯又は患者の第１の歯、
仮想歯科修復物外側表面又は第１の仮想歯科修復物外側表面、
仮想歯科修復物内側表面又は第１の仮想歯科修復物内側表面、
歯科修復物の仮想モデル又は第１の歯科修復物の仮想モデル。

方法は、
少なくとも修復されるべき第２の歯に隣接する領域において患者の第２の歯の形状を捕捉することによって、修復されるべき第２の歯のための第２の歯科修復物の収容に利用可能な第２の仮想空間を決定する工程と、
同じ所定の仮想マスター歯科修復物表面をデータベースから取り出す工程と、
仮想マスター歯科修復物モデルを三次元的に変換して第２の仮想歯科修復物外側表面を提供することにより、仮想マスター歯科修復物表面を第２の空間内に適合させる工程と、
修復されるべき第２の歯の形状とは独立して、第２の仮想歯科修復物内側表面を作製する工程と、
第２の仮想歯科修復物外側表面と第２の仮想歯科修復物内側表面との組み合わせに基づいて、第２の歯科修復物の仮想モデルを提供する工程と、
第２の歯科修復物モデルに基づいて第２の歯科修復物を製作する工程と、を含む。

本方法では、完成した第２の歯科修復物は、歯科修復物の外形に対応する外形、又はその三次元的比例スケーリングされた形状を有し得る。

本発明の一実施形態に係る方法における患者の歯の仮想状況の概略図である。 本発明の一実施形態に係る方法における歯科修復物のための空間を決定する工程の概略図である。 本発明の一実施形態に係る方法における仮想マスター歯科修復物表面を三次元的に変換する工程の概略図である。 本発明の一実施形態に係る方法における仮想歯科修復物内側表面を作製する工程の概略図である。 本発明の一実施形態に係る方法における歯科修復物の高さを判定する工程の概略図である。 修復されるべき歯に置かれた歯科修復物を有する患者の歯の物理的状況の概略図である。

図１は、修復されるべき歯の領域１０１中の及びその隣接の、患者の口腔から捕捉された患者の歯１００を示す。図は、別の例では、直接隣接する歯１０２、１０３及び対合歯１０４のみを示しているが、より多くの（又はより少ない）歯が、適切に捕捉されてもよい。例えば、患者の歯の全四分円、２つの対向する四分円、又は片方若しくは両方の全顎が必要に応じて捕捉されてもよい。

図示のように、修復される歯１０１はまだ支台歯形成されていない。歯１０１の任意の欠損は図示されていないが、別の例では、修復される歯は不完全であってもよく、例えば、１つ以上の部分を欠いていてもよい。

好ましくは、患者の歯は、口腔内走査によって捕捉される。しかしながら、先ず、最終的に走査される１つ以上の石膏モデルが得られる１つ以上の物理的な歯科印象を製造することが可能である。少なくとも修復されるべき歯１０１に隣接する領域において患者の歯の形状を捕捉することによって、歯科修復物の収容に利用可能な空間（図２中の１０５）が決定される。

図２は、歯科修復物の収容に利用可能な空間１０５を示す。空間１０５は、歯１０２、１０３、１０４の境界によって決定される。空間１０５は、隣接する歯及び対向する歯１０２、１０３、１０４間の専用領域として示されているが、空間１０５自体は、独立した仮想モデルの形態であってもなくてもよいことに留意されたい。

図３は、データベース１０から仮想マスター歯科修復物表面１０６を取り出すことを示す。仮想マスター歯科修復物表面は、仮想外側表面が仮想マスター歯科修復物表面を形成する仮想内側表面及び外側表面を有する仮想標準歯科修復物モデルの一部であってもよい。図示の例では、仮想マスター歯科修復物表面１０６は、表面のみである。図示されるように、仮想マスター歯科修復物表面１０６は、歯１０２、１０３及び１０４間の空間１０５に適合できないデフォルトサイズを有してもよい。しかしながら、本発明の方法によれば、仮想マスター歯科修復物表面１０６は、三次元的比例スケーリング（拡大又は縮小）することによって、空間１０５に適合させることができる。したがって、仮想歯科修復物外側表面１０７が得られる。図示のように、仮想歯科修復物外側表面１０７は、仮想マスター歯科修復物表面１０６の孤立部分のみを修正する設計工程を実行することなく提供される。例えば、仮想マスター歯科修復物表面１０６は、部分的に修正されるだけでなく、形状全体がスケーリングされる。これは、マスターモデルが使用され得るが、マスターモデルが、コンピュータを活用するが手動で制御された設計工程によって患者の歯科状況にカスタマイズされる、先行技術の方法とは対照的である。

図４は、仮想歯科修復物内側表面１０９の作製を示す。仮想歯科修復物内側表面１０９は、コンピュータを活用して自動的に作製される。具体的には、仮想歯科修復物内側表面１０９は、共通オフセット１０８による仮想歯科修復物外側表面１０７の三次元的等距離シフト、具体的には、縮小によって作製される。したがって、仮想歯科修復物外側表面及び内側表面１０７、１０９は等距離である。これは、オフセット１０８によって仮想歯科修復物外側表面１０７を画定する各座標を、仮想歯科修復物外側表面１０７の座標における表面部分に垂直な方向にシフトさせることによって行うことができる。この点に関して、用語「シフトする」は、比喩的な意味で、実際には、例えば、元の座標から計算することによって新しい座標を作製し、元の座標を削除することを範囲に含むと理解される。三次元等距離縮小を実行する他の方法が可能である。

図５は、歯科修復物モデルの高さＨの判定を示す。高さＨは、歯軸Ａに沿った歯科修復物モデルの寸法によって画定される。高さＨの判定は、コンピュータによって自動的に、例えば、コンピュータに格納された所定の標準高さに基づいて行うことができる。あるいは、高さＨの判定は、手動で、例えば、所望の高さを手動で入力することによって、又は歯科修復物モデルの高さを決定するために仮想歯科修復物内側表面及び外側表面がトリミングされた切断線を手動で示すことによって実行されてもよい。高さを決定する工程は、修復されるべき歯の支台歯形成とは独立して行われる。したがって、歯科修復物の製造中、修復されるべき歯はまだ支台歯形成されていない。歯科修復物モデルの高さＨが決定されると、仮想歯科修復物内側表面及び外側表面１０７、１０９間の任意の間隙を閉じることによって歯科修復物モデルが作製される。具体的には、仮想歯科修復内側表面及び外側表面１０７、１０９間の間隙を埋める追加の表面１１１が（好ましくは自動的に）追加されてもよい。あるいは、仮想歯科修復物内側表面１０９の自由端は、（図中の破線１１２によって示されるように）仮想歯科修復物外側表面１０７の自由端と一致してもよい。

このように完成した（依然として仮想の）歯科修復物モデル１１０は、歯科修復物を製作するための機械に渡される。例えば、歯科修復物モデル１１０は、ＳＴＬファイル又は任意の他の適切なファイル形式の形態で提供されてもよい。機械は、好ましくは３Ｄ印刷機、例えば、光硬化性材料を処理することによって動作するものである。

図６は、修復されるべき物理的な歯２１上に配置された物理的な製作された歯科修復物２０を示す。修復されるべき歯２１は、歯科修復物２０を受け取ることから製造される。これは、歯科医が、歯科修復物２０は、修復されるべき歯を、修復されるべき歯２１上に取り付けることを可能にする形状（典型的には残根）に研削したことを意味する。従来技術の方法以外では、修復されるべき支台歯形成された歯２１の形状は、歯科修復物の内形２２とは異なる。具体的には、歯科修復物２０は、修復されるべき支台歯形成された歯２１と組み合わせて、歯科材料、例えば歯科用セメントで充填された広い間隙を形成する。修復されるべき歯の支台歯形成は、歯科修復物の製作後に開始することができる。したがって、歯科修復物を患者に提供するための患者の治療は、歯科修復物の製造のために中断される必要はなく、１つの連続するプロセスで完了することができる。一般に、治療は、中断されて２つのセッションに分割された場合、より不便であると認識される。本発明の方法により、治療時間（任意の中断を含む）を最小限に抑えることができる。これは、本発明の方法を、特に小児歯科に適したものとする。

Claims (15)

1. 歯科修復物の製造方法であって、
   少なくとも修復されるべき歯に隣接する領域において患者の歯の形状を捕捉することによって、前記修復されるべき歯のための歯科修復物の収容に利用可能な仮想空間を決定する工程と、
   所定の仮想マスター歯科修復物表面をデータベースから取り出す工程と、
   前記仮想マスター歯科修復物表面を三次元的に変換して仮想歯科修復物外側表面を提供することにより、前記仮想マスター歯科修復物表面を前記空間内に適合させる工程と、
   前記修復されるべき歯の形状とは独立して、仮想歯科修復物内側表面を作製する工程と、
   前記仮想歯科修復物外側表面と前記仮想歯科修復物内側表面との組み合わせに基づいて、歯科修復物の仮想モデルを提供する工程と、
   前記歯科修復物モデルに基づいて前記歯科修復物を製作する工程と、を含む、方法。
2. 前記仮想歯科修復物内側表面が、前記仮想歯科修復物外側表面に基づいて、コンピュータによって自動的に生成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記仮想歯科修復物内側表面の少なくとも一部が、前記歯科修復物の壁厚を表すオフセット値に基づいて、前記仮想歯科修復物外側表面の対応する部分の三次元等距離縮小として生成される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記壁厚が、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍである、請求項３に記載の方法。
5. 前記三次元変換が、前記仮想マスター歯科修復物表面の三次元的比例スケーリングにより実行される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記修復されるべき歯の任意の支台歯のマージンとは独立して、前記歯科修復物モデルの高さを決定する工程を更に含み、前記歯科修復物モデルが歯軸を有し、前記高さが、前記歯軸に沿った前記歯科修復物モデルの寸法によって画定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 決定された歯科修復物の高さに基づいて前記歯科修復物モデルを仮想的にトリミングする工程を更に含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記歯科修復物のための歯の色を決定する工程と、前記歯の色に基づいて製作される前記歯科修復物の歯科材料を提供する工程と、を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記歯科修復物が、光硬化性樹脂の３Ｄ印刷によって製作される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記光硬化性樹脂が、反応性モノマー、光開始剤、任意選択的に無機充填剤、及び任意選択に添加剤を含む組成物をベースとする、請求項９に記載の方法。
11. 完成した歯科修復物が、前記仮想歯科修復物外側表面の形状に対応する外形、又はその三次元的比例縮小若しくは比例拡大の外形を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記患者の歯の形状が、口腔内光学走査によって捕捉される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. （ｉ）少なくとも前記修復すべき歯に隣接する領域における前記患者の歯の形状と、（ｉｉ）前記仮想マスター歯科修復物表面と、を組み合わせて表示する工程を更に含み、前記空間への仮想マスター歯科修復物モデルの適合は、表示された（ｉ）と（ｉｉ）との組み合わせに基づいた光学制御によって使用者により実行される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記修復されるべき歯の任意の侵襲的治療の前に実行される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 少なくとも修復されるべき第２の歯に隣接する領域において患者の第２の歯の形状を捕捉することによって、前記修復されるべき第２の歯のための第２の歯科修復物の収容に利用可能な第２の仮想空間を決定する工程と、
    同じ所定の仮想マスター歯科修復物表面を前記データベースから取り出す工程と、
    前記仮想マスター歯科修復物モデルを三次元的に変換して第２の仮想歯科修復物外側表面を提供することにより、前記仮想マスター歯科修復物表面を前記第２の空間内に適合させる工程と、
    前記修復されるべき第２の歯の形状とは独立して、第２の仮想歯科修復物内側表面を作製する工程と、
    前記第２の仮想歯科修復物外側表面と前記第２の仮想歯科修復物内側表面との組み合わせに基づいて、第２の歯科修復物の仮想モデルを提供する工程と、
    前記第２の歯科修復物モデルに基づいて前記第２の歯科修復物を製作する工程と、を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。

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