JP2020526304A - デジタル補綴製造方法及び製造システム、それに適用される義歯穴ガイダー及び製造方法 - Google Patents

Abstract

製造便宜性及び精密性を改善するために、本発明は、対象顎弓と対合顎弓の間の咬合情報及び対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報が示される３次元作業イメージが得られ、フィクスチャーに結合する支台歯の結合部プロファイルに対応して形成された結合領域が整列配置された臨時補綴が準備される第１段階；臨時補綴に対する補助スキャンイメージが得られる第２段階；補助スキャンイメージから結合領域が含まれた臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージが得られる第３段階；及び嵌合溝の３次元表面情報により設定される内面プロファイル内に結合領域の３次元表面情報の位置及び形状に対応する仮想結合溝が形成されたデジタル補綴が設計及び製造される第４段階を含むデジタル補綴製造方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明はデジタル補綴製造方法及び製造システム、それに適用される義歯穴ガイダー及び製造方法に関し、より詳しくは製造便宜性及び精密性が改善したデジタル補綴製造方法及び製造システム、それに適用される義歯穴ガイダー及び製造方法に関する。

一般的に、入れ歯又は補綴は欠損した自然歯牙を代替して外形及び機能を人工的に回復させる口腔内人工歯周組織である。かかる入れ歯又は補綴は、口腔内に設けられて咀嚼機能を回復させ、歯周組織の変形を防止する。なお、欠損した歯牙の数によって部分／完全入れ歯、部分／完全補綴に区分される。

ここで、入れ歯は内側嵌合溝に歯科用接着剤が塗布されて歯茎の表面に接着して取り付けられ、補綴は歯槽骨に植立されたフィクスチャー(ｆｉｘｔｕｒｅ)により口腔内に取り付けられる。この時、入れ歯は歯茎に支持されることにより歯茎の変形や多量の異物感が発生するため、最近には歯槽骨に支持される補綴の使用量が増加している。

この補綴には支持シリンダーが固定される結合穴が形成される。

より詳しくは、歯槽骨に穿孔が形成及びフィクスチャーが植立され、フィクスチャーに支台歯(ａｂｕｔｍｅｎｔ)が設けられると、支台歯に支持シリンダーが結合して口腔内に補綴が取り付けられる。この時、フィクスチャー／支台歯及び支持シリンダーは補綴サイズによって複数個所に設けられ、各支持シリンダーが各フィクスチャー／支台歯に１：１マッチングされて結合されることにより安定して補綴が取り付けられる。

しかし、従来には既に製造された補綴の口腔内設置位置とフィクスチャー／支台歯の植立位置を予測して補綴に結合穴を加工した後、支持シリンダーを固定したので、結合穴の位置偏差が大きいという問題があった。

詳しくは、従来には歯槽骨に植立及び設置されたフィクスチャー／支台歯に支持シリンダーを締結した後、製造誤差を考慮して結合穴が広いサイズに１次形成された補綴を口腔内に位置させる。また支持シリンダーとの位置偏差によって結合穴を拡張し、支持シリンダーが完全に挿入可能なサイズに結合穴の加工が完了すると、補綴を予め設定した位置に臨時固定する。

次いで、結合穴及び支持シリンダーの間にレジンを注入して硬化させる過程により、結合穴及び支持シリンダーが結合されながら補綴の初期設置過程が完了する。これにより、補綴設置過程が複雑になる問題があり、硬化したレジンは補綴本体に対する支持力が弱くて容易に分離されるので、補綴の設置安定性及び耐久性が低下する問題があった。

これを改善するために、フィクスチャーにインプレッション・コーピング(ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｃｏｐｉｎｇ)などを締結した後、対象顎弓に対する印象を得て補綴を製造する方法が使用された。即ち、得られた印象の内面プロファイルを用いて対象顎弓の模型を形成し、インプレッション・コーピングを基準として結合穴の位置及び角度を設定して補綴が製造される。

しかし、上記印象を得る方式の場合、印象を得る時の異物感により補綴対象者に不便さを誘発する問題がある。また複雑かつ高い難易度の複数の工程によって施術者の負担が加重し、各工程の誤差が重畳する場合が多いため、精密性が低下する問題があった。

上記問題点を解決するために、本発明は製造便宜性及び精密性が改善したデジタル補綴製造方法及び製造システム、それに適用される義歯穴ガイダー及び製造方法を提供することを解決課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、対象顎弓から対合顎弓の間の咬合情報及び対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報が示される３次元作業イメージが得られ、フィクスチャーに結合する支台歯の結合部プロファイルに対応して形成された結合領域が整列配置された臨時補綴が準備される第１段階；臨時補綴に対する補助スキャンイメージが得られる第２段階；補助スキャンイメージから結合領域が含まれた臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージが得られる第３段階；及び嵌合溝の３次元表面情報により設定される内面プロファイル内に結合領域の３次元表面情報の位置及び形状に対応する仮想結合溝が形成されたデジタル補綴が設計及び製造される第４段階を含むデジタル補綴製造方法を提供する。

本発明は、対象顎弓に植立されるフィクスチャーに締結される支台歯に対応するように形成された結合領域が整列配置された臨時補綴に対する補助スキャンイメージを得る撮像装置；補助スキャンイメージから結合領域が含まれた臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージを得、嵌合溝の３次元表面情報によって内面プロファイルを設定し、内面プロファイル内に結合領域の３次元表面情報の位置及び形状に対応する仮想結合溝を設定してデジタル補綴を設計するプランニング部；及び設計されたデジタル補綴を製造する製造装置を含むデジタル補綴製造システムを提供する。

本発明は、対象顎弓に取り付けられる入れ歯に支持シリンダーが設けられる結合穴を形成するために義歯穴ガイダーの製造方法において、対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報及び入れ歯に対応する入れ歯イメージが示される３次元作業イメージが得られる第１段階；フィクスチャーの植立情報に対応して仮想の結合穴が設定される第２段階；及び入れ歯イメージの内側嵌合溝の３次元表面情報によって外面プロファイルが設定され、仮想の結合穴の延長領域と重畳して整列される仮想の整列孔が設定されて義歯穴ガイダーが設計及び製造される第３段階を含む義歯穴ガイダー製造方法を提供する。

さらに本発明は、対象顎弓に取り付けられる入れ歯に支持シリンダーが設けられる結合穴を形成するために、入れ歯の嵌合溝に嵌合挿入されるように一面部に嵌合溝の３次元表面情報に対応して突出形成された対応嵌合部；及び結合穴のパンチング位置及び角度が案内されるように対応嵌合部に貫通して形成され、３次元作業イメージに示されるフィクスチャーの植立情報により設定された仮想の結合穴の延長領域に重畳整列されるように設定される整列孔を含む義歯穴ガイダーを提供する。

上記解決手段により、本発明では以下の効果が得られる。

第一に、対象顎弓に対する印象を得る従来とは異なり、３次元作業イメージを用いて簡単かつ高精密度でデジタル補綴を設計及び製造することができる。また３次元ベクトルデータで得られたデジタル補綴の設計情報を簡単に保管及び管理して、補綴の破損及び紛失時に容易に再製造することができるので、製造の便宜性が改善される。

第二に、対象顎弓の表面プロファイル及びフィクスチャーの植立情報が臨時補綴及び臨時補綴に設けられた支持シリンダーに対して得られたイメージに代替補正される。従って、実際口腔内部に対するイメージ獲得過程で発生する振動／揺れ／歪みなどの偏差を最小化した高い精密度のイメージをデジタル補綴の嵌合溝及び結合溝の設計過程で使用できるので、精密性が改善される。

第三に、臨時補綴をスキャンして得た３次元表面情報から不要なイメージ部分を削除する簡単な方法により、対象顎弓及び結合領域に精密に対応する設計情報が明確に露出されて得られる。従って、それに基づいて設計及び製造されるデジタル補綴の精密性が顕著に向上される。

第四に、義歯穴ガイダーを用いて既に使用中の接着式入れ歯をフィクスチャー及び支持シリンダーにより対象顎弓に設けられる臨時補綴に容易に変換加工することができる。また義歯穴ガイダーに形成された結合穴がフィクスチャー／支持シリンダーの位置と精密に対応するように設定されることにより結合穴の精密加工が可能である。

本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造システムを示すブロック図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法においてベース咬合イメージを示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において表面イメージを示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において結合穴の設計過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において義歯穴ガイダーの設計過程を示す例示図である。

本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により製造された義歯穴ガイダーを用いた結合穴のパンチング過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により製造された義歯穴ガイダーを用いた結合穴のパンチング過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により結合穴が補正された臨時補綴を示す底面図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージを得る過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージを得る過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージによるデジタル補綴の設計過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージによるデジタル補綴の設計過程を示す例示図である。 本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により製造されたデジタル補綴を示す分解斜視図である。

以下、添付する図面を参照しながら、本発明の最善の実施形態について詳しく説明する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例によるデジタル補綴製造方法及び製造システム、それに適用される義歯穴ガイダー及び製造方法について詳しく説明する。

図１は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法を示すフローチャートであり、図２は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造システムを示すブロック図である。

図１乃至図２に示すように、本発明によるデジタル補綴製造方法は、３次元作業イメージ獲得(ｓ２１０)、臨時補綴準備(ｓ２２０)、補助スキャンイメージ獲得(ｓ２３０)、補助スキャンイメージに基づいて補正表面イメージ獲得(ｓ２４０)、及び補正表面イメージを用いたデジタル補綴の設計及び製造(ｓ２５０)のような過程を含む。

この実施例では、デジタル補綴製造方法について、上顎と下顎のうちのいずれかが無歯顎であるか又は上・下顎がいずれも無歯顎である口腔内に設けられる完全補綴の製造過程を例として説明する。勿論、本発明によるデジタル補綴製造方法は、部分補綴製造過程にも同様に適用することができる。

本発明によるデジタル補綴製造方法は、撮像装置１０、プランニング部２０及び製造装置３０を含むデジタル補綴システム１００により行われる。この時、撮像装置１０は口腔スキャナー及びＣＴ撮像装置を包括する概念であり、勿論、後述する義歯穴ガイダーの製造方法もデジタル補綴製造システム１００を用いて行われる。

図３は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法においてベース咬合イメージを示す例示図であり、図４は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において表面イメージを示す例示図であり、図５は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において結合穴の設計過程を示す例示図である。また図６は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において義歯穴ガイダーの設計過程を示す例示図であり、図７ａ及び図７ｂは本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により製造された義歯穴ガイダーを用いた結合穴のパンチング過程を示す例示図である。

図３乃至図７ｂに示すように、まず対象顎弓から対合顎弓の間の咬合情報及び対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報が示される３次元作業イメージ１ｄが得られる(図１のｓ２１０)。

ここで、対象顎弓は補綴治療が要求される顎弓を意味し、以下では、対象顎弓が下顎である場合を例として説明する。また、対合顎弓は対象顎弓に対向する顎弓であると理解することができる。

また咬合情報は、補綴対象者に適合する咀嚼感度を提供する対象顎弓及び対合顎弓の間の垂直咬合高径(ｏｃｃｌｕｓａｌ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ)を意味する。フィクスチャーの植立情報は、対象顎弓に予め植立されたか又は植立されるフィクスチャーの位置及び植立角度を示す情報である。またフィクスチャーの植立情報は、フィクスチャーに締結される支台歯形状、位置及び角度に関する情報も含むことが好ましい。

この時、フィクスチャーの植立情報は、実物のフィクスチャーが対象顎弓に予め植立された場合、３次元作業イメージ１ｄ内に示されるフィクスチャーイメージに基づいて得られる。一方、フィクスチャーが対象顎弓に植立されない場合は、３次元イメージ１ｄ内に示される歯周組織情報に基づいて仮想配置される仮想フィクスチャー７ｄにより得られる。

３次元作業イメージ１ｄは、対象顎弓及び対合顎弓に対する歯茎／歯牙／歯槽骨などの歯周組織情報を示すイメージデータである。かかる３次元作業イメージ１ｄは、口腔スキャナー又はＣＴ撮像装置などにより得られ、２つ以上のイメージデータが整合又はマッチングされて得られることもできる。

なお、３次元作業イメージ１ｄは、表面イメージ１ｂとベース咬合イメージ１ｃがマッチングされて得られる。ここで、ベース咬合イメージ１ｃは、対象顎弓に入れ歯が取り付けられ、入れ歯及び対合顎弓の咬合状態で口腔スキャナーにより得られるイメージを意味する。

この時、入れ歯は補綴対象者が既に使用中であるものであり、フィクスチャー／支台歯／支持シリンダーなどを使用せず、歯科用接着剤で接着固定される人工歯周組織を意味する。後述する臨時補綴又はデジタル補綴は、フィクスチャー／支台歯／支持シリンダーなどにより対象顎弓に設けられる人工歯周組織を意味する。

詳しくは、図３を参照すると、ベース咬合イメージ１ｃには入れ歯の表面形状情報を示す入れ歯イメージ５ｃと入れ歯が取り付けられた対象顎弓の部分的な表面形状情報を示す対象顎弓イメージ２ｃが示される。また対合顎弓の歯茎及び歯牙などの表面形状情報を示す対合顎弓イメージ３ｃが示される。

この時、ベース咬合イメージ１ｃはインプラント又は残存歯牙が存在する対合顎弓が対象顎弓に取り付けられた入れ歯と咬合した状態で得られる。従って、補綴対象者に適合する垂直高径と共に対象顎弓に正確に密着設置された状態の入れ歯イメージ５ｃが示される。

勿論、使用中の入れ歯がない場合は、印象材が塗布された咬合整列ベースを対象顎弓及び対合顎弓の間に配置し、補綴対象者の咀嚼感度によって咬合整列ベースの厚さを調節して垂直高径を算出することができる。なお、印象材の印象プロファイルと上記算出された垂直高径が反映された人工歯茎部と人工歯牙部を有する入れ歯を製造する過程が行われる。ここで、人工歯茎部には印象材により対象顎弓の表面に嵌合される嵌合溝が形成される。人工歯牙部は咬合情報に基づいて人工歯茎部の表面から対合顎弓の咀嚼領域に対応する高さに形成される。

図４を参照すると、表面イメージ１ｂは、入れ歯が除去された対象顎弓を口腔スキャナーで撮像して得られる。従って、表面イメージ１ｂには、入れ歯により覆われていた対象顎弓の歯茎に関する表面形状情報を示す対象顎弓イメー２ｂが表示されている。勿論、表面イメージ１ｂは、入れ歯の内側嵌合溝プロファイルの３次元表面情報又は入れ歯の内側嵌合溝プロファイルが反転して立体化されたイメージに基づいて表示されることもできる。

この時、対象顎弓にフィクスチャーが予め植立された場合、表面イメージ１ｂにはフィクスチャーの一端側の形状情報を示すフィクスチャーイメージ７ｂが表示される。詳しくは、フィクスチャーの一端には支台歯との締結のための多角形状の締結溝が形成され、フィクスチャーイメージ７ｂには締結溝の表面形状に対応する締結溝イメージ７１ｂが表示される。

表面イメージ１ｂ及びベース咬合イメージ１ｃは、歯科などの施術者側が備える撮像装置(図２の符号１０)により得られて、施術支援センタのような製造者側のサーバーに送信される。製造者側のサーバーに送信された表面イメージ１ｂとベース咬合イメージ１ｃがプランニング部(図２の符号２０)でマッチングされて３次元作業イメージ１ｄが得られる。ここで、表面イメージ１ｂ及びベース咬合イメージ１ｃは、入れ歯の外側に露出された歯茎表面などの共通部分によりマッチングされ、対象顎弓の歯茎表面に予め設置されたマーカーなどを用いてマッチングされることもできる。

この時、３次元作業イメージ１ｄに基づいて後述する一連の義歯穴ガイダー又はデジタル補綴の設計過程がプランニング部(図２の符号２０)で行われる。詳しくは、プランニング部(図２の符号２０)は製造者側のサーバーに連結され、各イメージに対する演算処理過程を行えるＰＣなどである。またプランニング部(図２の符号２０)により３次元作業イメージ１ｄを得、それに基づいて義歯穴ガイダー又はデジタル補綴の設計のような各工程段階が行われるか又は支援処理される。

図５を参照すると、３次元作業イメージ１ｄにおいて、入れ歯により覆われた対象顎弓の歯茎表面形状情報が垂直高径に基づいて表面イメージ(図４の１ｂ)に含まれた対象顎弓イメージ(図４の２ｂ)に代替されて示される。従って、３次元作業イメージ１ｄには対象顎弓の実質的な表面形状情報を示す基本対象顎弓イメージ２ｄが示される。さらに対合顎弓の表面形状情報を示す基本対合顎弓イメージ３ｄが基本対象顎弓イメージ２ｄと垂直高径に対応して配列されて咬合情報として示される。

なお、３次元作業イメージ１ｄには入れ歯の表面形状情報を示す基本入れ歯イメージ５ｄが示され、基本対象顎弓イメージ２ｄには対象顎弓に予め植立されたフィクスチャーの植立情報が示される。この時、フィクスチャーの植立情報は締結溝イメージ(図４の７１ｂ)であると理解することができる。

又は対象顎弓にフィクスチャーが植立されていない状態では、３次元作業イメージ１ｄに仮想フィクスチャー７ｄが基本入れ歯イメージ５ｄを基準として仮想配置されることができる。

ここで、仮想フィクスチャー７ｄ及び後述する仮想支台歯８ｄと仮想支持シリンダー９ｄは、各々実際の対象顎弓に植立される実物のフィクスチャー、支台歯及び支持シリンダーの３次元外形情報を意味する。さらに仮想フィクスチャー７ｄ、仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄは、３次元外形情報に対応するベクトルデータとベクトルデータに対応する３次元イメージを包括する概念である。かかる３次元外形情報は、実物のフィクスチャー、支台歯及び支持シリンダーをスキャン又はＣＴ撮像して直接得ることができ、プランニング部(図２の符号２０)内の格納所にデータベース化して予め格納することもできる。

なお、仮想配置されるとは、３次元作業イメージ１ｄ内に実物に対応する３次元外形情報がイメージ化されて表示されるか、又は３次元座標が算出されることを包括する概念である。

この時、３次元作業イメージ１ｄに仮想フィクスチャー７ｄが仮想配置されることにより、口腔内に実際に植立されるフィクスチャーの植立位置を案内するためのフィクスチャーの植立情報である締結溝の表面形状情報及び植立角度が算出される。

勿論、３次元作業イメージ１ｄの獲得過程で、対象顎弓及び対合顎弓に対するＣＴイメージをさらに得ることもできる。

詳しくは、ＣＴイメージはＣＴ撮像装置により得られ、歯槽骨の形状、密度及び神経組織などの内部組織に関する情報を含む。この時、対象顎弓にフィクスチャーが予め植立されている場合には、予め植立されたフィクスチャーの位置及び植立角度などがさらに表示される。

ベース咬合イメージ１ｃ、表面イメージ１ｂ及びＣＴイメージがプランニング部(図２の符号２０)でマッチング及び整合されて３次元作業イメージ１ｄとして得られることができる。従って、３次元作業イメージ１ｄには、対象顎弓の歯槽骨などの組織情報、歯茎の形状情報及び神経組織イメージ、対合顎弓の歯槽骨及び歯牙などの組織情報及び歯茎の形状情報などが表示される。

この時、対象顎弓にフィクスチャーが予め植立されている場合は、３次元作業イメージ１ｄにはＣＴイメージ上に示されるフィクスチャーの植立情報が基本対象顎弓イメージ２ｄと整合又はマッチングされて表示される。

又はフィクスチャーが対象顎弓に植立されていない場合は、ＣＴイメージに含まれた対象顎弓の組織及び神経情報などを用いて補綴対象者の歯周組織に適合する植立位置及び角度で仮想フィクスチャー７ｄが仮想配置されることができる。勿論、場合によっては、３次元作業イメージ１ｄはＣＴイメージ及び表面イメージ１ｂが互いに整合されて得ることができる。

以下、３次元作業イメージ１ｄに示された仮想フィクスチャー７ｄは、３次元ベクトルデータがイメージ化されて仮想配置されたものと、直接撮像してＣＴイメージに示されるフィクスチャーのイメージ情報を包括する。

詳しくは、３次元作業イメージ１ｄが得られると(図１のｓ２１０)、フィクスチャーの植立情報に対応するように仮想結合穴５０１ｄが予備設定される。ここで、仮想結合穴５０１ｄは実物の臨時補綴に実際に形成されるパンチング部である結合穴の設計情報であり、３次元作業イメージ１ｄ内に仮想配置される３次元イメージ又は３次元ベクトルデータであると理解することができる。

詳しくは、仮想結合穴５０１ｄは支持シリンダーの外形に対応する円筒型領域情報により設定される。また仮想結合穴５０１ｄはフィクスチャーの植立情報を基準として３次元作業イメージ１ｄ内に３次元座標で１次設定されて仮想配置される。

この時、仮想結合穴５０１ｄがより正確な位置に仮想配置されるように、仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄが仮想フィクスチャー７ｄの植立情報に対応して３次元作業イメージ１ｄに仮想配置されることもできる。また仮想結合穴５０１ｄは３次元作業イメージ１ｄに仮想配置された仮想支持シリンダー９ｄの外郭領域とマッチングするように整列される。

さらに、３次元作業イメージ１ｄに含まれた基本入れ歯イメージ５ｄは嵌合溝が対象顎弓に正確に密着した状態で示される。従って、仮想結合穴５０１ｄがフィクスチャー／支台歯／支持シリンダー植立位置及び入れ歯の設置位置を正確に反映して精密に設定される。

ここで、支持シリンダーは対象顎弓に植立されるフィクスチャーに締結された支台歯に結合されて対象顎弓の歯槽骨又は歯茎表面から突出し、臨時補綴に形成された結合穴に固定されて臨時補綴を支持することができる。

また、フィクスチャーの植立個数及び位置は臨時補綴と咬合する対合歯牙の個数などにより算出された咀嚼圧力を支持できるように設定される。フィクスチャーの植立個数及び位置が設定されると、各位置に対応する歯槽骨形状、密度、神経組織配置などを考慮して各植立位置ごとにフィクスチャーの植立角度が設定される。

例えば、対象顎弓が完全無歯顎の下顎である場合、フィクスチャーの植立個数及び位置は前歯側の２個及び臼歯側の２個の４ヶ所に設定される。

この時、前歯側の歯槽骨は周辺部に多量の歯槽骨が存在し、神経組織の分布がないので、前歯側のフィクスチャーの植立角度は垂直方向に設定される。また臼歯側の歯槽骨は下顎の端部側に隣接する一側又は他側の周辺部に歯槽骨が存在せず、下部に神経組織が分布される。従って、下顎の臼歯側のフィクスチャーの植立角度は神経組織を避け、強い支持力が形成されるように傾いた方向に設定される。

支持シリンダーはフィクスチャーに締結された支台歯に結合され、支台歯は支持シリンダーが対合顎弓に向けて配列されるように、直線型の一般支台歯と折曲型のマルチ支台歯により備えられる。

即ち、前歯側のフィクスチャーには直線型の一般支台歯が締結され、フィクスチャー、一般支台歯及び支持シリンダーがいずれも垂直方向に配列される。また臼歯側のフィクスチャーには折曲型のマルチ支台歯が締結される。この時、マルチ支台歯は下端がフィクスチャーの傾いた植立角度に対応して曲げられ、上端が垂直方向に延びることにより支持シリンダーが垂直方向に支持される。

なお、３次元作業イメージ１ｄに仮想支持シリンダー９ｄが仮想配置されると、仮想支持シリンダー９ｄの３次元座標によって仮想結合穴５０１ｄが整列移動することができる。

詳しくは、対象顎弓に穿孔が形成されると、穿孔にフィクスチャーが植立され、植立されたフィクスチャーに支台歯が締結される。また締結された支台歯に支持シリンダーが結合すると、結合された支持シリンダーが結合穴に固定されることにより臨時補綴が対象顎弓に設けられる。

勿論、臨時補綴は支持シリンダーが結合穴に一体に固定された状態で支台歯に結合されて対象顎弓に設けられることもできる。又は臨時補綴は支持シリンダーと支台歯が結合された状態で結合穴内に固定されて対象顎弓に設けられることもできる。なお、支持シリンダー及び支台歯を各々備えることが好ましいが、場合によっては、支持シリンダーと支台歯が一体に連結されることもできる。

この時、仮想結合穴５０１ｄは３次元作業イメージ１ｄに示された基本入れ歯イメージ５ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄの重畳領域に基づいて設定され、さらに所定の公差領域を含むことが好ましい。即ち、仮想結合穴５０１ｄは重畳領域から半径方向の外側に拡張するように設定されることができる。

さらに仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄは、フィクスチャーの植立情報に基づいて３次元作業イメージ１ｄに仮想配置される。従って、仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄが仮想配置された３次元作業イメージ１ｄに基づいて、対象顎弓に実際に植立されるフィクスチャー／支台歯／支持シリンダーの位置関係を正確に予測することができる。また予測されたフィクスチャー／支台歯／支持シリンダーの位置が仮想結合穴５０１ｄの設計過程に反映されるので、仮想結合穴５０１ｄを精密に設定できる。

ここで、仮想支台歯８ｄを仮想配置する時、仮想支台歯８ｄの他端側の嵌合面の３次元座標が仮想フィクスチャー７ｄの一端側の嵌合面の３次元座標と互いに重畳するように３次元移動する段階をさらに含む。この時、３次元移動するとは、３次元作業イメージ１ｄ内で実物に対応する３次元外形情報イメージが実質的に移動することと、３次元座標が再算出されることを包括する概念である。

詳しくは、フィクスチャーの一端には多角形状の締結溝が形成され、支台歯の他端には締結溝に嵌合結合される突起形状の嵌合締結部が形成される。従って、仮想フィクスチャー７ｄの一端側の嵌合面は締結溝に対応する陥没面であり、仮想支台歯８ｄの他端側の嵌合面は嵌合締結部に対応する突出面であると理解することができる。

この時、陥没面の３次元座標と突出面の３次元座標が互いに重畳してマッチングされるように仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄの３次元位置が調節される。従って、仮想支台歯８ｄ及び仮想支持シリンダー９ｄが仮想配置される位置が実際対象顎弓に植立される支台歯及び支持シリンダーの位置と正確に対応することができ、仮想結合穴５０１ｄをより精密に設計することができる。

また仮想結合穴５０１ｄが３次元作業イメージ１ｄ上に１次又は予備設定されると、仮想結合穴５０１ｄに対応する結合穴が整列配置された臨時補綴が準備される(図１のｓ２２０)。

ここで、臨時補綴は、接着式入れ歯に結合穴がパンチングされることと、３次元プリントなどにより人工歯牙部及び人工歯茎部が一体に製造され、結合穴が予め形成又は後パンチングされることを包括する意味である。

義歯穴ガイダーは支持シリンダーを臨時補綴に固定するために形成される結合穴の掘削(ｄｒｉｌｌｉｎｇ)を案内する装置である。かかる義歯穴ガイダーの製造方法は、３次元作業イメージ獲得、仮想結合穴の設定、及び義歯穴ガイダーの設計及び製造のような過程を含む。後述する入れ歯は接着式入れ歯である。

以下では、まず義歯穴ガイダーを製造し、入れ歯に結合穴をパンチングして臨時補綴として加工する例を説明した後、３次元プリントにより結合穴が一体に形成された臨時補綴を製造する例を説明する。

詳しくは、図５及び図６を参照すると、仮想結合穴５０１ｄが１次又は予備設定されると、基本入れ歯イメージ５ｄの内側嵌合溝のプロファイルに対応して義歯穴ガイダーの外面プロファイルが設定される。また仮想結合穴５０１ｄの延長領域と重畳して整列される仮想整列孔４０１ｄが設定される。

この時、基本入れ歯イメージ５ｄの内側嵌合溝プロファイルは、３次元作業イメージ１ｄに示された基本対象顎弓イメージ２ｄに対応する。さらに基本対象顎弓イメージ２ｄは実際対象顎弓の表面形状又は入れ歯の嵌合溝内側のプロファイルに基づいて得られたイメージに代替されて表示されることもできる。従って、基本対象顎弓イメージ２ｄの表面プロファイルによって義歯穴ガイダーの外面プロファイルが設定されると、義歯穴ガイダーの外面プロファイルが入れ歯の嵌合溝プロファイルに対応するように設定される。

ここで、仮想整列孔４０１ｄは実物が製造される義歯穴ガイダー内に形成される整列孔の設計情報であり、３次元作業イメージ１ｄ内の３次元イメージ又は３次元ベクトルデータである。また整列孔は義歯穴ガイダーに実際形成されたパンチング部である。

なお、義歯穴ガイダーの外面プロファイルから所定の支持厚さを考えて内面プロファイルが設定されると、外面プロファイルと内面プロファイルの間の固形(ｓｏｌｉｄ)の３次元領域情報が義歯穴ガイダーの胴部情報として設定される。ここで、義歯穴ガイダーの胴部情報は義歯穴ガイダーの外面プロファイルを対象顎弓の歯茎表面プロファイル又は嵌合溝の内面プロファイルに対応する外形として設定する１次設計情報である。

また義歯穴ガイダーの胴部情報によって仮想義歯穴ガイダー４００ｄが設定されて３次元作業イメージ１ｄ内に仮想配置される。この時、仮想義歯穴ガイダー４００ｄは胴部情報を示す３次元ベクトルデータ又はベクトルデータに対応する３次元イメージを包括する意味である。また仮想義歯穴ガイダー４００ｄが仮想配置されるとは、３次元作業イメージ１ｄ内に義歯穴ガイダーの胴部情報がイメージ化されて表示されるか、又は義歯穴ガイダーの胴部情報に対応する３次元座標が算出されることを意味する。

詳しくは、仮想義歯穴ガイダー４００ｄの外面プロファイルが基本対象顎弓イメージ２ｄの表面プロファイル又は基本入れ歯イメージ５ｄの内側嵌合溝の３次元表面情報と一致するように３次元作業イメージ１ｄ内に仮想配置される。また仮想支持シリンダー９ｄの配列方向によって整列された仮想結合穴５０１ｄの延長領域と仮想義歯穴ガイダー４００ｄの重畳領域が仮想整列孔４０１ｄとして設定される。この時、設定された仮想結合穴５０１ｄは、仮想配置された仮想義歯穴ガイダー４００ｄを貫通するように仮想支持シリンダー９ｄの配列方向によって延長する。

図６及び図７ｂを参照すると、胴部情報及び仮想整列孔４０１ｄの領域情報がマッチングされて義歯穴ガイダーの設計情報として設定される。義歯穴ガイダーの設計情報が３次元プリント又は切削加工装置などの製造装置(図２の符号３０)に送信されて実物の義歯穴ガイダー４００が製造される。

この時、義歯穴ガイダー４００は入れ歯５の嵌合溝５０２に嵌合されて整列配置され、義歯穴ガイダー４００に形成された整列孔４０１によりパンチング位置及び角度が案内されることにより入れ歯５に結合穴５０１が形成される。

詳しくは、入れ歯５の嵌合溝５０２に対応する義歯穴ガイダー４００の一面に対象顎弓の歯茎表面プロファイルに対応する対応嵌合部４０２が突出形成される。また３次元作業イメージ１ｄに予備設定された仮想結合穴５０１ｄに対応するように、義歯穴ガイダー４００の他面と一面の間に整列孔４０１が貫通形成される。

従って、対応嵌合部４０２が嵌合溝５０２に密着嵌合されると、整列孔４０１が３次元作業イメージ１ｄに１次又は予備設定された仮想結合穴５０１ｄと連続配置される位置に対応して整列される。また整列孔４０１に沿って掘削がガイドされると、結合穴５０１が入れ歯５に正確な位置及び角度で精密加工される。これにより、入れ歯５を結合穴５０１及び支持シリンダーを用いてフィクスチャー／支台歯に結合可能な臨時補綴に簡単に変換加工することができる。

さらに義歯穴ガイダー４００を設計する時、３次元作業イメージ１ｄに仮想配置された仮想義歯穴ガイダー４００ｄの表面に基本入れ歯イメージ５ｄの縁部に対応する仮想係止部４０３ｄが設定される段階を含むことが好ましい。ここで、仮想係止部４０３ｄは義歯穴ガイダー４００に係止部４０３を形成するための設計情報であり、３次元作業イメージ１ｄ内に設定された３次元イメージ又は３次元ベクトルデータを意味する。

この時、仮想係止部４０３ｄは仮想義歯穴ガイダー４００ｄの表面プロファイルが基本対象顎弓イメージ２ｄの表面プロファイルと整列するように配置された状態で基本入れ歯イメージ５ｄの縁部端部と嵌合するように突出設定される。また仮想係止部４０３ｄ、義歯穴ガイダーの胴部情報及び仮想整列孔４０１ｄなどが集まって義歯穴ガイダー４００の設計情報として使用される。

従って、義歯穴ガイダー４００には入れ歯５の縁部を支持する係止部４０３が対応嵌合部４０２の縁部に沿って一体に形成される。これにより義歯穴ガイダー４００及び入れ歯５の結合時に入れ歯５の縁部５０３が係止部４０３に嵌合支持されるので、嵌合溝５０２及び対応嵌合部４０２の間の密着結合が誘導される。これにより、整列孔４０１が仮想結合穴５０１ｄに対応する位置に誘導配置され、入れ歯５に実際にパンチングされる結合穴５０１に対する加工便宜性及び精密性が改善される。

一方、臨時補綴は３次元プリントで製造できる。

詳しくは、３次元作業イメージに示された対象顎弓の表面プロファイル及び咬合情報に基づいて臨時補綴の１次設計情報を得ることができる。

この時、３次元作業イメージ１ｄに示された基本対象顎弓イメージ２ｄの歯茎表面プロファイルに従って人工歯茎部の内面プロファイルが設定される。また人工歯茎部の内面プロファイルから所定の支持厚さを考えて外面プロファイルが設定されると、外面プロファイルと内面プロファイルの間に固形の３次元領域情報が人工歯茎部に対応する設計情報として設定される。

なお、人工歯牙部の設計情報は人工歯茎部の表面から対合顎弓の咀嚼面の間の間隔によって設定される。この時、３次元作業イメージ１ｄに示された基本対合顎弓イメージ３ｄは対象顎弓に取り付けられた入れ歯と対合顎弓が補綴対象者に適合する垂直高径に咬合した状態で得られる。従って、垂直高径により人工歯牙部が安定した咀嚼感度を提供する高さに設定される。臨時補綴の１次設計情報が３次元プリンタなどの製造装置(図２の符号３０)に送信されると、人工歯茎部及び人工歯牙部が一体に形成された臨時補綴が製造される。かかる臨時補綴には義歯穴ガイダー４００を用いて結合穴４０１がパンチングされる。

さらに、臨時補綴の１次設計情報に基づいて設定された仮想臨時補綴が３次元作業イメージ内に仮想配置されることもできる。この時、仮想臨時補綴は内側嵌合溝が基本対象顎弓イメージの歯茎表面プロファイルと一致するように仮想配置される。臨時補綴の１次設計情報に仮想臨時補綴及び仮想支持シリンダーの間の重畳領域に対応するように仮想結合穴がマッチング及び合算されることにより臨時補綴の最終設計情報が得られることもできる。次いで臨時補綴の最終設計情報が３次元プリンタに送信されると、結合穴が一体に形成された臨時補綴が製造される。

一方、図８は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により結合穴が補正された臨時補綴を示す底面図であり、図９ａ及び図９ｂは本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージの獲得過程を示す例示図であり、図１０ａ及び図１０ｂは本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法において補正表面イメージによるデジタル補綴の設計過程を示す例示図であり、図１１は本発明の一実施例によるデジタル補綴製造方法により製造されたデジタル補綴を示す分解斜視図である。

以下、結合穴が正確な位置に補正された臨時補綴５００を使用して最終デジタル補綴を製造する過程について説明する。

図８を参照すると、臨時補綴５００の結合穴５０１に支持シリンダー９が整列配置されて結合される。また結合穴５０１に結合された支持シリンダー９が対象顎弓に予め植立されたフィクスチャーに締結される支台歯に結合されると、臨時補綴５００が対象顎弓に設けられる。これにより、最終デジタル補綴の製造期間中に臨時補綴５００を使用することにより、外見を毀損せず、持続的な咀嚼能力を確保して、日常生活の不便さを最小化することができる。

この時、対象顎弓において臨時補綴５００の実質的な設置位置に予め植立されたフィクスチャーと臨時補綴５００に固定された支持シリンダー９の間の位置偏差によって結合穴５０１が補正される。このように正確な位置に補正された結合穴５０１に固定される支持シリンダー９の下端は結合領域として使用される。ここで、結合領域はフィクスチャーに締結される支台歯の結合部などを含み、歯茎外部に露出される領域である。

詳しくは、３次元作業イメージ(図６の符号１ｄ)に設定された仮想結合穴(図６の符号５０１ｄ)は所定の公差領域を含んで予備設定される。従って、臨時補綴５００に形成された結合穴５０１にも仮想結合穴(図６の符号５０１ｄ)に対応する所定の公差領域が形成される。

また臨時補綴５００の嵌合溝５０２が対象顎弓の歯茎に嵌合された状態で、結合穴５０１及び支持シリンダー９の間に補助加工素材ｒが充填される。ここで、補助加工素材ｒはレジンなどで備えられ、結合穴５０１が補正加工されることができる。これにより、支持シリンダー９の結合端部が対象顎弓に植立されたフィクスチャーに締結される支台歯の位置に対応して正確に整列配置される。かかる支持シリンダー９の結合端部は、デジタル補綴製造方法の後続工程でデジタル補綴設計情報に含まれる仮想結合溝の精密な再設定のための結合領域として使用できる。

勿論、臨時補綴は、結合穴の内周面がレジンのみで塗布された場合にも結合穴の下端が結合領域として使用されることができる。即ち、結合領域はフィクスチャーの植立位置及びフィクスチャーに締結される支台歯の形状及び位置などを含む植立情報に基づいて整列配置される。

一方、支台歯の一端には円錐形状の突起である結合部が形成され、支持シリンダー９の結合端部には結合部に対応又は嵌合する対応結合溝９１が形成される。また対応結合溝９１が形成された支持シリンダー９が固定された臨時補綴５００の内側嵌合溝５０２にそって補助スキャンイメージが得られる(図１のｓ２３０)。

詳しくは、図９ａを参照すると、補助スキャンイメージ１ｆは臨時補綴の全体的な外面を口腔スキャナーでスキャンして得ることができ、人工歯牙部及び人工歯茎部の内側に嵌合溝イメージ５０２ａを含む。この時、嵌合溝イメージ５０２ａには対応結合溝イメージ９１ａが窪んでいる。

ここで、対応結合溝イメージ９１ａは最終デジタル補綴の製造のための仮想結合溝の位置及び形状を設定するための基準としての結合領域として使用される。即ち、結合領域はフィクスチャーに締結される支台歯の外面プロファイルに対応して形成される。

また補助スキャンイメージ１ｆは対象顎弓から分離された状態の臨時補綴により得られ、人工歯牙部及び人工歯茎部の全般的な３次元表面形状が示される。

一方、補助スキャンイメージ１ｆにおいて、結合領域が含まれた臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージが得られる(図１のｓ２４０)。かかる補正表面イメージ１ｅはプランニング部(図２の符号２０)により得られる。

詳しくは、補助スキャンイメージ１ｆに含まれた臨時補綴の３次元表面情報は、臨時補綴の外面情報に対応して予め設定された座標値を有する複数の点が相互連結されて貯蔵される。例えば、臨時補綴の３次元表面情報はＳＴＬファイル(ｓｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｆｉｌｅ)として貯蔵され、臨時補綴の外面形状によって複数の点及びそれを連結する線により三角形の面を有する。従って、補助スキャンイメージ１ｆは臨時補綴の外面形状の内部が実質的に中空である３次元の表面モデルとして貯蔵される。

さらに、図９ａ及び図９ｂを参照すると、臨時補綴の３次元表面情報は表面が実質的に上側に膨らんでいる人工歯牙部、及び人工歯牙部の下端を取り囲む人工歯茎部の３次元表面情報を含む。また人工歯茎部の内側に窪んでいる嵌合溝イメージ５０２ａ及び対応結合溝イメージ９１ａを含む。

この時、臨時補綴の３次元表面情報内に嵌合溝イメージ５０２ａの外郭側縁部に沿って選択入力された境界領域ｘに基づいて嵌合領域部ｍが設定される。ここで、嵌合溝イメージ５０２ａの外郭側縁部とは、嵌合溝イメージ５０２ａと人工歯茎部の外面の間の境界ラインである。また嵌合領域部ｍは嵌合溝イメージ５０２ａの３次元表面情報及び対応結合溝イメージ９１ａ、即ち、結合領域の３次元表面情報を含む。

また嵌合領域部ｍを除いた臨時補綴の３次元表面情報、即ち、人工歯茎部の外側プロファイル及び人工歯牙部の領域が消去領域ｄとして設定されて削除される。これにより、結合領域が含まれた嵌合領域部ｍの内側表面情報が外側に露出されて補正表面イメージ１ｅとして得られる。

この時、臨時補綴の３次元表面情報は実質的に厚さのない表面情報で貯蔵されるので、嵌合領域部ｍの内側プロファイルに対する座標値と外面側プロファイルに対する座標値が同一である。従って、消去領域ｄが削除されて露出された嵌合溝イメージ５０２ｅ及び結合領域イメージ９１ｅの３次元表面情報に対する補正表面イメージ１ｅが得られる。ここで、露出された結合領域イメージ９１ｅの３次元表面情報は、対応結合溝の内側が外側に露出されたイメージの３次元表面情報に対応する。

即ち、本発明では、臨時補綴をスキャンして得たイメージから不要な部分を削除する簡単な方法により、嵌合溝及び結合領域に関する３次元表面情報を得ることができる。従って、対象顎弓及び結合領域に精密に対応する設計情報が明確に露出して得られる。この時、嵌合溝及び結合領域の３次元表面情報は、対象顎弓及びそれに植立された支台歯の外形プロファイルと実質的にマッチングされるので、それに基づいて設計及び製造されるデジタル補綴の設置精密性が顕著に向上される。

図１０ａ及び図１０ｂを参照すると、デジタルライブラリーから抽出された仮想支台歯８００ｄが露出された結合領域イメージ９１ｅの３次元表面情報を代替補正するように仮想配置される(図１のｓ２４０)。

ここで、デジタルライブラリーは複数の支台歯に対応するデジタル外形情報を含むデータベースを意味する。即ち、デジタルライブラリーには複数の規格の一般支台歯及びマルチ支台歯に対応する複数のデジタル外形情報が貯蔵される。従って、仮想支台歯８００ｄのデジタル外形情報はフィクスチャーの植立角度及びフィクスチャーの締結溝形状情報によってデジタルライブラリーから抽出される。

またデジタルライブラリーには仮想支台歯と共に仮想支持シリンダーのデジタル外形情報が含まれ、デジタル外形情報を用いて実物の支台歯及び支持シリンダーを容易に製作することができる。さらにデジタルライブラリー内に含まれたデジタル外形情報によって予め製造された支台歯及び支持シリンダーを仮想支台歯及び仮想支持シリンダーに対応して別の製造過程無しに直ちに使用することができる。

ここで、仮想支台歯８００ｄの結合部及び露出された結合領域イメージ９１ｅの相互対応する部分に整合基準点が自動設定又は手動入力される。また、各客体の整合基準点が相互重畳するように仮想支台歯８００ｄが上記露出された結合領域イメージ９１ｅに重畳して配置される。これにより、唾、異物質又はスキャン過程で発生可能な歪みや損傷を除去し、対象顎弓に植立された支台歯の結合部表面形状が３次元作業イメージ１ｄ内に精密に表示される。

３次元作業イメージ１ｄに予め整合された表面イメージが補正表面イメージ１ｅに代替整合されて３次元作業イメージ１ｄが再獲得されることが好ましい。即ち、露出された嵌合溝イメージ５０２ｅの３次元表面情報により対象顎弓に対応する表面情報が代替表示され、仮想支台歯８００ｄにより支台歯の結合部に対応する表面情報が代替表示される。

従って、再獲得された３次元作業イメージ１ｄには基本対象顎弓イメージを代替する補正表面イメージ１ｅと基本対合顎弓イメージ３ｄが補綴対象者に適合する垂直高径に配置されて含まれる。この時、補正表面イメージ１ｅには露出された嵌合溝イメージ５０２ｅの３次元表面情報及び対象顎弓の表面プロファイル内に支台歯の結合部位置及び形態を正確に示す仮想支台歯８００ｄが示される。

また露出された嵌合溝イメージ５０２ｅの３次元表面情報によって内面プロファイルが設定され、仮想支台歯８００ｄに対応する仮想結合溝５０１ｅが設定及び形成された仮想デジタル補綴３００ｄが設計及び製造される(図１のｓ２５０)。

ここで、仮想結合溝５０１ｅは露出された結合領域イメージ９１ｅの３次元表面情報に基づいて形成されるが、仮想支台歯８００ｄに代替されて形成されることにより、さらに正確な形態で設定される。

この時、仮想結合溝５０１ｅは別の公差領域無しに支台歯の結合部と嵌合する形状に設定されることが好ましい。例えば、支台歯の結合部外面に角度整列のための六角又は多角形態のカット部が形成されると、仮想結合溝５０１ｅもそれに嵌合する溝形状に設定される。

一方、最終デジタル補綴と支台歯を結合するためのスクリューが挿入されるように、仮想結合溝５０１ｅが形成される仮想デジタル補綴３００ｄの上部に貫通孔が形成されることが好ましい。

従って、本発明は、対象顎弓に実際に植立されるフィクスチャー、該フィクスチャーに締結される支台歯及びデジタル補綴の位置関係が正確に算出されるように設計される。算出されたデジタル補綴の位置関係が正確に反映されるように仮想結合溝５０１ｅが精密設計され、対象顎弓に植立されたフィクスチャー／支台歯の位置及び角度によるデジタル補綴の設置位置及び角度が明確にマッチングされる。

勿論、補助スキャンイメージ１ｆがプランニング部(図２の符号２０)により反転されることにより補正表面イメージとして得られることもできる。即ち、結合領域が含まれた臨時補綴の内側嵌合溝が反転して嵌合溝及び結合領域が立体化された反転イメージとして得られる。

このように反転して得られた補正表面イメージには、嵌合溝が立体化された嵌合溝の反転イメージと結合領域の反転イメージが示される。ここで、結合領域の反転イメージは、対応結合溝が反転して立体化された形状である。また補正表面イメージに示された嵌合溝の反転イメージにより対象顎弓に対応する表面情報が代替表示され、仮想支台歯により結合領域の反転イメージが代替表示されることもできる。

さらに支持シリンダーが含まれた臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に対する補正表面イメージが得られることもできる。また支台歯に対応してデジタルライブラリーから抽出された仮想支台歯により支持シリンダーの結合端部の３次元表面情報が代替補正されることもできる。

一方、３次元作業イメージ１ｄに示された露出された嵌合溝イメージ５０２ｅの３次元表面情報に対応するように人工歯茎部の内面プロファイルが設定される。また設定された内面プロファイルから所定の支持厚さを考慮して外面プロファイルが設定されると、外面プロファイルと内面プロファイルの間の固形の３次元領域情報が人工歯茎部に対応する設計情報に設定される。

人工歯茎部の表面と対合顎弓の咀嚼面の間の間隔によって高さが設定された人工歯牙部の設計情報が得られる。また人工歯茎部及び人工歯牙部を含むデジタル補綴の１次設計情報によって仮想デジタル補綴３００ｄが設定されて３次元作業イメージ１ｄ内に仮想配置される。この時、仮想デジタル補綴３００ｄはデジタル補綴の設計情報を示す３次元ベクトルデータ又はベクトルデータに対応する３次元イメージを包括する意味である。

ここで、仮想デジタル補綴３００ｄは内面プロファイルが上記露出した嵌合溝イメージ５０２ｅの３次元表面情報と一致するように仮想配置される。仮想デジタル補綴３００ｄと仮想支台歯８００ｄの間の重畳領域によって仮想結合溝５０１ｅが仮想デジタル補綴３００ｄの設計情報にマッチングされる。即ち、設定された人工歯茎部、人工歯牙部及び仮想結合溝５０１ｅに対応する設計情報が合算されてデジタル補綴の最終設計情報が得られる。

従って、フィクスチャー／支台歯／支持シリンダーが対象顎弓に実質的に植立／設置される位置を正確に反映して仮想結合溝５０１ｅが精密設計され、デジタル補綴に結合溝が正確に形成される。さらに仮想結合溝５０１ｅは仮想支台歯８００ｄに基づいて設定されるので、結合溝及び対象顎弓に植立されたフィクスチャー／支台歯とのマッチング精密度が顕著に向上される。

これにより、施術者の経験や目積もりなどにより結合溝の位置が決定された従来とは異なり、結合溝の拡張切削又はレジン被せなどの追加補正による遅延過程が不要であり、迅速かつ便利に設けることができる。また被せたレジンの分離又は破損による結合溝の損傷又は補綴の分離を予防して堅固な設置が可能であるので、製品の設置便宜性及び耐久性が改善される。

図１１を参照すると、得られたデジタル補綴の最終設計情報が製造装置(図２は符号３０)に送信されて実物のデジタル補綴３００が製造される(図１のｓ２５０)。ここで、デジタル補綴３００は従来の入れ歯を代替して歯茎に堅固に修正される手段として使用できる。

詳しくは、デジタル補綴３００は義歯フレーム３０２とクラウンブリッジ３０１を含む。金属材質の義歯フレーム３０２が視覚的に露出されないように、その下部に歯茎色にマッチングされたセラミック材質などのカバー部３５０が備えられることが好ましい。勿論、別のカバー部３５０の代わりに義歯フレーム３０２の下部に歯茎色に対応する延長部を形成して後加工することもできる。

義歯フレーム３０２は人工歯茎部に対応する部分であり、高い強度と生体親和性のセラミック又は金属素材で形成される。ここで、義歯フレーム３０２の一面には嵌合溝が形成され、他面にはクラウンブリッジ３０１が結合される複数の支持突起部３０２ｂが形成される。また嵌合溝には仮想結合溝５０１ｅにマッチングする位置に結合溝３０２ａが形成される。

クラウンブリッジ３０１は人工歯牙部に対応する部分であり、高い強度と生体親和性を有するセラミック又は金属素材で形成され、一面に支持突起部３０２ｂが挿入される支持溝部３０１ａが形成される。

この時、デジタル補綴３００は３次元プリンタで製造できるが、加工素材の制限なしに高い精密度の加工のために、ミリング(ｍｉｌｌｉｎｇ)及び切削加工装置などで製造することがより好ましい。これにより、高い加工精密度と耐久性を有する人工補綴物を提供することができる。

このように対象顎弓に植立されたフィクスチャー及びインプレッション・コーピングなどの実際印象を得る従来とは異なり、本発明では３次元作業イメージを用いて簡単かつ高い精密度のデジタル補綴を製造できる。またデジタル補綴の設計情報が３次元ベクトルデータで簡単に保管及び管理されるので、破損及び紛失時に保管されたデジタル補綴の設計情報を用いて再製造が容易であり、製造便宜性が改善される。

さらに、臨時補綴の実質的な設置過程により固定位置が補正された状態の支持シリンダーに対するイメージに基づいて仮想支持シリンダーを仮想配置して、高い精密度で仮想結合穴が設定される。従って、実質的なフィクスチャー／支台歯の植立位置に固定される結合溝が形成されたデジタル補綴を製造できる。

以上のように、本発明は上述した各実施例に限られず、本発明の請求範囲で請求する範囲から外れることなく本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により変更実施が可能であり、かかる変形実施も本発明の範囲に属する。

本発明は歯科補綴物の製造のための事業分野に適用できる。

Claims (15)

1. 対象顎弓から対合顎弓の間の咬合情報及び前記対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報が示される３次元作業イメージが得られ、前記フィクスチャーに結合する支台歯の結合部プロファイルに対応して形成された結合領域が整列配置された臨時補綴が準備される第１段階；
   前記臨時補綴に対する補助スキャンイメージが得られる第２段階；
   前記補助スキャンイメージから前記結合領域が含まれた前記臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージが得られる第３段階；及び
   前記嵌合溝の３次元表面情報により設定される内面プロファイル内に前記結合領域の３次元表面情報の位置及び形状に対応する仮想結合溝が形成されたデジタル補綴が設計及び製造される第４段階を含むデジタル補綴製造方法。
2. さらに前記第３段階は、前記支台歯に対応してデジタルライブラリーから抽出される仮想支台歯が前記補正表面イメージに含まれた前記結合領域の３次元表面情報に対応するように仮想配置され、前記仮想支台歯の外郭領域にそって前記結合領域の３次元表面情報が代替補正される段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載のデジタル補綴製造方法。
3. 前記第４段階は、前記補正表面イメージが代替整合された前記３次元作業イメージに基づいて人工歯茎部及び人工歯牙部が設定された仮想デジタル補綴が仮想配置される段階と、前記仮想デジタル補綴及び前記仮想支台歯の間の重畳領域に対応して前記仮想デジタル補綴及び前記仮想結合溝がマッチングされて前記デジタル補綴が設計される段階を含むことを特徴とする、請求項２に記載のデジタル補綴製造方法。
4. 前記第３段階は、前記補助スキャンイメージに含まれた臨時補綴の３次元表面情報内で前記嵌合溝の外郭側にそって選択入力される境界領域に基づいて嵌合領域部が設定される段階と、前記嵌合領域部を除いた臨時補綴の３次元表面情報が消去されて前記結合領域が含まれた嵌合領域部の内側表面情報が露出して前記補正表面イメージとして得られる段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のデジタル補綴製造方法。
5. 前記第３段階において、前記臨時補綴の３次元表面情報は前記補助スキャンイメージに含まれた前記臨時補綴の外面情報に対応して既に設定された座標値を有する複数の点が相互連結されて貯蔵されることを特徴とする、請求項４に記載のデジタル補綴製造方法。
6. 前記第３段階において、前記補正表面イメージは前記結合領域が含まれた前記臨時補綴の内側嵌合溝が反転して前記嵌合溝及び前記結合領域が立体化された反転イメージとして得られることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル補綴製造方法。
7. 前記第３段階は、前記支台歯に対応してデジタルライブラリーから抽出される仮想支台歯が前記結合領域の反転イメージに対応するように仮想配置され、前記仮想支台歯の外郭領域にそって前記結合領域の反転イメージが代替補正されることを特徴とする、請求項６に記載のデジタル補綴製造方法。
8. さらに前記第１段階は、前記支台歯の結合部プロファイルに対応するように支持シリンダーの結合端部が整列配置される段階を含み、
   前記第３段階において、前記補助スキャンイメージから前記支持シリンダーが含まれた前記臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージが得られ、前記支台歯に対応してデジタルライブラリーから抽出される仮想支台歯により前記支持シリンダーの結合端部の３次元表面情報が代替補正されることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル補綴製造方法。
9. 対象顎弓に植立されるフィクスチャーに締結される支台歯に対応するように形成された結合領域が整列配置された臨時補綴に対する補助スキャンイメージを得る撮像装置；
   前記補助スキャンイメージから前記結合領域が含まれた前記臨時補綴の内側嵌合溝の３次元表面情報に関する補正表面イメージを得、前記嵌合溝の３次元表面情報によって内面プロファイルを設定し、前記内面プロファイル内に前記結合領域の３次元表面情報の位置及び形状に対応する仮想結合溝を設定してデジタル補綴を設計するプランニング部；及び
   前記設計されたデジタル補綴を製造する製造装置を含む、デジタル補綴製造システム。
10. さらに前記支台歯の種類ごとのプロファイルを含むデジタルライブラリー格納部を含み、
    前記プランニング部は前記結合領域の３次元表面情報を前記デジタルライブラリーから抽出及び仮想配置される仮想支台歯に代替補正し、前記仮想支台歯に対応する前記仮想結合溝を設定して前記デジタル補綴を設計することを特徴とする、請求項９に記載のデジタル補綴製造システム。
11. 対象顎弓に取り付けられる入れ歯に支持シリンダーが設けられる結合穴を形成するために義歯穴ガイダーの製造方法において、
    前記対象顎弓に植立されるフィクスチャーの植立情報及び前記入れ歯に対応する入れ歯イメージが示される３次元作業イメージが得られる第１段階；
    前記フィクスチャーの植立情報に対応して仮想の結合穴が設定される第２段階；及び
    前記入れ歯イメージの内側嵌合溝の３次元表面情報によって外面プロファイルが設定され、前記仮想の結合穴の延長領域と重畳して整列される仮想の整列孔が設定されて前記義歯穴ガイダーが設計及び製造される第３段階を含む、義歯穴ガイダー製造方法。
12. 前記第２段階は、前記支持シリンダーに対応するように前記フィクスチャーの植立情報によって仮想支持シリンダーが仮想配置される段階と、前記仮想支持シリンダーの外郭領域にマッチングするように前記仮想の結合穴が整列される段階を含み、
    前記第３段階は、前記義歯穴ガイダーの設計情報に対応する仮想義歯穴ガイダーが前記３次元作業イメージに仮想配置され、前記仮想の結合穴の延長領域と前記仮想義歯穴ガイダーの重畳領域が前記仮想の整列孔に設定される段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の義歯穴ガイダー製造方法。
13. 前記第３段階は、前記仮想義歯穴ガイダーの表面に前記入れ歯イメージの縁部に対応する仮想係止部が設定される段階を含み、
    前記製造された義歯穴ガイダーが前記入れ歯の内側嵌合溝に嵌合して整列配置され、前記義歯穴ガイダーの整列孔にそって案内されたパンチング位置及び角度で前記入れ歯に前記結合穴が形成されて臨時補綴が製造される段階を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の義歯穴ガイダー製造方法。
14. 対象顎弓に取り付けられる入れ歯に支持シリンダーが設けられる結合穴を形成するために、前記入れ歯の嵌合溝に嵌合挿入されるように一面部に前記嵌合溝の３次元表面情報に対応して突出形成された対応嵌合部；及び
    前記結合穴のパンチング位置及び角度が案内されるように前記対応嵌合部に貫通して形成され、３次元作業イメージに示されるフィクスチャーの植立情報により設定された仮想の結合穴の延長領域に重畳整列されるように設定される整列孔を含む、義歯穴ガイダー。
15. 前記対応嵌合部の縁部には前記入れ歯の縁部が支持される係止部が形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の義歯穴ガイダー。

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