JP4537389B2 - 歯科補綴用のｃａｄシステム - Google Patents

Description

本発明は、歯科代替品の製造、正確に言えば、歯科補綴の三次元形状に関するデータの処理のためのＣＡＤシステムに関する。

「歯科補綴」なる用語は、ここではきわめて広い意味で理解されるべきであり、例えば、ブリッジ、インプラント、および狭い意味での歯科補綴などすべての種類の歯科代替品だけではなく、完成したクラウンまたはブリッジを得るために、最初にその上にベニヤリングがさらに貼付けられなければならないクラウンフレームおよびブリッジフレームのほか、個々のブリッジフレーム、またはブリッジ部材など、かかる歯科補綴の部品も含むものとする。

したがって、本発明は、例えば、両方の部材がコネクタによって接続されている２部材のブリッジフレームだけではなく、それぞれ２つの隣接した部材がコネクタによって接続されている３部材および多部材のブリッジフレームをも含む。これらの部材は、必要に応じてアンカー、中間部材、またはカンチレバー部材でありうる。すなわち、アンカーがアバットメントとして使用される残根上にクラウンのように固定され、中間部材が２つの部材間に固定され、アバットメントには固定されず、カンチレバー部材が１つの部材のみに固定され、アバットメントには固定されない。これらの部材も本発明によって包含される。

クラウンとブリッジフレームの三次元形状に関するデータの処理は、セラミッククラウンおよびブリッジフレームの製造用に、ＬＡＶＡの名称で３Ｍ ＥＳＰＥ ＡＧ（ドイツ、ゼーフェルト（Ｓｅｅｆｅｌｄ））によって供給されているＣＩＭシステムの一部であるＣＡＤシステムを用いてなされうることが知られている。この周知のＬＡＶＡシステムにより、ＣＡＤシステムは一方では光学式スキャナに接続され、もう一方ではＮＣフライス盤に接続される。スキャナは歯列印象の三次元表面を捕捉し、そのスキャンデータをＣＡＤシステムに送る。ＣＡＤシステムにより、ユーザーは、クラウンまたはブリッジフレームの三次元形状を設計するために、これらの表面データを要望どおりに処理または修正し、次いで対応する形状データをＮＣフライス盤へ送ることができる。最後に、ＮＣフライス盤により、ジルコニア（Ｚｉｒｋｏｎｉａ）または二酸化ジルコニウム（Ｚｉｒｋｏｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅ）のセラミックのブランクが形状データとできるだけ正確に一致させて処理される。

この周知のＣＡＤシステムで設計されたクラウンフレームは同様な厚さを有する。フレームに対応する形状データは、確かにクラウン用に調製された残根の三次元表面を示す、スキャナから得られた入力データから自動的にシステムによって以下のように計算される。すなわち、これらの表面入力データはコピーされ、次いでこれらコピーされたデータは、元の表面の各点に対して正常な距離、すなわち表面の基準の方向での距離が、外側のコピー表面に対して所定の固定値を有するように、元のデータに対して外側へスケーリングされる。この固定値は、フレームの同様な厚さをも示し、フレームがそれを必要とする所望の安定性を有するように選択され、後のフライス加工における負荷、ならびに完成および残根への配置後、咀嚼時に耐えることができる。

これら同様な厚さを有する周知のＣＡＤシステムで設計されたクラウンフレームは、一般にきわめて有用であるが、特別な場合には、以下、例えば図２を用いて詳細に説明される問題がもたらされる。

図２においては、下切歯、正確に言えば、その形成縁１６まで調製された残根１０、および上対合歯１１が断面図で示されている。図示されている問題のあるケースでは、歯科医は下歯の切端部分を相当に広く除去する必要があったので、そのため残根１０と対合歯１１との間に大きな隙間が開いている。そこで、周知のＣＡＤシステムにより、形成縁１６の上部の残根表面１２の元のデータを基にして、同様な距離で残根表面１２に対して位置する外側のフレーム表面１３のスケーリングされたコピーデータが計算され、フレーム１４は同様な厚さを有する。

図２において十分に確認されるように、歯科技工士によってフレーム１４へ配置されたベニヤリング１５により、フレーム１４によってほとんど閉鎖されない対合歯１１への残ったままの隙間が閉鎖されなければならない。しかし、ベニヤリングの厚さは、さもないとベニヤリングの安定性が相当大幅に低下するため、一定の最大値を超えてはならない。

この問題において、本発明は、切端範囲におけるフレームを従来よりも厚く形成することを提案することによって、第１の態様で開始される。これは図１において十分に確認される。

これは、例えば、周知の方法で計算されたコピー表面で少なくとも２つの空間軸でさまざまにスケーリングされることによって、同じ形状の厚さのフレーム１４’に属する周知の外側フレーム表面１３’のいわゆる「全体的な」修正によって達成されうる。図１に示されているフレーム１４においては、外側フレーム表面１３を示すコピー表面は、例えば、垂直方向で矢状方向よりも大幅に拡大された。

その結果、切端範囲においては、図１のベニヤリング１５は図２のベニヤリング１５’よりも明らかに薄く、そのため高い安定性を有する。さらに、歯科技工士は、多くの材料をフレーム１４へ配置する必要がないため、図１のベニヤリング１５をより迅速に製造することができる。

本発明による全体的な修正は、下部形成縁１６が変化しないようにＣＡＤシステムによって実行されうる。これは残根上のフレーム１４の正確な位置にとって重要である。さらに、特定の空間軸でのスケーリングは、一定のスケーリング係数だけではなく、例えば形成縁１６との距離に依存する可変のスケーリング係数によっても行われうる。したがって、例えば、垂直軸および／または矢状軸のための台形のスケーリング機能が使用されうるため、コピーもしくはフレーム表面１３は、切端範囲で最も強く変形される。それによって自然な歯形がきわめて十分に近づけられうる。

例えば、遠位方向で近心方向とは異なる変形を達成するために、空間軸のプラスおよびマイナス部分のスケーリングをさまざまに選択することも可能である。

スケーリングは、キーボードおよび／またはマウスを介した数字入力によって設定されうる。

全体的な修正はあらゆる場合に最適にカバーしえないため、本発明は第２の態様においていわゆる「部分的な」修正を提供する。これは、歯科技工士の利用を軽減するために、例えば従来のワックスナイフに倣って作成されうる。図３の一連の図面に示されているように、ユーザーは表面の範囲をマウスでマーキングする必要があり（図３に赤で表示）、これらは次いであらかじめ設定されたパラメータで修正される。これらのパラメータは、部分的修正の少なくとも直径および強度を包含する。強度は、この場合、有向の、または離れたフレーム材料の厚さと理解される。いかに強く修正中に表面が滑らかにされるかを規定するいわゆる温度も使用されうる。

すべての修正においては、補綴の最小限の安定性要件が保持されるために、特定の条件が満たされる必要がある。例えば、フレームは、破損を回避するために、最小限の壁の強度を有する必要がある。これは本発明の第３の態様により、最小限の安定性要件を満たし、フレームの実際の表面と共に示される追加の制御表面が生成されることによって監視されうる。

第４の態様において、本発明は、歯科補綴（１４）の三次元形状に関するデータの処理のための方法であって、その方法は、
ａ）補綴（１４）のために調製された残根（１０）の三次元表面を示す入力データが提供されるステップと、
ｂ）補綴（１４）のための最小限の安定性要件が提供されるステップと、
ｃ）最小限の安定性要件を満たす制御表面を示す制御データが入力データから生成されるステップと、
ｄ）補綴（１４）の三次元形状を示す形状データが生成されるステップと、
ｅ）補綴（１４）の形状が前記制御面と共に示されるステップと
を有する。

ステップａ）においては、入力データは、例えば、義歯印象の三次元表面を把握するスキャナによって、または患者の口腔における義歯状態の三次元表面を把握する口腔内スキャナによって提供されうる。

ステップｂ）においては、安定性要件は、例えば、コンピュータによって自動的に、および／またはユーザーによって手動で提供されうる。

ステップｃ）においては、制御データは、例えば、コンピュータによって自動的に、および／またはユーザーによって手動で生成されうる。

ステップｄ）においては、形状データは、例えば、コンピュータによって自動的に、および／またはユーザーによって手動で生成されうる。

ステップｅ）においては、表示は、例えば、モニターによって行われうる。

ステップの順序は希望または必要によって選択されうる。したがって、例えばステップｄ）は、ステップｃ）の前、同時、または後に行われうる。また、ステップｅ）においては、例えば、最初に制御表面のみ、その後に補綴の形状が追加的に、例えばオーバーレイによって示されうるが、ただし、逆の順序または同時の表示開始も可能である。

この方法は別のステップ、すなわち、
ｆ）形状データが修正されるステップと、
ｇ）修正された形状データに対応する補綴（１４）の実際の形状が制御表面と共に示されるステップと
を有する。

ステップｆ）においては、形状データは、例えば別の上記の定義によって全体的に、および／または、例えば別の上記の定義によって部分的に、および／または、例えばコンピュータによって自動的に、および／またはユーザーによって手動で修正されうる。

ステップｇ）においては、例えば、最初に制御表面のみが、その後に補綴の実際の形状が追加的に、例えばオーバーレイによって示されうるが、ただし、逆の順序または同時の表示開始も可能である。

ステップｄ）において形状データは入力データから生成されることが示されうる。

形状データは、所定の形成縁（１６）が無変化のままであるように全体的に修正されることが示されうる。

制御表面は、最小限の安定性要件を正確に満たすことが示されうる。

本発明による方法がコンピュータプログラムを用いて実行されることが示されうる。

第５の態様においては、本発明は、本発明による方法を実施するためのデータ処理装置であって、
−本方法において必要なデータのための入力デバイスと、
−入力デバイスに接続された、本方法によるデータの処理のためのプログラムが実行される中央ユニットと、
−補綴（１４）および制御表面の形状のために中央ユニットに接続された出力デバイスと
を有するデータ処理装置に関する。

第６の態様においては、本発明は、本発明による方法を実施するように構成されているコンピュータプログラムに関する。

第７の態様においては、本発明は、コンピュータで実行される場合、本発明による方法を実施するコンピュータプログラムに関する。

第８の態様においては、本発明は、本発明による方法を実施する命令を有するコンピュータプログラムに関する。

第９の態様においては、本発明は、本発明による方法を実行するコンピュータプログラムに関する。

第１０の態様においては、本発明は、本発明によるコンピュータプログラムが保存されるデータストレージデバイスに関する。データキャリアは、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ＣＤ、ＤＶＤ、メモリスティック、ハードディスク、ＲＡＭチップ、またはＲＯＭチップでありうる。

本発明はこれまでそのさまざまな実施形態に関連して記載されたことになる。当業者には、本発明の範囲を逸脱することなく記載された実施形態において多くの変更がなされうることが明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載された構造物に限定されるべきではなく、請求項の文言によって記載された構造物およびその構造物の等価物によってのみ限定されるべきである。

本発明の第１の態様を示す。 従来技術を示す。 本発明の第２の態様を示す。

符号の説明

１０ 残根
１１ 対合歯
１２ 残根表面
１３、１３’ 外側フレーム表面
１４、１４’ フレーム
１５、１５’ ベニヤリング
１６ 形成縁

Claims (6)

1. 歯科補綴（１４）の三次元形状に関するデータの処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記データの処理が、
   ａ）前記補綴（１４）のために調製された残根（１０）の三次元表面を示す入力データが提供されるステップと、
   ｂ）前記補綴（１４）のための最小限の壁の強度が提供されるステップと、
   ｃ）前記最小限の壁の強度を満たす制御表面を示す制御データを前記入力データから生成するステップと、
   ｄ）前記補綴（１４）の前記三次元形状を示す形状データを生成するステップと、
   ｅ）前記補綴（１４）の形状を前記制御表面と共にモニターに示すステップと、
   ｆ）修正された形状データが提供され、当該データを用いて前記補綴（１４）の形状を修正し、これによって補綴を修正するステップと、
   ｇ）前記修正された補綴を前記制御表面と共にモニターに示すステップと
   を含むプログラム。
2. ステップｄにおいて、前記形状データが前記入力データから生成される、請求項１に記載のプログラム。
3. 前記補綴（１４）の表面が少なくとも２つの空間軸でそれぞれにスケーリングされ、所定の形成縁（１６）が無変化のままである、請求項１または２に記載のプログラム。
4. 前記制御表面が前記最小限の壁の強度を正確に満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプログラム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプログラムを実施するためのデータ処理装置であって、
   −前記データの処理において必要なデータのための入力デバイスと、
   −前記入力デバイスに接続され、前記データの処理のためのプログラムが実行
   される中央ユニットと、
   −前記補綴（１４）および前記制御表面の形状のために前記中央ユニットに接続された表
   示デバイスと、
   を有するデータ処理装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプログラムを記録したデータキャリア。