JP5610973B2

JP5610973B2 - 曲面付与用歯科用研削バー

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Publication number: JP5610973B2
Application number: JP2010235984A
Authority: JP
Inventors: 六人部慶彦; 秀次薗井; 麻紗子繁澤
Original assignee: Shofu Inc
Current assignee: Shofu Inc
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: JP2012085884A

Description

本発明は、歯科治療において、支台歯の切端部や咬合面に形成される凸部をなだらかな曲面に形成可能な歯科用研削バーに関するものである。

従来は歯科治療方法として、歯牙の欠損の著しい修復方法の１つとして、歯牙を支台歯と呼ばれる土台に形成し、その支台歯に適合するクラウンと呼ばれる歯冠を作製し接着により治療を行なう方法がある。支台歯の形成には歯科用研削バーが主に使用される。

従来は鋳造によって作製された金属製のコアに上部構造を付与したクラウンを用いることが一般的であったが、近年、支台歯形状の電子データを基にCAD/CAM技術を用いてセラミックス製のコアを作製する技術が開発された。即ち、支台歯形状を３Dスキャナで読み取り、その形状からCAD技術を用いてコア成形データを作成し、セラミックス製のブロックを切削してコアを作製し、上部構造を付与する。

支台歯の形成に使用する歯科用研削バーは主に棒状のシリンダータイプが用いられ、支台歯の切端部については術者の感覚によって研削バーを適度に傾けることに形成を行うため、旧来の支台歯は切端部にステップの発生や角部が形成される傾向にあった。支台歯の切端部が鋭角となった模式図を図１に示す。
近年、支台歯の形状をレーザ等の３Dスキャナーで読み取り、CADでコア形状を設計し、電子データ化してCAMにて支台歯に適合するコアを作製する方法が現れた。

しかし、支台歯に鋭利な部分やステップが存在すると３Dスキャナーで形状を読み取るときに正確に形状を読み込むことは難しく、正確なCADデータを作製できないことが多く発生した。

また、支台歯の鋭利な部分はCAMでの加工時にドリル３がコア形状を過剰に削除してしまい正確にコア形状を再現できない問題が生じる。例えば、図１のコア内形のデータをCAMにて切削すると先端部が、図２の左図の様に切削され、CADデータ形状とCAMデータと大きく隔たった形状となる。そのまま、コアを作製した場合は、右図の様にコアの先端形状と支台歯形状にギャップが生じることがあり、適合性の低下や上部構造物の作製時の厚みが変わることから、その部分の色調や物性への影響が著しく生じる。上部構造物とはコアの上部に天然歯を模倣する為に形成されるものである。
その為、支台歯にクラウンが合わないことや、クラウンに転写された鋭利な部分やステップに応力集中が生じ、破断などがしばしば発生していた。
特開２００９−１１８８９３

本発明は、上記従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、術者の感覚や経験を必要とせず、誰でも確実に支台歯の切端部や咬合面の凸部になだらかで適切な丸みや厚みを付与することが可能となり、３Dスキャナーで形状を読み取りやすく、かつCAMでの加工にも適した支台歯形状に形成可能な歯科用研削バーを提供するものである。
図2の右図は特定の研削プログラムにより作製されたコアであり、先端の内壁形状に合わせて作製されたものであるため、コアの外形に大きく影響し、上部構造の形成に影響する。そのため、色調や物性への影響が著しく生じる。
また、異なるプログラムではコアの先端部に孔が空くこともあり、コアとして利用できないものが作製されることもある。

本発明は、電子データを取得する支台歯（１）の頂部形状を形成する支台歯形成用研削バーであって、回転器具に接続する為の軸部（６）と、軸部の一端に研削体を有する作業部（５）から構成され、軸部（６）は長さ８〜２５ｍｍ、直径１．６〜２．４ｍｍの円柱状であり、作業部（５）は回転軸を中心とする回転体形状であり、回転軸を通る面で切断した場合の作業部表面の形状は、
中央に凹部を有し、凹部の谷の部分にある回転軸に最も近い最深部（８）を有し、凹部の端方向の山の部分にある回転軸から最も遠い端方向頂部（９）を有し、凹部の軸部方向の山の部分にある回転軸から最も遠い軸部方向頂部（１０）を有し、最深部（８）と端方向頂部（９）の間および最深部（８）と軸部方向頂部（１０）の間は、なだらかな曲線から構成され、回転軸から端方向頂部（９）までの長さ（２３）は０．８〜２．５ｍｍであり、回転軸から軸部方向頂部（１０）までの長さ（２４）は０．８〜２．５ｍｍであり、端方向頂部（９）から軸部方向頂部（１０）までの回転軸に水平な方向の長さは２〜４ｍｍであり、回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）は１．０ｍｍ以下であり、回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）と、回転軸から端方向頂部（９）までの長さ（２３）の差は０．５〜２ｍｍであり、回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）と、回転軸から軸部方向頂部（１０）までの長さ（２４）の差は０．５〜２ｍｍであり、端方向頂部（９）から先端部にかけ、窄まる形状のなだらかな曲線から構成され、端方向頂部（９）から回転軸への垂直な平面と回転軸との接点から、端部までの長さ（２８）が３ｍｍ以内であることを特徴とする支台歯形成用研削バーである。

本発明に係る歯科用研削バーを使用することによって、従来術者の感覚や経験則で行なっていた支台歯の切端部や咬合面の凸部の形成を術者の感覚や経験を問わずにステップの発生や角部が形成されない理想的な厚みと丸みを帯びた支台歯を確実に形成することが可能となる。
また、本発明の歯科用研削バーを用いて支台歯を形成することによってなだらかで適切な丸みや厚みを確保することが可能となり３Dスキャナーで形状を読み取るときに正確に形状を読み込むことができる。
また、適切な丸みや厚みを有するなだらかな支台歯を形成することによりCAMで精度の高い加工が可能となる。
課題に記載した問題点も解決することができる。

本発明に係る使用方法は、歯科用ハンドピースに取り付け回転させた歯科用研削バーの中央凹部を歯牙の支台歯形成における切端部や咬合面の凸部に撫でる様に押し当て、好ましい支台歯の形状を確実に形成できるものである。

本歯科用研削バーの作業部は歯科用ダイヤモンドバーやカーバイド製の切削器具である歯科用カーバイドバー以外にも焼結ダイヤモンドやビトリファイド砥石、ゴム砥石等でも可能であるが、歯科用ダイヤモンドバーであることが好ましい。

本歯科用研削バーの最良の形態を示す。
軸部は長さ８〜２５ｍｍ、好ましくは１０〜１８ｍｍ、直径１．６〜２．４ｍｍの円柱状、好ましくは１．６ｍｍと２．３５ｍｍである。長さが８ｍｍ以下の場合は、装着して使用する歯科用ハンドピースに装着できなく、１８ｍｍ以上ではバーが長すぎるため口腔内で取扱が困難な上、使用時に破折の可能性が高くなる。太さが１．６ｍｍ以下の場合と２．４ｍｍ以上の場合は、歯科用ハンドピースに装着できない。
作業部は回転軸を中心とする回転体形状である。
回転軸を通る面で切断した場合の作業部表面の形状は、どの面で切ったとしても、同一形状となる。即ち、本発明の研削バーは前述の通り、回転体形状をしており、回転器具に軸部を接続し回転させることにより、研削部の表層が被研削体に接触し、移動させることにより表層が連続して被研削体に接触する為に、被研削体表面がなだらかな仕上がりとなる。
回転軸から端方向頂部は０．８〜２．５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍである。０．８ｍｍ以下の場合は、頂部が低くなり、支台歯の切端部や咬合面の凸部の先端が平らに形成されるために適切な丸みを付与できず、２．５ｍｍ以上では作業部が大きくなり過ぎるため作業性が低下する。
回転軸から軸部方向頂部は０．８〜２．５ｍｍであり、好ましくは１〜２ｍｍである。０．８ｍｍ以下の場合は、頂部が低くなり、支台歯の切端部や咬合面の凸部の先端が平らに形成されるために適切な丸みを付与できず、２．５ｍｍ以上では作業部が大きくなり過ぎるため作業性が低下する。
端方向頂部と軸部方向頂部は２〜４ｍｍであり、好ましくは２．５〜３．５ｍｍである。２ｍｍ以下の場合は、凹部の幅が狭くなり、支台歯の切端に厚みが確保できず、４ｍｍ以上では支台歯の切端部や咬合面の凸部の先端が平らに形成されるために適切な丸みを付与できない。
回転軸から最深部の長さは０．３〜１．５ｍｍであり、好ましくは０．５〜１ｍｍである。０．３ｍｍ以下の場合は、作業部が細くなり安全性が低下し、１．５ｍｍ以上では作業部が大きくなり過ぎるため作業性が低下する。最深部と軸部の中心の長さは短すぎると作業部が細くなって強度が低下し、使用時に凹部が破折する可能性がある。また、長すぎると作業部全体が大きくなり、作業部と軸部の境界で破折する可能性が高いことと、口腔内での作業性が著しく低下する。
回転軸と最深部の長さと、回転軸と端方向頂部との長さの差は０．５〜２．０ｍｍである。０．５ｍｍ以下の場合は、支台歯の切端部や咬合面の凸部の先端が平らに形成されるために適切な丸みを付与できず、２．０ｍｍ以上では作業部が大きくなり過ぎるため作業性が低下する。
回転軸と最深部の長さと、回転軸と軸部方向頂部との長さの差は０．５〜２．０ｍｍである。０．５ｍｍ以下の場合は、支台歯の切端部や咬合面の凸部の先端が平らに形成されるために適切な丸みを付与できず、２．０ｍｍ以上では作業部が大きくなり過ぎるため作業性が低下する。
軸部方向頂部と端方向頂部の中点を含む回転軸に垂直な平面から最深部は１ｍｍ以内好ましくは、０．５ｍｍ以内である。１ｍｍ以上では凹部の形状がいびつとなり、支台歯の丸みに歪さを帯びた支台歯を形成することになり、支台歯に厚みや丸みを形成することが難しくなる。
端方向頂部から端部にかけて、なだらかな曲線や直線の組合せで構成される。
端方向頂部から回転軸への垂直な平面と回転軸との接点から端部への長さは３ｍｍ以内である。３ｍｍを越えると臼歯については１歯につき凸部の咬頭を２箇所有するため、一方の咬頭を形成する際にもう一方の咬頭を研削バーの先端が接触してしまうことがある為好ましくない。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
図３は臼歯の頬側咬頭を本発明の研削バーで形成している状態の概略図である。臼歯の切削は回転器具に接続された研削バーを頬側から舌側へ差し入れ、研削材の最深部が咬頭に当たる様に研削を行う。研削は咬頭の峰沿いに行う。同様に舌側も頬側から研削を行う。上下顎同様に研削を行う。このことから中央窩に接する部分の端方向頂部と軸部方向端部の形状が同一であることが好ましい。
図４は中切歯切端を本発明の研削バーで整形している状態の概略図である。臼歯と同様に研削は回転器具に接続された研削バーを唇側から口腔内へ差し入れ、研削材の最深部が切端に当たる様に研削を行う。研削は咬頭の峰沿いに行う。
臼歯については１歯につき凸部の咬頭を２箇所有するため、一方の咬頭を形成する際にもう一方の咬頭を研削バーの先端が接触してしまうことから、端方向頂部から先端部にかけ、窄まる形状のなだらかな曲線から構成され、端方向頂部から回転軸への垂直な平面と回転軸との接点から端部への長さが３ｍｍ以内であることが好ましい。
図５は本発明の研削バーで中切歯切端を成形し、クラウンを装着した概念図である。図で示す通り、クラウンとの適合もよく、先端部におけるクラウンと支台歯も適合している。
図６は本発明に係る歯科用研削バーの一例を示す正面図である。それぞれ歯牙の研削を行う作業部５と歯科用ハンドピースに装着して回転を与える軸部６からなる。

図７は本実施形態における歯科用研削バーであり、本発明に係る歯科用研削バーの一例を示す作業部を拡大した断面図である。作業部内部には金属製の母材があり、表面にダイヤモンド粒子を電着した構造を有している。

作業部５の大きさが大きすぎると口腔内での作業性が低下し、隣在する歯を傷つける恐れが生じる。また小さすぎると曲面が小さくなり、目的の形状が得られない。
従って、最適な軸部の端から作業部先端までの全長は１８〜２２ｍｍであり、作業部５の軸部との移行部から作業部先端までの全長は４〜７ｍｍとなる。

図８は本実施形態における歯科用研削バーの一例を示す図で、図７の作業部を断面として拡大し、回転軸を中心とした回転体であることから、回転軸に沿った断面図の一部を示すものである。２２は回転軸から最深部の長さである。２３は回転軸から端方向頂部の長さである。２４は回転軸から軸部方向頂部の長さである。２５は端方向頂部と軸部方向頂部の中点を含む軸部の中心に垂直な平面から最深部は１ｍｍ以内を示す範囲である。２６は回転軸と最深部の長さと回転軸と端方向頂部との長さの差である。２７は回転軸と最深部の長さと回転軸と軸部方向頂部との長さの差である。２８は端方向頂部を含む回転軸に垂直な平面に有する回転軸から端部の長さである。

作業部については、先端部以外は鋭角部を作らず、曲面若しくは平面で構成することにより、あやまって歯牙に研削バーが当たっても支台歯に鋭角部を形成しない為、良好である。
また、作業部先端に曲面を付与することにより、先端の曲面で支台歯の角やステップを丸めることが可能となる。

なお、作業部の材質は電着されたダイヤモンド、シンターダイヤモンド、カーバイドまたはスチール製の切削器具、もしくはビトリファイド系砥石やゴム砥石で作製可能であり、それぞれ適した砥粒や粒度、刃先を選択することができる。

上記のような歯科用研削バーを用いて歯牙の支台歯形成における切端部や咬合面の凸部の形成を行う手順を例示すると次のようになる。通法により支台歯の軸面を形成し、最後に切端部や咬合面の凸部に作業部の凹部を当て研削することにより、なだらかな曲面を有する支台歯を形成することが可能となる。

本発明は歯科用研削バーであり、産業上利用される。

従来の研削材で研削した支台歯の切端部が鋭角となった模式図である。左図はセラミックブロックを図1の支台歯で取得したデータを元にCAMドリルにて研削しているところを示し、右図は左図の方法で作製したコアを支台歯に装着した場合の概念図である。本発明に係る歯科用研削バーの臼歯の咬合面の凸部の使用例を示す図である。本発明に係る歯科用研削バーの前歯の切端の凸部の使用例を示す図である。本発明に係る歯科用研削バーを用いて、支台歯を形成した場合のクラウンを装着した状態であって、右記のものは正面、左記のものは側面を示す断面図である譲渡本発明に係る歯科用研削バーの一例を示す図である。本発明に係る図６の歯科用研削バーの作業部がダイヤモンドの電着層で構成されている拡大図である。本発明に係る歯科用研削バーの一例であって図６の作業部の拡大図である。

１支台歯
２コア
３ＣＡＭドリル
４セラミックス製のブロック
５作業部
６軸部
７ダイヤモンドの電着層
８最深部
９端方向頂部
１０軸方向頂部
１１ギャップ
１２クラウン
１７臼歯の頬側咬頭
１８中切歯切端
１９作業部の母材
２２回転軸から最深部の長さ
２３回転軸から端方向頂部の長さ
２４回転軸から軸部方向頂部の長さ
２５端方向頂部と軸部方向頂部の中点を含む軸部の中心に垂直な平面から最深部は１ｍｍ以内を示す範囲
２６回転軸と最深部の長さと、回転軸と端方向頂部との長さの差
２７回転軸と最深部の長さと、回転軸と軸部方向頂部との長さの差
２８端方向頂部から回転軸への垂直な平面と回転軸との接点から端部への長さ

Claims

電子データを取得する支台歯（１）の頂部形状を形成する支台歯形成用研削バーであって、
回転器具に接続する為の軸部（６）と、軸部の一端に研削体を有する作業部（５）から構成され、
軸部（６）は長さ８〜２５ｍｍ、直径１．６〜２．４ｍｍの円柱状であり、
作業部（５）は回転軸を中心とする回転体形状であり、
回転軸を通る面で切断した場合の作業部表面の形状は、
中央に凹部を有し、
凹部の谷の部分にある回転軸に最も近い最深部（８）を有し、
凹部の端方向の山の部分にある回転軸から最も遠い端方向頂部（９）を有し、
凹部の軸部方向の山の部分にある回転軸から最も遠い軸部方向頂部（１０）を有し、
最深部（８）と端方向頂部（９）の間および最深部（８）と軸部方向頂部（１０）の間は、なだらかな曲線から構成され、
回転軸から端方向頂部（９）までの長さ（２３）は０．８〜２．５ｍｍであり、
回転軸から軸部方向頂部（１０）までの長さ（２４）は０．８〜２．５ｍｍであり、
端方向頂部（９）から軸部方向頂部（１０）までの回転軸に水平な方向の長さは２〜４ｍｍであり、
回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）は１．０ｍｍ以下であり、
回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）と、回転軸から端方向頂部（９）までの長さ（２３）の差は０．５〜２ｍｍであり、
回転軸から最深部（８）までの長さ（２２）と、回転軸から軸部方向頂部（１０）までの長さ（２４）の差は０．５〜２ｍｍであり、
端方向頂部（９）から先端部にかけ、窄まる形状のなだらかな曲線から構成され、
端方向頂部（９）から回転軸への垂直な平面と回転軸との接点から、端部までの長さ（２８）が３ｍｍ以内であることを特徴とする支台歯形成用研削バー。