JP6073227B2 - 歯科補綴物設計での補綴物操作 - Google Patents
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Description
歯科補綴物設計での咬合評価のための種々の実施態様がここに述べられる。幾つかの実施態様は、現行システムより改善された咬合評価を提供する。幾つかの実施態様において、咬合歯の初期配列(咬合評価前)は、咬合歯の物理的模型の走査時に、走査されたチェックバイトを使用することによるか、及び/または初期相対配列を得るために咬合歯と関連した3D模型の一つまたは両方を操作する操作者による、口内走査時の上歯と下歯の相対配列によって規定される。初期相対配列が規定された後、その技術は、二つの3D模型間の第一接触点(例えば重力方向の)を見出すことを含むことができる。これは、距離計算、例えば二つの3D模型間の最も接近した点を使用して決定することによりなされることができる。二つの3D模型間の第一接触点を見出すための別の方法は、二つの3D模型の一方が他方の上に「落ちる」ことをシミュレートすることができる。第一接触点が決定された後(そしてもしそれが既に完了していなければ)、3D模型の一つが、二つの3D模型をその第一接触点に一緒にもたらすために重力方向に平行移動されることができる。第一接触点は、六自由度動作のシミュレーション、束縛剛体動作シミュレーション、自由落下シミュレーション等の動作シミュレーションでの旋回軸として使用されることができる。
図2は、歯科補綴物設計での咬合評価及び/または補綴物操作のための例示システム200を示す。システム200は、一つ以上のディスプレイ220に結合された一つ以上のコンピュータ210、及び一つ以上の入力装置230を含むことができる。歯科医、歯科技術者、または他の人であることができる操作者240は、キーボード及び/またはマウスのような一つ以上の入力装置230を操作することによりシステム200を使用して歯科補綴物を計画することができる。ある実施態様では、歯科計画を作業しながら、操作者240はディスプレイ220上で歯科計画及び他の関連歯科計画データを見ることができる。ディスプレイ220は二つ以上の表示領域または部分を含むことができ、それらのそれぞれは歯科計画の異なるビューを表示する。例えば、ある実施態様では、ディスプレイ220は、歯科計画の半現実的3Dレンダリング、歯科計画のローカライズされた抽象化、及び/または歯科計画の断面表現を示すことができる。これらの表示のそれぞれまたは部分は、プログラム内で及び/またはコンピュータ210上でデータを使用して内部的にリンクされることができる。例えば、コンピュータ210上で動作するプログラムは、記憶装置内に歯科計画の単一内部表現を持つことができ、この内部表現はディスプレイ220上に二つ以上の抽象または半現実的態様で表示されることができる。
図3A及び3Bは、歯科補綴物設計での咬合評価のための二つの技術を示す。咬合を評価する際、この技術は、歯の一つの3D模型の歯の別の3D模型に対する動作のシミュレーションを含むことができる。動作シミュレーションは、種々の実施態様において、六自由度剛体動作シミュレーション、自由落下シミュレーション、制約の一つまたは組み合わせを持つ剛体シミュレーション、または他の動作シミュレーションを含むことができる。この技術は、上歯または下歯の組のいずれかを「動く」3D模型とし、他を静止させることにより行うことができる。これに代えて、両模型が他方に対して動くこともできる。咬合評価の第一工程は、ある実施態様では、第一接触点として、重力の方向に、上方3D模型に対して最も接近している下方3D模型上の点を決定することを含むことができる。初期接触点が決定されたら、上方3D歯模型と下方3D歯模型の間の他の候補接触点が、一つ以上の予め決められた停止基準が満たされるまでシミュレーション動作を用いて決定されることができる。種々の実施態様において、初期接触点は第一及び第二3D模型間の重力方向に最も接近した点を見出すことにより決定されることができる。動作シミュレーションの次の工程では、候補接触点(恐らく初期接触点を含む)が見出されることができる。候補接触点の適切性を評価した後に、各候補接触点(恐らく初期接触点を含む)が次の動作シミュレーション工程で使用するために選択したりまたは選択しないようにすることができる。例えば、もし特定の接触点が決定され、それが初期接触点(初期接触点が再度シミュレーションのこの工程での接触点であると見出されたと仮定)と重心との間にあるなら、この特定の接触点は、初期接触点の代わりに使用されることができる。この方法では、第一接触点は、シミュレーションの次の工程で使用されないかもしれず、同様に、第一と第二の3D模型間の咬合を規定するために使用される接触点の最終組に最後には入られないかもしれない。
図4は、下歯模型420と上歯模型430を示すオーバーレイされた表現部410を持つインターフェース400を示す。図に示されるように、最初は下歯模型420と上歯模型430間に隙間があるかもしれない。ある実施態様では、オーバーレイされた表現部510を持つインターフェース500を示す図5に示されるように、上歯及び下歯模型(例えば520,530)の略直線状の組の上に三つの接触点を持つことは、望ましくないまたは解剖学的に不可能である方法で3D模型を「落下する」ことを起こすかもしれない。図5に示されるように、3D模型530は、3D模型520上に落ち、人間の顎の束縛を恐らく与えることができないような方法で傾いている。かかる状況では、重心の対向側にある二つの候補接触点を探すことを含む停止基準を持つことが望ましいかもしれない。図6は、オーバーレイされた表現部610を持つインターフェース600を示し、そこでは動作シミュレーションを用いて下歯模型620上に上歯模型630が落ちている。図6では、下歯模型620と上歯模型630の相対配列を決定するために使用された停止基準(a)は、重心650の対向側にある二つの候補接触点640及び641を決定することを含むことができる。図5と図6を比較すると、ある条件では、この二点停止基準の使用は三点停止基準よりより良好な結果を生み出しうることがわかる。
上で述べたように、仮想多歯補綴物を設計するとき、操作者は、個々の補綴歯の3D模型を互いに独立して動かすことができる。例えば図12を考慮して下さい。図12は、オーバーレイされた表現部1210を持つインターフェース1200を示す。オーバーレイされた表現部1210内には、不透明として示されている下歯1220の3D模型、並びに補綴歯1270,1271及び1272の3D模型がある。図12にも示されているのは、操作ハンドル1280,1281,1282,1290及び1291である。これらの操作ハンドルは、補綴歯1270,1271及び1272の個々の3D模型を、互いに対して、下歯1220の模型に対して、及び/または補綴歯1270,1271及び1272の3D模型を包囲する仮想多歯補綴物に対して操作するために多数の方法を提供することができる。すなわち、もし3D補綴歯1270,1271及び1272を含んだ仮想多歯補綴物の3D模型があるなら、そのときは操作点1280,1281,1282,1290及び1291は、3D補綴歯1270,1271及び1272のための模型が仮想多歯補綴物に対して操作されることを可能にすることができる。操作具1280,1281,1282,1290及び1291を介して利用されることができる操作の例は、スケーリング、平行移動、回転等であることができる。例えば、もし操作者が操作具1290を使用し、それを左に変位したなら(図12に示された方向に)、そのときは補綴歯1270の3D模型は寸法を減らす(例えばより小さな尺度にする)ことができ、補綴歯1271の3D模型は寸法を増やす(例えばより大きな尺度にする)ことができる。これは図14Bに示されており、そこでは操作具1490が図12の操作具1290の位置に対して左に動かされており、補綴歯1470の3D模型は図12の補綴歯1270の3D模型と比べて寸法を減らされている。補綴歯1471の3D模型は図12の補綴歯1271の3D模型と比べると寸法を増加されている。図12に再度戻ると、もし異なる操作具が、例えば操作具1281が操作者により動かされるなら、そのときはその操作具と関連した歯は、他の歯に対してまたは仮想多歯補綴物に対して平行移動されることができる。再度図14Bを見ると、操作具1481がスクリーン空間中で図12でそれがあった所に対して上に動かされたことを我々は見る。従って、補綴歯1471の3D模型はスクリーン空間中で仮想多歯補綴物のための他の歯に対して上に平行移動されている。
図13Aは、歯科補綴物設計での補綴物操作のための方法1300を示す。ブロック1310では、仮想多歯補綴物が、修復される領域に対して与えられている。例えば、図12を見ると、補綴歯1270,1271及び1272の3D模型を含む仮想多歯補綴物は、下歯模型1220により表現されたように、修復されるその下にある部分、並びにその対合歯(図12に示さず)の両方に対して与えられる。
Claims (19)
- 歯科補綴物設計での補綴物操作のためのコンピュータ実施される方法であって、
コンピュータ実施されるインターフェースを介して、仮想多歯補綴物を提示すること、但し前記仮想多歯補綴物は個々の歯の二つ以上の3D模型を含み、前記仮想多歯補綴物が、修復されるべき患者の口の多歯領域の3D表現に対して提示され、前記コンピュータ実施されるインターフェースが一つ以上のコンピュータ装置上で動作する;
仮想多歯補綴物と関連した操作具を提示すること、但し、前記操作具によって行なわれる操作は、スケーリング、平行移動、回転、及び表面変形のうちの少なくとも一つであり、前記操作は、仮想多歯補綴物の単一の歯に又は仮想多歯補綴物の全体に適用されることができ、前記操作具は、第一組の操作ハンドルと第二組の操作ハンドルを含み、前記第一組の操作ハンドルのメンバーは、個々の歯の一つより多い3D模型の特性と関連し、前記第二組の操作ハンドルのメンバーは、個々の歯の単一の3D模型の特性と関連する;
仮想多歯補綴物内の歯のサブセットを操作する命令を、操作者から、コンピュータ実施されるインターフェースを介して、受けること、但し、前記命令は、前記第一組の操作ハンドルの一つと前記第二組の操作ハンドルの一つを作動させることを含む;
一つ以上の計算装置を用いて、操作命令に基づいて、仮想多歯補綴物の形状のための一つ以上のパラメーターを修正すること、但し前記一つ以上のパラメーターは歯のサブセットに関係している;及び
仮想多歯補綴物に関係した製造データを発生すること;
を含むことを特徴とする方法。 - 方法がさらに、仮想多歯補綴物のための一つ以上の追加の形状パラメーターを修正することを含み、前記一つ以上の追加のパラメーターが、歯のサブセットの外側にある仮想多歯補綴物内の一つ以上の特定の歯に関係していることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 操作命令に基づいた修正が、仮想多歯補綴物内の一つ以上の特定の歯に関係した歯のサブセット内のある歯をスケーリングすることを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 操作命令に基づいた修正が、歯のサブセット内のある歯のスケーリングに基づいて歯のサブセット内の第二の歯をスケーリングすることを含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 操作命令に基づいた修正が、歯のサブセットの外側にある仮想多歯補綴物内の一つ以上の特定の歯に関係した歯のサブセット内の歯を平行移動することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 方法がさらに、対合歯との評価された咬合に基づいて仮想多歯補綴物を修正することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 方法がさらに、二つの歯間の距離を決定すること、及び二つの歯間の距離の少なくとも一部に基づいて二つの歯のスケーリングを修正することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 一つ以上の計算装置を含む、歯科補綴物設計での補綴物操作のためのシステムであって、前記計算装置が:
コンピュータ実施されるインターフェースを介して、仮想多歯補綴物を提示する、但し前記仮想多歯補綴物が個々の歯の二つ以上の3D模型を含み、前記仮想多歯補綴物が、修復されるべき患者の口の多歯領域の3D表現に対して提示され、前記コンピュータ実施されるインターフェースが一つ以上の計算装置上で動作する;
仮想多歯補綴物にわたって延びる操作具を提示する、但し、前記操作具によって行なわれる操作は、スケーリング、平行移動、回転、及び表面変形のうちの少なくとも一つであり、前記操作は、仮想多歯補綴物の単一の歯に又は仮想多歯補綴物の全体に適用されることができ、前記操作具は、操作具に沿ってかつ個々の歯の隣接する3D模型の間に配置された第一組の操作ハンドルと第二組の操作ハンドルを含み、前記第一組の操作ハンドルは、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性と関連し、前記第二組の操作ハンドルは、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性と関連する;
仮想多歯補綴物内の歯のサブセットを操作する命令を、操作者から、コンピュータ実施されるインターフェースを介して、受ける、但し、前記命令は、前記第一組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性を変化させること、及び前記第二組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性を変化させることを含む;
操作命令に基づいて、仮想多歯補綴物の形状のための一つ以上のパラメーターを修正する、但し前記一つ以上のパラメーターが歯のサブセットに関係している;及び
仮想多歯補綴物に関係した製造データを発生する;
ように構成されていることを特徴とするシステム。 - 操作命令に基づいた修正が、仮想多歯補綴物内の一つ以上の特定の歯に対して歯のサブセット内のある歯をスケーリングすることを含むことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 操作命令に基づいた修正が、歯のサブセットの外側にある仮想多歯補綴物内の一つ以上の特定の歯に対して歯のサブセット内の歯を平行移動することを含むことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 方法がさらに、対合歯との評価された咬合に基づいて仮想多歯補綴物を修正することを含むことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 方法がさらに、二つの歯間の距離を決定すること、及び二つの歯間の距離の少なくとも一部に基づいて二つの歯のスケーリングを修正することを含むことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 歯科補綴物設計での補綴物操作のためのコンピュータ実施可能な命令を含むコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータ実施可能な命令が、一つ以上の計算装置上で実行するとき、
コンピュータ実施されるインターフェースを介して、仮想多歯補綴物を提示すること、但し前記仮想多歯補綴物は個々の歯の二つ以上の3D模型を含み、前記仮想多歯補綴物が、修正されるべき患者の口の多歯領域の3D表現に対して提示され、前記コンピュータ実施されるインターフェースが一つ以上の計算装置上で動作する;
仮想多歯補綴物にわたって延びる操作具を提示すること、但し、前記操作具によって行なわれる操作は、スケーリング、平行移動、回転、及び表面変形のうちの少なくとも一つであり、前記操作は、仮想多歯補綴物の単一の歯に又は仮想多歯補綴物の全体に適用されることができ、前記操作具は、操作具に沿ってかつ個々の歯の隣接する3D模型の間に配置された第一組の操作ハンドルと第二組の操作ハンドルを含み、前記第一組の操作ハンドルは、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性と関連し、前記第二組の操作ハンドルは、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性と関連する;
仮想多歯補綴物内の歯のサブセットを操作する命令を、操作者から、コンピュータ実施されるインターフェースを介して、受けること、但し、前記命令は、前記第一組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性を変化させること、及び前記第二組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性を変化させることを含む;
操作命令に基づいて、仮想多歯補綴物の形状のための一つ以上のパラメーターを修正すること、但し前記一つ以上のパラメーターは歯のサブセットに関係している;及び
仮想多歯補綴物に関係した製造データを発生すること;
を含む方法を実施することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 歯科補綴物設計での補綴物操作のためのコンピュータ実施される方法であって:
コンピュータ実施されるインターフェースを介して、仮想補綴物を提示すること、但し前記仮想補綴物が、修復されるべき患者の口の領域の3D表現に対して提示され、修復されるべき患者の口の領域の前記3D表現が、歯の対応する対合歯領域を持ち、前記コンピュータ実施されるインターフェースが一つ以上の計算装置上で動作する;
一つ以上の補綴物操作命令を、操作者から、コンピュータ実施されるインターフェースを介して、受けること、但し、前記補綴物操作命令によって行なわれる操作は、スケーリング、平行移動、回転、及び表面変形のうちの少なくとも一つであり、前記操作は、仮想多歯補綴物の単一の歯に又は仮想多歯補綴物の全体に適用されることができ、前記命令は、第一組の操作ハンドルを作動させて、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性を変化させること、及び第二組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性を変化させることを含む;
一つ以上の補綴物操作命令の各補綴物操作命令に対し、一つ以上の計算装置を用いて、一つ以上の補綴物操作命令に基づいて及び歯の対応する対合歯領域に対する補綴物の咬合に基づいて、仮想補綴物を修正すること;及び
仮想補綴物に関係した製造データを発生すること;
を含むことを特徴とする方法。 - 補綴物操作命令に基づいた修正が、仮想補綴物内の一つ以上の他の歯に対して仮想補綴物内のある歯をスケーリングすることを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 補綴物操作命令に基づいた修正が、仮想補綴物内の一つ以上の他の歯に対して仮想補綴物内の歯を平行移動することを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 一つ以上の計算装置を含む、歯科補綴物設計での補綴物操作のためのシステムであって、前記計算装置が:
コンピュータ実施されるインターフェースを介して、仮想補綴物を提示する、但し前記仮想補綴物が、修復されるべき患者の口の領域の3D表現に対して提示され、修復されるべき患者の口の領域の前記3D表現が、歯の対応する対合歯領域を持ち、前記コンピュータ実施されるインターフェースが一つ以上の計算装置上で動作する;
一つ以上の補綴物操作命令を、操作者から、コンピュータ実施されるインターフェースを介して、受ける、但し、前記補綴物操作命令によって行なわれる操作は、スケーリング、平行移動、回転、及び表面変形のうちの少なくとも一つであり、前記操作は、仮想多歯補綴物の単一の歯に又は仮想多歯補綴物の全体に適用されることができ、前記命令は、第一組の操作ハンドルを作動させて、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つより多い歯の特性を変化させること、及び第二組の操作ハンドルを使用して、仮想多歯補綴物を形成する個々の歯のうちの一つのみの歯の特性を変化させることを含む;
一つ以上の補綴物操作命令の各補綴物操作命令に対し、補綴物操作命令に基づいて及び歯の対応する対合歯領域に対する補綴物の咬合に基づいて、仮想補綴物を修正する;及び
仮想補綴物に関係した製造データを発生する;
ように構成されていることを特徴とするシステム。 - 補綴物操作命令に基づいた修正が、仮想補綴物内の一つ以上の他の歯に対して仮想補綴物内のある歯をスケーリングすることを含むことを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 補綴物操作命令に基づいた修正が、仮想補綴物内の一つ以上の他の歯に対して仮想補綴物内の歯を平行移動することを含むことを特徴とする請求項17に記載のシステム。
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