JP6434829B2 - 歯科切削加工用ブロック及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯科切削加工用ブロック及びその製造方法に関する。詳しくは、歯科ＣＡＤ／ＣＡＭシステム用の歯科切削加工用ブロック及びその製造方法に関する。

近年、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用して歯科用補綴物が作製されている。ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用することにより、症例毎に異なる歯科用補綴物の形状を一定の品質で作製することができる。ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、支台、隣接歯、対合歯等の印象に基づいて、歯科用補綴物の形状をコンピュータを用いて設計し、樹脂、ガラス、セラミック、金属等で作製された歯科切削加工用ブロックを切削して所期の形状を有する歯科用補綴物を作製するシステムである。

歯科切削加工用ブロックは、通常、角柱や円柱等の基本形状を有している。これらの基本形状を有する歯科切削加工用ブロックを切削加工し、目的とする歯科用補綴物の形状を得るまでには長時間を要しており、生産性が低い。

特許文献１−２には、歯科切削加工用ブロックが開示されており、該ブロックは目的とする形状に近似する既製形状を有していても良いことが開示されている。歯科切削加工用ブロックを、目的とする形状に近似させることにより、切削時間は短縮できる。しかし、特許文献１−２には具体的な形状は記載されていない。歯科切削加工用ブロックは、あらゆる形状の補綴物を作製可能とする汎用性が求められる。しかし、歯科切削加工用ブロックを目的とする形状に近似させる場合、かかる汎用性は低下する。したがって、汎用性を維持しつつも、切削時間を短縮することが求められている。

特開２００１−１９５３９号公報 特開２０００−２８７９９７号公報

本発明の課題は、歯科切削加工用ブロックを切削加工して補綴物を作製する際の切削時間を短縮することができ、汎用性が高い歯科切削加工用ブロックを提供することにある。

本発明者は、前記課題を解決するため、先ず様々な形状の補綴物（臼歯を対象とする）を短い切削時間で作製することができる歯科切削加工用ブロックの被切削部の形状について検討した。さらに、この被切削部に取り付ける固定具の取付位置について検討した。その結果、歯科切削加工用ブロックの被切削部の形状を所定の形状に成形するとともに、所定の位置に固定具を取り付けることにより、臼歯を対象としたあらゆる形状の補綴物を短時間で作製することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

上記課題を解決する本発明は以下に記載するとおりである。なお、本願明細書において、柱体形状とは、互いに平行かつ同一形状の底面を有し、かつ該底面に平行なあらゆる断面の形状が該底面と同一形状を有する形状をいう。
また、凸部の頂点とは、凸部の上端をいい、上端が平面である場合には、該平面の中心部をいう。同様に、凹部の谷底点とは、凹部の下端をいい、下端が平面である場合には、該平面の中心部をいう。

〔１〕 互いに平行かつ同一形状の底面を有する柱体形状の被切削部と、
前記被切削部の一底面に取り付けられた固定具と、
からなる歯科切削加工用ブロックであって、
前記底面の形状が以下の要件（ａ）〜（ｇ）：
（ａ） 辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＡから構成され、前記底面の形状を内包する最小の長方形（正方形を含む）のＸ軸に平行な辺ＡＢ及び辺ＣＤの長さが９〜１５ｍｍであり、Ｙ軸に平行な辺ＢＣ及び辺ＤＡの長さが７〜１５ｍｍである；
（ｂ） 前記底面の形状は、辺ＡＢ側にそれぞれ頂点（ｍ）、頂点（ｎ）を有する２つの凸部と、該２つの凸部の間に谷底点（ｏ）を有する１つの凹部と、を有し、辺ＣＤ側にそれぞれ頂点（ｐ）、頂点（ｑ）を有する２つの凸部と、該２つの凸部の間に谷底点（ｒ）を有する１つの凹部と、を有するとともに、辺ＢＣ側に頂点（ｓ）を有する１つの凸部を有し、辺ＤＡ側に頂点（ｔ）を有する１つの凸部を有する；
（ｃ） 頂点（ｍ）を通り辺ＡＢと交差する辺ＢＣに平行な線と、頂点（ｎ）を通り辺ＡＢと交差する辺ＢＣに平行な線と、のＸ軸方向の離間距離が、辺ＡＢの長さの３０〜８０％である；
（ｄ） 谷底点（ｏ）を通り辺ＡＢに平行な線と、頂点（ｍ）を通り辺ＡＢに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離、及び
谷底点（ｏ）を通り辺ＡＢに平行な線と、頂点（ｎ）を通り辺ＡＢに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離が、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜４０％である；
（ｅ） 頂点（ｐ）を通り辺ＣＤと交差する辺ＢＣに平行な線と、頂点（ｑ）を通り辺ＣＤと交差する辺ＢＣに平行な線と、のＸ軸方向の離間距離が、辺ＣＤの長さの５０〜９５％である；
（ｆ） 谷底点（ｒ）を通り辺ＣＤに平行な線と、頂点（ｐ）を通り辺ＣＤに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離、及び、
谷底点（ｒ）を通り辺ＣＤに平行な線と、頂点（ｑ）を通り辺ＣＤに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離が、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜５０％である；
（ｇ） 各頂点と各谷底点とを結んで形成される８角形の内部に前記底面の外周線が存在する場合、該外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＡＢに平行な線分の長さが、辺ＡＢの長さの１５％以下であり、該外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＢＣに平行な線分の長さが、辺ＢＣの長さの１５％以下である；
を満たすことを特徴とする歯科切削加工用ブロック。

〔２〕 頂点（ｍ）と谷底点（ｏ）とを通る線と、辺ＡＢと、がなす角度、及び頂点（ｎ）と谷底点（ｏ）とを通る線と、辺ＡＢと、がなす角度、がそれぞれ５〜４０°である〔１〕に記載の歯科切削加工用ブロック。

〔３〕 頂点（ｐ）と谷底点（ｒ）とを通る線と、辺ＣＤと、がなす角度、及び頂点（ｑ）と谷底点（ｒ）とを通る線と、辺ＣＤと、がなす角度、がそれぞれ１０〜５０°である〔１〕に記載の歯科切削加工用ブロック。

〔４〕 頂点（ｓ）が辺ＢＣを３：７〜７：３で分割するとともに、頂点（ｔ）が辺ＤＡを３：７〜７：３で分割する〔１〕に記載の歯科切削加工用ブロック。

〔５〕 頂点（ｍ）と頂点（ｓ）とを通る線と、頂点（ｐ）と頂点（ｓ）とを通る線と、がなす角度、及び頂点（ｎ）と頂点（ｔ）とを通る線と、頂点（ｑ）と頂点（ｔ）とを通る線と、がなす角度がそれぞれ１００〜１７０°である〔１〕に記載の歯科切削加工用ブロック。

〔６〕 少なくとも２部位以上の複数の補綴物について一定方向からの投影像を収集するステップと、
収集された複数の前記投影像の重ね合わせ像を最小面積化するステップと、
最小面積化された重ね合わせ像を底面とする柱体形状の被切削部を作製するステップと、
前記被切削部の一底面に固定具を取り付けるステップと、
を有することを特徴とする歯科切削加工用ブロックの製造方法。

本発明の歯科切削加工用ブロックは、被切削部が所定の形状を有しているため、様々な形状の補綴物を作製可能とする汎用性と、補綴物を作製する際の切削時間の短縮と、を両立することができる。また、本発明の歯科切削加工用ブロックは、固定具が所定の位置に取り付けられているため、切削時間をさらに短縮できる。さらに、本発明の歯科切削加工用ブロックは、切削時間が短縮されるため、切削工程における被切削物への負荷を軽減できる。そのため、補綴物の設計の幅を拡げることができる。

図１は、本発明の歯科切削加工用ブロックの構造を示す正面図である。 図２は、本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部の形状を示す説明図である。 図３は、本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部の形状を示す説明図である。 図４は、本発明の歯科切削加工用ブロックに補綴物が形成されている状態を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

（１）歯科切削加工用ブロック
本発明の歯科切削加工用ブロックは、切削加工により補綴物が形成される被切削部と、この被切削部を切削加工機に固定する固定具と、から構成される。図１は、本発明の歯科切削加工用ブロックを示す説明図である。図１中、１０は本発明の歯科切削加工用ブロックであり、１１は被切削部、１３は固定具である。１５及び１７は、被切削部１１の底面であり、底面１５と底面１７とは互いに平行であり、且つ同一の形状を有している。被切削部１１は、柱状形状である。被切削部１１の底面１５及び１７と平行な断面の形状は、前記底面１５及び１７の形状と同一である。被切削部１１の一底面１７には、固定具１３が取り付けられている。固定具１３の軸心は、柱状形状を有する被切削部１１の高さ方向（以下、Ｚ軸方向ともいう）と平行に取り付けられている。本発明の歯科切削加工用ブロックは、固定具１３が不図示の切削加工機に固定され、切削に供される。

（２）被切削部（ブロック部）
図２は、本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部１１の底面１５の形状を示す平面図である。図２中、底面１５を取り囲む長方形ＡＢＣＤは、説明のために記載するものであって実在しない。この長方形は、点Ａと点Ｂとを結ぶ辺ＡＢ、点Ｂと点Ｃとを結ぶ辺ＢＣ、点Ｃと点Ｄとを結ぶ辺ＣＤ、点Ｄと点Ａとを結ぶ辺ＤＡの４辺から構成され、底面１５の形状を内包する最小面積の長方形である。なお、この長方形は正方形である場合を含む。以下の説明では、辺ＡＢ方向及び辺ＣＤ方向をＸ軸方向とし、辺ＢＣ方向及び辺ＤＡ方向をＹ軸方向とし、柱状形状を有する被切削部１１の高さ方向（即ち、図２における紙面に垂直方向）をＺ軸方向として説明する。なお、歯科切削加工用ブロックの被切削部のサイズ（以下、ブロックサイズともいう）は、辺ＡＢの長さ×辺ＢＣの長さ×被切削部１１の高さによって表される。

底面１５は以下に説明する所定の形状を有している。

底面１５を内包する長方形ＡＢＣＤの辺ＡＢ及び辺ＣＤの長さは同一で９〜１５ｍｍである。また、辺ＢＣ及び辺ＤＡの長さは同一で７〜１５ｍｍである。１５ｍｍを超える場合、切削に要する時間が長くなる。また、この長さよりも小さい場合、補綴物の大きさを下回る場合が多くなる。

底面１５には、辺ＡＢ側に頂点（ｍ）を有する凸部２１及び頂点（ｎ）を有する凸部２２が形成されており、該２つの凸部２１及び２２の間には、谷底点（ｏ）を有する１つの凹部２３が形成されている。同様に、辺ＣＤ側に頂点（ｐ）を有する凸部２４及び頂点（ｑ）を有する凸部２５が形成されており、該２つの凸部２４及び２５の間には、谷底点（ｒ）を有する１つの凹部２６が形成されている。辺ＢＣ側には、頂点（ｓ）を有する１つの凸部２７が形成されることが好ましく、辺ＤＡ側には、頂点（ｔ）を有する１つの凸部２８が形成されていることが好ましい。

頂点（ｍ）は、切削加工後の補綴物の頬側咬頭あるいは舌側咬頭に相当する部分であり、頂点（ｎ）は、切削加工後の補綴物の舌側咬頭あるいは頬側咬頭に相当する部分である。また、凹部２３は、切削加工後の補綴物の裂溝に相当する部分である。頂点（ｐ）は、切削加工後の補綴物の頬側辺縁あるいは舌側辺縁に相当する部分であり、頂点（ｑ）は、切削加工後の補綴物の舌側辺縁あるいは頬側辺縁に相当する部分である。凹部２６は、切削加工後の歯頚線に相当する部分である。

頂点（ｍ）を通り辺ＡＢと交差する線であって辺ＢＣに平行な線３０と、頂点（ｎ）を通り辺ＡＢと交差する線であって辺ＢＣに平行な線３１と、はＸ軸方向に所定距離離間している。離間距離、即ち、図中、３２で示される距離は、辺ＡＢの長さの３０〜８０％であり、３５〜７５％であることが好ましい。

谷底点（ｏ）を通る線であって辺ＡＢに平行な線３３と、頂点（ｍ）を通る線であって辺ＡＢに平行な線３４と、はＹ軸方向に所定間隔、即ち図中、３５で示される距離で離間している。同様に、谷底点（ｏ）を通る線であって辺ＡＢに平行な線３３と、頂点（ｎ）を通る線であって辺ＡＢに平行な線３６と、はＹ軸方向に所定間隔、即ち図中、３７で示される距離で離間している。３５及び３７で示される距離は、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜４０％であり、５〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがより好ましい。

頂点（ｐ）を通り辺ＣＤと交差する線であって辺ＢＣに平行な線４０と、頂点（ｑ）を通り辺ＣＤと交差する線であって辺ＢＣに平行な線４１と、はＸ軸方向に所定距離離間している。離間距離、即ち、図中、４２で示される距離は、辺ＡＢの長さの５０〜９５％であり、５５〜９０％であることが好ましく、６０〜８５％であることがより好ましい。

谷底点（ｒ）を通る線であって辺ＣＤに平行な線４３と、頂点（ｐ）を通る線であって辺ＣＤに平行な線４４と、はＹ軸方向に所定間隔、即ち図中、４５で示される距離で離間している。同様に、谷底点（ｒ）を通る線であって辺ＣＤに平行な線４３と、頂点（ｑ）を通る線であって辺ＣＤに平行な線４６と、はＹ軸方向に所定間隔、即ち図中、４７で示される距離で離間している。４５及び４７で示される距離は、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜５０％であり、８〜４５％であることが好ましく、１０〜４０％であることがより好ましい。

図３は、本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部１１の底面１５の形状を示す平面図である。図３は、本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部１１の底面１５の各頂点と各谷底点とを結んで形成される８角形が示されている。この８角形の内側に底面１５の外周線が存在する場合、該底面１５の外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ線分であって辺ＡＢに平行な線分の長さは、辺ＡＢの長さの１５％以下であり、１０％以下であることが好ましい。同様に、該底面１５の外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ線分であって辺ＢＣに平行な線分の長さは、辺ＢＣの長さの１５％以下であり、１０％以下であることが好ましい。１５％を超える場合、作製できる補綴物の形状が制限され、汎用性が低下する。なお、これら外周線と８角形を構成する直近の辺とを結ぶ線分の最大値を計測することで、これらの条件を満たしているかを判定することができる。

頂点（ｍ）と谷底点（ｏ）とを結ぶ線分５０と、辺ＡＢと、がなす角５２、及び頂点（ｎ）と谷底点（ｏ）とを通る線５１と、辺ＡＢと、がなす角５３は、それぞれ５〜４０°であることが好ましく、１０〜３５°であることがより好ましい。また、頂点（ｍ）と谷底点（ｏ）とを結ぶ線分５０と、頂点（ｎ）と谷底点（ｏ）とを結ぶ線５１と、がなす角５４は１００〜１７０°であることが好ましく、１１０〜１６０°であることがより好ましい。

頂点（ｐ）と谷底点（ｒ）とを結ぶ線分５５と、辺ＣＤと、がなす角度５７、及び頂点（ｑ）と谷底点（ｒ）とを通る線５６と、辺ＣＤと、がなす角度５８は、それぞれ１０〜５０°であることが好ましく、１５〜４５°であることがより好ましい。また、頂点（ｐ）と谷底点（ｒ）とを結ぶ線分５５と、頂点（ｑ）と谷底点（ｒ）とを通る線５６と、がなす角５９は８０〜１６０°であることが好ましく、９０〜１５０°であることがより好ましい。

頂点（ｓ）は辺ＢＣと接しており、頂点（ｓ）は辺ＢＣを３：７〜７：３で分割することが好ましく、４：６〜６：４で分割することがより好ましい。即ち、点Ｂと頂点（ｓ）との距離：頂点（ｓ）と点Ｃとの距離は３：７〜７：３であることが好ましく、４：６〜６：４であることがより好ましい。同様に、頂点（ｔ）は辺ＤＡと接しており、頂点（ｔ）は辺ＤＡを３：７〜７：３で分割することが好ましく、４：６〜６：４で分割することがより好ましい。

頂点（ｍ）と頂点（ｓ）とを結ぶ線分６０と、頂点（ｐ）と頂点（ｓ）とを結ぶ線分６１と、がなす角６４は、１００〜１７０°であることが好ましく、１１０〜１６０°であることが好ましい。同様に、頂点（ｎ）と頂点（ｔ）とを結ぶ線分６２と、頂点（ｑ）と頂点（ｔ）とを結ぶ線分６３と、がなす角６５は、１００〜１７０°であることが好ましく、１１０〜１６０°であることが好ましい。

底面１５の面積は、上記長方形ＡＢＣＤの面積の５０〜９５％であることが好ましく、６０〜９０％であることがより好ましく、６５〜８５％であることが特に好ましい。

被切削部１１のＺ軸方向の長さは、特に限定されないが、一般に１２〜１８ｍｍである。

歯科切削加工用ブロックの被切削部１１は、そのＸＹ面が上記の所定の形状を有している。被切削部１１は、作製する補綴物の大きさに応じて、相似形状の複数の大きさのものが用意されていてもよい。例えば、小臼歯用、大臼歯用のように、部位毎に異なるサイズを用意しておくことは、切削時間をさらに短縮できるために好ましい。被切削部１１のＸ軸方向×Ｙ軸方向×Ｚ軸方向の寸法は、９〜１５ｍｍ×７〜１５ｍｍ×１２〜１８ｍｍの範囲内で適宜選択できる。例えば、Ｓサイズ（１０×１２×１５ｍｍ）、Ｍサイズ（１１×１２．５×１７ｍｍ）、Ｌサイズ（１２×１３×１７ｍｍ）のように複数のサイズが考えられる。

小臼歯用、大臼歯用のように複数のサイズの被切削部１１を作製する場合、各サイズの断面形状は上記底面１５の相似形状とすればよい。しかし、例えば以下の方法によってサイズ毎にその形状を調整して製造しても良い。

先ず、各歯毎の歯冠形態の補綴物を可能な限り大量に（例えば、一つの部位あたり２０症例以上）収集する。次に、これらの各補綴物について、一定方向（例えば近心方向）からの投影像を撮影する。得られた各投影像について、画像解析ソフト等を利用して重ね合わせ、投影像の集合体の重ね合わせ像の面積を最小化する。最小化の方法はいくつかあるが、例えば、各投影像の咬合面の凹部、歯肉面の凹部を重ねるように配置する方法が挙げられる。このようにして得られた、面積が最小化された投影像の集合体の重ね合わせ像は、その外周が滑らかな曲線と成るように調整する。これにより、被切削部１１の形状はより最適化される。各歯毎に重ね合わせ像を作成して被切削部１１の形状を作成することにより、被切削部１１の形状は各歯毎に最適化される。そして、異なる２以上の歯（部位）について、さらに重ね合わせ像を作成して被切削部１１の形状を作成することにより、汎用性を高くすることができる。

本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部１１の断面形状は、線対象である必要はない。天然歯の右側と左側はほぼ対象であるため、作製する補綴物の形状に応じて、被切削部１１の形状に適合するように設計変更すればよい。

本発明の歯科切削加工用ブロックの被切削部１１の材質としては、従来公知のものが制限なく使用できる。例えば、コンポジットレジン（メタクリレート樹脂に無機粒子を６０％以上の割合で配合させたもの）、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂等の樹脂系のもの；長石ガラス、二ケイ酸リチウムガラス等のガラス系のもの；ジルコニア、アルミナなどのセラミック系のもの；チタン、コバルトクロム等の金属系のものが挙げられる。

本発明は、被切削部１１の材質を問わず適用できるが、切削時間の短縮効率の観点から素材の硬度が高い場合ほど有効であり、金属、セラミック、コンポジットレジンである場合に特に有効である。金属による単冠修復は一般的ではない。また、セラミックは硬すぎて切削し難いことから、未焼結体を切削する方法が従来採られている。本発明は、無機粒子の配合量の多いコンポジットレジンや、完全焼結体のセラミック等を材質とする場合に特に有効である。

（３）固定具
固定具１３は、切削加工機（ＣＡＭ）に被切削部１１を固定するために用いられる。固定具１３は、被切削部１１の底面１５又は１７の一方に取り付けられる。固定具１３は従来公知のものを制限なく使用できる。一般的には、円柱状の固定軸を有している。材質は、真鍮やアルミニウム等の金属が一般的に用いられる。

一般的に、天然歯は小臼歯が小さく、大臼歯が大きい。小臼歯と大臼歯の一番の違いは、近心−遠心方向の長さである。したがって、一番振れ幅が大きい長さをＺ軸方向に設定することで、不要な部分の切削時間が短縮され、切削バーの摩耗を抑制する事ができるだけでなく、１種類のブロックで幅広い症例に対応することができる汎用性を獲得できる。本発明の歯科切削加工用ブロックは、被切削部１１の底面１５又は１７に固定具が取り付けられている。即ち、固定具をＺ軸方向に取り付けることにより、不要な部分の切削時間が短縮され、バーの摩耗を抑制する事ができる。

（４）歯科切削加工用ブロックの製造方法
本発明の歯科切削加工用ブロックの製造方法は、従来公知の方法が制限なく使用できる。例えば、上記説明した形状を成型可能な型内に、無機充填材、アクリル系重合性モノマー及び重合開始剤を含有する成形用組成物を入れて型内で重合する方法や、より大きいサイズのバルク体を製造しておき、上記所定の形状となるように抜打加工や切削加工する方法が挙げられる。また、上記所定の断面形状を有する棒状体を作製し、この棒状体を裁断することにより製造することもできる。
重合方法としては、熱重合や光重合等の公知の方法を採用できる。
無機粒子の配合量は、７０〜９０質量％である事が好ましい。本発明は、得られる被切削部の硬度が高い場合に特に有効である。
得られた被切削部には、従来公知の方法により固定具が取り付けられる。例えば、接着剤やネジ等を用いる方法が挙げられる。

（５）歯科切削加工用ブロックの使用方法
本発明の歯科切削加工用ブロックを用いて補綴物を作製する方法を以下に説明する。
先ず、歯科医師により、患者の口腔内に支台が形成される。例えば、歯を削って支台が形成される。次に、歯科医師により、支台、隣接歯、対合歯等の印象が採得される。印象の採得は、アルジネート系印象材やシリコーン系印象材、デジタル印象装置等を用いて行われる。その後、歯科技工士又は歯科医師により、採得された印象から石膏模型が作製され、スキャニングマシーンを用いて石膏模型の形状がデジタル化される。又は、デジタル印象で採得されたデータからデジタル模型が作製される。

次いで、計測データを基に設計用ソフトウェアを用い、補綴物のデジタルデータが作製される。補綴物のデジタルデータに基づき、切削加工機で切削するためのデジタルデータが作製される。この際、本発明の被切削部が、作製する補綴物に対して十分なサイズを有していることがソフトウウェア上で確認される。

その後、本発明の歯科切削加工用ブロックを切削加工機に設置し、切削加工が行われる。切削加工機による切削加工が終了したら、歯科切削加工用ブロックに残存しているスプルー部分が切り離される。形態修正及び研磨が行われた後、補綴物の内面の前処理（サンドブラスト等による粗ぞう化）が行われる。このようにして作製された補綴物は、内面の前処理（プライマー塗布等）が行われた後、セメントを用いて患者の口腔内の支台に接着される。

（６）歯科切削加工用ブロックの切削加工
上記切削加工は、切削加工機（ＣＡＭ、ミリングマシーン）を用いて行われる。市販されている歯科用切削加工機を用いるのが好ましい。切削加工を行うには、切削具（バー）と切削加工（ＣＡＭ）ソフトウェアが必要である。ＣＡＭソフトウェアは、切削具の動きと固定具を介して固定しているブロックの動きを制御するものであり、代表的なパラメーターとしては、各位置情報、送り速度、回転数が挙げられる。切削具は、一般的な歯科用切削バーを用いるのが好ましい。摩耗対策に、ダイヤモンドコート等のコーティングが施されている事が好ましい。一般に、切削バーは粗切削用、中切削用、微細切削用等、切削の段階に応じて、複数の切削バーが組み合わせて用いられる。簡便には、粗切削用（例えば２ｍｍ径）を用いて大まかな歯冠形態を形成し、その後微細切削用（例えば０．８ｍｍ径）を用いて表面性状を滑らかにしたり、咬合面等の微細な構造の表現を行ったりする。

歯科切削加工用ブロックの切削においては、切削加工機による切削加工が終了するまでの間、補綴物と被切削部とが連結されている必要がある。そのため、切削加工により形成される補綴物にはスプルーが形成されており、このスプルーによって補綴物は被切削部に連結されている。図４は、本発明の歯科切削加工用ブロックに補綴物を切削加工した状態を示す説明図である。図４中、１２は補綴物であり、補綴物１２はスプルー１４によって被切削部１１に固定されている。切削加工終了後、スプルー１４を切断することによって、補綴物１２は被切削部１１から分離される。補綴物１２には、スプルー１４の一部が残存しているため、残存したスプルーは切削や研磨によって除去される。

切削加工機による切削加工中、スプルー部分には切削時の振動等による負荷が集中する。そのため、従来の切削加工用ブロックを用いる場合、スプルーが切削加工中に折損しないように、スプルーを太く（例えば３．５ｍｍ径で）形成する必要がある。スプルーを太く形成すると、切削加工終了後にスプルーを切除した後、スプルーの痕跡が残ってしまい、外観不良を起こしたり、後処理に時間がかかったりする問題がある。本発明の歯科切削加工用ブロックを用いる場合、切削時間を短縮できるため、スプルーを細く（例えば３．０ｍｍ径以下で）形成しても切削加工中にスプルーが折損し難い。そのため、外観や後処理の作業性が向上する。

切削時間は、使用するバーの種類や、回転数、ＣＡＭソフトウェアの切削プログラム（位置情報、送り速度、回転数等がプログラムされている）に依存する。また、歯科切削加工用ブロックの被切削部の形状に大きく依存する。ＣＡＭソフトウェアには、事前に歯科切削加工用ブロックの被切削部の形態情報を登録する事ができ、被切削部の形態に応じて必要最小限の切削具（バー）の動きで切削を完了させるよう、効率化を図る事が可能である。

被切削部が硬い素材である場合、装置の負荷を下げるために、切削具の送り速度を低く設定しなければならない場合がある。また、送り速度が同じだったとしても、素材の硬さの違いによって、切削時間が変化する場合がある。これは、材料で進行方向が遮られた事が原因でプログラムの送り速度に追いつけないため起こる現象であり、このような時間の遅れを遅延時間と呼ぶ。硬い素材ほど遅延時間が長くなる傾向がある。本発明の歯科切削加工用ブロックはこのような遅延時間を最小化する効果がある。

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。

（製造例１）
ウレタンジメタクリレート２０質量部とトリエチレンジメタクリレート１０質量部とを混合し、過酸化ベンゾイル０．２質量部を混合溶解させ、０．２ミクロン球状シリカジルコニアのγ−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン処理物７０質量部を混練し、加熱重合型コンポジットレジンを得た。

（実施例１）
４番〜７番の補綴物各２０個の投影像を収集し、収集された複数の投影像の重ね合わせ像を手動で最小面積化し、最小面積化された重ね合わせ像を円滑な曲線になるよう調製することで底面形状の設計を行った。この底面形状を有する柱状構造体の金型を準備し、この金型内に製造例１で得た加熱重合型コンポジットレジンを脱泡充填した。その後、１００℃で１５分間加熱重合を行い、金型を取り外して、それぞれＺ方向長さを１７ｍｍとなるように切断し、歯科切削加工用ブロックの被切削部を得た。その後、被切削部の一方の底面に、固定具としてアルミニウム製ピンをシアノアクリレート系瞬間接着剤を用いて接着し、歯科切削加工用ブロック１を得た。該ブロック１の形状は以下の通りだった。ＡＢ及びＣＤの長さ（Ｘ軸）：１３．０ｍｍ、ＢＣ及びＤＡの長さ（Ｙ軸）：１２．０ｍｍ、Ｚ軸方向長さ：１７．０ｍｍ、離間距離３２（比）：７．２ｍｍ（５５％）、離間距離３５（比）：２．１ｍｍ（１７％）、離間距離３７（比）：１．７ｍｍ（１４％）、離間距離４２（比）：９．８ｍｍ（７５％）、離間距離４５（比）：３．４ｍｍ（２８％）、離間距離４７（比）：２．４ｍｍ（２０％）、内部に存在する外周線と８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＡＢに平行な線分の長さ（比）：線分５５上、０．４ｍｍ（３％）、内部に存在する外周線と８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＢＣに平行な線分の長さ（比）：線分５５上、０．４ｍｍ（４％）、角度５２：２０度、角度５３：２５度、角度５４：１３５度、角度５７：３７度、角度５８：２０度、角度５９：１２３度、角度６４：１２５度、角度６５：１４４度、頂点（ｓ）の分割点：４．２（Ｂｓ）：５．８（ｓＣ）、頂点（ｔ）の分割点：６．０（Ａｔ）：４．０（ｔＤ）、底面１５の面積：ＡＢＣＤの面積の７２％。

左側下顎４番用の歯冠修復補綴物を切削するためのＣＡＤデータと切削プログラムを準備した。歯冠形態模型歯およびジャケットクラウン用支台形成模型歯（いずれもニッシン社）を元にＣＡＤソフトウェアを用いて歯冠形態の設計を行った。作成したＣＡＤデータを元にＣＡＭソフトウェアを用いて切削プログラムを作成した。スプルーは近心面に植立し、スプルー径は２．５ｍｍの円錐形状とした。切削プログラムは、歯科切削加工用レジン材料であり無機粒子充填率が７３質量％のコンポジットレジンであるＬＡＶＡ Ｕｌｔｉｍａｔｅ（３Ｍ−ＥＳＰＥ）切削加工用のプログラムを使用した。切削加工機（ＤＷＸ−５０、ローランド製）に歯科切削加工用ブロックを固定し、切削を行った。切削バーは、粗切削用をφ２．０ｍｍ、微細切削用をφ０．８ｍｍ（いずれも山八歯材工業株式会社）を使用した。切削バーの回転数は３００００ｒｐｍとした。切削バーがブロックに接触している時間を切削時間としてカウントし、結果を表１に示した。

（実施例２〜４）
被切削部の形状及び目的とする補綴物の形状を表１に記載するとおり変更した他は実施例１と同様に操作し、結果を表１に示した。

（実施例５〜８）
被切削部の形状を変更し、実施例１と同様に歯科切削加工用ブロック２を得た。該ブロック２の形状は以下の通りだった。ＡＢ及びＣＤの長さ（Ｘ軸）：１２．０ｍｍ、ＢＣ及びＤＡの長さ（Ｙ軸）：１０．０ｍｍ、Ｚ軸方向長さ：１５．０ｍｍ、離間距離３２（比）：７．６ｍｍ（６３％）、離間距離３５（比）：１．６ｍｍ（１７％）、離間距離３７（比）：１．２ｍｍ（１２％）、離間距離４２（比）：９．４ｍｍ（７８％）、離間距離４５（比）：２．６ｍｍ（２６％）、離間距離４７（比）：１．４ｍｍ（１４％）、内部に存在する外周線と８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＡＢに平行な線分の長さ（比）：線分５６上、０．７ｍｍ（６％）、内部に存在する外周線と８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＢＣに平行な線分の長さ（比）：線分５６上、０．３ｍｍ（３％）、角度５２：２２度、角度５３：２０度、角度５４：１３８度、角度５７：３６度、角度５８：１５度、角度５９：１２９度、角度６４：１３０度、角度６５：１４０度、頂点（ｓ）の分割点：６．０（Ｂｓ）：４．０（ｓＣ）、頂点（ｔ）の分割点：６．０（Ａｔ）：４．０（ｔＤ）、底面１５の面積：ＡＢＣＤの面積の７３％。

（実施例６〜８）
被切削部の形状及び目的とする補綴物の形状を表１に記載するとおり変更した他は実施例５と同様に操作し、結果を表１に示した。

（比較例１〜８）
市販の歯科切削用レジン系直方体状ブロック（ＬＡＶＡ Ｕｌｔｉｍａｔｅ １４Ｌ Ａ３−ＬＴ、３Ｍ−ＥＳＰＥ社）を用いた。また、目的とする補綴物の形状を表１に記載するとおり変更した他は、実施例１と同様に操作し、結果を表１に示した。

（比較例９）
実施例１で作製した歯科切削加工用ブロックの被切削部を、被切削部のＢＣ側の面が固定具に接着されるように、固定具としてアルミニウム製ピンを用いてシアノアクリレート系瞬間接着剤を用いて接着した。これを歯科切削加工用ブロック３とした。切削プログラムの作成においてはスプルーの植立を頬側に行った。目的とする補綴物の形状を表１に記載するとおり変更した他は実施例１と同様に操作し、結果を表１に示した。比較例９は実施例１に対して固定具に固定する向きだけを変更したものだが、Ｘ軸方向により多くの切削が必要となったため切削時間が長くなった。

（比較例１０）
下顎４番の補綴物２０個の投影像を収集し、収集された複数の投影像の重ね合わせ像を手動で最小面積化し、最小面積化された重ね合わせ像を円滑な曲線になるよう修正を行うことで底面形状の設計を行った。この底面形状を有する柱状構造体の金型を準備し、実施例１と同様の方法で歯科切削加工用ブロック４を作成した。該ブロック４の形状は以下の通りだった。ＡＢ及びＣＤの長さ（Ｘ軸）：１１．０ｍｍ、ＢＣ及びＤＡの長さ（Ｙ軸）：１２．０ｍｍ、Ｚ軸方向長さ：１７．０ｍｍ、離間距離３２（比）：３．６ｍｍ（３６％）、離間距離３５（比）：１．１ｍｍ（１０％）、離間距離３７（比）：０ｍｍ（０％）、離間距離４２（比）：８．７ｍｍ（８７％）、離間距離４５（比）：２．１ｍｍ（１７％）、離間距離４７（比）：０．８ｍｍ（７％）。
目的とする補綴物の形状を表１に記載するとおり変更した他は実施例１と同様に操作した。小臼歯の投影像から歯科切削加工用ブロックを作製した場合、大臼歯用歯冠補綴物を切削加工するに十分な形状ではなかったため、所望する補綴物を得る事ができなかった。

１０・・・歯科切削加工用ブロック
１１・・・被切削部
１２・・・補綴物
１４・・・スプルー
１３・・・固定具
１５、１７・・・被切削部の底面
２１、２２、２４、２５、２７、２８・・・凸部
２３、２６・・・凹部
ｍ・・・凸部２１の頂点
ｎ・・・凸部２２の頂点
ｏ・・・凹部２３の谷底点
ｐ・・・凸部２４の頂点
ｑ・・・凸部２５の頂点
ｒ・・・凸部２６の谷底点
ｓ・・・凸部２７の頂点
ｔ・・・凸部２８の頂点
３０、３１、３３、３４、３６、４０、４１、４３、４４、４６、５１、５６・・・線
３２、３５、３７、４２、４５、４７・・・離間距離
５０、５５、６０、６１、６２、６３・・・線分
５２・・・線分５０と辺ＡＢとがなす角
５３・・・線５１と辺ＡＢとがなす角
５４・・・線分５０と線５１とがなす角
５７・・・線分５５と辺ＣＤとがなす角
５８・・・線５６と辺ＣＤとがなす角
５９・・・線分５５と線５６とがなす角
６４・・・線分６０と線分６１とがなす角
６５・・・線分６２と線分６３とがなす角

Claims (6)

1. 互いに平行かつ同一形状の底面を有する柱体形状の被切削部と、
   前記被切削部の一底面に取り付けられた固定具と、
   からなる歯科切削加工用ブロックであって、
   前記底面の形状が以下の要件（ａ）〜（ｇ）：
   （ａ） 辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＡから構成され、前記底面の形状を内包する最小の長方形（正方形を含む）のＸ軸に平行な辺ＡＢ及び辺ＣＤの長さが９〜１５ｍｍであり、Ｙ軸に平行な辺ＢＣ及び辺ＤＡの長さが７〜１５ｍｍである；
   （ｂ） 前記底面の形状は、辺ＡＢ側にそれぞれ頂点（ｍ）、頂点（ｎ）を有する２つの凸部と、該２つの凸部の間に谷底点（ｏ）を有する１つの凹部と、を有し、辺ＣＤ側にそれぞれ頂点（ｐ）、頂点（ｑ）を有する２つの凸部と、該２つの凸部の間に谷底点（ｒ）を有する１つの凹部と、を有するとともに、辺ＢＣ側に頂点（ｓ）を有する１つの凸部を有し、辺ＤＡ側に頂点（ｔ）を有する１つの凸部を有する；
   （ｃ） 頂点（ｍ）を通り辺ＡＢと交差する辺ＢＣに平行な線と、頂点（ｎ）を通り辺ＡＢと交差する辺ＢＣに平行な線と、のＸ軸方向の離間距離が、辺ＡＢの長さの３０〜８０％である；
   （ｄ） 谷底点（ｏ）を通り辺ＡＢに平行な線と、頂点（ｍ）を通り辺ＡＢに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離、及び
   谷底点（ｏ）を通り辺ＡＢに平行な線と、頂点（ｎ）を通り辺ＡＢに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離が、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜４０％である；
   （ｅ） 頂点（ｐ）を通り辺ＣＤと交差する辺ＢＣに平行な線と、頂点（ｑ）を通り辺ＣＤと交差する辺ＢＣに平行な線と、のＸ軸方向の離間距離が、辺ＣＤの長さの５０〜９５％である；
   （ｆ） 谷底点（ｒ）を通り辺ＣＤに平行な線と、頂点（ｐ）を通り辺ＣＤに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離、及び、
   谷底点（ｒ）を通り辺ＣＤに平行な線と、頂点（ｑ）を通り辺ＣＤに平行な線と、のＹ軸方向の離間距離が、それぞれ辺ＢＣの長さの５〜５０％である；
   （ｇ） 各頂点と各谷底点とを結んで形成される８角形の内部に前記底面の外周線が存在する場合、該外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＡＢに平行な線分の長さが、辺ＡＢの長さの１５％以下であり、該外周線と前記８角形を構成する直近の辺とを結ぶ辺ＢＣに平行な線分の長さが、辺ＢＣの長さの１５％以下である；
   を満たすことを特徴とする歯科切削加工用ブロック。
2. 頂点（ｍ）と谷底点（ｏ）とを通る線と、辺ＡＢと、がなす角度、及び頂点（ｎ）と谷底点（ｏ）とを通る線と、辺ＡＢと、がなす角度、がそれぞれ５〜４０°である請求項１に記載の歯科切削加工用ブロック。
3. 頂点（ｐ）と谷底点（ｒ）とを通る線と、辺ＣＤと、がなす角度、及び頂点（ｑ）と谷底点（ｒ）とを通る線と、辺ＣＤと、がなす角度、がそれぞれ１０〜５０°である請求項１に記載の歯科切削加工用ブロック。
4. 頂点（ｓ）が辺ＢＣを３：７〜７：３で分割するとともに、頂点（ｔ）が辺ＤＡを３：７〜７：３で分割する請求項１に記載の歯科切削加工用ブロック。
5. 頂点（ｎ）、（ｍ）、（ｓ）、（ｐ）、（ｑ）、（ｔ）を通る６角形において、
   頂点（ｍ）と頂点（ｓ）とを通る辺と、頂点（ｐ）と頂点（ｓ）とを通る辺と、がなす角度、及び頂点（ｎ）と頂点（ｔ）とを通る辺と、頂点（ｑ）と頂点（ｔ）とを通る辺と、がなす角度がそれぞれ１００〜１７０°である請求項１に記載の歯科切削加工用ブロック。
6. 少なくとも２部位以上の複数の補綴物について一定方向からの投影像を収集するステップと、
   収集された複数の前記投影像の重ね合わせ像を最小面積化するステップと、
   最小面積化された重ね合わせ像を底面とする柱体形状の被切削部を作製するステップと、
   前記被切削部の一底面に固定具を取り付けるステップと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の歯科切削加工用ブロックの製造方法。

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