JP6800358B1 - 歯科補綴装置の設計方法および設計装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】歯科補綴物の設計を効率良く行う設計方法及び設計装置を提供する。【解決手段】コンピュータによって歯科補綴装置を設計するための方法であって、上下顎歯列のスキャンデータを取得するステップ、前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定するステップ、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すステップ、前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップ、選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置するステップ、前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成するステップ、を含む。【選択図】図１９

Description

本発明は、歯科補綴装置の設計方法および設計装置に関する。
特許文献１には、コンピュータを用いて、ブリッジ、クラウンなどのような歯科補綴物モデルをコンピュータ上で設計する方法が開示されている。特許文献１に記載の方法では、各歯牙形状に対応するポンティックモデルを作成してデータベースに保存しておき、このポンティックモデルを用いてクラウン、ブリッジ等の歯科補綴物モデルの設計を行っている。
特開平１０−７５９６３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、歯科補綴物の設計を効率良く行うという点で未だ改善の余地がある。
そこで、本発明は、歯科補綴物の設計を効率良く行うことができる設計方法及び設計装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の歯科補綴装置の設計方法は、
コンピュータによって歯科補綴装置を設計するための方法であって、
上下顎歯列のスキャンデータを取得するステップ、
前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定するステップ、
上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すステップ、
前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップ、
選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置するステップ、
前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成するステップ、
を含む。
本発明の一態様の歯科補綴装置の設計装置は、
歯科補綴装置を設計するための装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行される命令を記憶した記憶部と、
を備え、
前記記憶部は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを記憶し、
前記命令は、
上下顎歯列のスキャンデータを取得すること、
前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定すること、
前記上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すこと、
前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択すること、
選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置すること、
前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成すること、
を含む。
本発明によれば、歯科補綴物の設計を効率良く行うことができる。
本発明に係る実施の形態１の歯科補綴物の製造システムの一例を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の設計装置の一例を示すブロック図である。 咬耗度合いの異なる上下顎歯列のセットの形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎中切歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎側切歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎犬歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎第一小臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎第二小臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎第一大臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる上顎第二大臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎中切歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎側切歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎犬歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎第一小臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎第二小臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎第一大臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 咬耗度合いの異なる下顎第二大臼歯の咬耗形状データの一例を示す概略図である。 本発明に係る実施の形態１の咬耗度合いの一例を示す表である。 本発明に係る実施の形態１の設計方法の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態２の設計方法の選択ステップの一例を示すフローチャートである。 仮想曲線を説明するための模式図である。 仮想曲線に基づく咬耗形状データの選択の一例を説明するための模式図である。 本発明に係る実施の形態２の設計方法において、複数の咬耗形状データの中から選択した咬耗形状データの一例を示す模式図である。 本発明に係る実施の形態３の設計方法の選択ステップの一例を示すフローチャートである。 干渉量に基づく咬耗形状データの選択の一例を説明するための模式図である。 咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量の一例を説明するための模式図である。 本発明に係る実施の形態３の設計方法において、複数の咬耗形状データの中から選択した咬耗形状データの一例を示す模式図である。 比較例１の表面偏差解析結果の一例を示す図である。 実施例１の表面偏差解析結果の一例を示す図である。 比較例２の表面偏差解析結果の一例を示す図である。 実施例２の表面偏差解析結果の一例を示す図である。
（本発明に至った経緯）
近年、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術を用いて歯科補綴装置を製造する方法が歯科領域において普及しつつある。このような方法においては、コンピュータに患者の口腔内形状データを入力し、患者の口腔内環境に調和する形状の歯科補綴装置をコンピュータ上で作成している。そして、作成した形状データに基づいて機械加工をすることによって、歯科補綴装置を製造している。
ＣＡＤを用いてクラウン、ブリッジなどの歯科補綴装置を設計する際には、患者の口腔内形状データ及びデータベースに保存された歯の形状データをコンピュータ上にインポートする。そして、患者の口腔内形状データにおいて修復する歯の箇所に、対応する歯の形状データを配置し、制御点モーフィング等で歯の形状を変形させる。これにより、臨床現場において、患者の口腔内環境に調和させた歯科補綴装置が設計されている。
一方、人の歯は、萌出後、咬合咀嚼という生理機能によって咬耗を受け、加齢的に変化を続けている。このため、歯の形状が咬耗等によって変化し続けている。
しかしながら、ＣＡＤを用いた歯科補綴装置の設計に用いられる歯の形状データは、咬耗度合いを考慮していない。即ち、歯の形状データは、咬耗されていない一般的な歯の形状を有している。このため、咬耗度合いの大きい患者の歯科補綴装置をコンピュータ上で設計する場合、患者の口腔内環境に調和させるために、歯の形状データの形状を変更する作業が多くなる。これにより、歯科補綴物の設計を効率良く行うことができないという問題が生じている。
例えば、作業量が増えることによって、設計時間を短くすることができなくなるという問題がある。また、歯科補綴装置の設計に用いられるＣＡＤでは、歯の形状データの中で形状の一部を変更する場合、歯の形状の整合性を得るために、他の箇所の形状も変化する場合がある。このため、歯の形状データの変更の作業量が増えると、患者の口腔内環境に調和させることが難しくなる場合がある。
そこで、本発明者らは、鋭意検討したところ、咬耗度合いの異なる歯の形状データを用いて歯科補綴装置の設計を行うことを見出した。具体的には、本発明者らは、それぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを用いて歯科補綴装置の設計を行うことを見出し、以下の発明に至った。
本発明の第１態様の歯科補綴装置の設計方法は、コンピュータによって歯科補綴装置を設計するための方法であって、上下顎歯列のスキャンデータを取得するステップ、前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定するステップ、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すステップ、前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップ、選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置するステップ、前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成するステップ、を含む。
本発明の第２態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の歯の形状データを含んでいてもよい。
本発明の第３態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記上下顎の歯の形状データのセットは、上顎中切歯、上顎側切歯、上顎犬歯、上顎第一小臼歯、上顎第二小臼歯、上顎第一大臼歯及び上顎第二大臼歯を含む上顎の歯の形状データと、下顎中切歯、下顎側切歯、下顎犬歯、下顎第一小臼歯、下顎第二小臼歯、下顎第一大臼歯及び下顎第二大臼歯を含む下顎の歯の形状データと、を含んでいてもよい。
本発明の第４態様の歯科補綴装置の設計方法においては、人間の平均的な咬耗量は例えば、大臼歯部エナメル質で３０（μｍ／年）であり、６０年間で約２．０（ｍｍ）咬耗する。高齢化社会の歯科では、咬耗などにより破壊された歯を修復材料により再構築することも必要となってくる。加齢によって咬耗した歯列に、設計する補綴装置を調和させるために、以下の好ましい数値範囲を設定した。前記上顎の歯の形状データは、前記上顎中切歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎中切歯の咬耗形状データと、前記上顎側切歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎側切歯の咬耗形状データと、前記上顎犬歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎犬歯の咬耗形状データと、前記上顎第一小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第一小臼歯の咬耗形状データと、前記上顎第二小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第二小臼歯の咬耗形状データと、前記上顎第一大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第一大臼歯の咬耗形状データと、前記上顎第二大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第二大臼歯の咬耗形状データと、を含み、前記下顎の歯の形状データは、前記下顎中切歯において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎中切歯の咬耗形状データと、前記下顎側切歯において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎側切歯の咬耗形状データと、前記下顎犬歯において、対合歯と接触する尖頭を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎犬歯の咬耗形状データと、前記下顎第一小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第一小臼歯の咬耗形状データと、前記下顎第二小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第二小臼歯の咬耗形状データと、前記下顎第一大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第一大臼歯の咬耗形状データと、前記下顎第二大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第二大臼歯の咬耗形状データと、を含んでいてもよい。また本発明において、設計上の利便性を図るために、最大咬耗量を例えば４段階に分けて、様々な患者に対応できるような数値範囲としている。
本発明の第５態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記読み出すステップは、前記複数の咬耗形状データを表示部に表示すること、を有し、前記選択するステップは、ユーザの操作により入力部に入力された入力情報に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、を有していてもよい。
本発明の第６態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記選択するステップは、上下顎歯列を側方から見て、臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ仮想曲線を作成すること、前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、を有していてもよい。
本発明の第７態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、前記仮想曲線上に歯の先端が配置されるように、前記修復部位に前記複数の咬耗形状データを配置すること、前記複数の咬耗形状データにおいて、前記仮想曲線上に歯の先端が配置された咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線と、前記咬耗形状データで表される歯と隣り合う歯の辺縁隆線と、の間の距離を算出すること、算出した前記距離に基づいて前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、を有していてもよい。
本発明の第８態様の歯科補綴装置の設計方法においては、前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、前記仮想曲線上に歯の先端が配置されるように、前記修復部位に前記複数の咬耗形状データを配置すること、前記複数の咬耗形状データにおいて、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量を算出すること、算出した前記干渉量又は前記離間量に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、を有していてもよい。
本発明の第９態様の歯科補綴装置の設計方法においては、算出した前記干渉量又は前記離間量に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、前記干渉量又は前記離間量が０．５ｍｍ以下である咬耗形状データを選択してもよい。
本発明の第１０態様の歯科補綴装置の設計装置は、歯科補綴装置を設計するための装置であって、プロセッサと、前記プロセッサにより実行される命令を記憶した記憶部と、を備え、前記記憶部は、上下顎列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを記憶し、前記命令は、上下顎歯列のスキャンデータを取得すること、前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定すること、前記上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すこと、前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択すること、選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置すること、前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成すること、を含む。
本発明の第１１態様のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに前記第１〜９のいずれかの態様の方法を実行させるためのプログラムを記録する。
本発明の第１２態様のプログラムは、コンピュータに前記第１〜９のいずれかの態様の方法を実行させる。
以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
（実施の形態１）
［歯科補綴装置の製造システム］
図１は、本発明に係る実施の形態１の歯科補綴装置の製造システム１の一例を示すブロック図である。図１に示すように、歯科補綴装置の製造システム１は、スキャナ１０、設計装置２０及び加工装置３０を備える。
＜スキャナ＞
スキャナ１０は、上下顎歯列の形状をスキャンする。例えば、スキャナ１０は、患者の口腔内を直接スキャンすることによって、患者の上下顎歯列の形状データ、即ちスキャンデータを取得する。あるいは、スキャナ１０は、患者の口腔内形状を再現した模型をスキャンすることによって、患者の上下顎歯列の形状データ、即ちスキャンデータを取得する。なお、模型は、患者の口腔内を印象材で印象採得し、石膏を流すことによって作製される。
スキャナ１０は、例えば、歯科用３Ｄスキャナである。歯科用３Ｄスキャナとしては、例えば、光学式のスキャナである。スキャンデータは、上下顎歯列の三次元形状データである。
スキャナ１０でスキャンされた上下顎歯列の形状データ、即ちスキャンデータは、設計装置２０に送信される。
＜設計装置＞
設計装置２０は、スキャナ１０から上下顎歯列のスキャンデータを取得し、スキャンデータに基づいて歯科補綴装置を設計する。設計装置２０は、スキャンデータと、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットと、を用いて歯科補綴装置の形状データを設計する。設計装置２０は、例えば、コンピュータである。
設計装置２０で設計された歯科補綴装置の設計データは、加工装置３０に送信される。例えば、設計データは、歯科補綴装置の形状データを含むＳＴＬデータである。
＜加工装置＞
加工装置３０は、設計装置２０で設計された設計データに基づいて歯科補綴装置を加工する。例えば、加工装置３０は、３Ｄプリンタ、切削装置であってもよい。
このように、歯科補綴装置の製造システム１では、スキャナ１０は、上下顎歯列の形状をスキャンする。設計装置２０は、スキャナ１０から取得したスキャンデータと、それぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットと、を用いて歯科補綴装置の形状データを設計する（設計データ）。加工装置は、設計装置２０から取得した設計データに基づいて歯科補綴装置を加工する。これにより、歯科補綴装置を製造している。
［設計装置］
設計装置２０について詳細に説明する。図２は、本発明に係る実施の形態１の設計装置２０の一例を示すブロック図である。図２に示すように、設計装置２０は、プロセッサ２１、記憶部２２、入力部２３及び表示部２４を備える。設計装置２０は、例えば、コンピュータである。
＜プロセッサ＞
プロセッサ２１は、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はコンピュータ実行可能命令の実行が可能なその他の処理ユニットである。プロセッサ２１は、記憶部２２に記憶された命令を実行可能である。
＜記憶部＞
記憶部２２は、例えば、プロセッサにより実行される命令を記憶するコンピュータ記録媒体である。記憶部２２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又はその他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気記憶デバイスであってもよい。
記憶部２２は、それぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを記憶している。また、記憶部２２には、歯科用ＣＡＤのプログラムが記憶されている。
＜入力部＞
入力部２３は、ユーザによる入力を受け付ける機器である。入力部２３は、例えば、キーボード、マウス、音声入力器を含んでもよい。ユーザは、入力部２３を操作することによって、歯科補綴装置の設計を行うことができる。
＜表示部＞
表示部２４は、情報を表示する機器である。表示部２４は、例えば、ディスプレイである。例えば、表示部２４には、歯科補綴装置を設計するための設計画面が表示される。設計画面には、上下顎歯列のスキャンデータ及び咬耗形状データが含まれている。
設計装置２０を構成する要素は、半導体素子などで実現可能な演算装置で実現することができる。これらの構成要素の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。
なお、設計装置２０を構成する要素は、これらに限定されない。設計装置２０は、これらの要素以外の要素を含んでいてもよい。例えば、設計装置２０は、他の機器と通信する通信部を備えていてもよい。通信部は、所定の通信規格（例えばＬＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＣＡＮ（controller area network）、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface））に準拠して外部機器との通信を行う回路を含む。
＜咬耗度合いの異なる上下顎歯列のセット＞
図３は、咬耗度合いの異なる上下顎歯列のセットの形状データの一例を示す概略図である。図３に示すように、上下顎歯列のセットの形状データは、上顎の歯の形状データのセットと、下顎の歯の形状データのセットと、を含む。
上顎の歯の形状データのセットは、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７の形状データを含む。具体的には、上顎の歯の形状データのセットは、上顎の歯列の左側に配置される、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７と、右側に配置される、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７と、を含んでいる。
下顎の歯の形状データのセットは、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４の歯の形状データを含む。具体的には、下顎の歯の形状データのセットは、下顎の歯列の左側に配置される、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４と、右側に配置される、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４と、を含んでいる。
上下顎歯列のセットの形状データは、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する。言い換えると、複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗度合いを変化させた形状データを有している。
複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の歯の形状データを含む。咬耗する部分とは、上下顎歯列が咬合するときに接触する部分である。例えば、咬耗する部分は、咬合面である。言い換えると、複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分の形状を段階的に変化させた複数の歯の形状データを含む。
なお、「段階的に削った」とは、削り量が段階的に大きくなっていることを意味する。また、「段階的に大きくなっている」とは、規則的に大きくなること、等間隔で大きくなること、指数関数的に大きくなること、又はランダムに大きくなることを含んでもよい。
実施の形態１では、複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分のみを段階的に削った歯の形状データを含む。言い換えると、複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分以外の部分を削っていない歯の形状データを含む。
図３に示す例では、上下顎歯列のセットの形状データは、咬耗Ｓ０、咬耗Ｓ１、咬耗Ｓ２、咬耗Ｓ３、咬耗Ｓ４の順に咬耗度合いを段階的に大きくしている。即ち、上下顎歯列のセットの形状データにおいて、咬耗度合いは、咬耗Ｓ０＜咬耗Ｓ１＜咬耗Ｓ２＜咬耗Ｓ３＜咬耗Ｓ４である。なお、咬耗Ｓ０は、咬耗度合いが「０」である。
なお、上下顎歯列のそれぞれの歯において、咬耗度合いは異なっていてもよい。例えば、咬耗Ｓ１において、上顎中切歯Ｔ１の咬耗度合いと上顎第二大臼歯Ｔ７の咬耗度合いとは、異なっていてもよい。上顎第二大臼歯Ｔ７の咬耗度合いは、上顎中切歯Ｔ１の咬耗度合いよりも大きくてもよい。例えば、上顎中切歯Ｔ１の咬耗度合いが０．１２５ｍｍであり、上顎第二大臼歯Ｔ７の咬耗度合いが０．２５ｍｍであってもよい。
図４−図１０は、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７の咬耗形状データの一例を示す概略図である。
図４−図１０に示すように、上顎の歯の形状データのセットは、上顎歯列の複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。実施の形態１では、上顎の歯の形状データのセットは、咬耗度合いの異なる咬耗Ｓ０〜Ｓ４の５つの咬耗形状データを有している。
図４に示すように、上顎中切歯Ｔ１においては、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎中切歯Ｔ１において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎中切歯Ｔ１において、咬耗する部分は、切端を含む。
図５に示すように、上顎側切歯Ｔ２においては、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎側切歯Ｔ２において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎側切歯Ｔ２において、咬耗する部分は、切端を含む。
図６に示すように、上顎犬歯Ｔ３においては、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎犬歯Ｔ３において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎犬歯Ｔ３において、咬耗する部分は、尖頭を含む。
図７に示すように、上顎第一小臼歯Ｔ４においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎第一小臼歯Ｔ４において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．４０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎第一小臼歯Ｔ４において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図８に示すように、上顎第二小臼歯Ｔ５においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎第二小臼歯Ｔ５において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎第二小臼歯Ｔ５において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図９に示すように、上顎第一大臼歯Ｔ６においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎第一大臼歯Ｔ６において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎第一大臼歯Ｔ６において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１０に示すように、上顎第二大臼歯Ｔ７においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、上顎第二大臼歯Ｔ７において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、上顎第二大臼歯Ｔ７において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１１−図１７は、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４の一例を示す概略図である。
図１１−図１７に示すように、下顎の歯の形状データのセットは、下顎歯列の複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。実施の形態１では、下顎の歯の形状データのセットは、咬耗度合いの異なる咬耗Ｓ０〜Ｓ４の５つの咬耗形状データを有している。
図１１に示すように、下顎中切歯Ｔ８においては、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎中切歯Ｔ８において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。
図１２に示すように、下顎側切歯Ｔ９においては、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎側切歯Ｔ９において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。
図１３に示すように、下顎犬歯Ｔ１０においては、対合歯と接触する尖頭を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎犬歯Ｔ１０において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する尖頭を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。
図１４に示すように、下顎第一小臼歯Ｔ１１においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎第一小臼歯Ｔ１１において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．４０ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、下顎第一小臼歯Ｔ１１において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１５に示すように、下顎第二小臼歯Ｔ１２においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎第二小臼歯Ｔ１２において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、下顎第二小臼歯Ｔ１２において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１６に示すように、下顎第一大臼歯Ｔ１３においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上１．５０ｍｍの範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎第一大臼歯Ｔ１３において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、下顎第一大臼歯Ｔ１３において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１７に示すように、下顎第二大臼歯Ｔ１４においては、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０.００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の咬耗形状データを有する。好ましくは、下顎第二大臼歯Ｔ１４において、複数の咬耗形状データは、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削られている。また、下顎第二大臼歯Ｔ１４において、咬耗する部分は、咬頭頂を含む。
図１８は、本発明に係る実施の形態１の咬耗度合いの一例を示す表である。図１８に示すように、上下顎歯列のセットの形状データは、咬耗Ｓ０、咬耗Ｓ１、咬耗Ｓ２、咬耗Ｓ３、咬耗Ｓ４の順に咬耗度合いを段階的に大きくしている。なお、図１８に示す咬耗度合いは例示であり、咬耗度合いは任意の値に設定することができる。
なお、実施の形態１では、上下顎歯列のセットの形状データは、咬耗度合いの異なる咬耗Ｓ０〜Ｓ４の５つの咬耗形状データを有している例について説明したが、これに限定されない。上下顎歯列のセットの形状データは、咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有していればよい。例えば、上下顎歯列のセットの形状データは、咬耗度合いの異なる２つ以上の咬耗形状データを有していればよい。
［咬耗度合いの異なる上下顎歯列のセットの作成について］
咬耗度合いの異なる上下顎歯列のセットは、例えば、咬耗度合いの異なる歯列模型に基づいて作成される。具体的には、咬耗度合いの異なる歯列模型を製作し、咬耗度合いの異なる歯列模型の三次元形状データを取得する。これにより、上下顎歯列の複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを作成することができる。
＜石膏製歯列模型の製作の一例について＞
インレーワックス（インレーワックスミディアム，ＧＣ社，日本）及びエバンス彫刻刀を用いて、２８種の歯の彫刻物を製作する。この彫刻物を複印象用シリコーン（デュプリコーン，松風，日本）で複印象を行い、超硬質石膏（ニューフジロック，ＧＣ，日本）で歯の彫刻物を石膏に置換する。石膏製歯の彫刻物を、平均値咬合器上で、解剖学的歯軸に準じて配列を行う。前歯部を垂直被蓋１．０ｍｍ、水平被蓋１．０ｍｍとする。また、臼歯部は、１歯対２歯咬合下でＡＢＣコンタクトを付与して、犬歯誘導咬合を再現する。そして、パラフィンワックスを用いて歯肉形成を行い、歯列模型を製作する。複印象用シリコーンを用いて、歯列模型を複印象し、石膏製歯列模型を製作する。
＜咬耗度合いの異なる歯列模型の製作の一例について＞
製作した石膏製上下顎歯列模型を、半調節性咬合器（プロアーチＩＶ，松風、日本）に装着する。矢状課路角を３３度、側方課路角を１０．７度、イミディエートサイドシフトを１．０ｍｍとする。そして、咬頭嵌合位、左右側方運動及び前方運動における咬合接触部を咬合紙で印記し、印記された部分を、エバンス彫刻刀で削合し、この作業を繰り返すことで擬似的な咬耗状態の歯列模型を製作する。模型の削合量は、上下第二大臼歯の咬耗量の合計値：０ｍｍ，０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍとする。咬耗量の合計値に達した段階で、技工用デスクトップスキャナー（Ｄ２０００，３Ｓｈａｐｅ，デンマーク）を用いて三次元計測を行い、擬似的な咬耗度合いの異なる歯列模型の三次元形状データを取得する。
＜咬耗形状データの作成の一例について＞
三次元計測した歯列模型形状データを三次元ＣＡＤソフトウェア（ＲＨＩＮＯＣＥＲＯＵＳ，ＲＯＢＥＲＴ ＭｃＮｅｅｌ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ, フランス）でトリムを行い、穴埋め処理を行うことで、それぞれ一本ずつの歯の咬耗形状データを作成する。
［設計方法］
歯科補綴装置の設計方法について説明する。図１９は、本発明に係る実施の形態１の設計方法の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、歯科補綴装置の設計方法は、取得ステップＳＴ１、決定ステップＳＴ２、読み出すステップＳＴ３、選択ステップＳＴ４、配置ステップＳＴ５及び作成ステップＳＴ６を含む。なお、当該設計方法は、設計装置２０によって実施される。
取得ステップＳＴ１は、上下顎歯列のスキャンデータを取得する。取得ステップＳＴ１においては、設計装置２０がスキャナ１０から上下顎歯列のスキャンデータを取得する。
決定ステップＳＴ２は、スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定する。決定ステップＳＴ２においては、設計装置２０が取得ステップＳＴ１で取得したスキャンデータに基づいて、上下顎歯列のうち修復する歯の部位を決定する。なお、歯の修復部位とは、例えば、歯の欠損部位である。
例えば、歯の修復部位は、スキャンデータと、入力部２３に入力された情報とに基づいて決定される。具体的には、設計装置２０は、表示部２４にスキャンデータに基づいて再現された上下顎歯列の形状データを表示する。ユーザは、上下顎歯列の形状データ上で修復する歯の部位を、入力部２３によって選択する。設計装置２０は、上下顎歯列の形状データ上で選択された部位を歯の修復部位として決定する。
あるいは、設計装置２０は、スキャンデータに基づいて歯の修復部位を自動で決定してもよい。自動で決定するとは、ユーザの操作により入力部２３に入力される情報に基づかずに、決定することを意味する。例えば、設計装置２０は、上下顎歯列の基準データと、スキャンデータとを比較し、歯の欠損部位を検出し、当該欠損部位を歯の修復部位として決定してもよい。
読み出すステップＳＴ３は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出す。修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データとは、修復部位に配置される歯を意味する。読み出すステップＳＴ３においては、設計装置２０は、修復部位に相当する歯を特定し、特定した歯の複数の咬耗形状データを記憶部２２から読み出す。例えば、修復部位が上顎中切歯Ｔ１である場合、設計装置２０は、上顎中切歯Ｔ１における咬耗Ｓ０〜Ｓ４の５つの咬耗形状データを読み出す。
また、読み出すステップＳＴ３は、複数の咬耗形状データを表示部２４に表示すること、を有する。例えば、修復部位が上顎中切歯Ｔ１である場合、設計装置２０は、上顎中切歯Ｔ１における咬耗Ｓ０〜Ｓ４の５つの咬耗形状データを表示部２４に表示する。これにより、ユーザは修復部位に配置される歯の咬耗形状データを確認することができる。
選択ステップＳＴ４は、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。選択ステップＳＴ４においては、設計装置２０は、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、読み出すステップＳＴ３で読み出された複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。これにより、患者の咬耗度合いに適合する咬耗形状データを選択することができ、患者の口腔内環境により適合した咬耗形状データを使用することができる。
例えば、設計装置２０は、入力部２３に入力された情報に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。設計装置２０は、読み出すステップＳＴ３において複数の咬耗形状データを表示部２４に表示している。ユーザは、表示部２４に表示される複数の咬耗形状データの中から、入力部２３によって咬耗形状データを選択する。設計装置２０は、ユーザの操作により入力部２３に入力された入力情報に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。
配置ステップＳＴ５は、選択した咬耗形状データを修復部位に配置する。配置ステップＳＴ５においては、設計装置２０は、選択ステップＳＴ４で選択された咬耗形状データを、上下顎歯列における歯の修復部位に配置する。咬耗形状データは、上下顎歯列における歯の修復部位において、患者の口腔内に調和する位置に配置される。
作成ステップＳＴ６は、修復部位に配置された咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成する。作成ステップＳＴ６においては、設計装置２０が、ユーザの操作により入力部２３に入力された情報に基づいて、修復部位に配置された咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成する。
例えば、ユーザは、入力部２３を操作し、修復部位に配置された咬耗形状データにおいて、クラウンの挿入方向、マージンラインの設定及びセメントスペースの設定を行い、クラウン内面のサーフェイスデータを作成する。次に、歯科用ＣＡＤソフトウェアのモーフィング機能及びブラシ機能を用いて、修復部位に配置された咬耗形状データを変形させて、咬合状態を患者の口腔内に調和させたクラウン外形のサーフェイスデータを作成する。最後に、当該クラウン外形のサーフェイスデータとクラウン内面のサーフェイスデータを接続して、仮想クラウンの設計が完了する。これにより、歯科補綴装置の形状データを設計する。
このように、実施の形態１の歯科補綴装置の設計方法においては、ステップＳＴ１〜ＳＴ６を実施することにより、上下顎歯列の咬耗度合いに応じた咬耗形状データを用いて歯科補綴装置の形状データを作成している。
［効果］
本発明に係る実施の形態１の設計方法及び設計装置によれば、以下の効果を奏することができる。
歯科補綴装置の設計方法は、取得ステップＳＴ１、決定ステップＳＴ２、読み出すステップＳＴ３、選択ステップＳＴ４、配置ステップＳＴ５及び作成ステップＳＴ６を含む。取得ステップＳＴ１は、上下顎歯列のスキャンデータを取得する。決定ステップＳＴ２は、スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定する。読み出すステップＳＴ３は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データＳ０〜Ｓ４を有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出す。選択ステップＳＴ４は、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。配置ステップＳＴ５は、選択した咬耗形状データを修復部位に配置する。作成ステップＳＴ６は、修復部位に配置された咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成する。
このような構成により、咬耗度合いに応じて選択した咬耗形状データに基づいて、歯科補綴装置を設計することができる。これにより、歯科補綴装置の設計の作業量を減らし、且つ作業時間を短縮することができるため、歯科補綴装置の設計を効率良く行うことができる。
複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の歯の形状データを含む。このような構成により、様々な患者の口腔内環境に対応することができる。例えば、咬耗度合いが大きい患者の上下顎歯列から咬耗度合いの小さい患者の上下顎歯列まで対応することができる。これにより、歯科補綴装置の設計をより効率良く行うことができる。
上下顎の歯の形状データのセットは、上顎の歯の形状データと、下顎の歯の形状データと、を含む。上顎の歯の形状データは、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７を含む。下顎の歯の形状データは、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４を含む。このような構成により、歯科補綴装置の設計をより効率良く行うことができる。
上顎の歯の形状データは、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６及び上顎第二大臼歯Ｔ７のそれぞれにおいて、複数の咬耗形状データを有する。複数の上顎中切歯Ｔ１の咬耗形状データは、上顎中切歯Ｔ１において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎側切歯Ｔ２の咬耗形状データは、上顎側切歯Ｔ２において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎犬歯Ｔ３の咬耗形状データは、上顎犬歯Ｔ３において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎第一小臼歯Ｔ４の咬耗形状データは、上顎第一小臼歯Ｔ４において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎第二小臼歯Ｔ５の咬耗形状データは、上顎第二小臼歯Ｔ５において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎第一大臼歯Ｔ６の咬耗形状データは、上顎第一大臼歯Ｔ６において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の上顎第二大臼歯Ｔ７の咬耗形状データは、上顎第二大臼歯Ｔ７において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。下顎の歯の形状データは、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４のそれぞれにおいて、複数の咬耗形状データを有する。複数の下顎中切歯Ｔ８の咬耗形状データは、下顎中切歯Ｔ８において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎側切歯Ｔ９の咬耗形状データは、下顎側切歯Ｔ９において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎犬歯Ｔ１０の咬耗形状データは、下顎犬歯Ｔ１０において、対合歯と接触する尖頭を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎第一小臼歯Ｔ１１の咬耗形状データは、下顎第一小臼歯Ｔ１１において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎第二小臼歯Ｔ１２の咬耗形状データは、下顎第二小臼歯Ｔ１２において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎第一大臼歯Ｔ１３の咬耗形状データは、下顎第一大臼歯Ｔ１３において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。複数の下顎第二大臼歯Ｔ１４の咬耗形状データは、下顎第二大臼歯Ｔ１４において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削っている。このような構成により、各歯において咬耗する部分を設定することによって、歯科補綴装置の設計をより効率良く行うことができる。
読み出すステップＳＴ３は、複数の咬耗形状データを表示部２４に表示すること、を有する。選択するステップＳＴ４は、ユーザの操作により入力部２３に入力された入力情報に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択すること、を有する。このような構成により、歯科補綴装置の設計を更に効率良く行うことができる。
設計装置２０は、歯科補綴装置を設計するための装置であって、プロセッサ２１と、プロセッサ２１により実行される命令を記憶した記憶部２２と、を備える。記憶部２２は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データＳ０〜Ｓ４を有する上下顎の歯の形状データのセットを記憶している。命令は、取得することＳＴ１、決定することＳＴ２、読み出すことＳＴ３、選択することＳＴ４、配置することＳＴ５及び作成することＳＴ６を含む。取得することＳＴ１は、上下顎歯列のスキャンデータを取得する。決定することＳＴ２は、スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定する。読み出すことＳＴ３は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データＳ０〜Ｓ４を有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出す。選択することＳＴ４は、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。配置することＳＴ５は、選択した咬耗形状データを修復部位に配置する。作成することＳＴ６は、修復部位に配置された咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成する。
このような構成により、咬耗度合いに応じて選択した咬耗形状データに基づいて、歯科補綴装置を設計することができる。これにより、歯科補綴装置の設計の作業量を減らし、且つ作業時間を短縮することができるため、歯科補綴装置の設計を効率良く行うことができる。
なお、実施の形態１では、上下顎の歯の形状データのセットが、上顎中切歯Ｔ１、上顎側切歯Ｔ２、上顎犬歯Ｔ３、上顎第一小臼歯Ｔ４、上顎第二小臼歯Ｔ５、上顎第一大臼歯Ｔ６、上顎第二大臼歯Ｔ７、下顎中切歯Ｔ８、下顎側切歯Ｔ９、下顎犬歯Ｔ１０、下顎第一小臼歯Ｔ１１、下顎第二小臼歯Ｔ１２、下顎第一大臼歯Ｔ１３及び下顎第二大臼歯Ｔ１４の歯の形状データを含む例について説明したが、これに限定されない。上下顎の歯の形状データのセットは、上下顎歯列における複数の歯の咬耗形状データを含んでいればよい。例えば、上下顎の歯の形状データのセットは、上述した歯のうちの１つ又は複数を含んでいればよい。
実施の形態１では、設計方法が、取得ステップＳＴ１、決定ステップＳＴ２、読み出すステップＳＴ３、選択ステップＳＴ４、配置ステップＳＴ５及び作成ステップＳＴ６を含む例について説明したが、これに限定されない。設計方法においては、これらのステップＳＴ１〜ＳＴ６は、減少、分割、及び統合してもよい。あるいは、設計方法は、追加のステップを含んでいてもよい。
実施の形態１では、選択ステップＳＴ４は、ユーザの操作により入力部２３に入力された入力情報に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する例について説明したが、これに限定されない。選択ステップＳＴ４は、設計装置２０により自動的に選択されてもよい。
実施の形態１では、選択ステップＳＴ４において、表示部２４に表示される複数の咬耗形状データの中から、ユーザが入力部２３によって咬耗形状データを選択する例について説明したが、これに限定されない。例えば、患者の年齢などの情報を入力部２３によって入力し、患者の情報に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択してもよい。歯の咬耗は、加齢に応じて大きくなっていくことから、患者の年齢の情報に基づいて、咬耗度合いを推定することができる。このため、患者の年齢の情報に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択することができる。
実施の形態１では、設計方法及び設計装置を例として説明したが、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体にも適用可能である。例えば、プログラムは、コンピュータに上述した設計方法を実行させてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに上述した設計方法を実行させるためのプログラムを記憶していてもよい。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る設計方法について説明する。なお、実施の形態２では、主に実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する記載は省略する。
実施の形態２の設計方法の一例について、図２０を用いて説明する。図２０は、本発明に係る実施の形態２の設計方法の選択ステップＳＴ４Ａの一例を示すフローチャートである。
実施の形態２では、上下顎配列の仮想曲線を作成し、仮想曲線に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する点で、実施の形態１と異なる。
図２０に示すように、実施の形態２における選択ステップＳＴ４Ａは、仮想曲線を作成するステップＳＴ１１、及び仮想曲線に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ１２〜ＳＴ１４を含む。
ステップＳＴ１１は、上下顎歯列を側方から見て、複数の歯の先端を結ぶ仮想曲線を作成する。具体的には、ステップＳＴ１１は、上下顎歯列を側方から見て、臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ仮想曲線を作成する。ステップＳＴ１１においては、設計装置２０が、患者の上下顎歯列のスキャンデータに基づいて、上下顎歯列を側方から見た場合の臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を検出し、これらを結ぶ曲線を作成することによって、仮想曲線を作成する。実施の形態２では、設計装置２０は、上顎歯列と下顎歯列とのそれぞれにおいて仮想曲線を作成する。
図２１は、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を説明するための模式図である。図２１に示すように、仮想曲線Ｌ１は、上下顎歯列を側方から見て、下顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ曲線である。具体的には、仮想曲線Ｌ１は、下顎中切歯Ｔ８の切縁、下顎側切歯Ｔ９の切縁、下顎犬歯Ｔ１０の尖頭、下顎第一小臼歯Ｔ１１の頬側咬頭頂、下顎第二小臼歯Ｔ１２の頬側咬頭頂、下顎第一大臼歯Ｔ１３の頬側咬頭頂、及び下顎第二大臼歯Ｔ１４の頬側咬頭頂を結ぶ曲線である。仮想曲線Ｌ２は、上下顎歯列を側方から見て、上顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ曲線である。具体的には、仮想曲線Ｌ２は、上顎中切歯Ｔ１の切縁、上顎側切歯Ｔ２の切縁、上顎犬歯Ｔ３の尖頭、上顎第一小臼歯Ｔ４の頬側咬頭頂、上顎第二小臼歯Ｔ５の頬側咬頭頂、上顎第一大臼歯Ｔ６の頬側咬頭頂、及び上顎第二大臼歯Ｔ７の頬側咬頭頂を結ぶ曲線である。
仮想曲線Ｌ１は、修復部位が下顎歯列に位置する場合に用いられる。仮想曲線Ｌ２は、修復部位が上顎歯列に位置する場合に用いられる。仮想曲線Ｌ１，Ｌ２は、上下顎歯列の咬耗度合いにより変化する。
ステップＳＴ１２は、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置されるように、修復部位に複数の咬耗形状データを配置する。ステップＳＴ１２では、設計装置２０が、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置されるように、修復部位に複数の咬耗形状データを配置する。下顎歯列において、歯の先端は、下顎中切歯Ｔ８の切縁、下顎側切歯Ｔ９の切縁、下顎犬歯Ｔ１０の尖頭、下顎第一小臼歯Ｔ１１の頬側咬頭頂、下顎第二小臼歯Ｔ１２の頬側咬頭頂、下顎第一大臼歯Ｔ１３の頬側咬頭頂、及び下顎第二大臼歯Ｔ１４の頬側咬頭頂に対応する。また、上顎歯列において、歯の先端は、上顎中切歯Ｔ１の切縁、上顎側切歯Ｔ２の切縁、上顎犬歯Ｔ３の尖頭、上顎第一小臼歯Ｔ４の頬側咬頭頂、上顎第二小臼歯Ｔ５の頬側咬頭頂、上顎第一大臼歯Ｔ６の頬側咬頭頂、及び上顎第二大臼歯Ｔ７の頬側咬頭頂に対応する。
例えば、修復部位が下顎第二小臼歯Ｔ１２である場合、仮想曲線Ｌ１上に下顎第二小臼歯Ｔ１２の頬側咬頭頂が配置されるように、複数の下顎第二小臼歯Ｔ１２の咬耗形状データが修復部位に配置される。
ステップＳＴ１３は、複数の咬耗形状データにおいて、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置された咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線と、咬耗形状データで表される歯と隣り合う歯の辺縁隆線と、の間の距離を算出する。ステップＳＴ１３においては、設計装置２０が、上下顎歯列において、咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線と、隣り合う歯の辺縁隆線と、の間の上下方向の距離を算出する。なお、隣り合う歯とは、咬耗形状データの少なくとも片側に配置される歯を意味する。
ステップＳＴ１４は、算出した距離に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。ステップＳＴ１４においては、設計装置２０が、複数の咬耗形状データにおいて、算出した距離が所定の範囲に入っているか否かを判定する。即ち、設計装置２０は、距離が第１閾値Ｑ１以上第２閾値Ｑ２以下であるか否かを判定する。例えば、第１閾値Ｑ１は−０．５ｍｍであり、第２閾値Ｑ２は＋０．５ｍｍである。なお、咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線が隣り合う歯の辺縁隆線よりも低い位置に配置される場合に距離は「正」となり、咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線が隣り合う歯の辺縁稜線よりも高い位置に配置される場合に距離は「負」となる。
なお、上述した第１閾値Ｑ１及び第２閾値Ｑ２の値は例示であって、これらに限定されない。第１閾値Ｑ１及び第２閾値Ｑ２は、任意の値に設定することができる。また、歯の種類、患者の症例等に応じて、第１閾値Ｑ１及び第２閾値Ｑ２の値は異なっていてもよい。クラウン等の補綴装置の設計において、隣り合う歯の辺縁隆線と上下方向の高さを揃える事が求められる。当該高さを揃える事で、歯と歯の間に食片等が圧入する事を予防する事ができるからである。当該閾値を設定する事で、隣り合う歯の辺縁隆線の高さを揃える為の調整が最小限で済むという効果が得られる。
ステップＳＴ１４において、設計装置２０は、距離が所定の範囲に入っていると判定した咬耗形状データを選択する。
ステップＳＴ１２−ＳＴ１４では、複数の咬耗形状データＳ０〜Ｓ４のそれぞれに対して実施される。これにより、複数の咬耗形状データＳ０〜Ｓ４の中から上下顎歯列の咬耗度合いに適合する咬耗形状データを選択することができる。
図２２は、仮想曲線Ｌ１に基づく咬耗形状データの選択の一例を説明するための模式図である。図２２は、修復部位Ａ１が下顎第二小臼歯Ｔ１２である例を示す。なお、図２２では、修復部位Ａ１に、下顎第二小臼歯Ｔ１２の第１咬耗形状データＤ１が配置されている。第１咬耗形状データＤ１は、咬耗する部分を削った下顎第二小臼歯Ｔ１２の形状を有している。以下、図２２を用いてステップＳＴ１３及びＳＴ１４を説明する。
図２２に示すように、下顎第二小臼歯Ｔ１２の第１咬耗形状データＤ１は、頬側咬頭頂が仮想曲線Ｌ１上に配置された状態で修復部位Ａ１に配置されている。第１咬耗形状データＤ１で表される歯は、下顎第一小臼歯Ｔ１１側に位置する第１辺縁稜線と、下顎第一大臼歯Ｔ１３側に位置する第２辺縁稜線と、を有する。ステップＳＴ１３では、設計装置２０は、下顎歯列において、第１咬耗形状データＤ１で表される歯の第１辺縁隆線と下顎第一小臼歯Ｔ１１の辺縁隆線との間の上下方向の距離Ｍ１を算出する。また、設計装置２０は、下顎歯列において、第１咬耗形状データＤ１で表される歯の第２辺縁隆線と下顎第一大臼歯Ｔ１３の辺縁隆線との間の上下方向の距離Ｍ２を算出する。
図２３は、本発明に係る実施の形態２の設計方法において、複数の咬耗形状データの中から選択した咬耗形状データの一例を示す模式図である。図２３では、修復部位Ａ１に、下顎第二小臼歯Ｔ１２の第２咬耗形状データＤ２が配置されている。第２咬耗形状データＤ２は、咬耗する部分を削った下顎第二小臼歯Ｔ１２の形状を有している。
図２３に示すように、ステップＳＴ１４では、設計装置２０は、複数の咬耗形状データの中から、距離Ｍ１，Ｍ２が所定の範囲内に入っていると判定された第２咬耗形状データＤ２を選択する。即ち、設計装置２０は、複数の咬耗形状データの中から、距離Ｍ１，Ｍ２が第１閾値Ｑ１以上第２閾値Ｑ２以下である咬耗形状データを選択する。
このように、実施の形態２の歯科補綴装置の設計方法の選択ステップＳＴ４Ａにおいては、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４を実施することにより、上下顎歯列の咬耗度合いに応じた咬耗形状データを選択している。
［効果］
本発明に係る実施の形態２の設計方法によれば、以下の効果を奏することができる。
実施の形態２における歯科補綴装置の設計方法においては、選択ステップＳＴ４Ａは、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成するステップＳＴ１１と、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ１２〜ＳＴ１４と、を含む。仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成するステップＳＴ１１は、上下顎歯列を側方から見て、臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成する。
このような構成により、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを容易に選択することができる。これにより、歯科補綴装置の設計の作業量を減らし、且つ作業時間を短縮することができるため、歯科補綴装置の設計をさらに効率良く行うことができる。
仮想曲線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ１２〜ＳＴ１４は、配置ステップＳＴ１２、算出ステップＳＴ１３及び選択ステップＳＴ１４を含む。配置ステップＳＴ１２は、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置されるように、修復部位に複数の咬耗形状データを配置する。算出ステップＳＴ１３は、複数の咬耗形状データにおいて、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置された咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線と、咬耗形状データで表される歯と隣り合う歯の辺縁隆線と、の間の距離Ｍ１，Ｍ２を算出する。選択ステップＳＴ１４は、算出した距離Ｍ１，Ｍ２に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。このような構成により、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データをより容易に選択することができる。これにより、歯科補綴装置の設計をさらに効率良く行うことができる。
なお、実施の形態２では、選択ステップＳＴ４Ａが、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４を含む例について説明したが、これに限定されない。選択ステップＳＴ４Ａにおいては、これらのステップＳＴ１１〜ＳＴ１４は、減少、分割、及び統合してもよい。あるいは、選択ステップＳＴ４Ａは、追加のステップを含んでいてもよい。
実施の形態２では、ステップＳＴ１３において咬耗形状データの両隣の歯との辺縁稜線との２つの距離Ｍ１，Ｍ２を算出し、ステップＳＴ１４において２つの距離Ｍ１，Ｍ２に基づいて咬耗形状データを選択する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳＴ１３は、咬耗形状データの片側で隣り合う歯との辺縁稜線との１つの距離を算出してもよい。ステップＳＴ１４は、１つの距離に基づいて複数の咬耗形状データの中から１つの咬耗形状データを選択してもよい。このような構成においても、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを容易に選択することができる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る設計方法について説明する。なお、実施の形態３では、主に実施の形態２と異なる点について説明する。実施の形態３においては、実施の形態２と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態３では、実施の形態２と重複する記載は省略する。
実施の形態３の設計方法の一例について、図２４を用いて説明する。図２４は、本発明に係る実施の形態３の設計方法の選択ステップＳＴ４Ｂの一例を示すフローチャートである。
実施の形態３では、複数の咬耗形状データにおいて、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する点で、実施の形態２と異なる。
図２４に示すように、実施の形態３における選択ステップＳＴ４Ｂは、仮想曲線を作成するステップＳＴ２１、及び仮想曲線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ２２〜ＳＴ２４、を含む。なお、実施の形態３におけるステップＳＴ２１及びＳＴ２２は、実施の形態２におけるステップＳＴ１１及びＳＴ１２と同じであるため説明を省略する。
ステップＳＴ２３は、複数の咬耗形状データにおいて、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量を算出する。ステップＳＴ２３においては、設計装置２０が、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量を算出する。なお、干渉量とは、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときに、上下顎歯列の上下方向において上顎歯列の歯と下顎歯列の歯とが重なる量を意味する。離間量とは、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときに上顎歯列の歯と下顎歯列の歯とが、上下顎歯列の上下方向において離間する量を意味する。
ステップＳＴ２４は、算出した干渉量又は離間量に基づいて複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。ステップＳＴ２４においては、設計装置２０が、複数の咬耗形状データにおいて、算出した干渉量又は離間量が所定の範囲に入っているか否かを判定する。即ち、設計装置２０は、干渉量又は離間量が閾値Ｑ３以下であるか否かを判定する。例えば、閾値Ｑ３は、０．５ｍｍである。
なお、上述した閾値Ｑ３の値は例示であって、これに限定されない。閾値Ｑ３は、任意の値に設定することができる。また、歯の種類に応じて、閾値Ｑ３の値は異なっていてもよい。また、干渉量の閾値と離間量の閾値とは異なっていてもよい。
図２５は、干渉量に基づく咬耗形状データの選択の一例を説明するための模式図である。図２５は、修復部位Ａ２が下顎第二小臼歯Ｔ１２である例を示す。なお、図２５では、修復部位Ａ２に、下顎第二小臼歯Ｔ１２の第１咬耗形状データＤ１１が配置されている。第１咬耗形状データＤ１１は、咬耗する部分を削った下顎第二小臼歯Ｔ１２の形状を有している。以下、図２５を用いてステップＳＴ２３及びＳＴ２４を説明する。
図２５に示すように、下顎第二小臼歯Ｔ１２の第１咬耗形状データＤ１１は、頬側咬頭頂が仮想曲線上に配置された状態で修復部位Ａ２に配置されている。第１咬耗形状データＤ１１で表される歯は、対合歯である上顎第二小臼歯Ｔ５と干渉領域Ｂ１にて干渉する。
図２６は、咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量の一例を説明するための模式図である。図２６に示すように、干渉量Ｍ１１は、上下顎歯列を側方から見て、上下顎歯列の上下方向において干渉領域Ｂ１の厚みが最も大きくなる部分の長さを意味する。ステップＳＴ２３においては、設計装置２０は、第１咬耗形状データＤ１１で表される歯と対合歯との干渉量Ｍ１１を算出する。
図２７は、本発明に係る実施の形態３の設計方法において、複数の咬耗形状データの中から選択した咬耗形状データの一例を示す模式図である。図２７は、第２咬耗形状データＤ１２で表される歯は、その対合歯である上顎第二小臼歯Ｔ５と干渉領域Ｂ２にて干渉している。
図２７に示すように、ステップＳＴ２４では、設計装置２０は、複数の咬耗形状データの中から、干渉量Ｍ１２が所定の範囲内に入っていると判定された第２咬耗形状データＤ１２を選択する。即ち、設計装置２０は、複数の咬耗形状データの中から、干渉量Ｍ１２が閾値Ｑ３以下である第２咬耗形状データＤ１２を選択する。
［効果］
本発明に係る実施の形態３の設計方法によれば、以下の効果を奏することができる。
実施の形態３における歯科補綴装置の設計方法においては、選択ステップＳＴ４Ｂは、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成するステップＳＴ２１と、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ２２〜ＳＴ２４と、を含む。仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成するステップＳＴ２１は、上下顎歯列を側方から見て、臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ仮想曲線Ｌ１，Ｌ２を作成する。仮想曲線Ｌ１，Ｌ２に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ２２〜ＳＴ２４は、配置ステップＳＴ２２、算出ステップＳＴ２３及び選択ステップＳＴ２４を含む。配置ステップＳＴ２２は、仮想曲線Ｌ１，Ｌ２上に歯の先端が配置されるように、修復部位に複数の咬耗形状データを配置する。算出ステップＳＴ２３は、複数の咬耗形状データにおいて、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量を算出する。選択ステップＳＴ２４は、算出した干渉量又は離間量に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択する。
このような構成により、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを容易に選択することができる。これにより、歯科補綴装置の設計の作業量を減らし、且つ作業時間を短縮することができるため、歯科補綴装置の設計をさらに効率良く行うことができる。
算出した干渉量又は前記離間量に基づいて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップＳＴ２４は、干渉量又は離間量が０．５ｍｍ以下である咬耗形状データを選択する。このような構成により、上下顎歯列の咬耗度合いに応じて、複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データをより容易に選択することができる。これにより、歯科補綴装置の設計をさらに効率良く行うことができる。
実施例に基づき、歯科補綴装置の設計方法を更に説明するが、本発明は、以下に示す実施例により制限されない。
［臨床技工における咬耗度合いの異なる歯の形状データの有用性評価］
実施例１及び２と比較例１及び２とを用いて、歯科補綴装置の形状データの設計を行った。実施例１及び２は、実施の形態１の設計装置２０を用いて歯科補綴装置の形状データの設計を行った。実施例１及び２では、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを用いて、歯科補綴装置の形状データの設計を行った。なお、実施例１及び２では、図１８に示す上下顎の歯の形状データのセットを用いた。比較例１及び２は、ＣＡＤソフトウェア（ＤｅｎｔａｌＳｙｓｔｅｍ２０１８．２．０，３Ｓｈａｐｅ，デンマーク）を用いて、歯科補綴装置の形状データの設計を行った。比較例１及び２では、咬耗を考慮していない上下顎の歯の形状データ（ＶＩＴＡ社の歯の形状データ）を用いて、歯科補綴装置の形状データの設計を行った。
実施例１及び比較例１は、上顎第一大臼歯Ｔ６におけるクラウンの形状データの設計を行った。実施例２及び比較例２は、下顎第一大臼歯Ｔ１３におけるクラウンの形状データの設計を行った。実施例１は、咬耗形状データを用いて設計を行っている点を除いて、比較例１と同様の条件でクラウンを設計した。実施例２は、咬耗形状データを用いて設計を行っている点を除いて、比較例２と同様の条件でクラウンを設計した。
設計して得られたデータは、経験１０年の歯科技工士が製作したクラウンのワックスパターンのスキャンデータと形状位置合わせを行い、３Ｄ表面偏差解析を行った。以下では、経験１０年の歯科技工士が製作したクラウンのワックスパターンのスキャンデータを「基準データ」と称する。表面偏差解析の結果を図２８−３１、表１及び表２に示す。図２８は、比較例１の表面偏差解析結果の一例を示す図である。図２９は、実施例１の表面偏差解析結果の一例を示す図である。図３０は、比較例２の表面偏差解析結果の一例を示す図である。図３１は、実施例２の表面偏差解析結果の一例を示す図である。なお、以下では、実施例１と比較例１を症例１とし、実施例２及び比較例２を症例２として説明する。なお、表面偏差解析は、ＧＯＭ社製ＧＯＭ Ｉｎｓｅｃｔ ２０１７を用いて行った。表１及び表２における設計時間は、歯科補綴装置であるクラウンの形状データを作成した時間を意味する。
図２８において、領域Ｒ１は、比較例１で設計したクラウンの形状と基準データのクラウンの形状とを比べて、乖離している部分を示す。図２９において、領域Ｒ２は、実施例１で設計したクラウンの形状と基準データのクラウンの形状とを比べて、乖離している部分を示す。なお、乖離している部分とは、基準データと比べて、膨らんでいる部分及び／又は凹んでいる部分を意味する。図２８及び図２９に示すように、実施例１の領域Ｒ２は、比較例１の領域Ｒ１と比べて小さい。また、表１に示すように、標準偏差においては、実施例１は比較例１と比べて小さくなっている。このように、実施例１は、比較例１と比べて、歯科技工士が製作したクラウンのワックスパターンに近い形状になっていることがわかる。また、実施例１では、比較例１と比べて、設計時間を短くすることができた。歯科業界を含む工業界において、１５％以上作業（設計）時間が短縮される事は有意であると言われている。実施例１において、比較例１よりも１５％以上も設計時間が短縮されていることから、効率良く補綴装置の設計ができている事が思料できる。
図３０において、領域Ｒ３は、比較例２で設計したクラウンの形状と基準データのクラウンの形状とを比べて、乖離している部分を示す。図３１において、領域Ｒ４は、実施例２で設計したクラウンの形状と基準データのクラウンの形状とを比べて、乖離している部分を示す。図３０及び図３１に示すように、実施例２の領域Ｒ４は、比較例２の領域Ｒ３と比べて小さい。また、表２に示すように、３Ｄ表面偏差解析の算術平均及び標準偏差においては、実施例２は比較例２と比べて小さくなっている。このように、実施例２は、比較例２と比べて、歯科技工士が製作したクラウンのワックスパターンに近い形状になっていることがわかる。また、実施例２では、比較例２と比べて、設計時間を短くすることができた。実施例２においても、比較例２よりも１５％以上も設計時間が短縮されていることから、効率良く補綴装置の設計ができている事が思料できる。
以上のことから、実施例１及び２は、比較例１及び２と比べて、適合性の高い歯科補綴装置を設計できている。また、実施例１及び２は、比較例１及び２と比べて、設計時間が短く、効率よく歯科補綴装置の形状データを設計できている。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
発明に係る歯科補綴装置の設計方法は、コンピュータを用いて咬耗等の加齢変化によって歯の形状が変化した患者に対する歯科補綴装置の設計を容易に且つ効率良く行うことができる。このため、歯科領域における歯科補綴装置の品質向上及び均一化に有用である。
１ 製造システム
１０ スキャナ
２０ 設計装置
２１ プロセッサ
２２ 記憶部
２３ 入力部
２４ 表示部
３０ 加工装置
Ａ１，Ａ２ 修復部位
Ｂ１ 干渉領域
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１，Ｄ１２ 咬耗形状データ
Ｌ１，Ｌ２ 仮想曲線
Ｍ１，Ｍ２ 距離
Ｍ１１，Ｍ１２ 干渉量
Ｔ１ 上顎中切歯
Ｔ２ 上顎側切歯
Ｔ３ 上顎犬歯
Ｔ４ 上顎第一小臼歯
Ｔ５ 上顎第二小臼歯
Ｔ６ 上顎第一大臼歯
Ｔ７ 上顎第二大臼歯
Ｔ８ 下顎中切歯
Ｔ９ 下顎側切歯
Ｔ１０ 下顎犬歯
Ｔ１１ 下顎第一小臼歯
Ｔ１２ 下顎第二小臼歯
Ｔ１３ 下顎第一大臼歯
Ｔ１４ 下顎第二大臼歯

Claims (11)

  1. 歯科補綴装置を設計するためのコンピュータの作動方法であって、前記コンピュータが前記歯科補綴装置を設計するために実行するステップとして、
    上下顎歯列のスキャンデータを取得するステップ、
    前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定するステップ、
    上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すステップ、
    前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択するステップ、
    選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置するステップ、
    前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成するステップ、
    を含み、
    前記選択するステップは、
    上下顎歯列を側方から見て、上顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ第１仮想曲線と、下顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ第２仮想曲線と、のうち少なくとも１つを含む仮想曲線を作成すること、
    前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、
    を有する、
    コンピュータの作動方法。
  2. 前記複数の咬耗形状データは、複数の歯のそれぞれにおいて、咬耗する部分を歯冠側から歯根側に向かって段階的に削った複数の歯の形状データを含む、
    請求項１に記載のコンピュータの作動方法。
  3. 前記上下顎の歯の形状データのセットは、
    上顎中切歯、上顎側切歯、上顎犬歯、上顎第一小臼歯、上顎第二小臼歯、上顎第一大臼歯及び上顎第二大臼歯を含む上顎の歯の形状データと、
    下顎中切歯、下顎側切歯、下顎犬歯、下顎第一小臼歯、下顎第二小臼歯、下顎第一大臼歯及び下顎第二大臼歯を含む下顎の歯の形状データと、
    を含む、
    請求項１又は２に記載のコンピュータの作動方法。
  4. 前記上顎の歯の形状データは、
    前記上顎中切歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎中切歯の咬耗形状データと、
    前記上顎側切歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎側切歯の咬耗形状データと、
    前記上顎犬歯において、対合歯と接触する舌側面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎犬歯の咬耗形状データと、
    前記上顎第一小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第一小臼歯の咬耗形状データと、
    前記上顎第二小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第二小臼歯の咬耗形状データと、
    前記上顎第一大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第一大臼歯の咬耗形状データと、
    前記上顎第二大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の上顎第二大臼歯の咬耗形状データと、
    を含み、
    前記下顎の歯の形状データは、
    前記下顎中切歯において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎中切歯の咬耗形状データと、
    前記下顎側切歯において、対合歯と接触する切縁を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎側切歯の咬耗形状データと、
    前記下顎犬歯において、対合歯と接触する尖頭を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎犬歯の咬耗形状データと、
    前記下顎第一小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第一小臼歯の咬耗形状データと、
    前記下顎第二小臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第二小臼歯の咬耗形状データと、
    前記下顎第一大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第一大臼歯の咬耗形状データと、
    前記下顎第二大臼歯において、対合歯と接触する咬合面を歯冠側から歯根側に向かって０．００ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下の範囲で段階的に削った複数の下顎第二大臼歯の咬耗形状データと、
    を含む、
    請求項３に記載のコンピュータの作動方法。
  5. 前記読み出すステップは、前記複数の咬耗形状データを表示部に表示すること、を有し、
    前記選択するステップは、ユーザの操作により入力部に入力された入力情報に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、を有する、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンピュータの作動方法。
  6. 前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、
    前記仮想曲線上に歯の先端が配置されるように、前記修復部位に前記複数の咬耗形状データを配置すること、
    前記複数の咬耗形状データにおいて、前記仮想曲線上に歯の先端が配置された咬耗形状データで表される歯の辺縁隆線と、前記咬耗形状データで表される歯と隣り合う歯の辺縁隆線と、の間の距離を算出すること、
    算出した前記距離に基づいて前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、
    を有する、
    請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンピュータの作動方法。
  7. 前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、
    前記仮想曲線上に歯の先端が配置されるように、前記修復部位に前記複数の咬耗形状データを配置すること、
    前記複数の咬耗形状データにおいて、上顎歯列と下顎歯列とを咬合したときの咬耗形状データで表される歯と対合歯との干渉量又は離間量を算出すること、
    算出した前記干渉量又は前記離間量に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、
    を有する、
    請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンピュータの作動方法。
  8. 算出した前記干渉量又は前記離間量に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択することは、前記干渉量又は前記離間量が０．５ｍｍ以下である咬耗形状データを選択する、
    請求項７に記載のコンピュータの作動方法。
  9. 歯科補綴装置を設計するための装置であって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサにより実行される命令を記憶した記憶部と、
    を備え、
    前記記憶部は、上下顎歯列のそれぞれの歯において咬耗度合いの異なる複数の咬耗形状データを有する上下顎の歯の形状データのセットを記憶し、
    前記命令は、
    上下顎歯列のスキャンデータを取得すること、
    前記スキャンデータに基づいて歯の修復部位を決定すること、
    前記上下顎の歯の形状データのセットの中から、前記修復部位に関連する歯の複数の咬耗形状データを読み出すこと、
    前記上下顎歯列の咬耗度合いに応じて前記複数の咬耗形状データの中から咬耗形状データを選択すること、
    選択した前記咬耗形状データを前記修復部位に配置すること、
    前記修復部位に配置された前記咬耗形状データから歯科補綴装置の形状データを作成すること、
    を含み、
    前記選択することは、
    上下顎歯列を側方から見て、上顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ第１仮想曲線と、下顎における臼歯の頬側咬頭頂、犬歯の尖頭および切歯の切縁を結ぶ第２仮想曲線と、のうち少なくとも１つを含む仮想曲線を作成すること、
    前記仮想曲線に基づいて、前記複数の咬耗形状データの中から前記咬耗形状データを選択すること、
    を有する、
    設計装置。
  10. コンピュータに請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  11. コンピュータに請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。
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