JP7524329B2 - 歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物 - Google Patents

歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物 Download PDF

Info

Publication number
JP7524329B2
JP7524329B2 JP2022544504A JP2022544504A JP7524329B2 JP 7524329 B2 JP7524329 B2 JP 7524329B2 JP 2022544504 A JP2022544504 A JP 2022544504A JP 2022544504 A JP2022544504 A JP 2022544504A JP 7524329 B2 JP7524329 B2 JP 7524329B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
reinforcing member
dental object
dental
denture base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022544504A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022044929A1 (ja
JPWO2022044929A5 (ja
Inventor
真帆 奥村
奈緒之 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Publication of JPWO2022044929A1 publication Critical patent/JPWO2022044929A1/ja
Publication of JPWO2022044929A5 publication Critical patent/JPWO2022044929A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7524329B2 publication Critical patent/JP7524329B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006Production methods
    • A61C13/0013Production methods using stereolithographic techniques
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006Production methods
    • A61C13/0019Production methods using three dimensional printing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/01Palates or other bases or supports for the artificial teeth; Making same
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)

Description

本開示は、歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物に関する。
近年、光造形式の3Dプリンタで義歯床、マウスピース或いは歯科用模型といった歯科造形物を造形する技術が提案されている。ここで「歯科造形物」とは、患者の顎堤に嵌合可能な形状を有し、主に歯科分野における治療、研究、教育等の場面で使用される造形物である。
例えば、吊下げ型の光造形式の3Dプリンタでは、液槽に溜まっている液状の紫外線(UV光)硬化樹脂液に、造形したい形状の断面データに基づいてUV光が照射されることによって、樹脂の薄い硬化層が形成される。液槽の上側には、ビルドテーブルが配置され、ビルドテーブルには義歯床がサポートピンによって吊下げられる。ビルドテーブルを徐々に上昇させながら、硬化層にさらに新しい層を1層ずつ順次積層して行く工程を繰り返して、最終的に所望の義歯床が造形される。
こうした光造形式の3Dプリンタで使用される断面データとしての製造用データは、例えば、特許文献1のようなCAD/CAM(Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing)システムを用いて作成できる。歯科造形物の造形作業に、CAD/CAMシステム並びに光造形式の3Dプリンタを導入することにより、作業の効率化が図られ、品質のバラツキを抑えることが可能になるといったメリットを得られる。
特許文献1:国際公開第2010/058822号
ここで、1層ずつ薄い硬化層を積層していく光造形式の3Dプリンタを造形装置として用いた積層造形では、例えば、オーバーハング形状のように造形対象物の形状によっては硬化層を積層できない場合や、積層される硬化層をビルドテーブルの下側に吊下げる場合がある。こうした造形の場合、ビルドテーブルからサポート材を延ばして造形中の造形対象物を造形対象物の外側から支持する手法が採られる。
しかし、歯科造形物が、例えば、顎堤の歯茎が嵌まる蹄鉄状(すなわち、U字状)の凹部が形成された義歯床である際、義歯床をサポート材で支持しても、凹部を形成する側壁部が倒れて凹部の溝幅が設計値より拡がる場合がある。側壁部の倒れは、造形中に造形対象物に加わる重力や、冷却によって固化する際の樹脂の収縮に起因する。結果、造形された義歯床を患者の歯茎に装着したとき、義歯床がぐらつくといった不都合が生じる場合がある。
この不都合を改善するため、3Dプリンタへ断面データとしてのスライスデータを送信するCAMによって、義歯床の側壁部を補強する補強部材を形成する画像データを作成することも考えられる。しかし、本来、CAMは、CADで作成された画像データを入力データとして、3Dプリンタの生産準備全般をコンピュータ上で行うために用いられるソフトウェアシステムである。このため、補強部材を形成する画像データを、CAMによって適切に作成することは難しく、造形精度が低くなると共に手間がかかる。また、CAMを操作するオペレータは、必ずしも義歯床の設計者ではないので、CAMオペレータが義歯床を補強する補強部材のデータを作成しても、適切なデータを作成できない確率が高く、結果、3Dプリンタで造形される義歯床の造形精度が不安定となる。
本開示は上記した問題に着目して為されたものであって、造形精度が良好で、造形精度の安定性に優れ、かつ、簡便に、義歯床を補強する補強部材の画像データを形成可能な歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、この歯科造形物の画像データ作成方法を用いた歯科造形物の製造方法、及び、歯科造形物を提供する。
上記課題を解決するための手段は、以下の態様を含む。
<1>蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する工程と、CADで前記側壁部を補強する補強部材の画像データを作成する工程と、前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する工程と、を有する歯科造形物の画像データ作成方法。
<2>前記補強部材は、左右の前記側壁部をつなぐ1本の棒状部材である、上記<1>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<3>前記棒状部材は、左右の前記側壁部の口腔内の奥側終端部をつないでいる、上記<2>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<4>前記補強部材は、下顎の歯科造形物における左右の内側壁部のおもて面をつなぐ棒状部材を有する、上記<2>又は<3>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<5>前記棒状部材は、左右の前記内側壁部の下端同士をつないでいる、上記<4>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<6>前記補強部材は、上顎の歯科造形物における左右の外側壁部の裏面をつなぐ棒状部材を有する、上記<2>又は<3>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<7>前記棒状部材は、左右の前記外側壁部の上端同士をつないでいる、上記<6>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<8>前記補強部材は、上顎の歯科造形物における左右の内側壁部のおもて面をつなぐ棒状部材を更に有する、上記<6>又は<7>に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<9>前記歯科造形物は、患者の顎堤に嵌まる義歯床である、上記<1>~<8>のいずれか1項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
<10>上記<1>~<9>のいずれか1項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法によって補強部材が形成された歯科造形物の設計用の画像データをCADで作成する工程と、前記設計用の画像データを用いて製造用の画像データを作成する工程と、前記製造用の画像データを用いて歯科造形物を3Dプリンタで造形する工程と、を含む、歯科造形物の製造方法。
<11>蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物において、左右の前記側壁部の口腔内の奥側終端部に、前記側壁部を補強する補強部材の連結痕を有する歯科造形物。
<12>蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する画像データ取得部と、CADで前記側壁部を補強する補強部材の画像データを作成し、前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する画像データ作成部と、を有する演算装置を備える、歯科造形物の画像データ作成装置。
<13>画像データ取得部に、蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得させるステップと、画像データ作成部に、CADで前記側壁部を補強する補強部材の画像データを作成させ、前記歯科造形物の画像データに前記補強部材の画像データを連結するステップと、を含む処理をコンピュータに実行させる、歯科造形物の画像データ作成プログラム。
本開示によれば、造形精度が良好で、造形精度の安定性に優れ、かつ、簡便に、義歯床を補強する補強部材の画像データを形成可能な歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、この歯科造形物の画像データ作成方法を用いた歯科造形物の製造方法、及び、歯科造形物を提供できる。
本開示の実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法を用いて造形された、補強部材を有する下顎義歯床を説明する斜視図である。 本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法を用いて造形された、補強部材を有する上顎義歯床を説明する斜視図である。 本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法が使用される設計画像データ作成装置を含む製造装置の構成を説明する図である。 本実施形態に係る設計画像データ作成装置が備える演算装置の構成を説明するブロック図である。 本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る歯科造形物の製造方法において、造形装置によって造形中の下顎義歯床の状態を説明する図である。 補強部材が取り除かれた下顎義歯床を説明する斜視図である。 補強部材が取り除かれた上顎義歯床を説明する斜視図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第1実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第2実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第3実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第4実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第5実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 下顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第6実施例に係る下顎義歯床を説明する図である。 本開示の第1実施例~第6実施例及び第1比較例に係る下顎義歯床のそれぞれの表面形状を3D解析した結果を説明する図である。 第1比較例に係る下顎義歯床をおもて面側から見た場合の表面形状の3D解析結果を説明する図である 第1比較例に係る下顎義歯床を裏面側から見た場合の表面形状の3D解析結果を説明する図である。 上顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第7実施例に係る上顎義歯床を説明する図である。 上顎義歯床の本体における補強部材の連結位置を異ならせた、第8実施例に係る上顎義歯床を説明する図である。 本開示の第7実施例、第8実施例及び第2比較例に係る上顎義歯床のそれぞれの表面形状を3D解析した結果を説明する図である。
以下に本開示の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一の部分及び類似の部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判定すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
-画像データ作成方法-
<義歯床>
まず、図1及び図2を参照して、下顎義歯床10及び上顎義歯床20について説明する。本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法は、図1に示す補強部材18を有する下顎義歯床10、及び、図2に示す補強部材28を有する上顎義歯床20の画像データの作成方法である。なお、歯科造形物としては、義歯床に限定されず、スプリント及びマウスガード等のマウスピースや歯科用模型といった他の造形物であってよい。また、歯科用模型には、例えば、患者の顎堤に嵌まらない展示用の義歯床等が含まれる。
(下顎義歯床)
図1に示すように、下顎義歯床10は、頂部12、内側壁部14及び外側壁部16からなるレジン等樹脂製の歯科造形物であり、補強部材18が一体的に形成されている。
図1中の下顎義歯床10は、水平面上に載置されており、図1中の中心軸線Aは、口腔内で正中線と重なる。本実施形態では、中心軸線Aに沿った口唇側である図1中の左上側を「前側」とし、中心軸線Aに沿った咽喉側である図1中の右下側を「奥側」と定義する。また、本明細書では、特に言及しない限り、「上側」及び「下側」の用語は、図1に示すように下顎義歯床10を下顎堤に嵌め合わせた状態における上下方向を意味する。
また、下顎義歯床10が嵌め合わされた際に下顎堤側に位置し、凹部10Aが設けられている側の表面を「裏面」と定義する。また、下顎義歯床10が嵌め合わされた際に下顎堤と反対側に位置し、不図示の人工歯が埋め込まれる複数個の窪み10Bが設けられている側の表面を「おもて面」と定義する。すなわち、図1は、下顎義歯床10を上側のおもて面側から俯瞰して見た斜視図である。また、特に言及しない限り、「内側」の用語は、頂部12のおもて面を正面から見る平面視(図9、図11参照)の状態で、頂部12よりも中心軸線Aに近い側(すなわち、舌側)を意味すると共に、「外側」の用語は、頂部12よりも中心軸線Aから遠い側(すなわち、頬側)を意味する。
頂部12は、平面視で蹄鉄状(すなわち、U字状)の板状部材である。内側壁部14は、頂部12のU字の内縁部分に、頂部12から下垂するように設けられている板状部材である。また、外側壁部16は、頂部12のU字の外縁部分に、頂部12から下垂するように設けられている板状部材である。
下顎義歯床10は、頂部12、内側壁部14及び外側壁部16によって囲まれた、蹄鉄状(すなわち、U字状)の凹部10Aを有し、凹部10Aに下顎堤が嵌まる。頂部12の裏面は、下顎堤の上面を覆う部分である。内側壁部14の裏面は、下顎堤の舌側の内壁面を覆う部分である。外側壁部16の裏面は、下顎堤の頬側粘膜側の外壁面を覆う部分である。
頂部12には、複数個の窪み10Bが、前側から奥側(すなわち、後側)にかけて形成されている。本実施形態では、中心軸線Aを挟んで、前側に位置する中切歯から後側に位置する第2大臼歯までの7本の人工歯に対応する7個の窪み10Bが形成されている。しかし、本開示ではこれに限定されず、窪み10Bの個数は、任意に設定できる。また、下顎義歯床10において、第2大臼歯の窪みより更に奥側に位置する本体の終端部17は、下顎堤のレトロモラーパッドに対応する領域の端部である。
下顎義歯床10の補強部材18は、凹部10Aの側壁部を補強する。本実施形態では、補強部材18は、凹部10Aの左右の内側壁部14のおもて面の下端同士をつなぐ1本の棒状部材である。補強部材18の棒状部材は、凹部10Aの左右の内側壁部14の口腔内の奥側の終端部17をつないで、中心軸線Aと交差している。
なお、下顎における補強部材18は、造形後は取り除かれるものであるが、棒状の物に限定されず、凹部10Aの側壁部を補強でき、取り除き可能なものであれば、例えば板状、アーチ状等、他の任意の形状を採用できる。なお、本実施形態では、補強部材18は、1本の棒状部材であるため、簡易に設計及び製造が可能である。また、補強部材18の個数も1個以上、任意である。
また、本開示では、補強部材の連結位置は、適宜変更できる。なお、内側壁部14及び外側壁部16において、中心軸線Aに沿って奥側に位置する終端部17は、凹部10Aを挟んで隣接する内側壁部14と外側壁部16との間隔が最も大きく拡がる部位であるため、構造特性上、造形時に最も変形し易い。このため、補強部材として1本の棒状部材を用いる場合、補強部材は、左右の内側壁部14の奥側終端部である終端部17を連結することが好ましい。
更に、下顎義歯床10では、内側壁部14及び外側壁部16における下端の位置は、頂部12から、上下方向に沿って最も離れることになる。頂部12は、凹部10Aを挟んで隣接する内側壁部14と外側壁部16とをつないでいる。このため、下端の変形量は、特に大きくなるので、補強部材として1本の棒状部材を用いる場合、補強部材は、左右の内側壁部14の下端を連結することが好ましい。本実施形態では、補強部材18は、左右の内側壁部14のおもて面において奥側終端部である終端部17の下端同士をつないで連結している。
(上顎義歯床)
図2に示す上顎義歯床20は、底部22、内側壁部24及び外側壁部26からなるレジン等の樹脂製の歯科造形物であり、補強部材28が一体的に形成されている。
図2中の上顎義歯床20は水平面上に載置されており、図2中の中心軸線Bは、口腔内で正中線と重なる。本実施形態では、中心軸線Bに沿った口唇側(図2中の左上側)を「前側」とし、中心軸線Bに沿った咽喉側(図2中の右下側)を「奥側」と定義する。また、本明細書では、特に言及しない限り、上顎義歯床20における「上側」及び「下側」の用語は、図2に示すように上顎義歯床20を上顎堤に嵌め合わせた状態における上下方向を意味する。
また、上顎義歯床20が嵌め合わされた際に上顎堤側に位置し、凹部20Aが設けられている側の表面を「裏面」と定義する。また、上顎義歯床20が嵌め合わされた際に上顎堤と反対側に位置し、不図示の人工歯が埋め込まれる複数個の窪み20B(図12A、図12B参照)が設けられている側の表面を「おもて面」と定義する。すなわち、図2は、上顎義歯床20を上側の裏面側から俯瞰して見た斜視図である。また、特に言及しない限り、上顎義歯床20における「内側」の用語は、底部22の裏面を正面から見る平面視(図12参照)の状態で、底部22よりも中心軸線Bに近い側(舌側)を意味すると共に、「外側」の用語は、底部22よりも中心軸線Bから遠い側(頬側)を意味する。
底部22は、平面視で蹄鉄状(すなわち、U字状)の板状部材である。内側壁部24は、底部22のU字の内縁部分に、底部22から下垂するように設けられている板状部材である。また、外側壁部26は、底部22のU字の外縁部分に、底部22から下垂するように設けられている板状部材である。
上顎義歯床20は、底部22、内側壁部24及び外側壁部26によって囲まれた、蹄鉄状(すなわち、U字状)の凹部20Aを有し、凹部20Aに上顎堤が嵌まる。底部22の裏面は、上顎堤の下面を覆う部分である。内側壁部24の裏面は、上顎堤の内側の側壁面及び口蓋粘膜を覆う部分である。外側壁部26の裏面は、上顎堤の頬側粘膜側の側壁面を覆う部分である。
底部22には、複数個の窪み20B(図12A、図12B参照)が、前側から奥側にかけて形成されている。窪み20Bの個数は、下顎義歯床の場合と同様、任意に設定できる。また、下顎義歯床の場合と同様、上顎義歯床20において、本体の終端部27は、第2大臼歯の窪みより更に奥側の領域の端部である。
上顎義歯床20の補強部材28は、凹部20Aの側壁部を補強する。本実施形態では、補強部材28は、凹部20Aの左右の内側壁部24の裏面の上端同士をつなぐ1本の棒状部材である。補強部材28の棒状部材は、凹部20Aの左右の外側壁部26の口腔内の奥側の終端部27をつないで、中心軸線と交差している。上顎における「棒状部材」の意味は、下顎の場合と同様である。なお、上顎における補強部材28は、下顎の場合と同様、造形後は取り除かれるものであるが、棒状の物に限定されず、凹部20Aの側壁部を補強でき、取り除き可能なものであれば、例えば板状、アーチ状等、他の任意の形状を採用できる。なお、本実施形態では、補強部材28は、直線状の1本の棒状部材であるため、簡易に設計及び製造が可能である。また、補強部材28の個数も1個以上、任意である。
また、本開示では、補強部材の連結位置は、適宜変更できる。なお、内側壁部24及び外側壁部26において、中心軸線Bに沿って奥側に位置する終端部27は、凹部20Aを挟んで隣接する内側壁部24と外側壁部26との間隔が最も大きく拡がる部位であるため、構造特性上、造形時に最も変形し易い。このため、補強部材として1本の棒状部材を用いる場合、補強部材は、左右の奥側終端部である終端部27を連結することが好ましい。
更に、上顎義歯床20では、外側壁部26における上端の位置は、頂部12から、上下方向に沿って上側に最も離れることになる。頂部12は、凹部20Aを挟んで隣接する内側壁部24と外側壁部26とをつないでいる。このため、上端の変形量は、特に大きくなるので、補強部材として1本の棒状部材を用いる場合、補強部材は、左右の外側壁部26の上端を連結することが好ましい。本実施形態では、補強部材28は、左右の外側壁部26の裏面において奥側終端部である終端部27の上端同士をつないで連結している。
-歯科造形物の製造方法-
次に、本実施形態に係る歯科造形物の製造装置、及び、この製造装置を用いた歯科造形物の製造方法を、図3~図8を参照して説明する。本実施形態に係る歯科造形物の製造装置は、図3に示すように、画像データ取得装置30、設計画像データ作成装置40、製造画像データ作成装置50及び造形装置60を有する。
(画像データ取得装置)
画像データ取得装置30は、例えば3Dスキャナであり、設計画像データ作成装置40に接続されている。画像データ取得装置30は、例えば、患者の下顎堤の形状を反映した印象物(以下、「下顎印象物」という。)、又は、患者が実際に使用している、補強部材を有さない下顎義歯床をスキャンして、下顎義歯床の本体の3次元(3D)形状を示す画像データを取得する。あるいは、患者の口腔内から直接下顎をスキャンして、下顎堤の3次元(3D)形状を示す画像データを取得する。取得された画像データは、設計画像データ作成装置40に入力される。なお、本開示では、画像データ取得装置30は必須ではなく、例えば、任意のソフトウェアによって作成され、予め用意された3D形状データが設計画像データ作成装置40に入力されてもよい。
なお、本実施形態では、下顎堤の場合の歯科造形物の製造方法が例示的に説明されているが、本開示では、これに限定されない。本開示では、下顎堤の場合と同様に上顎堤等の蹄鉄状の形状を有する歯科造形物を製造する場合であっても、例えば、患者の上顎堤の形状を反映した印象物(すなわち、上顎印象物)、実際に使用している上顎義歯床等の蹄鉄状の歯科造形物、或いは、患者の口腔内から直接スキャンされた上顎堤等の形状等に基づいて、上顎義歯床等の画像データを取得できる。蹄鉄状の歯科造形物は、例えば、義歯床、マウスピース、スプリント等である。
(設計画像データ作成装置)
本実施形態の設計画像データ作成装置40としては、例えば、いずれも不図示の中央集積回路(CPU)、記憶装置、入力装置及び表示装置(すなわち、出力装置)を備えた、汎用的なパーソナルコンピュータ等を使用できる。設計画像データ作成装置40は、画像データを加工するための画像処理プログラムとして、3D-CAD機能を備える。設計画像データ作成装置40は、本開示の「画像データ作成装置」に相当する。設計画像データ作成装置40には、製造画像データ作成装置50が接続されている。
図4に示すように、設計画像データ作成装置40は、画像データ取得部42Aと、画像データ作成部42Bとを有する演算装置42を備える。図5中のステップS10において、画像データ取得部42Aは、例えば、画像データ取得装置30から下顎堤、下顎印象物又は下顎義歯床の本体の画像データを取得する。画像データ作成部42Bは、3D-CAD機能を実行する領域であり、画像データ取得装置30で取得した下顎堤、下顎印象物又は下顎義歯床の本体の画像データを実際の歯科造形物としての使用に適した形状に加工し、歯科造形物の画像データを作成する。画像データの加工は、例えば、スキャン直後のスキャン画像中に含まれる不要な部分の形状の削除、複数の画像データを取得した場合における画像データの統合等である。
なお、図5中のステップS10において、画像データ取得装置30から取得した下顎義歯床の本体の画像データを用いる場合、加工をせずに取得した下顎義歯床の本体の画像データをそのまま歯科造形物の画像データとして使用してもよい。また、図5中のステップS20において、画像データ作成部42Bは、補強部材の画像データである補強部材データ118を作成する。また、図5中のステップS30において、画像データ作成部42Bは、歯科造形物の画像データと補強部材データ118とを、1個の下顎義歯床の形状を示す単一データを構成するデータとして、それぞれを単一データに紐付けることによって連結する。連結によって設計用の画像データ100が作成される。
すなわち、連結後の設計用の画像データ100では、歯科造形物の画像データと補強部材データ118とが一体化されている。例えば、仮想3D座標空間内で、設計用の画像データ100をクリック等して選択すれば、歯科造形物の画像データと補強部材データ118とが分離することなく、歯科造形物の画像データと補強部材データ118とを一体的に移動させることができる。
設計画像データ作成装置40の3D-CADによって、本実施形態に係る画像データ作成方法が実施される。具体的には、例えば、設計者は、歯科造形物の画像データを、設計画像データ作成装置40のディスプレイ上で、仮想3D座標空間内における任意の位置に移動、配置及び回転可能である。また、補強部材データ118の形状を、1個以上のフィーチャーを用いて作成し、作成した補強部材データ118を、3D座標空間内において、歯科造形物の画像データの上に移動させて重ね、所定の位置で互いを連結できる。
ここで、CADは、CAMに比べ、設計作業において有利である。例えば、通常、CADでは、採用可能なフィーチャーの種類がCAMより多く用意されている。また、CADでは、CAMの場合より、補強部材データ118の移動や回転動作の自由度が高い。また、CADでは、歯科造形物の画像データと補強部材データ118との連結状態を維持したまま、歯科造形物の画像データ又は補強部材データ118の形状を部分的に変更することも容易である。このため、CADを用いることによって、設計用の画像データ100を効率よく、正確に作成することが可能になる。
なお、本実施形態に係る画像データ作成方法では、図5中のステップS10及びステップS20の処理を、画像データ取得装置30及び設計画像データ作成装置40を人間が操作して実施する場合が例示されたが、本開示は、これに限定されない。例えば、ステップS10及びステップS20の処理をコンピュータに実行させる画像データ作成プログラムを作成してもよい。そして、作成した画像データ作成プログラムによって画像データ取得装置30及び設計画像データ作成装置40にステップS10及びステップS20の処理を実行させ、設計用の画像データ100を作成させてもよい。
また、ステップS10での歯科造形物の画像データの取得は、上述のとおり、画像データ取得装置で取得した下顎堤、下顎印象物又は下顎義歯床の画像データを加工することで取得してもよい。しかし、本開示では、例えば、予め存在する下顎義歯床の歯科造形物の画像データを3Dスキャナ等に読み込んで取得してもよい。また、取得した画像データに加工を施すことなく、そのまま、補強部材データ118と連結して、設計用の画像データ100を作成してもよい。
図3中の設計画像データ作成装置40の表示装置の内側には、CADで作成された下顎義歯床の設計用の画像データ100が例示されている。設計用の画像データ100は、仮想3D座標空間内におけるデータ領域として、実際の下顎義歯床の頂部に対応する頂部領域112と、内側壁部に対応する内側壁部領域114と、外側壁部に対応する外側壁部領域116と、を有する。また、左右の内側壁部領域114の間には、補強部材データ118が配置されている。設計用の画像データ100は、製造画像データ作成装置50に入力される。
(製造画像データ作成装置)
製造画像データ作成装置50は、設計画像データ作成装置40と同様に、いずれも不図示の中央集積回路、記憶装置、入出力装置等を備えるコンピュータであり、CAM機能を備える。製造画像データ作成装置50には、造形装置60が接続されている。図5中のステップS40において、製造画像データ作成装置50によって、仮想3D座標空間内で、設計用の画像データ100を加工して、造形装置60で造形するための、製造用の画像データ100Aが作成される。具体的には、造形装置60のビルドテーブルに対する下顎義歯床の配置角度や距離等の造形条件が設定され、設定された造形条件は、CAMによって製造用の画像データ100Aに反映される。また、CAMによって、造形用のサポートピンのデータが作成される。
図6に示すように、CAMで加工された製造用の画像データ100Aは、仮想3D座標空間内におけるデータ領域としてビルドテーブルに対応するビルドテーブル領域166に、サポートピンに対応する複数本のサポートピン領域170によって吊下げられている。複数本のサポートピン領域170の間には、補強部材データ118が露出している。製造用の画像データ100Aは、造形装置60に入力される。
(造形装置)
図3に示したように、造形装置60は、吊り下げ型3Dプリンタであり、液槽光重合法によって歯科造形物を造形する。造形装置60は、液状の光硬化性の液体樹脂64を蓄える液槽62と、歯科造形物の土台となるビルドテーブル66と、ビルドテーブル66を吊り下げる吊り下げ部材68とを備える。図3中で液槽62の下側には、ビルドテーブル66の下面に、光を照射する光照射機69が設けられている。
なお、本実施形態の造形装置60は、吊り下げ型であったが、本開示では、これに限定されない。また、本実施形態では、DLP(Digital Light Processing)方式の光造形が例示されていたが、これに限定されず、例えば、SLA(Stereolithography)方式の光造形、LCD(Liquid Crystal Display)方式の光造形、或いはインクジェット方式の光造形等、他の造形方式が採用されてもよい。
光照射機69は、造形装置60に入力された製造用の画像データ100Aに基づき、液槽62内に浸漬されたビルドテーブル66の下側に向かって、紫外線のような所定の波長の光を選択的に照射する。光照射によって、一定の厚みを有する形成領域63において、液体樹脂64が光重合して選択的に硬化し、造形対象物の樹脂層が形成される。そして、吊り下げ部材68が図1中の上側に移動することによって、ビルドテーブル66が、設定された樹脂層の厚みの分、上昇する。
光照射機69を用いて光が選択的に照射されることによって、先行して形成された樹脂層の下に、後続の樹脂層の積層状態が、形成される。図3中には、ビルドテーブル66の下面から延びるサポートピン70によって、造形されている下顎義歯床10の一部が吊り下げられた状態が例示されている。図5中のステップS50において、ビルドテーブル66の上昇と光の照射とが繰り返されることによって、図1に示したような補強部材18を有する下顎義歯床10が、最終的に造形される。
次に、造形された下顎義歯床10から補強部材18を切除し、本体の連結部分のバリ等を除去する。そして、下顎義歯床10の表面に、研磨等の所定の処理を施すことによって、患者の下顎堤に嵌めることが可能な、本実施形態に係る歯科造形物としての下顎義歯床を得ることができる。図7中には、補強部材18が取り除かれた後、凹部10Aの左右の内側壁部14の外面上に補強部材18の連結痕19が形成された下顎義歯床10が例示されている。また、図8中には、補強部材28が取り除かれた後、凹部20Aの左右の外側壁部26の内面上に補強部材28の連結痕29が形成された上顎義歯床20が例示されている。
なお、本開示では、連結痕は、実際に顎堤に嵌められる状態の義歯床の表面上にそのまま残っていてもよいし、或いは、表面処理が施されることによって目立たなくなっていてもよい。表面上に残って表れる連結痕の形状は、補強部材の連結部分の形状に応じて任意である。また、義歯床の表面上に連結痕が目立たない場合、例えば、数ミクロン程度、表面を剥離し、剥離部分を顕微鏡で樹脂を観察した際、補強部材の連結部分の樹脂と、連結部分の周囲の樹脂との性状の違いに基づいて、補強部材が設けられていたかどうかを判断し得る。
なお、下顎義歯床10では、内側壁部14及び外側壁部16において変形し易い奥側終端部である終端部17が連結されることが好ましいため、連結痕は、左右の終端部17に形成されていることが好ましい。更に、内側壁部14及び外側壁部16における下端は、変形量が大きくなる領域であるため、連結痕は、左右の内側壁部14の下端に形成されていることが好ましい。本実施形態では、連結痕19は、左右の内側壁部14のおもて裏面において終端部17の下端に形成されている。
また、上顎義歯床20では、内側壁部24及び外側壁部26において変形し易い奥側終端部である終端部27が連結されることが好ましいため、連結痕は、終端部27に形成されていることが好ましい。更に、内側壁部24及び外側壁部26における上端は、変形量が大きくなる領域であるため、連結痕は、左右の外側壁部26の上端に形成されていることが好ましい。本実施形態では、連結痕29は、左右の外側壁部26の裏面において終端部27の上端に形成されている。
図9A~図9Fに示すように、本発明者らは、本実施形態に係る画像データ作成方法を用いて造形した6個の下顎義歯床10を、それぞれ第1実施例~第6実施例として用意した。第1実施例~第6実施例の下顎義歯床10の補強部材18の連結位置は、それぞれ異なる。図9A~図9F中、上側には、下顎義歯床10の平面視の状態が例示されていると共に、下側には、下顎義歯床10を中心軸線Aに沿って奥側から前側に向かって見た場合の側面視の状態が例示されている。
図9Aに示すように、第1実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、奥側の終端部の上部に連結されている、直線状の棒状部材である。また、図9Bに示すように、第2実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、奥側の終端部の上部に連結されている、U字状の棒状部材である。また、図9Cに示すように、第3実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、奥側の終端部の下部に連結されている、直線状の棒状部材である。
また、図9Dに示すように、第4実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、前側の第1小臼歯の窪み10の位置の上部に連結されている、直線状の棒状部材である。また、図9Eに示すように、第5実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、前側の第1小臼歯の窪み10の位置の下部に連結されている、直線状の棒状部材である。また、図9Fに示すように、第6実施例の補強部材18は、下顎義歯床10の左右の内側壁部の間で、奥側の第1大臼歯の窪み10の位置の下部に連結されている、直線状の棒状部材である。
また、本発明者らは、補強部材を有さず本体のみからなる第1比較例に係る下顎義歯床を造形した。第1比較例に係る下顎義歯床の本体の形状は、第1実施例~第6実施例の下顎義歯床10の本体の形状と同じである。
本実施例では、造形に先立ち、第1実施例~第6実施例、及び第1比較例のそれぞれの設計用の画像データ100の作成を行うために、3DSystems社製「Geomagic design X」が、設計画像データ作成装置の3D-CADとして採用された。そして、作成された設計用の画像データ100は、製造画像データ作成装置のCAMとしてのKulzer社製「cara CAM 2.0」に入力され、ビルドテーブル領域に対して所定の角度で配置された。そして、CAMによって、配置された画像データに対してビルドテーブル領域から垂直にサポートピン領域を延ばして支持させた後、複数枚の連続したスライスデータの製造用の画像データ100Aを作成した。
そして、製造用の画像データ100Aを、造形装置としてのKulzer社製3Dプリンタ「cara Print 4.0」に転送し、造形を行った。造形に使用した3Dプリンタ用インクは、Kulzer社製「dima Print Denture Base」を使用した。そして、造形により得られた下顎義歯床を洗浄し、サポートピンを切除した後、ポストキュアを実施した。ポストキュアに使用した装置は、Kulzer社製「HiLite power 3D」であった。そして、ポストキュア後の義歯床を、3Shape社製3Dスキャナ「E3」を用いて、義歯(人工歯)側のおもて面、及び、顎堤(粘膜)側の裏面のそれぞれの3D画像データを取り込んだ。そして、取り込まれた3D画像データを、3DSystems社製リバースエンジニアリングソフト「Geomagic design X」に入力し、設計用の画像データ100と重ね合わせ、偏差計算を実施してマッチングスコアを算出した。
マッチングスコアは、第1実施例~第6実施例及び第1比較例についてそれぞれ取り込まれた造形後の3D画像データと、造形前に作成された設計用の画像データ100との間における、変位に対する評価を示す。具体的には、造形後の3D画像データと造形前の設計用の画像データ100との間で互いに対応する表面の位置の座標について変位(すなわち、差分)が算出される。そして、算出された変位が、2個のデータの間で、プラス(+)/マイナス(-)200μm以下であった部分の割合が、マッチングスコアとして算出される。マッチングスコアの数値が高いほど、造形精度が高くなる。
図10に示すように、補強部材を有さない第1比較例の場合、おもて面側のマッチングスコアは70であると共に、裏面側のマッチングスコアは80であった。第1比較例のマッチングスコアは、対比した下顎義歯床の中で、おもて面側及び裏面側のいずれにおいても、最も低かった。図11A中には、第1比較例の設計用の画像データ100Zのおもて面側に、変位に応じてパターン分けされた3個の領域が、重ね合わせて例示されている。また、図11B中には、第1比較例の設計用の画像データ100Zの裏面側に、変位に応じてパターン分けされた3個の領域が、重ね合わせて例示されている。
例えば、図11A中で、おもて面側において、実線の斜線パターンが付された左右の外側壁部16の領域では、0.1μm以上、外側壁部16の上側(すなわち、図11Aの紙面を垂直に貫く上下方向において上側)へ向かう変位が生じている。また、図11B中で、裏面側において、点線の斜線パターンが付された左右の外側壁部16の領域では、0.1μm以上、外側壁部16の下側(すなわち、図11Bの紙面を垂直に貫く上下方向において下側)へ向かう変位が生じている。また、図11A及び図11B中で、実線の斜線パターン又は点線の斜線パターンが付されていない白色の領域は、生じた変位が、0.1μm未満の部分である。図11A及び図11Bより、補強部材を有さない第1比較例に係る下顎義歯床の場合、レトロモラーパッドを含む、奥側の内側壁部14及び外側壁部16の変位が、特に大きいことが分かる。
一方、図10に示すように、第1実施例~第6実施例のマッチングスコアは、おもて面側においては72以上、裏面側においては81以上と、いずれも第1比較例より高かった。特に、図9Cに示した、直線状の棒状部材の補強部材18が、左右の内側壁部の間で、奥側の終端部の下部に連結されている第3実施例のマッチングスコアは、おもて面側において95、裏面側において97と、対比した下顎義歯床の中で、最も高かった。
また、図12A及び図12Bに示すように、本発明者らは、本実施形態に係る画像データ作成方法を用いて2個の上顎義歯床20を造形し、それぞれを第7実施例及び第8実施例として用意した。第7実施例及び第8実施例の上顎義歯床20の補強部材28の連結位置は、それぞれ異なる。
図12Aに示すように、第7実施例の補強部材28は、上顎義歯床20の左右の外側壁部の間で、奥側の終端部27の上部に連結されている、直線状の棒状部材である。また、図12Bに示すように、第8実施例では、第7実施例と同様の直線状の棒状部材の補強部材28に加え、左右の内側壁部をつなぐ棒状部材の補強部材28が更に設けられている。第8実施例における外側壁部の間の補強部材28と内側壁部の間の補強部材28とは、ほぼ同径であり、上下方向において、ほぼ重なる位置に配置されている。
また、本発明者らは、下顎義歯床の場合と同様に、補強部材を有さない第2比較例に係る上顎義歯床を造形した。第2比較例に係る上顎義歯床の形状は、補強部材以外、第7実施例及び第8実施例の上顎義歯床20の形状と同じである。そして、造形に先立ち、下顎義歯床の場合と同様の条件で、第7実施例、第8実施例及び第2比較例のそれぞれの設計用の画像データ200を作成し、作成された設計用の画像データ200を用いて製造用の画像データ200Aを作成した。そして、それぞれの製造用の画像データ200Aに基づき、上顎義歯床を造形した。
図13に示すように、補強部材を有さない第2比較例の場合、おもて面側のマッチングスコアは88であり、裏面側のマッチングスコアは88であった。対比した上顎義歯床の中で、第2比較例のマッチングスコアの値は、いずれも最も低かった。
また、第7実施例のマッチングスコア及び第8実施例のマッチングスコアは、おもて面側においてはいずれも93であった。また、裏面側においては、第7実施例のマッチングスコアは92である一方、第8実施例のマッチングスコアは94であった。第8実施例のように、上顎義歯床20の左右の外側壁部の間と左右の内側壁部の間との両方に補強部材28が設けられている場合の方が、左右の外側壁部の間にのみ補強部材28が設けられている場合より、マッチングスコアが高くなる。
(作用効果)
本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法では、義歯床の設計用の画像データ100,200を作成する際に、凹部の側壁部を補強する補強部材18,28の画像データである補強部材データ118,128も、CADで作成される。このため、CAM側で補強部材データ118,128を作成するよりも適切な位置に補強部材が配置されるので、3Dプリンタで造形される義歯床の変形を最小限に抑えることができ、設計用の画像データ100,200に沿った義歯床を造形できる。よって、造形精度が良好で、造形精度の安定性に優れ、かつ、簡便に、補強部材データ118,128を形成できる。
また、本実施形態では、補強部材18,28が凹部10A,20Aの左右の側壁部をつなぐ1本の棒状部材であるため、補強部材18,28を簡易な構造とすることができる。
また、本実施形態では、下顎義歯床10の補強部材18の棒状部材は、左右の内側壁部14のおもて面の奥側終端部である終端部17をつないでいる。また、上顎義歯床20の補強部材28の棒状部材は、左右の外側壁部26の裏面の奥側終端部である終端部27をつないでいる。構造特性上、最も変形し易い左右の側壁部の奥側終端部である終端部17,27を棒状部材でつなぐことで、変形を抑制して造形精度をより高めることができる。
また、本実施形態では、下顎義歯床10の補強部材18としての棒状部材が、左右の内側壁部14の中でも特に変形量の大きな下端同士をつないでいるため、下顎義歯床10の造形精度を一層高めることができる。
また、本実施形態では、上顎義歯床20の補強部材28の棒状部材が、左右の外側壁部26の中でも特に変形量の大きな上端同士をつないでいるため、上顎義歯床20の造形精度を一層高めることができる。
また、本実施形態では、上顎義歯床20の補強部材28は、上顎義歯床20における凹部20Aの左右の内側壁部24のおもて面同士をつなぐ棒状部材を更に有する。このため、上顎義歯床20の造形精度を一層高めることができる。
また、本実施形態に係る歯科造形物の製造方法では、造形工程において、造形中に変形し易い部分が補強部材18,28によって補強されるので、良好かつ安定した造形精度で歯科造形物を製造できる。特に、本実施形態では、歯科造形物は、患者の顎堤に嵌まる下顎義歯床10及び上顎義歯床20である。義歯床の造形精度が高まることによって、患者の下顎義歯床10及び上顎義歯床20の装着感を高めることができる。
また、本実施形態に係る歯科造形物の画像データ作成方法をコンピュータに実行させても、造形精度が良好で、造形精度の安定性に優れ、かつ、簡便に、義歯床を補強する補強部材の画像データを形成することができる。
<その他の実施形態>
本開示は下記の開示した実施の形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本開示を限定するものであると理解すべきではない。本開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。例えば、本実施形態では、CAD機能を備える設計画像データ作成装置40とCAM機能を備える製造画像データ作成装置50とは、互いに別の装置として例示されたが、本開示では、一体的に構成されてもよい。
また、例えば、本実施形態では、設計画像データ作成装置40が演算装置42を有し、演算装置42によって画像データ作成方法が実行される場合が例示されたが、本開示では、これに限定されない。本開示では、設計画像データ作成装置とは別に、画像データ作成方法を実行する演算装置を有するコンピュータとしてのサーバが設けられ、サーバを中心とする、歯科造形物の画像データ作成システム又は歯科造形物の製造システムが構成されてもよい。サーバは、画像データ取得装置、設計画像データ作成装置、製造画像データ作成装置及び造形装置のすべてに接続され得ると共に、それぞれの動作を制御し得る。歯科造形物の画像データ作成システム又は歯科造形物の製造システムを構築することによって、歯科造形物の画像データ作成、及び、歯科造形物の製造に係る一連の作業効率を高めることが可能になると共に、それぞれの設備を効率的に稼働させることが可能になる。
また、図1~図13中に例示した構成を部分的に組み合わせて、本開示を構成することもできる。以上のとおり本開示は、上記に記載していない様々な実施の形態等を含むとともに、本開示の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ定められるものである。
10 下顎義歯床
10A 凹部
10B 窪み
12 頂部
14 内側壁部
16 外側壁部
17 終端部
18 補強部材
19 連結痕
20 上顎義歯床
20A 凹部
20B 窪み
22 底部
24 内側壁部
26 外側壁部
27 終端部
28 補強部材
29 連結痕
30 画像データ取得装置
40 設計画像データ作成装置
42 演算装置
42A 画像データ取得部
42B 画像データ作成部
50 製造画像データ作成装置
60 造形装置
62 液槽
63 形成領域
64 液体樹脂
66 ビルドテーブル
68 吊り下げ部材
69 光照射機
70 サポートピン
100,100Z 設計用の画像データ
100A 製造用の画像データ
112 頂部領域
114 内側壁部領域
116 外側壁部領域
118 補強部材データ
166 ビルドテーブル領域
200 設計用の画像データ
2020年8月31日に出願された日本国特許出願2020-146114の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (14)

  1. 蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する工程と、
    CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部の口腔内の第2大臼歯の窪みより奥側の奥側終端部をつなぐ1本の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成する工程と、
    前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する工程と、
    を有する歯科造形物の画像データ作成方法。
  2. 蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する工程と、
    CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部をつなぐ1本の直線状の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成する工程と、
    前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する工程と、
    を有する歯科造形物の画像データ作成方法。
  3. 前記補強部材の前記棒状部材は、下顎の歯科造形物における左右の内側壁部のおもて面をつなぐ
    請求項又はに記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  4. 前記棒状部材は、左右の前記内側壁部の下端同士をつないでいる、
    請求項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  5. 前記補強部材の前記棒状部材は、上顎の歯科造形物における左右の外側壁部の裏面をつなぐ
    請求項又はに記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  6. 前記棒状部材は、左右の前記外側壁部の上端同士をつないでいる、
    請求項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  7. 前記補強部材は、上顎の歯科造形物における左右の内側壁部のおもて面をつなぐ棒状部材を更に有する、
    請求項又はに記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  8. 前記歯科造形物は、患者の顎堤に嵌まる義歯床である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法。
  9. 請求項1~のいずれか1項に記載の歯科造形物の画像データ作成方法によって補強部材が形成された歯科造形物の設計用の画像データをCADで作成する工程と、
    前記設計用の画像データを用いて製造用の画像データを作成する工程と、
    前記製造用の画像データを用いて歯科造形物を3Dプリンタで造形する工程と、
    を含む、歯科造形物の製造方法。
  10. 蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物において、左右の前記側壁部の口腔内の奥側終端部に、前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部の口腔内の第2大臼歯の窪みより奥側の奥側終端部をつなぐ1本の棒状部材を有する補強部材の連結痕を有する歯科造形物。
  11. 蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する画像データ取得部と、
    CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部の口腔内の第2大臼歯の窪みより奥側の奥側終端部をつなぐ1本の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成し、前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する画像データ作成部と、
    を有する演算装置を備える、歯科造形物の画像データ作成装置。
  12. 蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得する画像データ取得部と、
    CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部をつなぐ1本の直線状の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成し、前記歯科造形物の画像データと前記補強部材の画像データとを連結する画像データ作成部と、
    を有する演算装置を備える、歯科造形物の画像データ作成装置。
  13. 画像データ取得部に、蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得させるステップと、
    画像データ作成部に、CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部の口腔内の第2大臼歯の窪みより奥側の奥側終端部をつなぐ1本の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成させ、前記歯科造形物の画像データに前記補強部材の画像データを連結するステップと、
    を含む処理をコンピュータに実行させる、歯科造形物の画像データ作成プログラム。
  14. 画像データ取得部に、蹄鉄状の凹部を形成する側壁部を有する歯科造形物の画像データを取得させるステップと、
    画像データ作成部に、CADで前記側壁部を補強する補強部材であって左右の前記側壁部をつなぐ1本の直線状の棒状部材を有する補強部材の画像データを作成させ、前記歯科造形物の画像データに前記補強部材の画像データを連結するステップと、
    を含む処理をコンピュータに実行させる、歯科造形物の画像データ作成プログラム。
JP2022544504A 2020-08-31 2021-08-18 歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物 Active JP7524329B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020146114 2020-08-31
JP2020146114 2020-08-31
PCT/JP2021/030231 WO2022044929A1 (ja) 2020-08-31 2021-08-18 歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2022044929A1 JPWO2022044929A1 (ja) 2022-03-03
JPWO2022044929A5 JPWO2022044929A5 (ja) 2023-05-09
JP7524329B2 true JP7524329B2 (ja) 2024-07-29

Family

ID=80354244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022544504A Active JP7524329B2 (ja) 2020-08-31 2021-08-18 歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230301759A1 (ja)
EP (1) EP4205696A4 (ja)
JP (1) JP7524329B2 (ja)
KR (1) KR20230050428A (ja)
WO (1) WO2022044929A1 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010528731A (ja) 2007-06-07 2010-08-26 ノベル バイオケア サーヴィシィズ アーゲー 歯科ブリッジを形成するための方法及び装置
JP2010540087A (ja) 2007-09-27 2010-12-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 歯科矯正技工器具を製造するための歯科模型のデジタル形成方法
WO2014024830A1 (ja) 2012-08-08 2014-02-13 有限会社 ディーシーエル タニモト 仮義歯床または仮部分義歯床の作製装置、および仮義歯床または仮部分義歯床の作製方法
JP2015515900A (ja) 2012-05-10 2015-06-04 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 物品を製造する方法
JP2015520632A (ja) 2012-05-10 2015-07-23 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 物品を製造する方法
US20160081769A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Align Technology, Inc. Arch adjustment appliance
JP2017530763A (ja) 2014-09-12 2017-10-19 アマン ギルバック アーゲー 焼結ブランク
US20180304541A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Carbon, Inc. 3d lattice supports for additive manufacturing
JP2019141553A (ja) 2018-02-24 2019-08-29 佐藤 哲也 3dプリンターを利用した維持装置と義歯床の一体型義歯。
WO2019213476A1 (en) 2018-05-03 2019-11-07 Dentsply Sirona Inc. Methods of three-dimensional printing for fabricating a dental appliance

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5610394B2 (ja) 2008-11-20 2014-10-22 国立大学法人 東京医科歯科大学 有床義歯及びその製造方法
JP6604695B1 (ja) 2019-03-11 2019-11-13 株式会社オリンピア 遊技機
US11511485B2 (en) * 2019-04-02 2022-11-29 Align Technology, Inc. 3D printed objects with selective overcure regions
ES2937155T3 (es) * 2019-06-17 2023-03-24 Dentsply Sirona Inc Base de dentadura fabricada de forma aditiva con cuerpo de refuerzo

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010528731A (ja) 2007-06-07 2010-08-26 ノベル バイオケア サーヴィシィズ アーゲー 歯科ブリッジを形成するための方法及び装置
JP2010540087A (ja) 2007-09-27 2010-12-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 歯科矯正技工器具を製造するための歯科模型のデジタル形成方法
JP2015515900A (ja) 2012-05-10 2015-06-04 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 物品を製造する方法
JP2015520632A (ja) 2012-05-10 2015-07-23 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company 物品を製造する方法
WO2014024830A1 (ja) 2012-08-08 2014-02-13 有限会社 ディーシーエル タニモト 仮義歯床または仮部分義歯床の作製装置、および仮義歯床または仮部分義歯床の作製方法
JP2017530763A (ja) 2014-09-12 2017-10-19 アマン ギルバック アーゲー 焼結ブランク
US20160081769A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Align Technology, Inc. Arch adjustment appliance
US20180304541A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Carbon, Inc. 3d lattice supports for additive manufacturing
JP2019141553A (ja) 2018-02-24 2019-08-29 佐藤 哲也 3dプリンターを利用した維持装置と義歯床の一体型義歯。
WO2019213476A1 (en) 2018-05-03 2019-11-07 Dentsply Sirona Inc. Methods of three-dimensional printing for fabricating a dental appliance

Also Published As

Publication number Publication date
EP4205696A1 (en) 2023-07-05
WO2022044929A1 (ja) 2022-03-03
JPWO2022044929A1 (ja) 2022-03-03
US20230301759A1 (en) 2023-09-28
KR20230050428A (ko) 2023-04-14
EP4205696A4 (en) 2024-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12257773B2 (en) 3D printed object having overcure region
US10470855B2 (en) Apparatus and methods of making denture devices
EP4282375B1 (en) Dental appliance precursor
US11504214B2 (en) Devices, systems, and computer-implemented methods for dental attachment templates
US10568723B2 (en) Apparatus and methods of making denture devices
JP5767252B2 (ja) Camによって製作される歯モデルにおける着脱可能構成要素の支持
CN107198586B (zh) 一种无牙颌功能压力个别托盘的数字设计制作方法
EP2015699B1 (en) Bracket positioning jig and system with said jig
US8200462B2 (en) Dental appliances
CN105982742B (zh) 牙齿矫治器及其制造方法、数字化牙齿模型的填倒凹处理
US20090148816A1 (en) Design of dental appliances
US9827138B2 (en) Fabrication of maxillofacial splints
CN114007541A (zh) 齿套以及齿套的制造方法
JP7524329B2 (ja) 歯科造形物の画像データ作成方法、歯科造形物の画像データ作成装置、歯科造形物の画像データ作成プログラム、歯科造形物の製造方法及び歯科造形物
JP4751144B2 (ja) 造形データ作成システム、製造方法および造形データ作成プログラム
JP2023145196A (ja) 上顎の歯科造形物の画像データ作成方法、下顎の歯科造形物の画像データ作成方法、上顎の歯科造形物の製造方法、下顎の歯科造形物の製造方法、上顎の有床義歯、下顎の歯科造形物、及び、歯科造形物セット
JP2019195584A (ja) 歯冠修復物の作製方法、作業模型の製造装置及び作業模型
WO2023158331A1 (en) Systems and method for generating virtual gingiva
JP2021160241A (ja) 光造形物の3dデータの配置方法及び光造形物の製造方法
US20250241732A1 (en) Predicting accurate fabrication geometries of dental appliances and corresponding auxiliaries
JP2021159329A (ja) 有床義歯の3dデータ取得方法及び有床義歯の製造方法、並びに、義歯床の3dデータ取得方法及び義歯床の製造方法
US20220242046A1 (en) Methods of Forming Orthodontic Appliances
JP2025034312A (ja) 複数材料造形用三次元形状データの作成方法、プログラム及び作成装置
CN115721429A (zh) 一种咬合托盘及其制备方法
HK1250901B (zh) 用於制作牙科器具或壳体的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230221

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7524329

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150