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JPH1075963A - 歯科補綴物モデルの設計方法およびこの方法を実行するプログラムを記録した媒体 - Google Patents

歯科補綴物モデルの設計方法およびこの方法を実行するプログラムを記録した媒体

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JPH1075963A
JPH1075963A JP23624996A JP23624996A JPH1075963A JP H1075963 A JPH1075963 A JP H1075963A JP 23624996 A JP23624996 A JP 23624996A JP 23624996 A JP23624996 A JP 23624996A JP H1075963 A JPH1075963 A JP H1075963A
Authority
JP
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Application
Patent type
Prior art keywords
data
models
dental
pontic
prosthetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP23624996A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Baba
真佐美 馬場
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRICAL DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F19/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific applications
    • G06F19/30Medical informatics, i.e. computer-based analysis or dissemination of patient or disease data
    • G06F19/34Computer-assisted medical diagnosis or treatment, e.g. computerised prescription or delivery of medication or diets, computerised local control of medical devices, medical expert systems or telemedicine
    • G06F19/3437Medical simulation or modelling, e.g. simulating the evolution of medical disorders
    • 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
    • G16H50/50
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/225Fastening prostheses in the mouth
    • A61C13/26Dentures without palates; Partial dentures, e.g. bridges

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータを用いて、ブリッジ、クラウン
など、様々な種類の歯科補綴物の設計を容易に且つ効率
良く行う。 【解決手段】 歯科補綴物モデルをコンピュータ上で設
計する場合に、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う。ポンティックモデルは多数の三
次元曲面パッチを張り合わせて形成され、これら各パッ
チの三次元形状および各パッチの構成位置を示す形状表
現データと、ポンティックモデルにおける歯牙の特徴形
態を示す形態定義データとを有し、これら形状表現デー
タおよび形態定義データを組み合わせてポンティックモ
デル形状を表現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明はクラウン、ブリッジ
等のような歯科補綴物モデルをコンピュータ上で設計す
る方法に関する。

【0002】

【従来の技術】クラウン、ブリッジ等のような歯科補綴
物は、歯科医師が支台歯および周辺の歯の印象を取り、
これを基に歯科技工士が歯科補綴物の作成を行うという
手順を経て作成されていた。この作成は手作業がメイン
であり、歯科補綴物の設計および製造に多大な手間、時
間を必要とする。

【0003】このようなことからコンピュータ上に支台
歯、隣接歯、対合歯等の形状を入力し、これに合うよう
な歯科補綴物モデルをコンピュータ上で作成し、このよ
うに作成したモデルに基づいて歯科補綴物を機械加工す
るという方法、すなわち、CAD,CAM技術を用いて
歯科補綴物を製造する方法が提案され、実用化されつつ
ある。具体的には、ソーファ社(フランス)のSOPH
Aシステムがあり、ここでは、クラウンモデルをコンピ
ュータ上で表現・設計し、データベースに保存する技術
が用いられている。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、歯科補
綴物はクラウンだけではなく、ブリッジ等もあり、これ
ら全ての歯科補綴物をコンピュータ上で(CAD,CA
M技術を用いて)設計するには、クラウン、ポンティッ
ク、ブリッジ等の全ての歯科補綴物モデルの設計が求め
られる。この場合に、従来の方法では、各クラウン、ポ
ンティック、ブリッジそれぞれについてコンピュータ上
で設計するとともにこれをデータベース化する必要があ
り、データベースが膨大な量となってしまうという問題
があり、その管理手数が増加し、効率的な設計、製造は
難しいという問題がある。

【0005】本発明はこのような問題に鑑み、コンピュ
ータを用いて様々な種類の歯科補綴物の設計を容易に且
つ効率良く行うことができるような設計方法を提供する
ことを目的とする。

【0006】

【課題を解決するための手段】このようなことから、本
発明においては、上下顎歯列において修復を必要とする
部位に装着される歯科補綴物モデルをコンピュータ上で
設計する場合に、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う。

【0007】このポンティックモデルを多数の三次元曲
面パッチを張り合わせて形成するのが好ましく、この場
合には、これら各パッチの三次元形状および各パッチの
構成位置を示す形状表現データと、ポンティックモデル
における歯牙の特徴形態を示す形態定義データとを有
し、これら形状表現データおよび形態定義データを組み
合わせてポンティックモデル形状を表現する。

【0008】なお、形態定義データとしてポンティック
モデルにおける咬合面内の溝を基底面方向に延ばして区
切った複数の変形領域を定義するデータを設け、この変
形領域を単位としてモデルの形状変形を可能とするのが
好ましい。

【0009】さらに、この形態定義データとして、マー
ジンラインより下側に位置する基底領域を定義するデー
タを設け、ポンティックモデルからこの基底領域を削除
してクラウンモデルを作成するようにするのが好まし
い。このようにして作成したクラウンモデルとポンティ
ックモデルとを組み合わせれば、ブリッジモデルを作成
することもできる。

【0010】なお、本発明は上記設計をコンピュータ上
で行うものであり、この設計方法をコンピュータ上で実
行するためのプログラム、すなわち、上記設計方法を規
定するプログラムや、上記設計方法に必要とされるデー
タ等を記録した記録媒体そのものも本発明に含まれる。

【0011】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係る
設計方法を実行する装置構成を図1に示し、この装置
は、コンピュータ本体1と、ディスプレイ2と、マウス
3と、キーボード4を有する。コンピュータ本体1には
本発明に係る設計方法を実行するプログラム(CADプ
ログラム等)や、データベースを構築するメモリ等が含
まれる。具体的には、例えば、UNIXをOSとし、描
画にはX−WindowとPEXライブラリを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【0012】コンピュータ本体1を構成するメモリ(も
しくはコンピュータに接続された外部メモリ)には、各
歯牙形状に対応するポンティックモデル形状を規定する
データを有したデータベースが構築されている。このデ
ータベースに記憶されているポンティックモデルPm
は、例えば、図2に示すように、モデルを多数の矩形状
曲面に区切ったパッチ(p(1),p(2),・・・p(n),p(n+
1),・・・)を組み合わせて表現される。各パッチp(n)の
三次元曲面形状および各パッチの構成位置(三次元位
置)を示すデータが形状表現データとしてデータベース
に保存されている。

【0013】この形状表現データのみで図2に示すよう
なポンティックモデルPmの外形形状を表現することは
可能であるが、これではこのモデルのコンピュータ上で
の変形、加工が難しいので、上記データベースには、ポ
ンティックモデルにおける歯牙の特徴形態を示す形態定
義データも合わせて保存されている。この形態定義デー
タは、咬頭頂11、咬合面内に位置する溝12および隆
線13、辺縁隆線14、最大豊隆線15、マージンライ
ンML等を含み、ポンティックモデルPmの特徴形態が
定義される。なお、上記各パッチp(n)を画成する補助
線18も含まれ、上記特徴形態とともに用いられて各パ
ッチp(n)を明確に定義する。

【0014】形態定義データには、ポンティックモデル
Pmにおける咬合面内の溝12を基底面方向に(すなわ
ちほぼ垂直に)延ばして区切った複数の変形領域A(n)
を定義するデータも含まれる。この変形領域A(n)の一
例を図3に示しており、溝12を垂直下方に延ばして区
切られた領域内に位置する複数のバッチを含む。この変
形領域A(n)は、後述するように、歯牙形状をコンピュ
ータ上で変形させるときに用いられる領域であり、各変
形領域A(n)を単位として変形が行われる。このため、
各変形領域A(n)内においては、パッチ同士は滑らかに
連続しているが、各変形領域の境界部においては必ずし
も滑らかに繋がる必要はない。

【0015】形態定義データにはさらに、ポンティック
モデルPmにおけるマージンラインMLより下側に位置
する基底領域B(n)を定義するデータも含まれる。この
基底領域B(n)の例を図4に示しており、図から分かる
ように、基底部の形状としては各歯牙に応じて、離底
型、船底型(図4(a))、偏側型(図4(b),(c))等の形
状が各ポンティックモデル毎に設定されている。なお、
基底部におけるパッチを画成する補助線18は基底面に
集まる線、そのまま下方に延びる線など任意に設定され
る。

【0016】以上のようにして、データベースに記録さ
れた形状表現データと形態定義データとから表されるポ
ンティックモデルは、上下顎それぞれについて左右それ
ぞれ8本ずつが各歯牙形状に対応して設定されている。

【0017】このようにデータベースに保存されたポン
ティックモデルを用いてブリッジモデルの設計を行う方
法を以下に説明する。この設計は図5に示す手順に従っ
て行われる。まず、ブリッジを装着する患者の上下顎歯
列を三次元計測し、その歯列形状をコンピュータ本体1
のCADに読み込み、ディスプレイ2に表示する(ステ
ップS1)。この計測は、ブリッジが装着される歯牙の
周囲の歯牙、すなわち、上下顎歯列における第4番から
第8番の歯牙形状を測定し、これが図6(a)に示すよ
うにディスプレイ2に表示される。この図から分かるよ
うに、下顎LTにおける第6番歯26が欠損しており、
第5および第7番歯25,27を支台歯として取り付け
られる図6(b)に示すブリッジBTを設計する。

【0018】次に、ブリッジBTを構成する歯牙に対応
するポンティックモデル(すなわち、下顎の第5番〜第
7番歯に対応するポンティックモデル)Pm(5),P
m(6),Pm(7)をデータベースから入力する(ス
テップS2)。ここで、第6番歯26は欠損しているた
め、この部分にはポンティックモデルPm(6)がその
まま用いられるが、第5番および第7番歯25,27は
支台歯25,26に取り付けられる。このため、第5番
および第7番歯25,27に対応するポンティックモデ
ルPm(5),Pm(7)についてはこれをクラウンモ
デルCm(5),Cm(7)に変形する(ステップS
3)。この変形は、各ポンティックモデルPm(5),
Pm(7)におけるマージンラインMLより下側の基底
領域B(n)を削除して行われる。ここで、ポンティック
モデルを規定する形態定義データにはこの基底領域B
(n)を規定するデータが含まれているため、画面表示上
において基底領域B(n)を削除して図7に示すように、
クラウンモデルCm(5),Cm(7)が作成される。

【0019】このようにして作成したクラウンモデルC
m(5)、Cm(7)およびポンティックモデルPm
(6)を図7で矢印で示すように、ディスプレイの上で
移動させてそれぞれ所定の位置に配設する(ステップS
4)。すなわち、クラウンモデルCm(5),Cm
(7)はそれぞれ支台歯25,27の上に配設され、ポ
ンティックモデルPm(6)は欠損部26に配設され
る。

【0020】このようにクラウンモデルCm(5)、C
m(7)およびポンティックモデルPm(6)を所定位
置に配設した状態を図8に示しており、この状態でこれ
らモデルと対合歯35,36,37との干渉チェック
(図示領域R1での干渉チェック)と、隣在歯24,2
8との干渉チェック(図示領域R2,R3での干渉チェ
ック)と、ポンティック基底部と歯肉との干渉チェック
(図示領域R4での干渉チェック)を行い、これら干渉
をなくすとともに、間隙が適切な値となるように、各モ
デルを変形する(ステップS5)。

【0021】このモデル変形は、例えば、図9に示すよ
うに、ポンティックモデルPm(6)における変形を必
要とする部分の中央位置CPをマウスでクリックして所
望位置CP’までドラッグ移動させて行う。この設計に
用いられているCADプログラムにおいては、このよう
に所定位置をドラッグ移動させるとモデル形状を示す位
置がそのまま移動するだけでなく、この点の周囲の形状
が図9で示すように点CPの移動に引っ張られて滑らか
に変形するようになっている。この場合の変形は、点C
Pが含まれる変形領域A(n)内においてのみ行われ、隣
接する領域には変形は及ばない。また、変形量は点CP
から離れるにつれて小さくなるような重みづけを行っ
て、図示のように滑らかに変形させる。

【0022】次に、クラウンモデルCm(5),Cm
(7)について、図10に示すように、支台歯25,2
7のマージンラインMLに各モデルのマージンラインM
L’を一致させ、クラウンモデルのマージンラインM
L’を支台歯25,27のマージンラインMLに置き換
える(ステップS6)。これにより、両クラウンモデル
を支台歯25,27に正確に装着する状態となり、クラ
ウンモデル内に支台歯25,27を挿入させる空間形状
を定義する形状データを設定し、完全なクラウンソリッ
ドモデルが完成する。

【0023】これにより、クラウンモデルCm(5),
Cm(7)の間にポンティックモデルPm(6)が挟ま
れた状態のモデルが完成し、これらモデルを接続すれば
ブリッジBTのモデルが完成する(ステップS7)。こ
の接続は、図11に示すように、例えば、ポンティック
モデルPm(6)とクラウンモデルCm(7)との対向
面を滑らかに繋ぐことにより行われる。この接続は、対
向面同士の隙間を埋める操作を行えば良いのであるが、
このため、両モデルの対向面に図示のような菱形の開口
D1,D2を形成し、この開口に合致する接合部d1,
d2を有した薄い板上の接続部材Sを配設して両モデル
を滑らかに接続する。

【0024】以上説明したように、ステップS1〜S7
の手順を行うことにより、図6(b)に示したようなブ
リッジBTのモデルをコンピュータ上で設計することが
できる。このため、このブリッジモデルを用いて機械加
工等を行うことにより、ブリッジを容易に製作すること
ができる。なお、上記手順において、ステップS5〜S
6の手順はこの順番に限られず、この手順の順序は任意
に変更可能である。

【0025】本発明は、各歯牙の形状に対応するポンテ
ィックモデル形状を示すデータをデータベースとして保
存しておくものであるが、上記ステップS3の手順にお
いてクラウンモデルが作成されたときには、このモデル
のデータをクラウンモデルデータとしてそのまま保存し
て次のブリッジ作成に利用しても良い。また、以前に作
られたクラウンモデルに基底面を貼り付け、ポンティッ
クとして使用することもできる。

【0026】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
歯科補綴物モデルをコンピュータ上で設計する場合に、
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
を行うので、データベースとしては各歯牙毎にポンティ
ック形状を示すデータが必要なだけであり、データベー
スを小さくすることができ、その管理が簡単であり、効
率的な設計が可能となる。

【0027】なお、ポンティックモデルを多数の三次元
曲面パッチを張り合わせて形成するのが好ましく、この
場合には、これら各パッチの三次元形状および各パッチ
の構成位置を示す形状表現データと、ポンティックモデ
ルにおける歯牙の特徴形態を示す形態定義データとを有
し、これら形状表現データおよび形態定義データを組み
合わせてポンティックモデル形状を表現する。これによ
り、ポンティックモデルの変形が容易で、ポンティック
モデルからクラウンや、ブリッジの設計を行うのが容易
となる。

【0028】なお、形態定義データとしてポンティック
モデルにおける咬合面内の溝を基底面方向に延ばして区
切った複数の変形領域を定義するデータを設け、この変
形領域を単位としてモデルの形状変形を可能とするのが
好ましく、さらに、この形態定義データとして、マージ
ンラインより下側に位置する基底領域を定義するデータ
を設け、ポンティックモデルからこの基底領域を削除し
てクラウンモデルを作成するようにするのが好ましい。
これにより、ポンティックモデルの変形およびクラウ
ン、ブリッジの設計が一層容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係る設計方法を行うコンピュータ装置
の例を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る設計方法に用いられるポンティッ
クモデル形状を示す概略図である。

【図3】このポンティックモデルにおける変形領域を取
り出して示す概略図である。

【図4】上記ポンティックモデルにおける基底領域を取
り出して示す概略図である。

【図5】本発明に係る設計手順を示すフローチャートで
ある。

【図6】本発明に係る設計方法により設計されたブリッ
ジが装着される上下顎歯列およびこのブリッジ形状を示
す斜視図である。

【図7】この設計手順におけるポンティックモデルおよ
びクラウンモデルを画面上で装着する例を示す斜視図で
ある。

【図8】上記ポンティックモデルおよびクラウンモデル
を装着した状態を示す斜視図である。

【図9】ポンティックモデルの変形を行う例を示す斜視
図である。

【図10】クラウンモデルを支台歯に装着する例を示す
斜視図である。

【図11】ポンティックモデルとクラウンモデルを接続
する例を示す斜視図である。

【符号の説明】

1 コンピュータ本体 2 ディスプレイ 11 咬頭頂 12 溝 13 隆線 25,27 支台歯 A(n) 変形領域 B(n) 基底領域 Pm ポンティックモデル Cm クラウンモデル p(n) パッチ BT ブリッジ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成8年11月7日

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 歯科補綴物モデルの設計方法およびこ
の方法を実行するプログラムを記録した媒体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下顎歯列において修復を必要とする部
    位に装着される歯科補綴物モデルをコンピュータ上で設
    計する方法であって、 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、 前記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うことを特徴とする歯科
    補綴物モデルの設計方法。
  2. 【請求項2】 前記ポンティックモデルが多数の三次元
    曲面パッチを張り合わせて形成され、これら各パッチの
    三次元形状および前記各パッチの構成位置を示す形状表
    現データと、前記ポンティックモデルにおける歯牙の特
    徴形態を示す形態定義データとを有し、前記形状表現デ
    ータおよび前記形態定義データを組み合わせて前記ポン
    ティックモデル形状が表現されることを特徴とする請求
    項1に記載の歯科補綴物モデルの設計方法。
  3. 【請求項3】 前記形態定義データには前記ポンティッ
    クモデルにおける咬合面内の溝を基底面方向に延ばして
    区切った複数の変形領域を定義するデータが含まれ、こ
    の変形領域を単位として前記モデルの形状変形が可能で
    あることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の歯科
    補綴物モデルの設計方法。
  4. 【請求項4】 前記形態定義データにはマージンライン
    より下側に位置する基底領域を定義するデータが含ま
    れ、前記ポンティックモデルから前記基底領域を削除し
    てクラウンモデルを作成することを特徴とする請求項1
    〜3のいずれかに記載の歯科補綴物モデルの設計方法。
  5. 【請求項5】 前記クラウンモデルと前記ポンティック
    モデルとを組み合わせてブリッジモデルを作成すること
    を特徴とする請求項4に記載の歯科補綴物モデルの設計
    方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の歯科補
    綴物モデルの設計方法を実行させるためのプログラムを
    記録した媒体。
JP23624996A 1996-09-06 1996-09-06 歯科補綴物モデルの設計方法およびこの方法を実行するプログラムを記録した媒体 Pending JPH1075963A (ja)

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