歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法
【課題】 歯肉に適する形状の歯科用補綴物を製作する。
【解決手段】 治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、歯の治療後に、支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、治療前の歯に基づく歯列模型、支台歯に基づく歯列模型、及び加工後の歯列模型の３Ｄデータを用いて、歯科用補綴物を設計する工程と、得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により歯科用補綴物の材料を築盛して、歯科用補綴物を製作する工程を有する方法とする。
【解決手段】 治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、歯の治療後に、支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から３Ｄデータを読み取る工程と、治療前の歯に基づく歯列模型、支台歯に基づく歯列模型、及び加工後の歯列模型の３Ｄデータを用いて、歯科用補綴物を設計する工程と、得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により歯科用補綴物の材料を築盛して、歯科用補綴物を製作する工程を有する方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯の治療に用いる歯科用補綴物の製作に関し、特に歯肉に合った形状の歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クラウンなどの歯科用補綴物の製作が行われる場合、まず、歯科医師により歯の治療が行われ、支台歯が形成される。次に、この支台歯とその隣存歯を含む歯形の印象が取られ、この印象に石膏等を流し込んで歯列模型（作業模型、又は歯牙模型などとも呼ばれる）が作成される。
この支台歯には、歯を削った部分と、もとの歯の部分の境目が形成されるが、この部分をマージン部（マージンライン）と呼ぶ。マージン部は、クラウンの縁にあたることになるため、その形状を正確に取得することは重要である。
【０００３】
そこで、このマージン部を明確にするために、歯列模型の歯肉部分が削り取られる。そして、支台歯にワックスを築盛してクラウンを製作しやすくするため、支台歯１本のみが取り出せるように歯列模型が分割される。
次に、得られた支台歯の歯列模型にワックスが盛り上げられて、クラウンの形状が造形される。このとき、クラウンの高さは対合歯にもとづいて、横幅は隣在歯にもとづいて得ることができる。そして、隣在歯と反対側の同じ位置の歯の形状も参考にして、クラウンに彫刻が施され、その形状が調整される。
【０００４】
このような方法でクラウンを製作する場合、対合歯や隣在歯との関係では適切なクラウンを製作することが可能であるが、クラウン豊隆の厚さについては、経験で行うしかない状況であった。
ところが、治療が歯肉の高さよりも内側下部にまで及んだ場合、クラウンの縁部分は歯肉の内側に接することになる。
このとき、クラウン豊隆の縁部分の厚さが厚すぎれば、歯肉を強く押して、クラウンを支台歯に取り付けることになってしまう。しかし、これでは歯肉に負担をかけるとともに、歯肉の美感が損なわれ不都合である。このため、これを回避すべく、クラウンを削って調整する必要が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
また、反対にクラウン豊隆の縁部分の厚さが薄すぎる場合もある。この場合、クラウンを取り付けるときに問題は生じないが、歯肉とクラウンとの間に空間が生じるため、食物などが入り込みやすく、清掃を適切に行わないと歯周病の原因になるという問題があった。
特に、歯肉が厚く、歯肉と歯の間のポケットが深い患者の場合には、歯肉部分の立ち上がりの形状がとても重要である。しかし、現状では製作されるクラウンにこの形状は反映されていない。
このような問題は、クラウンに限ったものではなく、インレーやアンレー、ブリッジ、インプラントの上部構造物等を製作する場合にも、同様に生じるものである。
【０００６】
一方、近年、クラウンをＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより自動的に切削加工して製作することも行われている。
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムによるクラウンの製作では、歯列模型の形状を三次元形状読み取り装置により読み取り、クラウンの形状を自動的に設計することが可能となっている。
【０００７】
このとき、一般的には、読み取られた支台歯及びその隣在歯の形状データと、予め蓄積され、平均化された歯の形状データとにもとづいて、理想的なクラウン形状が自動的に算出されている。
しかしながら、このような方法でも、クラウンの縁部分の形状については、歯肉に適切なものとすることはできず、手作業により製作する場合と同様に、調整の必要が生じたり、歯肉とクラウンの間に空間が生じたりする場合があるという問題がある。
【０００８】
ここで、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物を製作する方法に関連する先行発明として、特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法、及び特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法を挙げることができる。
特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法によれば、患者の口腔内を印象採取して作製した歯列模型を基に計測した口腔内形状等と、予め保存しておいた患者本人の健全状態時の口腔内形状の三次元座標情報を同時に図形表示装置上にグラフィック表示することで、健全状態時の形状と同一の歯科用補綴物を設計することが可能とされている。
また、特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法によれば、支台歯のマージン部の形状を正確に反映した印象を取得可能にするために、マージン部近傍に対して局所的な印象取りを行うことが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２２４１４３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法では、支台歯のマージン部の形状データをどのようにすれば、適切に取得できるかということについては考慮されていない。
したがって、この方法を使用しても、常に歯肉に合った形状の歯科用補綴物を製作されるとは限らず、得られる歯科用補綴物の品質は十分に満足のいくものではなかった。
【００１１】
また、特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法を使用した場合は、支台歯のマージン部の形状データは正確に得ることができるが、特許文献１の場合と同様に、歯肉に合った形状の歯科用補綴物が製作できるとは限らないものであった。
【００１２】
歯肉に接するクラウン豊隆の縁部分は、クラウン全体から見ると僅かな部分である。しかし、この縁部分の厚さが、わずかに数十μｍ〜１ｍｍ異なるだけで、歯肉には大きな影響が及ぶことになる。
例えば、クラウン豊隆の縁部分の厚さが、最適な厚さよりも数十μｍ〜１ｍｍ厚ければ、天然歯の豊隆より大きくなり、歯肉はその分外側に押し広げられてしまう。その結果、歯肉が強く圧迫され、歯肉短縮、歯肉炎、歯周炎などの原因になる。また、食物残渣や歯垢の付着が多くなる。さらに、歯肉が外側に押し出されて、審美性にも悪影響があるという問題がある。
また、クラウン豊隆の縁部分の厚さが、最適な厚さよりも数十μｍ〜１ｍｍ薄ければ、クラウンと歯肉との間に大きなポケットが形成され、食物が入り込みやすくなってしまう。また、口腔内細菌の大きさは小さなもので１μｍであるため、このようなポケット内では口腔内細菌が好適に繁殖し、二次カリエス、歯肉炎、歯周炎の原因になるという問題もある。
【００１３】
以上の通り、歯科用補綴物が歯肉に接触する場合は、その形状の調整は重要である一方、これは歯科技工士の技量により左右されるものである。また、一般に、多数の手作業の工程を行わなければ歯肉に接触する部分の形状の調整は、適切に行うことができない。
【００１４】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、治療前の歯に基づく歯列模型と、治療後の支台歯に基づく歯列模型と、支台歯のマージン部が明確になるように加工して得られた加工後の歯列模型から、治療前の歯の三次元形状データ、支台歯の三次元形状データ、及び歯肉の三次元形状データを取得し、これらにもとづき歯肉に最適な形状のクラウンなどを設計することの可能な歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の歯科用補綴物の製作方法は、歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作する歯科用補綴物の製作方法であって、治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、不健康な状態となった歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、治療前の歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、及び加工後の歯列模型の三次元形状データを用いて、歯科用補綴物を設計する工程と、得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により歯科用補綴物の材料を築盛して、歯科用補綴物を製作する工程とを有する方法としてある。
【００１６】
このような歯科用補綴物の製作方法によれば、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する歯科用補綴物を設計し、これを製作することができる。
このため、患者の治療対象の歯に、歯科用補綴物の製作にあたって豊隆を調整することができ、歯肉にぴったりと合ったクラウン等を取り付けることができる。また、バランスのとれたマージン形成をすることが可能となり、歯科医師は、歯肉に無用の負担をかけず、また歯周病の原因にもなりにくい、審美性に悪影響のない治療を行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明の歯科用補綴物の製作方法は、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、支台歯の三次元形状データと、支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、加工後の歯列模型の三次元形状データに、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、マージンラインの三次元形状データとが含まれ、治療前の歯の三次元形状データ、歯肉の三次元形状データ、及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、支台歯の三次元形状データ及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の内側表面形状データを取得し、外側表面形状データと内側表面形状データとから、設計データを作成する方法としてある。
【００１８】
このような歯科用補綴物の製作方法によれば、治療前の歯に基づく歯列模型と、治療後の支台歯に基づく歯列模型と、支台歯のマージン部が明確になるように加工して得られた加工後の歯列模型とから取得される、歯の三次元形状データ、支台歯の三次元形状データ、及び歯肉の三次元形状データを用いて、歯肉に最適な形状のクラウンなどを適切に設計することが可能となる。
【００１９】
なお、「支台歯」には、天然歯からなるもののみならず、例えばインプラントや、インプラントに上部構造物を形成したものなど人工的なものも含まれる。
具体的には、本発明において、インプラントを支台歯とし、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する、インプラントの上部構造物を製作することが可能である。また、インプラントに上部構造物を形成したものを支台歯とし、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する、クラウンやブリッジ等を製作することも可能である。
【００２０】
また、本発明の歯科用補綴物は、上記の歯科用補綴物の製作方法により製作された歯科用補綴物としてある。
このような歯科用補綴物を用いて歯科治療が行われることにより、患者は、歯肉に負担をかけず、歯周病の原因や歯肉の美感を損ねることのない質の高い治療を受けることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の歯科用補綴物の製作用データ取得方法は、歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作するための歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、不健康な状態となった歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程とを有する方法としてある。
【００２２】
また、本発明の歯科用補綴物の製作用データ取得方法は、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、支台歯の三次元形状データと、支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、加工後の歯列模型の三次元形状データに、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、マージンラインの三次元形状データとが含まれ、治療前の歯の三次元形状データ、歯肉の三次元形状データ、及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、支台歯の三次元形状データ及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の内側表面形状データを取得する方法としてある。
【００２３】
歯科用補綴物の製作用データ取得方法をこれらのようにすれば、歯肉に合った形状を有する歯科用補綴物を設計するために適切な、設計元データを取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、患者個人の歯肉に最適な形状のクラウンを設計することができ、歯肉に負担をかけない品質の高い歯科用補綴物を製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程における歯列模型と作成される歯科用補綴物を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程において取得される治療前の歯の形状データ、支台歯形状データ、歯肉形状データ、加工後の歯列模型の歯肉形状データ、及びマージン部データを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程において取得される各形状データを示す歯列模型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、三次元形状設計データを用いて歯科用補綴物を自動的に製作する場合において、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を製作するための製作用データを取得可能としている。
すなわち、歯の治療の程度によっては、歯科用補綴物が支台歯に取り付けられた場合に、その歯科用補綴物の外側表面が歯肉に接触する場合がある。本発明によれば、このような場合に、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を提供することで、歯肉に無用な負荷が与えられることなどを防止することが可能となっている。以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００２７】
（歯科用補綴物）
本実施形態における歯科用補綴物は、クラウンに限定されるものではなく、その他インレー、アンレー、部分被覆冠、全部被覆冠、根面板、マグネット用コーピング、コーピング、ポストクラウン、ブリッジ、接着性ブリッジ、テレスコープクラウン、インプラントの上部構造物、ポーセレンラミネートベニアクラウンなどが含まれる。
従来は一般に、このような歯科用補綴物が歯肉に接触する場合、印象採取後、印象物の支台歯周辺にシリコーンガム（とりはずし式歯肉再現模型）を付与し、歯列模型において歯肉形状を再現していた。そして、このような歯肉形状を再現した歯列模型に、歯科用補綴物の材料を築盛することなどにより、歯科用補綴物の製作が行われ、歯肉に接触する部分の形状の調整が行われてきた。しかしながら、このような作成工程は、大変煩雑で時間がかかるものであった。また、歯科用補綴物の厚さの調整は、手作業により行われるため、安定した品質の歯科用補綴物を提供することが難しいという問題もあった。歯科の業界においては、このような問題は古くは西暦１９１４年にＧ．Ｖ．Ｂｌａｃｋにより指摘されており、長い間に亘って課題とされてきたにも拘わらず、本発明以前には未だ解決されてはいなかった。
本発明によれば、これらのような歯肉に接触する場合のある歯科用補綴物を、患者の歯肉の形状に最適な状態なものとして、製作することが可能となる。
【００２８】
（歯列模型）
本実施形態における歯列模型の作成方法は、特に限定されるものではなく、患者の歯の形状を固形部材に記録することができる方法であればよい。例えば、患者の歯型をポリエチレン樹脂などの印象記録部材に採取し、この印象記録部材に石膏材を流すことで、石膏の歯列模型を作成することができる。
なお、「歯列模型」には、複数の歯に基づくもののみならず、歯列模型を分割して得られた１本の歯の部分のみのものも含まれる。
【００２９】
（三次元形状読み取り装置）
本実施形態において、歯列模型の三次元形状を読み取るために使用する三次元形状読み取り装置（３Ｄスキャナ）は、歯列模型の三次元形状データを取得することのできるものであれば、特に限定されない。
例えば、デジタルプロセス株式会社により提供されているＤＥＣＳＹ（メディア株式会社の登録商標）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおける三次元形状読み取り装置を使用することができる。
【００３０】
（設計装置）
本実施形態における歯科用補綴物の三次元形状の設計装置は、特に限定されるものではなく、三次元形状読み取り装置などから三次元形状データを入力して、この三次元形状データにもとづき歯科用補綴物の三次元形状を設計することができるものであればよい。
また、ディスプレイなどに複数の三次元形状を重ね合わせて表示し、これらの形状にもとづいて、歯科用補綴物の形状を自動的に決定するものを好適に使用することが可能である。
このような設計装置としては、例えば、ＤＥＣＳＹ（Ｒ）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおける設計プログラムを導入したコンピュータなどの情報処理装置を用いることができる。
【００３１】
（ＣＡＤ／ＣＡＭシステム）
本実施形態において、固形材料を切削加工することにより歯科用補綴物を製作する場合に使用されるＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、入力された三次元形状データにもとづいて、セラミックス材料等を切削し、クラウンなどの歯科用補綴物を加工することができるものであれば、特に限定されない。
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムとしては、例えばＤＥＣＳＹ（Ｒ）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムを好適に使用することができる。
【００３２】
（三次元印刷装置）
本実施形態において、粉末材料を自動築盛することにより歯科用補綴物を製作する場合に使用される三次元印刷装置（３Ｄプリンタ）としては、入力された三次元形状データにもとづいて、クラウンなどの歯科用補綴物をセラミックス材料等により築盛可能なものであれば、特に限定されない。
このような三次元印刷装置としては、例えばＺ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（Ｒ）のＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｚ８１０ ３Ｄ Ｐｒｉｎｔｅｒや、ＺＰｒｉｎｔｅｒ（Ｒ）４５０などを用いることが可能である。
【００３３】
（歯科用補綴物の製作方法）
次に、図１〜４を参照して、本実施形態の歯科用補綴物の製作方法について、詳細に説明する。図１は、本実施形態の歯科用補綴物の製作工程を示す図である。図２は、本実施形態の歯科用補綴物の製作工程における歯列模型と作成される歯科用補綴物を示す図である。図３は、同製作工程において取得される治療前の歯の形状データ、支台歯形状データ、歯肉形状データ、加工後の歯列模型の歯肉形状データ、及びマージン部データを示す図である。図４は、同製作工程において取得される各形状データを示す歯列模型の断面図である。
【００３４】
（Ａ）治療前の歯に基づく歯列模型作成工程
まず、治療前に、あらかじめ患者の歯の印象を採取して、石膏などによる健康な歯に基づく歯列模型を作成する。
なお、治療前の歯肉の位置は、世代によって位置が異なり、永久歯が生えそろう１０代前半と顎の成長が止まる２０代以降では異なる。また、歯周病に罹患後治癒した場合や高齢者になった場合などは、歯肉の位置が異なる。したがって、「治療前」は、治療前の健康な歯肉の状態のときとすることが好ましい。ただし、これに限定されるものではない。
図２（ａ）は、このような歯の治療前のときの歯列模型を示す図である。同図の歯列模型には、後に治療の対象となる歯１と、その歯１が生えている歯肉２が記録されている。
【００３５】
（Ｂ）三次元データ読み取り工程１
次に、作成した治療前の歯に基づく歯列模型から、治療前の歯の三次元形状データを、三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存しておく。
図３（ａ）には、後に治療の対象となる歯１から読み取られた治療前の歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）が概念的に示されている。
【００３６】
（Ｃ）支台歯に基づく歯列模型作成工程
次に、健康であった歯がう蝕や欠損などにより不健康な状態となり、歯科医師により歯の治療が行われて、支台歯が形成されたとき、患者の歯の印象を採取して、石膏などによる歯列模型を作成する。
これによって、図２（ｂ）に示すような支台歯に基づく歯列模型を得ることができる。同図の歯列模型には、支台歯３と、マージン部４が記録されている。このマージン部４は、歯が削られた部分と、もとの歯の部分の境目を示すライン部分である。
なお、同図の例では、支台歯が１本形成された状態を示しているが、これに限定されるものではなく、複数の歯が不健康な状態となった場合には、複数の支台歯が形成される。また、歯科用補綴物としてブリッジを製作するときは、抜けた歯の部分を挟む離れた位置に支台歯が形成される。
【００３７】
（Ｄ）三次元データ読み取り工程２
次に、支台歯に基づく歯列模型から、支台歯の三次元形状データと、この支台歯が生えている歯肉の三次元形状データを、三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これらを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存する。
図３（ｂ）には、支台歯３から読み取られた支台歯形状データ８と、歯肉から読み取られた歯肉形状データ９が概念的に示されている。
【００３８】
（Ｅ）歯肉を削除した歯列模型作成工程
次に、歯科医師又は歯科技工士により、支台歯が生えている歯肉部分を歯列模型から削り取って削除し、マージン部４を見えやすいように露出させて、加工後の歯列模型を得る。
図２（ｃ）は、このような加工後の歯列模型を示す図である。同図において、歯肉部分５が削除されたことにより、マージン部４が見えやすく露出している。
【００３９】
（Ｆ）三次元データ読み取り工程３
次に、加工後の歯列模型から、支台歯の三次元形状データを三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存する。
図３（ｃ）には、マージン部４が見えやすくなった支台歯３から読み取られた支台歯形状データ１０と、マージン部データ１１が概念的に示されている。
【００４０】
以上の工程によって、本実施形態の歯肉に最適な歯科用補綴物を製作するために必要となる歯科用補綴物の製作用データを好適に取得することが可能である。
また、後述するように、これらのデータを用いて、歯科用補綴物の外側表面形状データと内側表面形状データを、歯科用補綴物の製作用データとして取得することが可能となっている。
【００４１】
（Ｇ）歯科用補綴物の設計工程
次に、上述したそれぞれの三次元形状読み取り工程により得られた三次元形状データを用いて、歯科用補綴物の三次元形状データが設計される。
すなわち、（Ｂ）三次元データ読み取り工程１において得られた治療前のときの歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）と、（Ｄ）三次元データ読み取り工程２において得られた支台歯形状データ（支台歯形状データ８）及び歯肉形状データ（歯肉形状データ９）と、（Ｆ）三次元データ読み取り工程３により得られた支台歯形状データ（支台歯形状データ１０）及びマージン部データ（マージン部データ１１）とにもとづいて、設計装置により歯肉に最適な歯科用補綴物を設計することができる。
【００４２】
以下、この歯科用補綴物の設計方法について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、歯１及び歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ａ）の治療前の歯形状データ７の断面が概念的に示されている。
この治療前の歯形状データ７を用いることで、製作する歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データのうち、歯科用補綴物の縁近辺以外の部分を得ることができる。
【００４３】
図４（ｂ）は、支台歯３及び歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ｂ）の支台歯形状データ８及び歯肉形状データ９の断面が概念的に示されている。
このうち、歯肉形状データ９を用いることで、製作する歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データのうち、歯科用補綴物の縁近辺の三次元形状データを得ることができる。
したがって、歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データは、治療前の歯形状データ７及び歯肉形状データ９を用いて作成することができる。
【００４４】
ここで、図４（ｂ）に示されるように、マージン部４の近辺は、歯１と歯肉２の間に深いポケットが形成されている場合など、三次元形状読み取り装置により読み取りにくい場合が多い。
このため、支台歯形状データ８及び歯肉形状データ９は、このマージン部４近辺において、精度が低くなってしまう。
そこで、これらのデータに加えて、以下に説明するマージン部データ１１を用いることで、その精度を向上させている。
【００４５】
図４（ｃ）は、支台歯３及び一部削除された歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ｃ）の支台歯形状データ１０及びマージン部データ１１の断面が概念的に示されている。
すなわち、このマージン部データ１１を用いることで、製作する歯科用補綴物の縁の先端部の位置を特定することができる。
このため、歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データは、治療前の歯形状データ７及び歯肉形状データ９に加えて、このマージン部データ１１を用いることで、より精度の高いものとすることが可能となる。
【００４６】
また、支台歯形状データ１０は、製作する歯科用補綴物の内側表面の形状に対応している。
このため、歯科用補綴物の内側表面の三次元形状データについては、支台歯形状データ１０を用いて作成することが好ましい。また、この歯科用補綴物の内側表面の三次元形状データを、支台歯形状データ８及びマージン部データ１１を用いて作成することも可能である。
【００４７】
このように、本実施形態の歯科用補綴物は、治療前のときの歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）と、歯肉形状データ（歯肉形状データ９）と、支台歯形状データ（支台歯形状データ１０）と、マージン部データ（マージン部データ１１）とを用いることで、歯肉形状に適合するように設計することが可能である。
【００４８】
（Ｈ）歯科用補綴物の切削工程、三次元印刷工程
次に、設計された歯科用補綴物の三次元形状データにもとづいて、歯科用補綴物が製作される。
この三次元形状設計データにもとづく歯科用補綴物の製作は、例えばＤＥＣＳＹ（Ｒ）のようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムを用いて自動的に行うことが可能である。
【００４９】
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムによれば、例えばＩｖｏｃｌａｒ Ｖｉｖａｄｅｎｔ社製のＰｒｏＣＡＤ（Ｒ）などのセラミックス材を好適に切削加工することができ、優れた品質の歯科用補綴物を製作することができる。
そして、上記のような三次元形状設計データにもとづき、セラミックス材を切削加工することで、歯肉にダメージを与えない、品質の高いオールセラミックスクラウンなどの歯科用補綴物を製作することが可能である。
【００５０】
また、三次元形状設計データにもとづく歯科用補綴物の製作は、例えばＺ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（Ｒ）のＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｚ８１０ ３Ｄ Ｐｒｉｎｔｅｒや、ＺＰｒｉｎｔｅｒ（Ｒ）６５０、ＺＰｒｉｎｔｅｒ４５０などの三次元印刷装置を使用して、自動的に行うことが可能である。
すなわち、このような三次元印刷装置によれば、三次元形状設計データにもとづいて、造形材料を築盛することで、歯科用補綴物を製作することが可能である。
【００５１】
このとき、造形材料として、セラミックス粉末を使用することも可能である。また、患者の歯の色彩に近い造形材料を使用して歯科用補綴物を製作することができるほか、歯科用補綴物を築盛すると同時に着色することも可能である。この場合は、歯科用補綴物の設計データを、色彩を含めて作成する。
【００５２】
以上のような工程により、歯科用補綴物を製作することで、歯肉の形状に合った品質の高いものを得ることができる。
図２（ｄ）は、このようにして得られた歯科用補綴物を、患者の歯に取り付けたようすを示している。
【００５３】
同図に示す歯科用補綴物における斜線部は、歯肉に面したクラウン表面部６を示している。この歯肉に面したクラウン表面部６は、上述の（Ｄ）三次元データ読み取り工程２において読み取られた歯肉形状データ９と、（Ｆ）三次元データ読み取り工程３において読み取られたマージン部データ１１を用いて、歯科用補綴物の外側表面におけるマージン部近辺の一部として設計される部分である。
【００５４】
本実施形態の歯科用補綴物の製作方法によれば、このように歯科用補綴物のマージン部付近の形状が、治療の対象の歯が生えている歯肉の形状に対応するように歯科用補綴物を製作することができる。
このため、歯肉へのダメージがなく、また治療後の歯肉の形状に審美的な悪影響を与えることのない、優れた品質の歯科用補綴物を提供することが可能となる。
【００５５】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では歯科用補綴物としてクラウンを製作する場合について説明しているが、インレーやアンレー、ブリッジ、インプラントの上部構造物等の他の歯科用補綴物を製作する場合に適用するなど、適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を製作することにより、歯肉に対するダメージがなく、治療後の歯を審美性に優れたものにしたい場合に、好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 歯
２ 歯肉
３ 支台歯
４ マージン部
５ 削除された歯肉部分
６ 歯肉に面したクラウン表面部
７ 治療前の歯形状データ
８ 支台歯形状データ
９ 歯肉形状データ
１０ 加工後の歯列模型の支台歯形状データ
１１ マージン部データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯の治療に用いる歯科用補綴物の製作に関し、特に歯肉に合った形状の歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クラウンなどの歯科用補綴物の製作が行われる場合、まず、歯科医師により歯の治療が行われ、支台歯が形成される。次に、この支台歯とその隣存歯を含む歯形の印象が取られ、この印象に石膏等を流し込んで歯列模型（作業模型、又は歯牙模型などとも呼ばれる）が作成される。
この支台歯には、歯を削った部分と、もとの歯の部分の境目が形成されるが、この部分をマージン部（マージンライン）と呼ぶ。マージン部は、クラウンの縁にあたることになるため、その形状を正確に取得することは重要である。
【０００３】
そこで、このマージン部を明確にするために、歯列模型の歯肉部分が削り取られる。そして、支台歯にワックスを築盛してクラウンを製作しやすくするため、支台歯１本のみが取り出せるように歯列模型が分割される。
次に、得られた支台歯の歯列模型にワックスが盛り上げられて、クラウンの形状が造形される。このとき、クラウンの高さは対合歯にもとづいて、横幅は隣在歯にもとづいて得ることができる。そして、隣在歯と反対側の同じ位置の歯の形状も参考にして、クラウンに彫刻が施され、その形状が調整される。
【０００４】
このような方法でクラウンを製作する場合、対合歯や隣在歯との関係では適切なクラウンを製作することが可能であるが、クラウン豊隆の厚さについては、経験で行うしかない状況であった。
ところが、治療が歯肉の高さよりも内側下部にまで及んだ場合、クラウンの縁部分は歯肉の内側に接することになる。
このとき、クラウン豊隆の縁部分の厚さが厚すぎれば、歯肉を強く押して、クラウンを支台歯に取り付けることになってしまう。しかし、これでは歯肉に負担をかけるとともに、歯肉の美感が損なわれ不都合である。このため、これを回避すべく、クラウンを削って調整する必要が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
また、反対にクラウン豊隆の縁部分の厚さが薄すぎる場合もある。この場合、クラウンを取り付けるときに問題は生じないが、歯肉とクラウンとの間に空間が生じるため、食物などが入り込みやすく、清掃を適切に行わないと歯周病の原因になるという問題があった。
特に、歯肉が厚く、歯肉と歯の間のポケットが深い患者の場合には、歯肉部分の立ち上がりの形状がとても重要である。しかし、現状では製作されるクラウンにこの形状は反映されていない。
このような問題は、クラウンに限ったものではなく、インレーやアンレー、ブリッジ、インプラントの上部構造物等を製作する場合にも、同様に生じるものである。
【０００６】
一方、近年、クラウンをＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより自動的に切削加工して製作することも行われている。
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムによるクラウンの製作では、歯列模型の形状を三次元形状読み取り装置により読み取り、クラウンの形状を自動的に設計することが可能となっている。
【０００７】
このとき、一般的には、読み取られた支台歯及びその隣在歯の形状データと、予め蓄積され、平均化された歯の形状データとにもとづいて、理想的なクラウン形状が自動的に算出されている。
しかしながら、このような方法でも、クラウンの縁部分の形状については、歯肉に適切なものとすることはできず、手作業により製作する場合と同様に、調整の必要が生じたり、歯肉とクラウンの間に空間が生じたりする場合があるという問題がある。
【０００８】
ここで、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物を製作する方法に関連する先行発明として、特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法、及び特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法を挙げることができる。
特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法によれば、患者の口腔内を印象採取して作製した歯列模型を基に計測した口腔内形状等と、予め保存しておいた患者本人の健全状態時の口腔内形状の三次元座標情報を同時に図形表示装置上にグラフィック表示することで、健全状態時の形状と同一の歯科用補綴物を設計することが可能とされている。
また、特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法によれば、支台歯のマージン部の形状を正確に反映した印象を取得可能にするために、マージン部近傍に対して局所的な印象取りを行うことが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２２４１４３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の歯科用補綴物の作製方法では、支台歯のマージン部の形状データをどのようにすれば、適切に取得できるかということについては考慮されていない。
したがって、この方法を使用しても、常に歯肉に合った形状の歯科用補綴物を製作されるとは限らず、得られる歯科用補綴物の品質は十分に満足のいくものではなかった。
【００１１】
また、特許文献２に記載の歯科用補綴物の形成方法を使用した場合は、支台歯のマージン部の形状データは正確に得ることができるが、特許文献１の場合と同様に、歯肉に合った形状の歯科用補綴物が製作できるとは限らないものであった。
【００１２】
歯肉に接するクラウン豊隆の縁部分は、クラウン全体から見ると僅かな部分である。しかし、この縁部分の厚さが、わずかに数十μｍ〜１ｍｍ異なるだけで、歯肉には大きな影響が及ぶことになる。
例えば、クラウン豊隆の縁部分の厚さが、最適な厚さよりも数十μｍ〜１ｍｍ厚ければ、天然歯の豊隆より大きくなり、歯肉はその分外側に押し広げられてしまう。その結果、歯肉が強く圧迫され、歯肉短縮、歯肉炎、歯周炎などの原因になる。また、食物残渣や歯垢の付着が多くなる。さらに、歯肉が外側に押し出されて、審美性にも悪影響があるという問題がある。
また、クラウン豊隆の縁部分の厚さが、最適な厚さよりも数十μｍ〜１ｍｍ薄ければ、クラウンと歯肉との間に大きなポケットが形成され、食物が入り込みやすくなってしまう。また、口腔内細菌の大きさは小さなもので１μｍであるため、このようなポケット内では口腔内細菌が好適に繁殖し、二次カリエス、歯肉炎、歯周炎の原因になるという問題もある。
【００１３】
以上の通り、歯科用補綴物が歯肉に接触する場合は、その形状の調整は重要である一方、これは歯科技工士の技量により左右されるものである。また、一般に、多数の手作業の工程を行わなければ歯肉に接触する部分の形状の調整は、適切に行うことができない。
【００１４】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、治療前の歯に基づく歯列模型と、治療後の支台歯に基づく歯列模型と、支台歯のマージン部が明確になるように加工して得られた加工後の歯列模型から、治療前の歯の三次元形状データ、支台歯の三次元形状データ、及び歯肉の三次元形状データを取得し、これらにもとづき歯肉に最適な形状のクラウンなどを設計することの可能な歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の歯科用補綴物の製作方法は、歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作する歯科用補綴物の製作方法であって、治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、不健康な状態となった歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、治療前の歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、及び加工後の歯列模型の三次元形状データを用いて、歯科用補綴物を設計する工程と、得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により歯科用補綴物の材料を築盛して、歯科用補綴物を製作する工程とを有する方法としてある。
【００１６】
このような歯科用補綴物の製作方法によれば、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する歯科用補綴物を設計し、これを製作することができる。
このため、患者の治療対象の歯に、歯科用補綴物の製作にあたって豊隆を調整することができ、歯肉にぴったりと合ったクラウン等を取り付けることができる。また、バランスのとれたマージン形成をすることが可能となり、歯科医師は、歯肉に無用の負担をかけず、また歯周病の原因にもなりにくい、審美性に悪影響のない治療を行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明の歯科用補綴物の製作方法は、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、支台歯の三次元形状データと、支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、加工後の歯列模型の三次元形状データに、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、マージンラインの三次元形状データとが含まれ、治療前の歯の三次元形状データ、歯肉の三次元形状データ、及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、支台歯の三次元形状データ及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の内側表面形状データを取得し、外側表面形状データと内側表面形状データとから、設計データを作成する方法としてある。
【００１８】
このような歯科用補綴物の製作方法によれば、治療前の歯に基づく歯列模型と、治療後の支台歯に基づく歯列模型と、支台歯のマージン部が明確になるように加工して得られた加工後の歯列模型とから取得される、歯の三次元形状データ、支台歯の三次元形状データ、及び歯肉の三次元形状データを用いて、歯肉に最適な形状のクラウンなどを適切に設計することが可能となる。
【００１９】
なお、「支台歯」には、天然歯からなるもののみならず、例えばインプラントや、インプラントに上部構造物を形成したものなど人工的なものも含まれる。
具体的には、本発明において、インプラントを支台歯とし、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する、インプラントの上部構造物を製作することが可能である。また、インプラントに上部構造物を形成したものを支台歯とし、歯肉の形状を反映した外側表面形状を有する、クラウンやブリッジ等を製作することも可能である。
【００２０】
また、本発明の歯科用補綴物は、上記の歯科用補綴物の製作方法により製作された歯科用補綴物としてある。
このような歯科用補綴物を用いて歯科治療が行われることにより、患者は、歯肉に負担をかけず、歯周病の原因や歯肉の美感を損ねることのない質の高い治療を受けることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の歯科用補綴物の製作用データ取得方法は、歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作するための歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、不健康な状態となった歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程とを有する方法としてある。
【００２２】
また、本発明の歯科用補綴物の製作用データ取得方法は、支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、支台歯の三次元形状データと、支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、加工後の歯列模型の三次元形状データに、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、マージンラインの三次元形状データとが含まれ、治療前の歯の三次元形状データ、歯肉の三次元形状データ、及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、支台歯の三次元形状データ及びマージンラインの三次元形状データから歯科用補綴物の内側表面形状データを取得する方法としてある。
【００２３】
歯科用補綴物の製作用データ取得方法をこれらのようにすれば、歯肉に合った形状を有する歯科用補綴物を設計するために適切な、設計元データを取得することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、患者個人の歯肉に最適な形状のクラウンを設計することができ、歯肉に負担をかけない品質の高い歯科用補綴物を製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程における歯列模型と作成される歯科用補綴物を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程において取得される治療前の歯の形状データ、支台歯形状データ、歯肉形状データ、加工後の歯列模型の歯肉形状データ、及びマージン部データを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の歯科用補綴物の製作工程において取得される各形状データを示す歯列模型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、歯科用補綴物の製作方法、歯科用補綴物、及び歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、三次元形状設計データを用いて歯科用補綴物を自動的に製作する場合において、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を製作するための製作用データを取得可能としている。
すなわち、歯の治療の程度によっては、歯科用補綴物が支台歯に取り付けられた場合に、その歯科用補綴物の外側表面が歯肉に接触する場合がある。本発明によれば、このような場合に、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を提供することで、歯肉に無用な負荷が与えられることなどを防止することが可能となっている。以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００２７】
（歯科用補綴物）
本実施形態における歯科用補綴物は、クラウンに限定されるものではなく、その他インレー、アンレー、部分被覆冠、全部被覆冠、根面板、マグネット用コーピング、コーピング、ポストクラウン、ブリッジ、接着性ブリッジ、テレスコープクラウン、インプラントの上部構造物、ポーセレンラミネートベニアクラウンなどが含まれる。
従来は一般に、このような歯科用補綴物が歯肉に接触する場合、印象採取後、印象物の支台歯周辺にシリコーンガム（とりはずし式歯肉再現模型）を付与し、歯列模型において歯肉形状を再現していた。そして、このような歯肉形状を再現した歯列模型に、歯科用補綴物の材料を築盛することなどにより、歯科用補綴物の製作が行われ、歯肉に接触する部分の形状の調整が行われてきた。しかしながら、このような作成工程は、大変煩雑で時間がかかるものであった。また、歯科用補綴物の厚さの調整は、手作業により行われるため、安定した品質の歯科用補綴物を提供することが難しいという問題もあった。歯科の業界においては、このような問題は古くは西暦１９１４年にＧ．Ｖ．Ｂｌａｃｋにより指摘されており、長い間に亘って課題とされてきたにも拘わらず、本発明以前には未だ解決されてはいなかった。
本発明によれば、これらのような歯肉に接触する場合のある歯科用補綴物を、患者の歯肉の形状に最適な状態なものとして、製作することが可能となる。
【００２８】
（歯列模型）
本実施形態における歯列模型の作成方法は、特に限定されるものではなく、患者の歯の形状を固形部材に記録することができる方法であればよい。例えば、患者の歯型をポリエチレン樹脂などの印象記録部材に採取し、この印象記録部材に石膏材を流すことで、石膏の歯列模型を作成することができる。
なお、「歯列模型」には、複数の歯に基づくもののみならず、歯列模型を分割して得られた１本の歯の部分のみのものも含まれる。
【００２９】
（三次元形状読み取り装置）
本実施形態において、歯列模型の三次元形状を読み取るために使用する三次元形状読み取り装置（３Ｄスキャナ）は、歯列模型の三次元形状データを取得することのできるものであれば、特に限定されない。
例えば、デジタルプロセス株式会社により提供されているＤＥＣＳＹ（メディア株式会社の登録商標）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおける三次元形状読み取り装置を使用することができる。
【００３０】
（設計装置）
本実施形態における歯科用補綴物の三次元形状の設計装置は、特に限定されるものではなく、三次元形状読み取り装置などから三次元形状データを入力して、この三次元形状データにもとづき歯科用補綴物の三次元形状を設計することができるものであればよい。
また、ディスプレイなどに複数の三次元形状を重ね合わせて表示し、これらの形状にもとづいて、歯科用補綴物の形状を自動的に決定するものを好適に使用することが可能である。
このような設計装置としては、例えば、ＤＥＣＳＹ（Ｒ）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおける設計プログラムを導入したコンピュータなどの情報処理装置を用いることができる。
【００３１】
（ＣＡＤ／ＣＡＭシステム）
本実施形態において、固形材料を切削加工することにより歯科用補綴物を製作する場合に使用されるＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、入力された三次元形状データにもとづいて、セラミックス材料等を切削し、クラウンなどの歯科用補綴物を加工することができるものであれば、特に限定されない。
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムとしては、例えばＤＥＣＳＹ（Ｒ）などのＣＡＤ／ＣＡＭシステムを好適に使用することができる。
【００３２】
（三次元印刷装置）
本実施形態において、粉末材料を自動築盛することにより歯科用補綴物を製作する場合に使用される三次元印刷装置（３Ｄプリンタ）としては、入力された三次元形状データにもとづいて、クラウンなどの歯科用補綴物をセラミックス材料等により築盛可能なものであれば、特に限定されない。
このような三次元印刷装置としては、例えばＺ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（Ｒ）のＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｚ８１０ ３Ｄ Ｐｒｉｎｔｅｒや、ＺＰｒｉｎｔｅｒ（Ｒ）４５０などを用いることが可能である。
【００３３】
（歯科用補綴物の製作方法）
次に、図１〜４を参照して、本実施形態の歯科用補綴物の製作方法について、詳細に説明する。図１は、本実施形態の歯科用補綴物の製作工程を示す図である。図２は、本実施形態の歯科用補綴物の製作工程における歯列模型と作成される歯科用補綴物を示す図である。図３は、同製作工程において取得される治療前の歯の形状データ、支台歯形状データ、歯肉形状データ、加工後の歯列模型の歯肉形状データ、及びマージン部データを示す図である。図４は、同製作工程において取得される各形状データを示す歯列模型の断面図である。
【００３４】
（Ａ）治療前の歯に基づく歯列模型作成工程
まず、治療前に、あらかじめ患者の歯の印象を採取して、石膏などによる健康な歯に基づく歯列模型を作成する。
なお、治療前の歯肉の位置は、世代によって位置が異なり、永久歯が生えそろう１０代前半と顎の成長が止まる２０代以降では異なる。また、歯周病に罹患後治癒した場合や高齢者になった場合などは、歯肉の位置が異なる。したがって、「治療前」は、治療前の健康な歯肉の状態のときとすることが好ましい。ただし、これに限定されるものではない。
図２（ａ）は、このような歯の治療前のときの歯列模型を示す図である。同図の歯列模型には、後に治療の対象となる歯１と、その歯１が生えている歯肉２が記録されている。
【００３５】
（Ｂ）三次元データ読み取り工程１
次に、作成した治療前の歯に基づく歯列模型から、治療前の歯の三次元形状データを、三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存しておく。
図３（ａ）には、後に治療の対象となる歯１から読み取られた治療前の歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）が概念的に示されている。
【００３６】
（Ｃ）支台歯に基づく歯列模型作成工程
次に、健康であった歯がう蝕や欠損などにより不健康な状態となり、歯科医師により歯の治療が行われて、支台歯が形成されたとき、患者の歯の印象を採取して、石膏などによる歯列模型を作成する。
これによって、図２（ｂ）に示すような支台歯に基づく歯列模型を得ることができる。同図の歯列模型には、支台歯３と、マージン部４が記録されている。このマージン部４は、歯が削られた部分と、もとの歯の部分の境目を示すライン部分である。
なお、同図の例では、支台歯が１本形成された状態を示しているが、これに限定されるものではなく、複数の歯が不健康な状態となった場合には、複数の支台歯が形成される。また、歯科用補綴物としてブリッジを製作するときは、抜けた歯の部分を挟む離れた位置に支台歯が形成される。
【００３７】
（Ｄ）三次元データ読み取り工程２
次に、支台歯に基づく歯列模型から、支台歯の三次元形状データと、この支台歯が生えている歯肉の三次元形状データを、三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これらを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存する。
図３（ｂ）には、支台歯３から読み取られた支台歯形状データ８と、歯肉から読み取られた歯肉形状データ９が概念的に示されている。
【００３８】
（Ｅ）歯肉を削除した歯列模型作成工程
次に、歯科医師又は歯科技工士により、支台歯が生えている歯肉部分を歯列模型から削り取って削除し、マージン部４を見えやすいように露出させて、加工後の歯列模型を得る。
図２（ｃ）は、このような加工後の歯列模型を示す図である。同図において、歯肉部分５が削除されたことにより、マージン部４が見えやすく露出している。
【００３９】
（Ｆ）三次元データ読み取り工程３
次に、加工後の歯列模型から、支台歯の三次元形状データを三次元形状読み取り装置を用いて読み取り、これを設計装置やこれに接続可能な記憶装置等に保存する。
図３（ｃ）には、マージン部４が見えやすくなった支台歯３から読み取られた支台歯形状データ１０と、マージン部データ１１が概念的に示されている。
【００４０】
以上の工程によって、本実施形態の歯肉に最適な歯科用補綴物を製作するために必要となる歯科用補綴物の製作用データを好適に取得することが可能である。
また、後述するように、これらのデータを用いて、歯科用補綴物の外側表面形状データと内側表面形状データを、歯科用補綴物の製作用データとして取得することが可能となっている。
【００４１】
（Ｇ）歯科用補綴物の設計工程
次に、上述したそれぞれの三次元形状読み取り工程により得られた三次元形状データを用いて、歯科用補綴物の三次元形状データが設計される。
すなわち、（Ｂ）三次元データ読み取り工程１において得られた治療前のときの歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）と、（Ｄ）三次元データ読み取り工程２において得られた支台歯形状データ（支台歯形状データ８）及び歯肉形状データ（歯肉形状データ９）と、（Ｆ）三次元データ読み取り工程３により得られた支台歯形状データ（支台歯形状データ１０）及びマージン部データ（マージン部データ１１）とにもとづいて、設計装置により歯肉に最適な歯科用補綴物を設計することができる。
【００４２】
以下、この歯科用補綴物の設計方法について、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、歯１及び歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ａ）の治療前の歯形状データ７の断面が概念的に示されている。
この治療前の歯形状データ７を用いることで、製作する歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データのうち、歯科用補綴物の縁近辺以外の部分を得ることができる。
【００４３】
図４（ｂ）は、支台歯３及び歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ｂ）の支台歯形状データ８及び歯肉形状データ９の断面が概念的に示されている。
このうち、歯肉形状データ９を用いることで、製作する歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データのうち、歯科用補綴物の縁近辺の三次元形状データを得ることができる。
したがって、歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データは、治療前の歯形状データ７及び歯肉形状データ９を用いて作成することができる。
【００４４】
ここで、図４（ｂ）に示されるように、マージン部４の近辺は、歯１と歯肉２の間に深いポケットが形成されている場合など、三次元形状読み取り装置により読み取りにくい場合が多い。
このため、支台歯形状データ８及び歯肉形状データ９は、このマージン部４近辺において、精度が低くなってしまう。
そこで、これらのデータに加えて、以下に説明するマージン部データ１１を用いることで、その精度を向上させている。
【００４５】
図４（ｃ）は、支台歯３及び一部削除された歯肉２を前方正面から見て左右に切断した断面図を示しており、図３（ｃ）の支台歯形状データ１０及びマージン部データ１１の断面が概念的に示されている。
すなわち、このマージン部データ１１を用いることで、製作する歯科用補綴物の縁の先端部の位置を特定することができる。
このため、歯科用補綴物の外側表面の三次元形状データは、治療前の歯形状データ７及び歯肉形状データ９に加えて、このマージン部データ１１を用いることで、より精度の高いものとすることが可能となる。
【００４６】
また、支台歯形状データ１０は、製作する歯科用補綴物の内側表面の形状に対応している。
このため、歯科用補綴物の内側表面の三次元形状データについては、支台歯形状データ１０を用いて作成することが好ましい。また、この歯科用補綴物の内側表面の三次元形状データを、支台歯形状データ８及びマージン部データ１１を用いて作成することも可能である。
【００４７】
このように、本実施形態の歯科用補綴物は、治療前のときの歯の形状データ（治療前の歯形状データ７）と、歯肉形状データ（歯肉形状データ９）と、支台歯形状データ（支台歯形状データ１０）と、マージン部データ（マージン部データ１１）とを用いることで、歯肉形状に適合するように設計することが可能である。
【００４８】
（Ｈ）歯科用補綴物の切削工程、三次元印刷工程
次に、設計された歯科用補綴物の三次元形状データにもとづいて、歯科用補綴物が製作される。
この三次元形状設計データにもとづく歯科用補綴物の製作は、例えばＤＥＣＳＹ（Ｒ）のようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムを用いて自動的に行うことが可能である。
【００４９】
このようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムによれば、例えばＩｖｏｃｌａｒ Ｖｉｖａｄｅｎｔ社製のＰｒｏＣＡＤ（Ｒ）などのセラミックス材を好適に切削加工することができ、優れた品質の歯科用補綴物を製作することができる。
そして、上記のような三次元形状設計データにもとづき、セラミックス材を切削加工することで、歯肉にダメージを与えない、品質の高いオールセラミックスクラウンなどの歯科用補綴物を製作することが可能である。
【００５０】
また、三次元形状設計データにもとづく歯科用補綴物の製作は、例えばＺ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（Ｒ）のＳｐｅｃｔｒｕｍ Ｚ８１０ ３Ｄ Ｐｒｉｎｔｅｒや、ＺＰｒｉｎｔｅｒ（Ｒ）６５０、ＺＰｒｉｎｔｅｒ４５０などの三次元印刷装置を使用して、自動的に行うことが可能である。
すなわち、このような三次元印刷装置によれば、三次元形状設計データにもとづいて、造形材料を築盛することで、歯科用補綴物を製作することが可能である。
【００５１】
このとき、造形材料として、セラミックス粉末を使用することも可能である。また、患者の歯の色彩に近い造形材料を使用して歯科用補綴物を製作することができるほか、歯科用補綴物を築盛すると同時に着色することも可能である。この場合は、歯科用補綴物の設計データを、色彩を含めて作成する。
【００５２】
以上のような工程により、歯科用補綴物を製作することで、歯肉の形状に合った品質の高いものを得ることができる。
図２（ｄ）は、このようにして得られた歯科用補綴物を、患者の歯に取り付けたようすを示している。
【００５３】
同図に示す歯科用補綴物における斜線部は、歯肉に面したクラウン表面部６を示している。この歯肉に面したクラウン表面部６は、上述の（Ｄ）三次元データ読み取り工程２において読み取られた歯肉形状データ９と、（Ｆ）三次元データ読み取り工程３において読み取られたマージン部データ１１を用いて、歯科用補綴物の外側表面におけるマージン部近辺の一部として設計される部分である。
【００５４】
本実施形態の歯科用補綴物の製作方法によれば、このように歯科用補綴物のマージン部付近の形状が、治療の対象の歯が生えている歯肉の形状に対応するように歯科用補綴物を製作することができる。
このため、歯肉へのダメージがなく、また治療後の歯肉の形状に審美的な悪影響を与えることのない、優れた品質の歯科用補綴物を提供することが可能となる。
【００５５】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では歯科用補綴物としてクラウンを製作する場合について説明しているが、インレーやアンレー、ブリッジ、インプラントの上部構造物等の他の歯科用補綴物を製作する場合に適用するなど、適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、歯肉に最適な形状の歯科用補綴物を製作することにより、歯肉に対するダメージがなく、治療後の歯を審美性に優れたものにしたい場合に、好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 歯
２ 歯肉
３ 支台歯
４ マージン部
５ 削除された歯肉部分
６ 歯肉に面したクラウン表面部
７ 治療前の歯形状データ
８ 支台歯形状データ
９ 歯肉形状データ
１０ 加工後の歯列模型の支台歯形状データ
１１ マージン部データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作する歯科用補綴物の製作方法であって、
治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、
不健康な状態となった前記歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、前記支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、
前記加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、及び前記加工後の歯列模型の三次元形状データを用いて、前記歯科用補綴物を設計する工程と、
得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより前記歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により前記歯科用補綴物の材料を築盛して、前記歯科用補綴物を製作する工程と、を有する
ことを特徴とする歯科用補綴物の製作方法。
【請求項２】
前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、前記支台歯の三次元形状データと、前記支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、
前記加工後の歯列模型の三次元形状データに、前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、前記マージンラインの三次元形状データとが含まれ、
前記治療前の歯の三次元形状データ、前記歯肉の三次元形状データ、及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、
前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、前記支台歯の三次元形状データ及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の内側表面形状データを取得し、
前記外側表面形状データと前記内側表面形状データとから、前記設計データを作成する
ことを特徴とする請求項１記載の歯科用補綴物の製作方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の歯科用補綴物の製作方法により製作された歯科用補綴物。
【請求項４】
歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作するための歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、
治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、
不健康な状態となった前記歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、前記支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、
前記加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、を有する
ことを特徴とする歯科用補綴物の製作用データ取得方法。
【請求項５】
前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、前記支台歯の三次元形状データと、前記支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、
前記加工後の歯列模型の三次元形状データに、前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、前記マージンラインの三次元形状データとが含まれ、
前記治療前の歯の三次元形状データ、前記歯肉の三次元形状データ、及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、
前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、前記支台歯の三次元形状データ及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の内側表面形状データを取得する
ことを特徴とする請求項４記載の歯科用補綴物の製作用データ取得方法。
【請求項１】
歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作する歯科用補綴物の製作方法であって、
治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、
不健康な状態となった前記歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、前記支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、
前記加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データ、及び前記加工後の歯列模型の三次元形状データを用いて、前記歯科用補綴物を設計する工程と、
得られた設計データを用いて、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより前記歯科用補綴物の材料を切削加工し、又は、三次元印刷装置により前記歯科用補綴物の材料を築盛して、前記歯科用補綴物を製作する工程と、を有する
ことを特徴とする歯科用補綴物の製作方法。
【請求項２】
前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、前記支台歯の三次元形状データと、前記支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、
前記加工後の歯列模型の三次元形状データに、前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、前記マージンラインの三次元形状データとが含まれ、
前記治療前の歯の三次元形状データ、前記歯肉の三次元形状データ、及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、
前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、前記支台歯の三次元形状データ及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の内側表面形状データを取得し、
前記外側表面形状データと前記内側表面形状データとから、前記設計データを作成する
ことを特徴とする請求項１記載の歯科用補綴物の製作方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の歯科用補綴物の製作方法により製作された歯科用補綴物。
【請求項４】
歯肉の形状に対応する形状を有する歯科用補綴物を製作するための歯科用補綴物の製作用データ取得方法であって、
治療前の歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記治療前の歯に基づく歯列模型から治療前の歯の三次元形状データを読み取る工程と、
不健康な状態となった前記歯の治療後に、一又は二以上の支台歯を形成した状態で、前記支台歯に基づく歯列模型を作成する工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、
前記支台歯に基づく歯列模型から支台歯のマージンラインの周りの歯肉部分を切除して、加工後の歯列模型を作成する工程と、
前記加工後の歯列模型から三次元形状データを読み取る工程と、を有する
ことを特徴とする歯科用補綴物の製作用データ取得方法。
【請求項５】
前記支台歯に基づく歯列模型の三次元形状データに、前記支台歯の三次元形状データと、前記支台歯が生えている歯肉の三次元形状データとが含まれ、
前記加工後の歯列模型の三次元形状データに、前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データと、前記マージンラインの三次元形状データとが含まれ、
前記治療前の歯の三次元形状データ、前記歯肉の三次元形状データ、及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の外側表面形状データを取得し、
前記マージンラインを含む支台歯の三次元形状データ、又は、前記支台歯の三次元形状データ及び前記マージンラインの三次元形状データから前記歯科用補綴物の内側表面形状データを取得する
ことを特徴とする請求項４記載の歯科用補綴物の製作用データ取得方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４３９６（Ｐ２０１２−２４３９６Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６７１７９（Ｐ２０１０−１６７１７９）
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９８０６５５２０）メディア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２６日（２０１０．７．２６）
【出願人】（３９８０６５５２０）メディア株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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