JP6039651B2 - 精密な歯科調製を可視化及び計画するための方法、システム、及びコンピュータ読み取り可能媒体 - Google Patents

Description

例示の態様は一般に、歯科修復に関し、具体的には、歯科補綴物を作製するための歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭの使用に関する。

患者の１本以上の歯の修復又は復元は、クラウン及びブリッジなど、歯科補綴物の支台歯形成及び取り付けを伴うことが多い。歯科補綴物の支台歯形成の前には一般に、いずれかの損傷領域、疾患領域、齲蝕領域を除去すること、歯科補綴物に適した形状へと、硬組織の歯を除去すること（及び／又は表面再建すること）、並びに支台歯形成マージンを形成することを含む、補綴物の支台歯形成が行われる。支台歯形成マージンとは、歯科補綴物と歯硬組織の未修復表面との境界を定める歯の一部分である。例えば、歯科補綴物がクラウンである場合、支台歯形成マージンは、歯及び周囲の歯肉の境界である歯肉溝又は歯肉溝付近に位置付けられた隆起部であり得る。

歯科補綴物の支台歯形成の前には、支台歯形成した歯及び修復部位内の周囲の歯肉を含む、修復部位の領域における患者の顎の印象の作製もまた行われる。多くの場合では、有形の印象が作製される。これは修復部位の印象を提供し、しばしば、口腔内成形型を使用して作製され、この成形型から歯科補綴物が作製される。別の方法としては、修復部位の３次元（３Ｄ）画像データから、例えば可視光カメラを用いて撮影した光学印象など、デジタル印象が作製され得る。歯科補綴物の作製は一般に、修復部位の有形モデルに依存するため、デジタル印象から補綴物を作製することは、コンピュータ支援設計／コンピュータ支援製造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）システムを必要とする。印象が有形又はデジタルであるかどうかに関わらず、印象は、支台歯形成した歯（具体的には支台歯形成マージン）及びその周囲の歯肉の身体的特徴を正確に反映しなければならない。精密な印象は、良好に適合する、すなわち、患者の歯の上に固定され、かつ長持ちし、見て美しい歯科補綴物を生み出すことができる。不適合な歯科補綴物は反対に、患者の感染又は疾患のリスクを高め、支台歯形成した歯及び隣接する歯のズレを生じさせる可能性がある。

精密な印象を採得することは容易なことではない。歯科部位の有形の印象を採得する一般的な方法は、ポリビニルシロキサン（ＰＶＳ）など、固体に硬化することができる液体成型材を使用することである。型材は液体を入れておくために印象トレイと組み合わせて使用される。液体成型材が入っているトレイは患者の口内に挿入され、修復部位上に押し付けられる。型材はその後口内で硬化し、修復部位の不変の印象が作製される。

しかしながらこの方法は、患者の軟組織の歯肉が支台歯形成マージンを覆い隠すか、成形型又は支台歯形成マージン付近を干渉する際に、複雑となり得る。この障害の結果として、型材はしばしば、支台歯形成マージンを正確に記録することができず、この印象から作製された歯科補綴物が、支台歯形成した歯の上に良好に適合しない場合がある。軟組織を移動させるために、型材の硬化時にトレイにかける圧力を高めても、特に効果的ではないことが多い（特にマージンが歯肉縁に位置する時、又は歯肉縁の下に位置する時）。

印象採得時に支台歯形成マージンを露出させるいくつかの従来技術がある。一部の技術は、軟組織の歯肉の移動によるものである。一例は、「パックコード」であり、１本以上の圧排コードが歯肉溝内に挿入される方法である。このコードは歯肉溝を強制的に広げ、歯肉溝から歯肉組織を移動させることによって、支台歯形成した歯の周囲の歯肉組織と歯自体の物理的分離を形成する。しかしながら、パックコードは時間のかかるプロセスである。それはまた、患者にとってかなりの痛みを生じさせる可能性があり、回復不能な歯肉の傷害につながる場合がある。歯肉組織を移動させる他の技術は、Ｅｘｐａｓｙｌ（Ｋｅｒｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の市販ペースト）など、歯肉圧排ペーストの使用であり、このペーストは歯肉溝に挿入することができ、歯肉溝においてこのペーストは、歯肉組織と歯の物理的分離を形成する。しかしながら、印象採得前にペーストを除去しなければならないため、歯肉組織の圧排は永久的ではなく、組織は、その圧排されていない位置まで戻ってしまい、印象と干渉する可能性がある。一部のペーストは、ペースト除去後の歯肉の分離を促進するための止血剤を含むが、これは一時的に圧排時間を長くするだけである。

他の技術は軟組織の歯肉の除去に関する。例えば、電気外科用装置又は軟組織用レーザを使用して歯肉組織を除去し、支台歯形成マージンを露出させることができる。しかしながら、歯肉組織を除去することは、マージンを十分に露出させるには適切でない場合がある。また、組織の除去が永久的となる場合があり、その結果、患者の口腔衛生に対して悪影響となるか、又は外観上不快なものとなり得る。

本明細書の例示の態様によると、歯科補綴物を作製する方法は、歯の修復部位の３Ｄの歯科印象画像データと歯の修復部位の３ＤのＸ線画像データを位置合わせすることと、歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、３Ｄの歯科印象画像データから除去すること、を含む。

本明細書の他の例示の態様によると、歯科補綴物を作製するシステムは、歯の修復部位の３Ｄの歯科印象画像データと、歯の修復部位の３ＤのＸ線画像データを位置合わせし、歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、３Ｄの歯科印象画像データから除去するように操作可能な、少なくとも１つのプロセッサを含む。

更に、本明細書の他の例示の態様によると、命令シーケンスを記憶するコンピュータ読み取り可能媒体が提供される。命令シーケンスは、コンピュータシステムによって実行された時、コンピュータシステムに、歯の修復部位の３Ｄの歯科印象画像データと、歯の修復部位の３ＤのＸ線画像データを位置合わせさせる、及び、歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、３Ｄの歯科印象画像データから除去させる、命令を含む。

本明細書の更に他の例示の態様によると、歯科補綴物を作製する方法は、歯の修復部位の３Ｄの歯科印象画像データと歯の修復部位の３Ｄのボリューム画像データを位置合わせすることと、歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、３Ｄの歯科印象画像データから除去すること、を含む。

様々な例示の実施形態の更なる特徴及び利点、並びに構造及び操作は、添付の図面とともに以下に詳細に説明されている。

例示の実施形態の特徴及び利点は、図面と関連づけられる、以下に示される詳細な説明から、更に明らかになるであろう。
本明細書の例示的実施形態による、歯科補綴物を作製する例示の方法のフローチャート。 本明細書の例示の実施形態によって構成されているシステムの図。 本明細書の例示の実施形態の実施において使用され得る、例示のコンピュータシステム又は装置の構成図。

本明細書に記載の例示的実施形態は、歯科ＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、歯科補綴物を作製する方法、装置、コンピュータプログラム、及びシステムに関する。例示の実施形態において、歯の修復部位の３Ｄの歯科印象画像データ及び３ＤのＸ線画像データが生成される。画像データを位置合わせすることによって、印象により撮像された歯科構造体は、Ｘ線データにより撮像された歯科構造体と比較することができる（逆もまた同様）。具体的には、歯の修復部位における軟組織に対応する画像データは、３Ｄの歯科印象画像データから除去することができる。

歯の修復部位または修復部位全体は、患者の口腔の領域であり、ここでは１本以上の歯が歯科補綴物によって修復され、復元され、又は置き換えられ得る。修復部位は、例えば患者が歯を喪失した時、又は歯科印象のための支台歯形成時に歯が取り除かれている時など、歯が失われている領域を含み得る（又は含まない場合がある）。歯の修復部位は、歯科補綴物によって直接影響を受ける歯に隣接した歯を含み得るが、そのような歯を含まなくてもよい。歯の修復部位は、この部位に局所的に位置する歯（硬組織）、及びこの歯の周囲の歯肉（軟組織）を含むことが多く、また、時にはその部位に局所的な口腔のその他任意の部分、例えば歯槽骨を含むこともある。選択的歯科治療又は美容歯科治療は、本明細書に記載の例示的実施形態を伴う場合があるので、歯の修復部位は、実際の修復又は復元を受ける歯を含む必要はないと理解すべきである。

歯科補綴物は一般に、例えば修復部位における患者の歯列の一部又は全てと置き換わる人工的、又は人造の構造体である。歯科補綴物の一部の実施例には、フルクラウン若しくは部分的クラウン、ブリッジ、インレー、アンレー、及びベニヤなどの歯の復元、総義歯、歯科インプラントなどが挙げられるがこれらに限定しない。歯科補綴物は永久的又は一時的であってもよく、その使用は臨床的に指示されたもの、又は患者によって選択されたものであり得る。

支台歯形成した歯に密閉部を形成できる歯科補綴物は、良好な構造的一体性を有することができ、かつ長持ちし、外見上美しいものである。そのような補綴物は、上述のように、補綴物の基となる歯科印象の採得中に軟組織の歯肉が支台歯形成した歯の支台歯形成マージンと干渉する時、作製及び／又は取り付けることが難しい場合がある。歯肉組織の移動又は除去は、この干渉を除去又は補正するのに適した方法でない場合がある。一方で、修復部位の３Ｄ画像データを操作することにより、歯肉組織の干渉を除去することは、作製及び取付け時の両方において、かつ長期間において歯科補綴物の精度及び品質を改善することができ、また同時に、患者に対して快適な経験をもたらすことができる。

図２は、本明細書の例示の実施形態によって構成されているシステムの図である。臨床用インターフェース２０１は、デジタル印象装置２０２、Ｘ線装置２０３、及び歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置２０４に接続されている。一実施例では、臨床用インターフェース２０１は、装置２０２、２０３、及び２０４を制御するように（又はこれらの装置によって制御されるように）構成され得る。臨床用インターフェース２０１はまた、装置２０２、２０３、及び２０４にデータを送信及び受信するように構成されてもよい。図２は、臨床用インターフェース２０１を、装置２０２、２０３、及び２０４とは別個の構成要素として示しているが、他の実施形態では、臨床用インターフェース２０１は、装置２０２、２０３、及び２０４に含まれてもよく、ないしはこれらの装置のうち１つ以上のものの一部を形成してもよい。

臨床用インターフェース２０１は例えば、それを通じてユーザーが、臨床用インターフェース２０１に接続されている他の装置と情報のやりとり及び／又は制御ができる、情報を入力できる、及び／又は出力された情報が表示される、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）又は他のタイプのユーザーインターフェースを含んでもよい。（しかしながら、そのような性能は、ユーザーによる他の装置との直接的な情報のやりとり及び／又は制御を排除せず、また、いずれか他の装置がそれ自体のユーザーインターフェースを有することも排除しない。）１つの例示の実施形態において、臨床用インターフェース２０１は、臨床用インターフェース２０１に接続された他の装置間のデータフローを制御する性能を有する。

図２のシステムにおいて、デジタル印象装置２０２は、歯の修復部位の３Ｄの光学印象を採得するように配置されている。一実施例において、デジタル印象装置２０２は、可視波長において画像データを取得する光学デジタルカメラ２０２ａ、例えば青色発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む携帯式デジタル取得カメラ又は他のタイプの画像取得装置を含む。様々な実施例では、光学デジタルカメラ２０２ａは、撮像処理を実施し、口腔内（例えば患者の口の内部で生じる画像取得）及び／又は口腔外（例えば患者の口の外部で生じる画像取得）で画像データを生成する。様々な実施例では、光学デジタルカメラ２０２ａは、自動的（例えばユーザーが介入することなく）又はオペレータの命令に応答して手動により画像取得を実施することができる。更に、一実施例では、光学デジタルカメラ２０２ａは、取得画像の被写界深度及び露光時間を自動的に決定することができる。

Ｘ線装置２０３は、歯の修復部位の３Ｄ診断Ｘ線撮影をするように配置されている。一実施例では、Ｘ線装置２０３は例えば、Ｘ線発振器２０３ａ、及び入射光からデジタル信号を生成する電荷結合装置（ＣＣＤ）などのＸ線検出器２０３ｂを含む、３Ｄ Ｘ線システムを含む。３Ｄ Ｘ線システムは、このシステムに基づきＸ線画像データを生成する。３Ｄ Ｘ線システムは、そのような手法を口腔内又は口腔外で実施する。口腔内用３Ｄ Ｘ線システムの一例は、ＥＬＴＥＣＨ−Ｍｅｄ（Ｓａｉｎｔ Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ，Ｒｕｓｓｉａ）製のＰＡＲＤＵＳ−Ｓｔｏｍａシステムである。Ｘ線発振器２０３ａ及びＸ線検出器２０３ｂは、患者に対して個別に、及び／又は同期的に可動し得る。一実施例では、３Ｄ Ｘ線システムは、例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンによる画像データを取得し（このＣＴスキャンでは３Ｄ画像データは、複数の２次元画像から生成される）、コーンビームによる断層撮影を実施することができるが、他の実施例では、他のタイプの走査が実施されてもよく、他のタイプの画像が取得されてもよい。

例示の実施形態は装置２０２及び２０３を別個の構成要素として示しているが、他の実施形態（不図示）では、デジタル印象装置２０２及びＸ線装置２０３は、単一の装置若しくはシステムに組み込まれるか、又は組み合わされてもよい。例えば、装置２０３及び２０４の機能は、単一の撮像装置によって実施することができ（例えば、３Ｄの光学印象採得のための構成要素、及び３Ｄの診断Ｘ線撮影をするための構成要素を収容する単一のハウジング）、これによって３Ｄの光学印象及び３Ｄの診断Ｘ線撮影の画像データが単一の装置によって生成されることを可能にする。

歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置２０４は、画像データに画像処理を実施するように設定される。例示の実施形態では、歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置は、ＣＡＤの手法を使用して歯科補綴物を設計するように、及び／又はＣＡＭの手法を使用して歯科補綴物を作製するように更に設定される。

一実施例では、歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置２０４は、モデリングシステム２０４ａ及びミリングシステム２０４ｂを含む。モデリングシステム２０４ａは、画像処理及びＣＡＤ設計を実行する。モデリングシステム２０４ａは、画像データを使用して歯科補綴物のＣＡＤモデルを設計する設計ソフトウェアを含む。一実施例では、設計ソフトウェアは、ユーザーが入力することなくＣＡＤモデルを生成する。他の実施例では、設計ソフトウェアは、部分的に自動で、一部はユーザーの入力（例えば支台歯形成マージンなど、手動による具体的な表面のマーキング）により動作する。例示的実施形態では、モデリングシステムは、歯及び／又は歯科修復のＣＡＤモデルの関連データベース２０４ｃを有し、歯科補綴物のＣＡＤモデルの設計を促進する。

ミリングシステム２０４ｂは、歯科補綴物の製造工程を実施するように構成されている。例示の実施例では、ミリングシステム２０４ｂは、ＣＡＤモデルに基づいて、材料ブロックを所定の形状にミリング加工、切断、及び／又は切削することによって歯科補綴物を作製する、１つ以上のコンピュータ制御バー（不図示）又は他の切削及び／又は切断構成要素を有するミリング装置を有する。

例示的実施形態では、歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置２０４は、焼結処理など歯科補綴物の作製における追加の処理ステップを実施する、ポストプロダクションシステム２０４ｄを更に含む。

図２に例示されたシステムの構成要素は、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせを含んでもよく、これらの構成要素の少なくとも一部は、コンピュータシステムを含み（又はコンピュータシステム内部に組み込まれ）、これらのうちの一実施例は、図３に関連して以下に説明されている。

図１は、歯科補綴物を作製する例示的方法のフローチャートである。図１に示されている方法の様々なステップは、図２に示されている１つ以上の構成要素を使用して実施できる。例示の実施形態では、ステップ１０４は、デジタル印象装置２０２を使用して実施され、ステップ１０６は、Ｘ線装置２０３を使用して実施され、ステップ１０８、１１０、及び１１２は歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭ装置２０４を使用して実施される。

ステップ１０２において、歯科補綴物に適していると特定された歯（又は歯科補綴物によって影響を受けると特定された歯）は、デジタル印象用に支台歯が形成される。ステップ１０２において実施され得る手順には、例示の目的でありかつこれらに限定されないが、修復部位における歯の表面及び歯肉表面の清浄、歯のエナメル質の一部又は全てを含め硬組織の歯の除去、並びに、例えばアマルガム若しくは樹脂の塗布による歯構造の強化のうちの１つ以上を含む。ステップ１０２はまた、歯科補綴物がブリッジ又は義歯である場合、又は修復部位に隣接する歯が再成形されなくてはならない場合など、対象の用途に適していると見なされた時、複数の歯の部位及び／又は単一の歯の支台歯形成を伴う場合がある。当業者ならば、特定の状況において、歯の修復部位は、カスタム歯科補綴物を作製する他のステップを良好に実施するために、支台歯形成を一切必要としない場合があるということを理解するであろう。したがって、ステップ１０２の少なくとも一部は任意であり得る。

ステップ１０４において、修復部位の３Ｄの光学印象が採得される。例示の実施形態では、３Ｄの光学印象がステップ１０４において、例えばデジタル印象装置２０２によって採得され、これは修復部位の可視表面特徴部（例えば、歯及び歯肉の外に露出した表面）の記録を生成する。一実施例では、デジタル印象装置２０２の少なくとも一部（例えば、光学デジタルカメラ２０２ａ）は、３Ｄの光学印象が口腔内で採得できるように、患者の口腔に挿入される。他の実施例では、修復部位の画像を取得するための口腔外の技術が採用される。また１つの非限定例では、画像データ取得において、光学デジタルカメラ２０２ａは、修復部位全体の３Ｄの光学印象を採得するために、修復部位の走査を複数実施する。

しかしながら、ステップ１０４において採得した３Ｄの光学印象は、ＣＡＤ／ＣＡＭの手法を使用して精密な歯科補綴物を作製するには十分でない場合がある。軟組織の歯肉と硬組織の歯の境界面は、歯肉溝において生じ、典型的には、歯肉組織の隆起した縁部に、すなわち辺縁歯肉は歯肉溝を包囲する。したがって、支台歯形成した歯の支台歯形成マージンが歯肉溝の通常の位置の付近又はその下に位置する時、３Ｄの光学印象採得の際に支台歯形成マージンの撮像と干渉する場合がある。したがって、本発明者らは、歯の支台歯形成マージンに関する他のソースの情報（例えば、支台歯形成マージンを正確に記録する画像データなど）が、歯科補綴物を形成させるのに有用であるということを見出した。

ステップ１０６では、修復部位の３Ｄの診断のＸ線画像は、修復部位、及びこの下層の解剖構造に関する情報を記録するように取得される。一実施例では、修復部位の内部の特徴を記録するためにステップ１０６が実施される。例えば、軟組織の歯肉及び硬組織の歯は、密度及び組成において異なり得るため、修復部位のＸ線画像は、歯肉溝における歯と歯肉の境界面及びこの歯肉溝の下の輪郭を示すことができる。Ｘ線画像はまた、歯肉と歯槽骨の境界面の輪郭、及び歯のエナメル質とセメント質の組織の境界面を記録することができる。したがって、軟組織の歯肉及び硬組織の歯を含む３Ｄの診断Ｘ線撮影を使用して、これらの２つのタイプの組織の位置及び範囲を識別することができる。

３ＤのＸ線画像は、撮像された構造体のボリュームに関するデータを含み得る（又は含むように操作され得る）。したがって、ステップ１０６において取得された３Ｄの診断Ｘ線画像は、修復部位の軟組織の歯肉及び硬組織の歯に関するボリュームのデータを含み得る。

口腔内の軟組織と硬組織を識別する性能は、軟組織の歯肉の画像データを、口腔内の他の硬組織の構造体の画像データと別個に操作することを可能にする。例えば、軟組織の歯肉のＸ線画像データは、ステップ１１０に関連して以下に説明されているように、様々な３Ｄ画像から除去されてもよい。

様々な例示的実施形態では、３Ｄの診断Ｘ線はＸ線装置（システム）２０３によって取得される。Ｘ線装置２０３の構成によっては、患者は３Ｄの診断Ｘ線撮影がされている間、座っている、又は立っている。Ｘ線装置２０３は、修復部位を含む複数のＸ線走査を行うように構成されてもよい。一実施例では、Ｘ線装置２０３により取得される画像データは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンに取得される。走査時に、発振器２０３ａ及び／又は検出器２０３ｂは、患者に対して個別に、又は同期的に可動である。例えば、ユーザーの選択又は臨床的知見により、ステップ１０６における診断Ｘ線撮影は、図１に示されるようにステップ１０４における３Ｄの光学印象の後で実施する代わりに、ステップ１０４における３Ｄの光学印象の前に取得されてもよい。他の例示的実施形態では、ステップ１０６は、ステップ１０４と同時に、又はほぼ同時に実施される。

ステップ１０８において、ステップ１０４の３Ｄの光学印象からの画像データ及びステップ１０６の３Ｄの診断Ｘ線撮影からの画像データが位置合わせされる。光学画像とＸ線撮影の画像を位置合わせする例示の手法は、２００１年１１月２０日発行の米国特許第６，３１９，００６号、表題「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ａ ｄｒｉｌｌ ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａ ｔｏｏｔｈ ｉｍｐｌａｎｔ」に説明されており、その全体を参照により本明細書に援用する。１つの非限定例において、位置合わせは、１つ以上のセットの画像データが、画像データのセットに共通な基準系を取得するために処理されるプロセスである。一実施例では、位置合わせは、画像の位置合わせを含む場合がある。様々なセットの画像データが異なる撮像条件を有している一実施例では（例えば、様々な撮像手段により取得されている、又は異なる時間において取得されている）、位置合わせは、例えば画像データのセットを組み合わせる前に、複数のセットから単一の一貫性のある画像を表示する前に、あるいは１つ以上のセットからのデータ操作又は計算を実施する前に行ってもよい。対象の用途によっては、位置合わせは１つ以上のセットの画像データを組み合わせること、修正すること、及び／又は変更することを含む場合があり、位置合わせした画像データから１つ以上の新しいセットの画像データを作製することを更に含み得る。

例示の実施形態では、画像データはステップ１０８において、１つ以上の周知の位置合わせアルゴリズムを組み込む自動画像処理手順によって位置合わせされる。３Ｄの光学印象及び３Ｄの診断Ｘ線撮影からの画像データの位置合わせは、修復部位の表面特徴部、並びに修復部位及びその下層の解剖構造を含む画像データを生成する。そのような画像データを使用して、例えば、修復部位のＸ線で撮影された特徴部と３Ｄの印象で撮像された特徴部を一緒に見ることができ、並びに／又はＸ線撮影の画像データと比べて（又はこれと併せて）３Ｄの印象の画像データを操作するために使用することができる。

ステップ１１０では、軟組織の歯肉に対応する３Ｄの印象の画像データが、ステップ１０４において採得された３Ｄの光学印象から除去される。例示の実施形態では、軟組織の歯肉に対応する画像データは、自動画像処理手順を使用して除去される。３Ｄの光学印象は、３Ｄの診断Ｘ線撮影に位置合わせされ、これは軟組織の歯肉の位置及び範囲を正確に撮像し、口腔内の硬組織から軟組織を識別するので、ステップ１１０において、Ｘ線画像データを使用して、３Ｄの光学印象から軟組織の歯肉を除去することができる。具体的には、歯の支台歯形成マージンに局所的な軟組織の歯肉に対応する画像データを、３Ｄの光学印象から除去することができる。そうすることによって修復部位における歯の支台歯形成マージンの３Ｄ印象の記録の精度を明らかにする、又は高めることができる。ステップ１１０における軟組織の歯肉の除去は、自動又は手動で（例えば、臨床的インターフェース２０１を使用して）、又はこれらの組み合わせによって（例えば、手動による確認、調整、及び／又は変更を伴う自動的除去など）実施されてもよい。

一実施例において、ステップ１１０における３Ｄの光学印象からの軟組織の歯肉の除去は、１つ以上の画像データパラメータ（例えば透明度、焦点、及び色）の調整を含み得る。例えば、ステップ１１０において、軟組織の歯肉の画像データの透明度が変更され得る（例えば透明度１００％から透明度５０％まで、又は透明度０％まで）。画像の透明度を変更する例示のアルゴリズムは、２０００年１１月２１日発行の米国特許第６，１５１，０３０号、表題「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｒｅａｔｉｎｇ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｇｒａｐｈｉｃｓ」に説明されており、その全体を参照により本明細書に援用する。画像データのパラメータを調整することによって、軟組織の歯肉は、Ｘ線画像データから（例えば画像データの表示上で）強調を抑えることができる（又は強調することができる）。パラメータは、例えば臨床用インターフェース２０１など、ユーザーインターフェース上の制御部（例えば軟組織の歯肉画像データの透明度のオンオフを切り替えるトグル、又は軟組織の歯肉の画像データの透明度の望ましいレベルを選択するためのスライディングスケール）を操作することによって自動及び／又は手動で調整することができる。画像データのパラメータがステップ１１０において調整される場合は、そのような調整自体が、軟組織の歯肉を除去することになり得る。

もちろん、全ての軟組織の歯肉がステップ１１０において３Ｄの光学印象から除去される必要はなく、そのような除去は、場合によって望ましいものではない場合がある。代わりに、一実施例では、ステップ１１０における軟組織の歯肉の除去は、軟組織の所定の量の除去にのみ、及び／又は１本以上の歯の支台歯形成マージンに局所的な軟組織の除去にのみ、限定されてもよい。

ステップ１１２において、修復部位の歯科補綴物が設計される。例示の実施形態において、歯科補綴物はＣＡＤの手法を使用して設計される。任意の好適なＣＡＤの手法が使用され得るが、例示の設計手法は、軟組織の歯肉が除去されている３Ｄの光学印象上の支台歯形成マージンの境界を決定することによって開始する。境界決定はコンピュータ支援の手法であり、これによって、歯の支台歯形成マージンの位置が、例えば画像データ及び／又はコンピュータモデルにおいて特定される。任意の好適な境界決定の手法が使用されてもよい。支台歯形成マージンに基づいて、具体的な補綴物の形状が、例えばデータベース２０４ｃなど、コンピュータシステムのデータベースに保存されている、複数の所定の形状の中から選択される。選択された形状は次いで、歯科補綴物の近似の設計を取得するために、３Ｄの光学印象と比較される。必要と見なされた場合は、例えば、近似の設計は、その形状又は支台歯形成した歯と接触する部分を調整することによって修正される。いずれの修正も必要ないと見なされた場合は、歯科補綴物の近似の設計が完了したと見なされる。ステップ１１２における歯科補綴物の設計は、自動又は手動で実施することができる。

ステップ１１４において歯科補綴物が作製される。例示の実施形態では、歯科補綴物は、ステップ１１２において生成されたＣＡＤ設計を使用して、ミリング装置、又はミリングシステム２０４ｂなど、ＣＡＭシステムによって作製される。他の実施例では、ＣＡＤの設計は、歯科技工室又は他の補綴製造業者に送られ、送信され（例えば通信ネットワークを通じて）、ないしは別の方法で提供され、そこで従来の歯科補綴物が設計に基づいて作製される（例えばミリング装置を使用して）。

ステップ１１４において作製された歯科補綴物は、歯科用複合樹脂、長石、磁器、及びジルコニアなどのセラミック物質、コバルト合金及びチタニウムなどの金属物質、並びに／又は２つ又は３つ以上のこれらの組み合わせを含めるが、これらに限定されない任意の適当な材料から作製することができる。

上述のとおり、図１の方法は、３Ｄの診断Ｘ線データを使用して、３Ｄの光学印象から軟組織の歯肉を除去することを含む。そのようなＸ線データは、例えばＣＴ、コーンビームによるＣＴ、及び／又はトモシンセシススキャンによって取得されるデータを含み得る。しかしながら、他の例示的実施形態では、軟組織の歯肉は、３Ｄのボリューム画像データを提供する他の撮像技術によって取得したデータを使用して３Ｄの光学印象から除去されてもよく、他の撮像技法の非限定例には、超音波検査法、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、又は陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）が挙げられる。例えば、電離放射線に対する患者の暴露を回避するか、又は最小限に抑える動機がある。そのような場合には、例えばステップ１０６、すなわち３Ｄの診断Ｘ線撮影は、３Ｄの診断の超音波又は電離放射線を伴わない他のタイプの画像を取得するステップによって置き換えられても良い。歯科補綴物を作製するために、Ｘ線技術以外の撮像技術が使用される場合は、その方法は、代替の画像技術が、ステップ１０６において３Ｄ診断画像データを取得するのに使用されるのを除いて、図１に示す方法と同様であり得る。

図３は、例示のコンピュータシステムの図である。１つの例示の実施形態では、システムは、図２に示されている１つ以上の構成要素の少なくとも一部を形成してもよく、並びに、図１に示す方法の１つ以上のステップを実施するように構成されてもよい。図３のシステムは、プロセッサ３０２、メモリ３０３、記憶装置３０４、通信装置３０５、及びユーザーインターフェース３０６を含み、これらの全てがバス３０１に連結される。

プロセッサ３０２は、バス３０１を通じてコンピュータシステムの他の構成要素と通信することができる。記憶装置３０４は、１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体を含む。記憶装置３０４は、プロセッサ３０２、及びプロセッサ３０２が他の構成要素の操作を制御できるようにするオペレーティングシステム（例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ(登録商標)及びＵＮＩＸ(登録商標)、又はカスタムのオペレーティングシステムなどの汎用オペレーティングシステム）によって実行され得るプログラム命令を含むデータを読み出し及び書き込むように構成されている。通信デバイス３０５は、プロセッサ３０２が例えばネットワーク及びインターネットと通信できるように構成され得る。ユーザーインターフェース３０６は入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、ジョイスティック、トラックパッド、スタイラスタブレット、マイク、及びカメラ）、出力デバイス（例えばビデオディスプレイ、プリンタ、及びスピーカ）、並びに入力／出力デバイス（例えばタッチスクリーン）を含んでもよい。ユーザーインターフェース３０６は、本明細書に説明されている任意のデバイス、構成要素、及び／又はシステムの少なくとも一部を形成し得る。

図２のどの構成要素の一部をコンピュータシステムが形成するかによって、プロセッサ３０２は、本明細書に説明されている方法のいずれかの一部（又は全て）を実行するように構成されている。例えば、本方法は、コンピュータ読み取り可能プログラムの命令の形式で、記憶装置３０４に保存され得る。本方法を実行するために、プロセッサは、記憶装置３０４に記憶されている、適切な命令をメモリ３０３にローディングし、次いでローディングされた命令を実行する。

前述の説明では、本発明の例示の態様はいくつかの例示的実施形態に関して説明されている。したがって、仕様は限定的なものではなく、むしろ例示的なものと見なされるべきである。同様に、本発明の機能性及び利点を強調している、図面に例示した図は、例示目的のみで示されている。本発明のアーキテクチャは、十分に柔軟かつ設定変更可能であることにより、添付の図面に示されるもの以外の方法で利用（及び操作）することができる。

本発明の例示の態様のソフトウェアの実施形態は、命令シーケンス又はソフトウェアとして提供されてもよく、これは製造物品、例えば命令を有するコンピュータ読み取り可能媒体に保存されてもよい。コンピュータ読み取り可能媒体の命令は、コンピュータシステム又は他の電子デバイスをプログラムするのに使用してもよい。コンピュータ読み取り可能媒体には、これらに限定されないが、フロッピー(登録商標)ディスク、光学ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ類、磁気−光学ディスク、又は電子的命令を保存するのに適した他のタイプの媒体を含む。

コンピュータシステムを使用して実施する時、本明細書に記載の技術はいずれか具体的なソフトウェアの構成に限定されない。それらは任意の計算又は処理環境において適用可能性を見出すことができる。用語「コンピュータ読み取り可能媒体」及び「メモリ」は、コンピュータシステムによる実行のための、及びコンピュータシステムに本明細書に記載のいずれかの技術を実行させるための命令シーケンスを保存する、エンコードする、又は送信することができる任意の媒体を指す。更に、措置を講じる、又は結果を生じさせるものとして、ソフトウェアが１つの形又は他の形（例えばプログラム、方法、プロセス、アプリケーション、ロジック等）をとることは、当該技術分野において言うまでもない。そのような表現は、コンピュータシステムによるソフトウェアの実行が、結果を生み出すアクションをプロセッサに実行させるための省略した表現にすぎない。他の実施形態において、ソフトウェアによって実施された機能は、代わりにハードコーディングしたモジュールによって実施され得る、したがって、本発明は保存されているソフトウェアのプログラムを用いた使用に限定されない。更に、本明細書に説明されている方法はコンピュータシステムを用いて実施される必要はなく、代わりにそれらの方法は、全体において又は部分的に、人間のオペレータによって実施されてもよい。

本発明の例示の態様が特定の具体的な実施形態において説明されているが、多くの追加の修正及び変形例が当技術分野の技術者にとって明らかであろう。したがって、本発明はこのように具体的に説明したこれらのもの以外の方法で実施されてもよいことが理解されるべきである。したがって、本発明の例示の実施例はやはり、全ての点において例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。

Claims (5)

1. 歯科補綴物を作製するための方法であって、前記方法は、歯の修復部位の３次元（３Ｄ）の光学印象画像データと前記歯の修復部位の３Ｄのボリューム画像データを位置合わせすることと、前記歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、前記３Ｄの歯科印象画像データから除去すること、を含み、前記３Ｄの光学印象は前記３Ｄのボリューム画像データに位置合わせされ、前記３Ｄのボリューム画像データに位置合わせされた前記３Ｄの光学印象は、前記軟組織の歯肉の位置及び範囲を正確に撮像し、かつ前記歯の修復部位における硬組織から前記軟組織を識別し、前記３Ｄのボリューム画像データは、前記３Ｄの光学印象から前記軟組織の歯肉を除去するのに使用され、前記３Ｄのボリューム画像データは、コーンビームによるコンピュータ断層撮影法、トモシンセシス、超音波検査、磁気共鳴映像法、及び陽電子放出断層撮影法のうちどれかによって生成される１回以上の走査を含み、軟組織の歯肉及び硬組織の歯を含む３Ｄのボリューム画像は、これらの２つのタイプの組織の位置及び範囲を識別するのに使用され、歯の支台歯形成マージンに局所的な軟組織の歯肉に対応する画像データは、前記３Ｄのボリューム画像データ内での軟組織と硬組織との区別に基づいて、自動画像処理手順を自動的に使用して前記３Ｄの光学印象から除去される、方法。
2. 前記３Ｄの光学印象画像データを生成することと、前記３Ｄのボリューム画像データを生成すること、を更に含み、前記歯の修復部位における軟組織に対応する前記画像データが除去されている前記３Ｄの光学印象画像データに基づく歯科補綴物のモデルを生成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記モデルに基づき前記歯科補綴物を作製することを更に含み、前記３Ｄの光学印象画像データを生成することは、光学カメラにより１回以上走査することを含み、前記３Ｄのボリューム画像データ、すなわち３ＤのＸ線画像データを生成することは、Ｘ線システムによって、コンピュータ断層撮影法により１回以上走査することを含み、前記位置合わせすること、前記除去すること、及び前記モデルを生成することのうちの少なくとも１つは、コンピュータ支援設計システムによって実施され、前記歯科補綴物を作製することは、コンピュータ支援製造のミリングシステムを使用して実施される、請求項２に記載の方法。
4. 前記軟組織に対応する画像データが、前記歯の修復部位内の歯付近の歯肉組織の画像データである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 歯科補綴物を作製するためのシステムであって、前記システムは、以下のステップ：歯の修復部位の３次元（３Ｄ）の光学印象画像データと前記歯の修復部位の３Ｄのボリューム画像データを位置合わせすることと、前記歯の修復部位における軟組織に対応する画像データを、前記３Ｄの歯科印象画像データから除去すること、を実施するように操作可能な、少なくとも１つのプロセッサを備え、前記３Ｄの光学印象は前記３Ｄのボリューム画像データに位置合わせされ、前記３Ｄのボリューム画像データに位置合わせされた前記３Ｄの光学印象は、前記軟組織の歯肉の位置及び範囲を正確に撮像し、かつ前記歯の修復部位における硬組織から前記軟組織を識別し、前記３Ｄのボリューム画像データは、前記３Ｄの光学印象から前記軟組織の歯肉を除去するのに使用され、前記３Ｄのボリューム画像データは、コーンビームによるコンピュータ断層撮影法、トモシンセシス、超音波検査、磁気共鳴映像法、及び陽電子放出断層撮影法のうちどれかによって生成される１回以上の走査を含み、軟組織の歯肉及び硬組織の歯を含む３Ｄのボリューム画像は、これらの２つのタイプの組織の位置及び範囲を識別するのに使用され、歯の支台歯形成マージンに局所的な軟組織の歯肉に対応する画像データは、前記３Ｄのボリューム画像データ内での軟組織と硬組織との区別に基づいて、自動画像処理手順を自動的に使用して前記３Ｄの光学印象から除去される、システム。

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