JP2000279427A

JP2000279427A - 歯科用補綴物素材

Info

Publication number: JP2000279427A
Application number: JP9285899A
Authority: JP
Inventors: Chiyo Kumeta; 治庸粂田; Masami Tamura; 雅巳田村; Toshiaki Ikeda; 利昭池田; Toshiyuki Nanbu; 敏之南部
Original assignee: LIFE TEC KENKYUSHO KK
Current assignee: LIFE TEC KENKYUSHO KK
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単かつ安価にベニヤ・クラウン等の補綴物
を製造できる歯科用補綴物素材を提供する。【解決手段】ベニヤ・クラウンの原型となる補綴物素
材３の表側には、ベニヤ・クラウンの表面（前歯の前面
側）に対応する疑似表面３２が形成されている。この疑
似表面３２は、予め、人間の歯牙独特の表面状態と近似
した形態、透明感及び艶のある白色の状態に形成されて
いる。そして、この疑似表面３２の一部または全部を残
して、他の部分を切削または研削加工することにより、
希望の形状のベニヤ・クラウンを完成させる。なお、補
綴物素材３の裏側には、半球状の指標部３３、３３が設
けられており、これら指標部３３、３３により、上記切
削または研削加工する際の位置決めが成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人間の歯牙の欠損
部分を補綴する歯科用補綴物（以下、単に、補綴物と言
う。）の原型となる歯科用補綴物素材（以下、単に、補
綴物素材と言う。）に関し、特に、前歯や犬歯等の表面
（前面または頬側面）部分を補綴するのに適した補綴物
素材に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のように歯牙の表面部分を補綴する
歯科治療技術として、従来、一般にポーセレン・ラミネ
ート・ベニヤ（Porcelain Laminate Veneer ）法と呼ば
れている技術が知られている。その手順は、次の通りで
ある。

【０００３】まず、歯科医院において、患歯の表面部分
を薄く、例えば厚さ０．５ｍｍ程度切削除去して、その
印象を取る。次に、この印象を基に、上記患歯の石膏模
型を作成する。そして、歯科医院若しくは歯科技工所に
おいて、この石膏模型より複製した耐火模型の上記切削
除去した部分（厳密には切削除去した後の残存部）に対
応する部分の表面にペースト状の陶材（Porcelain ）を
塗布して焼成し、この陶材の塗布及び焼成作業を繰り返
すことにより、上記患歯の切削除去した部分に代わるべ
く厚さの薄い補綴物、所謂ベニヤ・クラウン（Veneer C
rown）を形成する。そして、このベニヤ・クラウンを、
歯科医院において、上記患歯の切削除去した部分に接着
して、一連の補綴作業を完了する。

【０００４】なお、上記のように陶材の塗布及び焼成作
業を繰り返すのは、ベニヤ・クラウンの表面状態を、人
間の歯牙独特の形態、透明感及び艶のある白色の状態に
近づけるためである。即ち、それぞれ種類の異なる複数
の陶材を順次塗布及び焼成することにより、それぞれ形
態、透明度及び色艶の異なる複数のポーセレン層を積層
する。このようにすれば、人間の歯牙独特の表面状態に
近似した形態、透明感及び艶のある白色の状態を醸し出
すことができる。このことは、歯牙の審美性を整えるこ
とを主な目的とする本ポーセレン・ラミネート・ベニヤ
法において、非常に重要なことである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、従来のポーセレン・ラミネート・ベニヤ法によれ
ば、陶材の塗布及び焼成作業を何度も繰り返す必要があ
るので、１枚のベニヤ・クラウンを製造するのに非常に
手間が掛かり、コスト的にも高価であるという問題があ
る。また、製品の品質及び生産性は、その作業を行う歯
科医師または歯科技工師の技量に依るところが大きいの
で、一定の品質のものを効率良く生産できないという問
題もある。

【０００６】なお、上記ポーセレン・ラミネート・ベニ
ヤ法以外に、例えば、所定の大きさの固体素材から、こ
れを切削することにより、ベニヤ・クラウンを形成する
という技工法もある。しかし、この技工法によれば、歯
牙の表面部分に対応すべき部分をも切削または研削加工
により形成することになるので、人間の歯牙独特の形
態、透明感及び色艶を醸し出すことは到底できない。

【０００７】そこで、本発明は、人間の歯牙の表面状態
に近似した形態、透明感及び色艶を有するベニヤ・クラ
ウン等の補綴物を、従来よりも容易かつ安価に製造でき
る補綴物素材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、歯牙の欠損
部分を補綴するための補綴物の素材であって、所定の表
面部分が予め所定の状態、例えば人間の歯牙の表面状態
に近似した形態、透明感及び色艶を有する状態に形成さ
れており、該所定の表面部分の一部または全部が非加工
とされ、この非加工部分により上記歯牙の非欠損時の表
面に対応する面を形成すると共に、他の部分が上記歯牙
の欠損部分の表面形状に適合する状態にまで加工される
ものである。

【０００９】即ち、本請求項１に記載の発明における補
綴物素材の所定の表面部分は、予め、人間の歯牙の表面
状態に近似した形態、透明感及び色艶を有する状態に形
成されている。この補綴物素材を加工して補綴物を形成
する際、上記所定の表面部分は、加工されずに残され、
補綴対象となる歯牙の非欠損時（換言すれば欠損する
前）の表面に代わる面となる。一方、上記所定の表面部
分以外の他の部分は、上記歯牙の欠損部分の表面形状に
適合する状態にまで、例えば切削または研削加工され
る。この加工により形成される面が、上記歯牙の欠損部
分表面との接着または接続面となる。

【００１０】なお、上記所定の表面部分の外形寸法が、
補綴対象となる歯牙の非欠損時の表面の外形寸法と略同
等であるときは、この所定の部分の全部を非加工として
残す。一方、補綴物素材の上記所定の部分の外形寸法
が、補綴対象となる歯牙の非欠損時の表面の外形寸法と
同等でない場合には、これら両者が略同等となる程度に
まで、上記補綴物素材の所定の部分の一部を切削または
研削加工する。

【００１１】このように、本請求項１に記載の発明によ
れば、上記所定の表面部分以外の部分を任意に切削また
は研削加工するだけで、補綴対象である歯牙の表面部分
を補綴すべくベニヤ・クラウン等の補綴物を形成でき
る。また、上記所定の表面部分は、予め人間の歯牙の表
面状態に近似した状態に形成されているので、この表面
状態を形成するために上述した従来のポーセレン・ラミ
ネート・ベニヤ法のように何度も陶材の塗布及び焼成作
業を繰り返す必要もない。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の補綴物素材において、上記所定の表面部分の状
態を、人間の歯牙の表面状態に近似した形態、透明感及
び艶のある白色状態としたものである。

【００１３】即ち、本請求項２に記載の発明のように、
補綴物素材の上記所定の表面部分を、人間の歯牙の表面
状態に近似した形態、透明感及び色艶とすることによっ
て、より人間の歯牙に近似した補綴物を提供できる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の補綴物素材において、上記所定の表面部分の形
状を、人間の或る特定の歯牙、例えば補綴対象とする歯
牙の一部または全体の形状に近似させたものである。

【００１５】例えば、今、人間の歯牙の一部表面を補綴
するための補綴物を製造するとする。この場合、本請求
項３に記載の発明のように、補綴対象である歯牙の一部
表面に代わるべく上記所定の表面部分を、上記歯牙の一
部表面に近似した形状、例えば外形寸法とすれば、この
所定の表面部分を加工する手間を省くことができる場合
がある。また、この所定の表面部分を加工する必要があ
るとしても、その加工量は少なくて済む。一方、人間の
或る特定の歯牙全体を補綴するための補綴物を製造する
場合にも、上記所定の表面部分を、補綴対象となる歯牙
の表面全体に近似した外形寸法とすれば、この所定の表
面部分を加工する手間を省くことができ、若しくはその
手間を軽減できる。

【００１６】なお、歯牙の形状は、例えば大人や小人別
等の患者の個人差、または前歯や犬歯、上顎歯や下顎歯
等の歯牙の種別毎に、それぞれ異なる。従って、これら
の歯牙の種類に応じて、上記所定の表面部分の形状に様
々なバリエーションを持たせた複数の補綴物素材を用意
するのが望ましい。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の補綴物素材において、上記補綴物が、人間の歯
牙の概略平面な部分、例えば前歯の前面或いは犬歯の頬
側面等を補綴するものであって、上記歯科用補綴物素材
が、概略平板状のもので、その一面側に上記所定の表面
部分を有するものである。

【００１８】即ち、本請求項４に記載の発明の補綴物素
材は、その最終形態である補綴物として、上記ベニヤ・
クラウンを製造することを目的とするものである。その
際、本請求項４に記載の発明のように、加工対象となる
補綴物素材を、比較的に厚みの薄い平板状のものとすれ
ば、その加工作業を比較的に簡便にできる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明の補綴物素材において、少なくとも全表面積の４
０％以上が加工されるものである。

【００２０】本請求項５に記載の発明は、上記ベニヤ・
クラウンの原型となる請求項４に記載の発明において、
ベニヤ・クラウンを形成する上での補綴物素材の加工面
積を具体的に規定するものである。即ち、非加工とされ
る上記所定の表面部分は、概略平板状の補綴物素材の一
面側に形成されているので、例えば補綴物素材の一面側
全部が上記所定の表面部分に相当する場合には、補綴物
素材の他面側を加工するだけで、その最終形態である補
綴物を形成できる。よって、この場合、上記所定の表面
部分（即ち補綴対象となる歯牙の表面）が若干湾曲する
ことがあることも考慮すると、補綴物素材の全表面積の
少なくとも４０％以上を加工すれば、上記ベニヤ・クラ
ウンを形成できることになる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の補綴物素材において、上記所定の表面部分との
間で所定の相対位置関係を成す指標部を設けたものであ
る。

【００２２】なお、ここで言う上記指標部は、例えば、
補綴物素材の表面にインク等により点や記号等の印を付
けたり、或いは、補綴物素材の表面に突起状のものや孔
等を設けることによって、構成できる。ただし、突起や
孔等の立体的な形状のものにより上記指標部を構成する
場合には、それらを上記所定の表面部分以外の部分に設
ける。これらのものを上記所定の表面部分に設けた場
合、最終的にそれらを除去する際に、上記所定の表面部
分の表面状態を損なう恐れがあるからである。

【００２３】例えば、今、本請求項６に記載の発明の補
綴物素材を加工するために、これを何らかの保持具によ
って保持するとする。その際、上記指標部を目安とすれ
ば、保持具に対して補綴物素材を常に一定の状態で保持
することができる。

【００２４】また、上記指標部により、次のような応用
が可能となる。即ち、上記保持具に補綴物素材を保持し
た状態で、上記指標部の位置及び方向、好ましくは３次
元空間中の位置及び方向を確認する。そして、この確認
して得た指標部の位置及び方向に基づいて、補綴物素材
自体の基点と、この基点を中心とする３次元座標系を形
成する。なお、補綴物素材の上記所定の表面部分は、指
標部との間で所定の相対位置関係を成すので、この所定
の表面部分についても、上記補綴物素材自体を基準とす
る座標系上の位置を特定できる。従って、この加工対象
となる補綴物素材自体を基準とする座標系に基づいて加
工を施せば、保持具による補綴物素材の保持状態（例え
ば保持具の保持精度や補綴物素材の保持位置及び向き
等）に係わらず、常に、高精度な加工を実現できる。

【００２５】なお、保持具に補綴物素材の保持した時点
で、最初に、上記指標部の位置を確認しさえすれば、そ
れ以降（加工中に保持具から補綴物素材を取り外す等し
ない限り）、上記指標部は不要となる。よって、指標部
の位置を確認した後は、この指標部についても加工し、
除去してもよい。

【００２６】上記指標部の３次元空間中の位置及び方向
の確認は、例えば、２台以上のカメラにより、それぞれ
異なる位置から指標部を捉え、それら複数の映像、即ち
ステレオ映像（若しくは画像）を分析することによっ
て、実現できる。また、指標部が、例えば突起や孔等の
立体的な形状のものである場合には、一般に知られてい
るレーザ変位計等の非接触型（光学式）変位計を用い、
この変位計で上記指標部の表面を２次元走査しながら各
走査点の残る１次元の座標を得たり、或いは２次元走査
面を３次元空間内で相対的に回転若しくは平行移動させ
ながら、三角測量を行うことによっても、上記指標部の
位置及び方向を確認できる。その際、上記レーザ変位計
に代えて、例えば先端が尖鋭な接触子を有する接触型変
位計を用いることもできる。

【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明の補綴物素材において、上記指標部を、上記所定
の表面部分以外の部分に設けたものである。

【００２８】即ち、本請求項７に記載の発明のように、
上記所定の表面部分以外の部分に指標部を設けるように
すれば、指標部の態様は特に限定されない。例えば、上
記のように補綴物素材の表面にインク等で点や記号等の
印を付けたりする以外に、突起や孔等の立体的な形状の
ものによっても、上記指標部を形成できる。

【００２９】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明の補綴物素材において、上記歯科用補綴物が、人
間の歯牙の概略平面な部分を補綴するものであって、上
記歯科用補綴物素材が、概略平板状のもので、その一面
側に上記所定の表面部分を有し、他面側に上記指標部を
有するものである。

【００３０】本請求項８に記載の発明の補綴物素材は、
その最終形態である補綴物として、上記ベニヤ・クラウ
ンを製造することを目的とするものである。そして、上
記所定の表面部分の裏側、即ち必ず加工される側に、指
標部を設けている。このように、補綴物素材の必ず加工
が施される側に、最終的に不要となる指標部を設けれ
ば、補綴物素材を加工する際に、上記指標部をも同時に
加工して除去することができ、生産性が向上する。

【００３１】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の発明の補綴物素材において、上記指標部を、所定形状
の突起部としたものである。

【００３２】即ち、本請求項９に記載の発明のように、
位置決めのための指標部は、インク等により印をしたも
のや平面的なものよりも、立体的な形状の突起部とした
方が、その位置を確認し易い。また、突起部の形状を、
所定形状、例えば半球状、半楕球状（所謂楕円の回転体
を半分にした形状）、多角錐状または円錐状等とすれ
ば、突起部自体の基点、例えば中心や頂点等を正確に特
定でき、ひいては、加工対象となる補綴物素材自体の３
次元空間中の位置及び方向を正確に特定できる。このよ
うな突起状のものは、比較的に製造し易いという利点も
ある。

【００３３】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明の補綴物素材において、上記突起部の形状を、
概略半球状、概略半楕球状、概略多角錐状または概略円
錐状としたものである。

【００３４】即ち、本請求項１０に記載の発明は、上記
指標部を成す突起部の形状を特定したもので、上記請求
項９に記載と同様の作用を奏する。

【００３５】請求項１１に記載の発明は、請求項６に記
載の発明の補綴物素材において、上記指標部を、複数設
けたものである。

【００３６】本請求項１１に記載の発明によれば、指標
部を複数設けているので、補綴物素材の位置決めをより
正確に実現でき、より高精度な加工を実現できる。

【００３７】請求項１２に記載の発明は、請求項１に記
載の発明の補綴物素材において、補綴対象となる歯牙の
種類、例えば大人や小人別等の患者の個人差、または前
歯や犬歯、上顎歯や下顎歯等の歯牙の種別、或いは歯牙
表面の色の種別等に応じて、予め複数種類用意されたも
のである。

【００３８】即ち、補綴対象となる歯牙の種類が異なる
と、当然、補綴すべく歯牙の表面部分の形状や色等も異
なる。そこで、本請求項１２に記載の発明のように、補
綴対象となる歯牙の種類に応じて、上記所定の表面部分
の形状及び色が様々な複数のバリエーションのものを用
意する。このようにすれば、様々な補綴対象に対して、
効率の良い対応ができ、生産性が向上する。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明を、例えば上述したベニヤ
・クラウン用の補綴物素材に応用した場合の一実施の形
態について、図１から図１０を参照して説明する。本実
施の形態においても、上述した従来のポーセレン・ラミ
ネート・ベニヤ法と同様、例えば図２に示すような患歯
の石膏模型１を取る。なお、図２は、下顎の場合につい
て示しているが、上顎の場合も同様である。そして、こ
の石膏模型１を基に、その補綴対象となる部分、例えば
同図に斜線で示す部分１ａを補綴するためのベニヤ・ク
ラウン２を形成する。

【００４０】ただし、従来のポーセレン・ラミネート・
ベニヤ法では、石膏模型１の補綴対象となる部分（厳密
には患歯の補綴対象となる部分に対応する部分）１ａの
表面に直接陶材を塗布しこれを焼成するが、本実施の形
態においては、このようなことはしない。即ち、本実施
の形態では、石膏模型１の上記補綴対象部分１ａ及びそ
の周辺部分の外形寸法を３次元空間中の曲面データとし
て計測する。そして、この計測により得た３次元空間の
曲面の計測データ等に基づいて、本実施の形態に係る図
１に示すセラミック製の補綴物素材３を切削または研削
加工し、この補綴物素材３を原型として上記補綴対象部
分１ａを補綴すべくベニヤ・クラウン２を形成し、即ち
削り出す。この点が、本実施の形態における上記従来の
ポーセレン・ラミネート・ベニヤ法と大きく異なる点で
あり、最大の特徴である。

【００４１】補綴物素材３は、図１に示すように、円盤
状のベース部３１を有している。このベース部３１の一
面、例えば表面（同図（ａ）の上方の面）には、その略
中央に、人間の歯牙の一部、例えば前歯の前面部または
犬歯の頬側面側の部分と近似した形状の疑似表面３２が
形成されている。そして、この疑似表面３２は、予め、
人間の歯牙独特の表面状態に近似した形態、透明感及び
艶のある白色の状態に形成されている。なお、この疑似
表面３２が、特許請求の範囲に記載の所定の表面部分に
対応し、補綴物素材３の最終形態である上記ベニヤ・ク
ラウン２の表面（前面または頬側面）となる。また、本
実施の形態では、ベース部３１の直径は、約３０ｍｍ、
厚さ寸法は、約１ｍｍ程度とされている。

【００４２】一方、ベース部３１の裏面には、複数、例
えば２つの半球状の突起部３３、３３が、それぞれの中
心をベース部３１の直径上に位置させた状態で、互いに
間隔を隔てて形成されている。これらの突起部３３、３
３は、後述する加工工程の際に、その基準位置を決める
ための指標部となるもので、最終的にはベース部３１と
共に除去される。そして、ベース部３１の裏面側は、上
記補綴対象部分１ａの表面形状に適合する状態にまで切
削または研削加工され、上記補綴対象部分１ａとの接触
面となる。

【００４３】なお、補綴物素材３は、補綴対象となる歯
牙の種類に応じて、詳しくは、大人や小人別等の患者の
個人差、または前歯や犬歯、上顎歯や下顎歯等の歯牙の
種別、或いは歯牙表面の色の種別等に応じて、疑似表面
３２の形状を様々なバリエーションとしたものが、予め
複数種類用意されている。そして、図３に示す手順に従
って作業を進めることにより、これら各補綴物素材１か
ら、その最終形態であるベニヤ・クラウン２を形成す
る。

【００４４】同図に示すように、まず最初に、上記石膏
模型１の補綴対象となる部分１ａ及びその周辺部分の外
形寸法を３次元空間中の曲面データとして計測する（ス
テップＳ２）。この計測を行うには、例えば図４に示す
ような３次元計測装置４を用いる。これは、一般に知ら
れているレーザ変位計４１を利用するもので、レーザ変
位計４１による石膏模型１の表面の測定ポイントを３次
元ステージ４２により２次元走査しながらこれら各走査
点における残りの１次元の座標データを得たり、或いは
２次元走査面を３次元空間内で相対的に回転若しくは平
行移動させながら、三角測量法に基づいて各走査点の３
次元座標を導出する。

【００４５】このように３次元ステージ４２によりレー
ザ変位計４１による測定ポイントを走査させながら曲面
状の各走査点における３次元座標を導出するという処理
は、ＣＰＵ４３の制御によって実現される。そして、Ｃ
ＰＵ４３は、導出して得た曲面の３次元座標の測定デー
タを、例えばＣＲＴや液晶パネル構成の表示部４４に、
数値または図形により表示する。なお、ＣＰＵ４３は、
これらの動作を、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモ
リ構成の記憶部４５に記憶されているプログラムに従っ
て実行し、その実行命令は、例えばキーボード構成の操
作部４６により与えられる。

【００４６】ここで、予め用意されている全ての補綴物
素材３の各外形寸法に係る３次元空間中の曲面データが
既知であるとすると、その既知の曲面データと上記計測
して得た曲面データとから、各補綴物素材３のいずれ
が、上記補綴対象部分１ａを補綴するのに適しているか
（詳しくは上記補綴対象部分１ａを補綴するのに適した
形状の疑似表面３２を有するか）、及びその補綴物素材
３のどこをどのように切削または研削加工すれば上記補
綴対象部分１ａを良好に補綴すべくベニヤ・クラウン２
を形成できるのかを、認識できる。

【００４７】そこで、まず、上記各既知の曲面データと
計測して得た曲面データとを照合して、各補綴物素材３
のいずれが上記補綴対象部分１ａを補綴するのに適して
いるのかを、判断する。ただし、上記各曲面データをそ
のままの状態で照合するとなると、膨大な量のデータを
処理しなければならないので、その処理に時間が掛か
る。この処理の高速化を図るために、本実施の形態で
は、上記各曲面データから補綴物素材３及び補綴対象部
分１ａの各輪郭に係る輪郭データを導出する。そして、
これら輪郭データという３次元空間中の曲線データ間
で、データの照合を行う。

【００４８】即ち、上記各既知の曲面データ及び計測し
て得た曲面データに対して、それぞれ一般に知られてい
るエッジ強調処理を施す。これにより、各補綴物素材３
及び補綴対象部分１ａの各輪郭データが得られる（ステ
ップＳ４）。その際、各補綴物素材３及び補綴対象部分
１ａのどの部分の輪郭に係るデータを導出するのかにつ
いては、可変できるものとする。

【００４９】そして、上記ステップＳ４において導出し
て得た各輪郭データについて、例えば周囲長や面積等を
特徴量とする特徴抽出処理を施して、この処理により得
られる各補綴物素材３に係る各特徴抽出量と補綴対象部
分１ａに係る特徴抽出量とを照合し、それらの偏差を求
める。そして、補綴対象部分１ａに係る特徴抽出量との
偏差が最も小さい特徴抽出量に対応する補綴物素材３
を、上記補綴対象部分１ａを補綴するのに最も適するも
のと判断し、その補綴を実現すべくベニヤ・クラウン２
の原型として選択する（ステップＳ６）。

【００５０】ただし、上記ステップＳ６においては、輪
郭データという３次元空間中の曲線データを基づいて、
上記補綴対象部分１ａを補綴するのに適する、厳密には
適するであろう補綴物素材３を選択するので、場合によ
っては、この選択して得た補綴物素材３が、補綴対象部
分１ａを補綴するのに必要な条件を満足しない場合が起
こり得る。例えば、上記ステップＳ６において選択して
得た補綴物素材３（厳密には疑似表面３２）の輪郭形状
が、上記補綴対象部分１ａの輪郭形状と略同等であって
も、上記選択して得た補綴物素材３の厚み方向の寸法
が、補綴対象部分１ａを補綴するのに十分な厚み寸法に
満たない場合等が、有り得る。

【００５１】そこで、上記ステップＳ６において選択し
て得た補綴物素材３が、実際に補綴対象部分１ａを補綴
するのに必要な条件を満たしているか否かを、その補綴
物素材３を加工する前に、模擬的に計算して確認する
（ステップＳ８）。即ち、補綴対象部分１ａを補綴すべ
くベニヤ・クラウン２を形成するために、上記選択して
得た補綴物素材３の外形寸法に係る曲面データと、補綴
対象部分１ａの３次元空間中の曲面を計測して得た曲面
データと、に基づいて補綴物素材３を加工した場合の、
加工後の補綴物素材３（ベニヤ・クラウン２）がどの様
な形状になるのかを模擬的に計算する。そして、上記選
択して得た補綴物素材３が補綴対象部分１ａを補綴する
のに必要な条件を満たす場合（ステップＳ８においてＹ
ＥＳの場合）には、実際にその補綴物素材３を加工すべ
く、次のステップＳ１２に進む。一方、上記補綴物素材
３が補綴対象部分１ａを補綴するのに必要な条件を満た
さない場合、例えば補綴物素材３の厚みが足りない場合
等（ステップＳ８においてＮＯの場合）には、上記ステ
ップＳ６に戻り、再度、補綴物素材３の選択を行う。そ
の際、上記補綴条件を満たさなかった補綴物素材３につ
いては、選択の対象から除外する。

【００５２】なお、上記ステップＳ４からステップＳ８
までの各過程は、上記３次元計測装置４により実施さ
れ、詳しくは、ＣＰＵ４３が記憶部４５に記憶されてい
る上記プログラムに従って上記各過程を実施すべく各種
データ処理を実行する。また、このデータ処理を実現す
るには、ＣＰＵ４３に対して、各補綴物素材３の外径寸
法に係る各３次元データを提供する必要があるが、これ
らのデータは、予め記憶部４５内に記憶されている。

【００５３】上記のようにベニヤ・クラウン２の原型と
なる補綴物素材３を選択した後、次に、この選択して得
た補綴物素材３を、例えば図５乃至図８に示す加工装置
により実際に加工する。なお、各図のうち図５、図６及
び図７は、それぞれ、同加工装置の正面図、右側面図及
び平面図、図８は、その電気的な概略構成を示すブロッ
ク図である。

【００５４】図５乃至図７に示すように、この装置は、
上面が平らなベース台５と、このベース台５上に設けら
れたＸ軸スライドテーブル６と、このＸ軸スライドテー
ブル上に設けられたＹ軸スライドテーブル７と、このＹ
軸スライドテーブル７上に設けられたＺ軸スライドテー
ブル８と、を備えている。このうち、Ｘ軸スライドテー
ブル６は、ベース台５上に固定された土台部６１と、こ
の土台部６１上を装置の左右方向（以下、この方向をＸ
軸方向と言う。）に沿ってスライドする駆動部６２と、
から成る。駆動部６２は、図８に示すＸ軸方向駆動モー
タ６３により駆動される。また、Ｙ軸スライドテーブル
７は、Ｘ軸スライドテーブル６の駆動部６２上に固定さ
れた土台部７１と、この土台部７１上を装置の前後方向
（以下、この方向をＹ軸方向と言う。）に沿ってスライ
ドする駆動部７２と、から成る。このＹ軸スライドテー
ブル７の駆動部７２は、図８に示すＹ軸方向駆動モータ
７３により駆動される。そして、Ｚ軸スライドテーブル
８は、Ｙ軸スライドテーブル７の駆動部７２上に固定さ
れた土台部８１と、この土台部８１の前方側面を装置の
上下方向（以下、この方向をＺ軸方向と言う。）に沿っ
てスライドする駆動部８２と、から成る。このＺ軸スラ
イドテーブル８の駆動部８２は、図８に示すＺ軸方向駆
動モータ８３により駆動される。

【００５５】更に、Ｚ軸スライドテーブル８の駆動部８
２の前方側面には、回転テーブル９を介して、補綴物素
材３の加工具となる例えば円盤状の砥石１０１を有する
スピンドル１０が、設けられている。即ち、回転テーブ
ル９は、上記駆動部８２の前方側面に固定された土台部
９１と、この土台部９１の前方側面に位置し、Ｘ軸方向
に沿う軸を中心として図５に矢印９２で示す方向に回転
する回転駆動部９３と、から成る。そして、この回転駆
動部９３の前方側面に、上記スピンドル１０が、先端に
上記砥石１０１を有する回転軸１０２をＸ軸方向に沿わ
せ、かつこの回転軸１０２の先端を装置正面に向かって
右側に向けた状態で、固定治具１０３により固定されて
いる。なお、このスピンドル１０（回転軸１０２）は、
図示しない電源装置から供給される直流または交流電力
により駆動する。また、上記回転駆動部９３は、図８に
示す回転駆動モータ９４により駆動される。

【００５６】そして、上記スピンドル１０の砥石１０１
が位置する下方の空間に、この装置による加工の対象と
なる補綴物素材３が、配置される。即ち、この空間にお
けるベース台５上には、固定台１１及び回転テーブル１
２を介して、上記補綴物素材３を保持するための保持
具、例えば一般に知られている冷凍チャック１３が設け
られている。この冷凍チャック１３は、氷を媒介として
補綴物素材３を保持するもので、これを実現するため
に、この冷凍チャック１３の上部には、図９に示すよう
に、上記氷を形成するための凍結剤、例えば水１３１を
入れるための丸孔１３２が設けられている。この丸孔１
３２の直径は、補綴物素材３のベース部３１の直径より
も若干小さめとされており、補綴物素材３は、疑似表面
３２を丸孔１３２内に向けた状態で、換言すれば上述し
た指標部３３、３３を上方に向けた状態で、かつ、丸孔
１３２をベース部３１で塞ぐ状態に、設けられる。この
丸孔１３２の近傍、例えば丸孔１３２の底面付近には、
電子冷却素子（ペルチェ素子）１３３が設けられてお
り、この電子冷却素子１３３を作動することにより、丸
孔１３２内の水１３１を凍結させて、補綴物素材３を固
定する。

【００５７】なお、上記冷凍チャック１３を支持する回
転テーブル１２は、上記固定台１１上に固定された土台
部１２１と、この土台部１２１の上方において、Ｚ軸方
向に沿う軸を中心として図７に矢印１２２で示す方向に
回転する回転駆動部１２３と、から成る。そして、この
回転駆動部１２３上に冷凍チャック１３が固定されてお
り、この回転駆動部１２３は、図８に示す回転駆動モー
タ１２４により駆動される。

【００５８】ところで、上記各駆動モータ６３、７３、
８３、９４、１２４は、図８に示すように、それぞれ、
この加工装置が有するＣＰＵ１４に接続されている。こ
のＣＰＵ１４は、上述した補綴物素材３の外径寸法に係
る３次元空間中の曲面データと、補綴対象部分１ａを計
測して得た３次元空間中の曲面データと、に基づいて、
次のように動作する。なお、この加工装置内にある記憶
部１５内にも、予め、上記補綴物素材３の外形寸法に係
る３次元空間中の曲面データを記憶されている。また、
上記補綴対象部分１ａを計測して得た３次元空間中の曲
面及び曲線データは、上述した３次元計測装置４からＣ
ＰＵ１４に転送される。

【００５９】即ち、加工対象となる補綴物素材３を冷凍
チャック１３で保持した後（ステップＳ１２）、この補
綴物素材３の指標部３３、３３の３次元空間における位
置及び方向を確認する（ステップＳ１４）。この確認
は、上記図４と同様の、図示しないレーザ変位計を用い
た三角測量法により行う。

【００６０】ここで、各指標部３３、３３は、半球状の
突起であるので、これらの外観から、それぞれの基点と
も言える各中心を正確に特定できる。これに対して、各
指標部３３、３３が、例えば直方体等のように平面が多
くかつ角部の多い形状の突起であるとすると、場合によ
っては、その外観から、中心位置等のような基点となる
位置を正確に特定できないことがある。このことは、上
記指標部３３、３３を、例えばインク等により単なる印
を付ける等、平面的なもので形成した場合も、同様であ
る。従って、本実施の形態のように、指標部３３、３３
の形状を半球状の突起とすることは、各指標部３３、３
３の位置を正確に特定するのに、非常に有用なことであ
る。なお、上記指標部３３、３３を、例えば半楕球状の
突起で形成した場合にも、その外観から中心位置及び方
向を特定できるので、この半楕球状の突起を指標部３
３、３３として採用してもよい。また、上記指標部３
３、３３を、例えば多角錐状または円錐状の突起で形成
した場合には、その外観から頂点及びその方向を特定で
きるので、上記半球状の突起に代えて、これらを指標部
３３、３３に採用してもよい。このような突起は、比較
的に製造し易いという利点もある。

【００６１】次に、上記ステップＳ１４において確認し
て得た各指標部３３、３３の中心位置及び方向に係るデ
ータを、ＣＰＵ１４に転送する。これにより、ＣＰＵ１
４は、図１０に示すように、補綴物素材３の各指標部３
３、３３の各中心を通る直線をｘ軸とし、このｘ軸と直
角を成しかつ各指標部３３、３３間の中点Ｏを通りかつ
ベース部３１の裏面に沿う直線をｙ軸とし、これらｘ軸
及びｙ軸と直角を成す直線をｚ軸とする、補綴物素材３
自体を基準とする座標系〔ｘ，ｙ，ｚ〕、を形成する。
そして、上記補綴物素材３の外形形状に係る３次元空間
中の曲面データと、補綴対象部分１ａの３次元空間中の
曲面を計測して得た曲面データとの、各座標系を、上記
補綴物素材３自体を基準とする座標系〔ｘ，ｙ，ｚ〕に
変換する（ステップＳ１６）。

【００６２】上記座標を変換した後、ＣＰＵ１４は、変
換して得た座標系〔ｘ，ｙ，ｚ〕に基づいて、補綴対象
部分１ａを良好に補綴すべく希望の形状のベニヤ・クラ
ウン２を形成するには、上記スピンドル１０の砥石１０
１により補綴物素材３のどこをどの様に研削すればよい
のかの所謂加工用データ（ツール・パス）を作成する
（ステップＳ１８）。そして、このステップＳ１８にお
いて作成して得た加工用データに基づいて、上記各駆動
モータ６３、７３、８３、９４、１２４を制御する。こ
れにより、スピンドル１０の砥石１０１による補綴物素
材３の研削加工が実施され（ステップＳ２０）、補綴物
素材３の疑似表面３２の一部または全部を除く部分、即
ち指標部３３、３３を含む疑似表面３２の裏側、ベース
部３１、及び場合によっては疑似表面３２の周縁部分
が、研削除去され、最終形態であるベニヤ・クラウン２
が形成される。

【００６３】なお、上記ＣＰＵ１４の動作は、記憶部１
５に記憶されているプログラムにより制御される。そし
て、その命令は、ＣＰＵ１４に接続された例えばキーボ
ード構成の操作部１６により与えられる。

【００６４】このように、本実施の形態によれば、補綴
物素材３の疑似表面３２の一部または全部を残して、他
の部分を研削加工するだけで、補綴対象部分１ａを良好
に補綴すべくベニヤ・クラウン２を形成できる。なお、
概略円盤状の補綴物素材３（ベース部３１）の片面側の
面積を、上記疑似表面３２と略同等の面積にまで縮小す
れば、補綴物素材３の略他面側（裏面側）のみを加工す
るだけで、ベニヤ・クラウン２を形成できる。この場
合、疑似表面３２が若干湾曲していることを考慮する
と、補綴物素材３の全表面積の少なくとも４０％以上の
部分を加工すれば、ベニヤ・クラウン２を形成できるこ
とになる。そして、このベニヤ・クラウン２の表面に対
応する補綴物素材３の疑似表面３２は、予め人間の歯牙
の表面状態に近似した形態、透明感及び艶のある白色の
状態に形成されているので、上述した従来のポーセレン
・ラミネート・ベニヤ法のように何度も陶材の塗布及び
焼成作業を繰り返す必要もない。従って、上記従来のポ
ーセレン・ラミネート・ベニヤ法に比べて、容易かつ安
価にベニヤ・クラウン２を製造できる。

【００６５】また、人間の手を殆ど介さず、ＣＰＵ４３
を備えた３次元計測装置４により石膏模型１を計測して
得た計測データ等を基に、ＣＰＵ１４を備えた加工装置
が略自動的に補綴物素材３を研削加工して希望のベニヤ
・クラウン２を製造するので、一定の品質のベニヤ・ク
ラウン２を、効率良く生産することができる。

【００６６】そして、上記加工装置により補綴物素材３
を加工する際、ＣＰＵ１４は、その加工対象となる補綴
物素材３自体の座標系〔ｘ，ｙ，ｚ〕に基づいて切削加
工を実施する。従って、例えば冷凍チャック１３による
補綴物素材３の保持精度が余り高くない場合や、或い
は、冷凍チャック１３に対する補綴物素材３の向きが一
定でなくても、常に正確な研削加工を実現できる。

【００６７】なお、本実施の形態においては、補綴物と
して、患歯の表面部分を補綴すべくベニヤ・クラウン２
を形成する場合について説明したが、これ以外の部分を
補綴するための補綴物を形成する場合についても、本発
明を応用できる。

【００６８】また、石膏模型１の形状や補綴物素材３の
指標部３３、３３の位置及び方向を計測するのに、図４
に示すような非接触型の３次元計測装置４を用いたが、
これに限らない。例えば、一般に知られている接触子を
備えた接触型の計測装置や、或いは、２台以上のカメラ
を用いて、そのステレオ映像を分析することによって
も、上記３次元計測を実現できる。

【００６９】そして、補綴物素材３の材料や形状、及び
加工装置の構造等についても、本実施の形態で説明した
態様に限るものではない。例えば、補綴物素材３の指標
部３３、３３を、３つ以上設けてもよい。このようにす
れば、各指標部３３、３３の位置をより正確に特定でき
ると共に、インク等の単なる印により各指標部３３、３
３を形成した場合でもある程度の正確さを期待できる。
また、補綴物素材３を加工する際、研削加工を施した
が、これに併せて、切削加工等の他の加工を施してもよ
い。

【００７０】また、上記研削加工により最終的に得られ
たベニヤ・クラウン２の補綴対象部分１ａへの適合が不
十分である場合は、歯科医師または歯科技工士等の手作
業により、上記ベニヤ・クラウン２に微細な加工を施し
てもよい。また、図３におけるステップＳ６において、
補綴対象部分１ａを補綴するのに適した補綴物素材３を
選択する際、この作業を、上述した計測装置４に依ら
ず、例えば歯科医師や歯科技工士等の手作業により行っ
てもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、補綴物
素材の上記所定の表面部分以外の部分を切削または研削
加工するだけで、歯牙の表面部分を補綴すべくベニヤ・
クラウン等の補綴物を形成できる。そして、補綴対象と
なる歯牙の表面に代わるべく所定の表面部分は、予め人
間の歯牙の表面状態に近似した形態、透明感及び艶のあ
る白色の状態に形成されているので、このような表面状
態を形成するために、上述した従来のポーセレン・ラミ
ネート・ベニヤ法のように何度も陶材の塗布及び焼成作
業を繰り返す必要もない。よって、従来のポーセレン・
ラミネート・ベニヤ法に比べて、容易かつ安価に補綴物
を製造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における補綴物素材の外
観図で、（ａ）は、表面側を斜めから見た図、（ｂ）
は、裏面側を斜めから見た図、（ｃ）は、側面図であ
る。

【図２】同実施の形態において、患歯の型を取った石膏
模型の斜視図である。

【図３】同実施の形態における一連の補綴作業の流れを
示すフローチャートである。

【図４】同実施の形態における３次元計測装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図５】同実施の形態における加工装置の正面図であ
る。

【図６】同実施の形態における加工装置の右側面図であ
る。

【図７】同実施の形態における加工装置の平面図であ
る。

【図８】同実施の形態における加工装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図９】同実施の形態における補綴物素材の保持具の概
略構成を示す縦断面図である。

【図１０】同実施の形態における補綴物素材自体を基準
とする座標系を表す図である。

【符号の説明】

３補綴物素材３１ベース部３２疑似表面３３指標部

フロントページの続き (72)発明者池田利昭大阪府豊中市新千里東町１丁目４番２号千里ライフサイエンスセンタービル12階 1220号室株式会社ライフテック研究所内 (72)発明者南部敏之大阪府豊中市新千里東町１丁目４番２号千里ライフサイエンスセンタービル12階 1220号室株式会社ライフテック研究所内Ｆターム(参考） 4C059 JJ02 RR01 RR20 TT10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯牙の欠損部分を補綴するための歯科用
補綴物の素材であって、所定の表面部分が予め所定の状
態に形成されており、該所定の表面部分の一部または全
部が非加工とされ、この非加工部分により上記歯牙の非
欠損時の表面に対応する面を形成すると共に、他の部分
が上記歯牙の欠損部分の表面形状に適合する状態に加工
される歯科用補綴物素材。
【請求項２】上記所定の表面部分の状態を、人間の歯
牙の表面状態に近似させた請求項１に記載の歯科用補綴
物素材。
【請求項３】上記所定の表面部分の形状を、人間の或
る特定の歯牙の一部または全体の形状に近似させた請求
項１に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項４】上記歯科用補綴物が、人間の歯牙の概略
平面な部分を補綴するものであって、上記歯科用補綴物
素材が、概略平板状のもので、その一面側に上記所定の
表面部分を有する請求項１に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項５】少なくとも全表面積の４０％以上が加工
される請求項４に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項６】上記所定の表面部分との間で所定の相対
位置関係を成す指標部を設けた請求項１に記載の歯科用
補綴物素材。
【請求項７】上記指標部を、上記所定の表面部分以外
の部分に設けた請求項６に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項８】上記歯科用補綴物が、人間の歯牙の概略
平面な部分を補綴するものであって、上記歯科用補綴物
素材が、概略平板状のもので、その一面側に上記所定の
表面部分を有し、他面側に上記指標部を有する請求項７
に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項９】上記指標部が、所定形状の突起である請
求項７に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項１０】上記突起の形状が、概略半球状、概略
半楕球状、概略多角錐状または概略円錐状である請求項
９に記載の歯科用補綴物素材。
【請求項１１】上記指標部を、複数設けた請求項６に
記載の歯科用補綴物素材。
【請求項１２】補綴対象となる歯牙の種類に応じて、
予め複数種類用意された請求項１に記載の歯科用補綴物
素材。