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特開2018-192197スキャンボディ及びこれを用いた歯科インプラント印象採取方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-192197(P2018-192197A)
(43)【公開日】2018年12月6日
(54)【発明の名称】スキャンボディ及びこれを用いた歯科インプラント印象採取方法
(51)【国際特許分類】
A61C 13/36 20060101AFI20181109BHJP
A61C 19/04 20060101ALN20181109BHJP
【ＦＩ】
A61C13/36
A61C19/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2017-100911(P2017-100911)
(22)【出願日】2017年5月22日
(71)【出願人】
【識別番号】301000402
【氏名又は名称】株式会社白鵬
(74)【代理人】
【識別番号】100072039
【弁理士】
【氏名又は名称】井澤 洵
(74)【代理人】
【識別番号】100123722
【弁理士】
【氏名又は名称】井澤 幹
(74)【代理人】
【識別番号】100157738
【弁理士】
【氏名又は名称】茂木 康彦
(74)【代理人】
【識別番号】100158377
【弁理士】
【氏名又は名称】三谷 祥子
(72)【発明者】
【氏名】原 英達
【テーマコード（参考）】
4C052
【Ｆターム（参考）】
4C052NN03
4C052NN15
(57)【要約】
【課題】 デジタル印象取得の際に鮮明な三次元像を与えるスキャンボディの提供
【解決手段】少なくとも端部が樹脂からなり、そのほかの部分が金属からなる、義歯作成のためのデジタル印象取得に用いられるスキャンボディ。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも端部が樹脂からなり、そのほかの部分が金属からなる、義歯デジタル印象取得に用いられるスキャンボディ。
【請求項2】
上記樹脂がポリエーテルエーテルケトンからなり、上記金属がステンレス及び／又はチタン合金からなる、請求項１に記載のスキャンボディ。
【請求項3】
上記樹脂が白からベージュに至る範囲の色調に着色されている、請求項１または２に記載のスキャンボディ。
【請求項4】
請求項１、２、３のいずれかに記載のスキャンボディを光学スキャンして三次元像データを作成する工程と、得られた光学スキャンデータを利用して仮想の義歯像を作成する工程を含む、義歯デジタル印象採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は義歯デジタル印象採取で用いる計測部材（いわゆるスキャンボディ）と、これを用いた義歯デジタル印象採取方法に関する。
【背景技術】
【0002】
体内に埋め込まれた、生体器官あるいは組織を代替したり補助したりする人工物はインプラントと呼ばれる。インプラントとしては、心臓ペースメーカーや人工関節の他、美容整形用シリコン剤、歯科インプラントが知られている。この中で歯科インプラントは、失われた歯の代わりに顎の骨に埋め込まれる義歯とその付属品を指し、その歴史は比較的新しい。歯科インプラントの臨床応用は1960年代から開始され、1980年代から急速な改良が進められ、その臨床成績は急速に向上している。
【0003】
図１、図２に歯科インプラント治療の一例を示す。図１は失われた一本の歯を補うための歯科インプラント治療の経過を示している。この場合、歯肉（１）の歯が失われた部分（２）にフィクスチャー（インプラント体）（３）を埋め込み、フィクスチャー（３）に義歯（４）を連結する。図２に示すように、フィクスチャー（３）と義歯（４）はアバットメント（５）と呼ばれる部品で連結されている。アバットメント（５）はねじ（６）（実際にはアバットメント５とフィクスチャー３の内部にある）でフィクスチャー（３）に固定される。
【0004】
歯の大きさや形、傾き、さらに歯を支える顎骨と歯根の厚みや傾きは人それぞれである。このため歯科インプラントでは、周囲の歯との整列や噛み合わせが患者の個人差に適合して正常な状態で、失われた歯が再現されなければならない。しかも、一旦歯科インプラントを作成した後では全体を取り替えることは容易ではない。したがって、歯科インンプラント治療にあたっては、フィクスチャー、アバットメント、義歯を含む歯科インプラント構造体を患者固有の状態に合わせて精度よく設計する必要がある。
【0005】
歯科インプラントの開発当初は、義歯の設計のために患者の口腔内での型取りが行われていたが、型取り作業が患者に与える負担が大きいこと、型から作成した義歯の微調整が煩雑であるという問題点があった。しかし、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）の開発・進歩に伴い、患者の口腔内歯列を三次元的にスキャンして得た光学データを利用して義歯やブリッジなどの補綴物の設計を行う、いわゆるデジタル歯科（デジタル・デンティストリー）技術によって、このような患者への負担や設計労力は大いに軽減されるようになった（非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３）。近年の歯科インプラント治療では、フィクスチャーが埋め込まれた患者の口腔部を三次元的に光学スキャンし、得られた光学スキャンデータに義歯形状や噛み合わせ状態を仮想的に再現した印象（デジタル印象）をもとに、患者毎にカスタマイズされた義歯が作成されている（特許文献１、２）。
【0006】
図１４にデジタル印象採取の様子を示す。デジタル印象採取では、まず、患者の正常な顎骨あるいは人工物で再生した顎骨（７）にフィクスチャー（３）を埋め、フィクスチャー（３）の一部を患者の歯肉（１）の内表面に開放する。次に歯肉（１）から出たフィクスチャー（３）の端部にスキャンボディ（光学スキャンで読み取り可能なインプラント位置検出用部材）（１６）を接続する。スキャンボディ（１６）付近を三次元的に光学スキャンして、患者の歯科インプラント設置部位の三次元データを取得し、このデータに仮想データを反映させて義歯を含む歯科インプラント全体の三次元モデルを作成する。
【0007】
このようなデジタル印象採取のためには、フィクスチャーとスキャンボディとを隙間なく密着させて義歯高さを正確に測定する必要がある。このため、スキャンボディを高いトルクでフィクスチャーにネジ止めできるように、スキャンボディをステンレスやチタンなどの金属製としていた。しかし金属製のスキャンボディには、光学スキャンの際にハレーションが起こり、実物に正確に対応した三次元像が得られないという問題点があった。そこでスキャンボディを艶消しされた材料、例えば白色でフィラーを多量に含有したプラスチックで作成すると、精細な三次元像が得やすい反面、スキャンボディをフィクスチャーにネジ止めする際に強度に乏しいスキャンボディが破損しやすいという問題点がある。このように、デジタル印象の精度とスキャンボディの強度との両立は困難であった。
【0008】
しかしながら、上述の特許文献、非特許文献をはじめとする先行技術文献では、このような問題の解決は試みられていない。フィクスチャーに強固に接続でき、しかも鮮明な光学スキャンデータを与えることのできるスキャンボディは見出されていななかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】「特集 歯科医療のパラダイムシフト“デジタル・デンティストリー”デジタル・デンティストリーは補綴臨床を変革する」昭和学士会誌 第７５巻 第１号 ３８−４５頁 ２０１５年
【非特許文献2】「近未来の歯科医療を語る −デジタルデンティストリー時代に向けて−」日本歯科医学会誌 第３３巻 ５−３７頁 ２０１４年
【非特許文献3】「ＣＡＤ／ＣＡＭからＤｉｇｉｔａｌ Ｄｅｎｔｉｓｔｒｙへ -コンピュータを応用した歯科治療の最前線- Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｓｔｈｏｄｏｎｔｉｃｓの変遷と展望」日補綴会誌 ４巻２号 １２３−１３１頁（２０１２）
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開２００８−１４２５２８号公報
【特許文献2】特開２０１６−１０７０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
そこで本発明は、歯科インプラント設計に必要なデジタル印象採取の際に、フィクスチャーに強固に接続でき、しかも鮮明な光学スキャンデータを与えることのできるスキャンボディを求めて鋭意努力した。
【課題を解決するための手段】
【0012】
その結果、スキャンボディの光学スキャン時に患者の歯肉から突出した部分の少なくとも一部を鮮明な光学スキャンデータを与える樹脂製とし、そのほかの部分を耐久性のある金属製にすることで、上記課題を解決した。すなわち本発明は以下のものである。（発明１）少なくとも端部が樹脂からなり、そのほかの部分が金属からなる、義歯デジタル印象取得に用いられるスキャンボディ。
（発明２）上記樹脂がポリエーテルエーテルケトンからなり、上記金属がステンレス及び／又はチタン合金からなる、発明１のスキャンボディ。
（発明３）上記樹脂が白からベージュに至る範囲の色調に着色されている、発明１または２のスキャンボディ。
（発明４）発明１、２、３のいずれかのスキャンボディを光学スキャンして三次元像データを作成する工程と、得られた光学スキャンデータを利用して仮想の義歯像を作成する工程を含む、義歯デジタル印象採取方法。
【発明の効果】
【0013】
本発明のスキャンボディは金属製のねじによって強固にフィクスチャーに固定することができ、しかも、その三次元的光学スキャンによって高精細なデジタル印象が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】歯科インプラントの作成工程を模式的に示す、歯の上から見た図。
【図2】歯科インプラントの断面を模式的に示す。
【図3】本発明のスキャンボディの１例がフィクスチャーに固定された状態を模式的に示す断面図。
【図4】本発明のスキャンボディの１例を模式的に示す。
【図5】本発明のスキャンボディの１例を模式的に示す。
【図6】本発明のスキャンボディの１例を模式的に示す。
【図7】本発明のスキャンボディの１例が患者の口腔に固定された状態を模式的に示す断面図。
【図8】本発明でスキャンボディを光学スキャンする様子を模式的に示す。
【図9】本発明で三次元像データを作成する様子を模式的に示す。
【図10】本発明で仮想の義歯像を作成する様子を模式的に示す。
【図11】実施例と比較例で用いたスキャンボディＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ。
【図12】スキャンボディＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを光学スキャンして得られた三次元像
【図13】スキャンボディＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを光学スキャンして得られた三次元像
【図14】デジタル印象採取で用いる従来のスキャンボディを模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
（スキャンボディ）図３に、顎骨（７）に埋めたフィクスチャー（３）に本発明のスキャンボディ（８、９）を固定した様子を示す。図３は、フィクスチャー（３）とスキャンボディ（８、９）の中心軸を通る断面を模式的に表す。本発明のスキャンボディは樹脂部分（８）と金属部分（９）からなる。スキャンボディ（８、９）のうち、樹脂部分（８）と金属部分（９）の一部とが、患者の歯肉（１）の外側に露出している。
【0016】
上記樹脂としては、歯科用樹脂材料として普及しているポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が好ましい。ＰＥＥＫは光学スキャン時にハレーションを起こさず、鮮明な印象を生成する。より鮮明な印象を得るためには、ＰＥＥＫの色調を白みがかった薄色に、一般的には白からベージュに該当する色調、好ましくはアイボリー色とする。このようなＰＥＥＫは、例えば、ダイセル・エボニック社製ＶＥＳＴＡＫＥＥＰ（登録商標）、東レプラスチック精工社製ＴＰＳ（登録商標）、Ｖｉｃｔｒｅｘ社製ＶＩＣＴＲＥＸ（登録商標）として入手可能である。
【0017】
デジタル印象採取では歯肉の外に突出したスキャンボディの位置を検出することによって義歯の位置決めを行うことができる。本発明のスキャンボディを光学スキャンすると、歯肉外にある樹脂部分が実物に整合した鮮明で正確な印象を生成する。得られた正確な印象を利用すると、義歯の位置を正確に予測し決定することができる。
【0018】
本発明のスキャンボディ全体に占める樹脂部分の割合は、歯肉の外に突出したスキャンボディの端部が光学的に正確に検出できる限り、制限はない。一般的には、歯肉の外に突出した柱状のスキャンボディの端部から０．５ｍｍ〜１０ｍｍの高さを樹脂で構成する。一般的にはＰＥＥＫ製品を切削加工によって所定の大きさ・形状に裁断し、得られたＰＥＥＫ片を金属パーツに接合する。
【0019】
スキャンボディの向きを正確に印象に反映させるため、本発明のスキャンボディの樹脂部分に切り欠け部を設ける、端部の断面を多角形とするなどの方向検出用マーカーを設けることができる。
【0020】
本発明のスキャンボディの樹脂部分以外を構成する金属としては、ステンレスあるいはチタン合金が好ましい。ステンレス材、チタン合金は医療用、歯科用に用いられているものから制限なく選択される。
【0021】
本発明のスキャンボディは、樹脂部分と金属部分が上記条件を満たすように配置されていれば、全体の形状は制限されない。本発明のスキャンボディの高さ、直径などは、フィクスチャーの形状に応じて様々に調節される。
【0022】
本発明のスキャンボディの金属部分とフィクスチャーとが金属製ねじを介して連結する。このねじ、本発明のスキャンボディの金属部、フィクスチャーが同種の金属で構成されることが望ましい。本発明のスキャンボディとフィクスチャーのねじ留め形態は、フィクスチャーの形状に合わせて適宜設計することができる。一般的な形態はステンレス製ピンとチタン合金製スクリューの組み合わせである。この場合、ステンレス材としてはボルト、ナット用に普及しており加工性が良好なもの、例えばＪＩＳ ＳＵＳ３０３が好ましく、チタン合金としては医療用として普及しており高強度のもの、例えばＪＩＳ６０種（いわゆる６−４チタン）が好ましい。
【0023】
図４、図５、図６に、様々な形状の本発明のスキャンボディの例を示す。図６に示されたスキャンボディでは方向検出のために樹脂部分に切り欠け部が設けられている。何でもスキャンボディとフィクスチャーの連結部品は省略されている。
【0024】
（デジタル印象採取）本発明のデジタル印象採取方法は、本発明のスキャンボディを光学スキャンして三次元像データを作成する工程と、得られた光学スキャンデータを利用して仮想の義歯像を作成する工程を含む方法である。
【0025】
本発明のデジタル印象採取方法を、図面を参照させて説明する。まず図７に示すように、患者の歯の欠損部（１２）の顎骨に埋められたフィクスチャー（３）に、これと対応する形状を有する本発明のスキャンボディ（８、９）をねじ止めして、スキャンボディの樹脂部分（８）を歯肉の外側に露出させる。歯肉の内部にあって見えない部分を点線で示す。フィクスチャー（３）とスキャンボディ（８、９）の内部にあるねじは省略している。
【0026】
次に、図８に示すように、レーザースキャナ（１３）を移動させながらスキャンボディ（８、９）とその周辺にレーザー光（１４）を照射し、スキャンボディ（８、９）とその周辺の表面を三次元的に読み取る。
【0027】
読み取られた位置情報は、図９に示すようにコンピュータ（１４）に送られて、スキャンボディとその周辺の三次元像データとして蓄積、出力される。この工程で、本発明のスキャンボディの樹脂部分のスキャンデータからは実際の形状に合致した精細な像が生成される。三次元データの取得が完了した後、スキャンボディ（８、９）はフィクスチャー（３）から取り外される。
【0028】
さらに図１０に示すように、蓄積されたデータを元に、コンピュータ処理で義歯の仮想形状（１５）が設計される。この工程で、仮想の義歯は、顎骨、フィクスチャーの傾き、周囲の歯の位置などの実際の三次元情報に基づく最適構造となるように設計されるため、義歯のユーザーそれぞれにカスタマイズされた義歯モデルが得られる。こうして設計された義歯形状が三次元像（デジタル印象）（１５）として表示される。こうして義歯作成のためのデジタル印象の採取が完了する。得られたデジタル印象が再現されるように、適当な材料を用いて義歯が作成される。
【実施例】
【0029】
図１１に示す、端部の材質の異なる以下の４種のスキャンボディをレーザースキャンして、得られた三次元印象の鮮明さを比較した。・Ａ（参考品）灰色（ベージュよりも暗色）に着色したＰＥＥＫ
・Ｂ（発明品）アイボリー色に着色したＰＥＥＫ
・Ｃ（対照品）表面をブラスト処理したステンレス（ＳＵＳ３０３）
・Ｄ（対照品）表面をブラスト処理していない光沢のあるステンレス（ＳＵＳ３０３）
【0030】
スキャンボディＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを光学スキャンして得られた三次元像を図１２（斜め上部からの立体視像）、図１３（真上からの立体視像）に示す。Ａでは上端部の輪郭は鮮明であるが、表面の一部分が表示されない。Ｂでは輪郭と表面の両方が鮮明である。 Ｃでは輪郭の一部、表面の一部が表示されない。Ｄではほとんどの部分の形状が再現されなかった。
【0031】
この結果から、本発明のスキャンボディがデジタル印象取得に有利であることが理解できる。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明のスキャンボディによって、義歯作成のための精度の高いデジタル印象を取得することができる。本発明のスキャンボディを用いたデジタル印象取得方法により、品質の高い義歯を効率よく作成することができる。
【符号の説明】
【0033】
１ 歯肉２ 歯が失われた部分
３ フィクスチャー
４ 義歯
５ アバットメント
６ ねじ
７ 顎骨
８ スキャンボディの樹脂からなる部分
９ スキャンボディの金属からなる部分
１０ ねじ
１１ 歯
１２ 歯の欠損部
１３ スキャナー
１４ コンピュータ
１５ 仮想の義歯の三次元像（義歯デジタル印象）
１６ 従来のスキャンボディ