特許 7573614 カスタム歯内ドリルガイド、並びに、カスタム歯内ドリルガイドを製造するための方法、システム、及びコンピュータで読み取り可能な記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-17

(45)【発行日】2024-10-25

(54)【発明の名称】カスタム歯内ドリルガイド、並びに、カスタム歯内ドリルガイドを製造するための方法、システム、及びコンピュータで読み取り可能な記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   A61C 3/02 20060101AFI20241018BHJP

   A61C 5/40 20170101ALI20241018BHJP

   A61C 5/82 20170101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

A61C3/02 Z

A61C5/40

A61C5/82

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022536804

(86)(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-22

(86)【国際出願番号】 US2020065466

(87)【国際公開番号】W WO2021127083

(87)【国際公開日】2021-06-24

【審査請求日】2023-12-08

(31)【優先権主張番号】62/948,916

(32)【優先日】2019-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517264281

【氏名又は名称】デンツプライ シロナ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ショットン，ヴィンセント

(72)【発明者】

【氏名】ウィルキンソン，ケヴィン

【審査官】白土 博之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５１９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０２４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３０４３２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許第０３０１３２７３（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】特表２０１２－５１６７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｃ １／００－１９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物理ドリルガイドの製造用の仮想ドリルガイドを作成するための方法であって、前記方法は、
１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、
１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、
対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置することと、
前記１つ以上の管の取得された位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、
（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの少なくとも１つの特性、（ｉｉ）前記仮想歯科用ダムクランプの少なくとも１つの特性、及び／又は（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することと、
を含み、
前記仮想ドリルガイドは、製造される物理ドリルガイドが前記仮想ドリルガイドに対応するように設計され、
前記物理ドリルガイドは１つ以上の物理穴を有し、各物理穴は、（ｉ）前記１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び／又は（ｉｉ）前記１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際のガイダンスを提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成され、
前記１つ以上の物理穴は、それぞれ、前記仮想ドリルガイドの、配置された仮想バーの位置に基づいている、方法。

【請求項2】

前記１つ以上の配置された仮想バーの特性及び前記仮想歯科用ダムクランプの少なくとも１つの特性は、形状、サイズ、配向、及び位置を含む１つ以上の特性から選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１つ以上の仮想歯は、前記仮想ドリルガイドの単独の設計を可能にするべくデジタル３Ｄ表現からセグメント化される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記１つ以上の仮想バーは、前記１つ以上の仮想バーの切削端が管オリフィスのところに配置されるように回転及び平行移動させることによって配置される、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記仮想ドリルガイドは、単一の歯又は複数の隣接歯に着座するように構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記仮想ドリルガイドは自動的に設計される、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記仮想ドリルガイドは、少なくともユーザからの入力を使用して構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記仮想ドリルガイドは、仮想光源を受け入れるための仮想チャネルを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記仮想ドリルガイドは、仮想吸引システムへの接続のための仮想コネクタを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記仮想ドリルガイドは、複数の仮想歯科用ダムクランプに適応するように構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

歯内療法的な使用のための物理ドリルガイドを作製する方法であって、前記方法は、
１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、
１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、
対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置することと、
前記１つ以上の管の取得された位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、
（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの少なくとも１つの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの少なくとも１つの特性、及び／又は（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することと、
前記仮想ドリルガイドを使用して物理ドリルガイドを製作することと、
を含む、方法。

【請求項12】

コンピュータシステムによって実行されるときに、前記コンピュータシステムに、
１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、
１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、
前記１つ以上の管の取得された位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、
（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの少なくとも１つの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの少なくとも１つの特性、及び／又は（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することと、
製造される物理ドリルガイドが前記仮想ドリルガイドに対応するように前記仮想ドリルガイドを設計することと、
を含む手順を実行させるプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記物理ドリルガイドは１つ以上の物理穴を有し、各物理穴は、（ｉ）前記１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び／又は（ｉｉ）前記１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際のガイダンスを提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成され、
前記１つ以上の物理穴は、それぞれ、前記仮想ドリルガイドの、配置された仮想バーの位置に基づいている、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項13】

物理ドリルガイドの製造用の仮想ドリルガイドを作成するためのシステムであって、前記システムは、
１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得し、
１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得し、
対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置し、
前記１つ以上の管の取得された位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置し、
（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの１つ以上の特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの１つ以上の特性、及び（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成し、
製造される物理ドリルガイドが前記仮想ドリルガイドに対応するように前記仮想ドリルガイドを設計する、
ように構成されたプロセッサを含み、
前記物理ドリルガイドは１つ以上の物理穴を有し、各物理穴は、（ｉ）前記１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び／又は（ｉｉ）前記１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際のガイダンスを提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成され、
前記１つ以上の物理穴は、それぞれ、前記仮想ドリルガイドの、配置された仮想バーの位置に基づいている、システム。

【請求項14】

前記１つ以上の仮想バーは、前記１つ以上の仮想バーの切削端が管オリフィスのところに配置されるように回転及び平行移動させることによって配置される、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記仮想ドリルガイドは自動的に設計される、請求項１３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許仮出願第６２／９４８，９１６号の非仮特許出願である。

【0002】

本発明は、一般に、歯内ドリルガイドに関し、より詳細には、歯内治療を受けた歯内の管の開存性を確立する際に方向性を提供しながら、作製するアクセス開口部を減らす目的で、ドリルガイドを作製するための方法、システム、及びコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に関する。本発明はまた、ドリルガイドと、ドリルガイドで使用されるアクセサリの設計に関する。

【背景技術】

【0003】

歯内根管手技では、臨床医が歯の根管治療が必要であると判断すると、臨床医は、普通はおよそ２０００ＲＰＭ以上で回転する空気駆動の高速バーを使用して、歯にアクセス開口部を作製するプロセスを開始する場合がある。歯にアクセス開口部を作製する目的は、歯の根管から細菌を除去し、残存を防ぐために、臨床医が根管をシェーピングし、清掃し、塞ぐ（充填／シールする）のに十分な開口部及び経路（通常は直線的なアクセス）を提供することであり得る。

【0004】

歯に作製するアクセス開口部をより小さくすることで、歯の強度が高まる可能性があることを調査は示している。Ａｌｌｅｎ他による刊行物（Ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｔｏｏｔｈ ｔｒｅａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｉｎｉｍａｌｌｙ ｉｎｖａｓｉｖｅ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｏｎｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｃｃｅｓｓ： Ａ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｔｕｄｙ， Ｊ Ｃｏｎｓｅｒｖ Ｄｅｎｔ． ２０１８ Ｓｅｐ－Ｏｃｔ； ２１（５）： ５０５－５０９．）は、コンポジット充填による最小侵襲アクセス、コンポジット充填とクラウンによる最小侵襲アクセス、及びコンポジット充填とクラウンによる従来のアクセスを比較している。ここでは、１００Ｎの咬合荷重を適用したとき、コンポジット充填による最小侵襲アクセス（６．９８ＭＰａ）は、コンポジット充填とクラウンによる最小侵襲アクセス（１１．７９ＭＰａ）及びコンポジット充填とクラウンによる従来のアクセス（１６．８１ＭＰａ）と比べて、応力が顕著に低減している。

【0005】

Ｚｈａｎｇ他による刊行物（Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｅｎｄｏｄｏｎｔｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｖｉｔｉｅｓ ｏｎ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｆｉｒｓｔ Ｍａｘｉｌｌａｒｙ Ｍｏｌａｒ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ， Ｊ Ｅｎｄｏｄ． ２０１９ Ｍａｒ；４５（３）：３１６－３２１．）は、保存的歯髄腔の準備によって、歯内治療を受けた歯の破折抵抗性が高まる可能性があることを示している。頸部では、自然歯及び保存的歯髄腔と比較して、修正した歯髄腔及び従来の歯髄腔では、より大きな応力集中領域が見られた。

【0006】

アメリカ歯内療法学会（Ｅｎｄｏｄｏｎｔｉｃｓ： Ｃｏｌｌｅａｇｕｅｓ ｆｏｒ Ｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅ： Ａｃｃｅｓｓ Ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃａｎａｌ Ｌｏｃａｔｉｏｎ： Ｓｐｒｉｎｇ ２０１０）によれば、特定の歯の根管オリフィスの数は、治療開始前に分からない場合がある。「Ｘ線写真は有用であり、根の数を示すこともあるが、根管オリフィスの数又は位置を特定できないことが平均して挙げられている。」（４頁）。オリフィスの数とオリフィスの位置は、対称性の法則１、対称性の法則２、色の変化の法則、オリフィスの位置の法則１、及びオリフィスの位置の法則２を含む、臨床医のトレーニングに基づく場合がある（４～５頁）。

【0007】

いくつかの従来技術は、１つ以上の歯の解剖学的構造をデジタルスキャンし、デジタルスキャンをドリルガイドの作成に使用できるファイルフォーマットに変換し、ドリルガイドを作製し、ドリルガイドを使用してドリルを患者の解剖学的構造に対して適正に配向するプロセスを示している。これらの従来技術のほとんどは、歯科用インプラントの配置及び修復用のドリルガイドを作製するために用いられている。

【0008】

米国特許第９１３８２９９号は、歯のスキャン画像を撮って、管がどこにいくつあるかを臨床医が識別するのを支援し、ソフトウェアでアクセスキャビティを作成できるようにするために、歯内療法の目的でデジタルスキャンを使用することを具体的に説明している。さらに、作製する所望のアクセスキャビティに基づくカスタムメイドのジグを作製できることを説明している。この発明の制限は、ジグがどのように設計／作製されるか、ジグがどのように患者に取り付けられるか、及びジグがアクセス開口部を作製するための高速バーと併せて又は管の開存性をもたらすためのハンドファイルと併せてどのように用いられるかを説明も提供もしていないことである。さらに、歯の管への直線的なアクセスを強いることを明記しているが、臨床医が手技を行っているときにこれが歯の解剖学的構造との関係性においてどのように行われるかを開示していない。

【0009】

米国特許出願第２０１３／０１７１５８０号は、歯のアクセス開口部を作製するためのドリルガイドを設計するプロセスを説明している。この出願は、アクセス開口部を作製する際に高速バーを使用できるようにするための取付具の設計をどうするかが不十分である。さらに、この出願は、根管の開存性をもたらすためにハンドファイルが歯内にどのように配置されるかを開示していない。

【発明の概要】

【0010】

本発明は、清掃／シェーピング用の高速バー及びファイルを適正に配向するために解剖学的構造と適合するドリルガイドが作製され得るように、管が歯内にいくつあるかだけでなく、解剖学的構造に対するそれらの位置も歯科医が確実に知るための方法、システム、及びコンピュータ可読媒体を開示する。このプロセスの利点は、管が歯内のどこにあるかを知ることによって、比較的小さなアクセス開口部を達成して、修復プロセス中に強い歯冠をもたらすことができること、及び、管が歯内のどこにあるかを知ることによって、歯内手技の時間及び管を見落とす確率を減らすことができることであり得る。

【0011】

さらに、本開示は、歯に作製するアクセス開口部を最小にするためにドリルガイドがどのように作製され得るか、並びに、管の開存性を確立するためにハンドファイルを使用するときに歯科医／臨床医によってドリルガイドがどのように使用され得るかを開示する。

【0012】

本明細書での一態様において、本発明は、物理ドリルガイドの製造用の仮想ドリルガイドを作成するための方法であって、１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置することと、取得した１つ以上の管の位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの特性、及び（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することとを含み、仮想ドリルガイドに基づいて製造される物理ドリルガイドが、配置された仮想バーの位置に基づく１つ以上の物理穴を有するように、及び、（ｉ）１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び（ｉｉ）１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際の方向性を提供するために１つ以上の物理穴が物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成されるように仮想ドリルガイドが設計される、方法を提供し得る。

【0013】

本明細書での別の態様において、方法は、（ｉ）仮想ドリルガイドに基づいて物理ドリルガイドを製造するステップ、（ｉｉ）金属インサートを１つ以上の物理穴に配置し、物理ドリルガイドの金属インサート内に配置されたバーを使用して１つ以上の物理歯にアクセス開口部を作製するステップ、（ｉｉｉ）ハンドファイルスリーブを１つ以上の物理歯冠と接触するまで金属インサートの中に入れ、ハンドファイルを使用して１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立するステップ、（ｉｖ）１つ以上の配置された仮想バーの特性と歯科用ダムクランプの特性は、形状、サイズ、配向、及び位置を含む１つ以上の特性から選択される、（ｖ）１つ以上の仮想歯は、仮想ドリルガイドの単独の設計を可能にするべくデジタル３Ｄ表現からセグメント化される、（ｖｉ）１つ以上の仮想バーは、１つ以上の仮想バーの切削端が管オリフィスのところに配置されるように回転及び平行移動させることによって配置される、（ｖｉｉ）仮想ドリルガイドは、単一の歯又は複数の隣接歯に着座するように設計される、（ｖｉｉｉ）仮想ドリルガイドは自動的に設計される、（ｉｘ）仮想ドリルガイドは、少なくともユーザからの入力を使用して設計される、（ｘ）仮想ドリルガイドは、光源を受け入れるためのチャネルを有するように設計される、（ｘｉ）仮想ドリルガイドは、吸引システムに接続するためのコネクタを有するように設計される、（ｘｉｉ）仮想ドリルガイドは、複数の仮想歯科用ダムクランプに適応するように設計される、のうちの１つ以上の組み合わせをさらに含み得る。

【0014】

本明細書での一態様において、本発明は、歯内療法的な使用のための物理ドリルガイドを作製する方法であって、１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置することと、取得した１つ以上の管の位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの特性、及び（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することと、仮想ドリルガイドを使用して物理ドリルガイドを製作することとを含む、方法を提供し得る。

【0015】

本明細書でのさらに別の態様において、本発明は、物理ドリルガイドであって、それぞれ第１の表面で始まり、物理ドリルガイドの本体を通り、第１の表面とは反対側の第２の表面まで延びる、１つ以上の穴を備え、ドリルガイドは、１つ以上の物理バーと１つ以上の歯科用ダムクランプに適応するように、及び、１つ以上の歯にフィットするように寸法設定され、１つ以上の穴の寸法は、（ｉ）１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び（ｉｉ）１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際の方向性を提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成される、物理ドリルガイドを提供し得る。

【0016】

本明細書でのさらなる態様において、本発明は、コンピュータシステムによって実行されるときに、コンピュータシステムに、１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得することと、１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得することと、取得した１つ以上の管の位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置することと、（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの特性、及び（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成することと、仮想ドリルガイドに基づいて製造される物理ドリルガイドが、配置された仮想バーの位置に基づく１つ以上の物理穴を有するように、及び、１つ以上の物理穴が、（ｉ）１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び（ｉｉ）１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際の方向性を提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成されるように、仮想ドリルガイドを設計することとを含む手順を行わせるプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供し得る。

【0017】

本明細書でのまた別の態様において、本発明は、物理ドリルガイドの製造用の仮想ドリルガイドを作成するためのシステムであって、１つ以上の物理歯のデジタル３Ｄ表現を取得し、１つ以上の管の位置をデジタル３Ｄ表現で取得し、対応する物理歯科用ダムクランプの所望の位置及び／又は配向に基づいて仮想歯科用ダムクランプをデジタル３Ｄ表現で配置し、取得した１つ以上の管の位置に基づいて１つ以上の仮想バーをデジタル３Ｄ表現で配置し、（ｉ）１つ以上の配置された仮想バーの特性、（ｉｉ）仮想歯科用ダムクランプの特性、及び（ｉｉｉ）１つ以上の仮想歯の解剖学的構造、に基づいて仮想ドリルガイドを作成する、ように構成されたプロセッサを含み、仮想ドリルガイドに基づいて製造される物理ドリルガイドが配置された仮想バーの位置に基づく１つ以上の物理穴を有するように、及び、１つ以上の物理穴が（ｉ）１つ以上の物理歯内の１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び（ｉｉ）１つ以上の物理歯内の管の開存性を確立する際の方向性を提供するために物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成されるように仮想ドリルガイドが設計される、システムを提供し得る。

【0018】

本明細書での別の態様において、システムは、（ｉ）プロセッサはさらに、仮想ドリルガイドに基づいて物理ドリルガイドを製造するように構成される、（ｉｉ）１つ以上の仮想バーは、１つ以上の仮想バーの切削端が管オリフィスのところに配置されるように回転及び平行移動させることによって配置される、（ｉｉｉ）仮想ドリルガイドは自動的に設計される、のうちの１つ以上の組み合わせをさらに含み得る。

【0019】

例示的な実施形態は、本明細書で以下に提供される詳細な説明及び添付の図面からより十分に理解され、同様の要素は、同様の参照文字によって表され、これらは単なる例示として与えられ、したがって、本明細書での例示的な実施形態を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】本発明の一実施形態に係るシステムの高レベルブロック図表である。

【図1B】本発明の一実施形態に係る例示的な方法を示すフローチャートである。

【図2】治療される歯の３Ｄスキャン（例えばＣＢＣＴ）の図表である。

【図3A】本発明の一実施形態に係るＣＢＣＴスキャンのモデル／デジタル３Ｄ表現の斜視図である。

【図3B】本発明の別の実施形態に係るＣＢＣＴスキャンのモデル／デジタル３Ｄ表現の斜視図である。

【図4A】治療される歯の識別を例示する３Ｄモデルの斜視図である。

【図4B】治療される歯の識別を例示する３Ｄモデルの別の斜視図である。

【図4C】本発明の一実施形態に係る識別された治療される歯の斜視図である。

【図4D】本発明の別の実施形態に係る識別された治療される歯の斜視図である。

【図4E】本発明の別の実施形態に係る識別された治療される歯の斜視図である。

【図5】物理歯の斜視図を示す。

【図6】歯のμＣＴスキャンを示す。

【図7A】３Ｄモデルの歯に配置された歯科用ダムクランプを示す３Ｄモデルの斜視を示す。

【図7B】歯に配置された歯科用ダムクランプを示す３Ｄモデルの斜視図を示す。

【図7C】歯に配置された歯科用ダムクランプを示す物理歯の斜視図を示す。

【図7D】図７Ｃの別の斜視図を示す。

【図8A】本発明の例示的な実施形態に係るバーの配向を例示する３Ｄモデルの斜視図である。

【図8B】本発明の別の例示的な実施形態に係るバーの配向を例示する３Ｄモデルの斜視図である。

【図8C】本発明の別の例示的な実施形態に係るバーの配向を例示する３Ｄモデルの斜視図である。

【図8D】本発明の別の例示的な実施形態に係るバーの配向を例示する３Ｄモデルの斜視図である。

【図9A】本発明の例示的な実施形態に係る仮想３Ｄガイドを示す斜視図である。

【図9B】本発明の例示的な実施形態に係る仮想３Ｄガイドを示す斜視図である。

【図9C】本発明の例示的な実施形態に係る仮想３Ｄガイドを示す別の斜視図である。

【図9D】本発明の別の例示的な実施形態に係る別の仮想３Ｄガイドを示す斜視図である。

【図9E】本発明の例示的な実施形態に係る仮想３Ｄガイドを示す斜視図である。

【図9F】本発明の例示的な実施形態に係る別の仮想３Ｄガイドを示す別の斜視図である。

【図9G】本発明の例示的な実施形態に係る別の仮想３Ｄガイドを示す別の斜視図である。

【図9H】本発明の別の例示的な実施形態に係る別の仮想３Ｄガイドを示す別の斜視図である。

【図10A】本発明の一実施形態に係るカスタムドリルガイドを例示する斜視図である。

【図10B】本発明の一実施形態に係るカスタムドリルガイドを例示する斜視図である。

【図10C】本発明の一実施形態に係るカスタムドリルガイドを例示する斜視図である。

【図10D】本発明の一実施形態に係るカスタムドリルガイドを例示する斜視図である。

【図11A】再使用可能な金属インサートを例示する斜視図である。

【図11B】再使用可能な金属インサートを例示する別の斜視図である。

【図11C】再使用可能な金属インサートを例示する別の正面図である。

【図11D】再使用可能な金属インサートを例示する別の正面図である。

【図11E】再使用可能な金属インサートを例示する斜視図である。

【図12A】高速バーを例示する正面図である。

【図12B】高速バーを例示する別の正面図である。

【図13A】歯のアクセス開口部の作製を示すスケッチである。

【図13B】歯のアクセス開口部の作製を示す別のスケッチである。

【図13C】歯のアクセス開口部の作製を示す別のスケッチである。

【図14】アクセス開口部の作製後の歯のＣＴスキャンを示す正面図である。

【図15】アクセス開口部を備えた歯の上面図である。

【図16A】ハンドファイルとハンドファイルのためのガイドを例示する側面図である。

【図16B】ハンドファイルとハンドファイルのためのガイドを例示する別の側面図である。

【図17A】ハンドファイルをドリルガイドと共に使用するプロセスを例示するスケッチである。

【図17B】ハンドファイルをドリルガイドと共に使用するプロセスを例示する別のスケッチである。

【図17C】ハンドファイルをドリルガイドと共に使用するプロセスを例示する別のスケッチである。

【図18】開存性をもたらした後の歯のＣＴスキャンを示す図表である。

【図19】シェーピング後の歯のＣＴスキャンを示す図表である。

【図20】充填後の歯のＣＴスキャンを示す図表である。

【図21】定位置で充填された充填歯を示す斜視図である。

【図22A】本発明の代替的な実施形態の斜視図である。

【図22B】本発明の代替的な実施形態の別の斜視図である。

【図22C】本発明の代替的な実施形態の別の斜視図である。

【図23A】本発明の代替的な実施形態の斜視図である。

【図23B】本発明の代替的な実施形態の別の斜視図である。

【図23C】本発明の代替的な実施形態の別の斜視図である。

【図23D】本発明の代替的な実施形態の別の斜視図である。

【図24A】本発明のまた別の代替的な実施形態の斜視図である。

【図24B】本発明のまた別の代替的な実施形態の斜視図である。

【図24C】本発明のまた別の代替的な実施形態の斜視図である。

【図24D】本発明のまた別の代替的な実施形態の斜視図である。

【図25】本発明の例示的な実施形態に係るコンピュータシステムのブロック図表である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面での異なる図は、同じ構成要素を識別するために同じであり得る少なくともいくつかの参照番号を有し得るが、そのような各構成要素の詳細な説明は、各図面に関連して以下に提供されない場合がある。

【0022】

本明細書で説明される例示的な態様によれば、歯内治療を受けた歯内の管の開存性を確立する際に方向性を提供しながら、作製するアクセス開口部を減らす目的で、物理ドリルガイドを作製するための方法、システム、及びコンピュータで読み取り可能な記憶媒体が提供される。本発明はまた、物理ドリルガイドに関する。

【0023】

カスタムドリルガイドを製造するためのシステム及び方法

【0024】

本発明は、カスタムドリルガイド１０００（図１０Ａ）を製造するための図１Ａに示すようなシステム１を提案する。カスタムドリルガイドは、例えば、ミリング、研削などの除去製造、並びに、３Ｄプリンティングなどの付加製造、又は仮想設計を物理的形態に変換する他の任意の方法を使用して製造される、物理ドリルガイドであり得る。より詳細には、これはコンピュータシステム１００のＣＡＤ／ＣＡＭシステム２０６を使用して製造することができる。一実施形態において、支援ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２０６はまた、後述する設計プロセスのうちのいくつか又はすべてのためのソフトウェアを含み得る。別の実施形態において、ソフトウェアは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２０６から分離されていてもよい。システム１は、コンピュータシステム１００に接続されている又はコンピュータシステム１００から分離されている、イメージングユニット１０を含み得る。システム１のイメージングユニット１０は、コーンビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ）デバイス、マイクロコンピュータ断層撮影（μＣＴ）デバイス、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）デバイスなどの、歯のデジタルスキャン２００を作成するために使用される任意のデバイスであり得る。システム１はまた、バーのライブラリ１２００、歯科用ダムクランプのライブラリ、ハンドファイルのライブラリを含むデータベース２０２、及び／又は、それ以外の、歯内のアクセス及び／又は経路を作製するためのアクセサリのデータベース、ディスプレイユニット１２８、及び／又は入力ユニット１３０を含み得る。データベース２０２、入力ユニット１３０、及びディスプレイユニット１２８は、コンピュータシステム１００の一部であってもよく、又は、コンピュータシステム１００から分離されていてもよい。一実施形態において、システム１は、バー、歯科用ダムクランプ、及びハンドファイルの作製／設計を可能にし得る。

【0025】

コンピュータシステム１００は、入力ユニット１３０、データベース２０２、及びディスプレイユニット１２８と併せて、歯内治療を受けた歯内の管の開存性を確立する際に方向性を提供しながら、アクセス開口部１５００を提供する目的で、カスタム／物理ドリルガイド１０００を設計及び作製するために使用され得る。さらに、コンピュータシステム１００は、アクセス開口部１５００を作製する際にバー１２００（高速バーなど）を使用するとき及び管の開存性をもたらす際にハンドファイル１６００を使用するときの効果を確実なものにするべくカスタムドリルガイド１０００と共に用いられるアクセサリを配置及び配向するために使用され得る。いくつかの実施形態において、照明機能部と、一体化された吸引機能部が、カスタムドリルガイド１０００に設計されてもよい。

【0026】

図１Ｂは、本明細書での実施形態のうちの少なくともいくつかに係るプロセスＳ１００を示している。プロセスＳ１００は、物理歯冠５００（図５）にアクセス開口部１５００（図１５）を作製する目的で、具体的には歯内の各管６００（図６）の位置を突き止める目的で、さらには各管６００内のハンドファイル１６００を介して作業長までの開存性をもたらす目的で、カスタムドリルガイド１０００を作製するために用いられ得る。

【0027】

このプロセスでは、図１ＢのステップＳ１０１によって示されるように、臨床医は患者の歯／口腔をスキャンして３Ｄスキャン／画像を取得する。このスキャンは、根管治療が行われる口腔内の関心ある領域で実施される。３Ｄスキャンは、ＣＢＣＴ、ＭＲＩ、μＣＴ、及び／又はその他のイメージング技術を含み得る様々なイメージング技術を使用して実施され、歯又は歯のセットのデジタルキャラクタライゼーションが作成され、歯又は歯のセットのデジタルキャラクタライゼーションが、ＤＩＣＯＭ、ＨＬ７、ＩＨＥなどのフォーマットに変換される（ステップＳ１０２）。３Ｄスキャンは、スキャンの一部として根管の位置が突き止められるようなものであり得る。ここでは、根管は、治療される歯冠に関連して位置が突き止められる。

【0028】

関心ある領域（例えば根管治療する歯）のデジタル作成が得られると、コンピュータシステム１００を使用して、デジタルスキャン２００が、モデル／デジタル３Ｄ表現３００（ステレオリソグラフの．ｓｔｌ又は３Ｄ点群の．ｘｙｚなどのフォーマットを有する）に変換され（ステップＳ１０３）、インターフェースにインポートされ（ステップＳ１０４）、根管治療を受ける物理歯５００の管６００の対応する位置に特異的な仮想ドリルガイド９００を作成する際に用いられる。

【0029】

ここでは、臨床医は、コンピュータシステム１００を使用して、仮想歯科用ダムクランプ７００のライブラリにアクセスする。仮想歯４００が識別され、根管治療を受ける物理歯５００に対応するこの仮想歯４００に仮想歯科用ダムクランプ７００が配置及び配向され（ステップＳ１０５）、したがって、対応する物理歯科用クランプ７０１が根管手技のために配置されることになる。配置は臨床医が手動で修正することもできる。仮想歯科用ダムクランプ７００に対応する物理歯科用ダムクランプ７０１を使用して、歯科用ダム１００１を歯の定位置に保持することができ、また、ドリルガイドを歯に固定するために用いることもできる。

【0030】

次いで、仮想バー８０１のライブラリを含むデータベース２０２にアクセスして、仮想バー８０１が仮想歯４００内の各管６００のオリフィス８００に配向されるような様態（位置、角度など）で仮想バー８０１を配置する（ステップＳ１０６）。ここでは、治療される歯は、歯内の根管を識別するために「インテロゲート」される。これは、歯（象牙質、エナメルなど）と管（空隙スペース）との密度又はグレースケールの差異に基づいている。次いで、仮想バー８０１を管６００のオリフィスの位置に配置することによって、仮想バー８０１の位置が推奨される。ソフトウェアは、仮想バー８０１が互いに干渉するのを防ぎ（又は実質的に防ぎ）ながら最小のアクセス開口部１５００に最適化されるように前記仮想バー８０１を配置及び配向するための仮想バー８０１の推奨位置を有する。仮想バー８０１が推奨位置／角度に配置された後で、臨床医は、随意的に、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸内又はその周りで平行移動及び回転させることによって仮想バー８０１の配向を変えることができる。

【0031】

仮想バー８０１と仮想歯科用ダムクランプ７００の位置が確立されると、コンピュータシステムは、これらの構成要素／アクセサリの特性（仮想バー８０１、仮想歯科用ダムクランプ７００、及び周囲の歯の解剖学的構造の形状、サイズ、配向、及び位置などの特性）を組み込んだドリルガイド（仮想ドリルガイド９００）の設計を作成し、したがって、対応する物理構成要素／アクセサリの特性は、設計及び製造時にカスタムドリルガイド１０００の特性（例えば、サイズ、形状、配向など）に対して考慮に入れられたものとなる（ステップＳ１０７）。ここでは、仮想バー８０１と仮想歯科用及び／又はダムクランプ７００が仮想歯に配置される。仮想ドリルガイド９００はアルゴリズムによって設計され、アルゴリズムは、治療される歯冠と適合する及びその周りに固定されるように設計された治療される歯の周りの固定具設計を作成し、次いで、その固定具を歯科用ダムクランプに固定するように設計する。次いで、固定具の中に入れるバーのボリュームを差し引くことによって固定具の穴が作成される。

【0032】

仮想ドリルガイド設計が設計されると、デジタル出力ファイル（ステレオリソグラフィファイルの．ｓｔｌなど）をエクスポートし（ステップＳ１０８）、カスタムドリルガイド１０００を作製／製造する際に使用する（ステップＳ１０９）。ドリルガイドが製造又は３Ｄプリントされると、臨床医は金属スリーブ／インサート１１００（図１１Ａ）をドリルガイドの穴に配置する（ステップＳ１１０）。スリーブは、アクセス開口部を作製している間に回転及び移動しないように配置される。これを確実なものにするために、スリーブは、ドリルガイドの穴と適合するキー溝又はフラットなどの回転防止特徴を有するように設計され、また、さらに下がっていかないようにリング又はストップを頂部に有し得る。スリーブが上がっていくのを防ぐために、スリーブは、ドリルの底部で係合する圧縮可能なクリップを有し得る。当業者は、本明細書に照らして、同様の結果を達成するために他の設計が採用され得ることを認識するであろう。これにより、２０００ＲＰＭ以上で回転し得る高速バーがカスタムドリルガイド１０００と接触するのを防ぐことができる。バーがカスタムドリルガイド１０００と接触する場合、３Ｄプリントされた材料と接触するバー１２００の高速摩擦に起因して、前記カスタムドリルガイドの材料が溶けたり、歪んだりする可能性がある。これらの金属インサート１１００は、各手技後にインサートの滅菌（蒸気オートクレーブ）により再使用可能であり得る又は交換される／使い捨てであり得る。

【0033】

カスタムドリルガイド１０００の内部に金属インサートが配置されると、根管治療手技を開始することができる。ここで、臨床医は、仮想歯科用クランプ７００に対応する物理歯科用ダムクランプ７０１を歯科用ダム１００１と併せて患者の１つ又は複数の治療される歯に配置することができ（ステップＳ１１１）、この場合、物理歯科用クランプ７０１は、仮想歯科用クランプ７００がコンピュータシステム１００のソフトウェアで位置決め／配置されたのと同じ様態で配置及び配向される。次いで、臨床医は、根管治療を受ける歯にカスタムドリルガイドを配置する。

【0034】

ステップＳ１１２に示すように、カスタムドリルガイドが配置及び／又は固定されると、臨床医は、高速バーなどのバー１２００を使用して、物理歯５００内の各管６００のオリフィス８００へのアクセス開口部１５００を作製することができる。各管オリフィス８００のところにアクセス開口部１５００が作製されると、臨床医は、歯内の各管の開存性を確立する目的で、手動ステンレス鋼ハンドファイルを使用することができる。ここでは、開存性は、根尖孔の中で小さなファイルで再帰ファイリングすることによって管の頂端部が屑のない状態に維持される、管の準備技術と考えることができる。ハンドファイルを使用する際に、臨床医は、カスタムドリルガイド１０００の金属インサート１１００の内部にハンドファイルスリーブ１６０１を配置することができる。ハンドファイルスリーブ１６０１は、ハンドファイルスリーブ１６０１が歯冠と接触するようにドリルガイドの金属インサート内に配置される（ステップＳ１１３）。一実施形態において、ハンドファイルスリーブ１６０１は再使用可能である。別の実施形態において、ハンドファイルスリーブ１６０１は使い捨てである。

【0035】

次のステップの、ステップＳ１１４において、臨床医は、ハンドファイルを使用することによって歯の各管内の開存性を確立する。臨床医は、ハンドファイル１６００を使用しながら各管内の開存性を確立するプロセス中に根管長測定器を使用することがあり、根管長測定器は各管の作業長の測定に電気回路の概念を用いるため、ハンドファイルスリーブ１６０１は導電性材料から作製されないことが好ましい。金属製のハンドファイルスリーブは、根管長測定器の短絡又は不正確な読み取りを引き起こす可能性がある。ハンドファイルスリーブ１６０１の材料は、ポリフェニルスルホン（Ｒａｄｅｌ）、ポリエーテルイミド（Ｕｌｔｅｍ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの蒸気オートクレーブ可能なプラスチック材料から作製することができ、又は３Ｄプリント可能な材料から製造して使い捨てにすることができる。

【0036】

ハンドファイルスリーブ１６０１の目的は、ハンドファイルの位置が管オリフィスから逸脱するのを防ぐために、ハンドファイル１６００がドリルガイドの穴の中心にとどまるようにすることであり得る。臨床医が所定のハンドファイルサイズ（＃１０、＃１５など）までの各管の開存性を確立すると、臨床医は手技の機械化されたファイルプロセスを続行する準備ができた状態となる。次いで、臨床医は、管及び管の開口部の位置が確立されているので、機械化されたシェーピング、洗浄、及び充填プロセスのために、カスタムドリルガイド１０００を患者から除去することができる（ステップＳ１１５）。

【0037】

本発明の代替的な実施形態において、ユーザ／臨床医がカスタムドリルガイド１０００を製造する前に仮想ドリルガイド９００を単独で計画又は設計することができるように、モデル／デジタル３Ｄ表現３００の残りの部分から、１つ以上の歯が分離／セグメント化される。このようにして、仮想ドリルガイド９００を設計するために仮想バー８０１の位置をより明瞭に視覚化することができる。

【0038】

別の代替的な実施形態において、歯科用ダムクランプ、バー、ハンドファイルスリーブ、金属インサート、ハンドファイルなどの、処置手技で使用するためのアクセサリを、製造用のデジタル３Ｄ表現３００の寸法に基づいて、ソフトウェアで個々に設計することができる。

【0039】

カスタムドリルガイド

【0040】

カスタムドリルガイド１０００及びカスタムドリルガイド１０００を作成するプロセスＳ１００を、ここで図２～図２１、及び図１Ｂを参照してより詳細に説明する。説明されるステップのいずれか又はすべては、コンピュータシステムによって自動的に、臨床医によって手動で、又はこれらの任意の組み合わせによって実行される。

【0041】

図１１Ａに示すように、カスタムドリルガイド１０００は、それぞれ第１の表面１１０２で始まり、物理ドリルガイドの本体を通り、第１の表面１１０２とは反対側の第２の表面１１０３まで延びる、１つ以上の穴１１０１を含み得る。カスタムドリルガイド１０００は、１つ以上の物理バーと１つ以上の歯科用ダムクランプに適応するように、及び、本明細書に記載の１つ以上の歯にフィットするように寸法設定される。１つ以上の穴１１０１の寸法は、１つ以上の物理管へのアクセス開口部の作製を可能にするために及び（ｉｉ）治療される歯内の管の開存性を確立する際に方向性を提供するために、物理バーを所定の角度及び位置で受け入れるように構成される。仮想歯科用ダムクランプ７００に対応する物理歯科用ダムクランプ７０１を使用して、歯科用ダム１００１を定位置に保持することができ、また、カスタムドリルガイド１０００を歯に固定するために用いることもできる。これは、１つ以上の歯に取り付けられるように寸法設定されている仮想歯科用ダムクランプ７００上の仮想アーム７０４及び仮想ヘッド７０５の存在を通じて設計段階で達成される。仮想歯科用ダムクランプ７００が占めるスペースは、仮想ドリルガイド９００から前記スペースを差し引くことなどによって、仮想ドリルガイド９００を作成するときに考慮に入れることができる。仮想ドリルガイド９００は、治療（高速バーでの手技など）中に対応するカスタムドリルガイド１０００が移動せずに１つ以上の歯にしっかりと固定されるように、仮想アーム又はヘッドなどの仮想歯科用ダムクランプ７００の部分と係合するように設計することができる。カスタムドリルガイド１０００と物理歯科用ダムクランプ７０１のヘッド７０５ａ又はアーム７０４ａ又は他の任意の部分との様々な形態の係合が達成可能である。例えば、図１０Ａ～図１０Ｂでは、カスタムドリルガイド１０００のヘッドスロット１００２は、カスタムドリルガイド１０００を歯に固定するために、物理歯科用ダムクランプ７０１のヘッド７０５ａを受け入れるように寸法設定される。図１０Ｄでは、カスタムドリルガイド１０００の延長部１００３は、物理歯科用ダムクランプ７０１のアーム７０４ａと係合するように寸法設定される。

【0042】

そのスキャンが図６に示されている、口蓋管６０２、遠位（遠位頬側）管６０３、近心頬側管１ ６０４、及び近心頬側管２ ６０５を含む４つの管を有する下顎臼歯５０１などの歯５００（図５）を使用して、カスタムドリルガイド及びプロセスをさらに説明する。

【0043】

図２は、患者のＣＢＣＴ（コーンビームコンピュータ断層撮影）スキャンなどのスキャンを実行するときに提供される出力の例を示している。このデジタルスキャン２００は、図３Ａに示すような下顎の３Ｄ表現などのモデル／デジタル３Ｄ表現３００に変換することができる。前記モデル／デジタル３Ｄ表現３００は、例えば、図３Ａに示すようなｓｔｌフォーマット又は図３Ｂに示すような点群フォーマットなどであり得る。

【0044】

図４Ａ～図４Ｅは、様々な形態で識別された下顎臼歯５０１を示している。具体的には、図４Ａ～図４Ｂは、下顎のモデル／デジタル３Ｄ表現３００を示しており、前記モデル／デジタル３Ｄ表現３００は、下顎臼歯５０１を表す仮想歯４００を含む。図４Ｃ～図４Ｄに示すようなデジタル画像出力メッシュファイル４０１、４０２（ステレオリソグラフィフォーマット、点群フォーマットなど）を、コンピュータシステム１００のソフトウェアにインポートすることができ、ソフトウェアは、歯４０３（図４Ｅ）及び歯内の管６００の修正された仮想形態も表示することができる。管は、点群フォーマット及び．ｓｔｌフォーマットで見ることができる。これらはまた、充填なしの管を見るためにＳＴＥＰ、ＩＧＥＳなどのソリッドモデリングフォーマットに変換することもできる。

【0045】

図６に示す例示的な実施形態において、下顎臼歯５０１のμＣＴ画像６０１（又はＣＢＣＴ画像、ＭＲＩ画像などの他の画像）は、内部の管形態が外側の歯の解剖学的構造との関係性においてどこにあるかを示すことができる。

【0046】

図７に示すように、カスタムドリルガイド１０００を製造する際に用いられ得る仮想ドリルガイド９００を作成するために、図７Ａ及び図７Ｂに示すように仮想歯科用ダムクランプ７００を仮想歯４００に（手動で又は自動的に）配置することができる。この配置は、下顎臼歯５０１上の対応する物理歯科用クランプ７０１の位置と一致又は実質的に一致するように行うことができる（図７Ｃ～図７Ｄ）。図７Ａ～図７Ｄは、物理歯５００（下顎臼歯５０１）に対する、ソフトウェアでの歯科用クランプの位置と、対応する物理歯科用ダムクランプ７０１の実際の位置との比較を示している。

【0047】

図８Ａは、仮想歯科用ダムクランプ７００が歯に配置されると、仮想バー８０１がライブラリから選択され、それらはそれぞれ、事前定義されたアルゴリズムに基づくソフトウェアによって自動的に配置される、及び／又はさらに、（例えば、それらをＸ、Ｙ、及びＺ平面内で回転及び平行移動させることを通じて）ユーザによって配置されることを示しており、仮想バー８０１の切削端は、歯の各管オリフィス８００（図８Ｃ～図８Ｄ）のところに位置決めされ、アクセス開口部１５００のサイズを最小にするように配向される。より詳細には、アクセス開口部１５００は、臨床医がハンドファイル及び歯科用ドリルを根管のオリフィスの中に配置及び位置決めすることを可能にするために歯冠から除去されたスペースであり得る。その目的は、根管のオリフィスへのハンドファイル及び歯科用ドリルの位置決め及び配置を提供するのに十分に大きいが歯冠から材料が不必要に除去されるほど大きくない、１つ以上のアクセス開口部１５００を作製することであり得る。

【0048】

仮想バー８０１の位置及び配向が決定されると、仮想ドリルガイド９００を作成することができる。これは、例えば、患者の口腔の寸法を考慮に入れ、患者の口腔を開いたままにし、さらにバー、ハンドファイル、及びドリルがドリルガイドに入ることを可能にするべく、ドリルガイドに必要な材料の厚さ及びドリルガイドの頂部の高さ要件を考慮に入れることによって達成することができ、すなわち、１つ以上の配置された仮想バーの特性、仮想歯科用ダムクランプの特性、及び／又は１つ以上の仮想歯の解剖学的構造を、仮想ドリルガイド９００を作成するために考慮に入れることができる。

【0049】

この仮想ドリルガイド９００は、入力ユニット１３０及びディスプレイユニット１２８を使用して設計することができる。図９Ａ～図９Ｈは、仮想ドリルガイド９００の設計の例を示している。図９Ａ～図９Ｃは、例えば患者の下顎に着座し得る仮想ドリルガイド９００を示しており、図９Ｄ～図９Ｈは、患者の下顎臼歯などの単一の歯に着座し得る別の仮想ドリルガイドの設計を示している。一実施形態において、仮想ドリルガイド９００、９０１の設計は自動とすることができ、製造されたカスタムドリルガイド１０００が１つ又は複数の物理歯上に固定され（しかし取り外し可能である）、まっすぐな物理バーに対する適正な配向にドリルガイド内に（貫通して延びる）穴１１０１（図１１Ａ）を有することを保証するために、仮想バー８０１及び仮想歯科用ダムクランプ７００の位置を考慮に入れることができる。例示的な実施形態において、仮想ドリルガイド９００の穴（仮想バー８０１が配置される）は、バーが配置されるスペースを差し引くこと（すなわち、仮想ドリルガイド９００と仮想バー８０１との間のボリュームの除去）によって作成される。さらに、歯科用ダムクランプを配置するために必要なスペースが、仮想ドリルガイド９００から差し引かれる。もちろん、仮想ドリルガイドを作成する他の方法が、本明細書を読んだ後に認識されるであろう。

【0050】

ドリルガイドの設計が完了すると、ドリルガイドの設計を、製造／生産のために送信／通信できるフォーマット（例えば、ステレオリソグラフィ）にエクスポートすることができる。

【0051】

図１０Ａ～図１０Ｄ、並びに、図９Ａ～図９Ｃ、及び図１１Ａは、カスタムドリルガイド１０００、１０００ａの例と、それらが患者の１つ以上の歯にどのように取り付けられるかを示している。例えば、図１０Ｄに示すように、カスタムドリルガイド１０００ａの両方の側部に２つの延長部１００３が存在し、これらは物理歯科用ダムクランプ７０１のアーム７０４ａの周りにフィットする。図１１Ｂでは、カスタムドリルガイド１０００の後部から２つの他の延長部１１０４が存在し、そこに患者の顎が置かれ、前記カスタムドリルガイド１０００が定位置に保持される。図９も、これらの２つの他の延長部１１０４を示している。

【0052】

製造後に、プリントされたガイドの様々な図を示す図１１Ａ～図１１Ｅに示すように、高速歯科用バーがカスタムドリルガイド１０００、１０００ａに接触するのを防ぐために、仮想穴９０３に対応するドリルガイドの穴１１０１に金属スリーブ１１００を配置することができる。高速バーとドリルガイドが接触すると、ガイドの穴が溶けたり、歪んだりする可能性がある。

【0053】

図１２Ａ～図１２Ｂは、本発明で使用され得る例示的なバー１２００を示している。図１２Ｂは、図１２Ａの拡大図であり、多目的テーパ端切削バー１２０３及びラウンドサイド切削バー１２０４を例示している。本明細書での好ましい実施形態において、使用されるバー１２００の構造は、図１２Ａ～図１２Ｂの各バーからの特徴を組み合わせたものである。バーは、１２０４で示されるようにテーパ端切削バー１２０３のテーパの長さが短くなったものであり得る。端切削バーがこの用途に使用される理由は、バーをドリルガイドの中及び／又は内に前進させる際に、バーの端を歯冠の硬いエナメル質に貫入する及び切り込むためであり得る。サイド切削バーは、ドリルガイドと一緒に使用すると、歯冠の効率的な切削を達成できない可能性がある。バー１２００のテーパは、バー１２００がドリルガイド内の金属インサート１１００内の中心にとどまるように、可能な限り小さくする必要があり得る。バーが、ドリルガイド内の金属インサートより長く又は同じぐらいの長さにテーパしている場合、バーがドリルガイドの穴の中心にとどまることはより難しくなる可能性がある。例えば、バーのテーパ部分だけがドリルガイド内の金属インサート内にある場合、バーは、ドリルガイドの中心からずれる可能性があり、ドリルガイドの穴の中心に対して角度をなす可能性もある。これは、歯内の根管と位置が合っていないアクセス開口部が歯に作製されることになる。

【0054】

対応する物理歯科用ダムクランプ７０１が１つ以上の物理歯５００に配置されると、カスタムドリルガイド１０００、１０００ａを図１３Ａ～図１３Ｃに示すように配置することができ、次いで、臨床医は、歯内に管のオリフィス８００へのアクセス開口部１５００を作製するべく、ドリルガイドの内部に高速バーを前進させることに進むことができる。

【0055】

図１４は、歯内にアクセス開口部１５００が作製された後の下顎臼歯５０１のμＣＴスキャンを示している。

【0056】

図１５は、下顎臼歯５０１の歯冠の上面図であり、作製されたアクセス開口部１５００のサイズを示している。歯内の各管６００の位置を突き止めるべくアクセス開口部１５００が高速バーで作製されると、臨床医は、手動ステンレス鋼ハンドファイルなどのハンドファイル１６００を使用して、管６００をシェーピングするために機械化されたファイルを使用できるように各管６００内の経路を作製することができる。ハンドファイル１６００をカスタムドリルガイド１０００と一緒に使用するために、ハンドファイルスリーブ１６０１を使用して、管のオリフィス開口部へのハンドファイルの中心性を維持するのを支援することができる。図１６Ａ～図１６Ｂは、ハンドファイルスリーブ１６０１と、それがハンドファイル１６００にどのようにフィットするかを示している。ハンドファイルスリーブ１６０１は、再利用のために滅菌可能な蒸気オートクレーブ可能な材料から、又は３Ｄプリントされた材料などの使い捨てプラスチックから作製することができる。ハンドファイルスリーブの材料は、臨床医が管の開存性及び各管の作業長を確立しているときにハンドファイルと併せて根管長測定器を使用できるようにするために、導電性ではないことが好ましい。ここでは、臨床医は、ハンドファイルスリーブ１６０１が歯冠と接触するように、ハンドファイルスリーブを、カスタムドリルガイド１０００内に配置された金属インサート１１００の中に配置する。次いで、臨床医は、ハンドファイル１６００をハンドファイルスリーブ１６０１の中に前進させることができ、これにより、図１７Ａ～図１７Ｃに示すように、ハンドファイル１６００は、管のオリフィスの中心に配置され、その中に入っていくことができる。

【0057】

図１８は、カスタムドリルガイド１０００とハンドファイルスリーブ１６０１を使用して＃１５サイズまでのＫ－Ｆｉｌｅｓ（商標）で各管が作製されている下顎臼歯５０１のμＣＴを示している。ハンドファイル１６００を使用して臨床医によって定義された所定のサイズまで管６００が作製されると、臨床医は１つ以上の歯からドリルガイドを除去することができる。機械化されたファイル、洗浄、及び充填を使用する残りのプロセスは、カスタムドリルガイド１０００を使用せずに実施される。

【0058】

図１９は、各管６００を２５．０７可変テーパサイズまでシェーピングした後にスキャンした下顎臼歯５０１のμＣＴを示している。次いで、超音波で活性化したＮａＯＣｌ及びＥＤＴＡを使用して下顎臼歯５０１を洗浄した。洗浄後に、ファイルの形状と適合するシーラ及びガッタパーチャポイントを用いるシングルコーン充填技術を使用して下顎臼歯５０１を充填した。

【0059】

図２０は、充填後の下顎臼歯５０１のμＣＴスキャンを示しており、図２１Ａ～図２１Ｂは、充填後の患者の口腔内の下顎臼歯５０１を示している。

【0060】

ここで図２２～図２３に移って、本発明のさらなる実施形態を説明する。図２２Ａ～図２２Ｃに示すように、カスタムドリルガイド１０００ｂは、治療中に口腔を照らすために、ＬＥＤ光源などの光源２２０２を受け入れるためなどの照明機能を組み込むためのチャネル２２０１、又は光源への接続部を有することができる。カスタムドリルガイドはまた、電源（図示せず）への接続部２２０３（絶縁ケーブル又はワイヤなど）も有することができる。接続部２２０３及び電源は、好ましくは、一実施形態においてカスタムドリルガイド１０００ｂに収容される。図２２Ｃに示す別の実施形態において、カスタムドリルガイド１０００ｂは、吸引システム（図示せず）に接続するためのコネクタ２２０４と、治療中に患者の口腔から液体又は屑を除去するための吸引機能を組み込むためのチャネル２２０５を有することができる。

【0061】

図２３Ａ～図２３Ｄは、カスタムドリルガイド１０００ｃのさらに別の実施形態を示している。これらの図面には、第２の仮想ドリルガイド９０２の設計が、別の仮想歯科用クランプ７０３とともに示されている。ここでは、特異的な歯科用ダムクランプを、第２の仮想ドリルガイド９０２と係合することができる。特異的な歯科用ダムクランプは、カスタムドリルガイド１０００ｃに適応する及びカスタムドリルガイド１０００ｃに取り付けられるように特異的に設計及び製造される。第２の仮想歯科用ダムクランプ７０３上の仮想アーム７０４は、Ｕ形タブ２３０１を通じて第２の仮想ドリルガイド９０２上の延長部１００３と係合することができる。カスタムドリルガイド１０００ｃ上の延長部１００３は、圧縮可能であり、クランプに配置されるときに圧縮され、次いで、カスタムドリルガイド１０００ｃをクランプに保持するべく解放される。これにより、カスタムドリルガイド１０００ｃを歯及びクランプにより容易に配置することができる。

【0062】

図２４Ａ～図２４Ｄには、別のカスタムドリルガイドに製造することができる第３の仮想ドリルガイド９００ｃが示されている。これらの図面は、ガイドの様々な斜視図を示している。第３の仮想ドリルガイド９００ｃに対応する第３の仮想歯科用ダムクランプ７０２は、治療中に第３の仮想ドリルガイド９００ｃを歯に保持するために、第３の仮想ドリルガイド９００ｃの孔２４００にフィットするように設計される。ここでは、図２４Ａ～図２４Ｂに示すように、複数の同様の又は異なる仮想歯科用ダムクランプ７０２を使用して複数の歯にクランプすることができる。この代替的な実施形態において、歯科用ダムクランプは、前記治療される歯の代わりに、治療される歯に隣接する歯に配置されてもよい。これにより、治療される歯との関係性において固定具の配向が適正になるようにする上で、臨床医により高い融通性が提供される。

【0063】

この説明に照らして、他の方法、プロセス、及び実施形態が提供された説明に照らして実装され得ることを当業者は理解するであろう。

【0064】

ドリルガイドを製造するためのコンピュータシステム

【0065】

図１ＢのプロセスＳ１００を説明したので、ここでは、本明細書での例示的な実施形態のうちの少なくともいくつかに従って使用することができるコンピュータシステム１００のブロック図表を示す図２５への言及を行う。この例示的なコンピュータシステム１００に関して様々な実施形態が本明細書で説明されるが、この説明を読んだ後に、他のコンピュータシステム及び／又はアーキテクチャを使用してどのように本発明を実装するかが当業者には明らかとなるであろう。

【0066】

コンピュータシステム１００は、ドリルガイドを設計及び／又は製造する際に使用することができるＣＡＤ／ＣＡＭシステム２０６を含み得る又はそれとは別個であり得る。コンピュータシステムはまた、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ１２２、ユーザインターフェース１２６、及び入力ユニット１３０を含み得る。入力ユニット１３０は、１つの例示的な実施形態において、製造のための仮想ドリルガイド９００を設計するべく、モニタなどのディスプレイユニット１２８と一緒に歯科医／臨床医によって使用される。本明細書での別の例示的な実施形態において、入力ユニット１３０は、タッチスクリーンインターフェースディスプレイ装置（図示せず）で使用される指又はスタイラスである。入力ユニット１３０は、代替的に、ジェスチャー認識デバイス、トラックボール、マウス、或いはキーボード又はスタイラスなどの他の入力デバイスであり得る。一例では、ディスプレイユニット１２８、入力ユニット１３０、及びコンピュータプロセッサ１２２は、集合的にユーザインターフェース１２６を形成する。

【0067】

コンピュータプロセッサ１２２は、例えば、中央処理ユニット、マルチプロセッシングユニット、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）などを含み得る。プロセッサ１２２は、通信インフラストラクチャ１２４（例えば、通信バス又はネットワーク）に接続することができる。本明細書での一実施形態において、プロセッサ１２２は、仮想ドリルガイド９００を作成する要求を受信し、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２０６及びデータベース２０２を使用して仮想ドリルガイド９００を自動的に作成する、又は作成を可能にする。プロセッサ１２２は、非一時的記憶装置に記憶された対応する命令をコンピュータで読み取り可能なプログラム命令の形態でロードし、ロードした命令を実行することでこれを達成することができる。

【0068】

コンピュータシステム１００は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）であり得るメインメモリ１３２をさらに含み、また、二次メモリ１３４を含み得る。二次メモリ１３４は、例えば、ハードディスクドライブ１３６及び／又はリムーバブルストレージドライブ１３８を含み得る。リムーバブルストレージドライブ１３８は、よく知られている様態で、リムーバブルストレージユニット１４０から読み出す及び／又はリムーバブルストレージユニット１４０に書き込むことができる。リムーバブルストレージユニット１４０は、リムーバブルストレージドライブ１３８によって読み出す及び書き込むことができる、例えばフロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、フラッシュメモリデバイスなどであり得る。リムーバブルストレージユニット１４０は、コンピュータで実行可能なソフトウェア命令及び／又はデータを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。

【0069】

さらに代替的な実施形態において、二次メモリ１３４は、コンピュータシステム１００にロードされるコンピュータで実行可能なプログラム又は他の命令を記憶する他のコンピュータ可読媒体を含み得る。このようなデバイスは、リムーバブルストレージユニット１４４及びインターフェース１４２（例えば、プログラムカートリッジ及びカートリッジインターフェース）、リムーバブルメモリチップ（例えば、消去可能プログラム可能な読出し専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）又はプログラム可能な読出し専用メモリ（「ＰＲＯＭ」））及び関連するメモリソケット、及びソフトウェア及びデータをリムーバブルストレージユニット１４４からコンピュータシステム１００の他の部分に転送することを可能にする他のリムーバブルストレージユニット１４４及びインターフェース１４２を含み得る。

【0070】

コンピュータシステム１００はまた、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステム１００と外部デバイスとの間で転送されることを可能にする通信インターフェース１４６を含み得る。そのようなインターフェースは、モデム、ネットワークインターフェース（例えば、イーサネットカード、無線インターフェース、インターネットを通じてホストされたサービスを提供するクラウドなど）、通信ポート（例えば、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ポート又はＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）ポート）、パーソナルコンピュータメモリカードインターナショナルアソシエーション（「ＰＣＭＣＩＡ」）インターフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを含み得る。通信インターフェース１４６を介して転送されるソフトウェア及びデータは、信号の形態であってもよく、通信インターフェース１４６によって送信及び／又は受信することができる電子、電磁気、光学、又は別のタイプの信号であってもよい。信号は、通信パス１４８（例えば、チャネル）を介して通信インターフェース１４６に提供することができる。通信パス１４８は、信号を搬送することができ、ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、電話回線、セルラーリンク、無線周波数（「ＲＦ」）リンクなどを使用して実装することができる。通信インターフェース１４６は、コンピュータシステム１００とリモートサーバ又はクラウドベースのストレージとの間でソフトウェア又はデータ又は他の情報を転送するために使用することができる。

【0071】

１つ以上のコンピュータプログラム又はコンピュータ制御論理をメインメモリ１３２及び／又は二次メモリ１３４に記憶することができる。コンピュータプログラムはまた、通信インターフェース１４６を介して受信されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータプロセッサ１２２によって実行されるときに、コンピュータシステム１００に本明細書に記載のいくつかの又はすべての方法を実行させる、コンピュータで実行可能な命令を含み得る。

【0072】

別の実施形態において、ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、リムーバブルストレージドライブ１３８、ハードディスクドライブ１３６、及び／又は通信インターフェース１４６を使用してコンピュータシステム１００のメインメモリ１３２及び／又は二次メモリ１３４にロードされてもよい。

【0073】

本明細書に記載の機能を実行するための他のハードウェア及びソフトウェア構成の実装は、この説明を考慮すれば当業者には明らかであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図9F】

【図9G】

【図9H】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図23D】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図24D】

【図25】