JP2002523133A - 義歯をコンピューター制御で製造する方法 - Google Patents

義歯をコンピューター制御で製造する方法

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JP2002523133A JP2000565807A JP2000565807A JP2002523133A JP 2002523133 A JP2002523133 A JP 2002523133A JP 2000565807 A JP2000565807 A JP 2000565807A JP 2000565807 A JP2000565807 A JP 2000565807A JP 2002523133 A JP2002523133 A JP 2002523133A
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axis
lower jaw
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ルタート、ラルフ・ジー
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ギルバッハ・デンタル・ゲーエムベーハー
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、歯又は顎領域又は顎全体を、咬合又は切歯の接触状態を修復する為、義歯をコンピューター制御で製造する方法に関する。 【解決手段】 上顎及び下顎模型を製造し、上顎及び下顎模型の固定点又はこれら模型のベースプレートを咬合器の回転軸又はこれに関連した基準点に対し配置し、上顎及び下顎模型を、修復される歯又は顎領域又は顎の幾何学的形状の測定装置に設け、咬合器の回転軸又はこれに関連の基準点を表示すべく固定点を、測定装置の座標系に対し位置決めし、咬合器の回転軸及び基準点を計算に入れつつ、上顎模型及び下顎模型又はこれらの部分をデジタル化し、上顎及び下顎のデジタルデータを、咬合器の固定点の測定によりトランスファーされたデータに従い集め、ＣＡＤによって義歯を設計し、ＣＡＭによって義歯を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの歯又は顎領域あるいは顎全体を、特に、咬合の又
は切歯の接触状態を修復するために義歯をコンピューター制御で製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】
対応の方法はED 195 18 702 A1から読み取ることができる。この場合、まず、
光学的又は機械的センサー又は３次元カメラ付きの走査装置であってもよい測定
装置によって、修復されるべき歯の、又は歯の周辺の幾何学的形状を撮影して、
電子的に記憶する。第２段階では、画像を解釈する。第３の段階では、修復物を
設計する。次に、材料ブロックから義歯を製造するため、ＣＡＤによって得られ
たデジタル信号を、数値制御計算機（ＣＡＭ）に供給する。修復されるべき領域
の幾何学的形状の検出は歯科医用椅子のような治療場所でなされる。これに対し
、測定結果の評価及び義歯自体の製造は別の場所でもなされる。この場合、ＣＡ
Ｄ／ＣＡＭのタスクを中央コンピューターによって実行することができる。
【０００３】 しかし、対応の方法は、義歯の接触面の十分な形成を行なうことができないと
いう欠点を示している。むしろ、後処理がしばしば必要となる。
【０００４】 義歯を製造するためのＣＡＤ／ＣＡＭ技術が、EP 0 311 214 B1に記載のよう
に、用いられる。この場合、修復されるべき義歯の幾何学的形状を測定するため
に、歯科医によってプレパラートされた歯の３次元の写真を、患者の口中で製造
する。
【０００５】 フィリップ・ジャーナル７、２２７乃至２３５頁の「シセロ装置(Cicero-Syst
em)を用いてコンピューターで成形された義歯」という文献からは、固着してい
る修復物用の自動製造法が公知である。この場合、光学的測定、焼結技術及びコ
ンピューター支援の製造技術を用いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
明細書導入部に記載されたタイプの方法を、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術によって義歯
を容易な方法で製造することができるように、改善するという問題が、本発明の
基礎になっている。同時に、義歯の接触面が必要な個々の形状を有するので、後
処理が原理的に不要であることが保証されるべきである。頭蓋に関連する上顎の
位置が計算に入れられなければならない。特に、顎関節、顎関節の回転軸(蝶番
軸)及び関節小頭の運動路も含められる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載のように、この問題は、実質的に、上顎及び下顎の型を取り、上
顎模型及び下顎模型を製造し、この上顎模型及び下顎模型を、咬合器において、
患者の状況に対応する空間的な位置関係で、互いに配置すること、上顎模型及び
前記下顎模型の少なくとも２つの固定点をあるいはこれらの模型の複数のベース
プレートの１を、咬合器の回転軸に対し又はこの回転軸に関連した少なくとも２
つの基準点に対し配置すること、上顎模型及び下顎模型を、修復されるべき歯の
又は顎領域の又は顎の幾何学的形状を測定するための測定装置に設け、咬合器の
回転軸又はこの回転軸に関連の２つの基準点を仮想的に表示すべく、少なくとも
２つの固定点を、測定装置の座標系に対し所定の位置に位置決めすること、咬合
器の仮想の回転軸及び少なくとも２つの基準点を計算に入れつつ、上顎模型及び
下顎模型又はこれらの模型の部分をデジタル化すること、上顎及び下顎のデジタ
ルデータを、咬合器の固定点の、測定によってトランスファーされたデータに従
って、集めること、ＣＡＤによって義歯を設計すること、及び、ＣＡＭによって
義歯を製造すること、によって解決される。
【０００８】 特に、咬合器の回転軸(蝶番軸)に対する固定点の、又は咬合器の他の幾何学的
形状のデータの、知られた空間的な位置関係を、上顎並びに／もしくは下顎の模
型に接続されておりかつ測定装置の唯一の位置にのみ設けられる基準要素によっ
て、明確に測定装置にトランスファーし、従ってまた、咬合器の回転軸（蝶番軸
）の仮想の又は現実の基準点を、測定装置の又は測定されたデータの座標軸に対
し直接又は間接に割り当てることができること、が規定されている。
【０００９】 測定装置内での模型の或る任意な位置決めを行ない、咬合器に対する固定点を
、模型と共に測定されるか又は間接的に測定装置に対する模型の所定の位置を定
める外部基準要素によってデータ・レコードにトランスファーし、従ってまた、
咬合器の回転軸（蝶番軸）の仮想の又は現実の基準点あるいは咬合器の他の幾何
学的形状の大きさを、測定装置の又は測定されたデータの座標系に対し直接又は
間接に割り当てることができることが、好ましい。
【００１０】 或る実施の形態では、２つより多い固定点並びに／もしくは基準面を、咬合器
に対する模型の空間的な位置関係を限定するために用い、かくて、模型を測定装
置に移動する際に、咬合器に定められた位置を、咬合方向(２つの顎(模型)の歯
列の接触点)における模型の距離関係を含めて、上顎及び下顎のデータ・レコー
ドの空間的な位置関係へトランスファーすること、が規定されている。
【００１１】 本発明では、個々に形成された接触面を有する歯を製造するための従来の技術
を用いる。詳しくは、上顎模型及び下顎模型を製造し整列するために、熟達可能
であり広範囲に試験されている通常の歯科医用記録技術が用いられる。
【００１２】 修復物の幾何学的形状を測定するために、上顎模型及び下顎模型を、知られた
技術で測定する。咬合器の回転軸に対して例えば上顎模型を明確に配置すること
によって、従ってまた、下顎を上顎に整列することにより、すなわち、下顎模型
を咬合器の回転軸へ同様に明確に配置することにより、頭蓋に対する上顎の位置
を計算に入れることができ、複数の咬合領域を、それらの互いの空間的関係にお
いて、最適に倣い、処理することができる。上顎模型及び下顎模型を測定する際
に、咬合器の回転軸は仮想で存在する。それ故に、データの明確な割当は、接触
面の個々の形状を計算に入れつつ(unter Beruecksichtigung)、修復されるべき
歯又は顎領域の幾何学的形状の、最適の測定がなされる、という結果をもって、
与えられている。咬合器に対する２つよりも多い固定点又は基準面を利用するこ
とは、模型を測定装置に移す際に、咬合器に定められた位置を、咬合の方向(２
つの顎(模型)の歯列の接触点)における模型の距離関係を含めて、上顎及び下顎
のデータ・レコードの空間的な位置関係へトランスファーすることを、可能にす
る。
【００１３】 上顎模型及び下顎模型の測定の際に、咬合器の回転軸及び場合によっては他の
基準点又は基準面が仮想で存在することによって、修復物を計算するために、顆
路傾斜度並びに／もしくはベネット角並びに／もしくはフィッシャー角並びに／
もしくはサイド・シフトを計算に入れることができる。それ故に、最適な義歯が
製造可能である。
【００１４】 換言すれば、患者側では、従来の方法で処置される。同時に、コンピューター
制御の作業法の、すべての利点が用いられる。
【００１５】 固定点として、特に、上顎模型のベースプレートを用いる。修復されるべき歯
の及び歯の周辺の幾何学的形状を測定するために、ベースプレートを、咬合器及
び測定装置に明確に位置決めすることができる。上顎模型及び下顎模型の走査を
機械的並びに／もしくは光学的に行なうことができる。
【００１６】 デジタル化された対応の測定結果を、咬合器の回転軸（蝶番軸）あるいはこの
回転軸に関連の基準点に対する、上顎模型及び下顎模型の少なくとも２つの固定
点の、あるいは選択された基準点の、知られた空間的位置関係を用いつつ、咬合
器の回転軸（蝶番軸）又は咬合器の他の幾何学的形状のデータの、デジタル化さ
れて存在する仮想の基準点と、結び付け、続いて、かくて得られた数値に基づい
て、義歯を仮想で設計し、設計された義歯に対応するデジタル式信号を、ＣＡＭ
によって変換して、義歯を製造する。
【００１７】 幾何学的形状の測定のためにＣＣＤカメラを用い、上顎領域及び下顎領域の、
検知されるべき領域を、例えばストリップパターンで照射することが、特に規定
されている。他の方法、例えば、グレーコード方法、位相変換法、位相測定法又
は三角測定法(Triangulation)も同様に可能である。
【００１８】 本発明の他の詳細、利点及び特徴は、請求項から、これらの請求項から読み取
られる単独並びに／もしくは組合せの特徴から明らかであるのみならず、図面か
ら見て取れる好ましい実施の形態の、以下の記述からも明らかである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１及び３には良く知られた装置と、これらの装置によって実行される歯科医
用の記録技術とが原理的にのみ示されている。こうした記録技術を用いて、上顎
模型１２と、この上顎模型に対して下顎模型１４とが咬合器１０内で整列される
。このためには、例えば、通常の方法で、まず、型を取ることによって、模型用
ベースの付いた顎模型を作る。この顎模型が、咬合器１０に取り付けるために、
咬合器と取外し可能に結合されたベースプレート１６ａと石膏材料を介して結合
されるのは、適切な模型がバイトフォーク１８上に整列された後である。このバ
イトフォークは、図１に示した方式に従って、フェイス・ボウ２０によって、患
者の顎関節の回転軸(蝶番軸)を、例えば、患者の外耳道に回転自在に位置決めさ
れた装置によって、トランスファーする。
【００２０】 フェイス・ボウ２０を取り除いた後に、次に、下顎によって形成されておりか
つベースプレート１６ｂを有するカウンターバイトが、上顎模型１２へ整列され
る。
【００２１】 上顎模型１２が咬合器１０の回転軸２２へ明確に整列されているので、その結
果として、上顎模型１２と下顎模型１４との間の同様に明確な配置によって、下
顎模型１４も回転軸２２に対し明確に位置決めされている。
【００２２】 しかし乍ら、この点では、良く知られておりかつ熟達された記録技術が指摘さ
れる。同様なことは、下顎の可能な偏心運動に関しても該当する。それ故に、こ
の点について、既知の従来技術も参照するよう指摘する。
【００２３】 本発明では、修復されるべき歯の又は顎領域の又は顎の及び顎周辺の幾何学的
形状が測定装置２４によって測定されることが、規定されている。この場合、咬
合器１０の回転軸２２は、図５によって原理的に明らかにされるように、上顎模
型及び下顎模型の少なくとも２つの固定点又は選択された基準点と、咬合器(例
えばベースプレート)の回転軸(蝶番軸)との、あるいは、回転軸(蝶番軸)に関連
の基準点と、咬合器の回転軸(蝶番軸)との知られた幾何学的形状的な関係に基づ
いて、測定装置へ設けられ、前記固定点又は選択された基準点は回転軸に対する
知られた空間的位置関係にある。従って、実施の形態に見られるように上顎模型
１２を測定する場合に、咬合器１０の回転軸２２への従ってまた患者の顎関節の
回転軸(蝶番軸)へのデータの同時的な割当てがなされる。回転軸(蝶番軸)をトラ
ンスファーするために基準面(例えばベースプレート)を用いるとき、存続してい
る自由度（回転軸(蝶番軸)を中心とした回転）に従って模型の正確な配置が保証
される。他に、この自由度を、回転軸(蝶番軸)を中心とした回転の際に、「デー
タ・レコードのコンタクト」の解析によって、ソフトウェア技術で定めることが
できる。下顎の回転軸(蝶番軸)の上顎へのトランスファーは、義歯を設計するた
めに、測定によって得られかつデジタル化されたデータから、上顎に対する下顎
の運動路（顆路傾斜度、ベネット角、フィッシャー角、サイド・シフト）に関す
る個々の数値を、共に計算に入れることができること、を可能にする。
【００２４】 換言すれば、下顎模型１４及び上顎模型１２が互いに無関係に測定されるにも
拘わらず、仮想的に記録された回転軸２２に基づいて、上顎模型１２及び下顎模
型１４の空間的な配置がなされる。
【００２５】 複数の模型１２及び１４のうちの１と、回転軸２２又はこの回転軸に関連した
基準点との間の明確な関連が、更に、測定装置２４の座標系との明確な関連が与
えられていることのみが、決定的である。このことがベースプレート１６ａ，１
６ｂによってなされるのは好ましい。ベースプレートは、図４及び５に示された
測定装置２４の中で明確に位置決めされており、従ってまた、回転軸２２に対す
る又は咬合器の対応の基準点に対する明確な配置を可能にする。
【００２６】 図４及び５の実施の形態では、上顎模型１２は楔形のホルダー２６に設けられ
ており、修復されるべき歯の又は顎の領域に、例えばストリッププロジェクター
から放射されるストリップライトを当てる。例えばＣＣＤカメラ３０を用いて、
ストリップパターンの写像が測定され、例えば、ストリップパターンの歪みによ
って、深さの情報が得られる。
【００２７】 模型１２,１４を立体的に測定するために、ＣＣＤカメラ３０を軸Ｄ１を中心
に回転させることができる。これに対応して、模型１２を、軸Ｄ２を中心に回転
させる可能性もある。これらの処置によって、模型１２の立体的な幾何学的形状
の検出が可能である。
【００２８】 これに対応して、上顎模型１２に対する明確な配置に基づいて、同様に、咬合
器１０の、仮想的に共に検出された回転軸２２に対する明確な配置を整列後に示
している下顎模型１４が、測定される。
【００２９】 かくて検出された数値は、義歯を設計するために、ＣＡＤ装置によって処理さ
れる。続いて、義歯の製造が、通常の方法で、ＣＡＭ(計算機援用製造)を用いて
なされる。
【００３０】 上顎模型１２及び下顎模型１４を測定するための他の可能性、例えば立体写真
測定法、すなわち、光ガイドを有する従来のカメラ及び従来のフィルム材料を用
い、続いてデジタル化し、あるいは、ＣＣＤカメラによって各々のプレパラート
の写真を作成する(この場合、深さの情報を検出するためにストリップパターン
を写像することができる)方法が、同様に可能である。機械的なデジタル化は他
の測定可能性として挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 人間の上顎と下顎の間に位置決めされたバイトフォークを有するフェイス・ボ
ウの原理図を示している。
【図２】 上顎模型を咬合器に位置決めするための、図１から見て取れるフェイス・ボウ
を示している。
【図３】 可動結合された上顎模型及び下顎模型を有する、図２に基づく咬合器を示して
いる。
【図４】 測定装置に設けられた上顎模型の実施の形態を示している。
【図５】 咬合器の仮想の軸を有する図４に基づく測定装置を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの歯の領域又は顎領域あるいは顎全体を修復
    するために義歯をコンピューター制御で製造する方法において、 上顎及び下顎の型を取り、上顎模型及び下顎模型を製造し、この上顎模型及び
    下顎模型を、咬合器において、患者の状況に対応する空間的な位置関係で、互い
    に配置し、 前記上顎模型及び前記下顎模型の少なくとも２つの固定点をあるいはこれらの
    模型の複数のベースプレートの１を、前記咬合器の回転軸に対し又はこの回転軸
    に関連した少なくとも２つの基準点に対し配置し、 前記上顎模型及び下顎模型を、修復されるべき歯の又は顎領域の又は顎の幾何
    学的形状を測定するための測定装置に配置し、 前記咬合器の前記回転軸又はこの回転軸に関連の２つの基準点を仮想的に表示
    すべく、前記少なくとも２つの固定点を、前記測定装置の座標系に対し所定の位
    置に位置決めし、 前記咬合器の仮想の回転軸及び前記少なくとも２つの基準点を計算に入れつつ
    、前記上顎模型及び前記下顎模型又はこれらの模型の部分をデジタル化し、 上顎及び下顎のデジタルデータを、前記咬合器の前記固定点の、測定によって
    トランスファーされたデータに従って、集め、ＣＡＤによって義歯を設計し、 そして、ＣＡＭによって前記義歯を製造すること、を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記咬合器の前記回転軸(蝶番軸)に対する前記固定点の、又
    は前記咬合器の他の幾何学的形状のデータの、知られた空間的な位置関係を、前
    記上顎及び／又は下顎の模型に接続されておりかつ測定装置の唯一の位置にのみ
    設けられる基準要素によって、明確に前記測定装置にトランスファーし、従って
    また、前記咬合器の前記回転軸（蝶番軸）の仮想の又は現実の基準点あるいは前
    記咬合器の他の幾何学的形状のデータを、前記測定装置の又は測定されたデータ
    の座標軸に対し直接又は間接に割り当てることができること、を特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記測定装置内での前記模型の或る任意な位置決めを行ない
    、前記咬合器に対する前記固定点を、前記模型と共に測定されるか又は間接的に
    前記測定装置に対する前記模型の所定の位置を定める外部基準要素によって、デ
    ータ・レコードにトランスファーし、従ってまた、前記咬合器の前記回転軸（蝶
    番軸）の仮想の又は現実の基準点あるいは前記咬合器の他の幾何学的形状の大き
    さを、前記測定装置の又は前記測定されたデータの座標系に対し直接又は間接に
    割り当てることができること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ２つより多い固定点及び／又は基準面を、前記咬合器に対す
    る前記模型の空間的な位置関係を限定するために用い、かくて、前記模型を前記
    測定装置に移動する際に、前記咬合器に定められた位置を、咬合方向(２つの顎(
    模型)の歯列の接触点)における前記模型の距離関係を含めて、上顎及び下顎のデ
    ータ・レコードの空間的な位置関係へトランスファーすること、を特徴とする請
    求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記咬合器の前記仮想の回転軸又はこの回転軸に関連の基準
    点を計算に入れる、測定された、前記上顎模型及び／又は下顎模型の幾何学的形
    状を表わす信号の他に、義歯を設計すべく、顆路傾斜度及び／又はベネット角及
    び／又はフィッシャー角及び／又はサイド・シフトを含めること、を特徴とする
    請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記上顎模型及び／又は前記下顎模型から得られたデジタル
    化された測定結果を、前記咬合器の、デジタル化された数値に存する仮想の回転
    軸に割り当て、次に、義歯を仮想で設計し、設計された義歯に対応するデジタル
    信号を、義歯を製造すべく、ＣＡＭによって変換すること、を特徴とする請求項
    １乃至５のいずれか１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 固定点として、前記上顎模型のベースプレートを用いること
    、を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記上顎模型及び／又は前記下顎模型を機械的及び／又は光
    学的に走査すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記修復されるべき歯又は顎領域の幾何学的形状を測定する
    ために、ＣＣＤカメラを用いること、を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１
    に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記歯又は顎領域を測定するために、この歯又は顎領域に
    ストリップパターンを照射すること、を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１
    に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記修復されるべき歯又は顎領域の幾何学的形状を測定す
    るために、実体写真測量法を用いること、を特徴とする請求項１乃至１０のいず
    れか１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記蝶番軸をトランスファーするための機械的又は光学的
    の位置決め補助手段を用いること、を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記上顎模型及び前記下顎模型の測定されたデータ・レコ
    ードの、前記回転軸(蝶番軸)による割当ての、その割当ての後に存続する自由度
    を、上顎及び下顎のデータ・レコードのオーバーラップの解析又はＣＡＤソフト
    ウェアでのこれらのオーバーラップのグラフィック表示によって、限定すること
    、を特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の方法。
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