JP4755162B2 - インプラントを検出する方法 - Google Patents

Description

インプラント若しくはインプラントの支台（abutment）の上に設置されることになる歯科補綴部品（dental prosthesis parts）の製造中、若しくは歯科治療の計画中においては、インプラントの正確な位置が、歯又は顎のレスト（rest）と比較して、よく分からないという問題が定常的に生じる。

歯科治療計画のため、歯科補綴部材を製造するにあたっては、顎のギプス包帯のようなギプス包帯がしばしば作られる。このギプス包帯は、その後、顎の印象（impression）の中のインプラントの印象を有する。顎内のインプラント又は顎の印象内のインプラントの印象は、顎の印象の顎の内側の深くに配置されるので、通常検出するのが難しい。

しかしながら、インプラントの中又は顎の印象の中のインプラントの印象の中に計測部材を挿入し、計測部材と一緒に顎又は顎の印象を光学的又は機械的にスキャンし、検出された計測部材の位置及び方向から顎又は顎の印象内のインプラントの位置及び方向を推測することは可能である。

この目的のために、要求される精度で顎内のインプラントの位置及び方向を決定することを可能にするためには、高精密な計測部材の製造が必要とされる。

しかしながら、高精度の計測部材の製造は大幅なコスト増の原因となる。

本発明の目的は、可能な限り低コストで、高精度のインプラント又はインプラントの印象の検出を可能にすることである。

この目的は、請求項１に従ったインプラント検出方法、請求項８に従った計測部材の形状認識の方法、更に請求項１５に従った計測部材のセット、請求項１６に従った方法、及び請求項１７に従ったコンピュータ読取可能のデータ担体（data carrier）、によって解決される。

計測部材は、通常は高精度ではなく製造される方法で、使用される。これは、異なる計測部材の形状の大幅な偏差、若しくは所定の目標形状からの大幅な偏差をもたらす。これにより、計測部材は標準の形状から逸脱した個々の形状を有する。

このような計測部材を使用した場合でも、インプラント又はインプラントの印象の正確な検出を達成するべく、位置及び方向を検出するために、計測部材の個々の形状を表わすデータのセットが使用される。

このような方法を実行する前には、計測部材を例えば最初に計測することができる。計測部材の個々の形状は、この計測によって決定される。このことは、この工法が要求された精度を満たしている場合、例えばスキャンによって実行される。所望の精度は５μｍの範囲であるが、好適には２μｍ、更に好適には１μｍの範囲である。これは、計測部材の実際の形状は、計測部材の検出された形状から５μｍ、２μｍ、又は１μｍ以上は外れることはない、ということを意味している。

インプラントの位置及び方向を決定するために、このような計測部材が顎内のインプラントの中、又は顎の印象内のインプラントの印象の中に挿入され、この組み合わせが引き続いてスキャンされる。

通常、インプラントの位置及び方向の決定はコンピュータによって行われる。計測部材の個々の形状の複数のデータセットは、このようなコンピュータに保存することができる。使用者はまた、どのデータのセットが使用されるかという情報、例えばどの計測部材がスキャン過程の間に使用されるかをコンピュータに与える選択肢を有することができる。

全ての計測部材は僅かに異なる寸法を有しており、基本的に異なる形状である計測部材が供給されるため、計測部材の個々の形状を表わす、コンピュータ内に保存された使用可能なデータセットと比較する方法によって、得られたスキャンデータを保存されたデータのセットと比較することで、コンピュータがデータセットを検出することもまた可能である。

スキャン中に得られたデータと最も対応している、２つ、３つ又は４つのデータセットが自動的に決定されること、及び使用者がその後これらの２つ、３つ又は４つの使用された計測部材の個々の形状を表わすデータのセットを選択することもまた可能である。

個々の計測部材の相互間の識別が容易となるように、異なる計測部材には識別記号、例えば、数字、文字又はそれらの組み合わせが与えられ得る。

このタイプの識別もまた、スキャン手順の間に検出されることが可能であり、これにより、コンピュータ又はコンピュータ上のソフトウェアがそれによって使用されるべきデータのセットを決定するために、この識別を特定する。

顎内に１つ以上のインプラント又はインプラントの印象が存在する場合、それぞれのインプラント又はインプラントの印象の位置及び方向を決定するために、計測部材は引き続いて、異なるインプラント又はインプラントの印象の中に挿入されることもできる。

しかしながら、複数の計測部材が同時に使用され、その後、同時に又は次々にスキャンされることもまた、可能である。

計測部材の形状を決定する方法では、この部材は、少なくとも一部分がインプラント又はインプラントの印象の中に挿入され得る状態でスキャンされる。更に、インプラント又はインプラントの印象の中に計測部材を挿入した後にスキャンされ得る第２の部分が依然として視覚的に利用できるので、この部分がスキャンされる。この方法によって、計測部材の個々の形状を決定することが可能となる。

挿入されている計測部材及びインプラント又はインプラントの印象と機械的に接触している部分をスキャンする際、検出される部分のみを知ることで十分であるので、また、インプラント又はインプラントの印象の位置決定に関した２つの部分があるので、計測部材の全体形状を知ることは必要ではない。

インプラント及び／又はインプラントの印象に挿入される計測部材は、計測部材の個々の形状を表わすデータのセットと共に提供される。そのようなデータのセットは電子的形態、若しくはデータ担体、若しくはインターネット又はそれに似た方法でファイルとして電子メールによっても提供されることができる。

計測部材はインプラント又はその印象に挿入され得る部分を有し、この部分は回転対称構造である場合も回転対称構造で無い場合もある。

例えばブリッジ（bridge）のような付着物のために供給される複数のインプラントの場合は、支台又はその類の物が上部に設置されるインプラント及びその上部形状が、歯科治療を寸法的に限定しすぎることがないように、回転対称構造である場合が有利である。

しかしながら、もし、インプラントが単に１つの設置される歯科補綴部品、例えばクラウン若しくはそれに類する部品に提供される場合、歯科補綴部品のねじれを防止するためのそれぞれの部分において、インプラントが回転対称構造でない場合が有利である。それぞれの部分におけるそれぞれの計測部材が回転対称構造でない場合は、更に有利である。

挿入された状態でスキャンされるべき計測部材の部分は、好適には、少なくとも２個、３個、４個、６個、８個、１０個若しくはそれ以上の平坦面を有している。そのような平坦面はスキャンデータ内のソフトウェア、特に２つの平坦面の間のエッジによって、容易に検出される。球形状又は半球形状又は異なる形状、例えばピラミッド形の錐体、輪、溝、スリーブ若しくはそれに類する形状もまた、計測部材に容易に識別可能な形状をもたらすために使用することができる。

計測部材は支台、例えば支台面などを有することができ、挿入する際に計測部材がインプラントの上端と当接し、よって、計測部材の位置を規定することができる。この支台は好適には、インプラントの中に挿入される部分及び挿入された状態においてスキャンされた部分との間の移行部に設けられる。

異なる計測部材のセットには、同じタイプの計測部材、すなわち同じインプラントだが、例えば製造上の許容値の結果として僅かに異なる計測部材が含まれる場合もある。同じインプラントに対して異なる計測部材もまた、１つのセットで供給することもできる。しかしながら、この場合、計測部材は基本的に異なる形状を有する。例えば、ある計測部材は六角形形状のスキャンされる部分を有することができ、他の計測部材は三角形形状、四角形形状、又は五角形形状を有することができる。

計測部材のセットは異なるインプラントのための計測部材もまた含む場合がある。

スキャンデータのセットにおける、計測部材の一部分の位置及び方向は所定の方法で決定される。更に、インプラントの位置及び方向は計測部材の個々の形状を表わすデータのセットを使用することによって、スキャンデータのセット内で決定される。

この方法を実行するためのコンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能データ担体に保存されることができる。

本発明の実施形態は開示された図によって説明されるものとする。

図１は上部六角形状部分、及び円柱形状の下部分３を有する計測部材１を示している。円柱形状の部分３はインプラント又はインプラントの印象に挿入されるようになっており、六角形状部分２はスキャンのために設けられている。

例えばＤ１，Ｄ２及びＤ３の寸法、すなわち六角部分の側面が厳密に同一の長さ、若しくは数μｍの精度で同一の長さである計測部材は、非常に高価なものとなる。

それゆえ、図１に示されている計測部材においては、寸法Ｄ１，Ｄ２及びＤ３は同一の長さではなく、むしろ意図的に又は製造上の公差の結果として、変化している。

図１ｂは、表面４上に半球形要素が付加的に示された計測部材１を示しており、前記要素は計測部材の位置検出のため、及び／又は計測部材の認識のための働きをしている。半球形状は、これら３つの半球形（若しくは１個、２個、４個、５個又はそれ以上の数の半球形）のそれぞれの位置を正確に定めるための、それぞれに適合したソフトウェアを使用することで、スキャン中に正確に検出することが可能であり、正確に評価することが可能である。

部分２の断面形状は六角形である必要はない。楕円形、円形、三角形、長方形、レンズ形、五角形、八角形、多角形、又はその他不規則な形状であり得る。

図１ｃは部分２が三角形断面を有している計測部材１の実施例を示している。

断面は計測部材の軸に沿って一定である必要はなく、計測部材もまた頂点に向かってテーパ形状又は広がった形状をとることができる。スキャンするに当たっては、スキャンが不可若しくは困難となる停止部分の危険性を避けるため、頂点に向かうテーパ形状が好ましい。

図１ｃにおいては、上面４上に、数字２１が彫り込まれている。それは凹形状で形成されている。しかしながら、凸形状で形成することもできる。

数字２１は、任意の英数字の、又はその他（例えばバーコード）の計測部材１の認識記号を代表して表現するものである。

英数字識別のようなものの有利点は、一方では、使用者が容易に計測部材を識別でき、そしてコンピュータにそれぞれの識別を入力できることである。他方では、このような識別がスキャン工程中に直接検出することもでき、手動入力を必要とすること無く、コンピュータによって認識されることである。

図１ｃは更なる詳細を示しているが、部分２の形状と表面４のデザインは無関係である。

図１ｃは下部分３もまた回転対称構造でなくてもよい（図１ａ及び図１ｂに反して）ことを示している。図１ｃにおいては、このことはロッド３の平坦部６によってもたらされている。

それ以外の全ての形状は、インプラント内に設けられているので、部分３のために設けられ得る。

図２ａはモデルの形状を取る、顎の印象１０を示している。顎には実質的に歯が無く、残存歯部１１のみである。

範囲１１には２つの開口１２及び１３が見て取れ、これら開口の更に下方にはインプラントの印象が設置される。

図２ａに見て取れるように、これらの図２ａのインプラントの印象は視覚的なアクセスが難しく、これにより、この部分は顎の印象１０の簡単なスキャンによっては認識されることができないか、若しくはほとんど認識できないだけである。

図２ｂは、同じ顎の印象１０に２つの計測部材１ａ、１ｂが挿入されたことを示す図である。

図２ｂの組み合わせをスキャンすることによって、開口１２及び１３内のインプラントの位置及び方向が正確に定められ得る。

それぞれのスキャン工程、若しくはそれぞれのスキャンデバイスが図３に概略的に示されている。図２のスキャナは、例を挙げると、光学スキャナ１５である。光学スキャナ１５はスキャン光線１６によって、顎の印象１０の表面を直線形状１７にスキャンすることができる。他の光学センサー又は他の機械式スキャンヘッドもまた使用することができる。

スキャナ１５によって得られたデータは、コンピュータ１８に転送され、例えば画面１９上に表示され得る。

計測部材１ａの個々の形状を表わすデータのセット、及び計測部材１ｂの個々の形状を表わすデータのセットはコンピュータ１８に保存される。

スキャナ１５によって得られたデータのセット２０及びコンピュータ１８に保存されたデータのセット２１が残存歯部１１の形状を表わすデータのセットを得るために組み合わされ、加えて、インプラント２２の位置及び方向を定義する方法が図４に概略的に示されている。計測部材１ａの位置及び方向は、データのセット２０内で決定され、例えば六角形の異なる平坦面が検出され、よって、得られたスキャンデータがコンピュータ１８のデータのセット２１と比較することによって得られる。例えばマッチング法を用いて、データのセット２１はデータのセット２０の中に組み込まれることが可能である。このことは、データのセット２０と、計測部材１ａの第２部分３と対応するデータのセット２１の一部との間の関係を導く。この第２部分３の位置に関する情報によって、それぞれのインプラント２２の位置を参照することができる。

図３は、２つの異なる計測部材１ａ、１ｂが同時に挿入されていることを示す図である。しかしながら、スキャンするために最初に１つの計測部材１が開口１２の中に挿入され、続いて同じ計測部材を他の開口１３に挿入し、再度スキャンすることも可能である。その後のインプラントの位置及び方向の認識もまた可能である。

異なるスキャン工程中に検出されたデータは、より大きなデータのセットを形成するために、それぞれのマッチング法によってコンピュータ１８内で組み合わせられることができる。これにより、開口１２及び１３の２つのインプラントの相対位置を互いに、正確に定めることが可能となる。

計測部材の異なる変形例を示す図である。 計測部材の異なる変形例を示す図である。 計測部材の異なる変形例を示す図である。 計測部材の無い顎の印象を示す図である。 計測部材が挿入された顎の印象を示す図である。 顎の印象とスキャンデバイス及びコンピュータを示す図である。 インプラントの位置及び方向を検出していることを示す概略図である。

符号の説明

１ 計測部材
２ 六角形上部分
３ 下部分
４ 表面
５ 数字
６ 平坦部
１０ 顎の印象
１１ 残存歯部
１２ 開口
１３ 開口
１５ スキャナ
１６ スキャン光線
１７ 線形
１８ コンピュータ
１９ 画面
２０ データのセット
２１ データのセット
２２ インプラント

Claims (6)

1. 顎内のインプラント又は顎の印象内のインプラントの印象の検出方法であって、
   前記インプラントの中又は前記インプラントの印象の中に、計測部材を挿入するステップと、
   前記計測部材と共に、前記顎又は前記顎の印象をスキャンするステップと、
   前記顎又は前記顎の印象内の前記インプラントの位置及び方向を、得られたスキャンデータによって検出するステップと、
   を具備している方法において、
   位置及び方向の決定のために、前記計測部材の個々の形状を表わしているデータのセットが使用され、
   前記計測部材は、前記インプラント又は前記インプラントの印象の中に挿入することができる、少なくとも一部分、及び挿入の後でスキャンされ、前記計測部材の個々の形状を決定するような、少なくとも一部分において、前記顎又は前記顎の印象から独立してスキャンされることを特徴とする方法。
2. 前記スキャンは、前記計測部材の形状が５μｍ、好適には２μｍ、更に好適には１μｍ以下の精度で決定されるように実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記インプラント又は前記インプラントの印象の位置及び方向の決定は、前記計測部材の個々の形状を表わす複数のデータのセットの中から使用者によって情報を与えられたコンピュータによって行われることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
4. 前記インプラント又は前記インプラントの印象の位置及び方向の決定はコンピュータによって行われ、前記コンピュータは前記計測部材と共に前記顎又はその印象をスキャンすることによって得られるデータと、前記計測部材の個々の形状を表わす前記コンピュータに保存された前記データのセットとの比較によって、前記データのセットが前記計測部材のここの形状を表わすように決定されるように適応されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 請求項１の各ステップが、２、３又はそれ以上のインプラント又はインプラントの印象に対して、連続して実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 複数の計測部材は同時に挿入され、スキャンされることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。

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