人工齿的制作方法
【专利摘要】目的在于提供一种人工齿，在向利用CAD/CAM设计而形成的义齿床排列人工齿时，能够容易且高精度地安装于义齿床。人工齿(21)具有与以三维数据为基础而在CAD上进行设计并切削出的义齿床对应的形状，其中，人工齿(21)在应与义齿床接触的部位设有对以齿轴为中心的旋转进行限制的单元(21a～21h)，上述进行限制的单元被设为在齿轴方向上不与义齿床卡合的形状。
【专利说明】
人工齿
技术领域
[0001]本发明涉及人工齿。【背景技术】
[0002]作为制作活动义齿的方法而广为周知的方法之一有脱蜡法。上述方法经由如下的工序而能够得到活动义齿。即，首先使用印模材料来获得患者口腔内的形状的模具(所谓印模)。使石膏流向该模具并使其凝固而制作石膏模型。
[0003]接下来，在石膏模型上使用蜡确保上下颚义齿的高度，在蜡中埋入人工齿，形成为蜡制义齿(所谓人工齿排列)。然后将该蜡制义齿填埋于石膏等并使其凝固，并且在形成蜡流出部位的基础上使用热水等使蜡熔融而冲去。由此仅残留排列的人工齿，在蜡之前所处的部分形成空洞，因此使树脂等流入(填入)于此并使其固化。然后，能够通过打破并去掉石膏而得到活动义齿。[〇〇〇4]如上所述，脱蜡法的工序多，到完成为止耗费时间，并且也需要由熟练的牙科技师制作。
[0005]与此相对，专利文献1、2公开了使用CAD/CAM来制作活动义齿等牙科修补物的技术。即，能够使用CAD/CAM将牙科修补物的从设计到制造为止作为数据进行处理，最终基于该数据由NC机床进行切削而得到牙科修补物。
[0006]由此，与脱蜡法相比工序少，与到目前为止相比能够在短期间内制作牙科修补物。
[0007]在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开平9-206320号公报 [〇〇1〇] 专利文献2:日本特开2002-224143号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]但是，在使用CAD/CAM制作活动义齿时，需要利用比蜡硬的树脂材料来切削而制作出义齿床，将陶瓷或树脂等的人工齿嵌入并排列到在该较硬的义齿床之上预先形成的、用于嵌入人工齿的凹陷，并利用粘接剂进行固定。这样的话，供人工齿嵌入的凹陷需要形成得比人工齿大，因此尤其是在如白齿那样截面形状接近于圆形的情况下，有时会摆动或旋转。 在粘接各人工齿时，若产生旋转或移动，则与相向齿之间的接触位置会发生变化，因此可能会导致CAD上设计的整体的咬合关系错乱。这样，除了左右方向位置之外，在旋转方向上也需要对人工齿进行定位，因此需要能够容易且高精度地安装人工齿的技术。
[0013]因此，本发明课题在于提供一种在利用CAD/CAM设计而形成的义齿床上排列人工齿时，能够容易且高精度地安装于义齿床的人工齿。[〇〇14]用于解决课题的方案
[0015]以下，对本发明进行说明。在此，为了便于理解，以括号一并标注了附图中的参照标记，但是本发明不限于此。
[0016]本发明涉及一种人工齿(21)，具有与以三维数据为基础而在CAD上进行设计并切削出的义齿床对应的形状，人工齿(21)在应与义齿床接触的部位设有对以齿轴为中心的旋转进行限制的单元(21a?21h)，上述进行限制的单元被设为在齿轴方向上不与义齿床卡合的形状。[〇〇17]在此，“齿轴”是指人工齿的长轴。
[0018]上述人工齿的进行限制的单元(21a?21h)可以是包括突起及凹陷中的至少一个的形态。
[0019]发明效果[〇〇2〇]根据本发明，对于安装于利用CAD/CAM进行设计而形成的义齿床的人工齿，能够防止旋转，而且能够高精度且容易地安装于义齿床。【附图说明】
[0021]图1是表示活动义齿10的外观的图。[〇〇22]图2是表示义齿床11的外观的图。[〇〇23]图3是表示人工齿21的外观的图。
[0024]图4中的图4(a)是表示将人工齿21向义齿床11安装的一个情况的图，图4中的图4 (b)是表示人工齿21安装于义齿床11的一个情况的图。
[0025]图5中的图5(a)是表示对旋转进行限制的单元13a、21a的图，图5中的图5(b)是表示对旋转进行限制的单元13b、21b的图，图5中的图5(c)是表示对旋转进行限制的单元13c、 21c的图。
[0026]图6中的图6 (a)是表示对旋转进行限制的单元13d、21d的图，图6中的图6(b)是表示对旋转进行限制的单元13e、21 e的图。
[0027]图7中的图7(a)是表示对旋转进行限制的单元13f、21f的图，图7中的图7(b)是表示对旋转进行限制的单元13g、21g的图，图7中的图7(c)是表示对旋转进行限制的单元13h、 21h的图。[〇〇28]图8是示意性地表示设计装置30的框图。
[0029]图9是表示活动义齿的制造方法S1的流程的图。
[0030]图10是表示活动义齿的设计的工序S20的流程的图。[0031 ]图11是表示活动义齿的制作的工序S30的流程的图。【具体实施方式】
[0032]根据以下说明的实施方式可知本发明的上述作用及优点。以下，基于附图所示的实施方式来对本发明进行说明。但是本发明不限于这些实施方式。
[0033]图1是对一个实施方式进行说明的图，是表示包含人工齿21的活动义齿10的外观的图。这样的活动义齿10配置于患者口腔内的下颚侧及/或上颚侧，人工填补缺损的自然牙。由图1可知，活动义齿10具有义齿床11及多个人工齿21。图2表示义齿床11的外观，图3表示一个例子的人工齿21的外观。
[0034]在本方式中，作为活动义齿10,以填补一个颚侧整体的活动义齿为例进行说明，但也可以是填补一部分的自然牙的缺损的局部的活动义齿。
[0035]义齿床11是具有将人工齿21保持在预定位置并使活动义齿本身稳定地安装于口腔粘膜的功能的部件。在本实施方式中，由图2可知，具备堤状的隆起的堤部12作为人工齿 21排列的部位，并且在该堤部12的顶部设有凹部13,人工齿21的一端被插入到该凹部13中从而对人工齿21进行固定。[〇〇36]人工齿21是以代替缺损的自然牙而具有该自然牙的功能的方式所制作的人工的牙齿。人工齿21其一端被插入到义齿床11的上述凹部13中，并由粘接剂进行固定而被保持。 由此，多个人工齿21如齿列那样排列成弓状，能够如自然牙那样发挥作用。
[0037]在此，人工齿21可采用用于人工齿的公知材料。例如可列举出陶瓷、树脂、硬质树脂及金属。
[0038]另外，作为将人工齿21粘接于义齿床11的材料，可使用公知的材料，例如可列举出即时聚合树脂、牙龈色树脂、义齿床用树脂、环氧粘接剂等公知的工业用粘接剂、或者它们中的至少两个的组合等。
[0039]以上所说明的人工齿21如下安装于义齿床11的凹部13。图4(a)是示意性地表示一个人工齿21即将安装于义齿床11的凹部13之前的状态的立体图，图4(b)是示意性地表示安装后的状态的立体图。由此可知，如图4(a)所示，人工齿21的一端面以与义齿床11的凹部13 的底面相向的方式被定位，使其沿着箭头IVa所示的方向(人工齿21的插入方向、例如齿轴方向(沿着齿轴的方向))移动而使人工齿21的端面与凹部13的底面对接。由此，如图4(b)所示，人工齿21被安装成从义齿床11突出。此时，如上所述，在人工齿21的端面与凹部13的底面之间配置粘接剂来进行固定。
[0040]在此，凹部13的外周形状优选为，在人工齿21的端部插入到凹部13的内侧的姿势下，与所插入的部位的人工齿21的外周形状大致相同或比该外周形状稍大。由此，在将人工齿21安装于凹部13的姿势下，人工齿21在沿着凹部13的底面的方向上被定位。
[0041]另外，优选的是，凹部13与人工齿21中的插入至凹部13的部位设为在插入的方向 (例如沿着齿轴的方向(齿轴方向))上不卡合的形状(例如不相互卡挂的形状)。由此，具有在插入时相互不需要弹性变形或塑性变形的关系。这是因为，如上所述，义齿床11由硬质的树脂、金属、陶瓷烧结体等硬质材料形成，因此不适合例如设置下挖部并通过所谓强行进入而卡合。
[0042]另一方面，在该情况下，如图4(b)中的箭头IVb所示，也需要限制人工齿21以沿着人工齿21的突出方向的方向(人工齿21的齿轴方向)为中心(轴)的旋转。若没有该限制，不能确保在旋转方向上牢固地进行限制，在安装时可能会旋转。
[0043]因此，在人工齿21及义齿床11的凹部13上设有对人工齿21的旋转进行限制的单元。对旋转进行限制的单元的具体形态没有特别限定，例如在人工齿21上设置突起或孔，在义齿床11的凹部13上设置与之对应的凹陷或突起。图5?图7表示了具体例。
[0044]图5(a)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的底面相向的面上配置有两个圆柱状的突起21a，在凹部13的底面上，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13a。
[0045]图5(b)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的底面相向的面上配置有一个方柱状的突起21b，在凹部13的底面上，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13b。
[0046]图5(c)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的底面相向的面上配置有一个十字状的突起21c，在凹部13的底面上，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13c。 [〇〇47] 在将人工齿21插入到凹部13中来配置人工齿21时，通过插入与凹陷13a、13b、13c 对应的突起2 la、2 lb、21 c，旋转也能够被限制。
[0048]在此，表示了在人工齿21上设置突起且在凹部13的底面设置与之对应的凹陷的例子，但也可以相反地在人工齿21侧设置凹陷而在凹部13的底面设置与之对应的突起。
[0049]图6(a)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的侧面相向的面上配置有一个方柱状的突起21 d，在凹部13的侧面上，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13d。
[0050]图6(b)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的侧面相向的面的两处配置有半圆柱状的突起21 e，在凹部13的侧面，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13e。
[0051]在此，表示在人工齿21的侧面设置突起且在凹部13的侧面设置与之对应的凹陷的例子，但也可以相反地在人工齿21侧设置凹陷而在凹部13的侧面设置与之对应的突起。
[0052]图7(a)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的侧面相向的面上具有预定间隔地设有两个突起21f，在凹部13的侧面上，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有凹陷13f。
[0053]图7(b)的例子中，除了图7(a)的突起21f之外，还在人工齿21中的与凹部13的底面相向的面上设有突起21g，在凹部13的侧面与上述相同地设有凹陷13f，并且在与突起21g对应的位置处以与突起21g对应的形状设有凹部13g。
[0054]图7(c)的例子中，在人工齿21中的与凹部13的侧面相向的面上具有预定间隔地设有两个凹部21h，在凹部13的侧面，在与之对应的位置处以与之对应的形状设有突起13h。
[0055]在此，关于上述限制旋转的单元，突起与凹陷也设为在具有将突起向凹陷插入的方向(例如齿轴方向)上不卡合的关系的形状(例如相互不卡挂的形状)，从而能够在不使突起、凹陷发生弹性变形、塑性变形的情况下进行插入。
[0056]通过使用上述的人工齿，在应用CAD/CAM而能够比以往快速、简易地制作的活动义齿中，能够更高精度且适当地排列人工齿。以下，对于制作具备上述实施方式的人工齿的活动义齿的方法进行说明。[〇〇57]图8是示意性地表示一个实施方式的活动义齿的设计装置30包含的结构的框图。 活动义齿的设计装置30(以下，有时记载为“设计装置30”)具有:输入单元31、运算装置32及显示单元38。并且，运算装置32具备:运算单元33、RAM34、存储单元35、接收单元36及输出单元37。另外，输入单元31包括:键盘31a、鼠标31b及作为一个存储介质而发挥作用的外部存储装置31 c〇[〇〇58]运算单元33由所谓的CPU(中央运算器)构成，与上述各构成部件连接，以便能够对它们进行控制。另外，运算单元33还执行存储于作为存储介质而发挥作用的存储单元35等中的各种程序35a，并据此来进行后文说明的各种数据的生成、数据的选择。[〇〇59] RAM34是作为运算单元33的作业区域和临时数据的存储单元发挥作用的构成部件。RAM34能够由SRAM、DRAM、闪存等构成，与公知的RAM相同。
[0060]存储单元35是作为保存作为各种运算的根据的程序和数据的存储介质而发挥作用的部件。另外，存储单元35也可以保存通过执行程序而得到的中间、最终的各种结果。更具体而言，在存储单元35中存储(保存)有程序35a、人工齿形状数据库35b、义齿床形状数据库35c。另外，也可以一并保存其他信息。[〇〇61]程序35a是使设计装置30工作所需的程序，不作特别限定。
[0062]人工齿形状数据库35b是收纳与人工齿相关的形状等信息的数据库。收纳于数据库的人工齿形状的种类不作特别限定，可以是齿列弓包含的多个人工齿作为一组，以上下的齿列弓相互咬合的状态收纳作为数据的形态。并且，该数据除了按照逐个的人工齿进行处理之外，也可以按照包含几个人工齿的、分割成的几个单元来进行处理。
[0063]这样的人工齿组优选为准备有具有例如用于与“性别”、“体格”等患者的特征对应的多个变量的组。[〇〇64]另外，该人工齿形状数据库35b还包括上述说明的限制旋转的单元的形态。
[0065]义齿床形状数据库35c是收纳有与义齿床相关的形状等信息的数据库。与收纳于数据库的义齿床相关的数据的形态不作特别限定，但是例如也可以收纳以与“包含安装人工齿的部位的仅上半部分”咬合的人工齿数据的位置关系(例如粘接用的0.1mm以上且 0.5mm以下的空间等)而配置的状态的数据。
[0066]关于变量，优选以与人工齿的大小对应的组合而存在3?4种大小的数据。[〇〇67]该义齿床形状数据库35c还包括限制旋转的单元的形态。[〇〇68]接收单元36是具有用于将来自外部的信息适当地导入至运算装置32的功能的构成部件，且连接有输入单元31。所谓的输入端口、输入连接器等也包含于其中。
[0069]输出单元37是具有将得到的结果中的应向外部输出的信息适当地向外部输出的功能的构成部件，监视器等显示单元38或各种装置连接于此。所谓的输出端口、输出连接器等也包含于其中。
[0070]输入装置31例如包括键盘31a、鼠标31b、外部存储装置31c等。键盘31a、鼠标31b可使用公知的键盘、鼠标，省略说明。[〇〇71]外部存储装置31c是公知的能够进行外部连接的存储单元，也作为存储介质发挥作用。在此没有特别限定，可以预先存储所需的各种程序、数据。例如与上述存储单元35相同的程序、数据也可以存储于此。另外，也可以将作为由运算装置32生成数据时的基础的印模数据或咬合关系的数据等存储于外部存储装置31c。[〇〇72] 作为外部存储装置31c，可使用公知的存储装置。例如可列举出CD-ROM及CD-ROM驱动、DVD及DVD驱动、硬盘、各种存储器等。[〇〇73]此外，也可以通过网络或通信而经由接收单元36向运算装置32提供信息。同样地， 也可以通过网络或通信而经由输出单元37向外部设备(例如NC机床)发送信息。[〇〇74]根据这样的设计装置30,能够直接切削出义齿床，能够在不经由脱蜡法那样的复杂工序的情况下制作出活动义齿。[〇〇75]接下来，使用设计装置30对制造活动义齿10的方法S1 (有时记载为“制造方法S1”) 进行说明。在此，为了便于理解，对使用了设计装置30的例子进行说明，但是其制造方法不限于此，只要是能够包含以下主旨的方法即可，也可以通过其他装置进行。
[0076]图9表示制造方法S1的流程。由此可知，制造方法S1包括:印模的数字化的工序 S10、活动义齿的设计的工序S20及活动义齿的制作的工序S30。以下对各工序进行说明。
[0077]工序S10是根据得到的印模来获得形状数据和咬合关系的CAD数据的工序。印模本身可以利用公知的方法进行印模，由此能够得到石膏模型等患者的粘膜面信息。[〇〇78]获得CAD数据的方法可以使用公知的装置进行，例如可列举出三维光学扫描仪。
[0079]另一方面，能够通过与患者的咬合状态相同地对上颚的印模体和下颚的印模体进行组合并进行三维计测，而得到咬合关系的数据。
[0080]工序S20利用在工序S10中得到的基于患者的粘膜面的信息及设计装置30中保存的数据库，最终在数据上决定活动义齿10的形状。此外，在工序S20中，从完成了排列的活动义齿数据中删除人工齿数据并将用于切削义齿床的加工数据向制作活动义齿的工序S30 (机床)输出。在本实施方式的工序S20中进行的各运算是由设计装置30进行的。即，运算单元33按照设计装置S30具备的存储装置35中所保存的程序35a进行运算，由此推进。[0081 ]图10表示工序S20的流程。由此可知，工序S20包括:取得印模数据的工序S21、调用数据及调整排列位置的工序S22及输出人工齿、义齿床数据的工序S23。[〇〇82]工序S21是取得在工序S10中进行了数据化的印模相关信息并导入至设计装置30 内的工序。所导入的信息经由设计装置30的接收单元36而存储于存储装置35。[〇〇83]工序S22是从数据库调用信息并在设计装置30上排列人工齿的工序。即，基于至此所导入的信息，从存储于设计装置30的存储单元35的数据库中调用与齿列弓相符的人工齿数据。然后，将其配置在颚堤上的大致位置之后，对位置进行微调。
[0084]工序S23是根据在工序S22中决定的形状而分别提取人工齿的形状数据及义齿床的形状数据、并作为指令数据向在工序S30中使用的机床输出的工序。该输出可通过设计装置30的输出单元37进行。
[0085]返回图9来对工序S30进行说明。工序S30是接收从工序S20输出的义齿用的加工数据而通过机床切削出形状并且对它们进行组合而加工成活动义齿10的工序。
[0086]图11表示工序S30的流程。由图11可知，工序S30具备:切削加工的工序S31、向义齿床安装人工齿的工序S32及抛光的工序S33。
[0087]工序S31是接收在工序S23中输出的向机床的指令数据并基此由机床进行切削而切削出义齿床的工序。在此，机床可使用公知的设备，不作特别限定，可使用公知的NC机床。 在此使用的义齿床的材料由硬质的树脂、金属、陶瓷等硬质材料形成，因此能适当地高精度地进行切削。
[0088]工序S32是向在工序S31中得到的义齿床安装人工齿的工序。如参照上述图4所说明的那样，将人工齿21的一端面固定成与义齿床11的凹部13的底面重叠。在此，在义齿及义齿床上设有限制旋转的单元(例如图5(a)?图5(c))，因此旋转也被限制，能够适当地安装人工齿。并且，此时，能够在人工齿及义齿床均不变形的情况下进行插入，因此能够容易地安装而不用强行嵌入等。
[0089]然后，在相向配置的人工齿21的端面与凹部13的底面之间通过涂敷等方式提供粘接剂，以进行固定。
[0090]工序S33对在工序S32中得到的活动义齿实施抛光，最终得到活动义齿10。[〇〇91]如上所述，根据制造方法S1，不必如脱蜡法那样耗时耗力即能得到高精度的活动义齿10。并且，在该方法中，义齿床11由硬质的树脂、金属、陶瓷烧结体等硬质材料形成，因此不适合例如设置下挖部而进行所谓强行进入来卡合。因此，在向义齿床安装人工齿时，图 4(b)所示的旋转有可能成为问题，在本实施方式中，由于设有限制旋转的单元，因此能够消除该问题。[〇〇92]附图标记说明
[0093]10活动义齿
[0094]11义齿床
[0095]12 堤
[0096]13 凹部
[0097]21人工齿
【主权项】
1.一种人工齿，具有与以三维数据为基础而在CAD上进行设计并切削出的义齿床对应 的形状，所述人工齿在应与所述义齿床接触的部位设有对以齿轴为中心的旋转进行限制的单 元，所述进行限制的单元被设为在齿轴方向上不与所述义齿床卡合的形状。2.根据权利要求1所述的人工齿，其中，所述进行限制的单元包括突起及凹陷中的至少一个。
【文档编号】A61C13/007GK105960218SQ201580007062
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】水口俊介, 金泽学, 山本信太, 道井贵幸, 熊谷知弘, 松浦大辅
【申请人】国立大学法人东京医科齿科大学, 株式会社Gc, 株式会社Gc牙科产品