JP5807131B1 - 欠損歯牙形態決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＡＤＣＡＭで用いることのできるデジタルデータであって、且つ熟練しなくとも隣接歯と調和の取れた歯冠形態、患者の欠損部分の歯冠データを容易に作成する方法を提供する。【解決手段】生命体は同一固体であれば各部位は一定の影響を受け合い統一した形態をなすことが多い。そこで歯冠形態が類似する固体をデータベース３から選び出し、欠損部位と同一部位の歯冠形態６を選択することで、欠損部位の形態を復元することができる。【選択図】図１

Description

歯科治療で用いられる欠損歯牙の歯牙形態の決定方法に関する。特に、ＣＡＤＣＡＭソフトを用いて歯冠形態を作成する場合の歯牙形態の決定に用いられる。

欠損した歯牙の形態を復元する場合は、顔貌や隣接する歯の形態を参考に復元を行っていた。しかし、顔貌や隣接する歯の形態を参考にしたとしても、限られた情報からでは隣接歯と調和の取れた歯冠を作成するためには熟練を要していた。また、今日ではＣＡＤＣＡＭシステムを用いて歯牙を復元する為、デジタルデータでの歯牙形態データが求められていた。
最近、コンピュータを用いて復元する場合は、事前に準備された数種の歯冠形態から選択して用いていた。しかし、限られた数種の歯冠形態から選択するのみでは隣接歯との形態の違いが現れていた。
特許文献1には、患者のデジタル画像を用いて補綴物を作製することが紹介されているが、患者の欠損部位は存在しない為、欠損部分の歯牙形態を決定することはできなかった。

特表2011-521767

ＣＡＤＣＡＭで用いることのできるデジタルデータであって、且つ熟練しなくとも隣接歯と調和の取れた歯冠形態を容易に作成する方法が求められていた。患者の欠損部分の歯冠データを容易に作成する方法が求められていた。

生命体は同一固体であれば各部位は一定の影響を受け合い統一した形態をなすことが多い。歯冠形態においても、同一固体の部位の異なる歯牙形態は一定の影響を受けて統一した形態をなしている。そこで歯冠形態が類似する固体を選び出し、欠損部位と同一部位の歯冠形態を選択することで、欠損部位の形態を復元することができることを見出した。
具体的には、歯牙形態のデータベース作成する歯牙形態データベース構築工程と、データベース化された歯牙形態から目的とする歯牙形態を検索する欠損歯牙形態検索工程との2つの工程がある。
歯牙データベース構築工程は、少なくとも２つ以上の歯牙の立体形態を計測する歯列形態採得手段、前記歯列形態採得手段にて得られた２つ以上の歯牙の立体形態を歯牙ごとにデータを分離し分離前の歯牙形態それぞれを群とする歯牙形態分離手段、前記歯牙形態分離手段で分離された歯牙形態を歯牙の種類ごとに分類する歯牙形態分類手段を含む構成で歯牙形態データ取得し、複数の歯牙形態データを蓄積することでデータベース化することである。
次に欠損歯牙形態検索工程は、欠損歯牙を有する患者の残存歯牙の歯冠形態を計測し残存歯牙形態データを取得する残存歯列形態採得手段、データベースの中から残存歯牙形態データと最も類似する歯牙形態を検索する歯牙形態検索手段、歯牙形態検索手段で検索された歯牙形態の群の中から欠損歯牙の形態を選出する方法である。

歯牙形態分離手段において、分離された歯牙形態データの近心及び/または遠心方向のデータを追加修正することで歯冠形態にする近心遠心データ追加手段を有することが好ましい。
歯牙形態検索手段において、残存歯牙形態データが欠損歯牙に隣接する歯牙から取得されていることが好ましい。
歯牙形態分類手段において、歯牙の形態の分類を少なくとも上顎下顎の中切歯、側切歯、犬歯、第一小臼歯、第二小臼歯、第一大臼歯、第二大臼歯の14種類とすると共に、左右の形態データは反転して分類することが好ましい。

欠損部位の形態を、歯牙形態のデータベースから容易に復元できる。

本発明の欠損歯牙を選出できる患者は、残存歯を有する患者である。残存歯がなければ、データベースで検索することができないからである。
欠損歯牙は、歯冠の一部が欠損している場合でも良いが、一歯の歯冠の全てがない場合に最も有効に用いることがでる。複数歯が欠損していた場合であっても、残存歯があれば検索することができる。
少なくとも２つ以上の歯牙とは、同一ヒトから取得される歯牙形態であって、１歯は歯牙形態検索手段にて類似する歯牙形態を検索するための歯牙であり、もう1歯は欠損歯牙として選出させる歯牙形態を取得する為の歯牙である。歯牙の立体形態とは歯冠形態であることが好ましい。
歯列形態データとは前記少なくとも２つ以上の歯牙のデータであり、特に列を成さなくても同一ヒトから取得される２つの歯牙形態であれば特に問題とはならない。２つの歯牙形態で隣接していることが好ましく、より好ましくは、２８歯の歯牙形態である。
歯列形態データの取得方法は通常の方法で取得すれば何ら問題ない。

歯列形態データを歯牙形態ごとに分離する方法は具体的には歯冠ごとに分離することであり、歯牙形態を検索する場合の最小単位となる。歯肉などのデータを含む場合は省かなければならない。また、同一ヒトから取得される歯列形態データから分離された歯牙形態は同一群として関連付けておく必要がある。残存歯牙形態データを検索した結果、欠損歯牙の歯牙形態を選出する場合に関連付けがなければ、選出できないからである。
歯牙形態データを歯牙の種類ごとに分類するとは、欠損歯牙に該当する歯牙の部位が選出できる様になる。また、歯牙形態を検索するにあたり、検索対象を部位ごとにすることで検索の負担を軽減することができる。残存歯牙形態データとデータベースで検索された歯牙形態との分類が異なる場合は、欠損歯牙と同一種類の歯牙形態を選び出したとしても類似性が低下する。

歯牙形態データベース構築工程では、歯牙形態を構築することが重要であり、インターネット回線などを用いて多くのクライアントからからデータを集めることが重要となる。例えば、本発明をインターネット上で実現させ、欠損歯牙のデータを欲するクライアントから、歯列形状データの提供を依頼することは好ましい。そうする事で、データベースの歯牙データが多くなり、より近い欠損歯牙の形態を得ることができる。

次に欠損歯牙形態選出工程について説明する。
欠損歯牙を有する患者の残存歯牙の歯冠形態の計測方法は通常の方法で取得すれば何ら問題ない。
取得した残存歯牙形態データは歯牙ごとに分離することが望ましい。その方法は歯冠ごとに分離することであり、歯牙形態を検索する場合の最小単位となる。歯肉などのデータを含む場合は省かなければならない。
データベースの中の同一種類の歯牙形態データの中から残存歯牙形態データと最も類似する歯牙形態を検索する。データの類似性の確認方法は特に限定されるものではない。但し、歯牙形態データの相似関係は同一の歯牙形態データとして扱うように類似性の確認することが好ましい。
データベースの検索を効率的に行う為に、目的とする欠損歯牙と同一の種類の歯牙形態のデータを有することと、残存歯牙形態データを有する群のみの集合から検索することが好ましい。
複数の歯牙がある場合はそれぞれの歯牙を用いて選出することも可能であり、複数の歯牙が類似するということで選出することもできる。
次に、最も類似した歯牙形態の群の中から目的とする欠損歯牙と同一の種類の歯牙形態を選出する。欠損歯牙と同一部位の歯牙形態を選出することが好ましい。

また、分離された歯牙形態データの近心及び/または遠心方向のデータを追加修正することで歯冠形態にする近心遠心データ追加手段を有することが好ましい。隣接する歯列の場合、近心や遠心は隣接する歯牙がある為、歯冠データを取得することができない。そこで、滑らかに舌側面の端部から唇側面の端部にかけて面を構成することがこのましい。欠損歯牙の形態として選出された場合に歯冠部のデータが必要だからである。
残存歯牙形態データが欠損歯牙に隣接する歯牙であることが好ましい。欠損歯牙側の面形状も有することから、最も類似する歯牙を検索するのに適している。また、隣り合う歯牙が最も類似の判断として適している。また、歯冠の形状で特徴を有する中切歯、犬歯、第一小臼歯、第二小臼歯、第一大臼歯、第二大臼歯の内一つ以上の残存歯牙形態データで最も類似する歯牙形態を検索することが好ましい。

歯牙形態分類手段において、歯牙の形態の分類を上顎下顎の中切歯、側切歯、犬歯、第一小臼歯、第二小臼歯、第一大臼歯、第二大臼歯の14部位とすることが好ましい。第三大臼歯を加え、１６部位とすることもできる。また、上下顎の乳中切歯、乳側切歯、乳犬歯、第一乳臼歯、第二乳臼歯乳歯を加えた２４部位若しくは２８部位とすることが好ましい。
また、左右の形態データは反転して分類することができる。左右の歯列は鏡像関係となる為、左歯列もしくは右歯列のいずれかのデータベースとすることができる。反対側の歯列の検索を行う場合は左右反転したデータで検索することが好ましい。

図１には、インターネットを介して本発明を実施した場合の概念図を示している。
はじめに歯牙形態データベース構築工程の説明を行う。
ネット回線につながった複数のパソコン１がたとえば、技工士や歯科医師のところにあり、患者から採得した歯列形態データをデータベース３に送られている。
送られた歯列形態データは歯冠形態が崩れないように歯牙ごとに分けられる。これらの同一歯列の歯牙については同一の群として管理する。同一ヒトの上下顎の歯列も同一の群として管理する。その結果、A群、B群、C群となる。
それぞれの歯牙を種類ごとに分類する。具体的な分類は上顎下顎の中切歯、側切歯、犬歯、第一小臼歯、第二小臼歯、第一大臼歯、第二大臼歯、乳中切歯、乳側切歯、乳犬歯、第一乳臼歯、第二乳臼歯乳歯となる。歯列形態データによっては歯牙がない場合も考えられその場合は、歯牙がないことをデータベースに登録される。
それぞれの歯牙が歯冠形態になる様にデータを追加する。特に近心遠心方向のデータを追加する必要があり、滑らかに移行する様にデータを追加し、歯冠形態を形成する。
前記のように、歯列形態データから同一ヒトの歯列の群での管理と、歯牙の種類に分類した歯牙形態データベースが完成させる。
本データベースは欠損歯牙形態選出工程で得られた残存歯牙形態データを随時追加してシステムを構築することが好ましい。

次に欠損歯牙形態選出工程の説明を行う。
欠損歯牙を有する患者の残存歯牙の歯冠形態を計測し残存歯牙形態データ５を取得する。
ネット回線につながったパソコン４から、患者から採得した残存歯牙形態データ５をデータベース３に送られている。
歯牙形態データベース構築工程で構築されたデータベース３の中から前記残存歯牙形態データと最も類似する歯牙形態データを検索する。検索対象はデータベースの中でも、同一分類の歯牙形態データである。更に後で説明するが、グルーピングしたデータを対象に検索を行ってもよい。
歯牙形態検索手段で検索された歯牙形態を特定し、特定した歯牙形態が属する群をとくていする。特定された群の中から欠損歯牙の形態６を選出しパソコン４に送信される。
このことで、パソコン４の保有者は、患者から採得した残存歯牙形態データ５を送付することで、欠損歯牙の形態６を入手することができる。

ここで、検索のためのグルーピングについて説明する。
第1のグルーピングについて説明する。
欠損歯牙形態選出工程にて欠損歯牙の形態を検索する。その為には検索対象の群に欠損歯牙形態データと残存歯牙形態データを有することが条件となる。そこで各群が有する歯牙形態データの種類の有無を示す歯牙形態データリストを事前に作成し、欠損歯牙形態選出工程時に歯牙形態を検索するデータベースの中から、検索に必要な歯牙を有する群のみを検索対象とすることが好ましい。
歯牙形態データリストの概念図を図２に示す。
即ち、第１のグルーピングはデータベースに含まれる群が有する歯牙形態データの種類の有無を示す歯牙形態データリストを事前に作成し、欠損歯牙形態データと残存歯牙形態データを有する群のみを抽出することである。この第１のグルーピングで抽出されたグループは、欠損歯牙形態選出工程にて検索されるデータベースの対象となる。

第２のグルーピングについて説明する。
歯牙の種類に分類した歯牙形態データを分類し、検索対象の歯牙形態データを少なくする。第２のグルーピングは、歯牙形態データの形態的特徴を数値化して比で示された関係で分類することでグループを抽出することである。この第２のグルーピングで抽出されたグループは、欠損歯牙形態選出工程にて検索されるデータベースの対象となる。特に特徴点を数値化して比で示された関係で分類することが好ましい。

第２のグルーピングは、事前にグルーピングを行う場合と、検索対象とする残存歯牙形態データを用いてグルーピングを行う場合と考えられる。
事前にグルーピングする場合について説明する。
歯牙形態データのそれぞれについて特徴点を計測し、比で示した数値化したデータをそれぞれ、ある程度の範囲を設定して、検索対象の歯牙形態データを分類することができる。
検索漏れを省く為に、各分類をオーバーラップして分類することが好ましい。例えば、比で１：１〜１：３、１：３〜１：５と分類する場合、１：１〜１：３．５、１：３〜１：５の様に一部重複してどちらにも分類される様にすることが好ましい。この場合、データ３〜２０％重複する程度が好ましい。
検索対象とする残存歯牙形態データを用いてグルーピングを行う場合について説明する。
歯牙形態データのそれぞれについて特徴点を計測し、比で示した数値化したデータをそれぞれの歯牙形態データと関連付けした歯牙特徴点データリストを作成する。
欠損歯牙形態選出工程にて、残存歯牙形態データの特徴点を計測し、比で示した後に、ある程度の範囲を設定して、歯牙特徴点データリストと照合し、検索対象の歯牙形態データを分類することができる。
例えば、第１大臼歯においては、窩の距離関係を比で示し数値化し、窩の位置関係を角度で表すことで分類することもできる。

患者が欠損した歯牙形態を作成できる為、産業に利用できる発明である。

インターネットを介して本発明を実施した場合の概念図 歯牙形態データリストの概念図

１ 歯牙形態データベース構築パソコン
２ 歯列形態データ
３ データベース
４ 残存歯牙形態データ送信パソコン・欠損歯牙形態受信パソコン
５ 残存歯牙形態データ
６ 欠損歯牙形態データ

Claims (5)

1. 患者の欠損歯牙の歯牙形態を決定する欠損歯牙形態決定方法であって、
   少なくとも２つ以上の歯牙の立体形態を計測し歯列形態データを取得する歯列形態採得手段、
   前記歯列形態採得手段にて得られた歯列形態データを歯牙ごとに分離しそれぞれを歯牙形態データとし、それぞれの歯牙形態データを群とする歯牙形態分離手段、
   前記歯牙形態分離手段で分離された歯牙形態データを歯牙の種類ごとに分類する歯牙形態分類手段、
   前記、歯列形態採得手段、歯牙形態分離手段、歯牙形態分類手段を用いて複数の歯牙形態データをデータベースとする歯牙形態データベース構築工程、
   欠損歯牙を有する患者の残存歯牙の歯冠形態を計測し残存歯牙形態データを取得する残存歯列形態採得手段、
   データベースの中から残存歯牙形態データと最も類似する歯牙形態を検索する歯牙形態検索手段、
   歯牙形態検索手段で検索された歯牙形態データの群の中から欠損歯牙の形態を選出する欠損歯牙形態選出工程を有する欠損歯牙形態決定方法。
2. 患者の欠損歯牙の歯牙形態を決定する欠損歯牙形態決定プログラムであって、
   少なくとも２つ以上の歯牙の立体形態を計測し歯列形態データを取得する歯列形態採得手段、
   前記歯列形態採得手段にて得られた歯列形態データを歯牙ごとに分離しそれぞれを歯牙形態データとし、それぞれの歯牙形態データを群とする歯牙形態分離手段、
   前記歯牙形態分離手段で分離された歯牙形態データを歯牙の種類ごとに分類する歯牙形態分類手段、
   前記、歯列形態採得手段、歯牙形態分離手段、歯牙形態分類手段を用いて複数の歯牙形態データをデータベースとする歯牙形態データベース構築手段、
   欠損歯牙を有する患者の残存歯牙の歯冠形態を計測し残存歯牙形態データを取得する残存歯列形態採得手段、
   データベースの中から残存歯牙形態データと最も類似する歯牙形態を検索する歯牙形態検索手段、
   歯牙形態検索手段で検索された歯牙形態データの群の中から欠損歯牙の形態を選出する欠損歯牙形態選出手段をコンピュータに実現する欠損歯牙形態決定プログラム。
3. 請求項１記載の歯牙形態分離手段において、
   分離された歯牙形態データの近心及び/または遠心方向のデータを追加修正することで歯冠形態にする近心遠心データ追加手段を有することを特徴とする欠損歯牙形態決定方法。
4. 請求項１記載の歯牙形態検索手段において、
   残存歯牙形態データが欠損歯牙に隣接する歯牙から取得されていることを特徴とする欠損歯牙形態決定方法。
5. 請求項１記載の歯牙形態分類手段において、
   歯牙の形態の分類を少なくとも上顎下顎の中切歯、側切歯、犬歯、第一小臼歯、第二小臼歯、第一大臼歯、第二大臼歯の14種類とすると共に、左右の形態データは反転して分類することを特徴とする欠損歯牙形態決定方法。

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