專利名稱:牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及牙科鑲嵌物的測量及加工系統(tǒng),更詳細(xì)而言,其涉及通過非接觸測量,在口腔外對牙科鑲嵌物關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行三維測量,基于所得到的測量數(shù)據(jù),對鑲嵌物加工用 的齒坯進(jìn)行磨削加工、切削加工等,制作牙科鑲嵌物的牙科鑲嵌物的測量加工系統(tǒng)。
背景技術(shù):
眾所周知,通過利用現(xiàn)有常用的方法將制作鑲嵌物的齒列部位的形狀模型化來進(jìn) 行利用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))/CAM(計(jì)算機(jī)輔助制作)方法的牙科鑲嵌物的制作。接下 來,通過對制作的模型的表面形狀進(jìn)行三維測量,得到形狀數(shù)據(jù),將該形狀數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算 機(jī),通過計(jì)算機(jī)的輔助,例如用一個(gè)或多個(gè)端銑刀、圓盤狀銑刀等磨削工具,對由鑲嵌物形 成材料例如陶瓷、樹脂等形成的鑲嵌物加工用齒坯進(jìn)行磨削加工。這樣能夠得到作為目的 的鑲嵌物,但表面形狀的三維測量通過接觸式或非接觸式任一方式來實(shí)施。例如,日本特開 2004-344657號公報(bào)提出用于制作牙科用嵌合體的半成品的保持部的改進(jìn)技術(shù)。日本特開 平5-49651號公報(bào)提出齒冠鑲嵌物的設(shè)計(jì)裝置。另外,日本特開平2-274456號公報(bào)提出對 用于牙齒的人工結(jié)構(gòu)物的插入物品等的制作有利的、用于由坯料制作物品的方法及裝置。 另外,國際公開2005/016171號公報(bào)提出用于制作牙科鑲嵌物的半成品及其制作方法。但是,現(xiàn)有接觸式的三維測量方法中存在必須解決的問題點(diǎn)。其理由是,在接觸式 測量方法中,實(shí)際上接觸針式探頭接觸模型表面,同時(shí)實(shí)現(xiàn)三維形狀化,因此與非接觸式的 測量方法相比,雖然具有可以得到精度更高的鑲嵌物之類的優(yōu)點(diǎn),但探頭大多為固定于垂 直方向的單方向型式,因此,有時(shí)難以正確地測定位于牙齒缺損部(義齒安裝部)的沿探頭 方向延伸的植入物的形狀。上述的問題點(diǎn)特別是在植立的植入物上具有一些傾斜的情況下顯著。植入物通 常帶有一些傾斜地植立,然而在那種情況下,正確地識別植入物的形狀較困難,無論多么傾 斜,不附加傾斜信息地制作的鑲嵌物當(dāng)然不能形成自然的齒列,與植入物的邊界線也不能 密接地連接。另外,植入物的這種傾斜不是特殊的情況,相反,垂直植立的植入物較少,但與 如現(xiàn)有那樣直接在植入物周邊的口腔內(nèi)仿形確定義齒形狀的方式相比,對缺損狀態(tài)的部位 取印模等并將該缺損狀態(tài)的模型取出口腔外、然后利用CAD/CAM方法形成義齒形狀的方式 會進(jìn)一步減輕患者、牙醫(yī)的負(fù)擔(dān),是優(yōu)選的方式。順便提及,如上所述,在利用CAD/CAM方法制作牙科鑲嵌物時(shí),對加工用齒坯進(jìn)行 加工而得到的義齒鑲嵌物大多存在如下情況作為磨削工具而使用的端銑刀的口徑不見得 為縮短加工時(shí)間或維持強(qiáng)度而總是那么適當(dāng),在加工時(shí)不能形成所謂的形成于咬合面的微 小凹凸。在咬合面上不能形成微小凹凸的情況下,所得到的鑲嵌物不是自然牙齒的狀態(tài),嚙 合等變差,難說使用者會喜歡。另外,CAD/CAM方法的構(gòu)成如下當(dāng)制作牙科用鑲嵌物時(shí),利用計(jì)算機(jī)從口腔內(nèi)在 鑲嵌部位及其周邊對表面的形狀進(jìn)行三維測量,否則,將齒冠、鑲?cè)胛锏刃螤钭鳛槟P?,?石膏、固化性樹脂等對表面的形狀進(jìn)行仿形,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維測量后,基于所得到的三維測量值,用與計(jì)算機(jī)連結(jié)的磨削工具對加工用齒坯進(jìn)行加工。具體而言,CAD/CAM方法 是通過利用接觸探頭在頂端的接觸位置上得到物體的位置坐標(biāo)的方法、或利用立體攝影 機(jī)、莫爾條紋解析等非接觸方法來測量表面形狀,基于其測量數(shù)據(jù),對加工用齒坯進(jìn)行研 磨加工。當(dāng)為參考而示出一個(gè)例子時(shí),日本特表2002-504716號公報(bào)提出線性錐光偏振 全息技術(shù),日本特開平2-264286號公報(bào)提出產(chǎn)生疑似復(fù)合全息的方法及裝置,日本特表 2004-502137號公報(bào)提出在口腔內(nèi)實(shí)時(shí)獲取口腔內(nèi)構(gòu)成物和口腔內(nèi)構(gòu)成體的三維測定數(shù) 據(jù)、和三維圖像且進(jìn)行登錄的方法及系統(tǒng),日本特表2004-534609號公報(bào)特別提出用于義 齒生成的石膏型三維測量及用于數(shù)字化的方法及裝置,而且美國專利4602844號提出單色 非相干光的全息技術(shù)。 但是,CAD/CAM方法在接觸式、非接觸式任一方式上都存在問題,為了對應(yīng)于形形 色色的口腔內(nèi)的狀態(tài)來測定形狀,需要復(fù)雜的手續(xù)。例如,接觸式為使固定于ζ軸方向的探 頭向χ、y及ζ軸方向移動的方法,在接觸范圍內(nèi),能夠得到精度高的形狀信息,但會停留在 沿ζ軸方向延伸的探頭的頂端接觸的范圍內(nèi)的形狀測定,測量時(shí)間比非接觸式長。另外,在 非接觸式的情況下,如果是使用例如立體攝影機(jī)的方法,則需要采用數(shù)值地確定多個(gè)受光 照相機(jī)的位置關(guān)系的構(gòu)成,如果是莫爾條紋法,則需要相對于具備數(shù)值的位置關(guān)系的光源 和受光部、將格柵放置在物體間、在物體表面形成格子圖案的構(gòu)成,例如因隱蔽的部分、或 金屬面、白色面的反射光過強(qiáng)的部分的那種圖像、色調(diào)、變形等圖像獨(dú)自的問題點(diǎn)而不能識 別的部分不能進(jìn)行形狀測量,需要對表面進(jìn)行涂飾或?qū)⒛P偷奈恢缅e(cuò)開那樣的作業(yè)等,在 所得到的形狀數(shù)據(jù)的精度上出現(xiàn)問題。此外,制作實(shí)際鑲嵌物的模型且將模型表面三維數(shù)據(jù)化并在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理, 然后通過CAD/CAM對齒坯進(jìn)行切削、磨削加工的蠟?zāi)P纬煞椒ǎ谟檬止ぷ鳂I(yè)制作鑲嵌物 模型這一點(diǎn)上,如果制作者掌握口腔內(nèi)的狀況并制作適當(dāng)?shù)哪P停瑒t最終得到的鑲嵌物也 得到適當(dāng)?shù)男螤?,但那樣會加大制作者的?fù)擔(dān),時(shí)間和費(fèi)用成為問題。因此,將口腔內(nèi)的狀 態(tài)模型化并根據(jù)缺損狀況間接得到鑲嵌物的形狀的非蠟?zāi)P纬煞椒ㄔ跍p輕使用者的負(fù)擔(dān) 并且在短時(shí)間內(nèi)得到鑲嵌物這一點(diǎn)上優(yōu)選。但是,口腔內(nèi)復(fù)雜且橋基牙傾斜、或相鄰牙齒的 狀態(tài)也不穩(wěn)定,因此結(jié)果不得不增加制作者的手工作業(yè)實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)。另外,在測量方法中, 在未與探頭接觸的部分較多、或即使是非接觸型式也需要多個(gè)測量部位的情況下,如果雙 方的接觸狀態(tài)未必良好,則在許多情況下也不能正確地測量由凹面形成的缺損部。順便提及,接觸式、非接觸式中任一測量裝置實(shí)現(xiàn)的表面形狀測量大體上能夠充 分測量,但實(shí)際的咬合面為基于咀嚼這種復(fù)雜的顎運(yùn)動的結(jié)果的形狀,咬合面形成復(fù)雜的 形狀。特別是,在通過假想作業(yè)用計(jì)算機(jī)在牙齒缺損部形成鑲嵌物且可以加工齒坯的情況 下,需要咬合面的形狀調(diào)節(jié)。雖然是能夠期待高效、且短時(shí)間的處理的非蠟?zāi)P纬煞椒?,?在現(xiàn)實(shí)狀況下,假想地制作鑲嵌物、而且制作用于使該鑲嵌物高效地配合在實(shí)際缺損部的 鑲嵌物的系統(tǒng)尚不存在。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其能夠在口腔外且 非接觸地對牙齒缺損部進(jìn)行三維測量,能夠容易且正確地制作牙科鑲嵌物。特別地,本發(fā)明的目的在于提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其在口腔外,正確地掌握傾斜的植立后的植入義齒安裝部,容易且正確地制作對應(yīng)于其傾斜的義齒(牙科鑲 嵌物),并且提供一種牙科鑲嵌物,其安裝的義齒具有更自然狀態(tài)的咬合面。本發(fā)明的目的在于,提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)其在加工時(shí),能夠再現(xiàn)形 成于咬合面的微小凹凸。本發(fā)明的目的還在于,提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其能夠消除按照現(xiàn)有 方法利用CAD/CAM方法以接觸式或非接觸式對牙科鑲嵌物進(jìn)行制作時(shí)的問題點(diǎn),并排除復(fù) 雜的手續(xù),并且能夠縮短測量時(shí)間,能夠提高所得到的形狀數(shù)據(jù)精度。本發(fā)明的目的還在于,提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其實(shí)現(xiàn)將口腔內(nèi)的狀 態(tài)模型化、根據(jù)牙齒缺損部的缺損狀態(tài)、間接地得到鑲嵌物的形狀的非蠟?zāi)P纬煞椒?,并?以高精度容易且可在縮短的時(shí)間內(nèi)實(shí)施測量。特別是,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)能夠期待高效且短時(shí)間 的處理的非蠟?zāi)P纬煞椒ǎ⑶姨峁┮环N牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其假想地制作鑲嵌物, 而且制作用于使該鑲嵌物高效地配合在實(shí)際缺損部的鑲嵌物。本發(fā)明的這些目的及其他目的根據(jù)以下的詳細(xì)說明,就能夠容易得到理解。本發(fā)明的第一方面,提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測量具有缺損部的假想齒列的形狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物測量 加工系統(tǒng)包含如下裝置三維形狀生成裝置,其生成具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀的假想齒列的形狀數(shù) 據(jù)、以及應(yīng)當(dāng)與所述假想齒列對向配置的對向齒的對向咬合面的形狀數(shù)據(jù);假想鑲嵌物生成裝置,其根據(jù)所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)、及所述對向咬合面的形 狀數(shù)據(jù),生成假想鑲嵌物形狀;咬合調(diào)節(jié)裝置,其將具有與所述假想鑲嵌物形狀近似的形狀的鑲嵌物形成用現(xiàn)成 鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)與所述假想鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)假想地結(jié)合及調(diào)節(jié),并且使所述 假想齒列的形狀數(shù)據(jù)和所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù)接觸、咀嚼及調(diào)節(jié),且將所述對向咬合 面的形狀數(shù)據(jù)提供給假想的運(yùn)動,使其相對于所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)假想地進(jìn)行顎運(yùn) 動,由此將所述顎運(yùn)動的狀態(tài)顯示在監(jiān)視器上,確定所述假想齒列的最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤?;?及齒坯加工裝置,其基于所述最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤畹男螤顢?shù)據(jù),對加工用齒坯進(jìn)行加 工,形成所述牙科鑲嵌物。在此,優(yōu)選假想齒列及對向齒的對向咬合面分別為牙科用模型。在本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)中,鑲嵌物形成用現(xiàn)成鑲嵌物形狀可以任意 選擇。例如,準(zhǔn)備事先形成的多個(gè)、包含與所述假想鑲嵌物形狀近似的現(xiàn)成鑲嵌物形狀的數(shù) 據(jù)庫,從該數(shù)據(jù)庫中,可以選擇具有與所述假想鑲嵌物形狀近似的、優(yōu)選更或最近似的形狀 的鑲嵌物形成用現(xiàn)成鑲嵌物形狀。當(dāng)然,根據(jù)需要,也可以使用數(shù)據(jù)庫以外的裝置。另外,在本發(fā)明的實(shí)施中,作為假想的運(yùn)動,如下所述,可以提出鐘擺運(yùn)動或其他 運(yùn)動、例如水平運(yùn)動等。另外,加工用齒坯優(yōu)選事先形成。另外,加工用齒坯優(yōu)選由制作牙科鑲嵌物的材料 構(gòu)成,且具有與鑲嵌物形成用現(xiàn)成鑲嵌物形狀對應(yīng)的形狀。當(dāng)然,加工用齒坯根據(jù)需要可任 意變更其形狀,例如,其形狀為了成為現(xiàn)成鑲嵌物形狀,既可以使其正確對應(yīng),否則也可以 使其在可容許的程度內(nèi)大體對應(yīng)。
另外,優(yōu)選咬合調(diào)節(jié)裝置還具備調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置在以應(yīng)當(dāng)由該咬合調(diào)節(jié)裝 置調(diào)節(jié)鑲嵌形狀的假想齒列是否與所述對向咬合面的凹凸接觸為基準(zhǔn)值的情況下,在表示 產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的值時(shí),以對假想齒列的坐標(biāo)、和假想齒列的坐標(biāo)內(nèi)的方向坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算而 得到的值為假想齒列的坐標(biāo)。另外,優(yōu)選顎運(yùn)動與連接于計(jì)算機(jī)的人機(jī)接口的移動聯(lián)動進(jìn)行。另外,優(yōu)選在以距 假想齒列的齒冠表面半徑30 60mm的位置為中心的角度士3° 士 10°的范圍內(nèi)進(jìn)行鐘 擺運(yùn)動等假想的運(yùn)動。另外,優(yōu)選假想的運(yùn)動在假想齒列上沿齒列方向垂直地運(yùn)動。另外,本發(fā)明的第二方面提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測 量具有缺損部的假想齒列的形狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物 測量加工系統(tǒng)包含如下裝置假想齒列,其具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀;受光裝置,其接受來自所述假想齒列的反射光并轉(zhuǎn)換為信號;信號-光轉(zhuǎn)換裝置,其將來自所述受光裝置的受光信號轉(zhuǎn)換為光;位置測量裝置,其根據(jù)來自所述信號-光轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換光中所包含的特征信 息,算出所述假想齒列和所述受光裝置之間的距離,產(chǎn)生距離信號;坐標(biāo)形成裝置,其根據(jù)來自所述位置測量裝置的距離信號,形成所述假想齒列的 形狀坐標(biāo);加工用齒坯,其預(yù)先形成,且由制作所述牙科鑲嵌物的材料構(gòu)成;及齒坯加工裝置,其基于所述坐標(biāo)信息,對所述加工用齒坯進(jìn)行加工,形成所述牙科 鑲嵌物。在此,優(yōu)選假想齒列為具備缺損部和夾著該缺損部地配置的相鄰牙齒的牙科用鑲 嵌物。在本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)中,優(yōu)選形成反射光的照射光對假想齒列在 邊界線、最大豐隆部及咬合面部位加大掃描密度。另外,優(yōu)選轉(zhuǎn)換光為基于數(shù)字全息法或錐 光偏振全息法的干涉條紋光。另外,在如上所述的第一及第二方面的本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)中,也 可以在假想齒列的缺損部還存在橋基。在此,橋基既可以為植入物橋基,也可以為天然牙齒 本來的橋基。另外,這些橋基也可以因制作及其他原因而以任意角度傾斜。另外,在例如第二方面的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)中,所述假想齒列在其缺損部 傾斜植立有植入物橋基,且也可以還具有照射所述假想齒列的光照射裝置。在這種情況下, 優(yōu)選在由來自該光照射裝置的照射光一邊掃描所述假想齒列的表面一邊照明、且使所述受 光裝置以與所述照射光相同的移動速度移動或固定于規(guī)定位置的狀態(tài)下,所述受光裝置接 受從所述假想齒列反射的反射光,對所述植入物橋基的傾斜的部位進(jìn)行測量。本發(fā)明的第三方面提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測量具有 缺損部的假想齒列的形狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物測量加 工系統(tǒng)包含如下裝置假想齒列,其具有植立了橋基的缺損部及與該缺損部相鄰的相鄰牙齒的形狀; 嵌合裝置,其具備凹部,該凹部具有可將所述假想齒列的橋基插入的形狀及尺 寸;
垂直指示部件,其具備所述嵌合裝置,與由測定單元設(shè)定的所述嵌合裝置的基準(zhǔn) 面為垂直關(guān)系;支承載物臺,其載置所述假想齒列;角度調(diào)節(jié)裝置,其以所述支承載物臺的假想齒列載置面為基準(zhǔn)面,調(diào)節(jié)所述載置 面的X、y及Z方向的角度,由此使所述橋基的角度變化,作為所述橋基的角度變化的結(jié)果, 在將所述橋基插入所述嵌合裝置的凹部時(shí),根據(jù)所述橋基與所述凹部一致且嵌合時(shí)的由該 角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)的角度,來檢測所述橋基的植立角度;攝影裝置,其對載置在支承載物臺上的所述相鄰牙齒的咬合面及最大豐隆部間進(jìn) 行攝影觀察;加工用齒坯,其預(yù)先形成,且由制作所述牙科鑲嵌物的材料構(gòu)成;及齒坯加工裝置,其基于包含所述橋基的植立角度的多個(gè)加工數(shù)據(jù),對所述加工用 齒坯進(jìn)行加工,形成所述牙科鑲嵌物。本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)由下述說明得以理解,除非接觸地進(jìn)行測量以 夕卜,優(yōu)選測量及加工工序全部都在口腔外實(shí)施。
圖1是表示本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的一個(gè)方式的立體圖;圖2是從另一方向表示圖1所示的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的主要部分的立體 圖;圖3是表示圖1所示的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的固定部的轉(zhuǎn)動運(yùn)動的示意圖;圖4是表示圖1所示的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置的移動運(yùn)動的示意 圖;圖5、圖6及圖7是依次表示圖1所示的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的載置在固定部 上的植入模型的動作的示意圖;圖8是表示本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)中安裝了模型攝影用照相機(jī)的一 個(gè)方式的立體圖;圖9A及圖9B分別是從使用圖8的照相機(jī)所拍攝的照片上畫下來的植入模型的側(cè) 面圖及上面圖;圖10是表示顯示在監(jiān)視器畫面上的用于鑲嵌物加工的現(xiàn)成齒坯的形狀及規(guī)格的 數(shù)據(jù)庫之一例的示意圖;圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施所使用的加工用齒坯之一例的立體圖;圖12A及圖12B分別是表示將加工用齒坯和加強(qiáng)桿連接之前及此后的狀態(tài)的示意 圖;圖13A及圖13B分別是表示在將加強(qiáng)桿與加工用齒坯連接之后、用銑刀對曲線部 位及植入物插入部位進(jìn)行磨削加工的狀態(tài)的示意圖;圖14A及圖14B分別是表示基于在加工用齒坯上確定咬合面的方法及其結(jié)果對加 工用齒坯的咬合面進(jìn)行磨削加工的方法的示意圖;圖15是表示本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的另一方式的立體圖;圖16是表示使用圖15所示的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)而實(shí)施的測量加工工藝的流程圖;圖17A及圖17B分別是表示根據(jù)牙科用模型數(shù)據(jù)得到的假想齒列的形狀及對向齒的對向咬合面的形狀的示意圖;圖18A及圖18B分別是表示使圖17A的假想齒列旋轉(zhuǎn)并從橫向觀察到的狀態(tài)、及將圖17A的假想齒列和圖17B的對向咬合面重合的假想咬合狀態(tài)的示意圖;圖19A及圖19B是將顯示在與計(jì)算機(jī)連接的監(jiān)視器畫面上的狀態(tài)畫下來的圖,分 別是表示將對向齒的咬合面數(shù)據(jù)與假想齒列的牙齒缺損部數(shù)據(jù)重合而得到的假想咬合狀 態(tài)、及使近似的加工用齒坯與牙齒缺損部數(shù)據(jù)吻合而得到的假想鑲嵌模型的示意圖;圖20A 圖20D是將圖21A的線段A-A'的剖面圖所示的假想鑲嵌物的數(shù)據(jù)、和 圖21B的線段A-A'的剖面圖所示的對向齒的咬合面數(shù)據(jù)組合而表示的圖,分別是表示使 假想鑲嵌物和咬合面對向的狀態(tài)、在假想鑲嵌物上配置有咬合面的狀態(tài)、對咬合面賦予鐘 擺式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的狀態(tài)、及對咬合面賦予平行滑動運(yùn)動的狀態(tài)的示意圖;圖21A 圖21D分別是表示將圖19B所示的鑲嵌物加入牙齒缺損部數(shù)據(jù)的狀態(tài)、 將對向齒的咬合面數(shù)據(jù)與牙齒缺損部數(shù)據(jù)重合的狀態(tài)、通過咬合面數(shù)據(jù)的移動發(fā)現(xiàn)了交叉 數(shù)據(jù)的狀態(tài)、及通過咬合面數(shù)據(jù)的移動發(fā)現(xiàn)了另外的交叉數(shù)據(jù)的狀態(tài)的示意圖;圖22是將顯示在與計(jì)算機(jī)連接的監(jiān)視器畫面上的假想鑲嵌物模型畫下來的示意 圖;以及圖23是表示將圖22所示的假想鑲嵌物模型假想地安裝于牙齒缺損部的狀態(tài)的示 意具體實(shí)施例方式接下來,對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,希望理解本發(fā)明不局限于 下述特定的實(shí)施方式。本發(fā)明由如下裝置構(gòu)成檢測植立的植入物的植立角度的裝置;結(jié)合裝置,根據(jù) 該植立角度,基于加工用齒坯和加強(qiáng)桿的連接角度,將齒坯和加強(qiáng)桿結(jié)合;以及加工裝置, 其基于CAD/CAM數(shù)據(jù),對結(jié)合的加工用齒坯進(jìn)行機(jī)械加工,即使植立的植入物傾斜,也可以 實(shí)現(xiàn)與植入物上部密接地結(jié)合,同時(shí)可以用口腔外信息得到能夠形成自然齒列的鑲嵌物。另外,本發(fā)明事先準(zhǔn)備只具有各種咬合面的齒坯,根據(jù)該齒坯,對相鄰牙齒的咬合 面、鑲嵌部位的通常咬合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)性地統(tǒng)計(jì)處理,選擇現(xiàn)成齒坯。在事先具有咬合面 的情況下,其部分為平面,因此通過檢測傾斜角度,且形成具有基于該傾斜角度的連接的齒 坯,可以實(shí)現(xiàn)通常的磨削加工。在此,只具有咬合面的齒坯是指例如在正方體的一面形成有 咬合面形狀的狀態(tài),并對此進(jìn)行舉例說明,但也可以在其他如圓筒體的平面部的一方形成 咬合面。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種安裝于植入物上部的義齒,即提供一種即使是傾斜的 植入物也能夠?qū)崿F(xiàn)無問題地安裝的義齒,并且可以制作表面具備更自然狀態(tài)的咬合面的鑲 嵌物。更具體而言,本發(fā)明由實(shí)施如下工序的系統(tǒng)構(gòu)成首先,為了得到植立的植入部位的模型,對于成為鑲嵌部位的植入物植立部及相 鄰牙齒部、和植入物植立部位的對向齒及相鄰牙齒部,取通常使用的印模的工序;
向固化的印模填充石膏、其他固化材料,得到模型的工序;用于根據(jù)該模型得到植入物的傾斜角度的工序;通過植入物的傾斜角度,來確定與加工部一體地連結(jié)的球狀連結(jié)部和加強(qiáng)桿的連接角度的工序;根據(jù)模型的、相鄰牙齒及植立部位的通常牙齒信息,選擇具備現(xiàn)成咬合面的齒坯的工序;通過該齒坯,對植立植入物部分、及側(cè)面部進(jìn)行磨削加工的工序。
這些工序可以優(yōu)選按照如下方式進(jìn)行實(shí)施。棺入物的傾斜角度檢測裝置在本發(fā)明中,作為一個(gè)例子,具有如下構(gòu)成在可將傾斜的植入物頂端插入具有基 準(zhǔn)化的凹部的適配器的狀態(tài)下,通過使包含植入物的模型整體轉(zhuǎn)動、滑移等進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào) 節(jié)裝置來調(diào)節(jié),以與凹部嵌合的時(shí)刻的模型的傾斜為植入物的傾斜,用兩個(gè)角度來表示的 結(jié)構(gòu)。但是,有時(shí)也只要至少按照向基準(zhǔn)化的狀態(tài)合并的方式,使具備植入物頂端部且具有 另一基準(zhǔn)的模型移動,在合并的狀態(tài)下,測量模型的基準(zhǔn)部相對于水平的角度即可。例如也可以為如下裝置在水平的支承棒上設(shè)置垂直地向底部方向照射激光的裝 置,還配置有植入物模型的水平的底部垂直地透射光的狀態(tài)的孔,且配置有透光性部件,以 在底部方向看到激光的方式由調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行移動調(diào)節(jié),激光穿過植入物模型的底部,在下 方看到的時(shí)刻,測量植入物底部的基準(zhǔn)部的角度。有時(shí)也可以激光不僅透射,而且在植入部 上面反射,通過投影的基準(zhǔn)面的位置一致、測定等進(jìn)行測定。另外,只要調(diào)節(jié)裝置是保持植入物模型的成為基準(zhǔn)部的底部且能夠三維地調(diào)節(jié)測 量角度的構(gòu)成,就不作特別限定。另外,只要調(diào)節(jié)裝置能夠三維地測定植入物模型的基準(zhǔn)底 部的平板的傾斜,其構(gòu)成就不作限定,也可以為單純地只進(jìn)行植入物模型的移動,移動后, 通過三維的立體攝影機(jī)等的非接觸的距離測量、刻度的使用,來測量植入物模型的基準(zhǔn)面 和水平面的角度??紤]到傾斜的加工用齒坯通過本發(fā)明設(shè)為在加工用部件的所謂的半成品(齒坯)、和與加工設(shè)備連接的連 接端子(加強(qiáng)桿)之間設(shè)置球狀連結(jié)部的方式,能夠加工植入物頂端部即所安裝的垂直度 高的孔,容易對傾斜的植入物加工成形成自然齒列的形狀。加工用齒坯的圖11的形狀為一個(gè)例子,但優(yōu)選球狀連結(jié)部與加工用部件一體地 形成,只要與加強(qiáng)桿的連接良好即可,并不局限于此。連結(jié)部的尺寸優(yōu)選比加工部的尺寸 小,但在角度大時(shí)等,球狀連結(jié)部也可以比加工部大。另外,連結(jié)部為最終切下的部位,因 此只要是通過端銑刀等切削工具容易地切下的部件、且與加工用部件的接觸良好的部件即可。另外,加強(qiáng)桿和連結(jié)部的接觸面具備角度,同時(shí)進(jìn)行連接,但有時(shí)因連接狀態(tài)而加 強(qiáng)桿的接觸面與切削、磨削工具接觸,因此也可以設(shè)置成減少該部分的錐形。加強(qiáng)桿和連結(jié)部優(yōu)選用粘接劑來粘接固定,但也可以機(jī)械地結(jié)合,只要是形成固 定狀態(tài)的方法,就較好地使用。予頁形成有合g的力D工用齒壞的數(shù)據(jù)庫禾nlrfglf角定裝I1本發(fā)明具備如下裝置準(zhǔn)備具有加工部的齒坯,該加工部具有事先形成的咬合面即多個(gè)不同的咬合面,將此數(shù)據(jù)庫化,并登錄于計(jì)算機(jī),基于輸入的缺損部信息進(jìn)行選擇。例如數(shù)據(jù)庫的信息是齒坯的形狀信息、咬合面的形狀信息、齒坯的尺寸信息、色信息、容許最大豐隆部距離、通常的適用部位信息,是帶有序列號并進(jìn)行圖表處理的信息。形 狀信息在顯示輸出到個(gè)人電腦等計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器時(shí),也可以例示簡明的照片、CG畫面等,隨 之記錄各種信息。因而,當(dāng)利用個(gè)人電腦、鍵盤、鼠標(biāo)、其他接口輸入缺損部的尺寸信息、適用部位信息等各種信息時(shí),也可以顯示成為備選的齒坯圖像,目視或統(tǒng)計(jì)概率地確定。另外,也可以將缺損部和植入物頂端的模型照片、口腔內(nèi)照片向個(gè)人電腦進(jìn)行圖 像輸入,將該輸入圖像、和所登錄的齒坯圖像重合、或并列進(jìn)行比較確定。本發(fā)明只要至少準(zhǔn)備多個(gè)具備天然齒的咬合面具備的凹凸、折皺等形狀即不能用 CAD/CAM加工的形狀的信息,且數(shù)據(jù)庫地處理該信息即可,特別是也可以無需使用計(jì)算機(jī), 只是參照打印在紙上的表等,進(jìn)行近似齒坯的選擇。具有傾斜的加工用齒壞的加工方法本發(fā)明在加工圖11所示的齒坯時(shí),在連接到加工工具的狀態(tài)下,成為具有某程度的角度的狀態(tài)下的連接,具備邊界線的植入物的接合部的形狀成為垂直狀態(tài),因此植入物 的接合部的形狀、和從最大豐隆部到邊界線的形狀的加工變得容易。相反,在咬合面的調(diào)節(jié) 加工時(shí),需要對數(shù)據(jù)附加一些角度信息進(jìn)行磨削加工。在本發(fā)明中,優(yōu)選具備如下步驟通過印模獲取對向齒的咬合面的形狀的步驟; 測量咬合面的表面形狀的步驟;使其與所選擇的事先形成的咬合面信息重合或相鄰,對于 對向齒的形狀,得到齒坯表面的加工用數(shù)據(jù)的步驟;在該加工用數(shù)據(jù)中根據(jù)植入物的傾斜 角度,形成修正加工工具的位置等的修正加工數(shù)據(jù)的步驟。加工后,能夠得到具有如下咬合 面的植入物用鑲嵌物該咬合面在表面上事先所形成的咬合面凹凸中合并天然的咬合面信 息加工而成。另外,本發(fā)明通過如下裝置的組合構(gòu)成受光部,其接受來自牙科用模型的反射 光;位置測量裝置,其根據(jù)將由該受光部得到的受光信號轉(zhuǎn)換為特征信息的轉(zhuǎn)換光,算出牙 科用模型和受光部間的距離;坐標(biāo)形成裝置,其根據(jù)由該位置測量裝置得到的距離信號,形 成牙科用模型的形狀坐標(biāo);加工裝置,其基于所得到的坐標(biāo)信息,對鑲嵌物形成用加工用齒 坯進(jìn)行加工,由此,即使是金屬面等光學(xué)反射光強(qiáng)的部分也可以得到其位置信息,另外,在 例如錐光偏振全息法那種通過單軸晶體和偏振片的組合來得到轉(zhuǎn)換光的情況下,一邊改變 照明光源的位置,一邊使照明光源部位變化,以使其照明到大致整體的位置,因此充分得到 特別是具有傾斜的植入物橋基等傾斜的橋基的信息,可以正確地得到加工用的義齒形狀。例如,特開2002-504716號公報(bào)、特開2_264286號公報(bào)等中記載有一種上述的錐 光偏振的全息方法實(shí)現(xiàn)的非接觸形狀測量方法。在這兩個(gè)公報(bào)所記載的發(fā)明中,在口腔內(nèi) 這種有限的小范圍內(nèi),作為位置測量裝置及坐標(biāo)形成裝置,該方法被優(yōu)選使用。在本發(fā)明中,由于在基于上述公報(bào)所記載的方式時(shí),通過將接受的光轉(zhuǎn)換變形,不是來自照片圖像的解析,而是作為數(shù)值變形的映像,因此能夠排除反射光的強(qiáng)弱、圖像具有 的噪音信息的影響。另外,本發(fā)明只要利用將這種攝影圖像轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換光實(shí)現(xiàn)的圖像信息 即可,只要可以得到該物體的形狀的位置數(shù)據(jù)即與傾斜、凹凸、垂直相關(guān)的數(shù)據(jù),則不局限 于錐光偏振的方法,也可以利用例如特開平10-268740號公報(bào)記載的相移數(shù)字全息等數(shù)字全息法、或特開平6-110370號公報(bào)、特開平5-323238號公報(bào)等記載的全息方法。本發(fā)明的受光部設(shè)定為可將形成反射光的鏡面體配置在牙科用模型的周邊。
來自物體的反射光也可以經(jīng)由鏡面體到達(dá)受光部,否則,也可以不經(jīng)由反射光,直 接受光。本發(fā)明的照射光作為來自牙科模型的反射光優(yōu)選明確得到的激光,但不局限于 此,也可以為發(fā)光二極管輸出光、太陽光、及其他光源。照射光通過點(diǎn)狀地照射在物體表面上,能夠作為位置數(shù)據(jù)來取用,但在這種情況 下,通過平行掃描的方法等,能夠得到物體的、部分坐標(biāo)數(shù)據(jù)。另外,根據(jù)錐光偏振的全息方法,有時(shí)照射光也只要是照射到測量部位且到達(dá)受 光部位的光即可,但優(yōu)選設(shè)定為照射光和受光部的光軸一致的狀態(tài),其掃描的方式不局限 于Z形的平行掃描,也可以進(jìn)行放射掃描測量等意識到邊界線的掃描。但是,由于錐光偏振 的方法即使是傾斜的部位也可以利用反射鏡等測量其位置狀態(tài),因此即使是傾斜的植入物 橋基、形狀復(fù)雜的天然橋基牙,也可以實(shí)現(xiàn)形狀測量,在本發(fā)明中較適合。另外,只要齒冠、鑲?cè)胛?、其他牙科用鑲嵌物關(guān)于成為與橋基的接合面(邊界線)、 最大豐隆部位、咬合面等主要部位的部分精度良好地得到距離信息即可,因此在該部分的 掃描時(shí),按照干涉條紋明確地作為圖像被輸入的方式,調(diào)節(jié)攝影照相機(jī)的分辨率、掃描密度 等,得到詳細(xì)的數(shù)據(jù),此外,也可以降低掃描密度等來降低數(shù)據(jù)量。本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置是用于在加工用數(shù)據(jù)中進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置,例如,是用于調(diào)節(jié)植 入物橋基的傾斜的裝置,在制作向傾斜的橋基嵌合的義齒時(shí),由于基于需要考慮了該傾斜 的外觀的情況,因此本發(fā)明通過數(shù)值數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)可以將其實(shí)現(xiàn),不需要其他的夾具,在短時(shí) 間內(nèi)就可簡單地形成。另外,鑲?cè)胛锬菢拥奈⑿¤偳段锟梢园瑢Π渲車娜睋p狀態(tài)的凹部進(jìn)行 測量,根據(jù)該凹部和鑲嵌后的表面數(shù)據(jù),得到加工用鑲嵌物數(shù)據(jù)。本發(fā)明的加工數(shù)據(jù)形成裝置例示如下基于由上述坐標(biāo)形成裝置得到的三維數(shù) 據(jù),假想地形成牙科模型,從作為結(jié)果得到的形狀數(shù)據(jù)中,抽取使用用于鑲嵌物制作的數(shù) 據(jù)。根據(jù)本發(fā)明,具有如下效果雖然為非接觸測量,但根據(jù)牙科鑲嵌物用的牙科模 型,能夠正確地測量凹部、垂直面及傾斜的部分的形狀,通過運(yùn)算調(diào)節(jié),能夠迅速形成用于 得到目的鑲嵌物的加工數(shù)據(jù)等。更具體而言,本發(fā)明只要是在非接觸測量中由光學(xué)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)得到的形狀位置信 息即可,但優(yōu)選通過錐光偏振型測量單元,來得到詳細(xì)的植入物橋基那樣的傾斜、及鑲?cè)胛?那樣的小鑲嵌物,即起伏更小的形狀數(shù)據(jù)。舉例說明如下將由該測量單元得到的形狀坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所希望的加工用的形 狀數(shù)據(jù),利用三維加工機(jī),對齒坯進(jìn)行磨削加工。本發(fā)明雖然為非接觸,但可以用接觸的方法得到表面形狀,因此在能夠接受所照 射的光的范圍內(nèi),容易掌握邊界線形狀,適合牙科鑲嵌物制作。鑲?cè)胛锏任⑿¤偳段锏那闆r由于只要至少能夠接受反射光即可,因此可以測量能夠受光的范圍內(nèi)的凹面,因 而能夠測量鑲?cè)胛锏亩?。但是,即使是因反射光過強(qiáng)而不能目視識別的狀態(tài),也可以使反射光一次成為同心圓狀的干涉條紋的轉(zhuǎn)換光,因此可以正確地得到邊界線。另外,根據(jù)本發(fā)明,測量位于牙齒缺損部的橋基,可以得到凹部形狀數(shù)據(jù),并且能 夠從牙齒的部位、殘存的牙尖的形態(tài)等中選擇最適合缺損部的缺損部數(shù)據(jù),根據(jù)需要,在數(shù) 據(jù)上進(jìn)行變形,生成咬合面形態(tài)數(shù)據(jù)。也可以在缺損部放置蠟等,來得到鑲嵌后的咬合面形 態(tài)數(shù)據(jù)。使該咬合面形態(tài)數(shù)據(jù)和缺損部數(shù)據(jù)結(jié)合,可以得到假想鑲?cè)胛镄螤?,用加工用齒坯進(jìn)行加工。天然牙齒橋基的鑲嵌物(齒冠)的情況齒冠的情況也如此,橋基上的邊界線的掌握也沒有牙齦壓排等麻煩,直接根據(jù)模 型表面就可以得到數(shù)據(jù)。另外,由于照射光的掃描也通過放射狀地掃描的方式在大致球面體上得到與橋基 牙的接合部(邊界線),因此是有效的方法,有時(shí)通過Z形掃描也容易得到信息。此外,也有效用于基于鑲?cè)胛铩⒅踩胛飿蚧?、相鄰牙齒的假想義齒形狀制作時(shí)的植 入物橋基的形狀測定等。另外,本發(fā)明為包含如下裝置的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)三維形狀輸入裝置,其可以得到具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀的牙齒缺損部數(shù) 據(jù)、和表示對向咬合面的對向咬合面數(shù)據(jù);假想鑲嵌物制作裝置,其根據(jù)由三維形狀輸入裝置得到的三維缺損部形狀數(shù)據(jù), 生成假想鑲嵌物形狀;選擇裝置,其從將由假想鑲嵌物制作裝置得到的近似于假想鑲嵌物形狀的形狀、 即事先形成的鑲嵌物形狀進(jìn)行數(shù)據(jù)庫化的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行選擇;咬合調(diào)節(jié)裝置,其在將由選擇裝置選擇的現(xiàn)成鑲嵌物數(shù)據(jù)向缺損部假想地結(jié)合調(diào) 節(jié)后,一邊對假想齒列和假想對向咬合面數(shù)據(jù)進(jìn)行咀嚼接觸調(diào)節(jié),一邊將對向咬合面數(shù)據(jù) 相對于假想齒列數(shù)據(jù)假想地作為顎運(yùn)動狀態(tài),在監(jiān)視器上進(jìn)行顯示,得到最適當(dāng)?shù)蔫偳缎?狀;加工裝置,其根據(jù)咬合調(diào)節(jié)后的假想鑲嵌物形狀,對由選擇裝置選擇的現(xiàn)成齒坯 進(jìn)行加工。根據(jù)上述的構(gòu)成,通過鼠標(biāo)、操縱桿等的移動,形成在三維數(shù)據(jù)上將對向齒面數(shù)據(jù) 和牙齒缺損部形狀數(shù)據(jù)近似于顎運(yùn)動的運(yùn)動,檢測數(shù)據(jù)交叉的部分,并刪除該部分,可以得 到更正確的鑲嵌物。本發(fā)明將由印模模型等得到的牙齒缺損部數(shù)據(jù)及咬合面數(shù)據(jù)兩個(gè)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī) 的監(jiān)視器上進(jìn)行三維顯示。接下來,依次實(shí)施如下兩個(gè)步驟將這兩個(gè)數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)空間上重合,設(shè)定為兩 相鄰牙齒的上下接觸以規(guī)定的比例以上進(jìn)行接觸的狀態(tài),作為與咬合時(shí)的顎運(yùn)動近似的運(yùn) 動,使相當(dāng)于已知對合部的對向齒面進(jìn)行鐘擺狀的移動、或前后、左右地模擬移動,檢測面、 線交叉的數(shù)據(jù)(例如,超過以一方為基準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)值(平面、線、立體)的數(shù)據(jù))的步驟 ’然 后將該交叉了的數(shù)據(jù)修正為基準(zhǔn)值的步驟,優(yōu)選通過計(jì)算機(jī)上的程序處理來實(shí)施這兩個(gè)步 馬聚ο對向齒面的鐘擺狀的移動意思是指自行移動的情況、或操作人機(jī)接口,將對向齒 面在畫面上進(jìn)行手動移動的情況,前后運(yùn)動、側(cè)方運(yùn)動、其他運(yùn)動也同樣。
優(yōu)選本發(fā)明的相鄰牙齒彼此的咀嚼狀態(tài)的檢測形成如下的狀態(tài)對向齒面相鄰牙 齒數(shù)據(jù)的位置例如在Z軸上總是位于牙齒缺損部數(shù)據(jù)的相鄰牙齒數(shù)據(jù)的位置的上方。即例如,在接口將對向齒面數(shù)據(jù)拖動與下拉重疊在相鄰牙齒數(shù)據(jù)上時(shí),以在坐標(biāo) 軸上至少位于上方的狀態(tài)為條件。例如,當(dāng)將要達(dá)到下方時(shí),就停止拖動與下拉操作。否則,在需要確定作業(yè)的情況下,在確定前,即使是對向齒面數(shù)據(jù)向牙齒缺損部數(shù) 據(jù)的下方行進(jìn)的情況,在返回鍵操作等實(shí)現(xiàn)的確定時(shí),也可以自動修正,達(dá)到對向齒面數(shù)據(jù) 出現(xiàn)在牙齒缺損部數(shù)據(jù)的上方的狀態(tài)。該停止的地點(diǎn)為咬緊的狀態(tài),與該狀態(tài)相比,對向齒 面數(shù)據(jù)總是出現(xiàn)在上方。而且,其范圍為具有凹凸的齒面,因此也可以具有容許范圍(例 如,在ζ值上對向齒面數(shù)據(jù)來到牙齒缺損部數(shù)據(jù)的下方的x、y坐標(biāo)值為10%以下)地設(shè)定 為咀嚼狀態(tài)。例如如上所述,本發(fā)明的三維形狀測量示出照片拍攝的方法及照射激光等特定的 掃描光線進(jìn)行的非接觸測量兩個(gè)方法。另外,如上所述,作為照射特定的掃描光線進(jìn)行的非接觸測量,例如,特開 2002-504716號公報(bào)、特開平2-264286號公報(bào)等記載有錐光偏振的全息方法實(shí)現(xiàn)的非接 觸測量方法,在本發(fā)明中,在口腔內(nèi)這種有限的小范圍內(nèi),作為位置測量裝置及坐標(biāo)形成裝 置,優(yōu)選使用。該方法的詳細(xì)內(nèi)容如上所述。關(guān)于本發(fā)明的受光部、來自物體的反射光、錐光偏振的全息方法及其他也如上所 述。根據(jù)本發(fā)明,能夠得到如下效果不進(jìn)行實(shí)際的咬合調(diào)節(jié),用計(jì)算機(jī)上的操作,就 能夠得到正確的牙科鑲嵌物等。更具體而言,本發(fā)明是在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上進(jìn)行咬合調(diào)節(jié)的,在將現(xiàn)成的近似鑲 嵌物鑲嵌于牙齒缺損部的數(shù)據(jù)、及具備對向的齒面的對向齒面數(shù)據(jù)中,將這兩個(gè)數(shù)據(jù)在畫 面上形成相鄰牙齒彼此的接觸狀態(tài)。只要本發(fā)明的用于實(shí)施的方法是所謂的拖動與下拉等用戶接口具備的區(qū)域移動 方法即可。否則,作為數(shù)據(jù)的融合,也可以利用自動進(jìn)行特定范圍的接觸的方法。在該狀態(tài)下,用戶接口的操作直接設(shè)成成為顎運(yùn)動的操作的狀態(tài)。這是例如,鼠 標(biāo)、操作桿等用戶接口和對向齒面相互關(guān)聯(lián),當(dāng)用戶接口向某方向移動時(shí),對向齒面以作為 顎運(yùn)動向適當(dāng)方向移動,通過用戶接口進(jìn)行前后、側(cè)方、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。此時(shí),使對向齒面以圖20C所示的高度30 60mm為中心點(diǎn)0(123)進(jìn)行鐘擺運(yùn)動 來檢測修正交叉的數(shù)據(jù)的方法為接近顎運(yùn)動的運(yùn)動,而且,在利用簡單的方法來進(jìn)行這一 點(diǎn)上是較好的。在此,以圖20C的參照序號122所示的角度例如士 3° 士 10°、優(yōu)選士 5° 的角度使其運(yùn)動。另外,鐘擺運(yùn)動的角度為模擬用于咬合的顎運(yùn)動而優(yōu)選該角度,但從考慮 個(gè)人差異的必要性出發(fā),有時(shí)也可以用士3° 士 10°的角度來模擬基于鐘擺運(yùn)動的顎運(yùn) 動。
在將向前后的運(yùn)動、滑動運(yùn)動等、用戶接口的移動向畫面的移動轉(zhuǎn)換時(shí),也可以向 具有滑動元素的運(yùn)動轉(zhuǎn)換。這樣,在本發(fā)明中,通過利用進(jìn)行顎運(yùn)動的用戶接口來修正交叉的數(shù)據(jù),可以輕而 易舉地形成正確的鑲嵌物咬合面。實(shí)施例接下來,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1及圖2是表示從其前方及后方看 到的本發(fā)明的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)的狀 態(tài)的圖。圖1是從SH方向看到的狀態(tài),圖2是從SF方向看到的狀態(tài)。圖中的x、y及ζ坐 標(biāo)用基于調(diào)節(jié)裝置100的朝向任意設(shè)定的狀態(tài)進(jìn)行說明。箭頭方向例如為正方向。在各圖 中,用SH、SF表示調(diào)節(jié)裝置100的朝向。由于調(diào)節(jié)裝置100通過磁力與基板10結(jié)合,因此 其狀態(tài)為如果是在基板10上,則稍加施力就能夠使其滑動地移動。在圖1中,調(diào)節(jié)裝置100是用于進(jìn)行載置于固定部21的植入模型旋轉(zhuǎn)移動的器 具。圖2只表示調(diào)節(jié)裝置100?;?0形成水平面。軸向柱11相對于水平面垂直設(shè)置。出芯棒12以主軸13為 中心在轉(zhuǎn)動90度的范圍內(nèi)可進(jìn)行轉(zhuǎn)動。出芯孔14為垂直的貫通孔,如圖3所示,具有將具備適配器23的支承棒22插入 的程度的孔徑。攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15使固定部21以中心Pl為中心而旋轉(zhuǎn),為了 得到設(shè)置于外部的照片拍攝時(shí)的β角度信息,因而帶有刻度。另外,攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15的底面15a具有磁性,與金屬制的基板10進(jìn) 行磁力結(jié)合。因此,攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15可在基板10上移動,作為整體,固定部21 通過手動來平行地移動。圖4是表示從圖1所示的方向SF看到的調(diào)節(jié)裝置100的局部的圖,表示調(diào)節(jié)裝置 100在基板10上移動了的狀態(tài)。虛線和實(shí)線所代表的狀態(tài)表示移動的前后。另外,調(diào)節(jié)裝 置100為在基板10上,可沿二維方向移動的狀態(tài)。β角度調(diào)節(jié)部16采取千分尺形式,通過回轉(zhuǎn),可根據(jù)所帶的刻度,來測量以Pl為 中心的角度β。另外,θ角度調(diào)節(jié)部17采取千分尺形式,回轉(zhuǎn)時(shí),可根據(jù)所帶的刻度來測
量角度。θ顯示載物臺18能夠顯示以中心Ρ2為中心轉(zhuǎn)動時(shí)的從水平狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度θ。 α角度調(diào)節(jié)部19采取千分尺形式,通過回轉(zhuǎn),能夠根據(jù)所帶的刻度,來讀取固定部21以中 心Pl為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度。第一水平支承部181及第一垂直支承部182連接為L字狀,并且第一水平支承部 181通過β角度調(diào)節(jié)部的旋轉(zhuǎn),可在攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15上以中心Pl為中心而旋轉(zhuǎn)。在α顯示載物臺20上顯示固定部21的旋轉(zhuǎn)角度α。固定部21具備可與植入模 型的底面進(jìn)行結(jié)合的狀態(tài)。角度α和角度β的不同之處在于角度α只表示固定部21的旋轉(zhuǎn)角度,與此相 對,角度β表示調(diào)節(jié)裝置100整體的旋轉(zhuǎn)角度。圖2的第二垂直支承部183及圖1的第二水平支承部184以相互垂直的狀態(tài)連接 結(jié)合。第二垂直支承部183能夠以圖4所示的中心Ρ2為中心轉(zhuǎn)動,通過第二垂直支承部 183的轉(zhuǎn)動,第二水平支承部184也轉(zhuǎn)動,結(jié)果是,使圖3所示的固定部21傾斜。圖3的參 照序號184a表示通過第二垂直支承部183的旋轉(zhuǎn),第二水平支承部184向左方向傾斜的狀 態(tài)。在圖3中,參照序號21a及21b表示固定部21以回轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行移動了的狀態(tài)的兩個(gè)軌跡。另外,參照序號21c表示固定部21以中心P2為中心進(jìn)行移動的方向,表示旋轉(zhuǎn)角度。在圖3中,支承棒22為圓筒狀,以如下方式形成可上下移動,根據(jù)需要中途能夠固 定狀態(tài)。另外,適配器23具備凹部24,該凹部24形成于適配器23的底面,具有在上方作為 植入物頂端部的義齒安裝部位的形狀。接著,參照圖5、圖6及圖7對圖1及圖2所示的實(shí)施例的動作進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖5 圖7省略說明第二水平支承部184的底部方向。在此,m為牙科用模型、即 模件,同時(shí)如圖9所示,在植入部m2植立后的狀態(tài)下,在包含相鄰牙齒ml和m3的部位進(jìn)行 仿型,向該部位注入石膏等固化材料,固化后,將圓盤狀的連接板ms與取出的模型連接。連 接板ms形成為平面狀,具有可與固定部21結(jié)合的構(gòu)造。另外,圖9A及圖9B在下面也進(jìn)行 說明,是從對模型m進(jìn)行了照片拍攝時(shí)的照片上畫下來的示意圖。圖5是將要將模型m載置于固定部21的圖,圖6表示載置后的狀態(tài)。在圖6中, 參照序號6a為植入部m2的傾斜角度。由于圖6由xy平面進(jìn)行表示,因此6a也為平面地 表示,但實(shí)際表示三維角度。對于安裝于支承棒22的適配器23的凹部24,如果植入部m2為垂直,則通過保持 不變地將支承棒22降下就進(jìn)行嵌合,但由于傾斜著,因此使θ角度調(diào)節(jié)部17、α角度調(diào)節(jié) 部19旋轉(zhuǎn),由目視進(jìn)行調(diào)節(jié)直到植入部m2和適配器23的凹部24嵌合為止。當(dāng)使θ角度調(diào)節(jié)部17回轉(zhuǎn)時(shí),固定部21如圖5所示以擺動的方式進(jìn)行移動,因 此如圖6所示,手動使攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15在基板10上如圖4所示進(jìn)行移動,如 圖7所示,按照植入部m2和凹部24 —致的方式進(jìn)行調(diào)節(jié),使支承棒22向下方下降,使植入 部m2與適配器23的凹部24嵌合。例如,在比通常更傾斜的情況下,如果首先按照使χ軸坐標(biāo)方向成為0的方式只旋 轉(zhuǎn)角度α的量、其次按照將y軸方向設(shè)定為O的方式只旋轉(zhuǎn)θ的量,則植入物直立,保持 不變地使調(diào)節(jié)裝置100在基板10上移動,使其到達(dá)凹部24正下方。在此,在圖4、圖6等 中,凹部24的周邊用局部剖面圖進(jìn)行表示。在該狀態(tài)下,從α顯示載物臺20或α角度調(diào)節(jié)部19讀取α角,從θ顯示載物 臺18或θ角度調(diào)節(jié)部17讀取θ角,得到植入物傾斜角度(α,Θ)。雖然圖7所示的傾 斜角度(α,Θ)進(jìn)行了平面地表示,但實(shí)際為三維的。另外,雖然角度值從顯示于載物臺的刻度或角度調(diào)節(jié)部所帶的刻度中讀取,但也 可以通過編碼器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,輸出到計(jì)算機(jī)等處理裝置,進(jìn)行自動的運(yùn)算處理。另外,角度調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)旋鈕來進(jìn)行,或手動地使磁鐵結(jié)合狀態(tài)的基板10和調(diào)節(jié) 裝置100移動,但也可以將其制成機(jī)器人手臂實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)移動結(jié)構(gòu),或使各部位成為伺服 控制驅(qū)動,也可以排除手動而全自動化。圖8表示在圖1所示的實(shí)施例上安裝有從上方向、和下方向?qū)δP瓦M(jìn)行拍攝的數(shù) 碼照相機(jī)72 (也可以為攝影機(jī)或其他攝像裝置)的狀態(tài)。照相機(jī)載置部71以主軸13為中 心旋轉(zhuǎn),在圖8所示的狀態(tài)下,拍攝模型的側(cè)面,通過使照相機(jī)載置部71向上方向旋轉(zhuǎn)90 度,可從正上方對模型進(jìn)行拍攝。圖9Α及圖9Β表示拍攝到的照片的狀態(tài)。在此,圖9Α為 從側(cè)面、圖9Β為從正上方拍攝到的狀態(tài)。照相機(jī)72為了選擇用于義齒制作的近似的現(xiàn)成 加工用齒坯,獲取用于得到植入物的位置信息的圖像信息。在圖8中,由于相對于圖1中釋放出芯棒12的一端的狀態(tài),照相機(jī)載置部71共用主軸13,因此為了增加強(qiáng)度,在與軸向柱11對向的部位設(shè)置軸向柱111,并附加有主軸131。
當(dāng)進(jìn)一步說明時(shí),圖9是用照相機(jī)72對模型m進(jìn)行拍攝的圖,固定部21等省略表 示。另外,在圖9中,頰舌寬度HAl表示相鄰牙齒的最大豐隆部的距離,可目測地測定距離。 該距離HAl除目測以外,也可以進(jìn)行機(jī)械、電、光學(xué)的測定。近遠(yuǎn)心寬度HA2表示口腔內(nèi)外 方向的義齒的厚度。該厚度也是如此,除可以目測地測定以外,也可以利用各種方法。另 夕卜,也可以利用立體攝影機(jī)等非接觸三維形狀測量法,得到三維形狀坐標(biāo),直接獲得鑲嵌物 的形狀。另外,觀察相鄰牙齒ml、m3的咬合面的狀態(tài)和色調(diào),能夠得到下一級數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn) 的用于現(xiàn)成齒坯選擇的信息。此時(shí),轉(zhuǎn)動圖1所示的β角度調(diào)節(jié)部16使固定部21旋轉(zhuǎn), 或使攝影調(diào)節(jié)用β顯示載物臺15在基板10上移動,確定最適當(dāng)?shù)奈恢谩D10是表示現(xiàn)成齒坯的數(shù)據(jù)庫的配置構(gòu)成之一例的圖。左側(cè)的“形狀”一欄表示 形狀的一個(gè)例子,右側(cè)一欄表示該形狀的“規(guī)格”,以對應(yīng)關(guān)系連結(jié)?!靶螤睢痹趫D中立體地 表示,但優(yōu)選同時(shí)存儲有其他如正面圖、上面圖、側(cè)面圖、背面圖之類的能掌握齒坯形狀的 數(shù)據(jù),尤其優(yōu)選只將咬合面的數(shù)據(jù)也一并存儲于同一數(shù)據(jù)欄內(nèi)?!耙?guī)格”除聯(lián)動記錄有頰舌寬度(齒間HAl)及近遠(yuǎn)心寬度(齒厚ΗΑ2)之外,還聯(lián) 動記錄有色調(diào)數(shù)據(jù)、排列位置數(shù)據(jù)及識別數(shù)據(jù)。對從照片上得到的頰舌寬度(齒間HAl)及近遠(yuǎn)心寬度(齒厚ΗΑ2)數(shù)據(jù)以及色、 咬合面進(jìn)行檢索,確定適當(dāng)?shù)默F(xiàn)成加工用齒坯。另外,得到植入物根基方向的部分、即邊界線的位置數(shù)據(jù)ΗΑ3和ΗΑ4。使用基于所確定的現(xiàn)成加工用齒坯數(shù)據(jù)的、由樹脂和硅填充劑的混合物、或長石、 羥磷灰石等陶瓷構(gòu)成的現(xiàn)成加工用齒坯,如圖11所示準(zhǔn)備加強(qiáng)桿,做好安裝準(zhǔn)備?,F(xiàn)成加 工用齒坯lib是示意圖,省略了咬合面。連結(jié)部Ilc與加工用齒坯lib由同一材料一體地 形成。加強(qiáng)桿Ila由鋁等金屬材料形成,與連結(jié)部Ilc的連接面al為凹部,優(yōu)選由球面 狀的凹部形成,另一端部a2具有可安裝于加工裝置的安裝部的形狀。另外,有時(shí)也可以為將連結(jié)部Ilc形成為四角體等多角體,將加強(qiáng)桿Ila的連接面 al的內(nèi)部形成為球面的形狀。另外,在連結(jié)部Ilc上具有表示角度的刻度,以表示與加強(qiáng)桿Ila連接時(shí)的連接輪 廓,由此能夠容易明白究竟是多少度的連接,即使不使用夾具,也能夠形成任意角度的加工 用齒坯。圖12表示加強(qiáng)桿和加工用齒坯的連接的一個(gè)例子。在該實(shí)施例中,在加工用齒坯 121和球狀連結(jié)部122之間,按照加工用鉆頭不與加強(qiáng)桿124接觸的方式,進(jìn)一步將調(diào)節(jié)部 123用與加工用齒坯121相同的材料一體地制作。另外,加強(qiáng)桿124的與球狀連結(jié)部122連 接的部分為局部剖面圖。圖12A表示加強(qiáng)桿124和加工用齒坯121為水平狀態(tài),其次,在圖12B中,利用粘 接劑以與事先求出的角度(α,θ )的角度相應(yīng)的三維角度進(jìn)行粘接。角度(α,θ)表示 如下意思例如,當(dāng)以ζ軸為中心時(shí),在yz或xz平面上移動θ的量、接著在xy平面上移動 α的量時(shí),得到實(shí)際的角度。圖中,XA表示加工用齒坯的長軸,XB表示加強(qiáng)桿124的長軸。
接著,如圖13所示,在所選擇的近似齒坯上,定義從最大豐隆部位HAL到邊界線部Hm,對其間進(jìn)行仿樣曲線補(bǔ)齊等,得到曲面數(shù)據(jù)131。另外,在圖13中,參照序號130為簡略 表示磨削加工裝置的加工空間的空間,加強(qiáng)桿安裝部13a形成有插入固定加強(qiáng)桿124的固 定孔(未圖示)。最大豐隆部位HAL可以從測定圖9示意性示出的頰舌寬度(齒間HAl)及近遠(yuǎn)心 寬度(齒厚HA2)的部位起由平滑的近似曲線生成。另外,根據(jù)使用植入部的形狀的植入物的編目信息,得到值,另外,根據(jù)圖9所示 的示意圖的照片,且根據(jù)距離HA3及HA4,得到邊界線Hm,同時(shí)形成植入物插入深部數(shù)據(jù) 132。圖13表示實(shí)際插入固定有加強(qiáng)桿124的狀態(tài)。端銑刀13b由鉆齒構(gòu)成,口徑根據(jù) 加工的物體的復(fù)雜程度適當(dāng)選擇。另外,端銑刀13b在保持該狀態(tài)下,一邊沿x、y及ζ方向 旋轉(zhuǎn)一邊移動,一邊與加工用齒坯121的表面接觸一邊進(jìn)行磨削加工。圖13A表示基于從表示最大豐隆部的線(HAL)到邊界線Hm的曲線補(bǔ)齊數(shù)據(jù)進(jìn)行 磨削加工的狀態(tài),圖13B基于植入物插入部位數(shù)據(jù)132、利用局部剖面圖對端銑刀13b進(jìn)行 移動磨削加工的狀態(tài)進(jìn)行說明。植入物插入部位數(shù)據(jù)132根據(jù)例如圖9的示意圖中的HA3、 HA4的距離來確定。另外,此時(shí)的加工用齒坯121與加強(qiáng)桿124傾斜連接,因此植入物插入部位成為可 利用端銑刀13b進(jìn)行磨削加工的狀態(tài)(接近垂直的狀態(tài)),磨削加工數(shù)據(jù)保持選自編目的植 入物頂端形狀數(shù)據(jù)不變地被磨削、加工。圖14A表示先采用與義齒對向的對向齒部分的印模形成模型,然后測量其咬合面 形狀,得到對向齒形狀數(shù)據(jù)141a和咬合面數(shù)據(jù)141的方法。將現(xiàn)成的咬合面齒坯的咬合面三維形狀數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出,形成現(xiàn)成咬合面加 工數(shù)據(jù)142,與對向齒咬合數(shù)據(jù)141重合,形成磨削數(shù)據(jù)143。如圖14B所示,該磨削數(shù)據(jù)143還由傾斜角度(α,θ )補(bǔ)齊,以作為補(bǔ)齊磨削數(shù)據(jù) 144,基于該數(shù)據(jù),利用端銑刀13b,對傾斜的現(xiàn)成咬合面進(jìn)行磨削加工。另外,關(guān)于該方法, 下面進(jìn)行更詳細(xì)地說明。參照圖15對另一實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例的牙科模型為用于得到安裝于 植入物的義齒的表示缺損形狀的間接的牙科模型。光照射部10將激光、可見光、紅外光、紅外激光等具有直行性的光線輸出,另外, 光照射部10進(jìn)行如箭頭IOa所示的掃描驅(qū)動。掃描驅(qū)動的方式除通常的Z形掃描(圖9B 所示的5Z)以外,也可以利用放射掃描??蓜臃瓷溏R101使來自固定的光照射部10的光一邊在牙科用模型13上移動一邊 進(jìn)行照射。受光部11在錐光偏振全息方法的情況下,由偏振光片IlaUlc所夾持的單軸晶 體lib、以及CXD照相機(jī)Ild構(gòu)成,由CXD照相機(jī)Ild接受穿過由偏振光片所夾持的晶體的 呈干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,且轉(zhuǎn)換為電信號。光照射部10和受光部11除設(shè)定為如圖所示的相鄰的那種構(gòu)成以外,有時(shí)也設(shè)定 為同軸的構(gòu)成,并共用光軸。優(yōu)選反射鏡12配置于被測量物的周圍,由受光部11接受該反射光,由此能夠利用 加法平均等統(tǒng)計(jì)方法測量正確的形狀。
牙科模型13利用現(xiàn)有的方法來制作,在中央形成有植立的植入物橋基14,在兩側(cè) 形成有相鄰牙齒模型13a、13b。植入物橋基14例如為將單體式的人工牙根植立后、從牙齦 突出的部位,即安裝義齒的部位的形狀模型。信號處理裝置15由具備監(jiān)視器、硬盤、可移動的存儲單元、存儲裝置、以太網(wǎng)(注 冊商標(biāo))等LAN等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成,具備能夠發(fā)揮所輸入的形狀數(shù)據(jù)、事先形成的近似加工用 齒坯的數(shù)據(jù)庫、三維圖像處理功能等的構(gòu)成。加工機(jī)16為所謂的NC加工機(jī)、三維加工機(jī),其主要用于使固定于ζ軸方向的銑刀 722旋轉(zhuǎn),且沿χ、y及ζ方向移動,由其頂端部及周邊對加工用齒坯(未圖示)進(jìn)行磨削、 切削,從而得到鑲嵌物。除使用該磨削加工方法以外,優(yōu)選使用所謂的快速成型式加工機(jī)。測量載物臺17也可以為固定的載物臺,但為了測量隱蔽的部分,也優(yōu)選為可轉(zhuǎn)動、滑動的狀態(tài)。另外,在光在牙科用鑲嵌物上邊移動邊進(jìn)行掃描時(shí),為了使可動反射鏡101或光照射部10的移動、轉(zhuǎn)動簡單化,例如也可以制成如下的掃描構(gòu)成使測量載物臺17沿y方 向每移動規(guī)定寬度,使可動反射鏡101或光照射部10沿χ方向擺動。圖15所示的測量裝置既可用特開2002-504716號公報(bào)記載的技術(shù)來實(shí)現(xiàn),而且, 作為成品,也可用才歹4力卜口夕一社制的成品、商品名) 口一 7°”來實(shí)現(xiàn)。測量裝置如果是形成光的照射、且能夠接受該光的部位,就可以得到受光部和牙 科模型之間的距離,因此即使在橋基植入物的一些調(diào)節(jié)下,也能夠測量距離,由此通過大致 一次載置,即可完成測量,但根據(jù)情況,也可以成為通過工作臺的定量移動,得到光的照射 部位或得到物體的反射光的狀態(tài)。接著,參照圖16及其他附圖對圖15所示的實(shí)施例的動作進(jìn)行詳細(xì)說明。牙科模型的形成使用石膏、固化性樹脂等,利用公知的技術(shù)先制作植入物植立部及相鄰牙齒的模 型、和與該部位對向的對向齒面(咬合面)的牙科模型(咬合部)。優(yōu)選該牙科模型利用公 知的方法形成,為更實(shí)際的形狀。缺損部周邊的形狀測量(圖16的工序201)將牙科模型13固定于測量載物臺17,掃描地照射來自光照射部10的激光,由受光 部11直接或經(jīng)由反射鏡12反射而接受激光的反射光。掃描地照射激光的方法除直接使光源移動的方法以外,也可以為利用工作狀態(tài)的 反射鏡從固定光源經(jīng)由該工作反射鏡照射牙科模型的方法。例如也可以利用圖15的可動 反射部101,使來自光輸出部10的照射光IOla反射的反射光IOlb照射在牙科模型上。其 反射返回光有時(shí)再次經(jīng)過相同的光路返回到受光部11、或原封不動地直接由受光部11接 受光。相對于照射光路IOb經(jīng)由反射光路10c、及反射光路10h、反射鏡12、反射光路IOi 而接受光。另外,以照射光路和反射光路不同的方式進(jìn)行了表示,但光軸有時(shí)也一致。使該接受到的反射光穿過受光部11內(nèi)的、由偏振光片夾持的單軸晶體單元,轉(zhuǎn)換 為干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,用CCD照相機(jī)Ild等對該轉(zhuǎn)換光進(jìn)行拍攝、二維圖像數(shù)據(jù)化,并將 其傳輸?shù)叫盘柼幚硌b置15。信號處理裝置15根據(jù)該干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,基于上述的運(yùn) 算,得到距離信息10L,并將其暫時(shí)儲存。
光照射部10沿IOa方向振動,掃描輸出光。例如,相對于照射光路10d,為反射光 路10e,另外,當(dāng)為激光振動的狀態(tài)時(shí),相對于照射光路IOf,為反射光路10g,受光部11根據(jù) 每次掃描過程中的反射光,用信號處理裝置15對轉(zhuǎn)換光信息進(jìn)行處理存儲。該掃描按照遍及牙科模型13整體的方式使照射光沿X、y方向位移來進(jìn)行,依次根 據(jù)轉(zhuǎn)換光算出反射部位和受光部11的距離信息(位置信息),記錄于信號處理裝置15。一 邊對距離信息實(shí)施直線補(bǔ)齊、曲線補(bǔ)齊一邊相互連接而三維形狀數(shù)據(jù)化,根據(jù)需要,也可以 在信號處理裝置15的監(jiān)視器上顯示假想牙科模型,確認(rèn)與實(shí)際的牙科模型是否一致。將所得到的數(shù)據(jù)三維形狀數(shù)據(jù)化后,得到將植入物橋基調(diào)節(jié)到垂直狀態(tài)時(shí)的其周 邊部位的形狀數(shù)據(jù)、和相鄰牙齒間的數(shù)據(jù)。圖17A表示根據(jù)牙科模型數(shù)據(jù)所得到的假想形狀,圖17B表示對向齒列咬合面形 狀(咬合部),圖18A表示使圖17A旋轉(zhuǎn)從橫向看到的狀態(tài),圖18B表示使牙科模型和咬合 部重合的假想咬合狀態(tài)。晈合部的形狀測量(圖16的工序202)將咬合部(對向齒形狀)固定于測量載物臺17,掃描地照射來自光照射部10的激 光,由受光部11直接或經(jīng)由反射鏡12反射來接受激光的反射光。也可以相對于照射光路IOb經(jīng)由反射光路IOc以光軸大致一致的方式返回,且經(jīng) 由照射反射光路10i、反射鏡12、照射反射光路IOj接受光。另外,雖然如此往復(fù)的光路按 照光軸一致的方式進(jìn)行了表示,但不局限于此,有時(shí)也可以為不同的光路。使該接受到的反射光穿過受光部11內(nèi)的、由偏振光片夾持的單軸晶體單元,轉(zhuǎn)換 為干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,二維圖像數(shù)據(jù)化,將其傳輸?shù)叫盘柼幚硌b置15。信號處理裝置15 根據(jù)該干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,得到距離信息10L,并將其暫時(shí)儲存。該掃描照射按照遍及咬合部整體的方式使照射光沿χ、y方向位移來進(jìn)行,依次根 據(jù)轉(zhuǎn)換光算出反射部位和受光部11的距離信息,記錄于信號處理裝置15。一邊對距離信息 實(shí)施直線補(bǔ)齊、曲線補(bǔ)齊一邊三維形狀數(shù)據(jù)化,根據(jù)需要,也可以在信號處理裝置15的監(jiān) 視器上顯示假想咬合部301 (圖17B表示背面),確認(rèn)與實(shí)際的咬合部是否一致。數(shù)倌修ιΗ (圖16的工序203)接著,進(jìn)行植入物橋基達(dá)到垂直的調(diào)節(jié)(圖16的工序203)。S卩,通過對作為三維 數(shù)據(jù)而輸入的植入物橋基的植立角度進(jìn)行修正的注釋作業(yè),使對鑲嵌物加工時(shí)的齒坯和切 削用具的關(guān)系成為大致相同的狀態(tài)。處理到植入物的頂端部成為垂直的狀態(tài)后,對周邊的 形狀進(jìn)行測量處理,得到坐標(biāo)。齒頸部形狀的形成(圖16的工序204)在調(diào)節(jié)后的狀態(tài)下,根據(jù)角度調(diào)節(jié)后的數(shù)據(jù),得到鑲嵌物需要的邊界線數(shù)據(jù)、最大豐隆部數(shù)據(jù)。根據(jù)該數(shù)據(jù),假想地形成實(shí)際想要得到的義齒形狀的最大豐隆部及邊界線,并 且根據(jù)與先前的咬合部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)上的重合(圖18B),得到咬合面形狀,同時(shí)得到義齒的 高度數(shù)據(jù)(圖16的工序204)。將這些數(shù)據(jù)合成,就得到齒頸部的假想義齒形狀數(shù)據(jù),但從 最大豐隆部到邊界線之間也可以通過不與相鄰牙齒側(cè)面數(shù)據(jù)接觸的那樣的仿樣曲線補(bǔ)齊 法來形成,只要至少不形成額外的間隙即可。鑲嵌內(nèi)面形狀的形成(圖16的工序205)接著,從數(shù)據(jù)庫中讀出本次使用的植入物形狀數(shù)據(jù),由此形成從鑲嵌物的底面看到的安裝孔內(nèi)面數(shù)據(jù)(圖16的工序205)。植入物形狀優(yōu)選預(yù)先數(shù)據(jù)化而后再數(shù)據(jù)庫化,但在種類少時(shí)等,也可以依次手動 輸入,有時(shí)也可以不必?cái)?shù)據(jù)庫化。另外,此時(shí)也可以與牙科模型上的植入物橋基的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,進(jìn)行形狀修
正。底面形狀數(shù)據(jù)的形成(圖16的工序206)將上述的齒頸部的底面形狀數(shù)據(jù)、和內(nèi)面數(shù)據(jù)合成,形成底面形狀數(shù)據(jù)(圖16的 工序206)。鑲嵌物形狀的合成(圖16的工序207)將齒頸部上部數(shù)據(jù)和底面形狀數(shù)據(jù)合成,形成傾斜的植入物橋基用的假想鑲嵌物 (齒冠)形狀數(shù)據(jù)(圖16的工序207)。* 自現(xiàn),^t^^lTMlgm力□工掌握整體形狀后,檢索與該形狀近似的齒坯。通過從圖9A及圖9B所示的假想數(shù) 據(jù)得到為確定齒坯而使用的值來進(jìn)行該檢索,從圖10所示的一覽表中找出最接近的數(shù)據(jù)。 圖9A及圖9B為二維數(shù)據(jù),但也可以根據(jù)三維數(shù)據(jù),設(shè)定相當(dāng)于圖9A及圖9B所示的位置的 樣點(diǎn),形成檢索用輸入數(shù)值,圖9A是二維地表示牙科模型的假想數(shù)據(jù)的狀態(tài)的圖,m為牙齦 部,ms為載物臺安裝部,m2為植入物橋基,而且ml及m3為相鄰牙齒形狀。根據(jù)圖9A得到 相鄰牙齒ml和植入物橋基m2的距離HA3、相鄰牙齒ml、m3的距離HAl。圖9B是從上部看到牙科模型的數(shù)據(jù),得到沿齒列的齒寬HA2、植入物橋基m2和測 定齒寬時(shí)的輪廓的距離HA4。圖9A及圖9B的測量位置終究是一個(gè)例子,但也可以通過以不 同的數(shù)據(jù)重復(fù)測量同一部位的距離,然后平均化,來得到更正確的值。圖10為數(shù)據(jù)庫的登錄形式的一個(gè)例子,除處理用的數(shù)據(jù)列以外,由在書面或圖1 的信號處理裝置15的監(jiān)視器上通過目測能夠確定的形狀閱覽窗(表示形狀)、規(guī)格數(shù)據(jù)列 (表示規(guī)格)構(gòu)成,一邊查閱由先前的模型規(guī)則數(shù)據(jù)得到的距離數(shù)據(jù)HAl HA4等、以及表 示色調(diào)及鑲嵌部位的齒列序號一邊進(jìn)行確定。在形狀閱覽窗中,121為齒坯加工部位,122 為球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部。球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部122只要是任何可與加強(qiáng)桿結(jié)合的尺寸即可,也可以為全都相 同的尺寸。加工用齒坯的形成為了對由圖10的數(shù)據(jù)庫所確定的近似齒坯、用包含垂直延伸的鉆頭的垂直式加 工夾具加工傾斜的植入物,基于由先前的植入物橋基數(shù)據(jù)所得到的傾斜角度(α,Θ),利用 粘接劑,將球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部122與圖12Α及圖12Β所示的加工機(jī)用安裝用的加強(qiáng)桿124
纟口口。角度(α,Θ)例如表示如下意思當(dāng)以ζ軸為中心時(shí),在yz或χζ平面上,移動θ 的量,接著,在Xy平面上,移動α的量時(shí),得到實(shí)際的角度。另外,XA表示加工用齒坯的長 軸,XB表示加強(qiáng)桿124的長軸。優(yōu)選加強(qiáng)桿124和球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部122的結(jié)合面具備沿著加強(qiáng)桿結(jié)合部的球面 的形狀,但不局限于此,只要是至少能夠?qū)崿F(xiàn)與球面的接觸和接合的形狀即可。參照序號121為用圖10所選擇的現(xiàn)成加工用齒坯的齒坯加工部位,可用加工鉆頭進(jìn)行切削的連結(jié)部123、球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部122 —體地形成。圖中,XA表示連結(jié)部123、球狀加強(qiáng)桿結(jié)合部122的長軸,XB表示加強(qiáng)桿的長軸。XA和XB所成的角度(α,θ )成為植 入物橋基的傾斜角度。加工用齒壞的加工將用圖12Α及圖12Β所得到的加工用齒坯以圖13Α、圖13Β、圖14Α及圖14Β所示的水平載置,用圖15所示的加工機(jī),使沿垂直方向延伸的銑刀13b在該狀態(tài)下沿χ、y及ζ 軸方向移動,對加工用齒坯121進(jìn)行磨削加工。優(yōu)選為加強(qiáng)桿安裝部13a與加強(qiáng)桿124在一個(gè)方向嵌合固定的構(gòu)成。有時(shí)銑刀(加工用旋轉(zhuǎn)鉆頭)13b的形狀也可以自動切換。如圖13A所示,按照加工用齒坯121的底面朝向上方的方式,安裝在加強(qiáng)桿安裝部 13a。銑刀13b保持該狀態(tài),一邊沿x、y及ζ方向旋轉(zhuǎn)一邊移動,一邊與齒坯121的加工部位表面接觸一邊進(jìn)行磨削加工。圖13A示出基于從表示最大豐隆部的線(HAL)到邊界線Hm的曲線補(bǔ)齊數(shù)據(jù)進(jìn)行磨削加工的狀態(tài),圖13B利用局部剖面圖對基于植入物插入部位數(shù)據(jù)132、端銑刀13b移動 且進(jìn)行磨削加工的狀態(tài)進(jìn)行說明。另外,此時(shí)的加工用齒坯121與加強(qiáng)桿124傾斜連接,因此植入物插入部位123成為可通過銑刀13b進(jìn)行磨削加工的狀態(tài)(接近垂直的狀態(tài)),成為易加工的狀態(tài)。圖14A表示以圖18B所示的咬合狀態(tài)確定義齒上部的咬合面143的狀態(tài)。參照序號141a表示對向齒的影像,141是將對向齒的表面形狀拍攝成影像的形狀,是圖17B所示的 咬合面。145表示現(xiàn)成的近似齒坯的現(xiàn)成咬合面,銑刀13b對現(xiàn)成咬合面145進(jìn)行磨削加 工,以便基于由咬合面141得到的形狀得到由先前的圖16的工藝形成的咬合面142。圖14B是表示磨削加工時(shí)的示意圖。最后將連結(jié)部123磨掉完成義齒。另外,本實(shí)施例表示了垂直鉆頭的加工裝置的例子,但不局限于此,例如,如果用5軸等多軸加工機(jī),則即使不垂直地修正橋基(植入物)數(shù)據(jù),也可以生成加工數(shù)據(jù)進(jìn)行加 工。另外,也可以利用特開平2-46840公報(bào)等記載的所謂的快速成型式加工機(jī)。進(jìn)一步地,再次參照圖15等對另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,圖15的構(gòu)成先前已進(jìn)行了詳細(xì)說明,因此省略在此的重復(fù)的說明。接下來,參照圖16及其他附圖對圖15所示的另一個(gè)實(shí)施例的動作進(jìn)行詳細(xì)說明。 另外,在此的說明也具有與上述的實(shí)施例重復(fù)的部分,因此省略重復(fù)的說明。牙科模型的形成參照上述。缺損部周邊的形狀測量(圖16的工序201)參照上述。對向齒面的形狀測量(圖16的工序202)在本實(shí)施例中,對向齒面的形狀測量利用對向齒模型及咬合部這兩者。對向齒模型采用對向齒的印模,向印模注入石膏等,使其固化等形成凸模型,接 著,對該對向齒模型的表面形狀進(jìn)行三維測量并數(shù)據(jù)化。此時(shí),只要具有牙齒的咬合面數(shù)據(jù) 和到最大豐隆部的形狀數(shù)據(jù)即可。
同時(shí)地牙咬咬合用片狀印模,得到具備咬合狀態(tài)的凹凸形狀的咬合部。另外,即使不形成對向齒模型,也可以只用咬合部來得到對向齒面數(shù)據(jù)。咬合部的目的在于得到咬合齒彼此的位置信息,但也可以得到嚙合狀態(tài),因此通過得到咬合部的表 面形狀,可以得到鑲嵌物的牙齒表面數(shù)據(jù)。咬合部以得到嚙合狀態(tài)為目的而形成,因此有時(shí)其厚度變薄,或者缺損部周邊的咬合部因材質(zhì)、采取方法而未充分反映對向齒形狀,但在該情況下或希望得到精度更高的 咬合面的情況下,有時(shí)也可以形成對向齒模型。另外,在形成對向齒模型和咬合部兩者的情況下,通過咬合部來進(jìn)行咬合面的定位,然后向已定位的部位假想地配置對向齒模型,在這一點(diǎn)上獲得優(yōu)選的構(gòu)成。在本工序中,也與上述實(shí)施例同樣,將對向齒面(對向齒形狀)固定于測量載物臺17,掃描地照射來自光照射部10的激光,由受光部11直接或經(jīng)由反射鏡12反射而接受激 光的反射光。也可以對于照射光路IOb經(jīng)由反射光路IOc以光軸大致一致的方式返回,經(jīng)由照 射反射光路10i、反射鏡12、照射反射光路IOj接受光。另外,如此往復(fù)的光路按光軸一致 的方式進(jìn)行了表示,但不局限于此,有時(shí)也可以為不同的光路。使該接受到的反射光穿過受光部內(nèi)的由偏振光片夾持的單軸晶體單元,轉(zhuǎn)換為干 涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光,二維圖像數(shù)據(jù)化,將其傳輸?shù)叫盘柼幚硌b置15。信號處理裝置15從該 干涉條紋狀的轉(zhuǎn)換光中得到距離信息10L,并將其暫時(shí)儲存。掃描照射按照遍及對向齒面整體的方式使照射光沿χ、y方向位移來進(jìn)行,依次根 據(jù)轉(zhuǎn)換光算出反射部位和受光部11的距離信息,記錄于信號處理裝置15。一邊對距離信息 實(shí)施直線補(bǔ)齊、曲線補(bǔ)齊一邊三維形狀數(shù)據(jù)化,根據(jù)需要,也可以在信號處理裝置15的監(jiān) 視器上顯示假想對向齒面301 (圖17B表示背面),確認(rèn)與實(shí)際的對向齒面是否一致。數(shù)倌修ιΗ (圖16的工序203)參照上述。齒頸部形狀的形成(圖16的工序204)參照上述。鑲嵌內(nèi)面形狀的形成(圖16的工序205)參照上述。底面形狀數(shù)據(jù)的形成(圖16的工序206)參照上述。鑲嵌物形狀的合成(圖16的工序207)參照上述。另外,不局限于植入物橋基,即使是由天然的橋基牙得到的橋基牙模型,有時(shí)也能 夠以按同樣的順序進(jìn)行鑲嵌物的制作。從現(xiàn)成齒坯數(shù)據(jù)庫的加工用齒坯的選擇參照上述。假想鑲嵌物數(shù)據(jù)的確定=如上述得到形狀數(shù)據(jù)后,基于形狀數(shù)據(jù),形成假想三維鑲嵌物,在監(jiān)視器上顯示假 想地將鑲嵌物填充于缺損部的狀態(tài)。
在該狀態(tài)下,在監(jiān)視器上顯示對向的對向齒面數(shù)據(jù)(優(yōu)選咬合部數(shù)據(jù))。雖然咬合 部數(shù)據(jù)表示嚙合時(shí)的上下牙齒的位置,但由于也帶有咬合表面的凹凸,因此即使不特意獲 取對向齒的咬合面形狀,也可以由咬合部數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的咬合調(diào)節(jié)。假想地接觸假想形成的齒冠數(shù)據(jù)和對向齒面數(shù)據(jù)。在接觸的狀態(tài)下,顯示顎運(yùn)動 度菜單。例如可以選擇1、前進(jìn)后退運(yùn)動菜單移動距離;2、側(cè)方運(yùn)動菜單移動角度、移動 距離、矢狀髁道角、貝內(nèi)特角(《本?卜角);3、作業(yè)側(cè)運(yùn)動菜單等菜單。通過選擇該菜單,鼠標(biāo)、操縱桿等接口的動作進(jìn)行按照該菜單的動作, 限制向其他 方向的動作。通過按照該菜單的動作,進(jìn)行不需要部分的切除等,調(diào)節(jié)咬合面的形狀。另外,不選擇菜單,例如也可以為如下的選擇移動如果是鼠標(biāo),則當(dāng)按壓左按鈕 使其動作時(shí),成為前進(jìn)后退運(yùn)動,當(dāng)按壓右按鈕使其動作時(shí),成為側(cè)方運(yùn)動,當(dāng)按壓雙方按 鈕使其動作時(shí),成為作業(yè)側(cè)運(yùn)動。也可以為在該運(yùn)動時(shí),交叉的部分的色彩、圖案等變化,此時(shí),當(dāng)按壓鍵盤的特定 的鍵時(shí),該部分就被刪除。另外,除這種咬合器具有的運(yùn)動功能以外,也可以從接觸的狀態(tài)起,垂直地以 30 60mm為中心點(diǎn),左右前后地以3° 10°、優(yōu)選5°左右地進(jìn)行鐘擺運(yùn)動。圖19 圖21都是以顯示于與計(jì)算機(jī)連接的監(jiān)視器畫面上的狀態(tài)來表示進(jìn)行實(shí)際 咬合運(yùn)動時(shí)的調(diào)節(jié)之一例的圖。圖21A及圖21D是在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上所顯示的狀態(tài)的一個(gè)例子,是表示一個(gè)方向 的圖。作為CG畫面,根據(jù)情況,作為實(shí)施了色彩的三維畫面立體地進(jìn)行顯示。圖19A表示將對向齒面數(shù)據(jù)(對向的咬合面)111和牙齒缺損模型數(shù)據(jù)112的重 合于缺損部位的假想狀態(tài)顯示于監(jiān)視器的狀態(tài)。牙齒缺損模型數(shù)據(jù)112為從實(shí)際缺損部取 印模而形成的數(shù)據(jù),一起形成相鄰牙齒數(shù)據(jù)113、114。對向齒面數(shù)據(jù)111為對向的咬合面數(shù) 據(jù),也相應(yīng)具有位于實(shí)際缺損部的部位的相當(dāng)于對向齒及相鄰牙齒的部位的形狀。設(shè)相當(dāng)于缺損部的對向齒面數(shù)據(jù)111的缺損部對向齒部111a、牙齒缺損部模型數(shù) 據(jù)112的與相鄰牙齒數(shù)據(jù)113對向的對向齒數(shù)據(jù)為111b,設(shè)與相鄰牙齒數(shù)據(jù)114對向的對 向齒數(shù)據(jù)為111c。在該狀態(tài)下,根據(jù)橋基牙數(shù)據(jù)115得到邊界線數(shù)據(jù),根據(jù)相鄰牙齒113和相鄰牙齒 114之間得到最大豐隆部數(shù)據(jù),根據(jù)對向齒面的缺損部對向齒部Illa得到咬合面數(shù)據(jù),將 對向齒面數(shù)據(jù)111和牙齒缺損部模型數(shù)據(jù)112重合。將相鄰牙齒113和對向齒數(shù)據(jù)Illb重合,將相鄰牙齒114和對向齒數(shù)據(jù)Illc重 合,在該狀態(tài)下,分別以鑲嵌物的高度數(shù)據(jù)、口腔內(nèi)外方向的寬度數(shù)據(jù)等為參數(shù),從預(yù)先圖 書館化的現(xiàn)成的近似齒坯數(shù)據(jù)中選擇適當(dāng)?shù)凝X坯。接著,如圖19B所示,形成鑲嵌了假想鑲嵌物的狀態(tài)的假想模型,該假想鑲嵌物將 近似齒坯與實(shí)際缺損部數(shù)據(jù)吻合。咬合面調(diào)節(jié)接著,參照圖20及圖21對如下的動作進(jìn)行詳細(xì)說明使對向齒面數(shù)據(jù)和缺損部數(shù) 據(jù)相互移動,進(jìn)行假想鑲嵌物的咬合面數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)。圖20是用線段A-A'剖切圖21A及圖21B所示的齒列數(shù)據(jù)的剖面圖。另外,這些 附圖都是示意地表示監(jiān)視器上的顯示的圖。
如圖20A所示,將對向齒面數(shù)據(jù)111顯示在假想鑲嵌物數(shù)據(jù)116上。圖假想地表示對向齒和下顎張開的狀態(tài)。如圖20B所示,按照將對向齒面數(shù)據(jù)111放置在鑲嵌物數(shù)據(jù)116上的方式使其移 動。此時(shí),監(jiān)視相鄰牙齒的重合,以一致度高的狀態(tài)作為咬合調(diào)節(jié)的出發(fā)點(diǎn)。在相鄰牙齒的重合中,在相鄰齒面113和相鄰齒面Illb及相鄰齒面114和相鄰齒 面Illc的接觸增多的部分,將具有一些寬度而不進(jìn)行交叉的狀態(tài)(即,即使在數(shù)據(jù)上交叉 而實(shí)際上并不交叉的狀態(tài))作為咬緊的狀態(tài),如此上所述,進(jìn)行對向齒面的相鄰牙齒111b、 Illc不再向下行進(jìn)的設(shè)定。如果連續(xù)或定時(shí)地監(jiān)視對向齒面數(shù)據(jù)的相鄰牙齒Illb和Illc的輪廓或規(guī)定的位 置,交叉的數(shù)據(jù)量超過某個(gè)規(guī)定以上時(shí),則如上所述按照對向齒面數(shù)據(jù)不再移動的方式進(jìn) 行設(shè)定。該狀態(tài)成為咬緊的狀態(tài),優(yōu)選在達(dá)到該值的狀態(tài)下,圖20C 圖20D所示的移動在 假想鑲嵌物上進(jìn)行。如圖20B所示,優(yōu)選通過兩相鄰牙齒的接觸狀況,對接口自身也帶來影 響的方式。如圖20C所示,相對于對向齒進(jìn)行咬合運(yùn)動。另外,實(shí)際上通過下顎實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動來 進(jìn)行咬合運(yùn)動,但使構(gòu)成簡單的對合移動比使復(fù)雜構(gòu)成的對合移動更容易。對于圖20C,咬合調(diào)節(jié)優(yōu)選按照顎運(yùn)動來進(jìn)行,因此能夠指定運(yùn)動菜單,在指定了 一個(gè)運(yùn)動菜單的情況下,利用鼠標(biāo)、操縱桿等接口,指定實(shí)際的顎運(yùn)動的菜單。例如顯示1、 前進(jìn)后退運(yùn)動菜單移動距離;2、側(cè)方運(yùn)動菜單移動角度、移動距離、矢狀髁道角、貝內(nèi)特 角;3、作業(yè)側(cè)運(yùn)動菜單等菜單。當(dāng)選擇如上所述的菜單其中一個(gè)時(shí),接口進(jìn)行只隨著該菜單的顎運(yùn)動方向的移動 顯示,此外,也可以即使使各種接口移動,畫面上的圖符也不追隨該接口的移動,進(jìn)行只在 容許范圍(只進(jìn)行僅在菜單運(yùn)動的范圍內(nèi)的運(yùn)動)的運(yùn)動。運(yùn)動將圖20C所示的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、圖20D所示的滑動運(yùn)動作為一個(gè)例子進(jìn)行表示。圖20C形成以中心點(diǎn)0(123)為中心、以兩個(gè)角度(122)分別為_5°和+5°使其 鐘擺狀地運(yùn)動的狀態(tài)。通過該鐘擺運(yùn)動,具有鑲嵌物表面和數(shù)據(jù)交叉的部分。該部分作為 被刪除的部分117e、117f而自動著色,通過在畫面上操作,來刪除數(shù)據(jù),消除著色。圖20D通過從圖20B所示的狀態(tài)起前后、左右平行地移動,一邊將對向齒面的數(shù)據(jù) 和鑲嵌物咬合面的數(shù)據(jù)交叉的部分117g、117h著色,一邊在畫面上移動。變色的部分也可 以通過操作者的意愿來單擊刪除。實(shí)際的顎運(yùn)動為上述的運(yùn)動菜單的復(fù)合運(yùn)動,但優(yōu)選設(shè)定可形成與實(shí)際相同的咬 合面那樣的運(yùn)動菜單進(jìn)行咬合調(diào)節(jié)。另外,也可以通過接口的移動來實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于實(shí)際的顎 運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)和滑行的開閉口運(yùn)動、滑行成為主體的前方運(yùn)動、側(cè)方運(yùn)動,識別地顯示數(shù)據(jù)交 叉的部分,可刪除或自動刪除。下面,更為實(shí)際地參照在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的咬合調(diào)節(jié)的監(jiān)視器畫面進(jìn)行說明。圖21A是表示將圖19B所示的鑲嵌物加入缺損部數(shù)據(jù)的狀態(tài)的立體圖。接著,圖21B表示將對向齒面數(shù)據(jù)111重合在牙齒缺損部模型數(shù)據(jù)112上的狀態(tài)。 對向齒面數(shù)據(jù)111為能看到其背面的狀態(tài),但交叉數(shù)據(jù)117a通過色彩等的差別來表示。在此所示的對向齒面數(shù)據(jù)使用咬合部數(shù)據(jù),作為從對向齒中采取該咬合部數(shù)據(jù)的對向齒面模型的形狀數(shù)據(jù),優(yōu)選地,有時(shí)也可以置換為從咬合齒面到最大豐隆部的形狀數(shù) 據(jù)。該部分帶有樣點(diǎn),當(dāng)通過點(diǎn)擊操作、鍵操作進(jìn)行刪除時(shí),成為該部分的色與其他色 相同的狀態(tài),交叉數(shù)據(jù)消失。交叉數(shù)據(jù)實(shí)際為上下接觸且連掛的部位,通過將其刪除的操作,切削用程序數(shù)據(jù)也調(diào)節(jié)該部分。接著,通過咬合調(diào)節(jié)菜單,進(jìn)行圖20C所示的對向齒面的鐘擺運(yùn)動、圖20D所示的 平行運(yùn)動。通過對向齒面111移動,交叉數(shù)據(jù)117b顯現(xiàn)(圖21C),將該數(shù)據(jù)刪除。接下來,通 過對向齒面111移動,交叉數(shù)據(jù)117c顯現(xiàn)(圖21D),將該數(shù)據(jù)刪除。重復(fù)進(jìn)行這種操作,修 正現(xiàn)成鑲嵌物的表面形狀數(shù)據(jù)。這樣,通過進(jìn)行修正,形狀形成為正確的鑲嵌物。為了實(shí)現(xiàn)包含上述的調(diào)節(jié)裝置的功能動作,即使使用市場上出售的通用軟件(力 >寸7··卟歹夕7 口夕一 < 社制的“ 7丨J 一 7才一 Λ毛尹丨J >夕‘,,(商標(biāo)))也可以實(shí)現(xiàn),也可 以將其編集于專用的軟件等來使用。圖22表示實(shí)際的鑲嵌物形狀數(shù)據(jù)的一個(gè)例子。圖22為由如下的加工用數(shù)據(jù)構(gòu)成 且映現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器畫面上的假想鑲嵌模型,該加工用數(shù)據(jù)為從根據(jù)橋基牙形狀及 咬合部表面得到的邊界線數(shù)據(jù)等測量數(shù)據(jù)中選擇與近似模型相當(dāng)?shù)哪P托螤顢?shù)據(jù),進(jìn)一步 使咬合部形狀貼近在近似模型的數(shù)據(jù)中對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到的數(shù)據(jù),并將顎運(yùn)動變換 為鐘擺運(yùn)動,調(diào)節(jié)咬合面數(shù)據(jù)得到的加工用數(shù)據(jù)。圖中,參照序號101為咬合面,102為最大 豐隆部。103為邊界線,104為在貼近咬合部的狀態(tài)下、近似于顎運(yùn)動的鐘擺運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的咬 合面調(diào)節(jié)部分。根據(jù)基于該測量數(shù)據(jù)的假想形狀,將實(shí)際的近似齒坯進(jìn)行切削加工,但在假想階 段,可以在監(jiān)視器上確認(rèn)是否適合橋基牙、相鄰牙齒的模型。圖23表示假想地將鑲嵌物鑲嵌于缺損部的狀態(tài)。圖23表示將圖22所示的加工 用鑲嵌物假想模型100安裝于橋基模型的狀態(tài)。該圖是表示在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上所進(jìn)行的 結(jié)果的圖,是表示實(shí)際鑲嵌后的齒列達(dá)到何種狀態(tài)的圖。圖中,參照序號105及106為相鄰 牙齒假想模型。107為牙齦假想模型。加工用齒坯的形成參照上述。加工用齒坯的加工參照上述。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述,根據(jù)本發(fā)明,即使是在實(shí)際植立的人工牙根上產(chǎn)生傾斜的情況下,也可 以利用CAD/CAM方法,形成位于齒列的植入用義齒,因此實(shí)現(xiàn)牙科植入領(lǐng)域的普及和擴(kuò)大。另外,根據(jù)本發(fā)明,作為非接觸測量,并且通過更正確地在即使是傾斜面也可接受 光的范圍內(nèi)得到表面形狀的方法,得到圖像數(shù)據(jù)上的可調(diào)節(jié)的三維形狀數(shù)據(jù),通過該形狀 數(shù)據(jù),可以得到作為目的的鑲嵌物,因此有效利用于更迅速且正確的牙科鑲嵌物制作領(lǐng)域。
權(quán)利要求
一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測量具有缺損部的假想齒列的形狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)包含如下裝置三維形狀生成裝置,其生成具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀的假想齒列的形狀數(shù)據(jù)、以及應(yīng)當(dāng)與所述假想齒列對向配置的對向齒的對向咬合面的形狀數(shù)據(jù);假想鑲嵌物生成裝置,其根據(jù)所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)、及所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù),生成假想鑲嵌物形狀;咬合調(diào)節(jié)裝置,其將具有與所述假想鑲嵌物形狀近似的形狀的鑲嵌物形成用現(xiàn)成鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)與所述假想鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)假想地結(jié)合及調(diào)節(jié),并且使所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)和所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù)接觸、咀嚼及調(diào)節(jié),且將所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù)提供給假想的運(yùn)動,使其相對于所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)假想地進(jìn)行顎運(yùn)動,由此將所述顎運(yùn)動的狀態(tài)顯示在監(jiān)視器上,確定所述假想齒列的最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤?;以及齒坯加工裝置,其基于所述最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤畹男螤顢?shù)據(jù),對加工用齒坯進(jìn)行加工,形成所述牙科鑲嵌物。
2.如權(quán)利要求1所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述咬合調(diào)節(jié)裝置還具備調(diào) 節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置在以應(yīng)當(dāng)由該咬合調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)鑲嵌形狀的假想齒列是否與所述對向 咬合面的凹凸接觸為基準(zhǔn)值的情況下,在表示產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的值時(shí),以對假想齒列的坐標(biāo)、 和假想齒列的坐標(biāo)內(nèi)的方向坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算而得到的值為假想齒列的坐標(biāo)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述顎運(yùn)動與連接于計(jì)算 機(jī)的人機(jī)接口的移動聯(lián)動進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述假想的運(yùn)動 為鐘擺運(yùn)動的形式,并且在以距所述假想齒列的齒冠表面半徑30 60mm的位置為中心的 角度士3° 士 10°的范圍內(nèi)進(jìn)行所述假想的運(yùn)動。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述運(yùn)動在所述 假想齒列上沿齒列方向垂直地運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述假想齒列及 所述對向齒的對向咬合面分別為牙科模型。
7.一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測量具有缺損部的假想齒列的形 狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)包含如下裝置假想齒列,其具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀; 受光裝置,其接受來自所述假想齒列的反射光并轉(zhuǎn)換為信號; 信號-光轉(zhuǎn)換裝置,其將來自所述受光裝置的受光信號轉(zhuǎn)換為光; 位置測量裝置,其根據(jù)來自所述信號-光轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換光中所包含的特征信息,算 出所述假想齒列和所述受光裝置之間的距離,產(chǎn)生距離信號;坐標(biāo)形成裝置,其根據(jù)來自所述位置測量裝置的距離信號,形成所述假想齒列的形狀 坐標(biāo);加工用齒坯,其預(yù)先形成,且由制作所述牙科鑲嵌物的材料構(gòu)成;及 齒坯加工裝置,其基于所述坐標(biāo)信息,對所述加工用齒坯進(jìn)行加工,形成所述牙科鑲嵌物。
8.如權(quán)利要求7所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述假想齒列為具備缺損部、和夾著該缺損部地配置的相鄰牙齒的牙科用模型。
9.如權(quán)利要求7或8所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,形成所述反射光的照射光 對所述假想齒列在邊界線、最大豐隆部及咬合面部位加大掃描密度。
10.如權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述轉(zhuǎn)換光為 基于數(shù)字全息法或錐光偏振全息法的干涉條紋光。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,在所述假想齒 列上,在所述缺損部還存在橋基。
12.如權(quán)利要求11所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述橋基為植入物橋基或 天然牙齒的橋基。
13.如權(quán)利要求11或12所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述橋基傾斜著。
14.如權(quán)利要求6 10中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其中,所述假想齒列 在其缺損部傾斜植立有植入物橋基,且還具有照射所述假想齒列的光照射裝置,在由來自 該光照射裝置的照射光一邊掃描所述假想齒列的表面一邊照明、且使所述受光裝置以與所 述照射光相同的移動速度移動或固定于規(guī)定位置的狀態(tài)下,所述受光裝置接受從所述假想 齒列反射的反射光,對所述植入物橋基的傾斜的部位進(jìn)行測量。
15. 一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其非接觸地三維測量具有缺損部的假想齒列的形 狀,基于該測量結(jié)果,對牙科鑲嵌物進(jìn)行加工,該牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng)包含如下裝置假想齒列,其具有植立了橋基的缺損部及與該缺損部相鄰的相鄰牙齒的形狀;嵌合裝置,其具備凹部,該凹部具有可將所述假想齒列的橋基插入的形狀及尺寸;垂直指示部件,其具備所述嵌合裝置,與由測定單元設(shè)定的所述嵌合裝置的基準(zhǔn)面為 垂直關(guān)系;支承載物臺,其載置所述假想齒列;角度調(diào)節(jié)裝置,其以所述支承載物臺的假想齒列載置面為基準(zhǔn)面,調(diào)節(jié)所述載置面的 χ、y及ζ方向的角度,由此使所述橋基的角度變化,作為所述橋基的角度變化的結(jié)果,在將 所述橋基插入所述嵌合裝置的凹部時(shí),根據(jù)所述橋基與所述凹部一致且嵌合時(shí)的由該角度 調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)的角度,來檢測所述橋基的植立角度;攝影裝置,其對載置在支承載物臺上的所述相鄰牙齒的咬合面及最大豐隆部間進(jìn)行攝 影觀察;加工用齒坯,其預(yù)先形成,且由制作所述牙科鑲嵌物的材料構(gòu)成;及齒坯加工裝置,其基于包含所述橋基的植立角度的多個(gè)加工數(shù)據(jù),對所述加工用齒坯 進(jìn)行加工,形成所述牙科鑲嵌物。
16.如權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其在口腔外實(shí)施所 述測量及加工工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種牙科鑲嵌物測量加工系統(tǒng),其包含如下裝置三維形狀生成裝置,其生成具有缺損部及其相鄰牙齒的形狀的假想齒列的形狀數(shù)據(jù)、及應(yīng)當(dāng)對向配置于所述假想齒列的對向齒的對向咬合面的形狀數(shù)據(jù);假想鑲嵌物生成裝置,其根據(jù)所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)、及所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù),生成假想鑲嵌物形狀;咬合調(diào)節(jié)裝置,其將具有與所述假想鑲嵌物形狀近似的形狀的鑲嵌物形成用現(xiàn)成鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)與所述假想鑲嵌物形狀的形狀數(shù)據(jù)結(jié)合及調(diào)節(jié),并且使所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)和所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù)接觸、咀嚼及調(diào)節(jié),且將所述對向咬合面的形狀數(shù)據(jù)提供給假想的運(yùn)動,使其相對于所述假想齒列的形狀數(shù)據(jù)假想地進(jìn)行顎運(yùn)動,由此將所述顎運(yùn)動的狀態(tài)顯示在監(jiān)視器上,確定所述假想齒列的最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤?;齒坯加工裝置,其基于所述最適當(dāng)?shù)蔫偳缎螤畹男螤顢?shù)據(jù),對加工用齒坯進(jìn)行加工,形成所述牙科鑲嵌物。
文檔編號A61C5/10GK101801307SQ200880106880
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者中尾聰, 濱田弘顯, 臼田達(dá)夫, 舛田光章 申請人:愛德芳世株式會社