JP7671064B2 - 歯科治療用インデックスの作製方法、歯科治療システム、及び歯科治療用インデックス - Google Patents
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Description
本発明は、歯科治療におけるインジェクションテクニックに用いられるインデックス（型）の作製方法、歯科治療システム及び歯科治療用インデックスに関する。
歯の修復治療の分野において、コンポジットレジン治療技術が注目されている。コンポジットレジンは、合成樹脂にセラミック粒子を所定の割合で分散させてなる歯冠の複合樹脂材料である。コンポジットレジンが患部に注入されて固化することで、患部の機能性と審美性の高い再生修復がなされる。コンポジットレジン治療技術は、低侵襲であり、歯質接着性に優れ、接着耐久性が高く、即日修復可能であるなど、多くの利点があり、単なる詰め物から多数歯、大きな歯の欠損症例など治療範囲が拡大している。
しかし、コンポジットレジン治療技術は、技能依存性が高く、修復規模が大きい場合、チェアタイムが長くなり、術者によって仕上がりに差が出ることも少なくないという問題がある。
コンポジットレジン修復を効率化する方法として、非特許文献１は、クリアシリコンインデックスを用いて、低粘性コンポジットレジンを流し込む技術（インジェクションテクニック）を開示している。近年では、発展著しいデジタルデンティストリーをこのテクニックに活用した臨床応用が世界的に注目されている。
しかし、インジェクションテクニックを実行するのに必要なインデックスの理想的な製作法、そのための簡便な作製法は未だ確立されていない。
International Dentistry African Edition VOL.5 No.1 P64-72
本発明は、精度の高い修復を可能にするインデックスを、少ない負荷で作製可能な歯科治療用インデックスの作製方法歯科治療システム及び歯科治療用インデックスを提供することを目的とする。
このような課題の解決のため、本発明に係る歯科治療用インデックスの作製方法は、治療目標の歯型に対応する歯模型を製造するステップと、光を透過する第１の材料からなる第１インデックスを、前記歯模型の少なくとも一部を覆うように載置すると共に、前記第１インデックスと前記歯模型との間に、光を透過する性質を有する重合硬化樹脂を注入するステップと、前記重合硬化樹脂を硬化させて、第２インデックスを生成するステップとを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る歯科治療システムは、患者の歯の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成部と、前記三次元形状データに基づいて、治療目標の歯型に対応する歯模型を生成する歯模型生成部と、前記歯模型の少なくとも一部を覆う形状を有し、光を透過する第１の材料から構成される第１インデックスと、前記第１インデックスと前記歯模型との間に重合硬化樹脂を注入する重合硬化樹脂注入器と、硬化した前記重合硬化樹脂により構成される第２インデックスと、前記患者の歯との間に、コンポジットレジンを注入するためのコンポジットレジン注入器とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る歯科治療用インデックスは、歯模型の少なくとも一部を覆う形状を有し、前記歯模型に装着された場合において、前記歯模型と内壁との間に重合硬化樹脂が注入可能な隙間を有し、光を透過する材料から構成されることを特徴とする。
本発明によれば、精度の高い修復を可能にするインデックスを、少ない負荷で作製可能な歯科治療用インデックスの作製方法を提供することができる。
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
図１を参照して、本発明の一実施形態に係るインデックス作製方法を実行するための歯科治療システム１０の全体構成の一例を説明する。この歯科治療システム１０は、一例として、撮像部１１と、三次元形状データ生成部１２と、三次元ＣＡＤシステム１３と、３Ｄプリンタ１４と、第１インデックス２０と、重合硬化樹脂注入器２１と、コンポジットレジン注入器２２、光源２３とを備えて構成される。
この歯科治療システム１０は、コンポジットレジン治療技術を利用した歯の修復及び治療を行うため、透明樹脂材料が二重に構成されたインデックスを作製し、この二重構造のインデックスを用いて歯の修復を実行可能に構成されている。具体的には、患者の歯に基づいて生成された歯模型Ｍと、第１インデックス２０とにより、第１インデックス２０の内側に第２インデックスを生成し、この第１インデックス２０と第２インデックスの二重構造からなるインデックスを用いて、コンポジットレジンを用いた歯の修復が行われる。
撮像部１１は、患者の歯Ｐ１を撮像する撮像装置である。撮像部１１は、設置位置が異なる複数の撮像装置（例えばＣＭＯＳセンサ等）を有しており、その視差を利用して患者の歯Ｐ１を立体的に撮像可能にされている。三次元形状データ生成部１２は、撮像部１１で得られた立体画像データ及び視差データ等に従って、患者の歯Ｐ１の三次元形状データを生成する。
三次元ＣＡＤシステム１３は、得られた患者の歯Ｐ１の三次元形状データに従い、例えば患者の歯Ｐ１のうち、患部を修復した後の修復後三次元形状データＰ２を形成する。３Ｄプリンタ１４（歯模型生成部）は、この修復後三次元形状データＰ２に基づいて、修復の完了後の歯の状態（治療目標の形状）を示す歯模型Ｍを生成する。３Ｄプリンタ１４としては、所謂樹脂溶融型（ＦＤＭ）、光造形型のものが好適に採用され得るが、これに限定されるものではない。
この歯科治療システム１０は、歯模型Ｍに装着される歯科治療用インデックスとしての第１インデックス２０を複数種類備えている。図２を参照して、この第１インデックス２０の構成の一例を説明する。第１インデックス２０は、歯模型Ｍの少なくとも一部を覆うような形状を有し、光透過性アクリル樹脂などの一定の光透過性を有する樹脂材料から形成され得る。第１インデックス２０は、歯模型Ｍよりも若干大きい容積を有しており、具体的には、その内壁が歯模型Ｍと接触しない程度の大きさを有し、歯模型Ｍと内壁との間に重合硬化樹脂が注入可能な隙間を有している。本実施の形態の歯科治療システムでは、この第１インデックス２０と歯模型Ｍとの空間に、光硬化樹脂を注入・硬化して第２インデックス（歯科治療用インデックス）を形成するよう構成されている。
第１インデックス２０は、歯模型Ｍの全体を覆うような形状を有する全体インデックス２０Ｗであってもよいが、歯模型Ｍの一部、例えば前歯部分のみを覆う前歯用インデックス２０Ｆであってもよく、また、奥歯部分のみを覆う奥歯用インデックス２０Ｌ、２０Ｒであってもよい。患部（要修復箇所）がいずれかによって、適切なインデックスを選択することができる。図示のインデックスの形状はあくまでも一例であり、より小領域に分割されたインデックスを採用することも可能である。
また、後述するように、第１インデックス２０は、その表面に重合硬化樹脂注入器２１から重合硬化樹脂を注入するための孔部Ｈを備えた全体インデックス２０Ｗ’、前歯用インデックス２０Ｆ’、奥歯用インデックス２０Ｒ’、２０Ｌ’とすることもできる。孔部Ｈは、重合硬化樹脂注入器２１やコンポジットレジン注入器２２に附属の穿孔機等により開口することも可能であるため、孔部の無い第１インデックス２０を採用することも可能である。
コンポジットレジン注入器２２は、上記のようにして形成された第２インデックスを患者の歯に装着した後、第２インデックスと患者の歯との隙間にコンポジットレジンを注入可能に構成されている。コンポジットレジンは、上述のようにシリコーン樹脂などの透明光硬化樹脂材料に、所定の割合でセラミック粒子を分散させた樹脂材料であり、光源２３から光を照射されることにより硬化可能にされている。光源２３は、光硬化樹脂の硬化のため、紫外線を照射可能にされていると共に、コンポジットレジンの硬化のため、４６０ｎｍ程度の波長を持つ青色可視光を照射可能に構成されている。
なお、図１に示す構成要素は、１つの場所に集中して配置される必要はなく、分散した位置に配置されてもよい。例えば、撮像部１１は患者が位置している歯科医院等に配置されている一方で、３Ｄプリンタ１４等は歯模型Ｍを作製する歯科技工所に配置されていてもよい。また、図１の構成要素は、有線回線で接続されていてもよいし、無線通信によりデータを送受信可能に構成されていてもよい。
次に、図３Ａ～図３Ｈを参照して、本実施の形態の歯科治療システムにおける第２インデックスの作製の手順を説明する。まず、図３Ａに示すように、図１のシステムにより生成された歯模型Ｍを用意し、この歯模型Ｍに適用すべき第１インデックス２０を選択し、その第１インデックス２０の凹部に、重合硬化樹脂注入器２１から重合硬化樹脂を注入する。
更に歯模型Ｍの周囲にも重合硬化樹脂を注入した後、図３Ｂに示すように、第１インデックス２０を歯模型Ｍに嵌め込む。このとき作業者は、注入された重合硬化樹脂が、歯模型Ｍと第１インデックス２０との間に隙間なく埋め込まれていることを確認し、注入不足が認められた場合、例えば上記の孔部Ｈ等を介して重合硬化樹脂を重合硬化樹脂注入器２１から再度注入することができる。第１インデックス２０は透明な樹脂材料から構成されるため、重合硬化樹脂の注入の状態は、第１インデックス２０を介して透過的に確認することができる。
重合硬化樹脂が十分に隙間に注入されると、所定時間（数分程度）経過後、重合硬化樹脂は硬化する。なお、重合硬化樹脂が光硬化樹脂である場合、図３Ｃに示すように、光源２３から光（紫外線等）を第１インデックス２０を介して光硬化樹脂に照射させ、光硬化樹脂を硬化させることも可能である。硬化した重合硬化樹脂は、歯模型Ｍの形状を反映させた第２インデックス２４になる。硬化が完了したら、図３Ｄに示すように、歯模型Ｍを第２インデックス２４から取り外し、更に第２インデックス２４も第１インデックス２０から離脱させる。
第２インデックス２４が第１インデックス２０から離脱させると、第２インデックス２４の表面には、孔部Ｈに対応する位置に、バリＢＲが形成される（図３Ｅ参照）。バリＢＲの他に、第１インデックス２０より外側の部分に重合硬化樹脂が大きくはみ出ることがある。作業者は、このバリＢＲや外側にはみ出した重合硬化樹脂を、例えばナイフ３１を用いて除去して整形し（図３Ｆ参照）、その後、この第２インデックス２４を再び第１インデックス２０と嵌合させる（図３Ｇ、図３Ｈ参照）。
なお、嵌合後、患者の歯ＲＴへの装着前に、患者の歯の欠損に対応する位置において、第１インデックス２０及び第２インデックス２４に、歯科技工用のダイヤモンドバー等を用いて予め孔を付与することが可能である。この第１インデックス２０と第２インデックス２４とを重畳させてなるインデックスが患者の歯ＲＴに装着される（図４Ａ）。
患者の実際の歯ＲＴは、一部に欠損部ＣＲがあるので、作業者は、コンポジットレジン注入器２２の注入針を予め付与しておいた注入孔を通してインデックスを貫通させ、この欠損部ＣＲに対しコンポジットレジンを注入する（図４Ｂ参照）。その後、このコンポジットレジンに、第１インデックス２０及び第２インデックス２４を介して光（青色可視光）を照射してコンポジットレジンを硬化させる（図４Ｃ参照）。これにより、欠損部ＣＲにおいてコンポジットレジンが硬化し、周囲の歯質と接合するため、欠損部がコンポジットレジンにより埋められ、修復が完了する。
なお、上記のように、第１インデックス２０及び第２インデックス２４を重ねた後、患者の歯ＲＴに装着して、コンポジットレジンを注入孔から注入する方法ことも可能であるが、これに代えて、第２インデックス２４のみを患者の歯ＲＴに装着してそこにコンポジットレジンを注入し、その上から第１インデックス２０を装着する方法も採用可能である。
以上説明したように、本実施の形態では、第１インデックス２０が透明な樹脂材料から形成されているので、歯模型Ｍとの隙間に注入される透明の重合硬化樹脂の注入状況を確認しつつ第２インデックス２４を形成することができる。そして、第１インデックス２０と第２インデックス２４を重畳させてなるインデックスを用いて、コンポジットレジンを患者の歯との隙間に注入するので、コンポジットレジンについても注入状況を目視しつつ注入作業を行うことができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。
１０…歯科治療システム
１１…撮像部
１２…三次元形状データ生成部
１３…三次元ＣＡＤシステム
１４…３Ｄプリンタ
２０…第１インデックス
２０Ｆ、２０Ｆ’…前歯用インデックス
２０Ｌ、２０Ｌ’、２０Ｒ、２０Ｒ’…奥歯用インデックス
２０Ｗ、２０Ｗ’…全体インデックス
２１…重合硬化樹脂注入器
２２…コンポジットレジン注入器
２３…光源
２４…第２インデックス
３１…ナイフ
ＢＲ…バリ
Ｈ…孔部
Ｍ…歯模型
ＲＴ…歯
１１…撮像部
１２…三次元形状データ生成部
１３…三次元ＣＡＤシステム
１４…３Ｄプリンタ
２０…第１インデックス
２０Ｆ、２０Ｆ’…前歯用インデックス
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２０Ｗ、２０Ｗ’…全体インデックス
２１…重合硬化樹脂注入器
２２…コンポジットレジン注入器
２３…光源
２４…第２インデックス
３１…ナイフ
ＢＲ…バリ
Ｈ…孔部
Ｍ…歯模型
ＲＴ…歯
Claims (9)
- 治療目標の歯型に対応する歯模型を製造するステップと、
光を透過する第１の材料からなる第１インデックスを、前記歯模型の少なくとも一部を覆うように載置すると共に、前記第１インデックスと前記歯模型との間に、光を透過する性質を有する重合硬化樹脂を注入するステップと、
前記重合硬化樹脂を硬化させて、第２インデックスを生成するステップと
を備えたことを特徴とする、歯科治療用インデックスの作製方法。 - 前記第１インデックスは、前記重合硬化樹脂を注入するための孔部を備えており、
前記孔部から前記重合硬化樹脂を注入するステップを更に備える、請求項１に記載の歯科治療用インデックスの作製方法。 - 前記第２インデックスが生成された後、前記第２インデックスを前記第１インデックスから離脱させて、整形後再び前記第１インデックスと重畳させる
ことを特徴とする請求項１に記載の歯科治療用インデックスの作製方法。 - 前記第１インデックスは、
前記歯模型に装着された場合において、前記歯模型と内壁との間に前記重合硬化樹脂を注入可能な隙間を有するような大きさとされている、請求項１に記載の歯科治療用インデックスの作製方法。 - 患者の歯の三次元形状データを生成する三次元形状データ生成部と、
前記三次元形状データに基づいて、治療目標の歯型に対応する歯模型を生成する歯模型生成部と、
前記歯模型の少なくとも一部を覆う形状を有し、光を透過する第１の材料から構成される第１インデックスと、
前記第１インデックスと前記歯模型との間に重合硬化樹脂を注入する重合硬化樹脂注入器と、
硬化した前記重合硬化樹脂により構成される第２インデックスと、前記患者の歯との間に、コンポジットレジンを注入するためのコンポジットレジン注入器と
を備えたことを特徴とする、歯科治療システム。 - 前記第１インデックスは、前記重合硬化樹脂を注入するための孔部を備えている、請求項５に記載の歯科治療システム。
- 前記第１インデックスは、
前記歯模型の前歯の部分のみを覆う形状を有する前歯用インデックスと、
前記歯模型の奥歯の部分のみを覆う形状を有する奥歯用インデックスと、
前記歯模型の全体を覆う形状を有する全体インデックスと
を含む、請求項５に記載の歯科治療システム。 - 歯模型の少なくとも一部を覆う形状を有する歯科治療用インデックスであって、
前記歯模型に装着された場合において、前記歯模型と内壁との間に重合硬化樹脂が注入可能な隙間を有し、
前記歯科治療用インデックスはさらに、
光を透過する材料から構成される第１インデックス、
前記歯模型と前記内壁との間に注入された前記重合硬化樹脂が硬化することによって構成された第２インデックス、
を備える
ことを特徴とする歯科治療用インデックス。 - 前記重合硬化樹脂を注入するための孔部を更に備える、請求項８に記載の歯科治療用インデックス。
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