牙科修复体制作系统、牙科修复体制作方法、牙科修复体着色方法、牙科修复体着色系统、以及程序与流程

1.本发明涉及用于基于口腔内信息形成牙科修复体(dentalprosthesis)并且对牙科修复体进行着色的牙科修复体制作系统、牙科修复体制作方法、用于对牙科修复体进行着色的牙科修复体着色方法、牙科修复体着色系统、以及程序。


背景技术：

2.传统地，诸如嵌体、齿冠、齿桥等的牙科修复体已由牙科技师的手工劳动(诸如通过铸造)产生。相比之下，用于使用计算机设计诸如嵌体、齿冠、牙桥等的牙科修复体并且通过切割和加工来产生牙科修复体的cad/cam系统已引起注意(ptl 1)。
3.ptl1公开了以下内容：使用cad/cam系统，桥基牙或空洞形成的牙齿的三维形状信息、并且在一些情况下相邻的牙齿或相对的牙齿的三维形状信息被读取；基于读取的关于牙齿形状等的信息，使用计算机设计目标牙科修复体；并且然后通过将诸如树脂固化体、陶瓷烧结体或金属体的块状材料设置在自动切割机上并且对块状材料进行切割和加工来产生牙科修复体。
4.引文列表
5.专利文献
6.ptl 1：日本专利特开no.2002-224142


技术实现要素：

7.技术问题
8.在ptl 1中，尽管通过使用cad/cam系统基于牙齿等的三维形状信息对块材料进行切割和加工来形成牙科修复体，但是牙科修复体的着色被手工执行，因此成本高。本发明的目的是要提供用于基于口腔内信息形成牙科修复体并且对牙科修复体进行着色的牙科修复体制作系统、牙科修复体制作方法、用于对牙科修复体进行着色的牙科修复体着色方法、牙科修复体着色系统、以及程序。
9.问题的解决方案
10.根据本发明的牙科修复体制作系统包括：口腔内信息获得单元，获得牙齿的三维形状信息和所述牙齿的颜色信息；数据生成单元，基于所述牙齿的三维形状信息生成所述牙齿的三维形状数据和所述牙齿的颜色数据；形成单元，基于所述牙齿的三维形状数据形成牙科修复体；以及着色单元，基于所述牙齿的颜色数据将颜色涂覆(apply)到所述牙科修复体的表面。
11.发明的有益效果
12.根据本发明的牙科修复体制作系统，可以基于口腔内信息执行牙科修复体的形成和着色。
附图说明
13.图1是图示本发明的牙科修复体制作系统的配置的图。
14.图2是图示根据本发明的第一实施例的牙科修复体生成流程的图。
15.图3是根据本发明的第一实施例的牙科修复体生成流程的图像示图。
16.图4是实现根据本发明的第一实施例的牙科修复体制作系统的每个部分的装置的示例的示意图。
17.图5是根据本发明的第一实施例的口腔内扫描仪1000的示意图。
18.图6是根据本发明的第一实施例的牙科cad 2000的示意图。
19.图7是根据本发明的第一实施例的加工装置3000执行的加工流程的示意图。
20.图8是根据本发明的第一实施例的牙科cam 4000的示意图。
21.图9是根据本发明的第一实施例的着色装置5000的示意图。
22.图10是图示根据本发明的第二实施例的牙科修复体制作系统的配置的图。
23.图11是图示根据本发明的第二实施例的牙科修复体生成流程的图。
24.图12是根据本发明的第二实施例的牙科修复体生成流程的图像示图。
25.图13是实现根据本发明的第二实施例的牙科修复体制作系统的每个部分的装置的示例的示意图。
26.图14是根据本发明的第二实施例的口腔内扫描仪11000的示意图。
27.图15是根据本发明的第二实施例的牙科cad 12000的示意图。
28.图16是根据本发明的第二实施例的牙科cam 13000的示意图。
29.图17是描述根据本发明的第二实施例的牙科修复体生成流程的图。
30.图18是根据本发明的第二实施例的着色装置14000的示意图。
31.图19是描述根据本发明的第二实施例的牙科修复体着色流程的图。
具体实施方式
32.在下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例。
33.[第一实施例]
[0034]
图1图示了本发明的牙科修复体制作系统的配置。
[0035]
本发明的牙科修复体制作系统包括获得口腔内信息的口腔内信息获得单元100和基于获得的口腔内信息生成牙科修复体的三维形状数据和颜色数据的数据生成单元200。牙科修复体制作系统还包括基于生成的数据形成牙科修复体并且对牙科修复体进行着色的加工单元300。此外，加工单元300包括形成牙科修复体的形成单元400和对牙科修复体进行着色的着色单元500。
[0036]
在下文中，将参考图3的图像示图描述图2中所示的由牙科修复体制作系统执行的牙科修复体生成流程。
[0037]
在步骤s200中，口腔内信息获得单元100从存储设备等获得被检者的口腔内信息。由口腔内信息获得单元100获得的信息包括牙齿的三维信息和牙齿的颜色信息。口腔内信息获得单元100将获得的口腔内信息发送到数据生成单元200。注意的是，这里由口腔内信息获得单元100获得的口腔内信息可以是使用诸如口腔内扫描仪(参见图3的301)的成像部件捕获的口腔内信息被从成像设备发送。在图3的301中，图示了获得用户的口腔内信息的
图像。
[0038]
在步骤s201中，数据生成单元200基于口腔内信息生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据(参见图3的302)。数据生成单元200基于口腔内信息生成包括牙齿的三维形状信息(包括缺失牙齿信息)和颜色信息的数据。数据生成单元200可以基于例如牙齿的形状的主信息与发送的牙齿的三维形状信息之间的差异生成牙齿的三维形状数据。在已生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据之后，数据生成单元200将生成的数据发送到加工单元300。在图3的302中，牙科修复体以深颜色示出，并且现有的牙齿以浅颜色示出。数据生成单元200基于由口腔内信息获得单元100获得的口腔内信息生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据。注意的是，由数据生成单元200生成的牙齿的三维形状数据和颜色数据可以是相关的数据项。尽管稍后详细描述，但是例如牙科修复体的颜色数据是基于现有的牙齿的颜色信息和颜色分布信息生成的。在这样的情况下，因为由数据生成单元200生成的颜色数据是基于牙齿的三维形状信息和颜色信息，所以生成的三维形状数据和颜色数据被结构化，其中在彼此之间具有相关性。
[0039]
在步骤s202中，加工单元300基于获得的牙科修复体的三维形状数据和颜色数据对牙科修复体进行加工(参见图3的303)。尽管稍后将详细描述步骤s202，但是加工单元300基于获得的牙齿的三维形状数据通过使用形成单元400切割和研磨牙科修复体的基材(basematerial)来形成牙科修复体。此外，加工单元300基于牙科修复体的颜色数据使用着色单元500涂覆颜色。在图3的303中，图示了从牙科修复体的基材形成牙科修复体并且对形成的牙科修复体进行着色的图像。利用这个流程，本发明的牙科修复体制作系统可以基于口腔内信息形成牙科修复体并且对牙科修复体进行着色，而且可以生成如图3的304的图像中所示的高度相容的牙科修复体。
[0040]
这里，将使用图4描述实现牙科修复体制作系统的每个部分的装置的示例。口腔内信息获得单元100的功能通过例如口腔内扫描仪1000(稍后使用图5描述)实现。由口腔内扫描仪1000捕获的口腔内信息被发送到具有数据生成单元200的功能的牙科cad 2000(稍后使用图6描述)。而且，由牙科cad 2000生成的牙科修复体的三维形状数据和颜色数据被发送到具有加工单元的功能的加工装置3000。加工装置3000包括具有形成单元400的功能的牙科cam 4000(稍后使用图8描述)和具有着色单元的功能的着色装置5000(稍后使用图9描述)。注意的是，实现牙科修复体制作系统的每个部分的装置不限于前述内容。在下文中，将描述包括在上述牙科修复体制作系统中的每个装置。
[0041]
《口腔内扫描仪1000》
[0042]
首先，使用图5，将描述实现牙科修复体制作系统中的口腔内信息获得单元100的功能的口腔内扫描仪1000的示意图。口腔内扫描仪1000配备有存储单元501、操作单元502、通信if(接口)503和成像控制单元504。存储单元501存储获得的牙齿信息等，并且操作单元502接收用户的操作。通信if 503由lan卡等实现，并且负责与外部装置(诸如牙科cad 2000)的通信。成像控制单元504获得牙齿的三维形状信息和颜色信息。这里，牙齿的三维形状信息和颜色信息可以由成像控制单元504同时或分开获得。此外，由成像控制单元504获得的牙齿的三维形状信息和颜色信息可以从彼此独立的分开的设备构造。
[0043]
由成像控制单元504获得的牙齿的三维形状信息和颜色信息被存储在存储单元501中，并且使用通信if 503被发送到牙科cad 2000。注意的是，口腔内信息获得单元100可
以通过从存储设备等获得预先捕获的口腔内信息的装置实现。此外，口腔内扫描仪1000是用于获得口腔内信息的扫描仪，并且不需要被插入到口腔中以进行成像。例如，可以取得并且扫描口腔内印章以获得牙齿的三维形状信息。
[0044]
《牙科cad 2000》
[0045]
接下来，将讨论实现牙科修复体制作系统中的数据生成单元200的牙科cad 2000的示意图的示例。如图6中那样，牙科cad 2000配备有通信if 601、rom 602、ram 603、存储单元604、操作单元605、显示单元606和控制单元607。通信if 601由lan卡等实现，并且负责与外部的口腔内扫描仪1000和加工装置3000的通信。注意的是，如果不必要执行通信，那么通信if 601作为配置不是必需的。rom 602由非易失性存储器等实现，并且存储各种程序等。ram603由易失性存储器等实现，并且临时存储各种类型的信息。存储单元604由hdd(硬盘驱动器)、ssd(固态驱动器)等实现，并且存储各种类型的信息。操作单元605由键盘、鼠标等实现。显示单元606由显示器等实现，并且向用户显示各种类型的信息。操作单元605和显示单元606可以如图中所示用作牙科cad 2000的配置，或者可以由不同于牙科cad 2000的装置组成。控制单元607包括牙齿的形状信息获得单元608、牙齿的颜色信息获得单元609、设计单元610和显示控制单元611。牙科cad 2000经由通信if 601从口腔内扫描仪1000接收牙齿的三维形状信息和颜色信息。在控制单元607中，牙齿的三维形状信息和颜色信息分别由形状信息获得单元608和颜色信息获得单元609获得，并且这些信息项由设计单元610为了设计而进行整合以生成牙齿的三维形状数据和颜色数据。注意的是，形状信息获得单元608和颜色信息获得单元609可以由具有两个功能的获得单元替换。由设计单元610设计的牙齿的三维形状数据和颜色数据通过显示控制单元611显示在显示单元606上。设计单元610可以通过操作单元605等的输入执行设计。由设计单元610设计的三维形状数据和颜色数据被合适地记录在rom 602、ram 603和存储单元604中。由设计单元610设计的牙齿的三维形状数据和颜色数据经由通信if 601被发送到加工装置3000。
[0046]
这里，设计单元610可以基于三维形状信息和颜色信息获得在其上放置牙科修复体的牙齿、其中放置牙科修复体的位置附近的牙齿或者与在其上放置牙科修复体的牙齿对应的牙齿的亮度数据，并且可以基于获得的亮度数据生成颜色数据。此外，由设计单元610生成的颜色数据可以是基于三维形状信息和颜色信息、基于放置牙科修复体的位置或朝向从患者的口腔外部获得牙科修复体的预测的外观数据，并且基于预测的外观数据生成颜色数据。这里，由设计单元610设计的颜色数据可以包括具有比由cie 1976的l*a*b*颜色系统定义的色度坐标中的色相b*低的色相b*的颜色。在由设计单元610设计的颜色数据中，具有较低的色相b*的颜色被涂覆到牙科修复体的一部分以进行颜色匹配。更期望的是将颜色涂覆到作为牙科修复体的一部分的尖端及其附近区域以进行颜色匹配，因为它提供优越的美学吸引力。可以基于光源的放置信息、由光源发射的光的强度、光的频率或光的色泽中的至少一个确定颜色数据。而且，可以存在要使用显示控制单元611在显示单元606上显示的多个颜色数据候选。然后，用户可以能够使用操作单元605等从在显示单元606上显示的多个颜色数据候选中选择颜色。
[0047]
此外，在显示单元606上显示的多个颜色数据候选可以连同与在其上放置牙科修复体的牙齿、其中放置牙科修复体的位置附近的牙齿或与在其上放置牙科修复体的牙齿对应的牙齿的颜色信息中的至少一个的匹配分数一起显示。
[0048]
此外，关于要由设计单元610设计的颜色数据，不需要通过将牙齿的颜色信息与特定的辉度值进行比较来生成超过特定的辉度值的颜色数据。基于生成的颜色数据使用实现稍后描述的着色单元500的功能的着色装置5000，基于不超过特定的辉度值的颜色数据对牙科修复体进行着色。通过使用设计单元610排除超过特定的辉度值的数据，提高了颜色再现性。
[0049]
《加工装置3000》
[0050]
这里是实现牙科修复体制作系统中的加工单元300的功能的加工装置3000的示例。首先，将使用图7描述由加工装置3000执行的加工流程。首先，在步骤s701中，基于由实现数据生成单元200的功能的牙科cad 2000生成的牙齿的三维形状数据和颜色数据选择牙科修复体的基材。注意的是，在例如用户选择基材的情况下，可以合适地省略这个步骤。在步骤s702中，加工装置3000将牙齿的三维形状数据发送到实现形成单元400的功能的牙科cam 4000，并且牙科cam 4000形成牙科修复体。在步骤s703中，加工装置3000将颜色数据发送到着色装置5000。基于接收的颜色数据，着色装置5000对由牙科cam 4000形成的牙科修复体进行着色。当在步骤s704中完成由着色装置5000执行的着色时，这个流程结束。尽管在这个流程中已描述了牙科cam 4000和着色装置5000由不同的装置组成的情况，但是集成这些装置的加工装置3000可以形成牙科修复体并且对牙科修复体进行着色。由于牙科修复体制作系统包括上述设备，因此可以基于捕获和获得的口腔内信息形成牙科修复体并且对牙科修复体进行着色。在下文中，装置配置将通过将它划分成牙科cam 4000和着色装置5000来描述。
[0051]
《牙科cam 4000》
[0052]
使用图8，将讨论实现牙科修复体制作系统中的形成单元400的功能的牙科cam 4000的示例。牙科cam 4000包括通信if 801、加工单元802、存储单元803、操作单元804、显示单元805和控制单元806。控制单元806配备有加工控制单元807和显示控制单元808。牙科cam 4000经由通信if 801接收由牙科cad 2000发送的三维形状数据和颜色数据。接收的三维形状数据和颜色数据被存储在存储单元803中。基于接收的三维形状数据，牙科cam 4000通过包括在控制单元806中的加工控制单元807控制加工单元802，以对牙科修复体的基材进行加工并且形成牙科修复体。由加工单元802获得的加工和形成结果可以通过显示控制单元808显示在显示单元805上。这里，牙科cam 4000能够基于接收的三维形状数据和颜色数据选择修复体的期望的基材。期望由牙科cam 4000选择的修复体的构件是接近由牙科cam 4000从牙科cad 2000接收的牙齿的颜色数据的修复体的基材。例如，对牙科修复体选择的基材是具有接近颜色数据的高白色度的修复体的基材。而且，牙科修复体的基材也可以包含陶瓷或树脂。这里，加工单元802可以通过切割和/或研磨牙科修复体的基材来形成牙科修复体。替代地，加工单元802可以通过对牙科修复体的基材的光照射重复地和顺次地烧结或熔化原材料以固化来加工和形成牙科修复体。加工单元802还可以通过增材制造来形成牙科修复体。而且，控制单元806可以通过操作单元804来控制。
[0053]
《着色装置5000》
[0054]
使用图9，将讨论实现牙科修复体制作系统中的着色单元500的功能的着色装置5000的示例。着色装置5000配备有通信if 901、操作单元902、存储单元903、旋转单元904、排出单元905和控制单元906。控制单元906配备有位置检测单元907、形状检测单元908、旋
转控制单元909和排出控制单元910。着色装置5000经由通信if 901接收由牙科cad 2000发送的牙齿的三维形状数据和颜色数据。接收的三维形状数据和颜色数据被记录在存储单元903中。着色装置5000利用旋转单元904保持由牙科cam 4000加工和形成的牙科修复体。位置检测单元907检测由牙科cam 4000加工和形成的牙科修复体的位置数据。形状检测单元908使用由位置检测单元907检测的牙科修复体的位置数据或接收的三维形状数据检测形状。将由位置检测单元907检测的位置数据与接收的三维形状数据进行组合提高了使用形状检测单元908检测牙科修复体的形状的准确度。使用形状检测单元908检测牙科修复体的形状可以由接收三维形状数据替换。着色装置5000在根据由形状检测单元908检测的牙科修复体的形状通过旋转控制单元909控制旋转单元904和通过排出控制单元910控制排出单元905的同时，利用着色材料对由牙科cam 4000加工和形成的牙科修复体进行着色。
[0055]
注意的是，排出单元905的排出方法可以是喷墨或喷涂。这里，当着色材料的量小时，排出单元905可以使用喷墨。同时，当着色材料的量大时，作为排出单元905可以使用喷涂。替代地，排出单元905可以包括可切换的喷墨和喷涂机构。此外，可以使用与着色装置5000的牙科修复体的着色相关的两种或更多种着色材料以提高牙科修复体的颜色数据的再现性。此外，着色装置5000可以具有用于将着色材料涂覆到牙科修复体的涂覆单元(未示出)。在着色装置5000涂覆着色材料的情况下，涂覆单元可以使用多个不同的着色材料以执行多层涂布。由涂覆单元执行的多层涂布提高了对牙科修复体的对于颜色数据的着色的再现性。具有不同折射率的着色材料可以被用作多个着色材料。通过使用具有不同折射率的着色材料以对牙科修复体进行着色，反射率增加，并且作为结果，可以以少量的涂覆实现着色再现性。而且，可以通过参考将牙齿的颜色数据链接到着色材料的查找表来选择用于通过使用着色装置5000对牙科修复体进行着色的着色材料。如果着色装置5000预先具有查找表，那么可以减少与确定着色材料相关联的计算成本。着色材料可以包含b、si或树脂中的任何一个。通过在用于对牙科修复体进行着色的着色材料中包含b、si或树脂，可以实现宽广的颜色空间。
[0056]
而且，用于通过使用着色装置5000对牙科修复体进行着色的着色材料可以包含光散射材料。通过利用包含光散射材料的着色材料进行着色，可以以更少量的涂覆实现着色再现性。具有高折射率的光散射材料可以被用于光散射材料。具有高折射率的光散射材料可以包含tio2、sio2或zro2中的至少一个。
[0057]
示例
[0058]
在下文中，将参考示例更详细地描述本发明，但是本发明不受以下示例限制。
[0059]
(示例1)
[0060]
使用牙齿的三维形状数据、通过利用yb光纤激光器照射原材料来执行三维建模。表1中的粉末1被用作原材料。使用三维形状测量机器以确认与牙齿的三维形状数据相同或相似的修复体被建模。使用喷墨打印机利用着色材料对建模的修复体进行着色。
[0061]
[表1]
[0062][0063]
(示例2)
[0064]
与示例1中相同，使用粉末2作为原材料产生修复体。
[0065]
确认了示例1和2的修复体可用作牙科修复体。
[0066]
(修改)
[0067]
实现上述实施例的功能的计算机程序经由网络或存储介质(未示出)供给到计算机以使计算机执行计算机程序。它是用于通过实现上述牙科修复体制作系统的每个部分来使计算机执行生成牙科修复体的方法的计算机程序。例如，它是用于使形成装置4000执行通过使用基于存在于牙齿中的牙齿的三维形状信息生成的牙齿的三维形状数据来形成牙科修复体的步骤、并且使着色装置5000使用基于存在于牙齿中的牙齿的颜色信息生成的牙齿的颜色数据将颜色涂覆到牙科修复体的表面的程序。
[0068]
[第二实施例]
[0069]
图10图示了根据本实施例的牙科修复体制作系统的配置。
[0070]
本发明的牙科修复体制作系统包括获得口腔内信息的口腔内信息获得单元1100、以及基于获得的口腔内信息生成牙科修复体的三维形状数据和颜色数据的数据生成单元1200。牙科修复体制作系统还包括基于生成的三维形状数据形成牙科修复体的形成单元1300、以及基于生成的颜色数据将颜色涂覆到形成的牙科修复体的表面的着色单元1400。这里，本发明的数据生成单元1200和基于由数据生成单元1200生成的颜色数据涂覆颜色的着色单元1400用作牙科修复体着色系统1500。即，着色系统包括基于牙齿的颜色信息生成牙齿的颜色数据的数据生成单元1200、以及基于颜色数据将颜色涂覆到形成的牙科修复体的表面的着色单元1400。而且，形成单元1300和着色单元1400可以由执行两个处理的同一装置构成。
[0071]
在下文中，将参考图12的图像示图描述由图11中所示的牙科修复体制作系统执行的牙科修复体生成流程。
[0072]
在步骤s1200中，口腔内信息获得单元1100从存储设备等获得被检者的口腔内信息。由口腔内信息获得单元1100获得的信息包括牙齿的三维形状信息和牙齿的颜色信息。口腔内信息获得单元1100将获得的口腔内信息发送到数据生成单元1200。注意的是，这里由口腔内信息获得单元1100获得的口腔内信息可以是使用诸如口腔内扫描仪(参见图12的1301)的成像部件捕获并且从成像设备发送的信息。在图12的1301中，图示了获得用户的口腔内信息的图像。
[0073]
在步骤s1201中，数据生成单元1200基于口腔内信息生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据(参见图12的1302)。数据生成单元1200基于口腔内信息生成包括牙齿的三
维形状信息(包括缺失牙齿信息等)和颜色信息的数据。数据生成单元1200可以基于例如牙齿的形状的主信息与发送的牙齿的三维形状信息之间的差异生成牙齿的三维形状数据。在已生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据之后，数据生成单元1200将生成的三维形状数据发送到形成单元1300，并且将颜色数据发送到着色单元1400。在图12的1302中，牙科修复体以深颜色示出，并且现有的牙齿以浅颜色示出。
[0074]
数据生成单元1200基于由口腔内信息获得单元1100获得的口腔内信息生成牙齿的三维形状数据和牙齿的颜色数据。注意的是，由数据生成单元1200生成的牙齿的三维形状数据和颜色数据可以是相关的数据项。尽管稍后详细描述，但是例如牙科修复体的颜色数据是基于现有的牙齿的颜色信息和颜色分布信息生成的。在这样的情况下，因为由数据生成单元1200生成的颜色数据是基于牙齿的三维形状信息和颜色信息，所以生成的三维形状数据和颜色数据被结构化，其中在彼此之间具有相关性。
[0075]
在步骤s1202中，形成单元1300基于获得的牙齿的三维形状数据通过使用形成单元1300切割和研磨牙科修复体的基材来形成牙科修复体。在使用形成单元1300形成牙科修复体之后，形成的牙科修复体被发送到着色单元1400。
[0076]
在步骤s1203中，着色单元1400基于获得的牙科修复体的颜色数据将颜色涂覆到从形成单元1300获得的牙科修复体的表面。在图12的1303中，图示了使用形成单元1300从牙科修复体的基材形成牙科修复体并且使用着色单元1400对形成的牙科修复体进行着色的图像。
[0077]
利用这个流程，本发明的牙科修复体着色系统1500可以对形成的牙科修复体进行着色。使用着色系统1500对牙科修复体的着色可以生成如图12的1304的图像中所示的高度相容的牙科修复体。
[0078]
这里，将使用图13描述实现牙科修复体制作系统的每个部分的装置的示例。口腔内信息获得单元1100的功能通过例如口腔内扫描仪11000(稍后使用图14描述)实现。由口腔内扫描仪11000捕获的口腔内信息被发送到具有数据生成单元1200的功能的牙科cad12000(稍后使用图15描述)。而且，由牙科cad 12000生成的牙科修复体的三维形状数据被发送到具有形成单元1300的功能的牙科cam 13000(稍后使用图16描述)。此外，由牙科cad 12000生成的颜色数据被发送到具有着色单元1400的功能的着色装置14000(稍后使用图18描述)。此外，牙科cad 12000和着色装置14000可以用作集成这些装置的牙科修复体着色系统15000。注意的是，实现牙科修复体制作系统的每个部分的装置不限于前述内容。在下文中，将描述包括在上述牙科修复体制作系统中的每个装置。
[0079]
《口腔内扫描仪11000》
[0080]
首先，使用图14，将描述实现牙科修复体制作系统中的口腔内信息获得单元1100的功能的口腔内扫描仪11000的示意图。口腔内扫描仪11000配备有存储单元1501、操作单元1502、通信if(接口)503和成像控制单元504。存储单元1501存储获得的牙齿信息等，并且操作单元1502接收用户的操作。通信if 503由lan卡等实现，并且负责与外部装置(诸如牙科cad 12000)的通信。成像控制单元504获得牙齿的三维形状信息和牙齿的颜色信息。这里，牙齿的三维形状信息和颜色信息可以由成像控制单元504同时或分开获得。此外，由成像控制单元504获得的牙齿的三维形状信息和颜色信息可以从彼此独立的分开的设备构造。
[0081]
由成像控制单元504获得的牙齿的三维形状信息和颜色信息被存储在存储单元1501中，并且使用通信if 503被发送到牙科cad12000。注意的是，口腔内信息获得单元1100可以通过从存储设备等获得预先捕获的口腔内信息的装置实现。此外，口腔内扫描仪11000是用于获得口腔内信息的扫描仪，并且不需要被插入到口腔中以进行成像。例如，口腔内信息获得单元1100可以取得口腔内印章，该口腔内印章然后被扫描以获得牙齿的三维形状信息。
[0082]
《牙科cad 12000》
[0083]
接下来，将讨论实现牙科修复体制作系统中的数据生成单元1200的牙科cad 12000的示意图的示例。如图15中所示，牙科cad12000配备有通信if 1601、rom 1602、ram 1603、存储单元1604、操作单元1605、显示单元1606和控制单元1607。
[0084]
通信if 1601由lan卡等实现，并且负责与外部的口腔内扫描仪11000、牙科cam 13000和着色装置14000的通信。注意的是，如果不必要执行通信，那么通信if 1601作为配置不是必需的。rom 1602由非易失性存储器等实现，并且存储各种程序等。ram 1603由易失性存储器等实现，并且临时存储各种类型的信息。存储单元1604由hdd(硬盘驱动器)、ssd(固态驱动器)等实现，并且存储各种类型的信息。操作单元1605由键盘、鼠标等实现。显示单元1606由显示器等实现，并且向用户显示各种类型的信息。操作单元1605和显示单元1606可以如图中所示用作牙科cad 12000的配置，或者可以由不同于牙科cad 12000的装置组成。控制单元1607包括牙齿的形状信息获得单元1608、牙齿的颜色信息获得单元1609、设计单元1610和显示控制单元1611。牙科cad 12000经由通信if 1601从口腔内扫描仪11000接收牙齿的三维形状信息和颜色信息。在控制单元1607中，牙齿的三维形状信息和颜色信息分别由形状信息获得单元1608和颜色信息获得单元1609获得，并且这些信息项由设计单元1610为了设计而进行整合以生成牙齿的三维形状数据和颜色数据。注意的是，形状信息获得单元1608和颜色信息获得单元1609可以由具有两个功能的获得单元替换。由设计单元1610设计的牙齿的三维形状数据和颜色数据通过显示控制单元1611显示在显示单元1606上。设计单元1610可以通过操作单元1605等的输入执行设计。由设计单元1610设计的三维形状数据和颜色数据被合适地记录在rom 1602、ram 1603和存储单元1604中。由设计单元1610设计的牙齿的三维形状数据经由通信if被发送到牙科cam 13000，并且牙齿的颜色数据被发送到着色装置14000。这里，设计单元1610可以基于三维形状信息和颜色信息获得在其上放置牙科修复体的牙齿、其中放置牙科修复体的位置附近的牙齿或者与在其上放置牙科修复体的牙齿对应的牙齿的亮度数据，并且可以基于获得的亮度数据生成颜色数据。此外，由设计单元1610生成的颜色数据可以是基于三维形状信息和颜色信息、基于放置牙科修复体的位置或朝向从患者的口腔外部获得牙科修复体的预测的外观数据，并且基于预测的外观数据生成颜色数据。这里，由设计单元1610设计的颜色数据可以包括具有比由cie 1976的l*a*b*颜色系统定义的色度坐标中的色相b*低的色相b*的颜色。在由设计单元1610设计的颜色数据中，具有较低的色相b*的颜色被涂覆到牙科修复体的一部分以进行颜色匹配。更期望的是将颜色涂覆到作为牙科修复体的一部分的尖端及其附近区域以进行颜色匹配，因为它提供优越的美学吸引力。在设计单元1610中，可以基于光源的放置信息、由光源发射的光的强度、光的频率或光的色泽中的至少一个确定颜色数据。而且，可以存在要使用显示控制单元1611在显示单元1606上显示的多个颜色数据候选。然后，用户可以能够使用
操作单元1605等从在显示单元1606上显示的多个颜色数据候选中选择颜色数据。
[0085]
此外，在显示单元1606上显示的多个颜色数据候选可以连同与在其上放置牙科修复体的牙齿、其中放置牙科修复体的位置附近的牙齿或与在其上放置牙科修复体的牙齿对应的牙齿的颜色信息中的至少一个的匹配分数一起显示。
[0086]
此外，设计单元1610不需要通过将牙齿的颜色信息与特定的辉度值进行比较来生成超过特定的辉度值的颜色数据。基于生成的颜色数据通过使用实现稍后描述的着色单元1400的功能的着色装置14000，基于不超过特定的辉度值的颜色数据对牙科修复体进行着色。通过由设计单元1610排除超过特定的辉度值的数据，提高了颜色再现性。
[0087]
《牙科cam 13000》
[0088]
将使用图16描述牙科cam 13000的配置的示例，并且将使用图17描述形成牙科修复体的步骤。
[0089]
牙科cam 13000配备有通信if 1701、加工单元1702、存储单元1703、操作单元1704、显示单元1705和控制单元1706。控制单元1706配备有加工控制单元1707和显示控制单元1708。
[0090]
在步骤s1801中，牙科cam 13000经由通信if 1801接收由牙科cad 12000生成的三维形状数据。接收的三维形状数据被存储在存储单元1803中。而且，牙科cam 13000还可以获得牙齿的颜色数据。牙齿的颜色数据在稍后描述的步骤中被使用。
[0091]
在步骤s1802中，牙科cam 13000基于接收的三维形状数据和颜色数据选择牙科修复体的期望的基材。牙科修复体的基材的选择可以由用户对基材的选择替换。此外，在例如已预先设置修复体的基材的情况下，可以合适地省略这个步骤。这里，期望由牙科cam13000选择的修复体的构件是接近由牙科cam 13000从牙科cad12000接收的牙齿的颜色数据的修复体的基材。例如，对牙科修复体选择的基材是具有接近颜色数据的高白色度的修复体的基材。而且，牙科修复体的基材也可以包含陶瓷和/或树脂。
[0092]
在步骤s1803中，牙科cam 13000基于接收的三维形状数据通过包括在控制单元806中的加工控制单元807控制加工单元1802以对牙科修复体的基材进行加工，从而形成牙科修复体。由加工单元1802获得的加工和形成结果可以通过显示控制单元808显示在显示单元805上。这里，加工单元1802可以通过切割和/或研磨修复体的基材来形成牙科修复体。替代地，加工单元1802可以通过对牙科修复体的基材的光照射重复地和顺次地烧结或熔化原材料以固化来加工和形成牙科修复体。加工单元1802还可以通过增材制造来形成牙科修复体。而且，控制单元806可以通过操作单元804来控制。由牙科cam 13000形成的牙科修复体在由着色装置14000执行的着色步骤中被使用。
[0093]
《着色装置14000》
[0094]
将使用图18描述实现牙科修复体制作系统中的着色单元1400的功能的着色装置14000的示例，并且将使用图19描述包括这个装置的牙科修复体着色步骤。
[0095]
着色装置14000配备有通信if 1901、操作单元1902、存储单元1903、旋转单元1904、排出单元1905和控制单元1906。控制单元1906配备有位置检测单元1907、形状检测单元1908、旋转控制单元1909和排出控制单元1910。
[0096]
在下文中，将使用图19描述基于由数据生成单元1200生成的颜色数据对形成的牙科修复体进行着色的步骤的具体示例。
[0097]
在步骤s11001中，着色装置14000经由通信if 1901接收由牙科cad 12000生成的牙齿的颜色数据。
[0098]
着色装置14000将接收的颜色数据记录在存储单元1903中。着色装置14000利用旋转单元1904保持由牙科cam 13000加工和形成的牙科修复体。位置检测单元1907检测由牙科cam 13000加工和形成的牙科修复体的位置数据。形状检测单元1908通过接收由位置检测单元1907检测的牙科修复体的位置数据或来自牙科cad 12000的三维形状数据来检测牙科修复体的形状。将由位置检测单元1907检测的位置数据与接收的三维形状数据进行组合提高了使用形状检测单元1908检测牙科修复体的形状的准确度。使用形状检测单元1908检测牙科修复体的形状可以由接收三维形状数据替换。
[0099]
在步骤s11002中，着色装置14000基于由牙科cad 12000生成的颜色数据将颜色涂覆到由形成装置13000形成的牙科修复体的表面。具体地，着色装置14000在根据由形状检测单元1908检测的牙科修复体的形状通过旋转控制单元1909控制旋转单元1904和通过排出控制单元1910控制排出单元1905的同时，利用基于颜色数据的着色材料对由牙科cam 13000加工和形成的牙科修复体进行着色。当牙科修复体被着色时，处理进行到步骤s11003。注意的是，排出单元1905的排出方法可以是喷墨或喷涂。这里，当着色材料的量小时，排出单元1905可以使用喷墨。同时，当着色材料的量大时，作为排出单元1905可以使用喷涂。替代地，排出单元1905可以包括可切换的喷墨和喷涂机构。此外，可以使用与着色装置14000的牙科修复体的着色相关的两种或更多种着色材料以提高牙科修复体的颜色数据的再现性。此外，着色装置14000可以具有用于将着色材料涂覆到牙科修复体的涂覆单元(未示出)。在着色装置14000涂覆着色材料的情况下，涂覆单元可以使用多个不同的着色材料以执行多层涂布。由涂覆单元执行的多层涂布提高了对牙科修复体的对于颜色数据的着色的再现性。具有不同折射率的着色材料可以被用作多个着色材料。通过使用具有不同折射率的着色材料以对牙科修复体进行着色，反射率增加，并且作为结果，可以以少量的涂覆实现着色再现性。而且，可以通过参考将牙齿的颜色数据链接到着色材料的查找表来选择用于通过使用着色装置14000对牙科修复体进行着色的着色材料。如果着色装置14000预先具有查找表，那么可以减少与确定着色材料相关联的计算成本。着色材料可以包含b、si或树脂中的任何一个。通过在用于对牙科修复体进行着色的着色材料中包含b、si或树脂，可以实现宽广的颜色空间。
[0100]
而且，用于通过使用着色装置14000对牙科修复体进行着色的着色材料可以包含光散射材料。通过利用包含光散射材料的着色材料进行着色，可以以更少量的涂覆实现着色再现性。具有高折射率的光散射材料可以被用于光散射材料。具有高折射率的光散射材料可以包括tio2、sio2或zro2中的至少一个。
[0101]
在步骤s11003中，着色装置14000确定着色处理是否已完成。当确定着色处理已完成时，处理结束；而当确定着色处理尚未完成时，处理进行到步骤s11002，在该步骤s11002中执行着色处理。
[0102]
(修改)
[0103]
本发明还通过执行以下处理来实现。即，它是将实现上述实施例的功能的软件(程序)经由网络或各种存储介质供给到系统或装置、并且使系统或装置的计算机(或cpu、mpu等)读出和执行程序的处理。
[0104]
本发明不限于以上实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。因而，附上以下权利要求以使本发明的范围公开。
[0105]
本技术要求2020年10月27日提交的日本专利申请no.2020-179540和2020年12月16日提交的日本专利申请no.2020-208224的权益，这两个日本专利申请特此通过引用整体并入本文。

技术特征：
1.一种牙科修复体制作系统，包括：口腔内信息获得单元，获得牙齿的三维形状信息和所述牙齿的颜色信息；数据生成单元，基于所述牙齿的三维形状信息生成所述牙齿的三维形状数据和所述牙齿的颜色数据；形成单元，基于所述牙齿的三维形状数据形成牙科修复体；以及着色单元，基于所述牙齿的颜色数据将颜色涂覆到所述牙科修复体的表面。2.根据权利要求1所述的牙科修复体制作系统，其中，所述形成单元通过增材制造来形成所述牙科修复体。3.根据权利要求1或2所述的牙科修复体制作系统，其中，所述形成单元通过光照射重复地和顺次地烧结或熔化原材料以固化来形成所述牙科修复体。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述形成单元通过对牙科修复体的基材进行切割和/或研磨来形成所述牙科修复体。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述形成单元形成包含陶瓷或树脂的所述牙科修复体。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述着色单元基于以下牙齿的亮度数据将颜色涂覆到所述牙科修复体的表面：放置所述牙科修复体的牙齿、放置所述牙科修复体的位置附近的牙齿、或与放置所述牙科修复体的牙齿对应的牙齿。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述着色单元基于所述牙科修复体的预测的外观数据涂覆颜色，所述牙科修复体的预测的外观数据基于放置所述牙科修复体的位置或朝向从患者的口腔外部获得。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，包括在所述牙齿的颜色数据中的、具有比由cie 1976的l*a*b*颜色系统定义的色度坐标中的色相b*低的色相b*的颜色作为要由所述着色单元涂覆的颜色被涂覆到所述牙科修复体的表面的一部分以进行颜色匹配。9.根据权利要求8所述的牙科修复体制作系统，其中，所述牙科修复体的表面的所述一部分是所述牙科修复体的尖端及其附近区域。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，要由所述着色单元涂覆到所述牙科修复体的表面的颜色基于以下中的至少一个确定：光源的放置信息、由所述光源发射的光的强度、所述光的频率、或所述光的色泽。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的牙科修复体制作系统，还包括显示单元，所述显示单元显示要被涂覆到所述牙科修复体的颜色表面的多个颜色候选。12.根据权利要求11所述的牙科修复体制作系统，还包括操作单元，所述操作单元从显示在所述显示单元上的所述多个颜色候选接收要被涂覆到所述牙科修复体的表面的颜色的选择。13.根据权利要求11或12所述的牙科修复体制作系统，其中，所述多个颜色候选连同与以下牙齿的颜色数据中的至少一个的匹配分数一起显示：放置所述牙科修复体的牙齿、放置所述牙科修复体的位置附近的牙齿、或与放置所述牙科修复体的牙齿对应的牙齿。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述数据生成单元不通过将所述牙齿的颜色信息与特定的辉度值进行比较来生成超过所述特定的辉度值的颜色数据。15.根据权利要求14所述的牙科修复体制作系统，其中，所述着色单元基于不超过所述
特定的辉度值的颜色数据对所述牙科修复体进行着色。16.根据权利要求1至15中的任一项所述的牙科修复体制作系统，其中，所述着色单元具有查找表，并且通过参考所述查找表来选择与由所述数据生成单元生成的颜色数据相关的着色材料，所述查找表将牙齿的颜色数据连接到用于对牙科修复体进行着色的着色材料。17.一种牙科修复体制作方法，通过执行根据权利要求1至16中的任一项所述的牙科修复体制作系统的每个步骤来生成牙科修复体。18.根据权利要求17所述的牙科修复体制作方法，还包括对被检者的口腔内部进行成像的成像步骤。19.一种程序，所述程序使形成装置执行使用牙齿的三维形状数据形成牙科修复体的步骤，并且使着色装置使用所述牙齿的颜色数据将颜色涂覆到所述牙科修复体的表面，所述牙齿的三维形状数据基于所述牙齿的三维形状信息生成，所述牙齿的颜色数据基于存在于所述牙齿中的所述牙齿的颜色信息生成。20.一种牙科修复体着色方法，包括：数据生成步骤，基于使用成像部件获得的牙齿的颜色信息生成所述牙齿的颜色数据；以及着色步骤，使用着色装置基于所述牙齿的颜色数据将颜色涂覆到牙科修复体的表面，所述牙科修复体基于所述牙齿的三维形状数据形成，所述牙齿的三维形状数据基于使用所述成像部件获得的所述牙齿的三维形状信息生成。21.根据权利要求20所述的牙科修复体着色方法，其中，所述牙科修复体包含陶瓷和/或树脂。22.根据权利要求20或21所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色步骤使用所述着色装置使用以下牙齿的亮度数据将颜色涂覆到所述牙科修复体的表面：放置所述牙科修复体的牙齿、放置所述牙科修复体的位置附近的牙齿、或与放置所述牙科修复体的牙齿对应的牙齿。23.根据权利要求20至22中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色步骤基于所述牙科修复体的预测的外观数据涂覆颜色，所述牙科修复体的预测的外观数据基于放置所述牙科修复体的位置或朝向从患者的口腔外部获得。24.根据权利要求20至23中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，包括在所述牙齿的颜色数据中的、具有比由cie 1976的l*a*b*颜色系统定义的色度坐标中的色相b*低的色相b*的颜色作为要由所述着色装置涂覆的颜色被涂覆到所述牙科修复体的表面的一部分以进行颜色匹配。25.根据权利要求24所述的牙科修复体着色方法，其中，所述牙科修复体的表面的所述一部分是所述牙科修复体的尖端及其附近区域。26.根据权利要求20至25中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，要由所述着色步骤涂覆到所述牙科修复体的表面的颜色基于以下中的至少一个确定：光源的放置信息、由所述光源发射的光的强度、所述光的频率、或所述光的色泽。27.根据权利要求20至26中的任一项所述的牙科修复体着色方法，还包括显示要被涂覆到所述牙科修复体的表面的多个颜色数据候选的显示步骤。
28.根据权利要求27所述的牙科修复体着色方法，还包括从显示的多个颜色候选中选择要被涂覆到所述牙科修复体的表面的颜色数据的选择接收步骤。29.根据权利要求27或28所述的牙科修复体着色方法，其中，所述显示步骤将所述多个颜色候选连同与以下牙齿的颜色数据中的至少一个的匹配分数一起显示：放置所述牙科修复体的牙齿、放置所述牙科修复体的位置附近的牙齿、或与放置所述牙科修复体的牙齿对应的牙齿。30.根据权利要求20至29中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述数据生成步骤不通过将所述牙齿的颜色信息与特定的辉度值进行比较来生成超过所述特定的辉度值的颜色数据。31.根据权利要求20至30中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色步骤包括由所述着色装置执行的着色材料涂覆步骤。32.根据权利要求31所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色步骤包括使用多个不同的着色材料的多层涂布步骤。33.根据权利要求32所述的牙科修复体着色方法，其中，所述多个着色材料是具有不同的折射率的着色材料。34.根据权利要求31至33中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色步骤具有查找表，并且通过参考所述查找表来使用与由所述数据生成步骤生成的颜色数据相关的着色材料对所述牙科修复体进行着色，所述查找表将牙齿的颜色数据连接到着色材料。35.根据权利要求31至34中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色材料包含光散射材料。36.根据权利要求35所述的牙科修复体着色方法，其中，所述光散射材料是包含tio2、sio2、或zro2中的至少一个的光散射材料。37.根据权利要求31至36中的任一项所述的牙科修复体着色方法，其中，所述着色材料是包含b、si、或树脂中的至少一个的着色材料。38.一种程序，所述程序使着色装置执行使用牙齿的颜色数据将颜色涂覆到牙科修复体的表面的步骤，所述牙齿的颜色数据基于存在于所述牙齿中的所述牙齿的颜色信息生成，所述牙科修复体使用所述牙齿的三维形状数据形成，所述牙齿的三维形状数据基于所述牙齿的三维形状信息生成。39.一种牙科修复体着色系统，所述牙科修复体着色系统通过执行根据权利要求20至37中的任一项所述的牙科修复体着色方法的每个步骤来对牙科修复体进行着色。

技术总结
根据本发明的牙科修复体制作系统包括：口腔内信息获得单元，获得牙齿的三维形状信息和牙齿的颜色信息；数据生成单元，基于牙齿的三维形状信息生成牙齿的三维形状数据和颜色数据；形成单元，基于牙齿的三维形状数据形成牙科修复体；以及着色单元，基于牙齿的颜色数据将颜色涂覆到牙科修复体的表面。将颜色涂覆到牙科修复体的表面。将颜色涂覆到牙科修复体的表面。


技术研发人员：斋藤宏 大志万香菜子 安居伸浩
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2023/7/22