歯科補綴物のためのCAD/CAMシステムの開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01870082
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堤 定美 京都大学, 生体医療工学研究センター・人工臓器学研究部門, 助教授 (00028739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松下 富春 神戸製鋼所, 技術開発本部, 室長 ; ビーチ ダリル HPI研究所, 創立理事長 ; 林 恭平 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (60079754) ; 岡田 政俊 大阪大学, 歯学部, 助手 (70169118) ; 奥野 善彦 大阪大学, 歯学部, 教授 (50028750)
• Keywords: 歯科補綴物 / CAD / CAMシステム / 三次元表面形状計測 / 歯冠形態設計 / ボクセルモデル / 衝突干渉問題 / 切削加工特性 / コ-ド化パタ-ン投影法

Research Abstract

本研究は、歯科補綴物のためのコンピュ-タ支援による設計/製作(CAD/CAM)システムについて、実用化を目的として逐行したものである。すなわち、口腔領域の三次元表面形態を高速に計測するための光学的計測装置、三次元立体画像の再構築のためのプログラム、補綴物の設計に関する知識情報処理と標準形態のデ-タベ-ス化、支台歯形成面の自動認識と形態修整のための画像処理プログラム、自動切削加工のための工具軌道創生システム、微細で複雑な凹凸を切削できる小型自動工作機械、さらに、切削加工に最適な歯科補綴用材料、など広範囲におよぶ開発研究を行った。平成2年度の研究実績を以下にまとめる。
1.ボクセルモデル法の適用によって、高速に三次元画像として再構築された支台歯について、補綴物の歯冠との適合境界線であるマ-ジンラインを自動認識させるプログラムを開発し、部分的修整も可能とする機能を付加した。これにより、操作の誤差と時間を大幅に減少できた。
2.隣接歯の形態の特徴点などから、冠の設計理論の知識情報処理法を適応して、標準補綴物の形態を修整・適合させる自動設計プログラムにも成功し、補綴物の設計手法の標準化と簡素化、省力化を達成した。
3.三次元画像や補綴物の設計形態を保存し、検索するために、再書き込みが可能で、容量が大きく、パ-ソナルコンピュ-タに設置できる光ディスク装置を利用し、簡便で実用的な情報管理法を検討した。
4.歯科補綴物の自動切削加工が可能な小型計算機制御3軸小型工作機械を試作した。金属・セラミックスなどの難加工材に適するように十分な剛性を有し、切削条件を多段階に変化できる性能を具備させた。
5.切削加工用補綴材料として、チタンならびにカルシウムマイカ系ガラスセラミックスおよび複合レジンを選択し、研削性と靭性の向上を図るとともに、切削性評価試験機を試作して、最適切削条件を求めた。

Research Products

• [Publications] 提 定美: "CAD/CAM特集:補綴物自動製作システム" 日本歯抜. 250. 17-23 (1990)
• [Publications] 提 定美: "歯科領域における最近のコンピュ-タ利用" 日本歯科医師会雑誌. 43. 527-534 (1990)
• [Publications] 提 定美: "CAD/CAM用切削加工機および加工材の試作" 歯科材料・器械. 9. 196 (1990)
• [Publications] 林 恭平: "健康管理におけるニュ-メディアの利用" 第10回医療情報学連合大会論文集. 233-234 (1990)
• [Publications] 海野 一則: "CAD/CAMにおけるVoxel法による歯冠形態の決定" 日本補綴歯科学会雑誌. 34. 121 (1990)
• [Publications] 奥野 善彦: "コンピュ-タエイジのパ-シャルデンチャ-" ザ・クインテッセンス. 10. 6-12 (1991)