JP2022535362A - 歯修復用歯科装具の自動作成 - Google Patents

Abstract

患者の歯科構造を修復するための歯科修復装具の設計及び製造を自動化するための技術について記述する。例えば、システムは、患者の将来の（所望の）歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、将来の歯科構造は、患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルを処理する。システムは、患者の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルに基づいて、患者の将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算するように構成されているランドマーク特定部を含む。システムはまた、１つ以上のランドマークに基づいて、患者の少なくとも１本の歯を修復するための歯科装具の１つ以上のカスタム装具フィーチャを自動的に生成するように構成されているカスタムフィーチャ生成部を含む。システムは、歯科装具のデジタルモデルを記憶するように構成されているメモリデバイスを更に含む。

Description

本開示は、歯を再成形するための歯科修復装具に関する。

歯科医師は、多くの場合、患者の歯科構造を再成形する又は修復するために歯科装具を用いる。歯科装具は、所望の歯科構造に拡張された患者の歯科構造のモデルから典型的には構築される。モデルは、物理的モデルであってもデジタルモデルであってもよい。歯科装具の設計は、多くの場合、手作業により、時間のかかる、不正確なプロセスである。例えば、医師は、典型的には、歯科装具のモデルを試行錯誤により設計する。例えば、医師は、歯科装具のモデルが医師の満足できるものになるまで、フィーチャを追加、除去、再配置、及び／又はサイズ変更することができる。

本開示は、患者の歯科構造を修復するための歯科修復装具の設計及び製造を自動化するための技術に関する。例えば、患者の将来の（すなわち所望の）歯科構造のデジタル表現（モデル）を自動的に解析して、対応する物理的な装具を製造するために使用される患者固有の歯科修復装具のカスタムモデルを生成するコンピューティングシステムについて記載する。本明細書に記載されるように、コンピューティングシステムは、規定の装具の「フィーチャ」の１つ以上のデジタルライブラリを利用し、各フィーチャは、歯科装具全体中の一部分として用いられる特定の幾何学的形状を定義するデジタル３Ｄメッシュを表す。コンピューティングシステムは、検出された歯科構造のランドマークに基づいて、一連の装具フィーチャの選択及び位置決め／方向付けを自動化し、歯科修復装具全体を定義する。更に、コンピューティングシステムは、ランドマークに基づいて、歯科修復装具の追加のカスタムフィーチャ（すなわち、追加の３Ｄメッシュ）を特定の位置及び向きで生成してもよい。コンピューティングシステムは、カスタムフィーチャと選択された規定のフィーチャとを組み合わせて、全体的な３Ｄデジタルカスタムモデルを自動的に生成し、この全体的な３Ｄデジタルカスタムモデルは、３Ｄカスタムモデルから修復装具を３Ｄ印刷するなどして、患者固有の歯科修復装具を製造するために使用され得る。

本明細書に記載される技術及び実際の適用は、特定の利点を提供することができる。コンピューティングデバイスは、例えば、様々なフィーチャ（例えば、ライブラリから自動的に選択された規定のフィーチャ及び自動的に生成されたカスタムフィーチャ）の形状及び配置を自動的に決定し、これらのフィーチャを組み合わせて歯科装具の全体的なモデルを形成することにより、試行錯誤に基づく手作業でのプロセスによって可能となるものに比べてより早く、及び／又はより正確に、患者固有の歯科修復装具の完全なデジタルモデルを生成することができる。歯科装具のより正確なデジタルモデルを作成することは、歯科装具の機能性及び有効性を向上させることができ、歯科医師が患者の歯科構造をより早期に、より正確に、及び／又はより予想どおりに修復することを可能にする。患者の歯科構造をより早期に及び／又はより正確に修復することは、機能性を向上させることができ（例えば、歯間の摩擦又は干渉を低減する）、例えば、不良な歯科構造に起因する痛みを軽減することにより患者の生活の質を向上させることができる。いくつかの例では、患者の歯科構造をより正確に修復することは、患者の歯科構造の外観を改善させることができ、患者の経験及び／又は生活の質を更に向上させることができる。更に、カスタムデバイスを用いた歯科構造を修復するための迅速かつ予測可能なプロセスを作成することにより、より広範な歯科医師にとって効率的になり、かつより多くの患者達にとって手頃となる。

一例では、システムは、患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、将来の歯科構造は、患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルと、患者の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルに基づいて、患者の将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算するように構成されたランドマーク特定部と、１つ以上のランドマークに基づいて、患者の少なくとも１本の歯を修復するための歯科装具の１つ以上のカスタム装具フィーチャを自動的に生成するように構成されたカスタムフィーチャ生成部と、歯科装具のデジタルモデルを記憶するように構成されたメモリデバイスであって、歯科装具のデジタルモデルは、１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとを含む、メモリデバイスと、を含む。

別の例では、コンピューティングデバイスのランドマーク特定部により、患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、将来の歯科構造が、患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルを受信することと、ランドマーク特定部により、患者の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルに基づいて、患者の将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算することと、コンピューティングデバイスのメモリに、歯科装具のデジタルモデルであって、１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとを含む、デジタルモデルを記憶することと、を含む。

更に別の例では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令であって、命令が実行されると、コンピューティングデバイスの少なくとも１つのプロセッサに、患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、将来の歯科構造が、患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルを受信させ、患者の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルに基づいて、患者の将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算させ、１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとに基づいて、患者の少なくとも１本の歯を修復するための歯科装具のデジタルモデルを生成させる、命令を含む。

１つ以上の例の詳細を、添付の図面及び以下の説明で示す。他の特徴、目的及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

本開示の様々な態様による、患者の歯科構造を修復するための歯科装具を自動的に設計及び製造するための例示的なシステムを示すブロック図である。 本開示の様々な態様による、歯科装具のデジタルモデルを生成するための例示的な手法を示すフロー図である。 本開示の様々な態様による、モールド分割面を生成するための例示的な手法を示すフロー図である。 本開示の様々な態様による、歯科装具のデジタルモデルを生成するための例示的な手法を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、歯科構造の例示的なデジタルモデルの複数のスライスを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、複数の歯の中点を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、隣接する歯の間の点を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、凸包を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、凸包を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なスプラインを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なモールド分割面を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なモールド分割面を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な歯肉トリム面を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な顔面側リボンを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なリンガルシェルフを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドア及び窓を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な後部スナップクランプを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドアヒンジを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドアスナップを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドアスナップを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な切縁リッジを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な中央クリップを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドアベントを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的なドアを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な歯隙マトリックスを示す概念図である。 本開示の様々な態様による、例示的な製造ケースフレーム及び例示的な歯科装具を示す概念図である。 本開示の様々な態様による、カスタムラベルを含む例示的な歯科装具を示す概念図である。

図１は、本開示の様々な態様による、患者の歯科構造を修復するための歯科装具を設計及び製造するための例示的なシステムを示すブロック図である。図１の例では、システム１００は、診療所１０４、装具設計施設１０９、及び製造施設１１０を含む。

医師１０６は、診療所１０４にて患者１０２を治療することができる。例えば、医師１０６は、患者１０２の現在の歯科構造のデジタルモデルを作成することができる。歯科構造としては、歯列弓形態の１本以上の歯の歯冠若しくは歯根、歯肉、歯周靭帯、歯槽骨、皮質骨、インプラント、人工クラウン、ブリッジ、ベニア、義歯、歯科矯正装置、又は治療前、治療中若しくは治療後に歯列の一部とみなされ得る任意の構造物の任意の部分を挙げることができる。一例では、現在の歯科構造のデジタルモデルは、患者の現在の歯科構造の三次元（３Ｄ）モデルを含む。３Ｄモデルは、口腔内スキャナ、コーンビームコンピュータ断層撮影（Cone Beam Computed Tomography；ＣＢＣＴ）スキャン法（すなわち、３ＤＸ線）、光干渉断層法（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）、磁気共鳴画像法（Magnetic Resonance Imaging；ＭＲＩ）、又は任意の他の３Ｄ画像撮像システムを使用して生成してもよい。いくつかの例では、コンピューティングデバイス１９０は、患者１０２の現在の歯科構造のデジタルモデルを記憶する。

診療所１０４のコンピューティングデバイス１９０は、患者の将来の歯科構造のデジタルモデルを記憶することができる。将来の歯科構造は、歯科装具１０１の適用により得られる歯科構造の意図する形状を表す。一例では、医師１０６は、将来の歯科構造の物理的モデルを作成してもよく、（例えば、上述のような）画像撮像システムを用いて、将来の歯科構造のデジタルモデルを生成してもよい。別の例では、医師１０６は、患者１０２の現在の構造のデジタルモデルを（例えば、歯科構造の１本以上の歯の表面に材料を加えることにより）修正し、将来の歯科構造のデジタルモデルを生成してもよい。更に別の例では、コンピューティングデバイス１９０は、現在の歯科構造のデジタルモデルを修正し、将来の歯科構造のモデルを生成してもよい。

あるシナリオでは、コンピューティングデバイス１９０は、患者１０２の（例えば、現在及び／又は将来の）歯科構造を表すデジタルモデルを、コンピューティングデバイス１５０及び／又はコンピューティングデバイス１９２などの別のコンピューティングデバイスに出力する。図１に示されるように、いくつかの例では、設計施設１０８のコンピューティングデバイス１５０、診療所１０４のコンピューティングデバイス１９０、及び製造施設１１０のコンピューティングデバイス１９２は、ネットワーク１１４を介して互いに通信可能に接続されてもよい。ネットワーク１１４は、ＷＩＦＩ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、３Ｇ、４Ｇ ＬＴＥ、５Ｇなどを介した、有線又は無線ネットワークを含んでもよい。

図１の例では、設計施設１０８は、患者１０２の歯科構造を再成形するための歯科装具を自動的に設計するように構成されたコンピューティングデバイス１５０を含む。一例では、コンピューティングデバイス１５０は、１つ以上のプロセッサ１７２と、１つ以上のユーザインターフェイス（user interface；ＵＩ）デバイス１７４と、１つ以上の通信ユニット１７６と、１つ以上のストレージデバイス１７８とを含む。

ＵＩデバイス１７４は、ユーザ入力を受信する及び／又はデータとも呼ばれる情報をコンピューティングデバイス１５０のユーザに出力するように構成され得る。ＵＩデバイス１７４の１つ以上の入力コンポーネントが入力を受信してもよい。入力の例としてほんのいくつかの例を挙げると、触覚入力、音声入力、動的入力、及び光入力がある。例えば、ＵＩデバイス１７４としては、マウス、キーボード、音声応答システム、ビデオカメラ、ボタン、制御パッド、マイクロフォン３１６、又はヒトもしくは機械からの入力を検知するための任意の他の種類のデバイスが挙げられ得る。いくつかの例では、ＵＩデバイス１７４は、存在感知入力コンポーネントであってもよく、これは、存在感知スクリーン、タッチ感知スクリーンなどを含み得る。

ＵＩデバイス１７４の１つ以上の出力コンポーネントは、出力を生成することができる。出力の例としては、データ出力、触知出力、オーディオ出力、及びビデオ出力がある。いくつかの例では、ＵＩデバイス１７４の出力コンポーネントは、ディスプレイデバイス（例えば、とりわけ、存在感知スクリーン、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ（liquid crystal display；ＬＣＤ）ディスプレイ、発光ダイオード（Light－Emitting Diode；ＬＥＤ）ディスプレイ、光学ヘッドマウントディスプレイ（head－mounted display；ＨＭＤ）、発光ダイオード、スピーカ、又は人間もしくは機械に対する出力を生成するための任意の他の種類のデバイスを含む。

プロセッサ１７２は、汎用マイクロプロセッサ、特別設計のプロセッサ、特定用途用集積回路（application specific integrated circuit；ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array；ＦＰＧＡ）、ディスクリート論理回路の集合、又は本明細書中に記載される技術を実行することができる任意の種類の処理デバイスなどの１つ以上のプロセッサに相当する。一例では、ストレージデバイス１７８は、プロセッサ１７２によって実行されて、本明細書に記載される技術を実行するプログラム命令（例えば、ソフトウェア命令又はモジュール）を記憶してもよい。他の例では、本技術は、プロセッサ１７２の特別にプログラムされた回路によって実行してもよい。これら又は他の手法では、プロセッサ１７２は、本明細書に記載される技術を実行するように構成されてもよい。

１つ以上のストレージデバイス１７８は、プロセッサ１７２によって処理するデータを記憶することができる。いくつかの例では、ストレージデバイス１７８は一時メモリであり、これはストレージデバイス１７８の主要目的が長期の記憶ではないことを意味している。ストレージデバイス１７８は、データの短期記憶用に揮発性メモリとして構成されてもよく、したがって、動作を停止すると、記憶された内容を保持しない。揮発性メモリの例として、ランダムアクセスメモリ（random access memories；ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（dynamic random access memories；ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（static random access memories；ＳＲＡＭ）及び当該技術分野で既知の他の形態の揮発性メモリが挙げられる。

また、いくつかの例では、ストレージデバイス１７８は、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。ストレージデバイス１７８は、揮発性メモリよりも多くのデータを記憶するように構成されてもよい。ストレージデバイス１７８は更に、データの長期記憶用に不揮発性メモリスペースとして構成され、アクティブ化／オフのサイクル後にデータを保持することができる。不揮発性メモリの例としては、ソリッドステートドライブ（solid state drive；ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（hard disk drive；ＨＤＤ）、フラッシュメモリ、又は電気的にプログラム可能なメモリ（electrically programmable memories；ＥＰＲＯＭ）もしくは電気的に消去可能及びプログラム可能なメモリ（electrically erasable and programmable memories；ＥＥＰＲＯＭ）の形態が挙げられる。ストレージデバイス１７８は、ソフトウェアコンポーネント１８２～１８８並びに／又はオペレーティングシステム１８０に関連付けられたプログラム命令及び／若しくはデータを記憶することができる。

図１の例では、ストレージデバイス１７８は、装具フィーチャライブラリ１６４と、モデルライブラリ１６６と、医師の選択ライブラリ１６８とを含む。ライブラリ１６４、１６６、及び１６８は、リレーショナルデータベース、多次元データベース、マップ、及びハッシュテーブル、又はデータを記憶する任意のデータ構造を含んでもよい。一例では、モデルライブラリ１６６は、患者の現在及び／又は将来の歯科構造の３Ｄモデルを含む。場合によっては、ライブラリ１６４、１６６、及び１６８は、コンピューティングデバイス１５０にローカルに記憶されてもよく、又はネットワーク化されたファイル共有、クラウドストレージ、もしくは他のリモートデータストアを介してアクセスされてもよい。

コンピューティングデバイス１５０は、ソフトウェアコンポーネント１８２～１８８を１つ以上のプロセッサ１７２で実行することができる。コンピューティングデバイス１５０は、コンポーネント１８２～１８８のいずれも、基盤となるハードウェア上で実行されるバーチャルマシンとして又はバーチャルマシン内で実行することができる。一例では、コンポーネント１８２～１８８のいずれも、オペレーティングシステム１８０の一部として実装することができる。

本開示の技術によれば、コンピューティングデバイス１５０は、患者１０２の歯科構造を修復するための歯科装具１０１のデジタルモデルを、患者の将来の歯科構造のデジタルモデルに基づいて自動的に又は半自動的に生成する。プリプロセッサ１８１は、患者１０２の将来の歯科構造のデジタルモデルの前処理を行うことができる。一例では、プリプロセッサ１８１は、患者１０２の将来の歯科構造内の１本以上の歯を特定するために前処理を実施する。場合によっては、プリプロセッサ１８１は、各個々の歯のローカル座標系を特定し、将来の歯科構造の各歯を含むグローバル座標系を特定することができる。別の例として、プリプロセッサ１８１は、将来の歯科構造のデジタルモデルの前処理を行い、歯科構造の歯根構造を特定することができる。別の例では、プリプロセッサ１８１は、歯肉を特定することができる。このようにして、プリプロセッサ１８１は、歯肉を含む将来の歯科構造の部分と歯を含む将来の歯科構造の部分とを決定することができる。更に別の例として、プリプロセッサ１８１は、歯根を延長し、各対応の歯の根の頂面を特定することにより、将来の歯科構造のデジタルモデルの前処理を行うことができる。

ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを決定することができる。例示的なランドマークとしては、スライス、中点、歯肉境界、２つの隣接する歯の間の最近傍点（例えば、隣接する歯の間の接触点又は最接近点（又は最近接点））、凸包、質量中心、又は他のランドマークが挙げられる。スライスとは、歯科構造の断面を指す。歯の中点とは、所与のスライス内の歯の幾何学的中心（幾何学的中点とも呼ばれる）を指す。歯肉境界とは、歯科構造の歯肉と１本以上の歯との間の境界を指す。凸包とは、その頂点が、所与の頂点の集合内の頂点の部分集合を含み、頂点の部分集合の境界が頂点の全集合に外接する多角形を指す。歯の質量中心とは、歯の中点、中心点、重心、又は幾何学的中心を指す。場合によっては、ランドマーク特定部１８２は、各歯のローカル座標系内のランドマークを決定する。

いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、患者の将来の歯科構造の複数のスライスを決定する。一例では、各スライスの厚さは同じである。場合によっては、１つ以上のスライスの厚さは別のスライスの厚さと異なる。所与のスライスの厚さは規定であってもよい。一例では、ランドマーク特定部１８２は、各スライスの厚さを自動的に決定する。別の例では、各スライスの厚さはユーザ規定であってもよい。

いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、各歯の中点を決定する。一例では、ランドマーク特定部１８２は、特定の歯の幾何学的形状の極値を、特定の歯全体に基づいて（例えば、歯科構造をスライスに分割することなく）計算し、特定の歯の中点を、歯の幾何学的形状の極値に基づいて決定することによって、特定の歯の中点を決定する。

いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、各スライスの各歯の中点を決定する。ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの特定の歯の縁の周囲の頂点の配置の質量中心を計算することによって、その特定の歯の特定のスライスの中点を決定してもよい。場合によっては、特定のスライスの特定の歯の中点は、歯の１つの縁に向けて偏っている場合がある（例えば、１つの縁が別の縁よりも多くの点を有する場合）。

別の例では、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライス内の特定の歯の中点を、特定のスライスの特定の歯の凸包に基づいて決定してもよい。例えば、ランドマーク特定部１８２は、所与のスライスの歯の縁点の集合の凸包を決定してもよい。場合によっては、ランドマーク特定部１８２は、凸包により取り囲まれた領域に対して塗りつぶし操作を行い、塗りつぶされた凸包の質量中心を計算することによって、幾何学的中心を凸包から決定する。

いくつかの例では、ランドマーク特定モジュール１８２は、２つの隣接する歯の間の最近傍点を決定する。２つの隣接する歯の間の最近傍点は、接触点又は最接近点であり得る。一例では、ランドマーク特定モジュール１８２は、各スライスの２つの隣接する歯の間の最近傍点を決定する。別の例では、ランドマーク特定モジュール１８２は、２つの隣接する歯の間の最近傍点を、隣接する歯全体に基づいて（例えば、歯科構造をスライスに分割することなく）決定する。

いくつかの例では、将来の歯科構造のランドマークの決定に応じて、カスタムフィーチャ生成部１８４は、ランドマークに少なくとも部分的に基づいて歯科装具１０１の１つ以上のカスタム装具フィーチャを生成する。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、カスタム装具フィーチャのサイズ、形状、位置及び／又は向きなどのカスタム装具フィーチャの特性を決定することによって、カスタム装具フィーチャを生成してもよい。カスタム装具フィーチャの例としては、とりわけ、スプライン、モールド分割面、歯肉トリム面、シェル、顔面側リボン、リンガルシェルフ（「補強リブ」とも呼ばれる）、ドア、窓、切縁リッジ、ケースフレームスパリング、歯隙マトリックスラッピングが挙げられる。

スプラインとは、区分的多項式パラメトリック曲線などの、複数の点又は頂点を通過する曲線を指す。モールド分割面とは、１本以上の歯の２つの側を二分する（例えば、１本以上の歯の顔面側を１本以上の歯の舌側から分離する）３Ｄメッシュを指す。歯肉トリム面とは、包囲するシェルを歯肉縁に沿ってトリミングする３Ｄメッシュを指す。シェルとは、公称厚さを持つ物体を指す。いくつかの例では、シェルの内面は、歯列弓の表面に一致し、シェルの外面は、内面の公称オフセット（nominal offset）である。顔面側リボンとは、シェルから顔面側にオフセットした公称厚さを持つ補強リブを指す。窓とは、歯科用コンポジットを歯の上に配置できるように歯面へのアクセスを提供するアパーチャを指す。ドアとは、窓を覆う構造体を指す。切縁リッジは、歯科装具１０１の切縁を補強し、歯列弓形から得ることができる。ケースフレームスパリングとは、歯科装具１０１の部品（例えば、歯科装具１０１の舌側部分、歯科装具１０１の顔面側部分、及びその従属部品）を製造ケースフレームに結合する結合用材料を指す。このようにして、ケースフレームスパリングは、製造中に、歯科装具１０１の部品をケースフレームに接合することができ、様々な部品を破損若しくは紛失から保護する、及び／又は部品を取り違えるリスクを低減する。

いくつかの例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、１つ以上のスプラインを、ランドマークに基づいて生成する。カスタムフィーチャ生成部１８４は、スプラインを、複数の歯の中点及び／又は隣接する歯の間の最近傍点（例えば、隣接する歯の間の接触点又は隣接する歯の間の最近接点）に基づいて生成してもよい。場合によっては、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスに対して１つのスプラインを生成する。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、所与のスライスに対して複数のスプラインを生成する。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯の第１の部分集合（例えば右臼歯）に対する第１のスプライン、歯の第２の部分集合（例えば、左臼歯）に対する第２のスプライン、及び歯の第３の部分集合（例えば前歯）に対する第３のスプラインを生成してもよい。

いくつかのシナリオでは、カスタムフィーチャ生成部１８４は、モールド分割面をランドマークに基づいて生成する。アンダーカットのない成形において、モールド分割面を使用し、包囲するシェルを分割することができる。いくつかの例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、モールド分割面の更なるコピーを生成する。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、装具が組み立てられるときに干渉状態を生じさせる目的で、モールド分割面の１つ以上のコピーを、主要分割面に対してわずかにオフセットさせて配置することができる（これは、例えば、歯修復材料を歯に適用する際に形状適応及び封止を向上させることができる）。

装具フィーチャライブラリ１６４は、歯科装具１０１に含まれ得る一連の規定の装具フィーチャを含む。装具フィーチャライブラリ１６４は、歯科装具１０１の１つ以上の機能的特性を定義する一連の規定の装具フィーチャを含んでもよい。規定の装具フィーチャの例としては、とりわけ、ベント、後部スナップクランプ、ドアヒンジ、ドアスナップ、切縁位置合わせフィーチャ、中央クリップ、カスタムラベル、製造ケースフレーム、歯隙マトリックスハンドルが挙げられる。各ベントは、余分な歯科用コンポジットを歯科装具１０１から流出させることができるように構成されている。後部スナップクランプは、歯科装具１０１の顔面側部分と歯科装具１０１の舌側部分とを結合するように構成されている。各ドアヒンジは、各々のドアを歯科装具１０１に枢動可能に結合するように構成されている。各ドアスナップは、各々のドアを閉位置に固定するように構成されている。いくつかの例では、切縁位置合わせフィーチャは、歯科装具１０１の切縁上にある（例えば、正中矢状面に沿って）対の雄タブと雌タブを備える。一例では、切縁位置合わせフィーチャを使用して、歯科装具１０１の顔面側部分と歯科装具１０１の舌側部分との垂直整列を維持する。各中央クリップは、歯科装具１０１の舌側部分と歯科装具１０１の顔面側部分との間に垂直位置合わせを提供するように構成されている。各カスタムラベルは、歯科装具１０１の部品を識別するデータを含む。製造ケースフレームは、歯科装具１０１の１つ以上の部品を支持するように構成されている。例えば、製造ケースフレームは、製造施設１１０から診療所１０４への歯科装具１０１の安全な取り扱い及び輸送のために、歯科装具１０１の舌側部分と歯科装具１０１の顔面側部分とを互いに取り外し可能に結合することができる。

フィーチャマネージャ１８６は、規定の装具フィーチャライブラリ１６４に含まれる１つ以上の規定の装具フィーチャの特性を決定する。一例では、規定の装具フィーチャは、歯科装具１０１の機能を実施するように構成されている。規定の装具フィーチャの特性としては、規定の装具フィーチャのサイズ、形状、スケール、位置及び／又は向きが挙げられ得る。フィーチャマネージャ１８６は、規定の装具フィーチャの特性を、１つ以上の規則に基づいて決定してもよい。規則は、予めプログラムされてもよい、又は例えば機械学習により機械生成されてもよい。

場合によっては、フィーチャマネージャ１８６は、規則に基づいて後部スナップクランプの配置を決定する。一例では、フィーチャマネージャ１８６は、２つの後部スナップクランプを、歯列弓形の反対端の歯列弓形に沿って配置する（例えば、第１のスナップクランプを一端に配置し、第２のスナップクランプを他端配置する）。いくつかの例では、フィーチャマネージャ１８６は、後部スナップクランプを、修復されるべき最外歯を歯１本過ぎたところに配置する。いくつかの例では、フィーチャマネージャ１８６は、後部スナップクランプの雌部を分割面の舌側に配置し、後部スナップクランプの雄部を顔面側に配置する。

いくつかの例では、フィーチャマネージャ１８６は、規則に基づいてベントの配置を決定する。一例では、フィーチャマネージャ１８６は、ベントを、歯科装具１０１の切縁側の対応するドアの中央線に配置する。

いくつかのシナリオでは、フィーチャマネージャ１８６は、規則に基づいてドアヒンジの配置を決定する。ある状況では、フィーチャマネージャ１８６は、各ドアヒンジを、対応するドアの中央線に配置する。ある状況では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアヒンジの雌部を、歯科装具１０１の顔面側部に（例えば、歯の切縁に向けて）固定するように配置し、ドアヒンジの雄部を、ドアの外面に固定するように配置する。

一例では、フィーチャマネージャ１８６は、対応するドアの中央線に沿ってドアスナップを配置することにより、規則に基づいてドアスナップの配置を決定する。一例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップの雌部を、ドアの外面に固定され、歯肉に向けて下向きに延びるように配置する。別の例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップの雄部を、顔面側リボンの歯肉側に固定するように配置する。例えば、ドアスナップは、ドアスナップの雄部を顔面側リボンに留めることにより、ドアを閉位置に固定することができる。

フィーチャマネージャ１８６は、規定の装具フィーチャの特性を、医師１０２の選択に基づいて決定してもよい。医師の選択ライブラリ１６８は、様々な医師１０２の選択を示すデータを含んでもよい。一例では、医師の選択は、１つ以上の装具フィーチャの特性に直接影響を及ぼす。例えば、医師の選択ライブラリ１６８は、ベントのサイズなどの、様々な装具フィーチャの好ましいサイズを示すデータを含んでもよい。このような例では、ベントが大きくなるほど、充填プロセス中に歯科用コンポジット又は樹脂の圧力がより早く平衡に達することを可能にするが、硬化後に仕上げるべき隆起部が大きくなる場合がある。

別の例として、医師の選択は、装具フィーチャの特性に間接的に影響を及ぼす。例えば、医師の選択ライブラリ１６８は、装具の好ましい剛性又は自己クランピングフィーチャの好ましい締め付けを示すデータを含んでもよい。このような好みの選択は、マトリックスの断面厚さ及び又はクランプの幾何学的形状のアクティブ化の程度に対するより複雑な設計変更にも影響を及ぼし得る。フィーチャマネージャ１８６は、１つ以上の規則、シミュレーション（例えば、モンテカルロ）、又は有限要素解析に医師の選択を適用することにより、装具フィーチャの特性を決定してもよい。フィーチャ特性はまた、歯科医が装具に使用することを好むコンポジットの種類など、マトリックスに使用される材料の性質から得ることができる。

モデルアセンブラ１８８は、カスタム装具フィーチャ及び規定の装具フィーチャの特性の決定に応じて、歯科構造を（例えば、将来の歯科構造に）再成形するために使用される歯科装具１０１のデジタル３Ｄモデルを生成する。歯科装具１０１のデジタルモデルは、点群、３Ｄメッシュ、又は歯科装具１０１の他のデジタル表現を含んでもよい。場合によっては、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１のデジタルモデルをモデルライブラリ１６６に記憶する。

モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１のデジタルモデルを出力することができる。例えば、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１のデジタルモデルを、歯科装具１０１を製造する製造施設１１０のコンピューティングデバイス１９２に（例えば、ネットワーク１１４を介して）出力することができる。別の例では、コンピューティングデバイス１５０は、診療所１０４で製造するために、歯科装具１０１のデジタルモデルを診療所１０４のコンピューティングデバイス１９０に送信する。

コンピューティングデバイス１９２は、歯科装具１０１のデジタルモデルを製造システム１９４に送信してもよい。製造システム１９４は、歯科装具１０１のデジタルモデルに従って歯科装具１０１を製造する。製造システム１９４は、とりわけ、３Ｄ印刷、化学蒸着法（chemical vapor deposition；ＣＶＤ）、熱成形、射出成形、ロストワックス鋳造、フライス加工、機械加工、レーザー切断などの任意の数の製造技術を使用して歯科装具１０１を形成してもよい。

医師１０６は、歯科装具１０１を受け取ってもよく、歯科装具１０１を利用して、患者１０２の１本以上の歯を再成形してもよい。例えば、医師１０６は、歯科装具１０１の１つ以上のドアを通して患者１０２の１本以上の歯の表面に歯科用コンポジットを塗布することができる。余分な歯科用コンポジットは、１つ以上のベントを通して除去され得る。

いくつかの例では、モデルアセンブラ１８８は、（例えば、モデルライブラリ１６６に記憶されている）既存のデジタルモデルに基づいて歯科装具１０１のデジタルモデルを生成する。一例では、モデルライブラリ１６６は、完成後の歯科装具１０１のそれぞれに関連付けられた装具成功基準、製造印刷歩留まり、医師及び／又は顧客からのフィードバック若しくは評価、又はこれらの組み合わせを示す装具成功基準を示すデータを含んでもよい。例えば、モデルアセンブラ１８８は、既存のデジタルモデルを用い、以前の歯科装具１０１の装具成功基準が閾値基準（例えば、製造歩留まり閾値又は医師評価閾値）を満たすとの決定に応じて、歯科装具１０１の新たな又は最新のデジタルモデルを生成することができる。一例では、既存のデジタルモデルは、テンプレート又は参照デジタルモデルである。このような例では、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具のデジタルモデル１０１を、テンプレートデジタルモデルに基づいて生成することができる。例えば、テンプレートデジタルモデルは、小さな歯を有する又は口を大きく開くことができない患者などの患者の元々の歯科構造の異なる特性と関連付けられてもよい。

一例では、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具のデジタルモデル１０１を、１つ以上のモーフィングアルゴリズムを用いることにより、既存のデジタルモデルに基づいて生成する。例えば、モデルアセンブラ１８８は、モーフィングアルゴリズムを用いて、装具フィーチャの幾何学的形状を補間することができる。一例では、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１の新たなデジタルモデルを、既存のデジタルモデルの設計に基づいて生成することができる。一例では、既存のデジタルモデルの設計フィーチャは、モデルアセンブラ１８８が既存のデジタルモデルの幾何学的形状を異なる歯科構造のランドマークに基づいてモーフィングすることができるように、外周部からインセットされる窓を含み得る。

本開示の技術は、コンピューティングデバイスが歯科装具１０１の形状及び様々な装具フィーチャの配置を自動的に決定することを可能にする。このようにして、コンピューティングデバイスは、歯科装具のデジタルモデル１０１をより正確かつより迅速に生成することができる。歯科装具１０１の形状及び装具フィーチャの配置をより正確に決定することは、歯科装具１０１及び歯の修復の有効性を高めることができる。歯科装具１０１の形状及び装具フィーチャの配置をより迅速に決定することは、医師が患者の歯をより早期に矯正することを可能にし、これにより患者の歯の外観及び／又は機能を向上させることができ、それによって患者の経験が潜在的に向上する。更に、歯科装具１０１のデジタルモデルを生成するために必要な時間を短縮することは、製作費用を削減し、治療をより広範な患者にとって手頃なものにすることができる。

コンピューティングデバイス１５０は、歯科装具１０１のデジタルモデルを患者の将来の歯科構造のデジタルモデルに基づいて自動的に生成すると記載されているが、いくつかの例では、コンピューティングデバイス１５０は、患者の歯科構造の現在の未修復状態のデジタルモデルを用いて、歯科装具１０１のデジタルモデルの全て又は一部を生成してもよい。例えば、コンピューティングデバイス１５０は、現在の歯科構造のデジタルモデルを用いて、スナップクランプの位置（修復されない歯に配置されてもよい）を決定してもよい、又は顔面側リボンを生成してもよい（例えば、修復中、歯肉縁は変化し得ないため）。

図２は、本開示の様々な態様による、歯科装具のデジタルモデルを生成するための例示的な手法を示すフロー図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図２について説明する。

コンピューティングデバイス１５０は、患者１０２の将来の（すなわち、所望の）歯科構造のデジタル３Ｄモデルを受信する。一例では、コンピューティングデバイス１５０は、将来の歯科構造のデジタルモデルを、診療所１０４のコンピューティングデバイス１９０などの別のコンピューティングデバイスから受信する。患者の将来の歯科構造のデジタルモデルは、将来の歯科構造の点群又は３Ｄメッシュを含み得る。点群は、三次元空間内のオブジェクトを表す又は定義する点の集合を含む。３Ｄメッシュは、複数の頂点（点とも呼ばれる）と頂点により定義される幾何学的な面（例えば、三角形）とを含む。一例では、医師１０６は、将来の歯科構造の物理的モデルを作成し、画像撮像システムを用いて、将来の歯科構造のデジタルモデルを生成する。別の例では、医師１０６は、患者１０２の現在の構造のデジタルモデルを（例えば、歯科構造の１本以上の歯の表面に材料を加えることにより）修正し、将来の歯科構造のデジタルモデルを生成する。更に別の例では、コンピューティングデバイス１９０は、現在の歯科構造のデジタルモデルを修正し、将来の歯科構造のモデルを生成してもよい。

いくつかの例では、プリプロセッサ１８１は、将来の歯科構造の３Ｄモデルを前処理して、プリプロセッサ１８１により決定された歯根の延長の予測に従って将来の歯科構造の初期デジタルモデルの歯根をデジタル的に延長することにより、修正されたモデルを生成し、それにより、患者の歯の完全な構造をより正確にモデル化する（２０４）。いくつかの例では、歯根の頂部（例えば、歯肉の発生から最も遠い領域）は、異なる高さであり得るため、プリプロセッサ１８１は、歯根の頂部に対応する頂点を検出し、次いで、これらの頂点を法線ベクトルに沿って突出させ、それによって歯根をデジタル的に延長することができる。一例では、プリプロセッサ１８１は、（例えば、ｋ平均アルゴリズムを使用して）頂点をクラスタにグループ化する。プリプロセッサ１８１は、頂点の各クラスタに対する平均法線ベクトルを計算することができる。プリプロセッサ１８１は、頂点の各クラスタに関して、クラスタの平均法線ベクトルとクラスタ内の各頂点と関連付けられたベクトルとの間の残留角度差（residual angular difference）の合計を求めることができる。一例では、プリプロセッサ１８１は、頂点のどのクラスタが歯根の頂面であるかを、各クラスタの残留角度差の合計に基づいて決定する。例えば、プリプロセッサ１８１は、残留角度差の最小合計を有するクラスタが歯根の頂面を定義すると決定してもよい。

更に、ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造の３Ｄモデルを処理し、将来の歯科構造の一連の１つ以上のランドマークを自動的に検出し、各ランドマークは、１つ以上の歯面に対する位置及び向きを決定するために有用な、３Ｄモデル内の特定可能な幾何学的構造を表す（２０６）。いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２によって計算されるランドマークは、歯科構造の複数のスライスを含み、歯科構造の各スライスは、１つ以上の追加のランドマークを含んでもよい。例えば、ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造の３Ｄメッシュを複数のスライスに分割することができる。歯科構造のデジタルモデルのスライスへの分割に応じて、一例では、ランドマーク特定部１８２は、とりわけ、スライス内の各歯の中点、２つの隣接する歯の間の最近傍点（例えば、２つの隣接する歯の間の接触点又は２つの隣接する歯の間の最接近点）、スライス内の各歯の凸包などの、各スライスの１つ以上のランドマークを計算する。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、特定のサイズ、形状、位置及び向きを決定することを含め、歯科装具１０１の１つ以上のカスタム装具フィーチャをランドマークに基づいて自動的に生成し、各「フィーチャ」は、歯科装具の全体を定義する３Ｄモデル内の１つの部分（すなわち、サブメッシュ）として用いられる特定の幾何学的形状を定義するデジタル３Ｄメッシュを表す（２０８）。カスタム装具フィーチャの例としては、とりわけ、スプライン、モールド分割面、歯肉トリム面、シェル、顔面側リボン、リンガルシェルフ、ドア、窓の３Ｄメッシュが挙げられる。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯科構造の各スライスのスプラインを表す１つ以上のデジタルメッシュを生成する。カスタムフィーチャ生成部１８４は、スライス内の歯の複数の歯の中点及び／又はスライス内の隣接する歯の間の最近傍点（例えば、スライス内の隣接する歯の間の接触点又はスライス内の隣接する歯の間の最近接点）に基づいて、所与のスライスのスプラインを生成してもよい。換言すると、この例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスに関する点（例えば、歯の中点、隣接する歯の間の接触点、隣接する歯の間の最接近点、又はこれらの組み合わせ）の集合を集積し、各デジタルスライスのスプラインを表すフィーチャを生成する。

いくつかの例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯科修復装具の全体的な３Ｄモデル内に組み込まれる１つの例示的なフィーチャとして、モールド分割面を自動的に生成する。カスタムフィーチャ生成部１８４は、モールド分割面を、複数の中点及び／又は隣接する歯の間の最近傍点に基づいて生成してもよい。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスの各スプラインの複数の点を集積し、モールド分割面を生成することができる。一例として、カスタムフィーチャ生成部１８４が、歯科構造を４つのスライスに分割し、各スライスに対して単一スプラインを生成する例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各４つのスプラインの点を集約して、モールド分割面を生成する。

あるシナリオでは、フィーチャマネージャ１８６は、医師の選択を示すデータを受信する（２１０）。例えば、フィーチャマネージャ１８６は、医師の選択ライブラリ１６８に問い合わせ、医師１０６の選択を決定してもよい。医師の選択ライブラリ１８６内に記憶されるデータの例としては、特定の医師の規定の装具フィーチャの好ましいサイズ又は向きが挙げられる。

フィーチャマネージャ１８６は、例えば、全体的な３Ｄモデル内に組み込むための規定のフィーチャを表す３Ｄメッシュの１つ以上のライブラリ（例えば、データストア又は他の電子リポジトリ）にアクセスし、そこからデータを取り出すことによって、規定の装具フィーチャを示すデータを受信する（２１２）。例えば、フィーチャマネージャ１８６は、装具フィーチャライブラリ１６４に問い合わせることによってデータを受信することができる。装具フィーチャライブラリ１６４は、とりわけ、ベント、後部スナップクランプ、ドアヒンジ、ドアスナップ、切縁位置合わせフィーチャ（「ビーク」とも呼ばれる）などの複数の規定の装具フィーチャの３Ｄメッシュを定義するデータを記憶する。

一例では、フィーチャマネージャ１８６は、装具フィーチャライブラリ１８６内に記憶された複数の規定の装具フィーチャのうちの１つ以上の規定の装具フィーチャを選択する。例えば、装具フィーチャライブラリ１８６は、所与のタイプの規定の装具フィーチャの複数の異なる規定の装具フィーチャを定義するデータを含んでもよい。一例として、装具フィーチャライブラリ１６４は、所与のタイプの規定の装具フィーチャの異なる特性（例えば、サイズ、形状、スケール、向き）を定義するデータ（例えば、異なるサイズの及び／又は異なる形状のドア、窓、ヒンジなどのデータ）を含んでもよい。換言すると、装具フィーチャライブラリ１６４は、規定の装具フィーチャの特性を決定し、規定の装具ライブラリから、決定された特性に対応するフィーチャを選択することができる。いくつかのシナリオでは、フィーチャマネージャ１８６は、装具フィーチャライブラリ１８６から、対応する歯のランドマーク、対応する歯（例えば、歯科装具が患者に適用された際に装具フィーチャを使用して修復される歯）の特性（例えば、サイズ、タイプ、位置）、医師の選択、又はこれらの両方に基づいて、規定の装具フィーチャ（例えば、特定のサイズのドアヒンジ）を選択する。

別の例では、装具フィーチャライブラリ１６４は、一連の必要な規定の装具フィーチャを定義するデータを含み、フィーチャマネージャ１８６は、各必要な規定のフィーチャの、規定のフィーチャを表す３Ｄメッシュに関するデータを取り出す。このような例では、フィーチャマネージャ１６４は、患者の特定の歯科装具に含めるために３Ｄメッシュを変換してもよい。例えば、フィーチャマネージャ１６４は、特定のフィーチャの３Ｄメッシュを、対応する歯のランドマーク、歯の特性、及び／又は医師の選択に基づいて回転又はスケール（例えば、サイズ変更）してもよい。

モデルアセンブラ１８８は、例えば、１つ以上のカスタム装具フィーチャ及び１つ以上の規定の歯科装具フィーチャの特性を、患者固有のランドマークに少なくとも部分的に基づいて決定すること（２１４）によって、歯科装具の全体的な３Ｄメッシュを構築するように動作する。例えば、モデルアセンブラ１８８は、特定の患者のランドマークに基づいて、全体的な装具の各装具フィーチャ（例えば、カスタム装具フィーチャ又は規定の装具フィーチャ）に対応する各３Ｄメッシュのサイズ、位置、及び／又は向きなどの例示的な特性を決定してもよい。一例では、モデラアセンブラ１８８は、カスタム装具フィーチャの位置を特定の歯の中点に基づいて決定してもよい。例えば、モデラアセンブラ１８８は、（例示的なフィーチャとして）窓及び／又はドアの３Ｄメッシュを歯の中点に基づいて位置合わせしてもよく、さもなければ配置してもよい。このようにして、モデルアセンブラ１８８は、規定の装具フィーチャの位置をランドマークに基づいて決定することができる。一例として、モデルアセンブラ１８８は、後部スナップクランプの位置を歯の位置に基づいて決定することができる。場合によっては、モデラアセンブラ１８８は、規定の装具フィーチャの位置をカスタム装具フィーチャの位置に基づいて決定する。例えば、モデラアセンブラ１８８は、ドアヒンジ、ドアスナップ、及び／又はベントをドアの中央線と位置合わせしてもよい。更に、モデルアセンブラ１８８は、フィーチャの幾何学的形状、スケール又は位置を、モデル全体の解析に基づいて調整してもよく、例えば、有限要素解析を実施して、スナップクランプの能動的なクランプ力を調整する。モデルアセンブラ１８８はまた、フィーチャ間に適切な隙間を設けるなど、その後の予想製造公差に基づいて調整を行ってもよい。同様に、モデルアセンブラ１８８は、より可撓性のある材料を使用する場合には厚さを増加するなど、物理的な装具の作製に使用される材料の性質に基づいて調整を行ってもよい。

モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１のフルデジタル３Ｄモデルを、カスタム歯科装具フィーチャ、規定の歯科装具フィーチャ及びそれらの決定された特性に基づいて生成する（２１６）。歯科装具１０１のデジタルモデルは、点群、３Ｄメッシュ、又は歯科装具１０１の他のデジタル表現を含んでもよい。

コンピューティングデバイス１５０は、歯科装具１０１のデジタル３Ｄモデルを記憶、送信、及び／又は出力する（２１８）。例えば、コンピューティングデバイス１５０は、歯科装具１０１のデジタル３Ｄモデルを製造施設１１０のコンピューティングデバイス１９２に出力することができる。製造システム１９４は、歯科装具１０１のデジタル３Ｄモデルに基づいて歯科装具１０１を生成する（２２０）。例えば、製造システム１９４は、物理的な歯科装具１０１を、３Ｄ印刷、ＣＶＤ、機械加工、フライス加工、又は任意の他の適切な技術によって生成してもよい。

いくつかの例では、コンピューティングシステム１５０は、医師１０６から歯科装具１０１に関するフィードバックを受信する（２２２）。例えば、医師１０６が、物理的な歯科装具１０１を受け取った後、医師１０６は、コンピューティングデバイス１９０を用いて、コンピューティングデバイス１５０にフィードバックを送信することができる。一例として、コンピューティングデバイス１５０は、規定の装具フィーチャの特性（例えば、サイズ、相対位置）を調整する要求を示すデータを受信することができる。いくつかの例では、コンピューティングシステム１５０は、フィードバックに基づいて医師の選択ライブラリ１６８を更新する（２２４）。

図３は、本開示の様々な態様による、モールド分割面を生成するための例示的な手法を示すフロー図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図３について説明する。

プリプロセッサ１８１は、患者１０２の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルを受信する。患者の将来の歯科構造のデジタルモデルは、将来の歯科構造の点群又は３Ｄメッシュを含み得る。

いくつかの例では、コンピューティングデバイス１５０のプリプロセッサ１８１は、将来の歯科構造のデジタルモデルを解析し、将来の歯科構造の個々の歯及び歯根を特定する（３０２）。プリプロセッサ１８１は、将来の歯科構造のデジタルモデルを解析し、上述のように、歯根の頂面上の頂点を見つけ、次いでこれらの頂点を法線ベクトルに沿って突出させることによって歯根を延長することができる。

図３の例では、コンピューティングデバイス１５０は、医師の選択を示すデータを受信する（３０４）。医師の選択の例としては、特定の医師の規定の装具フィーチャの好ましいサイズが挙げられる。例えば、フィーチャマネージャ１８６は、医師の選択ライブラリ１６８からデータを受信することができる。

いくつかのシナリオでは、ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造のランドマークを示すデータを受信する（３０６）。例えば、コンピューティングデバイス１８０は、例えば１つ以上のランドマークを予め決定してもよく、患者１０２の将来の歯科構造のデジタルモデルを送信するときに、ランドマークを示すデータをコンピューティングデバイス１５０に送信してもよい。

ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算する。いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造のデジタルモデルを複数のスライスに分割する（３０８）。一例では、各スライスの厚さは同じである。一例では、１つ以上のスライスの厚さは、別のスライスの厚さと異なる。所与のスライスの厚さは、規定であってもよく、又はユーザ規定であってもよい。一例では、ランドマーク特定部１８２は、各スライスの厚さを動的に決定する。

ランドマーク特定部１８２は、複数のスライスの各スライスの各歯の幾何学的中点を計算する（３１０）。ランドマーク特定部１８２は、歯の縁の周囲の点の配置の質量中心を計算することによって、特定のスライスの歯の中点を決定してもよい。別の例では、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの歯の中点を、その特定のスライスの歯の凸包に基づいて決定する。このような例では、ランドマーク特定部１８２は、凸包により取り囲まれた領域に対して塗りつぶし操作を行い、塗りつぶされた凸包の質量中心を計算することによって、幾何学的中心を凸包から決定する。

ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造の１本以上の歯の一部分を切断することができる（３１４）。一例では、ランドマーク特定部１８２は、１本以上の歯の一部（例えば、舌側部分の一部）を取り除くために、１本以上の歯（例えば、臼歯及び／又は前歯）を切断する。歯の舌側部分の一部を切断すると、臼歯の舌側咬頭尖を低減又は除去することができる。いくつかの例では、所与のスライスの歯の一部を切断すると、歯のそのスライスの歯の縁を定義する追加の頂点を作成することができる。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスの各歯の中点を再計算する（３１６）。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各歯の中点を、上述の技術に類似する手法で再計算することができる。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯のスライスの凸包を、指定した平面に沿って歯の幾何学的形状を切断することにより作成された追加の頂点に基づいて再計算する又は更新する。例えば、更新された凸包は、歯を切断することにより作成された頂点を含むことができ、これにより、より滑らかな凸包をもたらし得る。換言すると、更新された凸包は、歯のスライスが有効となる可能性が高くなるように、縮退した形状を有する可能性が低い。場合によっては、カスタムフィーチャ生成部１８４は、スライスの歯の中点を、更新された凸包に基づいて再計算する又は更新する。

いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、複数のスライスの各スライス内の２つの隣接する歯の間の最近傍点（例えば、隣接する歯の各セット間の最接近点又は接触点）を計算する（３１８）。例えば、ランドマーク特定部１８２は、第１の歯の縁を定義する各点と第１の歯に隣接する第２の歯の縁を定義する各点との間の距離を決定してもよい。このような例では、ランドマーク特定部１８２は、第１の歯と第２の歯との間の最近傍点を、点の各集合間の距離に基づいて決定する。例えば、ランドマーク特定部１８２は、隣接する歯の間の最近傍点を、第１の歯の縁上の点と第２の歯の縁上の点との間の中心を計算することにより決定することができる。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯科装具１０１の１つ以上のカスタム装具フィーチャを、ランドマークに基づいて自動的に生成する。図３の例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスの各歯の中点及び隣接する歯の間の最近傍点（例えば、隣接する歯の間の最接近点又は接触点）に基づいて、将来の歯科構造の各スライスに対して１つ以上の粒度の粗いスプラインを生成する（３２０）。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスに関する点（例えば、歯の中点、隣接する歯の間の最近傍点、又はこれらの組み合わせ）の集合を集積し、各スライスのスプラインを生成することができる。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、複数の中点及び／又は隣接する歯の間の最近傍点を多項式関数に曲線あてはめすることによりスプラインを生成する。カスタムフィーチャ生成部１８４は、中点及び／又は最近傍点に適合する多項式関数の決定に応じて、第１の一連の値を多項式関数に入力し、各入力値に対する対応する出力点（例えば、ｘ、ｙ座標）を決定することにより、粒度の粗いスプラインの点を生成することができる。いくつかの例では、第１の一連の入力値における任意の２つの連続入力値の間の差は、一定量である。換言すると、粒度の粗いスプラインの点の密度は、第１の密度である。別の言い方では、カスタムフィーチャ生成部１８６は、複数のランドマーク点（例えば、歯の中点、隣接する歯の間の最近傍点）を含む多項式関数を決定し、多項式関数を使用してランドマーク点間を補間し、点の第１の密度によって定義される粒度の粗いスプラインを生成する。

図３の例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスに対する粒度の細かいスプラインを、対応する粒度の粗いスプラインに基づいて生成する（３２２）。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、スプラインを定義する多項式関数に第２の一連の値を入力することにより、粒度の細かいスプラインを生成してもよい。一例では、粒度の細かいスプラインの各入力値間の差は、粒度の粗いスプラインの各入力値間の差よりも小さい。換言すると、粒度の細かいスプラインの密度が、粒度の粗いスプラインの密度よりも高い第２の密度であるように、粒度の細かいスプラインの点間の空間は、粒度の粗いスプラインの点間の空間よりも小さい。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、全てのスライスにわたって粒度の細かい全てのスプラインの点を生成し、いくつかの例では集積する（３２４）。換言すると、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スプラインの点を集約する。

いくつかのシナリオによれば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、全てのスライスにわたり集積された点に基づいてモールド分割面の３Ｄメッシュを生成する（３２６）。換言すると、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スプラインの各点を用いて、モールド分割面の３Ｄメッシュを作成することができる。

モールド分割面の生成に応じて、カスタムフィーチャ生成部１８４は、モールド分割面を示すデータを出力することができる（３２８）。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯科装具１０１のデジタルモデルを構築するために、３Ｄメッシュを示すデータをモデルアセンブラ１８８に出力してもよい。

図４は、本開示の様々な態様による、歯科装具のデジタルモデルを生成するための例示的な手法を示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図４について説明する。

コンピューティングデバイス１５０のモデルアセンブラ１８８は、１つ以上のカスタム装具フィーチャ、１つ以上の規定の装具フィーチャ、及び患者１０２の将来の歯科構造のデジタル３Ｄモデルを示すデータを受信することができる。

モデルアセンブラ１８８は、将来の歯科構造のデジタルモデルに基づいて歯科装具１０１の外面（Ｂ）を特定することができる（４０２）。例えば、モデルアセンブラ１８８は、将来の歯科構造のデジタルモデルに基づいて将来の歯科構造の入力メッシュ（Ａ）を特定し、入力メッシュ（Ａ）に対してオフセットを適用して、歯科装具１０１の外面（Ｂ）を特定することができる。

図４の例では、モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１の外面（Ｂ）に対し、１つ以上のカスタム装具フィーチャ（Ｃ）と、１つ以上の規定の装具フィーチャ（Ｄ）及び規定の装具フィーチャ（Ｅ）とを適用する（４０４）。例えば、モデルアセンブラ１８８は、１つ以上の規則に従って、フィーチャ（Ｃ）、フィーチャ（Ｄ）、及びフィーチャ（Ｅ）を配置し、方向付ける。規則は、予めプログラムされてもよい、又は例えば機械学習により機械生成されてもよい。

モデルアセンブラ１８８は、歯科装具１０１の外面（Ｂ）に対するカスタム装具フィーチャ（Ｃ）並びに規定の装具フィーチャ（Ｄ）及び規定の装具フィーチャ（Ｅ）の適用に応じて、外面（Ｂ）と、装具フィーチャ（Ｃ）、装具フィーチャ（Ｄ）及び装具フィーチャ（Ｅ）とを結合し、歯科装具１０１の結合されたメッシュ（Ｆ）を生成する（４０６）。

モデルアセンブラ１８８は、結合されたメッシュ（Ｆ）から入力メッシュ（Ａ）を取り去り、歯科装具１０１の最終デジタルモデル（Ｇ）を生成する（４０８）。結合されたメッシュ（Ｆ）を生成後に入力メッシュ（Ａ）を取り去ることで、いずれの装具フィーチャ（Ｃ）、装具フィーチャ（Ｄ）、又は装具フィーチャ（Ｅ）も歯科装具１０１から突き出ないように、モデルアセンブラ１８８が、歯科装具１０１のデジタルモデルを自動的に生成することを可能にできる。

図５は、本開示の様々な態様による、歯科構造の例示的なデジタルモデルの複数のスライスを示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図５について説明する。

ランドマーク特定部１８２は、患者１０２の将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを、将来の歯科構造のデジタルモデル５００に基づいて計算する。図５の例では、ランドマーク特定部１８２は、デジタルモデル５００を複数のスライス５０２Ａ～５０２Ｄ（集合的に、スライス５０２）に分割することによりランドマークを計算する。一例では、各スライスの厚さは同じである。一例では、１つ以上のスライスの厚さは別のスライスの厚さと異なる。所与のスライスの厚さは、規定であってもよく、又はユーザ規定であってもよい。一例では、ランドマーク特定部１８２は、各スライスの厚さを動的に決定する。図５には４つのスライス５０２が図示されているが、ランドマーク特定部１８２は、デジタルモデルを任意の数のスライス５０２に分割してもよい。

ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造のデジタルモデルのスライスへの分割に応じて、スライスが有効であるかどうかを決定することができる。いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、特定の歯のスライスが有効かどうかを、特定の歯の所与のスライスの面積に基づいて決定する。一例では、ランドマーク特定部１８２は、歯スライス面積（例えば、所与のスライスの歯の面積）がその歯のスライスの最大の歯スライス面積のうちの１つ（例えば、所与のスライスの歯の面積は、その歯の３つの最大スライスのうちの１つ）であるとの決定に応じて、スライスが有効であると決定する。別の例として、ランドマーク特定部１８２は、特定の歯のスライスが有効かどうかを、特定のスライスの面積及び特定の歯の最大スライスの面積に基づいて決定する。例えば、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの特定の歯の面積が、その特定の歯の最大スライスの面積の閾値割合（例えば、４０パーセント）を満たす（例えば、それ以上である）との決定に応じて、スライスが有効であると決定してもよい。

場合によっては、ランドマーク特定部１８２は、スライスが有効かどうかを、所与のスライスの特定の歯の凸包の各々の部分の長さに基づいて決定する。一例では、ランドマーク特定部１８２は、特定の凸包の線分の長さを決定する。ランドマーク特定部１８２は、特定の線分の長さが閾値長さ（例えば、凸包の周囲の長さの５０パーセント）を満たす（例えば、それ以上である）との決定に応じて、スライスが無効であると決定してもよい。

図６は、本開示の様々な態様による、複数の歯の中点を示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図６について説明する。

ランドマーク特定部１８２は、各スライスの各歯６０２Ａ～６０２Ｎ（集合的に、歯６０２）の中点６０４を決定する。換言すると、ランドマーク特定部１８２がデジタルモデルを４つのスライスに分割する場合、ランドマーク特定部１８２は、将来の歯科構造のデジタルモデルの各歯の４つの中点を決定する。いくつかの例では、歯６０２の所与の歯の中点６０４は、互いに実質的に平坦であり得る。例えば、図６に示すように、歯６０２Ｂの中点６０４は、互いに実質的に積み重ねられているように見える。いくつかの例では、同じ歯の異なるスライスの中点６０４は、互いにオフセットしていてもよい。例えば、図６の例では、歯６０２Ａの中点６０４は互いにオフセットしていてもよい。同様に、図６に示すように、いくつかの例では、前歯（例えば、歯６０２Ｅ～６０２Ｊ）の中点６０４は互いにオフセットしていてもよい。

ランドマーク特定部１８２は、歯の縁の周囲の点の配置の質量中心を計算することによって、特定のスライスの歯の中点を決定してもよい。別の例では、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの歯の中点を、その特定のスライスの歯の凸包に基づいて決定する。このような例では、ランドマーク特定部１８２は、凸包により取り囲まれた領域に対して塗りつぶし操作を行い、塗りつぶされた凸包の質量中心を計算することによって、幾何学的中心を凸包から決定する。

図７は、本開示の様々な態様による、隣接する歯の間の点を示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図７について説明する。

患者の歯科構造のデジタルモデル７００は、歯７０２Ａ～７０２Ｌ（集合的に、歯７０２）を含む。いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、一対の隣接する歯７０２の間の最近傍点７０４を決定する。点７０４のそれぞれは、隣接する歯の間の最接近点又は接触点であり得る。一例では、ランドマーク特定部１８２は、複数のスライスの各スライスについて、一対の隣接する歯７０２の間の最近傍点７０４を決定する。別の例では、ランドマーク特定部１８２は、隣接する歯７０２の間の最近傍点７０４を、隣接する歯全体に基づいて（例えば、歯科構造をスライスに分割することなく）決定する。

図８Ａ及び図８Ｂは、本開示の様々な態様による、凸包を示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図８Ａ及び図８Ｂについて説明する。

図８Ａは、将来の歯科構造のデジタルモデルの単一スライスの単一凸包を示す。いくつかの例では、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの特定の歯の凸包を決定する。一例では、ランドマーク特定部１８２は、Ｚ軸の所与の値の狭いデルタ内にある点の集合を特定する。例えば、Ｚ＝１．０のスライスに関しては、ランドマーク特定部１８２は、０．８～１．０のＺ値によって定義される特定のスライス内にある歯のメッシュ８００内の頂点８０２を全て特定することができる。ランドマーク特定部１８２は、頂点８０２のＸＹ座標を調べることができる。例えば、ランドマーク特定部１８２は、特定のスライスの特定の歯の凸包８０４を、そのスライスの頂点８０２の全集合に外接する、所与のスライスの頂点の部分集合を特定することにより、特定することができる。スライス内の頂点の数は、スライスの厚さ次第であり得る。例えば、歯のスライスの頂点の数は、そのスライスのｚ軸の厚さが増すにつれて増加する。いくつかの例では、所与のスライスの歯の一部を切断すると、歯のそのスライスの追加の頂点を作成することができる。

図８Ｂは、将来の歯科構造のデジタルモデルの複数のスライスの対応するスライスとそれぞれ関連付けられた複数の凸包を示す。一例では、第１のスライスは、第１の凸包８１４を定義する頂点８１２を含み、第２のスライスは、第２の凸包８２４を定義する頂点８２２を含む。

図９は、本開示の様々な態様による、例示的なスプラインを示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図９について説明する。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、１つ以上のカスタム装具フィーチャを生成する。図９の例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、スプライン９０２を生成する。カスタムフィーチャ生成部１８４は、将来の歯科構造の全てのスライスの複数の点９０４ＡＡ～９０４ＮＮ（集合的に、点９０４）を集積することによりスプライン９０２を生成してもよい。点９０４は、各歯の中点及び隣接する歯の間の点（例えば、接触点又は最接近点）を含んでもよい。一例では、座標記号９０６Ａ及び９０６Ｂは、各対応の歯のローカル座標系を示す。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本開示の様々な態様による、例示的なモールド分割面を示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図１０Ａ及び図１０Ｂについて説明する。

カスタムフィーチャ生成部１８４は、歯科装具１０１の１つ以上のカスタム装具フィーチャを、ランドマークに基づいて自動的に生成する。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８２は、各スライスの各歯の中点及び隣接する歯の間の点（例えば、隣接する歯の間の接触点及び／又は隣接する歯の間の最接近点）などのランドマークに基づいてモールド分割面１００２を生成する。例えば、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスの１つ以上のスプラインを、各々のスライスの中点及び隣接する歯の間の点に基づいて生成してもよく、モールド分割面を全てのスライスのスプラインに基づいて生成してもよい。一例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、中点及び隣接する歯の間の点に基づいて、粒度の粗いスプラインを生成する。

別の例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スライスの粒度の細かいスプラインを、粒度の粗いスプライン又は各スライスのスプラインに基づいて生成する。このような例では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、全てのスライスにわたって全ての粒度の細かいスプラインの点を集積する。換言すると、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スプラインの点を集約して、モールド分割面１００２の３Ｄメッシュを生成する。更に別の言い方では、カスタムフィーチャ生成部１８４は、各スプラインの各点（例えば、中点、最接近点、及び／又は接触点）を用いて、モールド分割面１００２の３Ｄメッシュを作成することができる。

図１１は、本開示の様々な態様による、例示的な歯肉トリム面を示す概念図である。歯肉トリム面１１０２は、歯肉１１０４と歯１１０６との間の包囲しているシェルをトリミングする３Ｄメッシュを含んでもよい。

図１２は、本開示の様々な態様による、例示的な顔面側リボンを示す概念図である。顔面側リボン１２０２は、シェルから顔面側にオフセットした公称厚さを持つ補強リブである。場合によっては、顔面側リボンは、歯列弓形と歯肉縁の両方に追従する。一例では、顔面側リボンの下部は、歯肉トリム面よりも歯肉側にはない。

図１３は、本開示の様々な態様による、例示的なリンガルシェルフ１３０２を示す概念図である。リンガルシェルフ１３０２は、モールド装具の舌側に公称厚さを持つ補強リブであり、舌側に、歯列弓形に従ってインセットされる。

図１４は、本開示の様々な態様による、例示的なドア及び窓を示す概念図である。窓１４０４Ａ～１４０４Ｈ（集合的に、窓１４０４）は、歯科用コンポジットを歯の上に配置できるように、歯面へのアクセスを提供するアパーチャを含む。ドアは、窓を覆う構造体を含む。窓の形状は、歯を顔面側から見たときの、歯の外周部からの公称インセットと定義され得る。場合によっては、ドアの形状は窓の形状に対応する。ドアは、ドアと窓との間に隙間を設けるためにインセットされ得る。

図１５は、本開示の様々な態様による、例示的な後部スナップクランプを示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図１５について説明する。

フィーチャマネージャ１８６は、後部スナップクランプ１５０２Ａ及び１５０２Ｂ（集合的に、後部スナップクランプ１５０２）の１つ以上の特性を決定してもよい。後部スナップクランプ１５０は、歯科装具１０１の顔面側部分と歯科装具１０１の舌側部分とを結合するように構成されてもよい。例示的な特性としては、後部スナップクランプのサイズ、形状、位置、及び／又は向きが挙げられる。一例では、フィーチャマネージャ１８６は、後部スナップクランプ１５０の位置を、修復されるべき最外歯の位置に基づいて決定する。例えば、マネージャ１８６は、後部スナップクランプを、歯列弓形の両端部の歯列弓形に沿って配置してもよい（例えば、第１のスナップクランプは一端にあり、第２のスナップクランプは他端にある）。いくつかの例では、フィーチャマネージャ１８６は、後部スナップクランプの雌部を分割面の舌側に配置し、後部スナップクランプの雄部を顔面側に配置する。

図１６は、本開示の様々な態様による、例示的なドアヒンジを示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図１６について説明する。

フィーチャマネージャ１８６は、ドアヒンジ１６０２Ａ～１６０２Ｆ（集合的に、ドアヒンジ１６０２）の１つ以上の特性を決定してもよい。ドアヒンジ１６０２は、ドアを歯科装具１０１に枢動可能に結合するように構成されてもよい。例示的な特性としては、ドアヒンジ１６０２のサイズ、形状、位置、及び／又は向きが挙げられる。

一例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアヒンジ１６０２の位置を、別の規定の装具フィーチャの位置に基づいて決定する。例えば、フィーチャマネージャ１８６は、各ドアヒンジ１６０２を、対応するドアの中央線に配置してもよい。あるシナリオでは、フィーチャマネージャ１８６は、ドアヒンジ１６０２Ａの雌部を、歯科装具１０１の顔面側部に（例えば、歯の切縁に向けて）固定するように配置し、ドアヒンジ１６０２Ａの雄部を、ドアの外面に固定するように配置する。

図１７Ａ及び図１８Ｂは、本開示の様々な態様による、例示的なドアスナップを示す概念図である。以下、図１のシステム１００の観点から、図１７Ａ及び図１７Ｂについて説明する。

フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップ１７０２Ａ～１７０２Ｆ（集合的に、ドアスナップ１７０２）の１つ以上の特性を決定してもよい。例示的な特性としては、ドアスナップ１７０２のサイズ、形状、位置、及び／又は向きが挙げられる。

一例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップ１７０２の位置を、別の規定の装具フィーチャの位置に基づいて決定する。例えば、フィーチャマネージャ１８６は、各ドアスナップ１７０２を、対応するドアの中央線に配置してもよい。一例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップの雌部を、ドアの外面に固定されて、歯肉に向けて下向きに延びるように配置する。別の例では、フィーチャマネージャ１８６は、ドアスナップの雄部を、顔面側リボンの歯肉側に固定するように配置する。

図１８は、本開示の様々な態様による、例示的な切縁リッジを示す概念図である。切縁リッジ１８０２は切縁を補強する。

図１９は、本開示の様々な態様による、例示的な中央クリップを示す概念図である。中央クリップ１９０２は、歯科装具の顔面側部分と舌側部分とを互いに整列させる。

図２０は、本開示の様々な態様による、例示的なドアベントを示す概念図である。ドアベント２００２Ａ及び２００２Ｂ（集合的に、ドアベント２００２）は、歯科装具から余分な歯科用コンポジットを輸送する。

図２１は、本開示の様々な態様による、例示的なドアを示す概念図である。図２０の例では、歯科装具は、ドア２１０２と、ドアヒンジ２１０４、ドアスナップ２１０６とを含む。

図２２は、本開示の様々な態様による、例示的な歯隙マトリックスを示す概念図である。歯隙マトリックス２２０２は、ハンドル２２０４と、本体２２０６と、ラッピング部２２０８とを含む。ラッピング部２２０８は、２つの隣接する歯の間の隣接歯間領域に取り付けられるように構成されている。

図２３は、本開示の様々な態様による、例示的な製造ケースフレーム及び例示的な歯科装具を示す概念図である。製造ケースフレーム２３０２は、歯科装具の１つ以上の部品を支持するように構成されている。例えば、製造ケースフレーム２３０２は、ケースフレームスパーリング（case frame sparring）２３１０により、歯科装具の舌側部分２３０４と歯科装具の顔面側部分２３０６と歯隙マトリックス２３０８とを互いに取り外し可能に結合してもよい。図２３の例では、ケースフレームスパーリング２３１０は、歯科装具の部品２３０４、２３０６、及び２３０８を製造ケースフレーム２３０２に繋ぐ又は結合する。

図２４は、本開示の様々な態様による、カスタムラベルを含む例示的な歯科装具を示す概念図である。カスタムラベル２４０２～２４０８は、歯科装具の様々な部品に印刷されてもよく、歯科装具の各々の部品を識別するデータ（例えば、シリアル番号、部品番号など）を含む。

様々な実施例について記載されている。これら及び他の実施例は、以下の特許請求の範囲内である。

Claims (20)

1. 患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、前記将来の歯科構造は、前記患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルと、
   前記患者の前記将来の歯科構造の前記デジタル３Ｄモデルに基づいて、前記患者の前記将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算するように構成されたランドマーク特定部と、
   前記１つ以上のランドマークに基づいて、前記患者の前記少なくとも１本の歯を修復するための歯科装具の１つ以上のカスタム装具フィーチャを自動的に生成するように構成されたカスタムフィーチャ生成部と、
   前記歯科装具のデジタルモデルを記憶するように構成されたメモリデバイスであって、前記歯科装具の前記デジタルモデルは、前記１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとを含む、メモリデバイスと、
   を備える、システム。
2. 前記１つ以上のランドマークに少なくとも部分的に基づいて、前記歯科装具の前記１つ以上の規定の装具フィーチャの特性を自動的に決定するように構成されているフィーチャ特性マネージャを更に備え、前記１つ以上の規定の装具フィーチャは、前記歯科装具の機能を実施するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ以上のカスタム装具フィーチャと、前記１つ以上の規定の装具フィーチャとを、前記歯科装具の前記デジタルモデルに自動的に組み立てるように構成されたモデルアセンブラを更に備える、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ランドマーク特定部は、前記歯科構造の複数のスライスを特定するように構成されていることにより、前記１つ以上のランドマークを自動的に特定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記ランドマーク特定部は、前記複数のスライスの各対応のスライス内の前記少なくとも１本の歯の中点を決定するように少なくとも構成されていることにより、前記１つ以上のランドマークを更に計算するように、構成されている、請求項４に記載のシステム。
6. 前記少なくとも１本の歯は、第１の歯と第２の歯とを含み、前記ランドマーク特定部は、前記複数のスライスの各対応のスライス内の前記第１の歯と前記第２の歯との間の最近傍点を決定するように少なくとも構成されていることにより、前記１つ以上のランドマークを計算するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
7. 前記ランドマーク特定部は、前記複数のスライスの各対応のスライス内の前記少なくとも１本の歯の外側境界を示す凸包を計算するように少なくとも構成されていることにより、前記１つ以上のランドマークを計算するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
8. 前記ランドマーク特定部は、
   前記複数のスライス内の各対応のスライスの歯の面積を決定し、
   前記複数のスライスにわたる前記歯の最大面積を決定し、
   前記特定のスライスの前記歯の前記面積と前記複数のスライスにわたる前記歯の前記最大面積とに少なくとも部分的に基づいて、前記特定のスライスが有効であるかどうかを決定する、
   ように少なくとも構成されていることにより、前記複数の前記スライスのうちの特定のスライスが有効であるかどうかを決定するように、更に構成されている、
   請求項４に記載のシステム。
9. 前記ランドマーク特定部は、
   歯の特定のスライスの凸包のセグメントの長さを決定し、
   前記歯の前記特定のスライスの前記凸包の周囲の長さを決定し、
   前記凸包の前記セグメントの前記長さと前記凸包の前記周囲の前記長さとに基づいて、前記歯の前記特定のスライスが有効であるかどうかを決定する、
   ように少なくとも構成されていることにより、前記複数のスライスのうちの前記特定のスライスが有効であるかどうかを決定するように、更に構成されている、
   請求項４に記載のシステム。
10. 前記規定の装具フィーチャは、
    歯科用コンポジットを輸送するように構成されたベント、
    前記歯科装具の舌側部分と前記歯科装具の顔面側部分とを嵌合するように構成されたクランプ、
    前記歯科装具にドアを枢動可能に結合するように構成されたドアヒンジ、
    前記ドアを閉位置に固定するように構成されたドアスナップ、
    前記歯科装具の前記舌側部分と前記歯科装具の前記顔面側部分との間に垂直位置合わせを提供するように構成された中央クリップ、
    前記歯科装具の部品を識別するデータを含むカスタムラベル、
    前記歯科装具の１つ以上の部分を支持するように構成された製造ケースフレーム、又は
    歯隙マトリックスハンドル、
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記１つ以上のカスタム装具フィーチャは、スプライン、モールド分割面、歯肉トリム面、シェル、顔面側リボン、リンガルシェルフ、ドア、窓、切縁リッジ、ケースフレームスパリング、又は歯隙マトリックスラッピングのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
12. 前記１つ以上のカスタム装具フィーチャは、スプラインを含み、前記カスタムフィーチャ生成部は、
    前記デジタル３Ｄモデルを複数のスライスに分割し、
    前記複数のスライスの各スライスの各歯の中点を特定し、
    各スライス内の隣接する歯の各セット間の最近傍点を特定し、
    各スライスの各歯の前記中点又は各スライス内の隣接する歯の各セット間の前記最近傍点のうちの少なくとも１つに基づいて各スライスのスプラインを生成する
    ように少なくとも構成されていることにより、
    前記スプラインを生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
13. 前記１つ以上のカスタム装具フィーチャは、モールド分割面を含み、前記カスタムフィーチャ生成部は、
    前記歯科構造の複数のスライスの各対応のスライスの複数の点を集積することにより３Ｄメッシュを生成し、
    前記３Ｄメッシュに基づいて、前記モールド分割面を決定する、
    ように少なくとも構成されていることにより、前記モールド分割面を生成するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
14. 前記フィーチャ特性マネージャは、医師の選択に基づいて、前記１つ以上の規定の装具フィーチャの１つ以上の特性を決定するように、更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
15. 前記フィーチャ特性マネージャは、以前の歯科装具に関連するフィードバックに基づいて、前記１つ以上の規定の装具フィーチャの１つ以上の特性を決定するように、更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
16. コンピューティングデバイスのランドマーク特定部により、患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、前記将来の歯科構造が、前記患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルを受信することと、
    前記ランドマーク特定部により、前記患者の前記将来の歯科構造の前記デジタル３Ｄモデルに基づいて、前記患者の前記将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算することと、
    前記コンピューティングデバイスのメモリに、前記歯科装具のデジタルモデルであって、前記１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとを含む、デジタルモデルを記憶することと、
    を含む、方法。
17. 前記コンピューティングデバイスのフィーチャ特性マネージャにより、前記１つ以上のランドマークに少なくとも部分的に基づいて、前記歯科装具の前記１つ以上の規定の装具フィーチャの特性を自動的に決定することを更に含み、前記１つ以上の規定の装具フィーチャが、前記歯科装具の機能を実施するように構成されている、請求項１６に記載の方法。
18. 前記コンピューティングデバイスのモデルアセンブラにより、前記１つ以上のカスタム装具フィーチャと前記１つ以上の規定の装具フィーチャとを前記歯科装具の前記デジタルモデルに自動的に組み立てることを更に含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記将来の歯科構造の前記１つ以上のランドマークを自動的に計算することは、
    前記ランドマーク特定部により、前記歯科構造の複数のスライスを特定することと、
    前記複数のスライスの各対応のスライス内の前記少なくとも１本の歯の中点を特定することと、を含む、請求項１６に記載の方法。
20. 命令であって、前記命令が実行されると、コンピューティングデバイスの少なくとも１つのプロセッサに、
    患者の将来の歯科構造のデジタル三次元（３Ｄ）モデルであって、前記将来の歯科構造が、前記患者の少なくとも１本の歯の意図する形状を表す、デジタル三次元（３Ｄ）モデルを受信させ、
    前記患者の前記将来の歯科構造の前記デジタル３Ｄモデルに基づいて、前記患者の前記将来の歯科構造の１つ以上のランドマークを自動的に計算させ、
    前記１つ以上のカスタム装具フィーチャと１つ以上の規定の装具フィーチャとに基づいて、前記患者の前記少なくとも１本の歯を修復するための歯科装具のデジタルモデルを生成させる、命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体。

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