ES2933803T3 - Dispositivo de análisis de una situación dental - Google Patents

Dispositivo de análisis de una situación dental Download PDF

Info

Publication number
ES2933803T3
ES2933803T3 ES18305627T ES18305627T ES2933803T3 ES 2933803 T3 ES2933803 T3 ES 2933803T3 ES 18305627 T ES18305627 T ES 18305627T ES 18305627 T ES18305627 T ES 18305627T ES 2933803 T3 ES2933803 T3 ES 2933803T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
dental scene
scene
screen
virtual
updated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18305627T
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Salah
Thomas Pelissard
Guillaume Ghyselinck
Laurent Debraux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dental Monitoring SAS
Original Assignee
Dental Monitoring SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dental Monitoring SAS filed Critical Dental Monitoring SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2933803T3 publication Critical patent/ES2933803T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002Orthodontic computer assisted systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0088Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for oral or dental tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/08Mouthpiece-type retainers or positioners, e.g. for both the lower and upper arch
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • G06T7/0014Biomedical image inspection using an image reference approach
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/102Modelling of surgical devices, implants or prosthesis
    • A61B2034/104Modelling the effect of the tool, e.g. the effect of an implanted prosthesis or for predicting the effect of ablation or burring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/105Modelling of the patient, e.g. for ligaments or bones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B2090/364Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
    • A61B2090/365Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body augmented reality, i.e. correlating a live optical image with another image
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/50Supports for surgical instruments, e.g. articulated arms
    • A61B2090/502Headgear, e.g. helmet, spectacles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7425Displaying combinations of multiple images regardless of image source, e.g. displaying a reference anatomical image with a live image
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082Positioning or guiding, e.g. of drills
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002Orthodontic computer assisted systems
    • A61C2007/004Automatic construction of a set of axes for a tooth or a plurality of teeth
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/04Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/24Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving graphical user interfaces [GUIs]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10028Range image; Depth image; 3D point clouds
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30036Dental; Teeth

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

Método para analizar una situación dental real de un paciente, comprendiendo el método los siguientes pasos sucesivos: A) en un instante actualizado, adquisición de una imagen actualizada que representa una escena dental real observada por un operador; B) simulación, para un instante de simulación , de la escena dental real representada en la imagen actualizada, luego determinación de una escena dental virtual en función de dicha simulación; c) presentación de la escena dental virtual en transparencia y superpuesta a la escena dental real, o visualización de la imagen actualizada en una pantalla y presentación de la escena dental virtual superpuesta a la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en la pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de análisis de una situación dental
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de análisis de una situación dental de un paciente.
Estado de la técnica
Cuando un profesional de la odontología interviene sobre los dientes de un paciente o efectúa un diagnóstico, necesita evaluar la situación dental real y, en particular, la posición y/o la forma y/o las dimensiones de los dientes y/o el correcto posicionamiento de un aparato de ortodoncia fijado sobre los dientes.
Esta evaluación generalmente requiere una comparación de la situación dental real con una situación dental teórica. Por ejemplo, para diagnosticar el desprendimiento de un soporte (“bracket”) de un aparato de ortodoncia, puede ser necesario comparar la situación dental real en la que el soporte se separa anormalmente del diente sobre el que se supone que está pegado, con una situación dental teórica en la que dicho soporte está efectivamente pegado sobre dicho diente. Esta necesidad existe en particular durante los tratamientos a medida, para los cuales los soporte son conformados para adaptarse con precisión a la morfología de los dientes y/o según con las prescripciones específicas del profesional de odontología.
El profesional de odontología también efectúa una comparación entre una situación dental teórica y una situación dental real cuando trata de evaluar si un diente está en una posición anormal o tiene una forma anormal. En particular, la posición, o la forma o una dimensión real del diente deben ser comparadas con una posición, o una forma o una dimensión teórica que debería tener el diente en el momento en que el profesional de odontología efectúa la comparación.
Además, en ocasiones, el análisis de la situación dental real debe efectuarse de forma muy rápida, incluso en tiempo real. Por ejemplo, cuando el profesional de odontología interviene con una herramienta para modificar la forma o el aspecto de un diente, la acción que ejerce sobre la herramienta debe ser precisa y adaptarse permanentemente a una situación dental real que se modifica.
En general, la calidad de la comparación entre la situación dental real y la situación dental teórica tiene un impacto en la calidad del tratamiento, ya sea terapéutico o no.
Por lo tanto, existe una necesidad permanente de un procedimiento de análisis que permita mejorar la apreciación de una situación dental real, en particular por parte de un profesional de odontología.
Además, la eficacia de un tratamiento dental está directamente ligada al respeto de la prescripción médica por parte del paciente. En ausencia de un buen cumplimiento, la situación dental puede empeorar, lo que conlleva un riesgo adicional para el paciente, pero también costes para la Seguridad Social o los organismos que financien los cuidados.
El mal cumplimiento de un tratamiento también dificulta los estudios clínicos, especialmente si el paciente no declara los periodos de incumplimiento.
Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento para mejorar el cumplimiento.
Un objeto de la invención es responder, al menos parcialmente, a estas necesidades.
El documento US 2017/065379 describe un dispositivo para diseñar un aparato dental y, en particular, de una prótesis dental. Se presenta al usuario un modelo 3D que incluye un modelo de cabeza y un modelo de aparato dental posicionado en la boca del modelo de cabeza. Este último puede modificar el modelo del aparato dental para observar las consecuencias estéticas en el modelo 3D.
El documento US 2018/110590 describe un procedimiento destinado a facilitar el posicionamiento de un aparato en una arcada de un paciente. Para este propósito, un ordenador de cálculo genera un «modelo de tratamiento dental virtual» que incluye una arcada virtual y un aparato virtual, luego un dispositivo de realidad mixta utiliza este modelo para que un médico pueda ver simultáneamente los dientes del paciente y una vista del modelo de tratamiento dental virtual. Después de alinear el modelo de tratamiento dental virtual con los dientes, el médico puede así visualizar con precisión los emplazamientos de fijación del dispositivo.
Resumen de la invención
La invención propone un dispositivo para implementar un procedimiento de análisis de una situación dental real de un paciente, con fines de simulación, incluyendo el procedimiento una serie de ciclos de etapas A) a C), un ciclo de etapas A) a C) que incluye las siguientes etapas sucesivas:
A) en un instante actualizado, adquisición de una imagen actualizada que representa una escena dental real tal como es observada por un operador;
B) determinación de una escena dental virtual según la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, incluyendo la escena dental virtual una representación de la arcada del paciente y/o una representación de un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada tal como anticipado para un futuro instante de simulación, siendo el instante de simulación posterior al instante actualizado en más de 1 día;
C) presentación, en una pantalla, de la escena dental virtual en transparencia y en superposición a la escena dental real, o
visualización de la imagen actualizada en una pantalla y presentación de la escena dental virtual en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en la pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación;
siendo una etapa A) realizada menos de 5 segundos después de la etapa C),
comprendiendo el dispositivo:
- una cámara configurada para implementar la etapa A);
- una unidad de procesamiento configurada para implementar la etapa B);
- una pantalla para implementar la etapa C);
estando configuradas la cámara, la unidad de procesamiento y la pantalla para comunicarse entre sí para implementar dichas etapas.
En una realización particular, la etapa B) consiste en una simulación, durante un instante de simulación, de la escena dental real representada sobre la imagen actualizada, luego en una determinación de una escena dental virtual según dicha simulación.
Como se verá con más detalle en lo que sigue de la descripción, un dispositivo según la invención permite por lo tanto al operador observar simultáneamente
- la escena dental real, directamente o a través de una pantalla por una parte, o sobre la imagen actualizada por otra parte, y
- la escena dental virtual, en superposición con la escena dental real o con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, respectivamente.
Esta superposición facilita considerablemente el análisis, por parte del operador, preferiblemente en tiempo real, de las diferencias entre la escena dental real y la escena dental virtual. También permite proporcionar informaciones relativas a la escena dental real y disponerlas según la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada. De este modo se mejora la calidad de la transmisión de estas informaciones al operador. Finalmente, permite simular de forma realista una situación dental, por ejemplo para simular un tratamiento estético.
Cuando el dispositivo es implementado por un profesional de odontología, le permite mejorar la calidad de su intervención sobre el paciente. Cuando lo implementa el paciente en particular, permite simular de forma realista el efecto de un tratamiento dental o de una modificación de un tratamiento dental, lo que mejora el cumplimiento.
Un procedimiento implementado por un dispositivo según la invención también puede incluir una o más de las siguientes características opcionales:
- en la etapa B), la escena dental virtual incluye
- la representación de uno o más elementos físicos de la escena dental real modelados por el modelo de referencia, y/o
- la representación de uno o más elementos físicos de la escena dental real no modelados por el modelo de referencia, y/o
- la representación de uno o más elementos físicos que no están en la escena dental real y/o que no están en el modelo de referencia, y/o
- un indicador que no representa un elemento físico de la escena dental real, preferiblemente varios indicadores de este tipo;
- en la etapa B), se identifica un elemento de la escena dental virtual que no respeta un criterio de evaluación, y se pone en evidencia este elemento en la escena dental virtual y/o se añade a la escena dental virtual un mensaje relativo a dicho elemento;
- el criterio de evaluación es relativo al estado de salud del paciente y/o al posicionamiento de un aparato de ortodoncia llevado por el paciente y/o al estado de un aparato de ortodoncia llevado por el paciente y/o a un coste para un tratamiento dental;
- el mensaje es una consigna a seguir por el paciente y/o por un profesional de odontología a cargo del paciente;
- en la etapa B), se determina la naturaleza y/o la ubicación y/o la apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función:
- del contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido;
- en la etapa B), la naturaleza y/o la ubicación y/o la apariencia de elementos de la escena dental virtual se determinan en función de la naturaleza y/o de la ubicación y/o de la apariencia de elementos mostrados en escenas dentales virtuales anteriores, es decir de ciclos de etapas A) a C) anteriores, y/o en función del intervalo de tiempo con dichas escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función de diferencias entre las imágenes actualizadas de ciclos sucesivos de las etapas A) a C);
- en la etapa B), se determina la escena dental virtual de manera que incluya informaciones, en particular textuales o gráficas, sobre
- diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
- diferencias entre el modelo de referencia y la escena dental real, y/o
- una ubicación objetivo, en particular para una herramienta o un aparato de ortodoncia o un artículo decorativo;
- en la etapa C), la escena dental virtual se presenta sobre la escena dental real o sobre la imagen actualizada de manera que las representaciones de elementos físicos reales de la escena dental virtual se superponen, de manera realista, con dichos elementos físicos reales o con las representaciones de dichos elementos físicos reales sobre la imagen actualizada, respectivamente;
- después de la etapa C), se modifica un aparato de ortodoncia y/o se actúa sobre la arcada y/o se posiciona un artículo o un aparato de ortodoncia en función de la presentación de la escena dental virtual sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental sobre la imagen actualizada.
Según un aspecto de la invención, en la etapa C), la escena dental virtual se representa en una pantalla transparente, en superposición con la escena dental real que un operador puede observar a través de la pantalla, en particular cuando está frente a la pantalla.
Preferiblemente, la pantalla y la cámara están inmovilizadas con respecto al operador. Preferiblemente, se integran en gafas. El dispositivo según la invención es entonces particularmente útil para que un odontólogo que lleva las gafas pueda evaluar, en tiempo real, la situación dental de un paciente que examina.
En particular según este aspecto de la invención, un dispositivo según la invención puede utilizarse para evaluar en tiempo real una operación de abrasión o de fresado, o una operación de posicionamiento de un aparato de ortodoncia o parte de un aparato de ortodoncia.
Según un aspecto de la invención, en la etapa C), se presenta la escena dental virtual, en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, en una pantalla opaca, es decir a través de la cual el operador no puede ver.
En un modo de realización, la pantalla es la de un teléfono móvil, de una tableta, de un ordenador portátil o de un casco de realidad virtual. La pantalla también puede ser el cristal de un espejo, preferiblemente equipado con al menos una cámara.
Preferiblemente, el operador manipula un teléfono móvil, un ordenador portátil, un casco de realidad virtual o un espejo equipado con al menos una cámara, para adquirir dicha imagen actualizada y visualizar la escena dental real y la escena dental virtual.
Según este modo de realización, el profesional de odontología puede trabajar sobre la arcada del paciente mientras mira la pantalla. Entonces ve simultáneamente en la pantalla las imágenes adquiridas por la cámara y las informaciones proporcionadas por la escena dental virtual. En particular, puede trabajar «a ciegas» (es decir, sin ver, directamente o a través de una pantalla, la escena dental real), en regiones de la arcada que no puede observar directamente pero que puede observar por la cámara, en particular cuando la cámara es independiente de la pantalla y, en particular, cuando la cámara se puede introducir en la boca del paciente.
En un modo de realización, en la etapa B) o d), la escena dental virtual se determina en función de un valor de al menos un parámetro de tratamiento que puede modificarse mediante la interacción con dicho teléfono móvil, dicho ordenador portátil, dicho casco de realidad virtual, dicha cámara de fotos o dicho espejo o dichas gafas, de preferencia con el teléfono móvil. Preferiblemente, el parámetro de tratamiento es relativo al uso de un aparato de ortodoncia por parte del paciente y/o con el respeto de una consigna de tratamiento por parte del paciente.
Un procedimiento implementado por un dispositivo según la invención, en particular según este aspecto de la invención, puede facilitar las decisiones del paciente, en particular porque le permite, eligiendo el instante de simulación, visualizar el efecto, en su aparición, de las diversas opciones de tratamiento posibles. El procedimiento también puede ser una herramienta educativa eficaz para mejorar el cumplimiento.
Utilización de un modelo de referencia
En un modo de realización preferido, la escena dental virtual se determina mediante un modelo digital tridimensional que modela digitalmente al menos una arcada del paciente, denominado «modelo de referencia».
Preferiblemente, el modelo de referencia también se utiliza, en la etapa C), para posicionar la escena dental virtual con respecto a la escena dental real o a su representación.
De manera ventajosa, la composición de la escena dental virtual puede así ser completamente automatizada.
El procedimiento implementado por un dispositivo según la invención puede comprender en particular las siguientes etapas sucesivas:
a) en un instante de referencia, generación, preferiblemente por medio de un escáner, de un modelo de referencia que modele digitalmente al menos una arcada dental del paciente;
b) modificación del modelo de referencia;
c) en un instante actualizado, adquisición, preferiblemente por medio de una cámara, de una imagen actualizada que representa una escena dental real;
d) búsqueda, por observación del modelo de referencia opcionalmente modificado, de una imagen de referencia que presente la máxima concordancia con la imagen actualizada, luego determinación, en función de la imagen de referencia, de una escena dental virtual;
e) presentación de la escena dental virtual
- en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, en particular en una pantalla a través de la cual la escena dental real es visible o en proyección sobre la escena dental real, o
- en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en una pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación,
luego se reanuda la etapa c).
La etapa c) es un caso particular de la etapa A). Las características opcionales aplicables a la etapa A) son por lo tanto aplicables a la etapa c).
Las etapas a), b) y d) juntas constituyen un caso particular de la etapa B). Las características opcionales aplicables a la etapa B) son por lo tanto aplicables a las etapas a), b) yd).
La etapa e) es un caso especial de la etapa C). Las características opcionales aplicables a la etapa C) son por lo tanto aplicables a la etapa e).
Preferiblemente, en la etapa a), se escanea una arcada del paciente o un modelo físico de dicha arcada mientras dicha arcada o dicho modelo físico de dicha arcada lleva o no lleva un aparato de ortodoncia, y en particular mientras dicha arcada o dicho modelo físico de dicha arcada no lleva un aparato de ortodoncia.
El instante actualizado puede ser diferente del instante de referencia y, en particular, ser posterior en más de 3 días al instante de referencia.
En un modo de realización, la escena dental virtual está constituida por la imagen de referencia.
Preferiblemente, en la etapa d), se determina la naturaleza y/o la ubicación y/o la apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función:
- de la imagen de referencia, y/o
- de diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
- del contexto
El modelo de referencia puede dar acceso a informaciones «ocultas», es decir, no accesibles o de difícil acceso para el operador. Estas informaciones ocultas pueden depender en particular de la imagen de referencia y, por lo tanto, de la imagen actualizada. En un modo de realización, al menos una parte de las informaciones ocultas se selecciona en la etapa d). La etapa d) permite así crear una escena dental virtual que contiene dichas informaciones y la etapa e) permite presentarlas en la escena dental real o sobre su representación.
Aplicaciones
Un dispositivo según la invención puede utilizarse en particular con fines no terapéuticos, en particular con fines de investigación, por ejemplo para evaluar la eficacia de un tratamiento o de un aparato de ortodoncia, o con fines estéticos, o con fines pedagógicos.
La escena dental virtual es relativa a la escena dental real simulada en el momento de la simulación. En particular, la escena dental virtual puede simular la escena dental real en el momento de la simulación. La simulación se obtiene de preferencia por medio de un ordenador, de preferencia por medio de un algoritmo de inteligencia artificial.
El dispositivo según la invención es entonces particularmente útil para que un operador, y en particular un paciente, pueda visualizar una situación dental en un instante de simulación posterior al instante actualizado, o visualizar la evolución de tal situación dental haciendo variar el instante de simulación.
El procedimiento comprende una serie de ciclos de etapas A) a C), o específicamente de etapas c) a e), siendo determinada la escena dental virtual, en cada ciclo, para simular une situación dental en el instante de simulación en curso.
En un modo de realización, se determina la escena dental virtual mediante una herramienta de simulación dinámica configurada para proporcionar al menos un elemento de la escena dental virtual en función de un determinado instante de simulación posterior al instante actualizado.
Cuando se utiliza con fines de simulación, un dispositivo según la invención puede incluir una o más de las siguientes características opcionales:
- el instante de simulación es posterior al instante actualizado en más de 10 días o 100 días del instante actualizado; - el instante de simulación se determina antes de la etapa A) o antes de la etapa B), preferiblemente por interacción del operador con una pantalla;
- dicha pantalla
- es una pantalla táctil y se modifica el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de simulación por interacción, preferiblemente por deslizamiento, de un dedo sobre dicha pantalla, y/o
- incluye un campo de elección del instante de simulación;
- entre dos ciclos de etapas A) a C), se modifica el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de simulación;
- el instante de simulación se ajusta modificando la posición de un cursor representado en la pantalla;
- en la etapa B), se determina la naturaleza y/o la ubicación y/o la apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función:
- del contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido, y/o en función del instante de simulación;
- en la etapa B), se determina un color y/o una forma y/o una posición de una parte visible o invisible de la boca, preferiblemente de una mandíbula, de una corona dental y/o de una raíz dental y/o de la encía del paciente, y se determina la escena dental virtual para que reproduzca dicho color y/o forma y/o posición;
- el paciente adquiere dicha imagen actualizada en la etapa A), y observa la pantalla en la etapa C).
Dicho dispositivo según la invención puede utilizarse en particular para simular:
- el efecto de uno o más aparatos de ortodoncia sobre los dientes del paciente, en particular para elegir el que mejor le convenga;
- el efecto de una interrupción, temporal o definitiva, de un tratamiento en curso;
- el efecto de una aplicación de una consigna.
En particular, el dispositivo puede utilizarse, en particular con fines pedagógicos, para visualizar el efecto de una modificación de la frecuencia y/o de la duración y/o de la técnica de cepillado de los dientes, o el efecto de un retraso en un cambio de férula de ortodoncia y/o de un retraso para pedir una cita con el profesional de odontología.
Por ejemplo, se puede utilizar para simular, en el instante de la simulación, el color y/o la posición de los dientes del paciente. En particular, se puede utilizar para visualizar el efecto de un tratamiento de blanqueamiento dental o el efecto del cigarrillo.
Cuando el procedimiento incluye las etapas a) a e), en la etapa b), el modelo de referencia puede ser modificado para simular el efecto del transcurso del tiempo entre el instante de referencia y el instante de simulación, y en particular el efecto de un tratamiento dental, terapéutico o no, entre estos instantes.
Un dispositivo según la invención también puede utilizarse en particular para:
- evaluar una diferencia relativa a la posición y/o a la forma y/o a una dimensión de uno o más dientes y/o de un aparato de ortodoncia entre el instante de referencia y el instante actualizado, o entre el instante de simulación y el instante actualizado, en particular en el contexto de un tratamiento de ortodoncia, y/o
- indicar una ubicación objetivo de la arcada dental, en particular en uno o más dientes.
Un dispositivo según la invención puede utilizarse en particular para visualizar una abrasión sufrida por un diente o una deformación de la encía entre los instantes de referencia y actualizado o entre el instante de simulación y el instante actualizado, o para guiar el lugar de colocación de un aparato de ortodoncia o de una parte de un aparato de ortodoncia o de un implante dental o de un artículo decorativo.
El instante de simulación puede, por ejemplo, estar separado del instante actualizado en menos de 1 mes, menos de 2 semanas o menos de una semana.
Un dispositivo según la invención incluye opcionalmente medios para generar y opcionalmente modificar un modelo de referencia en las etapas a) y b), incluyendo estos medios de preferencia un escáner y un ordenador.
La cámara se puede configurar para implementar la etapa c).
La unidad de procesamiento se puede configurar para implementar la etapa d).
Los medios de presentación se pueden configurar para implementar la etapa e).
Preferiblemente, la cámara está configurada para adquirir una sucesión de imágenes actualizadas de la escena dental real y transmitir dichas imágenes actualizadas a la unidad de procesamiento.
De preferencia,
- la unidad de procesamiento está configurada para:
- buscar, para cada imagen actualizada recibida de la cámara, mediante la observación de un modelo de referencia, una imagen de referencia que presente la máxima concordancia con dicha imagen actualizada, - determinar, en función de la imagen de referencia, una escena dental virtual, y
- transmitir dicha escena dental virtual a los medios de presentación;
- los medios de presentación están configurados para hacer aparecer la escena dental virtual en superposición a la escena dental real o sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada.
En un modo de realización, la escena dental virtual se presenta en transparencia sobre la escena dental real o sobre su representación en la imagen actualizada.
En un modo de realización, el dispositivo incluye unas gafas en las que están integrados la cámara y los medios de presentación, de preferencia la cámara, los medios de presentación y la unidad de procesamiento.
En un modo de realización, los medios de presentación están configurados para presentar la escena dental virtual en un cristal de las gafas, en superposición realista con la escena dental real.
En un modo de realización, el dispositivo incluye un teléfono móvil o una cámara de fotos o un ordenador portátil o un casco de realidad virtual o una tableta o un espejo, en el que la cámara y los medios de presentación, de preferencia la cámara, los medios de presentación y la unidad de procesamiento están integrados.
Los medios de presentación incluyen de preferencia una pantalla que permite mostrar la imagen actualizada y presentar la escena dental virtual sobre la representación de la escena dental real, en «realidad aumentada».
La representación de la escena dental real puede ser una imagen mostrada en la pantalla del teléfono móvil o de la cámara de fotos o del ordenador portátil o del casco de realidad virtual o de la tableta.
La representación de la escena dental real puede ser el reflejo devuelto por el espejo.
Como se verá con más detalle en lo que sigue de la descripción, el observador puede así observar la escena dental real o su representación sobre la imagen actualizada y la escena dental virtual, preferiblemente en transparencia, sobre la escena dental real o sobre su representación sobre la imagen actualizada. Puede así tener acceso inmediato a las informaciones contenidas en la escena dental virtual, presentadas en el entorno de la escena dental real. La integración de la pantalla en las gafas es especialmente ventajosa para este fin.
Definiciones
Un «paciente» es una persona a la que se le aplica un procedimiento implementado por un dispositivo según la invención, independientemente de que esta persona siga o no un tratamiento dental.
Una «situación dental» define un conjunto de características relativas a una arcada de un paciente en un instante, por ejemplo, la posición de los dientes, su forma, la posición de un aparato de ortodoncia, etc., en este instante.
Por «profesional de odontología» se entiende cualquier persona calificada para brindar atención dental, lo que incluye un ortodoncista y un dentista. El operador que lleva las gafas es preferiblemente un ortodoncista o un dentista.
Por «operador» se entiende la persona que implementa el procedimiento para que se le presente la escena dental virtual en la etapa C). El operador puede ser en particular el paciente o el profesional de odontología.
Por «gafas» se entiende un aparato que se puede llevar delante de los ojos de un operador, preferiblemente descansando sobre la nariz y/o las orejas del operador.
Un «aparato de ortodoncia» es un aparato llevado o destinado a ser llevado por un paciente. Un aparato de ortodoncia puede estar destinado a un tratamiento terapéutico o profiláctico, pero también a un tratamiento estético. Un aparato de ortodoncia puede ser en particular un aparato de arco y soportes, o una férula de ortodoncia. Tal férula se extiende para seguir los dientes sucesivos de la arcada sobre la que está fijado. Define una férula generalmente en forma de U. La configuración de un aparato de ortodoncia se puede determinar en particular para garantizar su fijación sobre los dientes, pero también en función de un posicionamiento objetivo deseado para los dientes. Más concretamente, la forma está determinada para que, en la posición de servicio, el aparato de ortodoncia ejerza unos esfuerzos tendentes a desplazar los dientes tratados hacia su posicionamiento objetivo (aparato de ortodoncia activo), o a mantener los dientes en este posicionamiento objetivo (aparato de ortodoncia pasivo o de «contención»).
Por «modelo» se entiende un modelo tridimensional digital.
Por «imagen» se entiende una imagen bidimensional. Una imagen está formada por píxeles. Las «imágenes actualizadas» son imágenes tomadas en el llamado instante «actualizado». Se extraen preferiblemente de una película tomada con una cámara. Una «imagen de referencia» es una vista de un modelo de «referencia» que presenta la máxima concordancia con una imagen actualizada.
Por «arcada» se entiende todo o parte de una arcada dental. Por «imagen de una arcada» o «modelo de una arcada» se entiende así una representación en 2 o 3 dimensiones, respectivamente, de la totalidad o parte de dicha arcada.
Una «escena» está constituida por un conjunto de elementos que pueden ser observados simultáneamente. Una «escena dental» es una escena que incluye una arcada.
Una «escena real» está constituida de elementos físicos. Una escena dental real incluye por tanto una arcada, pero también, opcionalmente, un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada o que manipula el operador, y/o una herramienta que manipula un operador.
Una «escena virtual» está constituida de representaciones de elementos, en particular de las representaciones
- de un elemento físico de la escena dental real correspondiente (es decir, de la escena dental real representada sobre la imagen actualizada a partir de la cual se ha determinado la escena dental virtual) o
- de otra información, o «indicador».
Un elemento físico puede ser modelado por el modelo de referencia, por ejemplo, el contorno de un diente, o no modelado por el modelo de referencia, por ejemplo, una herramienta manipulada por el operador.
Una representación de un elemento físico no es necesariamente realista. Por ejemplo, una herramienta se puede simbolizar por una línea recta.
La presentación de una escena dental virtual es «en transparencia» sobre una escena dental real cuando permite al operador percibir, a través de dicha escena dental virtual, la escena dental real.
La presentación de una escena dental virtual es «en transparencia» sobre una imagen actualizada que representa una escena dental real cuando permite al operador percibir la imagen actualizada a través de dicha escena dental virtual. Una escena dental virtual se muestra «en superposición» o «en coincidencia» con una escena dental real o con una representación de una escena dental real sobre una imagen actualizada cuando incluye representaciones de elementos físicos de la escena dental real que se presentan en tal de manera que los contornos de dichas representaciones, eventualmente transparentes, se superponen a los contornos de dichos elementos físicos o de dichas representaciones de dichos elementos físicos sobre la imagen actualizada, respectivamente. La superposición parece así realista. Por ejemplo, cuando el observador observa un diente de una arcada dental, la presentación se determina de manera que la representación del diente sobre la escena dental virtual se superpone a la vista de este diente percibida por el operador. La «ubicación» de un elemento de la escena dental virtual se refiere a su posición con respecto a los elementos de la escena dental real o de la representación de estos elementos sobre la imagen actualizada cuando la escena dental virtual se presenta en la etapa C).
Se llama «concordancia» («match» o «fit» en inglés) entre dos objetos a una medida de la diferencia, o «distancia», entre estos dos objetos.
Preferiblemente, dos imágenes o «vistas» que presentan una concordancia máxima representan sustancialmente los mismos elementos de la misma manera. En otras palabras, las representaciones de los elementos en estas dos imágenes son sustancialmente superponibles.
Es preciso interpretar “comprender” o “incluir" o "presentar” o «representar» de manera no restrictiva, salvo indicación contraria.
Breve descripción de las figuras.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán aún con la lectura de la descripción detallada que sigue y con el examen del dibujo adjunto en el que:
La figura 1 representa esquemáticamente, las diferentes etapas de un procedimiento implementado por un dispositivo según un modo de realización preferido de la invención;
La figura 2 representa un ejemplo de imagen de referencia de un modelo de referencia;
Las figuras 3 (3a-3b) y 4 (4a y 4b) ilustran el procesamiento de una imagen de referencia y de una imagen actualizada, respectivamente, para extraer de ellas un mapa de referencia y un mapa actualizado, respectivamente, que representan una información de contorno;
Las figuras 5, 6 y 7 ilustran esquemáticamente ejemplos de dispositivos según la invención;
La figura 8 representa la superposición de una escena dental virtual sobre una imagen actualizada.
Se utilizan referencias idénticas para designar elementos idénticos o similares en las distintas figuras.
Descripción detallada
Dispositivo
Un dispositivo 10 según la invención incluye una cámara 16, una unidad 12 de procesamiento informático y medios 18 de presentación. La cámara 16, la unidad 12 de procesamiento y los medios de presentación están provistos de medios que les permiten comunicarse entre sí.
Como se muestra en las figuras 5, 6 y 7, la cámara 16 y/o la unidad 12 de procesamiento y/o los medios de presentación pueden integrarse en gafas que incluyen clásicamente una montura 14 configurada para ser llevada por la nariz y las orejas de un operador, en un teléfono móvil, en una tableta, en un ordenador portátil, en un casco de realidad virtual, en una cámara de fotos o en un espejo 17.
La cámara 16 está destinada a la adquisición de imágenes actualizadas que representan la escena dental real observada por el operador a través de las gafas (figura 5) o en la pantalla de un teléfono móvil (figura 6) o de un ordenador portátil, de un casco de realidad virtual, de una cámara de fotos o una tableta, o sobre el cristal 19 del espejo (figura 7). Puede ser una cámara clásica.
En un modo de realización, el dispositivo incluye medios para proyectar patrones de luz estructurada, por ejemplo de una nube de puntos, por ejemplo láser, en particular infrarrojos. Ventajosamente, la escena dental real hace que estos patrones aparezcan distorsionados, lo que permite deducir de ellos informaciones relativas a la profundidad.
En el caso de que el dispositivo incluya un espejo, el cristal 19 puede ser un cristal de dos caras y la cámara puede estar dispuesta detrás del cristal, como en la figura 7.
En un modo de realización, el dispositivo incluye varias cámaras, lo que permite, mediante un simple cálculo trigonométrico, evaluar la distancia entre los objetos observados y la cámara. La multiplicidad de cámaras permite así acelerar la búsqueda de imágenes de referencia. Así, las cámaras también permiten simular la visión tridimensional que el observador tiene de la escena dental real.
Por «medio de presentación» se entiende cualquier medio configurado para recibir, desde la unidad 12 de procesamiento, una escena dental virtual y hacer que dicha escena dental virtual aparezca sobre la escena dental real, en una pantalla a través de la cual un observador puede ver la escena dental real, o sobre la imagen actualizada.
En un modo de realización, los medios 18 de presentación incluyen una pantalla y un proyector para proyectar la escena dental virtual sobre la pantalla.
En particular, en el modo de realización en el que la cámara está integrada en las gafas, la pantalla puede ser transparente. Preferiblemente está fijada sobre la montura 14, y la escena dental virtual se presenta en la pantalla para que el operador vea, observando esta pantalla, tanto la escena dental real a través de la pantalla, como la escena dental virtual proyectada sobre la pantalla.
Las gafas incluyen clásicamente dos cristales que se extienden delante de los dos ojos del operador, respectivamente, pero el número de cristales no es limitativo. Los cristales pueden o no ser correctores de la visión. Varios cristales pueden extenderse delante de un mismo ojo. Por ejemplo, un primer cristal puede corregir la visión del operador y un segundo cristal puede ser un cristal que sirva como pantalla.
El aparato HoloLens, desarrollado por la empresa Microsoft®, es un ejemplo de medio de presentación.
La pantalla puede ser opaca y la imagen actualizada y la escena dental virtual se presentan en la pantalla, en coincidencia, para que el operador vea, al observar esta pantalla, a la vez la imagen actualizada que representa la escena dental real, pero también la escena dental virtual.
En este modo de realización en particular, la cámara puede estar inmovilizada con respecto a la pantalla, por ejemplo cuando la cámara y la pantalla están integradas en un teléfono móvil (figura 6) o en un ordenador portátil o en un casco de realidad virtual o en una cámara de fotos o una tableta o un espejo
Alternativamente, la cámara puede ser libre (o «independiente») con respecto a la pantalla. Ventajosamente, este último modo de realización permite una gran flexibilidad. Por ejemplo, en un modo de realización, la cámara se puede introducir en el interior de la boca mientras la pantalla permanece fuera de la boca.
En particular, en el modo de realización en el que la cámara está integrada en un espejo o es solidaria de un espejo, la pantalla puede ser el cristal reflectante 19 del espejo, y la escena dental virtual puede presentarse en la pantalla, en coincidencia con el reflejo R devuelto por el cristal 19, de forma que el operador puede ver, observando esta pantalla, a la vez el reflejo R que representa la escena dental real, pero también la escena dental virtual superpuesta a la escena dental real.
El reflejo, como la imagen actualizada que se muestra en la pantalla de las gafas, del teléfono móvil, del ordenador portátil, del casco de realidad virtual, de la cámara de fotos o de la tableta, da así al operador una representación de la escena dental real.
La unidad 12 de procesamiento puede incluir los medios electrónicos convencionales de cualquier ordenador, y en particular una unidad central 22, un programa y una memoria 24. La memoria 24 contiene preferentemente un modelo de referencia de al menos una parte de la escena dental real, y en particular un modelo de la arcada dental, por ejemplo como se representa en la figura 2. El programa incluye instrucciones de código que permiten, cuando se ejecutan, implementar la etapa d) y, en particular, analizar una imagen actualizada, buscar una vista del modelo de referencia que presente una concordancia máxima con la imagen actualizada, es decir, una imagen de referencia, para luego determinar, en consecuencia, una escena dental virtual.
En un modo de realización, el dispositivo incluye además una interfaz que permite a un operador parametrizar la escena dental virtual. Preferiblemente, la interfaz está configurada para que un operador pueda modificar un instante de simulación determinando la escena dental virtual. El contenido de la escena dental virtual estar constituido en particular por la representación de elementos de la escena dental real bajo una apariencia y/o en una posición simuladas para el instante de simulación pasado o futuro o conocida en un instante de simulación pasado.
Por ejemplo, en un modo de realización, la pantalla es una pantalla táctil y el operador puede modificar el instante de simulación introduciendo una fecha en un campo de entrada o desplazando uno o varios dedos sobre la pantalla. Por ejemplo, un desplazamiento hacia la derecha de la pantalla puede llevar a avanzar hacia el futuro y un desplazamiento hacia la izquierda de la pantalla puede llevar a retroceder al pasado. La escena dental virtual presentada se adapta en consecuencia, preferiblemente en tiempo real.
La interfaz también puede ser un elemento mecánico, por ejemplo, un botón o una rueda con estrías.
En un modo de realización, el dispositivo está configurado para que el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de simulación evolucione continuamente de un ciclo a otro, es decir que la sucesión de los ciclos de las etapas A) a C) o c) a e) simula un avance o un retroceso en el tiempo. En una realización, la diferencia de tiempo entre dos instantes de simulación sucesivos es constante, lo que permite visualizar una evolución en la que el tiempo transcurre a velocidad constante.
La unidad de procesamiento determina las condiciones bajo las cuales se debe presentar la escena dental virtual para que aparezca, al operador, en superposición con la escena dental real.
Cuando se va a presentar la escena dental virtual sobre la imagen actualizada presentada sobre una pantalla, el operador observa la pantalla y, por lo tanto, ve lo que observa la cámara. Operaciones sencillas, como puesta a escala, una corrección de los efectos de perspectiva o un reajuste sobre la imagen actualizada, pueden ser suficientes para garantizar una superposición realista de la escena dental virtual sobre la imagen actualizada, por ejemplo, utilizando marcas características, como se describe a continuación.
Cuando la escena dental virtual debe presentarse en una pantalla transparente a través de la cual un operador observa la escena dental real, es preferible que la cámara esté dispuesta para capturar una imagen actualizada que corresponda con la vista de la escena dental real por el observador. También es preferible que la pantalla esté a una distancia constante y orientada de manera fija con respecto al observador. Ventajosamente, la unidad de procesamiento puede así determinar fácilmente, a partir de la imagen actualizada adquirida por la cámara, la vista de la escena dental real observada por el operador, así como las condiciones en las que debe presentarse la escena dental virtual para que aparezca, para el operador, en superposición a la escena dental real.
Procedimiento
Se describe un procedimiento que puede implementarse por medio de un dispositivo según la invención.
En la etapa a), en un instante de referencia, se genera un modelo de referencia, preferiblemente mediante un escáner.
El modelo de referencia puede ser un modelo de la arcada del paciente o estar compuesto por un modelo de esta arcada y un modelo de un aparato de ortodoncia dispuesto sobre dicho modelo de arcada.
La creación del modelo de referencia resulta de preferencia de una toma de medidas.
Preferiblemente, se escanea una arcada del paciente con un escáner 3D, opcionalmente mientras el paciente lleva un aparato de ortodoncia, o un molde de esta arcada, para crear un modelo de referencia. Preferiblemente, el escaneo se realiza con un escáner 3D convencional.
El modelo de referencia obtenido por medio de un escáner representa una arcada, pero también, según el caso, cualquier objeto escaneado al mismo tiempo que la arcada, por ejemplo un aparato de ortodoncia o un artículo decorativo fijado sobre la arcada.
El modelo de referencia puede ser alternativamente un modelo de arcada genérico, elegido en una base de modelos genéricos, es decir, un modelo de arcada aplicable, de forma aproximada, a varios pacientes, o resultar de una deformación de dicho modelo genérico. La deformación puede basarse en particular en mediciones u observaciones realizadas en el paciente, por ejemplo en función de fotografías de sus arcadas dentales. La deformación de un modelo para que pueda corresponder a una o más fotos puede implementar un método meta heurístico, como se describe en el documento WO 2016/066651 en particular.
Un modelo genérico de arcada puede ser en particular un modelo obtenido por tratamiento estadístico, por ejemplo una media, de más de 5, más de 10, más de 100 o más de 1000 modelos históricos generados por medio de un escáner. Los modelos históricos son preferentemente modelos de arcadas de pacientes «históricos» que tienen características dentales idénticas o similares a las del paciente para el que se genera el modelo de referencia, por ejemplo que han sufrido la misma patología y/o que tienen la misma edad y/o que tienen el mismo sexo y/o que tienen una morfología similar.
El modelo de referencia tridimensional se puede observar desde cualquier ángulo. Una observación del modelo, según un ángulo y a una distancia determinados, es una «vista del modelo». Las figuras 2 y 3a son ejemplos de vistas de un modelo de referencia.
Las vistas del modelo de referencia están destinadas a ser comparadas con las imágenes actualizadas para determinar, para cada imagen actualizada, una imagen de referencia lo más similar posible a la imagen actualizada, y luego constituir en consecuencia una escena dental virtual que aporta informaciones relativas a los elementos representados en la imagen actualizada.
El instante de referencia puede estar cerca del instante actualizado, por ejemplo alejado (posterior o anterior) en menos de 1 mes, 2 semanas o 1 semana o 3 días del instante actualizado. Entonces, las imágenes actualizadas se pueden utilizar para deformar un modelo genérico hasta obtener el modelo de referencia correspondiente a la situación dental en el instante actualizado. Por otra parte, la escena dental virtual aporta entonces informaciones sobre la situación dental específica en el instante actualizado. Por ejemplo, si el modelo de referencia modela las raíces de los dientes, la escena dental virtual puede representar las raíces de los dientes.
El instante de referencia puede estar alejado del instante actualizado, por ejemplo alejado en más de 1 mes del instante actualizado, 2 semanas o 1 semana o 3 días. Entonces, el modelo de referencia puede diferir sustancialmente de la realidad en el momento actualizado. Las informaciones proporcionadas por la escena dental virtual pueden entonces recaer sobre la evolución de la situación dental entre el instante de referencia y el instante actualizado. Por ejemplo, pueden proporcionar información sobre un desplazamiento de dientes o de un aparato de ortodoncia.
Por ejemplo, el procedimiento se puede utilizar para controlar si un aparato de contención pasivo mantiene bien los dientes en posición después de un tratamiento dental. El modelo de referencia puede generarse inmediatamente después de la colocación del aparato y la adquisición de una imagen actualizada puede tener lugar un mes después de esta colocación. Por lo tanto, la imagen de referencia y la escena dental virtual se relacionarán con los dientes en su posición al final del tratamiento y la presentación de la escena dental virtual sobre la escena dental real, en el instante actualizado, permitirá así al profesional de odontología detectar las diferencias con sus posiciones reales.
En la etapa b), en un modo de realización, se modifica el modelo de referencia.
La modificación se puede realizar en cualquier momento entre el instante de referencia y el instante actualizado. Preferiblemente, se efectúa sustancialmente en el instante de referencia.
La modificación del modelo de referencia puede ser una deformación de este modelo.
En un modo de realización, el modelo de referencia se segmenta y, en particular, se crean modelos de dientes, como se describe en el documento WO 2016/066651. Luego, los modelos de dientes son desplazados o deformados.
La modificación en la etapa b) puede simular el efecto del transcurso del tiempo, por ejemplo el efecto de un tratamiento dental, entre el instante de referencia y el instante actualizado. La modificación del modelo de referencia conduce así a un modelo que representa los dientes en una posición o forma estimada para el instante actualizado.
El desplazamiento o la deformación de los modelos de diente también se pueden determinar o afinar a partir de una o varias imágenes actualizadas, como se describe en el documento WO 2016/066651. Preferiblemente, el modelo de referencia inicial, determinado en la etapa a), resulta entonces de mediciones por medio de un escaneo de al menos una arcada o de al menos un moldeo de una arcada.
El procedimiento puede así ser utilizado para comprobar si el desarrollo de un tratamiento dental es conforme a las previsiones, modificándose el modelo de referencia inicial para que corresponda a la situación prevista en el instante actualizado. En ortodoncia, las evoluciones sensibles pueden tardar unos días. Preferiblemente, en este modo de realización, el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de referencia es superior a 3 días, o incluso superior a 1 semana, superior a 2 semanas, superior a 4 semanas, superior a 8 semanas, superior a 12 semanas, o incluso superior a 16 semanas.
La imagen de referencia, resultante de una observación del modelo de referencia modificado, hace aparecer entonces los dientes en sus posiciones o formas previstas en el instante actualizado. Constituye o puede integrarse en una escena dental virtual, cuya presentación, en la etapa e), permite al odontólogo detectar las diferencias entre las posiciones o formas reales de los dientes y las posiciones o formas previstas para el instante actualizado.
La modificación del modelo de referencia inicial puede consistir en añadir otro modelo y/o en modificar este otro modelo. Por ejemplo, un modelo de un aparato de ortodoncia colocado sobre la arcada se puede añadir a un modelo de referencia que inicialmente solo representaría la arcada. La modificación del modelo de referencia puede incluir entonces una modificación de este aparato de ortodoncia para que aparezca en su posición o forma prevista para el instante actualizado. Su presentación, en la etapa e), permite entonces al odontólogo detectar las diferencias entre la posición o forma real del aparato de ortodoncia y la posición o forma prevista para el instante actualizado, y en particular detectar cualquier desprendimiento de un soporte.
En la etapa c), en el instante actualizado, se adquiere con la cámara una imagen actualizada que representa una escena dental real. En las figuras, la imagen actualizada se muestra en línea continua en la pantalla 18.
Un dispositivo según la invención en el que la cámara está fijada en la montura de las gafas o integrada en un espejo permite adquirir una imagen actualizada que representa con gran precisión la escena dental real observada por el operador a través de los cristales de dichas gafas o sobre ese espejo.
Un dispositivo según la invención en el que la cámara está integrada en un teléfono móvil, un ordenador portátil, una tableta o una cámara de fotos permite adquirir una imagen actualizada que representa exactamente la escena dental real observada por el operador en la pantalla del teléfono móvil, del ordenador, de la tableta o de la cámara de fotos respectivamente.
Con un casco de realidad virtual en particular, la cámara puede ser rígidamente solidaria o ser independiente de la pantalla. La independencia de la cámara y de la pantalla permite ventajosamente que el operador opere sin ver directamente la escena dental real, es decir, viéndola únicamente en la pantalla. Puede así trabajar «a ciegas».
Preferiblemente, la imagen actualizada es en colores, preferiblemente en colores reales.
En la etapa d), se busca una imagen de referencia que tenga máxima concordancia con la imagen actualizada.
En la etapa d), se consideran todos los métodos conocidos para lograr la máxima concordancia.
La obtención de la máxima concordancia puede resultar en particular de una optimización para minimizar dicha distancia («mejor ajuste»).
Preferiblemente, la imagen de referencia se busca observando el modelo de referencia desde diferentes ángulos de visión y diferentes distancias, hasta obtener una vista del modelo de referencia que se corresponda sustancialmente con la imagen actualizada, es decir, que se pueda superponer sensiblemente a ella. Para cada imagen actualizada, se obtiene así una imagen de referencia que tiene la máxima concordancia con la imagen actualizada. Esta búsqueda se efectúa preferentemente mediante un método meta heurístico, de preferencia evolucionista, preferiblemente por recocido simulado. Los métodos meta heurísticos son métodos de optimización conocidos. Se eligen de preferencia del grupo formado por - los algoritmos evolucionistas, preferiblemente elegidos entre: las estrategias de evolución, los algoritmos genéticos, los algoritmos de evolución diferencial, los algoritmos con estimación de distribución, los sistemas inmunitarios artificiales, la recomposición de caminos de evolución compleja aleatoria, el recocido simulado, los algoritmos de colonias de hormigas, los algoritmos de optimización por enjambres de partículas, la búsqueda con tabús y el método GRASP; - el algoritmo de canguro,
- el método de Fletcher y Powell,
- el procedimiento del ruido,
- la tunelización estocástica,
- la escalada de colinas con reinicios aleatorios,
- el método de entropía cruzada, y
- los métodos híbridos entre los métodos meta heurísticos mencionados anteriormente.
La exploración del modelo de referencia para buscar la imagen de referencia puede comprender una o más de las características de las etapas c), d) y e) del documento WO 2016 066651, en la medida en que conciernan a dicha exploración.
Preferiblemente, la imagen actualizada se procesa para realizar un mapa actualizado que representa, al menos parcialmente, una información discriminante, y dicha búsqueda incluye las siguientes etapas:
i) adquisición de una vista del modelo de referencia;
ii) tratamiento de la vista para producir al menos un mapa de referencia que represente, al menos parcialmente, la información discriminatoria;
iii) comparación de los mapas actualizados y de referencia para determinar una distancia entre dichos mapas actualizados y de referencia y, si la distancia es mayor que un umbral, modificación de la vista, luego reanudación en la etapa ii).
Los mapas actualizados y de referencia representan la misma información discriminatoria. La información discriminatoria es una información característica que se puede extraer de una imagen («característica de la imagen»), convencionalmente mediante el procesamiento informático de esta imagen. Se elige preferiblemente del grupo constituido por una información de contorno, una información de color, una información de densidad, una información de distancia, una información de brillo, una información de saturación, una información sobre los reflejos y combinaciones de estas informaciones.
Un experto en la técnica sabe cómo procesar una imagen para hacer aparecer la información discriminatoria y, por lo tanto, crear el mapa correspondiente.
Por ejemplo, la figura 4b es un mapa actualizado relativo al contorno de los dientes obtenido a partir de la imagen actualizada de la figura 4a. La figura 3b es un mapa de referencia relativo al contorno de los dientes obtenido a partir de la vista de la figura 3a.
La modificación de la vista se guía preferiblemente por reglas heurísticas, por ejemplo favoreciendo las modificaciones que, según un análisis de las distancias anteriores, aparecen como las más favorables para reducirla.
La etapa iii) da como resultado una imagen de referencia sustancialmente superponible a la imagen actualizada.
La obtención de la máxima concordancia entre la imagen de referencia y la imagen actualizada también puede resultar de la superposición de referencias identificadas en estas dos imágenes, por ejemplo, la superposición de referencias fijas como el extremo de un diente o un punto de contacto entre dos dientes.
La escena dental virtual incluye preferiblemente, o incluso está constituida por la imagen de referencia. La imagen de referencia es un ejemplo particular de una escena dental virtual.
En la figura 8, los elementos de la escena dental virtual se muestran en líneas discontinuas.
En un modo de realización preferido, una escena dental virtual incluye una representación, preferiblemente realista, de uno o varios elementos de la escena dental real correspondiente. En particular, preferiblemente, incluye una representación de la arcada, pero también opcionalmente, por ejemplo, una representación de un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada o que el operador manipula delante de la arcada, o una herramienta que el operador manipula delante de la arcada.
Como se representa en la figura 8, la escena dental virtual puede por ejemplo representar los contornos 26 de los dientes y su proyección sobre los dientes puede facilitar la detección de desplazamientos o deformaciones de los dientes.
La escena dental virtual también puede incluir la representación de uno o más elementos físicos de la escena dental real no modelados por el modelo de referencia, por ejemplo una herramienta 28 manipulada por el operador. Para identificar dichos elementos físicos, se analiza la imagen actualizada, por ejemplo, mediante algoritmos de inteligencia artificial.
La escena dental virtual también puede incluir la representación de uno o más elementos físicos que no están en la escena dental real, por ejemplo, una herramienta o un aparato de ortodoncia o un artículo decorativo 32, por ejemplo, colocado en la escena dental virtual de manera que parezca, en la escena dental real, en una ubicación («ubicación objetivo») donde la herramienta o el aparato de ortodoncia o el artículo decorativo, respectivamente, debería ser dispuesto por el profesional de odontología o por el paciente.
La representación de un elemento físico puede ser realista, por ejemplo constituida por los contornos del elemento físico considerado, o simbólica. Por ejemplo, la broca de un taladro se puede simbolizar con una flecha.
La representación de los elementos físicos de la escena dental virtual puede ser bidimensional y/o tridimensional. La presentación de la escena dental virtual puede ser en particular un holograma.
La escena dental virtual también puede incluir, como complemento o alternativamente a la representación de elementos físicos, por ejemplo de la imagen de referencia, uno o varios indicadores 34.
Un indicador es un elemento de una escena dental virtual que ni siquiera representa simbólicamente un elemento físico de la escena dental real.
Un indicador puede ser, en particular, un texto o un símbolo (un punto, una línea, una flecha, un fondo de un solo color, etc.), por ejemplo, un símbolo que ilustre las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, o que proporcione informaciones relativas a un acto efectuado por el operador, por ejemplo, indicándole una dirección para una herramienta que manipula.
En un modo de realización, el indicador apunta a un emplazamiento en el que el operador debe tener especial cuidado, por ejemplo un cepillado. El indicador puede ser una imagen, preferentemente lúdica, por ejemplo un dibujo de un monstruo o de un microbio, sobre el que el operador debe aplicar una herramienta, por ejemplo un cepillo de dientes. Tal indicador mejora el aprendizaje del cepillado de los dientes, por ejemplo.
En la Figura 8, el indicador 34 apunta hacia una región dental que ha sido erosionada.
La naturaleza de un indicador se puede determinar en función de la imagen de referencia. Los indicadores pueden estar asociados en particular con el modelo de referencia o con una región del modelo de referencia. Se almacenan, por ejemplo, en una base de datos en la memoria 24 de la unidad de procesamiento.
Por ejemplo, se pueden asociar informaciones complementarias a diferentes regiones del modelo de referencia, por ejemplo, para indicar caries, zonas frágiles o zonas de pegado para un aparato de ortodoncia. También se puede asociar informaciones complementarias al modelo de referencia en su conjunto, por ejemplo para especificar las circunstancias de su realización o informaciones sobre el paciente o sobre el aparato de ortodoncia eventualmente representado. Los indicadores permiten presentar estas informaciones adicionales.
La naturaleza de un indicador se puede determinar en función de las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia.
Por ejemplo, se pueden añadir indicadores para poner en evidencia una deformación o un desplazamiento de un diente, o un desprendimiento de un aparato de ortodoncia.
La naturaleza y/o la ubicación y/o la apariencia de un indicador pueden determinarse según el contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido. Por ejemplo, aparecerá con una apariencia dependiendo de la distancia a un diente particular o dependiendo del riesgo para el paciente.
El contexto se define por las condiciones bajo las cuales se utiliza el procedimiento.
Por ejemplo, el operador puede tener como objetivo verificar el posicionamiento del aparato de ortodoncia que lleva el paciente. Los indicadores que no están relacionados con esta verificación, por ejemplo, la indicación de las zonas de caries, entonces no son necesarios.
En un modo de realización, antes de la etapa d), el operador toma informaciones complementarias en la base de datos, en función de la utilización prevista del procedimiento. Por ejemplo, precisa una ubicación para unir un elemento decorativo o para fresar un diente. Los indicadores correspondientes se pueden añadir ventajosamente a la escena dental virtual.
Por ejemplo, una flecha puede apuntar hacia una zona de un diente para indicar al operador el lugar donde debe fijar un aparato de ortodoncia o un artículo decorativo, o sobre el que debe actuar, por ejemplo mediante una herramienta tal como una fresa.
Un indicador también puede representar, de manera realista o no, una parte no visible de un elemento físico de la escena dental real (y que, al no ser visible para el operador, por lo tanto no pertenece a la escena dental real), por ejemplo una raíz de un diente, un hueso o un nervio dental.
Los elementos que constituyen la escena dental virtual se posicionan en esta escena en función de los elementos de la escena dental real, y por tanto en este caso, en función de la imagen de referencia. En particular, las representaciones de elementos físicos reales se posicionan preferiblemente en la escena dental virtual de manera que en la etapa e), se superponen, de manera precisa, con estos elementos físicos reales o con sus representaciones sobre la imagen actualizada.
Del mismo modo, un indicador que proporciona información específica de un elemento físico, por ejemplo específico de un diente, se posiciona preferiblemente de modo que en la etapa e) aparece en las inmediaciones o superpuesto a este elemento físico, por ejemplo a este diente.
Los indicadores pueden disponerse para ser mostrados, en la siguiente etapa, en los lugares donde se han identificado diferencias entre la imagen de referencia y la imagen actualizada. Por ejemplo, se puede mostrar una marca roja en las ubicaciones donde un aparato de ortodoncia se ha despegado de los dientes.
En un modo de realización, el contexto evoluciona y la naturaleza y/o la ubicación, en la escena dental virtual, de los indicadores se adaptan en consecuencia. En particular, la naturaleza y/o la ubicación de los indicadores se puede determinar en función de la naturaleza y/o la ubicación de los indicadores mostrados en escenas dentales virtuales anteriores, es decir determinadas durante los ciclos c)-e) (o A) a C)) anteriores, y/o en función del intervalo de tiempo con dichas escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función de diferencias entre las imágenes actualizadas de los ciclos c)-e) (o A) a C)) sucesivos.
Por ejemplo, el procedimiento puede utilizarse para guiar una acción del operador con una herramienta, por ejemplo, una perforación por medio de una broca. Un elemento de la escena dental virtual puede ser una flecha que indique la orientación de la broca y la posición de su extremo libre. La base de datos puede contener un protocolo que fije, por ejemplo, el punto de penetración en el diente, la trayectoria y la velocidad óptima de avance de la broca. En cada ciclo de las etapas c) a e) (o A) a C)), se determina entonces la ubicación del elemento en la escena dental virtual en función de su ubicación en las escenas dentales virtuales previamente determinadas y, preferiblemente, en función del intervalo de tiempo entre dicha escena dental virtual y dichas escenas dentales virtuales anteriores.
De nuevo preferiblemente, la herramienta, por ejemplo la broca, que aparece en las sucesivas imágenes actualizadas, se identifica en estas imágenes y la ubicación del elemento en la escena dental virtual se adapta para tener en cuenta la posición real de la herramienta. Ventajosamente, la representación del indicador en la escena dental virtual puede por tanto evolucionar en función de la posición real de la herramienta. En particular, puede así adaptarse a la velocidad real de avance o a la trayectoria real de la herramienta.
En un modo de realización, la apariencia de un elemento de la escena dental virtual evoluciona según el contexto.
Por ejemplo, se identifica un elemento de la escena dental virtual que no cumple un criterio de evaluación, por ejemplo porque rebasa un umbral de riesgo, luego se atrae la atención sobre este elemento en la escena dental virtual. Por ejemplo, se puede cambiar el color del elemento si el análisis del contexto muestra que la situación resulta peligrosa, por ejemplo porque la herramienta no sigue la trayectoria deseada o porque el aparato de ortodoncia conduciría a una corrección excesiva del posicionamiento de los dientes.
En un modo de realización, la escena dental virtual no incluye la imagen de referencia. La imagen de referencia se puede utilizar para determinar la naturaleza y/o la ubicación de los elementos en la escena dental virtual. Pero no se presenta al observador en la etapa e) (o C)).
En un modo de realización, la escena dental virtual se determina en función de un instante de simulación pasado o futuro. En particular, puede incluir una representación, preferentemente realista, de uno o varios elementos de la correspondiente escena dental real en una configuración pasada o futura.
En un modo de realización, incluye una representación de la arcada y/o una representación de un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada tal como se ha medido o simulado en un instante de simulación pasado.
En un modo de realización, incluye una representación de la arcada y/o una representación de un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada tal como se ha previsto para un instante de simulación futuro.
La simulación en un instante de simulación pasado o futuro puede ser realizada por cualquier software de simulación o por un operador, por ejemplo por un profesional de odontología.
La escena dental virtual puede, por ejemplo, representar los contornos de los dientes, el posicionamiento de un aparato de ortodoncia o el color de los dientes en el instante de la simulación. La presentación de la escena dental virtual sobre la escena dental real, preferiblemente en transparencia sobre la escena dental real, permite así detectar fácilmente la evolución entre el instante actualizado y el instante de simulación.
Cuando un indicador representa una parte no visible de un elemento físico del escenario dental real, por ejemplo una raíz de un diente, la información relativa a este indicador se incluye preferiblemente en el modelo de referencia. Por ejemplo, el modelo de referencia puede ser un modelo de la arcada dental en el que se modelan las coronas de los dientes, pero también las raíces de los dientes, por ejemplo por medio de un escáner de haz cónico. El dispositivo según la invención permite así al operador visualizar partes de la arcada dental del paciente que no son visibles en la escena dental real. Ventajosamente, estas partes no visibles se representan en su posición relativa real con respecto a los elementos físicos de la escena dental real. Por ejemplo, el operador ve las raíces y los nervios de los dientes que observa en la boca del paciente. De este modo, puede evitar la interacción con una herramienta que manipula o adaptar un aparato de ortodoncia para limitar el riesgo de colisión entre las raíces de los dientes adyacentes y, por lo tanto, limitar el riesgo de resorción radicular. Por ejemplo, durante una inyección mediante jeringa, el operador puede introducir la aguja con precisión, hasta alcanzar una raíz dental, sin tocar un nervio dental. Los dolores que siente el paciente son limitados.
En la etapa e), se presenta la escena dental virtual, en función de la imagen de referencia, en superposición sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada.
La escena dental virtual se muestra en una pantalla.
Cuando la pantalla es transparente, en particular en el modo de realización en el que está integrada en unas gafas, el operador puede así observar la escena dental virtual en la pantalla y la escena dental real a través de la pantalla, en transparencia detrás de la escena dental virtual.
Cuando la pantalla es opaca, en particular en la realización en la que la pantalla es la pantalla de un teléfono móvil, de un ordenador portátil, de un casco de realidad virtual o de una tableta, el operador puede así observar simultáneamente en la pantalla la imagen actualizada y la escena dental virtual.
La escena dental virtual puede ser suficientemente transparente como para dejar aparecer la escena dental real o la imagen actualizada debajo de ella.
Alternativamente, la escena dental virtual puede ser opaca, para no dejar aparecer la escena dental real o la imagen actualizada que se extiende detrás o debajo de ella. La opacidad de la escena dental virtual es particularmente ventajosa para simular una situación dental pasada o futura, por ejemplo para visualizar el blanqueamiento de los dientes bajo el efecto de un tratamiento para este fin, o el desplazamiento de un diente, por ejemplo bajo el efecto de tratamiento de ortodoncia o en ausencia de tratamiento de ortodoncia, por ejemplo para visualizar una descarnadura de un diente. Cuando la escena dental virtual se presenta sobre la imagen actualizada, se puede añadir por encima de la imagen actualizada o, de manera equivalente, la imagen actualizada se puede reemplazar por una imagen reprocesada por ordenador para que aparezca la escena dental virtual.
Por «presentación de la escena dental virtual en superposición sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada», es necesario incluir cualquier presentación que haga aparecer la escena dental virtual sobre la representación de la escena dental real, comprendida la presentación de una imagen reprocesada.
Cuando la pantalla es el cristal de un espejo, el operador puede observar simultáneamente en la pantalla su reflejo y la escena dental virtual, superpuesta a su reflejo. En particular, el paciente puede visualizar el efecto de un tratamiento dental, terapéutico o no.
La escena dental virtual se presenta en función de la imagen de referencia y, por tanto, indirectamente, en función de la imagen actualizada. En particular, está posicionada, o «encuadrada», en relación con la escena dental real en función de la imagen de referencia.
La escena dental virtual se presenta superpuesta, o «en coincidencia», con la escena dental real o con su representación sobre la imagen actualizada, lo que facilita la comparación. En otras palabras, los elementos de la escena dental virtual que corresponden a elementos de la escena dental real se superponen de manera sustancialmente exacta a estos últimos 0 a las representaciones de estos últimos. En particular, cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia, las diferencias entre la escena dental real o su representación por una parte y la escena dental virtual por otra parte aparecen claramente para el operador. Los indicadores también le proporcionan informaciones que facilitan el análisis de la situación.
Preferiblemente, para presentar la escena dental virtual en coincidencia sobre la escena dental real o sobre su representación en la imagen actualizada, se identifican marcas características sobre la imagen actualizada, cuya posición con respecto a la escena dental virtual es conocida. Por ejemplo, se identifican extremidades de diente o formas características de dientes representados a la vez en la imagen actualizada y en la escena dental virtual. La imagen de referencia a partir de la cual se ha determinado la escena dental virtual puede utilizarse en particular para identificar la posición de las marcas características en la escena virtual. En la etapa e) (o C)), las representaciones de estas marcas características se superponen entonces sobre la imagen actualizada y en la escena dental virtual, lo que permite posicionar con precisión la escena dental virtual con respecto a las marcas características representadas en la imagen actualizada.
Preferiblemente, el procedimiento luego se reanuda en la etapa c) (o A)) menos de 3 segundos, preferiblemente menos de 1 s, menos de 0,5 s, menos de 0,2 s, preferiblemente menos de 0,1 s después de la etapa e) (o C )). Preferiblemente, el ciclo de las etapas c) a e) (o A) a C)) es efectuado en tiempo real, sin interrupción.
Ejemplos de aplicaciones
Asistencia en tiempo real durante una intervención sobre los dientes
En particular, cuando el aparato de adquisición de imágenes tiene la forma de gafas, la invención puede ser utilizada durante una intervención sobre los dientes, por el profesional de odontología que lleva las gafas.
En un modo de realización, el procedimiento se utiliza en el marco de una operación de abrasión de un diente, o «retirada del revestimiento» o fresado. Preferiblemente, la escena dental virtual representa el diente en su forma final, después de la abrasión o del fresado a efectuar. Preferiblemente, el profesional de odontología percibe el contorno del diente en su forma final en superposición precisa, es decir, en coincidencia, sobre el diente real. Esta información le permite mecanizar el diente con perfecta precisión.
En un modo de realización, el procedimiento se utiliza para fijar un soporte dental, (o "bracket"), en un diente. Preferentemente, la escena dental virtual representa el soporte en su posición final, tras su fijación al diente. Preferiblemente, el profesional de odontología ve el contorno virtual del soporte en su posición final con respecto al diente real. Esta información le permite colocar el soporte real en superposición exacta con el soporte de la escena dental virtual, y por lo tanto posicionarlo sobre el diente real con perfecta precisión.
El procedimiento también se puede utilizar para unir un artículo decorativo a los dientes.
Durante la intervención, la invención permite al operador, en particular a un profesional de odontología, acceder a informaciones pertinentes. Estas informaciones se le presentan, preferiblemente en tiempo real, en superposición con la escena dental real que observa directamente o sobre la imagen actualizada. La invención permite así aumentar considerablemente la calidad del análisis de la situación y, si es necesario, adaptar una intervención en consecuencia.
Mejora del cumplimiento y utilización con fines pedagógicos
En un modo de realización, el procedimiento se utiliza para lograr una mejor aceptación del tratamiento por parte del paciente. En particular, se puede utilizar para simular, de forma realista, un tratamiento dental. Preferiblemente, el aparato de adquisición de imágenes es entonces un teléfono móvil, un ordenador portátil, una tableta o un espejo.
Con un teléfono móvil, un ordenador portátil o una tableta, el paciente filma las arcadas dentales, como si se hiciera un “selfie”. Con un espejo, el paciente es preferiblemente filmado a través de la superficie del espejo, lo que permite que la imagen actualizada represente fielmente el reflejo R observado por el paciente.
En superposición con las imágenes actualizadas que se suceden en la pantalla del teléfono, ordenador o tableta, o en superposición con su reflejo en el espejo, el paciente percibe escenas dentales virtuales correspondientes, que representan una etapa del tratamiento dental en un instante de simulación. Por ejemplo, el instante de simulación puede ser el instante que marca el inicio del tratamiento y la escena dental virtual puede representar un aparato de ortodoncia que el paciente considera llevar. El paciente puede entonces visualizar su cara después de que el aparato de ortodoncia se haya colocado en su boca. Girando la cabeza o moviendo el teléfono móvil, el ordenador portátil o la tableta, o moviéndose frente al espejo, puede cambiar fácilmente la dirección de observación, adaptando la escena dental virtual en tiempo real.
Preferiblemente, el paciente puede modificar el instante de la simulación mediante la interacción con la pantalla, por ejemplo, desplazando un cursor virtual. La escena dental virtual se adapta en consecuencia, en particular para tener en cuenta el efecto del tratamiento. Actuando sobre el cursor, el paciente puede por tanto simular el desarrollo del tratamiento, es decir, visualizar, por ejemplo, cómo se desplazarán los dientes y/o cambiarán de color, en particular en el caso de un tratamiento de blanqueamiento dental o si los dientes se someten a un agente colorante, por ejemplo, si el paciente fuma o bebe grandes cantidades de té o café. El desplazamiento del cursor le permite así simular una aceleración del tiempo.
Esta simulación facilita la toma de decisiones por parte del paciente y constituye ventajosamente un incentivo para seguir el tratamiento.
En un modo de realización, el paciente puede modificar el valor de otros parámetros de la simulación. Por ejemplo, puede modificar los valores de los parámetros del tratamiento.
Por ejemplo, puede simular
- el efecto de uno o varios aparatos de ortodoncia, en particular para elegir el que mejor le convenga;
- el efecto de una interrupción, temporal o definitiva, de un tratamiento en curso;
- el efecto del respeto más o menos estricto de las instrucciones recibidas, en particular para visualizar el efecto de una modificación en la frecuencia y/o de la duración y/o de la técnica de cepillado de los dientes, o el efecto de un retraso en un cambio de férula de ortodoncia y/o de un retraso para pedir una cita con el profesional de odontología.
Puede así simular el efecto del mal cumplimiento de la prescripción médica, lo que es factor de mejora del cumplimiento.
En un modo de realización, la escena dental virtual muestra advertencias, preferiblemente en forma de mensaje o de una puesta en evidencia de un elemento de la escena dental virtual, por ejemplo, mostrando en rojo una zona que debe ser cepillada más cuidadosamente.
En general, la invención puede utilizarse para evaluar la situación dental del paciente, en particular para controlar el desarrollo de un tratamiento dental y/o, fuera del contexto de un tratamiento dental, para controlar una evolución del color y/o de la forma y/o de la disposición de los dientes o de las encías.
Análisis de una situación dental evolutiva
En un modo de realización, el procedimiento se utiliza para visualizar la abrasión que sufre un diente, por ejemplo debido al bruxismo. Preferiblemente, la escena dental virtual representa el diente en su forma anterior, antes de la abrasión. Preferiblemente, el operador, normalmente el paciente o el profesional de odontología, percibe el contorno del diente en su forma anterior en superposición sobre el diente real o sobre su representación sobre la imagen actualizada. Esta información le permite visualizar de forma inmediata y precisa el alcance de este desgaste, en particular cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia.
En un modo de realización, el procedimiento se utiliza para visualizar una deformación de la encía y, en particular, una recesión de la encía. Preferiblemente, la escena dental virtual representa la encía en su forma inicial, antes de su deformación. Así, el operador, generalmente el paciente o el odontólogo, percibe el contorno de la encía en su forma inicial en superposición sobre la encía real o sobre su representación. Esta información le permite visualizar esta deformación de forma inmediata y precisa, en particular cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia.
Por supuesto, la invención no se limita a las realizaciones descritas y representadas anteriormente.
En particular, el paciente no está limitado a un ser humano. Un dispositivo según la invención se puede utilizar para otro animal.
La invención no se limita a un dispositivo que implementa un procedimiento que incluye las etapas a) a e). En particular, la búsqueda de una imagen de referencia no es indispensable para la implementación de la invención. Si no se dispone de una imagen de referencia, los elementos que constituyen la escena dental virtual se pueden posicionar sobre la escena dental real o su representación, en función de la imagen actualizada.
Una escena dental virtual puede determinarse en función de varias imágenes de referencia obtenidas a partir de varias imágenes actualizadas respectivas adquiridas simultáneamente o en diferentes instantes actualizados, por ejemplo sucesivos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para la implementación de un procedimiento de análisis de una situación dental real de un paciente, con fines de simulación, incluyendo el procedimiento una serie de ciclos de etapas A) a C), un ciclo de etapas A) a C) que incluye las siguientes etapas sucesivas:
A) en un instante actualizado, adquisición de una imagen actualizada que representa una escena dental real tal como la observa un operador;
B) determinación de una escena dental virtual en función de la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, incluyendo la escena dental virtual una representación de la arcada del paciente y/o una representación de un aparato de ortodoncia llevado por los dientes de la arcada tal como se ha previsto para un instante de simulación futuro, siendo el instante de simulación posterior al instante actualizado en más de 1 día; C) presentación, en una pantalla, de la escena dental virtual en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, o
presentación de la imagen actualizada en una pantalla y presentación de la escena dental virtual en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en la pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación;
una etapa A) que se repite menos de 5 segundos después de la etapa C),
incluyendo el dispositivo:
- una cámara (16) configurada para implementar la etapa A);
- una unidad (12) de procesamiento configurada para implementar la etapa B);
- una pantalla (18) para implementar la etapa C);
estando configuradas la cámara (16), la unidad (12) de procesamiento y la pantalla (18) para comunicarse entre sí para implementar dichas etapas.
2. Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que la pantalla (18)
- es una pantalla táctil y el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de simulación es modificable por interacción con la pantalla, de preferencia por deslizamiento de un dedo sobre dicha pantalla, y/o
- incluye un campo para introducir el instante de simulación.
3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, entre dos ciclos de etapas A) a C), se modifica el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante de simulación.
4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cámara y/o la pantalla están integradas en un teléfono móvil, un ordenador portátil, un casco de realidad virtual, una tableta, una cámara de fotos o un espejo (17), constituyendo el cristal (19) del espejo, de preferencia de un solo sentido, dicha pantalla, o en el que la pantalla y la cámara son independientes entre sí, es decir, no son rígidamente solidarias una de la otra.
5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa B), para el instante de simulación, un color y/o una forma y/o una dimensión y/o una posición de una parte visible o invisible de la boca, preferiblemente de una mandíbula, de una corona dental y/o de una raíz dental y/o de la encía del paciente, se determinan, y la escena dental virtual se determina para que reproduzca dicho color y/o forma y/o posición.
6. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en la etapa B), se identifica un elemento de la escena dental virtual que no cumple un criterio de evaluación, y se pone en evidencia dicho elemento en la escena dental virtual y/o se añade a la escena dental virtual un mensaje relativo a dicho elemento, preferiblemente una consigna a seguir por el paciente.
7. Dispositivo según la reivindicación inmediatamente anterior, en el que el criterio de evaluación se refiere al estado de salud del paciente y/o al posicionamiento de un aparato de ortodoncia que lleva el paciente y/o al estado de un aparato de ortodoncia que lleva el paciente y/o al coste para un tratamiento dental.
8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa B), la escena dental virtual se determina en función de un valor de al menos un parámetro de tratamiento modificable por un operador.
9. Dispositivo según la reivindicación inmediatamente anterior, en el que el parámetro de tratamiento se refiere a si el paciente lleva un aparato de ortodoncia y/o a si el paciente cumple con una consigna de tratamiento.
10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la implementación de las siguientes etapas sucesivas:
a) en un instante de referencia, generación de un modelo de referencia que modela digitalmente al menos una arcada del paciente;
b) modificación del modelo de referencia;
c) en el instante actualizado, adquisición de dicha imagen actualizada, según la etapa A);
d) búsqueda, mediante la observación del modelo de referencia modificado, de una imagen de referencia que presente una concordancia máxima con la imagen actualizada, determinando luego, en función de la imagen de referencia, la escena dental virtual, según la etapa B);
e) presentación de la escena dental virtual según la etapa C), incluyendo el dispositivo medios para generar y modificar un modelo de referencia según las etapas a) y b), incluyendo estos medios preferiblemente un escáner y un ordenador, estando configurada la cámara para implementar la etapa c), la unidad de procesamiento para implementar la etapa d) y la pantalla para implementar la etapa e).
11. Dispositivo según la reivindicación inmediatamente anterior, estando configurada la unidad de procesamiento para - buscar, para cada imagen actualizada recibida de la cámara, mediante la observación del modelo de referencia modificado, una imagen de referencia que presente una concordancia máxima con dicha imagen actualizada;
- determinar, en función de la imagen de referencia, una escena dental virtual; y
- transmitir dicha escena dental virtual a los medios de presentación,
estando configurada la pantalla para hacer aparecer la escena dental virtual en superposición sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada.
12. Dispositivo según una cualquiera de las dos reivindicaciones inmediatamente anteriores, en el que, en la etapa a), el modelo de referencia se genera escaneando una arcada del paciente o un modelo físico de dicha arcada, o bien eligiendo un modelo genérico de arcada de una base de modelos genéricos, luego deformando dicho modelo genérico en función de las medidas u observaciones hechas por el paciente.
13. Dispositivo según una cualquiera de las tres reivindicaciones inmediatamente anteriores, en el que en la etapa b) se modifica el modelo de referencia para simular el efecto del transcurso del tiempo entre el instante de referencia y el instante de simulación.
14. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la simulación se obtiene mediante un ordenador, o mediante un algoritmo de inteligencia artificial.
15. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, configurado para simular:
- el efecto de uno o varios aparatos de ortodoncia;
- el efecto de la interrupción temporal o definitiva de un tratamiento terapéutico o no, en curso;
- el efecto de un futuro tratamiento, terapéutico o no, preferiblemente para modificar el color o la posición de los dientes; - el efecto de una modificación de la frecuencia y/o de la duración y/o de la técnica de cepillado de los dientes, o el efecto de un retraso en el cambio de una férula de ortodoncia;
- el efecto de un tratamiento de blanqueamiento en los dientes o el efecto del cigarrillo.
ES18305627T 2018-05-22 2018-05-22 Dispositivo de análisis de una situación dental Active ES2933803T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18305627.4A EP3572029B1 (fr) 2018-05-22 2018-05-22 Dispositif d'analyse d'une situation dentaire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2933803T3 true ES2933803T3 (es) 2023-02-14

Family

ID=62386326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18305627T Active ES2933803T3 (es) 2018-05-22 2018-05-22 Dispositivo de análisis de una situación dental

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210186658A1 (es)
EP (2) EP3572029B1 (es)
CN (2) CN112469358B (es)
BR (1) BR112020023692A2 (es)
ES (1) ES2933803T3 (es)
WO (1) WO2019224055A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11308618B2 (en) 2019-04-14 2022-04-19 Holovisions LLC Healthy-Selfie(TM): a portable phone-moving device for telemedicine imaging using a mobile phone
AU2021227914A1 (en) 2020-02-26 2022-09-22 Get-Grin Inc. Systems and methods for remote dental monitoring
USD962437S1 (en) 2020-05-14 2022-08-30 Get-Grin Inc. Dental scope
CN115068140A (zh) * 2022-06-17 2022-09-20 先临三维科技股份有限公司 牙齿模型的获取方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7156655B2 (en) * 2001-04-13 2007-01-02 Orametrix, Inc. Method and system for comprehensive evaluation of orthodontic treatment using unified workstation
US10166091B2 (en) * 2014-02-21 2019-01-01 Trispera Dental Inc. Augmented reality dental design method and system
FR3027711B1 (fr) 2014-10-27 2018-06-15 Dental Monitoring Procede de controle de la dentition
US10074178B2 (en) * 2015-01-30 2018-09-11 Dental Imaging Technologies Corporation Intra-oral image acquisition alignment
FR3032282B1 (fr) * 2015-02-03 2018-09-14 Francois Duret Dispositif de visualisation de l'interieur d'une bouche
FR3050374A1 (fr) * 2016-04-22 2017-10-27 H43 Dev Procede de prediction d'une situation dentaire
EP3503837B1 (en) * 2016-08-24 2023-06-07 Align Technology, Inc. Method to visualize and manufacture aligner by modifying tooth position
US10660728B2 (en) * 2016-10-20 2020-05-26 Baliram Maraj Systems and methods for dental treatment utilizing mixed reality and deep learning
US10467815B2 (en) * 2016-12-16 2019-11-05 Align Technology, Inc. Augmented reality planning and viewing of dental treatment outcomes

Also Published As

Publication number Publication date
US20210186658A1 (en) 2021-06-24
CN116370131A (zh) 2023-07-04
EP3572029A1 (fr) 2019-11-27
EP3796865A1 (fr) 2021-03-31
CN112469358B (zh) 2023-04-21
CN112469358A (zh) 2021-03-09
EP3572029B1 (fr) 2022-09-21
WO2019224055A1 (fr) 2019-11-28
BR112020023692A2 (pt) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8253778B2 (en) Three-dimensional digital magnifier operation supporting system
US10912634B2 (en) Augmented reality dental design method and system
US10888399B2 (en) Augmented reality enhancements for dental practitioners
ES2933803T3 (es) Dispositivo de análisis de una situación dental
ES2717447T3 (es) Creación asistida por ordenador de una preparación de diente habitual usando análisis facial
US11666417B2 (en) Method for analysing a dental situation
US20170312064A1 (en) Method and system for modeling the mandibular kinematics of a patient
JP2013531531A5 (es)
RU2508068C1 (ru) Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта
ES2877219T3 (es) Disposición de imágenes en 2D