FR2882248A1 - Porcede et systeme pour aider au guidage d'un outil a usage medical - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne les systèmes pour aider au guidage d'un outil 3 apte à être manipulé par un praticien 1 par rapport à une partie 2 du corps humain.Le système selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comporte des moyens 10 pour réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant la partie 2 du corps humain et un premier référentiel R1 lié à cette partie, des moyens 10 pour réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant l'outil 3 et un deuxième référentiel R2 lié à l'outil, la deuxième image étant réalisée par rapport au premier référentiel R1, des moyens 20 pour réaliser une troisième image constituée par une superposition des première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel R1 contenues respectivement dans les première et deuxième images soient sensiblement confondues, et des moyens 30 pour projeter cette troisième image dans le champ de vision 4 d'un oeil du praticien 1 pendant qu'il est apte à manipuler l'outil 3.Application, notamment, pour aider les dentistes à la réalisation d'un implant dentaire dans une mâchoire ou les chirurgiens pour l'implantation d'une prothèse.
Description
PROCEDE ET SYSTEME POUR AIDER AU GUIDAGE
D'UN OUTIL A USAGE MEDICAL La présente invention concerne les procédés et les systèmes d'aide au guidage d'un outil apte à être manipulé par un praticien ou analogue par rapport à une partie de corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, qui trouvent une application particulièrement avantageuse, notamment mais non exclusivement, pour la réalisation d'un implant dentaire dans une mâchoire.
Certains Praticiens sont parfois amenés à procéder à des interventions de type chirurgical ou analogue, par exemple pour la mise en place d'implants. Tel est le cas par exemple de l'implantation de prothèses ou analogues dans les domaines orthopédique, de l'oto-rhino-laryngologie (ORL), dentaire, etc..
A cette fin, le Praticien est, presque à chaque fois, obligé de réaliser des percées dans des parties osseuses pour y placer les tiges des implants. On conçoit facilement que la réalisation de telles percées dans des parties osseuses, par exemple des vertèbres ou des mâchoires, est relativement délicate car il est absolument nécessaire que la mèche de l'outil de perforation ne touche pas des éléments sensibles comme la moelle épinière pour les vertèbres, le nerf ophtalmique dans le crâne ou un nerf dentaire pour une mâchoire.
Pour effectuer ces opérations délicates, on fait généralement confiance à l'expérience du Praticien, mais cette expérience ne peut pas résoudre à elle seule certains problèmes.
Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de mettre en oeuvre un procédé et de réaliser un système pour aider au guidage d'un outil apte à être manipulé par un Praticien du type chirurgien ou dentiste, ou analogue, par rapport à une partie du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé d'aide au guidage d'un outil apte à être manipulé par un Praticien ou analogue par rapport à une partie du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, caractérisé par le fait qu'il consiste: É à réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant ladite partie du corps humain et un premier référentiel lié à cette partie de corps humain, É à réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant ledit outil et un deuxième référentiel lié au dit outil, ladite deuxième image étant réalisée par rapport au dit premier référentiel, É à réaliser une troisième image constituée par une superposition des deux dites première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel contenues respectivement dans les deux première et deuxième images soient sensiblement confondues, et É à projeter cette troisième image dans le champ de vision d'un oeil du praticien pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil.
La présente invention a aussi pour objet un système pour aider au guidage d'un outil apte à être manipulé par un Praticien ou analogue, par rapport à une partie du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, caractérisé par le fait qu'il comporte: É des moyens pour réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant ladite partie de corps humain et un premier référentiel lié à cette partie de corps humain, É des moyens pour réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant ledit outil et un deuxième référentiel lié au dit outil, ladite deuxième image étant réalisée par rapport au dit premier référentiel, É des moyens pour réaliser une troisième image constituée par une superposition des deux dites première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel contenues respectivement dans les première et deuxième images soient sensiblement confondues, et É des moyens pour projeter cette troisième image dans le champ de vision d'un oeil du Praticien pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels: La figure 1 représente le schéma bloc de principe d'un mode de réalisation du système selon l'invention, dans une application au domaine dentaire, et Les figures 2 à 4 représentent respectivement trois modes de réalisations industriels possibles de trois des éléments représentés schématiquement sur la figure 1.
II est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure.
Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un seul mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention.
II est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments.
Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = E(p, z, s, ...)], ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou 'r, et/ou p, ...], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple 1(s, i, p), et/ou E( s, i), et/ou 1('r, p), et/ou E( s, p)].
Le procédé et le système selon l'invention sont décrits ci-après à l'aide d'un exemple de mise en oeuvre qui est celui de la pose d'un implant dentaire par un Praticien dentiste. Mais, bien entendu, comme précisé au préambule de la présente description, l'invention peut aussi être mise en oeuvre dans beaucoup d'autres domaines médicaux comme, par exemple, le domaine orthopédique et ORL.
La mise en oeuvre du procédé permet d'aider au guidage d'un outil 3, par exemple une fraiseuse ou analogue, apte à être manipulé par un Praticien du type dentiste 1 par rapport à une partie du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, c'est-à-dire dans l'exemple donné ci- dessus une partie de mâchoire 2 avec les dents correspondantes.
Le procédé selon l'invention consiste tout d'abord à réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant: la partie du corps humain, en l'occurrence la mâchoire 2, et un premier référentiel RI lié à la mâchoire 2, puis à réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant l'outil 3, par exemple une fraiseuse ou analogue, et un deuxième référentiel R2 lié à cet outil, cette deuxième image étant réalisée par rapport au premier référentiel RI, puis à réaliser une troisième image constituée par une superposition des deux première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel RI contenues respectivement dans ces première et deuxième images soient sensiblement confondues, sinon avantageusement totalement confondues avec le plus de précision possible, et enfin à projeter cette troisième image dans le champ de vision 4 d'un oeil du Praticien, en l'occurrence du dentiste 1, pendant qu'il est apte à manipuler l'outil 3.
De cette façon, le dentiste peut, à chaque instant, savoir exactement comment se situe l'outil 3 par rapport à la partie de mâchoire 2 du patient, d'une part par la perception de la troisième image et d'autre part par la perception directe du champ de sa vision quand il comprend la partie de mâchoire.
Cependant, dans une mise en oeuvre particulièrement avantageuse du procédé, pour la réalisation de la première image, il est réalisé une quatrième image du premier ensemble par stéréovision 11, puis une cinquième image en trois dimensions du même premier ensemble défini cidessus, à savoir l'ensemble comportant la partie de mâchoire 2 et le premier référentiel RI, par au moins l'une des techniques suivantes: radiographie 13 par rayons X, analyse par points 14 par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os, balayage tomographique 15 par rayons X, et ensuite la superposition de ces quatrième et cinquième images afin de réaliser une image qui est la première image définie ci-dessus.
Quand la cinquième image doit être obtenue par radiographie 13 par rayons X, il est avantageux de réaliser au moins deux images en deux dimensions du premier ensemble et d'un troisième référentiel R3, respectivement sous deux angles différents al, a2, ce troisième référentiel étant constitué par des repères radiographiques opaques aux rayons X et accouplé à la partie de mâchoire 2 dans laquelle doit être mis en place l'implant, et à combiner ces au moins deux images en deux dimensions pour obtenir, de façon connue en elle-même, la cinquième image en trois dimensions par référencement au repère R3.
De façon avantageuse, le troisième référentiel R3 est constitué de repères sensiblement ponctuels internes à la partie de mâchoire 2, en l'occurrence des portions osseuses ou points anatomiques osseux qui sont relativement opaques aux rayons X et parfaitement liés fixement à la partie de mâchoire.
Lorsque le troisième référentiel R3 est réalisé en utilisant des points osseux de la partie de mâchoire 2 opaques aux rayons X, il est avantageux de définir le troisième référentiel par au moins deux plans sécants suivant une droite, la droite et les deux plans étant déterminés par une pluralité de ces points osseux.
De cette façon, en utilisant les images obtenues par la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, il est possible de déterminer la position du canal du nerf dentaire par rapport au premier référentiel RI, et donc par exemple d'élaborer et d'émettre sous toute forme possible un signal pour avertir le dentiste si, par mégarde, l'outil 3 qu'il manipule pour préparer l'orifice de mise en place de l'implant risque de traverser le canal et de toucher le nerf dentaire. Le Praticien a alors aussitôt la possibilité de rectifier l'orientation de l'outil pour réaliser un perçage sans danger pour le patient suivant un axe optimal. II est aussi possible d'émettre un signal pour arrêter le fonctionnement de l'outil.
Comme défini ci-dessus, pour réaliser la cinquième image, le procédé peut aussi consister à déterminer au moins trois points liés à la portion d'os au moyen d'une sonde de profondeur, et à définir une surface de référence par rapport au premier référentiel RI en fonction des, au moins, trois points liés à cette portion d'os.
Le rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être 30 réfléchi par la portion d'os utilisé pour ce processus d'analyse par points 14 peut être, par exemple, l'un des rayonnements suivants: ultrasons, lumière cohérente comme celle qui est délivrée par un générateur laser ou analogue.
Comme mentionné ci-dessus, le procédé consiste, en sa dernière étape, à superposer les première et deuxième images dans le champ de vision d'un oeil du Praticien. Le procédé consiste alors avantageusement à traiter ces deux première et deuxième images pour les transformer en images numériques et à superposer ces deux images numériques pour obtenir une image numérique finale qui est à son tour convertie en une image optique constituant la troisième image qui pourra être perçue par le dentiste 1.
Dans ce cas, la projection de la troisième image dans le champ de vision 4 d'un oeil du dentiste 1 pendant qu'il est apte à manipuler l'outil 3, consiste à focaliser cette troisième image en dehors du champ de vision 4, par exemple à une distance d'environ quarante à cinquante centimètres, et à la renvoyer par réflexion partielle, par exemple au moyen d'une lame semi transparente et semi réfléchissante dans l'oeil du dentiste 1.
En résumé, le procédé selon l'invention décrit ci-dessus. dans un exemple de sa mise en oeuvre se caractérise par les points suivants pris séparément ou en combinaison: (A). Procédé d'aide au guidage d'un outil (3) apte à être manipulé par un praticien (1) ou analogue par rapport à une partie (2) du corps humain, cette partie de corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, caractérisé par le fait qu'il consiste: É à réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble 20 comprenant la partie de corps humain (2) et un premier référentiel (RI) lié à ladite partie (2) de corps humain, É à réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant ledit outil (3) et un deuxième référentiel (R2) lié au dit outil, ladite deuxième image étant réalisée par rapport au dit premier référentiel (RI), É à réaliser une troisième image constituée par une superposition des dites première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel (RI) contenues respectivement dans les première et deuxième images soient sensiblement confondues, et É à projeter cette troisième image dans le champ de vision (4) d'un oeil du 30 praticien (1) pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil (3).
(B). Procédé selon le point (A), caractérisé par le fait que la réalisation de la première image consiste à réaliser une quatrième image du premier ensemble par stéréovision (11), puis à réaliser une cinquième image en trois dimensions du même premier ensemble par au moins l'une des techniques suivantes: radiographie par rayons X (13), analyse par points par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os (14), balayage tomographique par rayons X (15), et à superposer les quatrième et cinquième images afin de réaliser ladite première image.
(C). Procédé selon le point (B), caractérisé par le fait que la réalisation de la cinquième image par radiographie par rayons X consiste à réaliser au moins deux images en deux dimensions du premier ensemble et d'un troisième référentiel (R3), respectivement sous deux angles différents (al. a2), ledit troisième référentiel (R3) étant constitué par des repères radiographiques opaques aux rayons X et étant accouplé à ladite partie (2) du corps humain dans laquelle doit être réalisé l'implant, et à combiner lesdites au moins deux images en deux dimensions, pour obtenir ladite cinquième image en trois dimensions.
(D). Procédé selon le point (C), caractérisé par le fait qu'il consiste à réaliser le troisième référentiel (R3) en mettant en oeuvre au moins l'un des deux processus suivants: réaliser des repères sensiblement ponctuels externes à ladite partie (2) du corps humain opaques aux rayons X liés fixement à ladite partie (2) du corps humain, utiliser des portions osseuses de ladite partie (2) du corps humain opaques aux rayons X. (E). Procédé selon le point (D), caractérisé par le fait que, lorsque le troisième référentiel est réalisé en utilisant des portions osseuses de ladite partie (2) du corps humain opaques aux rayons X, il consiste à définir ledit troisième référentiel par au moins deux plans sécants suivant une droite, ladite droite et les dits deux plans étant déterminés par une pluralité de points osseux appartenant à ladite partie de partie (2) du corps humain.
(F). Procédé selon l'un des points (C) à (E), caractérisé par le fait que, lorsque ladite partie du corps humain est une partie de mâchoire, il consiste à déterminer, dans ladite cinquième image, la position du canal du nerf dentaire par rapport au premier référentiel (RI) .
(G). Procédé selon le point (B), caractérisé par le fait que la réalisation de la cinquième image par analyse par points par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os consiste à déterminer au moins trois points liés à ladite portion d'os au moyen d'une sonde de profondeur, et à définir une surface de référence par rapport au premier référentiel (RI) en fonction desdits au mois trois points liés à ladite portion d'os.
(H). Procédé selon le point (G), caractérisé par le fait que le rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os utilisé dans l'analyse par points est l'un des rayonnements suivants: ultrasons, lumière cohérente.
(I). Procédé selon l'un des points (A) à (H), caractérisé par le fait que la superposition des dites première et deuxième images dans le champ de vision du praticien consiste: É à traiter lesdites première et deuxième images et à les transformer en une image numérique finale, et É à convertir ladite image numérique finale en une image optique constituant ladite troisième image.
(J). Procédé selon le point (1), caractérisé par le fait que la projection de la troisième image dans le champ de vision (4) d'un oeil du praticien (1) pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil (3) consiste à focaliser cette dite troisième image en dehors du champ de vision (4) et à la renvoyer dans ledit champ de vision.
L'invention concerne aussi un système pour mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus, ce système étant décrit ci-après en regard des figures annexées à la présente description.
Les figures représentent, sous forme schématique, un mode de réalisation possible et très avantageux du système selon l'invention pour aider au guidage d'un outil 3, comme une fraiseuse ou analogue, apte à être manipulé par un Praticien comme un dentiste 1 ou analogue, par rapport à une partie du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, comme une partie de mâchoire 2.
Le système comporte des moyens 10 pour réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant la partie 2 du corps humain et un premier référentiel RI lié à cette partie, des moyens 10 pour réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant l'outil 3 et un deuxième référentiel R2 lié à l'outil, la deuxième image étant réalisée par rapport au premier référentiel RI, des moyens 20 pour réaliser une troisième image constituée par une superposition des deux première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel RI contenues respectivement dans les deux première et deuxième images soient sensiblement confondues, et des moyens 30 pour projeter cette troisième image dans le champ de vision 4 d'un oeil du Praticien dentiste 1 pendant qu'il esi: apte à manipuler l'outil 3.
Des modes de réalisation des moyens définis ci-dessus par leur fonction, seront décrits ci-après.
Notamment, les moyens pour réaliser la première image sont avantageusement constitués par des moyens 11 pour réaliser une quatrième image par stéréovision du premier ensemble défini ci-dessus, des moyens 12 pour réaliser une cinquième image en trois dimensions clu même premier ensemble par au moins l'une des techniques suivantes: radiographie 13 par rayons X, analyse par points 14 par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os, balayage tomographique 15 par rayons X, et des moyens 22, de type informatique, pour superposer les quatrième et cinquième images, cette superposition constituant la première image.
Selon une réalisation préférentielle, les moyens 12 pour réaliser la cinquième image en trois dimensions du premier ensemble par radiographie 13 par rayons X, comportent un troisième référentiel R3 dont un mode de réalisation est représenté sur la figure 3, qui est constitué par des repères radiographiques opaques aux rayons X, des moyens pour accoupler ce troisième référentiel à la partie de mâchoire 2, des moyens 16 pour réaliser au moins deux images en deux dimensions du premier ensemble et du troisième référentiel R3, respectivement sous deux angles différents a, , a2, et des moyens 22 pour combiner ces deux images en deux dimensions, cette combinaison constituant la cinquième image en trois dimensions.
La figure 3 représente un mode de réalisation avantageux du troisième référentiel R3. II est constitué par au moins six repères radiographiques opaques aux rayons X sensiblement ponctuels 131, 132, 133, _137 disposés les uns par rapport aux autres trois par trois pour définir deux plans sensiblement parallèles PI, P2 sur, par exemple, deux plaques superposées en matière transparente aux rayons X. Les moyens 12 pour réaliser la cinquième image par analyse par points 14 par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os, comme la partie de mâchoire 2, comportent des moyens pour déterminer au moins trois points liés à la portion d'os et des moyens pour définir, par rapport au premier référentiel RI, une surface de référence en trois dimensions en fonction des au mois trois points liés à la portion d'os.
Ces moyens pour déterminer au moins trois points liés à la portion d'os comportent avantageusement par exemple une sonde de profondeur apte à émettre des ultrasons ou même un rayonnement de lumière cohérente émise par un générateur du type laser ou analogue.
Comme mentionné auparavant, le système selon l'invention comporte un premier référentiel Ri. Ce premier référentiel RI est avantageusement constitué, comme illustré sur la figure 2 A et 2B, par au moins quatre points 141, 142, 143, 144 de luminosité contrastée par rapport à celle de leur environnement et avantageusement opaques aux rayons X, l'un 144 de ces quatre points étant situé en dehors du plan P3 défini par les trois autres points 141, 142, 143. Ces points sont par exemple des billes noires métalliques disposées respectivement aux sommets de montants fixés sur une tige support en matière plastique blanche ou analogue qui, elle- même, peut être fixée par exemple sur une dent saine de la mâchoire, au moyen d'un collier ou analogue avec vis de serrage.
Quant au deuxième référentiel R2, il est avantageusement constitué, comme illustré sur la figure 4, par une pluralité de points 151, 152, 153, .. 161, 162, 163 de luminosité contrastée par rapport à celle de leur environnement, ces points étant par exemple constitués par des billes métalliques noires montées sur des tiges de support associées à l'outil 3 de façon qu'au moins trois de ces points soient toujours visibles par le dentiste 1 et par les caméras de la stéréovision, quelle que soit la position de l'outil 3 par rapport au premier référentiel Ri.
De plus, de façon préférentielle, les points de luminosité contrastée 151, 152, 153, ...,161, 162, 163 associés à l'outil 3 sont répartis autour de l'outil 3 sensiblement de façon régulière et dans deux plans P4, P5 sensiblement parallèles entre eux et non confondus, chacun de ces deux plans P4, P5 comportant au moins trois de ces points.
Comme mentionné ci-dessus, le système comporte en outre des moyens 20 pour réaliser la troisième image. Ils sont avantageusement constitués par des moyens de traitement 122, du type ordinateur à base de microprocesseur, aptes à traiter les première et deuxième images pour les transformer en images numériques et ainsi pourvoir facilement, au moyen d'un logiciel approprié, les superposer pour donner une image numérique finale, et des moyens 123 pour convertir cette image numérique finale en une image optique constituant la troisième image définie ci-dessus apte à être perçue par le dentiste.
Dans ce cas, les moyens 30 pour projeter la troisième image dans le champ de vision 4 d'un oeil du Praticien 1 pendant qu'il est apte à manipuler l'outil 3, sont avantageusement constitués par des moyens 127 pour focaliser la troisième image en dehors du champ de vision 4 et une lame semi réfléchissante 128 pour conjuguer optiquement l'axe optique des moyens focalisateurs 127 et l'axe du champ de vision 4 de façon à renvoyer la troisième image dans l'oeil du Praticien, c'est-à-dire du dentiste 1 dans l'exemple choisi pour la présente
description.
Dans ce cas, il est avantageux que les moyens 11 pour réaliser la quatrième image par stéréovision comportent deux caméras vidéo 111, 112, un support transversal 113 et des moyens pour monter les deux caméras vidéo respectivement sensiblement aux deux extrémités du dit support de façon que leurs axes optiques soient concourants sensiblement sur la partie de mâchoire 2. Le mode de fonctionnement d'un tel dispositif de stéréovision 11 est connu en lui-même et ne sera pas plus amplement décrit ici dans l'unique souci de simplifier cette description.
L'utilisation du système selon l'invention se déduit sans aucune difficulté de 20 sa description ci-dessus et de celle du procédé donnée précédemment, et ne sera donc pas amplement développée ici.
Il sera simplement précisé que, lorsqu'il manipule l'outil 3 dans son champ de vision 4, le dentiste 1 voit à la fois: l'outil directement et, en image, toute la scène avec les parties osseuses de la partie de mâchoire, la position de l'outil et plus particulièrement de la mèche de la fraiseuse par rapport à la partie osseuse, ce qui lui serait interdit avec uniquement sa vision personnelle.
Il est par exemple possible, comme mentionné auparavant, de déterminer et visualiser la position du canal du nerf dentaire dans la partie osseuse de la mâchoire, et de générer un signal d'alarme si, par son orientation, la mèche de l'outil risque d'atteindre le canal du nerf dentaire, et même de générer un signal d'arrêt de fonctionnement de l'outil 3.
II faut en outre souligner que, le référentiel RI étant lié au patient, si ce dernier vient à bouger comme cela est possible et toujours plus ou moins réel, il est possible de recaler en continu les première et deuxième images pour que l'information donnée visuellement dans le champ de vision 4 du dentiste soit toujours représentative de la réalité quelle que soit la positon du patient, bien entendu dans des limites données, ce qui est en général toujours le cas.
Avec les moyens décrits ci-dessus, le recalage des images est toujours obtenu avec une grande précision, notamment quand on utilise les moyens de sonde de profondeur par ultrasons pour déterminer une pluralité de points de référence liés à la partie osseuse de la mâchoire, selon la technique qui est connue des techniciens sous la dénomination "technique du mapping".
Bien entendu, l'organe de traitement 22 de type informatique comme un ordinateur à microprocesseur, fonctionne avec des logiciels de programmation qui sont du domaine de l'homme du métier qui saura facilement les élaborer connaissant notamment la description ci-dessus du procédé el: du système selon l'invention.
Claims (1)
13 REVENDICATIONS,
1. Système pour aider au guidage d'un outil (3) apte à être manipulé par un praticien (1) ou analogue, par rapport à une partie (2) du corps humain comportant au moins une portion d'os recouverte par de la chair, caractérisé par le fait qu'il comporte: É des moyens (10) pour réaliser une première image en trois dimensions d'un premier ensemble comprenant la partie (2) de corps hurnain et un premier référentiel (R1) lié à ladite partie (2) de corps humain, É des moyens (10) pour réaliser une deuxième image en trois dimensions d'un second ensemble comprenant ledit outil (3) et un deuxième référentiel (R2) lié au dit outil, ladite deuxième image étant réalisée par rapport au dit premier référentiel (R1), É des moyens (20) pour réaliser une troisième image constituée par une superposition des dites première et deuxième images de façon que les représentations du premier référentiel (R1) contenues respectivement dans les première et deuxième images soient sensiblement confondues, et É des moyens (30) pour projeter cette troisième image dans le champ de vision (4) d'un oeil du praticien (1) pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil (3).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (10) pour réaliser la première image sont constitués par des moyens (11) pour réaliser une quatrième image par stéréovision du premier ensemble, des moyens (12) pour réaliser une cinquième image en trois dimensions du même premier ensemble par au moins l'une des techniques suivantes: radiographie par rayons X (13), analyse par points par rayonnement (14) relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os, balayage tomographique par rayons X (15), et des moyens (22) pour superposer les quatrième et cinquième images, cette superposition constituant ladite première image.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (12) pour réaliser la cinquième image en trois dimensions du premier ensemble par radiographie par rayons X (13), comportent un troisième référentiel (R3) (fig. 3) constitué par des repères radiographiques opaques aux rayons X, des moyens pour accoupler ledit troisième référentiel à ladite partie (2) du corps humain, des moyens (16) pour réaliser au moins deux images en deux dimensions du premier ensemble et du troisième référentiel (R3), respectivement sous deux angles différents (a,, a2), et des moyens pour combiner (22) lesdites au moins deux images en deux dimensions, ladite combinaison constituant ladite cinquième image en trois dimensions.
4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit troisième référentiel (R3) (Fig.3) est constitué par au moins six repères radiographiques sensiblement ponctuels (131, 132, 133, ...,137) opaques aux rayons X disposés les uns par rapport aux autres trois par trois pour définir deux plans sensiblement parallèles (PI, P2).
5. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la réalisation de la cinquième image par analyse par points par rayonnement relativement peu absorbé par la chair et apte à être réfléchi par la portion d'os comporte des moyens pour déterminer au moins trois points liés à ladite portion d'os, et des moyens pour définir, par rapport au premier référentiel (RI), une surface de référence en trois dimensions en fonction desdits au mois trois points liés à ladite portion d'os.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens pour déterminer au moins trois points liés à ladite portion d'os comportent une sonde de profondeur apte à émettre l'un des rayonnements suivants: ultrasons, lumière cohérente.
7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit premier référentiel (RI) (Fig.2) est constitué par au moins quatre points (141, 142, 143, 144) de luminosité contrastée par rapport à celle de l'environnement, l'un (144) des dits quatre points étant situé en dehors du plan (P3) défini par les trois autres points (141, 142, 143).
8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit deuxième référentiel (R2) (Fig. 4) est constitué par une pluralité de points (151, 152, 153, ...,161, 162, 163) de luminosité contrastée par rapport à celle de l'environnement, lesdits points étant associés au dit outil (3) de façon qu'au moins trois de ces points soient toujours visibles depuis un endroit de l'espace dans lequel est apte à se déplacer ledit outil et quelle que soit la position du dit outil (3) par rapport au dit premier référentiel (RI).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite pluralité de points de luminosité contrastée (151, 152, 153,..., 161, 162, 163) associés au dit outil (3) sont répartis autour du dit outil (3) sensiblement de façon régulière dans deux plans (P4, P5) sensiblement parallèles entre eux et non confondus, chacun de ces deux dits derniers plans (P4, P5) comportant au moins trois des dits points de luminosité contrastée (151, 152, 153, ...,161, 162, 163) associés au dit outil.
10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens (20) pour réaliser la troisième image sont constitués par: É des moyens de traitement (122) aptes à traiter les dites première et deuxième images pour les transformer en images numériques et à les superposer pour donner une image numérique finale, et É des moyens (123) pour convertir ladite image numérique finale en une image optique constituant ladite troisième image.
11. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour projeter la troisième image dans le champ de vision (4) d'un oeil du praticien (1) pendant qu'il est apte à manipuler ledit outil (3), sont constitués par des moyens (127) pour focaliser cette dite troisième image en dehors du dit champ de vision (4) et une lame semi réfléchissante (128) pour conjuguer optiquement l'axe optique des dits moyens focalisateurs (127) et l'axe du dit champ de vision (4) pour renvoyer ladite troisième image dans l'oeil du praticien.
12. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens (11) pour réaliser une quatrième image par stéréovision comportent deux caméras vidéo (111, 112), un support transversal (113) et des moyens pour monter les deux dites caméras vidéo respectivement sensiblement aux deux extrémités du dit support de façon que leurs axes optiques soient concourants.
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