IT201800011117A1

IT201800011117A1 - Sistema e metodo per la visualizzazione di un sito anatomico in realta' aumentata

Info

Publication number: IT201800011117A1
Application number: IT102018000011117A
Authority: IT
Inventors: Marco Farronato
Original assignee: Marco Farronato
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-14
Also published as: US20220031421A1; EP3893714A1; US11890148B2; WO2020121270A1

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

[0001] La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico dell’odontoiatria assistita da controller, in particolare al settore dell’ortognatodonzia, la chirurgia dentale e/o la diagnosi, ed ha particolarmente per oggetto un sistema per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata.

[0002] Secondo un ulteriore aspetto del trovato è previsto un metodo per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata mediante il suddetto sistema.

Stato della tecnica

[0003] E’ noto che l’incidenza di errori iatrogeni in campo medico è spesso dovuta ad una mancanza di coordinazione tra i dati diagnostici ed il sito anatomico per il rischio di collisione con strutture nobili e non, ad esempio di tipo vascolare, nervoso, linfatico o di altre strutture complesse.

[0004] Inoltre, la diagnostica mediante immagini tridimensionali in campo medico è un esame fondamentale che viene prescritto a quei pazienti che presentano particolari specificità o elevata difficoltà operatoria, ma anche per determinate operazioni di routine che ne rendono imprescindibile l’utilizzo.

[0005] Generalmente, questa tipologia di diagnostica è eseguita attraverso tomografie computerizzate a raggio conico (CBCT), a rilevatore multiplo (MDCT), risonanze magnetiche nucleari (NMR) e scansioni intra-orali, in cui le immagini presentano informazioni incomplete e conseguente interpretazione non oggettiva da parte di un operatore sanitario.

[0006] E’ altresì noto che in accordo con la normativa internazionale, le informazioni ottenute attraverso la diagnostica per immagine sono registrate in formato standardizzato .dcm e quindi possono essere visualizzate solamente attraverso dispositivi elettronici sui quali sono installati applicativi dedicati.

[0007] Un ulteriore inconveniente di tali note soluzioni è rappresentato dal fatto che questa tipologia di immagini pur costituendo una ricostruzione tridimensionale di dati bidimensionali possono essere visualizzate solamente attraverso schermi piatti e non possono essere sovrapposte al paziente con precisione né prima né durante le procedure mediche.

[0008] Un altro inconveniente di tali soluzioni è rappresentano dal fatto che l’interpretazione delle immagini diagnostiche è strettamente legata all’esperienza ed all’abilità dell’operatore sanitario impedendo di garantire un’elevata percezione di efficacia di trattamento da parte del paziente.

[0009] Per superare almeno parzialmente tali inconvenienti sono stati sviluppati sistemi per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata attraverso l’implementazione di applicativi di vario genere.

[0010] Da EP3138526 è noto un sistema di visualizzazione comprendente un dispositivo di acquisizione di immagini per acquisire prime immagini in tempo reale di un sito anatomico ed almeno un sensore biometrico atto ad ottenere dati biometrici da un paziente.

[0011] Inoltre, il sistema comprende un controller avente una memoria configurata per memorizzare una pluralità di seconde immagini anatomiche del sito in oggetto ed atto ad elaborare le prime, le seconde immagini ed i dati biometrici per generare un'immagine a realtà aumentata.

[0012] Questa immagine a realtà aumentata viene successivamente proiettata sul sito anatomico da un dispositivo di visualizzazione per visualizzare contemporaneamente le seconde immagini e/o i dati biometrici durante le azioni chirurgiche effettuabili da un operatore sanitario sul sito anatomico.

[0013] Un primo inconveniente di tale nota soluzione è rappresentato dal fatto che i dispositivi di acquisizione e visualizzazione sono elementi distinti e separati con conseguente incremento dei costi di realizzazione.

[0014] Un ulteriore inconveniente di tale soluzione è rappresentato dal fatto che il sistema è limitato ad un campo ristretto della chirurgia e necessita l’impiego di dispositivi quali telecamere ad alta definizione, dispositivi di proiezione ed applicativi dedicati ad alta tecnologia.

[0015] Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che i dispositivi di acquisizione e visualizzazione non comprendono strumenti atti a determinare la loro posizione rispetto al sito anatomico.

[0016] Quindi, i dispositivi di acquisizione e/o di visualizzazione necessitano di essere calibrati o riposizionati al variare della tipologia del sito anatomico o degli strumenti necessari alle attività eseguite dall’operatore sanitario.

[0017] Un ulteriore inconveniente è rappresentato dal fatto che per operare in modo efficiente il sito anatomico deve essere stabile ed immobile con conseguente impossibilità di utilizzare il sistema per ogni tipologia di operazione.

Problema tecnico

[0018] Alla luce dello stato della tecnica noto il problema tecnico che la presente invenzione si propone di risolvere è quello di fornire un sistema ed un metodo per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata che sia semplice ed economico e che consenta di assistere l’operatore sanitario durante gli interventi e la diagnosi in modo indipendente dalla posizione del sito anatomico.

Presentazione dell’invenzione

[0019] Scopo del presente trovato è quello di risolvere il problema sopra citato mettendo a disposizione un sistema ed un metodo di visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata che presenti caratteristiche di elevata efficienza e relativa economicità.

[0020] Uno scopo particolare del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema del tipo sopra descritto che consenta di assistere l’operatore sanitario durante le fasi diagnostiche e/o inter-operatorie in modo indipendente dalla posizione e/o dai movimenti del sito anatomico.

[0021] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un metodo del tipo sopra descritto che presenti un numero ridotto di fasi.

[0022] Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema del tipo sopra descritto che consenta di ridurre i tempi complessivi di intervento da parte dell’operatore sanitario.

[0023] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema ed un metodo del tipo sopra descritti che possano essere utilizzati in modo semplice ed indipendente dall'abilità dell’operatore sanitario.

[0024] Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema del tipo sopra descritto che consenta la sovrapposizione delle prime immagini in tempo reale e delle seconde immagini anatomiche in modo veloce e preciso.

[0025] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema del tipo sopra descritto che possa essere controllato da remoto.

[0026] Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema che presenti un costo di produzione particolarmente ridotto.

[0027] Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un sistema del tipo sopra descritto che consenta di fornire e visualizzare informazioni pianificate in precedenza a supporto delle azioni effettuabili dall’operatore sanitario.

[0028] Gli scopi sopra accennati, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da un sistema per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata, in accordo con la rivendicazione 1, e comprendente almeno un dispositivo di acquisizione di immagini per acquisire prime immagini in tempo reale del sito anatomico, almeno un dispositivo di visualizzazione in tempo reale delle prime immagini catturate dal dispositivo di acquisizione, mezzi di memorizzazione per memorizzare almeno una seconda immagine di tipo anatomico del sito ed un dispositivo elettronico comprendente un controller configurato per ricevere ed elaborare le prime e le seconde immagini.

[0029] Secondo un aspetto peculiare del trovato il controller è configurato per visualizzare sul dispositivo di visualizzazione un’immagine a realtà aumentata ottenuta mediante sovrapposizione della seconda immagine alla prima immagine individuando elementi di riferimento comuni nella prima e nella seconda immagine.

[0030] Inoltre, gli elementi di riferimento sono individuati in modo automatico dal controller o in modo manuale da un operatore sanitario in modo indipendente dalla posizione del dispositivo elettronico rispetto al sito anatomico.

[0031] Secondo un ulteriore oggetto del trovato, è previsto un metodo di visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata mediante il suddetto sistema, in accordo con la rivendicazione 12.

[0032] Forme vantaggiose di realizzazione del trovato sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

[0033] Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata e del relativo metodo di visualizzazione, illustrati a titolo di esempio non limitativo con l’aiuto delle seguenti tavole di disegno in cui:

le FIGG. 1 e 2 sono viste schematiche del sistema per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata secondo l’invenzione;

le FIGG. dalla 3A alla 6 sono viste schematiche del sistema di Fig. 2 in differenti fasi operative.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito [0034] Con particolare riferimento alle figure, è illustrato un sistema per la visualizzazione di un sito anatomico C in realtà aumentata, indicato globalmente con il numero di riferimento 1.

[0035] Nel seguito con l’espressione “sito anatomico” si intenderà una porzione del corpo di un paziente sottoposto a operazioni diagnostiche, preoperatorie e/o inter-operatorie e/o post-operatorie non invasive o visite mediche di controllo e dalla quale non è possibile visionarne l'interno ad occhio nudo.

[0036] Il sistema 1 comprendere almeno un dispositivo di acquisizione di immagini 2 per acquisire prime immagini 3 in tempo reale del sito anatomico C ed almeno un dispositivo di visualizzazione 4 in tempo reale delle prime immagini 3 catturate dal dispositivo di acquisizione 2.

[0037] Come illustrato in FIG. 2, il sistema 1 comprende mezzi di memorizzazione 5 per memorizzare almeno una seconda immagine 6 di tipo anatomico del sito anatomico C.

[0038] Preferibilmente, le seconde immagini 6 sono in formato 3D e potranno essere ricavate da porzioni di tomografie computerizzate a raggio conico o a ventaglio, risonanze magnetiche o scansioni intra-orali, effettuate mediante opportuni macchinari o scanner sul sito anatomico C in fase di diagnosi o pre-operatoria.

[0039] A titolo esemplificativo e non limitativo, le seconde immagini 6 potranno essere risonanze magnetiche dell’apparato dentale del paziente o immagini raffiguranti strutture nobili di tipo vascolare, nervoso, linfatico o di altre strutture come i complessi apparati radicali di altri denti, come illustrato nelle FIGG. dalla 3A alla 3C.

[0040] Sono previsti, inoltre, mezzi di memorizzazione 7 per memorizzare le seconde immagini di tipo anatomico 6 del sito anatomico C ed un dispositivo elettronico 8 avente un controller 9 configurato per ricevere ed elaborare le prime 3 e le seconde immagini 6.

[0041] Nel seguito, con il termine “controller” si intenderà un componente elettronico alimentato da una sorgente di energia elettrica e provvisto di un’unità a microprocessore, di una pluralità di periferiche di controllo e/o di comunicazione atte a favorire l’esecuzione di un applicativo informatico.

[0042] In modo in sé noto, i mezzi di memorizzazione 7 potranno essere del tipo flash allo stato solido non volatile in grado di mantenere le informazioni memorizzate anche se non collegata alla sorgente di energia elettrica.

[0043] Preferibilmente, i mezzi di memorizzazione 7 potranno essere incorporati nel dispositivo elettronico 8 oppure in un server esterno 10 in grado di collegarsi mediante mezzi senza fili al dispositivo elettronico 8, come schematicamente illustrato in FIG. 2.

[0044] In una forma preferita del trovato, illustrata nelle figure, il dispositivo elettronico 8 comprende un accelerometro ed un giroscopio ed i dispositivi di acquisizione 2 e di visualizzazione 4 potranno essere incorporati nel dispositivo elettronico 8.

[0045] A tal fine, il dispositivo elettronico 8 potrà essere uno smartphone o un tablet in cui il dispositivo di acquisizione 2 delle prime immagini 3 è costituito da una fotocamera ed il dispositivo di visualizzazione 4 è costituito da uno schermo touchscreen del dispositivo 8.

[0046] In una forma esemplificativa ma non limitativa del trovato, il dispositivo elettronico 8 potrà comprendere uno smartphone con sistema operativo iOS 10.1 o superiore o, in alternativa, Android versione Nuogat 7.0 o superiore.

[0047] Secondo un aspetto peculiare del trovato, il controller 9 è configurato per visualizzare sul dispositivo di visualizzazione 4 un’immagine a realtà aumentata 11 ottenuta mediante sovrapposizione della seconda immagine 6 alla prima immagine 3 individuando elementi di riferimento comuni 12 nella prima 3 e nella seconda immagine 6.

[0048] Nel seguito, con l’espressione “immagine a realtà aumentata” si intenderà un’immagine ottenuta mediante sovrapposizione di una o più immagini virtuali e non visibili ad occhio nudo ad immagini reali e visibili ad occhio nudo al fine di aumentare la percezione visiva dell’operatore sanitario.

[0049] Come illustrato in FIG. 4, gli elementi di riferimento 11 sono individuati in modo automatico dal controller 9 od in modo manuale da un operatore sanitario D ed in modo indipendente dalla posizione del dispositivo elettronico 8 rispetto al sito anatomico C.

[0050] Nella forma di realizzazione preferita del trovato, il sito anatomico C potrà comprendere l’apparato stomatognatico e gli elementi di riferimento 11 corrispondere ad elementi dell'immagine della struttura dentale o da altri reperti anatomici e preferibilmente dagli incisivi centrali.

[0051] In questa forma di realizzazione, le prime immagini 3 potranno corrispondere a quelle della bocca del paziente e visibile ad occhio nudo sia dall’operatore sanitario D che dal dispositivo di acquisizione 2, mentre le seconde immagini 6 potranno corrispondere a reperti radiologici tridimensionali o immagini non visibili ad occhio nudo dall’operatore sanitario D.

[0052] Quindi, il controller 9 potrà rilevare gli elementi di riferimento 12 dalle prime immagini 3 del paziente acquisite dal dispositivo di acquisizione 2 e dalle seconde immagini anatomiche 6 dello stesso paziente.

[0053] Successivamente, il controller 9 potrà sovrapporre le immagini 3, 6 e consentirne la visualizzazione contemporanea sul dispositivo di visualizzazione 4 attraverso l’immagine a realtà aumentata 11 la quale sarà di tipo tridimensionale ed in grado di muoversi a seconda dei movimenti della bocca o della testa del paziente.

[0054] Appare evidente che il sistema 1 secondo l’invenzione consente la sovrapposizione in modo preciso delle seconde immagini anatomiche 6 con le prime immagini in tempo reale 3 del sito anatomico C sia durante le procedure di diagnosi e/o pre-operatoria sia durante le procedure interoperatorie effettuate dall’operatore sanitario D.

[0055] In una forma esemplificativa ma non limitativa del trovato, il dispositivo elettronico 8 potrà comprendere un controller 9 sul quale è installato un applicativo sviluppato su framework scelti nel gruppo comprendente ARkit e Ulkit, e con linguaggio di programmazione SWIFT+C con librerie scelte nel gruppo comprendente foundation, c.lib, stdio.h, metal e imebra.

[0056] In modo in sé noto, le seconde immagini 6 potranno essere memorizzate in formato .dcm nei mezzi di memorizzazione 7 e comprendere una pluralità di informazioni classificate secondo la scala Hounsfield (HU) e riguardanti le gradazioni di grigio corrispondenti alla densità degli elementi visualizzati. La pluralità di informazioni potranno riguardare anche la posizione spaziale tridimensionale degli elementi visualizzati.

[0057] Nel caso in cui siano ottenute da uno scanner intra-orale, le seconde immagini 6 potranno anche essere memorizzate in formato .stl ed essere prive di informazioni in scala HU, senza per questo uscire dall’ambito di tutela del presente trovato.

[0058] Inoltre, il dispositivo di visualizzazione 4 del dispositivo elettronico 8 potrà consentire la magnificazione dell'immagine a realtà aumentata 11 ingrandendo le prime 3 e le seconde immagini 6 senza svincolarle dagli elementi di riferimento 12.

[0059] Quindi, nella forma di realizzazione preferita dell’invenzione, in cui il dispositivo elettronico 8 è costituito da uno smartphone, tale magnificazione può essere effettuata attraverso movimento delle dita dell’operatore sanitario D sul dispositivo di visualizzazione 4 di tipo touchscreen, come meglio illustrato in FIG. 4.

[0060] Secondo un ulteriore aspetto particolare del trovato, il controller 9 potrà essere atto a convertire le seconde immagini 6 in formato .stl ed elaborare le gradazioni di grigio e/o le posizioni spaziali tridimensionali degli elementi visualizzati per trasmetterle al dispositivo di visualizzazione 4 in modo da consentirne la manipolazione in tempo reale da parte dell’operatore sanitario D.

[0061] In questo modo, l’operatore sanitario D potrà regolare in modo manuale ed a seconda delle necessità i valori della gradazione di grigi e l’opacità delle seconde immagini 6 rispetto alle prime immagini 3 per determinare gli oggetti da rappresentare sul dispositivo di visualizzazione 4, quali i tessuti molli od ossei, a seconda della densità degli elementi visualizzati.

[0062] Vantaggiosamente, il sistema 1 potrà comprendere una pluralità di terze immagini 13 atte a rappresentare, ad esempio, incisioni e/o suture virtuali, immagini di dispositivi di ancoraggio o implantari o azioni effettuabili da un operatore sanitario D sul sito anatomico C.

[0063] Come illustrato nelle FIGG. 5 e 6, le terze immagini 13 potranno essere formate da punti, linee e/o superfici ed essere determinate sulla base delle seconde immagini 6 da parte dell’operatore sanitario D ed inserite digitalmente nei mezzi di memorizzazione 7.

[0064] Questo ulteriore vantaggio permette all’operatore sanitario D di simulare un intervento chirurgico ed annotare le varie fasi dello stesso nelle terze immagini 13 in fase di diagnostica e successivamente di visualizzarle sul dispositivo di visualizzazione 4 mediante il controller 9 in fase interoperatoria.

[0065] In una seconda forma di realizzazione del trovato, non illustrata nelle figure, il sistema 1 potrà comprendere dispositivi di registrazione video in tempo reale dell’immagine a realtà aumentata 11 e mezzi di rilevamento dei valori vitali del sito anatomico C.

[0066] In questa forma di realizzazione, il controller 9 potrà sovrapporre i valori vitali all’immagine a realtà aumentata 11 e/o a connettere il dispositivo elettronico 8 ad un sistema esterno di videoconferenza o di supervisione.

[0067] Quindi, il dispositivo elettronico 8 potrà collegarsi ad altri dispositivi dello stesso tipo e/o a dispositivi computerizzati esterni per ricevere e/o trasmettere istruzioni, avvisi e/o terze immagini 13 aggiuntive da altri operatori clinici D od effettuare corsi interattivi a livello didattico o sperimentale.

[0068] In modo in sé noto, in caso di registrazione e/o condivisioni delle immagini 3, 6, 11 , 13 o dei valori vitali, sia in fase diagnostica che interoperatoria, le informazioni del paziente potranno essere opportunamente criptate per proteggere la privacy dello stesso.

[0069] In una forma alternativa non illustrata nelle figure, il sistema 1 potrà comprendere mezzi di supporto atti a posizionare il dispositivo elettronico 8 tra un operatore sanitario D ed il sito C ed i mezzi di supporto potranno essere di tipo indossabile dall’operatore sanitario D o appoggiabili su una superficie stabile.

[0070] Secondo un ulteriore aspetto del trovato è previsto un metodo di visualizzazione di un sito anatomico C in realtà aumentata mediante un sistema del tipo descritto precedentemente.

[0071] Il metodo secondo l’invenzione prevede una prima fase a) di acquisizione di almeno una seconda immagine di tipo anatomico 6 e memorizzazione della stessa nei mezzi di memorizzazione 7 in formato standardizzato .dcm.

[0072] Successivamente è prevista una fase b) di creazione delle terze immagini 13 da parte dell’operatore sanitario D sulla base delle seconde immagini 6 e memorizzazione delle stesse nei mezzi di memorizzazione 7.

[0073] Il metodo comprende inoltre, una fase c) di predisposizione di un dispositivo elettronico 8 e suo posizionamento tra l’operatore sanitario D ed il sito anatomico C ed una fase d) di attivazione del dispositivo elettronico 8 per l’acquisizione delle prime immagini 3 in tempo reale del sito anatomico C, come illustrato in FIG. 1.

[0074] E’ prevista una fase e) di attivazione del controller 9 per convertire le seconde immagini in formato .stl ed ancorare le seconde immagini 6 alle prime immagini 3 mediante gli elementi di riferimento 12 per generare l’immagine a realtà aumentata 11.

[0075] Come illustrato nelle FIGG. dalla 3A alla 4, è prevista inoltre una fase f) di visualizzazione dell'immagine a realtà aumentata 11 nel dispositivo di visualizzazione 4 e manipolazione da parte dell’operatore sanitario D delle seconde immagini 6 in funzione di gradazioni di grigio corrispondenti alla densità degli elementi visualizzati secondo la scala Hounsfield e/o di una posizione spaziale tridimensionale ed eventualmente ridimensionamento delle seconde immagini 6.

[0076] Infine, come meglio visibile nelle FIGG. 5 e 6, è prevista una fase g) di sovrapposizione delle terze immagini 13 allimmagine a realtà aumentata 11 come supporto agli interventi chirurgici che dovranno essere effettuati da un operatore sanitario D sul sito anatomico C.

[0077] Preferibilmente, il metodo di visualizzazione di un sito anatomico C in realtà aumentata mediante il sistema 1 potrà essere utilizzato nel settore del'ortognatodonzia, chirurgia dentale, diagnosi e/o dell’odontoiatria in generale.

[0078] Il sistema 1 secondo il trovato è stato testato in campo odontoiatrico su un sito anatomico C costituito dall’apparato stomatognatico di un paziente affetto da inclusione dentaria in tessuto osseo con sovrapposizione degli apparati radicali degli elementi dentari adiacenti e complicazione dovuta alla prossimità delle strutture adiacenti, come visibile nelle FIGG. 5 e 6.

[0079] Lo studio è stato condotto utilizzando un sistema 1 avente le seguenti caratteristiche:

- dispositivo elettronico 8 costituito da uno smartphone iphone 6 con sistema operativo iOS 10.2.1, mantenuto stabile da un supporto ancorato al terreno e posizionato tra l’operatore sanitario D ed il paziente,

- dispositivo di visualizzazione 4 costituito da uno schermo touchscreen di dimensioni 375x667 con aspect ratio 3x,

- dispositivo di acquisizione 2 costituito da una fotocamera a 8MP, - controller 9 costituito da un processore Apple A8 a 64 bit ed un applicativo sviluppato con linguaggio SWIFT+C mediante ARkit, Ulkit e metal,

- prime immagini 3 costituite dalla bocca del paziente seduto a 90° in poltrona odontoiatrica e con la testa del paziente in N.H.P. ( Natural Head Position),

- seconde immagini 6 costituite da un file con estensione .dcm rappresentante l’arcata superiore del sito anatomico C ed ottenuto attraverso catalizzatore di raggi X a raggio conico con unità voxel contenenti informazioni sulla posizione spaziale tridimensionale degli elementi e scala Hounsfield con range impostato a valori compresi tra -1350Hu e 1650Hu, - elementi di riferimento 12 costituiti dal profilo di un incisivo centrale ed un incisivo laterale dell’arcata superiore,

- terze immagini 13 costituite da un file con estensione .dwg rappresentante linee di incisioni virtuali e posizionamento di un attacco per l’estrusione ortodontica con forze leggere nel centro esatto della corona.

[0080] Lo studio ha ottenuto un incremento della facilità nell’interpretazione delle immagini diagnostiche da parte dell’operatore sanitario e della percezione di efficacia di trattamento da parte del paziente, riducendo i tempi complessivi di intervento.

[0081] Da quanto precede, appare evidente che il sistema ed il metodo per la visualizzazione di un sito anatomico in realtà aumentata raggiungono gli scopi prefissati ed in particolare consentono di assistere l’operatore sanitario durante gli interventi chirurgici in modo indipendente dalla posizione del sito anatomico.

[0082] Anche se il sistema è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

[0083] Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione” o “la forma di realizzazione” o “alcune forme di realizzazione” indicano che una particolare caratteristica, struttura od elemento descritto è compresa in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto del presente trovato.

[0084] Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture o elementi possono essere combinati in qualunque modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

Applicabilità Industriale

[0085] La presente invenzione è industrialmente applicabile in quanto può essere realizzata su scala industriale da parte di industrie appartenenti al settore tecnico dell’odontoiatria assistita da controller, in particolare al settore dell’ortognatodonzia, la chirurgia dentale e/o la diagnosi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un sistema (1) per la visualizzazione di un sito anatomico (C) in realtà aumentata, comprendente: - almeno un dispositivo di acquisizione di immagini (2) per acquisire prime immagini (3) in tempo reale del sito anatomico (C); - almeno un dispositivo di visualizzazione (4) in tempo reale di dette prime immagini (3) catturate da detto dispositivo di acquisizione (2); - mezzi di memorizzazione (7) per memorizzare almeno una seconda immagine di tipo anatomico (6) del sito (C); - un dispositivo elettronico (8) comprendente un controller (9) configurato per ricevere ed elaborare dette prime (3) e seconde immagini (6); caratterizzato dal fatto che detto controller (9) è configurato per visualizzare su detto dispositivo di visualizzazione (4) un’immagine a realtà aumentata (11) ottenuta mediante sovrapposizione di detta seconda immagine (6) a detta prima immagine (3) individuando elementi di riferimento comuni (12) di detta prima (3) e detta seconda immagine (6), detti elementi di riferimento (12) essendo individuati in modo automatico da detto controller (9) o manuale da un operatore sanitario (D) in modo indipendente dalla posizione di detto dispositivo elettronico (8) rispetto al sito anatomico (C).
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi di riferimento (12) corrispondono ad elementi dell'immagine della struttura dentale o di altri reperti anatomici, preferibilmente dagli incisivi centrali, ed il sito anatomico (C) comprende l’apparato stomatognatico.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di terze immagini (13) di incisioni e/o suture virtuali, immagini di dispositivi di ancoraggio o implantari o azioni effettuabili da un operatore sanitario (D) sul sito anatomico (C), dette terze immagini (13) essendo formate da punti, linee e/o superfici ed essendo determinate sulla base di dette seconde immagini (6) da parte dell’operatore sanitario (D) ed inserite digitalmente in detti mezzi di memorizzazione (7).
4. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette seconde immagini (6) sono di tipo 3D e sono ricavate da porzioni di tomografie computerizzate a raggio conico o a ventaglio o di risonanze magnetiche.
5. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette seconde immagini (6) sono memorizzate in formato .dcm o .stl in detti mezzi di memorizzazione (7) ed hanno gradazioni di grigio corrispondenti alla densità degli elementi visualizzati secondo la scala Hounsfield e/o una posizione spaziale tridimensionale.
6. Sistema secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto controller (9) è atto a convertire dette seconde immagini (6) in formato .stl e ad elaborare dette gradazioni di grigio e/o posizioni spaziali tridimensionali per trasmetterle a detto dispositivo di visualizzazione (4) per la loro manipolazione in tempo reale da parte dell’operatore sanitario (D).
7. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico (8) comprende un accelerometro ed un giroscopio, detti dispositivi di acquisizione (2) e di visualizzazione (4) essendo incorporati in detto dispositivo elettronico (8).
8. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo elettronico (8) è uno smartphone o un tablet, detto dispositivo di acquisizione (2) essendo una fotocamera e detto dispositivo di visualizzazione (4) essendo un touchscreen di detto dispositivo (8).
9. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di memorizzazione (7) sono incorporati in detto dispositivo elettronico (8) o in un server esterno (10), detto dispositivo elettronico (8) essendo atto a collegarsi mediante mezzi di connessioni senza fili a detto server (10).
10. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere dispositivi di registrazione in tempo reale di detta immagine a realtà aumentata (11) e mezzi di rilevamento dei valori vitali del sito anatomico (C), detto controller (9) essendo atto a sovrapporre detti valori a detta immagine a realtà aumentata (11) e/o a connettere detto dispositivo elettronico (8) ad un sistema esterno di videoconferenza o di supervisione.
11. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di supporto atti a posizionare detto dispositivo elettronico (1) tra l’operatore sanitario (D) ed il sito anatomico (C), detti mezzi di supporto essendo indossabili dall’operatore sanitario (D) o appoggiabili su una superficie stabile.
12. Un metodo di visualizzazione di un sito anatomico (C) in realtà aumentata mediante un sistema (1) del tipo secondo una o più delle rivendicazioni dalla 1 alla 11 , il quale metodo comprende le seguenti fasi: a) acquisizione di detta almeno una seconda immagine (6) di tipo anatomico e memorizzazione della stessa in detti mezzi di memorizzazione (7), detta seconda immagine (6) essendo memorizzata in formato .dcm; b) creazione di detta pluralità di terze immagini (13) atte a simulare incisioni e/o suture, immagini di dispositivi di ancoraggio o azioni effettuabili dall’operatore sanitario (D) sul sito anatomico (C) sulla base di dette seconde immagini (6) e memorizzazione delle stesse in detti mezzi di memorizzazione (7); c) predisposizione di detto dispositivo elettronico (8) e suo posizionamento tra l’operatore sanitario (D) ed il sito anatomico (C); d) attivazione di detto dispositivo elettronico (8) per l’acquisizione di dette prime immagini (3) in tempo reale del sito anatomico (C); e) attivazione di detto controller (9) per convertire dette seconde immagini (6) in formato .stl ed ancorare dette seconde immagini (6) a dette prime immagini (3) mediante detti elementi di riferimento (12) per generare detta immagine a realtà aumentata (11); f) visualizzazione di detta immagine a realtà aumentata (11) in detto dispositivo di visualizzazione (4) e manipolazione da parte dell’operatore sanitario (D) di dette seconde immagini (6) in funzione di gradazioni di grigio corrispondenti alla densità degli elementi visualizzati secondo la scala Hounsfield e/o di una posizione spaziale tridimensionale ed eventualmente ridimensionamento delle stesse; g) sovrapposizione di dette terze immagini (13) a detta immagine a realtà aumentata (11) come supporto agli interventi chirurgici che dovranno essere effettuati da un operatore sanitario (D) sul sito anatomico (C).
13. Uso di un metodo di visualizzazione di un sito anatomico (C) in realtà aumentata secondo la rivendicazione 12 nel settore dell’ortognatodonzia, chirurgia dentale, diagnosi e/o dellodontoiatria in generale.